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简介

叶黄素是植物中常见的天然类胡萝卜素。外表为红橙色，具有天然抗氧化性能，因此也具有氧敏感性；此外，叶黄素基本上也不溶于水。叶黄素和类胡萝卜玉米黄质素存在于人类眼部视网膜中，对视觉非常重要。本研究的目的是保护抗氧化剂免于氧化，并使其在水中分散。因此，利用微胶囊造粒仪 B-390/B-395 Pro 仪器搭配气流振动喷嘴和同心喷嘴分别制备叶黄素微球和微胶囊。制备的微球呈球形、大小均匀，微胶囊由内核和外壳两种不同成分组成。如 下图所示，微球和微胶囊均呈现均匀的球形形貌。

含叶黄素的微球模型

含叶黄素的微胶囊模型

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实验设备和材料

实验设备：

• 步琦微胶囊造粒仪 B-390/B-395 Pro

实验材料：

• 1.5%（w/w）和1.8%（w/w）海藻酸钠溶液

• 0.1 M CaCl2

• 样品1：7.5g 叶黄素粉末分散于 142.5g 浓度为 1.5% 的海藻酸钠溶液中

• 样品2：5g 叶黄素粉末溶于 100mL 花生油中，磁力搅拌均匀

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实验过程

实验1：

使用气流振动喷嘴制备包埋叶黄素的海藻酸钙基质的微球，仪器参数如下 表1所示。

表1：实验 1 的过程参数。

仪器	微胶囊造粒仪 B-390
气流振动喷嘴	750 μm（核）/1.5 mm（壳）
频率	870 Hz
进样（外置注射泵）	样品1：5.45 mL/min
压力	1013 mbar
喷嘴气体流量	1 L/min
分散电压	0 V
振幅	9
固化液	0.1 M CaCl2
搅拌	温和搅拌（无旋涡）

实验2：

使用同心喷嘴制备包埋叶黄素油的核壳结构海藻酸钙微胶囊，仪器参数如下 表2 所示。

表2：实验 2 的过程参数。

仪器	微胶囊造粒仪 B-395 Pro
同心喷嘴	450 μm（核）/ 700 μm（壳）
频率	300 Hz
进样	核：样品2（注射泵进样） 壳：1.8 %海藻酸钠溶液（压力瓶进样）
核进样速度	11.5 mL/min
压力	300 mbar
分散电压	0 V
振幅	9
固化液	0.1 M CaCl2
搅拌	温和搅拌（无旋涡）

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实验结果

本实验成功使用气流振动喷嘴制得球型叶黄素微粒，如下图（a）所示。图中叶黄素粉末嵌入在海藻酸钙微球内部，微球直径尺寸在 300μm 到 600μm 之间。

与叶黄素微球相比，实验2 制备的核壳结构叶黄素微胶囊如下图（b）所示。通过使用同心喷嘴，海藻酸盐基质形成的外壳可以将叶黄素油完全包覆，形成保护层，微胶囊直径在 1200μm 到 1400μm 之间。

（a）使用气流振动喷嘴

制得的叶黄素微球

（b）使用同心喷嘴

制得的叶黄素微胶囊

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结论

本研究提出两种使用微胶囊造粒仪包埋油溶性物质的可行方法，步琦微胶囊造粒仪 B-390 和 B-395 Pro 可用于制备含叶黄素的球型微粒和微胶囊。

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