水包油乳液及其用于功能性輸送的用途的制作方法

文檔序號：1127540閱讀：1179來源：國知局

專利名稱：水包油乳液及其用于功能性輸送的用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種水包油乳液，其中被*的油滴呈現(xiàn)出用于溶解或分散活性成分，例如營養(yǎng)物、藥物、芳香物或化學品的自組裝結構，從而輸送一種新的或改進的功能。
背景技術：
工業(yè)中的乳液
乳液是許多工業(yè)制品中常見的膠質體系，如食品、化妝品、藥物或農用化學品制品等。它們常用于為消費者提供功能分子和營養(yǎng)特性，或生成特定的質地或取悅消費者。水包油乳液用油滴〗故成，其油滴M在水連續(xù) 相中，并通過在油滴周圍形成層的親水性表面活性分子穩(wěn)定。為了將油相 M在所述連續(xù)水相中，使用均質器，其能產生出不同大小范圍(半徑為約100 nm到數(shù)百微米)的油滴。在所述均質步驟中，油滴周圍的所述層的形成致使油滴動力學穩(wěn)定，不聚集、絮凝或凝結。用于水包油基乳液制品中的表面活性物質，可以是低分子量的親水表面活性劑，例如聚山梨醇酯、溶血卵磷脂等，或者聚合物，例如蛋白質，如明膠，或來自于乳汁、大豆，或者多糖，例如阿拉伯膠或黃原膠，或者微粒材料，例如二氧化硅顆粒，或其混合物。
水包油乳液基制品普遍存在于食品、化妝品、藥物或農用化學品中。主要的水包油乳波基的食品是例如乳汁、蛋黃醬、沙拉調味料或沙司。用于化妝品或藥物工業(yè)的主要的水包油乳液基制品是洗劑、霜劑、乳劑、丸劑、片劑等。這些制品中的油滴經常由例如甘油三酯、甘油二酯、蠟、脂肪酸酯、脂肪酸、醇類、礦物油、烴、或其它為油類物質構成。
乳液4皮用作起始物料、中間體或最終制品或作為最終制品的添加劑。
用于輸送活性成分的乳液
乳液在工業(yè)中的用途之一是輸送活性化合物，例如，香料、維生素、
抗氧化劑、營養(yǎng)品(neutraceuticals)、植物化學品、藥品、化學品等。所述活性成分的施用需要使用適當?shù)拿浇槲飳⒂行Я康乃龌钚猿煞謹y帶到產品中和/或所需的作用位置。水包油乳液一般用作輸送系統(tǒng)，因為它們利用了親油性的活性化合物在油中具有提高了的溶解性。在EP 1116515中，作為使用乳液來控制香料性能的例子，一種疏水的活性成分，如香料組分，通過擠壓機以水包油乳液的形式混合到基體中，以在所述產品的進一步加
工過程中提高引入的活性成分的穩(wěn)定性。在WO 00/59475中，作為藥用水包油乳液的例子，描述了一種組合物和一種用于改善可電離的疏水性治療劑(與電離劑、表面活性劑和甘油三酸酯混合在一起，以形成水包油乳液) 的輸送性能的方法。WO 99/63841，作為乳液在食品領域中用途的例子，描述了包含植物甾醇的組合物，由于形成了乳液或微乳液，所述植物甾醇在水相中具有增強的溶解性和分歉性。
活性成分，例如植物甾醇、番茄紅素或不溶于水的藥物，在o/w乳液或分狀液的油滴中的溶解不僅有利于活性成分的分歉，即均一地將活性成分混入到產品中，而且還用于提高它們的生物接受率或生物利用度。臨床和動物試驗表明當活性成分例如溶解到膠束中，并且不以大結晶的形式存在時，通?？梢缘玫交钚猿煞?，如藥物和營養(yǎng)物的最大效益和生物利用度(Osthmd， E. O.， C. A. Spilbourg, et al.( 1999 )。 "Sitostanol Administered in lecithin micelles potently reduces cholesterol absorption in humans。 "American Journal of Clinical Nutrition 70: 826 - 31; Minoshita， K. Baba, et al. (2002 ) "Improvement of solubility and oral bioavailability of a poorly water-soluble drug, TAS — 301, by its melt absorption on a porous calcium silicate。 "Journal of Pharmaceutical Sciences"91 ( 2 ) : 362 -370)。小的和微粉化的晶體可能比大晶體更具有生物利用度，因為它們在消化過程中將更快地溶解。
如果所述水包油乳液中的所述油滴是極小的，例如，在直徑為幾個納
米~約200納米的數(shù)量級，所述乳液被稱為"水包油微乳液，，(Evans， D.F.; Wennerstrom, H. ( Eds.) ; 'The Colloidal Domain'， Wiley-VCH， New York, (1999))。這些乳液是澄清和熱力學穩(wěn)定的，因此對于本領域的熟練技術人員來說，它們不同于普通乳液，因為后者是熱力學不穩(wěn)定和通常是渾濁的。

發(fā)明內容
如本領域所述的，水包油乳液中的分軟油滴被用作溶解在油滴中的親油性分子的載體。這種乳液作為載體系統(tǒng)的缺點是它們不能單獨容納運送(host)結晶(即以結晶形式存在)、親水或兩性的分子，或與親油性化合物一起使用，因為其在油相中的分子溶解性不足。結晶或兩性或助水溶化合物的輸送尤其困難，因為它們傾向于干擾親水性乳化劑的穩(wěn)定功能，結果，它們使乳液變得不穩(wěn)定。
本發(fā)明基于普通油滴(可以聚集親油性、兩性和親水性的分子)內部的新納米尺寸自組裝結構的發(fā)現(xiàn)。所述內部油滴結構是通過向所述油滴中添加親油性添加劑(LPA)而形成的。該結構不僅可以溶解親油性組分，同時還可以溶解親水性和/或兩性或水溶的或結晶的組分。油滴內的納米尺寸自組裝結構主要由納米尺寸的熱力學穩(wěn)定的親水疇(即水滴、棒或通道) 組成。乳液油滴內自發(fā)(熱力學驅動的)形成的納米尺寸疇由LPA穩(wěn)定。 LPA分子的親水性部分是所述親水疇結構的一部分。親水疇的大小可以為 0.5到200 nm的直徑，優(yōu)選0.5到150 nm的直徑，甚至更優(yōu)選親水疇為 0.5到100 nm的直徑，最優(yōu)選親水疇為0.5到50 nm的直徑。
正如此處所用的，"親水疇"由水疇和LPA分子的親水端基區(qū)域組成。因為親水疇的尺寸特別小，它們還具有大表面積，其成為用于溶解多種不同活性成分的適宜位置。
本發(fā)明涉及親油性和/或結晶的，和/或兩性的活性成分的輸送，其將會位于所述油滴中的LPA的鏈部位內。而且，本發(fā)明涉及親水性或兩性的活
性成分的輸送，其位于油滴內部親7jC疇的端基區(qū)域，或油滴內部的親水疇中，或所述油滴外的水相中。油滴內部大表面積的存在允許產生新的或改進的功能(在所述水包油乳液的油滴內部不存在所W面積或親7jC疇時，其不可能產生這些功能)。例如活性成分溶解或混入到油滴中的這些自組裝結構中，產生了不同的功能。本發(fā)明進一步涉及上述的水包油乳液用于
以下用途
-由于在所述油滴內部存在納米尺寸自組裝結構，用于增強不溶于水的、不溶于油的活性成分、在普通水包油乳液中在使用或存儲溫度下結晶析出的結晶活性成分的溶解性或/和介歉性；
-由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于增強在所述水包油乳液中活性成分的穩(wěn)定性、抗化學降解性或抗氧化性；
-由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于在消化時增強活性成分的生物利用率、生物接受度、biodisponibility或吸收率；
-由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于在消耗或消化時活性成分的可控釋放、突發(fā)釋放或持久釋放，從而生成或改進了對健康起作用的功能；
-由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于提高活性成分的效益，活性成分的持久效率，或活性成分的突發(fā)釋放，從而增加或改進了對健康起作用的功能；
-由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于芳香物或香料的可控釋放，芳香物或香料的突發(fā)釋放，或芳香物或香料的持久釋放，從而產生新的或改進的感覺特性；
-由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于產生不同的 p未道、不同的紋理、口感、口部涂層或奶油感覺；
-由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于活性成分的味道或p未道屏蔽；
-由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于活性成分、結構等的香味或香味屏蔽；
—由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于活性成分的
味道調節(jié)或香味調節(jié)；
-由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于顏色調節(jié)或
通過Maillard反應增強變暗效果；
-由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于加熱或^b皮作用時顏色調節(jié)、增強變暗效果、增進化學反應得率或Maillard反應得率；
-由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于控制化學反應得率或控制Maillard反應得率；
- -由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于加熱或樹: 波作用時控制化學反應得率或控制Maillard反應得率；
-由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于從任何類型的原材料或產品中提取活性成分，以濃縮所述水包油乳液中的活性成分；
-由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于為了健康或者感覺上的益處，控制它們的釋放，從而在消耗、咀嚼或消化期間、在口中從原材料或產品中提取活性成分；
-由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于輸送基于上
述功能的組合的任何類型的功能；
-由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于任何類型的功能或上述功能的組合，所述功能基團通過在加熱、冷卻、加工、咀嚼、消耗、消化過程中或在嘴中改變所述水包油乳液的內部結構或整個水包油乳液的結構來實現(xiàn)；
本發(fā)明的水包油乳液中存在的活性成分帶給產品新的或改進的功能，活性成分的例子有香料、香料前體、芳香物、芳香物前體、增味劑、鹽、糖、氨基酸、多糖、酶、肽、蛋白質或碳7K化合物、食品增補劑、食品添加劑、激素、細菌、植物提取物、藥物、藥劑、營養(yǎng)物、用于農業(yè)化學或化妝品應用的化學品、類胡蘿卜素、維生素、抗氧化劑或營養(yǎng)品選自由葉黃素、葉黃素脂、|3-胡蘿卜素、生育酚及生育酚乙酸酯、生育三烯酚、番癡紅素、Co-Q1()、亞麻油、魚油、H-3油、Q-6油、DHA、 EPA、富含花
生四烯酸的油、LCPUFA油、薄荷醇、薄荷油、硫辛酸、維生素、多酚及其配醣、酯和/或硫酸鹽結合物、異黃酮、黃酮醇、黃烷酮及其配醣例如橘皮苷、黃烷3-醇類包含兒茶素單體及其沒食子酸酯例如表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG )及其原花青素低聚體、維生素C、維生素C棕櫚酸酯、維生素A、維生素B12、維生素D、 a-和Y多不飽和脂肪酸、植物甾醇類、酯化植物甾醇類、游離、未酯化植物齒醇類、玉蜀黍黃素、咖啡因及其混合物。
活性成分可以是油、LPA、水溶性、非水溶性、油溶性或非油溶性的。活性成分可以直接添加到乳液中，從而對產品輸送新的或改進的功育fe。這種活性成分例如可以是藥物、營養(yǎng)物、芳香物或香料。所述活性成分還可以間接向產品輸送新的或改進的功能。例如，親油性添加劑，如甘油單酯或磷脂的添加，改變了油滴的內部納米結構。油滴的內部納米結構的改變將允許給產品引進新的或改進的功能，例如更好的口感、口部涂層、紋理或穩(wěn)定性。
間接向產品輸送功能的一個例子涉及本發(fā)明的水包油乳液的物理穩(wěn)定性，防止其乳油化、聚結或絮凝。當與普通乳液配方(油滴相中不添加LPA; 參比乳液)相比較時，向分軟油滴中添加LPA，將顯著地改善乳液的物理穩(wěn)定性，防止其乳油化和聚結。向油滴中添加LPA，即在油滴內部產生親水疇(包含一定量的水)，將增加乳液液滴的比重，因此降低了乳油化比率，或者甚至阻止了液滴的乳油化，并避免了在乳液的頂部形成"環(huán)"。環(huán) 的形成是大恥漠乳油化的典型結果。
本發(fā)明的乳化系統(tǒng)與通常已知的7jC-油-水雙乳液有明顯區(qū)別，w/o/w(水 /油/水)雙乳液是水包油乳液，其中油滴含有孩i米尺寸的水滴(Garti， N.; Bisperink, C; Curr. Opinion in Colloid & Interface Science (1998)， 3， 657-667)。在分散的雙乳液油滴中的水滴通過機械能量輸入方式制備(分書t)，例如均質，結果是熱力學不穩(wěn)定的，不能自組裝。在w/o/w雙乳液中的所述內部水滴的直徑大于300nm。本發(fā)明的乳液可容易地與普通的 w/o/w雙乳液區(qū)分，因為本發(fā)明的乳液的油滴內納米尺寸自組裝結構的形
成是自發(fā)的、熱力學驅動的，所述水滴或通道的平均直徑低于200nm。
因此，本發(fā)明涉及具有范圍在0.5nm 200nm的親水疇的納米尺寸自組裝結構的油滴，以及所述油滴或本發(fā)明的水包油乳液包含活性成分?；?性成分的用量高于總組合物的0.00001%,優(yōu)選地它高于0.00003%，更優(yōu) 選地高于0.0001%，甚至更優(yōu)選地，活性成分的用量高于總組合物的0.001 %?；钚猿煞值挠昧堪ㄔ?.00001 ~ 79%之間?；钚猿煞值挠昧恳部赡茉?0.00001 ~ 50 %之間。活性成分的用量還可以包括在0.001 ~ 10%之間?；?性成分的用量低于79%。優(yōu)選地，活性成分的用量低于50% (基于總組合物)。任何所述下限和上限的組合都包括在本發(fā)明的范圍內。所述活性成分的用量可以用wt。/。和mol。/Q表示。
"自組裝"或"自組織"概念是指由分離的分子自發(fā)形成聚集(結合) 體或納米結構。在自組裝結構中的分子僅才艮據(jù)它們的結構和化學特性、由于給定的分子內作用力例如疏水、7K合作用或靜電力而找到它們合適的位置，(Evans， D.F.; Wennerstr[delta]m， H. (Eds.);'The Colloidal Domain，， Wiley-VCH， New York, (1999))。自組裝的結果不依賴制備它們的工藝本身，而對應系統(tǒng)的最低能量(穩(wěn)定平衡)狀態(tài)。
JP 2004 008837 ^^開了一種水包油乳液，其含有存在于所述油滴中的水溶性固態(tài)顆粒。所述顆粒的尺寸范圍為20nm ~ 10pm。在采用多孔膜乳化工藝使得整個顆粒/油(S/0)懸浮液^L在7jC相中之前，通過脫水(即非自發(fā)過程)在油包水(w/o)乳液中制備所述顆粒。
WO 02/076441 7>開了使用碳氟化合物包醇(alcohol-in-fhiorcarbon ) 的微乳液作為前體制備固態(tài)納米顆粒。所述納米顆粒的直徑低于200-300 納米。納米顆粒的形成不是自發(fā)的，而是由在約35。C以下冷卻所述前體孩吏乳液而導致的，或由蒸發(fā)所述前體微乳液中的醇而導致的，或由采用適當的極性溶劑稀釋所述微乳液而導致的。
US 2004/022861公開了 w/o/w雙乳液，其中所述油滴含有水性微米級 7K相，所述水相含有蛋白質或其它親水試劑。例如，將整個雙乳液通過毛細噴嘴噴入液氮中而生產加載蛋白質的微米顆粒。所有這些例子描述了固態(tài)親水(納米)顆粒的非自發(fā)形成，其使用w/o
孩吏乳液或W/O或W/O/W雙乳液，和需要外部誘發(fā)以使油滴內的親7jC疇固化。
在制備(納米)顆粒后，其很大程度上不受環(huán)境因素的影響，例如溫度、pH 或外部流體特性。需要提及的是其中水滴未被固化(即流動的)的普通w/o
微乳液容易受這些環(huán)境因素的影響。
大量的科學研究表明通過獨立的Winsor系統(tǒng)(Winsor I (o/w微乳液加過量的油)或WinsorII (w/o微乳液加過量的7J9 )均質形成的乳液的類型 (o/w或w/o)與在其過量連續(xù)相處平衡狀態(tài)的微乳液相中形成的類型相同。例如，w/o微乳液加過量水(WinsorlI系統(tǒng))的乳化在足夠高的表面活性劑濃度下(即大于油相的表面活性劑的臨界濃度cncQil)產生w/o乳液，其連續(xù)相本身是一種w/o微乳液(B. P. Binks， Langmuir (1993) 9, 25-28)。這
表明當普通的W/0微乳液用7JC相稀釋時，優(yōu)選形成的是w/0乳液，而不是
oAv乳液。Binks等人(B. P. Binks Langmuir (1993) 9， 25-28)根據(jù)所ii^面活性劑在水相和油相之間的分配參考Bancroft's原則(W. D. Bancroft, J. Phys . Chem. (1913) 17, 501)來解釋這種行為如果表面活性劑聚集在油相中，即相對水相而言更溶于油相，形成的乳液的類型通常是w/0而不是 o/w類型。為了用w/o微乳液或WinsorII系統(tǒng)(wA)微乳液加過量水)形成 o/w乳液，表面活性劑必需經歷相變換，即其溶解性從油溶性(w/0乳液的形成)變化成水溶性(o/w乳液的形成)(P. Izquierdo等，Langmuir (2002) 18， 26-30)。使用非離子表面活性劑例如烷基乙氧基化物，例如d2ECXj, 這可以通過將該系統(tǒng)從40-50。C(PIT溫度)冷卻到25。C來達到。這完全不同于本發(fā)明，本發(fā)明將中親油性添加劑(LPA;在室溫下于油相中形成w/o耀: 乳液)的相行為與o/w乳液的形成相關聯(lián)，在o/w乳液中^^有親水疇或LPA 的油滴用普通的水溶性乳化劑穩(wěn)定。在本情況中，親水疇是流動的而不是固體。含有親水疇的w/o微乳液或油可被稀釋(^L)在水相中，這不會經歷相反轉和不會使得所述被介軟的油滴內部的親水疇變得柏-軟，并且不必在分軟步驟之前將所述內部親水疇固化在所述油滴中。
根據(jù)本發(fā)明，在本發(fā)明乳液的油滴內部自發(fā)形成所述納米尺寸自組裝
結構可以以不同的方式實現(xiàn)。一種方式是在均質步驟前向油相中加入親油
性添加劑(LPA),其使得自發(fā)形成所述納米尺寸自組裝結構。另一種方式是在均質步驟后向乳液制品中加入親油性添加劑(LPA)。在這種情況下，親油性添加劑會溶解到油滴中，并將導致在油滴中自發(fā)形成納米尺寸自組裝結構。作為均質器，可以使用普通的工業(yè)或實驗室級別的均質機，例如Rannie活塞均質器、Kinematica轉子定子混合器、膠體磨、Stephan 混合器、Couette剪切室或膜乳化設備。此外，超聲波、蒸汽注射或廚用混合器也適用于產生本發(fā)明所描述的乳液。在所述油滴內自發(fā)形成納米尺寸自組裝結構不依賴于用于制備所述乳液的能量輸入和LPA的添加順序。這意味著納米和微米流體技術適用于制備本發(fā)明的乳液。
加熱可有助于所述M過程，因為內部結構在高溫下可能相對不粘稠，與在較低的溫度下相比，M過程在高溫下可能需要較小的剪切力。
制造本發(fā)明的乳液的另一條途徑是使用水溶助長劑或水結構破壞劑，或者可化學驅動或熱力學驅動的自發(fā)乳化(Evans， D. F.; Wennerstr6m， H. (Eds.); 'The Colloidal Domain，， Wiley-VCH， New York, (1999))。
制備本發(fā)明的乳液的另一條途徑是通過添加二嵌段共聚物或類脫輔基蛋白生物聚合物，如蛋白質-多糖結合物或凝聚層、或蛋白質-多糖、蛋白質-蛋白質、或多糖-多糖混合物，或聚合物和生物聚合物的混合物，或親水性低分子量表面活性劑，將水包油乳液油滴內部的納米尺寸的自組裝結構的自發(fā)形成與油滴的自發(fā)形成相結合，也就是說，與本發(fā)明的整個乳液相結合。
用于制備本發(fā)明的乳液的另一條途徑是采用滲析。一種方式是將親油性添加劑(LPA)混合到油相中，和用于穩(wěn)定在乳液中油滴的親水性乳化劑中。包含LPA、油相和親水性乳化劑的混合物與水以這種方式混合，從而形成膠束或層狀或任何其它相。采用滲析膜能夠去除在大量水相中的過量親水性乳>(匕劑，并形成本發(fā)明的水包油乳液。
用于制備本發(fā)明的乳液的另一條途徑是采用對賓分子的控制操作，從而以這種方式對本發(fā)明油滴的內部結構改性，〗吏得所述油滴相，與由油-
LPA-水組成并且不含賓分子的油滴相相比，粘度更小，將其M到7jC相中需要更小的能量。分歉濃縮的混合物(油-LPA-賓分子-水)將是容易的，因為所述油相的結構粘度低。一旦稀釋，所述乳液的油滴的內部結構會改變，因為在均質和稀釋時，賓分子會離開油滴，并溶入到連續(xù)7jC相中。對于這條途徑，所述賓分子優(yōu)選是親水性和滲透活性的。
乳、液配方
本發(fā)明涉及水包油乳液，其中所述油滴的直徑為5nm到數(shù)百微米，其呈現(xiàn)出具有直徑為0.5到200 nm親7jC疇的納米尺寸自組裝結構，其通過親油性添加劑而形成，以及所述水包油乳液包含活性成分。活性成分的用量高于總組合物的0.00001 % ，優(yōu)選地它高于0.00003% ，更優(yōu)選地高于0.0001 % ，甚至更優(yōu)選地高于總組合物的0.001 % ?；钚猿煞值挠昧堪?.00001 ~ 79%之間?；钚猿煞值挠昧恳部赡茉?.00001-50 %之間。所述活性成分的用量低于79%,優(yōu)選地，活性成分的用量低于50% (基于總組合物)。任何所述下限和上限的組合都包括在本發(fā)明的范圍內。所述活性成分的用量可以用wt。/Q和mol。/。表示。
LPA可原樣加入或通過化學、生物化學、酶或生物方法原位產生。本發(fā)明的乳液中存在的油滴的量(油滴的體積比例)是普通水包油乳液制品中一般采用的量。它可以在0.00001% ~80%之間變化。本發(fā)明的水包油乳液可以是水包油乳液(大油滴)、o/w minie -乳液、納米尺寸o/w乳液或o/w 微乳液，這取決于所述油滴的大小。
更精確的說，本發(fā)明涉及包含有分歉油滴和含有親水性乳液乳化劑的水連續(xù)相的水包油乳液，所述油滴具有納米尺寸自組裝結構內部，該內部包含
(i) 油，選自礦物油、烴、植物油、蠟、醇類、脂肪酸、單，雙或三甘油酯、精油、香料油、脂溶性維生素、酯、營養(yǎng)品(neutraceutical)、水合萜品、萜烯及其混合物。
(ii) 親油性添加劑(LPA)或親油性和親水性添加劑的混合物，其具有
低于約10、優(yōu)選低于8的最終HLB值(親7j^親油平衡值)。
(iii)含有水或非水性極性液體例如多元醇的以液滴、棒或通道形式的親水疇。
在這時使用的，"親油性添加劑"(筒稱是"LPA")指親油的兩性試劑，其在分散的油相中自發(fā)地形成穩(wěn)定的納米尺寸自組裝結構。所述親油性添加劑(混合物)選自脂肪酸、脫水山梨糖醇酯、丙二醇單酯或二酯、聚乙二醇化脂肪酸、甘油單酯、甘油單酯的衍生物、甘油二酯、聚乙二醇化植物油、聚氧乙烯脫水山梨糖醇酯、磷脂、腦磷脂、脂質、糖酯、糖醚、蔗糖酯、聚甘油酯及其混合物。
根據(jù)本發(fā)明的第一個實施方式，所述水包油乳液在溫度為0'C到100'C 下呈現(xiàn)具有選自L2結構或者L2和油結構的組^(微乳液或各向同性液滴) 的內部結構的油滴。
才艮據(jù)本發(fā)明的第二個實施方式，所述水包油乳液在溫度為0。C到100。C 下呈現(xiàn)具有L2結構(微乳液或各向同性液滴)的內部結構的油滴。
根據(jù)本發(fā)明的第三個實施方式，所述水包油乳液在溫度為0。C到100。C 下呈現(xiàn)具有選自L2結構(微乳液或各向同性液滴)或液晶(LC )結構(例如a束立方、反雙連續(xù)立方或反六角)和其組合的內部結構的油滴。
根據(jù)本發(fā)明的第四個實施方式，所述水包油乳液在溫度為0。C到100。C 下呈現(xiàn)具有LC內部結構的油滴。
根據(jù)本發(fā)明的第五個實施方式，所述水包油乳液在溫度為0'C到100°C 下呈現(xiàn)具有選自L3結構、L2和L3結構的組合、層狀液晶(La)和L2結構的組合、層狀晶體和L2結構的組合的內部結構的油滴。
根據(jù)本發(fā)明的第六個實施方式，所述水包油乳液在溫度為0'C到100。C 下呈現(xiàn)具有作為前述結構的組合的內部結構的油滴。
所有上述提及的內部結構可亳無問題地通過SAXS分析和通過冷凍刻蝕電鏡(cryo-TEM)(Qiuetal.Biomaterials(2000)21， 223-234， Seddon. Biochimica et Biophysica Acta (1990) 1031 ， 1-69 ， Delacroix et al J. Mol. Biol. (1996) 258，88-103，Gustafsson et al . Langmuir (1997) 13，
6964-6971， Portes. J. Phys: Condens Matter (1992) 4， 8649-8670)和 cryo-TEM圖象的快速傅立葉變換(FFT)來確定。
對于特定應用，也可以4吏用超過100'C的溫JL(例如干餾溫度或/和LPA 的介質中的熔化溫度)，這包括在本發(fā)明的范圍內。
親油性添加劑(LPA)也可以與親水添加劑(具有HLB超過IO)混合，直至該混合物不超過所有混合物的HLB為10、優(yōu)選8的量。所述添加劑(混合物)也可以通過化學、生化、酶或生物學方法原位制備。
添加的親油性添加劑的量被定義為a。 a被定義為比值LPA/CLPA+ 油)xl00。 a優(yōu)選大于O.l,更優(yōu)選地a大于0.5，甚至更優(yōu)選地a大于l, 甚至更優(yōu)選地a大于3，甚至更優(yōu)選地a大于10,最優(yōu)選地a大于15。
比值a = LPA / (LPA+油)x 100優(yōu)選低于99.9,更優(yōu)選a低于99.5，甚至更優(yōu)選a低于99.0,甚至更優(yōu)選a低于95，甚至更優(yōu)選低于84，甚至更優(yōu)選a低于80，最優(yōu)選低于70。任何所述下限和上限范圍的組合包括在本發(fā)明的范圍內。a可用wt-。/?；騧ol-。/。表示。a的下限和上PfL取決于所用的油和LPA的性質例如極性、分子量、介電常數(shù)等，或物理特性如油滴相中LPA的臨界聚集濃度(cac)或臨界膠束濃度(cmc)。
所述乳液通過適合于穩(wěn)定普通水包油乳液滴的親水性乳化劑來穩(wěn)定。所述親水性乳化劑還可以,皮稱之為"從乳化劑，，或"穩(wěn)定劑"。所述乳液是否聚集(絮凝)取決于所使用的親水性乳化劑。所述親水性乳化劑選自具有 HLB〉8的低分子量表面活性劑，明膠、來自如乳汁(乳清蛋白質分離物、酪蛋白酸鹽)或大豆的蛋白質、嵌段共聚物、表面活性水解膠體，如阿拉伯樹膠、二嵌段共聚物或類脫輔基蛋白生物聚合物，如蛋白質-多糖結合物或凝聚層、或蛋白質-多糖、蛋白質-蛋白質、或多糖-多糖混合物、結合物或凝聚層，或聚合物和生物聚合物的混合物。顆粒(納米或微米)也可以用于穩(wěn)定本發(fā)明的水包油乳液。
乳液技術人員的主要考慮涉及表面活性成分，也稱為表面活性劑或乳化劑的選擇，表面活性成分表現(xiàn)出良好的表面性能(或活性)，即有效吸附油滴周圍形成的界面，和有效地、高效地降低界面張力。在7jC相和油相
之間得到的界面張力越低，增加水-油界面面積所需要的能量就越小，即越容易制備更小的油滴和更穩(wěn)定的乳液。
將LPA添加到待乳化的油相中，降低了油相和純7jC之間的界面張力。這種情況顯著地(非常)有助于將本發(fā)明所述油相(包含一定量的親油性添加劑)打散成小液滴。因此，制備本發(fā)明的水包油乳液的打散方法不需要有效的、高表面活性的或快速吸附的乳化劑。本發(fā)明所形成的水包油乳液的性能(穩(wěn)定性、均勻性)不取決于用來穩(wěn)定普通乳液的高效的和表面活性的親水性乳化劑的使用。"差"吸附或非高效的乳化劑的原始混合物，即便宜的乳化劑化合物，優(yōu)選適用于本發(fā)明所述的穩(wěn)定乳液產品。這意味著制備本發(fā)明的水包油乳液，親水性乳化劑的作用主要是吸附和包裹在已4皮打散的油滴周圍，并穩(wěn)定它們不聚結。為了這個目的，水解膠體或其它相對低效的吸附、略微兩性的聚合物，例如羧曱基纖維素、角叉膠、gellaii gum、黃原膠、半乳甘露聚糖、蛋白質水解物、肽、改性淀粉等，或者乳清蛋白質濃縮物也可以用于穩(wěn)定本發(fā)明的水包油乳液。
形成本發(fā)明的水包油乳液的油滴的微粒(納米或微米)或外表部分可以具有任何類型的內部結構，例如無定性、結晶、層狀晶體、層狀液晶、液晶(LC) 、 L3、 L2或它們的混合。
所述親水性乳化劑也可與LPA混合、或與所述油、或與LPA和所述油混合。這意味著所述乳化劑也可部分存在于油滴的內部，和影響所述內部納米尺寸自組裝結構。
比值P =乳化劑/(LPA+油)xlOO描述了用于穩(wěn)定油滴的乳化劑相對于所述油加LPA含量的量。p優(yōu)選大于O.l，更優(yōu)選地p大于0.5,更優(yōu)選地 P大于1，以及更優(yōu)選地大于2。比值p-乳化劑/(LPA+油)x100優(yōu)選低于 90，更優(yōu)選地P低于75，甚至更優(yōu)選地p低于50。任何所述下限和上限范圍的組合包括在本發(fā)明的范圍內。p可用wt-。/?；騧ol-。/。表示。在某種情況下，向所述配方中添加所述乳化劑。在其它情況下，所述乳化劑可能存在于制品本身中，如食品制品、霜劑等，并且不需要添加該乳化劑。一個例子是其中已經存在蛋白質的乳汁可以用作本發(fā)明的水包油乳液的親水性
乳化劑。
各種活性成分可以溶解在油滴的納米尺寸自組裝結構的內部。它們可
以是選自香料、香料前體、芳香物、芳香物前體、增味劑、鹽、糖、M 酸、多糖、酶、肽、蛋白質或碳7JC化合物、食品增補劑、食品添加劑、激
素、細菌、植物提取物、藥物、藥劑、營養(yǎng)物、用于農業(yè)化學或化妝品應用的化學品、類胡蘿卜素、維生素、抗氧化劑或營養(yǎng)品選自由葉黃素、葉黃素脂、p-胡蘿卜素、生育酚及生育酚乙酸酯、生育三烯酚、番茄紅素、
Co-Qk)、亞麻油、魚油、ft-3油、ft-6油、DHA、 EPA、富含花生四烯酸的油、薄荷醇、薄荷油、硫辛酸、維生素、多酚及其配醣、酯和/或硫酸鹽結合物、異黃酮、黃酮醇、黃烷酮及其配醣例如橘皮苷、黃烷3-醇類包含兒茶素單體及其沒食子酸酯例如表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)及其原花青素低聚體、維生素C、維生素C棕櫚酸酯、維生素A、維生素B12、維生素D、 a-和Y多不飽和脂肪酸、植物甾醇類、酯化植物甾醇類、未酯化植物甾醇類、玉蜀黍黃素、咖啡因及其混合物。
在本發(fā)明的水包油乳液中，親油性添加劑選自肉豆蔻酸、油酸、月桂酸、硬脂酸、棕櫚酸、PEGl-4硬脂酸酯、PEG2-4油酸酯、PEG-4 二月桂酸酯、PEG-4二油酸酯、PEG-4二硬脂酸酯、PEG-6二油酸酯、PEG-6 二硬脂酸酯、PEG-8-二油酸酯、PEG-3-16蓖麻油、PEG 5-10氬化蓖麻油、 PEG 6-20玉米油、PEG 6-20杏仁油、PEG-6橄欖油、PEG-6花生油、PEG誦6 棕櫚仁油、PEG-6氬化棕櫚仁油、PEG-4癸i^/辛酸甘油三酯、植物油和山梨糖醇的單、二、三、四酯、季戊四醇二、四硬脂酸酯、異硬脂酸酯、油酸酯、辛酸酯或癸酸酯、聚甘油-3二油酸酯、硬脂酸酯、異硬脂酸酯、聚甘油4-10五油酸酯、聚甘油2-4油酸酯、硬脂酸酯、或異硬脂酸酯、聚甘油4-10五油酸酯、聚甘油-3二油酸酯、聚甘油-6二油酸酯、聚甘油-10 三油酸酯、聚甘油-3二硬脂酸酯、C6到C2Q脂肪酸的丙二醇單或二酯、C6 到C2。脂肪酸的甘油單酯、甘油單酯的乳酸衍生物、甘油二酯的乳酸衍生物、雙乙酰酒石酸甘油單酯、三甘油單硬脂酸酯膽固醇(triglycerol monostearate cholesterol)、植物甾醇、PEG5隱20大豆固醇、PEG-6脫水
山梨糖醇四、六石更脂酸酯、PEG-6脫水山梨糖醇四油酸酯、脫水山梨糖醇單月桂酸酯、脫水山梨糖醇單棕櫚酸酯、脫水山梨糖醇單三油酸酯、脫水山梨糖醇單和三硬脂酸酯、脫水山梨糖醇單異硬脂酸酯、脫水山梨糖醇倍半油酸酯、脫水山梨糖醇倍半硬脂酸酯、PEG-2-5油基醚、POE 2-4月桂醚、PEG-2十六烷基醚、PEG-2硬脂基醚、蔗糖二硬脂酸酯、蔗糖二棕櫚酸酯、油酸乙酯、肉豆蔻酸異丙酯、棕櫚酸異丙酯、亞油酸乙酯、亞油酸異丙酯、泊洛沙姆(poloxamer)、來自其它植物的燕麥脂質和親油性兩性脂質、磷脂、卵磷脂、腦磷脂、及其混合物。
根據(jù)本發(fā)明的水包油乳液通常是液體或半液體形式。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，所述乳液被干燥并以粉狀形式獲得。小角X-射線散射和 Cryo-TEM表明當所述干燥乳液通過添加水復原時，本發(fā)明的水包油乳液油滴中存在的內部納米結構被復原。
本發(fā)明中水包油乳液可以是最終制品或者是添加劑。最終制品中所述添加劑的量并不重要，其是可以變化的。
本發(fā)明中描述的、用于輸送功能的乳液是新型乳液，其被命名為 "ISAMULSION，，以描述含有內部自組裝的結構的油滴的特性，和以4吏得本發(fā)明的乳液不包括在普通的水包油或w/o/w雙乳液(包括納米和微乳液) 中，其中所述普通乳液的油滴不具有就親水疇而言的納米尺寸自組裝結構。 ISAMULSION液滴基本由就親水疇而言具有納米尺寸自組裝結構的油滴組成。這個結構可以是層狀液晶、或層狀晶體、或含有L2、微乳液、各向同性液體相、六角相、膠束立方相、或雙連續(xù)立方相的反相特性。油相中的這種結構可以作為單納米結構或作為不同納米結構的混合物出現(xiàn)。
排除在本發(fā)明之外，作為活性成分的所述組合物包括 -2wt。/。R +檸檬油精、2.6%甘油單亞油酸酯和0.4 wt% Pluronic F127;
- 10 wt %麥芽糊精、2 wt % d-a生育三埽酚醋酸酯、2,5 wt % Dimodan U、 0.5 wt。/Q抗壞血酸和0.375 wt% Pluronic F127;
—0.51 wt %大豆油、2.49 wt % Dimodan U、 0.01 wt % L -亮氨酸和0.2
wt%吐溫80;
一 0.02 wt %大豆5由、2.98 wt % Dimodan U、 0.02 wt % ;Mt和0.2 wt % 吐溫80;
-0.51 wt %大豆油、2.49 wt % Dimodan U、 0.03 wt % Lyco曙mato和0.2 wt。/o吐溫80;
-l.lwt。/o大豆油、0.3wt。/。游離植物甾醇、1.7 wt%Dimodan U和0.2 wto/。吐溫80。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種新的水包油乳液配方，其可以用于溶解活性成分以輸送一定數(shù)量的功能。
本發(fā)明涉及用來提高水不可溶、油不可溶活性成分、或在普通水包油乳液中在使用或存儲溫度下結晶析出的結晶活性成分的溶解性或/和分散性的本發(fā)明的水包油乳液。
本發(fā)明進一步涉及用來提高在水乳液油相中活性成分的穩(wěn)定性、抗化學降解性或抗氧化性的本發(fā)明的水包油乳液。
本發(fā)明還涉及用來在消化時提高活性成分的生物利用率、生物接受率、 biodisponibility或吸收率的本發(fā)明的水包油乳液。
本發(fā)明還涉及用來在消耗或消化時控制活性成分的釋放、突發(fā)釋放或持久釋放以產生或改進對健康起作用的功能的本發(fā)明的水包油乳液。
本發(fā)明還涉及用來提高活性成分的效率，活性成分的持久效率，或活性成分的突發(fā)釋放以添加對健康起作用的功能的本發(fā)明的水包油乳液。
本發(fā)明還涉及用于控制香料或調味劑的釋放，香料或調味劑的突發(fā)釋放，或香料或調味劑的持久釋放，以產生新的或改進的傳感特性(所述香料或調p未劑為所述活性組份)的本發(fā)明的水包油乳液。
本發(fā)明還涉及用于產生不同的味道、不同的紋理、口感、口部涂層或奶油感覺的本發(fā)明的水包油乳液。在這種情況下，所述LPA是所述活性組份。
本發(fā)明還涉及用于活性組份的味道或味道屏蔽、活性組份的香味或香味屏蔽、活性組份的結構、味道或香味調節(jié)的本發(fā)明的水包油乳液。在這種情況下，所述LPA本身可以是所述活性組份。
本發(fā)明還涉及用于顏色調節(jié)、通過Maillard反應增強變暗效果、增進加熱或微波作用時的化學反應或Maillard反應得率、控制化學反應得率或控制Maillard^^應得率，和控制加熱或微波作用時的化學反應得率或控制 Maillard反應得率的本發(fā)明的水包油乳液。所述LPA仍可以是所述活性組份。
本發(fā)明還涉及用于從任何類型的原材料或產品中提取活性成分，以濃縮所述水包油乳液中的活性組份，為了健康而控制它們的釋放或者為了感覺上的益處，而用于在消耗、咀嚼或消化期間、在口中從任何類型的原材料中提取活性成分的本發(fā)明的水包油乳液。所述LPA仍可以是所述活性組份。
本發(fā)明進一步涉及任何類型的功能基團(基于一種或上述功能基團組合和任何類型的功能和上述功能的組合，其中所述功能基團通過在加熱、冷卻、加工、在嘴中咀嚼、消耗或消化過程中改變所述水包油乳液液滴的所述內部結構或所述整個水包油乳液的所述結構來實現(xiàn))。
本發(fā)明不僅用于向食品輸送功能，還向其它工業(yè)生產的產品輸送，例如寵物食品、營養(yǎng)品(neutraceutical)、功能食品、清潔劑、營養(yǎng)化妝品 (nutricosmetical)、化妝品、藥品、藥物遞送、涂料、醫(yī)用或農用化學品工業(yè)、炸藥、紡織、^Jf、油井鉆探、造紙工業(yè)、聚合物工業(yè)中。

圖1表示作為0^10(^LPA/(LPA+油)的函數(shù)，在ISAMULSION油滴內部發(fā)現(xiàn)的結構。
圖2表示含有油滴的典型ISAMULSION的Cryo - TEM顯微圖，其中所述油滴具有無周期的自組裝結構。
圖3表示大體積油相(通過LPA納米結構化，用來制備ISAMULSION) 的ISAMULSION的小角度X射線散射(SAXS)圖，和對應的普通乳液 (不含LPA,不具有納米結構)的SAXS圖。圖4表示含有各種含量LPA,即a值(a = 100xLPA/ ( LPA +油)) 的ISAMULSION的小角度X射線散射(SAXS)圖。
圖5表示ISAMULSION的Cryo - TEM顯微圖，其中油滴的內部結構A^束立方，間隔基團是Fd3m。
圖6表示無周期結構的ISAMULSION油滴(在LPA存在下，具有納米結構)(a)與相應的普通乳液滴(b)(在LPA存在下，不具有納米結構)對照的cryo-TEM圖像。注意到ISAMULSION液滴(圖6a)內可見的內部結構在普通的油滴(圖6b)內不可見。
圖7表示ISAMULSION (在LPA存在下，具有納米結構)與相應的普通乳液(d)(不含LPA,不具有納米結構)對照的小角度X射線散射
(SAXS)圖。(b )和(c)對應于具有高油含量和低LPA含量的 ISAMULSION。
圖8表示在存在20 %水時飽和-不飽和甘油單酯混合物的偽二元相圖。
圖9表示含有親水疇的ISAMULSION油滴的示意圖。注意到親水疇可以是球形或非球形，即棒、盤或通道。圖中顯示了活性分子可能位置的例子。
圖10表示含有具有皿束立方結構的油滴的ISAMULSION的小角度 X射線散射(SAXS)圖。
圖11表示采用油和單亞油精(MLO)和作為LPA的二甘油單油酸酯 (DGMO)的混合物制備的ISAMULSION的小角度X射線散射(SAXS) 圖。
圖12表示采用油和磷脂(卵磷脂(PC))和作為LPA的單亞油精 (MLO)的混合物制備的ISAMULSION的小角度X射線散射(SAXS ) 圖。
圖13表示采用偏振光得到的光學顯微鏡圖像，其中(a)當游離植物甾醇存在于油中時，植物甾醇結晶是可見的，且形成普通乳液；(b)當游離植物甾醇溶解在ISAMULSION液滴內部時，不存在植物甾醇的結晶。
圖14:在2天之后，當將芳香物導入水中和ISAMULSION中時，存在最終的芳香物(N-甲基吡咯烷酮(N-MP)和乙酸醛(AC))。注意到在2天之后，所述芳香物在ISAMULSION中是穩(wěn)定的，而在水中則會降解。圖14表示在儲存兩天之后，作為分軟液(參見實施例18中的組成) 中存在的油滴結構的函數(shù)，通過頂空測量法測量的芳香物的剩余百分數(shù)。
圖15:通狄子傳遞反應-質i糾(PTR-MS，奧地利Innsbruck的 Ionicon Analytik )對ISAMULSION和普通乳液的芳香物頂空測量的結果。芳香物的釋放量(通過PTR-MS檢測的質量濃度的總和)祐東示成時間的函數(shù)。
具體實施例方式
圖l表示ISAMULSION的分牧油滴內部發(fā)現(xiàn)的典型結構序列，其作為親油性添加劑的含量。/。(。/。LPA = a = 100*LPA/ (LPA+油))和溫度的函數(shù)。L2表示反轉的微乳液狀結構；LC表示液晶相或不同液晶相的混合物的存在。如圖l所示，在油滴內部于給定的溫度和特定的親油性添加劑(a 值)添加量下形成特定的納米尺寸自組裝結構(對于上述結構的更詳細描述參見Evans， D.F.; Wennerstr6m, H. (Eds.); 'The Colloidal Domain', Wiley-VCH， New York, (1999))。 LPA的添加量應能夠精確控制自組裝結構的類型、親水疇中存在的水量、內部界面的量、在ISAMULSION 滴內形成的自組裝納米結構的大小、尺寸。根據(jù)油的類型和親油性添加劑 (LPA)的類型，、氣良自組裝滴內部結構的自發(fā)形成所需的LPA最小量為基于油相的0.1 ~ 5 wt%。
在乳液中油滴的內部納米尺寸自組裝結構可以借助于Cryo - TEM和小角度X射線散射圖來檢測。
圖2的cryo-TEM圖象是用Adrian等人的標準方法得到的(Adrian et al. Nature, (1984)308， 32-36) 。 4吏用自制環(huán)境室用于樣品的冷凍。將3 Hi的樣品分散液液滴沉積在用含有約2jim直徑孔的碳膜覆蓋的銅網格上。用濾紙在網格的液體側擠壓(吸水)，以除去多余的樣品溶液。在除去液
體之后，馬上將用鉗子夾住的網格推入到液體乙烷中。將冷凍的網皿存
在液氮中，并轉移到保持在- 180。C溫度下的cryo 夾持器中。在Philips CM12 TEM (80 kV的電壓)中進行樣品分析。應用低劑量程序，以使得光束損害最小化。在部分情況中，可以使用與Egelhaaf等人(Egelhaaf et al， J. Microsc. (2000) 200， 128-139 )描述的類似的自制環(huán)境室。將稀釋和玻璃化之前的溫度i殳置為25。C，濕度為100%。 ISAMULSION可通過油滴中存在的少量明亮特征來識別出來。圖2、 6a是具有非周期結構的 ISAMULSION的cryo-TEM顯微圖像，表明所述明亮特征之間的特定距離約為7~8nm。應該注意這種明亮特征在標準非結構化乳液中觀察不到，并且存在無反差的內部非結構化乳液滴(圖6b)。
圖3的SAXS曲線通過標準i殳備(Bergmann et al. J. Appl. Cryst. (2000) 33， 869-975 )，采用具有密封管銅陽極的X射線發(fā)生器(Philips, PW 1730/10)在40 kV和50 mA的條件下操作得到。使用G6bel鏡將發(fā)散的多色X-射線束轉變成CuKa輻射(1 = 0.154 nm)的聚焦線形光束。2D 散射圖案通過成^4SL檢測器進行記錄，并采用SAXSQuant軟件(Anton Paar， Graz， Austria )積分至一維散射函數(shù)I (q),其中q = (4,sine/2，
x為波長，e為散射角。散射圖形的寬峰通過用通用間接傅立葉變換法
(Bergmann et al. (2000), 33， 1212-1216)擬合這些數(shù)據(jù)而除污。所述特定距離通過d = 2;i/q得出。圖3表示ISAMULSION (與圖2中檢測結果相同)與對應的作為其原料的非M大體積油相(通過LPA進行納米結構化)，以及對應的普通乳液(不含LPA，不具有納米結構)的小角度X-射線散射圖案?？梢钥闯?，所述ISAMULSION表現(xiàn)出具有與其作為原料的非分歉大體積油相相同的峰位置。兩者的特定距離均約為7.5iim。該特定距離大于親水疇的直徑。因此，所述親水疇具有小于7 nm的直徑。對于本領域的普通技術人員來說，所述親水疇的這種小尺寸表明油滴的內部結構是熱力學穩(wěn)定的。并且，對于對應的普通乳液，其中未添加LPA(無納米結構)，因此未觀察到峰。這是在ISAMULSION的油滴內部存在納米尺寸自組裝結構的另一證據(jù)。其一旦M在水中并不會改變，表明所述ISAMULSION液滴的內部結構是處于熱力學平衡狀態(tài)的。
圖5表示在油滴內部具有周期結構的cryo-TEM圖像。顆粒在不同的方向上成像，并且從一個方向向另一個方向傾斜。4吏用快速傅立葉變換
(FFT)精確地確定存在的面(或反射面)，并采用與電子矛;t射圖案相同
的索引方法進4亍索引(J. W. Edington, Practical Electron Microscopy in Materials Science, Phillips, Eindhoven, 1974 )。在111方向(圖5a-c ) [112] 方向(圖5f-h ) 、 [114方向(圖5e-g) [U2方向(圖5f畫h )和[110方向(圖 5i-j)觀察到顆粒。最先觀察到的四個反射面是{111}、 {220}、 {311}和{222}, 將所述膠束立方相(間隔基團Fd3m)識別成液晶相。可以進行同樣的實驗，以識別具有其它內部結構的顆粒。顆粒的內部結晶學結構也可以通過如圖10 (膠束立方，間隔基團Fd3m )和圖12所示的SAXS來確定。
圖9表示已經添加LPA進行納米結構化的油滴的示意圖。在圖9中親水疇的結構定義是特定的。親水疇包括LPA的極性部分(端基)(不包括烴基尾部區(qū)域和水的部分)。親水疇的最小直徑可以為約0,5nm,其大于或小于不含水分子的2端基的橫截面。親油性添加劑或乳化劑極性部分的最小尺寸約為0.21 11。水分子的直徑約為0.3nm?；钚苑肿拥目赡芪恢萌?圖9所示。
圖13表示當在普通乳液中使游離(未酯化)植物甾醇溶解時存在結晶 (a )與當植物甾醇在ISAMULSION中溶解時不存在結晶(b )的偏光顯微鏡圖像。文獻充^it明了，當植物甾醇處于溶解形式時其是生物可利用的，而以結晶形式的植物甾醇是生物可接受性和生物可利用性遠遠不如的。
圖14表示在儲存兩天之后最終芳香物的頂空測量結果。Y軸表示在儲存兩天之后，通過頂空測量法測量的剩余芳香物的百分率。當所述芳香物溶解在ISAMULSION中時，不存在可見的芳香物降解，而當它們溶解在水中時，芳香物的降解非常強烈。
以下面的方式進行頂空測量。在配置有火焰離子檢測器(FID)的HP 6890汽相色鐠(GC )(得自瑞士 Basel的Agilent)上進行分析。該GC 被耦合到在約70 eV的電子電離模式下操作的質鐠儀(5973 MSD， Agilent)
上。使用DB-Wax毛細柱(30x0.25 mm, 0.25微米膜厚，美國Folsom的 J & W Scientific )用于所有的分析。爐子在20。C下保持3分鐘，然后以6。C/ 分鐘的速率升溫到100°C,然后以10。C/分鐘的速率升溫到240。C。最終，將該爐子在24(TC下保持10分鐘。載氣為流速為lmL/min的氦氣。在平衡時間(2小時)之后，注入2mL頂空樣品。每一份樣品制備成3份以用于GC分析。4吏用下面的注射器^t:注射器，2.5mL預留空間；樣品體積，2mL;培養(yǎng)溫度，37。C;攪拌速度，300 rpm;攪拌啟動時間，5 s; 攪拌停止時間，2s;注射器溫度，37。C;填充速度，100微升/秒；拉fe4 遲，60 s;注射速度，1 mL/s;預注射延遲，500 ms;注射后延遲，500 ms; 注射器沖洗，1分鐘。在感興趣的濃度范圍之內檢測到的每一種氣味的FID 信號線性度都通過外部校正曲線來檢查。
圖15表示通過質子轉移反應-質語儀(PTR-MS，奧地利Innsbruck 的Ionicon Analytik公司)對ISAMULSION和普通水包油乳液進行的芳香物頂空測量結果。注意到得到與普通乳液對比的ISAMULSION的突發(fā) 釋放。使用PTRMS進行在線芳香物釋放檢測。從m/z 20 ~ 160的完整質 ^普將記錄在乳液和ISAMULSION中。為了實現(xiàn)更靈敏的質量檢測，質量的選擇作為每一個質量識別的分子的最佳代表性的函數(shù)來來進行。為了識別樣品中釋放出來的分子，在爐子單元出口的排氣管上將Tenax收集器固定5分鐘。使Tenax收集器中排出的揮發(fā)物分裂，并使用PTR-MS和氣相色譜-質語儀(GC-MS，色質聯(lián)用)進行分析。
實施例
本發(fā)明的各種具體實施方式
提供一種水包油乳液，其中由于親油性添加劑(LPA)的存在，分歉的油滴表現(xiàn)出納米尺寸自組裝結構的親7jc疇。下面的實施例本質上是示意性的，并不被解釋成對本發(fā)明進行限制，其范圍由本發(fā)明的說明書和后附的權利要求書來進行限定。實施例1:通過均一化處理和含有礦物油得到的ISAMULSION的一般實施例。該實施例用來表明ISAMULSION怎樣表征和怎樣區(qū)別于普通水包油乳液。
一般地，將l 5wt。/。礦物油，例如十四烷加入到95wt。/。的已經含有 0.375 wt %親水性乳化劑(得自BASF的吐溫80、 Merk或Pluronic F127 ) 的水中。然后向該混合物中加入0.5 4wt。/。的LPA(甘油單亞油酸酯，得自挪威Danisco的乳化劑TS-PH 039 )。親油性分子(礦物油+LPA)的總量為4.625 wt%。
(^進行20分鐘的超聲破碎。所述乳液的ISAMULSION特性由 cryo-TEM圖4象和SAXS曲線(例如圖2和圖3-4中的曲線)來確定。圖 2和圖3通過具有2.4 wt %礦物油(十四烷)-2.2 wt % LPA - 0.375 wt % 親水性乳化劑(Pluronic F127 ) - 95 wt %水的組分的一般實施例來得到。此外，制備和分析對應的大體積樣品(含有油、LPA和過量的水、但不含親水性乳化劑的非^L樣品)。油(十四烷)/LPA (甘油單亞油酸酯)的重量比為1.1/1.0。對油-LPA-水的混合物進行加熱，并4吏用渦流進行混合，直到所述樣品變得均一。在向所述油/LPA混合物中加入0、 5或10wt %的7jc之后，所述樣品變得澄清，表明所述水完全溶解在油/LPA混合物中，并形成了w/o微乳液。在加入更多的水之后，所述樣品表現(xiàn)出相分離。應當注意的是，含有15和20wt。/。水的樣品表現(xiàn)出與對應的ISAMULSION 樣品(2.4 wt %礦物油-2.2 wt % LPA - 0.375 wt %親水性乳化劑)具有相同的SAXS曲線。這表明ISAMULSION液滴表現(xiàn)出與在對應的體相中進行觀察(參見圖2和圖3)時相同的7.5nm的特定距離。圖4表示已經形成具有相對低含量的LPA和高含油量(例如，3.9wt。/。礦物油(十四烷) - 0.725 wt % LPA(甘油單亞油酸酯)-0.375 wt %親水性乳化劑(pluronic F127) -95%水)的ISAMULSION (例如，在SAXS曲線上觀察到峰)。然而如圖3所示，如果不存在LPA (組分4.625 wt。/。油(十四烷)、0.375 wt %的pluronic F127、 95 wt %的水)，將不會形成ISAMULSION。同樣，具有更高含量的LPA( a值X組分的例子1.32 wt %十四烷-3.3 wt % LPA
- 0.375 wt% Pluronic F127 )，將形成ISAMULSION。通過SAXS曲線和cryo-TEM圖4象可以看到(圖5和10 ),所述結構比具有更低a值(LPA 含量)的例子觀察到的結構更規(guī)則，并表現(xiàn)出親水疇的皿束立方排列。
實施例2:采用甘油三酯油的ISAMULSION。本實施例用來表明怎樣對來自本發(fā)明的ISAMULSION進行表征。
將0.5 ~ 4.5 wt %的大豆油與0.5 ~ 4 wt %的LPA (得自丹麥Danisco 的Dimodan U/J)混合。將該混合物加入到95 wt D/。的含有0.375 %親水性乳化劑(Pluronic F127 )的水中。所述親油性分子的總量(油+LPA)為 4.625 wt % 。采用Polytron (得自瑞士的Kinematica ) 5檔剪切該混合物5 分鐘。所述乳液的ISAMULSION特性由Cryo-TEM圖像(圖6a ) 、 SAXS (圖7a)和對對應的大體積樣品進行檢測(與實施例1中^t法相同)來確定。圖6a - 7a通過具有如下組分1.525 wt。/。甘油三酯油-3.1 wt% LPA
- 0.375 wt %親水性乳化劑(pluronic F127) - 95 %水的一般實施例來得到。例如，在不存在LPA的情況下，在普通大豆油內部將觀察不到內部結構(圖 6b-7d)。為了賦予制品新的或改善的功能性，活性成分可以溶解或^L 在如實施例2所述的ISAMULSION中。
實施例3:含有幾種LPA混合物的ISAMULSION。本實施例用來表明怎樣對ISAMULSION進行表征。
將0 ~ 1.8 %的礦物油(十四烷)加入到0.2 ~ 2 %的LPA中。所述LPA 是飽和甘油單酯(得自丹麥Danisco的Dimodan HR，含有90 %甘油單硬脂酸酯的飽和甘油單酯)和不飽和甘油單酯(得自丹麥Danisco的Dimodan U/J)的混合物。所述油脂分子的總量(油+LPA)為3 o/。。將所述混合物加入到96.7 wt %的含有0.3 %吐溫80 (作為親水性乳化劑)的水中。進行2分鐘的超聲破碎。由在20 %水中得到的飽和甘油單酯(Dimodan HR) 和不飽和甘油單酯(Dimodan U/J)混合物的偽二元相圖可知，在向不飽和甘油單酯樣品中添加了飽和甘油單酯之后，在高溫下可以得到穩(wěn)定的L2
相，il^明在高溫下可以形成L2基ISAMULSION。例如，在1%十四烷 -1 %飽和甘油單酯-1 %不飽和甘油單酯-0.3 %吐溫80 - 1 %十四烷的組分中，在高于60。C的溫度下ISAMULSION是存在并且穩(wěn)定的。
含有礦物油(十四烷)、甘油單亞油酸酯和二甘油單油酸酯的混合物
將十四烷、單亞油精(MLO)和二甘油單油酸酯(DGMO)加入到 95.375wt %的已經含有0.375wt %親水性乳化劑(Pluronic F127 )的水中。然后進行20分鐘的超聲破碎。SAXS顯示出所述混合物的ISAMULSION 特性(圖ll)。與只使用甘油單油酸酯、而沒有使用DGMO制備的 ISAMULSION相比(圖11)，當與不飽和甘油單酯配合使用DGMO時， SAXS峰朝向更遠的距離偏移，所述親水疇變得更大，且更多量的水溶解在液滴的內部。該例子表明不同LPA的混合物可以用來形成 ISAMULSION油滴的特定結構。
用油和甘油單酯與磷脂的混合物制備的ISAMULSION:
將礦物油(十四烷)、源自大豆油的卵磷脂(PC)和二甘油單油酸酯 (DGMO )加入到95.375wt %的已經含有0.375wt %親水性乳化劑 (Pluronic F127 )的水中。然后進行20分鐘的超聲破碎。
SAXS顯示出所述混合物的ISAMULSION特性(圖12)。在圖12中給出了精確組分。該例子表明磷脂可以用來形成ISAMULSION油滴的特定結構。
采用油和乳化劑混合物、包含磷脂(作為LPA)和不同油的混合物的 ISAMULSION
將2.2 wt %蛋黃大豆卵磷脂(得自Lucas Meyer)與2.2 wt % 二油精和 0.6 wt %十四烷混合。將該混合物加入到94.625wt %的含有0.375wt %親水性乳化劑(Pluronic F127 )的水中。然后進行40分鐘的超聲破碎。形成了具有典型ISAMULSION特征的乳液。為了得到所述ISAMULSION特征，
也可以將所述PC與磷脂酰乙醇胺(PE)或其它磷脂相混合。有可能使用不同磷脂和油的任何組合，并產生如本發(fā)明所述的典型ISAMULSION特征。
采用磷脂酰乙醇胺(PE，作為LPA)和油的ISAMULSION:
將2.2 wt %的1，2-二油?；?sn -丙三基(Glycero ) — 二氧磷基 (phospho-)乙醇胺(得自AvantiPolar Lipids )與0.8 wt%大豆油混合。將該混合物加入到96.7 wt%的含有0.3 wt%親水性乳化劑(Pluronic F127 ) 的水中。然后進行40分鐘的超聲破碎。形成了具有典型ISAMULSION特征的乳液。
為了賦予產品新的或改善的功能，可以將活性成分溶解或#在如實施例3所述的ISAMULSION中。
實施例4:含有用來控制味覺的香料油的ISAMULSION
將2.3 wt %香精油(R +檸檬油精)加入到95 wt %的含有0.4 wt %親水性乳化劑(Pluronic F127)的水中。向該混合物中加入2.3 wt% LPA(甘油單亞油酸酯)。進行20分鐘的超聲破碎。形成了分軟液。與實施例l 中的情況相同，SAXS顯示出所述乳液的ISAMULSION特性。該 ISAMULSION是在超聲破碎階段自發(fā)形成的。該例子表明香料油，如檸檬油精可以用作油相來用于形成ISAMULSION結構。
實施例5:含有植物齒醇酯和番茄紅素、具有增強的溶解性和/或介歉性和生物利用度的ISAMULSION
首先對1.08 wt %植物甾醇酯(ADM) - 1.62 wt % Dimodan U/J( LPA) -0.0015 wt % Lyc-O-Mato (得自Lycored,含有10 wt %的番茄紅素)進行加熱，并使用渦流進行混合，直到形成均一澄清的溶液。將該溶液加入到97.1 wt%的其中溶解了 0.2 wt。/。吐溫別的水中。對該混合物在80。C下進行2分鐘的超聲破碎。形成了番茄紅素溶解在油滴內部納米結構中的
ISAMULSION。該例子表明親油性、結晶的抗氧化劑可以溶解在 ISAMULSION油滴結構的內部，從而得到均一的水包油乳液。
實施例6:含有游離植物甾醇、具有增強的溶解性或/和^t性和生物利用度的ISAMULSION
首先對0.44 wt。/。游離植物齒醇(ADM) 、 1.65 wt%不飽和甘油單酯
(得自Danisco的Dimodan U/J)和1.06 wt %大豆油在120。C下進行加熱，直到植物甾醇溶解并形成溶液。將0.2 wt %吐溫80 ^t在96.65 wt %的水中。將該吐溫80溶液加熱直到80。C，然后在80。C下向該吐溫80溶液中加入植物甾醇-甘油單酯—大豆油的熔融混合物。在80。C下進行2分鐘的超聲破碎。結果形成了 ISAMULSION,并且當采用偏光顯微鏡進行確認時，在該乳液中不存在結晶。該ISAMULSION可以用來提高植物甾醇的生物利用度。如果使用相同的工藝，但使用含有更少游離植物甾醇的普通乳液
(0.31 wt %游離植物齒醇-2.75 wt %大豆油-0.2 wt %吐溫80 - 96.74 wt %水)，在處理之后將觀察到大量結晶。
實施例7:在ISAMULSION中含有游離植物甾醇以增強溶解性和/或^t 性和生物利用度的牛奶
首先將0.45wt。/。游離植物甾醇(ADM) 、 1.67wt%不飽和甘油單酯 (得自Danisco的Dimodan U/J)和1.07 wt%大豆油加熱到120。C ，直到植物甾醇溶解并形成溶液。將96.81 wt %的低脂牛奶(得自瑞士的Cremo 無脂牛奶)加熱到80。C。將所述油脂溶液加入到所述牛奶中，并在80。C下進行超聲破碎。當所述牛奶冷卻后，通過偏光顯微鏡沒有觀察到結晶(圖 13b)。隨后將含有溶解在ISAMULSION中的游離植物甾醇的牛奶在63°C 下進行30分鐘的巴氏滅菌處理。在4。C下儲存4個星期之后沒有觀察到結晶。如果使用相同的工藝，但使用普通乳液(0.39 1%游離植物笛醇、2.37 wt。/。大豆油和97.24 wt。/。無脂牛奶)，在處理之后(圖13a)和巴氏滅菌處理之后將存在大量結晶。
實施例8:含有游離植物甾醇和乳脂以增強溶解性和/或*性和生物利用度的牛奶
首先將0.42 wt。/。游離植物甾醇(ADM) 、 1.59wt%不飽和甘油單酯 (得自Danisco的Dimodan U/J或Dimodan MO90 )和1.02 wt %乳脂加熱到120。C，直到植物甾醇溶解并形成溶液。將低脂牛奶(得自瑞士Coop 的Cremo無脂牛奶)加熱到80。C。將所述油脂溶、^>入到96.97 wt%的牛奶中，并在80。C下進行超聲破碎。在處理完和4吏所述牛奶冷卻到室溫之后，通過偏光顯孩炎鏡沒有觀察到固醇結晶。
實施例9:含有葉黃素以增強溶解性和/或M性和生物利用度的 ISAMULSION
將0.001 g葉黃素、0.4g大豆油和0.6 g Dimodan U/J加熱，直到形成均一澄清溶液。將0.2 g吐溫80溶解在19 g加熱到80。C的水中。將加熱到 80。C的所述油脂溶液在80。C下加入到所述吐溫溶液中。進行2分鐘的超聲破碎。當樣品冷卻到室溫之后，形成了 ISAMULSION,通過偏光顯微鏡沒有檢測到結晶。
實施例10:含有游離植物甾醇和植物甾醇酯(作為油)以增強溶解性和/ 或分歉性和生物利用度的ISAMULSION
首先將0.21 wt。/。游離植物甾醇(ADM) 、 0.79wt%不飽和甘油單酯 (得自Danisco的Dimodan U/J或Dimodan MO90 )和0.52 wt %植物甾醇酯(得自Danisco )加熱到120°C ，直到植物甾醇溶解并形成溶液。將0.2 wt %吐溫80 ^!t在98.28 wt %的水中。將吐溫80溶液加熱到80。C,并在80°C 下將所述油脂溶^>入到所述吐溫80溶液中，在80。C下進行2分鐘的超聲破碎。結果形成了 ISAMULSION,通過偏光顯微鏡確認不存在結晶。
實施例11:含有游離植物甾醇和植物甾醇酯(作為油)以增強溶解性和/ 或介軟性和生物利用度的牛奶
首先在12(TC下對Q.21 wt。/。游離植物齒醇(ADM) 、 0.79wt。/。不飽和甘油單酯(得自Danisco的Dimodan U/J或Dimodan MO90 )和0.52 wt %植物甾醇酯(得自Danisco)進行加熱，直到植物齒醇溶解并形成溶液。將98.48 wt %的低脂牛奶(得自瑞士的Cremo無脂牛奶)加熱到80。C 。將所述油脂溶液加入到所述牛奶中，并在80。C下進行超聲破碎。在處理完和使所述牛奶冷卻到室溫之后，通過偏光顯微鏡沒有觀察到固醇結晶。
實施例12:含有抗壞血酸棕櫚酸酯以增強溶解性和/或分歉性;^提高的效益的ISAMULSION
將0.01 wt %抗壞血酸棕櫚酸酯和0.594 wt % Dimodan U/J混合和加熱，直到抗壞血酸棕櫚酸酯溶解。隨后向該均一溶液中加入0.3996 wt。/o的大豆油。得到的油脂溶液在80。C下加入到在80。C下倒入98.9 wt。/。水中的 0.1wt。/。酪蛋白酸鈉中。在80。C下進行2分鐘的超聲破碎。在該過程之后，得到ISAMULSION。當冷卻到室溫之后，通過偏光顯微鏡沒有觀察到結
實施例13:含有聚不飽和脂肪酸(PUFA)、維生素E和維生素C以保護 PUFA防止其IU匕的ISAMULSION
將2 wt %魚油(得自瑞士 Manno的SOFINOL SA)與2.625 wt % Dimodan U/J和0.001 wt%維生素E ( Covi-Ox T70混合生育酚，得自美國辛辛那提Cognis)混合，直到得到均一溶液。隨后將所述油脂溶液加入到倒入95 wt %水中的0.375 wt %吐溫80中。進行2分鐘的超聲破碎。在該過程之后，得到ISAMULSION。隨后向所述ISAMULSION中加入0.001 wt %維生素C (Fluka，得自瑞士 Buchs )。
實施例14:含有大量抗壞血酸棕櫚酸酯的ISAMULSION
將0.2 wt %抗壞血酸棕櫚酸酯(得自丹麥Danisco)與2 % Dimodan U混合，并在60。C下加熱，以得到溶液。然后在所述油脂混合物中加入l %大豆油，隨后倒入含有0.5%吐溫80的96.3%的水中。在60。C下進行5 分鐘的超聲破碎。得到含有溶解的抗壞血酸棕櫚酸酯的ISAMULSION，并且通過偏光顯孩吏鏡沒有觀察到結晶。
實施例15:含有凈皮保護、防止氧化的PUFA的牛奶
在60。C下將0.05 g抗壞血酸棕櫚酸酯溶解在5 g Dimodan U中。將由抗壞血酸棕櫚酸酯和Dimodan U形成的混合物溶解在95 g魚油中，形成親油性溶液。將0.6 g所述親油性溶液加入到20 g脫脂牛奶(得自瑞士的 cremo無脂牛奶)中。超聲破碎以得到ISAMULSION。
實施例16:含有聚不飽和脂肪酸(PUFA)、用來防止PUFA氧化的維生素E和抗壞血酸棕櫚酸酯的ISAMULSION
將0.002 wt %抗壞血酸棕櫚酸酯和2.625 wt % Dimodan U混合并加熱，直到抗壞血酸棕櫚酸酯溶解。將2 wt %魚油(得自瑞士 Maniio的 SOFINOL SA)與0.001 wt %維生素E ( Covi-Ox T70混合生育酚，得自美國辛辛那提Cognis)加入到所述均一溶液中。將得到的油脂溶液加入到倒入95wtQ/。水中的0.375wt。/。吐溫80中。進行2分鐘的超聲破碎。在該過程之后，得到ISAMULSION,其中所述魚油明顯被保護起來，防止被氧化。
實施例17:含有游離植物甾醇、聚不飽和脂肪酸(PUFA)、維生素E和抗壞血酸棕櫚酸酯、用來輸送PUFA和防止膽固醇吸收的ISAMULSION 將0.002 wt %抗壞血酸棕櫚酸酯和2.625 wt % Dimodan U混合并加熱，直到抗壞血酸棕櫚酸酯溶解。將1.45wt。/。魚油(得自瑞士Manno的 SOFINOL SA) 、 0.55 %游離植物甾醇和0.001 wt %維生素E ( Covi-Ox T70 混合生育酚，得自美國辛辛那提Cognis)加入到所述均一溶液中。將所述
油脂混合物加熱直到得到均一溶液。將得到的油脂溶液加入到倒入95wt %預熱到80。C的水中的0.375 wt。/。吐溫80中。進行2分鐘的超聲破碎。在該過程之后，得到ISAMULSION,通過偏光顯微鏡沒有觀察到結晶。
如果使用普通乳液進行同樣操作，只是將DiraodanU用油，如大豆油 (最終組分0.002 wt %抗壞血酸棕櫚酸酯/2.625 %大豆油、1.45 wt %魚油、 0.55 %游離植物甾醇、0.001 wt。/o維生素E、 0.375 wt。/。吐溫80、 95%水) 或者魚油等來代替，所述游離植物齒醇沒有溶解，通過顯微鏡觀察到大量的大結晶。
實施例18:防止N -甲基吡咯烷酮與乙酸醛(acetate aldehyde)之間反應以增強化學穩(wěn)定性的ISAMULSION
將3 wt % Dimodan U/J、 2 wt %大豆油和0.5 wt %吐溫80加入到94.5 wt%水中。進行10分鐘的超聲破碎以得到ISAMULSION,將200 ppm N畫甲基吡咯烷酮(N-MP )和200 ppm乙酸醛(AC )加入到所述ISAMULSION 中。在另一個實驗中，將200ppmN-甲基吡咯烷酮(N-MP)和200 ppm 乙酸醛(AC)直接加入到水中。
圖14表明2天之后在所述ISAMULSION中和在水中香料的殘余濃度。其清楚地表明，與在水中相比，在ISAMULSION中AC與N-MP之間的反應活性顯著地降低。
實施例19:防止亞硫酸鹽與丙醛之間發(fā)生反應以提高化學穩(wěn)定性的 ISAMULSION
將3 wt % Dimodan U/J、 2 wt %大豆油和0.5 wt %吐溫80加入到94.5 wt %水中。進行10分鐘的超聲破碎以得到ISAMULSION。將200 ppm丙醛和200 ppm亞^L酸鹽加入到所述ISAMULSION中。在另一個實驗中，將200 ppm亞辟u酸鹽和200 ppm丙醛直接加入到水相中。如在實施例18 中一樣，在2天之后，與香料存在于普通水相中的情況相比，當存在 ISAMULSION時反應活性顯著降低。
實施例20:含有y -谷維素以增強溶解性和生物利用度的ISAMULSION 將0.05gy-谷維素、0.27 g Dimodan U/J、 0.18 g大豆油加熱，直到形成均一溶液，并使其冷卻到80。C。將0.1 g吐溫80溶解在9.4 g水中，并加熱到80。C。將兩種溶液混合在一起，進行2分鐘的超聲破碎。一旦樣品被冷卻到室溫，通過偏光顯微鏡沒有觀察到結晶。如果對普通乳液(組分0.5wt。/。y-谷維素、4.5wt。/。大豆油、1 wt。/。吐溫80和94 wt%水)進行同樣的操作，在樣品冷卻到室溫之后，通過偏光顯微鏡將明顯的觀察到大量結晶。
實施例21:輸送口部涂層(mouth coating)和賦予口感功能的 ISAMULSION
將1.507 g向日葵油加熱并與1 g Dimodan U/J混合，直到形成均一溶液。將所述油脂溶'^>入到47.5 g含有0.05 g酪蛋白酸鈉的水中。超聲破碎2分鐘。得到用于形成ISAMULSION的口部涂層。如果對乳液(組分 47.1g7jC、 0.4g酪蛋白酸鈉、2.5g向日葵油)進行同樣地操作，幾乎得不到口部涂層。
實施例22:具有高濃度維生素E醋酸鹽的濃縮ISAMULSION
將1 wt %酪蛋白酸鈉M在94 wt %水中。將3 %維生素E -醋酸鹽與
2% Dimodan U/J混合，以形成均一溶液。將所述油脂溶液加入到所述酪
蛋白酸鹽溶液中，超聲破碎10分鐘，直到形成濃縮的ISAMULSION。所述濃縮的ISAMULSION可以容易地加入到任何食品或化妝品中，
以提高或增大產品的維生素E醋酸鹽的濃度。所述維生素E醋酸鹽均一地
分布在整個產品中。
實施例23:溶解維生素E和抗壞血酸棕櫚酸酯以增強維生素E的化學穩(wěn)定性和提高維生素E的生物利用度和效益的ISAMULSION
將0.01 wt %抗壞血酸棕櫚酸酯和0.595 wt % Dimodan U混合并加熱，直到抗壞血酸棕櫚酸酯溶解。然后將0.3986 wt%維生素E加入到所述均一溶液中。將得到的油脂溶液加入到倒入98.9 wt%水中的0.1 wt%酪蛋白酸鈉中。超聲^^C碎2分鐘。在該過程之后，得到ISAMULSION，其保護維生素E防止其氧化，從而提高了維生素E的使用效益。
實施例24:通過提取(extraction )富集了天然活性成分的ISAMULSION 將320 g西紅柿濃縮物和80 g油(即大豆油和Dimodan U/J以35/65 比例的混合物)的混合物加熱到45'C，并采用廚用混合機混合l分鐘。在采用Sorvall離心法對所述混合物在5000RPM、 4(TC條件下離心1小時之后，回收到60g的油相。對該油相進行HPLC分析，表明番茄紅素的含量為4 mg/100 g提取物。當將提取溫度提高到60°C，混合該混合物10分鐘時，在離心之后，油相中的番茄紅素含量提高到20 mg/100 g提取物。將5 g得到的油相(含有Dimodan U/J、大豆油和提取的包含番茄紅素的活性元素)加入到94.5 g的含有0.5 g吐溫80的水中。超聲破碎5分鐘。得到生物可得的、包括番茄紅素的天然活性元素(從生西紅柿中提取)富集的 ISAMULSION。
實施例25:含有親油性維生素雞尾酒(cocktail)的穩(wěn)定飲料
將10.0 g Eficacia (得自法國CNI)加入到979 g Vittel (得自法國雀巢) 水中，并通過磁力攪拌使其溶解。在50。C下將80mg維生素D (得自瑞士 DSM) 、 18 mg維生素K (得自瑞士 DSM) 、 7.2 g維生素E (得自瑞士 DSM) 、 160 mg維生素A (得自瑞士 DSM)溶解在3.6 g Dimodan U中。將所述Dimodan U/維生素溶液加入到所述Eficacia溶液中，使用轉子 /定子均質器(Polytron ) 5分鐘。所述溶液進一步采用Rannie均質器進行均一化。前100ml不要，余下的900ml回收到瓶子里。形成的 ISAMULSION是物理學穩(wěn)定的(沒有相分離、乳油化和不形成環(huán))。如果將Dimodan U替換成標準油(如大豆油)來執(zhí)行相同的操作，將得到普
通的乳液。所述乳液的物理學穩(wěn)定性遠遠低于各個ISAMULSION的穩(wěn)定性。
實施例26:芳香化的飲料
將10.0 g Eficacia (得自法國CNI)加入到980 g Vittel (得自法國雀巢)水中，并通過磁力攪拌進行溶解。在50'。下將6.3 8柑桔香精油加入到3.6 g Dimodan U中。
將所述Dimodan U/維生素溶液加入到Vittel中，使用轉子/定子均質器(Polytron) 5分鐘。所述溶液進一步采用Rannie均質器進行均一化處理。前100ml不要，余下的卯Oml回收到瓶子里。如此形成的 ISAMULSION是物理學穩(wěn)定的(沒有相分離或乳油化，未形成環(huán))。
如果將Dimodan U替換成標準油，如大豆油(10gEficacia、 3.6 g Dimodan U、 3.6 g柑桔香精油)，來執(zhí)行相同的搮作，將得到一乳液，所述乳液的物理學穩(wěn)、定性(在儲存若干天之后的乳油化和形成環(huán))遠遠低于 ISAMULSION得到的物理穩(wěn)定性。
所述乳液濃縮物可以用水稀釋，以得到親油的濃縮維生素飲料。
實施例27:含有薄荷油的涼爽飲料
將0.13 wt。/。薄荷油和0.0032 wt% Dimodan U混合并加熱，直到形成均一'溶液。將0.13 wt%Eficacia (得自法國CNI)加入到99.74wt。/。的水中，并采用磁力攪拌器分散。將所述油脂混合物加入到所述Eficacia溶液中。使用Polytron均質器10分鐘，得到穩(wěn)定乳液(沒有乳油化，未形成環(huán))。所述乳液可以稀釋，以得到一涼爽飲料。
實施例28:具有持久涼爽感覺的飲料
將0.26 wt %薄荷油和0.039 wt % Dimodan U混合并加熱，直到形成均一、溶液。將0,26wt。/。 Eficacia (得自法國CNI)加入到99.44wt。/。的水中，并采用磁力攪拌器介軟。將所述油脂混合物加入到所述Eficacia溶液
中。使用Polytron均質器10分鐘，得到穩(wěn)定乳液。所述乳液可以稀釋，以得到一具有持久涼爽作用的隨時可使用的々大料。
實施例29:含有被保護、防止其氧化的維生素E的ISAMULSION
在60。C下將0.05 %抗壞血酸棕櫚酸酯(得自丹麥Danisco )溶解在0.6 %的Dimodan U中。將0.4 wt% d-a生育酚(得自美國新澤西的Acros organics)與所述Dimodan U/抗壞血酸棕櫚酸酯混合物混合。將得到的油脂溶液加入到98.75 %的含有0.2 %酪蛋白酸鈉(得自瑞士 Emmi)的水中。超聲破碎2分鐘，以得到維生素E的^t液，其中維生素E被保護、防止其氧化。
根據(jù)上述實施例制備的ISAMULSION可以這樣使用，也可以作為添加劑使用。
這里已經對本發(fā)明進行詳細地描述，本領域的普通技術人員應當理解的是，在*、配方和其它#的寬的和等價的范圍之內可以實現(xiàn)相同的效果，而不會影響本發(fā)明或其任何具體實施方式
的范圍。
權利要求
1.一種水包油乳液，其中由于親油性添加劑的存在，所述油滴的直徑在5nm～數(shù)百微米的范圍之間，表現(xiàn)出具有直徑尺寸在0.5～200nm范圍之間的親水疇的納米尺寸自組裝結構，以及所述水包油乳液含有的活性成分的量基于總個組分在0.00001～79％范圍之間。
2. 如權利要求1所述的水包油乳液，其中所述水包油乳液基于總個組分含有的活性成分的量在0.00001 ~ 50%范圍之間。
3. 如權利要求1所述的水包油乳液，包含^t油滴和含有親水性乳化劑的連續(xù)7jc相，所述油滴具有納米尺寸自組裝結構的內部，所述內部包含(i) 油，選自礦物油、烴、植物油、脂肪、蠟、醇類、脂肪酸、單，雙或三甘油酯、精油、香料油、脂溶性維生素、酯、營養(yǎng)品(neiitraceiitical)、水合萜品、萜烯及其混合物。(ii) 親油性添加劑(LPA)或親油性和親水性添加劑的混合物，其具有低于約10的最終HLB值(親7jC-親油平^值)。(iii) 含有水或非水性極性液體例如多元醇的以液滴、棒或通道形式存在的親水疇。
4. 如權利要求1或2任一所述的水包油乳液，其中所述油滴在0°C ~ 100。C的溫度范圍之間具有選自L2結構、或L2和油結構的組合的內部結構。
5. 如權利要求1或2任一所述的水包油乳液，其中所述油滴在0°C ~ 100。C的溫度范圍之間具有L2的內部結構。
6. 如權利要求1或2任一所述的水包油乳液，其中所述油滴在0°C ~ 100'C的溫度范圍之間具有選自L2結構，LC結構或它們的組合的內部結構。
7. 如權利要求1或2任一所述的水包油乳液，其中所述油滴在0°C ~ 100。C的溫度范圍之間具有LC的內部結構。
8. 如權利要求1或2任一所述的水包油乳液，其中所述油滴在0°C ~ 100。C的溫度范圍之間具有選自L3結構、L2和L3結構的組合、La和L2 結構的組合及薄層結晶結構和L2結構的組合中的內部結構。
9. 如權利要求1至7任一所述的水包油乳液，其中所述活性成分選自香料、香料前體、芳香物、芳香物前體、增味劑、鹽、糖、氨基酸、多糖、酶、肽、蛋白質或碳水化合物、食品增補劑、食品添加劑、激素、細菌、植物提取物、藥劑、藥物、營養(yǎng)物、用于農業(yè)化學或化妝品應用的化學品、類胡蘿卜素、維生素、選自下列組分的抗氧化劑和營養(yǎng)品葉黃素、葉黃素酯、(5-胡蘿卜素、生育酚、生育酚醋酸酯、生育三烯酚、番茄紅素、 Co-Q1G、亞麻油、魚油、11-3油、11-6油、DHA、 EPA、富含花生四烯酸的油、LCPUFA油、薄荷醇、薄荷油、硫辛酸、維生素、多酚及其配糖、酯和/或-危酸鹽結合物、異黃酮、黃酮醇、黃烷酮及其配糖例如橘皮苷、黃烷3-醇類包含兒茶素單體及其沒食子酸酯例如表沒食子兒茶素沒食子酸酯 (EGCG)及其原花青素低聚體、維生素C、維生素C棕櫚酸酯、維生素A、維生素B12、維生素D、 a-和Y多不飽和脂肪酸、植物甾醇類、酯化植物甾醇類、未酯化植物甾醇類、玉蜀黍黃素、咖啡因及其混合物。
10. 如權利要求1至8任一所述的水包油乳液，其中LPA選自長鏈醇、脂肪酸、聚乙二醇化脂肪酸、脂肪酸甘油酯、甘油單酯、甘油二酯、甘油單-二酯的^f生物、聚乙二醇化植物油、脫水山梨糖醇酯、聚氧乙烯脫水山梨糖醇酯、丙二醇單或二酯、磷脂、磷脂(phosphatide)、腦戒脂、神經節(jié)苷脂、腦磷脂、脂質、糖酯、硫苷脂、糖酯、糖醚、蔗糖酯、固醇、聚甘油酯。
11. 如權利要求9所述的水包油乳液，其中LPA選自肉豆蔻酸、油酸、月桂酸、硬脂酸、棕櫚酸、PEG 1-4硬脂酸酯、PEG 2-4油酸酯、PEG-4 二月桂酸酯、PEG-4 二油酸酯、PEG-4 二硬月旨酸酯、PEG-6 二油酸酯、PEG-6 二硬脂酸酯、PEG-8-二油酸酯、PEG-3-16蕘麻油、PEG 5-10氬化蓖麻油、 PEG 6-20玉米油、PEG 6-20杏仁油、PEG-6橄欖油、PEG-6花生油、PEG國6 棕櫚仁油、PEG-6氫化棕櫚仁油、PEG-4癸^/辛酸甘油三酯、植物油和山梨糖醇的單、二、三、四酯、季戊四醇二、四硬脂酸酯、異硬脂酸酯、油酸酯、辛酸酯或癸酸酯、聚甘油-3二油酸酯、硬脂酸酯、異硬脂酸酯、聚甘油4-10五油酸酯、聚甘油2-4油酸酯、硬脂酸酯、或異硬脂酸酯、聚甘油4-10五油酸酯、聚甘油-3二油酸酯、聚甘油-6二油酸酯、聚甘油-10三油酸酯、聚甘油-3二硬脂酸酯、C6到C20脂肪酸的丙二醇單或二酯、C6 到C2C脂肪酸的甘油單酯、甘油單酯的乳酸衍生物、甘油二酯的乳酸衍生物、雙乙酰酒石酸甘油單酯、三甘油單硬脂酸酯膽固醇(triglycerol monostearate cholesterol)、植物甾醇、PEG 5- 20大豆固醇、PEG-6脫水山梨糖醇四、六硬脂酸酯、PEG-6脫水山梨糖醇四油酸酯、脫水山梨糖醇單月桂酸酯、脫水山梨糖醇單棕櫚酸酯、脫水山梨糖醇單三油酸酯、脫水山梨糖醇單和三石更脂酸酯、脫水山梨糖醇單異硬脂酸酯、脫水山梨糖醇倍半油酸酯、脫水山梨糖醇倍半硬月旨酸酯、PEG-2-5油基醚、POE 2-4月桂醚、PEG-2十六烷基醚、PEG-2硬脂基醚、蔗糖二硬脂酸酯、蔗糖二棕櫚酸酯、油酸乙酯、肉豆蔻酸異丙酯、棕櫚酸異丙酯、亞油酸乙酯、亞油酸異丙酯、泊洛沙姆(poloxamer)、來自其它植物的燕麥脂質和親油性兩性脂質、磷脂、卵磷脂、腦磷脂、及其混合物。
12.如權利要求1至10任一所述的水包油乳液，其中所述乳化劑選自具有HLB > 8的低分子量表面活性劑、源自乳汁的蛋白質、如乳清蛋白質、乳清蛋白質分離物、乳清蛋白質濃縮物、乳清蛋白質聚集物、酪蛋白酸、酪蛋白膠粒、酪蛋白、溶菌酶、白蛋白或源自大豆的蛋白質、或M酸縮氨酸、蛋白質水解物、嵌段共聚物、無規(guī)共聚物、Gemini表面活性劑、表面活性水解膠體，例如阿拉伯樹膠、黃原膠、明膠、聚電解質、卡拉膠、羧甲基纖維素、纖維素衍生物、阿拉伯膠、半乳甘露聚糖、殼聚糖、透明質酸、膠質、丙二醇藻酸酯、改性淀粉、馬齒莧、黃芪醇、gellan gum、類脫輔基蛋白生物聚合物如蛋白質-多糖結合物或凝聚層、或蛋白質-多糖、蛋白質-蛋白質、或多糖-多糖混合物、結合物、或聚合物和生物聚合物的混合物、聚電解質-表面活性劑復合物、DNA、核酸、顆粒(微或納米尺寸)、淀粉和淀粉基聚合物、直鏈淀粉、支鏈淀粉及其混合物。
13. —種粉末，其中將如權利要求l至11任一所述的水包油乳液進行干燥，和其中所述水包油乳液為粉末的形式。
14. 一種如權利要求1至11任一所述的水包油乳液，其中其為最終制品。
15. —種如權利要求1至13任一所述的水包油乳液，其中其為起始原料、中間體或添加到最終制品的添加劑。
16. —種如權利要求1所述的水包油乳液，其中比值a = LPA/ ( LPA +油)xl00小于84。
17. —種如權利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用來提高不溶于水、不溶于油的活性成分、在普通水包油乳液中在使用或存儲溫度下結晶析出的結晶活性成分的溶解性或/和介軟性。
18. —種如4又利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用來提高在所述水包油乳液中活性成分的穩(wěn)定性、抗>(匕學降解性或抗氧化性。
19. 一種如權利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用來在消化時提高活性成分的生物利用度、生物接受率、biodisponibility或吸收率。
20. —種如權利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于在消耗或消化時活性成分的可控釋放、突發(fā)釋放或持久釋放。
21. —種如權利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于提高活性成分的效率，活性成分的持久效率，或活性成分的突發(fā)釋放。
22. —種如4又利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于芳香物或香料的可控釋放，芳香物或香料的突發(fā)釋放，或芳香物或香料的持久釋放，以產生新的或改進的感覺性。
23，一種如權利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于產生不同的味道、不同的紋理、口感、口部涂層(mouth coating)或奶油感覺。
24. —種如權利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于味道屏蔽、臭味屏蔽、香味屏蔽、臭氣屏蔽、味道調節(jié)或香味調節(jié)。
25. —種如4又利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于顏色調節(jié)、增強變暗效果、控制化學反應得率或控制Maillard反應得率。
26. —種如權利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于從任何類型的原材料或產品中提取活性成分，以濃縮所述水包油乳液。
27. —種如權利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，為了健康而控制它們的釋放或者為了感覺上的益處，而用于在消耗或消化期間、在口中從任何類型的原材料中提取活性成分。
28. —種如權利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于輸送基于如權利要求16至26所述的功能基團組合的任何類型的功能基團。
29. —種如權利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油滴內部形成了納米尺寸自組裝結構，用于輸送基于如權利要求16至27所述的功能基團組合的任何類型的功能基團，其中所述功能基團通過在加熱、冷卻、加工、咀嚼、消耗、消化過程中或在嘴中改變所述水包油乳液的內部結構或整個水包油乳液的結構來實現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水包油乳液，其中由于親油性添加劑的存在，所述油滴的直徑在5nm～數(shù)百微米的范圍之間，表現(xiàn)出具有直徑尺寸在0.5～200nm范圍之間的親水疇的納米尺寸自組裝結構，以及所述水包油乳液含有的活性成分的量基于總個組分在0.00001～79％范圍之間。
文檔編號A61K8/06GK101360481SQ200680051460
公開日2009年2月4日申請日期2006年11月22日優(yōu)先權日2005年11月22日
發(fā)明者B·霍爾斯特, F·羅伯特, H·J·瓦茨克, L·薩加洛維克, M·米克爾, M·萊澤, R·貝爾托萊, S·阿奎斯塔帕切申請人:雀巢技術公司

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