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1、10申请公布号CN104039395A43申请公布日20140910CN104039395A21申请号201280051300122申请日2012101811186226420111021EPA61Q13/0020060171申请人弗门尼舍有限公司地址瑞士日内瓦72发明人帕斯卡博苏布雷皮埃尔艾蒂安布克朗弗朗索瓦梅耶尔娜塔莉蒂埃博肯尼斯王74专利代理机构北京三幸商标专利事务所普通合伙11216代理人刘激扬54发明名称包含活性物质的颗粒剂57摘要本发明涉及包含活性物质的颗粒剂,其是通过将包含所述活性物质、固体颗粒、水以及分子量低于100KDA的水溶性生物聚合物的乳液喷雾干燥来获得的。本发明还进一步。
2、涉及用于制备此类颗粒剂的方法并涉及含有它们的产品。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014041886PCT国际申请的申请数据PCT/EP2012/0706162012101887PCT国际申请的公布数据WO2013/057168EN2013042551INTCL权利要求书2页说明书14页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书14页附图2页10申请公布号CN104039395ACN104039395A1/2页21一种用于制备颗粒剂的方法,该方法包含下列步骤A制备乳液,其包含I活性物质;II分子量低于100KDA且缺乏乳化性能的水溶性生物聚合物。
3、;III不溶于水的固体颗粒;和IV水;B将步骤A中获得的乳液喷雾干燥以获得颗粒剂。2根据权利要求1所述的方法,其中所述活性物质基于该活性物质的总重量包含至少90重量的LOGP至少为1的化合物。3根据权利要求1或2所述的方法,其中所述活性物质是调味料或香料。4根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所使用的调味料的量相对于乳液的总重量为567重量。5根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述水溶性生物聚合物选自多糖、寡糖和双糖。6根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述水溶性生物聚合物的使用量相对于乳液的总重量为1070重量。7根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述固体颗粒具有至多3。
4、M的平均直径。8根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述固体颗粒选自于由以下构成的组硅氧化物,如硅石或硅酸盐,例如由ROCKWOODADDITIVES以商品名称进行销售的合成硅酸盐;金属氧化物、金属氢氧化物、金属的无机酸或有机酸的盐以及它们的混合物,例如TIO2、FEO、FEOH2、FECO3;MGO、MGOH2、MGCO3、MG3PO42;CACO3、CASO4、CA5PO43OH、CA3C6H5O72;银纳米颗粒;硅酸镁和硅酸铝粘土;胶乳;膳食纤维,如微晶纤维素、木质素和几丁质;细胞例如,酵母细胞或其片段;腐植酸;肠溶聚合物如,例如来自EVONIK的FS30D和L10055;和脂肪或脂。
5、肪酸的晶体。9根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述固体颗粒是硅石颗粒。10根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中使用的固体颗粒的量相对于乳液的总重量为0130重量。11根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中固体颗粒与活性物质的比率为11130。权利要求书CN104039395A2/2页312喷雾干燥的颗粒剂,其包含I活性物质;II分子量低于100KDA且缺乏乳化性能的水溶性生物聚合物;和III不溶于水的固体颗粒。13根据权利要求12所述的喷雾干燥的颗粒,其是由权利要求111任一项所述的方法获得的。14包含权利要求12或13所述的颗粒剂的消费产品。15根据权利要求14所述的消费产品,。
6、其中所述产品是经调味的产品或经加香的产品。权利要求书CN104039395A1/14页4包含活性物质的颗粒剂技术领域0001本发明涉及包含活性物质的颗粒剂,其是通过将包含所述活性物质、固体颗粒、水和分子量低于100KDA的水溶性生物聚合物的乳液喷雾干燥来获得的。本发明进一步涉及用于获得此类颗粒剂的方法并且涉及含有它们的产品。背景技术0002喷雾干燥是众所周知的用于封装调味料和香料的技术。喷雾干燥的颗粒剂通常是将乳液喷雾至干燥室来制备的。该乳液典型地包含活性物质如调味料或香料、载体和乳化剂。0003时常,将具有表面活性特性的生物聚合物用作载体,例如,阿拉伯胶、改性淀粉、改性纤维素、明胶、藻酸盐或。
7、甚至蛋白质如白蛋白或球蛋白等。0004例如,US2009/0253612描述了一种用于调味料或香料的喷雾干燥封装方法,其包含干燥含有待封装的油、改性淀粉和磷酸盐的水性乳液。0005当使用其它类型的载体时,除了所述载体之外,还使用至少一种乳化剂。例如,HIDEFUMI等人INNOVATIVEFOODSCIENCE2000USENVIRONMENTALPROTECTIONAGENCY中公开的方法来确定活性物质的具体化合物或组分的蒸气压的值。0038相对于所述乳液的总重量,活性物质在乳液中的量优选为567重量,更优选1040重量。这种浓度与相对于颗粒剂的总重量干重为1090重量、更优选1560重量的。
8、活性物质浓度相对应。0039分子量低于100KDA且缺乏乳化性能的任何水溶性生物聚合物都可以用于本发明的目的。0040欲用于本发明目的的“水溶性生物聚合物”涵盖了在水中形成单相溶液的任何生物聚合物。优选地,当其以高达20重量的浓度溶于水时、更优选地甚至高达50重量的浓度溶于水时形成单相溶液。最优选地,当其以任何浓度溶于水时形成单相溶液。0041欲用于本发明目的的“缺乏乳化性能的生物聚合物”是指没有表面活性并且缺乏载体性能和乳化性能的聚合物。适合的缺乏乳化性能的生物聚合物可溶于水并且缺乏疏水性基团。被视为具有乳化性能并且优选地被排除的生物聚合物的例子包含阿拉伯胶、明胶、说明书CN10403939。
9、5A4/14页7改性淀粉例如辛烯基琥珀酸淀粉E1450CAPSULTM、HICAPTM、PURITYGUMTM、EMCAPTM等、改性纤维素如乙基纤维素、羟丙基纤维素或羟丙基甲基纤维素。避免了此类化合物,因为它们能够影响本发明的颗粒剂对挥发物的特定释放曲线。0042优选的水溶性生物聚合物是如同多糖、寡糖和双糖之类的生物聚合物。优选的多糖是右旋糖当量大于2的淀粉水解物,且最优选的是选自于糊精、麦芽糖糊精和玉米糖浆的多糖。在本发明中最优选使用的生物聚合物是麦芽糖糊精。0043还特别有利的是使用不包含任何化学取代的水溶性生物聚合物,即所述水溶性生物聚合物未被化学即人工改性。0044优选以相对于乳液的。
10、总重量为1070重量、更优选为3055重量的量使用水溶性生物聚合物。这些浓度也定义为便于将乳液的粘度维持在低于400PA,这在喷雾干燥工艺中是优选的粘度范围。0045将乳液中所使用的固体颗粒定义为不溶于水的任何颗粒。如果颗粒在水中的溶解度低于05重量,则将这种颗粒视为不溶于水。0046优选的颗粒是平均直径至多为3M、更优选至多为500NM的那些颗粒。0047优选的固体颗粒类型包括以下那些0048硅氧化物,如硅石例如,胶态硅石,如由AZELECTRONICMATERIALS以商品名称进行销售的胶态硅石或硅酸盐例如,合成硅酸盐,如由ROCKWOODADDITIVES以商品名称进行销售的合成硅酸盐;。
11、0049金属氧化物、金属氢氧化物、金属的无机酸或有机酸的盐以及它们的混合物例如,TIO2、FEO、FEOH2、FECO3;MGO、MGOH2、MGCO3、MG3PO42;CACO3、CASO4、CA5PO43OH、CA3C6H5O72;0050银纳米颗粒;0051镁和铝的硅酸盐粘土;0052胶乳;0053膳食纤维,如微晶纤维素、木质素和几丁质;0054细胞例如酵母细胞或其片段;0055腐植酸;0056肠溶聚合物如,例如来自EVONIK的FS30D和L10055;和0057脂肪或脂肪酸的晶体。0058还可以使用此类颗粒类型的混合物。最优选地,所述固体颗粒选自0059硅氧化物,如硅石例如,胶态硅石。
12、,如由AZELECTRONICMATERIALS以商品名称进行销售的胶态硅石或硅酸盐例如,合成硅酸盐,如由ROCKWOODADDITIVES以商品名称进行销售的合成硅酸盐;0060金属氧化物、金属氢氧化物、金属的无机酸或有机酸的盐以及它们的混合物例如,TIO2、FEO、FEOH2、FECO3;MGO、MGOH2、MGCO3、MG3PO42;CACO3、CASO4、CA5PO43OH、CA3C6H5O72;说明书CN104039395A5/14页80061银纳米颗粒;0062细胞例如酵母细胞或其片段;和0063膳食纤维,如微晶纤维素、木质素和几丁质。0064最优选地,所述固体颗粒是硅石例如,胶态。
13、硅石,如由AZELECTRONICMATERIALS以商品名称进行销售的胶态硅石。0065在本发明的优选方面,所述活性物质是疏水性的,由LOGP大于1、更优选大于2来界定,并且所述固体颗粒是亲水性的,即其能够容易地分散在水中以形成均匀的颗粒悬浊液。优选地,在乳液中,颗粒与油和水形成的接触角90,更优选1090。该接触角是通过水相测量的三相接触角,其是由水和油在颗粒的表面上的界面形成的。实际上,当接触角处于上述范围内时,该颗粒成功地制成了水包油乳液。在胶体领域众所周知,接触角是颗粒在油/水界面的润湿性的量化。在DICKINSON,E,USEOFNANOPARTICLESANDMICROPARTI。
14、CLESINTHEFORMATIONANDSTABILIZATIONOFFOODEMULSIONS,TRENDSINFOODSCIENCEJOHNWILEY1979,描述了各种各样的喷雾干燥方法。0078本发明的方法可以在任何传统的喷射塔中进行。例如,可以使用传统的多级干燥设备适合于用于进行该方法的所述步骤。其可以包含喷雾塔和在该塔底部用于拦截通过塔落下的部分干燥的颗粒剂的流化床。0079在喷雾干燥过程中损失的调味料或香料的量优选地低于15,更优选低于10,最优选低于5,这些百分比是相对于如果在喷雾干燥步骤中完全没有调味料或香料损失的情况下可以存在于颗粒剂中的理论量按重量计的。0080本发明的。
15、喷雾干燥的颗粒剂典型地包含0081I活性物质;0082II分子量低于100KDA且缺乏乳化性能的水溶性生物聚合物;0083III不溶于水的的固体颗粒;和0084IV水。0085所述颗粒剂的所有组分如上所定义。0086本发明的颗粒剂还可以包含残余量的水,但典型地相对于颗粒剂的总重量低于15,优选低于10,更优选低于2。0087优选地,此类颗粒剂可以由任何本发明的上述实施方式中所述的方式获得和/或由任何本发明的上述实施方式中所述的方式获得。0088在本发明的优选实施方式中,颗粒剂的尺寸典型地为至少10M,优选至少20M。基于用于喷雾干燥的方法,特别是当在干燥塔中存在打粉剂时,如上所述,所述干燥颗粒。
16、剂可以具有高达300或甚至高达750M的平均尺寸。在本发明优选的实施方式中,所述颗粒剂的平均尺寸比乳液中的油滴的平均尺寸大至少5倍。0089在另一方面,本发明涉及一种包含本发明的颗粒剂的消费产品。优选地,此类产品是经调味的或经加香的产品。0090优选地,所述经调味的产品是食物产品。本发明的消费产品优选地是颗粒状或粉末状的经调味的或经加香的产品。在此种情况下,可以通过干混而容易地加入本发明的颗粒剂。0091在本发明的优选方面,所述食物产品选自于由以下构成的组速溶汤或酱汁、早餐谷物、奶粉、婴儿食品、粉状饮料、粉状巧克力饮料、涂抹食品SPREAD、粉状谷物饮料、口香糖、泡腾片、谷物棒和巧克力棒。所述。
17、粉状食品或饮料可以是旨在将所述产品与水、牛奶和/或汁液或其它水性液体复原之后进行食用的。0092在一个实施方式中,所述经加香的产品是粉状产品。优选地,其为粉末洗涤剂或片状洗涤剂、除臭剂或止汗剂。在另一实施方式中,其是身体护理产品,且最优选地其为除臭剂或止汗剂。0093本发明的颗粒剂具有可以良好地分散于含水介质中并且特别是分散于包含水的消费产品基料中的优点。0094实施例说明书CN104039395A7/14页100095现在将通过下列实施例的方式进一步详细说明本发明。0096实施例10097本发明所述的颗粒剂的制备0098制备了具有下列成分的乳液A0099表1乳液A的组成0100成分重量份调味。
18、料11765水溶性生物聚合物24117固体颗粒3317柠檬酸012抗菌剂4002水3787总计10001011柠檬油,来源FIRMENICHSA,GENEVA,SWITZERLAND0102218DE麦芽糖糊精,来源ROQUETTEFRRES0103330V25胶态硅石的悬浊液,来源AZELECTRONICMATERIALS01044山梨酸钾和苯甲酸钠。0105将柠檬油30G添加至18G在含有抗菌剂的52G蒸馏水中的分散液中。通过添加柠檬酸将PH调节至3。使用超声波探针在冷条件具有冰的水浴中均质化所得到的混合物。通过显微镜目测油滴的平均尺寸为约3M。然后使用螺旋桨式搅拌混合器将获得的乳液与70。
19、G混合。0106使用由BCHI,FLAWIL,SWITZERLAND供应的BUCHIMINI喷雾干燥器B290,将空气入口温度设为180并将物料通过量设为500ML每小时,通过喷雾干燥乳液A制备颗粒剂A。空气出口温度为90。雾化前,乳液的温度为室温。0107使用适当的校准通过LFNMR测量喷雾干燥的颗粒剂中的柠檬油含量。通过测量颗粒剂中的油含量并且与在喷雾干燥过程中没有任何损失的情况下可以获得的理论量进行比较,来估算封装效率。柠檬油损失的量低于5,在颗粒剂中测得的柠檬油的最终装载量相对于颗粒剂的总重量为约284重量。0108实施例20109使用改性淀粉作为乳化剂来制备颗粒剂比较例0110制备了。
20、具有下列成分的乳液B0111表2乳液B的组成说明书CN104039395A108/14页110112成分重量份调味料11500水溶性生物聚合物23150乳化剂3350抗菌剂4002水4998总计10001131柠檬油来源FIRMENICHSA,GENEVA,SWITZERLAND0114218DE麦芽糖糊精,来源ROQUETTEFRRES01153100改性淀粉,来源NATIONALSTARCH01164山梨酸钾和苯甲酸钠。0117使用与实施例1中相同的协议制备了乳液B,不同之处在于使用乳化剂代替了固体颗粒。0118通过显微镜目测了油滴的平均尺寸并且通过颗粒测定法MALVERNNANOSIZE。
21、R进行了测量,几乎与乳液A的相同,即约3M。0119按照相同于实施例1中所述的协议制备了颗粒剂B。0120并且还按照相同于实施例1的协议,测量了喷雾干燥工艺过程中柠檬油损失的量。约损失了11的油,使得颗粒剂B中的最终油装载量为约266WT。0121实施例1和实施例2中的固体材料/活性物油的比率是相似的,这两个实施例中的主要差异是使用固体颗粒代替聚合物乳化剂。这两个实施例的比较显示,当在相似的配制和加工条件下,当喷雾干燥包含固体颗粒硅石而非通常的乳化剂改性淀粉的乳液时,调味料柠檬油损失更少,这进一步使得本发明的喷雾干燥的颗粒剂中的油装载量高于现有技术的颗粒剂。0122通过显微镜估计,所获得的喷雾。
22、干燥的颗粒剂的平均尺寸为50M。0123实施例30124本发明所述的颗粒剂的制备0125制备了具有下列成分的乳液C0126表3乳液C的组成0127成分重量份调味料12069说明书CN104039395A119/14页12水溶性生物聚合物23103固体颗粒3186柠檬酸014抗菌剂4002水4626总计10001281柠檬油来源FIRMENICH0129218DE麦芽糖糊精,来源ROQUETTEFRRES0130330V25胶态硅石的悬浊液,来源AZELECTRONICMATERIALS01314山梨酸钾和苯甲酸钠。0132使用相同于实施例1的协议制备乳液C,仅是各成分的量不相同。然后通过使用实。
23、施例1中描述的工艺喷雾干燥乳液C来制备颗粒剂C。0133实施例40134用改性淀粉作为乳化剂制备颗粒剂比较例0135为了比较研究,制备了具有下列成分的乳液D0136表4乳液D的组成0137成分重量份调味料12000水溶性生物聚合物22700乳化剂3300抗菌剂4002水4998总计10001381柠檬油来源FIRMENICH0139218DE麦芽糖糊精,来源ROQUETTEFRRES01403CAPSULTM改性淀粉,来源NATIONALSTARCH01414山梨酸钾和苯甲酸钠。0142使用与实施例2相同的协议制备乳液D,仅是各成分的量不同。然后通过使用实施例1中公开的工艺喷雾干燥乳液D制备颗。
24、粒剂D。说明书CN104039395A1210/14页130143实施例50144本发明的颗粒剂在水中的重新分散0145基于颗粒剂B、C和D的柠檬油装载量,使用磁力搅拌器将颗粒剂重新分散于软化水中以达到柠檬油的最终浓度相对于分散液的总重量为0005重量。0146肉眼评估所获得的分散液的浊度。惊奇地,本发明的颗粒剂颗粒剂C,由固体颗粒稳定化再分散于水中立即得到了澄清、几乎透明的溶液。对比之下,当将比较颗粒剂B和D重新分散至水中时,溶液为光学混浊的。分散液的特性在两小时内保持不变参见图1。本发明的颗粒剂迅速地重新分散在水中以提供澄清分散液的能力是非常有利的,特别是在通常需要透明性的应用中尤其如此,。
25、例如在饮料应用中。0147实施例60148本发明的颗粒剂对挥发性化合物的释放0149将颗粒剂C和D重新分散至软化水中,在两种情况下,都使柠檬油相对于分散液的总重量的最终浓度达到05重量。在相同的分析条件下,测量每个溶液上方顶空中柠檬烯柠檬油的主要组分随时间的释放曲线。在32进行静态顶空以作为柠檬烯浓度的参考P0。在32、45ML/MIN氮气流的动态条件下进行顶空测量。测量进行一式三份。0150如图2中所示的,颗粒剂D比较对柠檬烯的释放,气体中的柠檬烯浓度随时间几乎直线下降。相反,对于颗粒剂C本发明,在前10分钟观察到强烈的下降,随后是强势拐点,以及在10个小时的分析中气体中更加恒定浓度的柠檬烯。
26、。0151这种释放曲线差异的结果是,在七个小时后,重新分散颗粒剂D比较上方顶空中的柠檬烯的量低于重新分散颗粒剂C本发明上方顶空中的量。因此,来自本发明的颗粒剂的控制释放带来了持久效应,这对于调味料应用和香料应用是有利的,例如止汗剂或身体护理应用。0152实施例70153由标准皮克林乳液制备颗粒剂比较0154制备了具有下列成分的乳液E0155表5乳液E的组成0156成分重量份调味料13000固体颗粒2270柠檬酸020抗菌剂3004水6706总计10001571柠檬油来源FIRMENICH说明书CN104039395A1311/14页140158230V25胶肽硅石的悬浊液,来源AZELECTR。
27、ONICMATERIALS01593山梨酸钾和苯甲酸钠。0160使用与实施例1中相同的协议制备乳液E,不同之处在于未添加水溶性生物聚合物。0161然后按照相同于实施例1中所述的协议制备颗粒剂E。0162并且按照相同于实施例1的协议,测量了喷雾干燥过程中柠檬油损失的量。约损失了844的油,使得颗粒剂E中的最终油装载量为约469WT。0163本实施例明显地显示了本发明相对于喷雾干燥通过固体颗粒稳定但不含有水溶性生物聚合物的乳液的优势,此类乳液在干燥步骤中不能保护挥发性物质。0164实施例80165根据本发明颗粒剂的制备0166制备了具有下列成分的乳液F0167表6乳液F的组成0168成分重量份调味。
28、料11765水溶性生物聚合物24118固体颗粒3041柠檬酸006抗菌剂4001水4069总计10001691柠檬油来源FIRMENICH0170218DE麦芽糖糊精,来源ROQUETTEFRRES01713NATPURECELLGUM微晶纤维素,来源SENSIENTTECHNOLOGIESLCW01724山梨酸钾和苯甲酸钠。0173使用与实施例1相同的协议制备乳液F,只是固体颗粒的类型以及各成分的量不同。使用实施例1中描述的工艺喷雾干燥乳液F以制备颗粒剂。0174实施例90175根据本发明的颗粒剂的制备0176制备了具有下列成分的乳液G0177表7乳液G的组成0178说明书CN1040393。
29、95A1412/14页15成分重量份调味料11765水溶性生物聚合物24118固体颗粒3165柠檬酸018抗菌剂4001水3934总计10001791柠檬油来源FIRMENICH0180218DE麦芽糖糊精,来源ROQUETTEFRRES01813RD合成层状硅酸盐,来源ROCKWOODADDITIVES01824山梨酸钾和苯甲酸钠。0183使用与实施例1相同的协议制备乳液G,只是固体颗粒的类型以及各成分的量不同。然后使用实施例1中描述的工艺喷雾干燥乳液G以制备颗粒剂。0184实施例100185根据本发明的颗粒剂的制备0186制备了具有下列成分的乳液H0187表8乳液H的组成0188成分重量份。
30、调味料11765水溶性生物聚合物24118固体颗粒3041柠檬酸006抗菌剂4001水4069总计10001891柠檬油来源FIRMENICH说明书CN104039395A1513/14页160190218DE麦芽糖糊精,来源ROQUETTEFRRES01913腐植酸来源FLUKA01924山梨酸钾和苯甲酸钠。0193使用与实施例1相同的协议制备乳液H,只是固体颗粒的类型以及各成分的量不同。然后使用实施例1中所述的工艺喷雾干燥乳液H以制备颗粒剂。0194实施例110195根据本发明的颗粒剂的制备0196制备了具有下列组成的乳液I0197表9乳液I的组成0198成分重量份调味料11765水溶性生。
31、物聚合物24118固体颗粒3041抗菌剂4001水4075总计10001991柠檬油来源FIRMENICH0200218DE麦芽糖糊精,来源ROQUETTEFRRES02013L10055甲基丙烯酸丙烯酸乙酯共聚物,来源EVONIK02024山梨酸钾和苯甲酸钠。0203使用与实施例1相同的协议制备了乳液I,只是固体颗粒的类型以及各成分的量不相同。L10055不溶于乳化条件中的水。然后通过使用实施例1中所述的工艺喷雾干燥乳液I制备颗粒剂。0204实施例120205根据本发明的颗粒剂的制备0206制备了具有下列成分的乳液J0207表10乳液J的组成0208成分重量份调味料117647说明书CN10。
32、4039395A1614/14页17水溶性生物聚合物241176固体颗粒30412氢氧化钠0001抗菌剂40012水40752总计10002091柠檬油来源FIRMENICH0210218DE麦芽糖糊精,来源ROQUETTEFRRES02113胶乳颗粒甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸和1,4双乙烯氧基丁烷的交联共聚物,来源FIRMENICH02124山梨酸钾和苯甲酸钠。0213使用与实施例1相同的协议制备了乳液J,只是固体颗粒以及各成分的量不相同。胶乳颗粒不溶于乳化条件的水。然后通过使用实施例1中所述的工艺喷雾干燥乳液J以制备颗粒剂。0214实施例1、3以及812论证了可以在例如如上所述的乳液的制备中使用的各种固体颗粒,并且它们包括但不限于硅石、微晶纤维素、腐植酸、和胶乳颗粒。说明书CN104039395A171/2页18图1说明书附图CN104039395A182/2页19图2说明书附图CN104039395A19。