邱偉芬，李 敏，汪海峰，高瑀瓏

(南京財經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇省糧油品質(zhì)控制與深加工技術(shù)重點實驗室，江蘇 南京 210046)

正交試驗優(yōu)化番茄紅素微膠囊化工藝

邱偉芬，李 敏，汪海峰，高瑀瓏

(南京財經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇省糧油品質(zhì)控制與深加工技術(shù)重點實驗室，江蘇 南京 210046)

以水溶性大豆多糖為壁材，對噴霧干燥法番茄紅素的微膠囊化工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。通過單因素試驗和正交試驗考察壁材質(zhì)量濃度、芯材壁材比、乳化劑含量、噴霧干燥進(jìn)風(fēng)口溫度、出風(fēng)口溫度對番茄紅素微膠囊效率的影響作用，同時用掃描電子顯微鏡法(SEM)對產(chǎn)品進(jìn)行了形態(tài)觀察。結(jié)果表明：最優(yōu)工藝為壁材質(zhì)量濃度0.28g/mL、芯材壁材比1:7、乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%、噴霧干燥進(jìn)風(fēng)口溫度160℃、出風(fēng)口溫度88℃，所得微膠囊效率為91.8%，此番茄紅素微膠囊產(chǎn)品膜結(jié)構(gòu)致密完整。水溶性大豆多糖為壁材噴霧干燥法對番茄紅素紅素進(jìn)行微膠囊包埋具有可行性。

番茄紅素；微膠囊；水溶性大豆多糖；噴霧干燥

番茄紅素(lycopene)是類胡蘿卜素中的一種，它是許多類胡蘿卜素生物合成的中間產(chǎn)物，是一種功能性的脂溶性色素，具有清除自由基、抗氧化、誘導(dǎo)細(xì)胞間連接通訊、調(diào)控腫瘤增殖、心血管病防治等多種功能[1]，人體中存在番茄紅素，它與人體的健康關(guān)系密切[2]。由于番茄紅素分子中含不飽和雙鍵，因此它非常不穩(wěn)定，在光、熱和氧的作用下容易氧化降解[3]，這就大大限制了其使用價值，提高番茄紅素在功能性產(chǎn)品中的可用性是近年來需進(jìn)一步研究的一項核心技術(shù)。采用微膠囊技術(shù)對番茄紅素進(jìn)行包埋，可以使番茄紅素與外界環(huán)境隔絕，保持其理化性質(zhì)，提高溶解度和穩(wěn)定性，促進(jìn)其生理功能的發(fā)揮，最大限度地保護(hù)番茄紅素的生物活性。

理想的微膠囊壁材應(yīng)具有以下主要特性：良好的乳化穩(wěn)定性和成膜性；黏度低，易溶解；可食性，無異味等[4]。水溶性大豆多糖(soluble soybean polysaccharides，SSPS)是近年來研究較多的一種新型水溶性天然高分子材料，具有特殊的分子結(jié)構(gòu)，它表現(xiàn)出良好的乳化性、分散性、穩(wěn)定性、抗黏結(jié)性及成膜性等，因此受到人們越來越多的關(guān)注[5]。同時水溶性大豆多糖本身就是膳食纖維，兼有抗氧化性和免疫學(xué)活性，它作為食品添加劑已經(jīng)得到了廣泛的研究與應(yīng)用[6]，但大豆多糖作為壁材的研究還不多見，因此本研究選用水溶性大豆多糖作為番茄紅素的包埋材料，開發(fā)其作為微膠囊壁材的應(yīng)用價值。目前，在番茄紅素微膠囊領(lǐng)域，開發(fā)新型壁材也是研究的一個熱點，已采用明膠、阿拉伯膠、β-環(huán)糊精、麥芽糊精和可變性淀粉等作為微膠囊化壁材，尚未見大豆多糖作為壁材制備番茄紅素微膠囊的報道。

本研究采用大豆多糖為壁材，對番茄紅素進(jìn)行包埋處理，探討噴霧干燥法制備番茄紅素微膠囊的工藝條件，從而為實際生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

番茄紅素油樹脂(純度6%) 紅帆生物科技有限公司；番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)品(純度＞90%) 美國Sigma公司；Soyafibe-S-DA100水溶性大豆多糖 日本不二制油公司；乙酸乙酯、石油醚沸程(30～60℃)、丙酮、吐溫-80和吐溫-20(均為分析純) 南京化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

HH-4型數(shù)顯恒溫水浴鍋 國華電器有限公司；JB25-M型電動攪拌機(jī)、DS-1型高速組織搗碎機(jī) 上海標(biāo)本模型廠；L-117型噴霧干燥機(jī) 北京來亨科貿(mào)有限責(zé)任公司；722N型可見分光光度計 上海精密科學(xué)儀器有限公司；HG202-2(2A/2AD)電熱干燥箱 南京實驗儀器廠；UV2401PC紫外-可見連續(xù)掃描分光光譜儀 日本島津公司；3400N掃描電子顯微鏡 日本日立公司。

1.3 方法

1.3.1 番茄紅素微膠囊的制備

采用大豆多糖為壁材，對番茄紅素油樹脂進(jìn)行包埋。將大豆多糖加入到一定量的蒸餾水中，并加入一定量吐溫－20，在80℃進(jìn)行攪拌溶解，制成水相。同時，在避光條件下，將番茄紅素油樹脂加入到乙酸乙酯中，并加入一定量吐溫-80在60℃進(jìn)行攪拌溶解后得到油相。將油相緩慢加入到水相中，并進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，使混合液溫度保持?0℃，以蒸發(fā)混合液中多余的有機(jī)溶劑，從而得到符合本試驗設(shè)計的固形物量含量的乳液，再經(jīng)組織搗碎機(jī)均質(zhì)(12000r/min、2min)后，番茄紅素充分被基質(zhì)包裹，最后進(jìn)行噴霧干燥即可得到粉末狀的番茄紅素微膠囊化產(chǎn)品。

1.3.2 番茄紅素微膠囊化效果測定

1.3.2.1 番茄紅素最大吸收波長的測定

稱取番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)品適量，用適量乙酸乙酯溶解，配制成一定質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液，在300～600nm波長范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，結(jié)果顯示番茄紅素的吸收光譜在447.5、473.0nm和504.5nm處均出現(xiàn)較大的吸收峰，其中以473.0nm處的吸光度最大，故本研究選用此波長473nm來進(jìn)行測定。

1.3.2.2 番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

參照GB/T 14215—2008《番茄醬罐頭》中番茄紅素測定方法，進(jìn)行改進(jìn)制作番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)曲線。具體如下：稱取0.0025g番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)品溶解于適量乙酸乙酯中，完全轉(zhuǎn)移至50mL棕色容量瓶，定容，搖勻。分別吸取0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0mL置于50mL棕色容量瓶中，用乙酸乙酯定容，得到質(zhì)量濃度為0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0μg/mL的番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)溶液，在番茄紅素的最大吸收波長473nm處，以乙酸乙酯為空白對照，分別測定吸光度。以番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度和相應(yīng)吸光度分別為橫、縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得線性擬合方程為：y＝0.0766x＋0.0127，R2＝0.9996。由此可知，番茄紅素在0～10.00μg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，其質(zhì)量濃度與吸光度存在良好的線性關(guān)系。

1.3.2.3 番茄紅素微膠囊中番茄紅素的測定

微膠囊中番茄紅素含量的測定：稱取番茄紅素微膠囊0.1g于錐形瓶中，加適量的水，反復(fù)振蕩使其充分溶解，然后加入石油醚與丙酮(1:1，V/V)的混合液，超聲波(頻率40kHz) 處理1min，番茄紅素完全溶于有機(jī)溶劑，如此反復(fù)提取，直至水相變?yōu)闊o色為止。將有機(jī)相合并，加入適量無水硫酸鈉進(jìn)行脫水處理，于可見分光光度計在473nm處測定吸光度，對照標(biāo)準(zhǔn)曲線計算番茄紅素含量。

微膠囊表面番茄紅素含量的測定：稱取番茄紅素微膠囊0.1g于50mL具塞試管中，加入10mL石油醚，振蕩1min，真空抽濾將濾液與不溶物質(zhì)分離，不溶物質(zhì)中加入石油醚多次提取至提取液無色，石油醚提取液合并后，于可見分光光度計在473nm處測定吸光度，對照標(biāo)準(zhǔn)曲線計算番茄紅素含量。

1.3.2.4 番茄紅素微膠囊化效率評定

微膠囊效率是評價所制備的微膠囊產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。微膠囊效率高表明芯材裸露在微膠囊表面的數(shù)量少，與外界環(huán)境接觸的機(jī)會少，產(chǎn)品的穩(wěn)定性高，便于長時間貯藏。按照式(1)計算微膠囊效率。

1.3.3 番茄紅素微膠囊制備單因素試驗

分別設(shè)不同水平，分析壁材質(zhì)量濃度、芯壁比、乳化劑含量、進(jìn)風(fēng)口溫度和出風(fēng)口溫度5個單因素對微膠囊化效果的影響。

1.3.4 番茄紅素微膠囊制備正交試驗

在單因素試驗基礎(chǔ)上，采用L16(45)正交試驗，設(shè)計5因素4水平試驗，通過正交試驗及方差分析來確定優(yōu)化番茄紅素微膠囊的最佳工藝條件。

1.3.5 番茄紅素微膠囊產(chǎn)品的掃描電鏡形態(tài)

參照文獻(xiàn)Rosenberg[7]、謝良[8]和鄧宇峰[9]等的方法。具體如下：取適量番茄紅素微膠囊樣品，使其均勻分散在雙面膠上面，然后粘于樣品臺上，用離子濺射器噴一層150的金粉于微膠囊樣品的表面，最后采用掃描電子顯微鏡(scanning electron microscopy，SEM)，觀察番茄紅素微膠囊的表面形態(tài)結(jié)構(gòu)。加速電壓10kV，觀察時間應(yīng)盡可能短，以避免電子束長時間照射引起電子損傷。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 壁材質(zhì)量濃度對微膠囊化的影響

選擇乳化劑添加量2%、芯材壁材比例1:4、進(jìn)風(fēng)口溫度160℃、出風(fēng)口溫度90℃，考察不同壁材質(zhì)量濃度對番茄紅素微膠囊效率的影響。

圖1 壁材質(zhì)量濃度對番茄紅素微膠囊化效果的影響Fig.1 Effect of wall material concentration on lycopene microencapsulation

由圖1可知，在0.1～0.25g/mL范圍內(nèi)，隨壁材質(zhì)量濃度的增大，微膠囊效率逐漸增大；當(dāng)質(zhì)量濃度超過0.25g/mL時，微膠囊效率基本不變，壁材質(zhì)量濃度為0.25～0.30g/mL時，微膠囊的效率達(dá)到最高，大約為82.7%。這是因為壁材質(zhì)量濃度提高，有利于噴霧干燥過程中囊壁致密結(jié)構(gòu)的形成；同時，由于壁材質(zhì)量濃度的增加，縮短了玻璃態(tài)形成時間，減弱了番茄紅素向囊壁表面的擴(kuò)散和遷移，番茄紅素能更好的持留，所以微膠囊效率有所提高。當(dāng)壁材質(zhì)量濃度較低時，乳化液中的水分含量相對較多，干燥過程中蒸發(fā)的水分增加，液滴的成膜速度減慢，番茄紅素向外的擴(kuò)散增多，微膠囊效率會降低。但當(dāng)壁材質(zhì)量濃度大于0.30g/mL后，由于壁材質(zhì)量濃度的增大，會給乳化液的霧化造成困難，霧滴顆粒在干燥塔內(nèi)的粘附很嚴(yán)重，故選擇壁材質(zhì)量濃度為0.25g/mL較為合適。

2.1.2 芯材壁材比例的選擇

選擇壁材質(zhì)量濃度0.25g/mL，其他條件同2.1.1節(jié)，研究不同芯材壁材比例對番茄紅素微膠囊效率的影響。

圖2 芯材壁材比對番茄紅素微膠囊化效果的影響Fig.2 Effect of ratio of core material to wall material on lycopene microencapsulation

從圖2可知，當(dāng)芯材壁材比例從1:2變化到1:4時，微膠囊效率顯著增加，芯材壁材比例在1:4時達(dá)到最高，為72.1%，而當(dāng)芯材壁材比例超過1:4時，微膠囊效率逐漸下降，當(dāng)芯材壁材比例小于1:6時，微膠囊效率沒有明顯變化。其原因可能是隨著壁材比例的逐漸增加，形成的微膠囊囊壁致密，有利于番茄紅素的持留，微膠囊效率有所升高；但當(dāng)壁材比例繼續(xù)增加時，微膠囊效率有所下降，可能是由于壁材比例較大時，微膠囊粉末流動性變差，出現(xiàn)黏著現(xiàn)象；芯材含量過高，壁材分子表面吸附的番茄紅素相應(yīng)增加，暴露在表面的番茄紅素易揮發(fā)和發(fā)生降解，從而使番茄紅素微膠囊效率降低，故選擇合適的芯壁質(zhì)量比為1:6。

2.1.3 乳化劑含量的選擇

選擇芯材壁材比例1:6，其他條件同2.1.2節(jié)，研究不同乳化劑含量對番茄紅素微膠囊效率的影響。

圖3 乳化劑含量對番茄紅素微膠囊化效果的影響Fig.3 Effect of emulsion content on lycopene microencapsulation

從圖3可知，乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量在0～2%范圍內(nèi)，微膠囊效率上升，在2%～4%內(nèi)，微膠囊效率變化很小?？傮w來講，乳化劑含量對包埋效果影響不明顯，其原因可能是由于大豆多糖乳化液油水界面膜的強(qiáng)度大，其乳化穩(wěn)定性較高。但是在制備微膠囊時，不添加乳化劑的乳化液的穩(wěn)定性差，不利于乳化液霧化成小液滴分散到熱氣流中，故成膜性不好，微膠囊效率低；而添加適量的乳化劑可以得到穩(wěn)定性較高、分散性較好的的乳化液，有利于提高微膠囊效率；王俊華等[10]研究表明，乳化劑用量太多，會導(dǎo)致制備的微膠囊產(chǎn)品粒徑過小，相對表面積增大，微膠囊易相互黏連，過多的乳化劑還會影響產(chǎn)品的風(fēng)味等性質(zhì)。因此應(yīng)選取一個最適添加量，在本研究中乳化劑含量選擇2%比較適宜。

2.1.4 進(jìn)風(fēng)口溫度的選擇

選擇乳化劑添加量2%，其他條件同2.1.3節(jié)，研究不同進(jìn)風(fēng)口溫度對番茄紅素微膠囊效率的影響。

圖4 進(jìn)風(fēng)口溫度對番茄紅素微膠囊化效果的影響Fig.4 Effect of inlet temperature on lycopene microencapsulation

由圖4可知，隨著進(jìn)風(fēng)口溫度升高，番茄紅素微膠囊效率顯著增大，在進(jìn)風(fēng)口溫度為160℃時番茄紅素微膠囊效率最高，但當(dāng)溫度超過160℃，微膠囊效率反而下降。由此可見，適當(dāng)提高進(jìn)風(fēng)口溫度有利于番茄紅素的包埋效果。由于提高了進(jìn)風(fēng)口溫度，霧化后液滴等速干燥階段的時間縮短，使得水包油(O/W)微細(xì)液滴表面水分迅速蒸發(fā)，形成完整致密的微膠囊膜結(jié)構(gòu)，即促進(jìn)微膠囊的玻璃化轉(zhuǎn)變，番茄紅素的持留能力增加。在微膠囊制備過程中，當(dāng)噴霧干燥進(jìn)風(fēng)口溫度低于150℃時，液滴顆粒較大，易黏結(jié)在干燥塔的塔壁上面，而只有細(xì)小的顆粒通過旋風(fēng)分離器被收集，從而微膠囊效率較低；另外，進(jìn)風(fēng)口溫度低，蒸發(fā)能力相對減弱，液滴表面膜結(jié)構(gòu)形成所需時間較長，液滴不能充分干燥，導(dǎo)致產(chǎn)品水分含量過高，從而影響其流動性。當(dāng)進(jìn)風(fēng)口溫度超過160℃時，由于水分迅速蒸發(fā)導(dǎo)致微膠囊表面產(chǎn)生裂縫和凹痕，壁材成膜性降低，從而使得微膠囊中的番茄紅素暴露或向囊壁擴(kuò)散，番茄紅素的持留能力減弱，微膠囊效率下降，為避免在高溫下出現(xiàn)“焦粉”現(xiàn)象及番茄紅素的降解，進(jìn)風(fēng)口溫度在160℃較為合適。許多研究[11-14]表明，進(jìn)風(fēng)口溫度會影響噴霧干燥速度和干燥能力；同時，也影響微膠囊產(chǎn)品的顆粒結(jié)構(gòu)，吸濕性和熱穩(wěn)定性。因此本研究噴霧干燥過程中選用的進(jìn)風(fēng)口溫度為160℃。

2.1.5 出風(fēng)口溫度的選擇

選擇進(jìn)風(fēng)口溫度160℃，其他條件同2.1.4節(jié)，分析不同出風(fēng)口溫度對番茄紅素微膠囊效率的影響。

圖5 出風(fēng)口溫度對番茄紅素微膠囊化效果的影響Fig.5 Effect of outlet temperature on lycopene microencapsulation

由圖5 可知，微膠囊效率隨著出風(fēng)口溫度的升高而逐漸增大，在90℃時達(dá)到最大，但是出風(fēng)口溫度高于95℃，番茄紅素微膠囊效率明顯下降。適當(dāng)提高出風(fēng)口溫度，可以縮短物料減速干燥階段的時間，使微膠囊壁快速形成致密結(jié)構(gòu)，降低番茄紅素的揮發(fā)損失，從而提高微膠囊效率；同時微膠囊產(chǎn)品中水分含量也明顯降低，有利于提高產(chǎn)品的貯存期。出風(fēng)口溫度過低時，干燥時間長，會加速番茄紅素的氧化降解，導(dǎo)致微膠囊效率下降；并且微膠囊產(chǎn)品水分含量高會造成產(chǎn)品保存性變差，容易產(chǎn)生黏結(jié)現(xiàn)象。出風(fēng)口溫度過高，會使微膠囊過度受熱，出現(xiàn)裂縫，降低產(chǎn)品質(zhì)量。因此本研究噴霧干燥過程中選用的出風(fēng)口溫度為90℃。

2.2 番茄紅素微膠囊化工藝正交試驗優(yōu)化

表1 番茄紅素微膠囊化工藝優(yōu)化正交設(shè)計和結(jié)果Table 1 Trials of orthogonal array design and experimental results

表2 正交試驗結(jié)果方差分析Table 2 Analysis of variance of orthogonal array design

采用正交試驗對番茄紅素微膠囊工藝進(jìn)行優(yōu)化，以大豆多糖作為番茄紅素微膠囊壁材，乳化劑添加量為2%，考察壁材質(zhì)量濃度、芯壁質(zhì)量比、進(jìn)風(fēng)口溫度、出風(fēng)口溫度對微膠囊效率的綜合影響，設(shè)計了5因素4水平正交試驗L16(45)，試驗結(jié)果及方差分析分別見表1、2。

由表2可知，當(dāng)以微膠囊效率為指標(biāo)時，綜合評價極差大小結(jié)果顯示各因素作用主次順序為A＞B＞D＞C，即壁材質(zhì)量濃度＞芯壁質(zhì)量比＞出風(fēng)口溫度＞進(jìn)風(fēng)口溫度。由方差分析結(jié)果可以看出，當(dāng)置信水平a＝0.01時，由于FA＞F0.01，F(xiàn)B＞F0.01，說明壁材質(zhì)量濃度、芯壁質(zhì)量比對微膠囊效率影響極顯著，進(jìn)風(fēng)口溫度、出風(fēng)口溫度對微膠囊效率影響不顯著。當(dāng)置信水平a＝0.05，F(xiàn)A＞F0.05，F(xiàn)B＞F0.05，說明壁材質(zhì)量濃度、芯壁質(zhì)量比對微膠囊效率影響顯著，進(jìn)風(fēng)口溫度、出風(fēng)口溫度對微膠囊效率影響不顯著。

綜合表1、2直觀分析與方差分析，確定了噴霧干燥法制備番茄紅素微膠囊工藝的最優(yōu)組合為A4B4C2D2，即工藝條件為壁材質(zhì)量濃度0.28g/mL、芯壁質(zhì)量比1:7、進(jìn)風(fēng)口溫度160℃和出風(fēng)口溫度88℃。在此條件下進(jìn)行3次平行實驗，所得番茄紅素微膠囊平均效率為91.8%。正交試驗結(jié)果與單因素試驗結(jié)果有差別，其原因可能是各種因素之間的交互作用的影響。

2.3 番茄紅素微膠囊產(chǎn)品的電鏡掃描形態(tài)

圖6 番茄紅素微膠囊掃描電鏡圖(×600)Fig.6 Scanning electron microscope micrograph of lycopene microcapsule (×600)

從圖6可觀察到，本實驗所制備的番茄紅素微膠囊顆粒大多呈橢圓形或圓球形，除少數(shù)顆粒表面有凹陷以外，整個表面平滑、連續(xù)、無裂痕，說明微膠囊產(chǎn)品具有良好的流動性；番茄紅素微膠囊的膜結(jié)構(gòu)致密完整，可以有效阻止氧氣、光線、水分子進(jìn)入到微膠囊內(nèi)部，達(dá)到保護(hù)番茄紅素的目的。

本研究制備的番茄紅素微膠囊產(chǎn)品少數(shù)顆粒表面有凹痕，與相關(guān)文獻(xiàn)的結(jié)果一致。噴霧干燥法制備的微膠囊產(chǎn)品表面會出現(xiàn)凹痕是正常現(xiàn)象，Nilsson等[15]認(rèn)為，凹痕的形成是由霧化液滴在干燥和冷卻過程中發(fā)生收縮而導(dǎo)致的。凹痕的存在對微膠囊化的效果影響較小，但是不利于微膠囊產(chǎn)品的流動和分散。因此，在微膠囊制備過程中應(yīng)盡量消除或減輕導(dǎo)致凹痕形成的因素。Pedroza-Ialas等[16]和Vernon-Carter等[17]研究表明，利用空氣或水蒸氣的熱膨脹加快霧化液滴的干燥速率，可減少凹痕的形成。微膠囊表面不光滑平整，原因是在微膠囊制備過程中，壁材物質(zhì)在芯材物質(zhì)周圍交織，當(dāng)溶液中的水分受熱蒸發(fā)時，壁材物質(zhì)中的大量支鏈和環(huán)狀結(jié)構(gòu)形成薄膜，將芯材物質(zhì)包埋其中，但是壁材種類不同，分子間的作用效果也不同，由于本研究采用的大豆多糖分子之間的結(jié)合作用力不同，導(dǎo)致微膠囊囊壁的厚度不同，使其表面凹凸不平。

3 結(jié) 論

本研究采用大豆多糖為壁材，采用噴霧干燥法對番茄紅素進(jìn)行微膠囊化處理，通過單因素試驗和正交試驗考察了壁材質(zhì)量濃度、芯材壁材比、乳化劑含量、噴霧干燥進(jìn)風(fēng)口溫度、出風(fēng)口溫度等因素對番茄紅素微膠囊效率的影響作用，同時用SEM法對產(chǎn)品進(jìn)行了形態(tài)觀察。試驗優(yōu)化結(jié)果為壁材質(zhì)量濃度0.28g/mL、芯材壁材比為1:7、乳化劑含量2%、噴霧干燥進(jìn)風(fēng)口溫度160℃、出風(fēng)口溫度88℃，所得微膠囊效率為91.8%，此番茄紅素微膠囊產(chǎn)品膜結(jié)構(gòu)致密完整，因此，水溶性大豆多糖為壁材噴霧干燥法對番茄紅素進(jìn)行包埋是有可行性的。本研究為大豆多糖應(yīng)用于番茄紅素的微膠囊化提供了一定理論依據(jù)。

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Optimization of Lycopene Microencapsulation by Orthogonal Array Design

QIU Wei-fen，LI Min，WANG Hai-feng，GAO Yu-long
(Jiangsu Provincial Key Laboratory of Quality Control and Further Processing of Food and Oils, College of Food Science and Engineering, Nanjing University of Finance and Economics, Nanjing 210046, China)

Lycopene microcapsulation was prepared by spray-drying method using a wall system consisting of soluble soybean polysaccharides (SSPS). The microencapsulation efficiency was optimized by single factor and orthogonal array design experiments. Factors such as wall material concentration, ratio of core and wall material, contents of emulsifier, inlet temperature and outlet temperature were thoroughly studied. Scanning electron microscope was also employed to observe the product appearance. The optimal condition was determined to be 0.28 g/mL, 1:7, 2%, inlet temperature at 160 ℃, and outlet temperature at 88 ℃, respectively. The microencapsulation efficiency of products obtained under these conditions was 91.8%. The structure of the microencapsulated lycopene product is compact and complete. Microencapsulating by spray-drying of lycopene using SSPS is feasible.

lycopene；microencapsulation；soluble soybean polysaccharide；spray-drying

TS202.3

A

1002-6630(2012)10-0045-06

2012-02-04

江蘇省自然科學(xué)基金項目(BK2008364)；江蘇省高校自然科學(xué)研究資助項目(07KJB550033)

邱偉芬(1965—)，女，教授，博士，研究方向為食品分析及天然物的提取。E-mail：weifenqiu@yahoo.com.cn