一種β-胡蘿卜素微膠囊及其制備工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及β -胡蘿卜素微膠囊的生產技術領域，具體涉及一種β -胡蘿卜素微膠囊的制備工藝。
【背景技術】
[0002]β—胡蘿卜素是類胡蘿卜素之一，是一種食用油溶性色素，其本身的顏色因濃度的差異，可涵蓋由紅色至黃色的所有色系，是自然界中最普遍存在的色素。許多天然食物中例如:綠色蔬菜、甘薯、胡蘿卜、菠菜、木瓜、芒果等，皆存有豐富的β—胡蘿卜素。β—胡蘿卜素是一種抗氧化劑，具有解毒作用，是維護人體健康不可缺少的營養素，在抗癌、預防心血管疾病、白內障及抗氧化上有顯著的功能，并進而防止老化和衰老引起的多種退化性疾病。聯合國糧農組織和世界衛生組織食品添加劑聯合專家委員會認定的A類優秀有營養的食品添加劑，全世界已有52個國家、地區批準使用，國際上需求量在1000噸以上，年增長率達10?15%。
[0003]β-胡蘿卜素純品為晶體，分子中至少存在9個雙鍵，非常不穩定。β-胡蘿卜素晶體對空氣、熱、光敏感，在溶液中格外敏感。在空氣中易氧化變為無色、無活性的氧化產物，因此不能直接被應用，必須將胡蘿卜素制劑化。
[0004]β-胡蘿卜素制成微膠囊粉劑后，使胡蘿卜素隔絕了空氣、光等，大大提高了產品的穩定性，可在水中均勻擴散。可用于食品中做黃色至橙色著色劑，可作為食品營養補充劑、保健品和藥品制備。尤其適用于固體食品、糖衣、糖漿、小食品、糖果、口香糖、冰激凌、發酵乳品等。
[0005]β -胡蘿卜素微膠囊粉劑，選擇合適的的微膠囊壁材對微膠囊技術是最為關鍵的，它直接決定了微膠囊化包埋效果以及釋放特性，同時也影響到需要采用何種微膠囊化方法，因此，在選擇壁材時需要同時考慮芯材性質、工藝方法、微膠囊要達到的功能特性及其應用環境。微膠囊壁材的選材上，傳統工藝大多應用革制明膠或動物明膠，雖然也可以在一定程度上完成包衣，并且成本相對較低，但革制明膠和動物明膠中的往往含有較多的鎘、砷、黃曲霉素等有害物質，已無法達到現在的產品安全、衛生的標準。另外，明膠包衣的產品流動性不好、水溶性差，尤其不利于冷水擴散，釋放性差，極大的影響了產品的使用效果。

【發明內容】

[0006]本發明所要解決的技術問題，就是針對現有技術的不足，提供一種胡蘿卜素微膠囊的制備工藝，該工藝將胡蘿卜素晶體、微孔辛烯基琥珀酸玉米淀粉為芯材；植物油、抗氧化劑等組成的油相；含有壁材、抗氧化劑、分散劑、水等組成的水相按比例混合，均質制成微乳液，再經噴霧干燥制成胡蘿卜素微膠囊粉劑。制備過程中無須加入任何有機溶劑，所得產品保持了生物活性，對光熱性質穩定、在冷水中也具有很好的溶解性，更利于加工、運輸和儲存，大大提高了產品的安全性、流動性、口感和水溶性，是優良的保健食品和食品色素原料。使用該工藝制備胡蘿卜素微膠囊產率高，適于大量制備胡蘿卜素微膠囊，實現連續化規模化生產。
[0007]一種β-胡蘿卜素微膠囊，其特征在于:所述的胡蘿卜素微膠囊由芯材、壁材、分散劑、水相抗氧化劑、油相抗氧化劑及植物油組成，所述的壁材為羥丙基醚化-辛烯基琥珀酸酯化淀粉；芯材為β -胡蘿卜素和微孔辛烯基琥珀酸玉米淀粉；分散劑為海藻糖；水相抗氧化劑為茶多酚、抗壞血酸鈉、EDTA-Na中的一種或任意兩種或三種；油相抗氧化劑為天然維生素Ε、丁基羥基茴香醚(ΒΗΑ)、二丁羥基甲苯(ΒΗΤ)、沒食子酸丙酯(PG)、叔丁基對苯二酚(TBHQ)中的一種或任意兩種或三種；植物油為葵花籽油、玉米油、大豆油中的一種或任意兩種或二種。
[0008]優選地，如上所述的一種胡蘿卜素微膠囊的制備工藝，其特征在于，包括如下步驟:
(I)將10-70%的壁材加入到60?80 °C、50-90%的水中，攪拌使之溶解。將0.1-5%分散劑、0.1-5%水相抗氧化劑，加入到溶解好的壁材中，邊加入邊攪拌，使之混合均勻，50?70°C保溫靜置備用，制得水相；
(2)將1-20%β胡蘿卜素、1-5%微孔辛烯基琥珀酸玉米淀粉、0.1-1%油相抗氧化劑，加入到59-92%植物油中，在氮氣環境下，120-180°C油浴3_10min，制得油相；
(3)將溶解好的水相和油相同時放料，分別控制流量，按水相:油相=25-5:1(質量比)用管線剪切機在線混合，轉數10000?16000轉/分5-10min、19000?28000轉/分5_8min，然后再30?50Mpa下均質，制得微乳液；
(4)將微乳液進行噴霧干燥，噴霧塔進風口溫度控制在150?190°C，出風口溫度控制在60?90°C，霧化器轉速1000?1400r/min ;制得β -胡蘿卜素微膠囊。
[0009]本發明的有益技術效果為:
1、以羥丙基醚化-辛烯基琥珀酸酯化淀粉(復合改性淀粉)為壁材。復合改性淀粉是指將淀粉采用兩種或兩種以上的改性方法而獲得的淀粉衍生物。此類淀粉產物，具有多種單一改性淀粉的共同優點。目前普遍應用的微膠囊壁材為單一改性淀粉:比如辛烯基琥珀酸淀粉酯，其擁有獨特的乳化性能，而其他單一改性淀粉如羥丙基淀粉，其糊液穩定性和成膜性較好。
[0010]羥丙基醚化-辛烯基琥珀酸酯化淀粉是將辛烯基琥珀酸淀粉酯進一步羥丙基醚化，接入羥丙基基團，將二者優良性能結合在一起的復合改性淀粉，其乳化穩定性更強，流動性、溶解性更好，且具有更好的包埋效果，使用其作為壁材效果優于單一的辛烯基琥珀酸醋化淀粉。
[0011]2、本發明技術方案中采用微孔辛烯基琥珀酸玉米淀粉作為芯材及吸附劑，可以起到掩蔽的功能，防止胡蘿卜素被氧化，使產品達到最高的生物活性，提高儲藏期。
[0012]3、本工藝中海藻糖具有生物保護功能，可以吸收微囊顆粒的殘余水分及環境濕氣，保護微囊顆粒主體結構的穩定，避免吸潮粘連，維持自由流散的顆粒狀態，并且能增加囊壁的塑性，可以避免微囊在收集塔遇冷皺縮以及出現裂紋，使所得產品表面光滑平整，保持了產品的生物活性，提高了水溶性和適口性。
[0013]4、本發明所述β -胡蘿卜素微膠囊制備工藝中無須加入任何有機溶劑，所得產品保持了生物活性，對光熱性質穩定、在冷水中也具有很好的溶解性，更利于加工、運輸和儲存，大大提高了產品的安全性、流動性、口感和水溶性，是優良的保健食品和食品色素原料。使用該工藝制備β-胡蘿卜素微膠囊產率高，適于大量制備β-胡蘿卜素微膠囊，實現連續化規模化生產。
【具體實施方式】
[0014]為能清楚說明本發明方案的技術特點，下面結合具體實施例，對本發明進行闡述。但是本發明的保護范圍并不限于這些實施例。凡是不背離本發明構