一种水溶性的迷迭香抗氧化剂及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及医药、食品加工技术领域，更具体地，涉及一种水溶性的迷迭香抗氧化剂及其制备方法和用途。

背景技术

目前国内国际油脂厂所使用的抗氧化剂一般为化学合成抗氧化剂TBHQ、BHT和BHA，由于这三种物质均具有一定的毒性，国家对其在食品添加剂的使用量都有严格的限制。而迷迭香抗氧化剂作为食品添加剂，由于是纯天然产品，对人无毒无害，在很多国家对这种抗氧化剂没有严格的用量限制。因此，在食品行业中，迷迭香抗氧化剂越来越多地应用于生产油脂和食品加工。饮料是一个与百姓生活密切相关的产业，随着人民物质文化生活的提高，对饮料的需求也日益增大，饮料行业成为受到市场关注和成长极快的产业，这也是一个巨大的迷迭香水溶性抗氧化剂市场。

迷迭香的叶子中可以提取出迷迭香精油、鼠尾草酸、鼠尾草酚、迷迭香酸等主要物质，其中迷迭香精油作为香精应用于香料、空气清新剂、驱蚁剂以及杀菌、杀虫等日用化工业；而鼠尾草酸、鼠尾草酚、迷迭香酸作为优质的天然抗氧化剂广泛用于医药、油炸食品、富油食品及各类油脂的保鲜保质。

迷迭香酸的极性较强，易溶于水，而鼠尾草酸和鼠尾草酚的极性较弱，难溶于水，易溶于弱极性溶剂，在食用油中的溶解度也很小。迷迭香脂溶性抗氧化剂在迷迭香有效成分中的含量是最大的，同时其抗氧化效果也是各有效成分中最强的，所以迷迭香脂溶性抗氧化剂是市场上主流的迷迭香抗氧化剂，其产品状态为固体粉末和油状液体两种，前者是迷迭香脂溶性抗氧化剂的初提物，不溶于水，也难溶于食用油；后者是固体粉末状的迷迭香脂溶性提取物通过一系列处理使有效成分溶于食用油而制得，不溶于水，能溶于食用油。目前市面上还没有出现能溶于水的迷迭香脂溶性抗氧化剂产品，这极大地限制了迷迭香提取物作为抗氧化剂的使用范围。

发明内容

本发明的目的在于提出一种水溶性的迷迭香抗氧化剂及其制备方法和用途，该方法利用极性溶剂使蛋白变性从而使蛋白表面暴露出疏水和氢键位点，使脂溶性的迷迭香抗氧化剂富集于蛋白表面形成溶水性更好的抗氧化剂，该产品物理化学稳定且制备方法简单。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一个目的是提出一种水溶性的迷迭香抗氧化剂，包括油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂、蛋白质粉末、水、无水乙醇、食用油和乳化剂；所述油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂、蛋白质粉末、水、无水乙醇、食用油和乳化剂的质量比为(8-25)：(1-8)：(10-30)：(5-20)：(5-10)：(2-10)。

进一步地，所述油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂、蛋白质粉末、水、无水乙醇、食用油和乳化剂的质量比为(15-20)：(3-5)：(15-25)：(10-15)：(6-8)：(4-8)。

更进一步地，所述油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂、蛋白质粉末、水、无水乙醇、食用油和乳化剂的质量比为16.5：4：20.5：12：7：6.5。

进一步地，所述蛋白质粉末选自牛血清蛋白、大豆7S蛋白、乳清蛋白、麦谷蛋白中的一种或两种以上。

进一步地，所述乳化剂选自吐温80、吐温40或斯潘80中的一种或两种以上。

进一步地，所述抗氧化剂组份中还包括柠檬酸，所述柠檬酸与油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂的质量比为(0.1-1.0)：(8-25)。

本发明的第二个目的是提出上述任一项所述水溶性的迷迭香抗氧化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)按比例称取蛋白质粉末和水，将蛋白质粉末溶于水中，搅拌分散后水化得到蛋白溶液；

(2)按比例称取油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂、无水乙醇和食用油，将油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂与食用油搅拌均匀，然后将二者的混合物一同加入无水乙醇中溶解得到油相溶液；

(3)将步骤(1)中的蛋白溶液与步骤(2)中的油相溶液混合，搅拌分散均匀静置2-5小时；

(4)将步骤(3)中静置后的混合液透析去除有机溶剂和部分食用油，离心去除不溶物，得到水溶性的迷迭香抗氧化剂。

进一步地，所述步骤(3)中还添加按比例称取的柠檬酸。

进一步地，所述步骤(3)中透析液是pH为6.6柠檬酸盐缓冲液，透析时间为18-36小时，每8小时换一次透析液。

本发明的第三个目的是提出上述任一项所述水溶性的迷迭香抗氧化剂在制备食品、药品、化妆品中的用途。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

(1)本申请利用食用油和无水乙醇共同促进脂溶性的迷迭香抗氧化剂在极性溶剂中的溶解，同时无水乙醇使蛋白完全变性从而使蛋白表面暴露出疏水和氢键位点，在透析去除有机溶剂过程中牵引脂溶性的迷迭香抗氧化剂富集于蛋白表面，使得脂溶性成分转溶到水中。该方法制备工艺简单，制备出的迷迭香抗氧化剂水溶性好，安全无有机溶剂残留。

(2)本申请提供的水溶性的迷迭香抗氧化剂使得迷迭香提取物在食品、药品或化妆品中发挥抗氧化作用，扩大了迷迭香提取物的应用范围。

(3)本申请提供的水溶性的迷迭香抗氧化剂状态稳定，久置不分层不沉淀，久置不会改变产品的水溶性。

具体实施方式

展示一下实例来具体说明本发明的某些实施例，且不应解释为限制本发明的范围。对本发明公开的内容可以同时从材料、方法和反应条件进行改进，所有这些改进，均应落入本发明的的精神和范围之内。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。所述试剂和生物材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

1、本申请中油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂购自海南迷迭香生物工程有限公司。

2、本申请透析液的制备方法为：分别配制0.1mol/L的柠檬酸和柠檬酸钠溶液，按柠檬酸与柠檬酸钠的体积比为1.4：18.6进行配制。

实施例1：

一种水溶性的迷迭香抗氧化剂，包括8.0份油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂、5.0份牛血清蛋白粉末、10.0份水、10.0份无水乙醇、5.0份食用油和4.0份吐温80。

水溶性的迷迭香抗氧化剂的制备方法包括如下步骤：

(1)按量称取牛血清蛋白和水，将蛋白质粉末溶于水中，搅拌分散后水化得到蛋白溶液。

(2)按量称取油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂、无水乙醇和食用油，将油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂与食用油搅拌均匀，然后将二者的混合物一同加入无水乙醇中溶解得到油相溶液；

(3)将步骤(1)中的蛋白溶液与步骤(2)中的油相溶液混合，搅拌分散均匀静置2小时；

(4)将步骤(3)中静置后的混合液透析去除有机溶剂和部分食用油，离心去除不溶物，得到水溶性的迷迭香抗氧化剂。透析时间为18小时，每8小时换一次透析液。

实施例2：

一种水溶性的迷迭香抗氧化剂，包括15.0份油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂、1.0份牛血清蛋白粉末、30.0份水、15.0份无水乙醇、6.0份食用油和2.0份吐温40。

水溶性的迷迭香抗氧化剂的制备方法包括如下步骤：

(1)按量称取牛血清蛋白和水，将蛋白质粉末溶于水中，搅拌分散后水化得到蛋白溶液。

(2)按量称取油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂、无水乙醇和食用油，将油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂与食用油搅拌均匀，然后将二者的混合物一同加入无水乙醇中溶解得到油相溶液；

(3)将步骤(1)中的蛋白溶液与步骤(2)中的油相溶液混合，搅拌分散均匀静置2小时；

(4)将步骤(3)中静置后的混合液透析去除有机溶剂和部分食用油，离心去除不溶物，得到水溶性的迷迭香抗氧化剂。透析时间为24小时，每8小时换一次透析液。

实施例3：

一种水溶性的迷迭香抗氧化剂，包括16.5份油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂、4.0份乳清蛋白粉末、20.5份水、12.0份无水乙醇、7.0份食用油和6.5份斯潘80。

制备方法同实施例2。

实施例4：

一种水溶性的迷迭香抗氧化剂，包括20.0份油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂、8.0份大豆7S蛋白粉末、25.0份水、5.0份无水乙醇、8.0份食用油和10.0份吐温80。

制备方法同实施例1。

实施例5：

一种水溶性的迷迭香抗氧化剂，包括25.0份油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂、3.0份麦谷蛋白粉末、15.0份水、20.0份无水乙醇、10.0份食用油和8.0份吐温40。

制备方法同实施例2。

实施例6：

一种水溶性的迷迭香抗氧化剂，包括8.0份油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂、5.0份牛血清蛋白粉末、10.0份水、10.0份无水乙醇、5.0份食用油和4.0份吐温80、0.1份柠檬酸。

水溶性的迷迭香抗氧化剂的制备方法包括如下步骤：

(1)按量称取牛血清蛋白和水，将蛋白质粉末溶于水中，搅拌分散后水化得到蛋白溶液。

(2)按量称取油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂、无水乙醇和食用油，将油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂与食用油搅拌均匀，然后将二者的混合物一同加入无水乙醇中溶解得到油相溶液；

(3)将步骤(1)中的蛋白溶液与步骤(2)中的油相溶液、柠檬酸混合，搅拌分散均匀静置2小时；

(4)将步骤(3)中静置后的混合液透析去除有机溶剂和部分食用油，离心去除不溶物，得到水溶性的迷迭香抗氧化剂。透析时间为36小时，每8小时换一次透析液。

实施例7：

一种水溶性的迷迭香抗氧化剂，包括25.0份油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂、3.0份麦谷蛋白粉末、15.0份水、20.0份无水乙醇、10.0份食用油、8.0份吐温40、1.0份柠檬酸。

制备方法同实施例6。

对比例1：

按表1所述配方设计对比例1的各组抗氧化剂配方，并按照实施例1的方法制备对比例1的抗氧化剂。

表1

对比例2：

按表2所述配方设计对比例2的各组抗氧化剂配方，并按照实施例1的方法制备对比例2的抗氧化剂。

表2

实验例1：

1、实验方法

取实施例1-7的水溶性的迷迭香抗氧化剂和对比例1、对比例2制备的抗氧化剂、对照组油状脂溶性迷迭香抗氧化剂按0.1％比例溶于水中，观察各组抗氧化剂的溶解性状。

2、实验结果

各组抗氧化剂在水中的溶解性状如表3所示：

表3

由上述实验结果可知，本发明制备的抗氧化剂在水中的溶解效果非常好，状态稳定，久置不分层不沉淀。而对照组中的油状脂溶性迷迭香抗氧化剂在水中完全不溶解。对比例1中的各组配方相对于实施例1-5而言没有添加食用油，其制备的抗氧化剂只有部分溶解并且久置会分层，说明在本申请的配方中食用油能与其它组分协同作用促进抗氧化剂在水中溶解并提高其稳定性；对比例2中的各组配方相对于实施例1-5而言没有添加乳化剂，其制备的抗氧化剂溶解于水中，但久置会分层、沉淀，说明乳化剂的添加有利于提高水溶性抗氧化剂性状的稳定性。

实验例2：

本实验例考察原料使用量对抗氧化剂水溶性的影响。

1、实验方法

按表4所述配方设计各组抗氧化剂配方，并按照实施例1的方法制备所述抗氧化剂。

表4

由上述实验结果可知，本申请的配方中各原料的使用量(油状液体的迷迭香脂溶性抗氧化剂、蛋白质粉末、水、无水乙醇、食用油和乳化剂的质量比为(8-25)：(1-8)：(10-30)：(5-20)：(5-10)：(2-10))是发明人经大量研究和统计分析得出的，在该比值范围内可保证抗氧化剂具有很好的水溶性及物理化学性状，不在该范围内的原料使用量均会明显影响迷迭香水溶性抗氧化剂的水溶效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。