微膠囊化蝦青素的工藝優(yōu)化

賈新超，徐建中*，楊文江，王紅霞，楊香瑜

(1.河北省天然色素工程技術(shù)研究中心，河北 邯鄲 057250；2.晨光生物科技集團(tuán)股份有限公司，河北 邯鄲 057250)

微膠囊化蝦青素的工藝優(yōu)化

賈新超1,2，徐建中1,2*，楊文江1,2，王紅霞1,2，楊香瑜1,2

(1.河北省天然色素工程技術(shù)研究中心，河北 邯鄲 057250；2.晨光生物科技集團(tuán)股份有限公司，河北 邯鄲 057250)

以阿拉伯膠為壁材，蝦青素油為芯材，吐溫-80為乳化劑，用噴霧干燥技術(shù)對(duì)制備2%蝦青素微囊的配方和工藝進(jìn)行了研究。試驗(yàn)結(jié)果表明最佳配方為蝦青素油(含量12.4%)質(zhì)量分?jǐn)?shù)19%，丙二醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)18%，阿拉伯膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)33%，麥芽糊精質(zhì)量分?jǐn)?shù)22%，抗壞血酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.0%，吐溫-80質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%，混合生育酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%。噴霧干燥工藝參數(shù)為：進(jìn)風(fēng)溫度160 ℃，噴霧氣體壓力0.16 MPa和進(jìn)料流速為600 mL/h。微囊化使蝦青素的水溶性、穩(wěn)定性得到了明顯的改善，為蝦青素提供了更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。

蝦青素；微膠囊；微膠囊效率；穩(wěn)定性；水溶性

蝦青素是類胡蘿卜素的一種，主要存在于蝦、蟹和藻類植物中[1]。蝦青素是一種極強(qiáng)的抗氧化劑，也是一種安全的食品添加劑，它的安全添加量可達(dá)80 mg/kg[2,3]，可以作為食品和調(diào)味品的天然著色劑[4,5]，張光緒等在制備香菇醬時(shí)加入蝦青素粉用于著色[6]。由于其結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)長(zhǎng)的共軛不飽和雙鍵，很容易受光、熱和氧氣的影響而失去活性[7]。蝦青素由于其弱極性的分子結(jié)構(gòu)，使得其難溶于水，微溶于油脂，這使得蝦青素的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍受到很大的限制[8]。

微膠囊化技術(shù)是包埋技術(shù)的一種，在香辛料、復(fù)合調(diào)味料等調(diào)味品中有著廣泛的應(yīng)用[9-11]。目前對(duì)蝦青素的研究集中于蝦青素的提取工藝，對(duì)蝦青素的微囊化研究鮮有報(bào)道[12]。本研究以阿拉伯膠和麥芽糊精為復(fù)合壁材、吐溫-80為乳化劑對(duì)蝦青素進(jìn)行了噴霧干燥工藝優(yōu)化，并通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)對(duì)配方及工藝進(jìn)行了優(yōu)化，制備出水溶性和穩(wěn)定性好的蝦青素微膠囊，為擴(kuò)大蝦青素的應(yīng)用范圍，保護(hù)其在調(diào)味料等產(chǎn)品中應(yīng)用的穩(wěn)定性提供了理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

蝦青素油：含量15%，晨光生物科技集團(tuán)股份有限公司；阿拉伯膠、麥芽糊精、混合生育酚、丙二醇、抗壞血酸鈉、吐溫-80。

1.2 儀器

L5T高剪切乳化機(jī) 英國(guó)Silverson公司；GYB 40-10S高壓均質(zhì)機(jī) 上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠；UV 1102紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海天美科學(xué)儀器有限公司；SY-6000噴霧干燥器 上海世遠(yuǎn)生物設(shè)備工程有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 制備工藝

將壁材和水溶性抗氧化劑溶解于純凈水中得到水相；蝦青素油在50 ℃水浴中溶解于一定質(zhì)量丙二醇中，然后加入油溶性抗氧化劑，得到油相。油相加入水相時(shí)應(yīng)在剪切的過(guò)程中緩慢加入。

1.3.2 乳化液穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)

量取100 mL已均質(zhì)完全的乳狀液置于100 mL具塞試管中，40 ℃水浴中放置24 h，記錄游離水層體積，V/mL。

1.3.3 微膠囊效率和產(chǎn)率的測(cè)定

1.3.4 蝦青素微囊粉中總蝦青素含量的測(cè)定

準(zhǔn)確稱量0.1000 g左右樣品置于50 mL容量瓶中，用二甲基亞砜超聲溶解，用二甲基亞砜定容。然后移取2.0 mL溶液于25 mL棕色容量瓶中，用二甲基亞砜定容，用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)在波長(zhǎng)489 nm處，測(cè)其吸光度A，蝦青素微囊粉中蝦青素含量的計(jì)算公式如下：

式中：A489為最大吸收波長(zhǎng)489 nm處的吸光度值;625為稀釋倍數(shù);1908為蝦青素在二甲基亞砜中的吸光系數(shù)；m為蝦青素微囊粉的質(zhì)量(mg)。

1.3.5 蝦青素微囊粉表面油含量

準(zhǔn)確稱取樣品0.0100 g于50 mL離心管中，加入20 mL正己烷，劇烈振蕩1 min，6000 r/min，4 ℃，離心5 min，取上清液用氮?dú)獯蹈?，?fù)溶于DMSO中，用微囊粉中蝦青素含量的測(cè)定方法在489 nm處進(jìn)行比色測(cè)定[13]。

1.3.6 蝦青素微囊粉穩(wěn)定性評(píng)定方法

利用分光光度計(jì)測(cè)定微囊粉產(chǎn)品中蝦青素的含量，通過(guò)含量保留率的變化反映其穩(wěn)定性，計(jì)算公式如下：

1.4 微膠囊化配方優(yōu)化

1.4.1 微囊粉壁材的選擇

壁材分別為阿拉伯膠、CAPSULE-變性淀粉、PG-ULTRA變性淀粉和辛烯基琥珀酸酯淀粉，其中填充劑為麥芽糊精，壁材和麥芽糊精的比例3∶2，混合生育酚的添加量3%，吐溫-80的添加量3%，蝦青素油的添加量19%，丙二醇的添加量20%，均質(zhì)壓力為40 MPa，均質(zhì)次數(shù)3次，噴霧干燥時(shí)，進(jìn)風(fēng)溫度150 ℃，出風(fēng)溫度80 ℃，進(jìn)料流速550 mL/h，進(jìn)風(fēng)壓力0.16 MPa，以乳液穩(wěn)定性、微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)微囊粉的壁材進(jìn)行篩選。

1.4.2 微囊粉中乳化劑添加量的確定

以吐溫-80為乳化劑，對(duì)乳化劑的添加量進(jìn)行單因素試驗(yàn)，其中阿拉伯膠和麥芽糊精的添加量55%，混合生育酚的添加量3%，蝦青素油的添加量19%，丙二醇的添加量20%，均質(zhì)壓力40 MPa，均質(zhì)次數(shù)3次，噴霧干燥時(shí)，進(jìn)風(fēng)溫度150 ℃，出風(fēng)溫度80℃，進(jìn)料流速550 mL/h，進(jìn)風(fēng)壓力0.16 MPa，以乳液穩(wěn)定性、微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)微囊粉乳化劑的添加量進(jìn)行篩選。

1.4.3 微囊粉中混合生育酚添加量的確定

以混合生育酚為抗氧化劑，對(duì)抗氧化劑的添加量進(jìn)行單因素試驗(yàn)，其中阿拉伯膠和麥芽糊精的添加量55%，吐溫-80的添加量3%，蝦青素油的添加量19%，丙二醇的添加量20%，均質(zhì)壓力40 MPa，均質(zhì)次數(shù)3次，噴霧干燥時(shí)，進(jìn)風(fēng)溫度150 ℃，出風(fēng)溫度80 ℃，進(jìn)料流速550 mL/h，進(jìn)風(fēng)壓力0.16 MPa，以乳液穩(wěn)定性、微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)微囊粉抗氧化劑的添加量進(jìn)行篩選。

1.4.4 微囊粉中丙二醇添加量的確定

以丙二醇為助乳化劑，對(duì)助乳化劑的添加量進(jìn)行單因素試驗(yàn)，其中阿拉伯膠和麥芽糊精的添加量55%，吐溫-80的添加量3%，混合生育酚的添加量3%，蝦青素油的添加量19%，均質(zhì)壓力40 MPa，均質(zhì)次數(shù)3次，噴霧干燥時(shí)，進(jìn)風(fēng)溫度150 ℃，出風(fēng)溫度80 ℃，進(jìn)料流速550 mL/h，進(jìn)風(fēng)壓力0.16 MPa，以乳液穩(wěn)定性、微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)微囊粉中丙二醇的添加量進(jìn)行篩選。

1.4.5 微囊粉最佳配方的確定

蝦青素油的添加量19%，均質(zhì)壓力40 MPa，均質(zhì)次數(shù)3次，噴霧干燥時(shí)，進(jìn)風(fēng)溫度150 ℃，出風(fēng)溫度80 ℃，進(jìn)料流速550 mL/h，進(jìn)風(fēng)壓力0.16 MPa，CAPSULE-變性淀粉和麥芽糊精、辛烯基琥珀酸酯淀粉和麥芽糊精、阿拉伯膠和麥芽糊精的添加量55%，吐溫-80的添加量分別為2%,3%,4%，混合生育酚的添加量分別為2%,3%,4%，丙二醇的添加量分別為16%,18%,20%，四因素三水平進(jìn)行正交試驗(yàn)，以微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)微囊粉的最佳配方進(jìn)行篩選。

1.5 微膠囊化噴霧干燥參數(shù)的優(yōu)化

1.5.1 進(jìn)風(fēng)溫度的確定

以1.4.5篩選的最佳配方，均質(zhì)壓力40 MPa，均質(zhì)次數(shù)3次，噴霧干燥時(shí)，進(jìn)料流速550 mL/h，進(jìn)風(fēng)壓力0.16 MPa，以微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)進(jìn)風(fēng)溫度進(jìn)行篩選。

1.5.2 進(jìn)料流速的確定

以1.4.5篩選的最佳配方，均質(zhì)壓力 40 MPa，均質(zhì)次數(shù)3次，噴霧干燥時(shí)，進(jìn)風(fēng)溫度170 ℃，進(jìn)風(fēng)壓力0.16 MPa，以微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)進(jìn)料流速進(jìn)行篩選。

1.5.3 進(jìn)風(fēng)壓力的確定

以1.4.5篩選的最佳配方，均質(zhì)壓力40 MPa，均質(zhì)次數(shù)3次，噴霧干燥時(shí)，進(jìn)風(fēng)溫度170 ℃，進(jìn)料流速550 mL/h，以微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)進(jìn)風(fēng)壓力進(jìn)行篩選。

2 結(jié)果與分析

2.1 配方優(yōu)化

2.1.1 蝦青素微囊粉壁材的選擇

壁材直接影響著微囊粉的溶解性、緩釋性和流動(dòng)性，不同的壁材乳化能力差別很大，因此選用合適的壁材對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響很大[14]。本文主要對(duì)阿拉伯膠、CAPSULE-變性淀粉、PG-ULTRA變性淀粉和辛烯基琥珀酸酯淀粉進(jìn)行了篩選，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 壁材種類對(duì)乳液穩(wěn)定性、微膠囊化效率和產(chǎn)率的影響Table 1 Effect of wall materials on emulsion stability, microencapsulation efficiency and yield %

由表1可知，阿拉伯膠和麥芽糊精復(fù)配得到的乳液穩(wěn)定性最佳，微膠囊化效率、微膠囊化產(chǎn)率最高，辛烯基琥珀酸酯淀粉和麥芽糊精復(fù)配得到的乳液的穩(wěn)定性、微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率次之。可能是阿拉伯膠較淀粉的乳化能力強(qiáng)，因此，我們選用阿拉伯膠作為蝦青素微囊粉的壁材。

2.1.2 水溶性乳化劑吐溫-80添加量對(duì)乳液穩(wěn)定性的影響

乳化劑是微囊粉中至關(guān)重要的一份子，乳化劑的添加量是乳液和微囊粉品質(zhì)的關(guān)鍵因素。吐溫-80添加量對(duì)乳液穩(wěn)定性、微膠囊化效率、微膠囊化產(chǎn)率的影響見(jiàn)表2。

表2 水溶性乳化劑對(duì)乳液穩(wěn)定性、微膠囊化效率 和產(chǎn)率的影響Table 2 Effect of water-soluble emulsifier on emulsion stability, microencapsulation efficiency and yield %

由表2可知，隨著吐溫-80添加量的增加，乳液穩(wěn)定性先保持穩(wěn)定，超過(guò)一定量乳液穩(wěn)定性迅速下降;添加量3%時(shí)，微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率相對(duì)較高。以乳液穩(wěn)定性、微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率為綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，選擇乳化劑吐溫-80添加量為3%。

2.1.3 混合生育酚添加量對(duì)微囊粉穩(wěn)定性的影響

混合生育酚對(duì)乳液穩(wěn)定性、微膠囊化效率和產(chǎn)率的影響見(jiàn)表3。

表3 混合生育酚對(duì)乳液穩(wěn)定性、微膠囊化效率和產(chǎn)率的影響Table 3 Effect of mixed tocopherols on emulsion stability, microencapsulation efficiency and yield %

由表3可知，在一定范圍內(nèi)，隨著混合生育酚的添加量的增多，蝦青素乳化液的穩(wěn)定性很好，都為100%，但是微膠囊化效率先增大后減小，在混合生育酚的添加量3%時(shí)微膠囊化效率最大，為97%，微囊粉的微膠囊化產(chǎn)率隨著混合生育酚的添加，微膠囊化產(chǎn)率逐漸增大，在添加量超過(guò)3%后，微膠囊化產(chǎn)率基本保持不變。綜合微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率兩項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，初步確定混合生育酚的添加量為3%。

2.1.4 丙二醇添加量對(duì)微囊粉穩(wěn)定性的影響

丙二醇對(duì)乳液穩(wěn)定性、微膠囊化效率和產(chǎn)率的影響見(jiàn)表4。

表4 丙二醇對(duì)乳液穩(wěn)定性、微膠囊化效率和產(chǎn)率的影響Table 4 Effect of propylene glycol on emulsion stability, microencapsulation efficiency and yield %

由表4可知，在一定范圍內(nèi)，隨著丙二醇的添加量的增多，蝦青素微囊粉的乳化液穩(wěn)定性先增大后保持不變，在添加量20%時(shí)，乳化液穩(wěn)定性達(dá)到最佳；隨著丙二醇添加量的增多，微囊粉的微膠囊化效率先升高后降低，微膠囊化產(chǎn)率也是先升高后降低，在丙二醇的添加量18%時(shí)，微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率都最大。綜合3個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)考慮，初步確定丙二醇的添加量為18%。

2.1.5 正交試驗(yàn)

以壁材種類、吐溫-80、混合生育酚和丙二醇為考察因素，以番茄紅素微囊粉70 ℃、以乳化液穩(wěn)定性、微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率為考察指標(biāo)，設(shè)計(jì)了四因素三水平試驗(yàn)，采用L9(34)正交表進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)因素水平見(jiàn)表5。

表5 正交試驗(yàn)因素水平Table 5 Factors and levels of orthogonal experiments %

以壁材種類、丙二醇、混合生育酚和吐溫-80為考察因素，以蝦青素微膠囊化效率為考察指標(biāo)，設(shè)計(jì)了四因素三水平試驗(yàn)，采用L9(34)正交表進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 蝦青素微囊粉配方優(yōu)化的正交試驗(yàn)結(jié)果Table 6 Results of orthogonal test for optimization of formula of astaxanthin microencapsulated powder

由表6可知，各因素的影響順序?yàn)锳>B>C>D，即壁材種類>吐溫-80>混合生育酚>丙二醇，最優(yōu)組合為A1B2C2D2，即最佳配方為壁材選擇為阿拉伯膠、吐溫-80質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%,混合生育酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%和丙二醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)18%。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，蝦青素油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)19%,丙二醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)18%,阿拉伯膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)33%,麥芽糊精質(zhì)量分?jǐn)?shù)22%,抗壞血酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.0%,吐溫-80質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%,混合生育酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%。噴霧干燥工藝參數(shù)為：進(jìn)風(fēng)溫度150 ℃,噴霧氣體壓力0.16 MPa和進(jìn)料流速600 mL/h。依此工藝得到的乳液穩(wěn)定性100%，微膠囊化效率92.6%，微膠囊化產(chǎn)率86.3%。

2.2 噴霧干燥工藝的優(yōu)化

2.2.1 進(jìn)風(fēng)溫度的選擇

圖1 進(jìn)風(fēng)溫度對(duì)蝦青素微膠囊化效率 和微膠囊化產(chǎn)率的影響Fig.1 Effect of inlet air temperature on microencapsulation efficiency and microencapsulation yied of astaxanthin

由圖1可知，通過(guò)一系列進(jìn)風(fēng)溫度的對(duì)比，隨著進(jìn)風(fēng)溫度的升高，蝦青素微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率先升高后降低，進(jìn)風(fēng)溫度為160 ℃時(shí)，微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率都最高，進(jìn)風(fēng)溫度的高低直接決定著干燥速率和產(chǎn)品的顆粒結(jié)構(gòu)，若進(jìn)風(fēng)溫度過(guò)低，噴出的液滴干燥不完全，導(dǎo)致微囊粉的含水量高，易結(jié)塊，同時(shí)也會(huì)使微囊粉粘壁現(xiàn)象嚴(yán)重，影響微膠囊化產(chǎn)率；若進(jìn)風(fēng)溫度過(guò)高，液滴表面的水分急劇蒸發(fā)，導(dǎo)致芯材出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，微膠囊化效率下降，微膠囊壁上出現(xiàn)小氣孔，嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。結(jié)果表明：其他條件相同，綜合微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率考慮，進(jìn)風(fēng)溫度為160 ℃得到的微囊粉品質(zhì)較好。

2.2.2 進(jìn)風(fēng)壓力的選擇

由圖2可知，進(jìn)風(fēng)壓力為0.16 MPa時(shí)，蝦青素的微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率都最高，進(jìn)風(fēng)壓力升高或降低，微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率都有下降的趨勢(shì)。氣流壓力太小，霧化形成的霧滴較大，比表面積減小，干燥速度變慢，造成粘壁現(xiàn)象嚴(yán)重，同時(shí)微囊粉含水量偏高，大顆粒增多，大大降低了產(chǎn)品的產(chǎn)率；氣流壓力太大，形成的霧滴較小，表面積增大，霧滴與熱空氣接觸以后，水分迅速蒸發(fā)，致使跑粉現(xiàn)象嚴(yán)重，影響微囊粉的產(chǎn)率；顆粒過(guò)小導(dǎo)致相同壁材對(duì)芯材的包埋效果變差，影響微囊粉的微膠囊化效率。結(jié)果表明：其他條件相同，綜合微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率考慮，進(jìn)風(fēng)壓力為0.16 MPa時(shí)得到的微囊粉品質(zhì)較好。

2.2.3 進(jìn)料流量的選擇

由圖3可知，進(jìn)料流量為600 mL/h時(shí)，蝦青素的微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率都最高，進(jìn)料流量升高或降低，微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率都有下降的趨勢(shì)。在其他條件不變的情況下，進(jìn)料流量直接決定著霧滴的大小和速度，進(jìn)料流量大則產(chǎn)品的顆粒較大，水分散性、溶解速度較好。但隨著進(jìn)料流量過(guò)大，霧滴的粒徑越大，由于慣性作用，故其在干燥器內(nèi)停留時(shí)間短，更容易發(fā)生干燥不完全的現(xiàn)象，同時(shí)進(jìn)料流量過(guò)大會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的粘壁現(xiàn)象，降低微囊粉的產(chǎn)率。結(jié)果表明:其他條件相同，綜合微膠囊化效率和微膠囊化產(chǎn)率考慮，進(jìn)料流量600 mL/h時(shí)得到的微囊粉品質(zhì)較好。

2.2.4 正交試驗(yàn)

以進(jìn)風(fēng)溫度、進(jìn)風(fēng)壓力和進(jìn)料流量為考察因素，以蝦青素微囊粉的微膠囊化效率為考察指標(biāo)，設(shè)計(jì)了三因素三水平正交試驗(yàn)，采用L9(34)正交表進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)因素水平和試驗(yàn)結(jié)果分別見(jiàn)表7和表8。

表7 正交試驗(yàn)因素水平Table 7 Factors and levels of orthogonal experiments

表8 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 8 Results of orthogonal experiments

由表8極差R的大小可知，各因素的影響順序?yàn)锳>C>B，即進(jìn)風(fēng)溫度>進(jìn)料流量>進(jìn)風(fēng)壓力，最優(yōu)組合為A2B2C2。利用最佳配方，在進(jìn)風(fēng)溫度160 ℃、氣流壓力0.16 MPa和進(jìn)料流量600 mL/h條件下進(jìn)行噴霧干燥重復(fù)試驗(yàn)3次，獲得的微囊粉其微膠囊化效率的平均值為98.8%。

3 結(jié)論

本文以蝦青素油為芯材，阿拉伯膠為壁材，麥芽糊精為填充劑，研究了微囊化蝦青素的制備工藝。通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)，確定了蝦青素微囊化的最佳配方和工藝：蝦青素油(含量12.4%)質(zhì)量分?jǐn)?shù)19%，丙二醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)18%，阿拉伯膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)33%，麥芽糊精質(zhì)量分?jǐn)?shù)22%，抗壞血酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.0%，吐溫-80質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%，混合生育酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%。噴霧干燥工藝參數(shù)為：進(jìn)風(fēng)溫度160 ℃、噴霧氣體壓力0.16 MPa和進(jìn)料流速600 mL/h。依此工藝制得的蝦青素微囊粉的微膠囊化效率高達(dá)98.8%。微囊化使蝦青素的水溶性、穩(wěn)定性得到了明顯的改善，有利于其在復(fù)合調(diào)味料等調(diào)味品中應(yīng)用的穩(wěn)定性，為蝦青素提供了更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。

[1]高桂玲,成家楊,馬炯.雨生紅球藻和蝦青素的研究[J].水產(chǎn)學(xué)報(bào),2014(2):297-304.

[2]劉艷,馮印,李佳.蝦青素的功能及國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2013,33(7):16.

[3]李浩明,高藍(lán).蝦青素的結(jié)構(gòu)、功能與應(yīng)用[J].精細(xì)化工,2003(1):32-37.

[4]宋光泉,閻杰,王榮輝,等.天然蝦青素的提取純化及其應(yīng)用[J].廣東化工,2007(11):63-66.

[5]楊小蘭,袁婭,譚玉榮,等.納米微膠囊技術(shù)在功能食品中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].食品科學(xué),2013,34(21):359-368.

[6]鄧州市鑫隆醬業(yè)調(diào)料有限公司.香菇醬及其生產(chǎn)工藝[P].中國(guó)專利：CN 105475979 A.

[7]Johnson E A.Astaxanthin from microbial sources[J].Reviews in Biotechnology,1991,11(4):297-326.

[8]Torrissen O J,Christiansen R. Requirements for carotenoids in fish diets[J].Journal of Applied Ichthyology,1995(11):225-230.

[9]Ambati R R, Moi P S，Ravi S, et al. Astaxanthin:sources, extraction, stability, biological activities and its commercial applications-a review[J].Marine Drugs,2014,12:128-152.

[10]欒金水.高新技術(shù)在調(diào)味品中的應(yīng)用[J].中國(guó)調(diào)味品,2003(12):3-6.

[11]鄧海燕.微膠囊技術(shù)及其在復(fù)合調(diào)味料中的應(yīng)用[A].“科技創(chuàng)新與食品產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展”學(xué)術(shù)研討會(huì)暨2008年廣東省食品學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C].2008:137-140.

[12]陶姝穎.蝦青素的功能特性及其在功能食品中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].食品工業(yè),2012(8):110-115.

[13]胡婷婷,王茵,吳成業(yè).響應(yīng)面法優(yōu)化蝦青素微膠囊制備工藝[J].食品科學(xué),2014,35(12):53-59.

[14]韓磊,唐金鑫,吳亞飛,等.含糖類物料的噴霧干燥[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),2006(2):117-121.

Process Optimization of Microencapsulated Astaxanthin

JIA Xin-chao1,2，XU Jian-zhong1,2*，YANG Wen-jiang1,2，WANG Hong-xia1,2，YANG Xiang-yu1,2

(1.Research Center of Natural Pigment Engineering and Technology in Hebei Province,Handan 057250,China；2.Chenguang Biotech Group Co., Ltd.,Handan 057250,China)

The formula and technology of 2% astaxanthin microcapsules are studied by using spray drying technology with arabin as wall material, astaxanthin as core material and Tween-80 as emulsifier.The results show that the optimum formula is astaxanthin oil (content of 12.4%) of 19%, propylene glycol of 18%, arabin mass fraction of 33%, maltodextrin of 22%, ascorbic acid of 2.0%, Tween-80 of 3% and the mixed tocopherol content of 3%. Spray drying process parameters are inlet temperature of 160 ℃, spray gas pressure of 0.16 MPa and feed flow rate of 600 mL/h. Microencapsulation significantly improves the water solubility and stability of astaxanthin, providing a broader application range for astaxanthin.

astaxanthin；microencapsulation；microencapsulation efficiency；stability；water solubility

2017-02-12 *通訊作者

賈新超(1988-)，男，碩士，主要從事類胡蘿卜素微囊的研究； 徐建中(1983-)，男，工程師，碩士，主要從事食品微膠囊包埋技術(shù)的研究。

TS201.1

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.08.012

1000-9973(2017)08-0057-06