CN112655958A - 灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种灵芝孢子油蛋白‑多糖复合乳状液及制备方法。本发明所提供的乳状液包括以下重量百分比的原料：灵芝孢子油1~5%，蛋白1~5%，多糖0.05~0.5%，余量为水。其制备方法如下：S1：配制蛋白溶液；S2：配制多糖溶液；S3：将蛋白溶液和多糖溶液混匀，得到乳化体系；S4：向乳化体系中加入灵芝孢子油，混合均匀，再加入水，得到初乳溶液；S5：均质，获得灵芝孢子油多糖‑蛋白复合乳状液。本发明的有益效果在于：本发明提供的灵芝孢子油乳状液，改善了灵芝孢子油的低水溶性，使其更容易被人体吸收，充分发挥灵芝孢子油的功效；本发明的产品稳定性优异，灵芝孢子油抗氧化能力更高，并且具有良好的储藏稳定性。

Description

灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液及制备方法

技术领域

本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液，还涉及上述的灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液的制备方法。

背景技术

《神农本草经》中将灵芝归于“上药”。灵芝孢子(Ganoderma lucidum spores)是灵芝子实体依靠菌丝提供营养发育成熟时从菌盖弹射出来的极为细小的颗粒，是灵芝的生殖细胞；其对于人体的医药价值更高于灵芝子实体，兼具抗氧化、抗肿瘤、提高机体免疫力、保护神经系统、降低血脂、抗炎以及辅助化疗和/或放疗治疗肿瘤等多重功效。

灵芝孢子油是灵芝孢子经过破壁处理，由超临界二氧化碳流体(SFE-CO2)萃取方法所得的脂溶性物质，其成分主要有多糖类、三萜类、甾醇类和脂溶性维生素等。其中以不饱和脂肪酸和甘油三酯等物质为其药用活性成分，但是这类活性成分易氧化变质，而且孢子油中的挥发油成分沸点低、对热和光敏感易失效，以上提及的因素都会使灵芝孢子油的品质和使用价值受影响。因此，保护灵芝孢子油活性物质不被氧化是提高灵芝有效成分含量和纯度的主要方法。此外，经低温萃取的灵芝孢子油常温下为油状液体，具有极强的脂溶性，是难以被人体消化吸收的，使用效果不尽明显。因此，有相当一部分的灵芝孢子油被直接排泄掉，造成极大的浪费。以上这些因素都有可能限制灵芝孢子油在医药食品领域的实际应用。

为了解决这一问题，需要对灵芝孢子油进行合适且合理的处理，提高其利用率，增强其在人体中的吸收效率。若是能将灵芝孢子油与蛋白、多糖类原料复合，形成一种新的有利于人体吸收的食品，一方面能能更加丰富产品的营养，另一方面对于提高营养成分的吸收率也大有裨益。

CN108497156A一种新型花生分离蛋白乳状液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将花生分离蛋白和葡聚糖混合，得到混合物干粉，将混合物干粉进行美拉德反应，制得花生分离蛋白-葡聚糖共价聚合物；(2)将所得的花生分离蛋白-葡聚糖共价聚合物与酪蛋白酸钠混合配置成水溶液，搅拌后冷藏，使得其能够充分水化，得到混合物分散液；(3)向得到的混合物分散液中加入植物油，得到初步乳状液，将初步乳状液用高压均质机循环均质，得到最终乳状液。

上述专利制备方法较复杂，所制备的乳状液稳定性较差，不能长时间储存。此外，混合物干粉制备工艺复杂，经过美拉德反应后，结构发生变化，活性成分破坏严重。

因此，需要针对上述专利文献的不足，发明一种更有利于人体吸收并且稳定性好的含灵芝孢子油的食品。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种将蛋白、糖与灵芝孢子油相结合的食品，该食品通过蛋白与多糖的相互作用，形成复合物，再结合以高压均质技术来有效改善孢子油的低水溶性，使其更有利于人体吸收，充分发挥灵芝孢子油的功效。

本发明所提供的灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液，该乳状液包括以下重量百分比的原料：灵芝孢子油1～5％，蛋白1～5％，多糖0.05～0.5％，余量为水。

上述的蛋白为乳清分离蛋白、大豆分离蛋白中的至少一种。

上述的多糖为阿拉伯胶、黄原胶中的至少一种。

上述的灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液的制备方法，包括以下的步骤：

S1：将蛋白加入水中溶解，得到蛋白溶液；

S2：将多糖溶解在水中，得到多糖溶液；

S3：将S1中的蛋白溶液和S2中的多糖溶液混匀，得到蛋白-多糖复合溶液的乳化体系；

S4：向S3中的乳化体系中加入灵芝孢子油，混合均匀，再加入水，得到初乳溶液；

S5：将初乳溶液均质，获得灵芝孢子油多糖-蛋白复合乳状液。

优选的，S1：将蛋白加入水中溶解，同时搅拌进行混合，搅拌速率为200～800转/分，搅拌时间为20～30分钟，并调节pH为6.8～7.2，得到蛋白溶液。

优选的，S2中，将多糖与水搅拌混合，搅拌速率为200～800转/分，搅拌时间为20～30分钟，并调节pH为6.8～7.2，获得多糖溶液。

优选的，S3：将S1中的蛋白溶液和S2中的多糖溶液混合均匀，混匀时搅拌，搅拌速率为200～800转/分，搅拌时间为30～60分钟，并调节pH为7得到蛋白-多糖复合溶液的乳化体系。

优选的，S5中均质的条件如下：初步均质压力为100～300bar，均质时间为2～8分钟；接着高压均质，高压均质压力为500～800bar，均质时间为5～10分钟。

优选的，上述的灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液的制备方法，包括以下的步骤：

S1：将蛋白加入水中溶解，同时搅拌进行混合，搅拌速率为200～800转/分，搅拌时间为20～30分钟，并调节pH为6.8～7.2，得到的蛋白溶液；

S2：将多糖与水搅拌混合，搅拌速率为200～800转/分，搅拌时间为20～30分钟，并调节pH为6.8～7.2，获得多糖溶液；

S3：将S1中的蛋白溶液和S2中的多糖溶液混合均匀，混匀时搅拌，搅拌速率为200～800转/分，搅拌时间为30～60分钟，并调节pH为7得到蛋白-多糖复合溶液的乳化体系；

S4：向S3中的乳化体系中加入灵芝孢子油，混合均匀，再加入水，得到初乳溶液；

S5：将初乳溶液均质，获得灵芝孢子油多糖-蛋白复合乳状液；均质的条件如下：初步均质压力为100～300bar，均质时间为2～8分钟；接着高压均质，高压均质压力为500～800bar，均质时间为5～10分钟。

通过上述方法所获得的灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液，外观呈现乳白色，为规整圆球形，粒径为200～500nm。

灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液在抗氧化产品、抗自由基产品中的应用，也是本发明所要保护的范围。以上所涉及的自由基为脂质过氧化物、超氧阴离子、羟基自由基或单线态氧。

本发明的原理如下：

蛋白与多糖都属于高分子聚合物，两者之间通过离散相分离、缔合型相分离、共溶相互作用。许多由天然多糖制备并稳定的乳状液已经在食品工业中广泛应用，例如阿拉伯胶、黄原胶、甜菜多糖。多糖充当乳状液的稳定剂主要是其增稠作用以及空间稳定剂。没有吸附到界面的多糖会增加水相的黏度，降低分层、聚集和絮凝带来的不稳定性。研究发现，由于蛋白-多糖相互作用的存在，多糖对蛋白乳状液体系稳定性的影响机制变得更加复杂。蛋白质和多糖可以通过共价键或非共价键形成复合物，对液滴界面层的厚度、粘弹性和电荷密度等都会产生一定的影响，对乳状液的稳定性有一定的改善作用。

本发明利用蛋白和多糖的非共价复合作用能有效保证天然活性成分的原有状态，且多糖和蛋白更容易被人体所吸收。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明提供的灵芝孢子油乳状液，其中加入低剂量、低生物毒性的乳化剂(蛋白)和助乳化剂(多糖)，通过蛋白与多糖的相互作用，形成复合物即复合乳化剂，再结合以高压均质技术来有效改善孢子油的低水溶性，使其更容易被人体吸收，充分发挥灵芝孢子油的功效；

(2)本发明提供的制备方法，极大程度地缩短了制备时间，减少人力物力以及资源浪费；并且生产处理量大，重现性好，可以实现灵芝孢子油多糖-蛋白乳状液的低成本大规模产业化生产，并不会对环境产生二次污染问题；

(3)本发明提供的灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液，相比于普通灵芝孢子油，稳定性更好，灵芝孢子油抗氧化能力更高，具有良好的储藏稳定性。

附图说明

图1为不同阿拉伯胶浓度下乳状液粒径分布图；

图2不同黄原胶浓度下乳状液粒径分布图；

图3不同多糖浓度下乳状液的ζ-电位图；

图4多糖浓度对乳状液离心稳定性的影响图；

图5不同阿拉伯胶浓度的乳状液过氧化值的变化图；

图6不同黄原胶浓度的乳状液过氧化值的变化图。

具体实施方式

为了能使本领域技术人员更好的理解本发明，现结合具体实施方式对本发明进行更进一步的阐述。

实施例1

灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液的制备方法，包括以下的步骤：

S1：将蛋白加入水中溶解，同时搅拌进行混合，搅拌速率为600转/分，搅拌时间为25分钟，并调节pH为7，得到的蛋白溶液；

S2：将多糖与水搅拌混合，搅拌速率为600转/分，搅拌时间为25分钟，并调节pH为7，获得多糖溶液；

S3：将S1中的蛋白溶液和S2中的多糖溶液混合均匀，混匀时搅拌，搅拌速率为600转/分，搅拌时间为45分钟，并调节pH为7得到蛋白-多糖复合溶液的乳化体系；

S4：向S3中的乳化体系中加入灵芝孢子油，混合均匀，再加入水，得到初乳溶液；

S5：将初乳溶液均质，获得灵芝孢子油多糖-蛋白复合乳状液；均质的条件如下：初步均质压力为200bar，均质时间为5分钟；接着高压均质，高压均质压力为700bar，均质时间为8分钟。

实施例2

灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液的制备方法，包括以下的步骤：

S1：将蛋白加入水中溶解，同时搅拌进行混合，搅拌速率为200转/分，搅拌时间为30分钟，并调节pH为7，得到的蛋白溶液；

S2：将多糖与水搅拌混合，搅拌速率为800转/分，搅拌时间为20分钟，并调节pH为7，获得多糖溶液；

S3：将S1中的蛋白溶液和S2中的多糖溶液混合均匀，混匀时搅拌，搅拌速率为200转/分，搅拌时间为60分钟，并调节pH为7得到蛋白-多糖复合溶液的乳化体系；

S4：向S3中的乳化体系中加入灵芝孢子油，混合均匀，再加入水，得到初乳溶液；

S5：将初乳溶液均质，获得灵芝孢子油多糖-蛋白复合乳状液；均质的条件如下：初步均质压力为100bar，均质时间为8分钟；接着高压均质，高压均质压力为800bar，均质时间为5分钟。

实施例3

灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液的制备方法，包括以下的步骤：

S1：将蛋白加入水中溶解，同时搅拌进行混合，搅拌速率为800转/分，搅拌时间为20分钟，并调节pH为7，得到的蛋白溶液；

S2：将多糖与水搅拌混合，搅拌速率为200转/分，搅拌时间为30分钟，并调节pH为7，获得多糖溶液；

S3：将S1中的蛋白溶液和S2中的多糖溶液混合均匀，混匀时搅拌，搅拌速率为200转/分，搅拌时间为30分钟，并调节pH为7得到蛋白-多糖复合溶液的乳化体系；

S4：向S3中的乳化体系中加入灵芝孢子油，混合均匀，再加入水，得到初乳溶液；

S5：将初乳溶液均质，获得灵芝孢子油多糖-蛋白复合乳状液；均质的条件如下：初步均质压力为100bar，均质时间为8分钟；接着高压均质，高压均质压力为800bar，均质时间为5分钟。

实施例4

灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液的制备方法，包括以下的步骤：

S1：将蛋白加入水中溶解，同时搅拌进行混合，搅拌速率为400转/分，搅拌时间为28分钟，并调节pH为7，得到的蛋白溶液；

S2：将多糖与水搅拌混合，搅拌速率为500转/分，搅拌时间为24分钟，并调节pH为7，获得多糖溶液；

S3：将S1中的蛋白溶液和S2中的多糖溶液混合均匀，混匀时搅拌，搅拌速率为500转/分，搅拌时间为40分钟，并调节pH为7得到蛋白-多糖复合溶液的乳化体系；

S4：向S3中的乳化体系中加入灵芝孢子油，混合均匀，再加入水，得到初乳溶液；

S5：将初乳溶液均质，获得灵芝孢子油多糖-蛋白复合乳状液；均质的条件如下：初步均质压力为200bar，均质时间为5分钟；接着高压均质，高压均质压力为600bar，均质时间为8分钟。

实施例5

关于本发明产品的性能，本发明人进行了如下的实验：

5.1稳定性实验：

图1为灵芝孢子油乳状液加入不同浓度的阿拉伯胶后，乳状液的粒径分布图，所有粒径均呈现双峰分布。

未加入多糖的乳状液的两个峰位于130nm和550nm附近，随着阿拉伯胶浓度的提高，所有粒径分布呈现变小趋势，当阿拉伯胶浓度为0.10％时，乳状液的双峰位于80nm和320nm附近。当阿拉伯胶浓度超过0.10％时，粒径分布呈现变大趋势，并且当阿拉伯胶浓度为0.50％时，粒径出现了突跃，粒径双峰分别位于280nm和1030nm附近，此时多糖乳状液可能变得不稳定，稳定性有所下降。

图2为黄原胶含量对灵芝孢子油乳状液粒径分布的影响，趋势与图1相似，当黄原胶浓度低于0.10％时，乳状液粒径分布呈现变小趋势，当黄原胶浓度超过0.20％，乳状液粒径急剧变大，粒径双峰分布位于380nm和1400nm附近。当黄原胶浓度为0.50％时，在2600nm处出现单峰分布，说明此时的乳状液可能出现了大颗粒聚集。

乳状液滴的电学特性常用ζ-电位来表征。对于电荷稳定的乳状液，一般ζ-电位绝对值越大，体系越稳定。另外，对于大分子稳定剂，由于空间排阻效应，粒子的ζ-电位绝对值大于20mV时也可使粒子稳定分散于溶液中。

如图3所示，未加入多糖时，灵芝孢子油乳状液的ζ-电位为-50.34mV。当加入阿拉伯胶和黄原胶后，乳状液ζ-电位的绝对值均呈现先增大后变小的趋势。当多糖浓度为0.10％时间，加入黄原胶和阿拉伯胶的乳状液的ζ-电位的绝对值为-68.65和-77.65mV。当多糖浓度超过0.10％，乳状液ζ-电位绝对值变大，多糖浓度为0.50％时的乳状液的ζ-电位分别为-55.76和-60.75mV。大豆分离蛋白和多糖都具有一定乳化活性，能促进水包油乳状液形成，阿拉伯胶的亲水性使得复合物的表面活性得到提高，同时阿拉伯胶和黄原胶属于酸性多糖，分子上的－COO^－所带的电荷可通过静电排斥作用阻止油滴间聚合，提高复合物的乳化能力，使分子之间的排斥电荷增大，增强稳定性。当多糖浓度过高时负电荷过量，失去静电平衡。

图4为多糖含量对乳状液离心稳定性的影响，可以看出随着多糖浓度的提升，灵芝孢子油乳状液离心稳定性在呈现先上升再下降的趋势。未加入多糖的灵芝孢子油乳状液的离心稳定性为52.37％，加入多糖后乳状液的稳定性能显著提升，其中加入阿拉伯胶的乳液最高可达78.76％，而黄原胶乳状液最高则达到了86.32％。当黄原胶浓度超过0.10％，阿拉伯胶浓度超过0.20％时，乳状液的离心稳定性略有下降，但仍高于为加多糖的乳状液的离心稳定性。多糖多乳状液稳定性的改善主要通过增稠作用及空间稳定剂，多糖通过疏水性残基吸附到油-水界面，降低界面张力和形成空间位阻来阻止乳状液聚集，没有吸附到界面的多糖会增加水相的黏度，降低分层、聚集和絮凝带来的不稳定性。与阿拉伯胶相比，黄原胶的增稠作用更强，可能对乳液离心稳定性的贡献更大。

5.2本发明产品的储藏稳定性实验：

表1 不同阿拉伯胶浓度乳状液储藏过程中ζ-电位变化

注：同一列内不同字母表示不同的显著性，P<0.05

表2 不同黄原胶浓度乳状液储藏过程中ζ-电位变化

注：同一列内不同字母表示不同的显著性，P<0.05

表1和表2分别为阿拉伯胶和黄原胶浓度对1.0％大豆分离蛋白(灵芝孢子油含量1.0％)的乳状液在储藏10天内的电位影响。可以看出对照组在经过10天储存后ζ-电位的绝对值由48.12mV减小为25.76mV。加入蛋白-多糖复合乳状液的电位绝对值也呈现逐渐变小的趋势。阿拉伯胶在0.50％浓度时，储存10天后，ζ-电位为-28.17mV，黄原胶浓度为0.20％时，经过储存后ζ-电位为-28.78mV。阿拉伯胶和黄原胶浓度为0.05％时，10天储藏后，ζ-电位的绝对值最大，分别为49.76mV和40.76mV。相较于蛋白乳状液，多糖-蛋白复合乳状液的ζ-电位绝对值均有所增加，使分子之间的排斥电荷增大，增强稳定性。

5.3本发明产品的氧化稳定性实验

图5为1.0％大豆分离蛋白(灵芝孢子油含量1.0％)加入不同浓度阿拉伯胶后，乳状液中POV过氧化值的变化情况。未加入阿拉伯胶时，乳状液在25℃条件下储存10天，POV值由第1天的0.45meq/kg变为第10天12.77meq/kg。加入阿拉伯胶的乳状液，在第1天与对照组的POV值相似，在第2天时，对照组的POV值明显高于蛋白-多糖复合乳状液，第2天后差距不断变大。0.50％浓度的阿拉伯胶乳状液在第2天的POV值为0.98meq/kg，高于其他阿拉伯胶乳状液的POV值，在第10天的POV值为6.68meq/kg，明显低于对照组的POV值，但是高于其他阿拉伯胶浓度的乳状液。在第5天，0.05％、0.10％和0.20％阿拉伯胶乳状液的POV值相近，在第10天时，0.05％和0.10％浓度的乳状液的POV值相近，分别为4.22和4.09meq/kg。0.20％阿拉伯胶乳状液的POV值最低，为2.35meq/kg。

图6为1.0％大豆分离蛋白(灵芝孢子油含量1.0％)加入不同浓度黄原胶后，乳状液中过氧化值的变化情况。在第2天时，0.50％黄原胶浓度乳状液的POV值与对照组接近，分别为2.25meq/kg和1.98meq/kg。而0.05％、0.10％和0.20％黄原胶浓度的乳状液POV值接近。在第5天时黄原胶对乳状液灵芝孢子油的氧化稳定性保护作用显现，随着时间的延长，在第10天保护效果更加明显。10天后0.50％黄原胶浓度乳状液的POV值为8.68meq/kg。0.20％黄原胶浓度乳状液的POV值增长较大，为6.76meq/kg，0.10％的POV值最小，为5.22meq/kg。加入多糖以后，乳状液的过氧化值均明显下降，说明蛋白-多糖复合乳状液的抗氧化保护效果优于单纯的蛋白为乳化剂制备的乳状液。

从以上的稳定性实验及附图可以看出，本发明的产品，通过将乳化剂蛋白和助乳化剂多糖相复合，利用了它们的相互作用，形成的复合乳化剂再结合高压均质技术与低水溶性的灵芝孢子油相复合，改善了灵芝孢子油稳定性差的特点。灵芝孢子油乳状液在储存期间过氧化值明显降低，延长了灵芝孢子油的货架期。同时，蛋白和多糖的加入提升了乳状液的营养价值，经过乳状液包埋的灵芝孢子油更容易被人体所吸收。

Claims (10)

1.灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液，其特征在于，所述的乳状液包括以下重量百分比的原料：灵芝孢子油1~5%，蛋白1~5%，多糖0.05~0.5%，余量为水。

2.如权利要求1所述的灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液，其特征在于，所述的蛋白为乳清分离蛋白、大豆分离蛋白中的至少一种。

3.如权利要求1所述的灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液，其特征在于，所述的多糖为阿拉伯胶、黄原胶中的至少一种。

4.如权利要求1所述的灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液的制备方法，包括以下的步骤：

S1：将蛋白加入水中溶解，得到的蛋白溶液；

S2：将多糖溶解在水中，得到多糖溶液；

S3：将S1中的蛋白溶液和S2中的多糖溶液混匀，得到蛋白-多糖复合溶液的乳化体系；

S4：向S3中的乳化体系中加入灵芝孢子油，混合均匀，再加入水，得到初乳溶液；

S5：将初乳溶液均质，获得灵芝孢子油多糖-蛋白复合乳状液。

5.如权利要求4所述的灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液的制备方法，其特征在于，S1：将蛋白加入水中溶解，同时搅拌进行混合，搅拌速率为200～800转/分，搅拌时间为20～30分钟，并调节pH为6.8～7.2，得到的蛋白溶液。

6.如权利要求4所述的灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液的制备方法，其特征在于，S2中，将多糖与水搅拌混合，搅拌速率为200～800转/分，搅拌时间为20～30分钟，并调节pH为6.8～7.2，获得多糖溶液。

7.如权利要求4所述的灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液的制备方法，其特征在于，S3：将S1中的蛋白溶液和S2中的多糖溶液混合均匀，混匀时搅拌，搅拌速率为200～800转/分，搅拌时间为30～60分钟，并调节pH为7得到蛋白-多糖复合溶液的乳化体系。

8.如权利要求4所述的灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液的制备方法，其特征在于，S5中均质的条件如下：初步均质压力为100～300 bar，均质时间为2～8分钟；接着高压均质，高压均质压力为500～800 bar，均质时间为5～10分钟。

9.如权利要求4所述的灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液的制备方法，包括以下的步骤：

S1：将蛋白加入水中溶解，同时搅拌进行混合，搅拌速率为200～800转/分，搅拌时间为20～30分钟，并调节pH为6.8～7.2，得到蛋白溶液；

S2：将多糖与水搅拌混合，搅拌速率为200～800转/分，搅拌时间为20～30分钟，并调节pH为6.8～7.2，获得多糖溶液；

S3：将S1中的蛋白溶液和S2中的多糖溶液混合均匀，混匀时搅拌，搅拌速率为200～800转/分，搅拌时间为30～60分钟，并调节pH为7得到蛋白-多糖复合溶液的乳化体系；

S4：向S3中的乳化体系中加入灵芝孢子油，混合均匀，再加入水，得到初乳溶液；

S5：将初乳溶液均质，获得灵芝孢子油多糖-蛋白复合乳状液；均质的条件如下：初步均质压力为100～300 bar，均质时间为2～8分钟；接着高压均质，高压均质压力为500～800bar，均质时间为5～10分钟。

10.通过权利要求9所述的方法制备获得的灵芝孢子油蛋白-多糖复合乳状液在抗氧化产品、抗自由基产品中的应用。

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