1、吉林工商學(xué)院畢業(yè)論文 微膠囊造粒技術(shù)及其在食品加工中的應(yīng)用 學(xué)生姓名 栗雪瑩 所在系部 食品工程分院 專業(yè)名稱 食品加工技術(shù) 所在班級(jí) 07303班 學(xué)生學(xué)號(hào) 10號(hào) 指導(dǎo)教師 朱 珠 二 一 年 五 月微膠囊造粒技術(shù)及其在食品加工中的應(yīng)用內(nèi) 容 摘 要 微膠囊造粒技術(shù)是當(dāng)前食品加工新技術(shù)中的重要研究領(lǐng)域，正逐步在食品工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。本文主要介紹了微膠囊技術(shù)的內(nèi)涵，在食品中的應(yīng)用。微膠囊技術(shù)最早用于無(wú)碳復(fù)寫(xiě)紙，目前在食品行業(yè)中，產(chǎn)量最大的微膠囊化產(chǎn)品是油臘。此外還有許多食品配料也是采用其技術(shù)所產(chǎn)生的。如：微膠囊化香精和在嬰兒奶粉中添加的微膠囊化魚(yú)油等。在食品微膠囊化制備中，噴霧法是最為常

2、用的方法，其他還有積壓法，界面聚合法等。 鑒于微膠囊化帶來(lái)的巨大優(yōu)越性，目前越來(lái)越多的科學(xué)工作者正把微膠囊化技術(shù)應(yīng)用于更為廣泛的領(lǐng)域中，并不斷開(kāi)發(fā)其新的功效。關(guān)鍵詞:微膠囊 造粒技術(shù) 食品工業(yè)應(yīng)用 目 錄一 、概述1 （一）、微膠囊化基本步驟和影響因素11、基本步驟12、微膠囊尺寸的質(zhì)量和影響因素1（二）、微膠囊造粒技術(shù)2二、在食品工業(yè)中的應(yīng)用3（一）、在香料中的應(yīng)用3 (二)、在飲料工業(yè)中的應(yīng)用3（三）、在乳制品中的應(yīng)用4 1、啤酒奶粉的生產(chǎn)4 2、補(bǔ)血奶粉的生產(chǎn)4（四）、在雙歧桿菌中的作用5(五)、在酵母中的作用5（六）、在果糖中的作用5（七）、在食品添加藥中的作用6（八）、在焙烤食品中的

3、作用6（九）、在膨松劑中的應(yīng)用7（十）、在抗氧化劑中的應(yīng)用8 1、維生素E的微膠囊化8 2、抗氧化劑BHT的微膠囊化8三、參考文獻(xiàn)9 微膠囊造粒技術(shù)及其在食品加工中的應(yīng)用一. 概述 所謂的微膠囊化是一種物料包裹在另一重物料之中，被包裹的物料稱為心材，而包裹的心材物稱為壁材。1(一) 微膠囊化基本步驟反影響因素1. 基本步驟 在微膠囊化工藝中，其基本步驟為：首先是將心材分散成細(xì)粒，然后再用微膠囊的壁材包裹，在細(xì)化被包封的心材時(shí)，若心材與壁材分散于兩不相溶的液相時(shí)可應(yīng)用乳化方法，也可采用機(jī)械攪拌，超生震動(dòng)或其他手段，總之最終要使心材心散成小球體。如：果微膠囊化的心材為氣體，則可應(yīng)用噴霧法，離心力法

4、，重力法或流化床法等方法細(xì)化心材如若心材為固態(tài)，可將其研磨成細(xì)粉并將篩選，亦可將其制備成溶液，然后按照純液態(tài)心材的情況以同樣的方式形成小液滴。（a)將已細(xì)化的心材分散入微的介質(zhì)中。（b)再將壁材加入該分散體系中。（c)通過(guò)某一種方法，將壁材聚集.沉淀或包裹在已分散的心材周圍。（d)在很多實(shí)例中，經(jīng)（C）形成微膠囊的壁膜是不穩(wěn)定的。尚須用化學(xué)方法或物理方法以使其達(dá)到一定的機(jī)械強(qiáng)度。22. 微膠囊尺寸的質(zhì)量和影響因素 很多因素影響微膠囊的尺寸和質(zhì)量。微膠囊尺寸會(huì)影響藥物和其他應(yīng)用。（殺蟲(chóng)劑和香料）中活性組分的空釋性能。 在微膠囊制備過(guò)程中影響微膠囊的因素與所有的方法有關(guān)，一般為溶劑的選擇與混合，心

5、材雜水中的溶解性，溶劑的回收速速度壁材聚合物的類型及相對(duì)分子量，壁材聚合物的結(jié)晶度。在微膠囊制備過(guò)程中影響微膠囊尺寸的因素同樣與微膠囊化的方法和工藝有關(guān)。主要的乳化條件。反應(yīng)原料的化學(xué)緒構(gòu)。有機(jī)相的黏度，表面活性劑的濃度和類型，溶器及攪拌器的構(gòu)造和聚合反應(yīng)制備時(shí)的溫度等。 心材包裹完全與否是膠囊好壞的關(guān)鍵指示。3(二) 微膠囊造粒技術(shù) 微膠囊造粒技術(shù)，又稱微膠囊技術(shù)，應(yīng)用于食品工業(yè)上，解決了食品工業(yè)的部分難題，極大的推動(dòng)了食品工業(yè)由低級(jí)的農(nóng)產(chǎn)品加工向高級(jí)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變。它與超微粉碎技術(shù)，生物技術(shù)，膜技術(shù)和熱壓技術(shù)等相結(jié)合，為食品工業(yè)開(kāi)發(fā)應(yīng)用新技術(shù)展現(xiàn)了美好的前景。4 微膠囊技術(shù)的優(yōu)越性在于：（1）可

6、以減少活性物質(zhì)對(duì)外界環(huán)境因素（如：光，氧 水）的反應(yīng)（2）減少心材向環(huán)境的擴(kuò)散和蒸發(fā)（3）控制心材的釋放。（4）掩蔽心材的異味。（5）改變心材的物理性質(zhì)（包括顏色 形狀 密度 分散性能）?；瘜W(xué)性質(zhì)等。對(duì)于食品工業(yè)，可以使許多傳統(tǒng)的工藝過(guò)程得到簡(jiǎn)化，同時(shí)它使許多用通常技術(shù)手段無(wú)法解釋的工藝問(wèn)題得到解決。5 微膠囊技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種包裝技術(shù)，其效果的好壞與包裝材料“壁材的選擇緊密相關(guān)，而壁材的組成又決定了微膠囊產(chǎn)品的一些性能，如：溶解法，緩釋法，流動(dòng)性等，同時(shí)它還對(duì)微膠囊化工方法有一定的影響，因此壁材的選擇是進(jìn)行微膠囊化首要解決的問(wèn)題。6 一種理想的壁材必須具有如下的特點(diǎn)：1. 高濃度是有好的流動(dòng)性

7、，保證在微膠囊化過(guò)程中有好的可操作性能。 2. 能夠乳化心材并能形成桅頂?shù)娜榛w系。3. 在加工過(guò)程以及儲(chǔ)存過(guò)程中能夠?qū)⑿牟耐暾陌裨谄鸾Y(jié)構(gòu)中。 4. 易于干燥以及易脫落。5. 良好的溶解性。6. 可食性和經(jīng)濟(jì)性。7二. 在食品工業(yè)中的應(yīng)用(一) 在香料中的應(yīng)用 在食品儲(chǔ)存過(guò)程中，香味的丟失是一種普遍發(fā)生的現(xiàn)象。香料極易揮發(fā)，極易與其他物質(zhì)反應(yīng)并對(duì)熱和潮濕敏感。香味大食品的一種理想特性，因此人們應(yīng)用微膠囊化和空釋技術(shù)使香味在食品能長(zhǎng)期保存。8 明膠或植物膠作為壁材,包裹咖啡香料 將調(diào)料和香料在親水膠體水溶液中形成乳液，將其加入旋轉(zhuǎn)液中并形成乳液，脫水后形成穩(wěn)定的微膠囊以保護(hù)心材，從而有利于心

8、材的儲(chǔ)存，并防止氧氣的影響。 親水液體水溶液是蛋白質(zhì)類材料，例如明膠和紫膠。另外也可使用非蛋白質(zhì)類材料，例如植物膠。植物膠不會(huì)與調(diào)料中所含的醛反應(yīng)。而且使用植物膠時(shí)，包裹可以在較低溫度下進(jìn)行，會(huì)比使用蛋白質(zhì)材料的工藝減少香味的降解。由于降解也受氧氣的影響，所以包裹工藝要在惰性環(huán)境下進(jìn)行，并且要是使用抗氧劑。當(dāng)以明膠作壁材時(shí)，在加工之前，乳液溫度要高于5c，即高于明膠的凝膠點(diǎn)。當(dāng)用植物膠（例如位膠）時(shí)，乳液膠可保持020c。 旋轉(zhuǎn)液的性能為：黏度大于水，在香料乳液中可以溶解，無(wú)毒，無(wú)味，無(wú)色，可以全部回收，可與脫水液體分離。其適宜組分為無(wú)水醇與多羥基酸脂，單甘油脂，氧化油，雙甘油脂氧化油和三甘油

9、脂，最好采用80%蓖麻油和20%醇的混合物。脫水蓖麻油中存在醇，以防止凝聚，以而得到較大的微膠囊。所以用淳C1C4醇，最好是乙醇。9(二) 在飲料工業(yè)中的應(yīng)用 隨著食品工業(yè)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的要求越來(lái)越高，針對(duì)這一問(wèn)題，飲料工業(yè)引進(jìn)微膠囊技術(shù)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，以滿足消費(fèi)者的需求。 如以海藻酸鈉，蔬菜，天然果汁為原料，微膠囊技術(shù)和飲料工藝相結(jié)合，制作微膠囊復(fù)合蔬菜飲料。產(chǎn)品具有葉酸，蛋白質(zhì)，維生素C，鈣等營(yíng)養(yǎng)成分。理想的微膠囊呈圓形且表面光滑，微膠囊成型型，氧化鈣溶液的流速絕地感了膠囊的外觀和口感。產(chǎn)品具有色澤明快。風(fēng)味獨(dú)特，營(yíng)養(yǎng)豐富穩(wěn)定性級(jí)佳等特點(diǎn)?；蛞院Ｔ逄崛∥餅橹饕?。利用滴制設(shè)

10、備滴入到另一種液體物料之中，發(fā)生化學(xué)變化，從而形成珍珠狀球形成膠囊顆粒。將之加入到飲料中制成海藻酸鈉珍珠膠囊飲料，飲料的顏色與珍珠膠囊的顏色可相同也可不相同，增加飲料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，改善飲料的外觀和口感，對(duì)于阻礙人體對(duì)膽固醇的吸收，抑制有害金屬離子在人體內(nèi)積累具有特殊的功效。10 從果蔬中提取可利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為保持其顏色.防止褐變而將蔬菜汁制成彩色膠囊，加入至飲料中，所的的產(chǎn)品色彩鮮艷，穩(wěn)定性好，感官性好。11(三) 在乳制品中的應(yīng)用 乳制品中添加的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)具有不愉快的氣味，其性質(zhì)不穩(wěn)定，易分解，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。將這些添加物質(zhì)利用微膠囊技術(shù)包埋，可增加產(chǎn)品的穩(wěn)定性，使產(chǎn)品具有獨(dú)特的風(fēng)味，無(wú)異味，

11、不結(jié)塊，泡沫均勻細(xì)膩，沖調(diào)性好，保質(zhì)期長(zhǎng)。利用此法制成的產(chǎn)品有果味奶粉，可樂(lè)奶粉，發(fā)泡奶粉等。1. 啤酒奶粉的生產(chǎn) 將大麥芽和啤酒花，酸味劑和啤酒香精等進(jìn)行微膠囊化處理，然后再將這種微膠囊與奶粉及碳酸氫鈉等發(fā)泡劑按照設(shè)計(jì)好的配方，混合均勻進(jìn)行再干燥包裝，可生產(chǎn)出具有啤酒風(fēng)味，沖調(diào)性好，泡沫潔白細(xì)膩持久奶粉。122. 補(bǔ)血奶粉的生產(chǎn) 將維生素C和亞鐵鹽等先進(jìn)行微膠囊蝦處理，然后再將所制得的微膠囊按照一定的比例混入到奶粉中制成維生素C亞鐵鹽的奶粉。該產(chǎn)品的儲(chǔ)存長(zhǎng)期達(dá)一年，在食用的過(guò)程中，維生素C與亞鐵鹽離子形成可溶性的化合物，促進(jìn)人體對(duì)鐵的吸收。13(四) 在雙歧桿菌中的應(yīng)用 棕 油作壁材 雙歧桿

12、菌的微膠囊化技術(shù)中，菌體活性的保持具有較高的難度。采用雙層包裹法，先用棕油把雙歧桿菌包裹起來(lái)，然后再用大分子明膠溶液包裹制成雙層微膠囊，避免可雙歧桿菌與明膠水溶液的直接接觸，因而制成的雙歧微膠囊活菌數(shù)高，保存性好。國(guó)外有制作雙層微膠囊的專用設(shè)備，制出的微膠囊不僅形態(tài)好，而且活菌數(shù)高。國(guó)內(nèi)還暫時(shí)還沒(méi)有這種設(shè)備，但只要投入一定的物力人力.雙歧桿菌等活菌制劑微膠囊產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化很快即可實(shí)現(xiàn)。14(五) 在酵母中的應(yīng)用 酵母微膠囊可以看作是構(gòu)成表層的細(xì)胞壁成為微小容器，內(nèi)部可封入各種素材，這是一種新的概念的酵母的利用方法，應(yīng)用十分廣泛。 一般的微膠囊是直徑為11um至數(shù)百微米的微粒子，內(nèi)部封入固體，液體

13、或氣體。酵母的細(xì)胞法結(jié)構(gòu)特征之一是表層有堅(jiān)固的細(xì)胞壁覆蓋，酵母細(xì)胞壁由以葡萄糖為主的內(nèi)層及甘露聚糖為主的外層構(gòu)成，以多糖為主的球狀殼，可視為一種微小容器，內(nèi)部封入各種有用的物質(zhì)，這些有用的物質(zhì)稱為心材，酵母殼稱為壁材。 酵母微膠囊的特征如下：大小，以啤酒酵母為例,在水中有優(yōu)良分散性;耐環(huán)境強(qiáng);抑制氧化.與以往的微膠囊化比較酵母柔軟而堅(jiān)韌，封入的心材范圍廣，酵母微膠囊粒子小，離散小，耐壓，耐凍等加工耐性好，在水中分散性好。15(六) 在果糖中的應(yīng)用 微膠囊技術(shù)可應(yīng)用于糖果的調(diào)色，調(diào)香以及糖果的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化和品質(zhì)的改善。糖果生產(chǎn)中的天然食用色素，香精，營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑等物質(zhì)易分解，利用噴霧干燥法等方法將其微

14、膠囊化以確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。常用的壁材有水溶液食用膠，環(huán)狀糊精，纖維素衍生物，明膠，酪蛋白等物質(zhì)，用比較法生產(chǎn)的糖果顏色鮮亮持久，產(chǎn)品貨架期長(zhǎng)。16(七) 在食品添加藥中的應(yīng) 酸味劑：用作微膠囊化酸味劑的壁材一般是氫化油，心材的釋放借助與熱和水。具體包括肉制品用酸味劑.面團(tuán)品質(zhì)改良劑.其他用途的酸味劑如磷酸。 風(fēng)味與調(diào)味料：這方面是微膠囊技術(shù)在食品工業(yè)中應(yīng)用最廣的領(lǐng)域。最常見(jiàn)的如：檸檬油.薄荷油.蒜油.咖喱油等。 甜味劑：如阿斯巴甜。 色素：一些天然色素在應(yīng)用中存在溶解性與穩(wěn)定性差的問(wèn)題，微膠囊蝦后不僅可以改變?nèi)芙庑阅芡瑫r(shí)也提高它的穩(wěn)定性。17(八) 在烘烤食品中的應(yīng)用 隨著人們生活的提高，日

15、常飲食向精.細(xì).白發(fā)展，使城市中患高血壓，冠心病，糖尿病等疾病的人數(shù)日趨增加。膳食纖維能預(yù)防便秘.憩室病，大腸癌和高膽固醇，可防止高血壓，肥胖，糖尿病，因此，研究和開(kāi)發(fā)高膳食纖維食品就顯得更為重要。但將膳食纖維直接添加至燒烤食品中。不僅影響食品的外觀，更為重要的是影響食品的內(nèi)在組織和口感，降低消費(fèi)者的食欲，同時(shí)也影響食品的保質(zhì)期。 甘薯纖維的混合脂的微膠囊化工藝圖 其操作特點(diǎn)把適量的水加熱到80c左右，倒入容器，然后將混合膠加入快速攪拌，在攪拌后期緩慢加入甘油，不停攪拌最終使之成為混合的粘稠的凝膠狀糊。隨后將預(yù)處理后的甘纖維素法（去淀粉，過(guò)50目篩）粉沫緩慢加入攪拌器中，并逐漸提高攪拌速度，以

16、免物料在攪拌器的漿上聚集而影響攪拌效果，將物料混合至看不出原來(lái)甘薯纖維沫時(shí)，烘干，粉碎，得粉碎產(chǎn)品。 以后處理后的甘薯纖維在面包添加5%（如果增加谷肌粉的質(zhì)量為5%，纖維添加量可提高到10%）或在蛋糕中添加10%，產(chǎn)品質(zhì)量基本無(wú)影響。18(九) 在膨松劑中的應(yīng)用 微膠囊化技術(shù)包埋小蘇打，使其在適當(dāng)?shù)臏囟认箩尫?，與酸味劑作用達(dá)到更佳的膨松的效果延長(zhǎng)有效期。1. 油脂作為壁材，其工藝流程圖 采用油脂作壁材，以噴霧涂練法包埋小蘇打，物質(zhì)比為油脂：分散劑：氧化劑：NaHco3為25：2：2：30時(shí)。其操作步驟為：選擇熔點(diǎn)在3555C范圍的食用油脂作為壁材，將油脂溶化，冷卻，加入分散劑和乳化劑保溫?cái)嚢琛?/p>

17、見(jiàn)小蘇打液滴加入油相中乳化，形成油包水系乳濁液。將乳濁液在氣溶式高壓噴霧裝置中噴霧，用低溫水浴作冷凝裝置。過(guò)濾收集產(chǎn)品，洗滌至中性，真空干燥。2. 已基纖維素作為壁材 選用已基纖維素為壁材包埋NaHco3的工藝參數(shù)為NaHco3與已基纖維素的比例為83：17，噴霧干燥進(jìn)風(fēng)溫度為190200C，出風(fēng)的溫度為100C，固行物含量為25%，NaHco3的顆粒大小在100200目之間。(十) 在抗氧化劑中的應(yīng)用1. 維生素E的微膠囊化 近年來(lái)人們食用的飽和脂酸逐漸被不飽和脂肪酸所取代，但不飽和脂肪酸容易被氧化。維生素E可以作為抗氧化劑，并在抗壞血酸作用下再發(fā)生為未被氧化的形成。但在食品工業(yè)中，維生素E

18、被溶解于脂相并不能與水溶液行的抗壞血酸相互作用，因此，需采用脂溶性的抗壞血酸衍生物。然而脂溶性的抗壞血酸的抗壞血酸鹽的衍生物需要在高溫下才能發(fā)揮作用，這樣增加了不飽和脂肪酸被氧化的危險(xiǎn)。 抗壞血酸鹽的溶解性問(wèn)題及近年來(lái)對(duì)合成抗氧化劑的取締，使人們想到應(yīng)用脂質(zhì)對(duì)天然抗氧化劑（例：維生素E）加以包囊化，為了增加其穩(wěn)定性，用水包油的乳化系統(tǒng)對(duì)其加以乳化。維生素E已經(jīng)進(jìn)入脂質(zhì)體的屏障內(nèi)，而抗壞血酸進(jìn)入了脂質(zhì)中水相內(nèi)部。將微膠囊系統(tǒng)加入到，可以看到它聚集在水/油界面處。因此，可以保證抗氧化反應(yīng)通常的發(fā)生處，并且會(huì)避免抗壞血酸與其他食品成分的反應(yīng)。維生素E的微膠囊化采用噴霧干燥工藝，其工藝條件，壁材為陰拉

19、伯膠麥芽糊精和玉米糖漿，其組合為阿拉伯膠22.5%，心材與壁材的適宜比例為1.2：1，麥芽糊精25%，玉米糖漿52.5%心材與壁材的適宜比例為1.2：1，高壓均質(zhì)可有效地提高天然維生素E的微膠囊化效率和微膠囊化生產(chǎn)率其均質(zhì)壓力為3040Mpa,微膠囊蝦天然維生素E的噴霧干燥粒工藝條件為：進(jìn)料溫度60C進(jìn)料流量150ml/min,進(jìn)風(fēng)溫度195出風(fēng)溫度70C。 2.抗氧化劑BHT的微膠囊化BHT是廣泛使用的食品抗氧化劑之一，但用其耐熱性較差，在高溫是極易分解成酸敗，給加工和保藏帶來(lái)了困難，且BHT的毒性問(wèn)題也越來(lái)越引起人們的關(guān)注。將BHT進(jìn)行微膠囊化處理，可防止由于氧氣，光照等造成的BHT本身的氧化，便于食品加工和保藏，延長(zhǎng)食品保存期。利用B環(huán)糊精作為壁材對(duì)BHT進(jìn)行微膠囊化，可以得到較好的微膠囊化產(chǎn)品。其工藝條件：稱取一定量的B環(huán)糊精，加入少量的水使B環(huán)糊精形成均勻的糊狀物，然后將有機(jī)溶解的BHT加入，進(jìn)行超生波處理45min，干燥產(chǎn)品，因?yàn)樽柚够驕p緩油脂的氧化，BHT微膠囊化產(chǎn)品的效果明顯，優(yōu)于未微膠囊蝦的BHT的效果，且BHT用量明顯降低。參考文獻(xiàn)1 張燕平，謝良，食品加工技術(shù)2 宋鍵，陳磊，李效軍，微膠囊化技術(shù)及應(yīng)用，北京工業(yè)出版社，3 周朋，鄭為晚，食品中常用的微膠囊技術(shù)方法及開(kāi)發(fā)