CN106720462B - 一种以亚麻胶复配作乳化剂的亚麻籽油乳状液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以亚麻胶复配作乳化剂的亚麻籽油乳状液及其制备方法。所述亚麻籽油乳状液的制备方法包括如下步骤：1)配制乳化剂的水溶液作为水相；乳化剂为阿拉伯胶与亚麻胶的混合物；2)以亚麻籽油作为油相，将油相加入至水相中，得到初乳液；3)初乳液经均质，即得亚麻籽油乳状液。本发明亚麻籽油乳状液粒径小、分散性好且物理稳定性高，同时在不同的温度和pH条件下有较高的氧化稳定性，且相较蛋白质‑多糖层层制备的乳状液有更强的抵抗环境变化的能力，可在较宽pH范围、较大离子强度以及灭菌、冻融等工艺处理中保持较好的稳定性。本发明所制备的亚麻籽油乳状液贮藏稳定性好，且相较于亚麻籽油纯油体系对亚麻酸可以起到较好的保护作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种以亚麻胶复配作乳化剂的亚麻籽油乳状液及其制备方法，属于油脂加工领域。
背景技术
亚麻籽油是一种高不饱和脂肪酸(80％以上)植物油，其中α-亚麻酸含量可达60％以上。α-亚麻酸是人体必需脂肪酸，在人体内可代谢转化成EPA和DHA，这三种脂肪酸同属ω-3脂肪酸，可促进婴幼儿大脑和神经系统的发育，提高记忆力，尤其是对降低心脑血管疾病的发病风险有一定作用。我国居民食用油多以精炼后的大豆油、花生油、葵花籽油和棉籽油等为主，饱和脂肪酸和ω-6不饱和脂肪酸摄入较多，而ω-3脂肪酸摄入过少。根据FAO/WHO 2008的建议，人类膳食中ω-6和ω-3脂肪酸摄入比例应为5:1。亚麻籽油富含α-亚麻酸，可作为ω-3脂肪酸的主要食用来源。国际脂肪酸和油脂研究协会(ISSFAL)建议每天摄入α-亚麻酸2.2g。
然而，α-亚麻酸含三个不饱和键，极不稳定，在传统烹饪的过程中极易损失，而且会生成有毒的氢过氧化物和异味物质，严重限制了亚麻籽油在日常饮食和食品加工配方中的应用。若直接食用油脂，则又对我国居民传统的饮食习惯挑战较大，难以推行。乳状液具有绵滑的口感，将亚麻籽油制备成稳定的乳状液，一方面极大地保留了油中特有的功能性成分，另一方面适应了我国居民的传统饮食习惯，从而解决高效补充ω-3不饱和脂肪酸的难题。高粘度的乳状液可替代水果蔬菜沙拉中的沙拉酱，在日常饮食中起到ω-3脂肪酸的强化作用，低粘度乳状液可作为饮料，更易于日常携带和饮用。
目前制备水包油乳状液常用的乳化剂为蛋白质和多糖，蛋白质乳化性较好，但乳状液界面膜厚度较薄，极易受环境影响，体系pH值在等电点附近时会引起油滴聚集，造成体系不稳定。因此需要提供一种新的亚麻籽油乳状液的制备方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种以亚麻胶复配作乳化剂的亚麻籽油乳状液及其制备方法，本发明一方面极大地保留了亚麻籽油中特有的功能性成分，另一方面适应了我国居民的传统饮食习惯，从而解决高效补充ω-3不饱和脂肪酸的难题。
本发明提供的亚麻籽油乳状液的制备方法，包括如下步骤：
1)配制乳化剂的水溶液作为水相；
所述乳化剂为阿拉伯胶与亚麻胶的混合物；
2)以亚麻籽油作为油相，将所述油相加入至所述水相中，得到初乳液；
3)所述初乳液经均质，即得所述亚麻籽油乳状液。
上述的制备方法中，步骤1)中，所述乳化剂中，所述阿拉伯胶与所述亚麻胶的质量比可为1～4：1，具体可为2～3：1、2：1、2.3：1或3：1。
所述阿拉伯胶的分子量可为20～60万；
所述亚麻胶的分子量可为260～350万，所述亚麻胶为一种天然高分子复合胶，主要分布在亚麻籽的种皮中，其多糖分子结构上结合有一定量的蛋白质，具有乳化性和乳化稳定性。
上述的制备方法中，步骤1)中，配制所述乳化剂的水溶液之前，所述方法还包括将所述乳化剂与甘油混合的步骤；
所述乳化剂与所述甘油的质量比可为1～3：1，具体可为1.5～3：1、1.5：1、2：1或3：1，其作用是降低界面张力，使界面更易流动，从而减少液滴形成所需的弯曲能，有助于稳定乳液的形成。
上述的制备方法中，步骤1)中，所述乳化剂的水溶液中，所述乳化剂的质量百分含量可为1.5～2.5％，具体可为1.5～2.0％、2.0～2.5％、1.5％、2.0％或2.5％。
上述的制备方法中，所述方法还包括将所述水相进行溶胀的步骤，以保证充分水合。
上述的制备方法中，所述溶胀的步骤如下：在50℃～60℃的条件下搅拌溶胀1～2h，然后在20℃～25℃的条件下溶胀10～14h，如：在60℃的条件下搅拌溶胀1h，然后在25℃的条件下溶胀10h。
上述的制备方法中，步骤2)中，所述油相与所述水相的体积比可为1：2～4，具体可为1：2、1：3或1：4。
上述的制备方法中，步骤2)中，在剪切的条件下将所述油相加入至所述水相中；
所述剪切的条件如下：
速率可为10000～20000rpm，具体可为10000rpm、15000rpm或20000rpm；
时间可为2～4min，具体可为2min。
上述的制备方法中，步骤3)中，所述均质采用高压均质的方式；
所述均质均质包括一级均质和二级均质；
所述一级均质的压力可为250～350bar，具体可为250bar、300bar或350bar；
所述二级均质的压力可为40～80bar，具体可为50bar。
上述方法制备得到的亚麻籽油乳状液也属于本发明的保护范围。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明采用的乳化剂为阿拉伯胶和与亚麻籽油同源的亚麻胶，为一种天然的绿色乳化剂，食用安全，对亚麻籽利用度高，不含Tween、Span等乳化剂。
2、本发明所制备的亚麻籽油乳状液粒径小、分散性好且物理稳定性高，同时在不同的温度和pH条件下有较高的氧化稳定性，且相较蛋白质-多糖层层制备的乳状液有更强的抵抗环境变化的能力，可在较宽pH范围、较大离子强度以及灭菌、冻融等工艺处理中保持较好的稳定性。
3、本发明所制备的亚麻籽油乳状液贮藏稳定性好，且相较于亚麻籽油纯油体系对亚麻酸可以起到较好的保护作用。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的亚麻籽油乳状液的背散射光扫描图。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1、制备亚麻籽油乳状液
1)取阿拉伯胶(分子量为20～60万)和亚麻胶(分子量为260～350万)的混合物作为乳化剂(质量比7：3)，加入甘油打湿(乳化剂和甘油的用量比为2：1)，向混合好的物料中加入无菌纯水，配置成2.5wt％乳化剂的水溶液，60℃下磁力搅拌1h后过夜溶胀(温度约为25℃，10h)，保证充分水合。
2)以亚麻籽油作为油相，按照1：4(v/v)的油水比例，在剪切速率10000rpm和剪切时间2min内将油相缓慢加入水相之中，形成初乳液。
3)使用高压均质机进行二级均质，一级均质压力为350bar，二级均质压力为50bar，制备获得稳定的亚麻籽油乳状液。
本实施例制备的亚麻籽油乳状液的粒径为2.8μm。
本实施例制备的亚麻籽油乳状液的背散射光扫描图(稳定性分析测试仪(AGS))如图1所示，图1中，左侧代表样品池底部，右侧代表顶部，纵坐标为背散射光强度值，第一次扫描显示蓝色，最后一次是红色，两者重合度越高证明乳状液越稳定，可以看出，本实施例制备的亚麻籽油乳状液粒径变化小，基本没有上浮层，乳状液非常稳定。
本实施例制备的亚麻籽油乳状液的贮藏稳定性实验如下：
本发明亚麻籽油乳状液在4℃和25℃条件下分别贮藏20天后亚麻酸含量分别降低10.87％和12.25％；而亚麻籽油在4℃和25℃条件下分别贮藏20天后亚麻酸含量分别降低15.53％和18.94％，可见两者具有显著差异(P<0.05)，证明本发明亚麻籽油乳状液相较于亚麻籽油纯油体系对亚麻酸可以起到较好的保护作用。
本实施例制备的亚麻籽油乳状液的抵抗环境变化的能力的测试实验如下：
对比本实例所制备的亚麻籽油乳状液与大豆蛋白-阿拉伯胶复配作乳化剂制备的亚麻籽油乳状液(制备方法与本实施例相同，不同之处在于用大豆蛋白替换亚麻胶)在不同pH条件(3～9)下、不同离子强度条件(0.1～0.5mol/L的氯化钠溶液和氯化钙溶液)下，以及灭菌(高压灭菌锅中121℃灭菌15min)和冷冻-解冻(于-20℃条件下冷冻24h，然后在室温放置12h作为一个循环，共循环3次)实验下的稳定性，实验结果表明：蛋白质-多糖乳状液由于乳化剂含有蛋白质，仍易受pH影响，在等电点附近发生不稳定现象。本发明亲水胶体制备的乳状液相较其有更强的抵抗环境变化的能力，可在较宽pH范围、较大离子强度以及灭菌、冻融等工艺处理中保持较好的稳定性。
实施例2、制备亚麻籽油乳状液
1)取阿拉伯胶(分子量为20～60万)和亚麻胶(分子量为260～350万)的混合物作为乳化剂(质量比2：1)，加入甘油打湿(乳化剂和甘油的用量比为3：2)，向混合好的物料中加入无菌纯水，配置成1.5wt％乳化剂的水溶液，60℃下磁力搅拌1h后过夜溶胀(温度约为25℃，10h)，保证充分水合。
2)以亚麻籽油作为油相，按照1：2(v/v)的油水比例，在剪切速率20000rpm和剪切时间2min内将油相缓慢加入水相之中，形成初乳液。
3)使用高压均质机进行二级均质，一级均质压力为250bar，二级均质压力为50bar，制备获得稳定的亚麻籽油乳状液。
本实施例制备的亚麻籽油乳状液的粒径为3.1μm。
本实施例制备的亚麻籽油乳状液的背散射光扫描图与图1无实质性差别，证明本实施例亚麻籽油乳状液具有良好的物理稳定性。
本实施例制备的亚麻籽油乳状液的贮藏稳定性实验如下：
本发明亚麻籽油乳状液在4℃和25℃条件下分别贮藏20天后亚麻酸含量分别降低11.25％和13.14％；而亚麻籽油在4℃和25℃条件下分别贮藏20天后亚麻酸含量分别降低15.53％和18.94％，可见两者具有显著差异(P<0.05)，证明本发明亚麻籽油乳状液相较于亚麻籽油纯油体系对亚麻酸可以起到较好的保护作用。
对比了本实施例制备的亚麻籽油乳状液与大豆蛋白-阿拉伯胶复配作乳化剂制备的亚麻籽油乳状液抵抗环境变化的能力，实验结果表明本发明亲水胶体制备的乳状液相较其有更强的抵抗环境变化的能力，可在较宽pH范围、较大离子强度以及灭菌、冻融等工艺处理中保持较好的稳定性。
实施例3、制备亚麻籽油乳状液
1)取阿拉伯胶(分子量为20～60万)和亚麻胶(分子量为260～350万)的混合物作为乳化剂(质量比3：1)，加入甘油打湿(乳化剂和甘油的用量比为3：1)，向混合好的物料中加入无菌纯水，配置成2wt％乳化剂的水溶液，60℃下磁力搅拌1h后过夜溶胀(温度约为25℃，10h)，保证充分水合。
2)以亚麻籽油作为油相，按照1：3(v/v)的油水比例，在剪切速率15000rpm和剪切时间2min内将油相缓慢加入水相之中，形成初乳液。
3)使用高压均质机进行二级均质，一级均质压力为300bar，二级均质压力为50bar，制备获得稳定的亚麻籽油乳状液。
本实施例制备的亚麻籽油乳状液的粒径为3.0μm。
本实施例制备的亚麻籽油乳状液的背散射光扫描图与图1无实质性差别，证明本实施例亚麻籽油乳状液具有良好的物理稳定性。
本实施例制备的亚麻籽油乳状液的贮藏稳定性实验如下：
本发明亚麻籽油乳状液在4℃和25℃条件下分别贮藏20天后亚麻酸含量分别降低11.05％和12.74％；而亚麻籽油在4℃和25℃条件下分别贮藏20天后亚麻酸含量分别降低15.53％和18.94％，可见两者具有显著差异(P<0.05)，证明本发明亚麻籽油乳状液相较于亚麻籽油纯油体系对亚麻酸可以起到较好的保护作用
对比了本实施例制备的亚麻籽油乳状液与大豆蛋白-阿拉伯胶复配作乳化剂制备的亚麻籽油乳状液抵抗环境变化的能力，实验结果表明本发明亲水胶体制备的乳状液相较其有更强的抵抗环境变化的能力，可在较宽pH范围、较大离子强度以及灭菌、冻融等工艺处理中保持较好的稳定性。
Claims (6)
1.一种亚麻籽油乳状液的制备方法，包括如下步骤：
1）配制乳化剂的水溶液作为水相；
所述乳化剂为阿拉伯胶与亚麻胶的混合物，所述阿拉伯胶与所述亚麻胶的质量比为1~4：1；
所述阿拉伯胶的分子量为20~60万；
所述亚麻胶的分子量为260~350万；
所述乳化剂的水溶液中，所述乳化剂的质量百分含量为1.5~2.5%；
2）以亚麻籽油作为油相，将所述油相加入至所述水相中，得到初乳液；
所述油相与所述水相的体积比为1：2~4；
3）所述初乳液经均质，即得所述亚麻籽油乳状液；
所述均质包括一级均质和二级均质；
所述一级均质的压力为250~350 bar；
所述二级均质的压力为40~80 bar。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1）中，配制所述乳化剂的水溶液之前，所述方法还包括将所述乳化剂与甘油混合的步骤；
所述乳化剂与所述甘油的质量比为1~3：1。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述方法还包括将所述水相进行溶胀的步骤。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述溶胀的步骤如下：在50℃~60℃的条件下搅拌溶胀1~2h，然后在20℃~25℃的条件下溶胀10~14h。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤2）中，在剪切的条件下将所述油相加入至所述水相中；
所述剪切的条件如下：
速率为10000~20000 rpm；
时间为2~4 min。
6.权利要求1-5中任一项所述方法制备的亚麻籽油乳状液。
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