CN101647598A - 纳米级维生素微乳液的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米级维生素微乳液的制备方法，微乳液是在纯化水中加入维生素、乳化剂、助乳化剂、抗氧化剂，形成热力学稳定的分散体系，该制备技术的主要特点是生产过程中不需要高压均质处理，仅需要简单机械搅拌即可完成，极大的降低了耗能，节约了生产成本，且制得的微乳乳滴平均粒径为20nm，极大的提高了维生素的生物利用度和稳定性，可以广泛的应用于饲料及其添加剂、宠物保健品、化妆品、医药、保健品、饮料等行业。
Description
所属技术领域
本发明涉及维生素的制备方法，尤其涉及一种纳米级维生素微乳液的制备方法。
背景技术
维生素是一类具有生物活性的低分子有机化合物，是人和动物维持正常生理功能必不可少的营养物质。维生素一般不能在机体内合成或足量合成，大多数的维生素必须由食物中提供或其他的体外补充方式补给。
近20年来，人体维生素的补充多以复合维生素胶囊、药丸或口服液的形式进行，这对于向人体补充维生素，预防维生素缺乏症无疑都是有益的。在畜牧生产上，大多数是通过向饲料中添加维生素预混剂来满足畜禽各生长阶段对维生素的需求。
上述的这些维生素添加方式尽管有效，但也不完全尽如人意，其主要原因如下：
1、在食品和饲料的加工过程中，维生素的效价损失很大。因为在生产加工过程中，形成了对维生素不利的物理环境，如机械型损坏、高温、高压和高湿，都会使得维生素的效价大打折扣，故此在食品和饲料的生产中须加倍量添加维生素，以抵消生产过程中维生素效价的损失，加大了生产成本。
2、现在国内外饲料行业所用的维生素全部为微米级的粉状颗粒，水溶性复合维生素中的脂溶性维生素也都是乳化的微米级油滴，与水及胃肠液的亲和力极差，故此水溶解度也差，影响了饲喂和饮用效果，效价只有7-25％，生物利用度很低。在食品中所强化的脂溶性维生素，大部分是直接添加或处理成为乳化液，由于水溶性差，导致单位产品中的维生素含量不均匀，影响了强化效果，降低了产品档次。
3、个体间吸收利用的差异比较大。如脂溶性维生素，其吸收与脂肪相伴随，必须经由肝脏分泌的胆汁溶解才能透过肠腔内的液态环境而到达肠吸收细胞的表面。因而，有肝脏疾病的病人和畜禽、肠细胞内乳糜微粒脂肪的合成和组合有障碍的人和畜禽都可以造成脂溶性维生素的吸收不良。
纳米材料作为物质存在的一种新状态，正逐渐被人们所认识，纳米技术和纳米材料的科学价值和应用前景，已逐渐被人们所接受。运用纳米技术改善或改变维生素的水溶性、分散性和吸收率，改善维生素和食品加工之间、饲料加工之间的相容性，是解决上述问题的一个有效途径。
目前已有一些关于维生素纳米级微乳制备方面的报道，如申请(专利)号为200410006272.9的发明，该专利公开的制备方法需要通过高压均质机将维生素充分乳化，而为了避免高压均质(70Mpa、150Mpa)过程中产生的高热对维生素的破坏，还需要配备冷却装置使维生素液体保持低温状态，因而生产成本较高，能耗较大。申请号为200610043053.7的发明专利，公开了含有维生素E和维生素C的微乳液及其制备方法，但成分较为单一。
发明内容
本发明的目的在于提供优化的含有多种脂溶性维生素及水溶性维生素的纳米级维生素微乳液的低能耗制备方法，采用该方法时仅需简单的搅拌即可自发形成纳米级微乳，而不需要高压均质、冷却等高能耗过程，本发明具有操作简单、减低成本等特点。
本发明的技术方案的实施如下：
纳米级维生素微乳液的制备方法包括以下步骤：
①将纯化水1000份加热升温至20～40℃；
②首先依次加入0.5～1份抗氧化剂、5～10份水溶性维生素，边投料边搅拌至完全溶解；
③然后依次加入0.5～1份抗氧化剂、90～120份乳化剂、10～20份脂溶性维生素、10～20份助乳化剂，边投料边搅拌并保持温度20～40℃；
④最后在20～40℃条件下搅拌10～30min，使溶液完全乳化，呈橘红色或橘黄色微乳油状液体。
以上份数为重量份数。
制备本纳米级维生素采用乳液法，其机理是利用水与油两种互不相容的溶剂在乳化剂和助乳化剂的作用下，按适当的比例混合，自发形成的各向同性、透明、热力学稳定的分散体系。这一方法的关键之一是使每个脂溶性维生素油滴被一连续水相包围，即形成水包油(o/w)型的微乳液，这种非均相的液相合成法具有粒度分布窄并且容易控制的特点。
所述水溶性维生素由维生素B、维生素C、维生素K中的至少一种组成。其中，维生素B包括维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、烟酸、泛酸、叶酸等。这些B族维生素是推动体内代谢，把糖、脂肪、蛋白质等转化成热量时不可缺少的物质。如果缺少维生素B，则细胞功能马上降低，引起代谢障碍，这时人体会出现怠滞和食欲不振。相反喝酒过多等导致肝脏损害，在许多场合下是和维生素B缺乏症并行的。维生素K是人体需要量少、但是新生儿却极易缺乏，是促进血液正常凝固及骨骼生长的重要维生素。维生素C在体内参与多种反应，如参与氧化还原过程，在生物氧化和还原作用以及细胞呼吸中起重要作用。从组织水平看，维生素C的主要作用是与细胞间质的合成有关。包括胶原，牙和骨的基质，以及毛细血管内皮细胞间的接合物。因此，当维生素C缺乏所引起的坏血病时，伴有胶原合成缺陷，表现为创伤难以愈合，牙齿形成障碍和毛细血管破损引起大量瘀血点，瘀血点融合形成瘀斑。
所述脂溶性维生素由维生素A、维生素D、维生素E中的至少一种组成。其中，维生素A是一个具有酯环的不饱和一元醇，包括维生素A1、A2两种。它的作用包括维持正常的视觉反应；维持上皮组织的正常形态与功能；维持正常的骨骼发育；有维护皮肤细胞功能的作用，可使皮肤柔软细嫩，有防皱去皱功效。缺乏维生素A，会使上皮细胞的功能减退，导致皮肤弹性下降，干燥，粗糙，失去光泽。维生素D为固醇类衍生物，主要有以下生理功能：提高肌体对钙、磷的吸收，使血浆钙和血浆磷的水平达到饱和程度；促进生长和骨骼钙化，促进牙齿健全；通过肠壁增加磷的吸收，并通过肾小管增加磷的再吸收；维持血液中柠檬酸盐的正常水平；防止氨基酸通过肾脏损失。维生素E在人体内作用最为广泛，它比任何一种营养素都大，故有“护卫大使”之称。在身体内具有良好的抗氧化性，即降低细胞老化。保持红细胞的完整性，促进细胞合成，抗污染，抗不孕的功效。
所述抗氧化剂由丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、焦亚硫酸钠、甲醛合次硫酸氢钠、亚硫酸氢钠、没食子丙酸酯中的至少一种组成。
所述乳化剂由水杨酸钠、司盘、聚氧乙烯蓖麻油、氢化聚氧乙烯蓖麻油中的至少一种组成。
所述助乳化剂由乙醇、丙二醇、丙三醇中的至少一种组成。
本发明制备的纳米级维生素微乳液可可广泛应用于饲料及其添加剂、宠物保健品、化妆品、医药、保健品、饮料等行业。
本发明具有以下有益效果：
1、操作简单、仅需简单搅拌；
2、耗能低，生产成本低；
3、制备的维生素乳液粒度小，易吸收。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步补充，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
将纯化水1000mL加热升温到25℃，称取抗氧化剂亚硫酸钠0.5g，加入水中，边投料边搅拌；待上述原料完全溶解，按顺序加入维生素B20.2g、维生素B10.5g、泛酸钙1g、维生素C0.6g、烟酰胺2.3g、维生素K0.2g、维生素B120.3g、维生素B60.1g、叶酸1g、生物素0.5g，边投料边搅拌；然后加入抗氧化剂丁基羟基茴香醚0.5g、氢化聚氧乙烯蓖麻油90g、维生素A13g、维生素D31g，维生素E2g，丙三醇15g边投料边搅拌，在30℃搅拌10分钟，即可得到澄清透明的微乳。
实施例2
将纯化水1000mL加热升温到25℃，称取水杨酸钠0.5g，加入水中，边投料边搅拌；待上述原料完全溶解，按顺序加入维生素B20.5g、维生素B11g、维生素C1g、维生素K0 .2g、维生素B120.8g、维生素B61g、叶酸1g、生物素0.5g，边投料边搅拌；然后加入依次加入甲醛合次硫酸氢钠0.5g、氢化聚氧乙烯蓖麻油100g、维生素A8g、维生素D35g、维生素E2g、丙二醇10g，边投料边搅拌，在25℃搅拌10分钟，即可得到澄清透明的微乳。
实施例3
将纯化水1000mL加热升温到35℃，称取抗氧化剂焦亚硫酸钠0.8g，加入水中，边投料边搅拌；待上述原料完全溶解，按顺序加入维生素B10.5g、维生素B20.2g、维生素B60.1g、维生素B120.3g、叶酸2g、维生素C0.6g、烟酰胺2.3g、维生素K0.2g、生物素0.5g，边投料边搅拌；然后依次加入没食子丙酸酯0.5g、司盘20g、聚氧乙烯蓖麻油80g、维生素A13g、维生素D31g，维生素E2g，丙三醇15g边投料边搅拌，在35℃搅拌10分钟，即可得到澄清透明的微乳。
Claims (4)
1、纳米级维生素微乳液的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
①将纯化水1000份加热升温至20～40℃；
②首先依次加入0.5～1份抗氧化剂、5～10份水溶性维生素，边投料边搅拌至完全溶解；
③然后依次加入0.5～1份抗氧化剂、90～120份乳化剂、10～20份脂溶性维生素、10～20份助乳化剂，边投料边搅拌；
④最后在20～40℃条件下搅拌10～30min，使溶液完全乳化，呈橘红色或橘黄色微乳油状液体。
以上份数均为重量份数。
2、根据权利要求1所述的纳米级维生素微乳液的制备方法，其特征在于：所述抗氧化剂由丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、焦亚硫酸钠、甲醛合次硫酸氢钠、亚硫酸氢钠、没食子丙酸酯的至少一种组成。
3、根据权利要求1所述的纳米级维生素微乳液的制备方法，其特征在于：所述乳化剂由水杨酸钠、司盘、聚氧乙烯蓖麻油、氢化聚氧乙烯蓖麻油中的至少一种组成。
4、根据权利要求1所述的纳米级维生素微乳液，其特征在于：所述助乳化剂由乙醇、丙二醇、丙三醇中的至少一种组成。
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