[发明专利]一种易溶于冷水的雨生红球藻色素纳米冻干粉及其制备与应用

说明书

本发明公开了一种易溶于冷水的雨生红球藻色素纳米冻干粉及其制备方法，该冻干粉是由亲水性雨生红球藻色素/鱼精DNA/壳聚糖/壳寡糖纳米球和赖氨酸组成，其中雨生红球藻色素为脂溶性虾青素、虾青素酯等类胡萝卜素的混合物，包埋于由壳寡糖、壳聚糖和鱼精DNA分子相互缠绕形成的疏水微区内；雨生红球藻色素纳米冻干粉的制备方法为：雨生红球藻粉经破壁、浸泡、分离获得雨生红球藻色素的乙醇溶液，然后按顺序与壳聚糖、鱼精DNA混合，悬蒸除乙醇，加壳寡糖后得稳定纳米悬液，向悬液中加入冻干保护剂赖氨酸后冻干得终产物；雨生红球藻色素纳米冻干粉可在2 min内溶解于低于20℃的水中。该制备方法工艺简单，条件温和，可推广至工业生产。

技术领域

本发明涉及一种易溶于冷水的雨生红球藻色素纳米冻干粉的制备方法，具体涉及食品、饲料、医药和化妆品技术领域。

背景技术

虾青素（Astaxanthin），其化学名称为3, 3’-二羟基-4, 4’-二酮基-β, β’-胡萝卜素，是一种萜类不饱和化合物属于叶黄素类β胡萝卜素家族，存在四种顺反异构体，分别为全反式、9-顺、13-顺和15-顺，为紫色或褐色粉末，难溶于水且在油中的溶解度也较低。目前，食源性虾青素均来源于雨生红球藻，从雨生红球藻中萃取的活性物质为虾青素、虾青素酯等类胡萝卜素的混合物。研究表明，因藻类生长周期和环境不同，雨生红球藻萃取物中的虾青素含量也不同，虾青素及其酯类物质的比例也不同。其中，虾青素可以穿过细胞外壁直接清除细胞内的氧自由基，增强细胞再生能力，维持人体机能的平衡和减少衰老细胞的堆积，由内而外保护细胞和DNA健康。作为目前最高效的纯天然抗氧化剂，虾青素的水溶性和稳定性较差，并且遇光、热、氧等极易氧化，因而严重制约了虾青素类产品的应用和吸收。

纳米体系由于其本身所具有的尺寸效应和水溶性等特点而受到关注，为水溶性差、稳定性差的活性物质的理想载体。利用微/纳米技术将虾青素包埋进亲水性壁材中，可改善虾青素的稳定性和水溶性。如Quan等（2009）用 RESS 技术制备了粒径在 300～800 nm的虾青素超细微粒。Yuan等（2013）利用主-客体分子识别将虾青素分子包结于羟丙基-β-环糊精（HPCD）的疏水空腔中，得到透明的橙红色溶液。Kim等（2012）研究了两种组成的O/W虾青素纳米乳，研究发现甘油柠檬酸盐/乳酸/亚油酸酯/油酸酯混合纳米乳化体系与氢化卵磷脂纳米乳相比，具有更小的粒径和更窄的粒径分布，且zeta电位为- 41mV，其 zeta 电位的绝对值大于30 mV说明该纳米乳具有良好的稳定性，但是zeta电位为负值并不利于细胞摄取及机体吸收。并且，上述方法制备过程的有机溶剂残留问题以及人工合成的包埋材料的安全性问题都会影响虾青素制品的食用安全性，并且制备过程复杂，需依靠一些特殊工艺，如高压、高速、微射流和超临界等，不利用大规模工业化生产。

目前，虾青素纳米体系的多以悬液状态存在，对多种物理化学因素（如机械震荡、光、热、氧）敏感，这就大大缩短了虾青素纳米制品的货架期，并且长期储存会导致内包物外漏和粒子间聚集，使得纳米体系的应用面临很大挑战，因此制备一种可良好复溶的虾青素纳米固体制品不仅能克服储、运困难，而且还是浓缩虾青素含量的有效手段。此外，以虾青素、虾青素酯等类胡萝卜素组成的雨生红球藻色素作为包载对象制备的雨生红球藻色素的纳米悬液及其冻干产品仍未见报道。本发明将针对上述问题，利用天然生物分子和雨生红球藻粉为原料，水和乙醇为溶剂，采用纳米技术和冻干工艺，提出一种制备易溶于冷水的雨生红球藻色素纳米冻干粉的方法。

发明内容

本发明的目的是针对目前含虾青素的微/纳米制品中有机溶剂残留、载体材料安全性、液体体系不稳定等问题，利用天然生物分子壳寡糖、壳聚糖和鱼精DNA为载体材料，包载乙醇提取出的雨生红球藻色素混合物，进而利用赖氨酸对纳米结构在冷冻干燥过程的稳定性进行保护，提供一种雨生红球藻色素纳米冻干粉的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种雨生红球藻色素纳米冻干粉，包括以下主要组分：雨生红球藻色素、鱼精DNA、壳聚糖、壳寡糖、赖氨酸。