CN106148005B - 一种包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊及其制备方法 - Google Patents

一种包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊及其制备方法，以气相二氧化硅作为微胶囊壁材，包埋率和缓释性更优，极大地延长了驱虫效果的时间；制备时，称取气相二氧化硅置于搅拌混匀机中，将d‑柠檬烯、beta‑紫罗兰酮、叶醇、香叶基丙酮溶于无水乙醇中，开启搅拌机并将混有香料的无水乙醇快速加入到搅拌机中与气相二氧化硅混合，以500 r·min‑1转速搅拌2 min，再以900 r·min‑1转速搅拌1 min，使芯材被壁材充分吸收并混匀，于50℃干燥箱中干燥后研磨，即制得微胶囊粉末，将微胶囊密封保存在透气性差的袋中，于低温下保存备用。本发明制备工艺更简洁，驱虫效果好，包埋效果及缓释性较好，产品成本低，绿色环保。

Description

一种包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊及其制备方法
技术领域
本发明属于农产品加工和粮食贮藏技术领域，尤其涉及一种包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊及其制备方法。
背景技术
谷物类食物在到达消费链终端之前要经过多次储藏，每次储藏过程都会受到虫害的威胁。由于生产加工和储藏环境并非全封闭式，所以面粉类食品常遭受赤拟谷盗的啃食和污染，该害虫主要危害面粉及面制食品，且具有基数大，繁殖、移动速度快等特点，其臭腺分泌的臭液(含有致癌物质苯醌)可使面粉发生霉腥味，若消费者不慎食入，不仅会危害身体健康，引发食品安全事故，还会给食品生产者造成一定经济损失，影响品牌声誉，严重的可使企业承担相应的法律后果。面粉类制品在我国的每年消费量上亿吨，重视其生产过程中出现的虫害问题，加强虫害防治管理，采用有效的虫害防治方法，具有重要的社会和经济意义。
目前国内对面粉中赤拟谷盗的防治主要有以下几类方法。一是通过磷化铝熏蒸杀灭害虫，此类方法应用广、见效快，但是长期使用会使害虫产生抗药性，而且会对人类健康和环境质量造成一定危害；二是通过高低温防治储粮害虫，这类物理防治方法主要是利用自然或人为创造的不利于害虫生存的极端温度条件致死害虫，保持储粮品质，具有对环境友好、无农药残留等优点。但此类方法对温度控制有较高的要求，而且制冷设备需要极大的能耗，这是制约该处理方法的主要瓶颈。三是气调储粮，主要有充氮、充二氧化碳和低氧气调等储藏方法。此类方法具有高效、无残留和不影响面粉品质等特点，应用时需严格控制气体浓度、环境温度和处理时间等条件，才能达到理想的效果。四是光能灭虫，包括黑灯光、紫外高压诱杀灯、频振式杀虫灯等；五是电离辐射法，如隧道式工业微波炉。另外，近年国内外科研热点还包括天然植物源杀虫剂、如苦皮藤素、蛇床子素、多杀菌素等都是已被成功应用。
目前国内外利用多种稳定剂(如黄原胶、阿拉伯胶、羧甲基纤维素钠、微晶纤维素、羟丙基淀粉、beta-环糊精等)复配使用制备微胶囊壁材，包埋技术主要包括超声法、研磨法、共沉淀法、饱和水溶液法、喷雾干燥法、超临界流体法等，芯材选取植物精油的报道很多，但制作工艺较繁琐，成本高，产品缓释性较差等不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊及其制备方法，旨在解决传统稳定剂包埋的微胶囊制作工艺较繁琐、生产及使用成本高、产品包埋效果及缓释性较差、包埋率低、安全性差的问题。
本发明是这样实现的，
一种包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊，该包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊的构成成分包括：食品级气相二氧化硅、d-柠檬烯、beta-紫罗兰酮、叶醇、香叶基丙酮、无水乙醇，各构成成分的所占比例为：m(食品级气相二氧化硅):m(d-柠檬烯):m(beta-紫罗兰酮):m(香叶基丙酮):m(叶醇):m(无水乙醇)＝20:3:7:9:1:280，例如：每1g气相二氧化硅中包埋的香料成分理论含量分别为d-柠檬烯0.15g、beta-紫罗兰酮0.35g、香叶基丙酮0.45g、叶醇0.05g，溶解香料所需的无水乙醇质量为14g。
进一步，该包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊的使用方法为：采用“拌粮法”储藏，将已经过干燥处理后的面粉(水分含量13％以下)与微胶囊按照质量比为m(面粉):m(微胶囊)＝1000:2的比例混合，例如将1kg面粉与2g制备好的微胶囊放入多功能三维混料搅拌机中，以600r·min-1混料20min，将混合物料倒出装入常用的密封编织袋(食品级密封塑料盒或玻璃罐均可)，立即封口，以环境温度25±5℃为例(低于该温度范围的储藏效果更佳)，在通风环境下，当相对湿度低于60％，可储藏8个月，当相对湿度为60～85％，可储藏4个月；在储粮仓库等密闭环境中，控制相对湿度在60％以下，面粉可储藏12个月不长虫。
本发明另一目的在于提供一种包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊的制备方法，该包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊的制备方法包括以下步骤(以制备2kg驱虫微胶囊产品为例)：
步骤一，称取1kg的食品级气相二氧化硅(AEROSIL R812S疏水型)，置于搅拌混合机中；
步骤二，将d-柠檬烯、beta-紫罗兰酮、叶醇、香叶基丙酮按照质量比为m(d-柠檬烯):m(beta-紫罗兰酮):m(香叶基丙酮):m(叶醇)＝3:7:9:1的比例混合，即柠檬烯150g、beta-紫罗兰酮350g、香叶基丙酮450g、叶醇50g构成总质量为1kg的混合香料，再将混合香料与无水乙醇按照质量比为m(混合香料):m(无水乙醇)＝1：14(即1kg混合香料溶解于14kg无水乙醇中)混合，搅拌溶解均匀；
步骤三，开启搅拌混合机，将混有香料的无水乙醇快速加入到搅拌混合机中与气相二氧化硅混合，以500r·min-1转速搅拌2min，再以900r·min-1转速搅拌1min，使芯材被壁材充分吸收并混匀，制得微胶囊；
步骤四，将微胶囊装入密封袋(尽可能将袋中的空气排出后封口)，于0～4℃的冷藏温度下保存备用，存放于干燥避光处，防止密封袋挤压破裂，避免与锋利的器皿接触刺破。
本发明提供的包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊及其制备方法，以气相二氧化硅作为微胶囊壁材，利用气相二氧化硅具有极大比表面积，使制得的微胶囊比传统微胶囊具有更优的包埋率和缓释性，极大地延长了驱虫效果的时间；制备时，称取气相二氧化硅置于搅拌混匀机中，将d-柠檬烯、beta-紫罗兰酮、叶醇、香叶基丙酮溶于无水乙醇中，开启搅拌机将调至，将混有香料的无水乙醇快速加入到搅拌机中与气相二氧化硅混合，以500r·min-1转速搅拌2min，再以900r·min-1转速搅拌1min，使芯材被壁材充分吸收并混匀制得微胶囊，将微胶囊透气性差的米粉袋中封口，于低温下保存备用；与传统的食源性植物精油驱虫的最低阈值相比，制备工艺更简洁，无需提炼，且各香料成分用量低，驱虫效果好，产品成本低，绿色环保，对面粉品质无显著影响，同时本发明与传统的趋避法、熏蒸法防治赤拟谷盗的方法相比，克服了储藏阶段对特殊设备的依赖，使用更安全，绿色环保，且不会产生耐药性，应用范围涵盖面粉及面制品，从生产到消费的整条销售链，也可用于其它的粮食和粮食制品。从面粉的生产到终端消费均可有效防治赤拟谷盗的危害。
附图说明
图1是本发明实施例提供的包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊的制备方法的实现流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细描述。
一种包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊，该包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊的构成成分包括：食品级气相二氧化硅、d-柠檬烯、beta-紫罗兰酮、叶醇、香叶基丙酮、无水乙醇，各构成成分的所占比例为：m(食品级气相二氧化硅):m(d-柠檬烯):m(beta-紫罗兰酮):m(香叶基丙酮):m(叶醇):m(无水乙醇)＝20:3:7:9:1:280，例如：每1g气相二氧化硅中包埋的香料成分理论含量分别为d-柠檬烯0.15g、beta-紫罗兰酮0.35g、香叶基丙酮0.45g、叶醇0.05g，溶解香料所需的无水乙醇质量为14g。
该包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊的使用方法为：采用“拌粮法”储藏，将已经过干燥处理后的面粉(水分含量13％以下)与微胶囊按照质量比为m(面粉):m(微胶囊)＝1000:2的比例混合，例如将1kg面粉与2g制备好的微胶囊放入多功能三维混料搅拌机中，以600r·min-1混料20min，将混合物料倒出装入常用的密封编织袋(食品级密封塑料盒或玻璃罐均可)，立即封口，以环境温度25±5℃为例(低于该温度范围的储藏效果更佳)，在通风环境下，当相对湿度低于60％，可储藏8个月，当相对湿度为60～85％，可储藏4个月；在储粮仓库等密闭环境中，控制相对湿度在60％以下，面粉可储藏12个月不长虫。
如图1所示：一种包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊的制备方法，该包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊的制备方法包括以下步骤(以制备2kg驱虫微胶囊产品为例)：
S101：称取1kg的食品级气相二氧化硅(AEROSIL R812S疏水型)，置于搅拌混合机中；
S102：将d-柠檬烯、beta-紫罗兰酮、叶醇、香叶基丙酮按照质量比为m(d-柠檬烯):m(beta-紫罗兰酮):m(香叶基丙酮):m(叶醇)＝3:7:9:1的比例混合，即柠檬烯150g、beta-紫罗兰酮350g、香叶基丙酮450g、叶醇50g构成总质量为1kg的混合香料，再将混合香料与无水乙醇按照质量比为m(混合香料):m(无水乙醇)＝1：14(即1kg混合香料溶解于14kg无水乙醇中)混合，搅拌溶解均匀；
S103：开启搅拌混合机，将混有香料的无水乙醇快速加入到搅拌混合机中与气相二氧化硅混合，以500r·min-1转速搅拌2min，再以900r·min-1转速搅拌1min，使芯材被壁材充分吸收并混匀，制得微胶囊；
S104：将微胶囊装入密封袋(尽可能将袋中的空气排出后封口)，于0～4℃的冷藏温度下保存备用，存放于干燥避光处，防止密封袋挤压破裂，避免与锋利的器皿接触刺破。
下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
本发明通过下列步骤实现：
称取一定量的气相二氧化硅，置于搅拌混匀机中；将一定量的混合香料(d-柠檬烯)、(beta-紫罗兰酮)、(叶醇)、(香叶基丙酮)溶于定量的无水乙醇中；开启搅拌机将转速调至500r·min-1,将混有香料的无水乙醇快速加入到搅拌机中与气相二氧化硅混合，搅拌2min；再以900r·min-1转速搅拌1min，使芯材被壁材充分吸收并混匀制得微胶囊。将微胶囊透气性差的米粉袋中封口，于低温下保存备用。
食品级气相二氧化硅作为一种高纯度的颗粒状胶态二氧化硅，高达300m2·g-1的比表面积和1.6mL·g-1的孔隙容积让它成为非常高效的液体载体，能把液态或低熔点物质转变成易于处理的粉末，从而简化操作，提高效率；利用气相二氧化硅可吸附1.5倍于它自身重量的液体物质，所得固化粉末流动性、填充性好，优于beta-环糊精包埋技术所得的固化粉体，并可在一定程度上提高包合物的热稳定性。
本发明制得的产品工艺简单，易掌握，适合大批量生产，且原料成本低廉，包埋效果和缓释性均优于利用传统稳定剂包埋的微胶囊，具有广阔的市场推广前景。
本发明中各种原料用量与GB2760-2014食品添加剂使用标准对照如下表所示，符合质量安全要求。
表1 CCMS质量检测结果与CMS中国药典(2005版)标准对照
*注：----表示用量没有具体要求
实施例1：
1.称取一定量的食品级气相二氧化硅，置于搅拌混合机中。
2.将一定量的混合香料(d-柠檬烯)、(beta-紫罗兰酮)、(香叶基丙酮)、(叶醇)，其比例为：1:3:5:0.6，按1:1的质量比溶于无水乙醇中。
3.开启搅拌机将转速调至500r·min-1,将混有香料的无水乙醇快速加入到搅拌机中与气相二氧化硅混合，搅拌2min；再以900r·min-1转速搅拌1min，使芯材被壁材充分吸收并混匀，制得微胶囊。
4.将微胶囊装入密封袋中，于低温温度下保存备用。
实施例2：
1.称取一定量的食品级气相二氧化硅，置于搅拌混匀机中。
2.将一定量的混合香料(d-柠檬烯)、(beta-紫罗兰酮)、(香叶基丙酮)、(叶醇)，其比例为：0.5:2:4:0.4，按1:1.3的质量比溶于无水乙醇中。
3.开启搅拌机将转速调至500r·min-1,将混有香料的无水乙醇快速加入到搅拌机中与气相二氧化硅混合，搅拌2min；再以900r·min-1转速搅拌1min，使芯材被壁材充分吸收并混匀，制得微胶囊。
4.将微胶囊装入密封袋中，于低温温度下保存备用。
实施例3：
1.称取一定量的食品级气相二氧化硅，置于搅拌混匀机中。
2.将一定量的混合香料(d-柠檬烯)、(beta-紫罗兰酮)、(香叶基丙酮)、(叶醇)，其比例为：1.5:4:6:1.1，按1:1.5的质量比溶于无水乙醇中。
3.开启搅拌机将转速调至500r·min-1,将混有香料的无水乙醇快速加入到搅拌机中与气相二氧化硅混合，搅拌2min；再以900r·min-1转速搅拌1min，使芯材被壁材充分吸收并混匀，制得微胶囊。
4.将微胶囊装入密封袋中，于低温温度下保存备用。
使用效果：将10kg面粉与2.5g上述实施例2制备好的微胶囊放入多功能三维搅拌机中，600r·min-1混料10min后，将混合物料倒出装好即可。该面粉在常温条件(25±5℃，RH45-65％)下储藏8个月，密闭环境下储藏12个月。
本发明的目的是解决赤拟谷盗在面粉中的危害，通过将国家标准中允许添加的食品香料做成包埋率高、缓释性佳、安全性好的微胶囊，将其直接加入到面粉中以实现驱虫护粮的目的。尽管目前对于储粮害虫的防治方法不胜枚举，但大多是需要相应的技术设备和复杂的工艺组合才能达到驱虫的效果，本发明操作简单，克服了储藏阶段对特殊设备的依赖，从面粉的生产到终端消费均可有效防治赤拟谷盗的危害，产品安全无毒，绿色环保。
本发明具有以下优点：
1、与传统的食源性植物精油驱虫的最低阈值相比，本发明的制备工艺更简洁，无需提炼，且各香料成分用量低，驱虫效果好，产品成本低，绿色环保，对面粉品质无显著影响。
2、二氧化硅作为抗结剂用于改良食品品质的报道很多，但是气相二氧化硅作为纳米材料用作微胶囊壁材的甚少，且在食品领域的应用未见。由于气相二氧化硅具有四级空间结构，极大的比表面积使其制得的微胶囊比传统微胶囊具有更优的包埋率和缓释性，极大地延长了驱虫效果的时间。
3、本发明与传统的趋避法、熏蒸法防治赤拟谷盗的方法相比，使用更安全，且不会产生耐药性，应用范围涵盖面粉及面制品从生产到消费的整条销售链，也可用于其它的粮食和粮食制品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊，其特征在于，该包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊的构成成分为：食品级气相二氧化硅、d-柠檬烯、beta-紫罗兰酮、叶醇、香叶基丙酮、无水乙醇，各构成成分按质量比所占比例为：食品级气相二氧化硅: d-柠檬烯:beta-紫罗兰酮:香叶基丙酮:叶醇:无水乙醇=20:3:7:9:1:280；所述气相二氧化硅作为微胶囊壁材；
所述包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊的制备方法包括以下步骤：
步骤一，称取一定量的食品级气相二氧化硅，置于搅拌混合机中；
步骤二，将d-柠檬烯、beta-紫罗兰酮、叶醇、香叶基丙酮按照质量比为d-柠檬烯:beta-紫罗兰酮: 香叶基丙酮: 叶醇=3:7:9:1的比例混合，构成混合香料，再将混合香料与无水乙醇按照质量比为混合香料:无水乙醇=1：14混合，搅拌溶解均匀；
步骤三，开启搅拌混合机，将混有香料的无水乙醇快速加入到搅拌混合机中与食品级气相二氧化硅混合，以500 r·min-1转速搅拌2 min，再以900 r·min-1转速搅拌1 min，使芯材被壁材充分吸收并混匀，制得微胶囊；
步骤四，将微胶囊装入密封袋，于0~4 ℃的冷藏温度下保存备用；
所述包埋食品香料趋避赤拟谷盗的微胶囊的使用方法为：采用拌粮法储藏，将已经过干燥处理后的水分含量13%以下的面粉与微胶囊按照质量比为面粉:微胶囊=1000:2的比例混合，放入多功能三维混料搅拌机中，以600 r·min-1混料20 min，将混合物料倒出，装入密封编织袋，立即封口；在温度25±5 ℃、相对湿度低于60%的通风环境条件下储藏或在相对湿度低于60%的储粮仓库密闭环境中储藏。
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