火龙果红色素色泽鲜艳,具有较强的着色潜力和保健功能,是一种理想的合成色素替代品。然而火龙果红色素不稳定,光、热、p H对其影响都比较大。为了提高火龙果红色素的稳定性,本文以火龙果红色素为主要研究对象,对红色素进行微胶囊化,研究其微胶囊的制备工艺及微胶囊的稳定性,并研究其生物活性及应用前景,以期为火龙果中红色素的开发利用提供理论依据。实验方法如下:1、火龙果红色素微胶囊的制备工艺研究以火龙果红色素为芯材,明胶、阿拉伯胶、麦芽糊精、可溶性淀粉为单一壁材或两两复合壁材制备微胶囊,通过测定其产率、包埋率、含水量和色度,从中选出最优的壁材。随后在单因素基础上,通过正交试验确定火龙果红色素微胶囊的最佳工艺条件。2、火龙果红色素微胶囊的表征及稳定性实验在优选的微胶囊制备工艺基础上制备火龙果红色素微胶囊及火龙果红色素抗氧化微胶囊,并进行系列表征实验测定,如测定包埋率、含水量、色差等测定其物理性质,借助扫描电子显微镜、紫外吸收光谱、傅里叶红外光谱、高效液相色谱、X射线衍射能谱、差式扫描量热分析等技术研究微胶囊化前后红色素的理化性质变化;最后测定其储存稳定性及体外消化状况。3、微胶囊胃肠道吸收特性及红色素生物活性对火龙果红色素及微胶囊的胃肠道吸收情况进行研究,并通过HPLC-MS对火龙果红色素进行成分分析,并研究其抗氧化、抑菌及毒性等活性。4、火龙果红色素应用产品制备及评价为了探究其在食品和化妆品等领域的应用前景,将红色素应用在口红和酸奶中,研究其在化妆品和食品领域的应用前景。实验结果如下:1、火龙果红色素微胶囊的制备工艺研究通过微胶囊囊材材料的选择实验,选择了以麦芽糊精为微胶囊囊材材料,再通过芯材囊材比例选择实验选择了1:4的比例,再以此条件探究实验室喷雾干燥工艺条件:在120～160°C的进料(入口)温度区间中选取了最适温度150°C,在1～3的蠕动泵中选取了最适的速度5.2ml/min,在3～5的风机速度中选取了最适的速度0.46 m3/min。再通过正交优化实验,减小梯度,确定了最终的最佳工艺为入口温度150°C,风机速度为0.42 m3/min,蠕动泵速度为6.7ml/min。2、火龙果红色素微胶囊的表征及稳定性实验以优选的喷雾干燥条件进行喷雾干燥,在优选的两种最优壁材的基础上通过添加抗坏血酸制备抗氧化微胶囊,最终得到四种微胶囊。通过HPLC、UV-vis和FTIR表征可以看出火龙果红色素的主要物质并没有发生改变。FTIR、XRD和DSC分析证实红色素成功的被包埋在微胶囊中。在不同的光及温度下储存,我们可以看出添加抗坏血酸的麦芽糊精微胶囊的稳定性最好;同时,在避光和低温下储存红色素的降解最慢。结果表明微胶囊化可以有效提高红色素的稳定性,而添加VC的麦芽糊精包埋火龙果红色素可以进一步提高其稳定性,对于食品、化妆品等领域的应用具有很大的应用前景。3、微胶囊胃肠道吸收特性及红色素生物活性胃肠道实验表明只有少部分色素会被吸收,大部分的色素会通过粪便和尿液排出体外,在应用中应该提醒消费者这属于正常现象。抑菌实验结果表明火龙果红色素无显著抑菌效果;DPPH结果表明喷雾干燥火龙果红色素抗氧化性与冷冻干燥相差不大,因此喷雾干燥可以应用在火龙果红色素的制备上;HPLC-MS分析出火龙果红色素中7种甜菜红素组分,分别是丙二甜菜苷、甜菜苷、异丙二甜菜苷、异甜菜苷、未知β花青苷、未知丙二甜菜苷、丁酰甜菜苷,其中含量最大的成分是丙二甜菜苷,其次是甜菜苷;ECOSAR程序预测火龙果红色素的主要成分对水生生物无毒,不会造成环境污染。因此,火龙果红色素是有望应用在食品和化妆品领域的。4、火龙果红色素应用产品制备及评价将火龙果色素试用于口红和酸奶产品中,结果表明单独火龙果红色素应用在口红中着色效果不佳,而应用在酸奶中则可赋予酸奶独特色泽且色泽稳定。因此,火龙果红色素在经过微胶囊化后可以明显提高其稳定性,其中以添加抗坏血酸的麦芽糊精微胶囊为最佳,而且有望应用在食品和化妆品领域。