專利名稱：天然β－胡蘿卜素微膠囊及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天然β-胡蘿卜素微膠囊及其制備方法。
背景技術(shù)：
天然β-胡蘿卜素是指利用自然界生物自身生理合成并提取的一種類胡蘿卜素，主要成分為β-胡蘿卜素，還含有少量的類胡蘿卜素，β-胡蘿卜素是聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)和世界衛(wèi)生組織(WHO)食品添加劑聯(lián)合委員會認(rèn)可的無毒、有營養(yǎng)的食品添加劑，屬于“A”類營養(yǎng)色素，具有良好的預(yù)防“三C”即癌癥、心血管疾病和白內(nèi)障作用。目前世界上已有52個國家或地區(qū)批準(zhǔn)使用，已取得了美國食品藥物管理局(FDA)的認(rèn)可，列入美國藥典。
天然β-胡蘿卜素具有強(qiáng)抗氧化作用，能夠有效地清除人體內(nèi)的自由基及淬滅單線態(tài)氧；能刺激免疫系統(tǒng)，提高人體的免疫能力；防癌抗癌、防老抗衰；減弱放療、化療和輻射對機(jī)體的損害以及預(yù)防心血管疾病等功效。隨著時代的發(fā)展，天然β-胡蘿卜素的應(yīng)用領(lǐng)域也從食品著色轉(zhuǎn)向營養(yǎng)食品、保健品、藥品、化妝品及飼料五大領(lǐng)域。
天然β-胡蘿卜素是脂溶性色素，可溶于脂類和非極性溶劑中，不溶于水，這種特性，限制了β-胡蘿卜素只能用于油、脂肪及脂質(zhì)食品的著色，而不能應(yīng)用于水基食品，并且它的穩(wěn)定性很差，很容易受到光、熱、空氣的影響而氧化分解。利用微膠囊技術(shù)，使溶解β-胡蘿卜素的油相以極小的擴(kuò)散體在由碳水化合物、抗氧化劑、乳化劑等組成的水相中擴(kuò)散，制得均一的、穩(wěn)定的乳化液，再用噴霧干燥的方法，將乳化液加工成干燥的水分散性干粉。
關(guān)于β-胡蘿卜素微膠囊的制備方法，國內(nèi)外已有多項專利公開。如CN1151864A文獻(xiàn)中，其特征是采用植物油和有機(jī)溶劑環(huán)己烷或氯仿來溶解，然后再加熱除去有機(jī)溶劑，制成油相，用明膠等做成水相，再經(jīng)噴霧干燥而成。其不足之處是產(chǎn)品中會有溶劑殘留，影響質(zhì)量，且增加了工藝步驟，以明膠做為壁材，其抗氧化效果差；CN 1038220C文獻(xiàn)中，其特征是將胡蘿卜素、乳化劑、親水膠體、糊精、水按一定比例混合，乳化均質(zhì)后，經(jīng)造粒、烘干等步驟得到β-胡蘿卜素顆粒。其不足之處是干燥工藝選用烘干法，溫度高、時間長、效率低、β-胡蘿卜素?fù)p失較大；CN 1082890A文獻(xiàn)中，其特征是采用低溫溶解β-胡蘿卜素制成油相，再和由阿拉伯膠、乳化劑、穩(wěn)定劑、香精等組成的水相混合，乳化后經(jīng)噴霧干燥制成微膠囊顆粒。其不足之處在于，低溫溶解β-胡蘿卜素，雖然能有效地保護(hù)β-胡蘿卜素不受破壞，但其溶解度很低，制成的產(chǎn)品中β-胡蘿卜素含量在0.1-1％之間，無法生產(chǎn)高含量的β-胡蘿卜素粉劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是為了克服上述已有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種簡單、高效的天然β-胡蘿卜素微膠囊及其制備方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明天然β-胡蘿卜素微膠囊由以下重量份的原料制成天然β-胡蘿卜素油溶液10-50變性淀粉 20-32β-環(huán)狀糊精 5-18 麥芽糊精 5-15油相乳化劑 0.8-2水相乳化劑 0.7-1.5分散劑 5-15 防腐劑 0.5-1抗氧化劑 0.1-0.5。
本發(fā)明天然β-胡蘿卜素微膠囊，由以下重量份的原料制成天然β-胡蘿卜素油溶液20-40變性淀粉 24-28β-環(huán)狀糊精 10-15麥芽糊精 8-12油相乳化劑 1-1.5水相乳化劑 0.8-1.2分散劑 9-12 防腐劑 0.5-1抗氧化劑 0.1-0.5。
本發(fā)明天然β-胡蘿卜素微膠囊，由以下重量份的原料制成
天然β-胡蘿卜素油溶液30 變性淀粉26β-環(huán)狀糊精 12 麥芽糊精 10油相乳化劑 1.2 水相乳化劑 1分散劑 11 防腐劑 0.8抗氧化劑 0.3。
本發(fā)明所述的天然β-胡蘿卜素是由常規(guī)發(fā)酵工藝生產(chǎn)的5％--30％濃度的植物油溶液，所述植物油為玉米油、棕櫚油、色拉油或葵花子油。
本發(fā)明所述的油相乳化劑是大豆卵磷脂或吐溫60；所述的水相乳化劑是蔗糖脂肪酸酯或山梨醇脂肪酸酯。
本發(fā)明所述的分散劑是蔗糖、葡萄糖、麥芽糖或乳糖。
本發(fā)明所述的防腐劑是山梨酸鉀或苯甲酸鈉。
本發(fā)明所述的抗氧化劑是天然VE、VC、TBHQ或BHT。
本發(fā)明天然β-胡蘿卜素微膠囊的制備方法1)、5-30％的天然β-胡蘿卜素油溶液，加入油相乳化劑、抗氧化劑后，油浴加熱至120--190℃，使之溶解，制成油相；2)、變性淀粉加冷水，攪拌、充分溶脹，靜置過夜，次日加溫至40-70℃?zhèn)溆茫?)、將上述β-環(huán)狀糊精、麥芽糊精、水相乳化劑、分散劑、防腐劑加水，攪拌、加熱至50-80℃?zhèn)溆茫?)、將2)和3)混合在一起，充分?jǐn)嚢瑁瞥伤啵?)、將油相慢慢加入到水相中，恒溫至60-80℃，用乳化機(jī)進(jìn)行乳化，轉(zhuǎn)速為2000-4000轉(zhuǎn)/分，時間為10-30分鐘；6)、將乳化液進(jìn)行均質(zhì)，壓力為30-40kg/cm2；7)、將上述乳化液進(jìn)行噴霧干燥，進(jìn)料固形物含量控制在20-35％，進(jìn)口溫度150-200℃，出口溫度70-90℃；
8)、經(jīng)上述步驟后，即可得到40-80目、可自由流動的天然β-胡蘿卜素微膠囊顆粒。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1)、微膠囊中β-胡蘿卜素含量高，可達(dá)10％。
2)、生產(chǎn)工藝采用高速乳化、高壓均質(zhì)、低溫混流式噴霧干燥，產(chǎn)品的致密性更好，顆粒更加均勻，耐擠壓性強(qiáng)，復(fù)水速度快。
3)、本發(fā)明采用一步法噴霧干燥，噴霧制粒一次完成，減少了二次污染，提高了產(chǎn)品品質(zhì)，且干燥速率高，時間短，工藝過程簡單，操作控制方便，生產(chǎn)成本較低。
4)、采用變性淀粉為壁材，產(chǎn)品包埋效率高，在95％以上，芯材含量可占微膠囊總量的50％左右，且此種變性淀粉的抗氧化能力強(qiáng)，產(chǎn)品比較穩(wěn)定，光、熱、空氣等外界條件對其影響很小。將產(chǎn)品常溫暴露于空氣中，兩個月后，β-胡蘿卜素含量僅下降了5％(見圖1)；所用主要壁材變性淀粉(以A表示)和其它壁材包埋效果比較數(shù)據(jù)，見表1和圖2，圖2中1234和abcd對應(yīng)表1中各數(shù)據(jù)。
表1 不同材料包埋效果比較


圖1胡蘿卜素含量和存放時間的關(guān)系圖；圖2不同材料包埋效果對比示意圖。
具體實施例方式
實施例1容器內(nèi)放入100g水，在攪拌狀態(tài)下，慢慢加入變性淀粉20g，充分?jǐn)噭蚝?，靜置過夜，使之溶解。5％的天然β-胡蘿卜素油劑40g，加入2g大豆卵磷脂、0.2g TBHQ后，油浴加熱至120℃，使之溶解，制成油相。容器內(nèi)放入300g水，加入麥芽糊精8g、β-環(huán)狀糊精16g、山梨醇脂肪酸酯1.5g、麥芽糖15g、苯甲酸鈉0.5g，攪拌加熱至80℃，備用的變性淀粉溶液加熱至70℃，加入到上述溶液中，制成水相。將油相加入到水相中，恒溫至80℃，用乳化機(jī)進(jìn)行乳化，轉(zhuǎn)速4000轉(zhuǎn)，時間20分鐘。乳化好的液體進(jìn)行均質(zhì)，壓力40kg/cm2，均質(zhì)后的物料經(jīng)過噴霧干燥，進(jìn)口溫度195℃，出口溫度75℃，即可制得2.1％的天然β-胡蘿卜素微膠囊。
實施例2容器內(nèi)放入200g水，在攪拌狀態(tài)下，慢慢加入變性淀粉26g，充分?jǐn)噭蚝?，靜置過夜，使之溶解。20％的天然β-胡蘿卜素油劑50g，加入1g吐溫60、天然VC0.5g后，油浴加熱至190℃，使之溶解，制成油相。容器內(nèi)放入200g水，加入麥芽糊精5g、β-環(huán)狀糊精6g、大豆卵磷脂1g、乳糖8g、山梨酸鉀1g，攪拌加熱至75℃，備用的變性淀粉溶液加熱至50℃，加入到上述溶液中，制成水相。將油相加入到水相中，恒溫至75℃，用乳化機(jī)進(jìn)行乳化，轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)，時間30分鐘。乳化好的液體進(jìn)行均質(zhì)，壓力40kg/cm2，均質(zhì)后的物料經(jīng)過噴霧干燥，進(jìn)口溫度200℃，出口溫度90℃，即可制得10.05％的天然β-胡蘿卜素微膠囊。
實施例3
容器內(nèi)放入100g水，在攪拌狀態(tài)下，慢慢加入變性淀粉20g，充分?jǐn)噭蚝?，靜置過夜，使之溶解。5％的天然β-胡蘿卜素油劑10g，加入0.8g大豆卵磷脂、0.1g TBHQ后，油浴加熱至120℃，使之溶解，制成油相。容器內(nèi)放入300g水，加入麥芽糊精5g、β-環(huán)狀糊精5g、山梨醇脂肪酸酯0.7g、葡萄糖5g、苯甲酸鈉0.5g，攪拌加熱至50℃，備用的變性淀粉溶液加熱至40℃，加入到上述溶液中，制成水相。將油相加入到水相中，恒溫至60℃，用乳化機(jī)進(jìn)行乳化，轉(zhuǎn)速2000轉(zhuǎn)，時間10分鐘。乳化好的液體進(jìn)行均質(zhì)，壓力30kg/cm2，均質(zhì)后的物料經(jīng)過噴霧干燥，進(jìn)口溫度150℃，出口溫度70℃，即可制得1.06％的天然β-胡蘿卜素微膠囊。
實施例4容器內(nèi)放入200g水，在攪拌狀態(tài)下，慢慢加入變性淀粉26g，充分?jǐn)噭蚝?，靜置過夜，使之溶解。20％的天然β-胡蘿卜素油劑30g，加入1.2g吐溫60、天然VC 0.3g后，油浴加熱至160℃，使之溶解，制成油相。容器內(nèi)放入200g水，加入麥芽糊精10g、β-環(huán)狀糊精12g、蔗糖脂肪酸酯1g、乳糖11g、山梨酸鉀0.8g，攪拌加熱至65℃，備用的變性淀粉溶液加熱至55℃，加入到上述溶液中，制成水相。將油相加入到水相中，恒溫至75℃，用乳化機(jī)進(jìn)行乳化，轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)，時間20分鐘。乳化好的液體進(jìn)行均質(zhì)，壓力35kg/cm2，均質(zhì)后的物料經(jīng)過噴霧干燥，進(jìn)口溫度180℃，出口溫度80℃，即可制得6.5％的天然β-胡蘿卜素微膠囊。
實施例5容器內(nèi)放入200g水，在攪拌狀態(tài)下，慢慢加入變性淀粉32g，充分?jǐn)噭蚝螅o置過夜，使之溶解。30％的天然β-胡蘿卜素油劑47g，加入2g吐溫60、天然VE 0.5g后，油浴加熱至190℃，使之溶解，制成油相。容器內(nèi)放入200g水，加入麥芽糊精15g、β-環(huán)狀糊精18g、蔗糖脂肪酸酯1.5g、蔗糖15g、山梨酸鉀1g，攪拌加熱至80℃，備用的變性淀粉溶液加熱至70℃，加入到上述溶液中，制成水相。將油相加入到水相中，恒溫至80℃，用乳化機(jī)進(jìn)行乳化，轉(zhuǎn)速4000轉(zhuǎn)，時間30分鐘。乳化好的液體進(jìn)行均質(zhì)，壓力40kg/cm2，均質(zhì)后的物料經(jīng)過噴霧干燥，進(jìn)口溫度200℃，出口溫度90℃，即可制得10.7％的天然β-胡蘿卜素微膠囊。
權(quán)利要求
1.一種天然β-胡蘿卜素微膠囊，其特征在于由以下重量份的原料制成天然β-胡蘿卜素油溶液 10-50 變性淀粉20-32β-環(huán)狀糊精5-18 麥芽糊精5-15油相乳化劑 0.8-2 水相乳化劑 0.7-1.5分散劑 5-15 防腐劑 0.5-1抗氧化劑 0.1-0.5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然β-胡蘿卜素微膠囊，其特征在于由以下重量份的原料制成天然β-胡蘿卜素油溶液 20-40 變性淀粉24-28β-環(huán)狀糊精10-15 麥芽糊精8-12油相乳化劑 1-1.5 水相乳化劑 0.8-1.2分散劑 9-12 防腐劑 0.5-1抗氧化劑 0.1-0.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然β-胡蘿卜素微膠囊，其特征在于由以下重量份的原料制成天然β-胡蘿卜素油溶液 30 變性淀粉26β-環(huán)狀糊精12 麥芽糊精10油相乳化劑 1.2水相乳化劑 1分散劑 11 防腐劑 0.8抗氧化劑 0.3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然β-胡蘿卜素微膠囊，其特征在于所述天然β-胡蘿卜素油溶液是由發(fā)酵法生產(chǎn)的5％--30％濃度的植物油溶液，所述植物油為玉米油、棕櫚油、色拉油或葵花子油。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然β-胡蘿卜素微膠囊，其特征在于所述的油相乳化劑是大豆卵磷脂或吐溫60；所述的水相乳化劑是蔗糖脂肪酸酯或山梨醇脂肪酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然β-胡蘿卜素微膠囊，其特征在于所述的分散劑是蔗糖、葡萄糖、麥芽糖或乳糖。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然β-胡蘿卜素微膠囊，其特征在于所述的防腐劑是山梨酸鉀或苯甲酸鈉。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然β-胡蘿卜素微膠囊，其特征在于所述的抗氧化劑是天然VE、VC、TBHQ或BHT。
9.權(quán)利要求1所述的天然β-胡蘿卜素微膠囊的制備方法，其特征在于包括以下步驟1)、5-30％的天然β-胡蘿卜素油溶液，加入油相乳化劑、抗氧化劑后，油浴加熱至120--190℃，使之溶解，制成油相；2)、變性淀粉加冷水，攪拌、充分溶脹，靜置過夜，次日加溫至40-70℃?zhèn)溆茫?)、將上述β-環(huán)狀糊精、麥芽糊精、水相乳化劑、分散劑、防腐劑加水，攪拌、加熱至50-80℃?zhèn)溆茫?)、將2)和3)混合在一起，充分?jǐn)嚢?，制成水相?)、將油相慢慢加入到水相中，恒溫至60-80℃，用乳化機(jī)進(jìn)行乳化，轉(zhuǎn)速為2000-4000轉(zhuǎn)/分，時間為10-30分鐘；6)、將乳化液進(jìn)行均質(zhì)，壓力為30-40kg/cm2；7)、將上述乳化液進(jìn)行噴霧干燥，進(jìn)料固形物含量控制在20-35％，進(jìn)口溫度150-200℃，出口溫度70-90℃；8)、經(jīng)上述步驟后，即可得到40-80目、可自由流動的天然β-胡蘿卜素微膠囊顆粒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種天然β－胡蘿卜素微膠囊及其制備方法，由以下重量份的原料制成天然β－胡蘿卜素油溶液10－50，變性淀粉20 32，β－環(huán)狀糊精5－18，麥芽糊精5－15，油相乳化劑0.8－2，水相乳化劑0.7－1.5，分散劑5－15，防腐劑0.5－1，抗氧化劑0.1－0.5；本發(fā)明方法制備的微膠囊中β－胡蘿卜素含量高，可達(dá)10％；產(chǎn)品抗氧化效果強(qiáng)，致密性好，顆粒更加均勻，耐擠壓性強(qiáng)，復(fù)水速度快，包埋效率高，在95％以上；而且工藝過程簡單，操作控制方便，生產(chǎn)成本較低。
文檔編號A23L1/30GK1545923SQ200310112430
公開日2004年11月17日 申請日期2003年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月3日
發(fā)明者劉立國, 范雷云 申請人:廣州優(yōu)寶工業(yè)有限公司