材料，辅以适量单甘酯和变性淀粉作为乳化剂和稳定剂，以牛奶香精作为芯材的基本配方；壁材与芯材制备成乳液后喷雾干燥，将液体香精粉末化。对优化的微胶囊进行总油和表面油的萃取和回收，产品的包合效率达到79.14%，感官和分散性能良好。
关键词：牛奶香精；微胶囊；喷雾干燥；壁材；芯材
Abstract：In order to improve the fragrance-stability of Milk Flavor under storage life， and strengthen the product’s competence， the microcapsulation technology of the liquid essence were studied. Through comparing and screening of the formula， a basic formula used maltodextrin and β-Cyclodextrin as the main complex wall materials， the monolaurate and modified starch as the emulsifier & hydrocolloids， the milk flavor as the core materials were chosen. The wall and core materials were processed into emulsion. Through spray-drying technique， liquid essence was processed into microcapsules. The extraction results of total and surface oil from the microcapsulation with good sensory characteristic and dispersibility in water or water phase， which was prepared with the optimized formula showed that its encapsulation capacity reached to 79.14%.
Key words：Milk Flavor； Microcapsulation； Spray drying； Wall material； Core material
中图分类号：TS264.3
微胶囊（Microencapsulation）技术是指利用天然或合成高分子膜材料（壁材），将固体、液体，甚至是气体的微小囊核物质（芯材）包覆形成为直径1～5 000 μm
（通常是5～400 μm）的具有半透性或密封囊膜的微型胶囊的新技术[1]。
微胶囊技术具有一系列独特的优良特性[2]：①能将液体形式的食品转变为固体状态，按照需要控制溶解。②可以滞留挥发性化合物，以供最佳条件释放。③可以避免内含食品的蒸发及受水分的影响，特别对易吸湿性物质受气体、紫外线的影响。④改善溶解性等物理性质。⑤掩盖不良异味。⑥提高贮存、运输和应用的方便性等。
从目前国内外的一些文献资料报道来看，用于香精香料微胶囊的方法很多，包括喷雾干燥法、挤压法、溶剂脱水法、聚合法、共结晶法、β-环糊精法、多重乳状液法和喷雾冷凝法等[3-4]。在生产实践中，应根据芯材和壁材物质的性质，所要求微胶囊粉末的黏度、释放性能以及生产成本等综合因素，决定选择哪种微胶囊粉末的生产技术方法。
喷雾干燥法是将芯材（调味香料）首先分散在已经先行液化的壁材中，进行乳化均质，然后在热气流中雾化，使溶剂迅速蒸发除去，促使壁膜的形成与固化，最终获得固体粉末状的微胶囊产品[5]。该法的主要特点是：①干燥速度快，时间短。②物料温度较低。③产品具有良好的分散性和溶解性。④产品纯度高。⑤生产过程简单，操作控制方便。该方法是香精香料微胶囊化生产中应用最广泛的工艺方法。
微胶囊化的方法确定后，就要考虑选择合适的壁材，这是微胶囊化过程最关键的环节。壁材的合适与否直接影响微胶囊产品的功能性质和工艺条件，同时对产品的成本控制影响也很大。对于油溶性芯材物质，壁材的选择应遵循以下原则[6]：①高浓度时有良好的流动性，保证在微胶囊化过程中有良好的可操作性能。②能够乳化芯材并形成稳定的乳化体系。
③在加工过程以及储存过程中能将芯材完整的包埋在其结构中。④易干燥、易脱溶。⑤良好的溶解性。
⑥经济性（可食性）。
牛奶香精已被广泛用于餅干、蛋糕、奶茶、乳饮料等食品中，其主要作用是通过赋予产品诱人的牛奶香味，提高自然口感，掩盖底料的杂味，促进消费者的食欲。但作为液体香精，其应用有局限性。有些产品需要粉末香精，普通的拌合型粉末香精，发香的原料是吸附在载体表面，香味在存放过程中易挥发、不方便保存、保质期短，限制了其效能的发挥。而微胶囊化后，发香的原料被包裹起来，阻断了与空气的接触，不易挥发。所以为了增强产品的市场竞争能力，对牛奶液体香精进行微胶囊化研究。
1 试验材料
牛奶香精、变性淀粉Modistar 9003 （003）、变性淀粉MIRA-MIST（MI） 、β-环糊精、麦芽糊精、分子蒸馏单甘酯、大豆分离蛋白、黄原胶、酪蛋白酸钠、大豆卵磷脂、纯胶和阿拉伯胶，购自食品添加剂企业。
2 试验仪器设备
数显恒温水浴锅NH-6，国华电器有限公司；剪切乳化搅拌机，上海弗鲁克流体机械制造有限公司；均质机，上海东华高压均质机厂；电子称；离心机，飞鸽系列，上海安亭科学仪器厂；粘度计，NDJ-8S 数显粘度计，上海天平仪器厂；电磁炉，喷雾干燥机，Büchi Mini Spray Dryer B-191；振荡器；电热鼓风干燥箱。
3 微胶囊化工艺流程
称取一定量的β-环糊精，溶于水，边搅拌边加热至80 ℃左右，待溶液澄清后，加入一定量的麦芽糊精，50 ℃保温，搅拌，充分溶解后，加入乳化好的油脂，搅拌均匀。以上混合液用剪切乳化搅拌机高速剪切乳化（5 000 r/min，5 min），再用均质机均质（压力为30 MPa），乳状液喷雾干燥（一般条件：进风口温度190 ℃、出风温度（100±5）℃）得到成品。
4 壁材基本配方的设计与筛选
根据牛奶香精的基本特性，按油包水型乳化要求选择壁材，参考相关资料拟订了以下5组基本配方进行了初步探索性实验：①大豆分离蛋白，黄原胶，麦芽糊精，纯胶，酪蛋白酸钠。②大豆卵磷脂，麦芽糊精，黄原胶，酪蛋白酸钠。③纯胶，单甘脂，变性淀粉003、变性淀粉MI。④阿拉伯胶，单甘脂，麦芽糊精，纯胶，β-环糊精、变性淀粉003。⑤β-环糊精，麦芽糊精，单甘脂，变性淀粉003。
分别对5种配方进行乳化，稳定性和黏度测定，喷雾干燥效果和微囊感官性能比较，见表1。结果显示，以配方5的综合性能较为理想，作为壁材的基本配方。
由于这次所选的微胶囊化对象是食用香精，因此还需考虑一些其他条件，如产品的可食用性、色泽的可接受性和对风味的无影响性。以往的研究表明，在香精的喷雾干燥微胶囊化中，单一的壁材要满足上述全部要求几乎是不可能的，至少到目前为止尚未找到一种全部满足上述条件的材料，因此人们研究将不同的材料复合作为微胶囊壁材，以达到理想的微胶囊化效果。
根据有关食品工业法规的规定，具有可食用性的微胶囊化壁材主要是天然胶、碳水化合物和一些蛋白質，例如黃原胶、麦芽糊精、β-环糊精、纯胶、阿拉伯胶、大豆分离蛋白和酪蛋白酸钠等。通过壁材筛选试验，发现大豆分离蛋白具有一定的气味，牛奶香精的风味会受到影响，色泽偏黄，溶解度不高；酪蛋白酸钠，阿拉伯胶和黄原胶的黏度很高；纯胶的价格偏高、乳化液黏度偏高，而且条件不易进行控制；因此便选择了麦芽糊精和β-环糊精作为复合壁材，该复合壁材各方面的性能都比较理想。
β-环糊精具有呈环形并互中间是空穴的圆柱状结构，呈疏水性，且大小、形状适当，可通过非共价键的相互作用，与香精、香料、色素等非极性分子形成稳定的分子包络物，使其与外界环境隔绝，防止其受紫外线、氧气等外界因素破坏而变质，也可减少囊心挥发以减少气化带来的损失，并可减慢香料释放速度，起到控制释放的作用。所以选择以麦芽糊精和β-环糊精作为主要的复合壁材材料，辅以适量的单甘酯和变性淀粉作为乳化剂和稳定剂。
5 结论
对按最优配方制备的微囊进行总油和表面油的萃取和回收，包合效率达到79.14%，感官和分散性能良好；工艺条件：5 000 r/min剪切乳化5 min，均质3次（压力为30 MPa），进风温度190 ℃，出风温度（100±5）℃，流量25%；所采用制备工艺比较合理，易于操作。微胶囊产品的包合效率和稳定性与其工艺条件有密切的关系，如剪切乳化的时间、均质压力，喷雾干燥时的进风温度和出风温度等，如果改善某些工艺条件，包合效率和稳定性还可以得到提高，还有待于进一步研究。本研究为牛奶液体香精的微胶囊化生产奠定基础，作为新产品在企业实现产业化后，预期具有较强的市场竞争能力，具有良好的市场前景。
参考文献：
[1]雍国平.食品调味香料的微胶囊技术[J].中国调味品，1995（11）：2-3.
[2]谢 良，许时婴.茴香油喷雾干燥微胶囊化工艺的研究[J].中国调味品，1997（5）：16-19.
[3]王 璐，许时婴.香精香料微胶囊化[J].食品与发酵工业，1999，25（3）：52-58.
[4]S Gouin. Microencapsulation：industrial appraisal of existing technologies and trends[J].Trends in Food Science & Technology，2004，15（7-8）：330-347.
[5]秦立虎，宗青山.微胶囊生产技术[J].农产品加工，2003（4）：30-31.
作者简介：安淑英（1974—），女，满族，工程师；专业方向为食品香精的研究。
