新型番茄紅素微膠囊的制備及穩(wěn)定性評價

摘要：分別以菊粉、麥芽糊精、海藻糖為壁材，以包埋番茄紅素的乳清分離蛋白-殼聚糖雙層乳液為芯材，使用 噴霧干燥法制備番茄紅素微膠囊。探究不同壁材、芯壁質(zhì)量比對微膠囊包埋率、微觀形貌、貯藏穩(wěn)定性以及在酸性 飲料模擬介質(zhì)中穩(wěn)定性、體外模擬釋放的影響，以確定最佳新型番茄紅素微膠囊的制備條件。結(jié)果表明：不同微膠 囊的包埋率穩(wěn)定在72.97%?81.90%之間，所有樣品均呈現(xiàn)出典型的球狀結(jié)構(gòu)；隨著芯壁質(zhì)量比的降低，微膠囊中的番 茄紅素在貯藏期和酸性環(huán)境下的物化穩(wěn)定性均明顯增加；與菊粉相比，以麥芽糊精和海藻糖為壁材的微膠囊可實(shí)現(xiàn)番 茄紅素在模擬胃腸液中的控制釋放。本研究有助于進(jìn)一步開發(fā)番茄紅素遞送載體，從而促進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

番茄紅素是存在于人血清中的一種類胡蘿卜素，其 分子中共魏雙鍵的數(shù)量較多（11個），是十分有效的抗氧 化劑之一。番茄紅素還具有預(yù)防癌癥、動脈粥樣化和心血管疾病網(wǎng)的功能，廣泛存在于番茄、番石榴、薔薇 果等果蔬之中［頃。番茄紅素可作為著色劑和營養(yǎng)強(qiáng)化劑 應(yīng)用于食品工業(yè)，但天然的番茄紅素不溶于水，易受外界 環(huán)境的影響而異構(gòu)化和降解，這些都限制了番茄紅素在 食品工業(yè)中的應(yīng)用。微膠囊化技術(shù)有望解決上述問題， 甚至可實(shí)現(xiàn)功能成分的控釋或定向釋放.

以番茄紅素為芯材、多糖為壁材，采用噴霧干燥 制備番茄紅素微膠囊的研究已有報道。Silva等回采用明膠-果膠復(fù)合材料為壁材制備番茄紅素微膠囊，結(jié)果顯示該微膠囊化可高效封裝番茄紅素，但不能有效阻止貯 存過程中番茄紅素的降解。伍秀英以多孔淀粉為壁材微膠囊化包埋番茄紅素，顯著提高了番茄紅素的穩(wěn)定性。Rocha等采用噴霧干燥的方法以變性淀粉將含有不同含量番茄紅素的乳液微膠囊化，顯著提高了番茄紅素的穩(wěn)定性及其在食品體系中的分散性。由此可見，微膠囊化技術(shù)結(jié)合其他封裝技術(shù)具有提高番茄紅素穩(wěn)定性的潛力。

已有諸多研究報道了蛋白和多糖協(xié)同可提高微膠囊中活性成分的穩(wěn)定性和體外模擬釋放性 能。在以往的研究中，本課題組以乳清分離蛋白（whey protein isolate, WPI）和殼聚糖為材料成功制備了封裝有番茄紅素的雙層乳液，該體系中番茄紅素包埋率和溶解度顯著提升，但其在貯藏期間的穩(wěn)定性卻不盡理想。此外，目前國內(nèi)外鮮見關(guān)于以雙層乳液為芯材、多糖為壁材制備微膠囊的研究報道。因此本研究以菊粉、海藻糖和麥芽糊精水溶性多糖為壁材、以番茄紅素雙層乳液為芯材，通過噴霧干燥法制備一種新型的番茄紅素微膠囊。通過分析壁材種類、芯壁質(zhì)量比對微膠 囊包埋率、微觀形貌、貯藏穩(wěn)定性及其在酸性飲料中穩(wěn)定性和模擬消化的影響，探究應(yīng)用多糖為壁材、雙層乳 液為芯材制備微膠囊的可行性，以期進(jìn)一步擴(kuò)大番茄紅素遞送體系的種類，同時為遞送其他功能成分的保護(hù)提供新型的遞送載體

結(jié)論: 本實(shí)驗(yàn)以番茄紅素-WPI-殼聚糖雙層乳液為芯材，以多糖為壁材，探索了一種新型的微膠囊制備方法。結(jié)果顯示，使用不同壁材制備的微膠囊的包埋率均在72.97%?81.90%,且改變芯壁質(zhì)量比對微膠囊包埋率的 影響不明顯。以海藻糖和菊粉為壁材制備的番茄紅素微膠囊形狀為規(guī)則的球形，且隨著壁材含量的增加，該球形微膠囊外觀更加規(guī)則和完整。在貯藏期間微膠囊對番茄紅素的保護(hù)作用均隨壁材含量的增加而增強(qiáng)。微膠囊 的形成可以在常溫貯藏期間保護(hù)酸性模擬飲料中的番茄紅素，但在高溫和光照條件下的保護(hù)作用不明顯。在體外模擬消化實(shí)驗(yàn)中，以海藻糖為壁材制備的番茄紅素微膠囊顯示岀良好的緩釋功能。綜上，以多糖為壁材的微膠囊的形成可有效提高番茄紅素雙層乳液在貯藏及酸性常溫條件下的穩(wěn)定性并實(shí)現(xiàn)番茄紅素的控制釋放，其中以海藻糖為壁材、芯壁質(zhì)量比為1：4制備的微膠囊有望應(yīng)用于今后的研究與工業(yè)化生產(chǎn)中。