一种脂溶性营养素微胶囊及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种脂溶性营养素微胶囊及其制备方法，该脂溶性营养素微胶囊的重量百分比组成为：脂溶性营养素0.2‑51.6％、抗氧化剂0.2‑5.0％、壁材41.4‑97.6％、水分2.0‑5.0％，所述的脂溶性营养素微胶囊中保持活性的脂溶性营养素与初始添加的脂溶性营养素的比值为0.99‑0.997:1。该脂溶性营养素微胶囊的制备方法包括乳化和制粒过程，其中，乳化是在空化乳化器中进行，通过该制备方法可以使脂溶性营养素微胶囊的营养素活性物质损失少，并且稳定性高。

A liposoluble nutrient microcapsule and its preparation method

The invention discloses a fat soluble nutrients microcapsule and its preparation method, the weight percentage of fat soluble nutrients microcapsules composed of fat soluble nutrients, antioxidants 0.2 51.6% 0.2 5% 41.4, wall material 97.6%, water 2 5%, the fat soluble active the fat soluble nutrients and initial added fat soluble nutrients ratio was 0.99 0.997:1 nutrient capsule. The preparation method of the liposoluble nutrient microcapsule includes emulsification and granulation. The emulsification is carried out in the cavitation emulsifier. The preparation method can make the fat soluble nutrients microcapsule with little loss of nutrients and high stability.

【技术实现步骤摘要】
一种脂溶性营养素微胶囊及其制备方法
本专利技术涉及食品、饲料添加剂领域，具体涉及一种脂溶性营养素微胶囊及其制备方法。
技术介绍
本专利技术所述的脂溶性营养素主要是指脂溶性维生素、类胡萝卜素和辅酶Q10。维生素是人和动物为维持正常的生理功能而必须从食物中获得的一类微量有机调节物质，在机体生长、代谢、发育过程中发挥着重要的作用；类胡萝卜素是一类重要天然色素的总称，能够提高动物繁殖力、免疫功能，具有抗氧化、着色及加强细胞与细胞缝间联接交流的能力等多种生理功能；辅酶Q10是一种脂溶性醌类化合物，能激活人体细胞和细胞能量的营养，具有提高人体免疫力、增强抗氧化、延缓衰老和增强人体活力等功能，医学上广泛用于心血管系统疾病，国内外广泛将其用于营养保健品及食品添加剂。由于维生素、类胡萝卜素和辅酶Q10均是非常不稳定的物质，对光、热和氧极其敏感，不适合直接在饲料或食品中添加，因此不少研究人员及公司开发出了各自用于稳定这些活性物质的方法，作为本领域常用的方法，通常将这类脂溶性营养素制备成微胶囊做为添加剂使用。脂溶性营养素微胶囊的制备方法通常是将营养素和其它脂溶性芯材溶于油脂或者有机溶剂中配成油相，再与包含水溶性壁材的水相混合，使用高压均质、高速剪切、高速射流、超声波空化、研磨等方法进行乳化，再进行喷雾造粒、干燥，得到微胶囊。为了提高脂溶性微胶囊的稳定性，本领域技术人员通常会对微胶囊的壁材、油相油脂或有机溶剂的选择、添加支撑结构等方面进行改良。如专利CN101873848B改良了微胶囊的壁材，其报道了一种亲脂性健康成分的制剂，包含亲脂性健康成分和保护性胶体，其中所述保护性胶体是具有乳化能力的改性淀粉，所述亲脂性健康成分选自维生素A、CoQ10及它们的酯构成的组。专利CN103549157B开发了一种微胶囊制备方法：将包含营养素的乳液中加入蛋白活性酶，再造粒、交联反应后干燥，得到斥水型维生素微胶囊。专利US8685446B2提供了一种多重壁材的微胶囊，其采用了多重保护胶体进行包埋。现有技术中对微胶囊制备技术的乳化过程中如何提高脂溶性营养素的稳定性，通常是在油相中添加抗氧化剂。如WO2016169942A1、CN101902922B、CN106063534A、CN101744790B等专利中，均是通过添加脂溶性抗氧化剂来保证乳化过程中脂溶性营养素的稳定性。但是由于乳化方法，如高速剪切、高压均质、超声波乳化等存在以下问题：1)乳化过程需要分批进行且在敞开环境中，单批乳化时间长，乳化时剪切部位温度高，易使脂溶性营养素变质；2)高速剪切机、高压均质机、超声波乳化器等所需电机功率大，能耗高；4)由于是机械作用，油相表面与外环境接触面大，脂溶性营养素易变质；3)由于分批操作，乳化完成后在等待喷雾干燥的过程中乳液易分层，上部聚集的脂溶性营养素小油珠易聚并成大油珠，从而影响最终产品的包埋效果和生物利用度。因为这些影响因素，通常的脂溶性营养素微胶囊产品在制备过程中会有部分损失，最终产品中的活性成分与添加的脂溶性营养素的质量比一般为90-96:100。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术的脂溶性营养素微胶囊在制备过程会损失部分营养素的问题，提供了一种高稳定性、高活性物质含量的脂溶性营养素微胶囊及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种脂溶性营养素微胶囊，以重量百分比计，其具体组成为：所述的脂溶性营养素微胶囊中保持活性的脂溶性营养素与初始添加的脂溶性营养素的比值为0.990-0.997:1。所述的微胶囊中保持活性的脂溶性营养素与初始添加的脂溶性营养素的比值在下文中简称为活性物质的保留率，可以说明在制备过程中脂溶性营养素的损失大小。本专利技术还提供了该脂溶性营养素微胶囊的制备方法，将包含脂溶性芯材的熔融脂溶性营养素油相或预分散体和包含水溶性壁材的水相混合或者分别在高压下通入多级串联空化乳化器中进行乳化或分散，得到的乳化液或分散液进行喷雾造粒、干燥，即得到脂溶性营养素微胶囊。同现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1)本专利技术所述的脂溶性营养素微胶囊直接以脂溶性营养素熔油或预分散体为油相，不需要添加额外的油脂或者有机溶剂，且微胶囊包埋的有效脂溶性营养素在制备过程中损失小，活性物质的保留率高。2)本专利技术所述的脂溶性营养素微胶囊的制备方法采用了连续多级串联空化乳化或分散方法，大幅减少了乳化或分散时间，有效减少了乳化或分散过程中脂溶性营养素的变质；同时，该乳化或分散方法制备得到的乳液或分散液稳定性好，最终得到的微胶囊包埋率高，微胶囊表面基本无脂溶性营养素残留，制备的营养素微胶囊稳定性高。3)本专利技术所述的脂溶性营养素微胶囊的制备方法能耗低、效率高。4)本专利技术所述的脂溶性营养素微胶囊仅需添加少量的抗氧化剂，其中在不添加脂溶性抗氧化剂的情况下，也能保持活性物质的高保留率。具体实施方式本专利技术所述的脂溶性营养素为维生素A衍生物、维生素E衍生物、维生素D、类胡萝卜素、辅酶Q。作为优选，所述的脂溶性营养素为不稳定营养素，具体的可以为维生素A醋酸酯、维生素A棕榈酸脂、维生素E醋酸酯、维生素E棕榈酸脂、维生素D2、维生素D3、β-胡萝卜素、虾青素、番茄红素、斑蝥黄、叶黄素、辅酶Q10中的一种。本专利技术所述的抗氧化剂为没食子酸丙酯、BHT、茶多酚、α-生育酚、L-抗坏血酸-6-棕榈酸酯、茶多酚棕榈酸酯、抗坏血酸钠、抗坏血酸、硫代二丙酸二月桂酯、硫辛酸中的一种或多种。作为优选的，所述的抗氧化剂为水溶性抗氧化剂，可以为抗坏血酸、抗坏血酸钠、异抗坏血酸、异抗坏血酸钠中的一种或多种。选择水溶性抗氧化剂，有利于降低乳化或分散过程中油相的数量，提高微胶囊包埋率，降低裸露在微胶囊表层的油相量，提高喷雾造粒、干燥阶段脂溶性营养素的稳定性。本专利技术所述的壁材为水溶性胶体和碳水化合物。所述的水溶性胶体为明胶、阿拉伯胶、可凝胶化的改性淀粉、辛烯基琥珀酸淀粉酯中的一种或多种。所述的碳水化合物为糊精、葡萄糖、白砂糖、果糖、麦芽糖、纤维糖、玉米淀粉中的一种或多种。本专利技术还提供了上述脂溶性营养素微胶囊的制备方法，将包含脂溶性芯材的熔融脂溶性营养素油相或预分散体和包含水溶性壁材的水相混合或者分别在高压下通入多级串联空化乳化器中进行乳化或分散，得到的乳化液或分散液进行喷雾造粒、干燥，即得到脂溶性营养素微胶囊。所述的熔融脂溶性营养素油相是指，在高于脂溶性营养素熔点温度下，得到的脂溶性营养素的液态油相。所述的脂溶性营养素的预分散体是指，将脂溶性营养素投入水中，通过研磨等手段使其均匀分散得到的营养素固体悬浮液。上述的多级串联空化乳化器是指将多个带有突变的收缩—扩张截面的空化乳化器进行串联使用的乳化器。所述的空化乳化器由相互连通的收缩段和扩张段组成，每一级乳化器中，流体先经过收缩段，再进入扩张段。所述的空化乳化器中，收缩段的出口和扩张段的出口在收缩段的出口方向上不全部和不部分重叠。所述的收缩段内径突变的减小(且不闭合)，流体在收缩段内产生明显高于收缩段入口处的高速，且在收缩段和扩张段的连接处达到最大值。流体在高速下碰撞扩张段的壁面，产生空化现象，从而达到乳化或分散效果。所述的多级串联空化乳化器为3级及以上的串联空化乳化器。本专利技术中，所述的多级串联空化乳化器是根据脂溶性营养素的物性，尤其是脂溶性营养素的熔融油或预分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脂溶性营养素微胶囊，其特征在于，所述的脂溶性营养素微胶囊的重量百分比组成为：

【技术特征摘要】
1.一种脂溶性营养素微胶囊，其特征在于，所述的脂溶性营养素微胶囊的重量百分比组成为：所述的脂溶性营养素微胶囊中保持活性的脂溶性营养素与初始添加的脂溶性营养素的比值为0.990-0.997:1。2.一种如权利要求1所述的脂溶性营养素微胶囊的制备方法，其特征在于，包括：将包含脂溶性芯材的熔融脂溶性营养素油相或预分散体和包含水溶性壁材的水相混合或者分别在高压下通入多级串联空化乳化器中进行乳化或分散，得到的乳化液或分散液进行喷雾造粒、干燥，即得到脂溶性营养素微胶囊。3.根据权利要求2所述的脂溶性营养素微胶囊的制备方法，其特征在于，所述的多级串联空化乳化器为3级以上的串联空化乳化器；优选的，所述的多级串联空化乳化器为5-10级的串联空化乳化器。4.根据权利要求2所述的脂溶性营养素微胶囊的制备方法，其特征在于，每一级空化乳化器由相互连通的收缩段和扩张段组成，收缩段的出口与扩张段的出口在收缩段的出口方向上不全部和不部分重叠。5.根据权利要求2所述的脂溶性营养素微胶囊的制备方法，其特征在于，所述的高压压力为100-500Mpa。6.根据权利要求2～5任一项所述的脂溶性营养素微胶囊的制备方法，其特征在于，所述的脂溶性营养素为维生素...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建东，胡柏剡，陈志荣，石立芳，李其川，朱小勇，邱贵生，张其磊，杨优敏，蔡林普，
申请(专利权)人：浙江新维普添加剂有限公司，浙江新和成股份有限公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33