高强度碳物质.pdf

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1、10申请公布号CN102482510A43申请公布日20120530CN102482510ACN102482510A21申请号201080038370422申请日2010082409168968720090828EPC09B67/46200601A23L1/0522200601A23L1/27520060171申请人科汉森有限公司地址丹麦霍尔斯霍姆72发明人克劳斯科勒马丁肯索74专利代理机构北京安信方达知识产权代理有限公司11262代理人陈建芳阎娬斌54发明名称高强度碳物质57摘要本发明涉及一种黑色着色物质，其包含植物碳作为黑色颜料。该着色物质可以作为着色剂用于制造例如食品和药品。30优先权数。

2、据85PCT申请进入国家阶段日2012022886PCT申请的申请数据PCT/EP2010/0622912010082487PCT申请的公布数据WO2011/023673EN2011030351INTCL权利要求书1页说明书9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1页说明书9页1/1页21水分散性着色物质，其包含植物碳和至少1WT的至少一种作为分散剂的辛烯基琥珀酸淀粉酯衍生物。2权利要求1的着色物质，其中植物碳颗粒的平均粒径小于10M。3权利要求2的着色物质，其中植物碳颗粒的平均粒径小于6M。4权利要求2的着色物质，其中植物碳颗粒的平均粒径小于1M。5权利要求14任一项的。

3、着色物质，其中该至少一种分散剂以基于总组合物的至少10WT的量存在。6权利要求15任一项的着色物质，其中植物碳辛烯基琥珀酸淀粉酯衍生物比为约51到约15。7权利要求16任一项的着色物质，其具有基于总组合物的大于5WT的水含量。8权利要求17任一项的着色物质，其具有基于总组合物的小于5WT的水含量。9制备权利要求18任一项的水分散性着色物质的方法，所述方法包括将植物碳分散在包含至少一种辛烯基琥珀酸淀粉酯的水性介质中。10权利要求9的方法，其包括步骤A在水中溶解所述至少一种辛烯基琥珀酸淀粉酯和B将所述植物碳分散在该辛烯基琥珀酸淀粉酯溶液中。11权利要求9和10任一项的方法，还包括步骤粉碎分散液以获。

4、得具有减小粒径的水分散性着色物质。12水分散性着色物质，其通过在包含至少一种辛烯基琥珀酸淀粉酯的水性介质中制备植物碳分散液获得。13权利要求18任一项的水分散性着色物质在用于着色食品或药品中的用途。14包含权利要求18任一项的水分散性着色物质的食品。15包含权利要求18任一项的水分散性着色物质的药品。权利要求书CN102482510A1/9页3高强度碳物质技术领域0001本发明涉及水分散性黑色着色物质，其包含植物碳作为黑色颜料。所述着色物质可以用作着色剂用于制造例如食品和药品。背景技术0002含有天然或合成着色物质的着色剂通常用作添加剂用于制造食品和药品。各种这种着色剂能够买到，使得制造商在需。

5、要某种具体色调时，能够选择一种具有所需颜色的着色剂或适当组合的着色剂混合物，给予产品所需颜色。0003购买的着色剂能够含有合成物质，这些合成物质包括通常称为的染料或偶氮染料，或者这些着色剂可以含有颜料或其它天然来源的着色物质，例如，含有着色物质的植物材料形式或作为或多或少纯化的分离自天然含有这些物质的植物、动物或微生物的着色物质。存在对涵盖所有色调的天然染色物质以及改善特定染色物质的任何所需性质的长期需要。自然界中不常见的一种特定的颜色是黑色。获得向例如食品或药品提供黑色的着色物质的来源是“植物碳”。该颜料物质通过植物材料的炭化作用产生。0004植物碳在纯的形式时，是很轻的细黑粉末，其在例如食。

6、物或糖果的生产中很难处理。其易于分散在空气流中并且很难清除，因为其为疏水性的并且不溶于任何常规的清除剂，包括酸、碱和有机溶剂。0005该着色颜料的性质因此常常需要该颜料以分散形式提供。0006最近，含有植物碳的这种着色物质通过将颜料粉末分散在葡萄糖浆或纤维素衍生物溶液中，由此获得水性浆糊，其能够原样使用或被加工以提供进一步的着色组合物。包含植物碳的购买获得的物质不能良好地使用于所有应用尤其是0007高粘度0008或0009低着色强度0010或所述两者0011与上述性质相关的问题是高粘度使得很难在生产工厂中通过泵送移动产品并且因此必须手工运输等。另外，低碳强度使得需要在任何特定应用中加入更多体积。

7、的着色物质。因此，需要加入大体积的水，可能导致在食品或药品中的不需要的含水量和/或含糖量。0012典型的现有产品描述在2008年LEATHERHEADPUBLISHING出版、VICTORIAEMERTON编辑的INGREDIENTSHANDBOOK，FOODCOLOURS中。产品的特征是含有10WT植物碳的水分散性浆糊。虽然获得了高强度的产品，然而，这样的产品具有特别高的粘度见后文所述的实施例。0013WO97/26802涉及水分散性颜料组合物，其包含水不溶性的和/或疏水性的天然颜料，这些颜料不使用表面活性剂分散在含有水胶体的水相中。植物碳黑颜料仅在合适的水不溶性疏水天然颜料的清单中提及。W。

8、O97/26802的实施例没有使用植物碳黑作为颜料。说明书CN102482510A2/9页40014EP2011835涉及水分散性组合物，其包含至少一种水不溶的颜料和作为水胶体的至少一种辛烯基琥珀酸淀粉酯衍生物。EP2011835没有提及使用植物碳作为颜料。发明内容0015本发明的一个目的是提供含有植物碳的染色物质，其克服了现有技术中所述的不利。该目的通过包含植物碳和至少1WT的至少一种作为分散剂的辛烯基琥珀酸淀粉酯STARCHOCTENYLSUCCINATE衍生物的水分散性物质解决。0016本发明还涉及制备水分散性着色物质的方法，其包括将植物碳分散在包含至少一种辛烯基琥珀酸淀粉酯衍生物的水性。

9、介质中。0017而且，本发明涉及上述的着色物质在用于食品或药品中的用途。包含上述的着色物质的食品或药品也通过本发明提供。具体实施方式0018本发明提供的水分散性着色物质在着色食品和药品中非常有效。而且，本发明的着色物质能够用包括粉碎的任何现有技术进一步加工以获得具有减小粒度的着色组合物。使用的技术包括湿磨，如在WO91/06292所述。所提供的着色物质的优良的着色性能由此能够根据任何具体需要被进一步改善。0019任何进一步改良工艺获得的着色组合物的品质总是取决于所述着色“其实材料”的品质。因此，在这样进一步的工艺中本发明提供的着色物质由于上述改善性质与现有产品相比更加优良。尤其是，着色强度颜料。

10、的总含量是任何着色物质很重要的着色参数。0020现有的产品含有大约10WT分散的碳，然而，根据本发明制备的着色物质可以含有大于10WT碳，诸如大于15WT、诸如大于20WT、诸如大于25WT、诸如大于30WT和诸如大于40WT。由此，本发明可以含有大约15WT、诸如20WT、诸如25WT或甚至更高含量的碳诸如约30WT、40WT或50WT的碳。如本领域技术人员所知，对于给定的悬浮液，粒径、表面积和获得的粘度之间有很强的相关性。因此，使用更大的粒径更加容易获得着色物质中高的植物碳含量而不损害粘度。0021具有更低含量碳的着色物质也涵盖在本发明中。所述低含量可以在05WT到10WT，包括约2WT、。

11、4WT、6WT和8WT，并包括诸如05WT到8WT的范围，诸如05WT到6WT，诸如05WT到4WT，诸如05WT到2WT。0022在本发明的上下文中，术语“植物碳”和“碳”可以互换使用来表示黑色颜料粉末，其通过在不存在氧时用例如缓慢热解、加热木头、糖、骨碳或其它物质获得。获得的软、脆、轻质的黑色多孔材料也称为“木炭”，并且可以进一步加工为活性炭，也称为活性木炭或活性炭。如所述，该材料多孔性很高并因此具有非常大的表面积。一克的木炭具有超过500M2的表面积。另外，木炭疏水性很强。这些性质使得颜料粉末很难分散。然而，由于颜料粉末相关的除尘问题使得分散液被各种实际应用所需要。0023相应地，含有植。

12、物碳的分散液可购买。然而，现有的含有植物碳的着色物质具有高粘度甚至约10WT的低颜料粉末含量。高粘度是由粉末颗粒的大表面积和分散剂之间的内摩擦力导致。由此，需要提供黑色调并含有植物碳的着色物质的制造商被迫接受不良性能的现有着色物质。说明书CN102482510A3/9页50024令人惊奇地，本发明的发明者发现，与现有产品和其它改良淀粉相比，使用辛烯基琥珀酸衍生物作为分散剂可将大量的植物碳甚至具有小于10M的粒径悬浮并同时获得优良低粘度。直到现在，含有植物碳的高品质的着色物质仍然不可获得。0025重要的是注意本发明的分散液在本文中被表征为“水分散性着色物质”。该着色物质可以本身用作“着色剂”或能。

13、够考虑作为“着色物质起始材料”，其能够进一步加工获得“着色组合物”。尤其重要的是要知道任何着色剂或着色组合物的品质完全依赖于着色物质起始材料的品质。0026术语“植物碳”、“植物黑”或“植物碳黑”在立法上具体用来标识能够用作食品着色物质的物质。在当前的EU立法中，植物碳通过E号E153标识。0027根据本发明，植物碳颜料粉末分散在水或包含选自辛烯基琥珀酸淀粉酯衍生物的水性介质中。辛烯基琥珀酸淀粉酯是正辛烯基琥珀酸淀粉酯衍生物的常用名，其通过用正辛烯基琥珀酸酐在PH885处理淀粉制备。0028优选地，本发明使用的辛烯基琥珀酸淀粉酯衍生物具有取代度DS最多达011，更优选地多达003。0029辛烯。

14、基琥珀酸淀粉酯具有常见的根据EU食品添加剂法律的E号E1450。0030分散剂辛烯基琥珀酸淀粉酯衍生物适合以基于着色物质的总重量的至少1重量使用。由此，本发明涵盖至少10WT、至少20WT、至少30WT、至少40WT、至少50WT、至少60WT和至少70WT。另外，涵盖使用在约1到约70范围的任何量。由此，本发明包括在着色剂中约10WT、约20WT、约30WT、约40WT、约50WT和约60WT的分散剂。0031应该注意的是，着色物质例如植物碳和/或淀粉的不同材料/物质的所有百分比计算为W/W百分比。0032对本领域技术人员显而易见地是，本发明的组合物可以被干燥以除去水和其它相关液体。由此，具。

15、有基于总组合物的水含量小于5WT或基于总组合物小于1的水含量的干燥或半干燥着色物质被本发明所涵盖。0033合适的干燥方法包括喷雾干燥、在减小的压力下蒸发、冻干组合物、喷雾冷却、带式干燥和流体床干燥。本领域技术人员会根据干燥后的组合物的预期用途容易应用合适的干燥方法。0034其它的液体/物质可以包括在根据本发明的着色物质中。这些物质包括但不限于抗氧化剂、稳定剂、粘度调节剂、醇、树脂或防腐剂、0035另外，本发明的水分散性着色物质可以包含一种或多种增塑剂，诸如碳水化合物或糖醇或它们的混合物。碳水化合物优选选自单糖、二糖和寡糖诸如葡萄糖、乳糖、果糖和蔗糖、糖醇可以选自例如山梨醇、甘露醇、卫矛醇、阿东。

16、醇和甘油。增塑剂的量优选在基于组合物总重量的095WT、更优选地在550WT、更优选在1030WT范围内。0036本发明的水分散性着色物质通过包括将植物碳分散在包含至少一种辛烯基琥珀酸淀粉酯的衍生物的水性介质中的所述方法制备。本发明优选的制备方法包括步骤A将至少一种辛烯基琥珀酸淀粉酯溶解在水中和B将植物碳溶解在该辛烯基琥珀酸淀粉酯溶液中。0037前述的植物碳颜料粉末由于木炭的内在性质具有很大的总表面积。明显地，植物说明书CN102482510A4/9页6碳粉末颗粒的大小决定表面积和由此得到的水分散性着色物质的粘度。当颜料粉末分散在辛烯基琥珀酸淀粉酯溶液中时粒径减少导致表面积增加并由此增加粘度。。

17、本领域技术人员公知的是，作为一般原则，任何有色颜料颗粒物质和/或组合物的颜色性质随着减小的颜料粒径增加。由此，本发明的水分散性着色物质的平均颜料粒径优选小于10M。对于特定的应用，优选更小的粒径；诸如粒径包括小于5M的平均粒径，诸如小于2M或甚至小于1M的平均粒径。然而，具有更大粒径的水分散性着色物质也包括在本发明中。这些更大的粒径包括平均粒径约15M，诸如约20M、30M、40M、50M或甚至更高，诸如平均粒径约60M、70M或甚至100M。0038根据本发明的产品可以含有植物碳辛烯基琥珀酸淀粉酯衍生物比为约1。然而，取决于植物碳粒径，可以包括植物碳辛烯基琥珀酸淀粉酯衍生物的约51到15范围。

18、的任何比例，诸如约51到约11，诸如约11到约15，诸如约31到约13和诸如约21到约12。由此，本发明包括比例约41、约31、约21、约11、约12、约13和约14。所有的比例计算为W/W比例。0039如所述，“本发明的水分散性着色物质”可以使用已知的现有方法被进一步加工。一种这样的合适方法是旨在减小获得的分散液的粒径的任何方法。减小粒径的方法方便地作为额外步骤加到本发明的方法中，如下文所述。0040另外，本发明的方法可以包括在混合着色物质前或后添加增塑剂诸如碳水化合物或糖醇，和/或可以包括在分散液中掺入至少一种另外组分，例如选自抗氧化剂、稳定剂、粘度调节剂、醇、树脂或防腐剂。0041本发明。

19、的方法产生含有或不含有任何另外的添加剂的着色物质，接着通过粉碎以获得小的离散的颜料体。优选地，连续粉碎到平均粒径小于10M，更优选小于5M，甚至更优选小于5M和甚至更优选小于2M。最优选地，平均粒径小于1M。合适的粉碎方法包括碾磨和湿磨，例如使用球磨碾磨。粉碎也可以应用而不需要上述的任何添加。0042本发明的着色物质可以用作所有其他着色物质用于打算向人或动物消费的任何食品提供黑色调。另外，着色物质可以用于制造药品。明显，本发明的着色物质可以掺和或混合任何其它着色物质以提供期望的色调。0043本发明的着色物质的特别有用的应用是甘草的着色。0044本发明进一步通过以下实施例阐明。0045实施例00。

20、46实施例1制备根据本发明的水分散性着色组合物0047说明书CN102482510A5/9页70048所有成分称重并在玻璃烧杯中混合。0049获得含有25的碳粉末和13WT的淀粉的具有可接受粘度的黑色液体。0050实施例2制备根据本发明的水分散性着色组合物并进一步加工以减小粒径。0051说明书CN102482510A6/9页80052所有成分称重并在玻璃烧杯中混合。0053获得含有20的碳粉末的具有可接受粘度的黑色液体。0054将该液体在DYNOMILLWILLYABACHOFENAGMASCHINENFABRIK，CH4132MUTTENZ，瑞士中经受球磨湿磨，通过磨三次。0055该产品在M。

21、ALVERN激光粒度仪MALVERNINSTRUMENTS，UK测定并且观察到2微米M的粒径。0056实施例3制备根据本发明的水分散性着色组合物0057说明书CN102482510A7/9页90058所有成分称重并在玻璃烧杯中混合。0059获得含有20的碳粉末和20WT淀粉的具有可接受粘度的黑色液体。0060实施例4比较本发明的着色物质与现有技术产品的粘度和着色强度0061比较在实施例1和3中产生的产品与商业的植物碳制剂0062说明书CN102482510A8/9页100063实施例5比较实施例，其中用实施例3中的相同浓度和相同碳/淀粉比的改性的非NOSA淀粉代替NOSA淀粉正烯酰基琥珀酸淀粉酯衍生物，其通过处理淀粉和正烯酰基琥珀酸酐制备。说明书CN102482510A109/9页1100640065所有成分称重并在玻璃烧杯中混合。0066不可能将所述碳粉末分散在液体中，得到的含有25碳粉末的产品是干燥的和成块状的和在实施例3中获得的液体不像。0067参考文献0068WO97/268020069EP20118350070WO91/06292说明书CN102482510A11。