噴霧冷凍干燥制備魚油微膠囊

車馨子 段 續(xù)，2 王月月 周四晴 龐玉琪

(1.河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南 洛陽 471023；2.糧食儲(chǔ)藏安全河南省協(xié)同創(chuàng)新中心，河南 洛陽 471023)

ω-3多不飽和脂肪酸因?qū)】档挠幸孀饔枚徽J(rèn)為是人體所必需物質(zhì)[1]。魚油富含ω-3多不飽和脂肪酸具有良好的保健功能而為大眾所青睞，但是由于魚油本身有魚腥味，同時(shí)魚油中的DHA和EPA含多個(gè)雙鍵，極易氧化，且ω-3多不飽和脂肪酸可降解產(chǎn)生有害健康的二次氧化產(chǎn)物[2]，在水介質(zhì)中溶解度差[3]。

研究[4]表明，功能性食品微膠囊化是實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)物質(zhì)所需穩(wěn)定性、耐貯性和運(yùn)輸屬性的一種有效方法。微膠囊技術(shù)已成功地應(yīng)用于食品工業(yè)，用以保護(hù)對(duì)溫度、光、氧氣和濕度敏感的物質(zhì)，具有便于稱量、包裝和存放，便于與其他物料均勻混合，便于貯藏和運(yùn)輸[5]優(yōu)勢。因此，微膠囊化已被證實(shí)為穩(wěn)定化合物生物活性的優(yōu)良方法[6]。傳統(tǒng)的魚油微膠囊化方法有銳孔法、復(fù)凝法、噴霧干燥法等，方承志等[7]采用銳孔法制備魚油微膠囊，包埋率達(dá)到87.5%，微膠囊存在粒徑較大的缺陷；路宏波等[8]采用復(fù)合凝聚法制備魚油微膠囊，產(chǎn)率可達(dá)91%，但是復(fù)凝法需要大量凝聚劑，成本高昂；康吟等[9]采用噴霧干燥法制備魚油微膠囊，通過工藝優(yōu)化得到了微膠囊制備的最佳條件，但噴霧干燥法會(huì)導(dǎo)致微膠囊致密性差，而且在噴霧干燥過程中還存在粘壁現(xiàn)象。

噴霧冷凍干燥(spray freeze drying，SFD)是一種非常規(guī)的冷凍干燥技術(shù)，除了能夠在室溫條件下使乳液固化，保護(hù)芯材物質(zhì)不被氧化，同時(shí)還包括常規(guī)凍干產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)。SFD高價(jià)值產(chǎn)品的潛在應(yīng)用是由于與其他干燥技術(shù)相比，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、質(zhì)量和揮發(fā)物及生物活性化合物的保留的優(yōu)勢[10-11]。包埋低水溶性藥物的能力以及所生產(chǎn)的多孔顆粒的空氣動(dòng)力學(xué)特性已使其成為一種特別有吸引力的方法。在國內(nèi)外的研究中，目前噴霧冷凍干燥法大多應(yīng)用于生物學(xué)和藥物方面[12]，而運(yùn)用噴霧冷凍干燥法制備魚油微膠囊尚未見報(bào)道。

本試驗(yàn)擬以包埋率、含水率和溶解度等為指標(biāo)對(duì)噴霧冷凍干燥過程中的真空壓力和冷風(fēng)風(fēng)量等參數(shù)運(yùn)用加權(quán)綜合評(píng)分法確定真空噴霧冷凍干燥的較優(yōu)參數(shù)，以期能夠妥善解決魚油易氧化、貯藏性差等問題，并在一定程度上提高產(chǎn)品品質(zhì)，縮短干燥時(shí)間，降低能耗。

1 材料與試劑

1.1 材料

精制魚油：西安澤邦生物科技有限公司；

阿拉伯膠：分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；

海藻酸鈉：分析純，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；

吐溫80：分析純，天津市大茂化學(xué)試劑場；

乙醇：分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

石油醚：分析純，天津市德恩化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

實(shí)驗(yàn)型噴霧冷凍干燥機(jī)：YC-3000型，上海雅程儀器設(shè)備有限公司；

電子天平：JA-B/N型，上海佑科儀表有限公司；

電熱鼓風(fēng)干燥箱：101-2型，北京科偉永興儀器有限公司；

分析天平：FA1004型，上海上平儀器公司；

高速離心機(jī)：TG16-WS型，湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司；

數(shù)顯恒溫水浴鍋：HH-S6型，江蘇省金壇市環(huán)宇科學(xué)儀器廠。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 乳化液制備 阿拉伯膠與海藻酸鈉以3∶1 (g/g)的比例混合，加入吐溫80作為乳化劑于適量蒸餾水中，均質(zhì)機(jī)中3 000 r/min，55 ℃條件下均質(zhì)3 min，按照芯壁比1∶4 (g/g)向乳化液中加入魚油，加入一定量的蒸餾水使固形物濃度達(dá)15%，于均質(zhì)機(jī)中8 000 r/min條件下均質(zhì)5 min，制得魚油微膠囊乳化液。

1.3.2 噴霧冷凍干燥試驗(yàn)設(shè)計(jì) 將乳化液用實(shí)驗(yàn)型噴霧冷凍干燥機(jī)制備魚油微膠囊。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，分別在真空壓力為45 Pa條件下選取不同冷風(fēng)風(fēng)量(4.5，5.0，5.5，6.0，6.5 m3/min)進(jìn)行試驗(yàn)；在冷風(fēng)風(fēng)量為5.5 m3/min 條件下選取不同真空壓力(30，35，40，45，50 Pa)進(jìn)行試驗(yàn)。

1.3.3 包埋率的測定 根據(jù)文獻(xiàn)[13]測定微膠囊的包埋率，通過分別測定微膠囊的總油含量及表面油含量按式(1)計(jì)算包埋率。

E=(w1-w2)÷w1×100%，

(1)

式中：

E——包埋率，%；

w1——總油含量，g；

w2——表面油含量，g。

(1)總油的提?。喝?.000 g魚油微膠囊樣品置于干燥的碘量瓶，加100 mL鹽酸溶液(pH 1)在60 ℃水浴上攪拌使樣品充分溶解，依次加入石油醚和正己烷(體積比1∶1)充分萃取后將上液移入已稱重的小燒杯中重復(fù)萃取4次，合并萃取液，在65 ℃水浴上0.07 MPa壓力下蒸干溶劑，于干燥器中冷卻至恒重，稱重。每個(gè)試驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值。

w1=(M3-M2)÷M1×100%，

(2)

式中：

w1——總油含量，%；

M1——樣品質(zhì)量，g；

M2——燒杯重量，g；

M3——干燥后燒杯及固體殘?jiān)|(zhì)量，g。

(2)表面油的提?。悍Q取2.000 g魚油微膠囊樣品于錐形瓶中加入30 mL石油醚于25 ℃下振蕩2 min 后靜置8 min，用經(jīng)石油醚浸泡且恒重的濾紙過濾，殘?jiān)?5 mL石油醚清洗3次，將錐形瓶與濾紙移至烘箱于75 ℃條件下烘干至恒重，稱量。每個(gè)試驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值。

w2=(M1+M4+M5-M6)÷M1×100%，

(3)

式中：

w2——表面油含量，%。

M1——樣品質(zhì)量，g；

M4——錐形瓶質(zhì)量，g；

M5——濾紙質(zhì)量，g；

M6——干燥后樣品、錐形瓶及濾紙總重，g。

1.3.4 含水率的測定 按GB 5009.3—2010《食品中水分的測定》中直接干燥法執(zhí)行。每個(gè)試驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值。

1.3.5 溶解度的測定 稱取5.000 g魚油微膠囊樣品于燒杯中，加入50 mL蒸餾水，在50 ℃水浴鍋中攪拌30 min 使其溶解但不完全溶解，移入離心管，置于離心機(jī)中3 000 r/min離心8 min。取5 mL上清液，置于恒重稱量瓶中，移入電熱鼓風(fēng)干燥箱，干燥至恒重，稱重。每個(gè)試驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值。

S=10×(M2-M1)×100%，

(4)

式中：

S——溶解度，%；

M1——樣品質(zhì)量，g；

M2——干燥后樣品、稱量瓶總重，g。

1.3.6 干燥能耗的測定 干燥過程中消耗總能量由電表計(jì)數(shù)，通過計(jì)算單位質(zhì)量產(chǎn)品所耗能量得到。

1.3.7 加權(quán)綜合評(píng)分方法 參照巨浩羽等[14]的方法，選取包埋率、含水率、溶解度、干燥時(shí)間及干燥能耗為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)不同干燥條件下噴霧冷凍干燥制備魚油微膠囊進(jìn)行加權(quán)綜合評(píng)分。為使試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有統(tǒng)一性，對(duì)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化，分別通過式(5)對(duì)正向指標(biāo)值(包埋率、溶解度)及式(6)對(duì)負(fù)向指標(biāo)值(含水率、干燥時(shí)間及干燥能耗)進(jìn)行歸一化處理。

mi=(ni-nmin)÷(nmax-nmin)，

(5)

mi=(nmax-ni)÷(nmax-nmin)，

(6)

式中：

mi——?dú)w一化值；

ni——指標(biāo)真實(shí)值；

nmax和nmin——指標(biāo)最大、小值。

按式(7)對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)分：

K=m1l1+m2l2+m3l3+m4l4+m5l5，

(7)

式中：

m1、m2、m3、m4、m5——分別為包埋率、含水率、溶解度、干燥時(shí)間及干燥能耗的歸一化值；

l1、l2、l3、l4、l5——分別為包埋率、含水率、溶解度、干燥時(shí)間及干燥能耗所對(duì)應(yīng)的權(quán)重(通過層次分析法，得出各指標(biāo)對(duì)應(yīng)的權(quán)重為0.30，0.19，0.19，0.16，0.16)。

1.3.8 粒徑分布的測定 取0.5 g樣品于100 mL燒杯，用60 mL乙醇做分散劑，置于超聲振蕩均勻分散，然后用BT-9300S型激光粒度分布儀進(jìn)行測試。

1.3.9 脂肪酸含量測定

(1)樣品處理：分別取0.2 g液體魚油和噴霧冷凍干燥魚油微膠囊樣品于圓底燒瓶中，加入5 mL 氫氧化鈉—甲醇(0.5 mol/L)溶液，均勻振蕩，于65 ℃恒溫水浴鍋中加熱(20～30 min)至完全溶解，取出冷卻至室溫，加入5 mL 三氟化硼—甲醇溶液(15%)，于65 ℃恒溫水浴鍋中進(jìn)行甲脂化處理(30 min)，取出后冷卻至室溫，加入少量飽和氯化鈉溶液，振蕩搖勻，緩慢加入2 mL正己烷，超聲振蕩10 min，靜置至分層后，取上層(正己烷層)清液，加入適量無水硫酸鈉，靜置，以除去殘留水分，進(jìn)行GC-MS分析[15]。

(2)氣相色譜條件：載氣為恒定流量為1.0 mL/min的氮?dú)?，DB-5毛細(xì)管柱，30 m×0.32 m×0.25 μm；升溫程序：從60 ℃開始(保持2 min)，以30 ℃/min升溫到240 ℃，保持3 min，2 ℃/min升至280 ℃；檢測電壓350 V。

(3)質(zhì)譜條件：Extractor離子源、發(fā)射電流200 μA、電子能量70 eV，進(jìn)樣口溫度280 ℃。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

采用DPS(ver.8.05)數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和相關(guān)性分析，采用Origin 8.5數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行積分和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 真空壓力對(duì)噴霧冷凍干燥魚油微膠囊的影響

表1顯示了不同真空壓力條件下，噴霧冷凍干燥魚油微膠囊產(chǎn)品的包埋率、含水率、溶解度的結(jié)果。當(dāng)真空壓力為35 Pa時(shí)魚油微膠囊制品的包埋率最高，隨后逐漸下降，可能是隨著真空壓力的增大，真空度逐漸變小，減小了壁材包裹魚油的外界壓力，使得包埋效果變差。隨著真空壓力的升高，噴霧冷凍干燥所得魚油微膠囊的含水率呈上升趨勢，可能是隨著真空壓力的增加，魚油微膠囊中的水分在升華過程中擴(kuò)散效率逐漸變低。所得魚油微膠囊產(chǎn)品的溶解度隨著真空壓力的增大而增大，可能是真空壓力越小，真空度越大，制得的魚油微膠囊顆粒結(jié)構(gòu)更加緊實(shí)致密，且含水率也較低，使其溶解度較低。

表1不同真空壓力條件下噴霧冷凍干燥魚油微膠囊的品質(zhì)特征?
Table 1Quality characteristics of fish oil microcapsules dried by SFD under different vacuum conditions

真空壓力/Pa包埋率/%含水率/%溶解度/%3089.84±0.02a3.17±0.06b43.77±0.13b3590.03±0.06b3.21±0.03a45.22±0.09a4089.87±0.03a3.40±0.09a52.15±0.09a4589.74±0.02b3.45±0.02b56.04±0.11b5088.95±0.04c3.44±0.02a57.07±0.10a

? 同列字母不同表示差異顯著(P≤0.05)。

為進(jìn)一步明確真空壓力對(duì)噴霧冷凍干燥魚油微膠囊的影響，對(duì)魚油微膠囊品質(zhì)指標(biāo)隨真空壓力的變化趨勢進(jìn)行常用函數(shù)的一元非線性回歸擬合，得到各個(gè)品質(zhì)指標(biāo)隨著真空壓力變化的數(shù)學(xué)模型：

Y1= 89.922 2-89.922 2×e-[(X+1 826.177 7)÷1 900.810 9]-115.780 2(R2=0.972 7)，

(8)

Y2=1.647 1+0.070 457×X-0.000 686×X2(R2=0.910 7)，

(9)

Y3=3.731 1+1.635 3×X-0.011 086×X2(R2=0.946 1)，

(10)

式中：

X——真空壓力，Pa；

Y1——包埋率，%；

Y2——含水率，%；

Y3——溶解度，%。

由式(8)～(10)可以看出3個(gè)品質(zhì)指標(biāo)均各自具有一元非線性關(guān)系，其中，包埋率遵循韋布爾函數(shù)變化規(guī)律，其他兩個(gè)品質(zhì)指標(biāo)均遵循二次函數(shù)變化規(guī)律。由表2可以看出隨著真空壓力的增大，總干燥耗時(shí)隨之增大，其總能耗亦隨之增大，為降低能耗，節(jié)約成本，在微膠囊制備過程中應(yīng)嚴(yán)格控制真空壓力。

表2不同真空壓力條件下噴霧冷凍干燥魚油微膠囊干燥能耗?
Table 2Energy consumption of fish oil microcapsules dried by SFD under different air volume

真空壓力/Pa總干燥耗時(shí)/h總能耗/(kJ·kg-1)3011.00±0.40b61827.83±520.00a3511.00±0.25c63802.01±760.00b4012.00±0.25a68828.87±640.00a4513.50±0.10b71806.59±570.00a5014.00±0.20a77842.31±950.00c

? 同列字母不同表示差異顯著(P≤0.05)。

2.2 冷風(fēng)風(fēng)量對(duì)噴霧冷凍干燥魚油微膠囊的影響

表3顯示了不同冷風(fēng)風(fēng)量條件下噴霧冷凍干燥魚油微膠囊的包埋率、含水率及溶解度的結(jié)果。

表3不同冷風(fēng)風(fēng)量條件下噴霧冷凍干燥魚油微膠囊的品質(zhì)特征?
Table 3Quality characteristics of fish oil microcapsules dried by SFD under different air volume

冷風(fēng)風(fēng)量/(m3·min-1)包埋率/%含水率/%溶解度/%4.589.04±0.04b3.47±0.02b56.14±0.08a5.089.43±0.02c3.41±0.03a55.27±0.09b5.589.87±0.03b3.36±0.02a53.15±0.12a6.089.64±0.02b3.26±0.04c52.22±0.07c6.588.65±0.01a3.24±0.02a50.67±0.08b

? 同列字母不同表示差異顯著(P≤0.05)。

由表3可以看出，魚油微膠囊的包埋率隨著冷風(fēng)風(fēng)量的增加先上升后下降，在5.5 m3/min時(shí)達(dá)到最大，為89.87%，較最低值高出1.22%，是因?yàn)槔滹L(fēng)風(fēng)量較小或者較大時(shí)，冷風(fēng)與物料的接觸不夠充分，使霧滴分散的不均勻，導(dǎo)致包埋率較低。含水率隨著冷風(fēng)風(fēng)量的增大而減小，減小至3.24%，可能是在升華過程相同的情況下，風(fēng)量越大，魚油微膠囊在霧化形成的瞬間會(huì)消耗掉一部分水。溶解度隨著冷風(fēng)風(fēng)量的增加逐漸減小，是因?yàn)轱L(fēng)量較大時(shí)，物料較風(fēng)量小時(shí)會(huì)更為分散，物料更分散則包埋效果差，產(chǎn)品品質(zhì)欠佳，不利于溶解，導(dǎo)致溶解度降低。

為進(jìn)一步明確冷風(fēng)風(fēng)量對(duì)噴霧冷凍干燥魚油微膠囊的影響，對(duì)魚油微膠囊品質(zhì)指標(biāo)隨冷風(fēng)風(fēng)量的變化趨勢進(jìn)行常用函數(shù)的一元非線性回歸擬合，得到各個(gè)品質(zhì)指標(biāo)隨著冷風(fēng)風(fēng)量變化的數(shù)學(xué)模型：

Y1=74.592 0+0.772 600×X-0.009 800×X2(R2=0.924 5)，

(11)

Y2=3.469 9-3.469 9×e-[(X-30.000 0)÷458.820 9]-0.313 387(R2=0.976 0)，

(12)

Y3=65.886 8×Exp(-0.005 228×X)(R2=0.984 4)，

(13)

式中：

X——冷風(fēng)風(fēng)量，m3/min；

Y1——包埋率，%；

Y2——含水率，%；

Y3——溶解度，%。

由式(11)～(13)可以看出3個(gè)品質(zhì)指標(biāo)均各自具有一元非線性關(guān)系，其中，包埋率遵循二次函數(shù)變化規(guī)律，含水率遵循韋布爾函數(shù)變化規(guī)律，而溶解度遵循指數(shù)函數(shù)變化規(guī)律。表4顯示了不同冷風(fēng)風(fēng)量條件下噴霧冷凍干燥魚油微膠囊的干燥能耗差異，由表4可以看出總干燥耗時(shí)隨著冷風(fēng)風(fēng)量的增大而減少，其總能耗亦隨之減少，但總體變化不大。

表4不同冷風(fēng)風(fēng)量條件下噴霧冷凍干燥魚油微膠囊干燥能耗?
Table 4Energy consumption of fish oil microcapsules dried by SFD under different air volume

冷風(fēng)風(fēng)量/(m3·min-1)總干燥耗時(shí)/h總能耗/(kJ·kg-1)4.513.00±0.25a67653.55±710.00a5.013.00±0.20a66935.55±450.00a5.512.00±0.50a66383.61±510.00c6.011.50±0.30b66334.51±420.00a6.511.00±0.25b65352.24±360.00b

? 同列字母不同表示差異顯著(P≤0.05)。

2.3 加權(quán)綜合評(píng)分

對(duì)不同干燥條件下噴霧冷凍干燥魚油微膠囊各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)綜合評(píng)分，得到加權(quán)綜合評(píng)分值如圖1所示。

由圖1可知，真空壓力的改變對(duì)噴霧冷凍干燥魚油微膠囊的影響較大，隨著真空壓力的增加，魚油微膠囊品質(zhì)大體呈下降趨勢。隨著冷風(fēng)風(fēng)量的增加，雖然縮短了干燥時(shí)間，但其產(chǎn)品品質(zhì)略有下降。當(dāng)冷風(fēng)風(fēng)量為5.5 m3/min，真空壓力為35 Pa時(shí)，魚油微膠囊的綜合評(píng)分值最高，為0.543 28，說明此條件下制得魚油微膠囊的整體品質(zhì)最好。

a.5.5 m3/min，30 Pa b.5.5 m3/min，35 Pa c.5.5 m3/min，40 Pa d.5.5 m3/min，45 Pa e.5.5 m3/min，50 Pa f.4.5 m3/min，45 Pa g.5.0 m3/min，45 Pa h.6.0 m3/min，45 Pa i.6.5 m3/min，45 Pa
圖1 不同干燥條件下噴霧冷凍干燥魚油微膠囊加權(quán)綜合評(píng)分值
Figure 1 Weighted comprehensive score of fish oil microcapsules by SFD under different drying conditions

2.4 噴霧冷凍干燥魚油微膠囊的粒徑分布

粒徑分布是衡量粉狀制品均勻度重要指標(biāo)，粒徑分布越集中，說明其粉狀制品的顆粒大小越均勻，在粉狀制品的品質(zhì)、貯藏等方面有重要意義。圖2為SFD制得魚油微膠囊的粒徑分布圖，由圖2可得，噴霧冷凍干燥制得的魚油微膠囊的粒徑分布較為集中，整體分布在在4.03～324.35 μm，集中分布117.13～200.06 μm，優(yōu)于路宏波等[8]采用復(fù)凝法制備魚油微膠囊的粒徑分布范圍(20～800 μm)。

圖2 噴霧冷凍干燥魚油微膠囊的粒徑分布Figure 2 Particle size distribution of spray freeze dried fish oil microcapsules

2.5 噴霧冷凍干燥魚油微膠囊脂肪酸成分

未經(jīng)處理的液體魚油及噴霧冷凍干燥魚油微膠囊經(jīng)過甲酯化處理后進(jìn)行GC-MS分析，得到如圖3、4所示的總離子流圖。

對(duì)比圖3和圖4可知，未處理液體魚油和噴霧冷凍干燥魚油微膠囊經(jīng)GC-MS分析所得的特征峰基本保持一致，說明魚油經(jīng)過噴霧冷凍干燥制備成魚油微膠囊后仍保留了魚油中的脂肪酸成分，只是相對(duì)含量上發(fā)生了變化，未造成脂肪酸種類上的缺失。根據(jù)氣相色譜中峰的個(gè)數(shù)，利用質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(NIST05庫)進(jìn)行檢索，并結(jié)合人工解析分析，鑒定出其中的20種脂肪酸成分，其各組分的相對(duì)含量通過峰面積的歸一化法進(jìn)行處理，結(jié)果如表5所示。

圖3 未處理液體魚油的氣相色譜總離子流圖Figure 3 Total ion chromatogram of untreated fish oil by gas chromatography

圖4 魚油微膠囊(SFD)的氣相色譜總離子流圖Figure 4 Total ion chromatogram of fish oilmicrocapsules (SFD)by gas chromatography

由表5可以看出，分離出的20種脂肪酸組分中，有7種飽和脂肪酸，主要為棕櫚酸、肉豆蔻酸、十八烷酸和花生酸等，7種單不飽和脂肪酸，主要為十六碳烯酸、十八碳烯酸和油酸等，以及6種多不飽和脂肪酸，主要有二十二碳六烯酸(DHA)、二十碳五烯酸(EPA)、亞油酸、和二十碳三烯酸等。與蔡云平等[16]通過GC-MS分析得到深海魚油中的脂肪酸成分的結(jié)果有一定差別，且本研究也未檢測出二十二碳五烯酸(DPA)等，分析原因是因?yàn)樗捎玫聂~油原料不同，其所含成分有所差異，但大體相同。

其中經(jīng)噴霧冷凍干燥制得魚油微膠囊中，飽和脂肪酸的相對(duì)含量為24.596%，較未經(jīng)處理的液體魚油(占29.112%)少了4.516%，單不飽和脂肪酸的相對(duì)含量為36.355%，比魚油被包埋前(占32.553%)高了3.802%，多不飽和脂肪酸的相對(duì)含量由魚油被包埋前的38.335%增加到39.049%，高出0.714%，說明魚油被包埋后飽和脂肪酸的相對(duì)含量減小，同時(shí)不飽和酸的相對(duì)含量增加，其中單不飽和酸尤為明顯。處理前后的飽和脂肪酸，單不飽和脂肪酸，多不飽和脂肪酸的總相對(duì)含量與張立堅(jiān)等[17]的研究不同魚油的脂肪酸成分分析結(jié)果保持一致。

表5液體魚油及魚油微膠囊甲酯化GC-MS分析組成成分比較
Table 5Comparison of untreated fish oil and fish oil microcapsules(SFD)methyl esterification by GC-MS analysis

化合物名稱保留時(shí)間/min相對(duì)含量/%液體魚油魚油微膠囊(SFD)肉豆蔻酸7.3631.318±0.3200.844±0.011十五烷酸7.8160.262±0.0060.254±0.002十六碳烯酸8.2325.953±0.0355.397±0.056棕櫚酸8.33121.168±0.51317.291±0.434十一烷酸8.6800.243±0.0110.220±0.008十七烷酸8.9090.462±0.0130.395±0.010二十碳三烯酸9.3042.866±0.1212.776±0.097十八碳烯酸9.45518.138±0.68217.967±0.631油酸9.5065.552±0.7916.056±0.680十八烷酸9.6125.016±0.4124.973±0.394亞油酸10.3040.235±0.0140.353±0.011二十碳四烯酸10.8190.643±0.0380.487±0.042十八碳四烯酸10.90822.628±0.85622.467±0.882(11-)十六碳烯酸13.6981.165±0.0015.397±0.009花生酸11.4550.643±0.0310.619±0.027二十二碳六烯酸(DHA)13.10010.499±0.25311.465±0.281二十碳五烯酸(EPA)10.9081.464±0.0031.501±0.000二十碳烯酸13.6880.234±0.0100.217±0.007十五碳烯酸13.8750.873±0.0600.744±0.071十七碳烯酸13.8650.638±0.0080.577±0.011

噴霧冷凍干燥魚油微膠囊和未經(jīng)處理的液體魚油中脂肪酸成分除了十六碳烯酸在SFD樣品中檢出為11-十六碳烯酸外，其他成分無變化，其中二十二碳六烯酸(DHA)、二十碳五烯酸(EPA)分別增加了0.966%和0.037%，十六碳烯酸、亞油酸和油酸的相對(duì)含量亦有所增加，棕櫚酸、肉豆蔻酸和花生酸等的相對(duì)含量有所下降。分析其原因可能是在魚油微膠囊制備的前處理階段，需乳化升溫，而后噴霧冷凍干燥是一個(gè)真空條件下瞬時(shí)高壓冷凍的過程，保留時(shí)間短，物料受溫度變化的影響，部分溫度不均勻，且受到瞬間高壓的沖擊，使得部分脂肪酸的化學(xué)鍵發(fā)生斷裂并重組，從而導(dǎo)致脂肪酸成分間相對(duì)含量發(fā)生變化。

3 結(jié)論

以包埋率、含水率、溶解度、總干燥時(shí)間和總干燥能耗為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)噴霧冷凍干燥過程中的真空壓力和冷風(fēng)風(fēng)量運(yùn)用加權(quán)綜合評(píng)分法確定噴霧冷凍干燥的較優(yōu)參數(shù)，得出真空壓力為35 Pa和冷風(fēng)風(fēng)量為5.5 m3/min時(shí)制得的魚油微膠囊產(chǎn)品質(zhì)量最佳。通過對(duì)魚油微膠囊粒徑分布的研究，發(fā)現(xiàn)其粒徑分布較為集中，集中分布于117.13～200.06 μm，整體品質(zhì)較優(yōu)。對(duì)比魚油經(jīng)噴霧冷凍干燥包埋前后的脂肪酸成分及相對(duì)含量分析，得出包埋前后含有的脂肪酸成分未發(fā)生較大變化，且其不飽和脂肪酸的含量有所增長，其中二十二碳六烯酸(DHA)、二十碳五烯酸(EPA)分別增加了0.966%和0.037%，說明噴霧冷凍干燥制備魚油微膠囊能夠很好地防止脂肪酸的流失，且提高了有益物質(zhì)的相對(duì)含量。因而噴霧冷凍干燥制備魚油微膠囊能夠產(chǎn)出高品質(zhì)的魚油微膠囊，在魚油的加工、貯藏及運(yùn)輸?shù)确矫婢哂蟹e極意義。