专利名称：挤出颗粒的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含经封装的甜味剂组分的挤出颗粒。本发明还涉及包含此种挤出颗粒的食品、饮料、口腔护理产品或医药产品。
背景技术：
针对延长调味料在食品且特别是在口香糖组合物中的释放与感知已经做出了许多努力。在这一领域的活动一直都集中在改变调味料组合物上，其更加着重于更持久的基料或中段香调、提高现有的调味料质量或提供封装形式的调味料上。在口香糖应用中，将甜味剂封装以提供更持久的甜味也是公知的。例如，US 4597970公开了一种口香糖组合物，其包含香糖胶基；凝聚的甜味剂传递系统，其能够达到控制释放核心材料的目的，所述核心材料包含至少一种从由氨基酸基甜味剂、二肽甜味剂、甘草甜素、糖精和其盐、乙酰舒泛盐、环己氨基磺酸盐、甜菊糖苷、人踝蛋白(talin)、二氢查尔酮化合物、调味剂和它们的混合物组成的一组物质中选出的天然或人工核心材料；疏水基质，其主要由卵磷脂和具有熔点范围为约25°C 约100°C的可食用材料组成，所述可食用材料是从由(a)具有碘值为约1 约10的脂肪酸、(b)天然蜡、(c) 合成蜡和(d)它们的混合物组成的一组物质中选出的；和至少一种甘油脂。W0-A-84/00320公开了一种用于口香糖活性成分的食品级虫胶密封剂。其描述了对甜味剂、调味剂、食品级酸和药物制剂的封装以实现循序渐进地和受控地释放这些成分。 虫胶与甜味剂(例如阿斯巴甜)的比例为约1 20 约0.9 1。US 4911934公开了一种含有封装于被覆材料中的甜味剂的口香糖组合物，所述被覆材料包含疏水性聚合物，例如纤维素醚和疏水性增塑剂。优选地通过形成所述成分的湿混料，然后通过烘箱干燥以形成微粒来实施封装。据说该经封装的甜味剂能够持久地释放甜味剂。US-A-2004/0180068涉及纤维素基颗粒和液体以及制备它们的方法。该颗粒包含作为增塑剂和非极性活性成分的调味料。US-A-2005/0220867公开了一种用于作为可食用组合物部分的活性组分的传递系统，该可食用组合物具有预选的拉伸强度。可食用组合物包括口香糖，并且活性组分可为高强度甜味剂。所有这些文献皆未涉及使用经封装的甜味剂以提高风味感知的寿命和强度。为了解决上述问题，还进一步需要避免需要额外溶剂的封装系统。从而，例如应该避免喷雾涂布。另外，过于疏水或过于亲水的甜味剂成分都较不可取。具体地，当甜味剂高度亲水时，其在口香糖中会过快释放从而不能提供期望的调味料释放概况。这对甜味剂例如乙酰磺胺酸钾是公知的问题。例如，文献DE-A1-3120857公开了乙酰磺胺酸钾在口香糖中的应用，并且将其感官特性描述为快速、可感知的且清晰的甜味。W0-A1-96/20608也涉及乙酰磺胺酸钾的释放特性，并且公开了通过被覆和干燥以在口香糖中控制释放乙酰磺胺酸钾的方法。但是，其会将甜味剂抑制在香糖胶基中，从而只要载体保持完整性，甜味剂就一直处于抑制状态。类似地，当甜味剂非常疏水时，其在口香糖中的释放将会非常缓慢。这是新橙皮苷二氢查尔酮公知的特性。新橙皮苷二氢查尔酮的时间/强度概况的特征是甜味感知的迟发性且持续时间长(Marie-Odile Portmann 禾口 David Kilcast,Food Chemistry Volume 56， Issue 3, July 1996, Pages 291-302 ;G. A Crosby 等Developments in Sweeteners, C. A. M Hough 等(Ed),1,135-164. Applied Science Publishers Ltd, London,1979 ；G.Ε.Dubois 等 Journal of Agricultural and Food Chemistry 1981 29 1269—1276)。此外，当此种甜味剂被抑制于疏水性载体中时，只要所述载体保持完整性，其就会一直保留于香糖胶基中；并且一经咀嚼，疏水性载体表面的甜味剂即与糖基相互作用从而延迟其在口中的释放。处于香糖胶基的溶胀锋面的甜味剂由于其与基质体系相互作用从而释放得更加缓慢。因此，当使用此种甜味剂时，在使用封装系统时达不到任何有益效果。本发明力求解决上述问题的一个或多个，和/或提供一种或多种如上所述的有益效果。
发明内容
因此，本发明提供了一种用于食品、饮料、口腔护理产品或医药产品的挤出颗粒， 所述挤出颗粒包含载体基质和甜味剂组分，所述基质包含乙基纤维素和疏水性增塑剂，所述甜味剂组分分散于整个基质中并且具有-0. 5 1. 0的clogP。为了实现本发明的目的，使用US Environmental Protection Agency提供的商用程序 EPI Suite V3，2000 来测量 clogP。另一方面，本发明提供了包含上述挤出颗粒的食品、饮料、口腔护理产品或医药产
P
ΡΠ O又一方面，本发明提供了应用所述挤出颗粒以延长或维持在咀嚼或消化食品、饮料、口腔护理产品或医药产品期间对调味料的感知。再一方面，本发明提供一种制备挤出颗粒的方法，包含挤出含有乙基纤维素、疏水性增塑剂和甜味剂组分的混合物，并将该挤出的材料制粒以形成颗粒的步骤。本发明的进一步描述本发明涉及用于食品的挤出颗粒，所述挤出颗粒包含用于甜味剂的载体基质。基质组分用于甜味剂组分的基质组分或载体包含乙基纤维素和疏水性增塑剂。更优选地， 所述载体主要由乙基纤维素和疏水性增塑剂组成。所述基质包含这些组分是特别重要的，因为其能提供期望的甜味剂组分的释放概况，从而能够延长所需地风味或甜味感知。使用用于挤出的常规基质通常不能看到此种释放概况，例如主要基于具有介于5 20之间DE的麦芽糖糊精的那些常规基质。乙基纤维素是纤维素的衍生物，其中纤维素中的重复葡萄糖主干上的一定数量的羟基被转换为乙基。所转换基团的数目也被称为取代度。在本发明的范围内，每个葡萄糖重复单元的取代度优选地为2 3，更加优选地为 2. 22 2. 81。在这种取代度下，发现该乙基纤维素能够提供非常稳定的基质。
优选地，乙基纤维素的粘度为50mPa · s IOOOmPa · s，更优选地为75mPa · s 750mPa · s，最优选地为IOOmPa · s 500mPa · s，其是在25°C于乌氏(Ubbelohde)粘度计中、基于80%甲苯20%乙醇的5%溶液来测定的。该纤维素醚衍生物的分子量优选地处于50000 2000000、更优选地75000 1500000、最优选地100000 1250000的范围内。适用于本发明的市售乙基纤维素包括，例如产自Aqualon-Hercules的Klucel 系列。乙基纤维素可以与可相容的载体组合使用。但是，其优选地不应当与其它纤维素衍生物一起组合使用。例如，羟丙基纤维素不易被疏水性增塑剂(例如油类或萜类)塑化， 从而不能用于本发明的挤出产品中。基于挤出颗粒的总重量按重量计，乙基纤维素的用量优选地为95 40%，更优选地为80 40 %，最优选地为75 50 %。疏水件增塑剂基质的另一重要组分是用于乙基纤维素的有效量的增塑剂。所述增塑性可促进挤出过程，在不含增塑剂时，所述挤出过程将会异常的困难或甚至不可能。所述增塑剂是疏水性的。亲水性增塑剂不能用于本发明，因为它们不能促进含有乙基纤维素基质的挤出过程，并且不能产生具有所需柔软质地的挤出颗粒。疏水性是指增塑剂优选地具有1以上、更优选地2以上、最优选地3以上的clogP。优选地，增塑剂在25°C下为液体，因为这样能够形成可以与所需质地柔软或可咀嚼的食品相容的颗粒。优选地，增塑剂是基本无味的，因为需要避免其干扰由甜菊组分产生的甜味。一类优选的增塑剂是脂肪酸，更优选地为具有碳链长度为C12 C22的直链或支链脂肪酸，更优选地为C14 C2tl脂肪酸，更优选地为C16 c18。令人惊奇地是，甘油三酯不能有效地塑化基质，从而优选地将其从本发明范围的增塑剂内排除。增塑剂的有效量取决于乙基纤维素的分子量。虽然如此，挤出领域的技术人员通过不涉及过度负担或试验的常规作业即可容易而轻松地确定该有效量。作为一个实例，增塑剂与乙基纤维素的优选重量比为1 48 1 2。例如，基于挤出颗粒的总重量按重量计，增塑剂的用量优选地为约2 20%。甜味剂组分本发明所述的挤出颗粒还包含具有-0. 5 1. 0、更优选地-0. 5 0. 5、最优选地-0. 5 0. 2的clogP的甜味剂组分。低于-0. 5的clogP，发现该甜味剂组分。通常适合的甜味剂组分包括甜菊组分(例如甜菊糖苷或莱鲍迪苷A)、环氨酸钠、 阿斯巴甜、三氯蔗糖和糖精钠、或它们的混合物之一。所有上述甜味剂市面皆有销售。这些甜味剂之中，甜菊组分是最优选的。在本发明的范围内，述语“甜菊组分”表示由甜菊植物组成、包括甜菊植物或衍生自甜菊植物的材料。从而甜菊组分可以用来表示甜菊植物本身、其任何味甘部分、其提取物、甜菊衍生物例如甜菊糖醇配糖体、和它们的混合物。甜菊(Stevia或Stevia rebaudiana Bertoni)是一种味甜的植物。叶片含有天然味甘的二萜配糖体的复杂混合物。甜菊糖醇配糖体，例如甜菊糖苷和莱鲍迪苷是甜菊提供甜味的组分。发现这些化合物通常包括甜菊糖苷(4-13%干重)、甜菊双糖苷(微量)、莱鲍迪苷类(包括莱鲍迪苷A (2 4 % )、莱鲍迪苷B (微量)、莱鲍迪苷C (1 2 % )、莱鲍迪苷D (微量)、和莱鲍迪苷E (微量))、和杜尔可甙A (0. 4 0. 7 % )。在甜菊植物叶片中还鉴定出以下几种非甜味成分赖百当烷、双萜、三萜、留醇、黄酮类、挥发油成分、色素、树胶和无机物。适合的甜菊衍生物包括甜菊基甜味剂系统，其含有高水平的莱鲍迪苷A，所述莱鲍迪苷A是提供甜菊甜味的主要组分。从而，优选地所述甜菊组分是包含基于甜菊组分的总重量按重量计，高于30%、更优选地高于60%、甚至更优选高于85%、最优选高于90%，例如高于95%莱鲍迪苷A的甜菊衍生物。其它适合的甜菊衍生物包括包含高水平的甜菊糖苷的甜菊基系统。或者，适合的甜菊衍生物可以包含以各种比例混合的甜菊糖苷和莱鲍迪苷A。基于挤出颗粒的总重量按重量计，存在的甜味剂组分的含量为3 40%，更优选地为5 20%，最优选地为10 15%。令人惊奇地发现，当包含具有1. 8的clogP的新橙皮苷二氢查尔酮或具有-0. 6的 clogP的乙酰磺胺酸钾的甜味剂时，不能实现特定封装系统的更持久的风味或甜味的有益效果。具体地，发现这些甜味剂从口香糖胶基中释放的机理没有有利地被改变。从而，本发明的挤出颗粒优选地基本不含有此类甜味剂。在挤出系统中还可以存在其它成分、化合物或组合物。例如，作为非限制性实例的香料、调味料、增味剂、感觉化合物、营养成分、着色剂和防腐剂。不一定必须将调味料封装以达到更持久的风味感知效果。即，可以分开提供调味料与挤出颗粒，但消费者仍能够感知延长的或持续的风味释放效果。挤出颗粒是通过以下方法形成的，包含挤出包含乙基纤维素、疏水性增塑剂和甜味剂组分的混合物并将该挤出的材料制粒以形成颗粒的步骤。第一优选方面，该方法包含步骤(i)制备本质上均勻的乙基纤维素与甜味剂组分的混合物，该混合物是在挤出机内制备的或在加入挤出机前制备然后再加入挤出机中，(ii)向挤出机中的该混合物加入有效量的疏水性增塑剂，(iii)在该混合物熔化的温度下挤出该混合物，和(iv)将挤出的材料制粒以形成颗粒。第二优选方面，该方法包含步骤(i)制备乙基纤维素与有效量增塑剂的混合物，该混合物是在挤出机内制备的或在加入挤出机前制备然后再加入挤出机中，(ii)向挤出机中的该混合物加入甜味剂组分，(iii)在该混合物熔化的温度下挤出该混合物，和(iv)将挤出的材料制粒以形成颗粒。此第二种方法的优势在于其能够减少甜味剂组分的暴露程度，所述甜味剂组分可能对热、对挤出机中的高温敏感。令人惊奇的是，各种其它制备胶囊的方法不适合用于在本发明中使用的基质成分。特别地，喷雾干燥不适用，因为乙基纤维素为高粘度生物高聚物，其不易碎裂为喷雾干燥的雾化步骤所需的微滴。从而可能需要非常大量的增塑剂，但这将造成额外的困难和障碍。另外，如果在喷雾干燥过程中试图利用油酸作为增塑剂，其不会蒸发，从而形成液体，而非粉末或微粒。优选地将挤出颗粒掺入食品中以延长该食品在消化或咀嚼期间风味或甜味的感知。所述食品可以是需要保持延长时间的风味或甜味强度的任何食品。例如，所述食品可以是在口中保持若干分钟的可咀嚼产品。实例包括但不限于口香糖、泡泡糖、咀嚼棒、 咀嚼丸等。在本发明的范围内，述语“ 口香糖”表示上述所有的可咀嚼产品。口香糖的成分和制造方法是公知的。例如，适合于与挤出颗粒使用的香糖胶基可以是本领域公知的任何水不溶性香糖胶基。香糖胶基中适合的聚合物的例证性实例包括但不限于源自蔬菜的物质例如糖胶树胶、节路顿胶、古塔波胶和冠胶；合成弹性体例如丁二烯_苯乙烯共聚物、异丁烯异戊二烯共聚物、聚乙烯、聚异丁烯、和聚乙烯乙酸酯等。香糖胶基的用量依照因素(如所使用的胶基的类型、所需的稠度和用于制备最终产品的其它组分)而变。典型地，基于食品的总重量，按香糖胶基的重量计优选为约5% 约45%，更优选地按重量计为15% 30%。所述口香糖可含有附加的常规添加剂，包括添充料如碳酸钙和滑石；乳化剂如单硬脂酸甘油酯和卵磷脂；着色剂如二氧化钛和本领域技术人员公知的其它常规口香糖添加剂。如有需要，本发明的口香糖组合物还可包括附加的其它非封装的甜味剂，以传递瞬间但短时间持续的甜味。可以用于口香糖的调味料包括合成固体调味剂和/或源自植物、叶子、花、水果等或它们的组合的液体调味剂。可以使用代表性的调味液体包括绿薄荷油、肉桂油、冬青油 (水杨酸甲酯)、薄荷油、天然或合成果实调味料如柠檬油(包括柠檬、橘子、葡萄、酸橙和葡萄柚)、果实精(包括苹果、草莓、樱桃和菠萝)。使用的调味剂的含量通常是受因素如调味料类型、胶基类型和强度影响的优选问题。一般而言，在口香糖组合物中用量按重量计为0.5% 约3%，优选用量为约0.3% 约 1.5%，最优选的范围为0.7 约1.4%。可以将经封装的甜味剂组分添加至常规口香糖组合物中，按照最终口香糖组合物的重量按重量计，添加量为约0. 2% 约8%，更加优选地为约0. 5% 约5%，最优选地按重量计为约1% 约3%。所述口香糖还可以包含水溶性膨胀剂。例如所述膨胀剂可由葡萄糖、麦芽糖、糊精、乳糖、半乳糖、聚葡萄糖、山梨醇、甘露醇、木糖醇或它们的组合构成。此种膨胀剂的用量范围占整个口香糖组合物重量的约30 % 约80 %。可以用任何常规的方式制造口香糖，以下仅仅是一个实例。首先，将胶基加热至约70°C 约120°C并置于混合器中。如果需要上色，此时可以加入着色剂，随之加入膨胀剂，若有的话，加入一种或多种经封装的甜味剂、胶塑化剂和调味剂。当从混合器中取出口香糖之后，将该混合物轧制或挤出，切成独立的片段，冷却，然后以公知的方式包装。
具体实施例方式将参照以下实施例描述本发明。需要了解的是所述实施例为本发明的例证，并且本发明的范围不限于此。本发明的样品用数字表示，对比实施例的样品用字母表示。除另有说明以外，所有用量皆为重量％。实施例1封装甜味剂的制备制备了一种包含如下所示量(克)成分的经封装的甜菊甜味剂。表 1
成分用量(克)
甜味剂组分(1)__105乙基纤维素N7(2)__700
生育酚，维生素E(3)__2_
油酸(4)_ 193_(1)含量97%的甜菊莱鲍迪苷A，产自Blue California, USA(2)产自 Aqualon/Hercules(3)产自 RCA，Germany(4) Γ 自 Biodroga, Canada将甜味剂组分与乙基纤维素粉末混合均勻。然后将粉末混合物以820g/小时的速率加入至挤出机中(PRISM 16mm,Thermo Electron，Germany)。同时，使用齿轮泵通过侧端口将油酸以178g/小时的速率注入到挤出机的卷筒中。将螺杆转速设置为约350rpm。最末端的两个卷筒和模具的温度分别保持在98°C和95°C。模切板孔径为1mm。随着熔化挤出物退出模具，使用安装于模具正面的切刀将其切成离散的颗粒，所述离散颗粒尺寸约为1. 5mm。本甜味剂系统称为“甜菊_实施例1 ”。实施例2对比封装甜味剂_乙酰磺胺酸钾的制备按照实施例1的方法制备封装的乙酰磺胺酸钾甜味剂系统，但其中存在的甜味剂为120g，且油酸为178g。本系统称为“乙酰磺胺酸钾-实施例2”。实施例3封装甜味剂_阿斯巴甜的制备按照实施例1的方法制备封装的阿斯巴甜甜味剂系统，但其中存在的甜味剂为 81. 7g，且油酸为216. 3g。本系统称为“阿斯巴甜-实施例3”。实施例4封装甜味剂_三氯蔗糖的制备根据实施例1的方法制备封装的三氯蔗糖甜味剂系统，但其中存在的三氯蔗糖为 99g，且油酸为199g。本系统称为“三氯蔗糖-实施例4”。
实施例5封装甜味剂-糖精钠的制备根据实施例1的方法制备封装的糖精钠甜味剂系统，但其中存在的糖精钠为 120g，且油酸为178g。本系统称为“糖精-实施例5”。实施例6对比封装甜味剂-新橙皮苷二氢杳尔酮的制备根据实施例1的方法制备封装的新橙皮苷二氢查尔酮甜味剂系统，但其中存在的 NHDC为50g且油酸为228g。本系统称为“NHDC-实施例6”。除非另有说明，实施例中使用的甜味剂均购自Sigma-Aldrich。实施例7经调味的口香糖的制备制备具有如下所示含量成分的未调味的口香糖表权利要求
1.一种用于食品的挤出颗粒，该挤出颗粒包含载体基质和甜味剂组分，所述基质包含乙基纤维素和疏水性增塑剂，所述甜味剂组分分散于整个基质中并且具有-0. 5 1. 0的 ClogP0
2.如权利要求1所述的挤出颗粒，其中所述甜味剂组分具有-0.5 0. 5的clogP。
3.如权利要求1所述的挤出颗粒，其中所述甜味剂组分具有-0.5 0. 2的clogP。
4.如前述权利要求任一项所述的挤出颗粒，其中所述的甜味剂组分是从由甜菊组分例如甜菊糖苷或莱鲍迪苷A、环氨酸钠、阿斯巴甜、三氯蔗糖和糖精钠、或它们的混合物组成的一组物质中选出的。
5.如前述权利要求任一项所述的挤出颗粒，其中存在的乙基纤维素的用量基于该挤出颗粒的总重量按重量计为95 40%。
6.如前述权利要求任一项所述的挤出颗粒，进一步其中所述的增塑剂为C16 C18脂肪酸。
7.如前述权利要求任一项所述的挤出颗粒，其中疏水性增塑剂与乙基纤维素的重量比为 1 48 1 2。
8.如前述权利要求任一项所述的挤出颗粒，其中存在的甜味剂组分的用量基于该挤出颗粒的总重量按重量计为3 40%。
9.包含前述权利要求任一项所述的挤出颗粒的食品。
10.权利要求1 8任一项所述的挤出颗粒在食品中的应用，从而延长或维持在咀嚼或消化食品期间对调味料的感知。
11.一种制备挤出颗粒的方法，包含挤出含有乙基纤维素、疏水性增塑剂和具有-0. 5 1. 0的ClogP的甜味剂组分的混合物，并将该挤出的材料制粒以形成颗粒的步马聚ο
12.如权利要求11所述的方法，包含步骤(i)制备本质上均勻的乙基纤维素与具有-0. 5 1. 0的clogP的甜味剂组分的混合物，该混合物是在挤出机内制备的或在加入挤出机前制备然后再加入挤出机中， ( )向挤出机中的该混合物加入塑化量的油酸，(iii)在该混合物熔化的温度下挤出该混合物，和(iv)将挤出的材料制粒以形成颗粒。
13.如权利要求11所述的方法，包含步骤(i)制备乙基纤维素与塑化量的油酸的混合物，该混合物是在挤出机内制备的或在加入挤出机前制备然后再加入挤出机中，( )向挤出机中的该混合物加入具有-0. 5 1. 0的clogP的甜味剂组分，(iii)在该混合物熔化的温度下挤出该混合物，和(iv)将挤出的材料制粒以形成颗粒。
全文摘要
一种用于食品例如口香糖的挤出颗粒，该挤出颗粒包含载体基质和甜味剂组分，所述基质包含乙基纤维素和疏水性增塑剂，所述甜味剂组分分散于整个基质中并且具有-0.5～1.0的clogP。该挤出颗粒能够延长或维持在咀嚼或消化该食品期间对调味料的感知。
文档编号A23L1/00GK102458146SQ201080025329
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月8日 优先权日2009年6月8日
发明者热罗姆·巴拉, 皮埃尔-艾蒂安·布克朗, 达纳·赞皮耶里 申请人:弗门尼舍有限公司