腰果仁油微膠囊制備工藝研究

李維靜，王改玲，曹珂珂

（蚌埠學(xué)院， 安徽 蚌埠233030）

腰果仁油微膠囊制備工藝研究

李維靜，王改玲，曹珂珂

（蚌埠學(xué)院， 安徽 蚌埠233030）

通過正交試驗(yàn)，研究了噴霧干燥法制備腰果仁油微膠囊的工藝,確定制備穩(wěn)定的腰果仁油微膠囊相關(guān)參數(shù)為：大豆分離蛋白與麥芽糊精的最佳配比為1∶2.0，芯材與壁材的最佳比例為1∶1.0,最適宜的載油量為40%.在此條件下得到的腰果仁油微膠囊化的包埋率為78%.

腰果仁油；微膠囊；制備工藝

腰果仁是高級(jí)菜肴和名貴的干果，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明它還具有一定的抗癌、抗菌、防止某些慢性病等醫(yī)藥保健作用[1].由于腰果仁含有豐富不飽和脂肪酸,在加工、貯存的過程中，極易氧化變質(zhì)，因此，為避免油脂的酸敗氧化，可利用微膠囊技術(shù)將腰果仁油制成固態(tài)顆粒狀粉末油脂，這樣不僅有利于其儲(chǔ)存、運(yùn)輸和應(yīng)用,還可擴(kuò)大其應(yīng)用范圍[2,3].在食品工業(yè)中，微膠囊技術(shù)主要應(yīng)用于功能性配料的生產(chǎn).已有的研究證明，微膠囊技術(shù)可成功的應(yīng)用于芝麻油、魚油、獼猴桃籽油、生姜油、核桃仁油、刺葡萄籽油等物質(zhì)的包埋[4-9].制備微膠囊有多種方法：噴霧干燥法、復(fù)合凝聚法、分子絡(luò)合法等[10].其中噴霧干燥法成本低、適用性廣、工藝簡(jiǎn)單[11].現(xiàn)采用噴霧干燥法包埋腰果仁油微膠囊.

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

腰果仁油(超臨界CO2流體萃取，萃取條件：70℃、10MPa）、大豆分離蛋白、麥芽糊精、無水乙醚（分析純）、石油醚（分析純）.

1.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備

電子天平、恒溫水浴箱、ZILI-8-100高壓均質(zhì)機(jī)（浙江奉化市巨浪機(jī)械廠）、YC-015型噴霧干燥機(jī)（上海雅程儀器設(shè)備有限公司）等.

1.3 試驗(yàn)流程

稱取一定量的壁材、乳化劑、穩(wěn)定劑溶解在60℃的蒸餾水中→將預(yù)熱到60℃的腰果仁油加入上述水相→高壓均質(zhì)機(jī)40MPa均質(zhì)處理3次得穩(wěn)定乳液→乳液在進(jìn)料溫度60℃，進(jìn)料流量115ml/min，進(jìn)風(fēng)溫度180℃，出風(fēng)溫度90℃條件下噴霧干燥[12,13]→微膠囊產(chǎn)品.

2 微膠囊包埋單因子試驗(yàn)

選取壁材配比（A）、芯壁配比（B）、載油量（C）三個(gè)因子研究其對(duì)包埋效果的影響，從而選取最佳條件.

2.1 包埋率的測(cè)定

通過測(cè)定微膠囊的表面油含量和微膠囊總油量來測(cè)定包埋率.包埋率=1-(微膠囊表面油含量/微膠囊總油含量) ×100%.[14]

2.2 壁材配比

選擇芯材與壁材的配比為1:1.0，在載油量為40%時(shí)測(cè)定大豆分離蛋白與麥芽糊精的比例分別為1:1.0、1:2.0、1:3.0時(shí)的包埋率.

2.3 芯壁配比

選擇大豆分離蛋白與麥芽糊精的比例為1:1.0，在載油量為40%時(shí)測(cè)定芯材與壁材的比例分別為1:1.0、1:1.5、1:2.0時(shí)的包埋率.

2.4 載油量

選擇大豆分離蛋白與麥芽糊精的比例為1:2.0，芯材與壁材的比例為1:1.0時(shí)測(cè)定上述樣本分別在載油量為30%、40%、50%時(shí)的包埋率.

3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

通過單因子試驗(yàn)及相關(guān)資料確定本實(shí)驗(yàn)研究壁材配比（A）、芯壁配比（B）、載油量（C）三個(gè)因子對(duì)腰果仁油微膠囊制備的包埋效果的影響，應(yīng)用L9（33）正交設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)：

表1 正交試驗(yàn)因素水平表

4 結(jié)果與分析

4.1 腰果仁油微膠囊乳液?jiǎn)我蛩卦囼?yàn)分析

經(jīng)過初試驗(yàn)，選擇適用于腰果仁油的壁材即麥芽糊精和大豆分離蛋白.先以單因素試驗(yàn)來研究壁材的配比、芯壁比例、載油量三個(gè)因素對(duì)微膠囊化效率的影響.

4.1.1 壁材配比變化對(duì)腰果仁油微膠囊化效率的影響.由圖1可見，在大豆分離蛋白與麥芽糊精的比例為1:2.0時(shí)是微膠囊化效率最好的，當(dāng)大豆分離蛋白的比例由1:2.0減少為1:3.0的過程中，微膠囊化產(chǎn)品的效率呈下降的趨勢(shì).這是由于大豆分離蛋白的乳化性與成膜性較好，適當(dāng)?shù)奶岣叽蠖狗蛛x蛋白的比例，有利于提高微膠囊的包埋效率.但大豆分離蛋白的比例也不能過高，因?yàn)榇蠖狗蛛x蛋白具有很強(qiáng)的吸水性保水性和膨脹性，易使料液黏度過大，不利于囊壁形成，造成包埋率會(huì)下降.麥芽糊精在干燥過程中會(huì)覆蓋在蛋白質(zhì)膜的表面，減少芯材向壁材表面的擴(kuò)散和遷移，使微膠囊致密性提高.

圖1 壁材配比變化對(duì)微膠囊化效率的影響

4.1.2 芯材與壁材比例變化對(duì)腰果仁油微膠囊化效率的影響.由圖2可見，當(dāng)芯材與壁材比由1:0.5變化為1:1.0的過程中，微膠囊化效率呈上升趨勢(shì)，這是因?yàn)榇藭r(shí)壁材量相對(duì)增加，使得芯材損失減少，可一定程度提高微膠囊率.但若繼續(xù)減少芯材比例，芯材過少，加上包埋過程中一些芯材的擴(kuò)散流失會(huì)使包埋率有所下降.

圖2 芯材與壁材比例變化對(duì)微膠囊化效率的影響

4.1.3 載油量變化對(duì)腰果仁油微膠囊化效率的影響.由圖3可見，較低載油量時(shí)，腰果仁油微膠囊效率隨著載油量的升高逐漸上升，然而含油量過高，表面吸附的表面油也增多，影響微膠囊的成囊[15]，在載油量40%時(shí)包埋率最高.

圖3 載油量變化對(duì)微膠囊化效率的影響

4.2 腰果仁油微膠囊化工藝參數(shù)的優(yōu)化

在單因素試驗(yàn)的結(jié)果上，進(jìn)行對(duì)腰果仁油微膠囊的正交試驗(yàn)優(yōu)化.三因素分別為壁材配比、芯材與壁材比例、載油量.以微膠囊化的效率為衡量標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)定、計(jì)算其包埋率，并進(jìn)一步對(duì)其做工藝參數(shù)優(yōu)化.表1為腰果仁油微膠囊正交試驗(yàn)因素水平表.

由正交試驗(yàn)結(jié)果分析表可知:表中各因素的極差值R的大小順序?yàn)锳＞B＞C，反映A因素即壁材的配比對(duì)腰果仁油微膠囊化效率影響最大，是主要影響因素，其次是芯材與壁材的比例,最后是載油量.最優(yōu)工藝條件為A2B1C2，即大豆分離蛋白與麥芽糊精的比例為1:2.0，芯材與壁材的比例為1:1.0，載油量為40%時(shí)的包埋效率最高.

5結(jié)論

通過試驗(yàn)研究選擇了不同的壁材比，芯壁比和載油量對(duì)腰果仁油微膠囊包埋率的影響，得出包埋最佳條件.由表2和圖1、圖2和圖3可看出壁材的配比對(duì)腰果仁油微膠囊化效率影響最大，其最佳配比為1:2.0；芯材和壁材的比例對(duì)腰果仁油微膠囊化效率影響次之，其最佳比例為1:1.0；最適宜的載油量為40%,在此條件下得到的腰果仁油微膠囊化的包埋率為78%.

表2 正交分析結(jié)果

〔1〕黃敏,操國(guó)慶.腰果產(chǎn)業(yè)具有良好的發(fā)展前景[J].食品工程,2009(1):27-29.

〔2〕C L Beristain,E Azuara,E J Vernon-carter.Effect of water activity on the stability to oxidation of spraydried encapsulated orange peel oil using mesquite gum (Prosopis Juliflora)as wall material[J].Journal of Food Science,2002,1(67):206-210.

〔3〕Joseph A Bakan.M icroencapsulation of foods and related products[J].Food Technplogy,1973,(5):34-44.

〔4〕王麗娟,李志芬,閆心麗,等.芝麻油微膠囊化復(fù)合壁材的選擇及工藝條件的研究[J].糧油加工,2007(3):56-58．

〔5〕朱迅濤,許時(shí)嬰.以大豆蛋白制備微膠囊化魚油的研究(I) [J].中國(guó)油脂,1998,23(5)：31-34．

〔6〕馮衛(wèi)華,劉鄰渭,許克勇.獼猴桃籽油微膠囊化技術(shù)研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2004,20(1):234-237.

〔7〕向云峰,楊佳祝.生姜油樹脂微膠囊生產(chǎn)工藝的研究[J].中國(guó)調(diào)味品,1996(9):l5-20.

〔8〕閻師杰,吳彩娥,寇曉虹,等.核桃油微膠囊化的工藝研究[J]學(xué)業(yè)工程學(xué)報(bào),2003,19(1):168-171.

〔9〕胡楠,熊興耀,劉東波.刺葡萄籽油微膠囊化研究[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009,35(4):388-389.

〔10〕劉曉庚,謝亞桐.微膠囊制備方法的比較[J].糧食與食品工業(yè),2005(12):25-29.

〔11〕JACKSON L S,LEE K M icroencapeulatian and the food industry[J].Lebensm ittel W issenschsft and techndogie, 1991,24(8):289-297.

〔12〕崔炳群,羅燕平.魚肝油微膠囊化研究[J].食品工業(yè)科技, 2005(5):79-83.

〔13〕李延輝,鄭明珠,劉景圣.微膠囊化榛仁油的制備工藝研究[J].食品科學(xué),2006,27(6):136-138.

〔14〕李艷茹.漢麻籽油噴霧干燥微膠囊工藝的研究[J].中國(guó)糧油學(xué)報(bào),2011,29(12):60.

〔15〕葛毅強(qiáng).微膠囊型天然維生素E粉末的研制[J].食品工業(yè)，2000(3):32-34.

TS225

A

1673-260X（2014）07-0066-02

安徽省高等學(xué)校省級(jí)自然科學(xué)研究項(xiàng)目（KJ2012Z239）