一种油包水型高内相Pickering乳液及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种油包水型高内相Pickering乳液及其制备方法与应用。所述方法包括以下步骤：将乳化剂聚甘油蓖麻醇酸酯和甘油二酯溶解分散于油相中；随后将水相以恒定的速度缓慢加入到混合油相中，用搅拌器进行预混，再将粗乳液进行高速剪切乳化；均质结束后，快速用冰水浴冷却至室温，得到水相体积百分比为75～85％的油包水型高内相Pickering乳液，乳液具有优异的塑性与稳定性，脂肪含量低，有较高的营养特性。本发明专利技术方法中乳液在制备过程无需大型设备，环保无污染，成本低廉且不需要复杂的工序，易于生产，可作为新型健康功能配料应用于食品、化妆品等众多领域。

【技术实现步骤摘要】
一种油包水型高内相Pickering乳液及其制备方法与应用
本专利技术属于食品领域，具体涉及一种基于甘油二酯稳定的油包水型(W/O)高内相Pickering乳液及其制备方法与应用。克服了目前多采用饱和氢化油、蜡或非食品级颗粒制备油包水型高内相乳液的难题。
技术介绍
高内相乳液通常是指分散相体积百分比大于74％的乳液体系，在食品、化妆品、医药等领域应用十分广泛。目前国内市场中的人造奶油、威化饼干等所用食品专用油脂多为饱和脂肪或氢化油，较高含量的饱和脂肪以及可能存在的反式脂肪易增加罹患动脉粥样硬化和心血管疾病的风险。高内相乳液外观和机械性能与人造奶油相似，有望成为传统塑性脂肪的替代品。通过高浓度的填充水相代替部分脂肪基质制备高内相W/O乳液，可有效降低产品脂肪含量，同时具有良好的塑性和稳定性，成为新一代的营养健康型低脂食品。同时，高内相W/O乳液可作为活性物质的递送体系，与普通乳液相比能包埋更多水溶性活性物质，并提高活性物质的稳定性和生物活性，或达到缓释的目的，在保健食品和药物递送等方面具有巨大的发展潜力。传统高内相W/O乳液通常由大量表面活性剂稳定。基于固体颗粒制备的Pickering高内相乳液能够避免合成表面活性剂的大量使用，改善产品性能，目前应用于Pickering乳液稳定的颗粒多为无机或有机合成颗粒，在食品、医药等行业应用受限。尽管已有报道一些食品级或生物来源的颗粒可用于Pickering乳液稳定，但多用于稳定高内相水包油(O/W)乳液，而适用于食品级高内相油包水乳液的材料与制备方法较为有限。r>近年来，脂肪晶体在稳定Pickering乳液方面展现出巨大潜力。甘油二酯是一种功能性油脂，属于油脂的天然成分，可通过化学或酶法大批量合成，食用安全。具有抑制体内脂肪沉积预防肥胖，降低餐后血清甘油三酯和血糖含量等作用。甘油二酯是甘油三酯中一个脂肪酸残基被羟基取代的结构脂质，有两种异构体，分别为1,3-甘油二酯和1,2-甘油二酯。其亲水亲油平衡(HLB)值介于2-5之间。由于同时拥有亲水基团和亲脂基团，与相同脂肪酸组成的甘油三酯相比，甘油二酯能更好地降低油-水界面张力。其中中长链甘油二酯是一种同时含有中链脂肪酸(C10～C12)和长链脂肪酸(C14～C24)的结构脂质，除具有长链甘油二酯的优点，还具有中链脂肪酸独特的快速供能和降低血脂的功能。甘油二酯的高熔点及营养特性为其在W/O高内相乳液中的应用提供了有力依据。目前，尚未有文献报道使用甘油二酯来稳定高内相油包水乳液。中国专利技术专利申请(CN102838773A)公开了一种以苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯三嵌段共聚物纳米粒子稳定的油包水型高内相乳液为前体，通过冷冻干燥制备超低密度聚合物多孔材料的方法。虽然该制备方法避免了表面活性剂的大量使用，但是所用原料非天然食品中可用原料。中国专利技术专利申请(CN106578335A)公开了一种稳定高内相凝胶状小麦醇溶蛋白Pickering乳液的制备方法。此专利技术可以得到稳定性高、粘弹性好，能够包埋大量油脂的小麦醇溶蛋白Pickering乳液，且在新型营养物质输送载体及食品结构修饰基料应用方面具有较好的前景。但该方法需要用到有机溶剂乙醇，制备过程较为复杂，且制备的是水包油型高内相乳液，内相为油相。中国专利技术专利申请(CN110946285A)公开了一种基于植物甾醇稳定的油包水型Pickering乳液及其制备方法和应用。该方法与传统的油包水型颗粒稳定剂制备方法比较，无需添加表面活性剂或化学修饰即可生产出稳定性好的油包水型Pickering乳液，但此方法最高仅能稳定70％的内相水含量。同时该专利技术所用植物甾醇颗粒是通过反溶剂沉淀法制备，需用到有机试剂乙醇。对于制备食品级高内相油包水乳液的研究，Lee等在论文中(Lee.,Tan.,Ravanfar.,etal.Ultrastablewater-in-oilhighinternalphaseemulsionsfeaturinginterfacialandbiphasicnetworkstabilization[J].ACSAppliedMaterials&Interfaces,2019,11(29):26433-26441.)报道了采用乳化剂油酸单甘酯和凝胶剂蜂蜡制备高内相油包水乳液的方法，但并未涉及功能油脂甘油二酯在高内相乳液中的应用。同时该高内相乳液放置两天后便有大量水析出，稳定性较低，应用受到限制。鉴于此，我们专利技术了基于甘油二酯的高稳定性油包水型Pickering高内相乳液的制备方法。
技术实现思路
为解决上述现有技术的不足之处，开发更为营养健康的低脂食品，本专利技术的首要目的在于提供一种油包水型高内相Pickering乳液的制备方法。本专利技术所提供的高内相乳液在储存和加工过程中具有良好的稳定性，甘油二酯的界面结晶和网络结晶特性同时起到固化内相的作用，乳化剂协同作用可降低液滴粒径，增加内相稳定性。内相也可采用多糖水凝胶填充，进一步增加高内相乳液的物理稳定性，所得高内相乳液在保持产品体积的同时大大降低脂肪含量，低饱和、无反式脂肪，且含功能性结构脂质甘油二酯，营养价值高。本专利技术的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的甘油二酯高内相Pickering油包水乳液。本专利技术的再一目的在于提供上述甘油二酯高内相Pickering油包水乳液的应用。本专利技术所得乳液总脂肪含量低，富含不饱和脂肪，呈现半固体状，具有良好的可塑性、涂抹性和稳定性，适用于代替传统饱和脂肪和反式脂肪作为食品专用油脂用于食品中，也可用于荷载水溶性多酚、维生素等活性物质，赋予产品相应的功能性质与营养特性。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种油包水型高内相Pickering乳液的制备方法，包括以下步骤：(1)油包水型高内相乳液制备：向植物油中加入乳化剂和甘油二酯，加热搅拌使其充分溶解，获得油相；将水相以恒定的速度加入到油相中，用搅拌器进行预混，获得粗乳液；再将粗乳液进行高速剪切均质，得到水相体积百分比不低于75％的甘油二酯稳定的高内相油包水乳液；(2)降温冷却：均质结束后，冷却至室温，并低温储存。优选的，所述甘油二酯含10-18个碳原子，熔点范围为40-70℃，纯度不低于50％，甘油二酯中所含脂肪酸碳原子数为10-18，为癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸或硬脂酸的一种以上；所述乳化剂为聚甘油蓖麻醇酸酯(PGPR)；所述植物油为大豆油、玉米油、橄榄油、葵花籽油、花生油、茶籽油、棉籽油、米糠油、亚麻籽油中的至少一种。优选的，步骤(1)中所述甘油二酯可通过含10-18个碳原子脂肪酸的单甘酯和含10-18个碳原子的脂肪酸或相应的甘油三酯在脂肪酶的催化作用下酯化或酯交换制备，也可通过甘油和含10-18个碳原子的脂肪酸酯化制备；所述含10-18个碳原子的脂肪酸为癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸或硬脂酸中的一种以上。用分子蒸馏或溶剂法纯化粗产物，得到纯度不小于50％的甘油二酯。优选的，步骤(1)中油相和水相的体积比为15：85～25：75，向植物油中添加甘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油包水型高内相Pickering乳液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：/n(1)油包水型高内相乳液制备：向植物油中加入乳化剂和甘油二酯，加热搅拌使其充分溶解，获得油相；将水相以恒定的速度加入到油相中，用搅拌器进行预混，获得粗乳液；再将粗乳液进行高速剪切均质，得到水相体积百分比不低于75％的甘油二酯基高稳定高内相油包水乳液；/n(2)降温冷却：均质结束后，冷却至室温，并低温储存。/n

【技术特征摘要】
1.一种油包水型高内相Pickering乳液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)油包水型高内相乳液制备：向植物油中加入乳化剂和甘油二酯，加热搅拌使其充分溶解，获得油相；将水相以恒定的速度加入到油相中，用搅拌器进行预混，获得粗乳液；再将粗乳液进行高速剪切均质，得到水相体积百分比不低于75％的甘油二酯基高稳定高内相油包水乳液；
(2)降温冷却：均质结束后，冷却至室温，并低温储存。


2.根据权利要求1所述的一种油包水型高内相Pickering乳液的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述甘油二酯纯度为50％以上，甘油二酯中所含脂肪酸碳原子数为10-18，为癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸或硬脂酸的一种以上；所述乳化剂为聚甘油蓖麻醇酸酯；所述植物油为大豆油、玉米油、橄榄油、葵花籽油、花生油、茶籽油、棉籽油、米糠油、亚麻籽油中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的一种油包水型高内相Pickering乳液的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所添加甘油二酯占油相质量比为4～8％，添加乳化剂占水相质量比为0.5～1.5％，水相体积占总体积百分比为75～85％。


4.根据权利要求1所述的一种油包水型高内相Pickering乳液的制备方法，其特征在于，步骤(1)中甘油二酯与植物油混合体...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇超颖，刘颖尉，汪勇，张震，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东;44