CN103394313A - 一种脱萜柑桔皮精油的微胶囊制备方法 - Google Patents

Abstract

一种脱萜柑桔皮精油的微胶囊制备方法，其包括：选取脱萜柑桔皮精油作为芯材；以β-环糊精作为壁材，按芯材与壁材的比例为1:4～1:6称取β-环糊精，按β-环糊精与水体积比为1:7～1:9加入去离子水，在50～70℃水浴条件下搅拌使其溶解，得到β-环糊精饱和溶液，并冷却到40～60℃；取脱萜柑桔皮精油，按精油与乙醇体积比为1:15～1:25加入无水乙醇溶解得精油乙醇溶液；将精油乙醇溶液滴加到β-环糊精饱和溶液中，边滴加边搅拌，避光密封，包埋温度40～60℃，制得胶囊溶液；将胶囊溶液取出冷却至室温后，放在4～10℃环境中静置20～40h，真空抽滤后，于-40～-60℃冷冻干燥至恒重，得白色微胶囊产物。

Description

一种脱萜柑桔皮精油的微胶囊制备方法

技术领域

本发明涉及一种精油，特别是一种脱萜柑桔皮精油的微胶囊制备方法。

背景技术

柑桔皮精油是天然香精香料中的一类，有清新怡人的天然柑桔香气。柑桔皮精油的主要成分是由单萜烯类、倍半萜烯类以及高级醇类、醛类、酮类、酯类、酚类、酸类等组成的含氧化合物，其中以柠檬烯的含量最高。然而，柠檬烯是一种单环单萜烯，它对精油香气成分贡献不大，但其化学性质活泼，在加工及贮存不当的条件下，遇氧气和光照会迅速氧化成柠檬烯过氧化物，而这类过氧化物不稳定，会进一步转换成香芹酮、香芹醇等一系列异味物质，从而导致精油的品质下降，储存期缩短，使用受到影响。

为了提高柑桔皮精油的稳定性，可采用包埋的方法，将柑桔精油微胶囊化，以减少柑桔精油与空气的接触，从而减轻氧化程度，提高稳定性。但是，由于柑桔精油的成分复杂，无法一次性将所有成分全部包埋好，需要先对单一组分的柠檬烯进行包埋，然后再用柑桔精油去置换微胶囊中的柠檬烯，以提高包埋效果。这一过程，需要乳化、高温干燥等一系列复杂的工艺，使得柑桔精油的包埋工艺复杂化，而且包埋效果差，产品稳定性也不好。

此外，传统的精油微胶囊制备工序采用乳化法，该法由两步构成：第一步，加入一定量的乳化剂和稳定剂，将壁材与香精油混合乳化，形成“壁材-香精油”乳化体系；第二步，经高压均质后的乳化液，再通过喷雾干燥获得微胶囊产品。该法通常加入明胶、麦芽糊精、***胶等乳化剂做壁材，再经高压均质成乳化溶液。这些既使生产成本增加，又增加了工艺步骤。喷雾干燥还有个缺点，热空气进口的温度高达120～160℃，雾化干燥后出口温度一般在100℃左右。温度过高，囊壁表面易产生凹陷、裂痕、孔洞，促使精油挥发和氧化变质，降低了微胶囊质量，缩短了贮存期。此外，还有直接干燥法，该法是将湿微胶囊采用干燥箱在50℃～60℃进行干燥，这种方法得到的微胶囊包埋率相对不高，干燥所需要的时间长，香气成分损失大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对上述现有技术不足，提供一种工艺简单、包埋效果好、稳定性高、干燥方法得当、香气成分损失少、成本低廉、耐储藏的脱萜柑桔皮精油的微胶囊制备方法，以尽可能降低微胶囊的生产成本，有效地抑制精油的氧化变质，提高微胶囊的包埋效果，延长储藏期，以期更好的保存精油，保护其香气成分，拓展其应用范围，实现精油微胶囊的大批量工业化生产。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种脱萜柑桔皮精油的微胶囊制备方法，其包括下列步骤：

1）选取脱萜柑桔皮精油作为芯材；

2）制备β-环糊精溶液：以β-环糊精作为壁材，按芯材与壁材的比例为1:4～1:6（体积ml:质量g），称取β-环糊精；按β-环糊精与去离子水体积比为1:7～1:9，加入去离子水，在50～70℃水浴温度下搅拌，使其溶解，得到β-环糊精饱和溶液，并冷却到40～60℃保温备用；

3）制备精油乙醇溶液：取脱萜柑桔皮精油，按脱萜柑桔皮精油与无水乙醇体积比为1:15～1:25的比例，用无水乙醇溶解，制得精油乙醇溶液；

4）包合：将精油乙醇溶液匀速且缓慢滴加到β-环糊精饱和溶液中，边滴加边搅拌，避光密封1.5h～2.0h，在40～60℃水浴条件下包埋，制得胶囊溶液；

5）将胶囊溶液取出，冷却至室温后，放在4～10℃环境中静置20～40h，真空抽滤后，于-40～-60℃冷冻干燥至恒重，即得白色微胶囊产物。

上述方案中，所述脱萜柑桔皮精油包括从柑、桔、橙、柚、柠檬和金柑皮中提取的精油，再除去萜类物质后获得的柑桔皮精油。

本发明使用的芯材原料，是一种经过脱除柠檬烯（脱萜）后的柑桔皮精油。将柠檬烯从精油中分离出来，有助于提高精油耐氧、耐光、耐热的能力，减缓精油发生质变，提高精油稳定性和香气质量，延长精油的储藏时间，使柑桔皮精油能够得到有效的利用。

本发明使用的壁材原料是β-环糊精，它是由7个D（+）－吡喃型葡萄糖组成的环状低聚物，其分子呈上宽下窄、两端开口、中空的筒状物，具有腔内疏水，***亲水的特殊分子结构，因而具有包结均匀，结合牢固，产物吸湿性低，不易吸潮结块的特点。另外，β-环糊精溶解度低，容易结晶、分离、提纯，无毒性、易生物降解，而且生产成本较低。

本发明使用的制备方法，是一种非乳化真空冷冻干燥微胶囊制备方法。本发明将液态的精油转变为固态，使芯材与外界隔绝，防止其受紫外线、氧气等外界因素破外而变质，提高芯材对光、热、氧的稳定性，也可减少芯材挥发损失，并可使香气保留完整，从而延长精油储藏时间和提高使用的稳定性，扩大精油的应用范围。本方法不需要均质乳化过程，壁材原料无乳化剂，生产成本较低，制备过程中避免了高温时精油挥发、原料损耗、香味差等弊端，包埋效果好，不需要昂贵复杂的设备，包合物干燥状态下非常稳定，在室温条件密封贮存一年以上，也可保持精油特有的香气和香味，是一种工艺简单、实用性强、稳定性好的制备方法。

相对于现行的精油微胶囊制备方法，其主要直接利用精油（未经过脱萜处理）为原料，将其乳化均质后，再进行喷雾干燥或者直接干燥，操作工艺步骤多，包埋效果差。此外，高温高压不适合易挥发的柑桔皮精油，其香气成分在高温高压下易氧化变质、挥发损失。

我们经过反复试验研究，获得了一种脱萜精油非乳化真空冷冻干燥微胶囊制备方法。同时还研究了乙醇与精油体积比、加水量、壁/芯材比、包埋温度、包合时间等参数对微胶囊包埋效果的影响。本发明制备的微胶囊与传统方法制备的微胶囊相比，不但节约大量溶剂，而且包埋效果好，精油损失较小，得到的柑桔皮精油微胶囊包埋率高、粒径均匀性好，稳定性好，保存时间长。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、精油经脱萜处理，减少了制备过程中受热、光影响而引起的氧化变质，保留了精油的性质，提高了精油的稳定性和香气成分利用率，产物具有较高的产率，颗粒流动性和溶解性好，贮存期延长。

2、工艺简单，操作安全，容易控制。该发明的制备工艺不需要高压剪切、高压均质、乳化等工艺过程；所涉及的工艺中，不需要均质机等工艺设备，同时降低了干燥能耗，且不使用有机溶剂，安全性好，适合工业化生产。

3、无须加入其它辅料，成本低。本发明生产的微胶囊，壁材原料为β-环糊精，无乳化剂，生产成本较低。

4、微胶囊化率高，留香时间可长达一年以上，溶解后香味释放快。

5、产品使用方便、便于储存、运输和应用。本发明生产的微胶囊为粉末产品，在常温下用聚乙烯薄膜袋包装，避光保存即可。

经实验检测，运用本发明生产的脱萜柑桔皮精油的微胶囊质量评定状况如表1所示：

表1脱萜柑桔精油微胶囊指标

具体实施例

实施例1：

称取10.00gβ-环糊精，用80mL去离子水在70℃水浴温度下搅拌使其溶解，得到β-环糊精饱和溶液，冷却到50℃保温备用。取2mL脱萜椪柑皮精油，按1∶20的体积比例用无水乙醇溶解后，匀速且逐滴加入到β-环糊精溶液中，边加边搅拌，避光密封，在50℃水浴温度下包合2h后将溶液取出，待溶液冷至室温后，放在4℃冰箱中静置24h，真空抽滤，用适量无水乙醇洗涤后于-40℃冷冻干燥机中干燥至恒重，得白色微胶囊产物。

实施例2：

称取8.00gβ-环糊精，用72mL去离子水在60℃水浴温度下搅拌使其溶解，得到β-环糊精饱和溶液，冷却到40℃保温备用。取2mL脱萜蜜桔皮精油，按1∶25的体积比例用无水乙醇溶解后，匀速且逐滴加入到β-环糊精溶液中，边加边搅拌，避光密封，在60℃水浴温度下包合1.5h后将溶液取出，待溶液冷至室温后，放在8℃冰箱中静置30h，真空抽滤，用适量无水乙醇洗涤后于-50℃冷冻干燥机中干燥至恒重，得白色微胶囊产物。

实施例3：

称取10.00gβ-环糊精，用70mL去离子水在65℃水浴温度下搅拌使其溶解，得到β-环糊精饱和溶液，冷却到50℃保温备用。取2mL脱萜甜橙皮精油，按1∶15的体积比例用无水乙醇溶解后，匀速且逐滴加入到β-环糊精溶液中，边加边搅拌，避光密封，在45℃水浴温度下包合1.5h后将溶液取出，待溶液冷至室温后，放在10℃冰箱中静置40h，真空抽滤，用适量无水乙醇洗涤后于-60℃冷冻干燥机中干燥至恒重，得白色微胶囊产物。

将实施例1～3所得微胶囊产物与传统加工方法制得的微胶囊产物进行比较，得到结果如表2所示。

表2

Claims (2)

1.一种脱萜柑桔皮精油的微胶囊制备方法，其特征在于包括下列步骤：

1）选取脱萜柑桔皮精油作为芯材；

2）制备β-环糊精溶液：以β-环糊精作为壁材，按芯材与壁材的体积质量比例为1:4～1:6，称取β-环糊精；按β-环糊精与去离子水体积比为1:7～1:9，加入去离子水，在50～70℃水浴条件下搅拌使其溶解，得到β-环糊精饱和溶液，并冷却到40～60℃保温备用；

3）制备精油乙醇溶液：取脱萜柑桔皮精油，按脱萜柑桔皮精油与无水乙醇体积比为1:15～1:25的比例，用无水乙醇溶解，制得精油乙醇溶液；

4）包合：将精油乙醇溶液匀速且缓慢滴加到β-环糊精饱和溶液中，边滴加边搅拌，避光密封1.5h～2.0h，在40～60℃水浴条件下包埋，制得胶囊溶液；

5）将胶囊溶液取出，冷却至室温后，放在4～10℃环境中静置20～40h，真空抽滤后，于-40～-60℃冷冻干燥至恒重，即得白色微胶囊产物。

2.根据权利要求1所述的脱萜柑桔皮精油的微胶囊制备方法，其特征在于，所述脱萜柑桔皮精油包括从柑、桔、橙、柚、柠檬和金柑皮中提取的精油，再除去萜类物质后获得的柑桔皮精油。