CN1330519A - 包胶的风味料制剂和/或香料制剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包胶的风味料和/或香料制剂以及从由聚合物载体水溶液和乳化的风味料和/或香料组成的喷雾乳液中生产所说制剂的方法。本发明的颗粒具有0.2－2mm之间可调节的颗粒粒度,具有均匀的粒度分布和球状形状,并且进一步的特征在于具有高浓度和高保留度的挥发性风味料。

Description

包胶的风味料制剂和/或香料制剂
本发明涉及通过连续流化床喷雾制粒的风味料制剂和/或香料制剂，其生产方法及其用途，优选在食品中的用途。
风味料和香料通常是挥发性组分的复合液体混合物。在各种目的中都需要风味料的颗粒。风味料包胶传统上是通过喷雾干燥，但仅能生产出相对细小且不规则构造的颗粒(R.Büttiker，DissertationETH Zürich No.6148)。
另一种喷雾干燥方法生产风味料颗粒的方式是通过流化床喷雾制粒。例如，EP A 070 719描述了在常规间歇式操作的流化床中生产风味料颗粒。将待粒化的风味料乳液喷雾到由被空气流化的微粒组成的流化床中。然后，这些微粒起形成粒状晶粒的粒核作用。
WO97/16078描述了在常规间歇式操作的流化床转筒制粒机中生产风味料颗粒。转筒制粒机通过将底板旋转使其中存在的流化床产生涡旋。在此方法中，仅仅可以将物料喷雾到预先引入的核心上，以致最终产品的风味料含量非常低。
两种方法皆以间歇式操作，也就是说在加工完一批喷雾溶液之后，中止生产过程并且从装置中取出颗粒。然后必须再加工新的一批喷雾溶液。出于经济效率的原因，这种工艺必须要对大量的床内含物进行操作。为预先设定颗粒生长，必须蒸发掉相应量的喷雾溶液。因此，大量的床内含物导致了长的颗粒停留时间，达到数小时。然而，长的停留时间同时加上颗粒在空气流中受到的热应力，相应地导致了挥发性风味物质的损失率高。降低空气温度和空气流通量并不能降低风味物质的损失，因为那样将不可避免地延长蒸发喷雾溶液的时间。
EP A 070 719方法的另一个缺点是其生产的产物必须要进行再筛选，才获得窄的颗粒粒度分布。这样作首先增加额外的劳动成本，其次在此期间会损失有价值的物质。
WO97/16078的缺点是颗粒核心中的填料比例大(大约60-90wt％)，并且风味物质仅被吸附在颗粒的表面。表面吸附减少了对风味物质的保护，限制了最大填充量并且导致颗粒表面风味物质的含量不期望地高。
尽管可以给EP A 070 719或WO97/16078生产的颗粒提供包衣，以便调整溶解性和风味释放性，或者达到特定的保护作用，但相对不均匀的颗粒粒度分布和相对不规则的颗粒表面使得具有恒定包衣厚度的均匀包衣非常困难。由此不能实现风味料或香料的时间控制或温度控制下释放。
本发明的目的是粒状包胶的风味料制剂和/或香料制剂。这种颗粒应具有可调的颗粒粒度，优选为0.2-2mm，具有窄颗粒粒度分布且呈球形，并且具有高填充量的挥发性风味物质。在生产期间，能够最大程度地保留挥发性风味物质，能够最小程度地减少筛选损失并且能够最大程度地增加可调的所需颗粒粒度的产量。此外，颗粒应当为包衣材料提供理想的先决条件，以便通过适当选择包衣材料，便可以使风味特征与用途特定地相配。
本发明发现了通过连续流化床喷雾制粒方式生产的包胶风味料制剂和/或香料制剂，其中将风味料制剂和/或香料制剂喷雾到含有制粒核的流化床中，并且其中所喷雾的风味料制剂和/或香料制剂在流化床中的平均停留时间小于20分钟。
本发明的新的风味料制剂和/或香料制剂满足上述要求。具体说，它们的颗粒粒度为0.2-2mm，它们不含粉尘，风味料的填充量为1-25wt％，制粒过程中风味物质的保留度为60-90wt％。
本发明还发现了通过流化床喷雾制粒生产的包胶风味料制剂和/或香料制剂的生产方法，其中将风味料制剂和/或香料制剂喷雾到含有制粒核的流化床中，其特征在于所喷雾的风味料制剂和/或香料制剂在流化床中的平均停留时间小于20分钟。
所喷雾的风味料制剂和/或香料制剂在流化床中的平均停留时间优选为2-15分钟，特别是5-10分钟。
研究时发现，首先风味料和/或香料在这种类型的短时间范围内可以足够被粒化，其次获得的产品在颗粒粒度分布、几何形状以及保留度和填充量方面得到相当地改进。这里，高填充量指包胶的风味物质的总量基于颗粒物质来说是高的。各个挥发性组分的保留度越高，这些组分的损失率越低。
本发明方法可以间歇式完成或连续式完成。优选，本发明的方法以连续式完成。连续工艺更适合于工业生产，并且停留时间短。在相同的物料流通量下，流化床喷雾制粒连续工艺中的床内含物含量低于间歇式工艺。在连续式流化床喷雾制粒中，不必使所有总量的粒核同时生长，而是只喷雾少量的粒核并且在达到所需的颗粒粒度之后，将它们直接通过筛分机排放。本发明生产的包胶风味料和/或香料制剂具有小的颗粒粒度分布；此外，可以特定地取出适宜粒度的颗粒。
因此在本发明中，优选流化床具有小的床高度。优选，床高为3-50cm，特别优选5-20cm。
连续式流化床喷雾制粒将由水、乳化的风味料和溶解/悬浮的载体组成的喷雾溶液生产成自由流动的、低粉尘的、细粒状包胶风味料/香料颗粒。在理想情形中，核的产生、颗粒的干燥、成型和选择性排放(达到所需的颗粒粒度)这些基本操作都在一个装置中同时进行。
连续式流化床喷雾制粒的基本原理(Chemie-Ingenieur-Technik，Vol.62(1990)第822-834页)以很多不同方案实施。具体说，具有外部核形成的方案与具有内部核形成的方案之间必须有所区别，其中在所说的具有外部核形成的方案中，核被从外部的筛分机、磨碎机和其它固体储器中添加到床中。作为比较，具有外部核形成的方案总是具有增加的停留时间，其原因有二：
1、床高度通过核的供给来控制，因此不能降低到低于可控制的下限。
2、工艺中需要外部固体循环。
因此在本发明中，优选具有内部核供应的工艺。这样一个过程是例如描述于EP A 163 836中的工艺。此外，其中可以设置一用于颗粒粒度控制的自控制机构，并因此具有最小的停留时间。
喷雾溶液可以从底部、从侧部、也可以从顶部喷雾到流化床中。为除去排出空气中裹入的固体，可以使用很多方案，它们的不同之处是分离方法(例如旋流分离器或过滤器)或除去的位置(在制粒机的内部或外部)。
最后，为排放颗粒，优选使用筛分机。使用筛分机指只有粗颗粒才可以离开流化床。在此期间，剩余的颗粒留在流化床后面，直至它们也达到所需的颗粒粒度。
优选，颗粒在其生产之后被包衣材料包衣。这里，包衣材料的涂敷可以在适宜的流化床装置(表层喷涂机、底层喷涂机、Wurster涂布机)中进行，也可以在涂膜机中进行。其可以通过喷上物质的溶液、乳液、分散液或熔体上来完成，所说的物质已知由于其成膜性而可以用于这些目的。可以使用的包衣材料是诸如脂肪；蜡；蛋白质如明胶；水胶体，如淀粉、降解淀粉、化学改性淀粉、改性纤维素、微晶纤维素；植物渗出物，如阿拉伯树胶、印度树胶、黄芪胶、刺梧桐胶；植物提取物，如角叉菜胶、瓜尔豆胶、角豆粉、琼脂、藻酸盐、果胶、菊粉；动物提取物，如壳聚糖和虫胶；微生物产物，如黄原胶、洁冷胶；可在化妆品或药物中使用的塑料物质，如聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯邻苯二甲酸酯、聚乙二醇的物质或物质混合物。根据用途，包衣材料与颗粒各自的要求相配。
要制粒的喷雾溶液可以-类似于风味料的喷雾干燥过程-由含有溶解和/或悬浮的聚合物载体的水和乳化的风味料组成。聚合物载体可以是水解或改性的淀粉或水胶体，例如阿拉伯树胶，以单独物质的形式或以任何混合比的混合物形式。
待粒化的喷雾溶液中也可以添加常规添加剂和配料，诸如食品或化妆品着色剂、甜味剂、抗氧化剂、食用酸如柠檬酸、增味物质如谷氨酸钠、维生素、矿物质、果汁浓缩物等等。
本发明的流化床喷雾制粒方法优选在60-180℃的高气温下进行，优选100-140℃。选择尽可能大的空气流通量以便最大程度地增大干燥性能。适宜的气体速度为0.5-1.5m/s，优选1m/s。可允许的产品温度与排出空气的温度相关，并且通过喷雾溶液的喷雾速率来设定。EP A 163 836方法中的床高仅为几厘米。在外部核形成方案中，床高被控制到20-50cm。
适宜的风味料和香料为复合风味料和香料组合物，其可以含有迄今为止用作风味料和香料的所有的单个组分，也就是说风味料和/或香料及其精油或分提部分，而且也可是单个风味料或香料，例如乙醛、薄荷醇、丁酸乙酯等，或者其精油或分提部分。
本发明中可以提及的风味料和香料的实例优选：浆果类、柑橘类、核果类、乳酪、肉类、鱼类、海鲜类、香辛料、草本类、蔬菜类、咖啡、巧克力、薄荷类植物、烟草、木类、花类等等。
本发明的包胶风味料制剂和/或香料制剂可以优选在食品中使用。
以下将参考实施例描述本发明。生产实施例
实施例1(草莓)
在EP 163 836所述类型的制粒装置中(具有以下特点：气体分布板直径(Anstr mboden)：225mm；喷嘴：双组件喷嘴；分级排放器：之字形筛分机；过滤器：内袋式过滤器)，将由44wt％水、11wt％草莓风味料、13wt％阿拉伯树胶和32wt％水解淀粉(麦芽糖糊精DE 15-19)组成的溶液制粒。将该溶液喷雾到32℃的流化床结粒机中。为使床中的内含物流体化，以140kg/h的速度吹入氮气。流化气体的入口温度为140℃。排出气体的温度为76℃。还以15kg/h的速度送入50℃的氮气，作为分级气体。流化床内含物量为大约1700g。制粒的产率为大约每小时2.8kg。以600g/l的堆密度获得平均颗粒直径为1mm的自由流动的颗粒。颗粒呈圆形并且具有光滑表面。由于过滤器的恒定压力下降以及恒定的床内含物含量，制粒过程的稳定状态条件得以达到。
实施例2(薄荷)
在“草莓”实施例中所述的装置中，制粒由37wt％水、15wt％阿拉伯树胶、35wt％水解淀粉(麦芽糖糊精DE15-19)和13wt％胡椒薄荷香味剂组成的溶液。用蓝色染料(E131)(40g 2％浓度溶液)将溶液染色。将溶液喷雾到35℃的流化床结粒机中。为使床中的内含物流体化，以130kg/h的速度吹入氮气。流化气体的入口温度为140℃。排出气体的温度为85℃。所提供的分级气体还是16kg/h速度的30℃氮气。流化床内含物量为大约1700g。制粒的产率为大约每小时4kg。以550g/l的堆密度获得平均颗粒直径为1mm的自由流动的颗粒。颗粒呈圆形并且具有粗糙表面。
在相同装置中，用脂肪Revel A(Loders Croklaan出品)包衣前述生产的颗粒；预先引入400g作为床。通过将分级气体的速度增加为25℃下23kg/h，不排放任何物料，也就是说间歇式进行包衣。将熔体喷雾到74℃的流化床结粒机中。雾化空气的温度为70℃。为使床中的内含物流体化，以100kg/h的速度吹入氮气。冷却流化气体的入口温度为16℃。排出气体的温度为28℃。获得自由流动的颗粒。颗粒呈圆形。折断面的REM图像显示颗粒基本上均匀地被脂肪包衣。
实施例3(茶提取物)
在“草莓”实施例中所述的装置中，制粒由25wt％水、4wt％阿拉伯树胶、19wt％水解淀粉(麦芽糖糊精DE15-19)和52wt％茶提取物(固形物含量大约63wt％)组成的溶液。溶液在35℃喷雾到流化床结粒机中。为使床中的内含物流体化，以110kg/h的速度吹入氮气。流化气体的入口温度为138℃。排出气体的温度为80.5℃。所提供的分级气体还是11.5kg/h速度的81℃氮气。流化床内含物量为大约450g。制粒的产率为大约每小时2kg。获得平均颗粒直径为0.8mm的自由流动的颗粒。颗粒呈圆形并且具有非常光滑的表面。
实施例4(鸡肉)
在“草莓”实施例中所述的装置中，制粒由44wt％水、14wt％阿拉伯树胶、31wt％水解淀粉(麦芽糖糊精DE15-19)和11wt％鸡精(Huhn-Aroma)组成的溶液。将溶液喷雾到30℃的流化床结粒机中。为使床中的内含物流体化，以130kg/h的速度吹入氮气。流化气体的入口温度为140℃。排出气体的温度为91℃。所提供的分级气体还是16kg/h速度的65℃氮气。流化床内含物量为大约650g。制粒的产率为大约每小时2kg。获得平均颗粒直径为1.5mm的自由流动的颗粒。颗粒呈圆形并且具有中度光滑表面。
实施例5(覆盆子)
在“草莓”实施例中所述的装置中，制粒由50wt％水、11wt％阿拉伯树胶、22.5wt％水解淀粉(麦芽糖糊精DE15-19)和16.5wt％覆盆子风味剂和少量着色剂组成的溶液。将溶液喷雾到32℃的流化床结粒机中。为使床中的内含物流体化，以110kg/h的速度吹入氮气。流化气体的入口温度为130℃。排出气体的温度为84℃。所提供的分级气体还是9kg/h速度的81℃氮气。流化床内含物量为大约300g。制粒的产率为大约每小时1.5kg。获得平均颗粒直径为0.5mm的自由流动的颗粒。颗粒呈圆形并且具有中度光滑的表面(部分地进行第二次附聚)。
在相同装置中，用博伊森树(Boysen)莓风味剂(由50wt％水、11wt％阿拉伯树胶、22.5wt％水解淀粉(麦芽糖糊精DE15-19)和16.5wt％博伊森树莓风味剂组成的溶液)包衣前述生产的颗粒；预先引入530g作为床。通过将分级气体的量增加为90℃下20kg/h，不排放任何物料，也就是说间歇式进行包衣。将溶液喷雾到26℃的流化床结粒机中。雾化空气的温度为30℃。为使床中的内含物流体化，以110kg/h的速度吹入氮气。流化气体的入口温度为130℃。排出气体的温度为82℃。获得自由流动的颗粒。固体颗粒呈圆形。折断面的REM图像显示颗粒具有非常均匀的包衣。
实施例6(丁酸乙酯)
在“草莓”实施例中所述的装置中，制粒由38wt％水、15wt％阿拉伯树胶、34wt％水解淀粉(麦芽糖糊精DE15-19)和13wt％丁酸乙酯组成的溶液。将溶液喷雾到38℃的流化床结粒机中。为使床中的内含物流体化，以125kg/h的速度吹入氮气。流化气体的入口温度为105℃。排出气体的温度为66℃。所提供的分级气体还是10kg/h速度的30℃氮气。流化床内含物量为大约1650g。制粒的产率为大约每小时1.4kg。以465g/l的堆密度获得平均颗粒直径为0.5mm的自由流动的颗粒。颗粒呈圆形并且具有中度光滑的表面。实施例7(模型风味料混合物)
在“草莓”实施例中所述的装置中，制粒由50wt％水、4wt％阿拉伯树胶、36wt％水解淀粉(麦芽糖糊精DE 15-19)和10.0wt％模型风味料混合物(白千层萜∶丁酸乙酯∶苯基乙醇＝1∶1∶1)组成的溶液。将溶液喷雾到22℃的流化床结粒机中。为使床中的内含物流体化，以125kg/h的速度吹入氮气。流化气体的入口温度为105℃。排出气体的温度为59℃。所送入的分级气体还是14kg/h速度的30℃氮气。流化床内含物量为大约700g。制粒的产率为大约每小时1.25kg。获得平均颗粒直径为0.7mm的自由流动的颗粒。颗粒呈圆形并且具有粗糙表面。
在相同装置中，用甲基纤维素(含2.0wt％固形物的水溶液)Methocel A 15 LV(Dow Chemical)包衣前述生产的颗粒；预先引入480g作为床。通过将分级气体的量增加为30℃下20kg/h，不排放任何物料，也就是说间歇式进行包衣。将溶液喷雾到22℃的流化床结粒机中。雾化空气的温度为30℃。为使床中的内含物流体化，以120kg/h的速度吹入氮气。流化气体的入口温度为140℃。排出气体的温度为81℃。获得自由流动的颗粒。固体颗粒呈圆形。折断面的REM图像显示颗粒(以颗粒重量计5wt％的甲基纤维素)具有非常均匀的和薄的包衣。颗粒的使用用途
将实施例中提及的风味料颗粒和香料颗粒用于待增味的食品中(例如速溶饮料、浸泡茶袋、软糖和硬糖、果胶糖、焙烤制品、膳食制剂、压缩制品、口香糖、冰淇凌、冰淇凌敷料、夹心巧克力制品、速溶汤料和速溶调味料、冷冻即食品、热处理饮料、汤汁和调味汁、口服卫生制品如牙用清洁片和牙膏)或者用于需要加香的化妆品制品、卫生制品、药物制品、肥皂制品、洗涤剂制品或家用制品。用途实施例
实施例8(硬糖和软糖)
将染成蓝色的含有包胶薄荷风味料的风味料颗粒以1％的比例混合到由蔗糖、葡萄糖浆和水组成的热(140℃)硬糖膏中。然后，将仍然是热的糖膏倾入模具中。
为生产软糖，相应地将120℃的风味料颗粒掺入到含有蔗糖、水、葡萄糖浆、脂肪、软糖料、明胶、柠檬酸和乳化剂的糖膏中。然后，在冷台上将糖膏冷却至40℃以下，并且通过滚压手工充气。优点：
-通过可看得见的颗粒的方式，可以达到视觉效果，这种效果保持在加工和储藏期间。
-加工期间风味料的损失较少。
-风味料存在于基质中的几个地方并且不移动。结果，达到特定的感官效果(热点)。可以将其他的液体风味料添加到糖基质本身之中，结果可以达到感官的双重效果。
-硬糖的吸收性没有改变，颗粒不会被当作干扰物而感觉。
实施例9(果冻)
将染成红色的含有包胶草莓风味料的风味料颗粒进一步用脂肪包衣，将70℃的包衣颗粒掺入到由水、蔗糖、葡萄糖浆和琼脂组成的制作果冻用的糖膏中，然后倾入模制粉末中。优点：
-通过可看得见的颗粒的方式，可以达到视觉效果，这种效果在加工和储藏期间保持在基质中，尽管相对高的水含量。
-加工期间风味料的损失较少。
-香味料存在于基质中的几个地方并且不移动。结果，达到特定的感官效果(热点)。可以将其他的液体香味料添加到基质本身之中，结果可以达到感官的双重效果。
实施例10(硬饼干)
将染成橙色的含有包胶乳酪香味料的风味料颗粒进一步用脂肪包衣，将其掺入到制作硬饼干用的面团中。优点：
-烘烤期间风味料的损失较少。
-风味料存在于基质中的几个地方并且不移动。结果，达到特定的感官效果(热点)。可以将其他的液体香味料添加到基质本身之中，结果可以达到感官的双重效果。
实施例11(口香糖)
将含有包胶薄荷香味料的风味料颗粒掺入到口香糖糖膏中。优点：
-由于产品中局部含有高浓度的风味料，因而产生强烈的风味感。咀嚼时机械性释放出风味。
实施例12(冰淇凌)
将染成橙色的含有包胶杏风味料的风味料颗粒进一步用脂肪包衣，并且掺入到冰淇凌中。优点：
-通过可看得见的颗粒的方式，可以达到视觉效果，这种效果保持冰淇凌在加工和储藏期间，甚至在温度波动的情况下。
-可以达到附加的松脆效果，即使是冰淇凌作为具有相对高水活度的食物时。
实施例13(压缩制品)
将含有包胶乌饭(Heidel)莓风味料的风味料颗粒用5％的甲基纤维素层包衣，将其以2％的比例添加到山梨糖醇、柠檬酸和阿斯巴甜(Aspartam)的粉末混合物中，并且在制片机上压缩，形成压缩制品。优点：
-粉末混合物的吸湿性明显降低。压缩过程中没有再发生粘附在冲头表面(Stempeloberflchen)的现象。实施例14(工艺比较)
附图显示了来自草莓风味料的各个风味组分按照所用调味技术的不同保留率(Y轴：保留率％)的比较。垂直条各自表示各个风味组分，按挥发度减少的顺序从左至右排列。
可以清楚看出，特别是对易挥发的组分(每种情况下，每个组最左边的条)来说，通过本发明的连续式流化床制粒5，其保留度非常好。这说明风味组分彼此间的比例几乎没有变化。风味曲线与液体未包胶的风味料基本上相对应。
其它已知技术(1＝吸附，2＝喷雾干燥，3＝附聚，4＝压实)在风味曲线保留方面明显劣于连续式流化床喷雾制粒工艺。在连续式流化床喷雾制粒的情形中香味的保持总体上也是最高的。

Claims (12)

1、通过流化床喷雾制粒方式包胶的风味料制剂和/或香料制剂，其中将风味料制剂和/或香料制剂喷雾到含有粒化核的流化床中，并且其中所喷雾的风味料制剂和/或香料制剂在流化床中的平均停留时间小于20分钟。
2、通过流化床喷雾制粒生产的包胶风味料制剂和/或香料制剂的生产方法，其中将风味料制剂和/或香料制剂喷雾到含有粒化核的流化床中，其特征在于所喷雾的风味料制剂和/或香料制剂在流化床中的平均停留时间小于20分钟。
3、权利要求2的方法，其特征在于该方法连续式完成。
4、权利要求2或3任一项的方法，其特征在于粒化核在流化床中产生。
5、权利要求2-4任一项的方法，其特征在于流化床的床高小于10cm。
6、权利要求2-5任一项的方法，其特征在于通过筛分机将所需颗粒粒度的颗粒从流化床中分离。
7、权利要求2-6任一项的方法，其特征在于颗粒在其生产之后通过在其上喷雾液体包衣材料来提供外部包衣。
8、权利要求2-7任一项的方法，其特征在于风味料和/或香料是以乳液的形式使用，所说的乳液是通过将风味料和/或香料与水和聚合物载体混合制得的。
9、权利要求2-8任一项的方法，其特征在于所用的聚合物载体可以使用水解或改性淀粉和所用的水胶体可以使用阿拉伯树胶，或其混合物。
10、权利要求2-9任一项的方法，其特征在于风味料乳液和/或香料乳液中含有食品染料或化妆品染料、甜味剂、抗氧化剂、食用酸、增味物质、维生素、矿物质和/或果汁浓缩物作为添加剂。
11、包胶风味料和/或在食品中的用途。
12、权利要求4-11任一项的方法，其特征在于风味料乳液和/或香料乳液中还含有诸如食品染料或化妆品染料、甜味剂、糖代用品、抗氧化剂、食用酸、增味物质、维生素、矿物质和/或果汁浓缩物的添加剂和配料。
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