1.本发明涉及食品加工技术领域，特别是涉及一种高含量水溶性植物甾醇酯微胶囊及其制备方法。


背景技术：

2.植物甾醇主要包括β－谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇等，其结构与胆固醇类似。植物甾醇被誉为“生命的钥匙”，其广泛存在于水果、豆类、蔬菜、坚果以及谷物中，对降低胆固醇含量以及保护心血管健康有显著功效。2003年2月，美国fda批准了植物甾醇有利于心脏健康地声称，2010年我国正式允许植物甾醇在食品中添加。植物甾醇也因其降血脂、预防心脏病、抑制肿瘤、防治前列腺疾病以及调节免疫功能等诸多生理功效，而逐渐应用于食品领域中。但植物甾醇很难被生物利用，在食品和肠道中分散效果不好，降低胆固醇的趋势不明显。因此，不能直接把它直接添加到食品或者药品当中来使用。
3.植物甾醇酯与植物甾醇相比有更好的脂溶性，其可在人体内被水解为游离甾醇，且具有更好的生理功效性。但其仍然难以较好地分散到水溶性食品中，且容易氧化酸败，在食品中的应用依然受到限制。
4.微胶囊技术处理后的粉末化植物甾醇酯可扩大植物甾醇的使用范围。申请号为“201210114826.1”，申请名为“水溶性植物甾醇不饱和脂肪酸微胶囊及其制备方法”的专利公开了一种以蔗糖、麦芽糊精、大豆分离蛋白等为壁材，采用喷雾干燥法制得的植物甾醇不饱和脂肪酸微胶囊，微胶囊中植物甾醇不饱和脂肪酸含量最大值为40％，包埋率为93％以上。申请号为“201310332851.1”，申请名为“一种植物甾醇酯微胶囊的制备方法”的专利公开了一种以阿拉伯胶与麦芽糊精为壁材，采用喷雾干燥法制得的植物甾醇酯微胶囊，微胶囊中植物甾醇酯含量最大值为65％，包埋率为94％以上。申请号为“201510600673.5”，申请名为“一种高分散性植物甾醇酯微胶囊及其制备方法与应用”的专利公开了一种以乳糖和大豆分离蛋白为壁材，采用喷雾干燥法制得的高分散性植物甾醇酯微胶囊，微胶囊中植物甾醇酯含量为24％时，包埋率为94％以上。通过微胶囊制备的植物甾醇酯微胶囊使植物甾醇酯的水分散性大大提升，从而扩大了其使用范围。但微胶囊中植物甾醇酯的含量较低仍然限制着其在食品领域的使用，而包埋率低下也导致微胶囊存在过氧化的风险，因此一种高含量、包埋率高、水溶性好的植物甾醇酯微胶囊的制备方法亟待提出。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本发明首要目的是提供了一种高含量水溶性植物甾醇酯微胶囊及其制备方法。
6.本发明的另一目的在于提供通过上述方法制得的高含量水溶性植物甾醇酯微胶囊。
7.本发明的再一目的在于提供上述高含量水溶性植物甾醇酯微胶囊在食品领域以及饲料中的应用。
8.本发明的技术方案是：
9.一种高含量水溶性植物甾醇酯微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
10.步骤一、水相制备，按照质量比(1～3)：(0.4～3.8)：10的比例将变性淀粉与壁材溶于去离子水中搅拌至完全溶解，之后在60～65℃的条件下热处理15～30min制得水相；
11.步骤二、油相制备，在65℃下热处理植物甾醇酯，使其热熔成均一液体，之后将植物甾醇酯与乳化剂按照质量比(5～7)：0.2在65℃的条件下搅拌混合均匀制得油相，上述乳化剂为磷脂和单，双甘油脂肪酸酯，所述磷脂和单，双甘油脂肪酸酯的质量比为1：4；
12.步骤三、油水混合，在60～65℃和搅拌的条件下按照质量比(34～57)：100的比例将步骤二中制备的油相加入步骤一中制备的水相溶液中搅拌均匀，制得混合溶液；
13.步骤四、成品制备，将步骤三制得的混合溶液经高速剪切机剪切、高压均质机均质后制得均一乳液，之后均一乳液经喷雾干燥后制得一种高含量水溶性植物甾醇酯微胶囊。
14.所述步骤一中的变性淀粉为辛烯基琥珀酸淀粉钠。
15.所述步骤一中的壁材为麦芽糊精、固体玉米糖浆、抗性糊精、低聚麦芽糖、低聚异麦芽糖的一种或多种组合。
16.所述步骤一中的搅拌至完全溶解的条件为55～65℃，搅拌速度为600～800r/min。
17.所述步骤二中的植物甾醇酯与乳化剂的质量比为(5～7)：0.1或(5～7)：0.2其中一种。
18.所述步骤二中的磷脂与单，双甘油脂肪酸酯的质量比为1：4。
19.所述步骤四中的剪切是指在7000～11000r/min的条件下进行2～10min剪切操作，所述步骤四中的均质是指在20～50mpa的条件下进行1～3次均质操作。
20.所述步骤四中的喷雾干燥的条件是：进风温度为150～170℃、出风温度为70～90℃、进料温度为55～75℃。
21.一种高含量水溶性植物甾醇酯微胶囊，通过以上方法制得。
22.以上所述的一种高含量水溶性植物甾醇酯微胶囊可在食品领域以及饲料中应用。
23.本发明的有益效果是：
24.1、本发明采用辛烯基琥珀酸淀粉钠与麦芽糊精等作为复合壁材，通过乳化作用形成微胶囊将植物甾醇酯油滴包裹在微胶囊中，通过喷雾干燥法制得水溶性良好的植物甾醇酯微胶囊。辛烯基琥珀酸淀粉钠作用于水包油型乳状液时，其亲水基团伸入到水里，而亲油长链则伸入到油里，从而在油水界面由多糖长链形成一层坚韧不易破裂的薄膜。辛烯基琥珀酸淀粉钠具有良好的冷水分散性以及抗氧化效果，因此采用其制备的微胶囊也具有水溶性良好，稳定性良好的优点；
25.2、本发明采用的物料均符合国家食品安全标准，安全可靠，制备的高含量水溶性植物甾醇酯微胶囊可安全食用；
26.3、本发明采用喷雾干燥法，干燥时间短、干燥温度低，可有效降低高温对植物甾醇酯的破坏作用；喷雾干燥法工艺操作简便，设备要求简单，适合大规模连续化生产；
27.4、本发明制备的植物甾醇酯微胶囊含量可达70％，包埋率大于95％，溶解度大于95％，可迅速地在冷水中分散，形成的微胶囊外壳坚实，无空隙，能有效防止植物甾醇酯的氧化酸败，大大拓宽了植物甾醇酯的使用范围。
具体实施方式
28.下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明不限于这些实施例。
29.实施例1：
30.一种高含量水溶性植物甾醇酯微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
31.步骤一、水相制备，按照质量比1.5：1.3：10的比例将45g辛烯基琥珀酸淀粉钠与39g麦芽糊精(de-15)溶于300g去离子水中，60℃温度条件下，搅拌速度为600r/min至完全溶解，之后在65℃的条件下热处理25min制得水相；
32.步骤二、油相制备，在65℃下热处理植物甾醇酯，使其热熔成均一液体，之后将210g植物甾醇酯与6g乳化剂在65℃的条件下搅拌混合均匀制得油相(植物甾醇酯与乳化剂质量比为7：0.2)，上述6g乳化剂分别为1.2g磷脂和4.8g单，双甘油脂肪酸酯(磷脂和单，双甘油脂肪酸酯的质量比为1：4)；
33.步骤三、油水混合，在60℃和搅拌的条件下按照质量比56.25：100的比例将216g步骤二中制备的油相加入384g步骤一中制备的水相溶液中搅拌均匀，制得混合溶液600g；
34.步骤四、成本制备：将步骤三制得的混合溶液使用高速剪切机在11000r/min条件下剪切10min；之后使用高压均质机在50mpa条件下均质2次后制得均一乳液；之后均一乳液经喷雾干燥(进风温度160℃、出风温度为70℃、进料温度为65℃)后制得一种高含量水溶性植物甾醇酯微胶囊。
35.本实施例制得的70％载油的水溶性植物甾醇酯微胶囊为均一白色粉末，测得包埋率为95.53％，溶解度为96％，复水效果良好。
36.实施例2：
37.一种高含量水溶性植物甾醇酯微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
38.步骤一、水相制备，按照质量比2.45：1.4：10的比例将73.5g辛烯基琥珀酸淀粉钠与42g固体玉米糖浆(de-29)溶于300g去离子水中，65℃温度条件下，搅拌速度为700r/min至完全溶解，之后在65℃的条件下热处理30min制得水相；
39.步骤二、油相制备，在65℃下热处理植物甾醇酯，使其热熔成均一液体，之后将180g植物甾醇酯与4.5g乳化剂在65℃的条件下搅拌混合均匀制得油相(植物甾醇酯与乳化剂质量比为6：0.15)，上述4.5g乳化剂分别为0.9g磷脂和3.6g单，双甘油脂肪酸酯(磷脂和单，双甘油脂肪酸酯的质量比为1：4)；
40.步骤三、油水混合，在65℃和搅拌的条件下按照质量比44.4：100的比例将184.5g步骤二中制备的油相加入415.5g步骤一中制备的水相溶液中搅拌均匀，制得混合溶液600g；
41.步骤四、成品制备，将步骤三制得的混合溶液使用高速剪切机在10000r/min条件下剪切8min；之后使用高压均质机在45mpa条件下均质2次后制得均一乳液；之后均一乳液经喷雾干燥(进风温度165℃、出风温度为80℃、进料温度为65℃)后制得一种高含量水溶性植物甾醇酯微胶囊。
42.本实施例制得的60％载油的水溶性植物甾醇酯微胶囊为均一白色粉末，测得包埋率为97.21％，溶解度为96.75％，复水效果良好。
43.实施例3：
44.一种高含量水溶性植物甾醇酯微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
45.步骤一、水相制备，按照质量比3：1.9：10的比例将90g辛烯基琥珀酸淀粉钠与57g低聚异麦芽糖(500)溶于300g去离子水中，65℃温度条件下，搅拌速度为800r/min至完全溶解，之后在65℃的条件下热处理30min制得水相；
46.步骤二、油相制备，在65℃下热处理植物甾醇酯，使其热熔成均一液体，之后将150g植物甾醇酯与3g乳化剂在65℃的条件下搅拌混合均匀制得油相(植物甾醇酯与乳化剂质量比为5：0.1)，上述3g乳化剂分别为0.6g磷脂和2.4g单，双甘油脂肪酸酯(磷脂和单，双甘油脂肪酸酯的质量比为1：4)；
47.步骤三、油水混合，在65℃和搅拌的条件下按照质量比34.2：100的比例将153g步骤二中制备的油相加入447g步骤一中制备的水相溶液中搅拌均匀，制得混合溶液600g；
48.步骤四、成品制备，将步骤三制得的混合溶液使用高速剪切机在9000r/min条件下剪切10min；之后使用高压均质机在40mpa条件下均质3次后制得均一乳液；之后均一乳液经喷雾干燥(进风温度170℃、出风温度为90℃、进料温度为65℃)后制得一种高含量水溶性植物甾醇酯微胶囊；
49.本实施例制得的50％载油的水溶性植物甾醇酯微胶囊为均一白色粉末，测得包埋率为99.12％，溶解度为97％，复水效果良好。
50.以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。