微胶囊型天然维生素E粉末的研制

1、食品工业植酸作为抗食品氧化剂使用 , 能使许多可促进氧 化作用的金属离子被螯合而失去活性 , 同时释放出氢 , 破坏分解油脂在自动氧化过程中产生的过氧化物 , 使 之不能继续形成醛酮等产物 。 0102%0106%植酸对 油脂均有抗氧化性。 且植酸浓度越高 , 抗氧化性越强。 根据 G B -2760-1996中规定植酸在食用油脂中的最 大用量为 012g /k g , 亦即 0102%, 故在使用中不应超出 此限。413植酸在酿造酒中的应用为了去除葡萄酒中过量的铁 , 防止铁破败病的发 生 , 最近研究证实 , 用植酸除铁效果显著 , 铁的去除率 可达 9915%以上 , 实验证明 , 随着

2、植酸添加量的增加 , 酒中铁含量呈下降趋势 , 达到一个最低值 , 若再增加添 加量 , 则酒中铁含量又会上升 , 植酸添加量一般按每处 理 1m g /L 铁添加 013m l 植酸 (含量大于或等于 70% , 处理时间为 710d 。植酸除铁 , 不需增加设备 , 用量 少 , 成本低 , 操作方便 , 对葡萄酒风味和香气没有任何 影响。同时作为天然、 无毒的抗氧化剂 , 植酸除铁安全 系数高。对葡萄酒的稳定性起到良好作用。采用植酸 进行白酒除浊 , 具有植酸用量少、 成本低、 操作方便等 特点。处理后的酒液醇和绵软 , 酒质会有不同程度的 提高。而且 , 将植酸处理过滤得到的澄清透明酒

3、样放 置 -16 下 , 冷冻 24h 后取出 , 酒体仍然保持澄清透 明 , 对植酸处理前后的酒液进行色谱分析发现 , 酒体中 呈香物质含量变化很小 , 由此说明 , 植酸除浊效果十分 理想 。在实际应用中 , 植酸的添加量一般控制在 0103%011%。处理 2428h 即可。414植酸作为发酵辅助剂的应用植酸还是一种发酵辅助剂 , 发酵食品加 0101% 0105%的植酸可缩短发酵时间 。植酸用于生畜肉加工 食品、 乳制品和发酵酿造食品可改善制品品质并能延 长货架期。还有实验表明 , 植酸添加量在一定范围时 , 能提高米曲霉产糖化酶的能力。参考文献 (略 摘 要 本文研究了喷雾干燥法制造

4、微胶囊型维生素 E 粉末的工艺及技术。 结果表明 :制造微胶囊型天然维 生素 E 的壁材及其最佳组合为阿拉伯胶 糊精 玉 米糖浆 =2215% 2510% 5215%; 心材与壁材的适 宜比例为 6 5; 均质压力为 30MPa ; 喷雾进料温度 60、 进料流量 150m l/m in 、 进风温度 195、 出风温度 70。关键词 天然维生素 E 微胶囊 喷雾干燥Abstract T his p a p er studies the s p ra y dr y in g m icroen 2 ca p sulation technolo gy of natural v itam in E.

5、 T he result show ed that the w all-m aterials and their o p timum com p osi 2 tion w as arabic g um 2215%, dextrin 25%and corn s y ru p 5215%.T he suitable p ro p ortion of core-m aterial and w all-m aterial w as 6 5, hom o g enizin g p ressure w as 30MPa. the feed tem p erature of s p ra y dr y in

6、 g w as 60 , feed flow rate w as 150m l/m in , tem p erature of enterin g w ind and out w ind w ere 195 and 70 res p ectivel y .K e y w ords natural v itam in E m icroenca p sulation s p ra y dr y in g天然维生素 E 属油溶性的热敏性物质 , 难以与水 溶性物质混溶 , 难以均匀地添加于食品、 化妆品和医药 品等水溶性产品中 ; 而且 , 维生素 E 暴露于空气中易 被氧化。 若将维生素 E 用喷

7、雾干燥法微胶囊化成微胶 囊型维生素 E , 既能保持天然维生素 E 的固有特性 , 又 能弥补其易氧化和不易用于水溶性产品等不足之处。 微胶囊技术作为一种食品加工的新方法在欧美已 十分普遍 , 在我国食品工业的应用尚在起步阶段。国 内外已有关于微胶囊化工艺及技术的综述和维胶囊化 油脂、 维生素 A 、 香辛料、 橙汁香精、 -胡萝卜素等的 文献报道 , 但至今还未见关于维生素 E 的微胶囊化技 术的研究报道。因此 , 本文用超临界 CO 2萃取技术和分子蒸馏技 术从小麦胚芽中提取浓缩的天然维生素 E , 和阿拉伯 胶、 糊精、 玉米糖浆等原料混合溶解、 均质、 喷雾干燥 , 确定最佳的生产工艺

8、 , 以期制得包埋率高、 产品质量好 的一种新型微胶囊型维生素 E , 使天然维生素 E 的应 用更广泛、 有效。11材料与方法111实验材料小麦胚芽购自北京恒通面粉厂 , 远红外辐射烘烤 (105 15m in 后 , 在萃取压力为 4200PSI (29MPa 萃取 温度为 316K (43 , CO 2流量为 2m l/m in 的条件下 , 用 超临界 CO 2流体萃取技术提取小麦胚芽油 ; 然后在蒸 馏压力为 0105T orr (6165Pa 、 蒸馏温度为 220、 物料 食品添加剂 、 辅料特辑 /食品添加剂 F I食 品 添 加 剂 微胶囊型天然维生素 E 粉末的研制 中国农

9、业大学食品学院 (北京 100094 葛毅强2000年第 3期 32食品工业流量为 3m l/m in 的条件下 , 用分子蒸馏技术浓缩 , 得到 含量为 2113%的天然维生素 E 油作为实验材料。 阿拉伯胶、 糊精、 玉米糖浆、 单甘酯均为市售食品 级。112仪器设备J HG 型均质机 、瑞典 B üCHI190微型喷雾干燥机 、 XSS 型光学显微镜、 旋转式粘度计、 台式离心机、 日立 S -450型扫描电子显微镜、 恒温培养箱、 干燥箱。 21结果与分析211微胶囊型天然维生素 E 的工艺流程212微胶囊型天然维生素 E 的操作要点21211微胶囊壁材的选择微胶囊化的壁材特

10、性是影响微胶囊特性的至关重 要的因素。理想的喷雾干燥微胶囊化的壁材应具有高 度的溶解性、 优良的乳化能力和干燥性能 , 且其溶液粘 度低、 成膜性好以及成本低廉等特点。目前 , 食品工业 中喷雾干燥微胶囊化所用的壁材主要有以阿拉伯胶为 代表的天然植物胶类、 碳水化合物 (主要指糊精、 水解 多糖、 变性淀粉 和蛋白质等 , 在实际应用中 , 常常是几 种不同的壁材混合使用。阿拉伯胶水溶性良好 , 溶解粘度低 , 乳化性和成膜 性极佳 , 是目前喷雾干燥生产微胶囊使用最多的一种 壁材 ; 糊精是不甜且具营养价值的多糖 , 不易吸水 , 粘 度低 , 水溶性好 , 是微胶囊工艺中用得最为广泛的配伍

11、 壁材 ; 玉米糖浆是具有很强的抗氧化能力和成膜能力 的壁材。 因此 , 本实验选择阿拉伯胶、 糊精、 玉米糖浆用 作制造微胶囊型天然维生素 E 的壁材。经反复实验 , 从乳化液粘度和乳化稳定性两方面 来考虑 , 最终确定天然维生素 E 微胶囊壁材的最佳组 合为 :阿拉伯胶 2215%、 糊精 25%、 玉米糖浆 5215%。 21212微胶囊心材用量的确定微胶囊化效率和微胶囊化产率是微胶囊产品质量 的重要指标 , 常被用来确定心材与壁材的比例。微胶 囊型天然维生素 E 期望有较高的天然维生素 E 的含 量 , 但含油量的提高会影响微胶囊化的效率。实验中 , 随着心材与壁材比的提高 , 即含油

12、量的增加 , 微胶囊化 效率却下降。 当心材壁材比小于 112时 , 微胶囊化效率 高达 90%左右 , 微胶囊包埋十分有效 ; 但心材壁材比 大于 112后 , 微胶囊化效率急剧下降 , 心材壁材比为 2时 , 微胶囊化效率仅为 5913%。这是因为在加工过程 中 , 随着心材添加量的提高 , 微胶囊表面吸附的表面油 也升高 , 从而造成微胶囊化效率的下降。心材壁材比 超过 112后 , 表面油升高较快 , 微胶囊化效率下降也较 快 , 这对微胶囊生产是很不利的。微胶囊化效率越高 , 说明产品在生产过程中的损失越小。所以 , 心材壁材 比应控制在 112左右。另外 , 随着心材与壁材比的提

13、高 , 即心材含量的增加 , 微胶囊化产率变化不大 , 均在 91%左右。说明心材量的增加没有显著增加微胶囊总 的包埋量。而且随着心材添加量的增加 , 乳化液的粘 度增加 , 而乳化稳定性会降低。由此可见 , 天然维生素 E 微胶囊化生产中适宜的 心材与壁材比为 112 1。21213均质压力的选择高压均质处理是为了使心材与壁材进一步充分混 合并高度分散 , 便于微胶囊的制备。当均质压力小于 40MPa 时 , O/W 型乳化液的稳定 性随均质压力的增大而明显增高 ; 但当均质压力达到 40MPa 以上时 , O/W 型乳化液的稳定性随均质压力的 增大而变化不明显。均质压力对产品的微胶囊化效率

14、 和产率亦有相同结果。如果高速分散后形成的粗乳状 液不经均质作用 , 则产品的微胶囊化效率和产率均低 于均质过的产品 , 这与乳状液的稳定性有着直接关 系。因此 , 在天然维生素 E 微胶囊的生产过程中 , 乳 状液的最佳均质压力应为 3040MPa 。21214喷雾干燥造粒工艺条件的确定在喷雾干燥造粒工艺的各个条件中 , 进料温度、 进 料流量、 进风温度和出风温度对微胶囊生产过程的影 响较大 , 同时对微胶囊型天然维生素 E 产品的颗粒粒 度和水分含量等性能也有较大的影响 。而产品颗粒 大、 水分含量低 , 则产品水溶性、 流动性、 分散性及稳定 性好 ; 反之 , 则产品水溶性、 流动性

15、、 分散性及稳定性 差。 因此 , 对进料温度、 进料流量、 进风温度和出风温度 的选择非常重要。料液粘度直接影响到料液流动性、 喷雾难易和产 品粒度分布等性质 。提高进料温度可降低料液的粘 度 , 降低产品的水分含量 ; 但又加速了料液中天然维生 素 E 的破坏 , 减小产品的粒度。 适宜的进料温度范围是 5060。进料流量对产品粒度和水分含量影响较大。进料 流量大 , 则产品颗粒的粒度大 , 水分含量低 ; 但进料流 量增大后 , 微胶囊干燥效果和产品流动性不佳。适宜 的进料流量为 150m l/m in 。进风温度涉及到干燥速度和干燥能力 , 同时又影搅拌混合乳化食品添加剂 、 辅料特辑

16、 /食品添加剂 33 2000年第 3期2000年第 3期 34食品工业水分 (%密度 (/cm3直径 (m 溶解度 (%1. 650. 652040>90响到产品的颗粒结构 、吸湿性和热敏性成分的稳定 性。 为保证适宜的升温速度和干燥速度 , 进风温度宜在 180200。当喷雾干燥进风温度低于 180 时 , 产品 水分含量大、 流动性不好 , 而且在生产过程中易沾壁 ;但进风温度过高 (>200时 , 水分散失速度过快 , 囊 壁表面易产生一些“ 小坑” , 同时还会导致壁材成膜性 降低 , 从而降低微胶囊的质量。 因此进风温度在 195 左右较为适宜。出风温度高 , 有利于减

17、少产品颗粒的降速干燥时 间 , 比较迅速地形成完整致密的微胶囊结构 , 也可降低 产品的水分含量 ; 但出风温度过高 , 会使胶囊过热出现 裂缝 , 降低产品质量。 出风温度宜在 6070 , 否则易 产生粘壁潮粉现象 , 使成品吸潮性增加 , 不利于后面的 包装工序。经综合分析比较可知 , 微胶囊型天然维生素 E 的 最佳喷雾干燥造粒工艺条件为 :进料温度 60、 进料 流量 150m l/m in 、 进风温度 195、 出风温度 70。 213天然维生素 E 微胶囊的物理性质 取上述最佳壁材配比、 心材与壁材比例和喷雾干 燥造粒工艺的条件 , 得到的天然维生素 E 微胶囊产品 的物理性质

18、如表 1所示。31结 论311在天然维生素 E 微胶囊的生产过程中 , 宜选择阿拉伯胶、 糊精和玉米糖浆作为制造微胶囊型天然维 生素 E 的壁材 , 其最佳组合为 :阿拉伯胶 2215%、 糊精 25%、 玉米糖浆 5215%;312心材与壁材的适宜比例为 112 1;313高压均质可有效地提高天然维生素 E 的微胶囊 化效率和微胶囊化产率。314微胶囊型天然维生素 E 的最佳喷雾干燥造粒工 艺条件为 :进料温度 60、 进料流量 150m l/m in 、 进风 温度 195、 出风温度 70。参考文献 (略 酿酒 工 业在葡萄酒的生产过程中 , 会产生大量的副产物 , 若 能综合利用 ,

19、化废为宝 , 具有十分重要的现实意义。 11葡萄籽油的生产在葡萄酒酿造过程中 , 会产生占葡萄总量 3%的 葡萄籽 , 因此 , 年加工万吨葡萄的葡萄酒厂 , 可分离得 300t 葡萄籽 , 葡萄籽含油率为 11%15%, 提取出来 , 就可得 30多吨油。 葡萄籽油中含有 60%70%的亚油 酸以及丰富的维生素 E 和维生素 P 等成分 , 这些物质 , 人体内不能合成 , 只能从外界摄取 , 具有增强体质 、 降 低血压、 增黑毛发等功能 , 可以作为高级食用油而享 用。经过筛选后不含皮渣、 果渣等杂质的葡萄籽可采 用热榨、 冷榨等榨油工艺。热榨是将葡萄籽破碎后加 热至 80120 进行压榨 。冷榨是将葡萄籽破碎后直 接压榨 , 一般为了提高质量宜采用