CN118077890A - 一种具有掩味功能的肠道缓释型囊泡、微胶囊及其制备方法和应用 - Google Patents
一种具有掩味功能的肠道缓释型囊泡、微胶囊及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种具有掩味功能的肠道缓释型囊泡、微胶囊及其制备方法和应用，涉及食品或保健品领域。该囊泡包括囊芯和包裹所述囊芯的囊泡膜，形成所述囊芯的水相原料包括：活性成分、糖类物质、水和增稠剂；形成所述囊泡膜的油相原料包括：磷脂、油脂、油凝胶剂，包括或不包括：油溶性乳化剂。本发明提供了一种安全性高且具有掩味功能的肠道缓释型囊泡，解决了活性成分具有辛辣、苦涩等不良感官的问题，使被这种结构包裹后的活性成分可以安全地添加在食品及保健品中，扩大具有不良风味的活性成分的应用场景，促进发挥其健康功效，同时还可以实现活性物质在肠道的缓慢释放，持久发挥其功能活性。不添加残留风险高的有机试剂，食用安全性更高。
Description
技术领域
本发明涉及食品或保健品领域，具体涉及一种具有掩味功能的肠道缓释型囊泡、微胶囊及其制备方法和应用。
背景技术
目前，有许多对健康有益的活性成分因其辛辣、苦涩等刺激性风味，影响了它们的食用性，更进一步限制了这些成分在食品或保健品中的应用。具体而言，许多可以按需添加的新食品资源(如表没食子儿茶素没食子酸酯、苦味肽等)并没有在食品和保健品中得到广泛应用，主要是为了避免辛辣、苦涩等刺激性风味影响产品的感官体验。
食品及保健品中通常会添加大量的香精和甜味剂去掩盖不良风味。添加甜味剂可以通过增加苦味和涩味的阈值并欺骗大脑减少对苦味和涩味的感知，也可以降低辛辣感。例如，专利文献CN116420874A通过向组合物中加入微晶纤维素和糖醇，这两种物料的搭配可以使该组合物中的表没食子儿茶素没食子酸酯和/或咖啡因的苦涩味得到抑制；专利文献EP2641477A1使用包括高直链淀粉、糊精和/或麦芽糊精在内的至少一种淀粉衍生物掩盖儿茶素苦味和涩味。
该领域还可以通过使用化学阻断剂与活性成分发生化学反应，去除活性成分结构上导致苦味、辣感等产生的部分。例如，专利文献CN113501829A将EGCG在加热条件下与葡萄糖结合，进行加成反应，对连接到EGCG的葡萄糖基团进行脱水环化、分离和纯化，得到苦味减弱的EGCG-葡萄糖加合物；专利文献CN101066120A通过使用乙醇或甲醇除辣剂脱除辣味。
使用甜味剂虽可掩盖不良风味，但每个人对味觉的感知和耐受能力不同，对掩味效果的认同不一致，添加甜味剂只能通过调味缓解风味，不能完全掩盖。使用化学阻断剂掩盖不良风味时，往往涉及化学反应，很多阻断剂不能随意添加，不利于食品和保健品的加工生产，而且这种手段的处理成本高，处理过程有有机危害物残留的风险，因此依旧无法得到广泛应用。
囊泡是一种由天然囊泡组成物自发形成的包封结构，可以将活性成分装载在囊泡内，有效阻挡了活性成分与外界环境的接触，从而阻隔了它们的不良风味。例如非专利文献“表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)的磷脂纳米囊泡构建及其抗龋齿研究”公开了一种EGCG纳米囊泡的制备方法，选择蛋黄卵磷脂与EGCG制备成磷脂复合物，然后采用乙醇注入法将磷脂复合物滴加至含吐温-80和超纯水的水相中制备EGCG纳米囊泡，虽然形成了囊泡结构，但是在制备过程中使用了乙醇，属于有机试剂，有残留风险，并且这种结构旨在增强EGCG的稳定性，但是对于EGCG的掩味效果较差，以上缺点使其无法适应于食品或保健品对于改善产品感官方面的需求。
因此，如何提供一种安全性高且具有掩味功能的囊泡，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种安全性高且具有掩味功能的肠道缓释型囊泡、微胶囊及其制备方法和应用，解决活性成分具有辛辣、苦涩等不良感官的问题，使被这种结构包裹后的活性成分可以安全地添加在食品及保健品中，扩大具有不良风味的活性成分的应用场景，促进发挥其健康功效，同时还可以实现活性物质在肠道的缓慢释放，持久发挥其功能活性。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种具有掩味功能的肠道缓释型囊泡，包括囊芯和包裹所述囊芯的囊泡膜，
形成所述囊芯的水相原料包括：活性成分、糖类物质、水和增稠剂；
形成所述囊泡膜的油相原料包括：磷脂、油脂和油凝胶剂，包括或不包括：油溶性乳化剂。
进一步地，所述活性成分、糖类物质、水和增稠剂的质量比为1～30：1～50：19.9～97：0.1～1；所述磷脂、油脂、油溶性乳化剂和油凝胶剂的质量比为5～80：19.9～93：0～10：0.1～2；所述水相原料和油相原料的质量之比为1：2～10。
进一步地，所述活性成分在所述水相原料中的质量百分比为1～5％，所述糖类物质在所述水相原料中的质量百分比为5％～50％，所述增稠剂在所述水相原料中的质量百分比为0.1～1％；
所述磷脂在所述油相原料中的质量百分比为5％～80％，所述油溶性乳化剂在所述油相原料中的质量百分比为0％～10％，所述油凝胶剂在所述油相原料中的质量百分比为0.1～2％；
所述水相原料和油相原料的质量之比为1：2～10。
优选的，所述活性成分在所述水相原料中的质量百分比为5％，所述糖类物质在所述水相原料中的质量百分比为30％～55％，所述增稠剂在所述水相原料中的质量百分比为0.2％～0.5％。
更优选的，所述活性成分、糖类物质、增稠剂在所述水相原料中的质量百分比为如下组合中的任意一种：5％、30％、0.5；5％、40％、0.5％；5％、50％、0.5％；5％、40％、0.2％；5％、55％、0.5％。
最优选的，所述活性成分在所述水相原料中的质量百分比为5％，所述糖类物质在所述水相原料中的质量百分比为40％，所述增稠剂在所述水相原料中的质量百分比为0.5％；
优选的，所述磷脂在所述油相原料中的质量百分比为45％～60％，所述油溶性乳化剂在所述油相原料中的质量百分比为8％～10％，所述油凝胶剂在所述油相原料中的质量百分比为1％～2％。
更优选的，所述磷脂、油溶性乳化剂、油凝胶剂在所述油相原料中的质量百分比为如下组合中的任意一种：55％、0％、1％；50％、0％、2％；60％、0％、2％；45％、8％、1.5％；50％、8％、2％；45％、10％、2％。
最优选的，所述磷脂在所述油相原料中的质量百分比为55％，所述油溶性乳化剂在所述油相原料中的质量百分比为8％，所述油凝胶剂在所述油相原料中的质量百分比为2％。
优选的，所述水相原料和油相原料的质量之比为1：6。
进一步地，所述活性成分包括辣椒碱、胡椒碱、生姜提取物、姜辣素、大蒜素、花椒麻素、苦味肽、白蛋白肽、血肽、茶多酚、儿茶素、EGCG(表没食子儿茶素没食子酸酯)、蜂胶黄酮、NMN(烟酰胺单核苷酸)、NADH(还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)、谷胱甘肽、槐米提取物、二氢杨梅素、咖啡因、鹿血、酵母提取物、猪肝提取物、牛肝提取物、龟板肽、甲鱼肽、燕窝肽、燕窝酸、牡蛎肽、硫酸软骨素、γ-氨基丁酸、牛磺酸、左旋肉碱、玉米肽、苦瓜肽、人参肽、牛骨肽、石斛肽、石斛提取物中的至少一种。
进一步地，所述糖类物质包括蔗糖、乳糖、果糖、葡萄糖、聚葡萄糖、海藻糖、乳果糖、木糖、阿拉伯糖、甘露寡糖、麦芽糖、低聚麦芽糖、低聚异麦芽糖、低聚异麦芽酮糖、麦芽酮糖、麦芽糖醇、甘露糖醇、山梨糖醇、木糖醇、赤藓糖醇、麦芽糊精、α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、羟丙基-β-环糊精中的至少一种。
进一步地，所述增稠剂包括黄原胶、果胶、刺槐豆胶、罗望子胶、卡拉胶、海藻酸钠、刺梧桐胶、可得然胶、车前籽胶、木瓜籽胶、桃树胶、魔芋胶、普鲁兰糖、阿拉伯胶、瓜尔胶、结冷胶、明胶、琼脂、微晶纤维素、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的至少一种。
进一步地，所述油溶性乳化剂包括山梨醇酐单月桂酸酯、单、双甘油脂肪酸酯、柠檬酸脂肪酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、聚甘油蓖麻醇酸酯、聚甘油脂肪酸酯、双乙酰酒石酸单双甘油酯、乳酸脂肪酸甘油酯、乙酰化单、双甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯中的至少一种。
进一步地，所述油脂包括大豆油、山茶油、核桃油、花生油、菜籽油、葵花油、玉米油、亚麻籽油、椰子油、中链甘油三酯、棕榈油、葡萄籽油、牡丹籽油、橄榄油、小麦胚芽油、鱼油、藻油、共轭亚油酸中的至少一种。
进一步地，所述油凝胶剂包括胆固醇、谷甾醇、谷维素、棕榈酸、蜂蜡、米糠蜡、葵花籽蜡、乙基纤维素、硬脂酸甘油酯中的至少一种。
第二方面，本发明提供所述的具有掩味功能的肠道缓释型囊泡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将形成所述囊芯的水相原料和形成所述囊泡膜的油相原料进行高压均质处理，然后将混合物进行离心处理，收集下层产物得到所述具有掩味功能的肠道缓释型囊泡。
进一步地，所述高压均质的压力为200～800bar，均质次数为1～5次；所述离心处理的离心力为4000～15000g，时间为10～20min。
优选的，所述高压均质的压力为600bar，均质次数为3次；所述离心处理的离心力为15000g，时间为15min。
第三方面，本发明提供一种微胶囊，其原料包括芯材、壁材和水，
所述芯材为所述的具有掩味功能的肠道缓释型囊泡，或者所述的制备方法得到的具有掩味功能的肠道缓释型囊泡。
进一步地，所述壁材包括酪蛋白酸钠、辛烯基琥珀酸淀粉钠、乳清分离蛋白、大豆分离蛋白、果葡糖浆、玉米糖浆、淀粉、麦芽糊精、阿拉伯胶、明胶、果胶、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、赤藓糖醇、木糖醇、葡萄糖、蔗糖、乳糖、α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、羟丙基-β-环糊精中的至少一种；所述芯材、壁材和水的质量比为10：40：50。
优选的，壁材由酪蛋白酸钠与麦芽糊精按质量比2：1组成、由乳清分离蛋白与麦芽糊精按质量比1：1组成、由乳清分离蛋白与麦芽糊精按质量比2：1组成或者由γ-环糊精与阿拉伯胶按质量比2：1组成。
第四方面，本发明提供所述的微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
将所述芯材、壁材和水按比例搅拌至分散均匀，高压均质得到微胶囊母液；
将所述微胶囊母液进行脱水干燥，得到所述微胶囊。
进一步地，所述高压均质的压力为200～800bar，次数为1～5次。
优选的，所述高压均质的压力为400bar，次数为2次。
第五方面，本发明提供所述的具有掩味功能的肠道缓释型囊泡，或者所述的制备方法得到的具有掩味功能的肠道缓释型囊泡在制备食品或保健品中的应用。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供的具有掩味功能的肠道缓释型囊泡，由形成囊芯的水相原料(活性成分、糖类物质、水、增稠剂)和形成囊泡膜的油相原料(磷脂、油脂、油凝胶剂、油溶性乳化剂)混合制备，其中水相原料中的糖类物质、增稠剂与油相原料中的磷脂、油凝胶剂、油溶性乳化剂相互配合，对囊泡结构形成稳定支撑，促使形成完整的囊泡膜，从而实现对活性物质的包封，解决某些活性成分因辛辣、苦涩等不良感官而无法入口的问题，使被这种结构包裹后的活性成分可以安全地添加在食品及保健品中，扩大具有不良风味的活性成分的应用场景，促进发挥其健康功效，同时还可以实现活性物质在肠道的缓慢释放，持久发挥其功能活性。不添加残留风险高的有机试剂，食用安全性更高。
具体而言，水相原料中的糖类物质具有改善渗透压的作用，并且提供氢键有助于分子间的结合，某些糖类物质(如环糊精)还能增加活性物质的溶解度，糖类物质与磷脂的亲水端相互吸引，在油水界面组装并形成囊泡。通过实验证明，水相原料中的糖类物质对于囊泡结构的形成和稳定起到至关重要的作用，省去糖类物质后形成的囊泡结构不稳定、易破裂、不具有完整的空腔，不具备装载活性成分的能力。水相原料中的增稠剂具有提高囊泡内水相稳定性的作用。通过适当增加水相粘度，使得活性成分不容易从囊泡中泄露。油相原料中的油溶性乳化剂和油凝胶剂起到加固囊泡结构稳定性的作用，有利于形成更加坚固的囊泡结构，提高样本稳定性，油脂仅仅提供分散磷脂及油溶性乳化剂的作用，在囊泡形成后可以通过离心除去，减少囊泡整体的油腻感，如此实现更高的包封率。
本发明提供的具有掩味功能的肠道缓释型囊泡的制备方法，主要包括高压均质和离心的步骤，利用高压均质技术将形成囊泡膜的油相原料和形成囊芯的水相原料充分混合，然后通过离心促进囊泡结构的形成，在离心过程中，油包水液滴在水-油界面处获得囊泡层膜，自发组装、迁移形成包裹囊芯的囊泡，并且通过离心处理可以去除多余的油，收集下层产物即为具有掩味功能的肠道缓释型囊泡。总之，利用这种方法装载活性物质不仅赋予其对不良风味的掩蔽效果，而且还通过离心去除了不必要的脂肪，减轻身体的负担。
本发明提供的囊泡相较于现有技术中的EGCG纳米囊泡(“表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)的磷脂纳米囊泡构建及其抗龋齿研究”)具有一定优势：EGCG纳米囊泡制备过程中使用了乙醇，属于有机试剂，有残留风险，而本发明未添加任何有残留风险的有机试剂；EGCG纳米囊泡制备过程涉及35～40℃的恒温水浴操作，加热会促进EGCG降解，而本发明的制备过程均在常温下进行，避免了对于活性成分的影响；EGCG纳米囊泡制备过程中需要进行4h的冷凝回流，工艺繁复，耗时久，而本发明的制备工艺十分简单、易操作；EGCG纳米囊泡旨在提高EGCG的稳定性，虽然同样形成了囊泡包封结构，但是经测试按此方法制备的产物仍然具有很重的苦味，不能实现很好的掩味效果，而本发明提供的囊泡能很好地将活性成分包封在囊泡内部，掩蔽其不良风味。
本发明提供的囊泡相较于现有技术中的油包水型乳液具有一定优势：对于油包水型乳液，是通过在两个不混相中加入具有亲水性和疏水性的表面活性剂，然后通过均质形成的油包水液滴，最终使油相分布在液滴的外部，而水溶液被封装在液滴内部。油脂可以在物理上隔离活性物质与口腔的接触，从而阻止其释放不良风味，但它通常需要添加更多脂肪，口感油腻，适口性差，也会给身体带来额外的负担。此外，油包水型乳液的稳定性相对较差，离心处理后直接破裂，难以实现对活性成分的有效包封。而本发明提供的囊泡经过离心处理得到，其体系稳定性明显更高，包封效果更佳，负载量更高，并且通过离心还去除掉了不必要的油脂，减少了油腻感，适口性好，身体负担更小。
本发明还提供了由具有掩味功能的肠道缓释型囊泡作为芯材，添加壁材制成的微胶囊，既可以作为食品或保健品直接服用，也可以作为营养强化剂添加到食品或保健品中。将囊泡制成微胶囊后拓宽了产品的应用场景，丰富产品类型，为消费者提供更多选择。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中制备囊泡的流程示意图；
图2是本发明实施例2制备所得的囊泡的透射电子显微镜图；
图3是本发明实施例中制备微胶囊的流程示意图；
图4是本发明实施例1～4和对比例制备囊泡过程中水相原料溶液的外观对比图；
图5是本发明实施例1～4和对比例制备囊泡过程中高压均质处理后以及离心处理后的外观对比图；
图6是本发明实施例1～4和对比例制备所得囊泡的包封率对比图；
图7是本发明对比例和实施例2、实施例4制备所得囊泡的微观形貌对比图；
图8是本发明实施例1～4和对比例制备所得囊泡的肠道缓释效果对比图；
图9是本发明对比例和实施例2、实施例4制备所得囊泡以及EGCG、实施例2制备囊泡过程中水相原料溶液与粘蛋白的结合强度对比图；
图10是本发明对比例和实施例2、实施例4制备所得囊泡以及EGCG、实施例2制备囊泡过程中水相原料溶液的感官评价分数分布图。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用原料或仪器，均为可以通过市购获得的常规产品，包括但不限于本发明实施例中采用的原料或仪器。
实施例1
本实施例提供一种囊泡，由囊芯和包裹囊芯的囊泡膜组成，
形成囊芯的水相原料：表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、γ-环糊精、水、黄原胶按质量比5：20：74.5：0.5混合；
形成囊泡膜的油相原料：磷脂、玉米油、蜂蜡按质量比55：44：1混合；
水相原料和油相原料的质量比为1：6。
囊泡的制备流程如图1所示，具体方法如下：
将形成囊芯的水相原料和形成囊泡膜的油相原料按比例混合后在600bar压力下均质处理3次，然后将混合物在15000g下离心15min以去除多余的油，收集下层产物得到囊泡。
实施例2
本实施例提供一种囊泡，原料及制备方法参照实施例1，不同之处仅在于，EGCG、γ-环糊精、水、黄原胶的质量比为5：30：64.5：0.5。通过透射电子显微镜对本实施例制得的囊泡结构进行观察，如图2所示，可见边缘清晰、外观完整的闭合囊泡。
实施例3
本实施例提供一种囊泡，原料及制备方法参照实施例1，不同之处仅在于，EGCG、γ-环糊精、水、黄原胶的质量比为5：40：54.5：0.5。
实施例4
本实施例提供一种囊泡，原料及制备方法参照实施例1，不同之处仅在于，EGCG、γ-环糊精、水、黄原胶的质量比为5：50：44.5：0.5。
实施例5
本实施例提供一种囊泡，由囊芯和包裹囊芯的囊泡膜组成，
形成囊芯的水相原料：儿茶素、麦芽糊精、水、黄原胶按质量比5：5：89.8：0.2混合；
形成囊泡膜的油相原料：磷脂、单、双甘油脂肪酸酯、共轭亚油酸、谷维素按质量比35：5：59.5：0.5混合；
水相原料和油相原料的质量比为1：5。
囊泡的制备方法参照实施例1。
实施例6
本实施例提供一种囊泡，由囊芯和包裹囊芯的囊泡膜组成，
形成囊芯的水相原料：儿茶素、蔗糖、水、卡拉胶按质量比5：20：74.8：0.2混合；
形成囊泡膜的油相原料：磷脂、共轭亚油酸、谷甾醇按质量比40：59：1混合；
水相原料和油相原料的质量比为1：5。
囊泡的制备方法参照实施例1。
实施例7
本实施例提供一种囊泡，由囊芯和包裹囊芯的囊泡膜组成，
形成囊芯的水相原料：儿茶素、麦芽酮糖、水、刺槐豆胶按质量比5：30：64.8：0.2混合；
形成囊泡膜的油相原料：磷脂、单、双甘油脂肪酸酯、玉米油、谷甾醇按质量比40：5：53.5：1.5混合；
水相原料和油相原料的质量比为1：6。
囊泡的制备方法参照实施例1。
实施例8
本实施例提供一种囊泡，由囊芯和包裹囊芯的囊泡膜组成，
形成囊芯的水相原料：儿茶素、低聚异麦芽糖、水、海藻酸钠按质量比5：40：54.8：0.2混合；
形成囊泡膜的油相原料：磷脂、亚麻籽油、谷甾醇按质量比50：48：2混合；
水相原料和油相原料的质量比为1：6。
囊泡的制备方法参照实施例1。
实施例9
本实施例提供一种囊泡，由囊芯和包裹囊芯的囊泡膜组成，
形成囊芯的水相原料：儿茶素、γ-环糊精、水、黄原胶按质量比5：50：44.5：0.5混合；
形成囊泡膜的油相原料：磷脂、葵花油、谷甾醇按质量比60：38：2混合；
水相原料和油相原料的质量比为1：6。
囊泡的制备方法参照实施例1。
实施例10
本实施例提供一种囊泡，由囊芯和包裹囊芯的囊泡膜组成，
形成囊芯的水相原料：苦味肽、果糖、水、黄原胶按质量比5：20：74.8：0.2混合；
形成囊泡膜的油相原料：磷脂、柠檬酸脂肪酸酯、藻油、米糠蜡按质量比30：5：64.5：0.5混合；
水相原料和油相原料的质量比为1：5。
囊泡的制备方法参照实施例1。
实施例11
本实施例提供一种囊泡，由囊芯和包裹囊芯的囊泡膜组成，
形成囊芯的水相原料：苦味肽、麦芽酮糖、水、果胶按质量比5：30：64.8：0.2混合；
形成囊泡膜的油相原料：磷脂、聚甘油脂肪酸酯、山茶油、米糠蜡按质量比40：5：54：1混合；
水相原料和油相原料的质量比为1：5。
囊泡的制备方法参照实施例1。
实施例12
本实施例提供一种囊泡，由囊芯和包裹囊芯的囊泡膜组成，
形成囊芯的水相原料：苦味肽、麦芽酮糖、水、海藻酸钠按质量比5：40：54.8：0.2混合
形成囊泡膜的油相原料：磷脂、聚甘油蓖麻醇酸酯、椰子油、蜂蜡按质量比45：8：45.5：1.5混合；
水相原料和油相原料的质量比为1：6。
囊泡的制备方法参照实施例1。
实施例13
本实施例提供一种囊泡，由囊芯和包裹囊芯的囊泡膜组成，
形成囊芯的水相原料：苦味肽、麦芽酮糖、水、果胶按质量比5：50：44.5：0.5混合；
形成囊泡膜的油相原料：磷脂、聚甘油蓖麻醇酸酯、椰子油、蜂蜡按质量比50：8：40：2混合；
水相原料和油相原料的质量比为1：6。
囊泡的制备方法参照实施例1。
实施例14
本实施例提供一种囊泡，由囊芯和包裹囊芯的囊泡膜组成，
形成囊芯的水相原料：胡椒碱、γ-环糊精、水、结冷胶按5：30：64.8：0.2混合；
形成囊泡膜的油相原料：磷脂、蔗糖脂肪酸酯、玉米油、硬脂酸甘油酯按质量比30：10：59.5：0.5混合；
水相原料和油相原料的质量比为1：6。
囊泡的制备方法参照实施例1。
实施例15
本实施例提供一种囊泡，由囊芯和包裹囊芯的囊泡膜组成，
形成囊芯的水相原料：胡椒碱、γ-环糊精、水、琼脂按5：40：54.8：0.2混合；
形成囊泡膜的油相原料：磷脂、山梨醇酐单月桂酸酯、玉米油、胆固醇按质量比40：10：49：1混合；
水相原料和油相原料的质量比为1：6。
囊泡的制备方法参照实施例1。
实施例16
本实施例提供一种囊泡，由囊芯和包裹囊芯的囊泡膜组成，
形成囊芯的水相原料：胡椒碱、γ-环糊精、水、微晶纤维素按5：50：44.8：0.2混合；
形成囊泡膜的油相原料：磷脂、山梨醇酐单月桂酸酯、中链甘油三酯(MCT)、胆固醇按质量比45：10：43.5：1.5混合；
水相原料和油相原料的质量比为1：6。
囊泡的制备方法参照实施例1。
实施例17
本实施例提供一种囊泡，由囊芯和包裹囊芯的囊泡膜组成，
形成囊芯的水相原料：胡椒碱、γ-环糊精、水、卡拉胶按5：55：39.5：0.5混合；
形成囊泡膜的油相原料：磷脂、山梨醇酐单月桂酸酯、共轭亚油酸、胆固醇按质量比45：10：43：2混合；
水相原料和油相原料的质量比为1：6。
囊泡的制备方法参照实施例1。
实施例18
本实施例提供一种微胶囊，原料由芯材、壁材和水组成，
芯材为实施例9制得的囊泡；
壁材为酪蛋白酸钠，
微胶囊的制备流程如图3所示，具体方法如下：
将芯材、壁材、水按10：40：50的比例搅拌至均匀分散状态，在400bar压力下均质处理2次，得到微胶囊母液；将微胶囊母液进行脱水干燥，即得微胶囊。
实施例19
本实施例提供一种微胶囊，原料由芯材、壁材和水组成，
芯材为实施例9制得的囊泡；
壁材由酪蛋白酸钠与OSA淀粉按质量比2：1组成，
微胶囊的制备方法参照实施例18。
实施例20
本实施例提供一种微胶囊，原料由芯材、壁材和水组成，
芯材为实施例9制得的囊泡；
壁材由酪蛋白酸钠与麦芽糊精按质量比2：1组成，
微胶囊的制备方法参照实施例18。
实施例21
本实施例提供一种微胶囊，原料由芯材、壁材和水组成，
芯材为实施例13制得的囊泡；
壁材由乳清分离蛋白与麦芽糊精按质量比1：1组成，
微胶囊的制备方法参照实施例18。
实施例22
本实施例提供一种微胶囊，原料由芯材、壁材和水组成，
芯材为实施例13制得的囊泡；
壁材由乳清分离蛋白与麦芽糊精按质量比2：1组成，
微胶囊的制备方法参照实施例18。
实施例23
本实施例提供一种微胶囊，原料由芯材、壁材和水组成，
芯材为实施例17制得的囊泡；
壁材由γ-环糊精与阿拉伯胶按质量比2：1组成，
微胶囊的制备方法参照实施例18。
对比例
本对比例提供一种囊泡，由囊芯和包裹囊芯的囊泡膜组成，
形成囊芯的水相原料：表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、水、黄原胶按质量比5：74.5：0.5混合；
形成囊泡膜的油相原料：磷脂、玉米油按质量比55：45混合；
水相原料和油相原料的质量比为1：6。
囊泡的制备方法参照实施例1。
本对比例还提供一种微胶囊，原料由芯材、壁材和水组成，
芯材为本对比例制得的囊泡；
壁材为酪蛋白酸钠，
微胶囊的制备方法参照实施例18。
实验例1
以实施例1～4和对比例制备的囊泡为实验对象，分别进行以下研究：
1、囊泡制备过程中的外观变化
对实施例1～4和对比例制备囊泡过程中水相原料溶液的外观进行拍摄，如图4所示。γ-环糊精的加入显著促进了EGCG的溶解，随着γ-环糊精浓度的增加，水相原料溶液的透明度增加，表明EGCG完全溶解。这是因为γ-环糊精的空腔结构增加了EGCG在水中的溶解度。
对实施例1～4和对比例制备囊泡过程中高压均质处理后以及离心处理后的外观进行拍摄，如图5所示。高压均质处理后的粗乳液呈乳白色细腻的液体。随着γ-环糊精浓度的增加，实施例2和实施例3制得的囊泡与油相分离，实施例4制得囊泡与油相分离消失。这是因为过量加入γ-环糊精可以增强界面层的亲水性，可能导致乳液由油包水相转变为水包油。离心后，上层为油相，下层为制得的囊泡。
2、囊泡的包封率
包封效率(EE％)是评价载体包封效果的重要指标，其可以用来评价囊泡对EGCG的包封效果。透析是测定水溶性有效成分EE％的常用方法。由于EGCG在中性和碱性水溶液中容易降解，因此采用磷酸盐缓冲液(pH＝5.5,50mM)作为透析液，以保证EGCG在透析过程中的稳定性。初步实验发现，12小时能使90％以上未包封的EGCG被释放。因此，选择12小时的透析时间点来评估囊泡的包封效率，结果如图6所示。实施例制备的囊泡对EGCG的包封率达到70％以上。随着γ-环糊精的加入，实施例2的包封率提高到90％左右，包封率最高为92.11％±0.56％。然而，进一步添加γ-环糊精对囊泡的包封效果不利，实施例3和实施例4的囊泡包封率略有下降。
3、囊泡的微观形貌
利用透射电镜观察囊泡的结构分布和显微组织，如图7所示。囊泡尺寸约为100～300nm，外表面为多层膜结构。随着γ-环糊精含量的增加，囊泡形态发生变化。对于不添加γ-环糊精的对比例，在200nm处可见囊泡状结构，但内水相与囊泡膜边界模糊，未形成完整闭合的包埋囊泡，可能是由于没有γ-环糊精导致EGCG溶解不完全。因此，EGCG倾向于与磷脂的亲水性头部结合，形成与磷脂的混合物，而非形成包埋结构。对于实施例2，加入γ-环糊精后，在1μm处可以观察到纳米级的囊泡，在200nm处可以看到圆形囊泡外表面的多层膜。对于实施例4，随着环糊精含量的进一步增加，在500nm和200nm处囊泡的圆形形状发生了变化，在200nm处可见囊泡状结构，水相与囊泡膜边界清晰，但囊泡膜不规则，有破裂的趋势。这可能是由于过多的γ-环糊精从囊芯中泄漏，造成囊泡膜损伤，影响包封效果。在1μm处还观察到几个矩形结晶物质，是由从囊芯泄露出来的γ-环糊精再结晶形成的。
4、囊泡的肠道缓释性能
本研究采用透析法评价囊泡对EGCG的肠道缓释性能，具体方法如下：
取5g实施例2的水相原料溶液以及实施例2、实施例4、对比例制得的囊泡样品于分子量为10kDa的透析袋中，浸泡在500mL模拟肠液中，在25℃，100rpm转速下透析，并在在预设的孵育时间点(0.5、1、2、3、4、6、8、12和24h)取样测量透析袋外缓冲液中的EGCG含量。
结果如图8所示。前2小时水相原料溶液的释放率为48.87％±0.55％，而囊泡中EGCG的释放率仅在1.86％±1.00％(实施例4)至4.08％±0.97％(对比例)之间，几乎没有EGCG释放。12h后，水相原料溶液的释放量为92.14％±1.74％，而囊泡中EGCG的释放量仅为10％左右，说明囊泡能有效包封EGCG，具有良好的EGCG缓释能力。囊泡的24小时释放结果表明，添加γ-环糊精可有效降低囊泡的EGCG释放量，从19.59％±0.77％(对比例)降至10.31％±0.35％(实施例2)，这与γ-环糊精能与EGCG形成稳定的复合物有关。添加过多的γ-环糊精会导致EGCG的释放增加，这可能是由于过量添加γ-环糊精导致磷脂膜变形和破裂，导致EGCG泄漏，这与图7的TEM结果一致。尽管如此，囊泡仍表现出优异的EGCG肠道缓释性能。
5、囊泡的苦味掩盖效果
(1)QCM-D分析
粘蛋白是口腔内构成口腔粘膜屏障的重要物质，EGCG在口腔中的苦味和涩味主要来自于EGCG与口腔黏膜的粘蛋白结合。因此，选择粘蛋白作为底物来模拟EGCG与口腔蛋白在QCM-D上消耗时的相互作用。具体方法如下：
测定前，取适量对比例的水相原料溶液、实施例2的水相原料溶液以及实施例2、实施例4制得的囊泡分散在pH＝5.5、50mM的PBS缓冲液中，确保EGCG浓度相同(1％wt)。将粘蛋白溶解于PBS缓冲液(pH＝6.8,50mM)中，制成口腔粘蛋白溶液(pH＝6.8,3.2％w/v)，搅拌过夜以增强蛋白质水合作用。用PBS缓冲液(pH＝6.8,50mM)建立测量基线，将口腔黏液溶液引入模块，在25℃下以0.6mL/min的速率流过QCM-D仪器配备的SiO2芯片(型号QSX 301)，让底物有足够的时间吸附到芯片上并稳定下来后，引入不含粘蛋白的PBS缓冲液(pH＝6.8,50mM)去除弱吸附的分子层。一旦形成稳定的粘蛋白层，以相同的流速将对比例的水相原料溶液引入模块。重复缓冲液洗涤步骤(pH＝6.8,50mM)，直至水相溶液中暴露的EGCG在芯片上形成一层刚性结构。其他样品与粘蛋白的结合强度分析遵循相同的程序。样本暴露的EGCG越多，则在QCM-D实验中检测出的频移幅度越大，反映出样本在口腔中的苦涩味越明显。
不同样本的频移结果如图9所示。EGCG溶液(1％wt)位移最大(-54.30Hz±0.91Hz)。EGCG与γ-环糊精形成络合物后(实施例2的水相原料溶液)，与粘蛋白的结合强度略有下降，为-40.55Hz±0.15Hz。早期的研究表明，γ-环糊精可以用来降低药物的苦味，但不能完全消除。经囊泡包封的EGCG振动频率明显降低，尤其是实施例2振动频率变化最小，对EGCG与粘蛋白的结合作用具有较强的抵抗能力，频率变化仅为-4.59Hz±1.24Hz。在不加入环糊精的情况下，对比例与粘蛋白的结合强度仍然很大，是因为对比例的部分EGCG仍暴露在囊泡表面，可与粘蛋白结合。实施例4的结合强度略有增加，因为囊泡中γ-环糊精的过量加入会造成磷脂膜变形，破坏磷脂囊泡结构，导致囊泡内部部分囊芯渗漏，与粘蛋白结合。
(2)感官评价
本研究对样品的苦味、涩味、苦回味、涩回味、甜味和油腻度进行评价。10名评价者分别对EGCG溶液(1％wt)、EGCG-环糊精复合物溶液(实施例2的水相原料溶液)、对比例制得的囊泡、实施例2制得的囊泡、实施例4制得的囊泡、纯净水、磷脂和γ-环糊精进行评价。苦味、涩味、苦回味和涩回味的水平分别为：纯水0；EGCG溶液10；纯γ-环糊精甜味设为10；纯磷脂的油腻感水平设为10。感官评价项目中，苦味、涩味、苦味余味、涩味来自EGCG，甜味来自γ-环糊精，油腻感来自磷脂。样品的这六种感官评价分数分布如图10所示。当用γ-环糊精形成络合物时，EGCG的异味掩盖作用最弱。在对比例中不添加γ-环糊精的EGCG的掩蔽作用也很差。而在水相原料中加入γ-环糊精可以显著提高EGCG的风味掩蔽能力。实施例2样品几乎没有苦味，只有轻微的油腻感和甜味。实施例4样品对苦味的掩蔽效果也得到了很好的评价。虽然之前的实验发现加入过多的γ-环糊精会导致囊泡破裂和EGCG渗漏，但由于在感官评价过程中囊泡在口中停留的时间较短，轻微的破裂可能不会被评价者察觉，因此实施例2和实施例4的感官评价差异很小。这一结果与之前的分析一致，囊泡中适量添加的γ-环糊精可以显著掩盖EGCG的苦味。
感官评价各项平均分如表1所示。
表1感官评价的评分结果
6、总结
本发明实施例制备的囊泡降低了EGCG的苦味，延缓了EGCG在肠道中的释放。这种作用主要是由于EGCG位于含γ-环糊精的内水相中。γ-环糊精和磷脂基纳米囊泡可以阻断EGCG与口腔粘蛋白的结合，延缓EGCG的释放。γ-环糊精的添加量会影响囊泡掩盖EGCG苦味的能力及其缓释能力：适量加入γ-环糊精可以通过增加磷脂头部区域与EGCG的氢键相互作用力来改善磷脂与EGCG的结合，但过量加入γ-环糊精会导致磷脂膜破裂，从而降低EGCG的包封效率和缓释效果。通过离心处理可以大幅减少产品中的油脂含量，更有利于EGCG发挥其降脂和减肥的作用。
实验例2
本实验例对实施例5-17制备的囊泡的质地、直接入口的感官以及在水中分散后的感官进行评价。结果如表2所示。
表2实施例5-17的效果评价
实验例3
本实验例对实施例18-23制备的微胶囊的外观、入口的感官、粉体流动性以及复水溶解情况进行评价。结果如表3所示。
表3实施例18-23的效果评价
如表3所示，本发明实施例18-23制得的微胶囊均呈乳白色粉末状；芯材所采用的囊泡本身无不良风味，其制备得到的微胶囊同样入口无不良风味；粉体流动性及复水溶解性与壁材选用的材料有关，当壁材采用麦芽糊精和酪蛋白酸钠/乳清分离蛋白配伍时(实施例20～22)，或者采用γ-环糊精和阿拉伯胶配伍时(实施例23)，粉体流动性较好，微胶囊复水好溶解，不易结块。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种具有掩味功能的肠道缓释型囊泡，其特征在于，包括囊芯和包裹所述囊芯的囊泡膜，
形成所述囊芯的水相原料包括：活性成分、糖类物质、水和增稠剂；
形成所述囊泡膜的油相原料包括：磷脂、油脂和油凝胶剂，包括或不包括：油溶性乳化剂。
2.根据权利要求1所述的具有掩味功能的肠道缓释型囊泡，其特征在于，
所述活性成分、糖类物质、水和增稠剂的质量比为1～30：1～50：19.9～97：0.1～1；
所述磷脂、油脂、油溶性乳化剂和油凝胶剂的质量比为5～80：19.9～93：0～10：0.1～2；
所述水相原料和油相原料的质量之比为1：2～10。
3.根据权利要求1所述的具有掩味功能的肠道缓释型囊泡，其特征在于，
所述活性成分在所述水相原料中的质量百分比为1～5％，所述糖类物质在所述水相原料中的质量百分比为5％～50％，所述增稠剂在所述水相原料中的质量百分比为0.1～1％；
所述磷脂在所述油相原料中的质量百分比为5％～80％，所述油溶性乳化剂在所述油相原料中的质量百分比为0％～10％，所述油凝胶剂在所述油相原料中的质量百分比为0.1～2％；
所述水相原料和油相原料的质量之比为1：2～10，
优选的，所述活性成分在所述水相原料中的质量百分比为5％，所述糖类物质在所述水相原料中的质量百分比为30％～55％，所述增稠剂在所述水相原料中的质量百分比为0.2％～0.5％；
更优选的，所述活性成分在所述水相原料中的质量百分比为5％，所述糖类物质在所述水相原料中的质量百分比为40％，所述增稠剂在所述水相原料中的质量百分比为0.5％；
优选的，所述磷脂在所述油相原料中的质量百分比为45％～60％，所述油溶性乳化剂在所述油相原料中的质量百分比为8％～10％，所述油凝胶剂在所述油相原料中的质量百分比为1％～2％；
更优选的，所述磷脂在所述油相原料中的质量百分比为55％，所述油溶性乳化剂在所述油相原料中的质量百分比为8％，所述油凝胶剂在所述油相原料中的质量百分比为2％；
优选的，所述水相原料和油相原料的质量之比为1：6。
4.根据权利要求1所述的具有掩味功能的肠道缓释型囊泡，其特征在于，所述活性成分包括辣椒碱、胡椒碱、生姜提取物、姜辣素、大蒜素、花椒麻素、苦味肽、白蛋白肽、血肽、茶多酚、儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯、蜂胶黄酮、烟酰胺单核苷酸、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、谷胱甘肽、槐米提取物、二氢杨梅素、咖啡因、鹿血、酵母提取物、猪肝提取物、牛肝提取物、龟板肽、甲鱼肽、燕窝肽、燕窝酸、牡蛎肽、硫酸软骨素、γ-氨基丁酸、牛磺酸、左旋肉碱、玉米肽、苦瓜肽、人参肽、牛骨肽、石斛肽、石斛提取物中的至少一种；
所述糖类物质包括蔗糖、乳糖、果糖、葡萄糖、聚葡萄糖、海藻糖、乳果糖、木糖、阿拉伯糖、甘露寡糖、麦芽糖、低聚麦芽糖、低聚异麦芽糖、低聚异麦芽酮糖、麦芽酮糖、麦芽糖醇、甘露糖醇、山梨糖醇、木糖醇、赤藓糖醇、麦芽糊精、α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、羟丙基-β-环糊精中的至少一种；
所述增稠剂包括黄原胶、果胶、刺槐豆胶、罗望子胶、卡拉胶、海藻酸钠、刺梧桐胶、可得然胶、车前籽胶、木瓜籽胶、桃树胶、魔芋胶、普鲁兰糖、阿拉伯胶、瓜尔胶、结冷胶、明胶、琼脂、微晶纤维素、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的至少一种；
所述油溶性乳化剂包括山梨醇酐单月桂酸酯、单、双甘油脂肪酸酯、柠檬酸脂肪酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、聚甘油蓖麻醇酸酯、聚甘油脂肪酸酯、双乙酰酒石酸单双甘油酯、乳酸脂肪酸甘油酯、乙酰化单、双甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯中的至少一种；
所述油脂包括大豆油、山茶油、核桃油、花生油、菜籽油、葵花油、玉米油、橄榄油、杏仁油、芝麻油、亚麻籽油、椰子油、中链甘油三酯、棕榈油、葡萄籽油、牡丹籽油、橄榄油、小麦胚芽油、鱼油、藻油、共轭亚油酸中的至少一种；
所述油凝胶剂包括胆固醇、谷甾醇、谷维素、棕榈酸、蜂蜡、米糠蜡、葵花籽蜡、乙基纤维素、硬脂酸甘油酯中的至少一种。
5.权利要求1～4任一项所述的具有掩味功能的肠道缓释型囊泡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将形成所述囊芯的水相原料和形成所述囊泡膜的油相原料进行高压均质处理，然后将混合物进行离心处理，收集下层产物得到所述具有掩味功能的肠道缓释型囊泡。
6.根据权利要求5所述的具有掩味功能的肠道缓释型囊泡的制备方法，其特征在于，
所述高压均质的压力为200～800bar，均质次数为1～5次；
所述离心处理的离心力为4000～15000g，时间为10～20min，
优选的，所述高压均质的压力为600bar，次数为3次；所述离心处理的离心力为15000g，时间为15min。
7.一种微胶囊，其特征在于，其原料包括芯材、壁材和水，
所述芯材为权利要求1～4任一项所述的具有掩味功能的肠道缓释型囊泡，或者权利要求5或6所述的制备方法得到的具有掩味功能的肠道缓释型囊泡。
8.根据权利要求7所述的微胶囊，其特征在于，
所述壁材包括酪蛋白酸钠、辛烯基琥珀酸淀粉钠、乳清分离蛋白、大豆分离蛋白、果葡糖浆、玉米糖浆、淀粉、麦芽糊精、阿拉伯胶、明胶、果胶、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、赤藓糖醇、木糖醇、葡萄糖、蔗糖、乳糖、α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、羟丙基-β-环糊精中的至少一种；
所述芯材、壁材和水的质量比为10：40：50。
9.权利要求7或8所述的微胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述芯材、壁材和水按比例搅拌至分散均匀，高压均质得到微胶囊母液；
将所述微胶囊母液进行脱水干燥，得到所述微胶囊，
优选的，所述高压均质的压力为200～800bar，次数为1～5次，
更优选的，所述高压均质的压力为400bar，次数为2次。
10.权利要求1～4任一项所述的具有掩味功能的肠道缓释型囊泡，或者权利要求5或6所述的制备方法得到的具有掩味功能的肠道缓释型囊泡，或者权利要求7或8所述的微胶囊，或者权利要求9所述的制备方法得到的微胶囊在制备食品或保健品中的应用。
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