專利名稱：包囊親脂性營養(yǎng)素的遞送和受控釋放的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在用于受控釋放的酸性含水體系中將親脂性營養(yǎng)素遞送給消費者的
領(lǐng)域，更特別地是酸性含水體系中(如食品和飲料產(chǎn)品)包囊的親脂性營養(yǎng)素。
背景 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了特定的功能性營養(yǎng)素具有有益的健康作用。親脂性營養(yǎng)素，如，例如， "-3禾P "-6脂肪酸，形成了人飲食的重要部分。通常將這些稱為"必需脂肪酸"，在許多情 況中，將其中的至少一些理解為構(gòu)成細胞膜的重要組分，調(diào)節(jié)身體對膽固醇利用和控制影 響許多其他身體過程的物質(zhì)的產(chǎn)生。例如，二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)， w-3脂肪酸的長鏈形式，在許多情況中理解為支持大腦和心血管健康和功能，以及其他健 康益處。為了提高或優(yōu)化來自必需脂肪酸的健康益處，已經(jīng)建議應當增加"-3脂肪酸的食 用。 之前，將水不溶性親脂性營養(yǎng)素直接摻入四種物理形式之一的含水體系中溶液 (具有相容溶劑)，提取物，乳液或膠束分散體(通常所說的微乳液)。盡管所有這些方法用 來將親脂性營養(yǎng)素分散于含水體系中，但它們沒有提供任何其他的益處，如例如，受控(觸 發(fā)的)釋放或?qū)顾夂脱趸难娱L保護。可購得的魚油是高"-3脂肪酸的，并且在一些 情況中是"包囊的"，但尚未證實這些可購得的魚油在酸性食品和飲料產(chǎn)品中是物理或味道 穩(wěn)定的。這導致了對食品或飲料產(chǎn)品的負面享受變化，如攝入后令人不愉快的魚腥味，特別 是由從胃中打嗝涌出魚油所產(chǎn)生的魚腥余味。因此，暴露于空氣、水和/或光時，"-3脂肪 酸對例如由氧化或水解引起的降解是不穩(wěn)定的。 期望提供一種含有親脂性營養(yǎng)素的組合物，其可以減少或消除親脂性營養(yǎng)素令人
不愉快的味道和氣味，并且其可以摻入飲料產(chǎn)品、食品或其他適于人或動物食用的含水體
系中。還期望提供以穩(wěn)定形式用于含水體系中(如食品和飲料產(chǎn)品)中的親脂性營養(yǎng)素，
使得親脂性營養(yǎng)素對于食品或飲料產(chǎn)品保存期過程中的氧化和水解是穩(wěn)定的。還期望提供
一種組合物，其在較低的胃腸道而非胃中釋放親脂性營養(yǎng)素。 發(fā)明簡述 本發(fā)明的各個方面涉及用于親脂性營養(yǎng)素的遞送系統(tǒng)，其可以摻入食品和飲料產(chǎn) 品中，如例如，即飲酸性飲料。通過包裹親脂性營養(yǎng)素，可以降低任何負面影響(例如，氧 化，臭氣，令人不愉快的氣味等)。較低胃腸道中包囊親脂性營養(yǎng)素的受控釋放減少了余味， 并且還提高了親脂性營養(yǎng)素的生物利用率和整體生理效能。 本發(fā)明的一個方面涉及含有復合凝聚層水分散體的復合凝聚層遞送系統(tǒng)。復合凝 聚層具有含有至少一種食品級陽離子聚合物和至少一種食品級陰離子聚合物的外殼和含
5有至少一種親脂性營養(yǎng)素的核心。復合凝聚層遞送系統(tǒng)在攝入時能在較低的胃腸道中有效 地充分釋放親脂性營養(yǎng)素。 本發(fā)明的其他方面涉及含有復合凝聚層水分散體的復合凝聚層遞送系統(tǒng)。復合聚 層具有含有至少一種食品級陽離子聚合物和至少一種食品級陰離子聚合物的外殼和含有 至少一種親脂性營養(yǎng)素的核心。復合凝聚層遞送系統(tǒng)能以pH-受控方式有效地充分釋放親 脂性營養(yǎng)素。 在某些示例性實施方案中，復合凝聚層遞送系統(tǒng)含有基本上未成團的復合凝聚層 的水分散體。復合凝聚層具有含有重量比約為4 : l的明膠和阿拉伯樹膠的基本上未成團、 基本上未膠凝的外殼和含有w-3脂肪酸的核心。在某些示例性實施方案中，所有或至少大 部分復合凝聚層具有0. liim至5.0iim范圍內(nèi)的粒徑，至少大部分復合凝聚層具有0. 1 y m 至2.0iim范圍內(nèi)的粒徑，或在0. 3 ii m至0. 5 ii m范圍內(nèi)。復合凝聚層遞送系統(tǒng)在2. 8至 4.0范圍內(nèi)的pH值下是穩(wěn)定的。復合凝聚層遞送系統(tǒng)在攝入時能在較低的胃腸道內(nèi)在約 p朋.0及以上范圍內(nèi)的pH值下有效地充分釋放"-3脂肪酸。 本發(fā)明的其他方面涉及復合凝聚層的水分散體。復合聚層具有含有至少一種食品
級陽離子聚合物和至少一種食品級陰離子聚合物的外殼和含有至少一種親脂性營養(yǎng)素的
核心。復合凝聚層的水分散體能以PH-受控方式有效地充分釋放親脂性營養(yǎng)素。 本發(fā)明的其他方面涉及遞送對一般健康和保持良好狀態(tài)有益的親脂性營養(yǎng)素的
飲料產(chǎn)品，而沒有將飲料產(chǎn)品的口味特征損害至任何顯著的程度?？梢詫⒂H脂性營養(yǎng)素加
入具有相關(guān)健康益處的飲料產(chǎn)品中，以及通常沒有認識到為具有營養(yǎng)和健康益處的其他飲
料產(chǎn)品中，以促進健康的生活方式。在某些示例性實施方案中，提供了一種飲料產(chǎn)品，其包
括含有復合凝聚層水分散體的復合凝聚層遞送系統(tǒng)。復合凝聚層具有含有至少一種食品級
陽離子聚合物和至少一種食品級陰離子聚合物的外殼和含有至少一種親脂性營養(yǎng)素的核
心。飲料產(chǎn)品可以具有約1. 5至約5. 0的pH。在攝入飲料產(chǎn)品時，復合凝聚層遞送系統(tǒng)能
在較低胃腸道中以pH-受控方式有效地充分釋放親脂性營養(yǎng)素。 本發(fā)明的其他方面涉及一種食品，其包括含有復合凝聚層水分散體的復合凝聚層 遞送系統(tǒng)。復合凝聚層具有含有至少一種食品級陽離子聚合物和至少一種食品級陰離子聚 合物的外殼和含有至少一種親脂性營養(yǎng)素的核心。食品可以具有約1. 5至約5. 0的pH。在 攝入食品時，復合凝聚層遞送系統(tǒng)能在較低胃腸道中以pH-受控方式有效地充分釋放親脂 性營養(yǎng)素。 本發(fā)明的其他方面涉及含有復合凝聚層水分散體的復合凝聚層遞送系統(tǒng)。復合凝 聚層具有含有至少一種食品級陽離子聚合物和至少一種食品級陰離子聚合物的外殼和含 有至少一種親脂性營養(yǎng)素的核心。復合凝聚層遞送系統(tǒng)能以pH-受控方式有效地充分釋放 親脂性營養(yǎng)素。在某些示例性實施方案中，陽離子聚合物含有Eudragit E、Eudragit E 100 禾口Eudragit E PO中的至少一種。 這些和其他方面，連同在此公開的本發(fā)明的優(yōu)點和特征，將通過參考以下的詳述 而變得清楚。此外，可以理解在此所述的各個實施方案的特征不是互相排斥的，而是可以以 各種組合和排列存在。
詳述 本發(fā)明的各個方面涉及在此公開的用于親脂性營養(yǎng)素的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其提供了適于包括在食品和飲料產(chǎn)品中的穩(wěn)定組合物，即，復合凝聚層對于貨架貯藏、對于用于制備食品和飲料以及對于包括在酸性食品和飲料中時的貨架貯藏等是穩(wěn)定的。復合凝聚層遞送系統(tǒng)還提供了一種或多種親脂性營養(yǎng)素在較低胃腸道的中性至堿性條件下的pH-受控釋放。S卩，復合凝聚層遞送系統(tǒng)中的復合凝聚層在進入低于胃的胃腸道部分(其中pH基本上變成中性或堿性)時解離。如在此所用的，"pH-受控釋放"(任選地稱為以pH-受控方式的釋放，或PH-依賴性釋放，或pH-觸發(fā)釋放等)意思是復合凝聚層遞送系統(tǒng)或其放入的環(huán)境中的pH達到或超過特定pH值時，例如，在所示范圍內(nèi)的任何pH值，或所示范圍內(nèi)的一個或多個pH值下，復合凝聚層釋放至少大部分的包囊親脂性營養(yǎng)素。復合凝聚層遞送系統(tǒng)減少或消除了許多親脂性營養(yǎng)素如魚油令人不愉快的味道和氣味，降低了不穩(wěn)定親脂性營養(yǎng)素例如通過氧化或水解的降解和延遲了親脂性營養(yǎng)素的釋放，直至較低的胃腸道，其中產(chǎn)生了良好的吸收和生物利用率?？梢詫秃夏蹖舆f送系統(tǒng)摻入與健康益處相關(guān)的食品或飲料產(chǎn)品中，例如橙汁，以提供提高的營養(yǎng)價值。此外，可以將復合凝聚層遞送系統(tǒng)摻入食品和飲料產(chǎn)品中，例如碳酸軟飲料。通過將這樣的親脂性營養(yǎng)素包裹在復合凝聚層遞送系統(tǒng)中，可以減輕或避免對食品或飲料產(chǎn)品可能的負面的享樂、視覺和物理變化。所得到的食品和飲料產(chǎn)品對消費者是有吸引力的，以及是穩(wěn)定的并具有適當?shù)谋４嫫凇?br> 在某些示例性實施方案中，提供了含有復合凝聚層水分散體的復合凝聚層遞送系統(tǒng)。如在此所用的，"遞送系統(tǒng)"是可以用于攜帶包裹親脂性營養(yǎng)素的復合凝聚層并將它們提供或遞送至系統(tǒng)或環(huán)境等(例如，確定給人或動物食用的食品或飲料)的成分的組合物或混合物。如在此所用的，將"水分散體"限定為在整個液體水介質(zhì)分布的顆粒，例如，作為懸浮液、膠體、乳液、溶膠等。液體水的介質(zhì)可以是純水，或可以是水與至少一種水溶性溶劑的混合物，如，例如，乙醇或其他醇，丙二醇，丙三醇，二甲基亞砜，二甲基甲酰胺等。在某些示例性實施方案中，復合凝聚層遞送系統(tǒng)的水分散體中存在實質(zhì)性濃度的水溶性溶劑，如，約1%至約20%體積，例如，5%，10%或15%。在其他示例性實施方案中，將復合凝聚層遞送系統(tǒng)稀釋至飲料或食品中，并且水溶性溶劑的濃度是可以忽略。如在此所用的，"復合凝聚層"是具有包含至少兩種相對電荷的聚合物(即，至少一種類型的陽離子聚合物和至少一種類型的陰離子聚合物)的顆粒，聚合物充分包裹核心物質(zhì)。如在此所用的，聚合物不僅包括傳統(tǒng)聚合物，而且還包括寡聚物等。至少大部分的復合凝聚層具有約O. l至約5.0ym范圍內(nèi)的粒徑，優(yōu)選在約0. 1至約2. 0 ii m范圍內(nèi)，最優(yōu)選在約0. 3至約0. 5 ii m范圍內(nèi)。在此公開的粒徑包括所公開范圍內(nèi)的任何一個或至少一個值以及范圍的端點。優(yōu)選，復合凝聚層基本上是未成團的，但包含包裹單個核心的單個外殼。核心包括至少一種水不溶性的、親脂性營養(yǎng)素，例如液體，如油。如在此所用的，"親脂性營養(yǎng)素"是提供生活或生長或良好健康所需營養(yǎng)的物質(zhì)，其對于脂質(zhì)、脂肪、油或非極性溶劑(例如，非極性、疏水性物質(zhì))具有親和性或能夠溶解于脂質(zhì)、脂肪、油或非極性溶劑(例如，非極性、疏水性物質(zhì))中。外殼包括凈正電荷(陽離子)聚合物和凈負電荷(陰離子)聚合物。認為每種聚合物的凈電荷取決于環(huán)境的pH和每種聚合物的等電點，這又取決于每種聚合物中可電離基團的密度和這些基團的pKa值。因此，包含陽離子和陰離子聚合物的復合凝聚層在此的公開內(nèi)容指的是聚合物在用于形成復合凝聚層的環(huán)境或反應條件下的電荷。目前理解在此所用類型的復合凝聚層至少部分通過相對電荷聚合物之間的靜電吸引而得到了穩(wěn)定，并因此選擇或設(shè)計在特定生理觸發(fā)尤其是pH變化時來釋放。在某些示例性實施方案中，復合凝聚層基本上沒有
7得到其他的穩(wěn)定，例如，通過復合凝聚層外殼的充分膠凝、充分交聯(lián)或充分硬化。認為膠凝、交聯(lián)和硬化阻礙了復合凝聚層的PH受控解離和所得到的水親脂性營養(yǎng)素的釋放。
用于在此公開的復合凝聚層遞送系統(tǒng)的示例性聚合物包括在酸性pH下形成復合凝聚層的正電荷食品級生物聚合物，例如，在低于約6. 0的pH值，在某些示例性實施方案中，約1. 5至約5. 0范圍內(nèi)的pH值，在某些示例性實施方案中，約2. 8至約4. 0范圍內(nèi)的pH值。在此公開的復合凝聚層在酸性pH下是穩(wěn)定的，例如，低于約pH6. 0的范圍內(nèi)的pH值，在某些示例性實施方案中，約1. 5至約5. 0范圍內(nèi)的pH值，在某些示例性實施方案中，約2. 8至約4. 0范圍內(nèi)的pH值。在某些示例性實施方案中，復合凝聚層在該所述范圍內(nèi)的pH下是穩(wěn)定的，意思是它們在所述范圍內(nèi)的任何pH值下(包括端點)是穩(wěn)定的。在其他示例性實施方案中，復合凝聚層在所述范圍內(nèi)的一個或多個PH值下是穩(wěn)定的，包括端點，但不是在所述范圍內(nèi)的每個pH值下都是穩(wěn)定的。如在此所用的，"穩(wěn)定的"意思是至少大部分復合凝聚層沒有解離和釋放親脂性營養(yǎng)素。如在此所用的，將"食品級"限定為由美國食品藥品管理局認為對用于食品和飲料產(chǎn)品中是安全的任何物質(zhì)。示例性陽離子聚合物包括但不限于蛋白質(zhì)，如乳蛋白，包括乳清蛋白，酪蛋白及其級分，明膠，玉米蛋白，牛血清白蛋白，卵清蛋白，谷物蛋白提取物，例如，來自小麥、大麥、黑麥、燕麥等的蛋白，植物蛋白，微生物蛋白，豆類蛋白，來自樹木堅果的蛋白，來自花生的蛋白和多糖，如殼聚糖。其他示例性陽離子聚合凈勿包矛舌iS不限于Eudragit E，Eudragit E 100禾口 Eudragit E P0。 Eudragit E 100具有大約150,000的平均分子量，具有以下結(jié)構(gòu)的重復單體
R = CH3, C義 示例性陰離子聚合物包括但不限于多糖，如果膠，角叉菜膠，藻酸酯，黃原膠，改性纖維素，例如，羧甲基纖維素，阿拉伯樹膠，印度膠，剌梧桐樹膠，黃蓍膠，槐樹豆膠，瓜爾豆膠，車前子膠，溫柏籽膠，松膠(阿拉伯半乳聚糖)，stractan膠，瓊脂，丹麥瓊脂，改性淀粉，胞外多糖膠，巖藻依聚糖等。示例性復合凝聚層外殼包括明膠和阿拉伯樹膠。存在用于形成在此公開的復合凝聚層的相對電荷的聚合物的許多可能組合。陽離子聚合物與陰離子聚
合物的重量比可以為約io : i至約i : 10，并且優(yōu)選為約4 : i。 當包括在酸性食品或飲料產(chǎn)品中時，例如，具有低于約6. 0范圍內(nèi)的pH值的食品或飲料產(chǎn)品，在某些示例性實施方案中，約1. 5至約5. 0范圍內(nèi)的pH值，在某些示例性實施方案中，約2. 8至約4. 0范圍內(nèi)的pH值，在此公開的復合凝聚層遞送系統(tǒng)提供了包囊親脂性營養(yǎng)素的穩(wěn)定分散體。攝入食品或飲料產(chǎn)品時，即，由人或動物食用時，在其中pH通常為約1-4的胃酸性環(huán)境中，復合凝聚層遞送系統(tǒng)還是穩(wěn)定的，并且復合凝聚層基本上沒有解離。由于親脂性營養(yǎng)素在胃中基本上保持包囊，從游離親脂性營養(yǎng)素的打嗝引起的令人不
8愉快的余味和口臭得到很大程度的減輕。復合凝聚層遞送系統(tǒng)基本上在較低的胃腸道例如 小腸中以PH-受控方式釋放親脂性營養(yǎng)素，因此提高了包囊親脂性營養(yǎng)素的生物利用率和 整體生理效能。認為較低胃腸道的堿性條件下，例如，通常具有約p朋.0及以上范圍內(nèi)的pH 值，并且在某些示例性實施方案中，具有約PH7. 0及以上范圍內(nèi)的pH值，由于穩(wěn)定復合凝聚 層外殼的靜電力的弱化，觸發(fā)了復合凝聚層的解離和包囊親脂性營養(yǎng)素的釋放。應當理解 在至少某些示例性實施方案中，復合凝聚層可以在大多數(shù)的任意系統(tǒng)中以pH-受控方式釋 放包裹的親脂性營養(yǎng)素，例如，在體外條件下，如在約6. 0及以上，或約7. 0及以上的任一個 或一個或多個選定的pH值下的單一水分散體。在某些示例性實施方案中，復合凝聚層在體 外條件下沒有以PH-受控方式釋放包裹的親脂性營養(yǎng)素，但可以在人或動物的較低胃腸道 中在如在約6. 0及以上或約7. 0及以上的任一個或至少一個pH值下經(jīng)歷pH-受控釋放，其 中其他的生物、化學和/或機械因素作用于復合凝聚層。此外，考慮了根據(jù)本發(fā)明各個方面 的復合凝聚層遞送系統(tǒng)將呈現(xiàn)出其他的所需物理特性。例如，考慮了復合凝聚層將具有可 接受的口感、口味、香味和外觀。 在某些示例性實施方案中，親脂性營養(yǎng)素包括脂溶性維生素(例如，維生素A、D、E 和K)，生育三烯酚，葉黃素(例如，番茄紅素，黃體素，蝦青素和玉米黃素)，脂溶性營養(yǎng)補充 劑，包括植物甾醇，甾烷醇及其酯，輔酶Q10和泛醌，疏水性氨基酸和肽，精油和提取物，以 及脂肪酸。脂肪酸包括，例如，共軛亞麻酸(CLA)， "-6脂肪酸和"-3脂肪酸。合適的"-3 脂肪酸包括，例如，短鏈"-3脂肪酸，如a-亞麻酸(ALA)，其源自植物來源，例如，亞麻籽， 和長鏈"-3脂肪酸，如二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)。長鏈"-3脂肪酸可 以源自，例如，海洋或魚油。可以從各種類型的魚或海洋動物提取這樣的油，如鳳尾魚，細鱗 胡瓜魚，鱈魚，青魚，鯖魚，鯡魚，鮭魚，鯊魚和金槍魚，或來自海洋植物，如微藻，或其組合。 "-3脂肪酸的其他來源包括肝臟、腦組織和蛋類。 在至少某些示例性實施方案中，將EPA和DHA中的至少一種包括在復合凝聚層遞 送系統(tǒng)中。作為混合物包括時，EPA與DHA的比例可以根據(jù)"-3脂肪酸的來源(例如，魚 油)、混合"-3脂肪酸的方式和待生產(chǎn)的食品或飲料產(chǎn)品而改變。EPA : DHA比例將改變
至適于特定的應用，并可以包括，例如，o : ioo，ioo : o，2 : l或3 : 2。在某些示例性實
施方案中，"-3脂肪酸的混合物包括約55-65%的EPA和約45-35%的DHA。在特定的應用
中，EPA : DHA比例為約60 : 40 ;然而，考慮了其他比例并且在本發(fā)明的范圍內(nèi)。 在某些示例性實施方案中，將上述復合凝聚層遞送系統(tǒng)中所需量的親脂性營養(yǎng)素
包括在食品或飲料產(chǎn)品中?？梢砸愿鞣N方式將復合凝聚層遞送系統(tǒng)加入食品或飲料產(chǎn)品
中，如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知本發(fā)明公開內(nèi)容益處所知的。在某些示例性實施方案中，將復合
凝聚層遞送系統(tǒng)與食品或飲料產(chǎn)品充分混合，以提供基本上均勻的分布，例如，穩(wěn)定的分散
體。應當完成混合使得復合凝聚層沒有被破壞。如果復合凝聚層受到破壞，可能導致親脂
性營養(yǎng)素的氧化。可以至少部分基于所用營養(yǎng)素的類型和用量，所用成分的粘度，待生產(chǎn)產(chǎn)
品的量，流速和成分如復合凝聚層遞送系統(tǒng)對剪切力或剪切應力的敏感性來選擇混合物用
于特定的應用。 食品或飲料產(chǎn)品中包括的親脂性營養(yǎng)素的量可以根據(jù)所需的應用和營養(yǎng)素含量 而改變。在一個實施方案中，食品或飲料產(chǎn)品含有橙汁，其包括約5-5000mg"-3脂肪酸/8 流體盎司(0. 24升)(一份大小)。待加入的量將改變以適于特定的應用，并可以至少部分基于營養(yǎng)價值、口味、保存期、驗證的功效水平、具備資格的健康主張及其組合。也考慮了其他 的量并且在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，期望提供至少32mg"-3脂肪酸(合并的EPA和DHA)/8 流體盎司食品或飲料產(chǎn)品，以滿足美國食品藥品管理局(FDA)優(yōu)等來源營養(yǎng)素含量主張要 求，或16mg/8流體盎司，以滿足FDA良好來源營養(yǎng)素含量主要要求。 使用上述復合凝聚層遞送系統(tǒng)包裹親脂性營養(yǎng)素穩(wěn)定了親脂性營養(yǎng)素，保護其免 受例如氧化和水解的降解。包括在酸性食品或飲料產(chǎn)品中時，復合凝聚層遞送系統(tǒng)在食品 或飲料產(chǎn)品的合適保存期期間可以提供穩(wěn)定的親脂性營養(yǎng)素分散體。在某些示例性實施方 案中，在此公開的包括聚合凝聚層遞送系統(tǒng)的最終食品或飲料產(chǎn)品在環(huán)境條件下(例如， 70° F至8(T F的室溫和受控光暴露)具有長于一周的保存期，例如，約1-12個月，并可能 長達24個月或更長時間，這取決于產(chǎn)品經(jīng)歷的加工水平，包裝的類型和用于包裝產(chǎn)品的材 料。在其他實施方案中，具有復合凝聚層遞送系統(tǒng)的成品在冷藏條件下可以具有約12周至 長達約20周的保存期。在其他實施方案中，成品可以在冷凍條件下可以長期保存。影響產(chǎn) 品保存期的其他因素包括，例如，基礎(chǔ)配方的性質(zhì)(例如，用糖加甜的酸性飲料具有比用阿 斯巴甜加甜的酸性飲料更長的保存期)和環(huán)境條件(例如，暴露于高溫和日照對即飲飲料 是有害的)。 在此公開的飲料產(chǎn)品的特定示例性實施方案中包括即飲飲料，飲料濃縮物，漿液， 保存期穩(wěn)定的飲料，冷藏飲料，冷凍飲料等。優(yōu)選，飲料產(chǎn)品是酸性的，例如，具有低于約 pH6. 0范圍內(nèi)的pH值，在某些示例性實施方案中，約1. 5至約5. 0范圍內(nèi)的pH值，或在某些 示例性實施方案中，約2. 8至約4. 0范圍內(nèi)的pH值。飲料產(chǎn)品包括但不限于，例如，碳酸和 非碳酸軟飲料，泉水飲料，液體濃縮物，果汁和果汁味飲料，運動飲料，能量飲料，強化/加 強的水飲料，大豆飲料，蔬菜飲料，谷物基飲料(例如，麥芽飲料)，發(fā)酵飲料(例如，酸奶和 酸乳酒)，咖啡飲料，茶飲料，乳飲料及其混合物。示例性果汁來源包括柑桔類水果，例如，橙 子，葡萄柚，檸檬和酸橙，漿果，例如，酸果蔓，覆盆子，藍莓和草莓，蘋果，葡萄，菠蘿，李子， 梨，桃，櫻桃，芒果和石榴。飲料產(chǎn)品包括瓶裝，罐裝和紙盒產(chǎn)品和泉水用糖漿應用。
在此公開的食品的某些示例性實施方案包括發(fā)酵食品，酸奶，酸奶油，干酪， salsa， ranch dip，水果沙司，果凍，果醬，果脯等。優(yōu)選，食品是酸性的，例如，具有低于約 pH6. 0范圍內(nèi)的pH值，在某些示例性實施方案中，約1. 5至約5. 0范圍內(nèi)的pH值，或在某些 示例性實施方案中，約2. 8至約4. 0范圍內(nèi)的pH值。本發(fā)明公開內(nèi)容中別處討論的所有變 化、替換、選擇等適用于本發(fā)明的食品實施方案，例如，任何公開的含有任何比例的任何陽 離子或陰離子聚合物的復合凝聚層，任何親脂性和任何粒徑可以以適于應用于食品的任意 組合用于食品實施方案中。 食品或飲料產(chǎn)品可以任選包括其他另外的成分。任選另外的成分包括，例如，維生 素，礦物質(zhì)，甜味劑，調(diào)味劑，著色劑，可食顆粒，增稠劑，乳化劑，酸化劑，電解質(zhì)，消泡劑，蛋 白質(zhì)，碳水化合物，防腐劑及其混合物。還可以考慮其他成分?？梢栽诩庸み^程中的各個點 將成分加入，包括在巴氏殺菌之前或之后，以及在添加復合凝聚層遞送系統(tǒng)之前或之后。
在至少某些示例性實施方案中，可以將食品和飲料產(chǎn)品巴氏殺菌。巴氏殺菌方 法可以包括，例如，超高溫(UHT)處理和/或高溫短時(HTST)處理。UHT處理包括將食品 或飲料產(chǎn)品接受高溫，如通過直接蒸汽注入或蒸汽灌注，或通過在熱交換器中間接加熱。 通常，將產(chǎn)品巴氏殺菌后，可以按照特定產(chǎn)品組成/構(gòu)造和/或包裝填充應用的需要將產(chǎn)
10品冷卻。例如，在一個實施方案中，將食品或飲料產(chǎn)品接受加熱至約185° F(85tO至約 250° F(121°C )，持續(xù)短的時間段，例如，約1至60秒，然后對于冷藏產(chǎn)品快速冷卻至約 36° F(2.2°C)+/_10° F(5tO，對于保存期穩(wěn)定或冷藏產(chǎn)品，冷卻至環(huán)境溫度，對于保存期 穩(wěn)定產(chǎn)品的熱罐裝應用，冷卻至約185。 F(85°C)+/_10° F(5°C)。通常在密閉系統(tǒng)中進行 巴氏殺菌處理，使得沒有將食品或飲料產(chǎn)品暴露于大氣或其他可能的污染源。其他巴氏殺 菌或滅菌技術(shù)也是有用的，如例如，無菌或蒸餾處理。此外，可以按照食品或飲料產(chǎn)品或成 分的需要，連續(xù)或平行地進行多個巴氏殺菌處理。 此外，可以將食品和飲料產(chǎn)品進行后加工。通常在加入復合凝聚層遞送系統(tǒng)后進 行后加工。后加工可以包括，例如，將產(chǎn)品冷卻并將其裝入用于包裝和運輸?shù)娜萜髦?。后?工還可以包括將食品脫氣至低于4.0ppm氧，優(yōu)選低于2.0ppm，更優(yōu)選低于l.Oppm氧。然 而，可以在加工之前，巴氏殺菌之前，與復合凝聚層遞送系統(tǒng)混合之前和/或在加入復合凝 聚層遞送系統(tǒng)的同時進行脫氣和其他后加工任務。此外，在產(chǎn)品中間加工和最終包裝過程 中可以維持惰性氣體(例如，氮氣或氬氣)頂部空間。另外/替換地，可以在最終包裝中使 用氧或UV輻射屏蔽和/或除氧劑。 以下實施例是本發(fā)明的特定實施方案，但不是用來限制其。
實施例1 使用以下方法制備復合凝聚層遞送系統(tǒng)。制備25mL 2%重量阿拉伯樹膠的水溶 液。將高"-3脂肪酸魚油(1.3mL)加入25mL阿拉伯樹膠溶液中。將混合物超聲波處理兩 分鐘，交替脈沖打開1秒鐘和關(guān)閉1秒鐘，以形成水包油型乳液。然后，將100mL預加熱至 50°C的2%重量A型明膠水溶液緩慢加入乳液中，同時在500rpm下攪拌混合物。將溫度維 持在50°C ，使用0. 1M磷酸將pH降至4. 8至5. 0。然后將混合物在冰浴中冷卻。 一旦溫度達 到5-10°C ，使用另一個部分的0. 1M磷酸將pH降至4. 0至4. 5，使得形成包裹魚油小滴的陽 離子明膠和陰離子阿拉伯樹膠的凝聚層復合物。復合凝聚層的粒徑大約2. 0至約3. 0 i！ m。
應當注意到實施例1中的超聲波處理可以用高速均質(zhì)來替代或補充。
實施例2 將高"-3脂肪酸魚油(1. 3mL)加入25mL 0. 4%重量改性淀粉的水溶液中，該溶液 含有0.83X聚乙烯醇，使用檸檬酸鹽緩沖液將其pH預先調(diào)節(jié)至2.6。按照實施例1中所述 的相同方式將混合物超聲波處理兩分鐘。然后，將5ml 0.5%重量乳清蛋白的水溶液(10mM 檸檬酸鹽緩沖液中，PH2.6)加入混合物中，并另外再超聲波處理30秒鐘。因此，所形成的 復合凝聚層的粒徑為約0. 5-1 ii m。 應當注意到實施例2中的改性淀粉可以全部或部分由阿拉伯樹膠和/或其他陰離 子聚合物替代。實施例2中的乳清蛋白可以全部或部分由殼聚糖、明膠和/或其他陽離子聚 合物替代。實施例2中的聚乙烯醇可以全部或部分由改性淀粉、聚乙二醇、麥芽糖糊精DE5、 瓜爾豆膠和/或羥丙基甲基纖維素(HPMC)替代。此外，應當注意到實施例2中改性淀粉的 濃度可以提高至4%重量或更高。 此外，應當注意到實施例1和2中的酸可以選自其他有機和無機酸，如，例如，磷 酸、抗壞血酸、醋酸、蘋果酸、酒石酸、葡萄糖酸S-內(nèi)酯、琥珀酸及其任意組合。
實施例3 通過從系統(tǒng)中全部的油減去未包裹的油來估算實施例2中所產(chǎn)生的包囊油的量。為了提取未包裹的游離油，將顆粒懸浮液與己烷以1 : 1比例混合并在14， OOOrpm下旋轉(zhuǎn) 15分鐘。然后收集己烷層并按照實施例4和5中所述的進行分析。如下提取系統(tǒng)中全部的油 (包裹的油和未包裹的游離油)。使用IN NaOH溶液使顆粒懸浮液為pH 6. 7_6. 8，并加熱至 5(TC來溶解圍繞油小滴覆蓋的凝聚層。將懸浮液與己烷以l : 1比例混合并在14， OOOrpm 下旋轉(zhuǎn)15分鐘。然后收集己烷層并按照實施例4和5中所述的進行分析。
實施例4 將5ml甲基化試劑(BC13_甲醇)加入2ml按照實施例3中所述所收集的己烷層 中，通過振蕩充分混合，然后置于加熱塊中將在6(TC下加熱10分鐘。使甲基化溶液回至室 溫，使用渦旋混合機混合1分鐘，并靜置直至兩層分開(己烷和水)。將上層轉(zhuǎn)移至玻璃瓶 中，在GC/MS分析之前，向其中加入等體積的內(nèi)標物(己烷中0. Olmg/ml肉桂酸甲酯)。
實施例5 使用Agilent 5973N GC/MS分析甲基化的"_3脂肪酸。將1 的每種樣 品注射至編程持續(xù)5分鐘的柱上(Restek Rtx-l， CrossbondlOO % 二甲基聚硅氧烷， 30mx250iimxl.00iim)，溶劑延遲在IO(TC，接著以20°C /分鐘加熱至250。C，保持在250°C 5分鐘，然后以20°C /分鐘加熱至320°C。將氦用作載體氣體，并且以1ml/分鐘流動。
實施例6 按照實施例1中的相同方式制備復合凝聚層遞送系統(tǒng)，通過用5%重量的改性淀 粉水溶液來替代阿拉伯樹膠，并且用0. 5%重量的乳清蛋白水溶液來替代明膠。不管用改性 淀粉或是用乳清蛋白開始，沒有觀察到明顯的差異。
實施例7
按照實施例1中的相同方式制備復合凝聚層遞送系統(tǒng)，將增重劑加入魚油中來提
高其密度。示例性增重劑其中包括酯膠，蔗糖醋酸異丁酸酯和溴化植物油。
實施例8 按照實施例1中的相同方式制備復合凝聚層遞送系統(tǒng)，加入5%重量的聚乙烯醇 水溶液。 實施例9 按照實施例1中的相同方式制備復合凝聚層遞送系統(tǒng)，用0. 083%重量的殼聚糖 水溶液，O. 33%重量的改性淀粉水溶液和0. 67%重量的聚乙烯醇水溶液替代明膠和阿拉伯
樹膠溶液。 實施例10 Eudragit E聚合物可以用作實施例1和2中的陽離子聚合物。在這種情況下，首 先將Eudragit E聚合物溶解于乙醇中，然后將乙醇溶液加入pH預先調(diào)節(jié)至低于pH5. 0的 凝聚系統(tǒng)中。 一旦復合凝聚層形成，通過超濾除去系統(tǒng)中90-95%的乙醇?；蛘?，可以將 Eudragit E聚合物溶解于任何其他水溶性有機溶劑中，如，例如，其他醇、丙二醇、丙三醇、 二甲基亞砜或二甲基甲酰胺。或者，可以將Eudragit E聚合物溶解于pH低于pH5.0的酸 性水溶液中?？梢允褂酶鞣N有機和無機酸制備酸性水溶液，如，例如，磷酸、抗壞血酸、檸檬 酸、醋酸、蘋果酸、酒石酸、葡萄糖酸S-內(nèi)酯、琥珀酸及其任意組合。 為了制備2.0-3.0iim復合凝聚層，制備25mL 2%重量阿拉伯樹膠的水溶液。將高 "-3脂肪酸(1.3mL)的魚油加入25mL阿拉伯樹膠溶液中。將混合物超聲波處理兩分鐘，交替脈沖打開1秒鐘和關(guān)閉1秒鐘，以形成水包油型乳液。使用0. 1M磷酸將pH降至4. 0至 4. 5。然后，將5mL 5X重量Eudragit E 100的乙醇溶液緩慢加入乳液中，同時在500rpm下
攪拌混合物。然后通過超濾除去復合物凝聚中沒有沉淀的乙醇和聚合物。
實施例11 為了制備O. 5-liim復合凝聚層，將高"-3脂肪酸魚油(1. 3mL)加入25mL 0.4% 重量改性淀粉的水溶液中，其含有O. 83%聚乙烯醇，使用檸檬酸鹽緩沖液將其pH預先調(diào)節(jié) 至pH2. 6。將混合物超聲波處理兩分鐘，交替脈沖打開1秒鐘和關(guān)閉1秒鐘，以形成水包油 型乳液。然后，加入5mL 0. 5X重量Eudragit E 100的乙醇溶液并將混合物再超聲波處理 30秒鐘。然后通過超濾除去復合物凝聚中沒有沉淀的乙醇和聚合物。 已經(jīng)參照優(yōu)選的實施方案描述了本發(fā)明。顯而易見，對于其他人來說在閱讀和理 解前面的詳細描述后改變和變化將會發(fā)生。本發(fā)明應被解釋為包括所有這樣的改進和變 化，到它們包括在所附權(quán)利要求或其等價物范圍內(nèi)的程度。
權(quán)利要求
含有復合凝聚層水分散體的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中所述復合凝聚層含有含有至少一種食品級陽離子聚合物和至少一種食品級陰離子聚合物的外殼；和含有至少一種親脂性營養(yǎng)素的核心；其中所述復合凝聚層遞送系統(tǒng)在攝入時能在較低的胃腸道內(nèi)有效地充分釋放親脂性營養(yǎng)素。
2. 權(quán)利要求1的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其在1. 5至5. 0范圍內(nèi)的至少一個pH值下是穩(wěn) 定的。
3. 權(quán)利要求1的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其在2. 8至4. 0范圍內(nèi)的至少一個pH值下是穩(wěn) 定的。
4. 權(quán)利要求1的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中所述復合凝聚層遞送系統(tǒng)能在p朋.0及以 上范圍內(nèi)的pH值下在較低的胃腸道中有效地充分釋放親脂性營養(yǎng)素。
5. 權(quán)利要求4的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中所述復合凝聚層遞送系統(tǒng)能在pH6. 0及以 上范圍內(nèi)的任何pH值下在較低的胃腸道中有效地充分釋放親脂性營養(yǎng)素。
6. 權(quán)利要求4的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中所述復合凝聚層遞送系統(tǒng)能在pH6. 0及以 上范圍內(nèi)的一個或多個pH值下在較低的胃腸道中有效地充分釋放親脂性營養(yǎng)素。
7. 權(quán)利要求l的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中所述親脂性營養(yǎng)素含有脂肪酸、脂溶性維 生素、維生素A、維生素D、維生素E、維生素K、生育三烯酚、類胡蘿卜素、葉黃素、番茄紅素、 黃體素、蝦青素、玉米黃素、脂溶性營養(yǎng)補充劑、植物甾醇、甾烷醇及其酯、輔酶Q10、泛醌、疏 水性氨基酸和肽、精油和提取物中的至少一種。
8. 權(quán)利要求7的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中所述脂肪酸含有共軛亞麻酸(CLA)，一種或 多種"-3脂肪酸和一種或多種"-6脂肪酸中的至少一種。
9. 權(quán)利要求8的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中"-3脂肪酸含有二十碳五烯酸(EPA)和 二十二碳六烯酸(DHA)中的至少一種。
10. 權(quán)利要求8的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中"-3脂肪酸含有55-65XEPA和45-35%DHA。
11. 權(quán)利要求1的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中核心進一步含有至少一種增重劑。
12. 權(quán)利要求ll的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中增重劑含有酯膠、蔗糖醋酸異丁酸酯和 溴化植物油中的至少一種。
13. 權(quán)利要求1的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中至少大部分的復合凝聚層具有0. 1 ii m至 5.0iim范圍內(nèi)的粒徑。
14. 權(quán)利要求1的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中至少大部分的復合凝聚層具有0. 1 ii m至 2.0iim范圍內(nèi)的粒徑。
15. 權(quán)利要求l的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中至少大部分的復合凝聚層具有0.3ym至 0. 5iim范圍內(nèi)的粒徑。
16. 權(quán)利要求l的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中所述陽離子聚合物含有乳蛋白、乳清蛋 白、酪蛋白及其級分、明膠、玉米蛋白、牛血清白蛋白、卵清蛋白、谷物蛋白提取物、植物蛋 白、微生物蛋白、豆類蛋白、來自樹木堅果的蛋白、來自花生的蛋白和殼聚糖中的至少一種。
17. 權(quán)利要求l的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中所述陰離子聚合物含有果膠、角叉菜膠、藻酸酯、黃原膠、改性纖維素、羧甲基纖維素、阿拉伯樹膠、印度膠、剌梧桐樹膠、黃蓍膠、槐 樹豆膠、瓜爾豆膠、車前子膠、溫柏籽膠、松膠(阿拉伯半乳聚糖)，stractan膠、瓊脂、丹麥 瓊脂、改性淀粉、胞外多糖膠和巖藻依聚糖中的至少一種。
18. 權(quán)利要求l的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中陽離子聚合物含有明膠，而陰離子聚合物 含有阿拉伯樹膠。
19. 權(quán)利要求l的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中陽離子聚合物與陰離子聚合物的重量比為io : i至i : io。
20. 權(quán)利要求l的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中陽離子聚合物與陰離子聚合物的重量比為約4 : i。
21. 權(quán)利要求i的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中外殼基本上未交聯(lián)。
22. 權(quán)利要求l的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中外殼基本上未膠凝。
23. 權(quán)利要求l的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中復合凝聚層基本上未成團。
24. 含有復合凝聚層水分散體的復合凝聚層遞送系統(tǒng)， 其中所述復合凝聚層含有含有食品級陽離子聚合物和食品級陰離子聚合物的外殼；禾口 含有至少一種親脂性營養(yǎng)素的核心；其中所述復合凝聚層遞送系統(tǒng)能以PH-受控方式有效地充分釋放親脂性營養(yǎng)素。
25. 含有基本上未成團的復合凝聚層水分散體的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中所述復合 凝聚層含有基本上未交聯(lián)、基本上未膠凝的外殼，其含有重量比為約4 : l的明膠和阿拉伯樹膠；和含有"_3脂肪酸的核心；其中所述復合凝聚層具有0. 1 ii m至0. 5 ii m的粒徑； 其中所述復合凝聚層遞送系統(tǒng)具有2. 8至4. 0范圍內(nèi)的pH值；禾口 其中所述復合凝聚層在攝入時能在P朋.0及以上范圍內(nèi)的pH值下在較低的胃腸道中 有效地充分釋放"-3脂肪酸。
26. 復合凝聚層的水分散體，其中所述復合凝聚層含有含有至少一種食品級陽離子聚合物和至少一種食品級陰離子聚合物的外殼；禾口 含有至少一種親脂性營養(yǎng)素的核心；其中所述復合凝聚層的水分散體能以PH-受控方式有效地充分釋放親脂性營養(yǎng)素。
27. 含有復合凝聚層遞送系統(tǒng)的飲料產(chǎn)品，該復合凝聚層遞送系統(tǒng)含有復合凝聚層水分散體，其中所述復合凝聚層含有含有至少一種食品級陽離子聚合物和至少一種食品級陰離子聚合物的外殼；禾口含有至少一種親脂性營養(yǎng)素的核心； 其中所述飲料產(chǎn)品具有1. 5至5. 0范圍內(nèi)的pH值；禾口其中在所述飲料產(chǎn)品攝入時，所述復合凝聚層遞送系統(tǒng)能以pH-受控方式在較低的胃 腸道中有效地充分釋放親脂性營養(yǎng)素。
28. 權(quán)利要求27的飲料產(chǎn)品，其中所述飲料產(chǎn)品包括即飲飲料。
29. 權(quán)利要求27的飲料產(chǎn)品，其中所述飲料產(chǎn)品選自碳酸飲料，非碳酸飲料，泉水飲料，液體濃縮物，果汁，果汁味飲料，運動飲料，能量飲料，強化/加強的水飲料，大豆飲料， 蔬菜飲料，谷物基飲料，麥芽飲料，發(fā)酵飲料，酸奶飲料，酸乳酒，咖啡飲料，茶飲料，乳飲料及其混合物。
30. 權(quán)利要求27的飲料產(chǎn)品，其中在所述飲料產(chǎn)品攝入時，所述復合凝聚層遞送系統(tǒng) 能在P朋.0及以上范圍內(nèi)的pH值下在較低的胃腸道中有效地充分釋放親脂性營養(yǎng)素。
31. 含有復合凝聚層遞送系統(tǒng)的食品，該復合凝聚層遞送系統(tǒng)含有復合凝聚層水分散體，其中所述復合凝聚層含有 含有至少一種食品級陽離子聚合物和至少一種食品級陰離子聚合物的外殼；禾口含有至少一種親脂性營養(yǎng)素的核心； 其中所述飲料產(chǎn)品具有1. 5至5. 0范圍內(nèi)的pH值；禾口其中在所述食品攝入時，所述復合凝聚層遞送系統(tǒng)能以pH-受控方式在較低的胃腸道 中有效地充分釋放親脂性營養(yǎng)素。
32. 權(quán)利要求31的食品，其中食品選自發(fā)酵食品，酸奶，酸奶油，干酪，salsa， ranch dip，水果沙司，果凍，果醬和果脯。
33. 權(quán)利要求31的食品，其中在所述食品攝入時，所述復合凝聚層遞送系統(tǒng)能在pH6. 0 及以上范圍內(nèi)的pH值下在較低的胃腸道中有效地充分釋放親脂性營養(yǎng)素。
34. 含有復合凝聚層水分散體的復合凝聚層遞送系統(tǒng)， 其中所述復合凝聚層含有含有至少一種陽離子聚合物和至少一種陰離子聚合物的外殼；禾口 含有至少一種親脂性營養(yǎng)素的核心；其中所述復合凝聚層遞送系統(tǒng)在攝入時能以PH-受控方式有效地充分釋放親脂性營養(yǎng)素。
35. 權(quán)利要求34的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中所述陽離子聚合物含有Eudragit E、 Eudragit E 100禾口 Eudragit E P0中的至少一禾中。
36. 權(quán)利要求34的復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其中所述陰離子聚合物含有果膠、角叉菜膠、 藻酸酯、黃原膠、改性纖維素、羧甲基纖維素、阿拉伯樹膠、印度膠、剌梧桐樹膠、黃蓍膠、槐 樹豆膠、瓜爾豆膠、車前子膠、溫柏籽膠、松膠(阿拉伯半乳聚糖)，stractan膠、瓊脂、丹麥 瓊脂、改性淀粉、胞外多糖膠和巖藻依聚糖中的至少一種。
全文摘要
提供了復合凝聚層遞送系統(tǒng)，其包裹親脂性營養(yǎng)素，例如，高ω-3脂肪酸魚油。復合凝聚層遞送系統(tǒng)保護親脂性營養(yǎng)素免受例如氧化和水解的降解，并且還減少或消除了親脂性營養(yǎng)素的令人不愉快的味道和氣味。該復合凝聚層遞送系統(tǒng)在攝入時能以pH-受控方式在較低的胃腸道中有效地充分釋放親脂性營養(yǎng)素?？梢詫⒃搹秃夏蹖舆f送系統(tǒng)包括在具有約1.5至約5.0范圍內(nèi)的pH值的食品或飲料產(chǎn)品中。
文檔編號A23L1/30GK101790323SQ200880104590
公開日2010年7月28日 申請日期2008年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月28日
發(fā)明者D·S·科哈尼, P·吉文, R·S·蘭吉爾, 呂允 申請人:百事可樂公司