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番茄红素具有多种生理功能,而顺式构型番茄红素具有比全反式构型更高的生理活性。但因番茄红素分子中存在强烈的疏水性结构,使其不溶于水,这极大地限制了其在食品体系中的应用。本文以异构化处理获得的高顺式构型占比番茄红素为原料,筛选富含ω-3多不饱和脂肪酸的液态脂作为功能强化剂,同时优选天然表面活性剂和抗氧化剂来制备稳定的高顺式占比番茄红素纳米结构脂质载体(cis-Lyco-NLC)产品,提高了番茄红素的水分散性;并研究了cis-Lyco-NLC产品的贮藏稳定性、生物可给率以及感官接受程度。本研究旨在制备口味更佳、功能性更强的高顺式占比番茄红素的纳米结构脂质载体稳定体系,为扩大类胡萝卜素在水基食品的应用提供思路和方法。(1)cis-Lyco-NLC配方组成及工艺优化。以异构化番茄红素为原料,筛选cis-Lyco-NLC组成中的固态、液态脂质、表面活性剂、抗氧化剂。通过测定产品的粒径、包封率和载量筛选出最适固态、液态脂质组合为单硬脂酸甘油酯和牡丹籽油,分别通过加速贮藏和加速氧化试验筛选出最适表面活性剂为酪蛋白酸钠,最适抗氧化剂为α-生育酚。优选cis-Lyco-NLC的组成:番茄红素含量为0.3 g/100 mL(顺式占比69.82%),单硬脂酸甘油酯和牡丹籽油质量比为1︰4,总脂质浓度为7.5 g/100 mL,酪蛋白酸钠的浓度为3.5 g/100 mL,抗氧化剂α-生育酚添加量为0.01 g/100 mL。采用高压均质法制备cis-Lyco-NLC:高顺式构型占比番茄红素、单硬脂酸甘油酯、牡丹籽油、α-生育酚于85°C加热后与水相(75°C下的酪蛋白酸钠水溶液)混合,随后经高速剪切(16000 r/min)形成预乳液,预乳液经过高压均质(1000 bar,3循环)后快速冷却至室温,得到cis-Lyco-NLC产品。根据最佳工艺条件制备的cis-Lyco-NLC产品的包封率高达99.76±0.14%,番茄红素(顺式占比为88.16%)含量为(2.79±0.11)mg/mL,并且产品经任意倍数稀释后,粒径及PDI均基本保持不变,稳定性良好。(2)cis-Lyco-NLC的结构表征。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、DSC差示量热仪(DSC)、X-射线衍射(XRD)对cis-Lyco-NLC进行结构表征。结果显示:cis-Lyco-NLC的FTIR图谱中全反式番茄红素和异构化番茄红素的特征吸收峰被掩盖,而cis-Lyco-NLC的XRD衍射图中也没有出现番茄红素晶体的衍射峰,这说明番茄红素是以分子形式分散到纳米结构脂质载体中。DSC热分析结果图中cis-Lyco-NLC、空白-NLC和单硬脂酸甘油酯具有相似的吸热熔化曲线,说明混合脂质形成了非完美晶格。FTIR、XRD和DSC的表征结果表明,番茄红素是以分子形式分散在纳米结构脂质载体的非完美晶格中。(3)cis-Lyco-NLC的贮藏稳定性研究。以产品粒径、多分散指数(PDI)以及番茄红素保留率为评价指标,研究cis-Lyco-NLC贮藏过程中的物理化学稳定性。在4°C的贮藏条件下,cis-Lyco-NLC产品贮藏35 d的试验结果表明,产品粒径分布在185 nm~199 nm之间,PDI值均小于0.25,番茄红素的保留率为89.3%,番茄红素总顺式构型占比为84.66%,其中5-Z构型占比为22.71%,13-Z构型占比为13.05%,9-Z构型占比为19.35%。所制备的cis-Lyco-NLC物理化学稳定好,番茄红素总顺式构型占比高。(4)cis-Lyco-NLC的生物可给率。采用体外模拟消化模型,考察了cis-Lyco-NLC和全反式番茄红素制备的纳米结构脂质载体(Lyco-NLC)在体外的消化吸收特性,评估了番茄红素的生物可给率。两种产品在消化过程中,电位、粒径及其分布情况的结果显示:两种不同番茄红素原料制备的纳米结构脂质载体在模拟口腔和模拟胃消化阶段能保持良好的稳定性,但在进入模拟小肠消化阶段后,脂质被消化,纳米脂质载体受到破坏,番茄红素被释放并载入到胆盐、磷脂等形成胶束中。而两种产品的脂质消化程度结果显示,cis-Lyco-NLC和Lyco-NLC在模拟消化过程中游离脂肪酸的释放率分别为65.7%和64.4%,番茄红素生物可给率的结果分别为31.65±2.48%和21.54±2.55%,这表明增加番茄红素顺式构型占比可以提高番茄红素的生物可给率。(5)cis-Lyco-NLC产品的感官评价。将本研究所制备的cis-Lyco-NLC产品与实验室前期所做产品(全反式番茄红素为原料,吐温80为表面活性剂,固态、液态脂质组合为单硬脂酸甘油酯和中链甘油三酯)进行感官评价。结果显示,本研究所制备产品的总体品质明显优于实验室前期所做产品,感官接受程度好。