能够保留挥发性化合物的喷雾干燥的组合物及其制备方法
【专利说明】能够保留挥发性化合物的喷雾干燥的组合物及其制备方法
[0001] 导言
[0002] 本申请要求在2012年9月24日提交的美国申请序列号13/625, 354的优先权权 益，该美国申请的内容通过引用以其全部结合。
[0003] 发明背景
[0004] 在食品工业中，已经使用了喷雾干燥、冷冻干燥、真空连续带干燥和利用真空干燥 器的减压低温干燥，来制备香料成分的干燥粉末，如例如干燥的动物和植物提取物。
[0005] 喷雾干燥是通过将液体溶液或浆料喷雾进入热气体流来干燥它们的普通工业方 法。它是一种迅速的、一步式的将进料液体转变成粉末的过程。通常，干燥气体是空气，但 是对于需要无氧条件的特别产物也可以使用氮气。最普通的进料是基于水性的溶液、乳液 和悬浮液，其中水在干燥器中蒸发。液体进料被进料至雾化器，雾化器是将液体流破碎成 细微液滴的装置。该雾化过程发生在干燥室内，使得液滴立即暴露于热空气，引起迅速的 水分蒸发。随着水分蒸发，液滴变成小粒的粉末，并且它们落在干燥室的底部。压力喷嘴、 旋转盘、双流体喷嘴等用作雾化单元。在许多情况下，所得的干燥粉末的平均粒径（直径） 为约20 μ m至500 μ m，且干燥时间短到5至30秒（参见，化学和工程手册（Handbook of Chemistry and Engineering) (1999)第六次修订版，Maruzen Corporation，第770 页，第 780页）。也开发了一种四流体喷嘴，其能够大规模地喷雾干燥平均粒径为数微米的液滴。
[0006] 在许多大规模生产的情况下，使用喷雾干燥法。通常，为了在短时间内制备大体积 的粉末，在将喷雾干燥器的入口温度和其出口温度提高得尽可能高的同时，以快速的进料 速率将溶液或浆液进料至喷雾干燥器，从而以高速度干燥浆液。例如，在150至250°C的喷 雾干燥器入口温度干燥牛奶，并且在300至350°C的入口温度干燥酵母。在这样高的温度 干燥可能对原料本身的香味产生不利的影响，并且产生具有焦臭味的干燥粉末。然而，为避 免这些缺点在低温喷雾干燥会增加加工时间和成本。参见US 2005/0031769和美国专利号 6, 482, 433。
[0007] 在干燥过程期间，当水性载体浆液在通常油系香料核心周围形成壳时，产生了 喷雾干燥的微胶囊化香料。在干燥过程期间，载体材料的薄膜迅速地在雾化的液滴周围 形成，并且选择性地允许水蒸发而留下香料油（Thi jssen&Rulkens (1968) De Ingenieur 80:45-56)。所述壳保护核心不受劣化和挥发物蒸发的影响，但是也使得核心在想要的条件 下被释放，例如，溶解在水中。
[0008] 长久以来，存在将天然和合成材料喷雾干燥，以提供在食品和其他含有香料的产 品中的强烈的、新鲜的、可信的消费者优选的香料的需要。同样，也需要将天然和合成材料 喷雾干燥，以提供在日用品中的强烈的、新鲜的、可信的消费者优选的香精。
[0009] 发明概述
[0010] 本发明也提供一种稳定的喷雾干燥的香料组合物，所述香料组合物通过将含有挥 发性化合物的香料在喷雾干燥器中喷雾干燥制得，所述喷雾干燥器具有小于100°c的入口 温度和-10°c至5°C的空气入口露点，其中所述挥发性化合物以在所述香料中原始含有的 挥发性化合物的至少20%的量存在于所述喷雾干燥的香料组合物中。在某些实施方案中， 喷雾干燥的香料组合物包含皂树（quillaja)提取物，例如，在喷雾干燥的香料组合物的 0.01%至 0.5%之间。
[0011] 按照本组合物的其他实施方案，所述挥发性化合物是乙醛类、二甲基硫醚类、乙酸 乙酯类、丙酸乙酯类、丁酸甲酯类、或丁酸乙酯类。在再其他的实施方案中，所述挥发性化合 物具有小于200°C、小于100°C或小于60°C的沸点。
[0012] 在其他的实施方案中，进料至干燥器的组合物可以还包含载体材料和/或溶剂， 如挥发性溶剂，其中香料和载体构成乳液的40 %至70 %之间。为了本发明的目的，香料和 载体材料可以处于液体或固体形式或它们的组合。此外，所述香料可以含有挥发性溶剂。在 再其他的实施方案中，将香料制备为乳液，并且挥发性化合物以在香料中原始含有的挥发 性化合物的至少80%的量存在于乳液中。再其他的实施方案包括在喷雾干燥器中使用氮 或二氧化碳。在某些实施方案中，空气入口温度在40°C至99°C的范围内。香料组合物具有 在0. 1至0. 6范围内的水分活度，并且也提供了高强度香料组合物和它们在例如口香糖或 饮料中的用途。
[0013] 附图简述
[0014] 图1显示了在饮料试味溶液中，在不同的RH/温度条件下制得的样品之间橙香料 的感官特性的比较。*方向上不同，**在P = 0.05有显著差异。
[0015] 图2显示在无糖口香糖中，在不同的湿度/温度条件下制得的样品之间的橙香料 的时间强度特征的比较。**在这些经过的时间，在P = 〇. 05有显著差异。
[0016] 图3显示了在饮料试味溶液中，在不同的湿度/温度条件下制得的样品之间的浆 果香料的感官特性的比较。**在P = 〇. 05有显著差异。
[0017] 图4显示在无糖口香糖中，在不同的湿度/温度条件下制得的样品之间的浆果香 料的时间强度特征的比较。**在这些经过的时间，在P = 〇. 05有显著差异。
[0018] 图5是在本申请组合物的制备中所用的干燥器空气流动的图。
[0019] 发明详述
[0020] 已经发现，即使当干燥延长的时间量时，可商购的喷雾干燥器喷嘴、几何和循环模 式也可以用在制备具有高挥发性保持和高香味强度的粉末的方法中。尤其是，当以小于 KKTC的入口温度和-KTC至5°C的露点使用常规喷雾干燥器时，可以保留更高水平的挥发 性化合物。因为本文描述的方法的提高的效率，可以在与常规所用的方法相比相对低的温 度下完成含有挥发性化合的香料组合物的干燥。所得的喷雾干燥的香料组合物具有高强度 香味，并且具有对天然来源可信的高的香料/香精质量。出人意料地，这些香料组合物在长 期储存后在多种最终用途应用中保持高香味强度和香料/香精质量。
[0021] 本发明也提供一种稳定的喷雾干燥的香料组合物，所述香料组合物通过将含有挥 发性化合物的香料在喷雾干燥器中喷雾干燥制得，所述喷雾干燥器具有小于100°c的入口 温度和-10°c至5°C的空气入口露点，其中所述挥发性化合物以在香料中原始含有的挥发 性化合物的至少20%的量存在于喷雾干燥的香料组合物中。对于本发明的目的稳定性定 义为对于在最终用途应用中的使用而言保持可接受的香料质量和强度。优选地，稳定的 喷雾干燥的香料组合物取决于储存条件具有高达三年的储存寿命。消费者数据，如在本 文的实施例中所示的，显示了本发明的香料组合物的统计上的显著优选性（significant preference)。消费者优选的香料组合物的质量进一步得到消费者所选的描述试样的香料 质量