摘要：包埋是指采用一種保護(hù)性的壁材以不同的過(guò)程來(lái)包覆香精，從而賦予這些香精在食品中一定程度地抗蒸發(fā)，抗反應(yīng)和抗逸散的性質(zhì)。噴霧干燥，噴霧冷凍或噴霧冷卻，擠壓，冷凍干燥，凝聚和分子包合都是常用的包埋香精的方法。選擇何種方法進(jìn)行包埋取決于產(chǎn)品的終端用途和在生產(chǎn)中的加工條件。本文從化學(xué)和物理的角度描述了上述香精包埋方法的基本原理以及這些香精從食品基質(zhì)中進(jìn)行緩釋的若干機(jī)制。

關(guān)鍵詞：包埋；微膠囊；緩釋；貨架期；香精

香精在滿足消費(fèi)者的對(duì)食品的滿意度和影響其再度消費(fèi)該食品方面扮演了重要角色。許多商品化的香精是通過(guò)化學(xué)合成或提取的方法生產(chǎn)的。由于消費(fèi)者擔(dān)心合成香精可能會(huì)對(duì)其健康構(gòu)成損害，在食品中通常應(yīng)盡可能避免使用合成香精[1]。

通常，在食品的生產(chǎn)，貯藏，包裝材料與配料的接觸等環(huán)節(jié)，都會(huì)引起香精的總體變化，如減輕香味的強(qiáng)度或產(chǎn)生副香味成分[2]。一些香精在水溶性的碳水化合物中會(huì)比較穩(wěn)定，而另一些則在脂溶性的包材中比較穩(wěn)定。許多與香精有關(guān)的因素影響了食品的整體品質(zhì)，例如香精的物理-化學(xué)性質(zhì)，香精的濃度，可揮發(fā)性香精分子的濃度與食品組分之間的相互作用[3]。

包埋是采用一種物質(zhì)或一種混合物包被另一種物質(zhì)或混合物的方法。被包埋的物質(zhì)被稱作芯材，而用來(lái)包被的材料被稱作壁材。包埋技術(shù)誕生于上世紀(jì)50年代，是為了生產(chǎn)無(wú)碳復(fù)寫紙，而研究壓強(qiáng)敏感性壁材的過(guò)程中產(chǎn)生的[4]。

包埋過(guò)程一般分為兩大步驟：第一，芯材(“脂類——香精”體系)與一定密度的壁材溶液(如多糖或蛋白質(zhì)溶液)的乳化。第二，乳化液干燥或冷凝。

表1所示為不同包被方法所得香精的最大包埋率。香精的包埋與芯材，即香精的化學(xué)性質(zhì)(分子量，化學(xué)官能團(tuán)，極性和相對(duì)揮發(fā)性)有關(guān)，也與壁材的性質(zhì)和包埋技術(shù)的原理及參數(shù)有關(guān)。

表1 不同包埋工藝的特點(diǎn)

Table1 Characteristics of different encapsulation process

根據(jù)所使用的包埋方法，包埋基質(zhì)會(huì)呈現(xiàn)出不同的形狀(薄膜，球形，不規(guī)則顆粒)，不同的結(jié)構(gòu)(多孔或?qū)嵭?和不同的物理結(jié)構(gòu)(無(wú)定形或無(wú)水結(jié)晶體，橡膠體或玻璃體)，這些也會(huì)影響被包埋物質(zhì)——香精或外部物質(zhì)(氧氣，溶劑)的擴(kuò)散以及在貯藏過(guò)程中食品的穩(wěn)定性。

本文的主要目的就在于介紹包埋技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用及其優(yōu)缺點(diǎn)，其次是介紹香精的釋放機(jī)制。

1  包埋技術(shù)

各種包埋技術(shù)層出不窮，許多公司的商標(biāo)產(chǎn)品也陸續(xù)上市。香精包埋兩大主要的工業(yè)用技術(shù)是噴霧干燥和擠壓。冷凍干燥，凝聚和吸附技術(shù)也用于工業(yè)上。表2中列出了不同包埋技術(shù)的主要應(yīng)用。

表2 食品工業(yè)中不同包埋方法的應(yīng)用

Table2 different encapsulation methods in food application

1.1  化學(xué)工藝

1.1.1  凝聚

凝聚，是膠體溶液中易出現(xiàn)的一種現(xiàn)象，通常被認(rèn)為是包埋的原始方法。該技術(shù)首次用于包埋，是由Green &Scheicher用于制備壓敏性染料微膠囊生產(chǎn)無(wú)碳復(fù)寫紙[4]。凝聚是指膠體顆粒首先從溶液中離析出來(lái)，然后再聚集形成獨(dú)立的稱為凝聚相的液相。一般來(lái)說(shuō)，可用于凝聚的芯材必須與壁材高分子相容，而在凝聚相中不溶(難溶)。Tolstuguzov &Rivier描述了在蛋白質(zhì)內(nèi)包埋固體顆粒的過(guò)程[7]。該添加劑與一種多糖在一種蛋白質(zhì)溶液中混合，然后使溶液pH高于蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，這樣形成了具有兩相的一個(gè)混合相，在其中一個(gè)較重相中加入被包埋物質(zhì)。

凝聚有簡(jiǎn)單和復(fù)合之分。簡(jiǎn)單凝聚只包括一種高分子，并將親水性強(qiáng)的試劑加入到膠體溶液中。對(duì)于復(fù)合凝聚，需要用到兩個(gè)或多個(gè)高分子聚合物。當(dāng)凝聚發(fā)生時(shí)，香精應(yīng)在凝聚相內(nèi)，之后凝聚核被吸附到香精分子表面(圖1)。但是，香精也可能在相分離中或相分離后加入。在任一情況下，都必須連續(xù)攪動(dòng)凝聚相。為避免所得微膠囊團(tuán)聚，必須加入一滴合適的穩(wěn)定劑[8]。

圖1 復(fù)合凝聚法的原理

Fig.1 Mechanism of complex coacervation

以一個(gè)典型實(shí)驗(yàn)來(lái)理解復(fù)合凝聚過(guò)程。首先，制備一個(gè)(1~10%)的明膠水溶液，并維持在40-60℃，向溶液內(nèi)逐滴加入乙醇，使之形成兩相，一相為具有較高濃度的明膠。兩親性的明膠膠體與陰離子多糖溶液(如結(jié)冷膠)混合形成復(fù)合凝聚物。當(dāng)pH逐漸下降到4.5，復(fù)合凝聚物(帶正電的明膠和帶負(fù)電的結(jié)冷膠)在油滴周圍沉降就形成了微膠囊[9]。

該技術(shù)還存在諸多問(wèn)題：復(fù)雜，成本高，香精易揮發(fā)，活性成分易溶解到發(fā)生凝聚的溶劑中，貼近微膠囊外側(cè)的殘留芯材易氧化，必須利用毒性化學(xué)試劑如戊二醛等來(lái)穩(wěn)定復(fù)合凝聚物[10]。

1.1.2共結(jié)晶

與其它香精包埋技術(shù)相比，相對(duì)簡(jiǎn)單的共結(jié)晶技術(shù)是一種經(jīng)濟(jì)、靈活的方法。Chen et al.報(bào)道了果汁，精油，香精等可利用共結(jié)晶法來(lái)進(jìn)行包埋[11]。

例如，在高溫(>121℃)低水分(95-97°波美度)的條件下，過(guò)飽和的蔗糖糖漿可以發(fā)生自發(fā)式的共結(jié)晶，與此同時(shí)，可加入香精。蔗糖的結(jié)晶結(jié)構(gòu)首先被改變?yōu)槲⒔Y(jié)晶聚集體，再通過(guò)分子包合或包埋的方式包入香精。這可以用來(lái)提高香精的穩(wěn)定性。這種顆粒具有低吸濕性和優(yōu)良的流動(dòng)性和擴(kuò)散性[12]。但在結(jié)晶過(guò)程中，液體香精被轉(zhuǎn)化成粉體時(shí)，熱敏性的成分會(huì)發(fā)生分解。Beristain et al.利用共結(jié)晶法來(lái)包埋桔油，對(duì)所得產(chǎn)品進(jìn)行貯存。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，共結(jié)晶法制得的微膠囊，其香精的保留率與噴霧干燥法和擠壓法得到的產(chǎn)品相同。雖然產(chǎn)品具有較好的流動(dòng)性，但在貯存期內(nèi)必須加入抗氧化劑以抑制香精氧化[13]。

1.1.3分子包合

分子包合體可以定義為較小的客體分子嵌入或被其它分子的網(wǎng)格所包圍的這樣一種現(xiàn)象[14]。在食品工業(yè)中，香精已經(jīng)被包埋入環(huán)糊精內(nèi)[15]。

β-環(huán)糊精內(nèi)疏水性的腔體呈圓環(huán)形，其分子二維結(jié)構(gòu)可以允許大多數(shù)的香精分子整體或部分包合其中。分子的中心腔體可以產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)疏水性的環(huán)境，而其表面則為親水性環(huán)境。這種獨(dú)特構(gòu)象決定了環(huán)糊精的物理-化學(xué)性質(zhì)。

根據(jù)Goubet et al.報(bào)道，香精的包埋率在一定程度上受其分子量，形狀，空間位阻，化學(xué)官能團(tuán)，極性和揮發(fā)性所影響。例如，如果香精分子的尺寸小于空腔，則僅僅只會(huì)有一些香精表面與腔體內(nèi)壁接觸。一旦包合后，需要水和高溫的作用才能使香精釋放[16]。

Pagington[17]和Bhandari et al.[18]列舉了幾種可以用β-環(huán)糊精來(lái)包合香精的方法。最常使用的是以下這些：

1. 在水相中攪拌或振搖香精，過(guò)濾掉沉淀；

2. 在高速混合機(jī)內(nèi)將固體環(huán)糊精與香精進(jìn)行混合，再使香精蒸汽通入環(huán)糊精溶液；

3. 將香精物質(zhì)與環(huán)糊精-水膏狀物進(jìn)行調(diào)和。

上述作者比較了幾種將檸檬油包埋進(jìn)β-環(huán)糊精的方法，結(jié)果表明噴霧干燥法比真空烘箱干燥更為簡(jiǎn)單和快捷地制得顆粒度較合適的粉末(非常細(xì)且具有優(yōu)良的可流動(dòng)性)。Qi & Hedges描述了一種共沉淀法制備環(huán)糊精包埋物，對(duì)于實(shí)驗(yàn)室制備環(huán)糊精包埋物非常合適[19]。這些作者認(rèn)為漿料或膏糊方法較適合于大規(guī)模生產(chǎn)，因?yàn)樽詈笠獙⑸倭康乃指稍锩摮?。在加?蒸煮，巴氏殺菌法)過(guò)程中，以穩(wěn)定劑或增稠劑添加到麥芽糊精和β-環(huán)糊精可保留一些香味成分[20]。

1.2  物理工藝

1.2.1  噴霧干燥

噴霧干燥已經(jīng)廣泛應(yīng)用于香精和揮發(fā)性物質(zhì)包埋的工業(yè)化生產(chǎn)。其優(yōu)點(diǎn)包括設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低廉，壁材選擇面廣，包埋率高和易于連續(xù)化作業(yè)。該過(guò)程包括芯材在壁材中分散，霧化和將混合物噴到高溫干燥室中，所得到的微膠囊最后被運(yùn)送到一個(gè)旋風(fēng)分離器中進(jìn)行回收。其中壁材作為香精的穩(wěn)定劑，對(duì)于穩(wěn)定乳狀液的形成是非常重要的。

噴霧干燥法制得的芯材包埋率是由壁材和芯材的化學(xué)和物理性質(zhì)，被干燥物的固形物含量，加熱溫度，包埋介質(zhì)的性質(zhì)，如乳狀液的穩(wěn)定性能，成膜性能和高濃低粘性等共同決定的。適合于噴霧干燥用壁材的特性包括水溶性高，高濃低粘，乳化性高和易成膜以及易干燥。噴霧干燥法制得的膠囊的微觀結(jié)構(gòu)受壁材組成和性質(zhì)，芯材/壁材比，霧化和干燥參數(shù)，干燥早期的不均勻收縮以及貯存條件等影響。

噴霧干燥的缺點(diǎn)之一是在干燥過(guò)程中，一些低沸點(diǎn)的香精會(huì)有所損失。Kerkhof研究認(rèn)為香精包埋率與終產(chǎn)品中的水分含量高度相關(guān)，也與排出空氣的濕度含量高度相關(guān)[21]。

噴霧干燥的缺點(diǎn)之二是所得微膠囊顆粒非常細(xì)，其粒徑一般在10-100μm之間，如果這種包埋香精以液體形式應(yīng)用的話，還需進(jìn)一步地加工，如團(tuán)聚成塊，以使這種粉末香精速溶。粉末香精團(tuán)聚成塊的性能是由壁材加工性質(zhì)決定的。表3列出了噴霧干燥技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。為了避免這些缺點(diǎn)，噴霧干燥所得粉體可以利用流化床技術(shù)進(jìn)行團(tuán)聚。

表3 噴霧干燥的優(yōu)缺點(diǎn)

Table3 Advantages and disadvantages of spray drying

1.2.2流化床干燥

流化床噴霧涂覆技術(shù)有3個(gè)過(guò)程。首先，待涂覆顆粒在涂覆室內(nèi)的熱空氣中流動(dòng)，然后，壁材通過(guò)噴霧器噴射到待涂覆顆粒上，開(kāi)始成膜，最后，進(jìn)行潤(rùn)濕和干燥。壁材的小液滴鋪展在待涂覆顆粒的表面并聚結(jié)成膜。而溶解壁材的溶劑則隨熱空氣蒸發(fā)，壁材則附著在了待涂覆顆粒上(圖2)。該技術(shù)主要依靠噴霧器噴射壁材到懸浮于熱空氣中的香精液滴上而實(shí)現(xiàn)(圖3)。所得產(chǎn)品的粒徑從0.3-10mm不等[22]。

流化床技術(shù)有如下一些優(yōu)點(diǎn)[23]：

1干燥速率高，傳熱/傳質(zhì)速率佳；2流動(dòng)面積??；3熱效高；投資和維護(hù)費(fèi)用較低；4 易于操作。

圖2 流化床技術(shù)中成膜示意圖

Fig.2 Schematic figure ofcoating forming in fluidized bed technology

圖3 Wǔrster式流化床裝置

Fig.3Fluidized bed device in Wǔrster mode

1.2.3冷凍干燥

冷凍干燥技術(shù)，又稱低壓凍干法，是干燥在水溶液中不穩(wěn)定的熱敏性物質(zhì)的最佳工藝。Buffo &Reineccius比較了噴霧干燥，托盤式干燥，轉(zhuǎn)鼓式干燥和冷凍干燥四種方法，利用阿拉伯膠和變性淀粉的混合物來(lái)包埋冷榨桔油的效果，其結(jié)論是冷凍干燥所得到的產(chǎn)品的性質(zhì)是最好的[24]。Minemoto et al.在都以阿拉伯膠作為壁材的情況下，比較了熱風(fēng)干燥和冷凍干燥所包埋的亞油酸薄荷酯的氧化情況，其結(jié)論是冷凍干燥產(chǎn)品要比熱風(fēng)干燥產(chǎn)品好。實(shí)際上，在任意相對(duì)濕度下，以冷凍干燥技術(shù)包埋的亞油酸薄荷酯的氧化都比較慢，在貯藏期，也不會(huì)發(fā)生變化[25]。Heinzelmann &Franke以先預(yù)凍再冷凍干燥的形式生產(chǎn)干燥的微膠囊魚(yú)油，所得產(chǎn)品具有優(yōu)良的抗氧化性[26]。

但冷凍干燥的費(fèi)用是噴霧干燥的50倍以上，因此該技術(shù)并不具備吸引力。保存和運(yùn)輸這些干燥顆粒也非常昂貴。其商業(yè)應(yīng)用也由于其加工過(guò)程的耗時(shí)而嚴(yán)重受到限制[27]。

1.2.4噴霧冷卻法/噴霧冷凍法

噴霧冷卻和噴霧冷凍是最便宜的包埋法，通常用來(lái)包埋香精以提高其熱穩(wěn)定性，在濕環(huán)境中的延遲釋放性，并將液態(tài)香精轉(zhuǎn)化成可自由流動(dòng)的粉體香精[28]。這些技術(shù)與噴霧干燥類似，即芯材先分散在液化壁材中，再霧化。一般情況下，沒(méi)有水分蒸發(fā)。香精先乳化進(jìn)熔融壁材中，再?gòu)倪@些原料霧化成液滴。之后，液滴立即與一個(gè)冷卻介質(zhì)混合，隨后固化成粉末形式[29]。

1.2.4.1噴霧冷凍

在噴霧冷凍技術(shù)中，壁材應(yīng)先熔化，再通過(guò)氣動(dòng)霧化噴嘴噴射進(jìn)一個(gè)帶干冰浴的容器(溫度為-50℃)中。液滴附著在顆粒上，并固化形成外膜。該技術(shù)適宜于包埋許多在加熱時(shí)易于揮發(fā)或損失的水溶性成分，通常壁材是分餾或氫化的植物油，其熔點(diǎn)在32-42℃內(nèi)[30]。噴霧冷凍所得香精產(chǎn)品在焙烤食品，粉末湯料和高脂食品中有所應(yīng)用。

1.2.4.2噴霧冷卻

此法與噴霧冷凍類似，唯一差別在于壁材噴射進(jìn)入容器的溫度不同。含微小芯材液滴的熔融基質(zhì)材料被噴霧冷卻。也利用植物油作為壁材，其熔點(diǎn)范圍一般在45-122℃[29]。噴霧冷凍和噴霧冷卻法的缺點(diǎn)是需要特殊處理，對(duì)儲(chǔ)藏條件也有要求[31]。

1.2.5擠壓

通過(guò)擠壓法包埋香精主要用于將揮發(fā)性的和不穩(wěn)定的香精包埋進(jìn)玻璃態(tài)碳水化合物中。擠壓法的主要優(yōu)點(diǎn)在于所得微膠囊香精對(duì)于氧化的穩(wěn)定性。玻璃態(tài)的碳水化合物基質(zhì)具有優(yōu)良的阻隔性，擠壓則是一個(gè)便捷地將香精包埋進(jìn)此類基質(zhì)的方法[28]。但是，由于擠出物結(jié)構(gòu)性的缺陷，例如壁薄，在加工時(shí)和加工后形成的孔隙等則加大了香精從碳水化合物擠出物中的散失。將高分子溶液通過(guò)?？跀D出所得到的珠狀物或膠囊現(xiàn)主要用于實(shí)驗(yàn)室規(guī)格的生產(chǎn)。

A-共軸雙毛細(xì)管擠壓裝置；B-簡(jiǎn)單擠壓裝置；C-離心式擠壓裝置

1.2.5.1簡(jiǎn)單擠壓

在110℃，某種揮發(fā)性成分分散在某種高分子的基質(zhì)中。然后，使該混合物從?？跀D出，所得絲狀物迅速浸沒(méi)于脫水劑中，使擠出物固化來(lái)包埋揮發(fā)性成分。最常用的脫水劑是異丙醇。固化的條狀或絲狀物再被切割，分離和干燥即可。Crocker &Pritchett利用擠壓法將桔油包埋在玉米糖漿和甘油的混合基質(zhì)中。他們發(fā)現(xiàn)玉米糖漿的DE值，乳化劑，桔油含量以及乳化壓力的選擇對(duì)于改善膠囊的品質(zhì)有利[32]。

1.2.5.2雙毛細(xì)管擠壓裝置

1.2.5.2.1共軸雙毛細(xì)管擠壓裝置

芯材和壁材分別喂入共軸雙毛細(xì)管的內(nèi)管口和外管口。芯材通常為液體，壁材通常為高分子溶液或高分子熔融物(芯材和壁材必須不互溶)。在共軸模口的末端，兩股流體形成了一股統(tǒng)一的噴射流，這股噴射流再分解形成相應(yīng)的微小液滴，即微膠囊。

1.2.5.2.2離心式擠壓裝置

該技術(shù)將?？诎惭b在一個(gè)旋轉(zhuǎn)筒的外周。液體香精通過(guò)內(nèi)置銳孔泵入，而液體壁材通過(guò)外置銳孔泵入旋轉(zhuǎn)筒，擠壓后形成一個(gè)條桿狀共擠出物，即香精四周圍以壁材為外膜的條桿狀物。當(dāng)裝置開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，條桿狀擠出物分解形成微膠囊[33]。

1.2.5.2.3回收式離心擠壓法

該技術(shù)是轉(zhuǎn)盤式擠壓技術(shù)與回收過(guò)量壁材裝置相結(jié)合的一種新型技術(shù)。芯材分散在壁材中形成懸浮液。該懸浮液通過(guò)轉(zhuǎn)盤擠壓，并通過(guò)回收裝置使過(guò)量壁材被霧化后與芯材分離?；厥者^(guò)量壁材后，再通過(guò)冷卻或脫水劑固化微膠囊。為使微膠囊香精的包埋率高，需要對(duì)糊化溫度，壓力，乳化劑濃度，停留時(shí)間和擠壓容器巴氏殺菌等工藝參數(shù)和程序進(jìn)行優(yōu)化。但如前所述，香精從碳水化合物擠出物中逸散的情況隨擠出物結(jié)構(gòu)的缺陷，如裂紋，壁薄和有孔等現(xiàn)象的存在而加劇。此外，該技術(shù)的主要缺點(diǎn)還有：在非常粘稠的碳水化合物熔融物中，乳狀液體系很難達(dá)到穩(wěn)定[34]。

2香精的控制釋放

控制釋放是指一種或多種活性成分可以在定點(diǎn)，定時(shí)的條件下以一定的速率釋放。許多研究者都在致力于探究控制香精從這些復(fù)雜基質(zhì)中釋放的關(guān)鍵因素[35]。對(duì)于包埋有揮發(fā)性成分的基質(zhì)而言，釋放取決于數(shù)個(gè)相互制約的參數(shù)，例如揮發(fā)性成分通過(guò)基質(zhì)的釋放，顆粒的類型和幾何尺寸，從基質(zhì)向環(huán)境的傳質(zhì)，基質(zhì)材料的降解/溶解性能。

De Roos認(rèn)為控制香精從基質(zhì)中釋放的速率有兩大因素，第一為熱力學(xué)因素，即香精在基質(zhì)中的揮發(fā)性與在氣相(在平衡狀態(tài)下)中揮發(fā)性的相對(duì)值，第二為動(dòng)力學(xué)因素，即從基質(zhì)向氣相的傳質(zhì)阻力。微膠囊香精的釋放機(jī)理可能是基于溶劑效應(yīng)，如熔化，分散，降解，或顆粒降解[36] (表4)。

表 4 香精控制釋放的機(jī)理

Table1 Mechanism of flavor controlled release

香精在基質(zhì)中的保留程度主要由食品基質(zhì)成分的類型和香精的物理-化學(xué)性質(zhì)而決定。香精被包埋后將引起香精在人嗅覺(jué)上的顯著下降。一般說(shuō)來(lái)，香精釋放速率隨食品基質(zhì)中脂類含量的升高而下降，但log P值≤0(P，揮發(fā)性氣體透過(guò)率，單位mol·m-1·s-1/ bar)的親水性香精除外[37]。Boland et al.研究了11種香精成分從明膠，淀粉和果膠中的釋放性質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)香精的釋放速率受凝膠質(zhì)構(gòu)的顯著影響，在加有唾液的條件下，從明膠中釋放的香精大量增加，而從淀粉和果膠中釋放的香精則減少。對(duì)蛋白質(zhì)與香精之間相互作用的研究表明共價(jià)鍵，氫鍵，疏水作用是它們的主要作用形式[2]。

控制釋放的優(yōu)點(diǎn)在于：活性成分可以在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)以被控制的速率釋放；可以避免在加工和蒸煮過(guò)程中活性成分的損失；可以隔開(kāi)反應(yīng)性的或不相容性的成分。

2.1  香精的“擴(kuò)散”釋放

擴(kuò)散是由基質(zhì)中化合物的溶解性(即由濃度梯度產(chǎn)生擴(kuò)散行為)以及其在基質(zhì)中的可透過(guò)性決定的。在食品中擴(kuò)散非常重要，因?yàn)樗菑陌窕|(zhì)中控制釋放活性成分的主要機(jī)制。

基質(zhì)內(nèi)外兩側(cè)的揮發(fā)性成分的蒸汽壓是影響擴(kuò)散的主要驅(qū)動(dòng)力[38]。從基質(zhì)中釋放香精成分的主要步驟包括：香精成分?jǐn)U散到基質(zhì)表面；香精成分在該基質(zhì)和基質(zhì)環(huán)境之間的分配；從基質(zhì)表面的脫離[39]。

現(xiàn)有兩種典型的擴(kuò)散機(jī)制。第一種機(jī)制是分子或靜態(tài)擴(kuò)散，它是由靜態(tài)流體中分子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。分子擴(kuò)散的速率因香精類型的不同而略有不同。第二種機(jī)制是渦流或?qū)α鲾U(kuò)散，它將流體中的成分從一處轉(zhuǎn)運(yùn)向另一處，以可溶性電解質(zhì)的形式進(jìn)行傳遞。渦流擴(kuò)散的速率通常要比分子擴(kuò)散的高得多，與香精類型無(wú)關(guān)[40]。

2.2  香精的“溶蝕”釋放

某一活性成分從某一基質(zhì)中的釋放可能由擴(kuò)散控制，可能由“溶蝕”控制，也可能是兩者同時(shí)控制。同質(zhì)性的溶蝕和異質(zhì)性的溶蝕都可以發(fā)生。僅局限在微膠囊表面的薄層發(fā)生的降解稱為異質(zhì)溶蝕，而以同一速率在整個(gè)聚合物基質(zhì)中發(fā)生的降解稱為同質(zhì)溶蝕[41]。

2.3  香精的“溶脹”釋放

在溶解或分散在基質(zhì)內(nèi)的香精不能在基質(zhì)內(nèi)顯著擴(kuò)散的情形下，體系需要依靠溶脹的方式來(lái)進(jìn)行釋放。當(dāng)將基質(zhì)聚合物置于一熱力學(xué)相容的介質(zhì)中時(shí)，由于從介質(zhì)中吸收流體而使基質(zhì)聚合物發(fā)生溶脹。然后香精會(huì)從該基質(zhì)的溶脹部分?jǐn)U散出來(lái)。溶脹的程度由吸水量或添加溶劑如甘油或丙烯甘油的量來(lái)控制[42]。

2.4  香精的“熔化”釋放

該釋放機(jī)制是指將膠囊壁材熔化后釋放活性物質(zhì)的方法。在食品工業(yè)中，該方式易于實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵S多聚合物是可熔化的，且經(jīng)批準(zhǔn)可用于食品(脂類，改性脂或蠟質(zhì))。在這些應(yīng)用中，微膠囊需存放在低于壁材熔點(diǎn)的溫度以下，在制備或蒸煮時(shí)，再在高于該溫度的范圍加熱[43]。

3 結(jié) 論

噴霧干燥包埋技術(shù)是一種最經(jīng)濟(jì)和最靈活的方法，可以用于香精包埋。因此，該技術(shù)現(xiàn)在已成為滿足市場(chǎng)專門需求的商業(yè)化技術(shù)。此外，流化床技術(shù)也已成為食品工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)粉末香精的一種很有前景的技術(shù)。包埋的綜合技術(shù)雖然能夠滿足所有相關(guān)產(chǎn)品的需求，如設(shè)計(jì)食品性質(zhì)，易于產(chǎn)品處理，提高貨價(jià)期和控制釋放。但是，研究和開(kāi)發(fā)最重要的方面是如何實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化和最終產(chǎn)品的市場(chǎng)化。

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