專利名稱：一種高順式異構體含量的番茄紅素微乳制劑產品及制備方法
技術領域：
一種高順式異構體含量的番茄紅素微乳制劑產品及制備方法。本發(fā)明是以含高順 式異構體含量的番茄紅素為主要功效成分，與可食用表面活性劑、助表面活性劑、食用油脂 和水經(jīng)微乳化處理而制成的液滴直徑在5 50nm的紅色透明或半透明狀乳液產品，主要作 為食品抗氧化劑和著色劑使用，屬于功能性食品配料生產技術領域。
背景技術：
番茄紅素是由十一個共軛雙鍵及兩個非共軛雙鍵組成的直鏈型碳氫化合物，是 生物合成多種類胡蘿卜素的中間體。由于番茄紅素分子中含有很多的共軛雙鍵，具有很 強的剛性、分子不能內旋轉，使得番茄紅素有很多的立體異構體，較常見的包括全反式 (all-trans)及5-Cis，9-Cis，13-cis和15_cis等順式構型。番茄紅素具有很強的抗氧化 活性，流行病學及營養(yǎng)學研究發(fā)現(xiàn)，人和動物肌體組織及血液中番茄紅素濃度與其罹患前 列腺癌及乳腺癌等惡性腫瘤的發(fā)病危險之間呈現(xiàn)顯著的負相關，可有效降低上述慢性疾病 的發(fā)病風險。人和高等動物自身不能合成番茄紅素，所以只能通過攝入食物(如番茄或番茄制 品、淡水或海洋中的浮游生物等)來提高組織及血液中番茄紅素的濃度。現(xiàn)有研究表明， 與食物原料中番茄紅素以全反式結構為主(全反式達番茄紅素總量的90%以上)相反，人 體及動物組織、血液中的番茄紅素以各種順式異構體為主，順式構型番茄紅素占到總量的 79% -88% (其中包括5-cis,9-cis, 13-cis和15-cis等)，而全反式結構所占比例則只有 12%-21%。比較富含全反式番茄紅素或其順式異構體的番茄醬的生物價發(fā)現(xiàn)，熱處理可以 提高產品中番茄紅素順式異構體的含量，促進番茄紅素的消化和吸收；也有研究結果表明 番茄紅素的順式異構體比全反式結構更容易被微乳化、更容易被人體吸收。由于順式構型番茄紅素空間結構更伸展、空間位阻大幅提高，所以它們在液態(tài)環(huán) 境中懸浮穩(wěn)定性更好，不易發(fā)生沉降。番茄紅素順式異構體的這種特性特別適合將其制備 成水分散型乳劑。而事實上，由于番茄紅素分子在本質上是一種共軛烯烴，具有很強的疏水 性，在水及水基食品中的溶解度非常低，嚴重限制了番茄紅素物質的應用范圍及作用效果， 所以以高順式異構體含量番茄紅素為原料，開發(fā)可在水基食品中使用的水分散型番茄紅素 產品具有重要意義。國內有CN101092521A利用番茄紅素/有機溶劑溶解/與水相乳化/蒸 發(fā)有機溶劑法制備的番茄紅素納米分散體、CN101129331將番茄紅素溶解于食用油中/甘 油與水混合/加入乳化劑/均質乳化處理而制備的透明水分散型番茄紅素濃縮液等制備水 分散型番茄紅素乳液的方法。上述制備方法的共同缺陷是制備中使用一般的番茄紅素提 取物或其純化物為原料，未經(jīng)順式轉化，產品中的番茄紅素易于沉降，所以能夠穩(wěn)定懸浮的 水分散型番茄紅素乳液中目標成分含量過低(0. 02% 0. 3% )，造成其使用成本過高，難 以在實際生產中使用。本發(fā)明所描述的高順式異構體含量的番茄紅素微乳制劑及制備方法，即指先利用本研究小組所申請的專利201010017228. 3所描述的方法，制備出高順式異構體含量的 番茄紅素，再將表面活性劑、助表面活性劑、水、食用油、含高順式異構體含量的番茄紅素一 起，經(jīng)簡單的混合處理而制成紅色透明或半透明狀微乳液產品及制備方法。制備原料特征 在于以高順式異構體含量番茄紅素(順式異構體含量在10 % 70 %，一般在50 % 70 % ) 為原料；制備技術特征在于微乳液可自發(fā)形成，不借助外力(實際制備過程中在簡單攪拌 條件下即可實現(xiàn)，無須高速乳化、均質等劇烈操作)，即可形成液滴直徑在5 50nm的液滴， 所形成微乳化體系性質穩(wěn)定，可長期放置或經(jīng)離心處理而不分層；制備產品特征在于乳劑 中番茄紅素質量分數(shù)范圍可達1 3%，可以任意比例分散到油、水基食品中而形成均勻、 穩(wěn)定的食品體系，發(fā)揮著色作用。本發(fā)明所描述的高順式異構體含量番茄紅素乳劑的制備方法可以應用到其它可 食用類胡蘿卜素如胡蘿卜素、葉黃素、玉米黃素。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種具有良好穩(wěn)定性的以含高順式異構體含量番茄紅素為 核心成分的微乳制劑，可作為水溶性天然食用著色劑使用，體系中所含高順式異構體含量 的番茄紅素的質量分數(shù)范圍為 3%。本發(fā)明的技術方案是以利用201010017228.3技術所制備的質量分數(shù)為 10%-70%的高順式異構體含量的番茄紅素為主要原料，配合食用表面活性劑、助表面活性 劑、水和食用油脂為原料，先將高順式異構體含量番茄紅素添加到熱的食用油脂制備油懸 液，再在溫度為4-70°C條件下與其他配料進行混合(加入順序可以調整)，制備出液滴直徑 在5-50nm的紅色透明或半透明狀高順式異構體含量的番茄紅素的微乳化制劑，作為食品 加工的著色劑使用。所說的各種配料加入順序的調整，指各配料與高順式異構體含量油懸液混合的順 序，比如(但不限于)可以先將表面活性劑、助表面活性劑混合后，與高順式異構體含量的 番茄紅素油懸液混合，最后再與水混合；可以先將表面活性劑、助表面活性劑混合后，與水 混合，最后再與高順式異構體含量的番茄紅素油懸液混合。所說的表面活性劑，為吐溫(Tween)系列(吐溫20、吐溫40、吐溫60、吐溫65、 吐溫80、吐溫85)，司班(Span)系列(司班20、司班40、司班60、司班80)，蔗糖脂系列 (蔗糖月桂酸脂、蔗糖肉豆蔻酸脂、蔗糖棕櫚酸脂、蔗糖硬脂酸脂)，曲拉通(Triton)系列 (TritonlOO、Tritonll4、Tritonl65、Triton405)，聚氧乙烯月桂醚(Brij)系列(Bri j52、 Bri j 56、Bri j 58、Brij 78)，卵磷脂中的一種或其復配物。所說的助表面活性劑，為正丙醇，正丁醇，1,2-丙二醇，1,3-丙二醇，乙醇，甘油， 異丙醇等中的一種或其復配物。所說的食用油脂，選自玉米油，花生油，大豆油，葵花籽油，菜籽油，米糠油，紅花籽 油，中等脂肪鏈長度(C8 C18)的甘油三酯，油酸乙酯中的一種或其復配物。所說的含高順式異構體含量番茄紅素微乳制劑，其中油相(油懸液)含量與由表 面活性劑和助表面活性劑組成的混合表面活性劑含量的重量比例為0.1 1 0.3 6。本發(fā)明的有益效果1、本發(fā)明所制備的高順式異構體含量番茄紅素微乳制劑是以高順式異構體含量(順式異構體含量在10% 70%，一般在50% 70% )為原料，有利于提高終產品中番茄 紅素的載量與穩(wěn)定性；2、本發(fā)明所制備的高順式異構體含量的番茄紅素微乳制劑制備方法，采用簡單混 合操作(每步混合操作在轉速100 200轉/分鐘條件下，攪拌3 20分鐘)即可，無須 高速乳化、均質等劇烈操作；3、本發(fā)明所制備的含高順式異構體含量的番茄紅素微乳制劑可在油、水性介質中 均勻分散，克服了番茄紅素在水介質中都不能溶解或均勻分散，不能有效發(fā)揮其生物作用 的缺陷，可以很方便地添加到油性、水性食品體系中；4、本發(fā)明所制備的含高順式異構體含量的番茄紅素微乳制劑中番茄紅素的質量 分數(shù)范圍可達到1% 3%，較現(xiàn)有產品(如CN101129331的0. 3% )提高了 3 10倍，對 生產的效益提高有很大幫助。
具體實施例方式實施例1按高順式異構體含量的番茄紅素油乳化劑助乳化劑水=0.01 2:1 2:2 8:1 4: 5 40的比例及以下步驟配制含高順式異構體含量的番茄 紅素微乳制劑①將250g含量為10%的高順式異構體含量(順式結構番茄紅素占番茄紅素重量 的質量百分數(shù)為70mg/100mg)的番茄紅素加入500g大豆油中，在174°C下溶解均勻；②將800g的乳化劑混合物(吐溫20+正丁醇，質量比為2 3)加熱至100°C，100 轉/分鐘下攪拌3分鐘后加入到步驟①的混合料中，在150轉/分鐘下攪拌10分鐘至勻；③混合均勻的物料加入到800g水中，在200轉/分鐘下攪拌20分鐘后，在4°C下 保藏，待使用時稀釋。最終得到的高順式異構體含量的番茄紅素微乳制劑中番茄紅素含量為1. 06%。實施例2按高順式異構體含量的番茄紅素油乳化劑助乳化劑水=0.01 2:1 2:2 8:1 4: 5 40的比例及以下步驟配制含高順式異構體含量的番茄 紅素微乳制劑①將170g含量為30%的高順式異構體含量番茄紅素(順式結構番茄紅素占番茄 紅素重量的質量百分數(shù)為50mg/100mg)加入3IOg菜籽油中，在174°C下溶解均勻；②將550g的乳化劑混合物(蔗糖月桂酸脂+異丙醇，質量比為1 2)加熱至 100°C，在轉速150轉/分鐘下攪拌5分鐘后，加入到步驟①的混合料中，在轉速100轉/分 鐘下攪拌15分鐘至勻；③混合均勻的物料緩慢加入到1400g水中，在200轉/分鐘下攪拌20分鐘至勻后， 在15°C下保藏，待使用時稀釋。最終得到的高順式異構體含量的番茄紅素微乳制劑中番茄紅素含量為2. 1%。實施例3按高順式異構體含量的番茄紅素油乳化劑助乳化劑水=0.01 2:1 2:2 8:1 4: 5 40的比例及以下步驟配制含高順式異構體含量的番茄紅素微乳制劑①將140g含量為45%的高順式異構體含量的番茄紅素(順式結構番茄紅素占番 茄紅素重量的質量百分數(shù)為30mg/100mg)加入250g油酸乙酯中，在174°C下溶解均勻；②將600g的乳化劑混合物(司班60+1，3_丙二醇，質量比為1 1)加熱至100°C， 在轉速100轉/分鐘下攪拌12分鐘至勻后，加入1570g水，在轉速180轉/分鐘下攪拌10 分鐘至勻；③將步驟②所獲得的表面活性劑/助表面活性劑/水混合液與步驟①獲得的油懸 液混合，在轉速200轉/分鐘下攪拌18分鐘至勻。所得到的微乳液在25°C下保藏，待使用 時稀釋。最終得到的高順式異構體含量的番茄紅素微乳制劑中番茄紅素含量為2. 46%。實施例4按高順式異構體含量的番茄紅素油乳化劑助乳化劑水=0.01 2:1 2:2 8:1 4: 5 40的比例及以下步驟配制含高順式異構體含量的番茄 紅素微乳制劑①將164g含量為50%的高順式異構體含量番茄紅素(順式結構番茄紅素占番茄 紅素重量的質量百分數(shù)為61mg/100mg)加入280g米糠油中，在174°C下溶解均勻；②將650g的乳化劑混合物(Bri j52+甘油，質量比為2 1)加熱至100°C，在轉速 100轉/分鐘下攪拌5分鐘至勻后，加入到步驟①的混合料中，在轉速180轉/分鐘下攪拌 20分鐘至勻；③混合均勻的物料加入到1640g水中，在轉速190轉/分鐘下攪拌15分鐘至勻后， 在30°C下保藏，待使用時稀釋。最終得到的高順式異構體含量的番茄紅素微乳制劑中番茄紅素含量為3%。
權利要求
一種具有良好穩(wěn)定性的以含高順式異構體含量番茄紅素為核心成分的微乳化制劑產品，體系中所含番茄紅素的質量分數(shù)范圍為1％～3％。
2.一種具有良好穩(wěn)定性的以含高順式異構體含量番茄紅素為核心成分的微乳化制劑的制備方法，其工藝特征是以利用201010017228. 3技術所制備的質量分數(shù)為10% -70%的 高順式異構體含量的番茄紅素為主要原料，配合食用表面活性劑、助表面活性劑、水和食用 油脂為原料，先將高順式異構體含量番茄紅素添加到熱的食用油脂制備油懸液，再在溫度 為4-70°C條件下與其他配料進行混合(加入順序可以調整)，制備出液滴直徑在5-50nm的 紅色透明或半透明狀高順式異構體含量的番茄紅素的微乳化制劑，作為食品加工的著色劑 使用。
3.基于權利要求2的微乳化制劑的制備方法，其中的番茄紅素可以替換為其他可食用 類胡蘿卜素如胡蘿卜素、葉黃素、玉米黃素。
4.基于權利要求2的微乳化制劑的制備方法，所說的各種配料加入順序的調整，指各 配料與高順式異構體含量油懸液混合的順序，比如(但不限于)可以先將表面活性劑、助表 面活性劑混合后，與高順式異構體含量的番茄紅素油懸液混合，最后再與水混合；可以先將 表面活性劑、助表面活性劑混合后，與水混合，最后再與高順式異構體含量的番茄紅素油懸 液混合。
5.基于權利要求2的微乳化制劑的制備方法，所說的表面活性劑，為吐溫(Tween)系 列(吐溫20、吐溫40、吐溫60、吐溫65、吐溫80、吐溫85)，司班(Span)系列(司班20、司班 40、司班60、司班80)，蔗糖脂系列(蔗糖月桂酸脂、蔗糖肉豆蔻酸脂、蔗糖棕櫚酸脂、蔗糖硬 脂酸脂)，曲拉通(Triton)系列(TritonlOO、Tritonll4、Tritonl65、Triton405)，聚氧乙 烯月桂醚(Brij)系列(Brij52、Brij56、Brij58、Brij78)，卵磷脂中的一種或其復配物。
6.基于權利要求2的微乳化制劑的制備方法，所說的助表面活性劑，為乙醇、正丙醇， 正丁醇，1，2-丙二醇，1，3-丙二醇，乙醇，甘油，異丙醇中的一種或其復配物。
7.基于權利要求2的微乳化制劑的制備方法，所說的食用油脂，為玉米油，花生油，大 豆油，葵花籽油，菜籽油，米糠油，紅花籽油，中等脂肪鏈長度(C8 C18)的甘油三酯，油酸 乙酯中的一種或其復配物。
8.基于權利要求2的微乳化制劑的制備方法，所說的含高順式異構體含量番茄紅素微 乳制劑，其中油相(油懸液)含量與由表面活性劑和助表面活性劑組成的混合表面活性劑 含量的重量比例為0. 1 1 0.3 6。
全文摘要
一種高順式異構體含量的番茄紅素微乳制劑產品及制備方法。本發(fā)明是以含高順式異構體含量的番茄紅素為主要功效成分，與可食用表面活性劑、助表面活性劑、食用油脂和水經(jīng)微乳化處理而制成的液滴直徑在5～50nm的紅色透明或半透明狀乳液產品，其中番茄紅素的質量百分含量達到1～3％。該產品可作為食品抗氧化劑和著色劑使用，屬于功能性食品配料生產技術領域。
文檔編號A23L1/275GK101991175SQ20101050048
公開日2011年3月30日 申請日期2010年10月9日 優(yōu)先權日2010年10月9日
發(fā)明者張連富, 閆圣坤 申請人:江南大學