專利名稱：一種基于低酯果膠與鈣離子凝膠化的微膠囊制備方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微膠囊制備方法及應(yīng)用，特別是ー種可用于食品和醫(yī)藥領(lǐng)域中基于低酯果膠與鈣離子凝膠化的微膠囊制備方法及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
果膠是ー種提取自植物細(xì)胞壁的親水膠體，攝入人體后在結(jié)腸里被微生物分解利用，在食品エ業(yè)中已經(jīng)有很長(zhǎng)的安全應(yīng)用歷史。果膠可以按酯化程度的不同而分為高酯果膠和低酯果膠兩類。高酯果膠可以在高糖的酸性環(huán)境下形成非可逆性凝膠，而低酯果膠只有在非常低的溶液PH值或ニ價(jià)陽(yáng)離子存在的條件下才能形成凝膠。具有良好水溶性的低酯果膠一價(jià)鹽能在較寬的PH值范圍內(nèi)與鈣離子形成在低pH值環(huán)境下穩(wěn)定的凝膠，并且鈣離子的引入會(huì)提高結(jié)腸內(nèi)的果膠酶活性，因此低酯果膠與鈣交聯(lián)形成的凝膠在功能性食品和醫(yī)藥領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。目前，制備低酯果膠-鈣離子凝膠的方法通常有兩種一種是將低酯果膠溶液滴加到鈣離子溶液中讓低酯果膠吸收鈣離子而形成凝膠；另一種是將低酯果膠與難溶性鈣 (比如碳酸鈣)混合均勻，或者將低酯果膠溶液與螯合好的鈣離子溶液(比如鈣-DETA溶液)混合均勻，然后往混合物中加入PH值降低劑(比如葡萄糖酸內(nèi)酷)原位釋放鈣離子使其與低酯果膠結(jié)合而形成凝膠。前一種膠凝方法需要過(guò)量的鈣離子，并且通過(guò)該方法獲得的凝膠顆粒的粒徑難以達(dá)到微米級(jí)，會(huì)對(duì)產(chǎn)品的應(yīng)用范圍產(chǎn)生不利的影響。后一種膠凝方法需要添加除基本原料(低酯果膠與鈣離子)以外的化學(xué)物品，不符合食品發(fā)展的綠色趨勢(shì)，也不利于生產(chǎn)成本的降低，并且同樣存在難以獲得較小尺度的凝膠產(chǎn)品的問(wèn)題。功能性食品和醫(yī)藥對(duì)活性成分的控釋需求對(duì)低酯果膠-鈣離子凝膠類產(chǎn)品提出了微?；囊?，而人體口腔對(duì)顆粒大小的感知特點(diǎn)和食品原料配伍的便利性對(duì)低酯果膠-鈣離子凝膠類產(chǎn)品的粒徑也提出了微米化的要求。此外，エ業(yè)化生產(chǎn)的綠色、節(jié)能和高效的趨勢(shì)對(duì)低酯果膠-鈣離子凝膠類產(chǎn)品的生產(chǎn)提出了更高的要求。因此，低酯果膠與鈣離子的膠凝作用需要一種全新的方法以易于獲取微米級(jí)產(chǎn)品并達(dá)到緑色、節(jié)能和高效生產(chǎn)的效果。本實(shí)驗(yàn)室的研究發(fā)現(xiàn)，低酯果膠溶液與微量CaCl2形成的混合物呈現(xiàn)溶液狀態(tài)，并且該混合溶液會(huì)隨著水分的蒸發(fā)而形成凝膠。噴霧干燥法是エ業(yè)化生產(chǎn)常用的水分蒸發(fā)方法，也是制備微膠囊最常用的物理方法。用噴霧干燥法來(lái)蒸發(fā)溶液中的水分能使該溶液在噴霧干燥過(guò)程中膠凝形成微粒化凝膠，也能使添加了芯材的低酯果膠-鈣離子溶液對(duì)芯材起到凝膠化的微膠囊作用。因此，與噴霧干燥技術(shù)結(jié)合的低酯果膠-鈣離子溶液膠凝法不僅能為低酯果膠-鈣離子凝膠提供一種全新的能獲得微米級(jí)產(chǎn)品的緑色、節(jié)能和高效的制備方法，而且能實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)成分的微膠囊化生產(chǎn)，是一種基于低酯果膠與鈣離子凝膠化的新型微膠囊制備方法，有別于依靠壁材本身的成膜性而實(shí)現(xiàn)對(duì)芯材的微膠囊化的普通微膠囊制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于低酯果膠與鈣離子凝膠化的微膠囊制備方法，并將該方法應(yīng)用于食品成分感官品質(zhì)的提升、食品產(chǎn)品質(zhì)量的提高和功能性食品與藥物有效成分的控釋，通過(guò)綠色、節(jié)能和高效的生產(chǎn)エ藝獲得豐富、優(yōu)質(zhì)的有利于維護(hù)健康的產(chǎn)品。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是ー種基于低酯果膠與鈣離子凝膠化的微膠囊制備方法及應(yīng)用(1)用相對(duì)于整個(gè)制備過(guò)程用水量的1/4的水配制含有質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2% -12%的低酯果膠溶液；(2)用相對(duì)于整個(gè)制備過(guò)程用水量的3/4的水配制含有質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0. 01% -0. 08%的CaCl2溶液；(3) 一邊攪拌低酯果膠溶液ー邊將CaCl2 溶液緩慢加入其中，繼續(xù)攪拌形成低酯果膠-鈣離子溶液；(4)邊攪拌邊將芯材加入到低酯果膠溶液或CaCl2溶液或低酯果膠-鈣離子溶液中，持續(xù)攪拌至混合物呈現(xiàn)均一狀態(tài)；(5) 噴霧干燥低酯果膠-鈣離子-芯材混合物，低酯果膠與鈣離子隨水分蒸發(fā)而膠凝形成壁材成分有機(jī)結(jié)合的微膠囊產(chǎn)品；(6)將該微膠囊化方法應(yīng)用于提升食品成分的感官品質(zhì)、提高食品產(chǎn)品的質(zhì)量和控釋功能性食品與藥物的有效成分。本發(fā)明的核心創(chuàng)新點(diǎn)在于通過(guò)水分蒸發(fā)的方式使低酯果膠-鈣離子混合物從溶液狀態(tài)轉(zhuǎn)變成凝膠狀態(tài)(如圖1所示)，而該創(chuàng)新點(diǎn)與噴霧干燥方法的完美結(jié)合使得基于低酯果膠與鈣離子凝膠化的微膠囊在食品和醫(yī)藥領(lǐng)域內(nèi)具有豐富、高質(zhì)和高效的應(yīng)用效果。


圖1.低酯果膠-鈣離子溶液在100°C下隨著水分的蒸發(fā)而形成凝膠的流變學(xué)過(guò)程 (G'為儲(chǔ)存模量，表征樣品的似固行為；G"為損耗模量，表征樣品的似液行為)。圖2.淀粉微膠囊產(chǎn)品作為牛奶添加物應(yīng)用的感官評(píng)價(jià)結(jié)果(所示評(píng)分為十份有效卷的分項(xiàng)評(píng)分總和)。A.淀粉生味B. ロ感C.入喉感覺(jué)圖3.薄荷精油微膠囊產(chǎn)品對(duì)薄荷香氣的緩釋效果(樣品在隔離的同等環(huán)境下暴露存放)。圖4.共軛亞油酸微膠囊產(chǎn)品的抗酸解效果(樣品在模擬胃消化條件下(37°C、pH =1. 5、蛋白酶為5mg/mL)消化4小時(shí)后測(cè)定共軛亞油酸的釋放率)。A.無(wú)低酯果膠/鈣離子微膠囊對(duì)照樣B.共軛亞油酸微膠囊實(shí)施舉例實(shí)施例1淀粉微膠囊產(chǎn)品分別配制質(zhì)量百分比分別為10%和0. 07%的低酯果膠溶液和 CaCl2溶液250mL和750mL，在CaCl2溶液中加入IOOg玉米淀粉并攪拌均勻形成CaCl2-淀粉懸浮液，然后ー邊攪拌低酯果膠溶液ー邊將CaCl2-淀粉懸浮液緩慢加入其中并持續(xù)攪拌至形成具有良好流動(dòng)性的低酯果膠-鈣離子-淀粉混合物，將該混合物噴霧干燥即可獲得對(duì)淀粉的生味具有很好掩蓋效果的淀粉微膠囊產(chǎn)品(作為牛奶添加物應(yīng)用的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)果分別如表1和圖2所示)。表1淀粉微膠囊產(chǎn)品作為牛奶添加物應(yīng)用的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
權(quán)利要求
1.一種基于低酯果膠與鈣離子凝膠化的微膠囊制備方法，其特征在于制備步驟為(1)制備低酯果膠溶液用相對(duì)于整個(gè)制備過(guò)程用水量的1/4的水配制含有質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2% -12%的低酯果膠溶液；(2)制備CaCl2溶液用相對(duì)于整個(gè)制備過(guò)程用水量的3/4的水配制含有質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為 0. 01% -0. 08 % 的 CaCl2 溶液；(3)制備低酯果膠-鈣離子溶液一邊攪拌低酯果膠溶液ー邊將CaCl2溶液緩慢加入其中，繼續(xù)攪拌形成低酯果膠-鈣離子溶液；(4)混入芯材邊攪拌邊將芯材加入到低酯果膠溶液或CaCl2溶液或低酯果膠-鈣離子溶液中，持續(xù)攪拌至混合物呈現(xiàn)均一狀態(tài)；(5)干燥膠凝成粒噴霧干燥低酯果膠-鈣離子-芯材混合物，低酯果膠與鈣離子隨水分蒸發(fā)而膠凝形成壁材成分有機(jī)結(jié)合的微膠囊產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在干，所述芯材為水溶性或粉末狀，通過(guò)混入CaCl2溶液的方式引入微膠囊體系中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在干，所述芯材為油溶性芯材，經(jīng)過(guò)乳化后通過(guò)混入低酯果膠溶液或低酯果膠-鈣離子溶液的方式引入微膠囊體系中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的制備方法，其特征在于所述芯材為常規(guī)食品成分、可食性生理活性物質(zhì)、食品添加劑或藥物有效成分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4任一所述的制備方法，其特征在于所述常規(guī)食品成分為淀粉、蛋白質(zhì)、油脂、維生素等。
6.根據(jù)權(quán)利要求4任一所述的制備方法，其特征在于所述可食性生理活性物質(zhì)為多不飽和脂肪酸、番茄紅素等。
7.根據(jù)權(quán)利要求4任一所述的制備方法，其特征在于所述食品添加劑為色素、香精、香料等。
8.權(quán)利要求1所述微膠囊應(yīng)用于提升食品成分的感官品質(zhì)、提高食品產(chǎn)品的質(zhì)量和控釋功能性食品與藥物的有效成分。
全文摘要
一種基于低酯果膠與鈣離子凝膠化的微膠囊制備方法及應(yīng)用，屬于食品和醫(yī)藥的微膠囊化領(lǐng)域。該微膠囊化方法通過(guò)噴霧干燥途徑來(lái)蒸發(fā)水分，使得含有低濃度的鈣離子的低酯果膠溶液因鈣離子濃度的提高而形成凝膠并包裹在顆粒狀物料的表面或?qū)⑽⑿∥锪铣煞帜闪?。這種基于低酯果膠與鈣離子膠凝化的微膠囊制備方法對(duì)普通食品成分、生理活性物質(zhì)和藥物具有較好的涂衣或包埋效果，可被廣泛應(yīng)用于提升食品成分的感官品質(zhì)、提高食品產(chǎn)品的質(zhì)量和控釋功能性食品與藥物的有效成分。
文檔編號(hào)A23L1/29GK102553499SQ20111041623
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者張根義, 李兆豐, 楊英, 洪雁, 程力, 顧正彪 申請(qǐng)人:江南大學(xué)