一种含水解胶原蛋白的凝胶组合物及其应用的制作方法

本发明属于凝胶组合物领域，尤其涉及一种含水解胶原蛋白的凝胶组合物及其应用。

背景技术：

1、胶原蛋白经过不同的水解方式，可得到明胶或水解胶原蛋白，其中，胶原蛋白通过酶水解可成为水解胶原蛋白(hydrolyzed collagen，又称胶原蛋白肽)。明胶与水解胶原蛋白最重要的区别在于，水解胶原蛋白的凝胶性能较差。因此，目前在现有技术中常用明胶作为凝胶剂，以制备凝胶组合物。

2、然而，明胶是一种不完全蛋白质，人体对这种物质的吸收利用率低，若人体长期摄入这种物质，会影响人体对其它影响物质的吸收。而水解胶原蛋白分子量小，极易消化吸收和利用其吸收机制、活性强度和活性多样性均优于氨基酸、明胶和多糖类物质。水解胶原蛋白不仅能够快速被人体主动吸收，而且该吸收过程消耗能量极低。因此，水解胶原蛋白缩短了人体摄取有效活性成份的过程，使机体更直接有效地吸收摄入有效成分，使人体组织缔结所需要的物质得到及时的补充。

3、因而，为了降低明胶的使用，如何改善水解胶原蛋白的凝胶性能成为急需解决的问题。

技术实现思路

1、为了改善水解胶原蛋白的凝胶性能，本发明提供一种含水解胶原蛋白的凝胶组合物及其应用。

2、根据本发明的一个方面，提供一种含水解胶原蛋白的凝胶组合物，该凝胶组合物包括水解胶原蛋白、胶原蛋白肽、糖醇；按照质量比计算，水解胶原蛋白：糖醇＝4～12：3～94；糖醇重复单元中的羟基个数不低于3；胶原蛋白肽的分子量500～5000da，水解胶原蛋白的分子量10000～20000da；其中，在凝胶组合物中，按照质量比计算，水解胶原蛋白：胶原蛋白肽＝4～12：2～25。

3、本发明通过引入不同分子量的胶原蛋白以及糖醇能够无需额外引入其他凝胶剂，即可制得凝胶组合物。首先，本发明利用糖醇中的羟基，促进水解胶原蛋白之间发生自组装反应，使水解胶原蛋白自发地聚集形成有序的网状结构。进一步地，通过搭配不同分子量的水解胶原蛋白和胶原蛋白肽，能够形成更加稳固的三维网络结构，其中，小分子量的胶原蛋白肽与糖醇能够及时捕获水分子，而相对较大的水解胶原蛋白则提供稳定的网络结构。因此该三维网络结构所形成的凝胶组合物具有良好的力学性能以及凝胶性能。

4、优选地，水解胶原蛋白的平均分子量10000～15000da的分布系数为85～95％。

5、优选地，胶原蛋白肽的来源为鱼类动物；和/或，水解胶原蛋白的来源为畜牧类动物。由于不同动物来源的氨基酸组成和交联度等方面的差异，会导致不同动物来源的水解胶原蛋白具有独特的性能。并且，陆生牲畜胶原蛋白里面蕴含有较高的脂肪和热量。由此，通过引入不同动物来源的水解胶原蛋白，不仅有助于改善凝胶组合物的凝胶性能，还有助于改善凝胶组合物的口感和营养成分。

6、优选地，鱼类动物包括罗非鱼、鳕鱼中的至少一种。

7、优选地，畜牧类动物包括牛、猪、鸡中的至少一种。

8、优选地，按照质量份数计算，凝胶组合物包括4～12份水解胶原蛋白、2～25份胶原蛋白肽、3～94份糖醇。

9、优选地，所述凝胶组合物含水10～20％。

10、优选地，水解胶原蛋白的等电点为6～6.5。

11、优选地，水解胶原蛋白的等电点的具体测试方法步骤为：首先开启zeta电位测定仪及自动滴定系统，校正ph值；随后将仪器的测定模式设为“自动滴定”并对温度进行设定为25℃；自样品溶液(水解胶原蛋白水溶液的浓度为100mg/ml)所处的ph值起滴定(样品溶液为酸性时用0.25mol/l氢氧化钠溶液滴定,终点ph值为8.5；样品溶液为碱性时用0.25mhcl溶液滴定，终点ph值为3.0)，每隔0.5个ph值自动测定一次电位，并作zeta电位随ph值变化曲线。当zeta电位为零时，此时对应溶液的ph值称为等电点。

12、优选地，制备凝胶组合物的方法包括如下步骤：s1.将水解胶原蛋白和水在60～90℃混合均匀，使其充分溶解，加入胶原蛋白和糖醇在60～90℃进行混合均匀；s2.将步骤s1得到的混合液经过固化成型处理后得到凝胶组合物。

13、优选地，将凝胶组合物干燥至水含量为10～20％。

14、根据本发明的第二个方面，提供一种软糖，该软糖包括上述凝胶组合物，按照质量比计算，水解胶原蛋白：糖醇＝6～12：70～94。

15、优选地，糖醇包括麦芽糖醇液、麦芽糖醇、赤藓糖醇、山梨糖醇、异麦芽酮糖醇、木糖醇中的至少一种。

16、优选地，糖醇包括第一糖醇、第二糖醇，第一糖醇包括麦芽糖醇，第二糖醇包括赤藓糖醇、木糖醇、异麦芽酮糖醇中的至少一种；且，按照质量比计算，第一糖醇：第二糖醇＝20～40:1。

17、一般地，质量达到标准的软糖通常要求质地柔软、光亮透明，然而，仅以胶原蛋白作为凝胶剂制备凝胶组合物时，容易在成品表面或内部出现返砂、出水现象。从而导致软糖表面或内部出现晶体颗粒的现象或软榻现象，使其口感发生改变，外观质量下降。而本发明通过引入麦芽糖醇、赤藓糖醇，并进一步限定二者的比例，能够改善该问题。其中，由于软糖一般在高温下进行操作反应，本发明通过引入赤藓糖醇与麦芽糖醇相互搭配，能够改善水解胶原蛋白的热稳定性，从而能够改善以水解胶原蛋白作为凝胶剂制备凝胶组合物时易出现的返砂、出水现象。

18、优选地，第二糖醇包括木糖醇、异麦芽酮糖醇中的至少一种。木糖醇、异麦芽酮糖醇等结晶性糖醇，有助于平衡整个体系的溶解性。

19、优选地，按照质量份数计算，软糖包括6～12份水解胶原蛋白、5～25份胶原蛋白肽、70～94份糖醇。

20、优选地，软糖还包括ph调节剂、矫味剂、着色剂、甜味剂、生理活性剂的至少一种。

21、优选地，ph调节剂包括柠檬酸、苹果酸中的至少一种。其中，在软糖中，ph调节剂的作用为调节酸度，并可以抑制微生物生长。

22、优选地，按照质量份数计算，软糖还包括0.1～2份ph调节剂。

23、优选地，矫味剂包括油溶性香精香料、水溶性香精香料和其它食品用香精香料的至少一种。

24、优选地，矫味剂包括橙香精、苹果香精、草莓香精的至少一种。

25、优选地，按照质量份数计算，软糖还包括0.2～5份矫味剂。

26、优选地，着色剂包括油溶性色素、水溶性素色及其它具有着色功能的果粉、果蔬汁的至少一种。

27、优选地，着色剂包括葡萄皮红、叶绿素铜钠盐、紫胡萝卜浓缩汁、植物炭黑的至少一种。

28、优选地，按照质量份数计算，软糖还包括0.01～3份着色剂。

29、优选地，甜味剂包括蔗糖及其制品、甜菊糖苷、具有甜度的果粉的至少一种。

30、优选地，甜味剂包括甜菊糖苷、三氯蔗糖的至少一种。

31、优选地，按照质量份数计算，软糖还包括0.01～5份甜味剂。

32、优选地，生理活性剂包括水溶性生理活性物质。

33、优选地，按照质量份数计算，软糖还包括0～4份生理活性剂。

34、优选地，水溶性生理活性物质包括水溶性维生素、水溶性矿物质、布洛芬、对乙酰氨基酚、咖啡因、马来酸氯苯阿敏、水溶性他汀类药物中的至少一种。

35、优选地，制备软糖的方法包括以下步骤：s1.将水解胶原蛋白和水在60～90℃混合均匀，使其充分溶解后，加入胶原蛋白肽和糖醇在60～90℃进行混合均匀得到混合反应液；s2.混合反应液经过固化成型处理后得到软糖。

36、优选地，将软糖干燥到水含量为10～20％。

37、优选地，步骤s1还可以加入ph调节剂、矫味剂、着色剂、甜味剂、生理活性剂的至少一种；步骤s1为将水解胶原蛋白和水在60～90℃混合均匀，使其充分溶解后，加入胶原蛋白肽、糖醇、任选的ph调节剂、任选的矫味剂、任选的着色剂、任选的甜味剂、任选的生理活性剂在60～90℃进行混合均匀得到混合反应液。

38、根据本发明的第三个方面，提供一种水包油凝胶，该水包油凝胶包括上述凝胶组合物、脂溶性成分；按照质量比计算，在水包油凝胶中，水解胶原蛋白：糖醇＝4～12：3～20。

39、优选地，按照质量份数计算，水包油凝胶包括4～12份水解胶原蛋白、2～20份胶原蛋白肽、3～20份糖醇、20～65份脂溶性成分。

40、优选地，脂溶性成分包括脂溶性生理活性物质，脂溶性生理活性物质包括藻油、鱼油、大豆油、亚麻籽油、葵花籽油、椰子油、油溶性维生素、月见草油、花生四烯酸、γ-亚麻酸油、辛癸酸甘油酯、红花籽油、水飞蓟籽油、元宝枫籽油、核桃油、辅酶q10、米糠脂肪烷醇、南瓜籽油、琉璃苣油、乙酰水杨酸、脂溶性他汀类药物、抗生素、萘普生、抗组胺药、油悬类物质中的至少一种。

41、优选地，油悬类物质包括叶黄素、叶黄素酯、虾青素中的至少一种。

42、优选地，糖醇包括木糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇的至少一种。

43、优选地，糖醇包括木糖醇、麦芽糖醇，按照质量比计算，木糖醇：麦芽糖醇＝1.8～19:1。由于水包油凝胶中含有脂溶性成分，脂溶性成分的稳定性代表产品在货架期间的功效稳定性。因此，本发明通过进一步搭配木糖醇、麦芽糖醇改善水包油凝胶中脂溶性成分的稳定性。其中，木糖醇与麦芽糖醇相互搭配，不仅能够提高脂溶性成分的分散效果，还可以改善糖醇在货架期间易结晶的问题，从而赋予水包油凝胶良好且稳定的质构。

44、优选地，水包油凝胶还包括甘油，按照质量比计算，水解胶原蛋白：甘油＝4～12：4～15。本发明通过引入甘油，利用甘油的多羟基官能团，能够进一步促进水解胶原蛋白的自组装反应进行，从而提高水包油凝胶的凝胶稳定性。

45、优选地，水包油凝胶还包括抗氧化剂、ph调节剂、矫味剂、着色剂、甜味剂或水溶性生理活性成分中的至少一种。

46、优选地，按照质量份数计算，水包油凝胶还包括0.1～2份抗氧化剂。

47、优选地，抗氧化剂包括生育酚、维生素c棕榈酸酯、迷迭香提取物、多酚、表没食子儿茶素没食子酸酯(egcg)的至少一种。

48、优选地，按照质量份数计算，水包油凝胶还包括0.1～2份ph调节剂。

49、优选地，ph调节剂包括柠檬酸及其盐、苹果酸及其盐、乳酸、酒石酸的至少一种。

50、优选地，按照质量份数计算，水包油凝胶还包括0.2～5份矫味剂。

51、优选地，矫味剂包括油溶性香精香料、水溶性香精香料和其它食品用香精香料的至少一种。

52、优选地，按照质量份数计算，水包油凝胶还包括0.01～3份着色剂。

53、优选地，着色剂包括油溶性色素、水溶性色素及其它具有着色功能的果粉、果蔬汁的至少一种。

54、优选地，按照质量份数计算，水包油凝胶还包括0.01～5份甜味剂。

55、优选地，甜味剂包括蔗糖及其制品、甜菊糖苷、具有甜度的果粉的至少一种。

56、优选地，按照质量份数计算，水包油凝胶还包括0～10份水溶性生理活性成分。

57、优选地，水溶性生理活性成分包括水溶性维生素、水溶性矿物质、布洛芬、对乙酰氨基酚、咖啡因、马来酸氯苯阿敏、水溶性他汀类药物中的至少一种。

58、优选地，制备水包油凝胶的方法包括以下步骤：s1.将水解胶原蛋白和水在60～90℃混合均匀，使其充分溶解后，加入胶原蛋白肽和糖醇在60～90℃进行混合均匀，得到水相溶液；s2.将脂溶性成分进行混合均匀，得到油相组合物；s3.将脂溶性成分油相组合物加入到水相溶液中，通过高速剪切处理得到乳液，乳液经过固化成型处理后，得到水包油凝胶。

59、优选地，s1还包括加入甘油，按照质量比计算，水解胶原蛋白：甘油＝4～12：4～15；s1为将水解胶原蛋白、甘油加入水中进行60～90℃加热溶解，再加入胶原蛋白肽和糖醇进行混合溶解，得到水相组合物。

60、优选地，步骤s1还可以加入抗氧化剂、ph调节剂、矫味剂、着色剂、甜味剂、水溶性生理活性成分的至少一种。步骤s1为将水解胶原蛋白和水在60～90℃混合均匀，使其充分溶解后，加入胶原蛋白肽、糖醇、任选的抗氧化剂、任选的ph调节剂、任选的矫味剂、任选的着色剂、任选的甜味剂、任选的水溶性生理活性成分在60～90℃进行混合均匀，得到水相溶液。

61、优选地，步骤s2还可以加入抗氧化剂、矫味剂、着色剂的至少一种。步骤s2为将脂溶性成分、任选的抗氧化剂、任选的矫味剂、任选的着色剂进行混合均匀，得到油相组合物。