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粉末狀預(yù)乳化番茄紅素的制備

2015-10-29 07:25倪浩亮孫清瑞張連富
食品與生物技術(shù)學(xué)報 2015年10期
關(guān)鍵詞:番茄紅素分散性乳化劑

倪浩亮,孫清瑞,2,張連富*,3

(1.江南大學(xué)食品學(xué)院,江蘇無錫214122;2.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院,黑龍江大慶163319;3.國家功能食品工程技術(shù)研究中心,江南大學(xué),江蘇無錫214122)

粉末狀預(yù)乳化番茄紅素的制備

倪浩亮1,孫清瑞1,2,張連富*1,3

(1.江南大學(xué)食品學(xué)院,江蘇無錫214122;2.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院,黑龍江大慶163319;3.國家功能食品工程技術(shù)研究中心,江南大學(xué),江蘇無錫214122)

番茄紅素是存在于番茄及其制品中的天然食用色素,因其具有多種生理活性而備受關(guān)注。但由于番茄紅素不溶于水,其應(yīng)用受到很大限制。對真空加熱涂膜法制備粉末狀預(yù)乳化番茄紅素進(jìn)行了研究,以粉末中番茄紅素的水分散性、保留率和溶解速度為指標(biāo),通過單因素和正交實驗研究了物料因素和操作因素對粉末狀預(yù)乳化番茄紅素的影響,確定其最佳制備工藝:復(fù)配乳化劑為蔗糖酯和單甘酯,質(zhì)量復(fù)配比為3∶5,用量為總質(zhì)量的4.5%,涂膜時間1.5 min,涂膜溫度150℃,賦形劑可為糖粉、麥芽糊精或變性淀粉。按上述工藝制備的粉末狀預(yù)乳化番茄紅素中番茄紅素質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以達(dá)到3.35%,粉末色澤自然,溶解速度快,水分散性、乳液穩(wěn)定性良好,其中順式番茄紅素占總番茄紅素質(zhì)量的58.53%。

番茄紅素;粉末;預(yù)乳化;水分散性

番茄紅素是存在于番茄及其制品中的天然食用色素,具有多種生理功能。它能通過抗氧化作用,抑制氧化游離基,降低發(fā)生腫瘤的危險性,研究表明番茄紅素對預(yù)防前列腺癌、肺癌、胃癌效果顯著,對結(jié)腸癌、食道癌等多種癌癥也有預(yù)防作用[1-3]。此外,番茄紅素還能有效抑制和清除自由基,防止外界輻射、紫外線對皮膚的損害,具有延緩衰老的作用。目前,歐盟和英國許可使用的色素中包括番茄紅素。

番茄紅素是脂溶性色素,其強烈的疏水結(jié)構(gòu)使其不溶于水,極大的限制了番茄紅素在水基食品體系中的應(yīng)用[4]。目前改善番茄紅素水分散性的方法主要有固體分散技術(shù)[5-6]、微膠囊技術(shù)[7-9]、包合物技術(shù)[10-11]、固體納米技術(shù)[12-13]、微乳技術(shù)[14-15]。但是這些方法存在的一定缺陷:(1)由于對番茄紅素顆粒的破碎程度不夠,顆粒較大,在使用時產(chǎn)品中的番茄紅素易于沉降,所以能夠穩(wěn)定懸浮在水中的番茄紅素質(zhì)量分?jǐn)?shù)過低(0.02%~0.3%),造成其使用成本過高,難以在實際生產(chǎn)中使用。(2)番茄紅素微乳制劑中番茄紅素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到1%~3%,但該產(chǎn)品是一種水劑,不適合應(yīng)用在粉末狀產(chǎn)品如固體飲料中,且水劑體積大,重量大,不易運輸儲存。(3)溶劑殘留問題。(4)制備過程中番茄紅素降解嚴(yán)重。

作者采用真空加熱涂膜法,以粉末中番茄紅素的水分散性、保留率和溶解速度為指標(biāo),通過單因素實驗和正交實驗,對粉末狀預(yù)乳化番茄紅素制備工藝進(jìn)行研究,旨在開發(fā)一種水分散性良好,番茄紅素含量高,溶解速度快,使用方便性符合實際生產(chǎn)需要的粉末狀番茄紅素產(chǎn)品,從而進(jìn)一步拓寬番茄紅素的應(yīng)用領(lǐng)域。

1 材料與方法

1.1材料與設(shè)備

番茄紅素標(biāo)品(純度≥90%):Sigma公司產(chǎn)品;番茄紅素(純度≥90%):華北制藥廠產(chǎn)品;中鏈甘油三酸酯:浙江建德千島精細(xì)化工有限公司產(chǎn)品;吐溫40:潤華食品添加劑有限責(zé)任公司產(chǎn)品;蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯:上海三菱化學(xué)產(chǎn)品;分子蒸餾甘油酯:中鼎添加劑有限公司產(chǎn)品;麥芽糊精:西王食品股份有限公司產(chǎn)品;糖粉:實驗室自制產(chǎn)品;β-環(huán)糊精:河北百味生物科技有限公司產(chǎn)品;辛烯基琥珀酸淀粉:德清三富食品有限公司產(chǎn)品。

集熱式磁力加熱攪拌器:常州邁科諾儀器有限公司產(chǎn)品;電子分析天平:上海梅特勒-托利多儀器有限公司產(chǎn)品;高效液相色譜儀:北京創(chuàng)新通恒科技有限公司產(chǎn)品。紫外/可見分光光度計:尤尼柯(上海)儀器有限公司產(chǎn)品。

1.2實驗方法

1.2.1單因素實驗取一定量番茄紅素、油、乳化劑和抗氧化劑投入容器中,開啟真空系統(tǒng)使真空度達(dá)到-0.09 MPa,充入氮氣驅(qū)趕氧氣并再次開啟真空系統(tǒng),將容器浸入一定溫度的導(dǎo)熱油中旋轉(zhuǎn)一定時間,之后容器停止旋轉(zhuǎn)并冷卻,與賦形劑水溶液混合預(yù)乳化,10 000 r/min下剪切乳化,之后冷凍干燥72 h,將產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到充滿氮氣的容器中儲存。

乳化劑種類對產(chǎn)品的影響:乳化劑分別選定為吐溫40、蔗糖酯、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖酯/單甘酯,乳化劑用量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%,涂膜溫度150℃,涂膜時間1.5 min,賦形劑為變性淀粉,測定產(chǎn)品的M值。

乳化劑用量對產(chǎn)品的影響:乳化劑選定為蔗糖酯∶單甘酯=1∶1、乳化劑用量分別選定為質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%、2%、3%、4%、5%、6%、8%、10%,涂膜溫度150℃,涂膜時間1.5min,賦形劑為變性淀粉。測定產(chǎn)品的M值。

涂膜溫度對產(chǎn)品的影響:乳化劑為m(蔗糖酯)∶m(單甘酯)=1∶1,乳化劑用量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%,涂膜溫度分別選定為130、140、150、160、170℃,涂膜時間1.5 min,賦形劑為變性淀粉,測定產(chǎn)品的M值和保留率。

涂膜時間對產(chǎn)品的影響:乳化劑為m(蔗糖酯)∶m(單甘酯)=1∶1,乳化劑用量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%,涂膜溫度選定為150℃,涂膜時間分別選定為1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 min,賦形劑為變性淀粉,測定產(chǎn)品的M值和保留率。

賦形劑對產(chǎn)品的影響:乳化劑為m(蔗糖酯)∶m(單甘酯)=1∶1,乳化劑用量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%,涂膜溫度選定為150℃,涂膜時間選定為1.5 min,賦形劑分別選定為糖粉、β-環(huán)糊精、麥芽糊精、變性淀粉。測定產(chǎn)品的溶解速度和M值。

1.2.2正交試驗根據(jù)單因素實驗結(jié)果,選擇影響粉末狀預(yù)乳化番茄紅素的各主要因素做正交實驗,以粉末中番茄紅素的水分散性為指標(biāo),進(jìn)行4因素3水平L9(34)正交試驗,確定最優(yōu)組合。

1.2.3番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備準(zhǔn)確稱取番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)品2.5 mg,用5 mL乙酸乙酯充分溶解,溶液定容至25 mL,得到100 μg/mL溶液,然后準(zhǔn)確量取0.6、0.7、0.8、0.9、1.0 mL該溶液稀釋定容至2 mL,得到30、35、40、45、50 μg/mL的一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。色譜條件:YMC carotenoid色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),采用梯度洗脫,流動相A:v(甲醇)∶v(乙腈)=25∶75,流動相B:MTBE,流量:1.0 mL/min,0~20 min為A相,20~40 min內(nèi),v(A)∶v(B)=45∶55,柱溫:30℃,檢測波長:472 nm,進(jìn)樣量:20 μL。以標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo)作圖,得到番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)曲線:y=166 575x+138 682 R2=0.999 6。

1.2.4番茄紅素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定準(zhǔn)確稱取1.000 g粉末,溶于水后用乙酸乙酯萃取,萃取多次至萃取液無色,將萃取液合并后稀釋,在波長472 nm下用高效液相檢測,記錄峰面積,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算番茄紅素質(zhì)量分?jǐn)?shù),記為a值(mg/g)。

1.2.5水分散性的測定準(zhǔn)確稱取1.000 g粉末,用50 mL水溶解后過濾,準(zhǔn)確量取1mL濾液,用乙酸乙酯萃取,萃取多次至萃取液無色,將萃取液合并稀釋,在波長472 nm下用高效液相檢測,記錄峰面積,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算番茄紅素質(zhì)量分?jǐn)?shù),記為b值(mg/g),按如下公式計算番茄紅素水分散性。

b為產(chǎn)品溶解后濾除不溶物后,可分散在水中的番茄紅素的量(mg/g);a為產(chǎn)品中番茄紅素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(mg/g)。

1.2.6番茄紅素保留率測定按下式計算:

P為保留率(%);a為產(chǎn)品中番茄紅素質(zhì)量分?jǐn)?shù)(mg/ g);c為產(chǎn)品中番茄紅素理論質(zhì)量分?jǐn)?shù)(mg/g)。

1.2.7粉末溶解速度的測定分別選用糖粉、β-環(huán)糊精、麥芽糊精、變性淀粉作為賦形劑制備樣品。準(zhǔn)確稱取1.000 g粉末置于100 mL燒杯中,加入100 mL不同溫度的水,水溫分別選定為25、60、80℃,記錄粉末全部溶解所需時間。

1.2.8紫外/可見光譜鑒定番茄紅素結(jié)構(gòu)變化用紫外/可見分光光度計對預(yù)乳化番茄紅素中的番茄紅素乙酸乙酯提取液進(jìn)行UV-Vis光譜掃描。與全反式番茄紅素的UV-Vis光譜掃描圖進(jìn)行比較。確定處理后的樣品中是否含有順式異構(gòu)體。

1.2.9番茄紅素異構(gòu)體組成的HPLC分析按

1.2.3的色譜條件檢測加工前后番茄紅素順反異構(gòu)情況。

2 結(jié)果與分析

2.1乳化劑種類及其配比的選擇

由于粉末溶解后是O/W型乳化體系,故應(yīng)選擇HLB值較大的乳化劑。吐溫40、蔗糖酯、聚甘油脂肪酸酯為現(xiàn)在較為常見的O/W型乳化劑,并且蔗糖酯常與單甘酯復(fù)配使用。作者考察了這3種乳化劑單獨使用以及蔗糖酯與單甘酯復(fù)配使用對粉末M值的影響。

圖1 乳化劑種類對粉末M值的影響Fig.1Effect of emulsifiers on M values of the preemulsified lycopene powder

由圖1知,乳化劑的選擇對粉末有較大的影響。蔗糖酯與單甘酯復(fù)配的乳化效果最佳,水分散性最好,這是因為單甘酯的親水基團(tuán)是線性的,而蔗糖酯的親水基團(tuán)是環(huán)形的,它們在界面上吸附形成“復(fù)合物”,定向排列緊密,形成很強的油水界面膜,可以防止番茄紅素結(jié)晶析出,抑制粉末溶解后油滴聚結(jié),從而增加番茄紅素水分散性及乳液的穩(wěn)定性。因此,實驗接著對蔗糖酯與單甘酯復(fù)配比例進(jìn)行了考察。

由圖2知,增加復(fù)配乳化劑中單甘酯的比例,可提高番茄紅素水分散性,M值增大。當(dāng)蔗糖酯與單甘酯復(fù)配質(zhì)量比為1∶1時,乳化效果最佳,水分散性最好,原因是此時單甘酯的線性親水基團(tuán)與與蔗糖酯的環(huán)形親水基團(tuán)構(gòu)象互補達(dá)到最佳,再增加單甘酯的比例時,最佳構(gòu)象被破壞,乳化效果下降,粉末水分散性變差,故蔗糖酯:單甘酯質(zhì)量比以1∶1左右為宜。

2.2乳化劑用量對粉末的影響

由圖3知,乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對M值有一定的影響,M值隨著乳化劑用量的增大先增大后趨于平穩(wěn)。當(dāng)乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于4%時,M值隨著乳化劑用量增加而增加,原因是乳化劑形成的油水界面膜強度不斷增大,番茄紅素油滴被充分包裹,更好的分散在水中。當(dāng)乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于4%時,M值變化趨于平緩。綜合考慮成本,故乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)以4%左右為宜。

圖2 乳化劑配比對粉末M值的影響Fig.2Effect of emulsifier ratios on M values of the preemulsified lycopene powder

圖3 乳化劑用量對粉末M值的影響Fig.3Effect of emulsifier dosages on M values of the pre-emulsified lycopene powder

2.3涂膜溫度和涂膜時間的選擇

由圖4知,隨涂膜溫度的升高,粉末在水中的分散性呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。當(dāng)溫度小于150℃時,M值不斷增大,原因是番茄紅素溶解度與溫度呈正比[16],隨著溫度升高,番茄紅素在油中溶解度上升,與乳化劑充分混勻,乳化效果更佳。當(dāng)溫度大于150℃時,M值開始下降,原因可能是在實驗真空度以及涂膜溫度下,單甘酯和油部分揮發(fā),導(dǎo)致乳化效果的下降,所以M值降低。另外,粉末中番茄紅素保留率隨涂膜溫度的升高持續(xù)下降,在170℃時僅剩64%,150℃時粉末中番茄紅素保留率為71%,綜合考慮涂膜溫度對M值和番茄紅素保留率的影響,涂膜溫度選擇150℃左右為宜。

由圖5知,隨著涂膜時間的增加,粉末在水中的分散性呈現(xiàn)先上升后下降趨勢,當(dāng)涂膜時間小于1.5 min時,M值呈上升趨勢,隨著涂膜時間的增加,番茄紅素逐漸溶于油中,并與乳化劑充分混合并且在1.5 min達(dá)到最佳的乳化效果,此時M值最大。當(dāng)涂膜時間超過1.5 min時,M值開始下降,這可能是因為在實驗真空度以及涂膜溫度下,單甘酯和油部分揮發(fā),導(dǎo)致乳化效果的下降,所以M值降低。另外,粉末中番茄紅素保留率隨涂膜時間的增加持續(xù)下降,在3 min時僅剩55.02%,而1.5 min時粉末中番茄紅素保留率為74.39%,綜合考慮涂抹時間對M值和番茄紅素保留率的影響,涂膜時間選擇3 min左右為宜。

圖4 涂膜溫度對M值和番茄紅素保留率的影響Fig.4Effect of heating tempreture on pre-emulsified lycopene powder

圖5 涂膜時間對M值和番茄紅素保留率的影響Fig.5Effect of heating time on pre-emulsified lycopene powder

2.4賦形劑對溶解速度的影響

由表1可知,樣品的溶解速度均隨著水溫的升高而逐漸加快,當(dāng)水溫為25℃時,以β-環(huán)糊精為賦形劑所制備的樣品溶解速度較慢,其他3種樣品均能較快溶解,當(dāng)水溫為80℃時,以糖粉、麥芽糊精、變性淀粉為賦形劑所制備的樣品均能快速溶解,而以β-環(huán)糊精為賦形劑所制備的樣品溶解時間相對較長。通過測定M值,4種賦形劑對M值影響均不大。綜合考慮,糖粉、麥芽糊精、變性淀粉均可作為賦形劑使用,在應(yīng)用時,可視具體情況選用。

表1 賦形劑對粉末溶解時間的影響Table 1Effect of excipients on dissolution time of the powder

2.5正交實驗

按表2設(shè)計的9組實驗結(jié)果見表3。通過比較極差R值得大小可以判斷不同因素所起作用的大小,比較K值的大小可以判斷該因素不同水平對實驗的影響程度。

表2 正交試驗因素水平表L9(34)Table 2Factors and levels of the orthogonal experiments

表3 正交實驗表及結(jié)果Table3Designandtheresultsoftheorthogonal experiments

對上述結(jié)果進(jìn)行方差分析,結(jié)果見表4。

表4 正交試驗方差分析結(jié)果Table 4Results of variance analysis

極差分析和方差分析結(jié)果表明,4種因素對M值的影響大小依次為D>A>C>B,即涂膜時間>乳化劑質(zhì)量>涂膜溫度>乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù),其中,涂膜時間對M值影響最顯著,最佳反應(yīng)組合為A3B3C2D2,工藝確定為:乳化劑為m(蔗糖酯)∶m(單甘酯)=3∶5、乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)4.5%,涂膜溫度150℃,涂膜時間1.5 min。按此最佳組合方案A3B3C2D2作驗證試驗,經(jīng)3次重復(fù)試驗,M值為90.95%,與正交試驗結(jié)果相符,表明正交試驗得出的最佳工藝符合實際。

2.6粉末狀預(yù)乳化番茄紅素的質(zhì)量改善

番茄紅素性質(zhì)不穩(wěn)定,極易發(fā)生氧化變質(zhì)。在初期實驗中,通過對產(chǎn)品中番茄紅素的保留率進(jìn)行測定,發(fā)現(xiàn)該值僅為30.03%。低保留率降低了產(chǎn)品中番茄紅素的實際含量,提高了生產(chǎn)成本。因此有必要對工藝進(jìn)行優(yōu)化,提高番茄紅素的保留率。通過對加工過程中各個階段番茄紅素保留率的考察,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在涂膜階段番茄紅素降解最為嚴(yán)重,保留率為42.69%,最終產(chǎn)品中番茄紅素僅剩30.03%,說明經(jīng)過涂膜階段,番茄紅素降解近60%,之后的步驟番茄紅素降解了12.66%。因此實驗對如何提高涂膜階段番茄紅素的保留率進(jìn)行了研究。

由表4知,通過對加熱過程引入真空系統(tǒng),減少體系中的氧氣,可以有效降低涂膜過程中番茄紅素的氧化降解,保留率提高到62.53%。在此基礎(chǔ)上接著考察了充入氮氣對保留率的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),充入1次N2,保留率可達(dá)到72.73%,多次充入N2對保留率影響不大,故充入N2次數(shù)以1次為宜。TBHQ是油脂中常用的抗氧化劑,為了進(jìn)一步提高番茄紅素保留率,向油中添加了0.2 g/kg(以油相質(zhì)量計)的TBHQ的作為抗氧化劑,結(jié)果發(fā)現(xiàn),添加TBHQ后,涂膜后番茄紅素保留率進(jìn)一步提高,可達(dá)到80.87%。在優(yōu)化工藝后,對最終產(chǎn)品中番茄紅素的保留率進(jìn)行了測定,測3次取平均值,番茄紅素保留率為74.70%,經(jīng)過改善,最終產(chǎn)品中番茄紅素質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)3.35%。

2.7紫外可見光譜鑒定番茄紅素結(jié)構(gòu)變化

番茄紅素的高度不飽結(jié)構(gòu)使其在加工的過程中容易發(fā)生氧化降解和順反異構(gòu)化反應(yīng)。經(jīng)熱處理制備得到的番茄紅素制品中發(fā)現(xiàn)了順式異構(gòu)體,尤其在高溫處理過程中番茄紅素異構(gòu)化非常明顯。因此對樣品中番茄紅素的結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行了分析。

由圖6可知,在λ=400~550 nm區(qū)段,加工后番茄紅素的特征光譜與全反式番茄紅素特征光譜基本一致,但是峰位發(fā)生了紫移,且在波長361 nm處出現(xiàn)了一處較強的吸收峰,這都與順式番茄紅素的光譜圖特征一致。說明處理后的產(chǎn)品中番茄紅素結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,出現(xiàn)了順式異構(gòu)體。

圖6 含番茄紅素樣品處理前后紫外/可見光吸收光譜Fig.6UV-Visible spectrum of lycopene samples before/ after processing

2.8番茄紅素異構(gòu)體組成的HPLC分析

為了進(jìn)一步確定順式番茄紅素種類及含量,用HPLC對加工前后番茄紅素進(jìn)行分析。圖7中峰1表示全反式番茄紅素,保留時間為30.76 min,圖8中峰4保留時間為30.825 min,與峰1保留時間基本相同,可以認(rèn)定其為全反式番茄紅素,峰2、3分別表示13-Z和9-Z番茄紅素[17-18],其余峰暫無文獻(xiàn)確切相關(guān)報道。因此,番茄紅素在加工過程中其結(jié)構(gòu)發(fā)生了異構(gòu)化,與UV-Vis光譜圖分析結(jié)果一致。通過譜圖計算,順式番茄紅素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為58.53%,反式番茄紅素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為41.47%。

圖7 加工前番茄紅素HPLC圖Fig.7HPLC of all-trans lycopene

圖8 加工后番茄紅素HPLC圖Fig.8HPLC of lycopene in powder

2.9樣品應(yīng)用穩(wěn)定性

取一定量樣品溶于水中并稀釋到所需濃度,采用Zetasizer nano ZS納米分析儀測定樣品的Z-均粒徑與粒徑分布,每個樣品測量3次,取均值;散射角為90°,在溫度(25±0.1)℃的條件下保存3 min。

樣品溶解后乳液其Z-Average粒徑為211.5 nm,PDI為0.332。樣品溶解后粒度分布較均勻,穩(wěn)定性良好。

3 結(jié)語

采用真空加熱涂膜制備工藝,通過對粉末狀預(yù)乳化番茄紅素制備所用配料種類、用量及制備工藝的研究,確定了其最佳生產(chǎn)工藝:乳化劑為m(蔗糖酯)∶m(單甘酯)=3∶5、乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)4.5%,涂膜溫度155℃,涂膜時間1.5 min,賦形劑可為糖粉、麥芽糊精或變性淀粉。所制備的產(chǎn)品番茄紅素含量可以達(dá)到3.35%,粉末色澤自然,溶解速度快,水分散性、乳液穩(wěn)定性良好,順式番茄紅素占比可達(dá)58.53%。此外,生產(chǎn)工藝操作簡單,應(yīng)用前景廣闊。

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Preparation of Pre-Emulsified Lycopene Powder

NI Haoliang1,SUN Qingrui1,ZHANG Lianfu*1,3
(1.School of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China;2.College of Food Science,Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing 163319,China;3.National Engineering Technology Rsearch Center for Functional Food,Jiangnan University,Wuxi 214122,China)

Lycopene is a natural food colorant existing in tomatoes and tomato-based foods.It has attracted much attention due to its various physiological activities but the poor water-solubility limits its utilization in food technology.A vacuum heating and emulsifying system was herein used to prepare the pre-emulsified lycopene powder.The ingredients and the technology were investigated via single factor and orthogonal experiments using lycopene water dispersibility as evaluation index. The optimal processing parameters were as follows:the sample was heated to 155℃and kept for 1.5 min,and a composite emulsifier including sucrose ester and glycerol monostearate at the ratio of 3∶5 was used with a dosage of 4.5%.At the same time,sugar powder and/or maltodextrin and/or modified starch could be used as an excipient.The content of lycopene reached 3.35%and the powder possessed dark-red color,fast dissolution,good solubility and emulsion stability and the cis-isomers took up to 58.53%of total lycopene.

lycopene,powder,pre-emulsified,water dispersibility

S 641.2

A

1673—1689(2015)10—1033—07

2014-10-08

國家自然科學(xué)基金項目(31171724);國家“十二五”科技支撐計劃(2012BAD33B05)。

張連富(1967—),男,河北唐山人,工學(xué)博士,教授,主要從事功能性食品研究。E-mail:lianfu@jiangnan.edu.cn

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