通過在過去數(shù)十年中收集的廣泛證據(jù),增補(bǔ)性攝入多不飽和脂肪酸(pufas)已與眾多健康益處相關(guān)聯(lián)。在最突出的例子中有心血管疾病的預(yù)防和炎性病癥癥狀的減輕,然而,也已經(jīng)報(bào)道了尤其是,防止某些類型的癌癥的促進(jìn)和發(fā)展階段,降低血壓和血膽固醇以及在治療抑郁和精神分裂癥、阿爾茲海默病、讀寫困難和注意力缺乏或多動癥中的積極效果。此外,由于某些pufas被認(rèn)為對于腦、神經(jīng)系統(tǒng)和眼的生長是必要的,現(xiàn)如今在嬰幼兒營養(yǎng)中常規(guī)地增補(bǔ)特定的pufas。
然而,它們對氧化性變質(zhì)的高敏性阻礙了包含pufas的食物、營養(yǎng)和醫(yī)藥產(chǎn)品的生產(chǎn)。氧化對于營養(yǎng)和器官感受兩者都有負(fù)面結(jié)果;即,營養(yǎng)價值變化如基礎(chǔ)脂肪酸的破壞、腐敗產(chǎn)生異味和明顯的氣味;色澤變化諸如脂肪和油色變深,以及失去香味。pufas的氧化產(chǎn)生揮發(fā)性次級氧化產(chǎn)物的復(fù)雜混合物,而且這些引起特別令人反感的異味。
為了針對氧化性變質(zhì)穩(wěn)定pufas,在本領(lǐng)域中已描述有并應(yīng)用于工業(yè)中的三種不同策略(arab-tehranye.等人,trendsinfoodscience&technology25(2012)24-33):
-添加抗氧化劑,
-微膠囊化,和
-氣調(diào)包裝。
盡管這些策略確實(shí)為許多氧化相關(guān)性問題提供了解決方案,為了應(yīng)對當(dāng)前狀況和反映特定技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的極限條件的未來潛在背景中依舊存在的挑戰(zhàn),仍需要新的研發(fā)進(jìn)展。
現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)通過包含以下步驟的工藝能夠穩(wěn)定包含多不飽和ω-3脂肪酸的組合物對抗氧化:
(i)提供包含至少一種多不飽和ω-3脂肪酸組分的起始組合物;
(ii)提供賴氨酸組合物;
(iii)混合起始組合物與賴氨酸組合物的含水、水-醇或醇溶液,并隨后使所得化合物經(jīng)歷噴霧干燥條件,就此形成包含衍生自賴氨酸的陽離子與衍生自多不飽和ω-3脂肪酸的陰離子的至少一種鹽的固體產(chǎn)物組合物;所述產(chǎn)物組合物具有選自以下的溶劑含量sc:sc<5wt%、sc<3wt%、sc<1wt%、sc<0.5wt%。
在本發(fā)明的上下文中術(shù)語pufa與術(shù)語多不飽和脂肪酸可相互替換地使用并如下定義:脂肪酸的分類基于碳鏈的長度和飽和特性。短鏈脂肪酸具有2至約6個碳并且典型地是飽和的。中鏈脂肪酸具有約6至約14個碳并且也典型地是飽和的。長鏈脂肪酸具有16至24或更多的碳且可以是飽和的或不飽和的。在較長鏈脂肪酸中,可有一個或多個不飽和位點(diǎn),分別出現(xiàn)術(shù)語“單飽和的”和“多飽和的”。在本發(fā)明的上下文中具有20或更多碳原子的長鏈多不飽和脂肪酸被指定為多不飽和脂肪酸或pufas。
根據(jù)完善建立的命名法的脂肪酸中雙鍵的個數(shù)和位置將pufas歸類。取決于離脂肪酸的甲基末段最近的雙鍵位置有兩個主系列或家族的lc-pufas:ω-3系列在第三碳含有雙鍵,而ω-6系列在第六碳之前都沒有雙鍵。因此,二十二碳六烯酸(“dha”)具有22碳鏈長,起于距甲基末段第三碳的6個雙鍵并標(biāo)示為“22:6n-3”(全-順-4,7,10,13,16,19-二十二碳烯酸)。其它重要的ω-3pufa是二十碳五烯酸(“epa”),其被標(biāo)示為“20:5n-3”(全-順-5,8,11,14,17-二十碳五烯酸)。重要的ω-6pufa是花生四烯酸(“ara”),其被指示為“20:4n-6”(全-順-5,8,11,14-二十二碳四烯酸)。
其它ω-3pufas包括:
二十碳三烯酸(ete)20:3(n-3)(全-順-11,14,17-二十碳三烯酸),二十碳四烯酸(eta)20:4(n-3)(全-順-8,11,14,17-二十碳四烯酸),二十一碳五烯酸(hpa)21:5(n-3)(全-順-6,9,12,15,18-二十一碳五烯酸),二十二碳五烯酸(魚泡酸)(dpa)22:5(n-3)(全-順-7,10,13,16,19-二十二碳五烯酸),二十四碳五烯酸24:5(n-3)(全-順-9,12,15,18,21-二十四碳五烯酸),二十四碳六烯酸(尼生酸)24:6(n-3)(全-順-6,9,12,15,18,21-二十四碳六烯酸)。
其它ω-6pufas包括:
二十碳二烯酸20:2(n-6)(全-順-11,14-二十碳二烯酸),雙高-γ-亞麻酸(dgla)20:3(n-6)(全-順-8,11,14-二十碳三烯酸),二十二碳二烯酸22:2(n-6)(全-順-13,16-二十二碳二烯酸),腎上腺酸22:4(n-6)(全-順-7,10,13,16-二十二碳四烯酸),二十二碳五烯酸(osbondacid)22:5(n-6)(全-順-4,7,10,13,16-二十二碳五烯酸),二十四碳四烯酸24:4(n-6)(全-順-9,12,15,18-二十四碳四烯酸),二十四碳五烯酸24:5(n-6)(全-順-6,9,12,15,18-二十四碳五烯酸)。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中優(yōu)選的ω-3pufas是二十二碳六烯酸("dha")和二十碳五烯酸("epa")。
不受理論束縛,通過本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)的針對氧化提高的穩(wěn)定性是賴氨酸與pufa之間鹽生成的結(jié)果。對于保留自由酸,或形成酯部分或形成無機(jī)鹽如na+、k+、ca2+或mg2+的pufas,沒有觀察到相應(yīng)的穩(wěn)定性增加。
通過本發(fā)明的方法針對氧化可被穩(wěn)定的包含多不飽和ω-3脂肪酸的組合物可以是以實(shí)質(zhì)量包含游離多不飽和ω-3脂肪酸的任何組合物。這種組合物可進(jìn)一步以游離形式包含其它天然存在的脂肪酸。另外,這種組合物可進(jìn)一步包含在室溫下和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下本身為固體、液體或氣體的成分。相應(yīng)的液體成分包括通過蒸發(fā)可易于除去的成分并因此可以被考慮為揮發(fā)性成分,以及通過蒸發(fā)難以除去的成分并因此可以被考慮為非揮發(fā)性成分。在本發(fā)明的上下文中,氣體成分可看作為揮發(fā)性的成分。典型的揮發(fā)性成分是水、醇和超臨界二氧化碳。
通過本發(fā)明的方法針對氧化可被穩(wěn)定的包含多不飽和ω-3脂肪酸的組合物可以獲自于任何適宜的原材料,其此外可以是通過任何加工這種原材料的適宜方法加工過的。典型的原材料包括魚體的任何部位、蔬菜和其它植物以及衍生自微生物和/或藻發(fā)酵的材料。典型地,這種材料,還包含實(shí)質(zhì)量的其它天然存在的脂肪酸。加工這種原材料的典型方法可包括用于獲得粗制油的步驟如萃取和分離原材料,以及用于精加工粗制油的步驟如沉淀和脫膠、脫氧(de-acidification)、漂白,和除臭,和用于由精制油制造ω-3pufa-濃縮物的步驟如脫氧、轉(zhuǎn)酯化、濃縮和除臭的進(jìn)一步的步驟(參見例如efsascientificopiniononfishoilforhumanconsumption)。原材料的任何加工可進(jìn)一步包括用于至少部分轉(zhuǎn)化ω-3pufa-酯為相應(yīng)的游離ω-3pufas或其無機(jī)鹽的步驟。
通過本發(fā)明的方法針對氧化可被穩(wěn)定的包含多不飽和ω-3脂肪酸的優(yōu)選組合物可通過裂解酯鍵和隨后去除之前結(jié)合成酯的醇獲自主要由ω-3pufas和其它天然存在的脂肪酸的酯組成的組合物。優(yōu)選地,酯裂解在堿性條件下進(jìn)行。用于酯裂解的方法是本領(lǐng)域中熟知的。
在本發(fā)明的上下文中針對氧化來穩(wěn)定組合物表示這種組合物對抗氧化的穩(wěn)定性是提高的。一種量化組合物針對氧化的穩(wěn)定性的測量方式是酸敗試驗(yàn)(rancimattest)中的誘導(dǎo)時間。用于進(jìn)行酸敗試驗(yàn)的方案是本領(lǐng)域中熟知的和/或由用于進(jìn)行酸敗試驗(yàn)的儀器的制造商提供。對于組合物針對氧化的穩(wěn)定性的可替代的測量方式可如下獲得:任何組合物或化合物的二或更多樣品針對氧化的穩(wěn)定性可以通過(1)初始測量樣品的氧化程度,然后通過(2)使樣品經(jīng)歷可比的(氧化)條件和(3)測量樣品此后的氧化程度進(jìn)行對比。其氧化程度具有最小增加的樣品表現(xiàn)出在給定條件下針對氧化的最高穩(wěn)定性,而其氧化程度具有最大增加的樣品表現(xiàn)出在給定條件下針對氧化的最低穩(wěn)定性。樣品氧化程度的增加可以絕對項(xiàng)表示,即作為經(jīng)歷氧化條件之前和之后獲取的差值,或,可替代地,所述增加可以以相對項(xiàng)表示,即作為經(jīng)歷氧化條件前和后獲取值的比。明顯地,由暴露于氧化條件導(dǎo)致的氧化程度的降低說明針對氧化很高水平的穩(wěn)定性,其應(yīng)當(dāng)被解釋為甚至比將樣品暴露于可比的氧化條件下結(jié)果發(fā)生不變的氧化程度的樣品穩(wěn)定性水平更高。
本領(lǐng)域中已知數(shù)種用于量化樣品的氧化程度的測量方式。在本發(fā)明最寬泛的意義中,任何這些測量方式都是可以使用的。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中一個或多個以下測量方式被用于量化氧化程度:過氧化值(pv)、茴香胺值(av)、totox值。pv是初級氧化產(chǎn)物的測量方式(在雙鍵處形成過氧化氫物),且av是次級降解產(chǎn)物的測量方式(羰基化合物)。totox值以totox=2*pv+av計(jì)算(其中pv被指定為每kg樣品毫當(dāng)量的o2)。用于確定過氧化值(pv)和茴香胺值(av)的方法已描述于文獻(xiàn)中(參見例如officialmethodsandrecommendedpracticesoftheaocs,6thedition2013,editedbydavidfirestone,isbn978-1-893997-74-5;或,例如pv可根據(jù)ph.eur.2.5.5(01/2008:20505)確定,av可根據(jù)ph.eur.2.5.36(01/2008:20536)確定)。
用于確定樣品的過氧化值(pv)的示例性方法如下進(jìn)行:
試劑和溶液:
1.乙酸-氯仿溶液(7.2ml乙酸和4.8ml氯仿)。
2.飽和的碘化鉀溶液。黑暗中存儲。
3.硫代硫酸鈉溶液,0.1n。商購可得的。
4.1%淀粉溶液。商購可得的。
5.蒸餾或去離子水。
方法:
實(shí)施試劑的空白確定。
1.稱量2.00(±0.02)g樣品進(jìn)入100ml的玻璃塞錐形燒瓶。記錄重量精確到0.01g。
2.通過量筒,添加12ml的乙酸-氯仿溶液。
3.旋轉(zhuǎn)燒瓶直至樣品完全溶解(小心地在平板爐上加熱可能是必要的)。
4.使用1ml的莫爾吸量管,添加0.2ml的飽和碘化鉀溶液。
5.塞住燒瓶并旋轉(zhuǎn)燒瓶內(nèi)容物1分鐘整。
6.立即通過量筒添加12ml的蒸餾水或去離子水,塞住并劇烈搖晃從而將碘從氯仿層釋放。
7.用0.1n硫代硫酸鈉填充量管。
8.如果溶液的起始顏色是深橘紅色,緩慢地滴定,混合直至顏色變淺。如果溶液起始為淺琥珀色,進(jìn)行第9步。
9.使用分散裝置,添加1ml的淀粉溶液作為指示劑。
10.滴定直至藍(lán)灰色在含水(上層)中消失。
11.精確記錄所使用的滴定劑的毫升數(shù)至十進(jìn)制小數(shù)點(diǎn)后2位。
計(jì)算:
s=樣品滴定
b=空白滴定
過氧化值=(s-b)*n硫代硫酸鹽*1000/樣品重量
用于確定樣品的茴香胺值(av)的示例性方法如下進(jìn)行:
茴香胺值被定義為根據(jù)以下方法在100ml溶劑和試劑的混合物中含1g待測物質(zhì)的溶液在1cm杯中測量的光密度的100倍。盡可能快地進(jìn)行操作,避免暴露于光化光。
測試溶液(a):溶解0.500g待測物質(zhì)于三甲基戊烷并用相同的溶劑稀釋至25.0ml。
測試溶液(b):向5.0ml的測試溶液(a)中加入p-茴香胺在冰醋酸中的2.5g/l溶液1.0ml,搖晃并避免光亮地存儲。
參照溶液:向5.0ml的三甲基戊烷中加入p-茴香胺在冰醋酸中的2.5g/l溶液1.0ml,搖晃并避免光亮地存儲。使用三甲基戊烷作為校正液在最大于350nm測量測試溶液(a)的吸光度。使用參照溶液作為校正液于350nm測量測試溶液(b)的吸光度10分鐘整。由下述表達(dá)式計(jì)算茴香胺值(av):
av=(25*(1.2*a1-a2))/m
a1=測試溶液(b)于350nm的吸光度,
a2=測試溶液(a)于350nm的吸光度,
m=測試溶液(a)中待測物質(zhì)的量,以克計(jì)。
當(dāng)通過(1)測量氧化度、(2)經(jīng)歷氧化條件和(3)再次測量氧化度來對比樣品針對氧化的穩(wěn)定性時,在本發(fā)明的上下文中,優(yōu)選地,在步驟(1)和(3)中的氧化度通過確定過氧化值(pv)和/或茴香胺值(av)來評測;此外,優(yōu)選地,在步驟(2)中的氧化條件選自以下之一:在開放容器中暴露于空氣室溫儲存至少十天的經(jīng)定義時段;在開放容器中暴露于空氣50℃儲存至少3天的經(jīng)定義時段。
在本發(fā)明的上下文中通過一種方法增加組合物針對氧化的穩(wěn)定性表示在所述組合物經(jīng)歷了該方法后描述組合物針對氧化的穩(wěn)定性的至少一種測量,例如至少一種如上所述的測量被提高。
在本發(fā)明的上下文中包含至少一種多不飽和ω-3脂肪酸組分的起始組合物可以是包含實(shí)質(zhì)量的至少一種多不飽和ω-3脂肪酸組分的任何組合物,其中游離ω-3pufa(用“游離”意指游離羧酸官能團(tuán)的存在)的每種類型(即分子種類)構(gòu)成不同多不飽和ω-3脂肪酸組分。這種組合物可進(jìn)一步以游離形式包含其它天然存在的脂肪酸。另外,這種組合物可進(jìn)一步包含在室溫下和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下本身為固體、液體或氣體的成分。相應(yīng)的液體成分包括通過蒸發(fā)可易于除去的成分并因此可以被考慮為揮發(fā)性成分,以及通過蒸發(fā)難以除去的成分并因此可以被考慮為非揮發(fā)性成分。在本發(fā)明的上下文中,氣體成分可看作為揮發(fā)性的成分。典型的揮發(fā)性成分是水、醇和超臨界二氧化碳。
據(jù)此,不考慮揮發(fā)性成分的典型起始組合物具有pufa-含量pc(即一種或多種游離多不飽和ω-3脂肪酸的總含量)至少25wt%,直至75wt%以游離形式的其它天然存在的脂肪酸,和直至5wt%在室溫下和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下本身為固體或液體的其它成分。然而,較高級別的多不飽和ω-3脂肪酸可通過純化各起始物料獲得。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中,不考慮揮發(fā)性成分的起始組合物,具有pufa-含量pc(即一種或多種游離多不飽和ω-3脂肪酸的總含量)至少50wt%,直至50wt%以游離形式的其它天然存在的脂肪酸,和直至5wt%在室溫下和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下本身為固體或液體的其它成分。在本發(fā)明的其它優(yōu)選實(shí)施方式中,不考慮揮發(fā)性成分的起始組合物,具有pufa-含量pc(即一種或多種游離多不飽和ω-3脂肪酸的總含量)至少75wt%,直至25wt%以游離形式的其它天然存在的脂肪酸,和直至5wt%在室溫下和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下本身為固體或液體的其它成分。在本發(fā)明的其它優(yōu)選實(shí)施方式中,不考慮揮發(fā)性成分的起始組合物,具有pufa-含量pc(即一種或多種游離多不飽和ω-3脂肪酸的總含量)至少90wt%,直至10wt%以游離形式的其它天然存在的脂肪酸,和直至5wt%在室溫下和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下本身為固體或液體的其它成分。在本發(fā)明的其它優(yōu)選實(shí)施方式中,不考慮揮發(fā)性成分的起始組合物,具有pufa-含量pc(即一種或多種游離多不飽和ω-3脂肪酸的總含量)至少90wt%,直至10wt%以游離形式的其它天然存在的脂肪酸,和直至1wt%在室溫下和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下本身為固體或液體的其它成分。
在本發(fā)明方法的步驟(ii)中,所提供的賴氨酸組合物是包含實(shí)質(zhì)量游離賴氨酸(lys)的組合物。所述賴氨酸組合物可進(jìn)一步包含在室溫下和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下本身為固體、液體或氣體的成分。相應(yīng)的液體成分包括通過蒸發(fā)可易于除去的成分并因此可以被考慮為揮發(fā)性成分,以及通過蒸發(fā)難以除去的成分并因此可以被考慮為非揮發(fā)性成分。在上下文中氣體成分被考慮為揮發(fā)性的成分。典型的揮發(fā)性的成分是水、醇和超臨界二氧化碳。不考慮揮發(fā)性成分的典型賴氨酸組合物包含至少95wt%、97wt%、98wt%、或99wt%的游離賴氨酸。不考慮揮發(fā)性成分的優(yōu)選賴氨酸組合物包含至少98wt%的游離賴氨酸。
在本發(fā)明不考慮揮發(fā)性成分的優(yōu)選實(shí)施方式中,起始組合物主要包含游離pufas和其它天然存在的游離形式的脂肪酸,且賴氨酸組合物主要包含游離賴氨酸,因此所得產(chǎn)物組合物主要由賴氨酸與pufas和其它天然存在的脂肪酸的鹽組成。
據(jù)此,在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中,步驟(i)中的起始組合物和步驟(ii)中的賴氨酸組合物以這種方式提供,即至少spwt%的所述產(chǎn)物組合物由衍生自賴氨酸的陽離子與衍生自一種或多種多不飽和ω-3脂肪酸和其它天然存在的脂肪酸的陰離子的一種或多種鹽組成,其中sp選自90、95、97、98、99、100。
在本發(fā)明方法的步驟(iii)中,起始組合物與賴氨酸組合物合并??赏ㄟ^允許形成包含衍生自賴氨酸的陽離子與衍生自多不飽和ω-3脂肪酸的陰離子的至少一種鹽的產(chǎn)物組合物的任何方式實(shí)現(xiàn)合并。據(jù)此,典型的合并起始組合物和賴氨酸組合物的途徑是混合每一含水、水-醇或醇溶液并隨后去除溶劑。備選地,取決于起始組合物和賴氨酸組合物的剩余成分,可不必添加溶劑而能足夠地直接合并起始組合物和賴氨酸組合物。在本發(fā)明的上下文中,合并起始組合物和賴氨酸組合物的優(yōu)選方式是混合每一含水、水-醇或醇溶液并隨后去除溶劑。
在本發(fā)明的上下文中,衍生自賴氨酸的陽離子是獲自賴氨酸質(zhì)子化的陽離子。
在本發(fā)明的上下文中,衍生自多不飽和ω-3脂肪酸的陰離子是獲自多不飽和ω-3脂肪酸去質(zhì)子化的陰離子。
應(yīng)當(dāng)注意的是賴氨酸與多不飽和脂肪酸的鹽本身是本領(lǐng)域中已知的(參見ep0734373b1),然而,不為所知的是這種鹽相比游離pufas或pufa-酯類針對氧化降解表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性。
鑒于賴氨酸與ω-3pufas的鹽所固有的穩(wěn)定性,不必向這些鹽添加實(shí)質(zhì)量的抗氧化劑。據(jù)此,在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中,在步驟(iii)中獲得的所述產(chǎn)物組合物包含無實(shí)質(zhì)量的抗氧化劑,其中無實(shí)質(zhì)量表示該組合物包含少于5wt%、3wt%、1wt%或0.1wt%的抗氧化劑。在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述產(chǎn)物組合物根本不包含抗氧化劑。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中,所述產(chǎn)物組合物包含無實(shí)質(zhì)量的抗氧化劑,其中無實(shí)質(zhì)量表示所述產(chǎn)物組合物包含少于5wt%、3wt%、1wt%或0.1wt%的抗氧化劑且其中所述抗氧化劑選自維生素c及其酯類、異抗壞血酸及其酯類、維生素e及其酯類、多酚類及其酯類、類胡蘿卜素、沒食子酸及其酯類、丁羥茴醚及其酯類、丁羥甲苯及其酯類、迷迭香油、己基間苯二酚及其酯類。在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述產(chǎn)物組合物根本不包含抗氧化劑,其中所述抗氧化劑選自維生素c及其酯類、異抗壞血酸及其酯類、維生素e及其酯類、多酚類及其酯類、類胡蘿卜素、沒食子酸及其酯類、丁羥茴醚及其酯類、丁羥甲苯及其酯類、迷迭香油、己基間苯二酚及其酯類。
根據(jù)本發(fā)明,所述產(chǎn)物組合物表現(xiàn)出針對氧化比起始組合物更高的穩(wěn)定性。這意味著至少一種表述組合物針對氧化的穩(wěn)定性的測量,例如至少一種如上所述的測量,指明針對氧化所述產(chǎn)物組合物比起始組合物更高的穩(wěn)定性。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中,為促使形成定量的鹽,游離羧酸官能團(tuán)和賴氨酸以大約等摩爾量提供。據(jù)此,在本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施方式中,在步驟(ii)中的賴氨酸組合物以如下方式提供,即在步驟(i)中提供的起始組合物中羧酸官能團(tuán)的量n(ca)和在步驟(ii)中提供的賴氨酸組合物中游離賴氨酸的總量n(lys)的比率r=n(ca)/n(lys)在選自0.9<r<1.1、0.95<r<1.05、0.98<r<1.02的范圍內(nèi)。在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中,r在0.98<r<1.02的范圍內(nèi)。在步驟(i)中提供的起始組合物中羧酸官能團(tuán)的量n(ca)可以通過本領(lǐng)域中熟知的標(biāo)準(zhǔn)分析方法例如酸堿滴定法來確定。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中,在步驟(i)中提供的所述起始組合物不包含實(shí)質(zhì)量的脂肪酸酯類,因此產(chǎn)生同樣避免實(shí)質(zhì)量脂肪酸酯類的產(chǎn)物組合物。據(jù)此,在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中,在步驟(i)中提供的所述起始組合物不包含多于x(fe)wt%的脂肪酸酯類,因此產(chǎn)生的產(chǎn)物組合物包含最大為x(fe)wt%的脂肪酸酯類,其中x(fe)選自5、3、1、0.3、0。在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中x(fe)為1。
如上所注意到的,賴氨酸與多不飽和脂肪酸的鹽本身是本領(lǐng)域中已知的(參見ep0734373b1),不為所知的是這種鹽相比游離pufas或pufa-酯類針對氧化降解表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性。重要的是,此外,賴氨酸-pufa鹽被描述為“很厚的透明油,其在低溫下轉(zhuǎn)化為蠟樣表觀和稠度的固體”(參見ep0734373b1,第1頁,47至48行)。作為結(jié)果,本領(lǐng)域技術(shù)人員不能預(yù)見賴氨酸與ω-3pufas的鹽能夠通過噴霧干燥方法獲得。相反,技術(shù)人員會預(yù)期這種鹽(a)在噴霧干燥條件下歸因于沒有實(shí)質(zhì)量的溶劑、抗氧化劑和保護(hù)包衣在溫度升高下的氧化損壞而變壞,和(b)鑒于這種鹽呈蠟樣固體的假定表觀,結(jié)塊成團(tuán)而機(jī)械性阻礙了噴霧干燥法。因此引人關(guān)注的是,現(xiàn)在,發(fā)現(xiàn)賴氨酸與ω-3pufas的鹽能夠真的通過噴霧干燥以溫和的方式獲得。噴霧干燥的條件,總是必須匹配于所使用的特定噴霧干燥設(shè)備。然而,在所述情況中的這種匹配完全在本領(lǐng)域技術(shù)人員的常規(guī)實(shí)驗(yàn)室工作范圍內(nèi)。
為了實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的噴霧干燥步驟,使用含水、水-醇或醇溶液。發(fā)現(xiàn)pufas的lys-鹽在無水醇溶劑中溶解性差。還發(fā)現(xiàn)這種鹽在純凈水中以高濃度溶解時呈凝膠樣表觀??梢虼瞬捎盟?醇溶劑體系來避免這種問題。據(jù)此,在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中,經(jīng)歷噴霧干燥條件的混合溶劑是包含20wt%至90wt%水和80wt%至10wt%醇溶劑的水-醇溶劑體系。
所述固體產(chǎn)物組合物的實(shí)施將取決于噴霧干燥條件和所使用的底物而變化,然而,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)在固體產(chǎn)物組合物中即使非常低的溶劑含量也不發(fā)生氧化性損害。如上指出,這是預(yù)想不到的。優(yōu)選地,因此根據(jù)本發(fā)明獲得具有低溶劑含量的固體產(chǎn)物組合物。因此,根據(jù)本發(fā)明在步驟(iii)中起始組合物和賴氨酸組合物的含水、水-醇或醇溶液首先混合,并隨后經(jīng)歷噴霧干燥條件,因此產(chǎn)生包含衍生自賴氨酸的陽離子和衍生自多不飽和ω-3脂肪酸的陰離子的至少一種鹽的固體產(chǎn)物組合物,具有選自以下的溶劑含量sc:sc<5wt%、sc<3wt%、sc<1wt%、sc<0.5wt%。在本發(fā)明特別優(yōu)選的實(shí)施方式中sc選自sc<1wt%。
本發(fā)明進(jìn)一步包括可獲自本發(fā)明的任何方法的組合物。
本發(fā)明進(jìn)一步包括可獲自本發(fā)明任何方法的組合物的用途,其用于包含多不飽和ω-3脂肪酸的食品的制造。
在本發(fā)明的上下文中食品包括但不限于烤制食品、維生素增補(bǔ)劑、規(guī)定飲食的增補(bǔ)劑、飲料粉、生面團(tuán)、面糊,烤制食品類包括例如糕點(diǎn)、芝士蛋糕、派、杯狀蛋糕、餅干(cookies)、條塊(bars)、面包、卷(rolls)、餅干(biscuits)、松餅、油酥糕點(diǎn)、司康餅,和油煎面包塊;液體食品例如飲料、能量飲料、嬰兒配方奶粉、液體食物、果汁、復(fù)合維生素糖漿、膳食替代品、藥用食品,和糖漿;半固體食品如嬰幼兒食品、酸奶、奶酪、谷物食品、烙餅粉(pancakemixes);壓成塊的精制食品(foodbars)包括能量條;經(jīng)加工的肉食;冰激凌;冰凍的甜品;冰凍酸奶;華夫餅粉(wafflemixes);色拉調(diào)料;和替代蛋粉(replacementeggmixes);和其它餅干(cookies)、薄脆餅干、甜食、小吃、派、即食麥片/小吃條塊(snackbars),和烤面餅(toasterpastries);咸點(diǎn)心如馬鈴薯片、玉米脆片、墨西哥玉米片、擠壓膨化食品、爆米花、椒鹽卷餅(pretzels)、炸薯?xiàng)l(potatocrisps),和堅(jiān)果(nuts);特色小吃如蘸醬、干果小吃、肉類小吃、熏炸豬皮、健康食品條塊和稻米/玉米糕;糖果零食如糖果;速熟食品,如方便面、速溶湯塊或速溶湯顆粒。
本發(fā)明進(jìn)一步包括可獲自本發(fā)明任何方法的組合物的用途,其用于包含多不飽和ω-3脂肪酸的營養(yǎng)品的制造。
在本發(fā)明的上下文中營養(yǎng)品包括任何類型的營養(yǎng)食品、營養(yǎng)或規(guī)定飲食的增補(bǔ)劑,例如用于增補(bǔ)維生素、礦物質(zhì)、纖維、脂肪酸或氨基酸。
本發(fā)明進(jìn)一步包含可獲自本發(fā)明任何方法的組合物的用途,其用于包含多不飽和ω-3脂肪酸的醫(yī)藥產(chǎn)品的制造。
在本發(fā)明的上下文中,所述醫(yī)藥產(chǎn)品可進(jìn)一步包括制藥可接受的賦形劑以及包括例如降低膽固醇的藥劑如他汀類藥物、抗高血壓藥劑、抗糖尿病藥劑、抗癡呆藥劑、抗抑郁癥劑、抗肥胖藥劑、食欲抑制劑和增強(qiáng)記憶和/或認(rèn)知功能的藥劑的其它藥物活性劑。
優(yōu)選的本發(fā)明方法由以下選擇之一表征:
·0.90<r<1.10,x(fe)=5;pc=25;sc<1wt%
·0.90<r<1.10,x(fe)=3;pc=25;sc<1wt%
·0.90<r<1.10,x(fe)=2;pc=25:sc<1wt%
·0.90<r<1.10,x(fe)=1;pc=25;sc<1wt%
·0.95<r<1.05,x(fe)=5;pc=25;sc<1wt%
·0.95<r<1.05,x(fe)=3;pc=25;sc<1wt%
·0.95<r<1.05,x(fe)=2;pc=25;sc<1wt%
·0.95<r<1.05,x(fe)=1;pc=25;sc<1wt%
·0.98<r<1.02,x(fe)=5;pc=25;sc<1wt%
·0.98<r<1.02,x(fe)=3;pc=25;sc<1wt%
·0.98<r<1.02,x(fe)=2;pc=25;sc<1wt%
·0.98<r<1.02,x(fe)=1;pc=25;sc<1wt%
·0.90<r<1.10,x(fe)=5;pc=50;sc<1wt%
·0.90<r<1.10,x(fe)=3;pc=50;sc<1wt%
·0.90<r<1.10,x(fe)=2;pc=50:sc<1wt%
·0.90<r<1.10,x(fe)=1;pc=50;sc<1wt%
·0.95<r<1.05,x(fe)=5;pc=50;sc<1wt%
·0.95<r<1.05,x(fe)=3;pc=50;sc<1wt%
·0.95<r<1.05,x(fe)=2;pc=50;sc<1wt%
·0.95<r<1.05,x(fe)=1;pc=50;sc<1wt%
·0.98<r<1.02,x(fe)=5;pc=50;sc<1wt%
·0.98<r<1.02,x(fe)=3;pc=50;sc<1wt%
·0.98<r<1.02,x(fe)=2;pc=50;sc<1wt%
·0.98<r<1.02,x(fe)=1;pc=50;sc<1wt%
·0.90<r<1.10,x(fe)=5;pc=75;sc<1wt%
·0.90<r<1.10,x(fe)=3;pc=75;sc<1wt%
·0.90<r<1.10,x(fe)=2;pc=75:sc<1wt%
·0.90<r<1.10,x(fe)=1;pc=75;sc<1wt%
·0.95<r<1.05,x(fe)=5;pc=75;sc<1wt%
·0.95<r<1.05,x(fe)=3;pc=75;sc<1wt%
·0.95<r<1.05,x(fe)=2;pc=75;sc<1wt%
·0.95<r<1.05,x(fe)=1;pc=75;sc<1wt%
·0.98<r<1.02,x(fe)=5;pc=75;sc<1wt%
·0.98<r<1.02,x(fe)=3;pc=75;sc<1wt%
·0.98<r<1.02,x(fe)=2;pc=75;sc<1wt%
·0.98<r<1.02,x(fe)=1;pc=75;sc<1wt%
·0.90<r<1.10,x(fe)=5;pc=90;sc<1wt%
·0.90<r<1.10,x(fe)=3;pc=90;sc<1wt%
·0.90<r<1.10,x(fe)=2;pc=90:sc<1wt%
·0.90<r<1.10,x(fe)=1;pc=90;sc<1wt%
·0.95<r<1.05,x(fe)=5;pc=90;sc<1wt%
·0.95<r<1.05,x(fe)=3;pc=90;sc<1wt%
·0.95<r<1.05,x(fe)=2;pc=90;sc<1wt%
·0.95<r<1.05,x(fe)=1;pc=90;sc<1wt%
·0.98<r<1.02,x(fe)=5;pc=90;sc<1wt%
·0.98<r<1.02,x(fe)=3;pc=90;sc<1wt%
·0.98<r<1.02,x(fe)=2;pc=90;sc<1wt%
·0.98<r<1.02,x(fe)=1;pc=90;sc<1wt%
優(yōu)選的可獲自如說明書中所揭示在步驟(iii)中使用噴霧干燥的本發(fā)明方法的組合物由以下選擇之一表征:
·0.90<r<1.10,x(fe)=1,sc<3wt%,sp=90
·0.90<r<1.10,x(fe)=1,sc<3wt%,sp=95
·0.90<r<1.10,x(fe)=3,sc<3wt%,sp=90
·0.90<r<1.10,x(fe)=3,sc<3wt%,sp=95
·0.95<r<1.05,x(fe)=1,sc<3wt%,sp=90
·0.95<r<1.05,x(fe)=1,sc<3wt%,sp=95
·0.95<r<1.05,x(fe)=3,sc<3wt%,sp=90
·0.95<r<1.05,x(fe)=3,sc<3wt%,sp=95
·0.98<r<1.02,x(fe)=1,sc<3wt%,sp=95
·0.98<r<1.02,x(fe)=1,sc<3wt%,sp=97
·0.98<r<1.02,x(fe)=3,sc<3wt%,sp=95
·0.98<r<1.02,x(fe)=3,sc<3wt%,sp=97
·0.90<r<1.10,x(fe)=1,sc<1wt%,sp=90
·0.90<r<1.10,x(fe)=1,sc<1wt%,sp=95
·0.90<r<1.10,x(fe)=3,sc<1wt%,sp=90
·0.90<r<1.10,x(fe)=3,sc<1wt%,sp=95
·0.95<r<1.05,x(fe)=1,sc<1wt%,sp=90
·0.95<r<1.05,x(fe)=1,sc<1wt%,sp=95
·0.95<r<1.05,x(fe)=3,sc<1wt%,sp=90
·0.95<r<1.05,x(fe)=3,sc<1wt%,sp=95
·0.98<r<1.02,x(fe)=1,sc<1wt%,sp=95
·0.98<r<1.02,x(fe)=1,sc<1wt%,sp=97
·0.98<r<1.02,x(fe)=3,sc<1wt%,sp=95
·0.98<r<1.02,x(fe)=3,sc<1wt%,sp=97
·0.90<r<1.10,x(fe)=1,sc<0.5wt%,sp=90
·0.90<r<1.10,x(fe)=1,sc<0.5wt%,sp=95
·0.90<r<1.10,x(fe)=3,sc<0.5wt%,sp=90
·0.90<r<1.10,x(fe)=3,sc<0.5wt%,sp=95
·0.95<r<1.05,x(fe)=1,sc<0.5wt%,sp=90
·0.95<r<1.05,x(fe)=1,sc<0.5wt%,sp=95
·0.95<r<1.05,x(fe)=3,sc<0.5wt%,sp=90
·0.95<r<1.05,x(fe)=3,sc<0.5wt%,sp=95
·0.98<r<1.02,x(fe)=1,sc<0.5wt%,sp=95
·0.98<r<1.02,x(fe)=1,sc<0.5wt%,sp=97
·0.98<r<1.02,x(fe)=3,sc<0.5wt%,sp=95
·0.98<r<1.02,x(fe)=3,sc<0.5wt%,sp=97
實(shí)驗(yàn)
分析方法:
通過依據(jù)ph.eur.2.5.5(01/2008:20505)確定過氧化值(pv)量化初級氧化產(chǎn)物(在雙鍵處的過氧化氫物)。通過依據(jù)ph.eur.2.5.36(01/2008:20536)確定茴香胺值(av)量化次級氧化產(chǎn)物(羰基化合物)。
通過凝膠-色譜法(gpc,苯乙烯二乙烯苯-相用包含四氫呋喃的三氟乙酸作為洗脫液)量化寡聚的pufa成分以及它們的衍生物(一同涉及寡聚體含量)。折射率(ri)檢測儀用于檢測。由于樣品成分的特異性應(yīng)答因素是未知的,基于色譜總面積的級份比例計(jì)算比例。
通過karl-fischer滴定確定水含量。
通過1-h-nmr光譜確定乙醇含量。
通過用氫氧化鉀滴定確定酸值。
實(shí)驗(yàn)1:源自二十碳五烯酸乙酯(epa-oet)的二十碳五烯酸(epa)
具有經(jīng)計(jì)算的epa-含量為92.0%(總重量的92.0wt%是游離epa)的5.00kg(商購可得的,標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量)二十碳五烯酸乙酯(epa-oet),茴香胺值為5.0a/g,過氧化值為6.5mmol/kg且寡聚體含量為0.2面積-%(凝膠-色譜法,ri-檢測儀),被置于30l的雙夾套容器(用氮?dú)馐怪栊?并用5.0l乙醇稀釋。添加1.6kg的naoh(50%)溶液,且所獲得的溶液于30℃-50℃攪拌30分鐘。隨后,用15l水稀釋所述反應(yīng)混合物并之后添加1.4l磷酸(85%)。隨即攪拌10分鐘后進(jìn)行相分離,用5l水洗滌產(chǎn)物相。獲取具有茴香胺值為3.1a/g和過氧化值為8.6mmol/kg的呈油狀的4.639kg二十碳五烯酸。寡聚體含量未確定。
實(shí)驗(yàn)2:源自二十二碳六烯酸乙酯(dha-oet)的二十二碳六烯酸(dha)
具有經(jīng)計(jì)算的dha含量為82.8%(總重量的82.8wt%是游離dha)和總ω-3pufa含量為92.8%(總重量的92.8wt%是游離ω-3pufas)的5.00kg二十二碳六烯酸乙酯(商購可得的,標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量),茴香胺值為16.0a/g,過氧化值為26.1mmol/kg且寡聚體含量為0.4面積-%(凝膠-色譜法,ri-檢測儀),被置于30l的雙夾套容器(用氮?dú)馐怪栊?并用5.0l乙醇稀釋。添加1.6kg的naoh(50%)溶液,且所獲得的溶液于30℃-50℃攪拌30分鐘。隨后,用15l水稀釋所述反應(yīng)混合物并之后添加1.4l磷酸(85%)。隨即攪拌10分鐘后進(jìn)行相分離,用5l水洗滌產(chǎn)物相。獲取具有茴香胺值為1.7a/g和過氧化值為7.9mmol/kg的呈油狀的4.622kg二十二碳六烯酸。寡聚體含量未確定。
實(shí)驗(yàn)3:源自二十碳五烯酸(epa)和l-賴氨酸(l-lys)的二十碳五烯酸-l-賴氨酸鹽(epa-lys)
源自實(shí)驗(yàn)1的2.00kg二十碳五烯酸,基于滴定表現(xiàn)出177.8mgkoh/g的酸值,被溶于2kg的乙醇并與1.69kg含水l-賴氨酸溶液(51.3wt-%)合并。所獲得的均質(zhì)溶液用裝備雙物質(zhì)噴嘴和具有進(jìn)口溫度170℃和出口溫度80℃的300mmx900mm干燥室的定制噴霧干燥器噴霧干燥。獲得水含量為0.24%且乙醇含量為<0.1%的1.798kg米黃色粉末。該鹽表現(xiàn)出茴香胺值為2.1a/g和過氧化值為1.3mmol/kg。寡聚體含量未確定。
實(shí)驗(yàn)4:源自二十二碳六烯酸(dha)和l-賴氨酸(l-lys)的二十二碳六烯酸-l-賴氨酸鹽(dha-lys)
源自實(shí)驗(yàn)2的2.00kg二十二碳六烯酸,基于滴定表現(xiàn)出166.3mgkoh/g的酸值,被溶于2.0kg的乙醇并與1.81kg含水l-賴氨酸溶液(51.3wt-%)合并。所獲得的均質(zhì)溶液用裝備雙物質(zhì)噴嘴和具有進(jìn)口溫度170℃和出口溫度80℃的300mmx900mm干燥室的定制噴霧干燥器噴霧干燥。獲得水含量為0.27%且醇含量為<0.1%的1.892kg米黃色粉末。該鹽表現(xiàn)出茴香胺值為3.1a/g和過氧化值為1.7mmol/kg。寡聚體含量未確定。
實(shí)驗(yàn)5:源自二十碳五烯酸(epa)和naoh的二十碳五烯酸-鈉鹽(epa-na)
類似于實(shí)驗(yàn)1獲得的50g二十碳五烯酸,基于滴定表現(xiàn)出183.3mgkoh/g的酸值,被溶于50ml的乙醇并在攪拌下與30ml水中的6.54g氫氧化鈉合并。所獲得的均質(zhì)溶液用具有進(jìn)口溫度140℃和出口溫度約80℃的büchib190實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥器噴霧干燥。獲得28.6g淡米黃色粉末。3個月于室溫下的儲存后,該鹽獲得灰色表觀并在該時間點(diǎn)表現(xiàn)出茴香胺值為41.1a/g和過氧化值為5.0mmol/kg。寡聚體含量被確定為2.4面積-%(凝膠-色譜法,ri檢測儀)。
實(shí)驗(yàn)6:源自二十二碳六烯酸(dha)和naoh的二十二碳六烯酸-鈉鹽(dha-na)
類似于實(shí)驗(yàn)2獲得的50g二十二碳六烯酸,基于滴定表現(xiàn)出169.5mgkoh/g的酸值,被溶于50ml的乙醇并在攪拌下與30ml水中的6.04g氫氧化鈉合并。所獲得的均質(zhì)溶液用具有進(jìn)口溫度140℃和出口溫度約80℃的büchib190實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥器噴霧干燥。獲得27.5g淡米黃色粉末。3個月于室溫下的儲存后,該鹽獲得灰色表觀并在該時間點(diǎn)表現(xiàn)出茴香胺值為77.9a/g和過氧化值為6.9mmol/kg。寡聚體含量被確定為3.4面積-%(凝膠-色譜法,ri檢測儀)。
實(shí)驗(yàn)7:按在升高的溫度(50℃)并暴露于空氣下的儲存檢測pufas及其衍生物的穩(wěn)定性
各約50g在實(shí)驗(yàn)1和2中使用的液體乙酯epa-oet和dha-oet以及獲自實(shí)驗(yàn)1和2的液體脂肪酸epa和dha被裝入內(nèi)徑約為60mm的250ml的schottduran瓶(裝入高度約20mm)。
各約50g獲自實(shí)驗(yàn)3和4的固體賴氨酸-鹽epa-lys和dha-lys被裝入250ml的聚乙烯寬頸瓶(55mm*55mm*80mm)(裝入高度約60mm-70mm)。
所有的瓶開蓋地被一起置于打開通風(fēng)閥于50℃的干燥爐中并在這些條件下儲存26天。隨后進(jìn)行的分析結(jié)果以及獲自室溫下儲存的鈉鹽(參見實(shí)驗(yàn)5和6)的結(jié)果總結(jié)于下表(表1)。