CN112869119A - 一种可以提高β-胡萝卜素稳定性的食品级高内相乳液的制备方法 - Google Patents
一种可以提高β-胡萝卜素稳定性的食品级高内相乳液的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种可以提高β‑胡萝卜素稳定性的食品级高内相乳液的制备方法，本发明的制备步骤如下：(1)配制酪蛋白溶液与壳聚糖溶液(2)配制壳聚糖‑酪蛋白复合纳米颗粒溶液(3)用分布均质法制备壳聚糖‑酪蛋白复合纳米颗粒稳定的高内相Pickering乳液。本发明制备的高内相Pickering乳液绿色、无毒、环保，有较好的稳定性，可在室温下储存9个月后仍保持稳定，可有效提高对活性物质的保护作用，为构建包埋递送体系提供参考。
Description
技术领域
本发明属于属于食品领域，具体涉及一种可以提高β-胡萝卜素稳定性的食品级高内相乳液的制备方法。
背景技术
高内相Pickering乳液根据其内相的体积分数，一般有两种类型：一是内相体积分数大于或等于0.74，油滴紧密排列挤压成六边形；另一种是内相体积分数大于或等于0.64，油滴呈球状。高内相乳液在食品、药品、化妆品等领域都具有十分广阔的应用前景与研究价值，可用于食品营养物质的包埋递送、反式脂肪的代替物、多孔材料的制造等等。
酪蛋白是牛奶中含量最多的蛋白质，主要由αS1-酪蛋白、αS2-酪蛋白、β-酪蛋白和κ-酪蛋白这四种蛋白质构成。酪蛋白具有独特的疏水空间，可与疏水物质发生共价或非共价相互作用结合，在构建纳米颗粒体系中有着十分广阔的应用。
壳聚糖是几丁质脱乙酰化后的产物，是唯一由β-(1-4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-d-吡喃葡萄糖和2-氨基-2-脱氧-β-d-吡喃葡萄糖组成的天然阳离子多糖。壳聚糖可以与其它营养物质如蛋白质，多酚等通过疏水相互作用、美拉德反应等结合形成复合纳米颗粒对营养物质进行包埋递送。因其较低的价格以及较高的功能特性被广泛应用于食品、生物医学和化妆品行业。
本发明利用氢氧化钠处理酪蛋白，使带负电的酪蛋白溶液与带正电的壳聚糖溶液结合形成纳米颗粒。用此纳米颗粒作为稳定剂制备而成的高内相Pickering乳液具有较好的储存稳定性、流变学特性与较强的活性物质保护能力。
发明内容
本发明的目的在于提供可以提高β-胡萝卜素稳定性的食品级高内相乳液的制备方法。该乳液室温下储存9个月后稳定，有较好的流变学特性，可有效提高β-胡萝卜素的光稳定性，热稳定性，与储存稳定性，为构建活性物质的包埋递送体系提供参考。
本发明采取以下技术方案
(1)将壳聚糖溶解于1％乙酸水溶液中，通过超声加快溶解制得壳聚糖溶液；将原本难溶于水的酪蛋白颗粒用氢氧化钠改性冻干后溶解在蒸馏水中制得酪蛋白溶液。
(2)将酪蛋白溶液与壳聚糖溶液按照4:1与2:1体积比进行混合，并分别调节pH为4，制得壳聚糖-酪蛋白复合溶液。
(3)将(2)中制得的复合溶液与玉米油进行分步剪切，制备出一步剪切无法制得的稳定的高内相Pickering乳液，其中油相体积分数为75％。
步骤(1)中所述的壳聚糖分子量为100kDa。
步骤(1)中所述的壳聚糖溶液浓度为4mg/ml与8mg/ml。
步骤(1)中所述的酪蛋白溶液浓度为16mg/ml。
步骤(1)中所述的超声时间为5min，间歇时间为5s，超声功率为800w。
步骤(1)中所述的冻干步骤为首先将完全溶解的酪蛋白溶液倒入培养皿中，每个培养皿的酪蛋白溶液体积不超过培养皿本身容量的三分之一，接着将培养皿放入-20℃冰箱中预冻4h后放入-80℃冰箱冷冻8h，最后放入冷冻干燥机在冻干成粉。其中，冻干温度为-54℃，真空度为9Pa，冻干时间为24h。
步骤(2)中所述的混合顺序为酪蛋白溶液加入到壳聚糖溶液中，混合方法为磁力搅拌器搅拌，搅拌时间为30-60min，转速为2000-3000rpm。
步骤(3)中所述剪切均质为分步均质，总共分为3步。
步骤(3)中所述剪切时间每步为2min，每步转速为10000r。
步骤(3)中所述每步添加玉米油的体积与水相体积相同。
本发明与传统乳液相比有以下优势：
(1)本发明所使用的材料均为绿色、无毒的食品级材料，制备所得的高内相乳液绿色、营养、无毒、环保。
(2)本发明制备的壳聚糖-酪蛋白复合纳米颗粒稳定的可食用型高内相Pickering乳液可有效提高β-胡萝卜素的光稳定性，热稳定性，与储存稳定性。
(3)本发明制备的壳聚糖-酪蛋白复合纳米颗粒稳定的可食用型高内相Pickering乳液具有良好的储存稳定性，可在室温储存9个月下仍保持稳定的乳液体系。
(4)本发明制备的壳聚糖-酪蛋白复合纳米颗粒稳定的可食用型高内相Pickering乳液具有良好的粘弹性等流变学特性。
附图说明
图1为本发明制备的高内相乳液室温储存24天的β-胡萝卜素保存率示意图。
图2为本发明制备的高内相乳液在80℃下储存8小时的β-胡萝卜素保存率示意图。
图3为本发明制备的高内相乳液在光照下储存72小时的β-胡萝卜素保存率示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式来对本发明的细节进行进一步的展示与说明。
实施例一：
可以提高β-胡萝卜素稳定性的食品级高内相乳液的制备方法，具体步骤如下：
步骤一、壳聚糖溶液的制备：称取0.320g的壳聚糖粉末(注意精确到0.001g)，将其与20ml 1％醋酸溶液混合后，置于超声波细胞粉碎机中超声5min辅助溶解，搅拌1h后制得16mg/ml的壳聚糖溶液，取5ml 16mg/ml壳聚糖溶液分别与1％醋酸溶液以1:1体积比混合，制得8mg/ml壳聚糖溶液。
步骤二、酪蛋白溶液的制备：称取1g的酪蛋白粉末(注意精确到0.001g)，将其溶解在1000ml的蒸馏水中用氢氧化钠辅助溶解，完全溶解后倒入培养皿。将培养皿放入-20℃冰箱预冻4h后放入-80℃冷冻8h，然后将冻好的样品放入冻干机中抽真空冻干成粉。称取320.0mg(注意精确到0.1mg)酪蛋白粉末，溶解在20ml蒸馏水中，制得16mg/ml酪蛋白溶液。
步骤三、壳聚糖-酪蛋白复合纳米颗粒的制备：将步骤二制得的酪蛋白溶液以1:1体积比加入到步骤一制得的壳聚糖溶液中，搅拌30min后得到浓度为1:2的复合纳米颗粒(壳聚糖：酪蛋白)，并用1mol/L NaOH与1mol/LHCl调节溶液pH为4。
步骤四、高内相Pickering乳液的制备：取步骤三所得溶液10ml置100ml烧杯中。分三次向烧杯中加入玉米油，并在每次加油后用高速搅拌器进行剪切均质，制得高内相乳液。其中每次添加玉米油的体积为10ml，搅拌器转速为10000r，剪切时间为2min。
实施例二：
可以提高β-胡萝卜素稳定性的食品级高内相乳液的制备方法，具体步骤如下：
步骤一、步骤一、壳聚糖溶液的制备：称取0.320g的壳聚糖粉末(注意精确到0.001g)，将其与20ml 1％醋酸溶液混合后，置于超声波细胞粉碎机中超声5min辅助溶解，搅拌1h后制得16mg/ml的壳聚糖溶液，取5ml 16mg/ml壳聚糖溶液分别与1％醋酸溶液以1:3体积比混合，制得4mg/ml壳聚糖溶液。
步骤二、酪蛋白溶液的制备：称取1g的酪蛋白粉末(注意精确到0.001g)，将其溶解在1000ml的蒸馏水中用氢氧化钠辅助溶解，完全溶解后倒入培养皿。将培养皿放入-20℃冰箱预冻4h后放入-80℃冷冻8h，然后将冻好的样品放入冻干机中抽真空冻干成粉。称取320.0mg(注意精确到0.1mg)酪蛋白粉末，溶解在20ml蒸馏水中，制得16mg/ml酪蛋白溶液。
步骤三、壳聚糖-酪蛋白复合纳米颗粒的制备：将步骤二制得的酪蛋白溶液以1:1体积比加入到步骤一制得的壳聚糖溶液中，搅拌30min后得到浓度为1:4的复合纳米颗粒(壳聚糖：酪蛋白)，并用1mol/L NaOH与1mol/L HCl调节溶液pH为4。
步骤四、高内相Pickering乳液的制备：取步骤三所得溶液10ml置100ml烧杯中。分三次向烧杯中加入玉米油，并在每次加油后用高速搅拌器进行剪切均质，制得高内相乳液。其中每次添加玉米油的体积为10ml，搅拌器转速为10000r，剪切时间为2min。
Claims (5)
1.一种可以提高β-胡萝卜素稳定性的食品级高内相乳液的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将壳聚糖溶解于1％乙酸水溶液中，通过超声加快溶解制得壳聚糖溶液，将原本难溶于水的酪蛋白颗粒用氢氧化钠改性冻干后溶解在蒸馏水中制得酪蛋白溶液；
(2)将酪蛋白溶液与壳聚糖溶液按照4:1与2:1体积比进行混合，并分别调节pH为4，制得壳聚糖-酪蛋白复合溶液；
(3)将(2)中制得的复合溶液与玉米油进行分步剪切，制备出一步剪切无法制得的稳定的高内相Pickering乳液，其中油相体积分数为75％。
2.根据权利要求1所述的一种可以提高β-胡萝卜素稳定性的食品级高内相乳液的制备方法，其特征在于
步骤(1)中所述的壳聚糖分子量为100kDa；
步骤(1)中所述的壳聚糖溶液浓度为4mg/ml与8mg/ml；
步骤(1)中所述的酪蛋白溶液浓度为16mg/ml；
步骤(1)中所述的超声时间为5min，间歇时间为5s，超声功率为800w；
步骤(1)中所述的冻干步骤为首先将完全溶解的酪蛋白溶液倒入培养皿中，每个培养皿的酪蛋白溶液体积不超过培养皿本身容量的三分之一，接着将培养皿放入-20℃冰箱中预冻4h后放入-80℃冰箱冷冻8h，最后放入冷冻干燥机在冻干成粉，其中，冻干温度为-54℃，真空度为9Pa，冻干时间为24h。
3.根据权利要求1所述的一种可以提高β-胡萝卜素稳定性的食品级高内相乳液的制备方法，其特征在于
步骤(2)中所述的混合顺序为酪蛋白溶液加入到壳聚糖溶液中，混合方法为磁力搅拌器搅拌，搅拌时间为30-60min，转速为2000-3000rpm。
4.据权利要求1所述的一种可以提高β-胡萝卜素稳定性的食品级高内相乳液的制备方法，其特征在于
步骤(3)中所述分步剪切所用的仪器为高速搅拌器，高速搅拌器转头直径为2cm；
步骤(3)中所述分步剪切均质总共分为3步；
步骤(3)中所述剪切时间每步为2min，转速每步为10000rpm；
步骤(3)中所述每步添加玉米油的体积与水相体积相同。
5.一种由权利要求1-3任一项所述方法制得的可以提高β-胡萝卜素稳定性的食品级高内相乳液，其特点在于室温下有较好的稳定性，可在室温下储存9个月后仍保持稳定，可有效提高对活性物质的保护作用。
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2021
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