泡沫模板法制备芥末油微胶囊：创造烧烤调味新体验，对比乳液微胶囊大不同！-北京永康乐业科技发展有限公司

微胶囊化技术被广泛应用于食品、制药等行业以提高活性成分的稳定性，但泡沫模板化作为一种新兴的微胶囊化技术，其优势尚未被充分挖掘。近期，江南大学食品学院张慜教授团队以少量芥末精油（MEO）的封装为例，通过制备发泡量高的蛋白质（大豆分离蛋白）和多糖（海藻酸钠）乳液体系，收集泡沫并干燥（热风干燥和冷冻干燥），评估泡沫基和乳液基MEO微胶囊之间的理化性质差异。相关研究以“Foam-based mustard essential oil microcapsules preparation, characterization, grilling application and comparison with emulsion microcapsules”为题目，发表在期刊《Food Chemistry》上。

本文要点：

1、本工作探究了基于泡沫的微胶囊化技术在包埋芥末精油中的应用，并与传统的乳液喷雾干燥微胶囊进行对比。

2、制备了以大豆分离蛋白和海藻酸钠为壁材的乳液体系，通过搅拌引入空气形成泡沫，并采用热风干燥和冷冻干燥两种方法制备微胶囊，同时以喷雾干燥的乳液微胶囊作为对照。

3、泡沫微胶囊具有不规则的微观结构和粒径分布，总油含量和表面油含量高于乳液微胶囊，但冻干泡沫微胶囊的包埋效率较低；冻干泡沫微胶囊保留了更多的风味成分，粒径较小且水溶性更好，但热风干燥的泡沫微胶囊水溶性较低。

4、泡沫微胶囊在不同模拟液中表现出更快的释放动力学，尤其是冻干泡沫微胶囊。

5、泡沫微胶囊在烤肉调味中表现出良好的风味增强效果，溶解性和风味释放能力优于乳液微胶囊。

6、泡沫微胶囊化是一种有效的包埋技术，适用于需要快速风味释放的场景，未来可开发复合壁材和纳米增强技术以提高其长期稳定性。

泡沫基微胶囊与乳液基微胶囊的主要区别在于它们的制备过程、微观结构和性能特点，具体如下：

1、制备过程：

泡沫基微胶囊：通过在乳液中引入大量空气形成泡沫，然后进行干燥（如热风干燥或冷冻干燥）。泡沫的形成依赖于壁材的表面活性和乳液的稳定性。
乳液基微胶囊：往往是通过乳化过程将芯材分散在壁材溶液中，形成稳定的乳液体系，然后采用喷雾干燥等方法进行干燥。

2、微观结构：

泡沫基微胶囊：具有不规则的微观结构，颗粒尺寸分布较广，表面较为粗糙，内部多孔。这种结构使得泡沫基微胶囊在某些情况下具有更高的比表面积和更快的释放速率。
乳液基微胶囊：通常具有较为均匀的球形结构，表面较为光滑，颗粒尺寸较为一致。这种结构有助于提高微胶囊的稳定性和包埋效率。

3、性能特点：

泡沫基微胶囊：

优点：干燥速度快，比表面积大，释放速率快，适用于需要快速释放活性成分的场景。

缺点：由于结构不规则，机械强度可能较低，长期稳定性较差。

乳液基微胶囊：

优点：包埋效率较高，结构稳定，适合长期储存和需要缓慢释放的场景。

缺点：干燥速度相对较慢，释放速率较慢。

4、应用差异：

泡沫基微胶囊：更适合用于需要快速释放活性成分的食品调味、香薰、快速溶解的药品等。
乳液基微胶囊：更适合用于需要长期稳定性和缓慢释放的场景，如保健品、缓释药物、长效香料等。

总的来说，泡沫基微胶囊和乳液基微胶囊各有优缺点，具体选择取决于应用场景和目标性能。

相较于传统方法，泡沫模板在微胶囊化中的优势主要体现在以下几个方面：

1、干燥速率更快：泡沫模板技术能够实现比传统乳液干燥快3到5倍的水分去除速度。这种超快速的干燥特性对于热敏感成分的保护尤为重要。

2、增强有效成分定位：泡沫系统中的气-液界面提供了空间限制效应，能够增强有效成分的定位，从而提高包埋效率。

3、可调节的气泡结构：泡沫模板支持对胶囊形态进行精确控制，能够根据不同应用的需求调整泡沫的结构。

4、解决沉降问题：泡沫模板技术减少了气体和液体相之间的密度不匹配（<0.1 g/cm³），从而消除了在处理过程中可能出现的沉降问题。

5、更高的表面积与体积比：泡沫模板能够产生30%到50%更高的表面积与体积比，这有助于加快风味释放速率，提升产品的感官体验。

6、多功能性：泡沫模板在热敏感益生菌包埋和光保护类胡萝卜素传递等应用中展现了其多功能性，进一步验证了其在微胶囊化中的广泛适用性。

综上所述，泡沫模板技术在微胶囊化中展现出显著的优势，尤其是在提高封装效率和改善产物质量方面。

图1.光学显微镜下泡沫的显微照片（湿，a），（干，b），明场（e-h），荧光场（i-l）；两种干燥方式下泡沫的平均干重（c）；泡沫的平均粒径和分布（d）。

图2.（a）芥末精油（MEO）在200-400nm范围内的UV-Vis光谱；（b-d）喷雾干燥（SD⁻，基于乳液），冷冻干燥（FD⁻，基于泡沫）和热风干燥（HAD⁻，基于泡沫）微胶囊在不同介质中的释放特性：（b）去离子水，（c）3%（v/v）乙酸，（d）10%（v/v）乙醇；（e-g）SEM照片（放大倍率：×2000）。