無丙二醇的噴霧干燥的組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及香料，特別涉及香料組合物，其可用于液體飲料或液體飲料濃縮物。
【背景技術(shù)】
[0002] 在飲料制備中的許多增香化合物是精油如橙、檸檬和柚子，或是具有有限水溶性 的相對(duì)非極性的混合物如草莓西瓜（strawberrywatermelon),果汁噴趣酒，桃子芒果 (peachmango)等。為了形成導(dǎo)致光學(xué)上透明的飲料的香料乳液，使用由水和非水性共溶劑 如丙二醇和/或甘油組成的納米乳液（粒徑在50至150nm范圍內(nèi)），以制備視覺上半透明 的且亞穩(wěn)的產(chǎn)品。盡管納米乳液能夠提供光學(xué)上透明的商用飲料，對(duì)飲料工業(yè)來說，制備無 丙二醇的增香了的液體濃縮物以及最終的可飲用飲料已成為挑戰(zhàn)。
[0003] 在食品工業(yè)中，已經(jīng)使用了噴霧干燥、冷凍干燥、真空連續(xù)帶干燥和利用真空干燥 器的減壓低溫干燥，來制備香料成分的干燥粉末，如例如干燥的動(dòng)物和植物提取物。
[0004] 噴霧干燥是通過將液體溶液或漿料噴霧進(jìn)入熱氣體流來干燥它們的普通工業(yè)方 法。它是一種迅速的、一步式的將進(jìn)料液體轉(zhuǎn)變成粉末的過程。通常，干燥氣體是空氣，但 是對(duì)于需要無氧條件的球形產(chǎn)物也可以使用氮?dú)狻Ｗ钇胀ǖ倪M(jìn)料是基于水性的溶液、乳液 和懸浮液，其中水在干燥器中蒸發(fā)。液體進(jìn)料被進(jìn)料至霧化器，霧化器是將液體流破碎成 細(xì)微液滴的裝置。該霧化過程發(fā)生在干燥室內(nèi)，使得液滴立即暴露于熱空氣，引起迅速的 水分蒸發(fā)。隨著水分蒸發(fā)，液滴變成小粒的粉末，并且它們落在干燥室的底部。壓力噴嘴、 旋轉(zhuǎn)盤、雙流體噴嘴等用作霧化單元。在許多情況下，所得的干燥粉末的平均粒徑（直徑） 為約20ym至500ym，且干燥時(shí)間短到5至30秒（參見，化學(xué)和工程手冊(cè)（HandbookOf ChemistryandEngineering) (1999)第六次修訂版，MaruzenCorporation，第770 頁(yè)，第 780頁(yè)）。也開發(fā)了一種四流體噴嘴，其能夠大規(guī)模地噴霧干燥平均粒徑為數(shù)微米的液滴。
[0005] 在許多大規(guī)模生產(chǎn)的情況下，使用噴霧干燥法。通常，為了在短時(shí)間內(nèi)制備大體積 的粉末，在將噴霧干燥器的入口溫度和其出口溫度提高得盡可能高的同時(shí)，以快速的進(jìn)料 速率將溶液或漿液進(jìn)料至噴霧干燥器，從而以高速度干燥漿液。例如，在150至250°C的噴 霧干燥器入口溫度干燥牛奶，并且在300至350°C的入口溫度干燥酵母。在這樣高的溫度 干燥可能對(duì)原料本身的香味產(chǎn)生不利的影響，并且產(chǎn)生具有焦臭味的干燥粉末。然而，為避 免這些缺點(diǎn)在低溫噴霧干燥會(huì)增加加工時(shí)間和成本。參見US2005/0031769和美國(guó)專利號(hào) 6, 482, 433。
[0006] 在干燥過程期間，當(dāng)水性載體漿液在通常油系香料核心周圍形成殼時(shí)，產(chǎn)生了 噴霧干燥的微膠囊化香料。在干燥過程期間，載體材料的薄膜迅速地在霧化的液滴周圍 形成，并且選擇性地允許水蒸發(fā)而留下香料油（Thijssen&Rulkens(1968)DeIngenieur 80:45-56)。所述殼保護(hù)核心不受劣化和揮發(fā)物蒸發(fā)的影響，但是也使得核心在想要的條件 下被釋放，例如，溶解在水中。
[0007] 長(zhǎng)久以來，存在將天然和合成材料噴霧干燥，以提供在食品和其他含有香料的產(chǎn) 品中的強(qiáng)烈的、新鮮的、可信的用戶優(yōu)選的香味的需要。同樣，也需要將天然和合成材料噴 霧干燥，以提供在日用品中的強(qiáng)烈的、新鮮的、可信的用戶優(yōu)選的香味。
[0008] 發(fā)明概述
[0009] 本發(fā)明是一種穩(wěn)定的、無丙二醇的且無甘油的、噴霧干燥的香料組合物，其通過在 噴霧干燥器中將含有揮發(fā)性化合物的香料和任選的表面活性劑噴霧干燥而制得，所述噴霧 干燥器具有小于100°c的入口溫度和-10°c至5°C的空氣入口露點(diǎn)。在一些實(shí)施方案中，噴 霧干燥的香料組合物在附裝在噴霧干燥器出口處的流化床室中進(jìn)一步干燥，其中流化床單 元的空氣的溫度等于或低于噴霧干燥器的出口溫度。按照一些實(shí)施方案，表面活性劑是聚 山梨醇酯（例如，聚山梨醇酯20、聚山梨醇酯40、聚山梨醇酯60或聚山梨醇酯80)、聚甘油 脂肪酸酯（例如，硬脂酸聚甘油（3)酯、二硬脂酸聚甘油（6)酯、硬脂酸聚甘油（10)酯、二 棕櫚酸聚甘油（10)酯、油酸聚甘油（10)酯和辛酸/癸酸聚甘油（10)酯）、二乙酰基酒石酸 的二甘油酯、二乙?；剖岬膯胃视王?、或皂樹（quillaja)提取物。在其他實(shí)施方案中， 揮發(fā)性化合物是乙醛類、二甲基硫醚類、乙酸乙酯類、丙酸乙酯類、丁酸甲酯類、或丁酸乙酯 類，它們?nèi)芜x地具有小于200°C、小于100°C、或小于60°C的沸點(diǎn)。在再其他實(shí)施方案中，噴 霧干燥的香料組合物包含載體材料，例如，糖、糖醇、糖衍生物、改性淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素、 鹽、糊精、多元醇、肽、酸、碳水化合物或水膠體；并且香料還包含溶劑，例如，，揮發(fā)性溶劑。 預(yù)期的是空氣入口溫度在40°C至99°C范圍內(nèi)，以及具有在0. 1至0. 6范圍內(nèi)的水分活度的 噴霧干燥的香料組合物。還提供了含有該噴霧干燥的香料組合物和任選的酸化劑的液體飲 料或液體飲料濃縮物。
[0010] 附圖簡(jiǎn)述
[0011] 圖1顯示了在飲料試味溶液中，在不同的RH/溫度條件下制得的樣品之間橙香料 的感官特性的比較。*方向上不同，**在P= 0.05有顯著差異。
[0012] 圖2顯示在無糖口香糖中，在不同的濕度/溫度條件下制得的樣品之間的橙香料 的時(shí)間強(qiáng)度特征的比較。**在這些經(jīng)過的時(shí)間，在P= 〇. 05有顯著差異。
[0013] 圖3顯示了在飲料試味溶液中，在不同的濕度/溫度條件下制得的樣品之間的漿 果香料的感官特性的比較。**在P= 〇.05有顯著差異。
[0014] 圖4顯示在無糖口香糖中，在不同的濕度/溫度條件下制得的樣品之間的漿果香 料的時(shí)間強(qiáng)度特征的比較。**在這些經(jīng)過的時(shí)間，在P= 〇. 05有顯著差異。
[0015] 圖5是在本申請(qǐng)組合物的制備中所用的干燥器空氣流動(dòng)的圖。 具體實(shí)施方案
[0016] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，特定的噴霧干燥技術(shù)和某些任選的表面活性劑體系產(chǎn)生穩(wěn)定且光學(xué)上 透明的飲料液體濃縮物和最終的商用飲料。例如，當(dāng)以小于100°c的入口溫度和露點(diǎn)-KTC 至5°C使用噴霧干燥器時(shí)，可以保留更高水平的揮發(fā)性化合物。與表面活性劑相結(jié)合的噴霧 干燥降低了對(duì)于使用高壓均化以形成香料納米乳液的需要，并提供了有成本效率的、穩(wěn)定 的且光學(xué)上透明的最終飲料產(chǎn)品，無論是增香了的液體濃縮物或是稀釋后的商用飲料，特 別是低PH濃縮物和飲料。作為特別的優(yōu)點(diǎn)，噴霧干燥的組合物產(chǎn)生光學(xué)上透明的飲料，且 本發(fā)明的液體飲料濃縮物是無丙二醇和甘油的，即，在液體濃縮物中可探測(cè)到的丙二醇或 甘油少于2%或優(yōu)選少于0. 5%，并且在商用飲料中少于0. 05%或優(yōu)選少于0. 01%。
[0017] 因此，本發(fā)明是穩(wěn)定的噴霧干燥的香料組合物，其包含香料和任選的表面活性劑， 通過將香料和任選的表面活性劑在具有小于100°c的入口溫度和空氣入口露點(diǎn)-10°c至 5°C的噴霧干燥器中噴霧干燥而制得。對(duì)于本發(fā)明的目的，穩(wěn)定性定義為對(duì)于在最終應(yīng)用中 的使用而言保持可接受的香料質(zhì)量和強(qiáng)度。優(yōu)選地，穩(wěn)定的噴霧干燥的香料組合物取決于 儲(chǔ)存條件具有高達(dá)三年的儲(chǔ)存壽命。消費(fèi)者數(shù)據(jù)，如在本文的實(shí)施例中所示的，顯示了本發(fā) 明的香料組合物的統(tǒng)計(jì)上的顯著優(yōu)選性（significantpreference)。消費(fèi)者優(yōu)選的香料組 合物的質(zhì)量進(jìn)一步得到消費(fèi)者所選的描述試樣的香料質(zhì)量的屬性支持。
[0018] 因此，本發(fā)明的是噴霧干燥的香料組合物和用于制備這樣的組合物的方法。按照 本發(fā)明，含有一種以上揮發(fā)性化合物和任選的表面活性劑的噴霧干燥的香料組合物是通過 在具有小于100°C的入口溫度和露點(diǎn)-10°c至5°C的噴霧干燥器中將香料和表面活性劑噴 霧干燥從而獲得干燥的粉末而制得的。在某些實(shí)施方案中，所得的噴霧干燥的組合物在流 化床中進(jìn)一步干燥。作為本方法的結(jié)果，噴霧干燥的香料組合物保留在香料中原始所含的 揮發(fā)性化合物的至少20%。
[0019] 除非另作說明，本發(fā)明的香料是含有一種以上揮發(fā)性化合物的香料。根據(jù)本發(fā)明， 可以使用多種香料。香料可以選自合成香料和增香的芳香物，和/或源自植物、葉、花、果 實(shí)的油、油樹脂和油提取物、以及它們的組合。典型的香料油包括但不限于荷蘭薄荷油、肉 桂油、薄荷油、丁香油、月桂油、百里香油、杉葉油、肉豆蔻油、鼠尾草油和苦杏仁油。也可以 使用人造的、天然的或合成的果實(shí)香料，如香草、巧克力、咖啡、可可和柑橘類油，包括檸檬、 橙、葡萄、酸橙和柚子，以及果實(shí)精油，包括蘋果、梨、桃、草莓、西瓜、覆盆子、櫻桃、李子、菠 蘿、杏等。這些香料可以單獨(dú)使用或以混合物使用。
[0020] 本發(fā)明的香料的揮發(fā)性化合物可以包括但不限于，乙醛、二甲基硫醚、乙酸乙酯、 丙酸乙酯、丁酸甲酯和丁酸乙酯。含有揮發(fā)性醛類或酯類的香料包括，例如，乙酸肉桂酯、肉 桂醛、檸檬醛、二乙基縮醛、乙酸二氫香芹酯、甲酸丁香酚酯和對(duì)甲基茴香醚。可以在本發(fā)明 的香料油中存在的揮發(fā)性化合物的其他實(shí)例包括：乙醛（蘋果）；苯甲醛（櫻桃、杏仁）；肉 桂醛（肉桂）；朽 1檬醛，即，a朽1檬醛（朽1檬、酸橙）；橙花醛，|卩，|3朽1檬醛（朽 1檬、酸橙）； 癸醛（橙、檸檬）；乙基香草醛（香草、奶油）；天芥菜精，即，胡椒醛（香草、奶油）；香草 醛（香草、奶油）；a-戊基肉桂醛（香辣果味香料）；丁醛（黃油、奶酪）；戊醛（黃油、奶 酪）；香茅醛（改性體、多種）；癸醛（柑橘類果實(shí)）；醛C_8(柑橘類果實(shí)）；醛C_9(柑橘類 果實(shí)）；醛C_12(柑橘類果實(shí)）；2_乙基丁醛（漿果）；己烯醛，即，反式_2(漿果）；甲苯醛 (櫻桃、杏仁）；藜蘆醛（香草）；2,6_二甲基-5-庚烯醛，S卩，甜瓜醛（甜瓜）；2-6_二甲基 辛醛（綠色果實(shí)）；和2-十二烯醛（柑橘、桔子）；樓桃