经涂布的含多不饱和脂肪酸的颗粒以及经涂布的含液体药物的颗粒的制作方法

文档序号:451154阅读:287来源:国知局
专利名称:经涂布的含多不饱和脂肪酸的颗粒以及经涂布的含液体药物的颗粒的制作方法
技术领域
本发明属于颗粒涂布领域,特别是含多不饱和脂肪酸颗粒的涂布以及含液体药物颗粒的涂布。经涂布的产品用于药品、营养药和食品工业中。
背景技术
本领域中仍然需要能在许多工业应用中包括食品和药品工业中经济地处理、保存、配送和测量液体的方法,所述液体包括含水和非水液体,比如食用油和药物。目前采用的一种这样的方法包括将液体涂布到小颗粒上,该小颗粒最好能保持稳定性以及固体易流动粉末的加工特性。此外,加工成固体粉末形式的液体已被发现更不易通过高温度而变劣、挥发或与氧气反应。经涂布的颗粒可以是活性颗粒或载体颗粒。活性颗粒通常是那些待配送的所需材料部分。载体颗粒通常是那些相对惰性的部分,其不是待配送的所需材料部分。
“活性”颗粒的一个实例是由液体药物活性材料组成的颗粒。活性颗粒的另一个实施例是由多不饱和脂肪酸(PUFA)组成的颗粒。人体能产生大多数机能所需的脂肪酸。然而,两种多不饱和脂肪酸,二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)则是人体不能有效合成的,因此,必须通过饮食来提供。由于人体不能产生足量的这些多不饱和脂肪酸,它们因而被称为必需脂肪酸。
两类主要的PUFA是ω-3脂肪酸和ω-6脂肪酸。EPA和DHA是非常重要的ω-3脂肪酸。已知鱼油是这些ω-3脂肪酸的最佳来源之一。PUFA是细胞质膜的重要成分,它们可以以磷脂的形式被发现。PUFA对于正常发育是必要的,特别对于婴儿大脑的发育而言,以及对于组织的形成和修复。PUFA也是人类和动物中其他重要分子的前体,所述分子包括前列环素、花生四烯酸产物、白细胞三烯和前列腺素。
四种主要的重要长链PUFA包括DHA和EPA、γ-亚麻酸(GLA)和十八碳四烯酸(SDA),其中DHA和EPA起初发现于不同鱼油中,γ-亚麻酸发现于一些植物种子中,包括月见草(Oenothera biennis)、玻璃苣(Borago officinalis)和红醋栗(Ribes nigrum),十八碳四烯酸发现于水产油和植物种子中。GLA和另一种重要的长链PUFA、花生四烯酸(ARA),都发现于丝状真菌中。ARA从包括肝脏和肾上腺在内的动物组织中纯化得到。GLA、ARA、EPA和SDA自身或者食用前体是重要的长链脂肪酸,其涉及前列腺素合成、心脏病治疗和脑组织发育。
研究表明,ω-脂肪酸减小了心脏病的风险,并对于儿童发育具有积极的影响。公开的结果显示了这些脂肪酸对于某些精神病、自身免疫性疾病和关节病的积极作用。因此,增补这些脂肪酸的饮食与许多健康益处相联系。
不幸的是,由于高度不饱和,PUFA非常容易被氧化。如果被氧化,则脂肪酸变臭,产生令人不愉快的气味和口味。这意味着,对于待混入食品组分中的PUFA而言,必须防止它们被氧化。这些材料的涂布给这些成分提供了保护,并使得能在所需时间在靶位置上进行配送。由于氧化的抑制,PUFA的贮存期和稳定性得以改善。涂布的其他益处包括由于经涂布的含PUFA材料或经涂布的PUFA基质颗粒的小微粒、粉末形式而易于处理,以及适合于在许多不同类食品和营养组合物的一系列制备阶段混入。
微胶囊法已被定义为下述方法将固体小颗粒(通常直径为1-1000微米)、液体或气体包裹在次级材料中来形成微胶囊(Sanguansri等人,Microencapsulation for Innovative Ingredients A Scoping StudyOpportunities for Research into the Microencapsulation of FoodIngredients,Food Science Australia,2001年5月)。
Vasishtha,Prepared Foods,“MicroencapsulationDelivering amarket advantage(2002年7月)提供了对于工业中使用的不同芯体和涂布材料以及包封技术的综述。提到了多种包封方法,包括物理和化学技术。所提到的物理技术包括喷雾干燥法、转盘法和共挤出方法。所提到化学技术的实例是相分离、胶凝和凝聚。
在2002年4月11日授予Van Den Berg等人的美国专利6048557公开了用作食品的PUFA包封的固体载体颗粒。特别地,提供了固体载体颗粒,其上包封或吸收了至少一种液体形式的PUFA。
2001年10月11日出版的WO 01/74175描述了食物成分的包封,特别是对氧气敏感性油或油溶性成分的包封。
1990年1月23日授予Kantor等人的美国专利4895725描述了鱼油的微胶囊化,其通过下述方法形成在碱性溶液中制备油基生物活性化合物和非油溶性肠溶衣的乳液,将该乳液雾化到酸性水溶液中,并从酸性水溶液中分离出沉淀的微胶囊。
2001年5月22日授予Krumbholz等人的美国专利6234464B1描述了包括两层的微胶囊化不饱和脂肪酸或脂肪酸化合物或其混合物。内层由明胶A、明胶B、酪蛋白或者藻酸盐或其衍生物或者这些聚合物之一的盐所组成。外层由明胶B、阿拉伯胶、果胶或壳聚糖或其衍生物或者这些聚合物之一的盐所组成。
1980年8月12日授予Rawlings等人的美国专利4217370描述了含脂质的食物增补剂和食品,其通过下述方法制备将脂质材料掺和从而形成乳液,并调节pH到等电点,从而使蛋白质聚集,同时将脂质微胶囊化。
1992年2月11日授予Levine等人的美国专利5087461描述了一种喷雾干燥的组合物,其含有至少一种挥发性组分,该组分在载体中并是无定形粉末的形式,所述组合物被进一步包封在玻璃样基质中,所述玻璃样基质由四种不同碳水化合物所形成。
用来涂布诸如粉末状或粒状材料的小固体颗粒的方法和设备描述在1997年3月6日公开的、转让给E.I.du Pont de Nemours andCompany的WO97/07879中。这种方法包括将液体组合物计量加入限流器,所述液体组合物含有涂布材料,且该液体组合物是溶液、浆液或熔体,并在计量加入液体组合物的同时将气流喷射通过限流器,从而在限流器的出口处产生湍流区,由此将液体组合物雾化。在喷射通过限流器之前,对气体进行加热。在计量加入液体组合物和喷射加热气体的同时,将固体颗粒加入湍流区从而使固体颗粒与雾化的液体组合物混合。在湍流区的混合使固体颗粒被涂布材料所涂布。
E.I.du Pont de Nemours and Company的WO97/07676公开了WO97/07879的设备,以及该设备在涂布农作物保护固体颗粒的方法中的用途。涂料是水溶性的,且涂层厚度以重量百分比而不是厚度来计算。
2000年1月18日授予Wysong等人的美国专利6015773公开了一种农作物保护组合物,其含有单核农作物保护固体颗粒,该固体颗粒被水不溶性涂料所涂布,且直径为0.5-50微米。该组合物通过导致这些被涂布颗粒基本不团聚的方法来制备。
申请人受让人的共同未决申请,其申请号为10/174687、于2002年6月19日提交、且代理人案号为CL-1879 US NA,公开了一种用液体涂料来干涂食品颗粒的方法,该颗粒具有0.5mm-20.0mm的最大直径。经涂布的食品颗粒具有基本上与未涂布的食品颗粒相同的湿含量。同时公开了用液体涂料对粒度为5微米-5毫米的冷冻液体进行涂布的方法。
申请人受让人的共同未决申请(与此临时申请同时提交且代理人案号为CL2101、CL2149、CL2150、CL2178和PTIsp1255)公开了与本发明相关的主题,并且在此专门引入作为参考。
2002年5月1日授予Cherukuri等人的美国专利6224939B1描述了一种涂布进料的方法和设备,其中,固体基质添加剂在自由流动条件下被喷雾注入。
美国专利3241520和3253944公开了一种颗粒涂布方法,其中将相对大的丸粒、细粒和颗粒悬浮于气流中,同时将液体形式的涂布材料与颗粒混合。
Shahidi等人在Critical Reviews in Food Science and Nutrition,33(6)501-547(1993)给出了食品成分微涂布技术的回顾。
1989年7月1 8日授予Masuda等人的美国专利4848673描述了一种流化造粒和涂布设备以及方法,其通过处理容器进行再循环,从而来确保造粒和涂布操作的高稳定性。
发明概述本发明包括一种对含多不饱和脂肪酸(PUFA)的载体颗粒或PUFA基质颗粒进行涂布的方法,该方法包括下述步骤(a)计量液体涂料通过限流器;
(b)与步骤(a)同时,喷射气流通过限流器,从而(i)使液体涂料雾化,和(ii)产生气流和雾化的液体涂料的湍流,其中,任选对该气流进行加热;以及(c)与步骤(a)和(b)同时,将含PUFA的载体颗粒或PUFA基质颗粒加入湍流区域,其中,含PUFA的载体颗粒或PUFA基质颗粒与雾化的液体涂料混合,从而产生经涂布的含PUFA的载体颗粒或PUFA基质颗粒。
本发明还包括一种对含液体药物的载体颗粒或液体药物基质颗粒进行涂布的方法,该方法包括下述步骤(a)计量液体涂料通过限流器;(b)与步骤(a)同时,喷射气流通过限流器,从而(i)使液体涂料雾化,和(ii)产生气流和雾化的液体涂料的湍流,其中,任选对该气流进行加热;以及(c)与步骤(a)和(b)同时,将含液体药物的载体颗粒或液体药物基质颗粒加入湍流区域,其中,含液体药物的载体颗粒或液体药物基质颗粒与雾化的液体涂料混合,从而产生经涂布的含液体药物的载体颗粒或液体药物基质颗粒。
实施本发明的载体颗粒可选自于下述物质组成的非穷尽集合蛋白质、煅制二氧化硅、二氧化钛、碳酸钙、碳水化合物、食品颗粒、矿物质、盐、脂质、抗氧化剂、固体药物颗粒或者任何能负载PUFA或液体药物的固体颗粒。
出于本公开文本的目的而被申请人所使用的药物可包括但不限于营养药(nutraceuticals)、维生素、增补剂、矿物质、酶、益生菌、支气管扩张药、蛋白同化甾类、兴奋剂、止痛剂、蛋白质、肽、抗体、疫苗、麻醉剂、抗酸剂、驱虫药、抗心律不齐药、抗生素、抗凝血剂、anticolonergics、抗惊厥药、抗抑郁剂、抗糖尿病药、止泻药、镇吐药、抗癫痫药、抗组胺剂、抗激素、抗高血压药、消炎药、抗蕈毒碱剂、抗真菌药、抗肿瘤药、治肥胖药、抗原虫药、安定药、镇痉药、抗血栓药、抗甲状腺药、止咳药、抗病毒素、抗焦虑药、收敛剂、β-肾上腺素受体能阻断剂、胆汁酸、支气管解痉药、钙通道阻滞剂、强心苷、避孕药、皮质类固醇、诊断剂、助消化药、利尿剂、多巴胺能药、电解质、催吐剂、止血药、激素、激素替代治疗药、安眠剂、降血糖药、免疫抑制药、阳痿药、轻泻药、脂质调节剂、肌肉松弛药、解痛药、副交感神经阻滞药、拟副交感神经药、前列腺素、精神兴奋药、镇静药、性类固醇、解痉药、磺胺类药、交感神经阻滞药、拟交感神经药、拟交感神经剂、拟甲状腺素药、甲亢治疗药、血管舒张剂、和黄嘌呤。许多这些药物可制成固体载体颗粒或固体基质颗粒,其适于用液体药物或PUFA来负载,然后通过本发明方法而被涂布。关于将液体药物材料负载到固体载体颗粒的方法,申请人在此特别引入下述文件作为参考同时提交且共同所有的申请,其代理人案号为CL2178,名称为“涂布药物颗粒的方法”。此外,涂布领域的技术人员将认识到,对基质颗粒或PUFA基质颗粒或载体颗粒的液体药物载体进行涂布的方法可被用来将PUFA材料或液体药物材料初始负载到多孔基体或固体载体颗粒上。
术语“液体药物”或“药物液体”指的是任何以物理上液体形式存在的药物活性成分,包括乳液、悬浮液、分散体、油或溶液的形式。
通过请求保护的方法制成的药物颗粒适合通过多种给药途径来供应到哺乳动物,所述途径包括,例如,口服给药、吸入给药、经皮给药、胃肠外给药、含服给药、鼻腔给药、阴道内给药、直肠给药、舌下给药、眼睛内给药、牙周给药、植入或局部给药。
与涂布PUFA基质或载体颗粒或者液体药物基质或载体颗粒相关,本发明的第二实施方案可通过下述方法来实施重复步骤(a)-(c)至少一次,其中液体涂料是相同或不同的,或者使用与第一次的液体涂料相同或不同的液体涂料重复步骤(a)-(c)至少一次。
在另一个实施方案中,本发明包括经涂布的含PUFA的载体颗粒或经涂布的PUFA基质颗粒,其通过请求保护的方法来制备。
在另一个实施方案中,本发明包括经涂布的含液体药物的载体颗粒或经涂布的液体药物基质颗粒,其通过请求保护的方法来制备。
在另一个实施方案中,本发明包括一种食品,其含有通过请求保护的方法制备的经涂布的含PUFA的载体颗粒或经涂布的PUFA基质颗粒,或者一种食品,其含有通过请求保护的方法制备的经涂布的含液体药物的载体颗粒或经涂布的液体药物基质颗粒。
在另一个实施方案中,本发明包括一种营养增补剂,其含有通过请求保护的方法制备的经涂布的含PUFA的载体颗粒或经涂布的PUFA基质颗粒,或者一种营养增补剂,其含有通过请求保护的方法制备的经涂布的含液体药物的载体颗粒或经涂布的液体药物基质颗粒。
在另一个实施方案中,本发明包括一种饮料,其含有通过请求保护的方法制备的经涂布的含PUFA的载体颗粒或经涂布的PUFA基质颗粒,或者一种饮料,其含有通过请求保护的方法制备的经涂布的含液体药物的载体颗粒或经涂布的液体药物基质颗粒。
在另一个实施方案中,本发明包括一种婴儿乳粉(infantformula),其含有通过请求保护的方法制备的经涂布的含PUFA的载体颗粒或经涂布的PUFA基质颗粒,或者一种婴儿乳粉,其含有通过请求保护的方法制备的经涂布的含液体药物的载体颗粒或经涂布的液体药物基质颗粒。
在另一个实施方案中,本发明包括一种宠物食品,其含有通过请求保护的方法制备的经涂布的含PUFA的载体颗粒或经涂布的PUFA基质颗粒,或者一种宠物食品,其含有通过请求保护的方法制备的经涂布的含液体药物的载体颗粒或经涂布的液体药物基质颗粒。
在另一个实施方案中,本发明包括一种动物饲料,其含有通过请求保护的方法制备的经涂布的含PUFA的载体颗粒或经涂布的PUFA基质颗粒,或者一种动物饲料,其含有通过请求保护的方法制备的经涂布的含液体药物的载体颗粒或经涂布的液体药物基质颗粒。
在另一个实施方案中,本发明包括通过请求保护的方法制备的经涂布的含PUFA的载体颗粒或经涂布的PUFA基质颗粒在生产下述产品中的用途食品、营养增补饮料、婴儿乳粉、饮食产品、宠物食品或动物饲料。
在另一个实施方案中,本发明包括通过请求保护的方法制备的经涂布的含液体药物的载体颗粒或经涂布的液体药物基质颗粒在生产下述产品中的用途食品、营养增补饮料、婴儿乳粉、饮食产品、宠物食品或动物饲料。
附图简述

图1是本发明设备一部分的示意图。
图2是图1所示设备部分的局部放大截面图。
图3描述的是图1和2所示设备的替代构造。
发明详述本文中提及的所有专利、专利申请和出版物都全文引入作为参考。
在本公开文本的上下文中,使用了一些术语。
本文中所用的术语“多不饱和脂肪酸”或“PUFA”指的是包含两个或更多双键的脂肪酸。有两类主要的PUFA族,ω-3族和ω-6族。ω-3脂肪酸是那些最远双键位于从甲基端起的第3个碳原子上的脂肪酸。ω-6脂肪酸是那些最远双键位于从甲基端起的第6个碳原子上的脂肪酸。
人不能有效合成在烃链第6位或更低位置具有双键的脂肪酸(指定位置是参照脂肪酰链的甲基端),比如亚油酸和亚麻酸。因此,这些PUFA被认为是饮食中的“必需脂肪酸”。由亚油酸和亚麻酸合成的脂肪酸,比如花生四烯酸和二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸,通过类推也是必需脂肪酸,也必须通过饮食来获得。所有必需脂肪酸都是多不饱和的。
术语“含PUFA的载体颗粒”或“含药物的载体颗粒”指的是任何一种载体颗粒,在其上面吸收了至少一种PUFA或药物液体,或者负载了至少一种PUFA或药物液体。
术语“PUFA基质颗粒”或“药物基质颗粒”指的是任何类型的基质颗粒,包括但不限于多芯颗粒、芯壳颗粒、胶囊等,在颗粒或胶囊形成时,所述基质颗粒单独地或与其它组分结合地包含或混入至少一种PUFA,或一种药物活性液体。这种基质颗粒可通过物理或化学技术制备,包括但不限于喷雾干燥、冷冻干燥、转盘、共挤出、喷雾冷凝或喷雾冷却、脂质体包埋、包合络合、离心挤出、旋转悬浮分离。
喷雾干燥典型地使用双喷嘴(内部或外部混合)组件,使来自环形几何体的空气将流出的液流雾化并爆聚,从而形成分散状的带有经涂布产品的细小颗粒。由于高的比表面积,来自干燥室的热量将溶剂或水介质闪蒸除去,并产生粉末胶囊,所述粉末胶囊被旋风收集到收集室。一些喷雾干燥操作使用旋转雾化器,其转速最高达50000rpm。
冷冻干燥方法指的是在低温下将材料快速冷冻,接着通过高真空升华而快速脱水。这种方法用来保存生物样本或浓缩大分子,而很少或没有活性的损失。这种方法也叫做“冻干法”。
喷雾冷冻或喷雾冷却方法包括将待涂布的材料与载体混合,在喷雾干燥中通过冷却或冷冻空气而不是加热空气来雾化。喷雾冷冻通常用于硫酸亚铁、维生素、矿物质或酸化剂(acidulent)涂布。冷冻液体、热敏性材料和那些不溶于普通溶剂的材料可以以这种方式来涂布。然后这些材料在壳材料熔化时被释放。喷雾冷冻的应用包括干汤混合物、高脂肪含量的食品,以及焙烤产品。
转盘法与喷雾干燥方法相似,其使用包含待涂布材料的乳液或悬浮液,所述乳液或悬浮液以涂料的溶液或熔体来制备。将乳液或悬浮液进料到盘表面,并形成薄的湿层,在盘旋转时,湿层由于导致热力学不稳定性的表面张力而分散成气载小液滴。所得胶囊典型地是球形的。因为乳液或悬浮液没有通过孔被挤出,因而这种工艺允许使用更高粘度的壳材料,并使得壳中材料的负载更高。这种工艺也提供了宽范围的颗粒粒径,并具有受控粒径分布。
共挤出涂布方法能产生在流体、高粘度、玻璃态糖和碳水化合物中包含活性成分的纤维。这些纤维可被粉碎以产生微柱体。当粘度低而流体表面张力高时,这些挤出物在热动力学上被粉碎成微小的小滴,并产生微胶囊。
典型挤出系统使用固定喷嘴共挤、离心共挤或浸入式喷嘴共挤。所有这些方法包括中心喷嘴,其将芯材料泵送通过内喷嘴,同时壳(涂料)制剂被泵送通过环面,从而形成真的“芯-壳”形态。当液流排出喷嘴时,局部湍流,比如诱导的振动或者重力、离心力或曳力,控制了粒径。由共挤产生的典型胶囊范围在100微米-6毫米,或大约人卵子的大小到铅笔橡皮的大小。
流化床涂布包括将固体颗粒悬浮于温度和湿度受控的室中,所述室中具有向上移动的空气或其他流化气体,涂料在此雾化。涂布颗粒的材料量取决于颗粒在室中的时间长短。
脂质体已经被用作配送和载体系统,方法是通过用脂质体含水层对不同化合物进行涂布。磷脂构成了脂质体的外层或各层。脂质体亲水部分面向含水相,疏水基团与其他脂质体分子的疏水基团关联。由于脂质体疏水区与水没有相互作用,因而脂质体片成球形地折叠形成了非常稳定的胶囊。含水性或脂溶性材料(非二者同时)被包埋入这些膜中。脂质体的范围从几纳米到1微米。脂质体可通过三种不同方法来制备。将脂质制剂与溶剂系统如2∶1的氯仿∶甲醇一起混合。减少溶剂的量,然后将脂质/溶剂的膜重新分散于水相中。这个步骤形成了脂质体,其可以以不同方式来完成,包括物理的、两相和洗涤剂增溶。然后从水中回收脂质体。
凝聚包括通过两种离子聚合物之间的离子相互作用来形成微胶囊壳,所述离子聚合物典型地是聚阴离子(比如阿拉伯胶)和聚阳离子(比如明胶)。作为涂布方法概念的明胶包括使用诸如冷却、交联或化学反应来形成胶凝微球体或微胶囊。例如,海藻酸钠与氯化钙的反应形成了不溶性的海藻酸钙。
包合络合物包括诸如β-环状糊精等材料的使用,由于7个葡萄糖单元通过β-1,4构形相连,因而其中心是疏水的,而外表面是亲水的。在环状糊精的中心,水分子被极性更小的分子所代替。然后该络合物从溶液中沉淀出来。在β-环状糊精的情况中,只有水用作悬浮介质。通过常规方法回收沉淀并干燥。
旋转或离心悬浮分离包括将芯和壳材料混合,然后加到旋转盘。之后芯材料离开带有残留液体涂层的盘。然后在从盘移出后,将胶囊干燥和冷冻。整个过程将花费几秒钟到几分钟。
本文中所用术语“涂布”指的是在一定程度上,至少一种液体涂料粘附、吸附、负载和/或混入PUFA基质或载体颗粒或含液体药物的基质或载体颗粒上和/或中。该涂布液体可以保持液态,或者被冷冻而固化或蒸发,以留下溶质作为固体涂层残留物。药物或PUFA颗粒上的涂料可以是任何厚度,其不必是均匀的,也不必覆盖颗粒的全部表面。如本文中所用的,术语涂布包括包封的概念,但不一定指经涂布的颗粒就已经被包封。本文中所用术语“干涂”指的是涂布方法的一个方面,其中待涂布的颗粒以其干燥形式被涂布,该方法不需要在涂布之前将颗粒分散于连续液相中,在该方法结束时,相对于未涂布的形式而言,颗粒的湿含量没有显著增加。本文中所用的术语“涂布”和“干涂”可互换使用。如本文中所用,术语涂布并不一定意味着经涂布的颗粒已通过涂布而避免挥发性材料受到氧化或扩散。
本文中所用的术语“粒径”指的是被涂布颗粒的最长直径或最长轴。贯穿全文,字母“d”或“D”表示颗粒的直径。
本文中所用术语“湿含量”指的是湿气的量,例如在涂布之前或之后在颗粒中存在的水或溶剂。
本文中所用术语“氧化”指的是元素的原子失去电子从而使其更具有电性的过程。元素的化合价同时增大,导致脂溶性维生素的破坏、天然色素的丧失、芳香和风味的减少或改变、以及毒性代谢物的产生。
本文中所用术语“挥发物”指的是在相对低温下容易汽化的化合物或材料,即其快速蒸发。“挥发物”可以是,例如,食品内的芳香挥发物、环境中可扩散入食品并能引起“怪”口味或气味的挥发物、以及气态形式的水分。
本发明可使用许多液体涂料来实施,这些涂料的实例包括淀粉、明胶、天然色素、合成色素、糖、纤维素、生物可降解聚合物、生物可降解低聚物、乳化蜡、脂肪、蜡、磷脂、虫胶、调味剂、防潮层、口味掩盖剂(taste-masking agent)、气味掩盖剂(odor-masking agent)、贮存期延长剂、脂质、蛋白质、纤维素衍生物、海藻酸盐、壳聚糖、表面活性剂或其他润湿剂、碳水化合物、天然或合成聚合物、或矿物质。因此,本文中所用术语“液体涂料”包括但不限于,在室温下以液体存在的材料,以及那些在室温下以固体存在,但通过溶剂或其他配制成分的使用,在涂布过程中配成或溶解成液体状态的材料。许多液体涂料可用于本发明中。在本发明上下文中,术语“液体”指的是涂料在应用到颗粒上时的物理状态。最终的涂布的颗粒,当颗粒在配送的温度和其他条件下,可含有固体或液体状态的涂料。涂料包括淀粉、明胶、天然食用色素、合成食用色素、糖、纤维素、生物可降解聚合物、生物可降解低聚物、乳化蜡、脂肪、虫胶、调味剂、防潮层、口味掩盖剂、气味掩盖剂、疏水或亲水剂、贮存期延长剂、脂质、蛋白质或矿物质。特殊涂层成分可包括例如,乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯、Aquateric、EudragitTM(包括任何商品级或制剂)、丙烯酸涂料、SureleaseTM、泡泡糖香料、樱桃香料、葡萄香料、月桂基硫酸钠、多库酸钠(sodium docusate)、聚乳酸、聚交酯乙醇酸、邻苯二甲酸乙酸纤维素。此外,下述物质含有适合某些应用的涂料,包括作为稀释剂的乳糖、微晶纤维素、甘露醇、磷酸二钙、淀粉、葡萄糖结合剂(dextrate)、蔗糖;和作为崩解剂的交联羧甲基纤维素钠(croscarmellose sodium)、淀粉羟基乙酸钠、淀粉;和作为胶粘剂的羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚烯吡酮、甲基纤维素;和作为助流剂/润滑剂的二氧化硅、硬脂酸、水凝胶、单糖、二糖、寡糖、多糖、表面改性剂、糖醇、多元醇、助流剂、粒间作用力控制剂、硬脂酸镁、滑石粉、硬脂酰富马酸钠;和作为表面活性剂的Tween 80、聚山梨醇酯、聚乙二醇400、Poloxamer、乙二醇3350、月桂基硫酸钠(SLS)、卵磷脂、油酸、聚氧乙烯烷基醚、CremophorEL、Cremophor RH、硬脂酸聚氧乙烯酯、脱水山梨醇脂肪酸酯;和在涂料中作为附加涂布成分,例如,羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、二氧化钛、色素、聚乙二醇、柠檬酸三乙酯、三醋精、癸二酸二丁酯和聚甲基丙烯酸酯。
涂料特别是一种或多种化合物的分散体。例如,涂料分散体可包含诸如乙基纤维素等聚合物和增塑剂以及作为抗粘剂的滑石粉,所述增塑剂比如是溶解于合适溶液中的柠檬酸三乙酯。可用于该方法的溶剂包括例如水、丙酮、乙醇、甲醇、乙酸乙酯、异丙醇、乙酸甲酯、正丙醇、酮、甲苯和二氯甲烷。分散体在本文中定义为一种两相体系,其中一个相由分布于主体物质中的细散颗粒(通常在胶体粒度范围)组成,颗粒是分散或内相,而主体物质是连续或外相。在自然条件下,分布很少是均匀的,但在受控制条件下,可通过加入润湿剂或分散剂(表面活性剂)比如脂肪酸,可增大均匀性。分散体的实例包括液体/液体(乳液)和固体/液体(油漆)。
含PUFA的载体颗粒或PUFA基质颗粒、或者含液体药物的载体颗粒或液体药物基质颗粒可用液体涂料的结合来进行涂布,从而提高氧化稳定性、保护功效并增加贮存期。此外,香料、表面改性剂、色素、芳香物等可被涂布到颗粒上。这样应用的多重涂层产生了特制的载体颗粒或基质颗粒,其具有所需的颜色、风味或新鲜外表每一涂料具有保持其原始完整性和功能的能力,也就是说,应用于颗粒的在后层的“混合”得以最小化。另一个优点是经涂布材料的湿含量基本上与未涂布材料的湿含量相同。
此外,这种颗粒可进一步多次用相同液体涂料来涂布,所述涂料可以与在后的液体涂料相同或不同,从而使请求保护的方法生产出颗粒,所述颗粒具有特别控制的涂料厚度。这种被相同液体涂料多次涂布的颗粒可通过连续、间歇的方法来涂布。也可通过下述方法给颗粒提供多次涂布在连续、间歇方法中将第一设备的产物输送到第二设备的进料中。
本方法具有几个益处。据信,本发明方法比当今实施的涂布方法更节约成本,当今的方法普遍取决于喷雾干燥技术。此外,在一个特别重要的方面,本发明具有可作为连续、间歇方法而操作的灵活性。此外,全部颗粒质量得以改善,因为这是一种干涂方法,其中在食品颗粒通过本发明设备的同时,发生液体涂布和干燥步骤。由于用本方法涂布的颗粒被观察到在加工期间保留了它们的形态、结构完整性和粒径,因而整体颗粒质量也得以改善。重要的是,经涂布颗粒的起始湿含量在加工中基本上未改变。该方法产生了最终的经涂布颗粒,其没有失去湿气和显得过干、或者获得了另外的湿气而变得潮湿、湿润或结块。
本发明设备和方法的操作中的固有灵活性导致了下述物质的产生高质量的经涂布的含PUFA的颗粒或PUFA基质颗粒,和高质量的含液体药物的颗粒或液体药物基质颗粒,所述颗粒具有精心控制和独特的特性。例如,涂布液体的浓度值、固体颗粒进料和液体涂布进料的流速、液体进料与固体进料的比例、气流的温度和速度都可以容易地被改变,以便产生这种具有特定所需特性的涂布颗粒。
经涂布颗粒或基质颗粒的粒径不应超过20.0mm。粒径的下限取决于被涂布的PUFA或药物液体、产品的设计用途、存储条件、液体涂料的类型等。
当旨在将经涂布颗粒用于食品用途时,载体颗粒可选自于下述物质蛋白质、煅制二氧化硅、二氧化钛和碳酸钙、碳水化合物、食品颗粒、矿物质、盐、抗氧化剂或脂质。载体颗粒的实例也包括但不限于乳糖、改性乳糖、淀粉糖浆干粉末、麦芽糊精、淀粉颗粒、纤维素和纤维素衍生物、大豆子叶纤维、喷雾干燥或冷冻干燥的食品颗粒比如乳粉、速溶饮料粉、婴儿乳粉、乳脂替代品等。
可用于实施本发明方法的合适食品颗粒包括但不限于喷雾干燥的食品颗粒、冷冻干燥的食品颗粒、谷类食品、快餐食品、焙烤商品、挤出食品、油炸食品、健康食品、乳制品、宠物食品或动物饲料。
合适的液体涂料是那些可安全地在任何食品或药物应用中使用的涂料,所述应用比如是在任何食品、营养增补剂、饮料、婴儿乳粉等中。旨在人消费的应用通常应该利用被通常认为是安全的(GRAS)材料。如果预期应用是混入宠物食品或动物饲料中,则其他液体涂布或涂料可能是合适的。举例而言,一些被认为GRAS的材料包括但不限于下述多糖/水凝胶,比如淀粉、琼脂/琼脂糖、果胶/聚果胶酸酯、角叉胶和其他胶;蛋白质,比如明胶、酪蛋白、玉米蛋白、大豆或清蛋白;脂肪和脂肪酸,比如甘油一酯、二酯和三酯、月桂酸、癸酸、棕榈酸和硬脂酸以及它们的盐;纤维素衍生物;亲水性和亲脂性蜡,比如虫胶、聚乙二醇、巴西棕榈蜡或蜂蜡;糖衍生物等。这种液体涂料的其他实例包括但不限于甜味剂、食品调味剂或增强剂、食用色素、食品芳香剂、抗结块剂、润湿剂、抗微生物剂、抗氧化剂、表面改性剂、碳水化合物、蛋白质、脂质、矿物质、营养增补剂、药物、或它们的混合物。
涂料的非限制性另外实例包括淀粉、明胶、天然食用色素、合成食用色素、糖、纤维素、生物可降解聚合物、生物可降解低聚物、乳化蜡、虫胶、调味剂、防潮层、口味掩盖剂、气味掩盖剂、疏水或亲水剂、贮存期延长剂、脂质、蛋白质或矿物质。特殊涂布成分可包括例如,乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯、Aquateric、EudragitTM(包括任何商品级或制剂)、丙烯酸涂料、SureleaseTM、泡泡糖香料、樱桃香料、葡萄香料、月桂基硫酸钠、多库酸钠、聚乳酸、聚交酯乙醇酸、邻苯二甲酸乙酸纤维素。此外,下述物质含有适合某些应用的涂料,包括作为稀释剂的乳糖、微晶纤维素、甘露醇、磷酸二钙、淀粉、葡萄糖结合剂、蔗糖;和作为崩解剂的交联羧甲基纤维素钠、淀粉羟基乙酸钠、淀粉;和作为胶粘剂的羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚烯吡酮、甲基纤维素;和作为助流剂/润滑剂的二氧化硅、硬脂酸、水凝胶、单糖、二糖、寡糖、多糖、表面改性剂、糖醇、多元醇、助流剂、粒间作用力控制剂、硬脂酸镁、滑石粉、硬脂酰富马酸钠;和作为表面活性剂的月桂基硫酸钠、Tween 80、Poloxamer;和作为涂布成分的羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、二氧化钛、色素、聚乙二醇、柠檬酸三乙酯、三醋精、癸二酸二丁酯和聚甲基丙烯酸酯。
甜味剂的实例包括但不限于糖替代品,比如糖精、环己基氨基磺酸盐、莫奈林、索马甜、仙矛蛋甜、奇异果素、甜菊苷、叶甜素、甘草甜素、硝基苯胺、二氢查尔酮、甘素、suosan、胍、肟、双氧哑嗪(oxathiazinone)、阿斯巴甜、阿力甜等。也可以是单糖或寡糖。单糖的实例包括但不限于半乳糖、果糖、葡萄糖、山梨糖、琼脂糖(agatose)、塔格糖和木糖。作为寡糖,可提到蔗糖、乳糖、乳果糖、麦芽糖、异麦芽糖、maltulose、蔗糖精(saccharose)和海藻糖。其他也可以使用的甜味剂包括但不限于高果糖玉米糖浆。也可使用糖醇,包括但不限于山梨糖醇、甘露醇、木糖醇、赤藻糖醇等。
食品调味剂或增强剂的实例包括但不限于谷氨酸一钠、麦芽酚、5’-单核苷酸,比如肌苷,等等。
使用色素的实例包括但不限于酒石黄、核黄素、姜黄素、玉米黄质、β-胡萝卜素、红木素、番茄红素、角黄素、虾青素、β-阿朴-8’-胡萝卜素醛、酸性红、苋菜红、丽春红4R(E124)、胭脂红(E120)、花色素、赤藓红、Red 2G、靛蓝胭脂红(E132)、专利蓝V(E131),亮蓝、叶绿素、叶绿素铜络合物、Green S(E142)、Black BN(E151)等。
食品芳香剂的实例包括但不限于羰基化合物、吡喃酮、呋喃酮、硫醇、硫醚、二或三硫化物、噻吩、噻唑、吡咯、吡啶、吡嗪、酚、醇、烃、酯、内酯、萜、挥发性硫化合物等。
抗结块剂的实例包括但不限于钠、钾、钙的六氰合铁(II)酸盐、硅酸钙,硅酸镁,磷酸三钙,碳酸镁等。
润湿剂的实例包括,但不限于,1,2-丙二醇、甘油、甘露醇、山梨糖醇等。
抗微生物剂的实例包括但不限于安息香酸、PHB酯、山梨酸、丙酸、乙酸、亚硫酸钠和焦亚硫酸钠、焦碳酸二乙酯、环氧乙烷、环氧丙烷、亚硝酸盐、硝酸盐、抗生素、联苯、邻苯基苯酚、噻苯咪唑等。
抗氧化剂的实例包括但不限于生育酚、2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)、叔丁基-4-羟基茴香醚(BHA)、没食子酸丙酯、没食子酸辛酯、没食子酸十二酯、乙氧喹、抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸等。
表面改性剂的实例包括但不限于单、二甘油酯和衍生物,糖酯,脱水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐酯、硬脂酰-2-乳酸盐等。
营养增补剂的实例包括,但不限于,由脂溶性维生素组和水溶性维生素组构成的维生素组等,所述脂溶性维生素组由维生素A(vit A)、钙化醇(vit D)、生育酚(vit E)、维生素K1(vit K1)所组成,水溶性维生素组由硫胺素(vit B1)、核黄素(vit B2)、吡哆醇(vit B6)、烟酰胺(烟酸)、泛酸、生物素、叶酸、氰钴胺素(vit B12)、抗坏血酸(vit C)、多不饱和脂肪酸(PUFA)所组成。
其他可使用的碳水化合物包括多糖,比如琼脂、海藻酸盐、角叉胶、红藻胶、阿拉伯胶、印度胶、黄蓍胶、刺梧桐树胶、瓜尔胶、刺槐豆胶、罗望子粉、阿拉伯半乳聚糖、果胶、淀粉、改性淀粉、糊精、纤维素、纤维素衍生物、半纤维素、黄原胶、硬葡聚糖、葡聚糖、聚乙烯基吡咯烷酮等。
脂质的实例包括但不限于,饱和以及不饱和脂肪酸,单和二酰甘油、三酰甘油、磷脂、糖脂、磷脂酰衍生物、甘油糖脂、鞘脂、脂蛋白、二醇类脂、蜡、角质等。
矿物质的实例包括但不限于下述物质的盐钠、钾、镁、钙、氯、磷、铁、铜、锌、锰、钴、钒、铬、硒、钼、镍、硼、二氧化硅、硅、氟、碘、砷等。
本文中讨论的任何液体涂料都可用于实施本发明方法。另外,可使用诸如氧阻隔剂(oxygen barrier)等贮存期延长剂和诸如防挥发剂(volatile barrier)等风味保留剂。
任何PUFA都可用来实施本发明。可提到包括γ-亚麻酸(GLA)、二高-γ-亚麻酸、花生四烯酸(ARA)、二十二碳六烯酸(DHA)和/或二十碳五烯酸(EPA)。
可混入经涂布的含PUFA的载体颗粒或经涂布的PUFA基质颗粒、或者含药物的载体颗粒或药物基质颗粒的食品的实例包括,但不限于,谷类食品、快餐食品、焙烤商品、油炸食品、健康食品、婴儿乳粉、饮料、乳制品、营养增补剂、宠物食品以及动物饲料。
谷类食品是一种由谷类粮食加工而获得的食品。谷类粮食包括任何能产生可食性粮食(种子)的禾本科植物。最普遍的粮食是大麦、玉米、小米、燕麦、昆诺阿藜、大米、黑麦、高梁、黑小麦、小麦和菰米。谷类食品的实例包括但不限于整粒、碎谷、粗磨粉、面粉、麸皮、胚芽、早餐麦片、挤出食品、食用面糊等。
焙烤食品包括任何上面提到的谷类食品,并已被焙烤或以与焙烤相当的方式来加工,即通过用热处理来干燥或硬化。焙烤好产品的实例包括但不限于面包屑、焙烤快餐、迷你饼干、迷你脆饼干、迷你曲奇和迷你椒盐卷饼。
快餐食品包括上面或下述所述的任何食品。
油炸食品包括已被油炸的上面和下面所述的任何食品。
健康食品是给予健康益处的任何食品。许多来自含油种子的食品可被认为是健康食品。可提到大豆、亚麻籽、芝麻籽、南瓜子、向日葵籽、或者以这些籽加工成的食品或将其混入食品的食品。举例来说,可提到大豆饼和大豆角。除源自含油种子的食品外,可提到源自水果的食品,比如水果小块(fruitbits)、干制浆果等。
饮料是任何可饮用的液体。例如,可提到非碳酸饮料;碳酸饮料;新鲜、冷冻、罐装或浓缩的水果汁;静水或苏打水;调味或原味乳饮料等。成人或婴儿营养乳粉是本领域公知的,并是市售的(比如,Similac、Ensure、Jevity、和 Aimentum,来自 Ross ProductsDivision,Abbott Laboratories)。
乳制品是源自乳的产品。这些产品包括但不限于全脂奶、脱脂奶、发酵奶产品比如酸乳酪或酸奶、奶油、黄油、炼乳、脱水奶、调咖啡白油、冰淇淋、干酪、乳清产品和乳糖。
婴儿乳粉是喂给婴儿和年幼儿童的液体或重构粉。它们作为人乳的替代品。婴儿乳粉在婴儿的饮食中具有特殊的作用,因为其常常是婴儿营养的唯一来源。虽然母乳喂养被认为是婴儿的最佳营养品,但是婴儿乳粉是婴儿存活以及茁壮成长的有力助手。婴儿乳粉组合物正变得越来越接近母乳的组成。
宠物食品是旨在喂给诸如狗、猫、鸟、爬行动物、鱼、啮齿动物等宠物的产品。这些产品可包括上面的谷类和健康食品,以及肉和肉副产品、草和干草产品,包括但不限于苜蓿、猫尾草、燕麦或雀麦草等。
动物饲料是旨在喂给诸如火鸡、鸡、牛和猪等动物的产品。如上面宠物食品一样,这些产品可包括上面所列的谷类和健康食品、肉和肉副产品、草和干草产品。
用来实施本发明方法的设备大体上描述在共同所有的PCT申请WO 97/07879中,所述申请在上面已讨论过。根据本发明的设备大体上在图1中表示为10。
本发明的设备包括第一室,在图1和2中用12表示。限流器14位于第一室的一端。限流器典型地安装在第一室的下游端,如图1和2中所示。限流器14具有出口端14a,如图2中详细所示。尽管限流器表示成与第一室不同的部件,但是如果需要,它们可以形成一体。本发明的限流器可以具有各种结构,只要它能限制流动,从而使经过它的流体的压力增加。典型地,本发明的限流器是喷嘴。
如图1和2所示,第一或液体入口管16与第一室流体连通,用于将液体组合物计量加入该室中。液体入口管16将液体组合物通过限流器14出口计量加入第一室12中,当沿着其轴长观察时,该出口优选位于限流器14的中心。液体组合物经液体入口管16,通过计量泵18从装有该液体组合物的储存容器20中计量添加,如图1所示。
液体涂料组合物可以是一种用作涂料的材料溶解于液体中形成的溶液,或是浆液、分散体或乳液,其中一种用作涂料的材料不溶于液体中。另一选择,液体涂料组合物可以是熔体,其被作用涂料。熔体指的是任何处于或高于其熔点但又低于其沸点的温度下的物质。在任何这些情况中,液体组合物可包含除涂料之外的组分。应该指出,当液体组合物为熔体时,储存容器20必须被加热到液体组合物熔融温度以上但低于沸点的温度,以便保持液体组合物处于熔化形式。此外,涂料可以是一种或多种化合物的分散体。例如,涂料分散体可包含诸如乙基纤维素的聚合物和增塑剂以及作为抗粘剂的滑石粉,所述增塑剂比如是溶解于合适溶液中的柠檬酸三乙酯。可用于该方法的溶剂包括例如水、丙酮、乙醇、甲醇、乙酸乙酯、异丙醇、乙酸甲酯、正丙醇、酮、甲苯和二氯甲烷。分散体在本文中定义为一种两相体系,其中一个相由分布于主体物质中的细散颗粒(通常在胶体粒度范围)组成,颗粒是分散或内相,而主体物质是连续或外相。在自然条件下,分布很少是均匀的,但在受控制条件下,可通过加入润湿剂或分散剂(表面活性剂)比如脂肪酸,可增大均匀性。分散体的实例包括液体/液体(乳液)和固体/液体(油漆)。
用来对PUFA载体或基质颗粒或者液体药物基质或载体颗粒进行涂布的设备还包括第二或气体入口管22,其与第一室流体连通,如图1和2所示。一般而言,气体入口管应与限流器上游的第一室流体连通。气体入口管22将第一气流喷射通过限流器,从而在限流器出口产生气流的湍流。湍流使液体组合物经受剪切力,从而将液体组合物雾化。
第一气流应该在进入限流器之前具有足以将气体加速到至少为音速一半或更高的滞止压力,以确保在限流器的出口处形成足够强度的湍流区。对于特定气体例如空气或氮气而言,音速将取决于气流的温度。这由音速C的等式表示C=kgRT]]>其中k=气体的热容比g=重力加速度R=普适气体常数T=气体的绝对温度因此,第一气流的加速取决于气流的温度。
如上所述,加压气体引起了液体组合物的雾化。在液体入口管中的液体组合物压力只需要足以克服气流的系统压力。优选的是,在湍流区之前液体入口管具有延长的轴长。如果液体入口管过短,则限流器被堵塞。
本发明的设备也包括位于第二入口管和限流器上游的装置,用于在注射通过限流器之前任选地加热第一气流。优选地,加热装置包括加热器24,如图1所示。作为另一选择,加热装置可以包括热交换器、电阻加热器、电加热器、或任何类型的加热装置。加热器24位于第二入口管22中。图1所示的泵26将第一气流输送通过加热器24,并送入第一室12。当熔体用作液体涂料时,气流应被加热到大约该液体组合物熔点的温度,以便确保熔体在颗粒上的固化。当使用熔体时,向在喷射之前提供熔体的第一入口管提供辅助加热,从而防止管线堵塞,这也是有利的。
本发明的设备还可以包括环绕第一室的第二室32,如图1和2所示。另外,第二室包围着气体湍流。本发明的设备还包括料斗28,如图1和2所示。料斗28将颗粒引入第二室32的区域中,在其中气体湍流已经产生。优选的是,限流器的出口端位于料斗之下的第一室中、并在料斗的中心线上(即产生气体湍流的区域)。这用来确保颗粒直接被引入湍流区。这是重要的,因为如上所述,湍流使液体组合物经受剪切力、从而使液体组合物雾化。通过提供最容易将颗粒进料的构造,这也增加了可操作性。另外,剪切力将雾化的液体组合物分散并与颗粒混合,这使得颗粒在湍流中被涂布。料斗28可以从储存容器30直接进料,如图1的箭头29所示。本发明的料斗可包括计量装置,用于将与液体进料成特定比例的颗粒从入口管16精确地计量加入湍流区。这种计量加入确立了颗粒上涂布或颗粒涂布的程度。典型地,本发明的料斗与大气相通。当使用熔体时,优选的是颗粒处于环境温度,因为这有利于开始时处于更高温度的熔体在湍流区包封或涂布颗粒之后固化该熔体。
本发明的设备还包括入口34,用于将第二气流引入第二室。第二室的入口优选位于第二室32的上游端或附近。第二室32的出口与收集容器相连,如图1所示的36。第二气流用来减小在湍流区再循环的倾向,因为第二气流将经涂布的颗粒冷却并往收集容器中输送,如图2的箭头31所示。特别是,当使用溶液、分散体或浆液时,溶液、分散体或浆液的固体在湍流区和容器之间冷却,使得在颗粒到达容器时,在颗粒上形成含有溶液、分散体或浆液的固体的涂层。当使用熔体时,液体组合物在湍流区冷却,使得在颗粒到达容器时,在颗粒上形成含有熔体的固体的涂层。第一气流以及第二气流通过收集容器36顶部排出。
对于图1和2所示的构造,入口34可以与鼓风机(没有显示)相连,其将第二气流供应到第二室。然而,鼓风机和第二室32可以省略,第一气流可以用来冷却颗粒并将它们送到容器36。在这种情况下,来自溶液、分散体或浆液或熔体的固体在湍流区和收集容器之间的空气中冷却并在颗粒上固化,经涂布的颗粒落入收集容器36中。
优选的是,在其中产生湍流的第二室区域的轴长为第二室直径的大约10倍。这使得限流器出口的压力得以最小化。如图1和2所示,在限流器出口附近颗粒被进料到第二室32中,所述出口优选位于料斗的中心线上。如果出口的压力过大,则颗粒将回流到料斗中。
第二气流的压力必需足以帮助将经涂布的颗粒从湍流区输送到收集区,但是应低于第一气流的压力。这是因为需要在第一气流和第二气流之间有高相对速度差,以便产生足够程度的湍流来对颗粒进行包封/涂布。
应该指出,本发明方法可以通过图1、2和3所示的设备进行实施,但应该理解,本发明方法不限于所示的设备。而且,应该指出,虽然本发明方法进行一次或一个循环就可基本上或完全包封/涂布了颗粒,但是可以进行一次以上,从而将更多的涂料粘附于颗粒,这取决于所需的液体涂料厚度。
本方法包括将液体组合物计量加入限流器的步骤,例如图1和2所示的限流器14。如上关于设备的叙述,液体组合物可以是溶液、分散体、浆液、乳液或熔体。
本发明的方法进一步包括,在将液体组合物计量加入限流器的同时,将气流例如从气体入口管(比如图1和2中所示的22)喷射通过限流器,从而在限流器出口处产生湍流区。湍流区中的剪切力将液体组合物雾化。
气流在喷射通过限流器之前被控制。可以通过加热器,比如图1所示的加热器24来对气流进行加热。如上关于设备的叙述,当液体组合物是溶液、分散体或浆液时,气流被加热到足以将溶液、分散体或浆液的液体汽化,并剩下溶液、分散体或浆液残留物的固体的温度。当液体组合物是熔体时,气流应加热到大约为液体组合物熔融温度的温度,以便使液体组合物,特别是熔体保持液体(即熔体)形式。如上关于设备的叙述,当使用熔体时,如果向在喷射之前提供熔体的第一入口管提供辅助加热,从而防止管线的堵塞,这是有利的。
本发明方法也包括下述步骤在计量加入液体组合物和喷射气流的同时,将PUFA载体或基质颗粒或者液体药物载体或基质颗粒加入湍流区。这使颗粒与雾化的液体组合物在湍流区混合。在湍流区的这种混合用液体涂料对颗粒进行了涂布。为了控制加入湍流区的颗粒与液体的比例,优选计量加入颗粒。这建立了颗粒涂布程度。当使用溶液、分散体或浆液时,来自加热气体的热量将溶液、分散体或浆液的液体蒸发,留下溶液、分散体或浆液残留物的固体来包封/涂布颗粒。因而湍流区的混合用来自溶液、分散体或浆液的残留物固体对颗粒进行了涂布。当使用熔体时,湍流区的混合用熔体对颗粒进行了涂布。粒径不应超过20.0mm。
如上面所述,湍流区通过将气体在高压下喷射通过限流器而形成。如上关于设备的论述,优选在喷射之前将气流加速到至少约音速的一半,从而确保在限流器出口处形成足够强度的湍流区。
颗粒在湍流区的停留时间由第一室的几何结构和从气体入口管喷射入的气体量所决定。颗粒在湍流区的平均停留时间优选小于250毫秒。更优选的是,颗粒在湍流区的停留时间为25-250毫秒。由于湍流区的作用,可实现短的停留时间。短停留时间使得本发明比常规涂布方法更具优势,因为时间减少并由此使得涂布固体的成本降低。典型地,颗粒从料斗进料,比如图1和2中所示的料斗28,其与大气相通。如上关于设备的叙述,当液体组合物为熔体时,优选颗粒处于环境温度,因为这将有利于在湍流区中熔体(其开始处于更高温度)涂布颗粒之后熔体的固化。
本发明方法可进一步包括将另一气流加入湍流区上游的步骤,以便冷却和输送经涂布的颗粒。所述另一气流通过室(例如图1和2所示的第二室32)来加入。如上关于设备的解释,第二气流的压力必须足以帮助将经涂布的颗粒从湍流区输送到收集容器,但是应低于第一气流的压力,以便实现涂布。当使用溶液、分散体或浆液时,溶液、分散体或浆液的固体在湍流区和收集容器间的第二室(比如上述收集区36)冷却并固化在颗粒上。当使用熔体时,熔体在湍流区和收集容器间的第二室中冷却并固化在颗粒上。当不包括第二室时,固体或熔体在湍流区和收集容器之间的气氛中冷却并固化在颗粒上,经涂布的颗粒落入容器中。
涂料性质上是液体,可以是单一或多元化学组合物。因此,它们可以是纯液体、包括悬浮液和乳液的分散体、熔融的聚合物、树脂等。这些材料通常具有1-2000厘泊的粘度。所应用的涂料性质上可以是亲水的、疏水的或两性的,这取决于它们的化学组成。当应用不止一个涂层时,其可以是粘附于先前涂层上的另一个壳,也可以是在待涂布材料表面上的个体颗粒。这些材料也可以是活性的,因而它们引起其所涂布的材料得以增加粘度或变成固体或半固体材料。因而在所选择材料上形成的涂层在上面所述的范围内,涂料则应能被分子级地分散,从而使涂层由分子水平生长。
图1、2和3中所示的设备可用于多种方法。一种这样的方法是对含PUFA或药物的颗粒或者PUFA或药物基质颗粒进行涂布。在这种方法中,颗粒或基质颗粒进入设备,并且用来涂布颗粒的材料被进料到设备,通过料斗进入高剪切/湍流区中。所得雾化的涂料涂布了颗粒的表面,并气动地通过设备。该方法的温度通常超过溶剂的沸点(在许多情况中高至少5℃)。如果需要的话,这确保了溶剂从经液体涂布颗粒的快速蒸发。然后,经涂布颗粒以基本上干燥的状态被输送出设备,因而在该过程的一端到另一端期间基本上没有净湿度增加。通过在105℃下运行的Cenco湿天平来测定湿含量。因此,材料的涂布和干燥在单一步骤中完成。为了保持颗粒的质量,这是重要的,因为颗粒被均匀涂布,材料没有过度暴露于相对高温而降解,颗粒没有结块或粘附于容器壁。此外,经涂布颗粒的湿含量基本上与未涂布颗粒的湿含量相同。
使用对流干燥方法来除去残留的挥发物,这些挥发物来自将溶液、分散体、浆液或乳液涂布在颗粒表面上的操作。该方法的设计防止了湿颗粒到达任何器壁(其可能粘附在这些器壁上),这改善了系统的清洁,该设计也可包括循环系统,该循环系统能减少任何颗粒之间或颗粒与器壁之间可能发生的粘附。该方法可以选自于许多方法,包括但不限于闪蒸干燥、气动输送干燥、喷雾干燥或其组合。干燥的停留时间通常小于1分钟,优选在毫秒时间范围内。
如图3所示,图1和2的设备可具有替代的构造。固体经料斗43进入设备。液体借助于位于设备顶部的液体入口管42加入,从而使液体进入高剪切/湍流区。热气体由喷嘴41进入室44。来自室44的产品进入收集器40。该构造使得用于涂布的液体变换更快,并且维护成本更低。
实施例通过下面实施例对本发明作进一步描述,这些实施例用来说明,而不能来限制本发明的范围。
根据本发明所产生的涂层以占经涂布颗粒质量的百分比来计算。涂布程度基于质量平衡来确定。
实施例1PUFA涂布的大豆分离蛋白颗粒的制剂为了在单一涂布和干燥过程中生产PUFA涂布的蛋白质,用多不饱和脂肪酸对大豆分离蛋白制剂(“ISP”,Supro 500E,DuPont ProteinTechnologies,St.Louis,MO)进行涂布。图1所示设备具有直径32mm、长300mm的混合室32,并带有10mm的喷嘴喉部以及6.5mm O.D.和4.8mm I.D的中心液体进料管。该设备具有单螺杆计量进料器(AccuRate)或振动进料器(Syntron),用来计量添加固体颗粒。蠕动泵装有6.5mm Tygon弹性管,用来计量添加液体。使用Supro 500E而没有进行另外的处理,并以990克/分钟计量加入系统。富含PUFA的油(Omega Protein Inc.,Houston,TX)为22℃,并使用蠕动计量泵以21.9g/min计量加入中心管。414KPa下将氮气供应到喷嘴,在喷嘴中其为22℃。用氮气将富含PUFA的油雾化,在混合区产生负压,从而引发Supro 500E的添加,并为从Supro 500E蒸发掉任何残留湿气提供热量。混合/干燥的产品立即收集在聚酯斜纹过滤袋。该产品具有油涂层,其占经涂布颗粒最终质量的2.16%。与涂布前的颗粒相比,残留湿气没有增加(经Cenco湿天平测定)。经PUFA油涂布的ISP材料保持未涂布的ISP起始材料的干易流动性能。
实施例2-7经PUFA涂布的大豆分离蛋白颗粒的制剂、其具有不同水平的PUFA油涂层使用实施例1的设备和方法来制备另外的大量PUFA油涂布的大豆分离蛋白颗粒。通过改变本方法的操作参数来在最终产品中获得PUFA油的不同水平。方法的改变和由此形成的产品中的PUFA油的量见表1。在实施例7中使用鲱油(OmegaPure,Houston,TX)作为PUFA油。
表1
在大豆分离蛋白颗粒上的PUFA油涂层为最终产品的约2%-约30%。
实施例8PUFA油涂布的大豆分离蛋白颗粒,进一步涂布蔗糖层将按上面实施例3所述制备的PUFA油涂布的大豆分离蛋白用作本发明涂布方法中的固体进料物质,以生产一种经PUFA油涂布的颗粒,其具有相对较轻的固体蔗糖阻挡层。对实施例1所述设备作下面操作改变。用作干燥气体的氮气具有315℃的喷嘴温度。PUFA油涂布的大豆分离蛋白以743g/min的速度被计量加入设备中。将食品级蔗糖溶液(水中84%w/w)在95℃的温度下以25g/min的速度计量加入设备中。干的经涂布颗粒按实施例1中所述来收集。所得颗粒具有PUFA油第一内涂层和蔗糖第二外涂层/涂层,所述蔗糖占最终产品的2.8%。PUFA材料上的固体涂层/涂层可用作抵御不希望的氧化的阻挡物,其改善了经PUFA油涂布的颗粒的加工特性。
颗粒中PUFA油组分的氧化率可通过本领域现有的标准方法来测定。这些包括活性氧方法(American Oil Chemists’Society(AOCS)的Cd12-57方法)和油稳定性指数的测定(AOCS的Cd12b-92方法)。
实施例9PUFA油涂布的大豆分离蛋白颗粒,进一步涂布蔗糖厚层将按上面实施例3所述制备的PUFA油涂布的大豆分离蛋白用作本发明涂布方法中的固体进料物质,以生产一种经PUFA油涂布的颗粒,其具有固体蔗糖厚层。对实施例1所述设备作下面操作改变。用作干燥气体的氮气具有319℃的喷嘴温度。PUFA油涂布的大豆分离蛋白以743g/min的速度被计量加入设备中。将食品级蔗糖溶液(水中84%w/w)在95℃的温度下以53g/min的速度计量加入设备中。干的经涂布颗粒按实施例1中所述来收集。所得颗粒具有PUFA油第一内涂层和蔗糖第二外涂层/涂层,所述蔗糖占最终产品的8.1%。PUFA材料上的固体涂层/涂层可用作抵御不希望的氧化的阻挡物,其改善了经PUFA油涂布的颗粒的加工特性。
颗粒中PUFA油组分的氧化率可通过本领域现有的标准方法来测定。这些包括活性氧方法、American Oil Chemists’Society(AOCS)的Cd12-57方法和油稳定性指数、AOCS的Cd 12b-92方法。
实施例10PUFA油涂布的大豆分离蛋白颗粒,进一步涂布蛋白质层将按上面实施例7所述制备的PUFA油涂布的大豆分离蛋白进一步用酪蛋白进行涂布,从而给PUFA材料提供湿气和氧化的阻挡层。对实施例1所述的设备和方法作下面操作改变。PUFA油涂布的大豆分离蛋白(12.5%PUFA油涂层)以300g/min的速度被计量加入设备中。将酪蛋白溶液(水中20%w/w,制备自Non Fat Dry Milk Powder LowHeat A Grade,T.C.Jacoby & Co.Inc.,St Louis,MO))在30℃的温度下以48g/min的速度计量加入设备中。干的经涂布颗粒按实施例1中所述来收集。所得颗粒具有PUFA油第一内涂层和酪蛋白第二外涂层/涂层,所述酪蛋白占最终产品的3.1%。PUFA材料上的这种固体涂层可用作对于湿气和氧化的阻挡层。
实施例11-14PUFA油涂布的大豆分离蛋白颗粒,进一步涂布不同水平的蛋白质大体上按实施例10所述来制备另外大量经PUFA油和酪蛋白涂布的大豆分离蛋白颗粒。这些实施例的所有产品都具有干酪蛋白阻挡层,从而保护首先涂布到大豆分离蛋白上的PUFA油。通过改变本方法的操作参数可在最终产品中获得不同量的酪蛋白。本方法的改变和由此形成的产品中的酪蛋白的量见表2。
表2
在PUFA油涂布的大豆分离蛋白上,酪蛋白阻挡涂层占最终产品的大约3%-12%。
实施例15用PUFA油、酪蛋白和高熔点脂肪多重涂布的大豆分离蛋白颗粒将按上面实施例13所述制备的多重涂布的大豆分离蛋白进一步进行加工,以提供高熔点脂肪的额外阻挡层。设备和方法按照实施例1所述,并对方法作下面改变。具有PUFA油和酪蛋白涂层的大豆分离蛋白颗粒按实施例13中所述进行制备。在611g/min下将颗粒计量加入设备中。将高熔点脂肪的制剂(Dritex,ACH Food Companies,Cordova,TN)在80℃下使用蠕动计量泵以120g/min的速度计量加入中心管。氮气在414KPa下供应到喷嘴,其在喷嘴的温度为216℃。干的经涂布颗粒按实施例1中所述来收集。所得颗粒具有PUFA油第一内涂层、酪蛋白第二内涂层和Dritex第三外涂层,所述Dritex占最终产品的16.4%。
高熔点脂肪层提供了对湿气的额外保护。湿阻挡层的效果通过蛋白质在水中根据温度的微分分布而得以验证。将高熔点脂肪酸涂布的颗粒(大约1g)在室温下置于烧杯中的150ml水中。部分经脂肪涂布的颗粒漂浮于水表面,而其他则沉入表面下。轻轻摇动烧杯,并观察5分钟。没有观察到水外观有巨大改变。可推断,颗粒中的油和蛋白质被脂肪阻挡层保护起来而免受水的影响,因为水没有变得浑浊。相似地,将高熔点脂肪涂布的颗粒在90℃加入水中。在几秒钟内,颗粒分散入水中,而水变得浑浊发灰白色。可推断,在高于脂肪阻挡层熔点(70℃)时,脂肪不能对大豆蛋白和PUFA油提供免受水影响的保护。因而在引起脂肪熔化的温度下蛋白质被传到水中。
实施例16-24PUFA油在固体载体上的负载将PUFA油负载到固体载体颗粒上,以产生一系列干易流动性油产品,其中油作为受涂(coated liquid)液体。设备和方法如上面实施例1中所述,并作表3中所列的操作改变。本方法中作用固体进料物质的载体颗粒包括二氧化钛(TiO2,水中颜料级材料72%w/w浆液,DuPont.Wilmington,DE)、CaCO3(Camel-CARB,Genstar StoneProducts Co.Hunt Valley,DE)和煅制二氧化硅(Cab-O-Sil EH-5,大约600m2表面积/g,Cabot Corporation,Boston,MA)。每个实施例的产品的最终组成以PUFA油的百分比来给出。
表3
这些实施例的结果说明,PUFA油可负载到多种固体载体颗粒上,其负载水平可达最终材料的40%。所得颗粒表现得好象其为干粉末,并在存储和处理、以及将含PUFA材料混入食品和营养品方面提供了许多优势。
实施例25用蔗糖层对轻度负载PUFA的颗粒进行涂布将按上面实施例23生产的PUFA涂布的煅制二氧化硅颗粒进行进一步涂布,以产生固体蔗糖的阻挡层。设备如实施例1所述,并作下面的操作改变。采用氮气作为干燥气体,其具有294℃的喷嘴温度。来自实施例23的PUFA油涂布的Cab-O-Sil颗粒以487g/min的速度计量加入设备中。将食品级蔗糖的溶液(水中84%w/w)在95℃的温度下以97g/min的速度计量加入设备中。干的经涂布颗粒以实施例1所述来收集。所得颗粒具有PUFA油第一内层和蔗糖第二外层,所述蔗糖占成品的14.4%。这种PUFA材料上的固体涂层可用作抵御不希望的氧化的阻挡层,其改善了PUFA油涂布的颗粒的加工特性。
实施例26用蔗糖层对高度负载PUFA的颗粒进行涂布将按上面实施例24生产的PUFA涂布的煅制二氧化硅颗粒进行进一步涂布,以产生固体蔗糖的阻挡层。设备如实施例1所述,并作下面的操作改变。采用氮气作为干燥气体,其具有302℃的喷嘴温度。来自实施例24的PUFA油涂布的Cab-O-Sil颗粒以215g/min的速度计量加入设备中。将食品级蔗糖的溶液(水中65%w/w)在22℃的温度下以71g/min的速度计量加入设备中。干的经涂布颗粒以实施例1所述来收集。所得颗粒具有PUFA油第一内层和蔗糖第二外层,所述蔗糖占成品的17.7%。这种PUFA材料上的固体涂层可用作抵御不希望的氧化的阻挡层,其改善了PUFA油涂布的颗粒的加工特性。
实施例27具有多重蔗糖涂层的PUFA油颗粒的生产将按实施例25所述生产的具有14.4%的单一蔗糖阻挡层的PUFA油负载的颗粒用作起始材料,来制备一系列多重涂布的颗粒。
使用实施例25的产品作为涂布设备中的固体进料物质,生产出包含两层蔗糖的颗粒。这通过将实施例25的产品以463g/min的速度计量加入设备而实现。氮干燥气为414KPa,在喷嘴时为285℃。将食品级蔗糖溶液(水中84%w/w)以82g/min的速度在95℃的温度下计量加入设备中。干的经涂布颗粒以实施例1所述来收集。由该方法生产的颗粒由Cab-O-Sil芯、PUFA油内层和双层蔗糖所组成,所述蔗糖占颗粒的25.5%。
通过上面生产的双涂层颗粒作为涂布方法中的固体进料物质,生产出具有三层蔗糖的PUFA油颗粒。将具有30.2%蔗糖的PUFA颗粒以634g/min的速度计量加入设备中。氮干燥气在喷嘴处的压力为414KPa,温度为277℃。将食品级蔗糖溶液(水中84%w/w)以96g/min的速度在95℃的温度下计量加入设备中。干的经涂布颗粒以实施例1所述来收集。由该方法生产的颗粒由Cab-O-Sil芯、PUFA油内层和三层蔗糖所组成,所述蔗糖占颗粒的339%。
据信,具有多个阻挡层的PUFA油颗粒对于氧化性损伤特别具有抵抗力。PUFA油的氧化可通过本领域现有的方法来测定。这种方法包括活性氧方法(American Oil Chemists’Society(AOCS)的Cd12-57方法)和油稳定性指数的测定(AOCS的Cd12b-92方法)。
实施例28用高熔点脂肪对蔗糖涂布的PUFA颗粒进行涂布生产具有多层蔗糖和由高熔点脂肪组成的另外阻挡层的含PUFA颗粒。将按实施例27生产的具有三层蔗糖(颗粒重量的33.9%)的颗粒以880g/min的速度计量加入设备中。氮干燥气为414KPa,在喷嘴时为216℃。使用蠕动计量泵将高熔点脂肪(Dritex,ACH FoodCompanies,Cordova,TN)在80℃下以122g/min加入中心管中。干的经涂布颗粒按实施例1所述来收集。由该方法生产的颗粒由Cab-O-Sil芯、PUFA油内层、内三层蔗糖以及高熔点脂肪的另外阻挡层所组成,所述脂肪占颗粒的12.2%。
实施例29用玉米蛋白对蔗糖涂布的PUFA颗粒进行涂布以提供对湿气的阻挡层生产具有多层蔗糖和由玉米蛋白组成的阻挡层的含PUFA颗粒。将按实施例27生产的具有三层蔗糖(颗粒重量的33.9%)的颗粒以936g/min的速度计量加入设备中。氮干燥气为414KPa,在喷嘴时为216℃。使用蠕动计量泵将玉米蛋白溶液(在90%EtOH/10%水中为20%w/w,F4000玉米蛋白,Freeman Industries,Tuckahoe,NY)在22℃下以67g/min加入中心管中。干的经涂布颗粒按实施例1所述来收集。由该方法生产的颗粒由Cab-O-Sil芯、PUFA油内层、内三层蔗糖以及外层玉米蛋白所组成,所述玉米蛋白占颗粒的1.4%。
实施例30
用多层玉米蛋白对蔗糖涂布的PUFA颗粒进行涂布以提供对湿气的阻挡层生产具有多层蔗糖和多层玉米蛋白的含PUFA颗粒。将上面实施例29所生产的颗粒以939g/min的速度计量加入设备中。氮干燥气为414KPa,在喷嘴时为293℃。使用蠕动计量泵将玉米蛋白溶液(在90%EtOH/10%水中为20%w/w,F4000玉米蛋白,Freeman Industries,Tuckahoe,NY)在22℃下以192g/min加入中心管中。干的经涂布颗粒按实施例1所述来收集。由该方法生产的颗粒由Cab-O-Sil芯、PUFA油内层、内三层蔗糖、第一层玉米蛋白、第二外层玉米蛋白所组成,所述第二外层玉米蛋白占颗粒的5.3%。
实施例31-35将液体药物负载到固体载体上将镇咳药液体(Vicks44,含有一种单稀释活性药物成分氢溴酸右旋美沙芬(15ml中30mg剂量的活性药物成分)Procter &Gamble,Inc.,Cincinnatti,OH)负载到固体载体颗粒上,以生产一系列干易流动性药物产品,其中药物以涂料液体而存在。图1所述的设备具有直径25.4mm、长254mm的混合室32,并带有9.4mm的喷嘴喉部以及3.9mmI.D的中心液体进料管。该设备具有双螺旋计量进料器(K-TronK2VT35双1.5英寸),用来计量添加固体颗粒。蠕动泵装有Masterflexo#25管,用来计量添加液体。涂料液体处于环境温度,并使用蠕动泵将其以表4给出的进料速度来计量加入中心管中。在483Kpa下将氮气供应到喷嘴,在喷嘴中其为25℃。用氮气将液体药物雾化,在混合区产生负压,从而引发二氧化硅颗粒的添加。本方法中用作固体进料物质的载体颗粒为二氧化硅颗粒(Syloid244,每克大约300m2表面积,WR Grace and Co.,Lexington,Ky)和煅制二氧化硅颗粒(Cab-O-SilEH-5,每克大约600m2表面积,CabotCorporation,Boston,MA)。每个实施例的产品的最终组成以液体药物的重量百分比来给出。
表4
这些实施例的结果说明,液体药物可负载到固体载体颗粒上,其负载水平最高达最终材料的65%。所得颗粒表现得好象其为干粉末,并在压制/压缩、存储和处理、以及将含液相药物的颗粒混入其他混入剂型方面提供了许多优势。
实施例36-37将油负载到固体载体上将大豆油负载到固体载体颗粒上,以生产一系列干易流动性油产品,其中油以受涂液体而存在。图1所述的设备具有直径25.4mm、长254mm的混合室32,并带有9.4mm的喷嘴喉部以及3.9mmI.D的中心液体进料管。该设备具有单螺杆计量进料器(AccuRate,2.25英寸)或双螺旋进料器(K-TronK2VT35双1.5英寸),用来计量添加固体颗粒。蠕动泵装有Nalgene 50或Masterflexo#25管,用来计量添加液体。涂料液体处于环境温度,并使用蠕动泵将其以表5给出的进料速度计量加入中心管中。在表5给出的压力下将氮气供应到喷嘴。用氮气将油雾化,在混合区产生负压,从而引发二氧化硅颗粒的添加。本方法中用作固体进料物质的载体颗粒为二氧化硅颗粒(Syloid244,每克大约300m2表面积,WR Grace and Co.,Lexington,Ky)。每个实施例的产品的最终组成以油的重量百分比来给出。
表5
这些实施例的结果说明,食用油可负载到固体载体颗粒上,其负载水平最高达最终材料的30%。所得颗粒表现得好象其为干粉末,并在压制/压缩、存储和处理、以及将含油颗粒混入其他混入剂型方面提供了许多优势。
实施例38用明胶层对载有油的颗粒进行涂布将按上面实施例36生产的油涂布的煅制二氧化硅颗粒进行进一步涂布,以产生固体明胶的阻挡层。设备如实施例36所述,并作下面的操作改变。采用氮气作为干燥气体,其具有241℃的喷嘴温度。将来自实施例36的油涂布二氧化硅颗粒以232g/min的速度计量加入设备中。将食品级明胶的溶液(水中25%w/w)在25℃的温度下以41g/min的速度计量加入设备中。干的经包封颗粒以实施例1所述来收集。所得颗粒具有大豆油第一内层和明胶第二外层,所述明胶占成品的4.2%。这种油材料上的固体涂层可用作抵御不希望的氧化的阻挡层,其改善了油涂布颗粒的加工特性。
实施例39用酪蛋白/二氧化硅层对负载油的颗粒进行涂布将按上面实施例37生产油涂布的煅制二氧化硅颗粒进行进一步涂布,以产生固体酪蛋白/二氧化硅的阻挡层。设备如实施例37所述,并作下面的操作改变。采用氮气作为干燥气体,其具有230℃的喷嘴温度。将来自实施例37的油涂布二氧化硅颗粒以291g/min的速度计量加入设备中。将酪蛋白溶液(水中10%w/w)中的5%二氧化硅(Cab-O-Sil)悬浮液在25℃的温度下以106g/min的速度计量加入设备中。干的经包封颗粒以实施例1所述来收集。所得颗粒具有大豆油第一内层和酪蛋白与Cab-O-Sil二氧化硅颗粒第二外层,所述酪蛋白与Cab-O-Sil二氧化硅占成品的5.2%。这种油材料上的固体涂层可用作抵御不希望的氧化的阻挡层,其改善了油涂布颗粒的加工特性。
权利要求
1.一种对含多不饱和脂肪酸(PUFA)的载体颗粒或PUFA基质颗粒进行涂布的方法,该方法包括下述步骤(a)计量液体涂料通过限流器;(b)与步骤(a)同时,喷射气流通过限流器,从而(i)使液体涂料雾化,和(ii)产生气流和雾化的液体涂料的湍流,其中,任选对该气流进行加热;以及(c)与步骤(a)和(b)同时,将含PUFA的载体颗粒或PUFA基质颗粒加入湍流区域,其中,含PUFA的载体颗粒或PUFA基质颗粒与雾化的液体涂料混合,从而产生经涂布的含PUFA的载体颗粒或PUFA基质颗粒。
2.一种对含液体药物的载体颗粒或液体药物基质颗粒进行涂布的方法,该方法包括下述步骤(a)计量液体涂料通过限流器;(b)与步骤(a)同时,喷射气流通过限流器,从而(i)使液体涂料雾化,和(ii)产生气流和雾化的液体涂料的湍流,其中,任选对该气流进行加热;以及(c)与步骤(a)和(b)同时,将含液体药物的载体颗粒或液体药物基质颗粒加入湍流区域,其中,含液体药物的载体颗粒或液体药物基质颗粒与雾化的液体涂料混合,从而产生经涂布的含液体药物的载体颗粒或液体药物基质颗粒。
3.根据权利要求1或2的方法,其中,载体颗粒选自蛋白质、煅制二氧化硅、二氧化钛和碳酸钙、碳水化合物、食品颗粒、矿物质、盐、抗氧化剂、固体药物颗粒和脂质。
4.根据权利要求2的方法,其中,药物选自营养药、维生素、增补剂、矿物质、酶、益生菌、支气管扩张药、蛋白同化甾类、兴奋剂、止痛剂、蛋白质、肽、抗体、疫苗、麻醉剂、抗酸剂、驱虫药、抗心律不齐药、抗生素、抗凝血剂、anticolonergics、抗惊厥药、抗抑郁剂、抗糖尿病药、止泻药、镇吐药、抗癫痫药、抗组胺剂、抗激素、抗高血压药、消炎药、抗蕈毒碱剂、抗真菌药、抗肿瘤药、治肥胖药、抗原虫药、安定药、镇痉药、抗血栓药、抗甲状腺药、止咳药、抗病毒素、抗焦虑药、收敛剂、β-肾上腺素受体能阻断剂、胆汁酸、支气管解痉药、钙通道阻滞剂、强心苷、避孕药、皮质类固醇、诊断剂、助消化药、利尿剂、多巴胺能药、电解质、催吐剂、止血药、激素、激素替代治疗药、安眠剂、降血糖药、免疫抑制药、阳痿药、轻泻药、脂质调节剂、肌肉松弛药、解痛药、副交感神经阻滞药、拟副交感神经药、前列腺素、精神兴奋药、镇静药、性类固醇、解痉药、磺胺类药、交感神经阻滞药、拟交感神经药、拟交感神经剂、拟甲状腺素药、甲亢治疗药、血管舒张剂、和黄嘌呤。
5.根据权利要求1或2的方法,其中,液体涂料选自天然食用色素、合成食用色素、糖、纤维素、生物可降解聚合物、生物可降解低聚物、乳化蜡、虫胶、调味剂、防潮层、口味掩盖剂、气味掩盖剂、疏水或亲水剂、贮存期延长剂、脂质、蛋白质、或矿物质、乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯、Aquateric、EudragitTM(包括任何商品级或制剂)、丙烯酸涂料、SureleaseTM、泡泡糖香料、樱桃香料、葡萄香料、月桂基硫酸钠、多库酯钠、聚乳酸、聚交酯乙醇酸、邻苯二甲酸乙酸纤维素、稀释剂、乳糖、微晶纤维素、甘露醇、磷酸二钙、淀粉、葡萄糖结合剂、蔗糖、崩解剂、交联羧甲基纤维素钠、淀粉羟基乙酸钠、碳水化合物;和作为胶粘剂的羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚烯吡酮、甲基纤维素、助流剂/润滑剂、二氧化硅、硬脂酸、水凝胶、单糖、二糖、寡糖、多糖、表面改性剂、糖醇、多元醇、助流剂、粒间作用力控制剂、硬脂酸镁、滑石粉、硬脂酰富马酸钠、表面活性剂、月桂基硫酸钠、Tween 80、Poloxamer、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、二氧化钛、色素、聚乙二醇、柠檬酸三乙酯、三醋精、癸二酸二丁酯和聚甲基丙烯酸酯。
6.根据权利要求1的方法,其中,多不饱和脂肪酸选自γ-亚麻酸(GLA)、二高-γ-亚麻酸、花生四烯酸(ARA)、二十二碳六烯酸(DHA)和/或二十碳五烯酸(EPA)。
7.根据权利要求1或2的方法,其进一步包括重复步骤(a)-(c)至少一次,其中液体涂料是相同或不同的,或者使用与上述液体涂料相同或不同的液体涂料重复步骤(a)-(c)至少一次。
8.一种经涂布的含PUFA的载体颗粒或经涂布的PUFA基质颗粒,其通过权利要求1、3、5、6或7中任一项方法来制备。
9.一种经涂布的含液体药物的载体颗粒或经涂布的液体药物基质颗粒,其通过权利要求2、3、4、5或7中任一项方法来制备。
10.一种食品,其含有通过权利要求1或2的方法制备的经涂布的载体颗粒或经涂布的基质颗粒。
11.一种营养增补剂,其含有通过权利要求1或2的方法制备的经涂布的载体颗粒或经涂布的基质颗粒。
12.一种饮料,其含有通过权利要求1或2的方法制备的经涂布的载体颗粒或经涂布的基质颗粒。
13.婴儿乳粉,其含有通过权利要求1或2的方法制备的经涂布的载体颗粒或经涂布的基质颗粒。
14.一种宠物食品,其含有通过权利要求1或2的方法制备的经涂布的载体颗粒或经涂布的基质颗粒。
15.动物饲料,其含有通过权利要求1或2的方法制备的经涂布的载体颗粒或经涂布的基质颗粒。
16.通过权利要求1或2的方法制备的经涂布的载体颗粒或经涂布的基质颗粒在生产下述产品中的用途食品、营养增补饮料、药物制剂、婴儿乳粉、宠物食品或动物饲料。
17.通过权利要求2的方法制备的经涂布的载体颗粒或经涂布的基质颗粒的用途,用来通过下述途径对哺乳动物进行给药口服给药、吸入给药、经皮给药、胃肠外给药、含服给药、鼻腔给药、阴道内给药、直肠给药、舌下给药、眼睛内给药、牙周给药、植入或局部输送途径。
全文摘要
一种用液体涂料对PUFA(多不饱和脂肪酸)载体颗粒或载体基质进行涂布的方法,所述方法包括下述步骤将液体涂料混合物(20)计量加入限流器(14),同时通过入口(22)引入诸如氮气这样的气流,以便在限流器出口处产生湍流区,同时通过料斗(28)将载体基质的PUFA载体颗粒(30)引入湍流区,因而PUFA颗粒或载体颗粒被雾化的涂料所涂布,从而产生了经涂布的PUFA颗粒。
文档编号A23L1/30GK1674786SQ03819387
公开日2005年9月28日 申请日期2003年8月14日 优先权日2002年8月14日
发明者S·M·达尔兹尔, T·E·弗里德曼, G·A·舒尔 申请人:纳幕尔杜邦公司
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