CN115886260A - 一种制备油脂粉末的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及食品和药品领域，具体公开了一种复合凝聚多层包裹技术制备油脂包裹产品粉末的方法及产品。将油脂‑明胶乳液与六偏磷酸钠混合，使之复合凝聚形成复合凝聚层；再加入改性淀粉物质，所得到的悬浮液经过干燥，得到淀粉盐和明胶双层包裹的油脂粉末。该粉末有较高的堆积密度和振实密度，是低水活度产品，而且降低了载油量并增加了油包封率。

Description

一种制备油脂粉末的方法

技术领域

本发明涉及食品和药品领域，具体公开了一种复合凝聚技术制备油脂包裹产品粉末的方法及产品。

背景技术

对于油来说，包封是一种重要而有效的方法，可以增加其在水中的溶解度，减少油的气味/味道，并提高其对环境因素(如光、湿度、空气和热)的物理和化学稳定性。许多种类的油已经被开发并应用于封装研究，例如鱼油、植物油和精。在这些油中，鱼油是ω-3多不饱和脂肪酸的重要来源，具有良好的生理活性、医疗预防、医疗营养和疾病治疗功能。因此，鱼油胶囊越来越受到食品和医疗界的关注。

明胶是用于油包封的复合凝聚技术中与带相反电荷的分子相互结合的主要蛋白质，因为它们具有良好的优点，例如电荷密度随pH的变化、链上足够的电荷密度以及独特的胶凝特性。复合凝聚技术在食品、制药和纺织工业领域是一种非常有前途的包封技术。许多类型的阴离子化学品，如阿拉伯树胶、多磷酸盐或六偏磷酸钠已被用于与明胶相互作用以进行油胶囊化。然而，这些产品的包封效率(EE)通常表现得不理想。例如，明胶/阿拉伯树胶为52.83–76.66％，明胶/多磷酸盐为24.3–49.6％，明胶/六偏磷酸钠为88.03％。

因此，进一步的研究旨在增加油包产品的EE。此外，由于不同明胶来源于丰富的动物(如哺乳动物和鱼类)和组织(如骨、皮和鳞)，进一步的研究还应探索不同明胶对油包裹产品的制备和性质的潜在影响。

有几种方法可以将液体中包油物质加工成粉末，如喷雾干燥、喷雾冷却、冷冻干燥(也称为冻干)和流化床技术。在这些技术中，冷冻干燥是处理含有油类等热不稳定化学品的胶体给药系统的好方法。由于粘度低，淀粉已被用作冷冻干燥均质明胶乳液的干燥助剂。然而，复合凝聚和冷冻干燥与助剂的结合还没有被应用于油的包封。

辛烯基琥珀酸淀粉钠(SSOS)是一种改性淀粉，通过疏水性淀粉与亲水性辛烯基琥珀酸酐的酯化，然后用氢氧化钠中和来生产的。它是一种常见的食品添加剂，已经被食品药品监督管理局、欧洲食品安全局和中国美国食品药品监督管理局批准(EFSA Panel onFood Additives and Nutrient Sources added to Food,Mortensen,Aguilar,Crebelli,Di Domenico,Dusemund,et al.,2017；Long,Bi,Pu,Xu,Xue,Fu,et al.,2022)。因此，它是一种可靠的乳化剂和增稠剂，也是应用最广泛的淀粉酯之一。最近，它还被开发为全脂蛋黄酱的脂肪替代品(Bajaj,Singh,&Kaur,2019)，作为复合膜成分封装精油用于水果保鲜(Long,et al.,2022)，以及作为复合膜成分封装功能活性物质用于控制释放。因此，SSOS在食品和制药领域具有广阔的前景。

目前还没有将改性淀粉用于制备液体油脂固体粉末的报道。

发明内容

本发明旨在提供油脂粉末的方法。

技术方案为，一种制备油脂粉末的方法，步骤包括：

(1)油脂-明胶乳液与六偏磷酸钠(SHMP)混合，使之复合凝聚，形成复合凝聚层；

(2)加入改性淀粉，溶解于悬浮液；并干燥，得到淀粉盐和明胶双层包裹的油脂粉末。

所述的油脂为液体油，包括植物油、动物油，或者含有营养物质或药物的液体油性物质；优选的，植物油为藻油，动物油为鱼油。

所述的明胶为哺乳动物明胶或水产动物明胶。所述的水产动物明胶为鱼皮明胶(FG)；哺乳动物明胶为猪皮明胶(PSG)或牛皮明胶(BSG)。

步骤(1)中，所述油脂-明胶乳液粒径为1-10μm。

步骤(1)中，调节pH至4-4.8，优选为4.4-4.8。

在本发明的优选方案中，明胶为猪皮明胶时，调节pH至4.7，明胶为牛皮明胶时，调节pH至4.4，明胶为鱼皮明胶时，调节pH至4.8。

步骤(1)中，所述的油脂-明胶乳液制备方法为：明胶溶液中加入油脂均质。明胶与油脂的用量比为1：0.5-2，优选为1：10-20。

明胶溶液中，明胶与水的重量比为2-15：100，优选为5-10：100。

步骤(1)中，SHMP与明胶质量比为1：8-20。优选的，明胶为猪皮明胶或牛皮明胶时，SHMP与明胶质量比为1：8-20；明胶为鱼皮明胶时，SHMP与明胶质量比为1：8-12。

步骤(2)所述的干燥为冷冻干燥。

步骤(2)中，明胶与改性淀粉的用量比为1：0.5-5，优选为1：1-5。在本发明一个优选方式中，用量比为1：1。

所述的改性淀粉物质包括预糊化淀粉、辛烯基琥珀酸淀粉钠(SSOS)、羧甲基淀粉、氧化淀粉、复合改性淀粉等。

所得的油脂-明胶乳液粉末可以作为胶囊粉末、速溶粉末用于食品、营养品和药品。

本发明还涉及，改性淀粉在制备乳液复合凝聚层冷冻干燥的干燥助剂方面的应用。

改性淀粉在制备油脂-明胶乳液粉末方面的应用。

所述的改性淀粉物质包括预糊化淀粉、辛烯基琥珀酸淀粉钠、羧甲基淀粉、氧化淀粉、复合改性淀粉等。

本发明将采用复凝聚和辅助冷冻干燥相结合的方法制备油脂粉末，并用改性淀粉作为干燥助剂，制得淀粉盐和明胶双层包裹的油脂粉末。该粉末有较高的堆积密度和振实密度，是低水活度产品，而且降低了LC值并增加了EE值；结果表明，本方法是制备具有极高EE值的油脂胶囊粉末的有效方法，尤其是鱼油胶囊粉末。在模拟胃和小肠阶段分析粉末的体外消化行为，结果显示鱼油分子在消化道内可以从粉末中释放出来。

本发明可以将液体油脂包封并制成干燥的固体粉末，将有助于扩大油脂类营养物质如鱼油等在奶粉和速溶粉等粉状食品开发中的潜在应用。

附图说明

图1为四种明胶的理化性质:猪皮明胶(PSG)、牛皮明胶(BSG)、鱼皮明胶(FG)和冷水鱼皮明胶(FSG)；(A):SDS-PAGE结果，左边的条带是蛋白质标准品；(B):ATR-FTIR光谱图；(C):冻力瓶中的明胶样品及其凝胶强度值。

图2为鱼油明胶-SHMP复合凝聚层包裹的SSOS粉末的制备及形态表征。(A):粉末的制备过程，从左到右：乳液在150mL玻璃烧杯中(高13.3cm，直径6.3cm)，六偏磷酸钠(SHMP)溶液，混合物，pH调节，辛烯基琥珀酸淀粉钠(SSOS)加入到500mL玻璃烧杯中(高12.3cm，直径9.5cm)。冻干样品在玻璃培养皿中(高1.9cm，直径9.0cm)。(B):塑料培养皿(高1.5cm和高4.0cm)中粉末的数码相机图像。(C):粉末的扫描电子显微镜图像。白色箭头表示表面粗糙。黑色箭头表示表面粗糙。黑色比例尺表示这些图像的30μm。鱼油@PSG-SHMP@SSOS、鱼油@BSG-SHMP@SSOS和鱼油@FG-SHMP@SSOS粉末分别在1∶15的SHMP∶明胶质量比和4.7、4.4和4.8的不同pH下制备。(D):鱼油@明胶-SHMP@SSOS粉末的制备示意图。黄色表示鱼油。蓝色表示明胶。绿色表示SHMP。青色表示明胶(蓝色)与SHMP(绿色)的相互作用，红色代表SSOS。

图3为pH对鱼油明胶稳定乳液和鱼油明胶SHMP复合凝聚层形成的影响。用10×和40×物镜的立式光学显微镜拍摄样品的形貌。40倍图像中的黑色比例尺表示20μm。10倍图像中的黑色比例尺表示100μm。(A):PSG。(B):BSG。(C):FG。(D):FSG。

图4为SHMP:明胶质量比对鱼油明胶稳定乳液和鱼油明胶-SHMP复合凝聚层形成的影响。用10×和40×物镜的立式光学显微镜拍摄样品的形貌。40倍图像中的黑色比例尺表示20μm。10倍图像中的黑色比例尺表示100μm。(A):PSG。(B):SG。(C):FG。(D):FSG。PSG、BSG、FG和FSG的pH值分别为4.5、4.4、4.8和4.7。

图5为鱼油@明胶-SHMP@SSOS粉末的物理化学性质。(A):堆积密度。(B)振实密度。(C):水分含量。(D)水分活度。(E):鱼油负载量。(F)鱼油包封率。不同的小写字母表示样本之间的显著差异(p<0.05)。

图6为鱼油@明胶-SHMP@SSOS粉的体外消化过程。(A–C):体外消化过程后的数码相机图像和光学显微镜图像。玻璃小瓶为30mL(高7.25cm，直径2.75cm)。黑色刻度条表示20μm(D):在小肠阶段释放的游离脂肪酸(FFA)的百分比。

具体实施方式

试剂：PSG(A型，Vetec^TM，凝胶强度～300g Bloom)和FSG(生物试剂级)。BSG(A型，生物试剂级)、FG(生物试剂级)和SSOS(生物试剂级)购买自上海源叶生物技术有限公司。SHMP(纯度97％)购买自上海笛柏生物技术有限公司。

数据被描述为平均值标准偏差(n＝3)。统计比较采用单因素方差分析方法(p值<0.05)。

实施例1四种明胶的理化性质

(1)分子量

SDS-PAGE凝胶电泳分析明胶的分子量(MW)分布(Zhang,Sun,Ding,Li,Tao,Wang,et al.,2020)。在45℃下在超纯水中制备2mg/mL明胶1h。将pH调节至7.0。然后，将4μL 5×SDS-PAGE样品上样缓冲液(广州捷倍斯生物科技有限公司)加入16μL明胶溶液中，煮沸5min。然后，将样品(10μL)装载到DYCZ-24KS电泳池(北京刘一生物科技有限公司)中的8％SurePAGE Bis-Tris凝胶(南京金斯瑞生物科技有限公司)中。使用DYY-6D电泳仪(北京刘一生物科技有限公司)以120V的电压处理凝胶。80min后，用0.1％(w/v)考马斯亮蓝R-250、25％(v/v)异丙醇和10％(v/v)乙酸混合物将凝胶染色3h，并用20％(v/v)乙醇和10％(v/v)乙酸混合物脱色。使用数码相机拍摄获得的凝胶。

结果图1A，在<30kDa处有清晰的条带。PSG和FG显示胶原蛋白β链(约280kDa)、胶原蛋白α1链(约140kDa)和胶原蛋白α2链(约125kDa)的清晰或模糊条带，这与之前罗非鱼鱼鳞明胶、鲢鱼鱼鳞明胶(Xu,Zhang,Zhang,Yang,Nie,Tao,et al.,2021)和鲢鱼鳍明胶(L.Yang,Yang,Xu,Nie,Wu,Zhang,et al.,2022)的SDS-PAGE结果一致。还应该注意到这些明胶的分子量顺序是:BSG>PSG>FG>FSG。

(2)结构基团

衰减全反射傅里叶变换红外光谱法(ATR-FTIR光谱法)分析四种类型明胶的结构基团。使用Perkin Elmer spot light 400ATR-FTIR光谱仪(珀金埃尔默股份有限公司)分析波数范围为4000-600cm^-1的结构特征，结果如图1B。酰胺A、B、I、II和III带分别主要与N-H拉伸、CH2和NH3⁺的不对称拉伸、C＝O拉伸振动、与CN拉伸耦合的N-H弯曲和CH₂基团摇摆振动相关。PSG、BSG和FG显示相似的特征峰(酰胺A在3300cm^-1，酰胺B在2935cm^-1，酰胺I在1636cm^-1，酰胺II在1540cm^-1，酰胺III在1235cm^-1)。FSG的酰胺B、酰胺I和酰胺III的峰中心位置与其他明胶相似，而酰胺A(3290cm^-1)和酰胺II(1526cm^-1)的峰中心位置比其他明胶少。这表明，与其他明胶相比，FSG具有更多参与氢键的N-H基团，因为酰胺A的峰位置较低，并且由于酰胺II的峰位置较低，N-H基团在α链之间具有更多氢键。因此，FSG在分子相互作用中比其他明胶含有更多的氢键。

(3)凝胶强度

基于英国标准757:1975方法分析凝胶强度(Dille,Haug,&Draget,2021；Shyni,Hema,Ninan,Mathew,Joshy,&Lakshmanan,2014)。将超纯水(105mL)和明胶(7.5g)加入玻璃瓶中，1h后，将玻璃瓶孵育(65℃)10min以完全溶解明胶。将溶液在10℃下放置16h，并使用TA-XT Plus物性分析仪(Stable Micro Systems，Godalming，Surrey，UK)进行分析。以1mm/s的压下速率压下4mm的最大力为凝胶强度(gBloom)。

结果如图1C。FSG溶液在10℃下放置16h后无法形成明胶凝胶，因此无法获得其bloom值。PSG、BSG和FG能形成凝胶，其凝胶强度值(g Bloom)为：BSG(320±10)>PSG(290±10)>FG(270±10)。

实施例2

粉末制备过程如图2A，将乳液与SHMP溶液混合，调节pH值完成复合凝聚过程，然后冷冻干燥。原理如图2D(黄色表示鱼油，蓝色表示明胶，绿色表示SHMP，青色表示明胶(蓝色)与SHMP(绿色)的相互作用，红色代表SSOS)。

(1)乳液制备

用一种简单的均质方法制备负载鱼油的明胶稳定的乳状液。将8g明胶加入100mL超纯水中，30min后，将混合物45℃加热1h，得到80mg/mL明胶溶液。将8g鱼油加入明胶溶液混合物中，并通过T25均质机(德国IKA公司，均质机刀头为S18N-19G)以8000rpm的速度机械均化5min。使用具有40×物镜的ML-8000立式光学显微镜(Minz Precision，中国上海)观察乳液。如图3。

所使用的明胶为：猪皮明胶(PSG)、牛皮明胶(BSG)、鱼皮明胶(FG)和冷水鱼皮明胶(FSG)。

(2)复合凝聚过程

步骤(1)获得的乳液，通过pH调节方法进行复合凝聚过程。

将0.533g SHMP加入100mL超纯水中，并在50℃下溶解5min，配制成5.3mg/mL的SHMP溶液。然后，将上述制备的乳液与100mL SHMP溶液混合(SHMP与明胶质量比为1：15)，并在50℃下磁力搅拌(400rpm)1min。

随后，用1mol/L的磷酸溶液和1mol/L的NaOH溶液调节pH。使用石蜡薄膜密封样品，并连续搅拌10min。然后，在室温下连续搅拌样品，形成复合凝聚层。

明胶为猪皮明胶(PSG)时，调节pH至4.7；明胶为牛皮明胶(BSG)时，调节pH至4.4、明胶为鱼皮明胶(FG)时，调节pH至4.8。

明胶为冷水鱼皮明胶(FSG)时，在pH 4.5-4.7和SHMP:明胶质量比为1:10-1:20下形成的复合凝聚层在磁力搅拌停止后2min内漂浮并聚集在水相上形成漂浮层，未能形成复合凝聚层，无法进行冷冻干燥获得鱼油@明胶-SHMP@SSOS粉末。因此，FSG不能用于制备稳定的鱼油@FSG-SHMP复合凝聚层和稳定的鱼油@FSG-SHMP@SSOS粉末

如图3所示，复合凝聚层的尺寸随着pH的增加而减小。鱼油@PSG-SHMP复合凝聚层在pH 4.9时容易形成连续凝聚层(图3A)。此外，在pH 5.0(图3C)和pH 4.9(图3D)，鱼油@FG-SHMP和鱼油@FSG-SHMP复合凝聚层不能形成。随着pH的增加，明胶的电荷(NH3⁺)减少，SHMP和明胶之间的相互作用增加，复合凝聚层的尺寸减小。

明胶质量比主要影响凝聚层的产量，对鱼油@PSG-SHMP(图4A)和鱼油@FG-SHMP(图4C)复合凝聚层的大小没有明显影响，而降低SHMP可能会降低鱼油@BSG-SHMP(图4B)和鱼油@FSG-SHMP(图4D)复合凝聚层的大小。特别是，鱼油@FSG-SHMP复合凝聚层在SHMP∶明胶质量比为1∶15和1∶20时容易形成连续凝聚层(图4D)。因此，SHMP∶明胶质量比也是控制复合凝聚层大小的关键参数。但是，复合凝聚层的大小，以及是否形成连续凝聚层，并不影响后续加入辛烯基琥珀酸淀粉钠(SSOS)形成油脂粉末。

对于四种类型的明胶，复合凝聚层由球形特征组成(图3、4：凝聚层(40倍))，其大小与乳状液滴的大小相当(图3、4：乳状液(40倍))。证实了SHMP可以吸附到乳状液滴中的明胶分子上，并聚集它们形成鱼油@明胶-SHMP复合凝聚层。此外，这也表明复合凝聚过程没有明显破坏乳状液滴。因此，在复合凝聚过程中，SHMP可以吸附到载有鱼油的明胶稳定的乳状液滴中的明胶分子上，并聚集它们形成凝聚层(如图2D)。

(3)冷冻干燥过程

在复合凝聚后，将8g SSOS加入悬浮液中。将悬浮液在室温下400rpm磁力搅拌30min。最后，将悬浮液冷冻在-50℃真空干燥48h。用手轻轻压碎冷冻干燥的样品。用不同来源明胶制备的粉末，在塑料培养皿(高1.5cm和高4.0cm)中数码相机图像如图2B所示。

将粉碎的样品粘在导电粘合剂上，溅射铂层，并使用扫描电子显微镜(S-3400，日立，东京，日本)在10.0kV的加速电压下观察，结果如图2C。白色箭头表示表面粗糙，黑色箭头表示表面粗糙，黑色比例尺为30μm。

如图2A，从左到右依次为：乳液在150mL玻璃烧杯中(高13.3cm，直径6.3cm)；将六偏磷酸钠(SHMP)溶液、乳液(混合物)、pH调节剂和辛烯基琥珀酸淀粉钠(SSOS)加入到500mL玻璃烧杯中(高12.3cm，直径9.5cm)；以及冻干样品在玻璃培养皿中(高1.9cm，直径9.0cm)。

以PSG、BSG和FG为原料的冻干样品在塑料培养皿(高1.5cm和高4.0cm)中如图2B。

SEM图像如图2C所示，粉末主要由具有粗糙表面的颗粒(μm级球形突起)组成，少量由具有光滑表面的颗粒组成。先前的工作发现存在两种类型的凝聚体(B.Wang,Adhikari,Mathesh,Yang,&Barrow,2019)：包覆在乳状液滴上的凝聚体(鱼油@明胶复合凝聚体)和游离凝聚体(明胶复合凝聚体)。因此，我们可以合理地认为，本方法所获得粉末由两种类型的颗粒组成：(i)鱼油@明胶-SHMP@SSOS颗粒，即具有SSOS涂层的鱼油@明胶-SHMP复合凝聚层；(ii)明胶-SHMP@SSOS颗粒，其为具有SSOS涂层的明胶-SHMP复合物凝聚层。前者由于在内核中存在乳液滴结构而具有粗糙的表面，而后者由于没有乳滴结构而具有光滑的表面。这意味着，SSOS涂层对冻干复合凝聚层的结构没有明显影响。因此，SSOS可作为干燥助剂应用于复合凝聚层的冷冻干燥。

制备示意图如图2D。加入SHMP并调节pH值后，SHMP可以吸附到乳液液滴中的明胶分子上，并聚集它们形成鱼油@明胶-SHMP复合凝聚层(图2D第二幅图中的左上、右上和左下结构)。此外，SHMP还可以吸附到水相中的游离明胶分子上，并将它们聚集形成明胶-SHMP复合凝聚层(图2D第二幅图像中的右下结构)。随后，在冷冻干燥过程中，水溶性SSOS可以包覆在复合凝聚层上，形成鱼油@明胶-SHMP@SSOS块。手工粉碎后，获得鱼油@明胶-SHMP@SSOS粉末，其主要由鱼油@明胶-SHMP@SSOS颗粒组成(图2D第三幅图像中的左上、右上和左下结构)和少量明胶-SHMP@SSOS颗粒(图2D第三幅图像中的左上、右上和左下结构)。

步骤(2)中，SHMP用量为0.4-0.8g(SHMP与明胶质量比为1：10-20)时，也能够得到鱼油@明胶-SHMP@SSOS粉末。

实施例3理化性质分析

用三种类型的明胶(PSG、BSG和FG)，在SHMP∶明胶质量比为1∶15和不同的pH值分别为4.7、4.4和4.8下制备三种类型的鱼油@明胶-SHMP@SSOS粉末(实施例2)，然后分析它们的物理化学性质：堆积密度、振实密度、水分含量、水分活度、LC和EE。

(1)堆积密度和振实密度

体积密度和堆积密度采用量筒法测定(Botrel,Borges,Fernandes,&

DoCarmo,2014)。将粉末轻轻放入50mL的量筒中。堆积密度(g/cm³)通过将粉末重量除以量筒上显示的粉末体积来确定。将粉末自由倒入一个50mL的量筒中，用手反复敲击，使样品自然下沉，直到体积不再变化。振实密度(g/cm³)通过将粉末重量除以量筒上显示的振实粉末体积来确定。

堆积密度和振实密度通常用于通过测量给定体积下的粉末质量来估计粉末的可加工性和流动性。之前的工作表明，颗粒的堆积密度和振实密度受到壁材成分的强烈影响。结果如图5A–B所示，粉末的堆积密度和振实密度取决于明胶来源。鱼明胶拥有最高的堆积密度和振实密度。PSG拥有较高的堆积密度和与BSG相似的振实密度。

(2)含水量和水分活度

对于水分含量，将1.0g粉末在烘箱中于105℃处理至恒重(

Acre,Viegas,Kurozawa,&Benassi,2021)。通过将水分重量除以粉末质量(1.0g)然后乘以100来确定水分含量(％)。根据公司手册(

Acre,Viegas,Kurozawa,&Benassi,2021)，使用AquaLab4TE仪表(美国华盛顿州普尔曼仪表集团)测定水分活度。

水分含量和水分活度是预测低水分含量产品稳定性的重要参数(Achata,Esquerre,O'Donnell,&Gowen,2015)。结果如图5C–D所示，水分含量和水分活度取决于明胶来源。此外，水分含量顺序不同于水分活度顺序。鱼油@BSG-SHMP@SSOS粉的最大含水量和水分活度分别为4.3％和0.086％。这些结果表明所有获得的粉末都是低水活度产品。

(3)负载能力(LC)和包封率(EE)

粉末的表面油质量通过简单的溶解-蒸发-称重方法进行测量(El-Messery,Altuntas,Altin,&

2020)。简言之，将0.500g粉末加入50mL离心管中的10mL己烷中，并摇动2min。然后，通过滤纸过滤混合物。用10mL己烷洗涤离心管并过滤。洗涤-过滤过程重复两次。然后，直接过滤10mL己烷洗涤滤纸表面。收集的己烷溶液在50℃下蒸发，然后小瓶中的样品在烘箱中在105℃下处理至恒重，这被认为是粉末的表面油质量(m₁)。

粉末的总油质量(包括表面油和包裹油)通过简单的破裂-溶解-蒸发-称重法进行测量(B.Wang,Adhikari,&Barrow,2014)。将粉末(0.500g)加入50mL离心管中的10mLHCl(4mol/L)和20mL己烷中，磁力搅拌(400rpm)过夜，将油萃取到己烷相中。将混合物放置30min，过滤上清液。随后，向离心管中加入己烷(20mL)并磁力搅拌(600rpm)30min，过滤上清液。重复加入-搅拌-过滤过程两次。然后，直接过滤10mL己烷洗涤滤纸表面。收集的己烷溶液在50℃下蒸发，然后小瓶中的样品在烘箱中在105℃下处理至恒重，这被认为是粉末的总油质量(m₂)。

LC和EE根据以下公式计算:

鱼油的LC和EE是鱼油负载系统的关键性质。良好的油负载系统需要高的油LC和EE。如图5E–F所示，粉末具有相似的鱼油LC值(24.0–26.2％)和不同的鱼油EE值:PSG(98.4％)>FG(96.4％)>BSG(95.2％)。此外，引入SSOS来包覆鱼油@明胶-SHMP复合凝聚层增加了壁材的总质量，并且在鱼油@BSG-SHMP复合凝聚层上包封了部分表面油，与鱼油@BSG-SHMP粉末相比，这降低了LC值并增加了EE值。

实施例4体外消化过程

使用模拟的胃肠和小肠模型来分析粉末的消化行为(Tao,Xu,Chen,Liu,Zhang,Tao,et al.,2022)。简言之，制备模拟胃液(2g/L NaCl，7mL/L HCl，3.2g/L来自猪胃粘膜的胃蛋白酶，pH 1.2)。随后，将0.1g粉末加入流体(15mL)中，并将pH调节至2.0。将混合物(保持pH)在37℃下以100rpm的速度振动2h(该阶段被认为是模拟的胃阶段)。在将混合物pH调节至7.0后，加入猪胆汁提取物溶液(3.5mL，54mg/mL，上海麦克林，中国)和盐溶液(1.5mL；氯化钙，10mM；氯化钠，150mM)。将pH调节至7.0后，移取2.5mL溶解在新鲜制备的脂肪酶磷酸缓冲液(75mg/mL，pH 7.0)。最后，将混合物在37℃水浴中以100rpm的速度振动2h(该阶段被认为是小肠阶段)，并使用0.5mol/L NaOH每隔20min保持pH值。对样品拍照并用ML-8000立式光学显微镜检查。

如果每个三酰基甘油产生两个游离脂肪酸分子，则根据下面的公式计算小肠阶段释放的游离脂肪酸(FFA)的百分比:

其中，V_NaoH是中和产生的FFA所需的NaOH的体积，M_NaoH是调节消化液所需要的NaOH的摩尔浓度(mol/L)，鱼油分子量MW为868g/moL，W_鱼油是鱼油的总重量(通过消化所需的样品的质量与样品的负载率计算得到)

消化行为是鱼油粉末潜在食品应用的最重要特性之一。在过去的几十年中，体外胃肠系统被广泛用于模拟人体胃肠道，研究食物在消化过程中的去向(Li,Yu,Wu,&Chen,2020)。在这项工作中，使用模拟胃肠和小肠模型分析了消化行为(Tao,et al.,2022)：粉末在模拟胃相中处理2h，然后在模拟小肠相中处理2h。

在模拟小肠阶段2h后，鱼油@PSG-SHMP@SSOS、鱼油@BSG-SHMP@SSOS和鱼油@FG-SHMP@SSOS粉末的所有溶液在数码相机图像中都是暗黄色和透明的(图6A–C)。此外，光学显微镜图像中的样品由乳状液滴状结构组成(图6A–C)，这类似于负载鱼油的明胶稳定的乳状液滴(图3和4)。因此，SSOS层和明胶-SHMP相互作用被破坏，并且在消化过程后仅存在负载鱼油的明胶稳定的乳状液滴。

通过滴定释放的游离脂肪酸来评估小肠相中粉末的鱼油消化情况，结果如如图6D所示，小肠阶段后的FFA释放百分比≤55.5％，这表明一些鱼油分子从粉末中释放出来。结合结果(图6A–C)，我们可以认为，在消化过程中，SSOS层和明胶-SHMP相互作用被破坏，一些乳状液滴被破坏从而释放出部分鱼油。此外，FFA释放百分比依赖于明胶来源：PSG(加工后55.5％)>FG(加工后34.1％)>BSG(加工后27.0％)。

Claims (10)

1.一种制备油脂粉末的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)油脂-明胶乳液与六偏磷酸钠混合，形成复合凝聚层；

(2)加入改性淀粉物质溶解于悬浮液；并干燥，得到淀粉盐和明胶双层包裹的油脂粉末。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的油脂为植物油(藻油等)、动物油(鱼油等)，或者含有营养物质或药物的液体油性物质；所述明胶为哺乳动物明胶或水产动物明胶。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述改性淀粉物质包括预糊化淀粉、辛烯基琥珀酸淀粉钠、羧甲基淀粉、氧化淀粉、复合改性淀粉。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，调节pH至4-4.8。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述油脂-明胶乳液粒径为1-10μm。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述油脂-明胶乳液中的明胶与六偏磷酸钠的用量比为8-20：1。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，明胶与改性淀粉的用量比为1：0.5-5。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的干燥为冷冻干燥。

9.改进淀粉在制备乳液复合凝聚层冷冻干燥的干燥助剂方面的应用。

10.改性淀粉在制备油脂-明胶乳液粉末方面的应用。

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