專利名稱：封裝的調(diào)味和/或香味組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及調(diào)味和香味工業(yè)。具體地說(shuō)是涉及由擠壓產(chǎn)品組成的封裝系統(tǒng)，特別是在水性環(huán)境中穩(wěn)定的、以控制的方式在特定的條件下，例如剪切力或加熱時(shí)，能釋放調(diào)味或芳香成分或組合物的封裝系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
封裝系統(tǒng)代表了調(diào)味和香味工業(yè)的重要技術(shù)。
設(shè)計(jì)封裝系統(tǒng)要達(dá)到兩個(gè)目的，通常需實(shí)現(xiàn)的第一個(gè)目的是關(guān)于對(duì)存在于封裝內(nèi)的成分的保護(hù)功能。實(shí)際上，這些系統(tǒng)必須能夠保護(hù)其封裝的活性材料不受各種類型的“攻擊”，例如氧化或潮濕。這些系統(tǒng)的穩(wěn)定性是本技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵問(wèn)題。
對(duì)于一封裝系統(tǒng)始終需要達(dá)到的另一個(gè)目的則是以適當(dāng)?shù)姆绞?根據(jù)最終應(yīng)用)控制封裝的活性成分或組合物的釋放。特別是，在活性成分是揮發(fā)性的情況下，在一段延長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)維持和控制其釋放則是更為重要。
這類系統(tǒng)的復(fù)雜性，以及其相關(guān)的應(yīng)用的可變性，說(shuō)明需要經(jīng)常改進(jìn)封裝系統(tǒng)和其制造方法以獲得滿足所有要求的產(chǎn)品，例如，在某種使用條件下，良好的穩(wěn)定性和對(duì)封裝物較佳的控制釋放。
現(xiàn)有技術(shù)和專利文獻(xiàn)中描述了大量的由擠壓法的方式制備的封裝系統(tǒng)。擠壓法通?；谑褂锰妓衔锘|(zhì)材料，其中將碳水化合物基質(zhì)材料加熱到熔化狀態(tài)并與活性成分結(jié)合，然后擠壓和淬冷擠壓的物質(zhì)以形成保護(hù)所述成分的玻璃(glass)。由這些方法制造的并使用在調(diào)味工業(yè)上的產(chǎn)品通常是干的，且是一種其中活性成分是調(diào)味劑和以小滴狀均勻分布遍及碳水化合物玻璃的粒狀釋放系統(tǒng)。
在這一領(lǐng)域公開(kāi)的一個(gè)重要的現(xiàn)有技術(shù)例子是US 3,704,137，其描述了一種香精油組合物，其制備方法是，通過(guò)將油與抗氧化劑混合，分別將水、蔗糖和具有低于20DE的水解的谷類固體混合，將兩種混合物一起乳化，以棒狀形式將獲得的混合物擠壓到溶劑中，除去過(guò)剩的溶劑并在最后加入抗粘結(jié)劑。
另一個(gè)相關(guān)的例子是在US 4,610,890和US 4,707,367中描述的，其公開(kāi)了形成穩(wěn)定的、熔化基質(zhì)的以及擠壓的、固態(tài)的香精油調(diào)味組合物的方法以及該方法獲得的產(chǎn)品。在該例子中，欲擠壓的熔化物包括由蔗糖和淀粉水解物的水性混合物以及選擇的乳化劑形成的基質(zhì)，所述水性混合物進(jìn)一步與選擇量的香精油調(diào)味混合。上述專利以及其他所有其引用的現(xiàn)有技術(shù)僅僅說(shuō)明了大量的專利文獻(xiàn)涉及了在各種基質(zhì)中的固定的調(diào)味成分，并且實(shí)質(zhì)上公開(kāi)了在特定的碳水化合物基質(zhì)中，在玻璃樣聚合的材料中調(diào)味材料的封裝。
在這些現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)了多種基質(zhì)成分，這些基質(zhì)成分在這些系統(tǒng)的釋放方法中起作用。在基于使用碳水化合物材料的系統(tǒng)的情況下，所述碳水化合物在水存在下幾乎立即溶解，因此將味道釋放到水性環(huán)境中。根據(jù)基質(zhì)的精確組成，完全溶解和味道釋放在不到1分鐘內(nèi)發(fā)生并且持續(xù)可達(dá)2分鐘。
現(xiàn)在，在水存在下的應(yīng)用中，需要在粒子中的味道有更好的保留。同樣地，香味的領(lǐng)域包含了許多所需的通過(guò)封裝了加香成分或組合物的粒子而延長(zhǎng)其擴(kuò)散的應(yīng)用。
已知的某些方法可以獲得這些效果，通常是使用不溶的表面(凝聚、用脂肪涂覆(coating with a fat))制造顆粒。然而，所述的技術(shù)需要另外的步驟(涂敷)并且沒(méi)有得到理想的結(jié)果。
現(xiàn)在，本發(fā)明提供具有在水中釋放緩釋的味道或香味的產(chǎn)品，其是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)擠壓技術(shù)(例如在上述專利文獻(xiàn)和以下引用的其他文件中公開(kāi)的技術(shù))的改進(jìn)。實(shí)際上，我們現(xiàn)在已能實(shí)現(xiàn)新的顆粒，即特別是在水性環(huán)境中能控制活性成分釋放的擠壓系統(tǒng)。所述系統(tǒng)是基于在其基質(zhì)組合物中使用凍瓊脂(agar agar)。
在現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)的可潛在地在封裝系統(tǒng)的基質(zhì)組合物中使用的大量材料中，經(jīng)常引用和使用凍瓊脂作為涂覆(coating)材料，或作為粘合劑或?；瘎?br> 凍瓊脂是水膠體一族的成員，其也是指樹(shù)膠。水膠體是長(zhǎng)鏈高分子量聚合物，其在水中分散和水合以實(shí)現(xiàn)稠化和有時(shí)為實(shí)現(xiàn)凝膠化的效果。
大量的專利文獻(xiàn)涉及引用凍瓊脂作為一部分可能的封裝材料的封裝系統(tǒng)。例如，WO 99/27798描述了在封裝組成中包括碳酸氫鈉和阿斯巴甜糖(Aspatame)的改進(jìn)的口香糖配方，在涂覆成分的列表中公開(kāi)了凍瓊脂，所述列表也包括糊精、改良淀粉、阿拉伯樹(shù)膠或麥芽糊精。另一方面，在某些文件中也引用凍瓊脂作為?；瘎＞唧w地，在US 4,911,934中描述的包括封裝的甜味劑和具有延長(zhǎng)的香味釋放的口香糖組合物中，公開(kāi)了凍瓊脂作為?；瘎┑挠猛荆淠芤鹛鸹瘎┝Ｗ拥哪刍蚓酆?。
因此，凍瓊脂在食品中廣泛地用作穩(wěn)定劑、增稠劑、潤(rùn)濕劑和表面修整劑。正如許多其它的膠體，凍瓊脂也具有成膜和生物粘附特性。然而，雖然其它的水膠體在專利文獻(xiàn)中的特定的實(shí)施例中經(jīng)常被引用，但凍瓊脂僅作為所有包含樹(shù)膠、水膠體、成膜劑和生物粘附劑的列表中的一部分出現(xiàn)，并且通常是作為可能有用的，但不是作為特定例子的材料公開(kāi)。
然而，我們現(xiàn)在已確定，當(dāng)與碳水化合物結(jié)合并以遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)的量使用時(shí)，凍瓊脂是一種非常有用的基質(zhì)材料，而且提供給擠壓系統(tǒng)特定的有益效果，使其在水性系統(tǒng)中穩(wěn)定并提高封裝于其中的活性成分或組合物的保留。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明涉及一粒狀釋放系統(tǒng)，包含以小滴形式遍布于聚合載體的基質(zhì)中的調(diào)味或香味成分或組合物，其中所述載體至少含有一碳水化合物材料和基于粒狀系統(tǒng)的干重，即基于擠壓制品為計(jì)，1～7％重量的預(yù)水化的凍瓊脂。
本發(fā)明的系統(tǒng)具有許多優(yōu)點(diǎn)。具體地說(shuō)，凍瓊脂以該特定比例的加入有利于防止調(diào)味或香味成分或組合物(下稱“活性”成分)在水性環(huán)境中的釋放。實(shí)際上，在水存在下，以顆粒形式的本發(fā)明的釋放系統(tǒng)發(fā)生了再水化并快速形成物理上捕獲活性成分的凍瓊脂-碳水化合物凝膠結(jié)構(gòu)，通常是以油滴的形式。在調(diào)味成分被封裝的情況下，在水存在下應(yīng)用時(shí)，本發(fā)明的系統(tǒng)提供了在顆粒中的味道的保留，直至施加剪切力或熱而導(dǎo)致活性成分的釋放。因此該系統(tǒng)非常有利于在例如口香糖和咀嚼的軟糖或冰淇淋中應(yīng)用。特別是，咀嚼糖果構(gòu)成了大多數(shù)的典型實(shí)例，其中希望只有當(dāng)一咀嚼時(shí)載體就釋放活性成分，因此提供味道熱點(diǎn)并進(jìn)一步避免該味道過(guò)早受到含在這些產(chǎn)品中的油脂的影響。
在香味的情況下，根據(jù)外部環(huán)境，活性成分從顆粒中的擴(kuò)散可以持續(xù)幾小時(shí)，因此本發(fā)明在功能香料的應(yīng)用中提供了一有利的控制釋放系統(tǒng)。
在另一方面，從工藝的觀點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明所采用的基質(zhì)的組合物可以用常規(guī)技術(shù)進(jìn)行擠壓。用“常規(guī)的擠壓技術(shù)”，這里我們意思是根據(jù)其常用的方法，將水性碳水化合物溶解，使活性材料和選擇的乳化劑形成均勻乳液，在壓力下通過(guò)一拉模板將該乳液擠壓，然后冷卻以形成含有以細(xì)小滴散布的活性材料的固體產(chǎn)品。
大量的這種常規(guī)方法在各種現(xiàn)有擠壓技術(shù)的專利文獻(xiàn)中都有描述，而且它們都可以用于加工本發(fā)明的基質(zhì)。這些方法中的有一些將在以下的具體實(shí)施方式
中進(jìn)行描述。
根據(jù)本發(fā)明，所有可有利地用于封裝的活性材料都可以在現(xiàn)有的調(diào)味和香味材料中選擇，最好是疏水的。也可以使用親水的成分，但是在外部水性環(huán)境中與其隔離物的功能一樣，它們的釋放可能會(huì)延遲得較少。下面給出的實(shí)施例意在說(shuō)明本發(fā)明的各種實(shí)施方案，但是并不能認(rèn)為是對(duì)其的限制。
本發(fā)明的更多的目的、方式和優(yōu)點(diǎn)將從以下的描述中變得更為清楚。
現(xiàn)已意外地發(fā)現(xiàn)了與碳水化合物結(jié)合，在擠壓系統(tǒng)的基質(zhì)的組合物中，凍瓊脂可以以很小的量有益地使用，所述系統(tǒng)因而在水中對(duì)一延長(zhǎng)的周期是穩(wěn)定的，并且以控制的方式釋放封裝于其中的活性成分。
如前所述，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一粒狀釋放系統(tǒng)，包含以小滴形式散布于聚合載體的基質(zhì)中的調(diào)味或香味成分或組合物，其中所述載體至少含有一碳水化合物材料以及1至7％重量的凍瓊脂。凍瓊脂的百分?jǐn)?shù)以及以下提到的所有的比例都是以相對(duì)于擠壓產(chǎn)品的干重的重量給出的。本發(fā)明中的凍瓊脂是以預(yù)水化的形式使用的。
本發(fā)明的系統(tǒng)當(dāng)用于水性環(huán)境時(shí)特別有利。實(shí)際上碳水化合物材料與凍瓊脂以上述的濃度范圍特定的結(jié)合意外地形成凝膠屏障，凝膠屏障可防止顆粒在水中像現(xiàn)有技術(shù)中的情況一樣立即溶解，因此使調(diào)味和香味小滴能緩慢釋放。本發(fā)明有利地提供了一系統(tǒng)，其顯示出在顆粒再水化后封裝于其中的活性成分的高比例的保留，而且用標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)設(shè)備可容易地制造。
特別令人驚奇的是觀察到凍瓊脂在如此低的濃度的有效性以及同時(shí)從工藝的觀點(diǎn)出發(fā)其所具有的優(yōu)越性，迄今，例如在擠壓工藝中，粘稠度構(gòu)成可結(jié)合的樹(shù)膠量的限制因素。凍瓊脂的濃度范圍完全是意料之外的而且代表了本發(fā)明的基本特征。
本發(fā)明的釋放系統(tǒng)的基質(zhì)包含至少上述的結(jié)合，也就是說(shuō)一碳水化合物材料和1至7％重量的凍瓊脂。優(yōu)選地含有1至3％重量的凍瓊脂，更優(yōu)選含有1至1.5％重量的凍瓊脂。包含的碳水化合物材料的比例相對(duì)于干擠壓制品通常在0至95％重量，優(yōu)選為40至90％重量。
雖然在本發(fā)明的釋放系統(tǒng)中使用了碳水化合物材料與凍瓊脂的結(jié)合，其也可以使用任何通過(guò)擠壓技術(shù)已成為可加工的糖或糖衍生物來(lái)形成干的擠壓固體。合適的材料的具體的例子包括那些選自蔗糖、葡萄糖、乳糖、果糖、左旋糖、麥芽糖、核糖、右旋糖、異麥芽糖、山梨糖醇、甘露醇、木糖醇、乳糖醇、麥芽糖醇、戊糖醇(pentatol)、阿拉伯糖、戊糖、木糖、半乳糖、氫化淀粉水解產(chǎn)物或琥珀酰化的、化學(xué)改良(chemically modified)的淀粉、玉米糖漿、麥芽糊精、聚葡萄糖和其衍生物以及其混合物。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案中，碳水化合物材料選自麥芽糊精或玉米糖漿、化學(xué)改良的淀粉、氫化淀粉水解產(chǎn)物或琥珀酰化的或水解淀粉。優(yōu)選的是，使用的麥芽糊精具有至少18的糖化率(DE)。
接著的具體的實(shí)施方案，將使用包括麥芽糊精的聚合的載體。麥芽糊精可以是基質(zhì)的主要碳水化合物材料，或者可以與上述的任何一種糖，最好是蔗糖的混合物使用。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，聚合的載體由以聚合物鏈的窄餾分(narrow cut)形式的麥芽糊精(GlucidexC 1872；來(lái)源Roquette America，Inc.Keokuk，Iowa，USA)和1至7％重量的凍瓊脂組成。
本發(fā)明的封裝于系統(tǒng)中的活性成分最好是一當(dāng)前使用的疏水的調(diào)味或香味成分或組合物。然而，對(duì)于一個(gè)特定的應(yīng)用，為希望的釋放延遲的功能也可以選擇極性或水溶性的活性成分。實(shí)際上，當(dāng)可以在外部水環(huán)境中分配時(shí)，更多的親水成分將被更快釋放。
此處使用的術(shù)語(yǔ)調(diào)味或香味成分或組合物被視為是指各種天然的和合成的調(diào)味和香味材料。它們包括單一化合物和混合物。本發(fā)明的系統(tǒng)可以封裝液體或固體形式的揮發(fā)性的或不穩(wěn)定的成分，最好是疏水的。這類成分的具體的例子可以在現(xiàn)有文獻(xiàn)中找到，例如在S.Arctander的Perfume and FlavourChemicals，1969，Montclair N.J.(USA)；M.B.Jacobs，van Nostrand Co.，Inc.的Fenaroli’s Handbook of Flavour Ingredients，1975，CRC Pressor Synthertic Food Adjuncts，1947，并且是香水、香料和/或傳統(tǒng)的加香味或調(diào)味的加香消費(fèi)產(chǎn)品、或改良所述消費(fèi)產(chǎn)品的氣味和/或味道的領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。
天然提取物也可以封裝在本發(fā)明的系統(tǒng)中；其中包括例如諸如檸檬、柑桔、酸橙、柚子的柑橘類植物的提取物或橘皮油、或咖啡、茶、可可豆、薄荷、香草或植物和香料的精油。
在基質(zhì)中活性成分的比例為相對(duì)于干擠壓制品為0.1至25％重量，并且優(yōu)選是5至16％重量。
除調(diào)味和香味成分和組合物外，本發(fā)明系統(tǒng)可以適用于人們希望封裝的其它活性成分的封裝，例如藥物。
可以以相對(duì)于固體產(chǎn)品從0.1至10％重量的代表性的可變比例，在由基質(zhì)成分和活性成分構(gòu)成的混合物中加入乳化劑，上述比例優(yōu)選為從0.4至2％重量。典型的實(shí)例包括大豆卵磷脂和脂肪酸的檸檬酸脂，但是其他合適的乳化劑在參考文獻(xiàn)中，例如Food Emulsifiers and Their Application，1997，editby G.L.Hasenhuettl and R.W.Hartek，USA的文本中有引用。
可以在基質(zhì)中加入目前在現(xiàn)有的擠壓制品技術(shù)中使用的其他附加成分，例如易流劑，和天然的或合成的著色材料。
通常，最終產(chǎn)物具有2至8％水分含量。
本發(fā)明的系統(tǒng)在水性環(huán)境中表現(xiàn)出意外的和優(yōu)越的特性，這些特性在再水化工藝中可以顯現(xiàn)。實(shí)際上，如在現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)的，具有代表性的例如US 4,610,890或US 4,707,367的經(jīng)典的封裝系統(tǒng)在水中可以立即或快速溶解，因此立即釋放活性成分油滴。由于或多或少的強(qiáng)凝膠的形成，本發(fā)明的顆?？梢苑乐褂偷牧⒓瘁尫?。在再水化工藝中，在產(chǎn)品的表面快速形成凝膠層。一旦形成初始層，就不會(huì)發(fā)生調(diào)味或香味油滴在水環(huán)境中損失，這樣就不會(huì)出現(xiàn)油滴的聚結(jié)。在典型的4至5分鐘內(nèi)完成再水化后，顆粒是一柔韌的凝膠。施加于顆粒上的強(qiáng)大的壓力導(dǎo)致其破裂成較小的膠質(zhì)片，僅在破裂點(diǎn)釋放調(diào)味或香味油。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是上述釋放系統(tǒng)的制備方法，包括以下步驟a)將調(diào)味或香味成分或組合物與含有至少一碳水化合物材料的水溶液、1至7％重量預(yù)水化的凍瓊脂和選擇使用的一乳化劑的基質(zhì)，在對(duì)其產(chǎn)生均勻熔化有益的溫度和攪拌條件下結(jié)合并混合；b)通過(guò)一壓模擠壓出該均勻的熔化物；
c)當(dāng)其退出壓?；蚶鋮s熔化物后，切割、切削、研磨或粉碎獲得的材料；以及d)隨意地(optionally)干燥。
在本發(fā)明的方法中，凍瓊脂以預(yù)水化的形式使用。
上述方法包含各種擠壓技術(shù)，特別取決于使用的材料和加入到方法的第一步中的水的量，它們?cè)诟稍锊襟E中為了得到具有可接受的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(Tg)的最終產(chǎn)物可能不得不被減少。實(shí)際上，臨界的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度可以至少在20℃以上，對(duì)于主要部分的應(yīng)用，最好是在40℃以上。然而在某些情況下，它對(duì)于制備具有如WO 96/11589中公開(kāi)的低于周圍溫度的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度的釋放系統(tǒng)是有用的，WO 96/11589的內(nèi)容已通過(guò)引用包括在這里。在本發(fā)明中使用的水的比例因此以寬范圍的值變化，這些比例本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)使用在基質(zhì)中的碳水化合物玻璃的功能和最終產(chǎn)物需要的Tg來(lái)調(diào)整和選擇。
根據(jù)一個(gè)具體的實(shí)施方案，該方法典型的條件與US 3,704,137中描述的相似，US 3,704,137的內(nèi)容已通過(guò)引用包括在此。更具體地說(shuō)，在步驟a)中，將碳水化合物材料與足夠量的水混合并加熱以形成一溶液。單獨(dú)地將凍瓊脂與大約其11倍重量的水混合并使其預(yù)水化。然后將凍瓊脂懸浮液加入碳水化合物溶液中，然后加熱除去足夠量的水以形成含有3至12％重量的水的粘滯的熔化物。然后將活性成分和一選擇使用的乳化劑與熔化物在高切力下混合以均勻地將活性成分分散在熔化物中。在另一個(gè)實(shí)施方案中，將凍瓊脂懸浮液加入到預(yù)先形成的含有以小滴形式分散在碳水化合物基質(zhì)中的活性成分的乳液中。然后在壓力下將其通過(guò)一拉模板擠壓(步驟b))并落入一冷卻溶劑中，在這里該材料被冷卻成玻璃狀、切割并進(jìn)行表面清洗(步驟c))。然后將微粒干燥以除去殘余的溶劑并降低水含量至2～8％重量?？梢愿鶕?jù)擠壓參數(shù)的功能調(diào)整擠壓的固體的形狀和大小。該方法使用的溫度和壓力條件是現(xiàn)有的并且在以上引用的US文件中已全部描述，其教導(dǎo)已通過(guò)引用包括在這里并且形成本發(fā)明的一整體部分。因此本領(lǐng)域技術(shù)人員可以不費(fèi)力地調(diào)整這些參數(shù)，并且根據(jù)存在于熔化物中的成分特性和需要獲得的產(chǎn)品的品質(zhì)(即其粒度測(cè)定和形狀)的函數(shù)(function)來(lái)調(diào)整。需要的設(shè)備的類型和外觀在這里不具體描述，本領(lǐng)域的專家對(duì)于現(xiàn)有的設(shè)備、它們的技術(shù)特性以及為需要的擠壓固體的特定形狀和大小選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)備是非常知曉的。而且眾所周知，這類擠壓固體可以以午多種形式生產(chǎn)，即各種粒度的粉末、棒、薄片、細(xì)絲等。提供的進(jìn)一步縮小擠壓固體的大小的技術(shù)諸如研磨(或criogrinding)、粉碎或過(guò)篩都是公知的，即在擠壓出顆粒固體的情況下，如果需要，縮小顆粒固體的大小成為細(xì)的微粉碎粉末的狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的另一種合適的擠壓技術(shù)，即濕?；湓贓P202409中有描述，并且所述的內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在這里。該方法也包括上述方法的步驟d)，即干燥步驟。更具體地說(shuō)，該文獻(xiàn)公開(kāi)了用于活微生物的穩(wěn)定的、球形顆粒的制備，包括將培養(yǎng)濃縮物與膨脹劑混合形成均勻的濕顆粒，通過(guò)一壓模擠壓該濕顆粒以產(chǎn)生具有大約所需球體大小的直徑的細(xì)絲，然后使用一造粒設(shè)備(spheroniser)，其包括一以足以導(dǎo)致該細(xì)絲形成不連續(xù)的球狀顆粒的正切速度旋轉(zhuǎn)的板，最后干燥顆粒。在干燥步驟前，由于使用大比例的水作為增塑劑，擠壓塊的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度相對(duì)較低。因此需要另外的干燥步驟以從系統(tǒng)中蒸發(fā)一些水，因此增加Tg至一足夠的值以提供能在室溫貯存的產(chǎn)品。
根據(jù)適用于本發(fā)明的另一種擠壓方法，其可以避免干燥步驟。在那種情況下，不需要首先將親水的活性材料和基質(zhì)材料與大量的水一起混合以獲得一均勻的熔解物。實(shí)際上可以將僅包含少量的增塑劑的實(shí)質(zhì)上是這些成分的固體混合物加熱至其玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度，并且用該基本上成固體塊的原料壓送供料給擠壓機(jī)，在充分混合下，保證均勻的熔解物的形成并獲得穩(wěn)定的擠壓產(chǎn)品。稱之為“干混合”的擠壓技術(shù)符合這一原理，并且它們特征性地要求使用比上述引用的方法更高的壓力以通過(guò)擠壓機(jī)供應(yīng)最初基本上是固體材料的熔化物，而上述引用的方法使用基本上是液體的擠壓或流體混合物成分的擠壓。
因此，上述文獻(xiàn)和一般現(xiàn)有技術(shù)中描述的方法都適用于本發(fā)明，將活性成分的均勻混合物和在方法的第一步中制備的碳水化合物基質(zhì)在一螺旋擠壓機(jī)中以混合物的溫度在基質(zhì)的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度以上的方式加熱，以形成熔化物。然后，將該熔化物通過(guò)一壓模擠壓。
該方法的步驟c)取決于使用的技術(shù)。在上面描述的第一種技術(shù)中(具體在US 3,704,137中公開(kāi))，當(dāng)退出壓模時(shí)，可以將熔化物冷卻至基質(zhì)的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度以下的溫度?？梢酝ㄟ^(guò)破裂冷卻至其玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度以下的擠壓材料制造擠壓顆粒。由于材料的硬度的緣故，此粉碎步驟不可避免地會(huì)損失一定量的材料，并且在該步驟中也會(huì)發(fā)生損壞和損失封裝的揮發(fā)性化合物。
在其他例子中，當(dāng)擠壓的產(chǎn)品還處于高于其玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度的可塑的狀態(tài)時(shí)，使用濕?；蛉刍；瘉?lái)碎裂擠壓的產(chǎn)品。
根據(jù)上面描述的最后一種擠壓技術(shù)，其中基質(zhì)含有少量的水，提供了固體釋放系統(tǒng)，它是根據(jù)通過(guò)加熱基質(zhì)碳水化合物材料、凍瓊脂和活性成分的混合物至90～130℃的溫度獲得步驟a)中產(chǎn)生的均勻的熔化物的方法來(lái)制備的，然后，通過(guò)一壓模將該混合物擠壓，并且在退出模時(shí)和冷卻成固體狀之前，將該熔化物碎裂。
根據(jù)具體的實(shí)施方案，將少量的水加入到要熔化的混合物中以確保獲得的熔化物的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度Tg達(dá)到與最終產(chǎn)物所需的Tg值相應(yīng)的和基本上相同的值。換句話說(shuō)，與例如濕?；钠渌椒ㄏ喾矗跀D壓前，混合物的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度已經(jīng)是最終產(chǎn)物需要的值，其溫度在20℃以上并且最好在40℃以上，以使產(chǎn)物能以自由流動(dòng)的顆粒形式貯存于室溫下。因而為了將Tg提高至一可接受的值而打算除去水，本發(fā)明的這一實(shí)施方案可以在擠壓后用另外的干燥步驟分散。而且，該方法的擠壓步驟需要一壓出設(shè)備。市售的擠壓設(shè)備是商標(biāo)名為Clextral BC 21的雙螺旋擠壓機(jī)，其裝備有一切割刀，使得在壓模出口當(dāng)熔化物還是可塑態(tài)時(shí)切割熔化物。然而，壓出設(shè)備并不限于雙螺旋種類，還可以包括，例如單螺旋、沖壓機(jī)、或其他類似的擠壓方法。擠壓設(shè)備配備有一溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以逐漸地將混合物的溫度升高至常規(guī)的在90～130℃之間的值，在這一溫度點(diǎn)可以將混合物通過(guò)一壓模擠壓。
可以有利地使用根據(jù)本發(fā)明方法的任何實(shí)施方案獲得的速溶的擠壓固體來(lái)影響或改良大量的可食用的或有香味的最終產(chǎn)物的影響器官感覺(jué)的特性。在調(diào)味領(lǐng)域，這些消費(fèi)產(chǎn)品可以包括食物、飲料、藥物等。在口香糖或耐嚼的軟糖、牙膏和冰淇淋中，本發(fā)明顆粒是以直接加入的方式摻入這些產(chǎn)品中，并且可提供改善的效果。在另一方面，在香味領(lǐng)域，本發(fā)明的粒狀固體可以有益地與加入到諸如肥皂、沐浴或淋浴凝膠、除臭劑、沐浴露、化妝品制劑、香波或其他護(hù)發(fā)產(chǎn)品、清潔產(chǎn)品的加香組合物混合。這些例子當(dāng)然不能窮盡并且并不限制本發(fā)明。
在這類消費(fèi)品中擠壓的固體可以使用的濃度是在一較寬范圍的值內(nèi)變化，其取決于所要調(diào)味或加香的產(chǎn)品的性質(zhì)。通過(guò)實(shí)施例精確地獲得的一般的濃度包含從幾ppm直至為調(diào)味或加香組合物的或其中包含他們的最終消費(fèi)產(chǎn)品的5％或甚至10％重量的寬范圍值。
也可以以通常已知的方式向本發(fā)明的可擠壓的混合物中加入諸如食品級(jí)著色劑的輔料，以提供著色的調(diào)味或香味系統(tǒng)和顆粒。
通過(guò)以下的實(shí)施例將說(shuō)明但并不限制本發(fā)明。溫度均以攝氏度給出，縮寫(xiě)均為本領(lǐng)域中通常的含義。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1本發(fā)明的粒狀釋放系統(tǒng)的制備用以下成分制備基質(zhì)配方成分克％干重麥芽糊精18DE 130041.50蔗糖 130041.50肉桂醛470 15.00凍瓊脂1)31 1.0大豆卵磷脂1)31 1.0水800 ---總量 100.001)來(lái)源TIC Gum Inc.，Belcamp，Maryland，USA2)來(lái)源Central Soya，F(xiàn)ort Wayne，Indiana，USA將凍瓊脂與400g水混合以形成漿。將其加入到由蔗糖、麥芽糊精和400g水形成的糖漿中。將混合物加熱到123°以降低糖漿的水分含量。將肉桂醛和乳化劑與具有高剪切力的濃縮的糖漿混合以形成一均勻的熔化物，然后將熔化物在2×105Pa壓力下通過(guò)一有0.8mm直徑的孔的拉模板擠壓到冷溶劑中，冷溶劑用于使這股壓出物變冷和斷裂。干燥后，加入0.5％二氧化硅作為易流劑。獲得的產(chǎn)物含有13.6％重量的肉桂醛、5.7％重量的水分并具有34°的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度。
當(dāng)將50g顆粒置于500ml水中時(shí)，這些顆粒膨脹至其最初體積的近3倍。在水中4天后，得到含有13.1％肉桂醛重量(基于顆粒的最初干重)的軟膠質(zhì)顆粒。
實(shí)施例2本發(fā)明的粒狀釋放系統(tǒng)的制備通過(guò)混合以下成分制備基質(zhì)配方成分克％干重18DE麥芽糊精糖漿1)4459 81.50香味2)63016.00大豆卵磷脂3)39 1.00凍瓊脂4)59 1.5水400---總量 100.001)GlucidexC 1872，72％固體；來(lái)源Roquette America，Inc.，Keokuk，Iowa，USA2)來(lái)源Firmenich SA，Geneva，Swizerland3)來(lái)源Central Soya，F(xiàn)ort Wayne，Indiana，USA4)來(lái)源TIC Gum Inc.，Belcamp，Maryland，USA將凍瓊脂與400g水混合形成漿，然后與麥芽糊精糖漿混合。其他的步驟與得到的最終的顆粒含有14.5％香味料、6.3％水分并具有66°的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度。
當(dāng)將50g顆粒置于500ml水中時(shí)，這些顆粒膨脹至其最初體積的近2倍。在水中5天后，得到含有14.1％香味料重量(基于顆粒的最初干重)的軟膠質(zhì)顆粒。
實(shí)施例3本發(fā)明的粒狀釋放系統(tǒng)的制備通過(guò)混合以下成分制備基質(zhì)配方成分克％干重氫化的淀粉水解產(chǎn)物1)4278 88.00冷壓的巴倫西亞桔油35010.00大豆卵磷脂2)18 0.50凍瓊脂3)53 1.50
水350---總量 100.001)PolusorbC 1895，68％固體；來(lái)源Roquette America，Inc.，Keokuk，Iowa，USA2)見(jiàn)實(shí)施例13)來(lái)源TIC Gum Inc.，Belcamp，Maryland，USA根據(jù)實(shí)施例1中描述的方法制備顆粒。最終產(chǎn)物含有以重量計(jì)的9.7％的桔油和7.5％水分。
當(dāng)將50g顆粒置于500ml水中時(shí)，這些顆粒膨脹至其最初體積的近1.5倍。在水中5天后，得到含有9.1％桔油重量(基于顆粒的最初干重)的軟膠質(zhì)顆粒。
實(shí)施例4本發(fā)明的粒狀釋放系統(tǒng)的制備通過(guò)混合以下成分制備基質(zhì)配方成分克％干重18DE麥芽糊精 1505 43.00蔗糖 1505 43.00薄荷醇晶體43812.50大豆卵磷脂1)18 0.50凍瓊脂2)35 1.00水800---總量 100.003)來(lái)源Central Soya，F(xiàn)ort Wayne，Indiana，USA4)來(lái)源TIC Gum Inc.，Belcamp，Maryland，USA根據(jù)實(shí)施例1中描述的方法制備顆粒。最終產(chǎn)物含有以重量計(jì)的10.5％的薄荷醇和5.4％水分。
當(dāng)將50g顆粒置于500ml水中時(shí)，這些顆粒膨脹至其最初體積的近3倍。
對(duì)于所有的實(shí)施例1～4中制備的系統(tǒng)，通過(guò)Karl Fisher滴定測(cè)定最終產(chǎn)品的水分。通過(guò)蒸汽蒸餾或氣相色譜分析產(chǎn)品的香料含量。在水中一個(gè)淺的帶蓋的碟中通過(guò)在500ml水中再水化50g大小在250～850μm的顆粒測(cè)定在水中5天后的味道保留。在水中5天后，在一250μm的網(wǎng)篩上過(guò)濾凝膠顆粒并用200ml水洗。洗過(guò)的顆粒和濾過(guò)物均進(jìn)行蒸汽蒸餾測(cè)定油含量。
通過(guò)光學(xué)顯微鏡檢查顆粒的再水化特性。
在水中放置5天后顆粒中超過(guò)90％的油被保留的事實(shí)表明成膠狀的顆粒表現(xiàn)出隨時(shí)間的過(guò)去，其是穩(wěn)定的。
實(shí)施例5再水化試驗(yàn)的比較實(shí)施例分別按照實(shí)施例1、2、3和4制備4批樣品，下面分別指B1、B2、B3和B4。作為對(duì)照，按照實(shí)施例1的方法，通過(guò)混合以下述成分制備第5批樣品沒(méi)有凍瓊脂成分克％干重麥芽糊精18DE 150544.55蔗糖 150544.55冷壓的巴倫西亞桔油350 10.36大豆卵磷脂1)18 0.54水400 ---總量 100.001)來(lái)源Central Soya，F(xiàn)ort Wayne，Indiana，USA通過(guò)Karl Fisher滴定測(cè)定最終產(chǎn)品的水分。通過(guò)蒸汽蒸餾或氣相色譜分析產(chǎn)品的香料含量。在水中一個(gè)淺的帶蓋的碟中通過(guò)在500ml水中再水化50g大小在250～850μn的顆粒測(cè)定在水中5天后的味道保留。在水中5天后，在一250μm的網(wǎng)篩上過(guò)濾凝膠顆粒并用200ml水洗。洗過(guò)的顆粒和濾過(guò)物均進(jìn)行蒸汽蒸餾測(cè)定油含量。
通過(guò)光學(xué)顯微鏡檢查顆粒的再水化特性。
表1報(bào)告了這些測(cè)定的結(jié)果表1


權(quán)利要求
1.一種粒狀釋放系統(tǒng)，包括以小滴形式分布于一聚合的載體基質(zhì)中的調(diào)味或香味成分或組合物，其中所述載體包含至少一碳水化合物材料和基于粒狀系統(tǒng)的干重為計(jì)，1～7％重量的預(yù)水化的凍瓊脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的釋放系統(tǒng)，其特征在于，所述載體含有1～3％重量的凍瓊脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的釋放系統(tǒng)，其特征在于，所述載體含有1～1.5％重量的凍瓊脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的釋放系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)味或香味成分或組合物是疏水的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的釋放系統(tǒng)，其特征在于，所述碳水化合物材料選自麥芽糊精或玉米糖漿、化學(xué)改良的淀粉、氫化的淀粉水解產(chǎn)物和琥珀?；蛩獾牡矸?。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的釋放系統(tǒng)，其特征在于，所述載體由以聚合物鏈的窄餾分形式的麥芽糊精和1～7％重量的凍瓊脂組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的釋放系統(tǒng)，其特征在于，所述載體由以聚合物鏈的窄餾分形式的麥芽糊精和1～3％重量的凍瓊脂組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的釋放系統(tǒng)，其特征在于，所述聚合的載體進(jìn)一步包括一糖類，其選自蔗糖、葡萄糖、乳糖、麥芽糖、果糖、異麥芽糖、山梨糖醇、甘露醇、木糖醇、乳糖醇、麥芽糖醇、和氫化玉米糖漿。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的釋放系統(tǒng)，其特征在于，所述麥芽糊精具有等于或高于18的糖化率。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的釋放系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)味或香味成分或組合物的含量，以干粒狀系統(tǒng)的重量為計(jì)，為0.1-25％重量。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的釋放系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)味或香味成分或組合物的含量，以干粒狀系統(tǒng)的重量為計(jì)，為5-16％重量。
12.一種制備權(quán)利要求1的釋放系統(tǒng)的方法，包括以下步驟a)將調(diào)味或香味成分或組合物與含有至少一碳水化合物材料的水溶液、1～7％重量預(yù)水化的凍瓊脂和選擇使用的一乳化劑的基質(zhì)，在對(duì)其產(chǎn)生均勻熔化有益的溫度和攪拌條件下結(jié)合并混合；b)通過(guò)一壓模擠壓該均勻的熔化物；c)當(dāng)將其退出壓?；蚶鋮s熔化物后，切割、切削、研磨或粉碎獲得的材料；以及d)隨意地干燥。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其特征在于，所述基質(zhì)含有濕度為3～12％的熱碳水化合物熔化物。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其特征在于，所述步驟d)在將獲得的顆粒與一易流劑混合之后進(jìn)行。
15.權(quán)利要求1的釋放系統(tǒng)在釋放調(diào)味或加香成分或組合物中的應(yīng)用。
16.含有權(quán)利要求1的釋放系統(tǒng)作為活性成分的調(diào)味產(chǎn)品或組合物。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的調(diào)味產(chǎn)品或組合物，其特征在于，其是以口香糖或咀嚼軟糖、冰淇淋、餅干、藥物制劑或牙膏形式的產(chǎn)品。
18.含有權(quán)利要求1的釋放系統(tǒng)作為活性成分的加香產(chǎn)品或組合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的加香產(chǎn)品或組合物，其特征在于，其是肥皂、沐浴或淋浴凝膠、香波或其他護(hù)發(fā)產(chǎn)品、沐浴露、化妝品制劑、除臭劑和清潔產(chǎn)品的形式的產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于至少一碳水化合物材料與1－7％重量的預(yù)水化的凍瓊脂結(jié)合的基質(zhì)的粒狀釋放系統(tǒng)。該系統(tǒng)特別是在水性環(huán)境中穩(wěn)定，并能提供封裝于其中的活性調(diào)味或加香成分的控制釋放。
文檔編號(hào)C11D17/00GK1491084SQ02804516
公開(kāi)日2004年4月21日 申請(qǐng)日期2002年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月16日
發(fā)明者羅伯特·C·麥金弗, 弗羅林·弗拉德, 小羅伯特·A·戈汀, 特拉維斯·D·萊奇森瑞, 丹尼爾·本奇迪, 弗拉德, 本奇迪, 斯 D 萊奇森瑞, 特 A 戈汀, 羅伯特 C 麥金弗 申請(qǐng)人:弗門(mén)尼舍有限公司