擠壓法糖玻璃化包埋維生素的研究.pdf

1、L-抗壞血酸(AA)通常稱為維生素E，是一種重要的具有生理生化功能的水溶性化合物，是維持人體正常調(diào)節(jié)功能所必須的功能活性成分。AA除了在人體內(nèi)具有營養(yǎng)作用外，也作為一種抗氧化劑成分被廣泛應(yīng)用于各種食品配料中。AA有助于無機(jī)鐵的吸收并且能抑制體內(nèi)致癌化合物的生成，也可作為輔酶因子參與肉堿的合成、促進(jìn)膠原蛋白合成，同時(shí)可以調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)及提高免疫力。AA在降低嚴(yán)重疾病如心臟病、癌癥等方面的潛在作用也受到關(guān)注。隨著對這種重要食品成分功能性質(zhì)認(rèn)識

2、的提高，人們越來越多的將其加入各種食品體系中。但是AA的高反應(yīng)活性不但使其易失活還會使得整個(gè)食品體系不穩(wěn)定，因此在應(yīng)用前需要進(jìn)行穩(wěn)定化。
　　 本論文研究了利用擠壓法制備水溶性維生素(AA為代表)的糖玻璃化膠囊的方法，同時(shí)也對油溶性維生素（維生素E為代表）的擠壓糖玻璃化技術(shù)進(jìn)行了研究。以便建立既可用于包埋水溶性功能因子又能包埋油溶性功能因子的擠壓糖玻璃化共性包埋技術(shù)。系統(tǒng)研究了擠壓糖玻璃化膠囊的制備工藝和配方的選擇并對產(chǎn)品性質(zhì)進(jìn)

3、行了深入的分析。
　　 主要研究內(nèi)容如下：
　　 1．以低DE值的麥芽糊精作為基質(zhì)，利用擠壓法將AA包埋于玻璃化基質(zhì)中。主要研究了配方參數(shù)如芯壁比和水分添加量（增塑劑）對擠壓產(chǎn)品玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的影響。對不同配方產(chǎn)品中AA的產(chǎn)率、含量和水分含量以及擠壓參數(shù)進(jìn)行了測定和比較。結(jié)果如下：水分含量和芯壁比對產(chǎn)品Tg影響較大，水分含量從7.860％提高到10.430％時(shí)，擠壓產(chǎn)品的Tg值從43.17℃降低到27.48℃;芯

4、壁比從1:4變化到1:8時(shí)，Tg值從35.79℃上升到41.46℃。擠壓產(chǎn)品的AA產(chǎn)率高于96％，隨著產(chǎn)品中水分含量的增加，AA產(chǎn)率略有下降。提高水分添加量和芯壁比可以減少擠壓的特定機(jī)械能和模頭壓力。通過X-射線衍射分析，AA可能以分子分散的形式分散于麥芽糊精基質(zhì)中。
　　 2．以高DE值的麥芽糊精作為基質(zhì)，采用擠壓法制備糖玻璃化AA膠囊。考察了擠壓腔溫度、螺桿轉(zhuǎn)速和喂料速度對擠壓過程中電機(jī)扭拒（扭矩百分比）、模頭壓力的影響。分

5、析了擠壓產(chǎn)品的AA含量、產(chǎn)率和擠壓產(chǎn)品Tg等理化指標(biāo)。結(jié)果表明：提高擠壓腔溫度、增加螺桿轉(zhuǎn)速和降低喂料速度可以減小電機(jī)扭矩及模頭壓力。確定的擠壓腔溫度、螺桿轉(zhuǎn)速和進(jìn)料速度分別為中溫（85℃-105℃-120℃-105℃）、60rpm和1.1kg/h。在優(yōu)化的擠壓工藝基礎(chǔ)上，以高DE值的麥芽糊精作為主要基質(zhì)，在配方中添加阿拉伯膠和海藻糖，采用優(yōu)化后的擠壓工藝將AA包埋于低水分含量/固態(tài)/玻璃態(tài)的混合碳水化合物基質(zhì)中。對產(chǎn)品的理化指標(biāo)進(jìn)行了

6、分析，得到擠壓產(chǎn)品中AA載量高于15.67g/100g的擠壓產(chǎn)品，AA的產(chǎn)率大于97％，產(chǎn)品的Tg高于40℃。添加海藻糖會使產(chǎn)品的Tg降低，而添加阿拉伯膠可減小產(chǎn)品的膨脹率。掃描電子顯微鏡、X-射線衍射和傅里葉變換紅外光譜分析表明AA分散于碳水化合物基質(zhì)中形成了玻璃態(tài)的固溶體。20～40目擠壓產(chǎn)品的溶解實(shí)驗(yàn)表明其具有較快的溶解速率，其中的AA可以在10min內(nèi)完全溶解釋放，且溶解速率由碳水化合物基質(zhì)控制。將擠壓產(chǎn)品應(yīng)用于配方奶粉中，AA

7、的損失明顯減小，表明將AA包埋于糖玻璃化基質(zhì)中可以降低AA與食品體系中其他成分的反應(yīng)，從而更好的保護(hù)AA。
　　 3．采用擠壓法制備了低聚異麥芽糖為基質(zhì)的AA無糖玻璃化膠囊。選擇了10％和16％兩種AA含量的配方，在螺桿轉(zhuǎn)速60rpm，喂料速度1kg/h的條件下，研究了三種擠壓腔溫度時(shí)的擠壓工藝。探討了擠壓過程中電機(jī)扭拒、模頭壓力等的變化規(guī)律。采用差式掃描量熱法、X-射線衍射對產(chǎn)品性質(zhì)進(jìn)行了表征。對擠壓產(chǎn)品中AA的產(chǎn)率和載量等理

8、化指標(biāo)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：提高擠壓腔溫度可以減小電機(jī)扭矩和模頭壓力，AA含量對三種溫度條件下的電機(jī)扭矩影響較小。當(dāng)擠壓腔為中溫和低溫時(shí)，AA含量的增加可以使模頭壓力減小。兩種含量下的AA均得到了很好的包埋，擠壓產(chǎn)物的Tg隨著AA含量增加而降低。X-射線分析表明AA以分子形式分散于基質(zhì)中，形成了固溶體。將擠壓產(chǎn)品應(yīng)用于配方奶粉中，AA的保留率得到較大提高。
　　 4．利用擠壓法將維生素E(VE)包埋于碳水化合物基質(zhì)中。選擇了四種

9、典型的配方，其中配方中分別含有5％和8％的VE，配方中添加了20％和30％的變性淀粉于麥芽糊精中作為基質(zhì)。四種配方中都添加1％的大豆卵磷脂作為乳化劑。擠壓中喂料速度設(shè)定為1.2kg/h，擠壓腔的溫度設(shè)定分別為T1(65℃),T2(95℃),T3(115℃)和T4(105℃)，螺桿轉(zhuǎn)速保持60rpm。對擠壓過程中電機(jī)扭矩、特定機(jī)械能和模頭壓力等指標(biāo)進(jìn)行了測定和分析，對擠壓產(chǎn)品的理化性質(zhì)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：提高VE含量或者減少變性淀粉含量