一种基于多层乳液的酸性多功能鱼油饮料及制备方法
技术领域：
本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及一种基于多层乳液的酸性多功能鱼油饮料及制备方法。
背景技术：
鱼油富含ω-3系多不饱和脂肪酸，其中较为丰富的两种成分为二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)，可以预防心血管疾病、冠心病、炎性疾病和癌症等疾病。但是鱼油极易氧化酸败及不溶于水的特性限制了其在食品中的应用，必须将其封装在合适的运载体系中，才能成功地融入食品和饮料中。
水包油(O/W)乳液具有制备和使用方便等优点，是目前应用最广泛的鱼油运载系统之一。传统的O/W乳液含有一层乳化剂包裹的油滴，抵抗环境压力的能力较低。相比之下，多层乳液通常由一个或多个聚电解质层包围的乳化剂层组成，通过静电自组装将聚电解质与传统乳液混合形成多层乳液的方式能够使乳液获得新的物理化学特性，如带有与之前相反的电荷，并且具有更强的功能特性，如对外界环境(pH，离子强度、温度等)拥有更强的稳定性。多层乳液较强的稳定性也为一些脂溶性营养素的递送提供了一种较好的方式。同时，通过多层膜结构实现营养素或者药物的释控也成了为多层乳液的一种新功能。
蛋白质具有乳化且稳定的能力，是目前应用最为广泛的乳化剂，但蛋白质自身对环境因素如温度、pH值、离子强度等敏感，易导致蛋白质构建而成的传统乳液体系失稳，出现分层和沉淀。因此，蛋白质的稳定性问题一直是食品和高分子科学界研究热点。利用聚电解质通过层层静电自组装方式制备多层乳液，是提高蛋白质乳液的稳定性的有效方法之一。酸性多糖由于在宽泛的pH范围内均带有较高的负电荷量，是目前常用的聚电解质，一方面其可以通过与蛋白质之间的静电相互作用和空间位阻效应，有效的防止蛋白质聚集沉淀以及分层现象。另一方面酸性多糖也具有较好的生理活性，是一类重要的功能成分，如海藻酸钠可以降低胆固醇，对预防铅、镉等在体内的积累具有辅助作用；岩藻多糖是一种富含岩藻糖的硫酸盐聚合物，存在于可食用的大型褐藻和棘皮动物中，可作为膳食补充剂使用，已有研究证明，岩藻多糖具有抗凝血、抗肿瘤、抗炎、调节免疫功能、调节肠道菌群等作用。所以，如何利用酸性多糖来制备鱼油多层乳液是目前需要攻克的难题。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是鱼油极易氧化酸败及不溶于水的特性限制了其在食品中的应用，必须将其封装在合适的运载体系中，才能成功地融入食品和饮料中；而传统的O/W乳液含有一层乳化剂包裹的油滴，抵抗环境压力的能力较低。
为解决上述问题，本发明通过提供一种基于多层乳液的酸性多功能鱼油饮料及制备方法，不仅具有酸性饮料的清爽的口感和独特的风味，还可以提高饮料的营养价值，具有良好的市场前景。
为了达到上述目的，本发明具体通过以下技术方案实现：一种基于多层乳液的酸性多功能鱼油饮料及制备方法，包括以下按照重量份的原料：鱼油多层乳液3-9份、白砂糖25-35份、营养补充剂3-9份、食用香精0.2-0.6份和补至1000重量份的纯净水。
进一步的，所述鱼油多层乳液为带负电的酸性多糖通过静电吸附到鱼油单层乳液外形成一层多糖层的多层乳液。
进一步的，所述鱼油多层乳液的制备方法如下：
(1)制备鱼油单层乳液；
(2)向鱼油单层乳液中添加酸性多糖溶液，使其混合液的油相含量为1-2.5wt％，酸性多糖含量为≤0.3wt％，用柠檬酸或其他用于调味的食品添加剂有机酸(如苹果酸、乳酸等)溶液将混合溶液pH调为3～8，搅拌10～20min，通过静电自组装制备出鱼油多层乳液。
进一步的，所述酸性多糖含量为0.06-0.15wt％，多糖浓度过低会引起乳液出现分层聚集等不稳定现象，浓度过高使乳液粒径较大。
进一步的，步骤(2)中调节混合溶液的pH为3-4，在pH 3-4的溶液中，单层乳液带正电，单层乳液与酸性多糖之间的静电吸引作用最强，通过静电组装使多糖发生吸附。
进一步的，制备鱼油单层乳液的步骤如下：将酪蛋白溶解在纯净水中，使其浓度为2.5-5.0wt％，磁力搅拌至完全溶解；按照适当比例将鱼油、酪蛋白溶液混合，配制成含10-25wt％油相和1.0-2.5wt％酪蛋白的溶液，用分散机将其混匀制得粗乳，利用微射流纳米机在120-140MPa压力下，循环次数3-5次制备出鱼油纳米单层乳液。
所述的酪蛋白可为酪蛋白酸钠、酪蛋白、α-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白或其他种类酪蛋白的任一种。酪蛋白是一种可溶性和乳化性兼并的蛋白质，在乳化过程中可以快速降低表面张力，在国内外市场上被广泛应用。
一种基于多层乳液的酸性多功能鱼油饮料制备方法，步骤如下：
1)原料配比：按配比分别称取鱼油多层乳液、白砂糖、营养补充剂、食用香精和纯净水；
2)将纯净水加热至温度为60℃～70℃，将称取好的鱼油多层乳液、白砂糖、营养补充剂、食用香精加入热水中，搅拌均匀；
3)对搅拌均匀后的混合液进行杀菌；
4)对进行杀菌处理后的混合液进行灌装、封盖、二次灭菌和包装。
进一步的，步骤3)中的杀菌温度为110℃-120℃，杀菌15-20分钟。
进一步的，步骤4)的二次灭菌在85℃-95℃的环境中进行10-15分钟的杀菌处理。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明采用乳化法结合层层静电自组装制备鱼油多层乳液，该方法制备的鱼油乳液抵抗外界环境变化的能力高，具有较强的稳定性。
(2)以鱼油多层乳液为原料制作饮料，使饮料不仅具有鱼油的营养价值以及酸甜的口感，而且因加入多糖的不同，此饮料具有预防心血管疾病、冠心病、炎性疾病、癌症、调节肠道菌群等功效，是一种具有一定保健功能的饮料，具有良好的市场前景。。
附图说明
图1：酸性多功能鱼油饮料制备流程示意图。
图2：不同pH下鱼油单层乳液与多糖混合体系的电位。
图3：不同pH下鱼油单层乳液与多糖混合体系的粒径。
图4：不同糖含量下鱼油单层乳液与多糖混合体系的电位。
图5：不同糖含量下鱼油单层乳液与多糖混合体系的粒径。
图6：单层乳液与多层乳液盐稳定性对比图。
图7：单层乳液与多层乳液体外游离脂肪酸释放对比图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
由10位受过感官检验训练的食品专业人士组成评定小组对上述饮料进行感官评价，按照评价标准(表1)的评分标准进行评分对上述酸性多功能饮料进行感官评价。
表1饮料感官评价标准
实施例1：
一种基于多层乳液的酸性多功能鱼油饮料，包括以下按照重量份的原料：鱼油多层乳液3份、白砂糖25份、维生素C 3份、食用香精0.2份和补至1000重量份的纯净水。
其中，所述鱼油多层乳液的制备方法如下：将酪蛋白溶解在纯净水中，使其浓度为2.5wt％，磁力搅拌至完全溶解；按照适当比例将鱼油、酪蛋白溶液和纯净水按适当比例混合，配制成含10wt％油相和1wt％酪蛋白的溶液，用分散机将其混匀制得粗乳，利用微射流纳米机在120MPa压力下，循环次数5次制备出鱼油纳米单层乳液；向鱼油单层乳液中添加岩藻多糖溶液，使其混合液的油相含量为1wt％，岩藻多糖含量为0.1wt％，用柠檬酸溶液将混合溶液pH调为3，搅拌10min，通过静电自组装制备出鱼油多层乳液。
本实施例中，所述基于多层乳液的酸性多功能鱼油饮料制备方法，步骤如下：
1)原料配比：根据以上配方准确称取鱼油多层乳液、白砂糖、维生素C、食用香精和纯净水；
2)将纯净水加热至温度为60℃，将称取好的鱼油多层乳液、白砂糖、维生素C、食用香精和纯净水搅拌均匀；
3)搅拌后的混合液在110℃下杀菌15min。
4)对进行杀菌处理后的混合液进行灌装、封盖、二次灭菌和包装。
步骤4)中的二次灭菌在85℃的环境中进行10分钟的杀菌处理。
由10位受过感官检验训练的食品专业人士组成评定小组对上述饮料进行感官评价，按照评价标准(表1)的评分标准进行评分，平均总得分为95分。
实施例2：
一种基于多层乳液的酸性多功能鱼油饮料，包括以下按照重量份的原料：鱼油多层乳液3份、白砂糖25份、维生素C 3份、食用香精0.2份和补至1000重量份的纯净水。
其中，所述鱼油多层乳液的制备方法如下：将酪蛋白溶解在纯净水中，使其浓度为3wt％，磁力搅拌至完全溶解；按照适当比例将鱼油、酪蛋白溶液和纯净水按适当比例混合，配制成含15wt％油相和1.5wt％酪蛋白的溶液，用分散机将其混匀制得粗乳，利用微射流纳米机在120MPa压力下，循环次数5次制备出鱼油纳米单层乳液；向鱼油单层乳液中添加岩藻多糖溶液，使其混合液的油相含量为1.5wt％，岩藻多糖含量为0.15wt％，用柠檬酸溶液将混合溶液pH调为3，搅拌10min，通过静电自组装制备出鱼油多层乳液。
本实施例中，所述基于多层乳液的酸性多功能鱼油饮料制备方法，步骤如下：
1)原料配比：根据生产需求准确称取鱼油多层乳液、白砂糖、维生素C、食用香精和纯净水；
2)将纯净水加热至温度为60℃，将称取好的鱼油多层乳液、白砂糖、维生素C、食用香精和纯净水搅拌均匀；
3)搅拌后的混合液在110℃下杀菌15min。
4)对进行杀菌处理后的混合液进行灌装、封盖、二次灭菌和包装。
步骤4)中的二次灭菌在85℃的环境中进行10分钟的杀菌处理。
由10位受过感官检验训练的食品专业人士组成评定小组对上述饮料进行感官评价，按照评价标准(表1)的评分标准进行评分，平均总得分为94分。
实施例3：
一种基于多层乳液的酸性多功能鱼油饮料，包括以下按照重量份的原料：鱼油多层乳液3份、白砂糖25份、维生素C 3份、食用香精0.2份和补至1000重量份的纯净水。
其中，所述鱼油多层乳液的制备方法如下：将酪蛋白溶解在纯净水中，使其浓度为5wt％，磁力搅拌至完全溶解；按照适当比例将鱼油、酪蛋白溶液和纯净水按适当比例混合，配制成含25wt％油相和2.5wt％酪蛋白的溶液，用分散机将其混匀制得粗乳，利用微射流纳米机在140MPa压力下，循环次数3次制备出鱼油纳米单层乳液；向鱼油单层乳液中添加岩藻多糖溶液，使其混合液的油相含量为1.5wt％，岩藻多糖含量为0.15wt％，用柠檬酸溶液将混合溶液pH调为3，搅拌10min，通过静电自组装制备出鱼油多层乳液。
本实施例中，所述基于多层乳液的酸性多功能鱼油饮料制备方法，步骤如下：
1)原料配比：根据生产需求准确称取鱼油多层乳液、白砂糖、维生素C、食用香精和纯净水；
2)将纯净水加热至温度为60℃，将称取好的鱼油多层乳液、白砂糖、维生素C、食用香精和纯净水搅拌均匀；
3)搅拌后的混合液在110℃下杀菌15min。
4)对进行杀菌处理后的混合液进行灌装、封盖、二次灭菌和包装。
由10位受过感官检验训练的食品专业人士组成评定小组对上述饮料进行感官评价，按照评价标准(表1)的评分标准进行评分，平均总得分为92分。
实施例4：
一种基于多层乳液的酸性多功能鱼油饮料，包括以下按照重量份的原料：鱼油多层乳液3份、白砂糖25份、β-胡萝卜素3份、食用香精0.2份和补至1000重量份的纯净水。
其中，所述鱼油多层乳液的制备方法如下：将酪蛋白溶解在纯净水中，使其浓度为2.5wt％，磁力搅拌至完全溶解；按照适当比例将鱼油、酪蛋白溶液和纯净水按适当比例混合，配制成含10wt％油相和1.5wt％酪蛋白的溶液，用分散机将其混匀制得粗乳，利用微射流纳米机在140MPa压力下，循环次数3次制备出鱼油纳米单层乳液；向鱼油单层乳液中添加κ-卡拉胶溶液，使其混合液的油相含量为1.5wt％，κ-卡拉胶含量为0.3wt％，用柠檬酸溶液将混合溶液pH调为3，搅拌10min，通过静电自组装制备出鱼油多层乳液。
本实施例中，所述基于多层乳液的酸性多功能鱼油饮料制备方法，步骤如下：
1)原料配比：根据生产需求准确称取鱼油多层乳液、白砂糖、β-胡萝卜素、食用香精和纯净水；
2)将纯净水加热至温度为60℃，将称取好的鱼油多层乳液、白砂糖、β-胡萝卜素、食用香精和纯净水搅拌均匀；
3)搅拌后的混合液在110℃下杀菌20min。
4)对进行杀菌处理后的混合液进行灌装、封盖、二次灭菌和包装。
步骤4)中的二次灭菌在85℃的环境中进行15分钟的杀菌处理。
由10位受过感官检验训练的食品专业人士组成评定小组对上述饮料进行感官评价，按照评价标准(表1)的评分标准进行评分，平均总得分为92分。
实施例5：
一种基于多层乳液的酸性多功能鱼油饮料，包括以下按照重量份的原料：鱼油多层乳液3份、白砂糖25份，维生素C 3份、食用香精0.2份和补至1000重量份的纯净水。
其中，所述鱼油多层乳液的制备方法如下：将酪蛋白溶解在纯净水中，使其浓度为2.5wt％，磁力搅拌至完全溶解；按照适当比例将鱼油、酪蛋白溶液和纯净水按适当比例混合，配制成含10wt％油相和1wt％酪蛋白的溶液，用分散机将其混匀制得粗乳，利用微射流纳米机在140MPa压力下，循环次数3次制备出鱼油纳米单层乳液；向鱼油单层乳液中添加ι-卡拉胶溶液，使其混合液的油相含量为1wt％，ι-卡拉胶含量为0.1wt％，用柠檬酸溶液将混合溶液pH调为3，搅拌10min，通过静电自组装制备出鱼油多层乳液。
本实施例中，所述基于多层乳液的酸性多功能鱼油饮料的制备方法，步骤如下：
1)原料配比：根据生产需求准确称取鱼油多层乳液、白砂糖、维生素C、食用香精和纯净水；
2)将纯净水加热至温度为60℃，将称取好的鱼油多层乳液、白砂糖、维生素C、食用香精和纯净水搅拌均匀；
3)搅拌后的混合液在110℃下杀菌15min。
4)对进行杀菌处理后的混合液进行灌装、封盖、二次灭菌和包装。
步骤4)中的二次灭菌在85℃的环境中进行10分钟的杀菌处理。
由10位受过感官检验训练的食品专业人士组成评定小组对上述饮料进行感官评价，按照评价标准(表1)的评分标准进行评分，平均总得分为94分。
实施例6：
一种基于多层乳液的酸性多功能鱼油饮料，包括以下按照重量份的原料：鱼油多层乳液3份、白砂糖25份、维生素C 3份、食用香精0.2份和补至1000重量份的纯净水。
其中，所述鱼油多层乳液的制备方法如下：将酪蛋白溶解在纯净水中，使其浓度为2.5wt％，磁力搅拌至完全溶解；按照适当比例将鱼油、酪蛋白溶液和纯净水按适当比例混合，配制成含10wt％油相和1wt％酪蛋白的溶液，用分散机将其混匀制得粗乳，利用微射流纳米机在140MPa压力下，循环次数3次制备出鱼油纳米单层乳液；向鱼油单层乳液中添加海藻酸钠溶液，使其混合液的油相含量为1wt％，海藻酸钠含量为0.1wt％，用柠檬酸溶液将混合溶液pH调为4，搅拌10min，通过静电自组装制备出鱼油多层乳液。
本实施例中，所述基于多层乳液的酸性多功能鱼油饮料的制备方法，步骤如下：
1)原料配比：根据生产需求准确称取鱼油多层乳液、白砂糖、维生素C、食用香精和纯净水；
2)将纯净水加热至温度为60℃，将称取好的鱼油多层乳液、白砂糖、维生素C、食用香精和纯净水搅拌均匀；
3)搅拌后的混合液在110℃下杀菌15min。
4)对进行杀菌处理后的混合液进行灌装、封盖、二次灭菌和包装。
步骤4)中的二次灭菌在85℃的环境中进行10分钟的杀菌处理。
由10位受过感官检验训练的食品专业人士组成评定小组对上述饮料进行感官评价，按照评价标准(表1)的评分标准进行评分，平均总得分为90分。
实施例7：
一种基于多层乳液的酸性多功能鱼油饮料，包括以下按照重量份的原料：鱼油多层乳液6份、白砂糖30份、维生素C 6份、食用香精0.4份和补至1000重量份的纯净水。
其中，所述鱼油多层乳液的制备方法如下：将酪蛋白溶解在纯净水中，使其浓度为2.5wt％，磁力搅拌至完全溶解；按照适当比例将鱼油、酪蛋白溶液和纯净水按适当比例混合，配制成含10wt％油相和1wt％酪蛋白的溶液，用分散机将其混匀制得粗乳，利用微射流纳米机在140MPa压力下，循环次数3次制备出鱼油纳米单层乳液；向鱼油单层乳液中添加海藻酸钠溶液，使其混合液的油相含量为1wt％，海藻酸钠含量为0.2wt％，用柠檬酸溶液将混合溶液pH调为3，搅拌10min，通过静电自组装制备出鱼油多层乳液。
本实施例中，所述基于多层乳液的酸性多功能鱼油饮料制备方法，步骤如下：
1)原料配比：根据生产需求准确称取鱼油多层乳液、白砂糖、维生素C、食用香精和纯净水；
2)将纯净水加热至温度为60℃，将称取好的鱼油多层乳液、白砂糖、维生素C、食用香精和纯净水搅拌均匀；
3)搅拌后的混合液在110℃下杀菌15min。
4)对进行杀菌处理后的混合液进行灌装、封盖、二次灭菌和包装。
步骤4)中的二次灭菌在85℃的环境中进行10分钟的杀菌处理。
由10位受过感官检验训练的食品专业人士组成评定小组对上述饮料进行感官评价，按照评价标准(表1)的评分标准进行评分，平均总得分为92分。
对上述多糖与鱼油乳液在不同pH及不同糖含量下相互作用的电位、粒径进行测定，确定制备制备多层乳液的条件，并评价在较优条件下制备的多层乳液的盐稳定性以及体外消化情况。由图2与图3可知，当pH大于6时，酸性多糖与单层乳液均带有较强的负电荷，两者不存在静电相互作用，多层无法吸附在单层乳液表面；pH为3-4时，乳液带电量最大，可以有效防止脂滴聚集，粒径稳定。由图4与图5可知，多糖浓度在0.06-0.30wt％，乳液表面电位趋于稳定，浓度小于0.04wt％时，乳液发生聚集，导致乳液粒径较大，多糖浓度在0.06-0.1wt％时，乳液体系最为稳定且具有较小的粒径大小。进一步对油相1wt％，多糖浓度0.1wt％，pH为3条件下制备的多层乳液进行盐稳定性和体外消化进行评价，发现与单层乳液相比，多糖的吸附提高了乳液抵抗NaCl压力的能力，并提高了乳液的消化率。
最后需要说明，以上实施例虽然描述了本发明的具体实施方式，但是并非限制本发明；本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书所限定的。而一切进行修改或等同替换，其均应包含在本发明的保护范围中。
