做天然提取物和功能性食品的朋友，最近這兩年應(yīng)該都能感覺到，蝦青素越來越火了——不管是做口服抗氧化補充劑，還是加進護膚品里，需求翻著倍漲。但蝦青素這東西，真的是出了名的難伺候：本身是共軛雙鍵結(jié)構(gòu)，見光見熱遇氧氣就分解變色，活性掉得飛快，提取出來之后怎么把它做成穩(wěn)定的粉末，一直都是行業(yè)里的老大難問題。之前不少廠試過真空干燥、冷凍干燥，要么做出來結(jié)塊嚴重還要二次粉碎，二次加工又增加氧化風險，要么就是成本高得離譜，做小批量還能扛，規(guī)模化根本扛不住。噴霧干燥是現(xiàn)在做微囊粉最常用的工藝，但是蝦青素本身熱敏性、易氧化的特點，普通噴霧干燥真玩不轉(zhuǎn)。今天就給大家分享三個我們實際做過的蝦青素那艾噴霧干燥應(yīng)用案例，都是踩過坑出來的，都是干貨。

蝦青素本身是脂溶性的，一般從原料提取出來就是油狀的藻油，濃度從1%到10%不等，必須做成微囊粉才能方便添加使用，難點就是兩個：第一不能高溫，高溫直接分解變色，活性沒了；第二整個過程不能接觸太多氧氣，不然同樣氧化失效，所以工藝選型和參數(shù)控制都得卡得很嚴。

案例1：實驗室小試 蝦青素藻油微囊粉制備

這個是最開始做工藝開發(fā)，某功能性食品企業(yè)要開發(fā)一款含量5%的蝦青素口服微囊粉，先在實驗室做小試，目標就是摸清楚壁材配比和工藝參數(shù)，做出來的粉流動性好、含量保留率高就行。因為是實驗室小試開發(fā)，直接用的那艾實驗室小型噴霧干燥機NAI-LSD，標配二流體霧化器，進料量小，參數(shù)調(diào)整方便，適合摸條件。

最開始我們選的壁材是麥芽糊精+乳清蛋白，比例7:3，芯材蝦青素藻油占總固形物的8%，先把壁材溶解在60℃的熱水里，攪拌均勻之后加乳化劑，再加蝦青素油，高速剪切15分鐘做成穩(wěn)定的水包油乳液，進料濃度控制在20%，這個濃度是試出來的，太濃了粘壁嚴重，太稀了出粉率太低不劃算。剛開始參數(shù)沒摸對，進風溫度設(shè)了180℃，做出來的粉直接變成暗紅色，測了一下保留率只有不到70%，明顯是溫度太高分解了。后來慢慢往下調(diào)，進風溫度調(diào)到160℃，出風溫度穩(wěn)定在75℃，進料流速設(shè)為8mL/min，霧化壓力0.15MPa，做出來的粉顏色是均勻的橘紅色，沒有發(fā)黑發(fā)暗，測了一下蝦青素保留率能到92%，堆密度0.38g/cm3，流動性很好，休止角大概32度，完全符合后續(xù)壓片、膠囊填充的要求，粘壁也很少，只有頂部有不到1%的輕粉，完全不影響收率。

最后收的粉放加速穩(wěn)定性試驗，3個月之后含量保留還有88%，比之前真空干燥做的穩(wěn)定性好太多，小試直接通過，順利進到中試階段。

案例2：中試生產(chǎn) 高含量蝦青素微囊粉有機溶劑體系制備

后來另一個客戶要做10%含量的蝦青素微囊粉，因為原料蝦青素是用有機溶劑提取提純的，本身體系就是含有乙醇的有機體系，如果直接用普通的噴霧干燥，第一有燃爆風險，第二普通設(shè)備沒有防爆設(shè)計不能用，而且高含量芯材要乳化分散，本身難度也比5%的大很多，所以選的是那艾有機溶劑噴霧干燥機NAI-CLSD，本身自帶防爆設(shè)計，整個系統(tǒng)充氮氣保護，完全避免有機溶劑和氧氣接觸，正好適合這個場景。

這里我們調(diào)整了壁材配比，用的是改性淀粉+酪蛋白酸鈉，比例6:4，芯材占總固形物提升到16%，為了分散均勻，先把蝦青素溶解在無水乙醇里，再和溶解好的壁材水溶液混合高速均質(zhì)，做成均一的分散液，固形物含量控制在18%，這個濃度比小試低一點，因為芯材多了，粘度上去了，濃度太高容易堵噴嘴。參數(shù)方面，因為有乙醇需要充分蒸發(fā)，同時又不能讓蝦青素過熱，進風溫度設(shè)成155℃，因為整個體系是氮氣密閉循環(huán)，排風溫度穩(wěn)定在68℃，進料泵頻率調(diào)15Hz，對應(yīng)流量大概60L/h，霧化壓力0.2MPa，整個系統(tǒng)氧含量控制在3%以下，完全避免氧化。

剛開始做的時候出現(xiàn)過噴嘴堵的問題，因為均質(zhì)之后還有少量大顆粒的芯油聚集，后來我們把均質(zhì)之后的分散液過一遍100目篩再進機，就解決了堵噴嘴的問題。做出來的成品含量正好在10.2%，蝦青素保留率達到91%，水分含量3.2%，流動性很好，因為全程充氮，沒有接觸氧氣，顏色保持得非常好，比之前用萃取后脫溶再做微囊的工藝，成本降了快15%，保留率還高了8個點，現(xiàn)在這個工藝已經(jīng)在批量生產(chǎn)了。

案例3：高端口服級 熱敏性蝦青素真空低溫噴霧干燥制備

還有一個做高端營養(yǎng)補充劑的客戶，要求蝦青素活性保留率更高，成品要做冷溶性，適合做沖劑，而且對殘留溶劑和穩(wěn)定性要求特別高，之前我們做的160℃進風的工藝，客戶還是擔心高溫對活性有影響，所以我們選了那艾真空低溫噴霧干燥機NAI-VSD，真空狀態(tài)下沸點降低，能更低溫度干燥，更好保留活性。

這個工藝我們做的是2%含量的水溶性蝦青素微囊粉，壁材用的是低DE值麥芽糊精+大豆分離蛋白，比例8:2，添加了少量抗氧化劑協(xié)同保護，先做乳化均質(zhì)，進料固形物濃度22%，這個設(shè)備因為是真空，干燥效率反而不低，參數(shù)設(shè)置的話，進風溫度85℃，真空度控制在-0.07MPa，出風溫度穩(wěn)定在42℃，進料流速10mL/min（小試設(shè)備參數(shù)，放大中調(diào)對應(yīng)調(diào)整即可），霧化壓力0.12MPa。

剛開始試的時候，因為真空度波動，出風溫度不穩(wěn)定，有時候出來的粉水分偏高，容易結(jié)塊，后來調(diào)整了進料流速和真空度的聯(lián)動，穩(wěn)定真空度波動在±0.005MPa以內(nèi)，就解決了水分波動的問題。做出來的成品顏色是淺橘黃色，水分2.8%，溶解性非常好，冷水里能快速溶解不沉淀，測出來蝦青素保留率居然能到95%，比熱風噴霧干燥還高3個點，加速穩(wěn)定性6個月之后，含量保留還有85%，完全滿足高端產(chǎn)品的要求，客戶非常滿意。

三個案例做下來，其實蝦青素用那艾噴霧干燥做粉，核心就是抓住它兩個弱點：怕熱怕氧，不管什么工藝路線，只要把溫度控制住，把氧氣隔絕好，基本就不會出大問題。小試用實驗室小型設(shè)備摸參數(shù)，調(diào)整壁材配比和溫濕度，中試生產(chǎn)有機體系用防爆有機溶劑噴霧干燥，全程充氮控氧，高端熱敏性產(chǎn)品就用真空低溫噴霧干燥，在更低的溫度下完成干燥，最大程度保留活性。從這三個案例的結(jié)果來看，只要選對設(shè)備、調(diào)好參數(shù)，那艾噴霧干燥做出來的蝦青素微囊粉，不管是保留率、流動性還是穩(wěn)定性，都比傳統(tǒng)干燥工藝好很多，成本也比冷凍干燥低一大截，非常適合從實驗室到規(guī)?；a(chǎn)的全流程開發(fā)。