用于饮料着色的粉状类胡萝卜素制剂的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请号为200880117840. 9、申请日为2008年11月11日、发明名称为"用 于饮料着色的粉状类胡萝卜素制剂"的专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及至少一种选自0 -胡萝卜素、虾青素、角黄素、桔黄素 (citranaxanthin)、番茄红素和叶黄素的类胡萝卜素的粉状组合物，一种生产这些粉状组 合物的方法以及粉状组合物的用途。
【背景技术】
[0003] 将类胡萝卜素物质分类成两个主要组，胡萝卜素和胡萝卜醇类。与为纯多烯烃的 胡萝卜素如(6-胡萝卜素或番茄红素相反，在胡萝卜醇类中还存在氧官能团如羟基、环氧 和/或羰基。该组的典型代表尤其是虾青素、角黄素、叶黄素和玉米黄素。
[0004] 番茄红素是使西红柿和玫瑰果呈红色的染料。叶黄素是尤其在金盏花（万寿菊属 (Tagetes))的花瓣中发现并且可以由其得到的橙黄色染料。
[0005] 不仅可以合成而且可以由天然源分离的这些多烯是用于食品和饲料工业以及药 物领域的重要染料和活性化合物，正如在鲑鱼中具有维生素A原活性的活性化合物虾青素 一样。
[0006] 然而，不仅胡萝卜素而且胡萝卜醇类不溶于水，它们仅在脂肪和油中具有低溶解 度。这种受限制的溶解度以及还有对氧化的高敏感性阻碍了通过化学合成得到的较粗粒产 品直接用于着色食品和饲料，因为这些物质不能以粗结晶形式稳定储存且仅提供不良着色 结果。对类胡萝卜素的实际应用不利的这些效果尤其出现在含水介质中。
[0007] 仅借助其中活性化合物以细碎形式存在且合适的话通过保护性胶体保护以防氧 化的特殊生产的组合物可能在食品的直接着色中实现改进的得色量。此外，用于饲料中的 这些组合物导致类胡萝卜素，即胡萝卜素或胡萝卜醇类的更高生物利用率，并因此间接导 致更好的着色效果，例如在蛋黄或鱼的着色中。
[0008] 为了改进得色量并提高再吸收性和生物利用率，已经描述了各种各样的方法，它 们全部具有降低活性化合物的晶粒尺寸并且使其具有小于10ym的粒度范围的目的。
[0009]尤其描述于Chimia21，329 (1967)，W0 91/06292 以及WO94/19411 中的许多方法 借助胶体磨研磨类胡萝卜素并由此实现2-10ym的粒度。
[0010] WO2007/003543描述了一种研磨方法，其中通过在蔗糖或葡萄糖和改性淀粉存在 下研磨而将P-胡萝卜素作为悬浮液粉碎至粒度为约0. 6ym，并随后将含类胡萝卜素的悬 浮液转化成干粉。所得粉末就(6-胡萝卜素而言在多种维生素片剂中具有良好的储存稳定 性。
[0011] 除了研磨方法外，还存在例如如DE-A-12 11 911或EP-A-O410 236所述的许多 合并乳化/喷雾干燥方法。
[0012] 根据欧洲专利EP-B-O065 193,细碎粉状类胡萝卜素制剂通过在升高的温度以及 合适的话在升高的压力下将类胡萝卜素溶于挥发性水溶混性有机溶剂中而生产，其中类胡 萝卜素通过与保护性胶体的水溶液混合而沉淀出来并随后喷雾干燥。
[0013] 生产细碎的粉状类胡萝卜素制剂的类似方法描述于EP-A-O937 412,其使用水不 溶混性溶剂。
[0014]US6 235 315描述了储存稳定的粉状番茄红素配制剂，其包含作为保护性胶体的 鱼明胶以及作为增塑剂的葡萄糖。
[0015] 尽管开头的现有技术中描述了类胡萝卜素配制剂，饮料工业方面持续需要改进的 组合物，尤其是可以容易地溶于水，尤其是冷水中的番茄红素或叶黄素的粉状配制剂，这些 配制剂还可以用于具有高水硬度的饮料中，呈现高色度或在最终饮料中形成稳定的乳液并 且此外还不含明胶。
【发明内容】
[0016] 该目的由包含如下组分的粉状组合物实现：
[0017] 1-20重量％的至少一种选自(6-胡萝卜素、虾青素、角黄素、桔黄素、番茄红素和 叶黄素的类胡萝卜素，
[0018] 3-60重量％的改性淀粉，
[0019] 3-60重量％的葡萄糖，
[0020] 0? 5-10重量％的至少一种抗氧化剂，和
[0021] 0.5-6. 5重量％的残留水分，
[0022] 其中重量百分数涉及仍包含残留水分的干燥粉末且其中类胡萝卜素与改性淀粉 的重量比为1:3-1:7,优选1:3-1:5。
【具体实施方式】
[0023] 本发明粉状组合物包含1-20重量％，优选5-15重量％，特别是8-13重量％的选 自胡萝卜素、虾青素、角黄素、桔黄素、番茄红素和叶黄素，优选选自番茄红素和叶黄素 的类胡萝卜素。类胡萝卜素尤其为番茄红素。
[0024] 此外，本发明粉状组合物包含3-60重量％，优选20-55重量％，特别优选30-50重 量％，特别是35-45重量％的改性淀粉。
[0025] 改性淀粉是指淀粉的化学或酶催生产的改性产物。这些可以是淀粉醚、淀粉酯 或淀粉磷酸酯。该组的优选代表是淀粉酯，特别是辛烯基琥泊酸淀粉酯如来自National starch的Capsul? (辛烯基琥珀酸淀粉钠）或Purity?Gum2000(辛烯基琥珀酸淀粉 钠），尤其是辛烯基琥珀酸淀粉钠如Plirity?Gum2000。
[0026]本发明粉状组合物包含3-60重量％，优选20-55重量％，特别优选30-50重量％， 特别是35-45重量％的葡萄糖。
[0027] 此外，本发明粉状组合物包含0.5-10重量％，优选0.7-5重量％，特别优选 0. 8-2. 5重量％，非常特别优选1-2重量％的至少一种抗氧化剂。合适抗氧化剂的实例尤其 是a-生育酚、叔丁基化羟基甲苯、叔丁基化羟基茴香醚、柠檬酸、柠檬酸钠、抗坏血酸、抗 坏血酸钠、抗坏血酸棕榈酸酯或乙氧喹或其混合物。优选的抗氧化剂是a-生育酚、抗坏血 酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸棕榈酸酯或其混合物。非常特别优选抗氧化剂a-生育酚。
[0028] 此外，本发明粉状组合物包含0. 5-6. 5重量％的残留水分。
[0029] 为了增加粉状组合物对微生物分解的稳定性，可能有利的是向该组合物中加入防 腐剂如4-羟基苯甲酸甲酯、4-羟基苯甲酸丙酯、山梨酸或苯甲酸或其盐。
[0030] 本发明粉状组合物合适的话还可以包含在选定情况下使用，优选在分散体生产中 使用的乳化剂。乳化剂实例是抗坏血酸棕榈酸酯，脂肪酸的聚甘油酯，如聚甘油-3多聚蓖 酸酯（PGPR90)，脂肪酸的脱水山梨醇酯，如脱水山梨醇单硬脂酸酯（span60)，PEG(20)山 梨醇单油酸酯，脂肪酸的丙二醇酯，或磷脂，如卵磷脂。
[0031] 除了改性淀粉外，本发明含水悬浮液和由其生产的粉状组合物可以包含其他保护 性胶体。为此例如考虑下列物质：
[0032] 牛、猪或鱼明胶，尤其是在酸性或碱性条件降解且Bloom值为0-250的明胶，非 常特别优选明胶A100、A200、A240、B100和B200,以及Bloom值为0且分子量为 15 000-25 000D的低分子量酶催降解明胶类型，例如CollagelA和GelitasolP(来自 Stoess，Eberbach)，还有这些明胶品种的混合物。
[0033] 淀粉、糊精、果胶、阿拉伯树胶、木素磺酸盐、脱乙酰壳多糖、聚苯乙烯磺酸盐、藻酸 盐、酪蛋白、酪蛋白酸盐、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素或这些保护性胶体的混 合物。
[0034] 植物蛋白如大豆、稻米和/或小麦蛋白，其中这些植物蛋白可以部分分解形式或 以未分解形式存在。
[0035] 在本发明粉状组合物中，改性淀粉与葡萄糖的重量比优选为4:1_1:3,特别是 I. 5:1-1:1. 5〇
[0036] 特别优选如上所述的本发明粉状组合物，其中类胡萝卜素在该制剂中的含量为 8-13重量％以及类胡萝卜素与改性淀粉的重量比为1:3-1:5且改性淀粉与葡萄糖的重量 比为I. 5:1-1:1. 5。
[0037] 在本发明粉状组合物中，类胡萝卜素优选以纳米颗粒状颗粒存在。
[0038] 纳米颗粒状颗粒是指经由Fraunhofer衍射测定的中值粒度D[4, 3]为 0? 02-100ym，优选0? 05-50ym，非常特别优选0? 05-20ym，非常特别优选0? 05-5ym， 特别是0.05-1.Oym的那些颗粒。术语D[4, 3]表示体积加权中值直径（参见Malvern MastersizerS的手册，MalvernInstrumentsLtd.,UK)〇
[0039] 优选本发明粉状组合物中的类胡萝卜素颗粒具有的中值粒度D[4, 3]为 0. 07-0. 7um〇
[0040] 本发明进一步涉及一种生产包含如下组分的上述粉状组合物的方法：
[0041] 1-20重量％的至少一种选自(6-胡萝卜素、虾青素、角黄素、桔黄素、番茄红素和 叶黄素的类胡萝卜素，
[0042] 3-60重量％的改性淀粉，
[0043] 3-60重量％的葡萄糖，
[0044] 0? 5-10重量％的至少一种抗氧化剂，和
[0045] 0?5-6. 5重量％的残留水分，
[0046]其中重量百分数