[发明专利]一种番茄红素微胶囊的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种番茄红素微胶囊的生产方法，具体地涉及一种基于番茄红 素理化特性、通过喷雾干燥法实现番茄红素微囊化的生产方法。

背景技术

番茄红素(lycopene)是一种脂溶性天然色素，分子式为C₄₀H₅₆，相对分子 质量为536.85，与β-胡萝卜素是同分异构体。番茄红素广泛分布于各种植物中， 番茄、西瓜、李子、柿子、芒果的果实和茶树的叶片及芜菁、甘蓝的根部都含 有番茄红素，尤其在番茄中含量最高，可达3-14mg/100g，且成熟度越高番茄红 素的含量越高。目前，番茄红素的生理功能已经被越来越多的研究结果所证实， 其抗氧化能力在类胡罗卜素中最强，是番茄红素是β-胡萝卜素的2倍，是V_E的100 多倍；它还具有抗癌、防癌作用，能消除香烟和汽车尾气中的有毒物质，具有 活化免疫细胞的功能。因此，番茄红素是一种很有开发前途的功能性天然色素， 日前，广泛应用于食品、药品和化妆品等众多领域。

由于番茄红素是由碳、氢两种元素组成的共轭多烯化合物，其具有优异的 抗氧化性能的同时，其性质很不稳定，尤其是被人为提纯后，如果没有其它介 质的保护作用，在光照、高温和氧气的作用下很容易被氧化降解。此外，番茄 红素是一种脂溶性的类胡萝卜素，在水中不能溶解，难以均匀地添加在食品、 药品、化妆品等水溶性产品中。番茄红素的不稳定性和不溶性的特点使它的应 用和推广受到了很大的限制，而采用微胶囊技术进行包囊化处理，可以提高它 的稳定性以及在功能性产品中的适用性。微胶囊技术是一种用天然或合成高分 子成膜材料对固体颗粒、液滴、气泡进行包埋和固化使形成微小粒子的技术。 随着微胶囊制备技术的发展，选用合适的可溶于水的一种或几种食用壁材把番 茄红素包埋到微小封闭的胶囊内，使有效成分以稳定状态存在，保护敏感成分 免受氧、紫外线、光、热、湿等负面影响，使其稳定性、水溶性和生物活性得 以改善，在适当条件下，壁材被破坏的同时又能将囊芯物质释放出来。根据囊 芯与壁材的溶解性能，分O/W型和W/O型，番茄红素是油溶性天然色素，根据微 胶囊制备原理乳化液应配制为O/W型。

有关微胶囊技术在功能保健品中应用的研究国内外多有报道，但迄今有关 番茄红素微胶囊的生产方法鲜有报道。番茄红素是共轭多烯类化合物的化学特 性决定其对光、热和氧破坏的耐受性较差，微胶囊制备过程中的不同干燥工艺、 干燥温度、干燥时间及氧气等因素的差异，造成了对番茄红素的不同程度破坏。 真空冷冻干燥是番茄红素微囊化的最理想化工艺条件，但该法需要的真空和低 温干燥条件比较苛刻，除去相同质量的水分所需的能耗最高，且设备昂贵，产 品成本非常高，同时冻干番茄红素微胶囊产品易吸潮吸氧。真空干燥番茄红素 微胶囊的品质虽较好，但仍需专用真空设备，且操作过程繁琐，很难实现连续 化工业生产。而喷雾干燥法适用于连续化工业生产，且生产的番茄红素微胶囊 品质优良、成本适中，从工艺适用性和经济效益多方面权衡该法是首选。

本申请的发明人经过近几年对番茄红素理化特性的潜心研究和对番茄红素 微胶囊生产经验的全面总结，设计了一种基于番茄红素理化特性、通过喷雾干 燥法实现番茄红素微囊化的生产方法，并在新疆瑞德莱福生物科技有限公司得 到了实践验证，结果表明该方法是一种既能有效提高番茄红素稳定性又能改善 其在功能性产品中适用性的高新技术。

发明内容

本发明提供了一种基于番茄红素理化特性、通过喷雾干燥法实现番茄红素 微囊化的生产方法，该方法包括壁材溶液的调配、芯材溶液的调配、芯材溶液 和壁材溶液混合后的匀质、乳化液的喷雾干燥、番茄红素微胶囊溶解度的测定 及稳定性试验等步骤。优选地，在番茄红素微胶囊制备的步骤中还包括应用超 声波辅助高压匀质法制备乳化液，匀质后的乳化液经喷雾干燥得到番茄红素微 胶囊溶解度高、对光、热和氧的稳定性好。

其中，微胶囊化的壁材特性是影响微胶囊包埋效果至关重要的因素，同时， 壁材的组成又决定了微胶囊产品的一些重要性质：溶解性、流动性和缓释性， 因此，壁材的选择是微胶囊化首先要解决的问题。壁材的选择不仅要考虑其包 埋率、囊壁致密性，还要考虑其溶解性和缓释性。研究发现，单一的壁材无法 满足微胶囊产品的诸多品质要求，在微胶囊壁材的选择上，多采用几种壁材的 复配使用，明胶、阿拉伯胶、麦芽糊精、β-环糊精、蔗糖按一定比例混匀，制备 的微胶囊囊壁致密性、水溶性良好。