CN101917863A - 喷雾干燥乳液 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种可食用喷雾干燥微粒组合物，其包括固体非脂质载体和油相，其中，(i)所述的油相能够在与水性介质接触时从载体中释放出来，形成水包油乳液；且(ii)在所述的水包油乳液中的油滴的D[4，3]从大约100纳米到1000纳米间；至少有大约75％的在所述的水包油乳液中的油滴尺寸小于10微米；或所述水包油乳液中的油滴的体积d90大于用来制备所述组合物的水包油乳液的油滴体积d90，且大于的程度小于30％。本发明也涉及制备所述组合物的方法，涉及包含所述组合物的食物产品和食物补充剂和所述组合物的应用。

Description

喷雾干燥乳液
技术领域
本发明涉及一种喷雾干燥微粒组合物形式的乳液的可食用干燥制剂。本发明也同样涉及该组合物的制备方法、包含该组合物的食物产品和食物补充剂以及该组合物的应用。
发明背景
供人食用的水包油乳液广泛地用于食品工业中。由于它们的非均相的特性，所有的乳液基本上是不稳定的。关于这类乳液的通常问题是物理存储稳定性，另一个是微生物降解问题。从运输角度看通常此类乳液的高含水量会增加各自产品的物质质量也是一个问题，因此提高了运输和储存成本。所以，水包油乳液通常在使用前的一小段时间制备而不是长期储存。
因此就需要一种此类水包油乳液的干燥制剂，其是稳定的并很容易被食品工业和国内消费者处理。
水包油乳液的特性依赖于组成和结构。因此，有利的是使水包油乳液的干燥制剂可以在水性介质中再分散从而使得水包油乳液再生成。同样有利的是，由此形成的水包油乳液的组成和结构与用来制备干燥制剂的水包油乳液是相似的。
发明内容
现在确定了一种方法，其可以允许干燥水包油乳液从而产生方便且容易处理的自由流动的微粒组合物。这种方法尤其可以应用于其乳化剂包括乳糖脂材料的水包油乳液。
而且，干燥的组合物可以迅速地在水性介质中再分散从而再生形成水包油乳液。水性介质可以是水，牛奶，果汁或唾液。关键的是，此类再生乳液和那些原始的水包油乳液具有相似的微粒大小。本发明的发明人已经意识到对于喷雾干燥水包油乳液必须达到的有益效果来说，微粒大小的分布(在喷雾干燥前和再分散后)是重要的。
因此，与水包油乳液相关的营养学有益效果，对于由本发明的干燥组合物再生的乳液同样适用。
本发明提供了一种获得喷雾干燥水包油乳液的方法，该喷雾干燥水包油乳液在水性介质中再分散后至少75％的体积的再分散油滴的微粒大小比原始的水包油乳液的最大微粒大小要小或者相等，其中在喷雾干燥前的至少95％的水包油乳液的微粒大小小于1微米，所述方法包括如下步骤：提供水包油乳液，将非脂质载体加入到所述水包油乳液中并获得水包油/载体混合物，使获得的水包油/载体混合物匀化以及喷雾干燥所获得的均匀的水包油/载体的混合物。
根据本发明，提供了一种包含固体微粒非脂质载体和油相的可食用的喷雾干燥微粒组合物，在其中，
(i)所述油相能够在接触水性介质时从载体中释放出来形成水包油乳液；且
(ii)在所述的水包油乳液中的油滴的D[4，3]在大约100纳米到1000纳米之间。
在所述(再生)水包油乳液中的油滴至少有75％的大小小于大约10微米；或者
所述水包油乳液的油滴的体积d90大于用来制备所述组合物的水包油乳液的油滴体积d90，且大于的程度小于30％。
本发明也提供了一种包含固体微粒非脂质载体和油相的可食用喷雾干燥微粒组合物，其中
所述的油相能够在与水性介质接触时从载体释放形成水包油乳液；且
油相包括非极性脂质和半乳糖脂材料。
本发明进一步提供了：
一种制备可食用的喷雾干燥微粒组合物的方法，这种方法包括：
(a)提供一种水包油乳液；
(b)提供一种固体或液体非脂质载体；
(c)将载体加到水包油乳液中；和
(d)喷雾干燥得到的混合物，
从而制备一种可食用的喷雾干燥微粒组合物；
一种用来制备可食用的喷雾干燥微粒组合物的方法，该方法包括：
(a)提供一种包括非极性脂质和半乳糖脂材料的水包油乳液；
(b)提供一种固体或液体非脂质载体；
(c)混合载体和水包油乳液；和
(d)喷雾干燥得到的混合物，
从而，制备成一种可以食用喷雾干燥微粒组合物；
可由本发明的方法获得的一种可食用喷雾干燥微粒组合物；
一种包含本发明的组合物的食物产品或食物补充剂；
一种制备食物产品或食物补充剂的方法，该方法包括在制备所述可食用补充剂或食物产品过程中加入本发明的组合物；
本发明的组合物在制造食物产品或食物补充剂中的用途；
本发明的组合物用于作为食物产品或食物补充剂的用途；
一种可通过将本发明组合物与水性介质接触获得的可食用的水包油乳液；和
一种制备可食用水包油乳液的方法，该方法包括将本发明的组合物与水性介质接触。
附图概述
图1表明初始Fabuless乳液和在水中再分散后的喷雾干燥的Fabuless乳液的微粒大小分布图表。
发明详述
本发明提供了一种获得喷雾干燥水包油乳液的方法，该喷雾干燥的水包油乳液在水性介质中再分散后，至少有75％再分散油滴的颗粒体积会小于或者等于初始水包油乳液中最大颗粒的体积，其中，在喷雾干燥之前的至少95％体积的水包油乳液颗粒大小会小于1μm，所述方法包括如下步骤：制备水包油乳液，添加非脂质载体到所述水包油乳液中，得到一种水包油-载体的混合物，匀化所获得的水包油-载体混合物并喷雾干燥所获得的均质的水包油-载体混合物。
微粒大小分布是本发明的一相关特性。微粒大小分布(PSD)可以用许多方法检测，每种方法会导出一个针对微粒大小分布的经典表达式。许多出版物描述了如何测定微粒大小分布，例如参照Introduction to ParticleTechnology by M.Rhodes[John Wiley and Sons，New York，1998；chapter 3]，或Perry’s Chemical Engineers’Handbook，R.H.Perry and D.W.Green[7th Ed.，McGraw-Hill，New York，1997；chapter 20]。
本发明利用前向光散射法测定颗粒大小分布。该方法通常会得出一个用D[4，3]表达的体积加权平均颗粒直径，以及体积d10、d50和d90值，它们分别表示在累积微粒大小分布中，10％、50％和90％体积的微粒大小落在该值以下的范围内。体积值d50也称为体积加权颗粒直径中值。
实例5对PSD测定的非限制性实例进行了描述。
将初始的水包油乳液(即喷雾干燥前的水包油乳液)的微粒大小分布与在水介质中再分散喷雾干燥的水包油乳液后得到的再分散体系中的微粒大小分布相比较，至少75％体积的再分散水包油乳液的油滴微粒体积是小于或等于初始水包油乳液的最大微粒大小的。优选的百分比至少是80％或85％。甚至更优选地，是90，91，92％，93％，94％和95％。最优选的是96％，97％，98％和99％。所有的百分比都是指体积百分比。
作为一个非限制性例子，提供以下的解释。获得或提供的(初始的，即喷雾干燥前的)水包油乳液的微粒大小分布在0.1微米和1微米之间(例如由前向光散射法确定)。在这个例子中最大的微粒大小是1微米。在乳化剂和非脂质载体结合、喷雾干燥和水性介质中的再分散作用之后，测定再分散油滴的微粒大小分布。至少有75％体积的再分散油滴的大小小于或等于1微米(即初始分散液的最大微粒大小)。甚至更优选的是至少75％体积的再分散油滴的大小在0.1微米和1微米之间。另外的剩余的油滴的微粒大小会小于0.1微米或大于1微米。典型地，剩余油滴的尺寸较大，在本例子中的剩余油滴大于1微米。根据本发明的方法，多数再生的油滴的大小范围又落在初始的水包油乳液的油滴大小范围内。
剩余的油滴(不符合大小要求的)典型地在喷雾干燥中受损，结果结合形成更大的微粒。喷雾干燥损伤程度例如可以通过轻柔地将载体混合到水包油乳液中来控制。
当使用高浓度的水包油乳液时，建议稀释水包油乳液。本领域技术人员能够有能力确定水包油乳液的适合的稀释倍数。因此，在优选的实施方案中，在喷雾干燥前，水包油乳液中脂肪的总量是调整过的合适的量。
本发明的发明人已经发现商业可得的FabulessTM水包油乳液，在喷雾干燥前，优选地需要浓缩到脂含量的范围在从11％到15wt％之间。更优选地浓缩到脂含量为12％到14wt％，最优选的含量是大约13％的脂肪。
或者说，再分散水包油乳液的微粒大小分布对比初始的(即喷雾干燥处理前)乳液至多有25％(基于体积)发生变化。更优选的是变化小于20％，15％或10％。甚至更优选的变化是小于9％，8％，7％，6％，或5％。最优选的实例是微粒大小分布的变化小于4％，3％，2％或1％。
根据本发明的方法中，在喷雾干燥前，至少95％的水包油乳液微粒的微粒大小小于1微米。在优选的实例中，至少96％，97％，98％，99％或100％的微粒具有所述的微粒大小。
根据本发明的方法可以用已经制备的(例如商业上可获得的)水包油乳液(只要其满足至少有95％以上的微粒的微粒大小＜1微米的要求)来开始或根据本发明的方法可先制备水包油乳液。经典的制备水包油乳液的方法是将各种成分混合(具体细节在下面讨论)和对获得的混合物进行匀化，例如用高压匀化法，包括在500-700Bar下匀化至少3次。匀化步骤的数量和强度也可以改变为在400-700Bar下匀化多至6次，例如600Bar下6次。更高的压力也可以很好的应用。
在轻柔地将水包油乳液和载体混合后，对获得的混合物进行匀化，典型地包括一在150-250Bar下的匀化步骤。更高的值(例如500Bar)也可以用但通常不会提供更好的优点。或者说，如果水包油乳液已经可用，根据本发明的方法至少包括在高压匀化的常用压力下匀化，如150-250Bar下。
如果水包油乳液需要利用原始材料进行制备(具体细节在下面详细说明)，根据本发明方法需要包含两个独立的匀化操作。第一个(即制备水包油乳液)要在相对高压下(例如400-1000Bar下，例如600Bar下)通过几个途径执行，第二步(即获得水包油乳液和载体的匀化混合物)在相对低压(如100-500Bar下，通常在150-250Bar下)下进行。
本发明进一步提供了根据本文描述的方法可获得的喷雾干燥水包油乳液。此组合物的特征将在此下文中进行详细描述。
本发明进一步提供了一种获得水包油乳液的方法，包括将以上描述的喷雾干燥水包油乳液在水性介质中再分散。
本发明进一步涉及一种可食用的包括油相和固体非脂质载体的喷雾干燥微粒组合物。
本发明的组合物是可食用的，其意义是适于动物食用，例如人类。因此，本发明的组合物的所有成分适于动物食用或以被认为适于动物食用的量存在。
本发明的组合物是一种喷雾干燥组合物。这表明这种组合物是通过喷雾干燥可获得的或通过喷雾干燥得到的。换句话说，组合物是一种典型的油相被封装在固体非脂质载体的微粒内的微粒组合物。油相通常均匀地分布成小滴遍布在载体上，载体典型地作为一种连续的、玻璃状物质在油滴之间和/或外围存在。因而，在喷雾干燥组合物中的油相几乎不裸露于外界或环境中，例如氧中，油相是非常稳定的，几乎不被氧化。
该组合物包含油相和载体。油相源自水包油乳液。换句话说，本发明的组合物是通过喷雾干燥水包油乳液和载体的浆液获得的。组合物的油相因此源自水包油乳液中的油。
优选地，本发明的组合物是自由流动的使得其能够在工业设备中进行处理，例如用于食品工业中。
用于制备本发明组合物的水包油乳液包含一种非极性脂质和一种脂质乳化剂。用于制备本发明的组合物的包括非极性脂质和脂质乳化剂的合适的水包油乳液已经在美国专利6,517,883
Figure BPA00001184453800061
6,355,693
Figure BPA00001184453800062
Figure BPA00001184453800063
和5,688,528(Carlsson et al.)中公开，这些文献通过引用包含与本文中。
根据本发明的有利方面，水包油乳液可以可选地包含在现有技术中已知用来改善组合物的不同方面特性的附加成分，例如一种或多种调味剂、甜味剂、着色剂、增稠剂、防腐剂、抗氧化剂和/或食物补充剂。
本发明的非极性脂质优选是甘油三酸酯，其在室温下是固体的、半固体或液体的，选自天然油、半合成的油和合成的油。优选地，天然油主要(即超过90％的质量，优选地超过95％的质量)是基于棕榈酸甘油酯、油酸甘油酯、亚油酸甘油酯、亚麻酸甘油酯和硬脂酸甘油酯的组合。最优选的是棕榈油和与之等效的糖脂，例如椰子油、棕榈核油、可可油；部分氢化大豆油；部分氢化菜籽油/向日葵油和与之等效的液体植物油，例如大豆油、油菜籽油、红花油、橄榄油、棉籽油、花生油、亚麻油、米糠油和芝麻油；动物脂肪和油，如鱼油、黄油、猪油、牛脂，及这些油的组分或混合物(如酯交换混合物)。非极性脂质对乳化剂的重量比优选在从6∶1到60∶1之间，更优选从10∶1到30∶1之间。
本发明的脂质乳化剂可以是天然来源的或合成的，包括半合成的。尤其优选的乳化剂选自甘油单酯和甘油二酯，特别是月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸和它们的混合物的甘油单酯和甘油二酯，以及它们的酸酯，特别是是它们的醋酸酯；山梨醇酯和聚山梨醇酯；聚甘油酯；蔗糖酯；丙二醇单脂肪酸酯；乳酸酯、琥珀酸、果酸的酯；卵磷脂；具体的膜脂例如磷脂，半乳糖脂，鞘脂类和疏水改性淀粉。
本发明的乳化剂更优选选自包含磷脂的的材料(如大豆卵磷脂)或包含半乳糖脂的材料(例如分馏的燕麦油)，其中半乳糖脂材料是最优选的。优选的半乳糖脂材料包括20％质量到30％质量的半乳糖脂(主要是双半乳糖基二酰甘油酯)，和10％质量到15％质量的其他极性脂类。
适合用于制备本发明的组合物的载体是在水包油乳液中实质上不溶的，或实质上受其影响的。这显然是本发明的组合物与水性介质接触时释放出水包油乳液的前提条件。
适用于本发明中制备本发明组合物的载体优选选自植物性食物、动物性食物或混合性食物。优选地，载体能够至少通过胃肠道的上部分而完全不发生改变。本发明的载体不能够在水中充分的溶解但可接触水膨胀。尽管如此，优选地，本发明的载体是部分或全部溶于水的。载体在被加入到水包油乳液中之前是液体或固体的。
任何适于食物应用的适合的载体都可用于制备本发明的组合物。
优选地，载体包括：淀粉或改性淀粉如麦芽糊精或葡萄糖浆或单糖、二糖、或低聚糖；蛋白材料如乳清蛋白、大豆蛋白和酪蛋白；其他的植物材料如来源于燕麦麸的材料，米壳或磨碎的籽，树胶如阿拉伯树、果胶、黄原胶或角叉胶。除了有机载体材料外，用于食品工业的无机载体材料如氯化钠、碳酸钙、磷酸钙也可用于某些应用。
另一种适合的载体实例是可溶性或不可溶性的纤维。适合的纤维是低聚果糖如菊糖(inulin)或部分氢化菊糖。
因此，载体可以包括上面描述的一种或多种材料。一种载体可以包含至少大约50质量％的，例如至少大约60质量％的，如至少大约70质量％的，如至少大约80质量％的，如至少大约90质量％的，如至少大约95质量％的上述材料或其中的两种或更多种的组合；或基本由上述材料组成或由其中的两种或更多种的材料组合组成。
麦芽糊精形式上是由少于20个右旋糖(葡萄糖)单元连接构成的淀粉水解产物。葡萄糖浆形式上是任何单糖，二糖，高聚糖的淀粉水解物，并且可以从任何来源的淀粉中获得，其中谷物/玉米，小麦，水稻和土豆是最常用的来源。因此，术语“麦芽糊精”和“葡萄糖浆”都是表示一个家族的产品，而不是单个不同的成分。因此，这两个术语“麦芽糊精”和“葡萄糖浆”将有可能作为同义词来表示淀粉水解产物中的单糖，双糖和多糖。或者说，葡萄糖浆在本文中可以包含有20个或更多的DE的淀粉水解产物
如上所述，使用载体材料的混合物也包含在本发明的范围内，例如两种或三种或更多种上述的载体材料。
原则上，可以使用任何满足下述要求的可食用的固体载体材料，其并不会与水包油乳液以不可逆的方式相互作用(至少不会达到实质作用程度)，所述方式会阻止它与水性介质接触时被释放与所述水性介质形成水包油乳液。
为了制备本发明的组合物，将水包油乳液和固体或液体非脂质载体相混合(水包油乳液和非脂质载体在上文已描述)。所得的混合物接着进行喷雾干燥得到本发明的组合物。
水包油乳液典型地在干燥前进行再配制(reformulate)。这个过程通常可以包括将水包油乳液加入到水中接着加入载体。更确切的说，可以将载体加入到可选地事先稀释到合适浓度的水包油乳液中。将水包油乳液加入到水中和/或将载体加入到水包油乳液中通常要进行搅拌。
再配制过程可以在大约40℃到大约70℃的温度范围内进行，例如在从大约50℃到大约60℃之间，更优选的温度是大约55℃。再配制的乳液典型地保存在进行再配制的温度下，并可选地同时轻柔地进行搅拌直到使用。
混合水包油乳液和载体从而在本发明组合物中提供需要的量的油和载体。混合过程通常轻柔地进行，例如通过逐渐地(例如在各自的相中或作为连续但缓慢流动的)将载体加入到水包油乳液中。
典型地，本发明的组合物优选地包括大约从0.1质量％到大约90质量％的水包油乳液和从大约10质量％到大约99.9质量％的载体；更优选的是从大约5质量％到大约60质量％的水包油乳液和从大约40质量％到大约95质量％的载体；甚至更优选的是从大约5质量％到大约40质量％的水包油乳液和从大约60质量％到大约95质量％的载体，最优选地是从大约30质量％到大约40质量％的水包油乳液和从大约60质量％到大约70质量％的载体。
组合物可以包含大约0质量％到5质量％的水。
水包油乳液和载体混合物可以用任何一种已知的方法来喷雾干燥。典型地，这种方法包括雾化(产生小滴)水包油乳液，热蒸汽干燥小滴，空气干燥和分离湿气中的粉末。粉末接着被冷却，然后视需要混合额外成分后和/或进行包装。
更详细地，水包油乳液/载体的混合物被抽到雾化装置中并被打碎形成小液滴。这些小滴通常接着遇到热空气流去掉湿空气，但仍然悬置在干燥的空气中。然后这些干燥的粉末就可以从湿空气中分离出来，例如在旋风分离器中进行离心。
通常水包油乳液/载体混合物可以在混合物再配制的温度下通过雾化方法进料，即在从大约40℃到大约70℃的温度下，更优选的是在大约50℃到60℃温度下，最优选的温度大约在55℃。
雾化能够用任何合适的方法进行，例如旋转盘(或离心雾化器)、高压雾化、二重流体雾化、双流体雾化或超声波雾化。
使用高压雾化或二重或双流体雾化方法时，用来实现雾化的压力通常可以被选择来得到想要的小滴大小。但是，在本发明中，压力在大约从50Bar到500Bar是适合的，例如从大约50Bar到200Bar，例如在从大约70Bar到100Bar，在从大约80Bar到90Bar可以方便地得到本发明的组合物。
乳液可在干燥前视情况进行匀化。这种匀化可以方便的在从大约50Bar到大约800Bar的压力下进行，例如从大约80Bar到大约600Bar。优选地，匀化是在150-250Bar之间进行。例如，干燥可以在顺流系统、逆流系统或以上的混合系统中实现。尽管也可以用惰性气体如氮气，但通常用空气来作为干燥介质气体。
分离可以用任何合适的方法实现，例如旋风分离处理，网过滤，液体洗涤或静电除尘等。在旋风分离器中，浓的粉末微粒被压向旋风器壁，在此过程中，湿空气直接通过排气管排出。粉末沉淀到旋风器的底部，在此可以通过排料装置移走。
本发明的方法可包括额外的从最后微粒组合物中分离一部分预定微粒尺寸的微粒的步骤，例如筛分步骤。
喷雾干燥过程可以是多阶段干燥工艺(粒子组分(fines)循环回到喷雾干燥工艺中)或单效应的干燥工艺(不进行粒子组分的循环干燥并且干燥产物直接通过旋风分离器收集)。优选地，使用单效应干燥工艺。
上面描述的喷雾干燥过程允许制备可食用的喷雾干燥微粒组合物。因此，本发明涉及一种通过在此描述的方法可获得的和获得的可食用的喷雾干燥微粒组合物。
如果有必要，可以通过添加抗结块剂来改善组合物的流动性。可以用任何适合食物级别的抗结块剂。特别适合本发明用的结块剂包括磷酸钙、碳酸氢钠、氰亚铁酸钠、氰亚铁酸钾、氰亚铁酸钙、骨质磷酸盐、硅酸钠、二氧化硅、硅酸钙、三硅酸镁、滑石粉、铝硅酸钠、铝硅酸钾、铝硅酸钙、膨润土、硅酸铝、硬脂酸和聚二甲基硅氧烷。可以用上述两种或者多种试剂的组合。
本发明的组合物或者根据本发明方法获得的或可得到的组合物(两者在本文中都称为“本发明的组合物”)当与水性介质接触的时候，油相能够从载体上释放出来形成水包油乳液。
本文使用的术语“水性介质”意在包括但不仅仅局限于：水、诸如氯化钠的盐和/或诸如葡萄糖和/或果糖的有机化合物的水溶液、和有机物质的水悬液和/或者水乳液，比如脱脂乳甚至唾液或者胃液。
优选地，当与水性介质接触时，本发明的组合物释放50质量％以上，更优选地超过大约75％，例如大约95％以上的油相或者所有的油相，例如在温度低于约75℃时，更优选地低于约50℃时，更优选地低于约40℃时，比如在外界温度(比如从大约18℃到大约23℃)或者口腔条件下。
当本发明的组合物与一种水性介质接触的时候，再生的水包油乳液的油滴可以具有从100纳米到1000纳米的D[4，3]，如从大约200纳米到大约700纳米，更适宜地从300纳米到600纳米。
替代性地，或者额外地，所述水包油乳液中至少大约75％，至少约85％或者至少大约90％的油滴尺寸小于大约10微米，小于大约5微米或者小于大约1微米。任何上述百分比和颗粒大小的组合可以用于定义本发明的组合物释放的油滴。
因此，至少大约75％的油滴大小可小于大约10微米，至少大约75％的油滴大小可小于大约5微米，至少大约75％的油滴可小于大约1微米，至少大约85％的油滴大小可小于大约10微米，至少大约85％的油滴大小可小于大约5微米至少大约85％的油滴大小可小于大约1微米，至少大约90％的油滴可小于大约10微米，至少大约90％的油滴大小可小于大约10微米，至少大约90％的油滴大小可小于大约5微米，或至少大约90％的油滴大小可小于大约1微米。
根据本发明，通过本发明的组合物与水性介质接触形成的乳液中的油滴的体积d90大于用于制备本发明的组合物的油滴，大的程度小于大约30％，优选地，小于大约15％，最优选地是小于大约10％。
[D4，3]，大小和d90是现有技术中众所周知的参数，并且可用众所周知的方法测定。例如，这些参数可以用前向光散射测定。
本发明的组合物能够用作食物产品或者食物补充剂或者用于食物产品(或者食品)或者食物补充剂的制造。相应地，发明涉及食物产品或者食物补充剂，其包含本发明的组合物或基本由发明的组合物组成(或包含由本发明的组合物再分散形成的乳液)。在本发明上下文中，“食物补充剂”是用于人或者动物消耗的，但是其本身并不代表传统的食品或者正餐或者饮食的单一制品。
根据本发明，用于制备食物产品或者食品补充剂的方法包括在制备过程中将本发明的组合物加入到食物产品或者食品补充剂中。本发明的组合物可以与一种或者多种食品成分和/或者补充剂混合以制备本发明的食物产品或者食物补充剂。结果食物产品或者食物补充剂包含本发明的组合物或者包含本发明的组合物再分散形成的乳液。
因此，本发明提供了本发明的组合物在食物产品或者食物补充剂制造中的用途。本发明也提供了本发明的组合物作为食物产品或者食物补充剂的用途。
根据本发明食物产品或者食物补充剂可以是任何适合的形式。因此，食物产品或者食物补充剂可以是固体形式，比如作为丸剂、胶囊、药片、粉末或者作为用于消费的最终的食物产品。本发明的食物产品或者食物补充剂也可以是半液体或者液体形式。
食物产品或者食物补充剂可以是用来直接使用的或者在使用前需要用一种水性介质混合。所述水性介质可以是水，牛奶(比如全脂，半脂或者脱脂牛奶)，酸奶，饮料(比如软饮料，例如果汁)，豆奶饮料，米饮料，植物基饮料，奶昔，咖啡或者茶。
本发明的食物产品或者食物补充剂可以是任何可以提供本发明的组合物的食物产品或补充剂，或者任何在制备过程中用到本发明的组合物的食物产品或者补充剂。
例如，食物产品或者食物补充剂因此可以是奶制品、加工过的肉产品、甜食产品、果酱、橘子酱、果冻、干粮(比如谷物棒或者蛋白棒)，谷物产品如早餐谷物、烘焙产品。本发明的食物产品或者食物补充剂可以是用来制备这样的食物产品或者食物补充剂的一种粉末。
奶制品可以是酸乳酪或者其他液体或者半液体奶制品，其通过用生产乳酸的细菌来发酵而生产，或者是主要包含该发酵奶制品的产品，如包含至少30质量％或者至少50质量％或者更多。奶制品也可以是涂抹食品、奶油、酸奶基饮料、奶基饮料、发酵奶制饮料、新鲜乳酪、松软干酪或冰激凌。
根据本发明的甜食产品可以是，例如巧克力、糖果，如单独包装的块状糖，或为用于其他食物产品的填料。根据本发明的调料可以是，如油基和/或醋基色拉调料或酸奶基调料。
根据本发明饮料可以是，如软饮料，如以水果或蔬菜为主的饮料、豆奶饮料、米饮料、咖啡、茶或饮料的混合体。本发明的组合物可以是一种食物成分的形式，如用来制备饮料的粉末，如在此提到的其中一种饮料。
本发明的组合物可以以粘合剂，奶油或者填料形式出现，如用于烘焙产品，如糕点，小甜饼或者蛋糕。
本发明的食物或食物补充剂可以是一种膳食替代产品。这样的产品可以是粉末的形式(可以被混入到水性介质中)，例如，汤或奶昔粉末，或是液体形式或固体棒形式。这种产品通常用于个体消费来代替一次、两次或多次的日常膳食。这种膳食替代产品通常可以包含从大约100千卡路里到大约400千卡路里之间的能量，例如从大约150kcal到大约250kcal。它们可以含有至少大约25％的蛋白质和至少大约3g维生素和矿物质。这种产品每份可含至少2g或更优选的至少5g纤维。
本发明也涉及通过将本发明的组合物与水性介质接触获得水包油乳液。这种水包油乳液可以通过本发明的组合物与水性介质接触来制备。这种方法可视情况伴随着匀化。
本发明进一步提供了一种诱导饱腹感的方法，该方法包含在制备食物产品或食物补充剂过程中，将本发明的组合物加入到食物产品或食物补充剂中，并且将所述食物产品或食物补充剂提供给需要诱导上述饱腹感的人。本发明也包含本发明的组合物用于诱导饱腹感的用途。
本发明通过以下的非限制性实施例来阐述：
实施例
实施例1
Fabuless TM 乳液
用精馏棕榈油来制备42.5质量％的乳液(批量大小300g)。
组分          质量％
水            57.5
精馏棕榈油    40.0
精馏燕麦油    2.5
棕榈油在50℃融化并与精馏燕麦油混合。油相和水相被预热到65-70℃，之后油相加入到水相中，在高剪切率15,000rpm下混合4分钟。之后该预乳液被分成两部分；一部分在400Bar下被匀化，另一部分在800Bar下被匀化，两者都是在60℃下进行6个循环。(Rannie匀化仪，Model Mini-Lab 8.30H，APV Rannie，Denmark)
两部分制备的乳液有着相似的乳状粘稠度。平均颗粒大小(D[4，3])大约是480nm(Zetasizer 4，Malvern Instruments，UK或来自Beckman Coulter的对应仪器；见实施例5).
在另外一个实验中，前面提到的预乳液在600Bar下被匀化6次。
以上所制备的乳液(此后称作FabulessTM，其由荷兰Delft的DSMFood Specialties销售)可以在2℃-8℃下保存直到使用。更加优选的是保存在环境温度下，最高25℃。
用相似的方法可以用26.5％的精馏棕榈油和2.0％的精馏燕麦油制成一种28质量％的乳液。
实施例2
制备适合干燥的乳液
为制备1000克干物质含量为40％、并且干燥后油含量为33％，载体含量为67％的适合干燥的乳液，使用下面的方案。
轻柔搅拌下加热314克FabulessTM到55±2℃。
轻柔搅拌下加热404克去离子水到55±2℃。
用加热的去离子水稀释FabulessTM。
轻柔搅拌下慢慢溶解282克麦芽糖糊精(DE29，95％干物质)到稀释后的FabulessTM中，保持温度在55±2℃。
获得的乳液55℃过夜是稳定的。
实施例3
对Fabuless TM 进行喷雾干燥
材料和方法
如实施例1所描述来制备FabulessTM(Batch No.KLB07108)，麦芽糖糊精(DE＝29)从Syral SAS，Marckolsheim-France(Ref：GD2910QJ)获得。按照实施例2中确定的方案再配制FabulessTM。喷雾干燥试验接下来在中试规模Multi Stage Drying(MSD)塔中进行。
结果
根据上面实施例2中描述的方案制备了两份800kg的FabulessTM(每天的试验用一份)。每份都对干物质含量和油滴大小进行了抽样检验(Malvern Mastersizer 2000)。
两者表现出相似的结果：
●干物质含量＝26±1％
●油滴大小：从100nm到1000nm，D[4，3]＝400nm
干物质含量有些许低于预期，这可以用质量/体积的测量方式的精度来解释。再配制的乳液与FabulessTM相比，油滴大小没有显示出任何的不同。这些乳液室温下保存至少2周依然保持稳定。
试验中用到的干燥参数列于下面的表1中，试验的结果列于表2中。这些是试验3的干燥参数。使用的塔是单效应塔(无粒子组分再回流到塔中)。干燥的FabulessTM直接被收集到旋风分离器中(不需要外部振动流化床)
表1.FabulessTM干燥参数
Figure BPA00001184453800161
表2.Fabuless干燥试验描述和结果
  实验编号   在500bar下匀化   干燥方法   喷嘴型号   雾化压力   粉末d50  再分散后的大于1微米的体积分数
  1   否   MSD   高压   85bar   500μm   13
  2   否   SED   高压   85bar   570μm   23
  3   是   SED   高压   85bar   75μm   8
  4   是   SED   双流体   6bar   66μm   15
  5   否   SED   双流体   6bar   95μm   20
在85Bar雾化压力下(见表2，试验编号1)，没有产物贴在壁上且大于1μm的油滴百分比仅仅是13％。因此，看来相对较低的雾化压力能够获得好的干燥效果。
MSD塔用来作为一个简单的SED(单效应干燥)塔(无粒子组分循环到喷雾，干燥产物直接收集到旋风分离器中)。在这个过程当中，干燥产物的PSD保持不变(见表2，试验编号2)。这可以用大的油滴需要较长时间来干燥以及由于排净空气处(塔的顶部)引起的湍流来解释。塔中颗粒之间(湿的和干的)接触的机会是很高的，也有团聚出现。由于终产物中粒子组分的残留，SED中的PSD比MSD中的宽。在SED中发现的进一步的改进是干的Fabuless能够更快的再分散。
鉴于上面提到的各种原因，SED过程需要再检查乳液干燥前的匀化效果。
在表2，实验编号3中，可以看到匀化使得再分散乳液中油滴变小，同时也改善了干燥Fabuless的再分散。
在表2，实验编号4和5，再配制Fabuless的雾化用双流体喷嘴完成，进行匀化或者未进行匀化。观察到匀化对再分散干燥产物的油滴大小有积极的效果(如，低的d50)。可是，双流体喷嘴得到的大于1微米的油滴百分比(15-20％)高于高压喷嘴(10％)。
结论
可以看出DE29的麦芽糖糊精可作为干燥FabulessTM水包油乳液的载体。用于干燥的再配制FabulessTM乳液在室温保存至少两周油滴大小保持稳定。匀化(500Bar)对干燥FabulessTM乳液再分散的油滴大小有积极效果并加快再分散速度。干燥前匀化再配制乳液、SED和低喷雾压力(HP喷嘴，85Bar)得到最好的效果。
实例4
对Fabuless TM 进一步的喷雾干燥试验
如实例4中所描述的对FabulessTM乳液进行进一步的喷雾干燥试验，不同之处是载体为葡萄糖浆(DE33)，并使用中试规模Filtermat干燥器。
结果
按照实例2中描述的方案制备FabulessTM。对干物质含量和油滴大小进行了抽样检验(Malvern Mastersizer 2000)。
制备的Fabuless显示下面的结果：
●干物质含量＝50％
●油滴大小：从250到750纳米，D[4，3]＝450纳米
再配制乳液在油滴大小方面与FabulessTM相比没有任何不同。这些乳液保存至少两周依然稳定。干燥试验的进气温度180℃，排气温度是73到79℃，雾化压力是85±5Bar，乳化温度是55到56℃。再配制乳液喷雾干燥之前用150Bar匀化。再分散后大于1微米的体积分率为8％。
结论
可以看出DE＝33的葡萄糖浆可以作为干燥FabulessTM水包油乳液的载体。
实例5
Fabuless TM 干燥制剂：试验厂样品的微粒大小分布评估
FabulessTM乳液诱导饱腹感的效能由大量的临床数据支持。为了能够用现有的效能试验来支持与干燥产品相关的相似的营养学效果，粉末在水性介质中再分散后的微粒大小分布应该和初始的乳液的微粒大小分布尽可能的接近。
因此，对于在上述的例3中的实验no.3中描述的干燥Fabuless粉末的微粒大小进行更详细的检查。
最优化条件下的实验结果是微粒大小在100微米到300微米之间且脂含量大约为33％的白色的、自由流动的粉末。该粉末能够很容易的在冷水中再分散。在冷水中10质量％的粉末的再分散得到的乳液在5000rpm下离心分离20分钟。没有观察到乳液分离。
初始乳液和再分散粉末的微粒大小用Beckman Coulter LS13320用前激光散射装置来进行对比。微粒分布结果在图1中。
能够看出材料的喷雾干燥会导致微粒大小增大，这很有可能是由油滴的团聚作用造成的。平均微粒大小(D[4，3])从0.398微米增大到0.555微米。但是，低于1.047的微粒的体积分数为91.7％。
为了能够使用从水包油乳液Fabuless中得到的效能数据，优选的是证明干燥粉末的再分散液和初始乳液之间的同一性(homology)。
假设小于1微米的微粒都是有效能的，可以证明干粉在水性介质中再分散后与初始乳液相比具有大于90％的同一性。

Claims (42)

1.用于获得喷雾干燥水包油乳液的方法，该喷雾干燥水包油乳液在水性介质中再分散后有至少75％的体积的再分散油滴的微粒大小小于或等于初始水包油乳液的最大微粒大小，其中，喷雾干燥前的水包油乳液中有至少95％的微粒的微粒大小小于1微米，所述方法包括如下步骤：提供水包油乳液，将非脂质载体加入到上述水包油乳液中并获得水包油/载体混合物，对获得的水包油/载体混合物进行匀化，和喷雾干燥所获得的均匀的水包油/载体的混合物。
2.根据权利要求1的方法，其中用来与载体混合的水包油乳液是由油和水的混合物在500-1200Bar下至少进行3次匀化来制备的。
3.根据权利要求1或2的方法可获得的喷雾干燥水包油乳液。
4.用于获得水包油乳液的方法，其包括在水性介质中使根据权利要求3的喷雾干燥水包油乳液分散。
5.可食用的喷雾干燥微粒组合物，其包含微粒固体非脂质载体和油相，其中
(i)所述油相能够在与水性介质接触时从所述载体中释放出来；且
(i)所述的水包油乳液中的油滴的D[4，3]从大约100纳米到大约1000纳米；
所述的水包油乳液中至少有75％的油滴的大小小于10微米；或者
所述水包油乳液的油滴的体积d90大于用来制备所述组合物的水包油乳液的油滴的体积d90，且大于的程度小于30％。
6.根据权利要求5的组合物，其中所述水包油乳液中的油滴的D[4，3]大约从200纳米到大约700纳米。
7.根据权利要求5或6的组合物，其中所述水包油乳液中至少大约75％的油滴的大小小于1微米。
8.根据前述任何一项权利要求的组合物，其中，所述水包油乳液中的油滴的体积d90和用来制备所述组合物的水包油乳液的油滴的体积d90的差异小于10％。
9.根据前述任何一项权利要求的组合物，其中，所述油相包含非极性脂质和脂质乳化剂。
10.根据权利要求9的组合物，其中所述脂质乳化剂包含半乳糖脂材料。
11.一种可食用的喷雾干燥微粒组合物，包含微粒固体非脂质载体和油相，其中
所述油相能够与水性介质接触时从载体中释放出来形成水包油乳液；且
所述油相包含非极性脂质和半乳糖脂材料。
12.根据权利要求11的组合物，其中在所述的水包油乳液中的油滴是由权利要求5到权利要求9中的任何一项来定义的。
13.根据前述任何一项权利要求的组合物，包含：
质量比从大约5％到大约60％的所述油相；
质量比从大约40％到95％的所述载体；和
质量比从大约0％到5％的水。
14.根据从权利要求9到权利要求13中的任何一项所述的组合物，其中所述非极性脂质选自天然油、半合成油或合成油。
15.根据权利要求9的组合物，其中所述非极性脂质是天然油，其中超过约90％质量是由棕榈酸甘油酯、油酸甘油酯、亚油酸甘油酯、亚麻酸甘油酯或硬脂酸甘油酯中的一种或多种组成的。
16.根据权利要求15的组合物，其中的油选自：棕榈油或其中与之等效的糖脂，如椰子油、棕榈核油或可可油；部分氢化的大豆油；部分氢化的菜籽油；向日葵油和与之等效的液体植物油，例如大豆油、油菜籽油、红花油、橄榄油、棉籽油、花生油、亚麻油、米糠油、月见草油、琉璃苣油或芝麻油；动物脂肪或油，如鱼油，黄油，猪油，牛脂，及这些油的组分或两种或多种油的混合物，如酯交换混合物。
17.根据权利要求10到16中的任一项的组合物，其中所述半乳糖脂材料包含大约20％质量到大约30％质量的半乳糖脂，主要是双半乳糖基二酰甘油酯，和大约10％到15％质量的其他极性脂质。
18.根据前述任何一项权利要求的组合物，其中所述载体是植物来源的、动物来源的或混合来源的。
19.根据前述任何一项权利要求的组合物，其中所述载体选自淀粉、改性淀粉如麦芽糊精或葡萄糖浆；蛋白材料如乳清蛋白、大豆蛋白、或酪蛋白；其他的植物材料如源自燕麦麸、稻壳或磨碎的籽的材料；树胶如阿拉伯树胶、果胶、黄原胶、或角叉胶；低聚果糖如菊糖或部分氢化菊糖；或者它们中的一种或多种的混合物。
20.根据权利要求19的组合物，其中所述载体包括多于50％质量的淀粉；改性淀粉比如麦芽糖糊精或者葡萄糖浆；蛋白质类材料比如乳清蛋白，大豆蛋白或者酪蛋白；其他植物类材料比如源自燕麦麸、稻壳、磨碎的籽的材料；树胶比如阿拉伯胶；果胶；黄原胶、角叉胶；低聚果糖比如菊糖或者部分水解菊糖；或者无机物材料，比如氯化钠、碳酸钙或者磷酸钙；或者上述两种或者多种物质的混合物。
21.根据前述任何一项权利要求的组合物，其中至少90％质量的所述油相能够在与水性介质接触时形成水包油乳液。
22.根据前述任何一项权利要求的组合物，其中包含一种或者多种调味剂、甜味剂、着色剂、增稠剂、防腐剂、抗氧化剂或者营养补充剂。
23.一种制备可食用的喷雾干燥颗粒组合物的方法，该方法包括：
(a)提供一种水包油乳液；
(b)提供一种固体或者液体非脂质载体；
(c)添加所述载体到所述水包油乳液中；以及
(d)喷雾干燥所形成的混合物，
由此制备一种可食用的喷雾干燥颗粒组合物。
24.根据权利要求23的方法，其中所述水包油乳液包含非极性脂质和脂质乳化剂。
25.根据权利要求24的方法，其中所述脂质乳化剂包含半乳糖脂材料。
26.根据权利要求23到25中任一项的方法，其中所述载体被定义在权利要求18到20中的任一项。
27.一种制备可食用的喷雾干燥颗粒组合物的方法，该方法包括：
(a)提供水包油乳液，该乳液包含非极性脂质和半乳糖脂材料；
(b)提供固体或者液体非脂质载体；
(c)混合所述载体和所述水包油乳液；以及
(d)喷雾干燥所形成的混合物，
由此制备可食用的喷雾干燥颗粒组合物。
28.根据权利要求23到27中的任一项的方法，其中所述水包油乳液在50℃到60℃温度下提供。
29.根据权利要求项23到28中的任一项的方法，其中所述水包油乳液在添加载体的时候温度保持在50℃到60℃之间。
30.根据权利要求项23到29中的任一项的方法，其中喷雾干燥是用高压喷嘴进行，雾化压力从大约50Bar到大约200Bar。
31.根据权利要求23到30中的任一项的方法，其中提供的水包油乳液和固体或者液体非脂质载体的量使得所形成的可食用喷雾干燥颗粒组合物包含：
从大约5％质量到大约60％质量的油相；
从大约40％质量到大约95％质量的载体；和
从大约0％质量到大约5％质量的水。
32.根据权利要求23到31中的任一项的方法，其中所述方法不包括回收喷雾粒子组分。
33.根据权利要求23到32中的任一项的方法，其中抗结块剂被加入到可食用喷雾干燥颗粒组合物中。
34.根据权利要求23到33中任一项所述方法可获得的可食用喷雾干燥颗粒组合物。
35.一种食物产品或者食物补充剂，其包含权利要求5到22或者权利要求34中任何一项所述组合物或者用权利要求5到22或者权利要求34中任何一项所述组合物制备。
36.根据权利要求35的食物产品或者食物补充剂，其在消耗前与水性介质混合。
37.用于制备食物产品或者食物补充剂的方法，包括在所述食物产品或者食物补充剂的制备过程中加入根据权利要求5到22或权利要求34的任一项所述的组合物。
38.根据权利要求5到22或权利要求34中任何一项的组合物在制造食物产品或食物补充剂中的用途。
39.根据权利要求5到22或权利要求34中任一项的组合物作为食物产品或食物补充剂的用途。
40.可食用水包油乳液，其可通过权利要求5到22或权利要求34中任一项组合物与水性介质接触来获得。
41.用于制备可食用水包油乳液的方法，包括将权利要求5到22或权利要求34中任一项的组合物与水性介质接触。
42.根据权利要求41的方法，其中接触步骤伴有匀化。
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