CN111387499A - 一种叶黄素酯水溶颗粒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种叶黄素酯水溶颗粒及其制备方法，属于食品添加剂领域。括以下重量份的原料：叶黄素酯1份、乳化剂2~10份、抗氧化剂0.01~1份、载体1~20份。制备方法包括如下步骤：1）将叶黄素酯、乳化剂、抗氧化剂、载体分别粉碎、过筛或过滤；2）按重量份将叶黄素酯、乳化剂、抗氧化剂和载体混合，加热到55~80℃，得到混合物。3）将混合物加入热熔挤出机，挤出温度100~150℃，挤出时间2~5分钟，冷却、将粒料粉碎、过筛获得叶黄素酯水溶颗粒。本发明的一种叶黄素酯水溶颗粒及其制备方法，所得叶黄素酯水溶颗粒水溶性好，叶黄素酯含量高，溶解后透明度高。

Description

一种叶黄素酯水溶颗粒及其制备方法

技术领域

一种叶黄素酯水溶颗粒及其制备方法，属于食品添加剂领域。

背景技术

叶黄素酯，化学名称叶黄素二棕榈酸酯（CAS 注册号：547-17-1），是一种含氧类胡萝卜素酯，广泛存在于蔬菜、花卉、水果与某些藻类生物中。叶黄素酯中的叶黄素能大量吸收近于紫外光的蓝光，因此可过滤损害光感受器和视网膜色素上皮的蓝光，及时补充叶黄素可以防治老年黄斑变性病（AMD）引起的视力下降与失明。另外叶黄素还具有抗氧化、抗癌、抗诱变、延缓动脉硬化等生理功能，是一种天然营养健康的功能性色素。中国卫生部2007年第8号公告批准叶黄素酯为营养强化剂、着色剂和2008年第12号公告批准叶黄素酯为新食品原料。美国食品药品管理局早在1995年就已批准叶将黄素作为食品补充剂。然而叶黄素酯属脂溶性色素，只溶于有机溶剂，不溶于水，并含多个共轭双键具有高度不饱和性，对光、氧和热十分敏感，易氧化降解，这些特点限制了它在食品和药品领域的应用。为了扩大叶黄素酯的应用领域，需要将叶黄素酯制成水溶性叶黄素酯添加剂。

申请人通过研究发现，现有水溶性叶黄素酯添加剂以下问题：

第一，现有的水溶性叶黄素酯添加剂水溶性不理想。并且为了提高其水溶性，常添加大量助剂，这又导致了低叶黄素酯含量的问题。而水溶性叶黄素酯添加剂毕竟是作为一种添加剂使用，当水溶性叶黄素酯添加剂中叶黄素酯含量过低时，为了使食品或药品中叶黄素酯含量达标，必须加大水溶性叶黄素酯添加剂的添加量，导致食品或药品的配方失衡，特别是对于克重有限制的片剂药品、对粘度和澄明度有要求的液体饮品。

第二，现有的水溶性叶黄素酯添加剂溶解后液体澄明度不高，并且不稳定，久置易产生变色或沉淀。叶黄素酯常用于添加到饮料中，透明包装是饮料的常见包装，而现有水溶性叶黄素酯添加剂低澄明度且不稳定的问题，顾客购买时会错以为饮料变质，对饮料的销售带来不良影响，限制了水溶性叶黄素酯添加剂在饮料领域的应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种叶黄素酯水溶颗粒及其制备方法，该叶黄素酯水溶颗粒水溶性好，溶解后透明度高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该叶黄素酯水溶颗粒，包括以下重量份的原料：叶黄素酯1份、乳化剂2~10份、抗氧化剂0.01~1份、载体1~20份。

该叶黄素酯水溶颗粒，包括以下重量份的原料：叶黄素酯1份、乳化剂3~5份、抗氧化剂0.05~0.3份、载体4~8份。

该叶黄素酯水溶颗粒，包括以下重量份的原料：叶黄素酯1份、乳化剂3.5~3.9份、抗氧化剂0.1~0.2份、载体5~7份。

所述的乳化剂为蔗糖酯、磷脂、脂肪酸酯中的至少一种。

所述的乳化剂为硬脂酸蔗糖酯、单硬脂酸甘油酯按重量比1：0.2~0.5的混合物。

所述的抗氧化剂为抗坏血酸酸棕榈酸酯，以及维生素E、丁基羟基茴香醚（BHA）、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT）中的至少一种。

所述的抗氧化剂为抗坏血酸酸棕榈酸酯、丁基羟基茴香醚和2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚按重量比1：2：1~1.5混合的混合物。

所述的载体为辛烯基琥珀酸淀粉钠、阿拉伯胶或羟丙基-β-环糊精。

该叶黄素酯水溶颗粒的制备方法，包括如下步骤：

1）将叶黄素酯、乳化剂、抗氧化剂、载体分别粉碎、过筛或过滤；

2）按重量份将叶黄素酯、乳化剂、抗氧化剂和载体混合，加热至55~80℃，得到混合物；

3）将混合物加入热熔挤出机，挤出温度100~150℃，挤出时间2~5分钟，冷却、将粒料粉碎、过筛获得叶黄素酯水溶颗粒。

步骤3）所述的热熔挤出机为双螺杆挤出机。

对本发明作进一步说明，所述的乳化剂为非离子乳化剂；叶黄素酯与乳化剂熔融后以无定形或分子态分散在载体中。

所述的为叶黄素酯所用原料为叶黄素酯含量大于80%质量百分比的叶黄素酯提取物；本发明叶黄素酯水溶颗粒配方中，叶黄素酯用量，以叶黄素酯提取物中叶黄素酯所占质量计。

优选的，所述的蔗糖酯为硬脂酸蔗糖酯。优选的，所述的磷脂为大豆卵磷脂。优选的，所述的脂肪酸酯单硬脂酸甘油酯或双硬脂酸甘油酯。优选的，所述的载体为羟丙基-β-环糊精。羟丙基-β-环糊精在水中的溶解度高，且包埋后的叶黄素酯稳定性高。

优选的，步骤1）所述粉碎为超微粉碎，超微粉碎为气流磨式、球磨式或机械剪切式；步骤1）过筛或过滤操作中，过筛所用筛网或过滤所用滤网的目数为300~800目。步骤1）中物料为粉料时，粉碎后采用筛网过筛；当步骤1）中物料为液态时，粉碎后采用滤网过滤，过筛和过滤能有效布面物料团聚，减小叶黄素酯粒度。

步骤3）的具体操作为：将混合物加入双螺杆挤出机中，螺杆速度300~1500转/分钟，热熔区加热温度100~150℃，热熔区混合时间2~5分钟、挤出，冷却获得粒料，将粒料粉碎、过筛获得叶黄素酯水溶颗粒。优选的，步骤3)所述的过筛目数为40~100目。优选的，步骤3）所述的螺杆速度500~1000转/分钟，热熔区加热温度为120~140℃。

与现有技术相比，本发明的一种叶黄素酯水溶颗粒及其制备方法所具有的有益效果是：

1、本发明的水溶性颗粒中叶黄素酯水溶性好，叶黄素酯含量高。本发明的配方提高了叶黄素酯的含量；首先，采用复合乳化剂，充分乳化，降低了乳化剂的用量；其次，采用辛烯基琥珀酸淀粉钠、阿拉伯胶或羟丙基-β-环糊精作为载体，并降低了载体用量。优选采用羟丙基-β-环糊精作为载体，水溶性好，且稳定性高。再次，现有技术中存在水溶颗粒中叶黄素酯实际含量远低于理论含量的问题，制得的水溶颗粒难以达到客户的检测要求；申请人发现该问题是由于叶黄素酯在制备过程中被氧化造成的，本发明中采用复合抗氧剂保护叶黄素酯，避免在制备过程中的叶黄素酯氧化损失。优选采用坏血酸酸棕榈酸酯、丁基羟基茴香醚和2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚按重量比1：2：1~1.5作为复合抗氧化剂，具有明显的协同增效作用，测得叶黄素酯损失较小。

2、本发明的水溶性颗粒稳定性高，久置不易产生浑浊沉淀变色，适用于添加到透明包装。首先，配方中添加了复合抗氧剂，能避免在步骤2）~3）中叶黄素酯受热氧化，也能避免叶黄素酯氧化褪色。其次，采用辛烯基琥珀酸淀粉钠、阿拉伯胶或羟丙基-β-环糊精作为载体，并优选采用羟丙基-β-环糊精作为载体，提高了水溶液的稳定性；再次，在步骤3）中采用双螺杆挤出机在无水条件下进行充分混合乳化、包埋，包埋效果明显提高，从而提高了叶黄素酯水溶颗粒水溶后的稳定性。

3、本发明的水溶性颗粒，水溶性强，溶解后水溶液透明、澄清，更适用于添加在透明瓶盛放的饮料、口服液体药剂、注射剂中。申请人在步骤1）中对各物料进行了粉碎，能加快溶解速度；在步骤2）中先将叶黄素酯和抗氧化剂、乳化剂混合，再进行步骤3）的操作；步骤2）能提高叶黄素酯、抗氧剂的分散程度，便于乳化包埋，从而提高水溶液的澄清度。

具体实施方式

实施例1~7是本发明的一种叶黄素酯水溶颗粒及其制备方法的具体实施例，其中实施例2和实施例6为最佳实施方式。

叶黄素酯：为山东天音生物科技有限公司生产的，90%质量百分比叶黄素酯；辛烯基琥珀酸淀粉钠，郑州雪泉聚合材料有限公司，含量≥99%；阿拉伯胶，江苏长晶生物工程有限公司，含量≥99% ；羟丙基-β-环糊精 HP-β-CD西安天正康源生物技术有限公司，含量≥99% 5；单硬脂酸甘油酯，双硬脂酸甘油酯，杭州油脂化工有限公司，含量≥99%；大豆卵磷脂，河南集美化工产品有限公司产，含量99.8%，货号8002；硬脂酸蔗糖酯为武汉拉那白医药化工有限公司产单硬脂酸蔗糖酯，含量≥99%；维生素E油，山东欧源生物工程有限公司，含量≥99%，食品级；抗坏血酸酸棕榈酸酯，山东欧源生物工程有限公司，L-抗坏血酸棕榈酸酯含量≥99%，食品级；丁基羟基茴香醚（BHA），2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT），杭州中团食化食品配料有限公司，含量≥99%；

超微粉碎设备：北京天利恒诚科技有限公司TLB-400A气流式超微粉碎机；

双螺杆挤出机：赛默飞世尔科技（中国）有限公司产双螺杆挤出机Thermo ScientificPharma 11。

实施例1

本实施例由以下重量份的原料配制：叶黄素酯1份、乳化剂（单硬脂酸蔗糖酯）3份、抗氧化剂（L-抗坏血酸棕榈酸酯）0.1份、载体（辛烯基琥珀酸淀粉钠）5份；

本实施例叶黄素酯水溶颗粒的制备方法，包括如下步骤：

1）将叶黄素酯、乳化剂、抗氧化剂、载体分别粉碎、300目网过筛；

2）按重量份将叶黄素酯、乳化剂、抗氧化剂和载体混合，加热至70~75℃，得到混合物；

3）将混合物加入双螺杆挤出机中，螺杆速度800转/分钟，热熔区加热温度120℃，热熔区混合3分钟，挤出，冷却至室温获得粒料，将粒料粉碎、过40目筛获得叶黄素酯水溶颗粒。

实施例2

本实施例由以下重量份的原料配制：叶黄素酯1份、乳化剂（大豆卵磷脂粉）10份、抗氧化剂（L-抗坏血酸棕榈酸酯：维生素E 重量比1：3）1份、载体1（羟丙基-β-环糊精）12份；

本实施例叶黄素酯水溶颗粒的制备方法，包括如下步骤：

1）将叶黄素酯、乳化剂、抗氧化剂（仅L-抗坏血酸棕榈酸酯）、载体分别粉碎，300目网过筛；维生素E采用300目不锈钢滤网过滤除杂；

2）按重量份将叶黄素酯、抗氧化剂（L-抗坏血酸棕榈酸酯和维生素E）、乳化剂混合，获得混合物；

3）将混合物加入双螺杆挤出机中，螺杆速度800转/分钟，热熔区加热温度110℃，热熔区混合5分钟，挤出，冷却至室温获得粒料，将粒料粉碎、过40目筛获得叶黄素酯水溶颗粒。

实施例3

本实施例由以下重量份的原料配制：叶黄素酯1份、乳化剂（双硬脂酸甘油酯）2份、抗氧化剂（L-抗坏血酸棕榈酸酯：BHA：BHT重量比1：2：1.2）0.01份、载体1（辛烯基琥珀酸淀粉钠）5份；

本实施例叶黄素酯水溶颗粒的制备方法，包括如下步骤：

1）将叶黄素酯、乳化剂、抗氧化剂、载体分别粉碎、300目网过筛；

2）按重量份将叶黄素酯、抗氧化剂、乳化剂混合，加热至70~75℃，获得混合物；

3）将混合物加入双螺杆挤出机中，螺杆速度1000转/分钟，热熔区加热温度130℃，热熔区混合4分钟，挤出，经55~60℃热风干燥，冷却至室温获得粒料，将粒料粉碎、过40目筛获得叶黄素酯水溶颗粒。

实施例4

本实施例由以下重量份的原料配制：叶黄素酯1份、乳化剂（单硬脂酸蔗糖酯：单硬脂酸甘油酯重量比1：0.3）3.9份、抗氧化剂（L-抗坏血酸棕榈酸酯：BHA：BHT重量比1：2：1.3）0.1份、载体（羟丙基-β-环糊精）5份；

本实施例叶黄素酯水溶颗粒的制备方法，包括如下步骤：

1）将叶黄素酯、乳化剂、抗氧化剂、载体分别粉碎、500目网过筛；

2）按重量份将叶黄素酯、抗氧化剂、乳化剂混合，加热至70~75℃，获得混合物；

3）将混合物加入双螺杆挤出机中，螺杆速度900转/分钟，热熔区加热温度140℃，热熔区混合4分钟，挤出，冷却至室温获得粒料，将粒料粉碎、过20目筛获得叶黄素酯水溶颗粒。

实施例5

本实施例由以下重量份的原料配制：叶黄素酯1份、乳化剂（单硬脂酸蔗糖酯：单硬脂酸甘油酯重量比1：0. 4）3.5份、抗氧化剂（L-抗坏血酸棕榈酸酯： BHA：BHT重量比1：2： 1.5）0.2份、载体（羟丙基-β-环糊精）7份；

本实施例叶黄素酯水溶颗粒的制备方法，包括如下步骤：

1）将叶黄素酯、乳化剂、抗氧化剂、载体分别粉碎、800目网过筛；

2）按重量份将叶黄素酯、抗氧化剂、乳化剂混合，加热至65~70℃，获得混合物；

3）将混合物加入双螺杆挤出机中，螺杆速度900转/分钟，热熔区加热温度130℃，热熔区混合4分钟，挤出，冷却至室温获得粒料，将粒料粉碎、过20目筛获得叶黄素酯水溶颗粒。

实施例6

本实施例由以下重量份的原料配制：叶黄素酯1份、乳化剂（单硬脂酸蔗糖酯：单硬脂酸甘油酯重量比1： 0.5）3份、抗氧化剂（L-抗坏血酸棕榈酸酯：BHA：BHT重量比1：2： 1）0.3份、载体（阿拉伯胶）4份；

本实施例叶黄素酯水溶颗粒的制备方法，包括如下步骤：

1）将叶黄素酯、乳化剂、抗氧化剂、载体分别粉碎、300目网过筛或过滤；

2）按重量份将叶黄素酯、抗氧化剂、乳化剂混合，加热至70~75℃，获得混合物；

3）将混合物加入双螺杆挤出机中，螺杆速度500转/分钟，热熔区加热温度150℃，热熔区混合4分钟，挤出，冷却至室温获得粒料，将粒料粉碎、过60目筛获得叶黄素酯水溶颗粒。

实施例7

本实施例由以下重量份的原料配制：叶黄素酯1份、乳化剂（单硬脂酸蔗糖酯：单硬脂酸甘油酯重量比1：0.2）5份、抗氧化剂（L-抗坏血酸棕榈酸酯： BHA：BHT重量比1：2： 1）0.05份、载体（羟丙基-β-环糊精）8份；

本实施例叶黄素酯水溶颗粒的制备方法，包括如下步骤：

1）将叶黄素酯、乳化剂、抗氧化剂、载体分别粉碎、300目网过筛；

2）按重量份将叶黄素酯、抗氧化剂、乳化剂混合，加热至70~75℃，获得混合物；

3）将混合物加入双螺杆挤出机中，螺杆速度900转/分钟，热熔区加热温度100℃，热熔区混合3分钟，挤出，经50~55℃热风干燥，冷却至室温获得粒料，将粒料粉碎、过100目筛获得叶黄素酯水溶颗粒。

性能测试

将实施例1~7所得叶黄素酯水溶颗粒进行性能测试，检测标准和仪器如下，检测数据录入表1。

1、叶黄素酯含量检测方法：准确称取试样适量m克（精确至0.0001g）于 50mL 棕色容量瓶中，准确加入5ml蒸馏水，50度超声10分钟至完全溶解冷却至室温，加30mlHEAT试剂，50℃水浴加热20min，冷却至常温，用HEAT试剂定容。常温静置10min，精密移取lml到50ml容量瓶中，正己烷定容。在波长445nm下测定其吸光度 A。叶黄素酯实际含量B（%）=A×1550/(m×394)。

2、水溶液中叶黄素酯粒度检测方法：用Bettersize2600，激光粒度分布仪（湿法），叶黄素酯粒度越小，其叶黄素酯水溶颗粒的水溶液越澄清。

3、水溶液强度含量检测方法：准确称取试样适量m克（精确至0.0001g）于 100mL棕色容量瓶中，加入50ml的50~60℃蒸馏水，50℃超声10分钟至完全溶解冷却至室温，用蒸馏水定容后摇匀，静置30分钟。精密移取5ml到100ml容量瓶中，并用蒸馏水定容。在波长445nm下测定其吸光度 A。水溶液强度含量C（%）=A×20/（10×m）；水溶液强度含量越大，即C越接近B叶黄素酯颗粒水溶性越好，溶解速度快，且C≤B。

4、稳定性测试：按0.5g叶黄素酯水溶颗粒溶于100ml水的比例，配成溶液，使用容量瓶封瓶承装，容量瓶底部和一侧衬放白纸，以便观察颜色和沉淀物变化，容量瓶配制好后静置不再移动，环境温度15~28℃，室内散射光；依据以上操作，每个实施例配制6瓶，该6瓶采用间隔30天配置一瓶的方式，排成一列；其中首次配制的溶液为第1瓶，依次排序；每个实施例第6瓶配置当天，以第6瓶溶液为标准，观察该实施例第1~5瓶溶液的色差情况和沉淀情况。色差和沉淀采用10位验货员人工观察验货，分别计分后，取平均值。分值越高，证明本发明水溶叶黄素酯颗粒越不易变色、越不易产生沉淀、稳定性越好；

色差情况和沉淀情况计分标准：

5分——第1~5瓶溶液颜色均无明显变化，或者，无明显沉淀物；

4分——第1瓶溶液颜色有轻微变化，或者，有轻微沉淀，需仔细观察才能确定；其余瓶中溶液无明显变化；

3分——第1瓶溶液颜色有明显变化，或者，有较明显的沉淀；第2~5瓶溶液颜色无明显变化；

2分——第1~2瓶溶液颜色均有明显变化，或者，有较明显的沉淀；第3~5瓶溶液颜色无明显变化；

1分——第1~5瓶溶液中，3瓶以上的溶液颜色有明显变化，或者，有较明显的沉淀。

表1 性能测试结果

。

通过表格可以看出：实施例1~7所得水溶性叶黄素酯颗粒，水溶性好，溶液澄清度高，溶液静置5个月后，颜色无明显变化，且无明显沉淀，适合放置在透明瓶的饮料、口服液体药剂和注射剂中。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种叶黄素酯水溶颗粒，其特征在于，包括以下重量份的原料：叶黄素酯1份、乳化剂2~10份、抗氧化剂0.01~1份、载体1~20份。

2.根据权利要求1所述的一种叶黄素酯水溶颗粒，其特征在于，包括以下重量份的原料：叶黄素酯1份、乳化剂3~5份、抗氧化剂0.05~0.3份、载体4~8份。

3.根据权利要求1所述的一种叶黄素酯水溶颗粒，其特征在于，包括以下重量份的原料：叶黄素酯1份、乳化剂3.5~3.9份、抗氧化剂0.1~0.2份、载体5~7份。

4.根据权利要求1所述的一种叶黄素酯水溶颗粒，其特征在于：所述的乳化剂为蔗糖酯、磷脂、脂肪酸酯中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种叶黄素酯水溶颗粒，其特征在于：所述的乳化剂为硬脂酸蔗糖酯、单硬脂酸甘油酯按重量比1：0.2~0.5的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种叶黄素酯水溶颗粒，其特征在于：所述的抗氧化剂为抗坏血酸酸棕榈酸酯，以及维生素E、丁基羟基茴香醚、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种叶黄素酯水溶颗粒，其特征在于：所述的抗氧化剂为抗坏血酸酸棕榈酸酯、丁基羟基茴香醚和2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚按重量比1：2：1~1.5混合的混合物。

8.根据权利要求1所述的一种叶黄素酯水溶颗粒，其特征在于：所述的载体为辛烯基琥珀酸淀粉钠、阿拉伯胶或羟丙基-β-环糊精。

9.权利要求1~8所述的一种叶黄素酯水溶颗粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将叶黄素酯、乳化剂、抗氧化剂、载体分别粉碎、过筛或过滤；

2）按重量份将叶黄素酯、乳化剂、抗氧化剂和载体混合，加热至55~80℃，得到混合物；

3）将混合物加入热熔挤出机，挤出温度100~150℃，挤出时间2~5分钟，冷却、将粒料粉碎、过筛获得叶黄素酯水溶颗粒。

10.根据权利要求9所述的一种叶黄素酯水溶颗粒的制备方法，其特征在于：步骤3）所述的热熔挤出机为双螺杆挤出机。