CN113337340A - 一种抗氧化剂及包含其的植物油脂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抗氧化剂以及包含该抗氧化剂的植物油脂，所述抗氧化剂为微胶囊结构，其包括壁材和芯材，所述壁材的质量分数为30‑50％，所述芯材的质量分数为50％‑70％；所述壁材以重量份数计，包括以下原料组份：淀粉5‑10份，山茶油60‑90份，环糊精50‑60份，麦芽糊精50‑60份；所述芯材以重量份数计，包括以下组份：茶多酚30‑40份，藤椒油10‑20份，生姜提取物30‑40份。其为微胶囊结构，由壁材包裹芯材，壁材中含有山茶油，可提高微胶囊与植物油脂的分散性，进而提高抗氧化剂的利用率，加入少量的抗氧化剂即可有优异的抗氧化效果。

Description

一种抗氧化剂及包含其的植物油脂

技术领域

本发明涉及油脂技术领域，具体而言，涉及一种抗氧化剂及包含其的植物油脂。

背景技术

油脂在受到氧气、水、光、热等外界条件的影响，油脂中会逐渐水解或氧化而酸败，生成过氧化物、低级脂肪酸、酮类等物质，产生异臭和异味。为防止油脂酸败，可在油脂中加入抗氧化剂，以减缓油脂酸败，延长油脂的保质期。

油脂抗氧化剂分为合成抗氧化和天然抗氧化剂，天然抗氧化剂安全无毒，可在油脂中放心使用。天然抗氧化剂多为酚类，如茶多酚、迷迭香、维生素E、抗坏血酸、大豆磷脂等物质，其分子中含有羟基基团，可与油脂酸败中的自由基结合，起到阻断油脂自动氧化的链式反应，进而防止油脂酸败。但天然抗氧化剂多为亲水分子，其在油脂的不易分散，专利CN104911027A公开了一种使用天然抗氧剂提高食用植物油或鱼油抗氧化性能的方法，其先将亲水性的天然抗氧化剂溶解在极性油脂中，然后再添加到油脂中，通过极性油脂的作用，提高天然抗氧化剂在油脂中的分散性和溶解度。

该专利的技术方案很好的解决了天然抗氧化剂与油脂的相容性和分散性问题，但在该方案中，抗氧化剂是直接释放在油脂中，其氧化剂的稳定性差，利用率低，并且抗氧化剂在极性油脂中也存在不易分散的问题。专利CN108929775A公开了一种桉叶提取物复合抗氧化剂、制备方法及其应用，其利用微胶囊技术，以麦芽糊精和环糊精作为壁材，多酚类天然抗氧化剂作为芯材，制成抗氧化微胶囊，将其添加到植物油中，可有效的延缓植物油的氧化。

但在该专利中，以麦芽糊精和环糊精作为壁材，其制备出的微胶囊在油脂中的分散性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗氧化剂，其为微胶囊结构，由壁材包裹芯材，壁材中含有山茶油，可提高微胶囊与植物油脂的分散性，进而提高抗氧化剂的利用率，加入少量的抗氧化剂即可有优异的抗氧化效果。

本发明的通过以下技术方案实现：一种抗氧化剂，所述抗氧化剂为微胶囊结构，其包括壁材和芯材，所述壁材的质量分数为30-50％，所述芯材的质量分数为50％-70％；

所述壁材以重量份数计，包括以下原料组份：

淀粉5-10份，山茶油60-90份，环糊精50-60份，麦芽糊精50-60份；

所述芯材以重量份数计，包括以下组份：

茶多酚30-40份，藤椒油10-20份，生姜提取物30-40份。

在本发明中，该抗氧化剂为微胶囊结构，由外层壁材包裹内层的抗氧化剂芯材形成，外层壁材中包含淀粉、山茶油，通过山茶油改性淀粉，使得淀粉具有较好两亲性，提高微胶囊在油脂中的分散率，另一方面壁材起到包裹的作用，使得内层的抗氧化芯材能在植物油中缓释，延长抗氧化剂的时效，进而延长植物油脂的保质期。

并且在本发明中，内层的芯材包括了茶多酚、藤椒油以及生姜提取物，茶多酚中含粉羟基，酚羟基与自由基反应，以消灭自由基，进而阻止油脂酸败。

所述生姜提物包括姜辣素，所述姜辣素中姜酚的质量分数为60-80％，姜脑的质量分数为10-20％。

所述山茶油中油酸的质量分数为85％-90％，亚油酸的质量分数为3-8％。

所述淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉、甘薯淀粉、小麦淀粉中的一种或多种的混合。

所述脂肪酶为枯草杆菌蛋白酶、南极假丝酵母脂肪酶、假单细胞脂肪酶中的一种。需说明的是，在本发明中所用到的脂肪酶均可在市场中购买得到。

在本发明中，还提供了一种抗氧化剂的制备方法，包括以下步骤；

S1向淀粉中加入水，配置成淀粉乳，再向淀粉乳中加入山茶油，搅拌均匀，再将加有山茶油的淀粉乳在400-600MPa下保持3-10min，随后降压至标准大气压，得到混合浆液；

S2向上述步骤S1制备的浆液中加入脂肪酶，于60-80℃下恒温反应10-24h，得到改性淀粉浆液；

S3将环糊精、麦芽糊精和水混合，搅拌均匀，于60-80℃下糊化，制得透明均一壁材溶液；

S4将茶多酚、藤椒油、生姜提取物混合均匀后，再加入到上述步骤S3制得的壁材溶液中，均质处理，喷雾制粒，经乙醇洗涤后干燥，得到抗氧化剂前驱体；

S5将步骤S4制得的抗氧化前驱体加入到步骤S2制得的改性淀粉浆液中，均质处理，烘干粉碎，得到所述抗氧化剂。

在本发明的制备方法中，先将淀粉乳与山茶油混合，在超高压400-600MpPa下处理，淀粉在超高压的作用下，淀粉中的结晶结构被破坏，打破原淀粉分子表面紧密的结晶区，使得山茶油中的油酸分子可以进入到淀粉颗粒的内部，提高淀粉分子与油酸分子的接触点，并且在高压处理的过程中，淀粉分子结晶区被破坏，产生晶格缺陷，结晶度降低，反应活性点增加，提高油酸与淀粉分子的反应活性。

在步骤S2中，向反应体系中加入脂肪酶，在脂肪酶的作用下，山茶油中的油酸与淀粉分子发生酯化反应，生成油酸淀粉酯，油酸淀粉酯中具长碳链，提高了分子的疏水性，使得改性后的淀粉分子既亲水又亲油，提高淀粉分子在油脂中的分散性。将改性后的淀粉作为壁材的最外层，直接与植物油脂接触，由于改性后的淀分具有亲油性，因此在油脂中的分散性好。

在本发明中，在制备微胶囊抗氧化剂的过程中，以脂肪酶为催化剂，参与油酸与淀粉的酯化反应，在反应后，直接将反应体系作为最外层的包裹层，由于反应体系中包含生成油酸淀粉酯、山茶油以及脂肪酶，使得制得的微胶囊抗氧化剂的表面同时含有油酸淀粉酯、山茶油以及脂肪酶等，当抗氧化剂加入到植物油脂中，表层的改性淀粉具有亲油性，以及在改性过程中未反应完的山茶油，山茶油与改性淀粉共同作用，可使得抗氧化剂均匀的分散在植物油脂中。再者，随着微胶囊结构的解体，内层的茶多酚、藤椒油和生姜提取物释放出来，茶多酚中的多酚基团与植物油脂中的自由基结合，终止链反应，进而防止油酸的酸败，起到抗氧化的作用。

在步骤S4中，芯材中包含有茶多酚，茶多酚的多酚结构主要起到抗氧作用，生姜提取物中含有姜酚和姜脑，姜酚的酚基团与茶多酚的酚基团共同作用，终止油脂酸败的链反应，两者协同增效，相较于单一的茶多酚或者姜酚，其抗氧化效果更优。由于环糊精特殊的分子结构，使得环糊精分子具有外亲水内疏水的特点；在本发明中，先是将茶多酚、生姜提取物和藤椒油混和均匀后，再加入到壁材溶液中，在藤椒油的作用下，提高了壁材溶液与芯材的相容性，使得茶多酚和生姜提取物以及藤椒油更容易被包覆。

在所述步骤S1中，所述淀粉与水的质量比为1:0.2-0.3，所述淀粉与所述山茶油的质量比为1:6-1:9。在本发明中，加入过量的山茶油，使得淀粉分子能完全被改性，并且反应后的生成物体系中还含有一定量的山茶油，再后续制备微胶囊过程中，山茶油中的油酸分子长脂肪链可进入到环糊精分子内部，并能与改性淀粉键合，进而增加了前驱体的接触点，包覆性更好。

一种植物油脂，其特征在于：包括抗氧化剂，在所述植物油脂中，所述抗氧化剂的质量分数为0.02-0.03％。

本发明还提供一种植物油脂的制备方法，包括以下步骤，先将上述制备的抗氧化剂按比例加入到部分的植物油脂原液中，在室温下搅拌混合5-10h，得到预混油脂，再将该预混油脂加入到剩余的植物油脂原液中，在室温下搅拌均匀，即得到所述植物油脂。

本发明至少具有如下优点和有益效果：

在本发明中，该微胶囊结构的抗氧化剂，以淀粉、山茶油环糊精和麦芽糊精等为壁材，环糊精和麦芽糊精作为壁材的主要成分，起到包裹的作用，通过加入山茶油，山茶油中的油酸与油脂有较好的相容性，提高微胶囊在油脂中的分散性。并且山茶油改性淀粉，使得淀粉具有双亲性，进一步的提高微胶囊在油脂中的分散性。

将本发明的抗氧化剂加入到植物油脂中，由于抗氧化剂的高分散性和缓释性，提高了抗氧化剂的效率，使得在油脂中加入极少的量，能取得优异的抗氧化剂。

具体实施方式

如表1所示，在表1中，列举了实施例1-10和对比例1-6的各原料的配比，以及芯材和壁材的质量分数，按下表中各原料的配比，分别制得微胶囊抗氧化剂。

表1原料配比

根据表1中的配比，分别按下述方法制备微胶囊抗氧化剂。

实施例1-2：

S1向淀粉中加入100份水，配置成淀粉乳，再向淀粉乳中加入山茶油，搅拌均匀，再将加有山茶油的淀粉乳在600MPa下保持3min，随后降压至标准大气压，得到混合浆液；

S2向上述步骤S1制备的浆液中加入脂肪酶，于80℃下恒温反应10h，得到改性淀粉浆液；

S3将环糊精、麦芽糊精和水混合，搅拌均匀，于80℃下糊化，制得透明均一壁材溶液；

S4将茶多酚、藤椒油和生姜提取物混合均匀后，再加入到上述步骤S3制得的壁材溶液中，均质处理，喷雾制粒，经乙醇洗涤后干燥，得到抗氧化剂前驱体；S5将步骤S4制得的抗氧化前驱体加入到步骤S2制得的改性淀粉浆液中，均质处理，烘干粉碎，得到所述抗氧化剂。

在实施例1-2中，所用到的淀粉为马铃薯淀粉，其脂肪酶为枯草杆菌蛋白酶。

实施例3-4：

S1向淀粉中加入100份水，配置成淀粉乳，再向淀粉乳中加入山茶油，搅拌均匀，再将加有山茶油的淀粉乳在500MPa下保持5min，随后降压至标准大气压，得到混合浆液；

S2向上述步骤S1制备的浆液中加入脂肪酶，于70℃下恒温反应15h，得到改性淀粉浆液；

S3将环糊精、麦芽糊精和水混合，搅拌均匀，于70℃下糊化，制得透明均一壁材溶液；

S4将茶多酚、藤椒油和生姜提取物混合均匀后，再加入到上述步骤S3制得的壁材溶液中，均质处理，喷雾制粒，经乙醇洗涤后干燥，得到抗氧化剂前驱体；S5将步骤S4制得的抗氧化前驱体加入到步骤S2制得的改性淀粉浆液中，均质处理，烘干粉碎，得到所述抗氧化剂。

在实施例3-4中，所用到的淀粉为玉米淀粉，其脂肪酶为南极假丝酵母脂肪酶。

实施例5-6：

S1向淀粉中加入90份水，配置成淀粉乳，再向淀粉乳中加入山茶油，搅拌均匀，再将加有山茶油的淀粉乳在3MPa下保持10min，随后降压至标准大气压，得到混合浆液；

S2向上述步骤S1制备的浆液中加入脂肪酶，于60℃下恒温反应24h，得到改性淀粉浆液；

S3将环糊精、麦芽糊精和水混合，搅拌均匀，于60℃下糊化，制得透明均一壁材溶液；

S4将茶多酚、藤椒油和生姜提取物混合均匀后，再加入到上述步骤S3制得的壁材溶液中，均质处理，喷雾制粒，经乙醇洗涤后干燥，得到抗氧化剂前驱体；S5将步骤S4制得的抗氧化前驱体加入到步骤S2制得的改性淀粉浆液中，均质处理，烘干粉碎，得到所述抗氧化剂。

在实施例3-4中，所用到的淀粉为玉米淀粉，其脂肪酶为南极假丝酵母脂肪酶。

实施例7-8：

S1向淀粉中加入100份水，配置成淀粉乳，再向淀粉乳中加入山茶油，搅拌均匀，再将加有山茶油的淀粉乳在600MPa下保持5min，随后降压至标准大气压，得到混合浆液；

S2向上述步骤S1制备的浆液中加入脂肪酶，于70℃下恒温反应20h，得到改性淀粉浆液；

S3将环糊精、麦芽糊精和水混合，搅拌均匀，于80℃下糊化，制得透明均一壁材溶液；

S4将茶多酚、藤椒油和生姜提取物混合均匀后，再加入到上述步骤S3制得的壁材溶液中，均质处理，喷雾制粒，经乙醇洗涤后干燥，得到抗氧化剂前驱体；S5将步骤S4制得的抗氧化前驱体加入到步骤S2制得的改性淀粉浆液中，均质处理，烘干粉碎，得到所述抗氧化剂。

在实施例7-8中，所用到的淀粉为甘薯淀粉，其脂肪酶为假单细胞脂肪酶。

实施例9-10：

S1向淀粉中加入100份水，配置成淀粉乳，再向淀粉乳中加入山茶油，搅拌均匀，再将加有山茶油的淀粉乳在500MPa下保持5min，随后降压至标准大气压，得到混合浆液；

S2向上述步骤S1制备的浆液中加入脂肪酶，于60℃下恒温反应24h，得到改性淀粉浆液；

S3将环糊精、麦芽糊精和水混合，搅拌均匀，于80℃下糊化，制得透明均一壁材溶液；

S4将茶多酚、藤椒油和生姜提取物混合均匀后，再加入到上述步骤S3制得的壁材溶液中，均质处理，喷雾制粒，经乙醇洗涤后干燥，得到抗氧化剂前驱体；S5将步骤S4制得的抗氧化前驱体加入到步骤S2制得的改性淀粉浆液中，均质处理，烘干粉碎，得到所述抗氧化剂。

在实施例9-10中，所用到的淀粉为小麦淀粉，其脂肪酶为南极假丝酵母脂肪酶。

对比例1-2

对比例1-2的制备方法与实施例1-2的制备方法相似，不同之处在于，在对比例1的步骤S4中，向壁材溶液中仅加入了藤椒油和生姜提取物；在对对比例2的步骤S4中，向壁材溶液中仅加入了藤椒油和茶多酚，其于的步骤以及参数与实施例1-2中的相同。

对比例3-4

对比例3-4的制备方法与实施例3-4的制备方法相同，不同之处在于，在对比例3和4中，山茶油的加入量与实施例3-4的不同。

对比例5-6

对比例5-6的制备方法与实施例5-6的制备方法相似，不同之处在于，在对比例5-6的S1中，不对加有山茶油的淀粉乳进行超高压处理，以及不进行步骤S2，直接将山茶油和淀粉乳的混合液作为步骤S4的淀粉浆液，即不对淀粉进行改性处理，其余的步骤与参数与实施例5-6的相同。

实验例1：

分别取实施例1-10和对比例1-6的抗氧剂，按抗氧剂质量分数为0.02％的比例，加入到相应的大豆油中原液中，在室温下搅拌混合10h后，得到预混油脂，再将预混油脂加入到大豆油中，室温下搅拌均匀后，就得到相应的含有抗氧化剂的大豆油。

分别取一定量含有实施例1-10和对比例1-6的抗氧剂的大豆油，以及未加入抗氧化剂的鲜榨大豆油样品，将大豆油样品放置在60℃的烘箱中，温度为60℃，隔一段时间后，去一定的样品，采用比色法测定油脂样品的过氧化值，其结果如表2所示。

表2各油脂的抗氧化值

	0	5	10	15	20	25	30	35	40
										实施例1	0.983	1.124	1.985	3.141	4.123	4.891	5.632	6.147	6.891
实施例2	0.984	1.114	2.014	3.189	4.356	4.992	5.741	6.324	7.012
										实施例3	0.983	1.12	1.987	3.257	4.215	4.821	5.894	6.471	7.104
实施例4	0.981	1.121	1.958	3.478	4.017	4.751	5.874	6.785	6.987
										实施例5	0.981	1.125	2.014	3.987	4.723	4.824	5.412	6.147	6.894
实施例6	0.981	1.112	2.156	3.756	4.186	4.971	6.012	6.895	6.985
										实施例7	0.982	1.119	2.143	3.712	4.562	4.865	5.961	6.741	7.015
实施例8	0.983	1.115	2.154	3.893	4.287	4.923	5.978	6.781	7.211
										实施例9	0.981	1.121	1.979	4.012	4.564	4.872	6.123	7.012	7.658
实施例10	0.981	1.123	2.016	3.654	4.897	4.812	6.147	7.423	8.012
										对比例1	0.981	1.241	2.312	4.123	6.147	8.654	11.235	20.47	30.21
对比例2	0.981	1.235	2.415	4.132	6.451	9.147	11.987	20.16	28.56
										对比例3	0.982	1.301	2.417	4.568	6.324	8.527	12.037	21.35	29.87
对比例4	0.983	1.324	2.589	4.756	6.748	8.631	12.457	21.58	30.12
										对比例5	0.984	1.347	2.478	5.013	6.485	9.784	13.243	22.31	30.15
对比例6	0.981	1.345	2.456	5.479	6.752	9.452	12.478	22.45	31.32
										大豆原油	1.021	3.458	8.741	10.25	15.35	23.14	30.147	35.15	43.22

从表中可以得出了，在经过40天的加速实验后，实施例1-10的抗氧化大豆油的过氧化值有所升高，但整体处于较低水平。对比例1-6的过氧化值明显高于实施例1-10的，并且，从对比例1-2的过氧化值来看，其均比实施例1-10的高，但比大豆原油的抗氧化值低。由于在对比例1-2中，仅是添加了单一茶多酚或者生姜提取物，二者单一作用，具有一定的抗氧化性，但相较于实施例1-10，其抗氧化效果明显较差，这说明，将茶多酚和生姜提取物同时作为芯材，具有协同增效的作用，可明显的提高抗氧化性。

Claims (9)

1.一种抗氧化剂，其特征在于：所述抗氧化剂为微胶囊结构，其包括壁材和芯材，所述壁材的质量分数为30-50％，所述芯材的质量分数为50％-70％；

所述壁材以重量份数计，包括以下原料组份：

淀粉5-10份，山茶油60-90份，环糊精50-60份，麦芽糊精50-60份，脂肪酶1-10份；

所述芯材以重量份数计，包括以下组份：

茶多酚30-40份，藤椒油10-20份，生姜提取物30-40份。

2.根据权利要求1所述的抗氧化剂，其特征在于：所述生姜提物包括姜辣素，所述姜辣素中姜酚的质量分数为60-80％，姜脑的质量分数为10-20％。

3.根据权利要求1所述的抗氧化剂，其特征在于：所述山茶油中油酸的质量分数为85％-90％，亚油酸的质量分数为3-8％。

4.根据权利要求1所述的抗氧化剂，其特征在于：所述淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉、甘薯淀粉、小麦淀粉中的一种或多种的混合。

5.根据权利要求1所述的抗氧化剂，其特征在于：所述淀粉的聚合度为5-10，所述淀粉的分子量为1000-1500。

6.一种如权利要求1-5任一所述的抗氧化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤；

S1向淀粉中加入水，配置成淀粉乳，再向淀粉乳中加入山茶油，搅拌均匀，再将加有山茶油的淀粉乳在400-600MPa下保持3-10min，随后降压至标准大气压，得到混合浆液；

S2向上述步骤S1制备的浆液中加入脂肪酶，于60-80℃下恒温反应10-24h，得到改性淀粉浆液；

S3将环糊精、麦芽糊精和水混合，搅拌均匀，于60-80℃下糊化，制得透明均一壁材溶液；

S4将茶多酚、藤椒油和生姜提取物混合均匀后，再加入到上述步骤S3制得的壁材溶液中，均质处理，喷雾制粒，经乙醇洗涤后干燥，得到抗氧化剂前驱体；

S5将步骤S4制得的抗氧化前驱体加入到步骤S2制得的改性淀粉浆液中，均质处理，烘干粉碎，得到所述抗氧化剂。

7.根据权利要求6所述的抗氧化剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤S1中，所述淀粉与所述山茶油的质量比为1:6-1:9。

8.根据权利要求6所述的抗氧化剂的制备方法，其特征在于：所述脂肪酶为枯草杆菌蛋白酶、南极假丝酵母脂肪酶、假单细胞脂肪酶中的一种。

9.一种植物油脂，其特征在于：包括如权利要求1-8任一所述的抗氧化剂，在所述植物油脂中，所述抗氧化剂的质量分数为0.02-0.03％。