Mikrokapszulázási technológia

1.1 A mikrokapszulázási technológia koncepciója

A mikrokapszula egyfajta zárvány vagy csomag, amelyet a polimerizált anyag héja csomagol be tartalommal, és a belsejébe töltött anyagot maganyagnak nevezik, a kívülre csomagolt anyagot pedig falanyagnak nevezik. A mikrokapszula-technológia egy új típusú technológiára utal a polimer polimer anyagok polimerje által, mint a falanyag, úgy, hogy a maganyag felületén alakul ki, hogy folyamatos filmet képezzen, a tartalom izolálása, hogy a mikrokapszulák új típusú technológiáját képezze.

A mikrokapszulázási technológia képes szilárd, folyékony vagy gáznemű anyagok kapszulázására, amennyire csak lehetséges, hogy megőrizze a maganyag anyagának színét, aromáját, ízét, táplálkozását és aktivitását, és manapság széles körben kutatják és alkalmazzák az élelmiszerek, gyógyszerek, napi szükségletek, vegyi anyagok stb. területén.

1.2 A mikrokapszulázási technológia jellemzői

Speciális maganyag anyagok mikrokapszulázás után, annak színe, morfológiája, térfogata, minősége, oldhatósága és tárolhatósága stb. bizonyos változások lesznek, bizonyos körülmények között a maganyag anyagok lassan felszabadulnak, hogy szerepet játsszanak.

A mikrokapszulázott termékek részecskemérete általában 1 nm és 1000 nm között van. Különböző formájú mikrokapszulák, főként szabálytalan, egyszerű, többmagvú típus, többfalú típus, töltőanyag-részecskék stb.; a differenciálás funkcionális jellemzői szerint, beleértve a lassú felszabadulású, nyomásérzékeny, hőérzékeny, fényérzékeny, duzzadó, pH-érzékeny típust.

1.3 Maganyag és falanyag kiválasztása

A maganyag többnyire egyetlen anyag, lehet több anyag keveréke is, amelyet általában maganyagként használnak, és nagyjából illóolajokra, pigmentekre, olajokra, törzsekre, enzimekre, hatóanyagokra, tápanyagokra és egyéb kategóriákra osztható, a konkrét maganyagokat az 1. táblázat mutatja.

1. táblázat A mikrokapszulák előállítása általánosan használt maganyag osztályozása

Általánosságban elmondható, hogy a maganyag csak a mikrokapszula kapszulafalából szabadul fel, hogy hatékonyságát játssza, a felszabadulási sebességet kétféle azonnali felszabadulásra és lassú felszabadulásra osztják, a felszabadulási sebesség érzékeny a falanyag vastagságára, a lyuk méretére, a reakciómódra és egyéb tényezőkre;

Magának a maganyagnak az oldhatósága és diffúziós együtthatója is hatással van a felszabadulási sebességre, és a maganyag általános felszabadulási folyamata a nullszintű vagy egyszintű felszabadulási sebesség egyenletét követi. Az italipar gyártásában és feldolgozásában a pigment, a hatóanyagok és a tápanyagok osztályának maganyag-választása több, az italhoz hozzáadott mikrokapszulázott maganyag-anyagok, fokozzák az ital minőségét és értékét, gazdagítják az ital ízét és ízét.

A falanyagok kiválasztása nagyban befolyásolja a mikrokapszulázási alkalmazás hatását, például az áteresztőképességet, az oldhatóságot, a folyékonyságot és így tovább. Az alkalmazott falanyagnak meg kell felelnie a nemzeti szabványok élelmiszer-adalékanyagokra vonatkozó követelményeinek, valamint jó filmképző, oldhatósági, emulgeálási, szárítási, kompatibilitási, alacsony viszkozitású, nem mérgező, nem irritáló, biológiailag lebomló, széles körben elérhető, olcsó, és nem lép kémiai reakcióba a maganyaggal.

Ezenkívül a mag- és falanyagok kölcsönös szelektivitással is rendelkeznek, általában az olajban oldódó falanyagok a vízben oldódó maganyagok becsomagolására használhatók, a vízben oldódó falanyagok becsomagolják az olajban oldódó maganyagokat, az olajfázis és a vízfázis között kialakuló felületi feszültséget, hogy az oldat stabil víz az olajban vagy víz az olajban rendszert képezzen.

Az általánosan használt falanyagok természetes polimer anyagokra és szintetikus polimer anyagokra oszthatók.

A természetes polimer anyagok kevésbé mérgezőek, viszkózusabbak és lebomlóak;

A szintetikus polimer anyagok erősek és könnyen módosíthatók, de kevésbé biokompatibilisek.

A növényi gumik (pl. gumiarábikum, pektin) nagy viszkozitással, jó filmképző tulajdonságokkal és nagy stabilitással rendelkeznek;

A cukrok (például a maltóz, a szacharóz, a kitozán) jó oldhatósággal, de gyenge filmképző tulajdonságokkal rendelkeznek;

Keményítő és származékai (pl. karboximetil-keményítő, oligoszacharidok) a források széles köréből, nem szennyezett;

A dextrinek (pl. maltodextrin, ciklodextrin) jó hőállósággal rendelkeznek;

A cellulóz osztályok (pl. karboximetil-cellulóz, etil-cellulóz) kevésbé mérgezőek és viszkózusabbak, de nem hőállóak;

A fehérjék (pl. zselatin, szójaizolátum fehérje) és a lipidek (pl. paraffin, lecitin) jó filmképző és emulgeáló tulajdonságokkal rendelkeznek.PETROVIC és munkatársai napraforgóolajból állítottak elő mikrokapszulákat permetszárítással, falanyagként hidroxipropil-metilcellulózzal, és kísérletileg vizsgálták az anionos felületaktív anyagok hatását a mikrokapszulaképződés folyamatára.

A gyakorlati alkalmazásban a költségmegtakarítás és a jobb beágyazási hatás elérése érdekében gyakran két vagy több falanyagot választanak kompozitként a beágyazáshoz.CAI Xuran és munkatársai öt arányban vizsgálták a karboximetil-keményítő és xantángumi kompozitba ágyazott áfonya antocián mikrokapszulák stabilitását, és megerősítették, hogy a mikrokapszulák főként a gyomorban maradtak meg, és az in vitro felszabadulási próbával a bélben szabadultak fel.LOLENY TAVARES és munkatársai tejsavófehérje és kitozán komplexet használtak fokhagymakivonat mikrokapszulázására, ami a fokhagymában lévő fenolos vegyületek 50 %-60 % visszatartási hatékonyságát eredményezte.

1.4 Mikrokapszulák előállítási módszerei

A mikrokapszulák előállítására számos módszer létezik, amelyek az elv szerint fizikai, kémiai és fizikai-kémiai módszerekbe sorolhatók. A konkrét módszereket és azok előnyeit a 2. táblázat mutatja be.

2. táblázat Mikrokapszulák előállítási módszerei

Az italiparban a porlasztva szárítás módszerét gyakran használják szilárd italok előállítására a nagyüzemi termelés elérése érdekében. Chai Wisdom et al. nyersanyagként cukornádlevet és fahéjat használt, maltodextrint adott hozzá, majd permetszárítással szárította a cukornádlé és a fahéj szilárd ital elkészítéséhez, és az eljárás optimális körülményei között kapott cukornádlé és fahéj ital gyors oldódási sebességgel, jó minőséggel, édes és ízletes, és rendelkezik a cukornádlé és a fahéj egyedi ízével.

A tényleges termelés több mag anyag a fal anyag oldat kevert homogén, hogy egy stabil oldatot, takarmány a porlasztó szárító után porlasztás és magas hőmérsékletű szárítási folyamat, hogy az oldószer elpárolog gyorsan, az oldott csapadék, hogy a mikrokapszulák, majd hozzáadjuk a gyümölcslé italok, szilárd italok és így tovább. A porlasztva szárítással előállított mikrokapszulák jó beágyazási hatással, finom és egyenletes részecskékkel és jó oldhatósággal rendelkeznek.

1.5 A mikrokapszulák jellemzése

A mikrokapszulázott termékek jellemzésére számos specifikus módszer létezik: A mikrokapszula beágyazódásának mértékének meghatározására, a beágyazott szerkezet ellenőrzésére; a pásztázó elektronmikroszkópia használata a mikrokapszulák felületi szerkezetének megfigyelésére, a beágyazás hatására; a részecskeméret-elemző használata a mikrokapszulázott termékek részecskeméret-eloszlásának elemzésére; termogravimetriás analizátorok használata a mikrokapszulázott termékek hőstabilitásának kimutatására; a mikrokapszula beágyazódási sebességének ábrázolása A mikrokapszula beágyazódási sebességét térképezéssel kaptuk; a mikrokapszulák lassú felszabadulási tulajdonságát kromatográfiával detektáltuk, és így tovább. Storm Sasha és társai létrehoztak egy alacsony mágneses mágneses rezonancia technológiát, kombinálva a parciális legkisebb négyzetek regressziós elemzési módszerével, az antarktiszi krillolaj mikrokapszulák beágyazódási sebességének gyors, roncsolásmentes és pontos kimutatásával.

A mikrokapszulázási technológia alkalmazása az italfeldolgozásban

2.1 A mikrokapszulázási technológia szerepe az italfeldolgozás alkalmazásában

(1) A folyékony italok mikrokapszulázást követően porrá vagy szilárd részecskékké alakíthatók, ami kényelmes a feldolgozás, a szállítás, a tárolás és a fogyasztás szempontjából.

(2) Védje az illékony, instabil maganyagot a külső környezet (fény, hőmérséklet, páratartalom, pH-érték stb.) hatásától, hogy megakadályozza a maganyag oxidációját és romlását, vagy lelassítsa az oxidáció sebességét, és ugyanakkor elkerülje az italban lévő más összetevőkkel való kölcsönhatást, ami az emberi egészség károsodását eredményezi.

3）Javítja a termék kémiai stabilitását és meghosszabbítja a tárolási időt.

4）A maganyag felszabadulási helyének, felszabadulási idejének és felszabadulási sebességének ellenőrzése az emberi szervezetben, hogy a terápiás funkciókkal rendelkező hatóanyagok és így tovább hatékonyan és pontosan felszabaduljanak, és elősegítsék az emberi bélrendszer felszívódását és felhasználását.

(5) Maga a maganyag rossz szagának, például halas, fűszeres, keserű stb. szagának elfedése az ital ízének és ízének javítása érdekében.

6）Maximalizálja az ital eredeti színét, aromáját, ízét, valamint biológiai aktivitását, megőrzi a tápértéket, vagy akár javítja a tápértéket.

(7) Csökkentse a hozzáadott élelmiszer-adalékanyagok mennyiségét, hogy csökkentse az emberi egészségre gyakorolt káros hatást.

2.2 A mikrokapszulázási technológia alkalmazása a teaitalokban

A tea, mert teapolifenolokat és más, az emberi egészségre előnyös és a fogyasztók által kedvelt anyagokat tartalmaz, de a teapolifenolok lúgos körülmények között könnyen oxidálódnak, könnyen reagálnak a koffeinnel, fehérjékkel és más anyagokkal, és így teasajtot hoznak létre; a teában lévő vitaminok hő hatására könnyen károsodnak; az aromás anyagok könnyen elpárolognak vagy nemkívánatos ízt szabadítanak fel; a pigmentek fényviszonyok között könnyen bomlanak, és némelyikük zavaros és kicsapódott, a leves színe megbarnul, az aroma romlik Néhányuknál zavarosság és kicsapódás, a leves színe megbarnul és az aroma romlik.

A mikrokapszulázási technológia alkalmazása a teaitalok gyártásában és feldolgozásában hatékonyan megoldhatja a fenti problémákat. A mikrokapszulázási technológia alkalmazása megvédheti a tea polifenolokat, vitaminokat, aromás anyagokat és pigmenteket a teaitalokban, megakadályozhatja az összetevők elpárolgását, megőrizheti a tea színét és ízét, javíthatja a stabilitást és a fény, hő, sav és lúg ellenállást, és meghosszabbíthatja az eltarthatósági időt. Ning Enchuang és munkatársai a Camellia sinensis polifenolok eredeti folyadékának porlasztva szárításával mikrokapszulákat állítottak elő, és a tea polifenolok 81,23 %-t tudtak megtartani. Chen Xin rámutatott, hogy egyfajta tejzsír mikrokapszula hozzáadása a teaitalhoz javíthatja az ízt és növelheti a tápértéket.

Az instant tea előállítása során a tea eredeti ízének, színének és aromájának megőrzése a kulcs, a virágzó ciklodextrin hozzáadása nemcsak az ízkomponensekbe ágyazható be, hogy elkerülje a veszteséget, hanem megakadályozza a teasajt előállítását, az erős aromájú és jó színű teaitalok előállítását.

2.3 A mikrokapszulázási technológia alkalmazása a tejes italokban

Annak érdekében, hogy a tejtermékekben lévő tápanyagok ne bomoljanak le, a tápanyagok feldolgozására mikrokapszulázási technológiát alkalmaznak, így az előállított tejpor egyenletes textúrájú, jó aromájú és finom ízű lesz. Dai Yi et al. rámutatott, hogy a csecsemőtejporhoz hozzáadott zsírsavak mikrokapszulázása biztosíthatja a tápanyag tápértékét és biztonságát, javíthatja a zsírsavak stabilitását és lassíthatja az oxidációt. A dokozahexaénsav (DHA) egy telítetlen zsírsav, amely nélkülözhetetlen a csecsemők és kisgyermekek növekedéséhez és fejlődéséhez, de hajlamos az oxidációra és az elszíneződésre, ami nem megfelelő ízeket eredményez.

A tejporhoz hozzáadott mikrokapszulázott DHA elkerülheti a halszagot, és javíthatja a tejpor oldhatóságát is. A mikrokapszulázással számos különböző ízű tejtermék is előállítható, mint például ízesített tejpor, sörtejpor, habzó tejpor, gyömbéres tejpor és így tovább. A Lactobacillus acidophilus mikrokapszulázása joghurtba fokozhatja a joghurt víztartó képességét és növelheti a fehérjetartalmat, és kísérletileg megerősítették, hogy a mikrokapszulázott Lactobacillus acidophilus tulajdonságai 10 hétig stabilak maradhatnak.

Sung Ahn és munkatársai tanulmányozták az enterális laktáz mikrokapszulák folyamatát, és igazolták, hogy a hidroxipropil-metilcellulóz-ftalát mikrokapszulák in vitro felszabadulási aránya jobb, mint a zeinoliszinbe ágyazott mikrokapszuláké, és hogy ez a fajta mikrokapszuláz alkalmazható tejben és joghurtban, hogy megoldja a laktáz elégtelen kiválasztásának problémáját az emberi szervezetben, és enyhítse a laktózintolerancia okozta tüneteket, így biztosítva az emberek egészségét.

2.4 A mikrokapszulázási technológia alkalmazása a funkcionális italokban

Mikrokapszulázási technológia számos alkalmazása van a termelés a funkcionális italok, a legígéretesebb alkalmazások, probiotikumok, hogy fenntartsák az egyensúlyt az emberi bélflóra, a túlélés a feltételek magas, a probiotikus mikrokapszulákból készült, javíthatja a probiotikumok aktivitását és stabilitását a bélrendszerben, adjunk hozzá probiotikus mikrokapszulázási termelés gyümölcslé italok, tej italok széles piacot.

MAS Hara SOUNGA B A F és munkatársai tejsavó izolátum fehérje-oligofruktóz komplexet használtak falanyagként, Lactobacillus acidophilus és Lactobacillus casei maganyagként probiotikus mikrokapszulák előállításához, amelyeket pépesített banánhoz adtak hozzá, hogy liofilizálták porrá, és szimulálták az emberi gyomor- és bélnedvek kezelését, és a vizsgálat azt mutatta, hogy a banánpor a beágyazott probiotikus mikrokapszula hozzáadásával magas baktérium életképességet és jó tárolási stabilitást tartott fenn.

Ding Ke et al. mikrokapszulázott Ganoderma lucidum törzsek, a szűrlet az erjesztés és a citromsav, szacharóz, méz összhangban egy bizonyos arányban a keverék, homogenizálás után, töltés, sterilizálás készült erjesztett italok, tápanyagokban gazdag, jobb ízű.

Cai Xiangyang és más mikrokapszulák készült sáfránymagolajjal, hogy dolgozzon ki egy funkcionális összetett ital, az emberi kísérleti kutatások azt mutatják, hogy ez az ital a sportoló testének anyagcsere képességét elősegíteni, a hosszú távú ivás is javíthatja a sportteljesítményt.

2.5 A mikrokapszulázási technológia alkalmazása a gyümölcsléitalokban

A mikrokapszulázási technológia használata gyümölcslé italok előállítására, általában nátrium-alginát, természetes gyümölcslé vagy összetett gyümölcslé nyersanyagként, különböző ízek mikrokapszulázott gyümölcslé italok széles körű nyersanyagforrásokkal, egyszerű folyamat, a gyártási folyamatban nem könnyű túl sok tápanyagveszteséget okozni, a fogyasztók gazdag ízt tapasztalhatnak ivás közben.

Liu Chunju és társai citrom illóolaj mikrokapszulákat alkalmaztak gyümölcsléhez, amelyek megtartották az illóolajban lévő számos jótékony aromakomponenst, jellegzetes ízzel és magas elfogadottsággal, és ennek az illóolajnak a gyümölcslében való alkalmazása nagy értéket képvisel a fejlesztés és a felhasználás szempontjából.

Chen Jianbing et al. használt mikrokapszulázási technológiát hesperidin beágyazott, hozzáadva a narancslé ital, a tanulmány a hatása a gyümölcslé minőségére, hogy meghatározza az optimális képlet: az eredeti gyümölcslé koncentrációja 30 %, hesperidin mikrokapszulázási 0.8 %, stabilizátorok 0.2%, a narancslé ital termelt ezen folyamat feltételek mellett előállított jó ízű, hesperidin tartalom akár 0,82 g / L, és ugyanakkor, hogy javítsa a gyümölcslé ital tápértékét.

Vannak olyan tanulmányok is, amelyekben az almalevet mikrokapszulákba ágyazott lipidekkel, majd vízhez adva mikrokapszulázott almalevet készítenek, ami kedvező az emberi felszívódásra, a közönséges almaléhoz képest hosszabb visszatartási időre a szervezetben és magas biológiai hozzáférhetőségre.

NAMBIAR és munkatársai mikrokapszulázott kókuszdiólevet nyertek permetszárítással, és kísérletileg kimutatták, hogy a mikrokapszulázás védi a fenolos vegyületek hatékony, ellenőrzött felszabadulását meghatározott feltételek mellett. Ezenkívül a zselatin hatása a gyümölcs- és zöldséglevek tisztítására szintén a mikrokapszulázási technológia alkalmazásához kapcsolódik.

2.6 A mikrokapszulázási technológia alkalmazása szilárd italokban

Az Egyesült Államokban a mikrokapszulázási technológiát a szilárd italgyártási folyamatok több mint felében alkalmazzák. Wang Yutong et al. kevert gabona puffasztott por, mint a falanyag beágyazott thrive - karotin, permetszárítással készített mikrokapszulázott szilárd ital, így a szilárd ital jobb oldhatósággal és folyékonysággal rendelkezik, és a tápérték javult.

Az instant kávé előállítása és feldolgozása során a mikrokapszulázás megvédheti az instabil alkoholokat, aldehideket és ketonokat a bomlástól, ami elengedhetetlen a kávé egyedi ízjellemzőinek biztosításához.

A mikrokapszulázással nyert habosított habzó por gazdag habot eredményezhet az italban. A mikrokapszulázási technológiával előállított fitomassza felhasználható a kávé és a tejes tea összetevőiben a tejes és sima textúra növelésére és a gyors oldhatóság javítására. A szilárd italokhoz természetes gyümölcsleveket kapszulázó mikrokapszulázott részecskéket adtak, amelyek természetes és tápláló, gyümölcsös illatúak. Wu Shudong és társai citrusfélék héjmaradványaiból kivontak flavonoidokat, és azokat thrive-ciklodextrinnel való beágyazás után szilárd italokhoz adták, ami finom sörízű és mérsékelten édes és savanyú ízt eredményezett.

Kilátások és kilátások

A mikrokapszulázási technológia alkalmazása leegyszerűsíti a hagyományos italgyártási folyamatot, elősegíti az italipar fejlődését az alacsony szintről a nagy mélységű irányba, és számos értékes terméket hoz létre. A technológia érettségével a mikrokapszulázási technológiát fokozatosan alkalmazzák a savanyítószerek, tartósítószerek és egyéb italadalékanyagok használatára is, a mikrokapszulázási technológia fontos eszközzé vált az italipar folyamatos fejlődésének előmozdítására.

Jelenleg Kína mikrokapszulázási technológiája gyors fejlődési szakaszban van, a piaci keresletnek és a jelenlegi helyzetnek megfelelően, további elméleti kutatás és széles körű alkalmazás, az új környezetbarát és nem toxikus falanyagok és a maganyag kiásása, valamint a funkcionális értékelés eszközeinek bővítése és így tovább nagy jelentőséggel bír. Napjainkban a mikrokapszulázási technológia a mikronizálás, a magas minőség és a környezetvédelem irányába fejlődik, és a jövőben a mikrokapszulázási technológia nagyobb szerepet fog játszani az italiparban, és folyamatosan új termékeket fejleszt ki, amelyek előnyösek az emberi egészségre, nagyobb áttöréseket tesznek, és több hasznot hoznak az embereknek és a társadalomnak.