一种三萜类化合物自乳化油包水型的稳定乳液及其制备方法与流程

1.本发明属于油脂加工技术领域，特别涉及一种三萜类化合物自乳化油包水型的稳定乳液及其制备方法。


背景技术：

2.三萜类化合物是由三萜皂苷元和一个或多个糖基和/或其他化学基团缩合而成的一系列结构多样的天然化合物，是植物衍生的次级代谢产物，其中在植物界中分布最为广泛，主要分布于五加科、豆科、七叶树科、蝶形花科、桔梗科、远志科、七叶树科、报春花科、无患子科、茶科等植物的根，茎，树皮，叶片，种子和果实中，也有少量来源于海洋生物和部分动物体内。四环三萜和五环三萜是三萜类化合物中最常见的两类化合物。五环三萜类化合物是一类由6个异戊二烯结构单元联结而成的三萜类化合物。五环三萜类化合物按结构类型的不同，主要分为四大类型，分别是齐墩果烷(oleanane)型、乌苏烷(ursane)型、羽扇豆烷(lupane)型和木栓烷(friedelane)型。齐墩果烷型的典型代表为齐墩果酸(oleanolic acid)；乌苏烷型的最常见的代表为熊果酸(ursolic acid)；羽扇豆烷型的代表物为桦木脂醇(betulin)。目前，已经发现五环三萜类化合物作为植物的次生代谢产物具有广泛的生物活性和药理活性，具有如抗癌、抗炎、抗过敏、抗菌、治疗白血病、抗病毒、降血糖、防治心脑血管疾病等重要功效。近些年的研究还表明三萜类化合物在抑制消化酶活性、调节食欲、调节脂质代谢，增加能量消耗、调节肠道微生物菌群等方面也都有显著作用。
3.三萜类化合物可应用于食品、化妆品及医药等行业，但三萜类化合物绝大多数在水中溶解度极低，口服制剂生物利用度较差，目前已申报了熊果酸冻干粉制剂、熊果酸缓释片、熊果酸固体分散片、熊果酸脂微球、齐墩果酸固体分散片、含桦木脂醇的护发素等发明专利，但这些剂型加工难、成本高、不适用于大规模生产以及应用，且尚未见包括熊果酸在内的三萜类化合物稳定的油包水型乳液或高内相乳液凝胶的报道。
4.塑性脂肪是指在室温下看上去为固体、而实际上是固体脂和液体油的混合物。一般塑性主要用于加工面包、糕点等食品，因此必须具有良好的加工性能，从而最终使食品具有奶油的质地、浓郁的风味和柔软均匀的充气性。目前，市场上商业化的塑性脂肪产品主要包括起酥油、人造奶油、黄油等产品。
5.传统塑性脂肪在氢化过程中使用饱和脂肪结晶网络赋予塑性脂肪制品以好的外观和功能性质等，虽然可以对这一传统的液态油脂结构化过程进行一些功能上的改善，但基于饱和脂肪或反式脂肪结晶形成的三维网络结构的体系对健康是不利的，因为大量进食反式脂肪酸和饱和脂肪酸基团极有可能会诱发高血脂症和心脏病等营养安全性问题。
6.因此，如何能够提高包括熊果酸在内的三萜类化合物的生物利用率，同时获得一种能够替代传统塑性脂肪的新型油脂，是一个需要解决的问题。


技术实现要素：

7.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种三萜类化合物自乳化油
包水型的稳定乳液及其制备方法，一是利用三萜类化合物作为乳化剂或凝胶剂来稳定乳液或高内相乳液凝胶，获得的稳定乳液可替代部分塑性脂肪或人造奶油等，同时还提高了三萜类化合物自身的生物利用度，从而有效提高该类化合物的药效功能。
8.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
9.一种三萜类化合物自乳化油包水型稳定乳液的制备方法，所述乳液以三萜类化合物作为乳化剂，制备方法包括以下步骤：
10.步骤1，将三萜类化合物颗粒分散在油脂中连续搅拌，制得三萜类化合物分散体系；
11.步骤2，将步骤1得到的三萜类化合物分散体系搅匀后加入水相中，均质处理后得到w/o乳状液；
12.步骤3，步骤2所述w/o乳状液制备完成后立即密封保存，即为所述三萜类化合物自乳化油包水型稳定乳液。
13.进一步的，所述三萜类化合物包括熊果酸、桦木脂醇和齐墩果酸在内的五环三萜类化合物。
14.进一步的，所述油脂包括菜籽油、茶油、大豆油、橄榄油、玉米油、葵花籽油和紫苏油。
15.进一步的，步骤1所述三萜类化合物颗粒的质量浓度为1％～20％。
16.进一步的，步骤1中搅拌在恒温加热条件下进行，温度为60℃～120℃。
17.进一步的，步骤2中三萜类化合物分散体系在水相中的质量浓度为10％～90％。
18.进一步的，步骤2中均质处理包括高速均质、高压均质、超声均质、微射流均质。
19.进一步的，步骤3中所述w/o乳状液密封、室温保存。
20.本发明的另一方面：
21.一种三萜类化合物自乳化油包水型的稳定乳液，所述稳定乳液由上述的制备方法制备得到。
22.本发明的另一方面：
23.一种低脂食品，所述低脂食品由上述三萜类化合物自乳化油包水型稳定乳液代替脂肪制备得到。
24.进一步的，所述低脂食品包括需添加固体脂肪制备成的乳制品、焙烤食品和肉制品。
25.本发明相比现有技术的有益效果为：
26.1、天然三萜类化合物是由数个异戊二烯去掉羟基后首尾相连构成的物质。三萜类化合物在自然界中较为常见，可从动植物中分离获取，一部分为游离态，称为三萜皂苷元，另一部分是与糖结合成苷的形式，称为三萜皂苷。常见的皂苷元多为四环三萜和五环三萜，由6个异戊二烯单元组成，含30个碳原子。三萜类成分在自然界分布很广。目前，三萜皂苷已成为天然产物研究中最活跃和进展最快的领域之一，具有多种重要的生物活性和广泛的药理作用，如抗癌、抗炎、抗过敏、治疗白血病、抗病毒、降血糖、防治心脑血管疾病等；本发明将天然三萜类化合物作为乳化剂，应用于油包水型稳定乳液的制备从，油包水型稳定乳液的制备，使其替代部分塑性脂肪或人造奶油等，同时还提高了三萜类化合物自身的生物利用度；
27.2、三类五环三萜类化合物的代表——熊果酸，不仅具备抗肝炎、抗肿瘤、抗炎、抗病毒、降血脂、抗动脉粥样硬化及增强免疫等广泛的药理效应，同时毒性低、不良反应少，在本发明所述熊果酸自乳化油包水型稳定乳液，以熊果酸(ua，uosolicacid)作为乳化剂或凝胶剂，利用ua颗粒的疏水性，可以润湿各类油脂，并且添加ua后油脂与水的界面张力只有小幅度下降，体系存在pickering稳定机制，获得的乳液储存稳定性和流变性质良好，易于保存，常温储存过程中无聚集、沉淀等现象；
28.3、相对于o/w型乳液，w/o型乳液更难形成，这主要由于水滴的高流动性导致乳液稳定性不好，以及油相的低电导率导致乳液没有静电排斥机制。因此，目前用于稳定w/o乳液的乳化剂的很少，特别是天然来源的稳定剂；
29.4、本发明所述三萜类化合物自乳化油包水型稳定乳液，相较于传统的塑性脂肪产品营养价值更高，能够替代传统由氢化方法制备得到油包水型乳液，为人造奶油等氢化油的生产开辟一条更为健康、便捷的新道路；同时，所述乳液也作为三萜类化合物的载体，使得三萜类化合物的溶解度显著提高，可以提高三萜类化合物的生物利用度，有利于延缓氧化、增加稳定性，可应用于低脂食品、功能性食品的制备中；
30.5、本发明所述三萜类化合物自乳化油包水型稳定乳液的制备方法，简单、高效、绿色环保，具有广泛的应用前景。
附图说明
31.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
32.图1为实施例1所述不同ua颗粒的质量浓度条件下，制备得到乳液的粒径结果图；
33.图2为实施例1所述不同油水比条件下，制备得到乳液的粒径结果图；
34.图3为实施例1所述不同ua颗粒的质量浓度条件下，制备得到乳液的状态照片；
35.图4为实施例1所述不同油水比条件下，制备得到乳液的状态照片；
36.图5为实施例1所述不同ua颗粒的质量浓度及不同油水比条件下，制备得到乳液的流变结果图；
37.图6为实施例4所述不同齐墩果酸颗粒的质量浓度条件下，制备得到乳液凝胶的外观状态照片；
38.图7为实施例4所述不同齐墩果酸颗粒的质量浓度条件下，制备得到乳液凝胶的光学显微镜图；
39.图8为实施例4所述不同齐墩果酸颗粒的质量浓度条件下，制备得到乳液凝胶的流变结果图。
具体实施方式
40.下面结合实施例，对本发明作进一步描述，但这些实施例仅用于解释本发明，不对本发明的保护范围构成任何限制。
41.实施例1
42.本实施例提供了一种熊果酸自乳化油包水型稳定乳液的制备方法，所述乳液以熊果酸作为乳化剂，制备方法包括以下步骤：
43.步骤1，将熊果酸颗粒分散在菜籽油中，80℃恒温水浴条件下连续搅拌20min，制得
熊果酸分散体系；
44.为探究ua浓度对形成乳液的粒径、储存稳定性、流变性质等的影响，制备ua颗粒的质量浓度分别为1％、3％、5％；
45.步骤2，将步骤1得到的熊果酸分散体系搅匀后加入水相中，在数显高速分散机中均质处理后，得到w/o乳状液；
46.均质处理条件为13600rpm，2min；
47.为探究油水比对形成乳液的粒径、储存稳定性、流变性质等的影响，熊果酸分散体系在水中的质量浓度分别为60％、70％、80％、90％；
48.步骤3，步骤2所述w/o乳状液制备完成后，立即密封保存于20ml的血清瓶中，室温保存，即为所述熊果酸自乳化油包水型稳定乳液。
49.如图1、图2所示，分别示出在不同ua颗粒的质量浓度及不同油水比条件下，制备得到乳液的粒径。结果显示：ua浓度和不同油水比对乳液粒径影响较小，但提高ua浓度或增加水相比例，乳液液滴均一性得到提升。且新鲜制备的乳液粒径维持在6～7μm。经过一周的储存时间后，液滴可能发生聚结，形成粒径更大的液滴，界面面积也增大。
50.如图3、图4所示，分别示出在不同ua颗粒的质量浓度及不同油水比条件下，制备得到乳液的状态照片，反应出不同条件下溶液的储存稳定性。外观图显示，除了在极端的油水比(9:1)和极端的ua浓度值(1％)下形成的乳液稳定性较差以外，其余乳液的稳定性都良好，没有出现较为明显的油水分层现象。
51.如图5所示，分别示出不同ua颗粒的质量浓度及不同油水比条件下，制备得到乳液的流变性质。乳液整体上呈现一个流体形态(g”>g’)，对频率的依赖性较大，属于剪切变稀的假塑性流体。提高ua浓度或增加水相比例，乳液的弹性性质(g’)和剪切粘度都得到了提高。
52.实施例2
53.本实施例提供了一种熊果酸自乳化油包水型稳定乳液凝胶的制备方法，所述乳液凝胶以熊果酸作为乳化剂，制备方法包括以下步骤：
54.步骤1，将熊果酸颗粒分散在大豆油中，120℃恒温油浴条件下连续搅拌5min，制得熊果酸分散体系；
55.为探究ua浓度对形成乳液凝胶的粒径、储存稳定性、流变性质等的影响，制备ua颗粒的质量浓度分别为4％、7％、10％；
56.步骤2，将步骤1得到的熊果酸分散体系搅匀后加入水相中，在超声均质处理后，得到w/o乳液凝胶；
57.超声均质处理条件为功率300w，超声开3s，关5s，总时间5min；
58.为探究油水比对形成乳液凝胶的粒径、储存稳定性、流变性质等的影响，熊果酸分散体系在水中的质量浓度分别为10％、20％、30％、40％；
59.步骤3，步骤2所述w/o乳液凝胶制备完成后，立即密封保存于20ml的离心管中，室温保存，即为所述熊果酸自乳化油包水型稳定乳液凝胶。
60.实施例3
61.本实施例提供了一种桦木脂醇自乳化油包水型稳定乳液的制备方法，所述乳液以桦木脂醇作为乳化剂，制备方法包括以下步骤：
62.步骤1，将桦木脂醇颗粒分散在橄榄油中，80℃恒温水浴条件下连续搅拌20min，制得桦木脂醇分散体系；
63.其中，桦木脂醇颗粒在橄榄油中的质量浓度为3％；
64.步骤2，将步骤1得到的桦木脂醇分散体系搅匀后加入水相中，在数显高速分散机中均质处理后，得到w/o乳状液；
65.均质处理条件为13600rpm，2min；
66.其中，桦木脂醇分散体系在水中的质量浓度为70％；
67.步骤3，步骤2所述w/o乳状液制备完成后，立即密封保存于20ml的血清瓶中，室温保存，即为所述桦木脂醇自乳化油包水型稳定乳液。
68.实施例4
69.本实施例提供了一种齐墩果酸自乳化油包水型高内相乳液凝胶的制备方法，所述乳液凝胶以齐墩果酸作为乳化剂，制备方法包括以下步骤：
70.步骤1，将齐墩果酸酸颗粒分散在菜籽油中，80℃恒温水浴条件下连续搅拌20min，制得熊果酸分散体系；
71.为探究齐墩果酸浓度对形成乳液凝胶的粒径、储存稳定性、流变性质等的影响，制备齐墩果酸颗粒的质量浓度分别为1％、3％、5％；
72.步骤2，将步骤1得到的齐墩果酸分散体系搅匀后加入水相中，在数显高速分散机中均质处理后，得到w/o乳状液；
73.均质处理条件为13600rpm，15min；
74.步骤3，步骤2所述w/o乳状液制备完成后，立即密封保存于20ml的血清瓶中，室温保存，即为所述齐墩果酸自乳化油包水型高内相乳液凝胶。
75.如图6，示出不同齐墩果酸颗粒的质量浓度条件下，制备得到乳液凝胶的状态照片。从乳液凝胶的外观质地上看，增加齐墩果酸浓度后，样品的质地变得更粘稠，更加类似于固体奶油的形态。表明要获得一个较好的乳液凝胶产品需要提升乳化剂的量才可以实现。
76.如图7，示出不同齐墩果酸颗粒的质量浓度条件下，制备得到乳液凝胶的电镜结果图，反应出所述乳液凝胶的粒径及储存稳定性。
77.如图8，示出示出不同齐墩果酸颗粒的质量浓度条件下，制备得到乳液凝胶的流变性质。
78.最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。