CN105658092B - 使用旋转雾化器制备婴儿配方的改善方法 - Google Patents

使用旋转雾化器制备婴儿配方的改善方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种使用旋转雾化器来制备喷雾干燥的含有脂质和蛋白质组分的组合物的方法，以及涉及由此获得的组合物，该组合物包含大的脂质球，优选用极性脂质包覆。所获得的组合物优选用于喂食婴儿和幼儿。

Description

使用旋转雾化器制备婴儿配方的改善方法
描述
本发明涉及一种制备喷雾干燥的含有脂质和蛋白质组分的组合物的方法，并涉及由此获得的组合物，该组合物包含大的脂质球，该大的脂质球优选用极性脂质包覆。所获得的组合物优选用于喂食婴儿和幼儿。
在不能母乳喂养或母乳喂养不太理想时，婴儿配方(infant formula)或后续配方(follow-on formula)可成功地用于喂养婴儿。且此类配方的组成应该尽可能地接近于母乳，这是适应婴儿快速生长和发育的特殊营养需求的优选的喂养婴儿的方法。
在天然的未加工的哺乳动物乳汁中，脂质主要作为包含在平均直径为约4μm的乳化球中的甘油三酯出现。这些球被由磷脂(按总脂肪计0.2至1％)、胆固醇、酶、蛋白质和糖蛋白组成的结构性膜所包围。在婴儿或后续配方中所使用的大部分脂肪组分是植物来源的。由于更不利的脂肪酸分布(fatty acid profile)，大部分的牛乳脂的使用是不太理想的。此外，通常添加微生物、鱼或蛋来源的长链多不饱和脂肪酸以改善脂肪酸分布。
在已知的制备婴儿或后续配方的方法中，将包含脂质和脂溶性维生素的脂肪或脂质相与包含蛋白质和碳水化合物的水相充分混合，并且通过单独的或与高压泵联合使用的常规高压均质机在高压下对混合物进行均质化。此外，在喷雾干燥期间，使用高压以获得粉末状形式的乳液。因此，在均质化过程中，脂肪相被分成较小的液滴，使其不再与水相分离且聚集在顶部，这被称为膏化(creaming)。这通过迫使混合物在高压下通过小孔而实现。该均质化步骤产生了稳定的水包油乳液，其包含具有0.1至0.5μm的众数体积加权直径的脂质球。由于这种小的球尺寸导致脂质球的表面积增大，通常在这些组合物(其中脂肪主要为植物来源)中存在的相对少量的极性脂质(如磷脂)不足以确保磷脂的分布对应于未加工的脂质球。与之相比，覆盖脂质球的蛋白质特别是酪蛋白的量增加。
这与未加工乳或生乳(raw milk)如人乳中的脂质球的结构不同，在未加工乳或生乳如人乳中，脂质球较大，且脂质球被乳球膜覆盖，所述乳球膜包含比上述加工过的IMF(婴儿配方奶粉)更大量的极性脂质。因此，为了制备更接近于人乳的婴儿或后续配方，期望制备较大的脂质球。最近还发现具有较大的脂质球的含植物脂肪的营养组合物对于身体组成和日后预防肥胖具有长期的健康益处。WO 2010/027258公开了具有较大的脂质球的含植物脂肪的营养组合物，其是通过实施使用较低压力的均质化步骤产生的。WO 2010/027259公开了具有被极性脂质包覆的较大的脂质球的营养组合物，其在较低压力下使用均质化步骤，并且在均质化之前存在较高量的极性脂质，特别是磷脂。
WO 2010/027258、WO 2010/027259、WO 2011/108918和WO 2010/068105公开了营养组合物的制备方法，其包括使用Ultra-Turrax T50分批混合器混合水相和油共混物的方法步骤。在分批混合器的混合室中，存在多相混合条件，导致宽的脂质液滴尺寸分布并形成部分非常大的脂质球。此外，待混合的液相在分批混合器中经历较长时间的变化的混合条件，从而增强了上面所述的产生宽液滴尺寸分布以及形成极小和极大的脂质球的效果。由于非均质混合，分批混合器不利地具有较高的形成大和小的脂肪球的风险。
WO 2005/051091涉及一种模拟人乳的脂质相的脂质制剂。该脂质制剂通过在包括温度、压力和物理操作的合适的条件下形成基本上均匀的分散体或乳液的均质化步骤来制备。
Borel等人(J of Parenteral and Enteral Nutrition(1994),18,534-543)公开了用于饲养大鼠的具有不同的液滴尺寸和组成的管饲乳液的制备，其中，通过用磁力棒磁力搅拌混合物并通过超声处理进一步精制所制备的乳液而由脂质和水相来制备乳液。这样的方法不适合大规模生产并导致球的尺寸产生很大波动。
因此，这些已知方法中的大多数采用高压混合装置，特别是均质器和/或高压泵。在应用均质器的方法中，大多需要两个压力步骤，从而形成资本密集型生产方法。另外，如果在这些特别设计成使用高压进行均质化的这些均质器中使用低压，很难以稳定的方式来控制操作工艺，这意味着该方法需要大量的附加控制，而这既费力又费时，并且可能导致最终产品质量变化。因此，商业上使用的机器是超尺寸的且具有低能量效率，这使得这些方法对于经济生产而言是不太优选的。对于高压泵和用于喷雾干燥的设备，也是这种情况。
因此，本发明所要解决的技术问题是提供制备喷雾干燥的含有脂质和蛋白质组分的组合物的方法，该方法允许生产所述组合物而不具有上面提到的缺点，所述组合物包含大脂质球，其优选被极性脂质包覆。
因此，本发明所要解决的技术问题还是提供喷雾干燥的含有脂质和蛋白质组分的组合物，该组合物克服了上述缺点，特别是包含可控的、可再现的脂质球尺寸。
这些技术问题通过独立权利要求所述的方法和产品解决。
因此，本发明特别提供了制备喷雾干燥的含有脂质和蛋白质组分的组合物的方法，该组合物是喷雾干燥的婴儿配方或后续配方或成长奶(growing up milk)并包含脂质球，其中含有脂质和蛋白质组分并且包含脂质球的组合物是通过采用旋转雾化器的雾化系统来喷雾干燥的，从而获得喷雾干燥的含有脂质和蛋白质组分的组合物，所述组合物包含至少1μm的体积加权众数直径(volume-weighted mode diameter)的脂质球和/或其中至少45％的脂质球具有2至12μm的直径(％，基于体积％)的脂质球。优选地，采用旋转雾化器的雾化系统是低剪切雾化系统。
令人惊奇地发现，通过在本方法中使用含有脂质和蛋白质组分的组合物(其是具有较低的表观动态粘度的大脂质球乳液)有利地并且优选使得能够得到高的总固体含量，导致更经济的喷雾干燥。与此同时，通过应用根据本发明的方法，可以在喷雾干燥期间实现更高的阴燃温度，特别是190℃至210℃的阴燃温度，优选195℃至200℃的阴燃温度，这优选并有益地允许在喷雾干燥期间使用更高的温度，使得喷雾干燥器即喷雾系统的产能增加。在现有技术的方法中，通常达到约185℃的阴燃温度。
本发明的方法的特征还在于具有非常好的可控性和再现性。
因此，优选地和有利地，通过在本发明的喷雾干燥工艺中使用含有脂质和蛋白质组分的组合物，阴燃温度更高，使得在喷雾干燥期间温度更高，这在经济上是有利的。不希望受理论的束缚，较高的阴燃温度可能是由于大脂质球减小的表面积。
在本发明的上下文中，术语“阴燃温度(smouldering temperature)”是指该产品开始放热反应即达到一定量的能量时的温度。这通常发生于产品的结块处，其使结块的核隔绝并使得温度上升。这需要一定的初始温度和一定的时间来开始。当反应开始时，粉末状产物开始自燃，且温度越高，反应进展越快。因此，从安全性的角度来看，存在可以干燥粉末的最高温度。在较高的温度下干燥，具有形成着火源的风险，其可能导致在干燥器中爆炸。因此，阴燃温度是指自燃温度，该温度依具体粉末而不同并取决于若干变量。本发明的方法有利地提供了较高的阴燃温度，即粉末存在自燃风险的温度高于已知方法中的温度。
在本发明的上下文中，术语“喷雾干燥”是指将进料从流体状态转换为干燥颗粒形式的方法，特别是通过将进料喷雾到热的干燥介质中。优选地，喷雾干燥包括将液体进料雾化为细液滴的步骤、使这些液滴与加热的气流混合的步骤(这使得液体蒸发并留下干燥的固体)以及任选地从待收集的气流分离干燥产物的步骤。
优选地，液体进料可以是溶液、浆料、乳液、凝胶或糊剂，且必须能够被雾化。该方法优选包括使高度分散的液体和足够体积的热气体特别是空气接触到一起，以使得通过雾化所获得的液滴蒸发并干燥。优选地，空气供应用于蒸发的热量并且将干燥的产物运送至收集器。
在本发明的上下文中，雾化器是一种设备，其将主体液体打散为形成喷雾的小液滴。
在本发明的上下文中，旋转雾化器(也称为轮式或盘式雾化器)是一种雾化器，其使用高速旋转轮的能量将主体液体分成液滴。优选地，进料是在轮的中心引入，流过表面到达周边，并且当其离开轮时分裂成小液滴。
一旦液体被雾化，其与加热气体紧密接触以在干燥室中从所有液滴的表面同样地发生蒸发。优选通过空气分散器将加热气体引入室中，这确保了气体均等地流到室的所有部分。
本发明的雾化系统(优选低剪切雾化系统，在本文中此后也称为喷雾干燥器)采用旋转雾化器，其优选将低剪切力施加到待喷雾干燥的含有脂质和蛋白质组分的组合物。
在本发明的优选实施方式中，旋转雾化器以这样一种方式配置和操作，该方式从而实现所获得的组合物的期望的粒径分布。
在本发明的上下文中，优选通过轮直径来确定所述旋转雾化器的配置。
在本发明的上下文中，本发明的旋转雾化器所使用的操作条件优选为轮的端速、轮的转速和引入至喷雾干燥器的空气的入口温度。
特别地，本发明使用具有100至250mm、更优选100至150mm，最优选120mm的轮直径的旋转雾化器。
在本发明的再一个优选实施方式中，旋转雾化器以50至120m/s、优选60至100m/s、更优选65至95m/s、最优选70至90m/s的轮的端速操作。
在本发明的一个优选实施方式中，旋转雾化器中采用的旋转速度(在下文中也称为轮速度)为10000至15000rpm(转每分钟)、优选11000至14000、优选11000或14000rpm。
旋转雾化器的轮直径、端速和轮速度的上述参数是相互关联的，这意味着如果一个被改变，其他两个将随之改变。在本发明的上下文中，最优选的参数是端速。
在本发明的再一个优选实施方式中，雾化系统(其指喷雾干燥器)中使用的入口温度为160至210℃、优选170至200℃、优选175至195℃、优选175℃或193℃。
在本发明的一个优选实施方式中，使用的雾化系统具有65至95m/s、优选70至90m/s的端速并且喷雾干燥器的入口温度为160至210℃。在本发明的再一个优选的实施方式中，使用的雾化系统具有65至95m/s、优选70至90m/s的端速并且喷雾干燥器的入口温度为193℃。在本发明的再一个优选的实施方式中，使用的雾化系统具有65至95m/s、优选70至90m/s的转子端速并且喷雾干燥器的入口温度为175℃。
在含有脂质和蛋白质组分的组合物中含有的大脂质仅经受剪切力(其优选不超过在生产含有脂质和蛋白质组分的组合物期间(指混合期间)所经历的剪切力)的条件下，本领域技术人员可以相应地确定要使用的旋转雾化器的具体类型。
此外优选地，干燥气体具有至少150℃、优选至少160℃、优选至少170℃、优选至少175℃、优选至少180℃、优选至少190℃、更优选193℃或195℃的入口温度。
在一个特别优选的实施方式中，待雾化的含有脂质和蛋白质组分的组合物(特别是混合物)的总固体含量具有30至65wt.％、优选40至60wt.％、更优选50到60wt.％的干物质含量。
优选地，根据本发明的方法生产的喷雾干燥的组合物的脂质球(也称为脂质液滴)具有至少1μm、优选至少2μm、更优选至少3μm、最优选至少3.5μm、甚至更优选约4μm的体积加权众数直径。优选地，体积加权众数直径应小于20μm、优选小于15μm、优选小于10μm、更优选小于7μm。特别是，根据本发明的方法生产的喷雾干燥的组合物的脂质球具有1至15μm、优选2至12μm、优选1至10μm、优选2至8μm、更优选3至8μm、最优选3至5μm、优选4至7μm、特别是4至5μm的体积加权众数直径。术语“体积加权众数直径(volume-weighted mode diameter)”(或基于体积的众数直径)是指基于总脂质的体积存在最多的直径，或者是指在X轴为直径、Y轴为以％表示的体积的图示中的峰值。
优选地，根据本发明的方法生产的喷雾干燥的组合物的脂质球(也称为脂质液滴)是这样的脂质球，其中至少45％、优选至少57％、更优选至少60％、优选至少65％、优选至少70％(各％是基于脂质球的体积计)具有2至12μm、优选3至11μm、优选3至5μm的直径。
优选至少45％、优选至少57％、更优选至少60％(基于体积)的脂质球具有2至12μm的直径。
本发明的教导，尤其是本发明的方法，因而导致产生体积加权众数直径更接近于天然人乳脂质球的直径的脂质球，该脂质球在期望时可被极性脂质膜包覆，使得其更类似于天然乳脂质球。有利地，在喷雾干燥之后，特别是后续在水介质中重构后保留了这些特征。因此，用水重构后，通过本发明的方法制备的喷雾干燥的组合物仍表现出这些特征。因此，通过根据本发明的方法可获得的，优选获得的喷雾干燥的组合物在用水介质重构后非常类似于人乳。
根据本发明的方法获得的组合物表现出改善的粉末性能和改善的均匀性。进一步地，本发明组合物的脂肪含量和粒径分布是充分可控的。发现，通过本发明的方法获得的粉末状组合物具有良好的货架期稳定性。该粉末在用水重构时具有极好的润湿性和可溶性，这些性质与具有较小的脂质球的标准配方的粉末相比得到了改善。
优选地，喷雾干燥的含有脂质和蛋白质组分的组合物在根据本发明的喷雾干燥之后作为喷雾干燥的粉末获得，优选将该粉末填充入适当的容器中。因此，在一个实施方式中，本发明的组合物为固体形式，优选喷雾干燥的形式、优选粉末形式。
在一个特别优选的实施方式中，在将组合物填充到容器中之前，使已经以干燥形式存在的其它组分(如某些矿物质、维生素和非消化性寡糖)干混入喷雾干燥的含有脂质和蛋白质组分的组合物中。
然而，本发明的喷雾干燥组合物也可以是液体形式，优选在所获得的喷雾干燥形式在水介质中重构之后。
在一个特别优选的实施方式中，本发明还提供了用于制备含有脂质和蛋白质组分的组合物(用作喷雾干燥的离析物)的方法，该组合物为婴儿配方或后续配方或成长奶并且包含脂质球，该方法包括以下步骤：a)提供具有10至60wt.％(基于水相的总重量)的干物质含量的水相，所述水相包含至少一种蛋白质组分，b)提供液体脂质相，其包含至少一种脂质，以及c)使用具有至少一个混合头的在线混合器(inline mixer)或静态混合器(优选施加低剪切力)使脂质相与水相以5至50％(w/w)的比率混合，以获得含有脂质和蛋白质组分并且包含脂质球的组合物，该组合物可以经受本发明的喷雾干燥工艺。
令人惊奇地发现，通过使用在线混合器或静态混合器，可以以更好的脂质液滴尺寸的控制和再现性制备这样的组合物。该方法还具有以下优势：不需要超尺寸的机械并且能更有效地使用能量。
不希望受到理论束缚，本发明所获得的优点可能是由于相较于标准均质化工艺，组合物的脂质液滴或球在生产过程中受到更低的剪切力。通常，应用在线混合器(甚至是在高速使用时)施加比常规均质化更低的剪切力。虽然此类在线混合器有时被称为“高剪切在线混合器”，应用此类在线混合器对脂质球施加的剪切力仍比常规均质化低。对于本发明，这仍然被视为施加低剪切力。特别地且优选地，在本发明生产方法的过程中，从使用具有至少一个混合头的在线混合器或静态混合器混合水相和脂质相开始以及还在使用低剪切雾化系统(其也施加较低的剪切力)的组合物的喷雾干燥期间，施加较低的剪切力。优选地，从将脂质相进料至水相时起，就已经避免了高剪切力，其可能发生于混合之前或混合过程中。因此，通过使用根据本发明的优选方法，应用在线混合器或静态混合器，无需(两步)均质化，即可提供具有改善性质的乳液，优选具有大脂质球的稳定的水包油乳液，允许了更经济地且更方便地生产并提供了改进的营养组合物。因此，本发明的方法优选地且有利地不涉及高压和/或高能输入均质化装置，特别是不使用超声处理或(两步)均质器，而是使用雾化系统，优选低剪切雾化系统(优选施加低剪切力)并且优选静态混合器或具有至少一个混合头的中速或高速在线混合器。就通常用于此类方法的均质器施加高剪切力(如来自常规均质器中的50至150巴的压力)而言，这是有利的，而在本发明的方法中优选使用的雾化系统和在线混合器，即使是在中速至高速运行时也优选施加低剪切力。
动态高压通常用于食品工业，其有时也被称为高压阀均质化。
在本发明的一个优选实施方式中，本发明的方法不使用动态高压均质器或动态高压均质化步骤。
在本发明的一个优选实施方式中，本发明的方法不使用动态高压一步均质器或动态高压一步均质化方法。
在本发明的一个优选实施方式中，本发明的方法不使用动态高压两步均质器或动态高压两步均质化方法。
在本发明的上下文中，术语“本发明的方法”优选包括用于制备喷雾干燥的含有脂质和蛋白质组分的组合物的方法，所述组合物为喷雾干燥的婴儿配方或后续配方或成长奶并且包含脂质球，其中含有脂质和蛋白质组分并且包含脂质球的组合物是通过采用旋转雾化器的雾化系统来喷雾干燥，从而获得喷雾干燥的含有脂质和蛋白质组分的组合物，所述组合物包含具有至少1.0μm的体积加权众数直径的脂质球和/或其中至少45％的脂质球具有2至12μm的直径(％，基于体积％)的脂质球，并且，如果应用于提供含有所述脂质和蛋白质组分的组合物作为本发明的喷雾干燥工艺的离析物，则采用任选的前述工艺步骤a)、b)和c)，以及，如果使用的话，在工艺步骤a)和b)之后并且在进行工艺步骤c)之前的任选的预混合步骤。
优选地，本发明的方法由制备喷雾干燥的含有脂质和蛋白质组分的组合物的方法组成，所述组合物为喷雾干燥的婴儿配方或后续配方或成长奶并且包含脂质球，其中含有脂质和蛋白质组分并且包含脂质球的组合物是通过采用旋转雾化器的雾化系统来喷雾干燥，从而获得喷雾干燥的含有脂质和蛋白质组分的组合物，所述组合物包含具有至少1.0μm的体积加权众数直径的脂质球和/或其中至少45％的脂质球具有2至12μm的直径(％，基于体积％)的脂质球。最优选地，本发明的方法由步骤a)、b)、预混合含有脂质和蛋白质组分的组合物、步骤c)以及上述的通过采用旋转雾化器的雾化系统来喷雾干燥的本发明的方法步骤组成。优选地，本发明的方法由步骤a)、步骤b)、步骤c)以及上述的通过采用旋转雾化器的雾化系统来喷雾干燥的本发明的方法步骤组成。
根据本发明用于制备含有脂质和蛋白质组分的组合物的优选方法需要优选在优选的步骤a)中提供具有10至60wt.％、优选15至55wt.％、更优选20至50wt.％、甚至更优选25至50wt.％、最优选25至45wt.％、优选30至50wt.％(均基于水相的总重量)的干物质含量并且包含至少一种蛋白质组分的水相。
进一步优选提供具有30至60wt.％、优选35至50wt.％、更优选40至50wt.％的干物质含量的水相。
在本发明的上下文中，术语“蛋白质组分”概括而言是指蛋白质类物质，其包括蛋白质、肽、游离氨基酸，还包括包含蛋白质、肽和/或游离氨基酸的组合物，即是蛋白质的来源。
蛋白质的来源，即指蛋白质组分，优选以如下方式进行选择：满足婴儿对必需氨基酸含量的最低要求并确保令人满意的生长。因此，优选基于牛乳蛋白质的蛋白质组分如乳清、酪蛋白及其混合物，以及基于大豆、马铃薯或豌豆的蛋白质。在使用乳清蛋白的情况中，蛋白质组分优选是基于酸乳清或甜乳清、乳清蛋白分离物或它们的混合物，并且可以包括α-乳白蛋白和β-乳球蛋白。
在一个优选实施方式中，优选根据婴儿配方的国际指导，水相还包含至少一种其它组分，其选自可消化性碳水化合物、非消化性碳水化合物、维生素(特别是水溶性维生素)、微量元素和矿物质。
为了制备水相(在下文中也被称为“混合(compounding)”)，将至少一种蛋白质组分和上述任选的其它组分在水相(特别是水介质，优选为水)中混合。这种情况下，至少一种蛋白质组分以及所有其它任选的组分可以是干燥状态或呈现为溶液或悬浮液。
因此，可以通过在水相(优选为水)中按期望的干物质含量混合至少一种蛋白质组分与任选的其它组分来制备用于所述提供步骤中的所述水相。在可得到具有低于40wt.％(如25wt.％)的较低干物质含量且包含至少一种蛋白质组分和任选的其它组分的水相的情况下，在一个优选实施方式中，可以预见在本发明方法的步骤a)之前，优选通过使用蒸发器浓缩(优选蒸发)所述水相，以产生所需要的干物质含量。
在一个优选实施方式中，在任选的高热处理(HHT)之后进行该蒸发步骤。可以对水相进行优选的蒸发步骤，或在一个可备选的实施方式中优选在均质化后对水相和脂质相的混合物进行优选的蒸发步骤。
优选地，在水相中混合所有所需组分之后，将水相的pH调整为6.0至8.0，更优选6.5至7.5。
任选地，通过适当的方式过滤水相，以防止异物例如杂质或病原体进入到工艺中。
任选地，首先通过预热步骤对水相进行巴氏消毒或热处理，其中将水相加热至60至100℃、优选70至90℃、更优选85℃，保持时间为1秒至6分钟、更优选10秒至6分钟、甚至更优选30秒至6分钟。这使水相预灭菌。
在一个优选实施方式中，优选在预热之后，优选对水相进行高热处理(HHT)，其中将其加热到超过100℃的温度，优选120至130℃、最优选124℃。优选使该温度保持1至4秒、更优选2秒。
可备选地，也可施用其它合适的巴氏消毒或灭菌方法。几种巴氏消毒和灭菌方法是本领域已知的，且都是商业上可行的。
优选地，在任选进行的浓缩步骤(优选蒸发步骤)之前进行HHT。
在本发明的一个优选实施方式中，单独对水相进行HHT。相应地，然后加入脂质相，使水相和脂质相混合并均质化。在本发明的另一个实施方式中，对水相和脂质相的混合物进行HHT。该实施方式允许定制获得的油混合物。
任选地，通过适当的方式再次过滤水相以移除可能产生的经燃烧的颗粒。因此，优选无论是水相还是所产生的含有脂质和蛋白质组分的组合物均不含有经燃烧的颗粒。
在水相的混合过程中，所采用的剪切力并不是关键的。因此，可使用高剪切力混合水相。
在含有脂质和蛋白质的组合物中，特别是根据本发明的用于制备含有脂质和蛋白质组分的组合物的优选方法的步骤b)中，优选提供液体脂质相，其包含至少一种脂质，优选至少一种植物脂质。植物脂质的存在有利地实现了最佳的脂肪酸分布(fatty acidprofile)，高的(多)不饱和脂肪酸和/或更接近于人乳脂肪。使用仅来自牛乳或其它家养哺乳动物的脂质，不是在任何情况下均能提供最佳的脂肪酸分布。特别是已知这种欠佳的脂肪酸分布如大量的饱和脂肪酸会导致增多的肥胖。
优选地，脂肪的一部分(即脂质)是乳脂(milk fat)，更优选为无水乳脂和/或黄油油(butter oil)。本发明中使用的市售的脂质优选是以连续的油相形式。通过本发明的方法获得的组合物在为液体形式即指用水重构，例如作为即食型液体(ready-to-feedliquid)时，优选每100ml中包含2.1至6.5g脂质，优选植物脂质，更优选每100ml中包含3.0至4.0g脂质。
按干重计，通过本发明的方法获得的喷雾干燥的组合物优选包含10至50wt.％、更优选12.5至45wt.％、优选12.5至40wt.％、甚至更优选19至30wt.％的脂质。
优选地，脂质相包含按总脂质计30至100wt.％、更优选50至100wt.％的植物脂质。优选地，脂质相包含按总脂质计至少75wt.％、更优选至少85wt.％的甘油三酯。
优选地，优选根据婴儿配方的国际指导，脂质相还包含其它组分如脂溶性维生素。
根据本发明，优选脂质相在本方法所使用的温度下是液体。然而，如果脂质相由于其组成而为固体，优选将其加热到高于脂质相中所包含的至少一种脂质(优选植物脂质)的熔化温度。在本发明的一个特别优选的实施方式中，将脂质相加热到高于其熔点的温度，优选加热至40至80℃、优选50至70℃、更优选55至60℃的温度，从而得到液体脂质相。最优选地，将脂质相加热到至少40℃、优选至少45℃、更优选至少50℃、最优选至少55℃的温度。
如果需要的话，在下个步骤(优选步骤c))之前，优选通过适当的过滤装置对脂质相进行过滤，以防止异物例如杂质或病原体进入生产过程。
天然人乳的脂质或脂肪球包含球膜，该球膜含有极性脂质，特别是磷脂。因此，期望提供一种包含脂质球的婴儿配方，所述脂质球包含极性脂质(特别是磷脂)膜或包覆层。因此，在本发明的方法的一个特别优选的实施方式中，水相、脂质相、或水相和脂质相包含极性脂质(优选磷脂)，特别是包含添加的极性脂质(优选磷脂)。如果极性脂质(特别是磷脂)是相对纯的，优选不含有显著量的其它组分，优选是纯的，如大豆卵磷脂，优选将其添加到脂质相。在极性脂质(特别是磷脂)是不纯的情况下，优选是相对不纯的，且因此含有显著量的不溶于脂肪或脂质相的其它组分，如当其存在于酪乳乳清粉末(butter milk serumpowder)中时，优选将其添加到水相中。最优选地，极性脂质(特别是磷脂)被包含在水相中。
在本发明的一个优选实施方式中，极性脂质已经被包含在根据本发明的待使用的脂质相中。在更进一步优选的实施方式中，将极性脂质加入到本发明的方法的步骤a)或b)中所提供的水相或脂质相或这两相中。在更进一步优选的实施方式中，也可以在该方法的步骤c)中在混合脂质相和水相的过程中添加极性脂质。
如果极性脂质存在于水相(水相是优选的)或脂质相或这两相中，脂质球优选被极性脂质包覆。
“包覆(coated)”或“包覆(coating)”是指脂质球的外表面层包含极性脂质，而这些极性脂质几乎不存在于脂质球的核中。极性脂质作为脂质球的包覆层或外层存在类似于人乳的脂质球的结构。
极性脂质优选还包含磷脂。优选地，组合物包含按总脂质计0.5至20wt.％的磷脂，更优选按总脂质计0.5至10wt.％、更优选1至10wt.％、甚至更优选2至10wt.％、甚至更优选3至8wt.％的磷脂。
提供磷脂的优选来源是卵脂质(egg lipid)、乳脂、酪乳脂肪(buttermilk fat)和黄油乳清脂肪(butter serum fat)，如β乳清脂肪。磷脂特别是PC(磷脂酰胆碱)的优选来源是大豆卵磷脂和/或葵花卵磷脂。组合物优选包含来源于乳汁的磷脂。
优选地，在本发明的方法的混合步骤c)之后，极性脂质位于脂质球的表面上，即是作为包覆层或外层。这也有利地导致更稳定的脂质球。确定极性脂质是否位于脂质球的表面上的一种合适方法是激光扫描显微镜法。
因此，共同使用来源于家养动物乳汁的极性脂质和来源于植物脂质的甘油三酯能够制造用更类似于人乳的包覆层包覆的脂质球，同时提供了最佳的脂肪酸分布。乳极性脂质的合适市售来源是Corman的BAEF、SM2、SM3和SM4粉，Glanbia的Salibra以及来自Aria的LacProdan MFGM-IO或PL20。优选至少25wt.％、更优选至少40wt.％、最优选至少75wt.％的极性脂质是来源于乳极性脂质。
通过本发明的方法生产的脂质球优选包含核和优选的包覆层，其中，核包含脂质，优选植物脂质。优选地，核包含至少90wt.％的甘油三酯，更优选由甘油三酯组成。包覆层优选包含极性脂质，特别是磷脂，其中并非包含在组合物中的所有极性脂质都需要被包含在包覆层中。优选地，组合物中存在的至少50wt.％、更优选至少70wt.％、甚至更优选至少85wt.％、最优选大于95wt.％的极性脂质(特别是磷脂)被包含在脂质球的包覆层中。而且，并非在组合物中存在的所有脂质(优选植物脂质)都必需被包含在脂质球的核中。优选地，包含在组合物中的至少50wt.％、更优选至少70wt.％、甚至更优选至少85wt.％、甚至更优选至少95wt.％、最优选大于98wt.％的脂质(优选植物脂质)被包含在脂质球的核中。
在本发明的一个优选实施方式中，要求在混合步骤c)之前或期间，将步骤b)中所提供的液体脂质相进料至步骤a)中所提供的水相中。在本发明的一个优选实施方式中，采用低压，优选至多10巴、更优选至多8巴，将液体脂质相进料至水相中。
以优选和有利的方式，本发明要求在用于制备含有脂质和蛋白质组分的组合物的方法步骤c)中使用静态混合器或具有至少一个混合头、特别是具有一个、两个、三个或更多个混合头、优选两个混合头的在线混合器，优选所述混合头施加低剪切力。
然而，在一个特别优选的实施方式中，额外要求在涉及步骤b)提供的液体脂质相的方法步骤中也使用相同的剪切力(优选低剪切力)，即在低剪切力下加工所述提供的液体脂质相，特别是在混合之前或期间，在低剪切力下将步骤b)中所提供的液体脂质相进料至水相中。其结果是，步骤b)中所提供的液体脂质相在本发明的方法中在其加工过程中优选从未受到较高的剪切力。
根据本发明的用于制备含有脂质和蛋白质组分的组合物的方法的步骤c)要求脂质相与水相混合。优选地，脂质与水相以5至50％(w/w)、优选10至40％(w/w)，更优选15至30％(w/w)的比例进行混合。
在步骤c)之前施加预混合步骤的情况下，脂质与水相以5至50％(w/w)、优选10至40％(w/w)，更优选15至30％(w/w)的比例进行混合。
在本发明的上下文中，例如5至50％的比例是指从5份脂质相：95份水相至50份脂质相：50份水相的比例。
在混合即本发明的方法的步骤c)期间，温度优选为40℃至90℃、优选50℃至80℃、最优选70℃。
在本发明的上下文中，术语“静态混合器(static mixer)”特别是指一种用于(特别是连续地)混合至少两种流体材料，特别是水相和液体脂质相的装置，特别是指混合器，该混合器包括壳体、入口、出口和至少一个非移动性的混合器元件，其中，按下述方式配置并形成壳体：迫使基本上所有(优选所有)的待混合的流体沿着该至少一个非移动性的混合器元件混合。设计该壳体和至少一个混合器元件，以使得流体流移动通过该混合器，以通过非移动性混合器元件混合。
因此，本发明优选要求使用静态混合器，其被配置和操作以便实现期望的粒径分布，特别是以便在混合步骤c)中实现0.5至30巴、优选1至15巴、优选2至12巴、优选2至10巴、优选2至5巴、优选3至5巴的压降。通过在静态混合器壳体入口和静态混合器壳体出口处测得的压力差来测量所述压降。本领域技术人员可以容易地确定静态混合器的配置和设置，例如混合元件的长度和直径，以实现所期望的压降。
在本发明的上下文中，所述静态混合器的配置优选通过壳体的尺寸和形状和其中包含的至少一个混合器元件的尺寸和形状来确定。在本发明的上下文中，本发明的静态混合器中所使用的操作条件优选为施加在静态混合器入口的压力、组合物流动通过该静态混合器的流速和速度。
在一个优选的实施方式中，静态混合器以1.5至8l/min、优选2至7l/min、优选2至6l/min、优选5至7l/min、优选4至6l/min的流速操作。
在本发明的一个优选实施方式中，脂质相与水相在本发明优选的方法的步骤c)中，优选在直径为2至10、优选3至7、优选4mm且流速为1.5l/min至8l/min、优选2.0l/min至7l/min、最优选5l/min至7l/min或4l/min至6l/min的圆柱形静态混合器中混合。
在一个优选的实施方式中，静态混合器以0.3至2.5m/s、优选0.5至2m/s、优选0.5至1.5m/s的速度操作。
在本发明的一个优选实施方式中，脂质相与水相是在本发明的方法的步骤c)中，优选在直径为2至10、优选3至7、优选4mm的圆柱形静态混合器中，以1.5l/min至8l/min、优选2.0l/min至7l/min、最优选5l/min至7l/min或4l/min至6l/min的流速混合。
优选地，采用上述流速的静态混合器具有2至10、优选3至7、优选4mm的直径以及80至150、优选90至110、特别是100mm的长度的壳体。
在一个优选的实施方式中，在静态混合器中组合物流动的速度为5至40m/s、优选10至30m/s、优选10至20m/s。
在本发明的一个优选实施方式中，施加在静态混合器的入口处的压力为2至30巴、优选2至20巴、优选2至15巴、优选2至12巴、优选2至10巴、优选2至8巴。
因此，最优选地，压降等于施加在静态混合器入口处的压力，使得在静态混合器的出口处不存在压力。然而，在另一个实施方式中，施加在静态混合器入口处的压力大于压降，使得在静态混合器出口处存在例如5巴、优选3巴的压力。
本发明中使用的静态混合器优选具有圆柱形，例如管状(tubular)，尤其是管形(pipe-like)或管形(tube-like)的壳体或方形壳体。优选地，壳体是管状的，即是圆柱体的形式。壳体(优选管状壳体)优选具有3至10、优选3至8、优选4mm的直径。壳体包括用于递送进入的进料流体的至少一个入口，优选一个或两个入口。在所述壳体内，设置至少一个混合器元件、优选至少四个混合器元件，例如一个挡隔板或一系列挡隔板。
优选地，静态混合器具有至少4个、优选至少5个、优选至少6个混合器元件。最优选地，静态混合器具有6至20、优选7至18、最优选8至16个混合器元件。
在本发明的一个优选实施方式中，所述至少一个混合器元件具有3至5mm、特别是4mm的长度。
优选地，静态混合器的壳体具有80至150、优选90至110、优选100mm的长度。
在本发明的一个优选实施方式中，壳体(特别是管状壳体)具有3至10、优选3至8、优选4mm的直径以及80至150、优选90至110、优选100mm的长度。
在本发明的一个优选实施方式中，静态混合器不包括任何移动的元件，特别是不包括转子和旋转元件。
在本发明的一个优选实施方式中，所述至少一个混合器元件是螺旋形的。因此，这样的静态混合器是螺旋静态混合器。在进一步优选的实施方式中，所述至少一个混合器元件具有板状形状。因此，这样的静态混合器是平板型静态混合器。优选地，所述至少一个混合器元件能够同时产生分流和径向混合模式。
因此，为根据本发明的优选实施方式促进混合，使用静态混合器。该静态混合器将一种液相(即本发明的液体脂质相)分散至通常将与其不混溶的一个主要的连续相(即本发明的水相)中，以制备水包油乳液。因此，对于本发明的方法的混合步骤，优选使用静态混合器以制备包含脂质球的乳液，优选稳定的乳液。优选地，脂质相在产生大的脂质球的条件下在水相中进行乳化。
在采用步骤a)、b)和c)的优选方法中，还优选使步骤a)和b)中提供的水相和液体脂质相预混合。因此，本发明特别要求在步骤a)中提供水相，在步骤b)中提供液体脂质相，然后在加工所述预混合的组合物，特别是预乳液至步骤c)之前使液体脂质相与水相预混合，其中脂质相与水相最终用静态或在线混合器进行混合。预混合步骤可以在间歇混合器，特别是螺旋桨混合器中进行。在进一步优选的实施方式中，在将脂质相注入水相的期间且不使用预混合器的情况下发生预混合。优选地，这是使用计量泵来实现的。特别地，计量泵以如下方式将脂质相注入或进料至水相，其使得在水相中产生紊流，这导致两相的预混合，产生粗乳液。优选地，该计量泵使用低压力，特别是压力低于静态混合器施加的压降或低于在线混合器施加的压力。
有利地，预混合确保了将水相和液体脂质相二者以正确的量进料至静态混合器。由于所产生的脂质液滴仍然过大，在预混合过程中没有形成稳定的乳液。
在一个优选的实施方式中，水相、液体脂质相或最优选该两相均在预混合步骤之前被加热至40℃至90℃、优选50℃至80℃，优选70℃的温度。
在本发明的上下文中，术语“在线混合器”是指一种混合器，该混合器包括壳体、入口、出口和至少一个包括至少一个定子和至少一个转子的混合头，其中，按下述方式配置并形成壳体：其迫使基本上所有(优选所有)的流体通过该至少一个混合头混合。
为了促进混合，优选使用具有一个或多个混合头的中速或高速在线混合器。在线混合器将一种液相(即本发明的液体脂质相)分散至通常将与其不混溶的一个主要的连续相(即本发明的水相)中，以制备水包油乳液。因此，对于本发明的方法的混合步骤，优选使用在线混合器以制备包含脂质球的乳液，优选稳定的乳液。优选地，脂质相在产生大的脂质球的条件下在水相中乳化。优选地，所使用的在线混合器由转子、一组转子或旋转盘和同等数量的被称为定子的固定盘组成，其中每对转子或旋转盘与定子被称为混合头。位于转子盘和定子盘上的多行杆或销在待混合的溶液流动通过的混合头中形成快速改变的速度差。优选地，在将脂质相在进入在线混合器之前不久被加入或注入到水相中。在本发明的方法中，优选从此时之后(包括此时)，避免高剪切力。
一般地，在在线混合器中，通过迫使流体通过的混合头的旋转销和固定销来产生剪切力，这是指流体经受了一个旋转销的速度，然后在固定销处几乎无速度。根据各个盘上的销的行数，此过程可以被重复数次。本发明中优选使用的在线混合器使用通常由电动机驱动的旋转盘或高速转子、或一系列这样的在线转子(也称为混合头)，以产生流动和剪切，优选低剪切。低剪切旨在指比常规均质化过程中施加的剪切更低的剪切。流体在转子的外直径的速率或端速(tip speed)比在转子的中心的速率高，从而产生剪切。在本发明优选使用的在线混合器中，转子-定子阵列或混合头被包含在一端有入口且另一端有出口的壳体内。这样的壳体也可以包含多于一个的混合头。根据具体的在线混合器型号，流体从盘的外部流向内部或从盘的内部流向外部。大多数情况下，待混合的组分以连续流被抽吸穿过转子-定子阵列，整个充当离心泵送装置。可备选地，可以将泵叶添加到混合器轴上。因此，在线混合器提供了更加可控的混合环境，并能够优选在本发明的方法中作为连续生产方法的一部分使用，优选形成更经济的生产方法。
优选地，在根据本发明的方法中使用中速或高速在线混合器，特别是高速在线混合器。
在本发明的方法中，优选避免高剪切力。因此，优选在整个方法过程中，优选至少从脂肪注入时往后(并包括脂肪注入时)，即是指在将液体脂质相进料至水相的步骤的过程中和之后，例如在混合步骤c)之前或过程中以及还在喷雾干燥过程中，使用相对于标准均质化和喷雾干燥更低的剪切力。
在本发明的方法的一个优选实施方式中，以4000至15000rpm，优选6500至12000rpm使用在线混合器。依据混合器设计和盘的直径，速度可以更低。在一个优选的实施方式中，在线混合器以20至50m/s、优选30至50m/s、更优选41至44m/s的端速搅拌混合物。在本发明的一个特别优选的实施方式中，该速度为至少25m/s，优选25至60m/s。
然而，这两个参数在很大程度上依赖于所使用的在线混合器的类型和型号以及尺寸(转子和定子的直径)，特别是混合头，但可以由本领域技术人员来确定。例如对于较大的在线混合器，需要较低的rpm。因此，相应地调节所施加的剪切力以获得优选的大脂质球。有利地且优选地，在线混合器施加切向剪切代替拉伸剪切。由于本发明方法优选应用优选的低切向剪切，所得到的脂质球比标准婴儿配方中的大。
一般地，使用均质化以在水相中乳化脂质相，从而减少脂肪酸的膏化和氧化。在标准婴儿配方中，生产相当小的球导致非常稳定的乳液。由于本发明的方法的目的在于生产较大的脂质球，这可能导致不太稳定的乳液和更多的脂肪酸氧化。但发现，通过本发明的方法生产的组合物在24h内并未发生过多的膏化，并且在储存18个月之后测量脂肪酸氧化时，发现氧化是可接受的。出人意料的是，这甚至非常类似于对标准婴儿配方所观察到的，尽管游离脂肪的量增加。甚至发现存在一点点的膏化是有利的，这是因为其模拟了母乳喂养期间的情形。
在采用在线混合器的本发明的一个优选实施方式中，在本发明的方法的步骤c)中脂质相与水相在混合头中混合的混合时间或滞留时间是0.05至10秒，优选0.08至10秒，优选0.3至10秒，优选0.5至9秒，特别是0.7至8秒，特别是1至7秒，优选2至6秒，最优选3至5秒。
在一个优选实施方式中，在步骤c)中，在至多10bar，优选低于10bar，优选至多8bar，优选低于8bar，更优选至多7bar，优选低于7bar的压力下，获得含脂质和蛋白质组分的组合物。
在本发明的方法的一个特别优选的实施方式中，将在步骤c)中获得的含脂质和蛋白质组分的组合物再加热到75至85℃，优选78至80℃，以进一步降低(优选完全消除)病原菌。有利的是，在该阶段再加热还导致在喷雾干燥或雾化之前的粘度减小，这反过来又导致了喷雾干燥器或雾化系统的产能增加。
优选地，采用根据本发明的方法生产的含脂质和蛋白质组分的组合物的脂质球(也称为脂质液滴)具有至少1μm、优选至少2μm、更优选至少3μm、最优选至少3.5μm、甚至更优选约4μm的体积加权众数直径。优选地，体积加权众数直径应小于15μm，优选小于10μm，更优选小于8μm。特别是，采用根据本发明的方法生产的组合物的脂质球具有1至15μm、优选2至12μm、优选1至10μm、优选2至8μm、更优选3至8μm、最优选3至5μm、优选4至7μm、优选4至5μm的体积加权众数直径。
优选地，采用根据本发明的方法生产的含脂质和蛋白质组分的组合物的脂质球(也称为脂质液滴)为这样的脂质球，其中至少45％、优选至少57％、更优选至少60％、优选至少65％、优选至少70％(各％均基于所述脂质球的体积)具有2至12μm、优选3至11μm、优选3至5μm的直径。
优选至少45％、优选至少57％、更优选至少60％(基于体积)的脂质球具有2至12μm的直径。
有利的是，在本发明方法的步骤c)中获得的包含大脂质球的含脂质和蛋白质组分的组合物由于再加热达到的较高温度而具有较低的30至80cP之间的表观动态粘度。与常规方法相比，粘度降低了约5cP。有利的是，粘度的这种降低反过来又导致了喷雾干燥过程中的产能增加。
优选地，使用雾化系统(优选低剪切雾化系统)的喷雾干燥步骤使用泵，优选低压泵，来控制步骤c)中获得的组合物向喷雾干燥器进料。优选地，所述泵至多使用由步骤c)的在线混合器或静态混合器施加的剪切力。因此，优选在随后的喷雾干燥步骤，特别是进料步骤，特别是泵送步骤中对脂质球施加的剪切力不超过混合过程中所受到的剪切力。优选地，使用正排量泵(positive displacement pump)来控制混合物向喷雾干燥器进料。正排量泵通过捕获固定量的流体，然后将捕获的流体体积排到排放管中，而使流体移动。
在本文中指定的待添加到水相或脂质相的成分对根据本发明的方法的任意步骤中所使用的温度或条件敏感的情况下，其也可以在方法中较后的时间点添加，如在混合之后且在喷雾干燥之前，或者甚至在喷雾干燥之后。
本发明还涉及根据本发明的方法可获得的(优选制备的)喷雾干燥的含脂质和蛋白质组分并且包含脂质球的组合物，该脂质球具有的体积加权众数直径为至少1μm、优选为至少2μm、更优选为至少3μm、甚至更优选为至少3.5μm、最优选为约4μm。优选地，该体积加权众数直径应小于15μm，优选小于10μm，更优选小于7μm。特别地，采用根据本发明的方法生产的组合物的脂质球具有1至15μm、优选2至12μm、优选1至10μm、优选2至8μm、更优选3至8μm、优选3至5μm、最优选4至7μm的体积加权众数直径。
本发明还涉及喷雾干燥的含脂质和蛋白质组分并且包含脂质球的组合物，其中至少45％、优选至少57％、更优选至少60％、优选至少65％、优选至少70％(各％均基于所述脂质球的体积)具有2至12μm、优选3至11μm、优选3至5μm的直径。
优选根据本发明的方法生产的喷雾干燥的组合物的脂质球(也称为脂质液滴)是这样的脂质球，其中至少45％、优选至少57％、更优选至少60％、优选至少65％、优选至少70％(各％均基于所述脂质球的体积)具有2至12μm、优选3至11μm、优选3至5μm的直径。
优选地，根据本发明的方法制备的喷雾干燥的组合物是营养组合物或药物组合物，优选是婴儿配方或后续配方或成长奶。成长奶有时也称为用于幼儿的基于乳的饮品，并且旨在用于年龄为1至6岁的儿童、更优选年龄为1至3岁的儿童。因此，优选地，喷雾干燥的组合物是适合于在用水溶液(优选水)重构后制成液体组合物的粉末。有利地，脂质球的尺寸和具有极性脂质的包覆层(如果存在)在喷雾干燥和随后的重构之后保持相同。优选地，本发明的组合物在即将被消费之前优选用水重构。这将确保乳液的稳定性，尽管由于本发明组合物的大脂质球会发生一点点膏化。少量的膏化是有益的，因为这也非常类似于母乳喂养的情况。
因此，根据本发明的喷雾干燥的组合物优选被施用于年龄为至多36个月、优选为至多18个月、更优选为至多12个月、甚至更优选为至多6个月的人类受试者。特别地，通过本发明方法获得的组合物适合且被制备以用于向年龄为至多36个月的人类受试者，特别是年龄为至多24个月的婴儿，甚至更优选年龄为至多18个月的婴儿，最优选年龄为至多12个月的婴儿提供每日营养需求。因此，使用喷雾干燥的含脂质和蛋白质组分的组合物喂养人类受试者。有利地，发现施用含有优选被极性脂质包覆的大脂质球的组合物在日后生活中预防肥胖或减少肥胖的风险，并改善身体组成，即增加瘦体重并减少脂肪量。
喷雾干燥之后，本发明的组合物适合是粉末形式，其优选可以用水重构以形成液体。在一个优选实施方式中，需要将水介质(优选水)添加到获得的喷雾干燥的组合物中，以获得本发明的液体或半液体重构的喷雾干燥的组合物。因此，本发明还涉及一种液体或半液体组合物，其包含在水介质中的根据本发明的方法在喷雾干燥之后获得的喷雾干燥的组合物。当组合物是液体形式时，每天所施用的优选体积是在每天约80至2500ml的范围内，更优选每天约450至1000ml。重构形式的根据本发明的组合物也称为即食型液体。
在本发明的一个进一步优选的实施方式中，本发明的固体喷雾干燥的组合物或液体或半液体的重构组合物可以补充至少一种另外的物质，特别是药学上或营养上有效的物质，以便获得包含本发明的喷雾干燥的或重构的液体组合物的药物组合物或营养组合物。
在本文件及其权利要求书中，动词“包含(to comprise)”及其变化形式以其非限制性含义使用，以表示包括该词之后的项目，但也不排除未具体提及的项目。此外，由不定冠词“一个”或“一种”所提及的要素并不排除存在多于一种要素的可能性，除非上下文明确规定有且仅有一种所述要素。因此，不定冠词“一个”或“一种”通常表示“至少一种”。
本发明的进一步优选的实施方式是从属权利要求的主题。
本发明通过下述实施例和附图进一步描述。
附图说明：
图1示出了本发明的方法的流程图，其中comp.是组分的缩写，实线框表示水相，双线框表示脂质相，粗线框表示混合物，即两相的乳液，和
图2示出了各种制剂经受旋转雾化系统之后所获得的它们的粒径分布。
实施例
制备为粉末的婴儿配方，其包含每kg最终产品中约4800kcal、约247g脂质、约540g可消化性碳水化合物、约41g非消化性寡糖和约97g蛋白质。使用富含乳磷脂(milkphospholipids)的酪乳乳清粉、植物油混合物(脂肪)、脱矿物质的乳清粉(蛋白质)、乳糖和非消化性寡糖来制备组合物。还使用本领域已知的维生素、矿物质、微量元素。
酪乳乳清粉的量为使得最终组合物中存在按总脂质计1.62wt.％的磷脂。
如本领域已知地制备包含酪乳粉、蛋白质和可消化性碳水化合物和其它成分(除了脂肪和脂溶性维生素)的水相，并进行热处理以防止细菌污染，即通过本领域已知的超高温(UHT)处理，在此之后实施蒸发步骤。在蒸发步骤之后，水相的干物质含量是在30至48wt.％之间。将混合物加热至50℃。
如本领域已知地制备脂肪相。将植物油混合物也加热至50℃，并通过注入和离心增压泵按15至30的w/w比例将其加入到水相。脂肪相和水相的混合物的总固体含量为40至60wt％之间。
然后，将水相和脂肪相进料至包括一个混合头的在线混合器(Ystral Z80)中。在线混合器的转子定子设计具有3行齿。以20至50m/s的端速(产生25s-1的低剪切速率)混合水相和脂肪相，以便使脂质相乳化到水相中，随后使用正排量泵(莫诺泵(mono pump))用约8bar的压力将其泵入到加热器中。
随后，将水包油混合物通过浓缩加热器(concentrate heater)进料至喷雾干燥器中，由在线混合器下游使用的泵驱动(图1)。
使乳液在NIRO-25喷雾干燥器中采用使用轮式雾化器的低剪切雾化系统进行雾化并且干燥，干燥气体的入口温度为175℃或193℃。
通过具有不同设置的旋转雾化器来进行雾化。设置的变化为干燥器的入口温度以及旋转雾化器的旋转速度。
在用水重构之后，最终粉末中的脂质球的尺寸用Mastersizer 2000(MalvernInstruments,Malvern UK)进行测量。按脂质体积计，约60％的脂质球具有2至12μm的直径。
设置根据以下所示的表格，并且在测量之后得到了相应的基于脂质球体积的众数直径。
表1
重构之后，得到了图2中给出的粒径分布。
所有的设置导致具有大于1μm、特别是2至5μm、特别是3至4μm的体积加权众数直径的脂质液滴。
实施例表明，在喷雾干燥器中使用轮式雾化器可以生产这样的粉末，其在用水重构粉末之后具有期望的，类似天然的众数直径(基于脂质球的体积计)。

Claims (19)

1.一种用于制备喷雾干燥的含有脂质和蛋白质组分的组合物的方法，所述喷雾干燥的含有脂质和蛋白质组分的组合物为喷雾干燥的婴儿配方或后续配方或成长奶并且包含脂质球，其中含有脂质和蛋白质组分并且包含脂质球的组合物是通过采用旋转雾化器的雾化系统来喷雾干燥的，从而获得喷雾干燥的含有脂质和蛋白质组分的组合物，所述喷雾干燥的含有脂质和蛋白质组分的组合物包含具有至少1.0μm的体积加权众数直径的脂质球和/或其中至少45体积％的脂质球具有2至12μm的直径的脂质球，其中所述旋转雾化器以50至120m/s的端速进行操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中用于喷雾干燥的干燥气体的入口温度为至少180℃。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中用于喷雾干燥的含有脂质和蛋白质组分的组合物是通过包括以下步骤的方法来制备：
a)提供具有基于水相的总重量10至60wt.％的干物质含量的水相，所述水相包含至少一种蛋白质组分，
b)提供液体脂质相，其包含至少一种脂质，以及
c)使用静态混合器或具有至少一个混合头的在线混合器使所述脂质相与所述水相以5至50％w/w的比率混合，以获得含有脂质和蛋白质组分并且包含脂质球的组合物。
4.根据权利要求3所述的方法，其中在混合步骤c)之前或期间，将步骤b)中提供的所述液体脂质相供料至步骤a)中提供的水相中。
5.根据权利要求3所述的方法，其中静态混合器或具有至少一个混合头的在线混合器在混合期间施加低剪切力。
6.根据权利要求3所述的方法，其中在步骤c)中获得的脂质球具有至少1.0μm的体积加权众数直径和/或其中在步骤c)中获得的至少45体积％的脂质球具有2至12μm的直径。
7.根据权利要求3所述的方法，其中所述蛋白质组分选自脱脂乳、乳清、乳清蛋白、乳清蛋白分离物、乳清蛋白水解物、酪蛋白、酪蛋白水解物和大豆蛋白。
8.根据权利要求3所述的方法，其中所述水相包含选自以下的至少一种其它组分：可消化性碳水化合物；非消化性碳水化合物；维生素和矿物质。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述可消化性碳水化合物是乳糖。
10.根据权利要求3所述的方法，其中在供料至水相之前将所述液体脂质相加热到至少40℃的温度。
11.根据权利要求3所述的方法，其中在步骤c)中，具有至少一个混合头的在线混合器以20至50m/s的转子端速混合脂质相与水相。
12.根据权利要求3所述的方法，其中步骤c)中所用的静态混合器以1.5至8l/min的流速进行操作。
13.根据权利要求3所述的方法，其中在步骤c)中获得的含有脂质和蛋白质组分的组合物是在至多10巴的低压下获得。
14.根据权利要求3所述的方法，其中提供具有基于所述水相的总重量30至50wt.％的干物质含量的水相。
15.根据权利要求3所述的方法，其中在步骤a)之后并且在步骤c)之前使所述水相进行灭菌。
16.根据权利要求3所述的方法，其中在步骤a)之后并且在步骤c)之前使所述水相进行巴氏消毒。
17.根据权利要求10所述的方法，其中将步骤c)中获得的含有脂质和蛋白质组分的组合物再加热至75至85℃。
18.根据权利要求3所述的方法，其中所述水相、所述脂质相、或者所述水相和所述脂质相以基于所述组合物的总脂质0.5至20wt.％的量包含极性脂质。
19.根据权利要求3所述的方法，其中所述极性脂质是磷脂。
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