[发明专利]一种β‑胡萝卜素纳米级乳剂的制备工艺及应用

说明书

技术领域

本发明涉及食品添加剂及功能食品技术领域涉，具体涉及一种食品医药、保健品、化妆品行业中需要使用的一种β-胡萝卜素纳米级乳剂的制备工艺及应用。

背景技术

近年来，类胡萝卜素是国家批准使用的、应用最广泛的食品着色剂，一直处于供不应求的状态，尤其是天然β-胡萝卜素；同时，随着科学研究的深入和人们生活水平的提高，类胡萝卜素具有的许多生理功也逐步被认识和发现，如清除自由基、抗氧化、抗癌、提高机体免疫力、延缓衰老等，因此，它的应用领域也从食品着色逐步扩大到营养食品、保健品、药品、畜牧农业、化妆品等领域。

天然β-胡萝卜素不溶于水，是一种脂溶性色素，它对热稳定，对光和氧气十分敏感，不稳定且易氧化，因此，它非常适合油性产品的开发，却不能应用于水基食品，并且因其极差的稳定性使其在食品、医药等行业的应用受到了很大的限制，使应用范围较窄。例如，通常需要将含β-胡萝卜素的色素、香料、营养素、营养药品、治疗剂或抗氧化剂这样的水不混溶组分掺入到水基组合物中，这些组合物还需要在典型的食品和饮料运输、储藏以及使用条件下呈现出长时期的货架稳定性，由于β-胡萝卜素不溶于水和稳定性差的特性，而很难实施，目前粉剂产品和普通乳剂产品在使用时大都会出现上浮分层和黄色油圈等现象。然而，通过制剂化处理后可大大提高其对环境的适应能力，增强其稳定性。

纳米级乳剂构成胶体系统，基于其物理和化学特性，纳米乳剂属于微乳状液的组类。微乳状液是由被表面活性剂和共表面活性剂单层包围的脂质核组成的均质的、微米级微粒的水分散体。纳米乳剂的特征在于平均粒径(平均直径)小于200nm、经常是小于100nm，以及窄的单分散性粒径分布。它们通常是通过在表面活性剂的存在下使油相在水相中机械破裂而生产的。鉴于纳米级乳剂粒径小、窄的单分散性粒径分布的特点，其具有比普通乳剂更好的稳定性。

传统的β-胡萝卜素乳剂生产都是将油相加入到水相中，然后进行一定时间(10～60分钟)剪切乳化后再均质，传统工艺间歇式生产，效率低，能耗高，不利于大规模连续工业化生产；由于β-胡萝卜素的稳定性较差且乳剂比粉剂对稳定性要求更高的原因，通过传统方法生产的β-胡萝卜乳剂其粒径均一性差，粒径分布广很且难达到纳米级别，产品稳定性差；同时，传统工艺生产乳剂也会使用到一定量的有机溶剂，造成一定安全风险。

专利为98105436.6公开了一种β-胡萝卜素水包油型微滴乳状液，该乳状液的生产过程中没有采用有机溶剂，所用的乳化剂是无毒的，可用于食品、药物和化妆品中，但是生产工艺的局限使该乳状液粒径难以达到纳米级别。

专利为201210035294.2公开了一种类胡萝卜素乳液的生产工艺，该方法首先将油相和水相混合进行剪切乳化，然后再进行一定时间的多次高压均质得到乳液，此生产工艺过程中没有使用有机溶剂，保证了乳剂的安全性，但由于间歇式生产不利于大规模连续工业化生产，且该乳液粒径也未达到纳米级别。

专利为201110399523.4公开了一种无需高压均质的可食用纳米级β-胡萝卜素乳状液及其制备方法，该方法优化了传统上制备纳米乳状液的技术，但是该工艺过程中加入了一定量的有机溶剂，用于食品、药品和化妆品领域时存在一定的安全风险，且生产工艺也是间歇式，不利于大规模工厂生产。

专利为201380038299.3公开了一种类胡萝卜素水包油乳液的生产工艺，利用此生产工艺可以制备粒径小于150nm的乳液，但是此生产工艺为首先将油相和水相混合，然后预乳化一定时间，再进行高压微型流化床进一步乳化，此工艺操作繁琐，不易于进行大规模生产。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于本发明的任务是提供一种在水中就分散稳定性好，对光、热、氧气稳定的β-胡萝卜素纳米级乳剂的制备工艺，本发明的生产工艺简单，工厂规模化生产时成本低；本发明的另一目的在于提供β-胡萝卜素纳米级乳剂的应用。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种β-胡萝卜素纳米级乳剂的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将10％～20％甘油、1％～25％改性大豆磷脂、1％～10％聚甘油脂肪酸酯、5％～8％高HLB的辅助乳化剂、40％～82.5％水按比例投到水相罐中，所述比例均为质量百分比，同时常压下升温至50～80℃，待用，此为水相物料；