一种含有天然虾青素酯的乳液及其制备方法与流程

本发明属于生物物质制备技术领域，具体为一种含有天然虾青素酯的乳液及其制备方法。

背景技术：

天然虾青素是目前已知的最强的抗氧化剂，可被作为一种新型的活性因子应用在食品、饮料、化妆品、护肤品、药品之中。因此天然虾青素具有巨大的市场潜力。天然虾青素主要以虾青素酯的形式存在，是一种油溶性的物质，水溶性极差，同时作为一种抗氧化剂，未经处理的虾青素酯在自然条件下极易被氧化降解从而失去活性。通过化学的方法，可以将虾青素酯转化为可以水溶的游离虾青素，如此可以将虾青素的水溶性提高，但并不能提高虾青素的储藏稳定性，同时还可能在转化过程中留下化学残留物，而且此转化过程成本很高，不能大规模应用。因此，如何提高虾青素酯的水溶性、储藏稳定性和其活体吸收率是将天然虾青素大规模推向市场的关键。

于2008年12月19日申请的、申请号为200810244049.6的中国发明专利提供了一种虾青素酯乳液的制备方法，但按其方法制备的乳液虾青素含量低，其乳液含水量高达总乳液重量的60％以上，且其乳液在常温下储存20天后虾青素的降解率在20％以上。

于2016年1月4日申请的、申请号为201610004295.9的中国发明专利提供了一种通过化学转化制备可以水溶的虾青素衍生物的方法，但此方法过程复杂，操作难度大且成本昂贵，且只能用于游离虾青素。同时此方法并不能提高虾青素的储存稳定性和虾青素的活体吸收率。

于2016年5月31日申请的、申请号为201610375390.x的中国发明专利提供了另一种虾青素乳液的制备方法，但按其方法制备的虾青素乳液虾青素含量降低，仅占总质量的0.1％到3％，此专利中也并未对乳液的粒径、乳液的储存稳定性、乳液的活体吸收率做出量化的说明。

于2014年10月24日申请的、申请号为201410578096.x的中国发明专利也给出了一种虾青素乳液的制作方法，但此方法需要的操作温度高，并要在氮气环境中操作，因此不适合工业化的大规模应用，按此方法制备的乳液，其含水量高达90％以上，而其虾青素含量仅为乳液总质量的0.1％，且按此方法制备的虾青素乳液的平均粒径大于170nm。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供一种含有天然虾青素酯的乳液及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种含有天然虾青素酯的乳液，由以下原料组成：天然虾青素酯，脂肪、油，磷脂，多元醇，蔗糖酯，多元醇脂肪酸酯，稳定剂，水；其中，天然虾青素酯占乳液总重量的0.5％～20％，脂肪、油与天然虾青素酯的重量比为1∶2～10∶1，磷脂与天然虾青素酯的重量比为5∶1～1∶5，多元醇与天然虾青素酯的重量比为20∶1～1∶1，蔗糖酯与天然虾青素酯的重量比为10∶1～1∶10。

具体地，天然虾青素酯是指从红球藻细胞、磷虾中获得的未经化学加工的主要成分为虾青素酯的油溶性物质。

具体地，脂肪、油是指任何动物、植物、矿物源、化工合成的脂肪类和油类物质，脂肪、油还可以包括单甘油酯、二酸甘油酯、三酸甘油酯中的一种或几种。

具体地，磷脂为卵磷脂、溶血卵磷脂中的一种或几种。

具体地，多元醇为甘油、双甘油、丙二醇、丁二醇、聚乙二醇、山梨糖醇、山梨醇、甘露醇、双丙甘醇中的一种或几种。

具体地，蔗糖酯为蔗糖月桂酸酯、蔗糖二月桂酸酯、蔗糖硬脂酸酯、蔗糖二硬脂酸酯、蔗糖棕榈酸酯、蔗糖二棕榈酸酯、蔗糖肉豆蔻酸酯、蔗糖二肉豆蔻酸酯、蔗糖油酸酯、蔗糖二油酸酯中的一种或几种。

具体地，多元醇脂肪酸酯为山梨醇硬脂酸酯、山梨醇月桂酸酯、山梨醇棕榈酸酯、山梨醇油酸酯、聚山梨醇硬脂酸酯、聚山梨醇月桂酸酯、聚山梨醇棕榈酸酯、聚山梨醇油酸酯中的一种或几种。

具体地，多元醇脂肪酸酯为聚甘油脂肪酸酯，聚甘油脂肪酸酯为聚甘油-6油酸酯、聚甘油-6硬脂酸酯、聚甘油-6棕榈酸酯、聚甘油-6肉豆蔻酸酯、聚甘油-6月桂酸酯、聚甘油-10油酸酯、聚甘油-10硬脂酸酯、聚甘油-10棕榈酸酯、聚甘油-10肉豆蔻酸酯、聚甘油-10月桂酸酯、甘油硬脂酸酯柠檬酸酯、聚甘油-10二硬脂酸酯中的一种或几种。

具体地，稳定剂为油溶性的物质或水溶性的物质，稳定剂包括植物提取物、生育酚及其衍生物、抗坏血酸及其盐、异抗坏血酸及其盐、乙二胺四乙酸、天然多酚中的一种或几种。

作为本发明的一种优选技术方案，本发明还提供一种含有天然虾青素酯的乳液的制备方法，包括以下步骤：

s1、将天然虾青素酯，磷脂，多元醇，蔗糖酯，多元醇脂肪酸酯，稳定剂溶解到脂肪、油中得到油相，溶解过程的温度为20℃～80℃；其中，天然虾青素酯占乳液总重量的0.5％～20％，脂肪、油与天然虾青素酯的重量比为1∶2～10∶1，磷脂与天然虾青素酯的重量比为5∶1～1∶5，多元醇与天然虾青素酯的重量比为10∶1～1∶10，蔗糖酯与天然虾青素酯的重量比为10∶1～1∶10；

s2、将多元醇、稳定剂溶解到水得到水相，多元醇与水的比例为1∶1～1∶10，稳定剂与水的比例为1∶5～1∶500；

s3、将油相与水相混合得到含有天然虾青素酯的乳液，油相与水相的比例为5∶1～1∶10。

本发明的有益效果是：本发明所述乳液含水量低，在对天然虾青素酯不进行化学加工的情况下显著提高了天然虾青素酯的储藏稳定性，同时能够以平均粒径为100nm左右的液滴分散到水中，形成透明的水溶液，同时显著得提高了天然虾青素酯的活体吸收率。本发明所述乳液可以在食品、饮料、化妆品、护肤品、药品等产品上应用。

附图说明

图1为本发明实施例1-3和对照例中新制备乳液的平均粒径和在50℃下储存30天后的平均粒径对比图。

图2为本发明实施例1-3与对照例在50℃下储存时虾青素含量随时间变化曲线图。

图3为口服按实施例1配置的本发明所述乳液、对照例乳液、未处理天然虾青素酯后，血清内虾青素含量随时间变化曲线图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所举实施例中所使用的分析检测方法如下：

(1)粒径检测

将按本发明所述方法制备的乳液用tris-hclph7.0的缓冲液稀释50倍，然后在25℃使用zeta纳米粒径分布仪(zetasizernano，malvem，英国)测定粒径分布，本发明乳液的平均粒径为100nm左右，形成的水溶液澄清透明，且在50℃下储存4周后仍然保持透明。

(2)乳液虾青素含量测定

首先将本发明所述方法制备的乳液中的水在低温下蒸发，然后用丙酮进行1∶20的稀释。向上述丙酮稀释液中按1∶1体积比加入含有胆固醇酯酶的tris-hclph7.0的缓冲液，缓冲液中胆固醇酯酶浓度为4单元/ml。在37℃下反应45分钟，将虾青素酯转化为游离虾青素。按体积比1∶1向上述溶液中加入石油醚，将游离虾青素萃取到石油醚中。离心使得石油醚和含有丙酮的水相分离，将石油醚小心取出后放入一个洁净的容器。使用氮气在低温下将石油醚蒸发，将干燥后的遗留物溶解到与丙酮稀释液体积比为1∶1的高纯丙酮中。将20μl的上述高纯丙酮溶液用高效液相色谱仪进行分析(infinity1260，安捷伦，美国；柱为infinitylab120hilic2.1x150mm，2.7μm，安捷伦，美国；流动相为82∶18的己烷：丙酮；流速1ml/分钟；定量波长474nm)。最终虾青素的浓度根据虾青素的标准曲线计算得到(虾青素标准≥98％，西格玛，德国)。

(3)血清虾青素含量测定

向血清中加入体积比1∶1的石油醚将游离虾青素萃取到石油醚中。离心使得石油醚和含有丙酮的水相分离，将石油醚小心取出后放入一个洁净的容器。使用氮气在低温下将石油醚蒸发，将干燥后的遗留物溶解到与丙酮稀释液体积比为1∶1的高纯丙酮中。将20μl的上述高纯丙酮溶液用高效液相色谱仪进行分析(infinity1260，安捷伦，美国；柱为infinitylab120hilic2.1x150mm，2.7μm，安捷伦，美国；流动相为82∶18的己烷：丙酮；流速1ml/分钟)。最终虾青素的浓度根据虾青素的标准曲线计算得到(虾青素标准之98％，西格玛，德国)。

实施例1：

将30g玉米油与30g甘油混合后加热到50℃，将4g(按游离虾青素计虾青素含量为33.2％的)雨生红球藻提取物(即虾青素酯)溶解，相继加入并溶解3g聚甘油-10月桂酸酯、5g大豆卵磷脂、0.5g生育酚、0.5g山梨醇月桂酸酯以形成油相。将5g蔗糖月桂酸酯、2g山梨糖醇溶解到20g水中以形成水相。将油相与水相混合，先使用高速剪切乳化机(wiggens，d-500，中国)将混合物至成粗乳液，再使用高压均质机(ats，ah-nano，中国)制成完成品乳液。

经检测，此乳液虾青素占总重量比为1.3％。按此方法制备的乳液平均粒径为86nm(如附图1所示)，在50摄氏度下密封储藏30天后，虾青素(按游离虾青素计)的降解率为1.7％，相比对照组有显著的提高(如附图2所示)。储存后的乳液中平均粒径为109nm(如附图1所示)，且没有可见的油、水相分离的发生。按此实施例制备的乳液和含有等量虾青素(按游离虾青素计)的红球藻提取物分别口服给成年小鼠(250g-300g)，口服按本发明配置的乳液，服用量为0.1mg/g(按游离虾青素计算)，在服用后每3小时取一次血样，离心以获得血清并对血清内虾青素的含量进行检测。检测结果表明，按本发明制备的乳液相比未经处理的红球藻提取物，在小鼠血清内的含量得到了显著的提高(如附图3所示)。

实施例2：

将20g红花油与40g甘油混合后加热到45℃，将9g(按游离虾青素计虾青素含量为33.2％的)雨生红球藻提取物(即虾青素酯)溶解，相继加入并溶解3g聚甘油-10月桂酸酯、5g大豆卵磷脂、0.5g山梨醇月桂酸酯以形成油相。将5g蔗糖月桂酸酯、2g山梨糖醇、0.5g抗坏血酸钠溶解到15g水中以形成水相。将油相与水相混合，先使用高速剪切乳化机(wiggens，d-500，中国)将混合物制成粗乳液，再使用高压均质机(ats，ah-nano，中国)制成完成品乳液。

经检测，此乳液虾青素占总重量比为2.8％。按此方法制备的乳液平均粒径为101nm(如附图1所示)，在50℃下密封储藏30天后，虾青素(按游离虾青素计)的降解率为3.3％，相对于对照组，有显著的提高(如附图2所示)。储存后的乳液中平均粒径为108nm(如附图1所示)，且没有可见的油、水相分离的发生。将3g的按本发明上述实施例配置的乳液与2g蔗糖、0.2g食盐、0.4g柠檬酸、0.5g抗坏血酸溶解到150g水中，可制成含有虾青素酯的液体饮料。按此方法制备的虾青素酯的液体饮料为澄清透明的淡红色溶液，且在50℃环境中避光保存3个月后仍为澄清透明的淡红色溶液。使用吸光光度计测量474nm吸光度，新配置的液体饮料与储存后的液体饮料的吸光度没有显著性差异。

实施例3：

将15g橄榄油与40g甘油混合后加热到50℃，将9g(按游离虾青素计虾青素含量为33.2％的)雨生红球藻提取物(即虾青素酯)溶解，相继加入并溶解3g聚甘油-10月桂酸酯、10g大豆卵磷脂、0.5g山梨醇月桂酸酯以形成油相。将5g蔗糖棕榈酸酯、2g山梨糖醇、0.5g抗坏血酸钠溶解到15g水中以形成水相。将油相与水相混合，先使用高速剪切乳化机(wiggens，d-500，中国)将混合物制成粗乳液，再使用高压均质机(ats，ah-nano，中国)制成完成品乳液。

经检测，此乳液虾青素占总重量比为2.7％。按此方法制备的乳液平均粒径为93nm(如附图1所示)，在50℃下密封储藏30天后，虾青素(按游离虾青素计)的降解率为4.1％，相比于对照组有显著的提高(如附图2所示)。储存后的乳液中平均粒径为114nm(如附图1所示)，且没有可见的油、水相分离的发生。将70g的按本发明上述实施例配置的乳液与、5g甘油、0.1g油醇、0.5g山梨醇月桂酸酯、10g乙醇、1g抗坏血酸钠混合均匀，再与5g溶解有5g丁二醇的水混合，通过高速均质制成含有虾青素酯的皮肤乳。按本发明实施例制备的皮肤乳为淡红色膏体，其红色分布均匀，且在常温下密封避光保存半年后颜色不产生变化。

对照例：

将20g玉米油与40g乙酸乙酯混合，将9g(按游离虾青素计虾青素含量为33.2％的)雨生红球藻提取物(即虾青素酯)溶解，相继加入3g聚甘油-10月桂酸酯、8g乙醇、20g预先溶有1g乙二胺四乙酸的ph7的tris缓冲液。使用高速剪切乳化机(wiggens，d-500，中国)将混合物制成乳液，再使用高压均质机(ats，ah-nano，中国)制成完成品乳液。经检测，此乳液虾青素占总重量比为2.7％。按此方法制备的乳液平均粒径为140nm(如附图1所示)，在50℃下密封储藏30天后，虾青素(按游离虾青素计)的降解率为35％(如附图2所示)，且储存后的乳液有可见的油、水相分离的发生。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。