CN110063499A - β-胡萝卜素乳化液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种β‑胡萝卜素乳化液及其制备方法，通过以WPI‑GA分子内复合物作为乳化剂，将乳化剂加入水中得到水相混合物，将β‑胡萝卜素油悬浮液溶解于MCT中得到油相混合物，将油相混合物加至水相混合物中，经高速剪切乳化、高压均质制得β‑胡萝卜素乳化液。本发明解决了利用高压均质乳化技术制备的β‑胡萝卜素乳化液的性质不稳定的问题。
Description
技术领域
本发明涉及乳化技术领域，具体涉及一种β-胡萝卜素乳化液及其制备方法。
背景技术
β-胡萝卜素本身是橘黄色脂溶性化合物，具有着色和营养双重作用。β-胡萝卜素不溶于水、丙二醇、甘油、酸碱，溶于二硫化碳、苯、氯仿、己烷及植物油，几乎不溶于甲醇和乙醇。由于β-胡萝卜素稳定性较差及其溶解的局限性，可以将β-胡萝卜素利用微胶囊、环糊精、囊泡等脂质体进行包裹，也可利用表面活性剂将其制备成液晶体系，还可将其制备成乳状液，减少其制备和贮藏过程中的损失，提高其溶解性及生物利用率。作为脂溶性类胡萝卜素，β-胡萝卜素在水性体系中很难溶解，利用高压均质乳化技术将β-胡萝卜素制备成水包油型乳状液可改变其溶解性，从而更广泛地应用于饮料行业。然而β-胡萝卜素乳化液的粒径会受到乳化剂的种类及浓度、均质压力、温度、循环次数等条件的变化而不同，乳化液的稳定性也会因贮藏时间、贮藏温度等因素而变化。
发明内容
为克服现有技术所存在的缺陷，现提供β-胡萝卜素乳化液及其制备方法，以解决利用高压均质乳化技术制备的β-胡萝卜素乳化液的性质不稳定的问题。
为实现上述目的，提供一种β-胡萝卜素乳化液制备方法，包括以下步骤：
提供乳化剂，所述乳化剂为WPI-GA分子内复合物，将所述乳化剂加入水中得到水相混合物；
提供β-胡萝卜素油悬浮液和MCT，将所述β-胡萝卜素油悬浮液溶解于所述MCT中得到油相混合物；
将所述油相混合物加至所述水相混合物中，经高速剪切乳化、高压均质制得β-胡萝卜素乳化液。
进一步的，所述WPI-GA分子内复合物中的GA和WPI的质量比为2：1。
进一步的，所述乳化剂的质量百分比为2％。
进一步的，所述油相混合物的质量百分比为1％。
进一步的，所述水相混合物的质量百分比为1％。
进一步的，所述油相混合物和所述水相混合物的质量比为1：1。
进一步的，所述高速剪切乳化的转速为5000r/min、剪切时间为10min。
进一步的，所述高压均质的均质压力为140MPa。
本发明提供一种β-胡萝卜素乳化液，根据上述任意一项所述的β-胡萝卜素乳化液制备方法得到。
本发明的有益效果在于，本发明的β-胡萝卜素乳化液制备方法采用WPI和GA复配作为乳化剂，通过将β-胡萝卜素制成O/W型乳化液，很好地解决了β-胡萝卜素的溶解性差、溶解局限性、不易生产应用的缺点，减少了β-胡萝卜素在制备和储藏过程中的损失，提高β-胡萝卜素生物利用率，而且，本发明的β-胡萝卜素乳化液制备方法制得的β-胡萝卜素乳化液稳定性好，能较好的应用于产品，且适用的产品品项广泛。
附图说明
图1为本发明实施例一中的β-胡萝卜素乳化液的粒径变化图。
图2为本发明比较例一中的β-胡萝卜素乳化液的粒径变化图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
图1为本发明实施例一中的β-胡萝卜素乳化液的粒径变化图、图2为本发明比较例一中的β-胡萝卜素乳化液的粒径变化图。
本发明提供了一种β-胡萝卜素乳化液的制备方法，包括以下步骤：。
S1：提供乳化剂。乳化剂为WPI-GA分子内复合物。将乳化剂加入水中得到水相混合物。WPI-GA分子内复合物，即乳清分离蛋白(whey protein
isolation，WPI)-阿拉伯胶(gum arabic，GA)分子内复合物。
具体的，包括以下步骤：
S11、提供WPI-GA分子内复合物和水。所述WPI-GA分子内复合物中的GA和WPI的质量比为2：1。所述水为去离子水。将WPI-GA分子内复合物溶于去离子水中。
S12、待WPI-GA分子内复合物充分溶解后，用HCL溶液调节pH至4.4左右。
S13、在调节pH后，继续搅拌1小时，以形成稳定的WPI-GA可溶性分子复合物，即乳化剂。乳化剂的质量百分比为2％。
S14、将乳化剂加入水中得到水相混合物。水相混合物的质量百分比为1％。
S2：提供β-胡萝卜素油悬浮液和MCT。中链甘油三酯(medium chaintriglycerides，简称MCT)。所述β-胡萝卜素油悬浮液为30％的β-胡萝卜素油悬液。将β-胡萝卜素油悬浮液溶解于MCT中得到油相混合物。油相混合物的质量百分比为1％。
S3：将油相混合物加至水相混合物中，经高速剪切乳化、高压均质制得β-胡萝卜素乳化液。油相混合物和水相混合物的质量比为1：1。
具体的，在高速剪切的情况下，将油相混合物缓慢添加到水相混合物中，高速剪切乳化的转速为5000r/min、剪切时间为10min，再过高压均质机均质分散。高压均质的均质压力为140MPa。
本发明的β-胡萝卜素乳化液制备方法采用WPI和GA复配作为乳化剂，通过将β-胡萝卜素制成O/W型乳化液，很好地解决了β-胡萝卜素的溶解性差、溶解局限性、不易生产应用的缺点，减少了β-胡萝卜素在制备和储藏过程中的损失，提高β-胡萝卜素生物利用率，而且，本发明的β-胡萝卜素乳化液制备方法制得的β-胡萝卜素乳化液稳定性好，能较好的应用于产品，且适用的产品品项广泛。
为了更加清楚的说明本发明的β-胡萝卜素乳化液制备方法，通过以下实施例和比较例进一步说明。
实施例一
β-胡萝卜素乳化液的制备包括如下步骤：
乳化剂的制备：GA和WPI的质量比为2:1，溶于去离子水中，待WPI-GA分子内复合物充分溶解后，用HCL溶液调节pH至4.4左右，搅拌1小时，形成稳定的WPI-GA可溶性分子复合物(2％，w/w)。
油相混合物的制备：30％的β-胡萝卜素油悬液溶解于MCT中，加热搅拌至完全溶解，形成油相(1％，w/w)。
水相混合物的制备：将乳化剂加入去离子水中，形成水相(1％，w/w)。
β-胡萝卜素乳化液的制备：在高速剪切的情况下，将油相混合物缓慢添加到水相混合物中，5000r/min，剪切10min，再过高压均质机(140MPa)。油相混合物和水相混合物的质量比为比为1：1。
对制得的β-胡萝卜素乳化液进行稳定性观察，分别在4℃和37℃条件下储存15天，β-胡萝卜素乳化液颜色均一、稳定，未出现分层现象。测定粒径发现(如附图图1所示)，在4℃条件下储存，乳化液粒径几乎不发生变化，在37℃条件下，乳化液粒径出现轻微增幅。
比较例一：
β-胡萝卜素乳化液的制备包括如下步骤：
乳化剂的制备：用吐温20(TW)溶于去离子水中，待TW充分溶解后，用HCL溶液调节pH至4.4左右，搅拌1小时，形成稳定的TW溶液(2％，w/w)。
油相混合物的制备：30％的β-胡萝卜素油悬液溶解于MCT中，加热搅拌至完全溶解，形成油相(1％，w/w)。
水相混合物的制备：将乳化剂加入去离子水中，形成水相(1％，w/w)。
β-胡萝卜素乳化液的制备：在高速剪切的情况下，将油相缓慢添加到水相中，5000r/min，剪切10min，再过高压均质机(140MPa)。
实施例一与比较例一的区别在于：乳化剂不同。
对比较例一制得的β-胡萝卜素乳化液进行稳定性观察，在4℃条件下储存15天，β-胡萝卜素乳化液颜色均一、稳定，未出现分层现象，在37℃条件下，β-胡萝卜素乳化液颜色均一，但颜色略微变浅，未出现分层现象。测定粒径发现(如附图图2所示)，在4℃条件下储存，乳化液粒径几乎不发生变化，在37℃条件下，乳化液粒径出现较大增幅。
将实施例一与比较例一进行对比，可以发现，虽然实施例一和比较例一制得的β-胡萝卜素乳化液在4℃条件下储存15天均未发生显著变化，但是在37℃条件下储存15天后发现，实施例一制得的β-胡萝卜素乳化液颜色均一、稳定，未出现分层现象，乳化液粒径出现轻微增幅，增幅＜10％，而比较例一制得的β-胡萝卜素乳化液颜色均一，但颜色略微变浅，乳化液粒径出现较大增幅。由此可见，在同样的工艺参数条件下，本发明采用的WPI-GA分子内复合物作为乳化剂制得的β-胡萝卜素乳化液更加稳定，生物利用率高。
需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。
Claims (9)
1.一种β-胡萝卜素乳化液制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供乳化剂，所述乳化剂为WPI-GA分子内复合物，将所述乳化剂加入水中得到水相混合物；
提供β-胡萝卜素油悬浮液和MCT，将所述β-胡萝卜素油悬浮液溶解于所述MCT中得到油相混合物；
将所述油相混合物加至所述水相混合物中，经高速剪切乳化、高压均质制得β-胡萝卜素乳化液。
2.根据权利要求1所述的β-胡萝卜素乳化液制备方法，其特征在于，所述WPI-GA分子内复合物中的GA和WPI的质量比为2：1。
3.根据权利要求1所述的β-胡萝卜素乳化液制备方法，其特征在于，所述乳化剂的质量百分比为2％。
4.根据权利要求1所述的β-胡萝卜素乳化液制备方法，其特征在于，所述油相混合物的质量百分比为1％。
5.根据权利要求1所述的β-胡萝卜素乳化液制备方法，其特征在于，所述水相混合物的质量百分比为1％。
6.根据权利要求1所述的β-胡萝卜素乳化液制备方法，其特征在于，所述油相混合物和所述水相混合物的质量比为1：1。
7.根据权利要求1所述的β-胡萝卜素乳化液制备方法，其特征在于，所述高速剪切乳化的转速为5000r/min、剪切时间为10min。
8.根据权利要求1所述的β-胡萝卜素乳化液制备方法，其特征在于，所述高压均质的均质压力为140MPa。
9.一种β-胡萝卜素乳化液，其特征在于，根据权利要求1～8任意一项所述的β-胡萝卜素乳化液制备方法得到。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111955729A (zh) * | 2020-01-13 | 2020-11-20 | 广州市天滋优生物科技有限公司 | 一种光稳定透明水分散β-胡萝卜素的制备方法 |
| CN112493473A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-03-16 | 海南大学 | 一种高生物利用度的β-胡萝卜素乳液及其制备方法 |
| CN114403491A (zh) * | 2022-02-18 | 2022-04-29 | 上海烟草集团有限责任公司 | 一种再造烟叶外观改善剂及其制备方法与应用 |
-
2019
- 2019-04-29 CN CN201910356085.XA patent/CN110063499A/zh active Pending
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| XIAOLIN YAO, ET AL: "Whey protein isolate/gum arabic intramolecular soluble complexes improving the physical and oxidative stabilities of conjugated linoleic acid emulsions", 《RSC ADVANCES》 * |
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|---|---|---|---|---|
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