專利名稱：包含類胡蘿卜素的新穎的組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新的包含類胡蘿卜素和/或其它生理活性成分的組合物，特別是膠囊形式，還涉及包含此類組合物的食品以及它們的制備方法。
已報道類胡蘿卜素對健康具有有益效果。例如，β-胡蘿卜素之類的類胡蘿卜素被認(rèn)為具有抗結(jié)腸癌的效果。人們認(rèn)為為達(dá)到最大的有益效果，類胡蘿卜素應(yīng)當(dāng)呈如此的(物理)形式使得它們通過胃和小腸而不會降解或吸收，因為人們認(rèn)為對結(jié)腸的影響期望類胡蘿卜素在結(jié)腸中可獲得。
DE 19962427公開了膠囊包裝的生物活性組分。所提到的生物活性組分是具有前生命期活性的微生物。包被劑由不可消化的纖維材料組成。所給出的例子有不可溶的多糖，例如果膠、木質(zhì)素、植物膠，以及可溶的多糖，例如復(fù)合碳水化合物(例如，果-或半乳寡糖、β-葡聚糖等)。實施例6提到使用果膠和菊粉的組合來膠囊包裝Lactobacillus acidophilus。
US 5,356,636描述了通過制備維生素、所關(guān)注的類胡蘿卜素、成膜膠體以及還原糖的水性分散體，將該水性分散體轉(zhuǎn)化為粉末形式，并熱處理該粉末，從而制得粉末形式的維生素或類胡蘿卜素制品。明膠與有機(jī)氨化合物組合使用。類胡蘿卜素的含量通常是5-50％。
US 4,389,419公開了將油及可油溶性物質(zhì)(例如維生素A)封裝在微膠囊中的方法。該微膠囊是形狀保持的藻酸鹽基質(zhì)，它填有沉淀出的多糖并封住油滴。
EP 326026公開了通過混合維生素與甘油三酸酯、配位劑和包被劑以及可選的抗氧化劑來減少維生素氧化的方法。所公開的包被劑是蛋白質(zhì)、糖、多糖，例如阿拉伯膠或淀粉。
EP 986963描述了生產(chǎn)干粉形式的光穩(wěn)定及氧化穩(wěn)定的番茄紅素的方法。所述穩(wěn)定性是通過具有至少20％的晶體形式的番茄紅素獲得的。
US 5,780,056公開了包含類胡蘿卜素和可食用油的微膠囊。包衣材料是基于明膠的。該微膠囊防止類胡蘿卜素氧化。
WO 91/06292公開了生產(chǎn)例如含有類胡蘿卜素的可水分散微粒的方法。所述微粒通過特定方法(包括使用水狀膠體在水中碾磨)制得。據(jù)報道該水狀膠體是明膠、阿拉伯膠、蛋白質(zhì)或淀粉。
DE 19637517報道了制備微粒型可冷水分散的類胡蘿卜素制劑的方法。這是通過在有機(jī)溶劑中制造胡蘿卜素、可選的油和/或乳化劑的分散體，將該分散體與例如明膠、淀粉、糊精、植物蛋白、果膠、阿拉伯膠、酪蛋白的膠體的水溶液混和而獲得的。
雖然所報道的方法可以適用于某些目的，但獲得包含類胡蘿卜素的可替代的改良制劑是所期望的，所述制劑應(yīng)當(dāng)使得類胡蘿卜素在結(jié)腸中釋放出，并且在結(jié)腸之前的腸道中不釋放或僅是有限程度地釋放。雖然β-胡蘿卜素可以是優(yōu)選的活性成分，但是本發(fā)明也分別適用于其它的類胡蘿卜素和其它的生理活性化合物。
根據(jù)本發(fā)明，已發(fā)現(xiàn)上述目標(biāo)可由這樣的可食用組合物來實現(xiàn)，該組合物包含至少25重量％、優(yōu)選至少50重量％、最優(yōu)選約75重量％的果膠，特別是通過離子移變的凝膠形成而膠質(zhì)化的果膠，以及至少0.2重量％的類胡蘿卜素和/或另一種生理活性成分，所述百分比都基于組合物的總干重。
因此，一方面，本發(fā)明涉及可食用的組合物，它包含至少25重量％(基于組合物的總干重)的果膠，特別是通過離子移變的凝膠形成而膠質(zhì)化的果膠，以及至少0.2重量％(基于組合物的總干重)的類胡蘿卜素和/或另一種活性成分。
通過離子移變的凝膠形成而膠質(zhì)化的果膠一般是酯化程度低于50％的果膠，也被稱為低甲氧基化果膠。用在本發(fā)明中的優(yōu)選果膠是那些酯化程度在約30％和約40％之間、并包含約70％至90％的半乳糖醛酸單位的果膠。低甲氧基化果膠可以是蘋果果膠或柑橘類果膠，但甜菜果膠不適合離子移變的凝膠形成。
合適地，此類組合物可以是微粒物質(zhì)形式，優(yōu)選干微粒物質(zhì)。
另一方面，本發(fā)明涉及制備包含類胡蘿卜素或類胡蘿卜素混合物和/或其它活性成分的組合物的方法，該方法包括如下步驟
g) 制備包含果膠、特別是通過離子移變的凝膠形成而膠質(zhì)化的果膠的水性懸浮液，h) 將包含至少0.5重量％(基于最終組合物的干重)的類胡蘿卜素或類胡蘿卜素混合物和/或其它活性成分以及可選的油的組合物加入到步驟a)中制得的懸浮液中，i) 乳化該混合物，j) 將步驟c)中制得的乳化液噴灑進(jìn)鈣鹽的水溶液浴中，k) 將所形成的微粒從浴中分離出，以及可選地洗滌該微粒，以及l(fā)) 可選地，干燥步驟e)中獲得的微粒。
該水性果膠懸浮液的制備適合用加熱來進(jìn)行，例如加熱到大約90℃的溫度。然后在大約50-70℃，特別是在大約50-65℃的溫度下，將活性成分(類胡蘿卜素和/或其它生理活性成分)加到所述果膠懸浮液中(步驟b)。乳化(步驟c)適合在相同的溫度范圍下進(jìn)行，但更低或更高的溫度，例如30-90℃的溫度也是可以的。
低甲氧基化果膠的離子移變凝膠形成可通過二價或更高價態(tài)的陽離子誘導(dǎo)，例如Ca++、Mg++和Al+++，特別是Ca++。因此，此類陽離子的每種可充分水溶的鹽，例如鈣的乳酸鹽、二水合氯化物、檸檬酸鹽或三磷酸鹽可用在步驟d)中。合適地，所述鈣鹽溶液的濃度約0.1至約0.6摩爾。所得的微粒可分離出，如果需要，通過傳統(tǒng)方法干燥，例如通過離心(步驟e)或冷凍干躁(步驟f)。
在

圖1和實施例中進(jìn)一步說明本發(fā)明的方法。
又一方面，本發(fā)明涉及含有如前文定義的、包含果膠和類胡蘿卜素或類胡蘿卜素的混合物和/或其它活性成分的組合物的食品。
意外地已發(fā)現(xiàn)上述組合物非常適合將類胡蘿卜素(或其它合適的生理活性成分)轉(zhuǎn)移到希望它們?nèi)サ牡胤?。?dāng)膠囊包裝于果膠中時，類胡蘿卜素(或其它恰當(dāng)?shù)纳砘钚猿煞?可以以大部分完整(即超過50％的微粒保持完整)的形式穿過胃和小腸，并可以到達(dá)大腸(結(jié)腸)而不會在腸道的前期階段被大量吸收。在不希望受限于理論的情況下，人們認(rèn)為這是由于果膠難以被人體自身的酶消化或分解的性質(zhì)。然而，人們認(rèn)為一旦在結(jié)腸中，結(jié)腸中所存在的微生物將產(chǎn)生分解果膠物質(zhì)的酶。此類酶例如可以是果膠裂解酶和果膠酸酯裂解酶和多聚半乳糖醛酸酶。人們認(rèn)為果膠在此方面相當(dāng)獨(dú)特，而且所述果膠顆粒相對容易制備是附加的優(yōu)點(diǎn)，果膠被視為是能被良好接受的功能成分，尤其在植物衍生的食品制劑中。
根據(jù)本發(fā)明的組合物優(yōu)選使得類胡蘿卜素膠囊包裝于或包埋進(jìn)果膠中。此類膠囊包裝的或包埋的類胡蘿卜素可用作食品或營養(yǎng)組合物的部分，優(yōu)選在水性組合物中。此類液體或粘性食品組合物的例子有水果或蔬菜汁以及醬/泥、(營養(yǎng))水果或蔬菜飲料以及(運(yùn)動)飲料。此類食品組合物可通過將合適量的果膠組合物添加到該食品中而制得。合適地，1g根據(jù)本發(fā)明的果膠組合物被添加到1升飲料中，以提供大約20mg/l的維生素原A，并使飲料獲得適當(dāng)強(qiáng)的顏色。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的組合物包含至少1％(按重量計，基于組合物的總干重)的類胡蘿卜素或其它生理活性成分。理論上，所有類胡蘿卜素都可用在根據(jù)本發(fā)明的組合物中。優(yōu)選的類胡蘿卜素是α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素、番茄紅素、蝦青素、角黃素(canthaxanthin)、葉黃素、玉米黃質(zhì)或其混合物。用于本發(fā)明的其它生理活性成分的例子是多不飽和脂肪酸，例如花生四烯酸或二十二碳六烯酸；生育酚，例如α-生育酚；植物甾醇；以及類雌激素。在本發(fā)明的優(yōu)選方面，所述活性成分是類胡蘿卜素，特別是β-胡蘿卜素，包括它與其它胡蘿卜素的(天然)混合物。
根據(jù)本發(fā)明的組合物可以包含其它成分，例如(植物或精)油，所述類胡蘿卜素(或其它生理活性成分)可分散或部分或全部溶解在其中。在此類組合物中，所述類胡蘿卜素可按照類胡蘿卜素∶油的比例在1∶500至1∶2之間(按重量計)分散在油中。
其它成分可以是在結(jié)腸中也表現(xiàn)出有益效果的化合物，這些化合物可以防止胃和小腸疼痛，并且應(yīng)該穿過胃和小腸而不會分解或消化，或可以是幫助穩(wěn)定組合物的成分，例如抗氧化劑，或與類胡蘿卜素一起發(fā)現(xiàn)的成分。優(yōu)選的抗氧化劑例如是按重量計0.01％-5％的α-生育酚。
相比較基于明膠的組合物，當(dāng)作為水果含量高的水果/蔬菜汁或水果/蔬菜飲料中的添加劑時，根據(jù)本發(fā)明使用果膠作為膠囊包裝材料提供了其它優(yōu)點(diǎn)。水果含有一定范圍的多酚，在蛋白質(zhì)(例如明膠)的存在下可以相互反應(yīng)形成絮狀沉積，導(dǎo)致產(chǎn)品不引人注目?；诠z的胡蘿卜素組合物的使用避免了蛋白質(zhì)-多酚反應(yīng)，因此可適于生產(chǎn)吸引消費(fèi)者的果汁和飲料。
通過下面的實施例來進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實施例1含β-胡蘿卜素的微膠囊的制備如圖1所示的，按照該方法來制備干的含β-胡蘿卜素的微膠囊。
使用Ultraturrax在80℃下，在20.0000rpm下制備2kg的3％(按重量計)低甲氧基化果膠(“Pektin Classic AU-L 062/00”，可從德國Herbstreith & Fox，D-75305 Neuenbürg，獲得)的水性懸浮液。在55℃的溫度下，將15ml的30％β-胡蘿卜素的植物油分散液攪拌加入該懸浮液中，并在聯(lián)線的(in-line)Turrax中在15.000rpm下使該混合物乳化。所獲得的乳化液然后被噴灑到0.1m的氯化鈣溶液中。使用離心機(jī)分離所形成的微膠顆粒。洗滌后，將顆粒冷凍干躁以生成含按重量計ca.2％的β-胡蘿卜素的紅色粉末。顆粒尺寸60重量％具有1至50微米的尺寸。
通過將微粒與人工胃液和果膠酶在35℃下一起培養(yǎng)來測試活性成分的持續(xù)釋放，按照MARX等Food Chemistry 70(2000)，第403-408頁中所述的用HPLC進(jìn)行定量。
實施例2β-胡蘿卜素增強(qiáng)型橙汁使用按照實施例1制得的經(jīng)干燥的顆粒，可以制備含0.2-0.5mg的β-胡蘿卜素/100ml的增強(qiáng)型橙汁來增強(qiáng)橙汁的天然橙色。
顆粒尺寸優(yōu)選在5微米以下。
實施例3β-胡蘿卜素增強(qiáng)型水果飲料使用按照實施例1制得的經(jīng)干燥的顆粒，可以制備達(dá)1mg胡蘿卜素/100ml飲料的蘋果汁飲料(果汁含量25％)。
這可以通過將根據(jù)本發(fā)明的經(jīng)干燥的顆粒(顆粒尺寸優(yōu)選小于5微米)與水、糖漿、蘋果汁濃縮液、檸檬汁、抗壞血酸和香料混合而得。該混合物可被均質(zhì)化、巴氏滅菌、脫氣、裝瓶并冷卻。當(dāng)在室溫下置于黑暗中時，12個月內(nèi)不會形成大量所不期望的沉積物。
在這種情況下，使用所述顆粒來產(chǎn)生顏色和營養(yǎng)方面的雙重好處。
攝入該飲料后，顆粒的果膠壁將被結(jié)腸微生物群落破碎，其中的胡蘿卜素將釋放出。
權(quán)利要求
1.一種可食用的組合物，包含至少25重量％(基于組合物的總干重)的果膠，特別是通過離子移變的凝膠形成而膠質(zhì)化的果膠，以及至少0.2重量％(基于組合物的總干重)的類胡蘿卜素和/或另一種活性成分。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，包含至少50重量％(基于組合物的總干重)的果膠。
3.如權(quán)利要求1-2所述的組合物，其中所述果膠的酯化程度(DE)低于50％。
4.如權(quán)利要求1-3所述的組合物，其中所述果膠的酯化程度(DE)在30至45％之間，并包含60至75％的半乳糖醛酸單位。
5.如權(quán)利要求1-4所述的組合物，呈干粉形式。
6.如權(quán)利要求1-5所述的組合物，包含至少1重量％(基于組合物的總干重)的類胡蘿卜素。
7.如權(quán)利要求1-6所述的組合物，其中所述類胡蘿卜素分別選自番茄紅素、α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素、蝦青素、角黃素、玉米黃質(zhì)、葉黃素及其混合物。
8.如權(quán)利要求1-7所述的組合物，還包含0.01-5重量％(基于組合物的總干重)的抗氧化劑。
9.如權(quán)利要求8所述的組合物，其中所述抗氧化劑是α-生育酚。
10.如權(quán)利要求1-9所述的組合物，其中所述類胡蘿卜素以類胡蘿卜素∶油的重量比在1∶500至1∶2之間而分散在油中。
11.如權(quán)利要求1-9所述的組合物，其中所述類胡蘿卜素以類胡蘿卜素∶油的重量比在1∶1000至1∶5之間而全部或部分地溶解在油中。
12.如權(quán)利要求1-11所述的組合物，其中通過果膠膠囊包裝所述類胡蘿卜素。
13.包含根據(jù)權(quán)利要求12的組合物的食品。
14.如權(quán)利要求13所述的食品，它是水果汁或蔬菜汁、醬/泥，(營養(yǎng))水果或蔬菜飲料或(運(yùn)動)飲料。
15.一種制備包含類胡蘿卜素和/或另一種活性成分的組合物的方法，所述方法包括如下步驟a)制備包含果膠、特別是通過離子移變的凝膠形成而膠質(zhì)化的果膠的水性懸浮液，b)將包含至少0.5重量％(基于最終組合物的干重)的類胡蘿卜素或類胡蘿卜素混合物和/或其它活性成分以及可選的油的組合物加入到步驟a)中制得的懸浮液中，c)乳化該混合物，d)將步驟c)中制得的乳化液噴灑進(jìn)鈣鹽的水溶液浴中，e)將所形成的微粒從浴中分離出，以及可選地洗滌該微粒，以及f)可選地，干燥步驟e)中獲得的微粒。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所用的果膠的酯化程度(DE)低于50％。
全文摘要
通過將類胡蘿卜素(例如α－和β－胡蘿卜素、番茄紅素)和/或其它生理活性成分用果膠，特別是低甲氧基化的果膠進(jìn)行膠囊包裝，可以獲得一種新的組合物，用于在被攝入之后將所述活性成分運(yùn)送至人體的結(jié)腸，并用于生產(chǎn)不易發(fā)生多酚－蛋白質(zhì)反應(yīng)的液體食品組合物。
文檔編號A61K9/16GK1744827SQ200480003188
公開日2006年3月8日 申請日期2004年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月31日
發(fā)明者瑞恩浩德·卡樂, 安德瑞斯·思琦貝爾, 蘇珊納·穆特 申請人:帝斯曼知識產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司