一种高生物利用度番茄红素口服液产品及制备方法与流程

本发明涉及一种高生物利用度番茄红素口服液产品及其制备方法，其特征是产品中番茄红素脂质颗粒的粒径范围在100～300nm,番茄红素含量为8～22mg/10mL,顺式构型番茄红素占番茄红素总量的比例达到50％以上，番茄红素的生物利用度是普通番茄红素制品3倍以上；每支番茄红素口服液(10mL)的生物利用度相当于含番茄红素24～66mg的软胶囊或压片。属于保健食品生产技术领域。

背景技术：

番茄红素是一种具有抗氧化、增强人体免疫力、有助于缓解前列腺增生症状等多种生理功能的类胡萝卜素，广泛应用于保健食品、化妆品等领域。由于番茄红素分子在本质上是含有大量双键(11个共轭双键和两个非共轭双键)的烯烃，具有强烈的疏水性，在水基食品或保健食品(如口服液)中添加面临番茄红素稳定悬浮等技术困难，因而目前以番茄红素为主要标志性成分的保健食品绝大多数为软胶囊、压片等形式。

番茄红素口服液应是一种稳定的水包油分散体系。在该体系中，含番茄红素的脂质(简称番茄红素脂质)粒子呈微球分散状态。这些脂质微球粒径的大小与分散体系的稳定性及番茄红素的生物利用度密切相关。国家发明专利CN 105166880 A公开了一种选用含有天然蕃茄红素的油树脂为原料的口服液制备方法，其中番茄红素质量含量未明确，但结合其权利要求及说明书相关内容计算，番茄红素含量约为0.275～1.425％(说明书[0004]：番茄红素含量为0.5～1.5％的番茄提取物水溶液与枸杞提取液混合，番茄提取物水溶液的占比为55～95％)；文中未说明番茄红素脂质颗粒的粒径，但按其工艺(说明书[0004]：高速剪切机剪切5～30分钟，剪切速度1500～20000转/分钟，再经高压均质机均质，至所配料处理完毕，压力控制40～80MPa)，结合食品加工经验，其粒径一般在400～1000nm；文中也未涉及番茄红素的空间构型，按其工艺为一般乳化来推断，产品中顺式构型番茄红素的占比与普通含番茄红素加工制品相当，大体在5～12％以下(Pierre Lambelet etal.Improving the stability of lycopene Z-isomers in isomerised tomato extracts,Food Chemistry 112(2009)156–161)。

事实上，番茄红素的空间构型与其生物效价直接相关，顺式构型的番茄红素更易被人体吸收(Cooperstone JL,etal.Enhanced bioavailability of lycopene when consumed as cis-isomers from tangerine compared to red tomato juice,a randomized,cross-over clinical trial.Mol.Nutr.Food Res.59(2015)658-69.)。而当食物成分的粒径小于100nm时，其进出人体细胞的机会大幅增加，可能存在较大的安全风险(刘俊，“纳米食品”安全存疑，广州日报2010年9月30第033版)。

因此，研究开发番茄红素含量适中，番茄红素脂质粒径适度(100nm及以上)、顺式构型番茄红素占比高(以提高其生物效价)、以番茄红素为主要活性成分的口服液产品具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有产品的不足，以纯度大于90％的全反式番茄红素为原料，采用氮气保护、高温热溶法提高番茄红素在油相中的溶解度、促进全反式番茄红素向顺式构型番茄红素的转化进而提高顺式构型番茄红素占比，制备出番茄红素脂质颗粒的粒径范围在100～300nm,番茄红素含量为8～22mg/10mL,顺式构型番茄红素占番茄红素总量的比例达到50％以上、番茄红素生物利用度是普通番茄红素制品3倍以上的番茄红素口服液产品，具有番茄红素含量高、顺式番茄红素异构体占比高，脂质微球粒径小、口服液质量稳定的特点。

本发明的技术方案如下：

番茄红素口服液的制备方法，步骤如下：

(1)在75℃下，将质量百分数为1％～2％的Tween80水溶液预热得到A液；

(2)将单甘酯、番茄红素、液态甘油三脂加入到避光容器中，经氮气保护、搅拌并加热(120～140℃，1～2min)得到B液；

(3)在室温和剧烈搅拌下，将A液迅速加到B液中，再继续搅拌2min；

(4)将步骤(3)的混合液经高速剪切乳化(10000～16000r/min，1.5～2.5min)，得到预乳液；

(5)将步骤(4)中得到的预乳液经高压均质(30～50MPa，3个循环)得到番茄红素乳液；

(6)将步骤(5)中得到的番茄红素乳液，在4℃水浴条件下，迅速冷却，得到番茄红素口服液。

所述的单甘酯是单硬脂酸甘油酯或单山嵛酸甘油酯中的一种；

所述的液态甘油三脂是辛癸酸甘油酯、橄榄油、大豆油、玉米油、亚麻籽油中的一种；

单甘酯与水的质量比为2︰100～5︰100；

番茄红素与水的质量比为1︰1000～2.5︰1000；

液态甘油三脂与水的质量比为1︰100～2︰100；

本发明的有益效果

本发明以单甘酯为固态脂质、常见的甘油三脂为液态脂质，在氮气氛保护下采用热溶工艺促进固态脂质和液态脂质中番茄红素的空间构型从全反式向顺式构型转化，这样原来为晶态的番茄红素转化为非晶态结构，可以大幅提高番茄红素在脂质中的溶解性及生物利用度；后经剪切预乳化、高压均质以提高口服液的稳定性。

本发明所制备的番茄红素口服液，其中番茄红素脂质颗粒的粒径范围在100～300nm,番茄红素含量为8～22mg/10mL,顺式构型番茄红素占番茄红素总量的比例达到50％以上，其中所含番茄红素的生物利用度是普通含番茄红素制品的3倍以上，有效解决了番茄红素在水基食品中不易稳定悬浮、粒径过小存在食用安全隐患、顺式番茄红素占比低造成生物效价低等缺陷，具有制备工艺简单、质量稳定、生物利用度高的特点，适合工业化生产。

附图说明

图1.实施例4所用番茄红素原料(番茄红素含量为91.2％)的HPLC谱图(图1A)及所制备的口服液中的番茄红素HPLC谱图(图1B)。

从图1可知，番茄红素原料以全反式构型为主，其占番茄红素总量的比例达到96.2％，而顺式构型番茄红素占比仅为3.8％；所制备的口服液中顺式构型番茄红素已经多于全反式番茄红素，总顺式番茄红素相对含量为56.37％，而全反式番茄红素占比仅为43.63。

图2.本发明实施例4中得到的口服液，经纳米粒度仪测定所得粒径分布图。

由图2可知，所制备的番茄红素口服液平均粒径为197.2nm，样品为均一的水分散体系。

具体实施方式

为更好的理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例所限的范围；各实施例中使用的番茄红素原料质量百分数为91.2％，顺式构型番茄红素占番茄红素总量的比例为3.8％。

实施例1

(1)在75℃下，将质量百分数为1％的Tween80水溶液100mL预热得到A液；

(2)将2g单硬脂酸甘油酯、100mg番茄红素、1g辛癸酸甘油酯加入到避光容器中，经氮气保护、搅拌并加热(120℃，2min)得到B液；

(3)在室温和剧烈搅拌下，将A液迅速加到B液中，再继续搅拌2min；

(4)将步骤(3)的混合液经高速剪切乳化(10000r/min，1.5min)，得到预乳液；

(5)将步骤(4)中得到的预乳液经高压均质(30MPa，3个循环)得到番茄红素乳液；

(6)将步骤(5)中得到的番茄红素乳液，在温度为4℃水浴条件下，迅速冷却，得到番茄红素口服液，其中番茄红素含量为8.2mg/10mL,顺式构型番茄红素占番茄红素总量的比例为50.5％，番茄红素脂质颗粒平均粒径为210.8nm。

实施例2

(1)在75℃下，将质量百分数为2％的Tween80水溶液100mL预热得到A液；

(2)将5g单山嵛酸甘油酯、250mg番茄红素、2g橄榄油加入到避光容器中，经氮气保护、搅拌并加热(140℃，1min)得到B液；

(3)在室温和剧烈搅拌下，将A液迅速加到B液中，再继续搅拌2min；

(4)将步骤(3)的混合液经高速剪切乳化(16000r/min，2.5min)，得到预乳液；

(5)将步骤(4)中得到的预乳液经高压均质(50MPa，3个循环)得到番茄红素乳液；

(6)将步骤(5)中得到的番茄红素乳液，在温度为4℃水浴条件下，迅速冷却，得到番茄红素口服液，其中番茄红素含量为20.1mg/10mL,顺式构型番茄红素占番茄红素总量的比例为52.62％，番茄红素平均粒径为150.3nm。

实施例3

(1)在75℃下，将质量百分数为1.5％的Tween80水溶液100mL预热得到A液；

(2)将3g单硬脂酸甘油酯、200mg番茄红素、1.5g大豆油加入到避光容器中，经氮气保护、搅拌并加热(130℃，1.5min)得到B液；

(3)在室温和剧烈搅拌下，将A液迅速加到B液中，再继续搅拌2min；

(4)将步骤(3)的混合液经高速剪切乳化(16000r/min，2.5min)，得到预乳液；

(5)将步骤(4)中得到的预乳液经高压均质(40MPa，3个循环)得到番茄红素乳液；

(6)将步骤(5)中得到的番茄红素乳液，在温度为4℃水浴条件下，迅速冷却，得到番茄红素口服液，其中番茄红素含量为16.5mg/10mL,顺式构型番茄红素占番茄红素总量的比例为49.85％，番茄红素脂质颗粒的平均粒径为162nm。

实施例4

(1)在75℃下，将质量百分数为2％的Tween80水溶液100mL预热得到A液；

(2)将3g单山嵛酸甘油酯、250mg番茄红素、1.5g玉米油加入到避光容器中，经氮气保护、搅拌并加热(140℃，1.5min)得到B液；

(3)在室温和剧烈搅拌下，将A液迅速加到B液中，再继续搅拌2min；

(4)将步骤(3)的混合液经高速剪切乳化(12000r/min，2min)，得到预乳液；

(5)将步骤(4)中得到的预乳液经高压均质(50MPa，3个循环)得到番茄红素乳液；

(6)将步骤(5)中得到的番茄红素乳液，在温度为4℃水浴条件下，迅速冷却，得到番茄红素口服液。其中番茄红素含量为19.8mg/10mL,顺式构型番茄红素占番茄红素总量的比例为56.37％，番茄红素脂质颗粒的平均粒径为197.2nm。

实施例5

(1)在75℃下，将质量百分数为2％的Tween80水溶液100mL预热得到A液；

(2)将2.5g单硬脂酸甘油酯、150mg番茄红素、1.5g亚麻籽油加入到避光容器中，经氮气保护、搅拌并加热(130℃，1.5min)得到B液；

(3)在室温和剧烈搅拌下，将A液迅速加到B液中，再继续搅拌2min；

(4)将步骤(3)的混合液经高速剪切乳化(16000r/min，2min)，得到预乳液；

(5)将步骤(4)中得到的预乳液经高压均质(40MPa，3个循环)得到番茄红素乳液；

(6)将步骤(5)中得到的番茄红素乳液，在温度为4℃水浴条件下，迅速冷却，得到番茄红素口服液，其中番茄红素含量为12.1mg/10mL,顺式构型番茄红素占番茄红素总量的比例为52.64％，番茄红素脂质颗粒的平均粒径为240.5nm。

附：

1.番茄红素含量测定及不同空间构型番茄红素占比的测定方法

番茄红素的HPLC检测：在10mL的离心管中，分别加入0.5mL所制备的番茄红素口服液和2mL乙酸乙酯；经水浴超声破乳和离心后，取上层乙酸乙酯于10mL棕色容量瓶中，这样再分别用2mL乙酸乙酯继续萃取口服液中的番茄红素2次，最后将合并液定容至10mL，用0.22μm滤膜过滤后，用液相色谱仪，以面积归一化法分别在472nm处检测番茄红素中各异构体相对百分含量，并结合全反式番茄红素标准曲线定量口服液中蕃茄红素的含量。色谱柱：YMC C30柱(5μm，250mm×4.6mm)；流动相：A相：甲醇︰乙腈＝25︰75，B相：甲基叔丁基醚100％；梯度条件：0～20m in，A相由100％减少到50％，20～40min，A相保持50％；样品溶剂：乙酸乙酯；流速：1mL/min；柱温：30℃；进样量：20μL。

2.口服液中番茄红素脂质粒径的测定

采用配有He/Ne激光器(λ＝633nm)的Nano-ZS90粒径分析仪，散射角为90°。将番茄红素口服液样品稀释适当倍数后，随后将其装入聚苯乙烯比色皿中(折光指数1.33)，(25±0.1)℃下保温3min，测定，记录平均粒径。3.番茄红素生物利用度评价方法

参照D.Page等建立的“扩散模型法”评价蕃茄红素的生物利用度(Kinetics of temperature increase during tomato processing modulate the bioaccessibility of lycopene.Food Chemistry 135(2012)2462–2469)。该“扩散模型法”是基于番茄红素被转移至小肠中的胶束前，必须先溶解至脂质中这一原理，计算含5毫克番茄红素口服液或含5毫克番茄红素的原料到大豆油和含0.1％脱氧胆酸盐的水的混合物中，振摇5Min后，进入到油相的番茄红素的质量之比，作为考察番茄红素生物利用度的指标。

本案实施例1所制备番茄红素口服中，番茄红素的生物利用度是等质量所用原料番茄红素的3.67倍。