一種以益生元和乳清濃縮蛋白為壁材的微膠囊化乳清蛋白水解物的制備及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微膠囊技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是利用乳清濃縮蛋白和益生元(低聚果糖，低聚半乳糖，低聚果糖和低聚半乳糖的混合物)為壁材，乳清蛋白水解物為芯材制備微膠囊。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，適度水解的乳清蛋白水解物(主要是乳清蛋白水解肽)，已經(jīng)應(yīng)用與嬰幼兒配方奶粉中，作用之一是乳清蛋白水解物與蛋白相比具有易吸收等優(yōu)點(diǎn)；二是由于乳清蛋白具有過(guò)敏性，而嬰幼兒易受到乳清蛋白的影響導(dǎo)致過(guò)敏，乳清蛋白經(jīng)酶解獲得的乳清蛋白水解物具有較低的致敏性。但是作為嬰幼兒食品和其他功能性食品配料時(shí)，由于乳清蛋白水解物存在苦味，易吸濕等問(wèn)題，而且還可能與功能性食品中的其他成分發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致其生物可接受性低，不穩(wěn)定等現(xiàn)象的發(fā)生，從而限制其在功能性食品中的應(yīng)用。
[0003]消弱苦味方法主要有利用活性炭吸附苦味肽，色譜層析法去除苦味肽，利用乙醇選擇性吸附苦味肽，雖然這幾種方法能起到消弱苦味的作用，但是這些方法將導(dǎo)致部分乳清蛋白水解物損失，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。微膠囊技術(shù)現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)，應(yīng)用微膠囊技術(shù)可以解決食品成分和添加劑應(yīng)用受限的問(wèn)題，因?yàn)樗梢钥刂骑L(fēng)味的釋放，并且在不利的環(huán)境條件下，降低物質(zhì)的揮發(fā)性、吸濕性、反應(yīng)性。微膠囊技術(shù)將有望克服乳清蛋白水解物的不良特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種以益生元和乳清濃縮蛋白為壁材微膠囊化乳清蛋白水解物的制備及其方法。
[0005]本發(fā)明采用噴霧干燥法制備微膠囊化乳清蛋白水解物，微膠囊化乳清蛋白水解物分為兩部分，一種是壁材，一種是芯材；所述的芯材是指乳清蛋白水解物，所述壁材為乳清濃縮蛋白和益生元物質(zhì)(低聚果糖，低聚半乳糖，低聚果糖和低聚半乳糖的混合物)。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)以下操作實(shí)現(xiàn)的:
乳清蛋白水解物的制備:
按照5%?7%的重量比將乳清濃縮蛋白溶于水中，得到乳清濃縮蛋白水溶液；
乳清濃縮蛋白水解:在pH為7?8，溫度為45 °C?55 °C，蛋白酶的用量為底物的4%?5%的條件下，利用胰蛋白酶水解乳清濃縮蛋白6?8h。然后高溫鈍化酶，離心，獲得的上清液進(jìn)行冷凍干燥，獲得乳清蛋白水解物。
[0007]微膠囊化乳清蛋白水解物的制備:
準(zhǔn)備壁材:按照10%?20%的的重量比溶于水中，在4°C條件下過(guò)夜處理，促進(jìn)蛋白水合作用，得到乳清濃縮蛋白溶液；益生元按照質(zhì)量比為10%?20%重量比溶于水，得到益生元溶液。益生元溶液分為低聚果糖溶液，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質(zhì)量比為4:1?1:4)。
[0008]準(zhǔn)備芯材:按照10%?20%的重量比溶于水，得到乳清蛋白水解物溶液。
[0009]將乳清濃縮蛋白溶液和乳清蛋白水解物溶液混合，在12000?18000rpm高速分散機(jī)的作用下均值2?3min，獲得粗乳液，乳清濃縮蛋白和乳清蛋白水解物的質(zhì)量比為5:1 ?1:1。
[0010]將益生元溶液在均值條件下，添加到上粗乳液中，均值2?3min，乳清濃縮蛋白和益生元的質(zhì)量比為10:1?1:1。
[0011]利用噴霧干燥法對(duì)上述溶液霧化處理，制備微膠囊化乳清蛋白水解物。噴霧干燥條件:進(jìn)風(fēng)溫度為140°C?190°C，出口溫度為不低于80°C。風(fēng)速為20?30L/min，進(jìn)料速度為2?4L/h。
[0012]本發(fā)明不僅僅適用于胰蛋白酶水解獲得的乳清蛋白水解物，也應(yīng)用與其他酶如中性蛋白酶，堿性蛋白酶水解乳清蛋白獲得的水解物。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明采用微膠囊技術(shù)中的噴霧干燥法對(duì)乳清蛋白水解物進(jìn)行微膠囊化處理，達(dá)到了改良不良風(fēng)味和提尚穩(wěn)定性的目的。
[0014]本發(fā)明以乳清濃縮蛋白和益生元為壁材，乳清濃縮蛋白具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)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)將有利于改善人體腸道菌群的作用。
[0015]本發(fā)明是粉末狀可以直接作為功能性食品食用；也可以作為基本配料直接添加到嬰幼兒配方奶粉制備部分水解乳清蛋白的嬰幼兒配方奶粉；或者作為其他功能性食品的基料物質(zhì)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下實(shí)施例中所用物質(zhì)成分若無(wú)特別說(shuō)明，均可通過(guò)商業(yè)途徑獲得。乳清濃縮蛋白中蛋白含量多80%ο
[0017]實(shí)例I以乳清濃縮蛋白和低聚果糖為壁材的微膠囊化乳清蛋白水解物的制備制備乳清蛋白水解物:用去離子水配制5%的乳清濃縮蛋白溶液，在90°C加熱5min，鈍化乳清濃縮蛋白溶液中可能殘留的酶，冷卻至55°C，調(diào)整pH為8，添加質(zhì)量為底物質(zhì)量的5%的胰蛋白酶，水解反應(yīng)8h，沸水浴加熱lOmin，使酶失活，然后冷水浴冷卻至室溫，然后4500g下離心lOmin，獲得的上清液即為乳清蛋白水解物。冷凍干燥后低溫貯藏。
[0018]壁材溶液的制備
壁材乳清濃縮蛋白的制備:用去離子水制備10% (w/v)乳清濃縮蛋白溶液，磁力攪拌2h,使其充分溶解，然后放置4°C冰箱中過(guò)夜處理，使其完全水合。
[0019]壁材低聚果糖的制備:用去離子水制備10% (w/v)低聚果糖溶液，磁力攪拌使其充分溶解。
[0020]芯材制備:將粉末狀乳清蛋白水解物用去離子水溶解制備得到10% (w/v)乳清蛋白水解物。
[0021]微膠囊化乳清蛋白水解物的制備:首先將乳清濃縮蛋白溶液和乳清蛋白水解物混合，使其質(zhì)量比4:1，然后利用高速分散機(jī)在12000rpm/min條件下均質(zhì)2min，然后將低聚果糖溶液在12000rpm/min均質(zhì)條件下緩慢加入到乳清濃縮蛋白和乳清蛋白水解物的混合溶液中，均質(zhì)2min。
[0022]將上述獲得的混合溶液進(jìn)行噴霧干燥，獲得微膠囊化乳清蛋白水解物。噴霧干燥條件:進(jìn)風(fēng)溫度為180°C，出口溫度不低于80°C。得到的微膠囊化乳清蛋白水解物的苦味值為4，吸濕性為26.73g水/100固體。未微膠囊化處理的乳清蛋白水解物苦味值為32，吸濕性為55.48 g水/100固體。
[0023]采用風(fēng)味稀釋法測(cè)定苦味程度。將樣品配成濃度為5%的溶液，以相同濃度乳清濃縮蛋白溶液。用去離子水對(duì)樣品溶液進(jìn)行1:1梯度稀釋?zhuān)瑢⑾♂尩臉悠啡芤汉蛢蓚€(gè)空白組隨機(jī)編號(hào)呈現(xiàn)給感官評(píng)價(jià)小組。將樣品由低濃度到高濃度的順序提供給評(píng)價(jià)小組。感官評(píng)價(jià)進(jìn)行三次平行實(shí)驗(yàn)。風(fēng)味稀釋值(TD)表示能夠分辨出樣品和空白組苦味之間差異的最大稀釋值。TD值越大，說(shuō)明苦味稀釋值越大，溶液的苦味程度越大。
[0024]吸濕性的測(cè)定方法。準(zhǔn)確稱(chēng)取2 g樣品放在平皿中，放置在25 °0盛有飽和硫酸鈉溶液的密閉容器中，記錄一周后樣品的吸濕情況。吸濕性表示為每10g固體物質(zhì)吸收水分的含量。
[0025]實(shí)例2以乳清濃縮蛋白和低聚半乳糖為壁材的微膠囊化乳清蛋白水解物的制備制備微膠囊化乳清蛋白蛋白水解物與實(shí)例I類(lèi)似。不同之處為將低聚果糖替換為低聚半乳糖。其他步驟相同。
[0026]獲得的微膠囊化乳清蛋白水解物的苦味程度為4，吸濕性為26.23g水/10g固體。測(cè)定方法同實(shí)例I。
[0027]實(shí)例3以乳清濃縮蛋白與低聚果糖和低聚半乳糖混合物為壁材的微膠囊化乳清蛋白水解物的制備
制備微膠囊化乳清蛋白蛋白水解物與實(shí)例I類(lèi)似。不同之處為將低聚果糖替換為低聚半乳糖和低聚果糖的混合物，兩者的質(zhì)量比為1:1。其他步驟相同。
[0028]獲得的微膠囊化乳清蛋白水解物的苦味值為4，吸濕性為25.98g水/10g固體。
[0029]通過(guò)以上實(shí)例可以看出本發(fā)明中乳清濃縮蛋白和益生元是微膠囊化乳清蛋白水解物的有效壁材。微膠囊化乳清蛋白水解物的苦味程度明顯降低，難以察覺(jué)。吸濕性顯著降低，穩(wěn)定性提高。此產(chǎn)品可以單獨(dú)作為產(chǎn)品或者作為嬰幼兒配方奶粉和其他功能性食品的基料使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微膠囊化乳清蛋白水解物的制備，其特征在于:選用乳清濃縮蛋白和益生元為壁材，乳清蛋白水解物為芯材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在于:所述壁材乳清濃縮蛋白的蛋白含量多80%，益生元物質(zhì)為低聚果糖，低聚半乳糖，低聚果糖和低聚半乳糖的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2，所述壁材乳清濃縮蛋白和芯材乳清蛋白水解物質(zhì)量比為5:1?1:1 ;所述壁材乳清濃縮蛋白和益生元質(zhì)量比為10:1?1:1 ;壁材低聚果糖和低聚半乳糖質(zhì)量比為4:1?1:4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3微膠囊化乳清蛋白水解物的制備，其特征在于:首先，芯材乳清蛋白水解物和壁材乳清濃縮蛋白混合后進(jìn)行均質(zhì)，在均質(zhì)條件下將益生元物質(zhì)添加到乳清濃縮蛋白和乳清蛋白水解物混合溶液中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4，其特征在于:均質(zhì)條件為12000?18000rpm/min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5，其特征在于:對(duì)壁材和芯材混合溶液進(jìn)行噴霧干燥獲得微膠囊化乳清蛋白水解物；噴霧干燥的條件為:進(jìn)風(fēng)溫度為140°C?190°C，出口溫度為不低于80°C，風(fēng)速為20?30L/min，進(jìn)料速度為2?4L/h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6，其特征在于:均質(zhì)之后獲得混合溶液的質(zhì)量濃度為5%?15%。
8.根據(jù)權(quán)利要求6，制備的微膠囊化乳清蛋白水解物可以單獨(dú)作為功能性產(chǎn)品，也可以作為嬰幼兒配方奶粉、中老年配方奶粉以及其他功能性食品的基料。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明以乳清濃縮蛋白和益生元（低聚果糖，低聚半乳糖，低聚果糖和低聚半乳糖的混合物）為壁材，以蛋白酶水解乳清濃縮蛋白獲得的乳清蛋白水解物為芯材，制備微膠囊化乳清蛋白水解物。本發(fā)明成功解決乳清蛋白水解物苦味嚴(yán)重，吸濕性較高等問(wèn)題，而且乳清濃縮蛋白和益生元是微膠囊化乳清蛋白水解物的有效壁材。本發(fā)明可直接作為功能性食品食用；本發(fā)明作為基本配料特別適用于直接添加到嬰幼兒配方奶粉中生產(chǎn)部分水解乳清蛋白的嬰幼兒配方奶粉，因?yàn)樗帽诓暮托静木鶠閶胗變号浞侥谭鬯玫幕?，不?huì)引入其他成分，安全性高；或者作為其他功能性食品的基料。乳清濃縮蛋白和益生元作為壁材，具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高和改善腸道菌群的益生作用等特點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】A23C21-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104757138
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510207262
【發(fā)明人】李曉東, 莊建鵬, 馬賽榮, 王春潮, 曲佳琳
【申請(qǐng)人】東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年4月28日