CN115590200A - 一种基于代餐粉的有效成分包埋方法 - Google Patents

一种基于代餐粉的有效成分包埋方法 Download PDF

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CN115590200A CN202211361375.1A CN202211361375A CN115590200A CN 115590200 A CN115590200 A CN 115590200A CN 202211361375 A CN202211361375 A CN 202211361375A CN 115590200 A CN115590200 A CN 115590200A
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逯明福
张秀平
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Beijing Doctor Lu Behavioral Medicine Science And Technology Research Institute Co ltd
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Abstract

本发明涉及一种基于代餐粉的有效成分包埋方法,涉及代餐粉制备领域,包括,步骤S1,将第一有效成分、第二有效成分以及淀粉混合形成第一混合物,第一混合物注入反应釜后,将加压后的二氧化碳注入反应釜并对反应釜进行加热;步骤S2,反应釜内环境达到临界温度以上时启动第一气泵,将反应釜内物质经喷嘴与漏斗状靶板碰撞形成第一微粒;步骤S3,将粒径合格的第一微粒与第一有效成分、第二有效成分以及壳聚糖混合形成第二混合物,将第二混合物注入挤压装置挤压与羟甲基纤维素钠挤压形成代餐粉有效成分微胶囊;步骤S4,对代餐粉有效成分微胶囊中第一有效成分和第二有效成分的活性进行检测,以使产出的微胶囊符合标准。

Description

一种基于代餐粉的有效成分包埋方法
技术领域
本发明涉及代餐粉制备领域,尤其涉及一种基于代餐粉的有效成分包埋方法。
背景技术
包埋技术具有保护某些有效成分特殊活性的作用,例如维生素E稳定性差,暴露于氧、紫外线、碱、铁盐下会遭到破坏,通过包埋技术将维生素E制成微胶囊,既能保持维生素E的固有特性,还能增强其稳定性,抗氧化性。益生菌是肠道健康必须的活性菌,但易呗胃酸杀死灭活,因此无法顺利穿过胃进入肠道,通过包埋技术,益生菌可以在微胶囊的保护下避免胃酸的破坏,从而为肠道补充有益菌,另外,由于包埋技术将维生素E和有益菌粉末化,更有利于维生素E和有益菌的贮存、运输和应用。
中国专利CN111011867B公开了一种益生菌包埋颗粒及其制备方法,提出了以有益菌为芯材,以浓缩乳清蛋白、酪蛋白酸钠、圆苞车前子粉和水进行流化床喷雾干燥后将多聚果糖、抗性糊精、磷脂和水进行二次包裹,生产处的益生菌包埋颗粒,具有高耐酸性、高流动性和高分散特性,但其仅能对益生菌进行包裹,未能对多种有效物质包裹,且未能解决如何保证微胶囊质量的技术问题。
发明内容
为此,本发明提供一种基于代餐粉的有效成分包埋方法,可以解决根据无法根据有效成分活性和稳定性对微胶囊内层和外层制备工艺进行调节以使微胶囊质量符合标准的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种基于代餐粉的有效成分包埋方法,包括:
步骤S1,将第一有效成分、第二有效成分以及淀粉混合形成第一混合物,第一混合物注入反应釜后,将加压后的二氧化碳注入反应釜并对反应釜进行加热;
步骤S2,所述反应釜内环境温度达到临界温度以上时启动第一气泵,将反应釜内物质经喷嘴与漏斗状靶板碰撞形成第一微粒,对第一微粒的粒径进行检测,若第一微粒的粒径符合标准,中控单元判定执行步骤S3,若第一微粒的粒径不符合标准,中控单元根据第一微粒的粒径对第一混合物的喷射量、漏斗状靶板的转速进行调节;
步骤S3,将粒径合格的第一微粒与第一有效成分、第二有效成分以及壳聚糖混合形成第二混合物,将第二混合物注入挤压装置与羟甲基纤维素钠挤压形成代餐粉有效成分微胶囊;
步骤S4,对代餐粉有效成分微胶囊中第一有效成分和第二有效成分的活性进行检测,若有效成分活性符合标准,中控单元判定将代餐粉有效成分微胶囊与代餐粉辅料混合形成代餐粉,若有效成分活性不符合标准,中控单元根据各有效成分活性对漏斗状靶板的转速、漏斗状靶板与喷嘴的距离、所述挤压装置中的螺杆输送机的转动速率进行调节,以使产出的代餐粉有效成分微胶囊符合标准。
进一步地,所述中控单元获取第一微粒的粒径d与预设粒径D相比较,对第一微粒的粒径是否符合标准进行判定,其中,
当d≤D1,所述中控单元判定第一微粒的粒径不符合标准,中控单元降低漏斗状靶板的转速,同时调整羧甲基纤维素钠的注入位置;
当D1<d<D2,所述中控单元判定第一微粒的粒径符合标准,并将第一微粒注入挤压装置内,执行步骤S3;
当d≥D2,所述中控单元判定第一微粒的粒径不符合标准,中控单元提高漏斗状靶板的转速,降低步骤S2中第一混合物的喷射量,同时提高所述挤压装置的螺杆输送机的转动速率;
其中,所述中控单元预设粒径D,设定第一预设粒径D1,第二预设粒径D2。
进一步地,所述中控单元获取第一预设保存时间代餐粉有效成分微胶囊中第一有效成分的活性a1,与第二有效成分的活性a2,并与预设第一有效成分活性标准值A10和第二有效成分活性标准值A20相比较,对代餐粉有效成分微胶囊有效成分活性进行判定,其中,
当a1≥A10,且a2≥A20,所述中控单元根据代餐粉有效成分微胶囊的稳定性对微胶囊质量进行判定;
当a1<A10,所述中控单元缩短漏斗状靶板与喷嘴的距离,延长所述步骤S2中超临界反应时间,同时提高漏斗状靶板的转速;
当a2<A20,所述中控单元提高挤压装置的螺杆输送机的转送速率,同时提高步骤S1中第二有效成分的含量;
当a1<A10,且a2<A20,所述中控单元提高羧甲基纤维素钠的注入量。
进一步地,所述中控单元将获取微胶囊稳定性与预设微胶囊稳定性W相比较,设定w=(a1-a11)/A10×(a2-a21)/A20,其中,a11为第二预设保存时间第一有效成分活性,a21为第二预设保存时间第二有效成分活性,
当w≤W1,所述中控单元判定微胶囊稳定性符合标准;
当W1<w<W2,所述中控单元判定微胶囊稳定性符合标准,同时中控单元根据第二预设保存时间的各有效成分活性对各步骤参数进行调整;
当w≥W2,所述中控单元判定微胶囊稳定性不符合标准,同时降低预设粒径;
其中,所述中控单元预设稳定性W,设定第一预设稳定性W1,第二预设稳定性W2。
进一步地,当所述中控单元获取微胶囊稳定性在第一预设稳定性和第二预设稳定性之间,所述中控单元将第一有效成分活性变化率b1与预设第一有效成分活性变化率B1相比较,对螺杆输送机的转动速率和第二混合物中壳聚糖的注入量进行调节,其中,
当b1≤B11,所述中控单元判定第一有效成分活性变化率符合标准;
当B11<b1<B12,所述中控单元降低所述螺杆输送机的转动速率;
当b1≥B12,所述中控单元增加第二混合物中壳聚糖的注入量;
其中,所述中控单元预设第一有效成分活性变化率B1,设定第一预设第一有效成分活性变化率B11,第二预设第一有效成分活性变化率B12。
进一步地,当所述中控单元获取微胶囊稳定性在第一预设稳定性和第二预设稳定性之间,所述中控单元将第二有效成分活性变化率b2与预设第二有效成分活性变化率B2相比较,对羧甲基纤维素钠注入量、壳聚糖注入量进行调节,其中,
当b2≤B21,所述中控单元判定第二有效成分活性变化率符合标准;
当B21<b2<B22,所述中控单元提高壳聚糖注入量;
当b2≥B22,所述中控单元提高壳聚糖注入量,提高羧甲基纤维素钠注入量;
其中,所述中控单元预设第二预设第二有效成分活性变化率B2,设定第一预设第二有效成分活性变化率B21,第二预设第二有效成分活性变化率B22。
进一步地,所述中控单元预设羧甲基纤维素钠注入量MS,中控单元将调节后的羧甲基纤维素钠注入量ms11与预设羧甲基纤维素钠注入量MS相比较,判定对所述螺杆输送机的转动速率和螺杆输送机的启动量进行调节,其中,
当ms11≤MS1,所述中控单元判定不对所述螺杆输送机的转动速率和启动量进行调节;
当MS1<ms11<MS2,所述中控单元判定提高所述螺杆输送机的转动速率;
当ms11≥MS2,所述中控单元判定将所述螺杆输送机的转动速率调节至hmax,同时增加螺杆输送机的启动量;
其中,所述中控单元预设羧甲基纤维素钠注入量MS,设定第一预设羧甲基纤维素钠注入量MS1,第二预设羧甲基纤维素钠注入量MS2,其中,hmax为预设螺杆输送机转动速率最大值。
进一步地,所述中控单元预设羧甲基纤维素钠注入量标准值MS0,中控单元根据调节后羧甲基纤维素钠注入量ms’与预设羧甲基纤维素钠注入量标准值MS0相比较,对羧甲基纤维素钠注入位置进行调节,其中,
当ms’≤MS0,所述中控单元不对羧甲基纤维素钠注入位置进行调节;
当MS0<ms’<MS0+△ms,所述中控单元选取第一预设间距u1对羧甲基纤维素钠注入位置进行调节;
当ms’≥MS0+△ms,所述中控单元选取第二预设间距u2对羧甲基纤维素钠注入位置进行调节;
其中,△ms为羧甲基纤维素钠注入量误差值。
进一步地,所述漏斗状靶板通过控制第一滑动机构调节漏斗状靶板与喷嘴的距离,所述第一滑动机构包括与漏斗状靶板一侧相连接的第一滑动单元以及与漏斗状靶板另一侧相连接的第二滑动单元,所述中控单元通过控制第一滑动单元的第二电机动力参数和第二滑动单元的第三电机的动力参数以调节漏斗状靶板与喷嘴的距离,其中,
当L1<L0,所述中控单元提高第二电机动力参数,提高第三电机的动力参数;
当L1>L0,所述中控单元降低第二电机动力参数,降低第三电机的动力参数;
其中,L0为所述中控单元预设标准距离。
进一步地,所述中控单元预设螺杆输送机标准转速H,中控单元获取调节后的螺杆输送机转速h’与预设螺杆输送机标准转速相比较,对螺杆输送机的启动量进行调节,其中,
当h’1≤H1,所述中控单元将h’1设为螺杆输送机转速,并选取第一预设数量N1为螺杆输送机启动数的增加量;
当H1<h’1<H2,所述中控单元将1/2×h’1设为螺杆输送机转速,并选取第二预设数量N2为螺杆输送机启动数的增加量;
当h’1≥H2,所述中控单元将1/3×h’1设为螺杆输送机转速,并选取第三预设数量N3为螺杆输送机启动数的增加量;
其中,螺杆输送机调节后的启动量g11,设定g11=g’+Np,其中,g’为螺杆输送机实时启动量,p=1,2,3,所述中控单元预设螺杆输送机标准转速H,设定第一预设螺杆输送机标准转速H1、第二预设螺杆输送机标准转速H2,预设数量N,设定第一预设数量N1、第二预设数量N2、第三预设数量N3。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于,根据用于代餐粉的有效成分是否耐高温将有效成分分为两类,其中,易高温失活的有效成分主要采用超临界方法与第一壁材以超临界二氧化碳为流体制备第一微粒,主要对易高温失活的有效成分进行包裹,并辅以适量的另一成分用以保障两种成分的缓释作用,在第一微粒的制备过程中,通过控制第一混合物的喷射量和漏斗状靶板的转速,严格把控第一微粒的粒径,耐高温的有效成分采用挤压方法与第一微粒和第二壁材结合形成第二微粒,第一微粒中的淀粉在挤压过程中的高温作用下糊化,加强第二微粒中各成分的粘合性,随后与羧甲基纤维素钠结合提高形成的代餐粉有效成分微胶囊稳定性,同时能够隔离有效成分与环境的接触,通过对挤压装置中螺杆输送机的转动速率、漏斗状靶板的转速以及漏斗状靶板与喷嘴的距离进行调节,以保障设置于微胶囊中有效成分的活性。
尤其,本发明将微胶囊内层微粒的预设粒径划分为两个标准,并将第一微粒即制备微胶囊的内层微粒的粒径与所述粒径标准值相比较,判定微胶囊内层微粒粒径是否符合标准,其中,当第一微粒粒径在第一预设微粒粒径和第二微粒粒径之间,说明第一微粒的粒径符合标准,将第一微粒与壳聚糖和有效成分混合成第二混合物,当第一微粒粒径小于等于第一预设粒径,表征制备的第一微粒的粒径过低,粒径过低,将降低第一微粒中有效成分的包裹量,同时也会造成第一微粒中的有效成分形状不稳定,因此,中控单元将羧甲基纤维素钠的注入位置调节至距第二混合物进料口处略近的位置,提高待挤压混合物的粘性,保证微胶囊中有效成分活性以及微胶囊的稳定性,同时降低漏斗状靶板的转动速率以提高下一第一微粒的粒径,当第一微粒粒径大于等于第二预设第二预设粒径,表征第一微粒粒径过大,微胶囊内层微粒粒径过大将导致微胶囊中有效成分的活性降低,中控单元通过提高漏斗状靶板的转速,同时降低第一混合物的喷射量,降低下一第一微粒的粒径,同时提高挤压装置中螺旋输送机的转送速率,以加强第二混合物中各成分的密实性,避免因第一微粒粒径过大引起微胶囊质量不佳。
尤其,本发明设置第一有效成分活性和第二有效成分活性标准值,通过对一定保存时间后的微胶囊中第一有效成分和第二有效成分活性与各有效成分活性标准值相比较,对微胶囊的有效成分活性进行判定,其中,当第一有效成分活性大于等于预设第一有效成分活性标准值,且第二有效成分活性大于等于预设第二有效成分活性标准值时,中控单元判定微胶囊有效成分活性符合标准,中控单元通过对微胶囊稳定性进行检测对微胶囊质量进行二次评价,无论第一有效成分或第二有效成分任一活性小于各有效成分活性标准值,则判定微胶囊有效成分不符合标准,其中,当第一有效成分活性小于预设第一有效成分活性标准值时,造成第一有效成分活性不佳的原因在于超临界包裹第一混合物的过程中,第一微粒包裹不足,因此,中控单元延长步骤S..中超临界反应时间以提高第一混合物与二氧化碳的分布分散性,同时缩短漏斗状靶板与喷嘴的距离,和提高漏斗状靶板转速,降低第一微粒经喷嘴后与空气接触的时间,避免第一微粒间相互接触粘合,同时提高撞击几率,降低第一微粒的粒度,当第二有效成活性小于预设第二有效成分活性标准值时,造成第二有效成分活性不佳的原因在于挤压制备微胶囊的过程,第二混合物包裹不佳,中控单元通过提高螺杆输送机的转送速率以提高微胶囊的壁材与芯材的包裹致密性,而若第一有效成分和第二有效成分活性均小于各有效成分标准值,说明当前微胶囊的整体有效成分偏低,除了需要对各包裹过程进行修正外,还需要提高羧甲基纤维素钠的注入量以加强微胶囊中各原料的粘性和稳定程度。
尤其,本发明根据第一预设保存时间和第二预设保存时间获取的微胶囊中各有效成分活性确定微胶囊的稳定性,并将获取的微胶囊稳定性与预设稳定性相比较,判定微胶囊的质量,其中,若获取的微胶囊稳定性小于等于第一预设稳定性,说明当前微胶囊稳定性符合标准,可以将微胶囊进行产出与其他原料组合成代餐粉,若获取的微胶囊稳定性在第一预设稳定性和第二预设稳定性之间,表征微胶囊的稳定性符合标准,为避免制备下一微胶囊的稳定性不符合标准,中控单元根据第二预设保存时间的各有效成分活性对各步骤的参数进行再次调整,以修正第一有效成分在第一微粒中的包裹质量,和第二有效成分在微胶囊中的包裹质量,而当获取的微胶囊稳定性大于等于第二预设稳定性,说明微胶囊稳定性不符合标准,中控单元通过降低预设粒径,以修正第一微粒粒度评价标准,提高微胶囊的稳定性。
尤其,本发明在确定微胶囊稳定性符合标准,但稳定性的情况不稳定的可能性,中控单元通过将获取第一有效成分活性变化率和第二有效成分活性变化率分别于预设第一有效成分活性变化率和预设第二有效成分活性变化率相比较,对各步骤的执行机构的参数进行调节,以提高各有效成分的活性,避免发生微胶囊稳定性情况不均一的可能性,其中,若第一有效成分活性变化率小于等于第一预设第一有效成分活性变化率,说明在第一预设保存时间和第二预设保存时间之间第一有效成分活性变化不大,若第一有效成分活性变化率在第一预设第一有效成分活性变化率和第二预设第一有效成分活性变化率之间,为适当提高第一有效成分活性变化率,中控单元降低螺杆输送机的转动速率,避免挤压装置转动速率过高导致温度过高,引发第一微粒解体导致的第一有效成分失活,造成第一有效成分活性变化率略高,若第一有效成分活性变化率大于等于第二预设第一有效成分活性变化率,为大幅度的提高第一有效成分活性变化率,中控单元判定提高第二混合物中的壳聚糖注入量以提高微胶囊的成膜性,进一步的保护第一有效成分的活性,同时,将第二有效成分活性变化率与预设第二有效成分活性变化率相比较,确定稳定性情况不佳的原因,并根据第二有效成分活性变化率的具体参量确定提高第二有效成分活性变化率的方法,其中,若第二有效成分活性变化率小于等于第一预设第二有效成分活性变化率,说明当前第二有效成分活性变化率符合标准,若第二有效成分活性变化率在第一预设第二有效成分活性变化率和第二预设第二有效成分活性变化率之间,中控单元为略微降低第二有效成分活性变化,提高壳聚糖的注入量,以提高微胶囊的成膜性,若第二有效成分活性变化率大于等于第二预设第二有效成分活性变化率,中控单元通过提高壳聚糖注入量和羧甲基纤维素钠注入量以提高微胶囊的稳定性和成膜性,综合性的提高第二有效成分活性变化情况。
尤其,本发明将羧甲基纤维素钠的注入量划分为两个标准,并将调节后的羧甲基纤维素钠注入量与标准注入量相比较,对螺杆输送机转送速率和螺杆输送机的启动量进行调节,以使羧甲基纤维素钠的注入量与挤压装置的挤压效率相适配,避免羧甲基纤维素钠注入量过多导致第二混合物粘性过大影响制备的微胶囊粒度进行影响有效成分的活性,其中,当羧甲基纤维素钠注入量小于等于第一预设羧甲基纤维素钠,说明当前挤压装置中螺杆输送机的转速和启动量能够满足羧甲基纤维素钠与第二混合物的均匀包裹,当羧甲基纤维素钠注入量在第一预设羧甲基纤维素钠和第二预设羧甲基纤维素钠之间,中控单元通过提高螺杆输送机的转送速率以使羧甲基纤维素钠与第二混合物的搅拌均匀,当羧甲基纤维素钠注入量大于等于第二预设羧甲基纤维素钠,表征羧甲基纤维素钠注入量超标,需大幅度的提高挤压装置的搅拌速率以将羧甲基纤维素钠与第二混合物的搅拌程度提高,因此,中控单元通过将螺杆输送机的转动速率设为预设螺杆输送机转动速率最大值,同时增加螺杆输送机的启动量,以使挤压装置内羧甲基纤维素钠与第二混合物混合均匀,同时保障挤压装置产出微胶囊的致密性。
尤其,本发明根据调节后的羧甲基纤维素钠注入量与预设羧甲基纤维素钠注入量标准值相比较,对羧甲基纤维素钠的注入位置进行调节,以使羧甲基纤维素钠注入量与挤压过程相适应,其中,若调节后的羧甲基纤维素钠注入量小于等于预设羧甲基纤维素钠注入量标准值,则无需对纤维素钠注入位置进行调节,若调节后的羧甲基纤维素钠注入量大于预设预设羧甲基纤维素钠注入量标准值小于预设羧甲基纤维素钠注入量标准值和误差值的和,中控单元选取第一预设间距对羧甲基纤维素钠注入位置进行微调,若调节后的羧甲基纤维素钠注入量大于等于预设羧甲基纤维素钠注入量标准值和误差值的和,中控单元选取第二预设间距对羧甲基纤维素钠注入位置进行大幅度的调整,以提高挤压装置内第二混合物与羧甲基纤维素钠的混合程度。
尤其,本发明设置有两个滑动单元分别设置有漏斗状靶板两侧,通过同时控制两个滑动单元的动力参数实现稳定的控制漏斗状靶板与喷嘴的距离,根据滑动单元中控制各滑杆的移动位置的电机用以调节距离,其中,若调节后的漏斗状靶板与喷嘴距离小于预设标准距离,则提高第二电机和第三电机的动力参数,以缩短靶板与喷嘴的距离,反之,则降低第二电机和第三电机的动力参数,以延长靶板与喷嘴的距离。
尤其,本发明挤压装置中第一挤压室内设置有多个螺杆输送机,用于实现对第二混合物和羧甲基纤维素钠的充分混合,实现羧甲基纤维素钠和第二混合物的充分接触,保持微胶囊的稳定性,中控单元根据调节后的螺杆输送机转速与预设螺杆输送机标准转速选取最佳的预设数量作为螺杆输送机启动数的增加量,其中,螺杆输送机转速越大,选取的螺杆输送机启动数的增加量越多。
附图说明
图1为发明实施例基于代餐粉的第一有效成分包埋系统结构示意图;
图2为发明实施例碰撞室结构示意图;
图3为发明实施例挤压装置结构示意图;
图4为发明实施例基于代餐粉的有效成分包埋方法示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1所示,其为本发明实施例基于代餐粉的第一有效成分包埋系统结构示意图,包括,CO2容纳室1、反应釜2以及碰撞室3,其中,大量第一有效成分、少量第二有效成分以及淀粉通过反应釜进料口注入反应釜,CO2容纳室中的CO2经增压泵2增压至20MPa-40Mpa后注入反应釜与反应釜内混合物形成第一混合物,对反应釜进行加热处理至超临界温度以上(32-37℃),开启第一气泵22,第一混合物经喷嘴注入碰撞室与漏斗状靶板碰撞,形成第一微粒,其中,粒径不合格的第一微粒通过回收进料口22注入喷嘴进行重新碰撞。
请参阅图2所示,其为本发明实施例碰撞室结构示意图,包括设置于碰撞室一侧的喷嘴31,设置于喷嘴对应位置的靶板32,其中,靶板内设一漏斗状导向沉孔,所述碰撞室远离喷嘴一侧设置有用于控制靶板与喷嘴相对距离的滑动机构以及控制靶板转动速率的第一电机33,所述滑动机构包括设置于所述碰撞室顶部的第一滑动单元,以及设置于碰撞室底部,与第一滑动单元相对设置的第二滑动单元,其中,第一滑动单元包括第二电机35、第一滑杆、设置于第一滑杆上的第一套环以及第一限位块34,第二滑动单元包括第三电机37、第二滑杆、设置于第二滑杆上的第二套环以及第二限位块38,第一套环和第二套环与连接杆36相连接,连接杆上连接有第一电机,使用中,喷嘴将第一混合物喷向靶板,第二电机控制第一套环移动、第三电机控制第二套环移动,进而控制连接板实现靶板与喷嘴的相对位置,本发明实施例设置通过两个滑动单元平稳的控制靶板的移动,避免使用单一滑动机构造成靶板移动不稳定,影响第一微粒粒度的形成。
请参阅图3所示,其为本发明实施例挤压装置结构示意图,包括,第一挤压室46以及第二挤压室47,所述第一挤压室空间大于第二挤压室且第一挤压室与第二挤压室连通,其中,所述第一挤压室内设置有贯穿第一挤压室和第二挤压室的第一螺杆输送机42,设置于第一螺杆输送机四周的第二螺杆输送机41、第三螺杆输送机43至第n螺杆输送机,n为大于等于3的自然数,所述第一挤压室顶部设置有第一挤压室进料口44,用于向挤压装置注入第一微粒、大量第二有效成分、少量第一有效成分和壳聚糖,第一挤压室顶部还设置有若干羧甲基纤维素钠注入口,本发明实施例中,羧甲基纤维素钠注入口包括靠近第一挤压室进料口的第一注入口454、与第一注入口相邻的第二注入口453、与第二注入口相邻的第三注入口452以及与第三注入口相邻的第四注入口451,通过调节羧甲基纤维素钠注入位置以控制羧甲基纤维素钠与第二混合物的搅拌程度以及微胶囊的致密性。
请参阅图4所示,其为本发明实施例基于代餐粉的有效成分包埋方法示意图,包括,
步骤S1,将第一有效成分、第二有效成分以及淀粉混合形成第一混合物,第一混合物注入反应釜后,将加压后的二氧化碳注入反应釜并对反应釜进行加热;
步骤S2,所述反应釜内环境温度达到临界温度以上时启动第一气泵,将反应釜内物质经喷嘴与漏斗状靶板碰撞形成第一微粒,对第一微粒的粒径进行检测,若第一微粒的粒径符合标准,中控单元判定将第一微粒注入挤压装置制备代餐粉有效成分微胶囊,若第一微粒的粒径不符合标准,中控单元根据第一微粒的粒径对第一混合物的喷射量、漏斗状靶板的转速进行调节;
步骤S3,将粒径合格的第一微粒与第一有效成分、第二有效成分以及壳聚糖混合形成第二混合物,将第二混合物注入挤压装置挤压与羟甲基纤维素钠挤压形成代餐粉有效成分微胶囊;
步骤S4,对代餐粉有效成分微胶囊中第一有效成分和第二有效成分的活性进行检测,若有效成分活性符合标准,中控单元判定将代餐粉有效成分微胶囊与代餐粉辅料混合形成代餐粉,若有效成分活性不符合标准,中控单元根据各有效成分活性对漏斗状靶板的转速、漏斗状靶板与喷嘴的距离、螺杆输送机的转动速率进行调节,以使产出的微胶囊符合标准。
具体而言,本发明实施例不对第一有效成分和第二有效成分的物质和含量进行限定,只要其能够满足代餐粉有效物质标准,同时能够实现代餐粉内有效物质活性达标即可,其中,第一混合物中的第一有效成分含量大于第二有效成分,第二混合物中第二有效成分的含量大于第一有效活性成分,目的在于分次加入,避免单次操作失误导致产出微胶囊质量不佳,同时,本发明实施例对第一有效成分和第二有效成分的数量不作限定,即,第一有效成分和第二有效成分可以为一个或多个种类,本发明实施例提供一种优选的实施方案,以代餐粉中已失活的益生菌和维生素E为有效成分,其中,第一有效成分为有益菌,其不耐高温,第二有效成分为维生素E,其易被氧化,因此,将大量益生菌、少量维生素E以及淀粉混合形成第一混合物,注入反应釜,将加压后的二氧化碳注入反应釜后对反应釜加热至超临界温度以上,开启第一气泵,以超临界二氧化碳为流体将第一混合物经喷嘴与漏斗状靶板碰撞后形成第一微粒,第一微粒的粒径范围为15-40μm,其中,第一混合物中益生菌重量份为100g-200g、维生素E重量份为30-50g,淀粉重量份为150g-400g,更具体的说,本发明实施例对淀粉不做限定,其可以为玉米淀粉或其他可作为壁材即可,优选的为改性淀粉,或添加了淀粉酶的淀粉更优;
将少量益生菌、大量维生素E、壳聚糖以及第一微粒混合形成第二混合物,将第二混合物注入挤压装置挤压形成第一挤压物与羟甲基纤维素钠挤压形成代餐粉有效成分微胶囊,其中,第二混合物中益生菌重量份为30g-50g、维生素E重量份为100g-200g,壳聚糖重量份为120g-250g、第一微粒重量份为200-260g,产出的微胶囊粒径为50-400μm;
通过对第一微粒的粒径进行检测,若第一微粒的粒径符合标准,中控单元判定将第一微粒注入挤压装置制备代餐粉有效成分微胶囊,若第一微粒的粒径不符合标准,中控单元根据第一微粒的粒径对第一混合物的喷射量、漏斗状靶板的转速进行调节,以使下一第一微粒的粒径符合标准,同时将设置于所述挤压装置的螺杆输送机的转动速率和羧甲基纤维素钠的注入位置进行调节以使有效成分微胶囊符合标准;
对代餐粉有效成分微胶囊的益生菌活性以及维生素E活性及稳定性进行检测,若有效成分活性符合标准,中控单元判定将代餐粉有效成分微胶囊与代餐粉辅料混合形成代餐粉,若有效成分活性不符合标准,中控单元根据益生菌活性和维生素E活性对漏斗状靶板的转速、漏斗状靶板与喷嘴的距离、螺杆输送机的转动速率进行调节,以使有效成分活性符合标准。
具体而言,本发明实施例对第一有效成分和第二有效成分的活性检测方法不作限定,只要其能够对微胶囊制备后预设保存时间后的活性进行检测即可,本发明实施例以益生菌和维生素E为例,其中,益生菌活性采用将微胶囊研磨成细粉制备成菌悬液,稀释后置于MRS培养基内培养,菌落计数确定活菌检测结果,本发明实施例中益生菌活性即活菌数2.0×109-3.5×109,维生素E活性检测方法可以是检测微胶囊中维生素E的剩余量,也可以是微胶囊中维生素E的自由基消除率以评价维生素E的活性,微胶囊制备完成5天后微胶囊中自由基消除率为维生素E活性为75-85%。
具体而言,本发明根据用于代餐粉的有效成分是否耐高温将有效成分分为两类,其中,易高温失活的有效成分主要采用超临界方法与第一壁材以超临界二氧化碳为流体制备第一微粒,主要对易高温失活的有效成分进行包裹,并辅以适量的另一成分用以保障两种成分的缓释作用,在第一微粒的制备过程中,通过控制第一混合物的喷射量和漏斗状靶板的转速,严格把控第一微粒的粒径,耐高温的有效成分采用挤压方法与第一微粒和第二壁材结合形成第二微粒,第一微粒中的淀粉在挤压过程中的高温作用下糊化,加强第二微粒中各成分的粘合性,随后与羧甲基纤维素钠结合提高形成的代餐粉有效成分微胶囊稳定性,同时能够隔离有效成分与环境的接触,通过对挤压装置中螺杆输送机的转动速率、漏斗状靶板的转速以及漏斗状靶板与喷嘴的距离进行调节,以保障设置于微胶囊中有效成分的活性。
其中,所述中控单元获取第一微粒的粒径d与预设粒径D相比较,对第一微粒的粒径是否符合标准进行判定,其中,
当d≤D1,所述中控单元判定第一微粒的粒径不符合标准,中控单元降低漏斗状靶板的转速v至v1,设定v1=v×(1-(D1-d)/D1),同时调整羧甲基纤维素钠的注入位置;
当D1<d<D2,所述中控单元判定第一微粒的粒径符合标准,并将第一微粒注入挤压装置内,执行步骤S3;
当d≥D2,所述中控单元判定第一微粒的粒径不符合标准,中控单元提高漏斗状靶板的转速v至v2,设定v2=v×(1+(d-D2)/D2),降低步骤S2中第一混合物的喷射量mh至mh1,设定mh1=mh×(1-(d-D2)/D2),同时提高所述挤压装置的螺杆输送机的转动速率h0至h1,设定h1=h0×(1+(d-D2)/D2);
其中,所述中控单元预设粒径D,设定第一预设粒径D1,第二预设粒径D2。
具体而言,本发明实施例在判定需根据第一微粒的粒径对羧甲基纤维素钠的注入位置进行调整,具体的请参阅图3所示,将羧甲基纤维素钠注入位置调整为当前注入位置的前一进料口,即,若羧甲基纤维素钠注入位置为第四注入口,则将羧甲基纤维素钠注入位置调整为第三主入口,直至将羧甲基纤维素钠注入口调整为最接近进料口的第一注入口,即不在对注入口进行调整。
具体而言,本发明将微胶囊内层微粒的预设粒径划分为两个标准,并将第一微粒即制备微胶囊的内层微粒的粒径与所述粒径标准值相比较,判定微胶囊内层微粒粒径是否符合标准,其中,当第一微粒粒径在第一预设微粒粒径和第二微粒粒径之间,说明第一微粒的粒径符合标准,将第一微粒与壳聚糖和有效成分混合成第二混合物,当第一微粒粒径小于等于第一预设粒径,表征制备的第一微粒的粒径过低,粒径过低,将降低第一微粒中有效成分的包裹量,同时也会造成第一微粒中的有效成分形状不稳定,因此,中控单元将羧甲基纤维素钠的注入位置调节至距第二混合物进料口处略近的位置,提高待挤压混合物的粘性,保证微胶囊中有效成分活性以及微胶囊的稳定性,同时降低漏斗状靶板的转动速率以提高下一第一微粒的粒径,当第一微粒粒径大于等于第二预设第二预设粒径,表征第一微粒粒径过大,微胶囊内层微粒粒径过大将导致微胶囊中有效成分的活性降低,中控单元通过提高漏斗状靶板的转速,同时降低第一混合物的喷射量,降低下一第一微粒的粒径,同时提高挤压装置中螺旋输送机的转送速率,以加强第二混合物中各成分的密实性,避免因第一微粒粒径过大引起微胶囊质量不佳。
其中,所述中控单元获取第一预设保存时间代餐粉有效成分微胶囊中第一有效成分的活性a1,与第二有效成分的活性a2,并与预设第一有效成分活性标准值A10和第二有效成分活性标准值A20相比较,对代餐粉有效成分微胶囊有效成分活性进行判定,其中,
当a1≥A10,且a2≥A20,所述中控单元根据代餐粉有效成分微胶囊的稳定性对微胶囊质量进行判定;
当a1<A10,所述中控单元缩短漏斗状靶板与喷嘴的距离L至L1,设定L1=L×(1-(A10-a1)/A10),延长步骤S2中超临界反应时间t至t1,设定t1=t×L×(1+(A10-a1)/A10),同时提高漏斗状靶板的转速vi至vi1,设定vi1=vi×(1+(A10-a1)/A10);
当a2<A20,所述中控单元提高挤压装置的螺杆输送机的转送速率hc至hc1,设定hc1=hc×(1+(A20-a2)/A20),同时提高步骤S1中第二有效成分的含量mw至mw1,设定mw1=mw×(1+(A20-a2)/A20);
当a1<A10,且a2<A20,所述中控单元提高羧甲基纤维素钠的注入量ms值ms1,设定ms1=ms×(1+(A10-a1)/A10×(A20-a2)/A20);
其中,i=1,2,c=0,1。
具体而言,本发明设置第一有效成分活性和第二有效成分活性标准值,通过对一定保存时间后的微胶囊中第一有效成分和第二有效成分活性与各有效成分活性标准值相比较,对微胶囊的有效成分活性进行判定,其中,当第一有效成分活性大于等于预设第一有效成分活性标准值,且第二有效成分活性大于等于预设第二有效成分活性标准值时,中控单元判定微胶囊有效成分活性符合标准,中控单元通过对微胶囊稳定性进行检测对微胶囊质量进行二次评价,无论第一有效成分或第二有效成分任一活性小于各有效成分活性标准值,则判定微胶囊有效成分不符合标准,其中,当第一有效成分活性小于预设第一有效成分活性标准值时,造成第一有效成分活性不佳的原因在于超临界包裹第一混合物的过程中,第一微粒包裹不足,因此,中控单元延长步骤S..中超临界反应时间以提高第一混合物与二氧化碳的分布分散性,同时缩短漏斗状靶板与喷嘴的距离,和提高漏斗状靶板转速,降低第一微粒经喷嘴后与空气接触的时间,避免第一微粒间相互接触粘合,同时提高撞击几率,降低第一微粒的粒度,当第二有效成活性小于预设第二有效成分活性标准值时,造成第二有效成分活性不佳的原因在于挤压制备微胶囊的过程,第二混合物包裹不佳,中控单元通过提高螺杆输送机的转送速率以提高微胶囊的壁材与芯材的包裹致密性,而若第一有效成分和第二有效成分活性均小于各有效成分标准值,说明当前微胶囊的整体有效成分偏低,除了需要对各包裹过程进行修正外,还需要提高羧甲基纤维素钠的注入量以加强微胶囊中各原料的粘性和稳定程度。
其中,所述中控单元将获取微胶囊稳定性与预设微胶囊稳定性W相比较,设定w=(a1-a11)/A10×(a2-a21)/A20,其中,a11为第二预设保存时间第一有效成分活性,a21为第二预设保存时间第二有效成分活性,
当w≤W1,所述中控单元判定微胶囊稳定性符合标准;
当W1<w<W2,所述中控单元判定微胶囊稳定性符合标准,同时中控单元根据第二预设保存时间的各有效成分活性对各步骤参数进行调整;
当w≥W2,所述中控单元判定微胶囊稳定性不符合标准,同时降低预设粒径Dj至Dj1,设定Dj1=Dj×(1-(w-W2)/W2);
其中,所述中控单元预设稳定性W,设定第一预设稳定性W1,第二预设稳定性W2,其中,j=1,2。
具体而言,本发明根据第一预设保存时间和第二预设保存时间获取的微胶囊中各有效成分活性确定微胶囊的稳定性,并将获取的微胶囊稳定性与预设稳定性相比较,判定微胶囊的质量,其中,若获取的微胶囊稳定性小于等于第一预设稳定性,说明当前微胶囊稳定性符合标准,可以将微胶囊进行产出与其他原料组合成代餐粉,若获取的微胶囊稳定性在第一预设稳定性和第二预设稳定性之间,表征微胶囊的稳定性符合标准,为避免制备下一微胶囊的稳定性不符合标准,中控单元根据第二预设保存时间的各有效成分活性对各步骤的参数进行再次调整,以修正第一有效成分在第一微粒中的包裹质量,和第二有效成分在微胶囊中的包裹质量,而当获取的微胶囊稳定性大于等于第二预设稳定性,说明微胶囊稳定性不符合标准,中控单元通过降低预设粒径,以修正第一微粒粒度评价标准,提高微胶囊的稳定性。
具体而言,本发明实施例将活性和稳定性均合格的有效成分微胶囊与相关功能的代餐粉原料混合制备代餐粉,本发明实施例对其他代餐粉原料不作限定,只要其能够与有效成分微胶囊组合成能够补充营养的代餐粉即可,本发明实施例提出一种优选的实施例,将益生菌-维生素E微胶囊15-25g、大豆分离蛋白20-30g、菊粉2-5g、低聚木糖5-10g、酵母粉2-4g、罗汉果甜甘5-8g、白芸豆粉1-3g、燕麦粉20-30g以及初榨椰子油10-20g混合均匀形成代餐粉,制备的代餐粉具有补充日常营养,提供微量元素以及改善肠道环境的作用,本发明实施例制备的代餐粉应用于全国多个省市自治区1234名肥胖四高慢病患者参与(均签署《知情协议书》),案例样本有统计学意义,其中,664人作为调理组,男性365人,女性299人,平均年龄45.27±9.84岁;570人作为对照组,男性329人,女性241人,平均年龄45.47±9.29岁;应用期间,调理组和对照组均未离开各自原有生活场景,调理组均采用短期强化方案进行健康干预,对照组只采集健康体检数据不进行其他任何干预。干预周期为42天,分析数据参见表一,
表一,1234名肥胖四高慢病志愿者调理前后分析数据
Figure BDA0003922702150000171
当所述中控单元获取微胶囊稳定性在第一预设稳定性和第二预设稳定性之间,所述中控单元将第一有效成分活性变化率b1与预设第一有效成分活性变化率B1相比较,对降低挤压装置的转动速率(由于高速导致温度升高,引发第一微粒解体,影响活性-损失)
当b1≤B11,所述中控单元判定第一有效成分活性变化率符合标准;
当B11<b1<B12,所述中控单元降低所述螺杆输送机的转动速率hc1至hc11,设定hc11=hc1×(1-(B12-b1)×(b1-B11)/(B11×B12));
当b1≥B12,所述中控单元增加第二混合物中壳聚糖的注入量mk0至mk1,设定mk1=mk×(1+(b1-B12)/B12);
其中,所述中控单元预设第一有效成分活性变化率B1,设定第一预设第一有效成分活性变化率B11,第二预设第一有效成分活性变化率B12。
具体而言,当所述中控单元获取微胶囊稳定性在第一预设稳定性和第二预设稳定性之间,所述中控单元将第二有效成分活性变化率b2与预设第二有效成分活性变化率B2相比较,对羧甲基纤维素钠注入量、壳聚糖注入量进行调节,其中,
当b2≤B21,所述中控单元判定第二有效成分活性变化率符合标准;
当B21<b2<B22,所述中控单元提高壳聚糖注入量mkr至mkr1,设定mkr1=mkr×(1+(b2-B21)×(B22-b2)/(B21×B22));
当b2≥B22,所述中控单元提高壳聚糖注入量mkr至mkr2,设定mkr2=mkr×(1+(b2-B22)/B22),提高羧甲基纤维素钠注入量ms1至ms11=ms1×(1+(b2-B22)/B22);
其中,所述中控单元预设第二预设第二有效成分活性变化率B2,设定第一预设第二有效成分活性变化率B21,第二预设第二有效成分活性变化率B22,r=0,1。
具体而言,本发明在确定微胶囊稳定性符合标准,但稳定性的情况不稳定的可能性,中控单元通过将获取第一有效成分活性变化率和第二有效成分活性变化率分别于预设第一有效成分活性变化率和预设第二有效成分活性变化率相比较,对各步骤的执行机构的参数进行调节,以提高各有效成分的活性,避免发生微胶囊稳定性情况不均一的可能性,其中,若第一有效成分活性变化率小于等于第一预设第一有效成分活性变化率,说明在第一预设保存时间和第二预设保存时间之间第一有效成分活性变化不大,若第一有效成分活性变化率在第一预设第一有效成分活性变化率和第二预设第一有效成分活性变化率之间,为适当提高第一有效成分活性变化率,中控单元降低螺杆输送机的转动速率,避免挤压装置转动速率过高导致温度过高,引发第一微粒解体导致的第一有效成分失活,造成第一有效成分活性变化率略高,若第一有效成分活性变化率大于等于第二预设第一有效成分活性变化率,为大幅度的提高第一有效成分活性变化率,中控单元判定提高第二混合物中的壳聚糖注入量以提高微胶囊的成膜性,进一步的保护第一有效成分的活性,同时,将第二有效成分活性变化率与预设第二有效成分活性变化率相比较,确定稳定性情况不佳的原因,并根据第二有效成分活性变化率的具体参量确定提高第二有效成分活性变化率的方法,其中,若第二有效成分活性变化率小于等于第一预设第二有效成分活性变化率,说明当前第二有效成分活性变化率符合标准,若第二有效成分活性变化率在第一预设第二有效成分活性变化率和第二预设第二有效成分活性变化率之间,中控单元为略微降低第二有效成分活性变化,提高壳聚糖的注入量,以提高微胶囊的成膜性,若第二有效成分活性变化率大于等于第二预设第二有效成分活性变化率,中控单元通过提高壳聚糖注入量和羧甲基纤维素钠注入量以提高微胶囊的稳定性和成膜性,综合性的提高第二有效成分活性变化情况。
其中,所述中控单元预设羧甲基纤维素钠注入量MS,中控单元将调节后的羧甲基纤维素钠注入量ms11与预设羧甲基纤维素钠注入量MS相比较,判定对所述螺杆输送机的转动速率和螺杆输送机的启动量进行调节,其中,
当ms11≤MS1,所述中控单元判定不对所述螺杆输送机的转动速率和启动量进行调节;
当MS1<ms11<MS2,所述中控单元判定提高所述螺杆输送机的转动速率h’至h’1,设定h’1=h’×(1+(MS2-ms11)×(ms11-MS1)/(MS1×MS2));
当ms11≥MS2,所述中控单元判定将所述螺杆输送机的转动速率调节至hmax,同时将螺杆输送机的启动量g增加至g1,设定g1=g×(1+(ms11-MS2)/MS2),若g1为非整数,向上取整;
其中,所述中控单元预设羧甲基纤维素钠注入量MS,设定第一预设羧甲基纤维素钠注入量MS1,第二预设羧甲基纤维素钠注入量MS2,其中,hmax为预设螺杆输送机转动速率最大值。
具体而言,本发明将羧甲基纤维素钠的注入量划分为两个标准,并将调节后的羧甲基纤维素钠注入量与标准注入量相比较,对螺杆输送机转送速率和螺杆输送机的启动量进行调节,以使羧甲基纤维素钠的注入量与挤压装置的挤压效率相适配,避免羧甲基纤维素钠注入量过多导致第二混合物粘性过大影响制备的微胶囊粒度进行影响有效成分的活性,其中,当羧甲基纤维素钠注入量小于等于第一预设羧甲基纤维素钠,说明当前挤压装置中螺杆输送机的转速和启动量能够满足羧甲基纤维素钠与第二混合物的均匀包裹,当羧甲基纤维素钠注入量在第一预设羧甲基纤维素钠和第二预设羧甲基纤维素钠之间,中控单元通过提高螺杆输送机的转送速率以使羧甲基纤维素钠与第二混合物的搅拌均匀,当羧甲基纤维素钠注入量大于等于第二预设羧甲基纤维素钠,表征羧甲基纤维素钠注入量超标,需大幅度的提高挤压装置的搅拌速率以将羧甲基纤维素钠与第二混合物的搅拌程度提高,因此,中控单元通过将螺杆输送机的转动速率设为预设螺杆输送机转动速率最大值,同时增加螺杆输送机的启动量,以使挤压装置内羧甲基纤维素钠与第二混合物混合均匀,同时保障挤压装置产出微胶囊的致密性。
所述中控单元预设羧甲基纤维素钠注入量标准值MS0,中控单元根据调节后羧甲基纤维素钠注入量ms’与预设羧甲基纤维素钠注入量标准值MS0相比较,对羧甲基纤维素钠注入位置进行调节,其中,
当ms’≤MS0,所述中控单元不对羧甲基纤维素钠注入位置进行调节;
当MS0<ms’<MS0+△ms,所述中控单元选取第一预设间距u1对羧甲基纤维素钠注入位置进行调节;
当ms’≥MS0+△ms,所述中控单元选取第二预设间距u2对羧甲基纤维素钠注入位置进行调节;
其中,△ms为羧甲基纤维素钠注入量误差值。
具体而言,本发明根据调节后的羧甲基纤维素钠注入量与预设羧甲基纤维素钠注入量标准值相比较,对羧甲基纤维素钠的注入位置进行调节,以使羧甲基纤维素钠注入量与挤压过程相适应,其中,若调节后的羧甲基纤维素钠注入量小于等于预设羧甲基纤维素钠注入量标准值,则无需对纤维素钠注入位置进行调节,若调节后的羧甲基纤维素钠注入量大于预设预设羧甲基纤维素钠注入量标准值小于预设羧甲基纤维素钠注入量标准值和误差值的和,中控单元选取第一预设间距对羧甲基纤维素钠注入位置进行微调,若调节后的羧甲基纤维素钠注入量大于等于预设羧甲基纤维素钠注入量标准值和误差值的和,中控单元选取第二预设间距对羧甲基纤维素钠注入位置进行大幅度的调整,以提高挤压装置内第二混合物与羧甲基纤维素钠的混合程度。
具体而言,本发明实施例设置有对羧甲基纤维素钠注入位置的调节方法,根据预设间距对羧甲基纤维素钠的注入位置进行调节,其中,第一预设间距为1,第二预设间距为2,参见图3,当前羧甲基纤维素钠注入位置为第一注入口451,当中控单元选取第一预设间距对羧甲基纤维素钠注入位置进行调节时,则将羧甲基纤维素钠注入位置调节至第二注入口452,当中控单元选取第二预设间距对羧甲基纤维素钠注入位置进行调节时,则将羧甲基纤维素钠注入位置调节至第三注入口453。
所述漏斗状靶板通过控制第一滑动机构调节漏斗状靶板与喷嘴的距离,所述第一滑动机构包括与漏斗状靶板一侧相连接的第一滑动单元以及与漏斗状靶板另一侧相连接的第二滑动单元,所述中控单元通过控制第一滑动单元的第二电机动力参数和第二滑动单元的第三电机的动力参数以调节漏斗状靶板与喷嘴的距离,其中,
当L1<L0,所述中控单元提高第二电机动力参数F2至F21,设定F21=F2×(1+(L0-L1)/L0),提高第三电机的动力参数F3至F31,设定F31=F3×(1+(L0-L1)/L1);
当L1>L0,所述中控单元降低第二电机动力参数F2至F22,设定F22=F2×(1-(L1-L0)/L0),提高第三电机的动力参数F3至F32,设定F32=F3×(1-(L1-L0)/L0);
其中,L0为中控单元预设标准距离。
具体而言,本发明设置有两个滑动单元分别设置有漏斗状靶板两侧,通过同时控制两个滑动单元的动力参数实现稳定的控制漏斗状靶板与喷嘴的距离,根据滑动单元中控制各滑杆的移动位置的电机用以调节距离,其中,若调节后的漏斗状靶板与喷嘴距离小于预设标准距离,则提高第二电机和第三电机的动力参数,以缩短靶板与喷嘴的距离,反之,则降低第二电机和第三电机的动力参数,以延长靶板与喷嘴的距离。
所述中控单元预设螺杆输送机标准转速H,中控单元获取调节后的螺杆输送机转速h’与预设螺杆输送机标准转速相比较,对螺杆输送机的启动量进行调节,其中,
当h’1≤H1,所述中控单元将h’1设为螺杆输送机转速,并选取第一预设数量N1为螺杆输送机启动数的增加量;
当H1<h’1<H2,所述中控单元将1/2×h’1设为螺杆输送机转速,并选取第二预设数量N2为螺杆输送机启动数的增加量;
当h’1≥H2,所述中控单元将1/3×h’1设为螺杆输送机转速,并选取第三预设数量N3为螺杆输送机启动数的增加量;
其中,螺杆输送机调节后的启动量g11,设定g11=g’+Np,其中,g’为螺杆输送机启动量,p=1,2,3,所述中控单元预设螺杆输送机标准转速H,设定第一预设螺杆输送机标准转速H1、第二预设螺杆输送机标准转速H2,预设数量N,设定第一预设数量N1、第二预设数量N2、第三预设数量N3。
具体而言,本发明挤压装置中第一挤压室内设置有多个螺杆输送机,用于实现对第二混合物和羧甲基纤维素钠的充分混合,实现羧甲基纤维素钠和第二混合物的充分接触,保持微胶囊的稳定性,中控单元根据调节后的螺杆输送机转速与预设螺杆输送机标准转速选取最佳的预设数量作为螺杆输送机启动数的增加量,其中,螺杆输送机转速越大,选取的螺杆输送机启动数的增加量越多。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于代餐粉的有效成分包埋方法,其特征在于,包括:
步骤S1,将第一有效成分、第二有效成分以及淀粉混合形成第一混合物,第一混合物注入反应釜后,将加压后的二氧化碳注入所述反应釜并对反应釜进行加热;
步骤S2,所述反应釜内环境温度达到临界温度以上时启动第一气泵,将反应釜内物质经喷嘴与漏斗状靶板碰撞形成第一微粒,对第一微粒的粒径进行检测,若第一微粒的粒径符合标准,中控单元判定执行步骤S3,若第一微粒的粒径不符合标准,中控单元根据第一微粒的粒径对第一混合物的喷射量、漏斗状靶板的转速进行调节;
步骤S3,将粒径合格的第一微粒与第一有效成分、第二有效成分以及壳聚糖混合形成第二混合物,将第二混合物注入挤压装置与羟甲基纤维素钠挤压形成代餐粉有效成分微胶囊;
步骤S4,对代餐粉有效成分微胶囊中第一有效成分和第二有效成分的活性进行检测,若有效成分活性符合标准,中控单元判定将代餐粉有效成分微胶囊与代餐粉辅料混合形成代餐粉,若有效成分活性不符合标准,中控单元根据各有效成分活性对漏斗状靶板的转速、漏斗状靶板与喷嘴的距离、所述挤压装置中的螺杆输送机的转动速率进行调节,以使产出的代餐粉有效成分微胶囊符合标准。
2.根据权利要求1所述的基于代餐粉的有效成分包埋方法,其特征在于,在所述步骤S2中,所述中控单元获取第一微粒的粒径d与预设粒径D相比较,对第一微粒的粒径是否符合标准进行判定,其中,
当d≤D1,所述中控单元判定第一微粒的粒径不符合标准,中控单元判定降低漏斗状靶板的转速,同时调整羧甲基纤维素钠的注入位置;
当D1<d<D2,所述中控单元判定第一微粒的粒径符合标准,并将第一微粒注入挤压装置内,执行所述步骤S3;
当d≥D2,所述中控单元判定第一微粒的粒径不符合标准,中控单元提高漏斗状靶板的转速,降低所述步骤S2中第一混合物的喷射量,同时提高所述挤压装置的螺杆输送机的转动速率;
其中,所述中控单元预设粒径D,设定第一预设粒径D1,第二预设粒径D2。
3.根据权利要求2所述的基于代餐粉的有效成分包埋方法,其特征在于,在所述步骤S4中,所述中控单元获取第一预设保存时间代餐粉有效成分微胶囊中第一有效成分的活性a1,与第二有效成分的活性a2,并与预设第一有效成分活性标准值A10和第二有效成分活性标准值A20相比较,对代餐粉有效成分微胶囊有效成分活性进行判定,其中,
当a1≥A10,且a2≥A20,所述中控单元根据代餐粉有效成分微胶囊的稳定性对微胶囊质量进行判定;
当a1<A10,所述中控单元缩短漏斗状靶板与喷嘴的距离,延长所述步骤S2中超临界反应时间,同时提高漏斗状靶板的转速;
当a2<A20,所述中控单元提高挤压装置的螺杆输送机的转送速率,同时提高步骤S1中第二有效成分的含量;
当a1<A10,且a2<A20,所述中控单元提高羧甲基纤维素钠的注入量。
4.根据权利要求3所述的基于代餐粉的有效成分包埋方法,其特征在于,所述中控单元将获取微胶囊稳定性与预设微胶囊稳定性W相比较,设定w=(a1-a11)/A10×(a2-a21)/A20,其中,a11为第二预设保存时间第一有效成分活性,a21为第二预设保存时间第二有效成分活性,
当w≤W1,所述中控单元判定微胶囊稳定性符合标准;
当W1<w<W2,所述中控单元判定微胶囊稳定性符合标准,同时中控单元根据第二预设保存时间的各有效成分活性对各步骤参数进行调整;
当w≥W2,所述中控单元判定微胶囊稳定性不符合标准,同时降低预设粒径;
其中,所述中控单元预设稳定性W,设定第一预设稳定性W1,第二预设稳定性W2。
5.根据权利要求4所述的基于代餐粉的有效成分包埋方法,其特征在于,当所述中控单元获取微胶囊稳定性在第一预设稳定性和第二预设稳定性之间,所述中控单元将第一有效成分活性变化率b1与预设第一有效成分活性变化率B1相比较,对所述螺杆输送机的转动速率和第二混合物中壳聚糖的注入量进行调节,其中,
当b1≤B11,所述中控单元判定第一有效成分活性变化率符合标准;
当B11<b1<B12,所述中控单元降低所述螺杆输送机的转动速率;
当b1≥B12,所述中控单元增加第二混合物中壳聚糖的注入量;
其中,所述中控单元预设第一有效成分活性变化率B1,设定第一预设第一有效成分活性变化率B11,第二预设第一有效成分活性变化率B12。
6.根据权利要求4所述的基于代餐粉的有效成分包埋方法,其特征在于,当所述中控单元获取微胶囊稳定性在第一预设稳定性和第二预设稳定性之间,所述中控单元将第二有效成分活性变化率b2与预设第二有效成分活性变化率B2相比较,对羧甲基纤维素钠注入量、壳聚糖注入量进行调节,其中,
当b2≤B21,所述中控单元判定第二有效成分活性变化率符合标准;
当B21<b2<B22,所述中控单元提高壳聚糖注入量;
当b2≥B22,所述中控单元提高壳聚糖注入量,提高羧甲基纤维素钠注入量;
其中,所述中控单元预设第二预设第二有效成分活性变化率B2,设定第一预设第二有效成分活性变化率B21,第二预设第二有效成分活性变化率B22。
7.根据权利要求6所述的基于代餐粉的有效成分包埋方法,其特征在于,所述中控单元预设羧甲基纤维素钠注入量MS,中控单元将调节后的羧甲基纤维素钠注入量ms11与预设羧甲基纤维素钠注入量MS相比较,判定对所述螺杆输送机的转动速率和螺杆输送机的启动量进行调节,其中,
当ms11≤MS1,所述中控单元判定不对所述螺杆输送机的转动速率和启动量进行调节;
当MS1<ms11<MS2,所述中控单元判定提高所述螺杆输送机的转动速率;
当ms11≥MS2,所述中控单元判定将所述螺杆输送机的转动速率调节至hmax,同时增加螺杆输送机的启动量;
其中,所述中控单元预设羧甲基纤维素钠注入量MS,设定第一预设羧甲基纤维素钠注入量MS1,第二预设羧甲基纤维素钠注入量MS2,其中,hmax为预设螺杆输送机转动速率最大值。
8.根据权利要求7所述的基于代餐粉的有效成分包埋方法,其特征在于,所述中控单元预设羧甲基纤维素钠注入量标准值MS0,中控单元根据调节后羧甲基纤维素钠注入量ms’与预设羧甲基纤维素钠注入量标准值MS0相比较,对羧甲基纤维素钠注入位置进行调节,其中,
当ms’≤MS0,所述中控单元不对羧甲基纤维素钠注入位置进行调节;
当MS0<ms’<MS0+△ms,所述中控单元选取第一预设间距u1对羧甲基纤维素钠注入位置进行调节;
当ms’≥MS0+△ms,所述中控单元选取第二预设间距u2对羧甲基纤维素钠注入位置进行调节;
其中,△ms为羧甲基纤维素钠注入量误差值。
9.根据权利要求8所述的基于代餐粉的有效成分包埋方法,其特征在于,所述漏斗状靶板通过控制第一滑动机构调节漏斗状靶板与喷嘴的距离,所述第一滑动机构包括与漏斗状靶板一侧相连接的第一滑动单元以及与漏斗状靶板另一侧相连接的第二滑动单元,所述中控单元通过控制第一滑动单元的第二电机动力参数和第二滑动单元的第三电机的动力参数以调节漏斗状靶板与喷嘴的距离,其中,
当L1<L0,所述中控单元提高第二电机动力参数,同时提高第三电机的动力参数;
当L1>L0,所述中控单元降低第二电机动力参数,同时降低第三电机的动力参数;
其中,L0为所述中控单元预设标准距离。
10.根据权利要求9所述的基于代餐粉的有效成分包埋方法,其特征在于,所述中控单元预设螺杆输送机标准转速H,中控单元获取调节后的螺杆输送机转速h’与预设螺杆输送机标准转速相比较,对螺杆输送机的启动量进行调节,其中,
当h’1≤H1,所述中控单元将h’1设为螺杆输送机转速,并选取第一预设数量N1为螺杆输送机启动数的增加量;
当H1<h’1<H2,所述中控单元将1/2×h’1设为螺杆输送机转速,并选取第二预设数量N2为螺杆输送机启动数的增加量;
当h’1≥H2,所述中控单元将1/3×h’1设为螺杆输送机转速,并选取第三预设数量N3为螺杆输送机启动数的增加量;
其中,螺杆输送机调节后的启动量g11,设定g11=g’+Np,其中,g’为螺杆输送机实时启动量,p=1,2,3,所述中控单元预设螺杆输送机标准转速H,设定第一预设螺杆输送机标准转速H1、第二预设螺杆输送机标准转速H2,预设数量N,设定第一预设数量N1、第二预设数量N2、第三预设数量N3。
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