CN113194740A - 稳定的喷雾干燥颗粒及其获得方法 - Google Patents
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Abstract
提供了稳定的喷雾干燥颗粒。该稳定的喷雾干燥颗粒包括水溶性基质和封装在所述基质中的至少一种活性组分,所述基质包括约5%至约30%的乳化剂;约20%至约75%的填充剂;和约20%至约50%的单糖、二糖和三糖,以所述基质的总重量为基准。所述乳化剂为糊精,并且所述填充剂为马铃薯麦芽糖糊精。
Description
技术领域
本公开涉及包含至少一种挥发性活性组分的湿气和氧气稳定的喷雾干燥颗粒以及生产这种颗粒的方法。更具体地,本公开涉及稳定的喷雾干燥颗粒,其包括封装在由糊精、马铃薯麦芽糖糊精和糖制成的基质中的至少一种挥发性活性组分。
背景
将挥发性组分封装在固体封装基质中是众所周知的方法。优点是多种多样的,并且包括,例如:(i)防止挥发性组分在存储过程中发生不期望的蒸发;(ii)防止化学敏感性组分遭受化学降解,例如氧化和水解;以及(iii)控制封装组分释放的可能性。
可以使用多种方法来生产包含封装的挥发性成分的固体。然而,封装挥发性组分的最普通和经济的方法涉及以下步骤:在包含封装材料的水相中乳化挥发性组分以形成水包油型乳状液,并通过喷雾干燥、喷雾制粒或喷雾包衣来干燥该乳状液以得到干燥乳状液。干燥产物的形态是在玻璃状、极性的封装基质中的多个油滴的形态。极性的封装基质通常基于碳水化合物材料,例如改性淀粉、麦芽糖糊精、单-二糖和树胶。
越来越多的消费者将这些类型的封装基质,特别是改性淀粉视为化学的或人工造的,因此是不期望的。作为结果,一种这样的趋势在于向所谓“清洁标签”产品的驱动。更具体地,来自客户和消费者的需求特别地涉及不含或具有减少百分比的人造成分的产品,所述人造成分包括目前用作封装组分的改性淀粉和麦芽糖糊精。
仍然需要提供喷雾干燥载体,该喷雾干燥载体可以向食品或饮料产品传递优良的原汁原味,并且可以通过实现上述要求而使食品或饮料产品的标签更清洁,从而进一步使消费者和消费者受益。
概述
在一个示例性实施方案中,稳定的喷雾干燥颗粒包括水溶性基质和封装在所述基质中的至少一种活性组分,所述基质包含约5%至约30%的乳化剂;约20%至约75%的填充剂;和约20%至约50%的单糖、二糖或三糖,以所述基质的总重量为基准。所述乳化剂为糊精,并且所述填充剂为马铃薯麦芽糖糊精。
在另一个示例性实施方案中,制备稳定颗粒的方法包括以下步骤:a)制备水溶性基质,所述基质包含约5%至约30%糊精;约20%至约75%的马铃薯麦芽糖糊精;和约20%至约50%的单糖、二糖和三糖,以所述基质的总重量为基准;b)将所述基质溶解在水中;c)添加活性组分;d)将所述基质和活性组分混合以形成乳状液;和e)干燥所述乳状液。
通过阅读本公开,特定实施方案的这些和其它特征、方面和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。
详细描述
以下文本阐述了本公开的许多不同实施方案的广泛描述。该描述仅应被解释为示例性的,且并非描述每个可能的实施方案,因为描述每个可能的实施方案即使并非不可能,也是不切实际的。将会理解,本文所述的任何特征,特性,组分,组成,成分,产品,步骤或方法可以全部或部分被删除,组合或完全替代本文所述的任何其它特征,特性,组分,组成,成分,产品,步骤或方法。可以使用当前技术或在本专利申请日之后开发的技术来实现许多替代实施方案,它们仍将落入权利要求的范围内。本文引用的所有出版物和专利均通过引用并入本文。
本公开涉及喷雾干燥颗粒,其具有水溶性基质和封装在其中的挥发性活性组分。本公开的水溶性基质包括乳化剂、填充剂和单糖、二糖和三糖的组合。
本公开的水溶性干燥颗粒具有约10μm至约200μm的平均尺寸;在另一个实施方案中,约为50μm至约100μm。在一个实例中,颗粒可为不规则形状,且将颗粒的尺寸定义为颗粒的最大直径与颗粒的最小直径之间的平均值。在另一个实例中,颗粒可以为球形的,并且将颗粒的尺寸定义为颗粒的直径。颗粒集合的平均尺寸可以通过不同的方法获得。例如,可以在光学显微镜下观察颗粒,并且将颗粒或任意数量的颗粒的直径逐一测量并取平均值以得到数均粒度。或者,可以使用Malvern 2000S仪器和米氏散射理论,通过光散射测量来测量颗粒云。可以找到米氏理论的原理以及如何使用光散射来测量胶囊尺寸,例如H.C.van deHulst,Light scattering by small particles,Dover,New York,1981。静态光散射提供的主要信息是光散射强度的角度依赖性,这又与云中粒子的大小和形状有关。然而,在标准操作方法中,具有与衍射物体的尺寸相等的尺寸的球体的尺寸,无论该物体的形状如何,都通过设备随附的Malvern版权软件来计算。对于多分散样品,总散射强度的角度依赖性包含有关样品中尺寸分布的信息。输出是一个直方图,其表示作为胶囊尺寸函数的,属于给定尺寸类别的胶囊的总体积,而可以选择50个尺寸类别中的任意数量。光散射提供了体积平均的粒度。
如本文所用,术语“乳化剂”旨在表示促进在正常条件下会分离成其组成部分的两种或更多种液体物质混合的表面活性剂。在一个实施方案中,乳化剂是糊精。糊精是通过淀粉或糖原的水解产生的一组低分子量碳水化合物。食品工业中使用的糊精被归类为白糊精,并且其粘度低于其来源的淀粉(例如马铃薯、玉米或稻米)。在一个实施方案中,糊精来源于玉米。
根据一个实施方案,用于本公开的糊精能够稳定乳状液,即能够降低水的表面张力。例如,蒸馏水的表面张力为72.7mN/m。在如下玉米糊精、改性淀粉、糖和麦芽糖糊精中,玉米糊精在降低表面张力方面是最有效的—玉米糊精(1%溶液)37mN/m;改性淀粉(1%溶液)45.2mN/m;糖(5%溶液)72.5mN/m;和10E麦芽糖糊精(5%溶液)66mN/m。
存在于基质中的糊精的量可以在广泛变化,并且可以基于预期消费者的特定需求或喷雾干燥颗粒的预期产品形式。此外,糊精的存在量将取决于香料负载的百分比,根据需要进行调节以形成良好的乳状液,从而产生良好的封装。在某些示例性实施方案中,基于基质的总重量,糊精可以按重量计约5%至约30%的量存在。在另一个实施方案中,基于基质的总重量,糊精可以按重量计约7%至约25%的量存在。在另一个实施方案中,基于基质的总重量,糊精可以按重量计约10%至约20%的量存在。糊精可以例如以CAPSUL 2730的商标购自Ingredion(Westchester,IL)。
本公开的水溶性基质的另一组分是填充剂。在一个实施方案中,填充剂选自马铃薯麦芽糖糊精。在某些示例性实施方案中,基于基质的总重量,马铃薯麦芽糖糊精可以按重量计约20%至约75%的量存在。在另一个实施方案中,基于基质的总重量,马铃薯麦芽糖糊精可以按重量计约40%至约60%的量存在。马铃薯麦芽糖糊精可以例如购自TheNetherlands Veedam的AVEBE。
本公开的水溶性基质的另一组分是单糖、二糖和三糖。在某些示例性实施方案中,单糖、二糖和三糖可以基于基质的总重量按重量计约20%至约50%的量存在。在另一个实施方案中,基于基质的总重量,单糖、二糖和三糖可以以按重量计约30%至约40%的量存在。单糖、二糖和三糖的示例性实例是葡萄糖,果糖,麦芽糖,蔗糖,棉子糖和具有高含量的此类糖如果汁固体的物质。在一个实施方案中,至少50wt.%的单糖、二糖和三糖物质为二糖,因为大量的单糖可能会导致产品有些粘稠,而大量的三糖可能导致产品更倾向于氧化。在本公开的另一个实施方案中,单糖、二糖和三糖物质是蔗糖。
在一个实施方案中,所述水溶性基质包括封装在其中的至少一种活性组分。在一个实施方案中,所述至少一种活性组分不限于特定种类的分子。它可以指单独或其混合物的形式的物质、化合物和/或成分。
在一个实施方案中,所述至少一种活性组分选自挥发性香料和香精。术语“香料或香精”涵盖当前在香料和/或香精工业中使用的天然或合成来源的香料或香精成分或组合物。其包括单一化合物和混合物。这类香料或香精成分的具体实例可以在当前文献中找到,例如,Fenaroli's Handbook of flavour ingredients,1975,CRC Press;Synthetic Foodadjuncts,1947,M.B.Jacobs,Van Nostrand编辑;或Perfume and Flavor Chemicals,S.Arctander,1969,Montclair,N.J.(USA)。调味或加香成分可以以与溶剂、助剂、添加剂和/或其它组分的混合物的形式存在,通常是目前在香料和香精工业中使用的那些。
在另一个实施方案中,所述至少一种挥发性活性组分可以选自药物,维生素,除草剂,杀真菌剂,杀虫剂,洗涤剂,清洁剂和染料。
香料和香精组合物可包括芳族和芳香成分例如萜烯,萜烯衍生物,酯,醇,醚,酮,内酯,醛,邻氨基苯甲酸酯,腈,硫醇,N-和S-杂环等的多种混合物。
适合的香料成分的实例包括、但不限于天然香料,人造香料,辛香料,调味料,合成香料油和调味芳香剂和/或油,油树脂,精油和馏出物以及包含上述成分的至少一种的组合。
香料油包括留兰香油,肉桂油,冬青油(水杨酸甲酯),薄荷油,日本薄荷油,丁香油,月桂油,茴香油,桉叶油,百里香油,柏叶油,肉豆蔻油,多香果,鼠尾草油,肉豆蔻,苦杏仁油和桂皮油;有用的增香剂包括人造,天然和合成水果香精,例如香荚兰,和柑橘油,包括柠檬,橙子,酸橙,葡萄柚,日本柚子(yuzu),酢橘(sudachi),以及水果精油,包括苹果,梨,桃子,葡萄,覆盆子,黑莓,醋栗,蓝莓,草莓,樱桃,李子,李子干(prune),葡萄干(raisin),可乐(cola),瓜拉那(guarana),橙花,菠萝,杏子,香蕉,甜瓜,杏子,樱桃,热带水果,芒果,山竹果,石榴,番木瓜等。
香料成分递送的另外的示例性香精包括牛奶香精,黄油香精,干酪香精,奶油香精和酸奶香精;香荚兰香精;茶或咖啡香精,例如绿茶香精,乌龙茶香精,茶香精,可可香精,巧克力香精和咖啡香精;薄荷香精,例如胡椒薄荷香精,留兰香香精和日本薄荷香精;辛辣香精,例如阿魏香精,香旱芹(ajowan)香精,茴香(anise)香精,当归属香精,小茴香(fennel)香精,多香果香精,肉桂香精,黄春菊香精,芥茉香精,小豆蔻香精,葛缕子(caraway)香精,枯茗(cumin)香精,丁香香精,胡椒香精,芫荽子香精,黄樟香精,香薄荷(savory)香精,川花椒香精,紫苏香精,杜松子香精,姜香精,八角茴香香精,辣根香精,百里香香精,龙蒿(tarragon)香精,莳萝(dill)香精,辣椒香精,肉豆蔻香精,罗勒香精,欧芹香精,马郁兰(marjoram)香精,迷迭香香精,月桂叶香精和山葵(wasabi)(日本辣根)香精;坚果香精,例如杏仁香精,榛子香精,澳洲坚果香精,花生香精,美洲山核桃香精,开心果(pistachio)香精和胡桃香精;花香精;和蔬菜香精,例如洋葱香精,大蒜香精,甘蓝香精,胡萝卜香精,芹菜香精,蘑菇香精和蕃茄香精。
根据一些实施方案,香料成分还可以包括醛和酯,例如,可以使用乙酸肉桂酯(乙酸(E)-3-苯基丙-2-烯-1-基酯);肉桂醛((2E)-3-苯基丙-2-烯醛);柠檬醛二乙缩醛((E)-1,1-二甲氧基-3,7-二甲基辛-2,6-二烯),乙酸乙酸二氢香芹酯(乙酸2-甲基-5-丙-1-烯-2-基环己基酯),甲酸丁子香酚酯(乙酸(2S)-1,3,3-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基酯),对甲基茴香醚(1-甲氧基-4-甲基苯)等。醛食用香料的另外的实例包括乙醛(苹果),苯甲醛(樱桃,杏仁),茴香醛(4-甲氧基苯甲醛)(甘草,茴香),肉桂醛((2E)-3-苯基丙-2-烯醛)(肉桂),柠檬醛(E)-3,7-二甲基辛-2,6-二烯醛),即α-柠檬醛((EE)-3,7-二甲基辛-2,6-二烯醛(柠檬,酸橙),橙花醛,即β-柠檬醛((EZ)-3,7-二甲基辛-2,6-二烯醛(柠檬,酸橙),癸醛(橙子,柠檬),乙基香草醛(香荚兰,奶油),天芥菜,即胡椒醛(苯并[d][1,3]间二氧杂环戊烯-5-甲醛)(香荚兰,奶油),香草醛(香荚兰,奶油),α-戊基肉桂醛((E或Z)-2-亚苄基庚醛)(辛香果香香精),丁醛(丁醛)(黄油,干酪),戊醛(戊醛)(黄油,干酪),香茅醛(3,7-二甲基辛-6-烯醛)(改性物(modifies),许多类型),癸醛(柑橘属水果),C-8醛(辛醛)(柑橘属水果),C-9醛(壬醛)(柑橘属水果),C-12醛(十二醛)(柑橘属水果),2-乙基丁醛(2-乙基丁醛)(浆果类),己烯醛,即反式-2己烯醛(浆果类),甲苯基醛(4-甲基苯甲醛)(樱桃,杏仁),藜芦醛(3,4-二甲氧基苯甲醛)(香荚兰),2,6-二甲基-5-庚烯醛,即甜瓜醛(甜瓜),2,6-二甲基辛醛(绿色水果)和2-十二碳烯醛(柑橘,桔子)等。
在另一个实施方案中,香料成分包括来源于美拉德反应的天然化合物。
适合的香料成分的实例包括、但不限于丁酸己-3-烯-1-基酯;乙酸2-甲基-1-苯基丙-2-基酯;丁酸2-甲基-1-苯基丙-2-基酯;乙酸4-(叔丁基)环己基酯;十一烷-2-酮;2-亚苄基辛醛;乙酸3,7-二甲基壬-1,6-二烯-3-基酯;乙酸3,7-二甲基辛-2,6-二烯-1-基酯;3,7-二甲基辛-2,6-二烯醛;壬-6-烯醛;十三碳-2-烯腈;1-((1,8a)-1,4,4,6-四甲基-2,3,3a,4,5,8-六氢-1-5,8a-亚甲基甘菊环-7-基)乙酮;1-(2,3,8,8-四甲基-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢萘-2-基)乙酮;丁酸1-丁氧基-1-氧代丙-2-基酯;2-甲基-1-苯基丙-2-醇;2-(异戊烯基氧基)乙酸烯丙酯;3-环己基丙酸烯丙酯;壬-2-炔酸甲酯;十一碳-9-烯醛;1,3,4,5,6,7-六氢-.β.,1,1,5,5-五甲基-2-2,4a-桥亚乙基萘-8-乙醇;1-(1-乙氧基乙氧基)己-3-烯;1-(2,6,6-三甲基环己-3-烯-1-基)丁-2-烯-1-酮;1-(2,6,6-三甲基环己-1,3-二烯-1-基)丁-2-烯-1-酮;1,1-二乙氧基-3,7-二甲基辛-2,6-二烯;2-乙基-4-(2,2,3-三甲基环戊-3-烯-1-基)丁-2-烯-1-醇;3,7-二甲基壬-1,6-二烯-3-醇;异丁酸3,7-二甲基辛-2,6-二烯-1-基酯;3-甲基-2-(戊-2-烯-1-基)环戊-2-烯酮;4-(2,5,6,6-四甲基环己-2-烯-1-基)丁-3-烯-2-酮;4-(2,6,6-三甲基环己-1-烯-1-基)丁-3-烯-2-酮;4-(2,6,6-三甲基环己-2-烯-1-基)丁-3-烯-2-酮;乙酸1,3,3-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基酯;乙酸(2,4)-1,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基酯;(乙氧基甲氧基)环十二烷;1-(2,6,6-三甲基环己-1,3-二烯-1-基)丁-2-烯-1-酮;3,4,5,6,6-五甲基庚-3-烯-2-酮;乙酸3,7,11-三甲基十二碳-1,6,10-三烯-3-基酯;3,7-二甲基辛-2,6-二烯-1-醇;3,7-二甲基辛-2,6-二烯醛;3-甲基-5-(2,2,3-三甲基环戊-3-烯-1-基)戊-4-烯-2-醇;3-甲基环十四碳-5-烯酮;4-((3a,7a)-六氢-1-4,7-亚甲基茚-5(6)-亚基)丁醛;4-(2,6,6-三甲基环己-2-烯-1-基)丁-3-烯-2-酮;4,11,11-三甲基-8-亚甲基二环[7.2.0]十一碳-4-烯;4-甲基癸-3-烯-5-醇;5-甲基庚-3-酮肟;壬-2-烯酸甲酯;氧杂环十六碳-12-烯-2-酮;1-((2-(叔丁基)环己基)氧基)丁-2-醇;1-(3,3-二甲基环己-1-烯-1-基)戊-4-烯-1-酮;1,2,4)-1,3,3-三甲基二环[2.2.1]庚-2-醇;1,2,4)-2'-异丙基-1,7,7-三甲基螺[二环[2.2.1]庚烷-2,4'-[1,3]二噁烷];1,2,5)-2-乙氧基-2,6,6-三甲基-9-亚甲基二环[3.3.1]壬烷;112)(4-(4-羟基苯基)丁-2-酮;1-甲基-2-(5-甲基己-4-烯-2-基)环丙基)-甲醇;1-甲基-4-(4-甲基戊-3-烯-1-基)环己-3-烯甲醛;1-甲基-4-丙-2-基环己-1,4-二烯;(1s,4s)-1,3,3-三甲基-2-氧杂二环[2.2.2]辛烷;乙酸2-(4-甲基环己-3-烯-1-基)丙-2-基酯;3-异丙基二环[2.2.1]庚-5-烯-2-甲酸2)-乙酯;2,2-二甲氧基乙基)苯;2,6)-3,7-二甲基壬-2,6-二烯腈;2,6-二甲基辛-2-醇;2-异丙基-5-甲基环己醇;异丁酸2-甲基-4-氧代-4-吡喃-3-基酯;乙酸2-甲基-6-亚甲基辛-7-烯-2-基酯;3-(4-异丙基苯基)-2-甲基丙醛;乙酸3,5,5-三甲基己酯;环丙烷甲酸3,5-二甲基己-3-烯-2-基)氧基)-2-甲基丙酯;乙酸3,7-二甲基辛-6-烯-1-基酯;甲酸3,7-二甲基辛-6-烯-1-基酯;丙酸3,7-二甲基辛-6-烯-1-基酯;3,7-二甲基辛-6-烯腈;乙酸3,7-二甲基辛-1,6-二烯-3-基酯;八氢-1-4,7-亚甲基茚-3a-甲酸(3a,4,7,7a)-乙酯;乙酸(3a,6,7a)-3a,4,5,6,7,7a-六氢-1-4,7-亚甲基茚-6-基酯;异丁酸(3a,6,7a)-3a,4,5,6,7,7a-六氢-1-4,7-亚甲基茚-6-基酯;丙酸(3a,6,7a)-3a,4,5,6,7,7a-六氢-1-4,7-亚甲基茚-6-基酯;(3-甲基-2-戊基环戊-2-烯酮;4,7-二甲基辛-6-烯-3-酮;4-亚甲基-2-苯基四氢-2-吡喃;6,6-二甲氧基-2,5,5-三甲基己-2-烯;庚酸烯丙酯;2-羟基苯甲酸环己酯;2,6,6-三甲基环己-1,3-二烯-1-甲酸乙酯;庚酸乙酯;己酸乙酯;异丁酸己酯;2-羟基苯甲酸戊酯;丙二酸1-(1-(3,3-二甲基环己基)乙基)3-乙基酯;3-甲基-4-(2,6,6-三甲基环己-2-烯-1-基)丁-3-烯-2-酮;甲酸1-(3,3-二甲基环己基)乙酯;1-(3,5,5,6,8,8-六甲基-5,6,7,8-四氢萘-2-基)乙酮;1-(螺[4.5]癸-6-烯-7-基)戊-4-烯-1-酮;1,1,2,3,3-五甲基-2,3,6,7-四氢-1-茚-4(5)-酮;癸醛;2-甲基癸醛;十一碳-10-烯醛;十一醛;2-甲基十一醛;1-甲基-4-(丙-1-烯-2-基)环己-1-烯;1-甲基-4-(丙-1-烯-2-基)环己-1-烯;1-甲基-4-(丙-2-亚基)环己-1-烯;2-(异丙基2-甲基丁酸酯;环丙烷甲酸2-(1-(3,3-二甲基环己基)乙氧基)-2-甲基丙酯;2-(2-(4-甲基环己-3-烯-1-基)丙基)环戊酮;2-(2,4-二甲基环己基)吡啶;2-(仲丁基)环己酮;乙酸2-(叔丁基)环己酯;乙酸2,2,2-三氯-1-苯基乙酯;2,2,5-三甲基-5-戊基环戊酮;丙酸2,2-二甲基-2-苯基乙酯;2,4,6-三甲基-4-苯基-1,3-二噁烷;2,4,6-三甲基环己-3-烯甲醛;2,6,10-三甲基十一碳-9-烯醛;2,6-二甲基庚-5-烯醛;2,6-二甲基庚-2-醇;2-亚环己基-2-(邻甲苯基)乙腈;2-亚环己基-2-苯基乙腈;2-乙基--甲基--(间甲苯基)丁酰胺;2-异丙基-5-甲基环己酮;2-甲基-4-亚甲基-6-苯基四氢-2-吡喃;2-甲基癸腈;2-戊基环戊酮;3-(3-异丙基苯基)丁醛;3-(4-(叔丁基)苯基)-2-甲基丙醛;3-(4-乙基苯基)-2,2-二甲基丙醛;3-(4-异丁基-2-甲基苯基)丙醛;3-(4-异丁基苯基)-2-甲基丙醛;3,7-二甲基辛-6-烯-1-醇;3,7-二甲基辛-6-烯醛;3,7-二甲基辛-1,6-二烯-3-醇;3,7-二甲基辛-3-醇;4-(4-甲基戊-3-烯-1-基)环己-3-烯醛;4-(叔戊基)环己酮;4,4a,5,9b-四氢茚并[1,2-d][1,3]二噁英;4-环己基-2-甲基丁-2-醇;5-(仲丁基)-2-(2,4-二甲基环己-3-烯-1-基)-5-甲基-1,3-二噁烷;5-叔丁基-2-甲基-5-丙基-2-呋喃;6-(仲丁基)喹啉;6,8-二甲基壬-2-醇;6-乙基-3-甲基辛-6-烯-1-醇;8-(仲丁基)-5,6,7,8-四氢喹啉;8,8-二甲基-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢萘-2-甲醛;2-(环己基氧基)乙酸烯丙酯;癸-4-烯醛;癸-9-烯-1-醇;十二碳-2-烯醛;十二醛;十二腈;2-乙基-6,6-二甲基环己-2-烯甲酸乙酯;2-甲基戊酸乙酯;辛酸乙酯;碳酸己-3-烯-1-基甲基酯;2-羟基苯甲酸己酯;3-氧代-2-戊基环戊烷乙酸甲酯;氧杂环十六烷-2-酮等。
在一个实施方案中,本公开的主要应用涉及调味剂领域。在这方面,应注意,最终的喷雾干燥的产品能够保存和保留约5至约40wt.%,而在另一个实施方案中约20至约30wt.%的调味剂活性组分,这取决于活性组分的类型和基于调味剂的总重量。待封装在本公开的基质中的调味剂活性组分,特别是芳族或挥发性调味剂活性组分的实例为例如精油,例如柑橘油;和其他挥发性调味剂活性组分,例如烘焙和美味调味剂活性组分。
在另一个实施方案中,喷雾干燥颗粒按颗粒的重量计包括约0.5%至约50%的至少一种活性组分,在又一个实施方案中喷雾干燥颗粒按颗粒的重量计包括约1%至约30%的至少一种活性组分,在另一个实施方案中喷雾干燥颗粒按颗粒的重量计包括约25%或在该范围内的任何单个数值的至少一种活性组分。在一个实施方案中,游离活性组分的水平(即表面油水平)低于喷雾干燥颗粒重量的约1.5%,在另一个实施方案中低于约1%,在另一个实施方案中低于约0.3%,且在又一个实施方案中低于约0.15%。表面油水平应降至最低。在不对加工和/或封装性能造成负面影响的情况下,可以接受的表面油的量将取决于香料的组成,香料的组成将决定其挥发性和氧化稳定性。较低的油载量和增加乳化剂水平将有助于减少表面油。对于较高的载油量,添加增塑剂例如包含天然糖和食用酸的水果或蔬菜浓缩物将有助于减少表面油。
本公开的喷雾干燥颗粒可以用于多种消费品或应用中,并且不限于任何特定的物理模式或产品形式。根据本公开,术语“消费品”是指受试者的消费用产品,其典型地经由口腔消费(不过,消费可以通过非口服方式,例如吸入进行),目的在于享乐、营养或保健和健康益处的至少一种。消费品可以以任何形式存在,包括但不限于液体,固体,半固体,片剂,胶囊,锭剂,条,粉末,凝胶,树胶,糊剂,浆液,糖浆,气雾剂和喷雾剂。该术语还指例如膳食和营养补充剂。消费品包含在丢弃而不是吞咽之前在口腔内放置一段时间期限的组合物。它可以在食用之前放入口腔,或者它可以在丢弃之前在口腔中保留一段时间期限。
广义地,消费品包括但不限于所有种类的食品,糖食产品,焙烤制品,甜味产品,美味的产品,发酵产品,乳制品,饮料,口腔护理产品,营养保健品(nutraceutical)和药品。
示例性食品包括但不限于冷藏小吃(chilled snacks),甜味和美味的小吃,水果小吃,炸薯条/炸薯片,膨化小吃,玉米粉圆饼/玉米片,爆玉米花,椒盐卷饼,坚果,其它甜味和美味的小吃,小吃棒(snack bars),格兰诺拉麦片棒(granola bars),早餐棒,能量棒,水果棒,其它小吃棒,膳食替代产品,减肥产品,恢复性饮料,预制餐(ready meals),罐装预制餐,冷冻预制餐,干燥预制餐,冷藏预制餐,晚餐调拌料(dinner mixes),肉类似物(meatanalogues),冷冻比萨,冷藏比萨,汤,罐装汤,脱水汤粉,速溶汤粉,冷藏汤,UHT汤,冷冻汤,意大利面食,罐装意大利面食,干燥意大利面食,冷藏/新鲜意大利面食,面条,阳春面,方便面,杯装/碗装方便面,袋装方便面,凉面,小吃面,干燥食品,甜品调拌料(dessert mixes),调味汁(sauces),调味酱(dressings)和调味品(condiments),药草和辛香料,抹酱(spreads),果酱和蜜饯(preserves),蜂蜜,巧克力酱,基于坚果的抹酱和基于酵母的抹酱。
示例性糖食产品包括但不限于口香糖(其包括糖化口香糖,无糖口香糖,功能性口香糖和泡泡糖),夹心糖食,巧克力和其它巧克力糖食,含药糖食,脆性硬糖,糖片(tablets),软果糕,薄荷糖,标准薄荷糖,强力薄荷糖,耐嚼糖果(chewy candies),硬糖,硬糖果(boiled candies),呼吸和其它口腔护理膜或条,手杖糖,棒棒糖,软糖(gummies),果冻,乳脂软糖,焦糖,硬和软的包糖衣的商品(hard and soft panned goods),太妃糖(toffee),乳脂糖(taffy),甘草,明胶糖,胶姆糖(gum drops),啫哩豆(jelly beans),牛轧糖,方登糖(fondants)或上述一种或多种的组合或掺入了上述一种或多种的可食用香料组合物。
示例性焙烤制品包括但不限于夹心饼干(alfajores),面包,包装的/工业化面包,散装的/手工面包,糕点,蛋糕,包装的/工业化蛋糕,散装的/手工蛋糕,饼干,巧克力糖皮饼干,三明治饼干,有馅饼干,美味的饼干和薄脆饼干,面包替代品。
示例性甜味产品包括但不限于早餐谷物,即食(“rte”)谷物,家庭早餐谷物,薄片,牛奶什锦早餐(muesli),其它即食谷物,儿童早餐谷物和热谷物。
示例性的美味的产品包括但不限于咸味小吃(炸薯条,炸薯片,坚果,玉米粉圆饼-烤玉米粉圆饼(tortilla-tostada),椒盐卷饼,干酪小吃,玉米小吃,马铃薯小吃),即食爆玉米花,可微波烹饪的爆玉米花(microwaveable popcorn),猪肉皮,坚果,薄脆饼干,薄脆饼干小吃,早餐谷物,肉类,肉冻,腌肉(火腿,培根),午餐/早餐肉(热狗,冷吃的肉片,香肠),番茄产品,人造奶油,花生酱,汤(清汤,罐装汤,奶油汤,即食汤,超高温“UHT”汤),罐装蔬菜和意大利面酱(pasta sauces)。
示例性乳制品包括但不限于干酪,干酪调味汁,基于干酪的产品,冰淇淋,冲动冰淇淋,单份牛奶冰淇淋,单份水冰淇淋,一包多件包装的牛奶冰淇淋,一包多件包装的水冰淇淋,带回家的冰淇淋,带回家的牛奶冰淇淋,冰淇淋甜品,散装冰淇淋,带回家的水冰淇淋,冷冻酸奶,手工冰淇淋,乳制品,牛奶,新鲜/巴氏杀菌牛奶,全脂新鲜/巴氏杀菌牛奶,半脱脂新鲜/巴氏杀菌牛奶,保存期较长的/超高温牛奶,全脂保存期较长的/uht牛奶,半脱脂保存期较长的/uht牛奶,无脂保存期较长的/uht牛奶,山羊奶,炼乳/淡炼乳,原味炼乳/淡炼乳,加香的,功能性和其它炼乳,加香的牛奶饮料,纯乳制品加香的牛奶饮料,含果汁的加香的牛奶饮料,豆奶,酸牛奶饮料,发酵奶饮料,咖啡调白剂,奶粉,加香的奶粉饮料,奶油,酸奶,原味/天然酸奶,加香的酸奶,加水果的酸奶,益生菌酸奶,饮用型酸奶,定期饮用型酸奶,益生菌饮用型酸奶,冷藏甜品和耐储藏甜品,基于乳制品的甜品,基于大豆的甜品。
示例性饮料包括但不限于加香的水,软饮料,果汁饮料,基于咖啡的饮料,基于茶的饮料,基于汁液的饮料(包含水果和蔬菜),基于牛奶的饮料,胶冻饮料,碳酸或非碳酸饮料,粉状饮料,酒精或非酒精饮料和这些饮料的即饮液体制品。
示例性发酵食品包括但不限于干酪和干酪产品,肉和肉制品,大豆和大豆制品,鱼和鱼制品,谷物和谷物制品,水果和水果制品。
本公开的喷雾干燥颗粒除了上文提到的与食品有关的消费品之外,还可以用于多种应用中。在一个实施方案中,所述喷雾干燥颗粒可用于香料应用中,尤其是在需要爆发式香料释放的应用中。存在许多情况的实例,其中消费者需要这种触发释放。例如,可以将喷雾干燥颗粒与粉末洗涤剂混合,并且当将该混合物添加到水中时释放出香料。或者,所述喷雾干燥颗粒可用于其中牵涉水分的任何情况,例如除臭产品,卫生间组件(toilet blocs),洗碗片(dish wash tablets),宠物垫料,尿布和卫生巾,女性卫生用品,口腔卫生产品,例如假牙清洁片和牙膏等。
可以使用标准喷雾干燥设备和本领域已知的典型条件来生产本公开的颗粒。在另一个实施方案中,可以使用多级干燥器(MSD)设备和本领域已知的典型条件来生产本公开的颗粒。条件自然可以根据设备的性质和所喷雾的材料的不同而变化,但是本领域技术人员仅通过常规实验就可以在每种情况下容易地确定适合的条件。典型实例为在25℃下生产水分含量低于5%且水活度在0.05至0.30的期望范围内的干粉的条件。水活度(Aw)为物质中水蒸气分压除以标准状态的水蒸气分压。它是在密闭室内测量样品相对湿度的方法—基本上Aw为样品材料发出的平衡湿度。
在常规塔式喷雾干燥器上使用的典型参数为:
入口温度-100-250℃
出口温度-60-120℃
最终材料的尺寸应为约大于或等于40μm的体积分布平均直径,正如通过激光衍射粒度仪所测量的。适合的干燥技术的其它非限制性实例包括流化床干燥、冷冻干燥、滤垫(filtermat)和转鼓式干燥。
参照以下非限制性实施例进一步描述本公开。
实施例
给出以下实施例仅出于示例的目的,并且不应解释为对本发明的限制,因为在不脱离本公开的精神和范围的情况下,本发明的许多变型是可能的。
使用香料油(柠檬烯)的乳状液
第一乳状液包括用于封装柠檬烯香料的商购基质,包括改性淀粉和麦芽糖糊精(实施例A—对照)。第二乳状液包括封装在本公开基质中的相同的柠檬烯香料(实施例B)。
乳状液由如下列出的成分制备:
表1(实施例A)
成分(kg) | 15%载量 | 20%载量 | 25%载量 |
柠檬烯 | 4.5 | 6 | 7.5 |
改性淀粉 | 5.1 | 4.8 | 4.5 |
麦芽糖糊精 | 10.2 | 9.6 | 9 |
糖 | 10.2 | 9.6 | 9 |
蒸馏水 | 20 | 20 | 20 |
表2(实施例B)
成分(kg) | 15%载量 | 20%载量 | 25%载量 |
柠檬烯 | 4.5 | 6 | 7.5 |
玉米糊精 | 5.1 | 4.8 | 4.5 |
马铃薯麦芽糖糊精 | 10.2 | 9.6 | 9 |
糖 | 10.2 | 9.6 | 9 |
蒸馏水 | 20 | 20 | 20 |
如下制备本公开的乳状液:将玉米糊精和填充剂(马铃薯麦芽糖糊精)溶于水。在高剪切混合下,例如IKA混合器,将挥发性活性组分添加到包含溶解的乳化剂和填充剂的水相中,以产生乳状液。高剪切混合意指以足以从基质成分和活性组分的混合物产生乳液(1微米或更小,如通过光散射粒度分析确定的)的速度和时间混合。作为示例,而不是限制,可以将基质成分和活性组分以至少8000RPM的速度混合至少5分钟。高剪切混合的另外的非限制性实施方案包括相应地以约5,000RPM至约12,000RPM的速度混合基质成分和活性组分约10分钟至约2分钟。
将样品的组成记录在表1和2中。然后使用配备有旋转雾化器和蠕动输送泵的Anhydro PSD55喷雾干燥单元将乳状液喷雾干燥。入口和出口温度分别为170℃(±5℃)和95℃(±3℃)。通过旋风分离器回收粉末。
稳定性结果
通过确定D-柠檬烯在不同储存时间后的剩余比例,测试了来自表1和2的组合物的氧化稳定性。将样品保存在40℃和30%相对湿度下的不对吸湿性提供屏障的类型的LDPE袋中。通过GC和MS分析样品。
结果如表3,4和5中所示,表3和4显示了D-柠檬烯的剩余比例,且表5显示了存在的氧化副产物的比例。
表3稳定性研究结果—柠檬烯水平
实施例 | 初始 | 4周 | 8周 | 12周 | 16周 | 20周 | 24周 |
A,15% | 15.81 | 15.65 | 15.17 | 15.11 | 15.08 | 14.95 | 14.88 |
A,20% | 20.46 | 19.77 | 19.66 | 19.55 | 19.70 | 19.40 | 19.32 |
A,25% | 25.97 | 25.58 | 25.94 | 25.04 | 25.08 | 24.91 | 24.67 |
B,15% | 15.09 | 14.46 | 14.45 | 14.47 | 14.49 | 14.48 | 14.36 |
B,20% | 19.88 | 19.06 | 19.07 | 18.97 | 19.14 | 19.02 | 19.02 |
B,25% | 24.89 | 24.13 | 23.57 | 23.51 | 23.57 | 23.48 | 23.25 |
表4稳定性研究结果—柠檬烯保留结果
实施例 | 初始 | 4周 | 8周 | 12周 | 16周 | 20周 | 24周 |
A,15% | 100 | 99.0 | 96.0 | 95.6 | 95.4 | 94.6 | 94.1 |
A,20% | 100 | 96.6 | 96.1 | 95.6 | 96.3 | 94.8 | 94.4 |
A,25% | 100 | 98.5 | 99.9 | 96.4 | 96.6 | 95.9 | 95.0 |
B,15% | 100 | 95.8 | 95.8 | 95.9 | 96.0 | 96.0 | 95.2 |
B,20% | 100 | 95.9 | 95.9 | 95.4 | 96.3 | 95.7 | 95.7 |
B,25% | 100 | 96.9 | 94.7 | 94.5 | 94.7 | 94.3 | 93.4 |
表5稳定性–氧化副产物水平
实施例 | 初始 | 4周 | 8周 | 12周 | 16周 | 20周 | 24周 |
A,15% | 0.66 | 1.13 | 1.15 | 1.41 | 1.34 | 1.84 | 2.10 |
A,20% | 0.47 | 0.75 | 1.11 | 1.29 | 1.46 | 1.78 | 2.00 |
A,25% | 0.34 | 0.53 | 0.85 | 1.01 | 1.32 | 1.47 | 1.73 |
B,15% | 0.41 | 0.82 | 1.27 | 1.55 | 1.43 | 1.66 | 1.94 |
B,20% | 0.35 | 0.73 | 0.91 | 1.11 | 1.12 | 1.34 | 1.47 |
B,25% | 0.33 | 0.55 | 0.89 | 1.13 | 1.25 | 1.39 | 1.72 |
从上面的表3、4和5中可以看出,实施例B的组合物在稳定性和保持性方面与实施例A的组合物(对照)相差无几。重要地,这些结果是在不使用改性淀粉、麦芽糖糊精或GMO封装成分的情况下获得的。
本文所公开的尺寸和数值不应理解为严格限于所列举的确切数值。相反,除非另有说明,否则每个这样的尺寸旨在表示所列举的值和围绕该值的功能上等效的范围。例如,公开为“40mm”的尺寸旨在表示“约40mm”。
尽管已经示例和描述了本发明的特定实施方案,但是对于本领域技术人员显而易见的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以做出各种其它改变和变型。因此,预期在所附权利要求书中涵盖在本发明的范围内的所有这样的改变和变型。
Claims (11)
1.稳定的喷雾干燥颗粒,包含:
水溶性基质,其包括5%至30%的乳化剂;20%至75%的填充剂;和20%至50%的单糖、二糖和三糖,以所述基质的总重量为基准;和
封装在所述基质中的至少一种活性组分;
其中所述乳化剂为糊精,并且所述填充剂为马铃薯麦芽糖糊精。
2.根据权利要求1的稳定的喷雾干燥颗粒,其中所述糊精来源于玉米。
3.根据权利要求1的稳定的喷雾干燥颗粒,其中所述乳化剂以10%至20%的量存在,以所述基质的总重量为基准。
4.根据权利要求1的稳定的喷雾干燥颗粒,其中所述至少一种活性组分选自香料和香精成分。
5.根据权利要求4的稳定的喷雾干燥颗粒,其中所述至少一种活性组分以1%至30%的量存在,以所述基质的总重量为基准。
6.根据权利要求1的稳定的喷雾干燥颗粒,其中至少50%的所述单糖、二糖和三糖物质为二糖。
7.根据权利要求1的稳定的喷雾干燥颗粒,其中100%的所述单糖、二糖和三糖物质为蔗糖。
8.根据权利要求4的稳定的喷雾干燥颗粒,其中所述至少一种活性组分为柑橘油。
9.递送系统,包含根据权利要求1的稳定的喷雾干燥颗粒。
10.消费品,包含根据权利要求1的稳定的喷雾干燥颗粒。
11.根据权利要求1的稳定的喷雾干燥颗粒,其中所述颗粒具有50μm至100μm的平均粒度。
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