双层可食用膜对食用色素的包裹性能

／ 一 双层可食用膜对食用色素的包裹性能 刘 磷 昊 红艳 杨 晓 文 Ts ． (齐齐哈尔轻工学院念 品工程 系) A本文探讨了利用可食用膜材料对食用色素包裹的工艺及佳能．确定了主料量比，主要辅料量等因素 对包裹性能的影响。实验结果阴，所选可食用膜材料对食用色素可产生很好的包裹性能．其中，主料 量间的配比具有阴显的决定作用，或嫫工艺条『牛对包嚷性能也有影响．膜材料对不同色素的包裹有差异． 这一结果亦可用于其它一些食品赢分及添加剂，起到改善食品质地、风味及稳定性的作用．对开发 食品资豫，品种及优化食品加工 工艺过程具 关键词 ． 可食用膜、皇墨些篮：色 有实际意义． 争轰 This study concerns the basis and tec]xnolagy of enc~psulation of edible bilayer fllm for fo0d color．Ratio between main ixlat erials，quantity of subsldiary ~rere selected considering the encapsalating property．The re suits indicated that the chosen mat— erial s are suitable for pr odacin~ films with d eslrable propcrty．And ratio betweeta main iraterial s is a key factor related to eneapsalating property ．Te~hnology proce— dare is im portant either．There are difference s in film property for diffetent color ． The presented technology can b e u s ed for othef food corap onent s and additive s t o imp roving textare flayor and stability．T h study i s sigallic nt in d e velopin g fo od resources。P rodtict s，a rid for 0 tim lzation o e food proce ssing ． Key W ords： Edldle bilayer film，Encapsulati g Prope rt ，Food colo r 食品的色香味及质地是其重要的特征．为此，在加工中常需加^某些添加剂以保持或改 善 这 些 品 质．但是，有时某些添加剂不能均匀地分散在某些特定的食品体系中．例如，将水溶性色素添加在油性 食品体系中时，可能出现色素析出、结斑等现象，即产生所谓 浓缩效应”，特别是在这种食品体系与 色素的亲和力较低时更为显著．其它如有些食品戒分间会出现相互作用，产生一些不剽的产物．这些现 ．II ．d^——、—— I —— 、—II —— 、—— 、—II —II ·SF E皮油为超临界=氧化碳莘取法皮油 三、结 论 (1)本文建立的装置适用于寝体二氧化碳等液化气体的循环萃取操作，不捉操作简单，而且不需 要动力设备．由于媾作温度低于或近于室温，其能耗基本上是近临 条件下的汽化潜力，加上操作压力 比超临界气体萃取低得很多，设备投资少，操作更安全 是一种比较容易接受的新分离技术。 (2)对柑书拉皮的草取实验证明，其产物收率和质量都是较满意的，特别是产物中的台氧化合物丰 富，因此自然香味浓郁．选择合适的操作条件如冷凝温度在15‘c以下，，蒸发温度在25’c以下，可以保 证 产物的质量。 (3)如果进一步完善放空气中香昧成分的回收以及莘取物的精制，则有可能实现工业化生产。 引用文献 (略) 18 维普资讯 http://www.cqvip.com 象都会影响产品的质地与感官，也使某些食品添加荆皮资源的开发耳 用受到限制· 食用色素按其溶解性分为水溶性及油溶性两类，而以水溶性色素种类居多，来潦亦较丰富·此外 ， 油溶性色素多为台成，毒性较大，实酥中使用较少．生产中以水溶性色素为主，但其溶解性限制了应用 的范围．可食用膜技术是解决这类问的一种有效方法．这种技术就是应用可食用膜材料，其中主要 是 本身就是食品营养成分的物质，如蛋白质、碳水化台物厦脂肪等，通过分子间的变联作用而形成微膜 ， 被复在微小的核心物质外，使之与不良的环境因素，如其它食品1畿分，水汽等隔绝。同对，也可以使一 些不易贮存或加工的成分很容易地转变成稳定的形式，改变其在食品体系中的溶解．分散特性，与津系 很好地相溶，促进其在体系中的均匀分数并改善其稳定性．起到曝护食品质地、色香沫及生物活性的怍 用．在某些条件下，也以利用这种方法强制被包裹成分的释放逮虞，达到延长食品风味屎持期曲目的， 如 用于香精、香料或其 它风辣成分的包裹． 各种成膜材科可单独使用，也可以几种成分配台，同时，通过添加一些辅料，如增塑荆，来改善膜 的性能，增强产品品质，改进产品的形态． 为了使水溶性色素较好地分散于油性食品体系中，利用可食用膜将色素分散、包裹，形 成 微膜 结 构．这种镦膜由两层构『戎，外层为两性分子膜层，由脂肪酸构成，其亲水集团与内层水性肢体膜层紧密 结台，而亲油集团与外界油性体系很好地相容．内屡胶体照层分衣在色素微粒的周围，形l蕊稳定的包 裹 结构．通过机械分散作用，这种微粒可以高度均匀而稳定地分散在油性体系中． 材料与方法 可溶性淀粉(st)；AR，天津市化学试剂批发部羧甲基纤维素钠(CMC--Na)：AR，进 口分装，广 州市化玻仪器批发部 甲基 纤维素 (MC)：AR，上海 试剂一厂 聚乙二醇 (PG) AR，进口分装，天津市化学试剂批发郭 甘油 (G)；AR，齐齐啥尔轻工学院试剂厂 脂肪酸 (FA)；A R，沈阳市试剂五厂 色素 (FC)：食品级，上海市化轻公司染料供应部 分光光度计：721型，上海分析仪器厂 电热鼓风干燥箱：DL—lo2型，天津市实验仪器厂 CMC--Na／St膜的制备：称取CMC，按比例加八蒸馏水，加热至沸，充分搅拌陡之溶解完全．降 温至6o。C，以1N的HC1或NaOH溶液调节PH值．加八FC，充分搅拌．然后依次加八St、G．适当升 温，使之溶解，同时充分搅拌．于,55。C恒温干燥至大部分游离水分蒸发． MC／PG膜的制备：称取MC，以约4倍量的95嘧乙醇溶解．FC以定量蒸馏水溶解，然后与MC溶液 混合．加八PG，适当升温，充分搅拌使之分散均匀．在50‘C下恒温放置．将大部分游离水分厦乙醇挥 发． 脂肪酸膜的形成：取出制备好的CMC--Na／St膜或MC／PG膜，采用机械方式使之充分分散，随后 按量加八脂肪酸，调节温度并继续搅拌，使两者充分混合． 洗脱率测定：取制备好的材料均匀涂在定量滤纸上，准确定量．置于布氏谒斗中，按材 料 重 量 的 比例加八蒸馏水．以嗳滤方式将蒸馏水滤出．抽滤液定容，测定其中色素台量．按取样中色素量与抽漶 液中色素之间的关系，隶色素冼脱率． 洗脱宰计算式 态 ． 洗脱率； X 100％ 稳定性的感官评价：梅制备好的材料分别在20‘C．40‘C 60。c条『牛下放置2周，定时观察 其 l状 l9 维普资讯 http://www.cqvip.com 结果与讨论 两种膜的组成及相应色素洗脱率分岛Ⅱ刊于表1—4表． 裹 1 CMC--Na／St囊组成 A B C 丁) E F G H I CMC—N-(g) 4 0 1．O 2．5 4 0 I．0 2．5 4．0 I．0 2．5 St(g) I．0 4．0 2．5 I．0 4．0 2．5 1．0 4．0 2．5 G (m1) I．0 1．0 I．0 I．0 1．0 1．Q 1．0 I．0 1．0 蒸馏水 (m1) 100 100 100 100 100 100 100 100 100 FA (g) 2．0 1．0 4．0 1．0 。 4．0 2．0 4．0 2． 0 1．C 裹 2 CMC--NI／St囊色素漶聪事 (嘶) A B C D E F G H I PH值 4．O 4．0 4．0 T．0 7．O 7 ． 0 8． 0 8．0 8．0 日落 黄 7．8D 17．Ol lO．27 l3．42 l2．07 II．47 7． 15 12．34 13．17 咽 脂 打 T 41 1^ R 9 11 7n 1 n R n n R i 1 n n 0 注一色素添加量均为0．1，5．Og(cMc—N-+St) 裹5 MC／PG囊量成 A B C D E F G H I MC (g) 9．0 9．0 9．0 8．0 8．0 8．0 8．0 6 ． O 8．0 PG (g) 1．0 1．0 1．0 2．0 2．0 2．0 4．0 4．0 4． 0 乙醇 (mI) 4O 4D 40 4O 40 4O 4O 40 4O 蒸馏水 (m ) 6O eO 60 6O 60 6O 6O 6D 60 FA (g) 4．O 1．0 8．0 4．0 1．0 8．0 4．0 1．0 8．0 裹4 MC／PC．~ 囊挽聪事 (嘶) 注一色素曝加量均为0．2／'10．0g(MC+PG) 1．主要膜材料配比的影响 高分子聚合物cMc—Na与St共存时·大分子链间的交联 、 溶剂化作用及基团间相互作用，都有利 于空间网络结构形成·二者的分子量接近，而CMc—Na为空间环状结构 ， st为链状结构，在 溶剂中可 以成伸展状态，为两种分子间交联提供了条件 ． 当两者的比例近于l，】时，由于cMc—N＆和直链 St各 维普资讯 http://www.cqvip.com 有两个自由端，彼此间可以均匀地形成嘲络结构．如果其中一种成分过量，就会出现部分这种成分自身 形成聚集体或交织体．而st分子间的交联作用不如两种分子间的作用强，这样的结构对色素的包亵作用 较弱，表现状态也不好．从实验结果可以看出，St的比例较高时，洗脱率较高．又由于CMC--Na的增 稠性较st强，包裹色素的能力~k,st大，表现为CMC--Nakb例较高时效杲较好． 在MC和PG形成的膜中，MC为螺旋状结构，而PG为链状物，而分子量小，链较短． PG在 两 条 MC分子链间通过弱键作用形成桥，将其联结起来．每条Mc分子链上具有多个可与PG作用 的侧 链 基 团，这样就可形成空间网络扶结构．实验结果表明，当MC与PG间的比例为4／1时，对色素的包裹往能 较好． 又由于MC与PG形成的空间网络状结构较致密，其包裹色素的能力要比CMC--Na／St馍强．实验 结果显示，在其它条件接瑗时，前者的色素洗脱率较后者低． 2．脂肪酸添加量 的影 响 脂肪酸的啄加量对形l成的撇粒结构，分散性及稳定性都具有很重要的影响．分析实验结果 可 以得 出；添加量合适时，脂肪酸分子能在内层膜的外围形成均匀致密的单分子屠，蓥个微粒体系具有较高的 稳定性和较好的分散性，此时脂肪酸量与主要原料量比约为2／5．而脂肪酸量过少时，形成的脂肪酸外层不 能完整地包裹内部微粒，因而在溶剂作用下会使之破坏，导致已包裹色素的溶出．而当脂肪酸添加过多 时，脂肪酸会形成多分子层结构．虽然这种包裹状态较稳定，但是过量的脂肪酸会增加产品的成本． 同 时，由于脂肪酸屠过厚，膜的透明佳亦会受到影响，不利于改善产品感官． S．L．Kamper等人的研究发现，以脂肪酸等成分构成双层腱的外层结构，有利于改善膜对水 分， 气体及溶质 移的阻碍性．形态完整的脂肪酸腾，具有较好的增湿性和包裹 性．J．A．Tortes等人 发 现，用可食性双层膜控制食品添加剂在食品内部扩散，可以使其速率明显降低． 3．PH变化的影响 实验中对成膜溶液的PH值进行调节，结果显示，所用两种色素在酸性条件均较稳定．但在强碱性 条件下，胭脂红出现颜色变化．由于这一腻因，实验中控制成膜溶液PH值在中性附近 低 酸性 范 围 内，这与多数食品的PH特征相符． PH影响凝胶体系自g粘度．对CMC--Na／St体系而言，在PH