微胶囊技术在食品工业中的应用

微胶囊技术是以天然的或合成的高分子材料为壁材，通过特定加工手段形成连续的薄膜包覆于以微小颗粒或微小液滴状态存在的芯材表面，形成微胶囊的微包装技术。

随着这项技术在材料、工艺、设备等方面的逐渐成熟和完善，其在食品工程制造领域的应用越来越受到重视。多项研究成果证实，该技术不仅能降低食品成分在加工、贮藏过程中因光、氧、热等外界因素造成的负面影响，还能防止食品各成分发生相互作用，控制食品成分在特定环境、特定载体的释放速度。

在食品工业中，被微胶囊包覆的芯材主要有香料精油及其油树脂、功能性油脂、维生素、 色素、氨基酸、菌种以及食物中的天然活性成分，如生物酶等。可作为微胶囊壁材的物质包括天然高分子材料、半合成高分子材料、完全合成高分子材料及无机材料。

一般来说作为食品微胶囊的壁材，具有以下特征：①安全无毒，生物可降解性好；②不与芯材发生反应；③稳定，成膜性质优良；④自身形成的溶液黏度低，吸湿性低；⑤无臭、无特殊刺激性气味；⑥遇水可自动释放出包埋的芯材；⑦价格便宜、容易购买。此外，根据使用目的不同，还要适当考虑其机械强度、传热性能和高温稳定性。

常用的食品微胶囊壁材主要来源于天然高分子材料，有蛋白质类，如明胶、豌豆蛋白、乳清分离蛋白、大豆分离蛋白和丝素蛋白等；有碳水化合物类，如淀粉及变性淀粉，胶体类的果胶、阿拉伯胶、海藻酸钠、琼脂和卡拉胶，多糖类的壳聚糖等；还有脂类，如大豆卵磷脂、硬脂酸等。在使用时，根据成囊机理不同，壁材可以单一使用，也可以联合使用。

微胶囊技术在食品工业中的应用

1、微胶囊技术在油脂中的应用

油脂来源广泛，营养丰富，功能较多，在医药、食品及化妆品等领域中具有很高的应用价值，但因含有不饱和脂肪酸而极易氧化变质，导致其应用受到一定的限制。微胶囊技术能有效地将油脂包裹在一个密封的、微小的囊中，使其由液态变成固态，有助于改善油脂的多方面性质，如体积、色泽、气味等。

微胶囊化油脂芯材按油脂来源可分为植物油脂、动物油脂与微生物油脂3类。常用于油脂微胶囊化的壁材主要有碳水化合物类和蛋白质类，常见的胶囊形成方法主要有喷雾干燥法、 真空冷冻干燥法等。

2、微胶囊技术在饮料中的应用

随着科技的进步，消费水平的提升，消费者对饮料的要求也越来越高，微胶囊技术的引入可以改善原有饮料缺陷或赋予其特殊的功能性。利用微胶囊技术可以改善饮料产品缺陷， 如褪色、褐变、沉淀分层、营养价值降低、风味劣变及溶解性差等。

一些果蔬汁饮料会含有彩色微小纤维，使饮料的颜色不稳定，容易褪色并形成沉淀。采用微胶囊包埋微小彩色果肉或纤维颗粒，制成彩色微胶囊，则可以综合改善果蔬饮料的色泽、风味甚至口感。利用微胶囊技术还可以提高饮料产品营养价值或让其获得特定功能。

3、微胶囊技术在乳制品中的应用

乳制品是营养强化或功能化的主要食品载体，但部分营养成分携带不愉快的气味，或本身性质不稳定，增加了营养强化的难度。若将这些营养物质进行微胶囊包埋，既可增强产品的稳定性，又能使产品具有独特的风味，掩蔽异味。对粉状乳制品而言，还可以改善结块性和冲调性，延长保质期。

微胶囊技术被广泛用于多不饱和脂肪酸和益生菌等的包埋，如 DHA 经过微胶囊化处理后，成分活性高、不易氧化、质量稳定，添加到乳制品中后掩蔽了鱼腥味， 提高了产品的适口性。

保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌和双歧杆菌等益生菌经微胶囊技术包埋后，不易被胃酸破坏溶解，在肠液中经过2～3 min再释放出来，保证了益生菌在肠道中的准确定植。乳制品加工企业在干酪生产中，借助微胶囊技术能促进催熟作业流程的加快，进而提高企业的生产效率，降低生产成本。

4、微胶囊技术在食品添加剂领域中的应用

食品添加剂是食品工业中不可或缺的角色，种类和功能多样，合规使用能提高食品品质或延长保质期、改善加工性能。研究表明，经微胶囊技术处理后的部分食品添加剂，其功能、稳定性和使用效果会大大提高，主要表现在以下几个方面。

①改变食品添加剂的物理状态，使其使用便捷性和易加工性被提高；②控制食品添加剂的释放时间和速度，达到缓释或定时作用的效果；③增强食品添加剂的稳定性，降低环境因素对其的干扰或获得保护；④掩蔽部分食品添加剂自身的不良气味，扩大使用范围。

如天然香料很多为油溶性精油，在饮料、调味料中使用不方便，如果以水溶性高分子材料作为壁材，辅以乳化剂，采用喷雾干燥等方法对油溶性香料进行微胶囊包埋，制成粉状香精，就可以添加到很多食品中，特别是固态食品。

山梨酸作为一种常见的食品防腐剂，若直接添加到肉制品中，极易引起蛋白质变性而使其失去弹性和保水性，通过微胶囊技术对其进行包埋，既能避免山梨酸与肉制品直接进行接触，又能通过壁材的缓释作用增加其杀菌有效期，能够延长肉制品货架期，消除负面效应。

天然色素很多是光敏、热敏性物质或对酸碱敏感，以淀粉、环状糊精、明胶和阿拉伯胶等材料为壁材，通过复凝聚、喷雾干燥等方法对番茄红素、β-胡萝卜素、叶黄素和原花青素等进行微胶囊包埋，能够不同程度抵抗光照、温度、pH、氧浓度等变化造成的影响。

5、微胶囊技术在烘焙食品中的应用

在焙烤食品加工过程中，若添加酸性配料，易与另一种配料碳酸氢钠发生反应，释放出 CO2，降低面团的膨发效果，导致焙烤制品不够蓬松。利用微胶囊技术对碳酸氢钠进行包埋，再于特定的条件下释放出来，能够最大程度保证焙烤制品的蓬松度。

6、微胶囊技术与食品风味

缓释技术应用于食品风味主要是以微胶囊缓释技术为主。微胶囊缓释技术对食品风味产生的主要影响和作用有以下几点：

①减缓易挥发性风味成分的挥发速度，减少风味在食品加工过程中的损失；②延长风味物质在品尝时的释放速度；③控制风味物质的释放点，在特定的时间给微胶囊一定的条件进行控制性释放；④风味中的敏感物质与外界环境接触诱发变质，从而影响食品风味品质变差。微胶囊化就可以减少接触，抑制其变质和损失，更好地保持其原有的风味；⑤抑制某些令人不愉快的物质对食品的风味产生的不良影响。

如苦瓜粉在食品中的应用，既要抑制其过重的苦味带给消费者的厌恶感，也要保有苦瓜淡淡的苦味特征，对其进行微胶囊化就可以使其缓慢地释放，使消费者更易接受。

随着微胶囊技术的发展和广泛应用，其在功能性食品的加工生产过程中的应用也越来越受到重视，如利用纳米微胶囊技术对各种活性成分进行包埋、增强其在生物体内的功能、靶向释放性能、控制释放速率、提高生物利用度和延长保存期等。

在食品领域中，食品微胶囊包封技术将会得到长足的发展，不过，此项技术依然处于应用的起步阶段，部分食品微胶囊技术仍处于理论与实验阶段，未投入市场，尚未达到产业化，未来仍需要进行深入探究。

参考文献：

[1]侯泽淇,孔欣欣,张杰.食品微胶囊技术应用现状及其发展前景[J].现代食品,2022,28(10):50-53+57.DOI:10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2022.10.014.

[2] 谭博文,王操,封宇,邢巧,王锴,王强,谢跃杰.微胶囊缓释技术在食品风味上的应用研究现状[J].中外食品工业,2021,(第5期).

作者简介：

小泥沙，食品科技工作者，食品科学硕士，现就职于国内某大型药物研发公司，从事营养食品的开发与研究。