CN100508951C

CN100508951C - 一种透明水分散型番茄红素浓缩液的制备方法

Info

Publication number: CN100508951C
Application number: CNB2007101197905A
Authority: CN
Inventors: 赵广华; 戴玉子; 陈芳; 胡小松
Original assignee: China Agricultural University
Current assignee: China Agricultural University
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2027-07-31
Also published as: CN101129331A

Abstract

本发明公开了一种番茄红素增溶的方法，特别是一种透明水分散型番茄红素浓缩液的制备方法，属于功能性添加剂的剂型技术。技术方案包括：将番茄红素溶解于食用油中得油相；将水与甘油按比例4∶1～8∶1混合得水相；将油相与乳化剂混合，油相先与Tween 80乳化剂以3∶2～8∶3的比例混合，经过震荡器混合20～40分钟后，再与水相混合，在总体积中，水相占50%～60%，经过简单乳化的油相占总体积的50%～40%。乳化时间为0.5～1个小时，乳化温度为33～35℃。采用本方法可以使番茄红素由油溶性转变为水溶性，且具有良好的溶解性与水分散性，性质稳定，不易氧化，可满足不同的生产需要。

Description

一种透明水分散型番茄红素浓缩液的制备方法

技术领域

本发明涉及一种番茄红素增溶的方法，特别是一种透明水分散型番茄红素浓缩液的制备方法，属于功能性添加剂的剂型技术。

背景技术

番茄红素(Lycopene)是由11个共轭及2个非共轭双键组成的直链型碳氢化合物，分子式为C₄₀H₆₆，相对分子量为536.85，是类番茄红素中的一种。番茄红素溶于脂肪和类脂，呈红色，全反式异构体熔点为174℃。近十几年来，番茄红素的生物学功能得到了人们极大关注，目前报道的主要功能有抗氧化作用，抗癌、防肿瘤作用，调节机体免疫功能作用和抗疲劳作用。番茄红素是包括β-番茄红素在内的生物类番茄红素中最有效的单线氧淬灭物，且在抑制癌细胞增殖特别是前列腺癌方面具有比α-和β-番茄红素更强的活性，番茄红素现已作为功能食品在全世界范围内得到应用。

但是，由于番茄红素提取物的溶解性能极差，只能溶于有限的几种有机溶剂中而不溶于水，其应用形态仅局限于胶囊、粉剂；另外，由于番茄红素分子中含有多个双键，因此，遇光、酸、氧、金属离子(如Fe²⁺、Cu²⁺等)及高温时不稳定、易降解，这些极大地限制了番茄红素的广泛应用。

乳化技术是近年来发展起来的新型剂型技术，具有增加物质的溶解度，延长物质的储存时间，将物质控制释放等功能。目前，乳化技术在食品工业中主要应用于香精、香料、维生素、酶制剂等增溶或增加其稳定性。

由于受其水不溶性所限，现有的番茄红素产品主要是番茄红素胶囊。将水溶性极差但生理活性又非常高的番茄红素改造成透明的水分散性良好的浓缩液，使其可以应用在饮料、化妆品和医药等领域，极大地拓宽其应用范围。是食品加工领域需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种透明水分散型番茄红素浓缩液的制备方法，具体是一种番茄红素增溶的方法，以改善番茄红素的水溶性。

为了达到本发明的目的所采取的技术方案包括：

1、油相的制备

在实际生产中，原料番茄红素往往以番茄红素提取物的形式存在，如番茄红素油树脂。番茄红素油树脂在储存过程中由于局部浓度过高会有番茄红素的结晶析出，所以我们首先选择合适溶剂将番茄红素油树脂溶解。好的溶剂应该具有如下特点：(1)不与番茄红素反应；(2)高浓度时有良好的流动性；(3)价格低廉而且容易得到；(4)具有可食性。

我们发现食用油，特别是含不饱和脂肪酸含量高的食用油如茶树油或葵花籽油，可以将番茄红素油树脂溶解。而且每30mL可以溶解0.3～1.0g的番茄红素油树脂。

2、水相的制备

水相的制备在本研究中至关重要，如按照传统的工艺仅用纯水的话，很难制备出透明的番茄红素乳化液，我们在水相中加入一定量的甘油，可以制备出透明的乳化液。加入的比例也是非常重要，如果甘油加得太多会影响产品的流动性，如果太少，制备出来的乳化产品不透明。我们选择水与甘油的比例为8：1～4：1。

3、乳化液的制备

为了便于油水两相的更好混合，选择Tween 80或Tween 60作为乳化剂。Tween 80有很强的亲水性，在水溶液中有形成胶束的倾向，即极性基团面向水相，烃链与油相相互作用，从而在油水界面形成稳定的超薄膜。

(1)油相与乳化剂比例的确定

在制备过程中首先将油相与乳化剂混合。乳化剂的用量不能太高，否则其特殊的气味会影响最后产品的质量，乳化剂的用量太少则会影响乳化效果。我们选择油相与乳化剂的比例为3：2～8：3。

(2)水相的混合比例

将油相先与乳化剂以3：2～8：3的比例混合，经过震荡器混合20～40分钟后，再与水相混合，在总体积中，水相占50％～60％，经过震荡器混合20～40分钟的油相占总体积的50％～40％。这个比例对于最后能否制备成真正的透明乳化液起着非常重要的作用。

(3)乳化时间以及温度的选择

随着乳化时间的延长，乳化越充分，乳化液稳定性越好，选择的乳化时间为0.5～1个小时(不包括前述的震荡器混合时间)。乳化温度对乳化液稳定性的影响非常显著。经过测定，Tween 80与番茄红素油树脂形成的复合物的熔点为30℃-32℃，因此，在乳化温度低于30℃时，将油相加入水相中后，立即出现凝固的小颗粒，而且在整个乳化进程中，都可看见。因此，获得的乳化液很不稳定。当乳化温度升高至35℃时，可以形成均一的乳化液。如果乳化温度过高会导致番茄红素的氧化分解，所以选择33～35℃作为乳化温度。在均质过程中使用的压力为35～45MPa。

现有的乳化技术一般都不添加辅料，但本发明打破传统的思维方式，通过添加辅料，使乳化效果得到很大的提高，从而制备出透明的水分散型番茄红素。

综上所述，确定最佳的乳化液制备条件为：油相/乳化剂的配比为3：2至8：3，水相由4份～8份水与1份甘油组成，水相/(油相+乳化剂)的比例为1：1～3：2，乳化时间0.5～1h，乳化温度33～35℃，均质压力为35～45MPa。采用如上工艺可以得到均一透明的分散良好的番茄红素浓缩液。

本发明采用乳化工艺可以使番茄红素由油溶性转变为水溶性，且具有良好的溶解性与水分散性，提高其生物利用度，更有效地发挥其多种生理活性功能；而且，通过本方法使番茄红素被包裹在乳化剂内部，隔绝了与外界环境的接触，因而性质稳定，不容易被空气氧化；此外，由于在水相制备时添加了甘油，所制备出的水溶性番茄红素提取物呈透明状态，可在水溶液中以任意比例分散，因此，扩大了其应用范围，以满足不同的生产需要。

具体实施方式

实施例1：

原料为番茄红素油树脂，其中番茄红素的含量为4％(即100g油树脂中含4g番茄红素)。

在加热装置中(40℃)，将1.0g含番茄红素4％的油树脂溶解于30mL葵花籽油中，然后将其与20mL Tween 80在振动下混匀。同时将15mL甘油溶解于60mL水中制备成水相。接着将前面产生的油相与乳化剂的混合液(50mL)加到75mL水相后，以6000rpm的速度搅拌乳化1h，形成原乳。均质压力为35MPa，均质时间为30min。选择进料温度为室温(25℃)。最终产品中番茄红素的含量为32mg/100mL。

实施例2：

原料为番茄红素油树脂，其中番茄红素的含量为8％(即100克油树脂中包含8克番茄红素)。

称取0.6g含番茄红素8％的油树脂溶解于20mL茶树油中，加入20mL Tween 80，搅拌均匀，作为油相。将10mL甘油溶解于60mL水中，作为水相。在加热装置中(40℃)，边搅拌边将油相逐渐加入到水相中，以6000rpm的速度搅拌乳化45min，形成原乳。均质压力为40MPa，均质时间为30min。选择进料温度为室温(25℃)。最终产品中番茄红素的含量为44mg/100mL。

实施例3：

原料为番茄红素油树脂，其中番茄红素的含量为2％(即100g油树脂中含2g番茄红素)。

在加热装置中(40℃)，将0.3g含番茄红素2％的油树脂溶解于10mL葵花籽油中，然后将其与4mL Tween 60在振动下混匀。同时将16mL甘油溶解于2mL水中制备成水相。接着将前面产生的油相与乳化剂的混合液(14mL)加到18mL水相后，以6000rpm的速度搅拌乳化0.5h，形成原乳。均质压力为45MPa，均质时间为30min。选择进料温度为室温(25℃)。最终产品中番茄红素的含量为19mg/100mL。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1、一种透明水分散型番茄红素浓缩液的制备方法，其特征在于，其生产步骤包括：

1)、油相的制备：将番茄红素溶解于食用油中；

2)、水相的制备：将水与甘油按比例4：1～8：1混合；

3)、乳化液的制备：选择Tween 80或Tween 60作为乳化剂；

(1)油相与乳化剂比例的确定

首先将油相与乳化剂混合，油相与乳化剂的比例为3：2～8：3；

(2)水相的混合比例

将油相先与乳化剂以3：2～8：3的比例混合，经过震荡器混合20～40分钟后，再与水相混合，在总体积中，水相占50％～60％，经过简单乳化的油相占总体积的50％～40％；

(3)乳化时间以及温度的选择

乳化时间0.5～1h，乳化温度33～35℃。

2、根据权利要求1所述的透明水分散型番茄红素浓缩液的制备方法，其特征在于，在乳化过程后还有均质过程，在均质过程中使用的压力为35～45MPa。

3、根据权利要求1所述的透明水分散型番茄红素浓缩液的制备方法，其特征在于，所述的番茄红素为番茄红素油树脂。

4、根据权利要求1所述的透明水分散型番茄红素浓缩液的制备方法，其特征在于，所述的食用油是不饱和脂肪酸含量高的茶树油或葵花籽油。

5、根据权利要求3所述的透明水分散型番茄红素浓缩液的制备方法，其特征在于，在油相的制备步骤中，每30mL食用油溶解0.3～1.0g番茄红素油树脂。