喷雾干燥β-胡萝卜素微胶囊化工艺研究.pdf
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天然产物研究与开发NatProdRes如2OO6,ts(Spi):
131-134文章编号:
1001-68802006)Suppl-Ol31-04喷雾干燥一胡萝l、素微胶囊化工艺研究胡小明,代斌,陈瑛(石河子大学化学化工学院,石河子832003)摘要:
胡萝卜素是所有类胡萝卜素中含量最多、生物活性最大和研究最多的一种。
但它极不稳定,易氧化变质而失去生理活性。
本文采用微胶囊技术,选用明胶与蔗糖作为复合壁材,对胡萝卜素进行喷雾干燥微胶囊化,探讨其主要工艺参数。
通过单因素分析、正交实验等得出了最佳工艺条件为壁材中明胶与蔗糖的比例为3:
l7,喷雾干燥进风温度190,喷雾压力01MP,进料速度为5mLmin关键词:
胡萝卜素;喷雾干燥;微胶囊化中图分类号:
B2842文献标识码:
AStudyonMicroencapsulationofcarotenebySprayOrgngHUXiao-ming,DAIBin,CHENYing(Schodofo,aa,rChemkEngneerng,Shhez,tihezi832003,China):
teneisone0fthemostimportantpigmentsinalltheCaenoids,butthepoorstabilityandsolubilityrestricteditsappcationThispaperstudithemi衄Dc印usleusingglutinand8ticro6e8sawallmeterialscamteI1eismicroencapsulatedinawallsystemconsisting0f灿and811crooeTheoptionaltechnologypllllllllPdisfound舾follows:
theratioofglufintOCanesuc嗍inwallmaterialis3:
17,tl】epressureofspraydlJ培is01MP,thefeedrateis5m1min,theinletairtempera-turei8190。
Keywords:
carotene;Spraydllg;MJCtllafonB胡萝卜素是所有类胡萝卜素中含量最多、生物活性最大和研究最多的一种。
它是维生素A(VitaminA)的前体,具有维生素A的生理活性。
由于它具有抗氧化、预防癌变、防治肿瘤转移和防心血管疾病等多种功能而Et益受到营养学家和药学工作者的重视。
新疆胡萝卜资源丰富,因独特的光、热、土等原因,胡萝卜中f-胡萝卜素的含量较高。
但因f胡萝卜素极不稳定,容易氧化变质而失去生理活性,因此大大限制了其使用。
本文利用新疆地产胡萝卜提取B胡萝卜素,采用微胶囊技术很好的解决了f;胡萝卜素不稳定难以保存的问题。
微胶囊技术是近20年来迅速发展起来的一种新技术,是利用天然的或合成的高分子材料将固、液、气体物质包埋在一微小封闭的胶囊内的过程,从而有效地保证了内容物有良好的功能特性及储藏稳定性。
近年来微胶囊技术在生物活性物质的处理方面得到了广泛地应用引。
目前国内较少报道其微囊化等方面的研究,收稿日期:
200s12-13接受It期:
2006-01-23*通讯作者Tel:
86-993-2057210,E-marl:
db_teadedu本文选用合适的壁材对f;-胡萝卜素进行喷雾干燥微胶囊化,使其不易被氧化,克服了f;-胡萝卜素作为脂溶性产品,容易氧化变质、稳定性差、使用不便等缺点。
f;-胡萝卜素经喷雾干燥微胶囊化后稳定性可得到较大的改善,其抗氧化、抗热和光破坏的能力显著增强。
1实验部分11药品与仪器药品:
f;-胡萝卜素标准品(百灵威),f;-胡萝卜素,阿拉伯树胶(R),明胶(OR),蔗糖(AR),丙酮,三氯甲烷,石油醚(均为分析纯)。
仪器:
喷雾干燥机(天大北洋化工SC6BBm),扫描电镜,722型可见分光光度计,电子显微镜,BL150电子天平。
12实验方案121标准曲线的绘制准确称取0OO44gf;-胡萝卜素标准品,先以少量氯仿溶解,再用石油醚定容至50mL棕色容量瓶,分别准确移取10mL、15mL、30mL、50mL、80mL、10mL定容至10mL棕色容量瓶中,在450am比维普资讯http:
/维普资讯http:
/胡小明等:
喷雾干燥胡萝卜素微胶囊化工艺研究133表2明胶与蔗糖不同配比微胶囊产品的产率Table2Theproductivityofdifferentpnrtionofglunandflucro6e一盖案歪图3明胶和蔗糖不同配比放置后的保留率Fig3TheretentionrateofdifferentproportionofglunandIUXlDSe随着壁材中明胶与蔗糖比例的增加,微胶囊化产品的贮藏性能均表现出下降趋势。
当壁材中明胶与蔗糖比在6:
14与12:
8之间时,产品中胡萝卜素量减少较明显,当壁材中明胶与蔗糖比在15:
185与3:
17时,产品的贮藏性能较稳定,这是由于体系阻氧能力伴随壁材中蔗糖含量的增加而增加,但尽管明胶与蔗糖比在15:
185的产品保存性能较好,但其溶液含蔗糖量过高,喷雾干燥粘壁较厉害,几乎很少收集到旋风分离器的底部。
如应用于生产时,损失过大,所以选择配比3:
17。
由上述可见,壁材配比对微胶囊产品品质有一定影响。
222喷雾干燥机的进风温度和出风温度对产品的影响固定壁材配比,明胶:
蔗糖为3:
17,喷雾压力01MP,进料速度为5mLmin,调节进风温度得表3。
由表3可以看出,喷雾干燥机的进风口温度和出风口温度对B一胡萝卜素的产率影响很大,直接影响着产品的质量与品质。
适当的提高进风温度可以提高产率,这是由于进风温度的提高,使水包油的液滴表面成膜速度提高,而减少了内部不稳定物质的挥发,但进风口温度过高,可使已成型的微胶囊发生破裂,且在高温下加速芯材的氧化变质。
当喷雾干燥机进风口在180oC,出风口温度为7O一8o时,由于进出口温度低,所以产率低且产品湿、粘壁。
当进风口温度在200210,出口温度在90以上时,可以降低干燥塔内相对湿度,提高干燥速度和心材保留率,但由于温度过高,干燥时水分散失过快,壁表面易产生所谓的“小坑”或裂纹,且易粘壁,这些都导致干燥状态不佳,产率因温度太高而出现一定的下降。
同时,适当提高人口温度应与合理的出口温度相匹配L5J。
根据实验所得,喷雾干燥机进风口温度为190,出风口温度为8O一90较为合适。
表3喷雾干燥机进出风温度对产品质量的影响Table3Theeffectoftemperaturetotheproductquality223多因素协同作用分析分别以进风温度、进料量、喷雾压力为影响因素进行3因素3水平正交实验见表4:
从表5极差可以看出,影响喷雾干燥微胶囊产率的关键性因素是进风温度(A)喷雾压力(C)进料量(B),水平选优组合为A2B2C2,即进风温度190,进料量5mLmin,喷雾压力01MP,喷雾干燥微胶囊产率可达到8123。
表4(3)正交因素水平Table4Factorsandlevelsofexperiments3结论31喷雾干燥法制备胡萝卜素的壁材,采用具有较好溶解性、成膜性和稳定性低粘度的食用明胶和维普资讯http:
/134天然产物研究与开发v0118表5(3)正交实验结果Table5Theremdtsof优tIl0I耵galexperima-(A)2(B)3(c)4微麓蔗糖的混合物,因为明胶本身具有优良的乳化特性,实验过程中不需加乳化剂进行乳化。
选用明胶和蔗糖配比为3:
17(壁材溶液浓度为20)。
同时制备芯材的溶液采用石油醚。
32喷雾干燥适宜的工艺条件为:
进风温度为190,出风温度在8090之间,进料速度为5mLmin,喷雾压力为01MP。
33经喷雾干燥制备的微胶囊产品,大大提高了fi胡萝卜素的贮存的稳定性。
34微胶囊化效率较好的fi胡萝卜素产品为淡黄色粉末。
水溶性,分散性和稳定性均佳。
该法成本低,操作简便。
易于大规模生产。
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plel0nandcharacterizationImemadonaJournalofPharmatmaies,2OO3,264-45-55IjJ(李军),Hu)cs(胡小松)TheEffection0fspraydryingtechnologyparametertocaIo晒microencapsulationChnaFoodAdd;tam(中国食品添加剂),20O2,(5):
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134-137维普资讯http:
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