CN108618146A - 由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液及其制备方法与应用 - Google Patents
由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液及其制备方法与应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了由大豆蛋白‑甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液及其制备方法与应用。该方法将大豆分离蛋白溶液和甜菊糖苷溶液混合制备复合稳定体系；将植物甾醇溶于90‑99℃葵花籽油中获得油相；将溶有植物甾醇的油相加入到大豆分离蛋白‑甜菊糖苷的水相中；控制油相与水相的质量比为10:90‑50:50；均质后，采用超声处理或高压微射流处理，得到由大豆蛋白‑甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液。对该纳米乳液进行喷雾干燥处理可制备一种复溶性好，荷载植物甾醇的粉末制品。本发明工艺条件简单温和，天然安全，能够进行快速连续化生产，可通过操控过程条件制备应用在食品、医药及化妆品的产品，具有工业化和规模化的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及富含植物甾醇的纳米乳液，特别是涉及一种由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液的制备方法；属于食品、医药及化妆品加工技术领域。
背景技术
如今我国人口老龄化严重，老年人疾病也日益增多。心血管疾病是老年人中常出现的疾病之一，它已成为导致人类死亡的首要病因，临床治疗大多要严格依赖药物，而各类降脂、降低胆固醇药物的副作用使得其治疗和应用受到了极大的限制，因此大力发展可降低胆固醇的功能性食品，进行非药物治疗对人体健康是非常有必要的。
大量的动物实验和人体临床实验数据表明，植物甾醇对于降低血液胆固醇含量，减少心血管疾病的发生具有显著意义。植物甾醇是一类天然醇类化合物，常温条件下不溶于水不溶于油，但在高温条件下可溶于油。植物甾醇生物活性高，不仅可以抑制人体对胆固醇的吸收，促进降解代谢和生化合成；还能增强免疫力、抗炎、抗衰老、预防糖尿病、使肌肉增生，促进伤口愈合，增强毛细血管内的循环，可广泛地运用于医药、食品、化妆品以及化工、纺织等各个领域。如今世界心脏组织、美国心脏协会、英国心脏基金会、德国营养医学、食疗协会以及澳大利亚心脏学会等世界权威机构均对其大力推荐，全球47个国家对其认可并将其应用在食品当中。但游离植物甾醇在水与油脂中溶解性都很低，其生物可利用性也较差，从而大大限制它的实际使用范围。植物甾醇不溶于水，难以直接加入水基食品中，因此人们只能将植物甾醇添加在油脂含量较高的食物当中，如黄油、饼干、奶油等，人们通过摄入这些添加植物甾醇的高脂食品来获取更多的甾醇，以降低体内的血脂水平。但随着研究的深入，有些科学家们指出，以高脂食品作为基体的植物甾醇在进入人体后，植物甾醇在人体内的吸收和利用程度会有所降低，从而影响了其降胆固醇作用，所以需要发明以低脂食品作为植物甾醇的基体(如饮料等)，以增强植物甾醇在人体内的降胆固醇作用。而在制造含有植物甾醇的饮料时，都需要将植物甾醇与乳化剂共混制成固体分散剂，以提高植物甾醇在水基食品中的应用。
日本专利(公开平11(2002)‐047359)公开了一种补充有植物甾醇的水基乳液，其水基乳液制备技术主要是将菜油、蛋、淀粉浆及其他物料混合，加入不同比例的游离型和酯型植物甾醇，混合后均质制备成水包油型乳液。然而该水基乳液中油相占比为50-90wt％，乳液容易出现大液滴以及相分离现象，导致乳液不稳定，使乳液易在贮存、销售及运输过程中出现破乳，絮凝，分层等现象，在食品应用中受到限制，降低乳液产品保质期。此外乳液油相较高不宜采用喷雾干燥制成粉剂，因为油相过高，喷雾干燥的产品容易油析，粉末产品容易较快的发生氧化变质，限制了水基乳液在食品工业中的广泛应用。解决植物甾醇溶解性问题对于提高其在食品工业中的应用具有较大意义。
在表面活性剂方面，食品科学家近年致力于寻找天然的表面活性物质用于替代合成及半合成类表面活性剂，越来越注重天然绿色、营养健康的现代食品加工业发展。这些兼具表面活性和生物活性的双功能天然表面活性剂在食品、化妆品和制药等领域的应用前景也日益增加。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种天然安全，营养稳定的由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液的制备方法；以大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定体系为模板，采用“热熔冷沉”技术方法获得富含植物甾醇的乳液，纳米级的油滴中富含植物甾醇，纳米尺度抑制油滴中植物甾醇的结晶，提高其水溶性。该发明不仅能获得稳定性良好的纳米级乳液，还可以经喷雾干燥后获得复溶性好，富含植物甾醇的粉剂。
本发明从分子结构角度以及营养与健康角度出发，利用天然大豆蛋白-甜菊糖苷的两亲特性及乳化能力，通过操控简单的工艺条件制备出富含植物甾醇，贮藏稳定性好，天然安全的纳米级乳液。同时对该乳液进行喷雾干燥处理可制备出富含植物甾醇的粉末制品。
现代食品加工业对食品及其配料的天然、营养、健康等属性的需求越来越高，因此食品科学家致力于探寻天然、绿色的表面活性物质以替代合成及半合成类表面活性剂。蛋白质具有典型的两亲性分子结构(含亲水性和疏水性氨基酸)，能够自发吸附到油-水或气-水界面上，从而减小乳液或泡沫制备过程中的表面张力，并能在气泡或液滴周围形成界面保护层。随着素食主义者日益增加，植物蛋白逐渐取代动物蛋白。大豆蛋白是一种具有良好的营养价值，优越的功能特性的植物蛋白，由于典型的两亲性结构，大豆蛋白可作为一种有效的泡沫或乳液稳定剂广泛应用于食品工业中；但较低的表面疏水性和分子柔性以及较大的分子尺寸，抑制了大豆蛋白起泡和乳化能力。因此目前食品科学家主要通过利用蛋白质与多糖相互作用来提升大豆蛋白的起泡或乳化活性。
甜菊糖苷是一类从甜叶菊叶子中提取的天然高甜度低热值甜味剂，表现出预防龋齿、降血压、降血糖、抗肿瘤、免疫调节活性、抗腹泻、抗菌等重要的生物活性；在我国于2015年7月28日实施了新版的甜菊糖苷国家标准GB 8270-2014《食品添加剂甜菊糖苷》，目前已广泛应用于食品领域。甜菊糖苷同时具有良好的表面活性，可作为一种表面活性剂应用于食品工业中。
大豆蛋白是一种具有极高的营养和功能特性的植物性蛋白来源。与其他植物蛋白相比，大豆蛋白的氨基酸组成更接近人体的需求，具有良好的消化吸收特性；除甲硫氨酸和半胱氨酸外，大豆蛋白的必需氨基酸含量均能达到世界卫生组织和联合国粮农组织的推荐要求。与动物来源的蛋白质相比，大豆蛋白具有不含胆固醇，且不饱和脂肪酸含量较高的优点，这使得大豆蛋白具有更好的健康保健功能，同时能降低肥胖、心血管疾病和癌症发病的风险。大豆蛋白典型的两亲性促使其作为一种有效的泡沫或乳液稳定剂广泛应用于食品工业中。甜菊糖苷是一类从甜叶菊叶子中提取的天然高甜度低热值甜味剂，表现出预防龋齿、降血压、降血糖、抗肿瘤、免疫调节活性、抗腹泻、抗菌等重要的生物活性，同时具有良好的表面活性。结合大豆蛋白-甜菊糖苷的复合稳定作用，可制备出一种天然安全，营养稳定的纳米级乳液。目前，国内外使用甜菊糖苷作为表面活性剂及其与食物蛋白质复合应用于食品工业的相关研究报道较少。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液的制备方法，包括如下步骤：
1)将大豆分离蛋白(SPI)溶于磷酸缓冲液中，室温下搅拌，放置过夜后，水浴加热，冷却，得到大豆分离蛋白溶液；
2)将甜菊糖苷(STE)溶于磷酸缓冲液中，室温下搅拌，调pH至7.0-8.0，得到1-4wt％甜菊糖苷溶液；
3)将大豆分离蛋白溶液与甜菊糖苷溶液混合，得到复合稳定体系的大豆分离蛋白-甜菊糖苷水相；
4)将植物甾醇加入到葵花籽油中，在80-100℃分散溶解；得到溶有植物甾醇的油相；
5)将溶有植物甾醇的油相加入到大豆分离蛋白-甜菊糖苷的水相中；控制油相与水相的质量比为10:90-50:50；均质机预处理后，采用超声处理或高压微射流处理，得到由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液。
为进一步实现本发明目的，优选地，大豆分离蛋白-甜菊糖苷复合体系中大豆分离蛋白溶液占0.5-4wt％，甜菊糖苷溶液占0.1-4wt％。
优选地，油相占乳液的5-20wt％，植物甾醇占乳液的0.5-3wt％。
优选地，所述大豆分离蛋白分散溶解的时间为2-3h，甜菊糖苷分散溶解时间为1-2h，植物甾醇分散溶解时间为0.5-1h。
优选地，所述均质机预处理的速度为5000-20000rpm，时间为1-4min。
优选地，所述高压微射流的压力为50-100MPa，高压微射流的次数为2-4次。
优选地，所述超声的功率为100-400W，超声的时间2-10min。
由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液，所述植物甾醇纳米乳液荷载了植物甾醇，呈乳白色，未出现悬浮物，乳液细腻均一，粒径范围为200-300nm；乳液经长期放置，粒径仍为200-300nm，且在放置过程中也没有出现乳析现象。
所述的植物甾醇的纳米级乳液经喷雾干燥后得到富含植物甾醇的粉末制品；所述喷雾干燥的进口温度为140-150℃，出口温度为40-60℃。
所述的由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液在功能性强化饮料、乳制品、蛋黄酱和甜品中的应用。本发明由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液尺度小，将植物甾醇包裹在油滴中，纳米尺度油滴抑制了植物甾醇冷却后的重结晶现象，提高植物甾醇水溶性。工业化生产功能性乳制品时，可采用本发明的技术方法生产出富含高含量植物甾醇的乳制品；同时，该乳液经喷雾干燥后获得的复溶性好的粉剂，可制备富含植物甾醇的配料粉剂，添加至甜品及蛋黄酱等产品中，提高甜品及蛋黄酱等产品中植物甾醇含量，对于提高植物甾醇生物利用率，降低人体内胆固醇含量，改善高血脂症状具有较好的作用。
本发明原理：本发明巧妙利用了天然表面活性剂大豆分离蛋白和甜菊糖苷的两亲特性及乳化能力，结合植物甾醇能溶于高温下的葵花籽油的性质，并结合超声均质或高压微射流技术制备一种富含植物甾醇的纳米级乳液。本发明中天然表面活性剂大豆分离蛋白和甜菊糖苷本身具有两亲性，含亲水端和疏水端，在均质条件下能够吸附到油-水界面上，从而减小乳液制备过程中的表面张力，并能在液滴周围形成界面保护层。本发明中植物甾醇在常温条件下不溶于水也不溶于油，但可溶解于高温下的油。利用这一特性，在高温条件下，将溶于植物甾醇的葵花籽油加入至大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定体系中，迅速进行预均质处理后，在高压微射流条件下制备该乳液。对该乳液进行喷雾干燥处理可获得复溶性好，富含植物甾醇的粉末制品。
相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果：
1、本发明整体工艺为乳化、均质、干燥，制备工艺简单，原料全天然，安全健康，无需添加其他合成抗氧化剂或辅助添加剂；产品为具有良好的稳定性，粒径小、富含植物甾醇的纳米级乳液。干燥后可获得颗粒均匀，外观白色，复溶性好的粉末制品。
2、本发明提供了一种新型的纯天然复合稳定体系，巧妙利用天然大豆蛋白-甜菊糖苷相互作用，及其两亲性和乳化能力制备出天然稳定的复合稳定乳化剂。
3、本发明工艺条件简单温和，不涉及有毒有害的试剂以及乳化剂等化学成分，绿色安全；且能够进行快速连续化生产，可通过简单操控过程条件制备应用在不同食品和化妆品中的乳液产品，具有工业化和规模化的应用价值。
3、本发明制备的乳液产品具有良好的贮藏稳定性，且荷载高浓度的植物甾醇。
4.本发明以大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定体系为模板，巧妙的采用“热熔冷沉”技术方法获得富含植物甾醇的纳米级乳液，乳液中纳米级的油滴中富含植物甾醇，纳米尺度抑制油滴中植物甾醇的结晶性，提高其水溶性。该发明不仅能获得稳定性良好的纳米级乳液，还可以获得复溶性好，富含植物甾醇的粉剂。一定程度上提高了植物甾醇的水溶性，对工业化生产富含植物甾醇的乳制品及水溶性功能性配料具有很好的指导性作用。
附图说明
图1为实施例1超声均质6min处理下及不同高压微射流压力处理下乳液的表观图。
图2为实施例1超声均质6min处理下及不同高压微射流压力处理下乳液的粒径分布图。
图3为实施例2单独蛋白稳定体系制备乳液及复合稳定体系制备乳液的表观图。
图4为实施例2单独蛋白稳定体系及不同复合稳定体系制备新鲜乳液的粒径体积分布图。
图5为实施例2不同储存时间下单独蛋白稳定的乳液的粒径体积分数变化图。
图6为实施例2不同储存时间下1％SPI与1％STE复合体系稳定的乳液的粒径体积分数变化图。
图7为实施例2不同储存时间下1％SPI与2％STE复合体系稳定的乳液的粒径体积分数变化图。
图8为实施例3荷载不同含量的植物甾醇纳米乳液的表观图。
图9为实施例4复合稳定体系下荷载不同含量植物甾醇的粉剂的表观图。
图10为实施例4单独蛋白稳定下荷载植物甾醇的粉剂的表观图。
图11为实施例4复合稳定体系下未荷载植物甾醇的粉剂的扫描电镜图。
图12为实施例4复合稳定体系下荷载1wt％含量植物甾醇的粉剂的扫描电镜图。
图13为实施例4复合稳定体系下荷载1.5wt％含量植物甾醇的粉剂的扫描电镜图。
图14为实施例4复合稳定体系下荷载2wt％含量植物甾醇的粉剂的扫描电镜图。
图15为实施例5复合稳定体系下荷载不同含量植物甾醇的粉剂的复溶图。
图16为实施例5单独蛋白稳定下荷载植物甾醇的粉剂的复溶图。
具体实施方式
为更好地理解本发明，以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施方式不限如此。
以下各实施例中，粒径的测定方法如下：
对乳液进行200倍稀释，采用纳米粒度仪(Nano‐ZS&MPT‐2型纳米粒度仪，英国Malvern公司)测定其粒度分布，颗粒折射率为1.473，颗粒吸收率为0.001，分散剂为水，分散剂折射率为1.330，测试温度为25℃，得到平均粒度值(nm)及粒度体积分布图。
实施例1
(1)将大豆分离蛋白溶于10mM磷酸缓冲液(pH7.0)中，室温下搅拌2h，放置过夜后，95℃水浴加热30min，立即冷却，得到1wt％大豆分离蛋白溶液；将甜菊糖苷溶于10mM磷酸缓冲液(pH7.0)中，室温下搅拌1h，调pH至7.0-7.1，得到2wt％甜菊糖苷溶液。
(2)将上述大豆分离蛋白溶液和甜菊糖苷溶液混合，得复合稳定体系的水相，其中大豆蛋白溶液占复合溶液的0.5wt％，甜菊糖苷溶液占复合溶液的1wt％。
(3)将植物甾醇加入到葵花籽油中，在90-99℃分散溶解，获得含10wt％植物甾醇的油相。
(4)按油相：水相＝1:9的质量比例将溶有植物甾醇的油相分别加入到四份复合稳定体系的水相中；均质机20000rpm预处理1min后，其中一份采用超声均质处理，超声均质的功率为400W，超声均质时间为6min；另外三份都采用高压微射流处理，微射流压力分别为50MPa、75MPa、100MPa，均质次数皆为2次，获得由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇乳液。
图1是实施例1超声均质6min处理下，高压微射流压力分别为50MPa、75MPa、100MPa下均质处理得到的乳液表观图，由图1可知，在超声均质的功率为400W，超声均质时间为6min处理下得到的乳液呈乳白色，均一，没有出现析出现象；高压微射流压力分别为50MPa、75MPa、100MPa的不同高压微射流压力下制得的乳液同样呈乳白色且质地均一，没有出现析出现象。
天然蛋白和甜菊糖苷皆属于天然表面活性剂，皆具有两亲性，在油水界面能起到稳定界面的作用；在均质作用下，油水两相充分混合，便能制备出乳液。超声均质作用主要是利用强超声波作用，使油水两相充分混合，在复合稳定体系作用下油水界面得到稳定，从而制备出水包油型乳液；同时，结合植物甾醇能溶解于高温下的油相的特点，在超声之前让植物甾醇一致分散在高温葵花籽油中，超声过程中产生的高温同样能让植物甾醇一直很好的分散在油相中，超声均质之后，植物甾醇便很好的包裹在乳液油滴中。微射流均质是在高压剪切作用下的均质方法，由于微射流处理时的使用的高压及产生的高温作用，同样能使植物甾醇很好的包裹在乳液油滴中，得到富含植物甾醇的乳液。
本实施例乳液粒径大小由纳米粒度仪测得。图2是超声均质6min，高压微射流压力分别为50MPa、75MPa、100MPa下均质处理得到的乳液粒径体积分数分布图。由图2可知，在超声均质功率为400W，超声均质时间为6min处理下得到的乳液平均粒径为477.4nm，与微射流处理制备的乳液相比，粒径偏大，可能微射流处理高压剪切作用更适合制备出纳米乳液。而且当微射流压力从50MPa增至100MPa时，乳液的粒径分布逐渐由双峰分布变成单峰分布，且乳液的平均粒径从361.2nm降低至269.2nm；可能是微射流均质处理时所采用的压力越高，乳液粒径越小，采用100MPa微射流压力更适合制备出纳米乳液。高压微射流技术主要是利用高压作用于蛋白质分子，在高压剪切作用下，蛋白质分子暴露出更多的疏水基团，所以当微射流压力从50MPa增大至100MPa时，由大豆分离蛋白和小分子甜菊糖苷复合稳定的乳液粒径减小。
从实施例1的制备方法可以看到，本发明所使用的原料和试剂本身天然绿色安全，而且加工过程操作简便，便于进行快速连续化生产。
本实施例中以天然大豆蛋白以及小分子甜菊糖苷为模板制备纳米级乳液，结合超声均质和微射流均质的比较，发现微射流均质更适宜制备纳米级乳液。同时，本实施例制备的乳液可荷载丰富的植物甾醇。由于植物甾醇不溶于水也不溶于油，限制了植物甾醇在水溶性乳制品，配料等产品中的应用。本发明发现，应用植物甾醇溶于高温油的特点，巧妙的采用“热熔冷沉”的方法，植物甾醇在高温环境下分散在油相中，采用微射流处理，快速制备出纳米级乳液，将植物甾醇包裹在纳米油滴中，从而很好的抑制了植物甾醇在冷却之后出现结晶现象，提高植物甾醇水溶性。对工业化生产富含植物甾醇的乳制品及水溶性功能性配料具有很好的指导性作用。
实施例2
将大豆分离蛋白溶于10mM磷酸缓冲液(pH7.0)中，室温下搅拌1.5h，放置过夜后，95℃水浴加热30min，立即冷却，得到4wt％大豆分离蛋白溶液；
将甜菊糖苷溶于10mM磷酸缓冲液(pH7.0)中，室温下搅拌1h，调pH至7.0-7.1，得到4wt％甜菊糖苷溶液。
按下表1配比制备水相(质量百分含量)。
表1
将植物甾醇加入到葵花籽油中，在90-99℃分散溶解，获得含10wt％植物甾醇的油相。
将溶有植物甾醇的油相按油相：水相＝1:9的质量比分别加入到水相中，均质机20000rpm预处理1min后，采用高压微射流处理，压力为100MPa，均质次数3次，获得乳液，将乳液置于室温度环境下放置，在第0、5、10、15天分别测定粒径，分析各个乳液在室温环境下放置20天的粒径变化情况。
图3是单独SPI稳定体系制备乳液及复合稳定体系制备乳液的表观图，由图3可看出，单独SPI稳定制备的乳液和复合体系稳定制备的乳液外观相同，皆没有出现乳析现象。
图4是不同稳定体系制备新鲜乳液的粒径体积分布图，由图4可看出，单独蛋白稳定的乳液及复合体系稳定制备的乳液粒径体积分布皆主要处于100-1000nm之间；相对于单独蛋白稳定的乳液，两个复合体系稳定的乳液粒径分布左移，表现为更小的粒径；STE添加量为2wt％时，复合体系制备的乳液粒径更小，平均粒径仅为190nm。
图5是实施例2不同储存时间下单独SPI稳定的乳液的粒径体积分数变化图，是将1wt％SPI单独稳定制备的乳液放置在室温环境下贮存10天，分别在0，5，10天测定其粒度得到。从图5可看出，与单独SPI稳定的新鲜乳液粒径体积分数相比，单独SPI稳定的乳液在常温下放置5天时，乳液粒径体积分数右移，粒径增大；当单独SPI稳定的乳液在常温下放置时间10天时，乳液粒径体积分数在10-100nm处的峰高下降更加明显，在100-1000nm处的峰高增高，乳液粒径体积分数再次右移；说明单独蛋白稳定的乳液在常温下放置时乳液粒度变化大，乳液不稳定，原因可能是单独SPI的稳定作用不大，使得单独SPI稳定的乳液在常温下贮存时乳液油滴容易发生聚集导致粒度增大，乳液不稳定。
图6和图7分别为实施例2由1％SPI与1％STE复合体系，1％SPI与2％STE复合体系稳定的乳液，在室温环境下贮存15天，分别在0，5，10，15天测定其粒度得到的粒径体积分数变化图。从图6和图7可以看到，乳液在常温下放置15天后，1％SPI与1％STE复合稳定的乳液粒径体积分数有稍许右移，但变化不大，1％SPI与2％STE复合稳定的乳液粒径体积分数变化很小，说明由这两种复合体系稳定的乳液稳定性较好，这两种复合体系复合稳定作用强，能抑制贮存时乳液油滴之间的聚集作用。
乳液稳定性是乳液的一项重要指标。相对于由单独大豆蛋白稳定的乳液而言，由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的乳液稳定性更好，主要原因是大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定油水界面的能力更强，在贮藏过程中油滴之间发生絮凝聚集的抑制作用更大，稳定性更好。能防止工业化生产的乳制品在贮存、经销、运输期间的分层絮凝现象产生，从而提高原料和产品的利用率。
实施例3
将大豆分离蛋白溶于10mM磷酸缓冲液(pH7.0)中，室温下搅拌2,5h，放置过夜后，95℃水浴加热30min，立即冷却，得到2wt％大豆分离蛋白溶液；
将甜菊糖苷溶于10mM磷酸缓冲液(pH7.0)中，室温下搅拌1.5h，调pH至7.0-7.1，得到2wt％甜菊糖苷溶液。
将上述大豆分离蛋白溶液和甜菊糖苷溶液混合制备乳液水相，大豆分离蛋白溶液占水相0.5wt％，甜菊糖苷溶液占水相1wt％。相同操作相同环境下配置三份水相。
将植物甾醇加入到三份葵花籽油中，均在98℃下分散溶解，分别得到含0wt％、1wt％、1.5wt％的植物甾醇的油相。
将溶有植物甾醇的油相按油相：水相＝1:9的质量比分别加入到三份水相中；均质机20000rpm预处理1min后，采用高压微射流处理，压力为100MPa，均质次数为3次，获得相应乳液；将乳液置于室温下静置放置过夜后，进行测定。
图8是荷载不同含量的植物甾醇纳米乳液表观图。由图可知，所有乳液均呈现乳白色且质地均一，没有出现油脂析出现象，说明在天然的大豆分离蛋白-甜菊糖苷相互作用下，高浓度植物甾醇同样能很好的包裹在油滴中。结合图12，图13，图14同样也能得到该结论。
实施例4
按实施例3制备复合体系，四份油相分别荷载0wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％植物甾醇，经高压微射流处理(压力100MPa，次数3次)制备纳米乳液，随后对各乳液进行喷雾干燥处理(雾干燥进口温度为150℃、出口温度为50℃)，得到相应的粉末制品。
同时按实施例2制备单独蛋白稳定的乳液，将新鲜乳液经喷雾干燥处理(喷雾干燥进口温度为150℃、出口温度为50℃)，得到相应的粉末制品。
大豆蛋白-甜菊糖苷复合体系稳定的含0，1，1.5wt％含量植物甾醇的乳液经喷雾干燥得到的粉末制品的表观图如图9所示，单独蛋白稳定下荷载1wt％植物甾醇的乳液经喷雾干燥得到的粉剂的表观图如图10所示。从图9和图10可以看到，单独蛋白稳定的粉末制品，及复合体系下荷载不同含量植物甾醇的粉剂外观皆为乳白色，没有严重漏油现象，说明喷雾干燥工序并没有严重破坏乳液结构。
复合稳定体系下荷载0wt％，1wt％，1.5wt％，2wt％植物甾醇的乳液，经喷雾干燥得到的粉剂的扫描电镜图分别如图11、图12、图13、图14所示，从图12可以看出没有荷载植物甾醇的粉剂扫描电镜图有孔洞，但荷载了1wt％，1.5wt％，2wt％植物甾醇的粉剂都能看到球状的颗粒，且没有出现孔洞，说明0.5％SPI和1％STE的复合体系稳定的乳液喷雾干燥得到的粉剂能很好的荷载高含量的植物甾醇。
大豆分离蛋白-甜菊糖苷的相互稳定作用很好的稳定了乳液油水界面，植物甾醇分散于高温下的油中，混合复合稳定体系和油相，快速微射流处理后，使得植物甾醇分散于纳米级油滴中，经喷雾干燥处理后，大豆分离蛋白-甜菊糖苷的界面稳定作用使植物甾醇依旧很好的包裹在油滴中。
实施例5
按实施例3制备水相，四份油相分别荷载0wt％、1wt％、1.5wt％，2wt％植物甾醇，经高压微射流处理(压力100MPa，次数3次)制备纳米乳液，随后对各新鲜乳液进行喷雾干燥处理(雾干燥进口温度为150℃、出口温度为50℃)，得到相应的粉末制品。分别称取1g各粉末制品，分散于9g磷酸缓冲溶液中，室温下搅拌1h，获得复溶图15。
按实施例2制备单独蛋白稳定的乳液，将新鲜乳液经喷雾干燥处理(雾干燥进口温度为150℃、出口温度为50℃)，得到单独蛋白稳定的富含1wt％植物甾醇的粉末制品。称取1g该粉末制品，分散于9g磷酸缓冲溶液中，室温下搅拌1h，获得复溶图16。
从图15可看出，该复合体系稳定的粉剂复溶性好，没有大颗粒漂浮，复溶乳液呈现很好的乳白色；但从图16可知，单独蛋白稳定的粉剂复溶性很差，搅拌1h后仍有大颗粒浮在水面。
以大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定体系制备的植物甾醇纳米乳液，经喷雾干燥处理后能获得复溶性较好的粉剂，说明大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定作用较强，且能均匀的分布在油水界面，起到较好的稳定作用，喷雾干燥时较好的抑制油滴之间的聚集，保证乳液结构完整性。但单独蛋白稳定的粉剂复溶效果不佳可能是单独蛋白稳定作用不强，不能有效的抑制油滴之间的聚集。
本发明中利用植物甾醇溶于高温油的特点，将植物甾醇在高温环境下分散于油相中，结合微射流处理，快速制备出纳米级乳液，将植物甾醇包裹在纳米油滴中，从而很好的抑制植物甾醇在冷却后出现结晶现象，提高植物甾醇水溶性。由于本发明制备的乳液可荷载的植物甾醇含量高，所以在工业化生产功能性乳制品时，可采用本发明的技术方法生产出富含高含量植物甾醇的乳制品；功能性乳制品中溶解性的植物甾醇在人体肠道中能更好的被吸收利用，植物甾醇生物利用率得到提高，起到降低人体内胆固醇的作用。同时，该乳液经喷雾干燥后可制备出复溶性好的粉剂，利用这一特性，可以做成富含植物甾醇的配料粉剂，添加至甜品及蛋黄酱等产品中，提高甜品及蛋黄酱等产品中植物甾醇含量，对于降低人体内胆固醇含量，改善高血脂症状具有较好的作用。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围。
Claims (10)
1.由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将大豆分离蛋白溶于磷酸缓冲液中，室温下搅拌，放置过夜后，水浴加热，冷却，得到大豆分离蛋白溶液；
2)将甜菊糖苷溶于磷酸缓冲液中，室温下搅拌，调pH至7.0-8.0，得到1-4wt％甜菊糖苷溶液；
3)将大豆分离蛋白溶液与甜菊糖苷溶液混合，得到复合稳定体系的大豆分离蛋白-甜菊糖苷水相；
4)将植物甾醇加入到葵花籽油中，在80-100℃分散溶解；得到溶有植物甾醇的油相；
5)将溶有植物甾醇的油相加入到大豆分离蛋白-甜菊糖苷的水相中；控制油相与水相的质量比为10:90-50:50；均质机预处理后，采用超声处理或高压微射流处理，得到由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液。
2.根据权利要求1所述的由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液的制备方法，其特征在于，大豆分离蛋白-甜菊糖苷复合体系中大豆分离蛋白溶液占0.5-4wt％，甜菊糖苷溶液占0.1-4wt％。
3.根据权利要求1所述的由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液的制备方法，其特征在于，油相占乳液的5-20wt％，植物甾醇占乳液的0.5-3wt％。
4.根据权利要求1所述的由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液的制备方法，其特征在于，所述大豆分离蛋白分散溶解的时间为2-3h，甜菊糖苷分散溶解时间为1-2h，植物甾醇分散溶解时间为0.5-1h。
5.根据权利要求1所述的由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液的制备方法，其特征在于，所述均质机预处理的速度为5000-20000rpm，时间为1-4min。
6.根据权利要求1所述的由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液的制备方法，其特征在于，所述高压微射流的压力为50-100MPa，高压微射流的次数为2-4次。
7.根据权利要求1所述的由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液的制备方法，其特征在于，所述超声的功率为100-400W，超声的时间2-10min。
8.权利要求1-7任一项所述制备方法制得的由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液，其特征在于，所述植物甾醇纳米乳液荷载了植物甾醇，呈乳白色，未出现悬浮物，乳液细腻均一，粒径范围为200-300nm；乳液经长期放置，粒径仍为200-300nm，且在放置过程中也没有出现乳析现象。
9.根据权利要求8所述的由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液，其特征还包括，所述的植物甾醇的纳米级乳液经喷雾干燥后得到富含植物甾醇的粉末制品；所述喷雾干燥的进口温度为140-150℃，出口温度为40-60℃。
10.权利要求8所述的由大豆蛋白-甜菊糖苷复合稳定的植物甾醇纳米乳液在功能性强化饮料、乳制品、蛋黄酱和甜品中的应用。
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