CN101092521A - 一种水溶性番茄红素纳米分散体产品及制备方法 - Google Patents

Abstract

一种水溶性番茄红素纳米分散体产品及制备方法，属于天然色素应用技术领域。本发明是先将获得的番茄红素或其油树脂溶解于有机溶剂中，再将溶解有番茄红素的有机相与溶有合适乳化剂的水相混合，用超高压均质或超声波破碎法对其中的番茄红素进行纳米化处理，在减压条件下蒸发其中的有机溶剂，获得均匀、稳定的番茄红素的纳米分散体，其中番茄红素的粒径为50～500nm。采用乳化，超高压均质或超声破碎，溶剂蒸发工艺，获得具有良好水分散性的番茄红素纳米分散体乳液，可以任意比例添加到水基食品中，有效解决了番茄红素在水性食品中的溶解难题；同时，由于番茄红素粒径减小，使其更容易进入到人体细胞，其生物价也因此得到提高。

Description

一种水溶性番茄红素纳米分散体产品及制备方法

技术领域

一种水溶性番茄红素纳米分散体产品及制备方法，属于天然色素应用技术领域。

背景技术

番茄红素是天然可食用色素并具有广泛生理活性，主要具有淬灭单线态氧和清除过氧化自由基、诱导细胞间连接通讯、调控肿瘤细胞增殖、降低心血管疾病发病危险等多种生物学作用。但由于番茄红素具有较强的疏水性，几乎不溶于水，所以实际使用过程中遇到了很多困难。尽管人们也曾尝试通过微胶囊化处理等手段来提高产品的储藏稳定性并改善其水溶性，但由于对颗粒的破碎程度不够，粒径过大，造成在使用时当微胶囊壁材物质溶解后，番茄红素本身不能稳定地分散在体系中而是会迅速沉降至底部、不能在基质中形成均匀、稳定的分散体系，所以处理效果并不理想；而在以番茄红素为主要功效成分生产功能性食品(保健品)时，尽管我们可以采用软胶囊包裹或做成片剂等方式来避免其分散不均匀的问题，但由于其颗粒较微胶囊化处理过的产品更大，直接服用后将有很大一部分不能被人体吸收并发挥作用，其生物价将因此受到影响。所以，有效解决番茄红素的溶解性问题已经成为影响其使用范围及使用效果的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种水溶性番茄红素纳米分散体产品及制备方法，有效解决番茄红素的溶解性问题，扩大其使用范围并改善使用效果。

本发明的技术方案：是先将获得的番茄红素或其油树脂溶解于有机溶剂中，再将溶解有番茄红素的有机溶液(有机相)与溶有合适乳化剂的水溶液(水相)混合，采用超高压均质或超声波破碎法对其中的番茄红素进行纳米化处理后，在减压条件下蒸发掉其中的有机溶剂，最终获得均匀、稳定的番茄红素的纳米分散体，其中番茄红素的粒径在50～500nm之间。制备工艺为：

(1)番茄红素有机溶液(有机相)的制备：取番茄红素含量在1％～90％(W/W)的番茄红素油树脂或经纯化的番茄红素，以乙醚、丙酮、乙酸乙脂、正己烷、石油醚、二硫化碳、苯或氯仿为溶剂，配制番茄红素含量为0.01％～1％(W/V)的溶液，制成有机相。

(2)乳化剂的水溶液(水相)的制备：选取司盘-80、司盘-60、司盘-20、吐温-20、吐温-60、吐温-80、藻酸丙二醇酯、分子蒸馏单甘酯、辛烯基琥珀酸淀粉酯钠中的一种或几种，按相应的推荐使用剂量，配制成乳化剂的水溶液，制成水相。

(3)有机相与水相的混合：在低速搅拌(100～200r/min)下，将有机相缓慢倒入水相中，有机相与水相的比例控制在1∶9～3∶7(V/V)，继续高速(800～1000r/min)搅拌10～30min，使混合均匀。

(4)高速乳化：所获得的混合液在转速8000～15000r/min条件下乳化2～20min，以获得粗乳液。

(5)纳米化处理：将粗乳液在60～150MPa压力下均质或在20～25KHz超声条件下处理，使混合液中番茄红素的颗粒直径在50～500nm。

(6)溶剂蒸发：采用旋转蒸发工艺，在真空度为0.07～0.08MPa条件下蒸发有机溶剂，使产品中有机溶剂的含量降到安全剂量以下。所得到的乳化液具有良好水分散性。

本发明的有益效果：采用乳化/超高压均质或超声破碎/溶剂蒸发及工艺，获得具有良好水分散性的番茄红素乳液(番茄红素纳米分散体)，可以任意比例添加到水基食品中，有效解决了番茄红素在水性食品中的溶解难题；同时，由于番茄红素粒径减小，使其更容易进入到人体细胞，其生物价也将因此得到提高。

附图说明

图1粒径分布及其强度。

具体实施方式

实施例1

番茄红素有机溶液(有机相)的制备：取番茄红素含量在1％(W/W)的番茄红素油树脂，以丙酮为溶剂，配制番茄红素含量为0.01％(W/V)的溶液，称为有机相。

乳化剂的水溶液(水相)：选取吐温20作为乳化剂，按0.5％(W/V)的剂量，配制成乳化剂的水溶液，称为水相。

有机相与水相的混合：在低速搅拌(100r/min)下，将有机相缓慢倒入水相中，有机相与水相的比例控制在1∶9(V/V)，继续高速(800r/min)搅拌10min，使混合均匀。

高速乳化：所获得的混合液在转速8000r/min条件下乳化20min，以获得粗乳液。

纳米化处理：将粗乳液在80MPa压力下均质处理，使混合液中番茄红素的颗粒直径在50～500nm范围内。

溶剂蒸发：采用旋转蒸发工艺，在温度为40℃、真空度为0.07～0.08MPa条件下蒸发丙酮，使产品中有机溶剂的含量降到安全剂量以下。所得到的就是具有良好水分散性的番茄红素纳米分散体。

实施例2

番茄红素有机溶液(有机相)的制备：取番茄红素含量在20％(W/W)的经纯化的番茄红素，以石油醚为溶剂，配制番茄红素含量为0.5％(W/V)的溶液，称为有机相。

乳化剂的水溶液(水相)：选取吐温60和分子蒸馏单甘酯的1∶1(W/W)作为乳化剂，按0.5％(W/V)的剂量，配制成乳化剂的水溶液，称为水相。

有机相与水相的混合：在低速搅拌(150r/min)下，将有机相缓慢倒入水相中，有机相与水相的比例控制在2∶8(V/V)，继续高速(900r/min)搅拌20min，使混合均匀。

高速乳化：所获得的混合液在转速10000r/min条件下乳化10min，以获得粗乳液。

纳米化处理：将粗乳液在150MPa压力下均质处理，使混合液中番茄红素的颗粒直径在50～500nm范围内。

溶剂蒸发：采用旋转蒸发工艺，在温度为50～55℃、真空度为0.07～0.08MPa条件下蒸发石油醚，使产品中石油醚的含量降到安全剂量以下。所得到的就乳化液具有良好水分散性。

实施例3

番茄红素有机溶液(有机相)的制备：取番茄红素含量在90％(W/W)的经纯化的番茄红素，以氯仿为溶剂，配制番茄红素含量为1％(W/V)的溶液，称为有机相。

乳化剂的水溶液(水相)：选取司盘20作为乳化剂，按0.5％(W/V)的使用剂量，配制成乳化剂的水溶液，称为水相。

有机相与水相的混合：在低速搅拌(200r/min)下，将有机相缓慢倒入水相中，有机相与水相的比例控制在3∶7(V/V)，继续高速(1000r/min)搅拌30min，使混合均匀。

高速乳化：所获得的混合液在转速15000r/min条件下乳化2min，以获得粗乳液。

纳米化处理：将粗乳液在22KHz超声条件下处理，使混合液中番茄红素的颗粒直径在50～500nm范围内。

溶剂蒸发：采用旋转蒸发工艺，在温度为40℃、真空度为0.07～0.08MPa条件下蒸发氯仿，使产品中氯仿的含量降到安全剂量以下。所得到的就乳化液具有良好水分散性。

Claims (2)

1、一种水溶性番茄红素纳米分散体产品，其特征是先将获得的番茄红素或其油树脂溶解于有机溶剂中，再将溶解有番茄红素的有机溶液-有机相与溶有合适乳化剂的水溶液-水相混合，采用超高压均质或超声波破碎法对其中的番茄红素进行纳米化处理后，在减压条件下蒸发其中的有机溶剂，最终获得均匀、稳定的番茄红素的纳米分散体，其中番茄红素的粒径为50～500nm。

2、如权利要求1所述的水溶性番茄红素纳米分散体的制备方法，其特征是：

(1)番茄红素有机溶液-有机相的制备：取番茄红素含量在1％～90％(W/W)的番茄红素油树脂或经纯化的番茄红素，以乙醚、丙酮、乙酸乙脂、正己烷、石油醚、二硫化碳、苯或氯仿为溶剂，配制番茄红素含量为0.01％～1％(W/V)的溶液，制成有机相；

(2)乳化剂的水溶液-水相的制备：选取司盘-80、司盘-60、司盘-20、吐温-20、吐温-60、吐温-80、藻酸丙二醇酯、分子蒸馏单甘酯、辛烯基琥珀酸淀粉酯钠中的一种或几种，按相应的推荐使用剂量，配制成乳化剂的水溶液，制成水相；

(3)有机相与水相的混合：在100～200r/min低速搅拌下，将有机相缓慢倒入水相中，有机相与水相的比例控制在1∶9～3∶7(V/V)，继续800～1000r/min高速搅拌10～30min，使混合均匀；

(4)高速乳化：所获得的混合液在转速8000～15000r/min条件下乳化2～20min，以获得粗乳液；

(5)纳米化处理：将粗乳液在60～150MPa压力下均质或在20～25KHz超声条件下处理，使混合液中番茄红素的颗粒直径在50～500nm；

(6)溶剂蒸发：采用旋转蒸发工艺，在真空度为0.07～0.08MPa条件下蒸发有机溶剂，使产品中有机溶剂的含量降到安全剂量以下，所得到的乳化液具有良好水分散性。

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