[发明专利]喷雾干燥组合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及包封形式的组合物以及制备所述组合物的方法。

背景技术

包封是将一种或多种活性成分用另一种材料或系统涂覆，或包埋于其中的方法。在香料和调味料工业中，活性成分的包封用于保留食品或消费品在贮藏过程中的香味，保护活性成分免于与环境(特别是食品)的不期望的相互作用，最小化香料/香料或调味料/调味料的相互作用，防止光引发反应或氧化，并且提供香料或调味料的受控释放。

在该工业中，生产包封的产品的最普遍的方法是喷雾干燥和范围稍小的挤出和凝聚方法。

喷雾干燥是一种香料业中用于使液体香料成为干燥的自由流动的粉末形式的公知的操作。它是达到该目的的划算并且有效的方法。工业标准的配方由两种主要成分组成：80份的非调味成分和20份的调味料(在室温下通常为疏水液体)。如果非调味料成分的乳化特性缺乏或不足，习惯上添加一定的乳化剂作为配方的一部分。

在喷雾干燥粉末中，活性成分(例如调味料或香料，通常为疏水的)作为液滴被包埋于脱水载体的固化的基质中，该基质通常由糖类，例如淀粉，水解淀粉(麦芽糖糊精)，化学改性淀粉，乳化聚合物(阿拉伯树胶)和特定情况下的简单己醛糖的单体或二聚物，或它们的任意组合构成。传统的喷雾干燥技术在现有技术中已经有非常好的记载，例如见Spray-Drying Handbook，第四版，K.Masters，(1985)或者其它关于该主题的参考文献。

用于制备喷雾干燥粉末的方法通常包括：首先将载体于水中形成分散体，然后将该分散体与香料或调味料的混合物在均质化之前形成水包油的乳浊液。然后将该乳浊液喷雾干燥以生产粉末产品。

本发明主要涉及喷雾干燥的疏水物质的制备，其中基质主要由阿拉伯树胶组成，并且在最终粉末产品中疏水包封物的含量高于最终产品的重量的25wt％，更优选高于35wt％。这种喷雾干燥产品以“高固着度(high-fix)”著称，即粉末中疏水材料或包封油的含量比这种类型包封技术的传统含量值高20～25％。

阿拉伯树胶(也被称为金合欢胶)是一种节约成本的，备受好评并且广泛使用于喷雾干燥产品的包封材料。它的应用符合Kosher和Halal认证限制的需要。此外，它没有强烈的味道或香味的事实使得它成为包封多种的调味料材料的理想的载体。

该树胶由低分子量的多糖和少量的富含羟基脯氨酸的糖蛋白以及矿物质组成。这种独特的化学组成产生一些独特的为喷雾干燥所期望的官能度。相对低分子量的多糖允许在高固体含量时制备低粘度的树胶溶液。糖蛋白提供了有用的树胶的乳化特性。糖蛋白还具有形成连续膜的能力，有温和的味道并显示出低的吸湿性。

虽然大量的文献描述了关于使用糖聚合物作为载体时影响喷雾干燥效率的各种因素，但是涉及阿拉伯树胶通过其自身或者结合其它糖作为载体使用时，现有技术中的信息非常少。

在最近的研究中，B.F.McNamee等在J.Agric.Food Chem.49，3385-3388，2001中指出通过增加供给干燥机的进料固体，用麦芽糖糊精部分替换阿拉伯树胶可改进风味保持力。Y.Watanabe等在J.Agric.Food Chem.50，3984-3987，2002中描述了使用麦芽糖糊精和阿拉伯树胶作为载体的喷雾干燥系统中酰基抗坏血酸酯对亚油酸的氧化的作用，并指出用麦芽糖糊精部分替代阿拉伯树胶改进了粉末的氧化稳定性。最后，A.C.Bertolini等在Agric.Food Chem.49，780-785，2002中研究了阿拉伯树胶喷雾干燥产品中的单萜的氧化降解。所检测的所有通常使用的单萜例如柠檬烯、β-月桂烯、β-蒎烯、柠檬醛和里哪醇在55℃时迅速被氧化，表明阿拉伯树胶膜的弱的氧防护性能。

喷雾干燥的过程产生挥发损失并且这种损失随着固着度水平的增加而增加也是已知的事实。但是关于高固着度喷雾干燥的文献很少。

为了获得高固着度水平的疏水材料，公知可使用特殊的包封基质。具有高固着度水平的配方(通常高于50％)可有效地进行喷雾干燥，其具有超过90％的油的保持力并使用改性淀粉(辛烯基琥珀酰化淀粉-OSS)作为载体。它例如记载在美国US3,971,852号专利中。该专利主要涉及应用乳化淀粉(OSS)结合低分子量的糖的载体系统获得最终产品的氧化稳定性。在一个实施例中，它还描述了使用阿拉伯树胶与山梨醇和二异辛基磺基丁二酸酯(乳化剂)的结合以获得具有57.2％(w/w)的油含量的喷雾干燥粉末。