抗氧化微膠囊壁材的制備及其在微膠囊化魚油中的應(yīng)用.pdf

1、魚油中富含二十二碳六烯酸(DHA)、二十碳五烯酸(EPA)等多不飽和脂肪酸，它們具有多種生理功能，預(yù)防心腦血管疾病，健腦益智，抑制炎癥和增強(qiáng)人體免疫以及抗癌等功能。但是EPA和DHA具有高度不飽和性，對氧、光和熱都極為敏感，使得魚油非常容易氧化而喪失其生理功能和營養(yǎng)價值。將富含EPA和DHA的魚油進(jìn)行微膠囊化，從而與外界環(huán)境隔絕，防止其氧化變質(zhì)，保持EPA和DHA的生理功能，掩飾魚油的腥味，提高消費(fèi)者可接受性，將魚油粉末化，作為營養(yǎng)強(qiáng)化

2、劑應(yīng)用于各種食品中，擴(kuò)大了魚油的應(yīng)用范圍，提高魚油的使用價值。 本文由兩種蛋白質(zhì)酪蛋白、大豆分離蛋白分別與還原糖(葡萄糖：乳糖為1:1)反應(yīng)的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物作為壁材，采用噴霧干燥法制備微膠囊化魚油，研究了其制備配方和工藝以及貯存穩(wěn)定性，進(jìn)一步研究壁材的抗氧化性和理化性質(zhì)，為微膠囊化魚油的貯存穩(wěn)定性提供理論基礎(chǔ)。 首先研究了不同的反應(yīng)條件對酪蛋白、大豆分離蛋白與還原糖的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的影響，提高反應(yīng)起始pH有利于加快美拉德

3、反應(yīng)速度。隨著反應(yīng)時間的延長和反應(yīng)物濃度的增加，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的褐變程度加劇，反應(yīng)產(chǎn)物的色澤變化明顯，表現(xiàn)為a*值、b*值增大，L值減小，說明產(chǎn)物的褐變程度增加。 通過測定兩種美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的還原力、抗卵磷脂脂質(zhì)體氧化能力及DPPH-、-OH的清除作用。結(jié)果表明，兩種反應(yīng)產(chǎn)物都呈現(xiàn)出較好的抗氧化能力，隨著反應(yīng)時間和反應(yīng)物濃度的增加，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的還原力先增加后減小，對DPPH-、-OH均具有清除作用，且清除作用隨著反應(yīng)時間的增

4、加，清除能力增強(qiáng)，與反應(yīng)物起始濃度呈量效關(guān)系。在相同的反應(yīng)物濃度下，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的抗氧化能力隨著反應(yīng)時間的增加而增強(qiáng)。在相同的反應(yīng)時間下，由大豆分離蛋白與還原糖制備美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的還原力、對脂質(zhì)體過氧化的抑制能力、自由基清除能力略低于酪蛋白與還原糖反應(yīng)的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物。 通過GC-MS初步分析美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的頂空揮發(fā)性組分，主要包括醇、酸、酯、醛、酮、酚以及其它雜環(huán)化合物等。其中，對美拉德反應(yīng)產(chǎn)物抗氧化性貢獻(xiàn)較大的化合物，主要

5、是噻唑、呋喃和吡嗪等含S、N的雜環(huán)化合物和一些含羥基的化合物。 隨著美拉德反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)產(chǎn)物的賴氨酸(Lys)、精氨酸(Arg)和脯氨酸(Pro)及一些疏水性的氨基酸的含量都有明顯的增加。其中，最具美拉德反應(yīng)產(chǎn)物活性的氨基酸殘基主要是天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)、賴氨酸(Lys)和脯氨酸(Pro)。 通過正交實驗確定了以大豆分離蛋白與還原糖美拉德反應(yīng)產(chǎn)物為壁材制備的微膠囊化魚油的最佳微膠囊化工

6、藝條件：反應(yīng)時間為5h，反應(yīng)溫度為80℃，pH值為7.5，芯壁比為0.3(w/w)，微膠囊化效率為94.53％，微膠囊化產(chǎn)率為96.97％，過氧化值(POV)為73.23(meq/Kg)。以酪蛋白與還原糖美拉德反應(yīng)產(chǎn)物為壁材制備微膠囊化魚油產(chǎn)品的最佳工藝條件為美拉德反應(yīng)時間為3h，反應(yīng)溫度為105℃，pH值為8.5，芯壁比為0.4(w/w)，微膠囊化效率和產(chǎn)率分別達(dá)到93.19％、87.56％，POV為46.21(meq/Kg)。確定了

7、噴霧干燥工藝條件：噴霧進(jìn)風(fēng)溫度為180℃、均質(zhì)壓力為35MPa、均質(zhì)次數(shù)2次，微膠囊化產(chǎn)率、效率均達(dá)90％以上。SEM顯示了美拉德反應(yīng)產(chǎn)物為壁材包埋魚油的微膠囊產(chǎn)品的表面結(jié)構(gòu)，呈球形、表面有褶皺，但無縫隙和小孔，從而證明美拉德反應(yīng)產(chǎn)物包埋魚油具有較好的微膠囊化效率。差示掃描量熱法分析了微膠囊產(chǎn)品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，以酪蛋白與還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)為壁材的魚油微膠囊產(chǎn)品的玻璃化轉(zhuǎn)化溫度為33.24℃。以大豆分離蛋白與還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)產(chǎn)物為

8、壁材的魚油微膠囊的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為43.07℃。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度預(yù)示了微膠囊化魚油的貯存溫度。 研究了溫度對魚油微膠囊貯存穩(wěn)定性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)高溫對產(chǎn)品的外觀和芯材保留率均有很大的影響。通過與明膠和蔗糖復(fù)配的壁材制備的微膠囊化魚油相比，以美拉德反應(yīng)產(chǎn)物為壁材制備微膠囊魚油產(chǎn)品貯存穩(wěn)定性較差。這是由于壁材基質(zhì)的致密度較差，透氧率和透濕率高引起的。通過添加0.12％果膠，改善了美拉德反應(yīng)產(chǎn)物壁基質(zhì)的通透性，有效地保護(hù)了芯材成分，過氧