含有抗氧化肽的微膠囊化DHA微藻油及其製備方法與流程
2024-04-06 22:02:05
本發明涉及發酵乳清蛋白產抗氧化肽作為抗氧化劑添加到DHA微藻油微膠囊中，對其氧化穩定性的影響及製作方法，屬於微膠囊加工技術領域。
背景技術：
DHA在延緩衰老、預防神經性疾病，如預防老年痴呆、減緩躁鬱症病情、抗癌、抑制腫瘤，預防骨質疏鬆、預防糖尿病和抗炎症等方面有明顯的防治作用。國內外的眾多研究已證明DHA在多方面都具有優越的生理調節功能。DHA可以保證嬰幼兒健康發育，促進嬰兒大腦發育，提高記憶力。微藻油被認為是DHA的主要來源之一，微藻油很容易發生氧化，會影響產品風味和質量。目前，對於預防油脂氧化主要採取微膠囊和添加抗氧化劑的措施，對於嬰幼兒奶粉中DHA的添加主要以微膠囊的形式，微膠囊技術在食品加工過程中，由於受到機械力、溫度等加工條件的影響，造成一定的破壞，使其不能很好的發揮作用。所以在微膠囊保護有效成分的基礎上，添加抗氧化肽作為抗氧化劑對其進行進一步的保護。
抗氧化劑的種類很多，然而化學合成的抗氧化劑如BHA、BHT、TBHT等，雖然能抑制油脂氧化，但也會給食品帶來安全性的問題，因此，對其使用要求也越來越高。於是人們把目光逐步轉向從各種植物、動物組織中提取天然抗氧化劑，如骨骼肌中的肌肽、大豆蛋白水解得到的大豆肽等，天然抗氧化肽具有很好的體外清除自由基及還原能力。微生物發酵方法與酶解法相比，能將微生物產酶和酶水解兩步合一，省去了酶的分離和提純步驟，減少了生產工序，微生物產生的端肽酶對小肽末端的修飾作用，使其製得的肽不但苦味較小，還具有發酵的天然芳香味，適口性很好。
因此，本發明使用發酵乳清蛋白得到抗氧化肽，將其作為抗氧化劑添加到DHA微藻油中製成微膠囊，提高DHA微藻油微膠囊的氧化穩定性。
技術實現要素：
本發明的目的是利用發酵乳清蛋白得到抗氧化肽，將此活性物質添加到微膠囊化的DHA微藻油中，提高微膠囊的氧化穩定性，減緩氧化速率，降低因抗氧化劑添加問題引起的局限性，使其更廣泛的應用於食品領域中，尤其是嬰幼兒食品中。
本發明提供的方法是通過發酵乳清蛋白得到的抗氧化肽，和DHA微藻油一起作為芯材製作微膠囊。經感官評價、粒徑、過氧化值的測定，此產品具有強的抗氧化活性，原材來源於乳源，安全無汙染，組織狀態好，微膠囊粒徑在應用於食品的可接受範圍內，可滿足對DHA微藻油無添加合成抗氧化劑，提高穩定性的要求。
所述的方法中DHA微藻油微膠囊製作的工藝為：壁材配比為3:1，芯材與壁材比例1:3，進風溫度180℃，壁材濃度3％。
本發明與微膠囊常規製備方法相比，兩種壁材組合的方式採用複合凝聚法，且芯材與壁材比例較小，有利於微膠囊的穩定，並且添加天然抗氧化劑，更有助於微膠囊的氧化穩定性。
以此方法得到的微膠囊化產品參數、粒徑大小及感官評分值均達到較高的水平，易添加到產品中被消費者接受。在保證DHA微藻油微膠囊的基礎上，不添加任何合成抗氧化劑，而是將發酵乳清蛋白所得的抗氧化肽作為抗氧化劑添加到芯材中，具有安全、營養及健康的特點。
本發明中所述的DHA微藻油選自湖北欣和生物科技有限公司。
本發明中所述的乳清分離蛋白戴緯林國際貿易上海有限公司和阿拉伯膠選自天津濱海捷成專類化工有限公司。
本發明提供了含有抗氧化活性肽的DHA微藻油微膠囊的製備方法，該方法包括以下步驟：
1、噴霧乾燥法製作DHA微藻油微膠囊
(1)壁材溶液的製備；
(2)壁材溶液與芯材混合；
(3)冰浴條件下或低溫冷藏使溼囊沉降；
(4)噴霧乾燥；
(5)真空包裝；
所述步驟(2)中，先將WPI溶解，使其濃度達到3％，再將DHA微藻油加入已經溶解的WPI壁材溶液中，使用高壓均質機，將其設定均質壓力40Mpa，均質2次，使其完全分散到壁材溶液中。待其冷卻後，將抗氧化肽加入到均質後的混合液中，並混勻，並將已經溶解好的阿拉伯膠加入此的混合液中，用質量分數為2％的檸檬酸調節pH值，使其達到3.75，使其發生複合凝聚反應，壁材通過靜電引力的作用附著在芯材上；
所述步驟(3)中，溫度降到5℃；
所述步驟(4)中，將(3)壁材芯材混合液經噴霧乾燥，通過單因素實驗確定了製作微膠囊各項工藝參數：進風溫度為170-190℃,壁材濃度3％，芯壁比1:3，壁材配比WPI：GA為3：1，由於原料有乳清分離蛋白和阿拉伯膠，可以充當抗熱保護劑，減少DHA微藻油的受熱氧化。
具體實施方式
原料乳清濃縮蛋白WPC-80和阿拉伯膠在4℃下貯存，DHA微藻油保存在-20℃。
實施例1
具體製備方法包括如下步驟：
(1)將乳清濃縮蛋白配製成3％(w/v)溶液，按照芯壁質量比為1:3加入DHA微藻油，在800rpm/min混勻後，在40Mpa高壓下均質2次，使其完全分散到溶液中；
(2)待均質溶液冷卻後，將抗氧化肽按照0.1％的比例加入到均質後的混合液中，並混勻；
(3)製備混合乳液，將阿拉伯膠溶液和含有抗氧化肽的溶液按照質量比1:3混合，並將阿拉伯膠配製配成3％(w/v)溶液，用質量分數為2％的檸檬酸調節pH值，使其達到3.75，使其發生複合凝聚反應；
(4)將調整好pH值的溶液在冰浴條件下，使其以每小時降低5℃的速率降到5℃，使微膠囊沉降，形成溼囊；
(5)壁材芯材混合液經噴霧乾燥，通過單因素實驗確定了製作微膠囊各項工藝參數，在進風溫度為170-190℃,壁材濃度3％，芯壁比1:3，壁材配比WPI:GA為3:1的條件下製作幹態DHA微藻油微膠囊，以利於保存食品加工；
(6)製作好的幹態DHA微藻油微膠囊用鋁箔袋真空密封，並放在低溫下保藏，以防加速氧化；
通過上述方法即可獲得本實施例DHA微藻油微膠囊，它是在不添加任何合成抗氧化劑而獲得的包埋率、微觀結構、粒徑及感官都較好的微膠囊。
乳清蛋白與阿拉伯膠複合凝聚壁材微膠囊包埋率可達到89.67％，在儲藏25天時，微膠囊過氧化值為降低到10.43meq/kg，隨著添加量的增加，氣味和色澤均提高，有較好的感官評分。
對比實施例1
壁材和例1相同，不添抗氧化肽，其它步驟同實施例1。
對比實施例2
壁材和例1相同，添加0.2重量％的抗氧化肽，其它步驟同實施例1。
DHA微藻油微膠囊性能檢測
1包埋率及微膠囊粒徑的測定
(1)表面油的測定
3g乾燥的微膠囊樣品分散於30ml異己烷中，然後在225rpm振蕩器震蕩5min，懸浮液用濾膜抽濾(5um)，濾紙上的固體顆粒每次用10ml異己烷洗滌3次，濾液衝氮條件下在恆溫烘箱中100乾燥1h，乾燥後的樣品放在通風櫥中一夜，去除殘留溶劑，稱重計算表面油含量。
(2)總油的測定
總油含量的測定用酸，用4mol/L的HCl，3g微膠囊粉分散於30ml 4mol/l的HCl在搖床中225rpm震蕩15min，為了溶解壁材，15ml異己烷加入到混合物中，在室溫下震蕩18h提取油，混合物在6000rpm，20℃，離心30min，含有異己烷相的微藻油被收集，在通風櫥中充氮乾燥，部分乾燥的樣品進一步在恆溫烘箱中100條件下乾燥，然後通風櫥中去除殘留溶劑，稱重分析計算總油量。
表面油：SO＝Ws/Wm×100％
總油：TO＝Wt/Wm×100％
微膠囊的封裝效率：(ME)ME＝Wt-Ws/Wt×100％
Wt、Ws是微膠囊總油和表面油的質量，Wm是微膠囊的量(g)
(3)粒徑測定
微膠囊顆粒大小分布的測定採用雷射粒度衍射技術，以D(4，3)表示微膠囊顆粒的平均粒徑，D(4，3)是指顆粒的體積平均直徑，是球體的實際體積直徑。檢測時使用去離子水作為分散介質，過程中不停地震動保證混勻。雷射粒徑分析儀設定的具體參數如下：樣品分析模式：單峰分析；樣品折射率：1.55；樣品吸收率：0；介質折射率：1.333；粒徑測定範圍：0-500μm。檢測結果見表1
表1微膠囊DHA微藻油包埋率及粒徑
3感官評價
由15從事食品研究的工作人員在通風良好無氣味對乾燥的微藻油DHA微膠囊進行感官評定，感官評定總分為100分。每項評定獨立完成，最後匯總。具體評分細則如表2所示，評分結果見表3：
表2感官評分細則
計分原則：感官評價共有3大項，包含7個小項，滿分5分。
表3微膠囊DHA微藻油感官評分結果
4過氧化值的測定
油脂過氧化值是判斷油脂及其製品酸敗程度的主要指標。稱取4g左右的微藻油微膠囊產品於250mL碘量瓶中，並加入30mL三氯甲烷-冰乙酸混合液，立即搖動溶解樣品，再加入飽和碘化鉀，輕搖30s，在暗處放置15min後，加入100mL去離子水，立即用硫代硫酸鈉滴定，出現淡黃色後，加入1mL澱粉指示劑，繼續滴定至藍色消失。同時做空白試驗。比色法測定過氧化值，實驗結果按下式計算：
式中：X2＝X1×78.8
X1—試樣中過氧化值的含量，單位為克當量每100克
X2-微膠囊化微藻油的過氧化值，單位meq/kg
V1:微膠囊化微藻油消耗硫代硫酸鈉標準滴定液的體積(mL)
V0:微藻油空白消耗硫代硫酸鈉標準滴定液體積(mL)
C：硫代硫酸鈉標準滴定液濃度(mol/L)
M:樣品質量(g)
0.1269與1.00mLNa2S2O3標準滴定液相當的碘的質量(g)
78.8：換算因子
檢測結果見表4
表4微膠囊DHA微藻油過氧化值檢測結果