纳他霉素微乳液及其制备方法与流程

本发明属于食品保鲜技术领域，具体涉及一种纳他霉素微乳液及其制备方法。

背景技术：

纳他霉素是一种无臭、无味、低剂量且安全性高的食品防腐剂，为多烯烃大环内酯类抗真菌剂。由于具有良好的抑制霉菌和酵母菌的效果，我国食品添加剂标准化学技术委员会于1996年正式将其纳入食品防腐剂清单中。该化合物微溶于水(溶解度为0.005％～0.01％)，pH值高于9或低于3时，其溶解度会有所提高；在较广的pH范围内均表现出较好的抗菌活性，但是在中性条件下，其化学性质和抗菌活性表现出最好的效果。纳他霉素具有一定的抗热处理能力，能耐受短暂高温(100℃)。在食品工业使用时通常将纳他霉素制备成悬浮液对食品表面进行喷涂、浸泡或涂抹等处理。但是由于其在水中的溶解度很小，因此，制备成悬浮液后，纳他霉素通常会很快沉降在容器底部，从而破坏了悬浮液的均一稳定性。纳他霉素由于具有环状化学结构、对紫外线、氧化剂等较为敏感，因此，在用于食品表面时会因空气中的紫外线和氧气而无法保持长时间的稳定性。

针对上述问题，我国出现了几个关于纳他霉素悬浮液的专利申请，如CN104188049A公开了一种用6种复合物制备的含纳他霉素的悬浮液，其中用了环状糊精、多糖、食用胶、抗氧化剂和有机酸或该有机酸的盐类，此发明原理主要是利用增加溶液体系的密度以改变纳他霉素的悬浮状态。该悬浮液尽管稳定，但其粘度很高，不利于喷涂等处理。在此发明中纳他霉素直接用的是固体粉末，仍未彻底解决溶于水的问题。CN104770468A公布了一种含有纳他霉素的微乳液，其

技术实现要素：
是将纳他霉素分散至油中，加入乳化剂吐温20、吐温80与丙二醇于高压均质机中均质5～10min，该方法用到了高压均质这种高能量的方法，同时由于吐温20和吐温80的引入也限制了它在食品工业中的应用范围。CN103491807A公布了一种将纳他霉素包埋在环状糊精中制备成粉末状的方法，在使用时，需进一步的溶解调配pH，无疑增加了使用的工作量。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种低能耗、以单一食用级别的原料包埋的高效、稳定的纳他霉素微乳液及其制备方法。

本发明所采用的技术方案具体为：

1)将纳他霉素加入水中，调节pH为7～13，搅拌使其均匀分布或溶解于水中。

2)将含酪蛋白物质加入水中，搅拌均匀分布后，调节pH至10～13，所述含酪蛋白物质为脱脂牛奶或酪蛋白粉末。

3)将经步骤1)与步骤2)处理后的物质混合在一起，于30～85℃下，搅拌形成澄清溶液。

4)将步骤3)形成的澄清溶液于0～30℃下继续搅拌，同时用柠檬酸溶液调节体系的pH至6～8，继续搅拌20～40min，获得纳他霉素微乳液。柠檬酸溶液加入体系优选采用缓慢滴加的方式，滴加时间优选为3～20min。

进一步地，所述步骤1)中，调节pH为7。

进一步地，所述步骤1)中，调节pH为10～11。

进一步地，所述步骤2)中，调节pH至10～11。

进一步地，所述步骤3)所得澄清溶液中，纳他霉素、酪蛋白与水的重量比为1：(9～50)：(200～1200)，且溶液的pH值不小于10。

进一步地，所述步骤3)中，温度为60～80℃。

进一步地，所述步骤4)中，柠檬酸溶液的浓度为1～2％。

与现有技术相比，本发明先形成pH为10～13含酪蛋白的溶液，使溶液中的酪蛋白呈充分展开状态，将纳他霉素与水的混合物加入在此含酪蛋白的碱性溶液中，可促使纳他霉素开始溶解或继续保持溶解状态，如此能保证纳他霉素与酪蛋白充分接触；再利用柠檬酸与酪蛋白的钙具有螯合作用和能够降低pH值的性质，配合降低体系的温度，使酪蛋白在恢复球状结构的过程中，将纳他霉素有效包埋在酪蛋白中，得到了具有良好稳定性的纳他霉素微乳液，较好地解决了纳他霉素不溶性问题和活性在碱性溶液中减低的问题。pH调节在6～8范围内，纳他霉素微乳液呈现水溶液性质，粘度小、分散性好，抑菌性强，可用在任何食品不会影响其发挥效果。制备方法具有低能耗、耗时短、步骤简单等优点。

附图说明

图1中A、B和C分别为实施例1～3制备得到的纳他霉素微乳液(或悬浮液)。

图2中a、b和c分别为实施例1～3制备得到的纳他霉素微乳液(或悬浮液)的抑菌效果图。

图3中d、e和f分别为实施例4～6制备得到的纳他霉素微乳液(或悬浮液)的抑菌效果图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

下述实施例中，所述水均为去离子水，所述菌种为葡枝根霉(Rhizopus stolonifer，CCTCC AF 206008)、黑曲霉(Aspergillus niger，CCTCC AF 91006)、青霉(Penicillium sp.CCTCC AF 93302)。

实施例1

1)精确称取1.0g的纳他霉素加入100mL水中，于磁力搅拌台上搅拌，使纳他霉素均匀分布于水中(即相当于调节其pH为7)。

2)精确称取12.5g的脱脂牛奶(酪蛋白含量为80％)加入200mL水中，搅拌均匀分布后，加入0.1mol/L的NaOH溶液将其pH调节至11。

3)将经步骤1)与步骤2)处理后的物质混合在一起，于80℃下，搅拌形成澄清溶液。

4)此时，将上述澄清溶液转至0～10℃的冷水浴内继续搅拌，同时缓慢滴加1％柠檬酸溶液于上述澄清溶液中，以将溶液pH调节至7，滴加完毕时间为5min，继续搅拌30min，获得纳他霉素微乳液。

5)将微乳液于室温25℃下，放置24h后，在马尔文激光粒度测定仪上测定微乳液的粒径，测得微乳液粒径分布D值为100.07±14.52nm，PDI为0.394±0.05。

6)将灭菌好的滤纸片(每片滤纸的吸水率约为0.011g)吸取上述微乳液，置于分别涂布有根霉、曲霉、青霉、酵母菌孢子悬液(1×10⁵个/mL)平板上，于28℃下培养48h，观测结果。抑菌效果见图2和表1。

实施例2

与实施例1不同的是，步骤1)中加入0.1mol/L的NaOH溶液使其pH调节为11并使溶液总体积为100mL。步骤2)～4)、6)与实施例1相同。步骤5)中测得的纳他霉素微乳液粒径分布D值为98.56±9.32nm，PDI为0.321±0.05。

实施例3

步骤1)同实施例1的步骤1)，步骤2)基本与实施例1的步骤6)相同，不同之处在于吸取的为纳他霉素悬浮液。

表1 纳他霉素的形态对霉菌与酵母菌产生的抑制效果

注：标注相同字母的表示在差异不显著(p>0.05)水平。

实施例4

1)精确称取1.0g的纳他霉素加入100mL水中，加入0.1mol/L的NaOH溶液，调节pH为10，于磁力搅拌台上搅拌使其分散均匀。

2)精确称取30g的酪蛋白粉末加入600mL水中，搅拌均匀分布后，加入0.1mol/L的NaOH溶液将其pH调节至11。

3)将经步骤1)与步骤2)处理后的物质混合在一起，于60℃下，搅拌形成澄清溶液。

4)此时，将上述澄清溶液转至5℃的冷水浴内继续搅拌，同时缓慢滴加2％柠檬酸溶液于上述澄清溶液中，以将溶液pH调节至6.5，滴加完毕时间为10min，继续搅拌30min，获得纳他霉素微乳液。

5)将微乳液于室温25℃下，放置24h后，在马尔文激光粒度测定仪上测定微乳液的粒径，测得纳他霉素微乳液粒径分布D值为83.41±6.27nm，PDI为0.308±0.05。

6)将灭菌好的滤纸片(每片滤纸的吸水率约为0.011g)吸取上述微乳液，置于分别涂布有根霉孢子悬液(1×10⁵个/mL)平板上，于28℃下培养48h，观测结果，抑菌效果见图3。

实施例5

与实施例4不同的是，步骤1)中不加入0.1mol/L的NaOH溶液调节pH值。步骤2)～4)、6)与实施例4相同。步骤5)中测得的纳他霉素微乳液粒径分布D值为110.43±8.54nm，PDI为0.334±0.04。

实施例6

步骤1)同实施例4的步骤1)，步骤2)基本与实施例4的步骤6)相同，不同之处在于吸取的为纳他霉素悬浮液。

从图1可以看出，经过酪蛋白包埋的纳他霉素微乳液澄清、透明、无异味、杯底无沉淀，具有溶解充分、分散均匀、使用起来方便，并能保证抗菌效果稳定均一的优点，而未包埋的纳他霉素在水中为悬浮液，在杯底存在部分肉眼可见的纳他霉素沉淀物，表明在水中不能充分溶解，使用起来存在分散不均一，导致杀菌效果难以稳定等缺点。

从图2、图3和表1可以看出，经过酪蛋白包埋的纳他霉素微乳液并未影响纳他霉素发挥抗菌效果，与未包埋的纳他霉素相比，仍具有较好的抗真菌效果。