CN102341004B - 虾青素衍生物的粉状组合物i - Google Patents

虾青素衍生物的粉状组合物i Download PDF

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Abstract

本发明涉及固体粉状组合物，其基于该组合物的总重量以至少50重量％，例如50-100重量％，特别是70-100重量％的量包含至少一种虾青素衍生物，其中至少90重量％的粉末颗粒具有的粒径小于100μm，特别是不超过50μm，尤其不超过20μm并且粉末颗粒具有的平均粒度(体均，D4，3值)为0.5-50μm，特别是0.5-30μm，尤其是0.5-10μm，以及其中所述虾青素衍生物包含至少70重量％，特别是至少80重量％，尤其是至少90重量％或至少96重量％的至少一种式(I)化合物，其中R为下式的基团，其中#表示与羰基的链接，A为-CH2CH2-或-CH＝CH-且Rx为C1-C4烷基。

Description

虾青素衍生物的粉状组合物I
本发明涉及虾青素衍生物的固体粉状组合物以及该组合物在生产虾青素衍生物在适合食物的油中的溶液和生产饲料中的用途。本发明还涉及一种生产该类组合物的方法和一种使用该粉状组合物生产饲料的方法。
虾青素(3，3′-二羟基-β，β-胡萝卜素-4，4′-二酮)及其衍生物，尤其是其酯作为食品添加剂和饲料添加剂是令人感兴趣的。因此，虾青素在水产养殖中的食用鱼养殖(养鱼场)中大量用作饲料添加剂。由于虾青素及其衍生物的类似维生素的性能，它们在水产养殖中对鱼的健康具有有益效果且促进其繁殖力。此外，虾青素及其衍生物增强鱼肉和皮的着色，这是合乎需要的，不只是由于美观和烹饪原因。
虾青素及其衍生物的低水溶性是一个问题，这伴随着不良生物利用率。由于这一原因，虾青素及其衍生物不能直接使用，而是必须转化成确保这些物质的足够生物利用率的配制剂。然而，由于虾青素及其衍生物的化学不稳定性，配制这些化合物是一项特殊挑战。
对于各种应用，尤其是对于饲料生产，已经从根本上证明有利的是以在适合食物的液体油中的稀溶液形式提供虾青素或其衍生物。然后可以将这些稀溶液用于饲料生产并确保在饲料中的足够生物利用率。在该类溶液的生产中，已经证明虾青素的不良溶解动力学成问题。
US 4,522,743描述了一种生产粒度＜0.5μm的粉状类胡萝卜素组合物的方法，其中首先在升高的温度下将类胡萝卜素溶于挥发性水溶混性溶剂中，通过快速引入可溶胀的保护性胶体的水溶液中而将类胡萝卜素由所得溶液沉淀并将所得悬浮液喷雾干燥。该粉状类胡萝卜素可分散于水中。没有描述油状溶液。
EP 1228705和EP 1219292描述了包含大豆蛋白作为保护性胶体的虾青素的水分散性干粉。
EP 845503描述了油包水乳液形式的液体油溶混性类胡萝卜素制剂，其中分散的水相以悬浮形式包含由保护性胶体稳定的类胡萝卜素颗粒。生产这些制剂的方法较为复杂。此外，类胡萝卜素的比例较低。
WO 03/102116描述了类胡萝卜素如虾青素的油状溶液。其生产通过在亲油性分散剂存在下将类胡萝卜素溶于有机溶剂如N-甲基吡咯烷酮中并除去该溶剂而进行。然后将所得粉末溶于油如鱼油中。
WO 03/066583描述了虾青素的新衍生物及其在生产饲料中的用途。
WO 2006/125591描述了类胡萝卜素油溶液，例如虾青素溶液的生产，其中首先制备类胡萝卜素在油相中的悬浮液，将该悬浮液加热短时间至高温，例如100-230℃，以使类胡萝卜素溶解，并将该热溶液与冷油混合。为了生产虾青素的油状溶液，通常使用超过160℃的温度。该方法具有许多缺点。首先，由于β-类胡萝卜素的化学不稳定性，加热尤其导致环外双键发生不希望的顺-反异构化并因此导致活性丧失。此外，证明通过在油中研磨虾青素而提供虾青素的油状悬浮液成问题。
本发明的目的是提供虾青素或虾青素衍生物的合适配制剂，其允许将虾青素或虾青素衍生物掺于适合食物的油中。该配制剂应易于制备且具有适合食物的高含量的虾青素或高含量的虾青素衍生物。此外，其中存在的虾青素应具有高含量的全反式异构体。
在先国际专利申请PCT/EP2008/061384描述了一种制备虾青素在适合食物的油中的油状溶液的方法，其中首先将一些下文所述式I的虾青素衍生物转化成在食用油中的悬浮液，其中在该悬浮液中虾青素衍生物颗粒具有的体均粒径通过Fraunhofer衍射测定为0.5-50μm。这些悬浮液通常在25℃的温度下为液体且可以用适合食物的液体油以简单方式稀释，其中所用虾青素衍生物由于其有利的溶解动力学和小粒度而快速溶解于稀释用油中，无需使用超过100℃的温度和/或较大量的乳化剂。
现已惊讶地发现包含至少70重量％下文所定义的式I化合物的虾青素衍生物与其他虾青素衍生物不同，可以通过干研磨而特别简单地转化成粉末。此外，已经发现当至少90重量％的粉末颗粒具有的粒径小于100μm，特别是不超过50μm，尤其是不超过20μm且粉末颗粒具有的平均粒度(体均，D4，3值)为0.5-50μm，特别是0.5-30μm，尤其是0.5-10μm时，以至少70重量％的量包含该虾青素衍生物的该类粉末在允许用于食品的油中具有较好的溶解动力学。
因此，本发明涉及粉状组合物，其基于该组合物的总重量以至少50重量％，例如50-100重量％，特别是70-100重量％的量包含至少一种虾青素衍生物，其中至少90重量％的粉末颗粒具有的粒径小于100μm，特别是不超过50μm，尤其不超过20μm并且粉末颗粒具有的平均粒度(体均，D4，3值)为0.5-50μm，特别是0.5-30μm，尤其是0.5-10μm，以及其中虾青素衍生物包含至少70重量％，特别是至少80重量％，尤其是至少90重量％或至少96重量％的至少一种式I化合物：
Figure BDA0000088885680000031
其中R为下式的结构部分：
Figure BDA0000088885680000032
其中#表示与羰基的链接，A为-CH2CH2-或-CH＝CH-且Rx为C1-C4烷基。
本发明具有许多优点。首先，使用本发明的粉状组合物可以通过将本发明组合物掺入适合食物的油中而以简单方式制备虾青素衍生物在适合食物的油中的溶液。与WO 2006/125591中所述方法相反，这原则上不要求使用超过100℃的温度。相反，使用本发明组合物可以在低于100℃，特别是最高90℃或甚至最高80℃的温度下，例如在20-90℃，特别是30-80℃的温度下生产虾青素衍生物在适合食物的油中的稀溶液。由于低温，可以以此方式得到的溶液的特征在于非常高比例的全反式异构体，该比例基于该配制剂中存在的虾青素衍生物通常大于80％，特别是大于90％。此外，使用包含至少70重量％至少一种式I化合物的虾青素衍生物可以与使用虾青素本身或与其不同的其他虾青素衍生物如虾青素二乙酸酯、虾青素二琥珀酸酯或虾青素二棕榈酸酯相比简单得多地生产虾青素衍生物的粉状组合物。
与由PCT/EP2008/061384已知的液体悬浮液相比，本发明组合物除了在适合食物的油中的良好稀释性之外，还有利地具有改进的处理性和稳定性并且特征还在于较高含量的虾青素衍生物。
在式I中，C1-C4烷基为具有1-4个碳原子的线性或支化饱和烃结构部分如甲基、乙基、正丙基、1-甲基乙基、丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基或1，1-二甲基乙基。
式I中的两个结构部分R可以相同或不同且优选相同。
优选A为1，2-亚乙基。Rx优选为甲基或乙基。
其中结构部分R中的A为1，2-亚乙基的式I化合物在下文也称为二琥珀酸二烷基酯。特别优选这些包括琥珀酸二甲酯。
由于带有基团O-C(O)R的碳原子为不对称中心，所以式I化合物可以形成非对映体和对映形式，即3R，3′S形式、3S，3′R形式、3R，3′R形式和3S，3′S形式。若式I中的结构部分R相同，则3R，3′S形式和3S，3R形式相同且为无手性的(内消旋形式)以及3S，3′S形式和3R，3′R形式形成对映体对。对本发明而言，不仅可以使用纯对映体和非对映体，而且可以使用上述非对映体的混合物，例如3S，3′S形式和3R，3′R形式的外消旋混合物，还有内消旋形式与3S，3′S形式和/或3R，3′R形式的混合物或内消旋形式与3S，3′S形式和3R，3′R形式的外消旋体的混合物。在本发明的优选实施方案中，式I化合物以3S，3′S形式或3S，3′S形式与式I化合物的一种或多种形式的混合物使用，其中3S，3′S形式基于式I化合物的总量占至少80重量％，特别是至少90重量％。在本发明的另一优选实施方案中，式I化合物以3R，3′R形式或3R，3′R形式与式I化合物的一种或多种形式的混合物使用，其中3R，3′R形式基于式I化合物的总量占至少80重量％，尤其是至少90重量％。
在本发明组合物中，虾青素衍生物通常具有基于式I中所示全反式异构体为至少70重量％，常常为至少80重量％，优选至少90重量％，尤其是至少95重量％的纯度。除了全反式异构体外，虾青素衍生物还可包括一定比例的其中式I所示全反式异构体的一个或多个双键具有顺式构型的式I的虾青素化合物。式I的全反式异构体和式I的顺式异构体的总量基于该组合物中存在的虾青素衍生物通常为至少80重量％，常常为至少90重量％，特别是至少96重量％。除了式I的全反式异构体和任何顺式异构体外，虾青素衍生物还可以包含其他类胡萝卜素，其中这些杂质的比例基于虾青素衍生物总量通常不超过30重量％，常常为20重量％，特别是10重量％，特别优选4重量％。这些杂质主要为虾青素的半酯，即下面所示的式II化合物：
Figure BDA0000088885680000051
其中R具有上述含义，或其顺式异构体，以及虾青素本身、金盏花红素(adonirubin)和/或半虾红素。
本发明组合物尤其包含满足允许用于食物(即食品和/或饲料)的虾青素相关要求的虾青素衍生物，即包含小于5重量％的不同于虾青素及其衍生物的类胡萝卜素并且具有的重金属含量最高为10ppm的虾青素，其基于该组合物中的虾青素衍生物总量包含至少70重量％，常常为至少80重量％，优选至少90重量％，特别是至少96重量％式I的虾青素化合物，其中该组合物中存在的虾青素衍生物包含至少70重量％，常常为至少80重量％，优选至少90重量％，尤其是至少95重量％的全反式异构体。
本发明配制剂基于该配制剂总重量优选包含至少60重量％，特别是至少70重量％，特别优选至少80重量％，尤其是至少90重量％或至少95重量％的至少一种细碎虾青素衍生物，该虾青素衍生物基于该组合物中的虾青素衍生物总量包含至少70重量％，常常为至少80重量％，优选至少90重量％，尤其是至少96重量％式I的虾青素化合物。
除了虾青素衍生物外，该组合物还可以包含其他粉末组分。这些尤其包括抗结块剂和填料。也可以称为团聚助剂的抗结块剂是指降低粉末颗粒相互粘附或与容器壁粘附的固体粉状物质。
抗结块剂通常是呈适合食物的粉末形式的惰性固体无机材料，例如氧化物如氧化铝，二氧化硅，尤其呈细碎硅石如热解硅石或硅胶(E 551)形式，或二氧化钛(E 171)，氢氧化物如氢氧化铝，碳酸盐和碳酸氢盐如碳酸钠(E500)、碳酸氢钠、碳酸钾(E 501)、碳酸镁(E 504)和碳酸钙(E 170)，或硅酸盐如硅酸钠(E 550)、硅酸镁(E 553a)、滑石(E 553b)、硅酸钙(E 552)、硅酸锌(E 557)，铝硅酸盐如铝硅酸钠(554)、铝硅酸钾(E 555)、铝硅酸钙(E 556)，膨润土(E 558)，高岭土(E 559)，氯化钠，和/或呈适合食物的粉末形式的惰性固体有机材料，例如结晶的单糖、二糖和更高级多糖如乳糖、糖(蔗糖)，纤维素粉末，硬脂酸或硬脂酸盐如硬脂酸镁(E 572)、硬脂酸铵(E 571)和硬脂酸铝(E 573)。
优选抗结块剂的粒度小于粉末颗粒的粒度。优选抗结块剂颗粒的体均粒径为虾青素衍生物粉末颗粒的体均粒径的1/100-1/2。
抗结块剂的比例基于该组合物的总重量通常不超过10重量％且若存在时，基于该组合物的总重量通常为0.1-10重量％，优选0.2-5重量％，特别是0.3-3重量％。
此外，本发明组合物还可以包含其他粉末组分。这些组分除了上述抗结块剂外尤其包括适合食品且优选在50℃，尤其是80℃下为固体的其他有机和无机物质。这些尤其包括有机材料如淀粉或纤维素粉末。其他组分的粒径通常处于对虾青素衍生物所示范围内或者也可以超过该范围。优选抗结块剂和其他组分的总量基于该配制剂的总重量不超过50重量％，特别是30重量％，特别优选20重量％，尤其是10重量％或5重量％。
其他组分例如可以为：
-适合食品的粉末形式的惰性无机材料(填料)，例如氧化物如氧化铝，二氧化硅，二氧化钛，硅酸盐如硅酸钠、硅酸镁、滑石、硅酸钙、硅酸锌，铝硅酸盐如铝硅酸钠、铝硅酸钾、铝硅酸钙，膨润土，高岭土，氯化钠以及适合食物的惰性有机材料，例如碳水化合物如单糖、二糖、寡糖和多糖，例如纤维素粉末，淀粉，乳糖和糖，
-抗氧化剂(＝抗氧剂)，如α-生育酚、α-生育酚棕榈酸酯、α-生育酚乙酸酯，叔丁基化羟基甲苯，叔丁基化羟基茴香醚，抗坏血酸、其盐和酯，例如抗坏血酸钠、抗坏血酸钙、抗坏血酰磷酸酯，抗坏血酸的脂肪酸酯如抗坏血酰硬脂酸酯和抗坏血酰棕榈酸酯，以及乙氧基喹，以及
-防腐剂如苯甲酸及其盐，尤其是其钠、钾和钙盐，4-羟基苯甲酸(PHB)及其盐，尤其是其钠、钾和钙盐，PHB烷基酯的盐，如PHB甲酯的钠盐、PHB乙酯的钠盐、PHB丙酯的钠盐，山梨酸及其盐，尤其是其钠、钾和钙盐，丙酸的盐，尤其如其钠、钾和钙盐，硼酸和乳酸及其盐。
其他组分的比例基于该组合物的总重量不超过50重量％且在存在时通常为0.1-50重量％，优选0.1-30重量％，特别是0.1-20重量％，0.1-10重量％或0.1-5重量％，在每种情况下基于该组合物的总重量。
在本发明组合物中，至少90重量％的粉末颗粒具有的粒径小于100μm，特别是最大为50μm，尤其是最大为20μm。根据本发明，粉末颗粒具有的平均粒度(粒径，体均D4，3值)为0.5-50μm，特别是0.5-30μm，尤其是0.5-10μm。
该组合物中的粒度分布可以是单峰或多峰的，即分布曲线可以具有一个最大值(单峰分布)或多个最大值。优选粒度大于50μm，尤其是大于20μm的虾青素衍生物颗粒的比例低且基于该组合物中的虾青素衍生物总量优选不超过20重量％，尤其不超过10重量％。相反，任选存在于该组合物中的抗结块剂或其他固体组分的粒度和粒度分布不太重要。抗结块剂或其他固体组分颗粒的平均粒度尤其可以不同于虾青素衍生物颗粒的平均粒度。
体均粒度是指可以借助Fraunhofer衍射测定的体均粒径(D4，3值)。
本发明组合物可以通过干研磨该组合物中存在的虾青素衍生物至本发明粒度而以简单方式生产。相应地，本发明还涉及一种生产本文所述粉状组合物的方法，包括干研磨包含至少70重量％式I的虾青素化合物的虾青素衍生物。
与其中在合适液体稀释剂中研磨待研磨材料的悬浮液的湿研磨相反，干研磨应理解为指作为固体研磨待研磨材料，在此处为固体虾青素衍生物和任选该组合物的其他固体组分，即在不存在液体稀释剂下研磨。换言之，在干研磨的情况下，待研磨材料作为固体粉碎，例如借助重力引入研磨区中，或者优选借助气流引入，被粉碎至所需粒度，然后由研磨区中排出，例如借助气流排出。任选地，这之后可以从粒度上区分待研磨的研磨材料，其中可以分离出尚未具有所需细度的待研磨的粗碎材料并将其再循环到该研磨方法中。
优选其中粉碎操作基本基于待研磨材料颗粒相互之间动能的互相交换的研磨装置。此时待研磨材料借助一股或多股气流在研磨室中加速，以使得颗粒相互撞击并因此实现粉碎。该类研磨装置的实例是喷射磨机，如尤其是空气喷射磨机、反喷磨机和螺旋喷射磨机，它们各自可以与用于对待研磨材料颗粒进行分级并任选再循环待研磨材料的装置(筛分机)，例如偏转轮筛分机结合。磨机还可以与用于分级和任选再循环待研磨材料的下游装置，例如旋风分离器结合。气流可以是空气，例如压缩空气，或惰性气体，例如氮气，或者空气和惰性气体的混合物。
已经证明特别有利的是借助称为螺旋喷射磨机的装置将固体虾青素衍生物粉碎至所需粒度。螺旋喷射磨机应理解为指具有基本呈圆柱形的研磨室的研磨装置，该研磨室具有圆形或优选椭圆形轮廓，其周边具有多个均匀分布在周边上的喷射嘴，通过喷射嘴将气流以通常为1-16巴的高压(超压)送入研磨室中。喷嘴以与切线呈锐角(通常为25-80°)设置并在混合室中促成螺旋流。经由合适的进料口将待研磨材料供入研磨室的粉碎区并由气流加速。此时的粉碎基本基于待研磨材料颗粒的动能的交换。在通过颗粒撞击获得粉碎之后，将螺旋流的筛分区连接于研磨室中心。一些未充分粉碎的颗粒由离心力保留并再次送入粉碎区中。优选该螺旋喷射磨机具有整合的筛分器，例如可调节的筛分轮，以将颗粒尺寸上限尽可能保持均匀。
该类装置由现有技术已知，例如由US 3,425,638、GB 1098546、WO96/01694已知且例如可以由如下公司市购：Sweco Europe SA(比利时Nivelles)、Hosokawa Alpine AG(德国Augsburg)、Micro-Macinazione SA(瑞士Molinazzo di Monteggio)、PMT Jetmilll GmbH(奥地利Kammern)、Netzsch CONDUX Mahltechnik GmbH(德国Hanau)。
同样合适的装置是对撞喷射磨机，包括流化床对撞喷射磨机。这些应理解为指其中气流经由两个或更多个相互对着的喷嘴送入研磨室中的研磨装置，这使得待研磨材料流化。待研磨材料的颗粒由此被加速并在位于中央的区域中相互撞击，在该区域中射流交叉，结果使颗粒粉碎。同时，交叉区域中的空气射流形成上向流，该上向流将待研磨的粉碎材料向上输送到筛分器区中。一些未充分粉碎的颗粒由重力保留且保留在粉碎区中。待研磨的材料通常经由合适的进料口由顶部进入研磨室的粉碎区。此时粉碎也基本基于待研磨材料颗粒的动能的交换。优选对撞喷射磨机具有整合的筛分器，例如可调节的筛分轮，以将颗粒尺寸上限尽可能保持均匀。
该类装置由现有技术已知且例如可以由如下公司市购：AttritorLtd.(Edgwick Park，Coventry，UK)、Hosokawa Alpine AG(德国Augsburg)、Netzsch CONDUX Mahltechnik GmbH(德国Hanau)、NollGmbH(德国Bobingen)。
虾青素衍生物可以在该组合物的其他组分存在下研磨。这些通常为上述其他组分如适合食物的惰性组分(填料)以及防腐剂和抗氧化剂。
其他组分的比例基于该组合物的总重量不超过50重量％且在存在时通常为0.1-50重量％，优选0.1-30重量％，特别是0.1-20重量％或0.1-10重量％，在每种情况下基于该组合物的总重量。
本发明固体组合物可以简单地掺入适合食物的液体油中且因此特别适合生产饲料制剂，特别是固体饲料制剂，尤其是颗粒形式的饲料制剂。
因此，本发明还涉及一种生产饲料制剂，特别是固体饲料制剂，尤其是颗粒的方法，其包括如下步骤：
a)提供如本文所述的本发明粉状组合物；
b)将该组合物溶于适合食物的液体油中，得到虾青素衍生物在该液体油中的稀液体溶液；和
c)将在步骤b)中得到的液体溶液与饲料制剂的各组分混合或者用在步骤b)中得到的液体溶液浸渍固体饲料制剂。
步骤b)中所用油可以是合成、矿物、植物或动物来源的。实例是植物油如豆油、葵花油、玉米胚芽油、亚麻子油、菜籽油、红花油、小麦胚芽油、米糠油、椰子油、杏仁油
Figure BDA0000088885680000091
杏仁油
Figure BDA0000088885680000092
棕榈油、棕榈仁油、鳄梨油、霍霍巴油、榛子油、核桃油、花生油、乳香黄连木油、中链(＝C8-C10)植物脂肪酸的甘油三酯(称为MCT油)和PUFA油(PUFA＝多不饱和脂肪酸如二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)和α-亚麻酸)，此外还有半合成甘油三酯，例如辛酸/癸酸甘油三酯如Miglyol类型，此外还有石蜡油，液体氢化聚异丁烯，角鲨烷，角鲨烯，此外还有动物油和脂肪如鱼油，包括鲭鱼油、黍鲱鱼油、金枪鱼油、鲽鱼油、鳕鱼油和鲑鱼油。
优选在40℃下为液体的植物油和动物来源的油，尤其是植物油如豆油、葵花油、红花油、玉米胚芽油、橄榄油、亚麻子油、菜籽油、米糠油、椰子油、花生油、棕榈油、棕榈仁油、PUFA油、MCT油，此外还有鱼油，以及这些油的混合物。
在本发明的优选实施方案中，用于步骤b)中的油基于步骤b)中所用食用油的总量包含至少50重量％，尤其是至少80重量％的至少一种选自玉米油、葵花油、豆油和鱼油的食用油。
在步骤b)中使用的油可以是精制油或仍以常规量包含来源特异性杂质如蛋白质、磷酸盐、碱金属盐和碱土金属盐等的未加工油。在步骤b)中使用的油还可以包含少量乳化或溶解的水，但基于步骤b)中所用油的总量优选不超过10重量％，尤其不超过1重量％。
该油与该粉状组合物通常在低于100℃的温度下，优选在不超过95℃，尤其不超过90℃的温度下，优选在20℃至＜100℃，特别是25-95℃，尤其是30-90℃的温度下混合。
优选加热其中掺有虾青素衍生物的粉状组合物的油。加热的油的温度通常优选低于100℃，特别是不超过95℃，尤其不超过90℃并且优选为25℃值＜100℃，特别是30-95℃，尤其是35-90℃.
油和本发明组合物的相对量通常以使得虾青素衍生物在所得溶液中的含量基于油加上虾青素衍生物的总量为10ppm(＝0.001重量％)至约1重量％，常常为20ppm至0.5重量％，尤其是50ppm至0.2重量％的方式选择。
例如，可以采用如下程序：将适合食物的油-优选熔点不超过40℃-加入合适容器中，任选预热至所需温度并在混合下向其中加入本发明组合物，其中该加料可以一次、分多次或连续进行。可以将加入的本发明组合物预热至所需温度，但这原则上并不必要。
实现溶解所需的时间显然取决于温度、选取的油和设备的情况且通常为1-120分钟。本领域技术人员可以通过常规试验确定所需时间。
在溶解本发明组合物之后，必要的话可以冷却所得油状溶液，例如借助合适的换热器或通过用可以与步骤b)中的溶解所用油相同或不同的冷食用油稀释。
以此方式获得虾青素衍生物在适合食物的油中的稳定溶液。这些溶液的特征在于其中存在的虾青素衍生物具有高比例的全反式异构体，该比例通常大于80％，尤其是大于90％。
所得溶液除了虾青素衍生物外还包含存在于该组合物中的助剂，如不必溶解的粉或抗结块剂，以及任选的其他添加剂如氧化稳定剂和亲油性分散剂。
在步骤b)中得到的溶液当然可以包含少量来自用于其生产的适合食物的油的水。然而，水的比例基于该溶液中存在的油通常不超过10重量％，例如为0.1-10重量％，常常为0.5-8重量％并且在本发明的特殊实施方案中不超过0.5重量％。
可通过本发明方法得到的虾青素衍生物的溶液储存稳定且可以在进一步使用之前储存较长时间，而不会发生任何显著程度的活性丧失，例如因异构化和/或氧化断裂引起的活性丧失。它们的特征尤其在于高比例的所用虾青素衍生物的全反式异构体和较低比例的虾青素衍生物的断裂产物。
通常将本发明方法直接整合到虾青素衍生物溶液的进一步处理方法中。
可以通过本发明方法得到的虾青素衍生物溶液有利地适合作为动物饲料、人类营养食品、食物增补剂、药物组合物或化妆品组合物的添加剂。优选可以将该溶液在动物营养中用作饲料添加剂，例如在挤出之前或之中通过加入饲料团中或通过施加或喷雾于饲料颗粒上而生产饲料。作为饲料添加剂的用途尤其通过直接喷雾本发明配制剂而进行，例如作为所谓的“造粒后液体施加”进行。优选饲料颗粒在减压下负载该配制剂。
因此，本发明还涉及使用根据本发明制备的虾青素衍生物溶液生产饲料如动物饲料、人类营养食品、食物增补剂，以及生产药物组合物或化妆品组合物。除了常用于这些组合物的组分外，这些组合物还包含在30℃下为液体的油、固体稀释剂和虾青素衍生物。
优选实施方案涉及动物饲料，尤其是鱼饲料，其包含在30℃下为液体的油、固体稀释剂和虾青素衍生物。该类组合物包含基于该组合物总重量通常以10-100ppm的量存在于该溶液中的虾青素衍生物，其中虾青素衍生物通常包含大于70％，特别是至少80％，尤其是至少90％的全反式构型。
饲料中的典型组分是碳水化合物源，尤其是谷物粉如小麦粉或玉米粉，大豆粉，以及糖和糖醇，此外还有蛋白组分如大豆浓缩物，鱼粉，谷蛋白类如玉米或小麦谷蛋白，油和脂肪，例如上述食用油，还有植物或动物来源的其他食用脂肪，此外还有保健品如游离氨基酸、其盐、维生素和痕量元素，任选还有加工助剂，例如润滑剂、抗粘连剂、惰性填料等，任选还有防腐剂。典型的鱼饲料组合物例如包含谷物粉，其量例如为3-20重量％，谷蛋白，其量例如为1-30重量％，一种或多种蛋白源，例如大豆浓缩物和/或鱼粉，其总量例如为10-50重量％，脂肪和/或油，其量例如为10-50重量％，任选一种或多种维生素，其总量例如为0.1-2重量％以及任选的氨基酸，其量例如为0.1-5重量％，在每种情况下基于各饲料组分的总量。
这些组合物的特殊实施方案涉及饲料颗粒，尤其是用于鱼饲料的饲料颗粒，其负载有可以根据本发明得到的虾青素衍生物溶液。该类颗粒通常基于饲料的总重量以10-100ppm的量包含存在于该溶液中的虾青素衍生物。该颗粒通常通过用可以根据本发明得到的虾青素衍生物溶液喷雾常规颗粒而生产，优选在减压下喷雾，其中喷雾可以连续或优选不连续进行。例如，可以将常规颗粒加入合适容器中，抽空容器，然后喷雾上油并混合颗粒，随后排气。以此方式实现本发明油状组合物在颗粒中的均匀渗透。任选可以再次施加真空并且再次以如上所述方式喷雾虾青素衍生物溶液或适合食物的液体油。以此方式得到在芯中包含该油和虾青素衍生物的颗粒。
下列实施例用于进一步说明本发明。
在下列试验中使用描述于WO 03/066583实施例5中的(全-E)-3，3′-外消旋-虾青素二琥珀酸二甲酯(Ax-DMDS)，其呈结晶形式且纯度＞96％(其中R为C(＝O)CH2CH2C(＝O)OCH3的式I化合物)。
为了测定溶解的虾青素衍生物在本发明溶液中基于所用虾青素衍生物量的相对含量，将样品滤过孔宽度为0.2μm的过滤器，然后借助UV/VIS光谱法(200-800nm)测定该溶液在478nm下的消光。此时将1250的消光E1/1用作Ax-DMDS的基准。
通过干研磨结晶Ax-DMDS生产粉末：
使用具有直径为40mm且高度为10mm的圆柱形研磨室的实验室螺旋喷射磨机进行下列干研磨试验，其中该研磨室具有4个角度为53°且直径为0.6mm的圆柱形研磨喷嘴。该螺旋喷射磨机具有带有2个驱动喷嘴(0.7mm)的喷射器以及连接有过滤器的研磨材料出口。
使用来自Malvern的Mastersizer S通过在气流中的激光散射测定粒度。为此，经由来自Sympatek的喷射器系统“Rodos”将粉末吹入MalvernMastersizer S的测量区中。喷射器系统的进料经由计量槽进入喷射器系统的漏斗中。喷射器喷嘴在1巴的气体压力下操作。喷射器系统包括用于测定压力的文丘里喷嘴，以设定可再现的测量条件(体积流速，气体速度的确定，此时为120m/s，1170Pa)。测量的浓度通过反映于体积中而表示且为1-4％。
实施例1：
将11g Ax-DMDS放入上述螺旋喷射磨机的喷射器的吸入区中。研磨压力为6巴，注射器压力为7巴。气体通过量为10m3/h。
所得粉末具有下列粒度分布：
D10：1.6μm，
D50：4.9μm，
D90：15μm。
实施例2：
将10g Ax-DMDS放入上述螺旋喷射磨机的喷射器的吸入区中。研磨压力为4巴，注射器压力为5巴。气体通过量为7m3/h。
所得粉末具有下列粒度分布：
D10：1.9μm，
D50：7.9μm，
D90：37μm。
生产Ax-DMDS的溶液
在下列溶解试验中使用下列油：
MCT油：来自Cognis GmbH的
Figure BDA0000088885680000131
MCT油；水含量＜0.1％，C8/C10脂肪酸甘油三酯含量＞95％。
实施例3：
在60℃下在使用UltraTurrax搅拌下将0.021g实施例1的干粉悬浮于100g MCT油中。溶解组分的比例借助UV/VIS光谱法测定。然后将样品在60℃下储存10分钟，再次使用齿轮分散机(UltraTurrax)悬浮1分钟并借助UV/VIS光谱法测定溶解组分的比例。
在平行试验中，在60℃下在使用UltraTurrax搅拌下将0.021g实施例1的干粉悬浮于100g MCT油中。将样品在60℃下储存180分钟，再次使用UltraTurrax悬浮1分钟并借助UV/VIS光谱法测定溶解组分的比例。
对比例
为了进行对比，在60℃下以实施例3所述方式悬浮粒径为0.1-0.5mm的结晶Ax-DMDS，然后储存10分钟和180分钟。
表1
Figure BDA0000088885680000141
1)取样时间点，在用UltraTurrax悬浮之后
2)溶解Ax-DMDS的浓度
3)溶解Ax-DMDS的比例，基于悬浮液中存在的Ax-DMDS
4)结晶Ax-DMDS，未研磨

Claims (17)

1.一种粉状组合物，其基于所述组合物的总重量以至少50重量%的量包含至少一种虾青素衍生物，其中至少90重量%的粉末颗粒具有的粒径小于100μm并且粉末颗粒具有的体均粒度为0.5-50μm，以及其中所述虾青素衍生物包含至少70重量%的至少一种式I化合物：
Figure FDA00003523174600011
其中R为下式的结构部分：
Figure FDA00003523174600012
其中#表示与羰基的链接，A为-CH2CH2-或-CH=CH-且Rx为C1-C4烷基。
2.根据权利要求1的组合物，其中式I中的结构部分Rx为甲基或乙基且A为-CH2CH2-。
3.根据权利要求1的组合物，主要包含含有至少70重量%式I的虾青素化合物的虾青素衍生物且基于所述组合物的总重量以至多10重量%的量任选包含一种或多种固体抗结块剂。
4.根据权利要求2的组合物，主要包含含有至少70重量%式I的虾青素化合物的虾青素衍生物且基于所述组合物的总重量以至多10重量%的量任选包含一种或多种固体抗结块剂。
5.根据权利要求3的组合物，其中所述固体抗结块剂选自硅酸、氧化铝、硅酸盐、铝硅酸盐、二氧化钛、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸镁、碳酸钙、氯化钠、单糖、二糖、纤维素粉末和硬脂酸盐。
6.根据权利要求4的组合物，其中所述固体抗结块剂选自硅酸、氧化铝、硅酸盐、铝硅酸盐、二氧化钛、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸镁、碳酸钙、氯化钠、单糖、二糖、纤维素粉末和硬脂酸盐。
7.根据权利要求1-6中任一项的组合物，其可以通过干研磨包含至少70重量%式I的虾青素化合物的虾青素衍生物而得到。
8.根据权利要求1-6中任一项的组合物，其中至少80%的虾青素衍生物以全反式形式存在。
9.根据权利要求7的组合物，其中至少80%的虾青素衍生物以全反式形式存在。
10.一种生产根据权利要求1-9中任一项的组合物的方法，包括干研磨包含至少70重量%式I的虾青素化合物的虾青素衍生物。
11.根据权利要求1-9中任一项的组合物在生产饲料制剂中的用途。
12.根据权利要求11的用途，用于生产固体饲料制剂。
13.根据权利要求11的用途，用于生产颗粒形式的饲料制剂。
14.根据权利要求1-9中任一项的组合物在生产虾青素衍生物在适合食物的油中的溶液中的用途。
15.一种生产饲料制剂的方法，其包括：
a)提供根据权利要求1-9中任一项的粉状组合物；
b)将所述组合物溶解于适合食物的液体油中，得到虾青素衍生物在所述液体油中的稀液体溶液；和
c)将在步骤b)中得到的液体溶液与饲料制剂的各组分混合或者用在步骤b)中得到的液体溶液浸渍固体饲料制剂。
16.根据权利要求15的方法，用于生产固体饲料制剂。
17.根据权利要求15的方法，用于生产颗粒形式的饲料制剂。
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