芒果挥发性成分分析、挥发油提取及微胶囊化研究

来源 :广西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lian2008bang
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芒果是广西百色主栽的一种气味芬芳的热带水果。本文以台农(Tainong monte)、贵妃(regiis hominem)、红象牙(red dentes eburneos)、金煌(Jin Huangmang)、桂七(Sekimori shichi)5种芒果的果肉、果皮和叶子为原料,开展芒果挥发性成分分析,芒果叶的挥发油提取、纯化与鉴定,芒果叶挥发油微胶囊化制备及其基本品质指标分析的研究。本论文研究对于促进广西芒果产业的综合利用、提质增效具有现实意义和理论参考。具体研究内容及结果如下:采用顶空固相微萃取方法提取、气质联用技术鉴定,对15个样品挥发性成分进行定性定量,并比较不同种属、以及不同组织部位等的差异,共检出成分137种,特有的成分累计达63种。实验表明1-甲基-4-(1-甲基亚乙基)-环己烯是5个品种果肉共有的挥发性成分,消费者所喜好的特征香气差异体现在台农3-蒈烯(5.36%)、贵妃β-罗勒烯(13.29%)、红象牙α-蒎烯(4.00%)和3-蒈烯(3.66%)、金煌3-蒈烯(14.18%)、桂七β-罗勒烯(78.88%)和α-蒎烯(2.98%)。果皮无共含挥发性成分,相比于果肉烯类含量减少,其他类含量有所增加。果叶共同含有α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、γ-松油烯、石竹烯5种成分,且烯类含量高但各自主要成分存在一定差异,桂七叶有24.87%增强香气作用的酯类。相同品种不同部位挥发性成分的种类和相对含量有明显差异,如红象牙既有共含成分8种,也有果肉7种、果皮11种、叶子12种各自独特成分。主成分分析表明了烯类物质是芒果中最主要的香气贡献物,烯类又以1(3)-甲基-4(6)-(1-甲基亚乙基)-环己烯、β-罗勒烯、α-蒎烯和3-蒈烯为主要香气成分。采用溶剂正己烷层的挥发油提取装置收集到具有特殊芳香味的芒果叶粗油,对影响其提取率的四个因素提取溶剂、蒸馏温度、蒸馏时间、料液比进行分析,得出提取芒果叶挥发油的较佳工艺组合为料液比1∶9,浸泡时间30 min,蒸馏温度300℃,蒸馏时间2.5 h,提取溶剂正己烷层,在此条件下提取率约为0.20%。在分子蒸馏过程中保持刮膜转速300 r/min,冷阱温度(液氮冷却),进料流速(2滴/s)不变,通过调节冷凝器温度、真空度和蒸发器温度三个变量参数,得出在冷凝器温度为-15℃,真空度40~50Pa,蒸发器温度45℃的一次分子蒸馏条件下,各组分分离效果较为理想。设置冷凝器温度-15℃,真空度150~160 Pa,蒸发器温度35℃条件下对重组分进行二次分子蒸馏,总的中间组分混合物为纯化后芒果叶挥发油,其主要成分是萜烯类(C10H16、C15H24)化合物,纯化率为87.01%。以阿拉伯树胶、麦芽糊精、β-环状糊精为复合壁材,芒果叶挥发油为芯材,喷雾干燥法进行微胶囊的制备。通过单因素实验和响应面实验设计确定各因素对挥发油微胶囊包埋率影响程度大小顺序为芯壁材配比>复合壁材配比>固形物含量;壁材比与芯壁比交互作用对包埋率影响最为显著。得到最佳工艺条件为∶壁材配比(阿拉伯树胶∶β-环状糊精∶麦芽糊精)为10∶6.3∶3.7,芯壁材比为1∶7.58,固形物含量为20.46%,在此条件下制备芒果叶挥发油微胶囊包埋率可达92.08%,与理论值(92.45%)接近,模型设计合理。微胶囊产品颗粒细小均匀且具有一定的流散性,呈淡黄色有微弱的芒果清香气味,产品堆积密度(0.486 g/cm ~3)较大,溶解度高(88.82%),而含水量低(2.14%),同时具有很好的缓释性,在加热10 h时挥发率只有3.20%,比未包埋产品下降96.07%。产品平均粒径在微米级1757.33 nm,符合一般生产对微胶囊粒度的要求,且在p H6条件下Zeta电位(-31.50 m V)的绝对值大于30 m V,颗粒相互排斥,悬浮液稳定,具有良好的分散性。扫描电镜结果显示产品表面较为圆整,颗粒饱满,无破裂。因此,芒果叶挥发油微胶囊化产品具有良好的品质。本研究显示,芒果叶富含挥发性物质,极具开发潜力,其中以金煌芒叶为原料的芒果叶精油微胶囊产品品质良好,具有应用推广价值。
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