无丙二醇的喷雾干燥的组合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及香料，特别涉及香料组合物，其可用于液体饮料或液体饮料浓缩物。
【背景技术】
[0002] 在饮料制备中的许多增香化合物是精油如橙、柠檬和柚子，或是具有有限水溶性 的相对非极性的混合物如草莓西瓜（strawberrywatermelon),果汁喷趣酒，桃子芒果 (peachmango)等。为了形成导致光学上透明的饮料的香料乳液，使用由水和非水性共溶剂 如丙二醇和/或甘油组成的纳米乳液（粒径在50至150nm范围内），以制备视觉上半透明 的且亚稳的产品。尽管纳米乳液能够提供光学上透明的商用饮料，对饮料工业来说，制备无 丙二醇的增香了的液体浓缩物以及最终的可饮用饮料已成为挑战。
[0003] 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。
[0004] 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球形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20ym至500ym，且干燥时间短到5至30秒（参见，化学和工程手册（HandbookOf ChemistryandEngineering) (1999)第六次修订版，MaruzenCorporation，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。
[0005] 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US2005/0031769和美国专利号 6, 482, 433。
[0006] 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（Thijssen&Rulkens(1968)DeIngenieur 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。
[0007] 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、可信的用户优选的香味的需要。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、可信的用户优选的香味。
[0008] 发明概述
[0009] 本发明是一种稳定的、无丙二醇的且无甘油的、喷雾干燥的香料组合物，其通过在 喷雾干燥器中将含有挥发性化合物的香料和任选的表面活性剂喷雾干燥而制得，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。在一些实施方案中，喷 雾干燥的香料组合物在附装在喷雾干燥器出口处的流化床室中进一步干燥，其中流化床单 元的空气的温度等于或低于喷雾干燥器的出口温度。按照一些实施方案，表面活性剂是聚 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 棕榈酸聚甘油（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、二乙酰基酒石酸的单甘油酯、或皂树（quillaja)提取物。在其他实施方案中， 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，它们任选地具有小于200°C、小于100°C、或小于60°C的沸点。在再其他实施方案中，喷 雾干燥的香料组合物包含载体材料，例如，糖、糖醇、糖衍生物、改性淀粉、蛋白质、纤维素、 盐、糊精、多元醇、肽、酸、碳水化合物或水胶体；并且香料还包含溶剂，例如，，挥发性溶剂。 预期的是空气入口温度在40°C至99°C范围内，以及具有在0. 1至0. 6范围内的水分活度的 喷雾干燥的香料组合物。还提供了含有该喷雾干燥的香料组合物和任选的酸化剂的液体饮 料或液体饮料浓缩物。
[0010] 附图简述
[0011] 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。
[0012] 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。
[0013] 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。
[0014] 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。
[0015] 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。 具体实施方案
[0016] 已经发现，特定的喷雾干燥技术和某些任选的表面活性剂体系产生稳定且光学上 透明的饮料液体浓缩物和最终的商用饮料。例如，当以小于100°c的入口温度和露点-KTC 至5°C使用喷雾干燥器时，可以保留更高水平的挥发性化合物。与表面活性剂相结合的喷雾 干燥降低了对于使用高压均化以形成香料纳米乳液的需要，并提供了有成本效率的、稳定 的且光学上透明的最终饮料产品，无论是增香了的液体浓缩物或是稀释后的商用饮料，特 别是低PH浓缩物和饮料。作为特别的优点，喷雾干燥的组合物产生光学上透明的饮料，且 本发明的液体饮料浓缩物是无丙二醇和甘油的，即，在液体浓缩物中可探测到的丙二醇或 甘油少于2%或优选少于0. 5%，并且在商用饮料中少于0. 05%或优选少于0. 01%。
[0017] 因此，本发明是稳定的喷雾干燥的香料组合物，其包含香料和任选的表面活性剂， 通过将香料和任选的表面活性剂在具有小于100°c的入口温度和空气入口露点-10°c至 5°C的喷雾干燥器中喷雾干燥而制得。对于本发明的目的，稳定性定义为对于在最终应用中 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（significantpreference)。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的属性支持。
[0018] 因此，本发明的是喷雾干燥的香料组合物和用于制备这样的组合物的方法。按照 本发明，含有一种以上挥发性化合物和任选的表面活性剂的喷雾干燥的香料组合物是通过 在具有小于100°C的入口温度和露点-10°c至5°C的喷雾干燥器中将香料和表面活性剂喷 雾干燥从而获得干燥的粉末而制得的。在某些实施方案中，所得的喷雾干燥的组合物在流 化床中进一步干燥。作为本方法的结果，喷雾干燥的香料组合物保留在香料中原始所含的 挥发性化合物的至少20%。
[0019] 除非另作说明，本发明的香料是含有一种以上挥发性化合物的香料。根据本发明， 可以使用多种香料。香料可以选自合成香料和增香的芳香物，和/或源自植物、叶、花、果 实的油、油树脂和油提取物、以及它们的组合。典型的香料油包括但不限于荷兰薄荷油、肉 桂油、薄荷油、丁香油、月桂油、百里香油、杉叶油、肉豆蔻油、鼠尾草油和苦杏仁油。也可以 使用人造的、天然的或合成的果实香料，如香草、巧克力、咖啡、可可和柑橘类油，包括柠檬、 橙、葡萄、酸橙和柚子，以及果实精油，包括苹果、梨、桃、草莓、西瓜、覆盆子、樱桃、李子、菠 萝、杏等。这些香料可以单独使用或以混合物使用。
[0020] 本发明的香料的挥发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。含有挥发性醛类或酯类的香料包括，例如，乙酸肉桂酯、肉 桂醛、柠檬醛、二乙基缩醛、乙酸二氢香芹酯、甲酸丁香酚酯和对甲基茴香醚。可以在本发明 的香料油中存在的挥发性化合物的其他实例包括：乙醛（苹果）；苯甲醛（樱桃、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、柠檬）；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（黄油、奶酪）；戊醛（黄油、奶 酪）；香茅醛（改性体、多种）；癸醛（柑橘类果实）；醛C_8(柑橘类果实）；醛C_9(柑橘类 果实）；醛C_12(柑橘类果实）；2_乙基丁醛（浆果）；己烯醛，即，反式_2(浆果）；甲苯醛 (樱桃、杏仁）；藜芦醛（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（绿色果实）；和2-十二烯醛（柑橘、桔子）；楼桃