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微囊技術是一種提高天然功能原料生物利用度相對較為成熟的技術，從20世紀40年代用于制備微膠囊藥物發(fā)展到當下廣泛的應用于各個領域。微囊化技術指的是利用天然的或合成的高分子包理材料，將固體、液體甚至是氣體的囊核物質(zhì)包覆形成的一種直徑在1-5000μm范圍內(nèi)，具有半透性或密封囊膜的微型膠囊的技術。本次生物利用度峰會上，功能色素事業(yè)部從公司研發(fā)的產(chǎn)品案例出發(fā)，闡述了微囊化技術在解決功能原料生物利用度方面的應用和發(fā)展趨勢。
微囊化技術
在實際的產(chǎn)品應用案例中，微囊化技術具有多種性能優(yōu)勢，比如改變營養(yǎng)成分應用特性，將不溶或推溶物質(zhì)變?yōu)榭扇?保護敏感性成分，以避免芯材受到氧、熱、pH、濕度等因素破壞;控制芯材的釋放達到緩控釋效果;隔離組分以避免交叉影響;掩蔽不良風味和色澤;降低食品添加劑的添加量和毒副作用以及提高生物利用度，使產(chǎn)品的粒徑更小，更易被吸收。除食品領域外，微囊化技術還應用在其他廣泛領域內(nèi),包括醫(yī)藥生物、農(nóng)藥、中藥、紡織品和功能紙等。
微囊化常用的壁材包括:碳水化合物(變性淀粉、植物膠、微生物多糖、低分子糖及其衍生物、甲殼素及殼聚糖);蛋白質(zhì)(乳清蛋白、酪蛋白、大豆蛋白、小麥蛋白、明膠)、蠟及脂類(油脂、蠟、飽和脂肪酸)以及復合壁材(簡單混合壁材、非共價混合壁材、共價復合壁材)。不同原料在選擇包被壁材時應和其物理性質(zhì)和化學結(jié)構(gòu)相符合，同時還應該與產(chǎn)品使用的生產(chǎn)工藝和技術相吻合。目前，化學法(界面聚合法、原位聚合法)、物理化學法(相分離法、干燥浴法)和物理法(噴霧干燥)是制備微囊的常用方法。
微囊技術解決生物利用度問題
生物利用度一個相對復雜的過程，產(chǎn)品本身的因素就會影響人體的吸收情況，比如原料理化性質(zhì)(溶解度和溶出速度、粒徑和晶型、功效成分的脂溶性、化學穩(wěn)定性)，產(chǎn)品的劑型和制備工藝。針對這種現(xiàn)狀，微囊技術可從多方面解決生物利用度問題，包括冷水分散技術、直飲技術、Beadlets技術、 油脂微囊技術、速溶增溶技術和緩控釋技術等。
1.冷水分散技術:一種在冷水中可自乳化快速分散的微囊產(chǎn)品，可解決功能因子不溶于水、生物利用度低、穩(wěn)定性差的問題，比如葉黃素、葉黃素酯等水不溶性成分。這種技術可改變原料的水溶性，在冷水中可快速分散;溶液粒徑<10um,增加腸道接觸面積;提高功效成分貨架期穩(wěn)定性;微囊粉產(chǎn)品貨架期可達3年;當原料和Omega-3s復配時更易吸收，協(xié)同增效;更適用于固體飲料、軟糖等產(chǎn)品。
2.Beadlets技術:一種雙層包埋的微球形顆粒產(chǎn)品，可解決功能因子打片染色、抗壓性差的應用問題，比如類胡蘿卜素、維生素類產(chǎn)品。這種獨特的技術采用全素食材料,具有打片及冷水可分散的雙重性能;雙層包衣的結(jié)構(gòu)提高了功效成分的耐壓性及穩(wěn)定性，腸道中可快速溶解，溶液粒徑<10um;適用于打片、硬膠囊、泡騰片等劑型，同時符合環(huán)境安全和友好性要求。
3.微乳技術:微乳是由水相、油相、表面活性劑和助表面活性劑按適當比例自發(fā)形成的一種透明或半透明的、低粘度、各向同性且熱力學穩(wěn)定的溶液體系。研究發(fā)現(xiàn)乳化技術形成的油脂乳液，使油脂以微小的粒徑分散在水中，能夠促進功能油脂吸收，可以顯著提高生物利用度。以共軛亞油酸甘油酯20%乳液2ml為例，加入98ml的水稀釋5-50倍后，性狀仍均一穩(wěn)定。此外，微乳技術處理后的產(chǎn)品耐酸堿性強,乳液可應用在pH值3-11的液體環(huán)境中，比如果汁、咖啡、牛奶、豆?jié){、冰紅茶、蘇打水等。
4.油脂微囊技術:油脂微囊技術是將功能性油脂制成微囊粉末，改善了油脂的穩(wěn)定性、水溶性和生物利用度。油脂微囊粉具有良好的使用優(yōu)勢:感官性能提升，改善油脂自身不良氣味;具有優(yōu)越冷、熱水沖調(diào)性能,形成均一穩(wěn)定的乳液;液態(tài)油脂轉(zhuǎn)變?yōu)榭闪鲃拥墓腆w粉末，應用方式多樣化;抗氧化穩(wěn)定性能高，產(chǎn)品貨架期長;科學的營養(yǎng)素配比，使用方便，便于運輸。目前，公司已經(jīng)逐漸形成以Omega-3、Omega-6、Omega-9脂肪酸為主線的系列產(chǎn)品和ODM業(yè)務。
還向大家講解了直飲技術、緩控釋技術以及微粉技術在提高原料生物利用度方面的案例。此外，研究人員開展的試驗發(fā)現(xiàn)微囊化可提高功能因子在胃腸液中的穩(wěn)定性，同時大鼠實驗也表明微囊化技術可提高功能因子的生物利用度。
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