本發(fā)明涉及風味物質(zhì)緩釋，具體地，涉及一種小分子風味物質(zhì)的雙重乳液型水凝膠及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、風味物質(zhì)賦予食品特定的香氣和滋味，是食品感官評定的重要指標。風味物質(zhì)主要包括天然和人工合成兩種類型，如各種醇類、酯類、醛類、脂肪酸、硫化物、含氮物等有機物。隨著社會的進步與消費者需求的增多，人們將一些風味物質(zhì)用作食用香精，廣泛應(yīng)用于食品加工行業(yè)，大大豐富了食品的種類和口味。

2、大多數(shù)香精香料成分揮發(fā)性較高、留香時間較短，對產(chǎn)品品質(zhì)容易造成不良影響。另外，香精香料物質(zhì)的穩(wěn)定性和溶解度有限，這使其在食品工業(yè)中的應(yīng)用受到限制。因此，香精香料的緩釋與控釋技術(shù)成為目前國內(nèi)外研究的熱點，也是難點。相關(guān)研究領(lǐng)域正致力于開發(fā)某些特殊材料，以通過物理結(jié)合或化學結(jié)合的作用，使香精分子與材料形成包覆關(guān)系，從而提高香精香料的貯藏穩(wěn)定性，減緩或控制其在應(yīng)用中的揮發(fā)性，延長其留香時間。

3、雙重乳液是將單一乳液(通常稱為初級乳液)經(jīng)過二次乳化，再次分散在另一連續(xù)相中所形成的一種多相體系。雙重乳液主要包括水包油包水(w/o/w)、油包水包油(o/w/o)兩種類型。其中，以w/o/w型雙重乳液較為常見。與單相乳液相比，雙重乳液具有獨特的兩膜(油/水界面)、三相結(jié)構(gòu)，可用作藥物、活性成分等的包覆和遞送載體，并且可以相對延長被包覆物質(zhì)的釋放時間，從而使香精物質(zhì)留香時間增加、產(chǎn)品質(zhì)量保持相對穩(wěn)定。但是雙重乳狀液不同于簡單的o/w型或w/o型乳狀液，由于存在兩個分散相、兩個相體積，且至少含有兩種表面活性劑，屬于復雜的多相熱力學不穩(wěn)定體系。該體系的不穩(wěn)定性主要表現(xiàn)為：內(nèi)相包封物的擴散、ostwald熟化、內(nèi)外相液滴的絮凝和聚結(jié)等，這些都極大地影響了雙重乳液在實際生產(chǎn)過程中的應(yīng)用。因此，要制備穩(wěn)定性較高、重現(xiàn)性較好的雙重乳液，并實現(xiàn)對風味物質(zhì)的包覆和釋放，對制備工藝、乳化劑種類以及組分配比等均具有較高的要求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述包封風味物質(zhì)的雙重乳液穩(wěn)定性不高的問題，本發(fā)明提供了一種基于雙重乳液可包覆小分子風味物質(zhì)的水凝膠及制備方法，通過該方法制得的包覆風味物質(zhì)的o1/w/o2型雙重乳液型水凝膠，穩(wěn)定性好，將風味物質(zhì)包覆在內(nèi)油相中，有助于控制其釋放速率，提高緩釋效果。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種基于雙重乳液可包覆小分子風味物質(zhì)的水凝膠的制備方法，包括以下步驟：

3、s1、將聚合物表面活性劑與含有非離子型表面活性劑的海藻酸鈉溶液混合均勻，制得水相；

4、s2、將小分子風味物質(zhì)與步驟s1制得的水相進行混合，制得o1/w初級乳液；

5、s3、將步驟s2制備的o1/w初級乳液與含有油溶性乳化劑的食用油混合，制得o1/w/o2雙重乳液；

6、s4、將步驟s3制備的o1/w/o2雙重乳液與氯化鈣溶液混合，促使海藻酸鈉交聯(lián)，然后離心，傾出上層油相；

7、s5、將經(jīng)過步驟s4處理后的乳液與含有非離子型表面活性劑的水溶液混合，洗滌并收集水凝膠顆粒。

8、海藻酸鈉是一種天然高分子多糖，無毒、無刺激性，具有良好的親水性，在食品及日用化工領(lǐng)域被廣泛用作增稠劑、膠凝劑等。海藻酸鈉具有良好的生物粘附性和生物相容性，將海藻酸鈉加入o1/w/o2雙重乳液的中間水相(w)，通過增加水相粘度來限制液滴運動，以提高內(nèi)油相液滴的穩(wěn)定性。另外，利用雙重乳液為模板，通過外部ca2+進行交聯(lián)，進一步制得包封風味物質(zhì)的海藻酸鈣水凝膠，可以進一步提升體系的穩(wěn)定性及緩釋效果。

9、本發(fā)明以小分子風味物質(zhì)為內(nèi)油相(o1)、可食用油為外油相(o2)，利用食品級乳化劑及表面活性劑，兩步乳化制得一種包覆風味物質(zhì)的o1/w/o2型雙重乳液。在此基礎(chǔ)上，以o1/w/o2型雙重乳液為模板，加入少量ca2+溶液，制備包覆小分子風味物質(zhì)的海藻酸鈣水凝膠，以延長其留香時間，控制其釋放速率，提高風味物質(zhì)的緩釋效果。本發(fā)明制備方法簡單、原料安全可靠、生產(chǎn)成本低廉，在食品工業(yè)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

10、優(yōu)選地，步驟s1中，所述水溶性乳化劑為吐溫20，所述非離子型表面活性劑為普朗尼克f127。所述吐溫20、普朗尼克f127的質(zhì)量比為(3～5):(0.1～0.3)。

11、tween20能迅速吸附在油水界面，生成粒徑較小的乳液液滴，而普朗尼克f127可以在液滴表面形成較厚的、具有一定粘彈性的界面膜。將tween20和普朗尼克f127按照一定比例復配，通過兩種表面活性劑間的協(xié)同增效作用，有助于增強o1/w界面膜的穩(wěn)定性，防止內(nèi)油相液滴的破裂。另外，tween20和f127的疏水鏈之間的相互作用可以提高體系的熱力學穩(wěn)定性。

12、優(yōu)選地，步驟s2中，所述小分子風味物質(zhì)為丁酸乙酯。

13、優(yōu)選地，步驟s2中，所述小分子風味物質(zhì)與所述水相的質(zhì)量比為1:(4～6)。

14、優(yōu)選地，步驟s2中，所述混合為采用高速剪切儀剪切180～240s，轉(zhuǎn)速為12000～15000rpm。

15、優(yōu)選地，步驟s3中，所述油溶性乳化劑為聚甘油蓖麻醇酯，所述食用油為葵花油，所述含有油溶性乳化劑的食用油中聚甘油蓖麻醇酯的濃度為0.5～2.5wt％；所述o1/w初級乳液與所述含有油溶性乳化劑的食用油的質(zhì)量比為1:(9～13)；所述混合為采用高速剪切儀剪切150～240s，轉(zhuǎn)速為3000～6000rpm。

16、本發(fā)明在葵花油中添加高分子乳化劑聚甘油蓖麻醇酯(pgpr)，有助于增強外油相的疏水性，并可在一定程度上阻礙中間水相中水分子的遷移，有助于提高o1/w/o2雙重乳液體系的穩(wěn)定性，從而實現(xiàn)丁酸乙酯在體系中緩慢、持久的釋放。

17、在10～14g新鮮制備的o1/w/o2乳液中，邊攪拌(600～1000rpm)邊緩慢滴加500μl～1500μl1.0?mol·l-1氯化鈣水溶液。

18、將海藻酸鈉加入o1/w/o2雙重乳液的中間水相(w)，通過增加水相粘度來限制液滴運動，提高小分子風味物質(zhì)內(nèi)油相丁酸乙酯液滴的穩(wěn)定性。再通過外部ca2+交聯(lián)，進一步制得包封丁酸乙酯的海藻酸鈣水凝膠，最終提高丁酸乙酯在應(yīng)用體系中的緩釋效果。

19、優(yōu)選地，步驟s5中，所述含有非離子型表面活性劑的水溶液為0.05wt％～0.1wt％tween20水溶液。加入極低濃度的吐溫水溶液是為了洗滌除去水凝膠表面的殘余油相。如果吐溫濃度過高，會導致水凝膠中風味物質(zhì)的包封率下降。

20、本發(fā)明另一方面提供由上述方法制得的基于雙重乳液可包覆小分子風味物質(zhì)的水凝膠。

21、通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明實現(xiàn)了以下有益效果：

22、1、本發(fā)明以小分子風味物質(zhì)為內(nèi)油相(o1)、可食用油為外油相(o2)，利用各類食品級乳化劑，兩步乳化制得一種包覆風味物質(zhì)的o1/w/o2型雙重乳液。在此基礎(chǔ)上，以o1/w/o2型雙重乳液為模板，加入少量ca2+溶液，制備包覆小分子風味物質(zhì)的海藻酸鈣水凝膠，以延長其留香時間，控制其釋放速率，提高風味物質(zhì)的緩釋效果。本發(fā)明制備方法簡單、原料安全可靠、生產(chǎn)成本低廉，在食品工業(yè)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

23、2、本發(fā)明的聚合物表面活性劑f127可在液滴表面形成有一定厚度的、粘彈性的界面膜。將非離子表面活性劑tween20和f127按照一定比例復配，通過兩種表面活性劑間的協(xié)同增效作用，有助于增強o1/w界面膜的穩(wěn)定性，防止內(nèi)油相丁酸乙酯液滴的破裂。

24、3、本發(fā)明所得o1/w/o2型雙重乳液產(chǎn)品中液滴均勻分布在油連續(xù)相中，且分散液滴具有包含一個或者多個小液滴的雙重結(jié)構(gòu)，液滴平均粒徑(d[4,3])為3.68±0.50μm。與液滴模板相比，水凝膠在水中的平均粒徑(5.09±0.40μm)略大于雙重乳液中水相液滴的平均粒徑。水凝膠呈球形，在水中均勻分布，未發(fā)生團聚現(xiàn)象。