APP下载

牦牛酥油微胶囊的制备及其特性研究

2022-12-06毕成名徐丽梅祁百巍陈炼红

食品工业科技 2022年23期
关键词:芯材酥油微胶囊

毕成名,徐丽梅,祁百巍,陈炼红

(西南民族大学食品科学与技术学院,四川 成都 610041)

牦牛酥油是从牦牛奶中提炼的脂肪,含有多种维生素和功能性脂肪酸,具有极高的营养价值。研究表明,牦牛酥油中不饱和脂肪酸占40%以上,必需不饱和脂肪酸占总脂肪的1/3 以上[1]。Agyare 等[2]经过研究发现牦牛酥油中含有较高含量对人体健康有益的功能性脂肪酸,其中共轭亚油酸含量是普通奶油的两倍,亚麻酸含量高达5.2%。但是酥油中高含量的水分和长链多烯高不饱和脂肪酸导致酥油具有不稳定性,易被水解和氧化,且易受微生物污染,易腐败、霉变等。为了克服上述酥油面临的问题,可以通过壁材包裹牦牛酥油降低其含水量并减缓氧化进度,进而提高牦牛酥油的品质,达到延长其货架期的目的。

微胶囊技术能改变芯材的表面性能,提高芯材稳定性,还可以根据不同壁材对芯材的释放特性,控制包埋活性成分的释放[3]。微胶囊制备的常用方法包括复合凝聚法、锐孔法和喷雾干燥法等。姚云平等[4]用喷雾干燥法成功制备茶多酚微胶囊并应用到大豆油中,茶多酚微胶囊可以有效抑制油脂氧化、延长货架期。Matulyte 等[5]用冻干法制备肉豆蔻精油微胶囊咀嚼凝胶片,降低其硬度,使其长时间保持弹性,并提高了成分的释放效果。目前国内外利用复合凝聚法制备牦牛酥油微胶囊的报道相对较少,该方法主要包埋疏水性物质,具有生产设备简单,产率高等优点,制备的微胶囊载量高,在高负载下对于食品配料的封装也有较高效率。

本文采用复合凝聚法制备牦牛酥油微胶囊并探索壁材质量分数、复凝pH、芯壁比、复凝温度等因素对包埋率的影响;测定微胶囊基本理化性质并表征其包埋状态、包埋效果和热稳定性;探究其体外释放特性和储藏稳定性。该研究为制备牦牛酥油微胶囊提供了理论基础,扩大了牦牛酥油的应用范围并提高其经济价值,对牦牛酥油微胶囊工业化生产具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

酥油 四川红原传统手工酥油;明胶、阿拉伯胶、TG 酶(120 U/g)、单硬脂肪酸甘油酯(简称单甘酯)、脂肪酸蔗糖聚酯(简称:蔗糖酯) 均为食品级,天津滨海捷成专类化工有限公司;氢氧化钠、冰乙酸、盐酸、磷酸二氢钾、异辛烷、硫代硫酸钠 均为分析纯,成都市科龙化工试剂厂;胃蛋白酶(1:3000)、胰蛋白酶(1:20) 均为食品级,如吉生物科技公司。

Mastersizer 2000 激光粒度仪 英国Malvern Panalytical 公司;ALPHA 1-4 LSC1-4 冷冻干燥机德国Marin Christ 公司;sigma600 场发射扫描电子显微镜 德国Carl Zeiss Jena 公司;Nicolet 380 傅里叶变换红外光谱仪 美国Thermo Electron 公司;STA 449C 同步热分析仪 德国Netzsch 公司;HR83 水分测定仪 瑞士Mettler Toledo 公司;DSC-60A 差示扫描量热仪 岛津国际贸易(上海)有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 制备流程 将蒸馏水加入到一定量的两种壁材中,加热搅拌至溶解。将两种壁材溶液加入到含有酥油和乳化剂的烧杯中,使用高速匀浆机10000 r/min 将混合液均质3 min 制得乳化液。用10%乙酸将乳化液pH 调至4.2 左右,放入恒温培养箱中40 ℃下恒温反应50 min。将反应后的乳化液放入冰箱中冷藏至10 ℃以下,用10%的NaOH 溶液将乳化液pH 调至6.0,加入一定量TG 酶,在15 ℃条件下固化4 h 后得到微胶囊分散液。最后将其冷冻干燥制得微胶囊产品(图1)。

图1 牦牛酥油微胶囊工艺流程Fig.1 Yak ghee microcapsule process

1.2.2 单因素及正交试验设计

1.2.2.1 单因素实验 以传统牦牛酥油为芯材,明胶和阿拉伯胶为壁材。设定固定反应条件,TG 酶0.5 g/g 壁材,乳化剂为芯材质量的3%(单甘脂:蔗糖酯=2:3),两种壁材质量分数1%等量混合,芯壁比1:1.5,复凝pH4.2,复凝温度40 ℃,固化时间5 h,固化pH6.0,复凝时间40 min。以包埋率为指标,分别以壁材质量分数(0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%)、复凝pH(4.0、4.2、4.4、4.6、4.8)、芯壁比(1:2.5、1:2、1:1.5、1:1、1.5:1)、复凝温度(25、30、35、40、45 ℃)和固化时间(1、2、3、4、5 h)等5 个因素进行单因素实验。

1.2.2.2 正交试验设计 根据单因素实验结果,选取芯壁比(A)、壁材质量分数(B)、复凝pH(C)、复凝温度(D),进行四因素三水平正交试验,优化复合凝聚法包埋牦牛酥油的工艺,正交因素水平表见表1。

表1 正交因素水平表Table 1 Orthogonal factor level table

1.2.3 牦牛酥油微胶囊的基本理化特性

1.2.3.1 含水量的测定 牦牛酥油微胶囊的水分含量用水分快速检测仪检测,平行三次。

1.2.3.2 溶解度的测定 参考张维等[6]的方法对牦牛酥油微胶囊的溶解度进行测定。

1.2.3.3 流动性的测定 参考姚泽晨等[7]的方法测定休止角的大小。

1.2.3.4 包埋率的测定 参考王月月等[8]的方法,牦牛酥油微胶囊包埋率计算公式如式(1)所示。参考陈欣等[9]的方法测定牦牛酥油微胶囊的总油和表面油含量。

式中:Y—牦牛酥油微胶囊包埋率,%;W1—牦牛酥油微胶囊表面油含量,g;W0—牦牛酥油微胶囊总油含量,g。

1.2.4 牦牛酥油微胶囊粒径分布测定 参考Rousi等[10]的方法,以蒸馏水作为分散剂,测定牦牛酥油微胶囊的粒度分布。

1.2.5 牦牛酥油微胶囊微观形态观测 通过扫描电子显微镜观察牦牛酥油微胶囊的表面特征。将样品于真空室中喷金,放大倍数600 倍,加速电压20 kV下观察。

1.2.6 热重分析 参考Mohammed 等[11]的方法对牦牛酥油微胶囊进行热重分析,仪器参数温度范围30~600 ℃,升温速度10 ℃/min,载气为氮气,速率为20 mL/min。

1.2.7 差示扫描量热分析 参考姜雪等[12]的方法分析牦牛酥油微胶囊的热力学特性。称取2 mg 牦牛酥油微胶囊样品置于铝盒中,温度从50 ℃加热到316 ℃。

1.2.8 傅里叶红外光谱检测 参考Li 等[13]的方法验证牦牛酥油微胶囊的包埋情况,分别称取2 mg 牦牛酥油微胶囊、牦牛酥油和壁材,样品:溴化钾质量比=1:100,在研钵混合研磨后压片,在400~4000 cm-1范围内扫描。

1.2.9 牦牛酥油微胶囊模拟胃肠夜消化实验 参考程翎[14]的方法配制人工胃肠液并每隔30 min 通过式(2)测定累积释放率。

式中:Y1—牦牛酥油微胶囊累计释放率,%;W2—过滤液中脂肪含量,g;W3—牦牛酥油微胶囊产品中总油含量,g。

1.2.10 牦牛酥油微胶囊贮藏稳定性试验

1.2.10.1 温度对牦牛酥油微胶囊储存稳定性的影响

分别将适量的牦牛酥油及最佳工艺制备的牦牛酥油微胶囊于25 ℃、60 ℃避光放置10 d,每2 d 取样2 g,测定过氧化值(POV)。

1.2.10.2 光照对牦牛酥油微胶囊储存稳定性的影响

分别将适量的牦牛酥油和最佳工艺制备的牦牛酥油,微胶囊置于棕色、透明广口瓶中,室温保存10 d,每2 d取样2 g,参照GB 5009.227-2016,测定过氧化值(POV)。

1.2.10.3 牦牛酥油和牦牛酥油微胶囊货架期预测式(3)和式(4)分别为零级和一级动力学方程。

式中:A—t 时间后样品过氧化值,mmol/kg;A0—初始过氧化值,mmol/kg;k—释放速率常数,d-1;t—贮藏时间,d。

将1.2.10 的试验数据代入方程中,选取R2较大的回归方程,得到预测贮藏时间。

1.3 数据处理

采用SPSS 23.0 软件处理数据和显著性分析,采用Origin2021 软件作图。所有实验均进行三次重复,结果以平均值±标准偏差表示。

2 结果与分析

2.1 牦牛酥油微胶囊单因素和正交试验结果分析

2.1.1 壁材质量分数对包埋率的影响 由图2 可知,在壁材质量分数0.5%~1.5%范围内,随着壁材质量分数的增加,包埋率显著提高(P<0.05),其为1.5%时,包埋率最高为81.35%。这是因为壁材质量分数逐渐增加时,体系粘度增加,分子的有效碰撞概率增加,阿拉伯胶与明胶的交联增多,形成的牦牛酥油微胶囊不容易破裂并且能更好地包裹牦牛酥油。随着壁材质量分数继续增加,包埋率显著降低(P<0.05)。壁材过多会形成较多不含芯材的空囊[14],溶液黏度较大导致均质过程中壁材和芯材的分散不均匀,较难形成均匀颗粒,所以壁材质量分数为1.5%时最佳。

图2 壁材质量分数对牦牛酥油微胶囊包埋率的影响Fig.2 Effect of wall mass fraction on embedding rate of yak ghee microcapsules

2.1.2 复凝pH 对包埋率的影响 由图3 可知,在pH4.0~4.8 范围内,随着乳化液pH 不断增加,包埋率先升高后下降。在pH4.2 时,囊材、芯材通过静电作用相互吸引,明胶-阿拉伯胶混合体系趋于静电中和,电荷数量最少,包埋率最高为79.03%。乳化液pH 继续增加,体系的电荷平衡被打破,净电荷数量增加,凝聚物减少,牦牛酥油微胶囊包埋率显著降低(P<0.05),所以pH4.2 时最佳。

图3 复凝pH 对牦牛酥油微胶囊包埋率的影响Fig.3 Effect of resetting pH on embedding rate of yak ghee microcapsules

2.1.3 芯壁比对包埋率的影响 由图4 可知,随着芯壁比不断增加,包埋率先增大再减小。包埋率在芯壁比1:2.5~1:1.5 的范围内显著增加(P<0.05),这是因为芯壁比较低时,乳化液所含的壁材较多,会形成一些空囊,造成壁材浪费。芯壁比为1:1.5 时包埋率达到最大值79.17%,这是因为随着芯壁比增加,芯壁材的接触面积增加,利于牦牛酥油的包埋,适当的芯壁比可以使芯材和壁材充分利用,减少浪费。由于壁材的包埋能力有限,当芯材比例过高时,牦牛酥油不能被壁材完全包埋,表面油含量提高,包埋率降低,所以芯壁比为1:1.5 时最佳。

图4 芯壁比对牦牛酥油微胶囊包埋率的影响Fig.4 Effect of core wall ratio on embedding rate of yak ghee microcapsules

2.1.4 复凝温度对包埋率的影响 由图5 可知,在25~45 ℃区间内,温度对包埋率有显著影响(P<0.05)。温度过低,体系的黏度变大,分子运动受较大阻碍,并且明胶会发生凝胶现象,导致牦牛酥油微胶囊包埋率较低。随着温度升高,分子运动加快,分子间碰撞增加,同时分子结构展开暴露出更多的带电基团,提高包埋率。随着温度继续升高(45 ℃),分子运动激烈,对处于不稳定时期的不溶性复合凝聚产物有一定的破坏作用,不利于分子交联[15],牦牛酥油微胶囊包埋率降低,所以复凝温度为40 ℃时最佳。

图5 复凝温度对牦牛酥油微胶囊包埋率的影响Fig.5 Effect of resetting temperature on embedding rate of yak ghee microcapsules

2.1.5 固化时间对包埋率的影响 由图6 可知,在固化1~4 h 范围内,包埋率显著(P<0.05)上升。固化时间过短,TG 酶没有作用完全,因此包埋率较低。随固化时间增加至4 h 后,TG 酶已充分固化囊壁,包埋率变化不显著(P>0.05)。说明固化4 h 反应完全,包埋率达最大值79.74%。继续延长固化时间对生产牦牛酥油微胶囊没有意义,所以固化时间为4 h,在正交试验中不再对固化时间做优化。

图6 固化时间对牦牛酥油微胶囊包埋率的影响Fig.6 Effect of curing time on embedding rate of yak ghee microcapsules

2.1.6 正交试验结果分析 由表2 可知,影响包埋率因素的主次顺序为:B、C、A、D,实验组A1B2C2D2的包埋率最高,为78.68%,理论最优组合是A2B2C2D2。

表2 正交试验设计与结果Table 2 Design and results of orthogonal tests

2.1.7 验证试验结果 通过正交试验分析,对A2B2C2D2进行验证试验,重复三次,产品包埋率可达81.39%±1.25%。因此最佳工艺条件为:芯壁比1:1.5,壁材质量分数1.5%,复凝pH4.2,复凝温度40 ℃。

2.2 牦牛酥油微胶囊基本理化特性结果分析

由表3 可知,牦牛酥油微胶囊的水分含量为3.62%±0.07%,含水量对产品贮藏期有较大影响[16],水分含量低,贮藏中不易结块和霉变[17]。谭睿等[18]采用复合凝聚法制备三种组合壁材绿咖啡油微胶囊,含水量分别为4.9%、5.4%、4.0%,本实验制备的牦牛酥油微胶囊含水量较低,利于牦牛酥油微胶囊的贮藏。休止角为37.7°±0.22°,表明牦牛酥油微胶囊表面光滑、粘度小、流动性较好。溶解度为96.48%±0.81%,有较好的冲调性,可以作为辅料扩大应用范围。综上,本实验制备的微胶囊符合在食品工业中应用的基本要求。

表3 牦牛酥油微胶囊的物理指标Table 3 The physical index of yak ghee microcapsules

2.3 牦牛酥油微胶囊粒径结果分析

微胶囊的粒径及其分布状态是评价微胶囊产品的重要参数,分子质量对复合凝聚法制备的微胶囊粒径具有显著影响[19],颗粒过大可能会造成口感不适[20],但可以延长活性化合物的释放时间[21]。由图7 和表4 可知,牦牛酥油微胶囊径距为4.832,表明牦牛酥油微胶囊体系分散明显,跨度值更高,有广泛的粒子分布[18]。牦牛酥油微胶囊的平均粒径为19.728 μm,粒径在8.934~10.024 μm 范围的微胶囊最多,占3.75%。牦牛酥油微胶囊可作为原辅料制作产品,扩宽了其应用领域。

图7 粒度分布测定结果Fig.7 The result of particle size distribution

表4 激光粒度分析结果Table 4 Laser particle size analysis results

2.4 扫描电子显微镜结果分析

如图8 所示,牦牛酥油微胶囊表面光滑,呈现不规则的几何形状。可能因为在冷冻干燥的预冻过程中,自由水形成冰晶时破坏了原有的乳化结构,导致牦牛酥油微胶囊表壁上存在一些突起和小气孔[22]。李一喆[23]采用冷冻干燥法制备的橘皮油微胶囊呈现不规则薄片状与本文结论相同。杜歌[24]研究发现复合凝聚法制备的谷胱甘肽微胶囊经冷冻干燥后呈不规则形态、囊壁塌陷与本文结论相似。由于采用的包埋方法和材料不同,微胶囊常为球形也可以为菱形、粒状和块状等[22]。

图8 牦牛酥油微胶囊扫描电子显微镜分析Fig.8 Scanning electron analysis of yak ghee microcapsules

2.5 热重结果分析

由图9 可知,在26~136 ℃范围内,质量损失在3.73%左右,主要为牦牛酥油微胶囊本身水分及挥发性成分的散失。在154~225 ℃范围内,质量减少3.92%,这可能是由于牦牛酥油微胶囊中结合水的蒸发或者未包埋牦牛酥油的损失。在225~342 ℃范围内,牦牛酥油微胶囊失重33.26%,阿拉伯胶和明胶之间的共价键被破坏,同时明胶在275~375 ℃范围内发生分解,导致壁材逐渐分解,芯材被不断释放[25]。在342~491 ℃范围内,壁材中释放出来的牦牛酥油被分解,在385 ℃时失重速率最高为9.194%/min,由于牦牛酥油在30 ℃左右就开始融化,表明牦牛酥油被成功包埋,并且热稳定性好。

图9 牦牛酥油微胶囊热重分析Fig.9 Thermogravimetric analysis of yak ghee microcapsules

2.6 差示扫描量热结果分析

由于温度会改变牦牛酥油和壁材的性质,影响牦牛酥油微胶囊贮藏稳定性,通过差式扫描量热分析研究牦牛酥油微胶囊的相行为和热转变[13]。从低温逐渐上升到高温的过程中,微胶囊的壁材经历三个过程:玻璃态、高弹态和粘流态。由图10 可知,牦牛酥油微胶囊在118 ℃发生玻璃化转变,峰值温度为138 ℃,保藏时低于玻璃态转变温度,壁材处于玻璃态,壁材分子链段处于被冻结状态,难以克服主链内旋转的位垒[26],通透性较差,减缓牦牛酥油的氧化。随着体系温度继续升高,各反应速率也相应增加,此时有序的晶体结构向无序的非晶体转变,在267 ℃牦牛酥油微胶囊开始热溶解,表明牦牛酥油微胶囊热稳定性高。因此,在热加工处理中,微胶囊可以较好的保护芯材。

图10 牦牛酥油微胶囊的差示扫描量热分析Fig.10 Differential scanning calorimetry analysis of yak ghee microcapsules

2.7 傅里叶变换红外光谱结果分析

傅里叶变换红外图谱能够显示物质分子结构和具有特征性的化学键。图11 分别为阿拉伯胶、明胶、牦牛酥油以及牦牛酥油微胶囊的红外图谱。4条曲线在3415、2923 cm-1附近均有特征吸收峰,3415 cm-1处宽而强的吸收峰是由-OH 的伸缩振动形成的,2923 cm-1处的吸收峰是C-H 的伸缩振动形成的。明胶、牦牛酥油和牦牛酥油微胶囊在2852 cm-1处的吸收峰是-CH2-对称伸缩振动形成的。牦牛酥油和牦牛酥油微胶囊共有的吸收峰是1744 cm-1处强吸收峰的脂肪酸脂羰基C=O 伸缩振动峰,1152 cm-1处脂肪酸脂C-O-C 键的对称和反对称伸缩振动吸收峰,720 cm-1处为4 个以上CH2变形振动峰,为油脂碳骨架振动峰[27]。牦牛酥油微胶囊和壁材在1079 cm-1附近存在类似的强吸收峰,而牦牛酥油在此位置无吸收峰。综上,表明牦牛酥油微胶囊中含有壁材,牦牛酥油被成功包埋。明胶与阿拉伯胶在静电相互作用下产生复合凝聚反应,未涉及其他化学键的改变。特征吸收峰波数发生轻微移动,表明明胶-阿拉伯胶混合壁材的化学结构较为稳定。

图11 牦牛酥油微胶囊及其组成成分的傅里叶变换红外光谱图Fig.11 Fourier transform infrared spectra of yak ghee microcapsules and their components

2.8 牦牛酥油微胶囊模拟胃肠消化结果分析

2.8.1 胃液中的释放曲线拟合 由表5 可知,本实验采用的5 种模型中Logistic 模型的拟合方程R2最大,为0.997。由图12 可知,牦牛酥油微胶囊经模拟胃液4 h 消化后,累积释放了24.76%。开始时,残留在微胶囊表面少量的油被消化导致其芯材释放率增加幅度较大[28]。在消化过程中,明胶在低pH 条件下水解会导致微胶囊表面电荷损失,无法提供足够的静电排斥力,从而使微胶囊颗粒出现絮凝或聚结[29],导致模拟胃液中的释放率较低。表明牦牛酥油微胶囊可在胃液中存在较长时间,保护被包裹的芯材,减缓酸性胃液对其不饱和脂肪酸的破坏,具有良好的缓释性。

图12 模拟胃液中体外释放Logistic 模型拟合结果Fig.12 Fitting results of Logistic model simulating in vitro release from gastric juice

表5 体外人工模拟胃液释放拟合结果Table 5 Fitting results of in vitro artificial simulation of gastric juice release

2.8.2 肠液中的释放曲线拟合 由表6 可知,本实验采用的5 种模型中Peppas 模型的拟合方程R2最大,为0.993。如图13 所示,牦牛酥油微胶囊在人工模拟肠液中释放率达99.74%。在人工肠液中,胰蛋白酶能水解蛋白类壁材,并破坏明胶和阿拉伯胶间的交联作用,壁材表面出现一些空隙,导致芯材的释放[30]。表明牦牛酥油微胶囊有良好的肠溶性,牦牛酥油在小肠处释放,有利于人体消化吸收[31]。

表6 体外人工模拟肠液释放拟合结果Table 6 Fitting results of artificial simulated intestinal fluid release in vitro

图13 模拟肠液中体外释放Peppas 模型拟合结果Fig.13 Fitting results of Peppas model for in vitro release in simulated intestinal fluid

2.9 牦牛酥油微胶囊贮藏稳定性分析

2.9.1 温度对牦牛酥油微胶囊贮藏稳定性的影响由图14、图15 可知,在储存期间,牦牛酥油微胶囊POV 均符合GB 10146-2015 规定的15.76 mmol/kg,其初始POV 均高于酥油,由于乳化时与氧气的接触等,使部分牦牛酥油氧化。25 ℃和60 ℃避光条件下,牦牛酥油的POV 分别增加了4.45、56.4 mmol/kg,而牦牛酥油微胶囊分别增加了0.69、7.69 mmol/kg,牦牛酥油氧化速度高于牦牛酥油微胶囊的氧化速度。60 ℃避光条件下第2 d 酥油的过氧化值达16.42 mmol/kg,超过国标。表明牦牛酥油在囊壁的保护下既能增加牦牛酥油的耐热性,也能够有效隔绝氧气进入,防止牦牛酥油氧化,进而延长牦牛酥油的货架期。

图14 25 ℃对牦牛酥油微胶囊贮藏稳定性的影响Fig.14 Effect of temperature of 25 ℃ on storage stability of yak ghee microcapsules

图15 60 ℃对牦牛酥油微胶囊贮藏稳定性的影响Fig.15 Effect of temperature of 60 ℃ on storage stability of yak ghee microcapsules

2.9.2 光照对牦牛酥油微胶囊贮藏稳定性的影响光氧化是脂质氧化变质的主要因素[32],当牛奶中光敏剂被激发时,可诱发乳脂的自动氧化。由图16、图17可知,光照对2 种样品的影响均显著(P<0.05),在储藏期间,牦牛酥油POV 分别增加了3.27、4.04 mmol/kg,牦牛酥油微胶囊POV 分别增加了0.61、0.77 mmol/kg,牦牛酥油氧化速率均比牦牛酥油微胶囊快。牦牛酥油经壁材包裹,减缓了外部条件的影响,提高了牦牛酥油的稳定性。

图16 避光对牦牛酥油微胶囊贮存稳定性的影响Fig.16 Effect of protecting from light on the storage stability of yak ghee microcapsules

图17 光照对牦牛酥油微胶囊贮存稳定性的影响Fig.17 Effect of light on the storage stability of yak ghee microcapsules

2.9.3 牦牛酥油和牦牛酥油微胶囊的货架期预测由表7 可知,牦牛酥油和牦牛酥油微胶囊的零级反应回归系数均大于一级反应回归系数,表明牦牛酥油和牦牛酥油微胶囊的氧化反应属于零级氧化动力学反应[33]。根据零级反应回归方程,室温避光贮藏牦牛酥油微胶囊货架期最长,为147 d,是相同条件下的牦牛酥油的4.7 倍。牦牛酥油微胶囊有更好的光照稳定性、热稳定性和更长的货架期,与热重分析的结论相符。根据Arrhenius 和Vant’Hoff 经验公式,反应温度每上升10 ℃,产品货架期缩短二分之一[34]。因此结合该表能预测不同条件下牦牛酥油及牦牛酥油微胶囊的货架期。

表7 贮藏试验线性回归分析Table 7 Linear regression analysis of storage test

3 结论

采用复合凝聚法成功制备了以明胶和阿拉伯胶为壁材的牦牛酥油微胶囊,通过单因素和正交试验优化其制备工艺,并研究其理化特性、形貌结构、稳定性和模拟胃肠消化特性。结果表明,牦牛酥油微胶囊的最佳制备工艺条件:芯壁比1:1.5,壁材质量分数1.5%,复凝pH4.2,复凝温度40 ℃,包埋率为81.39%;其基本理化特性和粒径分析结果表明,牦牛酥油微胶囊水分含量低,溶解度高,流动性好,平均粒径较小,冲调性较好且易于贮藏;扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱分析表明,表面光滑,呈不规则形状,牦牛酥油微胶囊出现牦牛酥油的特征峰,牦牛酥油被成功包埋。热重分析和差式扫描量热分析结果表明,牦牛酥油微胶囊具有较好的耐受高温能力。微胶囊可以保护牦牛酥油顺利通过胃酸环境到达小肠进行释放,释放率较高,为99.74%,有利于小肠对营养物质的吸收利用。牦牛酥油微胶囊在光照、避光、25 ℃和60 ℃条件下有较强抗氧化能力,货架期最长为147 d,微胶囊化有效减缓了牦牛酥油的氧化速度。

以明胶和阿拉伯胶为壁材,通过复合凝聚法制备牦牛酥油微胶囊具有可行性,所制备的牦牛酥油微胶囊表现出优秀的热稳定性和贮藏性,并实现了牦牛酥油在胃肠液中的有效控制释放,为传统牦牛酥油在食品领域的深加工利用提供了理论依据。

猜你喜欢

芯材酥油微胶囊
风电叶片轻木芯材加工工艺试验研究
酪蛋白对搅打酥油品质特性的研究
冻干益生菌微胶囊保护剂及抗性研究
新型相变微胶囊的性能优化研究
折叠芯材制备及应用进展研究
复合杂粮超微粉微胶囊化工艺的研究
STUDY ON TRANSLATION STRATEGIES OF CULTURE-LOADED WORDS OF TIBRTAN DISH NAMES IN KHAMPA
杆式防屈曲支撑专利技术发展分析
黑牦牛
不同酚醛树脂对芳纶纸蜂窝性能的影响