壳聚糖/玉米醇溶蛋白负载EGCG纳米包装膜的制备与性能研究

摘要

绿茶儿茶素中的表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin gallate，EGCG)具有较强的抗氧化等生物学活性，然而，其对光和热较为敏感，且其经口服后在胃肠道内的稳定性弱，需要适宜的食品级包埋载体增强其稳定性，进而提高其口服生物利用度。本研究主要利用两种水溶性壳聚糖(Chitosan，CS)衍生物壳聚糖盐酸盐(Chitosan hydrochloride，CHC)与羧甲基壳聚糖(Chitosan hydrochloride，CMC)与玉米醇溶蛋白(Zein)作为运输载体，包埋EGCG制成负载EGCG的壳聚糖/玉米醇溶蛋白(EGCG-CS/Zein)纳米颗粒，能有效保护EGCG的稳定性，进而提高其生物利用率。利用纳米粒外层交联的玉米醇溶蛋白具有独特的疏水性，本研究还利用该纳米颗粒制成含EGCG纳米可食用包装膜，以期增强其包装油脂类食品的稳定性，提高其包装性能。本文主要研究内容如下:
　　1.EGCG-CS/Zein纳米颗粒的制备及其性质的测定。主要研究影响纳米颗粒制备的因素，包括玉米醇溶蛋白的质量，EGCG的质量以及溶解两种水溶性壳聚糖（CHC与CMC）溶液的体积。结果显示，在玉米醇溶蛋白质量为216mg，CHC与CMC溶液的体积为42ml，EGCG质量为5mg时，EGCG纳米颗粒的粒径为197.6nm，zeta电位为+34.7，PDI值为0.23，包封率达到79.1％。
　　2.针对EGCG-CS/Zein纳米颗粒结构表征、释放和抗氧化的实验研究。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)分析，EGCG-CS/Zein纳米颗粒主要由静电相互作用和氢键在分子内及分子间相互作用形成的。透射电镜显示，与其他不同类型的纳米颗粒相比较，EGCG-CS/Zein纳米颗粒是球形颗粒，且具有比较平滑表面。EGCG的释放曲线在0-24h显示快速释放，释放量接近最大值，然后缓慢释放。在95％乙醇脂肪模拟物中，有玉米醇溶蛋白涂层的EGCG纳米颗粒，EGCG释放率达到32％左右，且持续释放，与没有玉米醇溶蛋白涂层EGCG纳米颗粒相比，EGCG释放率为22％左右，相对应的DPPH清除活性也是有玉米醇溶蛋白涂层的EGCG-CS/Zein纳米颗粒的抗氧化活性强。这些结果表明EGCG-CS/Zein纳米颗粒起到控制释放的作用，其相应的抗氧化活性可以长期保护含脂肪食品不被氧化。
　　3.抗氧化可食用膜的制备及其性质。主要研究了影响制备可食用膜的各种因素，CHC的量，甘油的量，成膜温度，通过不同的因素来制备优化EGCG-CS/Zein纳米颗粒可食用膜。在确定甘油的量与成膜温度后，研究纳米颗粒中的Zein的质量与之后添加的CHC质量的三个比例(1∶5，1∶9，1∶12)，得到可食用膜在Zein与CHC质量比在1∶5，1∶9，1∶12时的优化结果。
　　4.研究可食性纳米包装膜的结构表征、EGCG从膜中释放的规律及其抗氧化性质。所得到含EGCG纳米颗粒的可食用膜比对照样膜的综合机械性能要好，含EGCG纳米颗粒的可食用膜比对照样膜的△E值增加，颜色变深，透光率下降。通过傅里叶变换红外光谱，X射线衍射来说明组成膜的分子内分子间的相互作用形式。EGCG快速释放到食物模拟物中，尽管释放EGCG的浓度有波动，但其保持相对恒定。所制得的膜可有效防止脂肪食物的氧化。

目录

声明

致谢

摘要

1 文献综述

1．1 EGCG的应用现状

1．2 食品纳米技术研究概述

1．2．1 封装技术概述

1．2．2 用于封装营养品纳米颗粒的载体

1．3 壳聚糖及其衍生物研究概述

1．3．1 壳聚糖在食品领域中的应用

1．3．2 壳聚糖作为载体在运载营养素中的应用

1．3．3 羧甲基壳聚糖(CMC)及其在药物运载中的应用

1．4 玉米醇溶蛋白(Zein)

1．4．1 玉米醇溶蛋白(Zein)

1．4．2 玉米醇溶蛋白应用于营养保健品的封装

1．5 可食膜研究现状

1．5．1 基于纳米粒制成的可食膜

2 引言

2．1 课题的研究目的及意义

2．2 主要研究内容

2．3 技术路线

3．材料与方法

3．1 试验材料与试剂

3．2 仪器与设备

3．3 试验方法

3．3．1 纳米颗粒的制备及性质

3．3．2 纳米颗粒的结构表征

3．3．3 纳米颗粒的功能性质

3．3．4 可食用膜的制备及性质

3．3．5 可食用膜的结构表征

3．3．6 可食用膜的功能性质

3．4 数据处理分析

4 结果与讨论

4．1 纳米颗粒粒径、电位及包封率分析

4．2 纳米颗粒的结构表征

4．2．1 纳米颗粒透射电镜的形态观察

4．2．2 纳米颗粒傅里叶变换红外光谱分析

4．2．3 纳米颗粒的X射线衍射分析

4．3 纳米颗粒的功能特性分析

4．4 可食用膜性质分析

4．4．1 可食用膜的机械性能分析

4．4．2 可食用膜的颜色、透光率分析

4．5 可食用膜的结构表征

4．5．1 可食用膜扫面电镜分析

4．5．2 可食用膜傅里叶变换红外光谱分析

4．5．3 可食用膜X射线衍射分析

4．6 可食用膜的功能特性分析

4．6．1 可食用膜中负载EGCG的释放特性研究

4．6．2 可食用膜抗氧化活性研究

5．讨论

6．结论

参考文献

作者简介