[发明专利]一种水溶性叶黄素的绿色制备方法

说明书

一种水溶性叶黄素的绿色制备方法，涉及一种叶黄素由油溶性改性为水溶性的工艺技术，属于营养补充剂、天然食品着色剂领域。主要通过叶黄素与甜菊苷分子非共价结合、特定方法和条件的改性，制备得到水溶性叶黄素的溶解度增加150倍以上，且稳定性好；通过低频超声、高压剪切与天然抗氧化剂使用等，避免了叶黄素的异构与降解，使产品中反式叶黄素比例大于85％；可制备成多种剂型或添加入水溶性溶媒、多种功能食品中，发挥叶黄素的生物活性。本发明方法未使用乳化剂、表面活性剂等辅料，制备过程无有害溶剂残留，具有工艺条件绿色、原料天然等特点。

技术领域

一种水溶性叶黄素的绿色制备方法，涉及一种叶黄素由油溶性改性为水溶性的工艺技术，属营养补充剂、天然食品着色剂领域。

背景技术

叶黄素是一种植物光合功能色素，也是人类食用果蔬食品时能得到的功能性营养素，可保护人眼免受氧化及高能量光线伤害。研究发现，叶黄素是人类视网膜黄斑色素的主要成分，能阻止眼晶状体氧化和预防视网膜黄斑变性、降低白内障风险。此外，还能减缓血浆脂质过氧化，降低炎症因子C-反应蛋白和保护DNA免受破坏。叶黄素的这些独特生理性能在功能食品研发中日益受重视。

但叶黄素为水不溶性物质，稳定性差，其共轭双键结构容易降解和异构化，进而引起生物活性降低，极大限制了其在食品中的应用。为了解决这一问题，研究人员试图通过各种物理化学方法增加其水溶性和稳定性。现有专利中，公开了一种水溶性叶黄素的制备方法(申请号：201611255720.8)，以叶黄素酯为原料，通过对叶黄素酯浓缩物进行碱液水解，得到叶黄素酯和高级脂肪酸的钠盐或钾盐，然后分离提纯得到水溶性叶黄素。一种水溶性叶黄素及其制备工艺(申请号：201010558417.1)，其处方组成及重量比为叶黄素粉末∶乳化剂∶附加剂＝1∶2～20∶0～5。采用无溶剂减压熔融方法制备水溶性叶黄素粉末中叶黄素的溶出率可达98％，且水溶性良好，稳定性高，分散性好。叶黄素水溶性粉末及其制备方法(申请号：201410073875.4)，主要将叶黄素、水溶性载体、表面活性剂和附加剂按重量比为1∶5～20∶1～5∶0～3于20～60℃条件下溶解于有机溶剂中，完全溶解后进行喷雾干燥。所制得的叶黄素水溶性粉末水溶性高，稳定性强，颜色均匀持久，流动性佳，在水中的溶解度达95％以上。一种水溶性叶黄素颗粒及其制备工艺和应用(申请号：201410791127.X)，将叶黄素与水溶性高分子辅料的混合粉末采用CO₂超临界流体重结晶得到水溶性叶黄素颗粒。一种低温熔融挤出制备水溶性叶黄素的方法与产品(申请号：201710295890.7)，主要通过叶黄素与非离子高分子表面活性剂混合后再经过热熔挤出机在一定条件下挤出。

上述技术存在的问题在于：乳化剂、表面活性剂、稳定剂使用较多，有些存在有害溶剂残留，为最终产品带来了潜在风险；更为重要的是，所得水溶性叶黄素实际上是将叶黄素进行物理上的均匀分散，形成纳米颗粒，为一种近似水溶状态。此外，现有方法得到的产品中叶黄素反式异构体含量低，影响了生物利用度。一种食品级叶黄素水溶性干粉的制备方法(申请号：200610154617.4)将叶黄素素晶体与低沸点、易挥发且对叶黄素素晶体溶解度大的有机溶剂混合后，加热溶解，得油相，在搅拌下缓慢加入到变性淀粉水相中，得乳化后的混合液，再通过高压均匀机均匀，使乳液粒径达到纳米级，最后用喷雾干燥法或喷雾-淀粉流化床干燥法制得干粉。该方法提高了最终产品中活性成分的全反式的含量，且全为无定型，但仍然使用丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂，及脱水山梨醇酯、吐温80等乳化剂，且喷雾干燥对热敏性叶黄素存在不利影响，因此需要寻求新的制备方法或工艺技术，增加叶黄素水溶性的同时，减少制备过程中叶黄素损失量，提高反式异构体稳定性能。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种水溶性良好、性质稳定的水溶性叶黄素绿色制备方法。

技术方案

一种水溶性叶黄素的绿色制备方法，其特征在于，通过叶黄素与甜菊苷混合后再经过抗溶剂沉淀、超声空化与流体剪切等特定条件改性，制备得到水溶性叶黄素。