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具有抗氧化功能的植物提取物特别是多酚类化合物由于其独特的保健作用正引起人们的广泛关注。水溶性的绿原酸和脂溶性的白藜芦醇就是其中的2种具有广泛生物和药理活性的多酚化合物,但它们的不稳定性制约了其有效应用。由于微胶囊技术不仅能够防止活性物质的氧化变质,延长存储期,而且还可以控制核心释放,已在制药、化妆品和食品工业领域得到了广泛应用,所用的壁材大多为聚合物或价格昂贵的卵磷脂。如何只用食品级的壁材防止活性物质的变质是微胶囊工业领域的一大挑战。酵母细胞颜色浅而无刺激性气味,可以大规模培养,其天然的真核生物结构使其具有优良的包埋物质的潜能,并已成功用于精油和风味物质的微胶囊化。酵母细胞的这些特性使其具有其它微胶囊壁材无法比拟的优点,而且在微胶囊的制备过程中除了酵母细胞壁材、待包埋的芯物质和溶剂以外,无需添加任何其它的助剂。本论文从酵母细胞(Saccharomyces cerevisiae Han.)的培养出发,通过适当改性后用于抗氧化剂的微胶囊化,主要研究结果如下:1.酵母细胞培养条件的优化采用中心组合设计,对试验所用酿酒酵母的培养条件进行了优化。通过响应面法建立了酵母细胞生物量与碳源、无机氮源和酵母浸出物浓度之间的定量关系。变量分析结果表明,酵母细胞的生长繁殖受到营养物质的显著影响。模型拟合和等高线图分析显示,在试验范围内,酵母细胞生物量与碳源和酵母浸出物浓度正相关,与无机氮源浓度负相关。最佳培养基配方中碳源、无机氮源和酵母浸出物浓度编码值分别为+1,-1和+1,在此培养基中培养酵母细胞,其生物量可达16.50 g·L-1。此外,酵母细胞壁材的化学组成和透性受到培养基组成和培养时间的显著影响。本论文所优化的培养基(记为培养基Ⅰ)培养的酵母细胞壁材对绿原酸和白藜芦醇的包埋度比3种常规培养基培养的酵母细胞壁材分别高10.2%、12.6%、26.4%和12.9%、32.9%、17.6%。2.适于抗氧化剂包埋的酵母细胞微胶囊壁材的改性研究物理、化学改性结果表明:除了冷冻处理外,其它处理对酵母细胞红外光谱的影响类似,都是使蛋白质和核酸的某些相应特征峰减弱,而多糖的某些特征峰增强。与红外光谱吻合的是,采用不同的化学试剂处理酵母细胞,其菌悬液中,总氮、总磷、蛋白质和可溶性糖的含量差异几乎都达到了显著水平。除了包埋度明显不同以外,经过改性的酵母细胞都能用于绿原酸和白藜芦醇的包埋。酵母细胞壁材经过化学处理后,对绿原酸的包埋度最多可提高52.6%,对白藜芦醇包埋度的提高最多也可达14.3%。3.化学处理菌悬液组成与相应壁材对绿原酸和白藜芦醇包埋度之间定量关系的研究偏相关分析结果显示,绿原酸包埋度与从酵母细胞壁材中溶出的蛋白质量极显著正相关,与总氮量显著负相关;白藜芦醇包埋度与从酵母细胞壁材中溶出的总氮量极显著负相关,与可溶性糖量显著负相关。酵母细胞壁材、微胶囊、芯物质以及壁材和芯物质物理混合物的红外光谱比较结果表明,化学改性后的酵母细胞壁材能用于包埋绿原酸和白藜芦醇。4.性能稳定、抗氧化性能更强而且释放迅速的绿原酸酵母细胞微胶囊和具有缓释性能、水溶性和生物利用度显著增强的白藜芦醇酵母细胞微胶囊的研制液相色谱和紫外光谱表明在包埋过程中,绿原酸或白藜芦醇没有发生明显的化学变化。红外光谱、荧光和共聚焦显微观察进一步证明水溶性的绿原酸和脂溶性的白藜芦醇已被包埋在酵母细胞壁材里。变量分析结果显示:酵母细胞壁材对绿原酸或白藜芦醇的包埋率和包埋度都受到包埋条件的显著影响,在最优条件下绿原酸和白藜芦醇的包埋率和包埋度分别为68.41%、17.04%和74.44%、13.22%。模型和等高线图分析表明在试验范围内,绿原酸或白藜芦醇浓度对其包埋度和包埋率的影响最大,包埋温度次之,包埋时间的影响最小。绿原酸浓度越高,绿原酸的包埋率越低而包埋度越高,包埋温度越高,绿原酸的包埋率和包埋度越低;而白藜芦醇浓度和包埋温度越高,白藜芦醇的包埋率和包埋度越高。制得的绿原酸或白藜芦醇酵母细胞微胶囊在25℃/75%RH,25℃/90%RH和60℃下能保持稳定。酵母细胞微胶囊化后,绿原酸或白藜芦醇对DPPH和羟自由基的清除能力得到了提升。绿原酸酵母细胞微胶囊化后,能有效防止绿原酸的氧化变质而不明显降低其释放速度。当绿原酸纯度由35%增加到98%时,绿原酸包埋度提高了68%。白藜芦醇酵母细胞微胶囊具有缓释性能,这对于弥补白藜芦醇由于过于迅速的代谢和排泄所导致的低生物利用度的缺陷,保持其生物活性极为有利。白藜芦醇酵母微胶囊化后,溶解度提高了2-3倍,而且酵母微胶囊化能有效地抑制白藜芦醇的光敏性。所得微胶囊产品大小均匀,表面没有未包埋的绿原酸或白藜芦醇。