相关申请的交叉参考
本申请要求2009年6月5日以Bernhard H. van Lengerich和Goeran Walther的名义提交的题为“用于制备烘烤食品的胶囊化ω-3脂肪酸”的共同未决美国临时专利申请No.61/184,681的优先权，该申请的内容全部并入本文作为参考。
技术领域
本发明一般地涉及含胶囊化的易氧化的多不饱和脂肪酸（PUFAs）的烘烤食品，例如面包，更具体地说，涉及含胶囊化的ω-3脂肪酸的烘烤食品、胶囊化脂肪酸、和含胶囊化脂肪酸的用于制备烘烤食品的面团和面糊，以及用于制备烘烤食品的方法，在该食品中游离的脂肪酸（例如ω-3脂肪酸）被稳定化以防止氧化。
背景技术
PUFAs例如ω-3脂肪酸的预防和治疗效果及其作为抗炎剂的作用是被充分确认的。近来的临床研究进一步指出，食用足量的这些多不饱和脂肪酸可能适用于对患有类风湿性关节炎的动物和人的介入治疗。PUFAs（例如ω-3脂肪酸）的饮食来源主要存在于来自海洋的食物，例如海藻和鱼。但是，在大多数群体中，由于鱼类和食用藻的消耗量低而认识不到PUFA化合物的营养学好处。与美国食品和药物管理局关于与摄入ω-3脂肪酸以预防心脏病有关的健康声明的当前允许量一致，用这些组分来强化食品的兴趣有了提高。妨碍将PUFA油掺入加工食品的一个主要问题是这种油的高不饱和度、它对氧化的敏感性和随之而来的在油的味道和香气方面的变质。
PUFA油对氧化的敏感性通常使其不加保护的应用限于低温、短保质期食品，例如酸奶或冷冻的饮料，比如桔汁和牛奶。对于保质期长的干燥食品例如谷类或燕麦条形饼干，通常需要将ω-3油胶囊化以防氧化。市售的PUFA胶囊产品大多是喷雾干燥的粉末，通常具有无法接受的感官属性。另外，可以显示散装稳定性的产品常常在55℃的2或3周加速贮存期限试验后不能通过应用研究，这大约相当于室温下分别有6或9个月的稳定性。
PUFA油被包封在小丸粒中可以用来将55℃下的加速储存试验中的氧化和感官稳定性提高到4周或更长，这大约相当于在室温下1年或更长，对于即食谷物和燕麦条饼干是理想的长保质期。但是，胶囊化的PUFA丸粒仍然需要很小心地处理，并且在食品加工期间不能过热、过湿或高剪切力处理。另外，干的丸粒可能与某些类型的食品的质地不相容。
此外，在将某个组分包封在基质中时，基质材料通常要被加热到足够高的温度以形成塑化的团块，促进该组分的嵌入或包覆。在冷却时，基质材料变硬或固化，保护包封物免受不良的或过早的反应。为达到掺入食品或饮料所要求的粒子大小而研磨固化的或玻璃态的产物，一般会形成形状不规则的碎片和粗糙的表面。不规则形状的碎片和有裂缝的表面会造成包封物释放不均匀，液体包封物的扩散增加，以及氧气和水的透入增加，这对敏感的包封物，例如容易氧化的组分，可产生有害的影响。向干的基质材料中掺入水溶性抗氧化剂（例如酸性抗氧化剂）及用于改善抗氧化剂活动的流体反应介质（例如水或甘油），可能导致不是贮存稳定性的水分活度，对所希望的质地有不利影响，对基质的释放性质有不利影响，或者促进胶囊化PUFA丸粒在面团或面糊混合期间溶解。
含有胶囊化PUFA和酸性抗氧化剂及促活动液体（例如甘油）的柔软小丸粒提供长期抗氧化活性和局部施用于谷物基料例如玉米片、泡芙或团粒的良好粘合性。但是，已发现丸粒的小而软的属性对在面包和其它烘烤食品中的应用产生事与愿违的作用。业已发现，当把胶囊化PUFA的柔软小丸粒掺入用于制备烘烤食品（例如面包）的面团或面糊中时，在混合各组分以得到均匀的面团或面糊期间、面团捏和期间及烘烤期间，丸粒在面团或面糊中迅速溶解。在面团或面糊制备过程中，面团或面糊水分和在混合和/或捏和期间施加的剪切及混合力导致湿汽或水渗入ω-3丸粒，使得丸粒更软和涂抹更多，直至它们完全消失并混入面团和面糊中。随着完全溶解，最初由包封基质提供的对ω-3油的物理和化学保护作用丧失，造成了在烘烤食品（例如面包）贮存期间由于氧化而迅速变质和感官上的损坏，而其目标本来是烘烤后在室温下14天。虽然增加粒子大小可以使一部分较大丸粒在面团混合期间保留下来，但是溶解了的那部分在烘烤食品中产生不希望有的鱼腥式腐坏味道和气味。另外，肉眼易见的大丸粒会损害理想的蜂窝状均匀结构，或者会与烘烤食品（例如面包、蛋糕和松饼）的柔软质地和理想口感不协调。
本发明提供被包封的油的小丸粒，其中含有掺入到淀粉和蛋白质基质中的易氧化的多不饱和脂肪酸，例如ω-3油，该丸粒可用在、或者被加工或掺入到或加入到烘烤食品面团和面糊、烘烤食品（例如面包、点心、曲奇饼、小面包卷、薄脆饼干、饼干、蛋糕、松饼和棒形面包）中，而不会在面团、面糊或烘烤食品中涂抹或溶解，以便使食品具有更长的保质期、抗鱼腥味腐坏、不良味道和难闻气味的抗氧化稳定性。
发明概要
在本发明的第一方面，一种用于烘烤食品的胶囊化产品可以掺加到烘烤食品面团或面糊中而不会在面团或面糊中涂抹或溶解，它包含含有至少一种多不饱和脂肪酸的油滴、包覆该油滴的含蛋白质的成膜组分、包封该包膜油滴的基质材料、塑化该基质材料的液体增塑剂及分散在整个塑化的基质材料内的酸性抗氧化剂。基质材料含有淀粉组分和蛋白质组分，其中蛋白质在基质材料中的数量，按基质材料的重量计，为约35-75%重量，优选约45-65%重量。胶囊化产品的蛋白质含量按胶囊产品的重量计，为约25-65%重量，优选约40-60%重量。蛋白质组分使胶囊化产品变硬，防止在胶囊化产品与烘烤产品面团或面糊混合期间和在烘烤食品中发生胶囊化产品的显著涂抹和溶解以及油的释放。淀粉组分有助于避免橡胶样的稠度和质地并且增进可挤压性。
另外，酸性抗氧化剂分布在整个基质材料中，帮助防止所述的至少一种多不饱和脂肪酸的氧化和鱼腥式腐坏或不良味道及难闻气味的产生。酸性抗氧化剂的数量，按胶囊化产品的重量计，通常可以为约0.5-10%重量，优选约1-5%重量，最优选约2-4%重量。油的数量按胶囊化产品的重量计，可以为约5-20%重量。可任选地使用液体多元醇使酸性抗氧化剂在基质内能够活动，其数量不能使胶囊化产品过度软化以致于在面团或面糊混合、制备及烘烤期间胶囊化产品发生涂抹或溶解。胶囊化产品可以是直径为约0.2-3.0 mm，优选约0.4-0.9 mm的分离的颗粒或小丸的形式。在本发明的实施方案中，胶囊化产品在氮气吹洗的室温条件或冷冻条件下，贮存或搁置稳定性至少为约6个月，优选至少12个月。
在本发明的另一方面，提供了含有该胶囊化产品的烘烤食品面团或面糊、烘烤食品混合料、烘烤食品配套件、包装及烘烤食品。可以包含胶囊化产品的烘烤食品的实例是面包、饼干、小面包卷、小圆面包、蛋糕、松饼、棒形面包、椒盐卷饼、比萨饼、曲奇饼、薄脆饼干和点心。即使可能使用激烈的混合和捏和，例如在面包面团制造的情形，并且可能使用高水含量面团或面糊，该胶囊化产品仍出乎意料地不在面团或面糊中或在烘烤食品中发生涂抹或溶解。在本发明的实施方案中，胶囊化产品可以包含在烘烤食品混合料中，例如在面包混合料、蛋糕混合料、曲奇饼混合料、松饼混合料和烘烤用面粉中。在本发明的实施方案中，本发明的胶囊化产品可以包装在经氮气吹洗的高度阻水汽和/或氧材料的袋、囊或其它包装中。胶囊化产品的包装可以原样销售，也可以与装有含面粉的烘烤食品成分的预混物的其它包装一起包含在烘烤食品成套件中。
在本发明的另一方面，一种将含多不饱和脂肪酸胶囊化以便掺入烘烤食品中而不会在将该胶囊化产品于烘烤食品面团或面糊中混合时发生胶囊化产品明显涂抹和溶解的方法包括：形成水包油的乳状液，其中含有至少一种多不饱和脂肪酸和一种含蛋白质的成膜组分。将该水包油乳状液与基质材料、用于塑化该基质材料的液体增塑剂及用于防止该至少一种多不饱和脂肪酸氧化的酸性抗氧化剂混合。基质材料中含有淀粉组分和蛋白质组分，蛋白质在基质材料中的数量按基质材料的重量计为约35-75%重量，优选为约45-65%重量。进行混合以便得到可成形的混合物，其中基质材料包含酸性抗氧化剂并将该水包油乳状液包封。将该可成形的混合物形成片形，将片干燥以得到胶囊化产物的干片，其中胶囊化产品的蛋白质含量按胶囊化产品的重量计为约25-65%重量，优选约40-60%重量。在本发明的实施方案中，淀粉组分和蛋白质组分可以预先掺混以得到基质材料，而该基质材料可以与酸性抗氧化剂、乳状液和增塑剂混合以使该基质材料至少基本上被塑化，并使抗氧化剂基本上均匀地分布在整个基质材料中。
在本发明的实施方案中，当使用商业混合方法和/或低水含量面团（例如在商业规模的面团混合与捏和设备上制备的面包面团和曲奇饼面团）时，基质中的蛋白质数量按基质材料的重量计，为约25-77.5%重量，优选为约30-77.5%重量，更优选为约30-65%重量。另外，当用低水分含量面团（例如曲奇饼面团）进行混合时，和/或当使用商业规模的混合方法和设备时，胶囊化产品的蛋白质含量按胶囊化产品的重量计为约15-65%重量，优选为约20-65%重量，更优选为约20-55%重量。
在本发明的又一方面，一种将含多不饱和脂肪酸的油掺入到烘烤食品中的方法包括将胶囊化产品与含面粉和水的烘烤食品面团或面糊成分混合，得到胶囊化产品在其中没有明显涂抹和溶解的面团或面糊。该面团或面糊可以被烘烤以得到烘烤食品，例如面包、饼干、小面包卷、小圆面包、蛋糕、松饼、棒形面包、椒盐卷饼、比萨饼、曲奇饼、薄脆饼干和点心、胶囊化产品在烘烤食品中不会明显地涂污和溶解。在本发明的实施方案中，烘烤食品（例如面包）的ω-3脂肪酸浓度，例如二十二碳六烯酸（DHA）的浓度，为每份服用量至少约10 mg，优选每份至少约16 mg，最优选每份至少约32 mg，并且在烘烤后的贮存稳定性与不掺入多不饱和脂肪酸的烘烤食品的保质期相同或更长。
附图简述
本发明用附图作进一步的说明，其中：
图1表示当胶囊化产品与面包面团成分混合得到面包面团时，其粒子大小、蛋白质含量和胶囊化产品的涂抹或溶解之间的关系。
图2表示丸粒的感官和物理稳定性与按胶囊化的或最终的产品重量计的甘油含量及按干基质重量计的基质中小麦蛋白含量之间关系的叠合图。
发明详述
本发明一般地涉及含有容易氧化的多不饱和脂肪酸的烘烤食品，例如面包，更具体地说，涉及含ω-3脂肪酸的烘烤食品和制备该烘烤食品的方法，其中游离的脂肪酸如ω-3脂肪酸被稳定化以防止氧化、发生鱼腥式腐坏或者不良味道和难闻气味。使用含有包封在基质材料中的容易氧化的多不饱和脂肪酸的胶囊化产品，其基质材料中含有临界数量的蛋白质组分和淀粉组分，出乎意料地避免了在面团或面糊生产及烘烤期间胶囊化产品在面团或面糊内发生明显的涂抹和溶解（这会造成氧化不稳定性）以及鱼腥式腐坏，并形成与烘烤食品的质地相容的非橡胶样质地和口感。在本发明的实施方案中，烘烤食品在烘烤后的保质期可以与不掺入多不饱和脂肪酸的烘烤产品相同或更长。例如，面包、小面包卷、小圆面包、松饼和其它高水分的软的烘烤食品的保质期通常可以是烘烤后约14天。按照本发明制备的同类烘烤食品，例如面包，即使含有高量易氧化的多不饱和脂肪酸，其在烘烤后可以有至少14天的保质期。在本发明的其它实施方案中，诸如酥脆的曲奇饼或点心等低水分含量的产品，其在烘烤后的保质期至少为约6个月，虽然该烘烤食品中含有高含量的易氧化多不饱和脂肪酸。
可以掺入到烘烤食品面团或面糊中而不会在面团或面糊中发生明显涂抹或溶解的用于烘烤食品的胶囊化产品，包含着含至少一种多不饱和脂肪酸（例如ω-3脂肪酸）的油滴和含一种包覆该油滴的蛋白质的成膜组分。本发明的基质材料包封住包膜的油滴，而一种液体增塑剂则将基质材料塑化。此外，一种酸性抗氧化剂分散在整个被增塑的基质材料中。基质材料包含淀粉组分和蛋白质组分，其中当混合是用零售规模的制面包机进行时，通常采用较长的混合时间、较弱的混合强度和水分含量较高的面团，基质材料中的蛋白质数量按基质材料的重量计，至关重要地为约35-75%重量，优选为约45-65%重量。当混合是用零售规模的面包机进行时，胶囊化产品的蛋白质含量至关重要地为胶囊化产品重量的约25-65%，优选约40-60%。
在放大规模的另外实验中发现，在以下情况可以使用较低数量的蛋白质和较高数量的甘油：1）当使用商业规模的制面包设备和制面包方法，特别是商业用面团混合与捏和设备时，此时通常采用较短的混合时间、更强烈的混合及水分含量较低的面团，和/或2）使用的面团通常水分含量低，例如曲奇饼干面团。业已发现，当使用商业混合方法和/或低水分含量面团时，基质中的蛋白质数量按基质的重量计至关重要地为约25-77.5%重量，优选为约30-77.5%重量，更优选为约30-65%重量。另外，当用低水含量面团和/或用商业规模的混合方法和设备进行混合时，胶囊化产品的蛋白质含量按该胶囊化产品的重量计，至关重要地为约15-65%，优选为约20-65%重量，更优选为约20-55%重量。
例如，在本发明的实施方案中，为制备低水含量的面团（例如曲奇饼面团）和/或用商用混合设备和方法以商业规模制备面团，例如商业规模制备面包面团，基质中使用的蛋白质数量按基质材料的重量计可以为约25-35%重量；胶囊化产品或最终产品的蛋白质含量，按该胶囊化产品或最终产品的重量计，可以为约15-25%重量。
蛋白质组分使胶囊化的产品硬化并防止胶囊化产品在烘烤食品面团或面糊中混合期间以及在烘烤食品中发生明显的涂抹和溶解及油的释放。淀粉组分帮助避免由于太多的蛋白质造成的橡胶样稠度和质地，并增进可挤压性。淀粉组分降低由于蛋白质组分造成的粘稠性，该粘稠性会使增塑的块体的挤压或机械加工变得困难或不可能，尤其是当使用小挤压模孔制备小丸粒时。酸性抗氧化剂分布在整个基质材料中并有助于防止该至少一种多不饱和脂肪酸的氧化和鱼腥式腐坏或者不良味道及难闻气味的产生。可以任选地使用液体多元醇使酸性抗氧化剂在基质中得以活动，其数量不要使胶囊化产品过度软化，以致使胶囊化产品在面团或面糊混合和制备期间及烘烤期间发生涂抹或溶解。
胶囊化产品在掺入面团或面糊之前的贮存期间，以及在掺入面团或面糊之后，和在面团或面糊被烘烤成烘烤食品之后，显示出延长的贮存稳定性，而容易氧化的多不饱和脂肪酸（例如ω-3脂肪酸）没有明显氧化。在本发明的实施方案中，胶囊化产品在氮气吹洗的室温条件或冷冻条件下，贮存或搁置稳定性可以有至少约6个月，优选至少12个月。这种胶囊化产品可以包含在烘烤食品混合料例如面包混合料、蛋糕混合料、曲奇饼混合料、松饼混合料和烘烤面粉中。在本发明的实施方案中，本发明的这种胶囊化产品可以包装在经氮气吹洗的阻高湿和/或高氧的袋形或囊形材料或其它包袋中。胶囊化产物的包装可以以本身的形式销售，也可以与包括含面粉的烘烤食品成分预混合物的其它包装一起包含在烘烤食品产物套件或混合料中。可以包含胶囊化产品的烘烤产品的实例是面包、饼干、小面包卷、小圆面包、蛋糕、松饼、棒形面包、椒盐卷饼、比萨饼、曲奇饼、薄脆饼干和点心。
可以用在本发明中的容易氧化的油包括例如蓖麻油、藻基油或从海藻衍生的油、亚麻油或亚麻籽油、鱼油、种子油、得自微生物的油，或含有多不饱和脂肪酸（PUFA），例如ω-3脂肪酸、二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）、二十二碳五烯酸、以及亚麻酸、α-亚麻酸、共轭亚麻酸、γ亚麻酸和ω-6脂肪酸的任何其它的油。在本发明的实施方案中，易氧化的油可以是得自经过基因改性以含有多不饱和脂肪酸或将其数量增高至高于未经基因改性的植物的油中的含量水平的那些植物，例如豆油、葵花子油、低芥酸菜子油、菜籽油或玉米油。所述油类或水果产品还可以包括其它容易氧化的油，例如脂溶性维生素（如维生素A、D、E和K）、鱼肝油、食用香料、香精油、日用香料、含活性成分的提取物（例如叶绿素或草本植物提取物）、植物甾类、油溶性的农业、药物和其它生物活性组分，及它们的混合物。在本发明的实施方案中，容易氧化的油可以是源自任何植物、动物、海洋生物或微生物的任何油，其含有大量的，例如至少5%重量的易氧化组分。可以含有大量易氧化组分的油的实例是从大豆和玉米衍生的油、葵花子油、菜籽油、核桃油、小麦胚芽油、低芥酸菜籽油、磷虾油、从酵母衍生的油、黑醋栗籽油、沙棘油、酸果蔓籽油和葡萄籽油。纯化的鱼油的ω-3脂肪酸含量（DHA、EPA）可以是例如约25-49%重量。亚麻油的ω-3脂肪酸含量可高达约71%重量。
在本发明的实施方案中，易氧化的油（例如ω-3油）的包含量可以最高达约25%重量，例如约5-20%重量，优选约8%重量。另外，在本发明的实施方案中，所使用的油量可以提供美国食品与药物管理局（FDA）推荐的多不饱和脂肪酸（例如ω-3脂肪酸）的最低日需量，或推荐的每日量（DV）的相当大的百分数，或是为符合关于各种烘烤食品的某些食品规定所需的胶囊化产品中ω-3油的某个数量或浓度。例如，在本发明的实施方案中，烘烤食品（例如面包）的ω-3脂肪酸浓度，例如二十二碳六烯酸（DHA）的浓度，可以为每份服用量至少约10 mg，优选每份至少约16 mg，最优选每份至少约32 mg。在本发明的优选实施方案中，胶囊化产品可以含有足量的油，能使面包或其它烘烤食品的二十二碳六烯酸（DHA）的浓度至少为每50 g一份中有约32 mg。
本发明的基质材料是可塑的，包含蛋白质组分和淀粉组分。蛋白质组分可以是植物蛋白、奶蛋白、动物蛋白、蛋白浓缩物及它们的混合物。可以使用的蛋白质组分的实例是小麦蛋白分离物、活性小麦面筋、明胶、酪蛋白、酪蛋白酸盐（例如酪蛋白钠、酪蛋白钾或酪蛋白钙）、大豆蛋白分离物、乳清蛋白分离物，及它们的混合物。蛋白质组分的蛋白质含量按蛋白质组分的重量计，通常为至少约60%重量，优选至少约70%重量，最优选至少约85%重量。一种优选用于本发明的蛋白质组分是小麦蛋白分离物，例如MPG Ingredients, Inc., Atchison, Kansas生产的ARISE 5000。ARISE 5000的蛋白质含量大于90%重量（N×6.25, d.b.），灰分含量约为1%重量，更具延伸性，弹性较小（麸蛋白样），水化的pH为酸性，pH值约为4，并经过亚硫酸盐处理，亚硫酸盐残余量约为45 ppm。
可塑的基质材料的淀粉组分可以是高面筋含量面粉、硬质小麦粉或粗面粉、预胶化的或改性的淀粉、玉米粉、小麦粉、大米粉、大麦粉、燕麦粉、黑麦粉、热处理的面粉（例如热处理的小麦粉），及它们的混合物。改性淀粉或预胶化淀粉可以衍生自玉米、小麦、大米、土豆、木薯或高直链淀粉。可以使用的淀粉的来源包括源自谷物（例如玉米、小麦、硬质小麦、大米、大麦、燕麦或黑麦及其混合物）的面粉。优选用于本发明的淀粉组分是硬质小麦粉和粗面粉。可塑的淀粉组分的淀粉含量按淀粉组分的重量计通常为至少约75%重量，优选为至少约80%重量，最优选为至少约85%重量。
可以用在本发明中的硬质小麦产品或成分包括硬质小麦粗粉、粗粒硬质小麦粉、硬质小麦粉及它们的混合物。优选的是硬质小麦粉。硬质小麦粗粉是硬质小麦的纯化或分离过的粗面粉，其制备方法是将干净的硬质小麦研磨和筛分至一定的细度，为按照在21 CFR’ 137.300(b)(2)中规定的方法试验时，它全部通过美国20号筛，但通过美国100号筛的不超过3%。该粗粉不含麸皮或者麸皮与胚芽到这样的程度，即，其灰分百分含量（在无水分的基础上计算）不超过0.92%。粗粒硬质小麦粉产品是其中加入了面粉的粗面粉，从而约7%通过美国100号筛。硬质小麦粉通过美国70号筛的不少于98%。
在本发明的实施方案中，可塑的基质材料的数量，或蛋白质组分和淀粉组分的总量，按胶囊化产品的重量计，可以为约60-85%重量，优选约65-80%重量。
在本发明的实施方案中，可以使用基本上不可塑的基质组分来促进加工，其数量不应使胶囊化产品过度软化，以致于在面团或面糊混合与制备基间和烘烤期间造成胶囊化产品的涂污或溶解。这种基本上不可塑的基质材料可以含有基本上非明胶化的淀粉，例如粗淀粉或天然淀粉，以及分子量低于淀粉的碳水化合物、填充剂、纤维或其它的惰性材料，例如纤维素、纤维或半纤维素。可以使用的淀粉的来源包括源自谷物如玉米、小麦、硬质小麦、大米、大麦、燕麦或黑麦的淀粉，及它们的混合物。
可以以有效数量用在基质材料中的酸性抗氧化剂或质子给予抗氧化剂的实例是有机酸，例如L-半胱氨酸、乙酸、酒石酸、乳酸、苹果酸、柠檬酸、富马酸、丙酸、单宁酸、抗坏血酸、异抗坏血酸和赤藻糖酸、生育酚、儿茶素，它们的盐，异构体、衍生物，及它们的混合物。可以使用的盐的实例是碱土金属盐和碱金属盐，例如抗坏血酸、异抗坏血酸和L-半胱氨酸的钙、钾和钠盐，以及酚盐。衍生物的实例包括酸酐、酯、酰胺和亲脂性酸。优选用于基质材料中的酸性抗氧化剂是有机酸，例如柠檬酸、抗坏血酸和异抗坏血酸，最优选的是异抗坏血酸或抗坏血酸。在实施方案中，抗氧化剂可以加到基质材料中，加到与基质材料混合的增塑剂中，或者在乳状液制备和形成期间加到增塑剂中。
酸性抗氧化剂的数量，按胶囊化产品的重量计，一般可以是约0.5-10%重量，优选约1-5%重量，最优选约2-4%重量。
用于将可塑基质材料塑化的增塑剂或增塑剂的组合促进酸性抗氧化剂在整个基质材料中的混合、分散和活动化。水是优选用于本发明的增塑剂。增塑剂可以包含至少一种液体，它将酸性抗氧化剂增溶并且在干燥后在丸粒中保留足够的数量以防止酸性抗氧化剂结晶，并为干燥丸粒中的酸性抗氧化剂提供活动性。设想所提供的活动性应该使得酸性抗氧化剂能与进入丸粒内部或基质材料中的任何环境氧反应，以便防止氧气透入到包膜的油滴内部。另外，增塑剂应当优选地保持酸性抗氧化剂被增溶，并防止在干燥的丸粒内大量结晶。所述的活动性应该能使酸性抗氧化剂给出质子以终止来自脂肪酸的任何自由基和/或与鱼油释放出的任何臭味的胺类反应。可以与酸性抗氧化剂一起使用的活动性增塑剂的实例是水、多元醇或二醇，例如甘油、丙二醇和聚乙二醇，糖醇类例如山梨醇，单糖和二糖类例如果糖和右旋糖，以及它们的混合物。
水可以用来塑化基质材料及增溶酸性抗氧化剂，而将丸粒干燥以达到小于大约0.7的存放稳定的水活度通常会造成丸粒中酸性抗氧化剂的大量晶化和固定化。然而，已经发现，使用大量的增塑剂会软化胶囊化产品，促进胶囊化颗粒发生涂抹或溶解，而在高蛋白质含量的胶囊化产品中可以不需要这样作。据信高含量蛋白质的使用防止了水和氧大量接近易氧化的多不饱和脂肪酸。因此，水或能够形成面团的水溶液，例如果汁，可以用来作为基质中的增塑剂以促进抗氧化剂的混合及最初的分散和均化。但是，还可以任选地使用一种不太挥发的液体增塑剂或软化剂（例如多元醇）来实现最终丸粒中酸性抗氧化剂在基质材料中的活动性，其数量不应过分地软化胶囊化产品以致造成胶囊化产品在面团或面糊混合和制备期间及烘烤期间发生涂污或溶解。增加甘油的数量对于改进丸粒的感官和化学或氧化稳定性也是可取的，但会造成丸粒的物理稳定性降低或在高水分含量的面团（例如面包面团）中发生涂污或溶解。在较高的甘油含量时，可以通过提高基质中和胶囊化产品中的蛋白质含量增加物理稳定性。例如，可以任选地使用至少一种液体多元醇用来向酸性抗氧化剂提供在塑化的基质材料中的活动性，对于低水量烘烤食品面团（例如曲奇饼面团），按胶囊化产品的重量计，其用量小于或等于约20%重量，例如为约5-20%重量，优选小于约15%重量。对于较高水量的面团，例如面包面团，按胶囊化产品的重量计，任选使用的至少一种多元醇的用量可以少于约10%重量，例如小于约5%重量，优选为约1.0-7.5%重量。
作为基质材料的增塑剂使用的水或水溶液可以与任选的非水增塑剂或软化剂混合，或者可以分别地加到基质材料中。用来形成水包油乳状液的水也起着将基质材料的可塑部分塑化的作用。
在本发明的实施方案中，可以向本发明的混合物中加入释放速率控制剂，包括可以操纵、控制或影响水或非水基的成分进入最终产品颗粒和在其内部的流动、扩散或分布的组分。用来控制包封物的释放速率的这些另外的成分或组分可以是疏水试剂，例如脂肪、油、蜡、脂肪酸，或是提高基质的疏水性的乳化剂。疏水性增高有助于防止或延缓水或胃酸渗透到基质中。
在本发明的实施方案中，可以向基质材料中加入一种或多种食用香料，例如水果香料或者香草或香草醛或其它的味道调节组分，例如可可粉或肉桂粉，以帮助遮盖不良味道和难闻气味。可以使用的此类组分或食用香料的示例数量，按基质材料的重量计，可以最高达约20%重量，例如最高达约5%重量。
在本发明的实施方案中，可以向基质材料中加入二氧化钛或氧化锌以改进丸粒的形状，并作为增白剂减淡丸粒的颜色。可以使用的增白剂的示例数量可以最高达基质材料重量的约10%。
丸粒的制备方法是：先将被稳定的乳状液的水含量降低，以便使成膜组分形成一个围绕油滴的膜并包封住包胶物。在均化之后，乳状液的水含量可以通过将乳状液与可塑的基质材料混合来减少，从而将包膜的油滴包封在该塑化的基质材料内。在本发明的实施方案中，丸粒的pH可以为约2.5至约8。
通过将包封物预先乳化得到改进的分散体并实现活性、敏感的包封物材料被包封在分离的贮存稳定的颗粒中。将包封物掺入到或者构成水包油乳状液的油相。含有包封物的水包油型乳状液与可塑化的基质材料混合，将包封物包封在基质材料内。使用可以被乳状液或乳状液中的水组分塑化的基质材料造成包封物被包封在塑化的基质材料内。该包封物或者敏感的活性组分可以用水或含水的液体增塑剂直接乳化。
在本发明的实施方案中，含水组分，例如水或酸性水溶液（例如0.2 N的乙酸水溶液），可以与成膜组分（例如蛋白质）混合，得到水溶液。该成膜组分帮助稳定乳状液，保持油滴大小，抑制油组分和包封物向颗粒或丸粒表面扩散，以及抑制引起酸败的氧与油组分接触。
水溶液（例如蛋白质水溶液）的成膜组分含量，或蛋白质含量，按水溶液组分（例如水）和成膜组分（例如蛋白质）的总重量计，可以为约1-50%重量，优选约5-25%重量，最优选约8-15%重量。
在本发明的实施方案中，成膜组分是水溶性的，可以含有疏水或亲油部分，例如成膜蛋白质，于是它可以浓集在油和水的界面上。可以使用的成膜组分包括但不限于：蛋白质；碳水化合物；水胶体，例如藻酸盐、角叉菜胶和树胶；淀粉，例如改性淀粉和淀粉衍生物；或它们的混合物。蛋白质是用于乳化的优选的成膜组分。可以使用的蛋白质实例是一种或多种植物蛋白、奶蛋白、动物蛋白或蛋白浓缩物，例如源自牛奶、乳清、玉米、小麦、大豆或其它植物或动物来源的蛋白。优选用于本发明的蛋白质是奶蛋白，例如酪蛋白酸盐和乳清蛋白分离物，以及小麦蛋白分离物，例如面筋。酪蛋白酸盐，例如酪蛋白钠、酪蛋白钾、酪蛋白钙和酪蛋白铵是用于制备包膜油滴的最优选的蛋白质。
酪蛋白酸盐是易溶的蛋白质，与用其它蛋白质如乳清蛋白分离物得到的粘度相比，它形成的水相的粘度较低。较低的粘度有利于与油相的乳化和均化，并得到小的油滴尺寸，以及出乎意料的优越的微囊化效率。
微囊化效率（ME）可以计算如下：
ME = [(总油量-游离油)/总油量]×100 [%]
样品中总油含量的定量测定可以用酸性水解后按照Weibull-Stoldt方法萃取来完成。在挤压丸粒中的游离的、可接近的或未被包封的油可以使用依照以下文献改进的方法测定：
。总油量约1 g的样品（例如油含量约15%的7 g挤压丸粒）可以转移到100 mL石油醚（沸点：60-80℃）中并用磁搅棒在环境温度下搅拌刚好15分钟。在紧随的过滤之后（Schleicher & Schuell 595），将滤液转移到索氏萃取装置中，溶剂可在80℃蒸发。接收的油残留物在干燥烘箱（Heraeus 6060, Kendro Laboratory Products, Hanau, Germany）中于105℃干燥至恒重（或最小重量），用重量法定量（约1小时）。在前述方法的条件下，游离的油在15分钟后已经从丸粒中完全去除。搅拌时间增加至60分钟不会引起显著变化。与其它溶剂例如醇类、醚类、水和/或其混合物相比，使用石油醚得到的游离油含量最高。在本发明的实施方案中，微囊化效率可以大于约85%，优选大于约90%。
蛋白质可以在与油组分混合之前至少基本上或者完全地水化和变性，以避免凝块和促进随后泵送通过均化器。为实现水化，可以在使用前的即刻或使用前最多一天制备溶液并将其在冷冻条件下储存，以使混合产生的任何泡沫得以沉降。
蛋白质，例如乳清蛋白分离物(WPI)，可以保持其天然形式或者在与鱼油乳化前变性。变性可通过将分散的WPI溶液加热至约80-90℃并保持30分钟来完成。变性的WPI溶液似乎比天然WPI溶液形成的膜更好，并可提高最终的胶囊化油的稳定性。在每一种情形，乳清蛋白分离物均可在与油的最终乳状液中起乳化剂的作用。另外，最好是使WPI溶液（天然的或变性的）充分水化并在使用前于冷冻条件（例如约40℉）下冷却。
在本发明的实施方案中，乳状液可以制备如下：将一种或多种任选的成分与成膜组分水溶液，例如蛋白质水溶液，用高剪切混合器例如Ultra-Turrax Rotosolver高剪切混合器或具有足够剪切力的其它混合器混合。这些任选成分包括膜软化成分或增塑剂、非酸性抗氧化剂、酸性抗氧化剂、食用香料和乳化剂，其数量不会对乳化和均化所需的粘度以及得到小的油滴尺寸和稳定的乳状液产生不利影响。当易氧化的包封物如ω-3脂肪酸被包封时，任选组分与乳状液的混合优选在至少基本上无氧的气氛下进行，例如在氮气覆盖或惰性气体覆盖下进行。优选防止和/或减小对氧的暴露，在随后的地点当鱼油直接暴露于大气中时，可以施加氮气层。
可以在乳化步骤中任选地加入膜软化组分或增塑剂，用于减小由成膜组分形成的膜的脆性和防止其开裂，这包括单糖和二糖类，例如蔗糖和果糖，以及多元醇（如甘油）和聚乙二醇，其数量应不引起明显的丸粒涂抹或溶解。
对于易氧化组分例如多不饱和脂肪酸（比如在源自鱼、海藻、亚麻、种子、微生物或其它来源的油中的ω-3脂肪酸）的胶囊化，乳状液优选在基本上无氧的气氛中，例如在氮覆盖层下制备，并且在乳化阶段可以任选地向水相或油相中加入非酸性抗氧化剂或酸性抗氧化剂。可以使用的抗氧化剂的实例是L-半胱氨酸及其盐，抗坏血酸及其盐，异抗坏血酸及其盐，生育酚，儿茶素，TBHQ（如Grindox 204），酚类化合物，天然抗氧化剂，例如含有抗氧化剂酚类化合物的葡萄籽提取物，以及坚果纤维，例如杏仁纤维，及它们的混合物。在作为原料使用的油中可以有或者没有TBHQ，但是即使存在，也可以在乳化之前另外加到油中。例如，TBHQ在油中的加入量，按油组分的重量计，可以为约10-1200 ppm，更优选约600-1000 ppm。混合的生育酚在油中的浓度可以是约10-1000 ppm。在本发明的实施方案中，在乳状液阶段使用的任选的抗氧化剂，按油组分的重量计，可以为约10-10,000 ppm，例如约50-1000 ppm重量，或约100 ppm重量。
在乳状液中可以任选地使用酸性抗氧化剂、非酸性抗氧化剂，或者膜软化组分或增塑剂。在实施方案中，任选用于乳状液中的抗氧化剂可以和用于基质中的抗氧化剂相同或不同。在本发明的实施方案中，优选在基质材料中只使用酸性抗氧化剂。基质材料中的酸性抗氧化剂起着阻止包膜油滴中可氧化组分被氧化的作用。另外，任选的活动化增塑剂在基质材料中移动到成膜组分处并帮助减小其脆性。
在实施方案中，可以将酸性抗氧化剂加到基质材料中以避免蛋白质与该酸性抗氧化剂之间可能的有害相互作用。在本发明的其它实施方案中，这种有害的相互作用可以通过将蛋白质（例如酪蛋白钠）加到已经酸化的介质中来克服，其中该介质的pH高于或低于蛋白质的等电点（例如，对于酪蛋白钠为约4.4-4.6）。
任何相容的食用香料均可加入到油相中以屏蔽油中的不良味道和难闻气味，和帮助化学上稳定油相。食用香料的加入量按油相的重量计可以为约0.1-25%重量，例如约1-25%重量，优选约0.5-15%重量，例如约10-15%重量，更优选约1-5%重量，例如约2-5%重量。
油相和水相组分可以在高压多级均化之前先在高剪切混合器中，例如在Ultra-Turrax Rotosolver中混合约10分钟。
一旦用于制备乳状液的所有成分混合完毕，形成的乳状液或成分组合物可以运行通过均化器。均化器的总级压可以是约1-30,000 psig（约7-206850 kPa），通常至少为约2000 psig（13790 kPa），优选为约4000-10,000 psig（约27580-68950 kPa），最优选为约5000-7000 psig（约34475-48265 kPa）。均化可以以一级或多次方式进行，每级通过一或多次。例如对于均化步骤可以采用两级和三次通过。在其它实施方案中，乳状液可以分别通过均化器多达4次，但更优选的是通过2到3次。这一方法可产生粒子大小小于约2.1微米（90%）、优选小于约1微米（90%）的稳定的乳状液。最好是在均化期间尽可能地减小接触热，并将所有的乳状液容器保持在氮气覆盖下。
包封物油或者油中的包封物在水中或含水液态增塑剂中的预乳化可以使用单独的或与胶体磨组合的多级高压均化器完成以达到最小的粒子尺寸。高压均化产生小的粒子尺寸并可大大改善活性、敏感的包封物在基质材料内的分布、分散和生物利用度。乳状液在基质材料中的胶囊化随后可以在受控的低温和低压条件下进行，以防止并结、油分离和挤压机波动，同时得到柔软的可成形的混合物或面团，其中含有分散在整个面团或混合物中的活性、敏感的包封物的小液滴。面团或包封物可以被切割或成形，经过干燥得到基本上不膨胀的、分离的贮存稳定的颗粒或小丸，它们具有改进的活性包封物材料的释放型式。包封物也可任选地被包含在乳状液的水相中。可任选地加入乳化剂以促进乳状液的制备和稳定。
在高压均化时，将油质包封物或油中的包封物与水或含水流体混合以得到小油滴。在均化的稳定化的乳状液中和在本发明的分离的颗粒、小丸或胶囊化产品中，所有的或者至少基本上所有的（例如至少约90%）油滴的直径小于约50微米，优选直径小于约10微米，更优选小于约2微米，最优选直径小于约1微米。在本发明的实施方案中，油滴直径可以小于约0.5微米。液滴越小，乳状液越稳定，这可以使形成的面团没有明显的液滴并结和油相分离。另外，并结减少和分散细小可以提高包封物的生物利用度。并结的减少增强了包封物被增塑的基质材料（例如增塑的粗面粉或粗面粉与天然淀粉的混合物）的连续相的覆盖或包封。使用还能像乳化剂一样起作用的成膜组分，例如植物或动物蛋白或蛋白浓缩物，能通过在乳化加工期间形成包围油滴的薄膜而稳定该乳状液。不成膜的乳化剂，甘油单酯、甘油二酯或甘油三酯或其混合物，或者以具有亲油和亲水部分为特征的其它分子，可以用来增强在水外相内部的油质包封物的稳定。较小的基本上不并结的液滴不会从基质材料中突出来，从而减少了油质包封物的表面对空气的接触。
根据本发明的水包油型乳状液可以任选地含有有效乳化数量的乳化剂以帮助乳状液稳定。可以选择在食品和药品中使用的常规乳化剂，例如甘油单酯和甘油二酯，按照本发明使用。
在均化之后，将乳状液的水含量减少，以便使成膜组分形成包围油滴的薄膜并包封住包封物。乳状液的水含量可以通过将乳状液与可塑化的基质材料混合来减少，藉此将包膜的油滴包封在基质材料中。含水组分，例如水，被基质材料吸收或与其相互作用，从而增大了成膜组分的浓度，使其成膜并沉淀在油滴周围。于是，如果得到油组分和成膜组分的微胶囊，该微胶囊又进一步被基质组分包封。优选基质材料包括可塑化的基质材料，例如源自小麦或者硬质小麦、黑麦、玉米、荞麦、大麦、燕麦或其它谷物的面粉，它们可以被含水组分塑化，藉此将包膜的油滴包封在塑化的基质材料内。乳状液和基质材料的混合可以在连续式面团混合机或在挤压机中进行以形成面团。
在优选的实施方案中，全部或基本上全部的增塑剂可以是水或水包油型乳状液包封物组分中包含的含水液体和用来溶解酸性抗氧化剂的任选加入的活动化增塑剂。另外，可以向基质材料中分别地加入用于基质材料的增塑剂，例如水、果汁或其它含水的增塑剂，以帮助面团形成或调节其粘度便于成型。本发明的可成形的混合物或面团的增塑剂总含量，按本发明的产品或面团的重量计，可以为约6-80%重量，优选为约20-45%重量。当使用高含量的增塑剂时，例如高于约80%重量时，会形成低粘度的稀面团，它不能直接在挤压模头上切割。但是，可以用已知的机械手段将挤出的面团线切割成分开的丸粒。较低的增塑剂含量，例如低于约5%，会形成干的产品，它在形成之后会太脆并会崩解。低的增塑剂含量，例如低于约5%，还会产生很难挤压的混合物或面团，除非有脂肪存在。低增塑剂含量在挤压成形时还会产生摩擦热，这将损害热敏感性包封物。
在本发明的实施方案中，面团中所有来源的水和湿汽的总量，包括乳状液中的水、抗氧化剂溶液中的水和单独加入的水，按面团的重量计，可以最高达约80%重量，例如最高达约35%重量。在本发明的示例性实施方案中，面团中水分总量可以为约2-60%重量。例如，在本发明的示例性实施方案中，低水分含量面团，例如曲奇饼面团或薄脆饼干面团，水分含量按面团重量计可以为约2-20%重量。在本发明的其它示例性实施方案中，高水分含量面团，例如面包面团、比萨饼面团、点心面团、蛋糕面团或面糊、饼干面团，以及用于制备面包卷、小圆面包、松饼、棒形面包和椒盐卷饼的面团，其水分含量按面团的重量计可以为约25-60%重量。
在将水包油型包封物乳状液组分混合到本发明的可塑化基质材料内的方法中，液滴大小与稳定性成反比。因此，本发明的可成形混合物或面团中的理想的液滴大小可以是直径为约0.5-50微米，优选直径小于约10微米，更优选小于约2微米，最优选小于约1微米。作为乳状液稳定性的证明，本发明的乳状液的液滴直径在乳状液与基质材料混合形成面团或可成形混合物的整个期间保持基本不变。
本发明的混合步骤可以优选地在挤压机中进行以形成以下组分的混合物：1）水包油型包封物乳状液组分，2）干的基质材料组分，其中包括可塑化的基质材料、任选的不可塑化的基质材料、任选的释放速率控制剂及任选的食用香料，3）增溶的酸性抗氧化剂溶液或组分，它可以包括酸性抗氧化剂、任选的活动化增塑剂或软化剂，例如甘油，以及水，和4）另外加入的水。使用低的挤压压力和温度以避免并结、油分离和挤出量波动。通常，在低压下挤压需要低的粘度。但是，提高粘度会增大切强，从而破坏乳状液。
低挤压压力有助于防止并结，防止乳状液分层和防止挤出量波动。为实现低压力，可以通过增加增塑剂（例如水）的数量减小面团的粘度。但是，面团的粘度应当足够高以便在模头处获得可成形和可切割的混合物。可以形成可成形混合物的理想的挤压压力为约14.5-2175 psig（约100 kPa至约14997 kPa），优选约29-1450 psig（约200-9998 kPa），更优选约72.5-725 psig（约500-4999 kPa）。在本发明的实施方案中，模头工作压力可以为约70-800 psig（约483-5516 kPa），通常为约100-300 psig（约690-2069 kPa）。
在制备本发明的可成形混合物或面团时，最好是在本发明的混合方法中实现以降低粒子大小的剪切力为一方和以减小剪切力的较低粘度为另一方的平衡。降低粒子大小会减少并结和保证每个包封物液滴在本发明的颗粒内受到保护。
在本发明的实施方案中，可以将含蛋白质组分和淀粉组分的基质材料预混物或分离的进料加到挤压机的第一机筒中，向其中可以加入增塑剂/酸性抗氧化剂，接着在第二机筒中加入预先乳化的组分和任选使用的甘油，然后可以将任选加入的水注入挤压机上游端的第三机筒中以实现可塑化的基质材料的塑化，即使在高油含量时也不会有明显的并结或油分离，或挤出量波动。继续朝向挤压模头混合，同时任选地调节产物温度以得到足够的可成形性。可塑化的基质材料被增塑剂/酸性抗氧化剂溶液中的水或含水液体及任选的活动化增塑剂塑化。任选加入的基本上不可塑化的基质组分在低于约60℃，优选低于约50℃，最优选低于约45℃，例如在室温下或低至约0℃时，通常不被液体增塑剂塑化。在挤压之前不需要除去液体增塑剂来调节可成形性所需的混合物的粘度。在本发明的实施方案中，挤压机筒温可保持在约-5℃至约25℃，优选约5-10℃。通常，模头工作温度可以为约10-50℃，例如约15-30℃。
可以得到可成形的混合物而无需将可塑化的基质材料或任选的基本上不可塑化的基质组分基本上胶凝化或者烧煮。可成形混合物中的可塑化基质材料在干燥时可变成玻璃状，即使在塑化得到可成形混合物期间未经烧煮或基本上胶凝化。但是，使用非水的活动化增塑剂或软化剂，例如甘油，可以理想地形成非脆性质地，它不容易开裂、漏油和透入环境氧。另外，淀粉组分减小了橡胶态和粘稠性，有利于通过模头挤出。
在本发明的实施方案中，可以被包封或嵌入在基质中的活性组分或包封物的数量按本发明的可成形混合物或面团的可塑化基质材料的总重量计，可以是约5-30%重量，或者按胶囊化产品的重量计，为约5-20%重量，优选约8-15%重量。
该混合物或面团可以经由挤压模头挤出并切割，或者形成片或丸，挤出物不膨胀或基本上不膨胀。
在本发明的实施方案中，面团可以经由直径为0.2-3 mm（优选约0.4-0.9 mm）的圆形模孔挤出，平面切割成0.2-3 mm（优选约0.4-0.9 mm）。例如，可以制得尺寸为0.5 mm（直径）×0.5 mm（长度）的丸粒。面团在挤压期间可保持冷却，例如低于约30℃。
在切割装置处可以加入流动剂，例如淀粉或碳酸钙，以保持颗粒或小丸的分离性质并有助于丸粒的空气输运，因为它们在高挤压水含量或高的基质蛋白质含量下可能会彼此粘结。
基质可以由一种或几种不同的成分组成，包括硬质小麦粉、酪蛋白钠或钾、乳清蛋白分离物、小麦蛋白（或源自其它动物或植物的蛋白质）、热处理过的面粉（例如热处理过的小麦粉）、淀粉、藻酸盐及提供额外的氧保护作用的其它水胶体。
在本发明的实施方案中，刚刚挤出的丸粒可以含有占其总重量约5-30%重量的油和约15-35%重量的水分。
然后可以将挤出物或片用常规的干燥设备，例如旋转干燥机，进行表面干燥。可以利用与挤出物或丸粒流动逆向的空气吹扫将丸粒传送到一只长的（内径约2英尺×长4英尺）旋转包衣机。优选用去湿的空气进行更有效的干燥。可以使用最高约280℃的热空气（去湿或环境空气）进行丸粒的表面干燥。通常，空气干燥温度可以为约37-82℃，但更优选空气温度为约50-60℃。表面干燥有利于任选的随后包覆。即使在高的热空气温度下，包衣机出口处的产品温度仍可保持低于约100℉（约37.7℃）。在本发明的实施方案中，在旋转干燥机中表面干燥期间可以除去丸粒中最多约10%重量的水分或更多，例如最多约20%重量。也可以使用其它的常规干燥设备，例如流化床干燥或固定床干燥。
在本发明的实施方案中，表面干燥的挤出物或丸粒或片可以任选地用保护膜或涂层包覆或作表面处理，以防止包封物从丸粒或片中过早释放或使其能受控释放。挤出后和包覆前的表面干燥有利于保护涂料溶液的涂敷。例如，在结团或团聚发生之前，较干的丸粒能接受较高数量的涂料。保护性涂料可以是亲水或疏油的，从而抑制油组分朝向丸粒表面迁移而发生氧化。可使用的成膜物质或保护性涂料的实例是源自乳清、玉米、小麦、大豆或其它植物或动物来源的蛋白质，例如aquazein（一种玉米蛋白水溶液）和变性的乳清蛋白分离物溶液（加或不加增塑剂例如蔗糖或甘油）；脂肪，例如熔化的巧克力脂；虫胶、蜡、成膜的淀粉溶液、藻酸盐、其非淀粉类多糖、肠溶衣及它们的混合物。
用蔗糖塑化的变性的乳清蛋白分离物薄膜是优选的，因其具有阻挡氧的功能。可以作为变性乳清蛋白的替代或补充使用的其它生物高聚物是大豆蛋白分离物、改性食用淀粉、羟甲基丙基甲基纤维素和虫胶。可以采用的示例性聚合物/增塑剂比是从约1:0.25至约1:3的聚合物/增塑剂（重量）。例如，用于涂敷在表面干燥的丸粒上的涂料或膜组合物可以制备如下：将由去离子水和乳清蛋白组成的溶液加热至约90℃并在该温度保持约30分钟以使蛋白质变性。然后可将该溶液冷却，按照1重量份蛋白质对3份增塑剂的比例加入增塑剂（如蔗糖）。涂料溶液的配方可以是5%重量变性乳清蛋白，15%重量蔗糖，和85%重量去离子水。
成膜物质和保护涂料中还可以含有一种调味材料和延缓或阻止光、氧和/或水接近该基质的辅助组分。可以使用诸如二氧化钛、碳黑、可食油墨、可可等阻光物质。
在本发明的实施方案中，涂料溶液可以以用氮气雾化的细雾的形式施加，喷涂在旋转包衣机中的丸粒表面上。可以进行多重涂覆，在两次涂覆中间进行干燥。涂布材料可以占最终产品质量的约1-20%。
任选的保护涂层的施加也可以通过在挤出后和最后干燥前直接进行片和丸粒的锅包衣来完成。可以施加多重锅包衣，两个涂层之间进行干燥。流化床涂布、用旋转包衣机转鼓涂布也是包覆小片或丸粒的一种选择，但是锅包衣更有效和成本划算。
未包覆的丸粒或包覆的丸粒可以在常用的干燥设备例如固定床盘式干燥机、连续式常规干燥机或流化床（连续的或间歇的）干燥机中干燥至其最终水分含量。可以采用去湿空气或环境空气、氮气或二氧化碳进行对流干燥。示例性的最终水分含量可以是干燥丸粒或颗粒重量的约2-10%重量。干燥温度可以从环境温度至100℃，或者更优选从环境温度至约65℃。丸粒或颗粒可以被干燥到小于或等于约0.7的贮存稳定水活度，并且贮存稳定性或保质期至少为约6个月，优选至少约12个月，最优选至少约36个月。在本发明的实施方案中，潮湿产品中的储存稳定水活度可以小于或等于约0.9，此时可使用任选的抗霉菌剂或抗微生物剂。
在本发明的实施方案中，被包封的组分例如鱼油或亚麻油，或源自海藻的油，可以含有最高达约90%重量的易氧化组分，例如最高约45%重量，优选约1-40%重量，更优选约10-30%重量的油或其它易氧化组分，例如多不饱和脂肪酸。
本发明的产品可具有坚硬、不脆或半玻璃态质地。本发明的产品可以是分离的颗粒、小丸或药片的形式。它们可以是球形、曲线形或透镜形、平面圆片、卵形等。优选的是球形。在本发明的实施方案中，粒子的直径可以为约0.2-3 mm，优选约0.4-0.9 mm，长度为约0.2-3 mm，优选约0.4-0.9 mm，长度/直径比（l/d）可以为约0.5至约2，优选为约1。颗粒通常尺寸均匀，可以是坚硬的或部分玻璃态，为基本上致密的粒状，它在视觉上和质地上与烘烤食品相容，而且优选是消费者用肉眼或者从质地上不可辨别或者不容易觉察的。本发明的产品是不膨胀的，通常不会发酵，并且可显示出不疏松的、基本上非蜂窝状结构。基质中的淀粉组分可以是基本上未胶凝化或部分胶凝化，并且没有显著变性或糊精化。本发明产品的示例性比重为约800-1500 g/升（约0.8-1.5 g/cm3）。
本发明的胶囊化产品可以利用常规的烘烤食品配方、混合步骤和设备掺入到烘烤食品面团和烘烤食品中。
另外，本发明的方法包括将含有多不饱和脂肪酸的油胶囊化以便掺入烘烤食品中而不会在该胶囊化产品于烘烤食品面团或面糊中混合期间发生该胶囊化产品的显著涂抹和溶解。胶囊化的方法包括形成含有至少一种多不饱和脂肪酸和一种成膜组分（优选是成膜蛋白质）的水包油型乳状液。将该水包油型乳状液与基质材料、用于塑化该基质材料的液体增塑剂以及用于防止该至少一种多不饱和脂肪酸氧化的酸性抗氧化剂混合。基质材料中含有淀粉组分和蛋白质组分，其中蛋白质在基质材料中的数量，按基质材料的重量计，为约35-75%重量，优选为约45-65%重量。进行所述的混合以得到可成形的混合物，其中该基质材料含有酸性抗氧化剂并包封住水包油型乳状液的油滴。将可成形混合物形成片状，将片干燥以得到胶囊化的产品的干片，其中该胶囊化产品中蛋白质含量按胶囊化产品的重量计为约25-65%重量，优选为约40-60%重量。在本发明的实施方案中，可以将淀粉组分和蛋白质组分预先混合以得到基质材料，而基质材料可以与酸性抗氧化剂、乳状液和增塑剂混合，以便至少基本上将基质材料塑化和使抗氧化剂在整个基质材料中基本上均匀地分布。
将含有多不饱和脂肪酸的油掺入到烘烤食品中的方法包括将该胶囊化产品与含面粉和水的烘烤食品面团或面糊成分混合以得到面团或面糊，而其中的胶囊化产品不发生显著的涂抹和溶解。面团或面糊可以被烘烤以得到烘烤食品，例如面包、饼干、小面包卷、小圆成包、饼干、蛋糕、松饼、棒形面包、椒盐卷饼、比萨饼、曲奇饼、薄脆饼干和点心，而胶囊化产品在烘烤食品中不发生显著的涂抹和溶解。
本发明将用以下的非限制性实施例作进一步的说明，其中所有的份数、百分数、比例和比值均按重量计，除非另外说明，所有的温度均为0℃。
实施例1
此实施例展示含有多不饱和脂肪酸（海藻油）的胶囊化产品的制备，和基质材料蛋白质含量、胶囊化产品的蛋白质含量及丸粒大小对面包中胶囊化产品的物理存活的影响。此实施例还展示了酸性抗氧化剂（抗坏血酸）对掺入到面包中的胶囊化产品内的ω-3油的稳定作用。为制备该胶囊化产品可以使用的成分及其相对数量示于表1中：
表1：面包-1至面包-19用挤压/抗结块加工后的重量%表示的产品配方：
各种面包按照挤压后（湿）的重量%和含6.5%最终水分含量的最终产品（干）的重量%表示的产品配方示于表2中：
表2：面包-1至面包-19用挤压后（湿）和含6.5%最终水分的最终产品（干）的重量%表示的产品配方：
乳状液可以按照本发明制备如下：将海藻油、Grindox 204抗氧化剂TBHQ、一部分水和溶在10%重量水中的酪蛋白钠在一只管路混合器中混合形成预乳状液或粗乳状液。然后使该预乳状液在一台Microfluidics微射流均化器中于约10000 psi下进行高压均化，得到稳定的乳状液。硬质小麦粉和小麦蛋白分离物可以在带式掺混机中预混合，以得到基本上均匀的基质材料，它随后可加入到挤压机的第一机筒中。可以向第一机筒中加入酸性抗氧化剂以便与基质材料基本上均匀地混合。将稳定的乳状液送入第二机筒中，随后在第三机筒中加入剩下的水和任选加入的甘油。将各成分在余下的挤压机机筒中混合、掺混及捏和，在约122℉（50℃）的模温和约500 psi的模压下经由多个模孔挤出，并被切割成小粒。可以向丸粒切割箱中的丸粒的表面施加玉米淀粉和碳酸钙组成的抗结块混合物，然后可将丸粒干燥得到水分含量约为6.5%重量的胶囊化产品。可以在几个样品中包含蓝色食用染料以断定在制备面包面团期间丸粒的涂抹和溶解情况。
将上述丸粒用常规的制面包机掺入到常规的面包面团中，该面包机设定为中度结皮。面包配方列在表3中，面包的制备步骤则如下所述：
表3：针对面包机调整的白面包配方
步骤：（关于补充建议请参见面包机说明书）
1．给叶片轴加油并将叶片装在轴上。
2．称量水放入面包盘中。
3．加入面包混合料。
4．加入酵母和DHA包封物并轻轻地搅入混合料顶部。
按照1.5磅白面包，中等外皮颜色的设定值开动面包机。
计算DHA加入量：
每份服用量： 32 mg/50 g
每条面包总重： 691.4 g
每条面包服用份数： 13.8
每条面包丸粒数量： 10.8 g。
各结果和方法示于表4和图1中。如表4和图1所示，随着丸粒粒子尺寸减小，为避免在面团混合和烘烤期间发生令人不快的丸粒涂抹和溶解，需要更高的蛋白质含量。对于直径约2.5 mm的粒子大小，为避免丸粒在面团和烘烤食品中发生溶解或涂抹，丸粒中的蛋白质含量需要至少为约25%重量，而蛋白质含量高于40%重量会使直径只有0.5 mm的粒子不发生溶解或涂抹。
另外，由一个小组完成的感官评定表明，其中胶囊化产品未通过物理生存试验的面包样品和基质材料中不含碱性抗氧化剂的样品显示出鱼腥式腐坏、难闻气味和不良味道。最佳结果是用面包19得到的：
实施例2
此实施例展示含有多不饱和脂肪酸（海藻油）的胶囊化产品的制备和该胶囊化产品在商品白面包中的应用。此实施例表明了基质材料蛋白质含量、胶囊化产品的蛋白质含量和胶囊化产品的甘油含量对胶囊化产品的感官和氧化稳定性、商品样式面包中胶囊化产品的物理存活率及用该胶囊化产品强化的面包的感官稳定性的影响。
胶囊化产品的制备
可以用来制备胶囊化产品的成分及其相对数量列在表5中：
乳状液可以按照本发明制备如下：将海藻油、Grindox 204抗氧化剂TBHQ、一部分水及溶在10%重量的水中的酪蛋白钠在管道混合器中混合，形成预乳状液或粗乳状液。然后使该预乳状液在一只Microfluidics微射流均化器中于约10,000 psi下进行高压均化，得到稳定的乳状液。硬质小麦粉和小麦蛋白分离物可以在带式掺混机中预先掺混，以得到基本上均匀的基质材料，然后可将其加到挤压机的第一机筒中。酸性抗氧化剂（抗坏血酸和柠檬酸）可以加到第一机筒中以便和基质材料基本上均匀地混合。水和任选加入的甘油可以在第一机筒的末端送入挤压机中。稳定的乳状液可被送入第二机筒中。各成分可以在余下的挤压机机筒中混合、掺混和捏和，并在约84℉（29℃）至约105℉（41℃）的模温和约175 psi至约545 psi的模压下经由直径为0.5 mm的多个模孔被挤出并切割成粒。可以向丸粒切割箱中的丸粒施加玉米淀粉和碳酸钙的抗结块混合物，然后将丸粒干燥得到水分含量约为6.5%重量的胶囊化产品。样品中含有蓝色的食用染料以断定在制备面包面团期间丸粒的涂抹和溶解。
含胶囊化产品的面包的制备
所述丸粒用常规的商业规模制面包设备掺入到常规的面包面团中。面包配方示于表6中，商品面包的制备方法如下：
表6：为商品面包烘烤方法调整的白面包配方
对于长盘面包，定标重量是23.5盎司或666克，以上配方是对于7.4条面包计算的。
对于DHA的加入，定标重量是675 g，见以下的DHA计算。
烘烤面包的声称重量为20盎司或567克。
烘烤损失为10-15%。
面团水分为43.2%。
烤过的面包的水分为33.3%。
DHA加入的计算：
每份服用量： 32 mg/50 g
烘烤的每条总重： 567.0 g
每条面包服用份数： 11.3
每条面包丸粒重量： 8.9 g
施加到以上批料中的丸粒量： 65.5 g
商品面包烘烤方法：
1．从以上配方着手，称出所有要放入商业混合机中的成分。
2．将所有成分放入12夸脱、3速Habart混合机（型号#HL200）中。
3．低速下混合3分钟，然后在高速下混合10分钟。
4．从混合机中取出面团。用塑料布盖住，静置5分钟。
5．检查面团温度，应在78-90℉附近。
6．切割、称量和卷成面团球，再静置10分钟。
7．使面团球通过商用压面机（ACME），将其制成像盘一样长。
8．将片状的面团放入涂脂的盘中。
9．将盘在预热的商用发面箱（ANNETS，设定为105℉）中放置约1.5小时。当面团的高度与盘的边缘同高时，面团已准备好用于烘烤。
10．将盘和发好的面包面团放入预热至375℉的商用烤箱中28分钟。
11．从烤箱中取出后冷却，直至内部温度低于100℉后切片。
12．用商用切面包机（2片重约50 g）切片，装入面包用的塑料保存袋。
胶囊化产品和含胶囊化产品的面包的试验结果
可以用来制备胶囊化产品的蛋白质和甘油的含量以及挤出物含水量列在表7中。表7还列出了胶囊化产品的Oxipres稳定性、丸粒和商品白面包样品的感官稳定性，以及白面包样品中丸粒的物理存活率：
表7：制备DHA胶囊化产品的工艺变量和关于物理、感官及化学稳定性的结果
恒定值：
均化器：Microfluidics的微射流均化器
均化：在10,000 psi下通过1次
抗氧化剂：TBHO，200 ppm
最终产品中的酸浓度：3.5% d.m. 抗坏血酸，3% d.m. 柠檬酸（d.m. 表示干重）
包封物：Martek的DHA-S海藻油
油含量：12.5% d.m.（4.4% d.m. DHA）
模孔直径：0.5 mm
挤压机处理量：300 g/分（18 kg/hr）
表8和表9表示从表7中列出的全因子设计得到的统计结果。表8和表9中的结果是用实验软件（Design Expert，Stat-Ease，Inc.）的设计计算的。对于方差分析计算，采用用户定义的表面响应设计，其中可选择使用的设计点。对于响应参数的统计分析，选择二次模型。
表8：关于响应表面二次模型的方差分析（ANOVA）结果
*“Prob>F”的值小于0.0500指示模型项是有意义的。大于0.1000的值指示模型项是无意义的。如果有很多无意义的模型项（不算入为支持分级阶递系统所需的那些），模型归约可改进模型；
**“R-Squard”是决定系数，它量度了统计模型所考虑的数据组内的离散性。它提供了对于由该模型预测的未来结果可能有多好的量度。R-Squared为1.0（100%）表示该结果和用于预测的值之间完美符合；
***“Adeq Precision”量度了信噪比。比值大于4是理想的，它表示所用的模型能用来导航设计空间。
表9：根据编码因子的最终方程
注：黑体字显示的数字是回归方程的显著性系数。
关于面包丸粒中蛋白质对化学、感官和物理稳定性的影响，显示出具有协同关系。丸粒中蛋白质增多显著地降低丸粒中混合的鱼腥/油漆气味，降低面包中的混合的鱼腥/油漆味道，结果表明Oxipres稳定性和丸粒生存率提高。甘油的增多显著提高了掺入面包之前的丸粒的Oxipres稳定性并减小其混合的鱼腥/油漆气味，但会降低丸粒在面包中的生存率。然而，结果表明，高的甘油含量对于在冷冻温度下丸粒的6个月保质期内和DHA浓度为每份服用量32 mg的面包在室温下14天的保质期内的面包感官性能无负面影响。
图2表示面包丸粒的感官和物理稳定性随甘油和小麦蛋白含量变化的叠合图。为形成该图，设定对于物理稳定性的最低极限和对于感官稳定性的最高极限，然后通过突出优选的可操作性区域形成叠合图。对于“丸粒鱼腥味+油漆味”，选择极限为≤3，因为混合的鱼腥味/油漆味分数意味着每个单独分数都不超过3，这是检测的阈值。对于“物理稳定性”，选择极限值为≥0.5。平均丸粒计数0.5表示在面包的每个二次横截面上或每片面包上能发现至少一个存活的丸粒和至少一个物理上完整的丸粒。如图2中所示，在优选条件下制备的丸粒的Oxipres稳定性会在约9.6至约11.6之间，而用该丸粒制备的面包关于“混合的鱼腥和油漆味”分数的感官稳定性会在0和0.5之间。图2显示了对于甘油和蛋白质的优选的操作窗，其中丸粒在冰冻温度（吹氮，密封）下贮存6个月之后没有鱼腥和油漆气味，并且在商品白面包中施用时物理上存活，没有显著的涂抹或溶解。如图2中所示，对于甘油和蛋白质的以下使用范围确定了所研究的设计空间的优选的工作窗：
甘油：按胶囊化产品或最终产品的重计为1.0%-7.5%；和
蛋白质：按基质的重量计为30.0%-77.5%重量。