紫苏油微胶囊的制备及在食品中的应用研究

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紫苏(Perilla frutescens)别名红苏、苏籽、香苏,系唇形科紫苏属一年生草本植物,是我国传统的药用植物,栽培历史悠久,分布广泛。紫苏籽富含油脂,紫苏油中α-亚麻酸含量高达54%~64%,α-亚麻酸在体内代谢可转化成EPA(二十碳五烯酸)和DHA(二十二碳六烯酸),长期食用紫苏籽油对调节人体新陈代谢、预防和治疗心脑血管疾病及高血脂有很好的效果,具有重要的营养保健作用和巨大的开发价值。但是,紫苏油中高达90%的不饱和脂肪酸易氧化,对光、热敏感,使得紫苏油的保质期达不到人们预期的效果。微胶囊化技术是利用一定的包覆材料,将油脂包裹起来使液体油脂转化为稳定且易流动的固体粉末,便于贮存及运输,还可以作为食品添加剂广泛应用于各类食品中。本课题的研究包括四个部分:(1)以低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯为壁材,采用喷雾干燥法和冷冻干燥法制备紫苏油微胶囊。通过对固形物含量、芯壁比、均质时间、均质速度及乳化温度的研究,确定了最佳的制备工艺条件为:固形物含量30%,芯壁比1:4(m/m),在50℃的乳化温度下以16000r/min的速度均质2min。比较研究了两种包埋方法对微胶囊化产品的包埋率、贮藏稳定性、感官及表面形态的影响。通过喷雾干燥法制备,紫苏油微胶囊化效率(MEE)可达98.86%,通过冷冻干燥可达76.24%。喷雾干燥粉呈较规则的球形,流动性好,质地细腻,易溶解;表面光滑,结构致密,减少了与外界环境接触的机会,减慢了氧化速度,有效延长贮藏期。冷冻干燥粉则疏松多孔,呈现不规则的块状,流动性差,水分含量高。结果表明,喷雾干燥法制备的紫苏油微胶囊的性能优于冷冻干燥法制备的微胶囊产品,且辛烯基琥珀酸淀粉酯通过喷雾干燥包埋紫苏油对延长贮藏期是可行的。(2)采用大豆分离蛋白(SPI)/海藻酸钠(SA)复合凝聚法对紫苏油微胶囊的制备工艺进行了研究,考察了乳化剂添加量、均质时间、均质速度、壁材比(m/m)、芯壁比(m/m)等因素对微胶囊性质的影响,并采用正交试验确定最佳工艺为乳化剂添加量0.1%,均质速度1000r/min,均质时间1min,凝聚反应pH3.5,壁材浓度4%,芯壁比(m/m)1:1,SPI与SA质量比4:1。比较研究了喷雾干燥和冷冻干燥两种干燥工艺所得产品的包埋率、溶解度、贮藏稳定性等性质。结果表明冷冻干燥制备的紫苏油微胶囊产品包埋率高,稳定性好。且本方法选择葡萄糖代替有毒的戊二醛作为固化剂,为微胶囊产品在食品中的应用研究提供理论基础。(3)通过测定紫苏油中游离脂肪酸及总脂肪酸的含量,对热榨及冷榨紫苏油的质量进行了比较研究。紫苏油中游离脂肪酸测定结果显示,热榨紫苏油中游离脂肪酸含量(1.53mg/g)显著高于冷榨紫苏油(0.54mg/g)。通过酸水解,将紫苏油中的甘油酯转化为游离脂肪酸,从而利用反相高效液相色谱—蒸发光散射检测器(HPLC-ELSD),采用梯度洗脱的方式,测定了两种紫苏油中的五种脂肪酸含量。结果表明,两种紫苏油中脂肪酸的组成相同,均为亚麻酸、亚油酸、油酸、棕榈酸和硬脂酸,但每种脂肪酸的含量差异较大。冷榨紫苏油中亚麻酸、亚油酸含量显著高于热榨紫苏油,而油酸、棕榈酸含量略低。冷榨紫苏油中5种脂肪酸的含量高达95.09%,而热榨油含量仅为87.89%。五种脂肪酸的回收率为99.70%~101.11%,RSD介于0.44%~3.66%之间。(4)以紫苏油粉末油脂代替部分乳粉作为添加剂应用在冰淇淋、面包及饼干中,并与传统产品和添加液态紫苏油的产品进行比较。通过对比研究感官评定、色差、质构及风味等指标,结果发现:粉末油脂由于其良好的分散性及流动性特点,能够与各种原料简单而均匀的混合,提高了生产及储存的方便性,得到营养丰富的保健食品。
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