เอนแคปซูเลชัน: เทคนิคการบดบังกลิ่นรสไม่พึงประสงค์สำหรับอุตสาหกรรมอาหาร
การบดบังกลิ่นรสไม่พึงประสงค์ด้วยเทคนิคเอนแคปซูเลชัน
กลิ่นและรสที่ไม่พึงประสงค์ถือเป็นอีกปัญหาสำคัญในกระบวนการผลิตอาหาร ดังนั้น จึงมีการนำ เทคนิคเอนแคปซูเลชัน (Encapsulation) มาใช้เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ซึ่งนอกจากเทคนิคดังกล่าวจะสามารถบดบังกลิ่นและรสที่ไม่พึงประสงค์ได้แล้ว ยังสามารถกักเก็บสารสำคัญในอาหารให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น และรักษาคุณสมบัติของสารสำคัญเหล่านั้นในผลิตภัณฑ์อาหารฟังก์ชัน (Functional Food) ไว้ได้ อีกทั้งยังสามารถใช้เพื่อควบคุมการปลดปล่อยส่วนผสมที่ห่อหุ้มไว้เพื่อให้ไปถึงจุดเป้าหมายที่ตรงตามเวลาในอัตราที่ต้องการได้ โดยกระบวนการเอนแคปซูเลชันจะเป็นการใช้สารหรือส่วนผสมต่างๆ ในการเคลือบ (Coating) สารที่ต้องการห่อหุ้ม (Entrapped) ซึ่งสารที่ใช้ในการเคลือบมักถูกเรียกว่า Wall material, Carrier, Membrane, Shell หรือ Coating material
เทคนิคเอนแคปซูเลชัน
ในปัจจุบันเทคนิคการทำเอนแคปซูเลชันมีหลากหลายรูปแบบ ผู้ผลิตจึงสามารถเลือกใช้ได้ตามความเหมาะสมกับวัตถุประสงค์และลักษณะของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการผลิต โดยบทความนี้จะนำเสนอวิธีที่นิยมใช้ในการบดบังกลิ่นรสที่ไม่พึงประสงค์สำหรับอุตสาหกรรมอาหาร อันได้แก่
1. ฟลูอิดไดซ์เบด (Fluidized bed coating) เทคนิคฟลูอิดไดซ์เบด เป็นการใช้ลมเป่าให้อนุภาคตัวอย่างเคลื่อนที่ไปอย่างต่อเนื่องและมีอิสระภายในระบบ จากนั้นจะทำการพ่นสารห่อหุ้มหรือเคลือบบนผิวของตัวอย่าง ซึ่งลมที่ใช้จะช่วยในการกระจายและถ่ายเทความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้ตัวอย่างแห้งอย่างสม่ำเสมอและลดการเกาะตัวของอนุภาค
2. การทำแห้งแบบพ่นฝอย (Spray drying) กระบวนการนี้จะรวมสารห่อหุ้มเข้ากับสารให้กลิ่นรสผ่านการทำแห้งแบบพ่นฝอย ซึ่งหลักการทำงานจะเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนมวลและความร้อนระหว่างสารที่เป็นของแข็งกับสภาวะแวดล้อมที่เป็นก๊าซด้วยการระเหยน้ำออกจากสารที่เป็นของแข็ง ส่วนก๊าซที่ใช้ในระบบอาจเป็นอากาศในสภาวะปกติหรือใช้ก๊าซเฉื่อย เช่น ไนโตรเจน
3. การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง (Freeze drying) เป็นการนำสารที่ถูกแช่แข็งมาผ่านการระเหิดน้ำออกภายใต้สภาวะสุญญากาศจนกระทั่งสารแห้งสนิท ซึ่งวิธีนี้สามารถรักษาปริมาณและคุณค่าของสารสำคัญไว้ได้โดยที่คุณสมบัติทางเคมีและชีวภาพของสารมีการเปลี่ยนแปลงน้อยมาก
4. โคเอเซอร์เวชัน (Coacervation) เทคนิคนี้จะอาศัยการเกิดปรากฏการณ์ทางคอลลอยด์ ซึ่งประกอบด้วย 3 เฟสที่ไม่ละลายเข้าด้วยกัน ได้แก่ เฟสต่อเนื่อง สารที่ต้องการเอนแคปซูเลต และเฟสของสารเคลือบ
5. การสร้างอิมัลชัน (Emulsification) การเกิดอิมัลชันจะเกี่ยวข้องกับของเหลวที่ไม่สามารถผสมเข้ากันได้สองชนิด โดยที่ของเหลวหนึ่งจะแตกตัวเป็นหยดทรงกลมและกระจายตัวอยู่ภายในของเหลวอีกชนิดหนึ่ง
6. การสร้างคอมเพล็กซ์ไซโคลเด็กซ์ทริน (Cyclodextrins Inclusion Complexation) มีบทบาทสำคัญในการเสริมเสถียรภาพ ความสามารถในการละลาย และการดูดซึมทางชีวภาพของโมเลกุลที่ถูกห่อหุ้มไว้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
By: Threethip Chuensun, Ph.D.
Division of Product Development Technology |Faculty of Agro-Industry |Chiang Mai University
threethip.ch@gmail.com
Nuttinee Salee
College of Integrated Science and Technology |Rajamangala University of Technology Lanna
nattinee@rmutl.ac.th
Masking Off-flavor with Encapsulation Techniques
Off-flavors present a significant challenge in food production, but encapsulation offers an effective solution. Beyond masking unpleasant flavors, encapsulation enhances the retention of active nutrients and preserves their beneficial properties in functional foods. It also enables the controlled release of encapsulated substances at specified rates. The key component of encapsulation is the coating material, also referred to as the wall material, carrier, membrane, or shell, which encloses and protects the entrapped substances.
Encapsulation Techniques
There are currently various encapsulation techniques available, allowing manufacturers to select the most suitable method to meet their specific objectives and product requirements. The most commonly used encapsulation techniques include:
1. Fluidized bed coating: The fluidized bed coating technique introduces air into the system, causing target particles to be continuously suspended and move freely. During this process, the coating material is sprayed onto the particle surfaces, while the airflow helps distribute the material and transfer heat more evenly. This ensures uniform drying of the particle surfaces and minimizes the risk of particles binding together.
2. Spray drying: In this method, the coating material is mixed with flavoring substances and then atomized through spray drying. During the process, mass and heat are exchanged between the solid substances and the surrounding gas as moisture vaporizes from the solids. The gases used can be either regular air or inert gases like nitrogen.
3. Freeze drying: This technique works by converting pre-frozen substances into vapor through sublimation under vacuum conditions, completely drying the material. This process preserves the quantity and properties of active substances with minimal changes to their chemical and biological characteristics.
4. Coacervation: The process involves three immiscible phases: a continuous phase, a core material, and a coating material phase.
5. Emulsification It typically involves mixing two immiscible liquids, where one liquid is broken down into spherical droplets and dispersed within the other.
6. Cyclodextrins Inclusion Complexation: Cyclodextrin inclusion complexes play a key role in enhancing the stability, solubility, and bioavailability of encapsulated molecules.