馮志強(qiáng)，張阮冰，段鄧樂，張佳生，蔡哲妍，王琴，余元善，肖更生

花色苷微膠囊的制備及其理化性質(zhì)研究

馮志強(qiáng)1，張阮冰1，段鄧樂1，張佳生1，蔡哲妍1，王琴1，余元善2，肖更生1

（1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 a.廣東省嶺南特色食品科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 b.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部嶺南特色食品綠色加工與智能制造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510225；2.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)院 蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所/廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510610）

針對(duì)花色苷易降解不穩(wěn)定等問題，采用復(fù)合壁材對(duì)花色苷進(jìn)行微膠囊化處理以提高其加工穩(wěn)定性。以藍(lán)莓花色苷為芯材，改性玉米淀粉/明膠作為復(fù)合壁材，利用真空冷凍干燥法制備花色苷微膠囊。以花色苷的包埋率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，考察壁芯比、改性玉米淀粉/明膠的質(zhì)量比、包埋溫度和包埋時(shí)間對(duì)包埋率的影響。通過傅里葉變換紅外光譜（FTIR）、掃描電鏡（SEM）、熱重分析（TGA）對(duì)其進(jìn)行表征并測(cè)定其抗氧化性。當(dāng)壁芯比為8∶1、改性玉米淀粉/明膠質(zhì)量比為1∶2、包埋溫度為60 ℃、包埋時(shí)間為40 min時(shí)，制備的微膠囊具有更高的包埋率。FTIR結(jié)果表明花色苷被成功地包埋。制備的微膠囊呈不規(guī)則的片層結(jié)構(gòu)，整體表現(xiàn)光滑，表面無團(tuán)聚現(xiàn)象。微膠囊化后的花色苷熱穩(wěn)定性、抗氧化能力均有所提高。所制備的花色苷微膠囊具有熱穩(wěn)定性高、抗氧化性強(qiáng)、壁材間相容性好等特點(diǎn)，在食品工業(yè)化應(yīng)用方面具有巨大潛力。

花色苷；微膠囊；冷凍干燥；性質(zhì)分析

花青素是植物中最大的一類天然水溶性色素[1]，通常以糖苷形式存在，稱為花色苷。花色苷在自然界中含量豐富，具有多種有益健康的活性，如抗炎、抗糖尿病、抗癌、與生物系統(tǒng)高度相容等，并且無毒，因此花色苷被認(rèn)為是非常適合在食品工業(yè)中應(yīng)用的天然抗氧化劑[2]。然而，花色苷是一類不穩(wěn)定的化合物，容易受到pH、光線、溫度、酶、氧氣和金屬離子等因素的影響[3]。因此需要采取一定的措施來保護(hù)花色苷免受外界不良條件的影響。

微膠囊化是一種令人滿意的封裝技術(shù)，其可以有效保護(hù)花色苷免受惡劣環(huán)境如高溫、光照、金屬離子、堿性和氧氣等的影響。在微膠囊化過程中，作為活性核心材料的芯材被捕獲到作為壁材或載體材料的聚合物中，形成一個(gè)多組分結(jié)構(gòu)，因此壁材可以防止芯材活性喪失或降解。其次，微膠囊化可以促進(jìn)目標(biāo)吸附區(qū)域的受控釋放，微膠囊化還解決了花色苷在食品工業(yè)中應(yīng)用的有關(guān)難題[4]。這種封裝技術(shù)通過在花色苷與外部不良條件之間建立起一道物理化學(xué)的屏障，以達(dá)到保護(hù)核心材料的目的。目前，這類尺寸從微米到納米的微膠囊日益受到人們的關(guān)注，在制藥、化妝品、食品和農(nóng)業(yè)等行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用[5]。因此，本文以藍(lán)莓花色苷為芯材，以改性玉米淀粉與明膠作為復(fù)合壁材，利用冷凍干燥法制備微膠囊。通過單因素實(shí)驗(yàn)來探究其最佳制備工藝，利用FTIR、SEM對(duì)其進(jìn)行表征，并對(duì)其抗氧化活性、熱穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。為藍(lán)莓花色苷的開發(fā)利用提供研究基礎(chǔ)，為花色苷微膠囊在食品工業(yè)中的應(yīng)用提供技術(shù)方法和理論參考。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料與試劑

主要材料與試劑：藍(lán)莓花色苷提取物，實(shí)驗(yàn)室自提；改性玉米淀粉，山東眾友生物科技有限公司；明膠，天津大茂化學(xué)試劑廠；氯化鉀、醋酸鈉、檸檬酸、檸檬酸鈉、鹽酸、無水乙醇、磷酸二氫鉀、2, 2-聯(lián)苯基-1-苦基肼基（DPPH），均為分析純；2, 2-聯(lián)氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二銨鹽（ABTS）試劑盒，南京建成生物工程研究所。

1.2 儀器與設(shè)備

主要儀器與設(shè)備：HH-J2磁力攪拌水浴鍋，常州金壇精達(dá)儀器制造公司；TU-1900紫外分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限公司；YP2002分析天平，上海佑科儀器儀表有限公司；SCIENTZ-50F真空冷凍干燥機(jī)，寧波新芝生物科技股份有限公司；L550離心機(jī)，湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司；酶標(biāo)儀INFINITE M PLEX，德國(guó)帝肯；Nicolet IS5傅里葉變換紅外光譜儀，美國(guó)賽默飛公司；EVO 18掃描電鏡，德國(guó)蔡司；同步熱分析儀，NETZSCH STA 449F3，德國(guó)耐馳。

1.3 花色苷提取及微膠囊的制備

稱取30 g藍(lán)莓漿液，加入適量的體積分?jǐn)?shù)為70%的酸化乙醇（如無特殊說明，均含體積分?jǐn)?shù)為0.1%的HCl），然后放入超聲波微波組合反應(yīng)系統(tǒng)中反應(yīng)提?。ǔ暪β蕿?80 W、微波功率為300 W）。提取后的樣品在4 000 r/min下離心15 min，取上清液置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，濃縮后定容至250 mL，用于后續(xù)的分析測(cè)定。以改性玉米淀粉與明膠為復(fù)合壁材，藍(lán)莓花色苷為芯材，利用飽和溶液法制備花色苷微膠囊。改性玉米淀粉和明膠以一定比例放入磁力攪拌水浴鍋中進(jìn)行均質(zhì)處理，混合完全后，按比例加入藍(lán)莓花色苷，繼續(xù)攪拌一定時(shí)間即可獲得微膠囊溶液，預(yù)凍后轉(zhuǎn)移至凍干機(jī)中干燥48 h，取出研磨后即可得到花色苷微膠囊粉末。

1.4 包埋率計(jì)算

包埋率的計(jì)算參考宛美志的方法[6]并作一定修改。微膠囊總花色苷含量的測(cè)定：準(zhǔn)確稱量200 mg樣品粉末，加入少量pH=3.0的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液進(jìn)行研磨，用研錘和研缽粉碎樣品，然后用10 mL容量瓶定容；定容后以4 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心10 min，取上清液，根據(jù)pH示差法測(cè)量過濾后樣品的總花色苷含量。

微膠囊表面花色苷含量的測(cè)定：準(zhǔn)確稱取200 mg樣品粉末，用無水乙醇快速?zèng)_洗微膠囊表面，轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶中定容；以4 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心10 min，取上清液計(jì)算表面花色苷的含量。

根據(jù)pH示差法計(jì)算花色苷含量（）：

(mg/g)={[(520–700)pH1.0–(520–700)pH4.5]×w×F×103×}/(××) (1)

微膠囊包埋率（）參照式（2）來計(jì)算。

式中：1為微膠囊總花色苷的含量，mg/mL；2為微膠囊表面花色苷的含量，mg/mL。

1.5 單因素實(shí)驗(yàn)

1.5.1 壁芯比對(duì)微膠囊包埋率的影響

考察壁芯比（4∶1、8∶1、12∶1、14∶1、16∶1）對(duì)藍(lán)莓花色苷微膠囊包埋率的影響，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的復(fù)合壁材（玉米淀粉和明膠質(zhì)量比3∶1）溶液與芯材溶液混合后50 ℃水浴加熱并攪拌30 min[7]，樣品冷卻后置于?80 ℃冰箱中預(yù)凍12 h，然后進(jìn)行真空冷凍干燥，干燥至恒重后研磨得到微膠囊粉末。計(jì)算包埋率，以產(chǎn)物的包埋率為指標(biāo)，確定較佳的壁芯比。

1.5.2 改性玉米淀粉和明膠質(zhì)量比對(duì)微膠囊包埋率的影響

其他處理?xiàng)l件不變，以最佳壁芯比條件下包埋，確定最佳的改性玉米淀粉與明膠質(zhì)量比（1∶2、1∶1、2∶1、3∶1、4∶1）。

1.5.3 包埋溫度對(duì)微膠囊包埋率的影響

其他處理?xiàng)l件不變，以最佳壁芯比、改性玉米淀粉和明膠比例對(duì)花色苷進(jìn)行包埋，分析確定包埋溫度（30、40、50、60、70 ℃）對(duì)藍(lán)莓花色苷微膠囊包埋率的影響。

1.6 包埋時(shí)間對(duì)微膠囊包埋率的影響

其他處理?xiàng)l件不變，以最佳壁芯比、改性玉米淀粉和明膠比、包埋溫度對(duì)花色苷進(jìn)行包埋，分析確定包埋時(shí)間（20、30、40、50、60 min）對(duì)藍(lán)莓花色苷微膠囊包埋率的影響。

1.7 傅里葉變換紅外光譜（FTIR）

采用溴化鉀壓片，厚度為0.1～1 mm，利用紅外光譜儀進(jìn)行分析。光譜掃描范圍為500～4 000 cm?1，分辨率為4 cm?1，掃描次數(shù)為32次。

1.8 SEM分析

在樣品臺(tái)貼上一層導(dǎo)電雙面膠，將購買的明膠、改性玉米淀粉、凍干的花色苷與微膠囊粉末分別附于導(dǎo)電膠上，并用洗耳球吹去多余的粉末；樣品噴金后設(shè)置加速電壓15 kV，在適當(dāng)?shù)谋稊?shù)下觀察微膠囊粉末的表面形態(tài)結(jié)構(gòu)。

1.9 TG分析

用同步熱分析儀進(jìn)行熱分析。將所檢測(cè)的樣品以10 min/℃的恒定升溫速率加熱至600 ℃。

1.10 藍(lán)莓花色苷微膠囊體外抗氧化活性測(cè)定

1.10.1 DPPH清除活性測(cè)定

0.4 mmol DPPH溶液配制：稱取0.016 g的DPPH，用無水乙醇定容至100 mL?；ㄉ杖芤悍謩e用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇稀釋至質(zhì)量濃度分別為0.1、0.05、0.02、0.01、0.005 mg/mL。然后分別將2 mL樣品溶液加入到2 mL的DPPH溶液和體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇中，并在室溫避光條件下充分混合。30 min后測(cè)定517 nm處的吸光度，以2 mL 70%乙醇+2 mL DPPH作為空白對(duì)照。DPPH清除能力按式（3）計(jì)算。

式中：為DPPH清除率，%；r為2 mL體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇和2 mL DPPH溶液在517 nm處的吸光值；t為2 mL樣品和2 mL DPPH溶液在517 nm處的吸光值；0為2 mL樣品+2 mL體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇在517 nm處的吸光值。

1.10.2 ABTS抗氧化活性測(cè)定

ABTS法又稱TEAC（Trolox Equivalent Antioxidant Capacity）法，根據(jù)ABTS試劑盒說明書進(jìn)行操作測(cè)定藍(lán)莓花色苷微膠囊的總抗氧化能力。ABTS對(duì)自由基的清除活性表示為每毫升樣品溶液相當(dāng)于幾毫摩爾的Trolox，單位為mmol/mL。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1.1 壁芯質(zhì)量比對(duì)微膠囊包埋率的影響

在微膠囊的制備過程中，壁芯比是影響微膠囊制備的一個(gè)重要因素。合理的壁芯比可以保證微膠囊保持良好的穩(wěn)定性與包埋率，且不影響微膠囊的特性。由圖1可知，壁芯比為8∶1時(shí)包埋率最高為62.07%，隨著壁芯比的提高，包埋率有所波動(dòng)，但總體呈下降趨勢(shì)。這是因?yàn)楦男杂衩椎矸酆兔髂z混合物適當(dāng)?shù)脑黾?，使其可以與花色苷的共價(jià)結(jié)合鍵得到加強(qiáng)，使壁與芯之間的結(jié)合更加牢固，包埋率明顯提高。適量的多酚可以改善花青素-明膠凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性，這是提高包封率的關(guān)鍵因素。多酚的存在增加了明膠中β-轉(zhuǎn)角的含量，降低了明膠中β-折疊的含量，多酚的共價(jià)和非共價(jià)交聯(lián)可以提高明膠微觀結(jié)構(gòu)的有序性和包封率。

圖1 壁芯比對(duì)包埋率的影響

2.1.2 改性玉米淀粉和明膠質(zhì)量比對(duì)微膠囊包埋率的影響

由圖2可知，改性玉米淀粉的比例與花色苷微的膠囊包埋率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，改性玉米淀粉和明膠比例為1∶2時(shí)包埋率最高（74.5%）。原因可能是明膠與淀粉之間發(fā)生了交聯(lián)，酯化和鍵合作用使分子之間更加緊密[8]。黨旭崗等[9]提到利用改性淀粉的羰基與明膠分子上的賴氨酸和羥賴氨酸殘基上的ε-氨基發(fā)生交聯(lián)，可以形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的席夫堿（Schiffs Base），改善了復(fù)合壁材中明膠的作用，使得花色微膠囊的包埋率不斷上升。

圖2 改性玉米淀粉和明膠質(zhì)量比對(duì)包埋率的影響

2.1.3 包埋溫度對(duì)微膠囊包埋率的影響

包埋溫度對(duì)微膠囊包埋率的影響如圖3所示，隨溫度的升高，包埋率緩慢上升，在60 ℃達(dá)到最高值，然后呈下降趨勢(shì)。當(dāng)包埋溫度為40～70 ℃時(shí)，其包埋率均在40%以上。這可能是因?yàn)闇囟仍?0～60 ℃時(shí)，改性玉米淀粉進(jìn)行的熱處理處于一個(gè)淀粉糊化的可逆吸水和不可逆吸水的階段，淀粉顆粒吸水后體積變大，但結(jié)晶區(qū)膠束還未完全消失；當(dāng)溫度高于60 ℃時(shí)，淀粉顆粒發(fā)生解體，減少了淀粉顆粒中可用的水結(jié)合位點(diǎn)的數(shù)量，所以包埋率隨之下降[10]。Wang等[11]也提到，在高溫（70～90 ℃）下，玉米淀粉顆粒的晶體結(jié)構(gòu)被破壞。特別是玉米淀粉顆粒中的氫鍵被破壞，水與游離羥基相結(jié)合。在此過程中，玉米淀粉顆粒中的支鏈淀粉雙螺旋完全打開，晶體結(jié)構(gòu)完全消除。此外，溫度過高使花色苷降解也是包埋率下降的一個(gè)重要原因。花色苷微膠囊化后具有更高的耐熱性，隨著溫度的升高，可以推斷耐熱性的影響更加明顯[12]。

圖3 包埋溫度對(duì)包埋率的影響

2.1.4 包埋時(shí)間對(duì)微膠囊包埋率的影響

如圖4所示，當(dāng)包埋時(shí)間為40 min時(shí)，花色苷的包埋率最高，達(dá)到75%，然后隨著包埋時(shí)間的延長(zhǎng)而呈現(xiàn)減小趨勢(shì)。研究結(jié)果表明，短時(shí)間磁攪拌處理可以提高花色苷核心材料的包埋率，這可能是因?yàn)榇艛嚢杼幚砜梢詫⒕酆衔锓肿酉蛲庋由?，?fù)合壁材與花色苷緊密結(jié)合，從而提高花色苷包埋率。隨著時(shí)間延長(zhǎng)，熱處理后改性玉米淀粉受損。攪拌也會(huì)降低淀粉顆粒的絕對(duì)尺寸，從而影響淀粉的熱特性和糊化特性[13]。因此當(dāng)包埋時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，花色苷微膠囊的包埋率會(huì)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

圖4 包埋時(shí)間對(duì)包埋率的影響

2.2 FTIR分析

如圖5所示，明膠在3 080 cm?1處的酰胺A帶出現(xiàn)在微膠囊中，表明復(fù)合壁材成功制備。改性玉米淀粉在2 930、1 640 cm?1處附近的尖峰，分別屬于淀粉所含的葡萄糖中飽和烴C?H產(chǎn)生的伸縮振動(dòng)吸收峰和分子內(nèi)水分子的吸收峰；3 290 cm?1附近的條帶與O?H鍵相關(guān)；花色苷在1 730 cm?1處的峰與酮羰基C=O基團(tuán)的伸展有關(guān)，但在微膠囊中消失，表明花色苷提取物的吸收峰被壁材多糖的碳骨架掩蓋，證明花色苷被成功地包埋在改性淀粉/明膠復(fù)合壁材中。鮑杰[14]在其研究中也有相似的結(jié)果。

圖5 微膠囊、明膠、花色苷及玉米變性淀粉FTIR譜圖

2.3 微觀結(jié)構(gòu)分析

花色苷、明膠、改性玉米淀粉及微膠囊在掃描電子顯微鏡觀察的結(jié)果如圖6所示。凍干的花色苷粉末呈現(xiàn)不規(guī)則的顆粒狀，明膠與改性玉米淀粉分別呈現(xiàn)出塊狀與球形。制備的微膠囊呈現(xiàn)不規(guī)則的片層結(jié)構(gòu)，整體表現(xiàn)光滑，表面無團(tuán)聚現(xiàn)象。這表明玉米變性淀粉與明膠具有較好的相容性，但少數(shù)微膠囊樣品表面有刮痕與皺褶，這可能是研磨過程中導(dǎo)致的。

圖6 微膠囊、明膠、花色苷及改性玉米淀粉SEM圖

2.4 熱穩(wěn)定性分析

微膠囊、明膠、花色苷及改性玉米淀粉的TG、DTG分析如圖7所示，質(zhì)量損失主要有3個(gè)階段。第1階段的質(zhì)量損失出現(xiàn)在100 ℃以下，這是由于表面水分蒸發(fā)所導(dǎo)致的?？梢詮腄TG圖中發(fā)現(xiàn)花色苷的初始降解溫度較低，這一階段花色苷最大質(zhì)量損失率出現(xiàn)在58 ℃?？梢哉J(rèn)為花色苷被包埋前吸濕性較高，因此在第1階段的質(zhì)量損失較多，微膠囊較小的吸濕性將有利于保持其顏色和生物活性。第2階段是100～200 ℃，在此期間，樣品由于結(jié)合水和揮發(fā)成分的損失，導(dǎo)致質(zhì)量緩慢損失。在此階段微膠囊的結(jié)合水和揮發(fā)性成分都被有效地阻擋在內(nèi)部，不會(huì)很快受到高溫的影響。第3階段發(fā)生在200～370 ℃，這一階段花色苷的質(zhì)量由于糖苷的熱降解而不斷損失，微膠囊質(zhì)量損失主要是由于壁材的熱降解，產(chǎn)生了二氧化碳和水等中間體，最后樣品碳化變成灰分?？梢园l(fā)現(xiàn)，微膠囊始終保持較高的熱穩(wěn)定性。

圖7 花色苷微膠囊及花色苷TG、DTG圖

2.5 藍(lán)莓花色苷微膠囊體外抗氧化活性測(cè)定結(jié)果與分析

2.5.1 DPPH自由基清除能力

由圖8可知，藍(lán)莓花色苷及微膠囊的DPPH清除率均隨著質(zhì)量濃度的增加而升高。DPPH自由基是一種以氮為中心的穩(wěn)定自由基。DPPH自由基清除實(shí)驗(yàn)是基于DPPH被抗氧化劑猝滅的能力。據(jù)報(bào)道，DPPH清除率與酚類化合物如花色苷密切相關(guān)，樣品的濃度與抗氧化活性呈正相關(guān)關(guān)系[15]。從圖8中可以明顯看出，花色苷微膠囊的DPPH清除率比未包埋的花色苷的高，證明改性玉米淀粉和明膠做的壁材對(duì)花色苷起了一定的保護(hù)作用，提高了抗氧化活性，且壁材里明膠中的連接區(qū)是由氫鍵穩(wěn)定的，類似于天然膠原蛋白中的氫鍵，連接區(qū)通過柔性多肽鏈（彈性段）相互連接，也具有一定抗氧化的能力。

圖8 花色苷及其微膠囊的DPPH自由基清除能力

2.5.2 總抗氧化活性（ABTS法）測(cè)定

在氧化劑存在的條件下，ABTS會(huì)被氧化成ABTS+。由圖9可知，隨著樣品質(zhì)量濃度的增加，ABTS自由基清除率上升。ABTS測(cè)定抗氧化活性的原理與DPPH很相似，都是涉及電子轉(zhuǎn)移[16]?；ㄉ瘴⒛z囊化后ABTS+清除能力略有提高，這可能是因?yàn)榛ㄉ瘴⒛z囊通過改性玉米淀粉和明膠的復(fù)合壁材將花色苷包埋在壁材內(nèi)部，對(duì)花色苷具有一定的保護(hù)作用?；ㄉ瘴⒛z囊的抗氧化活性也相對(duì)較高，且藍(lán)莓的提取物本身含有酚類化合物，具有一定的抗氧化活性，因此抗氧化能力比其他物質(zhì)要強(qiáng)。喬世豪等[17]提到花色苷的多酚羥基可與明膠的氨基/羥基相互作用（如氫鍵），可改變其顏色和抗氧化性能等。

圖9 藍(lán)莓花色苷及其微膠囊的總抗氧化活性

3 結(jié)語

以改性玉米淀粉和明膠作為復(fù)合壁芯，利用真空冷凍干燥法制備藍(lán)莓花色苷微膠囊。結(jié)果得出最佳制備條件：壁芯比為8∶1、改性玉米淀粉/明膠質(zhì)量比為1∶2、包埋溫度為60 ℃、包埋時(shí)間為40 min，得到的花色苷微膠囊包埋率為75%。包埋后熱穩(wěn)定性有所提高，DPPH、ABTS實(shí)驗(yàn)表明花色苷和微膠囊的抗氧化性與濃度呈正相關(guān)關(guān)系，且經(jīng)過微膠囊化的花色苷抗氧化活性比未處理的花色苷抗氧化活性要強(qiáng)，表明微膠囊化有利于保護(hù)花色苷。

花色苷普遍存在于自然界中，是一種對(duì)人體有益的物質(zhì)。本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用微膠囊化技術(shù)對(duì)其進(jìn)行包埋，對(duì)花色苷的保存和傳遞具有一定的意義。隨著我國(guó)食品行業(yè)的不斷發(fā)展、人們生活水平的提高，大多數(shù)人的飲食習(xí)慣和健康營(yíng)養(yǎng)意識(shí)也在不斷改善和提高，均衡的營(yíng)養(yǎng)膳食結(jié)構(gòu)逐漸成為人們的追求?，F(xiàn)如今新型的食品加工和營(yíng)養(yǎng)學(xué)通過對(duì)食品及其成分的干預(yù)來實(shí)現(xiàn)食品功能營(yíng)養(yǎng)最大化，服務(wù)于有此追求的人們。微膠囊化是一種新興技術(shù)，有很大的發(fā)展前景。除了在食品行業(yè)，微膠囊化在藥物輸送、紡織工業(yè)、生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)等方面都有一定的應(yīng)用，具有很廣闊的市場(chǎng)前景。

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Preparation and Physicochemical Properties of Anthocyanin Microcapsules

FENG Zhi-qiang1,ZHANG Ruan-bing1, DUAN Deng-le1,ZHANG Jia-sheng1, CAI Zhe-yan1, WANG Qin1,YU Yuan-shan2, XIAO Geng-sheng1

(a. Guangdong Provincial Key Laboratory of Lingnan Specialty Food Science and Technology b. Key Laboratory of Green Processing and Intelligent Manufacturing of Lingnan Specialty Food, Ministry of Agriculture, Zhongkai University of Agriculture and Engineering, Guangzhou 510225, China; 2. Sericulture and Agri-Food Research Institute/Guangdong Key Laboratory of Agricultural Products Processing, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510610, China)

In view of the easily degradable anthocyanin, the work aims to conduct microcapsule treatment on anthocyanin with compound wall material. In this thesis, anthocyanin microcapsules were prepared by vacuum freeze-drying with blueberry anthocyanin as the core material and modified corn starch and gelatin as the compound wall material. The effects of wall-core ratio, mass ratio of modified corn starch/gelatin, embedding temperature and embedding time on the embedding rate were investigated with anthocyanin embedding rate as evaluation index. It was characterized and its oxidation resistance was determined by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and thermogravimetric analysis (TGA). The microcapsules prepared at wall-core ratio of 8∶1, modified corn starch/gelatin ratio of 1∶2, embedding temperature of 60 ℃ and embedding time of 40 min had high embedding rate. The FTIR results showed that the anthocyanin was successfully embedded. The microcapsules prepared had irregular lamellar structure, smooth overall performance and no agglomeration on the surface. The thermostability and the antioxidant capacity of the microencapsulated anthocyanin were improved. It can be concluded that anthocyanin microcapsules prepared are featured with high thermal stability, strong antioxidant capacity and good compatibility between wall materials, and have great potential in industrial application of food.

anthocyanin; microcapsule; freeze-drying; property analysis

TS201.1

A

1001-3563(2023)15-0009-07

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.15.002

2022?12?19

廣東省嶺南特色食品科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目（2021B1212040013）；2022大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃（X202211347171，X202111347156）；東源縣藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)園科技支撐服務(wù)項(xiàng)目（D122207C1）；廣東省普通高校青年創(chuàng)新人才項(xiàng)目（2021KQNCX029）

馮志強(qiáng)（1998—），男，碩士生，主攻食物資源高效開發(fā)利用。

段鄧樂（1992—），女，博士，副教授，主要研究方向?yàn)槭澄镔Y源高效開發(fā)利用。

責(zé)任編輯：曾鈺嬋