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苹果渣是苹果汁等深加工产业的主要副产物,含有丰富的苹果多酚等功能性成分。苹果多酚可以清除自由基,发挥抗氧化作用,但对保存环境条件非常敏感,保存不当容易被氧化,导致生物活性下降。微胶囊技术能够减少环境对芯材的影响,保护芯材生物活性,还可以使芯材在体内缓慢释放,持续发挥生理作用。因此,研究苹果渣中多酚的高效提取新技术,利用微胶囊技术开发性能稳定、具有缓释功能的苹果多酚产品,具有良好的市场前景。本文首先利用超声-微波协同萃取技术提取了苹果渣中的多酚,在优化提取工艺的基础上,利用NKA-9大孔吸附树脂通过动态吸附-解吸技术纯化了苹果多酚;然后利用反溶剂法和静电沉积法,优化确定了苹果多酚-玉米醇溶蛋白纳米胶囊(AP/Zein)、苹果多酚-玉米醇溶蛋白/果胶纳米胶囊(AP/Zein/P)和苹果多酚-玉米醇溶蛋白/果胶/酪蛋白酸钠纳米胶囊(AP/Zein/P/SC)的制备工艺;最后对这三种苹果多酚微胶囊的粒径、表面结构、稳定性、耐离子强度以及生物活性进行了表征和比较。具体结果如下:(1)通过超声波-微波协同萃取技术提取苹果渣中的多酚物质,利用单因素和正交实验得到最优工艺参数为:微波功率为200 W,超声波功率为475 W,乙醇浓度为60%,料液比为1:20,最终提取的苹果粗多酚含量为96.98 mg/g,苹果多酚纯度为10.98%;然后利用动态吸附-解吸法对苹果多酚粗提液进行了分离纯化,发现在苹果多酚粗提液浓度为1.5 mg/m L,吸附时上样流速为2.0 BV/h,解吸时洗脱液的流速为3.0BV/h条件下,苹果多酚在NKA-9大孔树脂中的吸附量为2.73 mg/g,吸附率为91.33%,解吸率为78.46%,苹果多酚纯度为73.24%。(2)以玉米醇溶蛋白作为包埋苹果多酚的壳结构,在制备AP/Zein的基础上,进一步以果胶作为涂层结构,制备了AP/Zein/P。实验首先研究了p H、果胶浓度、芯壁比、旋转蒸发时间四个因素对纳米胶囊粒径和包埋率的影响,然后通过响应面实验优化了工艺参数,最终得到AP/Zein/P最优的制备工艺参数为:p H为5.07,果胶浓度为0.12%,芯壁比为1:9,旋转蒸发时间为52 min,得到的纳米胶囊粒径为275 nm,包埋率为85.27%,负载量为79.33%。扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)发现,AP/Zein/P表面光滑,呈大小均匀的球型;差示扫描量热法(Differential scanning calorimetry,DSC)分析显示其熔融温度为83.42℃;傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)和X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析表明苹果多酚与壁材、壁材与壁材之间形成了新的化学键,苹果多酚在囊腔内以无定形形式存在,且加入果胶后降低了AP/Zein颗粒的疏水性。稳定性分析表明:在p H=3-5范围内,AP/Zein/P的粒径保持在270-290 nm;当p H增大到6.5时,AP/Zein/P的粒径也增大到最大值404 nm,当p H继续增加,AP/Zein/P的粒径又开始变小;在离子强度<500 mmol的条件下,当纳米溶液p H为5.0时,AP/Zein/P的粒径稳定在334 nm左右,但在p H为7.0时,AP/Zein/P耐离子强度能力较弱,容易发生沉淀。(3)以玉米醇溶蛋白作为包埋苹果多酚的壳结构,以果胶和酪蛋白酸钠作为双层涂层结构,制备了AP/Zein/P/SC。通过设置不同梯度的酪蛋白酸钠的添加量,确定出酪蛋白酸钠:果胶为3:7,其他工艺参数与AP/Zein/P的制备一致,获得的AP/Zein/P/SC粒径为240 nm,包埋率为89.87%,负载量为81.36%。SEM观察到添加酪蛋白酸钠后纳米胶囊表面发生了部分粘连,AP/Zein/P/SC的粒径由275 nm降至到240 nm;DSC的结果表明,AP/Zein/P/SC和AP/Zein/P的熔融温度无显著差异;FTIR和XRD的结果表明,酪蛋白酸钠能与果胶和玉米醇溶蛋白分子间形成新化学键,苹果多酚以无定形的形式存在于囊腔中,并且酪蛋白酸钠的添加使纳米胶囊的疏水性进一步减小,增强了其在溶液中的稳定性。稳定性分析表明:AP/Zein/P/SC的粒径随着p H值的变化显著降低,最大粒径为330nm(p H=5.0),相比较AP/Zein/P的粒径减少了84 nm;该纳米胶囊在p H为5.0和7.0条件下均表现出非常好的耐离子强度和光化学稳定性。(4)生物活性研究表明:对于DPPH自由基清除活性,苹果多酚的乙醇溶液(AP/Eth)为90.62%,AP/Zein/P为81.18%,AP/Zein/P/SC为85.29%;对于DPPH自由基半数抑制浓度,AP/Eth为9.51 mg/L,AP/Zein为12.4 mg/L,AP/Zein/P为10.08mg/L,AP/Zein/P/SC为10.07 mg/L。在模拟胃液孵育期间,苹果多酚在乙醇中的释放量为73.47%,而在三种纳米胶囊(AP/Zein、AP/Zein/P和AP/Zein/P/SC)中的释放量依次为64.84%、49.97%、47.38%;在模拟肠液孵育期间,苹果多酚在乙醇溶液中的释放了40.49%,而在三种纳米胶囊中的释放量依次为25%、22.23%、23.95%;纳米胶囊中的苹果多酚释放速率显著降低,表明苹果多酚纳米胶囊具有明显的缓释效果。