CN114376229A - 一种使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及食品深加工技术领域，具体涉及一种使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊；包括芯材和壁材，所述的芯材为枸杞果油和橄榄油的组合物，在壁材中还加入有多肽，所述的壁材为亚麻籽胶和麦芽糊精水溶液；本发明以油脂包埋率为指标，通过实验将乳化剂添加量、芯壁材比、反应pH、包埋温度为因素，设计响应面试验，得到制备使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊的最佳制备工艺条件，并对制备的使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊包埋率和热稳定性进行检测，制备获得具有优异稳定性的微胶囊，有效的延长了微胶囊产品的货架期，同时，引入多肽作为壁材的一部分，使得所制备的微胶囊，能够具有缓解视力疲劳的效果。

Description

一种使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊
技术领域
本发明属于食品深加工技术领域，具体涉及一种使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊。
背景技术
枸杞果油有滋补肝肾、强壮筋骨、养血明目、润肺止咳之功效。不仅能增强机体功能，促进健康恢复，而且能提高机体的抗病能力，抵抗致病因子的侵袭，增强身体对各种有害刺激的适应性，对癌细胞的形成和扩散有显著的抑制作用，能显著改善和改善老年人、体弱者、疾病者和癌症患者的免疫和生理功能，并具有强化作用，延缓衰老。
作为枸杞子的脂溶性提取物，枸杞果油中含有大量的类胡萝卜素类物质，是新鲜和制干枸杞子外观呈现橙色或橙红色的基础，国内枸杞研究学者又将其称为枸杞红素类成分，该类成分主要由类胡萝卜素糖苷化衍生物、游离型类胡萝卜素和类胡萝卜素酯化衍生物3大类，其中玉米黄素二棕榈酸酯(zeaxanthin dipalmitate)的含量最为丰富，约占枸杞红素类成分的50％以上。枸杞红素类成分是枸杞子发挥改善视力、防治老年性黄斑病变的物质基础之一。
橄榄油被是迄今所发现的油脂中最适合人体营养的油脂，被誉为"液体黄金"，具有抗癌能减少癌症的发生和增强癌症病人化疗和放疗的治疗效果；抗衰老与利智健脑能减慢老年人神经细胞功能退化和大脑萎缩，进而能预防和推迟发生老年性痴呆、防辐射经常使用电脑和常看电视的人，常食有益；改善消化系统功能能促进胆汁分泌和激化胰酶的活力，从而可以起到防控胃溃疡、十二指肠溃疡和胆道疾病的作用；能增强骨骼对矿物质钙的吸收有利于预防骨质疏松症；橄榄油的营养成分和母乳相似，极易吸收，能促进婴幼儿神经和骨骼发育，故是孕妇和产妇极佳的营养品。
目前使用枸杞果油和橄榄油的产品很少，针对枸杞果油和橄榄油进行微胶囊包被国内外还处于空白，如何将枸杞果油和橄榄油相结合，制备出具有优异稳定性的微胶囊，成为产业发展有待于创新的关键问题。
发明内容
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明的目的在于提供一种使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊。本发明选用亚麻籽胶和麦芽糊精为壁材，枸杞果油和橄榄油的组合物为芯材，并加入多肽作为芯材的一部分，丙二醇脂肪酸酯为乳化剂，所述制备的微胶囊在具有优异的稳定性的同时，还具有缓解视力疲劳的作用。
本发明第一方面，提供了使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊，包括芯材和包裹于芯材上的壁材，其特征在于，所述的芯材为任意比例的枸杞果油和橄榄油的组合物，所述的壁材为亚麻籽胶和麦芽糊精水溶液。
进一步的，所述的壁材中亚麻籽胶和麦芽糊精的质量比为1：1-3。
进一步的，所述的芯材中还添加了有多肽，其添加浓度为30-72μg/ml。
进一步的，所述的多肽，其氨基酸序列为KEGEDKEPKIE。
本发明第二方面，提供了使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)乳化液的制备：将芯材充分混合溶解于壁材溶剂中制成乳化液，调节乳化液的pH值和温度，乳化20-30min；
(2)喷雾干燥处理：将乳化液送入喷雾干燥机进行喷雾干燥完成微胶囊的制备。
进一步的，在步骤(1)中，所述的乳化液中芯材和壁材的质量比为1:2.89。
进一步的，在步骤(1)中，所述的乳化液中添加有丙二醇脂肪酸酯，其添加量为乳化液总质量的1.32％。
进一步的，在步骤(1)中，所述的调节乳化液的PH值和温度，是调节乳化液的pH值为2.0-6.0，温度为44.82℃。
进一步的，在步骤(2)中，所述的喷雾干燥机的进风温度为150℃，出风温度为75℃，进料速度为11.3ml/min。
本发明第三方面，还提供了上述方法所制备的微胶囊作为缓解视力疲劳的功能食品、保健食品的原料中的应用。
采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
本发明以油脂包埋率为指标，通过实验将乳化剂添加量、芯壁材比、反应pH、包埋温度为因素，设计响应面试验，得到制备使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊的最佳制备工艺条件，并对制备的使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊包埋率和热稳定性进行检测，制备获得具有优异稳定性的微胶囊，有效的延长了微胶囊产品的货架期，同时，引入多肽作为壁材的一部分，使得所制备的微胶囊，能够具有缓解视力疲劳的效果，具有广阔的应用前景，值得推广。
具体实施方式
本发明采用超声波辅助制备使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊，同时，引入多肽作为壁材的一部分，选用亚麻籽胶和麦芽糊精为壁材，枸杞果油和橄榄油的组合物为芯材，丙二醇脂肪酸酯为乳化剂，以油脂包埋率为指标，以乳化剂添加量、芯壁材比、反应pH、包埋温度为因素，设计响应面试验，得到制备使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊的最佳制备工艺条件，并对制备的使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊包埋率和热稳定性进行检测。
本发明的使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
1)制备芯材：
(1)取枸杞果油2份、橄榄油3份、水10份混合后搅拌制成溶剂；
(2)在溶剂中添加具有缓解视力疲劳的多肽，混合均匀；
(3)在溶剂中还可以添加有用于改善口味的调味料，为甜味剂或酸味剂；
2)壁材选择：亚麻籽胶具有较好的溶解性能，能够缓慢的吸水形成一种具有较低粘度的分散体系麦芽糊精是介于淀粉和淀粉糖之间的低转化产品，在一定的pH条件下，两者相结合会发生聚合反应，引入多羟基，具有优异的成膜性以及稳定性。
3)芯材壁材处理：芯材和壁材分别采用400W超声波处理15min。处理后制得的微胶囊包埋率明显高于未处理样品，并且超声波处理后壁材更易溶解于水中，大大增加了乳化液浓度，从而减少了冷冻干燥时间，提高了微胶囊包埋率和生产效率。
4)乳化液的制备：丙二醇脂肪酸酯具有良好的发泡性和乳化性能，是一种良好的为亲油性乳化剂。
5)喷雾干燥处理：将乳化液送入喷雾干燥机进行喷雾干燥，喷雾干燥机的进风温度为150℃，出风温度为75℃，进料速度为11.3ml/min，乳化液的进料温度为50℃，完成微胶囊的制备，乳化液被输入雾化器中，雾化器中一个高速运作的转轮将液体雾化，从而使产品变为固液体混合的微粒子状态，雾化微粒被导向一个可控温度及气流的干燥室中，热空气会将微粒里的液体蒸发掉。为了使最终的产品符合标准，微粒接触热空气时间必须能够恰到好处，以保持粉末品有一定的水份；同时干燥室里的状态也要受到良好的控制，因为，干燥室体积的大小和气流状况都会影响到产品的营养。
喷雾干燥是通过机械作用，将需干燥的物料，分散成很细的像雾一样的微粒，(增大水分蒸发面积，加速干燥过程)与热空气接触，在瞬间将大部分水分除去，使物料中的固体物质干燥。
下面结合实施案例对本发明的方法进行详细描述。
实施例1：使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊化工艺条件筛选试验
(1)乳化液的制备
将亚麻籽胶和麦芽糊精分别配成一定浓度水溶液，待充分溶解混合，再添加一定量的丙二醇脂肪酸酯，搅拌至均匀，以此溶液作为反应液；将枸杞果油、橄榄油和多肽的组合物浆液缓慢滴加到反应液中，用盐酸调节pH，采用超声波处理，形成乳化液。
(2)乳化液冷冻干燥处理
将乳化液预热至50℃，送入喷雾干燥机中，在喷雾干燥机的进风温度为150℃，出风温度为75℃，进料速度为11.3ml/min的条件下，完成微胶囊的制备。
(3)微胶囊包埋率的测定
包埋率是指微胶囊产品中被包埋的枸杞果油、橄榄油和多肽的组合物浆液含量与包埋时加入的枸杞果油、橄榄油和多肽的组合物浆液的总量的比值。包埋率越高则芯材被包埋的量越大，效果越好。
Figure BDA0003478026850000061
式中：W1：微胶囊枸杞果油、橄榄油和多肽的组合物浆液总质量；W2：微胶囊表面枸杞果油、橄榄油和多肽的组合物浆液质量。
(4)微胶囊最佳工艺的确定
1)芯材与壁材比例的筛选
在反应pH值为3.0、反应温度为40℃条件下，设定芯材和壁材比例分别为1:1、1:2、1:3、1:4、1:5进行试验，测定微胶囊包埋率。以对其芯材和壁材的比例进行初步筛选。
2)反应pH值的筛选
在芯材和壁材比例为1:3、反应温度为40℃条件下，设定反应pH值分别为2.0、3.0、4.0、5.0、6.0进行试验，测定微胶囊包埋率。以对其反应pH值进行初步筛选。
3)反应温度的筛选
在芯材和壁材比例为1:3、反应pH值为3.0条件下，设定反应温度分别为10℃、20℃、30℃、40℃、50℃进行试验，测定微胶囊包埋率。以对其反应温度进行初步筛选。
4)响应面试验方案及结果
表1：响应面试验因素编码及水平
Figure BDA0003478026850000062
Figure BDA0003478026850000071
表2：响应面方案及结果
Figure BDA0003478026850000072
Figure BDA0003478026850000081
5)响应面回归模型的建立与分析
通过响应面软件件Design-Expert 8.0.6 Trial对试验结果进行分析后得出其线性回归方程如下：
Y＝57.61-1.77A+2.18B+3.85C-2.35AB+1.42AC+2.75BC-9.47A2-5.05B2-6.42C2
式中：A表示芯材壁材比；B表示反应pH值；C表示包埋温度；Y表示微胶囊包埋率。
对上述响应面试验进行方差分析，结果如表1.3。
表3：响应面方差分析
Figure BDA0003478026850000082
Figure BDA0003478026850000091
由表3可知，方差分析模型的Pr＞F值P＜0.05视为模型是显著的，拟合精度好可以利用该响应面近似模型进行后续的优化设计；失拟项Pr＞F值＞0.05表明不显著，说明残差均由随机误差引起，模型规定适当，可用回归方程代替试验真实点对试验结果进行分析，即该模型在被研究的整个回归区域内拟合较好。因此，回归方程能较好地描述各因素与响应值之间的关系，各具体试验因此次对响应面值的影响不是简单的线性关系。
一次项对试验影响大小排序为C＞B＞A，即包埋温度＞反应pH值＞芯壁材比例，其中包埋温度、芯材壁材比和反应pH值对试验有显著性的影响(P＜0.05)。交互项中AB和BC显著性较好，说明芯材壁材比和反应pH值，反应pH值和反应温度的相互作用对微胶囊包埋率影响较大。
经Design-Expert软件分析后，所述的芯材壁材比为1:2.89，反应pH值为4.25，反应温度44.82℃，在此条件下，微胶囊包埋率为59.68％。
实施例2：使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊制备工艺对比试验
按照实施例1的步骤进行乳状液的制备，选择果胶和卡拉胶作为包被壁材，其中芯材壁材比例为1:5、反应pH值为5.0、壁反应温度为60℃，添加乳化剂丙二醇脂肪酸酯，超声波处理，形成乳化液。将乳化液进行冷冻干燥处理，并按照上述方法进行微胶囊包埋率的测定，经过5次重复试验，得到的微胶囊产品包埋率为55.23％、56.37％、54.28％、55.43％、54.91％，均低于实施例1中59.68％的包埋率，表明果胶和卡拉胶作为壁材包被使用枸杞果油和橄榄油作为芯材效果比亚麻籽胶和麦芽糊精作为壁材效果差。
实施例3：使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊热稳定性对比试验
准确称取5g实施例1制备的微胶囊产品和枸杞果油和橄榄油的组合物浆液，放置于110℃烘箱中分别加热1、2、3、4、5h后，称量各样品质量减少量，并作对比。结果显示，在整个过程中微胶囊产品和枸杞果油和橄榄油的组合物浆液减少量均在上升，但是枸杞果油和橄榄油的组合物浆液的减少量始终高于微胶囊产品，而且微胶囊产品在4h后得减少量已经相对微小，而枸杞果油和橄榄油的组合物浆液的减少量始终在上升。这说明微胶囊产品热稳定性高于枸杞果油和橄榄油的组合物浆液，即产品具有良好的热稳定性。
经过对微胶囊产品进行热稳定性测定，表明微胶囊化后枸杞果油和橄榄油的组合物的稳定性优于未微胶囊化的枸杞果油和橄榄油的组合物。因此，按照本发明的方法制备的微胶囊产品具有良好地热稳定性。
实施例4：枸杞油和橄榄油的组合物中的多肽
1)多肽的氨基酸序列为：KEGEDKEPKIE。
2)多肽的功能：该多肽具有缓解视力疲劳的作用。
3)添加多肽制备微胶囊：将枸杞油、橄榄油和水混合后搅拌制成溶剂，向溶剂内加入多肽搅拌均匀，制得芯材；将亚麻籽胶和麦芽糊精分别配成一定浓度水溶液，待充分溶解混合，再添加一定量的丙二醇脂肪酸酯，搅拌至均匀，以此溶液作为壁材；将芯材缓慢滴加到壁材中，用盐酸调节pH，采用超声波处理，形成乳化液；将乳化液冷冻干燥处理，制得具有缓解视力疲劳以及优异稳定性的微胶囊。
4)添加多肽制备微胶囊的毒性实验：
取健康小鼠，适应环境5d，服用前禁食不禁水16h，在正式试验前以25mg/kg.bw的剂量对小鼠进行预试验，小鼠无异常，遂选用体重为25g左右清洁级小鼠80只，雌雄各半，随机分成5组，受试剂量分别为5、25、50、75以及100mg/kg.bw进行灌胃试验，灌胃体积为0.02mL/gbw，灌胃后连续观察1周左右，发现各小鼠并未出现中毒表现，由此，可知添加多肽制备微胶囊具有优异的安全性。
5)添加多肽制备微胶囊的缓解视力疲劳效果实验：
实验前对受试者进行一系列的安全检测，选用符合实验要求的大学生(男女各半)100名，分成两组，每组50人，男女各半，一组为试食组(添加多肽制备的微胶囊)，另外一组为对照组(未添加多肽制备的微胶囊)，试食组服用受试物，受试物为添加多肽制备微胶囊的0.15mg/mL的水一瓶服用时间为30d，对照组服用安慰剂，安慰剂为未添加多肽制备的微胶囊的等量水，试验后同样对受试者进行一系列的安全性检测，并且与试验前所测结果进行对比，检测方法为半定量积分法。
表4：半定量积分法测定功效记录表
Figure BDA0003478026850000121
由表4可知，试食组与对照组相比，试食组在各症状(眼胀、眼疼、畏光、视物模糊以及眼干涩)上具有明显的改善效果(p<0.05)，本发明通过添加多肽制备的微胶囊，具有缓解视力疲劳的效果。
本发明选用亚麻籽胶和麦芽糊精为壁材，枸杞果油和橄榄油的组合物为芯材，丙二醇脂肪酸酯为乳化剂，以油脂包埋率为指标，通过实验将乳化剂添加量、芯壁材比、反应pH、包埋温度为因素，设计响应面试验，得到制备使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊的最佳制备工艺条件，并对制备的使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊包埋率和热稳定性进行检测，制备获得具有优异稳定性的微胶囊，有效的延长了微胶囊产品的货架期，同时，通过加入多肽作为芯材的一部分，所制备的微胶囊还具有缓解视力疲劳的效果，具有广阔的应用前景，值得推广。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊，包括芯材和包裹于芯材上的壁材，其特征在于，所述的芯材为任意比例的枸杞果油和橄榄油的组合物，所述的壁材为亚麻籽胶和麦芽糊精水溶液。
2.根据权利要求1所述的一种使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊，其特征在于，所述的壁材中亚麻籽胶和麦芽糊精的质量比为1：1-3。
3.根据权利要求1所述的一种使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊，其特征在于，所述的芯材中还添加了有多肽，其添加浓度为30-72μg/ml。
4.根据权利要求1所述的一种使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊，其特征在于，所述的多肽，其氨基酸序列为KEGEDKEPKIE。
5.一种使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)乳化液的制备：将芯材充分混合溶解于壁材溶剂中制成乳化液，调节乳化液的pH值和温度，乳化20-30min；
(2)喷雾干燥处理：将乳化液送入喷雾干燥机进行喷雾干燥完成微胶囊的制备。
6.根据权利要求5所述的一种使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述的乳化液中芯材和壁材的质量比为1:2.89。
7.根据权利要求5所述的一种使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述的乳化液中添加有丙二醇脂肪酸酯，其添加量为乳化液总质量的1.32％。
8.根据权利要求5所述的一种使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述的调节乳化液的PH值和温度，是调节乳化液的pH值为2.0-6.0，温度为44.82℃。
9.根据权利要求5所述的一种使用枸杞果油和橄榄油作为芯材的微胶囊的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述的喷雾干燥机的进风温度为150℃，出风温度为75℃，进料速度为11.3ml/min。
10.权利要求5-9任意一项所述的制备方法制备的微胶囊作为缓解视力疲劳的功能食品、保健食品的原料中的应用。
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