使用囊膜一体法,将多功能双乳化微米及纳米胶囊植入膜体,在保持机械强度的同时,实现对全膜体系营养功能特性的操控,是一种极具潜力的新型可食用包装膜制备技术。本课题组为此已进行大量前期工作,如材料筛选与复配、强度协同增效、竞争凝聚与构效关系、矿物质迁移调控、物化复配与物理复合法的结合以及囊膜一体化机理分析,并初步研究了典型的双乳化体系在膜体内的特性变化。如何有效控制环境温度、pH、离子强度、复配比例及方式、增塑剂的种类及用量以及高压剪切均质,通过材料物化改性以及体系膜材、壁材、芯材多相界面的控制,将性质迥异的脂溶性和水溶性因子使用双乳化法及囊膜一体法有效组装在同一体系中,既实现对功能因子的协同包埋和可控阶段性释放,又保证对膜的厚度、强度、柔韧性以及溶解性等物化性质的控制,并阐明相关调控机理,将是本课题的核心任务。
protein;edible film;double emulsion;regulation;physicochemical properties
采用囊膜一体法,将多功能双乳化微米及纳米胶囊植入膜体,在保持机械强度的同时,实现对全膜体系营养功能特性的操控,是一种极具潜力的新型可食用包装膜制备技术。本研究通过乳清分离蛋白和不同生物多糖制备双乳化微胶囊溶液,使其同时包含水溶性和脂溶性营养物质,并采用流延法制备成膜,探讨了双乳化可食用膜的制备条件;成膜液的粒径、电势及其之间的相互作用关系; W/O/W微胶囊可食用膜的物化性质;双乳化对营养物质的保护作用以及缓释控释效果。研究发现,(1)热变性处理使WPI乳化性能改善明显,同时能在较广的pH值范围内维持乳状液的稳定;两步剪切的制备方法能将 VB2内水相成功分散在油相中,并对VB2起到双重包埋和缓释肠溶效果;以WPI为单一的外壁相制备的双乳化微胶囊VB2包埋率低,仅60.9±2.1%,复配GA可一定程度的提高VB2的包埋率且在WPI:GA=75:25的比例下改善最为明显,包埋率增加至65.7±3.0%;(2)多糖和蛋白之间的静电斥力的不同会造成微胶囊成膜液粒径大小的差异,多糖带电强度是W1/O/W2微胶囊粒径的大小差异的主要原因,而多糖本身粒径的影响相对较小;(3)多糖的添加不会影响膜的表面形态,高度带电的KCG和LMP与其他多糖相比,能够使膜具有更好的包埋效果,WPsE膜的水蒸气透过率与膜中存在的微小通道数量以及孔径成正比,而微小通道数量和孔径与Ps所携带电荷有关;(3)在热力学不相容条件下,采用多糖和乳清蛋白复配体系对于脂溶性VE和水溶性的VB12的包埋和缓释效果进行研究发现,双乳化可食用膜对于VE和VB12的包埋率随着多糖带电量的增加而缓慢增加;在多分散体系下,通过调节体系pH值处于酸性使带正电的乳清蛋白和带负电的多糖通过静电吸引作用聚合到一起形成微胶囊的外壳,对于脂溶性VE的包埋效果与多糖的带电量成正比。(4)在模拟胃液无蛋白酶添加试验中,乳清蛋白和多糖制备的膜中的VE和VB12的释放率非常低并且基本一致,包埋保护效果良好;在模拟肠液无蛋白酶添加试验中,单纯乳清蛋白膜中的VE和VB2的释放率要远高于乳清蛋白和多糖双乳化膜;有蛋白酶添加的模拟胃肠实验中,蛋白酶的酶解作用使得VE和VB12的释放率随着时间延长逐渐增加,达到缓释控释效果。