CN117502673A - 营养素制剂的制备装置、方法及应用 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种营养素制剂的制备装置，包括混合器、挤出机、干粉、液体喷雾器和真空干燥塔；混合器与挤出机连通，挤出机的出料口依次设有多孔模具和切割器并与干粉喷雾器连通；干粉喷雾头和液体喷雾头位于真空干燥塔的内部腔体，液体喷雾头与干粉喷雾头的喷出方向相交。还涉及其制备方法：将大米粉、辛烯基琥珀酸淀粉钠、营养素混合均匀后再加水搅拌得到一次包埋产物；对一次包埋产物挤出包埋为粉状二次包埋产物；二次包埋产物与液态磷脂同时雾状喷入40～60℃、0.007～0.020Mpa预设环境内进行喷涂包埋。还涉及一种营养素制剂在制备配方食品上的应用。相比较单次搅拌包埋，本申请加强了对营养素的包埋，使营养素更加稳定。

Description

营养素制剂的制备装置、方法及应用

技术领域

本申请涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种营养素制剂的制备装置、方法及应用。

背景技术

为了使一种食品尽可能满足食用者全面的营养需要，通常会将营养素单体或复配营养素添加到配方食品中。但是营养素和食品中存在各种化合物，这些化合物之间会相互影响，相互降解，影响效力，进而导致食品变质。例如一些金属离子，例如铁、铜、锌、锰等金属离子，对维生素、不饱和脂肪酸、动植物油脂等均具有较强的氧化或促进氧化的作用。为了减弱营养素和食品中各化合物之间的相互降解，人们通常会先对营养素进行包埋处理。

现有技术中食品领域制备营养素制剂时，通常只利用保护剂进行一次简单的搅拌包埋，随后干燥制成粉状就投入生产使用，例如CN111109552A。但是采用这种方法对营养素进行处理后得到的产品包埋率低，不能有效减弱相互降解作用，也无保证营养素制剂以及配方食品的稳定性。

因此，如何加强营养素的包埋，从而减弱各物质之间的相互降解作用，增强营养素制剂的稳定性，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为了加强营养素的包埋，从而减弱营养素和食品中各化合物之间的相互降解，本申请提供一种营养素制剂的制备装置、方法及应用。

为实现本发明目的所提供的一种营养素制剂的制备装置，包括：

混合器、挤出机、干粉喷雾器、液体喷雾器和真空干燥塔；

所述混合器的出料口与所述挤出机的进料口连通，所述挤出机的出料口依次设有多孔模具和切割器，所述挤出机的出料口与所述干粉喷雾器的的进料口连通；

所述干粉喷雾器的出料口设有干粉喷雾头；

所述液体喷雾器适用于盛放包埋用喷涂液体，所述液体喷雾器的出料口设有液体喷雾头；

所述真空干燥塔适用于提供真空高温的塔内环境，所述干粉喷雾头和所述液体喷雾头位于所述真空干燥塔的内部腔体，所述液体喷雾头靠近所述干粉喷雾头设置，所述液体喷雾头与所述干粉喷雾头的喷出方向相交。

本申请对进行待包埋营养素进行了搅拌包埋、挤出包埋和喷涂包埋三次包埋，并通过真空干燥法将三次包埋产物制成更易保存更稳定的粉剂，相比较现有的，单次搅拌包埋方法，本申请加强了对营养素的包埋和保护，减弱了营养素和食品中各化合物之间的相互降解，保证了配方食品的稳定性。

在一种可能的实现方式中，所述混合器还设有氮气供给装置；

所述混合器为密封装置，所述氮气供给装置的出口与所述混合器的内部腔体连通。

在一种可能的实现方式中，还包括储料罐；

所述挤出机的出料口与所述储料罐的进料口连接，所述储料罐的出料口设有阀门，所述储料罐的出料口与所述干粉喷雾器的进料口连接。

在一种可能的实现方式中，所述真空干燥塔包括塔体、换热装置和真空设备；

所述塔体设有换热装置，所述换热装置与所述干燥塔的侧壁连接，所述真空设备与所述干燥塔的内部腔体连通。

在一种可能的实现方式中，所述换热装置设有夹套、循环管道和循环泵；

所述夹套包裹所述干燥塔的塔身设置，所述夹套设有换热腔体；

所述循环管道分别与所述换热腔体和所述循环泵连通。

在一种可能的实现方式中，所述真空干燥塔内部腔体设有搅拌装置；

所述搅拌装置靠近所述液体喷雾头与所述干粉喷雾头设置，所述干粉喷雾头的喷出方向依次与所述液体喷雾头的喷出方向、所述搅拌装置的搅拌轴线相交。

在一种可能的实现方式中，所述真空干燥塔的塔身设有第一观察窗，所述第一观察窗与所述搅拌装置相对设置。

在一种可能的实现方式中，所述搅拌装置包括电机、支撑轴和搅拌桨叶；

所述支撑轴贯穿所述干燥塔塔身的侧壁设置，所述支撑轴的相对两端分别与所述电机的驱动端和所述搅拌桨叶连接，所述搅拌桨叶位于所述干燥塔的内部腔体。

为实现本发明目的提供的一种营养素制剂的制备方法，利用所述营养素包埋装置进行包埋，包括：

将原始物料混合均匀后再加水进行搅拌得到一次包埋产物，其中，所述原始物料包括包埋用基质和5～15％的待包埋营养素，所述基质包括大米粉和辛烯基琥珀酸淀粉钠；

利用挤出机对所述一次包埋产物进行挤压和切割，得到粉状的二次包埋产物；

将粉状的所述二次包埋产物和液态的磷脂雾状喷入预设环境内进行喷涂包埋，得到营养素制剂，其中，预设环境内温度为40～60℃，压力为0.007～0.020Mpa。

本申请对进行待包埋营养素进行了搅拌包埋、挤出包埋和喷涂包埋三次包埋，并通过真空干燥法将三次包埋产物制成更易保存更稳定的粉剂，相比较现有的，单次搅拌包埋方法，本申请加强了对营养素的包埋和保护，减弱了营养素和食品中各化合物之间的相互降解，保证了配方食品的稳定性。

为实现本发明目的提供的一种营养素制剂的应用，营养素制剂应用于配方食品的制备。

本申请所提供的营养素制剂进行了搅拌包埋、挤出包埋和喷涂包埋三次包埋，并通过真空干燥法将三次包埋产物制成更易保存更稳定的粉剂，适用于配方食品的制备。相比较现有的，采用仅进行单次搅拌包埋的营养素制剂制备配方食品，本申请能够通过多次包埋加强对营养素自身稳定性，能够长久保存不失效；能够减弱营养素制剂和复方食品中其余化合物之间的相互降解作用。

附图说明

图1示出本申请实施例的营养素制剂的制备装置的结构示意图；

图2示出本申请实施例的营养素制剂的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本申请的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

其中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明或简化描述，而不是指示或暗示所指的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。

另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。

图1示出根据本申请一实施例的营养素制剂的制备装置的结构示意图；图2示出根据本申请一实施例的营养素制剂的制备方法的流程示意图。

根据本申请的一方面提供一种营养素制剂的制备装置，如图1所示，包括混合器、挤出机200、干粉喷雾器300、液体喷雾器400和真空干燥塔。

混合器适用于将待包埋营养素与包埋剂混合均匀，CV≤5％。混合器的出料口与挤出机200的进料口连通，挤出机200的出料口设有粉状挤出头，粉状挤出头包括多孔模具和切割器210，多孔模具位于挤出机200出料口的进料一侧，切割器210位于出料口的出料一侧，切割器210设有旋转刀片，旋转刀片紧贴多孔模具的出料一侧设置。在挤出机200的挤出作用下，物料通过多孔模具的孔呈条形挤出至多孔模具的另一侧，再经过高速切割的切割器210，形成粉状的二次包埋产物。

挤出机200的出料口与干粉喷雾器300的的进料口连通；干粉喷雾器300的出料口设有干粉喷雾头310；选择一种液态的保护剂装入液体喷雾器400中，例如以透明大豆磷脂，液体喷雾器400的出料口设有液体喷雾头410；真空干燥塔适用于提供真空高温的塔内环境，干粉喷雾头310和液体喷雾头410位于真空干燥塔的内部腔体，液体喷雾头410靠近干粉喷雾头310设置，液体喷雾头410与干粉喷雾头310的喷出方向相交。

本申请通过设置混合器将待包埋营养素与包埋剂进行了一次简单的搅拌包埋；随后通过设置挤出机200进行挤出包埋，包埋剂为富含淀粉的大米粉，待包埋营养素与包埋剂在挤出机200内部加热糊化，在挤出机200的出料口输出为糊化粉状包埋体。随后同时将二次包埋产物和喷涂液体雾状喷入真空干燥塔，雾状喷入能够增加两者的接触面积，从而保证喷涂液体的包埋效果；也有利于二次包埋产物与高温负压高温环境接触，加快干燥速度，提高干燥效果，从而使三次包埋产物的含水量在8％以下，便于粉状营养素制剂的保存；三次包埋产物制备为粉状制剂，便于产业应用。干粉和液体喷雾器400的喷入方向中线相交，在粉状二次包埋物表面完整喷涂了一层喷涂液体，在二次包埋产物外表面覆盖了一层保护剂得到了三次包埋产物。

本申请对进行待包埋营养素进行了搅拌包埋、挤出包埋和喷涂包埋三次包埋，并通过真空干燥法将三次包埋产物制成更易保存更稳定的粉剂，相比较现有的，单次搅拌包埋方法，本申请加强了对营养素的包埋和保护，减弱了营养素和食品中各化合物之间的相互降解，保证了配方食品的稳定性。

利用本申请所提供的营养素制剂的制备装置和方法，按表1所示的配方分别制备搅拌包埋制剂、搅拌包埋+挤出包埋制剂、搅拌包埋+挤出包埋+喷涂包埋制剂。

表1维生素A营养素制剂配方

需要说明的是三种制剂的制备条件与参数保持一致，按照表1制备原始物料，随后对原始物料进行第一次搅拌，3000r/min，搅拌混合10分钟，然后加入投料量15％的蒸馏水进行第二次搅拌，在1500r/min，搅拌5分钟，取样为搅拌包埋制剂；继续挤出包埋：在110℃糊化，挤出为粉状二次包埋产物，取样为搅拌+挤出制剂；继续在50℃，0.012MPa真空干燥塔喷涂包埋，取样为搅拌包埋+挤出包埋+喷涂包埋制剂。

三种制剂均在40℃、75％湿度的条件下，在密封铝箔袋中进行维生素A单体营养素制剂稳定性的加速试验，试验结果见表2。

表2维生素A营养素制剂稳定性试验结果

以上结果表明，本申请能够加强对营养素的包埋和保护，减弱了营养素和食品中各化合物之间的相互降解，保证了营养素长时间的稳定性，便于运输及保存。

在一种可能的实现方式中，混合器设有搅拌器和混料仓120，混料仓120的出料口与挤出机200的进料口连通，混合器本体适用于将混料仓120中的物料混合均匀。

在一种可能的实现方式中，混合器为单锥形单螺旋搅拌器，混料仓120整体呈锥形结构，出料口设置在混料仓120锥形结构的较细一端。搅拌器设有电机和搅拌头，电机位于混料仓120的外侧，搅拌头位于混料仓120内部，搅拌头的一端贯穿混料仓120锥形结构的较粗一端侧壁与电机电连接，电机适用于驱动搅拌头旋转，便于搅拌物料，便于加料出料。电机设有启停开关，启停开关位于电机外侧壁，工作人员操作启停开关以控制是否进行搅拌。

在一种可能的实现方式中，搅拌器的搅拌头为螺旋搅拌锥，搅拌头包括旋转轴，旋转轴上螺旋设置有搅拌片，搅拌片与旋转轴固定连接，电机适用于驱动旋转轴旋转，旋转轴带动搅拌片旋转，从而对混料仓120内的各组分进行搅拌。

在一种可能的实现方式中，挤出机200包括料斗、料筒和螺杆。料斗为圆锥或方锥型，料斗的进料口与混合器的出料口连通，料斗的出料口与料筒连通，通过设置料斗进行挤出机200的加料。料筒整体呈圆筒状，料筒外部设有换热装置以控制料筒内物料的温度；螺杆用直推轴承悬支在料筒的中央，通过设置螺杆用于传动，螺杆自进料一侧依次设有加料段、熔融段、均化段和多孔模具，各加热段温度由待包埋营养素与保护剂的性质具体确认。

进一步地，料斗的侧面有玻璃视孔及计量标识，料斗的出料口设有阀门。在螺杆的旋转作用下，物料由于料筒内壁和螺杆表面的摩擦作用向前运动。此时螺杆主要负责将物料压实并提供向前输送的动力，物料逐渐从固体状态转变为玻璃态，向前输送的玻璃态粘流体在挤出机200出料口多孔模具的阻力下，一部分回流进行进一步混合，一部分被定量定压地从多孔模具的孔挤出，由高速旋转的切割器210切割为粉状。

在一种可能的实现方式中，挤出机200为双螺杆挤出机，挤出机200包括料斗、料筒和料筒内设置的两个平行螺杆。料斗的进料口与混合器的出料口连通，料斗的出料口与料筒连通，料筒外部设有换热装置以控制料筒内物料的温度；通过设置两个平行的螺杆传动，螺杆各加热段温度由待包埋营养素与保护剂的性质具体确认。

在一种可能的实现方式中，混合器还设有氮气供给装置130；混合器为密封装置，氮气供给装置130的出口与混合器的内部腔体连通。混合器的进料口设有阀门等气密性开闭元件，混合器的出料口也设有阀门。氮气供给装置130的出口与混合器的内部腔体连通，氮气供给装置130的出口设有阀门。

需要进行包埋的营养素通常包含一些易氧化营养素。通过设置氮气供给装置130，保证搅拌包埋过程中，营养素处于氮气或富氮气体中。能够在一定程度上防止营养素在混合过程中氧化变质。

在一种可能的实现方式中，氮气供给装置130为氮气瓶，易得。

在一种可能的实现方式中，还包括储料罐600；挤出机200的出料口与储料罐600的进料口连通，挤出机200和储料罐600的出料口均设有阀门，储料罐600的出料口与干粉喷雾器300的进料口连接。本申请通过设置储料罐600对挤出机200的出料进行储备、缓冲。通过在储料罐600的出料口设置阀门，控制干粉喷雾器300的进料量，协调控制挤出机200出料和干粉喷雾器进料的差距，方便进行批次处理。

在一种可能的实现方式中，真空干燥塔包括塔体510、换热装置和真空设备530；塔体510设有换热装置，换热装置与干燥塔的侧壁连接，真空设备530与干燥塔的内部腔体连通。

在一种可能的实现方式中，换热装置设有夹套521、循环管道522和循环泵523；夹套521包裹真空干燥塔的塔身设置，夹套521设有换热腔体；循环管道522分别与换热腔体和循环泵523连通。循环管道522内有加热介质，受循环泵523驱动，不断在循环管道522与夹套521的换热腔体流通，为真空干燥塔的塔身加热，进一步为真空干燥塔的内部腔体升温加热。

在一种可能的实现方式中，换热装置包括夹套521、介质容器524、加热部和循环管道522，介质容器524可以添加加热介质，优选为水或油；加热部适用于对介质容器524及内部的加热介质进行加热；循环管道522与介质容器524连通。循环管道522与夹套521连接，循环管道522设有循环泵523。加热处理后的加热介质由循环泵523驱动，在循环管道522及夹套521中不断流动为真空干燥塔进行加热，操作简单，能够稳定保持温度。

在一种可能的实现方式中，真空设备530与真空干燥塔的连通处设有过滤装置531。通过设置过滤装置531，防止真空干燥塔内细小漂浮物，例如粉状物料被吸入真空设备530，影响真空设备530的工作。

进一步地，过滤装置531为滤网。

在一种可能的实现方式中，真空设备530设有传气管道，真空设备530的传气管道穿入真空干燥塔内部，传气管道位于真空干燥塔内的一端设有过滤装置531，过滤装置531优选为滤网。

在一种可能的实现方式中，真空设备530设有传气管道，传气管道设有阀门和真空表532，阀门和真空表532，靠近真空设备530与传气管道的连通处设置，位于真空干燥塔外。通过设置真空表532实时观察真空干燥塔的真空度，便于工作人员判断处理，通过设置阀门便于工作人员启停真空设备530。

在一种可能的实现方式中，真空设备530设有水环式真空泵，价廉易得，操作简单。

在一种可能的实现方式中，真空干燥塔内部腔体设有搅拌装置540；搅拌装置540靠近液体喷雾头410与干粉喷雾头310设置，干粉喷雾头310的喷出方向依次与液体喷雾头410的喷出方向、搅拌装置540的搅拌轴线相交。

干粉喷雾器300和液体喷雾器400同时工作，在二次包埋产物的外表面喷涂有一层保护剂，具体地：二次包埋产物以雾状喷入真空干燥塔内，称为粉雾；喷涂液体以雾状进入真空干燥塔内，称为液雾。二次包埋产物进入真空干燥塔内后，其中的水分迅速干燥并通过搅拌装置540搅拌桨叶产生的风力扥迟滞作用与液雾充分接触，液雾附着于粉雾颗粒表面，液雾包裹着粉雾在重力作用下自然下落至搅拌装置540，经搅拌装置540的搅拌、离散后继续自然下落，在真空干燥塔内的全程进行真空干燥。干粉喷雾头310的喷出方向中线与搅拌装置540的搅拌轴线相交，保证搅拌装置540的搅拌方向正确，保证搅拌接触时长与搅拌效果。

在一种可能的实现方式中，搅拌装置540的搅拌轴线垂直于干粉喷雾头310的喷出方向中线，增加搅拌装置540与自然下落的喷涂产物的接触机会，保证搅拌效果。

在一种可能的实现方式中，搅拌装置540包括电机、支撑轴和搅拌桨叶；支撑轴贯穿真空干燥塔塔身的侧壁设置，支撑轴的相对两端分别与电机的驱动端和搅拌桨叶连接，搅拌桨叶位于干燥塔的内部腔体。

进一步地，电机设置在真空干燥塔外，支撑轴和电机电连接，电机适用于驱动支撑轴旋转，支撑轴的一端与电机连接，支撑轴的另一端自真空干燥塔外侧壁穿入真空干燥塔内，搅拌桨叶固定于支撑轴上，搅拌桨叶位于支撑轴背离电机的一端，搅拌桨叶为两个以上，两个以上的搅拌桨叶围绕支撑轴圆周分布。

在一种可能的实现方式中，干粉喷雾头310的喷出方向中线与搅拌装置540的搅拌轴线相垂直。

在一种可能的实现方式中，干粉喷雾器300与液体喷雾器400固定于真空干燥塔的同一端，真空干燥塔的出料口位于真空干燥塔的相对另一端。干粉喷雾头310和液体喷雾头410均朝向真空干燥塔的出料口喷出物料，二次包埋产物与喷涂液体顺喷入方向与重力方向自然下落，能够增大接触面积，使得喷涂更加均匀。

在一种可能的实现方式中，干粉喷雾器300为一个，液体喷雾器400为两个，两个液体喷雾器400以干粉喷雾器300为轴对称设置，两个液体喷雾头410均与干粉喷雾器300的喷入方向中线相交且角度一样。干粉喷雾器300将粉状二次包埋物伞形雾状喷出，在干粉喷雾器300左右两侧对称设有两个液体喷雾器400，两个液体喷雾器400喷速、压力保持一致，能够增大接触面积，使得喷涂更加均匀。

在一种可能的实现方式中，真空干燥塔的塔身设有第一观察窗550，具体地，第一观察窗550贯穿真空干燥塔的塔体510和夹套521设置，第一观察窗550的两侧分别朝向真空干燥塔内侧和外侧。第一观察窗550与搅拌装置540相对设置。工作人员可以通过第一观察窗550观察到干粉、液体喷雾器400是否正常喷雾，也可以观察到搅拌装置540是否正在运行，是否混合均匀，以及喷涂包埋后的产物外观。

在一种可能的实现方式中，真空干燥塔包括圆筒部和圆锥部；圆筒部和圆锥部的半径一致，圆筒部的一端和圆锥部的一端连通，圆锥部的较细一端背离圆筒部设置。干粉、液体喷雾器400与圆筒部背离圆锥部的一端连接，圆锥部的较细一端设有出料口。真空干燥塔两端的圆筒形与圆锥形都能够受热均匀，更有利于真空干燥，能够保证包埋产品的均一性。

进一步地，第一观察窗550位于圆筒部的筒身，圆锥部的侧壁设有第二观察窗560，工作人员能够通过第二观察窗560查看底部成品的堆积情况。第二观察窗560设有计量标志，便于工作人员判断计量成品数量，有利于标准化生产与批次处理记录。

在一种可能的实现方式中，搅拌装置540包括电机、支撑轴和搅拌桨叶；支撑轴贯穿真空干燥塔塔身的侧壁设置，支撑轴的相对两端分别与电机的驱动端和搅拌桨叶连接，搅拌桨叶位于干燥塔的内部腔体。

进一步地，电机设置在真空干燥塔外，支撑轴和电机电连接，电机适用于驱动支撑轴旋转，支撑轴的一端与电机连接，支撑轴的另一端自真空干燥塔外侧壁穿入真空干燥塔内，搅拌桨叶固定于支撑轴上，搅拌桨叶位于支撑轴背离电机的一端，搅拌桨叶为两个以上，两个以上的搅拌桨叶围绕支撑轴圆周分布。

在一种可能的实现方式中，还包括氮气供给装置130和储料罐600；氮气供给装置130为氮气瓶，真空干燥塔内设有搅拌装置540。工作人员将营养素、载体和水，载体优选为大米粉，通过进料口加入到混合器中，关闭混合器的进料口，开启氮气瓶的阀门，以0.5～2.0L/min的流速通入氮气；然后，开启搅拌器的电机进行搅拌操作，使加入混合器中的物料混合均匀(CV≤5％)，然后，加入蒸馏水润湿再次进行搅拌；开启混合器的阀门，使混合均匀的物料进入挤出机200中，挤出的物料通过多孔模具和切割器210制备为粉状二次包埋产物，并储存在储料罐600中；提前通过换热装置和真空设备530使真空干燥塔达到预设温度与压力；打开储料罐600的阀门，使二次包埋产物进入干粉喷雾器300中；在液体喷雾装置中装入喷涂液体，喷涂液体优选为透明磷脂；同时打开干粉喷雾器300和液体喷雾器400的阀门,打开真空干燥塔的搅拌装置540，使二次包埋产物和喷涂液体同时雾状喷入真空干燥塔中，雾状二次包埋产物中的水分在负压和加热的条件下蒸发，雾状液体喷涂在粉末表面，在二次包埋产物的表面形成一层包埋保护层，通过搅拌装置540进一步搅拌均匀、离散后进入真空干燥塔的底部，完成制备并冷却至室温后，通过真空干燥塔出料口的阀门出料。

根据本申请的另一方面提供一种利用上述营养素制剂的制备装置制备营养素制剂的制备方法，包括：

S100，向混合器中添加原始物料和水，将原始物料搅拌进行第一次搅拌均匀后，再加蒸馏水进行第二次搅拌得到一次包埋产物，其中，原始物料包括包埋用基质和5～15％的待包埋营养素，基质包括大米粉和辛烯基琥珀酸淀粉钠。

S200，将一次包埋产物添加至挤出机200的进料口，利用挤出机200对一次包埋产物进行挤压和切割，一次包埋产物经挤出机200挤出切割为粉状，得到粉状的二次包埋产物；

S300，将粉状的二次包埋产物和液态的透明磷脂雾状喷入预设环境内进行喷涂包埋，得到营养素制剂，其中，预设环境内温度为40～60℃，压力为0.007～0.020Mpa。具体地，将二次包埋产物添加至干粉喷雾器300内，向液体喷雾器400内添加液态的透明磷脂，启动干粉喷雾器300与液体喷雾器400预设环境为真空干燥塔的内部腔体，二次包埋产物与透明磷脂以雾状进入真空干燥塔的内部腔体，二次包埋产物中的水分迅速干燥，液雾附着于粉雾颗粒表面，经真空干燥塔的干燥得到粉状的三次包埋产物为营养素制剂。

本申请选择大米粉和辛烯基琥珀酸淀粉钠作为包埋用基质，大米粉为常见食品原料，辛烯基琥珀酸淀粉钠为常见食品乳化剂，易于获取，能够作为营养素的包埋载体，给营养素提供一定的支撑和保护作用。待包埋营养素占原始物料的重量百分比为5～15％，以保证搅拌包埋的效果。

本申请所提供的营养素制剂为营养素预混料，通常包含有脂溶性维生素，所以除了富含淀粉的大米粉、蒸馏水之外，本申请还添加了具有乳化作用的辛烯基琥珀酸淀粉钠，以保证一次包埋产物的均匀稳定。

搅拌包埋后，包埋剂物理黏附于营养素表面，形成一次包埋产物。随后将一次包埋产物加入挤出机200并挤出为粉状二次包埋物。将粉状的二次包埋产物添加至干粉喷雾器300内，向液体喷雾器400内添加液态的透明磷脂，启动干粉喷雾器300与液体喷雾器400，二次包埋产物与透明磷脂以雾状进入真空干燥塔的内部腔体，真空干燥塔内温度为40～60℃，真空干燥塔内压力0.007～0.020MPa，得到粉状的三次包埋产物为营养素制剂。

本申请对待包埋营养素进行了搅拌包埋、挤出包埋和喷涂包埋三次包埋，并通过真空干燥法将三次包埋产物制成更易保存更稳定的粉剂。相比较现有的仅进行单次搅拌的包埋方法，本申请加强了对营养素的包埋和保护，减弱了营养素和食品中各化合物之间的相互降解，保证了配方食品的稳定性。

在一种可能的实现方式中，真空干燥塔内温度为50℃.

在一种可能的实现方式中，真空干燥塔内压力0.012MPa

在一种可能的实现方式中，基质包括大米粉和20～30％的辛烯基琥珀酸淀粉钠，通常营养素包括脂溶性维生素和矿物质，润湿剂为蒸馏水，为了提高这些物质的溶解性，本申请在基质中增加了占基质总体重量比20～30％的辛烯基琥珀酸淀粉钠作为乳化剂，辛烯基琥珀酸淀粉钠是一种常见的食品添加剂，安全可靠，在原始物料中起乳化、抗淀粉老化、控制脂肪凝集的作用，能够增加营养素制剂，以及添加营养素制剂得到的配方食品的稳定性和抗氧化能力。

在一种可能的实现方式中，向混合器中添加原始物料，在氮气保护下搅拌得到一次包埋产物，氮气的输入流速为0.5～2.0L/min，为原始物料中的待包埋营养素提供氮气保护。

在一种可能的实现方式中，混合器进行两次搅拌，S100包括以下步骤：

S110，(1)在混合器中将原始物料进行第一次搅拌得到预混料，即，将包埋用基质和待包埋营养素进行第一次搅拌，以提高一次包埋产物的均一性；S120，(2)向混合器中添加占预混料重量比10～15％的蒸馏水，进行第二次搅拌得到一次包埋产物，将一次包埋产物添加至挤出机200的进料口。

进一步地，步骤(1)中第一次搅拌的转速为2000～5000r/min，搅拌时长为5～10min；步骤(2)中第二次搅拌的转速为1000～3000r/min，搅拌时长为3～5min。

在一种可能的实现方式中，多孔模具为多孔式滤膜式模具，多孔模具的孔径为1～3mm，一旦挤出物出现在多孔模具上，就开始沿多孔模具表面切割，切割器210的转速为200～300r/min。

在一种可能的实现方式中，挤出机200、干粉喷雾器300均为密封部件且出料口均设有阀门，氮气供给装置130的出口依次与混合器、挤出机200、干粉喷雾器300的进料口连通。进一步地，储料罐600也是密封部件，储料罐600的出料口也设有阀门。营养素的包埋全流程都处于氮气保护下，有一定的保护作用。

在一种可能的实现方式中，干粉喷雾器300的内部压力在0.2～0.5MPa，干粉喷雾器300的喷速为1～5kg/min，粉状二次包埋产物的批次重量为5kg；液体喷雾器400的内部压力在0.3-0.5Mpa，液体喷雾器400的喷速为0.5～1.5kg/min，喷涂液体的批次重量为1.5kg。

在一种可能的实现方式中，向液体喷雾器400内添加透明大豆磷脂，大豆磷脂是一种常见的食品添加剂，安全可靠，能作为营养素的包埋剂防止营养素与食品中其他物质的相互作用，也能够防止营养素的氧化。

根据本申请的另一方面提供一种营养素制剂在制备配方食品上的应用，营养素制剂为上述的三次包埋产物，在配方食品的基础物料中添加营养素制剂，即配方食品包含该营养素制剂。

本申请所提供的营养素制剂进行了搅拌包埋、挤出包埋和喷涂包埋三次包埋，并通过真空干燥法将三次包埋产物制成更易保存更稳定的粉剂，适用于配方食品的制备。相比较现有的，采用仅进行单次搅拌包埋的营养素制剂制备配方食品，本申请能够通过多次包埋加强对营养素自身稳定性，能够长久保存不失效；能够减弱营养素制剂和配方食品中其余化合物之间的相互降解作用。

在一种可能的实现方式中，营养素制剂在特殊医学用途配方食品、特殊医学用途婴儿配方食品、婴幼儿配方食品、孕妇和乳母配方食品、运动营养食品或老年营养配方食品任一种配方食品的应用。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种营养素制剂的制备装置，其特征在于，包括：

混合器、挤出机、干粉喷雾器、液体喷雾器和真空干燥塔；

所述混合器的出料口与所述挤出机的进料口连通，所述挤出机的出料口依次设有多孔模具和切割器，所述挤出机的出料口与所述干粉喷雾器的进料口连通；

所述干粉喷雾器的出料口设有干粉喷雾头；

所述液体喷雾器适用于盛放包埋用喷涂液体，所述液体喷雾器的出料口设有液体喷雾头；

所述真空干燥塔适用于提供真空高温的塔内环境，所述干粉喷雾头和所述液体喷雾头位于所述真空干燥塔的内部腔体，所述液体喷雾头靠近所述干粉喷雾头设置，所述液体喷雾头与所述干粉喷雾头的喷出方向相交。

2.根据权利要求1所述的营养素制剂的制备装置，其特征在于，所述混合器还设有氮气供给装置；

所述混合器为密封装置，所述氮气供给装置的出口与所述混合器的内部腔体连通。

3.根据权利要求1所述的营养素制剂的制备装置，其特征在于，还包括储料罐；

所述挤出机的出料口与所述储料罐的进料口连接，所述储料罐的出料口设有阀门，所述储料罐的出料口与所述干粉喷雾器的进料口连接。

4.根据权利要求1所述的营养素制剂的制备装置，其特征在于，所述真空干燥塔包括塔体、换热装置和真空设备；

所述塔体设有换热装置，所述换热装置与所述干燥塔的侧壁连接，所述真空设备与所述干燥塔的内部腔体连通。

5.根据权利要求4所述的营养素制剂的制备装置，其特征在于，所述换热装置设有夹套、循环管道和循环泵；

所述夹套包裹所述干燥塔的塔身设置，所述夹套设有换热腔体；

所述循环管道分别与所述换热腔体和所述循环泵连通。

6.根据权利要求1所述的营养素制剂的制备装置，其特征在于，所述真空干燥塔内部腔体设有搅拌装置；

所述搅拌装置靠近所述液体喷雾头与所述干粉喷雾头设置，所述干粉喷雾头的喷出方向依次与所述液体喷雾头的喷出方向、所述搅拌装置的搅拌轴线相交。

7.根据权利要求6所述的营养素制剂的制备装置，其特征在于，所述真空干燥塔的塔身设有第一观察窗，所述第一观察窗与所述搅拌装置相对设置。

8.根据权利要求6所述的营养素制剂的制备装置，其特征在于，所述搅拌装置包括电机、支撑轴和搅拌桨叶；

所述支撑轴贯穿所述干燥塔塔身的侧壁设置，所述支撑轴的相对两端分别与所述电机的驱动端和所述搅拌桨叶连接，所述搅拌桨叶位于所述干燥塔的内部腔体。

9.一种营养素制剂的制备方法，其特征在于，利用权利要求1至8任一所述的营养素包埋装置进行包埋，包括：

将原始物料搅拌均匀后再加水进行搅拌得到一次包埋产物，其中，所述原始物料包括包埋用基质和5～15％的待包埋营养素，所述基质包括大米粉和辛烯基琥珀酸淀粉钠；

利用挤出机对所述一次包埋产物进行挤压和切割，得到粉状的二次包埋产物；

将粉状的所述二次包埋产物和液态的磷脂雾状喷入预设环境内进行喷涂包埋，得到营养素制剂，其中，预设环境内温度为40～60℃，压力为0.007～0.020Mpa。

10.一种营养素制剂的应用，其特征在于，权利要求9所述的营养素制剂应用于配方食品的制备。