CN102885378A - 一种耐高温微胶囊化姜黄精油生物抑菌剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种耐高温微胶囊化姜黄精油生物抑菌剂的制备方法，以明胶和桃胶为壁材溶于水中，得壁材溶液；将姜黄精油加入壁材溶液中，高速乳化分散，得到乳状液；将乳状液在恒温水浴中搅拌，用醋酸调节pH值，进行复合凝聚反应，形成微胶囊悬浮液；然后降温，用NaOH溶液调节pH值，加入谷氨酰胺转氨酶，固化，抽滤，干燥，得到姜黄精油微胶囊。壁材来源广泛、质量稳定、成本低廉且食用安全。使姜黄精油微胶囊在高温和高湿的环境下，具有控制释放的特性，姜黄精油在高温环境中发挥抑菌作用。

Description

一种耐高温微胶囊化姜黄精油生物抑菌剂的制备方法

技术领域

本发明属于食品工程领域，特别涉及一种耐高温微胶囊化姜黄精油生物抑菌剂的制备方法。 

背景技术

姜黄精油的主要成分为姜黄酮、去氢姜黄酮、水芹烯、樟脑、莪术酮、莪术二酮、莪术烯醇、姜黄烯、姜烯及桉油精。姜黄精油的生物活性主要表现为：(1)可以不同程度的抑制细菌、寄生虫、致病真菌；(2)具有优异的消炎活性，可以抑制早期和晚期的炎症；(3)对肿瘤有明显的抑制作用，且能增强免疫能力；(4)具有驱虫作用；(5)有抗突变效应，其既能保护细胞免受损伤，又能促使已突变细胞的DNA修复。然而姜黄精油具有很强的挥发性，挥发性成分主要为单萜类及倍半萜类化合物及其衍生物，在加工、贮藏过程中极易挥发损失，降低其抑菌等作用。采用微胶囊技术将姜黄精油包裹起来，不仅能有效延缓姜黄精油的释放，还能将脂溶性姜黄精油转变为固体粉末状态，从而扩大其在食品工业的应用范围。

目前，食品工业最常用的微胶囊技术是喷雾干燥法，但采用喷雾干燥法制备的微胶囊在高温、高湿的加工或贮藏条件下非常不稳定，其玻璃态的囊壁极易吸水溶胀破裂，造成芯材的释放，不能很好地保护姜黄精油，发挥其长效抑菌的作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种耐高温微胶囊化姜黄精油生物抑菌剂的制备方法，以确保姜黄油在高温环境下的长效抑菌作用。

 一种耐高温微胶囊化姜黄精油生物抑菌剂的制备方法，其具体步骤是： 

1、以明胶和桃胶作为壁材，将明胶和桃胶按照质量比为1:0.5～1:2溶于40℃～80℃水中，得到壁材总质量含量为0.1%～0.5%的壁材溶液；

2、将姜黄精油加入壁材溶液中，所述姜黄精油与壁材的质量比为1:0.5～1:6，高速乳化分散，得到乳状液； 

3、将乳状液在35℃～50℃恒温水浴中，200rpm～500rpm搅拌速度下，用质量浓度为5%～15%的醋酸调节pH值为3.7～4.2，进行复合凝聚反应5min～20min，形成微胶囊悬浮液；然后降温至0℃～15℃，用NaOH溶液调节pH值为5.0～7.0，按照与明胶的质量比为1:2～1:10加入谷氨酰胺转氨酶，所述谷氨酰胺转氨酶酶活为40U/g～80U/g，室温下固化8h～10h，抽滤，得到湿姜黄精油微胶囊；

4、将湿姜黄精油微胶囊，经干燥，得到姜黄精油微胶囊。

高速乳化分散时，乳化速度为8000rpm～120000rpm，时间为3min～5min。

干燥时，采用喷雾干燥，进风温度为180℃～220℃，出风温度为80℃～100℃。

本发明以明胶和桃胶作为壁材，它们通过静电相互作用形成复合凝聚物具有优良的界面性质，能够快速地、充分地沉积在乳状液滴的表面成微胶囊。用明胶和桃胶作为壁材，来源广泛、质量稳定、成本低廉且食用安全。以明胶和桃胶作为壁材，通过复合凝聚法制备耐高温的姜黄精油微胶囊，微胶囊球形度较好，表面光滑，粒径均一，复合凝聚微胶囊经固化处理后，囊壁形成稳定的网状结构，使姜黄精油微胶囊在高温和高湿的环境下，具有控制释放的特性，姜黄精油在高温环境中发挥抑菌作用。

附图说明

图1是本发明的姜黄精油微胶囊的显微镜图。

具体实施方式

 实施例1

1、以明胶和桃胶作为壁材，将1g明胶和1g桃胶溶于400mL40℃水中，得壁材溶液；

2、将1g姜黄精油加入壁材溶液中，并用高速分散均质机乳化，乳化速度为10000rpm，时间为3min，得到乳状液；

3、将乳状液转移到三口烧瓶中，在40℃的水浴及300rpm搅拌速度下，滴入质量浓度为10%的醋酸调pH值到4.0，进行复合凝聚反应10min，形成微胶囊悬浮液；冰浴降温到10℃，然后调整pH到5.0，加入0.25g的谷氨酰氨转氨酶（酶活为80U/g），室温下进行固化处理8h，抽滤，得到湿姜黄精油微胶囊；

4、将湿姜黄精油微胶囊，进行喷雾干燥处理，喷雾干燥的进风温度为190℃，出风温度为90℃，收集得姜黄精油微胶囊，产率为79%，由图1姜黄精油微胶囊的显微镜图可以看出，姜黄精油微胶囊呈球状，粒径分布较为均一，经测量，其平均粒径为82μm。

将姜黄精油和姜黄精油微胶囊分别放入培养基中，检测抑菌率，其中，姜黄精油的培养基和姜黄精油微胶囊的培养基中姜黄精油含量均为0.06%。经检测，在121℃高温处理15min，姜黄精油对金黄色葡萄球菌的抑菌率仅为6.5%。常温下，姜黄精油微胶囊对金黄色葡萄球菌的抑菌率为76%；在121℃高温处理15min，姜黄精油微胶囊对金黄色葡萄球菌的抑菌率为74%，变化幅度很小。 

实施例2

1、以明胶和桃胶作为壁材，将1.33g明胶和0.67g桃胶溶于600mL60℃水中，得壁材溶液；

2、将4g姜黄精油加入壁材溶液中，并用高速分散均质机乳化，乳化速度为8000rpm，时间为5min，得到乳状液；

3、将乳状液转移到三口烧瓶中，在50℃的水浴及200rpm搅拌速度下，滴入质量浓度为5%的醋酸调pH值到3.7，进行复合凝聚反应5min，形成微胶囊悬浮液；冰浴降温到15℃，然后调整pH到6.0，加入0.665g谷氨酰氨转氨酶（酶活为40U/g），室温下进行固化处理9h，抽滤，得到湿姜黄精油微胶囊；

4、将湿姜黄精油微胶囊，进行喷雾干燥处理，喷雾干燥的进风温度为180℃，出风温度为80℃，收集得姜黄精油微胶囊，产率为81%，姜黄精油微胶囊呈球状，粒径分布较为均一，平均粒径为104μm。

将姜黄精油和姜黄精油微胶囊分别放入培养基中，检测抑菌率，其中，姜黄精油的培养基和姜黄精油微胶囊的培养基中姜黄精油含量均为0.06%。经检测，常温下，姜黄精油微胶囊对金黄色葡萄球菌的抑菌率为79%；在121℃高温处理15min，姜黄精油微胶囊对金黄色葡萄球菌的抑菌率为76%，变化幅度很小。 

实施例3

1、以明胶和桃胶作为壁材，将0.67g明胶和1.33g桃胶溶于2000m L 80℃水中，得壁材溶液；

2、将0.34g姜黄精油加入壁材溶液中，并用高速分散均质机乳化，乳化速度为12000rpm，时间为4min，得到乳状液；

3、将乳状液转移到三口烧瓶中，在35℃的水浴及500rpm搅拌速度下，滴入质量浓度为15%的醋酸调pH值到4.2，进行复合凝聚反应20min，形成微胶囊悬浮液；冰浴降温到0℃，然后调整pH到7.0，加入0.067g谷氨酰氨转氨酶（酶活为60U/g），室温下进行固化处理10h，抽滤，得到湿复合凝聚姜黄精油微胶囊；

4、将湿姜黄精油微胶囊，进行喷雾干燥处理，喷雾干燥的进风温度为220℃，出风温度为100℃，收集得姜黄精油微胶囊；产率为76%，姜黄精油微胶囊呈球状，粒径分布较为均一，平均粒径为110μm。

将姜黄精油和姜黄精油微胶囊分别放入培养基中，检测抑菌率，其中，姜黄精油的培养基和姜黄精油微胶囊的培养基中姜黄精油含量均为0.06%。经检测，常温下，姜黄精油微胶囊对金黄色葡萄球菌的抑菌率为74%；在121℃高温处理15min，姜黄精油微胶囊对金黄色葡萄球菌的抑菌率为72%，变化幅度很小。      

Claims (3)

1.一种耐高温微胶囊化姜黄精油生物抑菌剂的制备方法，其特征在于具体步骤如下： 

1.1、以明胶和桃胶作为壁材，将明胶和桃胶按照质量比为1:0.5～1:2溶于40℃～80℃水中，得到壁材总质量含量为0.1%～0.5%的壁材溶液；

1.2、将姜黄精油加入壁材溶液中，所述姜黄精油与壁材的质量比为1:0.5～1:6，高速乳化分散，得到乳状液； 

1.3、将乳状液在35℃～50℃恒温水浴中，200rpm～500rpm搅拌速度下，用质量浓度为5%～15%的醋酸调节pH值为3.7～4.2，进行复合凝聚反应5min～20min，形成微胶囊悬浮液；然后降温至0℃～15℃，用NaOH溶液调节pH值为5.0～7.0，按照与明胶的质量比为1:2～1:10加入谷氨酰胺转氨酶，所述谷氨酰胺转氨酶酶活为40U/g～80U/g，室温下固化8h～10h，抽滤，得到湿姜黄精油微胶囊；

1.4、将湿姜黄精油微胶囊，经干燥，得到姜黄精油微胶囊。

2.根据权利要求1所述的耐高温微胶囊化姜黄精油生物抑菌剂的制备方法，其特征在于：高速乳化分散时，乳化速度为8000rpm～120000rpm，时间为3min～5min。

3.根据权利要求1所述的耐高温微胶囊化姜黄精油生物抑菌剂的制备方法，其特征在于：干燥时，采用喷雾干燥，进风温度为180℃～220℃，出风温度为80℃～100℃。

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