專利名稱:穩(wěn)定的水溶性類胡蘿卜素干粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高穩(wěn)定性的納米化水溶性類胡蘿卜素干粉的制備方法。
技術(shù)背景
類胡蘿卜素類物質(zhì)都極難溶于水，因而大大限制了其在飲料、口服液、藥用或飼料用、液態(tài)制劑等多種液體形態(tài)產(chǎn)品方面的應用。
為此，目前常用方式多是通過乳化或微膠囊化等手段增加其水溶性。如公開號為 CN1757315A的中國專利文獻公開了一種“水溶葉黃素”，公開號為CN101032683A的中國專利文獻公開了一種“葉黃素微囊及其制備方法”，CN101015342公開了一種“番茄紅素微膠囊的制備方法”，CN1081333公開了一種“天然β -胡蘿卜素水溶液及其配制品”，CN1623983 公開了一種“用脂溶性胡蘿卜素制備水溶性胡蘿卜素干粉的方法及應用”等。但這些文獻中所說的相應類胡蘿卜素物質(zhì)的水溶性分散體顆粒都較大，或是未能提供其在水中穩(wěn)定性未作說明，在著色應用方面用量大且效果不夠理想，也限制了在對水溶液的穩(wěn)定性有較高要求的領(lǐng)域中的應用。
此外，公開號CN101092521的中國專利文獻中還提供了“一種水溶性番茄紅素納米分散體產(chǎn)品及制備方法”；公開號CN1843199的中國專利文獻中提供了一種“納米級 β-胡蘿卜素乳狀液及其制備方法和用途”等。這些文獻公布了可制備得到納米級粒徑的類胡蘿卜素物質(zhì)粒子的方法，但其制成品水溶液常呈乳液狀，也不便于保存和運輸。
由BASF公司申請的公開號為CN1348483A的“葉黃素的穩(wěn)定水分散體和穩(wěn)定的水可分散干燥粉末及其制備和應用”，形成的干粉可分散于水中形成平均粒徑為129nm大小的透明分散體，但其制備過程中需要求有較高溫度(> 170°C )，由于其采用的溶劑為異丙醇等體系，因而需采用耐高壓要求的設備，生產(chǎn)難度較高，過程也較復雜。公開號CN101143132 中提供了“一種高胡蘿卜素含量的水溶性納米粒子的制備方法”，采用的是由植物性油脂溶液及正己烷或環(huán)己烷溶液與乳化劑通過高壓均質(zhì)，進一步揮發(fā)溶劑冷凍干燥可獲得 β -胡蘿卜素水溶性納米粒子凍干粉，制備方法和過程也仍較復雜而不能令人滿意。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述情況，本發(fā)明將提供一種能具有高穩(wěn)定性的納米化水溶性類胡蘿卜素干粉的制備方法。
本發(fā)明的穩(wěn)定的水溶性類胡蘿卜素干粉的制備方法，是將溶解有類胡蘿卜素成分的丙酮或異丙醇有機溶液，在充分攪拌下加入到含有表面活性劑和穩(wěn)定輔助劑成分的水相溶液中充分混合，然后除去此混合溶液中的有機溶劑，再向其中加入類胡蘿卜素成分質(zhì)量 1 12倍的輔助成型輔料并攪拌成均勻狀態(tài)的混懸液并干燥，得到粉狀產(chǎn)物。其中，類胡蘿卜素成分在所說有機溶劑中的溶解比例并無過多要求，能完全溶解即可，例如，以類胡蘿卜素重量50-300倍的所說有機溶劑均可以。對充分混合后所得到的混懸液，最后經(jīng)干燥，例如可優(yōu)選噴霧干燥等方式，及得到本發(fā)明所說的水溶性類胡蘿卜素干粉產(chǎn)品。[0008]上述制備方法中所說的類胡蘿卜素成分包括葉黃素、玉米黃色素、蝦青素、番茄紅素和胡蘿卜素中的至少一種。
所說的穩(wěn)定輔助劑包括阿拉伯膠、桃膠、黃原膠、β -環(huán)糊精、PVP、麥芽糊精、酪蛋白酸鈉、羧甲基纖維素鈉中的至少一種。
所說的輔助成型的輔料包括氧化淀粉、麥芽糊精、山梨醇、蔗糖、酪蛋白酸鈉、普魯蘭多糖等中的至少一種。
在上述所說的穩(wěn)定輔助劑中，由于不少成分同時也具有一定的表面活性作用，因此本發(fā)明上述方法中類胡蘿卜素成分與穩(wěn)定輔助劑的重量比例要求并不十分嚴格，一般控制在1 (0.5 10)的較寬范圍都是允許的。同樣，在所說該水相溶液中表面活性劑與穩(wěn)定輔助劑成分的重量比例要求也無需十分嚴格，例如將其控制在1 (1 10)較寬范圍內(nèi)也都是允許的。
上述制備方法中，由于所說的溶解有類胡蘿卜素成分的丙酮或異丙醇的有機溶液與含有表面活性劑和穩(wěn)定輔助劑成分的水相溶液充分混合后，還需將有機溶液除去，且最后還有噴霧干燥過程，因此該有機溶液與水相溶液混合時的兩者比例的大小并無實質(zhì)性的影響，但試驗顯示，此時采用有機溶液與水相溶液體積比為1 (0.5 10)，一般較為方便， 并有利于后續(xù)步驟的操作。
由于本發(fā)明水溶性類胡蘿卜素干粉的用途主要是作為飲料的功能成分和/或著色，以及化妝品的著色，因此上述制備過程使用的原料宜采用無毒或低毒性成分，如上述制備過程中所說的表面活性劑，以選擇食品加工中可以接受的吐溫，聚氧乙烯脂肪酸脂成分， 聚醚成分，蔗糖酯成分中的至少一種為佳。
在上述制備方法中，為保證所說的有機溶液加入水相溶液后能迅速充分混合，建議采用將有機溶液加入處于轉(zhuǎn)速高于3000轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌狀態(tài)下的水相溶液中的方式，特別是將所說的有機溶液加入處于轉(zhuǎn)速> 10000轉(zhuǎn)/分鐘的水相溶液中，以達到使其能迅速、 充分混合的目的。
試驗顯示，本發(fā)明上述制備過程中，類胡蘿卜素成分的丙酮或異丙醇溶液一般在低于50°C的溫和條件下，即能與含有表面活性劑和穩(wěn)定輔助劑成分的水相溶液直接作用形成基本可為納米級的微粒。除去有機溶劑后再加入適當水溶性輔料并經(jīng)噴霧干燥，即得到本發(fā)明所說的固態(tài)粉狀產(chǎn)品，制備步驟少，方法和過程簡便易行，無需前述文獻中所必需的高壓均質(zhì)等復雜操作，并且本發(fā)明方法可適用于對包括胡蘿卜素、蝦青素、葉黃素、玉米黃色素、番茄紅素等各種類胡蘿卜素成分的制備。所得到的納米化水溶性類胡蘿卜素干粉產(chǎn)品的粒徑一般為90 170nm范圍，在水中可均勻分散并形成穩(wěn)定透明的類胡蘿卜素水分散體溶液，水溶解性能及其穩(wěn)定性優(yōu)良。經(jīng)試驗，該均勻分散的溶液用3000轉(zhuǎn)離心10分鐘無變化，無沉淀；在室溫放置90天后仍保持原狀無變化，表明該分散體溶液具有十分理想的穩(wěn)定性。作為飲料的功能成分和/或著色使用時，不僅可保證飲料制品的透明性，而且穩(wěn)定性高；用于化妝品著色時，分散均勻、細膩。
以下結(jié)合實施例的具體實施方式
再對本發(fā)明的上述內(nèi)容作進一步的詳細說明。但不應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
具體實施方式
實施例1
將10克葉黃素在65°C 下溶于1200ml異丙醇，制成有機溶液相；將0. 5克黃原膠、 20克吐溫80、23克阿拉伯膠、12克β環(huán)糊精，0. 1克CMC鈉溶于IOOOml水中制成水溶液相，在3000-5000轉(zhuǎn)/分鐘的高速攪拌下將有機相溶液加入水相中，繼續(xù)攪拌2小時充分分散混合。減壓蒸除有機溶劑后，加入25克水溶性淀粉，5克蔗糖，5克酪蛋白酸鈉攪拌均勻， 噴霧干燥，得到相應的水溶性葉黃素粉末產(chǎn)品。將該粉末產(chǎn)品溶于冷水中配成0. 1 %水溶液的透明黃色溶液，平均粒徑162nm，經(jīng)2000轉(zhuǎn)/分鐘離心20分鐘試驗，無沉淀或懸浮物出現(xiàn)；室溫放置80天仍很均一，無沉淀和懸浮物產(chǎn)生，表明其具有滿意的高穩(wěn)定性能。
實施例2
在50°C下將10克番茄紅素溶于600ml丙酮后，將其加入含有吐溫15克、阿拉伯膠 30克、桃膠5克、PVP 5克的IOOOml水相溶液中，在11000轉(zhuǎn)/分鐘下高速攪拌2小時充分分散混合。蒸除有機溶劑后的余液中加入β環(huán)糊精3克、蔗糖10克和素芽糊精30克攪拌均勻，噴霧干燥得深紅色粉末產(chǎn)品。將該產(chǎn)品粉末溶于水中配制成0. 的紅色透明溶液， 平均粒徑95nm。經(jīng)3000轉(zhuǎn)/分鐘離心10分鐘試驗，無沉淀和懸浮物產(chǎn)生，室溫放置60天仍無變化。
實施例3
在50°C下將10克蝦青素溶于IOOOml丙酮中，此溶液加入含有蔗糖酯10克、10克 S-40U5克阿拉伯膠和10克β -環(huán)糊精的IOOOml水相溶液中，于8000-10000轉(zhuǎn)/分鐘高速攪拌2小時充分混合。蒸除丙酮溶劑后的剩余物中加入氧化淀粉40克、黃原膠水溶液IOOml和普魯蘭多糖10克，攪拌均勻，噴霧干燥得紅色粉末產(chǎn)品。該粉末產(chǎn)品溶于水中形成紅色透明溶液，測定平均粒徑為131nm，溶液經(jīng)3000轉(zhuǎn)/分鐘離心10分鐘無變化；室溫放置90天仍無變化。
權(quán)利要求
1.穩(wěn)定的水溶性類胡蘿卜素干粉的制備方法，其特征是將溶解有類胡蘿卜素成分的丙酮或異丙醇的有機溶液，在充分攪拌下加入到含有表面活性劑和穩(wěn)定輔助劑成分的水相溶液中充分混合，然后除去此混合溶液中的有機溶劑，再向其中加入類胡蘿卜素成分質(zhì)量 1 12倍的輔助成型輔料并攪拌均勻，干燥后得到粉狀產(chǎn)物，其中所說的類胡蘿卜素成分為葉黃素、玉米黃色素、蝦青素、番茄紅素和胡蘿卜素中的至少一種；所說的穩(wěn)定輔助劑為阿拉伯膠、桃膠、黃原膠、β-環(huán)糊精、PVP、麥芽糊精、酪蛋白酸鈉、 羧甲基纖維素鈉中的至少一種；所說的輔助成型的輔料為氧化淀粉、麥芽糊精、山梨醇、蔗糖、酪蛋白酸鈉、普魯蘭多糖中的至少一種。
2.如權(quán)利要求
1所述的穩(wěn)定的水溶性類胡蘿卜素干粉的制備方法，其特征是所說水相溶液中的表面活性劑和穩(wěn)定輔助劑成分的重量比為1 (1 10)。
3.如權(quán)利要求
1所述的穩(wěn)定的水溶性類胡蘿卜素干粉的制備方法，其特征是所說的溶解有類胡蘿卜素成分的丙酮或異丙醇的有機溶液與含有表面活性劑和穩(wěn)定輔助劑成分的水相溶液混合時，有機溶液與水相溶液體積比為1 (0. 5 10)。
4.如權(quán)利要求
1所述的穩(wěn)定的水溶性類胡蘿卜素干粉的制備方法，其特征是所說的表面活性劑為食品加工中可以接受的吐溫，聚氧乙烯脂肪酸脂成分，聚醚成分，蔗糖酯成分中的至少一種。
5.如權(quán)利要求
1至3之一所述的穩(wěn)定的水溶性類胡蘿卜素干粉的制備方法，其特征是所說的有機溶液與水相溶液的混合，是將有機溶液加入處于轉(zhuǎn)速高于3000轉(zhuǎn)/分的攪拌狀態(tài)下的水相溶液中而與之充分混合。
6.如權(quán)利要求
4所述的穩(wěn)定的水溶性類胡蘿卜素干粉的制備方法，其特征是所說的有機溶液加入時的水相溶液是處于轉(zhuǎn)速為> 10000轉(zhuǎn)/分鐘的高速攪拌狀態(tài)下。
7.如權(quán)利要求
1至3之一所述的穩(wěn)定的水溶性類胡蘿卜素干粉的制備方法，其特征是所說的干燥為噴霧干燥。
專利摘要
穩(wěn)定的水溶性類胡蘿卜素干粉的制備方法，將溶解有類胡蘿卜素成分的丙酮或異丙醇的有機溶液，在充分攪拌下加入到含有表面活性劑和穩(wěn)定輔助劑成分的水相溶液中充分混合，然后除去此混合溶液中的有機溶劑，再向其中加入類胡蘿卜素成分的質(zhì)量1～12倍的輔助成型輔料并攪拌均勻并噴霧干燥得到所說的粉狀產(chǎn)物。該制備方法簡單易行，無需高壓均質(zhì)等復雜操作，且步驟少，可適用于包括β-胡蘿卜素、蝦青素、葉黃素、玉米黃色素、番茄紅素等各種類胡蘿卜素成分。產(chǎn)品性能優(yōu)良，粉狀產(chǎn)物的粒徑可為90～170nm范圍，在水中可均勻分散并形成穩(wěn)定透明的類胡蘿卜素水分散體溶液。
文檔編號A61Q1/02GKCN101297691 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 200810044646
公開日2011年12月14日 申請日期2008年6月6日
發(fā)明者陳思成 申請人:成都建?；瘜W品有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (2), 非專利引用 (2),