CN116584552A

CN116584552A - 一种基于葡聚糖自主装交联多维度乳液凝胶的制备及应用

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Publication number: CN116584552A
Application number: CN202310574670.3A
Authority: CN
Inventors: 徐勇将; 龚佳佳; 刘元法
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2023-05-19
Filing date: 2023-05-19
Publication date: 2023-08-15
Anticipated expiration: 2043-05-19
Also published as: CN116584552B

Abstract

本发明提供了一种新型基于葡聚糖自主装交联多维度乳液凝胶的制备方法，属于功能性油脂与食品加工技术领域。本发明以膳食营养补充剂葡聚糖同时作为凝胶剂和乳化剂，通过自下而上剪切均质获得葡聚糖微凝胶颗粒；以科学调配具有营养功能的调和油为基料油；在葡聚糖微凝胶颗粒的乳化和胶凝作用均质得到预乳液凝胶，后在高压静电场作用下凝胶化，在兼顾乳液凝胶结构特性的同时达到水相、油相多维营养。克服现有技术中乳液凝胶重视结构特性而轻营养和体系复杂的缺陷。

Description

一种基于葡聚糖自主装交联多维度乳液凝胶的制备及应用

技术领域

本发明涉及一种基于葡聚糖自主装交联多维度乳液凝胶的制备及应用，属于功能性油脂与食品加工技术领域。

背景技术

葡聚糖是广泛存在于各种生物中由葡萄糖单糖组成的均一性多糖，具有优越的流变特性、生物活性以及易于结构改性。葡聚糖在低剪切力和低浓度下形成高粘性溶液的能力，高粘度屈服值和高假塑性，溶液的粘度在宽温度(5～95℃)和pH(1.0～13.0)范围内是稳定的。同时葡聚糖还表现着令人着迷的生物学性质，例如调节人体免疫、降低心血管疾病风险、降低胆固醇和改善肠道菌群等，是较为理想的药物和保健品。

膳食脂肪及其对健康的影响是一个长期争论的话题。长期高脂膳食引起的肥胖常常伴随着机体血脂异常、氧化应激和炎性反应，是心血管患病风险增加的主要因素。然而脂质在食品的开发应用中起着重要作用，会影响食品的外观、质地、风味以及口感等功能特性。近年来，液态油乳液凝胶化利用水相代替部分脂肪，不仅可以模拟脂质食品的功能特性，还可以降低食品中所含热量，是目前极具开发前景的低热量脂肪替代品。除此之外还可以将水溶性活性营养成分加入乳液凝胶的水相和油溶性活性营养成分加入乳液凝胶的油相作为营养物质的载体和释放体系。

乳液凝胶被称为具有凝胶状三维网络结构的半固态乳液体系，也是一种结构化的双相系统，主要通过聚集液态油乳液液滴或凝胶化连续相将液态油乳液转化成凝胶状乳液，根据制作方法、原材料以及组成成分等不同，乳液凝胶可分为水包油型乳液凝胶、双连续型乳液凝胶、油包水型乳液凝胶。

本文所述的“基于葡聚糖自主装交联的多维度乳液凝胶”是通过在高压静电场诱导下葡聚糖微凝胶颗粒自主装交联形成的多维相的乳液凝胶，且可通过突变相变法使制备的乳液凝胶可根据特定应用场景达到所需的优良特性。

乳液凝胶的制备中，凝胶剂和乳化剂的选择是关键。目前的凝胶化技术主要在于降低食品中反式脂肪酸和饱和脂肪酸同时使其具有塑性脂肪更相似的性质，而忽视乳液凝胶的营养特性，常使用一些凝胶剂(蜡酯、乙基纤维素等)和乳化剂(PGE、Span、Tween等)存在成本、口感和食品安全性等局限性，因此亟需选择凝胶性能好、营养安全、易于获得、可降解性的天然凝胶剂。本发明采用天然膳食营养补充剂葡聚糖同时作为凝胶剂和乳化剂，以科学调配的营养调和油为基料油，在兼顾乳液凝胶结构特性的同时达到水相、油相多维营养。克服现有技术中乳液凝胶重视结构特性而轻营养的缺陷，并且可根据实际应用需要，在高压静电场诱导处理下，采用不同的形式的葡聚糖微凝胶颗粒制备所需形式的多维营养乳液凝胶。

发明内容

[技术问题]

现有的乳液凝胶难以兼顾结构特性和营养功能，且在制备过程即添加了乳化剂又添加了胶凝剂，增加了体系的复杂性。

[技术方案]

为解决上述问题，本发明提供了一种新型基于葡聚糖自主装交联多维度乳液凝胶的制备方法，以膳食营养补充剂葡聚糖同时作为凝胶剂和乳化剂，通过自下而上剪切均质获得葡聚糖微凝胶颗粒；以科学调配具有营养功能的调和油为基料油；在葡聚糖微凝胶颗粒的乳化和胶凝作用均质得到预乳液凝胶，后在高压静电场作用下凝胶化，在兼顾乳液凝胶结构特性的同时达到水相、油相多维营养。克服现有技术中乳液凝胶重视结构特性而轻营养和体系复杂的缺陷。

本发明的第一个目的是提供一种新型基于葡聚糖自主装交联多维度乳液凝胶的制备方法，包括以下步骤：首先将葡聚糖溶于水中匀浆形成乳状分散体散体脱气后在，将乳状分水浴中孵育热定性凝胶化，室温下冷却得到固体凝胶；然后将固体凝胶磨碎后与水混合，得到凝胶悬浮液；最后将凝胶悬浮液混合均质处理后微凝胶混悬液，离心去上清液得到微凝胶颗粒；最后，将油相和微凝胶颗粒乳化形成预凝胶，固化制成基于葡聚糖自主装交联的多维度乳液凝胶。

一种基于葡聚糖自主装交联多维度乳液凝胶的制备，具体包括以下步骤：

(1)制备葡聚糖基乳状分散体：将葡聚糖分散在水中，然后搅拌充分溶解形成葡聚糖基乳状分散体；

(2)凝胶化处理：将葡聚糖基乳状分散体脱气，然后热定性凝胶化，冷却形成固体凝胶；

(3)制备微凝胶颗粒：将固体凝胶粉碎后与水混合，得到凝胶悬浮液，再将凝胶悬浮液剪切均质，制备成微凝胶颗粒；

(4)制备油相；

(5)制备连续相的预凝胶：将微凝胶颗粒、水和油相混合，乳化，制成预凝胶；

(6)固化：将预凝胶在高压静电场条件下耦合高温处理，固化后即得基于葡聚糖自主装交联多维度乳液凝胶。

在本发明的一种实施方式中，步骤1)所述的葡聚糖包括普通葡聚糖、酰化葡聚糖；普通葡聚糖包括β-1，3-葡聚糖、β-1，3/1，4-葡聚糖、β-1，3/1，6-葡聚糖和β-1，3/α-1，3-葡聚糖；所述酰化葡聚糖是将脂肪酸酐加入到普通葡聚糖中反应制得

在本发明的一种实施方式中，步骤1)所述的葡聚糖的分子式为(C₆H₁₀O₅)_n,分子结构式如Ⅰ～式Ⅳ所示:

式Ⅰ

式Ⅱ

式Ⅲ

式Ⅳ

在本发明的一种实施方式中，步骤1)所述的酰化葡聚糖的制备，将质量分数5％～10％的葡聚糖溶于去离子水中，在85～100℃水浴0.5～1h。在50℃下将pH值调节至8.5。然后将中链脂肪酸酐(饱和的6～12碳脂肪酸酐)逐渐加入到葡聚糖溶液中反应后，中链脂肪酸可以连接到葡聚糖链上，不仅赋予葡聚糖生理活性，还提高了葡聚糖微凝胶颗粒的表面润湿性。反应完成后调节pH至6.5。冷却凝胶后进行脱水和洗涤残留溶液。最后，将所得酰化葡聚糖冷冻干燥过夜后通过120目筛粉碎。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)所述葡聚糖基乳状分散体中葡聚糖的质量浓度为1％～4％。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)所述的葡聚糖基乳状分散体是通过用去离子水将葡聚糖在30～40℃搅拌0.5～1h制备乳状分散体，搅拌速率300～500rpm。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述的制备固体凝胶是将葡聚糖基乳状分散体溶液脱气后，通过高压静电场耦合高温处理辅助乳状分散体自主装交联热定性凝胶化，反应温度85～100℃，电压5～75kV，处理时间0.5～1.5h。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述脱气时间为10～20min。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)是将两种葡聚糖基乳状分散体混合然后用于制备固体凝胶。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中两种葡聚糖基乳状分散体的体积比为2:1～1:2。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述的制备葡聚糖微凝胶颗粒将将凝胶悬浮液制备成微凝胶颗粒的剪切条件为12000～15000rpm、3～5min；高压均质条件为50～80Mpa、2～5次。

在本发明的一种实施方式中，步骤(3)所述凝胶悬浮液是将固体凝胶磨碎，和水以1:4～5的体积比混合制成。

在本发明的一种实施方式中，步骤(3)所述剪切条件为10000～15000rpm，3～5min；高压均质条件为60～100Mpa，2～5次。

在本发明的一种实施方式中，步骤(4)所述油相为营养调和油脂；所述的营养调和油脂为将菜籽油、火麻油、亚麻籽油、核桃油、山茶油、文冠果油、藻油、鱼油等功能性基料油进行复配得到具有营养功能的调和油。

在本发明的一种实施方式中，步骤(4)中的具有营养功能的调和油可根据不同营养需求，通过建立通用数学模型后计算基料油比例进行调配，使调和油具有预防心血管、肥胖、增强免疫力和调节肠道菌群等功能，即饱和脂肪酸(SFA):单不饱和脂肪酸(MUFA):多不饱和脂肪酸(PUFA)＝1:1:1；亚油酸(LA)/α-亚麻酸(ALA)＝(1～6):1。

在本发明的一种实施方式中，步骤(5)所述的预凝胶是将步骤(3)中制备的葡聚糖微凝胶颗粒、水与营养调和油在8000～15000rpm下高速剪切1～5mi均质后得到预凝胶。

在本发明的一种实施方式中，步骤(5)中微凝胶颗粒、水、营养调和油的质量比为3:3:4。

在本发明的一种实施方式中，步骤(6)中所述固化是将预凝胶在25～75kV高压静电场条件下耦合高温处理0.5～1h，使凝胶体系固化，随后将其转移到室温条件维持12h，得到乳液凝胶。

在本发明的一种实施方式中，步骤(6)中所述高温为80～90℃。

在本发明的一种实施方式中，步骤(6)所述的可根据特定应用场景达到所需优良特性的乳液凝胶，当制备水包油型乳液凝胶时选用葡聚糖微凝胶颗粒；当制备双连续型乳液凝胶时，选用葡聚糖或酰化葡聚糖微凝胶颗粒的任一种；当制备油包水型乳液凝胶时选用酰化葡聚糖微凝胶颗粒。

本发明利用上述方法制得的基于葡聚糖自主装交联多维度乳液凝胶。

本发明第二个目的是将上述乳液凝胶应用到食品及其制造领域中。

在本发明一种实施方式中，所述应用是将葡聚糖自主装交联多维度乳液凝胶作为脂肪替代物。

在本发明的一种实施方式中，所述的应用包括半固体食品、固体食品制备的应用。

在本发明的一种实施方式中，所述的应用是将水包油型乳液凝胶型脂肪替代物用于半固体食品(如肉饼)的制作，所述的水包油型乳液凝胶型脂肪替代物中的制备方法中采用葡聚糖微凝胶颗粒。

在本发明的一种实施方式中，所述的应用是将油包水型乳液凝胶型脂肪替代物用于固体食品(如饼干)的制作，所述的油包水型乳液凝胶型脂肪替代物中的制备方法中采用酰化葡聚糖凝胶颗粒。

有益效果：

与现有产品相比，本发明提供的葡聚糖基乳液凝胶具有以下优势：

(1)本发明提供的葡聚糖基乳液凝胶是一种多维可调节的乳液凝胶，可根据特定应用场景调控葡聚糖微凝胶类型而达到所需的物理特性，如水包油型乳液凝胶可用于半固体食品(如肉饼)和油包水型乳液凝胶可用于固体食品(如饼干)。

(2)本发明提供的葡聚糖基乳液凝胶生产工艺简单，通过高压静电场耦合热处理生产的微凝胶颗粒制备，不需额外再添加胶凝剂和乳化剂，反应条件温和，稳定性好。

(3)本发明提供的葡聚糖基乳液凝胶能同时兼顾结构特性与营养功能，且水相中所带的膳食营养补充剂葡聚糖、油相由多种油脂科学调配弥补单品种植物基料油脂肪酸不平衡问题，从多维角度达到维持营养功能和保障机体健康。

附图说明

图1不同乳状分散体溶液混合比例葡聚糖微凝胶颗粒的粒径和电位

图2不同强度的电场处理的葡聚糖微凝胶颗粒的粒径和电位

图3实施例1、2和对比例1、2中四种乳液凝胶脂肪替代物对大鼠血压的影响

图4实施例1、2和对比例1、2中四种乳液凝胶脂肪替代物对大鼠血浆心血管易感因子的影响

图5实施例1、2和对比例1～4中六种乳液凝胶脂肪替代物的漏油率

图6为实施例1、2乳液凝胶型脂肪替代物的流变特性，左为粘度，右为储能模量

图7实施例1、2和对比例3乳液凝胶实物图

具体实施方式

葡聚糖微凝胶颗粒的粒径和电位使用纳米激光粒度分析仪的动态光散射技术测量。折射率和吸收率分别设置为1.45和0.001。乳液凝胶的流变特性通过旋转流变仪测得，夹具选择为直径40mm的铝平板，测试间隙和修整间隙偏移量分别为2000mm和50mm，在恒定温度25℃分别进行黏度测定(剪切速率0.01～100/s)、应变扫描(扫描频率1Hz、振荡应力0.01～100％)和频率扫描(线性黏弹区0.1％、频率范围1.0～10.0Hz)。乳液凝胶的力学特性通过质构仪测量，测试方式双重压缩30％，压缩率1mm/s和触发力5g。

运用Matlab软件中的Linprog线性约束优化函数建立数学模型对混合植物油中各原料油比例优化：设每种原料油占总油的百分含量为xi，xi≥0,i＝1,2,3…6,7,8。每种原料油中各种脂肪酸的百分含量为aij,aij≥0,i＝1,2,3…6,7,8；j＝1,2,3,4,5。(1)假设调和油总量为1，各原料油占混合油总量的百分比加和为100％，因此建立条件公式：(2)SFA：MUFA：PUFA的比例为1：1：1之间，因此建立条件公式：/> (3)LA：ALA的比例为1:1～6:1之间，因此建立条件公式：/>

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解实施例是为了更好地解释本发明，不用于限制本发明。

实施例1：

一种新型基于葡聚糖自主装交联水包油型乳液凝胶的制备，包括以下步骤：

(1)将β-1，3-葡聚糖、β-1，3/1，4-葡聚糖分散在去离子水中分别得到质量浓度为4％和4％的葡聚糖水溶液，在室温下磁力搅拌30min充分溶解形成葡聚糖基乳状分散体，搅拌速率为350rpm；

(2)将上述葡聚糖基乳状分散体溶液脱气10min后以1：1体积比混合，通过高压静电场耦合高温处理辅助乳状分散体自主装交联热定性凝胶化，反应温度85℃，电压60kV，处理时间45min；

(3)将凝胶磨碎后与去离子水以1：4的体积比混合，得到凝胶悬浮液。再将凝胶悬浮液剪切条件为12000rpm、3min，高压均质条件为60Mpa、5次制备成微凝胶颗粒。

(4)制备预防心血管健康的营养调和油：通过建立通用数学模型后计算基料油比例进行调配，即饱和脂肪酸(SFA):单不饱和脂肪酸(MUFA):多不饱和脂肪酸(PUFA)＝1:1:1；α-亚麻酸(ALA)/亚油酸(LA)＝1:(1～6)，计算得出营养调和油由菜籽油、火麻油、亚麻籽油按3：4：6的质量比混合得到；

(5)将葡聚糖基微凝胶颗粒、去离子水和预防心血管健康的营养调和油按3：3：4的质量比混合，15000rpm下高速剪切5min使其充分乳化后，形成油滴为分散相、葡聚糖聚集体为连续相的预凝胶；

(6)将预凝胶体系在55kV高压静电场条件下耦合85℃高温处理40min，使凝胶体系固化，随后将其转移到室温条件维持12h，即得到含油量为40％的水包油型葡聚糖基乳液凝胶。

实施例2：一种新型基于葡聚糖自主装交联油包水型乳液凝胶的制备，包括以下步骤：

(1)将质量分数10％的葡聚糖溶于去离子水中，在85℃水浴30min。在50℃下将pH值调节至7.2。然后将脂肪酸酐逐渐加入到葡聚糖溶液中。反应完成后调节pH至6.8。冷却凝胶后进行脱水和洗涤残留溶液。最后，将所得酰化葡聚糖冷冻干燥过夜后通过120目筛粉碎。

(2)将酰化β-1，3-葡聚糖、β-1，3/1，4-葡聚糖分散在去离子水中分别得到质量浓度为4％和4％的葡聚糖水溶液，在室温下磁力搅拌30min充分溶解形成葡聚糖基乳状分散体，搅拌速率为350rpm；

(3)将上述葡聚糖基乳状分散体溶液脱气10min后以1：1体积比混合，通过高压静电场耦合高温处理辅助乳状分散体自主装交联热定性凝胶化，反应温度85℃，电压60kV，处理时间45min；

(4)将凝胶磨碎后与去离子水以1：4的体积比混合，得到凝胶悬浮液。再将凝胶悬浮液剪切条件为12000rpm、3min，高压均质条件为60Mpa、5次制备成微凝胶颗粒。

(5)制备预防心血管健康的营养调和油：通过建立通用数学模型后计算基料油比例进行调配，即饱和脂肪酸(SFA):单不饱和脂肪酸(MUFA):多不饱和脂肪酸(PUFA)＝1:1:1；α-亚麻酸(ALA)/亚油酸(LA)＝1:(1～6)，计算得出营养调和油由菜籽油、火麻油、亚麻籽油按3：4：6的质量比混合得到；

(6)将葡聚糖基微凝胶颗粒、去离子水和预防心血管健康的营养调和油按3：3：4的质量比混合，15000rpm下高速剪切5min使其充分乳化后，形成油滴为连续相、葡聚糖聚集体为分散相的预凝胶；

(7)将预凝胶体系在55kV高压静电场条件下耦合85℃高温处理40min，使凝胶体系固化，随后将其转移到室温条件维持12h，即得到含油量为40％的油包水型葡聚糖基乳液凝胶。

实施例3：葡聚糖微凝胶颗粒粒径和电位(乳状分散体溶液混合比例)优化

(2)将上述葡聚糖基乳状分散体溶液脱气10min后以不同比例混合，混合比例2：1、3：2、1：1、2：3、1：2，通过高压静电场耦合高温处理辅助乳状分散体自主装交联热定性凝胶化，反应温度85℃，电压60kV；

(3)将凝胶磨碎后与去离子水混合，得到凝胶悬浮液。再将凝胶悬浮液剪切条件为12000rpm、3min，高压均质条件为60Mpa、5次制备成微凝胶颗粒，测量所得到葡聚糖微凝胶颗粒的粒径和电位。

实施例4：葡聚糖微凝胶颗粒粒径和电位(电场强度)优化

(2)将上述葡聚糖基乳状分散体溶液脱气10min后以1：1比例混合，通过高压静电场耦合高温处理辅助乳状分散体自主装交联热定性凝胶化，反应温度85℃，高压静电场强度0、15、30、45、60、75kV；

实施例5：葡聚糖基乳液凝胶力学特性(电场强度)优化

(1)-(5)同实施例1步骤(1)-(5)

(6)将混合体系在高压静电场条件下耦合85℃高温处理40min使凝胶体系固化，高压静电场强度15、25、35、45、55、65、75kV，随后将其转移到室温条件维持12h后，测量其所得葡聚糖基乳液凝胶力学特性。

表1电场强度对乳液凝胶力学特性的影响

电场强度/kV	硬度	咀嚼性	弹性	内聚性
					15	-	-	-	-
25	42.56±0.94	35.83±4.56	0.22±0.04	0.65±0.25
					35	73.49±2.20	74.62±1.56	0.44±0.05	0.78±0.27
45	80.22±1.53	87.71±3.25	0.48±0.06	1.11±0.16
					55	95.63±1.57	91.38±1.29	0.67±0.02	1.52±0.13
65	84.05±3.77	84.33±1.11	0.89±0.07	1.15±0.16
					75	65.18±2.27	62.79±2.46	0.34±0.02	1.14±0.04

实施例6：葡聚糖基乳液凝胶力学特性(电场处理时间)优化

(1)-(5)同实施例1步骤(1)-(5)

(6)将预凝胶体系在高压静电场条件下耦合85℃高温处理使凝胶体系固化，高压静电场强度55kV，处理时间10、20、30、40、50、60min，随后将其转移到室温条件维持12h后，测量其所得葡聚糖基乳液凝胶力学特性。

表2电场处理时间对乳液凝胶力学特性的影响

处理时间/min	硬度	咀嚼性	弹性	内聚性
					10	65.39±1.79	51.38±2.74	0.53±0.08	0.42±0.24
20	64.05±3.65	64.33±2.81	0.39±0.12	0.75±0.14
					30	73.49±3.20	74.62±1.56	0.44±0.05	0.78±0.27
40	95.63±1.57	91.38±1.29	0.67±0.02	1.52±0.13
					50	93.12±1.36	86.95±2.15	0.64±0.09	2.26±0.12
60	93.39±1.68	88.07±2.53	0.66±0.15	1.72±0.18

对比例1

同实施例1，区别在于，步骤(1)中的葡聚糖用卡拉胶代替。

对比例2

同实施例1，区别在于，步骤(5)中的营养调和油用大豆油代替。

本实施例1、2和对比例1、2乳液凝胶对大鼠心血管功能的影响。

实施方法：经口给予大鼠48.1％能量来源于脂肪的饲料，相当于中国居民脂肪实际摄入量200g/day，属于高脂饮食，12周喂养后，进行大鼠血压、血脂和心血管预测因子测量实验，以评价各实施例、对比例对大鼠心血管功能的影响。

测试结果如下：从图1～3可以得出，此方法制备的葡聚糖基多维乳液凝胶具有优异的降低心血管疾病风险的功能。

对比例3

同实施例1，区别在于，步骤(1)中的葡聚糖用卡拉胶代替，且向其加入乳化剂卵磷脂。

对比例4

同实施例1，区别在于，不使用“高压静电场固化”处理，即不进行步骤(6)“将预凝胶体系在55kV高压静电场条件下耦合85℃高温处理40min”操作。

将得到的产物在透明瓶中倾斜放置，未经固化处理得到的产物流动性极强，不能形成凝胶状。

将得到的类脂肪乳液凝胶进行测试，测试结果如下：

图4为不同实施例和对比例乳液凝胶的漏油率，从图4可以看出对比例1得到的葡聚糖基乳液凝胶不稳定，极易分层，在10000rpm下离心10分钟进行离心脱油，产物漏油率高。

图5为实施例1、2乳液凝胶型脂肪替代物的流变数据，从图5可以看出：所有样品的表观粘度均随着剪切速率的增加而显著降低，表现出剪切变稀行为，及剪切速率的增加可能导致乳液凝胶网络结构的破坏，从而降低了乳液的流动阻力，降低了乳液的表观粘度；在频率扫描中，对于所以乳液凝胶型脂肪替代物，在频率范围内弹性模量均高于粘性模量，表现出弹性行，且油包水型乳液凝胶的流动性比水包油型乳液凝胶好两种类型不同的乳液凝胶型脂肪替代物均表现为具有粘弹性的半固体，有利于将其用于替代食品中的塑性脂肪。

表3乳液凝胶的力学特性

组别	硬度	咀嚼性	弹性	内聚性
					实施例1	95.63±1.57	91.38±1.29	0.67±0.02	1.52±0.13
实施例2	86.05±2.04	84.16±2.46	0.58±0.06	1.35±0.15
					对比例1	75.12±1.32	66.95±1.55	0.44±0.07	1.06±0.12
对比例2	93.39±1.68	88.07±2.53	0.64±0.15	1.57±0.18
					对比例3	101.46±2.11	94.17±2.48	0.56±0.08	1.59±0.17

通过测试发现：从表3可以看出，使葡聚糖制备的水包油型乳液凝胶的硬度和咀嚼性明高于实施例2，更适合用于半固体食品中替代动物脂肪的使用；仅使用凝胶剂如卡拉胶制备的乳液凝胶的咀嚼性、弹性和内聚性明显降低；此葡聚糖微凝胶颗粒制备的乳液凝胶与添加乳化剂和胶凝剂的乳液凝胶相当，说明该方法制备的葡聚糖基乳液凝胶符合一般乳液凝胶标准，且葡聚糖不同于卡拉胶或壳聚糖等需要通过控制pH和离子浓度来调节力学特性，也不同于淀粉或纤维素等力学特性受晶体结构的影响，葡聚糖可以根据高压静电场和温度响应来调节多糖链的聚合，因此该方法建立一种更简单、更可控乳液凝胶制备方式。

实施例6

葡聚糖基乳液凝胶在牛肉饼制备中替代脂肪的应用。

按实施例1、2的方法制备葡聚糖基乳液凝胶。

牛肉饼配方：瘦牛肉180g，脂肪60g，水70g，盐4g，糖1.5g，淀粉5g，食用盐2g，黑胡椒2g，香蒜粉2g。

将瘦牛肉用料理机绞碎，按配方加入其他成分，用料理机搅拌均匀形成匀浆，得到牛肉的匀浆，静置后将匀浆注入圆饼模具。

牛肉饼分三组，对照组按配方生产，实验组用实施例1、2生产的乳液凝胶代替50％牛脂肪。

与对照组相比，由葡聚糖基乳液凝胶制的牛肉饼的脂肪含量由原来的18.4％减少到12.9％。添加实施例1生产的水包油型乳液凝胶后牛肉饼的硬度、咀嚼性、弹性、内聚性没有显著改变。

表4葡聚糖基乳液凝胶替代脂肪对牛肉饼品质的影响

组别	硬度(g)	咀嚼性(g)	弹性	内聚性
					对照组	579±33^a	112±21^a	0.53±0.02^a	0.38±0.02^a
替代组1	592±16^a	115±18^a	0.61±0.01^a	0.33±0.02^a
					替代组2	515±36^b	99±19b	0.34±0.02b	0.25±0.01^b

上表中的字母a、b，同一列字母相同，表示两组差异不显著(p>0.05)；同一列字母不同，表示两组差异显著(p<0.05)。

实施例7

葡聚糖基乳液凝胶在酥饼中替代脂肪的应用

按实施例3、4的方法制备葡聚糖基乳液凝胶。

酥饼配方：低筋面粉260g、猪油145g、糖粉120g、鸡蛋26g、泡打粉5g、小苏打5g。

将猪油冷藏成可按动的固体块状后放入厨师机中搅拌至细腻无颗粒状态，加入糖粉、鸡蛋搅拌均匀后加入粉类混合物，拌匀至无干粉状态得到酥饼面团，分30g的小剂子注入模具。

酥饼分三组，对照组按配方生产，实验组用实施例3、4生产的乳液凝胶代替50％猪油。

与对照组相比，由葡聚糖基乳液凝胶制的酥饼的脂肪含量由原来的25.8％减少到20.7％。添加实施例2生产的油包水型乳液凝胶后酥饼的硬度、高度、宽度、铺展比没有显著改变。

表5葡聚糖基乳液凝胶替代脂肪对酥饼品质的影响

组别	硬度(g)	高度(mm)	宽度(mm)	铺展比
					对照组	3651±132a	14.8±0.8^a	73.5±0.9^a	4.94±0.1^a
替代组1	4870±125^b	16.6±0.3^b	67.2±1.2^b	4.05±0.4^b
					替代组2	3715±291^a	15.6±0.2^a	74.2±0.8^a	4.95±0.4^a

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims

1.一种基于葡聚糖自主装交联多维度乳液凝胶的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(4)制备油相；

(6)固化：将预凝胶在高压静电场条件下耦合高温处理，固化后即得基于葡聚糖自主装交联多维度乳液凝胶；

步骤(1)所述的葡聚糖为普通葡聚糖、酰化葡聚糖中的一种或两种；

当制备水包油型乳液凝胶时选用普通葡聚糖微凝胶颗粒；当制备双连续型乳液凝胶时，选用普通葡聚糖微凝胶颗粒或酰化葡聚糖微凝胶颗粒的任一种；当制备油包水型乳液凝胶时选用酰化葡聚糖微凝胶颗粒。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(1)所述的普通葡聚糖包括β-1，3-葡聚糖、β-1，3/1，4-葡聚糖、β-1，3/1，6-葡聚糖和β-1，3/α-1，3-葡聚糖；所述酰化葡聚糖是将脂肪酸酐加入到普通葡聚糖中反应制得。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(1)所述葡聚糖基乳状分散体中葡聚糖的质量浓度为1％～4％。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(2)所述的制备固体凝胶是将葡聚糖基乳状分散体溶液脱气后，通过高压静电场耦合高温处理辅助乳状分散体自主装交联热定性凝胶化，反应温度85～100℃，电压5～75kV，处理时间0.5～1.5h。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(3)所述凝胶悬浮液是将固体凝胶磨碎，和水以1:4～5的体积比混合制成。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(4)所述油相为营养调和油脂；所述的营养调和油脂为将菜籽油、火麻油、亚麻籽油、核桃油、山茶油、文冠果油、藻油、鱼油等功能性基料油进行复配得到具有营养功能的调和油。

7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(6)中所述固化是将预凝胶在25～75kV高压静电场条件下耦合高温处理0.5～1h，使凝胶体系固化，随后将其转移到室温条件维持12h，得到乳液凝胶，所述高温为80～90℃。

8.权利要求1～7任一项所述方法制得的一种基于葡聚糖自主装交联多维度乳液凝胶。

9.权利要求8所述乳液凝胶在食品及其制造领域中的应用。

10.权利要求9所述的一种应用是将葡聚糖自主装交联多维度乳液凝胶作为脂肪替代物。