CN109043467A - 一种发酵乳香料微胶囊及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发酵乳香料微胶囊及其制备方法，包括以下步骤：(1)制备壁材溶液；(2)将芯材与壁材溶液混合得到混合液；(3)将混合液均质处理，得到乳液；(4)将乳液进行喷雾干燥制得发酵乳香料微胶囊。本发明制得的发酵乳香料微胶囊具有独特的酸香韵和奶香韵，经过壁材的包埋，有效减少了贮存过程中香气成分的散失，稳定性好，安全无毒，可直接添加到饮料、乳品、冰激凌和糖果等食品中，也可作为生产发酵乳香精的基料，满足食品加工过程的需要。与普通的调配型发酵乳香料相比，本发明所得发酵乳香料微胶囊具有香气纯正、发酵感浓郁、应用面广、利于贮存和运输、稳定性好等优点。
Description
技术领域
本发明属于食品加工领域领域，具体涉及一种发酵乳香料微胶囊及其制备方法。
背景技术
近年来，酸奶及发酵乳制品市场迅猛发展，开始在人民膳食结构中占据重要地位。酸奶及发酵乳制品不仅有较高的营养价值，口感和香气亦十分令人喜爱。随着社会的高速发展，人民生活水平提高，酸奶、发酵乳制品以及与此相关的食品在人们食物链所占比重越来越大。
发酵乳香料可以弥补酸奶及发酵乳制品香气的缺陷，使人们在获得高营养的同时，也获得风味上的满足感。乳香香料是香精香料领域中投资最大、开发最活跃的香精之一。目前市售的乳香香精大致有以下几种制备方法：目前市售的乳香香精大致有以下几种制备方法：单体香料人工调配，利用天然萃取物调配花色香精和利用相关酶水解乳脂修饰调配制备。调配型香料的香气特征具有天然感差、留香时间短、香气不够圆润丰满等缺点。酶解型香料纯度高、圆润丰满、安全性高，浓而不腻、自然柔和。
目前国内对于酶解型乳味香料的研究还处于初级阶段，主要集中于酶解程度的控制和脂肪酶固定化两个方面。现有大部分产品性状为液体状态，其中包括乳液、脂质体、环糊精包合物等形式。但这些研究最后所呈现的产品形式不便于加工、运输和储藏，也难以保证期长期有效地稳定性，所以对于试剂的工业生产有一定的局限性。微胶囊技术最终将液体转化为固体粉末，可以简化食品加工过程，降低产品成本；同时有利于敏感易损易挥发的物质在加工包装过程中的存留，使香料成分包封在微胶囊内，延长留香时间，保证其有效地货架期。
对于微胶囊技术和后续干燥方法，包埋材料在很大程度上可决定该微胶囊的物理、化学性质，不同的干燥方式对包埋效率有一定的影响，包埋材料和干燥方式是微胶囊应用中最关键的的部分。因此制备出高品质、健康、安全的微胶囊化发酵乳香料，改善市场现状，势在必行。
发明内容
为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种发酵乳香料微胶囊的制备方法。
本发明的另一目的在于提供上述发酵乳香料微胶囊，该发酵乳香料微胶囊能满足当代人对高品质食品添加剂的需求，满足当代消费者愈来愈挑剔的味觉，同时也符合当代人们注重食品健康、营养、卫生的消费理念，因此具有很大的实用价值。
本发明目的通过以下技术方案实现：
本发明公开了一种发酵乳香料微胶囊的制备方法，其特征在于，采用喷雾干燥法制备，包括以下步骤：
(1)制备壁材溶液；
(2)将发酵乳酶解物作为芯材，将芯材按照体积比为1:1～3.5的芯壁比加入到壁材溶液中，搅拌混合均匀，得到混合液；
(3)将步骤(2)混合液进行均质处理得到乳液；
(4)将步骤(3)均质处理后的乳液以1～3.5mL/min的进料速度进行进行喷雾干燥，其中进风口温度为150～200℃，得到发酵乳香料微胶囊。
所述发酵乳香料微胶囊成品中水质量含量控制在6.5％以下。
步骤(1)所述壁材溶液的制备方法为：取壁材加入水中，充分溶解后得到壁材溶液。
步骤(1)所述壁材包括壳聚糖、β-环糊精、麦芽糊精、辛烯基琥珀酸淀粉酯中的一种或几种。
步骤(1)所述壁材溶液的浓度为21～25wt％。
步骤(2)所述芯材中可溶性固形物质量含量为10％～15％。
步骤(2)所述芯材中可溶性固形物质量含量优选15％。
步骤(2)所述混合液中可溶性固形物质量含量15％～20％。
步骤(2)所述混合液中可溶性固形物质量含量优选20％。
步骤(3)所述均质处理的压强为30～50MPa，均质处理两次。
上述方法制备得到的发酵乳香料微胶囊。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
(1)本发明采用壳聚糖、麦芽糊精、β-环糊精和辛烯基琥珀酸淀粉酯等多种壁材，将发酵乳香料成分包封在微胶囊内，包埋率达93％以上，减少发酵乳香料成分与外界不稳定因素接触的机会，大大提高了发酵乳香料的稳定性，延长了留香时间，得到香气纯正、自然逼真的发酵乳香料微胶囊。
(2)本发明采用喷雾干燥法，将发酵乳香料微胶囊成品的含水量控制在6.5％以下，极大降低了微胶囊在储存期被微生物污染的风险，有效延长了货架期，同时有利于加工运输。
(3)本发明制得的发酵乳香料微胶囊便于使用，应用面广，可以直接添加在食品中，也可以作为生产其它食品香精的原料。
附图说明
图1为实施例1制得的微胶囊电镜图。
图2为实施例2制得的微胶囊电镜图。
图3为实施例3制得的微胶囊电镜图。
图4为实施例4制得的微胶囊电镜图。
图5为实施例5制得的微胶囊电镜图。
图6为实施例6制得的微胶囊电镜图。
图7为实施例7制得的微胶囊电镜图。
图8为实施例8制得的微胶囊电镜图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
以下实施例所用的发酵乳酶解物的制备方法引用自专利：一种益生菌发酵的天然发酵乳香料及其制备方法(申请号：201710687112.2)
本发明采用的菌种为嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)CGMCC 1.2741，乳链球菌(Streptococcus lactis)CGMCC 1.9139，乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)CGMCC 1.2470，德式乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subspbulgericus)CGMCC 1.2902，双歧杆菌(Bifidobacterium)CGMCC 1.2235，嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)CGMCC 1.3342，植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)CGMCC 5172，米曲霉(Aspergillus oryzae)CGMCC 3.9544，米根霉(Rhizopus oryzae)CGMCC 3.5842。上述菌种原始菌株均可从中国普通微生物菌种保藏管理中心购得。
实施例1
(1)发酵乳酶解物的制备
取鲜奶100mL，加入蔗糖2.0g、葡萄糖3.0g，巴氏消毒，冷却至室温后加入嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus CGMCC 1.2741)、德式乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgericus CGMCC 1.2902)和双歧杆菌(Bifidobacterium CGMCC 1.2235)混合菌种共10.0g，菌种混合比例为1:1:1，37℃恒温发酵12h，置于4℃环境中后熟12h，乳化均质，加入脂肪酶，其中脂肪酶含量为200U/g底物，35℃恒温酶解16h，巴氏消毒，4℃后熟13天得到发酵乳酶解物。
(2)取步骤(1)中可溶性固形物质量含量为15％的发酵乳酶解物作为芯材；取壳聚糖加水充分溶解配制浓度为21.67wt％的壳聚糖溶液，作为壁材；在搅拌条件下，按照芯壁比(体积比)为1:3将芯材缓慢倒入壳聚糖溶液中，搅拌混合均匀，得到可溶性固形物质量含量为20％的混合液；将混合液用高压均质机均质两次，其中第一次均质压力为30MPa，第二次均质压力为40MPa，形成具有细小颗粒的微乳；将所得乳液进行喷雾干燥(干燥参数为进风温度为180℃，进料速度为2.5mL/min)，得到发酵乳香料微胶囊粉末。
所得发酵乳香料微胶囊粉末如图1所示：表面较为光滑，裂痕较少，其含水量质量分数为3.99％，包埋率为96.60％，室温条件下在硅胶干燥器中放置30天后，包埋率为90.23％。
实施例2
(1)发酵乳酶解物的制备
取12.5g全脂奶粉，蔗糖2.0g、淀粉水解糖1.0g，加入100.0g水，巴氏消毒，冷却至室温后加入乳链球菌(Streptococcus lactis CGMCC 1.9139)、德式乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgericus CGMCC 1.2902)和嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus CGMCC 1.3342)混合菌种共10.0g，菌种混合比例为1:1:1，37℃恒温发酵24h，置于4℃环境中后熟24h，乳化均质，加入脂肪酶，其中脂肪酶含量为400U/g底物，40℃恒温酶解18h，巴氏消毒，4℃后熟14天得到发酵乳酶解物。
(2)取步骤(1)中可溶性固形物质量含量为15％的发酵乳酶解物作为芯材；取麦芽糊精加水充分溶解配制浓度为21.67wt％的麦芽糊精溶液，作为壁材；在搅拌条件下，按照芯壁比(体积比)为1:3将芯材缓慢倒入麦芽糊精溶液中，搅拌混合均匀，得到可溶性固形物质量含量为20％的混合液；将混合液用高压均质机均质两次，其中第一次均质压力为30MPa，第二次均质压力为40MPa，形成具有细小颗粒的微乳；将所得乳液进行喷雾干燥(干燥参数为进风温度为180℃，进料速度为2.5mL/min)，得到发酵乳脂香料微胶囊粉末。
所得发酵乳香料微胶囊粉末如图2所示：外表面出现明显皱缩，不圆润，其含水量质量分数为5.39％，包埋率为94.79％，室温条件下在硅胶干燥器中放置30天后，包埋率为89.23％。
实施例3
(1)发酵乳酶解物的制备
取12.5g全脂奶粉，淀粉水解糖2.0g、低聚果糖3.0g，加入100.0g水，巴氏消毒，冷却至室温后加入乳酸乳球菌(Lactococcus lactis CGMCC 1.2470)、德式乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgericus CGMCC 1.2902)和植物乳杆菌DMDL9010(Lactobacillus plantarum CGMCC 5172)混合菌种共20.0g，菌种混合比例为1:1:1，40℃恒温发酵24h，置于4℃环境中后熟18h，乳化均质，接种加入脂肪酶，其中脂肪酶含量为400U/g底物，37℃恒温酶解20h，巴氏消毒，4℃后熟15天得到发酵乳酶解物。
(2)取步骤(1)中可溶性固形物质量含量为15％的发酵乳酶解物作为芯材；取β-环糊精加水充分溶解配制浓度为21.67wt％的β-环糊精溶液，作为壁材；在搅拌条件下，按照芯壁比(体积比)为1:3将芯材缓慢倒入麦芽糊精溶液中，搅拌混合均匀，得到可溶性固形物质量含量为20％的混合液；将混合液用高压均质机均质两次，其中第一次均质压力为30MPa，第二次均质压力为40MPa，形成具有细小颗粒的微乳；将所得乳液进行喷雾干燥(干燥参数为进风温度为180℃，进料速度为2.5mL/min)，得到发酵乳香料微胶囊粉末。
所得发酵乳香料微胶囊粉末如图3所示：所得微胶囊粉末出现的褶皱较少，裂痕较少，含水量质量分数为6.17％，包埋率为95.56％，室温条件下在硅胶干燥器中放置30天后，包埋率为91.56％。
实施例4
(1)发酵乳酶解物的制备
取8.5g脱脂奶粉，无水奶油5.0g，5.0g蔗糖，溶解后巴氏消毒，冷却至室温后加入嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus CGMCC 1.2741)、德式乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgericus CGMCC 1.2902)和嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus CGMCC 1.3342)混合菌种共15.0g，菌种混合比例为1:1:1，37℃恒温发酵24h，置于4℃环境中后熟16h，乳化均质，加入脂肪酶，其中脂肪酶含量为600U/g底物，40℃恒温酶解24h，巴氏消毒，4℃后熟16天得到发酵乳酶解物。
(2)取步骤(1)中取可溶性固形物质量含量为15％的发酵乳酶解物作为芯材；取辛烯基琥珀酸淀粉酯加水充分溶解配制浓度为21.67wt％的辛烯基琥珀酸淀粉酯溶液，作为壁材；在搅拌条件下，按照芯壁比(体积比)为1:3将芯材缓慢倒入麦芽糊精溶液中，搅拌混合均匀，得到可溶性固形物质量含量为20％的混合液；将混合液用高压均质机均质两次，其中第一次均质压力为30MPa，第二次均质压力为40MPa，形成具有细小颗粒的微乳；将所得乳液进行喷雾干燥(干燥参数为进风温度为180℃，进料速度为2.5mL/min)，得到发酵乳香料微胶囊粉末。
所得发酵乳香料微胶囊粉末如图4所示：皱缩现象普遍，裂痕较少，含水量质量分数为6.17％，包埋率为93.73％，室温条件下在硅胶干燥器中放置30天后，包埋率为88.15％。
实施例5
(1)发酵乳酶解物的制备
取8.5g脱脂奶粉，无水奶油3.0g，葡萄糖6.0g，溶解后巴氏消毒，冷却至室温后加入嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus CGMCC 1.2741)、德式乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgericus CGMCC 1.2902)和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum CGMCC 5172)混合菌种共10.0g，菌种混合比例为1:1:1，37℃恒温发酵24h，置于4℃环境中后熟14h，乳化均质，加入脂肪酶，其中脂肪酶含量为400U/g底物，40℃恒温酶解16h，巴氏消毒，4℃后熟17天得到发酵乳酶解物。
(2)取步骤(1)中可溶性固形物质量含量为15％的发酵乳酶解物作为芯材；取壳聚糖加水充分溶解配制浓度为25wt％的壳聚糖溶液，作为壁材；在搅拌条件下，按照芯壁比(体积比)为1:1将芯材缓慢倒入麦芽糊精溶液中，搅拌混合均匀，得到可溶性固形物质量含量为20％的混合液；将混合液用高压均质机均质两次，其中第一次均质压力为30MPa，第二次均质压力为40MPa，形成具有细小颗粒的微乳；将所得乳液进行喷雾干燥(干燥参数为进风温度为180℃，进料速度为2.5mL/min)，得到发酵乳香料微胶囊粉末。
所得发酵乳香料微胶囊粉末如图5所示：外表面较为光滑，裂痕较少，含水量质量分数为3.32％，包埋率为96.24％，室温条件下在硅胶干燥器中放置30天后，包埋率为91.54％。
实施例6
(1)发酵乳酶解物的制备
取15.0g全脂奶粉，淀粉水解糖4.5g，加入100.0g水，巴氏消毒，冷却至室温后加入乳链球菌(Streptococcus lactis CGMCC 1.9139)、德式乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgericus CGMCC 1.2902)和双歧杆菌(Bifidobacterium CGMCC 1.2235)混合菌种共15.0g，菌种混合比例为1:1:1，37℃恒温发酵24h，置于4℃环境中后熟20h，乳化均质，加入脂肪酶，其中脂肪酶含量为400U/g底物，40℃恒温酶解22h，巴氏消毒，4℃后熟18天得到发酵乳酶解物。
(2)取步骤(1)中可溶性固形物质量含量为15％的发酵乳酶解物作为芯材；取壳聚糖加水充分溶解配制浓度为21.67wt％的壳聚糖溶液，作为壁材；在搅拌条件下，按照芯壁比(体积比)为1:3将芯材缓慢倒入麦芽糊精溶液中，搅拌混合均匀，得到可溶性固形物质量含量为20％的混合液；将混合液用高压均质机均质两次，其中第一次均质压力为40MPa，第二次均质压力为50MPa，形成具有细小颗粒的微乳；将所得乳液进行喷雾干燥(干燥参数为进风温度为180℃，进料速度为2.5mL/min)，得到发酵乳香料微胶囊粉末。
所得发酵乳香料微胶囊粉末如图6所示：外表面光滑，几乎无裂痕，含水量质量分数为4.61％，包埋率为93.67％，室温条件下在硅胶干燥器中放置30天后，包埋率为85.43％。
实施例7
(1)发酵乳酶解物的制备
取14.0g全脂奶粉，低聚果糖3.0g，加入100.0g水，巴氏消毒，冷却至室温后加入乳酸乳球菌(Lactococcus lactis CGMCC 1.2470)、德式乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgericus CGMCC 1.2902)和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum CGMCC 5172)混合菌种共15.0g，菌种混合比例为1:1:1，40℃恒温发酵24h，置于4℃环境中后熟16h，乳化均质，加入脂肪酶，其中脂肪酶含量为600U/g底物，40℃恒温酶解24h，巴氏消毒，4℃后熟20天得到发酵乳酶解物。
(2)取步骤(1)中可溶性固形物质量含量为15％的发酵乳酶解物作为芯材；取壳聚糖加水充分溶解配制浓度为22wt％的壳聚糖溶液，作为壁材；在搅拌条件下，按照芯壁比(体积比)为1:2.5将芯材缓慢倒入麦芽糊精溶液中，搅拌混合均匀，得到可溶性固形物质量含量为20％的混合液；将混合液用高压均质机均质两次，其中第一次均质压力为30MPa，第二次均质压力为40MPa，形成具有细小颗粒的微乳；将所得乳液进行喷雾干燥(干燥参数为进风温度为150℃，进料速度为1.5mL/min)，得到发酵乳香料微胶囊粉末。
所得发酵乳香料微胶囊粉末如图7所示：外表面非常光滑，裂痕极少，含水量质量分数为3.22％，包埋率为95.62％，室温条件下在硅胶干燥器中放置30天后，包埋率为90.33％。
实施例8
(1)发酵乳酶解物的制备
取12.5克全脂奶粉，蔗糖1g，低聚果糖2g，淀粉糖1g，加入100g水，巴氏灭菌，冷却至室温后加入保加利亚乳杆菌、乳酸乳球菌、植物乳杆菌和嗜热链球菌菌种共15克，40℃恒温发酵24小时，置于4℃环境中后熟12小时，乳化均质，接种米根霉(其中脂肪酶含量为600U/g底物)，40℃摇床振荡水解3.5小时，得到发酵乳酶解物。
(2)取步骤(1)中可溶性固形物质量含量为15％的发酵乳酶解物作为芯材；取壳聚糖加水充分溶解配制浓度为21.4wt％的壳聚糖溶液，作为壁材；在搅拌条件下，按照芯壁比(体积比)为1:3.5将芯材缓慢倒入麦芽糊精溶液中，搅拌混合均匀，得到可溶性固形物质量含量为20％的混合液；将混合液用高压均质机均质两次，其中第一次均质压力为30MPa，第二次均质压力为40MPa，形成具有细小颗粒的微乳；将所得乳液进行喷雾干燥(干燥参数为进风温度为160℃，进料速度为3.5mL/min)，得到发酵乳香料微胶囊粉末。
所得发酵乳香料微胶囊粉末如图7所示：外表面较为光滑，有轻微裂痕，含水量质量分数为4.13％，包埋率为96.44％，室温条件下在硅胶干燥器中放置30天后，包埋率为90.56％。
表1为各实施例中发酵乳酶解物包埋前后主要成分的相对含量。
表1发酵乳酶解物包埋前后主要成分相对含量
由表1可以看出，发酵乳酶解产物通过采用不同的壁材进行包埋，再喷雾干燥后，包埋前后酸的相对含量变化在5％以下，说明壁材对芯材的包埋良好，基本保持了产品酸味主调；包埋前后酯的含量出现变化，除了实施例3，其他实施例中包埋后酯的含量都增加，这是因为喷雾干燥时进风温度高于150℃，高温促进了酯的生成；包埋前后对香味影响较弱的醛、酮类化合物的相对含量也出现了变化，但对总体香型无较大影响。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但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之内。
Claims (10)
1.一种发酵乳香料微胶囊的制备方法，其特征在于，采用喷雾干燥法制备，包括以下步骤：
(1)制备壁材溶液；
(2)将发酵乳酶解物作为芯材，将芯材按照体积比为1:1～3.5的芯壁比加入到壁材溶液中，搅拌混合均匀，得到混合液；
(3)将步骤(2)混合液进行均质处理得到乳液；
(4)将步骤(3)均质处理后的乳液以1～3.5mL/min的进料速度进行喷雾干燥，其中进风口温度为150～200℃，得到发酵乳香料微胶囊。
2.根据权利要求1所述发酵乳香料微胶囊的制备方法，其特征在于，所述发酵乳香料微胶囊成品中水质量含量控制在6.5％以下。
3.根据权利要求2所述发酵乳香料微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述壁材溶液的制备方法为：取壁材加入水中，充分溶解后得到壁材溶液，所述壁材溶液的浓度为21～25wt％。
4.根据权利要求1或2或3所述发酵乳香料微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述壁材包括壳聚糖、β-环糊精、麦芽糊精、辛烯基琥珀酸淀粉酯中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述发酵乳香料微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述芯材中可溶性固形物质量含量为10～15％。
6.根据权利要求5所述发酵乳香料微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述芯材中可溶性固形物质量含量为15％。
7.根据权利要求4所述发酵乳香料微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述混合液中可溶性固形物质量含量为15～20％。
8.根据权利要求7所述发酵乳香料微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述混合液中可溶性固形物质量含量为20％。
9.根据权利要求1或2或3所述发酵乳香料微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述均质处理的压强为30～50MPa。
10.权利要求1～9任一项所述方法制备得到的发酵乳香料微胶囊。
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