CN109700025B - 一种番茄红素油悬剂的制备方法及其油悬剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种番茄红素油悬剂的制备方法及其油悬剂，其主要改进点为，将反式番茄红素的双包埋微囊与植物油混合后，在高温下对其进行异构化处理。本发明采用经过双包埋的番茄红素微囊，在异构化处理过程中，番茄红素含量基本无损失。经过异构化处理，顺式番茄红素比例升高，生物利用度大大提高。经过微胶囊化制备的番茄红素油悬剂大大提高了其贮存稳定性，同时本发明具有工艺简单、生产成本低、污染小、适合工业化生产的优点。

Description

一种番茄红素油悬剂的制备方法及其油悬剂

技术领域

本发明涉及一种番茄红素油悬剂及其制备方法，属于功能性食品配料生产技术领域。

背景技术

番茄红素(Lycopene)是类胡萝卜素的一种,番茄红素具有比其它胡萝卜素更为优越的性能,如清除单线态氧的能力是维生素E的100倍, 是β-胡萝卜素的2倍多。人自身不能合成番茄红素，所以只能通过摄入食物来提高组织及血液中番茄红素的浓度。现有研究表明，与食物原料中番茄红素以全反式结构为主(全反式达番茄红素总量的90％以上)相反，人体及动物组织、血液中的番茄红素以各种顺式异构体为主，顺式构型番茄红素占到总量的79％-88％(其中包括5-cis，9-cis， 13-cis和15-cis等)。

目前市场上出现了各种各样的添加单一或多种类胡萝卜素的健康食品，如有一些适于装填软胶囊的类胡萝卜素的油悬液。中国专利CN201310286768.5公开了一种油分散性类胡萝卜素制剂的制备方法，使用的为类胡萝卜素微囊粉制备油悬液，采用的原料为单层包埋的微囊粉，该专利的目的主要是提供一种性能稳定的油悬剂，并未考虑生物利用度的提高。中国专利CN 201010602338.6公开了一种高生物利用度的类胡萝卜素油悬浮液及其制备方法，其中油悬液制备过程中使用了大量的溶剂，且制备得到的油悬剂中类胡萝卜素的粒度都在1μm以上，其生物利用度不高。

发明内容

本发明的目的首先是提供一种番茄红素油悬剂的制备方法，包括如下步骤：将番茄红素微囊与植物油混合，在高温下进行异构化处理。

本发明通过加热对番茄红素进行异构化处理，可使反式的番茄红素转化为顺式，提高番茄红素的生物利用度，在对番茄红素进行异构化处理前对番茄红素通过微囊进行包埋处理，可有效地对番茄红素进行保护。

优选的，所述在高温下进行异构化处理为在温度80～90℃的条件下处理0.5～1h。在该条件下进行处理，既可实现番茄红素的异构化，还不会导致番茄红素的破坏，番茄红素基本无损失。

优选的，所述番茄红素微囊为单包埋微囊或双包埋微囊。

进一步优选的，所述单包埋微囊包括番茄红素核心和在所述番茄红素核心外包裹的明胶层；

更优选的，所述番茄红素核心的粒径D₅₀为0.1～0.2μm，所述明胶层的厚度为0.15～0.25μm。

优选的，所述双包埋微囊包括番茄红素核心和在所述番茄红素核心外依次包裹的明胶层和淀粉层；

更优选的，所述番茄红素核心的直径D₅₀为0.1～0.2μm，所述明胶层的厚度为0.02～0.06μm，所述淀粉层的厚度为0.08～0.12μm。对番茄红素进行胶囊化后，有利于在高温异构化处理的过程中对番茄红素进行保护，但是若包埋不当，会影响番茄红素的释放，不利于其生物利用度的提高，上述的微胶囊既可理想地对番茄红素进行保护，也不会影响番茄红素在体内的释放，使番茄红素具有较高的生物利用度。

优选的，所述双包埋微囊由如下方法制备得到：

1)将番茄红素与明胶按质量比1：4～5混合，在70℃调配乳液，高压均质；

2)通过淀粉流化床喷雾造粒制备得到，制备过程中，控制进风温度为90±2℃，出风温度为60±2℃，进料温度为60±2℃。

优选的，所述番茄红素微囊中，反式番茄红素占总番茄红素的质量百分比为90～95％。

优选的，所述异构化处理完成后，还包括研磨处理，研磨至所述油悬液中物料的粒径D₅₀为单个所述番茄红素微囊的粒径的1～2 倍。在番茄红素的单包埋或双包埋微囊制备完成后，微囊通常不能以完全分散的形成存在，多个微囊聚集粘连，形成聚合体，聚合体的直径通常为200～400μm，热处理的过程不会破坏聚合体的结构。热处理完成后对物料进行研磨处理，可有效地将聚集在一起的微囊进行分散，使油悬剂中的番茄红素微囊具有较小的粒径，提高其生物利用度。将油悬液中物料的粒径D₅₀研磨至粒径为单个番茄红素微囊的粒径的1～2倍，既不会对微囊带来破坏，还使其具有较好的分散性，可最大限度地提高番茄红素的生物利用度。

更优选的，研磨至所述油悬液中物料的粒径D₅₀与单个番茄红素微囊的粒径相同。

优选的，本发明的方法包括如下步骤：将双包埋微囊与植物油混合，在温度80～90℃的条件下处理0.5～1h，然后在研磨机的线速度为10～11m/s的条件下进行研磨；研磨至物料的粒径D₅₀为单个所述双包埋微囊粒径的1～2倍；所述双包埋微囊包括番茄红素核心和在所述番茄红素核心外依次包裹的明胶层和淀粉层；所述番茄红素核心的直径为0.1～0.2μm，所述明胶层的厚度为0.02～0.06μm，所述淀粉层的厚度为0.08～0.12μm。

优选的，所述番茄红素的双包埋微囊与植物油的质量比为1： 2～3。比例过大，如1:1，粘度太大，不易加工；比例过小，如1:4, 得到的油悬液番茄红素含量过低，不适合应用。

优选的，所述植物油为可食性植物油中的一种或多种的混合物，优选大豆油、玉米油、小麦胚芽油、葵花籽油、红花籽油或花生油中的一种或多种。

本发明的另一目的是保护一种番茄红素油悬剂，所述油悬液中番茄红素以微囊的形式存在，所述微囊的粒径为0.2～0.5μm,番茄红素的质量分数为2～4wt％，顺式番茄红素为总番茄红素质量的 20～40％，油悬液中物料的粒径为微囊粒径的1～2倍。这种番茄红素的性能稳定，生物利用高，具有较高的工业推广价值。

优选的，本发明所述的番茄红素油悬剂由本发明所述的方法制备得到。

本发明具有如下有益效果：

1)本发明的番茄红素经过异构化处理，顺式番茄红素比例升高，生物利用度大大提高。

2)本发明经过微胶囊化制备的番茄红素油悬剂大大提高了其贮存稳定性，同时本发明具有工艺简单、生产成本低、污染小、适合工业化生产的优点。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例中所涉及的双包埋微囊由如下方法制备得到：

1)将番茄红素与明胶按质量比1：4～5混合，在70℃调配乳液，高压均质；

2)通过淀粉流化床喷雾造粒制备，制备过程中，控制进风温度为90±2℃，出风温度为60±2℃，进料温度为60±2℃。

上述方法制备得到的双包埋微囊包括番茄红素核心，明胶层和淀粉层，其中，番茄红素核心的直径D₅₀为0.1～0.2μm，次外层的明胶厚度为0.02μm，最外层淀粉层的厚度为0.1μm。

实施例1

本实施例涉及一种番茄红素油悬剂的制备方法，包括如下步骤：

1)称取10kg番茄红素双包埋微囊，然后加入20kg大豆油，搅拌混合均匀。

2)将混合后的料液在80℃下热处理0.5h。

3)将处理完的料液经胶体磨粉碎1遍，将粉碎后的料液研磨，研磨机的线速度为11m/s，研磨至料液粒径为0.41μm，即得番茄红素油悬剂。

实施例2

本实施例涉及一种番茄红素油悬剂的制备方法，包括如下步骤：

1)称取1kg番茄红素双包埋微囊，然后加入3kg小麦胚芽油，搅拌混合均匀。

2)将混合后的料液进行90℃下热处理0.5h。

3)将处理完的料液经胶体磨粉碎1遍，将粉碎后的料液研磨，研磨机的线速度为10m/s，研磨至料液粒径为0.5μm，即得番茄红素油悬剂。

实施例3

本实施例涉及一种番茄红素油悬剂的制备方法，包括如下步骤：

1)称取50kg番茄红素双包埋微囊，然后加入125kg红花籽油和花生油，搅拌混合均匀。

2)将混合后的料液进行85℃处理0.5h。

3)将处理完的料液经胶体磨粉碎1遍，将粉碎后的料液研磨，研磨机的线速度为10.4m/s，研磨至料液粒径为0.45μm，即得番茄红素油悬剂。

实施例4

本实施例涉及一种番茄红素油悬剂的制备方法，与实施例3相比，其区别仅在于，不使用番茄红素的双包埋微囊，选择单层包埋的微囊，微囊的具体结构为包括番茄红素核心和明胶层，其中，番茄红素核心的直径D₅₀为0.1～0.2μm，外层为明胶厚度为0.02μm。

对比例1

本实施例涉及一种番茄红素油悬剂的制备方法，与实施例1～4 相比，其区别在于，不对番茄红素进行包埋，包括如下步骤：

1)称取5kg番茄红素晶体，然后加入12kg红花籽油和花生油，搅拌混合均匀。

2)将混合后的料液进行85℃处理0.5h。

3)将处理后的料液经胶体磨粉碎1遍，将粉碎后的料液研磨，研磨机的线速度为10.4m/s，研磨至料液粒径为0.45μm，即得番茄红素油悬剂。

对比例2

本实施例涉及一种番茄红素油悬剂的制备方法，与实施例3相比，其区别仅在于，步骤2)将混合后的料液进行85℃处理1.5h。

对比例3

本实施例涉及一种番茄红素油悬剂的制备方法，与实施例3相比，其区别仅在于，步骤2)将混合后的料液不进行85℃处理。

实验例1

本实验例涉及本发明所述番茄红素在按照实施例和对比例中的方法处理前后顺式结构的百分比和总番茄红素在处理前后的质量百分比；

其中，番茄红素总量的质量百分比计算公式为：

Y＝(A×K)/3450m×0.97

式中：

Y——番茄红素的含量，％

A——样品溶液的吸光值

m——试样的质量，g

K——稀释倍数

3450——番茄红素在石油醚中的吸光系数

0.97——番茄红素和总类胡萝卜素的比例

顺式结构的番茄红素的百分比的计算公式为：顺式番茄红素＝顺式番茄红素/番茄红素×100％结果如表1：

表1

实验例2

本实施例涉及对制备得到的番茄红素生物利用度的检测。

实验方法：

将30只♂SD大鼠(230～250g)随机分成6组(每组5只)，禁食12h，不禁水。

取实施例1～4和对比例1～3中的油悬剂给大鼠进行灌胃，给药剂量相当于番茄红素50mg/kg，分别于给药后1h大鼠眼眶静脉取血 0.3mL于肝素化EP管中。将血样6000r/min离心10min后，取上清液-80℃保存，待测。

分别取上述100μL血浆，加入30μL 100μg/mL NT，加入500μL 二氯甲烷，涡旋3分钟，12000r/min离心10min，用氮气吹干仪吹干，最后用二氯甲烷100μL复溶，取20μL进样，采用高效液相色谱法(HPLC)测定血浆中番茄红素的浓度。同样方法测定其他组番茄红素油悬剂的血浆中番茄红素的浓度。

实验结果：

实验结果见表2：

表2血浆中番茄红素浓度的检测结果

由以上结果可知，本发明番茄红素油悬剂的生物利用度为对比例3中番茄红素油悬剂的425％。

实验例3

本实验例涉及本发明所述番茄红素油悬剂的稳定性测试。

本实验例主要涉及番茄红素的含量保留率的检测，其方法为，将番茄红素油悬剂在25℃、RH75％放置24个月，定期取样检测含量，结果与初始值的比值记为当月的含量保留率，结果如表3：

表3实施例1-3和对比例1～3番茄红素油悬剂产品放置含量保留率(％)。

项目	1月	2月	3月	6月	12月	24月
							实施例1	92.7	90.5	89.6	88.8	88.1	87.3
实施例2	93.6	90.8	89.4	88.6	87.5	87.0
							实施例3	94.0	90.7	89.4	88.8	87.8	87.1
实施例4	92.4	88.5	80.7	78.0	76.9	74.1
							对比例1	78	65.3	54.6	42.3	36.9	31.7
对比例2	73	63.6	54.0	44.8	37.6	34.5
							对比例3	94.3	90.8	89.0	87.5	87.2	86.8

通过表3数据可以看出，本发明制备得到的番茄红素油悬剂，产品稳定性良好，尤其是双包埋微囊的油悬剂在放置两年的情况下，番茄红素的含量保留率大于87％。

实验例4

本实验例涉及本发明所述番茄红素油悬剂的稳定性测试

本实验例涉及本发明所述油悬剂产品放置稳定性的检测，其方法为将制备得到的油悬剂在25℃、RH75％放置24个月，定期检查油悬液的状态稳定性，结果如表4：

表4实施例1-4和对比例1～3番茄红素油悬剂产品放置稳定性评价

通过表4数据可以看出，本发明的油悬液具有良好的稳定性，尤其是双包埋微囊的油悬液放置一年的情况下，才出现轻微分层对比例中2个月开始出现轻微分层，尤其是双包埋微囊的油悬液，本发明的番茄红素油悬剂放置1年才出现轻微分层。本发明的番茄红素油悬剂明显优于对比例1和2。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种番茄红素油悬剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将番茄红素微囊与植物油混合，在温度80~90℃的条件下处理0.5~1h，然后进行研磨处理，研磨至油悬液中物料的粒径D₅₀为单个所述番茄红素微囊的粒径的1~2倍。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述番茄红素微囊为单包埋微囊或双包埋微囊。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述单包埋微囊包括番茄红素核心和在所述番茄红素核心外包裹的明胶层；所述番茄红素核心的粒径D₅₀为0.1~0.2μm，所述明胶层的厚度为0.15~0.25μm。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述双包埋微囊包括番茄红素核心和在所述番茄红素核心外依次包裹的明胶层和淀粉层；所述番茄红素核心的直径D₅₀为0.1~0.2μm，所述明胶层的厚度为0.02~0.06μm，所述淀粉层的厚度为0.08~0.12μm。

5.根据权利要求1~4任一项所述的方法，其特征在于，所述番茄红素微囊中，反式番茄红素占总番茄红素的质量百分比为90~95%。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：将双包埋微囊与植物油混合，在温度80~90℃的条件下处理0.5~1h，然后在研磨机的线速度为10~11m/s的条件下进行研磨；研磨至物料的粒径D₅₀为单个所述双包埋微囊粒径的1~2倍，所述双包埋微囊包括番茄红素核心和在所述番茄红素核心外依次包裹的明胶层和淀粉层；所述番茄红素核心的直径为0.1~0.2μm，所述明胶层的厚度为0.02~0.06μm，所述淀粉层的厚度为0.08~0.12μm。

7.根据权利要求1~4任一项所述的方法，其特征在于，所述植物油为可食性植物油中的一种或多种的混合物。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述植物油为大豆油、玉米油、小麦胚芽油、葵花籽油、红花籽油或花生油中的一种或多种。

9.一种番茄红素油悬剂，其特征在于，由权利要求1~8任一项所述方法制备得到。