一种南极磷虾油稳态化乳液凝胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及磷虾油制备技术领域，具体涉及一种南极磷虾油稳态化乳液凝胶及其制备方法。

背景技术

南极磷虾油生物储量巨大，各国纷纷将其列为重要的战略资源，属于极重要的三大待开发海洋资源之一。以南极磷虾为原料所开发的诸多产品中，属南极磷虾油最具有代表性。近年来，磷虾油因其独特的成分组成与功能特性备受关注。尤其是较高的多不饱和脂肪酸此处(DHA、EPA等)，虾青素/酯、磷脂、脂溶性维生素、甾醇类等多种功能伴随物，使其表现出多种临床功效，极具开发价值。但是南极磷虾油在开发和应用过程中存在突出挑战：(1)南极磷虾油为油状液体，水溶性差，剂型单一；(2)南极磷虾油中富含的多不饱和的脂肪酸和虾青素等物质，性质不稳定，极易受环境影响而发生氧化降解失活，同时氧化过程中产生浓重的异味，影响最终产品的商品价值。

因此，如何改善南极磷虾油的水分散性、稳定性和异味，已成为南极磷虾油应用推广过程中的关键技术问题。

发明内容

针对现有技术南极磷虾油的水分散性差、稳定性差和异味的问题，本发明提供一种南极磷虾油稳态化乳液凝胶及其制备方法，丰富了南极磷虾油的剂型，水分散性好、稳定性好、腥味较轻。

本发明提供一种南极磷虾油稳态化乳液凝胶的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)蛋白-多糖水溶液制备

蛋白质与多糖的质量比为1:1-8，蛋白质和多糖的总量与溶剂质量体积比为0.5-10g/100mL；

(2)蛋白-多糖水溶液处理

将步骤(1)得到的蛋白-多糖水溶液干燥成粉末，将粉末温度为40-80℃、湿度为60-85％条件下热处理12-24h；

(3)水相溶液制备

将得到(2)处理后的蛋白-多糖粉末按质量体积比0.2-10g/mL溶解水化，得到水相溶液；

(4)乳化

将南极磷虾油加入到步骤(3)制得的水相溶液中，南极磷虾油的添加量占总体系体积的75％-92％；进行乳化后得到南极磷虾油乳液凝胶。

进一步的，步骤(1)中溶剂为水和/或pH＝5-8的磷酸缓冲溶液。

进一步的，步骤(1)蛋白-多糖水溶液制备过程具体如下：将蛋白质或多糖均按质量体积比为0.5-10g/mL的比例分别溶于去离子水和/或pH＝5-8的缓冲溶液中，充分水化，分别得到蛋白质水溶液和多糖水溶液，然后将蛋白质溶液和多糖溶液按照蛋白质和多糖质量比为1:1-8的比例混合均匀，得到蛋白-多糖水溶液；

或先将蛋白质和多糖按照质量比1:1-8的比例混合，然后将混合物按质量体积比0.5-10g/mL的比例溶于去离子水和/或pH＝5-8的缓冲溶液中，充分水化，得到蛋白-多糖水溶液。

进一步的，所述蛋白质为大豆蛋白、酪蛋白、酪蛋白酸钠、乳清蛋白或溶菌酶中的一种或几种；所述多糖为半乳甘露聚糖、果胶、羧甲基纤维素、壳聚糖、海藻酸钠、阿拉伯胶或葡聚糖中的一种或多种。

进一步的，步骤(2)中干燥采用冷冻干燥、喷雾干燥或烘干中的一种或几种。

进一步的，步骤(4)中乳化具体为：将南极磷虾油加油步骤(3)制得的水相溶液中，充分乳化至体系均匀稳定，其中南极磷虾油的添加量占总体系体积的75-92％，得到南极磷虾油乳液凝胶；

或将南极磷虾油加入步骤(3)制得的水相溶液中，乳化，乳化结束后将体系静置分层后，再将下层的水相取出，以使上层乳化层中南极磷虾油的体积百分数为75-92％，得到南极磷虾油乳液凝胶。

进一步的，乳化采用剪切均质乳化、超声均质乳化或高压微射流均质乳化中的一种或几种；更进一步的，剪切均质乳化的转速为1000-30000rpm，时间为1-10min；超声均质乳化的功率为100-900W，时间为0.5-10min；高压微射流均质乳化的压力为40-120MPa，处理次数为1-3次。

进一步的，向步骤(1)蛋白-多糖水溶液和步骤(3)水相溶液中添加无机盐离子或水溶性抗氧化剂。所述无机盐离子或水溶性抗氧化剂可以为柠檬酸盐、磷酸盐、茶多酚、抗坏血酸或其钠盐、乙二胺四乙酸或其钠盐或茶多酚中的一种或几种。

进一步的，向步骤(3)加入磷虾油的同时加入油溶性抗氧化剂。所述油溶性抗氧化剂可以为生育酚、生育酚乙酸酯、辅酶Q、没食子酸酯、丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯或鼠尾草酸中的一种或几种。

进一步的，步骤(4)乳化时通入氮气。

本发明还提供一种采用上述制备方法获得的南极磷虾油稳态化乳液凝胶。

本发明的有益效果在于，

(1)本发明提供一种南极磷虾油稳态化乳液凝胶的制备方法，条件温和、绿色环保，成本低，通过对蛋白质和多糖进行溶解、干燥、热处理、复溶解处理，可以使蛋白质中的氨基和多糖分子中的还原糖末端发生共价结合，形成蛋白质-多糖复合物，有效提高水相溶液体系的乳化特性和稳定性能，在不使用有机溶剂和表面活性剂的前提下，即可制得稳定性好、载样量高的南极磷虾油稳态化乳液凝胶；

(2)通过本发明提供的制备方法所得的南极磷虾油稳态化乳液凝胶，显著提高了南极磷虾油的稳定性及加工储运稳定性，对南极磷虾油中多不饱和脂肪酸、虾青素、磷脂等成分具有良好保护、分散作用，可改善南极磷虾油的水分散性；

(3)该剂型凝胶性好，可塑性与重塑性强，便于丰富南极磷虾油产品的应用于开发，本发明制备的南极磷虾油在应用过程中，可以简单方便地按需要量添加到预混料食品、保健食品、日化用品和药品等体系当中，尤其是固体基质产品领域，市场前景广阔。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的南极磷虾油稳态化乳液凝胶的制备方法流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，一种南极磷虾油稳态化乳液凝胶，该凝胶采用如下制备方法获得：

(1)蛋白-多糖水溶液制备

将大豆蛋白或壳聚糖均按质量体积比为3g/mL的比例分别溶于去离子水中，充分水化，分别得到蛋白质水溶液和多糖水溶液，然后将蛋白质溶液和多糖溶液按照蛋白质和多糖质量比为1:2的比例混合均匀，得到蛋白-多糖水溶液；

(2)蛋白-多糖水溶液处理

将步骤(1)得到的蛋白-多糖水溶液烘干干燥成粉末，将粉末在温度为40℃、湿度为75％条件下热处理24h；

(3)水相溶液制备

将得到(2)处理后的蛋白-多糖粉末按质量体积比3g/mL溶解水化，得到水相溶液；

(4)乳化

将南极磷虾油加入步骤(3)制得的水相溶液中，乳化，乳化结束后将体系静置分层后，再将下层的水相取出，以使上层乳化层中南极磷虾油的体积百分数为92％，得到南极磷虾油乳液凝胶；所述乳化采用剪切均质乳化，剪切均质乳化的转速为5000rpm，时间为2min。

实施例2

一种南极磷虾油稳态化乳液凝胶，该凝胶采用如下制备方法获得：

(1)蛋白-多糖水溶液制备

先将蛋白质(乳清蛋白与溶菌酶按重量比1:1组成的混合物)和多糖(半乳甘露聚糖和果胶按重量比1:1组成的混合物)按照质量比1:8的比例混合，然后将混合物按质量体积比10g/mL的比例溶于pH＝5的磷酸缓冲溶液中，充分水化，得到蛋白-多糖水溶液；

(2)蛋白-多糖水溶液处理

将步骤(1)得到的蛋白-多糖水溶液冷冻干燥成粉末，将粉末在温度为70℃、湿度为60％条件下热处理12h；

(3)水相溶液制备

将得到(2)处理后的蛋白-多糖粉末按质量体积比8g/mL溶解水化，得到水相溶液；

(4)乳化

将南极磷虾油加油步骤(3)制得的水相溶液中，充分乳化至体系均匀稳定得到南极磷虾油乳液凝胶，其中南极磷虾油的添加量占总体系体积的75％，乳化采用超声均质乳化，功率为900W，时间为0.5min。

实施例3

一种南极磷虾油稳态化乳液凝胶，该凝胶采用如下制备方法获得：

(1)蛋白-多糖水溶液制备

将酪蛋白酸钠或羧甲基纤维素均按质量体积比为2g/mL的比例分别溶于去离子水和/或pH＝5-8的缓冲溶液中，充分水化，分别得到蛋白质水溶液和多糖水溶液，然后将蛋白质溶液和多糖溶液按照蛋白质和多糖质量比为1:1的比例混合均匀，得到蛋白-多糖水溶液；

(2)蛋白-多糖水溶液处理

将步骤(1)得到的蛋白-多糖水溶液经喷雾干燥成粉末，将粉末在温度为50℃、湿度为85％条件下热处理18h；

(3)水相溶液制备

将得到(2)处理后的蛋白-多糖粉末按质量体积比2g/mL溶解水化，得到水相溶液；

(4)乳化

将南极磷虾油加入步骤(3)制得的水相溶液中，乳化，乳化结束后将体系静置分层后，再将下层的水相取出，以使上层乳化层中南极磷虾油的体积百分数为80％，得到南极磷虾油乳液凝胶；所述乳化采用高压微射流均质乳化，高压微射流均质乳化的压力为120MPa，处理次数为1次。

测试例1过氧化值稳定性测试

参照申请号为CN201611202858.1的中国专利申请所提供的的检测南极磷虾油的过氧化值的方法，具体为：

取定量南极磷虾油m溶解于有机溶剂中，再加入过量碘化钾溶液反应，之后向溶液中不断滴入浓度为C的硫代硫酸钠溶液并检测溶液的电位值，直至溶液的电位值稳定，在滴定过程中离散型地记录滴定体积V及此时溶液的电位值E；

采用二阶微商法绘制所述滴定体积V与所述电位值E之间的关系曲线，找出电位突跃点处的滴定体积Vx，并按照下述公式计算出过氧化值：

其中，V0为按照上述方法对空白样品测定出的所述电位突跃点处的滴定体积；

所述有机溶剂为乙醇：异烷烃＝1-3:2的体积比组成；

所述取定量南极磷虾油m溶解于有机溶剂直至南极磷虾油浓度为40-100mg/mL。

分别测试实施例南极磷虾油稳态化乳液凝胶初始样品和经20天贮藏后样品过氧化值升高率，过氧化值升高率计算公式如下：

测试结果见表1。

测试例2粒径测试

将实施例1南极磷虾油稳态化乳液凝胶初始样品和经20天贮藏后样品分别溶解到去离子水中，其比例为1：20。通过马尔文激光粒度仪进行检测。

对照组为普通磷虾油，测试结果见表1。

测试例3贮藏稳定性测试

以贮藏过程中虾青素的保留率来评价其贮藏稳定性。

将实施例1样品封装于铝塑瓶中，于40℃恒温箱下放置贮藏，20天后取样，观察样品外观，并测定样品中虾青素的含量，按照如下公式计算贮藏过程中虾青素的保留率，以评价其稳定性。

虾青素的保留率(％)＝C

其中，C

对照组为普通磷虾油，测试结果见表1。

表1实施例1与对照组测试结果

由表1可知，南极磷虾油稳态化乳液凝胶在虾青素保留率、过氧化值和气味方面的稳定性均显著优于普通磷虾油。通过稀释后测得该发明制备的乳液凝胶在水体系中的平均粒径分布约为18.7μm，贮藏20天后粒径分布无显著变化，且体系均匀，表现出水分散性；贮藏20天后乳液凝胶的凝胶和质构状态无肉眼可见的明显变化。表明本发明制备的南极磷虾油稳态化乳液凝胶具有卓越的稳定性。

本发明制备的南极磷虾油稳态化乳液凝胶在应用过程中，可以简单方便的按需要量添加到预混料食品、保健食品、日化用品和药品等体系当中。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。