一种用于着色的高含量β-胡萝卜素微胶囊及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种用于着色的高含量β‑胡萝卜素微胶囊及其制备方法，所述方法包括：步骤S1、以重量份计，将包含10～30份β‑胡萝卜素、10～20份第一乳化剂和1～3份抗氧化剂的混合物熔融制成β‑胡萝卜素水溶液；步骤S2、将包含第二乳化剂和表面活性剂的混合物混匀制得水溶性改性剂；步骤S3、将所述β‑胡萝卜素水溶液与所述水溶性改性剂的混合物经在线剪切、均质和真空干燥处理，即得。本发明专利技术提供的制备β‑胡萝卜素微胶囊的方法，不仅能够缩短制备时间，提高效率，还能够有效地降低β‑胡萝卜素的损失以及提高全反式β‑胡萝卜素含量，无任何溶媒残留，所生产出来的高含量β‑胡萝卜素微胶囊水溶性很好，溶于水后无沉淀产生。

A high content beta carotene microcapsule for coloring and its preparation method

The present invention provides a high content beta carotene microcapsule for coloring and a preparation method. The method includes: step S1, a mixture of 10~30 portions of beta carotene, 10~20 first emulsifiers and 1~3 antioxidants is fused into a beta carotene aqueous solution by a weight meter; step S2, the package will be carried out. A water soluble modifier is prepared by mixing a mixture of second emulsifiers and surfactants; step S3, the mixture of the beta carotene solution and the water soluble modifier is treated by on-line shearing, homogenization and vacuum drying. The preparation of beta carotene microcapsule provided by the invention can not only shorten the preparation time and improve the efficiency, but also effectively reduce the loss of beta carotene and improve the total trans beta carotene content without any solvent residue. The high content of beta carotene microcapsule produced is very good in water solubility. When dissolved in water, there is no precipitation.

【技术实现步骤摘要】
一种用于着色的高含量β-胡萝卜素微胶囊及其制备方法
本专利技术涉及胡萝卜素制备技术，更具体地，涉及一种用于着色的高含量β-胡萝卜素微胶囊及其制备方法。
技术介绍
β-胡萝卜素是一种脂溶性化合物，是人体不可或缺的营养素，在防止老化和衰老引起的多种退化疾病方面具有显著的功能。并且，β-胡萝卜素是自然界中最普遍存在也最稳定的天然色素。β-胡萝卜素可广泛用作黄色色素代替油溶性焦油系色素，并广泛应用于其他食用油脂、糕点、起酥油等。用于食品时，常采用油相溶媒。如公开号为CN102796398A的中国专利申请，其公开了一种用于着色的β-胡萝卜素微胶囊的制备方法。该方法将100份干基糯玉米淀粉经加水分散成30％～40％的淀粉乳、调节pH值至5.5～6.5后在0.1～1份耐高温α-淀粉酶存在下于75～90℃酶解10～30分钟；然后将1～10份β-胡萝卜素、1～3份辛烯基琥珀酸酐和0～30份植物油的熔融物在氮气保护下于30～90分钟内匀速滴加到上述淀粉乳中，滴加完后继续剪切乳化30～60分钟，并维持体系的pH值在8～9。上述方法能够一定程度上控制高温条件下伴随产生的副产物。但是，由于其在制备过程中，依然采用了植物油，且其在高温条件下持续反应的时间较长，β-胡萝卜素被氧化和(或)异构化的抑制效果还有待提高。由于β-胡萝卜素难溶于水溶液体系中，在制备过程中容易造成β-胡萝卜素的损失。目前在用于着色的β-胡萝卜素微胶囊中，β-胡萝卜素的含量都较低。市场上用于着色的β-胡萝卜素粉剂中，β-胡萝卜素的质量含量通常在1-2％。并且，目前常规的微胶囊制备方法中，多是通过将β-胡萝卜素溶解于油相中，以形成含有β-胡萝卜素的分散体系，从而制备β-胡萝卜素微胶囊。但是，油相所采用的各种溶媒在高温处理时，会产生其他有害物质，而影响微胶囊的品质。同时，其在长时间高温处理过程中，溶解于油相中β-胡萝卜素容易被氧化而发生异构化，导致微胶囊中的全反式β-胡萝卜素含量较低；市场上的高含量β-胡萝卜素微胶囊采用喷雾-淀粉流化床干燥技术制得，由于淀粉不溶于水导致生产的β-胡萝卜素微胶囊水溶性较差。
技术实现思路
本专利技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的用于着色的高含量β-胡萝卜素微胶囊及其制备方法，以解决β-胡萝卜素微胶囊制备过程中β-胡萝卜素损失较大、β-胡萝卜素被氧化和/或异构化严重以及高含量β-胡萝卜素微胶囊水溶性差的技术问题。根据本专利技术的一个方面，提供一种用于着色的β-胡萝卜素微胶囊的制备方法，包括如下步骤：步骤S1、以重量份计，将包含10～30份β-胡萝卜素、10～20份第一乳化剂和1～3份抗氧化剂的混合物熔融制成β-胡萝卜素水溶液；步骤S2、将包含第二乳化剂和表面活性剂的混合物混匀制得水溶性改性剂；步骤S3、将所述β-胡萝卜素水溶液与所述水溶性改性剂混合后，经剪切、均质和真空干燥处理。本专利技术所述的方法由包含β-胡萝卜素、第一乳化剂和抗氧化剂的混合物混合制备得到分散性良好的β-胡萝卜素水溶液，有利于提高所制备β-胡萝卜素微胶囊的水溶性。进一步地，在配制β-胡萝卜素水溶液时，加入抗氧化剂，能够有效的减缓β-胡萝卜素的氧化速度，以减少β-胡萝卜素的异构化，增强β-胡萝卜素的活性。进一步地，β-胡萝卜素水溶液包含10～30重量份的β-胡萝卜素、10～20重量份的第一乳化剂与1～3重量份的抗氧化剂。具体地，β-胡萝卜素、第一乳化剂与抗氧化剂的用量保持在合理的范围，能够有助于β-胡萝卜素在水溶液体系中更好地分散，同时，降低β-胡萝卜素被氧化的几率。可以理解的是，本专利技术中重量份的单位可以g、kg等常规重量单位。具体地，可先将具有一定质量的第一乳化剂和抗氧化剂加入到40-70重量份的水中，剪切分散后得到第一混合物。向第一混合物中缓慢的加入β-胡萝卜素，搅拌均匀得到第二混合物。第二混合物采用砂磨机等研磨设备进行研磨，使得第二混合物中β-胡萝卜素的颗粒直径小于1μm。然后，将第二混合物经瞬时高温熔融处理，即得到β-胡萝卜素水溶液。具体地，将β-胡萝卜素水溶液与水溶性改性剂混匀后，将所得的混合物在线剪切、高压均质，以使β-胡萝卜素水溶液与水溶性改性剂充分混匀。该混合物充分混匀后，得到分散性良好的乳液。再将该乳液进行真空干燥处理，即可得到β-胡萝卜素微胶囊。在一个优选实施方式中，将包含15-25重量份的β-胡萝卜素、15-20重量份的第一乳化剂、1-3重量份的抗氧化剂和10-15重量份的碳水化合物的混合物熔融制成β-胡萝卜素水溶液。在一个优选实施方式中，所述第一乳化剂为酪蛋白酸钠、阿拉伯胶、变性淀粉、大豆分离蛋白和/或乳清蛋白；优选为阿拉伯胶和/或变性淀粉。所述抗氧化剂为抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸钠、抗坏血酸、异抗坏血酸钠和/或维生素E；优选为抗坏血酸钠或异抗坏血酸钠。具体地，将β-胡萝卜素混合到含有第一乳化剂的混合物中，能够使β-胡萝卜素更好地溶解/分散到水溶液体系中，并在后续反应中得到分散性良好的乳液。并且，阿拉伯胶或变性淀粉均是水溶性良好且无毒的试剂，能够增强所制备的β-胡萝卜素微胶囊的水溶性。具体地，第二混合物中含有抗坏血酸钠等种类的抗氧化剂，这类抗氧化剂不仅具有良好的抗氧化性能，并且具有较好的水溶性，能够与β-胡萝卜素和第一乳化剂形成分散性良好的水溶液体系。在一个优选实施方式中，步骤S1的混合物中还包括10-43重量份的碳水化合物。所述碳水化合物为海藻糖、蔗糖、固体玉米糖浆淀粉糖和麦芽糊精中的一种或几种；优选为海藻糖和/或蔗糖。具体地，碳水化合物可优选为海藻糖。在实际配制β-胡萝卜素水溶液过程中，为更好的调节β-胡萝卜素的浓度，以使β-胡萝卜素能够更好的分散到水溶液体系中，还可加入碳水化合物作为填料，使β-胡萝卜素与碳水化合物有效的接触，增添所制备β-胡萝卜素微胶囊的稳定性。在一个优选实施方式中，将包含10-20重量份的第二乳化剂、0.5-2重量份的表面活性剂和15-43重量份的碳水化合物的混合物混匀制得水溶性改性剂。在一个优选实施方式中，在加热加压的条件下对含有β-胡萝卜素、第一乳化剂和抗氧化剂的第二混合物进行熔融处理。加热加压的温度为150-400℃；优选为170-270℃。并且，其加热加压的压力为1.2-4.0MPa；优选为1.5-3.0MPa。具体地，第二混合物在加热加压的条件下进行熔融处理时，β-胡萝卜素能够更好且更快的溶解/分散到水溶液体系中，以形成分散良好的、均质的水溶液体系。具体地，在进行熔融处理时，加热的温度不宜过高，以避免加快β-胡萝卜素的异构化，以提高所制备微胶囊中全反式β-胡萝卜素的含量。即在加热加压条件下，将加热的温度保持在合适的范围，并在抗氧化剂的作用下，能够有效的降低β-胡萝卜素异构化的几率，增加所制备微胶囊中全反式β-胡萝卜素含量。并且，在此温度范围内，β-胡萝卜素即能够很好的分散到水溶液体系中。具体地，在进行熔融处理时，将加压的压力保持在合适的范围，即能够使β-胡萝卜素有效的分散于水溶液体系中。压力过小时，经高温处理的β-胡萝卜素水溶液容易汽化，不利于后期的剪切均质；压力过大时，对设备的要求较高、成本较大，也不利于安全生产。因此，在加热加压的条件下，即能够使β-胡萝卜素很好的分散到水溶液体系中，且能够避免本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于着色的高含量β‑胡萝卜素微胶囊的制备方法，其特征在于，包括：步骤S1、以重量份计，将包含10～30份β‑胡萝卜素、10～20份第一乳化剂和1～3份抗氧化剂的混合物熔融制成β‑胡萝卜素水溶液；步骤S2、将包含第二乳化剂和表面活性剂的混合物混匀制得水溶性改性剂；步骤S3、将所述β‑胡萝卜素水溶液与所述水溶性改性剂混合后，经剪切、均质和真空干燥处理，即得。

【技术特征摘要】
1.一种用于着色的高含量β-胡萝卜素微胶囊的制备方法，其特征在于，包括：步骤S1、以重量份计，将包含10～30份β-胡萝卜素、10～20份第一乳化剂和1～3份抗氧化剂的混合物熔融制成β-胡萝卜素水溶液；步骤S2、将包含第二乳化剂和表面活性剂的混合物混匀制得水溶性改性剂；步骤S3、将所述β-胡萝卜素水溶液与所述水溶性改性剂混合后，经剪切、均质和真空干燥处理，即得。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一乳化剂为酪蛋白酸钠、阿拉伯胶、变性淀粉、大豆分离蛋白和乳清蛋白中的一种或几种，优选为阿拉伯胶和/或变性淀粉；所述抗氧化剂为抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸钠、抗坏血酸、异抗坏血酸钠或维生素E，优选为抗坏血酸钠或异抗坏血酸钠。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤S1中所述的混合物中还包括10～45重量份的碳水化合物；优选所述碳水化合物为海藻糖、蔗糖、固体玉米糖浆、淀粉糖和麦芽糊精中的一种或几种，更优选为海藻糖和/或蔗糖。4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述熔融在加热加压条件下进行；所述加热加压的温度为150-400℃；优选为170-270℃；所述加热加压的压力为1.2-4.0MPa；优选为1.5-3.0MPa。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述熔融的时间为1-40s；优选为3-10s。6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述第二乳化剂为酪蛋白酸钠、阿拉伯胶、变性淀粉、大豆分离蛋白和乳清蛋白中的一种或几种，优选为阿拉伯胶和/或...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪志明，李翔宇，余道政，胡雄，陆姝欢，肖敏，
申请(专利权)人：嘉必优生物技术武汉股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42