【正文】 囊作用 9 食品色素微膠囊 10 本論文創(chuàng)新之處 11第二章 實驗材料與方法 12 12 12 12 實驗儀器 12 色素微膠囊制備方法 13 13 色素的干燥 13 微膠囊的制備 13第三章 實驗結果與討論 16 橘皮色素的干燥 16 真空干燥 16 鼓風干燥 17 不同干燥方式的比較 18 微膠囊單因素實驗 19 標準曲線 19 最佳壁材的選擇 20 最佳芯壁材比例的選擇 20 最佳壁材濃度的選擇 21 最佳微孔淀粉含量的選擇 22 最佳包埋時間的選擇 23 最佳進風溫度的選擇 24 最佳出風溫度的選擇 24 微膠囊正交試驗 25第四章 結論 27第五章 工廠設計 28 設計背景 28 28 選題意義 28 廠址選擇 29 生產工藝流程 29 物料衡算 29 29 物料衡算 29 物料衡算圖 30 設備選型 31 全廠平面圖 31 車間平面圖 31參考文獻 32致謝 34V大連工業(yè)大學2013屆本科生畢業(yè)論文第一章 緒論 柑橘 柑橘簡介柑橘是熱帶和亞熱帶常綠果樹，用作經濟栽培的主要有枳屬，柑橘屬和金桔屬，是世界第一大果品。柑橘為柑橘屬，蕓香科的總稱，包括橙子，柚子，金桔，柑橘，廣柑等[2]，性喜溫暖濕潤氣候，在生長發(fā)育過程中需要較多水分?！?7176。柑橘因色香味良好，甘甜多汁，清香爽口，風味醇厚，營養(yǎng)價值高而受到人們喜愛。柑橘罐頭是中國柑橘加工的主導產品，占柑橘加工量的80％以上，是柑橘加工行業(yè)的一個傳統(tǒng)出口產品。柑橘果皮占整個柑橘果重的20％，中國每年出產柑橘皮約達300萬噸[3]。隨著橘加工業(yè)的發(fā)展，以往從橘皮加工得到的單一產品不利于整個工業(yè)鏈的發(fā)展，因此對我國十分豐富的柑橘皮這一天然有機資源的深層開發(fā)與利用，具有重要的經濟價值和市場前景。橘皮所含營養(yǎng)豐富，尤其富含維生素B1，維生素C，維生素P和揮發(fā)油，揮發(fā)油中主要含檸檬烯等物質。每500克橘子汁中維生素C，維生素A、維生素B1的含量居水果之冠。橘皮中所含揮發(fā)油具有一定的藥用功能，能增強心臟的收縮力，但大劑量則有抑制作用；能擴張冠狀動脈，可增加冠狀動脈血流量的作用；能降低毛細血管通透性，具有維生素P的作用；能擴張支氣管，具有平喘作用；有刺激性，能促使消化液分泌與排除腸內積氣。橘絡為橘瓤上的筋膜。 橘皮中活性成分橘皮中主要功能性成分包括柑橘精油，黃酮類化合物，類檸檬苦素，果膠，柑橘皮色素，柑橘纖維等六大類化合物[5]。 橘皮精油精油是很多植物中存在的具有芳香氣味、在常溫下易揮發(fā)的油狀物質總稱。橘皮精油因富含維生素C，可對抗發(fā)炎和口角炎，具有清新和鎮(zhèn)定效果。 黃酮黃酮為具有α苯基色原酮結構的一類化合物，近來指2個苯基用三個碳連結而成的具有C6C3一C6基本骨架的化合物，包括黃酮的同分異構體及其氫化的還原產物。橙皮柑是構成維生素P的成分，能防止動脈粥樣硬化、心肌梗死、流血不止、微血管脆弱等病癥，是成藥“脈通的主要原料之一，也是健胃消食類藥物的主要成分之一。從橘皮中提取黃酮類化合物的方法有水提法、酸堿法、醇提法[9]、丙酮提取法和超臨界流體萃取法等。 類檸檬苦素類檸檬苦素又稱檸檬苦素類化合物，是一類具有呋喃環(huán)的三萜類化合物[10]。檸檬苦素具有抗腫瘤[11]、昆蟲拒食、抗病毒、鎮(zhèn)痛、抗炎、催眠等多種生物活性。檸檬苦素在抑制癌細胞生長方面有一定效果，有研究顯示這一成分能抑制多種癌癥細胞系生長，其中包括白血病細胞、宮頸癌細胞、乳腺癌細胞和肝胞癌細等。果膠約占橘皮干重的20％～30％, 大部分存在于中果皮層，世界上70％左右的果膠是從柑橘皮中提取的[12]。食品方面，果膠可以作為食品添加劑具有改善食品品質、提高腸胃消化功能的作用，可用作果醬、果凍的增稠劑，冰激淋的穩(wěn)定劑。 柑橘皮色素柑橘皮中的天然色素主要分為水溶性色素和脂溶性色素兩類，還富含維生素E和硒元素，是穩(wěn)定、安全可靠的食用著色劑和食品強化劑。％～％，主要由類黃酮組成，易溶于水、乙醇和甘油等極性溶劑。 柑橘纖維柑橘纖維是從柑橘果皮中提取制作的一種膳食纖維。膳食纖維是一種不能被人體消化的碳水化合物，以溶解于水中可分為兩個基本類型：水溶性纖維和非水溶性纖維素。常見食物中的大麥，豆類，胡蘿卜，燕麥等食物都含有豐富的水溶性纖維，水溶性膳食纖維在促進腸道蠕動，平衡脂質代謝，調節(jié)糖代謝和腸道功能方面均表現出一定的生理特性，同時可以延緩細胞老化和有利于減肥抗癌[15]。 色素的發(fā)展及應用許多天然食品具有本身的色澤，能促進人的食欲，增加消化液的分泌，因而有利于消化和吸收，是食品的重要感官指標。食用色素作為一種食品添加劑，被廣泛應用于食品制作中[17]。1856年，英國人帕金合成出第一種人工色素——苯胺紫，從此合成色素就登上了歷史的舞臺，扮演著改善食品色澤的角色。人工合成色素是指用人工化學合成方法所制得的色素，主要是以從煤焦油中分離出來的苯胺為原料制成的，或以苯、甲苯、萘等芳香烴類化合物為原料而合成的，如莧菜紅，胭脂紅，日落黃等。按化學結構可分為偶氮類色素和非偶氮類色素。與天然食用色素相比，合成食用色素具有色澤鮮艷﹑色調多﹑性能穩(wěn)定﹑著色力強﹑堅牢度大﹑調色易﹑使用方便﹑成本低廉﹑應用廣泛等特點。合成食用色素被世界各國使用最多的時侯，有100多個品種。有相當一部分化學合成色素被證明確實對人和動物有致癌性。因此, 近年來合成色素的品種和數量逐漸減少, 世界各國五十年代至少有100多種化學合成色素, 現在只有六十余種。目前我國允許使用的食用合成色素有莧菜紅、胭脂紅、檸檬黃、日落黃和靛藍，但在應用上具有嚴格的規(guī)定：嚴禁用于魚類肉類及其加工品、醬油醋等調味品、水果及其制品、餅干、糕點、乳制品等副食品、嬰兒食品。隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，越來越多的人對于在食品中使用合成色素會不會對人體健康造成危害提出了疑問。開發(fā)天然色素，減少合成色素的使用將是我國色素未來發(fā)展的總趨勢。絕大多數天然色素無副作用，安全性高，有的色素本身就是一種營養(yǎng)物質，具有一定的營養(yǎng)效果和藥理作用，例如：番茄紅素具有抗氧化性、抗癌性、增強肌體免疫功能、降血脂和抗動脈粥樣硬化等多種生理功能；姜黃色素除了具有抗腫瘤、抗氧化、抗誘變外，還具有降血脂和抗動脈粥樣硬化作用，以及活血、抗感染、防止老年斑的形成等多種生理功能。食用色素在食品中占的比倒很小, 一般為產品(飲料、酒類、糕點、糖果、醫(yī)藥等)的千分之幾、萬分之幾甚至是十萬分之幾。2004年食用天然色素總產銷量約為211013萬噸。與合成色素相比, 天然色素最大的優(yōu)點是安全性相對較高, 能更好地模仿天然物的顏色, 著色色調比較自然, 而且一些天然色素本身就具營養(yǎng)價值, 此外還具有一定的藥理作用。 橘皮色素橘皮色素是一類性能較穩(wěn)定、安全可靠的天然色素, 作為食品添加劑的主要成分，可代替人工合成色素用于食品著色。其中脂溶性色素主要成分是檸檬烯與類胡蘿卜素的混合物，還富含維生素E和稀有元素，這些物質對于防止癌細胞的生長，延遲細胞衰老和增強免疫力均有很好的作用[20]。此外，橘皮中所含的葉黃素是一種類胡蘿卜醇色素，具有水溶性和脂溶性兩種，其是在眼睛視覺斑區(qū)發(fā)現的兩種類胡蘿卜素之一，能夠保護視覺斑降解引起的衰老，減少白內障的發(fā)生率。干燥過程包括傳熱和傳質兩個過程，傳熱過程中熱空氣將熱量傳遞給物料，用于汽化物料中的水分并加熱；傳質過程中物料的水分揮發(fā)并遷移到空氣中，使物料中水分逐漸降低，從而得到干燥。從農業(yè)，食品，化工，醫(yī)藥，礦業(yè)加工到制漿，制紙，木材加工，幾乎所有的行業(yè)都涉及到干燥。食品行業(yè)中應用較廣泛的干燥技術有：噴霧干燥，熱風干燥，真空干燥，真空冷凍干燥等。該法能直接使溶液、乳濁液干燥成粉狀或顆粒狀制品，可省去蒸發(fā)、粉碎等工序。缺點是能耗大，熱效率不高。適合干燥玻璃器皿，固體，耐高溫的物品，不適合干燥粉末狀物品，腐蝕性物品。并且干燥過程中與氧氣長時間接觸，會使其中熱敏性營養(yǎng)元素和易氧化物質被氧化，造成產品營養(yǎng)流失，從而影響產品的品質和性質。由于真空干燥在低溫下進行，適用熱敏性物質，如蛋白質、微生物之類不會發(fā)生變性或失去生物活力；同時低溫會減小物料中的一些揮發(fā)性成分的損失，適合一些化學產品、藥品和食品干燥。真空下進行干燥，氧氣極少，因此一些易氧化、怕高溫環(huán)境的熱敏性物質得到了保護。冷凍干燥在低溫下進行，使蔬菜中的熱敏性物質不易變性或失去活力，降低了營養(yǎng)成分和風味物質的損失，最大限度地保留了蔬菜原有的營養(yǎng)、味道、芳香和顏色。 真空干燥真空干燥的過程就是將被待干燥物料置放在密閉的干燥室內，用真空系統(tǒng)抽真空的同時對被干燥物料不斷加熱，使物料內部的水分通過壓力差或濃度擴散差到表面，水分子在物料表面獲得足夠的動能，在克服分子間的相互吸引力后，逃逸到真空室的低壓空間，從而被真空泵抽走的過程。另外，真空干燥的產品不易出現物料表面硬化，干裂，同時和真空冷凍干燥相比，具有干燥速率快、干燥時間短、設備運轉費用低[21]等優(yōu)點。包裹的過程即為微膠囊化，形成的微小粒子成為微膠囊，被包囊的物質稱為芯材，包裹物質稱之為壁材。微膠囊的直徑一般在2—200μm，％～30％ ，活性組分的包覆率在25％～95％?？砂竦奈锲酚泻芏喾N，如色素，維生素、甜味劑、風味劑等。常用的壁材物質有天然高分子、半合成高分子和合成高分子材料，視所包埋的芯材的性質，油溶性芯材物質需選水溶性壁材來包埋，水溶性芯材物質則選油溶性壁材來包裹，即壁材不與芯材反應，不與芯材混溶。目前應用于食品工業(yè)中的微膠囊化方法有物理法，化學法和物理化學法?；瘜W法包括界面聚合法，分子包囊法，輻射包囊法。而噴霧干燥法以其操作簡單、生產成本較低、生產全過程密閉、產品溶解性好、適用于工業(yè)化生產等顯著優(yōu)點，已成為目前國內最普遍應用的微膠囊化方法[22]。目前，利用微膠囊技術已成功開發(fā)出許多微膠囊化食品，如粉末酒，膠囊飲料，固體飲料等，微膠囊化食品添加劑也已大量應用于生產中。這種固體產品可以很容易地與其他原料均勻混合，便于加工處理，也便于使用，運輸和保存。③控制芯材釋放微膠囊產品可通過預先設計的溶解和釋放機理，在最適當時間以最適速率釋放芯材物質。這些味道可以用微膠囊技術加以掩蔽或降低。⑤隔離組分運用微膠囊技術，將可能相互反應的組分分別制成微膠囊產品，使它們穩(wěn)定在一個物系中，各種有效成份有序地釋放，分別在相應時刻發(fā)生作用，以提高和增進食品產品的風味和營養(yǎng)