专利名称：通过凝聚制备微胶囊的方法
技术领域：
本发明涉及一种通过凝聚制备微胶囊的方法，以及转谷氨酰胺 酶在复合凝聚的交联中的应用。本发明还涉及凝聚方法，其中在低 于胶体的凝胶化温度下将待胶嚢化的材料添加到包含至少一种胶 体的溶液中。
背景技术：
凝聚法的典型步骤通常包括(a)普通疏水材料在包含水解胶体 的溶液中的乳化，(b)包含凝聚相的形成的凝聚(相分离)，(c)通过 乳化的疏水材料的液滴周围的水解胶体的聚集来形成壁，和(d)壁 的硬化，其通常通过交联水解胶体形成壁来达到，从而使过程不可 逆并使得到的微胶嚢不溶于水，抗机械应力并且耐热。
壁形成的步骤通常通过凝聚相、水和疏水材料间的表面张力的 差别来驱动。在大多数工业凝聚法中，用于凝聚法中的水解胶体之 一选自可凝胶蛋白质。如果与非可凝胶水解胶体相比，当温度低于 凝胶化温度时，这些胶体更容易应用并且在壁形成后不易聚集。随 后，凝胶化通常通过降低反应混合物的温度至低于可凝胶水解胶体 的凝胶化点而发生。此公知的原则说明于US 2,800,457中，其中 详细公开了复合凝聚的方法。在第 一栏中写到混合物因此可以通 过形成一种胶体的水溶胶，乳化在此选择的油，并用其他胶体的水 溶胶与乳状液混合而制得，或可以制备两种溶胶，混合并且将油在 其中乳化。……所述方法步骤(直至凝胶化步骤)用所述成分在高于
4所用的胶体材料的凝胶化点的温度下实施，凝胶化通过冷却而发 生。
类似地，GB 920,868和WO 2004/022220 Al都公开了在高于 凝胶化点的温度下形成乳状液，其包括待胶嚢化的疏水材料。
现今，许多工业凝聚法还依据此原则进行。据此，本发明的一 个目的是通过凝聚确立不同的制造微胶嚢的方法。特别地，本发明 的 一 个目的是减少加热步骤的持续时间和缩短方法的总时间。
本发明的另 一 个目的涉及壁硬化步骤。在过去的多年间，由于 戊二醛和曱醛的毒性，已经尝试进行用转谷氨酰胺酶的酶处理来替 换作为硬化剂的戊二醛和曱醛用于交联水解胶体。转谷氨酰胺酶是 一种酶，其最适宜温度为44 ~ 55°C ，最适宜pH为约6 7。
因此，US 6,475,542 Bl和US 6,592,916 B2公开了单凝聚法， 其中交联步骤始于30°C ,但是而后在升高至40。C下进行，接近酶 的最适宜温度。在这些参考文献中提到，酶反应通常在10~60°C 下进行。
在EP 0,856,355 A2中，公开了通过转谷氨酰胺酶交联的复合 凝聚法。依据此教示，在复合凝聚中的交联期间，可将温度调节至 20 ~ 27。C或5 ~ l(TC ,但是优选后者。在此低温下，优选将pH调 节至最适宜的pH,也就是7。同样在US 6,969,530 Bl中，交联在 非常低的温度下发生，优选约5。C。
考虑到关于通过转谷氨酰胺酶交联的现有技术，一个目的是提 供一种凝聚法，其中将转谷氨酰胺酶用于不同于迄今为止公开的那 些条件下。特别地， 一个目的是提供一种在不需要延长冷却和/或 加热以达到极端温度的温度下，通过复合凝聚进行微胶嚢化的工业 上可行的方法。 一个目的是在约常温或稍微高于常温，但仍低于 50°C的酶最适宜温度下进行交联，以避免过度加热的能量消耗。尤其在通过转谷氨酰胺酶的石更化步骤中，该步骤通常进行5-24小
时，因而是全部制造方法中的最长步骤，在避免保持升高的温度
(3(TC或更高)或低于常温(1(TC或更低)方面是非常有利的。换句话 说，本发明的一个目的是通过凝聚提供总体上更安全和更经济的方 法来制备微胶囊。
本发明的 一 个目的是提供一种方法，该方法可用于胶嚢化很多 种的不同材料，包括高挥发性和/或高敏化合物。调味料和香料通 常属于此范畴。一个特别目的是在胶囊化过程期间减少待胶嚢化的 材料的挥发成分的损失。为此， 一个目的是提供一种在相对低的温 度下微胶嚢化的方法，从而避免挥发性物质由于蒸发带来的损失。 另外，诸如调味料、香料、药物的生物活性成分包含热敏化合物。 为避免此类化合物的降解，低温胶囊化法具有额外的优势。
另外，本发明的目的是提供满足世界范围的宗教和/或营养需 求的微胶嚢。特别地，本发明的目的是应用水解胶体，特别是犹太 教和/或伊斯兰教规定允许的明胶。
在此方面，WO 96/20612描述了暖水鱼明胶在凝聚法中的应 用。因此，教示了通过复合凝聚的微胶嚢化必须在升高的温度下， 特别是在约33 - 35。C下进行。尽管此参考文献中的"微胶嚢化，， 步骤可能指壁形成的步骤，在低温下并因此以更经济的方法制造微 胶嚢再次成为本发明的目的。本发明的总体目的是在凝聚法中应用 暖水鱼明胶，因为已经显示出可提供具有良好耐热性和抗剪切力的 物理稳定性的胶嚢壁。另外，犹太教规定允许的鱼明胶能得到伊斯 兰教规定的允许。
已知暖水鱼明胶的凝胶化温度通常高于27°C，依据当前的知 识，在低于此温度下进行复合凝聚似乎实际上是不可能的。因而， 本发明的一个目的是在凝聚法中，特别是在复合凝聚法中，应用暖水鱼明胶的同时在低于现有技术中指出的温度下进行微胶嚢化(成 壁)的步骤。
发明内容
不同寻常地，本发明人发现在凝聚法中，添加疏水材料至水解 胶体溶液中的步骤可以在低于凝聚相的凝胶化温度的温度下进行， 后者通常包含明胶。与依据常识的教示完全形成对比，通过凝聚得 到的微胶囊的壁的形成能在低于明胶基凝聚相的凝胶化温度下开始。
因此，第一方面，本发明提供一种通过凝聚来微胶囊化疏水材
料的方法，包含如下步骤
-通过在水中溶解至少一种蛋白质和非强制选择的非蛋白质 聚合物来制备水解胶体溶液；
-冷却该水解胶体溶液至低于基于该蛋白质的凝聚相的凝胶 化温度；
-在冷却步骤后，通过在溶液中乳化和/或悬浮疏水材料来制 备乳状液和/或悬浮液；
-形成胶体壁，该胶体壁包含存在于乳状液和/或悬浮液中的 疏水材料的液滴和/或颗粒周围的蛋白质；和
-交联该胶体壁。
在另一方面，本发明提供一种通过复合凝聚制备微胶嚢的方 法，该方法包含用转谷氨酰胺酶在13 ~ 25°C和4 ~ 6.5的pH下交 联微胶嚢的水解胶体壁的步骤。
又一方面，本发明提供一种通过复合凝聚制备微胶囊的方法， 该方法包含用转谷氨酰胺酶在13 ~ 25°C下交联包含暖水鱼明胶的 水解胶体壁的步骤。本发明的一个重要优势在于在很大程度上，如果需要，本发明
的凝聚法能在室温(RT-25 °C )或略高于或低于常温的温度下进行， 例如室温(RT)士10。C 。因此，可将用于冷却和/或加热的另外需要的 能量消耗最小化。而且，当方法在不需大范围加热下进行时，能够 减少缘于挥发性成分的蒸发和/或热降解的损失能。特别地，该方 法允许在相对低的温度下执行那些涉及非强制选择的挥发和/或热 敏的疏水材料的步骤，而其他步骤，如溶解水解胶体的步骤，仍可 以在升高的温度下进行。
令人惊奇的是，在本发明的方法中，如果相分离通过降低pH 发生，那么交联步骤可以在约为相分离而调节的pH下进行。因此， 能减少pH至各自步骤的最佳值的重复调节。
令人惊奇的是，本发明提供暖水鱼明胶和通过转谷氨酰胺酶进 行交联的应用，其从通常的安全性以及伊斯兰教和犹太教规定允许 的情况考虑而具有优势。
图1显示了温度和搅拌速度的变化，以及本发明的方法中的主 要方法步骤。步骤A是阿拉伯胶和明胶的稀溶液的制备，B代表 快速冷却步骤，C指油相的引入，在D阶段期间，温度维持25。C， 并且在步骤E期间，冷却至最终温度。
图2是在实施例2中得到的微胶囊的显微图。
图3是在实施例3中得到的微胶嚢的显微图。
具体实施例方式
本发明'提供通过凝聚来微胶嚢化疏水材料的方法。对于本发明 来说，在本发明的方法期间，疏水材料可以为液态或固态。优选地，
8其为液态。疏水材料通常被认为是在25。C下与水不易混合的材料， 并且当被添加至其中时，形成分离的疏水相。对于本发明来说，术 语"疏水材料"包括在通常用于凝聚法的温度(即小于或等于约50°C) 下为固态的材料。此类固体材料可以例如以晶体的形式存在。优选 地，当固体材料通过加热至高于其熔点而被液化时，其在该温度下
形成水中的分离相。
依据本发明的 一 个优选实施方案，疏水材料包含调味料、香料、 脂肪、油、口感增强剂、类药剂营养品、药物、其他生物活性成分 或其混合物。
在此所用的术语"调味料"和"香料"被认为是定义各种天然 和合成源的调味料或香料材料。其包括单独的化合物或混合物。此 类成分的具体实例可以在文献中找到，例如Fenaroli的Handbook of Flavor Ingredients, 1975， CRC Press; MB. Jacobs于1947年所著，由van Nostrand编辑的synthetic Food Adjuncts;或S. Arctander于1969年所著 的Perfume and Flavor Chemicals, Montclair, N.J. (USA)。 这些物质5 于于力口 香消费品、调味消费品和/或熏香消费品(也就是，赋予传统已加香 或已调味的消费品一种香味和/或风味或口味，或改变消费品的香 味和/或口味)领域内的技术人员来说是熟知的。
类药剂营养品(neutraceuticals)是诸如食品或食品成分的可食 用材料，其在食用时为人类或动物个体提供医疗或健康福利。类药 剂营养品包括，例如，聚不饱和脂肪酸和/或包含其的油、维生素、 矿物质、辅酶Q、肉碱、例如源于人参、银杏、贯叶连翘、锯叶棕 榈的植物提取物、诸如燕麦、麸、洋车前子、木质素、益生元、菜 籽油和甾烷醇的功能性食品。优选地，疏水材料包含调味料和/或 香料。许多生物活性成分，但是特别是调味料和/或香料，或调味 料和/或香料的组合物，具有高比例的挥发性化合物和/或组分。因此，在一个实施方案中，所述成分包含至少5wt%，优选至 少 10wt%，优选至少20wt%,更优选至少30wtW和最优选至少 40wt。/。的化合物，此化合物在25。C下具有> 0.007Pa的蒸气压。
优选至少10wt。/。的具有^0.1的蒸气压的化合物，更优选在 25'C下至少10wt。/。的具有> 1Pa的蒸气压的化合物，和最优选在 25。C下至少10wtn/。的具有> 10Pa的蒸气压的化合物。选择25'C下 0.007Pa的值是因为其包含大多数的为熟练的调味师和/或香料工 作者应用的化合物。通常认为匹配这些标准的化合物具有挥发性。 另外，由于较低挥发性而保持无味的化合物被排除。认为此类化合 物的10 1%的限制构成了成分的基本部分。然而，本发明的方法 使占总成分的更高量存在的更易挥发的成分有效胶嚢化。
为了本发明的目的并且为了方便，蒸气压通过计算确定。因此， 将2000 U.S. Environmental Protection Agency的"EPI suite"中乂>开的方法 用于确定成分的特定化合物或组分的蒸气压的具体值。此软件可免
费使用并且基于由不同科学家的不同方法得到的蒸气压的平均值。 列举香料化合物柠檬烯用于举例说明通过计算确定蒸气压通
过应用"EPI suite"法，计算出柠檬烯在25°C下具有约193Pa的蒸气压。
本发明的方法之一包含通过在水中溶解至少一种蛋白质和非 强制选择的一种非蛋白质聚合物来制备水解胶体溶液的步骤。优选 地，非蛋白质聚合物是与蛋白质电荷相反的。对于本发明来说，词 语"包含"或"含有"用以表示"包括，但不限于"。其不用以表 示M又由......纟且成"。
本发明包括"单"凝聚和"复合"凝聚。在单凝聚中，当发生 相的分离时，单独使用蛋白质来形成胶囊壁。复合凝聚指一种方法， 其中通常电荷相反的非蛋白质聚合物和蛋白质聚合物一起形成胶嚢壁。依据复合凝聚的规则，本发明的方法提供向水解胶体溶液中 非强制选择地添加相反电荷的非蛋白质聚合物，优选多糖。
术语胶体通常指水解胶体，也就是例如能非强制选择地在高达
9(TC的温度下，可溶于水的聚合物质。这些包含通常已知可用于凝 聚法的聚合物，例如蛋白质，多糖和多酸。
特别地，典型的可用于复合凝聚法的非蛋白质聚合物包括负电 荷聚合物。例如，其可以选自阿拉伯胶、黄原胶、藻酸盐、例如羧 曱基纤维素的纤维素衍生物、果胶酸盐、卡拉胶、聚丙烯酸和曱基 丙烯酸和/或其混合物。另外适合的非蛋白质来源于文献，例如WO 2004/022221,第四页，第27 29行。
可用于凝聚法的蛋白质包括白蛋白、植物球蛋白和明胶。蛋白 质的分子量通常在40,000 - 500,000的数量级，优选20,000 ~ 250,000。然而， 一些蛋白质可以具有百万级的分子量。
优选地，蛋白质为明胶。优选应用的明胶具有良好的物化和化 学性质，代表性地具有良好的成膜性、两性性质、由pH对电荷量 的可控性、和优选在临界温度下从溶液到凝胶化的变化的发生。特 别指出的是任何满足用于微胶嚢生产要求的明胶都可以应用。
明胶可以是例如鱼明胶、猪肉明胶、牛肉明胶、和/或禽类明 胶。依据一个优选实施方案，蛋白质是鱼明胶、牛肉明胶或禽类明 胶。依据一个更优选的实施方案，蛋白质是暖水鱼明胶。优选地， 暖水鱼明胶具有约150至约300 bloom，更优选约200至约300 bloom的冻力。优选地，暖水鱼明胶具有> 250 bloom的冻力。依 据通常的知识，暖水鱼是能够在高于27。C的水中耐受很长时间的 鱼类。
依据本发明的一个优选实施方案，蛋白质是伊斯兰教规定允许 的。依据另一个优选实施方案，蛋白质是犹太教规定允许的。优选地，在水解月交体溶液中，蛋白质以0.5 ~ 3.5wt%,优选1 ~ 2wtY。的量存在。
如果存在，多糖以0.5 ~ 3.5wt%,优选1 ~ 2wt。/o的量存在于水
溶液中。
上述浓度可以在非强制选择的稀释步骤后得到，在稀释步骤期 间，更浓的储备液生成可实现引发凝聚相的形成和/或胶嚢壁的形 成步骤有用的浓度。从更浓的储备液开始的优点是在更浓的水解胶 体溶液中，能更容易地控制乳状液粒径。
依据一个优选实施方案，本发明的方法包含引发凝聚相的形成 的步骤。凝聚相通常基于蛋白质和非强制选择的非聚合物化合物。 此步骤也被称为相分离。此步骤可以优选通过改变(优选降低)pH 至或者低于蛋白质的等电点来完成。如果非蛋白质聚合物如多糖存 在，优选调节pH以使蛋白质上的正电荷被非蛋白质聚合物上的负 电荷中和。
可以通过其他各种方式引发相分离，通常通过改变溶液的物理 化学环境。依据凝聚法的种类(单凝聚、复合凝聚)，能应用不同的 方式引发相分离。例如，可以通过盐析、添加第二种高分子量组分 从而引发壁材料的熵的相分离来实现相分离。
本发明的方法可包含冷却水解胶体溶液至低于基于明胶的凝 聚相的凝胶化温度的步骤。在单凝聚法中，凝聚相不含多糖，而在 复合凝聚法中，凝聚相包含蛋白质和至少一种多糖。为了方便起见， 对于本发明来说，认为用于本发明的凝聚法中的可凝胶蛋白质的凝 胶化温度等于本发明的凝聚相的凝胶化温度。
可凝胶蛋白质(优选明胶)的凝胶化温度的确定部分需要通过 试验来确立。对于本发明来说，凝胶化温度与Normand V.和Parker A. 在"Scaling the Dynamics of Gelatin Gels", 3rd International symposium on Food
12Rheology and Structure, 2003, 185-189中所述的临界温度Tc 一致。
任何给定的可凝胶蛋白质的温度Tc与这样的温度一致，在此 温度下，体系中形成凝胶的动力学超过凝胶熔化的动力学。令人感 兴趣的是，如Normand和Parker在2003年所述，任何特定可凝胶 蛋白质的临界温度与浓度无关，无论后者对凝胶形成的动力学的影 响i口 4可。
因此，对于本发明来说，凝胶化温度Tc，精确至土rc，是基
于Normand和Parker在2003年的方禾呈式1确定的
<formula>formula see original document page 13</formula>方程式1
其中s是降低的温度，￡= 1-T/Tc,单位为°C ， C是以重量分数 表示的浓度，t是时间以及g(x)是依据Normand和Parker(2003)的 主曲线的形状确定的标度函数。四个指数和临界浓度Cc是拟合参 数。对本发明来说，指数被认为是常数，即，a=3.2、 p=-9.3、 p=2.3 和v^2.6。 Cc被认为是0。这些值被近似简化使用，但是发现通常 匹配大多数明胶的情况。
依据如下提供的试验安排以试验方式测量来确定G(t)(计算 Tc仅有的未知要素)的值。
因此，使用配有5cm直径和2°角的圆锥和平板形状(plate geometry)的 Physica MCR 300流变仪(Anton Paar GmbH，德国， www.anton-paar.com)。狭缝为50|xm 。在1 Hz的频率和恒定的1 %张力
下进行振荡测量。
四个单独试验进行20小时，在此期间监控凝胶形成。从这些 试验中可以确立主曲线，从中能依据Normand和Parker(2003)的方法 推演出临界温度Tc。具体地，制备出四种可凝胶蛋白质的水溶液，其中两种的浓度为5wt%,另外两种为10wt%。溶液通过在水中溶 解明胶，加热溶液至60。C,在轻微搅拌下维持此温度30分钟而制 备。随后，以2°C/min的速率冷却所述溶液至测试温度。
分别在15。C和20°C两个试验温度下对两种浓度的每一种进行测试。
从达到给定样品的试验温度的时间开始，G(t)的流变学测量通过 上述振荡进行。得到的G(t)的值表征了形成的凝胶提供的机械阻力。
G(t)测量进行总共20小时，在第一小时的每分钟，第二小时 的每十分钟，和第三小时开始一小时一次。
由四个样品每个的全时间测量得到的值，可以确立类似于
Normand和Parker(2003)的图1的曲线。临界温度是温度Tc,在此温 度下，得到测量值的最佳拟合，其他参数(Cc、 a、 p、 p、 v)为常数。 最佳拟合通过基于方程式1的主曲线表示，其与Normand和 Parker(2003)的图2 —致。这样，如上所述以± TC的^f青确度确定了临 界温度。
因此，从上述与方程式1联系的试验安排，可确定给出的可凝 胶蛋白质的临界凝胶化温度。依据本发明的方法，包含可凝胶蛋白 质的水解胶体溶液被冷却至低于此温度，其视为凝聚相的凝胶化温度。
为了举例说明，可以说猪肉明胶的凝胶化温度通常为29°C ~ 36°C。然而，选自例如猪肉、牛肉、禽类或暖水鱼明胶的任何明胶 的实际凝胶化温度可以通过上述方法学确定。依据本发明，溶液的 温度优选降低至或低于这些温度。依据本发明的方法之一，此冷却 步骤在如下进一步详细说明的疏水材料的添加之前发生。因此，在 添加疏水材料之前，将溶液冷却至低于使用的明胶的凝胶化温度 0~5°C，优选1-4。C,更优选2-3。C。
14依据一个优选实施方案，在温度为22 33。C,优选24 - 32。C 的溶液中添加疏水材料。实际温度依赖于所用特定蛋白质的凝胶化 温度，如上面可凝胶蛋白质(如明胶)的实例所示。
本发明的方法可以包含在冷却步骤后通过在溶液中乳化和/或 悬浮疏水材料来制备乳状液和/或悬浮液的步骤。优选地，在通过 悬浮或乳化添加疏水材料之前的冷却步骤需要相对迅速地进行。例 如，此冷却步骤优选在约 1.4-4 。C /min下发生，优选1.8 ~ 2.5°C/min。
乳状液和/或悬浮液可以用传统方式制备。优选地，在调节到 300 ~ 400rpm的搅拌下，在3 ~ 10min，优选4 ~ 6min期间緩慢地 添加疏水材料。通过调节搅拌速度，可调节疏水材料的乳化液滴的 平均直径在20 ~ IOOO拜，优选100 謂，更优选150 ~ 700^m, 并且最优选250 ~ 350pm。平均指算术平均。为了简化，将乳化液
滴或悬浮颗粒的直径视为本发明的微胶嚢的尺寸。
本发明的方法可以包含形成胶体壁的步骤，该胶体壁包含存在 于乳状液和/或悬浮液中的疏水材料的液滴周围的蛋白质。 一旦引 发了凝聚相的形成步骤，此步骤自然发生。
本发明的方法优选包含交联月交体壁的步骤。交联可以以任何方 式进行，例如通过添加足够量的曱醛和/或戊二醛。然而，优选地， 交联通过酶实现。依据优选实施方案，交联通过转谷氨酰胺酶实现。 优选地，转谷氨酰胺酶以10-100,优选以30 - 60活性单位每克 明胶被添加。此酶被广为描述并是商业可得的。此酶的商业可得样 本的最适合温度通常高于40°C。因此，本发明的一个优势是交联 可以在常温，或略微冷却和/或加热的温度下进行，例如，相当接 近酶的最适宜温度。
依据本发明的实施方案，交联，特别是通过转谷氨酰胺酶的交联在11 ~ 27°C的温度下进行。例如，交联可以在11 ~ 27°C范围内 发生，优选12 26。C,更优选13-25。C,甚至更优选14 ~ 24°C , 例如14 ~ 22°C 。
类似地，交联步骤期间的pH优选调节至使交联能有效进行的 水平。例如，如果交联通过转谷氨酰胺酶的作用催化，pH可以优 选调节至3 ~ 8,优选3.5~ 7。依据优选实施方案，将pH调节至 3.5-6.5,优选4~6,最优选4-5.5。本发明的优势在于交联可以 在约与相分离的起始相同的pH下发生，优选通过pH降低来引发。 没有或仅仅非强制选择的pH调节是必要的事实减少了另外的加工 步骤，从而构成本发明的另一个优势。
通过本发明的方法产生的微胶嚢能被用于许多种应用或消费 终产品，例如在调味料或香料领域中的那些。特别地，能将其用于 烘焙应用、肉类、烟草、油炸制品和罐头制品(热加工)的加香。另 一方面，在香料领域内，能将其用于各种消费品如家用清洁剂、预 湿润的擦拭巾和个人护理产品的加香。因此，包含依据本发明的微 胶嚢的加香和调味组合物(非强制选择地与其他加香和调味共成分 一起)也是本发明的一方面。
现在本发明将用下述实施例描述，其仅作举例说明但不作限制 性目的。
实施例1
通过复合凝聚法将柠檬烯在水解胶体壳中微胶嚢化 将具有27°C的凝胶化温度的暖水鱼明胶(200 Bloom,由 Weishardt提供)和阿拉伯胶(源自CNI的Efficacia⑧)用作水解胶体。 通过在容器中将180g温的去离子水和20g明胶混合直到完全溶解 来制备明胶的储备液(溶液A);然后将溶液维持在40°C 通过在容器中将180g冷的去离子水和20g阿拉伯胶混合直到完全溶解来制 备阿拉伯胶的储备液(溶液B);而后加热溶液并维持在40°C 。
在容器中将105.4g溶液A与70.3g的溶液B以温和搅拌混合 (明胶/阿拉伯胶的比例为1.5:1)。用50%w/w的乳酸水溶液调节pH 至4.6。
将70.3g的柠檬烯緩慢加入到明胶和阿拉伯胶的混合物中，并 用搅拌器以350RPM均化5min,以达到300pm的平均液滴尺寸。
然后，添加354.1g温的去离子水来稀释体系，使总水解胶体 浓度达到3.4。/。w/w。最后以0.5°C/min的速率将混合物冷却至20°C 。 将搅拌速度略微降低，并将pH调节至4.5，在混合物中添加4.22g 转谷氨酰胺酶(由Ajinomoto提供的ACTIVA WM,具有100UA/g 的酶)。在20°C下进行整夜交联。
这样，就得到微胶嚢的含水悬浮液。 实施例2
复合凝聚法的微胶囊化一在低于凝胶化温度下添加柠檬烯 将具有27°C的凝胶化温度的暖水鱼明胶(200 Bloom,由 Weishardt提供)和阿拉伯胶(源自CNI的Efficacia⑧)用作水解胶体。 通过在容器中将180g温的去离子水和20g明胶混合直到完全溶解 来制备明胶的储备液(溶液A);然后将溶液维持在40°C 。通过在容 器中将180g冷的去离子水和20g阿拉伯胶混合直到完全溶解来制 备阿拉伯胶的储备液(溶液B);然后将溶液加热并维持在40°C 。
将105.4g溶液A与70.3g溶液B在容器中以温和搅拌混合(明 胶/阿拉伯胶的比例为1.5:1)。通过添加354.1g温的去离子水来稀 释体系，使总水解胶体浓度达到3.4%w/w。将溶液维持在40°C， 用50%w/w的乳酸水溶液调节pH至4.5。随后将混合物以2°C/min 的速率迅速冷却至25°C 。在25°C下，将70.3g柠檬烯緩慢添加至明胶和阿拉伯胶混合物 中，并用搅拌器以350RPM均化5min，以达到300|im的平均液滴 尺寸。而后将乳状液维持在25°C下20min，最后以0.1°C/min的速 率緩慢冷却至2(TC。略微降低搅拌速度，调节pH至4.5,并在混 合物中添加4.22g转谷氨酰胺酶(由Ajinomoto提供的ACTIVA WM)。在20°C下进行整夜交联。
如此得到的微胶嚢见图1。微胶嚢具有250pm的平均直径。图 2说明了温度和搅拌速度随时间的演变过程。
实施例3
通过复合凝聚法用猪肉明胶进行微胶囊化
将具有高于32°C的凝胶化温度(根据说明书中给出的方法学来 确定)的 A型猪肉明胶(275 Bloom)和阿拉伯胶(源自 CNI的 Efficacia⑧)用作水解胶体。通过在容器中将180g温的去离子水和 20g明胶混合直到完全溶解来制备明胶的储备液(溶液A);而后将 溶液维持在40°C 。通过在容器中将180g冷的去离子水和20g阿拉 伯胶混合直到完全溶解来制备阿拉伯胶的储备液(溶液B);而后将 溶液加热并维持在40°C 。
在容器中将105.4g溶液A与70.3g溶液B以温和搅拌混合(明 胶/阿拉伯胶的比例为1.5:1)。通过添加354.1g温的去离子水来稀 释该体系，使总水解胶体浓度达到3.4%w/w。将溶液维持在40'C， 用50。/。w/w的乳酸水溶液调节pH至4.5。而后将混合物以2°C/min 的速率迅速冷却至31°C 。
将70.3g柠檬烯緩慢添加至明胶和阿拉伯胶混合物中，并用搅 拌器以350RPM均化5min,以达到300pm的平均液滴尺寸。而后 将乳状液维持在3rC下20min,最后以0.1°C/min的速率緩慢冷却至2(TC。略微降低搅拌速度，如果需要的话将pH调节至4.5,在 混合物中添加4.22g转谷氨酰胺酶(由Ajinomoto提供的ACTIVA WM)。在20°C下进行整夜交联。
如此得到的微胶嚢见图3。微胶嚢具有250pm的平均直径。
实施例4
依据本发明用牛肉明胶微胶囊化
将具有高于32°C的凝胶化温度(如说明书中提供的方法学确定) 的B型牛肉明胶(275 Bloom,犹太教规定允许的)和阿拉伯胶(源自 CNI的Efficacia⑧)用作水解胶体。通过在容器中将180g温的去离 子水和20g明胶混合直到完全溶解来制备明胶的储备液(溶液A); 而后将溶液维持在40°C 。通过在容器中将180g冷的去离子水和20g 阿拉伯胶混合直到完全溶解来制备阿拉伯胶的储备液(溶液B);而 后将溶液加热并维持在40°C 。
将105.4g溶液A与70.3g溶液B在容器中以温和搅拌混合(明 胶/阿拉伯胶的比例为1.5:1)。通过添加354.1g温的去离子水来稀 释体系，从而使总水解胶体浓度达到3.4Q/ow/w。将溶液维持在40°C ， 用50%w/w的乳酸水溶液调节pH至3.75。而后将混合物以2°C/min 的速率迅速冷却至31°C 。
将70.3g柠檬烯緩慢添加至明胶和阿拉伯胶混合物中，并用搅 拌器以350RPM均化5min,以达到300pm的平均液滴尺寸。而后 将乳状液维持在31"下20min,最后以0.1。C/min的速率緩慢冷却 至2(TC。略微降低搅拌速度，如果需要的话调节pH至4.5，在混 合物中添加4.22g转谷氨酰胺酶(由Ajinomoto提供的ACTIVA WM)。在20°C下进行整夜交联。
如此得到微胶嚢的含水悬浮液。微胶嚢具有250pm的平均直径。
实施例5
依据本发明用禽类明胶微胶嚢化
将具有高于32。C的凝胶化温度(如说明书中提供的方法学确定) 的禽类明胶(200 Bloom)和阿拉伯胶(源自CNI的Efficacia⑧)用作水 解胶体。通过在容器中将180g温的去离子水和20g明胶混合直到 完全溶解来制备明胶的储备液(溶液A);而后将溶液维持在40°C 。 通过在容器中将1 80g冷的去离子水和20g阿拉伯胶混合直到完全 溶解来制备阿拉伯胶的储备液(溶液B);而后将溶液加热并维持在 40°C。
将105.4g溶液A与70.3g溶液B在容器中以温和搅拌混合(明 胶/阿拉伯胶的比例为1.5:1)。通过添加354.1g温的去离子水来稀 释体系，使总水解胶体浓度达到3.4%w/w。将溶液维持在40°C， 用50%w/w的乳酸水溶液调节pH至4.2。而后将混合物以2°C/min 的速率迅速冷却至31°C 。
将70.3g拧檬烯緩慢添加至明胶和阿拉伯胶混合物中，并用搅 拌器以350RPM均化5min，以达到300pm的平均液滴尺寸。而后 将乳状液维持在31。C下20min,最后以0.1'C/min的速率緩慢冷却 至20。C。略微降低搅拌速度，如果需要的话调节pH至4.5,在混 合物中添加4.22g转谷氨酰胺酶(由Ajinomoto提供的ACTIVA WM)。在20°C下进行整夜交联。
如此得到微胶嚢的含水悬浮液。微胶嚢具有250pm的平均直径。
20
权利要求
1.一种通过凝聚来微胶囊化疏水材料的方法，包含如下步骤-通过在水中溶解至少一种可凝胶蛋白质和非强制选择的非蛋白质聚合物化合物来制备水解胶体溶液；-冷却该水解胶体溶液至低于基于该蛋白质的凝聚相的凝胶化温度；-在冷却步骤后，通过在溶液中乳化和/或悬浮疏水材料来制备乳状液和/或悬浮液；-形成胶体壁，该胶体壁包含存在于乳状液和/或悬浮液中的疏水材料的液滴和/或颗粒周围的蛋白质；和-交联该胶体壁。
2. 权利要求1的方法，包含通过在溶液中引发相分离而提供基 于蛋白质的凝聚相的步骤。
3. 权利要求1或2的方法，其中交联通过转谷氨酰胺酶实现。
4. 前述权利要求任一项的方法，其中交联在3.5 ~ 6.5的pH下 发生。
5. 权利要求3的方法，其中在温度范围为22 32。C的溶液中 添加發b水材冲+ 。
6. 前述权利要求任一项的方法，其中交联在11-27。C的温度 范围内进行。
7. 前述权利要求任一项的方法，其中交联在12-26X:的温度 范围内进行。
8. 前述权利要求任一项的方法，其中交联在13-25。C的温度 范围内进行。
9. 前述权利要求任一项的方法，其中该蛋白质是暖水鱼明胶。
10. 前述权利要求任一项的方法，其中该疏水材料包含调味料、 香料、脂肪、油、口感增强剂、类药剂营养品、药物、其他生物 活性成分和/或含有几种或更多种这些成分的混合物。
11. 一种通过复合凝聚制备微胶嚢的方法，该方法包含在13~ 25°C的温度下和3.5 ~ 6.5的pH下用转谷氨酰胺酶交联微胶嚢的水 解胶体壁的步骤。
12. —种通过复合凝聚制备微胶嚢的方法，该方法包含在13~ 25 。C的温度下用转谷氨酰胺酶交联包含暖水鱼明胶的水解胶体壁 的步骤。
全文摘要
本发明涉及通过凝聚制备微胶囊的方法，以及转谷氨酰胺酶在复合凝聚的交联中的应用。本发明进一步涉及凝聚法，通常，其中将待胶囊化的材料在低于胶体的凝胶化温度下添加到包含至少一种胶体的溶液中。依据本发明的方法，在将包含水解胶体的溶液冷却至低于凝聚相的临界凝胶化温度后制备疏水材料的乳状液/悬浮液。
文档编号B01J13/08GK101410175SQ200780010671
公开日2009年4月15日 申请日期2007年3月15日 优先权日2006年4月4日
发明者格里高利·达尔代利, 瓦莱里·诺尔芒 申请人:弗门尼舍有限公司