宋秋楓,侯東園,施佩影,劉文營,劉文玉,蔡路昀*
(1 浙江大學寧波研究院 生物系統(tǒng)工程與食品科學學院 浙江寧波 315100 2 石河子大學食品學院 新疆植物藥資源利用教育部重點實驗室 新疆石河子 832000 3 大洋世家(浙江)股份公司 浙江舟山 316100)
我國是食用油生產(chǎn)和消耗大國,每年全國消耗食用油可達1 500 萬t[1]。隨著居民的營養(yǎng)健康飲食觀念的增強,對油脂的營養(yǎng)品質(zhì)要求也越來越高。多不飽和脂肪酸(PUFA)含量是評價食用油營養(yǎng)水平的重要依據(jù)。目前,常見的含有較多PUFAs 的食用油主要有玉米油、大豆油、葵花籽油、亞麻籽油、紫蘇籽油、核桃油、魚油等。我國油料資源豐富,有多種富含PUFAs 的特種油脂正在被研究和開發(fā),如米糠油、葡萄籽油、紅花籽油、大麻種籽油、番木瓜籽油、檸檬籽油、奇亞籽油等[2-7]。PUFAs 含有亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等。人體不能合成亞油酸和亞麻酸,它們被稱為必需脂肪酸(EFAs),須從日常膳食中補充。根據(jù)雙鍵的位置及功能又將多不飽和脂肪酸分為ω-6 系列和ω-3 系列。亞油酸和花生四烯酸屬ω-6 系列,亞麻酸、DHA、EPA 屬ω-3 系列。世界衛(wèi)生組織和北大西洋公約組織建議每天消費0.3~0.5 g EPA+DHA。全球平均消費低于這些建議[8]。流行病學和臨床研究表明,富含多不飽和脂肪酸(PUFAs)的油脂,如ω-3 和ω-6,除了提供能量和作為脂溶性營養(yǎng)物質(zhì)的載體外,還具有健康又營養(yǎng)的益處[9]。經(jīng)常食用富含不飽和脂肪酸的食物,可降低患多種疾病的風險,尤其是心血管疾病、癌癥和代謝綜合征[10]。有研究表明,在懷孕或產(chǎn)后補充富含EPA的ω-3 脂肪酸,可降低孕婦患抑郁癥的概率[11]。
雖然富含PUFAs 的油脂營養(yǎng)高,但是易受到光、溫度、pH 值等環(huán)境因素的影響,導致脂質(zhì)氧化,從而使油脂營養(yǎng)價值降低,產(chǎn)生不良氣味,保質(zhì)期縮短。同時,油脂也因在水溶液中的低溶解度、生物利用率低而限制了其在更多方面的應用。須開發(fā)適當?shù)谋Wo和輸送機制,以防止富含PUFAs 的油在加工、儲存和運輸過程中降解,并促進其在食品加工中的應用。目前食品工業(yè)主要采取兩種措施來降低富含不飽和脂肪酸的油脂在加工、運輸和儲存過程中的劣變:1)在油脂中加入合成或天然抗氧化劑,達到抗氧化的目的。然而,合成抗氧化劑的安全問題以及消費者對它非常敏感,其在食品方面的應用受到限制[12]。天然抗氧化劑由于效果達不到預期或者成本過高等原因,還不能在食品工業(yè)中廣泛應用[13]。2)將油脂微囊化可增加其生物利用度,以及防止它們與環(huán)境因素直接接觸,包括氧氣、溫度、水分和光照[9]。本文重點闡述第2 種方法。
微囊化是多個領域都在廣泛研究和探索的技術。近年來,微囊化技術在食品工業(yè)中應用的重要性日益凸顯。本文總結有關微囊化的方法,以及富含不飽和脂肪酸的油脂在不同食品基質(zhì)中的應用研究結果,闡明了如何克服各種不利因素來探索微囊化的研究進展。
微囊化技術可定義為一種或多種材料被膜包裹的過程,以保護敏感成分避免環(huán)境條件(特別是水分、pH 值和氧化)的影響,同時也可促進這些材料在特定位置和條件下的受控釋放[14]。目前已經(jīng)研究出復雜的壁材和方法,可以通過微囊封裝實現(xiàn)更廣泛的用途??梢允褂萌魏晤愋偷耐獠恳蛩貋泶偈狗庋b成分釋放,例如pH 值變化、機械應力、溫度、酶活性、時間、滲透力等[15]。微膠囊通常是多功能系統(tǒng),它的直徑小,一般在1~1 000 μm之間,還具有表面積大、大容量、選擇性、穩(wěn)定的特點和延展性的外殼[16]。微囊可以產(chǎn)生許多形態(tài),有3 種主要形態(tài)更為常用:單核微囊,即壁材中包裹1 個芯材;多核微囊,即壁材包裹兩個或多個芯材;以及在基質(zhì)中嵌入許多芯材的聚合體[17],如圖1所示。這些結構的具體形成取決于芯材和壁材的選擇,以及選擇用于生產(chǎn)的過程方法[18]。目前,將富含不飽和脂肪酸的油脂微囊化的方法有很多,根據(jù)微囊化之前是否乳化可將方法分為基于乳化的微囊化方法(如噴霧干燥、冷凍干燥、噴霧冷卻、形成脂質(zhì)體和復凝聚法)和基于非乳化的微囊化方法(如流體床涂層法、擠壓法和超臨界流體技術)[19]。在大部分用于富含不飽和脂肪酸的油脂微囊化的工業(yè)技術中,第1 步是乳狀液的制備。包埋芯材的載體基質(zhì)是通過:1) 簡單地將基質(zhì)化合物溶解在水相中并噴霧干燥;2)離子凝膠;3)相分離(復凝聚)或通過其它方法在油水界面上建立一個確定的結構來建立的。這些技術的另一個共同特點是都有干燥這一步驟,目的是從產(chǎn)品中除去水分,形成固體多相顆粒[20]。本文重點介紹富含不飽和脂肪酸的油脂微囊化過程常用的4 種方法。
圖1 微囊產(chǎn)生的3 種形態(tài)Fig.1 Three major forms produced by microcapsules of (a)mononuclear capsules,(b) polynuclear capsules,and (c) aggregates
在現(xiàn)有方法中,噴霧干燥是食品行業(yè)使用最多的方法,它具有工藝簡單、成本相對較低、靈活性強,可在連續(xù)模式下進行大規(guī)模生產(chǎn),封裝效率高,成品穩(wěn)定性好,處理方便,易于控制微粒特性,且揮發(fā)性保持良好等優(yōu)點[21-24]。此外,由于其干燥時間短(5~30 s),它可用于封裝熱敏材料(如富含不飽和脂肪酸的材料)[15]。壁材的選擇是噴霧干燥法的重要步驟,必須考慮與食品的兼容性、機械強度、微粒的大小和熱或溶解釋放度等因素[25]。噴霧干燥的主要缺點是顆粒的形成大小和形狀不均勻,以及微粒比較聚集[26]。
冷凍干燥是通過升華除去物質(zhì)中的冰或其它冷凍溶劑,并通過解吸除去結合水分子的過程。冷凍干燥的優(yōu)點是在干燥過程中保持產(chǎn)品溫度足夠低,避免了干燥后產(chǎn)品外觀和特性的變化。它是保存各種熱敏性物質(zhì)的一種極好的方法[27]。Heinzelmann 等[28]通過冷凍干燥獲得干燥的微膠囊魚油(DMFO),并評估了各種工藝參數(shù)對氧化穩(wěn)定性的影響。迷迭香精油具有抗氧化、抗菌等作用,但是容易受到環(huán)境因素的影響使其應用受到了很大的限制。Barrow 等[19]用冷凍干燥法對迷迭香精油進行微囊化,提高了其儲存穩(wěn)定性[29]。但是,冷凍干燥的商業(yè)成本比噴霧干燥和其它方法高得多,因此它主要用于干燥高價值物質(zhì)。與噴霧干燥的粉末相比,通過冷凍干燥產(chǎn)生的粉末具有較多的多孔結構,這會降低穩(wěn)定性并增加運輸和儲存的成本。此外,該方法需要很長的干燥時間,并且難以擴展到多噸級的水平,從而限制了冷凍干燥在現(xiàn)代食品工業(yè)中的利用。
擠壓法是一種有潛力的微囊化油脂的方法。擠壓法的主要原理是通過小孔擠壓液體混合物(含有生物活性物質(zhì)的封裝材料),并在噴嘴的排出點形成液滴,形成的液滴通過物理或化學反應立即凝固到膠囊中[26]。這項技術的基本方法已由Saleeb 和Arora 申請專利,發(fā)明人認為擠壓優(yōu)于噴霧干燥,因為擠壓后的產(chǎn)品孔隙較少[20,30]。這項技術產(chǎn)生的顆粒比噴霧干燥過程的少,但是成本是噴霧干燥的2 倍。此外,在高壓下使用螺桿擠出器會產(chǎn)生高剪切力,可降低芯材的不穩(wěn)定性[31]。所有擠壓技術的共同優(yōu)點是在溫度和溶劑方面使用比較溫和的操作條件。然而,這樣產(chǎn)生的微粒數(shù)量較少(不足以用于工業(yè)應用),并且形成的膠囊直徑非常大(>2 mm)[26]。因此,這種方法在工業(yè)上的應用比較有限。
復凝聚是一種相分離過程,該過程基于介質(zhì)修飾引起的帶相反電荷的聚電解質(zhì)的同時去溶劑化[20,32]。Timilsena 等[33]證明了通過復合凝聚然后噴霧干燥獲得的微膠囊比通過簡單乳化然后噴霧干燥獲得的微膠囊具有更高的包封效率和增加的氧化穩(wěn)定性。這表明,與簡單的噴霧干燥相比,基于凝聚的復雜微囊可以更好地保護富含PUFAs 的油[9]。復凝聚法制備微囊一般需要經(jīng)歷4 個步驟,分別是芯材乳化、壁材單體發(fā)生凝聚反應、凝聚相凝膠化和微囊固化[34]。復凝聚產(chǎn)生的微膠囊具有典型的核心-殼結構,有兩個主要結構:單核和多核微膠囊。但微粒的大小和形狀取決于乳液形成的方法和材料為基礎的參數(shù),如聚合物的類型、分子質(zhì)量、電荷密度、濃度、比例和制備過程的pH值、溫度、冷卻和凝固速率等因素。復凝聚的主要優(yōu)點是生產(chǎn)顆粒尺寸較小的微膠囊,一般在1~1 000 μm 之間。此外,與其它微囊化工藝相比,復雜凝固過程的單核有效載荷非常高,高達90%,多核有效載荷高達60%。這一過程還成功地防止了油脂向粒子表面遷移,與其它方法相比,表面油的濃度通常較低,特別是在多核微囊形成的過程中[35]。該方法簡單、成本低、可擴展、可重復,具有很高的有效載荷和包埋效率并且能夠比其它封裝技術更好地控制釋放率,因此在食品、化妝品、醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)領域都有廣泛的應用[36]。
這種方法的主要局限性是粒子容易聚集和大小不易控制,形成的粒子對pH 值和離子強度高度敏感,因此限制了它在某些領域中的使用[18]。目前的工藝主要使用明膠作為帶正電荷的聚合物,但動物衍生的明膠是素食主義者所不能接受的[37]。
壁材,通常是負責包封化合物并形成顆粒的聚合物。選擇壁材主要基于其溶解性等理化特性,如成膜能力、pH 值穩(wěn)定性、溶解度、乳化性能、最終材料的孔隙度和產(chǎn)生低黏度溶液,且不與芯材相互作用[38]。另外,壁材的成本也需考慮進去。由于壁材直接影響芯材的貯存穩(wěn)定性、安全性和可控釋放,并影響制備的效率,因此有必要對壁材進行正確的選擇[39]。目前微囊化富含PUFAs 的油脂比較常用的壁材主要有碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)類物質(zhì),具體取決于微膠囊化成分的工藝和所需特性。
淀粉、麥芽糊精和玉米糖漿等碳水化合物常用于食品成分的微膠囊化,然而,這些化合物作為壁材具有較差的界面特性,必須進行化學修飾,以改善其表面活性[40]。Hoyos-Leyva 等[41]以芋頭淀粉球形聚合物作為微囊化富含PUFAs 的杏仁油的壁材,從而保護杏仁油免受氧化應激反應,增強了杏仁油的化學穩(wěn)定性。天然多糖膠具有生物相容性、無毒、可生物降解性和增強黏度等性能,因此在食品和醫(yī)藥領域擁有廣泛的應用[42]。殼聚糖也是微囊化技術中常用的壁材。在一項研究中,將從小龍蝦廢殼中獲得的殼聚糖用作壁材,通過噴霧干燥技術將香菜(Coriandrum sativum L.)香精油微囊化,得到的微囊的粒徑為400 nm~7 μm[43]。多糖類物質(zhì)通常也和其它壁材聯(lián)用以達到較好的封裝效果。例如,阿拉伯膠中的兩親性特征分子可以使阿拉伯樹膠起到乳化劑的作用,它也是食品工業(yè)中使用最廣泛的碳水化合物乳化劑。明膠-阿拉伯膠復合是復凝聚法制備微囊中最傳統(tǒng)的壁材材料,原因如下:1)疏水性材料由聚合物完全包裹,確保油脂中的ω-3 脂肪酸免受不利的環(huán)境條件的影響;2)產(chǎn)生圓形的微膠囊(這一特征在大多數(shù)其它壁材組合中沒有觀察到),這種形態(tài)易于流動從而有助于微囊在食品中的應用[44]。Yang 等[45]通過復凝聚法,使用阿拉伯膠-明膠作為壁材制備了罌粟籽油微囊以增強罌粟籽油的儲存穩(wěn)定性,為罌粟油在食品工業(yè)上的應用提供了更多的可能。Hu等[46]同樣使用阿拉伯膠和明膠作為壁材將富含不飽和脂肪酸且具有抗癌活性成分的鴉膽子(Brucea javanica) 油脂微囊化提高其氧化穩(wěn)定性且不影響抗癌活性。阿拉伯膠和麥芽糊精也是常見的壁材組合。Edris 等[47]將黑孜然籽油脂在含有阿拉伯樹膠/麥芽糊精(質(zhì)量比1∶1)的水溶液中乳化,經(jīng)噴霧干燥后微膠囊化為粉末,其包封效率為84.2%~96.2%,此研究結果可用于不同的加工食品、乳制品或保健品的營養(yǎng)強化。
蛋白質(zhì)具有雙親特性,可提供封裝疏水芯材所需的物理化學和功能特性,如乳化性、成膜和成凝膠性。一般來說,用于微囊化的蛋白質(zhì)主要為植物蛋白和動物蛋白兩大類。動物蛋白作為壁材往往很有優(yōu)勢,部分原因是它們更容易處理。一般來說,在更寬的pH 值范圍內(nèi),動物蛋白往往比植物源性蛋白更容易溶解,它們的分子質(zhì)量往往更?。ɡ?,大豆甘氨酸的分子質(zhì)量約為350 ku,而酪蛋白的分子質(zhì)量約20 ku),而且更靈活,使它們更迅速地擴散到界面上,以穩(wěn)定粗乳狀液中的油滴。從動物源提取的蛋白通常單獨使用或與多糖材料相結合作為壁材[48]。從動物蛋白中分離出的酪蛋白酸鈉和乳清蛋白是近年來最常用的壁材[39]。在一項研究中,Legako 等[49]使用乳清蛋白分離物作為壁材微囊化營養(yǎng)豐富的魚油,并探究了噴霧干燥中噴嘴類型和設計對魚油封裝效率和微囊性能的影響,并與冷凍干燥法制得的微囊作比較,化學和物理特性的結果表明,新型超聲波噴嘴確實具有在尺寸和形狀的均勻性的優(yōu)點。除此之外,明膠也是食品工業(yè)中常用的動物蛋白,特別是在復凝聚法制備微囊的過程中。Lv 等[50]采用明膠和阿拉伯膠復合凝聚法制備耐熱茉莉香精油納米膠囊,結果表明,在堿性條件下交聯(lián)的納米膠囊能在80 ℃的水浴條件下可耐受7 h,而GC-MS 對揮發(fā)性化合物的分析表明,茉莉精油的風味特征在5 h 以上才開始受到影響。
在微囊化中利用植物蛋白作為壁材料,響應了食品、制藥和化妝品行業(yè)當前的“綠色”運動[42]。眾所周知,植物蛋白與它們的動物類似物相比,它們的致敏性更低,價格更便宜且原料更豐富[51]。有研究證明植物蛋白作為壁材能夠有效地保護不同形式的含有活性成分的芯材。因此,在過去的幾年里,開發(fā)富含蛋白質(zhì)的植物產(chǎn)品的新應用已成為一個越來越熱門的研究課題[52]。常見的植物蛋白有油籽蛋白(如大豆、油菜籽、芝麻、葵花籽、鷹嘴豆蛋白等)和谷物蛋白(如豌豆蛋白、小麥麩質(zhì)、大麥蛋白、玉米蛋白等),這些天然聚合物的良好的物理化學特性使其具有作為優(yōu)質(zhì)壁材的潛力。Priol 等[53]探究了5 種植物蛋白提取物(豌豆蛋白、大豆蛋白、糙米蛋白、大麻蛋白和葵花籽蛋白)作為葵花籽油通過噴霧干燥法微囊化壁材的潛力,制備過程中未使用有機溶劑或表面活性劑。結果表明,用于葵花籽油微膠囊化的植物蛋白提取物的性質(zhì)對氧化穩(wěn)定性效率有很大影響。而大豆和豌豆蛋白提取物是用于封裝和保護葵花籽油的合適壁材。微囊化顯著提高了葵花籽油的氧化穩(wěn)定性,這些發(fā)現(xiàn)對于為食品和飼料工業(yè)開發(fā)富含PUFAs 的配方提供解決方案具有重要意義。此外,植物蛋白也可以與多糖相結合進行微囊化。例如,在Zhou 等[54]的研究中,通過復合大豆分離蛋白和麥芽糊精作為壁材,使用噴霧干燥方法成功制備了核桃油微囊。最佳條件如下:大豆分離蛋白與麥芽糊精的比例為1(w/w),壁材質(zhì)量分數(shù)為7%,壁材與芯材的比例為1.5(w/w)。在最佳條件下,封裝效率可達72.2%。并且在60 ℃儲存7 d 后,核桃油的PV 幾乎是核桃油微囊的5.3 倍。結果表明,核桃油的氧化穩(wěn)定性顯著提高,核桃油在微囊中得到了很好的保護。
親脂性生物活性成分最有用的遞送系統(tǒng)之一是通過基于脂質(zhì)的包埋系統(tǒng)。通常,基于脂質(zhì)的遞送系統(tǒng)可調(diào)節(jié)生物活性成分的吸收率和化學穩(wěn)定性,并且能夠靶向特定的組織[55]。對于封裝,最廣泛使用的脂質(zhì)類壁材是具有乳化特性的脂質(zhì),如磷脂、葉黃素等[38]。Wang 等[56]研究了大豆卵磷脂濃度對乳清分離蛋白(WPI)穩(wěn)定乳液及噴霧干燥獲得的牡丹籽油微囊的影響。結果表明,在卵磷脂濃度在0.5%~1.0%時,由于卵磷脂與乳清蛋白分離物在吸附層中的相互作用,形成的微膠囊表現(xiàn)出較高的封裝效率和可再利用性??傮w而言,WPI-卵磷脂相互作用可以顯著影響乳液和微膠囊的特性,這表明使用卵磷脂-WPI 混合系統(tǒng)獲得理想特性的微膠囊的可能性。
相當多的科學證據(jù)表明,食用PUFAs 不僅能降低患多種疾病的風險,還能促進身心健康。許多國家已就增加這些健康脂肪酸的日常消費提出了建議。因此,功能性食品市場對PUFAs 的需求正在增加。微囊化是目前工業(yè)上使用的將生物活性成分摻入食品并保持成分穩(wěn)定,并將其釋放到人體內(nèi)目標部位的技術,可以通過噴霧干燥、復凝聚和其它途徑來完成。早在2008年,Subramanian等[57]就提出了利用微囊的方式將PUFAs 應用到食品中以強化食品的特性,并獲得了專利。這證明了微囊技術的可行性,故研究人員和食品生產(chǎn)商都致力于嘗試將富含PUFAs 的微囊加入各種食品中,如面包、牛奶、果汁、玉米餅、巧克力、酸奶、果醬、花生醬、雞蛋和肉類等產(chǎn)品中,以提高營養(yǎng)價值、改善感官特性和生物利用度[35]。
微封裝過程可以解決營養(yǎng)豐富的油脂在食品中的應用限制,如食品加工條件下油脂氧化以及它們與其它食物成分發(fā)生反應等。Jiménez-Martín等[58]利用魚油精制了富含ω-3 脂肪酸微囊的冷凍雞塊,研究了冷凍儲存時間對雞塊氧化穩(wěn)定性和感官質(zhì)量的影響。結果表明,微囊化對脂質(zhì)和蛋白質(zhì)氧化有保護作用,尤其是在儲存的第1 個月,提高了產(chǎn)品的氧化穩(wěn)定性和相應的保質(zhì)期,且保留產(chǎn)品的感官特征。這個研究也表明微膠囊化技術是一種可提高魚油預煎冷凍肉制品的氧化保質(zhì)期,并保持其感官品質(zhì)特性的方法。類似地,Aquilani 等[59]研究了儲存對含ω-3 脂肪酸的豬肉漢堡的影響,證明了魚油微膠囊技術可以有效地豐富肉類中的ω-3 脂肪酸,提高了添加的PUFAs的氧化穩(wěn)定性。在El-Massry 等[60]的研究中,采用噴霧干燥法對椰棗籽油進行微膠囊化并將其加入到橄欖油中,以穩(wěn)定橄欖油作為功能性食品的性能。
評估食品的感官特性非常重要,因為食物的感官特征最終將決定其對特定應用的可接受性。微囊技術應用在食品工業(yè)中可掩蓋一些不良氣味。例如,為了保護魚油中的不飽和脂肪酸免受脂質(zhì)氧化和便于應用,Giorgio 等[61]利用大豆蛋白成功地封裝了魚油,形成微囊掩蓋了其特殊氣味,同時表現(xiàn)出一定的氧化穩(wěn)定性,這些微粒可用于將富含ω-3 脂肪酸的健康魚油轉(zhuǎn)化為功能性食物。而Chen 等[62]則將植物甾醇、檸檬烯和魚油共同作為芯材,以乳清分離蛋白和酪蛋白酸鈉為壁材,采用噴霧干燥技術進行微囊化,以保護魚油免受氧化,并掩蓋魚油的腥味。另外,將富含PUFAs 的油脂微囊應用到食品中可提高其脆度,Kang 等[63]通過在面糊中加入大豆油微囊提高了微波加熱魚塊的脆度。
微封裝是保護富含PUFAs 油在加工過程中氧化的替代方法之一,將其添加到食品中可進一步增強食物的營養(yǎng)特性,從而給消費者帶來健康益處。Gautam 等[64]開發(fā)了一種制備營養(yǎng)棒或其它食品的方法,并獲得了專利,主要以封裝形式(尤其是微膠囊)摻入富含多不飽和脂肪酸的物質(zhì)(主要是魚油),并將包封的粉末摻入到食品中以獲得相應的營養(yǎng)價值。目前新食品的開發(fā)也常用到微囊技術。例如,Jeyakumari 等[65]和Umesha 等[66]分別將魚油和印度獨行菜(Lepidium sativum)籽油通過噴霧干燥進行微囊化加入到餅干中,增加餅干中PUFAs 的含量,從而獲得具有更高營養(yǎng)價值的餅干產(chǎn)品。Andajani[67]為了增強冰淇淋中的營養(yǎng)價值,采用冷凍干燥和噴霧干燥的方法制備了魚油微囊,并與冰淇淋成分混合,測定冰淇淋的脂肪酸譜??傻贸鼋Y論,從總PUFAs 的角度來看,冷凍干燥方法是該魚油混合物的微囊包封過程的最佳方法,在冰淇淋中增加15 g 微囊化魚油可增加PUFAs 含量。Goyal 等[68]開發(fā)了亞麻籽油微囊并將其用作牛奶中以增強牛奶中的功能成分ω-3 脂肪酸,同時在素食者和不吃魚肉者的飲食中開發(fā)一種有效率的ω-3 脂肪酸輸送系統(tǒng)。
微囊系統(tǒng)應增強或至少不降低包埋成分的生物利用性[19]?;钚晕镔|(zhì)的生物利用度和生物效率也取決于包埋和遞送系統(tǒng)。據(jù)研究表明,魚油的微囊化有利于魚油在口服過程中的輸送、穩(wěn)定性和生物利用性,而N-月桂酰化殼聚糖是比較合適的壁材[69]。Calvo 等[70]研究了微囊化核桃油的體外消化能力,以及微膠囊消化后ω-3 和ω-6 脂肪酸可用性并與未進行微囊化處理的原油比較。結果發(fā)現(xiàn),基于蛋白質(zhì)的微囊具有高度可消化性,核桃油的微膠囊化是在不改變加工食品的感官特性的前提下,在加工食品中添加高不飽和脂肪酸油以保證其生物利用度的可行方法。
越來越多的科學證據(jù)表明,食用富含PUFAs的油脂能促進人體身心健康。但是由于其容易氧化而導致營養(yǎng)價值和感官特性降低,可能還會產(chǎn)生有害物質(zhì)。因此,必須采用合適的方法以最大限度地發(fā)揮PUFAs 的營養(yǎng)價值。微囊化富含PUFAs油在技術和商業(yè)上是可行的,一般可通過噴霧干燥、復凝聚等方法進行。然而,不同的制備方法都有特定的反應條件,如溫度、剪切力和pH 值,這些因素反過來又影響成分的保存。因此,必須制定適合芯材的微囊化策略,制定具有預期功能特性的壁材,選擇微囊技術,調(diào)整適合芯材的加工條件。
但是,這項技術的最大缺點是壁材的供應有限。到目前為止,明膠是在商業(yè)上成功的蛋白質(zhì),但是出于素食主義者的需求,尋找替代品成為一種必然的趨勢。許多研究已經(jīng)證明,從植物中提取的蛋白以其良好的溶解度、乳化能力等特性具有作為高效壁材的潛力,此外,植物蛋白也可與多糖聯(lián)用以達到較好的封裝效果。因此,應用新型的綠色壁材取代動物蛋白可能是目前微囊技術的趨勢。
由于富含PUFAs 的油脂的營養(yǎng)價值,其在功能性食品的市場有很大的潛力。雖然微囊化技術可以保持其穩(wěn)定性,但是目前大多數(shù)處于研究階段,而在商業(yè)食品中特別是在需要長時間保質(zhì)期的產(chǎn)品中,其穩(wěn)定性、生物利用率和成本需要進一步改善,這可能是未來的一個重要的研究方向。