CN100444741C - 用于制备脂溶性化合物的水中可分散产物形式的修饰的羽扇豆蛋白 - Google Patents

用于制备脂溶性化合物的水中可分散产物形式的修饰的羽扇豆蛋白 Download PDF

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Abstract

本发明涉及制备改良型羽扇豆蛋白的方法，该方法包括将具有0.1-20%干重含量的天然来源的羽扇豆蛋白的水溶液或悬浮液调节至pH 3-9，加入相对于羽扇豆蛋白干品重量0.01-10%的蛋白酶，将蛋白溶液或悬浮液于5-70℃的温度孵育直至获得1-30%的水解度，然后灭活所述蛋白酶，本发明还涉及通过该方法获得的改良型羽扇豆蛋白，含有与所述羽扇豆蛋白一起的脂溶性活性成分或着色剂的组合物，以及所述组合物在食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物的增强、强化和/或着色中的用途。另外，本发明涉及含有所述组合物的食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物。

Description

用于制备脂溶性化合物的水中可分散产物形式的修饰的羽扇豆蛋白
本发明涉及新的羽扇豆蛋白，其制备方法和含有在基于新的羽扇豆蛋白的基质中的细分散性脂溶性活性成分和/或着色剂的组合物，以及涉及制备这些组合物的方法。本发明还涉及本发明的新组合物在食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物的着色和/或增强或强化作用中的用途。更具体地说，本发明涉及含有酶和/或物理方法处理的羽扇豆蛋白和脂溶性活性成分或着色剂的新的组合物，涉及制备这些组合物的方法和这些组合物作为食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物的着色和/或增强或强化作用的添加剂的用途；并且涉及含有这类组合物的食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物。
在一个方面，本发明涉及制备修饰的羽扇豆蛋白的方法，该方法包括经酶促水解天然来源的羽扇豆蛋白。更具体地说，本发明涉及一种方法，该方法包括将具有0.1-20％干重含量的天然来源的羽扇豆蛋白的水溶液或悬浮液调节至pH 3-9，加入0.01-10％重量(相对于干羽扇豆蛋白重量)的蛋白酶，将该蛋白溶液或悬浮液于5-70℃的温度下孵育，直至达到1-30％的水解度，灭活所述蛋白酶，然后将水解产物转化为固体形式。如果需要，可以通过常用方法(如离心和/或超滤)，将所述蛋白水解产物物理分级。在另一方面，本发明涉及一种方法，该方法包括将具有0.1-20％干重含量的天然来源的羽扇豆蛋白的水溶液或悬浮液调节至pH 3-9，通过离心和/或超滤将所述溶液或悬浮液分级，然后将所需的蛋白部分转化为固体形式。所述固体产物可以是水溶性的或水不溶的部分。
本文所用的术语“脂溶性活性成分”包括脂溶性维生素或可以用作食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物的增强或强化用途的功能性相关的化合物。这类脂溶性维生素的实例有A、D、E或K族维生素或其衍生物，如它们的乙酸酯或它们的长链脂肪酸酯。功能性相关的化合物的实例有例如多不饱和脂肪酸(PUFAs)或其衍生物，富含多不饱和脂肪酸如二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)或γ-亚油酸(GLA)的甘油三酯，或辅酶Q10(CoQ 10)。也包括用于防晒护理品(suncare)和化妆品中的脂溶性滤光物(sunfilters)，如UV-A和UV-B滤光物(filters)。
本文所用的术语“着色剂”包括胡萝卜素或结构上相关的多烯化合物，其可以用作食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物的着色剂。这些类胡萝卜素的实例有α-或β-胡萝卜素、8’-脱辅基-β-胡萝卜醛(carotenal)、8’-脱辅基-β-胡萝卜酸酯(carotenoic acid esters)(如乙基酯)、鸡油菌黄质、虾青素、番茄红素、叶黄素、玉米黄质或番红花酸、α-或β-玉米胡萝卜素(zeacarotene)或其混合物。优选的类胡萝卜素为β-胡萝卜素。应该理解，上述类别的“脂溶性活性成分”和“着色剂”命名的物质也可以用作本发明的新组合物中的混合物。
术语“天然来源的羽扇豆蛋白”指能从任何种类的羽扇豆植物(如白羽扇豆(L.Albus)、狭叶羽扇豆(L.Angustifolius)或其变种)的种子(包括培育(prepared)或处理的种子)，或从全麦面粉(whole flour)或脱脂产品如碎麦片(shred)或白麦片(while flakes)中分离的蛋白质。羽扇豆蛋白浓缩物和经热或化学预处理的羽扇豆产品也可以用于本发明的目的。
术语“脱脂产品”意指羽扇豆蛋白在按照本发明的方法处理之前已被脱脂。所述脱脂可以根据WO 99/17619和WO 00/54608中公开的方法完成。在这些文件中，公开了将羽扇豆种子进行机械处理，以获得片状的薄片，在无水的情况下间接加热所述薄片，随后用溶剂(优选选自戊烷、己烷、庚烷和超临界CO2)从中提取脂质。可以使用极性溶剂或其它非极性溶剂(如脂族C1-C6一元醇和多元醇、芳族C5-C12一元醇和多元醇、脂族直链、支链或环状C1-C12烷烃、乙基甲基酮、丙酮、乙酸C1-C6烷基酯、C1-C4烷基柠檬酸酯、二氯甲烷、C2-C6二烷基醚和超临界CO2)进行脱脂。在脂族一元醇和二元醇及烷烃中，最优选甲醇、乙醇、丁-1-醇、丁-2-醇、丙-1-醇、丙-2-醇、正丙醇、1，2-丙二醇、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、正辛烷、异辛烷、环己烷。
在本发明的优选实施方案中，所述修饰的羽扇豆蛋白从具有约5-15％重量干重含量的天然来源的羽扇豆蛋白的水溶液或悬浮液中获得。将所述溶液或悬浮液通过例如分别加入0.1-2M酸或碱(如盐酸和氢氧化钠)调节至pH 3-9，优选调节至pH 4-8，且所述调节优选在40-60℃(特别是在50℃)下进行。所用的蛋白酶可以是具有内切活性(endo-activity)或外切活性(exo-activity)的蛋白酶。可以使用内切蛋白酶和外切蛋白酶的混合物。用于本发明方法的蛋白酶可从供应商Novozymes、Genencor、AB-Enzymes、Gist-Brocades等处购得。优选的蛋白酶为细菌或真菌来源的蛋白酶，例如来自地衣芽胞杆菌(Bacilluslicheniformes)或米曲霉(Aspergillus oryzae)的蛋白酶。可以使用购自公司Novozymes的酶制剂，如Alcalase或Flavourzyme。加入蛋白酶，以使其浓度为相对于干羽扇豆蛋白重量的约0.01-10％重量，优选约0.1-1％重量的浓度。进行酶水解，直至达到约1-30％，优选1-10％的水解度。水解度可以按本领域技术人员已知的方式测定，如在Petersen，D.，Nielsen，P.M.，Cambmann C.，Determination of the Degree of Hydrolysis(DH)based on OPA Reaction(基于OPA反应的水解度(DH)的测定)，ED-9512723，Novo Nordisk A/S，Dec 1995；Frister，H.，Meisel，H.，Schlimme，E.，OPA method modified by use of N，N-dimethyl-2-mercaptoethylammonium chloride as thiol component(用氯化N，N-二甲基-2-巯基乙基铵作为硫醇成分修饰的OPA方法)，Fresenius J.Anal.Chem.330(1988)631。短语“水解度”指相对于原始存在于该混合物中的羽扇豆蛋白的肽键的总数而言，水解的肽键数目。
然后适合通过将所述温育批次的蛋白液(incubation batch)加热而灭活蛋白酶。在本发明方法的优选实施方案中，将所述酶以一个单一的步骤加入。所述酶促水解也可以分步进行。例如，将蛋白酶或蛋白酶的混合物按例如1％的量加入到所述温育批次中，例如，5-10分钟后(在50℃温度下)，再加入2％的量的蛋白酶或蛋白酶的混合物，这些蛋白酶或蛋白酶的混合物可以与第一次加入的蛋白酶或蛋白酶的混合物相同或不同，然后在50℃下，将所述温育批次水解10分钟。采用这种方法，可以使用具有大约0的水解度的起始蛋白。
上述的所有参数基本上都是可以变化的。因此，水解步骤的温度通常可以是5-70℃，优选40-60℃，特别优选50℃。水解的持续时间可以在1和300分钟之间变化，优选5-10分钟。酶加入的量可以在约0.01-10％重量之间变化。当水解按两步骤的方法进行时，用于第一步的酶的量优选为1％重量，而用于第二步的酶的量优选为2％重量(基于蛋白的干重计)。
蛋白酶的灭活可通过加热变性，例如通过加热至80-85℃5-10分钟进行。随后，所述产物可以经分级，例如，通过离心或超滤分开和分离所修饰的羽扇豆蛋白。
然后，例如，通过喷雾干燥或冷冻干燥，将如此获得的所修饰的羽扇豆蛋白的溶液或悬浮液转化为固体形式，例如干燥粉末。
在本发明的另一方面，将具有0.1-20％(优选5-15％)干重含量的羽扇豆蛋白的水溶液或悬浮液调节至pH 3-9(优选4-6)，通过诸如离心或超滤的方法，使所述溶液或悬浮液分级，然后将分级的水解产物转化为固体形式，可获得修饰的羽扇豆蛋白。在干燥前，可以将修饰的羽扇豆蛋白部分经受热处理(Pasteurisation)，例如，通过加热至80-85℃5-10分钟，以稳定产物而避免微生物破坏。
在又一方面，本发明涉及可通过本发明方法获得的修饰的羽扇豆蛋白，并且涉及含有这种修饰的羽扇豆蛋白和脂溶性活性成分或着色剂和任选的辅助剂和/或赋形剂的组合物。
所修饰的羽扇豆蛋白为对分散体的内相(inner phase)，即脂溶性活性成分或着色剂发挥保护作用的水溶性或水可分散性的多肽，因此可用作保护性的水状胶体。通常，所述水状胶体的特征在于其表面活性及其产生粘性，借此其可稳定乳液或悬浮液，在所述乳液或悬浮液中，它与脂溶性活性成分或着色剂一起存在。
本发明的组合物优选为固体、粉末状组合物，其中所含的脂溶性活性成分或着色剂细分散于基质或载体中。所述基质或载体含有或由作为保护性的水状胶体的修饰的羽扇豆蛋白和任选的一种或多种水溶性赋形剂和/或常规用于脂溶性活性成分或着色剂的制剂中的辅助剂组成。
在本发明的组合物中，修饰的羽扇豆蛋白的量为约0.5-约60.0％重量和脂溶性活性成分或着色剂的量为约0.1-约80.0％重量(基于组合物的总量计)，所有组分总量为100％。
本发明的组合物(还)适宜包含一种或多种赋形剂和/或辅助剂，它们选自各种单-、二-、寡-和多糖、甘油、甘油三酯、水溶性抗氧化剂和脂溶性抗氧化剂中的一种或多种。固体组合物还可以含有防结块剂(如硅酸)以及最多可达约10％重量，一般为约2-5％重量的水。
可以存在于本发明的组合物中的单糖和二糖的实例为蔗糖、转化糖、葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖、蔗糖和糖醇，而寡糖和多糖的实例为淀粉和淀粉水解产物，例如，糊精和麦芽糖糊精，尤其是具有范围在5-65右旋糖当量(DE)的那些糊精，及葡萄糖糖浆，特别是具有范围在20-95DE的那些葡萄糖糖浆。术语“右旋糖当量”(DE)表示水解的程度，为基于干重的D-葡萄糖计算的还原糖的量的一种量度；其量度以具有DE接近于0的天然淀粉和具有DE 100的葡萄糖为依据。
甘油三酯适合为植物油或脂肪，优选为玉米油、葵花油、豆油、红花油、油菜籽油、花生油、棕榈油、棕榈仁油、棉籽油或椰子油。
有机溶剂可以例如是二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、二甲醚、丙酮、乙醇或异丙醇。
所述水溶性抗氧化剂可以例如是抗坏血酸或其盐，优选抗坏血酸钠。所述脂溶性抗氧化剂可以是例如生育酚，如dl-α-生育酚(即合成的生育酚)、d-α-生育酚(即天然生育酚)、β-或γ-生育酚，或这些生育酚中的两种或更多种的混合物；丁基化羟基甲苯(BHT)；丁基化羟基苯甲醚(BHA)；乙氧基喹、没食子酸丙酯；叔丁基羟基喹啉；或脂肪酸的抗坏血酸酯，优选棕榈酸或硬脂酸的抗坏血酸酯。根据含水基质溶液的pH，可以选择性地将脂肪酸的抗坏血酸酯(特别是棕榈酸或硬脂酸的抗坏血酸酯)加入水相中。
本发明的组合物可以是固体组合物，即稳定的、水溶性或水可分散性的粉末，或者它们可以是液体组合物，即上述粉末的含水胶体溶液或油包水分散液。所述稳定的水包油分散液(其可以是水包油乳液或可以是悬浮的混合物，即固体、颗粒和乳化的混合物，即液体、滴剂)可以通过上面已经描述的方法制备。
典型地，本发明的粉末组合物包含
-约0.5-约60％重量，优选约5-约50％重量的修饰的羽扇豆蛋白；
-约0.1-约80％重量，优选约0.5-约60％重量的脂溶性活性成分和/或着色剂；
-0-约70％重量，优选0-约40％重量的单糖或二糖；
-0-约70％重量，优选0-约40％重量的淀粉水解产物；
-0-约20％重量，优选0-约10％重量的甘油；
-0-约50％重量，优选0-约30％重量的甘油三酯；
-0-约5％重量，优选0-约2％重量的一种或多种水溶性抗氧化剂；
-0-约5％重量，优选0-约2％重量的一种或多种脂溶性抗氧化剂；
-0-约50％重量，优选0-约35％重量的淀粉；
-0-约5％重量，优选约1％重量的硅酸；和
-0-约10％重量，优选约1-约5％重量的水；
所有成分的百分比总共为100。
本发明的新的组合物可以用于食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物的着色和/或增强或强化作用。
本发明优选提供含有作为着色剂的β-胡萝卜素的组合物。当这些组合物溶解于、分散于或稀释于水中，使最终的β-胡萝卜素的浓度为10ppm时，这些组合物通常以使用去离子水作为参考的紫外/可见光-光谱学为特征定性。在最大光密度波长的400-600nm范围内，1cm厚的分散体样品呈现至少0.6(优选1.0以上)的吸光度单位的消光。这相当于β-胡萝卜素在含水性分散液中E(1％，1cm)的表观消光系数为600(优选＞1000)。
可以按本领域已知的制备用于食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物的着色和/或增强或强化作用的脂溶性活性成分的基于基质的组合物或着色剂组合物的方式，制备本发明的组合物，例如，按照欧洲专利公布号0285682、0347751、0966889、1066761和1106174、PCT公布号WO 98/15195和瑞士专利公布号1238/92中公开的方法进行，其内容通过引用结合到本文中。
因此，本发明的组合物可以通过一种方法制备，该方法包括在修饰的羽扇豆蛋白和任选的一种或多种水溶性赋形剂和/或辅助剂的水溶液或胶体溶液中，将脂溶性活性成分或着色剂或者脂溶性活性成分或着色剂及任选的一种或多种脂溶性赋形剂和/或辅助剂的溶液或分散液匀化，再将如此获得的分散液转化为固体组合物。
通常将修饰的羽扇豆蛋白和任选的水溶性赋形剂和辅助剂溶于或分散于水中。所述脂溶性活性成分和/或着色剂，以及任选的脂溶性赋形剂和/或辅助剂或者可以直接使用，或者可以溶于或悬浮于甘油三酯和/或有机溶剂中使用。然后在搅拌下，将所述脂溶性活性成分和/或着色剂或其溶液或分散体分别加入到蛋白水溶液中，然后采用常规技术匀化该混合物。在除去有机溶剂后(如果存在)，可以将如此获得的水包油分散液转化为固体组合物，如干燥粉末。
本发明的另一个目的是制备基于如上所详细描述的修饰的羽扇豆蛋白的组合物的方法，该方法包括在所述修饰的羽扇豆蛋白及任选的水溶性赋形剂和辅助剂的水溶液或胶体溶液中，将脂溶性活性成分和/或辅助剂及任选的脂溶性赋形剂的溶液或分散液匀化，如果需要，将获得的分散液转化为粉末。
为进行匀化，可以应用常规技术，如高压匀化、高剪切乳化(转子-定子系统)、微粉化或湿法研磨。制备用于食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物的着色和/或增强或强化的脂溶性活性成分或着色剂组合物的其它技术公开于欧洲专利公开号937412和1008380及美国专利说明书6093348号中，其内容通过引用结合到本文中。
采用任何常规技术如喷雾干燥、喷雾干燥结合流化床制粒(后一技术通常称为；流化喷雾干燥或FSD)，或通过粉末捕获(powder-catch)技术(通过将喷雾的乳液滴剂吸收(caught)到吸收床，例如淀粉中，然后干燥)，可以将如此获得的分散液(其为水包油分散液)转化为固体形式，例如干燥粉末。
其中本发明的产品形式可用作着色剂或功能成分的饮料可以是碳酸饮料，如香味苏打水(flavored seltzer water)、软饮料或矿物质饮料，以及非碳酸饮料如香味水(flavored water)、果汁、果汁混和饮料(fruitpunches)和这些饮料的浓缩形式。它们可以以天然水果或蔬菜汁或人工香料为基础。还包括酒精饮料和速溶饮料粉末。此外，也包括不具有热量和人工甜味剂的含糖饮料食品。
另外，天然来源或合成的乳制品(dairyproducts)也包括在其中本发明的产品形式可用作着色剂或功能成分的所述的食品范围内。这类产品的典型实例为乳制品、冰激凌、乳酪、酸奶等。奶代用品(milk replacingproducts)如豆奶饮料和豆腐(tofu)产品也包括在本申请范围内。
还包括含有作为着色剂或功能成分的本发明的产品形式的糖果类，如甜食产品、糖果、橡皮糖、餐后甜点，如冰激凌、果冻、布丁、速溶布丁粉末等。
还包括含有作为着色剂或功能成分的本发明的产品形式的谷类食品、点心、饼干、意大利面食、汤和酱油、蛋黄酱、色拉调味品等。另外，还包括用于乳制品和谷类食品的果制品。
通过本发明的产品形式加入到食品中的活性成分或着色剂的最终浓度可以是基于食物组合物总重量的约0.1-约500ppm，优选约1-约50ppm，并且取决于需要着色或强化的具体的食品和意欲达到的着色或强化的等级。
本发明的食物组合物优选通过将本发明的组合物形式的活性成分或着色剂加入到食品中获得。对于食物或药品的着色或强化，可以根据本领域已知的用于水中可分散性固体产物形式的方法，使用本发明的组合物。
一般地，根据具体的应用，所述组合物可以作为水性储备液、干粉混合物或与其它合适的食物成分的预混合形式加入。例如，根据最终应用的制剂，可以采用干粉混合器、低剪切(shear)混合机、高压匀化器或高剪切(shear)混合机进行混合。显而易见，这些技术要点在本领域专家的技能范围内。
其中所述组合物用作着色剂的药用组合物(如片剂或胶囊)也在本发明范围内。片剂的着色可通过将液体或固体着色剂组合物形式的产品形式分别加入到片剂包衣混合物中或通过将着色剂组合物加入片剂包衣混合物的一种成分中而实现。着色的硬或软壳胶囊可通过将着色剂组合物掺入胶囊基质的水溶液中制备。
其中所述组合物用作活性成分的药用组合物如片剂(如咀嚼片、泡腾片或薄膜包衣片)或胶囊(如硬壳胶囊)也在本发明范围内。所述产物形式通常作为粉末加入到制片混合物中或者以本领域已知的用于制备胶囊的方式填充到胶囊中。
动物饲料产品如预混合配料(premixes)、化合物饲料、奶替代品(milk replacers)、流体食物或饲料制品，其中所述组合物或者用作对例如蛋黄、肉用鸡、烤鸡或水生动物(aquatic animals)的着色的着色剂或者用作活性成分，也包括在本发明范围内。
化妆品、化妆用品(toiletries)和皮肤用品(derma products)，即皮肤和头发护理品，如霜剂(creams)、洗剂(lotions)、沐浴剂、唇膏、洗发剂、调理剂、喷雾剂或凝胶剂，其中所述组合物用作着色剂或用作活性成分，也包括在本发明范围内。
对于液体和固体产物形式如水包油悬浮液、水包油乳液或粉末剂的制备，本文所用的水状胶体作为多功能成分起作用。为此目的，这些水状胶体将显示广谱的功能特性，如优越的分散稳定特性、高乳化能力和效率(后者与该分散体的内相的粒径分布有关)、在水性溶液中的高溶解性和良好适应的粘性、热稳定性、对pH、离子强度和电荷的低敏感性，优越的薄膜成型性及在固体产物形式中的可接受的气体和水蒸气的屏障特性。
可以很容易市售获得面粉(flours)或蛋白浓缩物形式的天然羽扇豆蛋白(如J.Rettenmaier & Sons的产品Vitaprot Type LP 60)。
用于修饰上述羽扇豆蛋白分离物的步骤使得所述蛋白的整体功能特性改进，例如较好的乳化特性、通常在含水溶液中的较高溶解性，如对pH和相反离子的低敏感性，以及更好的冷水溶解性、更好的温度耐受性和更好的薄膜成形特性。另外，在水性溶液中的粘性明显降低，这一点正在本发明目的的可接受的范围内。
以下实施例进一步说明本发明。
实施例1
天然羽扇豆蛋白的水性悬浮液通过在pH 4-5下将脱脂羽扇种子水提取，然后在在pH 6-8时蛋白提取来制备。该天然羽扇豆蛋白的水性悬浮液含有4％重量的干重物质，所述干重物质含有＞90％的蛋白含量。然后将该悬浮液的pH调节至pH 7，并将该温度调节至50℃。此后，加入0.5％重量的Alcalase 24L(Novozymes)。在酶促水解中，通过加入1M氢氧化钠溶液使pH维持恒定，使温度维持在50℃。5-10分钟后，通过将悬浮液加热至80℃10分钟，使蛋白酶灭活。然后分离不溶性部分，于70-80℃的制备温度下，将该溶液喷雾干燥。
实施例2
天然羽扇豆蛋白的水性悬浮液通过在pH 4-5下将脱脂羽扇豆种子水提取，(所述可溶性部分代表预提取物)，接着在pH 6-8下蛋白提取来制备。天然羽扇豆蛋白的水性悬浮液含有4％重量的干重物质，所述干重物质含有＞90％的蛋白含量。将悬浮液调节至pH 4-5，通过离心分离不溶性部分。将上清液与酸性预提取物合并，通过超滤纯化合并的溶液。由此，得到所述酸性预提取物的可溶性蛋白成分和在存留物中的酸性蛋白提取物的可溶性蛋白。于70-80℃的制备温度下将超滤的存留物喷雾干燥。
实施例3
包含修饰的羽扇豆蛋白和维生素A的组合物如下制备：
a)(水性)溶液A的制备：
制备34.1g修饰的羽扇豆蛋白L143T(根据实施例1由L.albus TypTop制备，此后称为L143T)和51.2g干燥葡萄糖浆Glucidex 1T 47(Roquette Fréres，F-Lestrem)的干燥预混合物，接着于室温下，在1L的反应容器中，再与120ml去离子水混合。将该混合物加热至45℃，于45℃搅拌约15分钟。pH约为6.1。
b)(油-基)溶液B的制备：
将15.3g晶体维生素A乙酸酯、2.7g花生油和1.3g dl-α-生育酚加入到一个100ml锥形瓶中。将磁力搅拌棒加入到该混合物中。搅拌下，在10分钟内将该混合物加热至65℃。
c)由溶液A和B制备乳液
将溶液A加热至50℃，同时在剧烈搅拌下，于3分钟内将溶液B加入到溶液A中，于50℃，将该分散液再剧烈搅拌20分钟。将该乳液加热至60℃，搅拌5小时以研究其长期的物理稳定性。在保持的时间内，通过光子相关光谱仪(Coulter N4 Plus)测定，该乳液的内相的平均粒度为388nm。
d)由乳液制备固体组合物：
将所述乳液喷雾到玉米淀粉的预冷却的流化床中。通过过筛除去过量的玉米淀粉，于室温下，将得到的粉末在空气流中干燥约2小时。通过过筛收集范围在0.16-0.50mm的粉末颗粒部分(126.5g)，对维生素A含量、表面油污染、玉米淀粉含量和残留的水分进行定量。经HPLC分析，测定获得的粉末含有维生素A的含量为263000IU/g。表面油污染为维生素A含量的0.2％。所述粉末含有244％的玉米淀粉含量，而残留的水分含量为6.6％。
实施例4
包含修饰的羽扇豆蛋白和维生素E的组合物如下制备：
a)(油-基)溶液A的制备：
将26.7g dl-α-乙酸生育酚加入一个100ml锥形瓶中。加入磁力搅拌棒，将该dl-α-乙酸生育酚加热至75℃。
b)(水性)溶液B的制备：
制备40.0g修饰的羽扇豆蛋白L143T的干燥预混合物，接着于室温下在1L的反应容器中，与135ml去离子水混合。将该混合物加热至50℃，于50℃搅拌约15分钟。pH约为6.1。
c)由溶液A和B制备乳液
将溶液B加热至55℃，剧烈搅拌下，将溶液A加入到溶液B中，于55℃，将该乳液再剧烈搅拌30分钟。将该乳液加热至60℃，搅拌5小时以研究其长期的物理稳定性。在保持的时间内，通过光子相关光谱仪(Coulter N4 Plus)测定，该乳液的内相的平均粒度为521nm。
d)由乳液制备固体组合物：
用去离子水将该乳液稀释至65％的最终含水量，然后用MobileMinor(NiroA/S)喷雾干燥。该干燥的空气的进口温度为220℃，出口温度为110℃。收集粉末，加入约1％的二氧化硅。经HPLC测定，所述粉末的乙酸生育酚含量为25.6％。
实施例5
包含修饰的羽扇豆蛋白和β-胡萝卜素的组合物如下制备：
a)(油-基)溶液A的制备：
将8.8g玉米油和1.6gdl-α-生育酚加入到一个500ml锥形瓶中。将18.4g晶体β-胡萝卜素分散于206ml三氯甲烷中，然后将获得的分散液加入到所述玉米油和生育酚中。将磁力搅拌棒加入该混合物中，将回流冷凝器安装到锥形瓶上。通过温和搅拌，同时将该混合物加热至约65℃，得到溶液。
b)(水性)溶液B的制备：
制备48.0g羽扇豆蛋白L140T-2(根据实施例1由L.angustifolius制备，此后称为L140T-2)和40.8g蔗糖和2.4g棕榈酸抗坏血酸酯(ascorbyl palmitate)的干燥预混合物，接着于室温下，在1L的反应容器中，再与140ml去离子水混合。在搅拌的同时，将该混合物加热至35℃，接着加入14ml 1N氢氧化钠溶液，将该混合物的pH调节至7.9。随后，将该混合物剧烈搅拌一个短暂的时间，得到均匀溶液。
c)由溶液A和B制备乳液
在剧烈搅拌下，于35℃，将溶液A加入到溶液B中，将该分散液再剧烈搅拌30分钟。将反应容器用氮气吹洗，将该分散液加热至55℃。将该搅拌的分散液保持于55℃60分钟。于50-55℃，使用旋转蒸发器除去残留的三氯甲烷。通过离心除去残存的空气气泡后，于50-55℃将该乳液温和搅拌数分钟，然后对内相的粒度进行定量。通过光子相关光谱仪(Coulter N4 Plus)测定，该乳液的内相的平均粒度为148nm。
d)由乳液制备固体组合物：
将所述乳液喷雾到玉米淀粉的预冷却的流化床中。通过过筛除去过量的玉米淀粉，于室温下，将得到的粉末在空气流中干燥约2小时。通过过筛收集范围在0.16-0.63mm的粉末颗粒部分(约138g)，然后对类胡萝卜素含量、水性分散液中的色泽强度和色调、玉米淀粉含量和残留的水分进行定量。通过UV/VIS-光度计(HPLC)测定，获得的粉末含有β-胡萝卜素含量为12.8％(11.5g)。玉米淀粉含量为25％，残留水量为5.9％。使其分散于去离子水中，采用1cm石英精密比色池(cell)以去离子水为空白，测量吸光度。对于β-胡萝卜素的10ppm分散液，计算于481nm波长的吸光度为1.130[E(1％，1cm)＝1130]。根据用于β-胡萝卜素的5ppm分散液的CIE-系统，用Hunterlab Ultrascan光谱色度计(1cm，TTRAN)，测定颜色值L*＝81.9，a*＝22.6和b*＝31.6。基于a*和b*的值，可计算在饱和色度(色度值)C*＝38.8时的色调角h*＝54.4°。
实施例6
包含修饰的羽扇豆蛋白和β-胡萝卜素的组合物如下制备：
采用修饰的羽扇豆蛋白L143T，进行实施例5的方法。
通过UV/VIS-光度计(HPLC)测定，获得的粉末含有β-胡萝卜素含量为14.2％(12.4g)、20％的玉米淀粉含量和5.5％的残留水分含量。使其分散于去离子水中，采用1cm石英精密比色池，以去离子水为空白，测量吸光度。对于β-胡萝卜素的10ppm分散液，计算于478nm波长的吸光度为0.892[E(1％，1cm)＝892]。根据用于β-胡萝卜素的5ppm分散液的CIE-系统，用Hunterlab Ultrascan光谱色度计(1cm，TTRAN)，测定颜色值L*＝84.1，a*＝16.8和b*＝27.4。基于a*和b*的值，可计算在饱和色度(色度值)C*＝32.1时的色调角h*＝58.5°。
实施例7
包含修饰的羽扇豆蛋白和β-胡萝卜素的组合物如下制备：
a)(水性)溶液A的制备：
于50℃，将60g修饰的羽扇豆蛋白L143T溶于400ml去离子水中。制备由64.5g蔗糖、121.8g麦芽糖糊精(DE 20-23)和3.0g抗坏血酸钠组成的干燥预混合物，然后于50℃下，将其加入到蛋白水溶液中(＝溶液A)。
b)(油-基)溶液B的制备：
将46.5g甘油三酯(Durkex 500：部分氢化豆油)和0.3g dl-α-生育酚混合，然后加热至170℃。随后，将3.75g的β-胡萝卜素悬浮于甘油三酯和生育酚的混合物中。通过搅拌约10分钟，获得澄清的β-胡萝卜素溶液(＝溶液B)。
c)由溶液A和B制备乳液
在温和搅拌下，将溶液B加入到溶液A中，制备粗制的乳液。通过在50/400巴压力下，对所述前乳液(preemulsion)进行4阶段高压匀化处理(LAB 1000 APV)，获得精细乳液。
d)由乳液制备固体组合物：
在进口温度190℃和出口温度83℃下，在实验室喷雾干燥器(Niro的Mobile Minor)中，将乳液喷雾干燥。获得含有1.8％残留水分含量的细粉。经UV/VIS-光度计和HPLC测定，所述粉末的β-胡萝卜素含量为1.3％。将该粉末分散于去离子水中，采用1cm石英精密比色池，以水为空白，测量吸光度。对于β-胡萝卜素的10ppm分散体，计算于463nm波长的吸光度为1.895[E(1％，1cm)＝1895]。根据用于β-胡萝卜素的5ppm分散液的CIE-系统，用Hunterlab Ultrascan光谱色度计(1cm，TTRAN)，测定颜色值L*＝85.0，a*＝9.0和b*＝63.9。基于a*和b*的值，可计算在饱和色度(色度值)C*＝64.5时的色调角h*＝82.0°。
实施例8
含有6ppm β-胡萝卜素的软饮料制剂可如下制备：
式
 成分   [g]
 糖浆64°Brix   156.2
 苯甲酸钠   0.2
 抗坏血酸   0.2
 柠檬酸(为50％w/w水溶液)   5.0
 香料<sup>*</sup>)   0.5
 10％β-胡萝卜素，为1％储备液<sup>**</sup>)   6.0
 水   至1000.0
*)Apricot香料No.78511-76(Givaudan)
**)即基于所述制剂中的10％β-胡萝卜素含量计，例如在实施例3或4中获得的制剂的1％含水溶液(分散液)
方法：
使苯甲酸钠溶于部分水中，加入糖浆、抗坏血酸、柠檬酸和香料，最后加入β-胡萝卜素储备液。将装于瓶中的糖浆稀释至1升饮料。
β-胡萝卜素提供高澄清的、高色泽强度的鲜艳橙色。于室温下进行的3个月的长期稳定性试验显示在饮料中的β-胡萝卜素具有良好的物理稳定性，并且根据色值(color value)L*C*h*具有良好的颜色稳定性。

Claims (22)

1.制备修饰的羽扇豆蛋白的方法，该方法包括将具有0.1-20％干重含量的天然来源的羽扇豆蛋白的水溶液或悬浮液调节至pH 3-9，加入相对于干羽扇豆蛋白重量0.01-10％重量的蛋白酶，将所述蛋白溶液或悬浮液于5-70℃的温度孵育直至获得1-30％的水解度，然后灭活所述蛋白酶。
2.根据权利要求1的方法，其中所述水溶液或悬浮液的pH被调节至pH 4-8，所加入的蛋白酶的量为0.1-1％，于20-55℃进行酶促水解。
3.根据权利要求1的方法，其中所述酶促水解进行至1-10％的水解度。
4.根据权利要求1的方法，其中所述水溶液或悬浮液的pH被调节至pH 4-8，所加入的蛋白酶的量为0.1-1％，于20-55℃进行酶促水解，所述酶促水解进行至1-10％的水解度。
5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中具有内切活性的蛋白酶被使用。
6.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中具有外切活性的蛋白酶被使用。
7.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中源自细菌或真菌的蛋白酶被使用。
8.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中所述修饰的羽扇豆蛋白在灭活所述蛋白酶后，任选在分级步骤后，通过离心或超滤被转化为固体形式。
9.根据权利要求1-8中任一项的方法可获得的修饰的羽扇豆蛋白。
10.组合物，它含有：a)根据权利要求9的修饰的羽扇豆蛋白；b)脂溶性活性成分或着色剂；以及c)任选的辅助剂和/或赋形剂。
11.一种权利要求10的组合物，其中所述脂溶性活性成分或着色剂为类胡萝卜素、脂溶性维生素、甘油三酯、油溶性UV-A或UV-B滤光物或其混合物。
12.一种权利要求11的组合物，其中所述类胡萝卜素为α-或β-胡萝卜素、8’-脱辅基-β-胡萝卜醛、8’-脱辅基-β-胡萝卜酸乙酯、鸡油菌黄质、虾青素、番茄红素、叶黄素、玉米黄质或番红花酸或其混合物。
13.一种权利要求11的组合物，其中所述脂溶性维生素为维生素A、D、E或K。
14.一种权利要求10-13中任一项的组合物，其中存在至少一种辅助剂和/或赋形剂，所述辅助剂和/或赋形剂选自单-、二-、寡-和多糖、甘油三酯、水溶性抗氧化剂和脂溶性抗氧化剂、硅酸和水。
15.一种权利要求14的组合物，其中所述单-或二糖为蔗糖、转化糖、葡萄糖、果糖、乳糖或麦芽糖，并且所述组合物还另外含有甘油。
16.一种权利要求14的组合物，其中所述多糖为淀粉或淀粉水解产物和/或所述甘油三酯为植物油或脂肪。
17.一种权利要求16的组合物，其中所述淀粉水解产物为糊精或范围在5-65右旋糖当量的麦芽糖糊精或范围在20-95右旋糖当量的葡萄糖糖浆。
18.一种权利要求10-13中任一项的组合物，其中修饰的羽扇豆蛋白的量为0.5-60.0％重量，脂溶性活性成分或着色剂的量为0.1-80.0％重量。
19.一种制备权利要求10-18中任一项要求的组合物的方法，该方法包括在所述修饰的羽扇豆蛋白和任选的水溶性辅助剂和/或赋形剂的水溶液或胶体溶液中，将所述脂溶性活性成分和/或着色剂及任选的脂溶性辅助剂的溶液或分散液匀化，任选将获得的溶液或分散液转化为粉末。
20.权利要求10-18中任一项要求的组合物在食品、饮料、动物饲料或化妆品的增强、强化和/或着色中的用途。
21.含有权利要求10-18中任一项要求的组合物的食品、饮料、动物饲料、化妆品或药物。
22.权利要求10-18中任一项要求的组合物在制备用于药物的增强、强化和/或着色中的药品的用途。
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