微胶囊化藻油DHA的稳态化研究

微胶囊化藻油DHA的稳态化研究

论文摘要

DHA具有促进大脑发育、保护视力、降血脂及防动脉硬化等多种生物学功能,近年来逐渐成为人们研究的焦点。目前,DHA的开发利用主要存在两个问题:一是来源问题;二是稳定性问题。这两大关键问题限制了其应用和推广。本文主要针对DHA的易氧化、易失活特点,通过添加抗氧化剂和采用微胶囊包埋技术提高它的稳定性。抗氧化剂筛选采用响应面法,以TBHQ含量、VE含量、VC棕榈酸酯含量为自变量,POV值、酸价、DHA含量为响应值,确定最佳组合是0.125‰TBHQ、0.25‰VE、0.175‰VC棕榈酸酯,其中VE对三个响应值影响最为显著,其次是VC棕榈酸酯、TBHQ。添加该组抗氧化剂于藻油中在63±1℃加速氧化保持24d,同时作空白藻油对照。试验结果表明,该组抗氧化剂组合明显提高了藻油的稳定性,延缓了DHA的氧化。对微胶囊化工艺进行优化,包括壁材、乳化剂种类、芯材添加量、乳化剂浓度、均质压力、干燥方法,确定最优微胶囊化工艺,即壁材选用麦芽糊精+酪蛋白+β-环糊精+乳清粉、乳化剂选用蔗糖酯+单甘酯+土温80、芯材含量35%、乳化剂添加1.5%、均质压力30MPa、选用喷雾干燥法。添加最佳抗氧化剂组合于藻油中,采用优化的微胶囊化工艺制备DHA微胶囊,并检测其理化性质。实验结果表明,产品溶解性良好,水分含量3.85%,适于长期贮存;微胶囊颗粒呈椭圆形,囊壁相对完整,超微结构显示包埋效果较好;均质后乳化液粒度分布在50~1000nm范围内,平均粒径246.5nm,产品粒度分布在50~1000nm,平均粒径311.5 nm,与婴儿配方奶粉粒度相比,产品平均粒径小,易溶解;DHA微胶囊DSC曲线显示在80℃附近,有一较小吸热峰,焓值仅为88.2538J/g,而其他三种微胶囊壁材在测量范围内均有较高峰面积的吸热峰,说明微胶囊化改善了原料的性质,产品比较稳定;对于同一样品,TG、DTG曲线具有一致性。TG-DTG曲线显示微胶囊化产品在90℃首先失重,水分挥发,在160℃壁材开始降解,重量减小。理化性质表明自制微胶囊产品包埋效果较好,第五章通过考察光照、氧气、温度以及金属离子对产品稳定性的影响,同时对自制产品饮料的稳定性进行了研究,以证明该微胶囊化产品的稳定性较好,从而证实经优化的配方和工艺的合理件。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 引言
  • 1.1 国内外研究状况
  • 1.1.1 DHA概述
  • 1.1.1.1 多不饱和脂肪酸组成及其生理功能
  • 1.1.1.2 DHA理化性质
  • 1.1.1.3 DHA生理功能
  • 1.1.1.4 DHA来源
  • 1.1.1.5 国内外海洋微藻发酵生产DHA的研究状况
  • 1.1.1.6 DHA应用
  • 1.1.2 微胶囊技术概述
  • 1.1.2.1 基本概念
  • 1.1.2.2 微胶囊化步骤
  • 1.1.2.3 微胶囊化的功能及在食品工业中的应用
  • 1.1.2.4 食品工业中微胶囊化的方法
  • 1.1.2.5 微胶囊技术发展趋势及展望
  • 1.2 课题来源
  • 1.3 研究价值与意义
  • 1.4 拟解决的主要问题
  • 参考文献
  • 第2章 抗氧化剂对藻油DHA稳态化的影响
  • 2.1 实验材料与设备
  • 2.1.1 试验材料与试剂
  • 2.1.2 试验设备
  • 2.2 实验方法
  • 2.2.1 过氧化值(POV)的测定
  • 2.2.2 酸价(AV)的测定
  • 2.2.3 脂肪酸含量的测定
  • 2.2.3.1 甲酯化
  • 2.2.3.2 色谱分析
  • 2.2.4 试验设计
  • 2.2.4.1 抗氧化剂的选择
  • 2.2.4.2 响应面实验设计
  • 2.2.4.3 稳定度试验
  • 2.3 结果与讨论
  • 2.3.1 原料藻油的脂肪酸气相分析
  • 2.3.2 响应面法优化抗氧化剂组合
  • 2.3.2.1 响应面试验数据
  • 2.3.2.2 建立模型及其显著性分析
  • 2.3.2.3 响应曲面分析
  • 2.3.2.4 验证实验
  • 2.3.3 稳定度试验
  • 2.4 本章小结
  • 参考文献
  • 第3章 微胶囊化工艺对藻油DHA稳态化的影响
  • 3.1 实验材料与设备
  • 3.1.1 实验材料
  • 3.1.2 实验设备
  • 3.2 实验方法
  • 3.2.1 DHA微胶囊的制备
  • 3.2.1.1 工艺流程
  • 3.2.1.2 工艺要点
  • 3.2.2 评价指标及分析测定方法
  • 3.2.2.1 微胶囊化产率和效率的测定
  • 3.2.2.2 乳化液稳定性的测定
  • 3.2.3 喷雾工艺条件对微胶囊化的影响
  • 3.2.3.1 壁材组合对微胶囊化的影响
  • 3.2.3.2 乳化剂组合对微胶囊化的影响
  • 3.2.3.3 不同芯材含量对微胶囊化的影响
  • 3.2.3.4 乳化剂浓度对微胶囊化的影响
  • 3.2.3.5 均质压力对微胶囊化的影响
  • 3.2.3.6 干燥方法对微胶囊化的影响
  • 3.2.4 微胶囊化工艺过程对 DHA含量变化的影响
  • 3.3 结果与讨论
  • 3.3.1 壁材对微胶囊化的影响
  • 3.3.2 乳化剂对微胶囊化的影响
  • 3.3.3 不同芯材含量对微胶囊化的影响
  • 3.3.4 乳化剂浓度对微胶囊化的影响
  • 3.3.5 均质压力对微胶囊化的影响
  • 3.3.6 正交优化试验
  • 3.3.7 干燥方法对微胶囊化的影响
  • 3.3.8 微胶囊化工艺过程对 DHA含量的影响
  • 3.3.9 验证试验
  • 3.4 本章小结
  • 参考文献
  • 第4章 DHA微胶囊理化性质研究
  • 4.1 实验材料与设备
  • 4.1.1 实验材料
  • 4.1.2 实验设备
  • 4.2 实验方法
  • 4.2.1 表面形态的观察
  • 4.2.2 水分含量的测定
  • 4.2.3 平均粒度的测定
  • 4.2.4 微胶囊化产品溶解度的测定
  • 4.2.5 微胶囊产品热力学性质的研究
  • 4.2.5.1 微胶囊产品的DSC分析
  • 4.2.5.2 微胶囊产品的热重分析
  • 4.3 结果与讨论
  • 4.3.1 微胶囊化产品的物理性质
  • 4.3.2 微胶囊化产品表面形态的观察
  • 4.3.3 微胶囊化产品的粒度分布
  • 4.3.4 微胶囊化产品的DSC分析
  • 4.3.5 微胶囊化产品的热重分析
  • 4.4 本章小结
  • 参考文献
  • 第5章 贮存条件对DHA微胶囊的稳态化影响
  • 5.1 实验材料与设备
  • 5.1.1 实验材料
  • 5.1.2 实验设备
  • 5.2 实验方法
  • 5.2.1 DHA微胶囊POV值和DHA保留率的测定
  • 5.2.1.1 样品破壁处理
  • 5.2.1.2 油脂提取
  • 5.2.1.3 破壁后POV值的测定
  • 5.2.1.4 DHA保留率的测定
  • 5.2.2 环境因素对藻油微胶囊的稳态化影响
  • 5.2.2.1 光照对DHA微胶囊的稳态化影响
  • 5.2.2.2 氧气对DHA微胶囊的稳态化影响
  • 5.2.2.3 温度对DHA微胶囊的稳态化影响
  • 5.2.2.4 金属离子对DHA微胶囊的稳态化影响
  • 5.2.3 微胶囊化藻油饮料的制备
  • 5.2.3.1 微胶囊化藻油饮料的制备
  • 5.2.3.2 微胶囊化藻油饮料的氧化稳定性
  • 5.3 结果与讨论
  • 5.3.1 光照对藻油微胶囊的稳态化影响
  • 5.3.2 氧气对藻油微胶囊的稳态化影响
  • 5.3.3 温度对藻油微胶囊的稳态化影响
  • 5.3.4 金属离子对藻油微胶囊的稳态化影响
  • 5.3.5 DHA在饮料体系中的稳定性
  • 5.4 本章小结
  • 参考文献
  • 第6章 结论与展望
  • 6.1 结论
  • 6.2 进一步研究的方向
  • 6.3 展望
  • 致谢
  • 攻读学位期间的研究成果
  • 相关论文文献

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