提高花色苷稳定性的微胶囊化方法及其产品、用途技术

本发明专利技术公开了一种提高花色苷稳定性的微胶囊化方法及其产品、用途，其包括：S1、以海藻酸钠为壁材，将所述海藻酸钠、碳酸钙加入所述水中溶胀1‑2h，以获得壁材凝胶体系；S2、以特殊制备工艺获得花色苷为芯材，将所述壁材凝胶体系与花色苷溶液充分混匀待用，以获得水相；S3、将Span80、植物油进行混合，以获得油相；且将所述水相、油相进行混合，磁力搅拌进行乳化后获得W/O乳浊液；S4、调节所述W/O乳浊液pH至酸性，将所述W/O乳浊液、食盐缓冲液进行混合，静置1‑2h后分离油水相以得到液态花色苷微胶囊。其通过特殊的制备工艺来制备花色苷，以提高其产率和纯度，同时采用改进的工艺参数优化花色苷的微胶囊化方法及干燥条件，保证花色苷结构稳定性，同时降低成本。

Microencapsulation methods for improving the stability of anthocyanins and their products and Applications

【技术实现步骤摘要】
提高花色苷稳定性的微胶囊化方法及其产品、用途
本专利技术涉及色素制备领域。更具体地说，本专利技术涉及一种提高花色苷稳定性的微胶囊化方法及其产品、用途。
技术介绍
花色苷(Anthocyanin)是一类水溶性天然着色剂，具有一定的抗氧化、抗炎症等多种生物活性，在食品等领域有巨大的应用潜力，但易受温度、光照等因素影响导致其稳定性较差，因此采用胶囊化技术提高花色苷的稳定性，扩展适用范围。目前花色苷的微胶囊化常用方法有喷雾干燥法、脂质体法和凝聚法等，其中喷雾干燥在食品工业中是最常用的封装技术，喷雾干燥过程中，溶剂快速蒸发，活性成分瞬间被保留从而形成非晶态的固体分散体，此法工艺简单、成本较低，适用于对温度敏感的活性物质，喷雾干燥法已被证实能有效保护多酚化合物，但其高温条件在一定程度上可能会降解热敏性的花色苷。因此，有必要提供一种工艺简单、成本低，且同时在高温条件能保持花色苷结构稳定性的微胶囊化方法。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种提高花色苷稳定性的微胶囊化方法及其产品、用途，其通过特殊的制备工艺来制备花色苷，以提高其产率和纯度，同时采用改进的工艺参数优化花色苷的微胶囊化方法，保证花色苷结构稳定性，同时降低成本。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，一方面，提供了一种提高花色苷稳定性的微胶囊化方法，其包括如下步骤：S1、以海藻酸钠为壁材，按重量比计，按照海藻酸钠：碳酸钙：水＝(2-4)：1：(15-25)分别预备所述海藻酸钠、碳酸钙以及水，再将所述海藻酸钠、碳酸钙加入所述水中溶胀1-2h，以获得壁材凝胶体系；S2、以花色苷为芯材，将所述壁材凝胶体系与花色苷溶液充分混匀待用，且按照重量比计，海藻酸钠：花色苷＝(12-20)：1，以获得水相；S3、按体积比计，按照Span80：植物油＝(1-2)：1将所述Span80、植物油进行混合，以获得油相；且按体积比计，按照水相：油相＝(3-5)：1将所述水相、油相进行混合，磁力搅拌进行乳化后获得W/O乳浊液；S4、调节所述W/O乳浊液pH至酸性，按体积比计，按照W/O乳浊液：缓冲液＝1：(3-5)将所述W/O乳浊液、缓冲液进行混合，静置1-2h后分离油水相以得到液态花色苷微胶囊。优选的，所述步骤S1中，按重量比计，海藻酸钠：碳酸钙：水＝3：1：20。优选的，所述步骤S2中，按重量比计，所述海藻酸钠：花色苷＝15：1。优选的，所述步骤S3中，按体积比计，水相：油相＝4：1。优选的，所述步骤S4中，调节所述W/O乳浊液pH至酸性的步骤包括：在所述W/O乳浊液中加入含有酸性溶液的植物油，且按重量比，所述酸性溶液：碳酸钙＝3：1。优选的，所述步骤S4中，所述缓冲液为含有NaCl的磷酸盐缓冲液，且NaCl质量浓度为0.9％。优选的，所述提高花色苷稳定性的微胶囊化方法还包括：S5、对所述液花色苷微胶囊进行喷雾干燥处理，以获得花色苷微胶囊粉，且喷雾干燥条件为：加热器温度100-130℃、进料速率10-15r/min、真空压力0.02-0.05MPa。优选的，所述步骤S2中，所述花色苷的制备过程包括：S21、将用于提取花色苷的原料干燥、粉碎，并过200-300目筛，以获得原料粉；S22、按照重量体积比计，将原料粉与提取液按照1：(15-20)混合均匀后加入所述原料粉重量0.02-0.03％的复合酶，以获得提取体系，且所述在提取体系35-45℃条件下超声提取60-90min；按重量计，所述提取液包括：70-75％体积分数85％的乙醇、2-4％的体积分数5％的醋酸、10-12％的蔗糖、10-12％的氯化胆碱；所述超声提取中超声功率为200-400W；所述复合酶由纤维素酶、果胶酶及淀粉酶组成，且按重量份数计，所述纤维素酶：果胶酶：淀粉酶＝1:1:1.5；完成超声提取后进行固液分离，以获得第一滤渣和第一滤液；S23、在所述第一滤渣中加入其重量5-8倍的体积分数为85％的乙醇、第一滤渣重量0.2-0.3倍的质量分数为3％的柠檬酸溶液，在35-45℃条件下超声提取45-60min；超声提取完成后进行固液分离，以获得第二滤渣和的第二滤液；S24、合并第一滤液和第二滤液，以获得粗提液，再将所述粗提液于8000-10000rpm条件下进行离心，去除沉淀后获得精提液；将所述精提液依次通过孔径为2-5μm的微滤膜、0.02-0.05μm的超滤膜、0.001-0.002μm的纳滤膜进行过滤，以获得提取清液；其中，通过孔径为为2-5μm的微滤膜、0.02-0.05μm的超滤膜过滤时的过滤压力均为0.2-0.4MPa，过滤温度均为25-35℃；通过0.001-0.002μm的纳滤膜进行过滤时的过滤压力均为1.5-2.0MPa，过滤温度均为25-35℃；S25、在所述提取清液中加入其体积1-2倍的体积分数为85％的乙醇，于12000rpm条件下离心15min，弃沉淀后获得的上清液过装有XAD-7HP大孔吸附树脂的柱子，且所述上清液与柱子的体积比为3：1，待大孔吸附树脂形成饱和均匀色带后用体积分数5％的乙醇洗脱大孔吸附树脂以去除杂质；再用1-2个柱体积的体积分数70％的酸性乙醇解吸大孔吸附树脂吸附的色素，至大孔吸附树脂无色为止，收集洗脱液；S26、洗脱液通过孔径为0.02-0.05μm的超滤膜后，再经高压反渗透膜浓缩，得固形物含量为15-25％的截留浓缩液，其中，经高压反渗透膜浓缩时，所述高压反渗透膜截留分子量为200Da，浓缩温度为25-35℃，压力为3.0-4.5MPa；S27、将所述截留浓缩液在35-55℃条件下进行真空减压浓缩至乙醇全部脱除，得波美度为3-5°的浓缩液；以及S28、在所述浓缩液中加入其体积4-5％的体积分数10％的乙酸，并在30-40℃下加热30min，再置于-70℃条件下速冻，然后冷冻干燥，以获得所述花色苷。另一方面，还提供了一种通过上述微胶囊化方法制备获得的花色苷微胶囊产品。另一方面，还提供一种上述花色苷微胶囊产品在制备食品或保健品或药品或食品添加剂中的用途。本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术通过酶解、超声、多重过滤以及树脂吸附的制备工艺来制备花色苷，以提高其产率和纯度；采用改进的工艺参数(包括芯材和壁材的配比、喷雾干燥的参数设置等等)优化花色苷的微胶囊化方法，保证花色苷结构稳定性，同时，添加乙酸增加花色苷结构在高温等条件下的稳定性，并且本专利技术中的微胶囊化方法工艺简单、操作成本低。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1a为温度对花色苷稳定性的影响；图1b为光照对花色苷稳定性的影响；图1c为避光对花色苷稳定性的影响；图2为本专利技术实施例4中加热器温度对花色苷微胶囊粉平均粒径及包埋率的影响；图3为本专利技术实施例4中进料速率对花色苷微胶囊粉平均粒径及包埋率的影响；图4为本专利技术实施例4中真空压力对花色苷微胶囊粉平均粒径及包埋率的影响；图5为本专利技术实施例4中花色苷微胶囊粉在扫描电镜下的形态；图6为本专利技术实施例4中花色苷微胶囊粉花色苷微胶囊的粒径分布；图7a为本专利技术实施例4中未超声处理、超声处理的花色苷微胶囊粉的紫外可见光谱特征；图7b为本专利技术实施例4中的花色苷微胶囊粉与花色苷的紫外可见光谱特征；图8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.提高花色苷稳定性的微胶囊化方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、以海藻酸钠为壁材，按重量比计，按照海藻酸钠：碳酸钙：水＝(2‑4)：1：(15‑25)分别预备所述海藻酸钠、碳酸钙以及水，再将所述海藻酸钠、碳酸钙加入所述水中溶胀1‑2h，以获得壁材凝胶体系；S2、以花色苷为芯材，将所述壁材凝胶体系与花色苷溶液充分混匀待用，且按照重量比计，海藻酸钠：花色苷＝(12‑20)：1，以获得水相；S3、按体积比计，按照Span80：植物油＝(1‑2)：1将所述Span80、植物油进行混合，以获得油相；且按体积比计，按照水相：油相＝(3‑5)：1将所述水相、油相进行混合，磁力搅拌进行乳化后获得W/O乳浊液；S4、调节所述W/O乳浊液pH至酸性，按体积比计，按照W/O乳浊液：缓冲液＝1：(3‑5)将所述W/O乳浊液、缓冲液进行混合，静置1‑2h后分离油水相以得到液态花色苷微胶囊。

【技术特征摘要】
1.提高花色苷稳定性的微胶囊化方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、以海藻酸钠为壁材，按重量比计，按照海藻酸钠：碳酸钙：水＝(2-4)：1：(15-25)分别预备所述海藻酸钠、碳酸钙以及水，再将所述海藻酸钠、碳酸钙加入所述水中溶胀1-2h，以获得壁材凝胶体系；S2、以花色苷为芯材，将所述壁材凝胶体系与花色苷溶液充分混匀待用，且按照重量比计，海藻酸钠：花色苷＝(12-20)：1，以获得水相；S3、按体积比计，按照Span80：植物油＝(1-2)：1将所述Span80、植物油进行混合，以获得油相；且按体积比计，按照水相：油相＝(3-5)：1将所述水相、油相进行混合，磁力搅拌进行乳化后获得W/O乳浊液；S4、调节所述W/O乳浊液pH至酸性，按体积比计，按照W/O乳浊液：缓冲液＝1：(3-5)将所述W/O乳浊液、缓冲液进行混合，静置1-2h后分离油水相以得到液态花色苷微胶囊。2.如权利要求1所述的微胶囊化方法，其特征在于，所述步骤S1中，按重量比计，海藻酸钠：碳酸钙：水＝3：1：20。3.如权利要求1所述的微胶囊化方法，其特征在于，所述步骤S2中，按重量比计，所述海藻酸钠：花色苷＝15：1。4.如权利要求1所述的微胶囊化方法，其特征在于，所述步骤S3中，按体积比计，水相：油相＝4：1。5.如权利要求1所述的微胶囊化方法，其特征在于，所述步骤S4中，调节所述W/O乳浊液pH至酸性的步骤包括：在所述W/O乳浊液中加入含有酸性溶液的植物油，且按重量比计，所述酸性溶液：碳酸钙＝3：1。6.如权利要求1所述的微胶囊化方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述缓冲液为含有NaCl的磷酸盐缓冲液，且NaCl质量浓度为0.9％。7.如权利要求1-6任一项所述的微胶囊化方法，其特征在于，所述提高花色苷稳定性的微胶囊化方法还包括：S5、对所述液花色苷微胶囊进行喷雾干燥处理，以获得花色苷微胶囊粉，且喷雾干燥条件为：加热器温度100-130℃、进料速率10-15r/min、真空压力0.02-0.05MPa。8.如权利要求7所述的微胶囊化方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述花色苷的制备过程包括：S21、将用于提取花色苷的原料干燥、粉碎，并过200-300目筛，以获得原料粉；S22、按照重量体积比计，将原料粉与提取液按照1：(15-20)混合均匀后加入所述原料粉重量0.02-0.03％的复合酶，以获得提取体系，且所述在提取体系35-45℃条件下超声提取60-90min；按重量计，所述提取液包括：7...

【专利技术属性】
技术研发人员：何静仁，周兰，张瑞，毛莹，杨宁，李书艺，何毅，祝振洲，
申请(专利权)人：武汉轻工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42