CN104403117B - 一种皮克林乳液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种皮克林乳液及其制备方法，该皮克林乳液以质量百分比计包括，淀粉纳米晶0.05～3％，氨基酸0.001～2％，食用油10～90％，余下为水。本发明制备的皮克林乳液在广泛的酸性pH1～5范围内保持稳定，在碱性条件下，通过调节复配使用淀粉纳米晶和氨基酸的种类、以及淀粉纳米晶与氨基酸的浓度和比例，可控制乳液的破乳时间；同时，在模拟人体消化进程中，本发明的皮克林乳液达到了在胃液中稳定、肠液中释放的缓控释效果。因此，本发明的皮克林乳液可作为一种安全有效的胃肠缓控释体系，用于食品、保健品或药品中活性成分的运输，具有较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于乳化剂技术领域，具体涉及一种以淀粉纳米晶与小分子氨基酸电荷相互吸引形成的复合物作为乳化剂的皮克林乳液及其制备方法。
背景技术
乳化剂是一类在食品、医药、生物、化工等各个领域应用极为广泛的添加剂。目前，市面上常用的乳化剂主要包括两类：一类是发展历史悠久的小分子表面活性剂，其优点是用量少，乳化性能好，但具有一定的刺激性和毒性，对环境会造成污染；另一类是天然大分子乳化剂，例如：多糖、蛋白质等，其优点是无刺激性，对环境友好，但是其乳化性能较差，乳化剂用量较高，且乳液稳定性不佳。
随着人们对乳化剂的进一步深入研究，一类新型的乳化剂——颗粒乳化剂逐渐受到了人们的关注和青睐。由这类颗粒乳化剂稳定的乳液，称为皮克林乳液。相较于以上两大类常用的乳化剂，颗粒乳化剂具有以下几点优势：(1)相比较于小分子表面活性剂，颗粒乳化剂保持了其用量少的优势，同时，一些天然颗粒乳化剂的发现，例如：淀粉颗粒、壳聚糖颗粒、蛋白质颗粒等，确保了皮克林乳液的无刺激性、环境友好和生物安全性；(2)相比较于天然大分子乳化剂，颗粒乳化剂稳定的皮克林乳液可完全阻碍奥氏熟化过程，有效防止液滴变大，提高乳液储藏稳定性。因此，近几年来越来越多的研究工作者都致力于新型食用级颗粒乳化剂的开发。其中，以来源广泛、价格低廉的淀粉为原料，经酸水解制备得到的淀粉纳米晶颗粒(大小为40～100nm)，可以作为一种天然的颗粒乳化剂单独稳定制备皮克林乳液。
研究发现，由淀粉纳米晶稳定的乳液在中性和偏碱性的条件下具有超稳定性，但是在pH1～5范围内，由于淀粉纳米晶所带有的负电荷被屏蔽，其极易发生聚集而引起乳液失稳，甚至出现破乳现象。为了解决这一问题，有些研究对其进行了化学改性，主要通过添加一些疏水长链到颗粒表面，从而减弱酸性条件下的电荷屏蔽作用，达到乳液在酸性条件下的稳定。但是，这些方法均为化学改性，操作比较繁琐，而且产品纯度较难控制。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有皮克林乳液及其制备方法中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的一个目的是提供一种高稳定性、可控释放的皮克林乳液，使其作为一种可控释放的乳液包埋体系应用在食品、保健品或药品中。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：一种皮克林乳液，其以质量百分比计包括，淀粉纳米晶0.05～3％，氨基酸0.001～2％，食用油10～90％，余下为水。
作为本发明所述的皮克林乳液的一种优选方案，其中：所述淀粉纳米晶为淀粉原料经水解制备得到，所述淀粉原料为蜡质玉米淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、大米淀粉或小麦淀粉中的一种或几种。
作为本发明所述的皮克林乳液的一种优选方案，其中：所述的氨基酸为疏水性氨基酸，为蛋氨酸、色氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸或脯氨酸中的一种或几种。
作为本发明所述的皮克林乳液的一种优选方案，其中：所述的食用油为橄榄油、花生油、葵花籽油、大豆油、玉米油、芥菜子油或亚麻籽油中的一种或几种。
本发明的另一个目的是提供一种高稳定性、可控释放的皮克林乳液的制备方法。
为解决上述技术问题，根据本发明的另一个方面，本发明提供了如下技术方案：一种皮克林乳液的制备方法，其包括，将特定质量百分比的淀粉纳米晶、氨基酸和水混合，调节混合溶液pH为1～5，超声处理后静置；将一定质量百分比的食用油加入所述混合溶液中，搅拌均匀得到初级混合液；采用高速分散结合高压均质或高压微射流将上述初级混合液分散，制备得到稳定的皮克林乳液。
作为本发明所述的皮克林乳液的制备方法一种优选方案，其中：所述高速分散的转速为10000～22000rpm，分散时间为2～5min；所述高压均质的压力为30～150MPa，均质次数为3～10次。
作为本发明所述的皮克林乳液的制备方法一种优选方案，其中：所述高压微射流的压力为30～100MPa，微射流次数为2～5次。
本发明的再一个目的是提供一种高稳定性、可控释放的皮克林乳液应用于食品、保健品或药品中。
本发明的有益效果：本发明制备的皮克林乳液在广泛的酸性pH1～5范围内保持稳定，在碱性条件下，通过调节复配使用淀粉纳米晶和氨基酸的种类、以及淀粉纳米晶与氨基酸的浓度和比例，可控制乳液的破乳时间；同时，在模拟人体消化进程中，本发明的皮克林乳液达到了在胃液中稳定、肠液中释放的缓控释效果。因此，本发明的皮克林乳液可作为一种安全有效的胃肠缓控释体系，用于食品、保健品或药品中活性成分的运输，具有较好的应用前景。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面通过本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1
取蜡质玉米淀粉纳米晶0.10g，溶解于7g含有0.030％甲硫氨酸的去离子水中，用盐酸调节pH＝2，超声分散0.5h，静置24h。选择橄榄油作为油相，取橄榄油7g，与淀粉纳米晶-氨基酸复配溶液搅拌均匀后，使用高速分散其转速为10000rpm，操作时间为2min；高压均质采用压力为30MPa，均质次数为3次制备得到皮克林乳液。
对比实验证明：蜡质玉米淀粉纳米晶在偏酸性条件不能形成稳定的乳状液，而通过加入氨基酸并调节其浓度，即使在pH＝3的条件可得到稳定的皮克林乳液，当调节体系pH值至碱性时，10min后此体系会出现破乳现象。
实施例2
取大米淀粉纳米晶0.21g，溶解于9g含有0.15％苯丙氨酸的去离子水中，用盐酸调节pH＝3，超声分散0.5h，静置24h。选择玉米油作为油相，取玉米油5g，与淀粉纳米晶-氨基酸复配溶液搅拌均匀后，使用高速分散其转速为15000rpm，操作时间为3min；高压均质采用压力为100MPa，均质次数为5次制备得到皮克林乳液。
实施例3
取马铃薯淀粉纳米晶0.15g，溶解于11g含有1％异亮氨酸的去离子水中，用盐酸调节pH＝4，超声分散0.5h，静置24h。选择亚麻籽油作为油相，取亚麻籽油3g，与马铃薯淀粉纳米晶-氨基酸复配溶液搅拌均匀后，使用高速分散其转速为22000rpm，操作时间为5min；采用高压微射流，压力为30MPa，微射流次数为5次制备得到皮克林乳液。
实施例4
取小麦淀粉纳米晶0.25g，溶解于10g含有1％丙氨酸的去离子水中，用盐酸调节pH＝3，超声分散0.5h，静置24h。选择花生油作为油相，取花生油4g，与淀粉纳米晶-氨基酸复配溶液搅拌均匀后，使用高速分散其转速为10000rpm，操作时间为5min；采用高压微射流，压力为100MPa，微射流次数为2次制备得到皮克林乳液。将制备的皮克林乳液用于模拟胃肠液消化中，通过调节乳液pH7.5时，乳液115min后即可完全破乳。
实施例5
取马铃薯淀粉纳米晶0.15g，溶解于11g含有1％苯丙氨酸的去离子水中，用盐酸调节pH＝3，超声分散0.5h，静置24h。选择亚麻籽油作为油相，取亚麻籽油3g，与马铃薯淀粉纳米晶-苯丙氨酸复配溶液搅拌均匀后，使用高速分散其转速为13000rpm，操作时间为4min；高压均质采用压力为120MPa，均质次数为6次制备得到皮克林乳液。马铃薯淀粉纳米晶和苯丙氨酸在pH＝3时复配后可形成稳定的皮克林乳液，在调节pH至7.5，15min后乳液可达到完全破乳。
实验结果显示，通过调节复配使用淀粉纳米晶和氨基酸的种类、以及淀粉纳米晶和氨基酸的浓度和比例，可以使淀粉纳米晶和氨基酸复配稳定的皮克林乳液的破乳时间范围为10～360min。
由此可见，本发明通过选择合适的氨基酸与淀粉纳米晶复配，通过降低酸性条件对淀粉纳米晶电荷的屏蔽效应，降低了淀粉纳米晶的聚集度，提高了其在水中的分散性，从而，利于形成粒径小、分散均匀的皮克林乳液，同时提高了乳液的储藏稳定性。
同时，从可控释放的效果来讲，本发明制备的淀粉纳米晶和氨基酸复配稳定的皮克林乳液，可以通过调节淀粉纳米晶和氨基酸的种类、以及淀粉纳米晶与氨基酸的浓度和比例，可控制乳液的破乳时间，得到系列不同缓控释效果的皮克林乳液。
本发明采用的淀粉纳米晶和氨基酸复配使用的方法，不同于化学改性，主要通过淀粉纳米晶与小分子氨基酸之间的电荷相互吸引，并采用所形成的复合物作为乳化剂，便可制备得到在广泛的酸性pH1～5范围内保持稳定的皮克林乳液。在碱性条件下，通过调节复配使用淀粉纳米晶和氨基酸的种类、以及淀粉纳米晶与氨基酸的浓度和比例，可控制乳液的破乳时间。同时，在模拟人体消化进程中，本发明的皮克林乳液达到了在胃液中稳定、肠液中释放的缓控释效果。因此，本发明的皮克林乳液可作为一种安全有效的胃肠缓控释体系，用于食品、保健品或药品中活性成分的运输，具有较好的应用前景。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种皮克林乳液，其特征在于：以质量百分比计包括，
淀粉纳米晶0.05～3％，氨基酸0.001～2％，食用油10～90％，余下为水。
2.如权利要求1所述的皮克林乳液，其特征在于：所述淀粉纳米晶为淀粉原料经水解制备得到，所述淀粉原料为蜡质玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、大米淀粉或小麦淀粉中的一种或几种。
3.如权利要求1或2所述的皮克林乳液，其特征在于：所述的氨基酸为疏水性氨基酸，为蛋氨酸、色氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸或脯氨酸中的一种或几种。
4.如权利要求1或2所述的皮克林乳液，其特征在于：所述的食用油为橄榄油、花生油、葵花籽油、大豆油、玉米油、芥菜子油或亚麻籽油中的一种或几种。
5.一种如权利要求1所述的皮克林乳液的制备方法，其特征在于：包括，
将如权利要求1中质量百分比的淀粉纳米晶、氨基酸和水混合，调节混合溶液pH为1～5，超声处理后静置；
将如权利要求1中质量百分比的食用油加入所述混合溶液中，搅拌均匀得到初级混合液；
采用高速分散结合高压均质或高压微射流将上述初级混合液分散，制备得到稳定的皮克林乳液。
6.如权利要求5所述的皮克林乳液的制备方法，其特征在于：所述高速分散的转速为10000～22000rpm，分散时间为2～5min；所述高压均质的压力为30～150MPa，均质次数为3～10次。
7.如权利要求5所述的皮克林乳液的制备方法，其特征在于：所述高压微射流的压力为30～100MPa，微射流次数为2～5次。
8.一种如权利要求1所述的皮克林乳液在食品、保健品或药品中的应用。
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