一种微囊化壳寡糖及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了属于食品加工技术领域的一种微囊化壳寡糖及其制备方法和应用。所述微囊化壳寡糖的壁材由蛋白质和多糖组成，芯材为分子量小于5000Da的壳寡糖；所述壁材与芯材质量比为(2:1)‑(10:1)。将芯材和壁材分别溶解后混合，获得的混合溶液经高速分散机预处理后再通过高压微射流纳米均质机均质，最后进行喷雾干燥，得到微囊化壳寡糖。该方法获得的微囊化壳寡糖，掩盖了壳寡糖的氨基特性、带电性和颜色，在保证了壳寡糖本身功能性的基础上，扩大壳寡糖在食品工业中的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于食品加工
，具体涉及一种微囊化壳寡糖及其制备方法和应用。
技术介绍
壳寡糖是自然界唯一带正电荷的低聚糖，由壳聚糖脱乙酰制备而成，来源广泛，具有降血脂、降胆固醇、降血糖、抑制有害菌等多种生理功能，且易被生物体吸收利用，可对人体健康产生较大的增益效果。壳寡糖于2014年4月被国家卫计委批准为新食品原料，在食品加工领域具有广阔的发展前景。乳制品已成为人们日常生活中不可缺少的食品之一，具有优良的营养载体特性，将壳寡糖添加于乳制品是未来食品加工的一个重要方向。已有研究表明，将壳寡糖添加入原料乳中，可以降低原料乳中有害菌的含量；将壳寡糖添加于发酵完成的酸乳中，可延缓酸乳的后酸化进程；将壳寡糖添加于干酪中，可以降低干酪有害菌的数量。但是壳寡糖溶于水呈橘黄色，并且其带电性及氨基基团对乳中蛋白质及脂肪的界面性质有影响，导致蛋白和脂肪的空间构象及物化性质发生变化，导致体系稳定性降低；壳寡糖溶于水带正电，其含有的N和O均可与金属离子发生络合，对乳体系电势产生影响，从而影响产品稳定性；壳寡糖可与乳蛋白的α-丙氨酸、ε-赖氨酸和天冬酰胺发生美拉德反应，不仅造成乳营养成分损失，还可引起褐变反应而导致感官风味的变化；壳寡糖具有明显的抗菌抑菌作用，延缓了乳制品的腐败变质，但是这种抑菌性质使其在乳酸菌发酵产品中的应用受到限制。因此，采用微囊化技术对壳寡糖进行包被处理以改变其表面性质，对扩
大壳寡糖在乳制品中的应用和改善乳制品质量具有重要意义。目前的研究报道中仅有HJ Choi在《Asian-Australasian Journal of AnimalSciences》杂志发表过一篇关于壳寡糖微囊化处理后应用于牛乳的文章，该文章使用聚甘油酯硬脂酸为壁材对壳寡糖进行包埋，但得到的微胶囊缓释能力较差，降低了壳寡糖自身的功能性，本专利技术选用蛋白和多糖复配作为壁材使用，得到的微胶囊具有缓释效果，不仅可以保证其功能性，还可以扩大壳寡糖在食品加工领域的应用。另外，目前市场上还没有将壳寡糖进行微囊化处理并应用于乳制品的加工工艺及成品中。通过对壳寡糖进行微囊化处理，在保证壳寡糖功能性的同时可最大程度地消除由壳寡糖引起的美拉德反应，降低壳寡糖对蛋白和脂肪稳定性的影响。此外，微囊化壳寡糖对酸乳和乳酸菌饮料发酵过程中乳酸菌生长活性的抑制作用降低，并且微胶囊的缓释作用减缓了酸乳的后酸化进程。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种微囊化壳寡糖及其制备方法和应用，采取的技术方案如下：一种微囊化壳寡糖，所述微囊化壳寡糖的壁材由蛋白质和多糖按质量比(1:1)-(10:1)组成，芯材为分子量小于5000Da的壳寡糖；所述壁材与芯材的质量比为(2:1)-(10:1)。所述蛋白质为乳清分离蛋白、乳清浓缩蛋白、大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白或酪蛋白酸钠；所述多糖为辛烯基琥珀酸淀粉酯、阿拉伯胶、麦芽糊精、黄原胶、变性淀粉或海藻酸钠。所述微囊化壳寡糖的制备方法，包括以下步骤：(1)室温下用去离子水将蛋白质配制成5-12w/v％的溶液，搅拌60-120min使蛋白质充分溶解后，于2-6℃储藏8-16h，使蛋白质充分水合；最后在80-90℃下水浴加热15-30min，冷却至室温，获得蛋白质溶液；(2)按蛋白质与多糖的质量比为(1:1)-(10:1)的比例称取多糖，在搅拌过程中，将多糖缓慢加入到温度为40-70℃的去离子水中，充分溶解后获得质量分数为30-50％的多糖溶液；(3)向蛋白质溶液中缓慢添加多糖溶液，搅拌至完全溶解，获得壁材溶液；(4)向去离子水中添加壳寡糖至质量分数为50-60％，搅拌至完全溶解，获得壳寡糖溶液；(5)将获得的壳寡糖溶液添加到壁材溶液中获得混合溶液，经分散机预处理后，再通过均质机在均质压力为40-80MPa的条件下均质1-2次，获得均质后的混合溶液；均质过程开启冷凝水控制均质后混合溶液的温度不超过30℃；(6)对均质后的混合溶液进行喷雾干燥处理获得微囊化壳寡糖；喷雾干燥的压缩气压为50psi，进口温度为135-180℃，出口温度为80-90℃，供料流量为1-1.5L/h，干燥空气的流速为35m3/h。所述的微囊化壳寡糖在乳制品和全营养液制备中的应用。所述乳制品包括调制乳、乳饮料、发酵酸乳和干酪；所述乳饮料包括发酵型乳饮料和调配型乳饮料。所述调制乳的制备方法为：(1)将原料乳直接应用或进行脱脂处理获得低脂乳或脱脂乳后再应用；所述原料乳为牛乳、水牛乳、牦牛乳或羊乳；所述低脂乳中脂肪含量为1.0-1.5％，脱脂乳中脂肪含量不高于0.5％；(2)向原料乳、低脂乳或脱脂乳中添加微囊化壳寡糖、稳定剂和甜味剂，获得混合乳液；所述混合乳液中微囊化壳寡糖的含量为0.1-1w/v％，原料乳、低脂乳或脱脂乳的含量不低于80％；所述甜味剂为阿斯巴甜或赤藓酮糖；所述稳定剂为硬脂酰乳酸钠、琥珀酸单甘油酯、聚甘油脂肪酸酯和山梨醇酐单月桂酸酯中的一种或一种以上；(3)对混合乳液进行均质处理，获得均质后的混合乳液；所述均质条件为二级均质，均质温度为55-65℃，一级均质压力为15-22MPa，二级均质压力为3-6MPa；(4)对均质后的混合乳液进行灭菌，冷却后进行无菌灌装，获得调制乳；所述的灭菌方式为：在135-145℃下处理1-10s，或在72-75℃下处理15s，或在80-85℃下处理10-15s，或在85-90℃下处理20-30s。将微囊化壳寡糖添加到调配乳中，一方面减少了热处理过程中壳寡糖与乳蛋白的美拉德反应，在强化营养的同时保护了乳本身的营养成分；另一方面与添加未经微囊化处理的壳寡糖相比，微囊化壳寡糖不仅可以在调制乳中稳定存在，还降低了壳寡糖荷电性造成的调制乳在贮藏期内的脂肪上浮以及蛋白质沉淀问题，提升了添加壳寡糖的调制乳的贮藏稳定性。所述乳饮料的制备方法为：(1)将原料乳直接应用或进行脱脂处理获得低脂乳或脱脂乳后再应用；所述原料乳为牛乳、水牛乳、牦牛乳或羊乳；所述低脂乳中脂肪含量为1.0-1.5％，脱脂乳中脂肪含量不高于0.5％；(2)向原料乳、低脂乳或脱脂乳中添加微囊化壳寡糖和配料，获得混合乳液；所述混合乳液中微囊化壳寡糖的含量为0.1-1w/v％，原料乳、低脂乳或脱
脂乳的含量不低于30％，蛋白质含量不低于1.0％；所述配料为白砂糖、果胶、黄原胶、羧甲基纤维素钠、柠檬酸和香精中的一种或一种以上；(3)对混合乳液进行均质处理，获得均质后的混合乳液；所述均质条件为二级均质，均质温度为55-70℃，一级均质压力为15-22MPa，二级均质压力为3-6MPa；(4)对均质后的混合乳液进行灭菌，获得灭菌后的混合乳液；所述的灭菌条件为：在135-145℃下处理1-10s，或在72-90℃下处理10-30s，或在90-95℃下处理5-10min；(5)灭菌后的混合乳液冷却后进行无菌罐装，获得调配型乳饮料；或添加发酵剂进行后处理，获得发酵型乳饮料；所述的发酵剂为干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌、植物乳杆菌、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌中的一种或一种以上，发酵剂的添加量为0.1-1.0w/v％；所述后处理为：添加发酵剂的混合乳液在37-45℃下发酵4-72h，发酵终点的酸度值为80-120oT，然后冷却到4-6℃，后熟12-24h，获得后熟后的发酵乳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微囊化壳寡糖，其特征在于，所述微囊化壳寡糖的壁材由蛋白质和多糖按质量比(1:1)‑(10:1)组成，芯材为分子量小于5000Da的壳寡糖；所述壁材与芯材的质量比为(2:1)‑(10:1)。

【技术特征摘要】
1.一种微囊化壳寡糖，其特征在于，所述微囊化壳寡糖的壁材由蛋白质和多糖按质量比(1:1)-(10:1)组成，芯材为分子量小于5000Da的壳寡糖；所述壁材与芯材的质量比为(2:1)-(10:1)。2.根据权利要求1所述的一种微囊化壳寡糖，其特征在于，所述蛋白质为乳清分离蛋白、乳清浓缩蛋白、大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白或酪蛋白酸钠；所述多糖为辛烯基琥珀酸淀粉酯、阿拉伯胶、麦芽糊精、黄原胶、变性淀粉或海藻酸钠。3.权利要求1-2任一项所述微囊化壳寡糖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)室温下用去离子水将蛋白质配制成5-12w/v％的溶液，搅拌60-120min使蛋白质充分溶解后，于2-6℃储藏8-16h，使蛋白质充分水合；最后在80-90℃下水浴加热15-30min，冷却至室温，获得蛋白质溶液；(2)按蛋白质与多糖的质量比为(1:1)-(10:1)的比例称取多糖，在搅拌过程中，将多糖缓慢加入到温度为40-70℃的去离子水中，充分溶解后获得质量分数为30-50％的多糖溶液；(3)向蛋白质溶液中缓慢添加多糖溶液，搅拌至完全溶解，获得壁材溶液；(4)向去离子水中添加壳寡糖至质量分数为50-60％，搅拌至完全溶解，获得壳寡糖溶液；(5)将获得的壳寡糖溶液添加到壁材溶液中获得混合溶液，经分散机预处理后，再通过均质机在均质压力为40-80MPa的条件下均质1-2次，获得均质后的混合溶液；(6)对均质后的混合溶液进行喷雾干燥处理获得微囊化壳寡糖；喷雾干燥
\t的压缩气压为50psi，进口温度为135-180℃，出口温度为80-90℃，供料流量为1-1.5L/h，干燥空气的流速为35m3/h。4.权利要求1-2任一项所述的微囊化壳寡糖在乳制品和全营养液制备中的应用。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述乳制品包括调制乳、乳饮料、发酵酸乳和干酪；所述乳饮料包括发酵型乳饮料和调配型乳饮料。6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述调制乳的制备方法为：(1)将原料乳直接应用或进行脱脂处理获得低脂乳或脱脂乳后再应用；所述原料乳为牛乳、水牛乳、牦牛乳或羊乳；所述低脂乳中脂肪含量为1.0-1.5％，脱脂乳中脂肪含量不高于0.5％；(2)向原料乳、低脂乳或脱脂乳中添加微囊化壳寡糖、稳定剂和甜味剂，获得混合乳液；所述混合乳液中微囊化壳寡糖的含量为0.1-1w/v％，原料乳、低脂乳或脱脂乳的含量不低于80％；所述甜味剂为阿斯巴甜或赤藓酮糖；所述稳定剂为硬脂酰乳酸钠、琥珀酸单甘油酯、聚甘油脂肪酸酯和山梨醇酐单月桂酸酯中的一种或一种以上；(3)对混合乳液进行均质处理，获得均质后的混合乳液；所述均质条件为二级均质，均质温度为55-65℃，一级均质压力为15-22MPa，二级均质压力为3-6MPa；(4)对均质后的混合乳液进行灭菌，冷却后进行无菌灌装，获得调制乳；所述的灭菌方式为：在135-145℃下处理1-10s，或在72-75℃下处理15s，或在80-85℃下处理10-15s，或在85-90℃下处理20-30s。7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述乳饮料的制备方法为：(1)将原料乳直接应用或进行脱脂处理获得低脂乳或脱脂乳后再应用；所述原料乳为牛乳、水牛乳、牦牛乳或羊乳；所述低脂乳中脂肪含量为1.0-1.5％，脱脂乳中脂肪含量不高于0.5％；(2)向原料乳、低脂乳或脱脂乳中添加微囊化壳寡糖和配料，获得混合乳液；所述混合乳液中微囊化壳寡糖的含量为0.1-1w/v％，原料乳、低脂乳或脱脂乳的含量不低于30％，蛋白质含量不低于1.0％；所述配料为白砂糖、果胶、黄原胶、羧甲基纤维素钠、柠檬酸和香精中的一种或一种以上；(3)对混合乳液进行均质处理，获得均质后的混合乳液；所述均质条件为二级均质，均质温度为55-70℃，一级均质压力为15-22MPa，二级均质压力为3-6MPa；(4)对均质后的混合乳液进行灭菌，获得灭菌后的混合乳液；所述的灭菌条件为：在135-145℃下处理1-10s，或在72-90℃下处理10-30s，或在90-95℃下处理5-10min；(5)灭菌后的混合乳液冷却后进行无菌罐装，获得调配型乳饮料；或添加发酵剂进行后处理，获得发酵型乳饮料；所述的发酵剂为干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌、植物乳杆菌、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌中的一种或一种以上，发酵剂的添加量为0.1-1.0w/v％；所述后处理为：添加发酵剂的混合乳液在37-45℃下发酵4-72h，...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛学英，纪小敏，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11