專利名稱：類胡蘿卜素乳液的制造方法
背景技術(shù)：
類胡蘿卜素為在常溫下處于結(jié)晶狀態(tài)的化合物，具有較高的熔點，不溶于水，在有機溶劑或脂肪和油中溶解度極低，并且受熱傾向于發(fā)生異構(gòu)化，受氧氣或光作用傾向于容易發(fā)生變性。因此，當(dāng)打算將類胡蘿卜素用作食品著色劑或藥理學(xué)活性劑時，需要將其加工成穩(wěn)定且容易利用的形式。作為一種加工方法，存在一種通過將類胡蘿卜素與脂肪和油混合，然后在水溶液中將該混合物乳化制造類胡蘿卜素乳液的方法。
已知的類胡蘿卜素乳液的制造方法包括(1)通過在100-160℃下制造類胡蘿卜素在一種食用油中的過飽和溶液，所述食用油在約20-40℃下為液體，并將該過飽和溶液在一種含水明膠物質(zhì)中乳化，制造一種類胡蘿卜素制劑的方法(請參見美國專利2,861,891號)，(2)通過加熱反式β-胡蘿卜素、脂肪和油及檸檬油精以制備一種溶液，回收檸檬油精，并在一種乳化劑的存在下把溶解有反式β-胡蘿卜素的油層轉(zhuǎn)化成一種乳液從而制造出一種具有高反式比例的β-胡蘿卜素制劑的方法(請參見日本公開專利申請8-119933號)，(3)將類胡蘿卜素在一種高沸點油中的懸浮液與過熱蒸汽接觸最長達(dá)30秒，并在一種含水膠體溶液中將所得的混合物乳化的方法(請參見日本公開專利申請3-66615號)，(4)50-240℃溫度下，在一種能與水混溶的有機溶劑中快速地溶解類胡蘿卜素與1.5-20倍類胡蘿卜素質(zhì)量的一種食用油及一種乳化劑，然后立即在0-50℃下將所得的溶液與一種保護(hù)膠體的水溶液混合，以把親水性溶劑組分轉(zhuǎn)移至水相，并在此時把含有及溶解有類胡蘿卜素的疏水性油相轉(zhuǎn)變成細(xì)分散相的方法(請參見日本公開專利申請63-196242號)，和(5)把類胡蘿卜素在一種不能與水混溶的有機溶劑中的懸浮液進(jìn)料至一臺熱交換器，駐留時間不少于5秒，以把懸浮液加熱至100-250℃，快速地將所得的溶液與一種在20-100℃的溫度范圍下易于溶脹膠體的水溶液混合，然后除去有機溶劑的方法(請參見日本公開專利申請2000-186224號)。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠制造乳液的方法，該乳液含有類胡蘿卜素作為有效成份，其中類胡蘿卜素保持高的反式比例，該方法具有良好的生產(chǎn)率、方便且具有工業(yè)優(yōu)勢。
即，本發(fā)明涉及①類胡蘿卜素乳液的制造方法中，其包括加熱類胡蘿卜素在一種高沸點有機液體中的懸浮液(下文有時僅簡稱為“類胡蘿卜素懸浮液”)，通過使懸浮液通過一根內(nèi)徑為0.1-50mm并被加熱至120-700℃范圍的導(dǎo)管，駐留時間為0.05-5秒，或通過將該懸浮液與一種被加熱至120-500℃的高沸點有機液體混合0.05-10秒，以溶解類胡蘿卜素，然后立即把所得的溶液加入一種乳化劑的水溶液中乳化該所得的溶液，及②通過噴霧干燥所得的類胡蘿卜素乳液或通過在一種非極性溶劑中攪拌類胡蘿卜素乳液制造乳劑顆粒，并過濾和干燥顆粒，以獲得類胡蘿卜素粉末。
1 儲罐2 計量泵3 含有加熱介質(zhì)的容器4 導(dǎo)管5 轉(zhuǎn)換裝置6 乳化劑7 容器(裝有一種乳化劑的水溶液)8 接受器9 加熱器圖2表示本發(fā)明的制造方法的一個實施方案。圖2中的符號分別具有以下含意。
11，16儲罐12，17計量泵13含有加熱介質(zhì)的容器14加熱器15，18，19導(dǎo)管20轉(zhuǎn)換裝置21乳化劑22容器(裝有一種乳化劑的水溶液)23接受器K 開關(guān)在該說明書的范圍內(nèi)，術(shù)語“高沸點有機液體”包括具有10-40個碳原子的石蠟；具有10-50個碳原子的萜烯如香葉烯、萜品油和角鯊?fù)?；具?0-80個碳原子的脂肪酸甘油酯，并特指具有10-80個碳原子的脂肪酸甘油酯。作為這樣的脂肪酸甘油酯，可以提到的例如為脂肪酸甘油三酯如三辛酸甘油酯、三月桂酸甘油酯、三肉豆蔻酸甘油酯、三棕櫚酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、三油酸甘油酯、三亞油酸甘油酯(trilinolate)和三亞麻酸甘油酯，脂肪酸甘油二酯是從脂肪酸甘油三酯中除去一個脂肪酸的形式，如二辛酸甘油酯、二月桂酸甘油酯、二肉豆蔻酸甘油酯、二棕櫚酸甘油酯、二硬脂酸甘油酯、二油酸甘油酯、二亞油酸甘油酯和二亞麻酸甘油酯，此外脂肪酸甘油單酯是從脂肪酸甘油三酯中除去兩個脂肪酸的形式，如甘油單辛酸酯、甘油單月桂酸酯、甘油單肉豆蔻酸酯、甘油單棕櫚酸酯、甘油單硬脂酸酯、甘油單油酸酯、甘油單亞油酸酯和甘油單亞麻酸酯。這些脂肪酸甘油酯可以單獨使用或兩種或多種結(jié)合使用，并且當(dāng)然也可以使用食用油，每種食用油都是脂肪酸甘油酯的一種混合物，如大豆油、玉米油、花生油、椰子油、芝麻油、向日葵子油和棉籽油，它們通常都是流動的(incirculation)。任意比例的脂肪酸甘油三酯、脂肪酸甘油二酯和脂肪酸甘油單酯的混合物也包括在本發(fā)明的高沸點有機液體中。
在常壓下，這樣的高沸點有機液體的沸點一般為150℃或以上，并作為本發(fā)明使用的類胡蘿卜素的溶劑/載體物質(zhì)。
類胡蘿卜素對氧氣敏感，因此優(yōu)選在制造類胡蘿卜素懸浮液時向高沸點有機液體中加入抗氧化劑。作為抗氧化劑，可以提到的例如有叔丁基羥基苯甲醚、叔丁基羥基甲苯、維生素E等，并特別優(yōu)選維生素E。這些抗氧化劑可以與高沸點有機液體以任意比例混合并使用，但通常這樣的一種抗氧化劑的用量范圍優(yōu)選為所使用的類胡蘿卜素質(zhì)量的0-10倍。
制備類胡蘿卜素懸浮液時對類胡蘿卜素與高沸點有機液體的比例沒有特別的限制，但通常優(yōu)選在整個懸浮液中類胡蘿卜素的含量范圍為0.5-90質(zhì)量％，并進(jìn)一步優(yōu)選含量范圍為1-40質(zhì)量％。
按照本發(fā)明，首先，加熱一種類胡蘿卜素在一種高沸點有機液體中的懸浮液以溶解該類胡蘿卜素。有兩種加熱溶解方法，一種方法是在短時間內(nèi)通過使懸浮液通過一根熱的導(dǎo)管加熱該懸浮液以溶解類胡蘿卜素，另一種方法是在短時間內(nèi)通過將懸浮液與一種熱的高沸點有機液體混合加熱該懸浮液以溶解類胡蘿卜素。
在前一種加熱方法中，導(dǎo)管的加熱溫度可以依據(jù)構(gòu)成要通過導(dǎo)管的懸浮液的類胡蘿卜素和高沸點有機液體的種類、類胡蘿卜素與高沸點有機液體的用量比例、懸浮液的通過量和通過速率等而變化，但是加熱溫度必須在120-700℃范圍內(nèi)，優(yōu)選在120-600℃范圍內(nèi)，更優(yōu)選在130-500℃范圍內(nèi)。當(dāng)導(dǎo)管的加熱溫度低于120℃時，類胡蘿卜素在類胡蘿卜素懸浮液中的溶解不充分并且會殘留下未溶解的類胡蘿卜素晶體，而由于這些殘留的晶體，在最終得到的類胡蘿卜素乳液中類胡蘿卜素的可分散性降低。此外，當(dāng)導(dǎo)管的加熱溫度高于700℃時，類胡蘿卜素本身受熱而引起變質(zhì)。
作為加熱導(dǎo)管的方法可以采用常規(guī)的加熱法，如使用煤氣燃燒器、電加熱器、電磁感應(yīng)等的方法，通過使用一種有機加熱介質(zhì)如一種普通的加熱介質(zhì)油或一種無機加熱介質(zhì)如HTS(傳熱鹽亞硝酸鈉、硝酸鈉和硝酸鉀的混合物)加熱導(dǎo)管的方法。
將類胡蘿卜素懸浮液通過熱的導(dǎo)管之前，可預(yù)先在類胡蘿卜素不會發(fā)生異構(gòu)化的溫度下加熱該懸浮液。當(dāng)預(yù)熱類胡蘿卜素懸浮液時，加熱溫度通常優(yōu)選在40-140℃的范圍，更優(yōu)選在60-120℃的范圍。
只要其可用于本發(fā)明的方法，對導(dǎo)管的材料沒有特別限制，并且包括，例如金屬如鐵、不銹鋼和鈦，玻璃等。至于導(dǎo)管的形狀，可以采用任何形狀，其實例為線狀導(dǎo)管、盤管形狀的導(dǎo)管等。此外，考慮到進(jìn)一步提高生產(chǎn)率，也可能使用并聯(lián)的多根導(dǎo)管。
在本發(fā)明方法中，要使用的導(dǎo)管的內(nèi)徑必須在0.1-50mm范圍內(nèi)，優(yōu)選0.5-10mm范圍。當(dāng)使用內(nèi)徑小于0.1mm的此類細(xì)導(dǎo)管時類胡蘿卜素懸浮液通過導(dǎo)管時易于在導(dǎo)管內(nèi)發(fā)生堵塞，另一方面，當(dāng)導(dǎo)管的內(nèi)徑大于50mm時，難以在短時間內(nèi)將類胡蘿卜素懸浮液加熱到類胡蘿卜素溶于高沸點有機液體中的溫度。
對于導(dǎo)管壁的厚度，沒有特別的限制，但是考慮到有效地把熱量提供給類胡蘿卜素懸浮液，并考慮到當(dāng)懸浮液通過時承受給予導(dǎo)管的壓力，導(dǎo)管壁的厚度通常優(yōu)選大約為導(dǎo)管內(nèi)徑的1/10-10倍，更優(yōu)選大約為內(nèi)徑的1/5-5倍。
被加熱到120-700℃范圍內(nèi)溫度的導(dǎo)管部分的長度可以依據(jù)構(gòu)成要通過導(dǎo)管的懸浮液的類胡蘿卜素和高沸點有機液體的種類、類胡蘿卜素與高沸點有機液體的用量比例、懸浮液的通過量和通過速率等而變化，但是鑒于提供足夠的熱量以使類胡蘿卜素溶于高沸點有機液體并考慮到盡可能完全地抑制類胡蘿卜素受熱發(fā)生異構(gòu)化，當(dāng)使類胡蘿卜素懸浮液通過導(dǎo)管時，該部分導(dǎo)管的長度通過優(yōu)選為0.3-20m的范圍，更優(yōu)選為0.5-10m的范圍。
當(dāng)類胡蘿卜素懸浮液通過熱的導(dǎo)管時，考慮到盡可能完全地抑制類胡蘿卜素受熱發(fā)生異構(gòu)化，懸浮液駐留在熱的導(dǎo)管中的時間必須在0.05-5秒，優(yōu)選為0.1-3秒。
至于把類胡蘿卜素懸浮液傳遞到被加熱到120-700℃范圍內(nèi)溫度的導(dǎo)管部分的方式，可以使用當(dāng)傳遞液體時通常使用的方式，如計量泵和壓縮氣體。被傳遞的類胡蘿卜素懸浮液的量可以依據(jù)構(gòu)成要通過導(dǎo)管的懸浮液的類胡蘿卜素和高沸點有機液體的種類、類胡蘿卜素與高沸點有機液體的用量比例、導(dǎo)管的加熱溫度和使懸浮液留在熱的導(dǎo)管中的時間而變化，但傳遞量范圍通常優(yōu)選為0.05-100升/分鐘，更優(yōu)選范圍為0.1-20升/分鐘。當(dāng)類胡蘿卜素懸浮液通過導(dǎo)管的流速在上述范圍中時，液體傳遞時的壓力范圍通常為表壓0.001-20.2MPa(0.01-200kg/cm2)。
對將類胡蘿卜素懸浮液引入被加熱的導(dǎo)管部分的入口前的導(dǎo)管段的尺寸和長度沒有特別限制。另一方面，至于從被加熱的導(dǎo)管部分的出口至乳化劑的導(dǎo)管的尺寸和長度，考慮到抑制類胡蘿卜素受熱時的異構(gòu)化，該段導(dǎo)管的長度優(yōu)選盡可能短，并通常優(yōu)選為0.01-2m的范圍。
有利的是，例如使用相同材料和相同直徑的導(dǎo)管制造從裝有類胡蘿卜素懸浮液的儲罐到熱的導(dǎo)管的引入部分之間的導(dǎo)管、熱的導(dǎo)管以及從熱的導(dǎo)管到乳化劑之間的導(dǎo)管是可能的。
現(xiàn)在對加熱類胡蘿卜素在一種高沸點有機液體中的懸浮液以溶解類胡蘿卜素的第二種方法，即將懸浮液與一種熱的高沸點有機液體混合以溶解類胡蘿卜素的方法進(jìn)行描述。要與類胡蘿卜素懸浮液混合的熱的高沸點有機液體可以與制備懸浮液時使用的高沸點有機液體相同或不同，但優(yōu)選使用與制備懸浮液時使用的相同的高沸點有機液體。
要與類胡蘿卜素懸浮液混合的熱的高沸點有機液體的加熱溫度必須在120-500℃的范圍，優(yōu)選在150-500℃的范圍，更優(yōu)選在180-450℃的范圍。當(dāng)加熱溫度低于120℃時，不可能提供使類胡蘿卜素溶于高沸點有機液體中的足夠熱量，另一方面，當(dāng)該溫度高于500℃時，兩者混合過程中受熱異構(gòu)化的類胡蘿卜素的量增加。
對要與類胡蘿卜素懸浮液混合的熱的高沸點有機液體的量沒有嚴(yán)格的限制，并可以依據(jù)類胡蘿卜素懸浮液中類胡蘿卜素的量、熱的高沸點有機液體的加熱溫度等而變化，但考慮在所得的類胡蘿卜素乳液中的類胡蘿卜素含量的一個實際范圍，以及能夠通過混合確實地溶解類胡蘿卜素的范圍，作為熱的高沸點有機液體與構(gòu)成類胡蘿卜素懸浮液的高沸點有機液體總量的高沸點有機液體的量通常優(yōu)選為類胡蘿卜素懸浮液中含有的類胡蘿卜素質(zhì)量的1-20倍的范圍，更優(yōu)選2-10倍的范圍。
作為制備要與類胡蘿卜素懸浮液混合的熱的高沸點有機液體的方法，可以采用通常的加熱裝置，例如使用煤氣燃燒器、電加熱器、電磁感應(yīng)等的方法或通過使用一種有機加熱介質(zhì)如一種通常的加熱介質(zhì)油或一種無機加熱介質(zhì)如HTS(傳熱鹽亞硝酸鈉、硝酸鈉和硝酸鉀的混合物)進(jìn)行加熱的方法。
將類胡蘿卜素懸浮液與熱的高沸點有機液體混合之前，可以在類胡蘿卜素不發(fā)生異構(gòu)化的溫度下預(yù)先加熱懸浮液。當(dāng)預(yù)先加熱類胡蘿卜素懸浮液時，加熱溫度通常優(yōu)選在40-140℃范圍，更優(yōu)選在60-120℃范圍。
類胡蘿卜素懸浮液與熱的高沸點有機液體的混合時間是重要的，從兩者接觸的時刻(開始混合的時間)到為乳化所得的類胡蘿卜素的高沸點有機液體溶液而將其加入到后面描述的一種乳化劑的水溶液中的時間必須在0.05-10秒范圍，優(yōu)選在0.05-5秒范圍。當(dāng)類胡蘿卜素懸浮液與熱的高沸點有機液體的混合時間短于0.05秒時，就不可能提供使類胡蘿卜素溶于高沸點有機液體的足夠的熱量，另一方面當(dāng)該時間長于10秒時，類胡蘿卜素受熱就會發(fā)生變質(zhì)和異構(gòu)化。
對將類胡蘿卜素懸浮液與熱的高沸點有機液體混合的方法沒有特別的限制，但考慮到要立即把通過混合得到的類胡蘿卜素的高沸點有機液體溶液加入到一種乳化劑的水溶液中以進(jìn)行乳化，優(yōu)選例如把二者都進(jìn)料至相同的導(dǎo)管中以將其混合的方法、把二者都進(jìn)料至具有混合功能的管子如管道混合器中以將其混合的方法、連續(xù)把二者進(jìn)料至一個帶有攪拌裝置的容器中并使其在其中駐留上述混合時間以將其連續(xù)混合的方法等。
如前所述，通過使類胡蘿卜素在高沸點有機液體中的懸浮液通過熱的導(dǎo)管或通過將該懸浮液與一種熱的高沸點有機液體混合，可以制備類胡蘿卜素在高沸點有機液體中的一種溶液，然后使該溶液立即經(jīng)歷如下一個步驟將該溶液加入到一種乳化劑的水溶液中以將前述的溶液乳化。
至于乳化劑，沒有特別的限制，只要它能夠乳化該高沸點有機液體與水即可，可以舉出的乳化劑的例子有抗壞血酸的脂肪酸酯如抗壞血酸棕櫚酸酯和抗壞血酸單油酸酯、蔗糖脂肪酸酯如蔗糖棕櫚酸酯和蔗糖單油酸酯、脫水山梨糖醇脂肪酸酯如脫水山梨糖醇棕櫚酸酯和脫水山梨糖醇單油酸酯等。其中，特別優(yōu)選使用抗壞血酸的脂肪酸酯如抗壞血酸棕櫚酸酯。該乳化劑以水溶液的形式使用，并且當(dāng)使用抗壞血酸的脂肪酸酯時，在其溶解過程中可以額外加入一種堿金屬化合物如氫氧化鈉或碳酸鈉。
考慮到提高制得的類胡蘿卜素乳液的穩(wěn)定性，可以向乳化劑的水溶液中另外加入明膠、糖、阿拉伯樹膠、淀粉等。
對構(gòu)成乳化劑水溶液的乳化劑和水的用量比沒有特別的限制。對乳化劑水溶液的量沒有特別的限制，只要其為乳化含有類胡蘿卜素的高沸點有機液體的足夠量即可，即形成一種穩(wěn)定的O/W乳液的足夠量，但是通常乳化劑水溶液的量優(yōu)選為乳化劑的量為類胡蘿卜素的高沸點有機液體溶液質(zhì)量的0.1-2倍，水量為該溶液質(zhì)量的0.1-1000倍。
當(dāng)通過將類胡蘿卜素的高沸點有機液體溶液加入到乳化劑的水溶液中乳化該有機液體溶液時，二者混合物的溫度優(yōu)選保持在90℃或以下，更優(yōu)選0-90℃的范圍，特別優(yōu)選20-80℃范圍。當(dāng)該混合物的溫度高于90℃時，水變成接近沸騰的狀態(tài)，另一方面當(dāng)該溫度低于0℃時，水變成接近冷凍狀態(tài)，在兩種情況下，由于防礙了穩(wěn)定乳液的形成，因此不可能獲得一種良好的類胡蘿卜素乳液。
將類胡蘿卜素的高沸點有機液體溶液加到乳化劑的水溶液中乳化該溶液的步驟可以例如如下進(jìn)行通過預(yù)先把一種乳化劑的水溶液裝到配有攪拌型乳化機的容器中并間歇式或連續(xù)地加入類胡蘿卜素的高沸點有機液體溶液進(jìn)行乳化。通過把類胡蘿卜素的高沸點有機液體溶液和乳化劑的水溶液一起引入一臺管道混合器中進(jìn)行乳化也是可能的。
本發(fā)明的方法是從通過使類胡蘿卜素的高沸點有機液體的懸浮液通過熱的導(dǎo)管或通過將類胡蘿卜素的高沸點有機液體的懸浮液與熱的高沸點有機液體混合，加熱所述的懸浮液以溶解類胡蘿卜素的操作，到把所得的類胡蘿卜素的高沸點有機液體溶液加到一種乳化劑的水溶液中以乳化該有機溶液溶液的操作的一系列操作，并且可以通過如此方便的操作獲得類胡蘿卜素乳液。本發(fā)明的方法可以通過間歇式和連續(xù)式中的任一種方式進(jìn)行。
所得的類胡蘿卜素乳液實際上可以作為食品著色劑或飼料添加劑使用。此外，通過噴霧干燥類胡蘿卜素乳液或通過在一種非極性溶劑如己烷、甲苯或一種石蠟中攪拌類胡蘿卜素乳液制造乳劑顆粒，并過濾和干燥顆?？梢垣@得含有類胡蘿卜素的粉末。實施例以下將通過實施例詳細(xì)描述本發(fā)明，但本發(fā)明完全不受這些實施例的限制。
本發(fā)明的制造方法的一個實施方案示于

圖1。類胡蘿卜素的高沸點有機液體懸浮液裝入儲罐1中。該類胡蘿卜素懸浮液被從儲罐1經(jīng)由計量泵2進(jìn)料至浸沒在容器3中的一種加熱介質(zhì)中的導(dǎo)管4中，容器3由加熱裝置9加熱，并因此該懸浮液在熱的導(dǎo)管4中變?yōu)檫@樣的一種溶液，即類胡蘿卜素溶解在高沸點有機液體中。立即將該溶液間歇式或連續(xù)地進(jìn)料至容器7，在容器7中已預(yù)先裝入了一種乳化劑的水溶液，容器7配有乳化機6。5是一臺轉(zhuǎn)換裝置，用于把類胡蘿卜素的高沸點有機液體溶液進(jìn)料至容器7或接受器8。
本發(fā)明的制造方法的另一個實施方案示于圖2。一種高沸點有機液體被置于儲罐11中，類胡蘿卜素懸浮液裝入儲罐16中。高沸點有機液體被從儲罐11經(jīng)由定量液體傳送泵12傳送至浸沒在容器13中的導(dǎo)管15，容器13含有一種加熱介質(zhì)。另一方面，從儲罐16傳送來的類胡蘿卜素懸浮液經(jīng)由計量泵17和導(dǎo)管18在點D與上述的高沸點有機液體會合。這二者在導(dǎo)管19中混合，并變?yōu)檫@樣一種狀態(tài)的溶液，即類胡蘿卜素溶解在高沸點有機液體中，然后該溶液被間歇式或連續(xù)地進(jìn)料至容器22，在容器22中預(yù)先裝有一種乳化劑的水溶液，容器22配有乳化機21。20為一臺轉(zhuǎn)換裝置，用于把類胡蘿卜素處于溶解在高沸點有機液體中的狀態(tài)的溶液進(jìn)料至容器22或接受器23，K為開關(guān)。
通過將3.0g抗壞血酸棕櫚酸酯、9g氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)水溶液(1N)、4g明膠和4g糖溶于200g水制備的溶液置于容器7(容積500ml)中，加熱至50℃，并使用乳化機6(清晰混合乳化機)以17,000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌。通過將300g β-胡蘿卜素(純度98％，總的反式比例為99％)在1100g玉米油和100g甘油單油酸酯中懸浮制備的懸浮液置于儲罐1中，并將懸浮液加熱至80℃。轉(zhuǎn)換裝置5設(shè)置在接受器8一邊，由計量泵2啟動儲罐1中β-胡蘿卜素懸浮液以1.68升/分鐘的流速傳送，并當(dāng)流速恒定時，轉(zhuǎn)換裝置5被調(diào)到容器7一邊達(dá)2.5秒，以引入β-胡蘿卜素溶液。此時，計量泵2的液體傳送壓力為表壓3.43MPa(34kg/cm2)，而溶液通過轉(zhuǎn)換裝置5時溶液的溫度為160℃。然后，轉(zhuǎn)換裝置5再被調(diào)回到接受器8一邊并停止計量泵2。引入β-胡蘿卜素溶液后，在容器7中進(jìn)行乳化操作6分鐘以得到一種β-胡蘿卜素乳液。引入β-胡蘿卜素溶液后即刻容器7中的混合物的溫度為55℃，進(jìn)行乳化操作6分鐘后容器7中的乳液溫度為60℃。當(dāng)分析所得的乳液時，該乳液含有4.2％β-胡蘿卜素，且其總反式比例為98％。
通過將3.0g抗壞血酸棕櫚酸酯、9.0g標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液(1N)、4g明膠和4g糖溶于200g水中制備的溶液置于容器22(容積500ml)中，將溶液加熱至50℃，并使用乳化機21(清晰混合乳化機)以17,000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌。
玉米油置于儲罐11中。通過將300g β-胡蘿卜素(純度98％，總的反式比例為99％)在1100g玉米油和100g甘油單油酸酯中懸浮制備的懸浮液置于儲罐16中，并將懸浮液加熱至80℃。關(guān)閉開關(guān)K，轉(zhuǎn)換裝置20設(shè)置在接受器23一邊，由計量泵12啟動儲罐11中玉米油以1.7升/分鐘的流速傳送，并在轉(zhuǎn)換裝置20的位置確定從噴嘴(5cm長)的出口排出的玉米油的溫度是190℃。然后，使計量泵17以流速0.8升/分鐘運轉(zhuǎn)，且液體傳送壓力為表壓1.21MPa(12kg/cm2)，同時打開開關(guān)K。當(dāng)確定一種顯示β-胡蘿卜素處于溶解狀態(tài)的紅色溶液開始從轉(zhuǎn)換裝置20的噴嘴排出后，轉(zhuǎn)換裝置20調(diào)到容器22一邊達(dá)2秒以引入其中β-胡蘿卜素處于溶解狀態(tài)的溶液。此時，在噴嘴的出口排出的溶液的溫度為149℃。然后，轉(zhuǎn)換裝置20再被調(diào)回到接受器23一邊并停止計量泵12和17。引入其中β-胡蘿卜素處于溶解狀態(tài)的溶液后，在容器22中進(jìn)行乳化操作6分鐘以得到一種β-胡蘿卜素乳液。引入其中β-胡蘿卜素處于溶解狀態(tài)的溶液后即刻容器22中混合物的溫度為53℃，進(jìn)行乳化操作6分鐘后容器22中的乳液溫度為58℃。當(dāng)分析所得的乳液時，該乳液含有1.7％β-胡蘿卜素，且其總反式比例為98.5％。
通過將3.0g抗壞血酸棕櫚酸酯、9.0g標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液(1N)、4g明膠和4g糖溶于200g水中制備的溶液置于容器22(容積500ml)中，將溶液加熱至50℃，并使用乳化機21(清晰混合乳化機)以17,000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌。
玉米油置于儲罐11中。通過將300g斑蝥素(純度97％，總的反式比例為96％)在1100g玉米油和100g甘油單油酸酯中懸浮制備的懸浮液置于儲罐16中，并將懸浮液加熱至80℃。關(guān)閉開關(guān)K，轉(zhuǎn)換裝置20設(shè)置在接受器23一邊，由計量泵12啟動儲罐11中玉米油以1.7升/分鐘的流速傳送，并在轉(zhuǎn)換裝置20的位置確定從噴嘴的出口排出的玉米油的溫度是193℃。然后，使計量泵17以流速0.26升/分鐘運轉(zhuǎn)，且液體傳送壓力為表壓1.21MPa(12kg/cm2)，同時打開開關(guān)K。當(dāng)確定一種顯示斑蝥素處于溶解狀態(tài)的紅色溶液開始從轉(zhuǎn)換裝置20的噴嘴排出后，轉(zhuǎn)換裝置20調(diào)到容器22一邊達(dá)2秒以引入其中斑蝥素處于溶解狀態(tài)的溶液。此時，在噴嘴的出口排出的溶液的溫度為178℃。然后，轉(zhuǎn)換裝置20再被調(diào)回到接受器23一邊并停止計量泵12和17。引入其中斑蝥素處于溶解狀態(tài)的溶液后，在容器22中進(jìn)行乳化操作6分鐘以得到一種斑蝥素乳液。引入其中斑蝥素處于溶解狀態(tài)的溶液后即刻容器22中混合物的溫度為57℃，進(jìn)行乳化操作6分鐘后容器22中的乳液溫度為63℃。當(dāng)分析所得的乳液時，該乳液含有0.61％斑蝥素，且其總反式比例為69.5％。比較例120g玉米油、4g甘油單油酸酯和2g維生素E的混合物置于茄型燒瓶(容積50ml)中并用套式加熱器加熱到100℃。然后，向其中加入12g β-胡蘿卜素晶體(純度97.8％，總反式比例為98.4％)并加熱混合物2分鐘。將所得的溶液同時倒入一個含有2g明膠、2g糖、1.5g抗壞血酸棕櫚酸酯、4.5g標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉水溶液(1N)和100g水的燒杯(容積300ml)中，使用一臺乳化機(清晰混合乳化機)在60℃和17,000轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速下攪拌混合物6分鐘。當(dāng)分析所得的乳液時，該乳液含有5.0％β-胡蘿卜素，且其總反式比例為65％。
如上所述，按照本發(fā)明，可以制造一種含有類胡蘿卜素作為有效成份的乳液，其中類胡蘿卜素保持較高的總反式比例，該方法具有良好的生產(chǎn)率、方便且具有產(chǎn)業(yè)上的優(yōu)勢。
權(quán)利要求
1.一種制造類胡蘿卜素乳液的方法，其包括通過使類胡蘿卜素的高沸點有機液體懸浮液(下文稱為類胡蘿卜素懸浮液)通過內(nèi)徑為0.1-50mm、被加熱到120-700℃范圍的導(dǎo)管，駐留時間為0.05-5秒，或通過將所述懸浮液與一種被加熱到120-500℃范圍的高沸點有機液體混合0.05-10秒，來加熱類胡蘿卜素的高沸點有機液體懸浮液，以溶解類胡蘿卜素，然后立即將所得的溶液加入到一種乳化劑的水溶液中以乳化該溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中類胡蘿卜素為選自由β-胡蘿卜素、斑蝥素、蝦青素、阿樸胡蘿卜素醛、師得納仙精和隱黃質(zhì)組成的組中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中類胡蘿卜素為β-胡蘿卜素、斑蝥素或蝦青素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中類胡蘿卜素的粒子尺寸為50μm或以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中高沸點有機液體為具有10-40個碳原子的石蠟、具有10-50個碳原子的萜烯化合物或具有10-80個碳原子的脂肪酸甘油酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中高沸點有機液體為具有10-80個碳原子的脂肪酸甘油酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述的脂肪酸甘油酯為選自由脂肪酸甘油三酯、脂肪酸甘油二酯、脂肪酸甘油單酯和食用油組成的組中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在制備類胡蘿卜素懸浮液時加入一種抗氧化劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中基于類胡蘿卜素懸浮液的總量，類胡蘿卜素在類胡蘿卜素懸浮液中的含量為0.5-90質(zhì)量％。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在加熱類胡蘿卜素懸浮液以溶解類胡蘿卜素以前，將類胡蘿卜素懸浮液在類胡蘿卜素不發(fā)生異構(gòu)化的溫度下加熱。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的方法，其中加熱溶解類胡蘿卜素是通過使類胡蘿卜素懸浮液通過熱的導(dǎo)管進(jìn)行的。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的方法，其中加熱溶解類胡蘿卜素是通過使類胡蘿卜素懸浮液通過熱的導(dǎo)管進(jìn)行的，且導(dǎo)管的加熱溫度范圍為120-600℃。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的方法，其中加熱溶解類胡蘿卜素是通過使類胡蘿卜素懸浮液通過熱的導(dǎo)管進(jìn)行的，且在導(dǎo)管中的駐留時間為0.1-3秒。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的方法，其中加熱溶解類胡蘿卜素是通過使類胡蘿卜素懸浮液通過熱的導(dǎo)管進(jìn)行的，且被加熱到溫度120-700℃的導(dǎo)管部分的長度為0.3-20m。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的方法，其中加熱溶解類胡蘿卜素是通過使類胡蘿卜素懸浮液通過熱的導(dǎo)管進(jìn)行的，且被傳送的類胡蘿卜素懸浮液的量為0.05-100升/分鐘。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的方法，其中加熱溶解類胡蘿卜素是通過將類胡蘿卜素懸浮液與熱的高沸點有機液體混合進(jìn)行的。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的方法，其中加熱溶解類胡蘿卜素是通過將類胡蘿卜素懸浮液與熱的高沸點有機液體混合進(jìn)行的，且用作熱的高沸點有機液體的高沸點有機液體種類與制備類胡蘿卜素懸浮液時使用的相同。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的方法，其中加熱溶解類胡蘿卜素是通過將類胡蘿卜素懸浮液與熱的高沸點有機液體混合進(jìn)行的，且所述的熱的高沸點有機液體的溫度范圍為150-500℃。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的方法，其中加熱溶解類胡蘿卜素是通過將類胡蘿卜素懸浮液與熱的高沸點有機液體混合進(jìn)行的，且混合加熱時間為0.05-5秒。
20.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的方法，其中加熱溶解類胡蘿卜素是通過將類胡蘿卜素懸浮液與熱的高沸點有機液體混合進(jìn)行的，且所述的熱的高沸點有機液體與構(gòu)成類胡蘿卜素懸浮液的高沸點有機液體的總量為類胡蘿卜素懸浮液所包含的類胡蘿卜素質(zhì)量的1-20倍。
21.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的方法，其中所述的乳化劑為一種抗壞血酸的脂肪酸酯、一種蔗糖脂肪酸酯或一種脫水山梨糖醇脂肪酸酯。
22.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的方法，其中所述的乳化劑為抗壞血酸的脂肪酸酯。
23.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的方法，其中所述的乳化劑為抗壞血酸的脂肪酸酯，且乳化劑的水溶液還含有一種堿金屬化合物。
24.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的方法，其中乳化時的溫度為90℃或以下。
25.一種類胡蘿卜素粉末，其是通過噴霧干燥根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的方法獲得的類胡蘿卜素乳液，或通過在一種非極性溶劑中攪拌根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的方法獲得的類胡蘿卜素乳液以制備乳劑顆粒，并過濾和干燥該顆粒制得的。
全文摘要
類胡蘿卜素乳液的制造方法,其包括通過使類胡蘿卜素的高沸點有機液體懸浮液通過內(nèi)徑0.1－50mm、被加熱到120－700℃的導(dǎo)管,駐留時間為0.05－5秒,或通過將所述懸浮液與一種被加熱到溫度范圍120－500℃的高沸點有機液體混合0.05－10秒來加熱類胡蘿卜素的懸浮液,以溶解類胡蘿卜素,然后立即將所得的溶液加入到一種乳化劑的水溶液中以乳化該溶液。通過該制造方法,可以制造一種含有類胡蘿卜素作為有效成份的乳液,其中類胡蘿卜素保持高的總反式比例,該方法具有良好的生產(chǎn)率、方便且具有產(chǎn)業(yè)上的優(yōu)勢。
文檔編號B01F3/08GK1367167SQ02100969
公開日2002年9月4日 申請日期2002年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月24日
發(fā)明者森俊樹, 三村仁之, 中谷知成 申請人:株式會社可樂麗