專利名稱：功能化合物的釋放的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過腸溶基質(zhì)微囊包封的含酯功能成分及其制備方法。更具體地說， 在基本上不含有機溶劑的含水環(huán)境中，將所述功能成分微囊包封。
背景技術(shù)：
在食物釋放應(yīng)用中功能材料的腸內(nèi)釋放有限。當功能材料或藥物已知對低PH敏 感或具有不能被其它方法有效掩蔽的不期望的氣味和/或味覺特性時，通常使用腸內(nèi)釋放 系統(tǒng)。一般而言，腸內(nèi)釋放用片劑和凝膠膠囊完成。但是，那些特定釋放方法不能很好的適 用于食物應(yīng)用。尤其是，片劑和膠囊劑均不適合整合到大多數(shù)現(xiàn)有食品中。用于腸內(nèi)釋放的備選方法為微囊包封。微囊包封通常用特殊設(shè)備或在含有機溶劑 的環(huán)境中進行。這些方法需要額外的資金開支和使用其它材料例如有機溶劑，有機溶劑可 以在或可以不在隨后的微囊包封循環(huán)中使用。因此，微囊包封處理需要在設(shè)備和有機溶劑 的獲得和處理兩者進行研究。微囊包封的一個問題是回收率，或方法的微囊包封率。一般而言，某些顯著百分率 的待微囊包封材料不能被捕獲(captured)?？苫厥瘴床东@的材料以再使用、再循環(huán)，或一定 百分率的未捕獲材料仍然粘附在微囊包封粒子的外表面。因此，產(chǎn)物傾向于具有與未捕獲的材料有關(guān)的味覺特性，該味覺特性通常不需要。 當未捕獲的材料包括可氧化的甘油三酸酯例如不飽和和多不飽和脂質(zhì)、可氧化的香料和精 油，或可天然具有不期望的味道和/或氣味的其它有機化合物時，這種情況尤其如此。發(fā)明概述本發(fā)明組合物包含微囊包封在腸溶基質(zhì)的功能成分，例如美國專利申請序號 12/479，454中所述，該專利申請通過引用全文結(jié)合到本文中。腸溶基質(zhì)包含食品級聚合物， 且功能成分包含精油例如芳樟醇和百里酚的酯。在一個實施方案中，將功能成分均勻地分散在整個腸溶基質(zhì)材料中。在另一個實 施方案中，功能成分包含至少約30%的酯，例如芳樟醇和百里酚的酯。本發(fā)明方法包括將活性成分或功能成分微囊包封的方法。該方法包括在保持所使 用的腸溶聚合物完全溶解的PH下，將水、腸溶基質(zhì)材料和乳化劑攪拌或混合，形成組合，該 組合基本上不含有機溶劑。將含酯的功能成分加入到所述組合，均化，形成細、穩(wěn)定的乳液。 然后，將乳液用酸和/或其它交聯(lián)劑或沉淀劑(取決于所使用的聚合物)例如鈣處理，該處 理在控制的混合條件下，并在有效形成粒狀沉淀物的量和速度下。另外，功能成分均勻分散 在整個沉淀物中，并具有改善的功能成分微囊包封率。附圖簡述

圖1舉例說明將功能成分微囊包封的方法。圖2是兩個試驗之間微囊包封率對比的圖，一個試驗包含功能成分，該功能成分 不含至少30%的酯，第二個試驗包含功能成分，該功能成分包含至少30%的芳樟醇和百里 酚的酯；圖3是表，該表顯示已知經(jīng)驗式、水中溶解度、蒸氣壓、分配系數(shù)和比較各種酯對油親和力與對水親和力的比例；圖4是舉例說明功能成分的各種組分釋放速度的圖，該功能成分不含酯，并且腸 溶基質(zhì)由95%蟲膠和5%玉米蛋白組成；圖5是舉例說明功能成分的各種組分釋放速度的圖，該功能成分包含酯，并且腸 溶基質(zhì)由95%蟲膠和5%玉米蛋白組成；圖6是舉例說明在模擬胃和小腸條件的消化模型中，含乙酸芳樟酯的功能成分的 各種組分釋放速度的圖；和圖7是舉例說明在模擬胃和小腸條件的消化模型中，含丁酸芳樟酯的功能成分的 各種組分釋放速度的圖。優(yōu)選實施方案的詳述公開了酯化功能成分和一種或多種非活性載體在腸溶基質(zhì)中的微囊包封，該腸溶 基質(zhì)可使釋放在腸中溶出前最小化。通常，包含酯化功能成分解決了遇到的問題，例如味道 和/或氣味掩蔽、腸溶和持續(xù)釋放，和功能成分按適當比例保留同時確保生物利用度和功 效。尤其是，待微囊包封的功能成分可包括酯化形式的精油。當在腸道中消化和釋放 時，酯化形式的功能成分水解為母體非酯化形式，并提供與將非酯化功能成分微囊包封和 消耗的相同功能益處。另外，酯化形式的功能成分提供以下將進一步論述的其它益處。尤 其是，酯化形式的器官感覺特性包括較高的味覺閾值，因此，表面上的酯化功能成分產(chǎn)生較 少的不期望氣味特性。另外，通常已知酯產(chǎn)生更期望的氣味，因此產(chǎn)生的任何氣味不會導致 完全不期望的器官感覺氣味特性。另外，由于酯化功能成分的低水溶解度，尤其與母體非酯 化功能成分相比，與沒有酯化功能成分存在下認識到的相比，下述方法可導致更高的微囊 包封率，該更高的微囊包封率可通過較高的有效載荷和保留率顯示。通過本文所述方法制備的產(chǎn)物的用途實例針對粉末狀軟飲料(PSD)飲料的釋放， 但該產(chǎn)物可用于其它食品，例如餅干、食物條、冰激凌、快餐和速食膳食。圖1中概述了微囊包封功能成分的方法。通過形成基質(zhì)粒子實現(xiàn)了在食物基質(zhì)內(nèi) 的腸內(nèi)釋放，該基質(zhì)粒子具有為功能成分分散部分的分散部分，例如含稀釋甘油三酸酯的 精油摻混物，且基質(zhì)部分為食品級腸溶聚合物例如蟲膠、玉米蛋白、藻酸鈣、變性乳清蛋白 以及微囊包封領(lǐng)域的實踐者已知的單獨或組合的任何和所有的食品級腸溶聚合物的基質(zhì) 部分。如圖1所示，將水、腸溶基質(zhì)材料和乳化劑混合或攪拌，直至腸溶基質(zhì)材料和乳化 劑完全分散在水中100。通常，可將乳化劑和腸溶基質(zhì)材料一起或分別(任何一種先加入) 加入水中。將PH保持在足以使腸溶材料完全溶解的水平。作為實例，為使用蟲膠、玉米蛋 白或其組合，分散體的PH通常為約7. 2-9. 0。在某些實施方案中，可將堿性材料例如氫氧 化鈉、氫氧化鉀或氫氧化銨加入分散體中，以提高PH，例如在約7. 2-約12. 0范圍內(nèi)，優(yōu)選 8. 0-11. 3，以保證和保持在不使用有機溶劑的情況下腸溶聚合物完全溶解。本文中使用的“攪拌”或“攪拌的”是指使用頂部進料混合機，該混合機具有在小 于10，000RPM的速度運轉(zhuǎn)的葉片或轉(zhuǎn)子/定子混合裝置。本文中使用的“基本上不含有機溶劑”是指加入的有機溶劑例如異丙醇或乙醇或 任何其它有機溶劑的量，小于確保腸溶材料在處理條件下溶解要求的量。優(yōu)選，加入的有機溶劑的量小于水、乳化劑和腸溶材料的組合重量的約0. 1%。在一個實施方案中，水為去離子水。本文中使用的腸溶基質(zhì)材料為任何食品級腸溶聚合物，或兩種或多種食品級腸溶 聚合物的組合。優(yōu)選，腸溶基質(zhì)材料為蟲膠、玉米蛋白、藻酸鈣或其組合。其它食品級腸溶 聚合物包括變性乳清蛋白。優(yōu)選，制備的腸溶基質(zhì)材料不含任何有機溶劑。本文中所述乳化劑可以為任何食品級乳化劑。在優(yōu)選的實施方案中，乳化劑為聚 山梨醇酯、聚甘油酯、蔗糖硬脂酸酯、蔗糖酯、蛋白質(zhì)、卵磷脂或其組合。更尤其是，由于在后 期形成的乳液中形成較小和最均勻分散的油滴，因此乳化劑優(yōu)選為蔗糖酯。通常，水占分散體重量約50.0% -約95.0%，優(yōu)選約70.0% -約95.0%，更優(yōu) 選約80.0% -約90.0%。乳化劑通常占分散體重量小于約5.0%，優(yōu)選占分散體重量 約0. 01 % -約1. 0 %，更優(yōu)選占分散體重量約0. 01 % -約0. 1 %。以分散體重量計，優(yōu) 選，腸溶基質(zhì)材料的范圍為約1.0% -約10.0%重量，優(yōu)選約4.0% -約7.0%，更優(yōu)選約 5. 0% -6. 0%重量。形成分散體后，將功能成分和非活性載體加入200，攪拌300，以提供具有液滴尺 寸大于約10微米的粗乳液。粗乳液形成后，將粗乳液均化300，形成細的穩(wěn)定乳液。該細的 穩(wěn)定乳液具有小于約10微米的液滴尺寸。在細乳液中，功能成分和非活性載體以細液滴的 形式均勻分散在整個乳液中。優(yōu)選，以范圍為乳液重量約2. 0% -約7. 0%的量加入功能成 分和非活性載體的組合。更優(yōu)選，以范圍為乳液重量約3. 0% -約6. 0%的量加入功能成分 和非活性載體的組合。乳液包含約60. 0% -約95. 0%的水。本文中使用的“均化”或“均化的”是指按大于10，000RPM的速度混合，例如使用
轉(zhuǎn)子/定子混合裝置，或在升高的壓力下按較低混合速度混合，例如在500-10，OOOpsi壓力 下運轉(zhuǎn)的閥均化器。功能成分優(yōu)選包括精油的酯。作為實例，功能成分包括百里酚和芳樟醇的酯，例 如乙酸百里香酯和乙酸芳樟醇酯?？墒褂闷渌山邮艿孽?，例如丁酸酯、乳酸酯、肉桂酸酯 和丙酮酸酯。尤其是，功能成分包括α-菔烯、對傘花烴、百里香酯和芳樟醇酯。如以下實 施例中所述，一種示例性摻混物含按重量計約18. 8%低芥酸菜籽油、約8. 6% α -菔烯、約 39. 8%對傘花烴、約5. 4%乙酸芳樟醇酯和約27. 4%乙酸百里香酯。酯占功能成分重量的約1. 0-約99. 0%。優(yōu)選，酯占功能成分重量至少約10. 0%， 更優(yōu)選30%重量。在另一個實施方案中，優(yōu)選，酯占功能成分重量約25. 0-約65. 0%。在優(yōu)選的實施方案中，非活性載體和功能成分的摻混物含按重量計約15.0-約 30. 0%低芥酸菜籽油、約1.0-約10.0% α -菔烯、約5.0-約25. 0%對傘花烴、約5.0-約 20. 0%芳樟醇酯和約20. 0-約60. 0%百里香酯。更優(yōu)選，非活性載體和功能成分的摻混物 含按重量計約20. 0-約25. 0%低芥酸菜籽油、約2. 0-約7. 0% α -菔烯、約10. 0-約20. 0% 對傘花烴、約7. 0-約15. 0%芳樟醇酯和約35. 0-約50. 0%百里香酯。通常，可使用任何酯化形式的功能成分例如百里酚和芳樟醇。優(yōu)選，酯化形式為乙 酸酯或丁酸酯。由于與丁酸酯相比水解速度增加，因此更優(yōu)選酯化形式為乙酸酯。功能成分可含任何精油的混合物。另外，可選擇功能成分以包括期望腸內(nèi)釋放的 材料。作為實例，功能成分可包含Enan的美國專利公布號2008/0145462中所述成分。例 如，那些功能成分包含25-35 %重量對傘花烴、1-10 %重量芳樟醇、1-10 %重量α -菔烯、35-45%重量百里酚和20-30%重量大豆油。尤其是，本文中所述功能成分可包括具有功能特性例如抗寄生蟲、抗原蟲和抗真 菌的化合物。在優(yōu)選的實施方案中，有機化合物還包括α-菔烯和對傘花烴。在一個優(yōu)選的實施方案中，將有機化合物與非活性載體例如脂質(zhì)、脂肪酸、甘油三 酸酯或食品級油例如大豆油或低芥酸菜籽油一起摻混。在現(xiàn)有飲料/食物中，一些功能成分的揮發(fā)性導致嗅覺非常低的閾值，導致不期 望的氣味/味道。在掩蔽功能成分氣味的努力中，本發(fā)明要求包含水溶性低地多的酯化形 式的功能成分例如百里酚和芳樟醇，以及處理，以將未微囊包封的材料從最終成分中除去。 與它們相應(yīng)的母體化合物相比，酯通常對食物系統(tǒng)的味道/氣味具有較少負面的影響。由于低的水溶解度，與非酯化母體化合物例如百里酚和芳樟醇相比，酯可具有例 如以上所述更高的微囊包封率。優(yōu)選，微囊包封率比用非酯化功能成分時觀察的微囊包封 率增加約50-約200%，更優(yōu)選約100. 0-約150. 0%。另外，酯具有比母體化合物更高的溴 覺閾值，以便感覺所必需的酯的量大于非酯化百里酚和芳樟醇的量。然后通過用酸或用交聯(lián)劑或沉淀劑滴定使乳液沉淀400。在沉淀期間，可將乳液進 行攪拌。在一個實施方案中，乳液用1-5%氯化鈣和1-5%檸檬酸溶液滴定。在另一個實施 方案中，乳液用酸，以降低PH至等電點以下，例如ρΗ約7. 0有效的量滴定，造成相分離，引 起腸溶基質(zhì)從溶液中沉淀析出，并且使疏水性功能成分被微囊包封在其中，因此形成水溶 液和沉淀物的漿狀物。沉淀的漿狀物具有約1. 0-約1000. 0微米，優(yōu)選約10. 0-約500. 0 微米，更優(yōu)選約75. 0-約250. 0微米的粒度。更優(yōu)選，沉淀發(fā)生在ρΗ范圍約3. 0-約6. 0，或 進一步在ρΗ范圍約3. 8-約4. 6之間。盡管不希望受理論的限制，據(jù)信，當乳液的ρΗ降至等電點以下時，腸溶材料例如 蟲膠和玉米蛋白的粒子可與相似粒子交聯(lián)或相互交聯(lián)，形成基質(zhì)，功能成分和非活性載體 被微囊包封在基質(zhì)中。因為交聯(lián)的結(jié)果，功能成分均勻分散在整個基質(zhì)中。基質(zhì)還為功能 成分提供密封。因此，功能成分對成品粉末的器官感覺質(zhì)量的影響與仍然粘附在腸溶基質(zhì) 的外表面上的任何功能成分相關(guān)。使用的酸可包括任何食品級的酸。在一個實施方案中，酸為檸檬酸。如上所述，腸溶基質(zhì)材料組合物影響溶出速率和由腸溶基質(zhì)提供的保護。為回收沉淀物，將漿狀物過濾500、洗滌600和干燥700。在一個實施方案中，將漿 狀物過濾，然后將得到的漿狀物濾餅洗滌，再過濾，然后干燥。在任何和所有微囊包封方法中，均會保留至少邊緣表面或未微囊包封的材料。因 為需要掩蔽具有低感覺閾值的化合物，必須將成品基質(zhì)和/或溶液中未微囊包封的材料 降低至感覺以下的水平。優(yōu)選，以成品重量計，粒狀沉淀物的外表面上的功能成分小于約 1. 0%。在優(yōu)選的實施方案中，過濾后，按美國專利申請序號12/479,433中所述，該專利 申請通過引用全文結(jié)合到本文中，將表面油消除劑加入漿狀物中，幫助從沉淀物上除去殘 留表面油。另外，在再過濾步驟前，也可加入表面油消除劑。將沉淀物過濾和洗滌后，將沉淀物干燥，形成粉末?？蛇M行干燥，以便粉末中水分 含量小于約10.0%，優(yōu)選至水分含量約2. 0 % -約6. 0 %，更優(yōu)選約3. 0-約5. 0 %。另外，粉末可用已知方法粉碎，以減少粉末沉淀物的粒度，然后通過已知方法例如流化床干燥器，進一步干燥至水分含量小于5.0%。得到的粒子的粒度范圍為約1.0-約 1000. 0微米，優(yōu)選約10. 0-約500. 0微米，更優(yōu)選約75. 0-約250. 0微米。當干燥粉末時，應(yīng)將溫度保持在約25°C -約70°C，優(yōu)選約35°C -約65°C。在其它 處理步驟期間，優(yōu)選將溫度保持在約4°C -約40°C，更優(yōu)選約4°C -約30°C，可進一步優(yōu)選 約 15°C -約 28°C。如將在下面進一步論述的那樣和如圖2中所示，包含百里香酯和芳樟醇酯也導致 最終成分中有效載荷增加，例如從約5. 0%增至約50. 0%，因為油摻混物的水溶性降低。大 體積的水用于所有實施例，通過這些沖洗，百里酚和芳樟醇的酯化減少從濕或干燥形式的 粒子浸出。在處理期間限制損失的能力允許控制食品系統(tǒng)中功能化合物的最終比例，如美 國專利申請US20080145462Al(Enan，E.等)中所示很重要。百里酚在室溫下也結(jié)晶，作為 實例，用乙酸百里香酯代替將允許更容易的處理，因為在該制劑中的所有功能成分將均為 液體形式。實施例1 乳化劑的評價和選擇在60°C下，使各種乳化劑與去離子水混合，得到2%溶液。將得到的溶液與 精油摻混物組合物(4% α-菔烯、30%對傘花烴、7%芳樟醇和35%百里酚以及24% 大豆油)以50 50重量比混合，采用去離子水，形成水包油乳液。評價的乳化劑為 Glycosperse S-20KFG(Lonza ；Fairlawn, NJ) > Polyaldo 10-1-0 KFG(Lonza ；Fairlawn, NJ)>AldosperseMS-20KFG(Lonza ；Fairlawn,NJ)>Polyaldo 10—2—P KFG(Lonza ；Fairlawn, NJ)、Ryoto 糖酉旨(S-1570，Mitsubishi-Kagaku Food Corp. ；Tokyo, Japan) > Precept 8120 (Central Soya ；Fort Wayne, IN)禾口酷蛋白酸納(Alanate—180，New Zealand Dairy Board ；Wellington,New Zealand)。由于在乳液中形成最小和最均勻分散的油滴，因此蔗糖 酯(S-1570)鑒定為最佳乳化劑。在室溫下儲存24小時后，用蔗糖酯形成的乳液也顯示最 大的穩(wěn)定性。實施例2 將含某些酯化組分的功能成分微囊包封在75%蟲膠/25%玉米蛋白基 質(zhì)中將2400. Og蒸餾的電離水(D. I. H2O)加入燒杯，用具有4叉葉輪片的StedFast攪 拌器 SL1200 (Yamato Scientific ；Tokyo，Japan)，在設(shè)為 5-6 之間的速度下攪拌。將 37. 5g 噴射研磨的玉米蛋白(F4000，F(xiàn)reemanIndustries ；Tuckahoe, NY)粉末加入燒杯，攪拌至 均勻分散。然后，加入10%氫氧化鈉水溶液至pH達到11.3。將玉米蛋白-水混合物攪拌 至玉米蛋白粉末完全溶解，溶液半透明。然后，加入450. Og預制蟲膠(TemuSS#594 ;Ajax， ΟΝ.，Canada)的氫氧化銨溶液(25%固體)，攪拌5_10分鐘。最后，加入1.4g蔗糖硬脂酸 酯 S-1570 (Mitsubishi-KagakuFood Corp. ；Tokyo, Japan)，同時攪拌例如 5-10 分鐘直至發(fā) 生均勻的混合。然后，加入80.0g精油摻混物(18.8%低芥酸菜籽油、8.6% α-菔烯、39.8% 對傘花烴、5. 4 %乙酸芳樟醇酯和27. 4 %乙酸百里香酯)，攪拌5-10分鐘。用PowerGen 700D (Thermo Fisher Scientific ；ffaltham, ΜΑ)，通過在 15，OOOrpm 下?lián)交?4 分鐘將混合 物均化，然后在20，OOOrpm下再摻混1分鐘，形成穩(wěn)定的乳液。用3%檸檬酸溶液酸滴定乳 液，隨后用設(shè)為最高速度的Master Flex泵(Barnant Corp. ；Barrington，IL)，該泵具有中 等頂置式攪拌，直至PH達到3. 8，從而形成漿狀物。
將IOg SiO2AB-D (PPG Industries，Pitssburg，PA)加入菜狀物，繼續(xù)攪拌 20-30 分鐘。用#200目(75微米)篩將混合物過濾。在分開的干凈4000ml塑料燒杯中，加入 2000. Og D. I. H2O和2. 5g SiO2AB-D,混合，形成溶液。將濾餅再懸浮于該溶液中，攪拌3-5 分鐘。用#200目篩將混合物過濾。在分開的干凈4000ml塑料燒杯中，將2000. Og D. I. H2O和2. 5gSi02AB_D混合，形 成另一種溶液。再次將濾餅再懸浮，攪拌3-5分鐘。濾液(filtrate)用粗濾布壓榨，以除 去額外的水分。然后將濾液均勻地鋪在大托盤上，在甜酥餅干(cookie sheet)頂部，敞開 并在室溫下干燥過夜。將干燥粒子用 Magic Bullet MB1001 (Sino Link InternationalTrading Co., Zhejiang,China)磨碎。用#60和#200目篩將75-250微米之間的粒子分離。水分含量用 CEM智能系統(tǒng)5(CEM Corp, ；Mattews，NC)測量。為使水分含量減至小于約6. 0%，將濾液 在 Uni-Glatt 流化床干燥器(Glatt Air Techniques ；Ramsey, NJ)中，在 40°C下干燥，每 5 分鐘檢查一次。因此，成品中水分含量小于約6.0%。通過#60目篩將一部分篩出，收集在 #200目篩上，從而得到尺寸小于250微米且大于75微米的粒子。得到產(chǎn)物的組成、有效載
荷和表面油見下表中所示。 實施例3 在中試規(guī)模上將含某些酯化組分的功能成分微囊包封在75%蟲膠 /25%玉米蛋白基質(zhì)中將12kg水和 7. 5g蔗糖硬脂酸酯(S-1570，Mitsubishi-Kagaku FoodCorp. ；Tokyo, Japan)加入混合罐中，攪拌1_2分鐘。然后依次加入2. 25kg預制蟲膠溶液(TemuSS#594 ；Ajax, ON.，Canada)的氫氧化銨溶液(25 %固體)、187. 5g玉米蛋白粉末(F4000, Freeman Industries ；Tuckahoe, NY)。計量加入10%氫氧化鈉溶液至pH達到11. 3 (使玉米蛋白溶 解)。一旦玉米蛋白和蟲膠完全溶于溶液，加入400g精油摻混物(13%低芥酸菜籽油、10% α -菔烯、25%對傘花烴、12%乙酸芳樟醇酯和40%乙酸百里香酯)。將混合物攪拌5分鐘， 形成乳液。 將乳液用3. 0 %檸檬酸溶液滴定至pH達到3. 9。加入75g SiO2AB-D (PPG Industries ；Pitssburg, PA)，攪拌約20-30分鐘。然后用200目(75微米)篩將漿狀物過 濾。將篩頂部上的濾餅懸浮于含50g SiO2AB-D的9. Ikg水中，攪拌約5分鐘，然后再過濾 在#200目篩上。沖洗再重復一次，將最終濾餅鋪在托盤上，在室溫下干燥過夜。次日，在 Waring 混合機(Waring Lab Science ；Torrington, CT)中，將產(chǎn)物粉碎，在 UniGlatt 流化 床(Glatt Air Techniques ；Ramsey, NJ)中，在40°C下干燥，篩分至期望的尺寸(75-250微 米)。所得產(chǎn)物的有效載荷和表面油見下表所示。 實施例4 將含某些具有增加的油載荷的酯化組分的功能成分微囊包封在含乳清 蛋白乳化劑的蟲膠/玉米蛋白基質(zhì)中將2400. Og D. I. H2O加入燒杯，用具有4叉葉輪片的StedFast攪拌器 SL1200 (Yamato Scientific ；Tokyo, Japan)在設(shè)為 5-6 之間的速度下攪拌。將 32. 5g 噴射 研磨的玉米蛋白粉末(F4000，F(xiàn)reeman Industries ；Tuckahoe, NY)加入燒杯，攪拌至均勻 分散。加入10%氫氧化鈉溶液至pH達到11. 3，攪拌直至玉米蛋白粉末完全溶解，溶液半透 明。然后，加入 20. Og BiPro WPI (Davisco Foods International ；Eden Prairie, MN)粉 末，攪拌至粉末完全溶解。然后，加入含氫氧化銨的具有25%固體的390. Og預制蟲膠溶液 (Temuss#594 ；Ajax, ON.，Canada)，攪拌 5_10 分鐘至溶液均勻。加入151. 4g精油摻混物(13%低芥酸菜籽油、10% α -菔烯、25%對傘花烴、12% 乙酸芳樟醇酯和40%乙酸百里香酯)，攪拌5-10分鐘。用PowerGen 700D (Thermo Fisher Scientific ；ffaltham, ΜΑ)，在15，OOOrpm下將混合物均化4分鐘，然后在20，OOOrpm增加 的速度下再均化1分鐘，形成穩(wěn)定的乳液。用Master Flex泵，用3%檸檬酸溶液滴定至乳 液，至PH達到3. 8，從而形成漿狀物。將IOg SiO2AB-D(PPG Industries，Pitssburg，PA)加入菜狀物，攪拌 20-30 分鐘。 用#200目篩將混合物過濾。在分開的干凈4000ml塑料燒杯中，加入2000. Og D. I. H2O，用 StedFast攪拌器攪拌。通過加入3%檸檬酸溶液將pH調(diào)至3. 8+/-0. 2。加入Ig蔗糖硬脂 酸酯 S-1570 (Mitsubishi-Kagaku Food Corp. ；Tokyo，Japan)，攪拌至完全溶解，然后加入 2. 5g Si02AB-D。將濾餅再懸浮于該溶液，攪拌3-5分鐘。用#200目(75微米)篩將混合物過濾。在分開的干凈4000ml塑料燒杯中，混入2000. Og D. I. H2O,通過加入3. 0%檸檬酸溶液 將pH調(diào)至3.8+/-0.2。加入Ig蔗糖硬脂酸酯，攪拌至完全溶解，然后加入2. 5g SiO2AB-D0 將濾餅再懸浮于該溶液，攪拌3-5分鐘。再次用#200目(75微米)篩將混合物過濾。用粗濾布壓榨得到的濾液，以減少水分含量。將濾液均勻地鋪在大托盤上，在甜酥 餅干頂部，敞開并在室溫下干燥過夜。用 Magic Bullet MB 1001 (Sino Link International Trading Co. , Zhejiang, China)將得到的粒子磨碎。用#60目篩將粒度小于250微米的粒子與其余粒子分離。為使 水分含量減至小于約6.0%，將濾液在Uni-Glatt流化床干燥器(Glatt Air Techniques ； Ramsey, NJ)中，在40°C下干燥，每5分鐘檢查一次。因此，最終產(chǎn)物中水分含量小于約 6. 0%。所得產(chǎn)物的組成、有效載荷和表面油見下表中所示。 實施例5 將含某些酯化組分的功能成分微囊包封在含48%藻酸鹽/40%蟲膠和 12%乳清蛋白乳化劑的基質(zhì)中將2. Ig 藻酸鈉(ULV-L3G, Kimica Corp ；Tokyo, Japan)和 11. 2g 藻酸鈉
13(I-3G-150, Kimica Corp ；Tokyo, Japan)加入 551. 32g 水中。攪拌下，加入 70g 10 % BiPro (Davisco Foods International ；Eden Prairie, MN)乳清蛋白分離物溶液禾口 56g 預 制蟲膠(TemuSS#594 ；Ajax, ON. , Canada)的氫氧化銨溶液(25%固體)。然后，加入精油摻 混物(17. 41%低芥酸菜籽油、6. 65% α -菔烯、26. 58%對傘花烴、7. 91%乙酸芳樟醇酯和 41. 46%乙酸百里香酯)，攪拌至形成含4-7微米的目標液滴尺寸的均相乳液，用Horiba粒 度分析儀(Horiba Industries ；Irvine, Ca)證實。然后將溶液霧化，在含2. 5% CaCl2和 2. 5%檸檬酸的水溶液浴中形成25-300微米的適度小球。將球置于25微米篩上，以除去浴 液，之后，將它們在MiniGlatt流化床干燥器(Glatt Air Techniques ；Ramsey, NJ)中，在 40°C下干燥至達到目標水分(5-6% )。將粒子按大小排列，至小于500微米且大于75微米。
所得產(chǎn)物的組成、有效載荷和表面油見下表中所示。
實施例6 將非酯化功能成分微囊包封在藻酸鹽/蟲膠基質(zhì)中將48. Og 藻酸鈉(ULV-L3G, Kimica Corp ；Tokyo, Japan)和 10. Og 藻酸鈉(I-3G-150,Kimica Corp ；Tokyo, Japan)加入 840. Og 水中。然后，攪拌條件下，加入 80g 預 制蟲膠溶液 w/25% 固體(Marcoat 125, EmersonResources ；Norristown, PA)。然后，力口入 48g精油摻混物(24%大豆油、4% α-菔烯、30%對傘花烴、7%芳樟醇和35%百里酚)，攪 拌，均化至形成細的穩(wěn)定乳液。用雙流體噴嘴，將溶液霧化，在含2. 5% CaCl2和2. 5%檸檬 酸的水硬化浴中形成25-300微米的適度小球。粒子交聯(lián)后，將粒子在25微米篩上過篩，在 MiniGlatt流化床干燥器(Glatt AirTechniques ；Ramsey, NJ)中，在40°C下干燥至達到目 標水分(5-6% )。將粒子按小于212微米依大小排列。如下表所示，有效載荷低，當在飲料系統(tǒng)模型中品味時，粒子未能掩蔽精油的不期 望的味道/氣味。所得產(chǎn)物的組成和有效載荷見下表中所示。
實施例7 將含某些酯化組分的精油摻混物微囊包封在75%藻酸鹽/25%蟲膠基 質(zhì)中將5.5g 藻酸鈉(ULV-L3G, Kimica Corp ；Tokyo, Japan)和 11. Og 藻酸鈉 (I-3G-150,Kimica Corp ；Tokyo, Japan)加入 495g 水中。然后，攪拌下，加入 22. Og 預制蟲 膠(TemuSS#594 ；Ajax, ON. , Canada)的氫氧化銨溶液(25%固體)。然后，加入精油摻混物 (18. 50%低芥酸菜籽油、5. 48% α-菔烯、32. 39%對傘花烴、11. 26%芳樟醇的丁酸酯(丁 酸芳樟酯)和32. 37%百里酚的乙酸酯(乙酸百里香酯)，攪拌，均化至形成含4-7微米的 目標液滴尺寸的細的穩(wěn)定乳液，用Horiba粒度分析儀(Horibalndustries ；Irvine, Ca)驗 證。將溶液霧化，在含2. 5% CaCl2和2. 5%檸檬酸的水硬化浴中形成25-300微米的適度小 球。然后將粒子在25微米篩上過篩，以將浴液除去，然后在MiniGlatt流化床干燥器(Glatt AirTechniques ；Ramsey,NJ)中，在40°C下干燥至達到目標水分(5_6%)。將粒子依大小排 列至小于212微米。如下表所示并與實施例6相比，用含酯化組分的功能成分后，有效載荷顯著增加。 尤其是，可在圖2中看到，使用酯化組分的意料之外的益處是，非酯化組分的有效載荷在酯 化組分的存在下也增加。另外，酯化組分產(chǎn)生的不良氣味/味道影響比在實施例6中形成 的產(chǎn)物更小。所得產(chǎn)物的組成、有效載荷和表面油見下表中所示。
實施例8 在75%藻酸鹽/25%蟲膠基質(zhì)中的非酯化和酯化功能成分的有效載荷 保留對比圖2中舉例說明了用原始精油摻混物(含非酯化組分α -菔烯、對傘花烴、芳樟 醇、百里酚和低芥酸菜籽油)得到的粒子與用含某些酯化組分(α-菔烯、對傘花烴、丁酸芳 樟醇、乙酸百里香酯和低芥酸菜籽油)的精油摻混物得到的粒子的對比。除酯化與非酯化 功能成分外，用相同的方法條件和組合物制備粒子。在該圖中，通過將測量的芳樟醇和相當 于基于分子組成測量的乙酸芳樟酯的芳樟醇相加，計算芳樟醇(結(jié)合的)的水平。如圖2所示，很明顯，在精油摻混物中使用某些酯化組分導致有效載荷保留增加 約130%，在功能成分的酯化和非酯化組分中看到有效載荷保留增加。實施例9 酯化功能成分對胃中釋放的影響該實施例用體外消化模型，將非酯化功能成分與酯化功能成分在模擬的腸胃研究 期間的釋放進行了對比。圖3顯示化合物的已知特性。如圖3所示，酯化合物(乙酸芳樟酯、丁酸芳樟酯和 乙酸百里香酯)的溶解度值顯著小于母體化合物(芳樟醇和百里酚)。另外，酯化合物的 分配系數(shù)大于母體化合物。這些因素表明酯化合物對疏水性載體和不溶性基質(zhì)材料具有比 母體化合物大的親和力。圖4和5顯示，對于含某些酯化功能成分的粒子來講，在-0. 5至 0. 0小時之間的釋放(表示在模擬胃液中的駐留時間)大大減少。當將圖4的芳樟醇和百 里酚的釋放與圖5的乙酸芳樟酯和乙酸百里香酯的釋放比較時，減少比例最明顯。在胃模 型中穩(wěn)定性的該改善暗示在其它低PH系統(tǒng)例如酸性飲料中增加的穩(wěn)定性，進一步說明酯 對成功的微囊包封和功能成分腸內(nèi)釋放的重要性。實施例10 對微囊包封粒子的釋放和酯化組分水解的調(diào)節(jié)該實施例顯示，用于酯化的各種酸的選擇如何能夠影響最終母體化合物的釋放速 度。實施例9作為包含某些酯化化合物的結(jié)果，顯示了對胃模型中粒子釋放速度的影響。由 圖4和5可見，胃中釋放速度減少，0-24. 5h的釋放速度(表示在小腸的駐留時間)也減少。 圖6和7顯示芳樟醇的兩種酯(圖6中為乙酸芳樟酯和圖7中為丁酸芳樟酯)在消化模型 中的釋放速度和駐留時間，該消化模型模擬胃和小腸的條件。另外，隨時間測量存在于消化 模型中的母體化合物的水平。母體化合物芳樟醇的存在是乙酸芳樟酯水解的結(jié)果。如圖6 所示，芳樟醇的初始釋放為約5%，并增加至約20%，該增加與約33%的乙酸芳樟酯水解為 芳樟醇相關(guān)。在圖7中，芳樟醇的初始釋放為約2%，并增加至約4%，該增加與約5%的丁 酸芳樟酯水解為芳樟醇相關(guān)。由這些結(jié)果可以看出，通過改變乙酸芳樟酯與丁酸芳樟酯的 比例，配制功能成分，可調(diào)節(jié)最終通過胃道和小腸的芳樟醇釋放水平。實施例11 含酯化和非酯化功能成分的飲料系統(tǒng)模型的比較非正式比較兩種飲料模型的味道特性。一種飲料用含非酯化功能成分的粒子制 備；另一種飲料用含某種酯化功能成分即乙酸芳樟酯和乙酸百里香酯的粒子制備。按與實施例2相同的方法形成粒子。將粉狀飲料混合物分為兩個相等量的部分。向第一部分加入 足量的含非酯化功能成分的粒子，以便給予70mg功能成分。向第二部分中加入足量的含某 種酯化功能成分的粒子，以便給予70mg功能成分。然后將各粉末/粒子混合物加入200ml 冷水，充分混合。品嘗各飲料模型的樣品后，評判組的結(jié)論是，含由某種酯化功能成分組成的粒子 的飲料模型具有顯著減少的不期望的味道和/或氣味特性，導致改善的總體感覺體驗。雖然通過具體參考特定的方法和產(chǎn)品實施方案，具體描述了本發(fā)明，但應(yīng)認識到， 可基于本發(fā)明公開進行各種改變、修改和調(diào)整，并將在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，本發(fā)明的精 神和范圍由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
一種組合物，所述組合物包含功能成分；非活性載體；和腸溶基質(zhì)，該腸溶基質(zhì)微囊包封所述功能成分和非活性載體，并包含食品級腸溶聚合物，其中所述功能成分包含至少約10％的酯。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中所述功能成分包含芳樟醇和百里酚的酯。
3.權(quán)利要求2的組合物，其中百里香酯與芳樟酯的比例范圍為約2 1至約6 1。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中所述功能成分包含至少約20%的酯。
5.權(quán)利要求4的組合物，其中所述功能成分包含至少約50%的酯。
6.權(quán)利要求1的組合物，其中所述功能成分還包含α-菔烯和對傘花烴。
7.權(quán)利要求1的組合物，其中所述非活性載體包含脂質(zhì)。
8.權(quán)利要求7的組合物，其中所述脂質(zhì)為甘油三酸酯。
9.權(quán)利要求8的組合物，其中所述甘油三酸酯選自大豆油和低芥酸菜籽油。
10.權(quán)利要求1的組合物，其中粒子中功能成分與腸溶基質(zhì)材料的比例范圍為約 1 19-約 1 1。
11.權(quán)利要求1的組合物，其中所述微囊包封的功能成分和非活性載體包含粒子。
12.權(quán)利要求11的組合物，其中所述粒子中水分含量小于約6.0%。
13.權(quán)利要求11的組合物，其中所述粒子的粒度小于約1，000.0微米。
14.權(quán)利要求1的組合物，其中所述腸溶基質(zhì)為食品級聚合物。
15.權(quán)利要求14的組合物，其中所述腸溶基質(zhì)選自玉米蛋白、蟲膠、藻酸鈣及其混合物。
16.權(quán)利要求1的組合物，所述組合物具有范圍為約5.0-約50. 0%的有效載荷。
17.權(quán)利要求1的組合物，所述組合物包括小于約1.0%重量的未微囊包封材料。
18.權(quán)利要求1的組合物，其中選擇有效提供期望的水解速度的所述功能成分的酯。
19.權(quán)利要求1的組合物，其中選擇有效提供特定腸內(nèi)釋放速度的所述功能成分的酯。
20.權(quán)利要求1的組合物，其中選擇有效提供期望的釋放速度的所述功能成分的酯。
21.權(quán)利要求1的組合物，其中選擇有效增加有效載荷的所述功能成分的酯。
22.權(quán)利要求1的組合物，其中選擇有效提供期望的胃中穩(wěn)定性的所述功能成分的酯 和腸溶基質(zhì)材料。
23.一種方法，所述方法包括a)在適當?shù)腜H下，將水、腸溶基質(zhì)材料和乳化劑的組合攪拌至腸溶基質(zhì)材料溶解，所 述組合基本上不含有機溶劑；b)將功能成分加入到所述組合，所述活性成分包含至少10%的酯；c)將所述組合和功能成分混合，得到乳液；和d)攪拌，同時將所述乳液以有效形成粒狀沉淀物的量，用交聯(lián)劑或沉淀劑滴定， 其中所述功能成分均勻分散在整個沉淀物中。
24.權(quán)利要求23的方法，其中所述功能成分的微囊包封率為至少約60%。
25.權(quán)利要求23的方法，其中所述功能成分包含芳樟醇和百里酚的酯。
26.權(quán)利要求23的方法，其中所述活性成分還包含對傘花烴和α-菔烯。
27.權(quán)利要求23的方法，所述方法包括將非活性載體加入所述組合中。
28.權(quán)利要求27的方法，其中所述非活性載體為脂質(zhì)。
29.權(quán)利要求27的方法，其中所述非活性載體為甘油三酸酯。
30.權(quán)利要求23的方法，其中所述乳化劑為食品級乳化劑。
31.權(quán)利要求30的方法，其中所述乳化劑選自蔗糖酯、蔗糖硬脂酸酯和乳清蛋白。
32.權(quán)利要求23的方法，其中所述腸溶基質(zhì)材料包含食品級聚合物。
33.權(quán)利要求32的方法，其中所述食品級聚合物選自蟲膠、玉米蛋白、藻酸鈣、變性乳 清蛋白及其混合物。
34.權(quán)利要求23的方法，其中所述乳液為酸，所述酸被滴定至約3.0-約6. 0范圍內(nèi)的ρΗ。
35.權(quán)利要求34的方法，其中所述乳液為酸，所述酸被滴定至約3.8-約4. 6范圍內(nèi)的ρΗ。
36.權(quán)利要求23的方法，其中將所述乳液用1-5%氯化鈣和1-5%檸檬酸溶液滴定。
37.權(quán)利要求23的方法，所述方法還包括(e)將沉淀物過濾、洗滌和干燥，得到干燥粉末。
38.權(quán)利要求23的方法，所述方法還包括(dl)以有效減少殘留表面油的量，將表面油 去除劑加入沉淀物中。
39.權(quán)利要求23的方法，所述方法還包括在步驟(a)期間加入堿，將ρΗ調(diào)至約7.2-約 12. 0。
40.權(quán)利要求39的方法，所述方法包括將ρΗ調(diào)至約8.0-約11. 3。
41.權(quán)利要求23的方法，所述方法還包括將所述功能成分和組合攪拌，得到粗乳液。
42.權(quán)利要求41的方法，所述方法還包括將所述粗乳液均化，得到細的穩(wěn)定乳液。
43.權(quán)利要求23的方法，所述方法還包括將所述功能成分和組合均化，得到細的穩(wěn)定 乳液。
44.權(quán)利要求23的方法，其中所述乳液包含60-95%的水。
45.權(quán)利要求23的方法，其中所述乳液包含約2.0-約7. 0%重量的功能成分和非活性 載體。
46.權(quán)利要求23的方法，其中所述粒狀沉淀物的粒度范圍為約10-1000.0微米。
全文摘要
功能化合物的釋放。功能成分包括酯化組分并微囊包封在腸溶基質(zhì)中，以增加微囊包封率和減少微囊包封的材料不期望的器官感覺特性，同時提供期望的釋放速度和酯水解速度；方法包括在水中形成乳液，和用沉淀劑滴定乳液，以得到粒狀沉淀物。
文檔編號A23L1/29GK101904494SQ20101020261
公開日2010年12月8日 申請日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者A·G·高恩卡, A·R·羅佩斯, A·阿卡謝, D·塞貝斯塔, J·D·懷特, L·G·韋斯特, L·勞倫斯, R·L·梅巴赫, Y·王 申請人:卡夫食品環(huán)球品牌有限責任公司