發(fā)布時間：2020-10-10 06:37

　　 隨著經(jīng)濟快速發(fā)展和生活水平提高,人們對功能性食品的需求日益增加。但功能因子通常存在水溶性差、對環(huán)境條件敏感、易被上消化道破壞、生物利用度低等問題,限制了其在食品中的應(yīng)用。因此,功能因子的保護及其體內(nèi)外穩(wěn)態(tài)化研究一直受到廣泛關(guān)注。其中,pH敏感型功能因子運載體系能夠根據(jù)人體消化道pH值變化產(chǎn)生顯著應(yīng)答,實現(xiàn)功能因子的定點、定量釋放,從而提高其生物利用度。目前,pH敏感型載體材料通常為低毒性合成高分子化合物,不適合應(yīng)用在食品體系中。而淀粉是一種天然高分子物質(zhì),含有多羥基基團,結(jié)構(gòu)易改造,將其作為pH敏感型載體用于包埋、保護功能因子具有一定研究意義和發(fā)展前景。本論文以人體消化道內(nèi)環(huán)境pH值的差異為出發(fā)點,對普通玉米淀粉進行酸解和羧甲基化雙重改性制備pH敏感型酸解-羧甲基淀粉,將其與黃原膠復(fù)配作為壁材,構(gòu)建一種天然無毒的pH敏感型淀粉基載體;選擇維生素E作為脂溶性功能因子模型,通過改變酸解-羧甲基淀粉取代度及壁材復(fù)配比,優(yōu)化微膠囊制備工藝,實現(xiàn)維生素E在小腸上端的pH敏感型釋放及生物利用度的提高。論文的主要研究內(nèi)容如下:首先,成功制備出低、中、高三種取代度的酸解-羧甲基淀粉并對其特性進行研究。傅里葉紅外光譜、掃描電鏡結(jié)果表明:pH敏感型基團-羧甲基被成功地引入到淀粉顆粒中;Zeta-電位證明,原淀粉及酸解淀粉不具備pH敏感性,而經(jīng)醚化改性后的淀粉顆粒表面帶電量會隨pH變化發(fā)生顯著改變(p0.05),具有很強的pH敏感性;從氯化物殘留、硫酸鹽殘留及細胞毒性三個方面系統(tǒng)評價了不同取代度淀粉載體材料的安全性,證實本論文制備的pH敏感型酸解-羧甲基淀粉安全性較高,適用于食品體系。其次,利用pH敏感型酸解-羧甲基淀粉和耐酸、抗酶解的黃原膠構(gòu)建復(fù)配載體,并對載體pH敏感機理進行初探。在不同pH溶液中測定復(fù)配載體的透光率和粒徑,結(jié)果顯示:隨著溶液pH的升高,黃原膠/酸解-羧甲基淀粉復(fù)配載體透光率增大、顆粒溶脹,說明其具有pH敏感性能;此外,在高pH環(huán)境下,黃原膠的加入對復(fù)配載體溶脹行為具有一定阻礙作用。接著,以pH敏感型復(fù)配載體作為連續(xù)相,維生素E作為分散相,制備了O/W乳液并對其特性進行研究。以乳化穩(wěn)定性及體外模擬釋放行為作為考察指標,確定制備乳液時較優(yōu)的的固形物含量和芯壁比分別為15 g/100 g和1:6。分析乳液乳化穩(wěn)定性及靜態(tài)流變學(xué)特性,結(jié)果表明,高取代度的酸解-羧甲基淀粉與黃原膠有較好的相容性,且兩者制備的乳液乳化穩(wěn)定性較高。最后,以黃原膠和酸解-羧甲基淀粉作為復(fù)配壁材、維生素E作為芯材制備微膠囊,考察復(fù)配載體對微膠囊特性的影響,結(jié)果顯示:取代度及復(fù)配比對包埋率、裝載率無顯著影響;淀粉取代度、黃原膠/酸解-羧甲基淀粉相容性及微膠囊熱穩(wěn)定性之間存在明顯正相關(guān)性(p0.05);淀粉取代度和壁材復(fù)配比對微膠囊體外模擬釋放行為有較大影響,當取代度為0.6074、壁材復(fù)配比為1:20時,制備的維生素E微膠囊具有最明顯的pH敏感型釋放特性,體現(xiàn)在從模擬胃液(pH 1.2)轉(zhuǎn)移至模擬腸液(pH 6.8)后的前30 min內(nèi)釋放率高達51.01%(m/m),最終累積釋放率達到100.00%(m/m);釋放動力學(xué)方程表明:載體在模擬胃液中以Fick擴散、Fick擴散-載體降解溶蝕作用為主;在模擬腸液中以載體降解溶蝕為主,進一步證明在高pH環(huán)境下載體結(jié)構(gòu)變得疏松,更有利于芯材的釋放。為進一步探究微膠囊體內(nèi)釋放行為,選取淀粉取代度為0.6074,黃原膠/酸解-羧甲基淀粉復(fù)配比為1:20制備維生素E微膠囊,采用熒光標記示蹤法觀察并測定了維生素E在大鼠胃腸道中的轉(zhuǎn)運及釋放情況,結(jié)果表明該運載體系可以有效地保護維生素E至小腸釋放、吸收,從而提高其生物利用度。
【學(xué)位單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TS231;TS218
【部分圖文】：

江南大學(xué)碩士學(xué)位論文methyl Starch，H-CMS），與 XG 復(fù)配后通過噴霧干燥自組裝穩(wěn)態(tài)化技術(shù)包埋脂溶性因子模型-維生素 E，構(gòu)建天然、安全的 pH 敏感型淀粉基微膠囊，并對運載體系的特性及穩(wěn)態(tài)化進行研究，探究載體在其中發(fā)揮的作用機制。主要研究技術(shù)路線如下示：

圖 3-3 普通玉米淀粉、酸解普通玉米淀粉及不同取代度酸解-羧甲基淀粉掃描電（a）普通玉米淀粉；（b）酸解普通玉米淀粉；（c）DS=0.2541；（d）DS=0.4382；（e）DS=0.6074（放大倍數(shù)為 1200×）Fig. 3-3 Scanning electron micrographs of NCS, H-NCS and H-CMS with different(a) NCS; (b) H-NCS; (c) DS=0.2541; (d) DS=0.4382; (e) DS=0.6074 (magnification: 晶結(jié)構(gòu)al 等[87]研究發(fā)現(xiàn)羧甲基化反應(yīng)不僅發(fā)生在淀粉顆粒的表面，還發(fā)生在因此醚化改性會同時破壞淀粉顆粒的無定形區(qū)和結(jié)晶區(qū)，這一結(jié)論定結(jié)晶結(jié)構(gòu)來進行驗證。DS=0.4382DS=0.6074

江南大學(xué)碩士學(xué)位論文經(jīng)包埋的維生素 E 紅外譜圖相比，噴霧之后的微膠囊在 2845.62-2961.6及亞甲基伸縮振動峰、1463.71 cm-1處的芳烴吸收峰以及 650-900 cm-1處峰變?nèi)�，這些吸收峰均為維生素 E 特征峰[108]，說明大部分維生素 E 被囊中。另外，微膠囊譜圖中未出現(xiàn)新的吸收峰，說明在噴霧干燥過程中 H素 E 三者之間未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。形貌囊顆粒的孔隙度、表面完整性以及芯材在微膠囊中的分布狀態(tài)均會影響另外，顆粒外部表面光滑程度也會影響微膠囊粉末產(chǎn)品流動性[109]，因面形貌進行觀察是十分有必要的。

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本文編號：2834860