Aliments fonctionnels

1.A propos des aliments fonctionnels
Au cours des deux dernières années, les aliments fonctionnels sont devenus le nouveau vent de l'industrie. Vous ne savez peut-être pas exactement ce qu'est un "aliment fonctionnel", mais il est indéniable que les aliments fonctionnels sur le marché sont de plus en plus abondants ......

2. comment définir les aliments fonctionnels
Selon les dispositions de la loi sur la sécurité alimentaire, la catégorie des aliments en Chine peut être divisée en deux catégories : les aliments ordinaires et les aliments spéciaux ; les aliments spéciaux comprennent les aliments diététiques, mais la classification ne mentionne pas les "aliments fonctionnels". Quel est donc cet aliment fonctionnel dont on parle beaucoup dans l'industrie ?

Selon le professeur Lu Wenwei, directeur adjoint de l'école d'alimentation de l'université de Jiangnan et centre national de technologie d'ingénierie des aliments fonctionnels, les aliments fonctionnels ne constituent pas un concept juridique, mais un concept particulier, à savoir une fonction nutritionnelle spécifique de soins de santé des aliments. L'aliment fonctionnel est un pont entre l'alimentation et la médecine dans l'industrie, qui peut répondre à la demande de santé de l'individu. Ce type d'aliment est en fait appelé complément alimentaire ou aliment fonctionnel dans les pays étrangers.

Selon les experts en nutrition, il n'existe pas de définition précise de l'aliment fonctionnel, mais dans la plupart des cas, il s'agit d'un aliment ayant des fonctions nutritionnelles et sanitaires spécifiques, c'est-à-dire un aliment adapté à la consommation par des groupes de personnes spécifiques, ayant pour fonction de réguler l'organisme, et non à des fins thérapeutiques.

Technologie de production des aliments fonctionnels

Le développement des aliments fonctionnels offre aux consommateurs le meilleur moyen de choisir des aliments sains. Les substances qui jouent un rôle fonctionnel dans les aliments fonctionnels sont appelées substances bioactives. Elles ont pour fonction de retarder le vieillissement, d'améliorer l'immunité, de lutter contre les tumeurs et les radiations, etc. La plupart des substances bioactives sont sensibles à la chaleur, et il est essentiel de conserver la bioactivité et la stabilité des substances bioactives lors de leur extraction et de leur séparation.

La technologie de production des aliments fonctionnels comprend principalement la technologie du génie biologique (y compris le génie de la fermentation, le génie enzymatique, le génie génétique, le génie cellulaire, etc.), la technologie de séparation et de purification, la technologie de pulvérisation ultra-micro, la technologie de lyophilisation, la technologie des microcapsules, la technologie de stérilisation à froid.

La recherche actuelle sur les aliments fonctionnels se concentre sur

Polysaccharide actif et sa technologie de traitement, polysaccharide actif incluant les fibres alimentaires, polysaccharide actif fongique, polysaccharide actif végétal ;
Peptides actifs et leur technologie de transformation, phosphopeptide de caséine (méthode de précipitation enzymatique, méthode d'échange d'ions enzymatique), glutathion (méthode d'extraction, méthode de fermentation), graisses fonctionnelles peptidiques hypotenseurs et leur technologie de transformation ;
Acides gras polyinsaturés, phospholipides, oligo-éléments actifs et leur technologie de transformation ;
Les piégeurs de radicaux libres et leur technologie de traitement (superoxyde dismutase, préparation par méthode de précipitation, chromatographie d'échange d'ions) ;
Bactéries actives et leur technologie de transformation ;
Édulcorant fonctionnel et sa technologie de transformation.

I. Technologie de séparation traditionnelle

1. Séparation préliminaire et purification
À partir de la séparation solide-liquide de l'extrait, il est nécessaire de procéder à une première séparation et à une première purification, puis d'éliminer les impuretés. Les techniques de séparation et de purification préliminaires couramment utilisées comprennent la séparation par extraction, la séparation par précipitation, la clarification par adsorption, la technologie de distillation moléculaire, la filtration sur membrane et les méthodes de séparation par résine.

1.1 Séparation extractive
La séparation extractive est une méthode d'extraction importante, mais aussi un mélange de séparation préliminaire et de purification d'une méthode de séparation commune importante. En effet, l'extraction par solvant présente un taux de transfert de masse rapide, un temps de fonctionnement court, un fonctionnement continu facile à automatiser, une efficacité de séparation et de purification et d'autres avantages.

Méthode de séparation par extraction : une extraction par solvant eau-organique, c'est-à-dire l'utilisation d'un solvant organique pour extraire le produit cible de la solution aqueuse, afin d'atteindre l'objectif de concentration et de purification ; deux extractions en phase aqueuse, qui constituent l'émergence récente d'une nouvelle technologie de séparation et de purification convaincante et prometteuse.

Lorsque deux polymères hydrosolubles non miscibles aux propriétés différentes sont mélangés et atteignent une certaine concentration, ils produisent deux phases, deux polymères étant dissous dans les deux phases non miscibles. Le système d'extraction aqueuse à deux phases couramment utilisé est le système polyéthylène glycol ( P E G ) - dextran ( eD x t ar n ).

1.2 Purification par précipitation
La séparation et la purification par précipitation consistent à ajouter des réactifs ou à modifier les conditions de manière à ce que les ingrédients actifs fonctionnels (ou les impuretés) génèrent des particules insolubles et la méthode de précipitation est la méthode de séparation et de purification la plus couramment utilisée et la plus simple, en raison de sa concentration souvent supérieure à l'effet de purification, de sorte qu'elle est généralement utilisée comme méthode de séparation préliminaire.

Les méthodes de séparation et de purification par précipitation comprennent principalement la méthode de salage, la méthode du point isoélectrique, la méthode de précipitation par solvant organique, la méthode de précipitation par polymère non ionique, la méthode de précipitation par polyélectrolyte, la méthode de précipitation par ions métalliques à haute valence et d'autres méthodes de précipitation.

1.3 Technologie de clarification par adsorption
La clarification par adsorption se fait par l'adsorption d'un agent clarifiant, le pontage, la floculation, les particules d'électrolyte de sel inorganique et la floculation de la charge de surface, etc., de sorte qu'un certain nombre de particules instables se lient en flocs et s'agrandissent constamment pour augmenter le rayon des particules, accélérer le taux de décantation et améliorer le taux de filtration.

1.4 Technologie de la distillation moléculaire
La distillation moléculaire est l'utilisation de mélanges liquides de molécules dont la chaleur s'échappe de la surface du liquide, et dans la surface du liquide est inférieure à la portée libre moyenne des molécules légères et supérieure à la portée libre moyenne des molécules lourdes, ce qui crée une surface de condensation, de sorte que les molécules légères continuent à s'échapper et que les molécules lourdes ne peuvent pas atteindre la surface de condensation, rompant ainsi l'équilibre dynamique du mélange et la séparation des molécules légères et des molécules lourdes.

1.5 Filtration sur membrane
La méthode de filtration sur membrane consiste à utiliser la pression comme force motrice, en s'appuyant sur la perméabilité sélective de la membrane pour la séparation et la purification des substances, y compris la microfiltration, la nanofiltration, l'ultrafiltration, l'osmose inverse, l'électrodialyse et d'autres types. La méthode de filtration sur membrane présente des avantages plus importants que les méthodes de séparation ordinaires. En raison de la séparation, le matériau n'est pas soumis à un réchauffement thermique et ne subit pas de changement de phase, les ingrédients actifs fonctionnels ne sont pas perdus ou détruits, ce qui permet de conserver facilement la fonction initiale des ingrédients actifs.

2. Séparation et purification élevées
Après la séparation et la purification initiales des ingrédients actifs fonctionnels, la pureté peut ne pas répondre aux exigences, mais contient également certaines impuretés, et nécessite un degré élevé de séparation et de purification supplémentaires, afin de répondre à la nature des ingrédients actifs fonctionnels, à la structure et à l'activité de la recherche. Les méthodes de séparation et de purification de haut niveau comprennent la cristallisation et la séparation et la purification chromatographiques.

2.1 Cristallisation
La cristallisation est le processus de précipitation de solutés à partir d'une solution dans un état cristallin. Comme la première précipitation de la cristallisation contiendra toujours plus ou moins d'impuretés, il faut répéter la cristallisation afin d'obtenir un produit plus pur. À partir de cristaux relativement impurs, puis par la cristallisation de cristaux plus purs, ce processus est appelé recristallisation.

La structure régulière à l'intérieur du cristal prévoit que la formation des cristaux doit se faire avec les mêmes ions ou molécules, qui peuvent être disposés périodiquement selon une certaine distance, de sorte que les substances qui peuvent former des cristaux sont relativement pures.

2.2 Chromatographie
La chromatographie sur papier pour la séparation et la purification est une méthode de chromatographie liquide utilisant du papier et de l'eau adsorbée comme phases stationnaires, et s'applique principalement à la séparation des composés hydrophiles. En général, la chromatographie sur papier est une chromatographie en phase normale, mais parfois le papier filtre avec un liquide moins polaire est utilisé comme liquide stationnaire, tandis que la polarité du solvant aqueux est utilisée comme phase mobile, ce qui correspond à la chromatographie sur papier en phase inversée. La taille de l'échantillon de la chromatographie sur papier est petite, et la quantité de produit pur après la séparation est petite, de sorte qu'il est difficile de collecter un grand nombre de principes actifs fonctionnels pour des recherches plus approfondies.

La chromatographie sur couche mince (CCM) est une méthode de chromatographie liquide dans laquelle un adsorbant est enduit sur une plaque mince en tant que phase stationnaire. Le volume d'échantillon de la chromatographie sur couche mince est supérieur à celui de la chromatographie sur papier, l'effet de séparation et de purification est également meilleur que celui de la chromatographie sur papier, et peut être utilisé pour l'identification de la pureté ; il est également possible de séparer la tache grattée, dissoute pour collecter le produit pur, mais la quantité de collecte est encore trop faible, en plus de circonstances spéciales, il n'est généralement pas nécessaire d'utiliser la méthode de collecte du produit pur.

Deuxièmement, la technologie moderne d'extraction
La séparation est une opération majeure dans la transformation des aliments, elle est basée sur certains principes physiques et chimiques d'un produit intermédiaire dans la séparation des différents composants.

La production d'aliments fonctionnels, qui utilise souvent une partie de l'efficacité de la teneur élevée en substrats fonctionnels végétaux et animaux, tels que le ginkgo biloba, les feuilles de lotus, le thé, les fleurs d'arbre à thé, l'igname, etc., pour extraire les flavonoïdes, les phénols, les alcaloïdes, les polysaccharides et d'autres composants fonctionnellement actifs du Chuan.

La méthode d'extraction classique est principalement la méthode d'extraction par solvant organique. Cette méthode d'extraction ne nécessite souvent pas d'équipement spécial et son application est donc plus courante. Les méthodes d'extraction modernes reposent sur le développement de nouvelles méthodes d'extraction basées sur des instruments avancés, principalement la technologie de distillation de la vapeur d'eau, la technologie d'extraction par ultrasons, la technologie d'extraction par micro-ondes, la technologie d'extraction enzymatique biologique, la technologie d'extraction en phase solide.

1. Technologie de distillation de la vapeur d'eau
La distillation à la vapeur d'eau est l'utilisation de substances distillées et insolubles dans l'eau, de sorte que les substances séparées peuvent être inférieures au point d'ébullition initial de la température d'ébullition, la vapeur d'eau et la vapeur d'eau générées avec l'échappement, après condensation, refroidissement, recueillies dans le séparateur huile-eau, l'utilisation d'extraits sont insolubles dans l'eau et la différence de densité relative avec l'eau sera séparée pour atteindre l'objectif de la séparation.

2. Technologie d'extraction par ultrasons
La plupart des principes actifs des plantes naturelles se trouvent dans la paroi cellulaire. La structure et la composition de la paroi cellulaire constituent le principal obstacle à l'extraction des principes actifs des cellules végétales ; les méthodes mécaniques ou chimiques existantes sont parfois difficiles à mettre en œuvre pour obtenir l'effet de fragmentation souhaité.

La technologie d'extraction par ultrasons est l'utilisation d'ultrasons ayant un effet mécanique, un effet de cavitation et un effet thermique, renforçant la libération de matériel intracellulaire, la diffusion et la dissolution, accélérant la lixiviation des ingrédients actifs, améliorant considérablement l'efficacité de l'extraction.

3. Technologie d'extraction par micro-ondes
La technologie d'extraction par micro-ondes consiste à utiliser l'énergie des micro-ondes pour améliorer le taux d'extraction d'une nouvelle technologie. Le processus d'extraction par micro-ondes, le rayonnement des micro-ondes conduit les substances polaires à l'intérieur de la cellule végétale, en particulier les molécules d'eau, à absorber l'énergie des micro-ondes, générant une grande quantité de chaleur, de sorte que la température à l'intérieur de la cellule augmente rapidement, la pression générée par la vaporisation de l'eau liquide sera la rupture de la membrane cellulaire et de la paroi cellulaire, la formation de minuscules trous ; la poursuite du chauffage, résultant en une réduction de l'eau à l'intérieur de la cellule et de la paroi cellulaire, le rétrécissement de la cellule, des fissures à la surface. L'existence de trous et de fissures permet au solvant extracellulaire de pénétrer facilement dans la cellule, de dissoudre et de libérer les produits intracellulaires.

4. technologie d'extraction bio-enzymatique
La technologie d'extraction bio-enzymatique est l'utilisation d'une réaction enzymatique ayant un haut degré de spécificité et d'autres caractéristiques, en fonction de la composition des parois cellulaires des plantes, sélectionner l'enzyme appropriée, les composants de la paroi cellulaire de l'hydrolyse ou de la dégradation, la destruction de la structure de la paroi cellulaire, de sorte que l'ingrédient actif est entièrement exposé, dissous, en suspension ou solvant colloïdal, de manière à réaliser l'extraction des ingrédients actifs dans la cellule d'un nouveau type de méthode d'extraction.

En raison du processus d'extraction des plantes, la paroi cellulaire est détruite, de sorte que l'extraction enzymatique est propice à l'amélioration de l'efficacité de l'extraction des principes actifs. En outre, comme de nombreuses plantes contiennent des protéines, la méthode d'extraction conventionnelle, dans le processus de décoction, coagule les protéines avec la chaleur, ce qui affecte la dissolution des ingrédients actifs.

5. Extraction en phase solide
L'extraction en phase solide (SPE) est basée sur le principe de la chromatographie liquide, l'utilisation de composants dans le solvant et le processus d'adsorption sélective et d'élution sélective, pour atteindre l'objectif d'extraction et de séparation, d'enrichissement, c'est-à-dire que l'échantillon passe par la colonne équipée d'un adsorbant, le produit cible est retenu dans l'adsorbant, le premier solvant approprié pour éliminer les impuretés, et ensuite, sous certaines conditions, la sélection de différents solvants, sera l'élution du produit cible vers le bas.

Technologie de séparation par membrane

1. Aperçu de la technologie de séparation par membrane
La technologie de séparation par membrane est appliquée au dessalement de l'eau de mer depuis 1950 et est devenue l'une des technologies de pointe les plus prometteuses, largement utilisée dans les industries chimiques, pharmaceutiques, biologiques et alimentaires.

La technologie de séparation membranaire utilise une membrane à perméabilité sélective comme milieu de séparation et, à l'aide d'une force motrice externe, deux composants ou plus sont classés, séparés et enrichis. Par rapport à d'autres technologies de séparation, la séparation membranaire est un processus physique, sans introduction de substances exogènes, ce qui permet d'économiser de l'énergie et de réduire la pollution de l'environnement ; deuxièmement, la séparation membranaire est effectuée à température ambiante, il n'y a pas de changement de phase dans le processus, et elle convient à la séparation et à la concentration de substances biologiquement actives dans l'industrie alimentaire.

La technologie de séparation par membrane appliquée à la concentration, à la clarification et à la séparation dans l'industrie alimentaire permet de mieux conserver la couleur, l'arôme et le goût d'origine, ainsi qu'une variété de nutriments. En outre, l'équipement de séparation membranaire a une structure simple, est facile à utiliser, facile à maintenir les caractéristiques de l'industrie chimique, pharmaceutique, biologique et alimentaire et d'autres domaines d'application plus larges.

2. Application de la technologie de séparation par membrane aux aliments fonctionnels
Le développement des aliments fonctionnels offre aux consommateurs le meilleur moyen de choisir des aliments sains. Les aliments fonctionnels jouent un rôle fonctionnel dans les substances connues sous le nom de substances bioactives, qui ont pour fonction de retarder le vieillissement, d'améliorer l'immunité, de lutter contre les tumeurs et les radiations, etc. La plupart des substances bioactives sont sensibles à la chaleur, et il est essentiel de conserver la bioactivité et la stabilité des substances bioactives lors de l'extraction et de la séparation des substances bioactives. La technologie de séparation par membrane fonctionne à température ambiante et constitue une technologie de séparation plus idéale pour la séparation des substances bioactives.

Loginov et al. ont utilisé des membranes d'ultrafiltration pour séparer les protéines et les polyphénols de l'extrait de peau de lin, en ajustant la valeur du pH à 4,4, de sorte que l'agglutination des protéines, la centrifugation, puis l'utilisation de membranes d'ultrafiltration en polyéthersulfone à coupure de poids moléculaire de 30 KDa pour la filtration du surnageant. Après centrifugation, le surnageant a été filtré à l'aide d'une membrane d'ultrafiltration en polyéthersulfone de 30 KDa. Xu Fuping et al. ont combiné la séparation par membrane et la précipitation dans l'alcool pour purifier les isoflavones de soja. Ils ont testé l'utilisation de membranes à deux tailles de pores de 20 nm et 50 nm sur l'extrait éthanolique de la farine de soja dégraissée pour l'ultrafiltration.

Quatrièmement, la technologie de pulvérisation ultra-micro

1. Aperçu de la technologie de broyage ultra-micro
Ces dernières années, la technologie du microbroyage s'est inscrite dans le cadre du développement moderne de la chimie, de l'électronique, de la biologie, des matériaux, des minéraux et d'autres technologies de pointe, ainsi que de l'essor de la transformation des produits alimentaires dans le pays et à l'étranger, une technologie de pointe.

À l'étranger, aux États-Unis et au Japon, des tisanes aromatisées aux fruits, de la poudre de fruits lyophilisée, de la poudre de tortue congelée à très basse température, de la poudre de varech, de la poudre de pollen et de placenta, etc. sont commercialisées, sont traités à l'aide de la technologie de l'ultra-microbroyage ; dans les années 1990, notre pays a également appliqué cette technologie pour briser les parois du pollen, ce qui a donné naissance à un certain nombre d'aliments fonctionnels (tels que la poudre d'aubépine, la poudre de konjac, la poudre de champignon, etc.

La technologie de pulvérisation ultra-micro consiste à utiliser des méthodes mécaniques ou hydrodynamiques pour broyer les particules de matière en micro-poudres à l'échelle du micron, voire du nanomètre. La micro-poudre est le produit final du broyage ultra-fin, les particules générales n'ayant pas de propriétés physiques et chimiques particulières, telles qu'une bonne solubilité, une bonne dispersion, une bonne adsorption, une bonne activité de réaction chimique. Jusqu'à présent, il n'existe pas de norme uniforme concernant la taille des particules, mais il est généralement admis que la taille des particules de micropoudre définie comme étant inférieure à 75μm est plus raisonnable.

Le principe de la pulvérisation ultra-micro et du broyage ordinaire est le même, mais les exigences en matière de finesse sont plus élevées. Il utilise l'ajout d'une force mécanique, de sorte que la force mécanique se transforme en énergie libre, détruisant partiellement la cohésion entre les molécules du matériau pour atteindre l'objectif du broyage.

La technologie de broyage ultrafin consiste à utiliser une variété d'équipements de broyage spéciaux, par le biais d'une certaine technologie de traitement, de broyage, d'impact, de cisaillement, etc., le matériau sera broyé dans la taille des particules de plus de 3 mm jusqu'à la taille des particules de 10 μm en dessous des particules microfines, de sorte que le produit a une activité d'interface, présentant une fonction spéciale du processus.

Par rapport aux technologies traditionnelles de concassage, broyage et autres technologies de traitement, la taille des particules des produits pulvérisés ultrafins est encore plus petite. La pulvérisation ultra-micro est basée sur le principe de la technologie micronique. Avec l'ultramicrofabrication des substances, l'arrangement moléculaire de leur surface, la structure de distribution des électrons et la structure cristalline sont modifiés, ce qui donne un bloc (particule) qui n'a pas d'effet de surface, d'effet de petite taille, d'effet quantique et d'effet de tunnel quantique macroscopique, ce qui fait que les produits ultramicro comparés aux macroparticules ont une série d'excellentes propriétés physiques, chimiques et d'interface avec la surface.

2. Application de la technologie de pulvérisation ultra-micro aux aliments fonctionnels
Zhu et al. ont préparé de la poudre de melon amer ultramicro et l'ont utilisée dans le traitement de patients diabétiques. Ils ont constaté qu'après une semaine de consommation, la glycémie du patient était passée de 21,40 mmol/l à 12,54 mmol/l, ce qui indique que la poudre de melon amer ultramicro inhibe mieux le diabète et qu'elle peut être développée et utilisée comme aliment fonctionnel hypoglycémique.

Sun et al. ont préparé de la poudre ultramicro de champignon d'abricot et ont étudié ses effets immunomodulateurs et antioxydants sur des souris, et ont constaté que la poudre ultramicro de champignon d'abricot avait de bonnes fonctions antioxydantes, antivirales et antitumorales. Kurek et al. ont ajouté de la poudre ultramicro de fibre d'avoine à une pâte de farine de blé dans un certain rapport de masse et, à mesure que la proportion de poudre ultramicro augmentait, le volume de la pâte diminuait, sa teneur en eau et son élasticité augmentaient, ce qui a fourni une référence pour le développement de pains à forte teneur en fibres alimentaires. Avec l'augmentation de la proportion de farine ultramicro, le volume de la pâte devient plus petit, la teneur en eau et l'élasticité augmentent, ce qui fournit une référence pour le développement de pains à haute teneur en fibres alimentaires.

3. Perspectives d'application de la technologie de broyage ultra-micro
La recherche sur l'application de la technologie de l'ultra-microbroyage aux aliments fonctionnels pour la santé est en cours dans le pays et à l'étranger, mais elle est encore préliminaire.

Avec la détérioration du cadre de vie humain, le phénomène de pollution des ressources en eau et de l'air s'est intensifié. L'incidence croissante de diverses maladies malignes incite les gens à accorder plus d'attention à leur santé. C'est pourquoi les gens placent de grands espoirs dans les aliments fonctionnels pour la santé. L'intégration de la technologie de pulvérisation ultra-micro et d'une variété de nouvelles technologies de transformation des aliments permettra d'approfondir et d'étendre l'application des aliments fonctionnels pour la santé.

En bref, avec le développement continu de l'industrie alimentaire moderne, il y aura de plus en plus de technologies de pointe, la technologie de pulvérisation ultrafine dans la transformation des aliments n'en est encore qu'à ses débuts, la technologie de la poudre ultrafine, parce qu'il y a d'autres méthodes générales de broyage qui n'ont pas les avantages et les caractéristiques de l'avenir dans la production de soupes, d'herbes médicinales jouera certainement un rôle plus important dans la production d'économies d'énergie, je crois que dans un avenir proche, les produits à économie d'énergie et à haut rendement de haute qualité des nouvelles technologies seront plus efficaces et plus efficients. Je pense que dans un avenir proche, les produits à haut rendement et à économie d'énergie de haute qualité issus des nouvelles technologies seront plus parfaits.

V. Technologie de la microencapsulation

1. Aperçu de la technologie de microencapsulation
Les nanocapsules, c'est-à-dire les microcapsules de taille nanométrique, sont des particules de petite taille, faciles à disperser et à mettre en suspension dans l'eau, qui forment une solution colloïdale uniforme et stable, avec un bon ciblage et une libération lente.

Dans le domaine des aliments fonctionnels, l'utilisation de la technologie des nanomicrocapsules pour encapsuler les facteurs fonctionnels dans les aliments fonctionnels peut à la fois réduire la perte de facteurs fonctionnels pendant le traitement ou le stockage et délivrer efficacement les facteurs fonctionnels dans le tractus gastro-intestinal du corps humain.

Le ciblage spécifique des nanocapsules peut modifier l'état de distribution des facteurs fonctionnels et les concentrer dans des tissus cibles spécifiques afin de réduire la toxicité et d'améliorer l'efficacité thérapeutique, ainsi que d'améliorer la biodisponibilité des facteurs fonctionnels en contrôlant la libération des facteurs fonctionnels, tout en conservant la texture et la structure de l'aliment ainsi que son attrait sensoriel. Par conséquent, la technologie de nano-microencapsulation pour la recherche et le développement d'aliments fonctionnels fournit une nouvelle théorie et une nouvelle plate-forme d'application, très propice au développement d'aliments fonctionnels.

La microencapsulation (microencapsulation) désigne l'utilisation de matériaux d'encapsulation polymères naturels ou synthétiques, l'encapsulation de matériaux solides, liquides ou même gazeux au cœur de la capsule pour former une sorte de diamètre compris entre 1 et 5000 μm, avec une technologie de microcapsule à membrane semi-perméable ou scellée.

La technologie des nanomicrocapsules est une nouvelle technologie qui utilise les technologies des nanocomposites, de la nanoémulsification et de la nanostructuration pour encapsuler le noyau d'une vésicule et former une microcapsule à l'échelle nanométrique (1 à 1 000 nm). Parmi ces technologies, la substance enrobée est appelée le matériau central de la microcapsule, et la substance utilisée pour l'enrobage est appelée le matériau de la paroi de la microcapsule.

2. Application de la technologie de microencapsulation aux aliments fonctionnels
2.1 Nano-microencapsulation de graisses et d'huiles fonctionnelles
Zambrano-Zaragoza et al. ont préparé des nano-microcapsules avec des graisses et des huiles de qualité alimentaire (huile de carthame, huile de tournesol, huile de soja, β-carotène et α-tocophérol) comme matériau de base en utilisant la méthode de dispersion par émulsion, et ont étudié les propriétés des nano-microcapsules pour déterminer les conditions optimales de préparation des nano-microcapsules, et la taille moyenne des graisses et des huiles de qualité alimentaire produites était d'environ 300 nm, l'étude est d'une certaine importance pour la conservation et le stockage d'aliments gras.

Zimet et al. ont préparé des nanomicrocapsules d'acide docosahexaénoïque (DHA) à partir d'acides gras polyinsaturés de la série ω-3 en utilisant de la β-lactoglobuline et de la pectine faiblement méthoxylée comme support ; la taille moyenne des nanoparticules était de 100 nm et les nanomicrocapsules présentaient une bonne stabilité colloïdale, Le produit DHA a été placé dans un environnement de 40°C pendant 100 heures, seulement 5% à 10% du DHA nanomicroencapsulé ont été décomposés par oxydation, tandis que 80% du DHA non traité ont été perdus.

Gkmen et al. ont utilisé une méthode de séchage par pulvérisation pour nano-microencapsuler la série ω-3 des acides gras insaturés de l'huile de lin avec de l'amidon de maïs à chaîne droite élevée, et les ont ajoutés à la pâte crue en différentes quantités pour étudier leurs effets sur la qualité du pain.

2.2 Nano-microencapsulation de la classe des antioxydants
Les antioxydants utilisés dans les aliments fonctionnels comprennent principalement les composés phénoliques, les flavonoïdes (principalement les flavonols, les flavonoïdes, les flavanones, les alcools de flavanone, etc.), les alcaloïdes, etc., ainsi que le β-carotène, le lycopène, la lutéine, la curcumine, etc. L'utilisation de nano-microcapsules pour encapsuler les antioxydants peut améliorer leur stabilité et leur biodisponibilité pour le corps humain dans les applications alimentaires et renforcer leurs effets bénéfiques sur la santé du corps humain.

Le gallate d'épigallocatéchine (EGCG) est un monomère de type catéchine isolé du thé. Il s'agit de l'antioxydant polyphénolique soluble dans l'eau le plus efficace, avec des activités biologiques telles que l'antioxydation, l'anticancéreux et l'antimutagène.

En 2010, Shpigelman et al. ont incorporé de l'EGCG dans des nano-microcapsules avec de la β-lactoglobuline dénaturée thermiquement, et ont obtenu des nanoparticules d'une taille inférieure à 50 nm, et le produit a un très bon effet protecteur contre la décomposition oxydative de l'EGCG, ce qui est un bon guide pour le développement de boissons clarifiées, un type d'aliment fortifié.

En 2012, Shpigelman et al. ont remodelé les nanoparticules en changeant le ratio de β-lactoglobuline et d'EGCG et en utilisant la méthode de lyophilisation, et ont étudié la stabilité, le changement de taille, le taux d'incorporation, les propriétés sensorielles et les expériences simulant la digestion du tractus gastro-intestinal des solutions colloïdales composées de nanoparticules.

2.3 Nano-microencapsulation de vitamines et de minéraux
Les vitamines sont des nutriments indispensables pour maintenir les fonctions physiologiques normales du corps humain et favoriser divers processus métaboliques. Les vitamines peuvent difficilement être synthétisées par le corps humain et doivent être obtenues à partir des aliments, qui comprennent principalement des vitamines hydrosolubles (série VC, VB, acide folique, acide pantothénique, etc.) et des vitamines liposolubles (VA, VD, VE, etc.). La fabrication de microcapsules de vitamines peut grandement améliorer leur stabilité. Les minéraux utilisés comme composants d'efficacité dans les aliments fonctionnels comprennent principalement le calcium, le fer, le zinc, le sélénium, etc. La microencapsulation des minéraux résout principalement les problèmes liés à l'instabilité des minéraux, à la tendance à produire des saveurs indésirables dans les aliments et à la réduction des effets secondaires toxiques.

Semo et al. ont préparé avec succès des nano-microcapsules de VD2 d'une taille moyenne d'environ 150 nm en incorporant du VD2 liposoluble avec du rCM comme matériau de paroi. Cette étude a montré que la concentration de VD2 dans les microcapsules était 5,5 fois plus élevée que dans le sérum, et que la morphologie et la taille moyenne des particules des microcapsules de rCM étaient similaires à celles de la caséine naturelle. Les microcapsules de rCM pouvaient partiellement protéger le VD2 de la dégradation induite par l'irradiation UV. Le rCM peut être utilisé comme nanocarrier pour l'incorporation, la protection et l'administration de nutriments hydrophobes sensibles, ce qui est très important pour le développement et la production de produits alimentaires enrichis en produits alimentaires pauvres en lipides ou à faible teneur en matières grasses.Haham et al. ont préparé des nanomicrocapsules de VD3 (VD3-rCM) avec du rCM comme matériau de paroi et une taille moyenne de particule de (91±8) nm sur la base des études ci-dessus. Ils ont également étudié l'effet de l'homogénéisation à ultra-haute pression sur les propriétés des microcapsules, et évalué l'effet protecteur du rCM/CM contre la dégradation thermique et photodégradation du VD3, et évalué le VD3 par des expériences cliniques. biodisponibilité.

Perspectives d'application de la technologie de la microencapsulation

La technologie de la nano-microencapsulation, qui est une discipline à multiples facettes impliquant la chimie physique et colloïdale, la physique et la chimie des polymères, la technologie de dispersion et de séchage, les nanomatériaux dans la nanotechnologie et la nanofabrication.

Avec le développement et l'extension de la technologie de microencapsulation, l'application de la technologie de nano-microencapsulation dans le traitement et la production d'aliments fonctionnels a reçu de plus en plus d'attention, notamment en ce qui concerne la rétention et la biodisponibilité des composants d'efficacité dans les aliments fonctionnels, et compte tenu des problèmes des composants d'efficacité dans les aliments fonctionnels, tels qu'une faible solubilité, un mauvais ciblage fonctionnel, une faible bioactivité et une faible biodisponibilité, etc. Pour résoudre les problèmes de faible solubilité, de mauvais ciblage fonctionnel, de faible bioactivité et de mauvaise biodisponibilité des ingrédients des aliments fonctionnels dans le processus d'application, des nanomicrocapsules sont utilisées pour encapsuler divers ingrédients fonctionnels afin d'améliorer leurs performances de libération du ciblage fonctionnel dans les organismes, d'améliorer la biodisponibilité et de prolonger la période de stabilité au stockage.

En tant que type de matériaux fonctionnels à phase composite, la tendance du développement des nano-microcapsules sera orientée vers la petite taille des particules de la capsule, une distribution étroite, une bonne dispersion, une grande sélectivité et un large éventail d'applications.

Des progrès ont été réalisés dans l'application et le développement de la technologie des nanomicrocapsules dans le domaine des aliments fonctionnels, mais la technologie des nanomicrocapsules elle-même n'en est qu'à ses débuts, tant sur le plan de la théorie que de l'application, et des recherches plus approfondies sont nécessaires.