專(zhuān)利名稱(chēng)：一種dha微膠囊及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含DHA油脂脂的微膠囊及其制備方法，尤其涉及一種適用于奶粉 添加劑的DHA微膠囊以及制備方法。
背景技術(shù)：
DHA(二十二碳六烯酸)是人體必需的多不飽和脂肪酸，它是大腦、神經(jīng)、視覺(jué)細(xì)胞 中重要的脂肪酸成分，在嬰幼兒大腦和視覺(jué)系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮著十分重要的作用。微藻 DHA作為美國(guó)FDA唯一批準(zhǔn)的作為嬰幼兒食品中DHA營(yíng)養(yǎng)素補(bǔ)充劑，已引起廣泛關(guān)注與青 睞。較傳統(tǒng)的DHA補(bǔ)充劑魚(yú)油而言，微藻DHA突出的優(yōu)越性在于它的高純度(可做到不含 EPA)、無(wú)污染，產(chǎn)品中不飽和脂肪酸的含量穩(wěn)定等，所以DHA油脂代替魚(yú)油的應(yīng)用將是大勢(shì) 所趨。目前DHA油脂已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化發(fā)酵生產(chǎn)，但是由于其不飽和度高，極易因環(huán)境中氧、 熱、濕和光而變質(zhì)，喪失生理功效，產(chǎn)生對(duì)人體有害的反式脂肪酸以及令人不愉快的腥異 味，同時(shí)其形態(tài)為油脂，限制了在食品工業(yè)中的應(yīng)用范圍，改善以上缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)高附加值的 應(yīng)用迫在眉睫。針對(duì)以上缺點(diǎn)將DHA油脂微膠囊化就是一個(gè)很好的解決方法，不僅延緩了 功能性脂肪酸的氧化，掩蓋了腥異味，還改變了其物理形態(tài)，擴(kuò)大了在食品工業(yè)中的應(yīng)用范 圍。近年應(yīng)用微膠囊技術(shù)包埋功能性脂肪酸的有許多，目前乳化一一噴干法是研究和生 產(chǎn)采用最多的方法，也是目前商業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)用的主要方法，但都未能達(dá)到理想效果，其中壁 材的篩選及囊壁骨架的構(gòu)建對(duì)于DHA油脂微膠囊的穩(wěn)定性極其關(guān)鍵。目前使用蛋白質(zhì)類(lèi)， 植物膠類(lèi)，碳水化合物類(lèi)作為壁材較多。國(guó)外研究人員Young(1995), T-Y. SHEU(1998), Rosenbrrg(1998), Sean. A. H(2003)等人研究應(yīng)用蛋白質(zhì)(包括乳清分離蛋白，酪蛋白酸 鈉等)與碳水化合物(糊精，葡萄糖等)按照一定比例配合包埋DHA油脂，取得95%以 上的包埋率，并且通過(guò)比較包埋與未包埋的油脂的過(guò)氧化值，有效地延緩了油脂的氧化。 S. Drusch(2008)等采用辛烯基琥珀酸淀粉酯為主要壁材進(jìn)行包埋，包埋率達(dá)到98%以上， 但是抗氧化性很差。國(guó)內(nèi)專(zhuān)利號(hào)CN1387863利用環(huán)糊精，羥丙基纖維素，阿拉伯膠等進(jìn)行 DHA魚(yú)油微膠囊的制作，DHA含量15%以上，在冷熱水中可以很快溶解。專(zhuān)利CN135058以明 膠，大豆分離蛋白，海藻酸鈉等為壁材，添加Ve的魚(yú)油為芯材，經(jīng)噴霧干燥成型后再二次溶 于水后乳化再經(jīng)過(guò)噴霧干燥得到最終產(chǎn)品，囊膜較厚，減少外界對(duì)芯材的作用，利于保存?？偨Y(jié)來(lái)說(shuō)目前都是通過(guò)壁材簡(jiǎn)單復(fù)配形成乳化液，所形成的乳化液由于壁材之間 相互作用效果較弱，一來(lái)與油脂之間的無(wú)法緊密貼合吸附，形成的囊壁易疏松多孔；二來(lái) 無(wú)法承受?chē)婌F干燥霧化的高能量，易造成“破乳”，脂肪暴露在高溫中氧化；三來(lái)形成的微 膠囊易受外界環(huán)境如濕度，溫度的影響，從而造成囊壁結(jié)構(gòu)坍塌，氧氣進(jìn)入，油脂氧化，腥 味溢出。所以基于以上三點(diǎn)問(wèn)題，現(xiàn)今制作的微膠囊根本無(wú)法達(dá)到應(yīng)用于奶粉中的高要
求-------在奶粉食用限內(nèi)(一般24個(gè)月)，囊壁可以很好的保護(hù)DHA油脂不氧化降解，不
產(chǎn)生腥異味。目前一種穩(wěn)定性(包括抗氧化性，囊壁致密性，盡可能少的表面油)極高的， 可以很好的應(yīng)用于奶粉中的DHA微膠囊的制作工藝尚未見(jiàn)報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高穩(wěn)定性的、適用于奶粉中的DHA微膠囊。本發(fā)明還要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供上述DHA微膠囊的制備工藝。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種DHA微膠囊，它以交聯(lián)蛋白和碳水化合物為微膠囊壁材，其中，碳水化合物占 壁材總重量的80 99%，以DHA油脂為微膠囊芯材；其中，DHA油脂占微膠囊總重量的10 40%。其中，所述的交聯(lián)蛋白為發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)后的植物蛋白、發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)后的乳蛋白 和發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)后的動(dòng)物蛋白中的任意一種或幾種任意比例的混合物。優(yōu)選發(fā)生交聯(lián)反應(yīng) 后的大豆分離蛋白、大豆?jié)饪s蛋白、小麥蛋白、乳清分離蛋白、乳清濃縮蛋白、酪蛋白酸鈉和 明膠蛋白中的任意一種或幾種任意比例的混合物。上述交聯(lián)反應(yīng)為使用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶進(jìn)行 交聯(lián)反應(yīng)。其中，所述的碳水化合物為葡萄糖、蔗糖、乳糖、海藻糖、麥芽糊精、淀粉糖漿、 β-環(huán)糊精和變性淀粉中的任意一種或幾種的任意比例的混合物。其中，所述的碳水化合物優(yōu)選占壁材總重量的80 90 %。其中，所述的DHA油脂優(yōu)選占微膠囊總重量的15 30%。上述DHA微膠囊的制備工藝，該方法包括如下步驟(1)將蛋白溶于水中，加入4 20U/g的轉(zhuǎn)谷氨酰胺(即對(duì)于每g蛋白，加入4 20U的轉(zhuǎn)谷氨酰胺)，在45 55°C下發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)30min lh，迅速降溫結(jié)束反應(yīng)；(2)向步驟(1)制得的產(chǎn)物中添加碳水化合物和DHA油脂，高速分散3 5min，通 過(guò)均質(zhì)機(jī)30 35Mpa下均質(zhì)2 3次，形成粒徑均一的乳化液；(3)將步驟⑵制得的乳化液采用噴霧干燥或冷凍干燥制成粉末。本發(fā)明一方面通過(guò)轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶對(duì)以蛋白質(zhì)為主的基質(zhì)進(jìn)行交聯(lián)形成的網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)包埋DHA油脂，在酶法交聯(lián)后，蛋白質(zhì)的乳化性及乳化穩(wěn)定性均得到很大的提高，增強(qiáng)的 乳化性能更好的乳化包埋油脂，盡可能減少未被包埋的油脂，提高的乳化穩(wěn)定性在隨后的 一系列包括均質(zhì)，噴霧等機(jī)械處理中能降低對(duì)油脂的影響。另一方面添加食用碳水化合物 做為填充劑，形成一種隔氧效果好，穩(wěn)定性高的可以應(yīng)用于奶粉中的DHA玻璃態(tài)微膠囊。本發(fā)明的有益效果是1.以食用蛋白為主要壁材，應(yīng)用酶法交聯(lián)技術(shù)建立乳化液基質(zhì)骨架結(jié)構(gòu)，形成蛋 白質(zhì)包埋網(wǎng)絡(luò)體系，極大限度的乳化包埋油脂，最低限度的降低未被包埋進(jìn)的油脂；也降低 了在形成微膠囊過(guò)程中，外界因素對(duì)油脂的影響。同時(shí)添加食用碳水化合物作為填充劑，形 成微膠囊以后易于在囊間及囊壁表面以玻璃態(tài)狀態(tài)存在，使得分子鏈段運(yùn)動(dòng)速度很低，抑 制了氧氣進(jìn)入，同時(shí)也抑制了油脂腥異味的溢出，形成的DHA微膠囊穩(wěn)定性很高，透氧率很 低。2.包埋率達(dá)99%以上，表面油率極低，流動(dòng)性佳，產(chǎn)品在熱水中不易破乳導(dǎo)致腥 味的產(chǎn)生，并通過(guò)Schaal烘箱法加速氧化試驗(yàn)，論證了微膠囊的保質(zhì)年限為24個(gè)月以上， 可以有效地添加進(jìn)奶粉中。
具體實(shí)施例方式根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí) 施例所描述的具體的物料配比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限 制權(quán)利要求書(shū)中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶酶活定義一個(gè)單位的酶活定義為每分鐘催化Iumol底物形成產(chǎn)物
的酶量。IU = Iu mol 產(chǎn)物(或底物)/min以下實(shí)施例中的DHA油脂由江蘇天凱生物科技有限公司提供，其中，DHA含量為 20 50%。實(shí)施例1 將酪蛋白酸鈉溶于45°C的水中，加入4U/g轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，在45°C條件下交聯(lián)反 應(yīng)45min;反應(yīng)結(jié)束后再添加海藻糖、淀粉糖漿、環(huán)糊精和DHA油脂，其中，酪蛋白酸鈉、海藻 糖、淀粉糖漿和環(huán)糊精的重量百分?jǐn)?shù)分別為20%、30%、30%和20%，DHA油脂與壁材的重 量比為1 3，高速分散3min，經(jīng)過(guò)均質(zhì)機(jī)30 35Mpa下均質(zhì)2次，形成均一穩(wěn)定的乳化液； 之后噴霧干燥，進(jìn)風(fēng)溫度180°C，出風(fēng)溫度90°C，結(jié)束后迅速收粉密閉保藏。實(shí)施例2 將大豆分離蛋白溶于70°C水中預(yù)處理30min，加入4U/g轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，在45°C條 件下交聯(lián)反應(yīng)45min;反應(yīng)結(jié)束后仔添加海藻糖、淀粉糖漿、環(huán)糊精和DHA油脂，其中，大豆 分離蛋白、海藻糖、淀粉糖漿和環(huán)糊精的重量百分?jǐn)?shù)分別為20%、30%、30%和20%，DHA油 脂與壁材的重量比為1 3，高速分散5min，經(jīng)過(guò)均質(zhì)機(jī)30 35Mpa下均質(zhì)2次，形成均一 穩(wěn)定的乳化液；之后噴霧干燥，進(jìn)風(fēng)溫度180°C，出風(fēng)溫度90°C，結(jié)束后迅速收粉密閉保藏。實(shí)施例3 將大豆分離蛋白溶于80°C水中預(yù)處理30min，加入酪蛋白酸鈉溶解，再加入4U/g 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，在45°C條件下交聯(lián)反應(yīng)45min;反應(yīng)結(jié)束后再添加海藻糖、淀粉糖漿、環(huán)糊 精和DHA油脂，其中，大豆分離蛋白、酪蛋白酸鈉、海藻糖、淀粉糖漿和環(huán)糊精的重量百分?jǐn)?shù) 分別為10%、10%、30%、30%和20%，DHA油脂與壁材的重量比為1 3，高速分散4min， 經(jīng)過(guò)均質(zhì)機(jī)30 35Mpa均質(zhì)2次，形成均一穩(wěn)定的乳化液；之后冷凍干燥，結(jié)束后迅速收粉 密閉保藏。實(shí)施例4:將乳清分離蛋白溶于48°C的水中，加入8U/g轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，在48°C條件下交聯(lián) 反應(yīng)30min ；反應(yīng)結(jié)束后再添加葡萄糖、蔗糖和DHA油脂，其中，乳清分離蛋白、葡萄糖、和 蔗糖的重量百分?jǐn)?shù)分別為10%、45%和45%，DHA油脂與壁材的重量比為1 4，高速分散 3min，經(jīng)過(guò)均質(zhì)機(jī)30 35Mpa下均質(zhì)3次，形成均一穩(wěn)定的乳化液；之后噴霧干燥，進(jìn)風(fēng)溫 度180°C，出風(fēng)溫度90°C，結(jié)束后迅速收粉密閉保藏。實(shí)施例5 將明膠蛋白溶于45°C的水中，加入10U/g轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，在45°C條件下交聯(lián)反應(yīng) Ih;反應(yīng)結(jié)束后再添加乳糖和DHA油脂，其中，明膠蛋白、乳糖的重量百分?jǐn)?shù)分別為12%、和 88%, DHA油脂與壁材的重量比為3 7，高速分散3min，經(jīng)過(guò)均質(zhì)機(jī)30 35Mpa下均質(zhì)2次，形成均一穩(wěn)定的乳化液；之后噴霧干燥，進(jìn)風(fēng)溫度180°C，出風(fēng)溫度90°C，結(jié)束后迅速收 粉密閉保藏。實(shí)施例6 產(chǎn)品性能檢測(cè)。將實(shí)施例1制備得到的DHA微膠囊通過(guò)Schaal烘箱法進(jìn)行粉末加速氧化試驗(yàn)，論 證了微膠囊的保質(zhì)年限。采用用錫紙包裹的500mL的磨口試劑瓶，每瓶裝入150克DHA微 膠囊，用錫紙密封，放入63 (+-2) ！烘箱中，每隔三天取樣進(jìn)行提油以及過(guò)氧化值分析，加速 氧化1天相當(dāng)于15天。本發(fā)明產(chǎn)品的性能檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。表 1 對(duì)比例1 將酪蛋白酸鈉溶于45°C的水中，再添加海藻糖、淀粉糖漿、環(huán)糊精和DHA油脂，其 中，酪蛋白酸鈉、海藻糖、淀粉糖漿和環(huán)糊精的重量百分?jǐn)?shù)分別為20%、30%、30%和20%， DHA油脂與壁材的重量比為1 3，高速分散3min，經(jīng)過(guò)均質(zhì)機(jī)30 35Mpa下均質(zhì)2次，形 成均一穩(wěn)定的乳化液；之后噴霧干燥，進(jìn)風(fēng)溫度180°C，出風(fēng)溫度90°C，結(jié)束后迅速收粉密 閉保藏。將對(duì)比例1得到的產(chǎn)品與實(shí)施例1得到的產(chǎn)品在63士2°C烘箱中置放，定期檢測(cè)， 檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。表2 通過(guò)分析上表可以看出，實(shí)施例1在35天時(shí)，味道沒(méi)有發(fā)生明顯的變化，到39天 時(shí)有少許味道，且過(guò)氧化值在50天時(shí)沒(méi)有超過(guò)5meq/kg，可以推算出樣品在正常存儲(chǔ)條件 下，至少有24個(gè)月的保質(zhì)期。而對(duì)比例1在第15天時(shí)就開(kāi)始出現(xiàn)少許味道，之后腥味持續(xù) 加重，且過(guò)氧化值在第15天時(shí)就接近正常質(zhì)量要求的5meq/kg，在之后期間的檢測(cè)試驗(yàn)中 更呈現(xiàn)產(chǎn)品過(guò)氧化加劇的狀態(tài)。
權(quán)利要求
一種DHA微膠囊，其特征在于它以交聯(lián)蛋白和碳水化合物為微膠囊壁材，其中，碳水化合物占壁材總重量的80～99％；以DHA油脂為微膠囊芯材，其中，DHA油脂占微膠囊總重量的10～40％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DHA微膠囊，其特征在于所述的交聯(lián)蛋白為發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)后 的植物蛋白、發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)后的乳蛋白和發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)后的動(dòng)植物蛋白中的任意一種或幾 種任意比例的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的DHA微膠囊，其特征在于所述的交聯(lián)蛋白為發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)后 的大豆分離蛋白、大豆?jié)饪s蛋白、小麥蛋白、乳清分離蛋白、乳清濃縮蛋白、酪蛋白酸鈉和明 膠蛋白中的任意一種或幾種任意比例的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的DHA微膠囊，其特征在于所述的交聯(lián)反應(yīng)為使用轉(zhuǎn)谷氨 酰胺酶進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DHA微膠囊，其特征在于所述的碳水化合物為葡萄糖、蔗糖、 乳糖、海藻糖、麥芽糊精、淀粉糖漿、β “環(huán)糊精和變性淀粉中的任意一種或幾種的任意比例 的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DHA微膠囊，其特征在于所述的碳水化合物占壁材總重量的 80 90%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DHA微膠囊，其特征在于所述的DHA油脂占微膠囊總重量的 15 30%。
8.權(quán)利要求1所述的DHA微膠囊的制備工藝，其特征在于該方法包括如下步驟(1)將蛋白溶于水中，加入4 20U/g的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，在45 55°C下發(fā)生交聯(lián)反應(yīng) 30min lh，迅速降溫結(jié)束反應(yīng)；(2)向步驟(1)制得的產(chǎn)物中添加碳水化合物和DHA油脂，高速分散3 5min，通過(guò)均 質(zhì)機(jī)30 35Mpa下均質(zhì)2 3次，形成乳化液；(3)將步驟(2)制得的乳化液采用噴霧干燥或冷凍干燥制成粉末。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種DHA微膠囊，它以交聯(lián)蛋白和碳水化合物為微膠囊壁材，其中，碳水化合物占壁材總重量的80～99％；以DHA油脂為微膠囊芯材，其中，DHA油脂占微膠囊總重量的10～40％。本發(fā)明公開(kāi)了上述DHA微膠囊的制備工藝。本發(fā)明的DHA微膠囊以食用蛋白為主要壁材，運(yùn)用酶法交聯(lián)技術(shù)建立乳化液基質(zhì)骨架結(jié)構(gòu)，形成蛋白質(zhì)包埋網(wǎng)絡(luò)體系，最低限度的降低未被包埋進(jìn)的油脂，也降低了在形成微膠囊過(guò)程中外界因素對(duì)油脂的影響。同時(shí)添加食用碳水化合物作為填充劑，形成微膠囊以后易于在囊間及囊壁表面以玻璃態(tài)狀態(tài)存在，抑制了氧氣進(jìn)入，防止油脂腥異味的產(chǎn)生，形成的DHA微膠囊保質(zhì)年限為24個(gè)月以上。
文檔編號(hào)A23L1/30GK101884415SQ201010202070
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者包姍姍, 張卡, 張紅漫, 胡學(xué)超, 黃和 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)