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海藻油是指从海洋藻类中提取的脂质,富含二十碳五烯酸(Eieosapentaenoicaeid,EPA)、二十二碳六烯酸(Doeosahexaenoicaeid,DHA)等多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acids,PUFA)。EPA和DHA属ω3-系列多不饱和脂肪酸,人体不能自身合成,二者具有诸多生理功能和营养价值,但EPA和DHA在光、热和氧气存在的环境中极易被氧化,氧化后的海藻油不仅会丧失其生理活性,食用后还会危害人体健康,因此通过微胶囊技术保护EPA和DHA等PUFA是非常有必要的。本文通过优化壁材、乳化剂和抗氧化剂,确定了EPA藻油微胶囊的制备方法,筛选了微胶囊化最佳工艺条件,探讨了EPA藻油微胶囊储藏过程中脂肪酸及氧化产物变化的规律,期望为EPA藻油固化工艺技术和藻油微胶囊储藏稳定性提供参考。主要研究内容及结果如下:1.研究了喷雾干燥法固化EPA藻油的关键因素,通过正交优化实验确定了制备EPA藻油微胶囊的最佳工艺参数:壁材种类为辛烯基琥珀酸淀粉钠(型号为HI-CAP100)和麦芽糊精(Dextrose equivalent 20,DE20),二者比例为4:1;以单甘脂为乳化剂,添加量为固形物的0.2%;载油量为30%;固形物含量为45%;均质压力为35 Mpa,均质3次;进风温度为190℃,出风温度为90℃。此种工艺条件下微胶囊化效果最好,且藻油氧化较少。2.通过中试扩大化生产,对小试实验优化的结果进行中试验证,比较中试和小试微胶囊化效果和产品性质。中试微胶囊化产品的包埋效果与小试相似,均在98%以上,且休止角小(43.99),流动性好,松密度为0.54,紧密度为0.81,但过氧化值(Peroxide value,POV)较小试微胶囊化产品增加了3.26 mmol/kg。中试及小试产品有以下共同特点:宏观形态呈白色粉末状,无结块和杂质,无明显的藻油腥味。微观形态呈不规则球形,表面有部分凹陷,无裂缝且具有很好的完整性。3.研究了添加不同抗氧化剂组合的微胶囊化EPA藻油在37℃储藏90 d和63℃储藏30 d后基本氧化产物的变化情况,包括POV、硫代巴比妥酸值(Thiobarbituric acid,TBA)、酸价(Acid value,AV)、茴香胺值和醛酮化合物的测定。添加了不同抗氧化剂组合的微胶囊化藻油在37℃储藏90 d过程中氧化程度均较低,POV值在前21 d呈现逐渐上升的趋势,之后缓慢下降;茴香胺值在前28 d呈现缓慢上升的趋势,28 d后急剧上升;TBA和酸价均无明显变化;醛酮化合物总量随着储藏时间增加不断增加。添加了抗氧化剂组合为维生素E(Vitamin E,VE)、维生素C(Vitamin C,VC)棕榈酸酯和迷迭香提取物的微胶囊化藻油的抗氧化效果最佳,90 d时其POV、TBA、酸价、茴香胺值和醛酮化合物总量分别为6.52 mmol/kg、5.73 mg/kg、2.73 mg/g、21.10和369.87μg/g;而不添加抗氧化剂的微胶囊化藻油的抗氧化效果最差,90 d时其POV、TBA、酸价、茴香胺值和醛酮化合物总量分别为13.60 mmol/kg、4.72 mg/kg、3.98 mg/g、38.48和927.34μg/g。添加了不同抗氧化剂组合的微胶囊化藻油在63℃下储藏30 d过程中,POV值在前12 d呈现逐渐上升的趋势,之后缓慢下降;TBA、酸价和茴香胺值均呈现缓慢上升的趋势。其中添加了VC棕榈酸酯和迷迭香提取物,VE和迷迭香提取物的微胶囊化藻油抗氧化效果均较好,储藏30 d后POV、TBA、酸价、茴香胺值和醛酮化合物总量分别为(2.57 mmol/kg、2.75 mg/kg、3.36 mg/g、19.86和182.11μg/g)和(5.59 mmol/kg、2.75 mg/kg、3.32 mg/g、5.85和191.83μg/g)。而不添加氧化剂的微胶囊化藻油抗氧化效果最差。4.研究了微胶囊化EPA藻油制作和储藏过程中脂肪酸的变化情况。利用喷雾干燥法制作微胶囊化EPA藻油的过程中,喷雾塔进行喷雾干燥之前,脂肪酸组成和含量基本无变化,经过喷雾干燥之后,有效成分EPA和DHA稍有降低,分别降低0.49%和0.82%。在37℃储藏90 d过程中,添加了不同抗氧化剂组合的微胶囊化藻油抗氧化效果均较好,PUFA中EPA和DHA含量在储藏60 d后会有少量降低,而饱和脂肪酸(Saturated fatty acid,SFA)中C16:0和反式脂肪酸(Trans fatty acid,TFA)中9t18:1在90d储藏过程中会有些许升高,单不饱和脂肪酸(Monounsaturated fatty acids,MUFA)中9c18:1在90d储藏过程中会有少量降低,但脂肪酸的减少和增加量均不显著。其中添加了抗氧化剂组合VE、VC棕榈酸酯和迷迭香提取物的微胶囊化藻油氧化程度最低,有效成分EPA和DHA分别降低1.91%和1.73%。63℃储藏24 d过程中,添加了不同抗氧化剂组合的微胶囊化藻油样品中SFA、PUFA、MUFA和TFA变化趋势和37℃储藏90 d时相似。不添加抗氧化剂的微胶囊化藻油氧化最严重,EPA和DHA分别降低3.57%和6.75%,添加了抗氧化剂组合VC棕榈酸酯和迷迭香提取物抗氧化效果最佳,EPA和DHA分别仅降低0.69%和2.04%。总之,在最佳工艺参数条件下利用喷雾干燥法固化EPA藻油包埋效果好,所得微胶囊产品物理性质好,且可用于工业化大规模生产。为了防止微胶囊产品在储藏过程中氧化酸败,抗氧化剂组合迷迭香提取物和VC棕榈酸酯在63℃储藏条件下抗氧化效果最佳,VE、VC棕榈酸酯和迷迭香提取物在37℃储藏条件下抗氧化效果最佳。