一種玉米黃質(zhì)納米混懸劑及其制備方法,屬于食品添加劑制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
玉米黃質(zhì)屬于異戊二烯類,是一種含氧的類胡蘿卜素,與葉黃素屬同分異構(gòu)體,廣泛存在于綠色葉類蔬菜、花卉、水果和黃玉米中。在自然界中常常與葉黃素、β-胡蘿卜素、隱黃質(zhì)等共存,組成類胡蘿卜素混合物。
玉米黃質(zhì)是一種營養(yǎng)價(jià)值較高的新型油溶性天然色素,也是人體所必須的一類化合物。在人體內(nèi),玉米黃質(zhì)是一種強(qiáng)抗氧化劑,可通過淬滅單線態(tài)氧、清除自由基等抗氧化行為來保護(hù)機(jī)體細(xì)胞,還具有抗癌作用、預(yù)防心血管疾病和預(yù)防白內(nèi)障等生理功能。另外,玉米黃質(zhì)本身具有很高的營養(yǎng)價(jià)值,食用后可在在人體肝臟中可轉(zhuǎn)化成具有生物活性的維生素a,對促進(jìn)人體的生長發(fā)育、保護(hù)視力與上皮細(xì)胞、提高抗病能力、延長壽命等具有特殊的功效。
玉米黃質(zhì)在人體無法合成,只能靠含有葉黃素質(zhì)的食物來補(bǔ)充,但普通食物中類胡蘿卜素的含量較低,在食品中添加一定量的玉米黃質(zhì)不僅可以滿足人體的基本需求,還能起到一定的保健作用。
玉米黃質(zhì)含有獨(dú)特的共軛雙鍵結(jié)構(gòu),這一結(jié)構(gòu)決定了它的不穩(wěn)定性,在光照、高溫和有氧的條件下極易被氧化和異構(gòu),不利于儲存和應(yīng)用。為了解決這一問題,可以將玉米黃質(zhì)晶體粉粹后懸浮于植物油中得到玉米黃質(zhì)油懸液,但是最終產(chǎn)品中的玉米黃質(zhì)晶體的粒徑較大,產(chǎn)品的生物利用度低,并且容易出現(xiàn)沉淀,儲存一段時(shí)間后容易分層。
目前國內(nèi)外就玉米黃質(zhì)納米混懸劑的制備未見專利報(bào)道。本發(fā)明通過將玉米黃質(zhì)分散于植物油中,經(jīng)過高能乳化設(shè)備使粒徑達(dá)到納米級,液滴更細(xì)膩,粒徑分布更窄,因而生成的混懸劑穩(wěn)定性更好,不僅提高了玉米黃質(zhì)油懸液的物理穩(wěn)定性,而且有利于提高玉米黃質(zhì)的生物利用度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種玉米黃質(zhì)的穩(wěn)定性高、生物利用度高的玉米黃質(zhì)納米混懸劑及其制備方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該玉米黃質(zhì)納米混懸劑,其特征在于,重量份組成包括:植物油50~90份,抗氧化劑0.1~5.0份,乳化劑0.1~6.0份,玉米黃質(zhì)晶體含量為60%~80%玉米黃質(zhì)6~40份。
本配方配合工藝制成的納米混懸劑粒徑達(dá)到納米級,更有利于人體的吸收與利用,提高了玉米黃質(zhì)的生物利用度。配方中將玉米黃質(zhì)均勻的分散至植物油中,油溶性好,拓寬了玉米黃質(zhì)的應(yīng)用范圍,可以用于食品、醫(yī)藥和保健品中,包括奶油、食用油、夾心、沙拉醬等產(chǎn)品,也可以用來制作軟膠囊的芯材。
優(yōu)選的,重量份組成包括:植物油65~75份,抗氧化劑2.3~3.7份,乳化劑3.2~4.2份,玉米黃質(zhì)晶體含量為60%~80%玉米黃質(zhì)18~22份。
優(yōu)選的重量份配比能夠使玉米黃質(zhì)更均勻的分散至植物油中,達(dá)到一種類似于激活的狀態(tài),活性更好,從而達(dá)到更好的油溶性。
優(yōu)選的,步驟a)所述的乳化劑為卵磷脂、單甘脂、斯潘、吐溫中的一種或者兩種以上的混合乳化劑。本發(fā)明提供多種的乳化劑選擇,均能滿足本發(fā)明的基本要求。
優(yōu)選的,步驟a)所述的乳化劑為卵磷脂和斯潘按質(zhì)量比7~9.6:1配制的混合乳化劑。
發(fā)明人還提供一種在本發(fā)明中效果最佳的乳化劑。需要兩種乳化劑按照特定的比例進(jìn)行混合,在本發(fā)明中的適應(yīng)性最好,與抗氧化劑與植物油混合后,對玉米黃質(zhì)晶體的包覆更加均勻,所得納米顆粒的粒徑也更均勻。
優(yōu)選的,步驟a)所述的抗氧化劑為茶多酚、植酸、混合生育酚、黃酮類、丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯、叔丁基對苯二酚、維生素e、抗壞血酸、抗壞血酸棕櫚酸酯中的一種或者兩種以上的混合抗氧化劑。本發(fā)明提供多種的抗氧化劑選擇,均能滿足本發(fā)明的基本要求。
優(yōu)選的,步驟a)所述的抗氧化劑為茶多酚、丁基羥基茴香醚、維生素e、抗壞血酸棕櫚酸酯按質(zhì)量比10:5~7.6:3~4.6:1~2.3配制的混合抗氧化劑。發(fā)明人還提供一種在本發(fā)明中效果最佳的抗氧化劑。需要四種抗氧化劑按照特定的比例進(jìn)行混合,在本發(fā)明中的適應(yīng)性最好,與乳化劑與植物油混合后,在產(chǎn)品中分布更均勻,所得產(chǎn)品穩(wěn)定性最好。
優(yōu)選的,步驟a)所述的植物油為葵花籽油、花生油、豆油、亞麻油、蓖麻油、菜籽油、玉米油、紅花油中的一種或者兩種以上的混合植物油。本發(fā)明提供多種的植物油選擇,均能滿足本發(fā)明的基本要求。
一種上述的玉米黃質(zhì)納米混懸劑的制備方法,其特征在于,包括下列步驟:
a)將乳化劑、抗氧化劑與植物油混合,并加熱至35℃~70℃,充分?jǐn)嚢杌靹颍?/p>
b)將玉米黃質(zhì)進(jìn)行超微粉碎后,加入至步驟a)所得植物油混合液中;
c)將步驟b)所制備的液體經(jīng)過高剪切乳化機(jī),得到粗納米混懸劑;
d)將粗納米混懸劑經(jīng)過高能乳化設(shè)備,將粒徑降至納米級,制成玉米黃質(zhì)納米混懸劑。
本發(fā)明提供了一種玉米黃質(zhì)納米混懸劑的制備方法,將乳化劑、抗氧化劑與植物油混合,并加熱,充分?jǐn)嚢杌靹?;將玉米黃質(zhì)晶體進(jìn)行超微粉碎后,加入植物油混合液中;將液體經(jīng)過高剪切乳化機(jī),將粗納米混懸劑經(jīng)過高能乳化設(shè)備,將粒徑降至納米級,制成玉米黃質(zhì)納米混懸劑。本發(fā)明的方法簡單,易于操作,適合大規(guī)模生產(chǎn),所制備的玉米黃質(zhì)納米混懸劑穩(wěn)定性好,不分層,沒有油析出,粒徑達(dá)到納米級,提高了玉米黃質(zhì)的生物利用度。
優(yōu)選的,步驟d)所述的高能乳化設(shè)備為高壓均質(zhì)機(jī)、微射流超高壓均質(zhì)機(jī)或超聲波分散儀。本發(fā)明的配方和方法對設(shè)備的適應(yīng)性好,上述優(yōu)選的高能乳化設(shè)備均能滿足工藝要求。
優(yōu)選的,步驟d)所述的玉米黃質(zhì)納米混懸劑中玉米黃質(zhì)的含量為5%~25%。
本發(fā)明提供了一種玉米黃質(zhì)納米混懸劑的制備方法。將碎粉好的玉米黃質(zhì)粉末與植物油以一定比例混合制成粒徑達(dá)到納米級的油溶性的玉米黃質(zhì)納米混懸劑,一方面提高了玉米黃質(zhì)的穩(wěn)定性,另一方面提高了玉米黃質(zhì)的生物利用度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的一種玉米黃質(zhì)納米混懸劑的制備方法所具有的有益效果是:經(jīng)過高能乳化設(shè)備處理粗納米混懸劑后玉米黃質(zhì)平均粒徑達(dá)到納米級,室溫靜置儲存六個月后,玉米黃質(zhì)油懸液的狀態(tài)均一,物理穩(wěn)定性良好,未出現(xiàn)分層。制成的納米混懸劑粒徑達(dá)到納米級,更有利于人體的吸收與利用,提高了玉米黃質(zhì)的生物利用度。將玉米黃質(zhì)均勻的分散至植物油中,油溶性好,拓寬了玉米黃質(zhì)的應(yīng)用范圍,可以用于食品、醫(yī)藥和保健品中,包括奶油、食用油、夾心、沙拉醬等產(chǎn)品,也可以用來制作軟膠囊的芯材。該方法耗用時(shí)間短,操作簡單,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明,其中實(shí)施例1為最佳實(shí)施例。
實(shí)施例1
為制備玉米黃質(zhì)納米混懸劑,依下列步驟進(jìn)行:
a)將70kg葵花籽油加熱至50℃,加入2.5kg抗氧化劑和3.8kg乳化劑,充分?jǐn)嚢杌靹虻玫街参镉突旌弦?;抗氧化劑茶多酚、丁基羥基茴香醚、維生素e、抗壞血酸棕櫚酸酯按質(zhì)量比10:6.2:3.9:1.8配制的混合抗氧化劑;乳化劑為卵磷脂和斯潘按質(zhì)量比7.8:1配制的混合乳化劑;
b)將玉米黃質(zhì)晶體71.5%de玉米黃質(zhì)用萬能粉碎機(jī)粉碎至30目以上,取20kg加入上述植物油混合液中,充分?jǐn)嚢杌靹颍?/p>
c)將上述混合液用高剪切均質(zhì)機(jī),均質(zhì)機(jī)轉(zhuǎn)速10000rpm,均質(zhì)30min,均質(zhì)溫度控制在60℃,制成粗納米混懸劑;
d)將粗納米混懸劑用高壓均質(zhì)機(jī)處理,壓力為90mpa,制備得到的68kg玉米黃質(zhì)納米混懸劑的含量為10.5%,平均粒徑為146nm,最大粒徑為153nm,物理穩(wěn)定性良好,室溫靜置儲存十六個月后,玉米黃質(zhì)油懸液的狀態(tài)均一,未出現(xiàn)分層。
實(shí)施例2
為制備玉米黃質(zhì)納米混懸劑,依下列步驟進(jìn)行:
a)將65kg大豆油加熱至60℃,加入3.7kg抗氧化劑和3.2kg乳化劑,充分?jǐn)嚢杌靹虻玫街参镉突旌弦?;抗氧化劑茶多酚、丁基羥基茴香醚、維生素e、抗壞血酸棕櫚酸酯按質(zhì)量比10:5:4.6:1配制的混合抗氧化劑;乳化劑為卵磷脂和斯潘按質(zhì)量比7:1配制的混合乳化劑;
b)將玉米黃質(zhì)晶體75%玉米黃質(zhì)用萬能粉碎機(jī)粉碎至40目以上,取18kg加入上述植物油混合液中,充分?jǐn)嚢杌靹颍?/p>
c)將上述混合液用高剪切均質(zhì)機(jī),均質(zhì)機(jī)轉(zhuǎn)速13000rpm,均質(zhì)5min,均質(zhì)溫度控制在60℃,制成粗納米混懸劑;
d)將粗納米混懸劑用高壓均質(zhì)機(jī)處理,壓力為50mpa,制備得到的47kg玉米黃質(zhì)納米混懸劑的含量為15.7%,平均粒徑為152nm,最大粒徑為175nm,物理穩(wěn)定性良好,室溫靜置儲存十三個月后,玉米黃質(zhì)油懸液的狀態(tài)均一,未出現(xiàn)分層。
實(shí)施例3
為制備玉米黃質(zhì)納米混懸劑,依下列步驟進(jìn)行:
a)將75kg大豆油加熱至65℃,加入2.3kg抗氧化劑和4.2kg乳化劑,充分?jǐn)嚢杌靹虻玫街参镉突旌弦?;抗氧化劑茶多酚、丁基羥基茴香醚、維生素e、抗壞血酸棕櫚酸酯按質(zhì)量比10:7.6:3:2.3配制的混合抗氧化劑;乳化劑為卵磷脂和斯潘按質(zhì)量比9.6:1配制的混合乳化劑;
b)將玉米黃質(zhì)晶體62.4%玉米黃質(zhì)用萬能粉碎機(jī)粉碎至30目以上,取22kg加入上述植物油混合液中,充分?jǐn)嚢杌靹颍?/p>
c)將上述混合液用高剪切均質(zhì)機(jī),均質(zhì)機(jī)轉(zhuǎn)速9000rpm,均質(zhì)30min,均質(zhì)溫度控制在60℃,制成粗納米混懸劑;
d)將粗納米混懸劑用超聲波分散儀中進(jìn)行超聲處理,功率為300w,工作時(shí)間和間歇時(shí)間比為10秒:10秒,制備得到的120kg玉米黃質(zhì)納米混懸劑的含量為25%,平均粒徑為157nm,最大粒徑為168nm,室溫靜置儲存十三個月后,玉米黃質(zhì)油懸液的狀態(tài)均一,物理穩(wěn)定性良好,未出現(xiàn)分層。
實(shí)施例4
為制備玉米黃質(zhì)納米混懸劑,依下列步驟進(jìn)行:
a)將65kg大豆油加熱至50℃,加入3.7kg混合生育酚和3.2kg卵磷脂,充分?jǐn)嚢杌靹虻玫街参镉突旌弦海?/p>
b)將玉米黃質(zhì)晶體62.4%玉米黃質(zhì)用萬能粉碎機(jī)粉碎至30目以上,取17kg加入上述植物油混合液中,充分?jǐn)嚢杌靹颍?/p>
c)將上述混合液用高剪切均質(zhì)機(jī),均質(zhì)機(jī)轉(zhuǎn)速9000rpm,均質(zhì)30min,均質(zhì)溫度控制在60℃,制成粗納米混懸劑;
d)將粗納米混懸劑用超聲波分散儀中進(jìn)行超聲處理,功率為300w,工作時(shí)間和間歇時(shí)間比為10秒:10秒,制備得到的120kg玉米黃質(zhì)納米混懸劑的含量為15.2%,平均粒徑為197nm,最大粒徑為230nm,物理穩(wěn)定性良好,靜置十個月開始析油分層的現(xiàn)象。
實(shí)施例5
為制備玉米黃質(zhì)納米混懸劑,依下列步驟進(jìn)行:
a)將50kg玉米油加熱至35℃,加入0.1kg混合生育酚和6.0kg卵磷脂,充分?jǐn)嚢杌靹虻玫街参镉突旌弦海?/p>
b)將玉米黃質(zhì)晶體60%玉米黃質(zhì)用萬能粉碎機(jī)粉碎至30目以上,取6kg加入上述植物油混合液中,充分?jǐn)嚢杌靹颍?/p>
c)將上述混合液用高剪切均質(zhì)機(jī),均質(zhì)機(jī)轉(zhuǎn)速9000rpm,均質(zhì)30min,均質(zhì)溫度控制在60℃,制成粗納米混懸劑;
d)將粗納米混懸劑用超聲波分散儀中進(jìn)行超聲處理,功率為300w,工作時(shí)間和間歇時(shí)間比為10秒:10秒,制備得到的120kg玉米黃質(zhì)納米混懸劑的含量為5.0%,平均粒徑為230nm,最大粒徑為275nm,物理穩(wěn)定性良好,靜置六個月開始析油分層的現(xiàn)象。
實(shí)施例6
為制備玉米黃質(zhì)納米混懸劑,依下列步驟進(jìn)行:
a)將90kg玉米油加熱至70℃,加入5.0kg丁基羥基茴香醚和0.1kg單甘脂,充分?jǐn)嚢杌靹虻玫街参镉突旌弦海?/p>
b)將玉米黃質(zhì)晶體80%玉米黃質(zhì)用萬能粉碎機(jī)粉碎至30目以上,取40kg加入上述植物油混合液中,充分?jǐn)嚢杌靹颍?/p>
c)將上述混合液用高剪切均質(zhì)機(jī),均質(zhì)機(jī)轉(zhuǎn)速9000rpm,均質(zhì)30min,均質(zhì)溫度控制在60℃,制成粗納米混懸劑;
d)將粗納米混懸劑用超聲波分散儀中進(jìn)行超聲處理,功率為300w,工作時(shí)間和間歇時(shí)間比為10秒:10秒,制備得到的120kg玉米黃質(zhì)納米混懸劑的含量為18.6%,平均粒徑為226nm,最大粒徑為282nm,物理穩(wěn)定性良好,靜置五個月開始析油分層的現(xiàn)象。
對比例1
為制備玉米黃質(zhì)納米混懸劑,依下列步驟進(jìn)行:
a)將70kg葵花籽油加熱至50℃,直接同時(shí)加入2.5kg抗氧化劑、3.8kg乳化劑,20kg30目以上的71.5%玉米黃質(zhì)晶體,充分?jǐn)嚢瑁?/p>
b)將上述混合液用高剪切均質(zhì)機(jī),均質(zhì)機(jī)轉(zhuǎn)速10000rpm,均質(zhì)30min,均質(zhì)溫度控制在60℃,制成粗納米混懸劑;
c)將粗納米混懸劑用高壓均質(zhì)機(jī)處理,壓力為90mpa,制備得到的68kg玉米黃質(zhì)納米混懸劑的含量為10.5%,平均粒徑為146nm,最大粒徑為153nm,物理穩(wěn)定性良好,室溫靜置儲存二個月后出現(xiàn)分層。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非是對本發(fā)明作其它形式的限制,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型,仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。