
蝦青素微膠囊在功能性食品和營養(yǎng)補充劑行業(yè)應(yīng)用廣泛,主要用于蝦青素壓片糖果、水可分散蝦青素飲料添加劑、DHA復(fù)合營養(yǎng)沖劑等。近年來隨著消費者對天然抗氧化劑需求的增長,蝦青素市場規(guī)模持續(xù)擴大,尤其在眼部健康和抗衰老領(lǐng)域備受關(guān)注,對蝦青素穩(wěn)定性和分散性的要求也越來越高。
天然蝦青素本身熔點低、遇熱易氧化分解,見光遇氧都會快速失活,而且本身是脂溶性物質(zhì),直接加到水性食品或者沖劑里完全分散不開,沒法用。微膠囊包埋是解決這個問題最常用的辦法,能把蝦青素鎖在壁材里,隔絕氧氣和光照,還能把脂溶性變成水分散性。但傳統(tǒng)的乳化包埋干燥要么時間太長,要么成品活性掉一半,噴霧干燥效率高、適合規(guī)?;?,但控制不好溫度就容易把蝦青素?zé)龎?,還會出現(xiàn)粘壁多、收率低、包埋率上不去的問題。我們用那艾不同型號的噴霧干燥機做了三次不同場景的工藝試驗,整理出三個落地性很強的案例。
案例1:實驗室小試開發(fā)水包油型蝦青素微膠囊
某功能性食品企業(yè)要開發(fā)一款水溶性蝦青素固體飲料,需要先在實驗室小試摸出穩(wěn)定的工藝參數(shù),我們選了那艾實驗室小型噴霧干燥機NAI-LSD,標配二流體霧化器剛好適合小量樣品試驗。這次要做的是水包油型蝦青素微膠囊,物料是乳化好的蝦青素復(fù)合乳液,固含量調(diào)到18%,壁材選了常用的復(fù)配組合:明膠+麥芽糊精,比例1:4,既能穩(wěn)住乳化體系,成本也適合量產(chǎn),溶劑用的就是去離子水。一開始擔(dān)心溫度太高會破壞蝦青素活性,先試了進風(fēng)溫度150℃,出風(fēng)大概在72℃,二流體霧化壓力調(diào)0.15MPa,進料流速10mL/min。結(jié)果出來發(fā)現(xiàn)出風(fēng)溫度太高,粉有點粘在干燥塔內(nèi)壁,收率很低只有不到60%,測活性保留率也只有81%,看來溫度還是高了。后來把進風(fēng)溫度降到135℃,調(diào)整進料流速到12mL/min,出風(fēng)穩(wěn)定在64℃,其他參數(shù)不變。這次出來的粉流動性很好,幾乎沒有粘壁,測出來蝦青素包埋率91.2%,活性保留率94.7%,收率86.3%,完全符合企業(yè)小試的要求,而且出來的粉冷水就能分散,做固體飲料沖出來完全不掛壁。
案例2:中試量產(chǎn)有機溶劑提取蝦青素微膠囊
某營養(yǎng)補充劑企業(yè)用雨生紅球藻提取蝦青素,提取過程用的是乙醇做溶劑,要做中試量產(chǎn)的蝦青素微膠囊,普通噴霧干燥機處理有機溶劑有安全隱患,所以選了那艾有機溶劑噴霧干燥機NAI-CLSD,用閉式循環(huán)加氮氣保護,完全不用擔(dān)心易燃易爆的問題。這次的物料是蝦青素乙醇提取液加壁材乳化后的料液,固含量控制在22%,壁材用的是辛烯基琥珀酸淀粉鈉+乳清蛋白,復(fù)配比例2:1,這種組合對脂溶性活性成分的包埋效果更好,溶劑就是乙醇。霧化用的是氣流式霧化,霧化壓力0.2MPa,進風(fēng)溫度因為有機溶劑沸點比水低,設(shè)置成120℃,出風(fēng)溫度穩(wěn)定在58℃,進料流速調(diào)整到150mL/min,整個系統(tǒng)氧含量控制在3%以下,全程密封循環(huán)。一開始試生產(chǎn)的時候出現(xiàn)過料液在管路里提前結(jié)晶的問題,后來把進料管路加了伴溫,保持35℃就解決了。最終做出來的成品,蝦青素包埋率達到93.5%,乙醇殘留不到0.05%,符合食品級標準,活性保留率92.1%,出粉收率82.7%,產(chǎn)能也能滿足企業(yè)每月兩噸的中試需求。
案例3:高活性蝦青素益生菌復(fù)合微膠囊低溫制備
現(xiàn)在很流行蝦青素加益生菌的復(fù)合抗氧化產(chǎn)品,益生菌本身對溫度特別敏感,超過60℃活性就掉得厲害,蝦青素也怕高溫,所以選了那艾真空低溫噴霧干燥機NAI-VSD,真空環(huán)境下可以降低干燥溫度,保住兩者的活性。樣品是蝦青素加益生菌的復(fù)合懸濁液,應(yīng)用方向是做復(fù)合益生菌壓片的原料,物料固含量調(diào)到14%,壁材用的是麥芽糊精+抗性糊精+甘油醛,比例3:2:0.5,既能保護益生菌,還能給微膠囊加一點膳食纖維的功能,溶劑用的是去離子水,霧化方式是二流體霧化,霧化壓力0.12MPa。因為是真空干燥,真空度控制在-0.07MPa,進風(fēng)溫度設(shè)置成80℃,出風(fēng)溫度穩(wěn)定在42℃,進料流速8mL/min,剛好滿足小試制備的需求。一開始擔(dān)心低溫干燥不徹底,成品水分會超標,結(jié)果測出來水分只有3.2%,完全符合要求。最終測出來數(shù)據(jù):益生菌存活率91.8%,蝦青素包埋率89.6%,蝦青素活性保留率96.2%,收率83.1%,做出來的壓片儲存三個月后,益生菌活性還能保留85%以上,蝦青素含量幾乎沒有下降,完全滿足產(chǎn)品要求。
這三個案例覆蓋了從實驗室小試、有機溶劑中試到熱敏性復(fù)合物料制備不同場景,用那艾不同型號的噴霧干燥機做蝦青素微膠囊,核心就是根據(jù)物料特性選對設(shè)備、控制好進風(fēng)出風(fēng)溫度:普通小試用NAI-LSD摸參數(shù)就能拿到不錯的結(jié)果,有機溶劑體系一定要用帶安全保護的NAI-CLSD,熱敏性活性物料就選NAI-VSD控溫?;?。只要固含量調(diào)整合適,壁材復(fù)配匹配,都能拿到包埋率90%左右、活性保留率90%以上的合格產(chǎn)品,比傳統(tǒng)干燥方法效率高很多,也更容易從小試放大到量產(chǎn),解決了蝦青素易氧化、難分散的行業(yè)痛點,適合不同規(guī)模的企業(yè)做蝦青素微膠囊產(chǎn)品開發(fā)。
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