CN100423652C - 天然β－胡萝卜素微胶囊及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天然β-胡萝卜素微胶囊及其制备方法，由以下重量份的原料制成：天然β-胡萝卜素油溶液10-50，变性淀粉20-32，β-环状糊精5-18，麦芽糊精5-15，油相乳化剂0.8-2，水相乳化剂0.7-1.5，分散剂5-15，防腐剂0.5-1，抗氧化剂0.1-0.5；本发明方法制备的微胶囊中β-胡萝卜素含量高，可达10%；产品抗氧化效果强，致密性好，颗粒更加均匀，耐挤压性强，复水速度快，包埋效率高，在95%以上；而且工艺过程简单，操作控制方便，生产成本较低。

Description

天然β-胡萝卜素微胶囊及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种天然β-胡萝卜素微胶囊及其制备方法。

背景技术

天然β-胡萝卜素是指利用自然界生物自身生理合成并提取的一种类胡萝卜素，主要成分为β-胡萝卜素，还含有少量的类胡萝卜素，β-胡萝卜素是联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)食品添加剂联合委员会认可的无毒、有营养的食品添加剂，属于“A”类营养色素，具有良好的预防“三C”即癌症、心血管疾病和白内障作用。目前世界上已有52个国家或地区批准使用，已取得了美国食品药物管理局(FDA)的认可，列入美国药典。

天然β-胡萝卜素具有强抗氧化作用，能够有效地清除人体内的自由基及淬灭单线态氧；能刺激免疫系统，提高人体的免疫能力；防癌抗癌、防老抗衰；减弱放疗、化疗和辐射对机体的损害以及预防心血管疾病等功效。随着时代的发展，天然β-胡萝卜素的应用领域也从食品着色转向营养食品、保健品、药品、化妆品及饲料五大领域。

天然β-胡萝卜素是脂溶性色素，可溶于脂类和非极性溶剂中，不溶于水，这种特性，限制了β-胡萝卜素只能用于油、脂肪及脂质食品的着色，而不能应用于水基食品，并且它的稳定性很差，很容易受到光、热、空气的影响而氧化分解。利用微胶囊技术，使溶解β-胡萝卜素的油相以极小的扩散体在由碳水化合物、抗氧化剂、乳化剂等组成的水相中扩散，制得均一的、稳定的乳化液，再用喷雾干燥的方法，将乳化液加工成干燥的水分散性干粉。

关于β-胡萝卜素微胶囊的制备方法，国内外已有多项专利公开。如CN1151864A文献中，其特征是采用植物油和有机溶剂环己烷或氯仿来溶解，然后再加热除去有机溶剂，制成油相，用明胶等做成水相，再经喷雾干燥而成。其不足之处是产品中会有溶剂残留，影响质量，且增加了工艺步骤，以明胶做为壁材，其抗氧化效果差；CN 1038220C文献中，其特征是将胡萝卜素、乳化剂、亲水胶体、糊精、水按一定比例混合，乳化均质后，经造粒、烘干等步骤得到β-胡萝卜素颗粒。其不足之处是干燥工艺选用烘干法，温度高、时间长、效率低、β-胡萝卜素损失较大；CN 1082890A文献中，其特征是采用低温溶解β-胡萝卜素制成油相，再和由阿拉伯胶、乳化剂、稳定剂、香精等组成的水相混合，乳化后经喷雾干燥制成微胶囊颗粒。其不足之处在于，低温溶解β-胡萝卜素，虽然能有效地保护β-胡萝卜素不受破坏，但其溶解度很低，制成的产品中β-胡萝卜素含量在0.1-1％之间，无法生产高含量的β-胡萝卜素粉剂。

发明内容

本发明的目的正是为了克服上述已有技术的缺点与不足，提供一种简单、高效的天然β-胡萝卜素微胶囊及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：本发明天然β-胡萝卜素微胶囊由以下重量份的原料制成：

天然β-胡萝卜素油溶液  10-50    变性淀粉    20-32

β-环状糊精            5-18     麦芽糊精    5-15

油相乳化剂             0.8-2    水相乳化剂  0.7-1.5

分散剂                 5-15     防腐剂      0.5-1

抗氧化剂               0.1-0.5。

本发明天然β-胡萝卜素微胶囊，由以下重量份的原料制成：

天然β-胡萝卜素油溶液  20-40    变性淀粉    24-28

β-环状糊精            10-15    麦芽糊精    8-12

油相乳化剂             1-1.5    水相乳化剂  0.8-1.2

分散剂                 9-12     防腐剂      0.5-1

抗氧化剂               0.1-0.5。

本发明天然β-胡萝卜素微胶囊，由以下重量份的原料制成：

天然β-胡萝卜素油溶液  30    变性淀粉    26

β-环状糊精            12    麦芽糊精    10

油相乳化剂             1.2   水相乳化剂  1

分散剂                 11    防腐剂      0.8

抗氧化剂               0.3。

本发明所述的天然β-胡萝卜素油溶液是由常规发酵工艺生产的5％--30％浓度的植物油溶液，所述植物油为玉米油、棕榈油或葵花子油。

本发明所述的油相乳化剂是大豆卵磷脂或吐温60；所述的水相乳化剂是蔗糖脂肪酸酯或山梨醇脂肪酸酯。

本发明所述的分散剂是蔗糖、葡萄糖、麦芽糖或乳糖。

本发明所述的防腐剂是山梨酸钾或苯甲酸钠。

本发明所述的抗氧化剂是天然V_E、天然V_C、TBHQ或BHT。

本发明天然β-胡萝卜素微胶囊的制备方法：

1)、5-30％的天然β-胡萝卜素油溶液，加入油相乳化剂、抗氧化剂后，油浴加热至120--190℃，使之溶解，制成油相；

2)、变性淀粉加冷水，搅拌、充分溶胀，静置过夜，次日加温至40-70℃备用；

3)、将上述β-环状糊精、麦芽糊精、水相乳化剂、分散剂、防腐剂加水，搅拌、加热至50-80℃备用；

4)、将2)和3)混合在一起，充分搅拌，制成水相；

5)、将油相慢慢加入到水相中，恒温至60-80℃，用乳化机进行乳化，转速为2000-4000转/分，时间为10-30分钟；

6)、将乳化液进行均质，压力为30-40kg/cm²；

7)、将上述乳化液进行喷雾干燥，进料固形物含量控制在20-35％，进口温度150-200℃，出口温度70-90℃；

8)、经上述步骤后，即可得到40-80目、可自由流动的天然β-胡萝卜素微胶囊颗粒。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1)、微胶囊中β-胡萝卜素含量高，可达10％。

2)、生产工艺采用高速乳化、高压均质、低温混流式喷雾干燥，产品的致密性更好，颗粒更加均匀，耐挤压性强，复水速度快。

3)、本发明采用一步法喷雾干燥，喷雾制粒一次完成，减少了二次污染，提高了产品品质，且干燥速率高，时间短，工艺过程简单，操作控制方便，生产成本较低。

4)、采用变性淀粉为壁材，产品包埋效率高，在95％以上，芯材含量可占微胶囊总量的50％左右，且此种变性淀粉的抗氧化能力强，产品比较稳定，光、热、空气等外界条件对其影响很小。将产品常温暴露于空气中，两个月后，β-胡萝卜素含量仅下降了5％(见图1)；所用主要壁材变性淀粉(以A表示)和其它壁材包埋效果比较数据，见表1和图2，图2中1234和abcd对应表1中各数据。

表1不同材料包埋效果比较

附图说明

图1胡萝卜素含量和存放时间的关系图；

图2不同材料包埋效果对比示意图。

具体实施方式

实施例1

容器内放入100g水，在搅拌状态下，慢慢加入变性淀粉20g，充分搅匀后，静置过夜，使之溶解。5％的天然β-胡萝卜素油剂40g，加入2g大豆卵磷脂、0.2g TBHQ后，油浴加热至120℃，使之溶解，制成油相。容器内放入300g水，加入麦芽糊精8g、β-环状糊精16g、山梨醇脂肪酸酯1.5g、麦芽糖15g、苯甲酸钠0.5g，搅拌加热至80℃，备用的变性淀粉溶液加热至70℃，加入到上述溶液中，制成水相。将油相加入到水相中，恒温至80℃，用乳化机进行乳化，转速4000转，时间20分钟。乳化好的液体进行均质，压力40kg/cm²，均质后的物料经过喷雾干燥，进口温度195℃，出口温度75℃，即可制得2.1％的天然β-胡萝卜素微胶囊。

实施例2

容器内放入200g水，在搅拌状态下，慢慢加入变性淀粉26g，充分搅匀后，静置过夜，使之溶解。20％的天然β-胡萝卜素油剂50g，加入1g吐温60、天然V_C 0.5g后，油浴加热至190℃，使之溶解，制成油相。容器内放入200g水，加入麦芽糊精5g、β-环状糊精6g、大豆卵磷脂1g、乳糖8g、山梨酸钾1g，搅拌加热至75℃，备用的变性淀粉溶液加热至50℃，加入到上述溶液中，制成水相。将油相加入到水相中，恒温至75℃，用乳化机进行乳化，转速3000转，时间30分钟。乳化好的液体进行均质，压力40kg/cm²，均质后的物料经过喷雾干燥，进口温度200℃，出口温度90℃，即可制得10.05％的天然β-胡萝卜素微胶囊。

实施例3

容器内放入100g水，在搅拌状态下，慢慢加入变性淀粉20g，充分搅匀后，静置过夜，使之溶解。5％的天然β-胡萝卜素油剂10g，加入0.8g大豆卵磷脂、0.1g TBHQ后，油浴加热至120℃，使之溶解，制成油相。容器内放入300g水，加入麦芽糊精5g、β-环状糊精5g、山梨醇脂肪酸酯0.7g、葡萄糖5g、苯甲酸钠0.5g，搅拌加热至50℃，备用的变性淀粉溶液加热至40℃，加入到上述溶液中，制成水相。将油相加入到水相中，恒温至60℃，用乳化机进行乳化，转速2000转，时间10分钟。乳化好的液体进行均质，压力30kg/cm²，均质后的物料经过喷雾干燥，进口温度150℃，出口温度70℃，即可制得1.06％的天然β-胡萝卜素微胶囊。

实施例4

容器内放入200g水，在搅拌状态下，慢慢加入变性淀粉26g，充分搅匀后，静置过夜，使之溶解。20％的天然β-胡萝卜素油剂30g，加入1.2g吐温60、天然V_C 0.3g后，油浴加热至160℃，使之溶解，制成油相。容器内放入200g水，加入麦芽糊精10g、β-环状糊精12g、蔗糖脂肪酸酯1g、乳糖11g、山梨酸钾0.8g，搅拌加热至65℃，备用的变性淀粉溶液加热至55℃，加入到上述溶液中，制成水相。将油相加入到水相中，恒温至75℃，用乳化机进行乳化，转速3000转，时间20分钟。乳化好的液体进行均质，压力35kg/cm²，均质后的物料经过喷雾干燥，进口温度180℃，出口温度80℃，即可制得6.5％的天然β-胡萝卜素微胶囊。

实施例5

容器内放入200g水，在搅拌状态下，慢慢加入变性淀粉32g，充分搅匀后，静置过夜，使之溶解。30％的天然β-胡萝卜素油剂47g，加入2g吐温60、天然VE 0.5g后，油浴加热至190℃，使之溶解，制成油相。容器内放入200g水，加入麦芽糊精15g、β-环状糊精18g、蔗糖脂肪酸酯1.5g、蔗糖15g、山梨酸钾1g，搅拌加热至80℃，备用的变性淀粉溶液加热至70℃，加入到上述溶液中，制成水相。将油相加入到水相中，恒温至80℃，用乳化机进行乳化，转速4000转，时间30分钟。乳化好的液体进行均质，压力40kg/cm²，均质后的物料经过喷雾干燥，进口温度200℃，出口温度90℃，即可制得10.7％的天然β-胡萝卜素微胶囊。

Claims (8)

1. 一种天然β-胡萝卜素微胶囊，其特征在于由以下重量份的原料制成：

天然β-胡萝卜素油溶液  10-50    变性淀粉    20-32

β-环状糊精   5-18              麦芽糊精    5-15

油相乳化剂    0.8-2             水相乳化剂  0.7-1.5

分散剂        5-15              防腐剂      0.5-1

抗氧化剂      0.1-0.5；

所述天然β-胡萝卜素油溶液是由发酵法生产的5％-30％浓度的植物油溶液，所述植物油为玉米油、棕榈油或葵花子油。

2. 根据权利要求1所述的天然β-胡萝卜素微胶囊，其特征在于由以下重量份的原料制成：

天然β-胡萝卜素油溶液  20-40    变性淀粉    24-28

β-环状糊精   10-15             麦芽糊精    8-12

油相乳化剂    1-1.5             水相乳化剂  0.8-1.2

分散剂        9-12              防腐剂      0.5-1

抗氧化剂      0.1-0.5。

3. 根据权利要求1所述的天然β-胡萝卜素微胶囊，其特征在于由以下重量份的原料制成：

天然β-胡萝卜素油溶液  30       变性淀粉    26

β-环状糊精    12               麦芽糊精    10

油相乳化剂     1.2              水相乳化剂  1

分散剂         11               防腐剂      0.8

抗氧化剂       0.3。

4. 根据权利要求1所述的天然β-胡萝卜素微胶囊，其特征在于：所述的油相乳化剂是大豆卵磷脂或吐温60；所述的水相乳化剂是蔗糖脂肪酸酯或山梨醇脂肪酸酯。

5. 根据权利要求1所述的天然β-胡萝卜素微胶囊，其特征在于：所述的分散剂是蔗糖、葡萄糖、麦芽糖或乳糖。

6. 根据权利要求1所述的天然β-胡萝卜素微胶囊，其特征在于：所述的防腐剂是山梨酸钾或苯甲酸钠。

7. 根据权利要求1所述的天然β-胡萝卜素微胶囊，其特征在于：所述的抗氧化剂是天然V_E、天然V_C、TBHQ或BHT。

8. 权利要求1所述的天然β-胡萝卜素微胶囊的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)、5-30％的天然β-胡萝卜素油溶液，加入油相乳化剂、抗氧化剂后，油浴加热至120-190℃，使之溶解，制成油相；

2)、变性淀粉加冷水，搅拌、充分溶胀，静置过夜，次日加温至40-70℃备用；

3)、将上述β-环状糊精、麦芽糊精、水相乳化剂、分散剂、防腐剂加水，搅拌、加热至50-80℃备用；

4)、将2)和3)混合在一起，充分搅拌，制成水相；

5)、将油相慢慢加入到水相中，恒温至60-80℃，用乳化机进行乳化，转速为2000-4000转/分，时间为10-30分钟；

6)、将乳化液进行均质，压力为30-40kg/cm²；

7)、将上述乳化液进行喷雾干燥，进料固形物含量控制在20-35％，进口温度150-200℃，出口温度70-90℃；

8)、经上述步骤后，即可得到40-80目、可自由流动的天然β-胡萝卜素微胶囊颗粒。

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