本發(fā)明屬于減重食品開發(fā)，特別是涉及一種復合水凝膠包埋顆粒及其制備方法與應用。

背景技術(shù)：

1、肥胖可引起眾多慢性疾病，如糖尿病、高血壓、高血脂、冠心病、脂肪肝和內(nèi)分泌紊亂等。由肥胖引起的健康問題必須得到足夠重視，減重是應對肥胖相關問題的主要手段。減重的基本原理是攝入的熱量小于消耗的熱量。目前，減重的方式主要有節(jié)食、運動、藥物、手術(shù)等。節(jié)食減重需要減重者頑強的毅力，一旦恢復飲食容易反彈；運動減重大多數(shù)人無法堅持，難以達到預期減重效果；藥物減重副作用極大，治標不治本；手術(shù)減重風險較大，99％的肥胖病人不接受。在上述諸多減重方法都不理想的情況下誕生了代餐食品。

2、當前市場上的代餐產(chǎn)品中出現(xiàn)了一些使用纖維素交聯(lián)技術(shù)制成的水凝膠顆粒。這種顆粒極易吸水，吸水后膨脹系數(shù)高，飽腹感強。但其主要成分是膳食纖維，幾乎無其他任何營養(yǎng)成分，且淡而無味、吞服困難。在與一些功能性成分例如水溶性維生素、藥食同源植物萃取物、小分子肽、礦物質(zhì)、益生元、透明質(zhì)酸鈉、γ-氨基丁酸等搭配使用時會因為水凝膠顆粒與各組分物料粒徑大小差異過大而導致混合均勻性差，并且部分功能性成分在外界環(huán)境的影響下會出現(xiàn)活性成分降解的情況，進而影響最終產(chǎn)品性能和穩(wěn)定性。如專利cn117796533a公開了一種強效飽腹減肥組合物，將水凝膠與牛肉蛋白粉、脂肪、碳水化合物、鈉、復合維生素、微量元素和風味劑直接混合，制得強效飽腹減肥組合物。由于水凝膠與其他組分間的粒徑差異，直接混合會導致制備過程中水凝膠與其他組分間在混合物中分布不均勻，并最終導致單個組合物成品間組分差異巨大。同時在儲存過程中，由于水凝膠的強吸水特性，水凝膠會吸收空氣中的水分，使組合物中的牛肉蛋白粉等降解甚至腐敗變質(zhì)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種復合水凝膠包埋顆粒及其制備方法與應用，以解決目前水凝膠顆粒不含功能性成分或水凝膠與功能性成分直接混合的成品存在含量均勻度差、穩(wěn)定性差及容易吸水使功能性成分腐敗變質(zhì)的問題。

2、本發(fā)明的目的至少通過如下技術(shù)方案之一實現(xiàn)。

3、一種復合水凝膠包埋顆粒，由內(nèi)到外依次包括水凝膠顆粒、內(nèi)包埋層和外包埋層；所述內(nèi)包埋層包括功能性成分和水溶性成膜基質(zhì)，所述外包埋層包括非水溶性成膜基質(zhì)。

4、本發(fā)明將水凝膠顆粒與內(nèi)包埋層設置為相對獨立的兩層，在制備過程中水凝膠顆粒與內(nèi)包埋層單獨制備，克服了水凝膠顆粒與功能性成分直接混合后因粒徑大小差異而導致的混合物均勻性差，進而使成品間功能性成分含量均一性差的問題。

5、內(nèi)包埋層中水溶性成膜基質(zhì)與功能性成分在水中可以互溶，噴涂后形成組分均一的膜層；同時設置非水溶性的外包埋層，一方面增強了復合水凝膠包埋顆粒的防潮性能與口感，儲存過程中最內(nèi)層水凝膠顆粒吸附空氣中水分的能力被限制，口服過程中復合水凝膠包埋顆粒不會因大量吸附口腔中水分而粘附殘留在口腔，另一方面，避免了內(nèi)包埋層中的功能性成分在外界環(huán)境影響下降解甚至腐敗。

6、進一步的，所述水凝膠顆粒包括化學交聯(lián)的水凝膠顆粒和/或物理交聯(lián)的水凝膠顆粒。

7、更進一步的，所述化學交聯(lián)的水凝膠顆粒包括由纖維素或其衍生物與二元酸或多元酸化學交聯(lián)得到的水凝膠；和/或，所述物理交聯(lián)的水凝膠顆粒包括由纖維素或其衍生物與多糖膠物理交聯(lián)得到的水凝膠；

8、所述纖維素或其衍生物包括羧甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙甲纖維素、羧甲基羥乙基纖維素、羧甲基羥丙基纖維素和羧甲基乙基纖維素或其衍生物中的一種或多種；

9、所述二元酸或多元酸包括酒石酸、蘋果酸和檸檬酸的一種或多種；

10、所述多糖膠包括果膠、黃原膠、瓜爾膠、刺槐豆膠、卡拉膠、魔芋膠、結(jié)冷膠、瓊脂、三贊膠和威蘭膠中的一種或多種。

11、更進一步優(yōu)選的，所述水凝膠顆粒由羧甲基纖維素鈉與果膠物理交聯(lián)而成；和/或，所述水凝膠顆粒由羧甲基纖維素鈉與蘋果酸化學交聯(lián)而成。

12、進一步的，所述功能性成分包括水溶性膳食纖維、果蔬粉、乳粉、藥食同源植物萃取物、小分子肽類、水溶性維生素、礦物質(zhì)、益生元、透明質(zhì)酸鈉和γ-氨基丁酸中的一種或多種。

13、更進一步的，所述功能性成分包括γ-氨基丁酸、膠原三肽和西洋參粉。

14、更進一步優(yōu)選的，所述γ-氨基丁酸、膠原三肽和西洋參粉的質(zhì)量比為12：9：1。

15、更進一步的，所述功能性成分包括維生素c、維生素b1、維生素b2和維生素b6。

16、更進一步優(yōu)選的，所述維生素c、維生素b1、維生素b2和維生素b6的質(zhì)量比為10：1：1：1。

17、進一步的，所述水溶性成膜基質(zhì)包括羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、聚乙烯醇和羥丙基纖維素中的一種或多種。

18、進一步的，所述非水溶性成膜基質(zhì)包括殼聚糖、乙基纖維素和醋酸纖維素酞酸酯中的一種或多種。

19、進一步的，所述內(nèi)包埋層質(zhì)量為復合水凝膠包埋顆?？傎|(zhì)量的1％-30％。

20、更進一步的，所述內(nèi)包埋層質(zhì)量為復合水凝膠包埋顆?？傎|(zhì)量的8％-12％。

21、進一步的，所述外包埋層質(zhì)量為復合水凝膠包埋顆?？傎|(zhì)量的1％-30％。

22、進一步的，所述外包埋層質(zhì)量為復合水凝膠包埋顆?？傎|(zhì)量的12％-18％。

23、進一步的，所述水溶性成膜基質(zhì)質(zhì)量為內(nèi)包埋層質(zhì)量的50％-99.99％，功能性成分質(zhì)量為內(nèi)包埋層質(zhì)量的0.01％-50％。

24、進一步的，所述內(nèi)包埋層還包括第一增塑劑，第一增塑劑質(zhì)量為內(nèi)包埋層質(zhì)量的0％-50％。

25、更進一步的，所述水溶性成膜基質(zhì)質(zhì)量為內(nèi)包埋層質(zhì)量的67.625％-72.67％，第一增塑劑質(zhì)量為內(nèi)包埋層質(zhì)量的18.16％-27.50％，功能性成分質(zhì)量為內(nèi)包埋層質(zhì)量的4.875％-9.17％。

26、更進一步的，所述第一增塑劑選自聚乙二醇和/或甘油。

27、進一步的，所述非水溶性成膜基質(zhì)質(zhì)量為外包埋層質(zhì)量的50％-100％。

28、進一步的，所述外包埋層還包括第二增塑劑、遮光劑、抗氧化劑和/或矯味劑中的一種或多種。

29、更進一步的，所述第二增塑劑選自聚乙二醇和/或甘油；和/或，所述遮光劑包括碳酸鈣、二氧化鈦和滑石粉中的一種或多種；和/或，所述抗氧化劑包括茶多酚、維生素c和β-胡蘿卜素中的一種或多種；和/或，所述矯味劑包括香精、甜菊糖苷、三氯蔗糖、阿斯巴甜、安賽蜜、紐甜、羅漢果甜苷和糖精鈉中的一種或多種。

30、更進一步的，所述第二增塑劑質(zhì)量為外包埋層質(zhì)量的0％-50％，所述遮光劑質(zhì)量為外包埋層質(zhì)量的0％-20％，所述抗氧化劑質(zhì)量為外包埋層質(zhì)量的0％-20％，所述矯味劑質(zhì)量為外包埋層質(zhì)量的0％-50％。在本發(fā)明的一些優(yōu)選方案中，當外包埋層的非水溶性成膜基質(zhì)為殼聚糖時，第二增塑劑的質(zhì)量為0。

31、更進一步優(yōu)選的，所述非水溶性成膜基質(zhì)質(zhì)量為外包埋層質(zhì)量的75.91％-92.78％，所述第二增塑劑質(zhì)量為外包埋層質(zhì)量的0％-18.25％，所述遮光劑質(zhì)量為外包埋層質(zhì)量的4.16％-5.56％，所述抗氧化劑質(zhì)量為外包埋層質(zhì)量的0％-1.67％，所述矯味劑質(zhì)量為外包埋層質(zhì)量的0％-2.5％。

32、本發(fā)明還提供了上述的一種復合水凝膠包埋顆粒的制備方法，包括以下步驟：

33、(1)水凝膠顆粒的制備：將水凝膠粉碎至20-50目，得到水凝膠顆粒；

34、(2)配置內(nèi)包埋層漿液，采用流化床包埋工藝將內(nèi)包埋層漿液高壓霧化噴涂在水凝膠顆粒表面，并干燥，得到第一物料；第一物料相較于水凝膠顆粒增重10％-17.14％；

35、(3)配置外包埋層漿液，采用流化床包埋工藝將外包埋層漿液高壓霧化噴涂在第一物料表面，并干燥，得到復合水凝膠包埋顆粒；復合水凝膠包埋顆粒相較于第一物料增重13.6％-21.95％。

36、含量均勻度是保證單個成品質(zhì)量的重要參數(shù)之一。本發(fā)明所述的制備方法將水凝膠顆粒、內(nèi)包埋層漿液和外包埋層漿液均單獨配置后，通過流化床包埋工藝制備得到具有三個片層的復合水凝膠包埋顆粒，水凝膠顆粒、內(nèi)包埋層組分、外包埋層組分無需直接混合，克服了水凝膠顆粒與功能性成分直接混合后因粒徑大小差異而導致的混合物含量均勻性差的問題，進而確保了成品的功能性成分含量均勻，適于工業(yè)化生產(chǎn)。

37、進一步的，步驟(2)或(3)所述的包埋工藝的條件獨立地為：進風溫度45-80℃，霧化壓力0.1-0.4mpa，風機頻率20-60hz，漿液流速5-20g/min。

38、本發(fā)明還提供了前述技術(shù)方案所述復合水凝膠包埋顆粒或前述技術(shù)方案所述制備方法制備得到的一種復合水凝膠包埋顆粒在制備具有胃部填充、體重控制、血糖控制作用的食品、藥品或保健品中的應用。

39、本發(fā)明還提供了一種體重控制組合物，包括前述技術(shù)方案所述復合水凝膠包埋顆粒或前述技術(shù)方案所述制備方法制備得到的一種復合水凝膠包埋顆粒和輔料。

40、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果：

41、(1)本發(fā)明所述復合水凝膠包埋顆粒在水凝膠外單獨設置了一層由含有功能性成分和水溶性成膜基質(zhì)的均一溶液包埋形成的內(nèi)包埋層，內(nèi)包埋層利用水溶性成膜基質(zhì)自身的優(yōu)異水溶性，在水中可以與功能性成分形成混合均勻的溶液，克服了水凝膠顆粒與功能性成分直接混合后因粒徑大小差異而導致的混合物均勻性差，本發(fā)明提供的復合水凝膠包埋顆粒功能性成分含量均一，在通過水凝膠膨脹占胃進而達成減重效果的同時為服用者補充人體不可或缺的營養(yǎng)成分。

42、(2)本發(fā)明在水凝膠顆粒和內(nèi)包埋層之外設置非水溶性的外包埋層，一方面增強了水凝膠包埋顆粒的防潮性能與口感，儲存過程中限制水凝膠顆粒吸附環(huán)境中水分的能力，口服過程中避免水凝膠顆粒直接吸附口腔中水分而粘附殘留在口腔；另一方面，外包埋層還能夠避免內(nèi)包埋層中的功能性成分在外界環(huán)境影響下降解甚至腐敗，提高復合水凝膠包埋顆粒的穩(wěn)定性。

43、(3)在本發(fā)明的一些優(yōu)選方案中，在外包埋層還包括遮光劑和/或抗氧化劑，可有效屏蔽光、氧化物質(zhì)等對內(nèi)膜層功能性成分的干擾，進一步提升內(nèi)膜層組分的穩(wěn)定性。

44、(4)在本發(fā)明的一些優(yōu)選方案中，在外包埋層還包括矯味劑，不僅可掩蓋部分功能性成分的苦味，還可提升服用者的感官體驗。