用于饮料产品中的涂层钙颗粒的制作方法
【专利说明】用于饮料产品中的涂层钙颗粒
[0001] 发明背景
[0002] 饮料产品常使用六偏磷酸钠（SHMP)作为防腐剂。SHMP通过螯合钙、铁和镁且因此 防止微生物利用钙、铁和镁来起作用；这扰乱了其生理机能，导致生物体死亡。尽管在一些 饮料产品中提供钙强化是有利的，但钙的存在通常与SHMP不相容。
[0003] 现有工作表明，与SHMP合并的钙盐的形式指示实际上将螯合多少钙。举例来说， 当向个别SHMP溶液中加入氯化钙和氢氧化钙时，在溶液中测量到的游离（非螯合）钙离子 的含量分别是82%和0. 05% (使用离子选择电极（ISE)测试测量的离子）。
[0004] 这些数据表明，尽管与SHMP结合，但如果使用氯化钙，仍可能在溶液中维持高含 量的钙离子。然而，这种方法的微挑战测试证实，生物体实际上加速生长，因此否定了其价 值。另外，使用在中性PH下具有有限溶解性或无溶解性的钙盐（诸如碳酸钙）易于在饮料 中释放其金属阳离子，这使SHMP减活。此外，如果向饮料中加入如比重为2. 7的碳酸钙的 钙基化合物，那么在中性PH下，化合物粒子将快速沉降到产品底部。因为粒子是硬的而且 形状不规则，因此它们在吞咽时传递给消费者一种砂砾感和不良的感觉。
[0005] 因此，提供使用SHMP作为防腐剂的从审美角度出发经过配制的补充钙的饮料产 品是一种挑战。 发明概要
[0006] 本发明提供一种从低pH的含SHMP饮料传递钙的方式：
[0007] (1)不减活防腐系统；
[0008] (2)不引起适口性问题；且
[0009] (3)不引起所传递的钙大部分沉降。
[0010] 由于测试结果表明无法传递溶液中的钙离子，且同时具有SHMP充当防腐剂，即使 钙未被SHMP螯合，所采取的方式仍聚焦于以不同的形式传递钙。我们知道不溶性的钙（例 如，碳酸钙或磷酸钙）与SHMP在低pH下反应，且在饮料中传递硬粒子引起适口性和吞咽问 题。
[0011] 因此，本发明定义一种具有约4 μL?至约10 μL?的粒度的涂层粒子，其包含基本上 由选自钙盐、铁盐和碱土金属盐（优选的是钙盐）、氧化不稳定的维生素及其组合的材料组 成的基质和约70%至约200% (以基质的重量计）的磷脂涂层。在一个优选的实施方案 中，基质是基本上由固醇和选自钙盐、铁盐和碱土金属盐、氧化不稳定的维生素及其组合的 基质材料组成的小球形式。基质材料优选地是钙盐，诸如磷酸钙。
[0012] 本发明还涵盖包含约0. 3%至约3%上文定义的涂层颗粒材料的饮料组合物（优 选的是使用SHMP保存的饮料组合物）。所述饮料组合物通常具有低pH，例如具有约2. 9至 约3. 6的pH的果汁或源自柑橘的饮料。
[0013] 除非另外规定，否则本文给出的所有百分比和比率都是"以重量计"。本文提到的 所有专利、专利申请和公布都以引用的方式并入本文。
【具体实施方式】
[0014] 本发明使用具有约1至约2微米（μm)的平均直径的粒子形式的基质材料，其选 自钙盐、铁盐、碱土金属盐、氧化不稳定的维生素和所述材料的组合。钙盐是优选的材料。所 述钙盐的例子包括磷酸钙、碳酸钙、氯化钙、硫酸钙、氢氧化钙、羟磷灰石钙、长链多磷酸盐 的钙盐、羧酸盐的钙盐（可包括柠檬酸钙、苹果酸钙、柠檬酸苹果酸钙、乳酸钙和氨基酸与 脂肪酸的钙盐）、抗坏血酸钙、甘油磷酸钙、聚卡波非钙、果糖硼酸钙、葡庚糖酸钙和所述材 料的组合。尤其优选的材料是磷酸钙。在选择用于本发明的钙盐时，优选为包括高钙负荷 的钙盐（即，一大部分的钙盐由钙组分组成），因为所述材料允许使用较低含量的颗粒材料 来实现最终产品所需的钙含量。
[0015] 在一个优选的实施方案中，基质材料包括在小球中。小球是由熔融液形成的小的 材料聚集体，最常见的是干球。待造粒的材料在室温下通常是固体，而在熔融时是低粘度的 液体。小球常通过使熔融的小球物质液滴在从造粒高塔顶部滴下后在空中凝结或冷冻来形 成。熔融材料也可以雾化，且随后使得可形成适用于化妆品、食品和动物饲料中的更小的小 球。小球也已用于保护活性成分以免暴露于环境因素并掩盖苦味材料的风味以用于口服。 造粒是一种熟知技术且例如在1963年1月8日颁布的以引用方式并入本文中的Meek的美 国专利3, 071，804中公开。
[0016] 在本文中使用时，形成基质材料小球以防止在果汁饮料产品中常见的酸性条件下 释放基质材料，且尤其是钙。如果钙被释放到这种饮料产品中，其将与产品中所包括的SHMP 反应并使其减活。
[0017] 本文中用于形成小球的材料是固醇，因为这类材料不溶于水，但在体内易消化。这 种固醇应该是在造粒溶剂（诸如己烷）中可溶的非极性固醇。它应具有约135C至约158C 的熔点。固醇应经过选择以提供具有一些可变形性，但并非太硬的小球，且因此不形成具有 尖角的小球。这使得可由本申请中稍后描述的磷脂来更好地涂层。本发明中所用的造粒技 术可以是基于溶剂造粒。在小球形成后，使其冷却以将钙材料囊封于小球中，尽管也可以使 用并非基于溶剂的造粒或"纯"造粒。一种尤其优选的小球形成材料是可以从Cargill Inc 购买的Corowise?植物固醇。造粒材料包括β-谷固醇、菜油固醇和/或豆固醇；也可以 包括菜籽固醇、谷固醇和/或菜油固醇。这些组分可单独使用或混合使用。Cargill产品包 括β-谷固醇、菜油固醇和豆固醇的混合物，其中β-谷固醇：菜油固醇：豆固醇的重量比 为约2:1:1。组分的比率可以调节以控制最终小球的可变形性。
[0018] 造粒材料的其它非限制性例子包括以下：
[0019]
[0020] 合适的固醇包括（但不限于）富含B-谷固醇、菜油固醇和豆固醇的固醇，诸如 Vegapure 86 (可从 Cognis Corporation 购买）〇
[0021] 本文所用的小球通常含有约50%至约95%、优选地约50%至约70 %的固醇和约 5 %至约50%、优选地约3 %至约50 %的基质材料。
[0022] 小球（或基质材料，如果不使用小球）随后经涂布磷脂以形成本发明的颗粒涂层 产物。磷脂材料优选地经氢化，因为这样形成不粘且仍分离的颗粒材料（即，不结块），因 此使得可易于使用和处理。对小球涂布氢化磷脂和乙醇（或其它溶剂）的混合物。乙醇是 一种优选溶剂，因为小球材料在其中不溶，但磷脂在其中可溶，因此使得可易于进行涂布操 作。只要满足这些标准，也可以使用其它溶剂。一种优选的磷脂材料是可从Phospholipid GmbH, Cologne, Germany购买的Phospholipon? 80H。一种尤其优选的脂材料是氢化磷脂 酰胆碱。可以使用其它磷脂材料，但应该经氢化。
[0023] 涂层粒子含有约60 %至约200%、优选地约70 %至约200 %或约70 %至约150% (以造粒基质的重量计）的磷脂涂层。涂层粒子的大小在约4μπι至约ΙΟμπι的范围内。涂 层可以是磷脂混合物，优选的是氢化磷脂，以便涂层材料具有约150°C与约170°C之间的组 合熔点，且仍能够快速结晶，并提供易碎、可锻且与基质具有粘着性的涂层。磷脂对用作涂 层而言是重要的，因为在饮料的情形下（即，在水的存在下），磷脂水合以在粒子周围形成 光滑的边界层，这有利于饮料的吞咽。
[0024] 涂层剂通过溶解在溶剂中传递至基质。前文已描述溶剂系统的特征。随后通过常 规方式涂覆溶液，例如通过流化床喷涂机或包衣机。溶剂和溶剂与涂层的比率经过选择以 使得：（1)完全溶解涂层组合物，（2)在粒子上传递均匀的涂层基质，和（3)防止溶剂过早 泛水或干燥以防止涂层过早结晶。尽管可使用几种合适的涂层，但它们应适合食品应用且 不含氯。理想的是，溶剂或溶剂系统将具有约7. 5至约9. 0的Haldebrand溶解度指数和约 0. 6至约2. 4的Snyder极性指数。最适合本申请的溶剂包括己烧和乙醇，尽管可以使用满 足上述特性的其它烷烃、醇或酯。
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