专利名称：一种透明水分散型β-胡萝卜素浓缩液的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种f3-胡萝卜素增溶的方法，特别是一种透明水分散型(3-胡萝卜素浓縮液的制备方法，属于食品加工技术领域。
技术背景(3-胡萝卜素是一种不含氧的类胡萝卜素，分子式为C4。H56，相对 分子质量为536.88，具有广泛的生理学活性，主要体现在以下几方面 ①是维生素A的前体，维生素A是人体必需的微量营养成分；②具 有抗氧化功能，能淬灭单线态氧和清除体内自由基的影响；③能促进 细胞间的缝间联接交流；④增强免疫功能；(D能预防癌症，延缓癌症 的发展。目前，p-胡萝卜素已被作为食品添加剂和营养增补剂。其临 床应用及预防功效己多次被FDA、欧盟、日本和WHO等专家认可， 在全世界50多个国家和地区开始使用。但由于(3-胡萝卜素是只包括碳与氢两种元素，且共轭双键较长的 烃类化合物，导致其只能溶于氯仿等有机溶剂，而不溶于水。另外， 由于它的多双键结构，使得它的化学性质不稳定，易在光、热、氧及 酸性条件下发生氧化分解。这些不利因素极大的限制了其在食品及饮 料中的直接应用。乳化技术是近年来发展起来的新型剂型技术，具有增加物质的溶 解度，延长物质的储存时间，将物质控制释放等功能。目前，乳化技
术在食品工业中主要应用于香精、香料、维生素、酶制剂等增溶或增 加其稳定性。由于受其水不溶性所限，现有的3-胡萝卜素产品主要是P-胡萝 卜素胶囊或粉剂。如何将水溶性极差但生理活性又非常高的3-胡萝 卜素改造成透明的水分散性良好的浓縮液，使其应用在饮料、化妆品和医药等领域，极大地拓宽其应用范围，是食品加工领域需要解决的问题。发明内容本发明的目的是提供一种透明水分散型P-胡萝卜素浓縮液的制备 方法，具体是对e-胡萝卜素提取物进行增溶的方法，以改善p-胡萝 卜素的水溶性。为了达到本发明的目的所采取的技术方案包括 1、油相的制备在实际生产中，原料胡萝卜素往往以胡萝卜素提取物的 形式存在，如P-胡萝卜素油树脂。卩-胡萝卜素油树脂在储存过程中 由于局部浓度过高会有(3-胡萝卜素的结晶析出，所以我们首先选择 合适溶剂将|3_胡萝卜素提取物溶解。好的溶剂应该具有如下特点(1 ) 不与P-胡萝卜素反应；(2)高浓度时有良好的流动性；(3)价格低 廉而且容易得到；(4)具有可食性。我们发现食用油，特别是含不饱和脂肪酸含量高的食用油如茶树 油或葵花籽油，可以将(3-胡萝卜素油树脂溶解。而且每30mL可以溶 解0. 125 0. 30 g的胡萝卜素油树脂。 2、水相的制备 水相的制备在本研究中至关重要，如按照传统的工艺仅用纯水的 话，很难制备出透明的P-胡萝卜素乳化液，我们通过大量研究发现， 在水相中加入一定量的丙二醇，可以制备出透明的乳化液。加入的比 例也是非常重要，如果丙二醇加得太多会影响产品的流动性，如果太 少，制备出来的乳化产品不透明。最佳的水与丙二醇的比例为5: l 9: 1。3、乳化液的制备为了便于油水两相的更好混合，选择Tween 80或Tween 60或 Tween 40作为乳化剂。Tween 80有很强的亲水性，在水溶液中有形 成胶束的倾向，即极性基团面向水相，烃链与油相相互作用，从而在 油水界面形成稳定的超薄膜。(1) 油相与乳化剂比例的确定 在制备过程中首先将油相与乳化剂混合。乳化剂的用量不能太高，否则其特殊的气味会影响最后产品的质量，乳化剂的用量太少则会影 响乳化效果。我们选择油相与乳化剂的比例为6: 1 2: 1。(2) 水相的混合比例将油相先与乳化剂以6: 1 2: 1的比例混合，经过震荡器混合 20 40分钟后，再与水相混合，在总体积中，水相占50% 70%，经 过震荡器混合20 40分钟的油相占总体积的50% 30%。这个比例对 于最后能否制备成真正的透明乳化液起着非常重要的作用。 (3)乳化时间以及温度的选择随着乳化时间的延长，乳化越充分，乳化液稳定性越好，选择 的乳化时间为0. 5 2个小时(不包括前述的震荡器混合时间)。乳化 温度对乳化液稳定性的影响非常显著。经过测定，Tween 80与(3-胡
萝卜素提取物或提取物形成的复合物的熔点为27。C 30 。C，因此， 在乳化温度低于28。C时，将油相加入水相中后，立即出现凝固的小 颗粒，而且在整个乳化进程中，都可看见。因此，获得的乳化液很不 稳定。当乳化温度升高至28。C时，可以形成均一的乳化液。如果乳 化温度过高，则会导致(3-胡萝卜素的氧化分解，所以选择28 40。C 作为乳化温度。在均质过程中使用的压力为35 MPa以上。综上所述，确定最佳的乳化液制备条件为油相/乳化剂的配比 为6: 1 2: 1，水相由5 9份水与1份丙二醇组成，水相/(油相+ 乳化剂)的比例为l: 1 7: 3，乳化时间0.5 2h，乳化温度28。C 40。C，均质压力为35MPa以上。采用如上工艺可以得到均一透明的分 散良好的p-胡萝卜素浓縮液。现有的乳化技术一般都不添加辅料，在本发明中，我们通过使用 合适的辅料以及比例，将脂溶性非常好但水溶性最差的类胡萝卜素一 卩-胡萝卜素制备成透明的水分散良好的浓縮液。采用本方法可以使(3-胡萝卜素由油溶性转变为水溶性，且具有良 好的溶解性与水分散性，提高其生物利用度，更有效地发挥其多种生 理活性功能；而且，通过本方法使胡萝卜素被包裹在乳化剂内部，隔 绝了与外界环境的接触，因而性质稳定，不容易被空气氧化；此外， 由于丙二醇的加入，本发明所制备出的水溶性胡萝卜素提取物呈透明 状态，可在水溶液中以任意比例分散，因此，扩大了其应用范围，可 满足不同的生产需要。
具体实施方式
实施例1:
原料为胡萝卜素油树脂，其中P-胡萝卜素的含量为4% (即100g 提取物中含4g (3-胡萝卜素)。在加热装置中(40°C)，将0.25g含卩-胡萝卜素狄的油树脂溶解 于30mL葵花籽油中，然后将其与15mL Tween 80在振动下混匀。同 时将17. 5mL丙二醇溶解于87. 5mL水中制备成水相。接着将前面产生 的油相与乳化剂的混合液(45mL)加到105mL水相后，以6000rpm的 速度搅拌乳化2h，形成原乳。均质压力为35MPa，均质时间为30min。 选择进料温度为室温(25 。C)。最终产品中(3-胡萝卜素的含量为6. 7mg/100mL。实施例2:原料为胡萝卜素油树脂，其中|3-胡萝卜素的含量为2% (即100g 油树脂中含2g (3-胡萝卜素)。在加热装置中(40°C)，将0. 3g含|3-胡萝卜素2%的油树脂溶解 于24mL葵花籽油中，然后将其与6mLTween60在振动下混匀。同时 将6mL丙二醇溶解于42mL水中制备成水相。接着将前面产生的30 mL 油相与乳化剂的混合液与48 mL的水相混合后，以6000rpm的速度搅 拌乳化lh，形成原乳。均质压力为45MPa，均质时间为30min。选择 进料温度为室温(25 。C)。最终产品中(3-胡萝卜素的含量为7. 7mg/100mL。实施例3:原料为胡萝卜素油树脂，其中(3-胡萝卜素的含量为6% (即100 克提取物中包含6克(3-胡萝卜素)。称取0. 125g含(3-胡萝卜素6%的油树脂溶解于30mL茶树油中， 加入5mL Tween 40，搅拌均匀，作为油相。将lOmL丙二醇溶解于90mL
水中，作为水相。在加热装置中(40°C)，边搅拌边将油相逐渐加入 到水相中，以6000rpm的速度搅拌乳化0. 5h，形成原乳。均质压力 为35MPa，均质时间为30min。选择进料温度为室温(25 。C)。最终 产品中(3-胡萝卜素的含量为5. 2mg/100mL。最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而 非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普 通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替 换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的 权利要求范围当中。
权利要求
1、一种透明水分散型β-胡萝卜素浓缩液的制备方法，其特征在于，其生产步骤包括1)、油相的制备将β-胡萝卜素溶解于食用油中；2)、水相的制备将水与丙二醇按比例5∶1～9∶1混合；3)、乳化液的制备选择Tween 80作为乳化剂；(1)油相与乳化剂比例的确定首先将油相与乳化剂混合，油相与乳化剂的比例为6∶1～2∶1；(2)水相的混合比例将油相先与乳化剂以6∶1～2∶1的比例混合，经过震荡器混合20～40分钟后，再与水相混合，在总体积中，水相占50％～70％，经过简单乳化的油相占总体积的50％～30％；(3)乳化时间以及温度的选择乳化时间为0.5～2个小时，乳化温度为28～40℃。
2、 根据权利要求1所述的透明水分散型|3-胡萝卜素浓縮液的制备方 法，其特征在于，在乳化过程后还有均质过程，在均质过程中使用的 压力为35 MPa以上。
3、 根据权利要求1所述的透明水分散型P-胡萝卜素浓縮液的制备方 法，其特征在于，所述的p-胡萝卜素为卩-胡萝卜素油树脂。
4、 根据权利要求1或2或3所述的透明水分散型P-胡萝卜素浓縮液 的制备方法，其特征在于，所述的食用油是不饱和脂肪酸含量高的茶 树油或葵花籽油。
5、 根据权利要求1或2或3所述的透明水分散型p-胡萝卜素浓縮液 的制备方法，其特征在于，所述的乳化剂还可以是Tween60或Tween40。
6、根据权利要求1或2或3所述的透明水分散型(3-胡萝卜素浓縮液 的制备方法，其特征在于，在油相的制备步骤中，每30mL植物油可 溶解0. 125 0. 30g p-胡萝卜素油树脂。
全文摘要
本发明公开了一种透明水分散型β-胡萝卜素浓缩液的制备方法，属于食品加工技术领域。技术方案包括将β-胡萝卜素提取物溶解于食用油中得到油相；将水与丙二醇按比例5∶1～9∶1混合得到水相；将油相先与Tween 80或Tween 60或Tween 40乳化剂以6∶1～2∶1的比例混合，经过震荡器混合20～40分钟后，再与水相混合，在总体积中，水相占50％～70％，经过简单乳化的油相占总体积的50％～30％。乳化时间为0.5～2个小时，乳化温度为28～40℃。采用本方法可以使β-胡萝卜素由油溶性转变为水溶性，且具有良好的溶解性与水分散性，性质稳定，不易氧化，可满足不同的生产需要。
文档编号A61P3/02GK101112359SQ200710119789
公开日2008年1月30日 申请日期2007年7月31日 优先权日2007年7月31日
发明者戴玉子, 胡小松, 赵广华, 芳 陈 申请人:中国农业大学