一种高全反式类胡萝卜素微胶囊的制备方法及微胶囊技术

本发明专利技术提供了一种高全反式类胡萝卜素微胶囊的制备方法，包括将部分保护性胶体、填充剂、抗氧剂、酸度调节剂、乳化剂、任选的交联助剂1、任选的交联助剂2溶解于水中形成水相，将类胡萝卜素晶体加入水相均匀混合后，经砂磨机研磨，再补加剩余的保护性胶体，经短时间高速剪切后，得到类胡萝卜素纳米乳液，经喷雾干燥得到类胡萝卜素微胶囊的步骤。本发明专利技术将部分保护性胶体与类胡萝卜素先混合后研磨，降低了体系黏度，极大地缩短了研磨时间，最终乳液粒径达300nm以下，类胡萝卜素的损失低。本发明专利技术制备的微胶囊产品全反含量达96%以上，稳定性高。稳定性高。

【技术实现步骤摘要】
一种高全反式类胡萝卜素微胶囊的制备方法及微胶囊


[0001]本专利技术属于营养化学品产品制剂化
，具体涉及一种类胡萝卜素微胶囊的制备方法及微胶囊。

技术介绍

[0002]类胡萝卜素是一类带有多个不饱和键的多烯化合物，其可以用作食品中的功能性保健成分或着色剂，如α
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胡萝卜素或β
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胡萝卜素、8'
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阿朴
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β
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胡萝卜醛、8'
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阿朴
‑
β
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胡萝卜酸乙基酯、角黄素、虾青素、番茄红素、叶黄素、玉米黄质或藏红花素等。
[0003]类胡萝卜微胶囊制剂制备过程中一般涉及几个步骤：一是将水溶性胶体溶解于水中得水相；二是将类胡萝卜素晶体与抗氧化剂等通过某种方式或溶解，或熔融，或分散以形成油相；三是将水相与油相充分混合，形成水包油型分散性乳液。根据需要，可以将此分散性乳液进行造粒得类胡萝卜素微胶囊干粉或微粒。在这些步骤中，难度最大的是油相的制备，主要是因为类胡萝卜素晶体溶解性差，熔点高，高温下易降解及异构化变性的特性造成的。
[0004]目前有三种常规方法制备类胡萝卜素油相：一是将类胡萝卜素溶解于有机溶剂中形成油相，然后与水相混合乳化，再将有机溶剂脱除。但有机溶剂的脱除不会很完全，特别是在乳液中由于乳化剂的存在，有机溶剂更难脱除干净，另外类胡萝卜素溶解过程中，也会有部分全反式类胡萝卜素会异构化为顺式异构体，从而降低了其生物活性。例如US20100267838、US3998753等专利都利用有机溶剂溶解类胡萝卜素后得油相，与水相混合乳化后，脱除有机溶剂得到类胡萝卜素微胶囊制剂的方法。该法的缺点是需要使用大量的有机溶剂，不可能完全除去有机溶剂，而且这些溶剂在制剂过程中具有潜在的危害，并在最终产品中仍有残留，同时使用有机溶剂还需要有特殊的回收装置。
[0005]二是将类胡萝卜素晶体于180℃左右高温下溶解得油相。此方法一个显著的缺点就是在如此高温下，很大一部分类胡萝卜素分子会降解，或发生由全反式向顺式的异构化，大大降低了其生物活性，而且最终类胡萝卜素溶液的色系都会发生变化。例如专利US20110207831中介绍了通过熔融法制备类胡萝卜素微胶囊制剂，由于部分类胡萝卜素在高温过程中发生了降解和异构化，导致最终产品的颜色偏黄，生物活性降低。
[0006]三是将类胡萝卜素晶体与植物油混合后研磨，此方法的优点在于工艺中没有用到有机溶剂，不存在安全性方面的担忧，而且类胡萝卜素分子没有经受高温过程，全反式含量高，但此方面的一个明显的缺点就是常规方法不易将类胡萝卜素晶体研磨到足够的细度，导致最终产品的生物利用度不高。例如专利WO91/06292和WO94/19411中公开了一种利用研磨法生产类胡萝卜素水溶性微胶囊溶液的方法，在此过程中，为了将类胡萝卜素研磨到相应的细度，不得不在配方中加入大量的醇类溶剂如甘油、丙二醇等以降低油相研磨时的粘度，这对最终产品中有效成分含量的提高，及其稳定性是不利的。CN109156827A中提到一种红色系胡萝卜素制剂的制备方法，利用纳米研磨机研磨类胡萝卜素胶体溶液，在此过程中为了使类胡萝卜素晶体达到纳米分散，一方面要循环研磨，研磨时间很长，压力很高，另一
方面要尽量减少研磨时溶液的粘度，这就要求在研磨前加入大量的水(往往控制研磨时固含量小于10％)，这对后续的喷雾造粒过程是不利的。
[0007]目前，在现有技术通过研磨法生产类胡萝卜素微胶囊制剂时，一个关键点就是如何有效地降低产品的粒径，以提高其生物利用度，特别是如果研磨时溶液的粘度较大，产品的粒径就更难减下来。为降低粒径，一个方法是通过长时间多次循环研磨，这不仅会大大增加生产时能耗，而且对类胡萝卜素稳定性有不好的影响；另一个方法，就是在配方中加入大量的水或水溶性溶剂如异丙醇、丙二醇以降低研磨时的粘度，这种方法效果不是很明显，而且对后续的喷雾干燥过程很不利。
[0008]因此，有必要找到一种能简单、有效减小研磨后产品粒径的高全反式类胡萝卜素水分散性微胶囊制剂的方法，从而提高其生物利用度；并进一步提高其稳定性。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是针对现有类胡萝卜素微胶囊生产技术的不足之处，提供一种高全反式、优选高生物利用度、更优选兼具高稳定性的类胡萝卜素微胶囊的制备方法。
[0010]本专利技术的再一目的在于提供这种制备方法制得的类胡萝卜素微胶囊产品。
[0011]为实现以上专利技术目的，本专利技术采用如下的技术方案：
[0012]一种高全反式类胡萝卜素微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
[0013]1)将部分保护性胶体、填充剂、抗氧剂、酸度调节剂、乳化剂、任选的交联助剂1、任选的交联助剂2加入到纯水中，升温至完全溶解形成水相；
[0014]2)将类胡萝卜素晶体加入到所述水相中搅拌分散，形成分散液；
[0015]3)将分散液送入砂磨机中研磨，得到纳米级研磨液；
[0016]4)将纳米级研磨液进入高速剪切的罐体内，并向罐体内补加剩余的保护性胶体，剪切一段时间后得到纳米级乳液；
[0017]5)将上述纳米级乳液进行喷雾造粒、流化干燥、筛分即得高全反式类胡萝卜素微胶囊。
[0018]在一个具体的实施方案中，所述保护性胶体选自猪明胶、牛明胶、鱼明胶、阿拉伯胶中的至少任一种；优选地，保护性胶体总加入量为总固体加入量的20
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50wt％，例如包括但不限于25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、45wt％；更优选地，所述步骤1)的部分保护性胶体的加入量为保护性胶体总加入量的20
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80wt％，例如包括但不限于30wt％、40wt％、50wt％、60wt％、70wt％，优选为30～60wt％。其中，所述的总固体加入量是指加入的保护性胶体、填充剂、抗氧剂、酸度调节剂、乳化剂、交联助剂1、交联助剂2、类胡萝卜素晶体的质量总和。其中，类胡萝卜素晶体在最后微胶囊产品中质量百分含量一般为10～11％，在本专利技术中按理论量11％计算加入。
[0019]在一个具体的实施方案中，所述填充剂选自黄糊精、麦芽糊精、低聚麦芽糖、葡萄糖、蔗糖、果糖中的至少任一种；优选地，所述填充剂的加入量为总固体加入量的10～40wt％，例如包括但不限于15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％，优选为20～30％。
[0020]在一个具体的实施方案中，所述抗氧剂选自BHT、BHA、TBHQ、生育酚、维生素C、维生素C钠盐、维生素C棕榈酸酯中的至少任一种；优选地，所述抗氧剂的加入量为总固体加入量的1～10wt％，例如包括但不限于2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％，
优选为2～5wt％。
[0021]在一个具体的实施方案中，所述酸度调节剂选自柠檬酸钠、柠檬酸钾、乳酸钠、醋酸钠、醋酸钾中的至少任一种，优选柠檬酸钠和/或乳酸钠；优选地，所述酸度调节剂的加入量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高全反式类胡萝卜素微胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将部分保护性胶体、填充剂、抗氧剂、酸度调节剂、乳化剂、任选的交联助剂1、任选的交联助剂2加入到纯水中，升温至完全溶解形成水相；2)将类胡萝卜素晶体加入到所述水相中搅拌分散，形成分散液；3)将分散液送入砂磨机中研磨，得到纳米级研磨液；4)将纳米级研磨液进入高速剪切的罐体内，并向罐体内补加剩余的保护性胶体，剪切一段时间后得到纳米级乳液；5)将上述纳米级乳液进行喷雾造粒、流化干燥、筛分即得高全反式类胡萝卜素微胶囊。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保护性胶体选自猪明胶、牛明胶、鱼明胶、阿拉伯胶中的至少任一种；优选地，保护性胶体总加入量为总固体加入量的20
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50wt％；更优选地，所述步骤1)的部分保护性胶体的加入量为保护性胶体总加入量的20
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80wt％，优选为30～60wt％。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述填充剂选自黄糊精、麦芽糊精、低聚麦芽糖、葡萄糖、蔗糖、果糖中的至少任一种；优选地，所述填充剂的加入量为总固体加入量的10～40wt％，优选为20～30％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抗氧剂选自BHT、BHA、TBHQ、生育酚、维生素C、维生素C钠盐、维生素C棕榈酸酯中的至少任一种；优选地，所述抗氧剂的加入量为总固体加入量的1～10wt％，优选为2～5wt％。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸度调节剂选自柠檬酸钠、柠檬酸钾、乳酸钠、醋酸钠、醋酸钾中的至少任一种，优选柠檬酸钠和/或乳酸钠；优选地，所述酸度调节剂的加入量为总固体加入量的0.1～1wt％，优选为0.3～0.5wt％；更优选地，所述酸度调节剂将水相pH调节至6.5～7.5。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述乳化剂选自蔗糖脂肪酸酯、吐温60、吐温80、聚甘油硬脂酸酯、丙二醇脂肪酸酯中的至少任一种；优选地，所述乳化剂的加入量为总固体加入量的0.1～5wt％，优选为0.5～2wt％。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交联助剂1选自磷酸钙、乳酸钙、醋酸钙、丙酸钙中的至少任一种；优选地，所述的交联助剂1的加入量为总固体加入量的0～3wt％，优选为0.1～3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李莉，刘伟杰，刘英瑞，高洪坤，王延斌，姜天岳，张涛，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：