一种以乳清蛋白分离物和麦芽糊精为壁材的绿茶多酚微胶囊的制备及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种绿茶提取物微胶囊的制备方法及在新鲜干酪中的应用。其中，以乳清蛋白分离物(WPI)和麦芽糖糊精(MD)按1:1～4:1混合作为壁材，绿茶提取物绿茶多酚(壁材添加量的5％(w/w))为芯材，采用冷冻干燥和喷雾干燥两种方法制备绿茶多酚微胶囊，并将其应用于新鲜干酪中。壁材原料为乳基蛋白和麦芽糊精，具营养、功能特性、高包埋率和应用范围广等特点。本发明专利技术成功解决了绿茶多酚苦味、涩味严重和生物利用度低等问题，而且乳清蛋白分离物和麦芽糊精是制备微胶囊有效壁材，可以充分发挥绿茶多酚的抗氧化性和抗菌特性，赋予干酪抗氧化性的功能作用，可以将新鲜干酪的保质期延长10天左右。本发明专利技术所制备的绿茶提取物微胶囊可作为功能配料应用于乳制品及其他烘焙产品中，延长产品的保质期，且安全性高。

Preparation and Application of a Green Tea Polyphenol Microcapsule with Whey Protein Isolate and Maltodextrin as Wall Material

The invention relates to a preparation method of green tea extract microcapsule and its application in fresh cheese. Among them, whey protein isolate (WPI) and maltodextrin (MD) were mixed according to 1:1 to 4:1 as wall materials, green tea extract green tea polyphenols (5% (w/w) of wall material) was used as core material, two kinds of green tea polyphenols microcapsules were prepared by freeze drying and spray drying, and then applied to fresh cheese. The wall materials are milk-based protein and maltodextrin, which have the characteristics of nutrition, functional properties, high embedding rate and wide application range. The invention successfully solves the problems of bitterness, astringency and low bioavailability of green tea polyphenols, and whey protein isolate and maltodextrin are effective wall materials for preparing microcapsules, which can give full play to the antioxidant and antimicrobial properties of green tea polyphenols, endow cheese with antioxidant function and prolong the shelf life of fresh cheese by about 10 days. The green tea extract microcapsule prepared by the invention can be used as a functional ingredient in dairy products and other baking products, prolonging the shelf life of the products, and has high safety.

【技术实现步骤摘要】
一种以乳清蛋白分离物和麦芽糊精为壁材的绿茶多酚微胶囊的制备及其应用
本专利技术属于微胶囊
，具体的说是乳清蛋白分离物与麦芽糊精作为微胶囊壁材包埋绿茶提取物绿茶多酚及其在新鲜干酪中的应用。
技术介绍
由于消费者对健康食品的需求，功能性食品市场在不断增长。对合成添加剂潜在危险的认识导致对天然存在的生物活性化合物的需求增加。绿茶与预防及减少各种严重影响健康状况的疾病有关，如癌症、免疫和心血管疾病。绿茶中主要成分为绿茶多酚，约占干物质的30％。绿茶多酚(GTE)具有抗氧化、抗突变、抗癌及抗微生物等多种功能特性。绿茶多酚的这些优异特性在食品工业中获得了相当大的关注。但是，绿茶多酚会受到温度、光、pH及氧等敏感因素的限制。同时，很多研究报道了绿茶在食品加工过程中出现令人不悦的味道。因此，功能性食品的生产既要保证活性物质的稳定性和生物活性，同时也要保证对产品的品质不产生影响。为了解决这些问题，目前已开发出诸如微胶囊化的技术方法，将其应用于天然生物活性食品配方的开发。生物活性物质的微胶囊化可保护它们免受物理和化学应激。包埋技术和壁材的选择是十分重要的，因为它们对包埋的稳定性和芯材的释放起重要作用。乳清蛋白分离物(WPI)含有至少90％(干基)蛋白质，可以通过离子交换或膜分离处理，然后浓缩和干燥获得，WPI的成膜，乳化，凝胶化和液滴稳定等功能特性，显示出许多理想的微胶囊化特性。麦芽糖糊精具有低堆积密度，抗结块性，高平整度，良好的成膜性，有效的粘合性和氧气阻隔性等功能特性。喷雾干燥和冷冻干燥是广泛使用的微胶囊制备技术。喷雾干燥涉将进料液雾化进入干燥室，导致形成微球或微胶囊，加工时间较短，成本较低。冷冻干燥的优点是在该过程中保持产品温度足够低，避免干燥过程产品外观和特性的变化，是保存各种热敏材料(如绿茶多酚)的绝佳方法。干酪营养丰富，是蛋白质，矿物质，特别是钙和磷的良好来源，是健康饮食的重要组成部分。不同品种的干酪在世界各地的饮食文化中占有重要地位。最近，由于其较低的卡路里含量，人们对新鲜干酪给予了更多的关注。但是，由于新鲜干酪没有经过成熟过程，其抗氧化性会大大降低并且保质期仅为7天左右。因此，将绿茶多酚同干酪相结合，制备绿茶提取物微胶囊，将其应用于新鲜干酪中，在提高新鲜干酪及相关产品抗氧化能力的同时，延长产品的保质期。
技术实现思路
绿茶多酚的提取：新鲜绿茶叶50g，95℃蒸30s，冷却，与1000mL去离子水混合，用高压均相器将叶片粉碎，系统的温度控制在50℃以下，直到至少99％的绿茶叶细胞破裂，并得到一种均相混合物，用冷冻离心机离心(3200×g，12min)，过滤，分离绿茶提取物和叶渣。微胶囊化绿茶多酚的制备：用CH2Cl2脱去绿茶提取物中的咖啡因，然后再用乙酸乙酯和抗坏血酸在脱去咖啡因的粗提物中提取多酚浓缩物。将麦芽糊精在蒸馏水中溶胀12h，并将乳清蛋白分离粉末与无菌超纯水10％(w/w)混合，同时使用磁力搅拌器轻轻搅拌，直到乳清蛋白溶解。然后将绿茶提取物(基于壁材添加量的5％(w/w))与MD+WPI一起搅拌，以4000rpm/min均质5min。利用喷雾干燥法对上述溶液雾化处理，制备微胶囊化绿茶多酚。喷雾干燥条件：进风温度为140℃～160±5℃，出口温度为不低于80℃。风速为20～30L/min，进料度为2～4L/h。利用冷冻干燥法将上述溶液进行冻干处理，制备微胶囊化绿茶多酚。将涂料MD+WPI在-4℃下储存24小时，然后用冷冻干燥器在-40℃下冷冻干燥24h。立即收集所得微胶囊并保存在铝袋中，储存在离心机中。本专利技术的优点是：绿茶多酚广泛应用于食品、保健、医药、日用化工等领域，但是由于绿茶多酚易受温度、光、pH及氧等敏感因素的影响，一般只应用于鲜奶、面条、糖果等工艺简单的食品中或者直接当作活性添加剂使用，本专利技术首次将绿茶多酚与发酵乳制品进行结合；干酪是具有代表性的发酵乳制品，其加工工艺较为繁琐，体系复杂，但营养丰富，深受大众喜爱。本专利技术利用冷冻干燥和喷雾干燥两大包埋技术对绿茶多酚进行包埋，有效控制其活性物质的释放，保证绿茶多酚在干酪加工过程中不受干酪自身体系及加工工艺的影响，同时微胶囊化绿茶多酚颗粒大小(50.393-290.002μm)适宜，不会对干酪品质产生影响，同时也会掩盖绿茶多酚的颜色和不良气味，提高其生物利用度和稳定性，保证产品品质，使其在发酵乳制品(例如，干酪)中得到广泛应用。本专利技术充分发挥绿茶多酚抗氧化及抗菌能力，在赋予干酪一定的生物功能特性的同时抑制新鲜干酪中肠杆菌、霉菌等的生长，延长新鲜干酪的保质期至20天左右。本专利技术是粉末状可以直接作为功能性食品食用；也可以作为基本配料直接添加到新鲜乳制品提高乳制品抗氧化性或者作为其他功能性食品的基料物质。具体实施方式以下实施例中所用物质成分若无特别说明，均为市售产品。乳清蛋白分离物(蛋白质含量为92％)和麦芽糊精在4℃下储存。实例1喷雾干燥法制备绿茶多酚微胶囊壁材乳清蛋白分离物的制备：乳清蛋白分离物(WPI)粉末与无菌超纯水混合配制成10％(w/w)溶液，磁力搅拌，使其充分溶解，然后放置4℃冰箱中过夜处理，使其完全水合。壁材麦芽糊精的制备：将麦芽糊精(MD)在无菌超纯水中溶胀12h，配制成10％(w/w)溶液，磁力搅拌，使其充分溶解。乳清分离蛋白与麦芽糊精按1：1～4：1的比例混合，用10M的NaOH和1M的HCl调pH至7.6，在4℃冰箱中过夜，使其充分水合。85℃保持3h，使乳清蛋白与麦芽糊精发生部分接枝，反应液即为壁材溶液。冷却至室温，4℃储存备用。芯材绿茶提取物的制备：将绿茶叶50g，95℃蒸30s，冷却，与1000mL去离子水混合，用高压均相器将叶片粉碎，系统的温度控制在50℃以下，直到至少99％的绿茶叶细胞破裂，并得到一种均相混合物，用冷冻离心机离心(3200×g，12min)，分离绿茶提取物和叶渣，过滤得浓缩物溶液；用等体积的CH2Cl2液-液萃取六次，将获得的溶液在集中在旋转蒸发器中得到咖啡因混合物，加水浸泡，过滤。将未溶解的剩余茶浓缩物与250mL乙酸乙酯和0.1g抗坏血酸(以防止氧化)在分液漏斗中混合，然后再液-液萃取(不添加抗坏血酸)五次，获得乙酸乙酯和多酚的提取混合物，然后浓缩溶液，干燥多酚并储存在干燥器中。喷雾干燥微胶囊化绿茶多酚：将绿茶提取物(基于所用的壁材料为5％(w/w))与MD+WPI一起搅拌。用顶置式搅拌器将制剂均质化，以4000rpm运转5min。此外，使用配备有0.7mm直径喷嘴的干燥器(BuchiB-290，Switzerland)喷雾干燥均质溶液，入口温度范围为140至160±5℃。检测得到如下指标：绿茶提取物总多酚含量为88.9849％，多酚中各组分的百分比浓度分别为：没食子酸0.2819％，儿茶素0.97％，咖啡因0.0314％，表儿茶酸0.06327％，儿茶素没食子酸酯5.09965％，表儿茶素没食子酸酯1.0266％，包埋率可达60％，容积密度为0.38-0.44g/cm3，粒子平均直径在50.393-66.082μm，微胶囊多酚含量为47-58％，在pH为2.3的模拟胃液中100min多酚释放量达73％，在模拟肠液阶段多酚释放量达91％。实例2冷冻干燥法制备绿茶多酚微胶囊壁材乳清蛋白分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绿茶多酚微胶囊的制备方法，其特征在于：选用乳清蛋白分离物(WPI)和麦芽糊精(MD)为壁材，新鲜绿茶提取物多酚为芯材，通过冷冻干燥和喷雾干燥两种方式制备微胶囊。

【技术特征摘要】
1.一种绿茶多酚微胶囊的制备方法，其特征在于：选用乳清蛋白分离物(WPI)和麦芽糊精(MD)为壁材，新鲜绿茶提取物多酚为芯材，通过冷冻干燥和喷雾干燥两种方式制备微胶囊。2.根据权利要求1，其特征在于：将乳清分离蛋白与麦芽糊精按1：1～4：1的比例混合。3.根据权利要求1-2，麦芽糊精粉末与无菌超纯水10％(w/w)混合，使用磁力搅拌器轻轻搅拌，直到溶解。4.根据权利要求1-3，将绿茶提取物(添加量为壁材添加量的5％(w/w))与MD+WPI一起搅拌，均质。然后，用0.7mm直径喷嘴的干燥器喷雾干燥，均质溶液。5.根据权利要求1-4，将绿茶提取物(添加量为壁材添加量的5％(w/w))与MD+WPI一起搅拌，用顶置式搅拌器将制剂均质化。将混合物在-4℃下储存24h，然后使用中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓东，张宇，刘璐，杨婉霜，张秀秀，赵铭琪，郝欣悦，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23