CN218501747U - 机能原料超微米化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种机能原料超微米化设备，包含乳化均质设备、超音波均质设备。乳化均质设备通过一输送管与超音波均质设备连接。通过此设备可将难溶性机能原料经乳化剂包覆后，通过最适化制程提高生物吸收率及生物利用率并运用于保健品或保养品中。

Description

机能原料超微米化设备

技术领域

本实用新型涉及一种机能原料超微米化设备，特别是涉及一种机能原料超微米化设备，其包含乳化均质设备以及超音波均质设备，可制备一增进个体生物吸收率与生物利用率的保健品或保养品。

背景技术

机能性原料包括类胡萝卜素、多酚类、维生素类等，其中多酚类如，姜黄中姜黄素(Curcumin)或是类胡萝卜素之中的叶黄素(Lutein)、虾红素(Astaxanthin)、辅酶Q10(co-enzyme Q10，Q10)及脂溶性维生素，如维生素A、D、E、K都被证实有良好的保健功效，但这些机能原料其低水溶性、低吸收率皆限制这些原料的应用，故许多研究指出乳化技术可有效增加脂溶性化合物在水中的溶解度。

乳化系统包含混合水、油相及与水、油两相亲合的界面活性剂而形成稳定的均匀溶液，其中非离子型界面活性剂，例如本技术领域惯用聚山梨醇酐脂肪酸酯(Polysorbate)、脂肪酸蔗糖脂(Sucrose Fatty Acid Ester)、交酯化蓖麻酸聚合甘油酯(Polyglycerol Esters of Interesterified Ricinoleic Acids，PGPR)皆为最常使用的合法食品添加物，但近年来民众对于食品中纯天然无添加逐渐重视，在追求天然无添加的风潮下，如何使用天然原料取代食品添加物乃是目前保健食品业者重要的课题。

因此寻求一种机能原料超微米化设备，且不使用有机溶剂又显著减少食品添加物类乳化剂的使用下，又可增进原料的生物吸收率让活性成分能为人体吸收利用是有其必要性。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足提供一种机能原料超微米化设备。

基于前述目的，本实用新型提供一种机能原料超微米化设备，包含：乳化均质设备；以及超音波均质设备，连接乳化均质设备。

在一些实施方式中，机能原料超微米化设备还包含一输送管，该输送管连接乳化均质设备与超音波均质设备。

在一些实施方式中，乳化均质设备包含乳化槽、乳化搅拌叶片以及真空排气装置，乳化搅拌叶片设置于乳化槽中，真空排气装置设置于乳化槽上方。借由机能原料与天然乳化剂在槽内经乳化搅拌叶片搅拌、均质包覆形成机能原料乳化物。

在一些实施方式中，超音波均质设备包含混合槽以及超音波产生器，超音波产生器设置于混合槽上。借由超音波产生器产生特定频率的超音波直接作用于混合槽内机能原料乳化物，使其呈现“微乳化”的状态，也就是将机能原料包埋在尺寸介于微米到纳米之间的微乳化液滴(droplet)。

本实用新型的另一目的为提供如前述的机能原料超微米液用于增进个体的生物吸收率与生物利用率的保健食品的用途。

根据前述的机能原料超微米液中，乳化剂是选自于由下列所组成的群组：阿拉伯胶(Arabic gum)、关华豆胶(Guar gum)、玉米糖胶(Xanthan)、果胶(Pectin)、卵磷脂(Lecithin)、蛋白质(Protein)、几丁聚醣(Chitosan)、皂甘(Saponin)及其至少任一组合。

为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，使用姜黄为本实用新型实施例。

在本实用新型一实施例中，姜黄的含量范围介于重量0.05％至重量10％之间，及卵磷脂的含量范围介于重量1％至重量15％之间。

在本实用新型一实施例中，姜黄微乳化液的平均粒径介于0.1至2μm。

在本实用新型一实施例中，乳化处理的持续时间介于5至30分钟；处理的温度在15至30℃下进行。

在本实用新型一实施例中，超音波处理的持续时间介于5至40分钟；处理的温度在20至50℃下进行。

利用本实用新型的机能原料超微米化设备获得的本实用新型实施例的超微米化姜黄的功效在于与一般姜黄相比，其平均粒径低于已知的姜黄产品的平均粒径且具有良好乳化安定性，并可增进个体的生物吸收率及生物可利用率。

附图说明

为让本实用新型的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的说明如下：

图1为本实用新型的机能原料超微米化设备的示意图；

图2为本实用新型的机能原料超微米化设备的乳化均质设备的示意图；

图3为本实用新型的机能原料超微米化设备的超音波均质设备的示意图；

图4为本实用新型的实施例中超微米化姜黄粒径分布图；

图5为本实用新型实施例中姜黄经超微米乳化处理后与未经超微米化处理的粒径分析结果；

图6为本实用新型实施例的超微米化姜黄在体外模拟胃液中pH值2下的释放情形；以及

图7为本实用新型实施例的超微米化姜黄在体外模拟小肠液pH值6.8下的释放情形。

具体实施方式

为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对了本揭示内容的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本实用新型具体实施例的唯一形式。以下所揭露的各实施例，在有益的情形下可相互组合或取代，也可在一实施例中附加其他的实施例，而无须进一步的记载或说明。

依据本实用新型的装置制成的产品可制备成分散性粉末(dispersible powder)、溶液、悬浮液(suspension)、果冻及类似物。

本文内容所使用的用语“生物吸收率(bioabsorbability)”意指被生物体摄入并消化吸收能力。

本文内容所使用的用语“生物利用率(bioavailability)”意指产品中的活性成分(active ingredient)被吸收后在生物体循环利用的速率及量。

请参阅图1，图1为本实用新型机能原料超微米化设备100的较佳实施例，该实施例仅供说明用，在专利申请上并不受此结构的限制。

机能原料超微米化设备100包含乳化均质设备110、超音波均质设备120。

在一些实施例中，机能原料超微米化设备100还包含输送管L。

在一些实施例中，机能原料超微米化设备100也可以不包含输送管L，还可因为原料特性将乳化均质设备110、超音波均质设备120操作顺序互换。

请参阅图2，图2为本实用新型机能原料超微米化设备的乳化均质设备的示意图。乳化均质设备110包含乳化槽111、乳化槽一端联结一真空排气装置113，乳化槽上方有一乳化搅拌叶片114并借由升降油压装置115调控位置、乳化槽上方另有一进料装置112投入姜黄素、叶黄素、虾红素、辅酶Q10及脂溶性维生素，如维生素A、D、E、K等难溶于水的机能原料。

请参阅图3，图3为本实用新型机能原料超微米化设备的超音波均质设备的示意图。超音波均质设备120上是由一混合槽121装设数个超音波产生器122，其所产生的超音波直接作用于混合槽121内的乳化物质，借以让液体内产生大量的气泡，气泡将随着超音振动而逐渐增大，然后又突然破灭和分裂产生了高温高压，使得乳化物质粒径变小并且混合成单一均匀相。

借由上述结构组成型态，就本实用新型设备的使用情形说明如下：首先利用升降油压装置115将乳化搅拌叶片114深入乳化槽111，然后将机能性原料与乳化剂置入进料装置112中，适时适量送入该乳化槽111中，使机能性原料与稳定剂完全混合乳化成为乳化状态，并借由真空排气装置113去除乳化溶液中气泡。

当机能乳化液充分混合完成后，利用输送管L送到超音波均质设备120的混合槽121，当该机能乳化液流到混合槽时，利用混合槽壁四周超音波产生器122产生超音波高速震荡、疏密有致的特性，对该机能乳化液形成超威乳化现象。

为了更好地理解本实用新型，以下实施例显示机能原料超微米液的制备方法及其粒径分析、还有在不同pH值下的释放情形，实施例仅举例以供说明本实用新型的细节与内涵，但不用于限制本实用新型的权利范围。

实施例1：超微米化姜黄液制备方法

首先，准备1～15％(w/w)的卵磷脂，在40℃～60℃下以400～800rpm进行混合搅拌10～30分钟形成卵磷脂水溶液，待水溶液冷却至室温(25℃)后和0.05～10％姜黄经由进料装置112送入乳化槽111内，在控制温度为15～30℃的环境下，乳化搅拌叶片114以1,000～10,000rpm进行混合搅打的乳化处理5～30分钟后，得到一姜黄乳化溶液，接着经由真空排气装置113去除溶液中气泡后，通过输送管L将姜黄乳化物送到超音波均质设备120的混合槽121内，在控制温度20～50℃下，以26Hz下进行微乳化处理，得到本实用新型的超微米化姜黄液。

实施例2：超微米化姜黄液粒径分析。

利用超音波设备并于26Hz下对姜黄乳化液进行微乳化处理，以此作为实验组。未进行处理的姜黄作为对照组。接着，委托财团法人医药工业发展中心检测实验组及对照组的粒径，使用Coulter LS230分析仪进行检测，Coulter LS230分析仪可对直径0.04μm到2000μm所有类型的纳米颗粒进行快速、且自动化的粒度分布分析，并利用光学显微镜进行镜检比对，本实验结果显示于图4至图6。

图4显示本实用新型的姜黄经超微米化处理后(亦即实验组)的粒径分布结果；图5显示本实用新型的姜黄经超微米化处理后(亦即实验组)与未经超微米化处理(亦即对照组)的粒径分析结果，实验组平均粒径为0.32μm，相较之下，对照组的粒径平均粒径为14.78μm，这个实验结果显示，超微米化为本实用新型的姜黄降低平均粒径的关键，姜黄的平均粒径可由14.78μm降低至0.32μm，明显降低姜黄粒径将近50倍。因此，本实用新型的超微米化姜黄可能具有较佳的生物吸收性及生物可利用性。

实施例3：超微米化姜黄在体外模拟体内释放情形。

将5ml的超微米化姜黄在37℃下分别浸入900ml的pH2.0模拟胃液(simulatedgastric fluid with or without pepsin，SGF)、pH 6.8模拟肠液(simulated colonicfluid with or without pectinase，SCF)，以100rpm定速搅拌，隔一段时间取定量溶液，并利用HPLC分析样品浓度后绘图。释放率计算公式如下：

释放率(％)＝(释放姜黄素含量/超微米化姜黄含量)×100％。

图6显示姜黄素在仿真胃液环境下的释放情形，图中菱形数据点的曲线代表超微米化姜黄在pH 2.0酸性环境，方形数据点的曲线代表未处理姜黄素，上述的不同姜黄处理方式在酸性环境下有不同释放行为，未处理姜黄含量在pH 2.0的模拟胃液酸性环境下，姜黄素从开始到120分钟的间释放率几乎0％；但超微米化姜黄经30分钟开始释放率达10％以上，并可持续达2小时。

图7显示姜黄素在仿真肠液环境下的释放情形，图中菱形数据点的曲线代表超微米化姜黄在pH 6.8微碱性环境，方形数据点的曲线代表未处理姜黄素，上述的不同姜黄处理方式在微碱性环境下有不同释放行为，未处理姜黄含量在pH 6.8的模拟肠液微碱性环境下，姜黄素从开始到120分钟之间释放率约1％；但超微米化姜黄10分钟后释放率就达16％以上，并可持续达2小时。

这个实验结果显示，超微米化为本实用新型的姜黄在肠道间提高释放率的关键，姜黄在肠液中释放率由1％提高至16％，明显调高姜黄吸收将近20倍。因此，本实用新型的超微米化姜黄具有较佳的生物吸收性及生物可利用性。

由上述本揭示内容的实施方式揭示的超微米化液，具有优势如下：

一、提高脂溶性机能原料吸收率

本揭示内容中的超微米化姜黄液，经体外溶离实验中被揭示具有提高姜黄的释放率的功效，借此可用于开发含水溶性姜黄素的口服制剂与保健机性食品，进而使本实用新型更实用、更符合使用者的所需。

二、原料与制程单纯化

利用此实用新型技术开发的产品，可不使用有机溶剂又显著减少食品添加物类乳化剂的使用，更符合现在食品流行趋势。

虽然本揭示内容已以实施方式揭示如上，然其并非用以限定本揭示内容，任何熟习此技艺者，在不脱离本揭示内容的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本揭示内容的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (4)

1.一种机能原料超微米化设备，其特征在于，包含：

乳化均质设备；以及

超音波均质设备，连接所述乳化均质设备。

2.根据权利要求1所述的机能原料超微米化设备，其特征在于，所述机能原料超微米化设备还包含一输送管，所述输送管连接所述乳化均质设备与所述超音波均质设备。

3.根据权利要求1所述的机能原料超微米化设备，其特征在于，所述乳化均质设备包含乳化槽、乳化搅拌叶片以及真空排气装置，所述乳化搅拌叶片设置于所述乳化槽中，所述真空排气装置设置于所述乳化槽上方。

4.根据权利要求1所述的机能原料超微米化设备，其特征在于，所述超音波均质设备包含混合槽以及超音波产生器，所述超音波产生器设置于所述混合槽上。

Images