專利名稱：氧敏感介質的膠囊化的制作方法
技術領域：
和
背景技術：
本發明涉及使用改性淀粉和酪蛋白和/或大豆蛋白中的任何一種的混合物使氧敏感介質膠囊化，其中的改性淀粉是含有疏水基團或疏水和親水基團的淀粉衍生物，并且是進一步被胞外酶酶促水解的，本發明還涉及得到的膠囊化材料以及它們在各種產品中的應用。

發明內容
本發明涉及使用改性淀粉和酪蛋白和/或大豆蛋白(下文稱為蛋白質)的混合物使氧敏感介質膠囊化，其中的改性淀粉是含有疏水基團或疏水和親水基團，并且是進一步被胞外酶酶促水解的淀粉衍生物。該膠囊化材料具有高含量的活性劑和保持性，能夠提供優異的抗氧化性，同時該膠囊化材料可以用于各種產品，包括食品。
本文中使用的術語胞外酶是指能夠從非還原性末端斷裂淀粉分子的1，4-鍵，產生單和/或二糖的酶。這種酶也可能斷裂1，6-鍵，但這是可有可無的能力。
本文中使用的氧敏感介質是指該介質對氧敏感。
本文使用的右旋糖當量(DE)被定義為水解產物的還原能力，每一淀粉分子有一個還原性末端，因此DE與分子量成逆相關。定義無水的D-葡萄糖的DE為100，而未水解的淀粉的DE實際上為0。
本文使用的水流動性(WF)是指使用Thomas RotationalShear-type粘度計(可以從Arthur A.Thomas CO.，Philadelphia，PA買到)測定淀粉的結果，于30℃，使用粘度為24.73cps的標準油校驗，這種油旋轉100次需要23.12±0.05秒。對水流動性的精確和有重現性的測定通過測定旋轉100次所消逝的時間確定，測定根據淀粉的轉化程度在不同的固體含量下進行，隨著轉化程度提高粘度降低。
本文使用的漏斗粘度是指使用以下方法測定的粘度。使用折光計將被試驗的淀粉分散液調整到19％-25％之間(W/W)，分散液的溫度控制在22℃。將總共100ml淀粉分散液計入到量桶中，再轉移到有刻度的漏斗中，同時用手指關閉孔板。使少量流入量桶以便除去任何截流的空氣，并且剩余物返回到漏斗。然后將量桶在漏斗上倒轉，以便當樣品流動時其中的分散液流進漏斗。使用計時器記錄100ml樣品通過漏斗尖端需要的時間。漏斗的玻璃部分是標準58度厚壁耐磨玻璃漏斗，頂部直徑約9-10cm，頸部內徑約0.381cm，漏斗的玻璃頸部從尖端計算約長2.86cm，小心用火拋光，使用長約5.08cm外徑約0.9525cm的長不銹鋼尖改裝，鋼尖的內徑上端約0.5952cm，連接到玻璃頸，流出端約0.4445cm，寬度限制在離端部約2.54cm處。鋼尖通過特氟隆管連接到玻璃漏斗，漏斗有刻度，以便允許100ml水用上述方式于6秒內通過。
本發明涉及使用改性淀粉和蛋白質的混合物使氧敏感介質膠囊化，其中的改性淀粉是含有疏水基團或疏水和親水基團、并且是進一步被胞外酶酶促水解的淀粉衍生物。該膠囊化材料具有高含量的活性劑和保持性，能夠提供優異的抗氧化性。所述膠囊化介質在膠囊化過程中能夠以高固體含量加工，同時膠囊化材料可以用于各種產品，包括食品。
所有淀粉和面粉(以下稱為淀粉)適合于本文的用途，并且可以從任何天生的來源獲得，本文使用的天生淀粉是自然界存在的，也包括通過植物育種生產的淀粉以及生物工程淀粉。所述淀粉的典型來源是谷類，塊莖類，根類，豆莢類植物和水果。天生來源可以是玉米，豌豆，馬鈴薯，甘薯，香蕉，大麥，小麥，稻，西米，莧屬植物，木薯，竹芋，美人蕉科，高粱屬和蠟狀淀粉或其高直鏈淀粉品種。本文使用的“蠟狀”是指包括淀粉含量至少約95％重量的支鏈淀粉，術語“高直鏈淀粉”是指淀粉含量至少45％重量的直鏈淀粉。在一個實施方案中，淀粉基選自玉米，蠟狀玉米，木薯，馬鈴薯和稻類淀粉。
作為有用的基礎淀粉材料，也包括任何上述淀粉產生的轉化產物，包括通過氧化，α-生化淀粉酶轉化，溫和酸水解或熱糊精化的流動性或微起泡的(thin-boilling)淀粉，以及衍生淀粉如醚和酯類。
在一個實施方案中基礎淀粉是預凝膠化的淀粉，預凝膠和完成預凝膠的技術是本領域公知的，例記載于美國專利US 4465702，5037929，5131953和5149799，也可以參見“Production and Use ofPregelatinized Starch”第XXII章，StarchChemistry andTechnologe，Vol.III-Industrial Aspects，R.L.Whistler and E.F.Paschall，Editors，Academic Press，New York 1967。術語預凝膠化的是指溶脹的淀粉顆粒，在偏振光下它們喪失了它們的雙折射和/或Maltese間隙機構，這種預凝膠化的淀粉衍生物基本上能夠溶解于冷水不結塊。在本文中”溶解”不一定是指形成真正的分子溶液，也可以是膠體分散體。在一個實施方案中，淀粉完全是預凝膠化的。
在一個實施方案中，淀粉基或預凝膠化的淀粉基是通過溫和酸降解或熱糊精化的方法轉化的流動淀粉，所述方法是本領域公知的，例如參見Rutenberg，“Starch and its Modifications”Handbook ofWater-Soluble Gums and Resins，Davidson，Editor，McGraw-Hill，Inc.，New York，N.Y.，1980，pp.22-36。可以使用一種或多種這類轉化技術的結合，一般在用疏水或疏水/親水試劑處理前或用酶處理前進行轉化。假如需要的話，淀粉基可以用α-淀粉酶處理轉化，產生流動性淀粉，如用美國專利US 4035235中所述的方法。假如需要高粘度體系一般不采用這種轉化。
所說的淀粉可以通過用任何使淀粉獲得膠囊化性質的試劑或結合試劑處理衍生，所述試劑必須含有疏水部分和可以含有親水部分。疏水部分可以是烷基或鏈烯基基團，它們至少含有5個碳原子，或芳烷基或芳烯基基團，它們至少含有6個碳原子，在一個實施方案中含有直到約24個碳原子。親水部分可以由試劑提供，或者淀粉本身的羥基基團作為親水部分，試劑僅僅提供疏水部分。
任何使淀粉分子中獲得所需的混合疏水或疏水和親水功能，從而得到穩定的膠囊化性質的衍生淀粉的方法均可以用來制備本發明的改性淀粉。合適的衍生物和制備它們的方法是本領域公知的，例如美國專利US 4624288所公開的，已收入本文供參考。在一個實施方案中這種淀粉通過和烯基環二羧酸酐反應而衍生，所用的方法記載于美國專利US 2613206和2661349，已收入本文供參考。在另一實施方案中這種淀粉通過和辛基琥珀酸酐反應或和十二烷基琥珀酸酐反應衍生。
當需要低粘度時，一個實施方案使用含有淀粉的支鏈淀粉的辛基琥珀酸半酯衍生物，它被轉化為水流動性(WF)直到約60。在另一實施方案中這種轉化的OSA淀粉是蠟狀的玉米淀粉。水流動性是在0-90范圍內粘度測定的經驗試驗，其中流動性是粘度的倒數。在另一實施方案中，轉化的淀粉對于食品用約0.1％到3.0％，對于其它產品用至少約0.1％的辛基琥珀酸酐處理，另外也可以使用羥丙基辛基琥珀酸酐。
衍生該淀粉以后，進一步使用至少一種能夠從非還原性末端斷裂淀粉分子的1，4-鍵的胞外酶進行酶促水解，同時要基本上維持淀粉基的高分子量部分。因而本發明中使用的酶包括，但是不限于β-淀粉酶，葡糖淀粉酶，麥芽糖淀粉酶，支鏈淀粉酶，外-α-1，4-葡糖苷酶，外-1，4-α-D葡聚糖麥芽四水解酶和外-1，4-α-D葡聚糖麥芽六水解酶。在一個實施方案中，酶從β-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶中選擇。在另一實施方案中，酶基本上不能斷裂淀粉分子的1，6-鍵。
淀粉基的酶水解使用本領域公知的技術完成。使用的酶的數量依賴于酶的來源和活性，使用的原材料和所需的水解程度。在一個實施方案中，使用的酶的數量約0.01％-1％，在另一實施方案中約0.01％-0.3％的酶，均按淀粉的重量計。
酶活性的最佳參數依賴于所使用的酶而變化，酶降解的速度依賴于本領域公知的因素，包括酶的濃度、底物濃度、pH、溫度、是否有抑制劑以及改性的程度和類型。可以調節所述的參數以便達到最佳的淀粉基消化速度。
在水解以前可以將淀粉預凝膠化，假如使用的酶不能水解顆粒淀粉達到所需的程度時，可能需要預凝膠化。凝膠化過程使淀粉分子從顆粒結構展開，因此能夠使酶更容易和更均勻地降解淀粉分子。
通常酶處理在水或緩沖漿狀物中于淀粉固體含量約10％-40％情況下進行，依賴于預被處理的基礎淀粉。在一個實施方案中使用固體含量為約15-35％，在本發明的另一實施方案中使用約18-25％。另外本方法可以使用固定在固體載體上的酶。
一般，酶消化反應在最高固體含量且不降低反應速度的情況下進行，以便利于隨后所需的淀粉組合物的干燥。用高固體含量會使反應速度降低，這是因為攪拌困難或無效、以及淀粉分散液變得更難處理。
應當調節漿狀物的pH和溫度以提供有效的酶水解反應。所述參數依賴于使用的酶，并且是本領域公知的。在一個實施方案中使用的溫度約22-65℃，在另一實施方案中使用50-62℃。在一個實施方案中使用本領域公知的技術將pH調節到約3.5-7.5，在另一實施方案中為約4.0-6.0。
酶反應繼續進行直到達到所需的終點(即對于特定的應用提供所需官能度的充分降解)。在一個實施方案中，酶反應進行到至少右旋糖當量達到約20-80；在另一實施方案中，右旋糖當量達到約30-50。反應終點可通過粘度變化，降低糖含量(如通過測定右旋糖當量)或任何本領域公知的測定淀粉分子酶降解水平的方法確定。通常酶反應進行約0.1到24小時。在一個實施方案中進行約0.5到4小時。反應時間依賴于使用的淀粉的類型、使用的酶的數量以及固體含量、pH和溫度等反應參數。
然后酶降解采用本領域公知的技術停止，例如酸或堿去活化，熱去活化，離子交換和溶劑萃取。例如酸去活化可以通過將pH在至少30分鐘內調節到低于2.0完成，熱去活化可以將溫度提高到約85℃到95℃，并且維持其在該溫度至少10分鐘完成，使酶完全去活化。假如需要顆粒產品，熱去活化并不合適，因為降解酶所需要的熱通常也會使淀粉凝膠化。
根據其最終用途一般將得到的溶液調節到所需的pH。使用本領域公知的技術一般將pH調節到約5.0-7.5，在一個實施方案中調節到約6.0-7.0。
得到的淀粉其特征是較低的粘度，中等高的右旋糖當量，中性的味道和作為膠囊化劑的獨特的官能度。
得到的淀粉的粘度應低于約30秒，在一個實施方案中為約8-25秒，均采用漏斗方法測定。在另一實施方案中采用漏斗方法測定的淀粉粘度約8-15秒。粘度在提供有效膠囊化中是重要的參數。
得到的淀粉的右旋糖當量應當至少約20，直到約80，在一個實施方案中右旋糖當量約30-50。
得到的淀粉的百分糖含量應至少約20％，直到約80％，在一個實施方案中，百分糖含量約30-40％的葡萄糖，在另一實施方案中約30-50％的葡萄糖。
該膠囊化材料也含有蛋白質，即酪蛋白和/或大豆蛋白。酪蛋白包括其鹽，大豆蛋白包括大豆蛋白濃縮物和大豆蛋白離析物。在一個實施方案中使用酪蛋白酸鈉，在另一實施方案中使用大豆蛋白離析物。淀粉對蛋白質量的比例約30∶70到90∶10；在另一實施方案中，淀粉對蛋白質量的比例約40∶60到80∶20。
蛋白質可以加入到淀粉分散液/溶液中作為液體使用，在另一實施方案中，淀粉/蛋白質分散液/溶液可以在使用前被濃縮；在另一實施方案中，淀粉/蛋白質分散液/溶液可以使用本領域公知的技術干燥，并且儲存直到使用。在另一方法中可以將干燥的蛋白質加入到干燥的淀粉中。在一個實施方案中，個別組分或淀粉/蛋白質混合物的干燥通過選自轉鼓式干燥，噴霧干燥或冷凍干燥的方法進行。
除了干燥步驟以外，蛋白質/淀粉混合物可在低于美拉得(Maillard)反應發生的溫度下制備。在一個實施方案中所述混合物在室溫下(約22℃)制備。在另一實施方案中是低于55℃，在另一實施方案是低于40℃，另一實施方案中是低于30℃。
淀粉/蛋白質膠囊化劑可以用于任何活性劑的膠囊化，在一個實施方案中用于使氧敏感介質膠囊化。氧敏感介質是指包括但是不限于不飽和脂肪酸如γ-亞麻酸，柑橘油如橙油，維生素如維生素A，維生素B，維生素C，維生素D，維生素E，生育醇，植物甾醇，維生素K，β-胡蘿卜素，船用照明油和ω-3脂肪酸。在另一實施方案中，淀粉/蛋白質膠囊化劑用于膠囊化船用照明油或ω-3脂肪酸，包括濃縮的ω-3脂肪酸。
所述活性劑可以是和淀粉/蛋白質體系不反應的任何物質，包括但是不限于油，脂肪，調味品，色料，香料，維生素和藥物。特別是本發明的淀粉/蛋白質可以用于乳化或膠囊化油基的活性劑。所述的油可以是揮發性的或不揮發性的，其一般的特征是和水不混溶，但是在膠囊化劑存在下能夠分散(乳化)在水中。
所述活性劑可以使用本發明的淀粉/蛋白質膠囊化劑和本領域公知技術膠囊化。在一個實施方案中，淀粉/蛋白質膠囊化劑可以分散在水中，再加入活性劑和乳化，然后干燥該乳液，形成膠囊化材料。干燥可通過本領域任何公知的合宜方法進行，包括但是不限于噴霧干燥，擠壓，噴霧冷卻和硫化床涂覆。在一個實施方案中，該活性劑在淀粉/蛋白質混合物的溶液/分散液中被勻化(乳化)，然后噴霧干燥。乳化和干燥條件由本領域的技術人員控制，以得到所需屬性的膠囊化材料。例如假如使用揮發的或熱不穩定的活性劑，可使用較低的溫度以減少損失和/或提高活性劑的活性。本領域的技術人員也可以改變溶液的平均顆粒大小，以得到所需的結果。在一個實施方案中，該乳液的顆粒大小約1微米。
得到的膠囊化材料是干燥的自由流動的粉末。這種材料的優點是達到和始終維持高的活性劑含量，和/或優異的抗氧化性能。
用本發明的膠囊化劑制備的膠囊化材料始終達到和維持較高的活性劑含量。活性劑的數量基于膠囊化材料(淀粉、蛋白質加活性劑)占約5-70％(wt/wt)，在另一實施方案中活性劑的數量約15-60％(wt/wt)。
高含量活性劑是需要的，以降低生產最終產品的成本，這是因為膠囊化劑經常很貴。另外，某些膠囊化劑對于最終產品可能會有不利或不需要的性能，因此應該減少使用膠囊化劑的數量。
達到以及維持高含量活性劑都是重要的，這樣可以維持長的貨架壽命。本發明的膠囊化劑也保留了油，以便提供低的表面油，特別是當使用葡糖淀粉酶酶促水解淀粉時。表面油通過本領域公知的方法測定，例如使用合適的溶劑洗滌膠囊化粉末。降低表面油很重要，因為表面油增加說明不能維持活性劑的負荷以及膠囊化的效果不好，因此降低表面油導致較長的貨架壽命。
本發明的膠囊化劑也提供較高水平的抗氧化性能，因此延長的膠囊化材料的儲存穩定性和最終產品的貨架壽命。抗氧化性可以通過本領域公知的方法測定。抗氧化性不僅對于油的味道考慮是重要的，而且對于維持各種物質的活性也是重要的。為了進一步提高抗氧化活性，可以將抗氧化劑和/或還原劑加入到油中。
當以粉末形式儲存時該膠囊化材料是穩定的，并且當暴露于濕氣時能夠釋放活性劑。得到的膠囊化材料能夠以任何所需的數量使用，數量依賴于被混入的活性劑的數量以及被使用的產品的數量。在一個膠囊化材料用于食品的實施方案中，膠囊化材料的用量約為食品重量的約0.01-10％，在另一實施方案中直達5％(wt/wt)。
得到的膠囊化材料可以用于各種食品，包括但是不限于谷類，粉末飲料混合物，速溶咖啡和茶，粉末沙司和肉湯混合物，速溶湯料，粉末飲料，烤制產品包括面包和面包產品，中等濕度的食品包括貨架壽命穩定的營養棒，調味品，香料，色料和其它干燥食品。在制備的粉末和速溶產品時，濕氣能夠激發釋放機理，對消費者提供活性劑。
得到的膠囊化材料也可以用于各種藥物，包括維生素，個人防護產品包括止汗劑，除臭劑，肥皂，香水和化妝品；頭發保護劑如噴發劑，摩司，香波，乳脂染發液和發膠；紙產品如尿布，衛生餐巾，紙巾，棉紙，衛生間棉紙；動物防護用品如貓窩用品，和家庭用品如窗簾清潔劑和空氣清潔劑。
具體實施例方式
以下實施例用于進一步說明和解釋本發明，但是不應以任何方式限制本發明。
1.含有用一種混合物膠囊化的活性劑的組合物，所述混合物含有至少一種改性淀粉和至少一種蛋白質，所述改性淀粉包括含有疏水基團或疏水和親水基團的淀粉衍生物，它們能夠被胞外酶降解，蛋白質選自酪蛋白和大豆蛋白。
2.實施方案1的組合物，其中淀粉使用選自辛基琥珀酸酐和十二烷基琥珀酸酐的試劑衍生。
3.實施方案1的組合物，其中淀粉用選自β-淀粉酶，葡糖淀粉酶，麥芽糖淀粉酶，支鏈淀粉酶，外-α-1，4-葡糖苷酶，外-1，4-α-D葡聚糖麥芽四水解酶和外-1，4-α-D葡聚糖麥芽六水解酶的酶降解。
4.實施方案1的組合物，其中淀粉使用辛基琥珀酸酐衍生，并且用葡糖淀粉酶降解。
5.實施方案1的組合物，其中蛋白質是酪蛋白酸鈉。
6.實施方案4的組合物，其中蛋白質是酪蛋白酸鈉。
7.實施方案1的組合物，其中蛋白質是大豆蛋白。
8.實施方案4的組合物，其中蛋白質是大豆蛋白。
9.實施方案1的組合物，其中的活性劑是氧敏感介質。
10.實施方案1，5，6，7或8的組合物，其中的活性劑選自不飽和脂肪酸，柑橘油，維生素，維生素E，生育醇，β-胡蘿卜素，船用照明油和ω-3脂肪酸。
11.實施方案1，5，6，7或8的組合物，其中活性劑選自船用照明油和ω-3脂肪酸。
12.實施方案11的組合物，其中淀粉的右旋糖當量約20-80。
13.實施方案11的組合物，其中的淀粉粘度用漏斗方法測定低于約30秒。
14.實施方案11的組合物，其中淀粉和蛋白質量的比例約30∶70-90∶10。
15.實施方案11的組合物，其中淀粉和蛋白質量的比例約40∶60-80∶20。
16.實施方案15的組合物，其中活性劑存在的量基于淀粉、蛋白質和活性劑的重量約5-70％(wt/wt)。
17.實施方案15的組合物，其中活性劑存在的量基于淀粉、蛋白質和活性劑重量的約15-60％(wt/wt)。
18.一種制備實施方案1，5，6，7或8的組合物的方法，包括a)在水介質中于低于馬拉得反應溫度下混合蛋白質和改性淀粉，形成膠囊化混合物，b)往膠囊化混合物中加入活性劑，形成活性劑/膠囊化混合物，c)勻化活性劑/膠囊化混合物，形成乳液。
19.實施方案18的方法，還包括將乳液干燥。
20.一種產品，包含實施方案1，5，6，7或8的組合物，其中該產品選自食品，藥物，個人防護用品，護發品，紙品，動物保護產品和家庭用品。
21.實施方案20的產品，其中的產品選自谷類，粉末飲料混合物，速溶咖啡，速溶茶，粉末沙司混合物，粉末肉湯混合物，速溶湯料，粉末飲料，中等濕度的食品和烤制產品。
實施例以下實施例用于進一步說明和解釋本發明，但是不應以任何方式限制本發明。除非另有說明，所有百分數是重量/重量百分數，室溫約22℃。
以下分析試驗用于測定實施例中的各種參數。
右旋糖當量(DE)的測定淀粉的右旋糖當量使用還原糖試驗測定(記載于Food ChemicalsCodex，4thed.，July 1，1996.Section 5，General Tests andAssays，Appendix XCarbohydrates(Starches，Sugars，and RelatedSubstances)or Standard Method #E-26 for Dextrose Equivalentfrom the Corm Refiners Association。)抗氧化性分析檢驗p-茴香胺值(AOCS Official Method Cd 18-90，1997)，過氧化物值(AOCS Official Method Cd 8-53，1997)，脂肪酸外觀(AOAC 996.06，2000，modified)以便和EPA及DHA的目前質量標準一致。
油保留(負荷)分析為了測定膠囊化材料的油保留，將15克噴霧干燥的膠囊化油和150ml蒸餾水混合，重新構成乳液。將該乳液加熱至回餾并且保持4小時，冷卻混合物，移出分離的油，稱重。
％保留＝(提取的油的體積×油的比重)/油的理論重量×100/理論油重實施例1-衍生淀粉的制備(a)使用OSA500克蠟狀玉米淀粉在750ml水中打漿，用3％的氫氧化鈉調節pH到7.5，于不斷攪拌下將15克辛基琥珀酸酐(OSA)每30分鐘加入1/3，用3％的氫氧化鈉維持pH7.5，過濾出淀粉，用750ml水洗滌。淀粉再在500ml水中打漿，用3∶1的鹽酸調節pH到5.5，再次過濾出淀粉，用750ml水洗滌，空氣干燥，得到OSA淀粉。
(b)使用DDSA用十二烷基琥珀酸酐代替OSA，重復實施例1(a)。
實施例2-制備改性淀粉a.使用葡糖淀粉酶實施例1的100克OSA淀粉在300ml水中打漿，使用稀鹽酸調節pH到5.5，漿狀物在C1-339噴射蒸煮器(從National Starch andChemical Company購買)中通過噴射蒸煮凝膠化，溫度330華氏度(149℃)，室內壓55psi(379.2kPa)，打漿速度6ml/min，75％容量時打開蒸汽閥。
然后將淀粉溶液的溫度降低到55℃，加入基于淀粉重量0.05％的葡糖淀粉酶(AMG 200L，從Novo Nordisk購買)，于55℃不斷攪拌下進行反應約2.5小時，直到右旋糖當量36和粘度17秒(在25％固體和22℃用漏斗方法測定)。將該分散液加熱到90C，并且維持高溫30分鐘使酶去活化。將分散液冷卻到室溫。噴霧干燥，用內溫200℃，外溫100℃，加料速度65ml/min。
b.使用β-淀粉酶實施例1的100克OSA淀粉在300ml水中打漿，使用稀鹽酸調節pH到5.5，漿狀物在C1-339噴射蒸煮器(從National Starch andChemical Company購買)中通過噴射蒸煮凝膠化，溫度330華氏度(149℃)，室內壓55psi(379.2kPa)，打漿速度6ml/min，75％容量時打開蒸汽閥。
然后將淀粉溶液的溫度降低到55℃，加入基于淀粉重量0.2％的β-淀粉酶(Spezyme BBA 1500，從Genencor購買)，于55℃不斷攪拌下進行反應約4小時，直到右旋糖當量36和粘度17秒(在25％固體和22℃用漏斗方法測定)。將分散液加熱到90℃，并且維持高溫30分鐘使酶去活化，將分散液冷卻到室溫。噴霧干燥，內溫200℃，外溫100℃，加料速度65ml/min。
c.結合使用β-淀粉酶和支鏈淀粉實施例1的100克OSA淀粉在300ml水中打漿，使用稀鹽酸調節pH到5.25，漿狀物在C1-339噴射蒸煮器(從National Starch andChemical Company購買)中通過噴射蒸煮凝膠化，溫度290華氏度(143.3℃)，室內壓40psi(275.8kPa)，打漿速度3.5ml/min，75％容量時打開蒸汽閥。
然后將淀粉溶液的溫度降低到58℃，加入基于淀粉重量5.0％的支鏈淀粉(Promozyme，從Novo購買)，于不斷混合下進行反應約18小時，然后加入基于淀粉重量0.1％的β-淀粉酶(Spezyme BBA1500，從Genencor購買)，于58℃不斷混合下進行反應約2.5小時，直到右旋糖當量32和粘度14秒(在25％固體和22℃用漏斗方法測定)。將分散液加熱到95℃，并且維持高溫30分鐘使酶去活化，將分散液冷卻到室溫，噴霧干燥，內溫200℃，外溫100℃，加料速度65ml/min。
實施例3-制備膠囊化劑a)300g酪蛋白酸鈉于室溫分散在2450ml蒸餾水中，使用中等速度的機械攪拌，將300g實施例2b的改性淀粉加入到該溶液中，混合物于中等速度下攪拌直到均勻。
b)200g大豆蛋白離析物于室溫分散在2233ml蒸餾水中，使用中等速度的機械攪拌，直到沒有塊狀物存在，將200g實施例2b的改性淀粉加入到該溶液中，混合物于中等速度下攪拌直到均勻。
c)300g大豆蛋白離析物于室溫分散在3750ml蒸餾水中，使用中等速度的機械攪拌，直到沒有塊狀物存在，將300g實施例2b的改性淀粉加入到該溶液中，混合物于中等速度下攪拌直到均勻。
實施例4-魚油，ω-3脂肪酸的膠囊化a)200g魚油加入到實施例3a制備的基體中，混合物使用Barinco實驗室勻化器預勻化，溶液以中等速度攪拌2分鐘，該預乳液然后使用APV勻化器勻化，使顆粒大小達到約1微米，使用帶離心霧化器裝置的干燥器(Niro Utility Spray Drier#3-086)將乳液噴霧干燥，內溫約130℃，外溫約80℃，加料速度50ml/min。
b)200g魚油加入到實施例3b制備的基體中。用和實施例4a所述同樣的方法勻化和進行噴霧干燥。
c)600g魚油和2000ppm的天然抗氧化劑(混合的維生素E)加入到實施例3c制備的基體中，用和實施例4a所述同樣的方法勻化和進行噴霧干燥。
實施例5-比較實施例為了和現有技術的方法比較，樣品4a在高溫下制備(60℃)，這種樣品和本發明低溫處理的產品比較有更高程度的氧化性和感覺上的更低的質量。
實施例6-制備面包產品(A Bread Product)a) 白面包(White Pan Bread)成分重量(g)專賣面粉(Flour Patent) 600.0糖 48.00起酥劑 30.00食鹽6.00面團調節劑 12.00酵母(速效的)9.00丙酸鈣 1.80水 378.00膠囊化的魚油(實施例4a) 16.00總量1084.80各成分在有面團鉤(速度每2分鐘1(轉))的Hobart混合器中混合，速度增加到2(轉)，直到面團被展開(約12分鐘)，將面團靜置5分鐘，510克面團被制成了圓面包，再放置5分鐘。將面團放在盤子中，于37.8℃(華氏100度)和相對濕度80％條件下檢驗60分鐘，于215.6℃(華氏420度)烘烤面包22分鐘。
b)使用實施例4b的膠囊化魚油重復實施例6a。
c)使用實施例4c的膠囊化魚油重復實施例6a。
8-10名受過訓練的一組評審員評價實施例6a，6b和6c的面包。對每50g含有100mgEPA/DHA的白面包進行感觀評價試驗，和使用市場上買到的魚粉生產的面包比較，所有的面包均表現出更好的感覺外觀。
實施例7-制造巧克力棒成分 配方％濃縮大豆蛋白 7.8蛋白飲料粉末-大豆 7.6蛋白飲料粉末-乳清 7.6玉米淀粉(HI-MAIZE 260淀粉) 8.4無脂肪干牛奶(NFDM)8.7花生粉4.0改性馬鈴薯淀粉2.8膠囊化魚油(實施例4c) 2.1HFCS 19.6蜂蜜 10.09葡萄干醬 7.2大豆油2.8甘油 1.2燕麥-生燕麥 6.2大豆堅果 3.7總量 100將蛋白質混合物，HI-MAIZE260淀粉、NFDM、花生粉和馬鈴薯淀粉低速混合約5分鐘，直到混合好。加入液體成分(HFCS、蜂蜜、葡萄干醬，大豆油和甘油)以后繼續混合，直到混合均勻。使用咖啡磨將大豆堅果碾碎，加入燕麥和大豆堅果，低速混合直到均勻。將混合物通過擠出或壓制制成所需的大小，外包巧克力。
對該棒的感觀評價是肯定的，產品能夠很好地被接受。
權利要求
1.含有用以下混合物膠囊化的活性劑的組合物，所述混合物含有至少一種改性淀粉和至少一種蛋白質，所述改性淀粉包括含有疏水基團或疏水和親水基團兩者的淀粉衍生物，它們能夠被胞外酶降解，蛋白質選自酪蛋白和大豆蛋白。
2.權利要求1的組合物，其中淀粉使用辛基琥珀酸酐衍生和用葡糖淀粉酶降解。
3.權利要求1或2的組合物，其中蛋白質是酪蛋白酸鈉或大豆蛋白。
4.權利要求1-3任何一項的組合物，其中活性劑選自船用照明油和ω-3脂肪酸。
5.制備權利要求1-4任何一項的組合物的方法，包括a.在水介質中于低于馬拉得反應的溫度下混合蛋白質和改性淀粉，形成膠囊化混合物，b.往膠囊化混合物中加入活性劑，形成活性劑/膠囊化混合物，c.勻化活性劑/膠囊化混合物，形成乳液。
6.一種產品，包含權利要求1-4任何一項的組合物，其中產品選自谷類，粉末飲料混合物，速溶咖啡，速溶茶，粉末沙司混合物，粉末肉湯混合物，速溶湯料，粉末飲料，中等濕度的食品和烤制產品。
全文摘要
本發明涉及使用改性淀粉和蛋白質的混合物使氧敏感介質膠囊化，其中的改性淀粉是含有疏水基團或疏水和親水基團兩者，并且進一步被胞外酶酶促水解的淀粉衍生物。該膠囊化材料具有高含量并且能夠保留的活性劑，以及能夠提供優異的抗氧化性能。本發明的膠囊化材料還用于各種產品，包括食品。
文檔編號A23L1/22GK1683447SQ20051006574
公開日2005年10月19日 申請日期2005年4月14日 優先權日2004年4月15日
發明者P·C·特魯比亞諾, A·G·馬卡里歐斯 申請人:國家淀粉及化學投資控股公司