CN115279484A - 凝聚层核-壳微胶囊 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于植物的凝聚层核‑壳微胶囊,其中该壳包含植物蛋白提取物,还涉及其方法和用途。
Description
技术领域
本发明涉及基于植物的凝聚层核-壳微胶囊,其中该壳包含植物蛋白提取物,还涉及其方法和用途。
背景技术
凝聚工艺的典型步骤通常涉及(a)在包含水胶体的溶液中通常为疏水的材料的乳化,(b)凝聚(相分离),其意味着形成凝聚相,(c)通过水胶体在乳化的疏水性材料液滴周围聚集而进行的壁的形成,以及(d)壁的硬化,这通常通过使形成壁的水胶体交联来实现,从而使该工艺不可逆并使所得微胶囊不溶于水,耐机械应力并且耐热暴露。
壁形成步骤通常由凝聚相、水和疏水性材料之间的表面张力差驱动。在大多数凝聚工艺中,凝聚工艺中使用的水胶体之一是明胶。这种传统偏好的原因是(i)明胶通常更易于使用,因为它在溶液和凝胶形式中的流变行为、结构和分子构型可以很容易地使用浓度和温度参数进行控制(参见例如Norman et al.的公开(Gelation Kinetics of Gelatin:AMaster Curve and Network Modeling,Macromolecules 2000,33,3,1063-1071),(ii)对这些参数的控制允许操作员选择工艺和配方条件,从而使所得的凝聚层保持液体状并沉积在待包封的有效负载材料上,(iii)所得的包含明胶的凝聚层壳可以通过降低工艺温度容易地凝胶化,从而迅速提供初始物理交联的壳,以保护新产生的胶囊免受剪切和混合的影响,(iv)通过降低温度引起的明胶凝胶化过程是完全可逆的,因为形成凝聚层的相分离步骤允许操作员通过将系统加热来简单地重新开包始封过程,(v)明胶具有理想的静电性能,可在凝聚过程中与非明胶聚合物相互作用,从而避免形成不适宜且不可处理的沉淀物或其他类型的聚集物,(vi)由于明胶的氨基酸组成和序列所赋予的蛋白质一级和二级结构,明胶具有理想的两亲性质,(vii)与不可胶凝的水胶体相比,当温度低于胶凝温度时,明胶在壁形成后不易聚集。所有这些方面都是明胶的内在优势,与其分子结构直接相关,这是由于其来源于水解的动物胶原蛋白。
然而,由于法规、潜在的健康危害(疯牛病或牛海绵状脑病)、文化或宗教限制,在不允许使用动物源性成分的食品消费者和食品中,不可能使用包含明胶的胶囊。此外,与动物源性成分相比,通常希望使用植物性成分以使最终消费产品具有更好的可持续性,这主要是因为与来自动物繁殖的蛋白质相比,生产直接来自植物的可比数量的蛋白质对水的需求有限得多。简单地用植物类生物聚合物替代明胶以获得具有相当性能的凝聚层是非常具有挑战性的,因为通常认为上面列出的所有优点(i)~(vii)的组合不可能通过简单地用任何蛋白质或非蛋白质生物聚合物或其他食品级成分替代明胶来获得。特别是,大多数适合用作食品和消费品成分的植物蛋白不提供所需的静电、两亲和凝胶特性。特别是,植物类蛋白甚至牛奶蛋白不允许制备经加热的溶液以在冷却时变成凝胶,而是形成部分或完全不可逆的颗粒凝胶(动物来源蛋白的类似说明性例子是白蛋白的凝结物,众所周知,在加热蛋清时会发生不可逆的现象)。
因此希望提供新的基于植物的凝聚层微胶囊并且还建立通过凝聚来制造微胶囊的不同方法。
附图说明
图1:根据本发明的凝聚层核-壳微胶囊。
图2:(a)从大豆粉获得的提取物和所得的与阿拉伯胶的复合凝聚层的SDS-PAGE,和(b)从豌豆粉获得的提取物和从该提取物与阿拉伯胶获得的复合凝聚层的SDS-PAGE。
图3:大豆聚合物/阿拉伯胶复合凝聚层通过加热硬化的流变实验和图像。大豆聚合物/阿拉伯胶复合凝聚层的温度梯度,显示的是加热和随后冷却时的弹性模量(G’)和粘性模量(G”)。实心符号:G’,空心符号:G”。
具体实施方式
除非另有说明,百分比(%)是指组合物的重量百分比。
本发明的第一个目的是凝聚层核-壳微胶囊,其包含疏水性材料,优选调味料(食用香精/风味剂)或香料(日化香精),其中:
-疏水性材料被包封在凝聚层核-壳微胶囊的核中,并且
-凝聚层核-壳微胶囊的壳包含至少一种植物蛋白提取物和可选的非蛋白聚合物。
本发明的另一个目的是一种凝聚层核-壳微胶囊浆料,其包含至少一种凝聚层核-壳微胶囊,该凝聚层核-壳微胶囊包含疏水性材料,优选调味料或香料,其中:
-疏水性材料被包封在凝聚层核-壳微胶囊的核中,并且
-凝聚层核-壳微胶囊的壳包含至少一种植物蛋白提取物和可选的非蛋白聚合物。
通过“凝聚层核-壳微胶囊”,应理解为这样一种微胶囊,其包含被包含凝聚材料的水凝胶壳(也称为“膜”或“包衣层”)包围的油性或固体状核材料(“疏水性材料”)。核材料可以部分或全部被水凝胶壳包围。
优选地,本发明的凝聚层核-壳微胶囊包含完全被凝聚壳包围的核。根据该实施方案,可以理解,核完全被凝聚壳包封。
优选地,按照Soft Matter,2011,7,3315-3322(Determination of covalentcross-linker efficacy of gelatin strands using calorimetric analyses of thegel state)中描述的方法,凝聚层核-壳胶囊的交联度为10%至70%。
根据一个特定的实施方案,凝聚层核-壳微胶囊具有0.01至10N,优选0.1至2N的破裂力。破裂力可以通过在机械测试仪器例如质构分析仪(Food Technology Corporation,美国)、Instron机械试验机(Instron,美国)中在平行板之间压缩胶囊来测量,或者还可以使用配备有法向力换能器的流变仪装置(例如美国TA Instruments制造的DHR-2流变仪或德国Anton Paar GmbH制造的MCR流变仪)。
凝聚层核-壳微胶囊可具有5至1000μm、优选100μm至800μm、更优选200μm至600μm、甚至更优选250μm至450μm的中值胶囊尺寸。凝聚层核-壳微胶囊的中值微胶囊尺寸可以通过标准激光衍射粒度分析或通过光学显微镜结合图像分析来确定。在此,对于本发明,微胶囊尺寸是指基于通过光学显微镜(例如使用尼康TE2000显微镜)和图像分析(使用尼康NISElements软件执行)测量的基于数量的尺寸分布的值。获得中值和平均尺寸分布的方法在科学文献中有所描述,例如R.J.Hunter,“Introduction to Modern Colloid Science”,Oxford University Press,1994)。
凝聚层核-壳微胶囊可以通过“简单”凝聚和“复合”凝聚来制备。通过简单凝聚,可以理解为植物蛋白提取物单独进行相分离,然后用于形成胶囊壁。通过复合凝聚,可以理解为这样一种方法,其中非蛋白聚合物和植物蛋白提取物一起形成微胶囊壳。
根据一个特定的实施方案,凝聚层核-壳微胶囊通过“复合”凝聚来制备。
根据本发明,核-壳微胶囊的壳包含至少一种植物蛋白提取物。壳可以包含植物蛋白提取物或多种植物蛋白提取物的混合物。
通过“植物蛋白提取物”,应理解为优选从豆类(pulse)种子、豆类种子粉或根茎类蔬菜的提取物中获得的提取物,更优选从豆类种子、豆类种子粉或根茎类蔬菜的酸性提取物中获得的提取物。
根据一个实施方案,植物蛋白提取物是从豆类种子的提取物,优选豆类种子的酸性提取物中获得的提取物。
根据一个实施方案,植物蛋白提取物是豆科植物(legume)提取物并且从豆科植物粉的提取物中获得。
根据一个实施方案,植物蛋白提取物是酸性植物蛋白提取物。
根据一个实施方案,植物蛋白提取物是碱性植物蛋白提取物。
根据本发明,“植物蛋白提取物”或“植物蛋白浓缩物”无差别地使用。通常,提取物(或浓缩物)中所含蛋白质的含量低于55重量%。
与分离物相反,提取物不是通过提取步骤本身之外的进一步纯化步骤(例如离子交换或膜过滤)获得的。根据本发明,植物蛋白提取物不是植物蛋白分离物。实际上,与包含大量蛋白质(通常大于80%)的分离物相反,提取物(或浓缩物)中所含蛋白质的含量小于55重量%。与分离物相反,提取物中可能保留在制备分离物时会损失的额外成分,例如可溶性和不溶性碳水化合物和脂质,包括磷脂。这样的额外成分可能有利于为所制备的材料提供致密性和/或营养价值。根据一个实施方案,植物蛋白提取物包含碳水化合物和/或脂质。
实际上,与使用已知的蛋白质分离物相比,本发明的一个关键优势是豆类种子粉(或豆类种子或根茎类蔬菜)的温和提取不会使蛋白质发生破坏性变性,从而使蛋白质足够完整以进行复合凝聚。
根据一个实施方案,植物蛋白提取物从由如下构成的群组中选出:大豆、豌豆、小麦、稻米、马铃薯、藜麦、苋米(amaranth)、小扁豆(lentil)、麻类植物(hemp)、燕麦、荞麦、鸡心豆(chick pea)、羽扇豆、低芥酸菜籽(canola)、亚麻籽的蛋白提取物,以及它们的混合物。
根据一个实施方案,提取物中所含的球蛋白含量为0至75%w/w,优选5至35%w/w。
根据一个实施方案,核-壳微胶囊的壳除了植物蛋白提取物之外还包含非蛋白聚合物。
非蛋白聚合物可以从由如下构成的群组中选出:阿拉伯胶、羧甲基纤维素、壳聚糖、黄原胶、琼脂、藻酸盐、果胶酸盐或角叉菜胶,优选地其中非蛋白聚合物是阿拉伯胶。
根据一个特定的实施方案,非蛋白聚合物是壳聚糖。
其他合适的非蛋白质可以从文献中获得,例如De Kruif等人的Current Opinionin Colloid and Interface Science,Vol.9,pp 340-349,2004。
根据一个特定的实施方案,植物蛋白提取物是大豆蛋白提取物,而非蛋白聚合物是阿拉伯胶。
根据一个实施方案,植物蛋白提取物与非蛋白聚合物之间的重量比为1至100,特别是1至10,更特别是1至5。
根据一个特定的实施方案:
-植物蛋白提取物是大豆蛋白提取物,而非蛋白聚合物是阿拉伯胶,并且
-植物蛋白提取物与非蛋白聚合物之间的比例为1:0.7至1:0.3。
根据一个特定的实施方案:
-植物蛋白提取物是豌豆蛋白提取物,而非蛋白聚合物是阿拉伯胶,并且
-植物蛋白提取物与非蛋白聚合物之间的比例为1:0.3至1:0.1。
根据一个实施方案,凝聚层壳不含动物蛋白。
根据一个实施方案,凝聚层壳不含明胶。
根据本发明,凝聚层核-壳微胶囊包含疏水性材料。
根据一个实施方案,疏水性材料是疏水性活性成分。通过“疏水性活性成分”,是指当与水混合时形成两相分散体的任何疏水性活性成分——单一成分或多种成分的混合物。疏水性活性成分优选在约20℃下为液体。通过“活性成分”,是指单一化合物或多种成分的组合。通过“香料或调味料油”,是指单一的加香或调味化合物或几种加香或调味化合物的混合物。
疏水性活性成分优选从由调味料、调味料成分、香料、香料成分、营养保健品、化妆品、有害生物(pest)防治剂、杀生物剂活性物质以及它们的混合物构成的群组中选出。
根据一个特定的实施方案,疏水性活性成分包含香料与另一种成分的混合物,所述另一种成分从由营养保健品、化妆品、有害生物防治剂和杀生物剂活性成分构成的群组中选出。
根据一个特定的实施方案,疏水性活性成分包含杀生物剂活性成分与另一种成分的混合物,所述另一种成分从由香料、营养保健品、化妆品、有害生物防治剂构成的群组中选出。
根据一个特定的实施方案,疏水性活性成分包含有害生物防治剂与另一种成分的混合物,所述另一种成分从由香料、营养保健品、化妆品、杀生物剂活性成分构成的群组中选出。
根据一个特定的实施方案,疏水性活性成分包含香料。
根据一个特定的实施方案,疏水性活性成分由香料组成。
根据一个特定的实施方案,疏水性活性成分包含调味料。
根据一个特定的实施方案,疏水性活性成分由调味料组成。
通过“香料”(或也称为“香料油”),在这里是指在约20℃下为液体的成分或组合物。根据以上实施方案中的任何一个,所述香料油可以是单独的加香成分或加香组合物形式的成分的混合物。作为“加香成分”,在此是指一种化合物,其主要目的是用于赋予或调节气味。换言之,要被认为是加香成分的这种成分必须被本领域技术人员认识到能够至少以主动或令人愉快的方式赋予或改变组合物的气味,而不仅仅是具有气味。为了本发明的目的,香料油还包括加香成分与共同改善、增强或改变加香成分的递送的物质的组合,例如香料前体、乳液或分散体,以及赋予除改变或赋予气味之外的其他益处的组合,所述益处例如持久、迸发、恶臭抵消、抗菌效果、微生物稳定性、有害生物防治。
存在于油相中的加香成分的性质和类型不保证在此进行更详细的描述,其无论如何都是无法详尽的,技术人员能够基于其普通常识并根据预期使用或应用以及所需的感官效果来选择它们。一般而言,这些加香成分属于不同的化学类别,如醇类、醛类、酮类、酯类、醚类、乙酸酯类、腈类、萜类化合物、含氮或含硫杂环化合物和精油,并且所述加香助成分可以是天然来源的或合成来源的。无论如何,这些助成分中的许多都列于参考文献诸如S.Arctander的著作Perfume and Flavor Chemicals,1969,Montclair,New Jersey,USA或其更新的版本或类似性质的其他著作中,以及香料业领域内丰富的专利文献中。还应当可理解的是,所述成分还可以是已知的以受控方式释放各种类型加香化合物的化合物。
特别是可以列举通常用于香料配方中的加香助成分,例如:
-醛香成分:癸醛、十二醛、2-甲基十一醛、10-十一烯醛、辛醛、壬醛和/或壬烯醛;
-芳香草本成分:桉树油、樟脑、桉油醇、5-甲基三环[6.2.1.0~2,7~]十一碳-4-酮、1-甲氧基-3-己硫醇、2-乙基-4,4-二甲基-1,3-氧硫杂环己烷(oxathiane),2,2,7/8,9/10-四甲基螺[5.5]十一碳-8-烯-1-酮、薄荷醇和/或α-蒎烯;
-香脂成分:香豆素、乙基香草醛和/或香草醛;
-柑橘香成分:二氢月桂烯醇、柠檬醛、橙油、乙酸芳樟酯、香茅腈、橙萜烯、柠檬烯、乙酸1-对薄荷烯-8-基酯和/或1,4(8)-对薄荷二烯;
-花香成分:二氢茉莉酮酸甲酯、芳樟醇、香茅醇、苯乙醇、3-(4-叔丁基苯基)-2-甲基丙醛、己基肉桂醛、乙酸苄酯、水杨酸苄酯、四氢-2-异丁基-4-甲基-4(2H)-吡喃醇、β-紫罗兰酮、2-(甲基氨基)苯甲酸甲酯、(E)-3-甲基-4-(2,6,6-三甲基-2-环己烯-1-基)-3-丁烯-2-酮、(1E)-1-(2,6,6-三甲基-2-环己烯-1-基)-1-戊烯-3-酮、1-(2,6,6-三甲基-1,3-环己二烯-1-基)-2-丁烯-1-酮、(2E)-1-(2,6,6-三甲基-2-环己烯-1-基)-2-丁烯-1-酮、(2E)-1-[2,6,6-三甲基-3-环己烯-1-基]-2-丁烯-1-酮、(2E)-1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯-1-基)-2-丁烯-1-酮、2,5-二甲基-2-茚满甲醇、2,6,6-三甲基-3-环己烯-1-甲酸酯、3-(4,4-二甲基-1-环己烯-1-基丙醛、水杨酸己酯、3,7-二甲基-1,6-壬二烯-3-醇、3-(4-异丙基苯基)-2-甲基丙醛、乙酸三环癸烯酯、香叶醇、对薄荷-1-烯-8-醇、乙酸4-(1,1-二甲基乙基)-1-环己酯、乙酸1,1-二甲基-2-苯基乙酯、4-环己基-2-甲基-2-丁醇、水杨酸戊酯、高顺式二氢茉莉酮酸甲酯、3-甲基-5-苯基-1-戊醇、丙酸三环癸烯酯、乙酸香叶酯、四氢芳樟醇、顺-7-对薄荷醇、(S)-2-(1,1-二甲基丙氧基)丙酸丙酯、2-甲氧基萘、乙酸2,2,2-三氯-1-苯基乙酯、4/3-(4-羟基-4-甲基戊基)-3-环己烯-1-甲醛、戊基肉桂醛、8-癸烯-5-内酯、4-苯基-2-丁酮、乙酸异壬酯、乙酸4-(1,1-二甲基乙基)-1-环己酯、异丁酸三环癸烯酯、和/或甲基紫罗兰酮异构体的混合物;
-果香成分:γ-十一内酯、2,2,5-三甲基-5-戊基环戊酮、2-甲基-4-丙基-1,3-氧硫杂环己烷、4-癸内酯、2-甲基-戊酸乙酯、乙酸己酯、2-甲基丁酸乙酯、γ-壬内酯、庚酸烯丙酯、异丁酸2-苯氧基乙酯、2-甲基-1,3-二氧杂环戊烷-2-乙酸乙酯、3-(3,3/1,1-二甲基-5-茚满基)丙醛、1,4-环己烷二甲酸二乙酯、乙酸3-甲基-2-己烯-1-基酯、[3-乙基-2-环氧乙烷基]乙酸1-[3,3-二甲基环己基]乙酯和/或1,4-环己烷二甲酸二乙酯;
-青香成分:2-甲基-3-己酮(E)-肟、2,4-二甲基-3-环己烯-1-甲醛、乙酸2-叔丁基-1-环己酯、乙酸苏合香酯、(2-甲基丁氧基)乙酸烯丙酯、4-甲基-3-癸烯-5-醇、二苯醚、(Z)-3-己烯-1-醇和/或1-(5,5-二甲基-1-环己烯-1-基)-4-戊烯-1-酮;
-麝香成分:1,4-二氧杂-5,17-环十七烷二酮、(Z)-4-环十五碳烯-1-酮、3-甲基环十五碳酮、1-氧杂-12-环十六碳烯-2-酮、1-氧杂-13-环十六碳烯-2-酮、(9Z)-9-环十七碳烯-1-酮、丙酸2-{1S)-1-[(1R)-3,3-二甲基环己基]乙氧基}-2-氧乙基酯、3-甲基-5-环十五碳烯-1-酮、1,3,4,6,7,8-六氢-4,6,6,7,8,8-六甲基环戊并[G]-2-苯并吡喃、丙酸(1S,1'R)-2-[1-(3',3'-二甲基-1'-环己基)乙氧基]-2-甲基丙酯、氧杂环十六烷-2-酮和/或丙酸(1S,1'R)-[1-(3',3'-二甲基-1'-环己基)乙氧基羰基]甲酯;
-木香成分:1-[(1RS,6SR)-2,2,6-三甲基环己基]-3-己醇、3,3-二甲基-5-[(1R)-2,2,3-三甲基-3-环戊烯-1-基]-4-戊烯-2-醇、3,4'-二甲基螺[环氧乙烷-2,9'-三环[6.2.1.02,7]十一碳[4]烯、(1-乙氧基乙氧基)环十二烷、乙酸2,2,9,11-四甲基螺[5.5]十一碳-8-烯-1-基酯,1-(八氢-2,3,8,8-四甲基-2-萘基)-1-乙酮、广藿香油、广藿香油的萜烯馏分、(1'R,E)-2-乙基-4-(2',2',3'-三甲基-3'-环戊烯-1'-基)-2-丁烯-1-醇、2-乙基-4-(2,2,3-三甲基-3-环戊烯-1-基)-2-丁烯-1-醇、甲基柏木酮、5-(2,2,3-三甲基-3-环戊烯基)-3-甲基戊-2-醇、1-(2,3,8,8-四甲基-1,2,3,4,6,7,8,8a-八氢萘-2-基)乙-1-酮和/或乙酸异冰片酯;
-其他成分(例如琥珀香、粉香、辣或水样):十二氢-3a,6,6,9a-四甲基萘并[2,1-b]呋喃及其任何立体异构体、胡椒醛、茴香醛、丁子香酚、肉桂醛、丁香油、3-(1,3-苯并间二氧杂环戊烯-5-基)-2-甲基丙醛、7-甲基-2H-1,5-苯并二氧杂环庚-3(4H)-酮、2,5,5-三甲基-1,2,3,4,4a,5,6,7-八氢-2-萘酚,乙酸1-苯基乙烯基酯、6-甲基-7-氧杂-1-硫杂-4-氮杂螺[4.4]壬烷和/或3-(3-异丙基-1-苯基)丁醛。
还应当理解,所述助成分也可以是已知以受控方式释放各种类型的加香化合物的化合物,也被称为香料前体(properfume)或芳香剂前体(profragrance)。合适的香料前体的非限制性例子可以包括4-(十二烷基硫代)-4-(2,6,6-三甲基-2-环己烯-1-基)-2-丁酮、4-(十二烷基硫代)-4-(2,6,6-三甲基-1-环己烯-1-基)-2-丁酮、反式-3-(十二烷基硫代)-1-(2,6,6-三甲基-3-环己烯-1-基)-1-丁酮、2-(十二烷基硫代)辛-4-酮、氧代(苯基)乙酸2-苯基乙酯、氧代(苯基)乙酸3,7-二甲基辛-2,6-二烯-1-基酯、氧代(苯基)乙酸(Z)-己-3-烯-1-基酯、十六烷酸3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-基酯、琥珀酸双(3,7-二甲基辛-2,6-二烯-1-基)酯、(2-((2-甲基十一碳-1-烯-1-基)氧基)乙基)苯、1-甲氧基-4-(3-甲基-4-苯乙氧基丁-3-烯-1-基)苯、(3-甲基-4-苯乙氧基丁-3-烯-1-基)苯、1-(((Z)-己-3-烯-1-基)氧基)-2-甲基十一碳-1-烯、(2-((2-甲基十一碳-1-烯-1-基)氧基)乙氧基)苯、2-甲基-1-(辛-3-基氧基)十一碳-1-烯、1-甲氧基-4-(1-苯乙氧基丙-1-烯-2-基)苯、1-甲基-4-(1-苯乙氧基丙-1-烯-2-基)苯、2-(1-苯乙氧基丙-1-烯-2-基)萘、(2-苯乙氧基乙烯基)苯、2-(1-((3,7-二甲基辛-6-烯-1-基)氧基)丙-1-烯-2-基)萘、(2-((2-戊基亚环戊基)甲氧基)乙基)苯或它们的混合物。
可以将加香成分溶解在香料工业中当前使用的溶剂中。溶剂优选不是醇。此类溶剂的例子为邻苯二甲酸二乙酯、肉豆蔻酸异丙酯、(松香树脂,可从伊士曼(Eastman)获得)、苯甲酸苄酯、柠檬酸乙酯、柠檬烯或其他萜烯或异链烷烃。优选地,该溶剂是非常疏水的和高度空间受阻的,例如或苯甲酸苄酯。优选地,香料包含少于30%的溶剂。更优选地,香料包含少于20%,甚至更优选地少于10%的溶剂,所有这些百分比均相对于香料的总重量以重量计。最优选地,香料基本上不含溶剂。
优选的加香成分是具有高空间位阻的成分,特别是来自以下组中之一的那些成分:
-组1:包含被至少一个直链或支链C1-C4烷基或烯基取代基取代的环己烷、环己烯、环己酮或环己烯酮环的加香成分;
-组2:包含被至少一个直链或支链C4-C8烷基或烯基取代基取代的环戊烷、环戊烯、环戊酮或环戊烯酮环的加香成分;
-组3:包含苯环的加香成分,或者包含被至少一个直链或支链C5-C8烷基或烯基取代基取代的、或被至少一个苯基取代基取代并且可选地被一个或多个直链或支链C1-C3烷基或烯基取代基取代的环己烷、环己烯、环己酮或环己烯酮环的加香成分;
-组4:包含至少两个稠合或连接的C5和/或C6环的加香成分;
-组5:包含樟脑样环结构的加香成分;
-组6:包含至少一个C7-C20环结构的加香成分;
-组7:logP值高于3.5并含有至少一个叔丁基或至少一个三氯甲基取代基的加香成分;
来自这些组中每一组成分的例子有:
-组1:2,4-二甲基-3-环己烯-1-甲醛(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、异环柠檬醛、薄荷酮、异薄荷酮、2,2-二甲基-6-亚甲基-1-环己烷甲酸甲酯(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、橙花酮、萜品醇、二氢萜品醇、乙酸萜烯酯、乙酸二氢萜烯酯、二戊烯(dipentene)、桉油醇、己酸酯(hexylate)、玫瑰醚、(S)-1,8-对薄荷二烯-7-醇(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、l-对薄荷烯-4-醇、乙酸(1RS,3RS,4SR)-3-对薄荷酯、(1R,2S,4R)-4,6,6-三甲基-双环[3,1,1]庚-2-醇、四氢-4-甲基-2-苯基-2H-吡喃(来源:FirmenichSA,瑞士日内瓦)、乙酸环己酯、乙酸三甲基环己酯(cyclanol)、1,4-环己烷二乙基二甲酸酯(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、(3ARS,6SR,7ASR)-全氢-3,6-二甲基-苯并[B]呋喃-2-酮(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、(6R)-全氢-3,6-二甲基-苯并[B]呋喃-2-酮(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、2,4,6-三甲基-4-苯基-1,3-二恶烷、2,4,6-三甲基-3-环己烯-1-甲醛;
-组2:(E)-3-甲基-5-(2,2,3-三甲基-3-环戊烯-1-基)-4-戊烯-2-醇(来源:Givaudan SA,瑞士韦尔涅)、(1'R,E)-2-乙基-4-(2',2',3'-三甲基-3'-环戊烯-1'-基)-2-丁烯-1-醇(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、(1'R,E)-3,3-二甲基-5-(2',2',3'-三甲基-3'-环戊烯-1'基)-4-戊烯-2-醇(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、2-庚基环戊酮(fleuramone)、甲基-顺-3-氧-2-戊基-1-环戊烷乙酸酯(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、2,2,5-三甲基-5-戊基-1-环戊酮(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、3,3-二甲基-5-(2,2,3-三甲基-3-环戊烯-1-基)-4-戊烯-2-醇(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、3-甲基-5-(2,2,3-三甲基-3-环戊烯-1-基)-2-戊醇(来源:Givaudan SA,瑞士韦尔涅);
-组3:大马酮、1-(5,5-二甲基-1-环己烯-1-基)-4-戊烯-1-酮(来源:FirmenichSA,瑞士日内瓦)、nectalactone((1'R)-2-[2-(4'-甲基-3'-环己烯-1'-基)丙基]环戊酮)、α-紫罗兰酮、β-紫罗兰酮、大马烯酮、1-(5,5-二甲基-1-环己烯-1-基)-4-戊烯-1-酮和1-(3,3-二甲基-1-环己烯-1-基)-4-戊烯-1-酮的混合物(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯-1-基)-2-丁烯-1-酮(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、丙酸(1S,1'R)-[1-(3',3'-二甲基-1'-环己基)乙氧基羰基]甲酯(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、乙酸2-叔丁基-1-环己酯(来源:International Flavors and Fragrances,美国)、1-(2,2,3,6-四甲基-环己基)-3-己醇(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、反式-1-(2,2,6-三甲基-1-环己基)-3-己醇(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、(E)-3-甲基-4-(2,6,6-三甲基-2-环己烯-1-基)-3-丁烯-2-酮、异丁酸萜烯酯、乙酸4-(1,1-二甲基乙基)-1-环己酯(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、8-甲氧基-1-对薄荷烯、丙酸(1S,1'R)-2-[1-(3',3'-二甲基-1'-环己基)乙氧基]-2-甲基丙酯(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、对叔丁基环己酮、薄荷烯硫醇、1-甲基-4-(4-甲基-3-戊烯基)-3-环己烯-1-甲醛、环己基丙酸烯丙酯、水杨酸环己酯、碳酸2-甲氧基-4-甲基苯基酯甲酯、碳酸乙酯2-甲氧基-4-甲基苯基酯、碳酸4-乙基-2-甲氧基苯基酯甲酯;
-组4:甲基柏木酮(来源:International Flavors and Fragrances,美国)、2-甲基丙酸(1RS,2SR,6RS,7RS,8SR)-三环[5.2.1.0~2,6~]癸-3-烯-8-基酯与2-甲基丙酸(1RS,2SR,6RS,7RS,8SR)-三环[5.2.1.0~2,6~]癸-4-烯-8-基酯的混合物、岩兰醇(vetyverol)、岩兰酮(vetyverone)、1-(八氢-2,3,8,8-四甲基-2-萘基)-1-乙酮(来源:International Flavors and Fragrances,美国)、(5RS,9RS,10SR)-2,6,9,10-四甲基-1-氧杂螺[4.5]癸-3,6-二烯和(5RS,9SR,10RS)异构体、6-乙基-2,10,10-三甲基-1-氧杂螺[4.5]癸-3,6-二烯、1,2,3,5,6,7-六氢-1,1,2,3,3-五甲基-4-茚酮(来源:InternationalFlavors and Fragrances,美国)、3-(3,3-二甲基-5-茚满基)丙醛和3-(1,1-二甲基-5-茚满基)丙醛的混合物(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、3',4-二甲基-三环[6.2.1.0(2,7)]十一碳-4-烯-9-螺-2'-环氧乙烷(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、9/10-乙基二烯-3-氧杂三环[6.2.1.0(2,7)]十一烷、(乙酸全氢-5,5,8A-三甲基-2-萘基酯(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、1-萘醇(octalynol)、(十二氢-3a,6,6,9a-四甲基萘并[2,1-b]呋喃(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、乙酸三环[5.2.1.0(2,6)]癸-3-烯-8-基酯和乙酸三环[5.2.1.0(2,6)]癸-4-烯-8-基酯以及丙酸三环[5.2.1.0(2,6)]癸-3-烯-8-基酯和丙酸三环[5.2.1.0(2,6)]癸-4-烯-8-基酯、(+)-(1S,2S,3S)-2,6,6-三甲基-双环[3.1.1]庚烷-3-螺-2'-环己烯-4'-酮;
-组5:樟脑、冰片、乙酸异冰片酯、8-异丙基-6-甲基-双环[2.2.2]辛-5-烯-2-甲醛、蒎烯、莰烯、8-甲氧基雪松烷、(8-甲氧基-2,6,6,8-四甲基-三环[5.3.1.0(1,5)]十一烷(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、雪松烯、雪松烯醇、雪松醇、9-亚乙基-3-氧杂三环[6.2.1.0(2,7)]十一碳-4-酮和10-亚乙基-3-氧杂三环[6.2.1.0(2,7)]十一碳-4-酮的混合物(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、3-甲氧基-7,7-二甲基-10-亚甲基-双环[4.3.1]癸烷(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦);
-组6:(三甲基-13-氧杂双环-[10.1.0]-三癸-4,8-二烯(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、黄葵内酯LG((E)-9-环十六烯-16-内酯,来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、环十五烯内酯(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、麝香烯酮(3-甲基(4/5)-环十五烯酮,来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、3-甲基环十五酮(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、十五内酯(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、环十五酮(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、(1-乙氧基乙氧基)环十二烷(来源:Firmenich SA,瑞士日内瓦)、1,4-二氧杂环十七烷-5,17-二酮、4,8-环十二碳二烯-1-酮;
-组7:(+-)-2-甲基-3-[4-(2-甲基-2-丙基)苯基]丙醛(来源:Givaudan SA,瑞士韦尔涅)、乙酸2,2,2-三氯-1-苯基乙酯。
优选地,香料包含至少30%,优选至少50%,更优选至少60%从如上定义的组1至组7中选出的成分。更优选地,所述香料包含至少30%,优选至少50%从如上定义的组3至组7中选出的成分。最优选地,所述香料包含至少30%,优选至少50%从如上定义的组3、组4、组6或组7中选出的成分。
根据另一个优选的实施方案,香料包含至少30%,优选至少50%,更优选至少60%的logP高于3,优选高于3.5,甚至更优选高于3.75的成分。
优选地,在本发明中使用的香料含有小于其自身重量10%的伯醇,小于其自身重量15%的仲醇和小于其自身重量20%的叔醇。有利地,在本发明中使用的香料不含任何伯醇,而含有少于15%的仲醇和叔醇。
根据一个实施方案,油相(或油基核)包含:
-25~100重量%的香料油,其包含至少15重量%的具有Log T<-4的高冲击香料原料,和
-0~75重量%的密度平衡材料,其密度大于1.07g/cm3。
在WO2018115250中描述了具有Log T<-4的高冲击香料原料和具有大于1.07g/cm3的密度的密度平衡材料的性质,其内容通过引用包括在内。
根据一个特定的实施方案,疏水性材料不含任何活性成分(例如香料)。根据该特定的实施方案,其包含疏水性溶剂,优选由其组成,优选选自肉豆蔻酸异丙酯,甘油三酸酯(例如,MCT油,植物油),D-柠檬烯,硅油,矿物油以及它们的混合物,以及可选地优选选自以下的亲水性溶剂:1,4-丁二醇,苄醇,柠檬酸三乙酯,甘油三乙酸酯,乙酸苄酯,乙酸乙酯,丙二醇(1,2-丙二醇),1,3-丙二醇,一缩二丙二醇,甘油,乙二醇醚以及它们的混合物。
术语“杀生物剂(biocide)”是指能够杀死活生物体(例如微生物)或减少或防止其生长和/或积累的化学物质。杀生物剂通常用于医药、农业、林业以及防止例如水、农产品(包括种子)和输油管道结垢的工业中。杀生物剂可以是农药,包括杀真菌剂、除草剂、杀虫剂、杀藻剂、杀软体动物剂、杀螨剂和灭鼠剂;和/或抗微生物剂,例如杀菌剂、抗生素、抗细菌剂、抗病毒剂、抗真菌剂、抗原生动物和/或抗寄生虫药。
如本文所用,“有害生物(pest)防治剂”是指用于排斥或吸引有害生物,以减少、抑制或促进其生长、发育或活性的物质。有害生物是指对植物或动物具有侵入性或麻烦的任何生物体,无论是动物、植物还是真菌,有害生物包括昆虫,尤其是节肢动物、螨虫、蜘蛛、真菌、杂草、细菌和其他微生物。
术语“调味成分”或“调味料”等被理解为定义了天然和合成来源的各种调味料(食用香精)和芳香剂(日化香精)材料,包括单一化合物或混合物。这些成分的具体例子可以在文献中找到,例如,Fenaroli’sHandbook of flavor ingredients,1975,CRC Press;M.B.Jacobs的Synthetic Food adjuncts,1947,由Van Nostrand编辑;或S.Arctander的Perfume and Flavor Chemicals,1969,Montclair,New Jersey(USA)。这些物质是给食品和消费品调味和/或芳香化领域的技术人员所熟知的。
调味成分可以是味道改良剂。“味道改良剂”被理解为作用于消费者的味觉感受器,或为所消费的产品提供与口感(例如醇厚感(body)、圆润度(roundness)或口腔包覆感(mouth-coating))相关的感官特征的活性成分。味道改良剂的非限制性例子包括增强、改良或赋予咸味、脂肪味、鲜味、浓厚味、热感或清凉感、甜味、酸味、麻刺感、苦味或酸味的活性成分。
调味成分可以是模仿某些感官特征的复杂调味料,例如甜味和美味(savory)的调子,例如鸡肉、牛肉、猪肉或虾肉风味中的调子。
核材料在20℃至30℃的温度下可以处于液态或固态。
根据一个实施方案,核材料在20℃至30℃的温度下是液体。
根据另一个实施方案,核材料在20℃至30℃的温度下是固体。
核材料可能是疏水的,这意味着它在20℃至30℃的温度下与水不混溶,并以单独的疏水相的形式存在。
核可包含至少5wt.%,更优选至少10wt.%,甚至更优选至少20wt.%,最优选至少30wt.%,例如至少40wt.%的蒸气压高于0.007Pa(指定参考温度为25℃的蒸气压)的化合物。
优选地,至少10wt.%的核材料具有高于0.1Pa的蒸气压,更优选地,至少10wt.%具有在25℃下>1Pa的蒸气压,最优选地,至少10wt.%具有在25℃下>10Pa的蒸气压。
蒸气压在25℃时的给定值0.007Pa通常被认为是识别具有挥发性的化合物的极限值。就本发明而言,蒸气压是通过使用美国环境保护署2000年的“EPI suite”软件中公开的方法计算确定的。
优选地,凝聚层核-壳微胶囊的核包含调味料(风味)成分。换言之,调味料成分被包封在凝聚层核-壳微胶囊的核中。
凝聚层核-壳微胶囊的核可包含脂肪基质,优选其中脂肪基质包含食品级油。
脂肪基质可包含(i)氢化油或(ii)氢化脂肪或(iii)可可脂(cocoa butter)或(iv)i~iii的混合物。
优选地,氢化油包括氢化棕榈油、氢化大豆油和氢化棉籽油。
优选地,氢化脂肪包括可可脂肪(cocoa fat)。
更优选地,脂肪基质包含脂肪和氢化油的混合物。甚至更优选地,脂肪基质包含氢化棕榈油与可可脂肪和/或可可脂的混合物。
根据一个特定的实施方案,微胶囊的壳还包含另外的多聚材料,其中所述多聚材料优选从由以下构成的群组中选出:聚脲、聚氨酯、聚酰胺、聚酯、聚丙烯酸酯、聚硅氧烷、聚碳酸酯、聚磺酰胺、尿素与甲醛的聚合物、三聚氰胺与甲醛的聚合物、三聚氰胺与尿素的聚合物、或三聚氰胺与乙二醛的聚合物,以及它们的混合物。
根据一个实施方案,壳是由凝聚层材料和多聚材料制成的复合壳。
根据一个特定的实施方案,另外的多聚材料形成内层。
根据一个实施方案,微胶囊包含由多聚材料制成的内壳和包含植物蛋白提取物的凝聚层外壳。
微胶囊的壳可以使用交联剂进行交联。通常,可以使用交联剂来硬化微胶囊的壳。
交联剂可以包括甲醛、单宁(例如多酚)、乙醛、戊二醛、乙二醛、铬明矾(chromealum)或转谷氨酰胺酶。
优选地,交联剂是戊二醛。戊二醛在公共领域中有很好的描述并且是可商购的。
优选地,交联在5至40℃、优选15至25℃、更优选20至25℃范围内的温度下进行。
优选地,将交联过程中的pH调节至可以有效进行交联的水平。优选地,如果使用转谷氨酰胺酶以酶促方式进行交联,则可以将pH调节至3至7,更优选3.5至5.5。
优选地,交联进行1至15小时,优选2小时至12小时,更优选7小时至10小时的一段时间,特别是在环境温度下(即在20至25℃下)。
或者,交联进行1至15小时,优选1至4小时的一段时间,特别是在环境温度下(即在20至25℃下)。
或者,壳也可以通过不同于使用前述交联剂的交联的其他方法来硬化。此类方法包括(i)通过热退火使壳硬化,这通过加热胶囊来实现;优选地,加热在接近蛋白质变性温度的温度下进行,最优选在蛋白质变性温度或高于蛋白质变性温度下进行;(ii)通过改变pH值(可称为“pH淬火”)至壳密度增加的范围使壳硬化;(iii)通过改变离子强度至蛋白质的壳密度增加的范围使壳硬化,这可以通过添加溶质,优选通过添加盐来实现;(iv)通过添加与水混溶的添加剂将连续水相改性来使壳硬化,使得壳密度增加,优选通过添加甘油、丙二醇、乙醇或异丙醇来实现;(v)通过方法i~iv的任何组合,依次、同时或通过依次和同时组合方法i~iv的任何组合来使壳硬化。
根据一个特定的实施方案,壳仅通过热处理来交联。
尽管刚刚提到的用于硬化壳的替代方法通常被认为是对蛋白质本身的破坏性分解过程,但令人惊讶的是,由于蛋白质是从天然状态到变性或凝固状态,所述发现这些步骤会导致胶囊的壳更致密、更坚固。
本发明的另一个目的是制备如上定义的凝聚层核-壳微胶囊的方法,其中该方法包括以下步骤:
a)通过将至少一种植物蛋白提取物溶解在水溶液,优选水中来制备水胶体溶液;
b)可选地,通过将至少一种非蛋白聚合物溶解在水溶液,优选水中来制备水胶体溶液;
c)可选地,将包含至少一种植物蛋白提取物和至少一种非蛋白聚合物的水胶体溶液混合;
d)通过在溶液中乳化和/或悬浮疏水性材料来制备乳液和/或悬浮液;
e)在乳液和/或悬浮液中存在的疏水性材料周围形成包含植物蛋白提取物和可选的非蛋白聚合物的胶体壁;和
f)可选地,使胶体壁交联。
可以理解,步骤c~e中的任一者都可以顺序地或同时地进行。
在另一个实施方案中,上文所述的工艺步骤c、d和e中的任何一个或几个可以另外包含稀释步骤,其中将额外的溶剂,优选水,添加到任何溶液或其混合物中。
在一个特定的替代实施方案中,如上所述的工艺步骤e)另外包括改变混合物的pH值。
在一个优选的实施方案中,形成胶体壁的工艺步骤e)包括植物蛋白提取物和可选的非蛋白聚合物的凝聚。
虽然可以理解上述处理步骤的顺序是优选的顺序,但是可以改变一些步骤的顺序。在一个特定的替代实施方案中,步骤c)可以在步骤d)之后进行,这意味着疏水性材料首先在步骤a)中制备的溶液中乳化,并且在步骤b)中制备的溶液仅在乳化后加入。
根据一个实施方案,植物蛋白提取物和非蛋白聚合物之间的重量比为1至100,特别是1至10,更特别是1至5。
根据一个特定的实施方案,植物蛋白提取物通过豆类种子粉(或豆类种子或根菜类)的酸性提取获得,通常在2至5,优选2.5至3.5的pH下进行。
通常,提取是通过将豆类种子粉(或豆类种子或根茎类蔬菜)分散在水中,使用酸,优选使用盐酸将pH值调节至1.5至5.5,优选2.5至3.5的范围,将所述分散体离心,并收集作为富含蛋白质的上清液存在的提取物进行的。
根据另一个特定的实施方案,植物蛋白提取物通过豆类种子粉(或豆类种子或根菜类)的碱性提取获得,通常在7至10、优选7.5至9的pH下进行。
第一溶液可以包括将至少一种植物蛋白提取物溶解在水溶液中,优选在水中,并将其保持在30℃至50℃,优选35℃至45℃,甚至更优选38℃至42℃的温度下。
在第一溶液中,蛋白质可以以0.5至20重量%,更优选1至15重量%,甚至更优选7至13重量%的量存在于水溶液中。
第二溶液可以包括将至少一种非蛋白聚合物,优选阿拉伯胶溶解在水溶液,优选水中,并将其保持在30℃至50℃,优选35℃至45℃,甚至更优选38至42℃的温度下。
在第二溶液中,非蛋白聚合物可以以0.5至20重量%,更优选1至15重量%,甚至更优选7至13重量%的量存在于水溶液中。
第一和第二溶液可以在搅拌下混合以形成第三溶液。
第三水溶液的pH值可以调节到低于4.7,优选低于4.3,最优选低于3.5的pH值。
第三水溶液的pH值可以通过添加食品级酸溶液,优选通过添加乳酸水溶液来调节。
疏水性材料可在剪切下引入到第三溶液中以形成乳液或悬浮液。
乳液或悬浮液可以以常规方式制备。
乳液或悬浮液可通过用约3至10分钟、优选4至6分钟的一段时间将疏水性材料添加到第三溶液中来制备。
乳液或悬浮液可以使用调节至300至400rpm的速度的叶轮搅拌器来制备。搅拌器速度可以根据需要来调节。
在该步骤,也称为“凝聚”步骤中,可以产生两个单独的相,即凝聚相(富含聚合物)和共存溶剂(贫缺聚合物)。凝聚相通常可以由植物蛋白提取物和可选的非蛋白聚合物组成。
可以通过改变pH来促进凝聚,优选以使pH更接近蛋白质的等电点移动的方式,优选通过从低于等电点的pH值开始并增加pH来促进凝聚。
如果存在非蛋白聚合物,则优选调节用于凝聚的pH,使得蛋白质上的正电荷被非蛋白聚合物上的负电荷中和。
通过添加食品级酸或碱溶液,优选通过添加乳酸水溶液和氢氧化钠溶液来调节pH。
相分离也可以通过各种其他方式来引发,例如通过改变溶液的物理化学环境,例如盐析或添加第二高分子量组分以引发相分离,通常在2至5的pH值下进行。
根据一个特定的实施方案,当核-壳微胶囊包含另外的多聚材料时,在油相中(除了疏水性材料之外)和/或在水相中添加多官能单体。
通过“多官能单体”,是指一种分子,其作为单元,以化学方式反应或结合以形成聚合物或超分子聚合物。本发明的多官能单体具有至少两种能够形成微胶囊壳的官能团。
多官能单体可以从由至少一种多异氰酸酯、聚马来酸酐、聚酰氯、聚环氧化物、丙烯酸酯单体、聚烷氧基硅烷、基于三聚氰胺的树脂以及它们的混合物构成的群组中选出。
根据一个特定的实施方案,用于本发明方法的多官能单体的存在量以重量计为油相或水相的0.1至15%,优选0.5至10%,更优选0.8至6%,甚至更优选1至3%。
根据一个特定的实施方案,在步骤a)中添加的单体是至少一种具有至少两个异氰酸酯官能团的多异氰酸酯。
根据本发明使用的合适的多异氰酸酯包括芳族多异氰酸酯、脂族多异氰酸酯以及它们的混合物。所述多异氰酸酯包含至少2个,优选至少3个,但是可以包含最多6个,或甚至仅4个异氰酸酯官能团。根据一个特定的实施方案,使用三异氰酸酯(3个异氰酸酯官能团)。
根据一个实施方案,所述多异氰酸酯是芳族多异氰酸酯。
术语“芳族多异氰酸酯”在本文中意指涵盖任何包含芳族部分的多异氰酸酯。优选的,其包含苯基、甲苯酰基、二甲苯基、萘基或二苯基部分。更优选甲苯酰基或二甲苯基部分。优选的芳族多异氰酸酯是二异氰酸酯的缩二脲、聚异氰脲酸酯和三羟甲基丙烷加合物,更优选包含上述特定芳族部分之一。更优选地,芳族多异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯的聚异氰脲酸酯(可从Bayer以商品名RC购得)、甲苯二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加合物(可从Bayer以商品名L75购得)、苯二甲基二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加合物(可从Mitsui Chemicals以商品名D-110N购得)。在一个最优选的实施方案中,芳族多异氰酸酯是苯二甲基二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加合物。
根据另一个实施方案,所述多异氰酸酯是脂族多异氰酸酯。术语“脂族多异氰酸酯”定义为不包含任何芳族部分的多异氰酸酯。优选的脂族多异氰酸酯是六亚甲基二异氰酸酯的三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯的三聚体、六亚甲基二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加合物(可从Mitsui Chemicals获得)或六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲(可商购自Bayer,商品名为N 100),其中甚至更优选六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲。
根据另一个实施方案,该至少一种多异氰酸酯为至少一种脂族多异氰酸酯与至少一种芳族多异氰酸酯的混合物的形式,两者均包含至少两个或三个异氰酸酯官能团,例如六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲与苯二甲基二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加合物的混合物、六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲与甲苯二异氰酸酯的多异氰脲酸酯的混合物、以及六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲与甲苯二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加合物的混合物。最优选地,它是六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲与苯二甲基二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加合物的混合物。优选地,当作为混合物使用时,脂族多异氰酸酯与芳族多异氰酸酯之间的摩尔比在80:20至10:90的范围内。
本发明的另一个目的是可通过如上定义的方法获得的凝聚层核-壳微胶囊。
本发明的另一个目的是制备微胶囊粉末的方法,包括如上定义的步骤和和另外的步骤,该步骤另外的步骤包括将步骤e)或f)中获得的浆料进行干燥如喷雾干燥,以原样提供微胶囊,即粉末形式。应当理解,本领域技术人员已知的用于进行这种干燥的任何标准方法也是适用的。特别地,可以优选在多聚载体材料例如聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、糊精、天然或改性淀粉、植物胶、果胶、黄原胶、藻酸盐、角叉菜胶或纤维素衍生物的存在下将浆料喷雾干燥,以提供粉末形式的微胶囊。
然而,也可以列举其他干燥方法,例如挤出、包覆、喷雾造粒、流化床工艺,或者甚至使用满足如WO2017/134179中公开的特定标准的材料(载体、干燥剂)在室温下进行干燥。
根据一个特定的实施方案,载体材料包含游离的疏水性材料,其可以与来自微胶囊核的疏水性材料相同或不同。
消费产品
通过“消费(产)品”或“最终产品”,是指准备好由消费者分发、出售和使用的制成品。
本发明的微胶囊可用于制备加香或调味组合物,它们同样是本发明的目的。
已调味消费品
本发明的粉末组合物可用于多种可食用最终产品。
最终产品更具体地是食物产品、宠物食品或饲料产品。由于本发明的微胶囊是基于植物的微胶囊,它们特别有利于素食肉类类似物或肉类替代品、素食汉堡、香肠、肉饼、仿鸡块……、肉制品(例如经加工的肉类、家禽、牛肉、猪肉、火腿、新鲜香肠或生肉制品、加香料或酸法腌制(marinated)的新鲜肉类或干法腌制(cured)的肉制品、再成形(reformed)肉)或使用不同比例的动物和植物蛋白组合,通常是共挤出或将组织化(textured)植物蛋白和动物蛋白混合得到的扩展肉制品。
就本发明而言,肉类包括红肉,例如牛肉、猪肉、绵羊肉、羔羊肉、野味和家禽肉,例如鸡肉、火鸡、鹅和鸭。优选地,本发明的食物是选自牛肉、家禽肉和猪肉的肉类。
在一个形态中,已调味消费品从由如下构成的群组中选出:蛋白粉、蛋白饮料、蛋白棒、肉类类似物、海产品类似物和咸味食品。
肉类类似物可包括猪肉类似物、鹿肉类似物、牛肉类似物、小牛肉(veal)类似物、兔肉类似物、香肠类似物、熟食肉(deli meat)类似物、火腿类似物、意大利腊肠(salami)类似物、意大利辣香肠(pepperoni)类似物、鸡肉类似物、火鸡肉类似物、鹅肉类似物、野鸡肉类似物,鸽肉类似物、鲸肉类似物、羔羊肉类似物、山羊肉类似物、驴肉类似物和松鼠肉类似物。
海产品类似物可包括鱼类似物、扇贝(scallop)类似物、虾类似物、蟹肉类似物、贝类(shellfish)类似物、蛤(clam)类似物、鱿鱼(squid)类似物、海螺类似物和海菠萝(seapineapple)类似物。
当已调味制品是颗粒状或粉状食物时,可以通过干混容易地将干颗粒添加到其中。典型的已调味制品从由速溶汤或调味汁、早餐谷物(麦片)、奶粉、婴儿食品、粉状饮料、粉状巧克力饮料、涂抹酱、粉状谷物饮料、口香糖、泡腾片、谷物棒和巧克力棒构成的群组中选出。粉状食物产品或饮料可旨在用水、奶和/或果汁或另一种水性液体将产品复原之后食用。
本文提供的干颗粒可适用于将风味传递给饮料、流体乳制品、调味品、烘焙食品、糖霜、面包馅料、糖果、口香糖和其他食物产品。
饮料包括但不限于碳酸软饮料,包括可乐、柠檬-酸橙、根啤酒、烈性柑橘(“清凉型”)、水果味和奶油苏打水;粉状软饮料,以及液体浓缩物诸如汽水用糖浆(fountainsyrup)和果味浓缩汁(cordials);咖啡和咖啡类饮料、咖啡替代品和谷类饮料;茶,包括干混产品以及即饮茶(草本类和茶叶类);水果和蔬菜汁和果汁调味饮料以及果汁饮料、蜜汁饮料(nectars)、浓缩液、潘趣酒和各种果饮(“ades”);碳酸型和不起泡的赋甜的和调味的水;运动/能量/健康饮料;酒精饮料以及无酒精和其他低酒精产品,包括啤酒和麦芽饮料、苹果酒和葡萄酒(不起泡型、发泡型、加烈葡萄酒和葡萄酒类果汁饮料(wine cooler));热加工的(浸泡、巴氏杀菌、超高温、通电加热或商业无菌灭菌)和热灌装包装的其他饮料;以及通过过滤或其他保鲜技术制成的冷灌装产品。
流体乳制品包括但不限于非冷冻的、部分冷冻的和冷冻的流体乳制品,例如奶、冰淇淋、果汁冰糕和酸奶。
调味品包括但不限于番茄酱、蛋黄酱、沙拉酱、渥斯特夏酱、果味调味酱、巧克力酱、番茄沙司、辣椒酱和芥末。
烘焙食品包括但不限于蛋糕、饼干、糕点、面包、甜甜圈等。
面包馅料包括但不限于低或中性pH值馅料,高、中或低固体馅料,基于水果或奶(布丁型或慕斯型)的馅料,热或冷的补充馅料以及脱脂至全脂馅料。
然而,本发明的微胶囊在以下产品的例子中也可能特别令人感兴趣:
·烘焙食品(例如面包、干饼干(dry biscuits)、蛋糕、其他烘焙食品),
·非酒精饮料(例如碳酸软饮料、瓶装水、运动/能量饮料、果汁饮料、蔬菜汁、蔬菜汁制剂),
·酒精饮料(例如啤酒和麦芽饮料、烈性(spirituous)饮料),
·速溶饮料(例如速溶蔬菜饮品、粉状软饮料、速溶咖啡和茶),
·谷物(麦片)产品(例如早餐麦片、预烹饪的现成大米制品、米粉制品、小米和高粱制品、生的或预烹饪的面条和意大利面(pasta)制品),
·奶制品(例如新鲜奶酪、软奶酪、硬奶酪、奶饮料、乳清、黄油、部分或全部水解的含乳蛋白的产品、发酵奶制品、炼乳和类似物),
·乳类制品(例如水果或调味酸奶、冰淇淋、水果冰,冷冻甜品),·糖果产品(例如口香糖、硬糖和软糖)
·巧克力和复合糖衣
·基于脂肪和油的产品或其乳液(例如蛋黄酱、涂抹酱、人造黄油、起酥油、加调味汁的蛋黄酱(remoulade)、调味酱(dressings)、加香料的制剂),
·加香料的、腌制的或经加工的鱼制品(例如鱼肠、鱼糜),
·鸡蛋或蛋类制品(干蛋、蛋清、蛋黄、蛋奶冻(custards)),
·甜点(例如明胶和布丁)
·由大豆蛋白或其他大豆成分制成的产品(例如豆浆及由其制成的产品、含大豆卵磷脂的制剂、发酵产品如豆腐或丹贝(tempeh)或由其制成的产品、酱油),
·蔬菜制品(例如番茄酱、调味汁、经加工和复原的蔬菜、干蔬菜、深冷冻蔬菜、预烹饪的蔬菜、醋腌制的蔬菜、蔬菜浓缩物或糊状物、已烹饪的蔬菜、马铃薯制品),
·素食肉类替代品、素食汉堡
·香料(spices)或香料制品(例如芥末制品、辣根制品)、香料混合物,特别是用于例如零食(snacks)领域的调味料。
·零食(例如烘烤或油炸的马铃薯薯片或马铃薯面团产品、面包面团产品、基于玉米、大米或碎坚果的挤出物),
·肉制品(例如经加工的肉类、家禽肉、牛肉、猪肉、火腿、新鲜香肠或生肉制品、加香料或酸法腌制(marinated)的新鲜肉类或干法腌制(cured)的肉制品、再成形(reformed)肉),
·即食菜肴(例如方便面、米饭、意大利面、比萨饼、玉米饼、卷饼)以及清汤和高汤(broth)(例如浓汤底(stock)、块状汤料(savory cube)、干汤、速溶汤、预烹饪汤、蒸馏汤)、酱汁(速溶酱汁、干酱汁、准备好的酱汁、肉汁、甜酱汁)。
优选地,根据本发明的微胶囊应用于从由如下构成的群组中选出的产品:烘焙食品、速溶饮料、谷类产品、奶制品、乳类制品、基于脂肪和油的产品或其乳液、甜点、蔬菜制品、素食肉类替代品、香料和调味料、零食、肉制品、即食菜肴、清汤和高汤以及酱汁。
根据一个特定的实施方案,已调味产品从由如下构成的群组中选出:肉类和/或鱼类食品或类似物、浓汤底、块状汤料、粉末混合物、牛肉或猪肉类产品、海鲜、鱼糜、方便面、米饭、汤、酱汁、即食餐、冷冻或冷藏的比萨饼、意大利面、土豆片或炸土豆、面条、土豆片/玉米片、微波炉爆米花、坚果、椒盐卷饼、米糕、米饼、发酵乳制品类似物饮料、酸化乳制品类似物饮料、非发酵乳制品类似物饮料、奶酪或奶酪类似物、酸奶或酸奶类似物、营养补充剂、营养棒、谷类食品、冰淇淋、无奶冰淇淋、糖果产品、口香糖、硬糖和粉状饮料。
根据一个实施方案,食物产品、宠物食物产品或饲料产品包含0.01至10重量%,优选0.1至5重量%的本发明微胶囊。
通常,食物产品、宠物食物产品或饲料产品还包含蛋白质,特别是植物蛋白或动物蛋白、以及它们的混合物。
有利地,植物蛋白优选选自大豆蛋白、玉米、豌豆、低芥酸菜籽、向日葵、高粱、稻米、苋米、马铃薯、木薯、葛根(arrowroot)、鸡心豆、羽扇豆、低芥酸菜籽、小麦、燕麦、黑麦、大麦以及它们的混合物。
本发明的微胶囊特别适用于挤出和/或烘焙的食物产品、宠物食物产品或饲料产品,更特别地包含动物和/或植物蛋白。通常,所述挤出和/或烘焙的食物产品、宠物食物产品或饲料产品可选自肉类和/或鱼类食物或其类似物和混合物(换言之,肉类食物和/或鱼类食物或肉类类似物或鱼类似物以及它们的混合物);挤出和/或烘焙的肉类类似物或挤出和/或烘焙的鱼类似物是优选的。挤出和/或烘焙的食物产品、宠物食物产品或饲料产品的非限制性例子例是零食产品或挤出的植物蛋白,其目的是使制备肉类类似物(例如汉堡)的蛋白质具有质感。粉末状组合物可以在挤出前或挤出后添加到非挤出的植物蛋白分离物/浓缩物或可形成汉堡或肉块(等)的组织化的植物蛋白中。
已加香消费品
本发明的微胶囊可以与活性成分组合使用。因此,本发明的一个目的是一种组合物,其包含:
(i)如上所定义的微胶囊;
(ii)活性成分,优选从由如下构成的群组中选出:化妆品成分、皮肤护理成分、香料成分、调味料成分、恶臭抵消成分、杀菌剂成分、杀真菌剂成分、药物或农业化学成分、消毒成分、驱虫剂或诱虫剂,以及它们的混合物。
本发明的微胶囊也可以添加到不同的已加香消费品中。
特别是,包含(i)如上所定义的微胶囊;(ii)至少一种加香助成分;和(iii)可选的香料佐剂的加香组合物是本发明的另一个目的。
通过“香料助成分”,在此是指这样一种化合物,其用于加香制剂或组合物中以赋予快感效果,并且不是如上定义的微胶囊。换句话说,要被认为是加香的助成分,其必须被本领域技术人员公认为能够以主动或令人愉快的方式赋予或改变组合物的气味,而不仅仅是具有气味。存在于加香组合物中的加香助成分的性质和类型在此不保证更详细的描述,其无论如何都是无法穷尽的,技术人员能够根据其常识并根据预期用途或应用以及所需的感官效果来选择它们。一般而言,这些加香助成分属于不同的化学分类,如醇类、内酯、醛类、酮类、酯类、醚类、乙酸酯类、腈类、萜类化合物、含氮或含硫杂环化合物和精油,并且所述加香助成分可以是天然来源的或合成来源的。无论如何,许多这些助成分都列于参考文献诸如S.Arctander的著作Perfume and Flavor Chemicals,1969,Montclair,NewJersey,USA或其更新的版本或类似性质的其他著作中,以及香料领域内丰富的专利文献中。还可理解的是,所述助成分还可以是已知的以受控方式释放各种类型加香化合物(例如香料前体)的化合物。合适的香料前体的非限制性例子可以包括4-(十二烷基硫代)-4-(2,6,6-三甲基-2-环己烯-1-基)-2-丁酮、4-(十二烷基硫代)-4-(2,6,6-三甲基-1-环己烯-1-基)-2-丁酮、反式-3-(十二烷基硫代)-1-(2,6,6-三甲基-3-环己烯-1-基)-1-丁酮、2-(十二烷基硫代)辛-4-酮、氧代(苯基)乙酸2-苯基乙酯、氧代(苯基)乙酸3,7-二甲基辛-2,6-二烯-1-基酯、氧代(苯基)乙酸(Z)-己-3-烯-1-基酯、十六烷酸3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-基酯、琥珀酸双(3,7-二甲基辛-2,6-二烯-1-基)酯、(2-((2-甲基十一碳-1-烯-1-基)氧基)乙基)苯、1-甲氧基-4-(3-甲基-4-苯乙氧基丁-3-烯-1-基)苯、(3-甲基-4-苯乙氧基丁-3-烯-1-基)苯、1-(((Z)-己-3-烯-1-基)氧基)-2-甲基十一碳-1-烯、(2-((2-甲基十一碳-1-烯-1-基)氧基)乙氧基)苯、2-甲基-1-(辛-3-基氧基)十一碳-1-烯、1-甲氧基-4-(1-苯乙氧基丙-1-烯-2-基)苯、1-甲基-4-(1-苯乙氧基丙-1-烯-2-基)苯、2-(1-苯乙氧基丙-1-烯-2-基)萘、(2-苯乙氧基乙烯基)苯、2-(1-((3,7-二甲基辛-6-烯-1-基)氧基)丙-1-烯-2-基)萘、(2-((2-戊基亚环戊基)甲氧基)乙基)苯或它们的混合物。
通过“香料佐剂”,这里是指能够赋予额外的附加益处(如颜色、特定耐光性、化学稳定性等)的成分。通常用于加香基料中的佐剂的性质和类型的详细描述是无法穷尽的,但是必须提及所述成分是本领域技术人员众所周知的。
优选地,根据本发明的加香组合物包含0.1至30重量%的如上所定义的微胶囊。
本发明的微胶囊可以有利地用于许多应用领域并用于消费品。微胶囊可以以适用于液体消费品的液体形式使用,也可以以适用于粉末消费品的粉末形式使用。
在包括香料油基核的微胶囊的情况下,本发明的产品尤其可用于已加香消费品,例如属于精细芳香剂或“功能性”香料的产品。功能性香料尤其包括个人护理产品,包括头发护理、身体清洁、皮肤护理、卫生护理以及家居护理产品,包括衣物护理和空气护理。因此,本发明的另一个目的在于一种已加香消费品,其包含作为加香成分的如上定义的微胶囊或如上定义的加香组合物。所述消费品的香料成分可以是如上定义的香料微胶囊和游离或非包封的香料,以及除了这里公开的那些之外的其他类型的香料微胶囊的组合。
特别地,如下的液体消费品是本发明的另一个目的,其包含:
-相对于消费品总重量为2至65重量%的至少一种表面活性剂;
-水或与水混溶的亲水性有机溶剂;和
-如上所定义的加香组合物或微胶囊,其中疏水性材料包含香料。
同样,如下的粉末状消费品也是本发明的一部分,其包含:
-相对于消费品总重量为2至65重量%的至少一种表面活性剂;和
-加香组合物或微胶囊,其中疏水性材料包含如上所定义的香料。
根据一个特定的实施方案,用于制备包含在已加香消费品中的微胶囊的方法包括如上定义的交联步骤(化学方式和/或酶促方式)以提高在包含大量表面活性剂的挑战性基料中的稳定性。
因此,本发明的微胶囊可以原样或作为本发明的加香组合物的一部分添加到已加香消费品中。
为了清楚起见,必须提到的是,“已加香消费品”是指一种消费品,其预期将不同益处中的加香效果递送给施用了其的表面(例如皮肤、头发、织物、纸张或家居表面)或空气中(空气清新剂、体香剂(除臭剂)等)。换言之,根据本发明的已加香消费品是一种经加工的产品,其包含功能性配方(也称为“基料”)以及有益剂,其中有效量的根据本发明的微胶囊。
已加香消费品的其他成分的性质和类型不保证在这里更详细的描述,其无论如何都不是详尽无遗的,技术人员能够根据他的一般知识并根据所述产品的性质和期望效果来选择它们。在与这种产品有关的大量文献中可以找到其中可以掺入本发明微胶囊的消费品的基料配方。这些配方并不保证在这里的详细描述,其无论如何都不是详尽无遗的。配制这样的消费品领域的技术人员完全能够根据他的一般知识和可获得的文献来选择合适的组分。
合适的已加香消费品的非限制性例子可以是香水,例如精细香水,古龙水,须后水,涂抹式香水(body splash);织物护理产品,例如液体或固体洗涤剂,片剂和囊剂,织物柔软剂,干衣片(dryer sheet),织物清新剂,熨烫水,或漂白剂;个人护理产品,例如头发护理产品(例如洗发剂(香波)、头发调理剂(护发素)、着色制剂(染色剂)或头发喷雾剂(发胶)),化妆品制剂(例如雪花膏、身体乳液、或体香剂(除臭剂)或止汗剂),或皮肤护理产品(例如香皂、盆浴或淋浴用摩丝、沐浴液(body wash)、浴油或沐浴露、浴盐、或卫生用品);空气护理产品,例如空气清新剂或“即用型”粉状空气清新剂;或家居护理产品,例如通用清洁剂,液体或粉状或片状洗碗产品,马桶清洁剂或用于清洁各种表面的产品,例如用于处理/翻新纺织品或硬表面(地板、瓷砖、石制地板等)的喷剂和擦拭巾;卫生用品,例如卫生巾、尿布、卫生纸。
本发明的另一个目的是一种消费品,其包含:
-个人护理活性基料,以及
-如上定义的微胶囊或如上定义的加香组合物,
其中消费品是个人护理组合物的形式。
在与这种产品有关的大量文献中可以找到其中可以掺入本发明微胶囊的个人护理活性基料。这些配方并不保证在这里的详细描述,其无论如何都是无法穷尽的。配制这样的消费品领域的技术人员完全能够根据他的一般知识和可用文献来选择合适的组分。
个人护理组合物优选从由如下构成的群组中选出:头发护理产品(例如洗发剂,头发调理剂,着色制剂或头发喷雾剂),化妆品制剂(例如雪花膏、身体乳液、或体香剂或止汗剂),或皮肤护理产品(例如香皂、盆浴或淋浴用摩丝、沐浴液、浴油或沐浴露、浴盐、或卫生用品)、口腔护理产品(牙膏或漱口水组合物)或高品质香氛产品(例如淡香水-EdT)。
本发明的另一个目的是一种消费品,其包含:
-家居护理或织物护理活性基料,以及
-如上定义的微胶囊或如上定义的加香组合物,
其中消费品是家居护理或织物护理组合物的形式。
在与这种产品有关的大量文献中可以找到其中可以掺入本发明微胶囊的家居护理或织物护理基料。这些配方并不保证在这里的详细描述,其无论如何都是无法穷尽的。配制这样的消费品领域的技术人员完全能够根据他的一般知识和可用文献来选择合适的组分。
家居或织物护理组合物优选从由如下构成的群组中选出:织物柔软剂,液体洗涤剂,粉末洗涤剂,液体香味增强剂,固体香味增强剂。
对于下文提及的液体消费品,“活性基料”应理解为活性基料包括活性材料(通常包括表面活性剂)和水。
对于下文提到的固体消费品,“活性基料”应理解为活性基料包括活性材料(通常包括表面活性剂)和可选的助剂(例如漂白剂、缓冲剂;助洗剂;去污剂或污垢悬浮聚合物(soil suspension polymers);粒状酶颗粒、腐蚀抑制剂、消泡剂、抑泡剂;染料、填料以及它们的混合物)。
织物柔软剂
本发明的一个目的是织物柔软剂组合物形式的消费品,其包含:
-织物柔软剂活性基料;优选包含至少一种从由如下构成的群组中选出的活性材料:二烷基季铵盐,二烷基酯季铵盐(酯季铵盐(esterquat)),Hamburg酯季铵盐(HEQ),TEAQ(三乙醇胺季铵盐),有机硅以及它们的混合物,活性基料优选以基于组合物总重量为85至99.95重量%的量使用,
-如上所定义的微胶囊浆料,基于组合物的总重量,优选含量为0.05至15重量%,更优选0.1至5重量%,
-可选地,游离香料油。
液体洗涤剂
本发明的一个目的是液体洗涤剂组合物形式的消费品,其包含:
-液体洗涤剂活性基料;优选包含至少一种从由如下构成的群组中选出的活性材料:阴离子表面活性剂,例如烷基苯磺酸盐(ABS),仲烷基磺酸盐(SAS),伯醇硫酸盐(PAS),月桂基醚硫酸盐(LES),甲基酯磺酸盐(MES),和非离子表面活性剂,例如烷基胺,烷醇酰胺,脂肪醇聚(乙二醇)醚,脂肪醇乙氧基化物(FAE),环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)共聚物,氧化胺,烷基聚葡糖苷,烷基聚葡糖酰胺,活性基料优选以基于组合物总重量为85至99.95重量%的量使用,
-如上所定义的微胶囊浆料,基于组合物的总重量,优选含量为0.05至15重量%,更优选0.1至5重量%,
-可选地,游离香料油。
固体洗涤剂
本发明的一个目的是固体洗涤剂组合物形式的消费品,其包含:
-固体洗涤剂活性基料;优选包含至少一种从由如下构成的群组中选出的活性材料:阴离子表面活性剂,例如烷基苯磺酸盐(ABS)、仲烷基磺酸盐(SAS)、伯醇硫酸盐(PAS)、月桂基醚硫酸盐(LES)、甲基酯磺酸盐(MES),和非离子表面活性剂,例如烷基胺、烷醇酰胺、脂肪醇聚(乙二醇)醚、脂肪醇乙氧基化物(FAE)、环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)共聚物、氧化胺、烷基聚葡糖苷、烷基聚葡糖酰胺,活性基料优选以基于组合物总重量为85至99.95重量%的量使用,
-如上所定义的微胶囊粉末或微胶囊浆料,基于组合物的总重量,优选含量为0.05至15重量%,更优选0.1至5重量%,
-可选地,游离香料油。
洗发剂/沐浴露
本发明的一个目的是洗发剂或沐浴露组合物形式的消费品,其包含:
-洗发剂或沐浴露活性基料;优选包含至少一种从由如下构成的群组中选出的活性材料:烷基醚硫酸钠、烷基醚硫酸铵、烷基两性乙酸盐、椰油酰胺基丙基甜菜碱、椰油酰胺MEA、烷基葡糖苷和基于氨基酸的表面活性剂以及它们的混合物,活性基料优选以基于组合物总重量为85至99.95重量%的量使用,
-如上所定义的微胶囊浆料,基于组合物的总重量,优选含量为0.05至15重量%,更优选0.1至5重量%,
-可选地,游离香料油。
洗去型调理剂
本发明的一个目的是洗去型调理剂组合物形式的消费品,其包含:
-洗去型调理剂活性基料;优选包含至少一种从由如下构成的群组中选出的活性材料:十六烷基三甲基氯化铵、硬脂基三甲基氯化铵、苯扎氯铵、山嵛基三甲基氯化铵以及它们的混合物,活性基料优选以基于组合物总重量为85至99.95重量%的量使用,
-如上所定义的微胶囊浆料,基于组合物的总重量,优选含量为0.05至15重量%,更优选0.1至5重量%,
-可选地,游离香料油。
固体香味增强剂
本发明的一个目的是一种固体香味增强剂(scent booster)形式的消费品,其包含:
-固体载体,优选从由如下构成的群组中选出:尿素、氯化钠、硫酸钠、乙酸钠、沸石、碳酸钠、碳酸氢钠、粘土、滑石、碳酸钙、硫酸镁、石膏、硫酸钙、氧化镁、氧化锌、二氧化钛、氯化钙、氯化钾、氯化镁、氯化锌,糖类如蔗糖、单糖、二糖和多糖以及衍生物如淀粉、纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、丙基纤维素,多元醇/糖醇例如山梨糖醇、麦芽糖醇、木糖醇、赤藓糖醇和异麦芽酮糖醇、PEG、PVP,柠檬酸或任何水溶性固体酸,脂肪醇或脂肪酸以及它们的混合物,
-如上所定义的微胶囊浆料,其为粉末形式,基于组合物的总重量,优选含量为0.05至15重量%,更优选为0.1至5重量%。
-可选地,游离香料油。
液体香味增强剂
本发明的一个目的是一种液体香味增强剂形式的消费品,其包含:
-水相,
-基本上由一种或多于一种的非离子表面活性剂组成的表面活性剂体系,其中该表面活性剂体系的平均HLB为10至14,优选从由如下构成的群组中选出:乙氧基化脂族醇、POE/PPG(聚氧乙烯和聚氧丙烯)醚、单甘油酯和聚甘油酯、蔗糖酯化合物、聚氧乙烯羟基酯、烷基聚葡糖苷、氧化胺以及它们的组合;
-从由如下构成的群组中选出的连接基:醇,羧酸的盐和酯,羟基羧酸的盐和酯,脂肪酸,脂肪酸盐,甘油脂肪酸,HLB小于10的表面活性剂以及它们的混合物,和
-如上所定义的微胶囊浆料,其为浆料形式,基于组合物的总重量,优选含量为0.05至15重量%,更优选为0.1至5重量%。
-可选地,游离香料油。
染发剂
本发明的一个目的是氧化性染发组合物形式的消费品,其包含:
-包含氧化剂的氧化相和包含碱性试剂、染料前体和偶联化合物的碱相;其中所述染料前体和所述偶联化合物在氧化剂的存在下形成氧化性染发剂,基于组合物的总重量,优选含量为85至99.95重量%,
-如上所定义的微胶囊浆料,基于组合物的总重量,优选含量为0.05至15重量%,更优选0.1至5重量%,
-可选地,游离香料油。
加香组合物
根据一个特定的实施方案,消费品为加香组合物的形式,基于加香组合物的总重量,其包含:
-0.1至30重量%,优选0.1至20重量%的如上所定义的微胶囊,
-0至40重量%,优选3至40重量%的香料,以及
-20至90重量%,优选40至90重量%的乙醇。
现在将通过实施例进一步描述本发明。应当理解,所要求保护的本发明无意以任何方式被这些实施例所限制。
实施例1
根据本发明的核/壳微胶囊的制备
在100mL软化水中制备10%w/w脱脂大豆粉与15Mm焦亚硫酸钠的混合物。用1M HCl将pH值调节至2.7并将混合物搅拌1小时。
pH值略微升高至2.9,并再次重新调整至2.8。
将所得混合物以10'000g离心30分钟,并将上清液(本实施例的其余部分命名为“溶液1”)用于进一步的处理步骤。
使用热重分析将1ml上清液等分试样用于确定蛋白质的剩余质量分数。
在机械剪切下将100g溶液1和100g溶液2添加到340g温软化水中,并使用1M HCl将pH值重新调节至2.7,并将混合物在30℃下保持15分钟。
将60g待包封的调味料组合物(柠檬烯油)缓慢加入到混合物中,并在5分钟内以230RPM均质化,以达到经光学显微镜验证为150μm的平均液滴尺寸。稍微降低搅拌速度,并将0.102g戊二醛(aq.50%wt。由Sigma-Aldrich提供)添加到混合物中。微胶囊悬浮液在20~25℃下混合4至10小时。
结果是微胶囊的水性悬浮液或浆料(见图1)。
实施例2
使用大豆分离蛋白的对比例
作为对比例,进行了如实施例1所述的包封实验,但不使用本发明所述的蛋白质提取物,而是使用标准的商业大豆分离蛋白(SPI)。在软化水中制备浓度为10%w/w的SPI溶液(Dupont,“溶液1”)。另外,制备浓度为10%w/w或15%w/w的阿拉伯胶溶液(来自Nexira,“溶液2”)。
在机械剪切下将100g溶液1和100g溶液2添加到340g温软化水中,并使用1M HCl将pH值重新调节至2.7,并将混合物在30℃下保持15分钟。
将60g待包封的调味料组合物(柠檬烯油)缓慢加入到混合物中,并在5分钟内以230RPM均质化,以达到经光学显微镜验证为150μm的平均液滴尺寸。稍微降低搅拌速度,并将0.102g戊二醛(aq.50%wt。由Sigma-Aldrich提供)添加到混合物中。微胶囊悬浮液在20~25℃下混合4至10小时。
与实施例1不同,在这种情况下没有获得微胶囊,而是获得了非包封油滴和游离颗粒的乳液。
实施例3
使用豌豆粉和阿拉伯胶进行的根据本发明的核/壳微胶囊的制备
在100mL软化水中制备10%w/w豌豆粉(AM Nutrition,14%蛋白质)与0.285g焦亚硫酸钠(15mM)的混合物。用1M HCl将pH值调节至2.7并将混合物搅拌1小时。pH值略微升高至2.9左右,并再次重新调整至2.8。将所得混合物以10'000g离心30分钟,收集含有可溶性豌豆蛋白和碳水化合物的上清液。然后将上清液冷冻干燥以储存。100mL上清液含有1.675g干燥聚合物,其中包括蛋白质和碳水化合物。
通过将豌豆聚合物溶液和阿拉伯胶(Sigma-Aldrich)溶液混合来制备溶液。将10mL豌豆聚合物溶液(pH 3,0.02g/mL)与10mL阿拉伯胶溶液(pH 3)(豌豆聚合物:阿拉伯胶=1:0.3)混合。在机械剪切下将混合物加入到温软化水中,并使用1M HCl将pH值重新调节至2.7,并在30℃下保持15分钟。
将待包封的调味料组合物(柠檬烯油)缓慢添加到混合物中,并在5分钟内以230RPM均化。稍微降低搅拌速度,并将戊二醛(aq.50%wt。由Sigma-Aldrich提供)添加到混合物中。微胶囊悬浮液在20~25℃下混合4至10小时。
实施例4
使用豌豆或大豆蛋白提取物和壳聚糖进行的根据本发明的核/壳微胶囊的制备
与实施例1和3类似,从大豆和豌豆粉中进行蛋白质的碱提取,但在pH 8下进行,然后将pH改变至pH 5.8并与带相反电荷的壳聚糖混合。壳聚糖在2至3左右的pH值下预溶解,并在使用前调整回pH5.8。将待包封的调味料组合物(柠檬烯油)缓慢添加到混合物中,并在5分钟内以230RPM均化。稍微降低搅拌速度,并将戊二醛(aq.50%wt。由Sigma-Aldrich提供)添加到混合物中。微胶囊悬浮液在20~25℃下混合4至10小时。
通过使用与实施例1和3中相同的蛋白质和多糖浓度,通过复合凝聚形成胶体壁材料。
实施例5
用阿拉伯胶获得的复合凝聚层中植物蛋白提取物的SDS-PAGE表征
通过SDS-PAGE进一步分析从大豆粉和豌豆粉中获得的蛋白质提取物,以及用阿拉伯胶得到的复合凝聚层,以及根据实施例1和3制备的凝聚层,以获得关于提取物和凝聚层二者的大豆蛋白组成的更多信息。来自大豆和豌豆的蛋白质的方法和参考数据可以在Lam,A.C.Y.等人的出版物"Pea protein isolates:Structure,extraction,andfunctionality,Food reviews international 34.2(2018),pages 126-147,以及Bogracheva,T.Ya,N.Yu Bespalova和A.L.Leont'ev的"Isolation of 11S and 7Sglobulins from seeds of glycine max."Applied Biochemistry and Microbiology32.4(1996),pages 429-433中找到。
球蛋白(大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白)占大豆蛋白的80%。在提取物和凝聚层中都发现了根据两篇所引用的参考文献预期的流分,包括蛋白质的较小亚基。这些数据不仅证实了此处获得的蛋白质提取物的品质,而且清楚地揭示了根据本发明获得的复合凝聚层确实含有相应蛋白质的精确蛋白质部分,从而证实了这些复合凝聚层的组成。
实施例6
凝聚层胶囊的交联
根据实施例1制备胶囊,然后将所得胶囊交联。由实施例1得到的胶囊浆料在20℃下通过添加交联剂进一步加工,戊二醛溶液(aq.50%wt。由Sigma-Aldrich提供)以0.068%w/w的浓度添加到混合物中。交联在20℃下进行4至10小时。
实施例7
通过升高温度来硬化根据本发明的凝聚层。
制备根据实施例1的胶囊并通过额外的加热步骤硬化,从而使凝聚层壳致密化。将根据实施例1制备的300ml胶囊浆料用1小时从20℃加热至80℃,并在80℃保持5分钟,然后冷却至20℃。
为了模拟该加热步骤期间的条件并测量复合凝聚层的流变特性,还使用振荡剪切流变学(一种非常适合并有文献所记载的用于表征此类特性的方法,例如总结于书籍“TheStructure and Rheology Complex Fluids”,R.G.Larson,Oxford University Press,1998和“Understanding Rheology”,F.A.Morrison,Oxford University Press 2001)来测量凝聚层壳材料。所测量的特性是弹性模量(在某些出版物中也称为“储能模量”),它表示材料在给定频率和变形幅度下的弹性行为,通常写为G’,以及粘性模量(在某些出版物中也称为“损耗模量”),它表示材料在给定频率和变形幅度下的粘性行为,通常写为G”;G’和G”的单位是帕斯卡(Pa)。
在流变仪(Anton Paar MCR 501,配备25mm锥板几何结构、Peltier温度控制、防止水蒸发的溶剂阱,如前一段引用的书籍中所述)中进行升温爬坡。将大豆蛋白提取物和阿拉伯胶复合凝聚产生的凝聚层壳材料置于流变仪几何结构中,用1小时内将温度从20℃升至80℃,在5分钟内保持在80℃,最后再次以相同的速率降低,正如上面对胶囊的加热步骤所描述的那样。结果如图3所示,清楚地表明复合凝聚层壳材料在50℃的温度下经历了从类液体材料(G”>G’,意味着粘性模量最初高于弹性模量)到类固体材料(G’>G”,意味着在加热过程中弹性模量变得高于粘性模量)的转变,并在70℃左右达到接近恒定的G’和G”的平台。冷却后,材料始终保持固体状,弹性模量G’保持高于粘性模量G”,在冷却过程中模量仍进一步增加并达到10^5左右的弹性模量值。这些数据证明,通过温度升高进行硬化确实将原来的液体状凝聚层转变为固体类壳。
实施例8
含有根据本发明制备的胶囊的食物产品的制备,
以及与对比胶囊的比较
如实施例1中所述,根据本发明来包封模型调味料,并且为了进行对比,如实施例2中所述对大豆蛋白分离物(而不是通过酸性提取物获得的大豆蛋白提取物)进行同样的操作。每种1g所得调味料浆料通过搅拌添加到商业发酵乳制品类似物产品(基于豆奶的酸奶)中,并在冰箱中静置24小时。感官评价显示,即使在实际品尝产品之前,用来自实施例2的对比调味料浆料调味的产品的风味已经在嗅觉上被强烈感知。相比之下,根据本发明制备的来自实施例1的已包封调味料仅在品尝产品时才被感知,从而证实这些调味料胶囊在复杂的产品基料例如乳制品类似物食物产品中提供了调味料的保护和定位。
类似地,还将根据本发明制备的来自实施例1的胶囊与来自实施例2的对比调味料浆料在蛋黄酱型酱汁(Thomy Mayonnaise Extra Light,从当地超市获得)中进行比较,对于每100克产品含有1g的实施例1和2的调味料浆料,已调味酱汁样品在制备后存放24小时。与乳制品类似物评价一样,实施例1中的根据本发明的已包封调味料仅在产品品尝时明显释放,从而证实了成功包封和释放,而实施例2中的调味料已经存在于整个产品中并且甚至在品尝之前就显示出浓烈的气味。
Claims (15)
1.一种凝聚层核-壳微胶囊,包含疏水性材料,优选调味料或香料,其中:
a)疏水性材料被包封在凝聚层核-壳微胶囊的核中,并且
b)凝聚层核-壳微胶囊的壳包含至少一种植物蛋白提取物和可选的非蛋白聚合物。
2.根据权利要求1所述的微胶囊,其中该植物蛋白提取物中的蛋白质含量小于55重量%。
3.根据权利要求1或2所述的微胶囊,其中该植物蛋白提取物从由如下构成的群组中选出:大豆、豌豆、小麦、稻米、马铃薯、藜麦、苋米、小扁豆、麻类植物、燕麦、荞麦、鸡心豆、羽扇豆种子、低芥酸菜籽、亚麻籽的蛋白提取物,以及它们的混合物。
4.根据前述权利要求中任一项所述的微胶囊,其中该非蛋白聚合物从由如下构成的群组中选出:阿拉伯胶、羧甲基纤维素、壳聚糖、黄原胶、琼脂、藻酸盐、果胶酸盐或角叉菜胶,优选地其中该非蛋白聚合物是阿拉伯胶。
5.根据前述权利要求中任一项所述的微胶囊,其中该植物蛋白提取物是大豆蛋白提取物并且其中该非蛋白聚合物是阿拉伯胶。
6.根据前述权利要求中任一项所述的微胶囊,其中该微胶囊的壳使用甲醛、单宁、乙醛、戊二醛、乙二醛、铬明矾、转谷氨酰胺酶以及它们的混合物进行交联。
7.根据前述权利要求中任一项所述的微胶囊,其中该植物蛋白提取物与该非蛋白聚合物之间的比率为1至100。
8.根据前述权利要求中任一项所述的微胶囊,其中该壳包含额外的多聚材料。
9.根据权利要求8所述的微胶囊,其中该多聚材料从由如下构成的群组中选出:聚脲、聚氨酯、聚酰胺、聚酯、聚丙烯酸酯、聚硅氧烷、聚碳酸酯、聚磺酰胺、尿素与甲醛的聚合物、三聚氰胺与甲醛的聚合物、三聚氰胺与尿素的聚合物、或三聚氰胺与乙二醛的聚合物,以及它们的混合物。
10.一种制备前述权利要求中任一项所定义的凝聚层核-壳微胶囊的方法,其中该方法包括以下步骤:
a)通过将至少一种植物蛋白提取物溶解在水溶液,优选水中来制备水胶体溶液;
b)可选地,通过将至少一种非蛋白聚合物溶解在水溶液,优选水中来制备水胶体溶液;
c)可选地,将包含至少一种植物蛋白提取物和至少一种非蛋白聚合物的水胶体溶液混合;
d)通过在溶液中乳化和/或悬浮疏水性材料来制备乳液和/或悬浮液;
e)在乳液和/或悬浮液中存在的疏水性材料的液滴和/或颗粒周围形成包含植物蛋白提取物和可选的非蛋白聚合物的胶体壁;和
f)可选地,使胶体壁交联。
11.根据权利要求10所述的方法,其中该植物蛋白提取物是通过对豆类种子粉、豆类种子或根茎类蔬菜进行酸提取或碱提取获得的。
12.根据权利要求11所述的方法,其中该提取是酸提取并且优选在包括在2至5的pH下进行。
13.一种消费产品,包含权利要求1至9所述的凝聚层核-壳微胶囊,其中所述产品是已调味或已芳香化产品。
14.根据权利要求13所述的消费产品,其中该已芳香化产品从由如下构成的群组中选出:液体或固体洗涤剂、织物柔软剂、液体或固体香味增强剂、洗发剂、沐浴露、头发调理产品、体香剂或止汗剂。
15.根据权利要求13所述的消费产品,其中该已调味产品从由如下构成的群组中选出:肉类和/或鱼类食品或类似物、浓汤底、块状汤料、粉末混合物、牛肉或猪肉类产品、海鲜、鱼糜、方便面、米饭、汤、酱汁、即食餐、冷冻或冷藏的比萨饼、意大利面、土豆片或炸土豆、面条、土豆片/玉米片、微波炉爆米花、坚果、椒盐卷饼、米糕、米饼、发酵乳制品类似物饮料、酸化乳制品类似物饮料、非发酵乳制品类似物饮料、奶酪或奶酪类似物、酸奶或酸奶类似物、营养补充剂、营养棒、谷类食品、冰淇淋、无奶冰淇淋、糖果产品、口香糖、硬糖和粉状饮料。
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