專利名稱：纖維素基物顆?；蛞后w以及它們的制備和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含有機(jī)相容的纖維素材料的組合物，尤其，能與香料和香精形成基本上連續(xù)的溶液的乙基纖維素和羥丙基纖維素，還涉及由組合物形成的顆粒，以及制備和使用該組合物的方法。
背景技術(shù)：
纖維素是天然的聚合物。事實(shí)上，纖維素是植物細(xì)胞壁的主要組分，是自然界中最豐富的多糖。為了達(dá)到不同的結(jié)果，以許多方式，對(duì)纖維素進(jìn)行改性。有些改性優(yōu)化了水溶性，另一些改善了有機(jī)溶解性，還有一些改性使纖維素還用于特定的目的，比如用作止血?jiǎng)?，如在氧化纖維素的情況下。
在醫(yī)藥工業(yè)，纖維素材料經(jīng)常用作片劑中的粘合劑材料。還對(duì)纖維素材料進(jìn)行改性，獲得要求的溶解度特性以便應(yīng)用在持續(xù)或受控釋放的涂層中。包膠產(chǎn)品的釋放，可通過變化纖維素材料的類型和量進(jìn)行控制，它影響在人體內(nèi)的溶解速率。
在食品工業(yè)，纖維素材料以小的量使用，一般低于2％，以增加在含水系統(tǒng)中的粘度和形體。超過2％的量，一般導(dǎo)致不合適的粘度。有大于2％纖維素材料的產(chǎn)品，會(huì)太稠，難以使用該物質(zhì)。難以處理，尤其難以清理，使這些產(chǎn)品得不到應(yīng)用。
近年來，食品、化妝品和香料工業(yè)，一直對(duì)包膠產(chǎn)品有興趣。這些產(chǎn)品使香料和香精以小的獨(dú)立包裝加入，而這些包可分散在整個(gè)分散介質(zhì)中。這樣的包膠產(chǎn)品一般由與活性試劑不混溶或不相容的載體或包膠材料形成。例如，疏水物質(zhì)經(jīng)常用于包裹和包膠親水物質(zhì)。這種顆粒類型是芯-殼型顆粒，或者在一些情況下，是多芯型的顆粒。即，兩個(gè)分開相構(gòu)成了顆粒。芯和殼體分別作為各自組分保持，而不是連續(xù)的相。
E1-Nokaly在美國專利5,599,555中揭示以適合纖維素的合適非活性溶劑，經(jīng)液晶形成，在其它材料中，使用改性纖維素用于包膠。
在香精/香料傳遞領(lǐng)域不斷遇到的挑戰(zhàn)是確定能提供適合于具體應(yīng)用和環(huán)境的釋放特性的載體。
發(fā)明概述組合物包括0.5-95％有機(jī)可溶纖維素材料的連續(xù)相，纖維素材料選自溶解在5-99.5％有機(jī)香精化合物和/或有機(jī)香料化合物中的乙基纖維素和羥丙基纖維素。顆粒從纖維素材料溶解在香料/香精中形成的連續(xù)相產(chǎn)物生成，它隨后經(jīng)粒度減小，由此得到要求的粒度。還揭示了制作和使用顆粒的方法。
也可加入選自甘油三酯，單酸甘油酯，二酸甘油酯和丙二醇的材料，有助于生成顆粒和改變釋放特性。
也可加入在連續(xù)的香料/香精加纖維素相中不溶的材料，有助于生成顆粒和改變釋放特性。這些材料也可是基本不溶于連續(xù)相中的香料或香精的形式。
附圖的簡述

圖1是纖維素材料與溶解在整個(gè)顆粒的香料/香精的擠出顆粒的圖。
圖2是纖維素材料與溶劑和溶解在整個(gè)顆粒的香料/香精的擠出顆粒的圖。
詳細(xì)說明下面描述顆粒和制備它們方法的某些優(yōu)選的實(shí)施方案。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到不偏離本發(fā)明的范圍和精神，可以對(duì)這些實(shí)施方案進(jìn)行其它變型。
有機(jī)改性的纖維素，特別是乙基纖維素和羥丙基纖維素，在許多香料和/或香精化合物的常規(guī)混合物中，以高水平溶解的，在某些情況下伴隨加熱。一旦溶解和冷卻，混合物通常是穩(wěn)定的，大體上是光滑和均勻的溶液，無沉淀的跡象。這些混合物通常表明增加了粘度，通過加入的改性纖維素的量和類型，可容易地控制粘度。粘度可增加到產(chǎn)生硬固體的點(diǎn)，雖然這并不需要，并且有時(shí)候是不希望的。根據(jù)需要，通過影響擴(kuò)散或通過保持特質(zhì)的完整性，混合物可使香料和/或香精材料釋放。
纖維素材料的類型和含量，很大程度上由要求微粒的特性及其最終用途來確定。依賴于纖維素材料含量而達(dá)到不同程度的一些優(yōu)點(diǎn)是延遲或延長了香料/香精的釋放，提高穩(wěn)定性和操作特性的改進(jìn)。
顆粒的一致性可在很大的范圍變化。顆?？蓮恼扯炔牧献兓焦腆w材料。本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)可液體定義為在整個(gè)溶劑中無序溶解狀態(tài)的無序或隨機(jī)結(jié)構(gòu)。這些體系也稱作各向異性溶液。這與固體材料相反，固體材料具有特定或確定的結(jié)構(gòu)，通常稱作為晶體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明并未預(yù)期液晶結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)定義為具有確定粘度和光雙折射性質(zhì)，如在美國專利5599555中更詳細(xì)描述的。
所以，顆粒連續(xù)相的粘度在很寬的范圍內(nèi)變化。連續(xù)相的粘度范圍在約100mPa至約1,000,000mPas；優(yōu)選約20,000mPas-約200,000mPas。這里使用的粘度是用震蕩流變計(jì)測量。
本發(fā)明的顆粒一般含有約0.5-95％纖維素材料，約5-99.5％有機(jī)香料和/或香精化合物。另外，顆粒中可加入任選的添加劑，如固體和液體增量載體(bulkingcarrier)，固體香料/香精，填料和其他功能材料。添加劑的含量是顆粒的約1-95重量％，優(yōu)選約5-80重量％，最優(yōu)選約10-60重量％。
這里使用的纖維素材料意指那些有機(jī)改性的聚合物纖維素，它們是有機(jī)可溶的。這些特定的纖維素在有機(jī)溶劑和水中具有雙重溶解度，但至少在有機(jī)溶劑中必須是可溶的。由于香料和/香精本性上是有機(jī)的，這是必需的。具雙重溶解度的纖維素，使它們在某些實(shí)施方案中具有令人感興趣的性質(zhì)。只溶解在有機(jī)溶劑中的乙基纖維素，以及溶解在有機(jī)溶劑及水中的羥丙基纖維素，是目前優(yōu)選的纖維素材料。
適合用于乙基纖維素或羥丙基纖維素的溶劑包括但不限于，在DOW化學(xué)公告192-00818-398GIN和HERCULES公告250-2F Rev.10-01 500中分別述及的那些。其它改性纖維素，如甲基纖維素和羥丙基甲基纖維素是水溶的，它們在這里描述的方法和組合物中不起作用，因?yàn)樗鼈円话悴蝗苡谙懔虾?或香精化合物中。應(yīng)注意，如果溶劑與具體的香料/香精相容，甲基纖維素和羥丙基甲基纖維素可以類似的方法使用，以足夠的量使用聚合物，可以在溶劑，聚合物，和香料/香精之間形成連續(xù)相。本發(fā)明人成功使用羥丙基纖維素(以商品名KLUCEL在市場上銷售(Aqualon division，of Herclues Incorporated))，和乙基纖維素(以商品名ETHOCEL在市場銷售(DOWChemical Company))。
在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，加入甘油三酯油。優(yōu)選的甘油三酯是NEOBEEM5，由Stepan Chemical出售的固體。甘油三酯的加入量是顆粒量的約0.1-70重量％，優(yōu)選約1-50重量％，最優(yōu)選約5-30重量％。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，許多香料和香精材料是以相容的溶劑基銷售的。本發(fā)明假設(shè)按可收到的形成使用這些香精和香料材料，用甘油三酯作為香料和/香精化學(xué)品的溶劑，并作為增加顆粒疏水性的方式。
減少溶劑的優(yōu)點(diǎn)在于它減少對(duì)環(huán)境的排放，并且低溶劑顆粒易于形成和加工。除了甘油三酯和香料及香精材料外的溶劑量宜低于顆粒量的20重量％，更優(yōu)選低于約10重量％，最優(yōu)選低于約5重量％。如在上面本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中所注意到的，不存在有意加入的溶劑，這些溶劑不包括甘油三酯、香料和香精材料。
香料和/香精化合物通常是液態(tài)有機(jī)溶液，含有許多化學(xué)類別以及物理和化學(xué)特性不同的組分。除活性香料和香精化合物外，這些混合物經(jīng)常使用相容的溶劑，以保證形成均勻的濃溶液。這類溶劑，經(jīng)常是甘油三酯油，通常最多為混合物的70重量％。在本發(fā)明的討論中，這種溶劑不是形成要求顆粒的必需部分，而是為了方便或?yàn)榱说玫教囟ǖ奈锢?化學(xué)性質(zhì)而加入的稀釋劑/增量劑。還應(yīng)注意形成本發(fā)明顆粒使用的溫度通常低于110℃，優(yōu)選低于90℃，甘油三酯油不使乙基纖維素或羥丙基纖維素溶劑化。相反地，香料/香精材料是改性纖維素的溶劑。
除香料油和纖維素材料外，在優(yōu)選的實(shí)施方案中還包括乳化劑。合適的食品級(jí)乳化劑在本領(lǐng)域是熟知的，并在美國專利4479969和6190705中描述，這些內(nèi)容結(jié)合在此供參考。更具體而言，乳化劑包括脂肪酸的單和二甘油酯，聚甘油酯和山梨醇酯。本發(fā)明優(yōu)選的乳化劑是CAPMUL MCM(ABITEC Corp.，Columbus，Ohio)。CAPMULMCM是中等鏈脂肪酸(主要辛酸和癸酸)的單甘油酯-二甘油酯。在不偏離本發(fā)明的范圍下，還可使用其它乳化穩(wěn)定劑。
許多類型的香料和香精可用于本發(fā)明，唯一的限制是與其它使用組分的兼容性。適合的香精包括但不限于，水果香精，如杏仁，蘋果，櫻桃，葡萄，梨，菠蘿，橘子，草莓，木莓；麝香，花香水，如熏衣草香，玫瑰香、鳶尾香和康乃馨香。其它令人愉悅的花香味包括草藥的和衍生自松木，云杉和其它森林氣息的林地氣味。香味也可產(chǎn)生自各種油，比如香精油，或產(chǎn)生自植物材料，如薄荷油，荷蘭薄荷等。
在美國專利4534891中提供一組合適香味的表格，其內(nèi)容全文參考結(jié)合在此。在香味，化妝品和肥皂，第二版，W.A。Poucher編輯，1959中提供合適香味的另一個(gè)來源。在此文獻(xiàn)中述及的香味是阿拉伯樹膠，金合歡，素心蘭香，櫻草屬植物，蕨類植物，梔子，山楂，向日葵，金銀花，風(fēng)信子，茉莉，丁香，百合，木蘭，含羞草，水仙，新鮮切割的干草，橘色花，蘭花，木犀草，香豌豆，三葉草，晚香玉，香子蘭，紫羅蘭，桂足香等。
這里使用的嗅覺有效量，被理解為香精組合物中的化合物量，各別組分將貢獻(xiàn)其特殊的嗅覺特性，但香精組合物的嗅覺作用應(yīng)是各香精或香精組分作用的總和。因此，通過改進(jìn)組合物中另一個(gè)組分提供的嗅覺反應(yīng)，本發(fā)明的化合物可用于改變香精組合物的香味特性。此量可依據(jù)很多因素變化，包括其它組分，它們的相對(duì)量和希望的效果。
在香味制品中使用的發(fā)明化合物量，在約0.005-10重量％，優(yōu)選約0.1-8％，最優(yōu)選在0.5-5重量范圍。除了化合物外，其它試劑可與香精一起使用。在不偏離本發(fā)明范圍下，還可使用熟悉的材料如表面活性劑，乳化劑，和包膠香精的聚合物。本領(lǐng)域技術(shù)人員能使用需要量的本發(fā)明化合物，提供要求的香味和強(qiáng)度。
這里使用的香料的有效量指香料組合物中的化合物量，各組分將貢獻(xiàn)其特殊的嗅覺特性，但香料對(duì)組合物的作用，是各香料組分作用的總和。因此，通過改進(jìn)組合物中另一個(gè)組分提供的味覺反應(yīng)，本發(fā)明的化合物可用于改變香料組合物的香味特性。該量可依據(jù)很多因素變化，包括其它組分，它們的相對(duì)量和希望的效用。
食品中使用的香料組分量可在寬范圍內(nèi)變化。使用的大多數(shù)香料組分量大于100份/萬億，一般提供的量在新鮮食品或糖果食品中約1份/百萬至2％，更優(yōu)選一般約10-100份/百萬。
這里使用的術(shù)語“食品”包括人或動(dòng)物能吸收的固體和液體材料，這些材料通常(但并不必須)具有營養(yǎng)價(jià)值。因此，食品包括肉，肉湯，湯，方便食品，麥芽、酒精和其它飲料，牛奶和奶制品，海產(chǎn)食品，包括魚，甲殼類，軟體動(dòng)物等，糖果，蔬菜，谷類，軟飲料，快餐，烘烤食品，狗和貓食，其它獸類產(chǎn)品等。還包括口香糖，作為口腔保健產(chǎn)品。
當(dāng)本發(fā)明的化合物用在調(diào)味組合物中，它們可與傳統(tǒng)的調(diào)味材料或佐料結(jié)合。這些共-組分或香料佐料的使用是本領(lǐng)域熟知的，并在文獻(xiàn)中廣泛描述。對(duì)佐料的要求是(1)它們與本發(fā)明的其它材料不反應(yīng)；(2)它們與本發(fā)明的其它材料在風(fēng)味上相容，由此，加入調(diào)料的最終可消費(fèi)材料不受使用佐料的不利影響；(3)它們是可吸收接受的，因此，是非毒性的或無害的。除這些要求外，可使用傳統(tǒng)的材料，包括其它調(diào)味材料，賦形劑、穩(wěn)定劑，增稠劑，表面活性劑，調(diào)理劑和香料增強(qiáng)劑。
這些傳統(tǒng)的調(diào)味材料包括飽和脂肪酸，不飽和脂肪酸和氨基酸；醇類，包括伯醇和仲醇；酯，羰基化合物，包括酮和醛；內(nèi)酯；其它環(huán)狀有機(jī)物，包括苯衍生物，脂環(huán)族化合物，雜環(huán)化合物如呋喃、吡啶、吡嗪等；含硫化合物包括硫醇，硫化物，二硫化物等；蛋白質(zhì)，脂質(zhì)，碳水化合物；香料增強(qiáng)劑如谷氨酸單鈉，谷氨酸鎂，谷氨酸鈣，鳥苷酸鹽和肌苷酸鹽；天然調(diào)味材料，如可可，香草和飴糖；香精油和提取物如茴芹油，丁香油等，人造調(diào)味材料，如香草醛，乙基香草醛等。
優(yōu)選的具體香料佐料包括但不限于茴芹油；丁酸乙基-2-甲酯；香草醛；順式-3-庚烯醇；順式-3-己烯醇；反式-2-庚烯醇；戊酸丁酯；2，3-二乙基吡嗪；甲基環(huán)戊烯醇酮(methyl cyclopentendone)；苯甲醛；纈草油；3，4-二甲氧基苯酚，乙酸戊酯；肉桂酸戊酯；γ-丁酰內(nèi)酯；糠醛；三甲基吡嗪；苯基乙酸；異戊醛；乙基麥芽酚；乙基香草醛；戊酸乙酯；丁酸乙酯；可可提取物；咖啡提取物；薄荷油；荷蘭薄荷油；丁香油；茴香腦；小豆蔻油；蹄草油；苯乙烯醛；戊酸乙基-2-甲酯；γ-己烯基內(nèi)酯；2，4-癸二烯醛；2，4-庚二烯醛；甲基噻唑醇(4-甲基-5-β-羥乙基噻唑)；2-甲基丁硫醇；4-巰基-2-丁酮；3-巰基-2-戊酮；1-巰基-2-丙烷；苯甲醛；呋喃；呋喃醇；2-巰基丙酸；烷基吡嗪；甲基吡嗪；2-乙基-3-甲基吡嗪；四甲基吡嗪；多硫化合物；二丙基二硫化物；甲基芐基二硫化物；烷基噻吩；2，3-二甲基噻吩；5-甲基呋喃；乙?；秽?，4-癸二烯醛；guiacol；苯基乙醛；β-癸內(nèi)酯；d-苧烯；3-羥基-2-丁酮；乙酸戊酯；麥芽酚；丁酸乙酯；乙酰丙酸；胡椒醛；乙酸乙酯；正辛醛；正戊醛；正己醛；丁二酮；谷氨酸單鈉；谷氨酸單鉀；含硫氨基酸如半胱氨酸；水解蔬菜蛋白；2-甲基呋喃-3-硫醇；2-甲基二氫呋喃-3-硫醇；2，5-二甲基呋喃-3-硫醇；水解魚蛋白；四甲基吡嗪；丙基丙烯基二硫化物；丙基丙烯基三硫化物；二烯丙基二硫化物；二烯丙基三硫化物；二丙烯基二硫化物；二丙烯基三硫化物；4-甲基-2-[(甲硫基)-乙基]-1，3-二硫戊環(huán)；4，5-二甲基-2-(甲硫基甲基)-1，3-二硫戊環(huán)；和4-甲基-2-(甲硫基甲基)-1，3-二硫戊環(huán)。這些和其它香料組分在美國專利6110520和6333180中提供，結(jié)合在此供參考。
本發(fā)明也以液體形式供給。香料/香精油的范圍在約80-99.5重量％，優(yōu)選約85-95重量％。纖維素聚合物組分，如KLUCEL GF，從約0.5-20，優(yōu)選約5-15，最優(yōu)選3-8重量％的液體組合物。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的香料體系是一液體組合物，它包含約70-97重量％香料油，約2-30重量％乳化劑和約0.5-10重量％的纖維素聚合物。更優(yōu)選香料油為約78-92重量％，乳化劑為約5-20重量％，纖維素聚合物為約2-8重量％。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)可根據(jù)選擇的纖維素材料，纖維素的分子量和其它因素，在本發(fā)明中可采用不同的量。選擇纖維素及其是的關(guān)鍵因素之一是香料油混合物的粘度。
而且，在其它考慮事項(xiàng)中，本發(fā)明中使用的乳化劑量依據(jù)香料中纖維素的混溶性。纖維素在香料油中混溶越好，需要的乳化劑量越低。相反，當(dāng)纖維素在香料中的混溶性降低，需要額外的乳化劑量。其它因素包括香料釋放，穩(wěn)定性和加工性能也決定了所用乳化劑的選擇和水平。
如上面提到的，優(yōu)選的乳化劑是CAPMUL MCM，優(yōu)選的纖維素聚合物是KLUCELGF(Hercules Inc.，Wilmington，DE)。KLUCEL GF分子量(MW)約為500,000-1,500,000。其它適合的羥丙基纖維素材料在美國專利6479082，5128155和4259355中描述，這些文獻(xiàn)結(jié)合在此供參考。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案是口香糖組合物，它具有約90-97重量％的咀嚼膠姆基，約1-5重量％的液體香料系統(tǒng)和含約1-5重量％顆粒的香料，其中的兩個(gè)香料體系均含有纖維素材料。更具體地，本發(fā)明提供約95-97重量％的膠姆基，約1-3重量％液體香料體系，約1-3.5重量％香料顆粒。液體香料和香料顆粒均含有顆粒纖維素材料，優(yōu)選羥丙基纖維素。在液體香料系統(tǒng)，香料油與纖維素材料之比大于約90，優(yōu)選約95-99重量％，最優(yōu)選約98重量％，纖維素材料在加入咀嚼膠姆基中的液體香料油中的存在量，小于約10，優(yōu)選約1-5，最優(yōu)選約4重量％。除液體香料外，我們發(fā)現(xiàn)包括含香料的顆粒和纖維素材料，改善了香味的傳遞和香味的強(qiáng)度。制作顆粒的優(yōu)選方法是擠出。優(yōu)選進(jìn)行擠出的配方是約10-30重量％香料油，約45，優(yōu)選約25-35重量％KLUCELGT，約3-7，優(yōu)選約5重量％乳化劑，較好是CAPMUL，約10-20，更優(yōu)選約15重量％二氧化硅，約20-30，更優(yōu)選約25重量％甘露糖醇。然后，優(yōu)選擠出混合物，制備包含咀嚼膠姆基中的香料顆粒。擠出材料宜具有約200-500微米的磨粒粒度。
本發(fā)明還預(yù)期在透氣薄膜應(yīng)用中使用含有纖維素材料的液體香料體系。除了用于制作透氣薄膜的原料外，這些系統(tǒng)在美國專利6419903，5409715，5089307和美國專利申請(qǐng)2003/0099692，2003/0099691及2003/0035841中揭示，它們內(nèi)容結(jié)合在此供參考。纖維素材料改進(jìn)香味以及根據(jù)使用的香料油類型的香味釋放。例如，用檸檬香的透氣薄膜，KLUCEL和ETHOCEL纖維素都能有效改進(jìn)香味傳遞。當(dāng)在透氣薄膜中使用薄荷醇香味時(shí)，注意到ETHOCEL抑制香味，而KLUCEL加強(qiáng)香味。
透氣薄膜包括透氣薄膜基物和液體香料系統(tǒng)，而液體香料系統(tǒng)又包括透氣薄膜的5-13重量％的香料油，優(yōu)選約7-12，最優(yōu)選約8-10重量％。在透氣薄膜的液體香料系統(tǒng)中，包含的纖維素材料量為約0.1-4重量％，優(yōu)選約0.3-2，最優(yōu)選約0.5-1.5重量％。
香味產(chǎn)品可與一種或多種賦形劑或載體混合，加到特定產(chǎn)品中。賦形劑是可食用的或者是適合的材料，如乙醇，丙二醇，水等，如前面所述。載體包括如阿拉伯樹膠，角叉膠，黃原膠，瓜耳膠等。
任選地還可加入另外的試劑，以達(dá)到要求的最終顆粒特性。另外的試劑包括，但不限于，增量載體，固體香料，固體香精，固體功能材料，填料和著色劑。為了其他原因，加入增量載體，可明顯增加粘度，增加松密度，提供較低粘度配方的結(jié)構(gòu)，這樣，可形成物理穩(wěn)定的微粒。增量載體包括固體多元醇，脂肪，糊精，二氧化硅，脂肪酸鹽，硅酸鈣，淀粉和糖。例如，加入糊精和/或二氧化硅，通過提高粒度有助于形成顆粒，雖然應(yīng)注意到這些填料的存在，并不改變顆粒保持連續(xù)香料/香精一改性的纖維素相基本特性。固體填料和功能組分作為離散體基本上嵌入連續(xù)相。固體香料或香精，如用膠，淀粉和糊精形成的噴霧干燥產(chǎn)品，也可加入，以提供在較低粘度配方中形成的顆粒，當(dāng)然，也提供增強(qiáng)的香味特性和釋放。這些固體香料和香精，經(jīng)常是以噴霧干燥的香料和香精的形式，或者，可以是高強(qiáng)度增香劑顆粒。可加入固體功能材料如水狀膠體和其他水溶聚合物，提供微粒一些希望的特性，比如在增強(qiáng)顆粒整體性和降低香料/香精擴(kuò)散的水溶液中，建立粘度的微環(huán)境。固體增量材料量為顆粒量的約0.1-70重量％，優(yōu)選約1-50重量％，最優(yōu)選約5-30重量％。固體填料和增量劑的加入大大增加在常規(guī)加工條件下(如擠出)加工制作顆粒的能力。
一般，纖維素材料溶解在香料/香精化合物中，形成要求粘度的連續(xù)相產(chǎn)品，它們?nèi)缓蠼?jīng)粒度形成步驟，達(dá)到希望的最后粒度。適合的粒度形成步驟包括切割，輾磨和粉碎。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，纖維素材料溶解在有機(jī)香料/香精中。這樣可形成真溶液，如注意到的透明和無沉淀，或者形成可恰當(dāng)?shù)胤Q作為溶膠的形式，或不太完美的溶液。本說明書中使用的術(shù)語“溶液”意指包括這些情況的每一種。事實(shí)上，具有較高的纖維素含量，或如上所述，通過加入分散的填料，產(chǎn)品可實(shí)際上變成自然固體。這種情況也包括在術(shù)語“溶液”中，因?yàn)檫B續(xù)的香料/香精一改性的纖維素相仍為顆粒特征。無論產(chǎn)品技術(shù)特性，形成的產(chǎn)品具有包含改性纖維素和香料/香精的連續(xù)相。連續(xù)相理解為意指纖維素材料和香料/香精材料形成遍布顆粒的相。在不偏離本發(fā)明范圍下，另外的試劑可作為懸浮在連續(xù)相中的離散顆粒分散在連續(xù)相中。
另外的試劑可與纖維素材料和香料/香精混合，以達(dá)到要求的最后特性。這可在加工中同時(shí)進(jìn)行，或作為分開的步驟進(jìn)行。
參見圖1，顆粒10以圓柱形描述。圓柱形通常由擠出工藝完成。圖1所示為以固體形式或高粘度材料的纖維素材料和香料/香精材料，以及作為連續(xù)材料20的任何溶劑。
參見圖2，顆粒50也以圓柱形描述。連續(xù)相包含纖維素材料和香料/香精，以及溶劑60，另外包含各種添加材料。添加材料以深色的圓70表示，無陰影的圓80表示連續(xù)相中包含的不同添加材料。
為了達(dá)到適當(dāng)?shù)娜芙?，需要時(shí)可以加熱。在合理的時(shí)間，溫和加熱到約60-70C，一般足以使纖維素材料在香料/香精中溶解。產(chǎn)生的溶液冷卻，直至形成要求的粘度的連續(xù)相產(chǎn)品，從增稠的液體到固體。如果加入乳化劑，乳化劑應(yīng)與香料/香精預(yù)混合。
可根據(jù)產(chǎn)物的粘度，采用幾種顆?；夹g(shù)。可使用已知的或最近研發(fā)的顆?；夹g(shù)。一般來說，低粘度產(chǎn)品不太適合如擠出和碾磨的技術(shù)。然而這些技術(shù)可以使用；它們簡單地不優(yōu)選用于低粘度產(chǎn)品，因?yàn)樗鼈冸y以處理。
對(duì)于液體和半液體、甚至半固體連續(xù)相產(chǎn)品，優(yōu)選適合于流體材料的技術(shù)，用于顆?；襟E。噴霧冷卻，乳化，和成顆粒，是適合于這種低粘度起始材料的少數(shù)技術(shù)。如果需要，可通過其他方式完成進(jìn)一步顆?；?。當(dāng)纖維素材料以低于約10％，更優(yōu)選在約5-10％之間時(shí)，粘度潛在地低到足以使材料適合這些技術(shù)。纖維素材料含量高于這范圍，一般得到更固態(tài)的產(chǎn)品，并且這些技術(shù)一般不適合。這些技術(shù)的最終端產(chǎn)品可以是最后產(chǎn)品，或用其他成顆粒技術(shù)進(jìn)一步處理，尤其用對(duì)低粘度產(chǎn)品不能用的那些技術(shù)處理。
高粘度的連續(xù)相產(chǎn)品，如含高于約10％，優(yōu)選約12-60纖維素材料的產(chǎn)品，更適合于其它技術(shù)。批料混合，擠出，碾磨，和壓制/成粒，以及它們的組合更適合于固體或半固體材料。如果采取本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的適當(dāng)預(yù)防措施，低粘度產(chǎn)品可用在這些加工中。這些技術(shù)在本領(lǐng)域是熟知的，所以在此不再討論。
可采用一種或多種這些技術(shù)和其它技術(shù)，使連續(xù)相產(chǎn)品成為適當(dāng)粒度，可結(jié)合到最后產(chǎn)品中。微粒的粒度可根據(jù)其最后用途變化，但一般范圍約10-2000微米，更優(yōu)選約500-700微米。
如上面提到的，當(dāng)選擇的具有雙重溶解度的纖維素材料時(shí)，如羥丙基纖維素，反應(yīng)物顆粒具有一些有益的特性。由于纖維素溶解在作為連續(xù)相產(chǎn)物的香料/香精中，當(dāng)反應(yīng)物微粒加入到最后的水性產(chǎn)品中時(shí)，水溶性羥丙基纖維素至少部分遷移到它的周圍，由此釋放香料/香精。然而，顆粒起到有價(jià)值的目的，因?yàn)樗鼈兏€(wěn)定，比香料/香精化學(xué)品本身更易于處理。另外，由于HPC在高于約45℃的水中是不溶的，本發(fā)明的羥丙基纖維素產(chǎn)品在熱的水溶液中釋放緩慢。注意在其它含有與HPC競爭水的組分的水溶液中，同樣如此。例如，HPC和香料形成的顆粒，不溶解在10％氯化鈉水溶液中，雖然香料化合物會(huì)隨著時(shí)間分配到水相中。
在另一個(gè)有益的實(shí)施方案中，低粘度連續(xù)相產(chǎn)品可通過包膠顆?；纾ㄟ^噴霧干燥。當(dāng)包膠產(chǎn)物引入最后產(chǎn)品時(shí)，根據(jù)需要的用途，包膠材料可分散到產(chǎn)品中，只留下半固體的香料/香精顆?；虬胍后w纖維素-香料/香精。注意本發(fā)明形成的高粘度/固體顆粒，可用常規(guī)技術(shù)(例如流體床涂布)在成形后涂布，進(jìn)一步保護(hù)香料或香精。合適的涂層可由親水涂料(例如麥芽糖糊精)或疏水涂料(例如蠟)形成。
本發(fā)明的顆粒適合于結(jié)合到許多產(chǎn)品中。一些非限制性的例子包括食品和飲料，口腔保健產(chǎn)品，化妝品，洗滌劑，香波等。如認(rèn)同的，一些例子本身導(dǎo)致使用固體顆粒的使用，而其它的加入更軟的、半固體顆粒有益。通過在此描述的本發(fā)明，這些情況都可以完成。例如，產(chǎn)品(如牙膏)可以任何一種類型使用。用更軟的半固體顆粒來加入更多香料，而不增加磨耗。類似地，牙膏要求某些磨料品質(zhì)，通過包括分散的磨料或拋光劑，它們可以本發(fā)明更固本顆粒的形式加入。在此公開了各種顆粒，以論述多種潛在要求的最終產(chǎn)品。
除非另行說明，所有的百分率是以重量百分率給出。下面的實(shí)施例不旨在定義或限制本發(fā)明的范圍。根據(jù)下面的權(quán)利要求，確定本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1羥丙基纖維素?cái)D出物

步驟1.將甘露糖醇和KLUCEL加入到摻混器中。
2.混合5分鐘。
3.隨著摻混器運(yùn)行，慢慢地將香料加入粉末中。
4.混合5-8分鐘。
5.碾磨產(chǎn)品，除去塊。
6.將粉末摻合物加到擠出機(jī)中。
7.通過碾磨減小擠出物的尺寸。
擠出條件(Werner & Pfleiderer ZSJ擠出機(jī))

結(jié)果產(chǎn)品均勻加料和擠壓，形成好的線料。該線料可用干冰碾磨，形成小的顆粒。
當(dāng)放置在牙膏基物中時(shí)，顆粒在幾星期存儲(chǔ)后保留高水平的香味。顆粒軟到足以在牙膏使用時(shí)分解，由此將香味釋放到口腔中。
實(shí)施例2羥丙基纖維素?cái)D出物

步驟1.將Syloid和KLUCEL加入到摻混器中。
2.混合直至均勻。
3.隨著摻混器運(yùn)行，慢慢地將香精加入粉末。
4.混合直至可流動(dòng)。
5.將粉末摻合物加到擠出機(jī)中。
6.通過切碎減小擠壓物的尺寸。
擠出條件(Haake Lab擠出機(jī))

結(jié)果產(chǎn)品均勻加料和擠壓，形成良好的線料。該線料用手切碎成小的顆粒。當(dāng)放在冷水中時(shí)，它們慢慢溶解。在熱水中，顆粒保持其大小和形狀，在幾小時(shí)內(nèi)不溶解。
實(shí)施例3透氣薄膜下表的材料采用Waring實(shí)驗(yàn)室摻合機(jī)進(jìn)行混合

首先加入水(60％)，接著加入甜味劑。分開混合樹膠和HPMC。GFS樹膠，甘油和TWEEN 80另外混合。將香料加入糊料中并混合。加熱剩余的水至約160°F并加入到，加入摻合機(jī)，高速混合。將內(nèi)含物從摻合機(jī)倒出，并鋪展為約0.2毫米的要求厚度。
含9％薄荷醇或薄荷醇薄荷的薄膜，用品味試板測試其香味，結(jié)果如下a.發(fā)覺薄荷醇太強(qiáng)且感覺熱烈的。
b.發(fā)現(xiàn)薄荷醇薄荷有強(qiáng)的香味。
c.發(fā)現(xiàn)薄荷醇薄荷/KLUCEL具有增強(qiáng)的香味。
d.發(fā)現(xiàn)薄荷醇薄荷/ETHOCEL具有延遲發(fā)出香味，慢慢的逐漸釋放，并隨時(shí)間增強(qiáng)。
KLUCEL和ETHOCEL材料的總體作用是增強(qiáng)或抑制薄荷醇的作用。在ETHOCEL的情況，延遲發(fā)出使較高香味負(fù)荷成為更加美味。
實(shí)施例4口香糖下列組分制成口香糖產(chǎn)品

在對(duì)照例中，凈加入馬蹄草香料。在香料體系1中，加入馬蹄草香料總量是2.5％，其中，0.5％以類似于實(shí)施例1中形成的擠出顆粒形式加入，含20％馬蹄草香料，60％KLUCEL和余量的填料。
請(qǐng)一個(gè)小組評(píng)估樹膠在一段時(shí)間為的香味，等級(jí)從0(無香味)到5(最高香味)。

此實(shí)施例表明加入擠出的香料/HPC材料，比不含擠出物材料的香料，能提供更持久的更強(qiáng)香味。
用草莓香料進(jìn)行類似的實(shí)驗(yàn)。產(chǎn)品配方如下

在兩種樹膠樣品中草莓香料總量是1％。在香料體系1中，香料作為均質(zhì)混合物加入。
一個(gè)小組再次就隨時(shí)間變化的香味強(qiáng)度以等級(jí)0(無香味)到9(最高香味)評(píng)估口香糖

上面的數(shù)據(jù)表明使用香料和纖維素混合物提高了口香糖產(chǎn)品中隨時(shí)間變化的香味強(qiáng)度，尤其在咀嚼5-12分鐘后。
如上面提到的，上面的描述是本發(fā)明某些優(yōu)選顆粒及制備它們方法的非限制性例子。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員，不偏離權(quán)利要求所述的本發(fā)明的范圍和精神下，其他明顯的變形將是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.顆粒組合物，包括約0.5-95重量％有機(jī)可溶纖維素材料，選自乙基纖維素和羥丙基纖維素，所述纖維素材料溶解在約5-99.5％有機(jī)溶劑中，有機(jī)溶劑選自有機(jī)香精化學(xué)品，和/或有機(jī)香料化學(xué)品；其中，所述顆粒粒度約1-2000微米。
2.如權(quán)利要求1所述的顆粒組合物，其特征在于，所述組合物還包括1-70％的甘油三酯油。
3.如權(quán)利要求1所述的顆粒組合物，其特征在于，所述組合物在顆粒形成前具有的粘度在增稠的液體到基本上固體材料的范圍。
4.如權(quán)利要求1所述的顆粒組合物，其特征在于，所述的顆粒粒度為約500-700微米。
5.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物還包括1-95％的至少一種試劑，選自固體增量載體，固體香料，固體香精，固體功能材料和著色劑。
6.如權(quán)利要求4中所述的組合物，其特征在于，所述組合物還包括液體增量載體和液體功能填料。
7.如權(quán)利要求1所述的顆粒組合物，其特征在于，所述組合物的纖維素含量低于約15％，粘度約為100-20000mPas，還包括包圍所述顆粒的水溶性包膠材料。
8.如權(quán)利要求1所述的顆粒組合物，其特征在于，所述顆粒包括約5-25重量％纖維素材料。
9.如權(quán)利要求1所述的顆粒組合物，其特征在于，所述顆粒包括約5-15重量％纖維素材料。
10.如權(quán)利要求1所述的顆粒組合物，其特征在于，所述顆粒包括大于約25％纖維素材料。
11.如權(quán)利要求1所述的顆粒組合物，其特征在于，所述顆粒包括約20-50％纖維素材料。
12.制備顆粒的方法，包括以下步驟按需要進(jìn)行加熱或不加熱下，將有機(jī)相容纖維素材料溶解在有機(jī)溶劑中，有機(jī)溶劑選自甘油三酯，香料和香精材料；使反應(yīng)物混合物均衡到連續(xù)相產(chǎn)物，該產(chǎn)物具有要求的從增稠液體到基本上為固體的最終粘度；使所述連續(xù)相產(chǎn)物形成粒度1-2000微米的顆粒。
13.如權(quán)利要求12中所述的方法，包括步驟將所述顆粒加入到食品或化妝品中。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，另外的試劑選自增量載體，固體香料，固體香精，固體功能材料，填料和著色劑，它們在連續(xù)相產(chǎn)品的形成中加入。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述的成粒步驟是由一種或多種技術(shù)進(jìn)行，這些技術(shù)選自擠出，碾磨，壓制，成粒，噴霧冷卻，乳化，噴霧干燥和造粒。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法還包括用親水或疏水涂層涂敷顆粒。
17.液體香料體系，包括約80-99.5重量％香料油和約0.5-20重量％纖維素聚合物。
18.液體香料或香精體系，包括約70-97重量％香料油；約2-30重量％乳化劑；和約0.5-10重量％纖維素聚合物。
19.如權(quán)利要求17中所述的液體香料或香精體系，其特征在于，纖維素聚合物選自羥丙基纖維素和乙基纖維素。
20.如權(quán)利要求18所述的液體香料或香精體系，其特征在于，乳化劑選自脂肪酸的甘油單酯和甘油二酯，聚甘油酯和山梨糖醇酯。
21.口香糖，包括咀嚼膠姆基物；液體香料油，為口香糖的約1-5重量％；液體香料體系，為口香糖的約1-5重量％，假定液體香料系統(tǒng)包括大于約90重量％香料油和小于約10重量％纖維素聚合物。
22.如權(quán)利要求21所述的口香糖，其特征在于，液體香料體系包括乳化劑。
23.透氣膜，包括透氣膜基材；和液體香料系統(tǒng)，為透氣膜的約5-13重量％；在液體香料體系中，提供為透氣膜約0.1-4重量％的纖維素聚合物。
24.如權(quán)利要求22所述的透氣膜，其特征在于，纖維素材料是羥丙基纖維素。
全文摘要
含有0.5－95％有機(jī)可溶纖維素材料的顆粒組合物，纖維素材料選自乙基纖維素和羥丙基纖維素，它們?nèi)芙庠?－99.5％有機(jī)香精化合物和有機(jī)香料化合物中。顆粒從連續(xù)相產(chǎn)品形成，連續(xù)相產(chǎn)品由纖維素材料溶解在香料/香精中生成，隨后用一些技術(shù)形成要求粒度。還揭示了制備和使用顆粒的方法。
文檔編號(hào)A61K8/73GK1534056SQ20041002869
公開日2004年10月6日 申請(qǐng)日期2004年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月13日
發(fā)明者L·M·波普維爾, C·M·布萊恩特, L·S·亨森, L M 波普維爾, 亨森, 布萊恩特 申請(qǐng)人:國際香料和香精公司