甜橙油纳米分散体及其制备方法、透明型饮料和洗涤剂
技术领域
本发明涉及一种甜橙油纳米分散体及其制备方法、透明型饮料和洗涤剂。
背景技术
甜橙油是通过冷磨、冷榨、水蒸气蒸馏、CO2超临界萃取法等工艺从甜橙果实或果皮中制得的，含有多种挥发性成分，清甜怡人，清新自然，在食品、日化、烟草中有广泛应用。
传统微米级甜橙油微胶囊溶液呈浑浊状态，不适用于透明型饮料中，且在洗涤剂中的应用不稳定，易出现分层的不良现象。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够使制备的甜橙油纳米分散体透明且稳定性好的甜橙油纳米分散体的制备方法。
此外，还提供一种甜橙油纳米分散剂、透明型饮料和洗涤剂。
一种甜橙油纳米分散体的制备方法，包括如下步骤：
将甜橙油进行除萜，得到脱萜甜橙油；
将所述脱萜甜橙油与蛋白质溶液混合，再进行均质处理，调节pH为碱性，得到混合液；及
将海藻酸丙二醇酯溶液加入到所述混合液中反应，得到甜橙油纳米分散体。
在其中一个实施例中，还包括：将所述甜橙油纳米分散体进行离心，以去除微米级的分散体，然后取上清液，得到纯化后的甜橙油纳米分散体。
在其中一个实施例中，所述将所述甜橙油纳米分散体进行离心的步骤中，离心转速为10000rpm～15000rpm，离心时间为30min～50min。
在其中一个实施例中，采用分子蒸馏的方式将甜橙油进行除萜，且分子蒸馏的条件为：分子蒸馏的温度为30℃～50℃，蒸馏压力为120Pa～350Pa，进料速度为1.0mL/min～3.5mL/min，刮板转速为150r/min～300r/min。
在其中一个实施例中，所述蛋白质溶液包括蛋白质及水，所述蛋白质选自大豆蛋白、乳清蛋白、明胶及小麦蛋白中的至少一种；及/或，
所述蛋白质溶液的浓度为0.5mg/mL～3.0mg/mL，所述脱萜甜橙油与所述蛋白质溶液的体积比为1∶180～1∶20。
在其中一个实施例中，所述均质处理的步骤中，均质压力为10000psi～20000psi，循环均质次数为2次～3次；及/或，
所述调整pH为碱性的步骤中，调节pH为8.5～10.5。
在其中一个实施例中，所述海藻酸丙二醇酯的酯化度为88％～99％；及/或，
所述海藻酸丙二醇酯溶液的浓度为0.1mg/mL～0.5mg/mL，所述海藻酸丙二醇酯溶液与所述混合液的体积比为1∶120～1∶10；及/或，
所述将海藻酸丙二醇酯溶液加入到所述混合液中反应的时间为0.5h～1.5h。
由上述甜橙油纳米分散体的制备方法制备得到的甜橙油纳米分散体。
一种透明型饮料，包括上述甜橙油纳米分散体。
在其中一个实施例中，按质量百分比计，所述透明型饮料还包括5％～15％的甜味剂及0.08％～0.50％的酸味剂。
一种洗涤剂，包括上述甜橙油纳米分散体。
在其中一个实施例中，按质量百分比计，所述洗涤剂还包括5％～12％的脂肪醇聚氧乙烯醚、15％～25％的乙氧基化烷基硫酸钠及3％～8％的乙二胺四乙酸二钠盐。
甜橙油中的萜烯类成分对甜橙油香气贡献小，且易氧化变质，进而导致甜橙油变质，且萜烯类成分水溶性较大，若甜橙油中萜烯类成分含量较高，后续制备的乳液容易出现奥氏熟化现象，导致难以形成稳定乳液，不利于得到纳米分散体。而上述甜橙油纳米分散体的制备方法通过先对甜橙油进行除萜，使甜橙油不易变质的同时，利于后续甜橙油与蛋白质溶液等形成稳定乳液，进而利于纳米分散体的制备。然后将脱萜甜橙油与蛋白质溶液混合、均质，使得甜橙油纳米化，再调节pH为碱性，在碱性条件下蛋白质能够与海藻酸丙二醇酯反应形成凝胶并作为壁材包埋甜橙油，从而得到分散均匀的纳米分散体，长期放置不会发生分层。且甜橙油纳米分散体成液态、透明状，应用在饮料或洗涤中不会影响饮料或洗涤剂的外观，且能够快速分散均匀。因此，上述甜橙油纳米分散体的制备方法能够制备得到透明且稳定性好的甜橙油纳米分散体。
附图说明
图1为一实施方式的甜橙油纳米分散体的制备方法的工艺流程图；
图2为实施例1制备得到的甜橙油纳米分散体的粒径分布图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将结合具体实施方式对本发明进行更全面的描述。具体实施方式中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
请参阅图1，一实施方式的甜橙油纳米分散体的制备方法，包括如下步骤：
步骤S110：将甜橙油进行除萜，得到脱萜甜橙油。
在本实施方式中，采用分子蒸馏的方式将甜橙油进行除萜。具体地，将甜橙油装入短程分子蒸馏设备的进样瓶中，进行分子蒸馏，收集馏出物，得到脱萜甜橙油。
在其中一个实施例中，分子蒸馏的条件为：分子蒸馏的温度为30℃～50℃，蒸馏压力为120Pa～350Pa，进料速度为1.0mL/min～3.5mL/min，刮板转速为150r/min～300r/min。甜橙油中萜烯类含量高达95％左右，对甜橙油香气贡献小，且易氧化变质，进而导致甜橙油变质。而在本实施方式中，通过分子蒸馏工艺能够有效降低甜橙油中的萜烯类含量，实现对甜橙油特征香气成分的富集，使得脱萜后的甜橙油的香气纯正，且甜橙油不易变质，提高了甜橙油的稳定性。
另外，萜烯类成分水溶性较大，若甜橙油中萜烯类成分含量较高，后续制备的乳液容易出现奥氏熟化现象，导致难以形成稳定乳液，不利于得到纳米分散体。而上述甜橙油纳米分散体的制备方法通过先对甜橙油进行除萜，使甜橙油不易变质的同时，利于后续甜橙油与蛋白质溶液等形成稳定乳液，进而利于纳米分散体的制备。
步骤S120：将脱萜甜橙油与蛋白质溶液混合，再进行均质处理，调节pH为碱性，得到混合液。
其中，蛋白质溶液包括蛋白质及水。蛋白质选自大豆蛋白、乳清蛋白、明胶及小麦蛋白中的至少一种。具体地，蛋白质溶液中蛋白质的浓度为0.5mg/mL～3.0mg/mL。脱萜甜橙油与蛋白质溶液的体积比为1∶180～1∶20。
具体地，均质处理的步骤中，采用微射流超高压均质机进行均质处理。进一步地，均质处理的步骤中，均质压力为10000psi～20000psi，循环均质次数为2次～3次。采用超高压均质处理能够使得脱萜甜橙油与蛋白质分散均匀。
进一步地，调整pH为碱性的步骤中，调节pH为8.5～10.5。海藻酸丙二醇酯和蛋白质有较好的结合能力，在弱碱性环境中，蛋白质中未带电荷的氨基与甘露糖残基发生交联反应生成酰胺键，迅速形成一个具有高熔点的凝胶。从而可以将海藻酸丙二醇酯与蛋白质作为壁材制备甜橙油纳米分散体。
步骤S130：将海藻酸丙二醇酯溶液加入到混合液中反应，得到甜橙油纳米分散体。
其中，海藻酸丙二醇酯溶液为海藻酸丙二醇酯的水溶液。海藻酸丙二醇酯的酯化度为88％～99％。具体地，海藻酸丙二醇酯溶液的浓度为0.1mg/mL～0.5mg/mL。海藻酸丙二醇酯溶液与混合液的体积比为1∶120～1∶10。
海藻酸丙二醇酯是一种水溶性性高分子材料，因分子结构中同时具有亲水性和亲油性两种基团，故具有乳化性、耐酸性和稳定性。海藻酸丙二醇酯和蛋白质有较好的结合能力，在弱碱性环境中，蛋白质中未带电荷的氨基与甘露糖残基发生交联反应生成酰胺键，迅速形成一个具有高熔点的凝胶。由于海藻酸丙二醇酯与蛋白质在碱性条件下的反应很快，因此，将海藻酸丙二醇酯加入到混合液中的速度要缓慢，且在搅拌条件下进行，并设置海藻酸丙二醇酯溶液以及蛋白质溶液的浓度均较低，从而降低反应速度，使反应较缓慢，有利于脱萜甜橙油分散体的形成。
在其中一个实施例中，将海藻酸丙二醇酯溶液加入到混合液的步骤中，采用滴加的方式，滴加速度为0.5mL/min～3.0mL/min。具体地，滴加的过程中可以采用蠕动泵滴加。
具体地，将海藻酸丙二醇酯溶液加入到混合液中反应的时间为0.5h～1.5h。
步骤S140：将甜橙油纳米分散体进行离心，以除去微米级的分散体，并取上清液，得到纯化后的甜橙油纳米分散体。
具体地，将甜橙油纳米分散体进行离心的步骤中，工艺条件为：离心转速为10000rpm～15000rpm。离心时间为30min～50min。离心温度为4℃。
通过步骤S110～步骤S140能够制备得到透明、分散均匀且稳定的甜橙油纳米分散体，甜橙油纳米分散体的粒径为15nm～90nm。且将甜橙油纳米化还能够有效解决甜橙油油香气缓释的问题，使甜橙油的香味能够缓慢向外释放，持久散发香味。
上述甜橙油纳米分散体的制备方法至少具有以下优点：
(1)本发明采用分子蒸馏技术有效降低甜橙油中萜烯类含量，实现了对甜橙油特征香气成分的富集，使得风味纯正，提高了甜橙油的稳定性。
(2)本发明利用海藻酸钠丙二醇酯与蛋白质之间的交联特性成功制备出脱萜甜橙油纳米分散体，目前国内还未见到相关的研究报道。
(3)本发明制备得到的甜橙油纳米分散体的分散粒径小(15nm～90nm)，稳定性好，无毒安全，长期放置不分层，可稳定存在于沸水中，能够缓慢向外释放，持久散发香味。
(4)本发明制备得到的甜橙油纳米分散体为液态外观，呈透明状态，在饮料和洗涤剂中使用方便，能快速分散均匀，不会出现分层现象，不会影响饮料和洗涤剂的原有外观，且不会影响饮料和洗涤剂的功能特性。
由上述甜橙油纳米分散体的制备方法制备得到的甜橙油纳米分散体。
一实施方式的透明型饮料，包括上述甜橙油纳米分散体的制备方法制备得到的甜橙油纳米分散体。具体地，上述透明型饮料还包括：甜味剂和酸味剂。在本实施方式中，甜味剂和酸味剂可以为本领域常用的甜味剂和酸味剂。例如，甜味剂可以为白砂糖、木糖醇、蔗糖、甜蜜素、蛋白糖、阿斯巴甜、安赛蜜、AK糖、甜菊糖苷、三氯蔗糖等。酸味剂可以为柠檬酸、柠檬酸钠、乳酸、酒石酸、苹果酸等。
在其中一个实施例中，按质量百分比计，透明型饮料由5％～15％的甜味剂、0.08％～0.50％的酸味剂以及余量的甜橙油纳米分散体组成。可以理解，在其他实施例中，透明型饮料的配方并不限于上述配比，还可以为本领域常用的其他配比。
在其中一个实施例中，上述透明型饮料的制备方法包括：将甜味剂、酸味剂与甜橙油纳米分散体混合均匀，得到透明型饮料。
上述透明型饮料外观透亮，酸甜适口，香气纯正浓郁，存放6个月以上不发生分层现象。
一实施方式的洗涤剂，包括上述实施方式的甜橙油纳米分散体的制备方法制备得到的甜橙油纳米分散体。具体地，上述洗涤剂还包括脂肪醇聚氧乙烯醚、乙氧基化烷基硫酸钠和乙二胺四乙酸二钠盐。
在其中一个实施例中，按质量百分比计，上述洗涤剂由5％～12％的脂肪醇聚氧乙烯醚、15％～25％的乙氧基化烷基硫酸钠、3％～8％的乙二胺四乙酸二钠盐及余量的甜橙油纳米分散体组成。可以理解，在其他实施例中，洗涤剂的配方并不限于上述配比，还可以为本领域常用的其他配比。
在其中一个实施例中，洗涤剂的制备方法包括：将脂肪醇聚氧乙烯醚、乙氧基化烷基硫酸钠、乙二胺四乙酸二钠盐与甜橙油纳米分散体混合均匀，得到洗涤剂。
上述实施方式的洗涤剂稳定性好，经过长时间存放后不发生分层现象，能有效吸附在衣物上，使织物留香持久。
以下为具体实施例部分：
需要说明的是，在以下实施例中，甜橙油纳米分散体的粒径采用型号为马尔文S90的粒径分析仪测试得到。
实施例1
本实施例的甜橙油纳米分散体的制备过程具体如下：
(1)将甜橙油装入短程分子蒸馏设备的进样瓶中，进行分子蒸馏，分子蒸馏温度为30℃，蒸馏压力为150Pa，进料速度为1.8mL/min，刮板转速为200r/min。收集馏出物，得到脱萜甜橙油。
(2)将1mL脱萜甜橙油加入80mL浓度为1.5mg/mL的明胶溶液中，采用微射流超高压均质机处理，均质压力为12000psi，循环均质3次，然后调整溶液pH为9.3，得到混合液。
(3)将0.7mL浓度为0.3mg/mL、酯化度为90％的海藻酸丙二醇酯溶液缓慢滴加到混合液中，反应0.8h，得到甜橙油分散体。
(4)将甜橙油分散体在12000rpm、4℃下离心40min，除去微米尺寸的分散体，然后取上清液，得到粒径为18.03nm的甜橙油纳米分散体。
本实施例的甜橙油纳米分散体的粒径分布图如图2所示。
实施例2
本实施例的甜橙油纳米分散体的制备过程具体如下：
(1)将甜橙油装入短程分子蒸馏设备的进样瓶中，进行分子蒸馏，分子蒸馏温度为50℃，蒸馏压力为120Pa，进料速度为3.5mL/min，刮板转速为300r/min。收集馏出物，得到脱萜甜橙油。
(2)将2.5mL脱萜甜橙油加入100mL浓度为2.6mg/mL的乳清蛋白溶液中，采用微射流超高压均质机处理，均质压力为20000psi，循环均质2次，调整溶液pH为9.6，得到混合液。
(3)将6.0mL浓度为0.45mg/mL、酯化度为90％的海藻酸丙二醇酯溶液缓慢滴加到混合液中，反应1.0h，得到甜橙油分散体。
(4)将甜橙油分散体在15000rpm、4℃下离心30min，除去微米尺寸的分散体，然后取上清液，即得粒径为35.18nm的甜橙油纳米分散体。
实施例3
本实施例的甜橙油纳米分散体的制备过程具体如下：
(1)将甜橙油装入短程分子蒸馏设备的进样瓶中，进行分子蒸馏，分子蒸馏温度为35℃，蒸馏压力为180Pa，进料速度为1.5mL/min，刮板转速为160r/min。收集馏出物，得到脱萜甜橙油。
(2)将5mL脱萜甜橙油加入200mL浓度为0.8mg/mL明胶溶液中，采用微射流超高压均质机处理，均质压力为12000psi，循环均质3次，调整溶液pH为10.2，得到混合液。
(3)将13mL浓度为0.1mg/mL、酯化度为95％的海藻酸丙二醇酯溶液缓慢滴加到混合液中，反应1.2h，得到脱萜甜橙油分散体。
(4)将甜橙油分散体在10000rpm、4℃下离心50min，除去微米尺寸的分散体，然后取上清液，即得粒径为81.59nm的甜橙油纳米分散体。
实施例4
本实施例的甜橙油纳米分散体的制备过程具体如下：
(1)将甜橙油装入短程分子蒸馏设备的进样瓶中，进行分子蒸馏，分子蒸馏温度为40℃，蒸馏压力为350Pa，进料速度为2.5mL/min，刮板转速为200r/min。收集馏出物，得到脱萜甜橙油。
(2)将1mL脱萜甜橙油加入180mL浓度为1.0mg/mL的明胶溶液中，采用微射流超高压均质机处理，均质压力为15000psi，循环均质3次，然后调整溶液pH为8.5，得到混合液。
(3)将3mL浓度为0.3mg/mL、酯化度为92％的海藻酸丙二醇酯溶液缓慢滴加到混合液中，反应0.8h，得到甜橙油分散体。
(4)将甜橙油分散体在13000rpm、4℃下离心40min，除去微米尺寸的分散体，然后取上清液，得到粒径为23.74nm的甜橙油纳米分散体。
实施例5
本实施例的甜橙油纳米分散体的制备过程具体如下：
(1)将甜橙油装入短程分子蒸馏设备的进样瓶中，进行分子蒸馏，分子蒸馏温度为45℃，蒸馏压力为200Pa，进料速度为2mL/min，刮板转速为250r/min。收集馏出物，得到脱萜甜橙油。
(2)将1mL脱萜甜橙油加入100mL浓度为2mg/mL的明胶溶液中，采用微射流超高压均质机处理，均质压力为10000psi，循环均质3次，然后调整溶液pH为10.0，得到混合液。
(3)将1.3mL浓度为0.4mg/mL、酯化度为96％的海藻酸丙二醇酯溶液缓慢滴加到混合液中，反应0.6h，得到甜橙油分散体。
(4)将甜橙油分散体在14000rpm、4℃下离心35min，除去微米尺寸的分散体，然后取上清液，得到粒径为42.68nm的甜橙油纳米分散体。
实施例6
本实施例的透明型饮料的制备过程具体如下：
(1)按如下配比称取各原料：白砂糖4g、木糖醇5g、柠檬酸0.16g、柠檬酸钠0.28g及实施例1制备得到的甜橙油纳米分散体90.56g。
(2)将上述各原料混合均匀，得到透明型饮料。
实施例7
实施例7的透明型饮料的制备过程与实施例6的透明型饮料的制备过程相似，区别在于：实施例7的透明型饮料的各原料的配比如下：白砂糖14g、柠檬酸0.08g、柠檬酸钠0.21g及实施例2制备的甜橙油纳米分散体85.71g。
实施例8
实施例8的透明型饮料的制备过程与实施例6的透明型饮料的制备过程相似，区别在于：实施例8的透明型饮料的各原料的配比如下：蔗糖10g、柠檬酸0.23g、柠檬酸钠0.18g及实施例3制备得到的甜橙油纳米分散体89.59g。
实验证明，实施例6～实施例8制备得到的透明型饮料外观透亮，酸甜适口，香气纯正浓郁，存放6个月以上不发生分层现象。
实施例9
本实施例的洗涤剂的制备过程具体如下：
(1)按如下配比称取各原料：脂肪醇聚氧乙烯醚6g、乙氧基化烷基硫酸钠20g、乙二胺四乙酸二钠盐7g及实施例1制备得到的甜橙油纳米分散体67g。
(2)将上述各原料混合均匀，得到洗涤剂。
实施例10
实施例10的洗涤剂的制备过程与实施例9的洗涤剂的制备过程相似，区别在于：实施例10的洗涤剂的各原料的配比如下：脂肪醇聚氧乙烯醚12g、乙氧基化烷基硫酸钠15g、乙二胺四乙酸二钠盐3g及实施例2制备得到的甜橙油纳米分散体70g。
实施例11
实施例11的洗涤剂的制备过程与实施例9的洗涤剂的制备过程相似，区别在于：实施例11的洗涤剂的配比如下：脂肪醇聚氧乙烯醚10g、乙氧基化烷基硫酸钠25g、乙二胺四乙酸二钠盐6g及实施例3制备得到的甜橙油纳米分散体59g。
实验证明，实施例9～实施例11制备得到的洗涤剂稳定性好，经过长时间存放后不发生分层现象。且洗涤剂能有效吸附在衣物上，使织物留香持久。
对比例1
对比例1的甜橙油纳米分散体的制备过程与实施例1的甜橙油纳米分散体的制备过程相似，区别在于：对比例1中，不包含步骤(1)，也即对比例1的甜橙油纳米分散体的制备过程中甜橙油没有进行除萜步骤。
对比例2
对比例2的甜橙油纳米分散体的制备过程与实施例1的甜橙油纳米分散体的制备过程相似，区别在于：对比例2的步骤(2)中，未调节pH。
对比例3
对比例3的甜橙油纳米分散体的制备过程与实施例1的甜橙油纳米分散体的制备过程相似，区别在于：对比例3的步骤(2)中，均质压力为5000psi。
对比例4
对比例4的甜橙油纳米分散体的制备过程与实施例1的甜橙油纳米分散体的制备过程相似，区别在于：对比例4的步骤(2)中，蛋白质溶液的浓度为5.0mg/mL。
对比例5
对比例5的甜橙油纳米分散体的制备过程与实施例1的甜橙油纳米分散体的制备过程相似，区别在于：对比例5的步骤(3)中，海藻酸丙二醇酯的浓度为1.5mg/mL。
将实施例1～实施例5和对比例1～对比例5制备得到的甜橙油纳米分散体在室温下静置1个月、2个月、4个月、5个月及6个月后，观察不同时期甜橙油纳米分散体的外观状态，得到如下表1所示的数据。
表1实施例和对比例的甜橙油纳米分散体的稳定性数据
从上表1中可以看出，实施例1～实施例5制备得到的甜橙油纳米分散体在长期放置后仍保持透明状态，且不发生分层，稳定性较好。而对比例1～对比例5制备得到的甜橙油纳米分散体不透明，且易分层。
对上述实施例1～实施例5和对比例1～对比例5得到的甜橙油纳米分散体放置一段时间后的保留率进行测试，得到如下表2所示的数据。
其中，甜橙油保留率的计算方法如下：
精确称取50g甜橙油纳米分散体置于装有玻璃珠的圆底烧瓶中，并加入500mL去离子水，震荡混合后，连接挥发油测定器与回流冷凝管。自冷凝管上端加水使水充满挥发油测定器的刻度部分，并溢流至烧瓶为止。将烧瓶置于电热套中缓慢加热至沸腾，并保持微沸约5h，至挥发油测定器中的油量不再增加，停止加热，放置片刻，开启挥发油测定器下端的活塞，将水缓慢放出，至油层上端到达刻度线0线上面5mm处为止。放置1h以上，再开启挥发油测定器下端的活塞，使油层下降至其上端恰好与刻度0线平齐，读取挥发油量。
甜橙油纳米分散体中精油的保留率K按照如下公式计算：K＝m/M×100％，式中，m为经放置一段时间后的纳米分散体中精油含量，M为未处理的甜橙油纳米分散体中精油含量。
表2实施例和对比例的甜橙油纳米分散体的保留率数据
从表2中可以看出，实施例1～实施例5制备得到的甜橙油纳米分散体在长期放置后仍保持较高的保留率，香气持久。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
