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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711096709.6 (22)申请日 2017.11.09 (71)申请人 大连工业大学 地址 116034 辽宁省大连市甘井子区轻工 苑1号 (72)发明人 宋亮 周大勇 张建润 张晶 栗冰莹 王枭 (74)专利代理机构 大连格智知识产权代理有限 公司 21238 代理人 刘琦 (51)Int.Cl. A23L 33/115(2016.01) A23L 5/00(2016.01) A23P 10/30(2016.01) (54)发明名称 高包埋率小粒径南极磷虾油纳米粒的。
2、制备 方法 (57)摘要 本发明提供了一种高包埋率小粒径南极磷 虾油纳米粒的制备方法, 具体技术方案为: 以酪 蛋白酸钠、 阿拉伯胶及吐温-20的混合作为稳定 剂, 加入磷酸盐缓冲液溶解, 即得水相; 将南极磷 虾油溶解在二氯甲烷与丙酮的混合溶剂中得到 油相; 将油相倒入水相中, 得到粗纳米乳液; 将粗 纳米乳液匀浆、 高压均质, 最后在真空状态下除 去乳液中的有机溶剂, 即得纳米乳; 将得到的纳 米乳进行真空干燥, 即得高包埋率小粒径南极磷 虾油纳米粒。 本发明通过调控乳化液高压均质过 程的循环压力, 提高了南极磷虾油纳米粒的形态 均一性及包埋率, 降低了纳米粒的粒径尺寸。 权利要求书1页 。
3、说明书5页 附图2页 CN 107874257 A 2018.04.06 CN 107874257 A 1.一种高包埋率小粒径南极磷虾油纳米粒的制备方法, 其特征在于, 具体技术方案为: S1、 制备水相: 按下列组成及重量百分比将原料混合, 制备水相: 以酪蛋白酸钠、 阿拉伯胶及吐温-20的混合作为稳定剂, 所述稳定剂占水相总质量的1 3, 其中, 酪蛋白酸钠占所述稳定剂总质量的6070, 阿拉伯胶占所述稳定剂总质量 的510, 吐温-20占所述稳定剂总质量的2025; 将所述稳定剂溶解在pH7的磷酸盐缓冲液, 在2070搅拌0.52h, 即得水相; 制备油相: 将南极磷虾油溶解在二氯甲烷与。
4、丙酮的混合溶剂中, 所述二氯甲烷与丙酮 的体积比为1:(15), 南极磷虾油占有机溶剂的510(g/100ml); S2、 将步骤S1制得的油相缓慢倒入所述水相中, 在2545搅拌0.52h, 得到粗纳 米乳液; 将所述粗纳米乳液在600010000rpm/min转速下匀浆510min; 随后对乳液进行 高压均质, 在050bar、 200400bar、 550650bar压力下分别均质1次, 随后在700 900bar压力下循环均质3次, 最后在真空状态下除去乳液中的有机溶剂, 即得纳米乳; 将得到的纳米乳进行真空干燥, 即得高包埋率小粒径南极磷虾油纳米粒。 2.根据权利要求1所述高包埋率小。
5、粒径南极磷虾油纳米粒的制备方法, 其特征在于, 步 骤S1所述稳定剂占所述水相总质量的23。 3.根据权利要求1所述高包埋率小粒径南极磷虾油纳米粒的制备方法, 其特征在于, 步 骤S1制备水相所述搅拌温度为4060, 搅拌时间为0.51h。 4.根据权利要求1所述高包埋率小粒径南极磷虾油纳米粒的制备方法, 其特征在于, 步 骤S1制备油相二氯甲烷与丙酮的体积比为1: (13)。 5.根据权利要求1所述高包埋率小粒径南极磷虾油纳米粒的制备方法, 其特征在于, 步 骤S2搅拌时间为11.5h; 所述粗纳米乳液在70008000rpm转速下匀浆68min。 6.根据权利要求1所述高包埋率小粒径南极磷。
6、虾油纳米粒的制备方法, 其特征在于, 步 骤S2所述真空干燥的条件为: -60-50下预冻13h; -45-40下保持13h, 抽取真空, 使其保持1Par; -35 -25下保持13h; -15-5下保持48h; 0-5下保持48h, 1015下 保持48h。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 107874257 A 2 高包埋率小粒径南极磷虾油纳米粒的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及南极磷虾油纳米粒的制备领域, 更具体地说, 涉及一种制备高均一性 及包埋率、 低纳米粒粒径的南极磷虾油纳米粒的制备方法。 背景技术 0002 南极磷虾是地球上数量最大的单种生物资源, 储量巨大。。
7、 南极磷虾油主要由甘油 酯、 磷脂、 游离脂肪酸、 甾醇及虾青素组成。 南极磷虾油富含磷脂型Omega-3多不饱和脂肪酸 和虾青素的特性赋予其多种生物活性, 但是磷脂型多不饱和脂肪酸的氧化稳定性要显著低 于甘油酯和甾醇等中性油脂; 游离脂肪酸具有促氧化效应, 能够降低其他共存脂质成分的 氧化稳定性, 加速油脂的劣化; 而且磷脂遇水膨胀, 导致溶解度差, 影响其在食品中的应用。 0003 近年来, 纳米粒技术引起关注。 与普通微胶囊相比, 纳米粒除了可改善被包埋物的 稳定性、 溶解性和分散度等理化特性外, 还在增加被包埋物的吸收、 控制被包埋物的释放等 方面显示出独特的优势。 目前, 制备纳米粒。
8、的方法有多种, 如: 高压均质法, 微乳法, 纳米沉 淀法, 乳化溶剂蒸发法等。 高压均质法是目前最常用的制备纳米粒的方法, 其分为热乳均法 和冷乳均法, 在制备过程中不可避免的需要将芯材与表面活性剂在高温情况下加热使其形 成熔融状态, 从而在制备过程中会对对芯材中含有的热敏性物质如虾青素, 不饱和脂肪酸 等产生影响, 使其含量降低。 同样, 微乳法在制备的过程中需要将物质加热, 从而降低热敏 性物质的含量。 虽然纳米沉淀法作为纳米粒制备方法在制备过程中不会产生高温, 但在制 备过程中产生沉淀, 产生的沉淀不能经过高压均质, 导致纳米粒的粒径和均一性不能得到 改善, 并且在现实生产中使用较少。。
9、 而对于乳化溶剂蒸发法, 则是将与水互溶的溶剂作为水 相, 而与水不互溶的有机溶剂作为油相, 水相与油相接触时会形成纳米级乳滴, 接着固化, 分离得到纳米粒; 因其在制备的过程中不会产生高温, 得以使热敏性物质可以更好的保留, 故可应用于南极磷虾油纳米粒的制备, 可使虾油中的虾青素及多不饱和脂肪酸等热敏性物 质更好地保存。 0004 通过前期调研发现, 前人在制备纳米粒过程中, 将油相与水相初步混合得到粗乳 剂后, 直接在某一压力下进行高压均质得到纳米乳液, 导致制备得到的纳米粒存在粒径不 均一、 包埋率低、 粒径较大等问题。 发明内容 0005 为了解决上述问题, 本发明提供了一种高包埋率小。
10、粒径南极磷虾油纳米粒的制备 方法, 包括水相的制备、 油相的制备、 乳化液的高压均质和纳米粒干燥等四个步骤, 具体技 术方案为: 0006 S1、 制备水相: 按下列组成及重量百分比将原料混合, 制备水相: 0007 以酪蛋白酸钠、 阿拉伯胶及吐温-20的混合作为稳定剂, 所述稳定剂占水相总质量 的13, 其中, 酪蛋白酸钠占所述稳定剂总质量的6070, 阿拉伯胶占所述稳定剂总质 量的510, 吐温-20占所述稳定剂总质量的2025; 说 明 书 1/5 页 3 CN 107874257 A 3 0008 将所述稳定剂溶解在pH7的磷酸盐缓冲液, 在2070搅拌0.52h, 即得水相; 优选搅。
11、拌温度为4060, 搅拌时间为0.51h; 0009 优选方式下, 所述稳定剂占所述水相总质量的23, 酪蛋白酸钠与阿拉伯胶作 为南极磷虾油纳米粒的壁材, 吐温-20作为乳化剂; 在制备水相时, 酪蛋白酸钠与阿拉伯胶 随着温度的升高溶解度升高, 但阿拉伯胶随着温度的升高而黏度下降, 本发明采用一定的 控温步骤, 保证水相的黏度, 控制成膜情况; 0010 制备油相: 将南极磷虾油溶解在二氯甲烷与丙酮的混合溶剂中, 所述二氯甲烷与 丙酮的体积比为1:(15), 南极磷虾油占有机溶剂的510(g/100ml); 0011 其中, 二氯甲烷与丙酮的体积比优选1: (13); 0012 S2、 将步骤。
12、S1制得的油相缓慢倒入所述水相中, 在2545搅拌0.52h, 得到 粗纳米乳液; 将所述粗纳米乳液在600010000rpm/min转速下匀浆510min; 随后对乳液 进行高压均质, 在050bar、 200400bar、 550650bar压力下顺次进行均质, 各1次, 随后 在700900bar压力下循环均质3次, 最后在真空状态下除去乳液中的有机溶剂, 即得纳米 乳; 0013 将得到的纳米乳进行真空干燥, 即得高包埋率小粒径南极磷虾油纳米粒。 0014 其中, 所述搅拌时间优选为11.5h。 0015 本发明在混合油相时, 采用低温搅拌, 避免虾油中的热敏性物质, 例如虾青素, 因。
13、 高温而发生的氧化降解。 0016 优选方式下, 所述粗纳米乳液在70008000rpm转速下匀浆68min。 0017 优选方式下, 步骤S2所述真空干燥的条件为: 0018 -60-50下预冻13h; -45-40下保持13h, 抽取真空, 使其保持 1Par; -35-25下保持13h; -15-5下保持48h; 0-5下保持48h, 10 15下保持48h。 本发明采用梯度真空干燥过程, 可使虾油纳米粒较好地保持原有纳米 粒形貌。 0019 本发明的技术创新在于: 0020 1、 本发明制备南极磷虾油纳米粒是基于乳化溶剂蒸发法进行制备的, 采用多级梯 度循环高压均质, 提高了南极磷虾油。
14、纳米粒的均一性及包埋率, 降低南极磷虾油纳米粒的 粒径。 本发明制得的产品分散指数从0.659降到0.302, 降幅为118; 包埋率从61.83上升 到81.82, 增幅达到33.33; 粒径从313nm降到132nm, 降幅达到137。 0021 2、 本发明所使用的方法简单可靠, 操作方便, 仅采用多级梯度循环高压均质就能 达到理想的效果。 0022 综上, 本发明方法提高了南极磷虾油纳米粒均一性及包埋率, 降低了纳米粒粒径, 本发明制备方法通过调控纳米粒形成过程中的高压均质压力, 从而提高纳米粒的均一性和 包埋率, 降低纳米粒粒径。 附图说明 0023 图1为高压均质为050bar时得。
15、到纳米乳液的粒径图; 0024 图2为高压均质为200400bar时得到纳米乳液的粒径图; 0025 图3为高压均质为550650bar时得到纳米乳液的粒径图; 说 明 书 2/5 页 4 CN 107874257 A 4 0026 图4为高压均质在050bar, 200400bar和550650bar压力下均质1次, 随后在 700900bar压力下循环均质3次得到纳米乳液的粒径图; 0027 图5为EPA标准曲线。 具体实施方式 0028 下面结合实施例, 对本发明作进一步地详细说明, 但本发明的实施方式不限于此。 0029 实施例1: 0030 粗乳化剂的制备 0031 将0.3g的南极。
16、磷虾油溶解到20ml的二氯甲烷与丙酮溶液中, 其比例为1: 2, 作为油 相。 将稳定剂(酪蛋白酸钠, 阿拉伯胶与吐温-20)溶解到pH7的磷酸盐缓冲液中, 稳定剂占 水相的浓度为23, 其加入温度为3060, 搅拌时间0.51h。 油相与水相的混合 比例为1: 9, 将油相倒入水相中, 用磁力搅拌以及匀浆机将油相和水相混合均匀。 0032 高压均质 0033 将混合均匀的乳液进行高压均质, 其均质力为050bar循环一次。 然后将纳米乳 液在真空状态下进行旋蒸去除有机溶剂。 得到的纳米乳液进行真空冷冻干燥, 得到纳米粒。 0034 粒径的检测 0035 将经过高压均质得到的纳米乳液溶解到去离。
17、子水中, 其比例为1; 151: 25。 通过 马尔文激光粒度仪进行检测, 结果如图1所示。 0036 表面油的提取 0037 本发明将称取25g冻干纳米粒与锥形瓶中, 然后加入30ml50ml的正己烷, 在37 下萃取0.5h, 然后收集上清液, 去除有机溶剂, 从而得到表面油。 0038 包埋率的检测 0039 本发明以EPA(二十碳五烯酸)作为标准品, 通过外标法检测南极磷虾油纳米粒包 埋率。 首先通过GC-MS(6890N GC-5973 MSD Agilent)得到EPA(二十碳五烯酸)标准曲线(图 5所示), 然后根据标准曲线计算出南极磷虾油及南极磷虾油纳米粒表面油中EPA的含量。。
18、 南 极磷虾油纳米粒的包埋率通过如下公式测得: 0040 0041 按照以上方法得到的纳米粒, 其粒径为313.3519.12nm, 其分散指数为0.659, 测 得的包埋率为61.831.96 0042 实施例2: 0043 粗乳化剂的制备 0044 将0.3g的南极磷虾油溶解到20ml的二氯甲烷与丙酮溶液中, 其比例为1: 2, 作为油 相。 将稳定剂(酪蛋白酸钠, 阿拉伯胶与吐温-20)溶解到pH7的磷酸盐缓冲液中, 稳定剂占 水相的浓度为23, 其加入温度为3060, 搅拌时间0.51h。 油相与水相的混合 比例为1: 9, 将油相倒入水相中, 用磁力搅拌以及匀浆机将油相和水相混合均匀。
19、。 0045 高压均质 0046 将混合均匀的乳液进行高压均质, 其均质压力为200400bar循环一次。 然后将纳 米乳液在真空状态下进行旋蒸去除有机溶剂。 得到的纳米乳液进行真空冷冻干燥, 得到纳 说 明 书 3/5 页 5 CN 107874257 A 5 米粒。 0047 粒径的检测 0048 将经过高压均质得到的纳米乳液溶解到去离子水中, 其比例为1; 151: 25。 通过 马尔文激光粒度仪进行检测, 结果如图2所示。 0049 表面油的提取 0050 本发明将称取25g冻干纳米粒与锥形瓶中, 然后加入30ml50ml的正己烷, 在37 下萃取0.5h, 然后收集上清液, 去除有机。
20、溶剂, 从而得到表面油。 0051 包埋率的检测 0052 本发明以EPA(二十碳五烯酸)作为标准品, 通过外标法检测南极磷虾油纳米粒包 埋率。 首先通过GC-MS(6890N GC-5973 MSD Agilent)得到EPA(二十碳五烯酸)标准曲线(图 5所示), 然后根据标准曲线计算出南极磷虾油及南极磷虾油纳米粒表面油中EPA的含量。 南 极磷虾油纳米粒的包埋率通过如下公式测得: 0053 0054 按照以上方法得到的纳米粒, 其粒径为312.5516.07nm, 其分散指数为1, 测得的 包埋率为64.021.43。 0055 实施例3: 0056 粗乳化剂的制备 0057 将0.3g。
21、的南极磷虾油溶解到20ml的二氯甲烷与丙酮溶液中, 其比例为1: 2, 作为油 相。 将稳定剂(酪蛋白酸钠, 阿拉伯胶与吐温-20)溶解到pH7的磷酸盐缓冲液中, 稳定剂占 水相的浓度为23, 其加入温度为3060, 搅拌时间0.51h。 油相与水相的混合 比例为1: 9, 将油相倒入水相中, 用磁力搅拌以及匀浆机将油相和水相混合均匀。 0058 高压均质 0059 将混合均匀的乳液进行高压均质, 其均质压力为550650bar循环一次。 然后将纳 米乳液在真空状态下进行旋蒸去除有机溶剂。 得到的纳米乳液进行真空冷冻干燥, 得到纳 米粒。 0060 粒径的检测 0061 将经过高压均质得到的纳。
22、米乳液溶解到去离子水中, 其比例为1; 151: 25。 通过 马尔文激光粒度仪进行检测, 结果如图3所示。 0062 表面油的提取 0063 本发明将称取25g冻干纳米粒与锥形瓶中, 然后加入30ml50ml的正己烷, 在37 下萃取0.5h, 然后收集上清液, 去除有机溶剂, 从而得到表面油。 0064 包埋率的检测 0065 本发明以EPA(二十碳五烯酸)作为标准品, 通过外标法检测南极磷虾油纳米粒包 埋率。 首先通过GC-MS(6890N GC-5973 MSD Agilent)得到EPA(二十碳五烯酸)标准曲线(图 5所示), 然后根据标准曲线计算出南极磷虾油及南极磷虾油纳米粒表面油。
23、中EPA的含量。 南 极磷虾油纳米粒的包埋率通过如下公式测得: 0066 说 明 书 4/5 页 6 CN 107874257 A 6 0067 按照以上方法得到的纳米粒, 其粒径为211.216.59nm, 其分散指数为0.702, 测 得的包埋率为75.431.27。 0068 实施例4: 0069 粗乳化剂的制备 0070 将0.3g的南极磷虾油溶解到20ml的二氯甲烷与丙酮溶液中, 其比例为1: 2, 作为油 相。 0071 将稳定剂(酪蛋白酸钠, 阿拉伯胶与吐温-20)溶解到pH7的磷酸盐缓冲液中, 稳 定剂占水相的浓度为23, 其加入温度为3060, 搅拌时间0.51h。 油相与水。
24、相 的混合比例为1: 9, 将油相倒入水相中, 用磁力搅拌以及匀浆机将油相和水相混合均匀。 0072 高压均质 0073 将混合均匀的乳液进行高压均质, 其均质压力为050bar, 200400bar和550 650bar压力下均质1次, 随后在700900bar压力下循环均质3次。 然后将纳米乳液在真空状 态下进行旋蒸去除有机溶剂。 得到的纳米乳液进行真空冷冻干燥, 得到纳米粒。 0074 粒径的检测 0075 将经过高压均质得到的纳米乳液溶解到去离子水中, 其比例为1; 151: 25。 通过 马尔文激光粒度仪进行检测, 结果如图4所示。 0076 表面油的提取 0077 本发明将称取25。
25、g冻干纳米粒与锥形瓶中, 然后加入30ml50ml的正己烷, 在37 下萃取 0078 0.5h, 然后收集上清液, 去除有机溶剂, 从而得到表面油。 0079 包埋率的检测 0080 本发明以EPA(二十碳五烯酸)作为标准品, 通过外标法检测南极磷虾油纳米粒包 埋率。 首先通过GC-MS(6890N GC-5973 MSD Agilent)得到EPA(二十碳五烯酸)标准曲线(图 5所示), 然后根据标准曲线计算出南极磷虾油及南极磷虾油纳米粒表面油中EPA的含量。 南 极磷虾油纳米粒的包埋率通过如下公式测得: 0081 0082 按照以上方法得到的纳米粒, 其粒径为130.932.56nm, 其分散指数为0.302, 测 得的包埋率为81.821.35 0083 表1是各个高压均质压力下纳米粒的粒径和包埋率, 通过对比不同制备高压均质 压力的纳米乳液的粒径及包埋率, 我们可以得出, 通过本发明制备得到的纳米粒可以有效 的降低纳米粒的粒径, 提高纳米粒的均一性及包埋率。 0084 表1: 各个高压均质压力下纳米粒的粒径及包埋率 0085 说 明 书 5/5 页 7 CN 107874257 A 7 图1 图2 图3 说 明 书 附 图 1/2 页 8 CN 107874257 A 8 图4 图5 说 明 书 附 图 2/2 页 9 CN 107874257 A 9 。