专利名称：一种食品防腐剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及防腐剂领域，特别涉及一种食品防腐剂及其制备方法。
背景技术：
添加防腐剂是现有食品延长保存期比较普通的方法，食品企业在添加防腐剂时一般都是直接添加，未进行预处理。因为在食品中使用的防腐剂均要符合《中华人民共和国食品添加剂使用卫生标准》中规定的使用范围和使用量。这些防腐剂对不同的微生物有不同的抑制作用，通常同一防腐剂添加量越大，防腐效果越好。然而，由于许多食品在加工过程中要经过高温过程，而一些防腐剂如山梨酸会挥发，这使得防腐剂存留量少，防腐效果不佳；又有一些食品，如面包等发酵食品，在加工过程中需要添加酵母，而防腐剂的添加会抑制酵母的生长，添加量越大，抑制越厉害。这就需要增加酵母的使用量和延长发酵的时间来中和负面影响，无形中增加了食品加工的成本和时间。现有一些资料采用水溶性物质，如糊精作为膜控材料对防腐剂进行包被的方法，这种类型的膜控防腐剂通常在加工过程中的前期就释放出来，不能起到有效包被防腐剂的目的。此外还有专利将低熔点壁材与防腐剂加热熔融混合后制成微胶囊的方法，这种方法生产工序复杂、能耗大、操作性不强，同时即使使用大量的壁材也会有部分防腐剂裸露在微胶囊外壁，从而使防腐剂的利用率下降、防腐效果不佳等缺点。而在药品膜控技术中，现在主要用到pH值敏感型、微生物敏感型及缓控释膜控技术。温度敏感型的只有水凝胶，而此种属于骨架型缓释药物剂型，不适用于食品加工领域。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的食品防腐剂会在食品发酵过程中影响发酵，较低发酵效率，而用水溶性膜控材料包被防腐剂的包被率低、包被效果差， 熔融混合制成微胶囊食品防腐剂的生产工序复杂、能耗大、操作性不强、使用大剂量的壁材也会有防腐剂裸露在微胶囊外壁等缺陷，从而提供了一种温敏的食品防腐剂及其制备方法。本发明的食品防腐剂中防腐剂材料能够完全被膜控材料包覆，使防腐剂在食品加工的后期定点释放，使用效果良好，稳定性好，能够适用于各种食品加工工艺。本发明提供了一种食品防腐剂，其包括内核和包覆层，其中，所述的内核包含 45% 95%的防腐剂和0% 5%的粘合剂；所述的包覆层为5% 50%的膜控材料；所述百分比皆为相对于所述食品防腐剂质量的百分比；所述的膜控材料为单硬脂酸甘油酯、 硬脂酸、蔗糖脂肪酸酯、木糖醇酐单硬脂酸酯、山梨糖醇酐单棕榈酸酯、山梨糖醇酐单硬脂酸酯、山梨糖醇酐三硬脂酸酯、硬脂酰乳酸钙、硬脂酰乳酸钠、丙二醇脂肪酸酯、三聚甘油单硬脂酸酯、聚甘油单硬脂酸酯、聚甘油单油酸酯、乙酰化单甘油脂肪酸酯、双乙酰酒石酸单(双)甘油酯、松香甘油酯、氢化松香甘油酯、琥珀酸单甘油酯、氢化油、食用蜡、硬脂醇、 十六醇和十八醇中的一种或多种。其中，所述的膜控材料用于包被所述食品防腐剂的内核。所述的膜控材料的熔点较佳的为40°C 100°C。所述内核的粒径可根据本领域食品防腐剂的常规粒径进行选择， 较佳的为0. 1 0. 3mm。其中，所述的防腐剂为食品领域中可用的各种防腐剂，较佳的为苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、丙酸钙、丙酸钠、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、脱氢乙酸、 脱氢乙酸钠、双乙酸钠、桂醛、乳酸链球菌素和纳他霉素中的一种或多种。其中，所述的粘合剂为食品领域中常用的各种粘合剂，较佳的为羟丙甲纤维素、聚维酮、甲基纤维素、羟丙基纤维素、糖、淀粉和羧甲基纤维素钠中的一种或多种。在本发明一较佳的实施方式中，所述的内核由45% 95%的防腐剂和0% 5% 的粘合剂组成；所述包覆层为5% 50%的膜控材料；所述百分比皆为相对于所述食品防腐剂质量的百分比；所述的膜控材料为单硬脂酸甘油酯、硬脂酸、蔗糖脂肪酸酯、三聚甘油单硬脂酸酯、双乙酰酒石酸单(双)甘油酯和十八醇中的一种或多种；所述的防腐剂为山梨酸、山梨酸钾、丙酸钠、脱氢乙酸、脱氢乙酸钠和纳他霉素中的一种或多种；所述的粘合剂为羟丙甲纤维素、聚维酮、甲基纤维素和羟丙基纤维素中的一种或多种。本发明还提供了一种食品防腐剂的制备方法，包括下述步骤(1)将所述防腐剂造粒或将所述防腐剂与所述粘合剂的溶液共同造粒得所述内核；(2)将熔融的膜控材料喷裹于所述内核上，在所述内核上形成所述包覆层，即得所述食品防腐剂。其中，所述的防腐剂、粘合剂、膜控材料和内核皆同前述。步骤(1)中，所述的造粒可采用本领域常规的造粒方法，较佳的在流化床或离心造粒机内进行。所述粘合剂的溶液较佳的为水溶液或乙醇溶液，所述粘合剂的溶液中粘合剂的浓度较佳的为质量百分比5%以下。步骤O)中，所述的熔融为将所述膜控材料加热到其熔点以上5 20°C使其成为均勻的液体，加热温度一般为45°C 110°C。较佳的，在将所述熔融的模控材料喷裹于所述内核上之前，将所述熔融的模控材料与质量浓度为95%的乙醇水溶液混合后喷裹于所述内核上，从而利于膜控材料更加均勻地包裹在所述内核上，其中乙醇水溶液的用量较佳的为所述模控材料质量的50%以下，但不包括0%。本发明的制备方法可根据最终食品防腐剂的大小和效果要求选择将防腐剂内核直接进行包被或先使用粘合剂制成内核再进行包被。所述的食品防腐剂粒径越小，比表面积越大，防腐效果越好；然而与此同时，膜控材料的用量也相对增加，所述食品防腐剂中防腐剂的含量相对下降，使用量增加。本发明所用的原料和试剂均市售可得。本发明中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本发明各较佳实例。本发明的积极进步效果在于1、本发明的食品防腐剂在食品加工过程中保存率高，使用效果和稳定性好，对发酵类食品发酵的影响小；2、与水溶性膜控材料相比，本发明的防腐剂对水和搅拌的耐受性大大增强，且本发明的食品防腐剂是一种温敏型防腐剂，在不同温度的溶出率有明显变化在搅拌的水 (不超过25°C)中(模拟面粉加水及防腐剂后的搅拌)溶出率不超过20%，在75°C以上的热水里(模拟面包等的烘焙过程)，15分钟以内溶出率超过95%。从而实现了防腐剂的定点释放，可适用于各种不同加工温度的食品加工工艺，提高了利用率与起效率。3、与熔融制粒制成的微胶囊相比，本发明的防腐剂可在一台设备内完成，操作简单；且仅需将膜控材料熔融，直接喷于内核上，不再需要在-20°C的冷气流中冷却，能耗低、 成本低；膜控材料还能均勻完整地包被在内核上，尽量减少了由防腐剂暴露于外而导致的防腐效果降低。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但本发明并不受其限制。下列实施例中除溶出率以外，所述百分比皆为质量百分比。实施例1一、食品防腐剂配方包覆层熔点为60°C的单硬脂酸甘油酯(膜控材料)20% ；内核山梨酸钾(防腐剂)80 %。二、食品防腐剂的制备方法(1)在搅拌罐中将单硬脂酸甘油酯于80°C加热熔融成均勻液体，保温；(2)将山梨酸钾置于侧喷流化床(转速300rpm，风机频率25Hz)，制成80-100目的内核，将步骤(1)中保温的膜控材料均勻喷裹于该内核上，得食品防腐剂。该食品防腐剂在 25°C的冷水中溶出率9. 71%，在75°C的热水中15分钟以内溶出率98. 56%。实施例2一、食品防腐剂配方包覆层熔点为60°C的十八醇(膜控材料)30% ；内核脱氢乙酸钠(防腐剂)68%和羟丙甲纤维素(粘合剂)2%。二、食品防腐剂的制备方法(1)在搅拌罐中将十八醇于65°C加热熔融成为均勻液体，保温；(2)将脱氢乙酸钠置于流化床(风机频率22Hz，转盘转速250rpm)，喷入浓度为 2%的羟丙甲纤维素水溶液，制成粒径为0. 1-0. 15mm的内核；(3)将步骤⑴中保温的膜控材料均勻喷裹于步骤(2)的内核上，制成食品防腐剂。该食品防腐剂在25°C的冷水中溶出率14.57%，在751的热水中15分钟以内溶出率 98. 98%。实施例3一、食品防腐剂配方包覆层熔点为69°C的硬脂酸(膜控材料)20%和熔点为70°C的蔗糖脂肪酸酯 (膜控材料)30% ；内核山梨酸(防腐剂)45%和聚维酮(粘合剂)5%。二、食品防腐剂的制备方法(1)在搅拌罐中将硬脂酸、蔗糖脂肪酸酯于90°C加热熔融成均勻液体，保温；(2)用浓度为5%的聚维酮水溶液将山梨酸在离心造粒机中制成粒径为 0. 2-0. 3mm 的内核；
(3)将步骤(1)中保温的膜控材料均勻喷裹于步骤O)的内核上，制成食品防腐剂。该食品防腐剂在25°C的冷水中溶出率18.79%，在751的热水中15分钟以内溶出率 98. 12%。实施例4一、食品防腐剂配方包覆层熔点为60°C的单硬脂酸甘油酯(膜控材料)5% ；内核丙酸钠(防腐剂)95%。二、食品防腐剂的制备方法(1)在搅拌罐中将单硬脂酸甘油酯于70°C加热熔融成均勻液体，保温；(2)将丙酸钠粉末置于流化床制成粒径大小为0. 1-0. 3mm的内核，喷入步骤(1)中保温的膜控材料，将该膜控材料喷裹于该内核上，制成食品防腐剂。该食品防腐剂在25°C的冷水中溶出率15. 00%，在75°C的热水中15分钟以内溶出率99. 09%。实施例5一、食品防腐剂配方包覆层熔点为58°C的三聚甘油单硬脂酸酯(膜控材料)10%和熔点为45°C的双乙酰酒石酸单(双)甘油酯(膜控材料)15% ；内核纳他霉素(防腐剂)10%，山梨酸钾(防腐剂)15%，脱氢乙酸(防腐剂)45%，甲基纤维素(粘合剂和羟丙基纤维素(粘合剂)4%。二、食品防腐剂的制备方法(1)取三聚甘油单硬脂酸酯和双乙酰酒石酸单(双)甘油酯加入搅拌罐中在75°C 加热熔融成液体，保温；(2)将纳他霉素、山梨酸钾和脱氢乙酸置于离心造粒机中，以1800转/min的速度混合均勻，喷入浓度为4%的羟丙基纤维素水溶液和浓度为的甲基纤维素水溶液制成粒径为50目-70目的内核；(3)将步骤(1)中保温的膜控材料与95%的乙醇水溶液混合得混合液(膜控材料与乙醇水溶液的质量比为2 1)，将该混合液均勻喷裹于步骤( 的内核上，制成食品防腐剂。该食品防腐剂在25°C的冷水中溶出率18.79%，在751的热水中15分钟以内溶出率 98. 12%。
权利要求
1.一种食品防腐剂，其特征在于其包括内核和包覆层，其中，所述的内核包含45% 95%的防腐剂和0% 5%的粘合剂；所述的包覆层为5% 50%的膜控材料；所述百分比皆为相对于所述食品防腐剂质量的百分比；所述的膜控材料为单硬脂酸甘油酯、硬脂酸、蔗糖脂肪酸酯、木糖醇酐单硬脂酸酯、山梨糖醇酐单棕榈酸酯、山梨糖醇酐单硬脂酸酯、山梨糖醇酐三硬脂酸酯、硬脂酰乳酸钙、硬脂酰乳酸钠、丙二醇脂肪酸酯、三聚甘油单硬脂酸酯、 聚甘油单硬脂酸酯、聚甘油单油酸酯、乙酰化单甘油脂肪酸酯、双乙酰酒石酸单(双)甘油酯、松香甘油酯、氢化松香甘油酯、琥珀酸单甘油酯、氢化油、食用蜡、硬脂醇、十六醇和十八醇中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的食品防腐剂，其特征在于所述的膜控材料的熔点为40°C 100°C。
3.如权利要求1或2所述的食品防腐剂，其特征在于所述的防腐剂为苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、丙酸钙、丙酸钠、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、脱氢乙酸、 脱氢乙酸钠、双乙酸钠、桂醛、乳酸链球菌素和纳他霉素中的一种或多种。
4.如权利要求1 3中任一项所述的食品防腐剂，其特征在于所述的粘合剂为羟丙甲纤维素、聚维酮、甲基纤维素、羟丙基纤维素、糖、淀粉和羧甲基纤维素钠中的一种或多种。
5.如权利要求1 4中任一项所述的食品防腐剂，其特征在于所述内核的粒径为 0. 1 0. 3mm。
6.如权利要求1 5中任一项所述的食品防腐剂，其特征在于所述的内核由45% 95%的防腐剂和0% 5%的粘合剂组成；所述包覆层为5% 50%的膜控材料；所述百分比皆为相对于所述食品防腐剂质量的百分比；所述的膜控材料为单硬脂酸甘油酯、硬脂酸、 蔗糖脂肪酸酯、三聚甘油单硬脂酸酯、双乙酰酒石酸单(双)甘油酯和十八醇中的一种或多种；所述的防腐剂为山梨酸、山梨酸钾、丙酸钠、脱氢乙酸、脱氢乙酸钠和纳他霉素中的一种或多种；所述的粘合剂为羟丙甲纤维素、聚维酮、甲基纤维素和羟丙基纤维素中的一种或多种。
7.权利要求1 6中任一项所述的食品防腐剂的制备方法，其特征在于其包括下述步骤(1)将所述防腐剂造粒或将所述防腐剂与所述粘合剂的溶液共同造粒得所述内核；(2)将熔融的膜控材料喷裹于所述内核上，在所述内核上形成所述包覆层，即得所述食品防腐剂。
8.如权利要求7所述的食品防腐剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中，所述的造粒在流化床或离心造粒机内进行；所述粘合剂的溶液为水溶液或乙醇溶液，所述粘合剂的溶液中粘合剂的浓度为质量百分比5%以下。
9.如权利要求7或8所述的食品防腐剂的制备方法，其特征在于步骤(2)中，在将所述熔融的模控材料喷裹在所述内核上之前，先将所述熔融的模控材料与质量浓度为95%的乙醇水溶液混合后再喷裹于所述内核上。
10.如权利要求9所述的食品防腐剂的制备方法，其特征在于所述的乙醇水溶液的用量为所述模控材料质量的50%以下，但不包括0%。
全文摘要
本发明提供了一种食品防腐剂，其包括内核和包覆层，其中，所述的内核包含45％～95％的防腐剂和0％～5％的粘合剂；所述的包覆层为5％～50％的膜控材料。本发明还提供了所述食品防腐剂的制备方法。本发明克服了现有的食品防腐剂在发酵过程中，影响发酵，较低发酵效率，从而影响发酵类食品发酵，而水溶性膜控材料包被防腐剂的包被率低、包被效果差，熔融混合制成微胶囊食品防腐剂的生产工序复杂等缺陷。本发明的食品防腐剂为一种温敏防腐剂，其中的防腐剂材料能够完全被膜控材料包覆，使防腐剂在食品加工的后期定点释放，使用效果良好，稳定性好，能够适用于各种食品加工工艺。
文档编号A23L3/349GK102326848SQ201010225679
公开日2012年1月25日 申请日期2010年7月13日 优先权日2010年7月13日
发明者凌永, 杨学成, 王懋, 郭研, 陈正明 申请人:上海新菲尔生物制药工程技术有限公司