做天然提取物和功能性食品的朋友，最近這兩年應該都能感覺到，蝦青素越來越火了——不管是做口服抗氧化補充劑，還是加進護膚品里，需求翻著倍漲。但蝦青素這東西，真的是出了名的難伺候：本身是共軛雙鍵結(jié)構(gòu)，見光見熱遇氧氣就分解變色，活性掉得飛快，提取出來之后怎么把它做成穩(wěn)定的粉末，一直都是行業(yè)里的老大難問題。之前不少廠試過真空干燥、冷凍干燥，要么做出來結(jié)塊嚴重還要二次粉碎，二次加工又增加氧化風險，要么就是成本高得離譜，做小批量還能扛，規(guī)?；究覆蛔?。噴霧干燥是現(xiàn)在做微囊粉最常用的工藝，但是蝦青素本身熱敏性、易氧化的特點，普通噴霧干燥真玩不轉(zhuǎn)。今天就給大家分享三個我們實際做過的蝦青素那艾噴霧干燥應用案例，都是踩過坑出來的，都是干貨。

蝦青素本身是脂溶性的，一般從原料提取出來就是油狀的藻油，濃度從1%到10%不等，必須做成微囊粉才能方便添加使用，難點就是兩個：第一不能高溫，高溫直接分解變色，活性沒了；第二整個過程不能接觸太多氧氣，不然同樣氧化失效，所以工藝選型和參數(shù)控制都得卡得很嚴。

案例1：實驗室小試 蝦青素藻油微囊粉制備

這個是最開始做工藝開發(fā)，某功能性食品企業(yè)要開發(fā)一款含量5%的蝦青素口服微囊粉，先在實驗室做小試，目標就是摸清楚壁材配比和工藝參數(shù)，做出來的粉流動性好、含量保留率高就行。因為是實驗室小試開發(fā)，直接用的那艾實驗室小型噴霧干燥機NAI-LSD，標配二流體霧化器，進料量小，參數(shù)調(diào)整方便，適合摸條件。

最開始我們選的壁材是麥芽糊精+乳清蛋白，比例7:3，芯材蝦青素藻油占總固形物的8%，先把壁材溶解在60℃的熱水里，攪拌均勻之后加乳化劑，再加蝦青素油，高速剪切15分鐘做成穩(wěn)定的水包油乳液，進料濃度控制在20%，這個濃度是試出來的，太濃了粘壁嚴重，太稀了出粉率太低不劃算。剛開始參數(shù)沒摸對，進風溫度設了180℃，做出來的粉直接變成暗紅色，測了一下保留率只有不到70%，明顯是溫度太高分解了。后來慢慢往下調(diào)，進風溫度調(diào)到160℃，出風溫度穩(wěn)定在75℃，進料流速設為8mL/min，霧化壓力0.15MPa，做出來的粉顏色是均勻的橘紅色，沒有發(fā)黑發(fā)暗，測了一下蝦青素保留率能到92%，堆密度0.38g/cm3，流動性很好，休止角大概32度，完全符合后續(xù)壓片、膠囊填充的要求，粘壁也很少，只有頂部有不到1%的輕粉，完全不影響收率。

最后收的粉放加速穩(wěn)定性試驗，3個月之后含量保留還有88%，比之前真空干燥做的穩(wěn)定性好太多，小試直接通過，順利進到中試階段。

案例2：中試生產(chǎn) 高含量蝦青素微囊粉有機溶劑體系制備

后來另一個客戶要做10%含量的蝦青素微囊粉，因為原料蝦青素是用有機溶劑提取提純的，本身體系就是含有乙醇的有機體系，如果直接用普通的噴霧干燥，第一有燃爆風險，第二普通設備沒有防爆設計不能用，而且高含量芯材要乳化分散，本身難度也比5%的大很多，所以選的是那艾有機溶劑噴霧干燥機NAI-CLSD，本身自帶防爆設計，整個系統(tǒng)充氮氣保護，完全避免有機溶劑和氧氣接觸，正好適合這個場景。

這里我們調(diào)整了壁材配比，用的是改性淀粉+酪蛋白酸鈉，比例6:4，芯材占總固形物提升到16%，為了分散均勻，先把蝦青素溶解在無水乙醇里，再和溶解好的壁材水溶液混合高速均質(zhì)，做成均一的分散液，固形物含量控制在18%，這個濃度比小試低一點，因為芯材多了，粘度上去了，濃度太高容易堵噴嘴。參數(shù)方面，因為有乙醇需要充分蒸發(fā)，同時又不能讓蝦青素過熱，進風溫度設成155℃，因為整個體系是氮氣密閉循環(huán)，排風溫度穩(wěn)定在68℃，進料泵頻率調(diào)15Hz，對應流量大概60L/h，霧化壓力0.2MPa，整個系統(tǒng)氧含量控制在3%以下，完全避免氧化。

剛開始做的時候出現(xiàn)過噴嘴堵的問題，因為均質(zhì)之后還有少量大顆粒的芯油聚集，后來我們把均質(zhì)之后的分散液過一遍100目篩再進機，就解決了堵噴嘴的問題。做出來的成品含量正好在10.2%，蝦青素保留率達到91%，水分含量3.2%，流動性很好，因為全程充氮，沒有接觸氧氣，顏色保持得非常好，比之前用萃取后脫溶再做微囊的工藝，成本降了快15%，保留率還高了8個點，現(xiàn)在這個工藝已經(jīng)在批量生產(chǎn)了。

案例3：高端口服級 熱敏性蝦青素真空低溫噴霧干燥制備

還有一個做高端營養(yǎng)補充劑的客戶，要求蝦青素活性保留率更高，成品要做冷溶性，適合做沖劑，而且對殘留溶劑和穩(wěn)定性要求特別高，之前我們做的160℃進風的工藝，客戶還是擔心高溫對活性有影響，所以我們選了那艾真空低溫噴霧干燥機NAI-VSD，真空狀態(tài)下沸點降低，能更低溫度干燥，更好保留活性。

這個工藝我們做的是2%含量的水溶性蝦青素微囊粉，壁材用的是低DE值麥芽糊精+大豆分離蛋白，比例8:2，添加了少量抗氧化劑協(xié)同保護，先做乳化均質(zhì)，進料固形物濃度22%，這個設備因為是真空，干燥效率反而不低，參數(shù)設置的話，進風溫度85℃，真空度控制在-0.07MPa，出風溫度穩(wěn)定在42℃，進料流速10mL/min（小試設備參數(shù)，放大中調(diào)對應調(diào)整即可），霧化壓力0.12MPa。

剛開始試的時候，因為真空度波動，出風溫度不穩(wěn)定，有時候出來的粉水分偏高，容易結(jié)塊，后來調(diào)整了進料流速和真空度的聯(lián)動，穩(wěn)定真空度波動在±0.005MPa以內(nèi)，就解決了水分波動的問題。做出來的成品顏色是淺橘黃色，水分2.8%，溶解性非常好，冷水里能快速溶解不沉淀，測出來蝦青素保留率居然能到95%，比熱風噴霧干燥還高3個點，加速穩(wěn)定性6個月之后，含量保留還有85%，完全滿足高端產(chǎn)品的要求，客戶非常滿意。

三個案例做下來，其實蝦青素用那艾噴霧干燥做粉，核心就是抓住它兩個弱點：怕熱怕氧，不管什么工藝路線，只要把溫度控制住，把氧氣隔絕好，基本就不會出大問題。小試用實驗室小型設備摸參數(shù)，調(diào)整壁材配比和溫濕度，中試生產(chǎn)有機體系用防爆有機溶劑噴霧干燥，全程充氮控氧，高端熱敏性產(chǎn)品就用真空低溫噴霧干燥，在更低的溫度下完成干燥，最大程度保留活性。從這三個案例的結(jié)果來看，只要選對設備、調(diào)好參數(shù)，那艾噴霧干燥做出來的蝦青素微囊粉，不管是保留率、流動性還是穩(wěn)定性，都比傳統(tǒng)干燥工藝好很多，成本也比冷凍干燥低一大截，非常適合從實驗室到規(guī)?；a(chǎn)的全流程開發(fā)。