¿Cómo obtener polvo de betacaroteno de calidad alimentaria mediante la tecnología de secado por pulveri?

beta-carotenois the most common carotenoid and the most widely used carotenoid, hereinafter referred to as carotene. Humans and many animals cannot synthesize carotene on their own, and carotene is the main source of vitamin A [1]. Carotene is broken down into two molecules of vitamin A in the human body. Vitamin A is essential for human growth, and can prevent disease and improve the body's sistema inmune [2].

El caroteno es muy inestable y propenso a la degradación bajo la influencia de la luz, el oxígeno y el calor. El sistema polieno en su estructura molecular hace que la molécula sea extremadamente susceptible a la degradación e isomeri[3]. Aspure carotene is crystalline, insoluble in water and slightly soluble in fats and oils [4], and is itself highly susceptible to oxidation, its use in beverages and other foods is greatly limited. When added to solid foods, the coloring effect is uneven, and in liquid foods it floats or settles. These limited solubility and high sensitivity to oxygen, as well as the difficulty of carotene in its crystalline form being broken down and absorbed in the human body, affect its bioavailability and also result in a great waste [5].

Las personas han cambiado gradualmente su enfoque de investigación al estudio de las formas de doside caroten. En aplicaciones prácticas, el caroteno se formula generalmente en diferentes formas farmacéuticas, tales como suspensiones de aceite, emulsiones dispersables en agua y polvos secos dispersables en agua, de acuerdo con las características de los diferentes alimentos, con el fin de satisfacer las diferentes necesidades de procesamiento de los alimentos [6].

El secado por pulverise refiere al proceso de la torre de secado por pulveri, utilizando la fuerza mecánica del atomizador para atomizar el líquido en gotitas muy finas, las gotitas entran en contacto con el aire caliente medio de secado, después de la transferencia de masa y el intercambio de calor [7], para obtener el polvo seco dispersible de agua de carotenseco seco.

Este trabajo estudia principalmente el proceso de secado por pulverización del polvo seco dispersable de caroteno en agua.Polvo seco dispersible en agua de caroteno is a yellow to red or reddish brown, fine particle powder with good fluidity, which can be dispersed in cold water and produce a yellow to orange color. Carotene dispersible dry powder is made by evenly dispersing carotene in a matrix composed of gelatin, carbohydrates, etc., adding food-grade vitamin E and vitamin C as a complex antioxidant, and then forming the carotene into small microcapsules with a shell-like packaging material on the outside through a molding process. This isolates the carotene from air, light, oxygen, etc., greatly improving the stability of the product.

1. Control del índice durante la investigación

1.1 control de calidad de polvo seco dispersable con agua de caroten.

El polvo seco dispersable de caroteno en agua puede dispersarse uniformemente en agua. Es ampliamente utilizado en cápsulas duras y tabletas de alimentos saludables, que es más conveniente para el envasado y el transporte. Puede dispersarse uniformemente en agua fría, que es conveniente para el uso en bebidas y alimentos líquidos. Dado que está envuelto en un material de embalaje similar a una concha, reduce el contacto con el mundo exterior y tiene una vida útil más larga. Por lo tanto, la tecnología de incorporación de carotendispersible en polvo seco es particularmente importante. La estructura molecular reticulúnica de la gelatina se utiliza para encapsular eficazmente las moléculas de caroteno. La vitamina E y la vitamina C se añaden como un antioxidante complejo para proteger eficazmente las moléculas de caroteno. Ingredientes de relleno como la sacarosa se añaden para mejorar el sabor de la forma farmacéutica de caroteno. El producto se envasa en un embalaje automatizado de aluminio-plástico para asegurar un almacenamiento efectivo. La técnica de microencapsulación por secado en aerosol se utiliza para preparar el polvo seco dispersible en agua del carotenoide, en el que los carotenoides de alta pureza se encapsulcompletamente en una matriz de gelatina y carbohidratos con un complejo antioxidante, formando una estructura de microcápsula con buena dispersión. Existe de forma estable en forma de microemulsión en una solución acuosa.

1.2 control de ahorro de energía del proceso de preparación de polvo seco dispersable con agua de caroteno

En la producción industrial, la conservación de la energía y la protección del medio ambiente siempre han sido focos de investigación. Mediante el control del contenido de humedad de la solución de polvo seco dispersible en agua de caroteno, el líquido se atomiza a través de un atomide rotación de alta velocidad. Bajo la condición de rotación a alta velocidad del atomizador, la emulsión entra en la cámara del atomizador desde el eje del atomizador. El material genera fuerza centrífuga F=mr − 2 debido a la rotación. Cuando F < mr − 2, el material se mueve en la dirección lejos del centro del círculo y es lanzado fuera del anillo por el atomizador a través de los pequeños agujeros en el disco del atomizador, formando pequeñas gotas de líquido y atomizando el líquido.

Las medidas de ahorro de energía están relacionadas con la forma del disco del atomizador, su velocidad de rotación, la naturaleza del líquido y la velocidad de alimentación. En general, los discos atomiindustriales son de una sola fila circular, oval, rectangular o en forma de m. Mediante la modificación de la forma del disco de atomización, se puede utilizar un disco de atomicircular de varias filas, y se puede aumentar el número de agujeros en el disco de atomi. La abertura también se puede reducir manteniendo la misma área a través del disco, duplicando el número de agujeros. Esta estructura puede mantener una pequeña distancia de niebla, y el diámetro correspondiente de la torre puede ser más pequeño, lo que resulta en un efecto de atomimás uniforme y un mayor volumen de pulveri. El atomiatomiel material líquido por fuerza mecánica.

El aumento de la velocidad de rotación es propicio para aumentar la velocidad de corte del disco de atomización y también aumenta la velocidad de avance. Reducir la humedad en el material líquido y la disminución de la visco, el control de la humedad en la preparación del material líquido, como la viscoestá relacionada con el contenido de humedad, demasiado bajo contenido de humedad dará lugar a una alta viscodel material líquido. Al buscar el contenido de humedad adecuado, es propicio para atomizar el material líquido y también aumenta la velocidad de avance, aumentando así la salida. El propósito de la modificación atomizador es lograr una mejor atomización. Cuanto menor sea el tamaño de las gotitas, mayor será la superficie específica y mayor será la zona de contacto con el aire caliente y la zona de evaporación de la humedad, lo que favorece el secado del material y el aumento de la producción, mejorando la eficiencia térmica y logrando así un control del ahorro energético.

1.3 supervisión de la seguridad del proceso de preparación del polvo seco dispersable con agua de caroten.

El polvo seco dispersible en agua de carotencontiene una gran cantidad de carbohidratos, y la concentración de nubes de polvo en la torre de secado está dentro del límite de explosión. Para garantizar una producción segura, se utiliza un proceso de pulveria baja temperatura. La temperatura del aire de entrada se controla para ser inferior a 150 ℃, y el aire de entrada se trata al mismo tiempo. La temperatura del aire se eleva, la humedad relativa del aire se reduce aún más, y la velocidad de transferencia de masa del aire se incrementa considerablemente, aumentando así la velocidad de alimentación y reduciendo la temperatura del aire de entrada, lo que permite mantener la torre de secado funcionando a una temperatura relativamente baja y mantener la seguridad de la torre de secado. A través del control efectivo del proceso de secado por pulveri, la estructura molecular del polvo seco dispersible de agua de carotenpreparado está más cerca de la del caroteno que se produce naturalmente, lo que garantiza que el cuerpo lo absorba más fácilmente en el producto final.

1.4 perspectivas para la producción industrial de polvo seco dispersable con agua de caroten.

El caroteno efectivamente apaga el oxígeno singlete y el oxígeno triple, inactivlos radicales libres. El bien conocido antioxidante vitamina E tiene una constante de tasa de extinción de 0.3 para el oxígeno singlete, mientras que el carotenes 14, por lo que es un antioxidante de alta calidad. El betacaroteno puede mejorar el cuerpo#39;s resistencia a la enfermedad y la capacidad reproductiva, absorber eficazmente los rayos ultravioleta, reducir en gran medida la incidencia de cáncer de piel, y reducir eficazmente la incidencia de este tipo de cáncer de piel inducido por rayos ultraviole, por lo que está aprobado para su uso en productos de protección solar. Las funciones biológicas del betacaroteno son cada vez más valoradas, y las perspectivas para su producción industrial también están creciendo.

2 conclusión

Spray drying technology for carotenoids is still developing, and it is an energy-efficient, safe and hygienic production method that is being used more and more widely in the food and pharmaceutical industries. The special physicochemical properties of carotenoids mean that spray drying technology for food-grade β-carotene is still being improved. Future research will focus on high-content, high-quality food-grade β-carotene spray-dried powdersAsí como la formulación de estos polvos. Este documento combina el estado actual de la teoría de secado por pulveriy el progreso de las aplicaciones técnicas, resume la experiencia de secado por pulverien la producción en los últimos años y los puntos clave para mejorar el equipo de secado por pulveri, y sirve como referencia para futuras mejoras y producción.

referencias

[1] Ren Yanli, Qi Desheng. Las funciones fisiológicas del beta-caroteny su aplicación en la producción animal [J]. Medicamentos veterinarios y aditivos alimentarios, 2007, 12(5): 26-28.

[2] Gao Jianfeng. El valor nutridel caroteny su biosíntesis [J]. Grain and Feed Industry, 2001, 1: 48-50 (en inglés).

[3] Zhang Wenbin, Xu Shiyin. Investigación sobre la separación e identificación de los isómeros − -carotencis-trans [J]. China Food Additives, 2003, 3: 56-91.

[4] Yan Xiuhua, Fang Yanjie, Wang Zhengwu. Preparación y estabilidad de los cristales líquidos de -caroteno [J]. Food Science, 2009, 11: 33-35.

[5] Huibodi. Carotenoid Chemistry and Biochemistry [M] (en inglés). Beijing: China Light Industry Press, 2005: 102-105.

[6] Qin Dezhi, Shao Bin, Yu Feng. Principales formas farmacéuticas de − -caroteno [J]. China Food Additives, 2003, 16: 66-69.

[7] Yu Caiyuan, Wang Bahe, Wang Xizhong. Tecnología de secado por pulverización [M]. Beijing: Chemical Industry Press, 2013: 187-189.

[8] master K. Spray Drying Handbook fifth [M]. Nueva York: John Wiley & Sons Int, 1991: 23-235, 491-688.