[发明专利]一种水包油凝胶Pickering乳液及其制备方法和用途

说明书

本发明是本发明所述的一种水包油凝胶Pickering乳液及其制备工艺及用途，方法包括如下步骤：第一步：天然蜡/植物油混合溶液的制备；第二步：纳米纤维素悬浮液的制备；第三步：乳液的制备。一种水包油凝胶Pickering乳液的用途是作为脂溶性营养物质的包埋递送体系进行使用或作为香肠中动物脂肪替代物以降低动物脂肪含量并提高香肠的冻融稳定性进行使用。本发明工艺克服了水包油Pickering乳液冻融稳定性差这一技术问题，显著提高了乳液冻融稳定性；所述的水包油凝胶Pickering乳液用于包埋递送脂溶性营养物质不仅可以提高营养素的贮藏稳定性，可提高营养物质的生物利用率；用于替代香肠中动物脂肪，不仅可降低动物脂肪的含量，与水包油Pickering乳液相比可显著提高香肠的冻融稳定性。

技术领域

本发明涉及凝胶技术领域，尤其涉及一种水包油凝胶Pickering乳液及其制备方法和用途。

背景技术

蜡被归类为脂类，因为它们是非极性并溶于有机溶剂，它们可在室温下自组装形成晶体材料，因此，可作为凝胶因子制备油凝胶用于制药、化妆品和食品工业。植物蜡和动物蜡因具有天然的、无溶剂和成本低等优点取代了不溶性聚合物，天然蜡由于是天然原料可用于清洁标签产品中而在食品工业中引起了关注，食品工业科学家通过加入食品级天然蜡，在室温下通过直接法将食品级油(如红花油、大豆油和橄榄油等)制成半固态的的油凝胶体系。

乳液是指在互不相溶的液体相所组成的多尺度、复杂的热力学不稳定体系，通常需加入乳化剂来获得动力学上的稳定。传统的乳化剂多为化学高分子乳化剂，主要包括蔗糖酯、单甘酯等，缺点是乳化性能相对较差、用量大、HLB值不适合、单一乳化剂乳化效果差需复配使用、消费者认可度低等问题。以固体粒子稳定的乳液通常被称为Pickering乳液，基于其乳化剂用量少、低成本、对人体危害小及稳定性高等优点，Pickering乳液在生物医药、食品加工、化妆品、石油工业和农业及环境保护等领域具有广泛应用。近年来，以纳米纤维素作为稳定剂制备的水包油Pickering乳液为模板构建递送体系已成为食品、医药等领域的研究热点，但水包油Pickering乳液的冻融稳定性差和难以乳化的缺点限制了其应用。

复杂的食品体系通常由水相与油相组成，由于油凝胶和水的热力学不相容，为改善产品质构油凝胶通常要求在食品体系中以乳液形式存在。此外，与油凝胶相比，水包油凝胶Pickering乳液可以提高橙皮苷的生物可利用率。

为了提高油凝胶、乳液在医药和食品体中的应用，申请人设计了一种新型的类似于固体脂质颗粒的乳液：用油凝胶代替部分或完全固化的脂肪作为分散相，以固体粒子纳米纤维素作稳定剂的水包油凝胶Pickering乳液。

发明内容

本发明的目的在于克服半固态的油凝胶体系和水的热力学不相容且难以乳化以及水包油Pickering乳液的热稳定性差这两项技术存在的问题，采用纳米纤维素(纳米纤维素晶体、纳米纤维素纤维、细菌纳米纤维素等)作固体颗粒乳化剂，通过加热-均质联合技术制备性能良好的水包油凝胶Pickering乳液，并在包埋递送脂溶性营养物质、降低香肠中动物脂肪含量并改善香肠的冻融稳定性方面具有良好的应用；

为了实现上述目的，本发明提供了一种水包油凝胶Pickering乳液的制备方法，包括如下步骤：

第一步：天然蜡/植物油混合溶液的制备

1)天平称取天然蜡，然后将天然蜡按照1.5％～20％w/v的比例加入植物油中，得到天然蜡-植物油混合物；

2)将天然蜡-植物油混合物在转速为90～120rpm、温度设定为130～160℃的磁力搅拌器平台上加热10～30min，使天然蜡融化并均匀的分散在植物油中，得到溶液I；

第二步：纳米纤维素悬浮液的制备

1)配置浓度为0.05％～2.0％的纳米纤维素悬浮溶液，将纳米纤维素悬浮溶液的pH值调整为4.0～8.0，氯化钠浓度为0.0～1.0mol/L，用磁力搅拌器搅拌至均匀；