一種裂片石莼多糖?殼聚糖復配精油乳液的制備方法與流程

文檔序號：11113761閱讀：1320來源：國知局

本發明涉及一種裂片石莼多糖-殼聚糖復配精油乳液的制備方法。

(二)

背景技術：

植物精油，又稱為液體黃金，是一類植物源次生代謝物質，分子量小，具有一定揮發性。因其良好的氣味和防腐保鮮作用，在食用香料、食品保鮮劑、抗菌劑等方面應用廣泛。然而，精油化學性質活潑，使用時利用率低，直接應用具有刺激性等缺點。此外其具有良好的揮發性及易氧化性，在應用和儲運過程中容易損失和氧化，應用存在很大的局限。利用層層組裝技術制備精油乳液是解決這些問題的有效手段之一。利用相反電荷組裝體交替吸附將精油成分有效包埋，對精油起到了很好的保護和控制釋放作用。以該類型乳液形式應用于食品時不僅可以提高乳液穩定性、延長有效作用時間，還能在很大程度上減少精油的使用量，降低生產成本。從提高精油使用效率角度考慮，將精油制備成乳液應用具有非常廣的應用前景。

穩定性是食品乳狀液存在的主要問題，選擇合適的乳化劑可以提高穩定性，傳統的小分子表面活性劑具有毒性或環境污染等問題，因此生物多糖、蛋白質類乳化劑應用日益廣泛。目前應用的幾種多糖(如阿拉伯膠、果膠等)具有良好的表面活性，但用量較高。裂片石莼多糖是一種新型富含硫酸根的陰離子多糖(分子量在30萬～100萬)，具有降血脂、抗腫瘤、抗氧化、抗氧化等多種生物活性及親水膠體的性質，結構中含有約1％的蛋白質以及鼠李糖，因此具有一定的表面活性，作為乳化劑穩定劑時用量在3％左右，較阿拉伯膠減少一半以上[Mahfoudhi N,Sessa M,Chouaibi M,et al.Assessment of emulsifying ability of almond gumin comparison with gum arabic using response surface methodology[J].Food Hydrocolloids,2014,37:49-59]，在作為新型乳化劑方面具有廣闊的研究前景。殼聚糖是一種直鏈陽離子聚合物，是自然界唯一大量存在堿性氨基的天然多糖，多糖結構中含有大量伯氨基，可與裂片石莼多糖等陰離子多糖發生絡合反應，形成高分子半透膜。

已有專利CN102845512A公開了一種水溶性茶樹油/殼聚糖抗菌復合劑的制備方法，該復合劑以殼聚糖及殼聚糖衍生物為原料，以吐溫-80為乳化劑通過乳化復配制得茶樹油/殼聚糖乳液，該乳液克服了油溶性物質和水溶性物質不互溶的缺點，協同獲得更強抗菌活性的乳液，可用作水果保鮮及化妝品防腐等。韓光濤等以殼聚糖和阿拉伯樹膠為原料，包埋廣藿香油，成功解決了單一乳化劑在乳化過程中的“團聚”問題[Han G,Yang Z,Zheng P,et al.Preparation and Properties Analysis of Slow-release Microcapsules Containing Patchouli Oil[J].Materials Review,2013,641-642(3):935-938]，但該方法中，阿拉伯膠使用量大，且表面活性及生物活性較低，常用作穩定劑使用。從已有專利及研究可知，利用兩種或兩種以上多糖為原料為乳化劑制備精油乳液不僅可以提高乳液的穩定性，還能通過原料之間協同作用提高乳液的作用效果，同時精油易氧化、直接應用刺激性大的問題也得以解決。這暗示著該技術在食品領域具有廣闊的應用潛力。

(三)

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種穩定性良好、具有抑菌活性及緩釋功能的裂片石莼多糖-殼聚糖復配精油乳液的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種裂片石莼多糖-殼聚糖復配精油乳液的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

(1)水相配制：先將去離子水加入容器中，后加入裂片石莼多糖，控制水溶液中裂片石莼多糖含量在3-4wt％，調節pH值為4.0～5.0，持續攪拌下加熱至90-100℃使多糖充分水化，維持10-15min滅菌，后冷卻，待用；

(2)油相配制：將檸檬烯與大豆油按比例混合，使兩者充分混勻，待用；

(3)預乳化：按照油相和水相體積比為1：10～12的比例將步驟(2)制得的油相緩緩加入步驟(1)制得的水相中，攪拌使兩相初步混合后，使用高速剪切機在24000rpm-26000rpm條件下剪切3-5min，得到預乳化乳液；

(4)均質：預乳化乳液經60-75MPa高壓循環均質3-4次得到粒徑均一的乳液；

(5)配制濃度0.5-2wt％、pH為4.0～5.0的殼聚糖水溶液；

(6)層層組裝：按照體積比4～7:1的比例將步驟(4)均質后的乳液加入步驟(5)配制的殼聚糖水溶液中，震蕩混勻后得到裂片石莼多糖-殼聚糖復配精油乳液。

本發明步驟(2)中，檸檬烯與大豆油的混合比例可以根據實際需要進行調整，本發明優選檸檬烯與大豆油的體積比為1:10。

本發明步驟(1)和(5)中，均可用磷酸鹽緩沖液(如磷酸二氫鈉緩沖液)調節水溶液的pH值。

本發明步驟(6)中，優選按照體積比5:1的比例將步驟(4)均質后的乳液加入步驟(5)配制的殼聚糖水溶液中。

本發明中，優選所述制備方法由步驟(1)～(6)組成。

本發明中，殼聚糖、大豆油、檸檬烯均可使用市售商品。

本領域技術人員可采用熱水浸提法自行制備裂片石莼多糖，本發明推薦按照如下制備：新鮮裂片石莼藻體經水洗除雜、干燥后，用95％乙醇充分浸泡去除色素和雜質，過濾、去除溶劑、粉碎后得到裂片石莼藻粉；將裂片石莼藻粉在沸水中充分提取，離心取上清液，濃縮后加入95％的乙醇使最終乙醇濃度為80％，靜置過夜，低溫(4℃)離心得到裂片石莼粗多糖，粗多糖經Sevage法脫除蛋白后得到裂片石莼多糖。

本發明制得的裂片石莼多糖-殼聚糖復配精油在果蔬食品保鮮中具有較好的應用前景。該復配精油克服了常用多糖乳化劑用量大、單一多糖乳化易聚集沉降的應用局限，提高了天然精油的利用率，為易揮發、易氧化油溶性成分的應用提供了一種技術支持。

本發明的優點和產生的有益效果：

1、本發明中，由于裂片石莼多糖具有較強表面活性，因此以裂片石莼多糖作為內層，而殼聚糖對環境條件(溫度、水分等)耐受能力較強，且成膜性良好，因此作為外層吸附的陽離子多糖，采用層層組裝技術，通過靜電結合獲得裂片石莼多糖-殼聚糖復合物，該復合物一方面結合了裂片石莼多糖良好的表面活性、生物活性與殼聚糖優良的穩定性、成膜性、阻水性特點，使包埋有檸檬精油的乳液具有突出的穩定性及阻隔性。另一方面，由于原料均有抑菌效果，原料之間協同作用使得乳液抗菌效果優于單一多糖乳化劑制得的乳液。

2、本發明的乳液安全無污染，制備全過程無防腐劑添加，且為簡單物理過程，有利于最大限度保留乳液有效成分；該工藝具有環保、高效可連續操作等特點，適用于工業化生產。該乳液適用于食品加工、日用化工等行業。

(四)附圖說明

圖1是常規的精油乳液的制備工藝流程圖。

圖2是本發明的裂片石莼多糖-殼聚糖復配精油乳液的制備工藝流程圖。

圖3是本發明乳液形成示意圖。

(五)具體實施方式

下面以具體實施例對本發明的技術方案做進一步說明，但本發明的保護范圍不限于此：

本發明實施例中，殼聚糖(C105801)、大豆油(S110244)、檸檬烯(L106923)均購于阿拉丁(aladdin)試劑公司；

裂片石莼多糖采用熱水浸提法自提，裂片石莼取自浙江溫州平陽縣南麓列島。

裂片石莼多糖提取：新鮮藻體經淡水反復沖洗至無雜質后放入60℃烘箱烘干3h。取干燥藻體以95％的乙醇浸泡12h去除色素和雜質，過濾、瀝干后置于空氣流通處使酒精充分揮發后放入60℃烘箱烘干，后經粉碎機粉碎后過100目篩，得到裂片石莼藻粉。取干燥的裂片石莼藻粉500g，按料液比1：20在沸水浴中提取2h，5000r/min離心10min，取上層清液，重復提取3次。合并上清液并濃縮至原有體積的1/12，加入95％的乙醇溶液使最終乙醇濃度為80％，靜置過夜，4℃條件下以8000r/min離心5min，所得沉淀即為裂片石莼粗多糖。粗多糖經Sevage法脫除蛋白后得到裂片石莼多糖(總糖：41.2％糖醛酸：36.1％硫酸根：20.5％蛋白質：0.7％)。

實施例1

油相配制：將檸檬烯和大豆油以1:10比例混合，經漩渦振蕩器振蕩30s，使兩者充分混勻，待用；

水相配制：先將去離子水加入燒杯，后將水溶性裂片石莼多糖加入，控制水溶液中裂片石莼多糖含量為3wt％，以磷酸二氫鈉緩沖液調節pH值為4.0，控制持續攪拌條件下加熱至90-100℃使多糖充分水化，維持10min滅菌，后冷卻，待用。

預乳化：按照油相和水相體積比為1：10的比例將上述油相緩緩加入水相中，玻璃棒攪拌使兩相初步混合后，使用26000rpm高速剪切機剪切3min。

均質：預乳化乳液使用高壓均質機在75MPa壓力下循環均質4次形成粒徑均一的乳狀液，記為裂片石莼多糖精油乳液。

層層組裝：均質后的乳液以體積比5:1(均質后乳液乳液：殼聚糖水溶液)的比例加入0.5wt％殼聚糖水溶液(用磷酸二氫鹽緩沖液調pH為4.0)。震蕩混勻得到裂片石莼多糖-殼聚糖復配精油乳液。

精油乳液穩定性研究：將上述制備的裂片石莼多糖精油乳液和裂片石莼多糖-殼聚糖復配精油乳液分別置于25℃和60℃下貯存3d、5d、7d，測定其粒徑變化及精油保留率。

表1貯存時間及溫度對乳液穩定性的影響

保鮮處理：利用上述所得乳液對新鮮蘋果切片進行噴淋處理，觀察1d、3d、5d后蘋果切片微生物總菌數變化。

操作方法為:隨機取25g切碎蘋果置于225mL 0.85％無菌生理鹽水中，振勻后梯度稀釋，取1mL稀釋液涂布于平板計數瓊脂(PCA)培養基中，37℃恒溫培養48h，菌落記數。每梯度3個平板，重復2次。

表2精油乳液對鮮切蘋果總菌數的影響

實施例2