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,同時其也是體內(nèi)維生素a的主要來源。
2、目前,人們補(bǔ)充類胡蘿卜素最為廣泛的方式是通過膳食補(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)境時就具有良好的流動性。
5、引用文獻(xiàn)2公開了一種制備低粘度高流動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。該研究通過在類胡蘿卜素晶體的制備過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易于操作且填充均勻,同時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。
7、引用文獻(xiàn)4公開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,通過霧化方式打入高速攪拌的植物油溶液中,同時回收霧化時產(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)實現(xiàn)思路
1、發(fā)明要解決的問題
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現(xiàn)有效成分含量高、低粘度等目的,而該成分會保留于終產(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,而沒有考慮油懸液在該過程中可能發(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,同時提供針對其的簡便的制備方法。
4、用于解決問題的方案
5、為了解決上述技術(shù)問題,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、叔丁基對苯二酚、沒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,利用冷卻水對所述第一均質(zhì)處理和第二均質(zhì)處理的過程進(jìn)行冷卻,針對第一均質(zhì)處理和第二均質(zhì)處理的冷卻水的溫度各自獨立的為4~15℃。
22、[9].根據(jù)[5]~[8]中任一項所述的制備方法,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、通過上述技術(shù)方案的實施,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,通過控制其中類胡蘿卜素的顆粒粒徑分布,即可實現(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性,避免了在后續(xù)應(yīng)用時需要額外的加熱步驟所帶來的降解損失。同時,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,滿足消費者的需求。此外,本發(fā)明提供的類胡蘿卜素油懸液成分簡單,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,該方法通過簡便的操作工藝和簡單的設(shè)備即可實現(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,本發(fā)明提供的方法通過均質(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,通過在均質(zhì)過程中通冷卻水,可以有效降低均質(zhì)過程中產(chǎn)生的熱量給油懸液有效成分帶來的降解風(fēng)險,提高均質(zhì)效率。