李淑敏,郭晉彪,于金芝,周雅頻,張 蕾,何希宏,郝利民,,張黎明,
(1.天津科技大學(xué),工業(yè)發(fā)酵微生物教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300457;2.軍事科學(xué)院系統(tǒng)工程研究院,北京 100010)
枸杞(Lycium barbarum,LB),作為一種傳統(tǒng)的藥食同源類食品,在我國(guó)已有2000 多年的食用歷史[1]?,F(xiàn)有的研究表明,枸杞的生物活性物質(zhì)主要有枸杞色素(Lycium barbarumpigment,LP)、枸杞多糖、氨基酸和微量元素等[2],在調(diào)節(jié)機(jī)體新陳代謝、保護(hù)視覺、血糖調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤活性和細(xì)胞保護(hù)等方面有著積極的效果[3]。
LP 是一種由類胡蘿卜素和黃酮組成的活性物質(zhì),對(duì)枸杞生物活性的發(fā)揮起著關(guān)鍵作用[4]。然而,相較于枸杞中其它活性成分,LP 存在著穩(wěn)定性差,不易保藏等問題。氧氣、光照和高溫是主要的誘導(dǎo)因素,容易使其發(fā)生褐變,導(dǎo)致其生物活性減弱,從而降低了LP 的生物活性和生物利用度[5]。目前,提高LP 穩(wěn)定性的研究已逐漸受到關(guān)注,張春蘭等[6]制備了LP 微乳液,通過添加抗氧化劑和EDTA-2Na 提高了LP 的穩(wěn)定性;劉永等[7]通過海藻酸鈉和殼聚糖作為L(zhǎng)P 的載體,顯著降低了高溫、光照和氧氣等誘導(dǎo)因素對(duì)LP 的破壞,延長(zhǎng)其儲(chǔ)藏期。但是這些方法存在著生產(chǎn)成本高、加工流程復(fù)雜等問題,因此不適于LP 包含體復(fù)合物的實(shí)際生產(chǎn)加工。
近年來,通過以淀粉作為載體制備復(fù)合物增加客體分子穩(wěn)定性的研究已較為廣泛。淀粉是一種由直鏈淀粉和支鏈淀粉以特定交錯(cuò)排列方式形成的晶體顆粒[8]。當(dāng)存在疏水性客體分子時(shí),直鏈淀粉可自發(fā)形成“內(nèi)部疏水,外部親水”的單螺旋空腔體結(jié)構(gòu)[9]。疏水性客體分子可通過氫鍵、疏水相互作用和范德華力等非共價(jià)作用進(jìn)入淀粉單螺旋空腔或鑲嵌在兩個(gè)螺旋空腔之間,從而形成復(fù)合物[10]。ANDREA等[11]制備了高直鏈淀粉-脂肪酸復(fù)合物,該復(fù)合物可顯著降低氧氣和溫度對(duì)脂肪酸的影響,提高了脂肪酸的穩(wěn)定性。WANG 等[12]所制備的直鏈淀粉-兒茶素復(fù)合物和HOYOS 等[13]制備的淀粉-杏仁油復(fù)合物也有相似的效果,所裝載的客體分子的穩(wěn)定性均顯著提升。因此,本研究擬選擇淀粉為載體,以LP 含量為指標(biāo),探索一種新型的有效保護(hù)枸杞活性物質(zhì)的CS-LB 制備方法,通過考察其理化性質(zhì)來揭示該復(fù)合物的形成方式,并進(jìn)一步對(duì)該類復(fù)合物的穩(wěn)定性進(jìn)行考察,為L(zhǎng)B 的高效利用提供新的技術(shù)支撐。
玉米淀粉(直鏈淀粉含量為27.5%,水分含量為12.7%)天津中英保健食品有限公司;枸杞(水分含量為10.2%)寧夏寧馨兒生物科技有限公司;β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品(CAS:7235-40-7,HPLC≥98%)北京索萊寶科技有限公司;其余試劑均為分析純。
PB12 Power311 型高速破壁機(jī) 廣東美的電器有限公司;Alpha 2-4 LD plus 型真空冷凍干燥機(jī)德國(guó)奇爾斯特公司;TU-1810PC 型紫外-可見分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限公司;Philips XL-30 型掃描電子顯微鏡 荷蘭飛利浦公司;Rigaku D/max 2500X 射線衍射儀 日本理學(xué)株式會(huì)社;Pyris/Diamond 型熱重分析儀 美國(guó)Perkin-Elmer公司;Vector-22 型傅里葉紅外光譜儀 德國(guó)布魯克儀器公司。
1.2.1 CS-LB 制備方法 CS-LB 的制備參照張黎明等[14]的方法并稍作修改。將8%的淀粉勻漿于90 ℃加熱處理2 min 使淀粉預(yù)糊化,并按照一定質(zhì)量比加入枸杞進(jìn)行高速剪切處理,然后對(duì)樣品進(jìn)行真空冷凍干燥、研磨過篩處理。再利用無水乙醇洗滌3 次,于-80 ℃,0.35 atm 的條件下冷凍干燥24 h 并過100 目篩即得CS-LB。然后對(duì)其LP 的含量和包埋率進(jìn)行測(cè)定。
1.2.2 制備條件的優(yōu)化 利用復(fù)合物中LP 的含量和包埋率篩選復(fù)合物的較佳制備條件。首先在剪切速率8000 r/min、枸杞與淀粉質(zhì)量比(干重)為3:1的條件下,將混合勻漿分別剪切不同時(shí)間(0.5~3 h,以30 min 為間隔)以確定制備復(fù)合物的較優(yōu)剪切時(shí)間。在確定較優(yōu)剪切時(shí)間后,固定枸杞與淀粉質(zhì)量比(干重)為3:1,設(shè)置破壁機(jī)不同剪切速率(8000~28000 r/min,以4000 r/min 為間隔)高速剪切1.5 h以確定制備復(fù)合物的較優(yōu)剪切速率。確定較優(yōu)剪切速率和剪切時(shí)間后,在預(yù)糊化淀粉冷卻過程中加入不同質(zhì)量的枸杞,使枸杞:淀粉的質(zhì)量比(干重)分別為1:3,1:2,1:1,2:1,3:1,對(duì)枸杞與淀粉的質(zhì)量比(干重)進(jìn)行優(yōu)化,以確定制備復(fù)合物的較優(yōu)質(zhì)量比。
1.2.3 對(duì)照樣品的制備 枸杞粉的制備:稱取一定質(zhì)量的枸杞置于90 ℃的熱水中加熱處理2 min,然后在冷卻至室溫后,以32000 r/min 高速剪切混合2 min,之后12000 r/min 剪切1.5 h,然后真空冷凍干燥、研磨過100 目篩處理即得。預(yù)糊化淀粉的制備方法采用上述CS-LP 的制備方法,制備過程中不添加枸杞。物理混合物按照枸杞粉與預(yù)糊化淀粉的設(shè)定質(zhì)量比稱重,置于EP 管中并充分混合即得。
1.2.4 LP 含量和包埋率的測(cè)定 LP 中的主要成分為類胡蘿卜素,本實(shí)驗(yàn)對(duì)LP 含量的測(cè)定以β-胡蘿卜素為測(cè)定指標(biāo),測(cè)定方法參考Yazdani 等[15]并稍作修改。簡(jiǎn)言之,于波長(zhǎng)λ=450 nm 處測(cè)定不同濃度β-胡蘿卜素(0~100 μg/mL)的吸光值,以β-胡蘿卜素濃度為X 軸,吸光值為Y 軸繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=0.2366x-0.0032,R2=0.9993。LP 含量測(cè)定參考李小玉等[16]的方法,分別稱取0.2 g LB 和CS-LB 溶于9 mL 蒸餾水中,靜置15 min 后于6000 r/min 條件下離心5 min,棄上清液,后向沉淀中加入提取溶劑(石油醚:丙酮=1:1),充分振蕩后超聲提取15 min,反復(fù)3 次,收集上清液并用提取溶劑定容至50 mL,于450 nm 處測(cè)定吸光值,并按式(1)計(jì)算LP 的含量,按式(2)計(jì)算CS-LB 中LP 的包埋率。
式中:X,β-胡蘿卜素含量,mg/g;C,β-胡蘿卜素濃度,μg/mL;V,定容體積,mL;M,CS-LB 質(zhì)量,g;R,LP 的包埋率,%;X1,CS-LB 中β-胡蘿卜素含量,mg/g;X2,所添加LB 中的β-胡蘿卜素總含量,mg/g。
1.2.5 CS-LB 的理化性質(zhì)表征
1.2.5.1 掃描電子顯微鏡分析(SEM)將微量樣品用導(dǎo)電膠固定在樣品板上鍍金膜,加速電壓設(shè)為6 kV[17],放大1000 倍觀察樣品的微觀形貌。
1.2.5.2 X-射線衍射分析(XRD)取樣品粉末放置鋁片孔中,選用波長(zhǎng)為541 nm 的單色Cu-Kα射線,設(shè)置電壓為40 kV、電流為40 mA、起始角為3°、終止角為60°進(jìn)行掃描[18]。
1.2.5.3 紅外光譜分析(FT-IR)精確稱取1.0 mg樣品與100.0 mg 溴化鉀混合,壓片后進(jìn)行光譜采集,空氣背景做空白對(duì)照。
1.2.5.4 熱重分析(TGA)精確稱取10.0 mg 樣品于坩堝中,起始、結(jié)束溫度分別設(shè)置為25 ℃、600 ℃,升溫速率為10 ℃/min 進(jìn)行熱重分析。
1.2.6 CS-LB 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) CS-LB 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)參照李素云等[19]的方法,并稍作修改,LP 保留率按式(3)計(jì)算:
式中:X3為測(cè)定時(shí)CS-LP 中LP 的含量,mg/g;X4為CS-LP 中LP 的初始含量,mg/g。
1.2.6.1 溫度對(duì)CS-LB 穩(wěn)定性的影響 稱取1.0 g樣品,用透明袋真空包裝,分別置于冷藏條件(4 ℃)、常溫條件(25 ℃)、高溫條件(50 ℃)下避光保存,于第0、2、4、8、12 d 取出部分測(cè)定LP 的含量。
1.2.6.2 氧氣對(duì)CS-LB 穩(wěn)定性的影響 稱取1.0 g樣品,常溫條件下分別置于密封和敞口棕色瓶中保存,隔天取樣測(cè)定LP 含量,分析兩種條件下的LP 保留率。
1.2.6.3 光照對(duì)CS-LB 穩(wěn)定性的影響 稱取1.0 g樣品,常溫條件下分別置于黑暗和光照環(huán)境中保存,隔天取樣測(cè)定LP 含量,分析兩種條件下的LP 保留率。
結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(X±SD)的形式表示,實(shí)驗(yàn)均重復(fù)測(cè)定3 次,采用SPSS 13.0 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,Origin 2022 作圖。顯著性分析采用鄧肯氏多重比較,P<0.05 為差異顯著。
2.1.1 高速剪切時(shí)間對(duì)CS-LB 中LP 含量及其包埋率的影響 圖1 為高速剪切時(shí)間對(duì)CS-LB 中LP 含量及包埋率的影響。由圖1 可知,當(dāng)剪切時(shí)間由0.5 h 延長(zhǎng)至1.5 h 時(shí),CS-LB 中LP 含量與包埋率均呈現(xiàn)平穩(wěn)上升的趨勢(shì),在1.5 h 達(dá)到峰值,此時(shí)LP 含量和包埋率分別為1.060±0.004 mg/g、83.10%±0.33%;當(dāng)剪切時(shí)間延長(zhǎng)至3 h 時(shí),LP 含量和包埋率均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。這可能是由于在剪切力的作用下,淀粉雙螺旋結(jié)構(gòu)被進(jìn)一步破壞,單螺旋空腔的比例上升。同時(shí),高速剪切處理使得枸杞細(xì)胞中的生物活性物質(zhì)充分釋放出來。枸杞中的疏水性物質(zhì)可通過非共價(jià)作用進(jìn)入直鏈淀粉的螺旋空腔中形成復(fù)合物[20]。然而,隨著高速剪切的持續(xù)進(jìn)行,可能是由于CS-LB 的結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞,導(dǎo)致復(fù)合物的包埋率降低,因此選擇制備CS-LB 的較優(yōu)剪切時(shí)間為1.5 h。
圖1 高速剪切時(shí)間對(duì)淀粉-枸杞復(fù)合物中枸杞色素含量及包埋率的影響Fig.1 Effect of shear time on pigment content and embedding rate in starch-Lycium barbarum complex
2.1.2 高速剪切速率對(duì)CS-LB 中LP 含量及其包埋率的影響 圖2 為高速剪切速率對(duì)CS-LB 中LP 含量及其包埋率的影響。由圖2 可知,LP 的含量與包埋率的變化呈現(xiàn)類似的趨勢(shì),均先增后減。當(dāng)剪切速率開始由8000 r/min 升高時(shí),CS-LB 中LP 的含量及包埋率迅速上升,并在12000 r/min 時(shí)達(dá)到峰值,此時(shí)LP 含量和包埋率分別為1.02±0.01 mg/g,80.44%±0.92%。當(dāng)剪切速率繼續(xù)升高時(shí),LP 含量和包埋率呈顯著下降的趨勢(shì)(P<0.05)。因此,當(dāng)剪切速率為12000 r/min 時(shí),可較好地制備CS-LB。
圖2 高速剪切速率對(duì)淀粉-枸杞復(fù)合物中LP 含量及包埋率的影響Fig.2 Effect of rotation rate on pigment content and embedding rate in starch-Lycium barbarum complex
2.1.3 枸杞/淀粉質(zhì)量比對(duì)LP 含量及包埋率的影響
圖3 為L(zhǎng)B/CS 質(zhì)量比(g/g)對(duì)LP 含量及包埋率的影響。由圖3 可知,當(dāng)LB 和CS 質(zhì)量比在1:3到3:1 范圍內(nèi),LP 的含量隨CS 和LB 質(zhì)量比的增加呈遞增趨勢(shì),在LB 與CS 質(zhì)量比為3:1 時(shí),復(fù)合物中LP 含量最高0.99±0.03 mg/g,因此選擇LB 和CS 質(zhì)量比3:1 作為較優(yōu)的制備比例。
圖3 枸杞和淀粉質(zhì)量比(g/g)對(duì)淀粉-枸杞復(fù)合物中LP 含量及包埋率的影響Fig.3 Effect of mass proportion (g/g) of Lycium barbarum to starch on pigment content and embedding rate in starch-Lycium barbarum complex
2.2.1 掃描電鏡分析(SEM)圖4 為玉米淀粉、預(yù)糊化淀粉、枸杞粉、物理混合物和淀粉-枸杞復(fù)合物的掃描電鏡照片。從圖4 可以觀察到,CS 的構(gòu)型呈多面體結(jié)構(gòu),大小不一,表面光滑,平均粒徑約7 μm(圖4A)。預(yù)糊化淀粉整體呈不規(guī)則片狀,與王娜等[21]制備的預(yù)糊化淀粉形態(tài)類似,這可能是由于加熱糊化破壞了CS 的結(jié)晶區(qū)域,直鏈淀粉擴(kuò)展并形成了密集的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(圖4B)。枸杞粉呈團(tuán)聚狀,表面凹凸不平,大小不均,形態(tài)各異(圖4C)。物理混合物可見枸杞粉和預(yù)糊化淀粉兩種物質(zhì)形態(tài)的存在,說明二者僅通過物理作用聚集(圖4D)。CS-LB(圖4E)表面分布小孔,顆粒大小近似,相較于預(yù)糊化淀粉體積變大,并伴有團(tuán)聚現(xiàn)象的發(fā)生。另外,與物理混合物相比,包合物的表面平整度降低,其形態(tài)也發(fā)生了明顯變化,由此可知LB 中的疏水性活性物質(zhì)在高速剪切過程中與淀粉發(fā)生了包合絡(luò)結(jié)作用[22]。
圖4 玉米淀粉、預(yù)糊化淀粉、枸杞粉、淀粉和枸杞粉的物理混合物和淀粉-枸杞復(fù)合物的SEM 圖(1000×)Fig.4 SEM micrographs of native starch,pre-gelatinized starch,Lycium barbarum powder,mixture of starch and Lycium barbarum powder,starch-Lycium barbarum complex (1000×)
2.2.2 X 射線衍射(XRD)分析結(jié)果 圖5 為玉米淀粉、預(yù)糊化淀粉、枸杞粉、物理混合物和CS-LB 復(fù)合物的X 射線衍射圖。由圖5 可知,CS 在2θ為15.0°,17.0°,18.0°,23.5°處出現(xiàn)尖峰衍射,這是典型的A 型淀粉結(jié)晶的特征(圖5a)。預(yù)糊化淀粉(圖5b)相較于CS 衍射峰減弱或消失。當(dāng)2θ為20.1°有較弱的衍射峰存在,這是由于CS 在加熱作用下不斷吸水溶脹導(dǎo)致其有序分子崩解并溶解,從而破壞了CS 的晶體結(jié)構(gòu)[23]。枸杞粉呈無定型結(jié)構(gòu)(圖5c),物理混合物(圖5d)未出現(xiàn)衍射峰,屬于非結(jié)晶結(jié)構(gòu)。而CS-LB(圖5e)在2θ為18°、20°處出現(xiàn)V 型淀粉的特征衍射峰[24],這說明CS 與枸杞粉高速剪切后促使淀粉晶型發(fā)生了由A 型向V 型的轉(zhuǎn)變,且相對(duì)結(jié)晶度有所下降。這可能與直鏈淀粉的單螺旋空腔與LB 中的活性物質(zhì)有關(guān),Lee 等[25]報(bào)道稱β-胡蘿卜素可通過范德華力,疏水相互作用與CS 作用形成復(fù)合物;Zhao 等[26]通過使用多糖可與淀粉通過氫鍵,范德華力等非共價(jià)作用結(jié)合并形成V 型復(fù)合物;同時(shí),多酚也具有類似的效果[27]。因此,直鏈淀粉和LB 中的活性物質(zhì)結(jié)合形成CS-LB。
圖5 玉米淀粉、預(yù)糊化淀粉、枸杞粉、淀粉和枸杞粉的物理混合物和淀粉-枸杞復(fù)合物的X 射線衍射圖Fig.5 X-ray diffraction images of native starch,pre-gelatinized starch,Lycium barbarum powder,mixture of starch and Lycium barbarum powder,starch-Lycium barbarum complex
2.2.3 FT-IR 分析結(jié)果 圖6 為CS、預(yù)糊化淀粉、枸杞粉、物理混合物和CS-LB 復(fù)合物的FT-IR 圖譜。由圖6 可知,LB 在包合前后代表各基團(tuán)的吸收峰并未增加或減少,表明高速剪切處理不會(huì)對(duì)LP 的分子基團(tuán)造成破壞(圖6c 和圖6e)。CS 在3421 cm-1處為羥基O-H 伸縮振動(dòng)吸收峰,2925 cm-1處為飽和的C-H 伸縮振動(dòng)吸收峰,1647 cm-1處為結(jié)合水的伸縮振動(dòng)吸收峰[28](圖6a)。CS 與LB 粉的物理混合物在3421 cm-1處的O-H 吸收峰,以及1647 cm-1處的結(jié)合水吸收峰均變寬,且峰強(qiáng)變大,這是由于CS與LB 活性物質(zhì)中O-H 吸收峰的締合疊加造成的[29](圖6d)。與物理混合物相比,CS-LB 的3421 cm-1處吸收峰變強(qiáng),且向高頻處發(fā)生偏移。同時(shí),1647 cm-1處的吸收峰變強(qiáng)。這可能是由于CS 與客體分子包結(jié)絡(luò)合后,主客體通過氫鍵結(jié)合(圖6e)。這表明形成的CS-LB 是以非共價(jià)鍵偶聯(lián)結(jié)合的形式存在[30]。
圖6 玉米淀粉、預(yù)糊化淀粉、枸杞粉、淀粉和枸杞粉的物理混合物和淀粉-枸杞復(fù)合物的FTIR 圖Fig.6 FTIR diagram of native starch,pre-gelatinized starch,Lycium barbarum powder,mixture of starch and Lycium barbarum powder,starch-Lycium barbarum complex
2.2.4 熱重分析結(jié)果(TGA)圖7 為CS、預(yù)糊化淀粉、枸杞粉、物理混合物和CS-LP 復(fù)合物的熱重分析圖。由圖7 可知,CS(圖7a)的熱損失分為兩個(gè)階段,第一階段(50~100 ℃)主要與CS 中水分揮發(fā)有關(guān),第二階段(254~340 ℃)主要是CS 的分解,在此階段CS 分子鍵發(fā)生斷裂和碳化[31]。LB 粉(圖7c)熱損失也表現(xiàn)為兩個(gè)階段,第一階段(50~100 ℃)是由于自由水的揮發(fā),第二階段的熱損失主要是在高溫條件下LB 活性物質(zhì)發(fā)生分解(304~314 ℃)。CSLB(圖7e)熱損失分為三個(gè)階段:第一階段為水分的散失(50~100 ℃),第二階段為外部CS 的部分碳化與所包含的LB 活性物質(zhì)的部分分解(138~209 ℃),第三階段為CS 的碳化與LP 的完全分解(221~372 ℃),CS-LB 的質(zhì)量保留率為36%,高于物理混合物(圖7d),這可能是由于CS-LB 中螺旋空腔與LB 活性物質(zhì)通過非共價(jià)鍵締合形成的結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定,在一定程度上提高了LB 活性物質(zhì)的熱穩(wěn)定性[32]。
圖7 玉米淀粉、預(yù)糊化淀粉、枸杞粉、淀粉和枸杞粉的物理混合物和淀粉-枸杞復(fù)合物的熱重分析圖Fig.7 TGA analysis of native starch,pre-gelatinized starch,Lycium barbarum powder,mixture of starch and Lycium barbarum powder,and starch-Lycium barbarum complex
2.3.1 溫度對(duì)CS-LB 中LP 穩(wěn)定性的影響 圖8A為不同溫度下包合前后的LP 保留率隨保存時(shí)間的變化趨勢(shì)圖。由圖8A 可知,環(huán)境溫度越高,保存時(shí)間越長(zhǎng),LP 的保留率越低,而在同一溫度下,CSLB 中的LP 保留率均高于LB 粉。其中,第12 d 時(shí)50 ℃條件下LB 粉的保留率僅為26.64%,而CSLB 中LP 的保留率為85.62%。原因在于高溫會(huì)對(duì)LP 造成不可逆損傷,且當(dāng)溫度升高,時(shí)間延長(zhǎng),損傷越嚴(yán)重。CS-LB 中的LP 由于CS 的保護(hù)作用,降解速率減緩,且受高溫影響作用降低,熱穩(wěn)定性明顯提高。劉樹興等[33]研究的淀粉-姜黃色素復(fù)合物也可改善姜黃色素的熱穩(wěn)定性,本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與之相似。
圖8 不同條件對(duì)淀粉-枸杞復(fù)合物穩(wěn)定性的影響Fig.8 Stable property of starch-Lycium barbarum complex under different conditions
2.3.2 氧氣對(duì)CS-LB 中LP 穩(wěn)定性的影響 圖8B為氧氣對(duì)LP 穩(wěn)定性的影響。由圖8B 可知,在有氧或無氧條件下,CS-LB 中LP 的保留率均高于LB粉,而在有氧條件下LP 保留率均低于無氧條件。第12 d 時(shí),有氧條件下枸杞粉的LP 保留率為62.38%,而CS-LB 中LP 的保留率為91.22%,原因在于有氧條件下產(chǎn)生的氧自由基會(huì)掠奪化學(xué)鍵中的電子,使化學(xué)鍵失去穩(wěn)定,導(dǎo)致LP 逐漸氧化分解[34]。而CSLB 可降低氧自由基對(duì)客體分子的破壞,保護(hù)LP,并提高其穩(wěn)定性。鮑杰[35]曾探究氧氣對(duì)玫瑰花渣復(fù)合物穩(wěn)定性的影響,其結(jié)果也證明復(fù)合物化可顯著提高色素的穩(wěn)定性。
2.3.3 光照對(duì)CS-LB 中LP 穩(wěn)定性的影響 圖8C為光照對(duì)LP 穩(wěn)定性的影響。由圖8C 可知,光照下LP 的保留率相比于避光條件均較低,但無論光照與否,CS-LB 中LP 保留率均遠(yuǎn)高于LB 粉。第12 d 時(shí),光照條件下LB 粉的LP 保留率為54.81%,而CSLB 中LP 的保留率為91.38%,原因在于紫外光線會(huì)破壞化學(xué)鍵,降低LP 穩(wěn)定性,使其活性逐漸分解[36]。而CS-LB 使紫外光線無法穿過螺旋空腔,包埋其中的LP 無法被分解,穩(wěn)定性明顯提高。
本研究采用高速剪切法制備了CS-LB,并以LP 含量和包埋率為指標(biāo),確定了較好的制備條件,當(dāng)LB 和CS 質(zhì)量比為3:1(g/g),剪切速率為12000 r/min,剪切時(shí)間為1.5 h,在此條件下得到CS-LB 中LP 的含量為0.99±0.03 mg/g。SEM 分析結(jié)果表明,所形成的CS-LP 與物理混合物相比,體積增大,表面粗糙程度增加;X 射線衍射分析表明,形成了V 型復(fù)合物,證明LB 中的疏水性活性物質(zhì)被成功地結(jié)合在直鏈淀粉包合物的螺旋內(nèi)腔中;FT-IR 分析結(jié)果表明,CS 與LB 活性成分通過非共價(jià)的形式結(jié)合形成復(fù)合物;與混合物相比,CS-LP 的熱穩(wěn)定性明顯增強(qiáng),可知預(yù)糊化淀粉與LB 活性成分發(fā)生了締合作用。通過穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),CS-LP 在不同的溫度、氧氣以及光照條件下LP 的保留率均高于LB 粉。由此說明CS-LB 對(duì)LP 有較強(qiáng)的保護(hù)效果,能夠有效提高LP 的穩(wěn)定性,使其更好的發(fā)揮生物活性。