CN107846960A

CN107846960A - 含稳定脂质的微胶囊及其制备方法

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Publication number: CN107846960A
Application number: CN201680032353.7A
Authority: CN
Inventors: S·布莱尔
Original assignee: Anna Biological Technology Co Ltd
Current assignee: Sante Biology Co ltd; Teagasc Agriculture and Food Development Authority
Priority date: 2015-06-03
Filing date: 2016-06-02
Publication date: 2018-03-27
Anticipated expiration: 2036-06-02
Also published as: GB201509606D0; EP3302105B1; AU2016271837A1; US10898442B2; AU2016271837B2; US20180071224A1; EP3302105A1; CN107846960B; WO2016193373A1

Abstract

本发明提供了一种胶凝单核微胶囊，包括包封在耐胃、回肠敏感的聚合壳聚糖膜外壳内的脂质乳液内核，其中脂质乳液内核包括变性或水解蛋白质及碳水化合物。在本发明的一个实施例中，乳液是微乳液，通常包括表面活性剂和辅助表面活性剂或至少两种碳水化合物，例如，蔗糖和麦芽糖糊精。在本发明的一个实施例中，脂质是海产脂质，如鱼油、磷虾油和营养性脂肪酸。在其它实施例中，脂质是脂肪酸，如DHA或ARA，或来源于种子、坚果或蛋的脂质。

Description

含稳定脂质的微胶囊及其制备方法

技术领域

本发明涉及双挤出法制备具有交联水胶体基质的微胶囊的方法，所述交联水胶体基质由蛋白质和几丁质组成。

背景技术

从饮食中摄入海产ω-3脂肪酸EPA和DHA可以带来许多健康益处，从改善心血管健康和认知功能至降低炎症水平。长链多不饱和脂肪酸(PUFA)的健康益处已经得到了世界卫生组织(WHO)的公认和充分支持。但是，由于脂肪酸(包括DHA和ARA)的氧化应激、酸败和不稳定性，缩短了含PUFA食品和补充剂的保质期，因此，将PUFA直接加到食品和补充剂中是一项技术挑战。同样的技术挑战适用于磷虾油，由于磷虾油富含PUFA，而且与来自鱼油的甘油三酯相比，磷虾油吸收更快，因此，磷虾油作为营养补充剂获得越来越多的关注。胶囊技术可以抑制采用这些化合物配制的产品的降解，保持其质量。胶囊还可以设计成具有其它化学功能，提供细胞识别的结合位点，响应pH条件的变化，或具有其它保护基团。

磷虾是地球上数量最多的动物物种之一，是微小的虾类甲壳动物，磷虾大量生活在南极海冰冷的水域中。由于这种含盐环境的温度接近淡水的冰点，磷虾拥有保留自己细胞膜流体的机制。传统上，海洋甲壳类动物磷虾并非人类食物的一部分。近段时间以来，由于许多因素，包括磷虾的营养价值高、包含许多与人类健康有关的化合物且数量相对比较丰富，因此，人们对磷虾作为人类食物的兴趣日益增加。特别是，由于磷虾油富含ω-3多不饱和脂肪酸(n-3PUFA)，如二十碳五烯酸(EPA，20:5n3)和二十二碳六烯酸(DHA，22:6n3)，因此磷虾油具有显著的商业利益(Tou,Jaczynski,&Chen,2007)。这些脂肪酸在减少许多人类疾病风险，特别是心血管疾病(CVD)风险方面非常重要(Gigliotti,Davenport,Beamer,Tou,&Jaczynski,2011)。此外，磷虾的(短链脂肪酸)SFA(26.1％)和单不饱和脂肪酸(MUFA)(24.2％)的含量都非常低，但其(多不饱和脂肪酸)PUFA的含量(48.5％)非常高。棕榈酸(16:0)是主要的SFA，油酸(18:lω-9)是主要的MUFA，而PUFA主要由ω-3脂肪酸组成。事实上，ω-3PUFA占磷虾中总脂质含量的大约19％(Tou et al.,2007)。磷虾油中这些物质的含量和百分数可能根据季节而变化(Kolakowska,Kolakowski,&Szczygielski,1994)。

磷虾油还包含磷脂。在磷虾油中发现的磷脂正是我们体内细胞壁的构成物质。因此，和与鱼油产品有关系的三酰甘油相比，磷虾油的有益成分的吸收速度更快且更容易吸收。与这些磷脂结合的EPA和DHA被输送到称为“类二十烷酸系统”的复杂信号级联反应内，调节哺乳动物的众多身体机能。磷虾油包含抗氧剂虾青素，有助于防止哺乳动物体内有害自由基的形成(Lu,Nielsen,Timm-Heinrich,&Jacobsen,2011)。由于磷虾的寿命短(1-2年)，位于食物链底端，并且生活在无污染的生态系统中，因此，磷虾自然不含重金属和其它污染物质(Deutsch,2007)。由于鱼油含重金属的可能性更高，吃后有腥味，因此，重视健康的消费者对ω-3脂肪酸的替代来源越来越感兴趣。近年来，WHO推荐在特殊食品(例如，婴儿配方食品)中加入DHA和ARA(最低加入量ARA 40mg/kg/天和DHA20mg/kg/天)。为此，各组织已经规定了EPA的每天推荐摄入量。ARA和DHA的每天推荐摄入量从160mg(澳大利亚、新西兰)至>1000mg(日本、韩国)。由于典型的西方饮食缺乏这些指南，膳食补充有助于弥补这些差异。商业上，磷虾油几乎普遍以胶囊形式作为额外的膳食补充剂出售。由于其固有的优点，即与磷脂结合的ω-3脂肪酸自然稳定、纯净且可持续供应—磷虾油在服务全球未来几年ω-3健康需求方面具有巨大的潜力。

虽然鱼油和磷虾油产品表面上类似，但是它们之间还是存在两大重要区别：

第一个区别是目标益处和剂量。鱼油在促进心血管健康和有利影响血脂方面得到了广泛认可。摄入足够剂量的鱼油可以降低甘油三酯的含量，有利地改变其它血管风险因子，如小而密的低密度脂蛋白(LDL)。对大多数人来说，EPA的最佳剂量是1400mg，DHA的最佳剂量是1000mg。磷虾油也提供EPA和DHA(磷脂形式)，但它们的含量并不足以提供最佳的心血管保护。

第二个区别是这两种海产油的作用位点。鱼油有利地调节血液中循环的炎性细胞因子，从而减少全身炎症(这是它们发挥其有益的心血管效应的部分方式)。另一方面，磷虾油对关节具有有益的局部影响。在一项研究中，磷虾油，而不是鱼油，减少了炎症细胞向关节和关节内组织(joint-lining tissues)的渗透，这种影响对减少关节炎的疼痛、肿胀和机能丧失非常重要。在同一项研究中，鱼油，而非磷虾油，调节炎症细胞因子在血液中的浓度。此项研究清楚地说明了这两种海产油的互补性质。

国际专利申请公开号WO 00/23546公开了通过丙酮提取从海洋和水生动物材料中提取脂质的方法。提取出来的不溶物和颗粒组分可以进一步采用乙醇或乙酸乙酯溶剂提取，进一步获得脂质提取物。

食用脂质可能经历自氧化、光氧化、热氧化和酶氧化。自氧化是最常见的过程，被称为为空气中氧与脂质的自发反应。如果脂肪酸产品在保质期内发生自氧化，则将显著降低产品的质量，降低消费者的认可度。

概括地说，由于其不饱和性质，PUFA对氧化比较敏感。磷虾油和鱼油都含有PUFA，例如，包含5或6个双键；因此，鱼油和磷虾油在空气中都容易氧化。氧化降低了脂肪食品的营养价值和质量(van Ruth,Shaker,&Morrissey,2001)。脂质氧化的主要产物有氢过氧化物，是无臭无味的过渡中间体。氢过氧化物分解得到二次氧化产物，由于小分子挥发机制，产生与氧化腐败有关的臭味，具有与鱼油和贝类油的明显味道和气味。(Chaiyasit,Elias,McClements,&Decker,2007)。海产油的“鱼味道/鱼风味”是制备口服营养食品时面临的最重要问题之一。这种气味非常难处理，可能在酯交换作用后仍然存在。这种气味是由于高不饱和脂肪酸氧化降解形成的大量挥发性物质和化合物导致的。它们主要是不饱和羰基化合物，即使浓度非常低，味道也很浓烈。即使避免了口服接触的问题，摄入后，问题仍然存在，其中令人不愉快的反胃和呼吸时散发的不良气味是真正的问题。

不饱和脂肪酸(如DHA和ARA)通常是受这些反应影响的反应物。磷虾油的氧化机理比鱼油的氧化机理更复杂，因为脂质可以降解，形成斯特醛(strecker aldehydes)和吡咯。因此，传统的氧化测定方法并不适用于磷虾油的质量控制(Jacobsen,Torstensen,&Undeland,2013)。因此，必须快速提取磷虾油(通常采用溶剂提取或压榨方法)，以避免氧化。一旦磷虾油被提取出来，氧化的风险就会降低，这也得到了产品中虾青素和其它抗氧化剂的存在的支持(Lu et al.,2011)。

为了保留磷虾的蛋白质以提高磷虾餐剂的产量，发生自溶作用，磷虾脂质快速氧化和水解，形成大量游离脂肪酸、溶血磷脂和挥发性化合物，反过来降低了磷虾提取物的稳定性，也是磷虾和/或海产提取物的气味和味道不佳的原因。采用鱼油的各种提取/除臭方法，对磷虾油进行试验，但是，据报道，没有一种方法有前景。有些方法脱除油中的特定成分，这些成分需要在脱除过程后人工加回到产品内。替代方法明显改变了磷虾油的性质，使油的颜色从橙色/红色变为黑色，同时还有股焦味。

更具体地说，冻磷虾的气味是由二甲基硫醚(DMS)和挥发性胺引起的。冻磷虾含有50-3700ng/g DMS，头胸部中的含量比尾节中的含量更高。当DMS的浓度低于大约100ng/g时，它引发甲壳动物特有的气味。当浓度超过1μg/g时，这种香味变为令人不快的气味，当浓度超过几μg/g时，气味变得令人讨厌。需要在-30℃贮存，防止形成DMS。

联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的最新报告描述了在蛋白质/碳水化合物基质中生产含有磷虾油的喷雾干燥粉末。作者的结论是热处理和挤出改善了稳定性。虽然报告表明，磷虾油可能比其它鱼油产品更稳定，但是，由于PUFA的存在，臭气的存在仍然是个问题。由于即使存在微量氧化产物，人类的味觉也能够分辨出来，因此，臭气是这些产品必须解决的问题(Kris-Etherton,Harris,&Appel,2003)。利用有效的微胶囊化，高质量的磷虾油能够加入到以前无法使用的大量的产品中。已经开展的鱼和藻类PUFA研究可以快速改善磷虾油的稳定性。

有几种喷雾干燥技术可用于最大程度降低PUFA氧化；但是，用于稳定的成分本身会引起过敏(牛奶和乳糖基)，不适用于各种食品应用、婴儿配方或低敏性应用。此外，以前将PUFA装入胶囊的种种尝试都失败了，因为除了粒径不适合掺入到食品基质中以外，还会产生大量的未装入胶囊的油，在保质期内产生氧化产物。

总之，磷虾油和鱼油由于味道、气味和氧化不稳定性问题，应用于食品和食品补充剂时存在困难。本发明的目的是克服上面提到的至少一个问题。

发明内容

申请人以核-壳微胶囊的形式提供油，其中油(脂质)以含足够量的变性或水解蛋白质和碳水化合物的脂质乳液的形式提供，从而稳定乳液和防止分离(碳水化合物)，并具有抗氧剂效果(变性蛋白质/水解蛋白质)，其中壳由壳聚糖形成，我们发现，壳聚糖提供编织非常紧密且具有天然抗氧剂特性的内核膜(core membrane)，能够在经过胃输送时保持完好，但能在回肠中分解/消化，解决了油的味道、气味和氧化不稳定的问题。特别地，在脂质乳液中包含碳水化合物，结合采用壳聚糖作为成壳材料，已经显示出抑制乳液内所含的多不饱和脂肪酸(PUFA)的氧化，从而提高加速贮存条件下的稳定性(参见图6至图8)。此外，在内核乳液中包含变性或水解蛋白质，结合采用壳聚糖作为成壳材料，已经显示出抑制乳液内所含的多不饱和脂肪酸(PUFA)的氧化，从而提高加速贮存期间的稳定性(参见图9至图10)。此外，我们发现，壳聚糖外壳成功掩盖了脂质的任何气味或味道—当脂质是海产脂质，如磷虾油或鱼油时，这一点特别重要。此外，乳液内核以微乳液形式提供，改善了乳液在哺乳动物肠内释放时的稳定性。

第一方面，本发明提供一种胶凝单核微胶囊，包括包封在耐胃(gastro-resistant)、回肠敏感的聚合壳聚糖膜外壳内的脂质乳液内核，其中脂质乳液内核通常包含变性蛋白质和碳水化合物。

另一方面，本发明提供一种胶凝单核微胶囊，包括包封在耐胃、回肠敏感的聚合壳聚糖膜外壳内的脂质乳液内核，其中脂质乳液内核通常包括水解蛋白质和碳水化合物。

在本发明的一个实施例中，乳液是水包油(O/W)乳液。在本发明的一个实施例中，乳液是微乳液，通常包括表面活性剂和辅助表面活性剂。在本发明的一个实施例中，乳液是微乳液，包括至少两种碳水化合物，例如，蔗糖和麦芽糖糊精。在本发明的一个实施例中，微乳液是SMEDDS类系统(自微乳化给药系统)。

在本发明的一个实施例中，脂质是海产脂质。在本发明的一个实施例中，海产脂质是鱼油。在本发明的一个实施例中，海产脂质是磷虾油。在本发明的一个实施例中，海产脂质是海藻油。在本发明的一个实施例中，海产脂质是鱼油、磷虾油和海藻油中两种或三种油的混合物。在本发明的一个实施例中，脂质包含(或富含)磷脂、多不饱和脂肪酸和抗氧剂。在本发明的一个实施例中，海产脂质是精制多不饱和脂肪酸。在本发明的一个实施例中，脂质是酸洗脂质(acid-cleaned lipid)。在本发明的一个实施例中，脂质是净化的海产脂质。在本发明的一个实施例中，脂质是脂肪酸，例如，精制脂肪酸。脂肪酸可以是必需脂肪酸或非必需脂肪酸。在一个实施例中，脂肪酸是多不饱和脂肪酸。在一个实施例中，脂肪酸是DHA或ARA。在一个实施例中，脂质来源于动物。在一个实施例中，在该实施例中，脂质来源于植物。在一个实施例中，脂质来源于蛋。在一个实施例中，脂质来源于种子。在一个实施例中，脂质来源于豆类。

在本发明的一个实施例中，碳水化合物是多糖。在本发明的一个实施例中，碳水化合物是含葡萄糖的多糖。在一个实施例中，多糖是麦芽糖糊精。在本发明的一个实施例中，碳水化合物是二糖。在本发明的一个实施例中，多糖是含葡萄糖的二糖。在本发明的一个实施例中，含葡萄糖的二糖是蔗糖或麦芽糖。一般说来，碳水化合物的DE(葡萄糖当量)是16-20。

在本发明的一个实施例中，外壳包含辅助表面活性剂。在本发明的一个实施例中，辅助表面活性剂是卵磷脂。在本发明的一个实施例中，表面活性剂是Tween20或Tween-80。

在本发明的一个实施例中，外壳包含变性蛋白质。在本发明的一个实施例中，外壳包含水解蛋白质。在本发明的一个实施例中，外壳包含变性乳清蛋白质。

在本发明的一个实施例中，变性或水解蛋白质是乳制品蛋白质(dairy protein)。在一个实施例中，变性或水解蛋白质是植物蛋白质。在本发明的一个实施例中，变性或水解蛋白质是乳制品蛋白质和植物蛋白质。在本发明的一个实施例中，乳制品蛋白质是乳蛋白浓缩物。在本发明的一个实施例中，乳制品蛋白质是乳清蛋白质(即乳清分离蛋白或乳清蛋白浓缩物)。在本发明的一个实施例中，植物蛋白质是豌豆蛋白质(即豌豆分离蛋白)，优选黄豌豆蛋白。

在一个实施例中，液体脂质乳液内核包含5.5至86.0％总固体(w/v)。在一个实施例中，液体脂质乳液内核包含5.5至15％蛋白质(w/v)。在一个实施例中，液体脂质乳液内核包含2.0至8.5％碳水化合物(w/v)。在一个实施例中，液体脂质乳液内核包含0.01至0.5％辅助表面活性剂(v/v)。在一个实施例中，液体脂质乳液内核包含0.01至1.1％表面活性剂(v/v)。

优选地，将微胶囊干燥，例如，真空干燥。优选地，将微胶囊干燥到水活度(Aw)为0.2至0.3。

本发明还涉及一种适合哺乳动物口服的组合物，包括大量本发明的微胶囊。

一般说来，所述组合物选自食品、饮料、食品成分、动物饲料成分、营养补充剂、动物饲料补充剂或口服药物。在本发明的一个实施例中，组合物是婴儿配方。在一个实施例中，组合物是婴儿配方，其中脂质选自ARA或DHA。

本发明还涉及本发明的微胶囊，或本发明的组合物，在下述方法中的用途：

-改善心血管健康；

-治疗心血管疾病；

-减少炎症；

-治疗炎症状况；

-改善认知功能；

-治疗以认知功能减退为特征的疾病或状况。

本发明还涉及一种制备单核微胶囊的方法，所述微胶囊具有包封在耐胃的聚合壳聚糖膜外壳内的脂质乳液内核，所述方法采用双喷嘴挤出机，所述双喷嘴挤出机包括环绕内喷嘴同心形成的外喷嘴，所述方法包括以下步骤：

通过双喷嘴挤出机的内喷嘴共挤出内核形成脂质乳液，及通过双喷嘴挤出机的外喷嘴共挤出壳聚糖溶液，形成单核微液滴；和

在酸性胶凝浴内，通过酸性聚合，固化单核微液滴。

在一个实施例中，内核形成脂质乳液包括变性蛋白质和碳水化合物。在一个实施例中，内核形成脂质乳液包括水解蛋白质和碳水化合物。

在一个实施例中，内核-形成脂质乳液通过以下步骤形成：

配制水包脂质乳液；

配制碳水化合物和变性或水解蛋白质的溶液，溶液的总固含量是5.5-86.0％；

将乳液和溶液混合均匀，形成内核-形成脂质乳液。

在一个实施例中，内核形成脂质乳液是微乳液，通常包含变性或水解蛋白质、碳水化合物、表面活性剂和辅助表面活性剂。但是，应该理解的是，表面活性剂或辅助表面活性剂中的其中一者可以包含在酸性胶凝浴(acidic gelling bath)内，而非一开始包含在内核-形成乳液中。因此，在一个实施例中，所述内核-形成脂质乳液包含表面活性剂，酸性胶凝浴包含辅助表面活性剂。在另一个实施例中，内核-形成脂质乳液包含辅助表面活性剂，酸性胶凝浴包含表面活性剂。在另一个实施例中，内核-形成脂质乳液均包含辅助表面活性剂和表面活性剂。

在一个实施例中，内核-形成脂质乳液通过以下步骤形成：

以1:1至1:2的比例配制水包脂质乳液；

配制碳水化合物、变性或水解蛋白质，任选表面活性剂和任选辅助表面活性剂的溶液，溶液的总固含量是5.5-86.0％；

将乳液和溶液混合均匀，形成内核-形成脂质微乳液。

在一个实施例中，在加入变性或水解蛋白质之前，先让碳水化合物在溶液中完全水合。通常，这通常通过高温搅拌碳水化合物溶液/浆液实现。

在一个实施例中，壳聚糖溶液是酸性溶液，通常包含大约1％壳聚糖(w/v)-例如，0.5％至1.5％壳聚糖。在一个实施例中，壳聚糖溶液包含大约0.8％至1.2％壳聚糖(w/v)。在一个实施例中，壳聚糖溶液包含辅助表面活性剂。在一个实施例中，壳聚糖溶液包含含量为0.01％至0.1％(w/v)，优选0.01至0.05％辅助表面活性剂。在一个实施例中，壳聚糖溶液包含含量为0.01％至0.1％(w/v)，优选0.01至0.05％卵磷脂。在一个实施例中，酸是乙酸，但可以采用其它弱酸。在一个实施例中，壳聚糖溶液放置至少6小时，优选12小时，让其脱气。在一个实施例中，壳聚糖是壳聚糖衍生物—各种壳聚糖衍生物在文献(N.M.Alves,InternationalJournal of Biological Macromolecules,Vol.43,Issue 5,December2008；M.Prabaharan,J.BiomaterAppl 2008July 23(1))中进行了描述。在本发明的一个实施例中，采用替代的外壳-形成材料，例如，替代的水胶体生物聚合物。在一个实施例中，壳聚糖溶液包含变性或水解蛋白质。在一个实施例中，壳聚糖溶液包含变性或水解乳清蛋白质。

在一个实施例中，在形成水包油(O/W)乳液之前，先将脂质进行酸洗。这通常包括将脂质在强酸中洗涤合适的时间，以分解脂质中的任何蛋白质物质。强酸的实例有HCI、H₂SO₄、HNO₃、HCIO₃和HIO₄。优选地，清洗后，中和干净化的脂质(即将pH调节到大约pH 7-7.5或在pH 7-7.5附近)。

在一个实施例中，内核-形成脂质乳液包括：

5.5-15.0％变性蛋白质(w/v)；

2.0-8.5％碳水化合物(w/v)；

15-66.5％脂质(v/v)；

任选地，0.01-1.1％表面活性剂；和

任选地，0.01-0.5％辅助表面活性剂。

在一个实施例中，内核-形成脂质乳液包括：

5.5-15.0％水解蛋白质(w/v)；

2.0-8.5％碳水化合物(w/v)；

15-66.5％脂质(v/v)；

任选地，0.01-1.1％表面活性剂；和

任选地，0.01-0.5％辅助表面活性剂。

在一个实施例中，酸性胶凝浴包括合适的缓冲溶液和能够将微液滴胶凝化为胶凝微胶囊的酸性pH。在一个实施例中，缓冲溶液是乙酸缓冲溶液。在一个实施例中，酸性胶凝浴包含壳聚糖(0.04-.1.3％(w/v))。在一个实施例中，酸性胶凝浴包含辅助表面活性剂(0.01-0.5％(w/v))。在一个实施例中，将酸性胶凝浴加热。

在一个实施例中，将内喷嘴和/或外喷嘴加热，例如，加热到至少40℃、50℃或60℃。

在本发明的一个实施例中，该方法包括干燥微胶囊的步骤。在本发明的一个实施例中，该方法包括将微胶囊干燥到水活度(Aw)为0.2至0.3的步骤。

本发明还涉及一种适合用作具有核-壳形态且采用双喷嘴挤出机制备的微胶囊的内核-形成材料的乳化组合物，所述乳化组合物包括：

5.5-15.0％变性蛋白质(w/v)；

2.0-8.5％碳水化合物(w/v)；

15-66.5％脂质(w/v)；

任选地，0.01-1.1％表面活性剂；及

任选地，0.01-0.5％辅助表面活性剂。

本发明还涉及一种适合用作具有核-壳形态且采用双喷嘴挤出机制备的微胶囊类型的内核-形成材料的乳化组合物，所述乳化组合物包括：

5.5-15.0％水解蛋白质(w/v)；

2.0-8.5％碳水化合物(w/v)；

15-66.5％脂质(w/v)；

任选地，0.01-1.1％表面活性剂；及

任选地，0.01-0.5％辅助表面活性剂。

定义

“胶凝”：指在一过程中通过胶凝化形成，其中在该过程中，液体微液滴被挤出或喷射到胶凝浴内，并在胶凝浴内立即固化。胶凝的实例在文献，例如PCT/EP2010/054846和PCT/EP2014/062154中进行了描述。

“单核”：用于微胶囊时指的是内核材料以膜外壳环绕的单核或核心(nucleus)提供，与先有技术，例如，PCT/EP2010/054846和PCT/EP2014/062154描述的微珠不同，在这些先有技术中，胶囊材料以分布在胶囊材料整个连续基质中的许多离散液滴的形式提供。与单喷嘴微珠形成相比，使用单-核微胶囊允许更多的内核材料被包封，此外，允许外壳材料将内核材料与环境“隔绝”，当内核包含易氧化的脂质时，这一点非常重要。

“微胶囊”：指的是单核核型/壳型结构，平均尺寸在20-2000微米范围内，优选80-1200微米，平均尺寸采用激光衍射法测定(Mastersizer 2000,Stable Micro Systems,Surrey,UK)。该方法测定直径在0.2-2000μm范围内的微胶囊的直径、平均粒径分布和D(v，0.9)(累积体积达到总体积90％时的尺寸)。对于微胶囊尺寸分析，将各批次微胶囊重新悬浮在超纯水(Milli-Q)中，根据散射光的光强分布数据计算粒径分布。微胶囊尺寸的测定在25℃进行，每平行批次进行6次测定(Doherty et al.,20111)(Development andcharacterisation of whey protein micro-beads as potential matrices forprobiotic protection,S.B.Doherty,V.L.Gee,R.P.Ross,C.Stanton,G.F.Fitzgerald,A.Brodkorb,Food Hydrocolloids Volume 25,Issue 6,August 2011,Pages 1604-1617)。优选地，微胶囊基本上呈附图所示的球形。一般说来，微胶囊具有单分散基质和均匀的膜厚度(这意味着微胶囊的组分采用双-相系统挤出)。这一点与具有均匀基质、单相形态的微粒明显不同。

“耐胃”：指的是微胶囊能够在Minekus等人，1999和2014(Acomputer-controlledsystem to simulate conditions of the large intestine with peristaltic mixing,water absorption and absorption of fermentation product,Minekus,M.,Smeets-Peeters M,Bernalier A,Marol-Bonnin S,Havenaar R,Marteau P,Alric M,Fonty G,Huis in't Veld JH,Applied Microbiology Biotechnology.1999Dec；53(1):108-14)和(Minekus et al.,2014,Astandardised static in vitro digestion method suitablefor food-an international consensus,Minekus,A.et al.,Food Function,2014,5,1113)中描述的模拟胃消化模型中完好保持至少60分钟。

“回肠-敏感”：指的是微胶囊能够在哺乳动物的回肠内释放其内容物。

“蛋白质”指的是任何容易热变性或酶变性的蛋白质，例如，乳蛋白质或植物蛋白质，或乳蛋白质或植物蛋白质的混合物。优选地，蛋白质是球状蛋白质。

“变性”：指的是部分或完全变性。优选地，至少90％、95％或99％的蛋白质变性。变性蛋白质％的测定方法如下。变性蛋白质采用pH 4.6的乙酸缓冲溶液酸沉淀，然后通过20000g离心分离20分钟移除。Ju和Kilara(1998)称，在pH 4.6时，某些天然乳清蛋白质形成聚集体。在本发明中，并未发生这种现象，因为当蛋白质不加热，(TO)，样品调节到pH 4.6时，并未发生蛋白质沉淀。(Ju,Z.Y.,&Kilara,A.(1998).Gelation of Ph-AggregatedWhey Protein Isolate Solution Induced by Heat,Calcium Salt andAcidulant.Journal of Agricultural and Food Chemistry,46(5),1830-1835)。

将上清液稀释，并采用Source 5RPC柱(英国安玛西亚生物科学有限公司(Amersham Biosciences UK limited))，采用反相HPLC测定天然蛋白质的浓度。HPLC系统由Waters 2695分离模块和Waters 2487双波长吸收检测器组成。采用Waters授权软件(Milford,MA,USA)收集和处理数据。

蛋白质变性率与下式的反应级数有关：dC/dt＝kCⁿ……式中k是反应速率，n是反应级数，C是天然蛋白质的浓度。对该式积分，得到

(C_t/C₀)^1-n＝l+(n-l)kt(n>l)，

式中Ct是时间t时天然β-Lg的浓度，C₀是初始β-Lg的浓度。

进一步整理得到：

C_t/C₀＝[l+(n-l)kt]^1/1-n

对该式取自然对数：

ln(C_t/C₀)＝[1/1-n)]ln[l+(n-l)kt]。 (式1)

记录这样的衰减数据，均衡每单位时间数据，并在解方程式时减少错误。通过将实验数据与式1拟合测定反应级数和速率。所有实验点都包括在曲线拟合中；考虑到蛋白质溶液的快速加热时间，这是合理的。在数据中引入滞后时间并不会明显改变获得的结果。数据亦针对一级衰减方程进行拟合

ln(C_t/C₀)＝-kt (式2)

排除一级动力学的可能性。

“水解”指的是已经水解以至少将蛋白质部分分解为更小的肽或多肽的任何蛋白质。其可以完全水解或部分水解。水解度(％DH)可以变化，且可以通过常规实验测定。一般说来，蛋白质水解至10％至99％的程度，一般是15％至95％，一般是20％至65％，合适的是45％。水解度(DH)定义为蛋白质水解产物中剪切肽键的比例，可以采用OPA分光光度法测定，该方法涉及采用N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)作为硫试剂。一种测定％DH的手段是采用高温蛋白质短期水解方法，减少外消旋，测定D氨基酸和L氨基酸的对映体，Csapo,J.et al.,ActaUniv,Sapientiae,Alimentaria,2008；pg 31-48。水解方法是本领域技术人员公知的，包括热水解和蛋白水解。

“乳制品蛋白质”指的是从雌性哺乳动物的乳腺中分离出的任何蛋白质。乳制品蛋白质包括乳蛋白浓缩物或分离物(MPC或MPI)-乳蛋白制浓缩物通过乳制品–或乳清蛋白质浓缩物或分离物或酪蛋白酸超滤(UF)得到。液体形式的产品通常称为UF奶，而干燥形式的产品称为MPC。这种产品包含形式未变的酪蛋白和乳清蛋白。蛋白质、乳糖和矿物质的含量取决于蛋白质的浓缩度。

“植物蛋白质”指的是从草本植物分离和/或提取的任何蛋白质，其中一部分草本植物的通常用作哺乳动物的食物来源。草本植物包括大豆、豌豆、大米、大麻籽、藜麦、各种谷类(如小麦)和坚果。在一个实施例中，植物蛋白质是豌豆分离蛋白(PPI)。

“豌豆蛋白质”应理解为指从豌豆获得的蛋白质，一般是总的豌豆蛋白。优选地，豌豆蛋白质是豌豆分离蛋白(PPI)、豌豆蛋白浓缩物(PPC)或它们的组合。一般说来，液体内核包括6-8％豌豆蛋白质，理想的是包含6.6-7.5％(w/v)。一般说来，豌豆蛋白质的溶剂的pH值大于10或10.5。理想地，，豌豆蛋白质在碱溶剂中是可溶的。

“脂质”指的是甘油三酯、甘油单酯、甘油二酯、磷酯、脂肪酸(必需或非必需)、油，或富含脂质的组合物(如鱼油、磷虾油、海藻油)，精制脂肪酸组合物(如精制LC-PUFA、DHA或ARA)，包含磷脂、抗氧剂和其它脂-溶成分(如脂-溶性维生素)。在一个实施例中，脂质是精制脂肪酸。“脂肪酸”根据碳链的长度和不饱和特点分类。脂肪酸包括各种形式的脂肪酸，包括但不限于甘油三酯、甘油二酯、单酰甘油、磷脂、游离脂肪酸、酯化脂肪酸和这些脂肪酸的天然或合成衍生物形式(例如，脂肪酸的钙盐、乙酯等)。短链脂肪酸有2个至大约7个碳，通常是饱和的。中链脂肪酸拥有大约8个至大约17个碳，可以是饱和的或不饱和的。长链脂肪酸拥有大约18个至大约24个碳或更多碳，可以是饱和的或不饱和的。在更长链的脂肪酸中，可能有一点或多点不饱和，分别以术语“单不饱和”和“多不饱和”表示。脂质可以来自任何来源，例如，鱼、海藻、磷虾、动物、蔬菜、蛋、坚果和种子。

在一个实施例中，脂质是PUFA，优选长链PUFA(LC-PUFA)。按照公知的命名法，“LC-PUFA”根据脂肪酸中双键的数量和位置分类。根据最接近脂肪酸甲基端的双键的位置，分为两种常见LC-PUFA系列或族：n-3(或ω-3或欧米伽-3)系列在第三个碳处包含双键，而n-6(或ω-6或欧米伽-6)系列在第六个碳之前都没有任何双键。LC-PUFA的实例包括DHA和EPA。“二十二碳六烯酸(“DHA”)指的是链长22个碳原子，从甲基端第三个碳原子开始有6个双键的脂肪酸，命名为“22:6n-3”。“二十碳五烯酸”(“EPA”)命名为“20:5n-3”，二十二碳五烯酸n-3(“DPA(n-3)”)命名为“22:5n-3”。“二十碳四烯酸”(“APA”)命名为“20:4n-6”，二十二碳五烯酸n-6(“DPA(n-6)”)命名为“22:5n-6”是合适的。

“脂质乳液”指的是水包油乳液，其中脂质(油)在水相中分散形成不连续相。一般说来，脂质和水相的比例是1:1至1:3或1:2。一般说来，脂质乳液是微乳液。乳液优选是稳定的(例如，如图3所示)。脂质乳液优选包括至少30％脂质(v/v)。脂质乳液优选包括至少40％脂质。脂质乳液优选包括至少50％脂质。脂质乳液优选包括50-65％脂质。脂质乳液优选包括15-65％脂质。脂质乳液优选包括30-50％脂质。脂质乳液优选包括35-45％脂质(所有都是v/v)。脂质乳液优选包括5.5-15％蛋白质。脂质乳液优选包括8-12％蛋白质。脂质乳液优选包括大约9-11％蛋白质(所有都是w/v)。脂质乳液优选包括2-8.5％碳水化合物。脂质乳液优选包括3-7％碳水化合物。脂质乳液优选包括大约4-6％碳水化合物(所有都是w/v)。脂质乳液(或胶凝浴)优选包括0.01-1.1％表面活性剂。脂质乳液(或胶凝浴)优选包括0.01-0.5％表面活性剂。脂质乳液(或胶凝浴)优选包括0.1-0.5％表面活性剂。脂质乳液(或胶凝浴)优选包括0.01-0.5％辅助表面活性剂。脂质乳液(或胶凝浴)优选包括0.1-0.5％辅助表面活性剂。脂质乳液(或胶凝浴)优选包括大约0.1-0.3％辅助表面活性剂。

“稳定的乳液”指的是随时间延长不会出现相分离的混合物。供应给胶囊机的磷虾油/蛋白质/CHO乳液的稳定性采用加速分散稳定性分析仪(LUMiFuge 116稳定性分析仪，德国柏林L.U.M.股份有限公司)测定，其中将4mL等分试样(aliquots)放在聚碳酸酯样品池(110-131xy型)内，在4℃、25℃和32℃下以～1500rpm离心分离24小时，每90秒测定透过率曲线(transmission profiles)。电荷耦合装置(CCD)线传感器接收透射通过样品的光，其显示作为径向位置的函数的光通量模式，给出给定时间内样品的宏观指纹，根据这些指纹，可以检测出磷虾油乳液的不稳定性，如沉淀、絮凝或颗粒聚集。采用Sepview 4.1(L.U.M.股份有限公司)软件，根据位置与时间的关系图，测定沉淀率(mmd^-1)。阈值(y轴上最能代表测定时间内界面运动的光透射位置)设定为20％。方差分析(ANOVA)：采用Minitab 15(Minitab有限公司，考文垂，英国，2007(Minitab Ltd,Coventry,UK,2007))统计分析包进行，并对响应变量，即温度和时间评估重复的影响。测定了P<0.05的显著性水平。

“微乳液”指的是脂质、水相和表面活性剂及任选的辅助表面活性剂之间形成的脂质乳液。在一个实施例中，微乳液包括脂质、水相和两种碳水化合物，例如，麦芽糖糊精和蔗糖。它通常是清澈(不混浊)和热力学上稳定的乳液，其形成不需要高剪切。通常，微乳液是SMEDDS。

“碳水化合物”指的是单糖、二糖、低聚糖或多糖，或它们的混合物或衍生物。通常，碳水化合物的葡萄糖当量(DE)是16-20。碳水化合物的实例包括蔗糖和麦芽糖糊精。“二糖”指的是包含两个连接的糖单元的糖分子，例如，蔗糖、麦芽糖、海藻糖等。二糖优选是蔗糖或麦芽糖。

“聚合”：应用于壳聚糖膜外壳时，指的是由于在酸性胶凝浴中的胶凝化，壳聚糖被交联。聚合壳聚糖优选形成不渗透水和/或空气的外壳。

“静置”指的是让壳聚糖溶液静置一段时间，使壳聚糖脱气。一般说来，将壳聚糖溶液静置至少4、6、8、10或12小时。一般说来，壳聚糖溶液在室温静置。壳聚糖优选完全水合。

“酸性胶凝浴”指的是具有能够聚合或胶凝液滴的酸性pH的浴。通常，酸性胶凝浴的pH小于5，例如，是3.5至4.7，3.8至4.6，或3.8至4.4。酸性胶凝浴通常由酸缓冲液形成，例如，乙酸缓冲液。通常，酸性胶凝浴中酸的浓度是0.1M至0.8M，优选0.3M至0.7M，更优选0.4M至0.6M。在一个实施例中，酸性胶凝浴包括表面活性剂。在一个实施例中，酸性胶凝浴包括0.01至1.1％表面活性剂或辅助表面活性剂或两者都有。在一个实施例中，表面活性剂是亲水表面活性剂。在一个实施例中，表面活性剂是TWEEN(Tween-20或Tween-80)表面活性剂。

“双喷嘴挤出机”指的是一种包括环绕内喷嘴同心布置的外喷嘴的装置，其中变性或水解蛋白质溶液通过外喷嘴挤出，内核形成溶液通过内喷嘴挤出，形成在胶凝浴中胶凝的微液滴。双喷嘴挤出机的实例包括Labortechnik(www.buchi.com)和GEA NIRO(www.niro.com)提供的挤出机。

“在酸性胶凝浴中固化的单核微液滴”指的是使微液滴在胶凝浴中停留一段时间，从而足以固化(硬化)微珠。时间长短取决于微液滴，但通常采用的固化时间是至少10、20、30、40或50分钟。

“粘度”指的是流体的流动阻力。最常用的单位是厘泊。粘度增加倾向于增大液滴尺寸。对于某些喷嘴设计，增大粘度倾向于提高流量。

“虾青素”定义为具有抗炎特性，能够跨越血脑屏障的非常有潜力的一种抗氧剂[59，60]。它可以中和自由基，自由基是不稳定的分子，可以损害细胞并增大与年龄有关疾病、癌症和心脏病的风险。虾青素与防止脂质和低密度脂蛋白(LDL)氧化有关。

“粒径”指的是以直径测量值表示的球形颗粒的尺寸。对于非球形颗粒，尺寸可以以表观直径表示。

“粒径分布”与喷雾干燥器中产生的液滴和颗粒绝对不是同一特定尺寸的事实有关。任何喷嘴都将产生大液滴和小液滴。干燥器操作必须能够干燥最大液滴，同时不能烧焦最小液滴。粒径分布可由累积分布曲线表示。采用Nicomp 380ZLS型号粒径系统(美国加州圣巴巴拉市Nicomp PSS公司)(Nicomp PSS,Santa Barbara,CA,USA)测定粒径分布。采用635nm光源(source)，90°散射角，在23℃进行测定。用于测试的样品用去离子水稀释配制。采用TA仪器公司的Q20型差示扫描量热仪(美国特拉华州纽卡斯尔TA仪器公司)(TAInstruments,New Castle,DE,USA)采集量热数据。仪器采用铟标样校正。采用铝样品盘，样品在温度25℃至90℃范围内以5℃/min进行扫描。

附图说明

图1磷虾油、海藻油和鱼油的成分区别。

图2在存在和不存在甘油三酯的情况下产生的配方的物化特性。

图3LumiFuge分析验证胶囊机进料的稳定性。

图4LumiFuge分析验证磷虾油/蛋白质/CHO乳液配制不当时胶囊机进料的不稳定性。

图5采用磷虾油/蛋白质乳液与磷虾油/蛋白质/蔗糖/卵磷脂乳液制备的不同微胶囊的电动电位。

图6在40℃贮存21天的加速贮存期间，含卵磷脂的磷虾油微胶囊的EPA稳定性。

图7在40℃贮存21天的加速贮存期间，含卵磷脂磷的虾油微胶囊的DHA稳定性。

图8在40℃贮存21天的加速贮存期间，含卵磷脂的磷虾油微胶囊的总体稳定性。

图9在40℃贮存21天的加速贮存期间，真空干燥的含卵磷脂的磷虾油微胶囊的总体稳定性。

图10在20℃贮存18个月的贮存期间，粉末形式含卵磷脂的微胶囊的总体稳定性。

图11天然蛋白质和蔗糖混合物包封的磷虾油的SEM图像。

图12变性WPI蛋白质、蔗糖、卵磷脂和壳聚糖混合物包封的磷虾油的SEM图像。

图13变性WPI蛋白质、蔗糖、卵磷脂和壳聚糖混合物包封的磷虾油的光学显微镜图像。

具体实施方式

根据本发明，提供一种包括甘油三酯和/或磷脂、胆碱或虾青素的胶囊的海产提取油除臭的方法。所述方法由下述步骤组成：i)采用强酸(HCI、H₂SO₄、HNO₃、HCIO₃和HIO₄)洗涤所述海产提取油。但是，最优选的强酸是HCI。在此步骤之后，在植物蛋白质(豌豆蛋白质)、碳水化合物(麦芽糖糊精DE 16-20)和亲水性表面活性剂(Tween-80)存在下，将洗涤后的提取物进行乳化。然后，在壳聚糖存在下，将本发明进行共挤出，得到微胶囊。该微胶囊食品系统包括：采用食品级可接受的载体获得掩盖的和/或除臭的海产油。因为存在油、表面活性剂和辅助表面活性剂，因此该配方还以SMEEDS系统表示，其i)改善口感，还提高了油的生物利用性。因此，这种胶囊系统代表LCFA和磷虾油的稳定形式，减少了氧化应激，延长了保质期，改善了生物利用性和口感，拓宽了以前不稳定脂肪混合物产品的应用范围。充油能力(oil loading capacity)是大约50-61％提取物，与标准工业(大约20-25％)相比，明显更高。此外，这种新技术采用非乳制品和非过敏性的成分稳定DHA和ARA，使它们可以作为食品和婴儿配方应用的添加剂。

建议SMEDDS配方的材料：

生物活性提取物：鱼油或磷虾油或任何其它油提取物

蛋白质：豌豆蛋白质或乳制品蛋白质，即PPI或WPI

表面活性剂：亲水性表面活性剂，即Tween-80

辅助表面活性剂：卵磷脂或辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯(Labrasol)

碳水化合物：麦芽糖糊精，即DE 16-20

水胶体：壳聚糖(高分子量，600kDa)

方法

方法1

第1天

-采用乳蛋白浓缩物(MPC)配制总固含量13％的溶液

-将蛋白质在4℃、pH7.5下水合过夜

-取磷虾油提取物，并将强酸(HCl；2M)与磷虾油提取物混合

-在40℃下搅拌30分钟

-用无菌水洗涤提取物，直到pH回到中性条件(pH 7.5)

-必要时，在室温下，采用NaOH(0.1M)或HCL(0.2M)调节pH。

-保持在4℃过夜

-采用试管分散机(Ultra Turrax)配制0.09％(v/v)壳聚糖乙酸溶液，超声处理30秒，脱除气泡，并保持在4℃过夜。

第2天

-在水中配制磷虾提取物悬浮液(1:1.5比例)

-采用试管分散机(T25)，在11000rpm转速、4℃下均质3分钟，得到磷虾油乳液(O/W)

-将乳蛋白浓缩物(MPC)预热到65℃

-在pH 7.5时，采用微热/UHT装置，加热处理到95℃，保持1分钟

-将可溶蛋白质聚集体悬浮液冷却到4℃，并保持3小时(不搅拌)得到热变性蛋白质悬浮液

-在水中配制含卵磷脂(0.03％W/v)的7％麦芽糖糊精(MD)溶液(DE 16-20)

-在65℃搅拌30分钟，直到完全水合

-将变性蛋白质溶液与加热的麦芽糖糊精混合，得到11％溶液(总固含量)。

-在65℃采用试管分散机均质1分钟

-加入磷虾油提取物，并在65℃再一次采用试管分散机(T25)均质4分钟，得到磷虾油/蛋白质/MD乳液。

-采用共挤层流射流破碎技术，制备单核微胶囊。胶囊机配备两个不同尺寸的同心喷嘴(内喷嘴和外喷嘴)。

-采用空气压力调节系统向内喷嘴供应磷虾油/蛋白质/MD乳液分散体，其中空气压力调节系统能够采用不超过0.9-1.1bar压头，获得6-10L/min流速。

-采用与外喷嘴连接的精密注射泵供应外相(仅壳聚糖)，流速为13至20L/min。

-通过应用一组具有规定振幅的振动频率至共挤液体射流，得到球形微胶囊；所述共挤液体射流由热处理蛋白质材料的外层和内核(由磷虾油/蛋白质/MD乳液组成)组成。

-内喷嘴和外喷嘴的材料都加热到65℃，从而在工业操作中实现更好的流动性。

-形成的同心射流破碎成为微胶囊，落到喷嘴下方20cm处的磁力搅拌胶凝浴中。

-胶凝浴由0.3M乙酸、0.3M乙酸钠、0.09％壳聚糖(高分子量)和0.02％Tween-80组成。温度保持在40℃。

-在缓冲浴中聚合30分钟，并在水中洗涤后，回收微胶囊。

-然后，将微胶囊在40℃下真空干燥至最终含水量为4％。

方法2

第1天

-采用乳清分离蛋白(WPI)配制总固含量11％的溶液

-将蛋白质在4℃、pH7.5下水合过夜

-取磷虾油提取物，并将强酸(HCl；2M)与磷虾油提取物混合

–在40℃下搅拌30分钟

-用无菌水洗涤提取物，直到pH回到中性条件(pH 7.5)

-必要时，在室温下，采用NaOH(0.1M)或HCL(0.2M)调节pH。

-保持在4℃过夜。

-采用试管分散机配制1.1％(v/v)壳聚糖乙酸溶液，超声处理30秒，脱除气泡，并保持在4℃过夜。

第2天

-在水中配制磷虾油提取物悬浮液(1:2比例)

-将WPI预热到65℃

-在pH 7.5时，采用微热/UHT装置，加热处理到85℃，保持1分钟

-将可溶蛋白质聚集体悬浮液冷却到4℃，并保持1小时(不搅拌)，得到热变性蛋白质悬浮液。

-在水中水合含卵磷脂(0.03％W/v)的蔗糖(9.2％总固含量)

-在65℃搅拌30分钟，直到完全水合

-将变性蛋白质溶液与蔗糖混合，得到10.1％溶液(总固含量)。

-在65℃下，采用顶部桨(overhead paddle)搅拌5分钟

-加入磷虾油提取物，并在65℃下，采用试管分散机(T25)均质4分钟，得到磷虾油/蛋白质/蔗糖乳液。

-利用空气压力调节系统向内喷嘴供应磷虾油/蛋白质/蔗糖乳液分散体，其中空气压力调节系统能够采用不超过0.9-1.1bar压头，获得6-10L/min流速。

-采用与外喷嘴连接的精密注射泵供应外相(仅壳聚糖，1.10％w/v)，流速为13至20L/min。

-通过应用一组具有规定振幅的振动频率至共挤液体射流，得到球形微胶囊；所述共挤液体射流由壳聚糖材料外壳和内核(由磷虾油/蛋白质/蔗糖乳液组成)组成。

-胶凝浴由0.3M乙酸、0.3M乙酸钠、和0.02％Tween-80组成。温度保持在40℃。

-在缓冲浴中聚合15分钟，并在水中洗涤后，回收微胶囊。

-然后，将微胶囊在40℃下真空干燥至最终含水量为4％。

方法3

第1天

-采用乳蛋白浓缩物(MPC)配制总固含量13％的溶液

-将蛋白质在4℃、pH7.5下水合过夜

-取DHA/ARA，并将其与强酸(HCl；2M)混合

-在40℃搅拌30分钟

-用无菌水洗涤提取物，直到pH回到中性条件(pH 7.5)

-必要时，在室温下，采用NaOH(0.1M)或HCL(0.2M)调节

-保持在4℃过夜

-采用试管分散机配制0.085％(v/v)壳聚糖乙酸溶液，超声处理30秒，脱除气泡，并保持在4℃过夜。

第2天

-在水中配制DHA/ARA悬浮液(1:1.5比例)

采用试管分散机(T25)，在11000rpm转速、4℃下均质3分钟，得到DHA/ARA乳液(O/W)

-将乳蛋白浓缩物(MPC)预热到65℃

-采用胰蛋白酶制剂，进行两步水解过程，在两步水解之间采用一热处理步骤(在80℃至100℃下，3至10min)。-将水解蛋白质悬浮液冷却到4℃，并保持3小时(不搅拌)，得到水解蛋白质悬浮液。

-在65℃下搅拌30分钟，直到完全水合

-将水解蛋白质溶液与加热麦芽糖糊精混合，得到11％溶液(总固含量)。

-在65℃下，采用试管分散机均质1分钟

-加入DHA/ARA提取物，并在65℃下，再次采用试管分散机(T25)均质4分钟，得到DHA/ARA/蛋白质/MD乳液。

-采用空气压力调节系统向内喷嘴供应DHA/ARA/蛋白质/MD乳液分散体，其中空气压力调节系统能够采用不超过0.9-1.1bar压头，获得6-10L/min流速。

-通过应用一组具有规定振幅的振动频率至共挤液体射流，得到球形微胶囊；所述共挤液体射流由热处理蛋白质材料的外层和内核(由DHA/ARA/蛋白质/MD乳液组成)组成。

-将内喷嘴和外喷嘴的材料都加热到65℃，从而在工业操作中实现更好的流动性。

-在缓冲浴中聚合30分钟，并在水中洗涤后，回收微胶囊。

-然后，将微胶囊在40℃下真空干燥至最终含水量为4％。

方法4

第1天

-采用乳蛋白浓缩物(MPC)配制总固含量13％的溶液

-将蛋白质在4℃、pH7.5下水合过夜

-取磷虾油，并将其与强酸(HCl；2M)混合

-在40℃下搅拌30分钟

-用无菌水洗涤提取物，直到pH回到中性条件(pH 7.5)

-必要时，在室温下，采用NaOH(0.1M)或HCL(0.2M)调节。

-保持在4℃过夜

第2天

-在水中配制磷虾油悬浮液(1:1.5比例)

-将乳蛋白浓缩物(MPC)预热到65℃

-采用胰蛋白酶制剂，进行两步水解，在两步水解之间采用一热处理步骤(在80℃至100℃下，3至10min)。

-将水解蛋白质悬浮液冷却到4℃，并保持3小时(不搅拌)，得到水解蛋白质悬浮液。

-在65℃下搅拌30分钟，直到完全水合

-将水解蛋白质溶液与加热的麦芽糖糊精混合，得到11％溶液(总固含量)。

-在65℃下采用试管分散机均质1分钟-加入磷虾油提取物，并在65℃下，再一次采用试管分散机(T25)均质4分钟，得到磷虾油/蛋白质/MD乳液。

-采用空气压力调节系统向内喷嘴供应磷虾油/蛋白质/MD乳液分散体，其中空气压力调节系统-能够采用不超过0.9-1.1bar压头，获得6-10L/min流速。

-在缓冲浴中聚合30分钟，并在水中洗涤后，回收微胶囊。

-然后，将微胶囊在40℃下真空干燥至最终含水量为4％。

方法5

第1天

-采用豌豆分离蛋白(PPI)配制总固含量15％的溶液

-将溶液超声处理3分钟，使其在中性pH下完全溶解。

-保持在4℃，pH 7.6下过夜

-取磷虾油提取物，并将强酸(HNO₃；1M)与磷虾油提取物混合

-在40℃搅拌30分钟

-用无菌水洗涤提取物，直到pH回到中性条件(pH 7.5)

-必要时，在室温下，采用NaOH(0.1M)或HCL(0.2M)调节。

-保持在4℃过夜。

-采用试管分散机配制1.10％(v/v)壳聚糖乙酸溶液，超声处理30秒，脱除气泡，并保持在4℃过夜。

-向混合物中加入卵磷脂(0.05％w/v)，并均质。

-配制独立的卵磷脂混合物(总固含量0.03％w/v)。

第2天

-在水中配制磷虾油提取物悬浮液(1:3.5比例)

-将PPI预热到50℃

-在pH 7.6时，采用微热/UHT装置，加热处理到80℃，保持4分钟

-在水中将蔗糖和麦芽糖糊精水合i(MD)(总固含量7.5％)。

-在50℃下搅拌30分钟，直到完全水合

-将变性PPI溶液与蔗糖/麦芽糖糊精混合，得到11％溶液(总固含量)。

-采用顶部桨在50℃下搅拌5分钟。

-加入磷虾油提取物，并在50℃下，采用试管分散机(T25)均质5分钟，得到磷虾油/蛋白质/蔗糖/MD乳液

-采用空气压力调节系统向内喷嘴供应磷虾油/蛋白质/蔗糖/MD乳液分散体，其中空气压力调节系统能够采用不超过0.9-1.1bar压头，获得6-10L/min流速。

-采用与外喷嘴连接的精密注射泵供应外相(壳聚糖+卵磷脂，1.10％w/v+0.03％卵磷脂)，流速为13至20L/min。

-通过应用一组具有规定振幅的振动频率至共挤液体射流，得到球形微胶囊；所述共挤液体射流由壳聚糖材料的外层和内核(由磷虾油/蛋白质/蔗糖/MD乳液组成)组成。

-将内喷嘴和外喷嘴的材料都加热到50℃，从而在工业操作中实现更好的流动性。

-胶凝浴由0.3M乙酸、0.3M乙酸钠、0.02％卵磷脂组成。温度保持在40℃。

-在缓冲浴中聚合15分钟，并在水中洗涤后，回收微胶囊。

-然后，将微胶囊在40℃下真空干燥至最终含水量为4％。

方法6

第1天

-采用乳清分离蛋白(WPI)，配制总固含量13％的溶液

-将蛋白质在4℃、pH7.5下水合过夜

-取DHA/ARA，并将其与强酸(HCl；2M)混合

-在40℃下搅拌30分钟

-用无菌水洗涤提取物，直到pH回到中性条件(pH 7.5)

-必要时，在室温下，采用NaOH(0.1M)或HCL(0.2M)调节。

-保持在4℃下过夜

第2天

-在水中配制DHA/ARA悬浮液(1:1.5比例)

-采用试管分散机(T25)，在11000rpm转速、4℃下均质3分钟，得到DHA/ARA乳液(O/W)

-将乳清分离蛋白(WPI)预热到65℃

-采用胰蛋白酶制剂，进行两步水解，两步水解之间采用一热处理步骤(在80℃至100℃，3至10min)。

-在65℃下搅拌30分钟，直到完全水合

-在65℃下采用试管分散机均质1分钟

-加入DHA/ARA提取物，并在65℃下，再次采用试管分散机(T25)均质4分钟，得到DHA/ARA/蛋白质/MD乳液

-在缓冲浴中聚合30分钟，并在水中洗涤后，回收微胶囊。

-然后，将微胶囊在40℃下真空干燥至最终含水量为4％。

方法7

第1天

-采用乳清分离蛋白(WPI)配制总固含量11％的溶液

-将蛋白质在4℃、pH7.5下水合过夜

-取磷虾油提取物，并将强酸(HCl；2M)与磷虾油提取物混合

-在40℃下搅拌30分钟

-用无菌水洗涤磷虾油提取物，直到pH回到中性条件(pH 7.5)

-必要时，在室温下，采用NaOH(0.1M)或HCL(0.2M)调节。

-保持在4℃过夜

第2天

-在水中配制磷虾油提取物悬浮液(1:2比例)

-将WPI预热到65℃

-采用胰蛋白酶制剂，进行两步水解，在两步水解之间采用一热处理步骤(在80℃至100℃，3至10min)。

-将水解蛋白质悬浮液冷却到4℃，并保持3小时(不搅拌)，得到水解蛋白质悬浮液-在

水中水合含卵磷脂(0.03％W/v)的蔗糖(9.2％总固含量)

-在65℃下搅拌30分钟，直到完全水合

-将水解蛋白质溶液与蔗糖混合，得到10.1％溶液(总固含量)。

-采用顶部桨在65℃下搅拌5分钟

-加入磷虾油提取物，并在65℃采用试管分散机(T25)均质4分钟，得到磷虾油/蛋白质/蔗糖乳液

-采用空气压力调节系统向内喷嘴供应磷虾油/蛋白质/蔗糖乳液分散体，其中空气压力调节系统能够采用不超过0.9-1.1bar压头，获得6-10L/min流速。

-胶凝浴由0.3M乙酸、0.3M乙酸钠和0.02％Tween-80组成。温度保持在40℃。

-在缓冲浴中聚合15分钟，并在水中洗涤后，回收微胶囊。

-然后，将微胶囊在40℃下真空干燥至最终含水量为4％。

方法8

第1天

-采用豌豆分离蛋白(PPI)配制总固含量11％的溶液

-将蛋白质在4℃、pH7.5下水合过夜

-取磷虾油提取物，并将强酸(HCl；2M)与磷虾油提取物混合

-在40℃下搅拌30分钟

-用无菌水洗涤磷虾油提取物，直到pH回到中性条件(pH 7.5)

-必要时，在室温下，采用NaOH(0.1M)或HCL(0.2M)调节。

-保持在4℃过夜。

第2天

-在水中配制磷虾油提取物悬浮液(1:2比例)。

-将PPI预热到65℃

-将水解蛋白质悬浮液冷却到4℃，并保持3小时(不搅拌)，得到水解蛋白质悬浮液

-在水中水合含卵磷脂(0.03％W/v)的蔗糖(9.2％总固含量)

-在65℃下搅拌30分钟，直到完全水合

-将水解蛋白质溶液与蔗糖混合，得到10.1％溶液(总固含量)

-加入磷虾油提取物，并在65℃下，采用试管分散机(T25)均质4分钟，得到磷虾油/蛋白质/蔗糖乳液

-采用与外喷嘴连接的精密注射泵供应外相(仅壳聚糖，1.10％w/v)，流速为13至20L/min

-在缓冲浴中聚合15分钟，并在水中洗涤后，回收微胶囊。

-然后，将微胶囊在40℃下真空干燥至最终含水量为4％。

发明说明

天然胶囊化技术，确保了口服脂质，特别是鱼油与/或磷虾油提取物的正确递送和消费者的满意度。由于磷虾油固有的乳化特性，很容易配制由油、蛋白质、碳水化合物、表面活性剂和辅助表面活性剂组成的SMEEDS混合物。微胶囊特别设计用于安全包埋(containment)脂质，如鱼油提取物，为应对通常与海产ω-3油的氧化挑战提供了理想的解决方案。本发明除利用磷虾油的乳化特性来产生用于胶囊化目的的稳定乳液之外，还在碳水化合物部分和表面活性剂存在下，寻求开发变性球状蛋白质的抗氧化特性。

结果：

通过以下方法对油的氧化稳定性进行了研究：(i)经典方法，如过氧化值(PV)法、硫代巴比妥酸反应物法(TBARS)，和先进的方法，如通过动态顶空(DHS)-GC/MS法测定挥发物的含量、脂质类别和吡咯含量。

采用衰减全反射法(ATR)通过中红外(MIR)光谱，进一步监测包封的磷虾油的氧化稳定性降解。采用配备有型号300金门砖石ATR(Model 300Golden Gate diamond ATR)和温度控制器(英国伦敦Specac有限公司)(Specac,Ltd.,London,England)的ATRTensor 27FT-IR系统(布鲁克光谱，比勒利卡，MA)(Bruker Optics,Billerica,MA)采集光谱。将样品放在ATR晶体上，并以5℃/min从25℃加热到120℃，同时每5分钟收集一次光谱。以4cm-1分辨率在4000-600cm-1范围扫描样品。光谱是128共-增扫描(co-added scans)的结果。

图1表明，与甘油三酯>90％的其它海产鱼油(海藻油和鱼油)相比，磷虾油的甘油三酯(TAG)<40％，磷脂<40％。如图2所示，当磷虾油的磷脂加入到蛋白质/蔗糖配方中时，这一点对乳化稳定性具有显著影响。与采用同一配方条件(即蛋白质和碳水化合物)的甘油三酯油相比，当配方富含磷脂时，乳液粒径更大，粉末表面脂肪(powder surface fat)更高。因此，磷虾中磷脂的存在是有助于产生稳定的乳液的重要因素。当配制胶囊工艺用乳液时，这是一个非常重要的因素，即胶囊机的进料必须是稳定的分散体或乳液形式。图3示出了使用LumiFuge分析进料至胶囊机的乳液的稳定性。粒径分布窄，表明了乳液的稳定性，没有证据表明存在相分离。如果磷虾油/蛋白质/CHO乳液未按本发明上述方法正确配制(即蛋白质与蔗糖或麦芽糖糊精的比例不相容)，则产生的粒径分布非常宽，无法挤出用于胶囊。

这种乳液混合物的相容性对于胶囊工艺的稳定性和成功非常重要。为此，为了评估混合物的相容性，测定电动电势。图5示出了，当仅存在变性蛋白质的情况下，pH接近远离蛋白质的等电点时，微胶囊中的磷虾油具有相对较强的乳液稳定性。对豌豆蛋白质或乳制品蛋白质来说，在pH 5时，由于其分别相对接近其各自的pI值pH4.5/pH4.8，因此，电荷几乎为零(图5)。但是，当采用远离pI(即pH 7/8)的蛋白质配制微胶囊时，油水界面的电荷明显增加。例如，在pH 7时，仅磷虾油的电动电势是-53.62mV±1.04mV。采用变性蛋白质制备的乳液具有相对较强的稳定性，电动电势是大约-46.25mV±2.19mV。因此，蛋白质作为微胶囊剂能够为包封形式的磷虾油提供明显的稳定性。但是，存在变性蛋白质和蔗糖且pH远离pI值时，微胶囊在油水界面维持非常稳定的体系，电动电势是-55.26mV±5.31mV。因此，显然，变性蛋白质可以提供用于胶囊稳定的乳液，但是，加入蔗糖，进一步增强了这种稳定效果。

图6、7和8示出了胶囊在40℃贮存21天的稳定性。迄今为止的数据表明，胶囊将DHA和ARA的稳定性分别提高了35.74％和64.47％。显然，在卵磷脂存在下，变性蛋白质和蔗糖的胶囊提供了显著的稳定因素。因此，胶囊明显改善了磷虾油的贮存稳定性，热处理蛋白质+蔗糖+卵磷脂微胶囊提供了最好的抗氧化效果(图8)。

图8表明，由于采用胶囊，挥发性氧化产物的产生量降低(93.42％)，表明产品口感改善。这种胶囊工艺显著改善了磷虾油的稳定性，显著降低了氧化产物的含量。这种新技术为新兴的磷虾油应用提供了市场机会。

真空干燥后，微胶囊的含水量是4％，随后将它们以粉末形式在室温贮存21天。图9示出了，与用蔗糖和卵磷脂乳化和包封的变性蛋白相比，天然蛋白质提供了氧化保护的明显差别。这种SMEEDS混合物明显证明了脂肪酸混合物(如磷虾油)的保护机理。图10进一步延长了这些粉末的贮存时间，示出了通过SMEEDS混合物的共挤出和胶囊，包封的磷虾油的长期稳定性。与游离磷虾油悬浮液相比，胶囊增强了磷虾油的氧化稳定性96.62％±0.34％。因此，根据SMEEDS策略的配方提供了稳定和口感不错的产品。

Claims

1.一种胶凝单核微胶囊，包括包封在耐胃、回肠敏感的聚合壳聚糖膜外壳内的脂质微乳液内核，其中所述脂质微乳液内核包括变性或水解蛋白质及碳水化合物。

2.根据权利要求1所述的胶凝单核微胶囊，其中所述微乳液是SMEDDS微乳液。

3.根据权利要求1或2所述的胶凝单核微胶囊，其中所述脂质选自海产脂质、来源于坚果、种子、蛋、脂肪酸或甘油三酯的脂质。

4.根据权利要求3所述的胶凝单核微胶囊，其中所述脂质是选自鱼油、磷虾油或海藻油的海产油。

5.根据权利要求3所述的胶凝单核微胶囊，其中所述脂质是选自二十二碳六烯酸(DHA)或二十碳四烯酸(ARA)的脂肪酸。

6.根据前述任一项权利要求所述的胶凝单核微胶囊，其中所述脂质微乳液包含表面活性剂和任选的辅助表面活性剂。

7.根据前述任一项权利要求所述的胶凝单核微胶囊，其中所述碳水化合物是多糖。

8.根据前述任一项权利要求所述的胶凝单核微胶囊，其中所述碳水化合物是含蔗糖的多糖。

9.根据前述任一项权利要求所述的胶凝单核微胶囊，其中所述多糖选自麦芽糖糊精、蔗糖或麦芽糖。

10.根据前述任一项权利要求所述的胶凝单核微胶囊，其中所述碳水化合物是二糖。

11.根据前述任一项权利要求所述的胶凝单核微胶囊，其中所述碳水化合物的DE(葡萄糖当量)是16-20。

12.根据前述任一项权利要求所述的胶凝单核微胶囊，其中所述外壳包含辅助表面活性剂。

13.根据前述任一项权利要求所述的胶凝单核微胶囊，其中所述辅助表面活性剂是卵磷脂。

14.根据前述任一项权利要求所述的胶凝单核微胶囊，其中所述外壳包含变性或水解蛋白质。

15.根据前述任一项权利要求所述的胶凝单核微胶囊，其中所述内核的变性或水解蛋白质包括乳制品蛋白质或植物蛋白质，或它们两者。

16.根据前述任一项权利要求所述的胶凝单核微胶囊，其中所述液体脂质乳液内核包含5.5至86.0％总固体(w/v)。

17.根据前述任一项权利要求所述的胶凝单核微胶囊，其中所述液体脂质乳液内核包含5.5至15％蛋白质(w/v)。

18.根据前述任一项权利要求所述的胶凝单核微胶囊，其中所述液体脂质乳液内核包含2.0至8.5％碳水化合物(w/v)。

19.根据前述任一项权利要求所述的胶凝单核微胶囊，其中所述液体脂质乳液内核包含0.01至0.5％辅助表面活性剂(v/v)。

20.根据前述任一项权利要求所述的胶凝单核微胶囊，其中所述液体脂质乳液内核包含0.01至1.1％表面活性剂(v/v)。

21.根据前述任一项权利要求所述的胶凝单核微胶囊，其中将所述微胶囊干燥，例如，真空干燥。

22.一种适合哺乳动物口服的组合物，包括多个根据权利要求1至21任一项所述的微胶囊。

23.根据权利要求22所述的组合物，选自食品、饮料、食品成分、动物饲料成分、营养补充剂、婴儿配方、动物饲料补充剂或口服药物。

24.根据权利要求23所述的组合物，所述组合物是婴儿配方，其中所述脂质选自DHA和ARA。

25.根据权利要求1至21任一项所述的微胶囊或权利要求22至24任一项所述的组合物在选自以下方法中的用途：

-改善心血管健康；

-治疗心血管疾病；

-减少炎症；

-治疗炎症状况；

-改善认知功能；

-治疗以认知功能减退为特征的疾病或状况。

26.一种制备单核微胶囊的方法，所述微胶囊具有包封在耐胃的聚合壳聚糖膜外壳内的脂质乳液内核，所述方法采用双喷嘴挤出机，所述双喷嘴挤出机包括环绕内喷嘴同心形成的外喷嘴，所述方法包括以下步骤：

在酸性胶凝浴内，通过酸性聚合，固化单核微液滴。

27.根据权利要求26所述的方法，其中所述内核形成脂质乳液包含变性或水解蛋白质及碳水化合物。

28.根据权利要求26或27所述的方法，其中所述内核形成脂质乳液通过以下步骤形成：

配制水包脂质乳液；

将所述乳液和溶液混合并均质形成内核-形成脂质乳液。

29.根据权利要求26至28任一项所述的方法，其中所述内核形成脂质乳液是微乳液，通常包含变性或水解蛋白质、碳水化合物、表面活性剂和辅助表面活性剂。

30.根据权利要求26至29任一项所述的方法，其中所述内核形成脂质乳液通过以下步骤形成：

以1:1至1:2的比例配制水包脂质乳液；

将所述乳液和溶液混合并均质形成内核-形成脂质微乳液。

31.根据权利要求26至30任一项所述的方法，其中在加入变性或水解蛋白质之前，先让所述碳水化合物在溶液中完全水合。

32.根据权利要求26至31任一项所述的方法，其中所述壳聚糖溶液是酸性溶液，通常包含0.5％至1.5％壳聚糖。

33.根据权利要求26至32任一项所述的方法，其中在形成水包油(O/W)乳液之前先将所述脂质进行酸洗。

34.根据权利要求26至33任一项所述的方法，其中所述内核-形成脂质乳液包括：

5.5-15.0％变性或水解蛋白质(w/v)；

2.0-8.5％碳水化合物(w/v)；

15-66.5％脂质(v/v)；

任选地，0.01-1.1％表面活性剂；及

任选地，0.01-0.5％辅助表面活性剂。

35.根据权利要求26至34任一项所述的方法，其中所述酸性胶凝浴包括合适的缓冲液，和能够将微液滴胶凝化为胶凝微胶囊的酸性pH。

36.根据权利要求26至35任一项所述的方法，其中将所述内喷嘴和/或外喷嘴加热，例如，加热到至少40℃、50℃或60℃。

37.根据权利要求26至36任一项所述的方法，其中所述方法包括干燥所述微胶囊的步骤。

38.一种适合用作具有核-壳形态且采用双喷嘴挤出机制备的微胶囊的内核-形成材料的乳化组合物，所述乳化组合物包括：

5.5-15.0％变性或水解蛋白质(w/v)；

2.0-8.5％碳水化合物(w/v)；

15-66.5％脂质(v/v)；

任选地，0.01-1.1％表面活性剂；及

任选地，0.01-0.5％辅助表面活性剂。