一种具有高阻隔抗粉碎的多层多核长链多不饱和脂肪酸微囊粉的配方、其制备方法及应用与流程

本发明属于微囊粉，尤其涉及一种具有高阻隔抗粉碎的多层多核长链多不饱和脂肪酸微囊粉的配方、其制备方法及应用。

背景技术：

1、长链多不饱和脂肪酸是指链长在十八个碳原子以上并含有多个顺型烯式键的脂肪酸。由于它们的长链和多个有间隔定位的顺式双键，才赋予它们特殊的结构功能和生理功能。在体内，它们不仅是细胞膜结构的成分，而且还有调节生理功能的意义。尤其是具有代表性的二十二碳六烯酸(dha)和二十碳五烯酸(epa)，是人体自身不能直接从头合成而又不可缺少的重要营养素，尤其在提高婴幼儿认知及视力发育，增强免疫及预防精神疾病，癌症，炎症，心血管疾病等方面的作用倍受人们的重视。但由于长链多不饱和脂肪酸含有多个双键因而对氧气、光和热极其敏感易发生氧化。氧化不仅使其失去生理功能，并会对人体造成极大的危害。因此可采用微囊化手段对长链多不饱和脂肪酸的周围形成由壁材组成的保护层，使其与外界隔绝防止氧化变质，并掩饰本身滋气味提高其可接受性，同时可将液体油脂变成流动性较佳的固体粉末便于贮藏及应用。

2、目前最常用的微囊粉制备方法是先用各种微囊壁材与长链多不饱和脂肪酸形成o/w体系乳液后，利用喷雾干燥法制备。然而这种微胶囊在高温条件下玻璃态的微胶囊壁材会崩塌释放出芯材，在高湿条件下亲水性壁材吸水溶胀也会造成芯材的释放，不具备高阻隔的特性。并且在应用中，往往越高载油量的微囊粉其机械强度越差，在粉碎、低强度研磨和咀嚼下后微胶囊容易破碎，出现粉碎后微囊粉表油升高、粉碎后粉体整体变粘，流动性降低等问题，且压片后也容易出现漏油、晕片等情况，大大降低对芯材的保护效果，并释放出其本身的滋气味，进一步限制了应用范围。

3、在这种情形下，如何通过制备技术手段的优化得到了具有对水份氧气高阻隔、耐高温、在高速粉碎和高压力下不漏油、能够研磨和咀嚼之后不易打开且风味良好、且具有高载量的长链多不饱和脂肪酸微囊粉，是一个亟需解决的难点。

4、现有技术中记载了一系列相关长链多不饱和脂肪酸微囊粉的研究结果：cn1169530c公开了这样的技术方案：将鱼油微细化均匀散于环糊精和羟丙基纤维素水溶液中，均质完成第一次膜履包埋，再将乳液加入如溶阿拉伯胶和玉米糊精等天然高分子材料，完成二次包埋，喷雾干燥得到微囊，dha含量可到达15％，并在热水中溶解会并形成凝胶结构，提高在热水中稳定性。cn101856125a中公开了这样的技术方案：将含多不饱和脂肪酸的油与乳化剂和水混合，均质后得到乳液，在温度为-60℃至-10℃的喷雾干燥设备中，雾化液滴在低温下固化，同时喷射层粉末壁材包裹，然后转入流化床干燥或真空干燥系统进行真空干燥，得到多不饱和脂肪酸油微胶囊产品。低温使得营养成分不易被破坏，芯材载量为20-50％。cn114158732a和cn113966801a中采用了类似的技术方案：分别制备淀粉或蛋白体系的水相溶液和不饱和脂肪酸油相溶液，混合后进行剪切均质处理，最后进行喷雾干燥，其中多不饱和脂肪酸载量约为20-50％，产品溶解性较好。cn101878903a中公开了这样的技术方案：将油脂均匀分散在阿拉伯胶和明胶水溶液中，并调节ph值和温度进行符合凝聚反应以获得湿微胶囊，后将其加入蛋白质和碳水化合物反应得到的美拉德反应物中进行二次包埋材料，后喷雾干燥，得到二次包埋的dha微胶囊，可有效提高膜厚和机械强度。这些专利都公开了长链不饱和脂肪酸微囊粉的制备方法，多数采用常规的淀粉蛋白类壁材对长链不饱和脂肪酸微进行乳化包埋，其中若实现多层包埋的手段大多通过干燥过程中喷雾干燥后流化涂布等手段，或采用复杂的技术路线，不适用实际生产和工业化扩大。并且其本专利采用新型采用相分离手段制备的微胶囊经固化后形成交联网状结构在高温、高湿环境中具有良好的稳定性，可有效的保护芯材。且目前专利中对于微囊粉的抗粉碎特性关注较少，以及在粉碎后其滋气味和芯材的稳定性的研究尚未见。研究中仅仅为多层或多核微囊，对于在单核条件下制备多层外壁层数则鲜有研究，并且最终产品中dha含量较低，其载油量均为50％以下，难以达到本专利中50-80％的超高含量包埋。

技术实现思路

1、为了解决背景技术中的问题，本发明旨在提供一种具有高阻隔抗粉碎的多层多核长链多不饱和脂肪酸微囊粉的配方、其制备方法及应用。本发明考虑到后续生产和实际应用问题，选择特定的原辅料组合及工艺步骤，通过控制多核最小粒径，以及凝聚反应不同层级的反应参数，以及微囊外壁层数，得到了具有对水份氧气高阻隔、耐高温、在高速粉碎和高于5吨压力下不漏油、在研磨和咀嚼之后不易打开且风味良好、高载量的多核多层长链多不饱和脂肪酸微囊粉。

2、首先，本发明第一方面保护一种有高阻隔抗粉碎的多层多核长链多不饱和脂肪酸微囊粉的配方，包括如下组分按重量份组成：

3、不饱和油脂50-80重量份，蛋白类壁材5-16重量份，多糖类壁材3-19重量份，固化酶0.1-2重量份，填充剂1-10重量份，抗氧化剂0-4重量份。

4、对于上文所述技术方案中，优选的，所述不饱和油脂为长链多不饱和脂肪酸油脂；更优选的，所述的长链多不饱和脂肪酸油脂包括各类植物油；如二十二碳六烯酸油(藻油dha)、二十碳五烯酸油(藻油epa)、大豆油、葵花油、亚麻籽油、共轭亚油酸甘油酯、南瓜籽油、番茄籽油、红花籽油、紫苏籽油、油茶籽油、高油酸葵花籽油、沙棘籽油、大豆油、玉米油、松籽油、沙棘果油、牡丹籽油、核桃油、花生四烯酸ara、山核桃油、橄榄油、火麻油(汉麻籽油)、小麦胚芽油、葡萄籽油、菜籽油、棕榈油、水飞蓟籽油、美藤果油、元宝枫籽油，牛油果油、甘油二酯油等、以及动物油脂(如鱼油、虾油、稀奶油、奶油(黄油)、无水奶油(无水黄油)等)、顺-15-二十四碳烯酸中的一种或几种的混合物；所述的不饱和油脂添加量优选为50-75重量份，更优选55-70重量份；最优范围为55-62重量份。

5、对于上文所述技术方案中，优选的，所述蛋白类壁材主要指：鱼明胶、猪明胶、牛明胶、大豆蛋白、豌豆蛋白、南瓜蛋白、火麻蛋白、鹰嘴豆蛋白、大麦蛋白一种或几种的混合物；所述蛋白类壁材添加量优选为9-14重量份，更优选6-13重量份，最优范围为8-11重量份。

6、对于上文所述技术方案中，优选的，所述蛋白类壁材的分子量在50-200kda，更进一步优选的分子量为60-195kda，最优的分子量为70-130kda。

7、对于上文所述技术方案中，优选的，所述多糖类壁材主要选自阿拉伯胶、海藻酸钠、藻酸盐、壳聚糖、角叉菜胶、果胶、淀粉、改性淀粉、纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素中的一种或几种的混合物；所述多糖类壁材添加量优选为4-18重量份，更优选8-17重量份；最优范围为9-14重量份。

8、对于上文所述技术方案中，优选的，所述的填充剂包括葡萄糖浆、乳糖、麦芽糖、固体玉米糖浆、低聚麦芽糖中的一种或几种的混合物；所述填充剂添加量为3-9重量份，最优范围为5-7重量份。

9、对于上文所述技术方案中，优选的，所述的填充剂的de值为40-70,更进一步优选的de值为55-65，最优的de值为50-60。

10、对于上文所述技术方案中，优选的，所述固化酶主要指谷氨酰胺转氨酶；所述固化酶添加量优选为0.5-1.5重量份，更优选为0.5-1.0重量份；最优范围为0.5-1.2重量份。

11、对于上文所述技术方案中，优选的，所述的抗氧化剂选自d-α生育酚、dl-α生育酚、混合生育酚、迷迭香提取物、磷脂、丁基羟基茴香醚、抗氧剂264、特丁基对苯二酚中的一种或几种的混合物。进一步优选混合生育酚、抗氧剂264、迷迭香提取物、磷脂或丁基羟基茴香醚中的一种或几种的混合物；所述抗氧化剂添加量为0-2重量份；更优选0.02-0.2重量份；最优选0.1-1.0重量份。

12、对于上文所述的技术方案，优选的，所述组分还包括1-4份酸度调节剂。

13、对于上文所述技术方案中，优选的，所述的酸度调节剂包括酸性调节剂和碱性调节剂，其中，酸性调节剂选择柠檬酸、硫酸、盐酸、磷酸、苹果酸中的一种或几种的混合物，以柠檬酸和磷酸为优选；碱性调节剂选择氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾等中的一种或几种的混合物，以氢氧化钠为优选。

14、所述迷迭香提取物按照“gb 1886.172-2016食品安全国家标准食品添加剂迷迭香提取物”制备，是以迷迭香的茎、叶为原料,经溶剂提取或超临界二氧化碳萃取、精制等工艺生产的食品添加剂迷迭香提取物，提取溶剂为水、甲醇、乙醇、丙酮和(或)正己烷，其中总抗氧化成分(以鼠尾草酸和鼠尾草酚计)≥10％。

15、本发明的另一方面在于保护利用上文所述配方制备一种具有高阻隔抗粉碎的多层多核长链多不饱和脂肪酸微囊粉的方法，包括下述步骤：

16、(1)将5-16重量份的蛋白类壁材充分溶解于50-150重量份的水中；

17、(2)将0-4重量份的抗氧化剂加入到50-80重量份的不饱和油脂中；

18、(3)将步骤(1)和(2)制备的液体混合，搅拌、剪切，再40-60mpa下均质、乳化；其中搅拌转速为800-1000rmp；

19、(4)将3-19重量份的多糖类壁材充分溶解于30-190重量份的水中；

20、(5)将步骤(4)制备的溶液，加入到步骤(3)所得乳液中，搅拌后再40-60mpa下均质完成二次乳化，得到浓缩乳液；

21、(6)按总量的40-60％取步骤(5)制备的浓缩乳液，稀释至固含量为4-7wt％，再将乳液ph调整到5.0-5.2，调整体系的粒径d90为4-10μm，冷却，加固化酶进行固化，形成第一层多核微囊；将固化酶灭活；进一步优选的粒径d90为5-9μm，最优选的粒径d90为6-8μm；

22、步骤(7)中进一步优选的，所述浓缩乳液按总量的50％称取。

23、(9)按总量的20-30％取步骤(5)制备的浓缩乳液，再倒入步骤(6)乳液中，将乳液ph调整到4.6-4.8，调整体系的粒径d90为12-20μm，冷却，加入固化酶进行固化，形成第二层多核微囊；将固化酶灭活；进一步优选的粒径d90为13-18μm，最优选的粒径d90为15-17μm；

24、步骤(7)中进一步优选的，所述浓缩乳液按总量的25％称取。

25、(8)将步骤(6)、(7)后余量的步骤(5)制备的浓缩乳液与步骤(7)乳液混合，将ph调整到4.4-4.5，调整体系的粒径d90为30-40μm，冷却，加入固化酶进行固化，形成第三层多核微囊；将固化酶灭活；其中，更进一步优选的粒径d90为33-38μm，最优的粒径d90为35-37μm；

26、步骤(6)-(8)中固化酶的总量为0.1-2重量份；步骤(6)中使用的固化酶为总重量的40-60％；步骤(7)中使用的固化酶为总重量的20-30％；

27、(9)将填充剂加入到(8)中，搅拌至完全溶解后进行喷雾干燥即得终产品；其中控制填充剂de值在40-70,更进一步优选的de值为55-65，最优的de值为50-60。

28、本发明的另一方面在于保护利用上文所述配方制备一种具有高阻隔抗粉碎的多层多核长链多不饱和脂肪酸微囊粉，载油量为50-80％，其中dha含量可达到20-45％。

29、本发明的最后一方面在于保护所述具有高阻隔抗粉碎的多层多核长链多不饱和脂肪酸微囊粉在食品或保健品中的应用。

30、进一步优选的，所述应用包括用于片剂，粉剂，糖果，软糖，软胶囊，面包烘焙，乳粉，酸奶，液体饮料，固体饮料，能量棒，奶酪，辅食，各种酱料以及冰淇淋等领域。

31、本发明的有益效果：

32、本发明选择特定的原辅料组合及工艺步骤，通过控制多核最小粒径，以及凝聚反应不同层级的反应参数，以及微囊外壁层数，得到了具有对水份氧气高阻隔、耐高温、在高速粉碎和高于5吨压力下不漏油、在研磨和咀嚼之后不易打开且风味良好、高载量的多核多层长链多不饱和脂肪酸微囊粉。终产品中其载油量为50-80％，其中dha含量可达到20-45％，并且本发明突破了高载油下长链不饱和脂肪酸微囊粉风味差、稳定性低以及不耐压不能抗粉碎等问题，可广泛用于片剂，粉剂，糖果，软糖，软胶囊，面包烘焙，乳粉，酸奶，液体饮料，固体饮料，能量棒，奶酪，辅食，各种酱料以及冰淇淋等领域。工艺可进行放大生产，并可避免有机试剂等污染情况，环境友好。