TWI695682B - 增加包含多不飽和ω-３脂肪酸之組成物的穩定性之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明關於增加多不飽和ω-3脂肪酸之組成物抗氧化的穩定性之方法。該方法包括下列步驟：(i)提供包含至少一種多不飽和ω-3脂肪酸組分之起始組成物；(ii)提供離胺酸組成物；(iii)摻混起始組成物及離胺酸組成物之水溶液、水溶液-醇溶液或醇溶液，且隨後對所得之摻混物施加噴霧乾燥條件，如此形成包含至少一種從離胺酸衍生之陽離子與從多不飽和ω-3脂肪酸衍生之陰離子的鹽之固體產物組成物；該產物組成物展現選自以下之溶劑含量SC：SC<5重量%，SC<3重量%，SC<1重量%，SC<0.5重量%。本發明進一步包括藉由此種噴霧乾燥法可獲得之組成物及此等組成物用於食品、營養及藥學產品的製造之用途。

Description

增加包含多不飽和ω-3脂肪酸之組成物的穩定性之方法
本發明關於增加包含多不飽和ω-3脂肪酸之組成物的穩定性之方法。
在過去數十年間收集的廣泛身體證實，已發現很多健康益處係與補充攝取多不飽和脂肪酸(PUFA)相關。預防心血管疾病及減少發炎狀況之症狀係其中最顯著的實例，然而，亦特別提出預防一些類型癌症的啟動及進展、降低血壓及血膽固醇以及在治療憂鬱及精神分裂症、阿滋海默氏症、閱讀障礙及注意力缺失或過動症的正面作用。此外，由於一些PUFA被視為對腦部、神經系統或眼睛發展是必要的，現今，嬰幼兒營養通常補充特定PUFA。
然而，含有PUFA食品、營養及藥學產品之製造通常係該等PUFA對於氧化變質的高易感受性而受阻礙。氧化對於營養及感官兩方面均具有負面後果；換言之，營養價值改變，諸如必需脂肪酸破壞；產生變味及明顯臭味之酸 敗；顏色改變，諸如脂肪及油變深色，以及風味喪失。PUFA之氧化產生揮發性二次氧化產物的複雜混合物，其造成特別不良變味。
三種不同策略已描述本技術且應用於業界以穩定PUFA抗氧化變質(Arab-Tehrany E.等人，Trends in Food Science & Technology 25(2012)24-33)：-添加抗氧化劑，-微膠囊化，及-調氣包裝。
雖然該等策略提供許多氧化相關問題的解決方案，但仍需要新途徑以回應當前情況及指定特別技術及經濟限制條件之可能未來設定中的其餘挑戰。
現已發現包含多不飽和ω-3脂肪酸之組成物可藉由包括下列步驟的方法穩定以抗氧化：(i)提供包含至少一種多不飽和ω-3脂肪酸組分之起始組成物；(ii)提供離胺酸組成物；(iii)摻混起始組成物及離胺酸組成物之水溶液、水溶液-醇溶液或醇溶液，且隨後對所得之摻混物施加噴霧乾燥條件，如此形成包含至少一種從離胺酸衍生之陽離子與從多不飽和ω-3脂肪酸衍生之陰離子的鹽之固體產物組成物；該產物組成物展現選自以下之溶劑含量SC：SC< 5重量%，SC<3重量%，SC<1重量%，SC<0.5重量%。
在本發明內容中，用語PUFA係與用語多不飽和脂肪酸互換使用，且界定如下：脂肪酸係根據碳鏈之長度及飽和特徵分類。短鏈脂肪酸具有2至約6個碳，且通常為飽和。中鏈脂肪酸具有約6至約14個碳，且亦通常為飽和。長鏈脂肪酸具有16至24或更多個碳，且可為飽和或不飽和。在更長鏈脂肪酸中，可有一或多個不飽和點，分別產生用語「單不飽和」及「多不飽和」。在本發明內容中，具有20或更多個碳原子之長鏈多不飽和脂肪酸係稱多不飽和脂肪酸或PUFA。
PUFA係根據已確立之命名法根據脂肪酸中之雙鍵的數目及位置分類。視脂肪酸之與甲基末端最接近的雙鍵之位置而定，有兩種主要系列或族之LC-PUFA：ω-3系列含有在第三個碳之雙鍵，而ω-6系列直到第六個碳不具雙鍵。因此，二十二碳六烯酸(「DHA」)之鏈長為22個碳，其具有從該甲基末端起第三個碳開始的6個雙鍵，且係稱為「22：6 n-3」(全-順式-4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸)。另一重要ω-3 PUFA為二十碳五烯酸(「EPA」)，其係稱為「20：5 n-3」(全-順式-5,8,11,14,17-二十碳五烯酸)。重要的ω-6 PUFA為花生油酸(「ARA」)，其係稱為「20：4 n-6」(全-順式-5,8,11,14-二十碳四烯酸)。
其他ω-3 PUFA包括： 二十碳三烯酸(ETE)20：3(n-3)(全-順式-11,14,17-二十碳三烯酸)、二十碳四烯酸(ETA)20：4(n-3)(全-順式-8,11,14,17-二十碳四烯酸)、二十一碳五烯酸(HPA)21：5(n-3)(全-順式-6,9,12,15,18-二十一碳五烯酸)、二十二碳五烯酸(鰶油酸)(DPA)22：5(n-3)(全-順式-7,10,13,16,19-二十二碳五烯酸)、二十四碳五烯酸24：5(n-3)(全-順式-9,12,15,18,21-二十四碳五烯酸)、二十四碳六烯酸(鯡酸)24：6(n-3)(全-順式-6,9,12,15,18,21-二十四碳六烯酸)。
其他ω-6 PUFA包括： 二十碳二烯酸20：2(n-6)(全-順式-11,14-二十碳二烯酸)、二同元-γ-次亞麻油酸(DGLA)20：3(n-6)(全-順式-8,11,14-二十碳三烯酸)、二十二碳二烯酸22：2(n-6)(全-順式-13,16-二十二碳二烯酸)、二十二碳四烯酸22：4(n-6)(全-順式-7,10,13,16-二十二碳四烯酸)、二十二碳五烯酸(二十二碳五烯酸(Osbond acid))22：5(n-6)(全-順式-4,7,10,13,16-二十二碳五烯酸)、二十四碳四烯酸24：4(n-6)(全-順式-9,12,15,18-二十四碳四烯酸)、二十四碳五烯酸24：5(n-6)(全-順式-6,9,12,15,18-二十四碳五烯酸)。
用於本發明實施態樣之較佳ω-3 PUFA為二十二碳六烯酸(「DHA」)及二十碳五烯酸(「EPA」)。
不希望受到理論束縛，顯示出藉由本發明方法所獲致的提高之抗氧化穩定性係離胺酸與PUFA之間形成鹽的結 果。殘留游離酸或形成酯對一部分或例如與Na+、K+、Ca2+、或Mg2+形成無機酯的PUFA則未觀察到對應之穩定性提高。
可藉由本發明穩定以抗氧化之包含多不飽和ω-3脂肪酸之組成物可為含有大量游離多不飽和ω-3脂肪酸之任何組成物。此等組成物可另外包含呈游離形式之其他天然脂肪酸。此外，此等組成物可另外包含其本身在室溫及標準大氣壓力下為固態、液態或氣態的成分。對應之液態成分包括可容易藉由蒸發移除及因此被視為揮發性成分的成分以及難以藉由蒸發移除及因此被視為非揮發性成分的成分。本發明內容中，氣態成分被視為揮發性成分。典型揮發性成分為水、醇及超臨界二氧化碳。
可藉由本發明穩定以抗氧化之可包含多不飽和ω-3脂肪酸之組成物可從任何適用來源材料獲得，該等來源材料另外可藉由加工處理此等來源材料的任何適用方法加工處理。典型來源材料包括魚屠體之任何部分、蔬菜及其他材料以及自微生物及/或藻類發酵所衍生的材料。通常此等材料另外含有大量其他天然脂肪酸。此等來源材料之典型加工處理方法可包括獲得粗製油之步驟，諸如萃取及分離來源材料，以及精製粗製油之步驟，諸如沉降及脫膠、脫酸、漂白、及脫臭，以及從精製油製造ω-3PUFA濃縮物之其他步驟，諸如脫酸、轉酯化、濃縮、及脫臭(參考例如EFSA Scientific Opinion on Fish oil for Human Consumption)。來源材料之任何加工處理可進一步包括 將ω-3 PUFA酯部分轉變成對應游離ω-3 PUFA或其無機鹽的步驟。
可藉由本發明穩定以抗氧化之包含多不飽和ω-3脂肪酸的較佳組成物可從主要由ω-3 PUFA及其他天然脂肪酸之酯所組成的組成物藉由使酯鍵斷裂且隨後移除先前結合為酯的醇而獲得。較佳地，酯斷裂係在鹼性條件下進行。用於酯斷裂之方法在本技術中為人熟知。
在本發明內容中，穩定組成物以抗氧化意指此等組成物抗氧化的穩定性提高。用於量化組成物對氧化之穩定性的度量之一係在Rancimat測試中之引發時間。進行Rancimat測試的方案在本發明中已為人熟知及/或係由用於進行Rancimat測試之儀器的製造商提供。組成物對氧化之穩定性的其他度量可如下獲得：任何組成物或化合物之二或多個樣本對氧化的穩定性係藉由以下方式比較：(1)初始測量該等樣本的氧化程度，然後(2)使該等樣本接受相當之(氧化)條件，及(3)測量該等樣本之後的氧化程度。氧化程度增加最少的樣本展現出在給定條件下對氧化之最高穩定性，然而氧化程度增加最多的樣本展現出在給定條件下對氧化之最低穩定性。樣本之氧化程度增加可以絕對用語表示，即，在接受氧化條件之前及之後所獲得的值之差異，或者，該增加可以相對用語表示，即，在接受氧化條件之前及之後所獲得的值之比。明顯地，曝露於氧化條件所產生的氧化程度降低表示對於氧化之穩定性水準非常高，其應解讀為甚至高於由於該樣本曝 露於相當之氧化條件下產生未改變氧化程度之樣本的穩定性水準。
本技術中已知數個用於量化樣本之氧化程度的度量。在最廣義之本發明中，可使用該等度量之任一者。在本發明較佳實施態樣中，可使用下列度量之一或多者來量化氧化程度：過氧化物值(PV)、甲氧苯胺值(AV)、Totox值。PV為一次氧化產物(於雙鍵處形成氫過氧化物)之度量，及AV為二次降解產物(羰基化合物)之度量。Totox值係計算為Totox=2*PV+AV(其中PV係指定為毫當量O2/kg樣本)。用於測定過氧化物值(PV)及甲氧苯胺值(AV)之製程係描述於文獻(參考例如Official Methods and Recommended Practices of the AOCS，2013年，第6版，David Firestone編，ISBN 978-1-893997-74-5；或例如PV可根據Ph.Eur.2.5.5(01/2008：20505)測定，AV可根據Ph.Eur.2.5.36(01/2008：20536)測定)。
用於測定樣本之過氧化物值(PV)的範例製程係如下進行：
試劑及溶液：
1. 乙酸-氯仿溶液(7.2ml乙酸及4.8ml氯仿)。
2. 飽和碘化鉀溶液。貯存於暗處。
3. 硫代硫酸鈉溶液，0.1N。市售。
4. 1%澱粉溶液。市售。
5. 蒸餾或去離子水。
製程：
進行試劑之空白試樣測定。
1. 將2.00(±0.02)g之樣本秤入100ml塞住之玻璃錐形瓶。重量記錄至最接近0.01g。
2. 藉由量筒添加12ml之該乙酸-氯仿溶液。
3. 轉動該燒瓶直到該樣本完全溶解(必要時可在熱板上小心加溫)。
4. 使用1ml Mohr吸量管添加0.2ml之飽和碘化鉀溶液。
5. 塞住該燒瓶並轉動該燒瓶之內容物正好一分鐘。
6. 立即藉由量筒添加12ml之蒸餾或去離子水，塞住並用力搖晃以使碘從該氯仿層釋放出來。
7. 以0.1N硫代硫酸鈉填充滴定管。
8. 若溶液之起始色彩為深橘紅色，則緩慢滴定並伴隨混合直到色彩變淺。若該溶液起初為淺琥珀色，則跳至步驟9。
9. 使用分配裝置添加1ml之澱粉溶液作為指示劑。
10. 滴定直到水性(上層)中之藍灰色消失。
11. 精確記錄所使用之滴定劑ml數至小數點下兩位。計算：
S=樣本之滴定
B=空白試樣之滴定
過氧化物值=(S-B)* N硫代硫酸鹽* 1000/樣本之 重量
用於測定樣本之甲氧苯胺值(AV)的範例製程係如下進行：甲氧苯胺值係界定為在100ml溶劑及試劑之混合物含有1g待檢驗物質的溶液根據下示方法在1cm單元中所測量的光學密度之100倍。儘可能快速地進行操作避免曝露於光化光。
測試溶液(a)：將0.500g之待檢驗物質溶解於三甲基戊烷並以相同溶劑稀釋至25.0ml。
測試溶液(b)：於5.0ml之測試溶液(a)中添加1.0ml對甲氧苯胺於冰醋酸中的2.5g/l溶液，搖晃並避光貯存。
參考溶液：於5.0ml之三甲基戊烷中添加1.0ml對甲氧苯胺於冰醋酸中的2.5g/l溶液，搖晃並避光貯存。使用三甲基戊烷作為補償液體，在350nm測量測試溶液(a)的吸光率為最大值。使用參考溶液作為補償液體，在測試溶液(b)製備之後正好10分鐘於350nm測量其吸光率。自算式計算甲氧苯胺值(AV)：AV=(25*(1.2*A1-A2))/m A1=測試溶液(b)於350nm之吸光率，A2=測試溶液(a)於350nm之吸光率，m=測試溶液(a)中之待檢驗物質的質量，以克計。
當藉由(1)測量氧化程度，(2)接受氧化條件，及 (3)再次測量氧化程度來比較樣本對氧化之穩定性時，在本發明內容中，較佳地，步驟(1)及(3)中之氧化程度係藉由測定過氧化物值(PV)及/或甲氧苯胺值(AV)來評估；另外，較佳地，於步驟(2)中之氧化條件係選自下列之一：在室溫下貯存於曝露於空氣之開放式容器至少十天之界定時間期間；在50℃下貯存於曝露於空氣之開放式容器至少三天之界定時間期間。
在本發明內容中，藉由方法提高組成物對氧化之穩定性意指至少一個描述組成物對氧化之穩定性的度量，例如，至少一個如上述之度量，係在該組成物接受該方法之後提高。
在本發明內容中，包含至少一種多不飽和ω-3脂肪酸之起始組成物可為含有大量至少一種多不飽和ω-3脂肪酸組分之任何組成物，其中各種類型(即，分子物種)之游離ω-3 PUFA(「游離」表示存在游離羧酸官能)構成不同多不飽和ω-3脂肪酸組分。此等組成物可另外包含呈游離形式之其他天然脂肪酸。此外，此等組成物可另外包含其本身在室溫及標準大氣壓力下為固態、液態或氣態的成分。對應之液態成分包括可容易藉由蒸發移除及因此被視為揮發性成分的成分以及難以藉由蒸發移除及因此被視為非揮發性成分的成分。本發明內容中，氣態成分被視為揮發性成分。典型揮發性成分為水、醇及超臨界二氧化碳。
因此，在不考慮揮發性成分情況下，典型起始組成物的PUFA含量PC(即，一或多種游離多不飽和ω-3脂肪 酸之總含量)為至少25重量%、至高達75重量%之呈游離形式的其他天然脂肪酸、及至高達5重量%之其本身在室溫及標準大氣壓力下為固態或液態的其他成分。然而，較高等級之多不飽和ω-3脂肪酸可藉由純化個別起始材料而獲得。在本發明較佳實施態樣中，在不考慮揮發性成分情況下，起始組成物的PUFA含量PC(即，一或多種游離多不飽和ω-3脂肪酸之總含量)為至少50重量%、至高達50重量%之呈游離形式的其他天然脂肪酸、及至高達5重量%之其本身在室溫及標準大氣壓力下為固態或液態的其他成分。在本發明其他較佳實施態樣中，在不考慮揮發性成分情況下，起始組成物的PUFA含量PC(即，一或多種游離多不飽和ω-3脂肪酸之總含量)為至少75重量%、至高達25重量%之呈游離形式的其他天然脂肪酸、及至高達5重量%之其本身在室溫及標準大氣壓力下為固態或液態的其他成分。在本發明其他較佳實施態樣中，在不考慮揮發性成分情況下，起始組成物的PUFA含量PC(即，一或多種游離多不飽和ω-3脂肪酸之總含量)為至少90重量%、至高達10重量%之呈游離形式的其他天然脂肪酸、及至高達5重量%之其本身在室溫及標準大氣壓力下為固態或液態的其他成分。在本發明其他較佳實施態樣中，在不考慮揮發性成分情況下，起始組成物的PUFA含量PC(即，一或多種游離多不飽和ω-3脂肪酸之總含量)為至少90重量%、至高達10重量%之呈游離形式的其他天然脂肪酸、及至高達1重量%之其本身在 室溫及標準大氣壓力下為固態或液態的其他成分。
於本發明方法之步驟(ii)中所提供的離胺酸組成物為包含大量游離離胺酸(Lys)之組成物。該離胺酸組成物可另外包含其本身在室溫及標準大氣壓力下為固態、液態或氣態的成分。對應之液態成分包括可容易藉由蒸發移除及因此被視為揮發性成分的成分以及難以藉由蒸發移除及因此被視為非揮發性成分的成分。本發明內容中，氣態成分被視為揮發性成分。典型揮發性成分為水、醇及超臨界二氧化碳。在不考慮揮發性成分情況下，典型離胺酸組成物包含至少95重量%、97重量%、98重量%、或99重量%之游離離胺酸。在不考慮揮發性成分情況下，較佳的離胺酸組成物含有至少98重量%之游離離胺酸。
本發明較佳實施態樣中，在不考慮揮發性成分情況下，起始組成物主要含有游離PUFA及呈游離形式的其他天然脂肪酸，而離胺酸組成物主要含有游離離胺酸，因此產生主要由離胺酸與PUFA及其他天然脂肪酸之鹽組成的產物組成物。
因此，在本發明較佳實施態樣中，在步驟(i)中之起始組成物及在步驟(ii)中之離胺酸組成物係以至少sp重量%之該產物組成物係由一或多種從離胺酸衍生之陽離子與從一或多種多不飽和ω-3脂肪酸及其他天然脂肪酸衍生之陰離子的鹽所組成的方式提供，其中sp係選自90、95、97、98、99、100。
在本發明方法之步驟(iii)中，將起始組成物及離胺 酸組成物組合。組合可藉由容許形成包含至少一種從離胺酸衍生之陽離子與從多不飽和ω-3脂肪酸衍生之陰離子的鹽之產物組成物的任何方法獲致。因此，組合起始組成物及離胺酸組成物的典型方法可為摻混各者之水性溶液、水性-醇溶液或醇溶液，且於隨後移除溶劑。或者，視剩餘之起始組成物及離胺酸組成物的成分而定，可能不必添加溶劑，而足以直接組合起始組成物及離胺酸組成物。在本發明內容中，組合起始組成物及離胺酸組成物之較佳方式係摻混各者之水性溶液、水性-醇溶液或醇溶液，且於隨後移除溶劑。
在本發明內容中，從離胺酸衍生之陽離子為藉由離胺酸之質子化所獲得的陽離子。
在本發明內容中，從多不飽和ω-3脂肪酸衍生之陰離子為藉由多不飽和ω-3脂肪酸去質子化所獲得的陰離子。
應注意的是，離胺酸與多不飽和脂肪酸之鹽本身在本技術中已知(參考EP 0734373 B1)，然而，此等鹽是否比游離PUFA或PUFA酯展現更高對氧化降解的穩定性則不得而知。
有鑒於離胺酸與ω-3 PUFA之鹽的固有穩定性，不必添加大量抗氧化劑至該等鹽。因此，在本發明較佳實施態樣中，在步驟(iii)中所獲得之產物組成物不含大量抗氧化劑，其中不含大量意指該組成物含有少於5重量%、3重量%、1重量%、或0.1重量%之抗氧化劑。在其他較佳實施態樣中，該產物組成物完全不含抗氧化劑。在本發明 之較佳實施態樣中，該產物組成物不含大量抗氧化劑，其中不含大量抗氧化劑意指該產物組成物含有少於5重量%、3重量%、1重量%、或0.1重量%之，且其中該等抗氧化劑係選自維生素C及其酯、異抗壞血酸及其酯、維生素E及其酯、多酚及其酯、類胡蘿蔔素、五倍子酸及其酯、丁基羥基甲氧苯及其酯、二丁基羥基甲苯及其酯、迷迭香油、己間苯二酚及其酯。在其他較佳實施態樣中，該產物組成物完全不含抗氧化劑，其中該等抗氧化劑係選自維生素C及其酯、異抗壞血酸及其酯、維生素E及其酯、多酚及其酯、類胡蘿蔔素、五倍子酸及其酯、丁基羥基甲氧苯及其酯、二丁基羥基甲苯及其酯、迷迭香油、己間苯二酚及其酯。
根據本發明，該產物組成物比起始組成物展現更高之對氧化的穩定性。此意指至少一個描述組成物對氧化之穩定性的度量，例如，至少一個如上述之度量，指示該產物組成物比起始組成物展現更高之對氧化的穩定性。
在本發明之較佳實施態樣中，提供大致上等莫耳數量之游離羧酸官能及離胺酸以促進定量形成鹽。因此，在本發明方法中之較佳實施態樣中，步驟(ii)中之離胺酸組成物係以在步驟(i)中所提供之起始組成物中的羧酸函數n(ca)之量與在步驟(ii)中所提供之離胺酸組成物的游離離胺酸n(lys)之總量的比R=n(ca)/n(lys)係在選自0.9<R<1.1，0.95<R<1.05，0.98<R<1.02之範圍的方式提供。在特佳實施態樣中，R係在0.98<R <1.02之範圍。在步驟(i)中所提供之起始組成物中的羧酸官能之量n(ca)可由本技術中為人熟知的標準分析過程測定，例如酸鹼滴定。
在本發明之較佳實施態樣中，在步驟(i)中提供之起始組成物不含大量脂肪酸酯，因而產生亦缺乏大量脂肪酸酯之產物組成物。因此，在本發明之較佳實施態樣中，在步驟(i)中提供之起始組成物不含超過x(fe)重量%之脂肪酸酯，因而產生包含最大值為x(fe)重量%之脂肪酸酯的產物組成物，其中x(fe)係選自5、3、1、0.3、0。在特佳實施態樣中，x(fe)為1。
如前文提及的，離胺酸與多不飽和脂肪酸之鹽本身在本技術中已知(參考EP 0734373 B1)，然而，此等鹽是否比游離PUFA或PUFA酯展現更高對氧化降解的穩定性則不得而知。重要的是，另外，離胺酸-PUFA鹽係描述為「非常濃稠之透明油，其在低溫下轉變成具有蠟質外觀與稠度的固體」(參考EP 0734373 B1，第1頁，第47至48行)。因此，熟習本領域之人士不預期可經由噴霧乾燥製程獲得離胺酸與ω-3 PUFA之鹽。反之，熟習本領域之人士會預期此等鹽會(a)在噴霧乾燥條件下因在高溫下於缺乏大量溶劑、抗氧化劑及保護塗層之下的氧化破壞而惡化，及(b)由於假定此等鹽作為蠟質固體出現，黏聚成機械性抑制噴霧乾燥方法之塊。因此，值得注意的是，目前已發現離胺酸與ω-3 PUFA之鹽事實上可經由簡易方式之噴霧乾燥獲得。用於噴霧乾燥之條件始終必須修 改以適合所使用的特定噴霧乾燥設備。然而，其在熟習本領域之人士的例行實驗室操作範圍內以進行本實例中之此種修改。
為了根據本發明方法之噴霧乾燥步驟，使用水性溶液、水性-醇溶液或醇溶液。已發現PUFA之Lys鹽在純醇溶劑中溶解性不良。另外，發現當在純水中以高濃度溶解時，此等鹽展現凝膠狀外觀。因而可使用水性-醇溶劑系統以避免此等問題。因此，在本發明之較佳實施態樣中，接受噴霧乾燥條件之摻混物的溶劑為含有20重量%至90重量%之水及80重量%至10重量%之醇溶劑的水性-醇溶劑系統。
固體產物組成物之溶劑含量視所使用噴霧乾燥條件及基板而定，然而，目前發現即使在固體產物組成物中非常低溶劑含量下，不會發生氧化氧化破壞。如更前面之概述，無法預期此點。較佳地，因此，根據本發明獲得具有低溶劑含量之固體產物組成物。因而，根據本發明，在步驟(iii)中先摻混起始組成物之水性溶液、水性-醇溶液或醇溶液與離胺酸組成物，隨後接受噴霧乾燥條件，因而產生包含至少一種從離胺酸衍生之陽離子與從多不飽和ω-3脂肪酸衍生之陰離子的鹽之固體產物組成物，其溶劑含量選自下列：SC<5重量%、SC<3重量%、SC<1重量%、SC<0.5重量%。本發明特佳實施態樣中，SC係選擇為SC<1重量%。
本發明另外包含可藉由本發明方法任一者獲得的組成 物。
本發明另外包含使用可藉由本發明方法任一者獲得的組成物製造包含多不飽和ω-3脂肪酸之食品產品。
在本發明內容中，食品產品包括但不局限於烘焙產品、維生素補充品、膳食補充品、粉末飲品、麵糰、麵糊、烘焙食品項目，包括例如蛋糕、乳酪蛋糕、派、杯子蛋糕、脆餅、點心棒、麵包、蛋糕捲(roll)、比司吉(biscuit)、鬆糕(muffin)、糕點(pastries)、司康(scone)、及脆麵包丁；液體食品產品，例如，飲料、能量飲料、嬰兒配方奶、液態餐、果汁、綜合維生素糖漿、代餐、藥用食品、及糖漿；半固體食品產品，諸如嬰幼兒食品、優格、乳酪、早餐穀類食品、薄煎餅混料粉；食品棒，包括能量棒；加工處理肉品；冰淇淋；冷凍甜點；冷凍優格；脆餅混料粉；沙拉淋醬；及替代蛋混料粉；及其他脆餅、蘇打餅乾、甜食、零食、派、早餐穀麥(granola)/零食棒、及烤麵包機甜點(toaster pastries)；鹹零食，諸如洋芋片、玉米脆片、玉米薄餅片、擠出成形零食、爆米花、鈕結餅(pretzel)、馬鈴薯片、及堅果；特製點心，諸如沾料、果乾零食、肉類零食、豬皮、健康食品棒及米/玉米糕；糖果零食，諸如糖果；速食食品產品，諸如速食麵、速食湯塊或粉。
本發明另外包含使用可藉由本發明方法任一者獲得的組成物製造包含多不飽和ω-3脂肪酸之營養產品。
在本發明內容中，營養產品包含任何類型之營養製 劑、營養素或膳食補充品，例如用於補充維生素、礦物質、纖維、脂肪酸或胺基酸。
本發明另外包含使用可藉由本發明方法任一者獲得的組成物製造包含多不飽和ω-3脂肪酸之藥學產品。
在本發明內容中，該藥學產品可另外包含藥學可接受之賦形劑以及其他藥學活性劑，包括例如降膽固醇劑，諸如司他汀(statin)、抗高血壓劑、抗糖尿病劑、抗失智劑、抗憂鬱劑、抗肥胖劑、食慾抑制劑及加強記憶及/或認知功能之藥劑。
本發明之較佳方法係以下列選擇之一為特徵：
● 0.90<R<1.10,x(fe)=5；PC=25；SC<1重量%
● 0.90<R<1.10,x(fe)=3；PC=25；SC<1重量%
● 0.90<R<1.10,x(fe)=2；PC=25：SC<1重量%
● 0.90<R<1.10,x(fe)=1；PC=25；SC<1重量%
● 0.95<R<1.05,x(fe)=5；PC=25；SC<1重量%
● 0.95<R<1.05,x(fe)=3；PC=25；SC<1重量%
● 0.95<R<1.05,x(fe)=2；PC=25；SC<1重量%
● 0.95<R<1.05,x(fe)=1；PC=25；SC<1重量%
● 0.98<R<1.02,x(fe)=5；PC=25；SC<1重量%
● 0.98<R<1.02,x(fe)=3；PC=25；SC<1重量%
● 0.98<R<1.02,x(fe)=2；PC=25；SC<1重量%
● 0.98<R<1.02,x(fe)=1；PC=25；SC<1重量%
● 0.90<R<1.10,x(fe)=5；PC=50；SC<1重量%
● 0.90<R<1.10,x(fe)=3；PC=50；SC<1重量%
● 0.90<R<1.10,x(fe)=2；PC=50：SC<1重量%
● 0.90<R<1.10,x(fe)=1；PC=50；SC<1重量%
● 0.95<R<1.05,x(fe)=5；PC=50；SC<1重量%
● 0.95<R<1.05,x(fe)=3；PC=50；SC<1重量%
● 0.95<R<1.05,x(fe)=2；PC=50；SC<1重量%
● 0.95<R<1.05,x(fe)=1；PC=50；SC<1重量%
● 0.98<R<1.02,x(fe)=5；PC=50；SC<1重量%
● 0.98<R<1.02,x(fe)=3；PC=50；SC<1重量%
● 0.98<R<1.02,x(fe)=2；PC=50；SC<1重量%
● 0.98<R<1.02,x(fe)=1；PC=50；SC<1重量%
● 0.90<R<1.10,x(fe)=5；PC=75；SC<1重量%
● 0.90<R<1.10,x(fe)=3；PC=75；SC<1重量%
● 0.90<R<1.10,x(fe)=2；PC=75：SC<1重量%
● 0.90<R<1.10,x(fe)=1；PC=75；SC<1重量%
● 0.95<R<1.05,x(fe)=5；PC=75；SC<1重量%
● 0.95<R<1.05,x(fe)=3；PC=75；SC<1重量%
● 0.95<R<1.05,x(fe)=2；PC=75；SC<1重量%
● 0.95<R<1.05,x(fe)=1；PC=75；SC<1重量%
● 0.98<R<1.02,x(fe)=5；PC=75；SC<1重量%
● 0.98<R<1.02,x(fe)=3；PC=75；SC<1重量%
● 0.98<R<1.02,x(fe)=2；PC=75；SC<1重量%
● 0.98<R<1.02,x(fe)=1；PC=75；SC<1重量%
● 0.90<R<1.10,x(fe)=5；PC=90；SC<1重量%
● 0.90<R<1.10,x(fe)=3；PC=90；SC<1重量%
● 0.90<R<1.10,x(fe)=2；PC=90：SC<1重量%
● 0.90<R<1.10,x(fe)=1；PC=90；SC<1重量%
● 0.95<R<1.05,x(fe)=5；PC=90；SC<1重量%
● 0.95<R<1.05,x(fe)=3；PC=90；SC<1重量%
● 0.95<R<1.05,x(fe)=2；PC=90；SC<1重量%
● 0.95<R<1.05,x(fe)=1；PC=90；SC<1重量%
● 0.98<R<1.02,x(fe)=5；PC=90；SC<1重量%
● 0.98<R<1.02,x(fe)=3；PC=90；SC<1重量%
● 0.98<R<1.02,x(fe)=2；PC=90；SC<1重量%
● 0.98<R<1.02,x(fe)=1；PC=90；SC<1重量%
可藉由本發明方法使用本說明書中所揭示之步驟(iii)中的噴霧乾燥獲得之較佳組成物係以下列選擇之一為特徵：
● 0.90<R<1.10,x(fe)=1,SC<3重量%,sp=90
● 0.90<R<1.10,x(fe)=1,SC<3重量%,sp=95
● 0.90<R<1.10,x(fe)=3,SC<3重量%,sp=90
● 0.90<R<1.10,x(fe)=3,SC<3重量%,sp=95
● 0.95<R<1.05,x(fe)=1,SC<3重量%,sp=90
● 0.95<R<1.05,x(fe)=1,SC<3重量%,sp=95
● 0.95<R<1.05,x(fe)=3,SC<3重量%,sp=90
● 0.95<R<1.05,x(fe)=3,SC<3重量%,sp=95
● 0.98<R<1.02,x(fe)=1,SC<3重量%,sp=95
● 0.98<R<1.02,x(fe)=1,SC<3重量%,sp=97
● 0.98<R<1.02,x(fe)=3,SC<3重量%,sp=95
● 0.98<R<1.02,x(fe)=3,SC<3重量%,sp=97
● 0.90<R<1.10,x(fe)=1,SC<1重量%,sp=90
● 0.90<R<1.10,x(fe)=1,SC<1重量%,sp=95
● 0.90<R<1.10,x(fe)=3,SC<1重量%,sp=90
● 0.90<R<1.10,x(fe)=3,SC<1重量%,sp=95
● 0.95<R<1.05,x(fe)=1,SC<1重量%,sp=90
● 0.95<R<1.05,x(fe)=1,SC<1重量%,sp=95
● 0.95<R<1.05,x(fe)=3,SC<1重量%,sp=90
● 0.95<R<1.05,x(fe)=3,SC<1重量%,sp=95
● 0.98<R<1.02,x(fe)=1,SC<1重量%,sp=95
● 0.98<R<1.02,x(fe)=1,SC<1重量%,sp=97
● 0.98<R<1.02,x(fe)=3,SC<1重量%,sp=95
● 0.98<R<1.02,x(fe)=3,SC<1重量%,sp=97
● 0.90<R<1.10,x(fe)=1,SC<0.5重量%,sp=90
● 0.90<R<1.10,x(fe)=1,SC<0.5重量%,sp=95
● 0.90<R<1.10,x(fe)=3,SC<0.5重量%,sp=90
● 0.90<R<1.10,x(fe)=3,SC<0.5重量%,sp=95
● 0.95<R<1.05,x(fe)=1,SC<0.5重量%,sp=90
● 0.95<R<1.05,x(fe)=1,SC<0.5重量%,sp=95
● 0.95<R<1.05,x(fe)=3,SC<0.5重量%,sp=90
● 0.95<R<1.05,x(fe)=3,SC<0.5重量%,sp=95
● 0.98<R<1.02,x(fe)=1,SC<0.5重量%,sp=95
● 0.98<R<1.02,x(fe)=1,SC<0.5重量%,sp=97
● 0.98<R<1.02,x(fe)=3,SC<0.5重量%,sp=95
● 0.98<R<1.02,x(fe)=3,SC<0.5重量%,sp=97
實驗 分析方法：
一次氧化產物(於雙鍵處形成氫過氧化物)係根據Ph.Eur.2.5.5(01/2008：20505)藉由測定過氧化物值(PV)量化。二次氧化產物(羰基化合物)係根據Ph. Eur.2.5.36(01/2008：20536)藉由測定甲氧苯胺值(AV)量化。
寡聚PUFA成分以及其衍生物(通稱為寡聚物含量)係藉由凝膠層析方法(GPC，苯乙烯二乙烯苯相並以含有三氟乙酸之四氫呋喃作為洗提液)量化。折射率(RI)偵測器係用於偵測。因樣本之成分的特殊反應因數未知之故，根據層析圖之總面積的部分比例計算比例。
水含量係藉由卡耳-費雪滴定測定。
乙醇含量係藉由1-H-NMR光譜術測定。
酸值係使用氫氧化鉀滴定測定。
實驗1：得自二十碳五烯酸乙基酯(EPA-OEt)之二十碳五烯酸(EPA)
將5.00kg之(市售，標準品質)二十碳五烯酸乙基酯(EPA-OEt)(計算之EPA含量為92.0%(為總重量之92.0重量%的游離EPA)、甲氧苯胺值為5.0A/g、過氧化物值為6.5mmol/kg且寡聚物含量為0.2面積%(凝膠層析術，RI偵測器))放置於30L雙重套管容器(使用氮使其呈惰性)並以5.0L乙醇稀釋。添加1.6kg之NaOH(50%)溶液，且在30℃至50℃下攪拌所得溶液30分鐘。隨後，以15L之水稀釋該反應混合物，且於之後添加1.4L之磷酸(85%)。在攪拌後10分鐘之後將相分離，且以5L之水清洗產物相。獲得4.639kg之呈油狀且甲氧苯胺值為3.1A/g以及過氧化物值為8.6mmol/kg的 二十碳五烯酸。未測得寡聚物含量。
實驗2：得自二十二碳六烯酸乙基酯(DHA-OEt)之二十二碳六烯酸(DHA)
將5.00kg之二十二碳六烯酸乙基酯(市售，標準品質)(計算之DHA含量為82.8%(為總重量之82.8重量%的游離DHA)及總ω-3 PUFA含量為92.8%(為總重量之92.8重量%的游離ω-3 PUFA)、甲氧苯胺值為16.0A/g、過氧化物值為26.1mmol/kg且寡聚物含量為0.4面積%(凝膠層析術，RI偵測器))放置於30L雙重套管容器(使用氮使其呈惰性)並以5.0L乙醇稀釋。添加1.6kg之NaOH(50%)溶液，且在30℃至50℃下攪拌所得溶液30分鐘。隨後，以15L之水稀釋該反應混合物，且於之後添加1.4L之磷酸(85%)。在攪拌後10分鐘之後將相分離，且以5L之水清洗產物相。獲得4.622kg之呈油狀且甲氧苯胺值為1.7A/g以及過氧化物值為7.9mmol/kg的二十二碳六烯酸。未測得寡聚物含量。
實驗3：來自二十碳五烯酸(EPA)及L-離胺酸(L-Lys)之二十碳五烯酸-L-離胺酸鹽(EPA-Lys)
將來自實驗1於滴定時展現177.8mg KOH/g之酸值的2.00kg之二十碳五烯酸溶解於2kg之乙醇並與1.69kg之水性L-離胺酸溶液(51.3重量%)組合。所獲得之均勻溶液係以備配雙物質噴嘴及300mm x 900mm入口溫 度為170℃且出口溫度為80℃的乾燥室之訂製噴霧乾燥器噴霧乾燥。獲得水含量為0.24%且乙醇含量<0.1%之1.798kg的米黃色粉末。該鹽展現2.1A/g之甲氧苯胺值及1.3mmol/kg之過氧化物值。未測得寡聚物含量。
實驗4：來自二十二碳六烯酸(DHA)及L-離胺酸(L-Lys)之二十二碳六烯酸-L-離胺酸鹽(DHA-Lys)
將來自實驗2於滴定時展現166.3mg KOH/g之酸值的2.00kg之二十二碳六烯酸溶解於2.0kg之乙醇並與1.81kg之水性L-離胺酸溶液(51.3重量%)組合。所獲得之均勻溶液係以備配雙物質噴嘴及300mm x 900mm入口溫度為170℃且出口溫度為80℃的乾燥室之訂製噴霧乾燥器噴霧乾燥。獲得水含量為0.27%且乙醇含量<0.1%之1.892kg的米黃色粉末。該鹽展現3.1A/g之甲氧苯胺值及1.7mmol/kg之過氧化物值。未測得寡聚物含量。
實驗5：得自二十碳五烯酸(EPA)及NaOH之二十碳五烯酸-鈉鹽(EPA-Na)
將50g之類似實驗1所獲得的於滴定時展現183.3mg KOH/g之酸值的二十碳五烯酸溶解於50mL之乙醇並在攪拌下與6.54g於30mL之水中的氫氧化鈉組合。以入口溫度為140℃且出口溫度為約80℃之Büchi B190實驗室噴霧乾燥器噴霧乾燥所獲得的均勻溶液。獲得28.6g之淺米黃色粉末。在室溫下貯存3個月之後，該鹽獲得灰 色外觀且在該時間點展現41.1A/g之甲氧苯胺值及5.0mmol/kg之過氧化物值。測得寡聚物含量為2.4面積%(凝膠層析術，RI偵測器)。
實驗6：來自二十二碳六烯酸(DHA)及NaOH之二十二碳六烯酸-鈉鹽(DHA-Na)
將50g之類似實驗2所獲得的於滴定時展現169.5mg KOH/g之酸值的二十二碳六烯酸溶解於50mL之乙醇並在攪拌下與6.04g於30mL之水中的氫氧化鈉組合。以入口溫度為140℃且出口溫度為約80℃之Büchi B190實驗室噴霧乾燥器噴霧乾燥所獲得的均勻溶液。獲得27.5g之淺米黃色粉末。在室溫下貯存3個月之後，該鹽獲得灰色外觀且在該時間點展現77.9A/g之甲氧苯胺值及6.9mmol/kg之過氧化物值。測得寡聚物含量為3.4面積%(凝膠層析術，RI偵測器)。
實驗7：檢驗PUFA及其衍生物貯存在高溫(50℃)且曝露於空氣下之穩定性
將各約50g之於實驗1及2中所使用的液態乙基酯EPA-OEt及DHA-OEt以及於實驗1及2中所獲得之液態脂肪酸EPA及DHA填充至250ml之內徑為約60mm的Schott Duran瓶(填充高度約20mm)。將各約50g之於實驗3及4中獲得的固態離胺酸鹽EPA-Lys及DHA-Lys填充至250ml之聚乙烯寬頸瓶(55mm * 55mm * 80 mm)(填充高度約60mm至70mm)。
將所有該等瓶在瓶蓋開啟的狀態下一起放置於通風閥開啟且於50℃之乾燥烘箱中，並在該等條件下貯存26天。隨後進行之分析的結果以及在室溫下貯存之鈉鹽的所獲得結果(參考實驗5及6)係彙總於下表(表1)。
Figure 104142798-A0202-12-0026-1

Claims (7)

  1. 一種增加包含多不飽和ω-3脂肪酸之組成物對氧化的穩定性之方法，其包括下列步驟：(i)提供包含至少一種多不飽和ω-3脂肪酸組分之起始組成物；(ii)提供離胺酸組成物；(iii)摻混起始組成物及離胺酸組成物之水溶液、水溶液-醇溶液或醇溶液，且隨後對所得之摻混物施加噴霧乾燥條件，如此形成包含至少一種從離胺酸衍生之陽離子與從多不飽和ω-3脂肪酸衍生之陰離子的鹽之固體產物組成物；該產物組成物展現選自以下之溶劑含量SC：SC<5重量%，SC<3重量%，SC<1重量%，SC<0.5重量%；其中步驟(ii)中之離胺酸組成物係以在步驟(i)中所提供之起始組成物中的羧酸函數n(ca)之量與在步驟(ii)中所提供之離胺酸組成物的離胺酸n(lys)之量的比R=n(ca)/n(lys)係在選自0.9<R<1.1，0.95<R<1.05，0.98<R<1.02之範圍的方式提供。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在步驟(i)中所提供之該起始組成物不含超過x(fe)重量%之脂肪酸酯，其中x(fe)係選自5、3、2、1、0.3、0。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在步驟(i)中之起始組成物及在步驟(ii)中之離胺酸組成物係以至少sp重量%之該產物組成物係由一或多種從離胺酸衍生之 陽離子與從一或多種多不飽和ω-3脂肪酸及其他天然脂肪酸衍生之陰離子的鹽所組成的方式提供，其中sp係選自90、95、97、98、99、100。
  4. 一種包含離胺酸與多不飽和ω-3脂肪酸的鹽之組成物，其可藉由如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法獲得。
  5. 一種如申請專利範圍第4項之組成物的用途，其係用於製造包含多不飽和ω-3脂肪酸之食品產品。
  6. 一種如申請專利範圍第4項之組成物的用途，其係用於製造包含多不飽和ω-3脂肪酸之營養產品。
  7. 一種如申請專利範圍第4項之組成物的用途，其係用於製造包含多不飽和ω-3脂肪酸之藥學產品。
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