中國粉體網(wǎng)訊  風味是食品重要特征之一，但大多數(shù)風味物質(zhì)易降解和揮發(fā)，這限制了它們在食品工業(yè)中的應用。據(jù)中國農(nóng)業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院的研究人員介紹，粉體穩(wěn)態(tài)化技術是保護風味化合物的有效方法，具有增強風味物質(zhì)熱穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性、抑制其高揮發(fā)性、控制風味釋放的作用。

制備風味穩(wěn)態(tài)化粉體的五種常用技術包括：噴霧干燥（spray drying，SD）、冷凍干燥（freeze drying，F(xiàn)D）、噴霧冷凍干燥（spray freeze drying，SFD）、流化床涂層（fluidized bed coating，F(xiàn)BC）和靜電噴霧（electrospraying，ES）。

噴霧干燥（SD）

噴霧干燥是將液體霧化成小的液滴，然后通過熱風除去水分形成顆粒的干燥技術。該干燥過程包括：液體流經(jīng)噴嘴被霧化，再與熱空氣接觸，使水分高溫蒸發(fā)，最后回收粉末。目前，噴霧干燥以其高效、簡單、經(jīng)濟的特點成為最常用的粉體制備技術。

研究人員以麥芽糊精、阿拉伯膠和β-環(huán)糊精混合物為壁材，采用SD技術封裝牛至精油，25℃儲存60d后粉體中主要香氣物質(zhì)香芹酚的保留率為97%，遠高于未封裝精油中香芹酚的保留率（35%），體現(xiàn)了SD技術對牛至精油的成功封裝和保護。

在SD過程中，風味的保留主要是由于高溫使液滴表面迅速干燥，形成一層像篩網(wǎng)一樣的膜，發(fā)揮類似于半透膜的作用，允許水分子的持續(xù)擴散，但有效阻攔了風味分子的“逃逸”。

冷凍干燥（FD）

冷凍干燥是指在低溫下通過抽真空使樣品脫水的過程。典型的FD循環(huán)包括3個階段：冷凍、初次干燥和二次干燥。冷凍使液體凍結(jié)為固體形式，初次干燥是凍結(jié)的水分子升華的過程，二次干燥則通過升高溫度使未凍結(jié)的水解吸，其中，二次干燥花費更長的時間去除更少的水分，因此效率較低。

由于整個干燥過程都是在低溫低壓條件下進行，F(xiàn)D非常適合高揮發(fā)性、熱敏或易氧化風味物質(zhì)的粉體穩(wěn)態(tài)化。FD中風味化合物的保留主要是由于高濃度溶質(zhì)對于小分子的截留。

噴霧冷凍干燥（SFD）

噴霧冷凍干燥過程包括霧化、冷凍和干燥三部分。霧化是指將液體通過噴嘴分解為細小液滴，直接影響最終的顆粒尺寸分布；冷凍是指讓霧化的液滴接觸低溫冷凍液（液氮等）以獲得具有均勻冰結(jié)晶的冷凍液滴；干燥是將冷凍液滴中的冰晶直接升華形成干燥顆粒的過程。

SFD技術具有SD與FD技術的雙重優(yōu)勢，與SD工藝相比，SFD工藝在低溫條件下進行，適用于熱敏性風味的粉體穩(wěn)態(tài)化；與FD工藝相比，SFD通過將液滴霧化降低了液滴粒徑并縮短了干燥時間。研究人員對3種不同加工工藝獲得的咖啡中的風味物質(zhì)進行檢測，發(fā)現(xiàn)SFD對風味的保留率（93%）高于FD（77%）和SD（57%）。

流化床涂層（FBC）

流化床涂層技術指的是在氣流作用下將固體芯材懸浮在空中，然后將涂層材料（壁材）重復噴涂到芯材上，溶劑蒸發(fā)后形成固體顆粒的過程。FBC技術要求壁材必須具有一定的黏度、熱穩(wěn)定性和成膜能力，從而能夠?qū)崿F(xiàn)霧化和泵送，并能夠在顆粒表面上形成適當?shù)哪�。FBC工藝雖然不是在低溫條件下進行，但其所需溫度遠遠低于SD技術，因此適用于熱不穩(wěn)定物質(zhì)的粉體穩(wěn)態(tài)化。

相關報道指出，相比SD和FD，F(xiàn)BC技術制備的魚油微膠囊粉體具有最高的包埋率（96.10%～99.39%），并且其在21℃儲藏5周時具有最高的氧化穩(wěn)定性。

靜電噴霧（ES）

靜電噴霧是借助高壓電場使液體霧化形成小液滴，溶劑蒸發(fā)后形成固體顆粒的技術。該技術要求溶液濃度較低，溶液濃度過高會導致靜電紡絲，從而產(chǎn)生纖維而不是顆粒。

ES的噴霧裝置有兩種類型，一種為乳液ES，即先制備活性物質(zhì)和壁材的聚合物乳液，然后進行靜電噴射形成顆粒結(jié)構(gòu)；另一種為同軸ES，即使用兩個電噴頭同時泵送芯材和壁材，使二者形成核殼結(jié)構(gòu)。

ES技術產(chǎn)生的顆粒尺寸可以達到納米級，由于帶電液滴相互排斥，減少了顆粒的聚集，并且操作過程中無需高溫或大量的有機/非極性溶劑，有利于低水溶性、低腸道通透性或易降解氧化的風味物質(zhì)的粉體穩(wěn)態(tài)化。

展望

近幾十年來，粉體穩(wěn)態(tài)化技術對風味物質(zhì)的保護和控釋效果已得到了驗證。已有的研究成果和應用現(xiàn)狀促使研究者們以更熱情的姿態(tài)投入到風味穩(wěn)態(tài)化領域。相信在未來，粉體穩(wěn)態(tài)化技術將在食品領域進一步發(fā)揮其效用，助力風味食品工業(yè)化進程。

資料來源：

袁欣、季俊夫等：基于粉體穩(wěn)態(tài)化技術的風味物質(zhì)控釋研究進展，中國農(nóng)業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院，國家果蔬加工工程技術研究中心

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）

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