茶多酚是茶葉中主要的活性成分,屬于天然多酚類抗氧化劑,主要由兒茶素(Catechins)、黃酮類化合物、花青素等組成,其中表沒食子兒茶素沒食子
酸酯(EGCG)含量最高,具有強抗氧化、抗炎、抗菌、抗癌等生物活性。
噴霧干燥機制備茶多酚的挑戰
茶多酚易受熱降解(尤其EGCG在高溫下不穩定),且水溶液粘度較高,直接噴霧干燥易結塊。因此,需優化工藝參數并添加保護劑以提高穩定性和得率。
那艾儀器噴霧干燥機制備茶多酚的案例
1:綠茶提取物茶多酚的噴霧干燥制備
綠茶提取物富含EGCG(>50%),但高溫易降解,需低溫快速干燥。
綠茶提取物水溶液(固含量10-15%)→ 添加麥芽糊精(10-15%)作為載體 → 檸檬酸調節pH至5.0-5.5。
噴霧干燥參數:進風溫度:120-140℃(低溫防止EGCG分解),出風溫度:70-80℃,霧化器:離心式(轉速18,000 rpm)→ 細粉率高,進料速率:6-8 L/h
產品特性:得到棕黃色粉末,茶多酚含量≥80%,EGCG保留率>85%。水分≤5%,流動性良好,可直接壓片或填充膠囊。應用:保健品(抗氧化片劑)、
功能性飲料添加劑。優勢:麥芽糊精保護熱敏性成分,提高得率。低溫干燥減少EGCG降解。
2:速溶茶粉中茶多酚的噴霧干燥制備
背景:速溶茶粉需保留茶多酚活性,同時提高溶解性。傳統噴霧干燥易結塊,需優化工藝。
茶多酚水溶液(固含量12-18%)→ 添加阿拉伯膠(3%)和β-環糊精(5%)→ 調節pH至6.0。
噴霧干燥參數:進風溫度:130-150℃,出風溫度:75-85℃,霧化器:壓力式噴嘴(孔徑1.0 mm)→ 適合高粘度液體,進料速率:8-10 L/h
產品特性:得到白色至淺黃色粉末,茶多酚含量≥75%,溶解度>95%。冷水可溶,無沉淀,適合即飲茶飲料。應用:速溶茶粉、奶茶基底、功能性飲料。
優勢:阿拉伯膠和β-環糊精防止結塊,提高溶解性。中等溫度干燥保留活性成分。
3:茶多酚微膠囊的噴霧干燥制備(包埋技術)
直接噴霧干燥的茶多酚易氧化,微膠囊化可提高穩定性(如抗氧化劑包埋)。芯材制備:茶多酚水溶液(固含量10%)+ 抗氧化劑(VE 1%)。
壁材配制:明膠(10%)+ 麥芽糊精(15%)→ 水浴加熱至60℃溶解。
乳化與噴霧干燥:芯材與壁材混合(芯壁比1:3)→ 高速剪切乳化(10,000 rpm)→ 噴霧干燥。
進風溫度:160-170℃,出風溫度:85-95℃,霧化器:離心式(轉速20,000 rpm),進料速率:10-12 L/h
產品特性:得到淡黃色微膠囊粉末,包埋率>80%,體外抗氧化活性保留率>90%。儲存6個月后,茶多酚降解率<5%。應用:功能性食品(抗氧化膠囊)、化妝品(美白精華)。
優勢:明膠+麥芽糊精壁材提高抗氧化劑穩定性。高溫噴霧干燥快速形成致密包埋層。
4:茶多酚-殼聚糖納米顆粒的噴霧干燥制備
殼聚糖(Chitosan)可增強茶多酚的生物利用度,噴霧干燥制備納米顆粒提高穩定性。
原料預處理:茶多酚水溶液(固含量8%)+ 殼聚糖(2%)→ 三聚磷酸鈉(TPP)交聯→ 形成納米顆粒。
噴霧干燥參數:進風溫度:140-160℃,出風溫度:80-90℃,霧化器:離心式(轉速18,000 rpm),進料速率:7-9 L/h
產品特性:得到淡黃色粉末,粒徑50-150 nm,茶多酚含量≥70%。包埋率>85%,體外釋放時間延長至6小時(緩釋效果)。應用:靶向藥物遞送、功能性食品添加劑。
優勢:殼聚糖增強茶多酚的生物黏附性和吸收率。納米顆粒提高穩定性,減少氧化損失。
5:茶多酚-β-環糊精包合物的噴霧干燥制備
β-環糊精(β-CD)可包合茶多酚,提高其水溶性和穩定性。
包合反應:茶多酚(10%)+ β-環糊精(20%)→ 乙醇溶液(50%)→ 恒溫攪拌(40℃, 2h)。
噴霧干燥參數:進風溫度:120-140℃,出風溫度:60-70℃,霧化器:壓力式噴嘴(孔徑0.8 mm),進料速率:5-7 L/h
產品特性:得到白色粉末,包合率>90%,水溶性提高3倍。儲存穩定性顯著提升(6個月降解率<3%)。
應用:飲料、保健品、化妝品。
優勢:β-環糊精提高茶多酚的水溶性和穩定性。低溫干燥減少熱敏性損失。
噴霧干燥制備茶多酚的關鍵工藝控制點
溫度控制:綠茶EGCG敏感,進風溫度≤150℃;紅茶/黑茶可適當提高至160-170℃。
保護劑選擇:麥芽糊精、阿拉伯膠、β-環糊精可防止結塊并提高穩定性。抗氧化劑(VE、迷迭香提取物)可抑制氧化。
包埋技術:微膠囊化(明膠、殼聚糖)或納米顆粒(殼聚糖-TPP)可提高生物利用度。
抗氧化處理:添加抗壞血酸或檸檬酸抑制金屬離子催化氧化。
噴霧干燥技術是茶多酚工業化生產的關鍵工藝,可制備高活性、高穩定性的茶多酚產品(如速溶茶粉、微膠囊、納米顆粒)。
合理選擇保護劑和包埋技術可顯著提高產品附加值,廣泛應用于功能性食品、保健品、化妝品、醫藥等領域。