乳酸粉末及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種乳酸粉末，更具體地，本發(fā)明涉及一種具有至少20wt. %的乳酸含 量和不超過3. 5wt. %的水含量的乳酸粉末，所述乳酸粉末包括鈣陽離子和鈉陽離子。
[0002] 本發(fā)明還提供了一種制備例如采用噴霧干燥制備該乳酸粉末的方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 乳酸鈣是一種化學(xué)式為[CH3CH(OH)COO]2Ca的白色晶體鹽。乳酸鈣以各種形式存 在：無水的無定形的材料，結(jié)晶的五水合物及其混合物。
[0004] 乳酸鈣用于鈣增強(qiáng)的果汁和果汁飲料、花蜜、非純飲料、酸化奶/豆奶飲料、固體 飲料（powdered drinks)、幼（嬰）兒食品中，以及將乳酸媽作為治療品或營養(yǎng)補(bǔ)品配方在 膠囊、片劑和液體中。而且，乳酸鈣可用作食品保鮮劑。
[0005] 通常，商業(yè)上可用的乳酸鈣產(chǎn)品經(jīng)大量結(jié)晶，隨后研磨或通過噴霧干燥來獲得。通 常獲得的乳酸鈣粉末含有大量的乳酸鈣五水合物。以結(jié)晶的五水合物形式的乳酸鈣具有較 好的分散特性，故其能較易于溶解在水中。然而，在含有乳酸鈣的混合物中，化合水的存在 也不利，因?yàn)樘烊坏奈鼭裥缘钠渌M分能夠從晶體中將該水提純出來。該吸濕性的組分吸 收乳酸鈣五水合物中的濕氣可能會使整個(gè)產(chǎn)品變粘。顯然，這種副作用影響著產(chǎn)品的性能。 為了阻止吸濕性的組分的水吸收，乳酸鈣應(yīng)該以無水形式來應(yīng)用。
[0006] 另一方面，眾所周知，無水乳酸鈣難溶于水。當(dāng)無水乳酸鈣顆粒開始與水接觸時(shí)趨 向于形成溶解較慢的團(tuán)塊。
[0007] 商業(yè)上可用的乳酸鈣無水合物粉末的實(shí)例是PURACAL? PP/FCC (由Purac市 售，現(xiàn)在由Corbion市售）。該產(chǎn)品含有13. 4-14. 5% (w/w)的鈣，且表現(xiàn)出的干燥損失為 22. 0-27. 0% (w/w)。在25°C溫度下這種顆粒材料（基于表面的平均粒度D [32]為184 μ m) 在水中的溶解度為9g/100ml。通常該乳酸鈣無水合物粉末的溶解時(shí)間是25秒（當(dāng)1000 mg 的樣品溶解于240ml的水中時(shí)）。
[0008] US 2011/300220描述了基本上為球形顆粒的固態(tài)乳酸鈣，所述球形顆粒具有大部 分顆粒的尺寸介于280至550微米之間的顆粒尺寸分布，且該乳酸鈣能快速溶于水中。該 美國專利申請描述了制備這些球形乳酸鈣顆粒的方法，該方法包括：
[0009] ?第一步，在進(jìn)風(fēng)溫度不超過80°C下在流化床造粒機(jī)中將乳酸鈣溶液噴霧；
[0010] ?再回收濕的基本上為球形的乳酸鈣顆粒；以及
[0011] ?第二步，將所述濕的顆粒在進(jìn)風(fēng)溫度不超過165°c在流化床中加熱。
[0012] WO 00/28973描述了口服給藥的鈣組分的制備方法，所述方法包括步驟：
[0013] ?獲得生理上可容許的顆粒狀鈣化合物，該顆粒狀鈣化合物的平均顆粒尺寸范圍 為3至40 μ m，具有晶體結(jié)構(gòu)以及具有的表面積為0. 1至I. 2m2/g ;
[0014] ?在流化床造粒裝置中，將所述鈣化合物與水溶性的稀釋液和水溶性粘合劑的水 溶液混合，且將獲得的混合物干燥以制備出顆粒。
[0015] US 2008/152764描述了含有乳酸鈣和檸檬酸鈣微粒的顆粒組合物，該檸檬酸鈣微 粒的平均直徑為0. 1 μ m至20 μ m，其中，該組合物為平均直徑為25 μ m至Imm的顆粒狀，其 中，以干重為基準(zhǔn)，乳酸鈣與檸檬酸鈣的重量比為80 :20至30 :70,以及，其中，相對于該檸 檬酸微粒而言該乳酸鈣是非高分子膠凝劑。這些含有組分的顆粒狀乳酸鈣表現(xiàn)出良好的工 藝性能和良好的分散性以及溶解性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)能夠獲得具有高穩(wěn)定性、優(yōu)良水溶解性和良好的口感的乳酸 鈣粉末，甚至能夠獲得無水乳酸鈣，如果該粉末額外地含有一定量的乳酸鈉，那么所述無水 乳酸鈣表現(xiàn)為大量的粉末。
[0017] 因此，本發(fā)明的一方面涉及一種具有至少20wt. %的乳酸含量和不超過3. 5wt. % 的水含量的乳酸粉末，所述粉末包括陽離子鈣和陽離子鈉，其中，包含在所述粉末中的鈣和 鈉的摩爾比介于〇. 1-5范圍之內(nèi)。
[0018] 本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)乳酸鈉的存在大大地改善了無水乳酸鈣的溶解性同時(shí)保持了該 粉末的貯存穩(wěn)定性。
[0019] 本申請的發(fā)明人還確定通過添加快速溶解的碳水化合物材料能夠進(jìn)一步改善該 粉末的溶解性。
[0020] 一種能夠適合地制備本發(fā)明的乳酸粉末的方法，該方法包括步驟：
[0021] ?提供一種包括乳酸和金屬陽離子的混合物的含水的液體，所述金屬離子包括鈣 離子和鈉離子，所述鈣離子和所述鈉離子以〇. 1-5的摩爾比范圍存在；以及
[0022] ?干燥液體至水含量不超過3. 5wt. %。
[0023] 本發(fā)明提供了乳酸粉末（lactate powder)，該乳酸粉末的制備方法及乳酸粉末的 應(yīng)用，下面將對其進(jìn)行解釋和闡述。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 因此，本發(fā)明一方面涉及一種具有至少20wt. %的乳酸含量和不超過3. 5wt. %的 水含量的乳酸粉末，所述粉末包括陽離子鈣和陽離子鈉，其中，陽離子鈣和陽離子鈉的存在 總量超過相對于（with regard to)乳酸的化學(xué)計(jì)量量的50%，并且其中，包含在所述粉末 中的鈣和鈉的摩爾比介于0. 1-5范圍之內(nèi)。
[0025] 材料的乳酸（lactate)含量，除非表明，否則指的是包含在該材料中的乳酸鹽 (lactate salt)的含量，包括無水乳酸鹽（例如，乳酸鈣和乳酸鈉）和乳酸鹽水合物（例 如，乳酸鈣五水合物）。
[0026] 本發(fā)明所使用的術(shù)語"乳酸鈣"，除非表明，否則指的是無水乳酸鈣和乳酸鈣水合 物。
[0027] 在本發(fā)明中，無論何時(shí)提及材料的水含量時(shí)，該水含量包括游離水和結(jié)合水。包含 在水合物中的結(jié)晶水是結(jié)合水的實(shí)例。
[0028] 本發(fā)明所使用的術(shù)語"粉末"指的是體積加權(quán)平均直徑（D[4, 3])的范圍為 5-2000 μ m的顆粒材料。
[0029] 本發(fā)明所使用的術(shù)語"相對于乳酸的化學(xué)計(jì)量量"用于量化該粉末中的鈣陽 離子和鈉陽離子，意味著該量必須為存在于該粉末中的所有乳酸離子提供抗衡離子 (counterions)。因此，化學(xué)計(jì)量量的50%的量指的是為50 %的粉末中的乳酸離子提供抗 衡離子的量。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解，乳酸的化學(xué)計(jì)量量和單價(jià)的鈉陽離子等同于1 : 1摩爾比的乳酸和鈉離子，而乳酸的化學(xué)計(jì)量量和二價(jià)的鈣陽離子將等同于2 :1摩爾比。這 意味著本發(fā)明的粉末包括相對于乳酸的化學(xué)計(jì)量量的2 :1的鈣陽離子和鈉陽離子（以摩爾 量為基準(zhǔn)）的混合物，則該粉末將包括摩爾比為5 :2 :1的乳酸、Ca2+和Na+，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員將會理解，相當(dāng)于重量比大約為22 :4 :1。
[0030] 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，陽離子鈣和陽離子鈉的存在量超過相對于乳酸的化 學(xué)計(jì)量量的60%，優(yōu)選地，超過所述化學(xué)計(jì)量量的70%，超過所述化學(xué)計(jì)量量的80%，超過 所述化學(xué)計(jì)量量的90%，超過所述化學(xué)計(jì)量量的95%，超過所述化學(xué)計(jì)量量的97%，超過 所述化學(xué)計(jì)量量的98%，或者超過所述化學(xué)計(jì)量量的99%。在一種具體地優(yōu)選實(shí)施方式 中，本發(fā)明的粉末含有乳酸陰離子和金屬陽離子的化學(xué)計(jì)量混合物，更優(yōu)選地含有乳酸陰 離子和選自Ca 2+和Na+的金屬陽離子的化學(xué)計(jì)量混合物。
[0031] 事實(shí)上，本發(fā)明的乳酸粉末含有大量的易于溶解于水的無水乳酸鈣。通常，在環(huán)境 溫度（20°C )，環(huán)境壓力，以及在攪拌下，當(dāng)將2g所述粉末與198