含功能性食品成分的粒状物及其生产方法

专利名称：含功能性食品成分的粒状物及其生产方法
技术领域：
本发明涉及用于食料的粒状物，该粒状物包含含有一种或多种粒状功能性食品成分的颗粒。更具体地说，本发明涉及颗粒，所述颗粒包含含有很多含有一种或多种功能性食品成分的非亲脂性微粒和包覆所述非亲脂性微粒的离散的连续相的凝聚物；以及包围前述非亲脂性微粒的亲脂性外层，该亲脂层表现出至少30℃的滑移熔点。
本发明还提供了生产前述粒状物的方法。
背景技术：
功能性焙烤食品用配料被广泛地用于焙烤工业以改善面团的处理和加工性，还改善最终焙烤制品的质地(texture)、体积、风味和新鲜度(保鲜)。可用于“调整”面团的功能性焙烤食品用配料包括酶、氧化还原剂、酸化剂、亲水性胶体、微生物和调料。
功能性焙烤食品用配料的一个重要应用领域是面包。面包是由四种主要成分制作的面粉、酵母、盐和水。通常分三个基本步骤来制作面包，而最终的结果是焙烤过的面包。这些步骤是(a)将主要成分混合而形成面团并且加工成熟为连续的粘弹性面筋基块；(b)然后通过在温暖、潮湿的条件下保温以促进引起面团发起的酵母发酵而将成熟的面团发酵；(c)随后将发起的面团焙烤使淀粉糊化，使蛋白质变性和固定面团的结构。已知各种添加剂，包括前述功能性焙烤食品用配料，可改善面团的成熟和焙烤的面包的质量。这些添加剂通常被称为面包(或者面粉或面团)改良剂/调理剂。
面团的强度对于小规模应用和大规模应用而言都是焙烤操作的一个重要方面。强力面团对混合时间、醒发时间以及面团运输过程中的机械振动有更大的耐受性，而弱面团对这些处理的耐受性低。具有优异的流变性质和处理性质的强力面团是由于含有强的面筋网络的面粉。具有低的蛋白质含量或者差的面筋质量的面粉产生弱面团。
非特定的氧化剂，例如碘酸盐、过氧化物、抗坏血酸、溴酸钾、谷胱甘肽和偶氮二酰胺具有面筋增强效果。已有人建议，这些面团改良剂引起蛋白质之间键的形成，它增强面筋，从而增强面团。目前可获得的化学氧化剂中有几种的应用已经受到消费者的抵制或者不被管理机构许可。
人们已将使用酶作为面团改良剂看作对化学调理剂的替代。近来已应用一些酶作为面团和/或面包改良剂，特别是作用于面团中大量存在的组分的酶。这样的酶的实例见于下组淀粉酶、木聚糖酶、蛋白酶、葡糖氧化酶、加氧酶、氧化还原酶、转谷氨酰胺酶和(半)纤维素酶，包括戊聚糖酶。
前述面团改良剂的应用不是简单的，因为这些功能性配料往往影响面团性能例如粘性、强度和/或稳定性。结果，面团可能变得难于用手和通过机械处理。所以希望能延迟调理剂发挥其全部功能的时刻直到选定的时间点之后。特别是，希望延迟这一时刻直到已经混合了所有面团成分，特别是直到所述面团已经开始醒发的时刻。
现有技术中已经知道食品成分的脂质包胶或脂质涂布以防止功能性成分过早地发挥其功能的一般原理。WO 02/19828描述了面团组合物，它们包含(i)有效量的一种或多种被脂质物质包覆或涂布的酶，其中，所述脂质物质(a)在小于25℃的温度下提供一道屏障，它抑制所述酶释放入周围的面团中，以及(b)在25℃～60℃的温度范围内经历相转移，使所述酶释放，以及(ii)(ii)面粉和任选地任何另外的、常规的面团成分。
所述国际专利申请中描述的包胶物优选包含至少95重量％的粒径在10～200μm范围内的胶囊。它提到，所述包覆物可呈脂质涂布的含酶芯的形式提供。观察到这样的芯可呈流体化产品(prilledproducts)的形式提供，其中，将酶粉末悬浮于熔化的蜡中并且将该悬浮液喷入冷冻室让液滴迅速地固化。该申请涉及将一种涂料涂到前述芯上这一选择方案，所述涂料例如包含高熔点脂肪，甘油酯；磷酸甘油酯；蜡；脂肪酸醇；甘油单酯和/或甘油二酯，脂肪酸；石蜡和/或微晶蜡。
WO 96/16151描述了通过如下步骤获得的涂覆酶粒状物(i)将酶颗粒与覆盖料接触，该覆盖料包含(a)非水液体或其水性乳液，或者(b)包含如(a)中的液体的油性混合物，其中溶解了熔点在30～90℃范围内的第二种组分，以便在所述颗粒上以小于25重量％提供所述覆盖料的大致均匀的涂层，以及(ii)将步骤(i)中形成的颗粒与防结块剂接触。观察到所述酶颗粒可呈本领域已知的任何类型，例如丸，它具有大约150～3000μm、更具体300～2000μm的尺寸。据说所述油性覆盖料除了包含非水液体以外还包含至少一种固体。该固体的熔点应当在30～90℃范围内并且该固体应当在熔化时溶于所述液体。据说合适的固体包括PEG、硬脂酸、甘油单硬脂酸酯、石蜡、月桂酸钠或蜡。
如果粒状功能性成分是非亲脂性的或者如果已经将它们预先与大量非亲脂性组分例如非亲脂性载体物质掺合，那么所述功能性成分的脂肪涂层就与特别突出的缺点有关。首先，特别难于制备这种具有不渗漏涂层的涂覆微粒，尤其是如果所述非亲脂性物质呈不规则形状的话。特别是当这些涂覆微粒用于涉及暴露在剪切情况下的用途时，覆盖料的渗漏通常是不可避免的。可通过应用过量的脂肪克服该问题。然而，这是不经济的，而且可能不利地影响覆盖料的释放特性。
应用常规脂肪涂布技术获得的覆盖料通常表现相对宽的粒径分布和/或显著的渗漏。具有宽粒径分布的粒状物质在运输和贮存过程中容易分层。此外，较大部分的小微粒例如小于250μm的微粒的存在，在操作过程中将导致所谓的起尘问题。术语“起尘”指的是微粒变成气载的这一现象，当这些气载的微粒被吸入时，这又会引起健康问题，例如过敏反应。
最后，常规脂肪涂布技术不适合涂布两种或更多种粒状成分的掺合物，如果这些成分表现出不同的堆积密度或粒径，那么常规脂肪涂布技术就特别不适合。借助于常规技术对这样的成分的掺合物进行脂肪涂布通常将导致多相的不均匀的产物。
发明概述本发明人发现了，可这样有效地克服前述问题首先制备含有一种或多种功能性食品成分的非亲脂性微粒的附聚物，接着用表现出至少30℃的滑移熔点的亲脂性外层涂布所得到的附聚物。更确切地说，本发明人发现了，如果在应用所述亲脂性外层以前将很多平均直径在3～300μm范围内的非亲脂性微粒结合成为平均直径在20～2000μm范围内的附聚物，这种操作产生特别有益的结果。
根据本发明，通过将很多非亲脂性微粒“粘合”在一起而使它们附聚。这是通过下列方法适当地实现的，即，将所述微粒与例如流体介质混合，在促使附聚物形成的条件下加工所得的混合物，其中，所述流体介质的连续相包覆很多非亲脂性微粒并将它们保持在一起。结果，可以用亲脂性覆盖料比直接在原来的非亲脂性微粒上涂覆涂层容易得多和大为有效地涂布得到的附聚物。
本发明的方法提供的优点在于，它能制备不表现渗漏的脂肪涂覆的非亲脂性微粒而无需使用过量的脂肪，换句话说本发明提供了具有高有效载荷的不渗漏粒状物。此外，本发明的颗粒即使暴露于(有限的)剪切条件下也显示该抗渗漏性。应懂得，如本文应用的术语“渗漏”指的是涂覆的非亲脂性物质迁移到周围环境中，例如由于水向涂覆颗粒中迁移的缘故。
本发明的颗粒可有利地用来以受控制的方式送递其中的功能性成分。这类成分的释放可适当地通过如下方式而引起通过温度升高，导致亲脂性外层熔化和/或通过破坏外层完整性的剪切条件。本发明能制备表现出很少的渗漏和均匀的粒径分布的涂覆粒状物这一事实提供了这样的优点，即，可以使所述粒状物的释放特性适合预定的应用。
此外，本发明有助于制备均匀和均相的粒状物，其中，脂肪涂覆的颗粒含有两种或更多种很不同的粒状物质，例如酶和氧化还原剂。最后，本发明提供了将脂肪涂料涂到不规则形状的非亲脂性微粒上的有效方法。
本发明的粒状物含有至少0.1重量％的平均直径在30～3000μm范围内的颗粒，所述颗粒的特征在于，它们包含3～70重量％的平均直径在3～300μm范围内的很多非亲脂性微粒，所述微粒含有至少0.1重量％的一种或多种功能性食品成分；10～80重量％的含有至少90重量％脂质的离散的连续相，该连续相包覆所述非亲脂性微粒并且将它们保持在一起，非亲脂性微粒和连续相的结合形成平均直径在20～2000μm范围内的附聚物；以及10～80重量％的包围所述附聚物的亲脂性外层，该亲脂层表现出至少30℃的滑移熔点。
发明详述因此，本发明一方面涉及一种包含至少0.1重量％的适用于食料的颗粒的组合物，所述颗粒具有30～3000μm范围内的平均直径并且包含a.3～70重量％的很多平均直径在3～300μm范围内的非亲脂性微粒，所述微粒含有至少0.1重量％的一种或多种功能性食品成分；b.10～80重量％的含有至少90重量％脂质的离散的连续相，该连续相包覆所述非亲脂性微粒并且将它们保持在一起，非亲脂性微粒和连续相的结合形成直径在20～2000μm范围内的附聚物；以及c.10～80重量％的包围所述附聚物的亲脂性外层，该亲脂层表现出至少30℃的滑移熔点。
根据一个优选的实施方案，本组合物含有至少1重量％、更优选至少10重量％的上文定义的颗粒。
如本文应用的术语“亲脂性”指的是这样的物质，它们是油溶性的而且它们在20℃的甘油三酯油(例如葵花油)中具有最大溶解度，它比相同温度的水中的溶解度高至少10倍。
如本文应用的术语“非亲脂性”指的是这样的物质，它们不是亲脂性的而且它们在20℃的甘油三酯油中的最大溶解度不超过0.5重量％，优选不超过0.1重量％。
术语“亲脂层”还包括这样一层，该层除了含有亲脂性物质以外还含有一定量的非亲脂性物质。优选地，非亲脂性物质的量不超过20重量％，更优选它不超过5重量％，最优选该层基本不含非亲脂性物质。
在一个特别优选的实施方案中，按本发明应用的非亲脂性微粒是亲水性微粒。这里，术语“亲水性”指的是这样的物质，它们是水溶性的或水分散性的而且在20℃的温度下它们在水中的溶解或分散(按照可被溶解或分散的最大量)比在甘油三酯油(例如葵花油)中的量多至少10倍。
术语“亲水性微粒”被用来描述主要由亲水性物质构成的微粒。然而应懂得，根据本发明，亲水性微粒可能含有某个严格说来不是亲水性的物质，例如微生物。优选地，含于亲水性微粒中的这种非亲水性物质的量不超过40重量％、更优选它不超过20重量％、而最优选它不超过5重量％。最优选的是，含于亲水性微粒中的亲水性物质在20℃的水中的溶解度比在相同温度的甘油三酯油中的大至少10倍。
本文件中提到的微粒或颗粒的直径或尺寸适当地是以本领域技术人员熟知的方式用筛网测定的。可应用孔径递减的一些筛网以重量％或vol％确定微粒和颗粒的粒径分布。无论何时提到微粒或颗粒的平均直径/尺寸或者中数直径/尺寸，这指的是质量加权平均直径，除非另有说明。
术语“离散的连续相”指的是作为可区分的基本均匀的相存在于附聚物中的相，它与含于同样的附聚物中的非亲脂性微粒形成可清楚地辨认的界面。为了证实这种界面的存在，可能有用的是采用能检测这样的界面的染色和/或分析技术。
“滑移熔点”在本文中定义为这样的温度在该温度下，熔化的脂肪中的固相的量已变得如此低以致在填充有脂肪的开口毛细管内气泡被迫向上升。
如果颗粒中的非亲脂性微粒具有较小的平均直径，例如在10～150μm范围内，最优选在20～100μm范围内，那么本发明的优点就特别突出。
前文定义的附聚物含有很多非亲脂性微粒。所以，附聚物的直径通常超过含于其中的非亲脂性微粒的平均直径的至少2倍，优选地，它超过所述平均直径至少3倍。通常，所述附聚物将具有30～200μm范围内的直径，特别是在40～180μm范围内，最优选在50～160μm范围内。
本发明人已发现，本发明的粒状物如果结合下列特征，就特别适用于功能性成分在例如面团中的受控送递●颗粒具有40～290μm，优选50～250μm范围内的平均直径；●非亲脂性微粒和离散的连续相的附聚物具有30～200μm范围内的平均直径；●很多非亲脂性微粒具有10～150μm范围内，优选在20～100μm范围内的平均直径；●所述颗粒含有50～90重量％的非亲脂性微粒和离散的连续相的附聚物，以及10～50重量％的脂质外层●所述附聚物含有10～70重量％的非亲脂性微粒和30～90重量％离散的连续相。
前述特征的组合保证在食品中应用时功能性食品成分可在整个产品基体内被均匀地送递，即，即使当以较小的用量添加所述粒状物时，例如低于食品的2重量％，也不出现所谓的“热点”。
本发明提供了即使在高有效载荷下也表现出很少渗漏的粒状物。因此，在一个优选的实施方案中，很多非亲脂性微粒占颗粒的10～45重量％、更优选12～35重量％。根据一个特别优选的实施方案，至少80重量％的非亲脂性微粒具有20～200μm范围内、更优选25～150μm范围内、而最优选在30～120μm范围内的直径。
在另一个特别优选的实施方案中，所述离散的连续相表现出至少30℃、更优选30～45℃的滑移熔点，而且脂质外层的滑移熔点不超过离散的连续相的滑移熔点5℃以上，更优选的是，脂质外层的滑移熔点不超过离散的连续相的滑移熔点。有利地，所述脂质外层表现出30～50℃、更优选32～45℃的熔点。
滑移熔点为30～45℃的离散的连续相与滑移熔点为至少30℃的脂质外层的结合应用(后一个滑移熔点不超过前一个滑移熔点5℃以上)保证当食物产品的温度升高到大大高于环境温度时所述粒状物将有效地在该产品中送递功能性食品成分。当应用于面团中时，在混合和成型过程中功能性食品成分将保留在颗粒中并且在醒发期间将释放入面团。通常，即使不是全部也有大部分功能性成分将在焙烤前已被释放入面团。
本发明的颗粒提供了重要的优点，即，它们能以受控制的方式被用于送递功能性成分。这样的受控送递特别适合功能性成分，例如酶、氧化还原剂、微生物、酸化剂和调料。在一个甚至更优选的实施方案中，所述功能性成分选自酶、氧化还原剂及其组合。最优选地，所述功能性成分是酶。
本发明的粒状物使得可能以这种方式控制含于其中的酶的活性，以致不过早地发生面团中淀粉、戊聚糖和/或蛋白质的酶促降解。在由于混合或升高的醒发温度(通常在30℃～40℃之间和大约75～85％RH)导致的温度升高后酶的延迟释放保证了酶促降解的开始不早于混合过程的结束和醒发期间。所以，本发明的酶颗粒提供如下重要的优点，即，它们(i)使通常不能应用的酶的使用成为可能，因为在混合和捏和过程中这些酶对面团处理有很有害的影响；(ii)允许酶的高定量加料，导致更软的面包瓤质地，更好的新鲜度和更大的体积，而没有与谷物聚合物(淀粉、戊聚糖、面筋)的过早降解有联系的对面团处理和面团稳定性的常见负面影响。
根据本发明一个特定的实施方案，所述非亲脂性微粒含有至少10重量％的一种或多种选自碳水化合物、蛋白质、盐和功能性食品成分的食品组分，所述功能性食品成分占非亲脂性微粒的至少0.1重量％并且选自下组酶、氧化还原剂、酸化剂、亲水性胶体、微生物、调料及其组合。
所述含于本颗粒中的非亲脂性微粒优选含有至少30重量％、更优选至少50重量％、而最优选至少80重量％的一种或多种选自碳水化合物、蛋白质、盐和功能性食品成分的食品组分。碳水化合物和蛋白质或其部分可以例如面粉的形式被适当地掺入所述颗粒。
当所述功能性食品成分是酶时，有益的是在本发明的非亲脂性微粒中应用这种酶和大量非亲脂性载体的组合。通常，如果非亲脂性微粒含有一种或多种酶，所述酶在所述微粒中的浓度是至少0.01重量％，优选至少0.05重量％，而更优选至少0.1重量％。通常，含于非亲脂性微粒中的酶的量不超过20重量％。优选地，所述量不超过5重量％，更优选它不超过3重量％。
除酶以外的功能性食品成分通常占非亲脂性微粒的至少1重量％。根据一个特别优选的实施方案，所述非亲脂性微粒含有至少30重量％、优选至少50重量％的亲水性胶体、面粉、面筋、盐、糖或其混合物。特别有利的是这样的粒状物，其中，所述非亲脂性微粒含有0.1～5重量％酶和至少20重量％亲水性胶体。
如前所述，本发明提供了这一优点，它使含有颗粒的均匀和一致的粒状物的制备成为可能，所述颗粒中掺合了两种或更多种不同的粒状物质，特别是两种或更多种不同类别的非亲脂性微粒。在下列情况下本发明该实施方案的优点特别突出，即，如果不同的粒状物质不但化学上不同，而且在堆积密度和/或平均粒径方面表现出实质差别，例如堆积密度的差异至少是10％、或者甚至20％，和/或平均粒径的差异至少是20％或者甚至至少是50％。
在本发明一个优选的实施方案中，将非亲脂性微粒一起保持在附聚物内的连续相占附聚物的至少35重量％、更优选至少40重量％。通常，所述连续相将占附聚物的不大于80重量％，更优选它占附聚物的不大于75重量％。最优选地，附聚物含有25～60重量％的很多非亲脂性微粒和75～40重量％的离散的连续相。将非亲脂性微粒保持在一起的连续相可能适当地含有至少60重量％、优选至少80重量％、而最优选至少90重量％脂质。所述离散的连续相内存在的脂质适当地选自下组甘油三酯、甘油二酯、单酸甘油酯、磷脂、datems、lactems、citrems、acetems、硬脂酰-乳酸酯(stearyl-lactylates)、聚甘油酯、脂肪酸蔗糖酯、脂肪酸、蜡、皂及其组合。更优选地，所述脂质选自甘油三酯、甘油二酯、单酸甘油酯、datems。最优选地，应用的脂质是甘油三酯。蜡通常具有大大超过60℃的熔点。当蜡大量用于本发明的粒状物时，释放特性不利地受影响，因为酶活性将主要地在焙烤过程中而不是醒发过程中被释放。所以，根据一个优选的实施方案，所述离散的连续相含有少于20重量％蜡。更优选地，所述连续相含有少于10重量％蜡，最优选地它不含蜡。根据这些相同的原因，优选的是，脂质外层也含有前述减小量的蜡。
基于脂质的连续相的应用提供的优点在于，较容易用亲脂性外层包覆所述附聚物。此外，亲脂性连续相的应用使制备具有独特的缓释特性的颗粒成为可能，特别是如果所述连续相表现出至少25℃、更优选至少30℃的滑移熔点。
所述亲脂性外层适当地含有至少60重量％、更优选至少80重量％、而最优选至少90重量％的选自下组的脂质甘油三酯、甘油二酯、单酸甘油酯、磷脂、datems、lactems、citrems、acetems、硬脂酰-乳酸酯、聚甘油酯、蔗糖酯、脂肪酸、蜡、皂及其组合。在一个特别优选的实施方案中，前述脂质选自甘油三酯、甘油二酯、单酸甘油酯和datems，甘油三酯是最优选的。
本发明提供的优点在于，不应用大量包胶材料，特别是所述离散的连续相和脂质外层，就可实现高有效载荷的非亲脂性微粒而没有严重的渗漏。如上所述，所述离散的连续相通常占附聚物芯的不大于80重量％、或者甚至不大于75重量％。由于实际上非亲脂性微粒已部分地被离散的连续相包胶，所以即使应用较薄的脂质外层也可实现有效的包胶。所以有利地，本发明的粒状物中的颗粒含有12～40重量％、最优选15～30重量％的脂质外层。通常，所述脂质外层的厚度在6～25μm、优选7～20μm范围内。
本发明包括这样的颗粒，其中，离散的连续相和亲脂性外层的组成是相同的。根据一个优选的实施方案，连续相和外层的组成不同，例如由不同的滑移熔点证实。
本发明人已发现，包含一种外层的颗粒表现得特别好，尤其是在焙烤应用中，所述外层含有至少50重量％的滑移熔点至少为30℃的甘油三酯脂肪以及至少1重量％的选自单酸甘油酯、甘油二酯、单酸甘油酯和/或甘油二酯的二乙酰酒石酸酯(datem)、硬脂酰-乳酸酯及其组合的脱模剂。虽然本发明人不希望受理论的束缚，但是认为所述颗粒已被掺入例如面团后，前述脱模剂能使功能性焙烤成分受控释放，特别是它们能使释放量随温度升高而迅速地增大。与现有技术已知的涂布的和包胶的体系相比，具有含甘油三酯脂肪和脱模剂的组合的涂层的颗粒提供的优点在于，通常以更逐渐的方式释放功能性，能使功能性成分在例如面团制作过程的早期已经发挥它的某功能性。例如在酶的情况下，希望这种早期受控作用产生具有良好的稠度(consistency)和体积的焙烤产品。
本发明的颗粒有利地含有10～60重量％，优选15～50重量％的很多非亲脂性微粒；15～40重量％，优选20～40重量％的离散的连续相；以及15～60重量％，优选15～45重量％的亲脂性外层。通常，这三种组分一起占颗粒的至少80重量％，更优选占颗粒的至少90重量％，而最优选占颗粒的100重量％。
本发明的离散的连续相和/或亲脂性外层可能适当地含有大量的乳化剂形式的脂质。本粒状物非常适合将乳化剂送递到食品内。此外，如前所述，在本粒状物中掺合乳化剂提供的优点在于，它能改善粒状物的释放特性。所以，在本发明一个有利的实施方案中，所述粒状物含有至少20重量％、更优选至少30重量％、而最优选至少40重量％的乳化剂，该乳化剂含于离散的连续相和/或亲脂性外层中。所述乳化剂适当地选自下组甘油二酯、单酸甘油酯、磷脂、datems、lactems、citrems、acetems、硬脂酰-乳酸酯、聚甘油酯、蔗糖脂肪酸酯及其组合。最优选地，所述乳化剂选自下组甘油二酯、单酸甘油酯、datems、硬脂酰-乳酸酯及其组合。
本发明的组合物除了含有本颗粒外可以适当地含有其它的、优选是粒状物的成分。本组合物的一个实施方案是面包改良剂组合物，特别是这样的面包改良剂组合物，即，它另外含有至少一种或多种选自乳化剂、氧化还原剂、酸化剂、盐、糖、面粉、酵母、蛋白质、乳品成分和脂肪的面包改良成分。通常，本颗粒和前述面包改良成分一起占本发明组合物的至少20％、优选至少60％、而最优选至少90％(按干物质的重量计)。本发明的面包改良剂组合物可能是液态面包改良剂制品，其中，所述颗粒和其它面包改良成分分散于液体例如水或液态甘油三酯油中。备选地，以及最优选地，所述面包改良剂组合物是粒状、自由流动的粉末。通常，这样的自由流动的粉末含有至少80重量％、优选至少90重量％的粒径在200～1000μm范围内的微粒。
本发明另一个实施方案涉及一种组合物，它含有至少80重量％、更优选至少90重量％、而最优选至少100重量％的本发明的颗粒。这样的组合物可就这样直接用于食品中或者它可适当地与其它食品成分预先掺合，例如掺入面包改良剂组合物。
本发明的颗粒显示很少渗漏或不渗漏这一希望的特征是由于完整的亲脂性外层(它使非亲脂性微粒与外界隔离)的存在而实现的。确实，当在显微镜下观察时，本发明组合物中的颗粒至多含有小部分这样的颗粒，其中，亲脂性外层被一种或多种非亲脂性微粒透过。通常，少于30重量％的颗粒表现这样的缺陷。更优选地，少于15重量％、而最优选少于5重量％的颗粒表现这一特定的缺陷。
本发明提供的优点在于，它能将不规则形状的非亲脂性微粒掺入颗粒同时保证这些微粒完全包在亲脂性外层中。为了实现这一点，有利的是将不规则形状的非亲脂性微粒结合入形状规则得多的附聚物。这一要求在数学上可表示如下Δnp≥0.4以及Δag/Δnp≤0.6
其中Δ＝E[(d1-ds)/(d1+ds)]Δnp表示非亲脂性微粒的Δ；Δag表示附聚物的Δ；d1表示一个微粒或附聚物的最大直径；ds表示同一微粒或附聚物的最小直径；而E(x)表示关于x的期望值。
在一个特别优选的实施方案中，Δnp至少是0.5，最优选至少是0.6。比率Δag/Δnp优选不超过0.5，最优选它不超过0.4。
本发明另一方面涉及本文定义的组合物在面团或面糊、优选制面包用面团的制作中的应用。面团或面糊可通过将本发明的组合物与其它面团或面糊组分例如面粉、水和/或酵母混合而简单地制作。通常，以足以送递面团或面糊重量的0.01～5％的本颗粒的量掺合本发明的组合物。所以，本发明还提供一种面团或面糊，它包含0.01～5重量％的前文定义的颗粒。
本发明又一方面涉及一种生产上文定义的粒状组合物、特别是包含平均直径在30～290μm范围内的颗粒的组合物的方法，所述方法包括a.提供平均直径在10～150μm范围内、优选在20～100μm范围内的非亲脂性微粒，所述微粒含有至少0.1重量％的一种或多种功能性食品成分；b.将所述非亲脂性微粒与熔点为30～45℃的第一种熔化的脂质物质以1∶9～7∶3的重量比组合，接着混合以便获得所述非亲脂性微粒在所述熔化的脂质物质中的均匀分散体；c.将所述均匀分散体转化为附聚物，其中，很多非亲脂性微粒被离散的脂质连续相包覆，所述附聚物具有30～200μm范围内的平均直径；d.用熔点为至少30℃的第二种熔化的脂质物质涂布所述附聚物以便产生被脂质外层完全包围的涂覆附聚物，其中，所述亲脂性外层的熔点不超过所述离散的脂质连续相的熔点5℃以上；e.将所述涂覆附聚物冷却到环境温度或更低温度；以及f.收集所述涂覆附聚物而获得粒状物。
发现了，如果通过喷雾冷却或挤出(喷雾冷却是最优选的)将所述均匀分散体转化为附聚物，那么可应用较少量的脂质物质将均匀分散体转化为附聚物。
应注意，本发明还包括一种方法，其中，在附聚之后和涂布步骤d以前，使附聚物经历尺寸减小处理(例如研磨)、分级步骤(例如筛分或风力筛选)、圆形化处理或中间涂布步骤。本发明方法的涂布步骤c可应用本领域熟知的涂布技术适当地实施。优选地，应用的涂布技术选自流化床涂布或转鼓涂布。最优选地，利用流化床涂布涂亲脂性外层。流化床涂布提供的优点在于，附聚物不暴露于大的摩擦力。所以，可以较容易地制备具有很均匀的粒径和完整的外涂层的涂覆微粒。
借助如下实施例进一步阐述本发明。
实施例实施例1喷雾冷却在一个容器内熔化熔点为35℃的浸渍熔化的脂肪(AkofineTMW00；N25＝89％；N30＝48％；N35＝3％)。将FungamylTM1600 BG(ex Novozymes)，平均粒径为160μm的焙烤食品用酶(淀粉酶)粒状物研磨至质量加权平均直径为87μm，随后借助于高速剪切混合机(Polytron PT3100)分散入熔化的脂肪。所得脂肪分散体含有10重量％酶粒状物。
应用加热的双流体喷嘴进行前述熔化的脂肪分散体的雾化。将喷嘴保持在远远高于脂肪熔点的预先设置的温度。经由蠕动泵通过受热管将脂肪分散体进料到喷嘴并且通过压力下的氮气进行雾化。通过采用雾化压力将雾化的脂肪的粒径调节到约500μm。将液滴喷入液氮浴并在操作结束时收集。这样获得的粒状物具有约500μm的质量加权平均直径。
将这样获得的脂肪涂覆的粒状物质分成两个样品，即，粒状物A和粒状物B。
流化床涂布将具有Wurster几何形状和热熔化设备的Glatt公司的GPCG-1.1流化床涂布器用来对含于样品A中的喷雾冷却的微粒以及研磨的FungamylTM1600 BG酶制剂施涂外涂层。热熔Wurster法应用流过一个圆筒的高速空气流，所述圆筒置于中央，正好位于圆锥形室的窄底部处的空气入口的上方。圆筒内部的空气速度比外部高得多。所以，在操作期间，微粒的流化床连续地循环向上流过圆筒和向下流到圆筒外部。
将粒状物A导入涂布装置的圆锥形室并且形成流化床。将涂料-即，与喷雾冷却步骤中应用的相同的脂肪熔化并且进料通过受热的管而流向喷嘴。通过将熔化的脂肪从喷嘴喷到圆筒内流化的颗粒上而对粒状物A施涂脂肪涂层。在涂布操作中，微粒离开圆筒顶部后回落入流化床。在下降过程中凉空气使涂料凝结，所以微粒一旦到达室底部就准备好被再次涂布。这样获得的粒状物A具有约600μm的质量加权平均粒径。含于粒状物A中的脂肪中，有50％存在于喷雾冷却的芯微粒内，而50％处于在脂肪涂布期间被施涂的脂肪层中。
以相同的方式涂布研磨的酶粒状物。所得涂覆粒状物C具有285μm的质量加权平均粒径。在涂布过程中施涂的脂肪层占粒状物C的59重量％。
显微镜检查利用亮视野形式在光学显微镜下研究粒状物A和B。由于含于颗粒中的脂肪比FungamylTM微粒更透明，所以，容易从显微图像看清楚有很多酶微粒已夹在粒状物A和B中。
粒状物B中有较大部分的酶微粒被包埋在颗粒的外层，即，直接与周围气氛接触。相反，粒状物A的显微图像显示，颗粒含有约20～50μm厚的、包覆含酶芯颗粒的完整涂层。
附1和2提供了代表粒状物A和B的颗粒的示意性截面图像。这些图都是基于前述显微图像制作的。


图1显示了喷雾冷却酶物质在脂肪中的分散体之后获得的颗粒1。颗粒1含有很多含有酶物质的微粒3。这些微粒3被脂肪连续相2包覆和保持在一起。颗粒1中较大数量的微粒3仅仅部分地包埋于脂肪连续相2中并且与外部大气直接接触。图1还显示了，颗粒1比其内截留的很多微粒3的形状规整得多，例如呈球形。
图2显示了颗粒1的流化床涂布后获得的颗粒5。颗粒5含有脂肪外层4，它完全地包覆得自前述喷雾冷却步骤的颗粒1。如图2中所示，脂肪涂层4将全部微粒3与周围气氛隔离。所以，当与水直接接触时，颗粒5将比颗粒1表现出少得多的渗漏。
稳定性试验通过将少量粒状物分散在20℃的去离子水中评估了粒状物A、B和C的稳定性。作为时间的函数监测了水的电导率。测定的电导率以加热到60℃将粒状物完全破坏时测定的最大电导率的百分数表示。
结果表明，在20分钟内，粒状物C的电导率增大到最大电导率的80％。关于粒状物B观察到的电导率增大幅度较小，但是100分钟以后电导率已增大到最大值的24％。相比之下，100分钟以后关于粒状物A没有观察到电导率的显著增大。即使20小时以后，粒状物A的电导率增大到不超过最大电导率的10％。
实施例2以如实施例1中所述相同的方式生产了粒状物A和B，所不同的是，粒状物A是通过采用用量少得多的脂肪涂布粒状物B而获得的。含于粒状物A中的脂肪中，85％存在于喷雾冷却的芯微粒内，15％存在于脂肪涂布过程中施涂的脂肪层中。再一次，电导率测试表明，粒状物A比粒状物B稳定得多。
实施例3将如下成分按照所示重量比干混高直链淀粉(National 1900，ex National Starch)∶麦芽糖糊精(GranadexTMMD20，ex Avebe)∶微晶纤维素(VivapurTMMCC，type 101，ex Rettenmaier &Sohne)∶FungamylTM1600 BG，重量比为22.5∶22.5∶45∶10。
添加水(湿混合物的40重量％)并且将湿混合物揉捏直到形成具有松脆结构(short structure)的面团。在低压力下从NicaTM蓝式挤出机中挤出该面团。意大利式细面条样的挤出物落到在球化转鼓(spheronisation drum)的底部的转盘上。在这里将挤出物破碎并且团成球形。在该操作中添加少量微晶纤维素以减小微粒的粘性。接着在流化床干燥机(Glatt GPCG 1.1)内干燥球化的粒状物。这样获得的粒状物具有1.5mm的质量加权平均直径。
随后，如实施例1中所述那样在流化床涂布机中涂布干燥后的粒状物。所得涂覆的粒状物具有1.6mm的质量加权平均直径。如实施例1中所述那样进行了电导率测试，结果表明涂覆的微粒表现出很少的渗漏。
实施例4通过首先研磨商品化α-淀粉酶制品(BAN800 ex NOVO)制备了含酶粒状物。原始酶制品(研磨以前)的粒径分布是54.35％＞250μm；0.9％＜100μm；0％＜50μm。
研磨后的粒径分布是99.8％＜250μm；74％＜100μm；30％＜50μm；11％＜20μm。
然后，在一个两步法中将研磨后的酶制品包覆，其中先应用喷雾结晶随后流化床涂布。在喷雾结晶以前，利用Ultra TurraxTM混合机，以1∶9的酶微粒∶脂肪重量比将酶微粒均匀地分散入熔化的脂肪(熔点为45℃的氢化棕榈油)中。将所述脂肪和均化的悬浮物的温度保持在脂肪熔点以上约10～15℃以防过早地结晶。在Glatt CPCG 15喷雾冷却设备中，应用22mm的喷嘴直径、3.5巴的喷雾压力和阀位置19，将所述均化的悬浮物以310g/min的速率结晶。利用冷空气(500m3/hr)冷却微粉化的悬浮物。冷空气入口温度是8℃，而出口温度是12℃。喷雾6分钟后取出结晶了的粉末。
然后，将喷雾结晶的微粒转移到Glatt CPCG 1流化床涂布机中。应用22mm的喷嘴直径、2.5巴的喷雾压力，将含有氢化棕榈油(熔点为45℃)的涂布液以17g/min的速率喷到流化后的酶微粒上。应用阀位置28，以57m3/hr的速率导入空气(19℃)以保持流化床。在流化床涂布机中施涂的涂覆料的量相当于喷雾结晶的微粒的约10重量％。从流化床涂布机中获得的粒状物的粒径主要在30～200μm范围内。
按照下列面团配方应用了得自流化床涂布机的粒状物和喷雾结晶的粉末

发现了面团A比面团B容易处理得多，因为它粘性更小。
然后，将面团加工成形并且焙烤而生产600g的面包。面包A的面包瓤结构比面包B的面包瓤结构更规整。此外，面包B的面包瓤完全是非弹性的而且很粘，而面包A的面包瓤很有弹性并且只是稍微有点粘，表明了A类粒状物可用来送递高用量的α-淀粉酶而不引起不利的面团性能和损害的面包瓤结构。
实施例5重复了实施例4，所不同的是，在喷雾结晶以前没有研磨淀粉酶制品。按照实施例4中所述配方将所得流化床涂布的粒状物用于面团中。发现面团处理性能比实施例4中的面团A差，但与面团B相似。发现了瓤中出现热点，导致瓤结构的局部破坏。
权利要求
1.一种包含至少0.1重量％的适用于食料的颗粒的组合物，所述颗粒具有30～3000μm范围内的平均直径并且包含a.3～70重量％的很多平均直径在3～300μm范围内的非亲脂性微粒，所述微粒含有至少0.1重量％的一种或多种功能性食品成分；b.10～80重量％的含有至少90重量％脂质的离散的连续相，该连续相包覆所述非亲脂性微粒并且将它们保持在一起，非亲脂性微粒和连续相的结合形成直径在20～2000μm范围内的附聚物；以及c.10～80重量％的包围所述附聚物的亲脂性外层，该亲脂层表现出至少30℃的滑移熔点。
2.权利要求1的组合物，其中，所述颗粒的平均直径在40～290μm范围内，优选在50～250μm范围内，所述颗粒包含50～90重量％的所述附聚物，该附聚物具有30～200μm范围内的中数直径并且含有i.10～70重量％的很多非亲脂性微粒，所述非亲脂性微粒具有10～150μm，优选20～100μm范围内的平均直径；和ii.30～90重量％的离散的连续相，所述离散的连续相表现出至少30℃的滑移熔点；和10～50重量％的脂质外层，其中，所述脂质外层的滑移熔点不超过所述离散的连续相的滑移熔点5℃以上。
3.权利要求1的组合物，其中，所述非亲脂性微粒含有至少10重量％的一种或多种选自下组的食品组分碳水化合物、蛋白质、盐和功能性食品成分，所述功能性食品成分占所述非亲脂性微粒的至少0.1重量％并且选自下组酶、氧化还原剂、酸化剂、亲水性胶体、微生物、调料及其组合。
4.前述权利要求任一项的组合物，其中，所述很多非亲脂性微粒占所述颗粒的10～40重量％、优选12～35重量％。
5.前述权利要求任一项的组合物，其中，所述非亲脂性微粒含有0.01～5重量％、优选0.1～3重量％的酶。
6.前述权利要求任一项的组合物，其中，所述非亲脂性微粒含有至少30重量％、优选至少50重量％的亲水性胶体、面粉、面筋、盐、糖或其混合物。
7.前述权利要求任一项的组合物，其中，所述附聚物含有25～60重量％的很多非亲脂性微粒和75～40重量％的离散的连续相。
8.前述权利要求任一项的组合物，其中，所述颗粒含有15～30重量％的脂质外层。
9.前述权利要求任一项的组合物，其中，所述脂质外层的厚度在6～25μm、优选7～20μm范围内。
10.前述权利要求任一项的组合物，其中，所述脂质外层表现出30～50℃、优选32～45℃的熔点。
11.前述权利要求任一项的组合物，其中，所述离散的连续相中的脂质选自下组甘油三酯、甘油二酯、单酸甘油酯、磷脂、datems、lactems、citrems、acetems、硬脂酰-乳酸酯、聚甘油酯、脂肪酸蔗糖酯、脂肪酸、蜡、皂及其组合。
12.前述权利要求任一项的组合物，其中，所述功能性食品成分选自下组酶、氧化还原剂、酸化剂、微生物、调料及其组合。
13.前述权利要求任一项的组合物，其中，所述亲脂性外层含有至少80重量％的选择下组的脂质甘油三酯、甘油二酯、单酸甘油酯、磷脂、datems、lactems、citrems、acetems、硬脂酰-乳酸酯、聚甘油酯、蔗糖酯、脂肪酸、蜡、皂及其组合。
14.前述权利要求任一项的组合物，所述颗粒含有10～60重量％的很多非亲脂性微粒；15～40重量％的离散的连续相；和15～60重量％的亲脂性外层。
15.前述权利要求任一项的组合物，其中，所述外层的熔点不超过所述离散的连续相的熔点。
16.前述权利要求任一项的组合物，其中，所述组合物含有至少1重量％、优选至少10重量％、更优选至少90重量％的所述颗粒。
17.前述权利要求任一项的组合物在制作面团或面糊、优选制面包用面团中的应用。
18.一种面团或面糊，它包含0.01～5重量％的如权利要求1中定义的颗粒。
19.生产权利要求2～18任一项的组合物的方法，所述方法包括a.提供平均直径在10～150μm范围内的非亲脂性微粒，所述微粒含有至少0.1重量％的一种或多种功能性食品成分；b.将所述非亲脂性微粒与熔点为30～45℃的第一种熔化的脂质物质以1∶9～7∶3的重量比组合，接着混合以便获得所述非亲脂性微粒在所述熔化的脂质物质中的均匀分散体；c.将所述均匀分散体转化为附聚物，其中，很多非亲脂性微粒被离散的脂质连续相包覆，所述附聚物具有20～200μm范围内的平均直径；d.用熔点为至少30℃的第二种熔化的脂质物质涂布所述附聚物以便产生被脂质外层完全包围的涂覆附聚物，其中，所述亲脂性外层的熔点不超过所述离散的脂质连续相的熔点5℃以上；e.将所述涂覆附聚物冷却到环境温度或更低温度；以及f.收集所述涂覆附聚物而获得粒状物。
20.权利要求19的方法，其中，通过喷雾冷却或挤出，优选通过喷雾冷却将所述均匀分散体转化为附聚物。
21.权利要求19或20的方法，其中，涂布步骤d采用流化床涂布或转鼓涂布。
全文摘要
本发明涉及一种包含至少0.1重量％的适用于食料的颗粒的组合物，所述颗粒具有30～3000μm范围内的平均直径并且包含a.3～70重量％的很多平均直径在3～300μm范围内的非亲脂性微粒，所述微粒含有至少0.1重量％的一种或多种功能性食品成分；b.10～80重量％的含有至少90重量％脂质的离散的连续相，该连续相包覆所述非亲脂性微粒并且将它们保持在一起，非亲脂性微粒和连续相的结合形成直径在20～2000μm范围内的附聚物；以及c.10～80重量％的包围所述附聚物的亲脂性外层，该亲脂层表现出至少30℃的滑移熔点。
文档编号C12N9/98GK1949980SQ200580014110
公开日2007年4月18日 申请日期2005年3月4日 优先权日2004年3月4日
发明者M·米诺尔, E－M·迪斯特赫夫特, P·施托尔茨 申请人:Csm荷兰有限公司