CN105685770A

CN105685770A - 利用美拉德反应产物制备油脂微胶囊粉的方法

Info

Publication number: CN105685770A
Application number: CN201610135146.6A
Authority: CN
Inventors: 陈礼毅; 钟惠昌
Original assignee: Xiamen Huisheng Biological Co Ltd
Current assignee: Xiamen Huisheng Biological Co Ltd
Priority date: 2016-03-10
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2016-06-22

Abstract

本发明公开了利用美拉德反应产物制备油脂微胶囊粉的方法，先在反应罐中加入主壁材和纯净水，搅拌均匀，然后持续加热搅拌反应，最后将反应液过滤得到的滤液即美拉德反应产物；再在乳化罐中加入辅壁材、填充剂、乳化剂和纯净水，搅拌均匀，使料液溶解充分；然后将反应罐中的美拉德反应液打到乳化罐中，通过高速乳化剪切得到预乳化液，再加入芯材和抗氧化剂，继续真空乳化剪切，得到最终的乳化液；然后通过均质两次得到淡黄色的乳化液；最后乳化液通过喷雾干燥得到油脂微胶囊粉末。本发明将美拉德反应产物作为主要成分来包埋芯材，生产得到的油脂微胶囊粉滋味香甜，抗氧化能力优越，满足了市场对高品质DHA、EPA或虾青素微胶囊粉的需求。

Description

利用美拉德反应产物制备油脂微胶囊粉的方法

技术领域

本发明涉及油脂微胶囊粉的制备方法，特指利用美拉德反应产物制备油脂微胶囊粉的方法。

背景技术

微胶囊是指具有聚合物壁壳的微型容器或包装物，其大小在几微米至几百微米范围内（直径一般在5～200μm），需要通过显微镜才能观察到。微胶囊技术是微量物质包裹在聚合物薄膜中的技术，是一种储存固体、液体、气体的微型包装技术。具体来说是指将某一目的物（芯或内相）用各种天然的或合成的高分子化合物连续薄膜（壁或外相）完全包覆起来，而对目的物的原有化学性质丝毫无损，然后逐渐地通过某些外部刺激或缓释作用使目的物的功能再次在外部呈现出来，或者依靠囊壁的屏蔽作用起到保护芯材的作用。微胶囊由包裹材料和被包裹材料组成，包裹材料称为壁材，可用作壁材的有天然高分子、半合成高分子和合成高分子材料，壁材应具有很好的成膜性和无色的特点。常用的壁材按照其化学性质可分为以下三类：第一类是碳水化合物：如变性淀粉、麦芽糖、乳糖等；第二类是亲水胶体：如阿拉伯胶、卡拉胶、刺槐豆胶等；第三类是蛋白类：如酪蛋白，乳清蛋白，蛋清蛋白等。被包裹材料称为芯材，可为油溶性、水溶性化合物或混合物，其状态可为粉末、固体、液体或气体。

美拉德反应是广泛存在于食品工业中的一种非酶褐变反应，是羰基化合物（还原糖类）和氨基化合物（氨基酸和蛋白质）间的反应，经过复杂的历程最终生成棕色甚至是黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素，所以又称羰氨反应。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用美拉德反应产物制备油脂微胶囊粉的方法，以提高产品的品质。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

利用美拉德反应产物制备油脂微胶囊粉的方法，油脂微胶囊由外层壁材、芯材、乳化剂和抗氧化剂组成，其中外层壁材包括主壁材、辅壁材和填充剂，主壁材包括蛋白类壁材、氨基酸和糖类物质；制备步骤是：

第一步，美拉德反应产物的制备

在反应罐中加入主壁材，按照含固量为40wt%加入纯净水，70-80℃条件下快速搅拌均匀，然后持续加热至100～120℃搅拌反应2-6h，使美拉德反应充分进行，最后将反应液过滤以除去大固形物，得到的滤液就是美拉德反应产物，放置备用；

第二步：油脂微胶囊粉的制备

在乳化罐中加入辅壁材、填充剂和乳化剂，按照含固量为40wt%加入纯净水，50-60℃条件下快速搅拌均匀，使料液溶解充分；然后将反应罐中的美拉德反应液打到乳化罐中，搅拌均匀，通过高速乳化剪切得到预乳化液，再加入提前配置好的芯材和抗氧化剂，继续乳化剪切，得到最终的乳化液，整个乳化过程保持在真空条件下进行，真空度要小于-0.01MPa；然后通过高压均质机40.0MPa压力下均质两次得到淡黄色的乳化液；最后乳化液通过喷雾干燥塔喷雾干燥得到油脂微胶囊粉末。

所述油脂微胶囊中，外层壁材占油脂微胶囊质量的70-80%，芯材占油脂微胶囊质量的20-30%，乳化剂占油脂微胶囊质量的1.2-1.5%，抗氧化剂占油脂质量的0.5%。

所述油脂微胶囊的芯材为DHA藻油，EPA油脂或虾青素油脂。

所述油脂微胶囊的外层壁材中：主壁材的蛋白类壁材为乳清分离蛋白、乳清浓缩蛋白、酪蛋白、蛋清蛋白粉中的一种或一种以上组成，蛋白类壁材占油脂微胶囊粉总质量的25-40%；氨基酸为赖氨酸、甘氨酸、亮氨酸中的一种或一种以上组成，氨基酸占油脂微胶囊总质量的1-3%；糖类物质为乳糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、阿拉伯糖中一种或一种以上组成，糖类物质占油脂微胶囊总质量的15-25%；

辅壁材为变性淀粉、阿拉伯胶、卡拉胶、刺槐豆胶、黄原胶、明胶、亚麻籽胶中的一种或一种以上构成，辅壁材占油脂微胶囊总质量的10-15%；

填充剂为麦芽糊精，占油脂微胶囊总质量的10-20%。

所述油脂微胶囊的乳化剂为酪脘酸钠、单甘酯、蔗糖脂肪酸酯中的一种或一种以上组成。

所述油脂微胶囊的抗氧化剂为V_E、V_C棕榈酸酯、异V_C钠、卵磷脂、柠檬酸中的一种或一种以上组成。

所述第二步，喷雾干燥进风温度为180-210℃，出风温度为90-100℃。

采用上述方案后，本发明通过蛋白类壁材、氨基酸和糖类物质反应产生的美拉德反应产物作为主要成分来包埋芯材（DHA、EPA或虾青素油脂），生产得到的油脂微胶囊粉滋味香甜，抗氧化能力优越，满足了市场对高品质DHA、EPA或虾青素微胶囊粉的需求。

DHA、EPA或虾青素油脂微胶囊粉主要作为食品添加剂运用于食品和保健品领域中。

具体实施方式

实施例1：

在反应罐中加入主壁材（乳清蛋白、酪蛋白、赖氨酸、乳糖、葡萄糖、果糖，质量配比分别为15%、10%、3%、10%、5%、5%），按照含固量为40wt%加入适量的纯净水，70-80℃条件下快速搅拌均匀，然后持续加热110℃搅拌反应2-3h，使美拉德反应充分进行，最后将反应液过滤以除去大固形物，得到的滤液就是美拉德反应产物，放置备用。

往乳化罐中加入辅壁材、填充剂和乳化剂（变性淀粉、阿拉伯胶、卡拉胶、刺槐豆胶、黄原胶、麦芽糊精、酪脘酸钠、单甘酯，质量配比分别为7%、3%、1%、1%、1%、17.35%、1.0%、0.15%），按照含固量为40wt%加入适量的纯净水，50-60℃条件下快速搅拌均匀，使料液溶解充分。

将反应罐中的美拉德反应液打到乳化罐中，搅拌均匀，通过高速乳化泵乳化剪切得到预乳化液，再加入提前配置好的芯材和抗氧化剂（DHA藻油、VE、VC棕榈酸酯、异VC钠、卵磷脂、柠檬酸，DHA藻油质量配比为20.0%，DHA藻油中DHA含量为40.0%，抗氧化剂质量配比为0.5%），继续乳化剪切，得到最终的乳化液，整个乳化过程保持在真空条件下进行，真空度要小于-0.01MPa。然后通过高压均质机40.0MP压力下均质两次得到淡黄色的乳化液。

最后乳化液通过喷雾干燥塔喷雾干燥得到DHA藻油微胶囊粉末，喷雾干燥进风温度为180-210℃，所得到的DHA藻油微胶囊粉末为淡黄色粉末，颗粒大小分布均匀，大部分能通过60目的实验筛，检测微胶囊粉末的表面油小于0.5%，包埋率达到98%。本次DHA藻油微胶囊粉末的DHA含量为8.0%。

实施例2：

在1#罐中加入主壁材（乳清蛋白、酪蛋白、赖氨酸、亮氨酸、乳糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖，质量配比分别为20%、10%、2%、1%、10%、5%、5%、5%），按照含固量为40wt%加入适量的纯净水，70-80℃条件下快速搅拌均匀，然后持续加热至110℃搅拌反应2-3h，使美拉德反应充分进行，最后将反应液过滤以除去大固形物，得到的滤液就是美拉德反应产物，放置备用。

往乳化罐中加入辅壁材、填充剂和乳化剂（变性淀粉、阿拉伯胶、卡拉胶、刺槐豆胶、黄原胶、麦芽糊精、酪脘酸钠、单甘酯，质量配比分别为5%、5%、1%、1%、1%、2.35%、1.0%、0.15%），按照含固量为40wt%加入适量的纯净水，50-60℃条件下快速搅拌均匀，使料液溶解充分。

将反应罐中的美拉德反应液打到乳化罐中，搅拌均匀，通过高速乳化泵乳化剪切得到预乳化液，再加入提前配置好的芯材和抗氧化剂（EPA油脂、VE、VC棕榈酸酯、异VC钠、卵磷脂、柠檬酸，EPA油脂质量配比为25.0%，EPA油脂中的EPA含量为40.0%，抗氧化剂质量配比为0.5%），继续乳化剪切，得到最终的乳化液，整个乳化过程保持在真空条件下进行，真空度要小于-0.01MPa。然后通过高压均质机40.0MP压力下均质两次得到淡黄色的乳化液。

最后乳化液通过喷雾干燥塔喷雾干燥得到EPA油脂微胶囊粉末，喷雾干燥进风温度为180-210℃，出风温度为90-100℃。所得到的EPA油脂微胶囊粉末为淡黄色粉末，颗粒大小分布均匀，大部分能通过60目的实验筛，检测微胶囊粉末的表面油小于0.5%，包埋率达到98%。本次EPA油脂微胶囊粉末的EPA含量为10.0%。

实施例3：

在反应罐中加入主壁材（乳清蛋白、酪蛋白、赖氨酸、甘氨酸、乳糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖，质量配比分别为20%、10%、1%、2%、10%、5%、5%、5%），按照含固量为40wt%加入适量的纯净水，70-80℃条件下快速搅拌均匀，然后持续加热至105℃搅拌反应2-3h，使美拉德反应充分进行，最后将反应液过滤以除去大固形物，得到的滤液就是美拉德反应产物，放置备用。

往乳化罐中加入辅壁材、填充剂和乳化剂（变性淀粉、阿拉伯胶、卡拉胶、刺槐豆胶、黄原胶、麦芽糊精、酪脘酸钠、单甘酯、蔗糖脂肪酸酯，质量配比分别为5%、5%、1%、1%、1%、2.2%、1.0%、0.15%、0.15%），按照含固量为40wt%加入适量的纯净水，50-60℃条件下快速搅拌均匀，使料液溶解充分。

将反应罐中的美拉德反应液打到乳化罐中，搅拌均匀，通过高速乳化泵乳化剪切得到预乳化液，再加入提前配置好的芯材和抗氧化剂（虾青素油脂、VE、VC棕榈酸酯、异VC钠、卵磷脂、柠檬酸，虾青素油脂质量配比为25.0%，虾青素油脂中的虾青素含量为5.0%，抗氧化剂质量配比为0.5%），继续乳化剪切，得到最终的乳化液，整个乳化过程保持在真空条件下进行，真空度要小于-0.01MPa。然后通过高压均质机40.0MP压力下均质两次得到淡黄色的乳化液。

最后乳化液通过喷雾干燥塔喷雾干燥得到DHA藻油微胶囊粉末，喷雾干燥进风温度为180-210℃，出风温度为90-100℃。所得到的虾青素油脂微胶囊粉末为淡黄色粉末，颗粒大小分布均匀，大部分能通过60目的实验筛，检测微胶囊粉末的表面油小于0.5%，包埋率达到98%。本次虾青素油脂微胶囊粉末的虾青素含量为1.0%。

稳定性实验：

对上述3个实施例的油脂微胶囊粉做氧化加速稳定性实验，在62℃烘箱中进行，对样品做过氧化值的检测。加速观察的结果见下表：

利用Schaal烘箱法进行氧化稳定性实验，对过氧化值的检测方法按GB/T5009.37-2003中的相关规定执行。根据Arrhenius经验公式，对于正常化学反应，反应温度每升高10℃，反应速度升高一倍，即K_(T+10℃)/K_(T)=2(K为反应速度)，而速度常数于食品货架寿命成反比，即反应速度常数K越大，货架寿命越短，油Q_(T)/Q_(T+10℃)=2(Q为食品货架寿命)，由此可推出在62℃下放置1d不变质相当于可在室温22℃下储存16d。综上，3个实施例的油脂微胶囊粉末的保质期都可以达到24个月。

Claims

1.利用美拉德反应产物制备油脂微胶囊粉的方法，其特征在于：油脂微胶囊由外层壁材、芯材、乳化剂和抗氧化剂组成，其中外层壁材包括主壁材、辅壁材和填充剂，主壁材包括蛋白类壁材、氨基酸和糖类物质；制备步骤是：

第一步，美拉德反应产物的制备

第二步：油脂微胶囊粉的制备

2.如权利要求1所述的利用美拉德反应产物制备油脂微胶囊粉的方法，其特征在于：所述油脂微胶囊中，外层壁材占油脂微胶囊质量的70-80%，芯材占油脂微胶囊质量的20-30%，乳化剂占油脂微胶囊质量的1.2-1.5%，抗氧化剂占油脂质量的0.5%。

3.如权利要求2所述的利用美拉德反应产物制备油脂微胶囊粉的方法，其特征在于：所述油脂微胶囊的芯材为DHA藻油，EPA油脂或虾青素油脂。

4.如权利要求2所述的利用美拉德反应产物制备油脂微胶囊粉的方法，其特征在于：所述油脂微胶囊的外层壁材中：主壁材的蛋白类壁材为乳清分离蛋白、乳清浓缩蛋白、酪蛋白、蛋清蛋白粉中的一种或一种以上组成，蛋白类壁材占油脂微胶囊粉总质量的25-40%；氨基酸为赖氨酸、甘氨酸、亮氨酸中的一种或一种以上组成，氨基酸占油脂微胶囊总质量的1-3%；糖类物质为乳糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、阿拉伯糖中一种或一种以上组成，糖类物质占油脂微胶囊总质量的15-25%；

填充剂为麦芽糊精，占油脂微胶囊总质量的10-20%。

5.如权利要求2所述的利用美拉德反应产物制备油脂微胶囊粉的方法，其特征在于：所述油脂微胶囊的乳化剂为酪脘酸钠、单甘酯、蔗糖脂肪酸酯中的一种或一种以上组成。

6.如权利要求2所述的利用美拉德反应产物制备油脂微胶囊粉的方法，其特征在于：所述油脂微胶囊的抗氧化剂为V_E、V_C棕榈酸酯、异V_C钠、卵磷脂、柠檬酸中的一种或一种以上组成。

7.如权利要求1所述的利用美拉德反应产物制备油脂微胶囊粉的方法，其特征在于：所述第二步，喷雾干燥进风温度为180-210℃，出风温度为90-100℃。