CN109222109A - 一种磷脂酰丝氨酸微丸及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明创造涉及一种磷脂酰丝氨酸微丸，包括由磷脂酰丝氨酸构成的丸芯，还包括丸芯外部的、由巧克力相容性油脂和抗结剂组成的包衣，各组分的重量分数为：磷脂酰丝氨酸20～99份，巧克力相容性油脂1～80份，抗结剂0.01～10份。本发明还提供了该磷脂酰丝氨酸微丸的制备方法和应用。由于外表包裹固化的巧克力相容性油脂，可以很好的保护磷脂酰丝氨酸，从而确保了最终产品质量的稳定，延长了产品的保质期；而且制备方法操作简单，工艺成熟，生产成本低，效率高，便于大规模制备。

Description

一种磷脂酰丝氨酸微丸及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于生物化工技术领域，具体涉及一种磷脂酰丝氨酸微丸及其制备方法和其在营养品、保健品、食品、药品或化妆品中的应用。
背景技术
磷脂酰丝氨酸是一类普遍存在的磷脂，通常位于细胞膜的内层，与一系列的膜功能有关。作为许多酶的辅助因子，磷脂酰丝氨酸与细胞活性和细胞间联系关系密切。磷脂酰丝氨酸还表现出许多与神经内分泌反应有关的活性，包括乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素的释放。在人体的多种磷脂中，磷脂酰丝氨酸含量极少但功能独特，可影响脑内化学讯息的传递，并帮助脑细胞储存和读取资料。随年龄增长，磷脂酰丝氨酸和其它重要的脑内化学物质会减少，从而导致记忆力、认知力等减弱。磷脂酰丝氨酸能增加脑突刺数目、脑细胞膜的流动性及促进脑细胞葡萄糖代谢，因而使脑细胞更活跃，如今已被越来越多地应用于医药及保健领域。
现有技术中，有关磷脂酰丝氨酸的制备方法有多种，其中以提取法和酶转化法为主。提取法是从动物磷脂中提取磷脂酰丝氨酸，主要以动物的大脑为原料。专利CN1583766A就是以动物脑为原料提取磷脂酰丝氨酸。但由于疯牛病等原因，其产品安全性遭到怀疑，现已被淘汰。近年来酶催化技术被广泛应用于磷脂酰丝氨酸的制备中，例如专利CN101230365A，就是用大豆卵磷脂为原料酶法制备磷脂酰丝氨酸。CN101818179A是以两步酶法从普通的大豆卵磷脂合成含多不饱和双键脂肪酰基的磷脂酰丝氨酸。专利CN100402656C是以提取自鱼肝中的磷脂为原料，专利CN101157946A以提取自鱿鱼中的磷脂为原料，采用磷脂酶D酶法催化鱼肝中的磷脂酰胆碱或鱿鱼中的磷脂酰胆碱与丝氨酸反应制备富含多不饱和双键脂肪酰基的磷脂酰丝氨酸。
然而，磷脂酰丝氨酸在高温(温度超过60℃)或者高含水环境下(水分含量超过15％)化学性质非常不稳定，容易降解，生成磷脂酸和丝氨酸，大大限制了其在食品加工行业中的应用，特别是高含水食品中的应用，例如酸奶、冰激凌，果酱、饮料等食品以及某些高含水化妆品、药品和保健品中的应用。
本发明人经多年研究，发现利用巧克力相容性油脂和抗结剂将粉末状磷脂酰丝氨酸制成微丸颗粒，在磷脂酰丝氨酸粉末颗粒表面形成固化油脂层。由于油水不相溶原理，经过油脂裹衣处理后，磷脂酰丝氨酸微丸即使在高含水环境下，也可以有效的隔绝水份，大大降低降解速度，因此可以被广泛的应用于诸如酸奶、冰激凌、果酱、饮料等高含水食品以及某些高含水化妆品、药品和保健品中。
迄今为止，尚未见以利用巧克力相容性油脂和抗结剂将粉末状磷脂酰丝氨酸制成微丸颗粒的研究。
基于此，特提出本发明。
发明内容：
本发明的目的是针对现有技术不足之处而提供一种磷脂酰丝氨酸微丸，该微丸即使在高含水环境下，也可以有效的隔绝水分子，大大降低磷脂酰丝氨酸降解速度，因此可以被广泛的应用于诸如酸奶、冰激凌、果酱、饮料以及某些等高含水化妆品、药品和保健品中。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种磷脂酰丝氨酸微丸，其包括由磷脂酰丝氨酸构成的丸芯，及丸芯外部由巧克力相容性油脂和抗结剂组成的包衣，各组分的重量分数为：磷脂酰丝氨酸20～99份，巧克力相容性油脂1～80份，抗结剂0.01～10份。
具体的，所述的巧克力相容性油脂，优选为天然可可脂，也可以为可可脂等同物(coco butter equivalent，例如分馏棕榈油、雾冰草脂(illipe)和乳木果脂(Shea nutbutter))，或者代可可脂(例如，分馏和部分氢化的大豆、棉籽和棕榈油)或者可可脂替代物(coco butter substitute，例如分馏和部分氢化的月桂酸脂肪化合物)。该巧克力相容性脂肪可以是任何上述种类的脂肪或可以是一种或多种属于不同种类的脂肪的组合物。此外，还可以选择添加一定量的乳化剂，例如单甘脂、卵磷脂、聚甘油聚蓖麻酸酯或磷脂胺，来增强液态巧克力相容性油脂在降低温度时的结晶速度。
具体的，所述抗结剂为滑石粉、十二烷基硫酸钠、硬脂酸镁、微粉硅胶、单硬脂酸甘油酯，二氧化硅和二氧化钛中的一种或多种。
具体的，诉述磷脂酰丝氨酸微丸的粒径≤3mm，优选0.1～0.5mm。
本发明还提供一种上述磷脂酰丝氨酸微丸的制备方法，其包括如下步骤：
步骤一，配制巧克力相容性油脂并将其升温超过熔点温度，溶化成液态；
步骤二，配制抗结剂；
步骤三，将抗结剂跟液态巧克力相容性油脂充分混合；
步骤四，配制磷脂酰丝氨酸粉末；
步骤四，将上述步骤三和步骤四配好的巧克力相容性油脂和抗结剂以及磷脂酰丝氨酸粉末，通过包衣锅滚制法、流化床喷涂法等任一方法进行包衣，包衣完成后即制备得到磷脂酰丝氨酸微丸。
具体的，配制巧克力相容性油脂时，温度为30℃～50℃。确保温度超过其熔点，但一般不超过50℃。
具体的，配制成的磷脂酰丝氨酸粉末，其粒径一般不超过1mm，优选20～80目。
具体的，如使用包衣锅滚制法制备微丸，包衣温度为30℃～50℃，包衣锅转速为20～50转每分钟，包衣时需对包衣锅送风以固化颗粒表面，送风温度为5℃～25℃。
具体的，如使用流化床喷涂法制备微丸，流化床喷涂含有抗结剂的液态巧克力相容性油脂到磷脂酰丝氨酸粉末表面，床层温度为5℃～25℃，喷涂量为1％～20％，喷涂速度为5～20r/m。
本发明还提供了磷脂酰丝氨酸微丸的用途，磷脂酰丝氨酸微丸产品可用于高级营养品和保健品，也可添加入食品、药品或化妆品中使用。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1)本发明制备得到的磷脂酰丝氨酸微丸，外表包裹固化的巧克力相容性油脂，可以很好的保护磷脂酰丝氨酸。该微丸即使在高含水环境下，也可以有效的隔绝水分子，大大降低磷脂酰丝氨酸降解速度，因此可以被广泛的应用于诸如酸奶、冰激凌，果酱，饮料及某些高含水化妆品、药品和保健品中。
2)本发明制备得到的磷脂酰丝氨酸微丸，由于使用巧克力相容性油脂作为包衣材料，其熔点温度一般不超过45℃，因此，可以在一般不超过50℃的温度制备磷脂酰丝氨酸微丸。而在这样的温度范围内，可以有效的避免磷脂酰丝氨酸高温下降解，从而确保了最终产品质量的稳定，延长了产品的保质期。
3)本发明制备得到的磷脂酰丝氨酸微丸有着良好的巧克力风味，可以更好地应用在食品领域。
4)本发明制备得到的磷脂酰丝氨酸微丸，其粒径≤3mm，可以很方便添加到终端产品中，例如食品。
5)本发明制备得到的磷脂酰丝氨酸微丸，制备方法操作简单，工艺成熟，生产成本低，效率高，便于大规模制备。
具体实施方式
以下对本发明在具体应用中的最佳实施例进行详细说明，需要说明的是，这些实施例并非对本发明的权利要求保护范围进行约束。
准备工作1：制备代可可脂1
将300g棕榈仁液油(碘值IV＝20～22gI2/100g)及250棕榈硬脂(碘值IV＝35～37gI2/100g，熔点＝52.3℃)混合，对混合好的原料进行真空加热干燥(真空搅拌，温度105℃，保持温度30～60min)，然后加入5g，1％催化剂甲醇钠，在103℃条件下，反应40min，在降温至70℃后解除真空，加入1％柠檬酸水溶液，搅拌30min，终止反应，水洗反应物至pH＝7，离心分离获得酯交换油脂。再对酯交换油脂进行精炼操作：将酯交换油脂真空加热到105℃，保持温度30～60min，脱水干燥，然后加入2％活性白土，110℃条件下保持30min脱色，加适量硅藻土过滤，得到酯交换油脂。最后在240℃抽真空并在氮气保护下将酯交换油脂脱臭至游离脂肪酸含量<0.1％，获得IV＝26gI2/100g，熔点＝30.8℃的代可可脂1。依上法制备代可可脂100kg，备用。
准备工作2：制备代可可脂2
将100g椰子油和450g棕榈液油，按照准备工作1的方法制备得到IV＝48gI2/100g，熔点＝36℃的代可可脂2。依上法制备代可可脂100kg，备用。
实施例1：利用纯可可脂制备磷脂酰丝氨酸微丸
(1)装置：包衣锅
(2)配料：磷脂酰丝氨酸9.4kg(纯度：51.8％，粒径：60目，市场购买)，纯可可脂0.5kg，二氧化硅粉末(粒径：1250目)0.1kg
(3)将纯可可脂放入2000ml玻璃烧杯中，玻璃烧杯放置在50℃水浴锅中，待纯可可脂完全融化后，将二氧化硅粉末倒入玻璃烧杯中，搅拌，使得二氧化硅粉末跟液态纯可可脂完全混合。
(4)将磷脂酰丝氨酸放入包衣锅中，启动包衣锅，包衣锅温度为50℃，转速为30转每分钟。
(5)将步骤(3)中配好后液态纯可可脂和二氧化硅混合物用计量泵以5ml/min的速度逐步加入包衣锅中，包衣锅在温度为50℃下，包衣60分钟。
(6)降低包衣锅温度至25℃，同时对包衣锅送风，以固化颗粒表面油脂，送风温度为25℃，冷却30分钟。
(7)停止包衣锅转动，收集得到磷脂酰丝氨酸微丸，测得微丸粒径大小为40目。
实施例2：利用代可可脂制备磷脂酰丝氨酸微丸
(1)装置：包衣锅
(2)配料：磷脂酰丝氨酸8.9kg(纯度：51.8％，粒径：60目，市场购买)，代可可脂1kg(准备工作1制备的代可可脂1)，单硬脂酸甘油酯粉末(粒径：500目)0.1kg，单甘脂0.05kg，卵磷脂0.05kg
(3)配制油脂：代可可脂1kg，单甘脂0.05kg，卵磷脂0.05kg
(4)将配好的油脂放入2000ml玻璃烧杯中，玻璃烧杯放置在50℃水浴锅中，待油脂完全融化后，将单硬脂酸甘油酯粉末倒入玻璃烧杯中，搅拌，使得单硬脂酸甘油酯粉末跟液态纯可可脂完全混合。
(5)将磷脂酰丝氨酸放入包衣锅中，启动包衣锅，包衣锅温度为45℃，转速为30转每分钟。
(6)将步骤(3)中配好后液态纯可可脂和单硬脂酸甘油酯粉末混合物用计量泵以5ml/min的速度逐步加入包衣锅中，包衣锅在温度为45℃下，包衣60分钟。
(7)降低包衣锅温度至5℃，同时对包衣锅送风，以固化颗粒表面油脂，送风温度为5℃，冷却30分钟。
(8)停止包衣锅转动，收集得到磷脂酰丝氨酸微丸，测得微丸粒径大小为20目。
实施例3：利用混合可可脂制备磷脂酰丝氨酸微丸
(1)装置：流化床喷涂设备
(2)配料：磷脂酰丝氨酸83kg(纯度：51.8％，粒径：60目，市场购买)，纯可可脂3kg，代可可脂12.4kg(准备工作1制备得到的代可可脂1)，滑石粉粉末(粒径：1000目)0.2kg，单甘脂0.7kg，卵磷脂0.7kg
(3)配制油脂：纯可可脂3kg，代可可脂12.4kg，单甘脂0.7kg，卵磷脂0.7kg
(4)将配好的油脂放入50L不锈钢夹套加热搅拌釜中，搅拌釜釜内温度为50℃中，待油脂完全融化后，将滑石粉粉末倒入搅拌釜中，搅拌，使得滑石粉粉末跟液态油脂完全混合。
(5)将磷脂酰丝氨酸放入流化床中，启动流化床，床层温度为20℃。
(6)将步骤(3)中配好后液态纯可可脂和滑石粉粉末混合物用高压泵泵入流化床喷涂喷嘴中，在流化床中对磷脂酰丝氨酸粉末进行喷涂处理。喷涂速度为18r/m，使得磷脂酰丝氨酸粉末颗粒表面均匀喷涂上油脂。
(7)将磷脂酰丝氨酸喷涂颗粒继续留在流化床进行降温固化处理，流化床温度降低至15℃，冷却30分钟。
(8)收集得到磷脂酰丝氨酸微丸，测得微丸粒径大小为50目。
实施例4：利用混合可可脂制备磷脂酰丝氨酸微丸
(1)装置：流化床喷涂设备
(2)配料：磷脂酰丝氨酸83kg(纯度：51.8％，粒径：60目，市场购买)，纯可可脂1kg，乳木果脂1kg，雾冰草脂1kg，代可可脂12.2kg(准备工作2制备得到的代可可脂2)，二氧化硅粉末(粒径：1000目)0.2kg，单甘脂0.7kg，卵磷脂0.9kg
(3)配制油脂：纯可可脂1kg，乳木果脂1kg，雾冰草脂1kg，代可可脂12.2kg，单甘脂0.7kg，卵磷脂0.9kg
(4)将配置好的油脂放入50L不锈钢夹套加热搅拌釜中，搅拌釜釜内温度为50℃中，待油脂完全融化后，将二氧化硅粉末倒入搅拌釜中，搅拌，使得滑石粉粉末跟液态油脂完全混合。
(5)将磷脂酰丝氨酸放入流化床中，启动流化床，床层温度为20℃。
(6)将步骤(3)中配好后液态纯可可脂和二氧化硅粉末混合物用高压泵泵入流化床喷涂喷嘴中，在流化床中对磷脂酰丝氨酸粉末进行喷涂处理。喷涂速度为18r/m，使得磷脂酰丝氨酸粉末颗粒表面均匀喷涂上油脂。
(7)将磷脂酰丝氨酸喷涂颗粒继续留在流化床进行降温固化处理，流化床温度降低至15℃，冷却30分钟。
(8)收集得到磷脂酰丝氨酸微丸，测得微丸粒径大小为40目。
实施例5，测定制备得到的磷脂酰丝氨酸微丸在水中的降解率
将实施例1制备得到的磷脂酰丝氨酸微丸100g和1000ml纯净水放置2000ml的玻璃烧杯中，玻璃烧杯处于25℃恒温环境中，每隔一段时间从烧杯中取样1g，分析微丸中磷脂酰丝氨酸的实际含量。
作为对照样品，同样的将磷脂酰丝氨酸粉末(没有包衣处理)100g和1000ml纯净水放置2000ml的玻璃烧杯中，玻璃烧杯处于25℃恒温环境中，每隔一段时间从烧杯中取样1g，分析样品中磷脂酰丝氨酸的实际含量。
分析方法如下：
磷脂酰丝氨酸标准品购买于Sigma-Aldrich公司(St.Louis,MO,U.S.A.)，其余试剂均为液相色谱纯度级别。
磷脂酰丝氨酸标准曲线绘制：
取300mg磷脂酰丝氨酸标准品溶解于3mL氯仿溶剂中，制备出5mg/mL，10mg/mL，20mg/mL，40mg/mL，80mg/mL，100mg/mL磷脂酰丝氨酸氯仿待测样品，将该上述系列样品经高相液相色谱仪(HPLC)分析，绘制出磷脂酰丝氨酸质量-积分面积标准曲线。
待测样品中磷脂酰丝氨酸含量测定：
将待测样品溶解于适量氯仿中，然后在6000rpm下离心20min，将有机相层制备成20-40mg/mL的样品氯仿溶液，将该样品经高相液相色谱仪(HPLC)分析，根据待测样品中磷脂酰丝氨酸峰积分面积，利用上述磷脂酰丝氨酸质量-积分面积标准曲线计算待测样品中磷脂酰丝氨酸的绝对含量。
具体计算方法为：
磷脂酰丝氨酸含量％＝磷脂酰丝氨酸质量/样品质量×100％
磷脂酰丝氨酸降解率％＝(起始样品中磷脂酰丝氨酸含量-样品中磷脂酰丝氨酸含量)/起始样品中磷脂酰丝氨酸含量×100％
色谱条件为：
仪器：Agilent 1200高效液相色谱仪；
检测器：G1314B紫外检测器；检测波长：205nm；
分析柱：Kromasil,KR100-5SIL,(250mm×4.6mm)；柱温：30℃；
流动相：乙腈：甲醇＝80：20(V:V)；流速：1.0mL/min。
分析结果如表1：磷脂酰丝氨酸微丸中磷脂酰丝氨酸在水中的降解率
由此可加，相对磷脂酰丝氨酸粉末，经过包衣处理后，磷脂酰丝氨酸微丸在水环境中非常稳定。
实施例6：含有磷脂酰丝氨酸微丸的酸奶
将100mg磷脂酰丝氨酸微丸和100g酸奶混合，搅拌均匀，即制备得到含有磷脂酰丝氨酸的酸奶。
实施例7：含有磷脂酰丝氨酸微丸的冰激凌
将1000mg磷脂酰丝氨酸微丸和1000g冰激凌粉混合，搅拌均匀，再通过冰激凌机制备得到含有磷脂酰丝氨酸的冰激凌。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以做出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围，一个有本专业知识的普通技术人员，仍可以根据本专利所传授的技术，在本发明的范围内产生其它的实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种磷脂酰丝氨酸微丸，包括由磷脂酰丝氨酸构成的丸芯，其特征在于，还包括丸芯外部的、由巧克力相容性油脂和抗结剂组成的包衣，各组分的重量分数为：磷脂酰丝氨酸20～99份，巧克力相容性油脂1～80份，抗结剂0.01～10份。
2.根据权利要求1所述的一种磷脂酰丝氨酸微丸，其特征在于，所述的巧克力相容性油脂为天然可可脂、可可脂等同物、代可可脂或者可可脂替代物中的一种或者多种。
3.根据权利要求2所述的一种磷脂酰丝氨酸微丸，其特征在于，所述的巧克力相容性油脂内添加有乳化剂，以增强液态巧克力相容性油脂在降低温度时的结晶速度。
4.根据权利要求1所述的一种磷脂酰丝氨酸微丸，其特征在于，所述抗结剂为滑石粉、十二烷基硫酸钠、硬脂酸镁、微粉硅胶、单硬脂酸甘油酯、二氧化硅、二氧化钛中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种磷脂酰丝氨酸微丸，其特征在于，所述磷脂酰丝氨酸微丸的粒径≤3mm，优选0.1～0.5mm。
6.一种根据权利要求1～5任一项所述的磷脂酰丝氨酸微丸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，配制巧克力相容性油脂并将其升温超过熔点温度，溶化成液态；
步骤二，配制抗结剂；
步骤三，将抗结剂跟液态巧克力相容性油脂充分混合；
步骤四，配制磷脂酰丝氨酸粉末；
步骤五，将上述步骤三和步骤四配好的巧克力相容性油脂和抗结剂以及磷脂酰丝氨酸粉末，通过包衣锅滚制法或流化床喷涂法进行包衣，包衣完成后即制备得到磷脂酰丝氨酸微丸。
7.一种根据权利要求6所述的磷脂酰丝氨酸微丸的制备方法，其特征在于，配制巧克力相容性油脂时，温度为30℃～50℃。
8.一种根据权利要求6所述的磷脂酰丝氨酸微丸的制备方法，其特征在于，使用包衣锅滚制法制备微丸，包衣温度为30℃～50℃，包衣锅转速为20～50转每分钟，包衣时对包衣锅送风以固化颗粒表面，送风温度为5℃～25℃。
9.一种根据权利要求6所述的磷脂酰丝氨酸微丸的制备方法，其特征在于，使用流化床喷涂法制备微丸，流化床喷涂含有抗结剂的液态巧克力相容性油脂到磷脂酰丝氨酸粉末表面，床层温度为5℃～25℃，喷涂量为1％～20％，喷涂速度为5～20r/m。
10.一种根据权利要求1～5任一所述的磷脂酰丝氨酸微丸，在营养品、保健品、食品、药品或化妆品中的使用。
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