裂壶藻油微胶囊粉的制备及氧化稳定性研究
作者单位:齐鲁工业大学
学位级别:硕士
导师姓名:赵祥忠
授予年度:2022年
学科分类:0832[工学-食品科学与工程(可授工学、农学学位)] 08[工学] 083202[工学-粮食、油脂及植物蛋白工程]
摘 要:裂壶藻(Schizochytrium)是一种单细胞真菌海洋微藻。裂壶藻油是从裂壶藻中提取的功能性油脂,以甘油三酯为主,不饱和脂肪酸的含量超过60%,其中DHA的含量约为30%~50%。裂壶藻油极易受到温度、氧气、光照及金属离子等促氧因子的影响,引起氧化酸败,对藻油的品质产生负面影响。本试验以裂壶藻粉为原料,在酶解提取裂壶藻油的过程中全程充氮保护,并研究紫苏提取物对提高裂壶藻油氧化稳定性的影响,采用喷雾干燥法制备裂壶藻油微胶囊粉并进行工艺条件优化,同时对裂壶藻油微胶囊粉的稳定性进行研究。主要研究内容和结果如下:(1)水酶法提取裂壶藻油的过程中辅助通入氮气,以油脂的提取率和乳化相含油率作为评价指标,通过单因素试验结果确定工艺条件的最佳水平范围,结合中心组合响应面设计模型,确定裂壶藻在料液比1:6 g/mL,pH为7,用酶量2000 U/g,氮气通气量为60 mL/min的条件下,酶解3 h油脂提取效果最佳,得到裂壶藻油的最高提取率为93.60%。按照食品安全标准对提取的裂壶藻油进行理化性质及DHA等不饱和脂肪酸组成的检测分析,过氧化值检测结果为0.67 meq/kg,酸价检测结果为0.45 mg/g,水分含量为0.05%,DHA含量为45%,各指标均达到GB26400-2011食品安全国家标准。(2)研究紫苏醇提物对裂壶藻油氧化稳定性的影响,并与食品中常用的抗氧化剂TBHQ和茶多酚进行裂壶藻油抗氧化效果比较,以POV值、TBA值、茴香胺值、共轭二烯值及DHA含量变化作为评价油脂氧化稳定性的指标,研究结果表明:紫苏醇提物有效抑制了裂壶藻油POV值、TBA值、茴香胺值、共轭二烯值的增长,添加0.10%紫苏醇提物的裂壶藻油DHA及不饱和脂肪酸含量相比对照组分别提高了27.83%、28.10%,紫苏醇提物对提高裂壶藻油的氧化稳定性具有积极的作用;添加0.10%紫苏醇提物的裂壶藻油氧化稳定性略低于添加0.02%TBHQ的裂壶藻油,但明显高于添加0.04%茶多酚裂壶藻油,为紫苏醇提物作为天然抗氧化剂增强裂壶藻油氧化稳定性提供了依据。(3)通过喷雾干燥包埋裂壶藻油制备微胶囊粉,以包埋率为考察因素,单因素试验结合响应面试验优化裂壶藻油微胶囊粉的制备工艺,获得裂壶藻油微胶囊粉的最佳制备条件:固形物浓度16%,壁材质量比(β-环糊精:阿拉伯胶)1∶2.82,芯壁质量比1:2.3,喷雾干燥进风温度167℃,进料速度15.5 r/min,此条件下制备裂壶藻油微胶囊粉的包埋率为94.87%。(4)对裂壶藻油微胶囊粉进行理化性质分析,裂壶藻油微胶囊粉水分含量为2.73±0.03%,溶解度为90.17±0.20%,平均粒度为22.38μm,且具有良好的复水稳定性;扫描电镜及红外光谱分析结果表明阿拉伯胶和β-环糊精作为复合壁材有效包埋了裂壶藻油;对微囊化前后裂壶藻油脂肪酸成分进行分析,证明喷雾干燥进行微囊化制备不会影响裂壶藻油不饱和脂肪酸的组成;热稳定性分析结果显示,裂藻油微胶囊粉热稳定性较好;储藏试验结果表明,在60±2℃储藏条件下储存,添加紫苏醇提物的裂壶藻油微胶囊粉的储藏稳定性明显优于未经包埋处理的裂壶藻油、添加紫苏醇提物的裂壶藻油及仅进行微囊化处理的裂壶藻油;调制乳粉储藏稳定性试验结果验证了裂壶藻油微胶囊粉具有良好的氧化稳定性。