【摘 要】
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鲟鱼是最大的淡水鱼,营养丰富,浑身是“宝”。鲟鱼加工产业链中的大量下脚料譬如腹部废弃料,富含脂质和蛋白质等营养物质,尤其是n-3多不饱和脂肪酸,因此可以作为鱼油的极佳来源。然而,鱼油稳定性差,经常因为氧化变质而品质降低,此外,鱼油本身具有令人不快的腥味,这都导致其应用受限。乳液系统能够有效保护鱼油,掩盖其不良风味,这有利于扩大鱼油在功能性食品等方面的应用。本研究使用双酶法对鲟鱼鱼腩部位进行酶解提取
【基金项目】
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财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系岗位科学家—特色淡水鱼体系副产物综合利用岗(CARS-46);
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鲟鱼是最大的淡水鱼,营养丰富,浑身是“宝”。鲟鱼加工产业链中的大量下脚料譬如腹部废弃料,富含脂质和蛋白质等营养物质,尤其是n-3多不饱和脂肪酸,因此可以作为鱼油的极佳来源。然而,鱼油稳定性差,经常因为氧化变质而品质降低,此外,鱼油本身具有令人不快的腥味,这都导致其应用受限。乳液系统能够有效保护鱼油,掩盖其不良风味,这有利于扩大鱼油在功能性食品等方面的应用。本研究使用双酶法对鲟鱼鱼腩部位进行酶解提取鲟鱼油,以精制鲟鱼油为油相,制备了玉米醇溶蛋白-赖氨酸(Lys)-魔芋葡甘聚糖(KGM)三元复合颗粒稳定的高稳定性鱼油Pickering乳液凝胶,并探究其稳定机制。另外,还研究了负载β-胡萝卜素的Pickering乳液在不同环境条件和模拟消化过程中的稳定性以及生物可及性差异。取得结果如下:(1)分析了鲟鱼鱼腩的基本成分组成,筛选了实验用酶,使用单因素正交优化实验建立了鱼油最佳提取工艺,并测定了精制鱼油的相关理化指标。结果表示:实验用酶为中性蛋白酶和木瓜蛋白酶,最适反应pH为7,料液比1:2,酶解温度50℃,木瓜蛋白酶:中性蛋白酶为1:2,酶添加量1.5 wt%,酶解4 h,提取率最高为85.26±1.14%。粗鱼油经过脱胶、脱酸、脱色和脱腥得到精制鱼油,水分及挥发物0.08%,酸价0.6 mg KOH/g,过氧化值4.2 meq/kg,碘值167 g/100g,外观呈亮黄色,澄清透明。脂肪酸组分中,n-3多不饱和脂肪酸(n-3 PUFA)占比7.18%,n-6多不饱和脂肪酸(n-6 PUFA)占比23.92%,其中EPA占比2.84%,DHA占比3.54%(2)采用反溶剂法制备了玉米醇溶蛋白-赖氨酸-魔芋葡甘聚糖三元复合颗粒(ZLKCPs)稳定的鱼油Pickering乳液,优化了乳液制备工艺,并对其结构进行了表征。结果发现:pH 8.0下,使用浓度为2 wt%的玉米醇溶蛋白胶体颗粒(ZCPs),0.2 wt%的Lys和0.4 wt%的KGM,水油比1:1制备的Pickering乳液表现呈凝胶状,液滴尺寸最小,置于4℃下可以保持稳定30天甚至更久。另外,ZCPs、Lys和KGM三者的混合顺序和混合时间对乳液的稳定性有显著影响。FESEM观察,单一的ZCPs呈尺寸不均匀且有粘连的球状,而Lys和KGM的加入明显改变了ZCPs的形态。ZCPs、Lys和KGM之间的主要驱动力可能是静电相互作用,以及氢键和疏水相互作用。加入Lys后,Zein分子的α-螺旋增加,空间结构伸展。CLSM图像显示,复合胶体颗粒作为Pickering稳定剂吸附在油/水界面上并充斥于水相中,在油滴之间提供了空间位阻。加入足够的KGM后,ZLKCPs乳液形成了凝胶网络结构,乳液表观粘度和弹性均增加。(3)探究了pH条件、盐离子浓度和温度对乳液储藏稳定性的影响,并研究了乳液对β-胡萝卜素(β-CE)的保护作用以及模拟胃肠消化中乳液体系与β-CE之间的相互影响。结果发现:由ZLKCPs稳定的Pickering乳液在pH 8.0的弱碱性条件下稳定性最强。乳液在-20℃的低温下发生破乳,37℃热处理24 h后乳液液滴增大,底部析出水层,在其他温度处理条件下(4℃、25℃孵育24 h,65℃孵育30 min,90℃孵育3 min)乳液可以保持稳定。在紫外灯照射以及静置储藏期间内,负载于ZLKCPs乳液中的β-CE的保留率明显高于散装油。添加β-CE后,乳液在储存期间的一级和二级氧化产物均有减少。体外模拟消化过程中,乳液的粒径随消化环境的变化而改变;相比于散装油,ZLKCPs乳液对游离脂肪酸(FFA)具有缓释作用,且乳液系统提高了β-CE的生物可及性。
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