CN1674785A - 对食物颗粒进行包封以保留其挥发物和防止氧化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种使用液体包封物料来包封固体食物颗粒的方法，该方法包括以下步骤：将包封混合物(20)计量加入一个流动限制器(14)中，同时在进口(22)处将一股气流引入该流动限制器，从而在流动限制器的出口处产生该气流与雾化的液体包封物料的湍流。伴随着包封物料和气流的计量加入，通过料斗(28)将固体食物颗粒(30)加入到位于流动限制器(14)出口的湍流区内，在此利用雾化的包封物料对固体食物颗粒进行包封，包封的食物颗粒抑制了环境中的挥发物扩散到食品中，同时也防止了食品的氧化。

Description

对食物颗粒进行包封以保留其挥发物和防止氧化的方法
本申请要求2002年8月14日提交的美国临时申请NO.60/403488的权益。
技术领域
本发明的技术领域涉及一种利用包封物质对食物颗粒进行包封的方法。
背景技术
大量目前销售的食物产品均具有表面涂层以提高产品的价值。这种涂覆食品的实例包括但是不限于，咖啡末，调味剂，食物成分，粉状奶制品，粉状汤产品，粉状小吃食物，粉状饮料混料，粉状健康有益补充剂或烘烤食品。这些产品中有许多都采用了甜味剂，调味剂，或其他添加剂进行涂覆来提高该产品的价值。
在很多情况下，涂覆产品并没有通过涂覆而被均匀地涂覆，这导致挥发物流失和食品氧化，而这又导致香味的流失，口味的流失，颜色的流失，异味的产生，成分之间的互相作用，降低营养成分，和缩短贮存期。
通常，在食品工业中可以使用喷雾干燥，喷雾冷却，挤出，流化床，或凝聚技术来涂覆食物颗粒。Gibbs等的(1999)Int.J.Food Sci.Nutr.50，213-224综述介绍了一些常用的涂覆/包封技术。例如授予Masuda等人的美国专利4,848,673公开了一种流化床涂覆设备和方法。
在食品工业中，将涂覆/包封技术一般用于涂覆/包封微小的食品成分。例如2001年6月21日授予Popplewell和Porzio的美国专利No.6,245,366公开了用涂覆脂肪的包封组合物来包封例如调味料，药剂，和香味剂。包封过程可以采用任何传统的涂覆/包封技术，包括喷雾干燥，熔体挤出，凝聚，和冷冻干燥。
2000年10月3日授予Ang的美国专利No.6,126,974介绍了生产一种食品成分组合物的方法，其中该食品成分组合物至少是部分包封的抗结块剂。优选将包封材料雾化喷雾到抗结块剂上，其中包封材料的雾化是通过传统的雾化设备进行的。
1999年4月27日授予Thomas的美国专利No.5,897,896公开了一种多步骤涂覆方法，其中将含淀粉/含蛋白质的物质利用一种乳化剂进行第一层涂覆，并以预先碾碎的可食用物质进行第二层涂覆。可以使用食品工业中任何常用的方法进行涂覆，但是优选第二层是借助于熔化的脂肪喷雾或固相涂层来添加的。
1997年3月4日授予Fraser等人的美国专利No.5,607,708公开了一种包封的调味料物质，其中水溶性外壳可以在微波释放过程之前稳定核心物料中易挥发的调味料。核心物料可以是植物或动物的油脂或脂肪，并将挥发性调味料例如联乙酰，丁酸，己酸，二甲硫，或它们的混合物加入到核心物料中。
1997年2月18日授予Soper的美国专利No.5,603,952涉及一种利用复杂的凝聚过程将食品或调味料颗粒进行微包封的方法，其优点在于凝聚过程在高温下进行。包封的食品/调味料颗粒包括植物油，柠檬油，大蒜调味料，苹果香精，和黑胡椒。
1990年6月5日授予Ekman等人的美国专利No.4,931,284公开了一种类脂晶体包封，其中包封的物料可以避免被氧化和光分解。
1985年5月28日授予Tuot的美国专利No.4,520,033介绍了一种制备香料胶囊的方法，特别是得自咖啡或茶的固体和蒸馏产物的胶囊。核心物料进行泡沫化然后喷雾到可食用固体的外壳物料上，其中这种外壳物料将泡沫化的核心物料涂覆。
Jager等人提交的美国专利申请No.20010016220公开了一种多功能包封的营养成分，其由膳食纤维核心和围绕在纤维核心周围的生物活性物质组成。其中生物活性物质包括微生物类，益生菌物质，酶，营养物质，植物组分，和抗氧化剂。包封物料可以是单糖，二糖，或多糖，乳化剂，肽，蛋白质，或益生菌物质，或它们的组合。
转让给E.I.du Pont de Nemours and Company并于1997年3月6日公开的申请WO 97/07879公开了一种涂覆小固体颗粒如粉末或小颗粒物质的设备和方法。该方法包括将一种包含涂料的液体组合物(其中液体组合物可以是溶液、料浆或熔体)计量加入一个流动限制器中，在计量加入液体组合物的同时将一股气流注射通过流动限制器，使得在流动限制器的出口处产生湍流区，从而实现对液体组合物的雾化。在将气体注射通过流动限制器之前对气体进行加热。在计量加入液体组合物和注射加热气流的同时向湍流区加入一种固体颗粒，使这种固体颗粒与雾化的液体组合物混合。在湍流区的这种混合使得使固体颗粒被涂料所涂覆。
E.I.du Pont de Nemours and Company的WO 97/07676公开了WO 97/07879的设备，以及该设备在涂覆农作物保护固体颗粒的方法中的用途。涂料是水溶性的，且涂层厚度以百分比而不是厚度来计算。
申请人受让人的共同未决的申请，其申请号为10/174,687，于2002年6月19日提交，代理律师案卷号为CL-1879 US NA，公开了一种利用液体涂料对最大直径在0.5mm到20.0mm范围内的食物颗粒进行干燥涂覆的方法。这种涂覆的食物颗粒的湿度与没有进行涂覆的食物颗粒的湿度基本上是一样的。该申请中还公开了一种利用液体涂料对尺寸为0.5微米到5毫米的冷冻液体颗粒进行包封的方法。
申请人受让人的共同未决的，目前以代理律师案卷号CL2101，CL2148，CL2149，CL2178和PTI sp1255提交的临时申请公开了与本申请有关的主题，将其在此特别引入作为参考。
美国专利3,241,520和3,253,944公开了一种颗粒涂覆方法，其中相对较大的小丸，颗粒和微粒悬浮在空气流中，同时使液体形式的涂料与上述颗粒进行混合。
2001年5月1日授于Cherukuri等人的美国专利No.6,224,939 B1介绍了一种形成包封的原料产品基质的方法和设备。固体产品基质添加剂在自由流动状态下喷射。基质添加剂在自由流动状态下被一种基质包封剂所包封。该申请中还介绍了用于传送基质包封剂的挤出喷嘴。
在食品工业中需要经济有效的方法对食物颗粒进行包封，其方式使得挥发性物质扩散进入或脱离食物以及食物被环境氧化的可能性降到最低，因此可以更好的保留食品的香味，口味，颜色，营养成分，和完全的新鲜。
发明简述
本发明涉及一种使用液体包封物料来包封食物颗粒的方法，该方法包括以下步骤：
(a)将液体包封物料计量加入一个流动限制器中；
(b)在步骤(a)进行的同时将一股气流注射通过该流动限制器；从而(i)将液体包封物料雾化，和(ii)产生该气流与雾化的液体包封物料的湍流，其中任选加热气流；和
(c)在步骤(a)和(b)进行的同时将一种食物颗粒加入湍流区，其中食物颗粒与雾化的液体包封物料混合，从而得到一种包封的食物颗粒。
在第二个实施方案中，本发明的方法进一步包括重复步骤(a)-(c)至少一次，其中液体包封材料是相同或不同的。
本发明的方法可以用于包封很多形式的食物颗粒，包括咖啡末，调味剂，食物成分，粉状奶制品，粉状汤产品，粉状小吃食物，粉状饮料混料，粉状健康有益补充剂，烘烤食品，和惰性食品添加剂。
本发明的方法可以使用多种形式的包封材料来实施，其中包封材料包括甜味剂，食品调味料或增强剂，食用色素，食品香味剂，抗结块剂，保湿剂，抗菌剂，抗氧化剂，表面改性剂，湿气阻隔剂，贮存期延长剂，口味保持剂，营养补充剂，糖，蛋白质，类脂，或矿物质。
同样令人感兴趣的是通过本发明的至少一种方法制备的包封的食物颗粒。
附图简述
图1为本发明的优选设备的一部分的示意图。
图2为图1中所示设备部分的局部剖面截面图。
图3为优选设备的另一种构造。
发明详述
本申请中所提到的所有专利，专利申请，和公开的文件都在此完整的引入作为参考。
在本申请公开的内容中，将要使用许多的术语。
在这里所使用的术语“食物颗粒”是指任何颗粒形式的可食性，或者一般认为安全的(“GRAS”)惰性食品添加剂。食物颗粒还包括不但是完全由食物组成的颗粒，还包括涂覆食物或食物成分的惰性颗粒或非食物颗粒，或者是涂覆惰性或非食物成分的食物颗粒。例如，便宜的食物颗粒，或便宜的一般认为安全的非食物颗粒，它们可以使用本发明的方法用一种较贵的食物成分进行涂覆，然后进行包封，以便作为一种便利和经济的方法向市场提供这些较贵的食物成分。其一个实例包括将较贵的香料涂覆在便宜的颗粒上，并进行包封，从而产生一种最终的带香味颗粒，这种颗粒具有完全由香料组成的颗粒的口味特性。进一步包括由若干常用于商品颗粒的方法，例如喷雾干燥的乳液制备得到的食物颗粒。可以设想，例如将一种乳液形式的调味油喷雾干燥成颗粒的形式，其中这种喷雾干燥的颗粒就是本发明的适用食物颗粒。进一步，例如，可以将乳液形式的调味油通过挤出方法制成颗粒，其中这些颗粒也可以作为适合的食物颗粒利用本发明的方法进行包封。
在这里所使用的术语“涂覆”是指，在一定程度上，至少一种液体涂料粘附、吸附、负载和/或混入颗粒上和/或中。该涂层可以是任何厚度，其不必是均匀的，也不必覆盖颗粒的全部表面。在这里所使用的术语“干燥涂覆”是指这样的涂覆方法，其中待涂覆的颗粒以其干燥形式被涂覆，该方法不需要在涂覆之前将颗粒分散于连续液相中，在该方法结束时，相对于未涂覆的形式而言，颗粒的湿含量没有显著增加。本文中所用的术语“涂覆”和“干燥涂覆”可互换使用。如本文中所用，术语涂覆并不一定意味着涂覆的颗粒已通过涂覆而避免挥发性材料发生氧化或扩散。
在这里所使用的术语“负载”是指本发明中利用一种液体厚厚地涂覆颗粒的过程，从而使得负载液体将在最终的负载后的颗粒组合物中占有很大的百分比。
在这里所使用的术语“包封”是指涂覆固体颗粒从而使涂层至少在一定程度上将该颗粒包围起来的过程，其方式阻止了挥发性物质扩散通过包封材料，丙阻止了包封的颗粒的氧化。另外，包封的产品的在湿含量与没有包封的起始颗粒基本上是一样的。挥发性物质包括，例如，可能从大气扩散到食物颗粒中的水汽，或者可能扩散出食物颗粒的来自食物颗粒的水汽。在任意一种情况下，食物颗粒的新鲜度都有可能由于这种扩散作用而被破坏。其它的挥发性物质例如香味或调味料都可以通过包封层而抑制其扩散出食品或调味料颗粒；另外，可以通过该包封层而抑制可能导致食物颗粒氧化并损害其质量的氧化性挥发性物质，以及可能导致食物颗粒产生“异味”的大气中的挥发性物质扩散到食物颗粒内部。
在这里所使用的术语“抑制的”或“抑制”是指测量值下降或减少，而不必是完全消除或为零。
在这里所使用的术语“湿含量”是指在进行包封或涂覆之前或之后存在于食物颗粒中的湿气，例如水或溶剂的含量。
在这里所使用的术语“氧化”是指元素的原子失去电子从而使该元素的化合价相应增大，导致脂溶性维生素的破坏、天然色素的丧失、香味和风味的减少或改变、以及毒性代谢物的产生。
在这里所使用的术语“尺寸”是指将被包封的颗粒的最大直径和最大轴长。
在这里所使用的术语“挥发物”是指在相对低温下容易汽化的化合物或材料。“挥发物”可以是，例如，食品内的香味挥发物、环境中可扩散入食品并能引起“怪异”口味或气味的挥发物、以及气态形式的水分。
本发明涉及一种使用液体包封物料来包封食物颗粒的方法，该方法包括以下步骤：
(a)将液体包封物料计量加入一个流动限制器中；
(b)在步骤(a)进行的同时将一股气流注射通过该流动限制器；从而(i)将液体包封物料雾化，和(ii)产生该气流与雾化的液体包封物料的湍流，其中任选加热气流；和
(c)在步骤(a)和(b)进行的同时将一种食物颗粒加入湍流区，其中食物颗粒与雾化的液体包封物料混合，从而得到一种包封的食物颗粒。
因此，所请求保护的方法与流化床方法不同，在流化床方法中待涂覆的颗粒需要在流化床中进行再循环，以确保其在处理容器中具有延长的停留时间，从而得到充足的涂覆。实际上，本发明的方法可以被认为是一种基本上“一次通过”的方法，其在进行包封的区域的停留时间非常短。
在另一个方面，上述方法进一步包括重复步骤(a)-(c)至少一次，其中液体包封材料是相同或不同的。
在另一个实施方案中，待包封的食物颗粒可以在液体包封组合物中直接加入流动限制器，其中食物颗粒将和包封材料一起作为一种单一进料组合物进入湍流区。在湍流区中液体被雾化，因此对食物颗粒进行包封。这个实施方案中假设食物颗粒在浸到液体包封物料中时是不溶的或者其性质不被破坏。在该实施方案中，颗粒从外部加料斗的常规入口点将被密封起来。
进一步，包封的颗粒可以涂覆任意数量的材料，而不需要对包封的颗粒进行第二次(或附加的)包封。参见例如共同未决的共同拥有的代理律师案卷号为CL 1879的于2002年6月19日提交的申请，其中公开了对谷物颗粒的包封；或者，共同拥有的目前以代理律师案卷号CL 2101，2148和2149提交的临时申请，其介绍了对大豆产品，多不饱和脂肪酸(PUFA)和其它物料的涂覆和包封。因此，例如，食物颗粒可以使用连续的包封物料进行包封，或者可以进一步使用例如蔗糖和脂肪，明胶和脂肪，明胶和蔗糖，蜡和蔗糖，脂肪和其它甜味剂，脂肪和盐，和其它风味剂的组合进行包封，因此在制备的食物颗粒产品中实现挥发物保护剂和包封材料的特定结合，从而实现所需的颜色，味道，香味等。当使用多重包封和涂层实施本发明的方法时，可以产生特殊定制的颗粒，因为每一层包封或涂层都具有保留其原始完整性和功能的能力，因为这施用于干燥食物颗粒上的后续层发生“混合”最少。
另外，食物颗粒可以使用同一种液体包封物料进一步进行多次包封，以使所请求保护的方法产生的食物颗粒具有特定控制厚度的包封物料，从而达到抑制扩散和保护颗粒的所需程度。使用同一种液体包封物料进行多次包封的食物颗粒可以使用连续循环方法，或者间歇方法进行包封。同样也可以通过使用第一设备流出的产物作为第二设备的进料，以连续方法为食物颗粒提供多层包封。
对本领域的技术人员显而易见的是，在所请求保护的方法中待包封的食物颗粒可以含有预先施加的涂层。
本发明方法具有若干好处。申请人相信，本发明方法与已有的食品包封操作方法相比成本更低，已有的方法一般依赖于喷雾干燥、喷雾冷却、挤出、流化床或凝聚方法。此外，在一个特别重要的方面，本发明方法具有可作为间歇方法连续操作的灵活性，批量和批次进行时间均易于改变。整体颗粒质量比传统技术得以改善，因为这是一种包封方法，其中在食物颗粒通过本发明设备的同时，发生液体涂布和干燥步骤。因此减少了液体在颗粒上的保留时间，从而减少了被微生物污染的可能性。由于用本方法包封的食物颗粒被观察到在加工期间保留了它们的形态、结构完整性和粒径，因而整体颗粒质量也得以改善。重要的是，产生食品的香味，风味，和原始湿度的挥发物通过该包封方法得到了显著的保护，并且有效地抑制了环境中不需要的挥发物扩散到食物颗粒中。进一步，食物颗粒被显著保护，防止可以造成食品质量变坏的环境氧化过程。
本发明设备和方法的操作中的固有灵活性导致了高质量的包封食物颗粒的产生，其具有精心控制和独特的特性。例如，包封液体的浓度值、固体颗粒进料和液体包封进料的流速、液体进料与固体进料的比例、气流的温度和速度都可以容易地被改变，以便产生这种具有特定所需特性的包封颗粒。
任何食物颗粒都可以使用本发明的方法进行包封。这种颗粒的例子包括但是不限于，全部由食物或调味料组成的颗粒，例如咖啡末，调味剂，食物成分，粉状奶制品，粉状汤产品，粉状小吃食品，粉状饮料混合物，粉状健康有益补充剂或烘烤食品。另外，本发明的方法还可以用于包封使用本发明的方法用食物或调味料涂覆或负载了核心食物或非食物颗粒而形成的食物颗粒。另外，本发明的方法还可以用于包封使用本领域所公知的其他颗粒涂覆或包封方法进行了涂覆或负载的食物颗粒。例如，核心颗粒可以是食物颗粒，如香料颗粒或调味盐颗粒，例如，其在通过本发明的方法进行包封前已经分别被另外一种液体或固体食物或调味料进行了涂覆；或者作为另一选择，这种颗粒可由非食物物料组成，例如硅土或二氧化钛，其在通过本发明的方法进行包封前已经用液体食物或调味料进行了涂覆，此时这种核心非食物颗粒应对该包封食物颗粒的预定市场的人类或动物的消化是安全的。
咖啡末是通过碾碎咖啡豆得到的粉状的或粒状的颗粒。
调味剂包括但是不限于，芳香化合物，精油和/或天然提取物的组合，而且进一步包括甜味剂(天然和合成的)，调味品和香料。
食物成分包括但是不限于，酸，碱，缓冲液，类脂，酶，微生物，抗氧化剂，防腐剂，色素和染料，抗结块剂，精油，矿物质，氨基酸，肽和维生素。
粉状奶制品包括但是不限于，奶粉，干酪粉，奶油粉，酪蛋白粉，乳糖粉，酸奶粉，粉状蛋制品和乳清粉。
粉状汤产品是通过任意的干燥步骤得到的干燥的汤产品，其中干燥的汤产品可以通过加入水而进行还原。
粉状小吃食品包括上面和下面所述的任何用于正餐的食物或正餐之间的食物。
粉状饮料混合物包括但是不限于，速溶咖啡，可可粉，茶粉，粉状果汁饮料，婴儿配方奶粉和粉状非奶的乳脂替代品。
粉状的健康有益补充剂包括但是不限于，蛋白质产品，维生素补充剂，纤维补充剂，矿物质补充剂，膳食补充剂和草药粉。
烘烤食品包括但是不限于，玉米淀粉，小苏打，发酵粉，烘焙酵母，干燥的蛋糕混料，巧克力粉，果汁粉和蔬菜粉。
在通过本发明方法进行包封之前，可以用食物或调味料进行负载或涂覆的适合的核心食物或非食物颗粒包括，例如硅土，二氧化钛，纤维素面粉等。
适宜的液体包封物料或涂料包括可以用于任何食品应用的物质，如任何食品，营养补充剂，饮料，婴儿配方奶粉等。适用于人类消费的应用通常应该使用那些一般认为安全的(“GRAS”)物质。如果预期应用是混入宠物食品或动物饲料中，则其他液体包封物料或涂料可能是合适的。举例而言，一些被认为GRAS的材料包括但不限于下述：多糖/水凝胶，比如淀粉、琼脂/琼脂糖、果胶/聚果胶酸酯、角叉胶和其他胶；蛋白质，比如明胶、酪蛋白、玉米蛋白、大豆或清蛋白；脂肪和脂肪酸，比如甘油一酯、二酯和三酯、月桂酸、癸酸、棕榈酸和硬脂酸以及它们的盐；纤维素衍生物；亲水性和亲脂性蜡，比如虫胶、聚乙二醇、巴西棕榈蜡或蜂蜡；糖衍生物等。
这种液体包封物料或涂料的实例包括但不限于甜味剂、食品调味剂或增强剂、食用色素、食品芳香剂、抗结块剂、润湿剂、抗微生物剂、抗氧化剂、表面改性剂、碳水化合物、蛋白质、类脂、矿物质或营养增补剂。
甜味剂的实例包括但不限于：糖替代品，比如糖精、环己基氨基磺酸盐、莫奈林、索马甜、仙矛蛋甜、奇异果素、甜菊苷、叶甜素、甘草甜素、硝基苯胺、二氢查尔酮、甘素、suosan、胍、肟、双氧哑嗪(oxathiazinone)、阿斯巴甜、阿力甜等。也可以是单糖或寡糖。单糖的实例包括但不限于半乳糖、果糖、葡萄糖、山梨糖、琼脂糖(agatose)、塔格糖和木糖。作为寡糖，可提到蔗糖、乳糖、乳果糖、麦芽糖、异麦芽糖、maltulose、蔗糖精(saccharose)和海藻糖。其他也可以使用的甜味剂包括但不限于高果糖玉米糖浆。
食品调味剂或增强剂的实例包括但不限于谷氨酸一钠、麦芽酚、5’-单核苷酸，比如肌苷，等等。
使用色素的实例包括但不限于酒石黄、核黄素、姜黄素、玉米黄质、β-胡萝卜素、红木素、番茄红素、角黄素、虾青素、β-阿朴-8’-胡萝卜素醛、酸性红、苋菜红、丽春红4R(E124)、胭脂红(E120)、花色素、赤藓红、Red 2G、靛蓝胭脂红(E132)、专利蓝V(E131)，亮蓝、叶绿素、叶绿素铜络合物、Green S(E142)、Black BN(E151)等。
食品芳香剂的实例包括但不限于羰基化合物、吡喃酮、呋喃酮、硫醇、硫醚、二或三硫化物、噻吩、噻唑、吡咯、吡啶、吡嗪、酚、醇、烃、酯、内酯、萜、挥发性硫化合物等。
抗结块剂的实例包括但不限于钠、钾、钙的六氰合铁(II)酸盐、硅酸钙，硅酸镁，磷酸三钙，碳酸镁等。
润湿剂的实例包括但不限于，1，2-丙二醇、甘油、甘露醇、山梨糖醇等。
抗微生物剂的实例包括但不限于，安息香酸、PHB酯、山梨酸、丙酸、乙酸、亚硫酸钠和焦亚硫酸钠、焦碳酸二乙酯、环氧乙烷、环氧丙烷、亚硝酸盐、硝酸盐、抗生素、联苯、邻苯基苯酚、噻苯咪唑等。
抗氧化剂的实例包括但不限于生育酚、2，6-二叔丁基对甲酚(BHT)、叔丁基-4-羟基茴香醚(BHA)、没食子酸丙酯、没食子酸辛酯、没食子酸十二酯、乙氧喹、抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸等。
表面改性剂的实例包括但不限于单、二甘油酯和衍生物，糖酯，脱水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐酯、硬脂酰-2-乳酸盐等。
营养增补剂的实例包括但不限于，由脂溶性维生素组和水溶性维生素组构成的维生素组等，所述脂溶性维生素组由维生素A(vit A)、钙化醇(vit D)、生育酚(vit E)、维生素K1(vit K1)所组成，水溶性维生素组由硫胺素(vit B1)、核黄素(vit B2)、吡哆醇(vit B6)、烟酰胺(烟酸)、泛酸、生物素、叶酸、氰钴胺素(vit B12)、抗坏血酸(vit C)、多不饱和脂肪酸(PUFA)所组成。
其他可使用的碳水化合物包括多糖，比如琼脂、海藻酸盐、角叉胶、红藻胶、阿拉伯胶、印度胶、黄蓍胶、刺梧桐树胶、瓜尔胶、刺槐豆胶、罗望子粉、阿拉伯半乳聚糖、果胶、淀粉、改性淀粉、糊精、纤维素、纤维素衍生物、半纤维素、黄原胶、硬葡聚糖、葡聚糖、聚乙烯基吡咯烷酮等。
类脂的实例包括但不限于，饱和以及不饱和脂肪酸，单和二酰甘油、三酰甘油、磷脂、糖脂、磷脂酰衍生物、甘油糖脂、鞘脂、脂蛋白、二醇类脂、蜡、角质等。
矿物质的实例包括但不限于下述物质的盐：钠、钾、镁、钙、氯、磷、铁、铜、锌、锰、钴、钒、铬、硒、钼、镍、硼、二氧化硅、硅、氟、碘、砷等。
GRAS包封物料的其它例子包括但是不限于，甜味剂溶液例如蔗糖或麦芽葡萄糖；蛋白质溶液例如玉米蛋白，干酪素，明胶，大豆蛋白，乳清蛋白；脂肪溶液例如氢化大豆油；或者无机矿物质溶液例如氯化钠，或物质的浆液例如水中的二氧化钛。
其它的包封材料包括但是不限于，湿气阻隔剂，贮存期延长剂，风味保留剂。
在另一方面，本发明涉及任何由本发明的方法制备的包封的食物颗粒。
用于实施本发明方法的优选设备大体上描述于共同拥有的PCT申请WO 97/07879中，其在前面已经进行了论述。本发明的优选设备大体上在图1和图2中表示为10。
现在介绍图1和图2：
图1和2中12所示为第一室。流动限制器14位于第一室的一端。如图1和2所示，流动限制器一般位于第一室的下游端。流动限制器14具有出口端14a，如图2中详细所示。尽管流动限制器表示成与第一室不同的部件，但是如果需要，它们可以形成一体。本发明的流动限制器可以具有各种结构，只要它能限制流动，从而使经过它的流体的压力增加。典型地，本发明的流动限制器是喷嘴。
如图1和2所示，第一或液体入口管16与第一室流体连通，用于将液体组合物计量加入该室中。液体入口管16将液体组合物通过流动限制器14出口计量加入第一室12中，当沿着其轴长观察时，该出口优选位于流动限制器14的中心。液体组合物经液体入口管16，通过计量泵18从装有该液体组合物的储存容器20中计量添加，如图1所示。
液体组合物可以是：一种用作包封物料的材料溶解于液体中形成的溶液，或浆液或乳液，其中一种用作包封物料的材料不溶于液体中。另一选择，液体组合物可以是熔体，其被作用包封物料。熔体指的是任何处于或高于其熔点但又低于其沸点的温度下的物质。在任何这些情况中，液体组合物可包含除包封物料之外的组分。应该指出，当液体组合物为熔体时，储存容器20必须被加热到液体组合物熔融温度以上的温度，以便保持液体组合物处于熔化形式。
如图1和2所示，第二或气体入口管22与第一室流体连通。一般而言，气体入口管应与流动限制器上游的第一室流体连通。气体入口管22将第一气流喷射通过流动限制器，从而产生气流的湍流。湍流使液体组合物经受剪切力，从而将液体组合物雾化。
第一气流应该在进入流动限制器之前具有足以将气体加速到至少为音速一半或更高的滞止压力，以确保在流动限制器的出口处形成足够强度的湍流区。对于特定气体例如空气或氮气而言，音速将取决于气流的温度。这由音速C的等式表示：
其中k＝气体的热容比
g＝重力加速度
R＝普适气体常数
T＝气体的绝对温度
因此，第一气流的加速取决于气流的温度。
如上所述，加压气体引起了液体组合物的雾化。在液体入口管中的液体组合物压力只需要足以克服气流的系统压力。优选的是，在湍流区之前液体入口管具有延长的轴长。如果液体入口管过短，则流动限制器被堵塞。
位于第二入口管和流动限制器上游的装置也可以用于在注射通过流动限制器之前任选地加热第一气流。优选地，加热装置包括加热器24，如图1所示。另一选择，加热装置可以包括热交换器、电阻加热器、电加热器或任何类型的加热装置。加热器24位于第二入口管22中。图1所示的泵26将第一气流输送通过加热器24，并送入第一室12。当熔体用作包封物料时，气流应被加热到大约该熔体熔点的温度，以便确保熔体处于液体(即熔体)状态。当使用熔体时，向在喷射之前提供熔体的第一入口管提供辅助加热，从而防止管线堵塞，这也是有利的。
可以使用料斗28，如图1和2所示。料斗28将颗粒引入湍流区。优选的是，流动限制器的出口端位于料斗之下的第一室中、并在料斗的中心线上。这用来确保颗粒直接被引入湍流区。这是重要的，因为如上所述，湍流使液体组合物经受剪切力，从而使液体组合物雾化。通过提供最容易将颗粒进料的构造，这也增加了可操作性。另外，剪切力将雾化的液体组合物分散并与颗粒混合，这使得颗粒在湍流中被包封。料斗28可以从储存容器30直接进料，如图1的箭头29所示。本发明的料斗可包括计量装置，用于将与液体进料成特定比例的颗粒从入口管16精确地计量加入湍流区。这种计量加入确立了颗粒上的包封程度。典型地，本发明的料斗与大气相通。当使用熔体时，优选的是颗粒处于环境温度，因为这有利于开始时处于更高温度的熔体在湍流区包封颗粒之后固化该熔体。
环绕第一室的第二室32如图1和2所示。另外，第二室包围着雾化的包封液体与食物颗粒的湍流区域，在本文中也称为湍流区。第二室32有入口34，用于将任选的第二气流引入第二室。第二室的入口优选位于第二室32的上游端或附近。第二室32的出口与收集容器相连，如图1所示的36。第二气流用来减小在湍流区再循环的倾向，以及将包封的颗粒冷却并送往收集容器，如图2的箭头31所示。特别是，当使用溶液或浆液时，溶液或浆液的固体在湍流区和容器之间冷却，使得在颗粒到达容器时，在颗粒上形成含有溶液或浆液的固体的涂层。当使用熔体时，液体组合物在湍流区冷却，使得在颗粒到达容器时，在颗粒上形成含有熔体的固体的涂层。第一气流以及第二气流通过收集容器36顶部排出。
对于图1和2所示的构造，入口34可以与鼓风机(没有显示)相连，其将第二气流供应到第二室。然而，鼓风机和第二室32可以省略，第一气流可以用来冷却颗粒并将它们送到容器36。在这种情况下，来自溶液或浆液或熔体的固体在湍流区和收集容器之间的空气中冷却并在颗粒上固化，包封的颗粒落入收集容器36中。
优选的是，湍流区的轴长为第二室直径的大约10倍。这使得流动限制器出口的压力得以最小化。如图1和2所示，在流动限制器出口附近颗粒被进料到第二室32中，所述出口优选位于料斗的中心线上。如果出口的压力过大，则颗粒将回流到料斗中。
当使用时，第二气流的压力优选足以帮助将包封的颗粒从湍流区输送到收集区，但是应低于第一气流的压力。这是因为在第一气流和第二气流之间的高相对速度差会产生足够程度的湍流来对颗粒进行包封。
应该指出，本发明方法可以通过图1、2和3所示的设备进行实施，但应该理解，本发明方法不限于所示的设备。如上所述，所述方法是一步法，其中待包封的材料被进料到设备中、进行包封、并且进行收集，而不需要从液体中分离和/或过滤固体。而且应该指出，虽然本发明方法进行一次或一个循环就足以包封颗粒，但是可能希望进行一次以上，从而将额外的包封物料粘附于颗粒，这取决于所需的包封厚度。
优选的方法包括将液体组合物计量加入流动限制器的步骤，例如图1和2所示的流动限制器14；在将液体组合物计量加入流动限制器的同时将一股气流从气体入口管(比如图1和2中所示的22)注射通过该流动限制器，从而产生湍流区域，在本文中也称为湍流区；以及在计量加入液体组合物和注射气流的同时向湍流区加入一种固体颗粒。
气流在喷射通过流动限制器之前优选对其进行控制。可以通过加热器，比如图1所示的加热器24来对气流进行加热。如上所述，当液体组合物是溶液或浆液时，气流被加热到足以将溶液或浆液的液体汽化，并剩下溶液或浆液残留物的固体的温度。当液体组合物是熔体时，气流应加热到大约为液体组合物熔融温度的温度，以便使液体组合物，特别是熔体保持液体(即熔体)形式。当使用熔体时，如果向在喷射之前提供熔体的第一入口管提供辅助加热，从而防止管线的堵塞，这是有利的。
在湍流区发生混合并用包封物料包封了颗粒。优选对颗粒进行计量，以控制湍流区内颗粒和液体的比值。这决定了在颗粒上的包封程度。当使用溶液或者浆液时，来自加热气流的热量使溶液或者浆液的液体蒸发，留下溶液或者浆液残留物的固体用于包封颗粒。在湍流区的混合使得颗粒被溶液或者浆液残留物中的固体包封。当使用熔体时，在湍流区的混合使得颗粒被熔体包封。
如上所述，湍流区通过将气体在高压下喷射通过流动限制器而形成。
颗粒在湍流区的停留时间由第一室的几何结构和从气体入口管喷入的气体量所决定。颗粒在湍流区的平均停留时间优选小于250毫秒。更优选的是，颗粒在湍流区的停留时间为25-250毫秒。由于湍流区的作用，可实现短的停留时间。短停留时间使得本发明比常规包封方法更具优势，因为时间减少并由此使得固体包封的成本降低。而且，与现有技术的方法相比，本发明可以对非常小尺寸的颗粒进行包封。典型地，颗粒从料斗进料，比如图1和2中所示的料斗28，其与大气相通。如上所述，当液体组合物为熔体时，优选颗粒处于环境温度，因为这将有利于在湍流区中熔体(其开始处于更高温度)涂布颗粒之后熔体的固化。
本发明方法可进一步包括将另一气流加入湍流区上游的步骤，以便冷却和输送包封的颗粒。所述另一气流通过室(例如图1和2所示的第二室32)来加入。如上所述，第二气流的压力必须足以帮助将包封的颗粒从湍流区输送到收集容器，但是应低于第一气流的压力，以便实现包封。当使用溶液或浆液时，溶液或浆液的固体在湍流区和收集容器间的第二室(比如上述收集区36)冷却并固化在颗粒上。当使用熔体时，熔体在湍流区和收集容器间的第二室中冷却并固化在颗粒上。当不包括第二室时，固体或熔体在湍流区和收集容器之间的气氛中冷却并固化在颗粒上，包封的颗粒落入容器中。
包封物料性质上是液体，可以是单一或多元化学组合物。因此，它们可以是纯液体、溶液、悬浮液、乳液、熔融的聚合物、树脂等。这些材料通常具有1-2000厘泊的粘度。所应用的包封性质上可以是亲水的、疏水的或两性的，这取决于它们的化学组成。当应用不止一个包封时，其可以是粘附于先前包封层上的另一个壳，也可以是在待包封材料表面上的个体颗粒。这些材料也可以是活性的，因而它们引起其所包封的材料粘度增加或变成固体或半固体材料。为了使在所选择材料上形成的包封在上面所述的范围内，包封物料应能被分子级地分散，从而使包封由分子水平生长。
图1、2和3中所示的设备可用于多种方法。一种这样的方法是对玉米糖浆颗粒用甜味剂、调味料、色素等进行涂布。在这种方法中，食物颗粒进入设备，并且用来包封食物颗粒的材料被进料到设备，通过料斗进入高剪切/湍流区中。所得雾化的包封物料包封了食物颗粒的表面，并气动地通过设备。该方法的温度比溶剂在方法操作下的沸点高至少5℃，从而使得包封混合物中的挥发性物质(例如水)在毫秒时间范围内挥发。然后，包封的玉米糖浆固体以基本上干燥的状态被输送出设备，因而在该过程的一端到另一端期间基本上没有净湿度增加。
使用对流干燥方法来除去残留的挥发物，这些挥发物来自将溶液、浆液或乳液包封在食物颗粒表面上的操作。一般地，以干燥和分散产品的形式从该方法中排出的包封的颗粒尺寸等于基质加上包封厚度所得到的颗粒尺寸。该方法的设计防止了湿颗粒到达任何器壁(其可能粘附在这些器壁上)，这改善了系统的清洁，该设计也可包括循环系统，该循环系统能减少任何颗粒之间或颗粒与器壁之间可能发生的粘附。该方法可以选自于许多方法，包括但不限于闪蒸干燥、气动输送干燥、喷雾干燥或其组合。干燥的停留时间通常小于1分钟，优选在毫秒时间范围内。
如图3所示，图1和2的设备可具有替代的构造。固体经料斗43进入设备。液体借助于位于设备顶部的液体入口管42加入，从而使液体进入高剪切/湍流区。热气体由喷嘴41进入室44。来自室44的产品进入收集器40。该构造使得用于包封的液体变换更快，并且维护成本更低。
本发明的包封颗粒可以应用于多个工业领域，但是特别适用于食品，营养和健康领域。例如，这种包封可以用于改善或保持食品中的营养成分；可以通过防止水汽污染或氧化作用来防止风味的流失；防止异味吸收到包封液体中；延长贮存期和增强稳定性；并在生产，储存，或使用中的适当时间释放其中的食物成分。
此外，将食品，营养物和健康产品包封成颗粒形式非常有利于这些物质的储存，测量，和释放。这使得对粉末状流体的加工更便利。包装好的干燥产品与具有相同含水量但处于游离或未包封状态的产品相比，其水活度更低。包封的食物颗粒将具有更长的贮存期并且降低了由于微生物繁殖而导致食品损坏的可能性。
实施例
通过下面实施例对本发明作进一步描述，这些实施例用来说明，而不能来限制本发明的范围。
一般，开发实施例1和2来验证这里请求保护的包封技术的效果，其中使用的“标准风味系统”分析是香料工业中一般认可的。这种分析方法通过测定包封的颗粒中挥发性物质的保留情况来确定包封的效果。例如，将挥发性探针的鸡尾酒合剂(例如pyrole，联乙酰等)与玉米糖浆固体混合并进行喷雾干燥。使用本发明的包封方法利用各种材料来包封上述颗粒。在控制水活度(Aw＝0.11，0.33)的条件下进行保存后，通过气相色谱法测试挥发性探针的释放速度。
标准数据系统提供的数据格式如下：
A = ln c c 0 - - - ( 1 )
其中c是在特定的时间内食物颗粒中挥发性物质的浓度，而c0是食物颗粒样品中挥发性物质的初始浓度。
数据以A相对于时间(通常为30-40天)的形式做图。计算在分析时间段内回归的斜率并以正值表示。这以x表示，其被认为是每天增加的挥发性组分流失量的自然对数。可以针对一种特定的挥发性探针(例如，甲醇)在其释放后进行测量。另外，作为食物颗粒系统中所有挥发物的平均值来确定x以评价整体涂覆效果。虽然x是通过实验数据确定的参数并且在特定时间段内进行分析，但是其分析结果是：
x = ∫ 0 T dt d ln ( c / c 0 ) - - - - ( 2 )
上述数据的生成形式难于理解并且也不能用于比较目的。因此，使用该数据的变化形式，基于与更简单的无量纲项目的相关性，其更适于用来评价包封颗粒的保留效果。
Ψ的定义
Ψ被定义为 保留挥发性物质的倾向性。如下计算Ψ：
Ψ = [ x control x - 1 ] - - - ( 3 )
其中，xcontrol涉及没有涂覆的食物颗粒系统，或者另一选择，其是吹扫了系统之后而没有施用涂覆剂时未涂覆食物颗粒的x值。因为在特定操作条件下，一些易挥发的物质很容易由于暴露于系统中的热量而流失，因此仔细地选择相应的参照物是很重要的。
Ψ给出了 参照物的值除以 包封颗粒的 比值，并在原点周围进行归一。回归x是所研究颗粒的挥发性组分流失量增加量的自然对数。
Ψ的解释
*保留挥发物的等同倾向性(相对于参照物)      Ψ＝0
*保留挥发物的双倍倾向性                    Ψ＝1
*保留挥发物的三倍倾向性                    Ψ＝2
*加速挥发物流失                            -1＜Ψ＜0
也就是：正的Ψ表示挥发物的保留速度大于参照物
负的Ψ表示挥发物从颗粒中的流失快于参照物(与包封相反，如果可能)
情况1
如果挥发物的流失慢于参照物(包封保留了挥发物)
                        Ψ→∞
情况2
如果挥发物的流失与参照物等速
                        Ψ→0
情况3
如果挥发物的流失快于参照物
                        Ψ→-1
应注意，该无量纲参数Ψ对于挥发物保持的增量最为敏感。因为有用的包封应当减慢而不是加快挥发物的释放速度，所以这是优选的。下面实施例1和2中提供的数据是根据这一理论基础进行解释的。
实施例1：蔗糖包封的玉米糖浆固体
材料和干燥方法：在干燥的前一天制备25葡萄糖当量的玉米糖浆固体(“CSS”；Maltrin M-250，Grain Processing Corp.，Muscatine，IA)的含水浆液(40％的固体)。这确保了载体的完全水合。在喷雾干燥前才将挥发物加入到水合基质中，然后利用Greerco高剪切混合器进行均质。所使用的挥发物和它们的初始浓度列于表1中。
表1.标准挥发物系统中使用的挥发物
  乙基硫醇1000ppm* 甲酸甲酯1500ppm   甲酸乙酯1500ppm   甲酸丙酯1500ppm   己烷1000ppm   乙酸乙酯1500ppm
  乙醇3000ppm 丙醇5000ppm   联乙酰3000ppm   戊二酮3000ppm   柠檬烯3000ppm   糠醛5000ppm
  乙醛1000ppm 丙酮2000ppm   丙醛1000ppm   丁醛1000ppm   甲醇5000ppm   吡咯4000ppm
*基于固体
芳香化基质在干燥塔中进行喷雾干燥，干燥塔的入口温度为240℃，出口空气温度为88℃。这种干燥机使用压力喷雾器(在400psi的压力下将喷嘴69/20插入喷雾系统中)。
样品的包封：使用例如图1中所示的设备对含有喷雾干燥的挥发物的CSS的样品进行包封。该设备具有直径32mm、长300mm的混合室32，并带有10mm的喷嘴喉部以及6.5mm O.D.和4.8mm I.D的中心液体进料管。该设备具有单螺杆计量进料器(AccuRate)或振动进料器(Syntron)，用来计量添加固体颗粒。蠕动泵装有6.5mm Tygon弹性管，用来计量添加液体。以1000-1300克/分钟(g/min)的速度将含喷雾干燥的挥发物的CSS计量加入系统。蔗糖糖浆为95℃，并使用蠕动泵以100-170g/min的速度将其计量加入中心管。在414KPa下将氮气供应到喷嘴，在喷嘴中其为22℃。用氮气将蔗糖糖浆雾化，在混合区产生负压，从而引发CSS的添加，并为从CSS中蒸发掉任何残留湿气提供热量。将混合/干燥的产品立即收集在14英寸长的输送管下游的聚酯斜纹过滤袋中。样品具有的蔗糖包封量相当于包封的颗粒最终质量的7.6％、8.0％和10.2％。
包封后，将样品放在盘中以进行储存研究。样品盘是由Plexiglas(10cm×20cm×1cm)制成的，其中每盘中盛有80克CSS，其深度不超过1cm。将盘放在装有饱和盐溶液的鱼缸中，以提供保存所希望的相对湿度。鱼缸装有约2公斤的饱和盐溶液，以提供0.11Aw(LiCl)或0.33Aw(MgCl2)的环境。这种装满的鱼缸在储存的整个过程中都放在35℃的培养容器中。每一种粉末样品在-29℃的条件下同样存放在封闭的玻璃瓶中以作为对照。
样品分析：在储存期间对选择的样品进行水活度分析。通过使用静态液上气体分析技术(Agilent Headspace Sample 7694)的气相色谱(“GC”)分析样品中的挥发物。操作条件如下：
气相色谱操作条件
气相色谱型号5890
柱子：DB-wax，30m×0.25mm×0.25μm(J & W Scientific)
进样：线形分流器，分流比为31∶1
气相色谱柱头压：15psi
炉：40℃/6分钟，再以15℃/分钟加热到200℃，维持5分钟
检测器：氢气：40ml/min；空气：450ml/min
液上气体取样器操作条件
Agilent Headspace Sampler 7694
载体压力：168psi
瓶压：2.8psi
样品体积：1ml样品环
区域温度：炉-60℃，环-75℃，输送线路-85℃
瓶内的平衡时间：50分钟
加压时间：0.5分钟
环填充时间：0.5分钟
环平衡时间：0.5分钟
进样时间：1分钟
瓶参数设定：高速摇动
为了测试储存过程中挥发物的保持效果，将粉末样品(2g)用水(3g)进行还原以进行液上气体分析。在时间零点对储存的样品进行分析，然后在第0，2，4，7，9，14，17，23，32，和39天对其进行分析。将每一种干燥产品的最初样品存放在冷冻的条件下，以作为分析的参照物。
因为在Aw为0.11时通过扩散造成的挥发物流失非常低，因此表2中的结果着重于Aw为0.33时在储存期间的挥发物流失。
表2显示了当利用单一的蔗糖涂层以7.6％和8.0％的百分比来包封CSS时，与未包封的样品相比对挥发物流失速率具有相同作用(ψ＝0.28和0.13)。使用单一的蔗糖以10.2％的百分比对CSS进行包封时，更高程度的降低了挥发物的流失(ψ＝4.83)。
实施例2：利用蔗糖对玉米糖浆固体进行的多层包封
使用如图1中所示的设备对含有挥发物的喷雾干燥的CSS的样品进行涂覆。重复操作该设备三次。将试验A的产物作为试验B的固体进料。同样将试验B的产物作为试验C的固体进料。这样产生了经过三次涂覆的最终产物。将包含喷雾干燥的挥发物的CSS计量加入到系统中(A＝1269.3，B＝1115.3，C＝1095.0g/min)。将温度为22℃的84％的蔗糖水溶液利用蠕动泵以一定的速率(A＝123.5，B＝125.4，C＝107.7g/min)计量加入到中心管中。在414KPa下将氮气供应到喷嘴，在喷嘴中其为22℃。用氮气将蔗糖雾化，在混合区产生负压，从而引发含有挥发物的喷雾干燥的CSS的添加，并为从含有挥发物的喷雾干燥的CSS中蒸发掉任何残留湿气提供热量。将涂覆的颗粒收集在过滤袋中，其为干燥的，自由流动的，分散颗粒的形式。产物样品具有的蔗糖质量分数为(A＝7.6％，B＝15.6％，C＝22.0％w/w)。表2证明，用蔗糖对喷雾干燥的CSS进行多重涂覆减少了挥发物的流失(ψ＝0.15和0.76)。其中一些挥发组分的保留效果强于其他挥发组分。蔗糖保留挥发物的倾向性因挥发物的化学性质而不同。因此，希望其它涂料具有保留特定挥发物的不同倾向性。
表2.在水活度Aw＝0.33时不同涂覆量对所有挥发物的保留挥发物的倾向性Ψ。
                                In(挥发物组分流失量)×[1/天]    挥发物保留值Ψ
                       实施例1          实施例2
通过的次数   无                          一次    两次    三次
  未处理的CSS     0％(纯净的)    7.6％蔗糖    8.0％蔗糖    10.2％蔗糖    15.6％蔗糖    22.0％蔗糖
乙醛   0.0348   0.2720    0.0235    0.0230    0.0187    0.0218    0.0173    0.3
乙硫醇   0.0253   0.0245    0.0194    0.0162    0.0199    0.0253    0.0208    0.2
甲酸甲酯   0.0094   0.0166    0.0103    0.0094    0.0055    0.0097    0.0072    1.1
丙醛   0.0132   0.0148    0.0133    0.0153    0.0109    0.0138    0.0105    0.2
丙酮   0.0056   0.0089    0.0054    0.0081    0.0021    0.0062    0.0039    1.1
甲酸乙酯   0.0035   0.0083    0.0039    0.0081    0.0018    0.0084    0.0024    1.4
丁醛   0.0113   0.0125    0.0116    0.0134    0.0095    0.0121    0.0092    0.1
乙酸乙酯   0.0028   0.0064    0.0041    0.0066    0.0017    0.0054    0.0027    1.0
甲醇   0.0379   0.0571    0.0398    0.0343    0.0288    0.0394    0.0281    0.7
甲酸丙酯   0.0028   0.0060    0.0043    0.0060    0.0020    0.0054    0.0028    0.7
乙醇   0.0080   0.0143    0.0085    0.0097    0.0030    0.0084    0.0067    1.4
联乙酰   0.0121   0.0153    0.0135    0.0140    0.0094    0.0136    0.0110    0.3
丙醇   0.0037   0.0066    0.0043    0.0068    0.0001    0.0048    0.0030    13.4
戊二酮   0.0136   0.0136    0.0172    0.0104    0.0122    0.0156    0.0155    0.0
柠檬烯   0.0042   0.0011    0.0072    0.0043    0.0033    0.0071    0.0015    -0.7
糠醛   0.0086   0.0096    0.009    0.0104    0.0044    0.0089    0.0069    0.3
吡咯   0.0413   0.0353    0.0352    0.0344    0.0299    0.0320    0.0282    0.1
挥发物保留值Ψ   0.0    0.28    0.13    4.83    0.15    0.76
实施例3：包封的咖啡末
采用实施例1所述的步骤用高熔点的脂肪(Dritex)包封优质或标准的碎咖啡，但是做如下修改。优质碎咖啡的固体进料速率是382.5g/min，而标准的碎咖啡的固体进料速率是433.1-468.5g/min。高熔点脂肪的液体进料速率是95-190g/min。液体进料温度是80℃。优质碎咖啡的高熔点脂肪包封量占最后产品质量的25.0％，标准的碎咖啡的高熔点脂肪包封量占最后产品质量的22.9％-40.5％。高熔点脂肪在碎咖啡颗粒周围产生一种湿气阻隔层。
湿气阻隔层可以通过以下实验来测定。将高熔点脂肪酸包封的咖啡(1g)在室温下置于一烧杯水(150ml)中。部分脂肪包封的咖啡颗粒漂浮于水表面，而其他则沉入表面下。轻轻摇动烧杯，并观察5分钟。没有观察到水的颜色有巨大改变。可推断，咖啡被脂肪阻隔层保护起来而免受水的影响，因为溶解的咖啡将使水着色。相似地，将高熔点脂肪涂覆的咖啡颗粒在90℃加入水中。在几秒钟内，咖啡颗粒分散入水中，而水呈现一般为溶解的咖啡的深度着色的外观。可推断，在高于脂肪阻隔层熔点(70℃)时，脂肪不能对咖啡提供免受水影响的保护。因而通过温度引发将咖啡传递到水中进行溶解。
实施例4：由Eudragit包封的碳酸钙
使用如图1中所示的设备对碳酸钙的样品进行涂覆。重复操作该设备三次。将试验A的产物作为试验B的固体进料。同样将试验B的产物作为试验C的固体进料。这样产生了经过三次涂覆的最终产物。将碳酸钙计量加入到系统中(A＝572.1，B＝498.2，C＝451.4g/min)。将温度为22℃的30％的Eudragit L30 D55(用于缓释的丙烯酸酯聚合物)水溶液利用蠕动泵以一定的速率(A＝33.7，B＝31.7，C＝31.0g/min)计量加入到中心管中。在550KPa下将氮气供应到喷嘴，在喷嘴中其为(A＝85℃，B＝83℃，C＝78℃)。
将Eudragit L30 D55雾化，在混合区产生负压，从而引发碳酸钙的添加，并为从碳酸钙中蒸发掉任何残留湿气提供热量。将涂覆的颗粒收集在过滤袋中，其为干燥的，自由流动的，分散颗粒的形式。产物样品具有的Eudragit L30 D55质量分数为(A＝1.8％，B＝3.6％，C＝5.5％w/w)。
通过将涂覆的颗粒(0.7g)加入到1M HCl(150ml)中并纪录观察到的冒泡的程度来确定涂覆的效果。参照物碳酸钙(未涂覆)立即并大量地冒泡。一层，两层和三层涂覆的样品(A，B，C)显示出逐渐减少的冒泡现象，在C样品的例子中冒泡现象的出现有一定延迟。

Claims (10)

1.一种使用液体包封物料来包封食物颗粒的方法，该方法包括以下步骤：
(a)将液体包封物料计量加入一个流动限制器中；
(b)在步骤(a)进行的同时将一股气流注射通过该流动限制器；从而(i)将液体包封物料雾化，和(ii)产生该气流与雾化的液体包封物料的湍流，其中任选加热气流；和
(c)在步骤(a)和(b)进行的同时将一种食物颗粒加入湍流区，其中食物颗粒与雾化的液体包封物料混合，从而得到一种包封的食物颗粒。
2.根据权利要求1所述的方法，其中食物颗粒选自咖啡末，调味剂，食物成分，粉状奶制品，汤粉产品，粉状小吃食物，粉状饮料组合物，粉状健康有益补充剂，烘烤食品，和惰性食品添加剂。
3.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(c)中加入的食物颗粒包括已经用食物或调味料进行负载或涂覆的GRAS非食物核心颗粒。
4.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(c)中加入的食物颗粒包括已经用食物或调味料进行负载或涂覆的食物颗粒。
5.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(c)中加入的食物颗粒包括已经用GRAS非食物物质进行负载或涂覆的食物颗粒。
6.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(c)中加入的食物颗粒包括调味油的喷雾干燥乳液。
7.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(c)中加入的食物颗粒包括调味油的挤出乳液。
8.根据权利要求1所述的方法，其中液体包封材料包括甜味剂，食品调味料或增强剂，食用色素，食品香味剂，抗结块剂，保湿剂，抗菌剂，抗氧化剂，表面改性剂，湿气阻隔剂，贮存期延长剂，口味保持剂，营养补充剂，糖，蛋白质，类脂，或矿物质。
9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括重复步骤(a)-(c)至少一次，其中液体包封材料是相同或不同的。
10.根据权利1-9任一项所述的方法制备的包封的食物颗粒。
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