一种高姜辣素含量遮味微囊及其制备方法与流程

1.本发明属于食品技术领域，具体涉及一种高姜辣素含量遮味微囊及其制备方法。


背景技术：

2.我国自古就有食姜的传统，现代研究表明，食用生姜可让新陈代谢的速率加快高达5%，并让脂肪燃烧的速度加快高达16%。姜辣素（gingerols）是生姜中具有关辣味物质的总称，具有抗自由基、刺激心脏和末梢血管扩张、使血液循环加速、促进新陈代谢，帮助身体排汗、利尿消肿及快速燃烧脂肪等功效，是生姜中主要的功能成分。当前我国超过半数的成年人体重超标，作为天然来源的姜辣素，依靠促进新陈代谢、快速燃脂的功能，未来必将在减肥控脂领域将拥有及其广阔的前景。
3.姜辣素功效确切、安全性高，但是在达到起效剂量的前提下，需要食用大量的生姜或较多的生姜提取物，其本身所带的辣味及呛鼻气味将会严重影响消费者对产品的接受度。同时作为多种脂溶性物质的混合物，生姜提取物在被人体消化吸收过程中生物利用度较低。
4.单纯乳化法能够将生姜提取物转化为水溶性乳液，经喷粉后能得到水溶性姜辣素粉，但所得微囊粉仍有较重辣味、苦味及强烈的刺激感，嗓子也有明显不适感。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种高姜辣素含量遮味微囊，克服现有技术中存在的上述技术问题。
6.本发明的另一个目的在于提供一种高姜辣素含量遮味微囊的制备方法，结合乳化法和海藻酸钙水凝胶法，能够达到高载油量和遮味的目的。
7.为此，本发明提供的技术方案如下：一种高姜辣素含量遮味微囊，包括以下重量份数的物质：芯材1
‑
50份，乳化剂1
‑
5份，海藻酸盐1
‑
3份，甘油0.5
‑
1份，氯化钙1
‑
6份，所述芯材为含有姜辣素类物质的油性食品原料，包括生姜提取物、生姜油、生姜精油、生姜浸膏、生姜油树脂。
8.所述姜辣素类物质包括姜酚类、姜烯酚类、姜酮类、姜油酮类、姜二酮类和姜二醇类。
9.所述海藻酸盐为海藻酸钠或海藻酸钾，其中的α
‑
l
‑
古洛糖醛酸g嵌段含量不低于50%。
10.所述乳化剂由亲水型乳化剂和亲油型乳化剂复合组成，所述亲油型乳化剂的hlb值为8
‑
10，所述亲水型乳化剂的hlb值为12
‑
15，两种乳化剂的hbl值差值不大于6，复合乳化剂的hbl值在11和13之间。
11.所述亲水型乳化剂为聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯、聚甘油脂肪酸酯或蔗糖脂肪酸酯，所述亲油型乳化剂为山梨醇酐单月桂酸酯、大豆磷脂或硬脂酰乳酸钠，所述水亲水型乳化剂和亲油型乳化剂的质量比为（0.5
‑
0.6）:（0.4
‑
0.5）。
12.一种高姜辣素含量遮味微囊的制备方法，包括以下步骤：步骤1）将配方量的海藻酸盐、甘油加入水中，搅拌分散均匀，得到溶液a；步骤2）在溶液a中加入配方量的乳化剂，搅拌分散均匀，得到溶液b；步骤3）向溶液b中加入配方量的芯材，搅拌均匀后经剪切机分散乳化，然后进行高压均质得到乳液c；步骤4）对乳液c进行雾化，雾化液滴落入承接桶中，承接桶中为由配方量的氯化钙和水配制的氯化钙溶液，雾化液滴在桶内通过海藻酸盐的g嵌段和ca
2
形成离子包埋型水凝胶，完成固化得到悬液d；步骤5）悬液d分别过50目和150目筛，去除过小和团聚的水凝胶微球，最后干燥后得到遮味微囊。
13.步骤3）中所述剪切机的剪切线速度不低于16m/s；高压均质时的均质压力为70
‑
100mpa，且循环3次及以上。
14.步骤4）中所述氯化钙溶液的质量体积分数为1
‑
3%。
15.本发明的有益效果是：本发明提供的这种遮味微囊，通过乳化剂和芯材表面形成第一层微囊，再将第一层微囊包被于海藻酸钠的g嵌段和ca
2
形成的离子包埋型水凝胶之中，最终形成双层微囊。甘油能和所形成的微囊外壁的大分子构成氢键，阻碍芯材通过壁材分子间空隙进入外部体系。
16.本发明结合乳化法和海藻酸钙水凝胶法，先将油状的生姜油树脂乳化，形成能够溶于水的乳液体系，再将该乳液体系包被于海藻酸钙水凝胶微球之中，最终形成双层微囊，能够达到高载油量、遮味、水分散好的目的。
17.下面将结合附图做进一步详细说明。
附图说明
18.图1是本发明双层微囊的结构示意图；图2是水凝胶的原理图；图3是本发明遮味微囊在光学显微镜下显示图。
19.图中：1、芯材；2、乳化剂层；3、海藻酸钙水凝胶微球。
具体实施方式
20.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
21.现参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。
22.除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
23.实施例1：本实施例提供了一种高姜辣素含量遮味微囊，包括以下重量份数的物质：芯材1
‑
50份，乳化剂1
‑
5份，海藻酸盐1
‑
3份，甘油0.5
‑
1份，氯化钙1
‑
6份，所述芯材为有刺激或令人不适气味的油性食品原料。
24.本发明提供的这种遮味微囊，通过乳化剂和芯材表面形成第一层微囊，再将第一层微囊包被于海藻酸盐的g嵌段和ca
2
形成的离子包埋型水凝胶之中，最终形成双层微囊。甘油能和所形成的微囊外壁的大分子构成氢键，阻碍芯材通过壁材分子间空隙进入外部体系。
25.海藻酸盐与氯化钙形成的凝胶微球具备肠溶特性，该微球在胃中转化为不溶于水的海藻酸，而在肠道的中性偏弱碱性环境中又形成海藻酸盐重新溶解并被分解，单纯使用海藻酸盐溶液无法和油性食品原料形成稳定体系。
26.实施例2：在实施例1的基础上，本实施例提供了一种高姜辣素含量遮味微囊，包括以下重量份数的物质：芯材50份，乳化剂3份，海藻酸盐3份，甘油0.7份，氯化钙6份，芯材为生姜油树脂。
27.制备过程：将海藻酸盐3份、甘油0.7份加入100份去离子水中，搅拌分散均匀，得溶液a；在溶液a中加入3份乳化剂，亲水型乳化剂（聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯）和亲油型乳化剂（山梨醇酐单月桂酸酯）比例为0.53：0.47，搅拌分散均匀，得溶液b；向溶液b中加入50份生姜油树脂，该混合液高速剪切机分散乳化，所得乳液进行高压均质，均质压力100mpa，循环5次得乳液c；乳液c通过lpg
‑
5型离心喷雾塔喷头雾化，雾化液滴落入承接桶中，桶内为带搅拌的200份3%（w/v）cacl2溶液，雾化液滴在桶内通过海藻酸盐的g嵌段和ca
2
形成离子包埋型水凝胶完成固化得到悬液d；悬液d分别过50目和150目筛，50目筛下物、150目筛上物经冷冻干燥得高姜辣素含量的掩味颗粒。
28.将遮味微囊加入水中，能够在10秒之内均匀分散于水中，复溶性优良，采用光学显微镜观察，颗粒大小较均匀（如附图3所示）。
29.在本实施例中，海藻酸盐为海藻酸钾。
30.遮味微囊表油测定过程：所得产品用5
‑
10倍量（w/v）食品级95%乙醇浸泡一分钟，过滤颗粒得乙醇溶液，测定乙醇中油含量，该含量值除以总油含量（本实施例中为20份）即为表油含量。经测定，本实施例制备的这种遮味微囊，表油含量为0.037%。
31.采用国标gb/t 21265
‑
2007测定斯科维尔辣度为1000，辣感微弱，达到可直接食用标准。
32.本发明结合乳化法和海藻酸钙水凝胶法，先将油状的生姜油树脂乳化，形成能够溶于水的乳液体系，再将该乳液体系包被于海藻酸钙水凝胶微球之中，最终形成双层微囊，如图1所示，芯材1外为乳化剂层2，包被于海藻酸钙水凝胶微,3之中，能够达到高载油量、遮味、水分散好的目的。
33.实施例3：实施例1的基础上，本实施例提供了一种高姜辣素含量遮味微囊，包括以下重量份数的物质：芯材5份，乳化剂1份，海藻酸盐1份，甘油0.5份，氯化钙1份，芯材为生姜油树脂。
34.制备过程：将海藻酸盐1份、甘油0.5份加入100份去离子水中，搅拌分散均匀，得溶液a；溶液a中加入1份乳化剂，亲水型乳化剂（蔗糖脂肪酸酯）和亲油型乳化剂（硬脂酰乳酸钠）质量比例为0.6：0.4，搅拌分散均匀，得溶液b；向溶液b中加入5份生姜油树脂，该混合液高速剪切机分散乳化，所得乳液进行高压均质，均质压力80mpa，循环3次得乳液c；乳液c通过lpg
‑
5型离心喷雾塔喷头雾化，雾化液滴落入承接桶中，桶内为带搅拌的100份1%（w/v）cacl2溶液，雾化液滴在桶内通过海藻酸钠的g嵌段和ca
2
形成离子包埋型水凝胶完成固化得到悬液d；离心雾化喷头优选造粒型喷头，产生的雾滴大小为100
‑
200μm；悬液d过150目筛，50目筛下物、150目筛上物经真空干燥得高姜辣素含量的掩味颗粒。
35.在本实施例中，海藻酸盐为海藻酸钠。海藻酸钠是天然高分子食品原料，是由β
‑
d
‑
甘露糖醛酸（m）和α
‑
l
‑
古洛糖醛酸（g）通过α
‑
1，4糖苷键链接而成的线性嵌段共聚物，其中两种糖醛酸可以形成三种组合方式（mm段、gg段和mg段），如图2所示，两个均聚的g嵌段（gg段）能通过协同作用同二价金属离子结合形成一种“egg
‑
box”结构，从而使分子内或分子间相互连接形成水凝胶，而mm段和mg段由于空间结构、羧基位置等原因不能形成桥接，固g嵌段含量高的海藻酸钠与二价离子形成凝胶后刚性大，m嵌段含量高的海藻酸钠则柔性大。
36.海藻酸钠与氯化钙形成的凝胶微球具备肠溶特性，该微球在胃中转化为不溶于水的海藻酸，而在肠道的中性偏弱碱性环境中又形成海藻酸盐重新溶解并被分解，单纯使用海藻酸钠溶液无法和生姜油树脂形成稳定体系。
37.性能测试：所得产品采用光学显微镜观察，颗粒大小较均匀，重新加入至水中时，颗粒能够在30秒之内均匀分散于水中，复溶性良好。
38.所得产品用5
‑
10倍量（w/v）食品级95%乙醇浸泡一分钟，过滤颗粒得乙醇溶液，测定乙醇中油含量，该含量值除以总油含量即为表油含量，测定值为 0.014%。采用国标gb/t 21265
‑
2007测定斯科维尔辣度为400，基本没有辣感，可直接食用。
39.实施例4：实施例1的基础上，本实施例提供了一种高姜辣素含量遮味微囊，包括以下重量份数的物质：芯材20份，乳化剂5份，海藻酸盐2份，甘油1份，氯化钙3份，芯材为生姜油树脂。
40.制备过程：将海藻酸盐2份、甘油1份加入100份去离子水中，搅拌分散均匀，得溶液a；溶液a中加入5份乳化剂，亲水型乳化剂（聚甘油脂肪酸酯）和亲油型乳化剂（大豆磷脂）质量比例为1：1，搅拌分散均匀，得溶液b；向溶液b中加入20份生姜油树脂，该混合液高速剪切机分散乳化，所得乳液进行高压均质，均质压力80mpa，循环3次得乳液c；乳液c通过lpg
‑
5型离心喷雾塔喷头雾化，雾化液滴落入承接桶中，桶内为带搅拌
的200份2%（w/v）cacl2溶液，雾化液滴在桶内通过海藻酸钠的g嵌段和ca
2
形成离子包埋型水凝胶完成固化得到悬液d；悬液d过依次过50目、150目筛，50目筛下物、150目筛上物经真空干燥得高姜辣素含量的掩味颗粒。
41.在本实施例中，海藻酸盐为海藻酸钠。乳化剂采用聚甘油脂肪酸酯和大豆磷脂混配的乳化剂配方，乳化效果和稳定性好。但单纯采用聚甘油脂肪酸酯和大豆磷脂乳化虽然能够姜辣素树脂转化为水溶性乳液，经喷粉后能得到水溶性姜辣素树脂粉，但所得微囊粉仍有较重辣味、苦味及强烈的刺激感，嗓子也有明显不适感。
42.性能测试：将本实施例制备的遮味微囊加入水中，能够在20秒之内均匀分散于水中，复溶性优良，采用光学显微镜观察，颗粒大小较均匀。
43.所得产品用5
‑
10倍量（w/v）食品级95%乙醇浸泡一分钟，过滤颗粒得乙醇溶液，测定乙醇中油含量，该含量值除以总油含量即为表油含量，测定值为0.03%。采用国标gb/t 21265
‑
2007测定斯科维尔辣度为800，辣感微弱，可直接食用。
44.本发明的乳化剂为食品级水包油（o/w）型乳化剂和油包水（w/o）型乳化剂的复合乳化剂，采用以下公式计算体系hbl值：hlb = w
h
×ꢀ
hlb
h w
l
×ꢀ
hlb
l
其中，w
h
和w
l
分别代表亲水型乳化剂（hlb值12
‑
15）和亲油型乳化剂（hlb值8
‑
10）的重量百分比，hlb
h
和hlb
l
分别代表亲水型和亲油型水包油乳化剂的hlb值。
45.特别的，两种乳化剂的hbl值差值不能大于6，通常不大于5，总hbl值在11和13之间。
46.本发明芯材主体为含有姜辣素类物质（如姜酚类、姜烯酚类、姜酮类、姜油酮类、姜二酮类、姜二醇类等）的生姜提取物，以上实施例中芯材以生姜油树脂为例，其他有刺激或令人不适气味的油性食品原料，如：如蒜油、辣椒提取物、生姜提取物、胡椒提取物、肉桂油等均可适用。
47.以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。