【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及食品加工，尤其涉及一种壳聚糖-褐藻多酚pickering乳液及其制备方法与应用。
技术介绍
1、近年来，水土流失和气候变化等环境问题对人类的威胁日益加重。与陆生植物相比，不需要土地和淡水即可进行养殖的海洋褐藻被认为更具可持续性。中国是褐藻的最大生产国，然而，大多数褐藻仅仅作为食品直接食用或藻酸盐的提取来源，其精深加工和高值化利用是目前褐藻工业中亟需解决的问题。在未被广泛利用的生物质中，褐藻多酚是一种具有众多生物活性的天然物质，但较差的水溶性限制了其开发利用。
2、β-胡萝卜素是一种天然的亲脂性类胡萝卜素，是一种强大的抗氧化剂，可以作为功能性食品和保健品以降低心血管疾病的发生风险。然而，将β-胡萝卜素用作营养保健品和功能性食品时面临水溶性低以及对光、热和氧气等环境应激高度敏感的限制。
3、鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种壳聚糖-褐藻多酚pickering乳液及其制备方法与应用，已解决上述技术问题，使被包封的β-胡萝卜素在热处理、紫外光照和储存中更不易发生氧化降解。
2、具体而言，本专利技术具有如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术首先提供一种壳聚糖-褐藻多酚pickering乳液的制备方法，包括：
4、s1：将壳聚糖溶液与油进行混合，并进行高速剪切和高压均质处理，得到初级乳液；
5、s2：将所述初级乳液与褐藻多酚溶液进行混合，并进行高速剪切和高压均质处理，
6、其中，所述壳聚糖溶液的ph为4~7；所述褐藻多酚溶液的ph为4~7。
7、天然多酚通常带负电荷，可以与带正电荷的壳聚糖形成复合物以稳定乳液；本专利技术的构思在于通过逐层静电沉积将两种带有相反电荷的稳定剂沉积在乳液的油水界面上，形成稳定的液滴以封装生物活性成分。但本专利技术发现，在提高乳液的稳定性方面，该方法仍存在进一步改善空间。
8、后续经过大量研究，本专利技术意外发现，通过控制壳聚糖溶液和褐藻多酚溶液的ph，能够显著提高褐藻多酚与壳聚糖之间的静电吸附作用和氢键相互作用，有利于形成稳定的乳液界面层和液滴间的3d网络结构，进而能够显著提高乳液的稳定性。
9、作为优选，所述壳聚糖溶液的浓度为8~12 mg/ml；
10、和/或所述褐藻多酚溶液的浓度为1~3 mg/ml。
11、作为优选，所述壳聚糖-褐藻多酚pickering乳液中，壳聚糖与褐藻多酚的质量比为3~7：1。
12、作为优选，所述壳聚糖溶液、所述油与所述褐藻多酚溶液的体积比为50：5~10：40~45。
13、作为优选，s1中，所述高速剪切的速率为9000~11000 rpm；所述高压均质压力为50~70 mpa，均质次数为2~4个循环；更优选地，所述高速剪切的速率为10000 rpm；所述高压均质压力为60 mpa，均质次数为3个循环。
14、和/或s2中，所述高速剪切的速率为9000~11000 rpm；所述高压均质压力为50~70mpa，均质次数为2~4个循环；更优选地，所述高速剪切的速率为10000 rpm；所述高压均质压力为60 mpa，均质次数为3个循环。
15、本专利技术中，通过上述高速剪切、高压均质处理有助于褐藻多酚与壳聚糖的相互作用；同时可以使悬浊液状态的物料在超高压作用下，高速流过具有特殊内部结构的高压均质腔，使物料发生一系列变化；为乳液提供了更小的液滴尺寸和均匀的液滴尺寸分布，有助于乳液稳定性的提高。
16、作为优选，所述油包括玉米油、大豆油、鱼油、葵花籽油等食用油中的一种或几种；优选地，选用玉米油作为乳液的油相。
17、作为优选，s1中，所述壳聚糖溶液中还含有nacl；优选地，所述壳聚糖溶液中，nacl的浓度低于200 mm。
18、第二方面，本专利技术提供一种壳聚糖-褐藻多酚pickering乳液，其由上述的制备方法制得。
19、第三方面，本专利技术提供所述的壳聚糖-褐藻多酚pickering乳液在包封脂溶性生物活性成分方面的应用。
20、本专利技术中，开发基于壳聚糖与褐藻多酚共稳定的pickering乳液，并将其进一步应用于脂溶性生物活性成分递送系统，有助于拓宽其在营养保健品和功能性食品行业的用途。
21、优选地，所述脂溶性生物活性成分为β-胡萝卜素。
22、本专利技术中，所述壳聚糖-褐藻多酚pickering乳液的稳定性大大提高，赋予了其更强的物理稳定性并提高了所包封的生物活性物质的化学稳定性，使被包封的β-胡萝卜素在热处理、紫外光照和储存中更不易发生氧化降解。
23、作为优选，β-胡萝卜素负载浓度为0.4~0.6 mg/ml油；优选地，β-胡萝卜素负载浓度为0.5 mg/ml油。
24、基于上述技术方案，本专利技术的有益效果在于：
25、（1）本专利技术所述逐层静电沉积技术使用两种带有相反电荷的稳定剂沉积在乳液的油水界面层上，形成稳定的液滴。乳液中的褐藻多酚能够与壳聚糖通过静电吸附作用和氢键相互作用相结合，形成稳定的乳液界面层和液滴间的3d网络结构。上述作用有助于提高乳液的稳定性，赋予了其更强的物理稳定性并提高了所包封的生物活性物质的化学稳定性，使被包封的β-胡萝卜素在热处理、紫外光照和储存中更不易发生氧化降解。
26、（2）本专利技术所述高压均质技术可以使悬浊液状态的物料在超高压作用下，高速流过具有特殊内部结构的高压均质腔，使物料发生一系列变化；为乳液提供了更小的液滴尺寸和均匀的液滴尺寸分布，有助于乳液稳定性的提高。同时，高压均质还有助于褐藻多酚与壳聚糖的相互作用。
27、（3）本专利技术所述壳聚糖-褐藻多酚pickering乳液在包封β-胡萝卜素后，能够将脂溶性β-胡萝卜素分散于水相中，扩大这种生物活性强但水溶性差的化合物在功能性食品和保健品中的应用前景。
28、（4）本专利技术所述褐藻多酚在乳液配方中的加入一方面有助于壳聚糖-褐藻多酚乳液形成更加稳定的界面层，减少乳液液滴不稳定现象的发生；另一方面为乳液界面层提供额外的抗氧化活性，有助于清除各种外界环境刺激所产生的氧化自由基。在两方面因素的共同作用下，乳液为包封的β-胡萝卜素提供了更强的化学稳定性以抵抗外界环境的不良影响。
29、（5）本专利技术拓展了海藻多酚在功能性食品领域的应用，促进了海藻加工业中未利用的生物质的发展。
30、（6）本专利技术反应条件温和，工艺简单，易于执行，实验条件简单，设备要求低，不需要昂贵设备。
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1.一种壳聚糖-褐藻多酚Pickering乳液的制备方法，其特征在于，包括：S1：将壳聚糖溶液与油进行混合，并进行高速剪切和高压均质处理，得到初级乳液；S2：将所述初级乳液与褐藻多酚溶液进行混合，并进行高速剪切和高压均质处理，得到壳聚糖-褐藻多酚Pickering乳液；其中，所述壳聚糖溶液的pH为4~7；所述褐藻多酚溶液的pH为4~7。
2.根据权利要求1所述的壳聚糖-褐藻多酚Pickering乳液的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖溶液的浓度为8~12 mg/mL；和/或所述褐藻多酚溶液的浓度为1~3 mg/mL。
3.根据权利要求1或2所述的壳聚糖-褐藻多酚Pickering乳液的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖-褐藻多酚Pickering乳液中，壳聚糖与褐藻多酚的质量比为3~7：1。
4.根据权利要求1~3任一项所述的壳聚糖-褐藻多酚Pickering乳液的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖溶液、所述油与所述褐藻多酚溶液的体积比为50：5~10：40~45。
5.根据权利要求1~4任一项所述的壳聚糖-褐藻多酚Pickering乳液
6.根据权利要求1~5任一项所述的壳聚糖-褐藻多酚Pickering乳液的制备方法，其特征在于，所述油包括玉米油、大豆油、鱼油和葵花籽油中的一种或几种；优选地，选用玉米油作为乳液的油相。
7.根据权利要求1~6任一项所述的壳聚糖-褐藻多酚Pickering乳液的制备方法，其特征在于，S1中，所述壳聚糖溶液中还含有NaCl；优选地，所述壳聚糖溶液中，NaCl的浓度低于200 mM。
8.一种壳聚糖-褐藻多酚Pickering乳液，其特征在于，其由权利要求1~7任一项所述的制备方法制得。
9.权利要求8所述的壳聚糖-褐藻多酚Pickering乳液在包封脂溶性生物活性成分方面的应用；优选地，所述脂溶性生物活性成分为β-胡萝卜素。
10.根据权利要求9所述的壳聚糖-褐藻多酚Pickering乳液在包封脂溶性生物活性成分方面的应用，其特征在于，β-胡萝卜素负载浓度为0.4~0.6 mg/mL油；优选地，β-胡萝卜素负载浓度为0.5 mg/mL油。
...【技术特征摘要】
1.一种壳聚糖-褐藻多酚pickering乳液的制备方法，其特征在于，包括：s1：将壳聚糖溶液与油进行混合，并进行高速剪切和高压均质处理，得到初级乳液；s2：将所述初级乳液与褐藻多酚溶液进行混合，并进行高速剪切和高压均质处理，得到壳聚糖-褐藻多酚pickering乳液；其中，所述壳聚糖溶液的ph为4~7；所述褐藻多酚溶液的ph为4~7。
2.根据权利要求1所述的壳聚糖-褐藻多酚pickering乳液的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖溶液的浓度为8~12 mg/ml；和/或所述褐藻多酚溶液的浓度为1~3 mg/ml。
3.根据权利要求1或2所述的壳聚糖-褐藻多酚pickering乳液的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖-褐藻多酚pickering乳液中，壳聚糖与褐藻多酚的质量比为3~7：1。
4.根据权利要求1~3任一项所述的壳聚糖-褐藻多酚pickering乳液的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖溶液、所述油与所述褐藻多酚溶液的体积比为50：5~10：40~45。
5.根据权利要求1~4任一项所述的壳聚糖-褐藻多酚pickering乳液的制备方法，其特征在于，s1中，所述高速剪切的速率为9000~11000 rpm；所述高压均质压力为50~70 mpa，均质次数为2~4个循环；优选地，所述高速剪切的速率为10000 rpm；所...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙红男，木泰华，孟维昊，马梦梅，张苗，
申请(专利权)人：中国农业科学院农产品加工研究所，
类型：发明
国别省市：
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