复合凝聚法制备绿咖啡油微胶囊及其性能
发布时间：2021-08-13 14:23
本实验以明胶分别与阿拉伯胶、果胶、羧甲基纤维素钠组合为壁材,采用复合凝聚法制备绿咖啡油微胶囊,研究了3种壁材组合对绿咖啡油微胶囊水分、形态、产率、包埋率、粒径及结构的影响。结果表明:3种壁材组合下空囊及绿咖啡油微胶囊在光学显微镜下呈球状、结构完整且分散均匀,产率达到90.0%以上,包埋率达到85.0%以上,但其壁材利用率不同,明胶/果胶组合最高（76.6%）。傅里叶变换红外光谱分析表明明胶和阴离子多糖是通过静电相互作用等物理作用形成的,而非通过化学相互作用联接的,绿咖啡油包埋过程中未与壁材发生化学反应。明胶及复聚物红外光谱图中蛋白质酰胺I带的拟合分析表明,复聚物中β-折叠和无规卷曲相对含量均相对减少,α-螺旋和β-转角含量相对增加。热重分析表明,复聚物的热稳定性与壁材热稳定性相关,明胶/羧甲基纤维素钠复聚物的热稳定性最好,通过包埋显著提高了绿咖啡油的热稳定性。本研究可为绿咖啡油的高值化利用提供理论依据和技术支撑。
【文章来源】：食品科学. 2020,41(23)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
绿咖啡油微胶囊的粒径分布
2.1 明胶与3种多糖复合凝聚的p H值发生于生物大分子之间的复合凝聚反应，随着p H值的改变会经历若干胶体形态，而这些转变从外观上可表现为体系浊度的变化。因此，浊度滴定被广泛应用于追踪复合凝聚反应的整体过程，同时浊度滴定曲线被用作选择最适混合比例及相应的p H值条件，所得出的最适条件即可应用于微胶囊的制备。图1所示即为明胶/阿拉伯胶、明胶/果胶、明胶/羧甲基纤维素钠不同比例下的p H值浊度曲线。在滴定开始阶段，浊度值几乎为0，溶液呈现均一、透明外观，这是因为明胶与阴离子多糖均带负电，相互之间的静电排斥力使得体系没有复聚物产生，该阶段被称为分离的相行为[16]。随着p H值的缓慢下降，少量的可溶性复聚物产生，溶液开始略微泛白，体系浊度开始缓慢上升，开始形成可溶性复合物。当p H值继续下降时，形成的可溶性复合物发生了结构间的重排，形成相对紧密的结构，即不可溶性复合物，此时，浊度急速上升，溶液逐渐变为不透光的乳白色。浊度的峰值意味着明胶与阴离子多糖之间的静电相互作用达到了最大值，当浊度跨越峰值，进入下降阶段，生物聚合物溶液开始变得透明。明胶/阿拉伯胶、明胶/果胶、明胶/羧甲基纤维素钠的最适p H值分别为4.00、4.23、4.85。本实验的研究结果与杜歌[9]和Muhoza[10]等报道相一致，明胶/羧甲基纤维素钠的最适p H值与赖凌峰[11]研究结果略有不同，可能是由于在选择的羧甲基纤维素钠种类中型号不同，最佳条件也会发生细微变化[17]。
由于芯材、壁材不同，微胶囊的大小和形态变化较大。图2所示为光学显微镜下明胶结合不同阴离子多糖阿拉伯胶、果胶、羧甲基纤维素钠复合凝聚法制备的微胶囊空囊及咖啡油微胶囊形态图。在光学显微图像中，不同壁材组合通过复合凝聚法制得微胶囊空囊及咖啡油微胶囊的形态都呈规则的圆形。LüYi等[17]研究得出通过复合凝聚得到的粒子呈球形的。单位表面积下，球状结构由于具有相对更大的体积，因而具有更大的包覆芯材物质的潜能[10]，并具有更好的缓释性能；3种壁材组合制备的咖啡油微胶囊显微图像呈球形多核结构，囊壁结构完整，芯材被包裹在囊壁中，因此认为咖啡油被成功胶囊化，对芯材产生良好的保护作用，并且粒径具有明显区别，说明不同壁材组合对微胶囊产品的大小有显著影响。由图2可知，咖啡油完全被复聚物包裹，复聚物和微胶囊都呈球形，单位表面积下，球状结构由于具有相对更大的体积，因而这3种复聚物具有更大的包覆芯材物质的潜能。芯材咖啡油对微胶囊颗粒大小与形状影响不明显，但是不同壁材组合对复聚物和微胶囊的颗粒尺寸影响较为明显，其中明胶/羧甲基纤维素钠的颗粒最大，明胶/阿拉伯胶次之，明胶/果胶最小，通过使用不同的壁材组合，可以使稳定的输送系统具有理想的尺寸。已有报道表明[18-19]，生物聚合物的黏度、分子质量和乳化性能对复合凝聚法制备微胶囊大小具有显著影响。
【参考文献】：
期刊论文
[1]明胶-海藻酸钠制备薄荷油微胶囊的工艺优化[J]. 李宏英,王鸿博,傅佳佳,王文聪. 高分子材料科学与工程. 2019(09)
[2]傅里叶红外结合拉曼分析卡拉胶寡糖对南美白对虾蛋白结构影响[J]. 蓝蔚青,胡潇予,阮东娜,刘书成,谢晶. 光谱学与光谱分析. 2019(08)
[3]复合凝聚法包埋功能性食品组分的研究进展[J]. 王颖,赵萌,黄雪,方亚鹏. 食品科学. 2018(09)
[4]复凝聚法制备松籽油微胶囊工艺优化及其氧化稳定性分析[J]. 郭阳,包怡红,赵楠. 食品科学. 2017(18)
[5]植物油微胶囊包埋率的影响因素及其性质研究[J]. 闫岩,王明力,李岑,赵婕,汤翠. 食品工业. 2016(02)
博士论文
[1]卵白蛋白—阿拉伯胶相互作用及其在油水界面的吸附特性[D]. 牛付阁.江南大学 2015
硕士论文
[1]明胶与羧甲基纤维素钠的复合凝聚作用及其微胶囊制备[D]. 赖凌峰.江南大学 2017
[2]谷胱甘肽的复合凝聚微胶囊化技术研究[D]. 杜歌.江南大学 2015
本文编号：3340592
【文章来源】：食品科学. 2020,41(23)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
绿咖啡油微胶囊的粒径分布
2.1 明胶与3种多糖复合凝聚的p H值发生于生物大分子之间的复合凝聚反应，随着p H值的改变会经历若干胶体形态，而这些转变从外观上可表现为体系浊度的变化。因此，浊度滴定被广泛应用于追踪复合凝聚反应的整体过程，同时浊度滴定曲线被用作选择最适混合比例及相应的p H值条件，所得出的最适条件即可应用于微胶囊的制备。图1所示即为明胶/阿拉伯胶、明胶/果胶、明胶/羧甲基纤维素钠不同比例下的p H值浊度曲线。在滴定开始阶段，浊度值几乎为0，溶液呈现均一、透明外观，这是因为明胶与阴离子多糖均带负电，相互之间的静电排斥力使得体系没有复聚物产生，该阶段被称为分离的相行为[16]。随着p H值的缓慢下降，少量的可溶性复聚物产生，溶液开始略微泛白，体系浊度开始缓慢上升，开始形成可溶性复合物。当p H值继续下降时，形成的可溶性复合物发生了结构间的重排，形成相对紧密的结构，即不可溶性复合物，此时，浊度急速上升，溶液逐渐变为不透光的乳白色。浊度的峰值意味着明胶与阴离子多糖之间的静电相互作用达到了最大值，当浊度跨越峰值，进入下降阶段，生物聚合物溶液开始变得透明。明胶/阿拉伯胶、明胶/果胶、明胶/羧甲基纤维素钠的最适p H值分别为4.00、4.23、4.85。本实验的研究结果与杜歌[9]和Muhoza[10]等报道相一致，明胶/羧甲基纤维素钠的最适p H值与赖凌峰[11]研究结果略有不同，可能是由于在选择的羧甲基纤维素钠种类中型号不同，最佳条件也会发生细微变化[17]。
由于芯材、壁材不同，微胶囊的大小和形态变化较大。图2所示为光学显微镜下明胶结合不同阴离子多糖阿拉伯胶、果胶、羧甲基纤维素钠复合凝聚法制备的微胶囊空囊及咖啡油微胶囊形态图。在光学显微图像中，不同壁材组合通过复合凝聚法制得微胶囊空囊及咖啡油微胶囊的形态都呈规则的圆形。LüYi等[17]研究得出通过复合凝聚得到的粒子呈球形的。单位表面积下，球状结构由于具有相对更大的体积，因而具有更大的包覆芯材物质的潜能[10]，并具有更好的缓释性能；3种壁材组合制备的咖啡油微胶囊显微图像呈球形多核结构，囊壁结构完整，芯材被包裹在囊壁中，因此认为咖啡油被成功胶囊化，对芯材产生良好的保护作用，并且粒径具有明显区别，说明不同壁材组合对微胶囊产品的大小有显著影响。由图2可知，咖啡油完全被复聚物包裹，复聚物和微胶囊都呈球形，单位表面积下，球状结构由于具有相对更大的体积，因而这3种复聚物具有更大的包覆芯材物质的潜能。芯材咖啡油对微胶囊颗粒大小与形状影响不明显，但是不同壁材组合对复聚物和微胶囊的颗粒尺寸影响较为明显，其中明胶/羧甲基纤维素钠的颗粒最大，明胶/阿拉伯胶次之，明胶/果胶最小，通过使用不同的壁材组合，可以使稳定的输送系统具有理想的尺寸。已有报道表明[18-19]，生物聚合物的黏度、分子质量和乳化性能对复合凝聚法制备微胶囊大小具有显著影响。
【参考文献】：
期刊论文
[1]明胶-海藻酸钠制备薄荷油微胶囊的工艺优化[J]. 李宏英,王鸿博,傅佳佳,王文聪. 高分子材料科学与工程. 2019(09)
[2]傅里叶红外结合拉曼分析卡拉胶寡糖对南美白对虾蛋白结构影响[J]. 蓝蔚青,胡潇予,阮东娜,刘书成,谢晶. 光谱学与光谱分析. 2019(08)
[3]复合凝聚法包埋功能性食品组分的研究进展[J]. 王颖,赵萌,黄雪,方亚鹏. 食品科学. 2018(09)
[4]复凝聚法制备松籽油微胶囊工艺优化及其氧化稳定性分析[J]. 郭阳,包怡红,赵楠. 食品科学. 2017(18)
[5]植物油微胶囊包埋率的影响因素及其性质研究[J]. 闫岩,王明力,李岑,赵婕,汤翠. 食品工业. 2016(02)
博士论文
[1]卵白蛋白—阿拉伯胶相互作用及其在油水界面的吸附特性[D]. 牛付阁.江南大学 2015
硕士论文
[1]明胶与羧甲基纤维素钠的复合凝聚作用及其微胶囊制备[D]. 赖凌峰.江南大学 2017
[2]谷胱甘肽的复合凝聚微胶囊化技术研究[D]. 杜歌.江南大学 2015
本文编号：3340592
本文链接：https://www.wllwen.com/wenshubaike/jieribaike/3340592.html
