干燥工艺对鱼油微胶囊结构和品质特性的影响

以易氧化、热敏性强、光敏性强的深海鱼油作为芯材,以大豆分离蛋白和磷脂酰胆碱作为壁材,采用超声技术制备纳米乳液,并通过喷雾干燥、真空冷冻干燥、微波干燥3种干燥工艺制备微胶囊,进一步研究干燥方式对鱼油微胶囊的结构、理化特性和产品特性的影响。结果表明:喷雾干燥法制备的深海鱼油微胶囊产品微观结构致密,呈球形颗粒,无油滴聚集现象,粒径小,溶解度较好,包埋率可达95.54%,且氧化稳定性和热稳定性能较好;真空冷冻干燥和微波干燥鱼油微胶囊结构不规则,表面有孔状结构,表面含油率高,包埋率分别为86.70%和74.28%,有一定的油滴聚集现象,粒径较大,溶解度差;喷雾干燥、真空冷冻干燥、微波干燥制备的鱼油微胶囊在胃液中游离脂肪酸释放率分别为20.03%、25.98%、75.91%,在肠液中游离脂肪酸释放率分别为78.73%、71.78%、22.91%。体外模拟消化实验表明,喷雾干燥工艺制备的鱼油微胶囊在胃液中游离脂肪酸释放率较低,但可以较好地在肠液中释放。由此可知,喷雾干燥工艺制备的鱼油微胶囊产品性能要优于其他两种干燥工艺,这为微胶囊产品的干燥工艺以及应用评价体系的构建提供理论依据。     

金枪鱼油微胶囊的复合凝聚法制备工艺及其理化性质

为提高金枪鱼油的稳定性,以明胶-六偏磷酸钠为壁材,通过复合凝聚法包埋金枪鱼油制备金枪鱼油微胶囊。采用单因素实验筛选了适宜的鱼油抗氧化剂和微胶囊明胶壁材,并优化了鱼油O/W乳液的均质条件、复合凝聚发生和微胶囊形成的适宜pH及恒温搅拌机转速;在优化的条件下,分析所制备微胶囊的微观形态、氧化稳定性、包埋特性和粉体性质。结果表明,复合凝聚法制备金枪鱼油微胶囊的适宜条件为：在金枪鱼油中添加0.04%维生素E,采用99%生物技术级明胶,在均质速度25 000 r/min、乳化时间35 min下制备金枪鱼油O/W乳液,并在恒温搅拌机转速800 r/min、pH 4.46下发生复合凝聚,在此条件下制备的金枪鱼油微胶囊形态呈椭圆形或纺锤形,大小较均匀,平均粒径为20.23 μm,氧化诱导时间为21.65 h,包埋率为 97.70%,封装效率为 95.16%,休止角为42.15°,溶解度为61.67%,在模拟胃液与模拟肠液中的缓释性能分别为71.36%与38.11%。综上,以明胶-六偏磷酸钠复合凝聚层为壁材制备的金枪鱼油微胶囊呈现较好的感官特性、包埋特性和粉体性质,氧化稳定性显著提高。     

鱼油纳米乳的制备及贮藏稳定性研究

采用高压均质法,以乳清分离蛋白(WPI)乳化包埋鱼油制备鱼油纳米乳。采用单因素实验研究了主要因素对包封率和吸光比(SRI)的影响,并以包封率为指标,进行正交实验优化工艺配方。同时以不同压力处理的鱼油纳米乳为对照,分别考察了4、25℃条件下鱼油纳米乳的贮藏稳定性。结果表明:最佳工艺配方为乳清分离蛋白质量浓度25 g/L,鱼油添加量100 g/L,均质压力80 MPa,均质次数4次。采用最佳工艺配方制备的鱼油纳米乳的包封率为96.4%,SRI为0.113。稳定性实验结果表明鱼油经纳米乳包埋可显著提高鱼油氧化稳定性,高压处理有利于提高鱼油纳米乳的稳定性,鱼油纳米乳在4℃的贮藏稳定性高于25℃的贮藏稳定性,80 MPa处理鱼油纳米乳经4、25℃放置30 d乳析指数分别为0、1.4%,鱼油纳米乳经25℃放置60 d后过氧化值及渗漏率分别为4.25 meq/kg、5.89%。     

乳状液粒径对微胶囊储藏稳定性的影响

以中链甘油三酯（medium-chain triglycerides，MCT）为芯材，辛烯基琥珀酸淀粉钠和麦芽糊精为壁材，通过剪切和高压均质工艺制备不同粒径的MCT乳状液，并通过喷雾干燥工艺制备微胶囊，探讨乳状液粒径对乳状液乳化稳定性、微胶囊包埋率及储藏稳定性（微胶囊复溶粒径、表面油含量）的影响。结果表明，粒径对乳化稳定性、微胶囊包埋率和储藏稳定性均有一定影响。当乳状液粒径大于300 nm时，随着乳状液粒径的减小，微胶囊表面更加致密光滑，包埋率更高（＞95%），储藏后复溶乳状液粒径变化越小，表面油含量越低。但当乳状液粒径小于300 nm时，壁材分子结构被破坏，乳化稳定性和储藏稳定性下降。     

乳液粒径对橙皮精油微胶囊物理性质和氧化稳定性的影响

本文以橙皮精油为芯材,变性淀粉和麦芽糊精为壁材,通过高压(1000、2500、3500和22000 psi)均质制备了不同粒径橙油乳液,从而探讨乳液粒径对喷雾干燥橙油微胶囊平均粒径、包埋率、总油量、含水量、微观形貌以及重组乳液粒径分布的影响。同时以柠檬烯氧化程度评价微胶囊稳定性并预测其货架期。结果表明,均质压力越高,乳液粒径越小。乳液粒径对微胶囊的总油量(1.5 g/20 g)、包埋率(>95%)和含水量(<4%)没有明显影响,但会影响微胶囊的平均粒径、微观形貌以及重组乳液的粒径分布。乳液粒径越小,微胶囊平均粒径越小,表面越光滑,重组乳液也具有更窄的粒径分布。微胶囊在37 ℃贮藏5周,经零级动力学方程拟合氧化柠檬烯/柠檬烯(mg/g)变化的结果表明,以22000 psi制备的微胶囊货架期可长达11周左右,是其余微胶囊货架期的2.97~4.63倍。研究结果可为喷雾干燥精油微胶囊的工艺优化及质量控制提供理论参考。     

喷雾干燥法制备乳脂微胶囊及其特性的研究

运用响应面分析法,优化乳脂微胶囊喷雾干燥法制备工艺参数,并对其基本理化指标、形态特征及其抗潮性、热稳定性、氧化稳定性和贮藏稳定性进行测定分析。结果表明:喷雾干燥法制备微胶囊的最佳工艺参数为:进风温度178℃、出风温度80℃、均质压力43 MPa,其微胶囊乳脂包埋率为93.14%、含水量3.12%、灰分2.07%、蛋白质18.56%、溶解度67.01 g/100 g、密度0.45 g/cm3,粒径分布在4~90μm。产品加工应用适宜温度在220℃以下,具有抗氧化稳定性好,易吸水、不耐高温的特性。     

不同壁材对大豆生物解离乳状液微胶囊品质的影响

为拓宽大豆生物解离乳状液的综合应用,有效解决破乳困难问题,本文采用喷雾干燥法制备大豆生物解离乳状液微胶囊,以乳液的乳化活性、乳化稳定性、粒径分布、流变学性质和喷雾干燥制得的微胶囊包埋率、热稳定性、表面微观结构为指标,研究5种复合壁材对大豆生物解离乳状液微胶囊品质的影响。结果表明,喷雾干燥前,CMC-MD为壁材的混合乳液的黏度最高,为39.18 mPa·s,且乳化性较好,粒径分布向较小粒径方向移动至0.6~2.0 μm。CMC-MD复合壁材制备的微胶囊包埋率最高,达到90.3%,热稳定性最好,结构变化起始温度最高,为98.3℃。扫描电镜图(SEM)显示不同壁材包埋的微胶囊呈现规则的球形或椭球形颗粒,颗粒直径有一定的差异,以CMC-MD为壁材的微胶囊大小均一,结构致密,具有良好的包埋结构,说明CMC-MD能够作为大豆生物解离乳状液微胶囊的壁材,制备出的微胶囊具有良好的包埋率、热稳定性及表面微观结构,对于生物解离乳状液加工应用领域的拓展和产业化的发展具有重大意义。     

纳米TiO2稳定乳液的制备及其在微胶囊制备中的应用

为解决传统乳液中乳化剂含量较高的问题,采用改性纳米TiO₂-水杨酸(SA)作为乳化剂,制备Pickering乳液,应用于防蚊微胶囊的制备。研究了纳米TiO₂水杨酸表面改性、TiO₂-SA质量分数、乳化速度、乳化时间、聚乙烯醇(PVA)质量分数对乳液稳定性及制备微胶囊的影响。通过对乳液粒径、微胶囊的包埋率、粒径的表征得出合成防蚊微胶囊时乳化条件为:TiO₂-SA质量分数0.75%,PVA质量分数1.0%,室温,乳化速度8 000 r/min,乳化时间7 min。研究表明:改性TiO₂可改善纳米TiO₂的亲油亲水性能以及乳液的稳定性;用研究所得乳化条件制备的Pickering乳液合成的微胶囊球形规则,表面光滑,包埋率为84.02%,平均粒径为2.867 μm;能谱分析表明,微胶囊表面含有C、O、N和Ti元素。     

超声波及高压均质制备大豆蛋白-磷脂酰胆碱纳米乳液的特性比较

超声及高压均质均可制备稳定的纳米乳液,通过高压均质制备的纳米乳液具有更强的稳定性,其平均粒径及PDI值较小,浊度和TSI低,乳化产率和β-胡萝卜素保留率高。两种纳米乳液的界面吸附蛋白亚基组成接近,主要由分子质量20 ku的11 S球蛋白碱性亚基及分子质量35 ku的11 S球蛋白酸性亚基组成。超声制备的纳米乳液界面蛋白含量较高,而纳米乳液体系黏度较低。     

薄荷油纳米乳液的制备及其性质分析

为克服薄荷油易挥发、不易溶于水的缺点,以大豆分离蛋白-磷脂酰胆碱复合物作为乳化剂,采用高压均质法制备薄荷油纳米乳液,研究大豆分离蛋白质量分数、薄荷油质量分数及均质压力对薄荷油纳米乳液的平均粒径、多分散性指数、Zeta电位、浊度、乳化产率、乳液稳定性指数的影响,并确定制备薄荷油纳米乳液的最佳工艺参数为：大豆分离蛋白质量分数2.5%、薄荷油质量分数5%、均质压力80 MPa。通过动态光散射和透射电镜验证最佳条件制备的薄荷油纳米乳液平均粒径小且分布均匀;通过气相色谱-质谱检测发现大豆蛋白-磷脂酰胆碱为乳化剂制备的纳米乳液可有效保护薄荷油功能成分;流变学特性结果表明薄荷油纳米乳液具有良好的动力学稳定性。     

Nanoemulsions: Techniques for the preparation and the recent advances in their food applications

Nanoemulsions are the transparent or translucent type of emulsion having droplet sizes ranging from 20 to 500 nm. The stability and application of nanoemulsions depend on the droplet and physicochemical characteristics. The droplet characteristics are studied through the droplet size, droplet composition, droplet concentration, zeta potential, polydispersity, and interfacial tension. The physicochemical properties are studied by their optical property, rheological property, gravitational separation, droplet aggregation, Ostwald ripening, and chemical stability. The emulsifiers and surfactants aid in the emulsification process and are selected according to the requirements of emulsification methods and expected nanoemulsion quality. The methods used for nanoemulsion preparation can be broadly classified into high-energy and low-energy methods. The high-energy methods include high-pressure valve homogenization, high-pressure microfluidic homogenization, ultrasonic homogenization, and rotor-stator homogenization. Similarly, the low energy methods are phase inversion temperature, phase inversion composition, spontaneous emulsification, membrane emulsion, and solvent displacement/solvent evaporation method. The high-energy methods are rapid in comparison to low-energy methods and can handle a large volume of liquid. The low energy methods provide better control over droplet size. Nanoemulsions have broad applications in the food industry such as in the quality enhancement and shelf-life improvement of bakery products, dairy products, meat products, fruit and vegetable products, and also in probiotics and nutraceuticals.     

Identification of an emulsifier and conditions for preparing stable nanoemulsions containing the antioxidant astaxanthin

In this study, oil-in-water nanoemulsions of astaxanthin were prepared by high-pressure homogenization. The influence of emulsifying conditions including emulsifier type, concentration, passing time, astaxanthin concentration and coantioxidants were optimized. The stabilities of nanoemulsions were measured using zetasizer, FF-SEM, TEM, colorimeter and particle size analyzer. The mean diameter of the dispersed particles containing astaxanthin ranged from 160 to 190 nm. The size distribution was unimodal and extended from 100 to 200 nm. The nanoemulsions prepared with glyceryl citrate/lactate/linoleate/oleate (glyceryl ester) had smaller particle size and narrower size distribution than the emulsion prepared with hydrogenated lecithin. Stable incorporation of astaxanthin in nanoemulsion was performed and checked using HPLC, FF-SEM and TEM. The nanoemulsion was not significantly affected during storage under light and thermal condition for one month indicating that the nanoemulsion had a zeta potential of less than -41 mV, indicating a stable colloid.     

壁材对香草兰精油微胶囊物性与释放特性的影响

本实验分别以β-环糊精（β-cyclodextrin,β-CD）、β-CD＋麦芽糊精（maltodextrin,MD）、辛烯基琥珀酸淀粉钠（octenylsuccinate starch sodium,OSS）、酪蛋白为壁材,以香草兰精油为芯材,采用喷雾干燥制备具有缓释性的微胶囊。以产率、包埋率、溶解性、缓释性、乳化液稳定性等为评定指标,对比分析4?种壁材的包埋效果。结果表明：以OSS为壁材的香草兰精油微胶囊（VO-OSS）产率最高,为84.17%,包埋率为78.04%,溶解度和乳状液稳定性分别为96.31%和97.82%,具有良好的冲调性、溶解性和乳化性。MD与β-CD复配壁材的香草兰精油微胶囊（VO-MD）产率和包埋率最低,分别为71.37%和61.18%。在粒径方面,VO-OSS粒径最小,为190?nm。扫描电子显微镜观察结果显示,VO-OSS表面结构光滑、呈球状。VO-OSS在60?℃贮存10?d后,香兰素的保留率为54.62%,表明缓释性高于其他3?种微胶囊。综合所有指标,对比其他3?种微胶囊产品,OSS是制备香草兰精油微胶囊的最佳壁材。     

Effect of salt ions on an ultrasonically modified soybean lipophilic protein nanoemulsion

Soybean lipophilic proteins (LP) are promising emulsifiers for nanoemulsion delivery systems. We analysed the effect of common salt ions on the stability of nanoemulsion delivery systems that contained ultrasonically modified soybean LP. Moreover, explored the mechanism of influence. The LP nanoemulsions presented large absolute zeta (ζ) potentials at low salt ion concentrations, and their particle size distribution was relatively uniform. The emulsification, encapsulation efficiency and oxidation stability were superior to those of other nanoemulsions. The ultrasonically modified samples presented higher absolute ζ potentials and smaller droplet sizes than the pristine ones and formed uniform protein films at different salt ion concentrations. Therefore, ultrasonication improved the emulsification, encapsulation efficiency and oxidation stability of the emulsions, effectively improve the stability of nano-delivery systems in different salt ion environments and maximise delivery efficiency at low salt ion concentrations. These results are helpful for the development of LP nanoemulsion systems that are stable at different salt ion concentrations.     

载体油对槲皮素纳米乳液理化稳定性和生物利用度的影响

研究载体油种类和体积分数对纳米乳液稳定性和槲皮素生物利用度的影响。以中链甘油三酯（medium-chain triglyceride,MCT）和长链甘油三酯（long-chain triglyceride,LCT）为油相,梨小豆蛋白为乳化剂制备槲皮素负载型纳米乳液。通过光散射粒径分析、Zeta电位、物理稳定性、游离脂肪酸释放率和槲皮素生物利用度探究乳液稳定性。结果表明,与LCT-纳米乳液相比,由MCT制得的槲皮素纳米乳液表现出更高的稳定性和更慢的槲皮素降解速率,油体积分数为5%时,MCT-纳米乳液粒径（（152.80±1.73）nm）小于LCT-纳米乳液（（180.42±1.98）nm）。通过模拟胃肠道模型测得槲皮素的生物保留率在MCT-纳米乳液体系中得到了极大改善。该信息可以促进设计更有效的槲皮素强化的递送系统。     

基于响应面法构建虾青素纳米乳液

为提高虾青素的稳定性,以生物大分子卵磷脂为乳化剂,采用高压均质法制备负载虾青素的纳米乳液,在单因素实验的基础上,以纳米乳液粒径和虾青素负载率为响应值,以乳化剂浓度、油水比、虾青素添加量3个因素为响应因子,利用响应面法建立二次回归方程模型,获得制备虾青素纳米乳液的最佳工艺条件为:乳化剂浓度1%(w/w),乳化温度55 ℃,乳化时间45 min,油水比1:8.5,虾青素添加质量分数为0.5%(w/w),按此工艺条件制备得到虾青素纳米乳液的粒径为238.84 nm,虾青素负载率可达到90.41%。     

沙棘籽油微胶囊的制备及其性质研究

以沙棘籽油为芯材,采用CAS/MD、OSA/MD、WPI/GA/MD 3种壁材配方,通过喷雾干燥制备沙棘籽油微胶囊,并对微胶囊的性质和微观结构进行研究,用气相色谱法测定微胶囊化前后沙棘籽油脂肪酸含量变化。结果表明:3种配方的微胶囊产品均具有较低的含水量和较高的溶解性,其中以CAS/MD为壁材制备的沙棘籽油微胶囊包埋率最高,微胶囊粒径小,表面光滑,热稳定性良好,壁厚度均一,沙棘籽油在胶囊中分布均匀,喷雾干燥制备过程未对沙棘籽油中的功能性成分产生影响。     

不同制备方式的鱼油微胶囊挥发性成分及贮藏稳定性的比较

本文研究了不同干燥工艺对鱼油和两种微胶囊挥发性成分以及贮藏稳定性的影响。以鱼油作为芯材,魔芋葡甘聚糖和大豆分离蛋白作为壁材,制备成纳米乳液后通过喷雾干燥和真空冷冻干燥工艺制备微胶囊。试验发现,鱼油、喷雾干燥微胶囊和冷冻干燥微胶囊共鉴定出80种挥发性风味物质,其中鱼油42种,喷雾干燥微胶囊41种,冷冻干燥微胶囊20种,共有成分包括十四烷酸乙酯、9-十六碳烯酸乙酯、1-甲基-4-异丙基苯和1-甲基-4-异丙基苯。加速贮藏实验中两种鱼油微胶囊的过氧化值（POV）增长速率均较鱼油低,当贮藏时间达到30 d时,鱼油、喷雾干燥微胶囊和真空冷冻干燥微胶囊POV值分别为15.65 mmol/kg、8.89 mmol/kg和8.14 mmol/kg,喷雾干燥所得鱼油微胶囊包埋率下降速率较冷冻干燥鱼油微胶囊快,包埋率分别为34.29%和40.90%。综合分析,两种鱼油微胶囊制备方法均能够延缓鱼油氧化和掩蔽不良风味,但冷冻干燥制备鱼油微胶囊更佳,对制备鱼油微胶囊具一定的参考意义。