CN103459008A - 乳化的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种新的乳化方法，其可以制备在分散相中包含亲脂性化合物的浓缩的水连续的乳液，具有小于1微米的非常细的分散相液滴尺寸，和窄的分散相尺寸分布。该目的已经通过一种方法达到，其中使用受控变形动态混合器或空腔转移混合器制备水连续的乳液。

Description

乳化的方法

本发明涉及使用受控变形动态混合器或空腔转移混合器制备乳液的方法。

发明背景

混合可以描述为分配性的或分散性的。在包括各自相的离散域的多相材料中，分配性混合力图改变各自相的域的相对空间位置，而分散性混合力图克服内聚力以改变各自相的域的尺寸和尺寸分布。大多数混合器采用分配性或分散性混合的组合，但是根据意欲的应用，其平衡将变化。例如用于混合花生和葡萄干的机器将是完全分配性的以不损害待混合的物品，而共混器/均质器将是分散性的。

许多不同类型的转子/定子混合器是已知的。搅拌反应器，如在US 2003/0139543中公开的那些，包括具有内部安装的混合元件的容器并且在功能上通常是分配性的。其它类型的转子-定子混合器（如在WO 2007/105323中所描述的）在设计上意图形成微细乳液且在特性上是分散性的。

EP 194 812 A2 公开了一种空腔转移混合器 (CTM)。WO 96/20270也公开了‘空腔转移混合器’，包括相对的表面，每一个表面具有一系列形成在其中的空腔，其中所述表面彼此相对移动，且其中液体材料在表面之间通过并且沿着连续地通过每一表面中的空腔的路径流动。在相关表面上设置空腔使得当液体在表面之间流动时将剪力施加到液体上。在典型的实施方案中，该混合器包括外套筒和紧密安装的内鼓。套筒和鼓的相对表面均提供有设置的空腔，这些空腔设置成使得空腔重叠形成曲折的和变化的流动通路，其随着鼓和套筒彼此相对旋转而变化。这种类型的混合器具有含相对空腔的定子和转子元件，当混合器工作时，所述相对空腔跨过整体流通过混合器的方向移动通过彼此。在这种混合器中，主要获得了分配性混合。通过表面的相对移动在通常垂直于材料流的方向施加了剪力。在上述典型的实施方案中，这通过鼓和套筒的相对旋转实现。在这种设备中，当材料轴向向下通过设备时在流的横截面积中存在相对小的变化。通常在整个装置中，流的横截面积以小于3的系数变化。

WO 96/20270还描述了一种新型的混合器，以下称为‘受控变形动态混合器’ (CDDM)。与CTM共同的，这类混合器具有含相对空腔的定子和转子元件，其混合器工作时，所述相对空腔跨过整体流通过混合器的方向移动通过彼此。与CTM的区别在于材料还经受拉伸变形。通过使带有空腔的相对表面设置成使得通过混合器的液体整体流的横截面积在整个装置中以至少5的系数接连地增大和缩小，保证了拉伸流动和有效的分散性混合。与以上描述的CTM的实施方案比较，CDDM的空腔通常在轴向方向排列或略有偏置使得沿着该相对表面轴向流动的材料被迫通过窄的间隙以及沿着和在空腔之间流动。CDDM结合了CTM的分配性混合性能与分散性混合性能。因此，CDDM更适合于例如降低乳液液滴尺寸的问题，其中分散性混合是主要的。

US6,468,578B1公开了使用空腔转移混合器用于制备水液滴在连续脂肪相中的乳液。

WO2010/089320 A1、WO2010/089322 A1和 WO2010/091983A1公开了具体类型的CDDM类型或CTM类型的分配性和分散性混合装置，包括两个在其中具有空腔的相对表面。这些具体类型可以用于处理乳液。

WO2010/105922 A1公开了5%的硅蜡的水连续的乳液可以通过使用微射流机在包含PET-POET聚合物作为乳化剂的水性溶液中制备。该微射流机在1200巴的高压下操作以均质化乳液。

WO96/28045公开了用于制备口香糖的具有分配性和分散性混合区域的混合器。

US2010/220545 A1公开了具有分配性和分散性功能的混合器，其可以用于乳化。

WO2008/125380 A1公开了食用脂肪连续的涂抹食品，包含以拉长的晶体形式存在的植物甾醇，其中最长尺寸最优选2000微米。

WO93/05768和WO00/67728公开了具有10纳米和10微米之间直径的固体脂质颗粒。这些通过在水相中熔融脂质相和随后使用高压均质器均质化来制备。

发明概述

这些公开没有描述具有相对高量的分散相的浓缩的水包油乳液的制备。这对于使用这些乳液作为消费产品的成分，如食品产品（例如人造黄油或其它涂抹食品），个人护理产品（例如护肤霜），或家庭护理产品（例如，液体洗衣用洗涤剂），美容产品（例如化妆品，如口红、眼和唇部产品），和药物产品（例如用于体内靶向投递的难溶性亲脂性药物的封装）将尤其是感兴趣的。将尤其感兴趣的是提供包含细微分散的油相的乳液，所述细微分散的油相另外包含分散在该油相中的植物甾醇。植物甾醇在植物油和水中均具有非常低的溶解度，尤其是在室温下。这些乳液可以用作食品成分以降低在人体中的LDL-胆甾醇水平。为了有效作为LDL-胆甾醇降低剂，包含植物甾醇的分散相应当尽可能微细地分散，并且另外植物甾醇优选不是结晶的。如果植物甾醇结晶，则在体内（在肠道内）的生物可及性小于当植物甾醇是无定形时的，原因是大的晶体尺寸和晶体的形状。

类似地，希望提供类胡萝卜素，其在室温下在植物油中和水中也均是非常难溶的。类胡萝卜素可以作为体内的抗氧剂起作用；另外β-胡萝卜素是维生素A的前体。

因此，本发明的目的之一是提供用于制备水包油乳液的方法，所述水包油乳液具有非常微细分散的脂质相，并且提供包含相对高浓度的亲脂性化合物的乳液，所述亲脂性化合物在室温下难溶于油中且难溶于水中。这些乳液可以在食品产品或家庭护理产品或个人护理产品或美容产品或药物产品中使用。

此外，本发明的一个目的是提供以低能量输入和高生产量制备所需乳液的方法。

现在我们已经确定这些目的中的一个或多个可以通过一种方法达到，其中使亲脂性化合物变为液体形式，并且使用CDDM或CTM类型的混合器乳化到最大1微米的平均索特直径。这获得了微细分散的亲脂性材料相，其具有高浓度的亲脂性化合物，可以用于食品、家庭护理、个人护理、美容或药物产品中。

此外，通过使用CDDM或CTM类型的混合器，所需的压力相对是低的，却可以制备稳定的微细分散的乳液。与现有的高压均质器相比，可以达到的分散相的浓度更高，且所需压力最多低20倍。这要求更少的重材料规格用于装置的设计（以承受高压），和更少的能量消耗以施加压力至装置，因此是更环境友好的方法且二氧化碳印迹更低。

因此，本发明提供了一种制备水连续的乳液的方法，其中乳液的分散相包含亲脂性化合物，和其中分散相的平均索特（Sauter）直径小于1微米，和其中分散相的浓度为乳液重量的至少20%，和其中该方法包括以下步骤：

（a）将水和水包油乳化剂混合以形成水相(aqueous phase)；和

（b）使亲脂性化合物变为液体形式以形成亲脂相；和

（c）将来自步骤a）的水相与来自步骤b）的亲脂相在受控变形动态混合器类型或空腔转移混合器类型的分配性和分散性混合装置中混合以产生水连续的乳液，

和其中该混合器适于在液体组合物中诱导拉伸流动，

和其中该混合器包括紧密间隔的相对可移动的相对表面，所述相对表面中的至少一个具有在其中的一系列空腔，其中在每一表面上的空腔设置成使得在使用时，用于液体流动的横截面积在整个装置中以至少3的系数接连地增大和缩小。

附图说明

图1：空腔转移混合器 (CTM)的示意图 ； 1: 定子, 2: 环面(annulus); 3: 转子; 下方是横截面视角。

图2：受控变形动态混合器(CDDM)的 示意图；1: 定子, 2: 环面; 3: 转子; 下方是横截面视角。

图3：来自实施例1，在MCT油中分散的7%的植物甾醇液滴的粒径分布；在CDDM中的流动速率20mL/s，在不同转速转速（0 = 0 rpm，5 = 5,000 rpm，12 = 12,000 rpm，15 = 15,000 rpm）。

图4：来自实施例1，两种7%植物甾醇负载的胶体分散体（包含70%的分散相）的扫描电子显微镜图像。

左图A：流动速率22.9mL/s，速度8250rpm；图像宽度约12微米，条宽度1微米。

右图B：流动速率67.6mL/s，速度0rpm（静态）；图像宽度约12微米，条宽度1微米。

图5：来自实施例1，植物甾醇负载的胶体分散体的扫描电子显微镜图像；CDDM流动速率22.9mL/s，速度8250rpm。

左图A：70%分散相，基于分散体7wt%的植物甾醇；图像宽度约12微米，条宽度1微米。

右图B：来自图A的分散体，稀释至10%分散相；基于分散体1wt%的植物甾醇；图像宽度约60微米，条宽度10微米。

图6：来自实施例1，植物甾醇负载的胶体分散体（包含70%分散相）的扫描电子显微镜图像；CDDM流动速率22.9mL/s，速度0rpm（静态）。

左图A：70%分散相，基于分散体7wt%的植物甾醇；图像宽度约60微米，条宽度10微米。

右图B：来自图A的分散体，稀释至10%分散相；基于分散体1wt%的植物甾醇；图像宽度约60微米，条宽度10微米。

图7：以两种不同的浓度用Tween 20稳定的7%植物甾醇负载的胶体分散体的液滴尺寸分布，以CDDM流动速率20mL/s制备；静态和动态方法；来自实施例1；（0 = 0 rpm，5 = 5,000 rpm，8 = 8,000 rpm，12 = 12,000 rpm，15 = 15,000 rpm）；左图7% Tween 20，和右图9% Tween 20。

图8：13%植物甾醇负载的胶体分散体（包含65%的分散相）的扫描电子显微镜图像；在CDDM中以80mL/s的流动速率和12000rpm制备；来自实施例1；图像宽度约6微米（条宽度1微米）。

图9：包含7wt%MCT油和3wt%植物甾醇（左）或6wt%MCT和4wt%植物甾醇（右）的分散体的光学显微镜图像，条宽度为10微米；来自实施例2。

图10：CDDM装置优选的实施方案的示意图，横截面视角（整体流的方向优选由左到右）。

图11：CTM装置优选的实施方案的示意图，横截面视角（整体流的方向优选由左到右）。

发明详述

除非另有说明，本文所使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常理解的相同含义。

所有的百分数，除非另有说明，指的是重量百分数。缩写“wt%”或“%（w/w）”指重量百分数。

在本发明的上下文中，除非另有说明，平均颗粒直径通常表示为d_3,2值，其是索特平均直径。索特平均直径是具有与感兴趣的颗粒相同的体积/表面面积比的球的直径。在本文中还使用了d_4,3值，其是体积加权平均直径。基于体积的颗粒尺寸等于具有与给定颗粒相同的体积的球体的直径。

多分散性，即粒径分布的宽度通过Span确定：

Span = [在90%累计尺寸的颗粒直径] - [在10%累计尺寸的颗粒直径] / [在50%累计尺寸的颗粒直径].

Span是无量纲的数，其描述了分布的伸展是宽的还是窄的。小的span表明窄的尺寸分布。

在给定范围的情况下，该给定的范围包括提及的端点。

在本发明的上下文中，食用或食品产品包括但不限于包括涂抹食品、沙拉酱、奶制品、饮料、保健食品、膳食补充剂、药物组合物和其它的食品产品。该产品可以包含本领域常见的成分并且可以通过本领域常用的方法制备。

在本发明的上下文中，家庭护理产品是通常用于清洁例如家庭中的硬表面的物品，或清洁例如盘子和其它厨房硬件的物品的产品，或可以是液体或固体形式（粉末、或片）的洗衣用洗涤剂，或可以是洗衣调理剂。这些产品的实例为用于厨房、洗澡间或厕所的液体或凝胶清洁剂，以及洗洁精。该家庭护理产品可以包含含有香精和/或香料的微胶囊，或清洁助剂。在洗衣用洗涤剂或洗衣调理剂的情况下，微胶囊可以包含香精或香料，并且该微胶囊可以在洗衣过程中沉淀在衣物上。随后，该微胶囊可以在穿着衣物期间释放该香精和/或香料，或可以在例如熨烫衣物的过程中释放。

在本发明的上下文中，个人护理产品是消费者为了清洁、保健和/或美丽使用的产品。在本发明的上下文中美容产品包括但不限于护肤霜、润肤露、洗发水、护发素、牙膏、除臭剂、头发定型产品、个人肥皂条和液体个人皂。在这些产品的情况下，该微胶囊可以包含香精和/或香料，或例如可以包含一种或多种对健康和/或皮肤美丽有益的化合物。

空腔转移混合器 (CTM)

类似于在WO 96/20270中，CTM被定义为包括相对(confronting)表面的混合器，该表面中的至少一个，优选两个表面，具有一系列形成在其中的空腔，其中所述表面彼此相对移动，和其中液体材料在表面之间通过和沿着连续通过在每一表面中的空腔的路径流动。在相关表面上设置空腔使得当液体在表面之间流动时向液体施加剪力。在各自表面上设置空腔使得当材料通过混合器时在有效横截面流动面积上存在相对小的变化。在这种混合器中，主要获得了分配性混合。通常，用于流动的横截面面积在整个装置中以小于3的系数变化。通过表面的相对移动在通常垂直于其间的材料的流动的方向上施加剪力。

这里我们通过参考图1来例示CTM，图1显示了穿过配置成“同心圆柱体”设备并且包括轴向设置（journalled）在外部定子内的内部转子的CTM的一个轴向截面和四个横向径向截面。简要地，轴向截面显示了转子和定子空腔的相对轴向位置，其是时不变的，而横向截面（A-A，B-B，C-C，D-D）表明了轴向流动材料可用的横截面面积的轴向变化：

▪ A-A 在位置上穿过定子空腔，其中这些定子空腔面对“转子环”，即圆周延伸的环，其分离转子空腔的连续环；

▪ B-B 在位置上在定子空腔和转子空腔之间，其中前者面对着后者；

▪ C-C在位置上穿过转子空腔，其中转子空腔面对“定子环”，即圆周延伸的环，其分离定子空腔的连续环；

▪ D-D 在位置上在转子空腔和定子空腔之间，其中前者面对着后者。

要注意的关键特征是当材料轴向向下通过设备时，在用于流动的横截面积上几乎没有变化。

受控变形动态混合器 (CDDMs)

类似于在WO 96/20270中，CDDM通过它们作为混合器的描述与CTM区别：包括相对的表面，所述表面中的至少一个，优选两个表面，具有一系列形成在其中的空腔，其中所述表面彼此相对移动，和其中液体材料在表面之间通过和沿着连续通过在每一表面中的空腔的路径流动，并经受拉伸变形和/或剪切变形和优选拉伸和剪切变形二者。在相关表面上设置空腔使得通过表面的相对移动在通常垂直于其间的材料的流动的方向上施加剪力。除了剪力，可以通过提供具有相对表面和在其中的空腔的装置来保证显著的拉伸流动和高效的分配性和分散性混合，其中设置空腔使得液体流的横截面积在整个装置中以至少5的系数接连地增大和缩小。

这里我们通过参考图2来例示CDDM，其显示了在穿过配置成包括在外部定子内设置的（journalled）的内部转子的“同心圆柱体”设备的CDDM的一个轴向截面和四个横向径向截面。简要地，轴向截面显示了转子和定子空腔的相对轴向位置，其是时不变的，而横向截面（A-A，B-B，C-C，D-D）表明了轴向流动材料可用的横截面面积上的轴向变化：

▪ A-A 在位置上穿过定子空腔，其中这些定子空腔面对“转子环”，即圆周延伸的环，其分离转子空腔的连续环；

▪ B-B 在定子空腔和转子空腔之间通过在这些位置上形成的环带，其中“转子环”面对“定子环”；

▪ C-C在位置上穿过转子空腔，其中这些转子空腔面对“定子环”，即圆周延伸的环，其分离定子空腔的连续环；

▪ D-D在位置上在转子空腔和定子空腔之间，其中前者面对着后者。

显然，当材料轴向通过形成在“转子环”和“定子环”之间的环带（BB）和相对的转子空腔与定子空腔（D-D）之间时在横截面积上有显著的变化。

通过比较图1和图2，将可以理解CDDM与CTM在转子和定子的相对位置以及由此在流的扩展组分的并入上有区别。因此，CDDM结合了CTM的分配性混合性能与多膨胀-收缩静态混合器的分散性混合性能。

制备乳液的方法

本发明提供一种制备水连续的乳液的方法，

其中该乳液的分散相包含亲脂性化合物，和

其中该分散相的平均索特（Sauter）直径小于1微米，和

其中该分散相的浓度为该乳液重量的至少20%，和

其中该方法包括以下步骤：

a) 将水和水包油乳化剂混合以形成水相；和

b) 使亲脂性化合物变为液体形式以形成亲脂相；和

c) 将来自步骤a）的水相和来自步骤b）的亲脂相在受控变形动态混合器类型或空腔转移混合器类型的分配性和分散性混合装置中混合以产生水连续的乳液，

和其中该混合器适于在液体组合物中诱导拉伸流动，

和其中该混合器包括紧密间隔的相对可移动的相对表面，所述相对表面中的至少一个具有在其中的一系列空腔，其中在每一表面上的空腔设置成使得在使用时，用于液体流动的横截面积在整个装置中以至少3的系数接连地增大和缩小。

在步骤a）中优选地混合物的温度最高为110℃。温度的增加可以用于改善乳化剂的分散。此外，当待混合的所有的化合物为液态时，在升高的温度下，相比在较低温度下，后续的乳化可以更高效地进行。优选该步骤a）在大气压力下进行。优选地，温度最高100℃，更优选最高95℃。

所述乳化剂可以是可用于在水中乳化油的任何化合物。优选地，该乳化剂的HLB值大于7，优选8-18。乳化剂的HLB值（亲水-亲酯平衡）是其亲水或亲酯的程度的量度，并且决定了乳化剂乳化水中的油或油中的水的能力。这种乳化剂的实例为聚氧乙烯（20）山梨醇酐单月桂酸酯，商业上称为Tween^® 20，和聚合物PET-POET（聚对苯二甲酸乙二醇酯-共聚-聚对苯二甲酸氧亚乙基酯，如在WO 2010/105922 A1中所描述的）。“PET”是亲脂性的，“POET”是疏水性的。PET-POET的化学结构是：

其它优选的乳化剂包括HLB值大于7的糖酯，或任何对于温度不敏感的亲水性乳化剂。

优选地，步骤b）中的亲脂性化合物是通常来自天然来源的亲脂性材料，但它们也可以是合成化合物。

在步骤b）中，使亲脂性化合物变为液体形式，以能够在后续步骤c）中微细地分散亲脂相。当在液体形式时，在步骤b）中形成的亲脂相将在步骤c）的混合步骤中破碎成液滴并且将被分散在来自步骤a）的水相中。优选地，在步骤b）中，通过提高温度以熔融化合物来使亲脂性化合物变为液体形式。需要的温度将取决于具体的亲脂性化合物，优选在步骤b）中的温度最大为160℃，优选最大为150℃，优选最大为110℃，优选最大为95℃。

优选地，亲脂性化合物包括卵磷脂、脂肪酸、单甘脂、二甘脂、三甘脂、植物甾醇、植物甾烷醇、植物甾醇基-脂肪酸酯、植物甾烷醇基-脂肪酸酯、蜡、脂肪醇、类胡萝卜素、油溶性着色剂、油溶性维生素、油溶性调味品、油溶性香料、油溶性药物、矿物油或衍生物、矿脂(petrolatum)或衍生物、或硅油或衍生物、或这些化合物的组合。这些化合物的组合也在本发明的范围内。

油和脂肪，如乳品脂肪，或植物油或藻油是单甘脂、二甘脂和三甘脂的通常来源。脂溶性维生素的实例为维生素 A、维生素 D2、维生素 D3、维生素 E和维生素 K。这些维生素包括作为各自维生素起作用的所有化合物。类胡萝卜素包括α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、番茄红素、角黄素、虾青素、叶黄素和玉米黄素以及它们的酯化形式。这些化合物可以用作食品产品的成分。

如矿物油、矿脂和硅油和这些化合物的衍生物的材料也是优选的化合物，其可以用在本发明中作为亲脂性化合物。这些化合物可以作为成分用于个人护理产品，如护肤霜和润肤露，或家庭护理产品，如洗衣用洗涤剂组合物，尤其是液体洗衣用洗涤剂组合物。

卵磷脂：是可以源自植物来源（例如，大豆）或动物来源（例如，蛋黄）的混合物的泛称，并且被用作乳化剂。在卵磷脂中最重要的化合物为磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰肌醇。在可商购的卵磷脂中，还可以存在游离的脂肪酸、三甘酯和单-和二甘酯。磷酸基和所述脂肪酸的性质决定卵磷脂的乳化性能。

脂肪酸：在本发明中合适的脂肪酸为C3脂肪酸和更长的链，优选至少C12，直至优选C26。脂肪族的尾部可以是饱和的或不饱和的。该链可以是非支化的或具有支化如羟基，甲基-或乙基。在本发明中适合的脂肪酸由最少3个碳原子和最多26个碳原子组成。

单甘脂：甘油和一个脂肪酸的酯，其中该脂肪酸可以是如上所述的。

二甘脂：甘油和两个脂肪酸的酯，其中该脂肪酸可以是如上所述的。

三甘脂：用三个如上所述的脂肪酸支化的甘油。该脂肪酸可以是饱和的或单不饱和的或多不饱和的。在本发明的上下文中，三甘酯被理解为是食用油和脂肪。本文所使用的术语“油”被用作纯的或在溶液中包含化合物的油和脂肪的泛称。油还可以包含悬浮的颗粒。

本文所使用的术语“脂肪”被用作包含大于80%三甘酯的化合物的泛称。它们还可以包含二甘脂、单甘脂和游离的脂肪酸。通俗地说，液体脂肪通常被称为油，但在本文中也使用术语脂肪作为这种液体脂肪的泛称。脂肪包括：植物油（例如阿兰藤黄(allanblackia)油、杏仁油、花生油、山金车油、坚果油、鳄梨油、巴巴树油、猴面包树油、黑籽油、黑莓籽油、黑醋栗籽油、蓝莓籽油、亚麻荠油、琉璃苣油、金盏花油、油茶籽油、蓖麻油、樱桃仁油、可可油、椰子油、玉米油、棉籽油、月见草油、柚子油、葡萄籽油、榛子油、大麻籽油、马府黄油、柠檬籽油、酸橙籽油、亚麻籽油、夏威夷核果油(kukui nut oil)、澳洲坚果油、玉米油、芒果油、白芒花油、瓜子油、辣木油、罗勒籽脂、芥菜籽油、橄榄油、橙籽油、棕榈油、棕榈仁油、番木瓜籽油、西番莲籽油、桃仁油、李子油、石榴籽油、罂粟籽油、南瓜籽油、菜子油（或菜籽油）、红树莓籽油、米糠油、玫瑰果油、红花籽油、沙棘油、芝麻油、乳木果油、大豆油、草莓籽油、葵花籽油、甜杏仁油、核桃油、小麦胚芽油）；鱼油（例如沙丁鱼油、鲭鱼油、鲱鱼油、鱼肝油、蚝油）；动物油（例如黄油或共轭亚油酸，猪油或牛油）；或其任意的混合物或部分。该油和脂肪还可以已经通过硬化、分馏、化学或酶法酯交换或通过这些步骤的组合加以改性。

植物甾醇: 一类类甾醇，在植物中天然存在的植物化学物质。在室温下，它们是白色粉末，具有温和的特有气味，在水中是不溶的和在醇中是可溶的。它们可以用于降低人体血浆中的LDL-胆甾醇水平。

植物甾烷醇: 类似于植物甾醇，一类类甾醇，在植物中天然存在的植物化学物质。它们也可以通过硬化植物甾醇获得。

植物甾醇基-脂肪酸酯: 已经通过用脂肪酸酯化改性的植物甾醇。

植物甾烷醇基-脂肪酸酯: 已经通过用脂肪酸酯化改性的植物甾烷醇。

蜡：蜡是具有以下特征性能的非甘油酯脂质物质：在通常环境温度下为塑性的（可塑的）；熔点大于约45℃；当熔融时相对低的粘度（不像很多塑料）；在水中是不溶的但可溶于一些有机溶剂；疏水性的。蜡可以是天然的或人工的，但优选天然蜡。蜂蜡、小烛树蜡和棕榈蜡（植物蜡）、中国蜡、角质层蜡、日本蜡、霍霍巴油、羊毛脂或WOLL蜡、褐煤蜡、小冠巴西棕榈蜡、石蜡（矿物蜡）、凡士林、热他莫(retamo)蜡、米糠蜡、紫胶蜡、鲸蜡、甘蔗蜡是通常遇到的天然存在的蜡。一些显示相似性能的人工材料也被描述为蜡或蜡状物。化学上讲，与为甘油（丙烷-1,2,3-三醇）与三个脂肪酸的酯的脂肪相对，蜡可以是乙二醇（乙烷-1,2-二醇）与两个脂肪酸的酯。它还可以是脂肪醇与脂肪酸、烷烃、醚或酯的组合。优选的蜡是选自小烛树蜡、巴西棕榈蜡、虫胶蜡或蜂蜡或硅蜡或它们的合成等同物的一种或多种蜡。石蜡基合成蜡也在本发明的范围内。其还可以包括聚乙烯蜡、聚合的α-烯烃、化学改性的蜡-通常是酯化的、或皂化取代的酰胺蜡。

最优选的亲脂性化合物选自植物甾醇、类胡萝卜素和这些化合物的衍生物。这些化合物的混合物也在本发明的范围内。这些化合物尤其感兴趣为食品产品的成分，因为当消费时它们具有营养益处。植物甾醇是以其在消费时的LDL-胆甾醇降低作用而著称的化合物。

术语植物甾醇（phytosterol）和植物的甾醇（plant sterols）被认为是同义的，并且它们还可以称为“甾醇”。植物甾醇可以分成三组，其为4-去甲基甾醇、4-单甲基甾醇和4,4'-二甲基甾醇。在油中，它们主要作为游离的甾醇和脂肪酸的甾醇酯存在，但也存在甾醇糖苷和酰化甾醇糖苷。有三种主要的植物甾醇即β-谷甾醇、豆甾醇和菜油甾醇。

各自的5α-饱和的衍生物（“甾烷醇”），如谷甾烷醇、菜油甾烷醇和麦角甾烷醇和它们的衍生物也包括在术语植物甾醇中。

优选地，植物甾醇选自β-谷甾醇、β-谷甾烷醇、菜油甾醇，菜油甾烷醇、豆甾醇、菜子甾醇、菜子甾烷醇或它们的混合物。合适的植物甾醇源为例如源自大豆油或妥尔油。

由于它们在脂肪中的差的溶解性和在水中是不混溶的，植物甾醇难以以它们的游离形式配制到食品产品中，这可以导致食物产品具有差的感官性质，例如沙质的口感。在现有技术中通过用脂肪酸酯化植物甾醇，这已经得到部分地减轻，但要求额外的加工步骤并因此导致成本增加。在文献中还已经描述了通过使用非常小的植物甾醇颗粒可能能在一定程度上减轻植物甾醇在感官性质上的负面影响。通常，这种颗粒的尺寸在几十微米的数量级，然而，大于1微米的颗粒直径在胃肠道中生物可及性很差。此外已经在文献中描述了在乳液中植物甾醇对于感官性能的负面影响可以通过用乳化剂乳化植物甾醇来在一定程度上减轻。

在本发明的上下文中，除非另有说明，术语植物甾醇是指游离的植物甾醇，即非酯化的植物甾醇。

在步骤b）中，优选地亲脂性化合物与非水相混合。通过该混合，亲脂性化合物通过在非水相中溶解被带入液体形式。优选地，在混合物的温度提高至最高160℃的温度的同时，优选最高150℃，优选最高110℃，优选最高95℃，进行该步骤。

在该上下文中使用的“非水相”可以涉及在环境条件（温度约20℃，大气压）下的液体，且其中所述液体具有流动的倾向(如由在1/s至500/s范围的剪切速率γ（伽马）下具有大于储能模量G’的损耗模量G”所确定的)。非水相在室温下还可以是固体的，并且通过熔融制成液体。非水特征被限定为该材料在环境条件下在水中不能溶解大于10wt%，优选小于5%，优选小于1wt%，优选小于0.5wt%，优选小于0.2wt%。

优选地，该非水相包括植物油，例如葵花籽油、棕榈油、橄榄油、菜籽油或任何其它合适的油或油的组合，或蜡（例如小烛树蜡、巴西棕榈蜡或本文之前描述的其它蜡）。

该油在室温下可以是液态的，或者在室温下可以是固体，在这种情况下，油应当首先通过提高温度熔融。也可以使用来自动物来源的脂肪或油，如鱼油、乳脂、猪油或牛油。由步骤b）获得的这种植物油或动物油或藻油可被用作食物产品的成分。

任选的非水相也可以选自诸如矿物油、矿脂和硅油，和这些化合物的衍生物，和这些的组合的材料。在那种情况下，由步骤b）获得的结构化的非水相可以用作家庭护理或个人护理产品的成分。

优选地，在该非水相中亲脂性化合物的浓度为至少5wt%，优选至少10wt%，优选至少20wt%。虽然，亲脂性化合物在该非水相中可以是难溶的，例如类胡萝卜素和植物甾醇（例如，在室温下在植物油中）的情况，但是在本发明的方法中可以在非水相中使用如此高浓度的亲脂性化合物。高浓度具有优势，即最终乳液将在亲水性相中包含大量的亲脂性化合物，并且该非水相以胶状分散体分散，因为在步骤c）之后液滴尺寸非常小。当与该非水相混合时，亲脂性化合物可以呈晶体形式。在液体中溶解亲脂性化合物之后，该亲脂性化合物将呈无定形的形式。亲脂性化合物的浓度可以如此之高以致在乳化之后和在液体冷却时，分散相变得超饱和。由于分散相的小液滴，疏水化合物可以保持在无定形状态，并且不结晶或仅有限地结晶。甚至可以发生亲脂性化合物保持在液态或亚稳态。较少结晶意味着液滴保持稳定，否则晶体可能生长并可能形成针，其刺穿并且干涉油滴与连续水相之间的界面，打碎所述油滴。因此，根据本发明的方法不仅导致乳液改善的稳定性，而且导致了不是晶体的分散的亲脂性化合物。

在植物甾醇的情况下，相比结晶的植物甾醇，无定形的植物甾醇更容易以胶束吸收入肠道中。作为胶束的一部分，植物甾醇的功能是影响从an至血浆的LDL-胆甾醇的吸附和解吸附，导致在血浆中降低的LDL-胆甾醇水平。因此，本发明的一个优点是当甾醇与非水相混合并随后乳化时，与结晶的甾醇相比，无定形相可以导致改进的生物可及性和/或生物利用性。

步骤c）优选将在混合来自步骤a）的水相和来自步骤b）的亲脂相之后获得的温度下进行。在步骤c）之前，可以制备预乳液以混合水相和亲脂相，以便改善步骤c）中的乳化。该预混合可以在温度控制下进行，以保持混合物为液体。在该任选的预混合步骤中的温度优选最高110℃，优选最高100℃（当在大气压力下时），优选最高95℃。可以控制步骤c）中的乳化温度，以保证来自步骤a）的水相和来自步骤b）的亲脂相保持液体。通常步骤c）的混合将在来自步骤a）和b）的预混料的温度下进行。通常在乳化步骤期间，由于能量输入到混合过程中，混合的温度将不会降低。因此，步骤c）出来的乳液的温度可以是升高的。

由步骤c）获得的乳液可被用作食品产品、或个人护理产品、或家庭护理产品、或化妆品产品、或药物产品的成分。在那种情况下，来自步骤c）的乳液可以与这种产品的任意其它成分接触。随后可以进行这种产品的普通制备方法。在使用来自步骤c）的乳液之前，可以冷却来自步骤c）的混合物。该任选的冷却可以使用任何合适的方法实现。

由于在非水性液体中并入了亲脂性化合物，分散相液滴可以在步骤c）之后变成固体，尤其当冷却由步骤c）获得的乳液时。根据本发明的方法这时可以被认为是一种包封过程，其中亲脂性化合物被包封在非水相中。因此，根据本发明的方法优选还提供包封亲脂性化合物的方法。

在步骤c）之后获得的分散相的平均索特直径小于1微米。优选，分散相的平均索特直径小于500纳米。甚至更优选分散相的平均索特直径小于400纳米，更优选小于300纳米。优选分散相的平均索特直径为至少100纳米，更优选至少150纳米。当分散相的平均尺寸象这些值一样小时，乳液可以变得透明，因为分散液滴的尺寸小于可见光的波长。该性质可以用于为消费者配制有趣的产品，所述产品具有以前不能得到的性质。

在由步骤c）获得的乳液中，分散相的浓度为乳液重量的至少20%。根据本发明方法的优点之一是可以获得的分散相的浓度高，尤其当与通过高压均质器制备的乳液相比时。优选分散相浓度为乳液重量的至少40%，优选乳液的至少50%。优选地分散相占乳液重量的至少60%。优选地，乳液包含占乳液的最多95wt%的分散相，优选最多85wt%，优选最多75wt%。这种高度分散的乳液具有优点，即当在食品产品中或个人护理产品或家庭护理产品或美容产品或药物产品中使用时，仅要求相对少量的乳液来配置产品。

与如在例如高压均质器中加工的更稀的乳液相比，浓缩的水连续的乳液产品（高分散相浓度，以及在非水相中高浓度的亲脂性化合物）的另一个优点是加热水相和亲脂相所需的能量降低。这是由于在水与亲脂性化合物和非水相之间热容上大的差异。

CDDM 装置和 / 或 CTM 装置

在步骤c）中，通过在受控变形动态混合器类型或空腔转移混合器类型的分配性和分散性混合装置中混合来自步骤a）的水相和来自步骤b）的亲脂相制备水连续的乳液，和其中所述混合器适用于在液体组合物中诱导拉伸流动，和其中所述混合器包括紧密间隔的相对可移动的相对表面，所述相对表面中的至少一个具有一系列的在其中的空腔，其中在每一个表面上的空腔设置成使得在使用时，在整个装置上用于液体流动的横截面面积以至少3的系数接连地增大和缩小。

为了理解一般的CTM或CDDM操作的目的，WO96/20270的公开内容通过引用并入本文。分配性混合的区域（其中流动路径是宽的）包括类似CTM的空腔，这些空腔以垂直于液体的整体流动的方向移动通过彼此。在这些分配性混合的区域之间是其中流动路径更窄和流动更拉伸的区域。对于在根据本发明的方法中使用的混合器来说，可以提供有一个或多个其中并置使得设置是类CTM的区域和一个或多个其中设置是类CDDM的区域。优选地，CDDM装置用于根据本发明的方法。

在优选的实施方案中，CDDM装置或CTM装置可以通过以下描述。参照图10和图11，优选地，该CDDM或CTM装置包括两个相对表面1,2，它们相隔距离7，

其中第一表面1包含至少三个空腔3，其中所述空腔中的至少一个相对于表面1具有深度9，

其中第二表面2包含至少三个空腔4，其中所述空腔中的至少一个相对于表面2具有深度10，

其中在通过该装置期间可用于液体流动的横截面积接连地增大和缩小至少三倍，和

其中表面1在两个空腔之间具有长度5，和

其中表面2在两个空腔之间具有长度6，和

其中定位表面1,2使得相应的长度5,6重叠以产生具有长度8的狭缝或者不重叠产生长度81，

其中设置空腔使得在通过该装置期间可用于液体流动的横截面积以至少3的系数接连地在空腔中增大和在狭缝中缩小，和

其中两个表面1,2之间的距离7在2微米和300微米之间，并且其中

长度8和两个表面1,2之间的距离7之间的比率在0-250的范围，

或长度81和两个表面1,2之间的距离7之间的比率在0-30的范围。

参照图10和图11：就CTM和CDDM来说，该混合装置存在几种可能的构型。在一种优选的组合中，相对表面1,2是圆柱形的。在这种构型中，该装置将通常包括圆柱鼓和共轴套筒。相对表面1,2将由鼓的外表面和套筒的内表面限定。然而，存在其中相对表面是圆形的或盘状的替代构型。在这两种极端的构型之间是其中相对表面是圆锥或截头圆锥体的那些构型。非圆柱形实施方案允许在流过混合器的不同部件中的剪力的进一步的变化。

其中相对表面1,2最紧密间隔的区域是其中在混合器内剪切速率趋于最高的那些区域。在相对表面1,2之间的表面之间的狭缝7构成该区域，结合长度8或81。高剪力有助于功率消耗和加热。其中当混合器的相对表面间隔小于大约50微米的间隙时尤其是这样。有利地，限制高剪力区域于相对小的区域意味着可以降低功率消耗和加热效应，尤其是当在类CTM区域中相对表面相对宽地间隔开来的情况下。

由此，可以设计装置使得获得良好的混合，同时保持在整个装置上压力降尽可能小。该设计可以通过调整装置的各个部件的尺寸来修改，如在以下解释说明的。

在相应表面之间的距离7优选为2微米至300微米，其对应于狭缝的高度。优选该距离7在3微米和200微米之间，优选5微米和150微米之间，优选5微米和100微米之间，优选5微米和80微米之间，优选5微米和60微米之间，优选5微米和40微米之间。更优选地，距离7在8微米和40微米之间，优选在8微米和30微米之间，更优选10微米和30微米之间，更优选10微米和25微米之间，更优选15微米和25微米之间。

狭缝7的实际高度取决于装置的尺寸和需要的流动速率，并且不管装置的尺寸如何，技术人员将知道如何设计该装置使得在装置内的剪切速率保持相对恒定。

各自包含至少三个空腔3,4的表面1和2产生了用于混合的两种流体的流动的位于所述表面之间的体积。在表面中的所述空腔有效地增加了可用于流动的表面面积。由于空腔的存在，表面1和2之间用于流动的小区域(area)可以被认为是具有高度7的狭缝。在表面1中的两个空腔之间的距离5和在表面2中的两个空腔之间的距离6和这些相应部件的相对位置决定了狭缝的最大长度。

优选地，一起形成用于混合来自步骤a）的水相和来自步骤b）的亲脂相的该体积的具有空腔3,4的两个表面1,2，如此设置使得表面的相应长度5,6（产生狭缝重叠）产生了长度8的狭缝（在整体流的方向），其大小是表面之间的距离7的最大250倍。优选地，长度8和两个表面1,2之间的距离7之间的比率在0-100的范围，优选0-10，优选0-5。或者，长度81优选最大为600微米。

优选地和替代地，表面1,2如此设置使得不产生重叠，然而在该情况下产生了长度81。长度81和两个表面1,2之间的距离7之间的比率优选在0-30的范围。在该情况下，在表面的相应部件之间不存在重叠，并且由所谓的“负重叠（negative overlap）”产生狭缝。该“负重叠”提供了在两个相应表面1和2之间的距离7接近0的可能性。优选地，长度81为使得长度81和两个表面1,2之间的距离7之间的比率在0-15的范围，更优选0-10，更优选0-5和最优选0-2。

相对表面的法向分离(normal separation)在整体流方向上的这一变化的进一步的益处是，通过具有相对小的高剪力区域，尤其是在低停留时间下，沿着混合器的压力降可以降低而不牺牲混合性能。

在表面1,2的相应部件之间的小的重叠导致了，与具有更长的重叠并且从而还需要更高的压力的装置相比，产生微细分散所需的相对小的压力。通常，更长的狭缝距离（或更长的毛细管）导致更小的分散相液滴。现在我们发现用短的毛细管或甚至不用毛细管，分散相的液滴仍保持是小的，同时与更长的重叠相比所需要的压力相对较低。例如，高压均质器可能在最高1600巴或甚至更高的压力下操作。优选地，根据本发明的混合器在小于200巴的压力下操作，优选小于80巴，优选小于60巴，优选小于40巴，最优选小于30巴。用这些相对低的压力，获得了良好的混合过程。

相对低的压力的另一个优点是用于施加压力的能耗相比常规使用1000巴或更高压力以获得具有小于1微米尺寸的分散相的设备低得多。此外，需要不那么苛刻的材料规格用于装置的设计以经受住高压，使得可以节省原材料。

参照图10和图11，流体优选从左向右流过装置。狭缝产生了流动的加速，而在狭缝的出口由于用于流动的表面面积增大和发生膨胀流体减速。该加速和减速导致分散相的大的液滴破碎以产生在连续相中微细分散的液滴。已经很小的液滴保持相对未改变。在空腔中的流动如此使得分散相的液滴最终变得均匀地分布在连续相中。

在通过装置期间可用用液体流动的横截面积接连地增大和缩小至少三倍，并且这些通道导致两种流体的有效混合。这意味着在空腔中用于液体流动的横截面积比在狭缝中用于液体流动的横截面积大至少三倍。这涉及长度11和7之间的比率。优选地，如此设计用于流动的横截面积使得在通过装置期间可用于液体流动的横截面积以至少5的系数接连地增大和缩小，优选至少10，优选至少25，优选至少50，直到100-400的优选值。用于流体流动的横截表面面积由第一表面1中的空腔3的深度9和第二表面2中的空腔4的深度10决定。总横截面积由在相对表面上的两个相应空腔的底部之间的长度11决定。

表面1,2各自包含至少三个空腔3,4。在该情况下，在通过时流至少膨胀3次，并且在通过期间该流通过至少3个狭缝。优选地，在通过装置期间可用用液体流动的横截面积接连地增大和缩小4-8次之间。这意味着该流在通过期间经历4-8个狭缝和空腔的存在。

空腔3的形状可以采取任何合适的形式，例如横截面可以不是长方形的，而是可以采取例如梯形，或平行四边形，或其中角是圆的的长方形的形状。由以上可见，空腔可以是长方形、正方形或圆形，或任何其它合适的形状。空腔和空腔的数量以及空腔的尺寸的任何设置都在本发明的范围内。

装置可以在静态模式（未旋转）以及动态（具有旋转）下操作。在该情况下，优选地所述表面之一能够相对另一个表面以10-40000rpm之间的频率旋转，优选在20-35000rpm之间，更优选在1000-25000rpm之间。

一般地，旋转可以导致改善的混合过程和产生更小的分散相液滴。静态操作具有混合所需能量较少的优点。不具有旋转的设备操作导致非常高效和有效的流体混合。在不旋转的情况下，可以获得相似的分散相尺寸，而无需高压或使用能量来旋转。另一方面，高频率的旋转可以在混合两种流体以产生乳液的情况下导致非常微细分散的分散相液滴。

已知CTM和CDDM的另外的特征可以并入本文中描述的混合器中。例如一个或两个所述相对表面可以提供有加热或冷却其的装置。当在相对表面中提供有空腔时，这些空腔可以在混合器的不同部分具有不同的几何形状以进一步变化剪切条件。

在一个优选的实施例中，这种在本发明中使用的CDDM装置的尺寸满足使得两个表面之间的距离7在10-20微米之间，和/或其中狭缝的长度8最大为2毫米，例如80微米，或20微米或甚至0微米。狭缝的长度8加空腔的长度17,18合起来最大为10毫米，和/或其中空腔9、10的深度为最大2微米。在该情况下，优选外表面的内径在20-30毫米之间，优选约25毫米。在该情况下装置的总长度为7-13厘米之间，优选10厘米。该长度是指这是其中流体混合的区域。这种优选装置的转速转速优选为0（静态），或更优选或者在5000-25000rpm之间。

用于液体流动的面积的形状可以采取不同的形式，并且自然取决于相对表面的形状。如果所述表面是平的，那么用于流动的横截面积可能是长方形的。两个相对表面也可以呈圆形的形状，例如设置在圆柱形管的中心的圆柱形转子，其中圆柱形转子的外侧构成表面，而圆柱形管的内表面构成另一个表面。在两个相对表面之间的圆形环带可用于液体流动。

通过根据本发明的方法获得的乳液

本发明还提供了通过根据本发明的方法获得的水连续的乳液。这种乳液包括包含亲脂性化合物的分散相，其中分散相的平均索特直径小于1微米，且其中分散相的浓度为乳液重量的至少20%。

在本发明的上下文中之前在本文公开的优选方面也可应用于本发明的该进一步的方面，加以必要的变通。

优选地，亲脂性化合物包括卵磷脂、脂肪酸、单甘脂、二甘脂、三甘脂、植物甾醇、植物甾烷醇、植物甾醇基-脂肪酸酯、植物甾烷醇基-脂肪酸酯、 蜡、脂肪醇、类胡萝卜素、油溶性着色剂、油溶性维生素、油可溶的调味品、油可溶的香料、矿物油或衍生物、矿脂或衍生物、或硅油或衍生物、或这些化合物的组合。更优选的亲脂性化合物选自植物甾醇、类胡萝卜素和这些化合物的衍生物。这些化合物的混合物也在本发明的范围内。

优选地亲脂性化合物与非水相混合，其一起构成乳液的分散相。优选地，该非水相包括植物油，例如葵花籽油、棕榈油、橄榄油、菜籽油或任何其他合适的油或油的组合。所述油在室温下可以是液体，或者可以在室温下是固体，在该情况下，所述油应当首先通过提高温度来熔融。也可以使用来自动物来源的脂肪或油，例如鱼油、乳脂、猪油或牛油。由步骤b）获得的这种植物或动物油可以用作食物产品的成分。

该任选的非水相还可以选自诸如矿物油、矿脂和硅油，和这些化合物的衍生物，和这些的组合的材料。

优选地，在非水相中亲脂性化合物的浓度为至少5wt%，优选至少10wt%，优选至少20wt%。

分散相的平均索特直径小于1微米，优选地小于500纳米。甚至更优选分散相的平均索特直径小于400纳米，更优选小于300纳米。

在由步骤c）获得的乳液中，分散相的浓度为乳液重量的至少20%。优选地，分散相的浓度为乳液重量的至少40%，优选乳液的至少50%。优选地，分散相包括乳液重量的至少60%。

最优选地，通过根据本发明的方法获得的水连续的乳液包括包含植物甾醇的分散相，其中分散相的平均索特直径小于1微米，且其中分散相的浓度为乳液重量的至少20%。优选地，植物甾醇分散在非水相中。优选地，该非水相包括植物油，例如葵花籽油、棕榈油、橄榄油、菜籽油，或任何其它合适的油或油的组合。也可以使用来自动物来源的脂肪或油，例如鱼油、乳脂、猪油或牛油。优选地，在该非水相中，该植物甾醇的浓度为至少5wt%，优选至少10wt%，优选至少20wt%。优选地，该分散相的平均索特直径小于500纳米，优选小于400纳米，更优选小于300纳米。优选地，该分散相的浓度为乳液重量的至少40%，优选乳液的至少60%。优选地，基于乳液重量的植物甾醇的总浓度为乳液重量的5-20%之间。

本发明还提供了包含根据本发明的第一方面的乳液的食品产品或个人护理产品或家庭护理产品或美容产品或药物产品。通过根据本发明的方法获得的乳液可以直接(as such)使用或作为食品产品(如油包水乳液或水包油乳液)或个人护理产品(如护肤霜)的成分，或作为在家庭护理产品(如液体洗衣用洗涤剂)的成分使用。这些个人护理产品可以是水包油乳液。双重乳液和多重乳液（如油包水包油和水包油包水乳液）也是本发明范围内的乳液。例如，该水连续的乳液可以用于产生油包水包油乳液：由根据本发明的方法的步骤c)获得的水连续的乳液可被乳化在连续的油相中。

在食品产品的情况下，非水相可以是脂质相，例如分散在水相中的乳品脂肪或葵花籽油的液滴以形成水包油乳液。水包油乳液的实例是调料(dressing)和蛋黄酱类型产品、乳制品涂酱以及润肤露和护肤霜。乳品饮料，如优酪乳或牛奶，也是水包油乳液，如果它们是不含脂肪的。在油包水乳液，如人造黄油、黄油和其他涂抹食品的情况下，脂质相可以被认为是连续的植物油相或黄油脂肪相（如适用）。

在个人护理产品或家庭护理产品的情况下，非水相可以选自诸如矿物油、矿脂和硅油，和这些化合物的衍生物，和这些的组合的材料。

根据产品，在这些产品中非水相的量可以在产物重量的1%-99%的范围。例如，起酥油可以包含99wt%的食用油或脂肪。人造黄油包含约80%的食用油和脂肪。油包水涂抹食品可以包含20-70wt%的食用油和脂肪。调味品或蛋黄酱可以包含约5wt%至最多80wt%的非水性脂质相。乳制品涂抹食品可以包含约20-30wt%的食用油和脂肪。乳品饮料等可以包含最多5wt%的食用油和脂肪。润肤霜可以包含约5-20wt%的亲脂性化合物。

另外优选地，本发明提供包含根据本发明的方法制备的乳液的食品产品。这种产品可以使用任何常规生产方法通过使获得的水连续的乳液与一种或多种这种产品的其它成分接触而制备。随后，可以进行这种产品的普通制备过程。

本发明的食品产品可以是所有种类的食品产品，例如卤汁、调味酱、作料、黄油、喷涂产品、涂抹食品、液体浅煎产品、作料、调味品、蛋黄酱、低脂蛋黄酱和冰激凌。

优选地，根据本发明的食品产品是涂抹食品（油包水乳液或水包油乳液）、人造黄油（油包水乳液）、乳制品(如黄油)（油包水乳液），或为浅煎设计的液体油包水乳液或液体水包油乳液。

根据本发明的其它优选食品产品是包含由根据本发明的方法获得的乳液的饮料。根据本发明制备的乳液的优点是可以制备透明的饮料，这是由于分散相液滴的小的尺寸，其优选小于可见光的波长。

另外优选地，本发明提供了包含根据本发明第一方面的方法制备的乳液的个人护理产品。在该情况下，该个人护理产品例如是护肤霜、润肤露、沐浴露、洗手液、洗面奶、洗发水或护发素。

另外优选地，本发明提供了包含根据本发明第一方面的方法制备的乳液的家庭护理产品。在这种情况下，该家庭护理产品例如是洗衣用洗涤剂组合物，优选液体洗衣用洗涤剂组合物，或洗衣用调理组合物。

另外优选地，本发明提供了包含根据本发明第一方面的方法制备的乳液的美容产品。在这种情况下该美容产品例如为如唇膏、眼睛和唇部产品的化妆品。

另外优选地，本发明提供了包含根据本发明第一方面的方法制备的乳液的药物产品。在这种情况下，该药物产品例如为组合物，其中药物已经被包封在非水相中用于体内靶向投递。

在以下单独部分提到的本发明的各种特征和实施方案，视情况而定，经适当变通后适用于其它部分。因此，在一个部分中指明的特征可以，视情况而定，与在其它部分中指明的特征结合。在本说明书中提及的所有出版物通过引用并入本文。在不脱离本发明的范围的情况下，对本领域技术人员来说所述的本发明的方法和产品的多种修改和变化将是显而易见的。虽然已经联系具体的优选实施方案描述了本发明，应当理解要求保护的发明不应当不适当地局限于这种具体的实施方案。的确，对相关领域技术人员来说描述的用于实施本发明的方式的各种显而易见的修改旨在在本发明的范围内。

实施例

以下非限制性的实施例阐明本发明。

CDDM 装置

实验在如图2和图10中示意性描述的CDDM装置中进行，其中该装置包括圆柱形鼓和共轴套筒（相对表面1,2为圆柱形的）。

相对表面1,2分别由鼓的外表面和套筒的内表面限定。CDDM可以通过以下参数描述：

- 狭缝高度7为10微米，

- 狭缝长度8为120微米，

- 装置的总长度为10厘米 (长度是指其中流体混合的区域)；

- 跨过轴向方向（流动方向）上CDDM的长度，流经历六个具有高度7的狭缝，该流被收缩6次；

- 空腔3,4的深度最大为2毫米；

- 定子的内径为25毫米；

- 装置的转速最高达25000rpm，在这些实验中其以最高18000rpm操作。

粒径分布

粒径和它们的分布采用仪器Mastersizer 2000和Zetasizer Nano series ZS（Malvern Instruments, UK）使用静态和动态光散射法（分别为SLS和DLC）测定。制备的分散体首先使用去离子水稀释（大约100倍）。使用SLS技术以比较通过DLS完成的测量并且还检查超过DLS检测范围的更大的颗粒的存在。使用SLS测定了索特平均直径(d_3,2)，d_4,3和Span。

扫描电子显微镜 (SEM)

使用了低温场发射扫描电子显微镜。将一滴分散体安放到1mm内径的黄铜铆钉上并且投入氮浆中。在转移至Gatan Alto 2500冷冻柱塞之后，在-98℃破裂低温制备室样品，刻蚀15秒，冷却至-110℃并且用2nm Pt/Pd涂覆。使用配有在-150℃的Gatan 冷却级的JEOL 6301F扫描电子显微镜在5KV下操作进行检查。

实施例1- 使用CDDM装置制备高度浓缩的负载甾醇的胶状的分散体

使用Myritol^® 318（中链三甘脂 (MCT)油，来自Cognis，Monheim am Rhein，德国）和结晶植物甾醇共混物（包含84%的β-谷甾醇，7%的植物甾烷醇，9%的其它甾醇，来自Cognis，Monheim am Rhein，德国）作为分散相材料。非离子乳化剂聚氧乙烯（20）山梨醇酐单月桂酸酯，商业上称为Tween^® 20，由Sigma Aldrich (UK)购得。Phospholipon 80由Phospholipid GmbH（Cologne，德国）购得。

以分散相：连续相为70:30和65:35（w/w）的比例制备植物甾醇负载的胶状分散体。分散相用在MCT油和phospholipon 80中的两种不同浓度的植物甾醇制备，对应于基于总胶状分散体植物甾醇浓度为7%和13%（w/w）。乳化剂Tween 20的百分数由7%至9%变化。基于总分散体的重量，以1.7%（w/w）将Phospholipon作为结晶抑制剂添加。

对于所有胶状分散体的制备，将分散相(植物甾醇和phospholipon在MCT-油中的溶液)和连续相(水和Tween 20)分别单独加热至108℃和90℃。使用转子-定子系统（Fluid Division Mixing）在进料斗中连续地搅拌该分散相。通过在使用磁力搅拌器连续搅拌下在90℃下加热水和Tween 20制备连续相。

使用之前在本文中描述的CDDM装置在线上(in line)生产包含甾醇的水包油（O/W）胶状分散体。该实验通过CDDM在跨越20mL/s至84mL/s的流动速率和0rpm（静态模式）至18000rpm（动态模式）的转速范围内进行。在各个实验中，以55℃至70℃之间的最终温度制备50g分散体。然后，将样品留在工作台上冷却直至它们达到室温。

在收集热样品之后，通过静态光散射法（SLS）测量它们的液滴尺寸和尺寸分布。在冷却之后，通过扫描电子显微镜（SEM）分析它们的形态，以确定是否植物甾醇已经保留在分散相中或已经在油-水界面上结晶并且从而在该方法期间/在冷却后迁移到连续相。

包含 7% 植物甾醇的胶状分散体

CDDM装置在20-80mL/s范围的流动速率和0-18000rpm的转子速度下操作。压力降在大约40-80巴。分散在MCT油中的植物甾醇的液滴尺寸分布通过静态光散射法（参见图3和表1）确定，并且这显示了与静态方法相比，在所有转速下动态方法提供了更窄的液滴尺寸分布，从而提供了更小的多分散性。更高的速度可提供对液滴尺寸分布的更大影响，如在15000rpm可以看到的，其液滴是单分散的。在更高的速度下，乳化剂分子可以快速地达到界面并且立即被吸附。

表1：分散相直径d_3,2和d_4,3（以微米计）和Span；在乳液中7%的植物甾醇分散体，在CDDM中20mL/s的流动速率，在不同转速下。

动态方法已经证实可以获得更小的液滴和更少的植物甾醇结晶，如可以观察到通过动态或静态方法制备的胶状分散体的形态（图4）。该方法允许制备更小的包含无定形形式的植物甾醇的单分散液滴。其是适用于长保存期限食品产品的那些胶状分散体的最物理稳定的形式。无定形形式可以通过植物甾醇的针的不存在而证实，尽管在油中植物甾醇的高浓度。在如这里获得的纳米分散体的情况下，液滴尺寸在防止植物甾醇结晶上提供了进一步的积极结果。

图5和图6显示了分别通过动态和静态方法制备的7%负载的胶状分散体（浓缩的70/30和稀释的10/90）的形态。在稀释后，颗粒形态显示了液体液滴，其可以表征为过冷乳液。

图7比较了通过7%和9%浓度的Tween^® 20稳定的7%植物甾醇负载的胶状分散体的液滴尺寸分布。观察到乳化剂浓度的增加提供了更小的液滴（更大的表面面积）（表2）和更窄的液滴尺寸分布，保护液滴免于聚结和奥斯特瓦尔德熟化(Ostwald ripening)。

表2：7wt%植物甾醇分散体的分散相直径d_3,2和d_4,3（以微米计）和Span，在CDDM中流动速率为20mL/s，在不同转速下，和在分散体中两种Tween 20浓度下。

更高的速度在乳化过程中提供更多的能量耗散并且可以制备更小的单分散液滴，其在表3中示出。

表3：分散相直径d_3,2和d_4,3 (以微米计)和Span；7%的植物甾醇分散体，在CDDM中18000rpm，不同流动速率。

在该实验中流动速率对d_3,2 的影响不是非常大，但显示了对d_4,3的一些作用。

分散体的索特平均直径（d_3,2）在260和290纳米之间。在18000rpm和40mL/s运行之后，制备了半透明的乳液。

包含 13% 植物甾醇的胶状分散体

高浓度的植物甾醇可以成功地并入到微细的油滴中。在这种配方中，活性分子是在超饱和油溶液中，其中在加工过程中各单一液滴的体积进一步降低。表面面积的增加提供了在每液滴晶体核数目上的降低，从而晶体核相互触及的可能性降低并且结晶几乎不能发生。

图8显示了在80mL/s和12000rpm下制备的样品的SEM图像。分散相和连续相分别为65wt%和35wt%，在分散相中植物甾醇的浓度为约20%，导致在分散体中约13wt%的植物甾醇浓度。d_3,2和d_4,3分别为290和500纳米，span为1.44。

在40mL/s和12000rpm下制备了相似的样品（分散相和连续相分别为65wt%和35wt%，在分散相中植物甾醇的浓度为约20%，导致在分散体中约13wt%的植物甾醇浓度）。分散相的d_3,2为约320纳米。

图3.9显示了以40mL/s和不同的转速制备的两种样品的液滴尺寸分布和SEM图像。分散相和连续相仍分别为65wt%和35wt%，植物甾醇的浓度为7%和13%。在更高的速度下，甚至在更高的植物甾醇浓度下，获得了更小的液滴和更窄的液滴尺寸分布。

该实施例1涉及通过制造浓缩的亚微米乳液控制物种的结晶习性的方法。

对比实施例2 – 使用高压均质器制备负载甾醇的胶状分散体

使用了与实施例1中相同的原材料，并且另外地固体甘油三月桂酸酯（三月桂精，ex Fluka，熔点46.5℃）由Sigma Aldrich (UK)获得。使用高压均质器，微射流机M-110S (Microfluidics Internationational Corporation, MA-Newton, USA)，制备水包油（O/W）胶状分散体。所述微射流机由以下主要部件组成：空气马达、增压泵和交互室。它可以在约200至1600巴的压力范围和约250至600mL/min（约4至10mL/s）的流动速率范围内操作。分散相与连续相的比率为10:90（w/w）。在连续相中，乳化剂Tween 20的百分数由1%至4%变化，水由86%至89%变化。分散相（10%）用在MCT油或三月桂精中的不同水平的植物甾醇制备。基于总胶体分散体，植物甾醇为1wt%至4wt%的范围，其等同于分散相的10wt%至40wt%。

通过将MCT油或三月桂精与植物甾醇加热至约100℃制备分散体。通过将去离子水和Tween 20在90℃下使用磁力搅拌器连续搅拌制备连续相（90%）。将连续相置于微射流机的样品单元中，其使用水浴预热到95℃，并且随后加入分散相。使用转子定子系统（Ultra Turrax IKA T-25 digital，IKA Werke GmbH & Co. KG，Staufen，德国）制备粗乳液，用速度为450rpm的螺旋改造(adapt)。这随后在该微射流机中进一步加工，应用4个在1165巴在90℃下的均质化周期以制备负载有植物甾醇的胶状分散体。这随后在环境条件下不搅拌地静置冷却至20℃（约1℃/min）。流动速率为3至4mL/s。

在颗粒直径上的结果（使用DLS测量）如下，作为植物甾醇浓度和油相的函数。

表4：分散相直径d_3,2和d_4,3 (以微米计)和Span；7% 植物甾醇分散体，在微射流机中1165巴和90℃下。

还制备了包含更高浓度植物甾醇的分散体，基于乳液的重量3wt%和4wt%。显微镜图像显示，分别包含7wt%MCT油和3wt%植物甾醇或6wt%MCT油和4wt%植物甾醇的分散体包含呈针状形式的植物甾醇（参见图9）。这些针的长度最大至几十微米。在更高的植物甾醇浓度下，这一效果特别显著。

该实施例2涉及通过制造亚微米乳液制备固体微胶囊或载体的方法。

将CDDM装置与微射流机比较显示，相比微射流机，CDDM制备的材料具有高大约6-7倍的最终分散相分数，和低最大30倍的压力降。此外，使用CDDM装置制备的植物甾醇分散体还保留了小的分散颗粒尺寸，这意味着甾醇不结晶并且保持在无定形态。

实施例3 – 使用CDDM装置制备高度浓缩的硅蜡的胶体分散体

使用CDDM制备了乳液，包含作为分散相的硅蜡（SilCare 41M65，其是硬脂酰基二甲基硅油，购自Clariant，UK；熔点32℃）。使用聚合物PET-POET（内部制备的聚对苯二甲酸乙二醇酯-共聚-聚对苯二甲酸氧乙烯酯，如在WO2010/105922A1中所描述的）作为乳化剂。使用另外的聚氧乙烯（20）山梨醇酐单月桂酸酯乳化剂（Tween^® 20，购自Sigma Aldrich，UK）作为标准对照乳化剂。

这些包含蜡状固体和聚合物沉积助剂，其部分包埋在蜡状固体中，的颗粒可以用于洗衣用处理组合物以改善洗涤后对于织物的软化效果（如在WO2010/105922A1中所描述的）。

制备硅蜡的乳液的标准方法如下。首先，将硅蜡熔融至其熔点以上约20℃。将包含PET-POET或Tween 20的水相加热至最高90℃的温度。将预加热的连续和分散相置于CDDM装置的进料斗中并且保持在90℃。以不同的流动速率和转速在线使用CDDM进行分散相和连续相的均质化。在乳液中，分散相的量为65wt%，水相的量为35wt%。乳化剂Tween 20和PET-POET的百分数分别为13%和9%，基于总的乳液。在使用CDDM之后，在50℃收集样品并且留在工作台上冷却直至它们达到室温。

由 Tween 20 稳定的硅蜡分散体

制备了由Tween 20 (13wt%)稳定的在水中（27wt%）的硅蜡（60wt%）胶状分散体。d_3,2、d_4,3、span和在CDDM装置上的压力降的结果在以下表中给出。

表5：由Tween^® 20稳定的和通过CDDM装置在约70mL/s下制备的硅蜡胶状分散体的液滴尺寸分布，作为转速的函数。

在恒定的流动速率下（约70mL/s）随着转速的增加，平均索特直径和d_4,3降低。另一方面，在相同的加工参数下SPAN略有增加。达到的最小d_3,2为280纳米。该行为在所有由Tween^® 20稳定的硅蜡分散体中都观察到。转速的增加提供了更大的能量转移效率，从而提供了更好地分散性和分配性混合，导致更强烈的液滴变形和破碎，和在蜡/水界面上乳化剂的更快的稳定。

由 PET-POET 稳定的硅蜡分散体

制备了由PET-POET (9wt%)稳定的在水中（31wt%）的硅蜡（60wt%）胶状分散体。d_3,2、d_4,3、span和在CDDM装置上的压力降的结果在以下表中给出。

表6：由Tween^® 20稳定的和通过CDDM装置在约70mL/s下制备的硅蜡胶状分散体的液滴尺寸分布，作为转速的函数。

该实验显示可以制备包含60wt%硅蜡的分散体，且其中索特平均直径小于1微米。将PET-POET与Tween 20相比，结果表明在恒定流动速率70mL/s下在直至10000rpm转速的增加显示了相似的行为。在大于10k rpm的速度下，粒径开始增大并且它们的尺寸分布也增大。该现象可以归因于所谓的颗粒的“架桥絮凝”，其中长链聚合物分子通过静电、疏水、范德华力、共价键或最可能的氢键吸附到颗粒表面。聚合物经由相对少的位点附着到颗粒，留下长的回路和尾部(loops and tails)，伸到周围的液相中。乳化剂浓度的增加可以避免该现象，并且当转速增大时液滴尺寸降低。

该结果显示了当用上述乳化剂稳定硅蜡颗粒时加工参数对液滴尺寸分布d_3,2、d_4,3、和对SPAN的影响。

对比实施例 4 –使用高压均质器制备硅蜡胶状分散体

使用与在实施例3中相同的原材料。用去离子水和最多1%的乳化剂作为连续相和5%的硅蜡作为分散相制备乳液。硅蜡在约80℃-90℃下熔融。将连续相也加热到80℃-90℃以匹配分散相的温度。一个样品额外地包含香精。随后将分散相加入到连续相中并且使用转子-定子系统（Ultra Turrax T25 basic (IKA-WERKE GmbH & Co. KG, Staufen, 德国）在13500rpm下均质化5-20分钟以形成粗乳液。粗乳液的均质化在连接到水浴的双密封烧杯中进行以保证温度维持在蜡的熔点以上。在粗乳液均质化之后，使用高压均质器微射流机M-110S (Microfluidics Internationational Corporation, MA-Newton, USA)在1200巴下立即进一步均质化大约2个周期。将样品收集在无菌容器中并且留在工作台上冷却直至样品达到室温（20℃）。流动速率为约4-6mL/秒。

制备了三种乳液，测定了它们的平均粒径。组成和结果在以下表中给出。

表7：使用微射流机制备的包含硅蜡的乳液的组成和平均分散颗粒直径。

当比较使用CDDM装置和微射流机制备的分散体时，CDDM制备的材料具有高大约至少12倍的最终分散相分数，和在低至少20-25倍的压力降的压力下。

Claims (13)

1.制备水连续的乳液的方法，

其中所述乳液的分散相包含亲脂性化合物，和

其中所述分散相的平均索特直径小于1微米，和

其中所述分散相的浓度为所述乳液重量的至少20%，和

其中所述方法包括以下步骤：

(a) 将水和水包油乳化剂混合以形成水相；和

(b) 使亲脂性化合物变为液体形式以形成亲脂相；和

(c) 将来自步骤a）的水相与来自步骤b）的亲脂相在受控变形动态混合器类型或空腔转移混合器类型的分配性和分散性混合装置中混合以产生水连续的乳液，

和其中该混合器适于在液体组合物中诱导拉伸流动，

和其中该混合器包括紧密间隔的相对可移动的相对表面，所述相对表面中的至少一个具有在其中的一系列空腔，其中在每一表面上的空腔设置成使得在使用时，用于液体流动的横截面积在整个装置中以至少3的系数接连地增大和缩小。

2.根据权利要求1的方法，其中在步骤a）中混合物的温度最高为110℃。

3.根据权利要求1或2的方法，其中在步骤b）中通过提高温度以熔融所述亲脂性化合物而使所述化合物变为液体形式。

4.根据权利要求1-3任一项的方法，其中所述亲脂性化合物包括卵磷脂、脂肪酸、单甘脂、二甘脂、三甘脂、植物甾醇、植物甾烷醇、植物甾醇基-脂肪酸酯、植物甾烷醇基-脂肪酸酯、蜡、脂肪醇、类胡萝卜素、油溶性着色剂、油溶性维生素、油溶性调味品、油溶性香精、油溶性药物、矿物油或衍生物、矿脂或衍生物、或硅油或衍生物、或这些化合物的组合。

5.根据权利要求1-4任一项的方法，其中所述亲脂性化合物选自植物甾醇、类胡萝卜素和这些化合物的衍生物。

6.根据权利要求1-5任一项的方法，其中在步骤b）中所述亲脂性化合物与非水相混合。

7.根据权利要求6的方法，其中在所述非水相中所述亲脂性化合物的浓度为至少5wt%，优选至少10wt%，优选至少20wt%。

8.根据权利要求1-7任一项的方法，其中在后续步骤中冷却来自步骤c）的混合物。

9.根据权利要求1-8任一项的方法，其中所述分散相的平均索特直径小于500nm。

10.根据权利要求1-9任一项的方法，其中所述分散相的浓度为乳液重量的至少40%，优选为乳液重量的至少60%。

11.根据权利要求1-10任一项的方法，其中在步骤c）中所述受控变形动态混合器或空腔转移混合器包括两个相对的表面（1,2），它们相隔距离（7），

其中第一表面（1）包含至少三个空腔（3），其中所述空腔中的至少一个相对于表面（1）具有深度（9），

其中第二表面（2）包含至少三个空腔（4），其中所述空腔中的至少一个相对于表面（2）具有深度（10），

其中在通过该装置期间可用用液体流动的横截面积接连地增大和缩小至少三倍，和

其中表面（1）在两个空腔之间具有长度（5），和

其中表面（2）在两个空腔之间具有长度（6），和

其中定位表面（1,2）使得相应的长度（5,6）重叠以产生具有长度（8）的狭缝或者不重叠产生长度（81），

其中设置空腔使得在通过该装置期间可用用液体流动的横截面积以至少3的系数接连地在空腔中增大和在狭缝中缩小，和

其中两个表面（1,2）之间的距离（7）在2微米和300微米之间，并且其中

长度（8）和两个表面（1,2）之间的距离（7）之间的比率在0-250的范围，

或长度（81）和两个表面（1,2）之间的距离（7）之间的比率在0-30的范围。

12.根据权利要求1-11任一项的方法，其中所述混合器在小于200巴的压力下操作。

13.根据权利要求1-12任一项的方法，其中一个表面相对于另一个表面以1000至25000转/分钟的频率旋转。

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