一种精油微胶囊及其制备方法与流程

文档序号:12073785阅读:1000来源:国知局

本发明涉及食品加工技术领域,特别涉及一种精油微胶囊及其制备方法。



背景技术:

肉桂精油是从桂皮、桂枝、桂叶中提取的芳香油,具有肉桂的特异香气,为黄色或黄棕色的澄清液体,味甜、辛辣。具有镇痛解痉、活血通络、消炎抗菌等作用。肉桂油中主要成分是肉桂醛(约75%~90%),另外含有肉桂醇、苯甲醛、香草醛、乙酸桂酯、香豆素、丁香酚等成分。

肉桂精油挥发性很强,露置空气中或存放日久就易氧化变色,稳定性差;精油中的许多热敏性物质容易受热分解,影响了精油的品质;而且精油不溶于水,应用范围受到限制。

微胶囊技术是指将分散的固体、液体,甚至气体物质包裹起来,形成具有半透性或者密封囊膜的微小粒子技术。这些微小粒子被称为微胶囊,其大小一般为5-200μm不等,形状多样,取决于原料和制备方法。微胶囊化技术可以有效的减少活性物质对外界环境因素(如光、氧、水)的反应;减少芯材向环境的扩散和蒸发;控制芯材的释放;掩盖芯材的异味;改变芯材的物理性质(包括颜色,形状、密度、分散性等)、化学性质等,使产品质量稳定,延长其保藏期。

国内外对于肉桂精油的微胶囊化研究较少,而主要研究β-环糊精对肉桂精油进行分子包埋,除此之外,也有用蛋白和多糖作为壁材对肉桂精油进行微胶囊包埋的研究报道,然而以现阶段微胶囊的方法,肉桂油微胶囊的含油率均不超过15%,使得后续操作费用和生产成本较高。因此,急需一种提高肉桂精油微胶囊含油率的解决方案。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供了一种精油微胶囊及其制备方法。该精油微胶囊可显著提高精油微胶囊的含油率,含油率可达23%~35%。

为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:

本发明提供了一种精油微胶囊,精油微胶囊的壁包括壁材、第一乳化剂、稳定剂、缓冲盐,精油微胶囊的芯包括芯材和第二乳化剂;

壁材由A组分和B组分组成,A组分为麦芽糊精和/或麦芽糖浆,B组分为乳清分离蛋白和/或大豆分离蛋白。

本发明采用麦芽糊精和/或麦芽糖浆中的一种或两种与乳清分离蛋白和/或大豆分离蛋白中的一种或两种组成的混合物作为壁材,可显著提高精油的包封率。

在本发明提供的实施例中,麦芽糖浆的用量以固形物含量计算。

作为优选,A组分与B组分的质量比为(1.5~3):1。

作为优选,以重量份计,精油微胶囊中各组分的用量为:壁材10~30份、第一乳化剂0.01~0.5份、稳定剂和缓冲盐的混合物0.02~0.2份、芯材5~20份、第二乳化剂0.003~0.2份;稳定剂与缓冲盐的质量比为1:(1~10),水为余量。

在本发明提供的实施例中,芯材为肉桂精油。

作为优选,第一乳化剂为单甘脂、卵磷脂或蔗糖酯中的一种或几种。

作为优选,第二乳化剂为单甘脂、卵磷脂或蔗糖酯中的一种或几种。

在本发明提供的实施例中,第一乳化剂为单甘脂、卵磷脂和蔗糖酯,或者为单甘脂和蔗糖酯,单甘脂、卵磷脂与蔗糖酯的质量比为1:(0~1):(1~4)。

在本发明提供的实施例中,第二乳化剂为单甘脂、卵磷脂和蔗糖酯,或者为单甘脂和蔗糖酯,单甘脂、卵磷脂与蔗糖酯的质量比为1:(0~1):(1~4)。

在本发明提供的实施例中,精油微胶囊还包括水,所述水在所述精油微胶囊中的质量百分含量<5%。

作为优选,稳定剂为海藻酸钠。

作为优选,缓冲盐为磷酸氢二钾,或者为磷酸氢二钾与磷酸二氢钾的混合物,磷酸氢二钾与磷酸二氢钾的质量比为10:(0~2)。

作为优选,缓冲盐的pH值为6.0~7.5。

作为优选,精油微胶囊的壁还包括第一抗氧化剂。

作为优选,壁材与第一抗氧化剂的质量比为(10~30):(0.005~0.03)。

作为优选,精油微胶囊的芯还包括第二抗氧化剂。

作为优选,芯材与第二抗氧化剂的质量比为(5~20):(0.009~0.03)。

在本发明提供的实施例中,第一抗氧化剂为维生素C或其盐,维生素C盐为维生素C钠。

在本发明提供的实施例中,第二抗氧化剂为维生素E或维生素E醋酸酯。

本发明还提供了该精油微胶囊的制备方法,包括:

将壁材、第一乳化剂、稳定剂、缓冲盐溶于水,制得壁材水相;

将芯材和第二乳化剂混合,制得芯材油相;

将壁材水相和芯材油相混合,搅拌,制得乳液;

将乳液均质、喷雾干燥,得到精油微胶囊。

作为优选,壁材水相的制备温度为50~60℃。

在本发明提供的实施例中,壁材水相的制备温度为55℃。

作为优选,芯材油相的制备温度为45~55℃。

在本发明提供的实施例中,芯材油相的制备温度为50℃。

作为优选,搅拌的转速为6000~20000r/min,搅拌的时间为1~5min。

在本发明提供的实施例中,搅拌的转速为12000r/min,搅拌的时间为3min。

在本发明提供的实施例中,乳液的固形物含量为25wt%~45wt%。

作为优选,均质的压力为25~35Mpa,均质的次数为2~3次。

在本发明提供的实施例中,均质的压力为30Mpa,均质的次数为2次。

作为优选,喷雾干燥的进风温度为160~195℃,出风温度为80~100℃,雾化压力为0.2~0.5MPa或雾化转速为10000~40000r/min。

在本发明提供的实施例中,喷雾干燥的进风温度为185~195℃,出风温度为85~95℃,雾化压力为0.4MPa或雾化转速为40000r/min。

作为优选,喷雾干燥后还包括流化干燥的步骤。

作为优选,流化干燥的温度为45~50℃。

在本发明提供的实施例中,

本发明提供了一种精油微胶囊及其制备方法。该精油微胶囊包括壁材、第一乳化剂、稳定剂、缓冲盐,精油微胶囊的芯包括芯材和第二乳化剂;壁材由A组分和B组分组成,A组分为麦芽糊精和/或麦芽糖浆,B组分为乳清分离蛋白和/或大豆分离蛋白。本发明至少具有如下优势之一:

本发明采用麦芽糊精和/或麦芽糖浆中的一种或两种与乳清分离蛋白和/或大豆分离蛋白中的一种或两种组成的混合物作为壁材,可显著提高精油微胶囊的含油率,含油率可达23%~35%,包埋率大于90%;

本发明采用喷雾干燥方法制备的产品颗粒均匀,纯度高,溶解分散性好,而且按本发明方法制备的精油微胶囊后使精油中的有效成分损失减少,解决了精油不溶于水而导致其应用受到限制的不足;精油微胶囊化后,许多性质得到改善,水溶性提高,稳定性增加,挥发性降低,留香性持久,可延缓其氧化变质,延长保质期;

本发明在微胶囊化的基础上又通过加入抗氧化剂VE和VC,使得肉桂精油的氧化稳定性大大升高,扩大了肉桂精油的应用范围;

本发明工艺简单,成本低廉,制作条件容易控制,得到的微胶囊产品具有良好的稳定性和溶解分散性,可广泛应用于保健品、医药等行业。

具体实施方式

本发明公开了一种精油微胶囊及其制备方法,本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。

本发明提供的精油微胶囊及其制备方法中所用原料或辅料均可由市场购得。

下面结合实施例,进一步阐述本发明:

实施例1

称取72g大豆分离蛋白、108g麦芽糊精、0.1g磷酸氢二钾、0.1g海藻酸钠,0.1g卵磷脂,54mgVC于容器中,混合均匀,加入50℃的去离子水720g,在55℃以300r/min搅拌至完全溶解均匀,制备成水相液;

再按壁材与芯材质量比为2:1称取90g肉桂精油置于另一容器中,在45℃下以300r/min搅拌,然后称取0.1g单甘脂与90mgVE醋酸酯加入其中,继续保温搅拌至完全溶解,制备成油相液;

将油相缓慢加入水相液中,并保持在55℃下搅拌30min后,于6000r/min高速剪切乳化5min,将乳液用均质机在25MPa压力下均质3遍,形成粒径均匀的乳状液;将得到的乳状液通过加料泵进入压力喷雾干燥器,形成微胶囊颗粒。喷雾干燥条件为:进风温度160℃,出风温度80℃,雾化压力0.2MPa。制得的精油微胶囊中水分含量控制在5%以内。

所得微胶囊的包埋率为91.05%,含油率24.53%,精油的保留率为83.56%。

实施例2

称取31.5g大豆分离蛋白、135g麦芽糖浆(70%)、0.05g磷酸氢二钾、0.05g海藻酸钠,0.05g蔗糖酯,54mgVC于容器中,混合均匀,加入60℃的去离子水260g,在55℃以300r/min搅拌至完全溶解均匀,制备成水相液;

再按壁材与芯材质量比为7:3称取54g肉桂精油置于另一容器中,在55℃下以300r/min搅拌,然后称取0.05g单甘脂与54mgVE醋酸酯加入其中,继续保温搅拌至完全溶解,制备成油相液;

将油相缓慢加入水相液中,并保持在55℃下搅拌30min后,于20000r/min高速剪切乳化1min,将乳液用均质机在35MPa压力下均质2遍,形成粒径均匀的乳状液;将得到的乳状液通过加料泵进入离心喷雾干燥器,形成微胶囊颗粒。喷雾干燥条件为:进风温度195℃,出风温度100℃,雾化转速10000r/min。制得的精油微胶囊中水分含量控制在5%以内。

所得微胶囊的包埋率为90.15%,含油率23.89%,精油的保留率为83.47%。

实施例3

称取31.5g乳清分离蛋白、94.5g麦芽糊精、0.3g磷酸氢二钾、0.04g海藻酸钠,0.08g蔗糖酯,54mgVC于容器中,混合均匀,加入55℃的去离子水300g,在55℃以300r/min搅拌至完全溶解均匀,制备成水相液;

再按壁材与芯材质量比为7:3称取54g肉桂精油置于另一容器中,在50℃下以300r/min搅拌,然后称取0.02g单甘脂与54mgVE醋酸酯加入其中,继续保温搅拌至完全溶解,制备成油相液;将油相缓慢加入水相液中,并保持在55℃下搅拌30min后,于12000r/min高速剪切乳化3min,将乳液用均质机在30MPa压力下均质2遍,形成粒径均匀的乳状液;将得到的乳状液通过加料泵进入压力喷雾干燥器,形成微胶囊颗粒。喷雾干燥条件为:进风温度185℃,出风温度95℃,雾化压力0.4MPa。制得的精油微胶囊中水分含量控制在5%以内。

所得微胶囊的包埋率为93.15%,含油率26.49%,精油的保留率为84.96%。

实施例4

称取31.5g乳清分离蛋白、94.5g麦芽糊精、0.3g磷酸氢二钾、0.05g磷酸二氢钾、0.04g海藻酸钠,1.62g蔗糖酯,54mgVC于容器中,混合均匀,加入55℃的去离子水300g,在55℃以300r/min搅拌至完全溶解均匀,制备成水相液;

再按壁材与芯材质量比为7:3称取54g肉桂精油置于另一容器中,在50℃下以300r/min搅拌,然后称取0.54g单甘脂与54mgVE醋酸酯加入其中,继续保温搅拌至完全溶解,制备成油相液;

将油相缓慢加入水相液中,并保持在55℃下搅拌30min后,于12000r/min高速剪切乳化3min,将乳液用均质机在30MPa压力下均质2遍,形成粒径均匀的乳状液;将得到的乳状液通过加料泵进入压力喷雾干燥器,形成微胶囊颗粒。喷雾干燥条件为:进风温度185℃,出风温度90℃,雾化压力0.5MPa。制得的精油微胶囊中水分含量控制在5%以内。

所得微胶囊的包埋率为92.47%,含油率23.27%,精油的保留率为85.03%。

实施例5

称取31.5大豆分离蛋白、94.5g麦芽糊精、0.3g磷酸氢二钾、0.04g海藻酸钠,0.08g蔗糖酯,54mgVC于容器中,混合均匀,加入55℃的去离子水300g,在55℃以300r/min搅拌至完全溶解均匀,制备成水相液;

再按壁材与芯材质量比为1:1称取126g肉桂精油置于另一容器中,在50℃下以300r/min搅拌,然后称取0.02g单甘脂与126mgVE醋酸酯加入其中,继续保温搅拌至完全溶解,制备成油相液;

将油相缓慢加入水相液中,并保持在55℃下搅拌30min后,于12000r/min高速剪切乳化3min,将乳液用均质机在30MPa压力下均质2遍,形成粒径均一的乳状液;将得到的乳状液通过加料泵进入压力喷雾干燥器,形成微胶囊颗粒。喷雾干燥条件为:进风温度185℃,出风温度85℃,雾化压力0.4MPa。制得的精油微胶囊中水分含量控制在5%以内。

所得微胶囊的包埋率为90.72%,含油率35.70%,精油的保留率为83.28%。

实施例6

称取60g大豆分离蛋白、135g麦芽糊精、0.1g磷酸氢二钾、0.1g海藻酸钠,0.1g卵磷脂,54mgVC于容器中,混合均匀,加入55℃的去离子水720g,在55℃以300r/min搅拌至完全溶解均匀,制备成水相液;

再按壁材与芯材质量比为1:2称取90g肉桂精油置于另一容器中,在50℃下以300r/min搅拌,然后称取0.1g单甘脂与90mgVE醋酸酯加入其中,继续保温搅拌至完全溶解,制备成油相液;

将油相缓慢加入水相液中,并保持在55℃下搅拌30min后,于12000r/min高速剪切乳化3min,将乳液用均质机在30MPa压力下均质2遍,形成粒径均匀的乳状液;将得到的乳状液通过加料泵进入压力喷雾干燥器,形成微胶囊颗粒。喷雾干燥条件为:进风温度195℃,出风温度95℃,雾化压力0.4MPa。制得的精油微胶囊中水分含量控制在5%以内。

所得微胶囊的包埋率为92.21%,含油率25.3%,精油的保留率为82.88%

对比例1

与实施例5相比,只有壁材不同,其它组分和工艺参数一致,壁材采用大豆分离蛋白,具体制备工艺如下:

称取126g大豆分离蛋白、0.3g磷酸氢二钾、0.04g海藻酸钠,0.08g蔗糖酯,54mgVC于容器中,混合均匀,加入55℃的去离子水1500g,在55℃以300r/min搅拌至完全溶解均匀,制备成水相液;

再按壁材与芯材质量比为1:1称取126g肉桂精油置于另一容器中,在50℃下以300r/min搅拌,然后称取0.02g单甘脂与126mgVE醋酸酯加入其中,继续保温搅拌至完全溶解,制备成油相液;

将油相缓慢加入水相液中,并保持在55℃下搅拌30min后,于12000r/min高速剪切乳化3min,将乳液用均质机在30MPa压力下均质2遍,形成粒径均一的乳状液;将得到的乳状液通过加料泵进入压力喷雾干燥器,形成微胶囊颗粒。喷雾干燥条件为:进风温度185℃,出风温度85℃,雾化压力0.4MPa。

所得微胶囊的包埋率为85.21%,含油率19.56%,精油的保留率为82.87%。

对比例2

与实施例5相比,只有壁材不同,其它组分和工艺参数一致,壁材采用麦芽糊精,具体制备工艺如下:

称取126g麦芽糊精、0.3g磷酸氢二钾、0.04g海藻酸钠,0.08g蔗糖酯,54mgVC于容器中,混合均匀,加入55℃的去离子水300g,在55℃以300r/min搅拌至完全溶解均匀,制备成水相液;

再按壁材与芯材质量比为1:1称取126g肉桂精油置于另一容器中,在50℃下以300r/min搅拌,然后称取0.02g单甘脂与126mgVE醋酸酯加入其中,继续保温搅拌至完全溶解,制备成油相液;

将油相缓慢加入水相液中,并保持在55℃下搅拌30min后,于12000r/min高速剪切乳化3min,将乳液用均质机在30MPa压力下均质2遍,形成粒径均一的乳状液;将得到的乳状液通过加料泵进入压力喷雾干燥器,形成微胶囊颗粒。喷雾干燥条件为:进风温度185℃,出风温度85℃,雾化压力0.4MPa。

所得微胶囊的包埋率为67.12%,含油率26.75%,精油的保留率为70.36%。

对比例3

与实施例3相比,只有壁材不同,其它组分和工艺参数一致,壁材采用乳清分离蛋白,具体制备工艺如下:

称取126g乳清分离蛋白、0.3g磷酸氢二钾、0.04g海藻酸钠,0.08g蔗糖酯,54mgVC于容器中,混合均匀,加入55℃的去离子水300g,在55℃以300r/min搅拌至完全溶解均匀,制备成水相液;

再按壁材与芯材质量比为7:3称取54g肉桂精油置于另一容器中,在50℃下以300r/min搅拌,然后称取0.02g单甘脂与54mgVE醋酸酯加入其中,继续保温搅拌至完全溶解,制备成油相液;将油相缓慢加入水相液中,并保持在55℃下搅拌30min后,于12000r/min高速剪切乳化3min,将乳液用均质机在30MPa压力下均质2遍,形成粒径均匀的乳状液;将得到的乳状液通过加料泵进入压力喷雾干燥器,形成微胶囊颗粒。喷雾干燥条件为:进风温度185℃,出风温度95℃,雾化压力0.4MPa。

所得微胶囊的包埋率为86.98%,含油率18.07%,精油的保留率为82.76%。

对比例4

与实施例3相比,只有壁材不同,其它组分和工艺参数一致,壁材采用麦芽糊精,具体制备工艺如下:

称取126g麦芽糊精、0.3g磷酸氢二钾、0.04g海藻酸钠,0.08g蔗糖酯,54mgVC于容器中,混合均匀,加入55℃的去离子水300g,在55℃以300r/min搅拌至完全溶解均匀,制备成水相液;

再按壁材与芯材质量比为7:3称取54g肉桂精油置于另一容器中,在50℃下以300r/min搅拌,然后称取0.02g单甘脂与54mgVE醋酸酯加入其中,继续保温搅拌至完全溶解,制备成油相液;将油相缓慢加入水相液中,并保持在55℃下搅拌30min后,于12000r/min高速剪切乳化3min,将乳液用均质机在30MPa压力下均质2遍,形成粒径均匀的乳状液;将得到的乳状液通过加料泵进入压力喷雾干燥器,形成微胶囊颗粒。喷雾干燥条件为:进风温度185℃,出风温度95℃,雾化压力0.4MPa。

所得微胶囊的包埋率为70.34%,含油率19.78%,精油的保留率为75.13%。

对比例5

与实施例5相比,只有壁材不同,其它组分和工艺参数一致,壁材采用β-环糊精,具体制备工艺如下:

称取126gβ-环糊精、0.3g磷酸氢二钾、0.04g海藻酸钠,0.08g蔗糖酯,54mgVC于容器中,混合均匀,加入55℃的去离子水300g,在55℃以300r/min搅拌至完全溶解均匀,制备成水相液;

再按壁材与芯材质量比为1:1称取126g肉桂精油置于另一容器中,在50℃下以300r/min搅拌,然后称取0.02g单甘脂与126mgVE醋酸酯加入其中,继续保温搅拌至完全溶解,制备成油相液;

将油相缓慢加入水相液中,并保持在55℃下搅拌30min后,于12000r/min高速剪切乳化3min,将乳液用均质机在30MPa压力下均质2遍,形成粒径均一的乳状液;将得到的乳状液通过加料泵进入压力喷雾干燥器,形成微胶囊颗粒。喷雾干燥条件为:进风温度185℃,出风温度85℃,雾化压力0.4MPa。

所得微胶囊的包埋率为20.19%,含油率8.14%,精油的保留率为68.48%。

对比例6

与实施例5相比,只有壁材不同,其它组分和工艺参数一致,壁材采用公开号为CN101519624A专利中公开的壁材种类——麦芽糊精和明胶,具体制备工艺如下:

称取31.5明胶、94.5g麦芽糊精、0.3g磷酸氢二钾、0.04g海藻酸钠,0.08g蔗糖酯,54mgVC于容器中,混合均匀,加入55℃的去离子水300g,在55℃以300r/min搅拌至完全溶解均匀,制备成水相液;

再按壁材与芯材质量比为1:1称取126g肉桂精油置于另一容器中,在50℃下以300r/min搅拌,然后称取0.02g单甘脂与126mgVE醋酸酯加入其中,继续保温搅拌至完全溶解,制备成油相液;

将油相缓慢加入水相液中,并保持在55℃下搅拌30min后,于12000r/min高速剪切乳化3min,将乳液用均质机在30MPa压力下均质2遍,形成粒径均一的乳状液;将得到的乳状液通过加料泵进入压力喷雾干燥器,形成微胶囊颗粒。喷雾干燥条件为:进风温度185℃,出风温度85℃,雾化压力0.4MPa。

所得微胶囊的包埋率为75.78%,含油率28.27%,精油的保留率为68.92%。

对比例7

与实施例5相比,只有壁材不同,其它组分和工艺参数一致,壁材采用辛酰基琥珀酸酯化淀粉与麦芽糊精,具体制备工艺如下:

称取94.5g辛酰基琥珀酸酯化淀粉、31.5g麦芽糊精、0.3g磷酸氢二钾、0.04g海藻酸钠,0.08g蔗糖酯,54mgVC于容器中,混合均匀,加入55℃的去离子水300g,在55℃以300r/min搅拌至完全溶解均匀,制备成水相液;

再按壁材与芯材质量比为1:1称取126g肉桂精油置于另一容器中,在50℃下以300r/min搅拌,然后称取0.02g单甘脂与126mgVE醋酸酯加入其中,继续保温搅拌至完全溶解,制备成油相液;

将油相缓慢加入水相液中,并保持在55℃下搅拌30min后,于12000r/min高速剪切乳化3min,将乳液用均质机在30MPa压力下均质2遍,形成粒径均一的乳状液;将得到的乳状液通过加料泵进入压力喷雾干燥器,形成微胶囊颗粒。喷雾干燥条件为:进风温度185℃,出风温度85℃,雾化压力0.4MPa。

所得微胶囊的包埋率为79.95%,含油率31.24%,精油的保留率为77.13%。

对比例8

与实施例6相比,只有壁材不同,其它组分和工艺参数一致,壁材采用阿拉伯胶与麦芽糊精,具体制备工艺如下

称取60阿拉伯胶、135g麦芽糊精、0.1g磷酸氢二钾、0.1g海藻酸钠,0.1g卵磷脂,54mgVC于容器中,混合均匀,加入55℃的去离子水720g,在55℃以300r/min搅拌至完全溶解均匀,制备成水相液;

再按壁材与芯材质量比为1:2称取90g肉桂精油置于另一容器中,在50℃下以300r/min搅拌,然后称取0.1g单甘脂与90mgVE醋酸酯加入其中,继续保温搅拌至完全溶解,制备成油相液;

将油相缓慢加入水相液中,并保持在55℃下搅拌30min后,于12000r/min高速剪切乳化3min,将乳液用均质机在30MPa压力下均质2遍,形成粒径均匀的乳状液;将得到的乳状液通过加料泵进入压力喷雾干燥器,形成微胶囊颗粒。喷雾干燥条件为:进风温度195℃,出风温度95℃,雾化压力0.4MPa。

所得微胶囊的包埋率为69.71%,含油率17.34%,精油的保留率为65.89%。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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