唐 冬 宋其斌 郭向陽 劉香菊 李文姣

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶與食品科技學(xué)院1，合肥 230036)(安徽省農(nóng)產(chǎn)品加工工程實(shí)驗(yàn)室2，合肥 230036 )(深圳大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院3，深圳 518060)

油茶(CamelliaoleiferaAbel.)屬于山茶科山茶屬多年生木本植物，與油橄攬、油棕、椰子并稱為世界四大木本油料植物[1]。我國油茶主要分布在湖南、江西、福建、安徽、四川、海南等省份[2]。

茶籽油富含不飽和脂肪酸高達(dá)90%，油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%左右[3]，主要以飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸構(gòu)成，茶籽油中含有豐富的亞麻酸，亞麻酸是人體必需而自身又不能合成的脂肪酸[4]。茶籽油含有一些功能性活性物質(zhì)，如山茶苷、山茶皂苷、茶多酚等多種生理活性物質(zhì)[5]。

微膠囊技術(shù)具有改變液體、固體的形態(tài)，保留色澤、氣味的作用[6]；增加原料的流動性、方便運(yùn)輸，避免不良因素(如光、氧氣、溫度、適度、pH)的影響[7]；隔離成分，掩蓋不良風(fēng)味，控制芯材釋放等作用；推動了微膠囊技術(shù)在食品行業(yè)的發(fā)展。

碳水化合物類壁材具有良好的溶解性、流動性。常用作填充劑使用，可增強(qiáng)微膠囊囊壁的強(qiáng)度與致密性。麥芽糊精是一種優(yōu)良的載體，具有良好的溶解性，具有較低的熱量和良好的流動性[8]。蛋白質(zhì)屬于兩親物質(zhì)，同時(shí)含有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)，良好的溶解性、乳化性、凝膠特性。在制備O/W乳狀液時(shí)，能夠更好地乳化芯材，形成穩(wěn)定地乳狀液，能夠定向吸附到油/水界面，在油滴的周圍形成保護(hù)膜[9]。是微膠囊制備最常用的一種壁材。親水膠體易溶于水，形成黏稠、膠凍的溶液。親水膠體溶解時(shí)具有一定的黏度，通過乳液之間的空間位阻效應(yīng)，可阻止油滴的聚結(jié)，提升乳狀液體系的穩(wěn)定性和均一性[10，11]。

茶籽油是一種保健功能性綠色植物油， 在儲藏過程中極易發(fā)生氧化， 降低茶籽油的品質(zhì)，通過三種壁材材料組合，制備茶籽油微膠囊，研究了三種壁材材料組合茶籽油微膠囊的主要理化性質(zhì)，以期篩選出最佳制備微膠囊的復(fù)合壁材，為茶籽油的開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

大豆分離蛋白、阿拉伯膠、辛烯基琥珀酸淀粉酯鈉、茶籽油；正己烷、石油醚(沸程60～90 ℃)：分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

TA流變儀，IKA德國T25數(shù)顯型分散機(jī)，超高壓納米均質(zhì)機(jī)，噴霧干燥機(jī)YC-2000，MASTERSIZER2000激光粒度儀，S-4800 掃描電鏡。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 茶籽油微膠囊制備工藝流程

工藝流程中蔗糖脂肪酸酯與大豆卵磷脂質(zhì)量比為1∶1，添加量為芯材質(zhì)量的1%，噴霧干燥條件：180 ℃，0.025 MPa，17 r/min。

1.3.2 壁材組合

在前期的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，按照復(fù)配壁材組合制備乳液，考察不同壁材比例對乳液穩(wěn)定性的影響。

SPI/MD質(zhì)量比為4∶1、3∶1、2∶1、1.5∶1、1∶1；MD(壁材總質(zhì)量)25%，SPI/AG質(zhì)量比為1∶3、1∶2、1∶1、2∶1、3∶1；MD(壁材總質(zhì)量)25%，SPI/HI-CAP100質(zhì)量比為1∶3、1∶2、1∶1、2∶1、3∶1。

表1 不同復(fù)合壁材茶籽油的配方

1.3.3 乳狀液穩(wěn)定性的測定

參考Teixeira等[12]方法，略有修改，將制備的乳狀液放入10 mL離心管中，在轉(zhuǎn)速4 000 r/min，時(shí)間5 min，觀察離心后的乳化層及游離層高度，計(jì)算乳化液穩(wěn)定性(EmulsifyingStability，ES)。

式中：HS為乳化液總高度/cm；HT為游離層高度/cm。

1.3.4 乳狀液流變性的測定

參考Rachel等[13]方法修改，采用 TA流變儀，掃描范圍為0.1～300 s-1，時(shí)間120 s，在25 ℃下測定黏度曲線。

1.3.5 微膠囊表面含油量的測定

1.3.5.1 微膠囊表面含油量的測定

參照遲濤[14]、劉光憲等[15]方法，準(zhǔn)確稱取產(chǎn)品2.000 0 g，放置于干燥至恒重錐形瓶M1中，加入30 mL正己烷輕輕振蕩5 min，期間不斷振蕩；并用10 mL正己烷洗錐形瓶，洗滌兩次，將錐形瓶，放置于60 ℃烘箱干燥4 h，冷卻并稱至恒重錐形瓶質(zhì)量M2。

微膠囊表面油含量的計(jì)算方法：

式中：M1為干燥冷卻后并稱至恒重錐形瓶的質(zhì)量/g；M2為干燥冷卻后并稱至恒重錐形瓶和表面油的質(zhì)量/g。

1.3.5.2 微膠囊包埋率的計(jì)算方法

茶籽油性能比較穩(wěn)定，在噴霧干燥過程中損失幾乎可以忽略[16]，因此，所得茶籽油微膠囊的總含油量可以按配方中茶籽油所占的含量來計(jì)算。

微膠囊的包埋率=[(1-表面含油量/總油含量]×100%

1.3.6 復(fù)合壁材微膠囊基本理化指標(biāo)的測定

1.3.6.1 微膠囊含水量的測定

稱取質(zhì)量為1.0(精確到0.001)的粉末油脂放入恒重的培養(yǎng)皿中，稱重質(zhì)量為M3，置于105 ℃的烘箱中干燥4 h，在干燥器中冷卻后稱重為M4。

1.3.6.2 微膠囊沖調(diào)性的評定

其三，經(jīng)濟(jì)全球化對巨災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)空轉(zhuǎn)移問題已經(jīng)引起了國際社會的廣泛關(guān)注，但是仍缺乏相關(guān)的定量評估研究.相同強(qiáng)度的自然災(zāi)害發(fā)生在不同的國家和不同的時(shí)間，其所處的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和全球化水平就會不同，進(jìn)而造成的經(jīng)濟(jì)影響的空間波及效應(yīng)就會不同.災(zāi)害發(fā)生地的國際化水平越高，或?yàn)?zāi)害發(fā)生地在國際生產(chǎn)鏈中的作用越重要，其所造成其他國家和地區(qū)的間接經(jīng)濟(jì)損失就有可能越大.

參照徐亞翠等[17]測定方法：將茶籽油微膠囊用一定溫度的蒸餾水溶解，如果不攪拌或略經(jīng)攪拌，微膠囊完全溶解，視為沖調(diào)性好；略有細(xì)小顆粒未溶解，視為良好；略有小結(jié)塊，視為一般；不溶解，大結(jié)塊，沖調(diào)性差。

1.3.6.3 微膠囊的粒徑測定

參照王藝穎等[18]方法,采用Mastersizer2000激光粒度儀測定儀測定粉末油脂,設(shè)置顆粒折射率為1.414；顆粒吸收率為 0.001，以純水作為分散劑。

1.3.6.4 微膠囊的電鏡掃描

采用掃描電鏡SEM觀察微膠囊的微觀結(jié)構(gòu)，選擇具有代表性的視野進(jìn)行拍照[19]。

1.3.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

利用SPSS20.0數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析和Turkey多重比較，每組實(shí)驗(yàn)做3個(gè)平行，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，P<0.05為達(dá)到顯著水平。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同復(fù)合壁材比例對乳液穩(wěn)定性的影響

圖1中所示，在MD/SPI質(zhì)量比為1∶1時(shí)，乳液穩(wěn)定指數(shù)最大，由于大豆分離蛋白具有良好的乳化性和成膜性，能夠降低油水界面的張力，在油滴表面形成保護(hù)膜，防止油滴聚結(jié)而沉淀，從而保持乳液的穩(wěn)定性，是一種理想的微膠囊壁材[20]。

注：MD 麥芽糊精，SPI 大豆分離蛋白， AG 阿拉伯膠，HI-CAP 100辛烯基琥珀酸酯化淀粉；A, MD/SPI不同比例；B, MD為25%,SPI/AG不同比例；C, MD為25%,SPI/ HI-CAP100不同比例。圖1 不同復(fù)合壁材比例對乳液穩(wěn)定性的影響

圖1中所示，在麥芽糊精添加量為25%的基礎(chǔ)上，在SPI/AG質(zhì)量比為1∶1時(shí)，乳液穩(wěn)定指數(shù)達(dá)到最大，阿拉伯膠和大豆分離蛋白都具有良好的乳化性，能夠包圍在油滴的周圍，能夠使乳狀液形成均一穩(wěn)定的體系。

2.2 不同壁材比乳狀液的流變性

乳化液屬于油相和水相相流中分散流型，粘性流體又分為牛頓流體和非牛頓流體。

由圖2b和圖2c可知，在不同壁材質(zhì)量比下，制備的乳狀液，乳狀液隨著剪切速率的增大，乳狀液呈現(xiàn)出剪切變稀的現(xiàn)象，屬于非牛頓流體的一種。

由圖2a大豆分離蛋白和HI-CAP100在不同壁材比例時(shí)，粘度隨剪切速率的變化。但在質(zhì)量比為1∶1時(shí)，乳狀液趨向于穩(wěn)定。

2.3 茶籽油微膠囊的理化指標(biāo)

2.3.1 不同復(fù)合茶籽油微膠囊的粒度及包埋率

不同復(fù)合茶籽油微膠囊的粒徑比較集中地分布在1～100 μm，其包埋率及噴霧干燥狀態(tài)見表2。

表2 不同復(fù)合壁材茶籽油微膠囊的包埋率及干燥狀態(tài)

2.3.2 不同復(fù)合壁材微膠囊的沖調(diào)性及含水量

由表3中可知，復(fù)配壁材組合方式：SPI+AG+MD(25%)制備得出的微膠囊產(chǎn)品具有較好的沖調(diào)性，有利于茶籽油微膠囊產(chǎn)品在食品深加工領(lǐng)域中的應(yīng)用，所得含水量為2.62%，符合制備微膠囊產(chǎn)品的含水量，有利于茶籽油微膠囊產(chǎn)品的貯藏，保持良好的產(chǎn)品質(zhì)量。

表3 復(fù)合壁材的沖調(diào)性、含水量

2.3.3 不同復(fù)合茶籽油微膠囊的電鏡掃描

微膠囊的完整性是微膠囊保護(hù)芯材的決定性因素，粉末的流動性與微膠囊的顆粒形態(tài)有關(guān)，因此借助于電鏡掃描來觀察微膠囊的外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

由圖3a可知微膠囊顆粒呈現(xiàn)裂紋、凹陷、褶皺等現(xiàn)象；圖3b可知，復(fù)合壁材SPI+AG+MD微膠囊顆粒大小分布比較均勻，外形比較飽，顆粒完整性較好，無凹陷、褶皺及裂紋現(xiàn)象；由圖3c可知微膠囊呈現(xiàn)褶皺現(xiàn)象、顆粒大小不均勻、外型呈無規(guī)則形狀。

注：MD 麥芽糊精，SPI 大豆分離蛋白， AG 阿拉伯膠，HI-CAP100辛烯基琥珀酸酯化淀粉。

因此，可知壁材組合MD/SPI/AG制備的茶籽油微膠囊產(chǎn)品具有較好的外觀特征和品質(zhì)，有利于茶籽油微膠囊的儲藏。

3 結(jié)論

麥芽糊精、大豆分離蛋白、阿拉伯膠復(fù)配壁材組合是噴霧干燥法制備茶籽油微膠囊較為適宜的壁材組合。由于大豆分離蛋白、麥芽糊精或大豆分離蛋白、麥芽糊精及辛烯基琥珀酸淀粉酯鈉等壁材組合制備的微膠囊產(chǎn)品未能形成分散、完整的球形及顆粒干癟的問題。麥芽糊精、大豆分離蛋白、阿拉伯膠三種壁材組合比例為1∶1.5∶1.5時(shí)，形成復(fù)配壁材制備茶籽油微膠囊產(chǎn)品，其包埋率為89.58%，較好的沖調(diào)性，含水量2.62%，微膠囊粒徑分布比較集中；大小一致、顆粒均勻、無褶皺現(xiàn)象，對保護(hù)和保持芯材具有重大作用；制備的茶籽油微膠囊有特殊香氣，且含有蛋白質(zhì)和碳水化合物，無論作為功能性食品添加或是食品添加配料都具有廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?/p>