基于电喷雾技术的多核毫米胶囊制备及鱼油释放行为研究

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鱼油是提取自鱼类的一种不饱和脂肪酸,是人类所需的重要的营养物质。但鱼油本身所具有的鱼腥味增加了其口服难度,同时鱼油对光、热、氧等不稳定,不便于储存运输,很大程度上限制了鱼油的应用。胶囊化是贮藏不稳定物质最有效的方法,目前在市面上广泛应用的胶囊多为厘米级,对于儿童、老人等弱势群体存在吞咽困难的问题,而微/纳米级的胶囊又存在稳定性偏低,装载率有限等弊端。因此开发出毫米级的多尺寸胶囊具有较为广泛的应用前景。本课题采用静电喷雾技术,以天然高分子材料藻酸钠盐作为壁材,制备出海藻酸钙稳定的载鱼油毫米胶囊,并对其制备因素、稳定性及释放行为等进行了研究,具体开展了以下工作:(1)研究了各单因素条件对海藻酸钠毫米胶囊结构和性能的影响规律。利用静电喷雾技术,以海藻酸钠稳定的鱼油鱼油分散液为静电喷雾原材料,以钙离子溶液作为接收液,制备出粒径在0.56 mm-0.96 mm的毫米胶囊,为挑选出粒径均一,球形度最佳的毫米胶囊,设计了单因素实验。通过改变溶液浓度及静电喷雾装置的参数制备毫米胶囊,并采用数码相机、光学显微镜、激光共聚焦显微镜、顶空气相质谱联用仪(HS-SPME-GC-MS)和扫描电镜等表征手段对其结构形态进行分析,测定其稳定性、装载率、水分含量、对鱼油掩蔽性等指标对其进行性能测定,确定了制备毫米胶囊的最优条件。毫米胶囊在接收液中贮藏比干燥贮藏更具稳定性。为制备形状可控的均匀多核毫米大小毫米胶囊提供了一种简单、易于加工的方法。(2)研究了电压条件对海藻酸钠毫米胶囊尺寸和消化行为的调控规律。通过改变静电喷雾装置的电压条件制备出了粒径0.35 mm到2.05 mm的毫米胶囊。为探索不同尺寸下毫米胶囊的性能,进行了毫米胶囊的装载率、水分含量及体外模拟消化实验。发现毫米胶囊的不同尺寸对水分含量影响不大,毫米胶囊在经胃相和小肠相的消化曲线图和毫米胶囊仅经小肠相的消化曲线图类似,表明毫米胶囊在胃相中没有发生释放,即实现了小肠相定位释放功能。(3)研究了内源凝胶法对海藻酸钠毫米胶囊稳定性的影响规律。研究了电压条件对海藻酸钠毫米胶囊的调控规律。通过内源凝胶法制备了海藻酸钠毫米胶囊,并探究了其各项性能指标。将碳酸钙添加至初始海藻酸钠稳定的鱼油分散液中,以冰乙酸为接收液,制备毫米胶囊。为验证内源凝胶法的可靠性,通过数码相机、光学显微镜、激光共聚焦显微镜和扫描电镜等表征手段对其结构形态进行分析,通过探究其稳定性、装载率、对鱼油鱼腥味的掩蔽性、水分含量及体外模拟消化曲线等指标对其进行性能测定。结果显示,内源凝胶法制备的毫米胶囊相较于外源凝胶法制备的毫米胶囊具有更稳定的贮藏性能、更高的装载率,以及对鱼油鱼腥味更强的掩蔽性,同时也具备小肠定位释放功能。综上所述,通过研究各单因素条件对海藻酸钠毫米胶囊结构和性能的影响规律,阐明了制备不同形状毫米胶囊的条件。通过研究电压条件对海藻酸钠毫米胶囊尺寸和消化行为的调控规律,阐明了调控不同尺寸毫米胶囊的电压条件和尺寸对消化行为的影响规律。通过研究内源凝胶法对海藻酸钠毫米胶囊稳定性的影响规律,阐明了内源凝胶法对毫米胶囊的影响机制。整个制备方法简单,没有复杂的聚合物改性和配方,具有量产可行性,在鱼油包封的食品工业领域具有广阔的应用前景。
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