Funkcionális élelmiszerek

1.A funkcionális élelmiszerekről
Az elmúlt két évben a funkcionális élelmiszerek vált az ipar új szél szája, lehet, hogy nem világos, mi a "funkcionális élelmiszer", de tagadhatatlan, hogy a funkcionális élelmiszerek a piacon egyre bőségesebbé váltak ......

2.Hogyan határozzuk meg a funkcionális élelmiszereket
Az élelmiszerbiztonsági törvény rendelkezései szerint Kína élelmiszer-kategóriája két kategóriára osztható: közönséges élelmiszer és különleges élelmiszer, a különleges élelmiszerek közé tartoznak az egészséges élelmiszerek, és az osztályozásban nem szerepel a "funkcionális élelmiszer" elnevezés. Mi tehát ez a funkcionális élelmiszer, amelyet széles körben emlegetnek az iparágban?

Nemzeti Funkcionális Élelmiszer-technológiai Központ, a Jiangnan Egyetem Élelmiszeripari Iskola igazgatóhelyettese, Lu Wenwei professzor azt mondta, hogy a funkcionális élelmiszer az országban nem jogi fogalom, egy adott koncepcióban a funkcionális élelmiszer egy speciális táplálkozási egészségügyi funkciója az élelmiszer. A funkcionális élelmiszer híd az élelmiszeriparban az élelmiszer és a gyógyszer között, amely képes kielégíteni az egyén egészség iránti igényét. Az ilyen típusú élelmiszereket külföldön valójában táplálékkiegészítőknek vagy funkcionális élelmiszereknek nevezik.

A táplálkozási szakértők véleménye szerint nincs pontos definíciója a funkcionális élelmiszereknek, de a legtöbb esetben a speciális táplálkozási és egészségmegőrző funkcióval rendelkező élelmiszereket értik alatta, azaz olyan élelmiszereket, amelyek alkalmasak az emberek meghatározott csoportjainak fogyasztására, a szervezet szabályozására, és nem terápiás célokra szolgálnak.

A funkcionális élelmiszerek gyártási technológiája

A funkcionális élelmiszerek kifejlesztése a fogyasztók számára a legjobb módot kínálja az egészséges élelmiszerek kiválasztására. A funkcionális élelmiszerekben funkcionális szerepet játszó anyagokat bioaktív anyagoknak nevezzük, amelyek funkciója az öregedés késleltetése, az immunitás javítása, tumorellenes, sugárzás elleni stb. funkciók. A bioaktív anyagok többsége hőérzékeny, és a bioaktív anyagok kivonása és elválasztása során kulcsfontosságú a bioaktivitás és a bioaktív anyagok stabilitásának megőrzése.

A funkcionális élelmiszer-előállítási technológia főként a biomérnöki technológiát (beleértve a fermentációs technológiát, az enzimtechnológiát, a géntechnológiát, a sejttechnológiát stb.), az elválasztási és tisztítási technológiát, az ultramikroporozási technológiát, a fagyasztva szárítási technológiát, a mikrokapszulás technológiát és a hidegsterilizálási technológiát foglalja magában.

A funkcionális élelmiszerekkel kapcsolatos jelenlegi kutatások a következőkre összpontosítanak:

Aktív poliszacharid és feldolgozási technológiája, aktív poliszacharid, beleértve az élelmi rostokat, gombák aktív poliszacharidja, növényi aktív poliszacharid;
Aktív peptidek és feldolgozási technológiájuk, kazein-foszfopeptid (enzimkiválasztásos módszer, enzim-ioncsere módszer), glutation (extrakciós módszer, fermentációs módszer), vérnyomáscsökkentő peptid funkcionális zsírok és feldolgozási technológiájuk;
Többszörösen telítetlen zsírsavak, aktív foszfolipid nyomelemek és feldolgozási technológiájuk;
Szabad gyökfogó anyagok és feldolgozási technológiájuk (szuperoxid-dizmutáz, előállítás kicsapásos módszerrel, ioncserélő kromatográfiával);
Aktív baktériumok és feldolgozási technológiájuk;
Funkcionális édesítőszer és feldolgozási technológiája.

I. Hagyományos elválasztási technológia

1.Előzetes elválasztás és tisztítás
A szilárd-folyadék elválasztásból a kivonatot kezdetben el kell különíteni és tisztítani, és tovább kell távolítani a szennyeződéseket. Az általánosan használt előzetes elválasztási és tisztítási technikák közé tartozik az extrakciós elválasztás, a csapadékos elválasztás, az adszorpciós tisztítás, a molekuláris desztillációs technológia, a membránszűrés, a gyantás elválasztási módszerek.

1.1 Kivonási szétválasztás
Az extraktív elválasztás fontos extrakciós módszer, de az előzetes elválasztás és tisztítás keverékéből is fontos közös elválasztási módszer. Ez azért van, mert az oldószeres extrakció gyors tömegátadási sebességgel, rövid működési idővel, könnyű folyamatos működéssel, könnyen automatizálható vezérléssel, elválasztási és tisztítási hatékonysággal és egyéb előnyökkel rendelkezik.

Extrakciós elválasztási módszer: egy víz-szerves oldószeres extrakció, azaz szerves oldószerrel kivonja a célterméket a vizes oldatból, a koncentráció és a tisztítás céljának elérése érdekében; két vizes fázisú extrakció, amely a közelmúltban megjelent a kényszerítő és ígéretes új elválasztási és tisztítási technológia.

Amikor két különböző tulajdonságú, nem keverhető vízben oldódó polimerek keverednek, és elérnek egy bizonyos koncentrációt, két fázist hoznak létre, két polimer oldódott fel a nem keverhető két fázisban. Az általánosan használt kétfázisú vizes extrakciós rendszer a polietilénglikol ( P E G ) a dextrán ( eD x t ar n ) rendszer.

1.2 Csapadéktisztítás
Csapadékos elválasztás és tisztítás a reagensek hozzáadásával vagy a körülmények megváltoztatásával úgy, hogy a funkcionális hatóanyagok (vagy szennyeződések) oldhatatlan részecskék és csapadékos csapadékos módszer a leggyakrabban használt és a legegyszerűbb elválasztási és tisztítási módszer, mivel a koncentrációja gyakran nagyobb, mint a tisztítási hatás, ezért általában az előzetes elválasztás módszereként használják.

A kicsapásos elválasztási és tisztítási módszerek közé tartozik elsősorban a kisózási módszer, az izoelektromos pont módszer, a szerves oldószeres kicsapási módszer, a nem ionos polimer kicsapási módszer, a polielektrolit kicsapási módszer, a nagy értékű fémion kicsapási módszer és más kicsapási módszerek.

1.3 Adszorpciós tisztítási technológia
Adszorpciós tisztítás az adszorpciós tisztítószer adszorpciója, hídképzés, flokkuláció, és szervetlen só elektrolit részecskék és felületi töltés flokkuláció stb., úgy, hogy számos instabil részecskék összekapcsolódnak flokkok, és folyamatosan nőnek nagyobb, hogy növeljék a részecskék sugarát, gyorsítsák fel a leülepedési sebességet, és javítsák a szűrési sebességet.

1.4 Molekuláris desztillációs technológia
A molekuláris desztilláció a folyékony molekulák keverékeinek használata, a hő elmenekül a folyadék felületéről, és a folyadék felületén kisebb, mint a könnyű molekulák átlagos szabad tartománya és nagyobb, mint a nehéz molekulák átlagos szabad tartománya, így a könnyű molekulák továbbra is menekülnek, és a nehéz molekulák nem érhetik el a kondenzációs felületet, így megtörve a keverék dinamikus egyensúlyát és a könnyű és nehéz molekulák szétválasztását.

1.5 Membránszűrés
A membránszűrési módszer a nyomás, mint a hajtóerő, a membrán szelektív áteresztő képességére támaszkodva az anyagok elválasztására és tisztítására, beleértve a mikroszűrést, nanoszűrést, ultraszűrést, fordított ozmózist, elektrodialízist és más típusokat. A membránszűrési módszer kiemelkedőbb előnyökkel rendelkezik, mint a szokásos elválasztási módszerek, az elválasztás miatt az anyag nincs kitéve hőfűtésnek, és nem fordul elő fázisváltozások, a funkcionális hatóanyagok nem vesznek el vagy megsemmisülnek, könnyen fenntartják a hatóanyagok eredeti funkcióját.

2. Magas elválasztás és tisztítás
A funkcionális hatóanyagok kezdeti elválasztása és tisztítása után a tisztaság nem feltétlenül felel meg a követelményeknek, de tartalmazhat szennyeződéseket is, és nagyfokú további elválasztást és tisztítást igényel annak érdekében, hogy megfeleljen a funkcionális hatóanyagok természetének, a kutatás szerkezetének és aktivitásának. A magas elválasztási és tisztítási módszerek közé tartozik a kristályosítás és a kromatográfiás elválasztás és tisztítás.

2.1 Kristályosítás
A kristályosodás az oldott anyagok kristályos állapotú oldatból történő kicsapódásának folyamata. Mivel a kristályosítás első kicsapódása mindig többé-kevésbé szennyeződéssel lesz, ezért a kristályosítást meg kell ismételni, hogy tisztább terméket kapjunk. A viszonylag tisztátalan kristályokból, majd a tisztább kristályok kristályosításán keresztül ezt a folyamatot átkristályosításnak nevezzük.

A kristályon belüli szabályos szerkezet biztosítja, hogy a kristályok kialakulásához ugyanazoknak az ionoknak vagy molekuláknak kell lenniük, amelyek bizonyos távolság szerint periodikusan elrendeződhetnek, így a kristályok kialakulására képes anyagok viszonylag tiszták.

2.2 Kromatográfia
Az elválasztás és tisztítás A papírkromatográfia olyan folyadékkromatográfiás módszer, amely papírt és adszorbeált vizet használ állófázisként, és elsősorban hidrofil vegyületek elválasztására alkalmazzák. Általában a papírkromatográfia normál fázisú kromatográfia, de néha a szűrőpapír kevésbé poláros folyadékkezeléssel álló folyadékként, míg a vizes oldószer polaritása mobil fázisként, ami a fordított fázisú papírkromatográfia. A papírkromatográfia mintamérete kicsi, és a tiszta termék mennyisége az elválasztás után kicsi, ezért nehéz nagyszámú funkcionális hatóanyagot gyűjteni a további kutatáshoz.

A vékonyréteg-kromatográfia (TLC) egy folyadékkromatográfiás módszer, amelyben egy adszorbens egy vékony lemezre van bevonva állófázisként. A vékonyréteg-kromatográfiás mintatérfogat, mint a papírkromatográfia, az elválasztás és a tisztítási hatás is jobb, mint a papírkromatográfia, tisztasági azonosításra használható; a tiszta termék összegyűjtéséhez a foltból kaparva, oldva is elválasztható, de a gyűjtés mennyisége még mindig túl kicsi, különleges körülmények mellett általában nem kell a tiszta termék módszerének összegyűjtését elvégezni.

Másodszor, a modern kitermelési technológia
Az elválasztás az élelmiszer-feldolgozás egyik fő művelete, amely a különböző összetevők elválasztása során a köztes termék bizonyos fizikai és kémiai elvein alapul.

A funkcionális élelmiszerek előállítása, gyakran a magas tartalmú funkcionális növényi és állati szubsztrátumok, mint például a ginkgo biloba, lótuszlevél, tea, teafa virág, jamgyökér, stb. hatékonyságának felhasználásával, a flavonoidok, fenolok, alkaloidok, poliszacharidok és egyéb funkcionálisan aktív összetevők kivonására Chuan.

A klasszikus extrakciós módszer elsősorban szerves oldószeres extrakciós módszer, ez az extrakciós módszer gyakran nem igényel speciális felszerelést, így alkalmazása gyakoribb. A modern extrakciós módszerek a fejlett műszereken alapuló új extrakciós módszerek kifejlesztésén alapulnak, elsősorban vízgőz-desztillációs technológia, ultrahangos extrakciós technológia, mikrohullámú extrakciós technológia, biológiai enzimatikus extrakciós technológia, szilárd fázisú extrakciós technológia.

1. Vízgőz-desztillációs technológia
A vízgőz-desztilláció a desztillált anyagok és a vízben oldhatatlan anyagok használata, így az elválasztott anyagok alacsonyabbak lehetnek, mint az eredeti forráspontja a forráspont hőmérséklete, a gőz és a vízgőz keletkezik a meneküléssel, a kondenzáció, a hűtés után, az olaj-víz szeparátorba gyűjtött, a kivonatok vízben oldhatatlanok és a vízzel való relatív sűrűségkülönbség a szétválasztás céljának elérése érdekében.

2. Ultrahangos extrakciós technológia
A természetes növények hatóanyagainak nagy része a sejtfalban található, a sejtfal szerkezete és összetétele a fő akadálya a növényi sejtek hatóanyagainak kinyerésének, a meglévő mechanikai vagy kémiai módszerekkel néha nehéz elérni a kívánt hatás elérését.

Az ultrahangos extrakciós technológia az ultrahang használata mechanikai hatású, kavitációs hatású és termikus hatású, erősíti az intracelluláris anyag felszabadulását, a diffúziót és az oldódást, felgyorsítja a hatóanyagok kioldódását, jelentősen javítja az extrakció hatékonyságát.

3. Mikrohullámú extrakciós technológia
A mikrohullámú extrakciós technológia a mikrohullámú energia felhasználását jelenti az extrakciós arány javítására. Mikrohullámú extrakciós folyamat, mikrohullámú sugárzás vezet a poláris anyagok a növényi sejtben, különösen a vízmolekulák elnyelik a mikrohullámú energiát, nagy mennyiségű hőt termel, így a hőmérséklet a sejt belsejében gyorsan emelkedik, a nyomás által generált nyomás a párolgás a folyékony víz lesz a sejtmembrán és a sejtfal szakadás, a kialakulását apró lyukak; további fűtés, ami a csökkenés a víz a sejt belsejében a sejt és a sejtfal, a sejt zsugorodás, repedések a felszínen. A lyukak és repedések megléte miatt az extracelluláris oldószer könnyen bejuthat a sejtbe, feloldódhat és felszabadíthatja az intracelluláris termékeket.

4.Bio-enzimatikus extrakciós technológia
A bio-enzimatikus extrakciós technológia az enzimreakció használata nagyfokú specificitással és egyéb jellemzőkkel rendelkezik, a növényi sejtfalak összetételének megfelelően, válassza ki a megfelelő enzimet, a sejtfal komponensek hidrolízisét vagy lebontását, a sejtfal szerkezetének megsemmisítését, így a hatóanyag teljesen ki van téve, oldva, szuszpendálva vagy kolloid oldószerrel, hogy elérje a hatóanyagok extrakcióját egy új típusú extrakciós módszer sejtjén belül.

A növényi extrakciós folyamat miatt a gát - a sejtfal megsemmisül, így az enzimatikus extrakció elősegíti a hatóanyagok extrakciós hatékonyságának javítását. Ezen túlmenően, mivel sok növény fehérjéket tartalmaz, így a hagyományos extrakciós módszer, a főzés során a fehérjék hővel megalvadnak, ami befolyásolja a hatóanyagok oldódását.

5. Szilárd fázisú extrakció
A szilárd fázisú extrakció (SPE) a folyadékkromatográfia elvén alapul, az oldószer és az adszorbens szelektív adszorpciós és szelektív elúciós folyamat összetevőinek használata, az extrakció és az elválasztás, a dúsítás, azaz a minta az adszorbenssel felszerelt oszlopon keresztül, a céltermék az adszorbensben marad, az első megfelelő oldószer a szennyeződések kimosására, majd bizonyos feltételek mellett a különböző oldószerek kiválasztása, a céltermék elúciója lesz.

Membrán elválasztási technológia

1. A membránszeparációs technológia áttekintése
A membránszeparációs technológiát 1950 óta alkalmazzák a tengervíz sótalanítására, és mára az egyik legígéretesebb csúcstechnológiává vált, amelyet széles körben alkalmaznak a vegyiparban, a gyógyszeriparban, a biológiai és az élelmiszeriparban.

A membránszeparációs technológia szelektíven áteresztő membránt használ elválasztó közegként, és külső hajtóerő segítségével két vagy több komponens osztályozódik, elválik és feldúsul. Más elválasztási technológiákkal összehasonlítva a membránszeparáció fizikai folyamat, exogén anyagok bevezetése nélkül, ugyanakkor energiát takarít meg, csökkenti a környezetszennyezést; másodszor, a membránszeparáció szobahőmérsékleten történik, a folyamat során nincs fázisváltozás, és alkalmas az élelmiszeriparban a biológiailag aktív anyagok elválasztására és koncentrálására.

Az élelmiszeripari koncentrációban, tisztításban és elválasztásban alkalmazott membránszeparációs technológia jobban megőrzi az eredeti színt, aromát, ízt és számos tápanyagot. Ezen túlmenően a membrán elválasztó berendezés egyszerű szerkezetű, könnyen kezelhető, könnyen fenntartható a kémiai, gyógyszeripari, biológiai és élelmiszeripari és egyéb alkalmazási területek jellemzői szélesebb körben.

2. A membránszeparációs technológia alkalmazása a funkcionális élelmiszerekben
A funkcionális élelmiszerek fejlesztése a fogyasztók számára a legjobb módot kínálja az egészséges élelmiszerek kiválasztására. A funkcionális élelmiszerek funkcionális szerepet játszanak a bioaktív anyagoknak nevezett anyagokban, amelyek funkciója az öregedés késleltetése, az immunitás javítása, a daganatellenes, sugárzásellenes stb. A legtöbb bioaktív anyag hőérzékeny, és a bioaktív anyagok kivonása és elválasztása során elengedhetetlen a bioaktív anyagok bioaktivitásának és stabilitásának megőrzése. A membrán elválasztási technológia szobahőmérsékleten működik, és ideálisabb elválasztási technológia a bioaktív anyagok elválasztására.

Loginov és munkatársai ultraszűrő membránokat használtak a lenmaghéj kivonatából származó fehérjék és polifenolok elválasztására, a pH-érték 4,4-es beállításával, úgy, hogy a fehérje agglutinálódjon, centrifugálás, majd a felülúszó szűrésére a molekulasúly 30 KDa molekulasúlyú poliéterszulfon ultraszűrő membránokat használnak. A centrifugálás után a felülúszót 30 KDa MWCO értékű poliéterszulfon ultraszűrőmembránnal szűrtük. Xu Fuping és munkatársai a szójabab izoflavonok tisztítására a membránszeparációt alkoholos kicsapással kombinálták. A zsírtalanított szójaliszt etanolos kivonatán 20 nm-es és 50 nm-es két pórusméretű membránnal tesztelték az ultraszűrést.

Negyedszer, ultra-mikro porlasztási technológia

1. Az ultramikro-őrlési technológia áttekintése
Mikrozúzási technológia az elmúlt években a modern kémiai, elektronikai, biológiai, anyag- és ásványi fejlődés és más high-tech fejlődés és az élelmiszer-feldolgozás emelkedése itthon és külföldön, high-tech csúcstechnológia.

Külföldön, az Egyesült Államokban, Japánban, forgalmazott gyümölcsízű gyógytea, fagyasztva szárított gyümölcspor, ultra alacsony hőmérsékleten fagyasztott teknőspor, moszatpor, virágpor és méhlepénypor stb, az ultramikro-őrlési technológiával dolgozzák fel; és hazánkban is az 1990-es években ezt a technológiát alkalmazzák a pollen faláttörésre, majd számos íz, tápérték arányok ésszerűek, könnyen emészthető és asszimilálható funkcionális élelmiszerek (például galagonya por, konjac por, gomba por stb.) jött létre.

Az ultra-mikro porlasztási technológia a mechanikus vagy hidrodinamikus módszerek alkalmazása, az anyag részecskéket mikronos vagy akár nanoméretű mikroporos folyamatra zúzzák. A mikropor az ultrafinom zúzás végterméke, az általános részecskékkel nem rendelkeznek bizonyos különleges fizikai és kémiai tulajdonságokkal, például jó oldhatósággal, diszperzióval, adszorpcióval, kémiai reakcióaktivitással. A részecskeméret határértéke eddig nincs egységes szabvány, általánosan elfogadott, hogy a mikropor részecskeméretének meghatározása 75μm-nél kisebb, ésszerűbb.

Az ultra-mikro porlasztás és a közönséges zúzás elve ugyanaz, csak nagyobb finomsági követelmények, mechanikai erő hozzáadásával, így a mechanikai erő szabad energiává válik, részben megsemmisítve az anyag molekulái közötti kohéziót, hogy elérje a zúzás célját.

Az ultrafinom zúzási technológia a különböző speciális zúzóberendezések használata, egy bizonyos feldolgozási technológia, őrlés, ütközés, nyírás stb. révén az anyagot 3 mm-nél nagyobb szemcseméretben a mikrofinom részecskék 10 μm alatti szemcseméretére zúzzák, így a terméknek interfész-aktivitása van, amely a folyamat különleges funkcióját mutatja be.

A hagyományos zúzással, aprítással, őrléssel és egyéb feldolgozási technológiákkal összehasonlítva az ultrafinomra porított termékek szemcsemérete még kisebb. Az ultramikronos porlasztás a mikronos technológia elvén alapul. Az anyagok ultramikrogyártásával megváltozik a felületi molekuláris elrendezése, az elektroneloszlás szerkezete és a kristályszerkezet, így a blokk (részecske) anyag nem rendelkezik a felületi hatással, a kis mérethatással, a kvantumhatással és a makroszkopikus kvantumalagút-hatással, ami az ultramikro termékeket a makrorészecskékkel összehasonlítva egy sor kiváló fizikai, kémiai és felületi interfész tulajdonsággal rendelkezik.

2.Ultra-mikro porlasztási technológia alkalmazása funkcionális élelmiszerekben
Zhu et al. készített keserű dinnye ultramikro por, és a cukorbetegek kezelésében használt, megállapította, hogy 1 hét fogyasztás után a beteg vércukorszintje 21,40 mmol / L-ről 12,54 mmol / L-re csökkent, ami azt jelzi, hogy a keserű dinnye ultramikro por jobb gátlása a cukorbetegség teljesítménye, fejleszthető és használható hipoglikémiás funkcionális élelmiszer.

Sun és munkatársai barackgomba ultramikroport készítettek, és egereken tanulmányozták immunmoduláló és antioxidáns hatásait, és megállapították, hogy a barackgomba ultramikropor jó antioxidáns, vírusellenes és daganatellenes funkciókkal rendelkezik. Kurek és munkatársai zabrost ultramikroport adtak búzalisztből készült tésztához egy bizonyos tömegarányban, és az ultramikropor arányának növekedésével a tészta térfogata kisebb lett, víztartalma és rugalmassága pedig nőtt, ami referenciát szolgáltatott a magas élelmirost-tartalmú kenyerek fejlesztéséhez. Az ultramikroliszt arányának növelésével a tészta térfogata kisebb lett, víztartalma és rugalmassága nőtt, ami referenciát nyújtott a magas élelmirost-tartalmú kenyerek kifejlesztéséhez.

3. Az ultramikro-őrlési technológia alkalmazásának kilátásai
Az ultramikro-őrlési technológia alkalmazásának kutatása a funkcionális egészséges élelmiszerekben, mind itthon, mind külföldön folyamatban van, de a kutatás még mindig előzetes.

Az emberi életkörnyezet romlásával a vízkészletek és a levegőszennyezés jelensége fokozódott. A különböző rosszindulatú betegségek növekvő előfordulása arra ösztönzi az embereket, hogy nagyobb figyelmet fordítsanak az egészségükre. Ezért az emberek nagy reményeket fűznek a funkcionális, egészséges élelmiszerekhez. Beleértve az ultra-mikro porlasztási technológiát, beleértve a különböző új élelmiszer-feldolgozási technológiákat, a funkcionális egészségügyi élelmiszerek mélyebb és szélesebb körű alkalmazása lesz.

Röviden, a modern élelmiszeripar folyamatos fejlődésével több, fejlettebb csúcstechnológiájú, ultra-finom porrá zúzási technológia lesz az élelmiszer-feldolgozásban még mindig csak a kezdeti szakaszban van, ultra-finom por technológia, mert vannak más általános zúzási módszerek nem rendelkeznek a jövő előnyeivel és jellemzőivel a levesek, gyógynövények gyártásában minden bizonnyal kiemelkedőbb szerepet fognak játszani az energiatakarékosság termelésében, úgy vélem, hogy a közeljövőben az energiatakarékos, nagy hatékonyságú termékek kiváló minőségű új technológiák hatékonyabbak és hatékonyabbak lesznek. Hiszem, hogy a közeljövőben ez az energiatakarékos, nagy hatékonyságú, kiváló minőségű új technológiák termékei tökéletesebbek lesznek.

V. Mikrokapszulázási technológia

1. A mikrokapszulázási technológia áttekintése
Nanokapszulák (nanokapszula), azaz nano-méretű mikrokapszulák, részecskéi kicsik, könnyen diszpergálhatók és szuszpendálhatók vízben, egységes és stabil kolloid oldat képződése, és jó célzott és lassú felszabadulással rendelkezik.

A funkcionális élelmiszerek területén a nano-mikrokapszulás technológia alkalmazása a funkcionális élelmiszerekben lévő funkcionális tényezők kapszulázására egyrészt csökkentheti a funkcionális tényezők feldolgozás vagy tárolás során bekövetkező veszteségét, másrészt hatékonyan juttathatja el a funkcionális tényezőket az emberi szervezet gyomor-bélrendszeri helyére.

A nanokapszulák specifikus célzása révén a funkcionális tényezők megváltoztathatják eloszlási állapotukat és koncentrálódhatnak meghatározott célszövetekben a toxicitás csökkentése és a terápiás hatékonyság javítása, valamint a funkcionális tényezők biológiai hozzáférhetőségének javítása érdekében a funkcionális tényezők felszabadulásának szabályozásával, miközben az élelmiszer textúrája és szerkezete, valamint érzékszervi vonzereje megmarad. Ezért a nano-mikrokapszulázási technológia a funkcionális élelmiszerek kutatásához és fejlesztéséhez új elméletet és alkalmazási platformot biztosít, amely nagyon elősegíti a funkcionális élelmiszerek fejlesztését.

A mikrokapszulázás (mikrokapszulázás) természetes vagy szintetikus polimer kapszulázó anyagok, szilárd, folyékony vagy akár gáznemű kapszulamaganyag kapszulázására utal, hogy egyfajta átmérőjű, 1 és 5000 μm közötti tartományban, félig áteresztő vagy zárt kapszulamembrán mikrokapszula technológiával képezzen.

A nano-mikrokapszula technológia egy új technológia, amely nanokompozit, nanoemulzifikációs és nanostrukturálási technológiákat használ a hólyagmag beágyazására, hogy mikrokapszulát képezzen a nanoszintű tartományban (1-1000 nm). Ezek közül a bevont anyagot a mikrokapszula maganyagának, a bevonáshoz használt anyagot pedig a mikrokapszula falanyagának nevezik.

2. A mikrokapszulázási technológia alkalmazása funkcionális élelmiszerekben
2.1 Funkcionális zsírok és olajok nano-mikrokapszulázása
Zambrano-Zaragoza et al. élelmiszeripari minőségű zsírokkal és olajokkal (pórsáfrányolaj, napraforgóolaj, szójaolaj, β-karotin és α-tokoferol), mint maganyaggal, emulziós diszperziós módszerrel nano-mikrokapszulákat állítottak elő, és vizsgálták a nano-mikrokapszulák tulajdonságait, hogy meghatározzák a nano-mikrokapszulák előállításának optimális feltételeit, és az előállított élelmiszeripari minőségű zsírok és olajok átlagos mérete körülbelül 300 nm volt, a A tanulmánynak van némi jelentősége a zsíros élelmiszerek tartósítása és tárolása szempontjából.

Zimet et al. az ω-3 sorozatú többszörösen telítetlen zsírsavakból származó dokozahexaénsav (DHA) nanomikrokapszuláit β-laktoglobulin és alacsony metoxi pektin hordozóanyagként történő felhasználásával állította elő, a nanorészecskék átlagos részecskemérete 100 nm volt, és a nanomikrokapszulák jó kolloidstabilitást mutattak, és képesek voltak hatékonyan gátolni a DHA oxidatív bomlását, és a DHA-terméket 100 órán keresztül 40 °C-os környezetben 100 órán keresztül a nanomikrokapszulázott DHA-ból csak 5%-10% bomlott le oxidatív módon, míg a kezeletlen DHA-ból 80% veszett el.

Ennek a tanulmánynak van némi iránymutató jelentősége a hosszú szénláncú, többszörösen telítetlen zsírsavak nano-mikrokapszulázásához, mielőtt azokat tisztított savas italokban alkalmaznák.Gkmen és munkatársai permetszárítási módszert alkalmaztak a telítetlen zsírsavak ω-3 sorozatú lenmagolajának nano-mikrokapszulázására nagy egyenes láncú kukoricakeményítővel, és különböző mennyiségben adták a nyers tésztához, hogy tanulmányozzák a kenyér minőségére gyakorolt hatásukat.

2.2 Az antioxidáns osztály nano-mikrokapszulázása
A funkcionális élelmiszerekben alkalmazott antioxidánsok közé tartoznak elsősorban a fenolok, flavonoidok (főként flavonolok, flavonoidok, flavonoidok, flavanonok, flavanonalkoholok stb.), alkaloidok stb., valamint a β-karotin, likopin, lutein, kurkumin stb., amelyek természetes antioxidánsok az élelmiszer-színezékekben. A nano-mikrokapszulák alkalmazása az antioxidánsok kapszulázására javíthatja azok stabilitását és biológiai hozzáférhetőségét az emberi szervezet számára az élelmiszeripari alkalmazásokban, és fokozhatja az emberi szervezetre gyakorolt egészségügyi előnyeiket.

Az epigallokatechin-gallát (EGCG) egy teából izolált katechinszerű monomer, amely a leghatékonyabb vízoldható polifenolos antioxidáns, és olyan biológiai aktivitásokkal rendelkezik, mint az antioxidáns, rákellenes és antimutagén.

2010-ben Shpigelman és munkatársai az EGCG-t termikusan denaturált β-laktoglobulinnal ellátott nano-mikrokapszulákba ágyazták, és 50 nm-nél kisebb méretű nanorészecskéket kaptak, és a terméknek nagyon jó védőhatása van az EGCG oxidatív bomlásával szemben, ami jó útmutató a tisztított italok, egyfajta dúsított élelmiszer kifejlesztéséhez.

2012-ben Shpigelman és munkatársai a β-laktoglobulin és az EGCG arányának megváltoztatásával és fagyasztva szárítási módszerrel átalakították a nanorészecskéket, és vizsgálták a nanorészecskékből álló kolloid oldatok stabilitását, méretváltozását, beágyazódási sebességét, érzékszervi tulajdonságait és a gyomor-bélrendszeri emésztést szimuláló kísérleteket.

2.3 Vitaminok és ásványi anyagok nano-mikrokapszulázása
A vitaminok nélkülözhetetlen tápanyagok az emberi szervezet normális élettani funkcióinak fenntartásához és a különböző anyagcsere-folyamatok elősegítéséhez. A vitaminokat az emberi szervezet nehezen tudja szintetizálni, ezért azokat táplálékból kell beszerezni, ami főként a vízben oldódó vitaminokat (VC, VB sorozat, folsav, pantoténsav stb.) és a zsírban oldódó vitaminokat (VA, VD, VE stb.) foglalja magában. A vitaminok mikrokapszulákba történő előállítása nagymértékben javíthatja stabilitásukat. A funkcionális élelmiszerekben hatékonysági összetevőként használt ásványi anyagok közé tartozik elsősorban a kalcium, vas, cink, szelén stb. Az ásványi anyagok mikrokapszulázása elsősorban az ásványi anyagok saját instabilitásának, az élelmiszerekben nemkívánatos ízek kialakulására való hajlamának, valamint a toxikus mellékhatások csökkentésének problémáit oldja meg.

Semo és munkatársai sikeresen állítottak elő nano-mikrokapszulákat a VD2-ből, amelyek átlagos részecskemérete körülbelül 150 nm volt, zsírban oldódó VD2-t beágyazva rCM-mel mint falanyaggal. Ez a vizsgálat kimutatta, hogy a VD2 koncentrációja a mikrokapszulákban 5,5-szer nagyobb volt, mint a szérumban, és az rCM mikrokapszulák morfológiája és átlagos részecskemérete hasonló volt a természetes kazeinéhez. Az rCM mikrokapszulák részben meg tudták védeni a VD2-t az UV-sugárzás által indukált degradációtól. Az rCM nanohordozóként használható az érzékeny hidrofób tápanyagok beágyazására, védelmére és szállítására, ami nagy jelentőséggel bír a lipidszegény vagy zsírszegény élelmiszerekkel dúsított élelmiszerek fejlesztése és előállítása szempontjából.Haham és munkatársai a fenti vizsgálatok alapján VD3 nanomikrokapszulákat (VD3-rCM) állítottak elő rCM falanyaggal és (91±8) nm átlagos részecskemérettel, továbbá vizsgálták az ultranagynyomású homogenizálás hatását a mikrokapszulák tulajdonságaira, valamint értékelték az rCM/CM védőhatását a VD3 termikus és fotodegradációjával szemben, és klinikai kísérletekkel értékelték a VD3 biológiai hozzáférhetőségét.

A mikrokapszulázási technológia alkalmazásának kilátásai

Nano-mikrokapszulázási technológia, amely egy több területet átfogó tudományág, amely magában foglalja a fizikai és kolloidkémia, a polimerfizika és -kémia, a diszperziós és szárítási technológia, a nanotechnológiában használt nanoanyagok és a nanofeldolgozás területét.

A mikrokapszulázási technológia fejlődésével és kiterjesztésével a nano-mikrokapszulázási technológia alkalmazása a funkcionális élelmiszerek feldolgozásában és előállításában egyre nagyobb figyelmet kapott, különösen a funkcionális élelmiszerekben lévő hatásos összetevők megtartására és biológiai hozzáférhetőségére, és a funkcionális élelmiszerekben lévő hatásos összetevők problémáira tekintettel, mint például az alacsony oldhatóság, a gyenge funkcionális célzottság, az alacsony bioaktivitás és a gyenge biológiai hozzáférhetőség stb., a nano-mikrokapszulázási technológiát elfogadták a különböző hatásos összetevők funkcionális élelmiszerekben való kapszulázására. A funkcionális élelmiszer-összetevők alacsony oldhatósága, gyenge funkcionális célzottsága, alacsony bioaktivitása és gyenge biológiai hozzáférhetősége problémáinak kezelésére az alkalmazási folyamat során nano-mikrokapszulákat használnak különböző funkcionális összetevők kapszulázására, hogy fokozzák a funkcionális célzott felszabadulási teljesítményüket a szervezetekben, javítsák a biológiai hozzáférhetőséget és meghosszabbítsák a tárolási stabilitás időtartamát.

Mint egyfajta kompozit fázisú funkcionális anyagok, a nano-mikrokapszula fejlődési trendje a kapszula kis részecskemérete, a keskeny eloszlás, a jó diszperzió, a nagy szelektivitás és az alkalmazások széles köre felé fog haladni.

A nano-mikrokapszulás technológia alkalmazása és fejlesztése terén történt némi előrelépés a funkcionális élelmiszerek területén, de maga a nano-mikrokapszulás technológia még csak most kezdődött mind az elmélet, mind az alkalmazás terén, és mélyrehatóbb kutatásra van szükség.