CN103859415B - 聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊及其制备方法，属于食品加工技术领域。微胶囊是聚合乳清蛋白包埋人参皂甙构成的粉状体，其中人参皂甙的含量为9%～10%。制备方法是以分离乳清蛋白和人参皂甙为原料，制备聚合乳清蛋白溶液和人参皂甙水溶液，混合后通过锐孔-凝固浴法制备聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊；经测试微胶囊中人参皂甙包埋率达到87%～97%。本发明产品能良好的掩盖人参皂甙的苦味及颜色，并且消化吸收效率高，营养价值高，作为食品添加剂起到滋补强壮、抗疲劳、改善记忆等作用；加工方法易于操作，节省能源，并为人参皂甙的相关产品提供了一种相对简单的加工方式。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，特别是涉及一种聚合乳清蛋白微胶囊化人参皂甙的方法。
背景技术
人参是植物五加科中的一个属，它以其对多种疾病的预防效果和对人体的滋补强壮作用为世人所知。人参中的主要有效成分人参皂苷具有多种生理活性，如具有滋补强壮作用、延缓衰老作用、镇痛作用、神经安定作用、消炎作用、抗疲劳作用，改善记忆提高学习机能作用、抗肿瘤作用等。因此，市面上也出现了很多添加人参皂苷的保健产品。人参皂甙呈黄白至浅黄色粉末状，味极苦，有特殊气味，不适宜直接食用，故人参皂甙常被制成口服液等。但当其以液体状态进行食用时，其通过胃（如幽门部位）及小肠的速度快，在这些部位停留和被消化、吸收的时间短，同时，人参皂甙在胃中酶的作用下容易降解，失去活性，从而导致机体对人参皂甙的吸收率低，不能充分起到补充营养物质的作用。
乳清蛋白是采用先进工艺从乳清中分离提取出来的珍贵蛋白质，是一类营养价值非常高的动物性来源的完全蛋白质，也是公认的优质蛋白质。它含有人体必需的8种氨基酸，且配比合理，接近人体的需求比例。乳清蛋白不但容易消化，而且还具有高生物价、高消化率、高蛋白质功效比和高利用率，其中富含的半胱氨酸和蛋氨酸，能维持人体内抗氧化剂的水平。许多实验研究证明，服用乳清蛋白浓缩物能促进体液免疫和细胞免疫，刺激人体免疫系统，阻止化学诱发性癌症的发生。乳清蛋白中脂肪、乳糖含量低，并富含β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、免疫球蛋白以及其他多种活性成分。乳清蛋白具备了有益于人体的诸多保健功能，因此它被认为是人体最优质的蛋白质来源之一。
现有的相关专利技术有，利用羟丙基-β-环糊精包合人参皂甙Rg3，经干燥形成易溶于水的包合物，以及利用人参皂甙、胆固醇、卵磷脂制备人参皂甙纳米微粒。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,克服背景技术的不足，提供一种聚合乳清蛋白微胶囊化人参皂甙的方法。该方法用于生产以聚合乳清蛋白为壁材，人参皂甙为芯材的聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊。
本发明解决问题的技术方案如下。
一种聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊，其特征在于，是聚合乳清蛋白包埋人参皂甙构成的粉状体，其中按质量计人参皂甙占聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊的9%～10%。
乳清蛋白除了具有很高的营养价值外，还具有许多功能特性如：成胶性、乳化性、成膜性、搅打起泡性等。乳清蛋白加热可形成热诱导性凝胶，其内部呈一种网络结构，具有良好的成膜性，能作为壁材将作为芯材的人参皂甙进行良好的包埋，从而形成粒径细小的微胶囊。该微胶囊能有效掩盖人参皂甙的苦味及颜色，并能通过乳清蛋白增强肠道中酶的活性，使人参皂甙在人体内得到充分的消化吸收。该微胶囊可作为营养补充剂添加到各类功能食品尤其是乳制品中，做到了来源于乳，应用于乳，对于人体健康起到明显的促进作用。
本发明的聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊的制备方法是，通过锐孔-凝固浴法制备聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊，其特征是将原料按下列重量占总物料的百分比添加混合后，在搅拌条件下，通过锐孔滴入到浓度为15%～17%的氯化钙溶液中固定制得，其中：聚合乳清蛋白溶液80%～90%（其中含分离乳清蛋白10%～15%）、人参皂甙水溶液10%～20%（其中含人参皂甙1%～10%）。
具体的技术方案如下。
一种聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊的制备方法，以分离乳清蛋白和人参皂甙为原料，有聚合乳清蛋白的制备、人参皂甙水溶液的制备和微胶囊制备的过程；
所述的聚合乳清蛋白的制备过程，是用蒸馏水配制分离乳清蛋白溶液，分离乳清蛋白与蒸馏水用量的质量比为10～15∶100，搅拌均匀后，4℃条件下放置8～12h，使其充分溶解；使用1～2M的氢氧化钠溶液将分离乳清蛋白溶液调至pH=7，水浴升温至70～90℃保温5～30min，使其变性聚合，冷却后在4℃下贮藏8～12h得到聚合乳清蛋白溶液待用；
所述的人参皂甙水溶液的制备过程，是用蒸馏水配制人参皂甙水溶液，人参皂甙与与蒸馏水用量的质量比为1～10∶100，搅拌至完全溶解，待用。
所述的微胶囊制备，是将聚合乳清蛋白溶液与人参皂甙水溶液混合，聚合乳清蛋白溶液与人参皂甙水溶液的用量质量比例为80～90∶10～20，经高速剪切1000～5000r/min混匀；经挤压通过直径为100～700μm的微孔，在搅拌条件下滴入到质量浓度为15%～17%的氯化钙溶液中固定30～120min，氯化钙溶液的用量按质量计为聚合乳清蛋白和人参皂甙混合溶液的5～10倍；取出冻干，即得到聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊成品。
在上述的聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊的制备方法中，所述的分离乳清蛋白可选用蛋白质质量含量90%以上的分离乳清蛋白；优选在pH=7，温度70～90℃的条件下保温5～30min，冷却后得到聚合乳清蛋白；所述的人参皂甙，可以是质量纯度为80%的人参茎叶总皂甙；所述的CaCl2溶液，是以纯度为分析纯的无水氯化钙加蒸馏水配制。
经正丁醇萃取并利用香草醛-高氯酸比色法检测游离在氯化钙溶液中的人参皂甙含量，再经计算可得知聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊中人参皂甙包埋率达到87%～97%。
经正丁醇萃取并利用香草醛-高氯酸比色法检测该微胶囊产品中人参皂甙含量为9%～10%（质量分数）。
本发明的聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊可作为食品添加剂，应用于液态奶、酸奶、乳酸饮料、冰淇淋、干酪等乳制品中，在食品中的添加量可依需求不同进行调节。
人参皂甙微胶囊在食品中的添加量按如下方法计算：例：2005年中国药典推荐的人参日摄入量为3～9g，人参中人参皂甙的含量约为4%，人参皂甙微胶囊产品的人参皂甙含量约为9.17%～9.82%，则人参皂甙微胶囊的日推荐摄入量可以为1.22～3.93g。此外，相关研究表明，人参皂甙的日摄入量不超过300mg为宜，人参皂甙微胶囊产品的人参皂甙含量约为9%～10%，则人参皂甙微胶囊的日推荐摄入量应不超过3g。人体所需的人参皂甙还可从日常饮食（如人参制品）中获得。综合上述，本发明的人参皂甙微胶囊的日推荐摄入量可以为0.45～3.00g。
按2005版中国药典配制人工胃液和人工小肠液，对本发明的聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊进行模拟人体的消化实验。实验结果为，在37℃伴随振荡的条件下，经胃液作用4小时后，微胶囊的分解率约为23%，有部分人参皂甙被释放到溶液中。再经肠液作用6小时后，微胶囊完全分解，将包埋的人参皂甙完全释放。实验表明，以聚合乳清蛋白为壁材制备的微胶囊可在胃液中对人参皂甙起到一定的保护作用，并在小肠中完全被消化吸收。
本发明产品聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊作为一种以聚合乳清蛋白作为壁材包埋人参皂甙的新型功能性保健食品，能良好的掩盖人参皂甙的苦味及颜色，并且消化吸收效率高，营养价值高的特点。同时人参皂甙具有滋补强壮作用、延缓衰老作用、镇痛作用、神经安定作用、消炎作用、抗疲劳作用，改善记忆提高学习机能作用、抗肿瘤作用等。本发明为聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊的相关产品提供了一种相对简单的加工方式，加工方法易于操作，并节省能源。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊的制备
聚合乳清蛋白溶液是经过以下步骤制得的：
1）聚合乳清蛋白的制备过程，是将15份的分离乳清蛋白溶解于100份蒸馏水中，磁力搅拌45min，4℃条件下放置12h，使其充分溶解。使用2M的氢氧化钠溶液将乳清蛋白溶液调至pH=7，水浴迅速升温至70℃保温5min，使其充分变性，冰浴迅速冷却，并在4℃下贮藏10h待用；
2）人参皂甙水溶液是经过以下步骤制得的：
所述的人参皂甙水溶液的制备过程，是将8份人参皂甙粉末溶解于100份蒸馏水中，搅拌至完全溶解，待用。
3）聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊是经过以下步骤制得的：
聚合乳清蛋白溶液90%与人参皂甙水溶液10%混合（聚合乳清蛋白溶液与人参皂甙水溶液质量比为90∶10），经高速剪切4200r/min混匀，经过挤压通过直径为300μm的微孔，在搅拌条件下滴入到浓度为16.7%的氯化钙溶液中固定60min，氯化钙溶液的用量按质量计为聚合乳清蛋白和人参皂甙混合溶液的5倍，取出冻干，即得到聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊成品。利用香草醛-高氯酸比色法测定该产品的人参皂甙包埋率达到97.15%，经模拟人体消化实验检测可得产品中的人参皂甙含量为9.17%，聚合乳清蛋白含量为90.83%（质量分数）。
实施例2聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊的制备
1）聚合乳清蛋白溶液是经过以下步骤制得的：
所述的聚合乳清蛋白的制备过程，是将10份的分离乳清蛋白溶解于100份蒸馏水中，磁力搅拌30min，4℃条件下放置8h，使其充分溶解。使用1M的氢氧化钠溶液将乳清蛋白溶液调至pH=7，水浴迅速升温至80℃保温30min，使其充分变性，冰浴迅速冷却，并在4℃下贮藏12h待用；
2）人参皂甙水溶液是经过以下步骤制得的：
所述的人参皂甙水溶液的制备过程，是将10份人参皂甙粉末溶解于100份蒸馏水中，搅拌至完全溶解，待用。
3）聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊是经过以下步骤制得的：
聚合乳清蛋白溶液80%与人参皂甙水溶液20%混合（聚合乳清蛋白溶液与人参皂甙水溶液质量比为80∶20），经高速剪切3600r/min混匀，通过挤压经过直径为700μm的微孔，在搅拌条件下滴入到浓度为15%的氯化钙溶液中固定30min，氯化钙溶液的用量按质量计为聚合乳清蛋白和人参皂甙混合溶液的5倍，取出冻干，即得到聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊成品。利用香草醛-高氯酸比色法测定该产品的人参皂甙包埋率达到87.58%，经模拟人体消化实验检测可得产品中的人参皂甙含量为9.42%，聚合乳清蛋白含量为90.58%（质量分数）。
实施例3聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊的制备
1）聚合乳清蛋白溶液是经过以下步骤制得的：
所述的聚合乳清蛋白的制备过程，是将14份的分离乳清蛋白溶解于100份蒸馏水中，磁力搅拌40min，4℃条件下放置12h，使其充分溶解。使用1M的氢氧化钠溶液将乳清蛋白溶液调至pH=7，水浴迅速升温至70℃保温15min，使其充分变性，冰浴迅速冷却，并在4℃下贮藏12h待用；
2）人参皂甙水溶液是经过以下步骤制得的：
所述的人参皂甙水溶液的制备过程，是将5份人参皂甙粉末溶解于100份蒸馏水中，搅拌至完全溶解，待用。
3）聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊是经过以下步骤制得的：
聚合乳清蛋白溶液85%与人参皂甙水溶液15%混合（聚合乳清蛋白溶液与人参皂甙水溶液质量比为85∶15），经高速剪切3600r/min混匀，通过挤压经过直径为450μm的微孔，在搅拌条件下滴入到浓度为17%的氯化钙溶液中固定30min，氯化钙溶液的用量按质量计为聚合乳清蛋白和人参皂甙混合溶液的10倍，取出冻干，即得到聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊成品。利用香草醛-高氯酸比色法测定该产品的人参皂甙包埋率达到90.32%，经模拟人体消化实验检测可得产品中的人参皂甙含量为9.82%，聚合乳清蛋白含量为90.18%（质量分数）。
实施例4聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊酸奶的制备
将脱脂乳粉2%（30g）及聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊4g加入液态原料乳（1500mL）中，经4200r/min高速剪切3min混合均匀，将6%（90g）蔗糖、1%（15g）菊粉、0.3%（4.5g）果胶预先混合，缓慢加入到原料乳混合液中，加热至80℃保温10min，之后冷却到40℃，添加0.03%（0.45g）发酵剂，搅拌均匀，分装，在45℃发酵4h，取出恢复至室温，4℃后放置12h，既得成品，4℃条件下贮藏。
按一般市售酸奶为150g/杯计算，每杯人参皂甙微胶囊酸奶约含人参皂甙40mg，日摄入量为1～4杯为宜。
对本实施例的产品及直接添加未经微胶囊化人参皂甙的酸奶的对比分析项目及方法如下：
（1）持水性：分析其持水力及乳清自然析出率；
（2）粘度及质构分析：分析其粘度、硬度、黏性、内聚性、胶着性、弹性；
（3）感官分析：本发明产品在可接受程度和喜爱度方面进行测试；同时对本发明产品进行描述性分析，按照外观和颜色、味道、风味、组织状态及总体接受性来确定产品的主要特点；所有感官分析是由食品科学专业的10名学生组成的经过训练的专业小组完成，产品经分析得到的技术指标结果如下。
持水性结果表明：添加聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊的酸奶持水力高，乳清析出率低，在持水性上明显优于添加未经包埋人参皂甙的酸奶，证明乳清蛋白微胶囊在提高酸奶持水性上有积极作用。
质构结果表明：两种酸奶在各项质构特性指标上所测得的数据差异不显著，证明添加聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊与直接添加人参皂甙对酸奶的质构特性没有明显的影响。
感官评定结果表明：添加聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊酸奶的各项得分均优于直接添加人参皂甙酸奶，总体接受性高，而添加未经包埋人参皂甙的酸奶的总体接受性以及味道两项指标得分较低，苦味明显，对比可知人参皂甙微胶囊对人参皂甙苦味及颜色的掩盖作用非常显著。
实施例5聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊冰淇淋的制备
取牛奶1000ml，加入糖12%（120g），奶油5%（50g），乳化稳定剂0.5%（5g），人参皂甙微胶囊5g，在15MPa压力下均质后进行温度80℃、保温30min杀菌，处理后的浆料冷却至室温后送入冰淇淋机进行冷冻成型，即得人参皂甙微胶囊冰淇淋成品。
按一般市售冰淇淋为100g/份计算，每杯人参皂甙微胶囊冰淇淋约含人参皂甙50mg，日摄入量为1～3份为宜。
Claims (3)
1.一种聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊的制备方法，以分离乳清蛋白和人参皂甙为原料，有聚合乳清蛋白的制备、人参皂甙水溶液的制备和微胶囊制备的过程；所述的聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊，是聚合乳清蛋白包埋人参皂甙构成的粉状体，其中按质量计人参皂甙占聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊的9％～10％；
所述的聚合乳清蛋白的制备过程，是用蒸馏水配制分离乳清蛋白溶液，分离乳清蛋白与蒸馏水用量的质量比为14～15∶100，搅拌均匀后，4℃条件下放置12h，使其充分溶解；使用1～2M的氢氧化钠溶液将分离乳清蛋白溶液调至pH＝7，水浴升温至70℃保温5～15min，使其变性聚合，冷却后在4℃下贮藏10～12h，得到聚合乳清蛋白溶液待用；
所述的人参皂甙水溶液的制备过程，是用蒸馏水配制人参皂甙水溶液，人参皂甙与与蒸馏水用量的质量比为5～8∶100，搅拌至完全溶解，待用；
所述的微胶囊制备，是将聚合乳清蛋白溶液与人参皂甙水溶液混合，聚合乳清蛋白溶液与人参皂甙水溶液的用量质量比例为85～90∶10～15，经高速剪切1000～5000r/min混匀；经挤压通过直径为300～450μm的微孔，在搅拌条件下滴入到质量浓度为15％～17％的氯化钙溶液中固定30～60min，氯化钙溶液的用量按质量计为聚合乳清蛋白和人参皂甙混合溶液的5～10倍；取出冻干，即得到聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊成品。
2.根据权利要求1所述的聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊的制备方法，其特征在于，所述的分离乳清蛋白，是蛋白质质量含量90％以上的分离乳清蛋白；所述的人参皂甙，是质量纯度为80％的人参茎叶总皂甙。
3.根据权利要求1或2所述的聚合乳清蛋白基人参皂甙微胶囊的制备方法，其特征在于，所述的CaCl2溶液，是以分析纯的无水氯化钙加蒸馏水配制。
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Granted publication date: 20150805 Termination date: 20180322 |