葛根素微胶囊的制备及其性质研究

唐婷范 黄芳丽 梁杰婷 朱家庆 冯军 任逸 田玉红 程昊

唐婷范,黄芳丽,梁杰婷,等. 葛根素微胶囊的制备及其性质研究[J]. 食品工业科技,2021,42(8):179−185. doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2020060192
引用本文: 唐婷范,黄芳丽,梁杰婷,等. 葛根素微胶囊的制备及其性质研究[J]. 食品工业科技,2021,42(8):179−185. doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2020060192
TANG Tingfan, HUANG Fangli, LIANG Jieting, et al. Preparation and Properties of Puerarin Microcapsules[J]. Science and Technology of Food Industry, 2021, 42(8): 179−185. (in Chinese with English abstract). doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2020060192
Citation: TANG Tingfan, HUANG Fangli, LIANG Jieting, et al. Preparation and Properties of Puerarin Microcapsules[J]. Science and Technology of Food Industry, 2021, 42(8): 179−185. (in Chinese with English abstract). doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2020060192

葛根素微胶囊的制备及其性质研究

doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2020060192
基金项目: 广西研究生教育创新计划项目(GKYC202012);国家自然科学基金委员会资助项目地区科学基金项目(21662003);广西壮族自治区中青年教师基础能力提升项目(KY2016YB250);广西糖资源绿色加工重点实验室主任基金(GXTZY201901);大学生创新训练计划项目(202010594214);广西科技大学博士基金项目(校科博14Z06)。
详细信息
    作者简介:

    唐婷范(1988–),女,博士研究生,高级实验师,研究方向:天然产物化工,Email:tangtingfan@163.com

    通讯作者:

    程昊(1980–),男,硕士,副研究员,研究方向:应用化学,E-mail: iamchenghao@126.com

  • 中图分类号: TS218

Preparation and Properties of Puerarin Microcapsules

  • 摘要: 以阿拉伯胶和β-环状糊精为壁材,采用喷雾干燥法制备葛根素微胶囊。通过单因素实验和正交试验考察复合乳化剂配比、乳化剂添加量、β-环状糊精和阿拉伯胶质量比、壁芯比和固形物含量对乳化液稳定性的影响,同时考察进风温度、进料量、均质时间对葛根素微胶囊包埋率的影响。结果表明,葛根素微胶囊的最佳工艺条件为:复合乳化剂(单甘酯:蔗糖酯)质量比4:6(g/g),乳化剂添加量为1.6%,壁材(β-环糊精:阿拉伯胶)比为5:3(g/g),壁芯比为1:0.15(g/g),固形物含量15%,进口温度160 ℃,进料量为4 mL/min,均质时间为6 min,此条件下的葛根素微胶囊包埋率为91.16%,微胶囊产品为乳白色粉末、细腻均匀无异味,扫描电子显微镜结果显示微胶囊呈较光滑球形,粒径约为15~25 μm,水分含量为2.83%,堆积密度为0.55 g/cm3,休止角为33.60°。因此,最佳制备条件下的微胶囊产品品质较优,有利于贮藏且具有较好的流动性和溶解性,能够为葛根素微胶囊的开发利用提供参考依据。
  • 图  1  复合乳化剂配比对乳化液稳定性的影响

    注:不同小写字母代表差异显著(P<0.05);图2~图8同。

    Figure  1.  Effect of compound emulsifier ratio on emulsion stability

    图  2  乳化剂添加量对乳化液稳定性的影响

    Figure  2.  Effect of emulsifier concentration on emulsion stability

    图  3  固形物含量对乳化液稳定性的影响

    Figure  3.  Effect of solid content on emulsion stability

    图  4  壁芯比对乳化液稳定性的影响

    Figure  4.  Effect of wall/core ratio on emulsion stability

    图  5  壁材比对乳化液稳定性的影响

    Figure  5.  Effect of wall material composition on emulsion stability

    图  6  进口温度对微胶囊包埋率的影响

    Figure  6.  Effect of inlet air temperature on microencapsulation efficiency

    图  7  进料量对微胶囊包埋率的影响

    Figure  7.  Effect of feed flow rate on microencapsulation efficiency

    图  8  均质时间对微胶囊包埋率的影响

    Figure  8.  Effect of homogeneous time on microencapsulation efficiency

    图  9  葛根素微胶囊SEM图

    Figure  9.  SEM images of Puerarin microcapsules

    表  1  L9(34)正交实验因素与水平

    Table  1.   Factors and levels used in orthogonal array experimentsL9(34) for optimization of microcapsule formulation

    水平A乳化剂用量(%)B固形物含量(%)C壁芯比(g/g)D壁材比(g/g)
    11.4151:0.105:3
    21.5201:0.155:4
    31.6251:0.205:5
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    表  2  L9(34)正交实验与水平

    Table  2.   Table1 Factors and levels used in orthogonal array experiments L9(34) for optimization of microcapsule formulation

    水平A进口温度(℃)B进料量(mL/min)C均质时间(min)
    11503.35
    21604.06
    31704.77
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    表  3  微胶囊乳化液正交实验设计及结果

    Table  3.   Orthogonal array design with experimental results for microcapsule formulation

    试验号A乳化剂
    用量
    B固形物
    含量
    C壁芯
    D壁材
    乳化液稳
    定性(%)
    1111190.01
    2122284.00
    3133371.01
    4212389.42
    5223189.67
    6231272.45
    7313289.47
    8321390.48
    9332183.68
    k181.6789.6384.3187.79
    k283.8588.0585.7081.97
    k387.8875.7183.3883.64
    R6.2013.922.325.81
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    表  4  微胶囊乳化液正交试验数据方差分析

    Table  4.   Analysis of variance of the orthogonal array design for microcapsule formulation

    因素平方和自由度均方F显著性
    A59.45229.7210.93*
    B348.472174.2364.10**
    D53.78226.899.89*
    C8.1522.72
    总和469.858
    注:*表示差异显著,P<0.05;**表示差异极显著,P<0.01;表6同。
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    表  5  微胶囊制备正交试验设计及结果

    Table  5.   Orthogonal array design with experimental results

    试验号A进口温度B进料量C均质时间D空白包埋率(%)
    1111171.56
    2122277.88
    3133373.97
    4212388.96
    5223186.67
    6231276.93
    7313274.67
    8321379.88
    9332169.72
    k174.4778.4076.1275.98
    k284.1981.4878.8576.49
    k374.7673.5478.4480.94
    R9.727.942.734.95
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    表  6  微胶囊正交试验数据方差分析

    Table  6.   Analysis of variance of the orthogonal array design for microcapsule formulation

    因素平方和自由度均方F显著性
    A183.42291.7121.20**
    B96.06248.0311.10*
    C12.9824.33
    误差e44.54222.27
    总和337.008
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    表  7  质量指标测定结果

    Table  7.   Quality attributes of microcapsules

    序号理化指标结果
    1水分含量(%)2.83 ± 0.69
    2堆积密度(g/cm30.55 ± 0.02
    3溶解度(%)96.35 ± 0.63
    4休止角(θ)33.60 ± 1.62
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-06-15
  • 网络出版日期:  2021-04-06
  • 刊出日期:  2021-04-16

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