β-胡萝卜素是一种重要的类胡萝卜素与维生素A前体，具有抗氧化、增强免疫、保护视力与辅助抗癌等生理功能，是食品着色剂与营养强化剂的核心成分。但β-胡萝卜素分子含多个共轭双键，性质活泼，对光、热、氧高度敏感，易降解褪色，限制了其在食品中的应用。喷雾干燥将β-胡萝卜素与壁材（变性淀粉、麦芽糊精、大豆分离蛋白、阿拉伯胶）复合料浆雾化为微滴并快速干燥成球形微囊，将芯材包埋于壁材内部隔绝氧与光，实现包埋率90%以上与长期稳定，是β-胡萝卜素稳态化的主流工艺。微囊化还能改善水分散性、便于食品添加，微胶囊在45%湿度下货架期可达晶体状态的数倍。随着食品工业对天然色素与营养强化品质要求提升，对微囊包封率、载药量与批次一致性的要求日益提高，造粒装备的温控与雾化稳定性直接决定微囊品质。

β-胡萝卜素微囊在喷雾造粒环节面临多重技术难点。β-胡萝卜素为脂溶性、易氧化，料浆须先乳化均质形成稳定水包油乳液，均质压力与循环次数直接影响芯材分散。壁材选择与配比（如大豆分离蛋白、麦芽糊精与变性淀粉复配）决定包封率与稳定性，芯壁比过小则载药量低、过大则包封率下降。喷雾干燥进风温度过高会加速β-胡萝卜素氧化降解，须平衡干燥效率与活性保持，同时控制进料速度与雾化压力。微囊粒径须匹配饮料与食品分散窗口，分布过宽会影响色泽均匀性。此外，微囊包封率、载药量与玻璃化转变温度的耦合关系复杂，造粒装备的温度、雾化与干燥参数须精细调控，同时满足食品级卫生要求与批次重复性，才能保障β-胡萝卜素微囊的包埋率与稳定性。

案例一：β-胡萝卜素微囊复合壁材的离心喷雾造粒

在β-胡萝卜素微胶囊制备的研究中，一项学位论文研究采用喷雾干燥法制备高含量β-胡萝卜素微胶囊：壁材为大豆分离蛋白、麦芽糊精与变性淀粉按6比6.5比7.5复配，壁材浓度20%、芯壁比1比3，高压均质30兆帕循环3次，喷雾压力0.2兆帕、进料速度每小时1000毫升、进风温度140摄氏度，所得微胶囊包埋效率最高达93.53%，β-胡萝卜素含量最高达10.48%，产品为红色细腻均一粉末，不易吸潮结块，45%湿度下半衰期延长至111.8天、为晶体的7倍，玻璃化转变温度接近40摄氏度。该β-胡萝卜素微囊相关复合壁材路线显著提升了色素稳定性。研究人员将β-胡萝卜素乳液与复合壁材料浆引入那艾NAI-CSD离心式喷雾干燥机造粒，旋转雾化盘把料液分散成均一微滴并在热风中迅速干燥成球形微囊颗粒，壁材将芯材紧密包裹、形成致密隔离层，色素氧化明显减缓。离心造粒所得微囊粉流动性好，可直接用于饮料与食品配料，相较晶粉大幅降低了光氧降解与吸潮结块风险，验证了离心式造粒在β-胡萝卜素稳态化中的工程价值与稳定表现。

案例二：β-胡萝卜素微囊变性淀粉包埋的闭式循环造粒

在β-胡萝卜素微胶囊喷雾干燥工艺的研究中，广州开发区科研项目成果（冷水分散型微胶囊β-胡萝卜素粉末研制）以辛烯基琥珀酸淀粉钠和麦芽糊精为壁材，进样速度每小时120升、进风温度180摄氏度、雾化器转速每分钟2592转、乳液固形物浓度40%，制得含量1%的β-胡萝卜素微胶囊粉末，包埋率可达97%、得率可达98%，产品水分散性较好、着色能力强，指标超过国家标准要求；通过固形物浓度、进样速度、雾化器转速与进风温度的优化提高微胶囊稳定性与得率。该β-胡萝卜素微囊相关变性淀粉路线显著提升了色素的水分散性与包埋率。研究人员将β-胡萝卜素与辛烯基琥珀酸淀粉钠复合料浆送入那艾NAI-CLSD闭式循环喷雾干燥机造粒，在氮气闭式循环中运行，既隔绝氧气防止β-胡萝卜素氧化，又将料液中有机溶剂冷凝回收复用，获得球形、粒径均匀的包埋微囊。闭式循环所得微囊包封率高、色泽稳定，为β-胡萝卜素微囊的批量、高纯制备提供了可靠造粒路径。

案例三：β-胡萝卜素微囊湿法研磨复合的实验型低温造粒

在湿法研磨制备高载量β-胡萝卜素微胶囊的研究中，一项学位论文研究采用湿法研磨与喷雾干燥耦合工艺：以OSA变性淀粉和海藻糖为壁材，研磨150分钟后在105摄氏度进风温度下喷雾干燥，微胶囊形貌完整性与均匀性最佳，复水后平均粒径约228纳米，包埋率99.06%、负载率10.32%，海藻糖形成玻璃态基质增强贮藏稳定性，复水分散液在热和光处理下的半衰期分别延长2.23倍与1.25倍。该β-胡萝卜素微囊相关湿法研磨路线显著提升了载药量与稳态化水平。研究人员将β-胡萝卜素纳米分散液与OSA变性淀粉、海藻糖复合料浆送入那艾NAI-LSD实验型喷雾干燥机造粒，在NAI-LSD上快速完成了从纳米乳液到球形微囊的形态验证，揭示了研磨时间与进风温度对微囊完整性的定量关联，体现了小试装备在β-胡萝卜素微囊配方筛选中的高效性与可重复性，降低了工艺摸索的试错成本，也便于微囊在低温下保持色素稳定而不降解。

那艾适配方案

针对β-胡萝卜素微囊的制备需求，可配置那艾NAI-CSD离心式喷雾干燥机为主推机型，离心转速14000至17000转每分，进风温度130至160摄氏度，实现β-胡萝卜素乳液的微囊化；溶剂体系用NAI-CLSD闭式循环回收，配方筛选用NAI-LSD实验型。可选配均质压力计量、包埋率抽检与惰性气氛保护，满足食品级色素微囊质量要求。

| 配置项 | 那艾方案 | |---|---| | 主推机型 | NAI-CSD离心式 | | 进风温度 | 130-160℃ | | 可选配置 | 均质计量/包埋率抽检/惰性气氛 |

β-胡萝卜素微囊通过喷雾造粒将脂溶性色素与壁材转化为球形、包埋率高的微囊，是提升天然色素稳定性、水分散性与货架期的关键环节。

离心式胜任复合壁材微囊的连续造粒，闭式循环用于变性淀粉包埋的溶剂回收，实验型则验证湿法研磨高载量体系的稳态化。

那艾喷雾干燥机以NAI-CSD、NAI-CLSD与NAI-LSD的组合，为β-胡萝卜素微囊提供了从复合壁材微囊到高载量微囊的完整造粒方案，兼顾包埋率与色泽稳定性，支撑食品工业应用落地。

上海那艾仪器欢迎各位客户寄或者带样上门实验，共同探索喷雾干燥的新工艺！