CN101921496B - 一种制备辣椒红色素微胶囊的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备辣椒红色素微胶囊的方法，该方法包括：1)制备辣椒红色素芯材相；2)制备变性淀粉囊材相；3)将辣椒红色素芯材相和囊材相混合并高压乳化均质成粒径为纳米级的乳化液；以及4)将所述乳化液干燥，从而制得辣椒红色素微胶囊。本发明所述的制备辣椒红色素微胶囊的方法采用微胶囊技术将辣椒红色素微胶囊化，该方法利用单一囊材变性淀粉将辣椒红色素(芯材)包裹成粒径为纳米级的微胶囊。该方法工艺简单，并且制得的产品的水溶性和稳定性良好。
Description
技术领域
本发明涉及生物工程领域，具体地说，本发明涉及一种制备辣椒红色素微胶囊的方法。
背景技术
辣椒红色素是从辣椒中提取的深红色油状粘性液体。其是一种天然色素，主要成分是辣椒红、辣椒玉红素等红色素和辣椒黄素、玉米黄素、隐黄素等黄色素。辣椒红色素易溶于丙酮、正己烷、氯仿等有机溶剂和植物油脂，不溶于水，并且对光和氧气非常敏感，因此很不稳定。
辣椒红色素色泽鲜艳，着色力强，无毒，无副作用，因此广泛应用于食品、医药、化妆品中。另外，在高级饲料、水产品等领域中也有应用，因此具有巨大的开发价值。但由于其稳定性差，属于油溶性色素，以及通常经乳化剂作用而制成水分散性色素，因此其液体制品在包装、运输、贮藏及实际应用中受到很大的限制。
专利文献1(CN 101182392A)公开了一种粉状水分散辣椒红色素的制备方法。该方法存在下列缺点：在该方法中使用了大量的胶粉，因此很容易造成粘度过大、或需要大量水溶解而造成喷雾干燥能耗过高，并且整个工艺过程搅拌时间太长；两相混合搅拌产生的粒径过大，难以保证乳液的均匀，从而影响包埋效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备辣椒红色素微胶囊的方法。
为了实现本发明的目的，本发明提供一种制备辣椒红色素微胶囊的方法，该方法包括基于100重量份的辣椒红色素微胶囊：
1)向10-60重量份的芯材辣椒红色素中添加1-5重量份的抗氧化剂，加热至30℃至70℃并搅拌10-300分钟至所述抗氧化剂溶解，从而制得芯材相；
2)将20-50重量份的囊材加入到为所述囊材重量的1-3倍的水中，加热至50℃至90℃并搅拌30-60分钟以使所述囊材溶解，然后加入10-50重量份的填充剂和2-8重量份的乳化剂，搅拌至所述填充剂和所述乳化剂溶解，冷却至20℃至50℃，从而制得囊材相；
3)将所述芯材相和所述囊材相混合，在20MPa至70MPa的压力下乳化均质成粒径为100nm至2000nm的乳化液；以及
4)将所述乳化液干燥，从而制得所述辣椒红色素微胶囊。
其中，在所述步骤1)中所述抗氧化剂为维生素E、叔丁基对苯二酚和叔丁基羟基茴香醚中的一种或多种。
在所述步骤2)中所述囊材优选为变性淀粉。
在所述步骤2)中所述填充剂优选为糊精、甘油、蔗糖和乳糖中的一种或多种。
在所述步骤2)中所述乳化剂优选为磷脂、维生素C棕榈酸酯、酪蛋白和酪蛋白酸钠中的一种或多种。
在所述步骤3)中，使用压力乳化均质法来进行纳米化，其中压力优选为20MPa至70MPa。优选地，所述乳化均质步骤优选是通过高压均质机来进行的，并且所述高压均质机的压力优选为20MPa至70MPa。
在所述步骤4)中优选采用喷雾干燥法来进行干燥。在所述喷雾干燥中，进风温度为160℃至210℃，出风温度为70℃至100℃。
在本文中，本文中术语“粒径”是指中值粒径D50，其可直接通过(例如)激光粒度仪测定。
本发明所述的制备辣椒红色素微胶囊的方法采用微胶囊技术将辣椒红色素微胶囊化，该方法利用单一囊材变性淀粉将辣椒红色素(芯材)包裹成粒径为纳米级的微胶囊。该方法工艺简单，并且制得的产品的水溶性和稳定性良好。综合来说，本发明所述的制备辣椒红色素微胶囊的方法具有下列优点：
1.工艺简单，生产成本低，易于工业化生产；
2.通过本发明所述方法而获得的辣椒红色素微胶囊粉末粒度均匀，具有良好的流动性，因此方便了其使用、运输、贮藏和添加；
3.本发明采用微胶囊技术制得辣椒红色素微胶囊，使难溶于水的辣椒红色素容易地溶于水中，并且大大提高了产品稳定性，而且具有良好的着色效果，拓宽了辣椒红色素的应用范围。
4.本发明使用高压乳化均质使乳化液粒径达到纳米级，并且乳化液粒径较为均匀，从而克服了现有技术中乳化液的稳定性差的问题。
具体实施方式
以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。
实施例1
以色价为150的辣椒红色素为原料来制备辣椒红色素微胶囊。
向10g辣椒红色素中加入1g维生素E，加热至30℃并搅拌10分钟至维生素E溶解，从而制得芯材相。将60g变性淀粉加入100mL水中，加热至50℃并搅拌30分钟以使变性淀粉溶解，然后加入27g糊精和2g磷脂，继续搅拌30分钟至糊精和磷脂溶解，冷却至20℃，从而制得囊材相。将所述芯材相和所述囊材相混合，通过高压均质机在20MPa下乳化均质，得到粒径为1000nm的乳化液。在进风温度160℃、出风温度70℃的条件下将乳化液经喷雾干燥塔干燥，从而制得辣椒红色素微胶囊粉末。
由该方法得到80g桔黄色辣椒红色素微胶囊粉末，色价为14.9。
所得辣椒红色素微胶囊粉末能够在冷水中快速良好地溶解，溶液呈现均一的橙黄色并且无沉淀物和漂浮物，静置48小时后不分层，证明其具有良好的溶解性和复原性。
实施例2
以色价为150的辣椒红色素为原料来制备辣椒红色素微胶囊。
向60g辣椒红色素中加入4g叔丁基对苯二酚，加热至70℃并搅拌10分钟至叔丁基对苯二酚溶解，从而制得芯材相。将20g变性淀粉加入400mL水中，加热至90℃并搅拌30分钟以使变性淀粉溶解，然后加入10g蔗糖和6g维生素C棕榈酸酯，继续搅拌60分钟至蔗糖和维生素C棕榈酸酯溶解，冷却至50℃，从而制得囊材相。将所述芯材相和所述囊材相混合，通过高压均质机在70MPa下乳化均质，得到粒径为300nm的乳化液。在进风温度210℃、出风温度100℃的条件下将乳化液经喷雾干燥塔干燥，从而制得辣椒红色素微胶囊粉末。
由该方法得到82g桔黄色辣椒红色素微胶囊粉末，色价为89.5。所得辣椒红色素微胶囊粉末能够在冷水中快速良好地溶解，溶液呈现均一的橙黄色并且无沉淀物和漂浮物，静置48小时后不分层，证明其具有良好的溶解性和复原性。
实施例3
以色价为150的辣椒红色素为原料来制备辣椒红色素微胶囊。
向20kg辣椒红色素中加入2kg叔丁基羟基茴香醚，加热至50℃并搅拌15分钟至叔丁基羟基茴香醚溶解，从而制得芯材相。将30kg变性淀粉加入200L水中，加热至60℃并搅拌40分钟以使变性淀粉溶解，然后加入44kg乳糖和4kg酪蛋白，继续搅拌40分钟至乳糖和酪蛋白溶解，冷却至30℃，从而制得囊材相。将所述芯材相和所述囊材相混合，通过高压均质机在30MPa下乳化均质，得到粒径为670nm的乳化液。在进风温度180℃、出风温度85℃的条件下将乳化液经喷雾干燥塔干燥，从而制得辣椒红色素微胶囊粉末。
由该方法得到96.6kg桔黄色辣椒红色素微胶囊粉末，色价为29.8。所得辣椒红色素微胶囊粉末能够在冷水中快速良好地溶解，溶液呈现均一的橙黄色并且无沉淀物和漂浮物，静置48小时后不分层，证明其具有良好的溶解性和复原性。
实施例4
以色价为150的辣椒红色素为原料来制备辣椒红色素微胶囊。
向40kg辣椒红色素中加入2kg维生素E，加热至55℃并搅拌20分钟至维生素E溶解，从而制得芯材相。将40kg变性淀粉加入300L水中，加热至60℃并搅拌30分钟以使变性淀粉溶解，然后加入13kg甘油和5kg酪蛋白酸钠，继续搅拌30分钟至甘油和酪蛋白酸钠溶解，冷却至40℃，从而制得囊材相。将所述芯材相和所述囊材相混合，通过高压均质机在40MPa下乳化均质，得到粒径为620nm的乳化液。在进风温度190℃、出风温度90℃的条件下将乳化液经喷雾干燥塔干燥，从而制得辣椒红色素微胶囊粉末。
由该方法得到96.4kg桔黄色辣椒红色素微胶囊粉末，色价为59.4。所得辣椒红色素微胶囊粉末能够在冷水中快速良好地溶解，溶液呈现均一的橙黄色并且无沉淀物和漂浮物，静置48小时后不分层，证明其具有良好的溶解性和复原性。
实施例1-4获得的辣椒红色素微胶囊在室温避光条件下的稳定性试验数据如下表1所示。
表1辣椒红色素微胶囊稳定性试验
Claims (7)
1.一种制备辣椒红色素微胶囊的方法，该方法包括基于100重量份的辣椒红色素微胶囊：
1)向10-60重量份的芯材辣椒红色素中添加1-5重量份的抗氧化剂，加热至30℃至70℃并搅拌10-300分钟，从而制得芯材相；
2)将20-50重量份的囊材加入到为所述囊材重量的1-4倍的水中，加热至50℃至90℃并搅拌30-60分钟，然后加入10-50重量份的填充剂和2-8重量份的乳化剂，冷却至20℃至50℃，从而制得囊材相；
3)将所述芯材相和所述囊材相混合，在20MPa至70MPa的压力下乳化均质成粒径为100nm至2000nm的乳化液；以及
4)将所述乳化液喷雾干燥，从而制得所述辣椒红色素微胶囊。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤1)中所述抗氧化剂为维生素E、叔丁基对苯二酚和叔丁基羟基茴香醚中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤2)中所述囊材为变性淀粉。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤2)中所述填充剂为糊精、甘油、蔗糖和乳糖中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤2)中所述乳化剂为磷脂、维生素C棕榈酸酯、酪蛋白和酪蛋白酸钠中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤3)中所述乳化均质是通过高压均质机来进行的。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述喷雾干燥中，进风温度为160℃至210℃，出风温度为70℃至100℃。
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