專利名稱：脂溶性活性成分的粉狀制劑的制作方法
脂溶性活性成分的粉狀制劑本發(fā)明涉 及一種或多種脂溶性活性成分的干燥的(精細分裂的)粉狀制劑，本發(fā) 明還涉及含有所述制劑的食物組合物，特別是飲料。本文使用的術語“脂溶性活性成分”是指選自維生素A、D、E、K及其衍生物的維 生素；類胡蘿卜素；多不飽和脂肪酸和調味物質或芳香物質以及它們的混合物。多不飽合 脂肪酸的優(yōu)選的例子是例如亞油酸、亞麻酸(linolenic acid)、花生四烯酸、二十二碳六烯 酸、二十碳五烯酸等等。優(yōu)選的脂溶性活性成分是類胡蘿卜素，特別是胡蘿卜素、番茄 紅素、葉黃素、胭脂樹橙(bixin)、蝦青素、阿樸胡蘿卜醛、β-阿樸-8'-胡蘿卜酸、β-阿 樸-12'-胡蘿卜醛、角黃素、隱黃素、檸檬黃質和玉米黃素。特別優(yōu)選的是胡蘿卜素。用于封裝脂溶性活性成分的方法是本領域公知的。用于保護靈敏活性并同時實現 和維持生物利用率與高著色強度(如果需要的話，例如在類胡蘿卜素的情況下)的一種便 利的方法是以所謂“微珠”(beadlet)的形式配制活性成分。在本文中使用時，術語“微珠”是指小的離散顆粒，其具有直徑50-1000 μ m的平均 顆粒尺寸，并且通常是接近球形的。微珠含有經封裝形式的一種或多種活性成分。將下述乳液或懸浮液干燥時獲得微珠，所述乳液或懸浮液由水性基質相中的活性 成分的小親脂微滴(droplet)組成，微滴尺寸在約Inm到約IOOOnm范圍內。所述親脂微滴 和/或基質可含有其他成分，如抗氧化劑、增塑劑和乳化劑。

圖1展示了如例如EP-937412-A1中所述用于制備脂溶性活性成分粉狀(微珠) 制劑的常見方法的一部分用下述油相和含有可膨脹膠體的水性(基質)相(3)制備所謂 的預-乳液(4)，所述油相除了活性成分以外還含有一種或多種油(1)和一種或多種溶劑 (2)。溶劑的去除得到無溶劑的(即干型(ready-to-dry-))乳液(5)，然后可以通過標準方 法使其干燥，從而得到粉狀制劑。微珠在干燥步驟期間形成，即微珠是固體并含有小的親脂微滴，其中活性成分包 埋于由固體組分形成的基質中，使得親脂微滴均勻地分布于基質中。基質中親脂微滴的典 型尺寸在從約Inm到約lOOOnm、優(yōu)選從約150nm到約400nm、更優(yōu)選從約200nm到約300nm 的范圍內。干燥步驟可使用本領域技術人員已知的任何常規(guī)干燥步驟，在任何合理的溫度下 進行。加熱至約40°C到60°C是優(yōu)選的。優(yōu)選的是噴霧干燥和/或粉末捕獲方法，其中被噴霧的懸浮液微滴在吸附劑(如 淀粉或硅酸鈣或硅酸或碳酸鈣或其混合物)的床上被捕獲并隨后干燥。如果使用粉末捕獲 方法，則微珠表面上還含有一層捕獲介質。該層導致微珠的粗糙表面。捕獲介質通常是淀 粉、硅酸鹽或磷酸鹽。如果將微珠分散于水中，則基質的組分被溶解，而帶有活性成分的親脂微滴保持 不變，即重建了具有小顆粒尺寸(從約Inm到約lOOOnm、優(yōu)選從約150nm到約400nm、更優(yōu) 選從約200nm到約300nm)的原始乳液或懸浮液。因此保持了納米-乳液或納米_懸浮液 的高生物利用率和著色強度。為了降低親脂活性成分和水性基質之間的界面張力，在乳液/懸浮液的制備期間乳化劑是必需的。形成乳液/懸浮液后，乳化劑使分散于水相中的小親脂微滴穩(wěn)定。作為可用于微珠制造中的乳化劑，可以使用大分子如水膠體。大分子具有額外地 使微滴空間穩(wěn)定的優(yōu)點。為了實現小親脂微滴的最佳穩(wěn)定化，必須正確地選擇乳化劑的特 性。通常用于制造微珠的乳化劑是明膠、蛋白質、淀粉、果膠、阿拉伯膠、黃原膠、瓜爾 膠、豆角膠(caroub gum)、木質素磺酸鹽(lignosulfonate)、藻酸鹽、纖維素、纖維素衍生物 例如羧甲基纖維素，和/或改性多糖。對微珠自身的整個生產過程而言，即對必須被穩(wěn)定化的不同類型的乳液而言，和 對微珠的最終應用(其可以例如在飲料或食品中)而言，將所述大分子乳化劑與輔助乳化 劑組合來獲得期望的乳化和穩(wěn)定特 性通常是有利的。如果例如使用明膠作為乳化劑，則通常使用棕櫚酸抗壞血酸酯作為輔助乳化劑， 因為脂肪酸的抗壞血酸酯具有良好的乳化特性并同時發(fā)揮抗氧化劑的作用，特別是與其他 抗氧化劑如α-生育酚組合時。為了開發(fā)無動物成分的微珠形式，越來越多地使用改性食物淀粉代替明膠。不幸 的是，這些淀粉的乳化特性不如明膠強大，并且與輔助乳化劑的性能良好的組合是未知的， 如與棕櫚酸抗壞血酸酯的組合是不合適的，這主要是因為棕櫚酸抗壞血酸酯的水溶液具有 大于7的高ρΗ值。因此，以下發(fā)明的一個目的是改進改性淀粉的乳化特性和提供含有一種或多種脂 溶性活性成分的干燥的(精細分裂的)粉狀制劑，優(yōu)選微珠制劑，其中基質材料應當是改性 食物淀粉。另外，粉狀制劑應當滿足生產期間和食物組成中的通常需求，例如對氧化是穩(wěn)定 的、在產物中均勻分布并隨時間保持，等等。出人意料地發(fā)現，本發(fā)明的目的通過包含改性食物淀粉、一種或多種脂溶性活性 成分和一種或多種選自水解卵磷脂產物的組分的粉狀制劑實現。本領域技術人員不能預見根據本發(fā)明的粉狀制劑會解決上述問題。在本文中使用時，術語“改性食物淀粉”是指由通過已知的化學方法用疏水片段取 代的淀粉制成的改性淀粉。例如，可用環(huán)狀二羧酸酐如琥珀酸酐和/或戊二酸酐處理淀粉， 所述酸酐用烷烴基或烯烴基取代。本發(fā)明的一種尤其優(yōu)選的改性淀粉具有下式(I)
R-R1 (I) O^ O-St 其中St是淀粉，R是亞烷基且R'是疏水基。優(yōu)選地，R是低級亞烷基，如二亞甲 基(dimethylene)或三亞甲基(trimethylene)。R'可以是烷基或鏈烯基，優(yōu)選地具有5到 18個碳原子。式(I)的一種優(yōu)選的改性淀粉是辛烯基琥珀酸淀粉鈉(“0SA-淀粉”)。在 本文中使用時，術語“0SA-淀粉”表示用辛烯基琥珀酸酐(OSA)處理的任何淀粉(來自任何 天然來源，如玉米、小麥、木薯、馬鈴薯，或是合成的)。取代程度(即相對于羥基總數而言酯 化的羥基數)通常在從0. 到10%的范圍內、優(yōu)選在從0.5%到5%的范圍內、更優(yōu)選在從2%到4%的范圍內變化。OSA-淀粉可含有其他水膠體，如淀粉、麥芽糖糊精、碳水化合物、膠質(gum)、玉米糖漿等，并可選地含有任何典型的乳化劑(作為共乳化劑)，如脂肪酸單甘油酯和二甘油 酯、脂肪酸的多甘油酯、卵磷脂、脫水山梨醇單硬脂酸酯和植物纖維和/或糖。OSA-淀粉可以商品名 HiCap 100、Capsul、Capsul HS、Purity Gum2000、UNI-PURE、 HYLON VII等從例如National Starch商業(yè)獲得；或從Roquette FrSres商業(yè)獲得；或以商 品名OEmCap從CereStar商業(yè)獲得；或從Tate&Lyle商業(yè)獲得。如果粉狀制劑中改性食物淀粉(一種或多種化合物)的量以制劑的總重為基礎在 按重量計從30%到65%、優(yōu)選按重量計從40%到50%的范圍內，則是有利的。本文使用的術語“水解卵磷脂產物”是指具有至少50%、更優(yōu)選地至少56% 不溶于丙酮的材料的水解的卵磷脂產物。水解卵磷脂產物例如可通過部分水解卵磷脂 (lecithin)中的磷脂(phospholipid)而獲得，例如如W0-2005/100579-A1中所述，最優(yōu)選 通過用磷脂酶Al和/或A2處理卵磷脂而獲得，所述磷脂酶Al和A2分別選擇性水解磷脂 的第一或第二甘油基脂肪酸，產生溶血磷脂(lysophospholipid，CAS-No. :9008-30_4)。在 本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方式中，水解卵磷脂產物至少包含兩種選自以下的組分磷脂、水 解的磷脂(特別是溶血磷脂)、甘油單酯、甘油二酯和甘油三酯。如果水解卵磷脂產物中溶 血磷脂的量至少為按重量計3%，則是特別優(yōu)選的。根據本發(fā)明的一種優(yōu)選的水解卵磷脂產物例如可以商品名“EmufluidNGM”從 Cargill (Texturizing Solutions)商業(yè)獲得。如果粉狀制劑中水解卵磷脂(一種或多種化合物)的量以制劑的總重為基礎在按 重量計從0. 到10%、優(yōu)選按重量計從0.5%到2%的范圍內，則是有利的。根據本發(fā)明，如果脂溶性活性成分(一種或多種化合物)的量以粉狀制劑的總重 為基礎在按重量計從2 %到20 %、優(yōu)選按重量計從5 %到15 %的范圍內，則是有利的?？寡趸瘎┓乐够钚猿煞值难趸?，因此保持活性成分的期望特性，例如生物活性、顏 色和/或顏色強度。根據本發(fā)明，可以使用脂溶性和/或水溶性抗氧化劑。優(yōu)選的水溶性 抗氧化劑為例如抗壞血酸或其鹽，優(yōu)選地為抗壞血酸鈉。優(yōu)選的脂溶性抗氧化劑是例如生 育酚(合成或天然的)；丁基羥基甲苯(BHT) ；丁基羥基茴香醚(BHA)；乙氧喹(EMQ)；沒食 子酸丙酯；叔丁基羥基喹啉。dl-生育酚是特別優(yōu)選的。根據本發(fā)明，如果抗氧化劑(一種或多種化合物)的量以粉狀制劑的總重為基礎 在按重量計從0. 到10%、優(yōu)選按重量計從0.5%到3%的范圍內，則是有利的?？梢允褂迷鏊軇﹣碚{控基質的機械特性。從而可以控制柔韌性、柔軟性、彈性和壓 縮性。根據本發(fā)明，優(yōu)選的增塑劑可選自甘油、單糖、二糖和寡糖；蔗糖、轉化糖(inverted sucrose)、甘油、山梨醇、葡萄糖(糖漿)、果糖、乳糖、麥芽糖、蔗糖、聚乙二醇、糖醇和淀粉 水解產物(例如糊精和麥芽糖糊精)是優(yōu)選的。麥芽糖糊精是特別優(yōu)選的。根據本發(fā)明，如果增塑劑(一種或多種化合物)的量以粉狀制劑的總重為基礎在 按重量計從5%到50%、優(yōu)選按重量計從5%到30%的范圍內，則是有利的。也可以通過配制期間的額外步驟使基質疏水，從而使得粉狀制劑不再可分散于水 中。這可通過例如使基質交聯來實現。在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方案中，粉狀制劑可含有其他佐劑，所述佐劑優(yōu)選地選自甘油三酯(油和/或脂肪)，更優(yōu)選的來自植物油和/或脂肪，優(yōu)選地為玉米油、向日葵 油、大豆油、紅花油、菜籽油、花生油、棕櫚油、棕仁油、棉籽油、和/或椰子油，包括其精餾的 級分。甘油三酯還可優(yōu)選地是所謂的MCT(中鏈甘油三酯)，即中鏈脂肪酸(優(yōu)選鏈長度為 6到12個碳原子的飽和脂肪酸)和甘油的酯。根據本發(fā)明，如果甘油三酯(一種或多種化合物)的量以粉末制劑的總重為基礎 在按重量計從1 %到15 %、優(yōu)選地按重量計從2 %到10 %的范圍內，則是有利的。在本發(fā)明方法的一個優(yōu)選的實施方案中，可以向粉末中添加一種或多種流動調節(jié)劑(flow-conditioning agent)(也稱作抗結塊劑、流動增強劑)，即在干燥步驟期間添加 或向步驟d)中獲得的產物中添加。優(yōu)選的流動調節(jié)劑是例如(親水的)氣相法二氧化硅(fumed silica)，例如可以 商品名AEROSIL 從Degussa商業(yè)獲得的哪些。根據本發(fā)明，如果組合物中流動調節(jié)劑(一種或多種化合物)的量以粉狀制劑的 總重為基礎在按重量計從0. 到的范圍內，則是有利的。如果通過干燥步驟獲得的粉狀制劑中殘余的水分含量以粉狀制劑的總重為基礎 在從1重量％到8重量％、優(yōu)選從1重量％到3重量％的范圍內，則是有利的。本發(fā)明的粉狀制劑可以精細分裂的粉末形式(平均顆粒尺寸為直徑0. 5-50 μ m)、 微珠形式(平均顆粒尺寸為直徑50-1000 μ m)或細?；蝾w粒的形式(平均顆粒尺寸為直徑 大于Imm)存在。微珠是特別優(yōu)選的。本發(fā)明還涉及含有根據本發(fā)明的粉狀制劑的組合物，特別是含有所述粉狀制劑的 食物組合物或膳食補劑。根據本發(fā)明的膳食補劑可優(yōu)選地是片劑、細粒、膠囊、糊劑、凝膠、粉末，其可還含 有本領域技術人員通常已知的賦形劑。根據本發(fā)明，含有粉狀制劑的飲料是特別優(yōu)選的食物組合物。本發(fā)明的飲料可以 是基礎組合物(base composition)，其使用時能夠或者必須向其中添加水或另一液體飲料 組合物(例如乳、酪乳(buttermilk)、發(fā)酵乳(soured milk)、酸乳(飲品)、果汁等)?；?礎組合物可以被制備為干燥的粉末產物(即食飲料)，其在消耗前要與水或另一液體飲料 組合物混合，呈必須向其中添加水或另一液體飲料組合物的濃縮物，或呈不需要向其中添 加液體的飲料。即食飲料(例如泡騰制劑形式)是特別優(yōu)選的。根據本發(fā)明，優(yōu)選的食物組合物的其他例子是谷物和棒，例如谷物棒、巧克力棒、 糖果棒，其除本發(fā)明的粉狀制劑以外還含有本領域技術人員普遍已知的額外成分，例如堅 果、水果、多種形式的谷粒、椰子、杏仁糖(marzipan)、焦糖(caramel)、牛軋?zhí)?nougat)、曲 奇、太妃糖(toffee)、翻糖(fondant)和/或法奇軟糖(fudge)，所述棒通常用巧克力包裹。本發(fā)明還通過以下的實施例闡述。
實施例將23. Og晶體β-胡蘿卜素、2. Og dl_ α -生育酚、1. Og水解卵磷脂產物Emuf Iuid NGM和11. Og玉米油溶于合適的溶劑中(油相)。在50-60°C攪拌下將該溶液添加至90. Og 改性食物淀粉、13. Og蔗糖和230. Og水的溶液中。用轉子_定子-勻化器將該預乳液勻化10分鐘。最后用高壓勻化器勻化乳液。
在接下來的步驟中通過蒸餾去除剩余的溶劑，并通過標準粉末捕獲方法干燥無溶 劑的乳液。獲得β-胡蘿卜素含量為9.5%的95. 2g微珠。飲料(ACE飲料)通過將ACE飲 料基礎(含有果汁濃縮物、抗壞血酸、橙油、維生素E、水和根據實施 例的胡蘿卜素產物形式)與糖漿、水和苯甲酸鈉混合制備ACE飲料。將飲料裝填在玻 璃瓶中后進行巴氏消毒步驟。
權利要求
粉狀制劑，其含有改性食物淀粉、一種或多種脂溶性活性成分和一種或多種選自水解卵磷脂產物的組分。
2.根據權利要求1的制劑，其特征是所述改性食物淀粉是辛烯基琥珀酸淀粉鈉。
3.根據權利要求1或2的制劑，其特征是所述制劑中的改性食物淀粉(一種或多種化 合物)的量以所述制劑的總重量為基礎在按重量計從30%到65%、優(yōu)選地按重量計從40% 到50%的范圍內。
4.根據前述任一項權利要求的制劑，其特征是所述脂溶性活性成分(一種或多種化合 物)選自維生素A、D、E、K及其衍生物；類胡蘿卜素；多不飽和脂肪酸和調味劑物質與芳香 物質。
5.根據權利要求4的制劑，其特征是所述脂溶性活性成分(一種或多種化合物)選自類胡蘿卜素。
6.根據權利要求5的制劑，其特征是所述脂溶性活性成分是β-胡蘿卜素。
7.根據前述任一項權利要求的制劑，其特征是所述水解卵磷脂產物(一種或多種化合 物)選自具有至少50%、更優(yōu)選地至少56%的不溶于丙酮的材料的水解卵磷脂產物。
8.根據前述任一項權利要求的制劑，其特征是所述水解卵磷脂產物包含至少兩種選自 以下的組分磷脂、水解的磷脂(特別是溶血磷脂)、甘油單酯、甘油二酯和甘油三酯。
9.根據權利要求8的制劑，其特征是所述水解卵磷脂產物中溶血磷脂的量至少為按重 量計3%。
10.根據前述任一項權利要求的制劑，其特征是所述粉狀制劑中水解卵磷脂產物(一 種或多種化合物)的量以所述制劑的總重為基礎在按重量計從0. 到10%、優(yōu)選按重量 計從0.5%到2%的范圍內。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種或多種脂溶性活性成分的(精細分裂的)粉狀制劑，其中包含改性食物淀粉和一種或多種選自水解卵磷脂產物的組分，還公開了含有所述制劑的食物組合物，特別是飲料。
文檔編號A23L1/0522GK101888788SQ200880119729
公開日2010年11月17日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權日2007年12月5日
發(fā)明者卡爾·曼弗雷德·沃勒科, 托馬斯·林德曼 申請人:帝斯曼知識產權資產管理有限公司