第六章 食品辐射、新加工技术保藏

学习目的要求1、掌握食品辐照保藏的基本原理2、了解辐照在食品保藏中的应用3、了解辐照对食品品质的影响4、熟悉现代分离技术的概念与原理及其在食品加工中的应用辐照保藏技术是利用原子能射线的辐射能量对食品进行杀菌、杀虫、抑制发芽、延迟后熟等处理，使食品的保藏期延长的技术。始于1916年。利用射线照射食品，可以达到杀菌、杀虫、抑制果实发芽、延迟后熟等目的。一、概述1、食品辐照杀菌的特点及意义（1）食品在受射线照射时的升温极微，可以使食品保持原有的新鲜感官特征；（2）射线穿透力强，在不拆包装和解冻的情况下，可杀灭其深藏于谷物、果实或冻肉内部的害虫和微生物；（3）经安全剂量射线照射的食品无任何残留，射线不与产品结合。第一节食品的辐射保藏（4）节约能源。与传统的冷藏、热处理、干燥相比，辐射处理可以节约70%-90%的能源。（5）操作适应范围广，在同一场所可以处理多种体积、形态、类型不同的食品；能处理各种不同类型的食物品种，不同状态，固体液体。（6）加工效率高，射线的穿透度高、均匀，与加热相比，照射过程可以精确控制、工序可连续作业、易实现自动化；缺点：用辐射方法钝化食品中的酶比较困难；敏感性强和经高剂量照射的食品有可能产生不愉快的感官变化；对操作人员的安全防护要求相当高。目前许多国家将辐射用于食品的加工与保藏:前苏联、美国、加拿大、法国、日本、中国等均批准在一些食品中使用辐照。日本、加拿大建立了辐射工厂用于食品保藏、有鱼虾、果蔬等。欧洲（丹麦、保加利亚、法国等）用于抑制土豆、大蒜、洋葱发芽。发展中国家，印度、伊朗、泰国、智利、阿根廷等用于粮食（谷物）的防霉、防虫。2、国内外食品辐照技术的应用我国自1958年开始，70年代的研究工作取得了一定的成效。

1984年11月国家卫生部批准7项（马铃薯、洋葱、大蒜、花生、蘑菇、香肠）辐照食品允许消费。之后又有20多种食品通过了不同级别的技术鉴定。

80年代，一些省市建立了一起容量较大的辐射应用试验基地，如北京、上海、天津、湖南、四川、广东等地。

90年代至今，我国已有近20项农产品辐照标准获得批准。辐射指能量传递的一种方式，在电磁波谱中，根据能量相应的大小，可使电磁波分成无线电波、微波、红外、可见光、紫外线，χ和γ射线。辐射线的产生及种类二、食品辐照杀菌的基本原理

υ频率

λ×υ=C105Hz1010101510181020

低频辐射区υ<1015Hz高频辐射线υ>1015Hz辐照保藏即是指电离辐射（υ＞1018Hz），如X射线，γ射线，能量很大，在使物质的原子受到激发的同时，还能引起原子的电离因而可起到杀菌作用。

微波红外紫外X射线和γ射线1、放射性同位素及放射性衰变（1）放射性同位素质子数相同，中子数不同的一类原子总称为同位素，当原子序数在84以上的同位素，原子核是不稳定的，能以一定的速率放出射线，由这种原子组成的元素称为放射性同位素。

（2）放射性衰变放射性同位素的原子核很不稳定，会不间断地、自发地放射出射线，直至变成另一种稳定同位素，从不稳定的元素变成稳定同位素，原子核的转变过程称为放射性衰变。这就是所谓“核衰变”。

放射性强度因衰变降低到原来一半所需的时间称为半衰期。或原子数衰变至一半时所需的时间。如磷－32的半衰期是14.3天，就是说，假使原来有100万个磷－32原子，经过14.3天后，只剩下50万个了。半衰期越长，说明衰变得越慢，半衰期越短，说明衰变得越快。半衰期是放射性同位素的一特征常数，不同的放射性同位素有不同的半衰期，衰变的时候放射出射线的种类和数量也不同。（3）半衰期放射性同位素能发射α、β及γ射线，这个过程称为辐射。常见放射性同位素的半衰期α-射线、β-射线、X-射线、γ-射线2、放射线的种类及其特征（1）放射线的种类（2）特征α-射线：相对质量较大，电离能力很强，穿透能力很小；一张纸就能阻挡它的通过。β-射线：为氢核质量的几千分之一，带电量为α-射线的一半，电离能力比α-射线小，穿透能力比α-射线大；γ-射线：电离能力比α、β小，但穿透能力比α、β大；

X-射线：电离能力小，穿透力很高（3）辐射计量单位①能量单位电子伏特ev表示辐射能量，单位普通用eV，即相当于１个电子在真空中通过电位差为１伏特的电场被加速所获得的动能。１ev=1.602*10-12尔格（erg）；1Mev=106ev，1kev=103ev。指被照射物质吸收辐射能量程度的一些物理量。②

放射性强度（放射性活度）指单位时间内发生核衰变的次数。放射性同位素原子数目的减少服从指数规律。随着时间的增加，放射性原子的数目按几何级数减少，放射性同位素不断地衰变，它是衡量放射性强弱程度的一个物理量。

居里（以前曾用），1Ci=3.7*1010次衰变／秒，即每秒中有3.7*1010次原子核衰变。现法定单位用贝可Bq，即每秒中有一个原子核衰变为1贝可。即1Bq=1s－1，因此，1Ci=3.7×1010Bq③辐射的剂量以前曾用伦琴（R），国际单位为（c/kg，SI，库仑/千克）。如果把射线所及之处看做是辐射场的话，则辐射量就是辐射场的一种量度。

④吸收剂量在一定范围内的某点处，单位质量被辐照物质所吸收的辐射能的量称为吸收剂量(D)。以前曾用拉德（Rad），国际单位为戈瑞（Gy）1Gy=1J/kg=100Rad⑤辐射的剂量与吸收剂量的关系在辐照场仪器测定的是辐射剂量，而食品保藏主要用吸收剂量来衡量。

吸收剂量＝辐射剂量×转换系数空气转换系数＝0.83;食品的转换系数＝0.92－0.97由于不同食品具有不同的辐射吸收性质，故必须规定被辐照食品的吸收剂量，才能能达到需要的要求。

辐照剂量根据达到加工目的最适宜的剂量范围以及食品所能耐受的最大剂量确定。在食品辐照中，包装内部和单个包装之间的剂量分布是不均匀的,有高有低，这就要求同一批食品的最高剂量和最低剂量都处在允许的剂量范围内，这样才能保证达到辐照处理的目的。目前，国际和国内的标准都要求最高剂量和最低剂量的比值要小于2，也就是说最大剂量不能超过最小剂量的1倍。这样的辐照加工才能符合质量要求。在辐照加工厂中把这个比值定为1.7，以确保辐照产品的质量。3、辐射的来源（1）人工放射性同位素在食品辐射时供电离辐射用的放射线主要为β-和γ-射线，经常采用人工制备的放射性同位素60Co（钴，半衰期5.26年）和137Cs（铯，半衰期30.3年）。

①60Co60Co经β-衰变后放出一个β粒子和两个能量不同的γ-光子（1.17Mev和1.33Mev），最后变为60Ni(镍)。制备方法：将自然界中存在的稳定同位素59Co金属制成棒形、长方形、薄片形、颗粒形、圆筒形或所需要的形状，置于反应堆活性区，经中子一定时间照射，少量59Co原子吸收一个中子后即生成60Co辐射源。目前在商业上采用60Co作为γ-射线源。②137Cs137Cs辐射源主要是由核燃料的渣滓中抽提制得的。

137Cs经β-衰变后放出γ-光子最后变为137Ba（钡），所产生的γ-射线的能量为0.66Mev，比60Co来得弱，所以放射性强度比60Co弱，要想达到和60Co一样的辐射强度，要衰变次数就要多几次。（2）电子加速器电子加速器是利用电磁场的作用，使电子获得较高的能量，即将电能转变成辐射能，产生高能电子束或X射线的装置。这样仪器设备装置有静电加速器、高频高压加速器、绝缘磁芯变压器等。β射线：利用加速器产生的电子流与放射性同位素中的β射线具有相同的性质，故称为人工β射线源。

电子加速器产生的电子束穿透性差，一般只用于食品表层的辐照。X射线：用高能电子来轰击重金属靶，其能量的一小部分转变为短波长的电磁射线，即产生X-射线。而剩余部分的能量都转化成热，在靶内被消耗掉。

X-射线的穿透力比紫外线强，所以X-射线亦用于食品保藏中。但是由于电子加速器作为X-射线源的大部分的能量都被转化成热被消化了，转换率不高，所以目前，x-射线在食品方面的应用仅是实验性的，而不是工业生产的。研究发现紫外线，尤其是波长在200~280nm范围内的，可以用来使食品表面的微生物钝化。但紫外线透入食品的深度浅，故限于对表面处理的应用或用于成薄层露置的液体食品及设备表面、水和空气的处理。

三、食品辐照的化学效应电离辐射之所以用来保藏食品，这是由辐射对被照射物质中发生的物理效应、化学效应与生物学效应所决定的。由电离辐射使食品产生多种离子、粒子及质子的基本过程有：直接初级辐射——即物质接受辐射能后，形成离子、激发态分子或分子碎片---与辐射程度有关。间接次级辐射——初级辐射的产物相互作用生成与原物质不同的化合物---与温度等其他条件有关。水溶液的辐射效应水分子对辐射很敏感，当它接受了射线的能量后，水分子首先被激活，然后由激活了的水分子和食品中的其他成分发生反应。水接受辐射后的最后产物是氢和过氧化氢，形成的机制很复杂。现已知的中间产物主要有三种：水合电子（eaq），氢氧基（OH·），氢基（H·）。这些中间产物很重要，因为它们可以和其他有机体的分子接触而进行反应，特别是在稀溶液中或含水的食品中，大多由于水的辐射而产生了间接效应进行了氧化反应。

氨基酸与蛋白质氨基酸经辐射后，会引起氨基酸脱氨等。射线照射到食品蛋白质分子，很容易使它的二硫键、氢键、盐键、醚键断裂，破坏蛋白质分子的三级、二级结构，改变物理性质，导致蛋白质分子变性，发生凝聚、粘度下降和溶解度降低。糖类一般来说相当稳定，只有大剂量照射下才引起氧化和分解。在食品辐射保藏的剂量下，所引起的物质性质变化极小。脂类一般来说，饱和脂肪是稳定的，不饱和脂肪容易发生氧化。辐射脂类的主要作用是在脂肪酸长链中-C-C-键外断裂。辐照可促使脂类的自动氧化，有氧存在，其促进作用更明显，从而促进游离基的生成，使氢过氧化物和抗氧化物质分解反应加快，生成醛、醛酯、含氧酸、乙醇、酮等十多种分解产物。维生素一般来说相当稳定，只有大剂量照射下才引起氧化和分解。在食品辐射保藏的剂量下，所引起的物质性质变化极小。维生素是食品中重要的微量营养物质。维生素对辐照食品的敏感性在评价辐照食品的营养价值上是一个很重要的指标。水溶性维生素中以VC的辐射敏感性最强，其他水溶性如VB1，VB2，泛酸，VB6，叶酸也较敏感，VB5（烟酸）对辐射很不敏感，较稳定。脂溶性维生素对辐射均很敏感，尤其是VE,VK更敏感。四、食品辐照的生物学效应生物学效应指辐射对生物体如微生物、昆虫、寄生虫、植物等的影响。这种影响是由于生物体内的化学变化造成的。已证实辐射不会产生特殊毒素，但在辐射后某些机体组织中有时发现带有毒性的不正常代谢产物。

辐射对活体组织的损伤主要是有关其代谢反应，视其机体组织受辐射损伤后的恢复能力而异，这还取决于所使用的辐射总剂量的大小。1、微生物辐射对微生物的作用(机制）

①直接效应指微生物接受辐射后本身发生的反应，可使微生物死亡。细胞内DNA受损，由于DNA分子本身受到损伤而致使细胞死亡。细胞内膜受损，膜内由蛋白质和脂肪（磷脂），这些分子的断裂，造成细胞膜泄露，干扰微生物代谢，使新陈代谢中断，从而使微生物死亡。当水分子被激活和电离后，成为游离基，起氧化还原反应作用，这些激活的水分子就与微生物内的生理活性物质相互作用，而使细胞生理机能受到影响。②间接效应（来自被激活的水分子或电离所得的游离基）

NDlg—=-—

N0D10

其中：

N0表示最初的微生物数

N表示使用D剂量后残留的微生物数

D表示初期剂量

D10表示微生物残存数减到原数的10%时的剂量

为了表示某种微生物对辐射的敏感性，就通常以每杀死90%微生物所需要的戈瑞数来表示，即残存微生物下降到原数的10%所需要的剂量，并用D10值表示：微生物对辐射的敏感性

2、病毒病毒是最小的生物体，它没有呼吸作用，是以食品和酶为寄主。通常使用高达30kGy的剂量才能抑制。如脊髓灰色质病毒和传染性肝炎病毒据推测来自食品污染。用γ－射线照射有助于杀死病毒。3、霉菌和酵母酵母与霉菌对辐射的敏感性与无芽孢细菌相同。霉菌会造成新鲜果蔬的大量腐败，用2kGy左右的辐射剂量即可抑制其发展。酵母可使果汁及水果制品腐败，可用热处理与低剂量辐射结合的办法杀灭。4、昆虫处于幼虫期的昆虫对辐射比较敏感，成虫（细胞)对辐射的敏感性较小，高剂量才能使成虫致死，但成虫的性腺细胞对辐射是敏感的，因此使用低剂量可造成绝育或引起配子在遗传上的紊乱。成年前的昆虫经辐射可产生不育；辐照过的卵可以发育成幼虫，但不能发育成蛹；照射的蛹可发展为成虫，但成虫不育。5、寄生虫辐射可使寄生虫不育或死亡。猪肉中旋毛虫不育剂量0.12kGy死亡7.5kGy

牛肉中绦虫致死剂量3.0-5.0KGy

6、植物辐射主要应用在植物性食品（主要是水果和蔬菜）抑制块茎、鳞茎类发芽，推迟蘑菇开伞、调节后熟和衰老上。五、辐照在食品保藏中的应用食品辐射处理取决于保藏的目的，即主要是杀菌、灭虫、抑制生理劣变。由于食品种类不同，食品腐败变质的因素也不一样，根据食品处理后所要求达到的保藏期，常有三种方式：辐射阿氏杀菌、辐射巴氏杀菌、辐射耐贮杀菌。1、低剂量照射（辐射耐贮杀菌）足以降低腐败菌数量，延缓微生物大量增殖出现的时间（防止繁殖）。用于推迟新鲜果蔬的后熟期，提高耐贮期。辐射剂量：＜500krad

＜

5kGy足以降低某些有生命力的特定非芽孢致病菌（如沙门氏菌）的数量，用现有方法检不出。这种方法因食品中可能有芽孢菌或存在，因此不能保证长期贮存。必须与其他保藏方法如低温或降低水分活度等结合。另外，若食品中已存在大量微生物（繁殖）也不能用该法处理。因为辐射不能除去产生的微生物毒素。辐射剂量：500krad～1Mrad5kGy

～10kGy2、中剂量照射（辐射巴氏杀菌）足以使微生物的数量减少到零或有限个数，在后处理没有污染的情况下，以目前现在方法检不出腐败微生物；也没有毒素检出，可长时间保藏。肉类特别是牛肉，高剂量会产生异味，此时可在冷冻温度－30℃以下辐射。因为异味形成大多是化学反应，因冷冻时水中的自由基流动性减少，可防止自由基与肉类形成分子的相互反应。辐射剂量：1～5Mrad10kGy

～50kGy3、大剂量照射（辐射阿氏杀菌）

辐照在食品中的应用畜禽肉类、水产类、蛋类、果蔬类、谷物及其制品、香料和调味品的辐射。食品

目的

剂量

肉类及其制品

长期保存，勿需冷冻

40～60kGy

调味品

杀菌消毒

10～20kGy

肉和鱼

在（0～4

℃）延长保存期

0.5～10kGy

肉禽蛋

减少病原菌（如沙门氏菌）

5～10kGy

水果蔬菜

减少霉菌、酵母的腐败

5～10kGy

肉类

杀灭寄生虫

0.1～2kGy

谷物

杀灭寄生虫

0.1～1kGy

马铃薯洋葱

抑制发芽

0.05～0.15kGy

辐照食品的包装辐射处理前必须根据产品的性状、辐射处理目的、运输和贮存的要求以及将来销售的方便来合理选择包装材料。

金属罐如镀锡薄钢板罐和铝罐对使用杀菌剂量的照射是稳定的；塑料包装的食品在低于20kGy辐照对其物理性质没有明显影响；金属箔和各种复合包装材料是比较理想的食品辐射包装材料，可接受高达60kGy的照射。在食品辐射保藏中一般采用的辐射剂量低，因此，比较好的包装材料有玻璃纸、人造纤维、聚乙烯膜、聚氯乙烯、尼龙、复合薄膜、玻璃容器及金属容器。

七、辐照食品的安全性为了确认这种放射线照射食品的卫生安全性，从50年代就开始了长期的研究。1、毒性问题大量动物实验将经过50kGy剂量照射过的食品，未发现产生有毒、致畸、致癌物。

1980年联合国粮农组织FAO国际原子能组织IAEA，世界卫生组织WHO专家会议，决定在10kGy以内的辐射食品，不要再进行此剂量范围的毒性试验，在微生物学和营养学上都不存在问题，可以作为“推荐接受”2、微生物发生突变的危险

微生物进行反复照射会产生耐辐射性，辐射引起的突变又可能使微生物获得抗辐射性而产生耐辐射菌，如用药物杀菌和热力杀菌一样——菌种选育。3、对营养物质的破坏

低剂量（<1kGy)，微不足道；

中等剂量(1～10kGy)，可能损失一些维生素；

高剂量(10～50kGy)，采用约束间接辐射的措施（低温、真空、添加游离基受体等）营养价值降低不大，维生素有损失。食品辐射保藏的工艺流程食品加工新技术

第二节超临界流体萃取超临界流体萃取（supercriticalfluidextraction,SCFE）：一种具有选择性溶解能力的分离技术，利用超临界流体具有的独特物理性质，实现对溶质的萃取和分离。一、超临界流体萃取的定义、原理及特点液体处于临界温度和临界压力之上的状态，是一种非气非液状态，处于这种状态的液体，成为超临界流体（SF）。超临界流体既具有液体对溶质有较大溶解度的特点,又具有气体易于扩散和运动的特点。更重要的是,超临界流体的许多性质(如黏度、密度、扩散系数、溶剂化能力等)随温度和压力变化很大,因此对选择性的分离非常敏感。

超临界流体萃取（SFE）就是利用流体在临界点附近所具有的特殊性质进行物质的分离提取的一项应用技术。1、概念超临界流体的溶解能力与其密度成正比，而在临界点附近温度和压力的微小变化都会引起流体密度的大幅度变化，超临界流体正是利用这一特性来实现物质分离，即利用压力、温度的变化来实现萃取和分离的过程。2、原理3、特点超临界流体萃取的特点：可分离性质相近的物质，特别是对同系物和热敏性物质的分离有独到的优势；萃取流体不残留，具有高度的选择性，产品质量高；萃取液可以循环使用。4、超临界流体的要求（1）作为萃取剂的超临界流体应对溶质的溶解有良好的选择性。（2）超临界流体与被萃取物的化学性质越相似，溶解能力越强；（3）萃取剂应具有惰性、对人体无害、适当的临界压力和较低的沸点，以利于减少压缩能耗，方便溶质的分离。超临界CO2密度大，溶解能力强，传质速度高，临界压力适中，温度接近室温，特别适合于热敏性、易氧化物质的分离提取；廉价，无毒，所以，在食品工业上，一般用CO2作为萃取溶剂。二、超临界流体在食品工业中的应用咖啡中咖啡因的超临界流体脱除咖啡因是一种较强的中枢神经系统兴奋剂,富含于咖啡豆和茶叶中。许多人饮用咖啡或茶时,不喜欢咖啡因含量过高,而且从植物中脱除下的咖啡因可药用,常作为药物中的掺合剂。因此咖啡豆和茶叶脱咖啡因的研究应运而生。脱除咖啡因的传统方法为溶剂萃取法,但这种方法存在产品纯度低、工艺复杂繁琐、提取率低、残留溶剂等缺点。因为超临界CO2对咖啡因的选择性高,同时还有较大的溶解性,无毒、不燃、廉价易得等优点,因此格外受到人们的青睐。过程大致为:先用机械法清洗鲜咖啡豆,去除灰尘和杂质,然后加蒸汽和水预泡,提高其水分含量,再将其装入萃取器中,不断往萃取器中送入CO2而将咖啡因逐渐萃取出来啤酒花的超临界流体萃取啤酒花中,对酿酒有用的部分是挥发性油和软树脂中的律草酮。挥发油赋予啤酒特有的香气,而律草酮是造成啤酒苦味的重要物质。早期采用啤酒花直接酿酒,存在于啤酒花中的律草酮只能利用25%左右,后来改进为二氯甲烷或甲酸等有机溶剂萃取法,可使其利用率提高到60%~80%,但萃取物还需进一步提纯和精制。采用超临界CO2萃取技术提取律草酮的萃取率可达95%以上,并能得到安全的高品质、富含啤酒花风味物质的浸提液,因而成为最早实现工业化生产的超临界萃取技术之一。采用超临界CO2萃取时,首先把啤酒花磨成粉末状,使之更易与CO2接触,然后装入萃取器,密封后通入超临界CO2进行萃取。植物中风味物质等的超临界流体萃取超临界CO2萃取对植物油脂的应用比较广泛成熟,植物种子富含油脂,传统的提取采用压榨法或溶剂萃取法。用压榨法提取,油脂得率低;用有机溶剂提取时,油脂的收率大大提高,但存在溶剂回收和产品中溶剂残留等问题。目前两种方法都不能有效进行物质成分的选择性萃取。超临界CO2萃取对植物油脂的应用比较广泛和成熟。大量研究表明,超临界CO2萃取得到的油品,油收率高,杂质含量低,色泽浅,并可省去后续的减压蒸馏和脱臭等精制工序。与传统方法相比,提油脂后的残粕仍保留了原样,可以很方便地用于提取蛋白质或用作饲料。因此,超临界CO2萃取技术广泛用于开发那些具有高附加值的保健用油品上,如米糠油、小麦胚芽油、沙棘油和葡萄籽油等。

我国从20世纪70年代末80年代初即开展了对超临界流体技术的研究。与世界先进水平相比,我国在这一方面尚存一定差距。

超临界流体特别是超临界CO2萃取技术以其提取率高、产品纯度好、过程能耗低、后处理简单,以及无毒、无三废、无易燃易爆危险等优势,近年来得到了广泛的应用,在食品工业中的应用正在不断扩展,它既有从原料中提取和纯化少量有效成分的功能,还可以去除一些影响食品的风味和有碍人体健康的物质。在食品工业,特别是对高附加值天然产物和生理活性物质的提取和分离等,有着广阔的应用前景。

超临界流体萃取技术的前景与展望第三节微胶囊技术原理微胶囊技术应用于食品工业是从20世纪50年代末期开始的，但由于微胶囊产品的成本较高，在相当长的一段时间内，微胶囊技术在食品中的应用受到限制。但微胶囊技术的独特功能可以使许多传统工艺无法解决的难题得以解决，这极大地促进了微胶囊技术的研究和开发工作，使得微胶囊技术成为当前食品工业重点开发的高新技术之一。

微胶囊技术是利用特殊的手段将固体、液体或气体物质包裹在封闭型的微小胶囊内的过程。一般胶囊粒大小在微米至毫米范围；微胶囊内容物的释放条件、释放速率是可以控制的；采用微胶囊技术制得的产品称为微胶囊制品。微胶囊技术对食品工业的贡献1.保护敏感成分，防止其受氧化、紫外辐射和温度、湿度等因素的影响，有利于保持物料特性和营养。2.减少芯材向环境的扩散或蒸发3.掩蔽芯材的异味，降低挥发性，保存易挥发物质、减少食品香气成分损失，并掩盖不良气味的释放。4.可以改变物料密度；5.对食品材料的质构有改善作用，可提高风味物质的利用率。微胶囊外部的包覆膜称为壁材、囊壁、包膜、壳体。被包覆的物料称为芯材、囊芯、内核、填充物。微胶囊粒子有多种形状；按粒子大小可以分为超细胶囊，微胶囊，纳米胶囊。一、微胶囊的基本组成和作用微胶囊的壁材应具备以下几个性能：在高浓度下也具有良好的流动性，保证在微胶囊化过程中具有良好的可操作性；能够乳化芯材并能稳定所产生的乳化体系；在加工过程以及贮藏过程中能够将芯材完整的包埋在其中；易干燥、易脱落；具有良好的溶解性；安全性高、经济性好。1、微胶囊的壁材与芯材二、微胶囊化方法和材料选择基本原则：芯材是水溶性的，壁材就应是非水溶性的。2、常用的微胶囊壁材植物胶类：阿拉伯树胶、琼脂、琼脂糖、褐藻酸钠、角叉胶、黄耆胶等；碳水化合物类：麦芽糊精、环糊精、变性淀粉、玉米糖浆；蛋白质类：明胶、酪蛋白、纤维原蛋白、血红蛋白、玉米蛋白、鸡蛋蛋白等；脂类：石蜡、蜂蜡、硬脂酸、硬化油、松香等；其他材料如虫胶等。（1）碳水化合物类麦芽糊精，玉米淀粉糖浆这两种碳水化合物本身不具备乳化能力，成膜能力也差，但它们具有高浓度时低粘度的特点，因此如果与其他具有乳化性的壁材配合后，可提高体系的固形物浓度，有利于降低干燥能耗，减少生产成本。蔗糖具有溶解速度快、热稳定性高、价格低、来源广的特点，常被用来作为微胶囊的壁材，以往的研究主要限于在挤压法、共结晶两种微胶囊化工艺中使用，

用作微胶囊壁材的碳水化合物以麦芽糊精，玉米淀粉糖浆，蔗糖较为切合实际，这三种碳水化合物中由于玉米淀粉糖浆的价格较高，因此又以麦芽糊精与蔗糖最具实用性。

（2）胶体物质阿拉伯胶由于含有约1%左右具乳化性的蛋白质，能够乳化心材，而且溶解性能好，因此在微胶囊技术中用途最为广泛，

（3）蛋白质

采用蛋白质作为微胶囊壁材主要在于蛋白质的乳化性能，能够在两相界面形成有良好粘弹性的界面膜，从而有效的促进了微胶囊过程。研究表明乳清蛋白能与麦芽糊精配合作为奶油或挥发性良好的微胶囊化壁材。

3、微胶囊化微胶囊化的基本步骤：将芯材分散成微粒，以壁材包敷，最后固化定型。食品工业的芯材主要是油脂类、调味品类、香精类、色素类、酸味剂类、营养强化剂类和生物活性材料类等。有固体、液体等。微胶囊的壁材有天然高分子化合物、半合成的纤维素衍生物和合成高分子化合物三大类。食品微胶囊的壁材要求安全无毒、可降解并具食用价值。三、微胶囊技术在食品工业中的应用微胶囊技术在食品工业中有广发的应用：将食品及原料微胶囊化可以把液态食品固体化，使用方便，质量更可靠；食品添加剂和营养素的微胶囊化可使推进剂和营养素免予变质；增添缓释功能。食品及原料的微胶囊1.粉末油脂2.粉末酒类3.固体饮料食品添加剂的微胶囊

1.粉末香精2.酸味剂微胶囊

3.甜味剂微胶囊4.防腐剂微胶囊营养强化剂的微胶囊1.氨基酸微胶囊2.维生素微胶囊3.微量元素微胶囊油类暴露在空气中，易受环境中的空气、水、日光等外界因素的影响，发生氧化还原反应，从而产生油脂氧化酸败现象，破坏了油中原有的营养物质及风味，严重影响了油脂的质量；另外多数油为液态，含有大量挥发性成分，受热后挥发性增强，使其在食品中的应用受到限制。若将油脂微胶囊化后，会更便于包装运输、使用更加方便，能有效控制香味物质的释放，食用性能更高，从而扩大油脂在食品工业中的应用范围。

将油脂微胶囊化制备成粉末油脂，是油脂储存的最佳选择，也是油脂储藏技术的发展方向。

应用微胶囊技术对饮料中的敏感物质进行包埋，可防止敏感物质在饮料加工过程中的损失和破坏，如茶叶中含有维生素C、维生素B、茶多酚以及茶中的芳香物质和色素物质等多种对外界因素（光、热、氧气、酸、碱等）敏感的物质，因此在茶饮料生产中，要对茶叶的敏感物质进行有选择地包埋，避免茶饮料在萃取、杀菌和贮藏中发生不利的反应，最大限度地保持茶饮料原有的色泽和风味。茶饮料中应用的微胶囊技术包括：保香与除去恶劣风味；阻止或减少茶乳酪的产生；生产高香的速溶茶。如以β-环糊精和明胶为壁材，采用喷雾干燥法制取酥油微胶囊，并制得了即食酥油茶；用β-环糊精微胶囊技术在茶饮料澄清处理中等。粉末状食品与其它食品相比具有比表面积大，与外界接触多的特点，暴露在空气中极容易吸潮，而且很快就被氧化，变成褐色和黑色，影响产品的色泽和味道，况且有些粉末状食品本身具有独特的气味，难以为人们所接受，这些问题都严重影响了粉末状食品的储藏稳定性和食用品质。如采用喷雾干燥微胶囊造粒法对核桃粉的加工工艺进行了研究，利用明胶、大豆分离蛋白、糊精等水溶性壁材包裹核桃仁中的油脂，再经喷雾干燥脱去壁材中的水分使之成为微胶囊，从而防止油脂与外界氧的接触，得到了油脂含量高达35.3%、包埋率85.7%、预测保质期12个月的核桃粉产品。膜分离是以半透膜为介质，允许某些组分透过而截留混合物中的其它成分，从而达到分离的技术。对双组分或多组分溶质和溶剂进行分离、提纯或富集的过程。膜是分隔开两种流体的一个阻挡层，阻止了这两种流体间的自由流动，并以特定的形式限制和传递各种化学物质。半透膜能以不同速率传递不同的分子样品。第四节膜分离技术一、膜分离技术概念扩散原理膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同（或称为截留分子量），可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。二、几种膜分离过程的定义及原理1、微滤利用筛分原理，分离、截留直径为0.02～10um大小的粒子的膜分离技术，即滤膜的孔径为0.02～10um。

又称微孔过滤，它属于精密过滤，微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其他污染物，以达到净化、分离、浓缩的目的。故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。、2、