[发明专利]一种水溶性和脂溶性功能因子共包埋的G/O/W乳状液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水溶性和脂溶性功能因子共包埋的G/O/W乳状液及其制备方法，属于乳液技术领域。本发明将脂溶性功能因子溶解于油相中，水溶性功能因子、NaCl与热变性乳清分离蛋白分散于水溶液中作为内相，然后使用高速剪切和高压在位挤出装置制备W/O乳状液；再将乳清分离蛋白和果胶溶液混合作为外水相，使用T‑型通道模块和高压在位挤出装置实现半自动化、预混模式膜乳化，得到水溶性和脂溶性功能因子共包埋的G/O/W乳状液。本发明乳状液制备方法操作简便，易于工业化推广，所得G/O/W乳状液在25℃下储藏25天后仍保持稳定，对抗坏血酸和α‑生育酚的包埋率最高分别为79％和98％。

技术领域

本发明涉及一种水溶性和脂溶性功能因子共包埋的G/O/W乳状液及其制备方法，属于乳液技术领域。

背景技术

将多种功能因子同时强化于同一产品中已成为功能性食品开发的一种趋势。抗坏血酸，通常称为维生素C，是人体必需的一种水溶性维生素，具有清除自由基、预防癌症发生等多种生理活性。α-生育酚是维生素E中活性最高的一种衍生物，是人体内最丰富的亲脂性自由基清除剂，可作为膳食补充剂用于预防和治疗多种慢性疾病。然而，抗坏血酸和α-生育酚均对光、热、氧、pH等环境因素敏感，在加工、储藏过程中极易发生氧化、降解。此外，α-生育酚在水中溶解度很低，难以直接添加于水相产品中。这些因素限制了它们在食品、医药和化妆品工业中的应用。目前，基于蛋白质和多糖的可食用载体已被广泛用于对单一功能因子的包埋和保护，然而能够高效共包埋水溶性和脂溶性功能因子的方法并不多。

水包油包水(Water-in-oil-in-water，W/O/W)型乳状液是指含有内水相的油滴悬浮分散在外水相中的一种三相体系，可同时作为水溶性和脂溶性功能因子的理想载体，应用于食品工业中。目前，通常使用高能乳化设备(高速分散器、高压均质机等)，采用“二步法”制备W/O/W多重乳状液，其是先将亲油性乳化剂溶解于油相中利用高速分散器制备W/O型乳状液，然后将制得的W₁/O乳状液与含有亲水性乳化剂的水相混合后使用高压均质机进行乳化，最终制得W/OW乳状液。该方法第二步中使用的高压均质设备通常会造成W₁/O乳状液内水相破裂，导致已经被包埋于内水相中的活性成分释放，最终降低水溶性功能因子在W/O/W乳状液中的包埋率。此外，W/O/W多重乳状液在储藏过程中易发生内水相的聚合、油滴聚结、内水相迁移扩散至外水相等多种失稳现象，难以对负载的功能因子提供长效保护。因此，选择合适的配方和制备工艺制备具有高稳定性的W/O/W乳状液是实现对水溶性和脂溶性功能因子共包埋和保护的关键。

发明内容

技术问题：

为了解决上述问题，本发明分别从双重乳状液的配方和制备工艺两方面着手，以聚甘油聚蓖麻油酸酯(PGPR)作为亲脂性乳化剂制备W/O(油包水)乳状液，通过在内水相凝胶化获得G/O(油包水凝胶)以提高乳状液的稳定性，再以乳清分离蛋白(WPI)和果胶作为乳化剂，选择T-通道和挤出模块等低能乳化装置，采用二步乳化方法制备得到物理稳定性高、粒径分布均一的G/O/W乳状液(水包油包水凝胶)，并对抗坏血酸和α-生育酚等脂溶性成分进行共包埋和保护。本发明在于抗坏血酸即既作为水溶性营养活性成分，又作为内部凝胶化的诱导剂，制备高稳定性的G/O/W乳状液，同时实现对抗坏血酸的高效包埋和保护。

技术方案：

本发明的第一个目的是提供具有一种高稳定性的G/O/W乳状液，其包含凝胶状的内水相、外水相以及油相；所述内水相包括NaCl、酸性水溶性功能因子、热变性WPI，外水相包括WPI和果胶，油相包括油脂和PGPR。

在本发明的一种实施方式中，所述热变性WPI是将WPI在70～90℃下热处理30～60min所得。

在本发明的一种实施方式中，所述内水相中热变性WPI的浓度为5％～6％(w/w)，NaCl的浓度为0～500mM，酸性水溶性功能因子的浓度为0.1～5.0％(w/w)，内水相的pH值为3.4～4.3或6.8～8.0。