刘建辉,闫明暄,郑丹妮
(1.河北农业大学理工学院,河北沧州061100;2.河北农业大学海洋学院,河北秦皇岛066003)
微胶囊技术在食用油脂中的应用研究概况
刘建辉1,闫明暄2,郑丹妮1
(1.河北农业大学理工学院,河北沧州061100;2.河北农业大学海洋学院,河北秦皇岛066003)
微胶囊技术作为一种新型技术,目前已被广泛应用于食品加工领域。在油脂方面的应用研究,对于其工业化发展具有重要意义。介绍目前微胶囊化处理食用油脂技术的研究现状,并对该技术近年来在食用油脂领域的应用进展进行综述。
微胶囊;食用油脂;应用
微胶囊化是一种利用特殊材料将各种形态物质包埋起来,只有在指定的条件下才能将里面物质释放出来的微型包装技术。通常将被包埋的物质称之为芯材,也称为核或内容物。将包埋芯材实现微胶囊化的物质称之为壁材,也称为壳、被膜或囊材。壁材大多以多糖、蛋白质和纤维素为主要材料,再添加一些其他成分制得。根据所选壁材、芯材及加工工艺的不同,所制备的微胶囊形状也会有所不同,有球形、谷形、粒形、块形或其他不规则形状。微胶囊技术有很多功能,可以降低毒性、提高物质的稳定性,还可以掩盖食品本身不愉快的气味。该技术早在20世纪50年代就已经得到应用,解决了许多传统方法难以应对的难题。该技术已被广泛应用于油脂生产中,经过微胶囊化处理的油脂更加便于贮藏和运输,进一步拓宽了油脂的适用范围,为其工业化发展提供了更加便利的条件。对微胶囊技术在油脂中应用的研究概况进行综述,以期为后续研究提供参考。
1.1 微胶囊壁材的选择
物质包埋率及释放率主要与壁材的选择有关,所以壁材的选择是微胶囊技术的关键。壁材的选择遵循以下原则:①壁材必须与芯材相适应,但不能发生化学反应,芯材和壁材的溶解性应不同,即芯材是油溶性的,应选择水溶性的壁材。②壁材应该有较好的成膜性和稳定性,符合国家食品安全卫生标准[1]。目前,许多高分子材料均可以作为壁材,但若从食品安全方面考虑,天然高分子材料更为安全可靠。③材料来源应广泛、易得、成本较低。例如,苏平等人[2]采用新型的生物包埋技术,以酵母细胞为壁材、用黄秋葵花黄酮作为芯材进行试验研究,结果表明在一定条件下包埋率可达到64.2%。黄酮微胶囊具有一定的缓释性,抗氧化效果好。目前,微胶囊技术越来越成熟,已被广泛应用于维生素、油脂、食品添加剂等多种食品的加工及包装中。
1.2 微胶囊芯材的选择
包裹在微胶囊内部的物质称为芯材,它可以是单一的物质,也可以由几种物质混合组成。芯材与壁材应互不相溶,如芯材为亲油性物质,宜选用疏水性壁材进行包埋。在食品领域,芯材的主要成分常为功能性油脂、食品添加剂和一些生物活性物质等[3]。
1.3 油脂微胶囊化技术
喷雾干燥技术是目前油脂微胶囊化在工业化生产中采用的主要技术,目前该技术主要应用于花生油、大豆油、鱼油、苏子油等油脂生产中。喷雾干燥技术主要分为乳化工艺和喷雾造粒2个阶段,该技术的优点在于工艺操作简单、便于连续化生产,因而使用广泛。
复凝聚法主要用于核桃油、亚麻籽油、鱼油等油脂的包埋,通过调节pH值、稀释或调节温度使壁材相互作用而凝聚析出,形成微胶囊[4]。该方法适用于非水溶性芯材的包埋,但其不足之处在于生产成本较难控制。锐孔-凝固法和包络结合法也适用于食用油脂微胶囊化,但目前还缺乏系统性的研究[5]。
2.1 微胶囊化在亚麻籽油中的应用
由于亚麻籽油中不饱和脂肪酸对氧的敏感性及自身特有的气味,使其在食品方面的应用受到了很大限制[6-7]。因此,近年来亚麻籽油微胶囊化方面的研究依旧是国内外研究热点。亚麻籽油微胶囊化主要采用的技术有喷雾干燥技术、复合凝聚技术和冷冻干燥技术;可用壁材范围较广,常用的壁材主要有明胶、阿拉伯胶、变性淀粉、亚麻籽胶和麦芽糊精等[7];包封率稳定性较高。
近年来亚麻籽油微胶囊化的研究进展见表1。
表1 近年来亚麻籽油微胶囊化的研究进展
2.2 微胶囊化在紫苏籽油中的应用
紫苏籽油是目前已知α-亚麻酸含量最高的天然食用植物油,含量高达70%左右,营养价值非常高。因此,紫苏籽油在微胶囊化方面的研究意义重大。目前,国内外紫苏油在提取和分析其生理活性方面的相关研究较为集中[3],有关微胶囊化的研究有所欠缺。紫苏籽油微胶囊化的壁材来源较广,主要有β-环糊精及大豆分离蛋白等。许源、江慧娟等人[13-14]分别利用超临界包合法和物理吸附法对紫苏油进行微胶囊化,这2种方法都不需要经过乳化、均质等工艺,而且不会改变油脂风味,但不足之处在于包封率低、资源浪费现象严重等。近年来,研究者通过对紫苏籽油微胶囊化的不断探究,包封率有了很大程度的提高,制备方法也逐渐多样化。
紫苏籽油的微胶囊化研究概况见表2。
表2 紫苏籽油的微胶囊化研究概况
2.3 微胶囊化在红松松仁油中的应用
红松松仁油是一种富含多种不饱和脂肪酸的天然植物油脂。减肥、抗衰老功效显著,但由于其稳定性较差,易发生氧化变质,使红松松仁油的营养保健作用和生理功效减弱,应用受限。采用微胶囊技术将红松松仁油微胶囊化,既可以提高其稳定性,又能更好地发挥其生理功效。李景彤[19]以红松松仁油为研究对象,选用黑木耳多糖、麦芽糊精和β-环糊精为壁材,分别采用分子包埋法和乳液聚合法制备红松松仁油微胶囊,并对其相关的生理功能和理化性质进行研究。结果表明,红松松仁油经微胶囊化后可有效将油脂释放于肠内,对高脂血症小鼠在减轻体重、调节脂质代谢、增强免疫等方面具有显著效果,说明红松松仁油微胶囊作为功能性食疗保健品具有良好的开发前景。
2.4 微胶囊化在牡丹籽油中的应用
牡丹籽油富含不饱和脂肪酸,可以作为功能性油脂直接食用,同时也具有保养皮肤、护发等功效。但其性质很不稳定,极易氧化变质,同时具有水不溶性,使其在液态食品中的应用受到限制。微胶囊化不仅能够有效延缓牡丹籽油的氧化变质,而且还能改变其物理特性[3]。贾玉良[20]将按一定比例混合的β-环糊精、阿拉伯胶和大豆蛋白作为壁材,在一定条件下采用喷雾干燥技术进行微胶囊化,产品包埋率可达到82.4%,包埋效果较好。
国外有关微胶囊技术的研究起步较早,在欧美国家,微胶囊技术作为一种食品加工方法已经非常普遍。我国有关微胶囊技术的研究起步较晚,但是近年来该技术也得到了较为广阔的发展,然而与国外相比,仍处于起步阶段。国内应进一步加大有关微胶囊技术应用领域的研究力度,这对传统技术的改进、新产品的开发等意义重大。
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Application of Microencapsulation Technology in Edible Oils and Fats
LIU Jianhui1,YAN Mingxuan2,ZHENG Danni1
(1.College of Science&Technology,Hebei Agricultural University,Cangzhou,Hebei 061100,China;2.College of Ocean,HebeiAgricultural University,Qinhuangdao,Hebei 066003,China)
Micro capsule technology as a new technology,has been widely used in the field of food processing.Application in oil area has important significance for its industrialization development.This paper briefly introduces the research status of the microencapsulation of edible oil processing technology,and the technology is reviewed progress in the application of edible oil field in recent years.
microencapsulation;edible fat and oil;use
TS255.1
A
10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2017.08.020
1671-9646(2017)08a-0065-03
2017-07-07
刘建辉(1995—),女,本科,研究方向为食品质量与安全。