CN106579407A - 一种维生素a微胶囊米粉营养强化剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种维生素A微胶囊米粉营养强化剂的制备方法，属于食品添加剂和微囊包埋制备技术领域，该制备方法包括原料溶解、乳化、均质、干燥、造粒、筛分和包装工序，以维生素A油、维生素E油、阿拉伯胶、奶粉、维生素C、葡聚糖和变性淀粉为原料，制备出米粉专用、性能稳定、流动性好的维生素A微胶囊米粉营养强化剂。本发明的维生素A微胶囊米粉营养强化剂为浅黄色粉末，维生素A的含量≥2.5×105IU/g，在米粉中应用后，其得率达到80％以上，较现有得率提高20％。本发明制备维生素A微胶囊米粉营养强化剂的方法，简单易行，产量高，成本低，有利于大规模工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及食品添加剂和微囊包埋制备技术领域，具体涉及一种维生素A微胶囊米粉营养强化剂的制备方法。
背景技术
维生素A(vitaminA)又称视黄醇(其醛衍生物视黄醛)或抗干眼病因子，是一个具有脂环的不饱和一元醇，包括动物性食物来源的维生素A1、A2两种，是一类具有视黄醇生物活性的物质。
维生素A对弱光敏感，与暗视觉有关，如果维生素A缺乏时，会影响视紫质的合成和更新，出现夜盲症，使眼的暗视能力减弱；维生素A可持上皮组织结构的完整与健全，缺乏时常会引起皮脂腺分泌减少，使皮肤干燥、毛囊角化，在大腿和上臂常可见到粗糙小疙瘩，形似“鸡皮”，严重时可扩展到全身；维生素A还能够提高机体对蛋白质的利用率，促进体内组织蛋白的合成，加快细胞分裂速度，刺激新细胞的生长，从而促进儿童生长发育。如果儿童缺乏维生素A，体内肌肉和内脏器官将会萎缩、体脂减少、发育缓慢、生长停滞。
维生素A是一种脂溶性维生素，易溶于有机溶剂和脂肪，由于维生素A易受光照、氧气等环境条件的影响而加速降解，一般采用微胶囊化技术制备维生素A微胶囊，以此提高维生素A的稳定性，使其便于贮藏和应用。
微胶囊技术是指利用天然或合成高分子材料，将分散的固体、液体或气体物质包裹起来，形成具有半透性或密封性囊膜的微小粒子的技术。包裹的过程即为微胶囊化，形成的微小粒子称为微胶囊。微胶囊由包裹材料和被包裹材料组成。微胶囊内被包裹的材料称为芯材，包裹材料称为壁材。由于芯材、壁材和微胶囊化方法不同，微胶囊的大小、形态和结构变化很大。含固体粒子的微胶囊形状与囊内固体形状相接近，含液体或气体的微胶囊形状一般为球形，也有米粒状、肾形、块状、针状或不规则状。微胶囊的结构也有多种，典型的有单核微胶囊、多核微胶囊、双壁或多膜微胶囊及复合微胶囊。
目前，微胶囊技术已经广泛用于食品工业，包括米粉工业。国内主要采用以淀粉为壁材的包埋技术制备维生素A，将维生素A油与乳化剂一起乳化，将乳液喷雾干燥或喷雾造粒，再经流态化干燥得到维生素A微胶囊。由于此方法选用的包埋壁材的致密性较差，导致制备的维生素A微胶囊稳定性较差，在湿法米粉生产应用过程中，其得率仅为60％左右，在货架期时，其损失率高达50％以上。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种维生素A微胶囊米粉营养强化剂的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明提供一种维生素A微胶囊米粉营养强化剂的制备方法，包括原料溶解、乳化、均质、干燥、造粒、筛分和包装工序，该制备方法以维生素A油、维生素E油、阿拉伯胶、奶粉、维生素C、葡聚糖和变性淀粉为原料，包括以下步骤：
S1、原料溶解：称取维生素A油、维生素E油和阿拉伯胶，先向溶解锅A中加入维生素A油，然后加入维生素E油和阿拉伯胶，加热至45-50℃，使之完全溶解，得到维生素A油溶液，即芯材溶液；
称取奶粉、维生素C、葡聚糖和变性淀粉，依次加入溶解锅B内，然后加入适量的水，加热至45-50℃，使之完全溶解，得到壁材溶液；
S2、乳化：将芯材溶液和壁材溶液加入搅拌锅内，保温搅拌，形成均一的乳液；
S3、均质：将步骤S2中的所述乳液用泵打入高压均质机中，连续均质3-5次，形成油滴粒径均一的纳米级乳液；
S4、干燥、造粒：将步骤S3中的所述纳米级乳液先送入喷雾干燥器进行喷雾干燥，接着送入流化床进一步干燥，冷风冷却，然后送入离心造粒机进行制粒，得到维生素A微胶囊粉末；
S5、筛分、包装：将步骤S4所得的维生素A微胶囊粉末用40目筛子过筛，包装，即得维生素A微胶囊米粉营养强化剂成品。
优选地，所述步骤S1中维生素A油、维生素E油和阿拉伯胶的质量比为55-60:5-10:30-40。
优选地，所述步骤S1中奶粉、维生素C、葡聚糖和变性淀粉的质量比为20-25:2-5:15-20:20-30。
优选地，所述步骤S2中保温搅拌温度为42-48℃，保温搅拌时间为12-16min。
优选地，所述步骤S2中芯材溶液与壁材溶液的加入体积比为1:2。
优选地，所述步骤S3中高压均质机的均质压力为0.02-0.03Mpa。
优选地，所述步骤S4中喷雾干燥器的进风温度为135-145℃，出风温度为75-85℃，雾化压力为0.02-0.03Mpa，进料速度为10-20r/min。
优选地，所述步骤S4中流化床的床层温度为40-45℃，进风压力为0.15-0.25Mpa。
本发明维生素A微胶囊米粉营养强化剂的制备方法，具有如下有益效果：
(1)本发明以维生素A油为芯材，以奶粉、葡聚糖和变性淀粉为主要壁材，利用O/W高压均质乳化和离心造粒等技术进行包埋交联，制备出米粉专用、性能稳定、流动性好的维生素A微胶囊米粉营养强化剂。
(2)本发明的维生素A微胶囊米粉营养强化剂为浅黄色粉末，维生素A的含量≥2.5×105IU/g，在米粉中应用后，其得率达到80％以上，较现有得率提高20％。
(3)本发明制备维生素A微胶囊米粉营养强化剂的方法，简单易行，产量高，成本低，有利于大规模工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例提供一种维生素A微胶囊米粉营养强化剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料溶解：称取60kg维生素A油、5kg维生素E油和30kg阿拉伯胶，先向溶解锅A中加入维生素A油，然后加入维生素E油和阿拉伯胶，加热至45℃，使之完全溶解，得到维生素A油溶液，即芯材溶液；
称取40kg奶粉、4kg维生素C、40kg葡聚糖和40kg变性淀粉，依次加入溶解锅B内，然后加入76kg水，加热至45℃，使之完全溶解，得到壁材溶液；
S2、乳化：将芯材溶液和壁材溶液加入搅拌锅内，48℃下保温搅拌12min，形成均一的乳液；
S3、均质：将步骤S2中的所述乳液用泵打入高压均质机中，在均质压力为0.02MPa的条件下，连续均质3次，形成油滴粒径均一的纳米级乳液；
S4、干燥、造粒：将步骤S3中的所述纳米级乳液先送入喷雾干燥器进行喷雾干燥，干燥进口的进风温度为135℃，出风温度为75℃，雾化压力为0.02Mpa，进料速度为10r/min；
喷雾干燥后乳液送入流化床进一步干燥，流化床的床层温度为40℃，进风压力为0.15Mpa，在物料水分检测≤6％后，进入下个流化床，冷风冷却，然后送入离心造粒机进行制粒，得到维生素A微胶囊粉末；
S5、筛分、包装：将步骤S4所得的维生素A微胶囊粉末用40目筛子过筛，包装，即得维生素A微胶囊米粉营养强化剂成品。
本实施例的维生素A微胶囊米粉营养强化剂成品为浅黄色微粒，经高效液相测定，维生素A的含量为2.58×105IU/g。
流动性测试：休止角是粉体堆积层的自由斜面与水平面形成的最大角，是粒子在粉体堆体积层的自由斜面上滑动时所受重力和粒子间摩擦力达到平衡而处于静止状态下测得，是检验粉体流动性的好坏的最简便的方法。一般认为休止角越小，则流动性越好，休止角小于40°时可满足生产过程中的流动性需求。测定结果表明本实施例制备的维生素A微胶囊米粉营养强化剂成品的休止角为39.6°，可见其流动性较好。
稳定性测试：将本实施例制备的维生素A微胶囊米粉营养强化剂成品在温度为37℃，湿度为75％的条件下加速6个月，检测成品中维生素A的含量。测试结果见表1。由表1可知，本实施例制备的维生素A微胶囊米粉营养强化剂成品加速6个月后其损失率为4.26％，说明成品稳定性较好。
表1加速时间对米粉营养强化剂维生素A含量的影响
本实施例维生素A微胶囊米粉营养强化剂在米粉中的应用过程如下：
(1)碎米水浸泡8min，沥干，磨粉；
(2)配料，米粉预糊化后，加入维生素A，在温度为50℃的配料缸中搅拌大约30min；
(3)结束后过胶体磨至暂存罐，暂存罐送料至滚筒；
(4)滚筒干燥，时间为20min/锅，温度为120℃，压力为0.1MPa；
(5)过筛收料。
经测定，维生素A含量为588μg/100g。
维生素A得率的计算公式为：
实施例2：
本实施例提供一种维生素A微胶囊米粉营养强化剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料溶解：称取55kg维生素A油、10kg维生素E油和40kg阿拉伯胶，先向溶解锅A中加入维生素A油，然后加入维生素E油和阿拉伯胶，加热至50℃，使之完全溶解，得到维生素A油溶液，即芯材溶液；
称取50kg奶粉、10kg维生素C、30kg葡聚糖和60kg变性淀粉，依次加入溶解锅B内，然后加入86kg水，加热至50℃，使之完全溶解，得到壁材溶液；
S2、乳化：将芯材溶液和壁材溶液加入搅拌锅内，42℃下保温搅拌16min，形成均一的乳液；
S3、均质：将步骤S2中的所述乳液用泵打入高压均质机中，在均质压力为0.03MPa的条件下，连续均质5次，形成油滴粒径均一的纳米级乳液；
S4、干燥、造粒：将步骤S3中的所述纳米级乳液先送入喷雾干燥器进行喷雾干燥，干燥进口的进风温度为145℃，出风温度为85℃，雾化压力为0.03Mpa，进料速度为20r/min；
喷雾干燥后乳液送入流化床进一步干燥，流化床的床层温度为45℃，进风压力为0.25Mpa，在物料水分检测≤6％后，进入下个流化床，冷风冷却，然后送入离心造粒机进行制粒，得到维生素A微胶囊粉末；
S5、筛分、包装：将步骤S4所得的维生素A微胶囊粉末用40目筛子过筛，包装，即得维生素A微胶囊米粉营养强化剂成品。
本实施例的维生素A微胶囊米粉营养强化剂成品为浅黄色微粒，经高效液相测定，维生素A的含量为2.65×105IU/g。
流动性测试：休止角是粉体堆积层的自由斜面与水平面形成的最大角，是粒子在粉体堆体积层的自由斜面上滑动时所受重力和粒子间摩擦力达到平衡而处于静止状态下测得，是检验粉体流动性的好坏的最简便的方法。一般认为休止角越小，则流动性越好，休止角小于40°时可满足生产过程中的流动性需求。测定结果表明本实施例制备的维生素A微胶囊米粉营养强化剂成品的休止角为37.7°，可见其流动性较好。
稳定性测试：将本实施例制备的维生素A微胶囊米粉营养强化剂成品在温度为37℃，湿度为75％的条件下加速6个月，检测成品中维生素A的含量。测试结果见表2。由表2可知，本实施例制备的维生素A微胶囊米粉营养强化剂成品加速6个月后其损失率为4.15％，说明成品稳定性较好。
表2加速时间对米粉营养强化剂维生素A含量的影响
本实施例维生素A微胶囊米粉营养强化剂在米粉中的应用过程如下：
(1)碎米水浸泡8min，沥干，磨粉；
(2)配料，米粉预糊化后，加入维生素A，在温度为50℃的配料缸中搅拌大约30min；
(3)结束后过胶体磨至暂存罐，暂存罐送料至滚筒；
(4)滚筒干燥，时间为30min/锅，温度为120℃，压力为0.1MPa；
(5)过筛收料。
经测定，维生素A含量为566μg/100g。
维生素A得率的计算公式为：
本发明维生素A微胶囊米粉营养强化剂的制备方法，具有如下有益效果：
(1)本发明以维生素A油为芯材，以奶粉、葡聚糖和变性淀粉为主要壁材，利用O/W高压均质乳化和离心造粒等技术进行包埋交联，制备出米粉专用、性能稳定、流动性好的维生素A微胶囊米粉营养强化剂。
(2)本发明的维生素A微胶囊米粉营养强化剂为浅黄色粉末，维生素A的含量≥2.5×105IU/g，在米粉中应用后，其得率达到80％以上，较现有得率提高20％。
(3)本发明制备维生素A微胶囊米粉营养强化剂的方法，简单易行，产量高，成本低，有利于大规模工业化生产。
以上所述是本发明的优选实施方式，应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种维生素A微胶囊米粉营养强化剂的制备方法，包括原料溶解、乳化、均质、干燥、造粒、筛分和包装工序，其特征在于，该制备方法以维生素A油、维生素E油、阿拉伯胶、奶粉、维生素C、葡聚糖和变性淀粉为原料，包括以下步骤：
S1、原料溶解：称取维生素A油、维生素E油和阿拉伯胶，先向溶解锅A中加入维生素A油，然后加入维生素E油和阿拉伯胶，加热至45-50℃，使之完全溶解，得到维生素A油溶液，即芯材溶液；
称取奶粉、维生素C、葡聚糖和变性淀粉，依次加入溶解锅B内，然后加入适量的水，加热至45-50℃，使之完全溶解，得到壁材溶液；
S2、乳化：将芯材溶液和壁材溶液加入搅拌锅内，保温搅拌，形成均一的乳液；
S3、均质：将步骤S2中的所述乳液用泵打入高压均质机中，连续均质3-5次，形成油滴粒径均一的纳米级乳液；
S4、干燥、造粒：将步骤S3中的所述纳米级乳液先送入喷雾干燥器进行喷雾干燥，接着送入流化床进一步干燥，冷风冷却，然后送入离心造粒机进行制粒，得到维生素A微胶囊粉末；
S5、筛分、包装：将步骤S4所得的维生素A微胶囊粉末用40目筛子过筛，包装，即得维生素A微胶囊米粉营养强化剂成品。
2.根据权利要求1所述的维生素A微胶囊米粉营养强化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中维生素A油、维生素E油和阿拉伯胶的质量比为55-60:5-10:30-40。
3.根据权利要求1所述的维生素A微胶囊米粉营养强化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中奶粉、维生素C、葡聚糖和变性淀粉的质量比为20-25:2-5:15-20:20-30。
4.根据权利要求2或3所述的维生素A微胶囊米粉营养强化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中保温搅拌温度为42-48℃，保温搅拌时间为12-16min。
5.根据权利要求4所述的维生素A微胶囊米粉营养强化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中芯材溶液与壁材溶液的加入体积比为1:2。
6.根据权利要求5所述的维生素A微胶囊米粉营养强化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中高压均质机的均质压力为0.02-0.03Mpa。
7.根据权利要求6所述的维生素A微胶囊米粉营养强化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中喷雾干燥器的进风温度为135-145℃，出风温度为75-85℃，雾化压力为0.02-0.03Mpa，进料速度为10-20r/min。
8.根据权利要求7所述的维生素A微胶囊米粉营养强化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中流化床的床层温度为40-45℃，进风压力为0.15-0.25Mpa。
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Denomination of invention: A kind of preparation method of vitamin A microcapsule rice flour nutrition fortifier Effective date of registration: 20220831 Granted publication date: 20201020 Pledgee: Industrial Bank Co.,Ltd. Shanghai Putuo sub branch Pledgor: NANTONG LICHENG BIOLOGICAL ENGINEERING Co.,Ltd. Registration number: Y2022310000220 |
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