做天然提取物和功能性食品的朋友，最近这两年应该都能感觉到，虾青素越来越火了——不管是做口服抗氧化补充剂，还是加进护肤品里，需求翻着倍涨。但虾青素这东西，真的是出了名的难伺候：本身是共轭双键结构，见光见热遇氧气就分解变色，活性掉得飞快，提取出来之后怎么把它做成稳定的粉末，一直都是行业里的老大难问题。之前不少厂试过真空干燥、冷冻干燥，要么做出来结块严重还要二次粉碎，二次加工又增加氧化风险，要么就是成本高得离谱，做小批量还能扛，规模化根本扛不住。喷雾干燥是现在做微囊粉最常用的工艺，但是虾青素本身热敏性、易氧化的特点，普通喷雾干燥真玩不转。今天就给大家分享三个我们实际做过的虾青素那艾喷雾干燥应用案例，都是踩过坑出来的，都是干货。

虾青素本身是脂溶性的，一般从原料提取出来就是油状的藻油，浓度从1%到10%不等，必须做成微囊粉才能方便添加使用，难点就是两个：第一不能高温，高温直接分解变色，活性没了；第二整个过程不能接触太多氧气，不然同样氧化失效，所以工艺选型和参数控制都得卡得很严。

案例1：实验室小试 虾青素藻油微囊粉制备

这个是最开始做工艺开发，某功能性食品企业要开发一款含量5%的虾青素口服微囊粉，先在实验室做小试，目标就是摸清楚壁材配比和工艺参数，做出来的粉流动性好、含量保留率高就行。因为是实验室小试开发，直接用的那艾实验室小型喷雾干燥机NAI-LSD，标配二流体雾化器，进料量小，参数调整方便，适合摸条件。

最开始我们选的壁材是麦芽糊精+乳清蛋白，比例7:3，芯材虾青素藻油占总固形物的8%，先把壁材溶解在60℃的热水里，搅拌均匀之后加乳化剂，再加虾青素油，高速剪切15分钟做成稳定的水包油乳液，进料浓度控制在20%，这个浓度是试出来的，太浓了粘壁严重，太稀了出粉率太低不划算。刚开始参数没摸对，进风温度设了180℃，做出来的粉直接变成暗红色，测了一下保留率只有不到70%，明显是温度太高分解了。后来慢慢往下调，进风温度调到160℃，出风温度稳定在75℃，进料流速设为8mL/min，雾化压力0.15MPa，做出来的粉颜色是均匀的橘红色，没有发黑发暗，测了一下虾青素保留率能到92%，堆密度0.38g/cm³，流动性很好，休止角大概32度，完全符合后续压片、胶囊填充的要求，粘壁也很少，只有顶部有不到1%的轻粉，完全不影响收率。

最后收的粉放加速稳定性试验，3个月之后含量保留还有88%，比之前真空干燥做的稳定性好太多，小试直接通过，顺利进到中试阶段。

案例2：中试生产 高含量虾青素微囊粉有机溶剂体系制备

后来另一个客户要做10%含量的虾青素微囊粉，因为原料虾青素是用有机溶剂提取提纯的，本身体系就是含有乙醇的有机体系，如果直接用普通的喷雾干燥，第一有燃爆风险，第二普通设备没有防爆设计不能用，而且高含量芯材要乳化分散，本身难度也比5%的大很多，所以选的是那艾有机溶剂喷雾干燥机NAI-CLSD，本身自带防爆设计，整个系统充氮气保护，完全避免有机溶剂和氧气接触，正好适合这个场景。

这里我们调整了壁材配比，用的是改性淀粉+酪蛋白酸钠，比例6:4，芯材占总固形物提升到16%，为了分散均匀，先把虾青素溶解在无水乙醇里，再和溶解好的壁材水溶液混合高速均质，做成均一的分散液，固形物含量控制在18%，这个浓度比小试低一点，因为芯材多了，粘度上去了，浓度太高容易堵喷嘴。参数方面，因为有乙醇需要充分蒸发，同时又不能让虾青素过热，进风温度设成155℃，因为整个体系是氮气密闭循环，排风温度稳定在68℃，进料泵频率调15Hz，对应流量大概60L/h，雾化压力0.2MPa，整个系统氧含量控制在3%以下，完全避免氧化。

刚开始做的时候出现过喷嘴堵的问题，因为均质之后还有少量大颗粒的芯油聚集，后来我们把均质之后的分散液过一遍100目筛再进机，就解决了堵喷嘴的问题。做出来的成品含量正好在10.2%，虾青素保留率达到91%，水分含量3.2%，流动性很好，因为全程充氮，没有接触氧气，颜色保持得非常好，比之前用萃取后脱溶再做微囊的工艺，成本降了快15%，保留率还高了8个点，现在这个工艺已经在批量生产了。

案例3：高端口服级 热敏性虾青素真空低温喷雾干燥制备

还有一个做高端营养补充剂的客户，要求虾青素活性保留率更高，成品要做冷溶性，适合做冲剂，而且对残留溶剂和稳定性要求特别高，之前我们做的160℃进风的工艺，客户还是担心高温对活性有影响，所以我们选了那艾真空低温喷雾干燥机NAI-VSD，真空状态下沸点降低，能更低温度干燥，更好保留活性。

这个工艺我们做的是2%含量的水溶性虾青素微囊粉，壁材用的是低DE值麦芽糊精+大豆分离蛋白，比例8:2，添加了少量抗氧化剂协同保护，先做乳化均质，进料固形物浓度22%，这个设备因为是真空，干燥效率反而不低，参数设置的话，进风温度85℃，真空度控制在-0.07MPa，出风温度稳定在42℃，进料流速10mL/min（小试设备参数，放大中调对应调整即可），雾化压力0.12MPa。

刚开始试的时候，因为真空度波动，出风温度不稳定，有时候出来的粉水分偏高，容易结块，后来调整了进料流速和真空度的联动，稳定真空度波动在±0.005MPa以内，就解决了水分波动的问题。做出来的成品颜色是浅橘黄色，水分2.8%，溶解性非常好，冷水里能快速溶解不沉淀，测出来虾青素保留率居然能到95%，比热风喷雾干燥还高3个点，加速稳定性6个月之后，含量保留还有85%，完全满足高端产品的要求，客户非常满意。

三个案例做下来，其实虾青素用那艾喷雾干燥做粉，核心就是抓住它两个弱点：怕热怕氧，不管什么工艺路线，只要把温度控制住，把氧气隔绝好，基本就不会出大问题。小试用实验室小型设备摸参数，调整壁材配比和温湿度，中试生产有机体系用防爆有机溶剂喷雾干燥，全程充氮控氧，高端热敏性产品就用真空低温喷雾干燥，在更低的温度下完成干燥，最大程度保留活性。从这三个案例的结果来看，只要选对设备、调好参数，那艾喷雾干燥做出来的虾青素微囊粉，不管是保留率、流动性还是稳定性，都比传统干燥工艺好很多，成本也比冷冻干燥低一大截，非常适合从实验室到规模化生产的全流程开发。