一种高稳定性芥末油微胶囊、制备方法及其应用

本发明属于食品领域，具体涉及一种高稳定性芥末油微胶囊、制备方法及其应用。

背景技术：

1、芥末油是从芥末籽中提取的的天然植物油，芥末油中的异硫氰酸烯丙酯成分表现出强大的抗氧化性和抗菌性能，有效地杀死常见的有害细菌，在果蔬保鲜中得到广泛的研究。然而，芥末油在食品基质中溶解度低且具有强烈的刺激性和辛辣气味。此外，直接应用于不同的食品场景下(例如：食品保鲜)存在易挥发和氧化降解等劣势，并且会对食品中原有风味造成不良影响，限制了它在食品工业中的广泛应用。

2、复合凝聚法是在特定条件下(ph、温度、离子强度)，两种带相反电荷的聚合物之间产生的静电相互作用聚集形成凝聚物，并在疏水液滴周围沉积而形成微胶囊。由于其加工的条件温和、有效载荷高和包封效率高，并且具有较高的机械稳定性和化学稳定性等优点，因此复合凝聚法包埋风味油脂添加到食品中，不仅可以控制挥发性风味成分的释放和增强感官特性，还可以防止微生物的腐败。

3、油凝胶技术是凝胶因子通过非共价相互作用在液态油中自组装形成热可逆的三维网络结构将液态油束缚，使其呈现出类固体状态。油凝胶由于其结构特性可以作为新型的风味递送体系，通过将挥发性化合物包裹在油凝胶三维网络结构中，更好地阻碍环境因素与风味成分的接触，提高稳定性。此外，可以延缓风味成分的释放，通过调节凝胶剂浓度和种类从而达到不同的风味控释效果，满足不同的应用场景。

4、公开号为cn114869805a的中国专利公开了一种肉桂精油微胶囊及其制备方法和应用，以壳聚糖季铵盐和阿拉伯胶作为壁材，与肉桂精油混合均质，进行交联固化和冷冻干燥制备肉桂精油微胶囊。但其在10天左右时释放率超过了60％，不利于长期的储藏。

5、授权号为cn106070343b的中国专利公开了一种含有丁香酚与芥末精油的复配组合物及应用，通过将丁香酚和芥末精油混合制备成微乳剂、水乳剂或水分散粒剂，但其所使用的乳化剂多为食品中不可使用的，主要应用于农药病害防治领域。

6、公开号为cn107691636a的中国专利公开了一种水果保鲜剂及其制备方法和保鲜方法，以β-环糊精作为壁材，芥末精油和和百里香精油作为芯材进行包埋得到微胶囊，用于改善红毛丹和荔枝贮藏过程中的腐烂褐变，但所使用的壁材比例较高，精油的有效载荷量低。

7、目前通过将油脂凝胶技术和复合凝聚法相结合，共同改善芥末油稳定性和风味缓释特性的研究尚未报道。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的首要目的在于提供一种高稳定性芥末油微胶囊、制备方法及其应用，本发明的技术方案如下：

2、本发明提供一种高稳定性芥末油微胶囊的制备方法，包括以下步骤：

3、s1.将芥末油和油凝胶剂混合作为芯材溶液，将蛋白质类溶液和碳水化合物类溶液混合作为壁材溶液；

4、s2.将芯材溶液和壁材溶液混合并剪切乳化形成初乳，高压均质后得到均匀乳液，通过调节乳液的ph值发生复合凝聚反应制备得到微胶囊悬浮液；

5、s3.将微胶囊悬浮液置于4℃冰箱中使得凝聚相和平衡溶液的分离，通过离心去除上清液。再将冻干保护剂溶液加入至复合凝聚物中，预冻后通过冷冻干燥制备得到芥末油微胶囊。

6、进一步优选的方案，s1中所述的油凝胶剂为单甘酯、双甘酯、蜡类、植物甾醇、脂肪酸类、脂肪醇类、乙基纤维素中的一种或两种以上。

7、进一步优选的方案，s1中所述的蛋白质为乳清蛋白、大豆分离蛋白、卵清蛋白、酪蛋白酸钠中的一种或两种以上；所述的碳水化合物为辛烯基琥珀酸淀粉钠、壳聚糖、阿拉伯胶中的一种或两种以上。

8、进一步优选的方案，s1所述油凝胶剂在芯材溶液中的浓度为5～10wt％；所述蛋白质类溶液的浓度为0.5～1.5wt％；所述碳水化合物类溶液的浓度为0.5～1.5wt％；所述的蛋白质类溶液和碳水化合物类溶液的质量混合比例为4-6:1-2。

9、进一步优选的方案，s2所述的芯材溶液和壁材溶液的质量比为1:100；所述的剪切条件为10000r/min剪切2min；所述的高压均质的条件为300bar循环3次；所述的乳液ph值为3.7-4.2。

10、进一步优选的方案，s3中所述离心的条件为5000r/min离心5-10min。所述的冻干保护剂为麦芽糊精、海藻糖、麦芽糖中的一种或两种以上；所述的冷冻干燥条件为在15±7bar下，在-50℃冷冻干燥样品48h。

11、本发明还提供一种由上述制备方法制备得到的高稳定性芥末油微胶囊。

12、本发明还提供所述高稳定性芥末油微胶囊在食品加工中的应用。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、(1)本发明制备工艺简单，通过对于热敏感风味成分保留效果好的冷冻干燥法制备的芥末油微胶囊，并添加了冻干保护剂，改善在冷冻干燥过程中产生的机械力、压力和成冰等各种干燥应力而导致的壁材多孔结构的形成，具有更好的封装保护效果。

15、(2)本发明通过将油凝胶技术和复合凝聚法相结合，提高了储藏过程中芥末油风味成分的保留率，减少风味成分透过壁材向环境的扩散损失。并且提高了芥末油风味成分的热稳定性，有利于改善在不同食品加工场景中，例如：烘烤、灭菌、干燥等的快速蒸发和氧化降解等问题。

技术特征：

1.一种高稳定性芥末油微胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1中所述的油凝胶剂为单甘酯、双甘酯、蜡类、植物甾醇、脂肪酸类、脂肪醇类、乙基纤维素中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1中所述的蛋白质为乳清蛋白、大豆分离蛋白、卵清蛋白、酪蛋白酸钠中的一种或两种以上；所述的碳水化合物为辛烯基琥珀酸淀粉钠、壳聚糖、阿拉伯胶中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1所述油凝胶剂在芯材溶液中的浓度为5～10wt％；所述蛋白质类溶液的浓度为0.5～1.5wt％；所述碳水化合物类溶液的浓度为0.5～1.5wt％。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1所述的蛋白质类溶液和碳水化合物类溶液的质量混合比例为4-6:1-2。

6.权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s2所述的芯材溶液和壁材溶液的质量比为1:100；所述的剪切条件为10000r/min剪切2min；所述的高压均质的条件为300bar循环3次；所述的乳液ph值为3.7-4.2。

7.权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s3中所述离心的条件为5000r/min离心5-10min。

8.权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s3中所述的冻干保护剂为麦芽糊精、海藻糖、麦芽糖中的一种或两种以上；所述的冷冻干燥条件为在15±7bar下，在-50℃冷冻干燥样品48h。

9.一种由权利要求1～8任意一项所述制备方法制备得到的高稳定性芥末油微胶囊。

10.权利要求9所述高稳定性芥末油微胶囊在食品加工中的应用。

技术总结本发明涉及一种高稳定性芥末油微胶囊、制备方法及其应用。步骤包括：将芥末油和油凝胶剂混合作为芯材溶液，将蛋白质类溶液和碳水化合物类溶液混合作为壁材溶液；通过高速剪切和高压均质得到均匀乳液，调节pH值发生复合凝聚反应促使凝聚相和平衡溶液的分离，通过离心去除上清液。再将冻干保护剂溶液加入至复合凝聚物中，通过冷冻干燥制备得到芥末油微胶囊。本发明所制备的芥末油微胶囊，通过油脂凝胶技术和复合凝聚法相结合后具有更好的封装保护效果，并且提高了储藏过程中芥末油风味成分的保留率，减少风味成分透过壁材向环境的扩散损失。此外，提高了芥末油风味成分的热稳定性，有利于改善在不同食品加工场景中的快速蒸发和氧化降解等问题。技术研发人员：兰雅淇,向鹏成,林佳如,张典,王鑫,陈方圆受保护的技术使用者：华南农业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11