□ 曹侃 李雙雙 蕪湖職業技術學院

摘　要：近年來，微膠囊逐漸成為發展前景十分廣闊的一種新型給藥系統。尤其是在保健食品行業，微膠囊技術有很大的應用價值。本文主要介紹了微膠囊技術的含義、制備方法、在保健食品中應用的優勢所在，以及微膠囊的實際應用情況和發展前景，以期為后續的進一步深入研究與應用奠定基礎。

關鍵詞：微膠囊技術 制備方法 保健食品

微膠囊技術作為一種具有改變物質形態、保護敏感成分、掩蓋不良氣味、隔離活性物質、增加成分穩定性、延長有效成分作用時間等特點的新技術，目前在食品、化工、醫藥、生物技術等領域被廣泛應用[1-2]。隨著大健康時代的來臨，保健食品的市場需求量大增，本文通過綜述近5年來微膠囊技術在保健食品中的有關應用，以期為該技術后續的進一步深入研究與應用奠定基礎。

1 微膠囊技術簡介

1.1 微膠囊技術的概念

微膠囊技術是一種利用囊材，即壁材(通常為天然或合成的高分子材料)將囊心物(通常為固體或液體藥物)包裹成直徑為1~5000μm的封閉微小的膠囊，使被包裹的原材料與外界環境隔絕，并盡可能的保持原材料本來的顏色、味道和性能的一種新型技術[3]。

1.2 微膠囊囊材的選擇

囊材的選擇要求性質穩定、無毒、無刺激性，具有一定的強度和彈性，還要有符合要求的黏度、溶解性和滲透性等等。目前，市場上常用的囊材有天然高分子材料，如明膠、阿拉伯膠、殼聚糖、淀粉、環糊精等;半合成高分子材料，如甲基纖維素和羧甲基纖維素鈉等;合成高分子材料，如聚乙二醇和聚乙烯醇等。

2 微膠囊的制備方法

根據原材料與囊材的性質對微膠囊粒度的大小與釋放的速度等要求，可選擇不同種類的制備方法，其主要包括3類——化學法、物理法和物理化學法。

2.1 化學法

2.1.1 原位聚合法

原位聚合法是指在一定條件下，于基體內的原位或目標位置通過化學反應生成一種或幾種增強相，在基體的材料中產生一種或幾種相對分子質量相對較高、體積較大的聚合物，從而達到一種強化的目的[3]。徐傳芳等以熱固性脲樹脂為囊材，采用原位聚合物法制備茉莉香精微膠囊，對處于液態的茉莉香精進行微囊化，制備出流動性良好的粉末狀微膠囊版香精。液態的茉莉香精被囊材完整包裹，外表形態完整，同時還具有緩釋的良好性能[4]。該方法的特點是粒徑分布均勻，可制備出具有自我修復功能的微膠囊。

2.1.2 復凝聚法

采用復凝聚法制備微膠囊時，囊材一般為兩種或兩種以上的水溶性良好的高分子聚合物。制備時將囊心物分散在水溶液中，通過改變混合溶液的溫度、pH值或加入無機電解質使囊材發生靜電相互作用，從而降低溶解度使相發生分離，形成囊材濃度較高時的相和囊心物濃度過高時的相，膠體從混合溶液中凝聚出來，從而將囊材包埋形成微膠囊[5]。該方法具有高效、高產率、作用條件溫和等優點。

2.1.3 銳孔-凝固浴法

銳孔-凝固浴法在制備過程中需要將囊材與囊心物溶解混勻后，借助注射器將料液加入到固化劑中，囊材迅速凝固從而形成微型膠囊。王楠等為了提高對天然植物精油的囊化效果，將海藻酸鈉與多孔淀粉混合作為囊材，并使用該法制備精油膠囊，得到最佳工藝，制得的膠囊穩定性較高，彌補了外觀上的缺陷[6]。

2.1.4 脂質體制備微膠囊

脂質體是由脂質雙分子層形成的、具有球形特點的載體制劑組成，其可以將水溶性材料包埋在親水性的區域內，同時可將脂溶性的材料包埋在疏水區域的脂質雙層內。該方法的應用領域較為廣泛，主要應用分布在食品、藥品等的傳遞上，可以保護生物活性材料不受外在環境的影響，如溫度、pH值、高離子強度和酶等。

2.2 物理法

2.2.1 噴霧干燥法

噴霧干燥法具有成本低、操作簡單、易于大規模工業生產等特點，在使用該方法時，首先需要將囊心物在囊材的溶液中混合均勻，使之形成穩定的溶液，然后將其進料送到噴霧干燥器中，經過霧化和熱風干燥使之形成干燥的微膠囊顆粒。運用該方法制備的微型膠囊具有良好的水溶性、乳化能力和耐熱性。

2.2.2 噴霧冷凍干燥法

噴霧干燥法的應用范圍十分廣泛，但其缺點也較為明顯——加工過程中需要經過高溫熱風干燥，這一做法會導致活性物質的降解，從而影響產品的包埋率。因此，近年來許多研究人員研究出噴霧冷凍干燥法來制備微型膠囊的辦法。Semyonov等用麥芽糊精和海藻糖的混合物作為囊材，并通過實驗得出結論——使用噴霧干燥技術可獲得具有高活力的益生菌細胞微膠囊。在噴霧階段，較低的溫度不會影響細菌的生存能力[7]，但該方法由于成本較高而很少用于工業生產。

2.2.3 流化床包衣法

流化床包衣法是通常用于包埋固體材料的一種方法，包埋過程分為：成核、轉變、球生長。流化床包衣法在包埋時，首先需要將被包埋的固體材料懸浮于包衣室內，然后囊材溶液經過噴嘴霧化器噴射進入包衣室內，將其與固體藥物進行碰撞，經蒸發形成微膠囊。該方法易于實現工業化生產，且操作簡便，適用于食品工業的生產。

2.3 物理化學法

2.3.1 相分離法

使用相分離法制備微膠囊需要3步：①形成3個不相混溶的相——囊心物溶液相、囊材溶液相和不與這兩個相相溶的相;②將3個相混合均勻;③加熱，干燥囊材。通過以上3步即可得到微膠囊。

2.3.2 溶劑蒸發法

溶劑蒸發法也稱脫溶劑法，具體步驟為：將囊材溶解在揮發溶劑中，然后再將囊心物溶解在其中，攪拌均勻后對溶劑進行蒸發，這樣聚合物在囊材周圍收縮就形成了微膠囊[8]。該方法操作簡單，形成的溶液體系穩定，溫度變化范圍較小，且溶劑可以進行回收再利用。

2.3.3 層層自組裝技術

該技術是利用物質分子之間的相互作用力，使物質與物質之間在分子層面上相互疊加、自動組裝的一個過程。利用層層自組裝技術，在陰離子表面活性劑穩定的基礎上，用陽離子多糖與陰離子多糖結合制備3層乳液，最后經過噴霧干燥來制備微膠囊。趙瑞鵬等將殼聚糖作為囊材，利用層層自組裝技術來制備肉桂精油的微膠囊，發現制備得到的產品對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌有較好的抑制作用[9]。而且，該方法能夠從納米尺度上對微膠囊的粒徑大小、組成結構等方面進行控制，且對物質的包埋程度較高。

3 微膠囊技術在保健食品中的應用優勢

微膠囊具有改善和提高物質外觀與性質的能力，原材料經過微囊化之后在食品或其他方面展現出諸多優勢，尤其是在保健食品行業中的應用。

3.1 增加保健食品的穩定性

一些保健品的原材料由于結構性質不穩定，可能會受到周圍環境的影響，例如溫度、pH值等。通過微囊化囊心物與外界環境隔離，可提高保健品的穩定性。

一些保健品的生理活性物質，如DHA、亞麻酸等，當周圍環境變化較大時，如光照強度增強、溫度上升、pH值發生變化等都會使其失去對人體的有益生理功能，甚至對機體造成傷害。將物質微膠囊化后可以加強和提升保健品的品質，增強其對外在環境的適應能力。

3.2 改善物質的物理性質

一些液態或固態的物質利用微囊化技術可以很好的改變其物理形態，且改善了物質的密度、流動性、分散性，服用起來也較為方便。

3.3 緩釋控制

微囊化后的物質可以控制囊心物的釋放位置、時間與速度，且微囊化使一些易揮發的物質得到有效保護并讓其在合適的時候釋放出來。例如，賀龍以海藻酸鈉或殼聚糖為囊材制備微膠囊化的甜橙油，其能夠應用到口香糖、膨化食品等的增香產品中[10]。

3.4 隔絕味道與不良氣味

一些藥物由于其味道易讓人產生不愉快的情緒，如臭味、辣味、辛味等，而微囊化可以很好地解決該問題。將產品微膠囊化之后，其在口中不會溶解，這樣的使用效果較好，有效成分也能得到保證。

3.5 減少復方制劑配伍的禁忌

有些原材料有拮抗作用，也有一些原物質混合在一起會發生毒副作用，將藥物微囊化處理可以阻止活性成分之間的反應，保持有效成分的穩定性。

4 微膠囊的實際應用情況

4.1 用于營養素

礦物質元素、維生素、氨基酸等作為人體需要的主要營養素，其在生產加工與儲藏的過程中會受到外界許多因素的影響而導致結構發生改變，營養價值有所降低，甚至會改變顏色與口感。為防止這種情況的發生，可以將這些營養物質進行包埋，增強其對抗外界不良環境的能力，待其穩定性提高后，生物利用率也會升高。例如，維生素D(VD)是人體重要的維生素類型，其能夠促進人體對鈣、鐵和磷的吸收，以及預防兒童的骨質疏松等疾病。酪蛋白微粒是天然的納米傳遞系統，同樣也是牛奶酪蛋白中礦物質的重要組成成分，以該物質作為囊材，對脂溶性維生素D2進行包埋，制成微膠囊后可對VD2起到保護作用，避免紫外線對其造成傷害[11]。

4.2 用于功能性油脂

隨著現代社會肥胖癥、冠心病、高血壓等病癥患者的不斷增加，人們對食物中脂肪的關注度也越來越高。但是功能性油脂的功能成分對環境的要求較高，限制了其應用擴展。

功能性油脂多指不飽和脂肪酸、磷脂以及膽堿，其對平衡人體有著極其重要的作用。同樣，它也是市場研發新型保健食品的重要成分及首要添加的材料之一[12]?？梢岳枚嗵?、蛋白質、淀粉等作為功能性油脂的囊材，通過對功能性油脂的微膠囊化，避免其與外界環境接觸，從而延緩其氧化速率，最大限度的保證其生物活性。同時，該做法還能掩蓋油脂中的不良氣味，改善油脂物理狀態，使其固態化。

4.3 用于添加劑

酚類物質、生物堿類、黃酮類和茶多酚均為抗氧化劑，尤其是茶多酚，其具有能夠清除人體自由基、抗衰老、抗菌、消炎等作用，但是也有缺陷之處，如易溶于水、難溶于油等。微膠囊技術可以提高抗氧化劑的穩定性，還能使其抗氧化范圍得到擴大。

阿斯巴甜是一種應用廣泛的甜味劑，將其微囊化可以防止水分或高溫對它的破壞[13]。目前，花青素、番茄紅素、玉米色素等都是天然色素，在食品加工過程中，由于天然色素存在溶解性和不穩定性，而微膠囊技術可以改善天然色素的這一特性。

4.4 用于果蔬飲料

當前，市場上的果蔬飲料主要應用海藻酸鈉的鈣化，那么利用微膠囊技術與果蔬飲料的結合可以使飲料中具有維生素C、鈣、蛋白質等營養成分。將果蔬飲料微囊化還可以提高飲料的色澤，使其風味更加獨特。

由于篇幅有限，本文主要講解了以上幾種微膠囊的應用。另外，微膠囊還有其他方面的應用，如醫學、乳制品方面等。

5 目前存在的問題與解決方法

微膠囊保健食品的發展前景廣闊，也是食品工業生產發展的重要趨勢。但是，微膠囊技術也面臨著更多的創新和挑戰，如目前食品市場的生產成本較高，原材料的選擇較難，需要考慮原材料是否安全，以及經濟高效的壁材有所欠缺[14]。因此，微膠囊的技術水平還有待提高。

現如今，市場上常用的微膠囊壁材大多為一些高分子材料，這在方便保健品行業應用的同時也產生了一些難題，尤其是壁材難降解和有毒害等問題，在制備的過程中可能涉及一些有毒的溶劑[15]。那么，探索研發出一種既無毒且易降解的材料成為了一個重要的探討課題。

6 展望

作為一種新興技術，微膠囊技術具有很好的發展潛能，為了更好的研究這個項目，未來應該針對其中的大多問題尋找解決辦法，尋找技術突破點，推動該項技術能更好地成熟和發展。

參考文獻：

[1] 徐昊天，黃小雷，王立軍，等.水果保鮮紙基復合材料技術研究進展[J].中國造紙，2019，38(01):60-64.

[2] 王君，王微山，蘇本玉，等.食品包裝制品中壬基酚遷移量測定及遷移規律研究[J].塑料科技，2018，46(09):128-132.

[3] 張永清，賈燕冉，王德國.微膠囊技術及其在食品中的應用[J].許昌學院學報，2017，36(05):89-92.

[4] 呂沛峰，高彥祥，毛立科，等.微膠囊技術及其在食品中的應用[J].中國食品添加劑，2017，(12):166-174.

[5] 徐傳芳，蔡秀麗，楊永恩，等.原位聚合法制備微膠囊香精及其表征[J].精細化工中間體，2012，42(3):58-60.

[6] JONGH.COMPLEX COlloid . Systems [J].Colloid Science.1949，(2):335-432.

[7] 王楠，王建清，王玉峰，等.海藻酸鈉/多孔淀粉牛至精油微膠囊的制備[J].食品工業科技，2016，37(9):224-227.

[8] SEMYONOV , RAMONO , KAPLUNZ , etal , Microencapsulation. of lactobacillus. Paracasei by Spray. freeze drying [J].Food. Research International,2010，43(1):193-202.

[9] 喬吉超，胡小玲，管萍，等.藥用微膠囊的制備[J].化學進展，2008，20(1):171-181.

[10] 趙瑞鵬.肉桂精油微膠囊的制備及其抑菌效果研究[D].上海應用技術學院，2015.

[11] 賀成.以海藻酸鈉/殼聚糖為壁材的三種甜橙微膠囊的制備與性質研究[D].上海應用技術學院，2015.

[12] 劉佳森，董賀楠，孫旭飛.微膠囊技術在功能食品中的應用研究進展[J].山西農經，2018，(07):63.

[13] 洪瑩，王志耕，梅林，等.1，3-DG豬脂肪微膠囊的制備及其特性分析[J].食品與發酵工業，2017，43(4):184-191.

[14] 束浩淵，潘磊慶，屠康，等.抗菌材料在食品包裝中的研究進展[J].食品科學，2015，36(05):260-265.

[15] 甘曉露，孟丹丹.微膠囊技術及其在食品加工的應用[J].現代食品，2016，(05)，83-85.

基金項目：安徽省教育廳自然科學研究重點項目(KJ2015A401);安徽省高校優秀拔尖人才培育資助項目(gxfx2017246);2016年安徽省質量工程項目《藥品生產技術專業綜合改革試點》(2016zy048)。