茶多酚是茶叶中主要的活性成分,属于天然多酚类抗氧化剂,主要由儿茶素(Catechins)、黄酮类化合物、花青素等组成,其中表没食子儿茶素没食子
酸酯(EGCG)含量最高,具有强抗氧化、抗炎、抗菌、抗癌等生物活性。
喷雾干燥机制备茶多酚的挑战
茶多酚易受热降解(尤其EGCG在高温下不稳定),且水溶液粘度较高,直接喷雾干燥易结块。因此,需优化工艺参数并添加保护剂以提高稳定性和得率。
那艾仪器喷雾干燥机制备茶多酚的案例
1:绿茶提取物茶多酚的喷雾干燥制备
绿茶提取物富含EGCG(>50%),但高温易降解,需低温快速干燥。
绿茶提取物水溶液(固含量10-15%)→ 添加麦芽糊精(10-15%)作为载体 → 柠檬酸调节pH至5.0-5.5。
喷雾干燥参数:进风温度:120-140℃(低温防止EGCG分解),出风温度:70-80℃,雾化器:离心式(转速18,000 rpm)→ 细粉率高,进料速率:6-8 L/h
产品特性:得到棕黄色粉末,茶多酚含量≥80%,EGCG保留率>85%。水分≤5%,流动性良好,可直接压片或填充胶囊。应用:保健品(抗氧化片剂)、
功能性饮料添加剂。优势:麦芽糊精保护热敏性成分,提高得率。低温干燥减少EGCG降解。
2:速溶茶粉中茶多酚的喷雾干燥制备
背景:速溶茶粉需保留茶多酚活性,同时提高溶解性。传统喷雾干燥易结块,需优化工艺。
茶多酚水溶液(固含量12-18%)→ 添加阿拉伯胶(3%)和β-环糊精(5%)→ 调节pH至6.0。
喷雾干燥参数:进风温度:130-150℃,出风温度:75-85℃,雾化器:压力式喷嘴(孔径1.0 mm)→ 适合高粘度液体,进料速率:8-10 L/h
产品特性:得到白色至浅黄色粉末,茶多酚含量≥75%,溶解度>95%。冷水可溶,无沉淀,适合即饮茶饮料。应用:速溶茶粉、奶茶基底、功能性饮料。
优势:阿拉伯胶和β-环糊精防止结块,提高溶解性。中等温度干燥保留活性成分。
3:茶多酚微胶囊的喷雾干燥制备(包埋技术)
直接喷雾干燥的茶多酚易氧化,微胶囊化可提高稳定性(如抗氧化剂包埋)。芯材制备:茶多酚水溶液(固含量10%)+ 抗氧化剂(VE 1%)。
壁材配制:明胶(10%)+ 麦芽糊精(15%)→ 水浴加热至60℃溶解。
乳化与喷雾干燥:芯材与壁材混合(芯壁比1:3)→ 高速剪切乳化(10,000 rpm)→ 喷雾干燥。
进风温度:160-170℃,出风温度:85-95℃,雾化器:离心式(转速20,000 rpm),进料速率:10-12 L/h
产品特性:得到淡黄色微胶囊粉末,包埋率>80%,体外抗氧化活性保留率>90%。储存6个月后,茶多酚降解率<5%。应用:功能性食品(抗氧化胶囊)、化妆品(美白精华)。
优势:明胶+麦芽糊精壁材提高抗氧化剂稳定性。高温喷雾干燥快速形成致密包埋层。
4:茶多酚-壳聚糖纳米颗粒的喷雾干燥制备
壳聚糖(Chitosan)可增强茶多酚的生物利用度,喷雾干燥制备纳米颗粒提高稳定性。
原料预处理:茶多酚水溶液(固含量8%)+ 壳聚糖(2%)→ 三聚磷酸钠(TPP)交联→ 形成纳米颗粒。
喷雾干燥参数:进风温度:140-160℃,出风温度:80-90℃,雾化器:离心式(转速18,000 rpm),进料速率:7-9 L/h
产品特性:得到淡黄色粉末,粒径50-150 nm,茶多酚含量≥70%。包埋率>85%,体外释放时间延长至6小时(缓释效果)。应用:靶向药物递送、功能性食品添加剂。
优势:壳聚糖增强茶多酚的生物黏附性和吸收率。纳米颗粒提高稳定性,减少氧化损失。
5:茶多酚-β-环糊精包合物的喷雾干燥制备
β-环糊精(β-CD)可包合茶多酚,提高其水溶性和稳定性。
包合反应:茶多酚(10%)+ β-环糊精(20%)→ 乙醇溶液(50%)→ 恒温搅拌(40℃, 2h)。
喷雾干燥参数:进风温度:120-140℃,出风温度:60-70℃,雾化器:压力式喷嘴(孔径0.8 mm),进料速率:5-7 L/h
产品特性:得到白色粉末,包合率>90%,水溶性提高3倍。储存稳定性显著提升(6个月降解率<3%)。
应用:饮料、保健品、化妆品。
优势:β-环糊精提高茶多酚的水溶性和稳定性。低温干燥减少热敏性损失。
喷雾干燥制备茶多酚的关键工艺控制点
温度控制:绿茶EGCG敏感,进风温度≤150℃;红茶/黑茶可适当提高至160-170℃。
保护剂选择:麦芽糊精、阿拉伯胶、β-环糊精可防止结块并提高稳定性。抗氧化剂(VE、迷迭香提取物)可抑制氧化。
包埋技术:微胶囊化(明胶、壳聚糖)或纳米颗粒(壳聚糖-TPP)可提高生物利用度。
抗氧化处理:添加抗坏血酸或柠檬酸抑制金属离子催化氧化。
喷雾干燥技术是茶多酚工业化生产的关键工艺,可制备高活性、高稳定性的茶多酚产品(如速溶茶粉、微胶囊、纳米颗粒)。
合理选择保护剂和包埋技术可显著提高产品附加值,广泛应用于功能性食品、保健品、化妆品、医药等领域。