ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ด้านอาหารกำลังพัฒนานวัตกรรมเครื่องมือใหม่เพื่อให้คุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ต่ออาหารมากขึ้น ตัวอย่างเช่น อาหารฟังก์ชัน  สามารถส่งเสริมสุขภาพที่ดีรวมทั้งลดความเสี่ยงของโรคหรือเสริมสร้างภูมิคุ้มกันด้วยเครื่องมือพิเศษที่เรียกว่าเทคโนโลยีไมโครเอนแคปซูเลชัน ซึ่งใช้เพื่อให้ความเสถียร ปกป้อง และเก็บคุณประโยชน์ที่ไวต่อสิ่งกระตุ้นของอาหาร เช่น สารอาหาร แบคทีเรียที่เป็นประโยชน์ และยับยั้งปฏิกิริยาที่ไม่ต้องการ นอกจากนี้ สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ (Bioactive compound: BAC) เช่น โพสไบโอติกส์ สามารถจัดส่งด้วยการห่อหุ้มได้เช่นกัน บล็อกนี้จะกล่าวถึงข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับไมโครเอนแคปซูเลชัน กระบวนการ ข้อดี ความท้าทาย และสถานการณ์ตลาดอาหารทั่วโลก

            กระบวนการไมโครเอนแคปซูเลชัน

            การห่อหุ้มหรือเอนแคปซูเลชันมักใช้ในกระบวนการผลิตอาหารเพื่อปกป้องวัสดุผสมจากการแปรรูปและสภาพการเก็บรักษา และไมโครเอนแคปซูเลชันนั้นสัมพันธ์กับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางการห่อหุ้มตั้งแต่ 3 ถึง 800 ไมโครเมตร (ไมครอน) ในขณะที่นาโนเอนแคปซูเลชันจะสัมพันธ์กับขนาดอนุภาคตั้งแต่ 10 ถึง 1,000 นาโนเมตร (1 ไมครอน) ( Ye & Chi, 2018). การห่อหุ้มมีสององค์ประกอบหลัก สารประกอบที่ถูกห่อหุ้มไว้เรียกว่าแกนกลาง และวัสดุห่อหุ้มที่เรียกว่าสารห่อหุ้ม (Choudhury และคณะ, 2021) กล่าวอีกนัยหนึ่ง สารห่อหุ้มห่อหุ้มแกนกลาง (โดยปกติคือสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ) (Liu และคณะ, 2021) มีหลายเทคนิคที่เข้ากันได้กับไมโครเอนแคปซูเลชัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสารห่อหุ้ม แต่เทคนิคที่ได้รับการยอมรับมากที่สุด ได้แก่ การหยด การทำแห้งแบบพ่นฝอย การระบายความร้อนด้วยสเปรย์ การควบแน่น การเคลือบฟลูอิไดซ์เบด การขึ้นรูป และอิมัลซิฟิเคชัน (Choudhury และคณะ, 2021)

            ข้อดีและความท้าทาย

            ความสะดวกของผู้บริโภคควรเป็นปัจจัยสำคัญในการพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารใหม่ ๆ เสมอ วิถีชีวิตคนเมืองได้เปลี่ยนวิธีที่ผู้คนบริโภคอาหาร และความต้องการผลิตภัณฑ์อย่างซองเจล ผงเครื่องดื่ม และช็อตของเหลวก็เพิ่มสูงขึ้น (Gray, 2021) นอกจากนี้ การใช้การห่อหุ้มไม่ได้จำกัดอยู่แค่ผลิตภัณฑ์อาหารเท่านั้น แต่ใช้กับบรรจุภัณฑ์อาหารเช่นกัน เช่น ฟิล์มและสารเคลือบที่รับประทานได้ โดยมีฟังก์ชันที่เป็นประโยชน์หลายประการ เช่น การยืดอายุการเก็บรักษา การเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการ การป้องกันการเกิดออกซิเดชัน ฤทธิ์ต้านแบคทีเรีย (Chaudhary และคณะ, 2021). สารห่อหุ้มที่ออกฤทธิ์สามารถทำหน้าที่เป็นระบบการปล่อยหรือดูดซับอย่างใดอย่างหนึ่ง ตัวอย่างบางส่วนของระบบการปล่อย ได้แก่ สารต้านอนุมูลอิสระ ต้านเชื้อแบคทีเรีย หรือตัวปล่อย CO2 ในขณะที่ระบบดูดซับอาจเป็นสารกำจัดเอทิลีน (เพื่อลดเอนไซม์ในการสุกของผลไม้) สารดูดซับ O2 (เพื่อป้องกันการเติบโตของแบคทีเรียแอโรบิก) หรือสารดูดซับความชื้น (Almasi และคณะ, 2020) ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ การเพิ่มสารอาหาร (เช่น วิตามินและแร่ธาตุ) เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับประชากรที่มีความต้องการอาหารพิเศษ เช่น ผู้สูงอายุ นักกีฬา หรือสตรีมีครรภ์

            อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้ยังคงมีความท้าทายอยู่ วัสดุที่ยอมรับได้สำหรับไมโครเอนแคปซูเลชันในปัจจุบันมีข้อจำกัดอย่างมากเพราะวัสดุไมโครแคปซูลที่กันน้ำได้ส่วนใหญ่นั้นไม่นุ่มและตรวจพบได้ง่ายโดยผู้บริโภค ส่งผลให้คุณภาพการประเมินทางประสาทสัมผัสแย่ลง (INNOV’IA, 2022) นอกจากนี้ การห่อหุ้มต้องใช้ความเชี่ยวชาญของบางบริษัท และยังอยู่ในขั้นตอนการพัฒนาในช่วงต้นซึ่งต้องมีการศึกษาเพิ่มเติม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านความปลอดภัยของอาหาร เนื่องจากการประนีประนอมใด ๆ นั้นไม่สามารถยอมรับได้ เช่น การห่อหุ้มเพื่อควบคุมความปลอดภัยทางจุลชีววิทยา สุดท้ายแล้ว ความเสถียรของการไมโครเอนแคปซูเลชันในบรรยากาศที่แตกต่างกันซึ่งมีอุณหภูมิหรือความดันต่างกันนั้นไม่แน่นอน เนื่องจากจำเป็นต้องมีคุณสมบัติของไมโครแคปซูลจำนวนมากเพื่อให้การปรับปรุงอย่างเหมาะสม เช่น ความเสถียร การซึมผ่าน ตลอดจนกลไกการปล่อยและการดูดซับ (MarketsandMarkets, 2020)

            ไมโครเอนแคปซูเลชันและสถานการณ์ตลาดอาหารทั่วโลก

            มีการใช้ไมโครเอนแคปซูเลชันอย่างกว้างขวางในภาคเภสัชกรรมและสาธารณสุข โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสามารถในการดูดซับรสขมหรือกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์ในยา และความสามารถในการเพิ่มความเสถียรในการจัดส่งยา (MarketsandMarkets, 2020) การระบาดของโควิด-19 ได้ทำให้ความต้องการวิตามินและอาหารเสริมภูมิคุ้มกันเพิ่มสูงขึ้น  ซึ่งการผ่อนคลายการจำกัดช่วยให้มีการจัดหาผลิตภัณฑ์ดังกล่าวและทำให้ผู้บริโภคเข้าถึงได้ง่ายขึ้นอีกด้วย

            แนวโน้มการบริโภคอาหารฟังก์ชันกำลังเพิ่มขึ้น เนื่องจากผู้บริโภคจำนวนมากขึ้นได้เกิดความตระหนักเกี่ยวกับนิสัยการกินที่ดีต่อสุขภาพในช่วงที่มีการระบาด และเกี่ยวข้องกับการใช้ไมโครเอนแคปซูเลชัน บริษัทอาหารรายใหญ่อย่างเนสท์เล่ได้เปิดตัวอาหารฟังก์ชันผ่านกลุ่มผลิตภัณฑ์ของตน เช่น นมตราหมี ซีเรียลเซเรวิตา และซอสแม็กกี้ ขณะที่ Givaudan (ผู้ผลิตเครื่องปรุงรสในสวิตเซอร์แลนด์) ได้เปิดตัวเทคโนโลยีการห่อหุ้มไขมันที่เรียกว่า PrimeLock+ สำหรับเนื้อสัตว์ทดแทนที่มีแคลอรี่น้อยลง 30 % และปริมาณไขมันน้อยลง 75% (The Business Research Company, 2022) ในเครื่องดื่มโปรไบโอติกส์ มักใช้การห่อหุ้มด้วยไมโครเจลเพื่อป้องกันไม่ให้โปรไบโอติกส์เสื่อมสภาพในสภาพที่เป็นกรดของกระเพาะและส่งไปที่บริเวณเป้าหมายคือลำไส้ (Lim, 2021)

            ไม่ต้องสงสัยเลยว่าไมโครเอนแคปซูเลชันเป็นเทคโนโลยีด้านอาหารที่มีความน่าเชื่อถือและเป็นนวัตกรรมใหม่ และประโยชน์ที่ได้รับดูเหมือนจะมีมากกว่าข้อเสีย ไมโครเอนแคปซูเลชันกับอาหารฟังก์ชัน และผลิตภัณฑ์โปรไบโอติกส์ให้ประโยชน์หลายประการแก่ผู้บริโภค เชื่อกันว่าจะสามารถห่อหุ้มอาหารหลากหลายประเภทยิ่งขึ้นด้วยการพัฒนาวัสดุห่อหุ้มแบบใหม่ และผู้บริโภคสามารถได้รับประโยชน์ต่อสุขภาพมากยิ่งขึ้น อิโตะ ไทยแลนด์ รับทราบความสำเร็จในการพัฒนาเทคโนโลยีการห่อหุ้มควบคู่ไปกับการจัดส่งอาหารที่ปลอดภัยสำหรับผู้บริโภคด้วยผลิตภัณฑ์และบริการด้านการจัดการด้านสุขอนามัยอาหารแบบครบวงจร

เอกสารอ้างอิง

Almasi, H., Jahanbakhsh Oskouie, M., & Saleh, A. (2020, June 26). A review on techniques utilized for design of controlled release food active packaging. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 61(15), 2601–2621. https://doi.org/10.1080/10408398.2020.1783199

Chaudhary, V., Thakur, N., Kajla, P., Thakur, S., & Punia, S. (2021). Application of Encapsulation Technology in Edible Films: Carrier of Bioactive Compounds. Frontiers in Sustainable Food Systems, 5. https://doi.org/10.3389/fsufs.2021.73

Choudhury, N., Meghwal, M., & Das, K. (2021, June 18). Microencapsulation: An overview on concepts, methods, properties and applications in foods. Food Frontiers, 2(4), 426–442. https://doi.org/10.1002/fft2.94

Gray, N. (2021). Beyond supplements: How are new encapsulation technologies driving innovation – WATCH. NutraIngredients. Retrieved September 26, 2022, from https://www.nutraingredients.com/Article/2019/03/22/Beyond-supplements-How-are-new-encapsulation-technologies-driving-innovation-WATCH

INNOV’IA. (2022). Microencapsulation as an innovative tool to enhance the functions and properties of bioactive ingredients. Retrieved September 26, 2022, from https://www.innov-ia.com/microencapsulation-as-an-innovative-tool-to-enhance-the-functions-and-properties-of-bioactive-ingredients/

Lim, G. Y. (2021). Survive the journey: PERKii sees steady sales of probiotic drinks made with exclusive encapsulation technology. NutraIngredients-Asia. Retrieved September 27, 2022, from https://www.nutraingredients-asia.com/Article/2021/09/01/Survive-the-journey-PERKii-sees-steady-sales-of-probiotic-drinks-made-with-exclusive-encapsulation-technology

Liu, B., Jiao, L., Chai, J., Bao, C., Jiang, P., & Li, Y. (2021). Encapsulation and Targeted Release. Food Hydrocolloids, 369–407. https://doi.org/10.1007/978-981-16-0320-4_11

MarketsandMarkets. (2020). Microencapsulation Market. Retrieved September 26, 2022, from https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/microencapsulation-market-83597438.html

The Business Research Company. (2022). Food Encapsulation Global Market Report 2022. ReportLinker. Retrieved September 27, 2022, from https://www.reportlinker.com/p06282672/Food-Encapsulation-Global-Market-Report.html?utm_source=GNW

Ye, C., & Chi, H. (2018, February). A review of recent progress in drug and protein encapsulation: Approaches, applications and challenges. Materials Science and Engineering: C, 83, 233–246. https://doi.org/10.1016/j.msec.2017.10.003