一种非水溶型脂溶性营养素微胶囊及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种非水溶型脂溶性营养素微胶囊及其制备方法，该制备方法包括：(1)变性淀粉与水溶性钙盐在水中混合反应，反应完成后抽滤洗涤，得到含钙变性淀粉，加水溶解制备得到含有含钙变性淀粉的水相；(2)将含有脂溶性营养素的芯材组分经过熔融或溶解成为油相，再与步骤(1)得到的水相进行混合、乳化得到乳化液；(3)向步骤(2)得到的乳化液中加入海藻酸钠，进行造粒，得到所述的非水溶型脂溶性营养素微胶囊。该脂溶性营养素微胶囊的壁材组分中不含有蛋白质类组分，而是以含钙变性淀粉作为壁材组分，然后采用海藻酸钠进行交联成膜，获得非水溶特性和较好的稳定性。

A kind of insoluble lipid soluble nutrient microcapsule and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种非水溶型脂溶性营养素微胶囊及其制备方法
本专利技术涉及食品化学
，具体指一种非水溶型脂溶性营养素微胶囊及其制备方法。
技术介绍
维生素是人和动物为维持正常的生理功能而必须从食物中获得的一类微量有机物质，在人体生长、代谢、发育过程中发挥着重要的作用。维生素性质不稳定，在微量元素、水分、高温、光、酸或碱等的作用下，容易发生变质或失效，从而导致活性降低。目前市售的维生素添加剂大多是以微胶囊形式，已经过乳化和包被处理。这样处理过的微粒硬度高，能抵抗机械损伤，抗氧化性能好，微粒表面粗糙且不规则，混合性能好。在维生素微胶囊中，活性组分维生素被包裹在壁材内，目前常用的蛋白质类壁材主要为动物蛋白质类，包括明胶、酪蛋白，难以符合清真认证，无法满足当前市场的需求。同时，随着当前畜牧业疫情的不断爆发，动物蛋白质类壁材的食品安全形势日益严峻。公告号为CN103549157B的中国专利公开了一种斥水型维生素微胶囊的制备方法：向壁材和芯材经乳化、均质形成均一的乳化液中加入蛋白活性酶，再造粒，交联反应后，干燥，得到斥水型维生素微胶囊。该制备方法所采用的壁材可以含有一定量的碳水化合物类壁材，例如：辛烯基琥珀酸淀粉酯、淀粉糖浆、葡萄糖、麦芽糊精等，然而壁材并不能仅仅采用这些碳水化合物类物质，还必需含有10％～100％的蛋白质类壁材，后续交联过程本质上仍然是利用蛋白质类壁材在蛋白活性酶作用下进行交联，形成微胶囊。辛烯基琥珀酸淀粉酯为碳水化合物类壁材，具有优异的乳化包埋性能。在使用过程中一般都经过酶解处理，因此含有一定比例的小分子酶解产物，导致干燥成型后极易吸水。传统由辛烯基琥珀酸淀粉酯包覆的微胶囊，遇水易受潮变形，受挤压易破损，与其它产品混合加工时，包覆的营养素稳定性不理想，所以在实际应用过程中，辛烯基琥珀酸淀粉酯包覆的微胶囊只在水溶性要求较高的领域有优势，因此，如果开发出一种可以采用碳水化合物类材料做壁材，对水分稳定的微胶囊具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种非水溶型脂溶性营养素微胶囊及其制备方法，该制备方法不采用蛋白质类壁材进行交联，也能获得非水溶特性和较好的稳定性。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种非水溶型脂溶性营养素微胶囊的制备方法，包括：(1)变性淀粉与水溶性钙盐在水中混合反应，反应完成后抽滤洗涤，得到含钙变性淀粉，加水溶解制备得到含有含钙变性淀粉的水相；(2)将含有脂溶性营养素的芯材组分经过熔融或溶解成为油相，再与步骤(1)得到的水相进行混合、乳化得到乳化液；(3)向步骤(2)得到的乳化液中加入海藻酸钠，进行造粒，得到所述的非水溶型脂溶性营养素微胶囊。现有技术在微胶囊体系中有碳酸钙(钙源)、海藻酸钠等辅料，通过后期释放钙离子，使微胶囊内部形成凝胶。此类凝胶在微胶囊中分布不均匀，只是起到物理填充的作用，与芯材没有结合作用。而本专利技术先利用含钙变性淀粉与脂溶性营养素形成水包油乳化液，其中含钙变性淀粉和脂溶性营养素结合中心有适量钙离子存在，乳化结束后加入海藻酸钠并迅速喷雾干燥成型，这样海藻酸钙凝胶会定向发生在淀粉酯与脂溶性营养素的结合中心周围，对脂溶性营养素形成特定的微观保护层，使得微胶囊整体非水溶的同时，内部脂溶性营养素的储存和加工稳定性显著提升。步骤(1)中，所述变性淀粉与水溶性钙盐的质量比为1：0.001-0.1，反应时间为0.5～10h。所述水溶性钙盐包括氯化钙、醋酸钙、柠檬酸钙、硫酸钙、乳酸钙中的一种或者多种。本专利技术中，所述的变性淀粉为采用各种酸酐经过酯化反应改性得到的淀粉，酸酐与淀粉发生反应之后，残留的羧酸基可与钙离子结合形成离子键。优选为不同碳链烯基琥珀酸酐改性的淀粉，进一步优选为辛烯基琥珀酸酐改性的淀粉；更进一步的，所述的变性淀粉为辛烯基琥珀酸淀粉钠，所述的含钙变性淀粉为辛烯基琥珀酸淀粉钙或者辛烯基琥珀酸淀粉钙与辛烯基琥珀酸淀粉钠的混合物。当钠离子完全被钙离子取代后，所述的含钙变性淀粉为辛烯基琥珀酸淀粉钙；当部分被取代，含钙变性淀粉为两者的混合。此时，水溶性钙盐在水中产生钙离子，辛烯基琥珀酸淀粉钠分子中部分或全部钠离子被取代，步骤(3)中含钙变性淀粉与海藻酸钠在溶液状态下均匀混合，含钙变性淀粉溶出微量钙离子，与海藻酸钠结合(未达到临界凝胶浓度)，在造粒流化烘干阶段，随着水分的蒸发，海藻酸钠与钙离子达到临界凝胶浓度，发生交联反应，直接在颗粒表面形成不溶于水的膜，从而赋予微胶囊非水溶特性，以及显著提高微胶囊的稳定性和加工性能。所述的含钙变性淀粉与芯材的质量比为1∶(0.01～1.55)。所述的海藻酸钠与所述含钙变性淀粉的质量比为1：5～500；优选为1：10～100。所述的芯材组分包括脂溶性营养素、抗氧化剂和油脂；按质量百分比计，脂溶性营养素为0～99.98％，不包括0％；抗氧化剂为0.02～99％；油脂为0～99.98％，油脂含量可以为0％。本专利技术的方法对脂溶性营养素的具体种类无特别的要求，一般来说，在食品领域可制成微胶囊制剂形态的脂溶性营养素都可以适用于本专利技术的方法，作为优选，所述的脂溶性营养素为维生素A、维生素A醋酸酯、维生素A棕榈酸酯、维生素E醋酸酯、维生素E棕榈酸酯、维生素D2、维生素D3、β-胡萝卜素、虾青素、番茄红素、斑蝥黄、叶黄素、辅酶Q10的一种或多种。所述的抗氧化剂为没食子酸丙酯、BHT、乙氧基喹啉、茶多酚、α-生育酚、L-抗坏血酸-6-棕榈酸酯、茶多酚棕榈酸酯、抗坏血酸钠、抗坏血酸、硫代二丙酸二月桂酯及硫辛酸中的一种或多种。所述的油脂为玉米油、大豆油、葵花籽油、色拉油、橄榄油的一种或多种。本专利技术中，所述的芯材组分经过熔融或溶解成为油相，再与所述的水相进行混合；其中，油脂主要用于提高芯材组分熔融或溶解性能，当脂溶性营养素和抗氧化剂加热条件下容易形成均一油相时，可不加入该组分。步骤(1)中，制备所述的含有含钙变性淀粉的水相时还可以添加水相抗氧化剂、小分子填充剂的一种或多种。所述的水相抗氧化剂为抗坏血酸钠、茶多酚、茶多酚棕榈酸酯、抗坏血酸钠、异抗坏血酸、异抗坏血酸钠、L-抗坏血酸-6-棕榈酸酯的一种或多种。所述的水相抗氧化剂与所述的含钙变性淀粉的质量比为1：2-1000；优选为1：4-100。所述的小分子填充剂为麦芽糊精、白糖、葡萄糖、果葡糖浆、蔗糖、二氧化硅、葡萄糖糖浆、微晶纤维素的一种或多种。所述的小分子填充剂与所述的含钙变性淀粉的质量比为1：0.3-500；优选为1：0.5-100。本专利技术中，所述造粒的方法为喷雾造粒法。优选将海藻酸钠水溶液和乳化液在线混合并喷雾干燥。造粒的具体方法为现有技术，可参考《食品科技》，2013年第38卷第10期第114～117页，“VA微胶囊喷雾造粒产量波动及控制研究”，造粒时所用的淀粉可以为食品领域常用的普通淀粉，例如小麦淀粉、玉米淀粉，红薯淀粉等。本专利技术还提供了一种由上述制备方法制备得到的非水溶型脂溶性营养素微胶囊。与现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非水溶型脂溶性营养素微胶囊的制备方法，其特征在于，包括：/n(1)变性淀粉与水溶性钙盐在水中混合反应，反应完成后抽滤洗涤，得到含钙变性淀粉，加水溶解制备得到含有含钙变性淀粉的水相；/n(2)将含有脂溶性营养素的芯材组分经过熔融或溶解成为油相，再与步骤(1)得到的水相进行混合、乳化得到乳化液；/n(3)向步骤(2)得到的乳化液中加入海藻酸钠，进行造粒，得到所述的非水溶型脂溶性营养素微胶囊。/n

【技术特征摘要】
1.一种非水溶型脂溶性营养素微胶囊的制备方法，其特征在于，包括：
(1)变性淀粉与水溶性钙盐在水中混合反应，反应完成后抽滤洗涤，得到含钙变性淀粉，加水溶解制备得到含有含钙变性淀粉的水相；
(2)将含有脂溶性营养素的芯材组分经过熔融或溶解成为油相，再与步骤(1)得到的水相进行混合、乳化得到乳化液；
(3)向步骤(2)得到的乳化液中加入海藻酸钠，进行造粒，得到所述的非水溶型脂溶性营养素微胶囊。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的变性淀粉为辛烯基琥珀酸淀粉钠，所述的含钙变性淀粉为辛烯基琥珀酸淀粉钙或者辛烯基琥珀酸淀粉钙与辛烯基琥珀酸淀粉钠的混合物。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中变性淀粉与水溶性钙盐的质量比为1：0.001-0.1，反应时间为0.5～10h；
所述的水溶性钙盐包括氯化钙、醋酸钙、柠檬酸钙、硫酸钙、乳酸钙中的一种或者多种。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的含钙变性淀粉与芯材的质量比为1∶(0.01～1.55)。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的海藻酸钠与所述的含钙变性淀粉的质量比为1：5～500；优选为1：10～100。


6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的芯材组分包括脂溶性营养素、抗氧化剂和油脂；
按质量百分比计，脂溶性营养素为0～99.98％，不包括0％；抗氧化剂为0.02～99％；油脂为0～99.98％，油脂含量可以为0％。


7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的脂溶性营养素为维生素A、维生素A醋酸酯、维生...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹文礼，石立芳，仇丹，吕培，章杰，吕伯洪，石良江，梁小琼，毛建拥，
申请(专利权)人：浙江新和成股份有限公司，宁波工程学院，山东新和成维生素有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33