高价离子型辛烯基琥珀酸淀粉酯作为微胶囊壁材的研究

以钠型辛烯基琥珀酸淀粉酯为原料,制备高价离子型辛烯基琥珀酸淀粉酯(钡型、钙型、三价铁型),并以柠檬油为芯材,高价离子型辛烯基琥珀酸淀粉酯为壁材,采用喷雾干燥法制备柠檬油微胶囊,测定了高价离子型辛烯基琥珀酸淀粉酯的离子交换率,乳液的乳化稳定性及黏度,并考察了此种淀粉酯作为微胶囊壁材对柠檬油包埋率的影响,最后利用扫描电子显微镜观察微胶囊的形貌特征。结果表明,淀粉酯中离子化合价的改变对乳液黏度、乳化稳定性和柠檬油的包埋率均有显著影响(p<0.05),其中,三价铁型辛烯基琥珀酸淀粉酯作壁材时,乳液黏度为1.04 mPa·s,柠檬油包埋率达到了96.51%;扫描电镜分析表明,三价铁型壁材制备的微胶囊粒径最大,囊壁最厚。说明三价铁型辛烯基琥珀酸淀粉酯可作为一种性能良好的微胶囊壁材。     

辛烯基琥珀酸直链淀粉酯的性质及应用研究

为获得新型的微胶囊粉末油脂乳化剂和壁材,以蜡质玉米淀粉为原料,采用湿法制备辛烯基琥珀酸淀粉酯,再经普鲁兰酶水解,获得辛烯基琥珀酸直链淀粉酯,并研究了辛烯基琥珀酸直链淀粉酯的性质及其在微胶囊粉末油脂中的应用。结果表明,辛烯基琥珀酸淀粉酯经普鲁兰酶水解后,乳化性略有降低;制备的辛烯基琥珀酸直链淀粉酯具有低粘度和良好的成膜性;作为壁材和主要乳化剂制备微胶囊粉末油脂时,包埋率较高,无渗漏、破裂现象,表面油含量低,包埋效果良好;微胶囊复原乳状液对盐酸、柠檬酸及金属离子的耐受性好,在24h内未出现分层现象。     

淡水鱼油微胶囊的制备及其储藏稳定性

以草鱼内脏提取鱼油作为微胶囊芯材,辛烯基琥珀酸淀粉酯分别与阿拉伯胶、玉米糖浆复配作为壁材,采用喷雾干燥法制备淡水鱼油微胶囊。测定2种复合壁材制备的鱼油微胶囊的性质和微观结构,并根据氧化反应动力学预测鱼油及鱼油微胶囊的货架期,气相色谱法分析微胶囊化前后鱼油和60℃储藏10d后鱼油及鱼油微胶囊脂肪酸含量的变化。结果表明:以辛烯基琥珀酸淀粉酯和玉米糖浆为壁材制备得到的鱼油微胶囊包埋率高,货架期长,储藏稳定性好,可对淡水鱼油本身的功能性成分起到良好的保护作用。     

不同原料制备的酶解辛烯基琥珀酸淀粉酯作微胶囊壁材的性质比较

主要研究了不同原料的酶解辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备及其性质特征,着重比较了其粘度、乳化稳定性、包埋能力及作为壁材的微胶囊油脂的贮藏稳定性。     

淀粉酯的物化特性及对月见草油微胶囊品质的影响

以蜡质玉米淀粉和辛烯基琥珀酸酐为原料,采用不同工艺条件制备得到2种辛烯基琥珀酸淀粉酯(OSAS1和OSAS2),分别对其红外光谱、取代度、平均分子质量、静态流变性等主要物化特性进行了研究,结果发现:2种辛烯基琥珀酸淀粉酯的取代度无显著性差异;OSAS1的平均分子质量、表观黏度及黏度增加幅度均高于OSAS2。以OSAS1、OSAS2分别为壁材,采用喷雾干燥法制备月见草油微胶囊,通过测定微胶囊的表面油、包埋率、粒径、分散系数、微观形态等性质研究OSAS1和OSAS2对微胶囊品质的影响,结果表明:以OSAS2为壁材制备的微胶囊表面油含量低、包埋率高、粒径小、微胶囊表面较光滑。以上研究结果说明不同辛烯基琥珀酸淀粉酯在取代度相近的情况下,以低平均分子质量和低水相黏度的辛烯基琥珀酸淀粉酯为壁材制备的月见草油微胶囊品质更佳。     

辛烯基琥珀酸酯化淀粉在微胶囊化桔油中的应用

测定了3种辛烯基琥珀酸酯化淀粉HI CAP100、CAPSUL和N LOK的酯化度,分别为0.104,0.063,0.059;随着酯化度的增大,辛烯基琥珀酸酯化淀粉的粘度降低,乳化能力和乳化稳定性增加.分别以HI CAP100、CAPSUL和N LOK作为壁材制备了微胶囊化桔油,结果表明:以酯化度最大的HI CAP100为壁材的微胶囊化桔油具有最高的效率和保留率,HI CAP100可作为包埋桔油的优选壁材.     

新型淀粉在微胶囊化花生四烯酸中的应用

通过对不同壁材的稳定性及微胶囊效率指标检测,确定最优壁材及乳化液最佳配方。研究结果表明:低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯HI-CAP100对乳化液稳定性及微胶囊的包埋效果最佳,更适合作为ARA微胶囊的壁材,通过正交分析得到最佳乳化液配方为:HI-CAP100与麦芽糊精的配比1.5∶1;芯材与壁材比率1∶1.5;乳化液浓度40%(W/V)。     

烯基琥珀酸淀粉酯乳液喷干微胶囊化关键技术

烯基琥珀酸淀粉酯是一类亲油性变性淀粉,具有优越的乳化性能。特别是低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯由于其卓越的乳化和成膜性能、高的包埋效率、低的表面油、易干燥特性、高固形物时低粘等优点,已成为一种食品中重要的微胶囊壁材。但是此类变性淀粉最致命的不足是当其微胶囊化易氧化的芯材时,微胶囊化产品的氧化稳定性很差。为此,在微胶囊化时采取芯材稳定化、壁材复配、合理乳化、优化喷干工艺等关键技术尤为重要。     

玉米黄色素的微胶囊化和稳定性研究

以超临界CO2流体萃取的玉米黄色素为芯材,辛烯基琥珀酸淀粉酯和β-环糊精为壁材,通过乳化、均质、喷雾干燥等工艺,制备了微胶囊玉米黄色素,并对产品的稳定性进行研究.结果表明,玉米黄色素微胶囊化最佳工艺条件为:辛烯基琥珀酸淀粉酯和β-环糊精比值为1:1、固形物含量为20%、芯壁比为1:10,产品包埋率达88.6%.玉米黄色素对光、热、pH和金属离子的稳定性明显增强.     

氧化法制备低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的研究

对蜡质大米淀粉先采用次氯酸钠氧化,降低粘度的同时在淀粉分子上引入了亲水基团,再采用辛烯基琥珀酸酐进行酯化来制备低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯,结果显示,次氯酸钠的添加量为5%,氧化温度为35℃,对蜡质大米淀粉先氧化12h,再在pH为8.6的条件下,添加3%的辛烯基琥珀酸酐进行酯化,可制得粘度为42cp,取代度为0.02的氧化型低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯,次氯酸钠的漂白作用使产品的白度增加,氧化过程中亲水基团的接入使产品的透明度、稳定性均高于先酸化再酯化以及先酶解再酯化的同类产品,用此方法生产低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯解决了采用传统方法降低粘度生产的该类产品稳定性差,白度低,淀粉易老化的缺陷,大大提高了产品特性.     

十二烯基琥珀酸淀粉酯性质的研究

十二烯基酯化淀粉是一种优良的增稠和乳化剂.作者研究了其力学性质和乳化稳定性,并进行了微胶囊包埋实验,实验证明其包埋效果比传统的壁材更好.     

添加玉米低聚肽的紫苏籽油乳状液及其微胶囊的制备

为制备含玉米低聚肽的紫苏籽油微胶囊,选择阿拉伯胶、可溶性大豆多糖、辛烯基琥珀酸淀粉钠（HI-CAP 100）、酪蛋白酸钠和大豆分离蛋白5 种乳化剂,并添加不同质量分数的玉米低聚肽制备紫苏籽油乳状液,筛选出制备紫苏籽油乳状液的最适乳化剂及最佳的玉米低聚肽添加比例;进而采用喷雾干燥法制备高载油量的玉米低聚肽紫苏籽油微胶囊,筛选和评价高载油量玉米低聚肽紫苏籽油微胶囊的壁材。结果显示：HI-CAP 100制备的紫苏籽油乳状液的液滴粒径主要分布在0.1～2 μm之间,并且玉米低聚肽添加量为5%时,乳状液的不稳定性指数为0.275,粒径为（0.76±0.02）μm;以HI-CAP 100为壁材经喷雾干燥制成的目标微胶囊（载油量≥50%）表面油含量为3%,表明HI-CAP 100对紫苏籽油的包埋效果较好,并且微胶囊粒径分布均匀,表面较光滑适合作为高载油量玉米低聚肽紫苏籽油微胶囊的壁材;通过加速贮藏实验证明玉米低聚肽与茶多酚棕榈酸酯复配,能提高紫苏籽油微胶囊的抗氧化性。     

油莎豆油微胶囊制备工艺优化

实验以乳化液粘度和包埋率为考察指标,通过单因素及正交实验,借助显微拍照、粒径分布分析,优化了油莎豆油微胶囊制备工艺。结果表明:选用辛烯基琥珀酸酯化淀粉HI-CAP100和麦芽糊精复配作为微胶囊化油莎豆油的壁材,油莎豆油微胶囊制备最优工艺为:壁材比(辛烯基琥珀酸酯化淀粉∶麦芽糊精)为1∶1,载油量为20%,干物质含量为40%,在此条件下,油莎豆油的微胶囊包埋率可达到77.62%,平均粒径为46.78μm。贮藏实验结果表明,微胶囊化油莎豆油的贮藏稳定性较好。     

三种壁材组合方式茶籽油微胶囊产品的研究

本研究以大豆分离蛋白(SPI)、阿拉伯胶(AG)、辛烯基琥珀酸淀粉酯(HI-CAP100)、麦芽糊精(MD)为壁材,茶籽油为芯材,通过简单复配组合方式进行组合。利用喷雾干燥技术,制得微胶囊产品,以乳液稳定性、乳液流变特性、包埋率、水分含量、冲调性、粒径等感官特征为评价指标,结果表明：在麦芽糊精添加量为总壁材质量的25%时,SPI/AG质量比为1:1,乳状液稳定性指数最高为94.55%;乳液流变性特性呈现剪切变稀现象;微胶囊产品具有较高的包埋率为89.58%;冲调性较好;白色粉末;含水量为2.62%;颗粒形态完整、表面光滑、大小均匀;粒径分布比较集中。是制备茶籽油微胶囊产品较为理想的壁材方式。最终确定最佳茶籽油微胶囊壁材组合方式：麦芽糊精+大豆分离蛋白+阿拉伯胶。     

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。     

亚麻籽胶的乳化性质

重点研究了亚麻籽胶的乳化性质，实验结果表明。亚麻籽胶的质量分数、溶解温度、乳化温度、加油量以度贮存温度等对亚麻籽胶的乳化性质都有影响。质量分数增加，亚麻籽胶的乳化稳定性增强；加油量增多。亚麻籽胶的乳化稳定性下降；溶解温度升高能提高亚麻籽胶的乳化稳定性；而乳化温度和贮存温度越高，亚麻籽胶乳状液越不稳定。由于亚麻籽胶与阿拉伯胶在相对分子质量、均方旋转半径、粘度、疏水性氨基酸含量上的差异，导致了亚麻籽胶与阿拉伯胶乳化性质的差异．     

OPTIMIZATION OF EMULSIFICATION AND MICROENCAPSULATION OF EVENING PRIMROSE OIL AND ITS OXIDATIVE STABILITY DURING STORAGE BY RESPONSE SURFACE METHODOLOGY

ABSTRACT

Microencapsulation is a technique by which small droplets of liquid or solid particles are coated with a thin film of wall materials to protect susceptible ingredients in food products to assure their quality or effectiveness. Microencapsulation of liquid lipid into powdery matrixes of wall materials includes two unit operations: emulsification of the lipid with an aqueous solution of wall material and drying of the emulsion. The effects of hydrophile–lipophile balance (HLB) value, emulsifier content and oil content on the evening primrose oil‐in‐water emulsion stability were studied by response surface methodology (RSM). The HLB value, emulsifier content and oil content all had significant effects on the emulsion stability (P < 0.05). Of them, the HLB value and emulsifier content contributed more effects than the oil content. The optimized HLB value, emulsifier content and oil content were used to mix with wall materials: gum arabic (GA), maltodextrin (MD) and/or sodium caseinate (NaC). The oil was encapsulated with these materials individually or in combination by spray‐drying, and their oxidative stability during storage was compared. The microcapsules with a single wall material were relatively susceptible to oxidation than those with multiple wall materials. The most desirable composition of the mixture of GA, MD and NaC by RSM was 17.2, 75 and 7.8%, respectively.

PRACTICAL APPLICATIONS

Response surface methodology (RSM) provided a valuable means to help us understand the relative or interactive effects of three important parameters: HLB value, emulsifier content and oil content on the emulsion stability of the oil‐in‐water (o/w) system. The information obtained would be useful for the preparation of similar o/w emulsion system as needed in some product development for foods. In addition, the effects of gum arabic, maltodextrin and sodium caseinate on the oxidative stability of microencapsulated oil were also studied by RSM. The results revealed the relative or interactive effects of these materials and gave the optimal conditions in minimizing the oxidative instability in this study. Since these wall materials are readily available and widely used in a variety of products, the information provided by this study would be useful for product‐developing professionals to use these materials more efficiently in terms of obtaining optimal microencapsulated products against lipid oxidation and cost effectiveness.     

常用微胶囊壁材的分子结构及流变学特性研究

本文研究了五种壁材分子结构及其流变学特性。以喷雾干燥制备微胶囊的五种常用壁材变性淀粉、阿拉伯胶、明胶、大豆分离蛋白和羧甲基纤维素为研究对象,采用凝胶渗透色谱法(GPC)测定壁材的分子量分布;傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)分析不同壁材的特征基团和蛋白类壁材的二级结构;旋转流变仪研究壁材的表观黏度、动态模量和蠕变柔量。研究结果表明:五种壁材溶液均呈现剪切稀化现象,随着温度的上升壁材溶液的表观黏度逐渐下降;壁材的弹性模量G'和黏性模量G'均随着振荡频率的增大而增大;相同时间下,壁材的蠕变柔量J(t)大小为:变性淀粉阿拉伯胶明胶羧甲基纤维素大豆分离蛋白;壁材分子量越大,表观黏度就越大;同一数量级分子量的壁材,分子量分布越宽,非牛顿"剪切稀化"现象越明显;分子结构越刚性,极性越大,表观黏度也越大。