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发明内容

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种用于烘焙食品的防腐剂脂质体。

本发明的另一个目的是提供所述用于烘焙食品的防腐剂脂质体的制备方法。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种用于烘焙食品的防腐剂脂质体。

该防腐剂脂质体是由下述组分组成的：以重量份计

根据本发明的一种优选实施方式，该防腐剂脂质体是由下述组分组成的：以重量份计

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的防腐剂是一种或多种选自山梨酸、山梨酸钾、丙酸钠、丙酸钙或脱氢乙酸钠的防腐剂。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的磷脂是一种或多种选自蛋黄卵磷脂、氢化蛋黄卵磷脂、大豆卵磷脂、氢化大豆卵磷脂、鞘磷脂、磷脂酰乙醇胺、二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱、二棕榈酰磷脂酰胆碱、二硬酯酰磷脂酰胆碱、二油酰磷脂酰胆碱或二月桂酰磷脂酰胆碱的磷脂。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的乳化剂是一种或多种选自蔗糖脂肪酸酯、烷基多糖苷、山梨醇酐单油酸酯、蒸馏单硬脂酸甘油酯、单甘油月桂酸酯、双乙酰酒石酸单双甘油酯、聚甘油脂肪酸酯、硬酯酰乳酸钠和硬酯酰乳酸钙、单脂肪酸甘油酯、双脂肪酸甘油酯或聚山梨酯的乳化剂。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的抗氧化剂是一种或多种选自维生素E、茶多酚、迷迭香提取物或抗坏血酸棕榈酸酯的抗氧化剂。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的冻干保护剂是一种或多种选自海藻糖、乳糖、β-环糊精、右旋糖酐40、聚维酮K24、水溶性淀粉、葡萄糖、甘露糖、果糖、蔗糖、甘露醇、山梨醇或寡聚糖的冻干保护剂。

本发明还涉及所述防腐剂脂质体的制备方法。

该制备方法的制备步骤如下：

A、将山梨酸防腐剂、0.6～1.2重量份磷脂、0.2～0.8重量份胆固醇、0.01-0.06重量份乳化剂与0.001-0.020重量份抗氧化剂溶于50～100重量份由氯仿与乙醚按照其体积比1：1～9组成的混合溶剂中；

B、将一种或多种选自山梨酸钾、丙酸钠、丙酸钙或脱氢乙酸钠的防腐剂溶于10～50重量份浓度为0.01～0.04mol/L的pH＝4.0-8.0磷酸盐缓冲液中；上述山梨酸与一种或多种选自山梨酸钾、丙酸钠、丙酸钙或脱氢乙酸钠的防腐剂的总量是0.1～0.8重量份；

C、将步骤A得到的溶液与步骤B得到的溶液进行混合，超声处理，得到一种油包水型乳化液，接着在温度20～40℃与转速60～100r/min的条件下进行减压旋转蒸发10～30min，以去除溶剂；

D、按照乳化液与磷酸盐缓冲液的体积比1：0.5～2.0；往步骤C得到的凝胶态状物质中添加所述的磷酸盐缓冲液，混合均匀，在温度20～30℃的条件下进行水化处理2～4h，接着使用0.45μm滤膜进行过滤；

E、步骤D得到的滤液在温度-80℃下预冻12h，再加入0.08-0.20重量份冻干保护剂，真空冷冻干燥，得到所述的防腐剂脂质体。

根据本发明的一种优选实施方式，在步骤C中，使用超声设备在频率40KHz与功率250W的条件下进行超声波处理4～8min。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤E中，在真空度1.3～5.0Pa与温度-10～-50℃的条件下进行真空冷冻干燥20～26h。

下面将更详细地描述本发明。

本发明涉及一种用于烘焙食品的防腐剂脂质体。

该防腐剂脂质体是由下述组分组成的：以重量份计

根据本发明，防腐剂脂质体应该理解是一种由磷脂与胆固醇共同构成脂质体基础物质并包裹防腐剂等其它组分的脂质体。

根据本发明，所述的防腐剂在本发明防腐剂脂质体中的主要作用是防止微生物生长、防止食品腐败变质、延长食品储存期；

本发明使用的防腐剂是一种或多种选自山梨酸、山梨酸钾、丙酸钠、丙酸钙或脱氢乙酸钠的防腐剂，这些防腐剂都是目前市场上销售的产品，例如由南通醋酸化工股份有限公司以商品名山梨酸销售的山梨酸、由连云港诺信食品配料有限公司以商品名丙酸钠销售的丙酸钠、由连云港诺信食品配料有限公司以商品名脱氢乙酸钠销售的脱氢乙酸钠。

磷脂结构为一个磷酸基和一个季铵盐基组成的亲水性基团以及由两个较长的烃 基组成的亲脂性基团。磷脂在本发明防腐剂脂质体中的主要作用是包埋防腐剂的壁材，形成双分子层膜包埋防腐剂；

本发明使用的磷脂是一种或多种选自蛋黄卵磷脂、氢化蛋黄卵磷脂、大豆卵磷脂、氢化大豆卵磷脂、鞘磷脂、磷脂酰乙醇胺、二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱、二棕榈酰磷脂酰胆碱、二硬酯酰磷脂酰胆碱、二油酰磷脂酰胆碱或二月桂酰磷脂酰胆碱的磷脂。这些磷脂都是目前市场上销售的产品，例如由西安天广源生物科技有限公司以商品名蛋黄卵磷脂销售的蛋黄卵磷脂、由苏州东南药业股份有限公司以商品名1,2-二硬酯酸-sn-甘油磷脂酰乙醇胺销售的磷脂酰乙醇胺、由苏州东南药业股份有限公司以商品名1,2-二硬酯酸-sn-甘油磷脂酰胆碱销售的二硬酯酰磷脂酰胆碱。

根据本发明，胆固醇在该防腐剂脂质体中的主要作用是增加磷脂双分子层膜的流动性，降低膜通透性，减少芯材的渗透，保护磷脂不被氧化；

本发明使用的胆固醇是目前市场上销售的产品，例如由安徽天启化工科技有限公司以商品名胆固醇销售的胆固醇产品。

根据本发明，乳化剂在该防腐剂脂质体中的主要作用是改善乳化体中各种构成相之间的表面张力，形成均匀分散体或乳化体；

本发明使用的乳化剂是一种或多种选自蔗糖脂肪酸酯、烷基多糖苷、山梨醇酐单油酸酯、蒸馏单硬脂酸甘油酯、单甘油月桂酸酯、双乙酰酒石酸单双甘油酯、聚甘油脂肪酸酯、硬酯酰乳酸钠和硬酯酰乳酸钙、单、双脂肪酸甘油酯或聚山梨酯的乳化剂。这些乳化剂都是目前市场上销售的产品，例如由广西高通食品科技有限公司以商品名蔗糖脂肪酸酯销售的蔗糖脂肪酸酯、由郑州鸿祥化工产品有限公司以商品名双乙酰酒石酸单双甘油酯销售的双乙酰酒石酸单双甘油酯、由佳力士添加剂(海安)有限公司以商品名单双甘油脂肪酸酯销售的单、双脂肪酸甘油酯。

根据本发明，抗氧化剂在该防腐剂脂质体中的主要作用是防止或延缓油脂或食品成分氧化分解、变质，提高食品稳定性；

本发明使用的抗氧化剂是一种或多种选自维生素E、茶多酚、迷迭香提取物或抗坏血酸棕榈酸酯的抗氧化剂。这些抗氧化剂都是目前市场上销售的产品，例如由陕西海斯夫生物工程有限公司以商品名混合生育酚销售的维生素E、由江西康日堂生物科技有限公司以商品名茶多酚销售的茶多酚、由河北兴润食品科技有限公司以商品名L-抗坏血酸棕榈酸酯(酶法)销售的抗坏血酸棕榈酸酯。

根据本发明，冻干保护剂在该防腐剂脂质体中的主要作用是保证冻干过程顺利进行，减少样品的皱缩，提高冻干速率，缩短冻干时间；

本发明使用的冻干保护剂是一种或多种选自海藻糖、乳糖、β-环糊精、右旋糖酐40、聚维酮K24、水溶性淀粉、葡萄糖、甘露糖、果糖、蔗糖、甘露醇、山梨醇或寡聚糖的冻干保护剂。这些冻干保护剂都是目前市场上销售的产品，例如由陕西华琦药用辅料有限公司以商品名海藻糖销售的海藻糖、由孟州市鸿基生物有限公司以商品名β-环糊精销售的β-环糊精、由陕西华琦药用辅料有限公司以商品名聚维酮K24销售的聚维酮K24。

在本发明中，磷脂、胆固醇、乳化剂、抗氧化剂与冻干保护剂的含量在所述的范围内时，如果防腐剂的含量低于0.1重量份，则产品中有效成分，即防腐剂的含量过低；如果防腐剂的含量高于0.8重量份，则产品的包封率会降低；因此，防腐剂的含量为0.1～0.8重量份是合理的，优选地是0.2～0.6重量份；

同样地，防腐剂、胆固醇、乳化剂、抗氧化剂与冻干保护剂的含量在所述的范围内时，如果磷脂的含量低于0.6重量份，则产品的包封率会降低；如果磷脂的含量高于1.2重量份，则产品中有效成分，即防腐剂的含量过低；因此，磷脂的含量为0.6～1.2重量份是合理的，优选地是0.8～1.0重量份；

防腐剂、磷脂、乳化剂、抗氧化剂与冻干保护剂的含量在所述的范围内时，如果胆固醇的含量低于0.2重量份，则脂质体的抗氧化和物理稳定性下降；如果胆固醇的含量高于0.8重量份，则超过磷脂双分子膜的负荷，增加膜的亲水性，导致脂质体破裂；因此，胆固醇的含量为0.2～0.8重量份是合理的，优选地是0.3～0.6重量份；

防腐剂、磷脂、胆固醇、抗氧化剂与冻干保护剂的含量在所述的范围内时，如果乳化剂的含量低于0.01重量份，则不易形成乳化体系，且体系不稳定；如果乳化剂的含量高于0.06重量份，则磷脂会溶解到乳化剂和饱和囊泡共存的混合胶团中，膜流动性、渗透性增强，芯材发生渗漏；因此，乳化剂的含量为0.01～0.06重量份是合理的，优选地是0.02～0.05重量份；

防腐剂、磷脂、胆固醇、乳化剂与冻干保护剂的含量在所述的范围内时，如果抗氧化剂的含量低于0.001重量份，则不能起到很好的抗氧化作用，脂质体的包封率下降；如果抗氧化剂的含量高于0.020重量份，则同样不能起到很好的抗氧化作用，脂质体的包封率下降；因此，抗氧化剂的含量为0.001～0.020重量份是合理的，优选地是0.006～0.015重量份；

防腐剂、磷脂、胆固醇、乳化剂与抗氧化剂的含量在所述的范围内时，如果冻干保护剂的含量低于0.08重量份，则产品稳定性降低，出现皱缩、破裂等现象；如果冻干保护剂的含量高于0.20重量份，则造成原料的浪费；因此，冻干保护剂的含量为0.08～0.20重量份是合理的，优选地是0.10～0.18重量份；

优选地，该防腐剂脂质体是由下述组分组成的：以重量份计

本发明还涉及所述防腐剂脂质体的制备方法。

该制备方法的制备步骤如下：

A、将山梨酸防腐剂、0.6～1.2重量份磷脂、0.2～0.8重量份胆固醇、0.01-0.06重量份乳化剂与0.001-0.020重量份抗氧化剂溶于50～100重量份由氯仿与乙醚按照其体积比1：1～9组成的混合溶剂中；

B、将一种或多种选自山梨酸钾、丙酸钠、丙酸钙或脱氢乙酸钠的防腐剂溶于10～50重量份浓度为0.01～0.04mol/L的pH＝4.0-8.0磷酸盐缓冲液中；上述山梨酸与一种或多种选自山梨酸钾、丙酸钠、丙酸钙或脱氢乙酸钠的防腐剂的总量是0.1～0.8重量份；

所述防腐剂、磷脂、胆固醇、乳化剂与抗氧化剂的情况已经在前面描述过，故在此不再赘述。

C、将步骤A得到的溶液与步骤B得到的溶液进行混合，超声处理，得到一种油包水型乳化液，接着在温度20～40℃与转速60～100r/min的条件下进行减压旋转蒸发10～30min，以去除溶剂；

在这个步骤中，超声处理是使用超声设备在频率40KHz与功率250W的条件下进行超声波处理4～8min。

在本发明中，超声波的频率与超声波功率在所述的范围内时，如果超声波处理时间短于4min，则没有形成稳定的乳化体系；如果超声波处理时间长于8min，则破坏脂质体的结构，脂质体破裂，包封率下降；因此，超声波处理时间为4～8min是可取的，优选地是5～6min；

本发明使用的超声设备是目前市场上销售的产品，例如由昆山禾创超声仪器有限公司以商品名KH-250DB型数控超声波清洗器销售的产品。

超声波处理得到的油包水型乳化液在温度20～40℃与转速60～100r/min的条件下进行减压旋转蒸发10～30min，以去除溶剂。

在本发明中，转速与减压旋转蒸发时间在所述的范围内时，如果减压旋转蒸发的温度低于20℃，则不能够快速有效的将溶剂蒸发掉，形成凝胶态状物质；如果减压旋转蒸发的温度高于40℃，则后期形成的凝胶态状物质不易水化，且破坏脂质体的结构，脂质体发生皱缩破裂；因此，减压旋转蒸发的温度为20～40℃是合适的，优选地是26～34℃；

减压旋转蒸发的温度与减压旋转蒸发时间在所述的范围内时，如果转速低于60r/min，则不能够快速有效的将溶剂蒸发掉，形成凝胶态状物质；如果转速高于100r/min，则破坏脂质体的结构，脂质体发生破裂；因此，转速为60～100r/min是恰当的，优选地是70～90r/min；

减压旋转蒸发的温度与转速在所述的范围内时，如果减压旋转蒸发时间短于10min，则不能将溶剂完全蒸发掉，形成凝胶态状物质；如果减压旋转蒸发时间长于30min，则形成的凝胶态状物质不易水化，且浪费机器能量；因此，减压旋转蒸发时间为10～30min是合适的，优选地是16～24min；

本发明使用的减压旋转蒸发设备是一种用于减压条件下连续蒸馏易挥发性溶剂的设备，它是目前市场上销售的产品，例如由上海亚荣生化仪器厂公司以商品名RE-2000A旋转蒸发仪销售的产品。

根据闻气味方法(具体方法：打开瓶塞，瓶口在前下方离鼻孔约0.5米，用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的气体飘进鼻孔。)检测，闻不到由减压旋转蒸发残留液散发出的溶剂气味，即可以认为溶剂以完全除去，结束减压旋转蒸发。

D、按照乳化液与磷酸盐缓冲液的体积比1：0.5～2.0；往步骤C得到的凝胶态状物质中添加所述的磷酸盐缓冲液，混合均匀，在温度20～30℃的条件下进行水化处理2～4h，接着使用0.45μm滤膜进行过滤；

在这个步骤中，水化处理应该理解是一种步骤C得到的凝胶态状物质与水发生的化合反应。

往凝胶态状物质中添加磷酸盐缓冲液的主要目的在于使凝胶态状物质发生水化，形成乳白色脂质体混悬液；如果凝胶态状物质与磷酸盐缓冲液的体积比大于1：0.5，则凝胶态状物质不能够充分的水化，脱落；如果乳化液与磷酸盐缓冲液的体积比小于1：2.0，则包封率下降，脂质体双分子层结构从有序变为无序排列，膜的渗透性增加，芯材渗漏；因此，乳化液与磷酸盐缓冲液的体积比为1：0.5～2.0是可取的；

水化处理温度与时间超过所述的范围都是不可取的，因为只有在这个条件下，凝胶态状物质才能够充分的水化并脱落形成均匀分布的脂质体，保证高的包封率。

这个步骤使用0.45μm滤膜过滤主要是为了整粒，形成大小相对均一，且粒径较小的脂质体颗粒。本发明使用的0.45μm滤膜是目前市场上销售的产品，例如由西安晶博生物科技有限公司以商品名水系滤器0.45μm销售的产品。

E、步骤D得到的滤液在温度-80℃下预冻12h，再加入0.08-0.20重量份冻干保护剂，真空冷冻干燥，得到所述的防腐剂脂质体。

有关冻干保护剂的情况已经在前面描述过，故在此不再赘述。

步骤D得到的滤液进行预冻的基本作用是使脂质体形成表面疏松，平滑，饱满的状态。

在这个步骤中，加入冻干保护剂的滤液在真空度1.3～5.0Pa与温度-10～-50℃的条件下进行真空冷冻干燥20～26h。

温度与真空冷冻干燥时间是在所述的范围内时，如果真空度低于1.3Pa，则升华水汽比较慢，即干燥时间会加长；如果真空度高于5.0Pa，则增加真空系统的负担，耗费更多能量；因此，真空度为1.3～5.0Pa是合适的；

真空度与真空冷冻干燥时间是在所述的范围内时，如果温度高于-10℃，则产品会出现熔融、塌陷或皱缩；如果温度低于-50℃，则增加制冷系统的负担，耗费更多能量；因此，温度为-10～-50℃是恰当的；

真空度与温度是在所述的范围内时，如果真空冷冻干燥时间短于20h，则产品不能完全干燥；如果真空冷冻干燥时间长于26h，则产品会出现熔融、塌陷或皱缩；因此，真空冷冻干燥时间为20～26h是可行的；

本发明使用的真空冷冻干燥设备是目前市场上销售的产品，例如由北京松源华兴科技发展有限公司以商品名LGJ-18冷冻干燥机销售的产品。

根据透射电镜标准方法检测，它具有下述结构：表面疏松，平滑，饱满。

由此可见，采用本发明制备方法制备得到的防腐剂脂质体是由磷脂和胆固醇为壁材，将防腐剂、乳化剂与抗氧化剂混合物芯液包裹而形成的微型囊泡。

采用常规透析法(文献：陈晶晶等人，题目“米糠多糖铁脂质体包合物的制备”，《食品研究与开发》,2018,v.39；No.341(16):72-76.)检测，其防腐剂脂质体包封率为50％以上。

采用常规透射电子显微镜测定它的平均粒径为350～600nm。

[有益效果]

本发明的有益效果如下：

1、本发明采用磷脂和胆固醇为壁材形成类脂质双分子膜，将防腐剂包封其中形成微型囊泡，有效隔离防腐剂与烘焙食品中酵母的直接接触，防止防腐剂对酵母的发酵影响，提高防腐剂的防腐效果，延长食品货架期。

2、本发明采用脂质体技术，制成的防腐剂脂质体，常温时不释放，高温时由于相变温度的改变，脂质体双分子层从有序排列变成无序排列，缓慢的释放防腐剂，从而可以在一定时间范围内保证防腐剂的浓度，降低防腐剂的高温损失，防腐剂有效成分能最大限度保留在面包中，达到长期防腐的目的，延长食品货架期。

3、本发明制得的防腐剂脂质体，粒径可以达到纳米级别，使得防腐剂在烘焙食品中分布更加均匀，提高了食品的防腐效果，延长食品货架期。