侯會(huì)絨，孫兆遠(yuǎn)，貢漢坤，陳曉東（.江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇淮安3003；.淮安快鹿牛奶有限公司，江蘇淮安3003）

克氏原螯蝦殼蝦青素微膠囊制備工藝的優(yōu)化

侯會(huì)絨1，孫兆遠(yuǎn)1，貢漢坤1，陳曉東2
（1.江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇淮安223003；2.淮安快鹿牛奶有限公司，江蘇淮安223003）

摘要：以β-環(huán)糊精為壁材，阿拉伯膠為輔材，對(duì)克氏原螯蝦殼蝦青素進(jìn)行微膠囊化包埋。通過(guò)單因素試驗(yàn)探討壁材種類(lèi)、壁材添加量、芯材添加量、攪拌時(shí)間、攪拌溫度等因素對(duì)蝦青素微膠囊制備效果的影響，并通過(guò)響應(yīng)面法確定微膠囊制備工藝最佳條件為：80%β-環(huán)糊精+20%阿拉伯膠添加量0.19 g/mL、芯材添加量2.68%、攪拌時(shí)間50 min、攪拌溫度40.9℃，在此條件下蝦青素包埋率達(dá)到92.89%。

關(guān)鍵詞：克氏原螯蝦；蝦青素；微膠囊；響應(yīng)曲面

蝦青素又名蝦黃素、蝦黃質(zhì)，因其分子中含有很長(zhǎng)的共軛雙鍵鏈和不飽和的α-羥基酮而具有極強(qiáng)的抗氧化性能，是目前為止發(fā)現(xiàn)的抗氧化能力最強(qiáng)的物質(zhì)，其抗氧化能力可達(dá)天然VE的100倍以上[1]。蝦青素能有效的清除體內(nèi)自由基、硫化物、二硫化物，具有抗氧化、抗衰老、抗腫瘤，提高機(jī)體免疫力，保護(hù)視網(wǎng)膜等功效，可應(yīng)用于保健食品、高檔化妝品、藥品等領(lǐng)域中。但蝦青素屬非極性物質(zhì)，不溶于水，難以均勻添加到水溶性食品中，且蝦青素長(zhǎng)長(zhǎng)的共軛不飽和雙鍵結(jié)構(gòu)非常不穩(wěn)定，易受光、熱、氧化物的破壞而失去活性[2]，這大大限制了蝦青素在食品工業(yè)中的應(yīng)用。

微膠囊化是一種將固體、液體、氣體等物質(zhì)包埋在微小封閉膠囊內(nèi)的方法[3]。該方法不但能有效保護(hù)和隔離物質(zhì)，減少氧化反應(yīng)發(fā)生，鈍化光敏性和熱敏性；還能有效屏蔽芯材的不良?xì)馕?，控制芯材的釋放速度，改變芯材的理化性質(zhì)（如分散性、顏色、形狀、密度），提高芯材貯存穩(wěn)定性[4-5]。

目前有關(guān)蝦青素的研究基本都集中在蝦青素提取工藝方面，對(duì)蝦青素微膠囊包埋技術(shù)的研究鮮有報(bào)道。本研究應(yīng)用β-環(huán)糊精和阿拉伯膠包埋法將克氏原螯蝦殼蝦青素制成一種抗氧化緩釋微膠囊，并對(duì)影響包埋效果的因素進(jìn)行了詳細(xì)地探討，旨在為解決蝦青素在食品工業(yè)中應(yīng)用的局限性提供參考。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

克氏原螯蝦：盱眙龍盛龍蝦養(yǎng)殖場(chǎng)；蝦青素標(biāo)準(zhǔn)品：美國(guó)西格瑪投資集團(tuán)有限公司；多孔淀粉：遼寧立達(dá)生物科技有限公司；β-環(huán)糊精：國(guó)藥化學(xué)試劑有限公司；麥芽糊精、阿拉伯膠：成都格雷西亞化學(xué)技術(shù)有限公司；其余試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2儀器

WF180萬(wàn)能粉碎機(jī)：上海光學(xué)儀器廠；RE-2000A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器：上海亞榮生化儀器廠；SHA-C恒溫水浴振蕩器：上海醫(yī)療器械廠；TDL-40C低速大容量離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠；TU-1900紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；Y92-DN超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)：寧波新芝生物科技股份有限公司；T09-1S磁力攪拌器：上海司樂(lè)儀器有限公司；GJB60-70高壓均質(zhì)機(jī)：常州市均質(zhì)機(jī)械有限公司；LPG-5高速離心噴霧干燥機(jī)：常州一步干燥設(shè)備有限公司。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1樣品處理

新鮮螯蝦沸水煮制2 min后自然冷卻，剝除蝦仁和內(nèi)臟，流水洗凈蝦頭、尾及殼，避光、密封于-20℃?zhèn)溆谩Ｔ囼?yàn)前用萬(wàn)能粉碎機(jī)粉碎，過(guò)篩后使用。

1.3.2蝦青素的提取

取一定質(zhì)量的蝦殼粉，加入20倍體積的丙酮溶液浸泡2 h，超聲處理30 min后離心，取上清液，重復(fù)3次，混合上清液，于60℃旋轉(zhuǎn)蒸干后用丙酮溶解并定容至10 mL[5]。

1.3.3微膠囊的制備

1）水相制備：稱(chēng)取一定量的壁材，加入適量水和0.2%司盤(pán)-80混勻，磁力攪拌器恒溫?cái)嚢?0 min；

2）油相制備：蝦青素丙酮溶液加入大豆油中，混勻，氮?dú)獯党?，加?.1%的吐溫-80，磁力攪拌器攪拌10 min[6]；

3）微膠囊制備：水相置于恒溫磁力攪拌器中攪拌（轉(zhuǎn)速1 200 r/min），緩慢滴加油相，再加適量水調(diào)節(jié)至合適濃度，高壓均質(zhì)機(jī)均質(zhì)后備用；

4）噴霧干燥：混合液在進(jìn)風(fēng)溫度185℃、出風(fēng)溫度85℃～95℃條件下噴霧干燥，得到蝦青素微膠囊粉。

1.3.4各因素對(duì)微膠囊化效果的影響

以壁材種類(lèi)（多孔淀粉、β-環(huán)糊精、麥芽糊精、80%多孔淀粉+20%阿拉伯膠、80%β-環(huán)糊精+20%阿拉伯膠、80%麥芽糊精+20%阿拉伯膠），壁材質(zhì)量濃度（0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35 g/mL），蝦青素添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%），攪拌時(shí)間（20、30、40、50、60、70、80 min），攪拌溫度（25、30、35、40、45、50、55℃）為因素，微膠囊包埋率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，考察各因素對(duì)蝦青素微膠囊化效果的影響。

1.3.5微膠囊化效果的評(píng)定

1.3.5.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

分別吸取0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50 mL，1.0 mg/mL蝦青素標(biāo)準(zhǔn)溶液于比色管中，丙酮定容至50 mL，混合均勻后在478 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度，以蝦青素標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明蝦青素在10 μg/mL～50 μg/mL范圍內(nèi)線性回歸方程為y=0.008 6x-0.006 5，相關(guān)系數(shù)為0.999 5，結(jié)果符合朗伯比爾定律，方程可用于蝦青素含量的測(cè)定。

1.3.5.2微膠囊表面蝦青素含量的測(cè)定

準(zhǔn)確稱(chēng)取0.5g干燥后的蝦青素微膠囊粉，加20mL正己烷，反復(fù)振蕩提取至無(wú)色，混合提取液，離心分離后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸干，復(fù)溶于丙酮，在478 nm下測(cè)吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算微膠囊表面蝦青素含量[7]。

1.3.5.3微膠囊包埋率的測(cè)定

準(zhǔn)確稱(chēng)取0.5 g干燥后的蝦青素微膠囊粉，加20mL水?dāng)嚢璩删惑w系，再加入20 mL丙酮，反復(fù)振蕩提取至無(wú)色，混合提取液，無(wú)水硫酸鈉脫水，離心分離后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸干，復(fù)溶于丙酮，在478 nm下測(cè)吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算微膠囊中蝦青素總含量，并根據(jù)如下公式計(jì)算微膠囊包埋率。

2　結(jié)果與分析

2.1壁材種類(lèi)對(duì)微膠囊化效果的影響

壁材種類(lèi)直接決定了芯材的包埋數(shù)量、緩釋效果和貯藏穩(wěn)定性，也影響了成品的溶解性和流動(dòng)性[8]。因此，壁材的選擇對(duì)于提高微膠囊化效率，獲取性能優(yōu)越的微膠囊產(chǎn)品至關(guān)重要。壁材種類(lèi)對(duì)微膠囊化效果的影響見(jiàn)圖1。

圖1　壁材種類(lèi)對(duì)微膠囊化效果的影響Fig.1　Effect of difference of wall materials on the microencapsulation efficiency of astaxanthin

由圖1可知，3種淀粉類(lèi)壁材（多孔淀粉、β-環(huán)糊精和麥芽糊精）單獨(dú)使用時(shí)，多孔淀粉對(duì)蝦青素的包埋率最低（38.81%），而β-環(huán)糊精的包埋率最高（62.88%）。這可能是因?yàn)榉肿恿坎煌斐傻摹ｋm然多孔淀粉具有較大比孔容和比表面積，但仍屬淀粉，分子量巨大；麥芽糊精是淀粉水解的產(chǎn)物，分子量介于100～5 000之間，部分可以達(dá)到15 000以上；而β-環(huán)糊精分子量是三者中最小的，僅為1 134.98。單位質(zhì)量淀粉類(lèi)壁材溶入水中，β-環(huán)糊精分子數(shù)量最多，與蝦青素形成微膠囊的可能性也最大[9]。另外β-環(huán)糊精具有“內(nèi)腔疏水，外壁親水”的中空斜截錐形特殊結(jié)構(gòu)，當(dāng)水、β-環(huán)糊精和非極性的蝦青素芯材混合攪拌時(shí)，極性水產(chǎn)生的斥力會(huì)迅速將小分子蝦青素推入β-環(huán)糊精錐形結(jié)構(gòu)空腔內(nèi)，并通過(guò)范德華力形成微囊包合物[2-3]。

由圖1還可知，3種淀粉與阿拉伯膠復(fù)配形成的壁材膠囊化效果均優(yōu)于單獨(dú)使用。這主要是因?yàn)橐驭?環(huán)糊精、麥芽糊精為代表的淀粉類(lèi)壁材不但吸水性好、吸油能力強(qiáng)，易干燥，不吸潮，還具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，分散在水及其它溶劑中能保持明顯的結(jié)構(gòu)完整性[6]。而以阿拉伯膠為代表的親水膠體類(lèi)壁材具有黏度低，流動(dòng)性好，成膜性強(qiáng)，乳化性較好等特點(diǎn)[10-12]，兩者復(fù)配使用不但可彌補(bǔ)淀粉類(lèi)壁材不具備的界面特性，提高微膠囊的致密性，增加對(duì)芯材的保護(hù)效果，降低高溫噴霧干燥、氧氣和光等外界因素導(dǎo)致的蝦青素結(jié)構(gòu)變化，還改善了膠體類(lèi)壁材的無(wú)定形狀態(tài)，提高了微膠囊產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度[6]。對(duì)比6種壁材可知，β-環(huán)糊精+阿拉伯膠的包埋率最高，因此選擇80%β-環(huán)糊精+20%阿拉伯膠為壁材進(jìn)行包埋處理。

2.2壁材添加量對(duì)微膠囊化效果的影響

壁材添加量對(duì)微膠囊化效果的影響見(jiàn)圖2。

圖2　壁材添加量對(duì)微膠囊化效果的影響Fig.2　Effect of the concentration of wall material on the microencapsulation efficiency of astaxanthin

由圖2可知，當(dāng)壁材質(zhì)量濃度為0.05 g/mL，微膠囊包埋率僅為13.83%，這主要是因?yàn)檩^少的壁材難以使蝦青素完全包埋于其形成的封閉結(jié)構(gòu)中，存在于微膠囊表面的蝦青素在噴霧干燥過(guò)程容易受到高溫影響而失去活性。

隨著壁材質(zhì)量濃度的不斷增加，包埋率也隨之增加。當(dāng)壁材質(zhì)量濃度達(dá)到0.20 g/mL時(shí)，微膠囊包埋率達(dá)到最大值（80.15%）。這主要是因?yàn)楸诓臐舛鹊脑黾?，提高了單位體積中壁材和芯材的碰撞機(jī)率，加快了微膠囊的凝聚速度；同時(shí)，壁材濃度的增加使得溶液黏度增大，而高黏度的凝聚相更有利于其在蝦青素表面的鋪展，并形成更穩(wěn)定的微膠囊結(jié)構(gòu)[13]；另外，壁材量的增加也加快了噴霧干燥過(guò)程中液滴成膜速度，降低了芯材的損失，提高了微膠囊效率。

當(dāng)壁材添加量大于0.20 g/mL時(shí)，繼續(xù)增加壁材質(zhì)量濃度，微膠囊包埋率緩慢下降。這可能是因?yàn)楫?dāng)壁材質(zhì)量濃度為0.20 g/mL時(shí)，芯材已經(jīng)基本趨于飽和，如繼續(xù)增加，過(guò)多的壁材通過(guò)分子鍵聚集使得溶液黏度增大，這既降低了壁材和壁芯的擴(kuò)散速度[7]，又使得芯材進(jìn)入壁材內(nèi)部路徑受阻[3，14]；另外，過(guò)量的壁材量使得噴霧干燥時(shí)液滴霧化速度下降，物料在霧化前停留時(shí)間變長(zhǎng)，蝦青素受氧氣和熱的影響而損失增加[15]。

2.3芯材添加量對(duì)微膠囊化效果的影響

芯材添加量對(duì)微膠囊化效果的影響見(jiàn)圖3。

圖3　芯材添加量對(duì)微膠囊化效果的影響Fig.3　Effect of the concentration of astaxanthin on the microencapsulation efficiency of astaxanthin

由圖3可知，當(dāng)芯材添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.50%～2.50%范圍內(nèi)，蝦青素包埋率基本維持在80%左右的高位，變化幅度很小。這主要是因?yàn)樵诖朔秶鷥?nèi)，壁材足量而且濃度適宜，能基本完全包裹蝦青素。包埋率出現(xiàn)少許波動(dòng)可能是由噴霧干燥時(shí)水分蒸發(fā)量不同造成干燥溫度略有差異造成的。

當(dāng)蝦青素添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.50%時(shí)，隨著蝦青素添加量的不斷增加，包埋率略有下降，這說(shuō)明0.2 g/mL的β-環(huán)糊精+阿拉伯膠混合壁材最適與2.50%的蝦青素進(jìn)行微膠囊化。繼續(xù)增加蝦青素添加量，會(huì)造成芯壁比過(guò)大，微膠囊囊壁變薄而不穩(wěn)定[13]。當(dāng)蝦青素質(zhì)量分?jǐn)?shù)從3.00%增加到3.50%時(shí)，包埋率快速下降，這可能是因?yàn)楸诓牟蛔愣斐刹糠治r青素沒(méi)有被包埋，表面蝦青素受?chē)婌F干燥破壞而分解轉(zhuǎn)化。另外在后期噴霧干燥過(guò)程，芯材濃度越低，能源消耗越大，因此選擇芯材添加量在2.0%～3.0%進(jìn)行下一步試驗(yàn)。

2.4攪拌溫度對(duì)微膠囊化效果的影響

攪拌溫度對(duì)微膠囊化效果的影響見(jiàn)圖4。

圖4　攪拌溫度對(duì)微膠囊化效果的影響Fig.4　Effect of the temperature of magnetic stirring on the microencapsulation efficiency of astaxanthin

由圖4可知，在25℃時(shí)，蝦青素包埋率僅為23.72%，這主要是因?yàn)樵谳^低溫度下，β-環(huán)糊精在水溶液中的溶解度較小，即使有阿拉伯膠的懸浮作用，仍有較多的β-環(huán)糊精析出，因此不能提供足夠多分子狀態(tài)的β-環(huán)糊精與蝦青素相互結(jié)合；隨著溫度的升高，壁材和芯材分子擴(kuò)散速度增加，蝦青素分子與β-環(huán)糊精和阿拉伯膠分子碰撞的幾率也增大，有利于微膠囊的形成；另外逐漸增加的溫度也使得溶液黏度降低，蝦青素滲透能力增加，易向β-環(huán)糊精內(nèi)部擴(kuò)散而形成微膠囊網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[14]。但溫度過(guò)高時(shí)，蝦青素長(zhǎng)長(zhǎng)的共軛不飽和雙鍵結(jié)構(gòu)受熱而氧化分解[1]；同時(shí)高溫還會(huì)破壞β-環(huán)糊精與蝦青素之間的疏水鍵，將蝦青素從β-環(huán)糊精的中空結(jié)構(gòu)中釋放出來(lái)[2]；另外，當(dāng)溫度大于50℃時(shí)，部分β-環(huán)糊精出現(xiàn)糊化現(xiàn)象，這也會(huì)使得微膠囊網(wǎng)絡(luò)破壞，包埋率快速下降。

2.5攪拌時(shí)間對(duì)微膠囊化效果的影響

攪拌時(shí)間對(duì)微膠囊化效果的影響見(jiàn)圖5。

圖5　攪拌時(shí)間對(duì)微膠囊化效果的影響Fig.5　Effect of the time of magnetic stirring on the microencapsulation efficiency of astaxanthin

由圖5可知，在短時(shí)間內(nèi)（20 min），微膠囊包埋率很低（僅有55.32%）。隨著攪拌時(shí)間的延長(zhǎng)，微膠囊包埋率快速增大，這可能是因?yàn)棣?環(huán)糊精包埋反應(yīng)主要靠分子產(chǎn)生的空間位阻和水的排斥作用來(lái)吸附物質(zhì)，吸附緩慢且耗時(shí)較長(zhǎng)，而磁力攪拌能在短時(shí)間內(nèi)使得分子擴(kuò)散速度快速增加。當(dāng)攪拌時(shí)間達(dá)到50 min時(shí)，蝦青素包埋率達(dá)到最大值（87.89%），此時(shí)β-環(huán)糊精包埋反應(yīng)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，芯材洗脫、溶解的逆向反應(yīng)與吸附、包埋的正向反應(yīng)基本平衡[2]。繼續(xù)延遲攪拌時(shí)間，包埋率出現(xiàn)緩慢下降，這主要是因?yàn)椴糠秩艹龅奈r青素在光、氧和熱的作用下分解造成的[15]，因此選擇攪拌時(shí)間為50 min進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.6微膠囊制備工藝的優(yōu)化

2.6.1響應(yīng)面分析方案及結(jié)果

對(duì)比4種可變因素對(duì)包埋率影響的結(jié)果可知，在因素的變化范圍內(nèi)，壁材變化量對(duì)包埋率的影響最大（極差=66.32%），其次是攪拌溫度（極差=64.09%），而攪拌時(shí)間對(duì)包埋率的影響最小（極差=32.57%）。因此固定攪拌時(shí)間為50 min，以蝦青素包埋率為響應(yīng)值，采用Box-Benhnken中心組合設(shè)計(jì)原理對(duì)壁材添加量、芯材添加量、攪拌溫度3個(gè)因素繼續(xù)優(yōu)化。因素水平編碼見(jiàn)表1，試驗(yàn)方案與結(jié)果見(jiàn)表2。

表1　Box-Benhnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平編碼表Table 1　Code and true values of variables of the Box-Benhnken design models

表2　Box-Benhnken 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案與結(jié)果Table 2 Experimental design and response results of Box-Benhnken model

采用sas軟件對(duì)Box-Benhnken試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸分析見(jiàn)表3。

表3　響應(yīng)面二次回歸方程方差分析Table 3　Analysis of variance for response surface quadratic regression equation

由方差分析結(jié)果（表3）可知，回歸方程一次項(xiàng)中X1（壁材添加量）達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），X2（芯材添加量）、X3（攪拌溫度）達(dá)到顯著水平（P＜0.05）；二次項(xiàng)中X1*X1達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），X2X2、X3X3達(dá)到顯著水平（P＜0.05）；交互項(xiàng)中X2X3達(dá)到顯著水平（P＜0.05）。

利用sas軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多元回歸擬合，得到蝦青素包埋率對(duì)X1、X2和X3的二次多項(xiàng)回歸方程為：包埋率=-724.553+2480.5X1+105.385X2+21.417 5X3-6192X1X1-37X1X2-0.22X1X3-11.28X2X2-0.924X2X3-0.231X3X3。該方程整體模型達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），總決定系數(shù)R2=98.98%，失擬項(xiàng)不顯著（F=6.75），表明該模型擬合程度良好，能較好的反映出微膠囊化條件對(duì)包埋率影響的規(guī)律，可以利用該回歸方程對(duì)蝦青素微膠囊化最佳條件進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2.6.2響應(yīng)面分析及微膠囊化工藝優(yōu)化

分別將模型中X1（壁材添加量）、X2（芯材添加量）和X3（攪拌溫度）3個(gè)因素的1個(gè)因素固定在零水平，利用sas軟件繪制其余兩個(gè)因素的對(duì)蝦青素包埋率影響的子模型等高線和相應(yīng)曲面圖，結(jié)果圖6～圖8。

由圖6～圖8可知各因素的等高線圖呈橢圓形，這表面這些因素在較低水平均對(duì)包埋率均有促進(jìn)作用；但較高的水平又不利于微膠囊化生產(chǎn)。由響應(yīng)曲面圖可知，圖形上凸，這說(shuō)明各因素的協(xié)同作用明顯，即一個(gè)因素的增加促進(jìn)了另一個(gè)因素對(duì)包埋率的影響。

圖6　壁材濃度與芯材濃度對(duì)蝦青素包埋率的影響Fig.6　Interactive effects of concentration of wall material and astaxanthin on the microencapsulation efficiency

圖7　壁材濃度與攪拌溫度對(duì)蝦青素包埋率的影響Fig.7　Interactive effects of concentration of wall material and temperature of magnetic stirring on the microencapsulation efficiency

圖8　芯材濃度與攪拌溫度對(duì)蝦青素包埋率的影響Fig.8　Interactive effects of concentration of astaxanthin and temperature of magnetic stirring on the microencapsulation efficiency

2.6.3最佳提取工藝的確定

由sas軟件擬合二次回歸模型得出最優(yōu)條件和最優(yōu)值，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4　最佳提取條件的確定Table 4　The optimum conditions of preparation of astaxanthinmicrocapsules

由表4可知，當(dāng)包埋率最大時(shí)，X1、X2、X3的最優(yōu)編碼值為-0.168 810、0.363 710、0.180 659，經(jīng)編碼換算后可知，估算最佳提取條件為：壁材添加量0.191 559 g/mL、芯材添加量2.681 855%、攪拌溫度為40.903 296℃，預(yù)計(jì)最大包埋率為92.365974%。

為驗(yàn)證估算結(jié)果與實(shí)際情況的吻合程度，進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果為92.89%，與估算結(jié)果基本符合。因此確定微膠囊化制備最佳工藝條件為壁材添加量0.19 g/mL、芯材添加量2.68%、攪拌溫度為40.9℃，此條件下蝦青素包埋率達(dá)到92.89%。

3　結(jié)論

以包埋率為指標(biāo)，探討壁材種類(lèi)、壁材添加量、芯材添加量、攪拌時(shí)間、攪拌溫度等因素對(duì)蝦青素微膠囊化效果的影響，并通過(guò)Box-Behnken中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)和響應(yīng)面分析法對(duì)克氏原螯蝦殼蝦青素微膠囊制備工藝進(jìn)行研究。結(jié)果表明蝦青素微膠囊化最佳工藝條件為壁材添加量0.19 g/mL、芯材添加量2.68%、攪拌溫度為40.9℃，此條件下蝦青素包埋率達(dá)到92.89%。

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DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.20.021

收稿日期：2015-03-23

基金項(xiàng)目：淮安市2013年度科技支撐計(jì)劃（工業(yè)）項(xiàng)目（HAG2013074）

作者簡(jiǎn)介：侯會(huì)絨（1980—），女（漢），講師，碩士，主要從事天然產(chǎn)物活性成分的提取與應(yīng)用研究。

Optimization of the Procam Barus Clarkia Shell Astaxanthin Microcapsules

HOU Hui-rong1，SUN Zhao-yuan1，GONG Han-kun1，CHEN Xiao-dong2
（1.Jiangsu Food&Pharmaceutical Science College，Huai'an 223003，Jiangsu，China；2.Huai'an Kuailu Milk Co.Ltd.，Huai'an 223003，Jiangsu，China）

Abstract：Procam barus clarkia shell astaxanthin microcapsules were prepared using β-cyclodextrin and arabic gum as wall material.The effects of difference of wall materials，concentration of wall material and astaxanthin，temperature and time of magnetic stirring on the microencapsulation efficiency of astaxanthin were discussed by the single factor experiments.The optimum microencapsulation conditions were concluded by Box-Behnken center-united experiment design and response surface methodology as follows：80%β-cyclodextrin+20% arabic gum 0.19 g/mL，2.68%astaxanthin，time of magnetic stirring 50 min，temperature of magnetic stirring 40.9℃.Under the optimized conditions，the microencapsulation efficiency was 92.89%.

Key words：Procam barusclarkia shell；astaxanthin；microcapsule；response surface analysis