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1、食用色素微胶囊技术食用色素微胶囊技术色素微胶囊技术为什么色素需要微胶囊化？为什么色素需要微胶囊化？色素微胶囊技术色素微胶囊技术 许多色素是油溶性的，且稳定性差，许多色素是油溶性的，且稳定性差，特别是天然色素对光、热、氧及酸碱十特别是天然色素对光、热、氧及酸碱十分敏感，容易引起褪色或变色。分敏感，容易引起褪色或变色。 通过微胶囊化，可避免环境因素引起通过微胶囊化，可避免环境因素引起的色素的变化，也能提高油溶性色素的的色素的变化，也能提高油溶性色素的在水中的溶解性和分散性。在水中的溶解性和分散性。色素微胶囊技术色素微胶囊技术微胶囊是一种怎样的新技术？微胶囊是一种怎样的新技术？ 如何发挥作用？如何发
2、挥作用？色素微胶囊技术色素微胶囊技术（一）微胶囊技术的基本概念 微胶囊化技术：指将固体、液体或气体包微胶囊化技术：指将固体、液体或气体包埋在微小而密封的胶囊中，使其只有在特定埋在微小而密封的胶囊中，使其只有在特定条件下才会以控制速率释放的技术。条件下才会以控制速率释放的技术。 其中，被包埋的物质称为心材，包括香精其中，被包埋的物质称为心材，包括香精香料、酸化剂、甜味剂、色素、脂类、维生香料、酸化剂、甜味剂、色素、脂类、维生素、矿物质、酶、微生物、气体以及其它各素、矿物质、酶、微生物、气体以及其它各种饲料添加剂。种饲料添加剂。 包埋心材实现微囊胶化的物质称为壁材。包埋心材实现微囊胶化的物质称为壁
3、材。色素微胶囊技术色素微胶囊技术 常用壁材常用壁材（一）微胶囊技术的基本概念色素微胶囊技术色素微胶囊技术（一）微胶囊技术的基本概念 微胶囊的颗粒直径范围在零点几微米至几千微微胶囊的颗粒直径范围在零点几微米至几千微米之间，一般为米之间，一般为5200m，囊壁厚度，囊壁厚度0.5 150m，壳通常占微胶囊总质量的，壳通常占微胶囊总质量的0.5%30%，活性组分的包覆率在活性组分的包覆率在25% 95%。 不同的方法制备的微胶囊大小是不同的不同的方法制备的微胶囊大小是不同的微胶囊化方法微胶囊化方法颗粒直径尺寸范围颗粒直径尺寸范围/m/m喷雾干燥喷雾干燥2020150150空气悬浮包衣空气悬浮包衣50
4、5010 00010 000单单/ /复凝聚复凝聚0.10.11 1纳米微胶囊技术纳米微胶囊技术11色素微胶囊技术色素微胶囊技术微胶囊结构微胶囊结构单核微胶囊单核微胶囊多核微胶囊多核微胶囊多核无定形微胶囊多核无定形微胶囊复合微胶囊复合微胶囊双壁微胶囊双壁微胶囊（一）微胶囊技术的基本概念色素微胶囊技术色素微胶囊技术（二）微胶囊化的功能隔离活性成分控制芯材释放隔离活性成分控制芯材释放降低挥发性降低挥发性掩蔽不良气味掩蔽不良气味 改变物料的存在状态、质量、体积改变物料的存在状态、质量、体积提高物质的稳定性提高物质的稳定性色素微胶囊技术色素微胶囊技术（三）微胶囊化方法（三）微胶囊化方法 化学法：主要利
5、用单体小分子发生聚合反应生成高分子或化学法：主要利用单体小分子发生聚合反应生成高分子或膜材料并将芯材包覆，常使用的是界面聚合法和原位聚合法。膜材料并将芯材包覆，常使用的是界面聚合法和原位聚合法。 物理法：物理法是利用物理和机械原理的方法制备微胶囊，物理法：物理法是利用物理和机械原理的方法制备微胶囊，主要有空气悬浮法、喷雾干燥法、真空蒸发沉积法和包结络合主要有空气悬浮法、喷雾干燥法、真空蒸发沉积法和包结络合法等。法等。 物理化学法：通过改变条件物理化学法：通过改变条件(温度、值加入电解质等温度、值加入电解质等)使使溶解状态的成膜材料从溶液中聚沉出来并将芯材包覆形成微胶溶解状态的成膜材料从溶液中聚
6、沉出来并将芯材包覆形成微胶囊囊,具体有凝聚法、油相分离法、干燥浴法、熔化分散冷凝法具体有凝聚法、油相分离法、干燥浴法、熔化分散冷凝法等。等。分为囊心物的分散、囊材的加入、囊材的沉积和囊材的固分为囊心物的分散、囊材的加入、囊材的沉积和囊材的固化化4步步.色素微胶囊技术色素微胶囊技术一般步骤：芯材分散壁材包覆 色素微胶囊技术色素微胶囊技术 微胶囊技术在食用色素中微胶囊技术在食用色素中是如何应用的？是如何应用的？色素微胶囊技术色素微胶囊技术色素微胶囊化方法色素微胶囊化方法 色素微胶囊化的方法研究较多的主色素微胶囊化的方法研究较多的主要是喷雾干燥法、环糊精包结法。要是喷雾干燥法、环糊精包结法。色素微胶
7、囊技术色素微胶囊技术色素微胶囊化方法色素微胶囊化方法 （1）喷雾干燥法：喷雾干燥法： 原理：将微细化芯材稳定地乳化分散于包囊材料的原理：将微细化芯材稳定地乳化分散于包囊材料的溶液中形成乳化分散液，然后通过雾化装置将此乳化分溶液中形成乳化分散液，然后通过雾化装置将此乳化分散液在干燥的热气流中雾化成微细液滴，溶解壁材的溶散液在干燥的热气流中雾化成微细液滴，溶解壁材的溶剂受热迅速蒸发，从而使包覆在微细化芯材周围的壁材剂受热迅速蒸发，从而使包覆在微细化芯材周围的壁材形成一种具筛分作用的网状膜结构，分子较大的芯材被形成一种具筛分作用的网状膜结构，分子较大的芯材被包留在形成的囊膜内，而壁材中的水或其他溶剂
8、等小分包留在形成的囊膜内，而壁材中的水或其他溶剂等小分子物质因热蒸发而透过网孔顺利移出，使膜进一步干燥子物质因热蒸发而透过网孔顺利移出，使膜进一步干燥固化，得到干燥的粉粒状微胶囊。固化，得到干燥的粉粒状微胶囊。色素微胶囊技术色素微胶囊技术色素微胶囊化方法色素微胶囊化方法 喷雾干燥法工艺流程：喷雾干燥法工艺流程：壁材壁材溶剂溶剂均质乳化均质乳化喷雾干燥喷雾干燥芯材芯材乳化液乳化液微胶囊产品微胶囊产品壁材溶液壁材溶液色素微胶囊技术色素微胶囊技术 壁材选择壁材选择 选择喷雾干燥法微胶囊壁材的基本原则是选择喷雾干燥法微胶囊壁材的基本原则是壁材应具有高度的溶解性、优良的乳化特性、壁材应具有高度的溶解性、
9、优良的乳化特性、成膜特性、干燥特性、不易吸潮，且其浓溶液成膜特性、干燥特性、不易吸潮，且其浓溶液应是低粘度的。应是低粘度的。 喷雾干燥法微胶囊化所用壁材主要有阿拉喷雾干燥法微胶囊化所用壁材主要有阿拉伯胶、麦芽糊精、玉米糖浆、变性淀粉和各种伯胶、麦芽糊精、玉米糖浆、变性淀粉和各种蛋白质。蛋白质。色素微胶囊化方法色素微胶囊化方法色素微胶囊技术色素微胶囊技术芯材芯材壁材壁材研究内容和方法研究内容和方法主要结论主要结论研究者研究者-胡萝胡萝卜素卜素淀粉淀粉(DE(DE值分别为值分别为4 4、1515、2525、36.5)36.5)研究不同研究不同DEDE值的淀粉水解产物对值的淀粉水解产物对喷雾干燥后的
10、胡萝卜素稳定性的喷雾干燥后的胡萝卜素稳定性的影响影响高高DEDE值值(36.5)(36.5)的淀粉比其他三的淀粉比其他三种种DEDE值值(4,15,25)(4,15,25)的淀粉对胡萝的淀粉对胡萝卜素有更好的保留效果卜素有更好的保留效果WagnerWagner麦芽糊精、阿拉伯胶麦芽糊精、阿拉伯胶盐藻中的盐藻中的-胡萝卜素进行喷雾胡萝卜素进行喷雾干燥微胶囊化干燥微胶囊化, ,并在一定条件下并在一定条件下测定其储存稳定性测定其储存稳定性微胶囊化后微胶囊化后-胡萝卜素稳定性胡萝卜素稳定性显著提高显著提高LeachLeach阿拉伯胶、果胶、明胶、黄原胶、阿拉伯胶、果胶、明胶、黄原胶、麦芽糊精、黄蓍胶、
11、瓜尔豆胶、麦芽糊精、黄蓍胶、瓜尔豆胶、海藻酸钠、淀粉、羧甲基纤维素海藻酸钠、淀粉、羧甲基纤维素采用喷雾干燥与沸腾包衣相结合采用喷雾干燥与沸腾包衣相结合的方法对的方法对-胡萝卜素微胶囊化胡萝卜素微胶囊化进行了研究进行了研究筛选出阿拉伯胶、麦芽糊精、筛选出阿拉伯胶、麦芽糊精、羧甲基纤维素作为包壁材料较羧甲基纤维素作为包壁材料较好好吴芳吴芳麦芽糊精、葡萄糖、半乳糖、乳麦芽糊精、葡萄糖、半乳糖、乳糖糖相同相同DEDE值的不同壁材组成对喷雾值的不同壁材组成对喷雾干燥包埋后的产品在储藏过程中干燥包埋后的产品在储藏过程中-胡萝卜素损失的影响胡萝卜素损失的影响单糖、二糖与麦芽糊精的结合单糖、二糖与麦芽糊精的结
12、合提高了提高了-胡萝卜素的氧化稳定胡萝卜素的氧化稳定性性DesobryDesobry明胶、水解大豆蛋白麦芽糊精、明胶、水解大豆蛋白麦芽糊精、黄原胶黄原胶研究喷雾干燥微胶囊化工艺参数研究喷雾干燥微胶囊化工艺参数, ,并且探讨了壁材料的组成对并且探讨了壁材料的组成对-胡萝卜素包埋程度以及贮存效果胡萝卜素包埋程度以及贮存效果的影响的影响蔗糖与明胶或水解大豆蛋白复蔗糖与明胶或水解大豆蛋白复合包埋效果好合包埋效果好, ,蔗糖与明胶复配蔗糖与明胶复配时时, ,随蔗糖用量、明胶凝胶强度随蔗糖用量、明胶凝胶强度增加增加, ,贮存稳定性增强贮存稳定性增强, ,麦芽糊麦芽糊精不适合与蛋白质复配作壁材精不适合与蛋白
13、质复配作壁材朱选朱选明胶、蔗糖明胶、蔗糖探索喷雾干燥微胶囊化过程中主探索喷雾干燥微胶囊化过程中主要工艺参数要工艺参数-胡萝卜素微胶囊稳定性得到胡萝卜素微胶囊稳定性得到提高提高李军李军改性木薯粉、木薯淀粉、麦芽糊改性木薯粉、木薯淀粉、麦芽糊精精壁材与芯材混合均质再经过喷雾壁材与芯材混合均质再经过喷雾干燥得到最终产品干燥得到最终产品, ,并进行粘度、并进行粘度、粒径、含量等检测粒径、含量等检测改性木薯粉作为壁材包埋效果改性木薯粉作为壁材包埋效果好好, ,色素保留率较高色素保留率较高LoksuwanLoksuwan色素微胶囊技术色素微胶囊技术色素微胶囊化方法色素微胶囊化方法（2 2）环糊精包结法）环
14、糊精包结法 原理：原理：以以 -环糊精作为微胶囊包覆材料，一种分环糊精作为微胶囊包覆材料，一种分子水平上形成的微胶囊。子水平上形成的微胶囊。-环糊精呈环状，存在一环糊精呈环状，存在一些向外的羟基使环糊精外表面具一定的亲水性；而些向外的羟基使环糊精外表面具一定的亲水性；而空腔内侧只有氢原子、糖苷氧原子等使空腔内部表空腔内侧只有氢原子、糖苷氧原子等使空腔内部表现为非极性、疏水性等特征。可利用其疏水亲脂作现为非极性、疏水性等特征。可利用其疏水亲脂作用以及空间体积匹配效应，与具有适宜大小、形状用以及空间体积匹配效应，与具有适宜大小、形状和疏水性的分子通过非共价键的相互作用形成稳定和疏水性的分子通过非共
15、价键的相互作用形成稳定的包埋物。的包埋物。色素微胶囊技术色素微胶囊技术此法的缺点是：载量低，一般为此法的缺点是：载量低，一般为9%-14%,；能够；能够包埋的风味物质的大小和极性受到了限制，小分子包埋的风味物质的大小和极性受到了限制，小分子的短链脂和酐不适合于这一方法；对一些分子来说的短链脂和酐不适合于这一方法；对一些分子来说 -环糊精相当于环糊精相当于“人工酶人工酶”，加速了酯的水解反应，造，加速了酯的水解反应，造成了风味的改变；对于水溶性风味物质，产率则更成了风味的改变；对于水溶性风味物质，产率则更低。由于美国低。由于美国FBI没有批准没有批准-环糊精在食品中的使环糊精在食品中的使用，使这
16、一方法的应用受到了一定的限制，但在日本用，使这一方法的应用受到了一定的限制，但在日本和欧洲用此法生产的风味微胶囊已投放到市场。和欧洲用此法生产的风味微胶囊已投放到市场。色素微胶囊技术色素微胶囊技术举例芯材芯材壁材壁材研究内容和方法研究内容和方法主要结论主要结论研究者研究者-胡萝胡萝卜素卜素-环糊环糊精精冷冻干燥制备胡萝卜素冷冻干燥制备胡萝卜素-环环糊精包埋物糊精包埋物,并研究其制备工并研究其制备工艺艺-环糊精是理想壁材环糊精是理想壁材,有有效提高产品稳定性效提高产品稳定性,改善改善溶解度溶解度陈发河陈发河辣椒红辣椒红素素环糊精环糊精,-,-环环糊精糊精将油菜籽油将油菜籽油( (含胡萝卜素、含胡
17、萝卜素、-胡萝卜素、番茄红素等胡萝卜素、番茄红素等) )分别与不同比例的环糊精混分别与不同比例的环糊精混合反应合反应, ,再经离心、旋转蒸发再经离心、旋转蒸发等处理等处理, ,最后检测产品的稳定最后检测产品的稳定性性环糊精分子可以与类胡环糊精分子可以与类胡萝卜素、甘油三酸酯等萝卜素、甘油三酸酯等物质结合物质结合, ,从而保护其不从而保护其不受外界环境影响受外界环境影响BasuBasu番茄红番茄红素素环糊精环糊精 提取番石榴中的番茄红素提取番石榴中的番茄红素, ,除除去有机溶剂后与不同环糊精去有机溶剂后与不同环糊精(-,-,-)(-,-,-)混合混合, ,并研究并研究比较其包埋效果比较其包埋效果番茄红素与番茄红素与-环糊精、环糊精、-环糊精形成络合环糊精形成络合, ,而而不能与不能与-环糊精络合环糊精络合, ,且经且经180d180d冷藏冷藏,-,-环糊环糊精包埋的番茄红素有较精包埋的番茄红素有较大降解大降解MatioliMatioli色素微胶囊技术色素微胶囊技术Transitional Page谢谢！色素微胶囊技术色素微胶囊技术
