CN1872991A - 制造含生物活性物质的低温喷雾干燥方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制造含生物活性物质的低温喷雾干燥方法，其在空气注入的入口温度为20℃至50℃及空气湿度为5％至15％的喷雾干燥装置中，通过喷雾该组合物以获致干燥粉末，使干燥后可获得至少50％活性的活性物质。

Description

制造含生物活性物质的低温喷雾干燥方法

技术领域

本发明涉及一种喷雾干燥方法，特别是指一种可保存生物活性物质的低温喷雾干燥方法，即制造含生物活性物质的低温喷雾干燥方法。

背景技术

一般干燥含有生物活性物质(如微生物)的产品时，多通过一喷雾干燥机操作。喷雾干燥机于一空室内喷雾微生物悬浮液，此空室包括热空气注入口、空气排放口及收集干燥后的含微生物产品的出口。为避免含有生物活性物质或含有微生物产品受他种微生物污染，一般热空气注入口的温度设计为高温(180℃至300℃)，然高温将大大降低微生物的存活率或将微生物杀死，因此高温为限制微生物存活的因子之一。

举例而言，目前乳酸菌的干燥方法是利用喷雾干燥法及冷冻干燥法。喷雾干燥法将含有乳酸菌的乳酸菌液浓缩至适当浓度(具10％至30％固形物含量)，而后加入保护剂混合之，以一般的喷雾干燥机进行干燥。该喷雾干燥机需设定入口温度为180℃至200℃，出口温度为80℃至100℃。在无保护剂的条件下，菌体存活率一般会减少3至4个对数值(log值)。目前大部分含乳酸菌的商品皆在添加保护剂下进行喷雾干燥，可使菌体存活率提高至10％左右，但是干燥菌粉产品中单位重量的活菌数显著减少，以现有的技术可达10⁹活菌数/克。而冷冻干燥法将含有乳酸菌的乳酸菌液，以冷冻高速离心机离心后，取菌泥加入保护剂均匀混合后，再放入冷冻设备内。在-40℃下冻结过夜，再把样品置于冷冻干燥机内，使其抽真空干燥48小时，将干燥后所得产品以粉碎机磨成粉末状。无保护剂添加的条件下，菌体存活率一般会减少1个对数值(log值)。目前大部分含乳酸菌的商品皆在添加保护剂下进行冷冻干燥，可使菌体存活率提高至40％左右，但是干燥菌粉产品中单位重量的活菌数显著减少，以现有的技术可达10¹⁰活菌数/克左右。

另外，酵母菌的干燥方法，除可利用如上述的喷雾干燥法或冷冻干燥法之外，啤酒酵母一般以低成本的高温榖式干燥机干燥再粉碎均匀。其样品大量且不需要活菌体的情形下，大多采用高温榖式干燥机法或高温喷雾干燥法。然而，如果所需产品为活性酵母菌或制酒用活性酒曲，一般以冷冻干燥法进行，同时添加保护剂的情形下，可使菌体存活率达50％。然不论使用何种干燥方法，其共同的缺点为产品需经过一高温的入口温度处理，致使活性成分降低。

有鉴于此，亟需一种可提供低温喷雾干燥的方法，其不但可以进行低温喷雾干燥，且能在处理过程中持续保存生物活性物质或微生物的活性，以维持产品的功效。

发明内容

为解决现有喷雾干燥方法的限制与不足，本发明的主要目的在于提供一种低温喷雾干燥方法，其可以进行低温喷雾干燥，且能在处理过程中持续保存生物活性物质或微生物的活性，以维持产品的功效。

为达上述目的，本发明提供一种制造含活性物质的组合物的低温喷雾干燥的方法，其在空气注入口注入温度为20℃至50℃的空气及空气湿度为5％至15％的喷雾干燥装置中，通过上述低温干燥的空气喷雾经提供该组合物、喷雾干燥该组合物，以获致干燥粉末，使干燥后可获得至少50％活性的活性物质。

较佳的是，上述干燥装置所设定的压力范围为2至8公斤/平方厘米。

更较佳的是，上述干燥装置所设定的进料流速为1至20公升/小时。

较佳的是，经干燥装置干燥后的粉末含水量在6％以下。

较佳的是，该活性物质包含微生物、酵素、蛋白质、中草药萃取物、医药品活性成分。

更较佳的是，微生物为益生菌。

更佳的是，益生菌为乳酸菌或酵母菌。

较佳的是，组合物中进一步包含保护剂。

较佳的是，该方法进一步包含以紫外光照射组合物。

较佳的是，该方法进一步包含将空气预先加温干燥处理。

具体实施方式

本发明是一种低温喷雾干燥方法，其可使一组合物中的活性物质，经由本发明的方法干燥后仍可保存其活性。本发明的低温喷雾干燥方法，其使含活性物质的组合物在一入口温度为20至50℃及湿度在5％至15％之间的喷雾干燥装置中干燥，通过喷雾方式使水分减少以形成粉末。本发明的低温喷雾干燥方法，较佳的是，可调整喷雾干燥装置的压力范围在2至8公斤/平方厘米。本发明的低温喷雾干燥方法，较佳的是，可调整喷雾干燥装置的进料流速在可控制范围为1至20公升/小时。经本发明低温喷雾干燥法后所得的粉末产物，其含水量较佳是在6％以下，且粉末产物仍保有活性物质50％以上的活性。

同时，较佳的是，可于喷雾干燥的流程中提供UV(紫外)光照射，更进一步可有效防止污染物进入组合物中。本发明的低温喷雾干燥方法，更进一步可提供一保护剂，以提高喷雾干燥流程中活性成分的活性比率。

本发明中所使用的名词“活性物质”意指包含微生物、益生菌(如乳酸菌、酵母菌)、酵素、蛋白质、中草药萃取物、医药品的活性成分等。活性物质，在其所属技术领域中具有通常知识者，可以选择最适合该活性物质存在的培养基或缓冲液来操作。

下列实施例用于示范说明本发明。这些实施例不以任何方式限制本发明的范围，但用于指示如何实施本发明的材料及方法。

实施例一：优酪乳低温喷雾干燥

取市售优酪乳8公升，将优酪乳置于低温进料槽中，慢速搅拌样品(优酪乳)并控制温度于4至8℃之间。量测样品的黏度、比重、糖度、固形物含量、活菌数等。以蠕动马达将样品以每小时2至7公升的流速，打入一喷雾干燥机中，控制该喷雾干燥机的温度在25℃至40℃之间，空气中的湿度维持在8％至15％之间，并使喷嘴空气压力控制在4至6公斤，利用两组循环马达风速控制在全速的40％至100％之间。经此干燥方法后，所得的干燥菌粉存活率约为54％，水分含量为4.5％，水活性为0.1至0.43。

实施例二：益生菌肠球菌属(Enterococcus spp.)高浓度菌液的低温干燥方法

将含有高浓度肠球菌益生菌的样品8公升，置于低温进料槽中(此时，每毫升菌数对数值约为12至13)。经慢速搅拌并控制温度于4至8℃，量测样品的黏度、比重、糖度、固形物含量、活菌数等。以蠕动马达将样品以每小时2至7公升的流速，打入一喷雾干燥机中，控制该喷雾干燥机的温度在25℃至40℃之间，空气中的湿度维持在5％至15％之间，并使喷嘴空气压力控制在4至6公斤/平方厘米，利用两组循环马达风速控制在全速的40％至100％之间。经此干燥方法后，所得的干燥菌粉存活率约为94％，水分含量为3.45％，水活性为0.1至0.43，干燥粉末中每克所含有活菌数达10¹³至10¹⁴。

本发明的低温喷雾干燥方法，通过调整喷雾干燥机中的空气湿度，使湿度在可控制范围为5％至15％之间，以提供一干燥清洁的空气，大大降低空气中污染或有害菌种进入组合物的机会，以有效避免该组合物中的活性成分降低其活性。因此，通过本发明的低温喷雾干燥方法，确实可以低温处理，而达到提高并维持一组合物中的活性物质的目的。

实施例三：其它物质低温喷雾干燥

以前述条件进行其它物质，包含生物活性物质或非生物活性物质的低温喷雾干燥处理，结果请参阅下图。

干燥物	比重	甜度	温度	湿度	流量(l/hr)	喷雾前重量	喷雾结果
								PVA	-	8	41.6	16.5	-	950克	粉末
全蛋	1040	25.5	30	18.8	2	-	粉末
								蛋白	1080	13.5	45	16.5	4.45	-	粉末
蛋黄	1060	35	40	10.7	6	-	粉末
								啤酒酵母	1060	15	48	14.3	4	-	粉末
三氧化二铝	1365	27.5	45	24.4	2-4	2935	粉末
								中药	1060	25	43	21-23	1.8	7.2公斤	粉末
咖啡	1060	11.5	36-38	22-25	2.2	10.32公斤	粉末
								果渣	1020	0	45	12	3.5	-	粉末

根据本发明可作的不同修正及变化对于本领域技术人员而言均显然不会偏离本发明的范围与精神。虽然本发明已叙述特定的较佳具体事实，必须了解的是本发明不应被不当地限制于该等特定具体事实上。事实上，在实施本发明的已述模式方面，对于本领域技术人员而言显而易知的不同修正亦被涵盖于权利要求书范围之内。

Claims (10)

1.一种制造含活性物质的组合物的低温喷雾干燥的方法，其特征在于，在空气注入口注入温度为20℃至50℃的空气及空气湿度为5％至15％的喷雾干燥装置中，通过上述低温干燥的空气喷雾经提供该组合物、喷雾干燥该组合物，以获致干燥粉末，使干燥后可获得至少50％活性的活性物质。

2.如权利要求1所述的方法，其中，干燥装置所设定的压力范围为2至8公斤/平方厘米。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，干燥装置所设定的进料流速为1至20公升/小时。

4.如权利要求3所述的方法，其中，经干燥装置干燥后的粉末含水量在6％以下。

5.如权利要求4所述的方法，其中，活性物质包含微生物、酵素、蛋白质、中草药萃取物、医药品活性成分。

6.如权利要求5所述的方法，其中，微生物为益生菌。

7.如权利要求6所述的方法，其中，益生菌为乳酸菌或酵母菌。

8.如权利要求1或5所述的方法，其中，组合物中进一步包含保护剂。

9.如权利要求1所述的方法，其中，进一步包含以紫外光照射组合物。

10.如权利要求1所述的方法，其中，进一步包含将空气预先加温干燥处理。