一种水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水溶性营养素微胶囊，其中的水溶性活性成分部分或全部以水溶液形式存在，且活性成分的粒径很小，利于在生物体内释放、吸收。本发明专利技术中所述的水溶性营养素微胶囊以高熔点油脂和流散介质作为微胶囊的包埋壁材，相比传统的水溶性胶体，隔绝空气效果更好，且更能耐受高湿度环境、油脂环境和机械加工环境，极大提高了水溶性营养素的稳定性。本发明专利技术还涉及了该水溶性营养素微胶囊的制备方法。

A water soluble micronutrient microcapsule and its preparation method

The invention discloses a water-soluble nutrient microcapsule, wherein the water-soluble active components exist partly or wholly in aqueous solution form, and the particle size of the active component is very small, which is beneficial for releasing and absorbing in the organism. The water soluble nutrients microcapsules with high melting point oil and dispersed medium as microcapsule microencapsulation, compared with the traditional water soluble colloid, air isolation effect is better, and better tolerance to high humidity environment, oil environment and mechanical processing environment, greatly improves the stability of water soluble nutrients. The invention also relates to the preparation method of the water soluble nutrient microcapsule.

【技术实现步骤摘要】
一种水溶性营养素微胶囊及其制备方法
本专利技术属于食品、保健品、动物饲料领域，具体涉及一种水溶性营养素微胶囊及其制备方法。
技术介绍
本专利技术所述的水溶性营养素包括水溶性维生素，如维生素C、维生素B族等；矿物质盐，如Fe2+盐、碘酸盐等；氨基酸，如蛋氨酸等。为了使水溶性营养素能稳定储藏、保持其生物活性或者改变其颜色、气味、口感等问题，本领域技术人员通常把其制备成微胶囊。微胶囊化的营养素，可将活跃的营养素保护起来，使其免受外界的湿度、氧气、光线等因素的影响，还能解决如Fe2+带来的颜色、口感等问题。同时，作为添加剂，微胶囊化的营养素还能避免与最终产品中的其它活性成分的接触，如碳水化合物、氨基酸等，可以有效减弱与其它活性成分的相互影响。同时，现有技术中，微胶囊化的水溶性营养素还存在稳定性、包埋率不高等问题。如中国专利CN105852133A，其公开了一种B族维生素微胶囊，具体的将核黄素、硫胺素、叶酸和烟酰胺溶解，得到芯材溶液；再将所述芯材溶液加入到羧甲基纤维素溶液中，分散后得到微乳液；将所述微乳液加入到明胶溶液中，分散、均质后进行真空冷冻干燥，得到B族维生素微胶囊。该方法使用了水溶性胶体为壁材，在实际使用时遇到水环境会快速崩解溶出，不利用复合营养素产品的二次加工。专利WO2005067730A1公开了一种包含硫酸盐颗粒的微胶囊，具体的，使硫酸盐颗粒分散在气态流体中，然后使用不同凝固点的油脂对其进行包埋。但是该方法所包埋的硫酸盐颗粒为粗颗粒形态，不利于生物体消化吸收；同时外围的油脂层在遇到油环境会迅速崩解溶出，不利于复合营养素产品的二次加工。常见的制备水溶性营养素微胶囊的方法还有直接将活性水溶液制成乳液，再进行喷雾干燥的，如文献“微胶囊化硫酸亚铁的研究，邵士凤等，食品开发与机械，2008，NO.4，P99-102”。现有技术中，常规乳化、喷雾干燥或者上述专利文献中所报道的方法，水溶性营养素的包埋率都不高，通常在胶囊表面会有5～15％的残留(其中水溶性维生素通常会有8-15％的残留)，这在复合营养素产品的二次加工时都是非常不利的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术制备的水溶性营养素微胶囊稳定性不高且不利于复杂加工环境的问题，提供了一种高稳定性、高包埋率且适合不同加工环境的水溶性营养素微胶囊及其制备方法。一种水溶性营养素微胶囊，包括芯材和包覆于芯材表面的壁材，以重量百分比计，组成为：所述的高熔点油脂和流散介质分布于壁材中。本专利技术中，所述的壁材中同时含有高熔点油脂和流散介质，两者有机结合，形成致密的保护层，在加工时不管是碰到油环境还是水环境，都能保持较好的稳定性，不容易发生崩解，便于加工。其中，所述的高熔点油脂的凝固点大于40℃。所述的抗氧化剂包括水溶性抗氧化剂和/或油溶性抗氧化剂，在微胶囊中，水溶性抗氧化剂主要分布于内部的芯材中，油溶性抗氧化剂主要分布于外部的壁材中，两者可以同时存在，也可以只含有一种。乳化剂主要位于壁材中，残留水份主要位于芯材中，残留水分的存在可以提高生物利用度。本专利技术还提供了该水溶性营养素微胶囊的制备方法，其过程是：将包含水溶性营养素、水溶性抗氧化剂的水相和包含油溶性抗氧化剂、乳化剂的熔融高熔点油脂油相进行乳化，得到的油包水型乳化液进行真空脱水，脱除大部分水分得到脱水油包水型乳化分散液；将上述脱水油包水型乳化分散液在布满流散介质的喷雾造粒冷却床中进行喷雾造粒，过筛，即得到水溶性营养素微胶囊。本专利技术所述的水溶性营养素为维生素C、维生素B族、矿物质盐、水溶性氨基酸。所述的矿物质盐为作为标准GB2760和GB14880中规定的可用于食品添加剂的矿物质盐，可以为钙、钠、钾、铁、锌、亚铁、铜、铬、镁、锰的磷酸盐、乳酸盐、柠檬酸盐、葡萄糖酸盐、硫酸盐、焦磷酸盐、氯化盐、碳酸盐、碘化物、亚硒酸盐等。上述的水溶性营养素优选为不稳定营养素，具体的可以为维生素C、维生素B1、维生素B2、维生素B6、叶酸、维生素B12、烟酸、L-硒-甲基硒代半胱氨酸、蛋氨酸、碘酸钠、亚硒酸钠、硫酸亚铁、富马来酸亚铁、葡萄糖酸亚铁、碘化亚铜中的一种或多种。本专利技术所述的高熔点油脂为凝固点大于40℃的蜡、硬化油/脂肪、高级脂肪酸中的一种或多种，所述的高熔点油脂在室温(25℃左右)储存条件下为固体，作为本专利技术微胶囊的主要壁材成分，很好地保护了囊内活性成分的稳定性。所述的蜡可以为动物蜡、植物蜡和合成蜡或者化学改性的动物蜡、植物蜡，例如食品级石蜡、微晶蜡、蜂蜡、小烛树蜡、棕榈蜡、褐煤酸酯蜡、鲸蜡、羊毛蜡、萨索尔蜡、日本蜡等。所述的硬化油/脂肪可以为所述油相中使用的油脂，例如氢化棉籽油和氢化大豆油等。所述的高级脂肪酸为C16-C24的饱和或者不饱和的脂肪酸，例如软脂酸、珠光脂酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸等。本专利技术所述的抗氧化剂为生育酚、生育酚棕榈酸酯、异抗坏血酸、异抗坏血酸钠、L-抗坏血酸-6-棕榈酸酯、没食子酸丙酯、BHA、BHT、TBHQ、茶多酚、茶多酚棕榈酸酯、硫代二丙酸二月桂酯、硫辛酸中的一种或多种。作为优选的，所述的抗氧化剂为生育酚、生育酚棕榈酸酯、茶多酚棕榈酸酯、异抗坏血酸、异抗坏血酸钠、L-抗坏血酸-6-棕榈酸酯、硫辛酸中的一种或多种。本专利技术所述的乳化剂为脂肪酸蔗糖酯、维生素E聚乙二醇琥珀酸酯、吐温、司盘、脂肪酸甘油酯、卵磷脂中的一种或多种。所述的流散介质为淀粉、二氧化硅、碳酸钙、磷酸钙、磷酸氢钙中的一种或多种。所述的淀粉为马铃薯淀粉、玉米淀粉、糯玉米淀粉、小麦淀粉、大麦淀粉、裸麦淀粉、稻米淀粉、高粱淀粉、甘薯淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉或豆类淀粉中的一种或多种。本专利技术还提供了一种水溶性营养素微胶囊的制备方法，具体地包括如下步骤：1)将水溶性营养素和水溶性抗氧化剂溶于水中配成水相；2)将油溶性抗氧化剂、乳化剂与熔融高熔点油脂混合得到油相；3)将步骤1)得到的水相和步骤2)得到的油相进行乳化得到油包水型乳化液；4)将步骤3)得到的油包水型乳化液进行真空脱水，脱除大部分水分得到脱水油包水型乳化分散液；5)将步骤4)得到的脱水油包水型乳化分散液在布满流散介质的喷雾造粒冷却床中进行喷雾造粒，过筛，即得到水溶性营养素微胶囊。上述制备方法可在氮气保护下进行。使用氮气保护，可以排除环境中氧对营养素的影响，保证在微胶囊制备过程中营养素的稳定性。上述步骤1)中所用的水可预先进行脱氧处理，进一步排除环境中氧的影响。上述步骤3)中所述的乳化方法为高速剪切、微射流、超重力、空化乳化等。上述步骤4)中所述的真空脱水过程在高熔点油脂熔融温度以上，真空度为-0.05MPa～-0.09MPa条件下进行。特别的是，在高速剪切条件下，可以将步骤3)和步骤4)在同一个装置中进行，也就是在同一装置中进行乳化和脱水。上述步骤4)中所述的真空脱水过程可通过控制真空度和温度来控制所需脱除水分的量，同时可以通过计量脱出水分的量来确定乳化液中剩余的水分量。作为优选的，上述步骤4)中脱除体系中的水分至体系中水分重量占比为0.1～10％。作为优选的，上述步骤4)中所述的真空脱水过程在刮膜蒸发器中进行。上述步骤5)中所述的喷雾造粒在高熔点油脂的凝固点温度下进行。此时，高熔点油脂会发生自凝固，形成由油脂为壁材的微胶囊。在油脂凝固的同时，微胶囊表面会吸附流散介质，形成致密的油脂层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水溶性营养素微胶囊，包括芯材和包覆于芯材表面的壁材，其特征在于，以重量百分比计，组成为：

【技术特征摘要】
1.一种水溶性营养素微胶囊，包括芯材和包覆于芯材表面的壁材，其特征在于，以重量百分比计，组成为：所述的高熔点油脂和流散介质分布于壁材中。2.根据权利要求1所述的水溶性营养素微胶囊，其特征在于，所述的水溶性营养素为维生素C、维生素B族、矿物质盐、水溶性氨基酸中的一种或多种；优选为维生素C、维生素B1、维生素B2、维生素B6、叶酸、维生素B12、烟酸、L-硒-甲基硒代半胱氨酸、蛋氨酸、碘酸钠、亚硒酸钠、硫酸亚铁、富马来酸亚铁、葡萄糖酸亚铁、碘化亚铜中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的水溶性营养素微胶囊，其特征在于，所述的高熔点油脂为凝固点大于40℃的蜡、硬化油/脂肪、高级脂肪酸中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的水溶性营养素微胶囊，其特征在于，所述的抗氧化剂为生育酚、异抗坏血酸、异抗坏血酸钠、L-抗坏血酸-6-棕榈酸酯、没食子酸丙酯、BHA、BHT、TBHQ、茶多酚、茶多酚棕榈酸酯、硫代二丙酸二月桂酯、硫辛酸中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的水溶性营养素微胶囊，其特征在于，所述的乳化剂为脂肪酸蔗糖酯、维生素E聚乙二醇琥珀酸酯、吐温、司盘、脂肪酸甘油酯、卵磷脂中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的水溶性营养素微胶囊，其特征在于，所述的流散介质为淀粉、二氧化硅、碳酸钙、磷酸钙、磷酸氢钙中的一种或多种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇丹，李其川，陈志荣，李建东，石立芳，蔡林普，张其磊，
申请(专利权)人：浙江新和成股份有限公司，宁波工程学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33