论文部分内容阅读
本文从质量源于设计(Quality by design,QbD)出发,结合微射流高压均质技术,对肠内全营养乳剂的制备工艺进行优化,并对其营养成分、粒径、电位、pH、微生物限度等质量指标进行评价。此外,本研究运用近红外光谱技术,建立蛋白质、麦芽糊精、脂肪及能量的近红外定量模型,以期减少肠内全营养乳剂中三大组分及能量检测时耗费的人力物力,实现经济成本低廉的快速无损检测,为特医食品的质量控制提供参考。对乳剂的油相种类、乳化剂种类及用量、稳定剂进行单因素考察,最终确定的油相为芥花油和菜籽油(4:1,w/w),乳化剂选用大豆卵磷脂,用量为0.15%(w/v)。通过高压均质法制备肠内全营养乳剂,并采用中心复合设计对制备过程中蛋白质加入方式及温度、水相与油相混合方式、高压均质压力及次数等因素进行工艺优化,最终选用酪蛋白酸钠与麦芽糊精等量混合后,在70℃条件下加入水中以改善酪蛋白酸钠的起泡性。将水相缓慢加入油相中制得初乳,在8000 psi下高压均质3次。最终制得外观均匀,无粘壁及析出物,久置后无分层的乳剂。并测得其粒径为(81.4±1.30)nm,多分散系数(P.I.)为0.215±0.011,Zeta电位为(-15.00±1.75)mV,蛋白质、脂肪、麦芽糊精及膳食纤维四大主要营养成分的含量分别为3.44%、2.92%、9.93%及1.50%(w/v),能量密度为0.75 kcal/mL,维生素A、维生素D3、维生素E和维生素K1的含量分别为:0.35μg/mL、0.0084μg/mL、7.8μg/mL、0.06μg/mL,均符合国家标准中的相关规定。乳剂的pH为6.6,渗透压为294 mOsm/L,流变学性质表明其粘度为2.853 mPa·s,粘度较低,适合口服或鼻饲给药。在建立近红外定量模型的过程中,本文采用高压均质法制备80个乳剂样品,以国家标准方法测定80个样品中蛋白质、脂肪、麦芽糊精的含量作为化学值,并根据公式计算出相应能量值。采集样品的近红外光谱图,并将样品按一定比例随机分为校正集和验证集,对其近红外原始谱图进行预处理并筛选建模的光谱谱区,通过化学计量学软件ChemoStudio V.1.1.10计算出预测值。联立化学值和预测值建立蛋白质、脂肪、麦芽糊精及能量的近红外定量模型,并以相关系数(Correlation coefficient,r)、校正均方根误差(Root mean square error of calibration,RMSEC)、预测均方根误差(Root mean square error of prediction,RMSEV)、剩余预测偏差(RPD)为评价指标进行模型评价。最终采用一阶导数和平滑对近红外原始谱图进行预处理,筛选得出最佳谱区范围为4167-4878/5405-6452cm-1。采用偏最小二乘法(Partial least squares regression,PLSR)建立蛋白质、麦芽糊精、脂肪和能量的近红外模型,其RMSEC分别为0.29%、0.71%、0.30%(w/v)、0.06 kcal/mL;r值分别为0.995、0.968、0.976、0.951,模型相关性较好。交叉验证得出RMSEV分别为0.29%、0.50%、0.24%(w/v)、0.02 kcal/mL,RPD分别为9.12、4.44、5.44、8.73,说明模型具有稳定性;外部验证的结果证明四种模型适用于测定市售肠内全营养乳剂中三大组分的含量及能量。本文从QbD理念出发,采用中心复合设计进行工艺优化,成功制备外观均匀,无粘壁及析出物,久置后无分层的肠内全营养乳剂,并提供一种利用傅立叶变换近红外光谱技术(Fourier transform near-infrared,FT-NIR)来无损、高效、准确并同时测定肠内全营养乳剂中多组分含量的方法。