中國(guó)粉體網(wǎng)訊 風(fēng)味是食品重要特征之一，但大多數(shù)風(fēng)味物質(zhì)易降解和揮發(fā)，這限制了它們?cè)谑称饭I(yè)中的應(yīng)用。據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院的研究人員介紹，粉體穩(wěn)態(tài)化技術(shù)是保護(hù)風(fēng)味化合物的有效方法，具有增強(qiáng)風(fēng)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(fēng)味釋放的作用。
制備風(fēng)味穩(wěn)態(tài)化粉體的五種常用技術(shù)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(guò)熱風(fēng)除去水分形成顆粒的干燥技術(shù)。該干燥過(guò)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(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)成為最常用的粉體制備技術(shù)。
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(shù)封裝牛至精油，25℃儲(chǔ)存60d后粉體中主要香氣物質(zhì)香芹酚的保留率為97%，遠(yuǎn)高于未封裝精油中香芹酚的保留率（35%），體現(xiàn)了SD技術(shù)對(duì)牛至精油的成功封裝和保護(hù)。
在SD過(guò)程中，風(fēng)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(kuò)散，但有效阻攔了風(fēng)味分子的“逃逸”。
冷凍干燥（FD）
冷凍干燥是指在低溫下通過(guò)抽真空使樣品脫水的過(guò)程。典型的FD循環(huán)包括3個(gè)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(guò)程，二次干燥則通過(guò)升高溫度使未凍結(jié)的水解吸，其中，二次干燥花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間去除更少的水分，因此效率較低。
由于整個(gè)干燥過(guò)程都是在低溫低壓條件下進(jìn)行，F(xiàn)D非常適合高揮發(fā)性、熱敏或易氧化風(fēng)味物質(zhì)的粉體穩(wěn)態(tài)化。FD中風(fēng)味化合物的保留主要是由于高濃度溶質(zhì)對(duì)于小分子的截留。
噴霧冷凍干燥（SFD）
噴霧冷凍干燥過(guò)程包括霧化、冷凍和干燥三部分。霧化是指將液體通過(guò)噴嘴分解為細(xì)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(guò)程。
SFD技術(shù)具有SD與FD技術(shù)的雙重優(yōu)勢(shì)，與SD工藝相比，SFD工藝在低溫條件下進(jìn)行，適用于熱敏性風(fēng)味的粉體穩(wěn)態(tài)化；與FD工藝相比，SFD通過(guò)將液滴霧化降低了液滴粒徑并縮短了干燥時(shí)間。研究人員對(duì)3種不同加工工藝獲得的咖啡中的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)SFD對(duì)風(fēng)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(shù)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(fù)噴涂到芯材上，溶劑蒸發(fā)后形成固體顆粒的過(guò)程。FBC技術(shù)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(dāng)?shù)哪ぁBC工藝雖然不是在低溫條件下進(jìn)行，但其所需溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于SD技術(shù)，因此適用于熱不穩(wěn)定物質(zhì)的粉體穩(wěn)態(tài)化。
相關(guān)報(bào)道指出，相比SD和FD，F(xiàn)BC技術(shù)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(chǔ)藏5周時(shí)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(chǎng)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(shù)。該技術(shù)要求溶液濃度較低，溶液濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)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(jìn)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(gè)電噴頭同時(shí)泵送芯材和壁材，使二者形成核殼結(jié)構(gòu)。
ES技術(shù)產(chǎn)生的顆粒尺寸可以達(dá)到納米級(jí)，由于帶電液滴相互排斥，減少了顆粒的聚集，并且操作過(guò)程中無(wú)需高溫或大量的有機(jī)/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(fēng)味物質(zhì)的粉體穩(wěn)態(tài)化。
展望
近幾十年來(lái)，粉體穩(wěn)態(tài)化技術(shù)對(duì)風(fēng)味物質(zhì)的保護(hù)和控釋效果已得到了驗(yàn)證。已有的研究成果和應(yīng)用現(xiàn)狀促使研究者們以更熱情的姿態(tài)投入到風(fēng)味穩(wěn)態(tài)化領(lǐng)域。相信在未來(lái)，粉體穩(wěn)態(tài)化技術(shù)將在食品領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)揮其效用，助力風(fēng)味食品工業(yè)化進(jìn)程。
資料來(lái)源：
袁欣、季俊夫等：基于粉體穩(wěn)態(tài)化技術(shù)的風(fēng)味物質(zhì)控釋研究進(jìn)展，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，國(guó)家果蔬加工工程技術(shù)研究中心
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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