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番茄红素是一种广泛存在于自然界的类胡萝卜素,具有抗氧化、防癌抗癌等众多生理功能,但是番茄红素也是一种不稳定的物质,遇光、热、氧气都会异构化,从而降低番茄红素的活性。此外番茄红素不溶于水,也限制了它的广泛应用,所以利用微胶囊技术将番茄红素“保护”起来,并且改变了它在水中的分散性能,可以极大地提高番茄红素的使用价值和拓展其应用范围。
1)建立了分光光度计法测定番茄红素微胶囊的含量,该法简便,成本低廉,适用于番茄红素微胶囊含量测定的比较对照实验。以502nm作为检测波长,在线性范围0.216~0.540μg·mL-1内,得到标准曲线,线性方程为:A=1.1668C-0.0022,(r=0.9995,n=5)。精密度实验中RSD值为0.266~0.664%。平均回收率为99.21~100.5%。
2)建立一种新的测定番茄红素微胶囊含量的高效液相色谱法。该准确度高,具有很好的选择性和分离度,适用于番茄红素微胶囊准确定量研究。其固定相为反相AlltimaC18(4.6mm×250mm,5μm)分析柱;流动相是V(甲醇):V(四氢呋喃):V(水)=66:30:4;检测波长为472nm;流速为1.5mL·min-1;番茄红素的保留时间是9.5min。在线性范围3.6~18μg·mL-1内,番茄红素的线性回归方程为:y=1.1882+3285.3x,(r=0.9998,n=5)。精密度实验中番茄红素的日内RSD值为1.73~2.45%;日间RSD值为2.85~3.34%。番茄红素平均回收率为99.81%~101.06%。当信噪比为3:1时,最小检测限为1.26ng·mL-1。
3)筛选了四种番茄红素微胶囊的方法,分别为β-环糊精包合法、单凝聚法、复凝聚法、喷雾干燥法。对四种方法生产过程和各自产品进行评价,为了达到操作简便、产品包埋效果好以及规模生产的要求,最后本实验选用了喷雾干燥法作为番茄红素微胶囊的制备方法。
4)采用喷雾干燥法规模生产番茄红素微胶囊。首先了解各种壁材的性能,结合本实验的需求,进行筛选,选择了明胶和蔗糖以及大豆分离蛋白和麦芽糊精两个研究体系。分别对两个体系进行单因素实验,并设计正交优化实验,最后确定最佳配方,进行规模化生产。
明胶蔗糖体系的最佳配方为:明胶蔗糖质量比是7:13,芯材为壁材的25%,固形物含量为15%,乳化剂添加量为1g;喷雾干燥条件:进口温度180℃,进料速度为9mL·min-1,出口温度控制在100℃。
大豆分离蛋白、麦芽糊精体系的最佳配方为麦芽糊精与大豆分离蛋白质量比是2:1,芯材为壁材的30%,固形物含量为20%;喷雾干燥条件:进口温度180℃,进料速度为9mL·min-1,出口温度控制在100℃。
5)全面研究了番茄红素微胶囊的质量。主要考察项目是产品的感官性能、含水率、堆密度、溶解性能、粒径以及含量。电镜观察产品圆整和光滑,无裂纹,说明番茄红素被壁材包埋完全。该产品对光、对热都比较稳定,并且在贮藏条件下能够很好的保持活性,达到了微胶囊化的目的和要求。