[01272042]一种复合多糖可食膜的制备方法

爆珠，也称做香丸、脆性胶囊、珠子。

关于爆珠的研究从探索发展到市场壮大，已经逐渐形成了多元化的产品风格，并且逐渐趋于常态化。

“爆珠添加”作为一种赋香的创新技术，能够有效保证其香味天然逼真、强化产品的风格特征，在增香保润中具有不可比拟的技术优势。

爆珠产品因其具有可视、可闻、可感的特点，能够给予消费者一种新鲜和奇特的感官体验。

爆珠的壁材主要由成膜性好的天然高分子材料，如多糖类（葡甘聚糖、海藻酸钠、卡拉胶、纤维素、壳聚糖等）、蛋白类（如大豆分离蛋白、玉米醇溶蛋白、胶原蛋白等）组成。

多糖、蛋白类天然高分子材料在自然界中资源丰富、天然可降解，能够充分达到环境保护和资源开发利用的要求和趋势。

多糖类、蛋白类等天然成膜材料，可以通过大分子之间的相互作用，形成多孔致密的网络结构，作为香精香料包材，具有较好的研究应用前景。

多糖类天然高分子成膜主要基于多糖的凝胶作用，分子间氢键在其成膜中占主要作用。

常见的种类有淀粉、纤维素、壳聚糖、卡拉胶、黄原胶、普鲁兰多糖和葡聚糖类等，均具有良好的成膜性。

淀粉类材料淀粉来源广，价格低，是最早用于制备食品组分包材的多糖。

天然状态纤维素聚合物链结构紧密，呈晶状结构，不易在中性溶液中溶解。

壳聚糖是甲壳素的脱乙酰产物，是仅次于纤维素的第二大生物多糖，多存在于节肢动物如虾蟹的外壳、海藻和一些真菌细胞的外壁中，具有良好的成膜性、通透性、成纤性、吸湿性、保湿性和生物相容性。

蛋白质类天然高分子成膜材料主要为动植物分离蛋白，利用蛋白质的胶体特性，加入其它助剂改变其亲水性制备食品组分包埋壁材。常用的蛋白有大豆分离蛋白、小麦面筋蛋白、玉米醇溶蛋白和乳清分离蛋白等。

蛋白质分子内的亚基结构和二硫键，在高温、酸、碱性等条件下被破坏，使蛋白分子内的疏水基团暴露，重新组合并形成新的二硫键，从而使分子间的相互作用增强，在一定条件下即可制备一定机械强度和阻隔性能的包囊壁材。蛋白质分子中还存在大量氢键，存在疏水相互作用，有利于其立体的网络结构的形成。

蛋白壁材通常质脆，阻隔性能和机械性能较差，但可以通过化学或物理手段进行改性。

单一天然高分子材料作为食品组分包材通常具有一定的局限性，将两种或者多种材料在一定条件下共混，可制备得到兼有几种材料优点的混合包材。在高分子天然材料成膜研究中复配应用最为广泛。

比如，纯多糖膜质感较脆，力学性能不佳，对水敏感，潮湿条件下易变性利用其与疏水性较强的蛋白类共混，则可以增强其阻水性能。

包颖等选用豚草提取物质作为囊芯材料，壳聚糖、阿拉伯胶和木质素磺酸钠作为囊壁材料，利用复合凝聚法制备了多种微胶囊。

刘文妮、沈科萍等以β-环糊精和麦芽糊精为壁材采用真空抽滤法包埋制备孜然精油爆珠，精油的包埋效率可达97.68%。

杨海燕等以酪蛋白、麦芽糊精为壁材，甜杏仁油为芯材，采用冷冻干燥法制备包埋率为85.83%的甜杏仁油爆珠。

在爆珠生产中，工艺技术复杂且要求也比较高，产品质量稳定的敏感性比较高，容易受到原料内在质量和外部环境的影响，而爆珠精油的稳定性更是决定爆珠质量优劣的关键因素。

配制爆珠精油所使用的基础油橄榄油是一种纯天然物质，其理化性质及状态不稳定，受不同产地、不同采摘期等因素的影响，批次稳定性很难控制，在存储和生产过程中易产生沉淀、浑浊、絮状物、杂质、气泡等，对精油产品的密度、折光、接触角和粘度等系列指标产生影响，容易导致爆珠精油产品出现成型合格率低、实心珠较多、切口大、形状不规则等现象，影响爆珠的正常生产。

目前生产爆珠用的滴丸机大多为脉冲成型设备，生产效率在国内处于领先地位但对于薄荷、咖啡、可乐等香精品种，由于生产成型设备和香精油的适应性不佳，导致部分香型的爆珠成型率低，存在渗油现象，严重影响了爆珠的成品质量和生产效率，对生产质量的提高带来了很大挑战。

因此，针对不同的香精选择相应的生产成型工艺和设备是保证成品质量的先决条件。本项目由湖北工业大学与武汉黄鹤楼香精香料有限公司共同立项并合作完成，通过深入研究形成爆珠包材的配方及性能，爆珠成型的关键技术，进一步拓展了爆珠香精种类、丰富了爆珠包材体系、优化了爆珠成型工艺，从基础研究到产业化关键技术已形成完善的体系和技术方法。

1. 高浓度薄荷香精爆珠成型关键技术

在薄荷爆珠生产过程中，高浓度的薄荷香精爆珠在赋香时个性化香韵更加突出、效果更佳。但由于香精含量过高，体系的表面张力、接触角、粘度等物理指标往往不能达到技术要求，导致爆珠生产过程中容易出现成型合格率低、实心珠较多、切口大、形状不规则等现象，影响爆珠的正常生产。围绕薄荷爆珠的技术需求和市场发展需要，研发出了适用于高浓度薄荷香精的壁材和成型工艺，提升薄荷爆珠的质量稳定性和成型率。

1. 天然高分子包材复配对包封性能的协同增效性。

2. 爆珠成型中包材与精油的相容性。

3. 爆珠成型中包材与精油物性参数的控制。

4. 爆珠成型工艺及设备的关键控制点。本项目按照项目进度进行，进展顺利，从基础研究到产业化关键技术开发建立了一套完善的体系和技术方法，发表了15篇文章，其中SCI论文9篇（二区以上），取得了16项国家专利，建立了爆珠标准生产工艺流程，超额完成了项目预期目标。

本项目由湖北工业大学与武汉黄鹤楼香精香料有限公司共同合作完成，建立了基于爆珠产品的从基础研究到产业化关键技术开发的完善体系和技术方法。通过深入研究形成爆珠包材的配方及性能，爆珠成型的关键技术，进一步拓展了爆珠香精种类、丰富了爆珠壁材体系、优化了爆珠成型工艺和设备改进，完成了爆珠生产中试技术创新平台的搭建。

目前生产爆珠用的滴丸机大多为脉冲成型设备，生产效率在国内处于领先地位。但对于薄荷、咖啡、可乐等香精品种，由于生产成型设备和香精油的适应性不佳，导致部分香型的爆珠成型率低，存在渗油现象，严重影响了爆珠的成品质量和生产效率，对生产质量的提高带来了很大挑战。

因此，针对不同的香精选择相应的生产成型工艺和设备是保证成品质量的先决条件。本项目由湖北工业大学与武汉黄鹤楼香精香料有限公司共同立项并合作完成，通过深入研究形成爆珠包材的配方及性能，爆珠成型的关键技术，进一步拓展了爆珠香精种类、丰富了爆珠包材体系、优化了爆珠成型工艺，从基础研究到产业化关键技术已形成完善的体系和技术方法。

[1] 2017年，“植物多糖气凝胶净化材料研究”获得世界可持续能源技术协会（World Society of Sustainable Energy Technologies）颁发的技术创新奖。

[2] 2015年，“魔芋多糖综合利用技术”获得中国食品产业产学研创新发展突出贡献高校奖。

[3] 2012年，主持的“KSAP吸液性功能材料系列产品”评为第二届中国食品产业产学研创新发展高峰论坛优秀科研成果。

[4] 2012年，主持的“保润材料及可降解过滤吸附材料工业化应用研究”获“十一五”期间湖北高校十大科技成果转化项目提名奖。