粮食蛋白质微胶囊的研究进展

摘 要：粮食蛋白是世界上丰富的廉价蛋白资源，也是我国膳食蛋白质的主要来源，具有过敏性低、氨基酸配比合理、功能性强等优点。本文通过对各种粮食作物蛋白的微胶囊研究现状的综述，为拓宽粮食蛋白应用范围提供新思路，使其更广泛地应用于大宗食品和功能性食品中。

关键词：粮食蛋白;微胶囊;研究进展

Abstract：Food protein is a cheap and abundant protein resource in the world. It is also the main source of dietary protein in our country. It has the advantages of low allergy， reasonable amino acid ratio and strong functionality. In this paper， the research status of microencapsulation of various food crop proteins was summarized， in order to provide new ideas for widening the application scope of food protein， and make it more widely used in bulk food and functional food.

Key words：Food protein; Microcapsules; Research progress

中图分类号：TS201.2

我国是粮食大国，人们习惯将粮食作为每日主食。粮食作物中含有丰富的糖类、蛋白质、维生素、膳食纤维、脂肪等营养成分，可为人们的生命活动提供能量。粮食蛋白除营养价值高还具有优良的功能性质，因此除传统的食用外，提高粮食蛋白质在食品加工中的利用率是迫切需要解决的问题，研究以粮食中的蛋白质为基料的壁材制备微胶囊，包埋一些不稳定的物质，使其更好地发挥用途具有一定的理论和现实意义。

1 微胶囊技术及其在食品中的应用

微胶囊技术是微量物质包裹在聚合物薄膜中的技术，是一种储存固体、液体、气体的微型包装技术[1]。

通常采用天然或者合成的高分子材料为壁材，包埋微小的固体、液体、气体，采用锐孔法、挤压法、乳化法和喷雾干燥法等方法[2]，制成大小为5～200 μm的微胶囊颗粒。微胶囊技术在各个行业得到了广泛的应用，尤其是在食品工业中。

乳制品中常添加的营养物质、添加剂等可能具有一些不愉快的气味，其性质不稳定，容易分解，从而影响乳制品的质量。利用微胶囊技术包埋，使产品具有独特的风味，无异味，不结块，冲调性好，延长保质期，利用此方法可制成果味奶粉、可乐奶粉、发泡奶粉、啤酒奶粉等。各种脂肪尤其是功能性油脂，含有高度不饱和脂肪酸，容易受到氧气、温度、光辐射等因素影响，环境不适应，容易氧化分解，酸败变质。将油脂微胶囊化后，液体变为粉末油脂，具有很好的水溶性、流动性，方便了保存和运输，扩大了油脂的应用范围[3]。香精香料容易揮发，对湿热敏感，容易与其他物质发生反应，在贮藏的过程中损失较多。微胶囊很好将其物质保护起来，稳定性增强。在实际生活中很好地运用在口香糖、烘焙食品、汤粉食品中[4]。

维生素、氨基酸、矿物质等，其本身性质不稳定具有不愉快的气味，还容易受到外界环境因素的影响而失去营养价值或变质。利用微胶囊技术，对营养素起到很好的保护作用，广泛用于保健食品中。此外，微胶囊技术还应用在固体饮料、糖果、抗氧化剂、益生菌等方面，提高了食品的食用价值，促进食品行业的发展。随着微胶囊技术的发展，在食品领域的运用会越来越广泛。

2 粮食蛋白在微胶囊技术中的应用

2.1 谷物蛋白微胶囊

谷物蛋白是目前最丰富廉价的食物蛋白来源，其中的蛋白含量占谷物的7%～15%，目前在应用于微胶囊领域的主要是麦醇溶蛋白。由于麦醇溶蛋白为高分子蛋白，可用来包埋多种活性物质，靶向给药。油脂在贮藏和运输过程中，会受到光、热、空气等因素的影响，将液体油脂变为固体粉末，延长了贮存期，方便了使用和运输。李慧静[5]以麦醇溶蛋白为微胶囊壁材，玉米胚芽油为芯材，采用喷雾干燥的方法制成微胶囊，使得玉米胚芽粉末得到了很好的保存，同时玉米胚芽油粉末的贮藏稳定性高于玉米胚芽油，提高了油脂的营养价值，保持了风味的稳定性。

2.2 豆类蛋白微胶囊

大豆中含有丰富的蛋白质，占35%～40%，主要由清蛋白和球蛋白组成，富含多种氨基酸，由于具有良好的乳化性、凝胶性、发泡性和溶解性等特性，被广泛的用于制备微胶囊的单一或者复合壁材的原料。张英华等[6]采用盐诱导的方式，使大豆分离蛋白形成冷凝胶，对乳酸菌在人体中的存活率得到了提高。刘安然等[7]采用喷雾干燥的方法制备油茶籽微胶囊改善了其微胶囊粒分散、不独立完整、颗粒干瘪等缺点，使油茶籽微胶囊具有良好的冲调流动性，更好地应用于保健品和食品添加剂配料中。邓西香[8]利用改性淀粉和大豆分离蛋白复合作为壁材包埋β-胡萝卜素，制备了稳定性较好的β-胡萝卜素产品。

2.3 玉米蛋白微胶囊

玉米被誉为长寿食品，其中含有丰富的蛋白质、维生素、微量元素等，具有开发高营养、高生物学功能性食品的潜力。在玉米淀粉生产过程中，会产生大量的残渣，该残渣中含有丰富的玉米醇溶蛋白，该蛋白分子中含有较多的α-螺旋结构，具有许多特殊的性质，不溶于水，可溶于醇溶液和一些有机溶剂中，具有良好的成膜性等性质[9]，被开发运用在微胶囊领域中。

将玉米醇溶蛋白作为食品微胶囊的壁材，提高了一些容易受到外界环境因素影响改变性质的色素、酸味剂、甜味剂等食品添加剂、香精香料、氨基酸，维生素矿物质等的稳定性，起到了很好的保护作用。郭立华[10]采用了喷雾干燥的方法将玉米醇溶蛋白与氟尿嘧啶和葡萄糖以5∶3的比例制成的微胶囊，提高了包埋率和载药量，具有良好的释放性，在模拟人体肠胃中可以很好地释放。

2.4 花生蛋白微胶囊

花生是一种营养丰富的油料作物，含有44%～56%的油脂和22%～30%的蛋白质。花生蛋白为一种优质的植物蛋白，其中含有8种必需氨基酸，与动物蛋白差异不大，具有很好的消化性，容易被人体吸收，但由于花生蛋白的溶解性，稳定性不理想，容易沉淀分层，限制了在食品工业中的应用。为了使资源得到更好的利用，对花生蛋白的在实际生产加工中应用日益增多。

张春雪等[11]利用复合改性后的花生蛋白为主要壁材和乳化剂制备的微胶囊粉末油脂，在6个月内酸值变化不大，延长了其油脂的稳定性;还以AA藻油为芯材，符合改性的花生蛋白为壁材，采用喷雾干燥的方法制成微胶囊，过氧化氢值在6个月内变化不大，使得AA藻油得到很好的保护。徐满清等[12]利用木瓜水解花生蛋白为壁材，分离的花生油为芯材，经过喷雾干燥法制得了微胶囊花生粉，与麦芽糊精为壁材的微胶囊花生油粉末油脂相比较，发现其溶解性，流动性得到改善，由于含有蛋白质、纤维素等，口感更清爽，并且伴有花生的香味。由于花生蛋白功能性不佳，目前对花生蛋白的利用率还很低。因此，对花生蛋白在微胶囊领域的研究越来越多。

2.5 其他粮食蛋白微胶囊

李薇[13]从米渣中提取大米蛋白，以米渣蛋白酶解物和麦芽糊精复合壁材，具有很好的溶解性和分散性，以油脂为芯材，随着温度、氧气、光照条件的影响，调和油在180 d基本没有变化，提高油脂的稳定性。李晓晖等[14]采用反溶剂法，以高粱醇溶蛋白为壁材，包埋姜黄素形成微胶囊，大大提高了姜黄素的稳定性。

3 结语

目前，被广泛用作壁材的粮食蛋白有麦醇溶蛋白、大豆分离蛋白、玉米醇溶蛋白和花生蛋白等，研究表明，对油脂、香精香料、营养素、益生菌等抵抗恶劣环境以及延长货架期开辟了一条新的道路。然而运用在微胶囊领域的粮食蛋白的种类工艺还很少，故需要开发黄米、荞麦、豌豆、蚕豆、燕麦等成本低，营养价值高，具有特定功能的蛋白作为微胶囊的新型壁材。

参考文献：

[1]Burgain J，Gaiani C，Linder M，et al. Encapsulation of probiotic living cells：From laboratory scale to industrial applications[J]. Journal of Food Engineering，2011，104（4）：467-483.

[2]Martín，María José，Lara-Villoslada F，et al. Microencapsulation of bacteria：A review of different technologies and their impact on the probiotic effects[J].Innovative Food Science & Emerging Technologies，2015，27：15-25.

[3]黃秋婷，黄惠华.微胶囊技术在功能性油脂生产中的应用[J].中国油脂，2005，30（3）：27-29.

[4]蔡茜彤，段小明，冯叙桥，等.微胶囊技术及其在食品添加剂中的应用与展望[J].食品与机械，2014，30（4）：247-251，270.

[5]李慧静.麦醇溶蛋白制备微胶囊化玉米胚芽粉末油脂[C].//中国食品科学技术学会第五届年会暨第四届东西方食品业高层论坛论文摘要集，2007.

[6]张英华，刘德库.盐诱导大豆蛋白冷凝胶对乳酸菌的抗酸保护作用[J].食品与发酵工业，2011，37（1）：47-51.

[7]刘安然，李宗军.不同壁材制备油茶籽油微胶囊的研究[J].中国粮油学报，2016，31（3）：69-73.

[8]邓西香.大豆分离蛋白改善β-胡萝卜素水溶性和稳定性的研究[D].广州：华南理工大学，2015.

[9]Lei D，Cuixia S，Di W，et al. The Interaction between Zein and Lecithin in Ethanol-Water Solution and Characterization of Zein-Lecithin Composite Colloidal Nanoparticles[J].Plos One，2016，11（11）：167-172.

[10]郭立华.玉米醇溶蛋白微胶囊的制备及性质研究[D].天津：天津科技大学，2012.

[11]张雪春，王振兴，涂宗财，等.酶-微射流复合改性花生蛋白及其在微胶囊粉末油脂中的应用研究[J].中国油脂，2014，39（11）：32-35.

[12]徐满清，郑为完，祝团结.花生蛋白部分水解制取微胶囊速溶花生粉壁材的研究[J].南昌大学学报（工科版），2004（1）：81-84.

[13]李 薇.米渣蛋白酶解物壁材特性及其微胶囊化研究[D].南昌：南昌大学，2011.

[14]李晓晖，黄文娟，周 伟，等.反溶剂法制备姜黄素-高粱醇溶蛋白复合颗粒及其特性研究[J].食品科学，2018（6）：7-12.

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