一种微胶囊化天然抗氧化剂的制备方法与流程

文档序号:11490270阅读:244来源:国知局

本发明涉及天然抗氧化剂领域,尤其涉及一种微胶囊化天然抗氧化剂的制备方法。



背景技术:

天然抗氧化剂是从天然动、植物体或其代谢物中提取出来的具有抗氧化活性的物质,如从植物中提取的多酚类、黄酮类化合物,植酸等。自1956年harman提出衰老的自由基学说以来,愈来愈多的研究证实机体内过多的自由基会引发各种病变如:动脉粥样硬化、心血管疾病及肿瘤等,而适当补充外源性抗氧化剂可改善这一状况。因此,以天然抗氧化剂取代合成抗氧化剂是今后食品抗氧化剂发展的趋势;同时寻找清除体内自由基的天然物质也是现代医药、保健行业发展趋势。

果皮如柚皮、陈皮、火龙果皮等,含有大量的天然抗氧化剂,尤其是陈皮中丰富的黄酮类化合物,是强自由基清除剂,具有很强的抗氧化活性,火龙果皮含有一般植物少有的花青素,然而果皮却经常当作废物进行处理。

微胶囊是指一种具有聚合物壁的微型容器或包装物,粉末化(将液体、气体等变成干燥的粉末)、降低挥发性(使一些容易挥发的物质变得难于挥发)、提高物质的稳定性(易氧化,易见光分解,易受温度或水分影响的物质)、掩味、隔离活性成分并控制释放。

现有从果皮中提取天然抗氧化剂方法成本较高、效率较低、产品纯度不高、不易保存,目前还没有一种有效从果皮中提取天然抗氧化剂并将其制成微胶囊的方法。

因此,现有技术还有待于改进和发展。



技术实现要素:

鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种微胶囊化天然抗氧化剂的制备方法,旨在解决现有技术中从果皮中提取天然抗氧化剂方法成本较高、效率较低、产品纯度不高、不易保存的问题。

本发明的技术方案如下:

一种微胶囊化天然抗氧化剂的制备方法,其中,包括步骤:

a、将果皮进行第一次干燥和粉碎,然后进行脱脂,再进行第二次干燥,得到脱脂果皮粉末;

b、将所述脱脂果皮粉末置于乙醇溶液w1中进行微波处理,然后恒温搅拌,再过滤,得到粗提取液;

c、在所述粗提取液投入大孔吸附树脂,进行吸附处理,吸附完成后取出所述大孔吸附树脂,并对所述大孔吸附树脂进行洗脱,得到洗脱液,将所述洗脱液进行浓缩,得到精制果皮抗氧化剂浓缩液;

d、取所述精制果皮抗氧化剂浓缩液,加入添加剂,得到天然抗氧化剂复配液;

f、取所述天然抗氧化剂复配液,加入壁材,在35~40mpa条件下进行均质处理,然后进行喷雾干燥,即得微胶囊化天然抗氧化剂。

一种微胶囊化天然抗氧化剂的制备方法,其中,所述果皮为陈皮、柚子皮、火龙果皮中的一种或多种。

一种微胶囊化天然抗氧化剂的制备方法,其中,所述微波处理功率为160w~800w,时间为60s~130s。

一种微胶囊化天然抗氧化剂的制备方法,其中,所述步骤c前,对大孔吸附树脂进行预处理,所述预处理方式为:

将大孔吸附树脂用无水乙醇充分浸泡,然后依次用蒸馏水、nacl溶液和na2co3溶液冲洗,最后用蒸馏水洗涤。

一种微胶囊化天然抗氧化剂的制备方法,其中,所述大孔吸附树脂为s-8、ab-8、nka-9、d3520、x-5树脂中的一种。

一种微胶囊化天然抗氧化剂的制备方法,其中,所述步骤c中的洗脱过程具体为:

将吸附完成后的大孔吸附树脂取出,置于乙醇溶液w2中,然后振荡,使抗氧化剂从树脂上解吸,得到洗脱液。

一种微胶囊化天然抗氧化剂的制备方法,其中,所述乙醇溶液w2中含有占w2体积分数为0.1%~0.5%的盐酸。

一种微胶囊化天然抗氧化剂的制备方法,其中,所述步骤d中的添加剂为卵磷脂、维生素c、柠檬酸中的一种或多种。

一种微胶囊化天然抗氧化剂的制备方法,其中,所述步骤f中的壁材为β-环糊精、β-环糊精衍生物中的一种或多种。

一种微胶囊化天然抗氧化剂的制备方法,其中,所述喷雾干燥的工艺条件为:进料温度40℃~60℃,进风温度160℃~180℃,出风温度50℃~70℃。

有益效果:本发明通过采用微波协同萃取工艺和大孔径树脂精制工艺相结合的方法,能有效地克服传统工艺提取工艺的最终产品活性不高、极易吸湿、不易保存、运输和储藏不便的问题,而采用本发明工艺提取,不仅提高了抗氧化剂成分的纯度,提高了单位产品抗氧化活性,而且最终产品不易吸湿,易于保藏。

附图说明

图1为本发明微胶囊化天然抗氧化剂的制备方法较佳实施例的流程图。

具体实施方式

本发明提供一种微胶囊化天然抗氧化剂的制备方法,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

一种微胶囊化天然抗氧化剂的制备方法,如图1所示,包括步骤:

s1、将果皮进行第一次干燥和粉碎,然后进行脱脂,再进行第二次干燥,得到脱脂果皮粉末;

s2、将所述脱脂果皮粉末置于乙醇溶液w1中进行微波处理,然后恒温搅拌,再过滤,得到粗提取液;

s3、在所述粗提取液投入大孔吸附树脂,进行吸附处理,吸附完成后取出所述大孔吸附树脂,并对所述大孔吸附树脂进行洗脱,得到洗脱液,将所述洗脱液进行浓缩,得到精制果皮抗氧化剂浓缩液;

s4、取所述精制果皮抗氧化剂浓缩液,加入添加剂,得到天然抗氧化剂复配液;

s5、取所述天然抗氧化剂复配液,加入壁材,在35~40mpa条件下进行均质处理,然后进行喷雾干燥,即得微胶囊化天然抗氧化剂。

具体的,所述果皮为陈皮、柚子皮、火龙果皮中的一种或多种。

袖皮为抽子的未成熟或近成熟的干燥外层果皮,中药化橘红的一种,具有理气宽中,燥湿化痰等功效。袖皮占抽子质量的三分之一,有些甚至达到五分之二,其中不仅含有维生素、水分、矿物质等人体必需的因素外,还含有诸多的生理活性成分,像果胶、精油、膳食纤维、黄酮与多糖类化合物等,这些成分能够改善人体的内循环,对人体有诸多益处。中医理论袖皮具有治疗小儿肺炎、冻疮、理气化痰以及止痒等功效。现代医学研究表明,抽皮提取物还具有抗氧化、抗微生物、抗癌、抑酶、抗衰老、降血糖、降血压和预防动脉粥样硬化等活性。

陈皮有行气健脾、和胃止呕、燥湿化痰的功效,含有丰富的黄酮类化合物,黄酮类化合物是强自由基清除剂,具有很强的抗氧化活性。此外,陈皮中还包括少量生物碱,类胡萝卜素、以及维生素c等物质。陈皮中还含多种人体生命必需营养元素如:k、ca、na、mg、li、fe、zn、mn等。

火龙果果皮也含有大量的黄酮类化合物,以及一般植物少有的花青素、植物性白蛋白及丰富的维生素和水溶性膳食纤维。由于火龙果很少出现病虫害,可以不使用任何农药和激素,属于绿色环保果品而具有广泛的发展空间。

所述步骤s1中,先将果皮洗净晾干,然后置于40~65℃的烘箱中干燥4~6h,以去除其中多余的水分,然后利用粉碎机将干燥后的果皮粉碎、过40~60目筛,得到果皮粉末,并将过筛后的果皮粉末进行脱脂处理,较优地,采用石油醚浸泡对果皮粉末进行脱脂处理,并将进过脱脂处理的果皮粉末烘干,即得到脱脂果皮粉末。

较佳地,在将洗净的果皮放入烘箱前,将果皮剪碎,以加快水分的去除。

进一步,在所述步骤s2中,将脱脂果皮粉末置于体积分数为55%~75%的乙醇溶液w1中,进行微波处理,然后恒温搅拌,再过滤,得到粗提取液。

较佳地,脱脂果皮粉末与乙醇溶液w1的质量体积比为1:3~1:4(g:ml),所述微波处理功率为160w~800w,时间为60s~130s,在此条件下,提取液的抗氧化剂萃取效果尤佳。

微波萃取能够有效保护植物中的有效成分、对萃取物具有较高的选择性、萃取速度快,缩短了生产时间,而且避免了长时间加热引起的热分解,使有效成分免予破坏、降低了溶剂消耗及废物产生量,符合“绿色”环保理念、提高提取物质纯度,所得产品质量好等特点。

进一步,在所述步骤s3中,利用大孔吸附树脂对步骤s2中得到的粗提取液进行吸附处理,将粗提取液中的天然抗氧化剂吸附在所述大孔吸附树脂中,将吸附完成后的大孔吸附树脂取出,置于乙醇溶液w2中,然后振荡,使抗氧化剂从树脂上解吸,得到洗脱液,然后采用真空蒸馏浓缩法对洗脱液进行浓缩处理,即得到精制果皮抗氧化剂浓缩液。

所述大孔吸附树脂为s-8、ab-8、nka-9、d3520、x-5树脂中的一种,较佳地,采用s-8树脂,当吸附时间达150min,吸附率可达81.9%。

较佳地,所述乙醇溶液w2的体积分数为20%~80%,浓度过高或过低,都不利于抗氧化剂解吸,更佳地,所述乙醇溶液w2中含有占w2体积分数为0.1%~0.5%的盐酸,抗氧化剂回收率达93.4%,浓缩倍数达到17倍,不仅降低了能耗,同时避免了在减压浓缩过程中抗氧化剂的降解与变性。

较佳地,所述步骤s3前,对大孔吸附树脂进行预处理,所述预处理方式为:

将大孔吸附树脂用无水乙醇充分浸泡,然后依次用蒸馏水、nacl溶液和na2co3溶液冲洗,最后用蒸馏水洗涤。

较佳地,所述步骤s4中的添加剂为卵磷脂、维生素c、柠檬酸中的一种或多种。

所述步骤s5中,对加入壁材的天然抗氧化剂进行均质处理可使乳化液均匀稳定,便于喷雾干燥,而均质压力对稳定性有很大的影响,较佳地,均质压力为35~40mpa,当压力小于40mpa时,乳化液的稳定性随均质压力的增大而提高;当压力超过40mpa时,乳化液稳定性变化不明显。更佳地,在35~40mpa条件下,对加入壁材的天然抗氧化剂进行两次均质处理,乳化液的稳定性尤佳。

较佳地,所述步骤s5中的壁材为β-环糊精、β-环糊精衍生物中的一种或多种,所得微胶囊化抗氧化剂复配液水溶性大大提高,且对热、光、防腐剂等的稳定性也很大的改善。

较佳地,所述步骤s5中的喷雾干燥的工艺条件为:进料温度40℃~60℃,进风温度160℃~180℃,出风温度50℃~70℃。

本试验采用rgw01离心喷雾干燥机,主要工艺参数为:进风温度、出风温度、离心速度和进料温度等。这些工艺参数对于微胶囊化产品的包埋率、颗粒大小以及产品的稳定性都有较大的影响。

进风温度影响到微胶囊的干燥速度和干燥能力,关系到产品的颗粒结构、水分含量和稳定性。进风温度在160~180℃比较合适,低于160℃时,产品水分含量大,流动性不好,易粘壁;进风温度过高,水分散失速度快,囊壁表面产生一些“小坑”,同时还会导致壁材成膜性降低,影响产品的包埋效果。

出风温度影响到产品的干燥时间,对于微胶囊的囊壁结构和水分含量有较大影响。本发明中,出风温度设置在50℃~70℃,出风温度高,有利于产品形成完整致密的囊壁结构,也可使产品的水分降低,有利于改善喷雾干燥的效果。但温度过高也会导致产品过度受热而开裂,微胶囊的包埋率降低。

进料温度影响到料液的流动性、喷雾过程的难易和产品粘度大小等。适当提高进料温度,可以降低进料乳化液的粘度,有利于乳滴雾化,同时还可以提高剌液的浓度。进料温度也不能太高,否则会引起耐热性差的抗氧化剂复配液分解。本发明中,进料温度为40℃~60℃。

微胶囊化天然抗氧化剂的水溶性较天然抗氧化剂大大增加,且溶解液色泽鲜艳、透明、无沉淀,耐光性较好,两个月无褪色现象,在100℃的条件下,微胶囊化的抗氧化剂吸光度的减少率仅为0.7%,而未微胶囊的抗氧化剂复配液吸光度的减少率为12.3%,抗氧化剂复配液经微胶囊化后,其耐热性有了明显的改善。同时,在ph为1~6的环境下,随着酸性增强,微胶囊化天然抗氧化剂的吸光度值呈下降的趋势,但降低的百分率很小,仅为4.2%,而未微胶囊化抗氧化剂复配液吸光度的变化率为80%左右,抗氧化剂复配液经微囊化以后,耐酸性明显增强。

下面通过实施例对本发明作进一步的解释。

实施例1

将陈皮放入烘箱,65℃下干燥4h,粉碎,过40目筛,石油醚浸泡脱脂,将脱脂后的陈皮粉末烘干,得到脱脂陈皮粉末,取10g脱脂陈皮粉末加入300ml体积分数为55%的乙醇溶液中,在160w的微波功率下辐射处理60s,然后过滤,得到粗提取液,接着在所述粗提取液投入s-8树脂(所述s-8树脂预先用无水乙醇充分浸泡,然后依次用蒸馏水、nacl溶液和na2co3溶液冲洗,最后用蒸馏水洗涤),进行吸附处理,然后用体积分数为0.1%hcl-20%乙醇溶液进行洗脱,得到洗脱液,然后采用真空蒸馏浓缩法对洗脱液进行浓缩处理,即得到精制果皮抗氧化剂浓缩液,在精制果皮抗氧化剂浓缩液中加入一定量的卵磷脂和维生素,搅拌均匀,再加入β-环糊精,然后在35mpa的均质压力下进行两次均质处理,得到天然抗氧化剂复配液,最后利用rgw01离心喷雾干燥机,在进料温度40℃、进风温度160℃、出风温度50℃的条件下,进行喷雾干燥,即得微胶囊化天然抗氧化剂。

实施例2

将柚子皮放入烘箱,40℃下干燥4h,粉碎,过60目筛,石油醚浸泡脱脂,将脱脂后的柚子皮粉末烘干,得到脱脂柚子皮粉末,取10g脱脂柚子皮粉末加入400ml体积分数为75%的乙醇溶液中,在800w的微波功率下辐射处理130s,然后过滤,得到粗提取液,接着在所述粗提取液投入ab-8树脂(所述ab-8树脂预先用无水乙醇充分浸泡,然后依次用蒸馏水、nacl溶液和na2co3溶液冲洗,最后用蒸馏水洗涤),进行吸附处理,然后用体积分数为0.5%hcl-80%乙醇溶液进行洗脱,得到洗脱液,然后采用真空蒸馏浓缩法对洗脱液进行浓缩处理,即得到精制果皮抗氧化剂浓缩液,在精制果皮抗氧化剂浓缩液中加入一定量的维生素c和柠檬酸,搅拌均匀,再加入β-环糊精衍生物,然后在40mpa的均质压力下进行两次均质处理,得到天然抗氧化剂复配液,最后利用rgw01离心喷雾干燥机,在进料温度60℃、进风温度180℃、出风温度70℃的条件下,进行喷雾干燥,即得微胶囊化天然抗氧化剂。

实施例3

将火龙果皮放入烘箱,50℃下干燥6h,粉碎,过40目筛,石油醚浸泡脱脂,将脱脂后的火龙果皮粉末烘干,得到脱脂火龙果皮粉末,取10g脱脂火龙果皮粉末加入400ml体积分数为73%的乙醇溶液中,在640w的微波功率下辐射处理80s,然后过滤,得到粗提取液,接着在所述粗提取液投入s-8树脂(所述s-8树脂预先用无水乙醇充分浸泡,然后依次用蒸馏水、nacl溶液和na2co3溶液冲洗,最后用蒸馏水洗涤),进行吸附处理,然后用体积分数为0.2%hcl-40%乙醇溶液进行洗脱,得到洗脱液,然后采用真空蒸馏浓缩法对洗脱液进行浓缩处理,即得到精制果皮抗氧化剂浓缩液,在精制果皮抗氧化剂浓缩液中加入一定量的卵磷脂、维生素c和柠檬酸,搅拌均匀,再加入β-环糊精,然后在35mpa的均质压力下进行两次均质处理,得到天然抗氧化剂复配液,最后利用rgw01离心喷雾干燥机,在进料温度50℃、进风温度170℃、出风温度60℃的条件下,进行喷雾干燥,即得微胶囊化天然抗氧化剂。

本发明通过采用微波协同萃取工艺和大孔径树脂精制工艺相结合的方法,能有效地克服传统工艺提取工艺的最终产品极易吸湿,不易保存,为运输和忙藏带来不便,而采用本发明工艺提取,不仅提高了抗氧化剂成分的纯度,提高了单位产品抗氧化活性,而且最终产品不易吸湿,易于保藏。

本产品的颜色为浅褐色,可采用纸袋包装和纸筒包装,其抗氧化活性与同剂量人工合成抗氧化剂相当,但不存在安全隐患,可广泛应用于食品添加剂、保健品和化妆品等领域。

应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

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