一种以益生元和乳清浓缩蛋白为壁材的微胶囊化乳清蛋白水解物的制备及其方法
【技术领域】
[0001]本发明属于微胶囊技术领域，具体的说是利用乳清浓缩蛋白和益生元(低聚果糖，低聚半乳糖，低聚果糖和低聚半乳糖的混合物)为壁材，乳清蛋白水解物为芯材制备微胶囊。
【背景技术】
[0002]目前，适度水解的乳清蛋白水解物(主要是乳清蛋白水解肽)，已经应用与婴幼儿配方奶粉中，作用之一是乳清蛋白水解物与蛋白相比具有易吸收等优点；二是由于乳清蛋白具有过敏性，而婴幼儿易受到乳清蛋白的影响导致过敏，乳清蛋白经酶解获得的乳清蛋白水解物具有较低的致敏性。但是作为婴幼儿食品和其他功能性食品配料时，由于乳清蛋白水解物存在苦味，易吸湿等问题，而且还可能与功能性食品中的其他成分发生反应，导致其生物可接受性低，不稳定等现象的发生，从而限制其在功能性食品中的应用。
[0003]消弱苦味方法主要有利用活性炭吸附苦味肽，色谱层析法去除苦味肽，利用乙醇选择性吸附苦味肽，虽然这几种方法能起到消弱苦味的作用，但是这些方法将导致部分乳清蛋白水解物损失，导致生产成本增加。微胶囊技术现已被广泛应用于食品工业，应用微胶囊技术可以解决食品成分和添加剂应用受限的问题，因为它可以控制风味的释放，并且在不利的环境条件下，降低物质的挥发性、吸湿性、反应性。微胶囊技术将有望克服乳清蛋白水解物的不良特性。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种以益生元和乳清浓缩蛋白为壁材微胶囊化乳清蛋白水解物的制备及其方法。
[0005]本发明采用喷雾干燥法制备微胶囊化乳清蛋白水解物，微胶囊化乳清蛋白水解物分为两部分，一种是壁材，一种是芯材；所述的芯材是指乳清蛋白水解物，所述壁材为乳清浓缩蛋白和益生元物质(低聚果糖，低聚半乳糖，低聚果糖和低聚半乳糖的混合物)。
[0006]本发明是通过以下操作实现的:
乳清蛋白水解物的制备:
按照5%?7%的重量比将乳清浓缩蛋白溶于水中，得到乳清浓缩蛋白水溶液；
乳清浓缩蛋白水解:在pH为7?8，温度为45 °C?55 °C，蛋白酶的用量为底物的4%?5%的条件下，利用胰蛋白酶水解乳清浓缩蛋白6?8h。然后高温钝化酶，离心，获得的上清液进行冷冻干燥，获得乳清蛋白水解物。
[0007]微胶囊化乳清蛋白水解物的制备:
准备壁材:按照10%?20%的的重量比溶于水中，在4°C条件下过夜处理，促进蛋白水合作用，得到乳清浓缩蛋白溶液；益生元按照质量比为10%?20%重量比溶于水，得到益生元溶液。益生元溶液分为低聚果糖溶液，低聚半乳糖溶液，低聚果糖和低聚半乳糖混合溶液(低聚果糖和低聚半乳糖的质量比为4:1?1:4)。
[0008]准备芯材:按照10%?20%的重量比溶于水，得到乳清蛋白水解物溶液。
[0009]将乳清浓缩蛋白溶液和乳清蛋白水解物溶液混合，在12000?18000rpm高速分散机的作用下均值2?3min，获得粗乳液，乳清浓缩蛋白和乳清蛋白水解物的质量比为5:1 ?1:1。
[0010]将益生元溶液在均值条件下，添加到上粗乳液中，均值2?3min，乳清浓缩蛋白和益生元的质量比为10:1?1:1。
[0011]利用喷雾干燥法对上述溶液雾化处理，制备微胶囊化乳清蛋白水解物。喷雾干燥条件:进风温度为140°C?190°C，出口温度为不低于80°C。风速为20?30L/min，进料速度为2?4L/h。
[0012]本发明不仅仅适用于胰蛋白酶水解获得的乳清蛋白水解物，也应用与其他酶如中性蛋白酶，碱性蛋白酶水解乳清蛋白获得的水解物。
[0013]本发明的优点是:
本发明采用微胶囊技术中的喷雾干燥法对乳清蛋白水解物进行微胶囊化处理，达到了改良不良风味和提尚稳定性的目的。
[0014]本发明以乳清浓缩蛋白和益生元为壁材，乳清浓缩蛋白具有较高的营养价值和功能特性，益生元(低聚果糖，低聚半乳糖，低聚果糖和低聚半乳糖混合物)将有利于改善人体肠道菌群的作用。
[0015]本发明是粉末状可以直接作为功能性食品食用；也可以作为基本配料直接添加到婴幼儿配方奶粉制备部分水解乳清蛋白的婴幼儿配方奶粉；或者作为其他功能性食品的基料物质。
【具体实施方式】
[0016]以下实施例中所用物质成分若无特别说明，均可通过商业途径获得。乳清浓缩蛋白中蛋白含量多80%ο
[0017]实例I以乳清浓缩蛋白和低聚果糖为壁材的微胶囊化乳清蛋白水解物的制备制备乳清蛋白水解物:用去离子水配制5%的乳清浓缩蛋白溶液，在90°C加热5min，钝化乳清浓缩蛋白溶液中可能残留的酶，冷却至55°C，调整pH为8，添加质量为底物质量的5%的胰蛋白酶，水解反应8h，沸水浴加热lOmin，使酶失活，然后冷水浴冷却至室温，然后4500g下离心lOmin，获得的上清液即为乳清蛋白水解物。冷冻干燥后低温贮藏。
[0018]壁材溶液的制备
壁材乳清浓缩蛋白的制备:用去离子水制备10% (w/v)乳清浓缩蛋白溶液，磁力搅拌2h,使其充分溶解，然后放置4°C冰箱中过夜处理，使其完全水合。
[0019]壁材低聚果糖的制备:用去离子水制备10% (w/v)低聚果糖溶液，磁力搅拌使其充分溶解。
[0020]芯材制备:将粉末状乳清蛋白水解物用去离子水溶解制备得到10% (w/v)乳清蛋白水解物。
[0021]微胶囊化乳清蛋白水解物的制备:首先将乳清浓缩蛋白溶液和乳清蛋白水解物混合，使其质量比4:1，然后利用高速分散机在12000rpm/min条件下均质2min，然后将低聚果糖溶液在12000rpm/min均质条件下缓慢加入到乳清浓缩蛋白和乳清蛋白水解物的混合溶液中，均质2min。
[0022]将上述获得的混合溶液进行喷雾干燥，获得微胶囊化乳清蛋白水解物。喷雾干燥条件:进风温度为180°C，出口温度不低于80°C。得到的微胶囊化乳清蛋白水解物的苦味值为4，吸湿性为26.73g水/100固体。未微胶囊化处理的乳清蛋白水解物苦味值为32，吸湿性为55.48 g水/100固体。
[0023]采用风味稀释法测定苦味程度。将样品配成浓度为5%的溶液，以相同浓度乳清浓缩蛋白溶液。用去离子水对样品溶液进行1:1梯度稀释，将稀释的样品溶液和两个空白组随机编号呈现给感官评价小组。将样品由低浓度到高浓度的顺序提供给评价小组。感官评价进行三次平行实验。风味稀释值(TD)表示能够分辨出样品和空白组苦味之间差异的最大稀释值。TD值越大，说明苦味稀释值越大，溶液的苦味程度越大。
[0024]吸湿性的测定方法。准确称取2 g样品放在平皿中，放置在25 °0盛有饱和硫酸钠溶液的密闭容器中，记录一周后样品的吸湿情况。吸湿性表示为每10g固体物质吸收水分的含量。
[0025]实例2以乳清浓缩蛋白和低聚半乳糖为壁材的微胶囊化乳清蛋白水解物的制备制备微胶囊化乳清蛋白蛋白水解物与实例I类似。不同之处为将低聚果糖替换为低聚半乳糖。其他步骤相同。
[0026]获得的微胶囊化乳清蛋白水解物的苦味程度为4，吸湿性为26.23g水/10g固体。测定方法同实例I。
[0027]实例3以乳清浓缩蛋白与低聚果糖和低聚半乳糖混合物为壁材的微胶囊化乳清蛋白水解物的制备
制备微胶囊化乳清蛋白蛋白水解物与实例I类似。不同之处为将低聚果糖替换为低聚半乳糖和低聚果糖的混合物，两者的质量比为1:1。其他步骤相同。
[0028]获得的微胶囊化乳清蛋白水解物的苦味值为4，吸湿性为25.98g水/10g固体。
[0029]通过以上实例可以看出本发明中乳清浓缩蛋白和益生元是微胶囊化乳清蛋白水解物的有效壁材。微胶囊化乳清蛋白水解物的苦味程度明显降低，难以察觉。吸湿性显著降低，稳定性提高。此产品可以单独作为产品或者作为婴幼儿配方奶粉和其他功能性食品的基料使用。
【主权项】
1.一种微胶囊化乳清蛋白水解物的制备，其特征在于:选用乳清浓缩蛋白和益生元为壁材，乳清蛋白水解物为芯材。
2.根据权利要求1，其特征在于:所述壁材乳清浓缩蛋白的蛋白含量多80%，益生元物质为低聚果糖，低聚半乳糖，低聚果糖和低聚半乳糖的混合物。
3.根据权利要求1和2，所述壁材乳清浓缩蛋白和芯材乳清蛋白水解物质量比为5:1?1:1 ;所述壁材乳清浓缩蛋白和益生元质量比为10:1?1:1 ;壁材低聚果糖和低聚半乳糖质量比为4:1?1:4。
4.根据权利要求1-3微胶囊化乳清蛋白水解物的制备，其特征在于:首先，芯材乳清蛋白水解物和壁材乳清浓缩蛋白混合后进行均质，在均质条件下将益生元物质添加到乳清浓缩蛋白和乳清蛋白水解物混合溶液中。
5.根据权利要求4，其特征在于:均质条件为12000?18000rpm/min。
6.根据权利要求1-5，其特征在于:对壁材和芯材混合溶液进行喷雾干燥获得微胶囊化乳清蛋白水解物；喷雾干燥的条件为:进风温度为140°C?190°C，出口温度为不低于80°C，风速为20?30L/min，进料速度为2?4L/h。
7.根据权利要求1-6，其特征在于:均质之后获得混合溶液的质量浓度为5%?15%。
8.根据权利要求6，制备的微胶囊化乳清蛋白水解物可以单独作为功能性产品，也可以作为婴幼儿配方奶粉、中老年配方奶粉以及其他功能性食品的基料。
【专利摘要】本发明以乳清浓缩蛋白和益生元（低聚果糖，低聚半乳糖，低聚果糖和低聚半乳糖的混合物）为壁材，以蛋白酶水解乳清浓缩蛋白获得的乳清蛋白水解物为芯材，制备微胶囊化乳清蛋白水解物。本发明成功解决乳清蛋白水解物苦味严重，吸湿性较高等问题，而且乳清浓缩蛋白和益生元是微胶囊化乳清蛋白水解物的有效壁材。本发明可直接作为功能性食品食用；本发明作为基本配料特别适用于直接添加到婴幼儿配方奶粉中生产部分水解乳清蛋白的婴幼儿配方奶粉，因为所用壁材和芯材均为婴幼儿配方奶粉所用的基料，不会引入其他成分，安全性高；或者作为其他功能性食品的基料。乳清浓缩蛋白和益生元作为壁材，具有营养价值高和改善肠道菌群的益生作用等特点。
【IPC分类】A23C21-02
【公开号】CN104757138
【申请号】CN201510207262
【发明人】李晓东, 庄建鹏, 马赛荣, 王春潮, 曲佳琳
【申请人】东北农业大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月28日