淡水鱼油微胶囊的制备及其储藏稳定性_石燕

2 结果与讨论
2． 1 鱼油微胶囊表面油及包埋率分析
2 种配方制备的淡水鱼油微胶囊产品的表面油、
总油及包埋率结果如表 2 所示。配方 2 制备的鱼油
微胶囊与配方 1 制备的鱼油微胶囊相比较可知，配方
1 制备的鱼油微胶囊表面油含量高，包埋率低，这是
因为阿拉伯胶本身为增稠剂，添加到配方 1 中使复合
壁材体系乳状液的黏度增大，在喷雾干燥过程中乳状
配方 1 OSA-GA 复配制备的鱼油微胶囊 配方 2 OSA-CS 复配制备的鱼油微胶囊 图 2 鱼油及不同壁材鱼油微胶囊 POV 变化趋势 Fig． 2 The POV trend of fish oil and fish oil microcapsules
摘 要 以草鱼内脏提取鱼油作为微胶囊芯材，辛烯基琥珀酸淀粉酯分别与阿拉伯胶、玉米糖浆复配作为壁材， 采用喷雾干燥法制备淡水鱼油微胶囊。测定 2 种复合壁材制备的鱼油微胶囊的性质和微观结构，并根据氧化反 应动力学预测鱼油及鱼油微胶囊的货架期，气相色谱法分析微胶囊化前后鱼油和 60 ℃ 储藏 10d 后鱼油及鱼油 微胶囊脂肪酸含量的变化。结果表明： 以辛烯基琥珀酸淀粉酯和玉米糖浆为壁材制备得到的鱼油微胶囊包埋率 高，货架期长，储藏稳定性好，可对淡水鱼油本身的功能性成分起到良好的保护作用。 关键词 淡水鱼油，微胶囊； 性质； 储藏稳定性； 脂肪酸组分
1 材料与方法
1． 1 材料与试剂 辛烯基琥珀酸淀粉酯、鱼油（ 草鱼内脏提取） ，实
验室自制； 阿拉伯胶，天津滨海捷成专类化工有限公 司； 玉米糖浆，江西金穗丰糖业有限公司； 以上材料均 为食品级，其他化学试剂均为分析纯。 1． 2 仪器与设备
Quanta200F 环 境 扫 描 显 微 镜，美 国 FEI 公 司； Nicomp 380 ZLS，美国 PPS 公司； 6890N 型 气 相 色 谱 仪（ 配 FID 检测器） ，美 国 安 捷 伦 公 司； MDＲ． P － 5 型离心压力 喷 雾 干 燥 机，锡 山 市 现 代 喷 雾 干 燥 机 厂； SＲH1000 － 70 型高压均质机，上海东华均质机 有限公 司； V-1001 旋 转 蒸 发 仪，上 海 爱 郎 仪 器 有 限公司。 1． 3 实验方法 1． 3． 1 鱼油微胶囊的制备
液受到剪切力、压力等作用，打破了乳状液原有的稳
定性，被包裹的鱼油重新溢出，因而造成配方 1 制备 的鱼油微胶囊表面油含量高［16］。然而对于以配方 2
制备的鱼油微胶囊，因添加的玉米糖浆黏度比较低，
与阿拉伯胶具有相同黏度时，其固形物含量高水分含 量少，有助于 在 喷 雾 干 燥 过 程 中 迅 速 成 膜［17］，因 此，
0． 62 meq / kg，鱼油微胶囊化前后 POV 值分别增加了 0． 06、0． 15 meq / kg，说明鱼油并没有因为喷雾干燥过 程中的高温作用而氧化加速。微胶囊化前后的鱼油 在初始阶段过氧化值的变化都比较缓慢，4 d 后鱼油 的过氧化值急剧增加，原因可能是鱼油中存在的 VE 具有抗氧化作用，对鱼油的氧化作用起到一定抑制， 当 VE 消 耗 殆 尽 后，鱼 油 失 去 了 保 护 作 用 氧 化 加 速［21］。但是微胶囊的 鱼 油 过 氧 化 值 依 然 增 长 缓 慢， 这是由于微胶囊化淡水鱼油能很好地被壁材致密包 埋，并且可以有效地减少鱼油与空气中的氧气接触， 进而减慢氧化速率，延长货架期。
草鱼在我国分布广泛，为四大家鱼之一，年消费 量高达 200 万 t［1］。在草鱼的加工过程中，鱼内脏作 为下脚料而被浪费。研究发现，以草鱼内脏为原料提 取的鱼油中不饱和脂肪酸含量高达 60% ，主要为油 酸和亚油酸，还含有少量的二十碳五烯酸（ EPA） 、二 十二碳六烯酸（ DHA） 、花生四烯酸（ AA） ［2］。也正是 由于鱼油中含有的多不饱和脂肪酸，使其具有一定功 能性质，如亚油酸具有软化心脑血管、降脂降压、促进 新陈代谢、减缓衰老等作用［3］； 油酸同样具有降低胆 固醇的功效［4］； AA 具有改善视力和记忆力、调节血 脂和血糖、预防心脑血管疾病等作用［5］； DHA 和 EPA 具有抗炎、防治心脑血管疾病、促进神经系统和视觉 系统的发育等作用［6］。
分散系数 0． 326 0． 383
2015 年第 41 卷第 1 期（ 总第 325 期） 81
食品与发酵工业 FOOD AND FEＲMENTATION INDUSTＲIES
2． 2． 2 鱼油微胶囊表面微观结构 采用环境扫描电镜对 2 种配方鱼油微胶囊进行
微观结构分析，结果如图 1 所示。配方 2 制备的鱼油 微胶囊呈圆形，颗粒饱满，表面光滑； 而配方 1 制备的 鱼油微胶囊呈椭圆形，表面粗糙，有明显的凹痕，并有 小颗粒附着物。配方 2 制备的微胶囊有凹痕可能是 由于壁材的快速固化，使得微胶囊很难平整凹痕，便 在其表面出现了凹痕［19］； 表面有小颗粒附着物可能 是微胶囊内部的油脂渗出，使得微胶囊表面变黏。
此配方可达到较高的包埋率。
表 2 鱼油微胶囊表面油、总油和包埋率 Table 2 Surface oil、total oil 、embedding oil of
fish oil microcapsules
配方 1 配方 2
表面油 /% 12． 63 3． 27
总油 /% 50． 43 53． 53
包埋率 /% 74． 96 93． 89
鱼油中含有的多不饱和脂肪酸使鱼油具有功能 性，但也因 多 不 饱 和 脂 肪 酸 的 存 在 使 得 鱼 油 极 不 稳 定，容易发生氧化而丧失其生理功能。微胶囊化技术 可将鱼油与外界保持隔绝从而控制其氧化，延长鱼油 储存期，并且还可掩盖鱼油本身的不良气味［7 － 8］。目 前，对淡水鱼油进行微胶囊化的研究较少，王芳等［9］ 以阿拉伯胶和明胶分别与酪蛋白复配制备的淡水鱼 油微胶囊，其包埋率 为 87% ，但 未 对 储 藏 期 进 行 研 究。辛烯基琥珀酸淀粉酯是目前在食品微胶囊中使 用较为广泛的壁材，主要是因其具有优良的成膜性和 乳化性，以及优于传统微胶囊壁材的特性［10］。因此，
采用气相色谱法分析微胶囊化前后鱼油及储藏
后鱼油及鱼油微胶囊的脂肪酸含量变化。
样品甲酯化： 样品 2 mg，加入 1． 5 mL 正己烷、40
μL 乙酸甲酯、100 μL 0． 5 mol / L 甲醇钠甲醇溶液，振
荡 2 min，在室温下反应 20 min，冰箱冷冻 10 min，取出
加入草酸 60μL，离心去沉淀，此滤液用于气相分析。
表 1 淡水鱼油微胶囊基本配方 Table 1 Basic formulation for the microencapsulation of freshwater fish oil
OSA 20% OSA 20%
水相 GA 27． 6% 水 150% CS 27． 6% 水 150%
油相 淡水鱼油 50% 乳化剂 2． 25% 淡水鱼油 50% 乳化剂 2． 25%
2． 2 鱼油微胶囊粒径及微观结构分析
2． 2． 1 鱼油微胶囊粒径分析
2 种配方制备的鱼油微胶囊的粒度分布如表 3
所示。对比 2 种配方制备的鱼油微胶囊产品复原乳的
粒径和分散系数可知，配方 2 制备的鱼油微胶囊平均
粒度较小，而 2 种配方的粒度分散系数差异性不大，这
说明 2 种配方制备的鱼油微胶囊颗粒大小比较均匀。
图 1 鱼油微胶囊扫描电镜图 Fig． 1 The SEM photographs of fish oil microcapsules
2． 3 鱼油及鱼油微胶囊的储藏稳定性及货架期预测 2． 3． 1 鱼油及鱼油微胶囊储藏过程中 POV 变化
鱼 油 中 富 含 不 饱 和 脂 肪 酸，不 饱 和 脂 肪 酸 易 氧 化，生成氢过氧化物。氢过氧化物可迅速分解为二级 产物： 醛、酮、醇和碳氢化合物等，而这些物质使油脂 产生哈喇味，最终导致油脂不可食用［20］。图 2 为鱼 油及鱼油微胶囊的 POV 变化趋势。从图 2 可看出， 鱼油初始过氧化值仅为 0． 47 meq / kg，而配方 1 与配 方 2 制备的微胶囊鱼油初始过氧化值分别为 0． 53、
1． 3． 2 鱼油微胶囊表面油及包埋率的测定［11］
1． 3． 2． 1 鱼油微胶囊表面油含量测定
称取 5 g（ m） 鱼油微胶囊，用 30 mL 石油醚在轻
微振荡下准确浸提 2 min，过滤。用 5 mL 石油醚洗涤
滤渣，过滤，将 滤 液 全 部 转 移 至 已 恒 重 的 圆 底 烧 瓶
（ m1 ） 中，旋转蒸干石油醚，105 ℃ 烘干至恒重（ m2 ） 。
色谱条件： CP-Sil88 熔融石英毛细管柱（ 100 m ×
0． 25 mm，0． 25μm） ； 载气： 氢气，燃烧气： 氢气、氮气
和空气。FID 温度 250 ℃ ，进样口温度 250 ℃ ，进样
量 1μL，不分流进样。起始温度 45 ℃ ，保持 4 min，然
后以 13 ℃ / min 的升温速至 175 ℃ ，保持 27 min； 再 以 4 ℃ / min 的升温至 215 ℃ ，保持 35 min。用面积 归一化法确定脂肪酸的百分含量。
复原乳状液粒径小，分散系数小，说明其复原乳状液的 稳定性相对较好，颗粒大小分布均匀，不易黏结［18］。
表 3 鱼油微胶囊粒度分布 Table 3 Particle size distribution of fish oil microcapsules
配方 1 配方 2
平均粒度 / nm 450． 0 361． 6
表面油含量 /%
= m2 － m1 × 100 m
1． 3． 2． 2 鱼油微胶囊总油含量的测定
用碱性乙醚提取法测定鱼油微胶囊的含油量。
1． 3． 2． 3 鱼油微胶囊包埋率的测定
油脂包埋率是指被包埋的油脂与总油脂之比。
包埋率 /%
= 总油含量 － 表面油含量 × 100 总油含量