一种提高辣椒红色素稳定性的微胶囊化方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于微胶囊技术领域，具体涉及一种提高辣椒红色素稳定性的微胶囊化方 法。
【背景技术】
[0002] 辣椒红色素又名辣椒红、椒红素，是从辣椒中提取出来的四萜类天然红色素，是具 有辣椒香气的深红色粘性油状液体，属类胡萝卜色素中的复烯酮类。一般提取的辣椒红色 素主要含有辣椒红素、辣椒玉红素、胡萝卜素和玉米黄素，它安全无毒，着色性强，并具 有营养保健、抗癌、防辐射等功能作用。由于辣椒红色素在光照及有氧环境下不稳定，在水 中不能溶解，在一般食品加工中很难与其他基料混合均匀，这限制了其在食品工业中的应 用领域。因此，设法增强辣椒红色素的使用性以及对外界不良影响的抵抗能力是其能否得 到更广泛应用的关键。微胶囊技术是解决这一问题的方法之一。
[0003] 目前，主要通过喷雾干燥法来制备辣椒红色素微胶囊。中国专利CN101434756B、 CN100355837C和CN101921496B公开了主要以明胶或变性淀粉作为壁材，以糊精、甘油等作 为填充剂，采用喷雾干燥法来制备辣椒红色素微胶囊，但喷雾干燥法制备的微胶囊容易吸 潮，常因包埋效率不高而引起辣椒红色素大量损失，并且由于明胶来源存在安全性问题而 影响其在食品工业的实际应用。
[0004] 复凝聚法是一种具有高产率和高效率的实用方法，通过复凝聚法制备的微胶囊对 芯材有严密的包覆作用，膜厚的调节范围较大，还具有控制释放的优点，被广泛应用于活性 物质及不稳定成分的微胶囊化中。专利申请人曾在中国专利CN102742810B中公开了一 种制备大蒜油微胶囊的制备方法，该专利将大豆分离蛋白、壳聚糖和大蒜油三者共混，在 4000-8000r/min条件下乳化5min，然后调节pH并低速搅拌形成大蒜油微胶囊，此方法制 得的大蒜油乳化效果好，稳定性高。专利申请人尝试将此方法应用于辣椒红色素微胶囊的 制备，发现此方法制备的辣椒红色素微胶囊外观形态并不理想，且分散性和稳定性欠佳，推 断可能是将三者共混时使得壳聚糖影响了大豆分离蛋白对辣椒红色素的乳化效果。因此， 设法进一步增强辣椒红色素的稳定性对于拓展其应用领域具有重要作用。
【发明内容】
[0005] 本发明通过提供一种提高辣椒红色素稳定性的微胶囊化方法，解决辣椒红色素微 胶囊容易吸潮、乳化效果不好、分散性差、包埋效率低以及辣椒红色素在光照、高温和一定 湿度条件下储存不稳定等技术问题。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种提高辣椒红色素稳定性的微胶 囊化方法，包括以下步骤： (1)将非离子型表面活性剂添加到大豆分离蛋白溶液中，搅拌使非离子型表面活性剂 充分溶解； (2 )将辣椒红色素添加到所述步骤（1)中的混合液，高速分散乳化得到0/W型辣椒红色 素乳状液； (3)然后再将壳聚糖溶液缓慢加入到所述0/W型辣椒红色素乳状液中，调节pH值并低 速搅拌，促使大豆分离蛋白与壳聚糖通过静电相互作用沉降在辣椒红色素乳滴周围而形成 微胶囊，离心收集湿囊，进行真空冷冻干燥。
[0007] 所述步骤（1)中的大豆分离蛋白溶液的pH值为7. 0-8. 5。
[0008] 所述辣椒红色素与所述大豆分离蛋白的质量比为1 :4_5 :6,所述壳聚糖与所述大 豆分离蛋白的质量比为1 :5。
[0009] 所述步骤（2)中的0/W型辣椒红色素乳状液的制备条件为45-75 °C、 10000-14000r/min下高速分散乳化 10-30min。
[0010] 所述步骤（3)中微胶囊的制备条件为pH值6. 3、常温下低速搅拌15min。
[0011] 所述非离子型表面活性剂选自蔗糖脂肪酸酯、麦芽糊精、双乙酰酒石酸单甘油酯 中的一种或它们的任意混合物。
[0012] 优选的，所述蔗糖脂肪酸酯添加量占所述大豆分离蛋白质量分数的0. 4%-1. 0%。
[0013] 优选的，所述麦芽糊精添加量占所述大豆分离蛋白质量分数的4%-10%。
[0014] 优选的，所述双乙酰酒石酸单甘油酯添加量占所述大豆分离蛋白质量分数的 0? 4%-1. 0%〇
[0015] 本发明还提供了根据提高辣椒红色素稳定性的微胶囊化方法制备的辣椒红色素 微胶囊。
[0016] 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是： 本发明通过在大豆分离蛋白水溶液中添加非离子型表面活性剂来提高其乳化活性和 乳化稳定性，再以非离子型表面活性剂-大豆分离蛋白混合液为聚阴离子，壳聚糖为聚阳 离子，采用复凝聚法制备辣椒红色素微胶囊；而现有技术中利用变性淀粉或明胶作为乳化 剂制备0/W型辣椒红色素乳状液，再采用喷雾干燥法制备辣椒红色素微胶囊。本发明克服 了现有技术中壁材水分散性和乳状液稳定性较差、以及喷雾干燥过程中辣椒红色素的损失 和能耗较大的技术问题，这对于扩大辣椒红色素的实际应用范围具有重要意义。实验证明， 本发明0/W型辣椒红色素乳状液的乳化活性和乳化稳定性更强，辣椒红色素的包埋效率和 产率更高；并且本发明的辣椒红色素微胶囊不易吸潮，食用安全，实际应用更广。
[0017] 本发明以非离子型表面活性剂-大豆分离蛋白混合液为乳化剂来制备0/W型辣椒 红色素乳状液，再缓慢加入壳聚糖溶液，通过调节pH值，促使壳聚糖与大豆分离蛋白通过 静电相互作用，形成的复凝聚相沉降在辣椒红色素乳滴周围而得到微胶囊。这种方法制得 的0/W型辣椒红色素乳状液分散性更好，最终形成的微胶囊的最内层是辣椒红色素乳滴， 乳滴周围被非离子型表面活性剂-大豆分离蛋白混合液外壳均匀包裹着，最外层牢固且均 匀地结合着壳聚糖；而直接将大豆分离蛋白、壳聚糖和辣椒红色素三者共混后再调节pH制 备的辣椒红色素微胶囊，在辣椒红色素乳滴周围仅有一层大豆分离蛋白和壳聚糖通过静电 相互作用形成的外壳。由此，本发明克服了三者共混时辣椒红色素乳状液容易破乳、微胶囊 的壁材厚度较小的问题，确保壳聚糖能够较好的吸附在大豆分离蛋白表面形成致密的微胶 囊膜。实验证明，本发明制备的辣椒红色素微胶囊在高温、光照及不同湿度条件下的稳定性 较后者明显增强。
[0018] 综合上述，本发明制备的辣椒红色素微胶囊外观形态好，不易吸潮，食用安全；在 高温、光照和一定的湿度条件下储存时，辣椒红色素的稳定性明显提高；并且辣椒红色素乳 化效果好，分散性和包埋效率高。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明的工艺流程图； 图2为本发明中实施例1、2、3和对比例分别在室内光照射35天后的形态示意图。【具体实施方式】
[0020] 首先制备2. 0% (w/v)大豆分离蛋白溶液和0? 4% (w/v)壳聚糖溶液：将大豆分离 蛋白悬浮于蒸馈水中，调节pH7. 0-8. 5,在50°C下超声处理5min，5000r/min离心lOmin，去 除不溶物，用蒸馏水将上清液定容得到2.0% (w/v)的大豆分离蛋白溶液；以1% (w/v)的醋 酸溶液为溶剂配制〇. 4% (w/v)的壳聚糖溶液。
[0021] 下面结合【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
[0022] 实施例1 本实施例为添加蔗糖脂肪酸酯的提高辣椒红色素稳定性的微胶囊化方法，包括以下步 骤： 1.将蔗糖脂肪酸酯添加到pH为8. 5的2. 0%(w/v)的大豆分离蛋白溶液中，搅拌均匀， 使蔗糖脂肪酸酯占大豆分离蛋白的质量分数〇. 8%。
[0023] 2.将辣椒红色素加入到上述混合溶液中，保持辣椒红色素与大豆分离蛋白的质 量比为5 :8 (w/w)，混合均匀，65°C、12000r/min高速分散乳化20min，得到0/W型辣椒红色 素乳状液。
[0024] 3.在上述乳状液中缓慢加入等体