基于力学性能指标的芹菜纤维-淀粉可食用复合膜工艺优化

研究了可食用芹菜纤维与淀粉包装膜的制备工艺,使其力学性能、成膜性能等得到了提高.采用单因素实验考察了各因素对芹菜纤维可食用膜力学性能的影响,并通过正交试验确定最佳工艺参数.结果表明:在芹菜纤维打浆度为40°SR,滤水率为40%、溶胶温度为75℃、溶胶时间为25 min、混合搅拌时间为6 min、失水率为82.5%时,膜的抗拉强度为6.54 MPa,断裂伸长率为29.21%.

芹菜纤维空心胶囊工艺优化与力学性能分析

芹菜纤维可用于制备植物空心胶囊,以其为原料制备的胶囊价格低廉,能显著降低现有植物胶囊的成本,具有较好的经济价值。实验以芹菜纤维、淀粉等为原料、以力学性能为指标,在特定工艺下进行正交实验优化芹菜纤维空心胶囊配方。采用透光率、扫描电镜(scanning electronic microscopy,SEM)、X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、傅里叶变换红外光谱(fourier transform infared spectroscopy,FTIR)、热重-差示扫描量热分析法(thermogravimetric analysis-differential scanning calorimetry,TG-DSC)五种特征手段对最优样品进行表征。结果表明,打浆度35°SR、失水率82%、芹菜纤维质量浓度3.5 g/L、淀粉18 g/L时,胶囊抗拉强度可达13.56 MPa,断裂伸长率可达25.35%;透光率分析结果表明,淀粉、卡拉胶、魔芋粉、甘油间相容性良好;SEM结果表明相容性弱化了芹菜纤维导致的相分离,纤维搭接使力学性能增强;XRD结果表明,20°左右形成宽衍射峰,呈现无定型结构;FTIR结果表明,3 300 cm-1附近吸收峰减弱,混合体系趋于匀质稳定;TG-DSC结果表明胶囊在110℃以下热稳定性良好。

芹菜纤维对植物空心胶囊膜性能的影响

以不同形态下的芹菜纤维作为主原料,制备植物空心胶囊,并对比分析了芹菜纤维形态与尺寸对胶囊力学性能的影响。结果表明,由纤维粉制备的胶囊膜的力学性能优于湿纤维所制备的胶囊膜。采用Box-Benhnken设计,得到以芹菜纤维粉作为主原料的胶囊膜优化配方:纤维粉含量为0.84 g/L,粗细程度为40目,复配胶含量为16 g/L时,制备的胶囊膜具有良好的成膜性,其抗拉强度为14.443 MPa,断裂伸长率为26.958%。胶囊表面致密性良好,崩解时限为62 min,符合中国药典指标。该研究为制备植物空心胶囊提供了新思路,具有良好的应用前景。

响应面法优化芹菜纤维植物空心胶囊的制备工艺

以中国药典为指标,研究芹菜纤维植物空心胶囊的制备工艺,分析各因素对该种胶囊性能的影响。单因素试验结果表明:在制胶时的溶胶温度、溶胶时间,成型时的干燥温度、失水率对胶囊的各项药典指标影响显著。通过RSM设计,得到优化的芹菜纤维植物空心胶囊的制备工艺参数为:溶胶温度74℃,溶胶时间32 min,干燥温度36℃,当失水率85%时,制备的芹菜纤维植物空心胶囊符合中国药典标准的要求。验证试验结果表明,试验结果与理论预测值的相对误差小于5%。本研究为新型植物空心胶囊的制备提供理论依据。

芹菜纤维与植物淀粉混合制备空心胶囊的研究

为了克服明胶胶囊的缺陷,以芹菜纤维和马铃薯淀粉为主料替代明胶,甘油及蜂蜜为辅料研制纯植物空心胶囊,采用单因素试验及正交实验对其原辅料配比及制备工艺进行优化,结果表明最佳原辅料配比为:芹菜纤维干重:淀粉=3:7,甘油含量3.0%,蜂蜜3.5%;最佳工艺参数:浆料混合温度40℃,保温时间30 min,模具预热温度50℃,烘干温度为50℃。通过利用薄膜测厚仪、智能崩解仪、红外线快速水分测定仪等测试手段得到崩解时限≤10 min、含水量在10%,薄膜厚度平均0.33 mm,成品胶囊外观平整、色泽均匀、无异味、体积、长度均符合国标。

芹菜IDF与多菌群益生菌连续共培养的培养物特性

该研究利用生物膜富集微生物的原理,以芹菜中的水不溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber,IDF)为载体,保加利亚乳杆菌Lactobacillus bulgaricus(Lb G302)、植物乳杆菌L. plantarum(Lp G304)、副干酪乳杆菌L. paracasei(Lcp G305)、鼠李糖乳杆菌L. rhamnosus(Lr G306)、嗜热链球菌Streptococcus thermophilus(St Q305)为菌株,MRS为营养液,在自主设计的富集培养装置中,富集芹菜IDF中多菌群益生菌,形成富含芹菜IDF与多菌群益生菌的生物膜培养物,研究该生物膜培养物的活菌数、菌群结构、代谢物组成、对消化液的耐受性以及抗氧化活性等。结果表明,37℃富集培养7 d,活菌数可达7.5×10^(13)CFU/g;扫描电镜显示芹菜IDF上形成了较厚的生物膜;0~7 d的Illumina NovaSeq高通量测序分析表明,所接种的乳杆菌和链球菌均被检出;7 d的代谢组学分析结果显示,检出的代谢物有1 398种,其中主要功能物质有神经递质、维生素和辅酶类、肽类等;对DPPH自由基的清除率达到95%以上;经消化液处理后,其活菌数维持在10^(11)CFU/g。

影响芹菜植物空心胶囊薄膜力学性能的因素研究

以廉价的芹菜纤维、淀粉为主要原料,加一定量的甘油、卡拉胶/魔芋粉制备出了芹菜植物空心胶囊浆料,并通过流延法将该浆料成型出薄膜.采用单因素实验分别考察了各因素对薄膜抗拉强度、断裂伸长率的影响,还采用正交试验考察了最佳原料配比.结果表明:当芹菜纤维含量为3.5%,芹菜纤维的打浆度为28°SR,芹菜纤维的滤水率为35%,淀粉含量为16%,甘油含量为8%,卡拉胶/魔芋粉含量为0.5%时,胶囊薄膜拥有在各自单因素实验中优异的抗拉强度和断裂伸长率.正交试验得出的最佳原料配比为芹菜纤维含量3.5%、淀粉含量16%、甘油含量10%、卡拉胶/魔芋粉0.5%,在此条件下制备的胶囊薄膜的抗拉强度为5.36MPa,断裂伸长率为44.60%.