一种基于环糊精的复合乳化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种基于环糊精的复合乳化剂及其乳状液的制备方法和应用，所述乳化剂由下述质量份的原料制成：水100份，植物油0.1～0.25份，环糊精1.6～1.8份，高分子填充剂0.5～1.0份；通过将植物油分散于环糊精水溶液中制备环糊精/油包合物的悬浮液，再加入高分子填充剂，经过高速剪切或高压均质使其充分混合，最后经过喷雾干燥或冷冻干燥获得该复合乳化剂；将复合乳化剂与植物油按照油水比混合后，经过高速剪切和高压均质即可得到高稳定的乳状液。本发明专利技术制备工艺简单高效、条件温和，制得的复合乳化剂乳化能力强，获得的乳状液稳定性高、流动性良好，可以有效抑制单一环糊精乳液絮凝问题。

A compound emulsifier based on cyclodextrin and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种基于环糊精的复合乳化剂及其制备方法和应用
本专利技术属于食品添加剂
，具体涉及一种基于环糊精的复合乳化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
环糊精(Cyclodextrin)是由葡萄糖单元通过1,4-α-糖苷键连接形成的的“锥筒”状分子，其中由6、7或8个吡喃葡萄糖单元构成的α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精最为常见。环糊精通过空腔结构可与油分子形成包合物用于稳定乳液，由于其良好的生物相容性，可成为化学合成表面活性剂的有效替代品。然而，环糊精表面含有大量的羟基，其乳液具有快速聚集和絮凝等缺陷(MathapaBG,PaunovVN.Cyclodextrinstabilizedemulsionsandcyclodextrinosomes.PhysicalChemistryChemicalPhysics,2013,15:17903-17914)。为了改善环糊精乳液的絮凝稳定性，通常采用的方法是对环糊精表面进行酯化反应，从而引入包括辛烯基琥珀酸和十八烯基琥珀酸等疏水基团(胡艳娜.辛烯基琥珀酸环糊精酯/姜黄素包合物的制备及其在Pickering乳液中的应用研究.广州:华南理工大学食品科学与工程学院，2017；XiY,LuoZ,LuX,etal.ModulationofCyclodextrinParticleAmphiphilicPropertiestoStabilizePickeringEmulsion.JournalofAgriculturalandFoodChemistry,2018,66(1):228-237)。上述酯化反应通常所需条件比较苛刻：使用的溶剂多为有机溶剂，或者反应时间长，步骤繁琐；同时也降低了环糊精的溶解度。鉴于此，需要开发一种制备方法简单、分散性高的环糊精复合乳化剂，用于制备高稳定性乳状液。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点和不足，本专利技术提供了一种基于环糊精的复合乳化剂及其乳状液的制备方法和应用。本专利技术引入的高分子填充剂能与包合物粒子共同吸附在界面上使界面张力更低，以形成粒径更小分布更均匀的液滴；同时通过增加连续相的粘度来削弱液滴间的相互吸引，从而有效抑制乳液的絮凝。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种基于环糊精的复合乳化剂，所述乳化剂由下述质量份的原料制成：水100份，植物油0.1～0.25份，环糊精1.6～1.8份，高分子填充剂0.5～1.0份。作为优选，所述环糊精为α-环糊精(α-CD)、β-环糊精(β-CD)、γ-环糊精(γ-CD)中的至少一种。作为优选，所述植物油为大豆油、牡丹籽油、元宝枫籽油中的至少一种。作为优选，所述高分子填充剂为酪蛋白酸钠、乳清蛋白、甲基纤维素中的至少一种。本专利技术还提供了上述基于环糊精的复合乳化剂的制备方法，包括下述步骤：将植物油分散于环糊精水溶液中制备包合物悬浮液，再加入高分子填充剂，经过高速剪切或高压均质使其充分混合，最后经过干燥获得复合乳化剂。所述的包合物是由环糊精和油分子包合而成，包合物进一步组装成胶体粒子。作为优选，高速剪切速率为10000～16000rpm，剪切时间为1～5min；高压均质压力为300～700bar，均质次数为2～5次。作为优选，所述的基于环糊精的复合乳化剂的制备方法，具体包括下述步骤：(1)包合物的制备：室温下将β-环糊精加入到50质量份水中充分溶解，再将植物油加入其中，油水两相混合后，在12000～13000r/min转速下高速剪切3min，在500～700bar的压力下均质3次乳化得到由β-环糊精和油分子自组装形成的胶体粒子；(2)高分子填充剂的引入：将酪蛋白酸钠在室温下溶解于50质量份水中，搅拌两小时后放入4℃冰箱24h使其充分水合后加入到包合物悬浮液中，在12000～13000r/min转速下高速剪切1min，在500～700bar的压力下均质2～3次使其充分混合；(3)复合乳化剂的制备：将步骤(2)获得的混悬液经过喷雾干燥或者冷冻干燥后得到复合乳化剂。另外，本专利技术还提供了上述基于环糊精的复合乳化剂的应用，其可用于高稳定乳状液的制备。作为优选，将复合乳化剂与植物油按照油水比混合后，经过高速剪切和高压均质得到乳状液。作为优选，将0.01～0.05质量份的复合乳化剂和油水比1：9或2：8的植物油和水经过10000～14000r/min转速高速剪切1min后，300～700bar高压均质3～5次得到乳状液。相对于现有技术，本专利技术的有益效果在于：1、高分子填充剂能与包合物粒子共同吸附在油水界面上，能够有效降低界面张力，以形成粒径更小分布更均匀的液滴；同时增加连续相的粘度削弱液滴间的相互吸引；2、改变高分子填充剂的添加方式、工艺参数、浓度等可有效调控乳液的絮凝行为，以满足不同条件下的应用效果；3、本专利技术制备工艺简单、条件温和，获取的复合乳化剂乳化能力强，乳液稳定性高；并且所用原料具有环境友好、生物相容性高的优点。附图说明图1为实施例1、2、3制备的乳状液的小瓶图；图2为实施例1制备的乳状液的光学显微镜图。具体实施方式下面通过实施例，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明，这些实施例是对本专利技术的说明而作，不是对本专利技术的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下列实施例中涉及的物料均可从商业渠道获得。各组分用量均以质量份计。实施例1基于环糊精的复合乳化剂及其乳状液的制备(1)包合物的制备：室温下将1.6质量份的β-CD加入到50份水中充分溶解，再将0.1质量份的大豆油加入其中，油水两相混合后，在13000r/min转速下高速剪切3min，在700bar的压力下均质3次得到包合物悬浮液；(2)高分子填充剂的引入：将1.0质量份的酪蛋白酸钠在室温下溶解于50份水中，搅拌两小时后放入4℃冰箱24h使其充分水合后加入到包合物悬浮液中，在13000r/min转速下高速剪切1min，在700bar的压力下均质3次使其充分混合；(3)复合乳化剂的制备：将步骤(2)获得的混悬液经过喷雾干燥或者冷冻干燥后得到复合乳化剂；(4)乳状液的制备：将0.05质量份的步骤(3)获得的复合乳化剂和10质量份的大豆油，90质量份的水经过13000r/min转速高速剪切1min后，700bar高压均质3次得到乳状液。制备的乳状液的小瓶图参照图1，制备的乳状液的光学显微镜参照图2。实施例2基于环糊精的复合乳化剂及其乳状液的制备(1)包合物的制备：室温下将1.6质量份的β-CD加入到50份水中充分溶解，再将0.1质量份的元宝枫籽油加入其中，油水两相混合后，在13000r/min转速下高速剪切3min，在500bar的压力下均质3次乳化得到包合物悬浮液；(2)高分子填充剂的引入：将1.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于环糊精的复合乳化剂，其特征在于：所述乳化剂由下述质量份的原料制成：水100份，植物油0.1～0.25份，环糊精1.6～1.8份，高分子填充剂0.5～1.0份。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于环糊精的复合乳化剂，其特征在于：所述乳化剂由下述质量份的原料制成：水100份，植物油0.1～0.25份，环糊精1.6～1.8份，高分子填充剂0.5～1.0份。


2.根据权利要求1所述的基于环糊精的复合乳化剂，其特征在于：所述环糊精为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的基于环糊精的复合乳化剂，其特征在于：所述植物油为大豆油、牡丹籽油、元宝枫籽油中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的基于环糊精的复合乳化剂，其特征在于：所述高分子填充剂为酪蛋白酸钠、乳清蛋白、甲基纤维素中的至少一种。


5.权利要求1所述基于环糊精的复合乳化剂的制备方法，其特征在于包括下述步骤：将植物油分散于环糊精水溶液中制备包合物悬浮液，再加入高分子填充剂，经过高速剪切或高压均质使其充分混合，最后经过干燥获得复合乳化剂。


6.根据权利要求5所述的基于环糊精的复合乳化剂的制备方法，其特征在于：高速剪切速率为10000～16000rpm，剪切时间为1～5min；高压均质压力为300～700bar，均质次数为2～5次。


7.根据权利要求5所述的基于环糊精的复合乳化剂的制备方法，其特征在于具体包括下述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐化能，侯洁，王晶晶，张连富，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32