本發(fā)明屬于食品加工領(lǐng)域,具體涉及類胡蘿卜素油懸液及其制備方法,更具體地,涉及一種高含量、低粘度的類胡蘿卜素油懸液及其制備方法。
背景技術(shù):
1、類胡蘿卜素(carotenoids)是一類帶有多個(gè)不飽和鍵的多烯化合物,廣泛存在于藻類、真菌和植物中。作為最重要的天然色素之一,類胡蘿卜素具有廣泛的生物活性,例如抗氧化、抗癌、保護(hù)視網(wǎng)膜、有益于心血管健康及預(yù)防前列腺疾病等,同時(shí)其也是體內(nèi)維生素a的主要來(lái)源。
2、目前,人們補(bǔ)充類胡蘿卜素最為廣泛的方式是通過(guò)膳食補(bǔ)充劑的形式攝入。由于大部分類胡蘿卜素不溶于水,微溶于油,且易受光、氧、水分、重金屬、氧化劑或還原劑的作用而降解,因此在實(shí)際應(yīng)用中,往往需要根據(jù)不同的產(chǎn)品特性或應(yīng)用要求,將類胡蘿卜素制成不同的劑型,例如油懸液、水分散性干粉等,以滿足不同產(chǎn)品的加工需求。
3、類胡蘿卜素油懸液是一種常見(jiàn)劑型,其是將類胡蘿卜素均勻懸浮于植物油中并適當(dāng)加以輔料制成的一種粘稠流動(dòng)性液體,其可以用于裝填軟膠囊從而制成膳食補(bǔ)充劑供人體食用。為了優(yōu)化或改善類胡蘿卜素油懸液,現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了多方面的研究,示例性的,
4、引用文獻(xiàn)1公開(kāi)了一種β-胡蘿卜素油懸液的制備方法,其將β-胡蘿卜素、油相抗氧劑、油相乳化劑和植物油混合,研磨,從而得到β-胡蘿卜素油懸液。該研究通過(guò)添加油相乳化劑,促進(jìn)β-胡蘿卜素與植物油的混合,提高β-胡蘿卜素在植物油中的溶解性,降低研磨過(guò)程中β-胡蘿卜素的損失率,提高研磨效率并降低研磨后油懸液的顆粒粒徑,進(jìn)而提高β-胡蘿卜素油懸液的穩(wěn)定性和生物利用度。同時(shí)油相乳化劑的添加還可以保證最終得到的β-類胡蘿卜素油懸液在常溫環(huán)境時(shí)就具有良好的流動(dòng)性。
5、引用文獻(xiàn)2公開(kāi)了一種制備低粘度高流動(dòng)性類胡蘿卜素油懸液的方法,其將類胡蘿卜素晶體先后與四氫呋喃、酮類溶劑混合,重結(jié)晶去除脂溶性纖維素和磷脂后,再將其與植物油混合研磨,從而得到類胡蘿卜素油懸液。該研究通過(guò)在類胡蘿卜素晶體的制備過(guò)程中盡量的去除脂溶性纖維素和磷脂類,降低類胡蘿卜素油懸液的粘度,進(jìn)而在其用于制備軟膠囊時(shí)易于操作且填充均勻,同時(shí)可以提高油懸液中類胡蘿卜素的有效成分含量。
6、引用文獻(xiàn)3公開(kāi)了一種穩(wěn)定的葉黃素油混懸液的制備方法,其將葉黃素與植物油在一定溫度下混合,并通過(guò)高壓均質(zhì)機(jī),使葉黃素以0.1~5μm的微粒懸浮于植物油中,再經(jīng)過(guò)減壓脫氣,分裝得到。該研究提供的葉黃素油混懸液的制備方法工藝簡(jiǎn)單,應(yīng)用范圍廣,產(chǎn)品中不含表面活性劑及其他抗氧化劑,葉黃素含量高(可達(dá)20%以上),具有安全、穩(wěn)定及生物利用度高的優(yōu)勢(shì)。
7、引用文獻(xiàn)4公開(kāi)了一種高生物利用度的類胡蘿卜素油懸液的制備方法,其將類胡蘿卜素與有機(jī)溶劑混合,溶解完全后,通過(guò)霧化方式打入高速攪拌的植物油溶液中,同時(shí)回收霧化時(shí)產(chǎn)生的有機(jī)溶劑,最終得到平均粒徑小于5μm的類胡蘿卜素油懸液。該研究通過(guò)將類胡蘿卜素溶液以霧化形式打入植物油中,有機(jī)溶劑揮發(fā)使類胡蘿卜素以無(wú)定型形式析出,在高速攪拌的情況下,析出的類胡蘿卜素晶體不會(huì)重新聚集而使粒徑變大,可以保證在最終的油懸液中類胡蘿卜素顆粒足夠細(xì),進(jìn)而有利于人體吸收利用。
8、引用文獻(xiàn):
9、引用文獻(xiàn)1:cn115671047a;
10、引用文獻(xiàn)2:cn101828693b;
11、引用文獻(xiàn)3:cn101836954b;
12、引用文獻(xiàn)4:cn102552173b。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、發(fā)明要解決的問(wèn)題
2、現(xiàn)有技術(shù)為了優(yōu)化和改善類胡蘿卜素油懸液的多種特性,例如粘度、流動(dòng)性、有效成分含量、穩(wěn)定性、生物利用度等,進(jìn)行了多方面的研究,但這樣的研究仍然不能說(shuō)是充分的,例如,在引用文獻(xiàn)1提供的油懸液制備方法中,需要使用一定量的油相乳化劑以輔助實(shí)現(xiàn)有效成分含量高、低粘度等目的,而該成分會(huì)保留于終產(chǎn)品中,導(dǎo)致終產(chǎn)品成分復(fù)雜;在引用文獻(xiàn)2提供的油懸液制備方法中,為了實(shí)現(xiàn)有效成分含量高、低粘度的目的,需要額外的工藝步驟來(lái)去除脂溶性纖維素和磷脂類物質(zhì),導(dǎo)致整體工藝存在一定的復(fù)雜性;引用文獻(xiàn)3提供的方法中,葉黃素需要在一定溫度下與植物油混合,在該過(guò)程中溫度較高,可能導(dǎo)致葉黃素分解及異構(gòu)轉(zhuǎn)化;引用文獻(xiàn)4提供的方法中使用了有機(jī)溶劑,容易存在有機(jī)溶劑殘留的問(wèn)題;并且,引用文獻(xiàn)3和引用文獻(xiàn)4著重于關(guān)注油懸液成分組成及顆粒粒徑與人體吸收性之間的聯(lián)系,而沒(méi)有考慮油懸液在該過(guò)程中可能發(fā)生的其他方面的特性變化。
3、由于油懸液各特性之間相互影響,如何制備各方面特性均優(yōu)良的類胡蘿卜素油懸液仍然是存在一定難度的。對(duì)此,本發(fā)明的目的在于提供一種有效成分含量高、低粘度的類胡蘿卜素油懸液,同時(shí)提供針對(duì)其的簡(jiǎn)便的制備方法。
4、用于解決問(wèn)題的方案
5、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
6、[1].一種類胡蘿卜素油懸液,其特征在于,所述類胡蘿卜素油懸液的分散介質(zhì)包括油性物質(zhì),并且所述類胡蘿卜素油懸液中包含如下(i)和(ii)所示的兩部分類胡蘿卜素顆粒:
7、(i)dv(90)大于等于0.01μm且小于等于0.5μm的類胡蘿卜素顆粒;
8、(ii)dv(90)大于等于3μm且小于等于20μm的類胡蘿卜素顆粒;
9、所述第(i)部分與第(ii)部分的質(zhì)量比為1:(1~5)。
10、[2].根據(jù)[1]所示的類胡蘿卜素油懸液,其特征在于,所述分散介質(zhì)為植物油或中鏈甘油三酯,所述植物油包括葵花籽油、大豆油、玉米油、花生油、菜籽油、芝麻油、橄欖油和棉籽油中的至少一種。
11、[3].根據(jù)[1]或[2]所述的類胡蘿卜素油懸液,其特征在于,所述類胡蘿卜素油懸液中還包含抗氧化劑,所述抗氧化劑包括生育酚、抗壞血酸棕櫚酸酯、叔丁基對(duì)苯二酚、沒(méi)食子酸丙酯和乙氧喹啉中的至少一種。
12、[4].根據(jù)[1]~[3]中任一項(xiàng)所述的類胡蘿卜素油懸液,其特征在于,所述類胡蘿卜素包括β-胡蘿卜素、葉黃素、玉米黃質(zhì)、番茄紅素和蝦青素中的至少一種。
13、[5].一種根據(jù)[1]~[4]中任一項(xiàng)所述的類胡蘿卜素油懸液的制備方法,其特征在于,所述方法包括如下步驟:
14、(a)將類胡蘿卜素結(jié)晶與油性物質(zhì)和任選的抗氧化劑混合,攪拌分散,形成懸浮液i;
15、(b)對(duì)源自于所述懸浮液i的懸浮液ia進(jìn)行第一均質(zhì)處理,獲得含有dv(90)大于等于0.01μm且小于等于0.5μm的類胡蘿卜素顆粒的分散液ia;
16、(c)對(duì)源自于所述懸浮液i的懸浮液ib進(jìn)行第二均質(zhì)處理,獲得含有dv(90)大于等于3μm且小于等于20μm的類胡蘿卜素顆粒的分散液ib;
17、(d)以1:(1~5)的質(zhì)量比混合所述分散液ia和分散液ib,得到所述類胡蘿卜素油懸液;
18、所述步驟(b)和(c)同時(shí)或者以任意先后順序進(jìn)行。
19、[6].根據(jù)[5]所述的制備方法,其特征在于,在所述步驟(a)中,所述類胡蘿卜素結(jié)晶的dv(90)大于等于5μm且小于等于30μm。
20、[7].根據(jù)[5]或[6]所述的制備方法,其特征在于,在所述步驟(a)中,所述攪拌分散的時(shí)間為0.5~1h,所述攪拌分散的速度為8~10m/s。
21、[8].根據(jù)[5]~[7]中任一項(xiàng)所述的制備方法,其特征在于,在所述步驟(b)和步驟(c)中,利用冷卻水對(duì)所述第一均質(zhì)處理和第二均質(zhì)處理的過(guò)程進(jìn)行冷卻,針對(duì)第一均質(zhì)處理和第二均質(zhì)處理的冷卻水的溫度各自獨(dú)立的為4~15℃。
22、[9].根據(jù)[5]~[8]中任一項(xiàng)所述的制備方法,其特征在于,在所述步驟(b)中,所述第一均質(zhì)處理的參數(shù)包括:均質(zhì)壓力為900~1100bar,進(jìn)料速度為30~80kg/h。
23、[10].根據(jù)[5]~[9]中任一項(xiàng)所述的制備方法,其特征在于,在所述步驟(c)中,所述第二均質(zhì)處理的參數(shù)包括:均質(zhì)壓力為350~450bar,進(jìn)料速度為80~100kg/h。
24、發(fā)明的效果
25、通過(guò)上述技術(shù)方案的實(shí)施,本發(fā)明取得了如下有益效果:
26、首先,本發(fā)明提供了一種類胡蘿卜素油懸液,通過(guò)控制其中類胡蘿卜素的顆粒粒徑分布,即可實(shí)現(xiàn)油懸液低粘度的要求,使得產(chǎn)品在常溫條件下具有良好的流動(dòng)性,避免了在后續(xù)應(yīng)用時(shí)需要額外的加熱步驟所帶來(lái)的降解損失。同時(shí),本發(fā)明提供的類胡蘿卜素油懸液中有效成分含量高,類胡蘿卜素均勻分散于介質(zhì)中,在后續(xù)應(yīng)用過(guò)程中也更易保持均勻的分散狀態(tài),穩(wěn)定性好,進(jìn)而能夠提高產(chǎn)品的應(yīng)用性能,提高終產(chǎn)品的外觀質(zhì)量,滿足消費(fèi)者的需求。此外,本發(fā)明提供的類胡蘿卜素油懸液成分簡(jiǎn)單,不含額外的例如有機(jī)溶劑等輔助制劑,安全環(huán)保。
27、進(jìn)一步,本發(fā)明提供了類胡蘿卜素油懸液的制備方法,該方法通過(guò)簡(jiǎn)便的操作工藝和簡(jiǎn)單的設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)高含量,高反式類胡蘿卜素產(chǎn)品、高穩(wěn)定性產(chǎn)品的制備。同時(shí),本發(fā)明提供的方法通過(guò)均質(zhì)工藝可以很好的控制類胡蘿卜素的顆粒粒徑,根據(jù)不同的產(chǎn)品應(yīng)用需求可以適當(dāng)調(diào)整均質(zhì)工藝參數(shù),從而生產(chǎn)不同粒徑分布的類胡蘿卜素油懸液,以滿足行業(yè)要求。并且,通過(guò)均質(zhì)工藝,可以減少油懸液中的大顆粒,從而減少沉降和分層現(xiàn)象,提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。此外,在本發(fā)明提供的制備方法中,通過(guò)在均質(zhì)過(guò)程中通冷卻水,可以有效降低均質(zhì)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量給油懸液有效成分帶來(lái)的降解風(fēng)險(xiǎn),提高均質(zhì)效率。