范方宇，董選剛，常艷瓊，張雪春，闞 歡，劉 云

（西南林業(yè)大學(xué) 西南山地森林資源保育與利用省部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650224）

0 引言

茶油是中國特有的新興優(yōu)質(zhì)食用油脂，根據(jù)Asia Pulse報(bào)道，中國的茶籽油到2020年，預(yù)計(jì)年產(chǎn)量可以達(dá)到250 t.茶籽油營養(yǎng)豐富，脂肪組成和生理活性都與世界上公認(rèn)的最好木本植物油——橄欖油極其相似，被譽(yù)為“東方的橄欖油”.茶油的脂肪組成合理，不飽和脂肪酸有的超過85%，其余才是飽和脂肪酸.茶油還含有豐富的維生素E、維生素D、胡蘿卜素等，最重要的還含有角鯊烯成分，所以在某種程度上它的營養(yǎng)功能超過了橄欖油[1-3].

近年來對(duì)茶油的研究越來越多，不過大多數(shù)都集中在對(duì)于茶油成分分析以及對(duì)茶油的提取上，如Zhong等[4-5]研究冷榨茶油的揮發(fā)性成分是戊醛到壬醛等9種飽和醛，Yuan等[6]采用紅外透射光譜分析了茶油的脂肪酸組成，況小玲等[7]用不同的加工工藝對(duì)比提取過程對(duì)油茶油風(fēng)味物質(zhì)的影響情況，證明加工方式也能影響茶油風(fēng)味物質(zhì)的含量，等等.茶油的深加工這方面的資料文獻(xiàn)較少.作者旨在通過采用噴霧干燥法研究加工茶油微膠囊，為茶油的深加工及茶油行業(yè)的發(fā)展提供參考依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料

茶油、大豆分離蛋白（SPI）、麥芽糊精、黃原膠、單甘酯、蔗糖酯均為市售，食用級(jí).

石油醚（30～60 ℃沸程）、乙醚、無水乙醇，均為分析純.

DHG-9140A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；HH-2型數(shù)顯恒溫水浴鍋：金壇市丹瑞電器廠；SHR均質(zhì)機(jī)：上海申鹿均質(zhì)機(jī)有限公司；B-290噴霧干燥器：瑞士Buchi實(shí)驗(yàn)儀器公司.

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

SPI溶解在60℃的蒸餾水中→加入麥芽糊精和黃原膠（黃原膠與麥芽糊精充分拌勻）→加入茶油、蔗糖酯、單甘酯→均質(zhì)→噴霧干燥→成品.

1.2.2 茶油微膠囊噴霧干燥條件

以黃原膠為總?cè)芤?.1%，乳化劑（單甘酯與蔗糖酯，比例為1∶1）為固形物2%，噴霧空氣流量667 L/h，均質(zhì)時(shí)間10 min，大豆蛋白與麥芽糊精比為 1∶1，芯材與壁材比例為 0.7∶2、進(jìn)風(fēng)溫度 180 ℃，固形物濃度16%，乳液流量18 mL/min為基準(zhǔn)，對(duì)影響噴霧干燥的各個(gè)條件進(jìn)行單因素試驗(yàn)，分析對(duì)茶油微膠囊包埋率的影響.

1.2.3 正交試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)

通過單因素試驗(yàn)，以包埋率為指標(biāo)，對(duì)影響包埋率的芯材與壁材之比、進(jìn)風(fēng)溫度、固形物濃度、進(jìn)料流量進(jìn)行4因素3水平正交試驗(yàn).試驗(yàn)安排見表1.

表1 正交試驗(yàn)因素與水平

1.2.4 包埋率的計(jì)算

1.2.5 表面油質(zhì)量的測定[8]

準(zhǔn)確稱取3.000～5.000 g微膠囊粉末.將30 mL石油醚分3次加入，每次振蕩2 min，過濾，合并濾液，將濾液在70℃下烘干，蒸出石油醚，稱質(zhì)量，得油的質(zhì)量，即微膠囊表面油.

1.2.6 總油質(zhì)量的測定[9]

采用堿性乙醚法提取總油.準(zhǔn)確稱取1.000 g的微膠囊粉末油脂，加入10 mL 60℃蒸餾水中充分溶解，倒入分液漏斗中并加入1 mL氨水搖勻，加入10 mL乙醇，充分搖勻，冷水中冷卻后加入25 mL乙醚，搖勻后放出氣體并加入25 mL石油醚，靜置分層，取上層液，在70℃下烘干，稱質(zhì)量，得油的質(zhì)量，即微膠囊總油.

2 結(jié)果與分析

2.1 均質(zhì)時(shí)間對(duì)微膠囊包埋率的影響（圖1）

以不均質(zhì)，均質(zhì)壓力30 MPa，時(shí)間5 min、10 min、15 min制備微膠囊，分析不同均質(zhì)時(shí)間對(duì)微膠囊包埋率的影響.從圖1可以看出，均質(zhì)時(shí)間對(duì)微膠囊的包埋率有較大的影響.不均質(zhì)時(shí)，微膠囊包埋率只有78.44%，當(dāng)均質(zhì)時(shí)間為10 min時(shí)，包埋率達(dá)到84.43%.繼續(xù)增加時(shí)間后，包埋率沒有明顯提高.這主要是由于均質(zhì)后，乳液更加均勻、穩(wěn)定，當(dāng)均質(zhì)超過10 min后，穩(wěn)定性已經(jīng)達(dá)到最佳，繼續(xù)增加時(shí)間無任何作用，而且在一定程度上可能還有副作用，影響SPI的成膜性.因此選擇10 min作為茶油微膠囊原料的均質(zhì)時(shí)間.

2.2 大豆蛋白與麥芽糊精比例對(duì)微膠囊包埋率的影響（圖 2）

以大豆蛋白與麥芽糊精比為 4∶2、3∶2、2∶2、2∶3、2∶4，分析大豆蛋白與麥芽糊精的不同比例對(duì)微膠囊包埋率的影響.從圖2可以看出，當(dāng)大豆蛋白與麥芽糊精的比例為2∶2時(shí)，其油脂的包埋率最高.過高或者過低都對(duì)茶油的包埋率有負(fù)面影響.這主要是由于大豆蛋白是同時(shí)具有親水和疏水的兩性分子，具有很好的乳化性.但是當(dāng)大豆蛋白過高的時(shí)候，造成乳液濃度大，不利于干燥時(shí)脫水，因此二者比例選取2∶2比較適宜.

圖1 不同均質(zhì)時(shí)間對(duì)包埋率的影響

圖2 大豆蛋白與麥芽糊精不同比例對(duì)微膠囊包埋率的影響

2.3 芯材與壁材的不同比例對(duì)微膠囊包埋率的影響

以芯材與壁材比為 0.5∶2、0.7∶2、0.9∶2、1.2∶3、1.5∶2、2∶2，分析芯材與壁材的不同比例對(duì)微膠囊包埋率的影響，如圖3所示.由圖3可以看出，隨著芯材的增多，包埋率逐漸降低.這主要是由于芯材含量過高，乳化穩(wěn)定性也變得更差，同時(shí)在有限的壁材條件下液滴成膜困難，難以包埋.當(dāng)芯材過少的時(shí)候，包埋效果好，但是微膠囊中油脂含量少，失去了包埋的意義.從包埋率及油脂含量角度看，芯材與壁材比例在 0.5∶2～0.9∶2 比較適宜.

圖3 芯材與壁材不同比例對(duì)微膠囊包埋率的影響

2.4 進(jìn)風(fēng)溫度對(duì)包埋率的影響

以進(jìn)風(fēng)溫度分別為160℃、170℃、180℃、190℃、200℃，分析其對(duì)微膠囊包埋率的影響.由圖4可以看出，進(jìn)風(fēng)在170℃時(shí)，茶油微膠囊的包埋率最高，達(dá)到86.72%，溫度太高或太低時(shí)，包埋率都偏低，這主要是由于進(jìn)料一定的時(shí)候，溫度過低，噴霧的霧滴沒有干燥完全，油脂容易浸出.研究還發(fā)現(xiàn)，在160℃進(jìn)料時(shí)，粉末含水量為6.31%，而170℃及其以上的時(shí)候，含水率都在3%左右.同時(shí)，溫度太高，易破壞形成的囊壁，導(dǎo)致包埋效果也偏小.同時(shí)易揮發(fā)的油也容易揮發(fā)，導(dǎo)致效率降低.

圖4 進(jìn)風(fēng)溫度對(duì)微膠囊包埋率的影響

2.5 固形物濃度對(duì)包埋率的影響（圖5）

以固形物濃度分別為 12%、14%、16%、18%、20%，分析其對(duì)微膠囊包埋率的影響.由圖5可以看出，固形物濃度增大，包埋率也隨著上升，在16%時(shí)，包埋率最高，達(dá)到83.43%，繼續(xù)增加，包埋率又開始降低.這主要是由于固形物濃度增大，含水減少，有利于液滴的干燥、囊壁的形成.繼續(xù)增加后，乳液黏稠度增加，干燥又開始變得困難，導(dǎo)致包埋率降低.

圖5 固形物濃度對(duì)微膠囊包埋率的影響

2.6 進(jìn)料流量對(duì)包埋率的影響（圖6）

以乳液入料流量分別為 9 mL/min、12 mL/min、15 mL/min、18mL/min、21 mL/min、24 mL/min，分析進(jìn)料流量對(duì)微膠囊包埋率的影響.由圖6可以看出，隨著進(jìn)料流量增大，包埋率逐漸增大，在18 mL/min的時(shí)候，包埋率最大，為83.43%.繼續(xù)增大進(jìn)料流量，包埋率又開始降低.這主要是由于進(jìn)料少，霧滴容易干燥，但出風(fēng)溫度高，容易對(duì)壁材造成破壞作用；當(dāng)入料多的時(shí)候，霧滴難干燥，囊壁形成不理想，包埋率低.

圖6 進(jìn)料流量對(duì)微膠囊包埋率的影響

2.7 茶油微膠囊優(yōu)化試驗(yàn)（表2）

由表2可以看出，影響茶油微膠囊包埋率的最主要的因素是進(jìn)料流量，其次是芯材與壁材的比例、進(jìn)風(fēng)溫度，固形物濃度對(duì)包埋率的影響最小.同時(shí)得出茶油微膠囊的最優(yōu)組合為A2B1C2D3，即芯材∶壁材為0.7∶2，進(jìn)風(fēng)溫度170℃，固形物含量為18%，進(jìn)料流量為21 mL/min.在此條件下，茶油微膠囊的包埋率為89.97%.在最佳條件時(shí)，噴霧干燥出風(fēng)溫度為72℃.

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過正交試驗(yàn)確立了茶油噴霧干燥生產(chǎn)微膠囊的最佳工藝條件為：均質(zhì)壓力30 MPa，均質(zhì)時(shí)間10 min，大豆蛋白與麥芽糊精比例為 1∶1，芯材∶壁材為 0.7∶2，進(jìn)風(fēng)溫度 170℃，固形物含量為18%，進(jìn)料流量為21 mL/min.在此條件下，茶油微膠囊的包埋率為89.97%.

［1］ 周素梅,王強(qiáng).我國茶籽資源的開發(fā)利用及前景分析［J］.中國食物與營養(yǎng)，2004（3）:13-16．

［2］ 邢朝宏，李進(jìn)偉，金青哲，等.我國油茶籽的綜合利用［J］. 糧油食品科技，2011，19（4）:13-16.

［3］ Ma J L，Ye H，Rui Y K，et al.Fatty acid composition of Camellia oleifera oil［J］.J Verbrauch Lebensm，2011，6（1）:9-21.

［4］ Zhong H Y,Bedgood D R，Bish A G，et al.Endogenous biophenol.fatty acid and volatile profiles of selected oils［J］．Food Chem，2007，100(40):1544-1551.

［5］ Zhong H Y，Bedgood D R，Bishop A G，et al．Effect of added caffeic acid and tyosol on the fatty acid and volatile profiles of camellia oil following heating［J］.Agric Food Chem，2006，54（25）:9551-9558.

［6］ Yuan JJ，Wang C Z，Chen H X，et al.Prediction of fatty acid composition in Camellia oleifera oil by near infrared transmittance spectroscopy（NITS）［J］.Food Chemistry，2013，138（2）:1657-1662.

［7］ 況小玲，徐俐，張紅梅.不同加工工藝對(duì)油茶籽油風(fēng)味物質(zhì)的影響［J］.中國糧油學(xué)報(bào)，2012，27（6）：89-94.

［8］ 李艷茹.漢麻籽油噴霧干燥微膠囊工藝的研究［J］.中國糧油學(xué)報(bào)，2011，26（12）:60-62.

［9］ 周德紅，鄭為完,石燕，等.月見草油微膠囊粉末油脂中油脂過氧化值測定之提油方法的研究［J］.食品科技，2006（7）:215-218.