专利名称：纳米级天然番茄红素制品及其制备方法
技术领域：
本发明涉及天然番茄红素制品，尤其涉及由天然番茄红素油树脂或高纯度的天然番茄红素结晶制备而成的稳定的纳米级天然番茄红素制品，包括番茄红素油和稳定的番茄红素乳液，同时还涉及它们的制备方法。
近几年，超细纳米技术在医药、保健食品等领域已开始广泛应用，人们发现，普通中药，例如牛黄，加工到纳米级水平，其理化性质和疗效都发生了惊人的变化，可治疗疑难杂症，并具有极强的靶向作用。以往不易被人体吸收的药物(如雌二醇)或保健食品，如果做成纳米粉或悬浮液后，就会变得容易吸收，进而提高了药物的生物利用度。人们还发现，同样的药物，如果加工成纳米药物做成膏药贴在患处，就可通过皮肤直接吸收而无须注射。
目前的番茄红素产品一般都是软胶囊剂型，将溶剂萃取的番茄红素油树脂只经一般搅拌加工灌制胶囊，或采用加工好的纳米级产品灌制胶囊。前者的番茄红素软胶囊中的番茄红素油树脂在放置中容易发生由紫红变褐的番茄红素降解反应，有的开始分层、沉淀和树胶化，极大地损害本身的品质和功效价值。如制造商HEALTHY ORIGINS应用商品LYC-O-MATO 6％的油树脂所制备的“5mg装天然番茄红素”和“15mg加100μg硒番茄红素”以及CN1298904A发明专利生产的番茄红素油树脂制备的“10mg装天然番茄红素软胶囊”都出现了上述的问题。除了这些质量问题外，由于番茄红素油树脂中溶剂残留，在生产过程中还会产生有刺鼻的残留溶剂气味，和因为油树脂流动性不好，在灌制软胶囊时发生输料管堵塞、爆裂的现象。
为了最大程度地被人体吸收，CN1251745A(BASF公司)公开了一种“含有β胡萝卜素、番茄红素和叶黄素的混合物的类胡萝卜素制剂”，其中应用了球磨机的长时间研磨的超细微化技术，其颗粒大小为15微米左右(15000纳米)。虽然也提供了易于被人体吸收的类胡萝卜素制剂，而其中要求应用的这类胡萝卜素原料均应优选使用纯度超过75％的结晶形式，更优选纯度超过90％，特别优选超过95％极其优选超过98％，可以使用天然来源的β胡萝卜素、番茄红素和叶黄素，特别优选合成制备β胡萝卜素和番茄红素。纯度低于75％的结晶体不适用于该专利的方法，低纯度的油树脂原料(例如3-24％甚至75％以下)或油树脂与低纯度结晶体的混合物，更是不建议使用，因而原料的使用受到限制，产品的价格自然就高。
我们知道，天然番茄红素的商业价值是依据纯度来确定的，纯度(含量)越高则价格越高。如美国番茄红素LYCOPENE，商品号L9879，标准是[50Z-65-8]分子式C40H56分子量536.9，纯度From to tomato 90-95％10mg为473.7USD，折合90-95％含量的番茄红素商品价为38万元/kg，而国内生产80-90％番茄红素结晶体价格也在6-8万元/kg，然而番茄红素纯度在3-24％的油树脂和结晶混合物，价值仅为0.15-1.2万元/kg，纯度60-75％的番茄红素结晶和其油树脂的混合物，价值为3-4万元/kg。
在产品的成分上，BASF发明专利CN1251745A将在制备其专利产品时，还要添加0.01-40％重量的其他活性物质，他们选择的有其他类胡萝卜素约9种，维生素类约26种，胆碱氨基酸约7种，多元不饱和脂肪酸5种，大蒜组类8种，酯类4种，抗氧化剂约5种，还有增溶剂约5种。这不仅增加生产成本，而且配伍不好，还会使产品品质下降或起相反作用，所以可以说按照BASF的方法得到的不是单纯的番茄红素油制剂，而温度高达185℃的高温处理，也会导致产品的色泽乃至品质的改变。
在上述番茄红素油产品的基础上，本发明还提供了一种纳米级番茄红素乳液，可以用作饮食品、保健品、化妆品等的基料。
本发明还提供了上述纳米级番茄红素油及乳液的制备方法，除了使用70-90％的番茄红素结晶外，也可以使用3-24％的番茄红素油树脂，24-70％的番茄红素油树脂及部分番茄红素晶体的混合物，直接加工成为番茄红素颗粒度小于50nm的各种规格含量的稳定的纳米番茄红素油和纳米番茄红素乳液，以非常方便的适用于灌制保健食用和药用软胶囊，或进而乳化制备保健用化妆品如唇膏、面膜、面乳、微囊冲剂、饮料、基料、口服液等保健食品，也可用于焙烤食品中去。
根据本发明提供的纳米级番茄红素油，其中番茄红素的含量为0.1-30wt.％，且由颗粒度小于50纳米的番茄红素和天然食用植物油组成，番茄红素的颗粒度尤其可以小于50纳米。经灌制软胶囊，即可制成稳定的纳米级番茄红素油软胶囊。可克服现有番茄红素油树脂灌制软胶囊时的种种技术难题。
根据本发明提供的纳米级番茄红素制品的制备方法，对于原料包括1-2重量份番茄红素晶体和800-1000重量份天然食用植物油，具体为对搅拌原料实施预混合，对预混合后的物料进行过滤，制成纳米级番茄红素油。
对于原料包括番茄红素油树脂、番茄红素晶体或它们的混合物、和天然食用植物油，制备方法为30-60℃下对高速搅拌原料实施预混合；对预混合后的物料进行至少二次压力均质，均质压力为18Mpa以上，制成纳米级番茄红素油。
根据本发明的制备方法，使用的原料不限于结晶体，还可以是番茄红素油树脂或油树脂与结晶体的混合物，其中番茄红素油树脂的纯度含量可以低至3％，特别适用60-75％油树脂和晶状番茄红素的混合物。
本发明提供的制备方法，所述预混合除了达到使原料被均匀混合的作用，还可以初步达到物料的均匀分散和番茄红素颗粒的细微化目的，所以，在预混合时除适当加热外，还要求同时实施高速搅拌，搅拌速度没有严格限定，因所使用的番茄红素含量而确定，也就是说，使用的原料中番茄红素含量愈高，搅拌速度相应提高。
根据所使用的番茄红素原料的差异，对于经上述预混合后的物料选择性地进行真空乳化，尤其是使用低浓度油树脂时，可以进一步除去油树脂中的残留溶剂，同时有助于油树脂中杂质成分的分散。
所述至少二次压力均质中，至少一次的均质压力在180Mpa以上，即，对于经过预混合的物料需要进行高压和超高压均质，例如首先以18Mpa以上的压力，预选18-60Mpa，进行高压均质，至少一次，然后实施180Mpa以上的超高压均质，同样是至少一次。通过高压和超高压的均质，可以实现对物料的纳米化超微处理，其中采用的均质设备及超高压均质设备都是该领域的常规设备，例如后面实施例中所列出的。
本发明使用的天然植物油为食用级天然油脂或精油，例如玉米色拉油、番茄籽色拉油、红花色拉油、葵花籽色拉油、芝麻色拉油、月见草油等，或它们的混合物。当其中番茄红素含量很低时，例如0.1-1％，直接可以作为食用油，例如烹调油使用，由于其中番茄红素含量较低，采用普通搅拌机即可实现乳化和分散的目的。
本发明还有一个目的是在纳米番茄红素油制备完成后再添加软化水，例如蒸馏水、去离子、纯净水等，再进一步乳化制成Q/W(水包油)型乳液或W/O(油包水)型乳液，其中除乳化剂外还可以添加各种营养剂，例如卵磷脂、PluronicF68、甘露糖醇、甘油、维生素E油等，以便番茄红素能更广泛扩展除用于保健用软胶囊外，还可以用于保健类化妆品，如唇膏、面膜、面乳以外，还能用于各种清凉饮料、基料、冰淇淋和焙烤食品和各种需要添加天然食用红色素和功能性保健品中去，为经营者获得更大的经济利益。
上述乳液的制备中可以采用前述方法得到的番茄红素油的基础上进一步乳化，也可以一步完成。
总之，本发明的实施具有如下的有益效果1、应用纳米技术极大地降低了各种番茄红素制剂的生产成本，可最大范围内应用中、低档含量3-75％的番茄红素油树脂或油树脂和番茄红素结晶的混合物，当然也可以应用番茄红素含量在75-95％以上的结晶体为原料，制备纳米番茄红素油和乳液。应用本发明，可利用各种不同纯度的番茄红素油树脂和结晶体，特别适用60-75％油树脂和晶状番茄红素的混合物，其原料成本较发明专利CN1251745A提供的节约6倍多。
2、配料简单，不添加其他化学合成物质，番茄红素用量可极大地增加，产品含量提高了，就可使人们减少食用量，而能达到更好的效果。仅选用番茄红素和食用植物油、精油，采用纯天然植物提取物为原料，通过科学方法制备，油树脂中的溶剂残留被进一步降低，产品安全性好，更加不会产生不良反应。
3、由于采用超微纳米技术，在加工过程中，无须如BASF专利(CN1251745A)叙述的那种将番茄红素与油，在油浴加热到185℃高温，25分钟。虽然番茄红素在油中受高温，短时间影响不大，但实践证明如此高温番茄红素在油中颜色变为深褐，失去原来的鲜红色。这说明多少对番茄红素品质有影响，因此，本发明的全生产过程在超细微化处理时，番茄红素油的温度受机械摩擦和高速剪切的作用，温度不超过65-70℃，并可很快降温，这不仅节能，而且有利于保证产品的潜在质量和外观品质。
4、本发明提供的纳米级番茄红素油，由于是一种纳米产品，颗粒具有很好的分散性，因而稳定性高，尤其适于灌制软胶囊。
发明实施方案以下通过具体实施例详细说明本发明的实施，但这些实施例的目的仅在于帮助阅读者理解本发明的方案和有益效果，并不能构成对本发明实施范围的限定。
实施例10.1％-0.2％纳米天然番茄红素油的制备方法将重量比例1-2的重量份的天然番茄红素晶状体与800-1000倍玉米色拉油，即50g-80-90％的天然番茄红素晶状体与玉米色拉油，放入SLR型均质搅拌器中，混和10min，用350目-450目尼龙滤布过滤，除去可能的渣质，即得到暗红色清亮的含天然番茄红素为0.2％的纳米天然番茄红素油1000-1100g，颗粒细度小于20nm，可直接做食用烹调油及调和油。
实施例2又一种低浓度0.2％纳米天然番茄红素油的制备方法将250g80-90％的天然番茄红素晶状体与玉米色拉油800-900g，放入普通搅拌器中，混和用36-802pm混和搅拌10min，放置1小时后用450目尼龙滤布过滤，即得到暗红色清亮半透明的含天然番茄红素为0.2％的纳米天然番茄红素油1000-1100g，颗粒细度小于20nm，可直接做食用烹调油。
实施例33％浓度的纳米天然番茄红素油的制备方法将550g6％的天然番茄红素油树脂与玉米色拉油400g，月见草油100g放入SLR型均质搅拌器中，混和10min，再放入PVQ-3UN型真空乳化机中，均质10min，然后放入JJ0.1/60均质机中用20Mpa压力均质两遍，再送入NCJJ-0.2/20的均质机中用＞180Mpa压力均质两遍，即得到3％纯度的纳米天然番茄红素油1000g，颗粒细度小于20nm，可用于直接制备含番茄红素大于15mg/500mg的番茄红素软胶囊丸。
实施例46％浓度的纳米天然番茄红素油的制备方法将300g24％的天然番茄红素油树脂与少量晶状体的混合物与700g番茄籽油，200g月见草油放入SLR型均质搅拌器中，混和10min，再放入JJ0.1/60均质机中用30Mpa压力均质两遍，再送入NCJJ-0.2/20的均质机中用＞180Mpa压力均质两遍，即得到6％纯度的纳米天然番茄红素油，颗粒细度小于20nm，可用于直接制备含番茄红素大于30mg/500mg的番茄红素软胶囊丸。
实施例510％浓度的纳米天然番茄红素油的制备方法将300g60％的天然番茄红素油树脂与少量晶状体的混合物与1500g番茄籽色拉油，放入SLR型均质搅拌器中，均质10min，再将此混合油放入JJ0.1/60均质机中用50Mpa压力均质两遍，使颗粒细度小于30μm，再送入NCJJ-0.20/20均质机中用180Mpa压力均质两遍，即得到10％纯度的纳米天然番茄红素油1800g，颗粒直径小于50nm，可用于制备含番茄红素50mg/500mg的番茄红素软胶囊丸。
实施例630％浓度的纳米天然番茄红素油的制备方法将500g60％的天然番茄红素晶状体与其少量含油树脂的混合物与1166g番茄籽色拉油(或红花色拉油、葵花色拉油、芝麻色拉油)放入SLR型均质搅拌器中，混合10min，再将此混合油放入JJ0.1/60均质机中用50Mpa压力均质两遍，使颗粒细度小于50μm，再送入NCJJ-0.20/20均质机中用＞180Mpa压力均质一遍，使颗粒细度小于30μm，再送入均质机中用250Mpa压力均质一遍，使颗粒细度小于20nm，以增加产品稳定性和耐贮性，此油剂主要用制备20％的纳米天然番茄红素乳液制剂，可广泛用于天然水溶性食用红色素添加剂。
实施例710％浓度的纳米天然番茄红素乳液的制备方法将300g含量为60％的天然番茄红素油树脂与少量晶状体的混合物与240g番茄籽色拉油，(或红花色拉油、葵花籽色拉油、芝麻色拉油)与精制蛋黄卵磷脂15g、PluronicF68，20g、甘露糖醇60g、甘油30g、α维生素E1g放入SLR型均质搅拌器中，再添加10％阿拉伯胶乳液1134ml，加热60℃进行预乳化1小时，降温30℃，然后送到HYT2030A28KHZ超声波乳化机中乳化10min，即得到10％纯度的O/W纳米天然番茄红素乳液，颗粒细度经检测小于20nm，可用于制作饮料基料、口服液，可添加入冰淇淋，可用焙烤食品等。
实施例820％浓度的纳米天然番茄红素乳液的制备方法将1000g含量为30％的纳米天然番茄红素油与精制蛋黄卵磷脂15g、维生素E1g及10％的阿拉伯胶液500g，在SLR型均质搅拌器中预混合10min，再将这些混合液送入NCJJ-0.20/20均质机中用180Mpa压力均质两遍，即得到20％纯度的O/W纳米天然番茄红素乳液，可用于制作唇膏等高级化妆品基料及油溶性天然食用红色素添加剂。
权利要求
1.一种纳米级番茄红素油，由颗粒度小于50纳米的番茄红素和天然食用植物油组成，且番茄红素的含量为0.1-30wt.％。
2.权利要求1所述的纳米级番茄红素油，其中，番茄红素的颗粒度小于20纳米。
3.一种番茄红素乳液，其中含有权利要求1所述的纳米级番茄红素油和乳化剂。
4.权利要求3所述的番茄红素乳液在制作饮食品中的用途。
5.纳米级番茄红素制品的制备方法，原料包括1-2重量份番茄红素晶体和800-1000重量份天然食用植物油，制备方法包括对搅拌原料实施预混合；对预混合后的物料进行过滤，制成纳米级番茄红素油。
6.权利要求5所述的制备方法，其中，原料中还包括常规乳化剂和软化水。
7.权利要求5或6所述的制备方法，其中，所述纳米级番茄红素油与软化水混合，经乳化制成乳液。
8.纳米级番茄红素制品的制备方法，原料包括番茄红素油树脂、番茄红素晶体或它们的混合物、和天然食用植物油，制备方法包括30-60℃下对高速搅拌原料实施预混合；对预混合后的物料进行至少二次压力均质，均质压力为18Mpa以上，制成纳米级番茄红素油。
9.权利要求8所述的制备方法，其中，所述预混合过程中对原料高速搅拌使物料颗粒被细微化。
10.权利要求8所述的制备方法，其中，所述至少二次压力均质中，至少一次的均质压力在180Mpa以上。
11.权利要求8所述的制备方法，其中还选择性包括对经预混合后的物料进行真空乳化。
12.权利要求8-11中任意一项所述的制备方法，其还包括将所述纳米级番茄红素油与软化水混合，经乳化制成乳液。
全文摘要
本发明提供了一种纳米级番茄红素油,番茄红素的含量为0.1－30wt.%,且由颗粒度小于50纳米的番茄红素和天然食用植物油组成,番茄红素的颗粒度尤其可以小于50纳米。经灌制软胶囊,即可制成稳定的纳米级番茄红素油软胶囊。原料包括番茄红素油树脂、番茄红素晶体或它们的混合物和天然食用植物油,制备方法为:30－60℃下对高速搅拌原料实施预混合;对预混合后的物料进行至少二次压力均质,均质压力为18Mpa以上,制成纳米级番茄红素油。本发明易于人体的吸收,在成分上仅包括选用番茄红素和食用植物油、是一种全天然产品,不仅配料简单,产品安全性好,还不会产生不良反应。
文档编号A23L1/27GK1365626SQ0210065
公开日2002年8月28日 申请日期2002年2月8日 优先权日2002年2月8日
发明者陈焕忠, 尤丰, 江俊池, 赵斌 申请人:陈焕忠, 尤丰, 江俊池, 赵斌