水包油乳液及其用于功能性输送的用途的制作方法

专利名称：水包油乳液及其用于功能性输送的用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水包油乳液，其中被*的油滴呈现出用于溶解或分 散活性成分，例如营养物、药物、芳香物或化学品的自组装结构，从而输 送一种新的或改进的功能。
背景技术：
工业中的乳液
乳液是许多工业制品中常见的胶质体系，如食品、化妆品、药物或农 用化学品制品等。它们常用于为消费者提供功能分子和营养特性，或生成 特定的质地或取悦消费者。水包油乳液用油滴〗故成，其油滴M在水连续 相中，并通过在油滴周围形成层的亲水性表面活性分子稳定。为了将油相 M在所述连续水相中，使用均质器，其能产生出不同大小范围(半径为 约100 nm到数百微米)的油滴。在所述均质步骤中，油滴周围的所述层 的形成致使油滴动力学稳定，不聚集、絮凝或凝结。用于水包油基乳液制 品中的表面活性物质，可以是低分子量的亲水表面活性剂，例如聚山梨醇 酯、溶血卵磷脂等，或者聚合物，例如蛋白质，如明胶，或来自于乳汁、 大豆，或者多糖，例如阿拉伯胶或黄原胶，或者微粒材料，例如二氧化硅 颗粒，或其混合物。
水包油乳液基制品普遍存在于食品、化妆品、药物或农用化学品中。 主要的水包油乳波基的食品是例如乳汁、蛋黄酱、沙拉调味料或沙司。用 于化妆品或药物工业的主要的水包油乳液基制品是洗剂、霜剂、乳剂、丸 剂、片剂等。这些制品中的油滴经常由例如甘油三酯、甘油二酯、蜡、脂 肪酸酯、脂肪酸、醇类、矿物油、烃、或其它为油类物质构成。
乳液4皮用作起始物料、中间体或最终制品或作为最终制品的添加剂。
用于输送活性成分的乳液
乳液在工业中的用途之一是输送活性化合物，例如，香料、维生素、
抗氧化剂、营养品(neutraceuticals)、植物化学品、药品、化学品等。所 述活性成分的施用需要使用适当的媒介物将有效量的所述活性成分携带到 产品中和/或所需的作用位置。水包油乳液一般用作输送系统，因为它们利 用了亲油性的活性化合物在油中具有提高了的溶解性。在EP 1116515中， 作为使用乳液来控制香料性能的例子， 一种疏水的活性成分，如香料组分， 通过挤压机以水包油乳液的形式混合到基体中，以在所述产品的进一步加
工过程中提高引入的活性成分的稳定性。在WO 00/59475中，作为药用水 包油乳液的例子，描述了一种组合物和一种用于改善可电离的疏水性治疗 剂(与电离剂、表面活性剂和甘油三酸酯混合在一起，以形成水包油乳液) 的输送性能的方法。WO 99/63841，作为乳液在食品领域中用途的例子， 描述了包含植物甾醇的组合物，由于形成了乳液或微乳液，所述植物甾醇 在水相中具有增强的溶解性和分歉性。
活性成分，例如植物甾醇、番茄红素或不溶于水的药物，在o/w乳液 或分狀液的油滴中的溶解不仅有利于活性成分的分歉，即均一地将活性成 分混入到产品中，而且还用于提高它们的生物接受率或生物利用度。临床 和动物试验表明当活性成分例如溶解到胶束中，并且不以大结晶的形式 存在时，通常可以得到活性成分，如药物和营养物的最大效益和生物利用 度(Osthmd， E. O.， C. A. Spilbourg, et al.( 1999 )。 "Sitostanol Administered in lecithin micelles potently reduces cholesterol absorption in humans。 "American Journal of Clinical Nutrition 70: 826 - 31; Minoshita， K. Baba, et al. (2002 ) "Improvement of solubility and oral bioavailability of a poorly water-soluble drug, TAS — 301, by its melt absorption on a porous calcium silicate。 "Journal of Pharmaceutical Sciences"91 ( 2 ) : 362 -370)。小的和微粉化的晶体可能比大晶体更具有生物利用度，因为它们 在消化过程中将更快地溶解。
如果所述水包油乳液中的所述油滴是极小的，例如，在直径为几个纳
米~约200纳米的数量级，所述乳液被称为"水包油微乳液，，(Evans， D.F.; Wennerstrom, H. ( Eds.) ; 'The Colloidal Domain'， Wiley-VCH， New York, (1999))。这些乳液是澄清和热力学稳定的，因此对于本领域的 熟练技术人员来说，它们不同于普通乳液，因为后者是热力学不稳定和通 常是浑浊的。

发明内容
如本领域所述的，水包油乳液中的分軟油滴被用作溶解在油滴中的亲 油性分子的载体。这种乳液作为载体系统的缺点是它们不能单独容纳运 送(host)结晶(即以结晶形式存在)、亲水或两性的分子，或与亲油性 化合物一起使用，因为其在油相中的分子溶解性不足。结晶或两性或助水 溶化合物的输送尤其困难，因为它们倾向于干扰亲水性乳化剂的稳定功能， 结果，它们使乳液变得不稳定。
本发明基于普通油滴(可以聚集亲油性、两性和亲水性的分子)内部 的新纳米尺寸自组装结构的发现。所述内部油滴结构是通过向所述油滴中 添加亲油性添加剂(LPA)而形成的。该结构不仅可以溶解亲油性组分， 同时还可以溶解亲水性和/或两性或水溶的或结晶的组分。油滴内的纳米尺 寸自组装结构主要由纳米尺寸的热力学稳定的亲水畴(即水滴、棒或通道) 组成。乳液油滴内自发(热力学驱动的)形成的纳米尺寸畴由LPA稳定。 LPA分子的亲水性部分是所述亲水畴结构的一部分。亲水畴的大小可以为 0.5到200 nm的直径，优选0.5到150 nm的直径，甚至更优选亲水畴为 0.5到100 nm的直径，最优选亲水畴为0.5到50 nm的直径。
正如此处所用的，"亲水畴"由水畴和LPA分子的亲水端基区域组成。 因为亲水畴的尺寸特别小，它们还具有大表面积，其成为用于溶解多种不 同活性成分的适宜位置。
本发明涉及亲油性和/或结晶的，和/或两性的活性成分的输送，其将会 位于所述油滴中的LPA的链部位内。而且，本发明涉及亲水性或两性的活
性成分的输送，其位于油滴内部亲7jC畴的端基区域，或油滴内部的亲水畴 中，或所述油滴外的水相中。油滴内部大表面积的存在允许产生新的或改 进的功能(在所述水包油乳液的油滴内部不存在所W面积或亲7jC畴时， 其不可能产生这些功能)。例如活性成分溶解或混入到油滴中的这些自组 装结构中，产生了不同的功能。本发明进一步涉及上述的水包油乳液用于
以下用途
-由于在所述油滴内部存在纳米尺寸自组装结构，用于增强不溶于水 的、不溶于油的活性成分、在普通水包油乳液中在使用或存储温度下结晶 析出的结晶活性成分的溶解性或/和介歉性；
-由于在所述油滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于增强在所述 水包油乳液中活性成分的稳定性、抗化学降解性或抗氧化性；
-由于在所述油滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于在消化时增 强活性成分的生物利用率、生物接受度、biodisponibility或吸收率；
-由于在所述油滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于在消耗或消 化时活性成分的可控释放、突发释放或持久释放，从而生成或改进了对健 康起作用的功能；
-由于在所述油滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于提高活性成 分的效益，活性成分的持久效率，或活性成分的突发释放，从而增加或改 进了对健康起作用的功能；
-由于在所述油滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于芳香物或香 料的可控释放，芳香物或香料的突发释放，或芳香物或香料的持久释放， 从而产生新的或改进的感觉特性；
-由于在所述油滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于产生不同的 p未道、不同的紋理、口感、口部涂层或奶油感觉；
-由于在所述油滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于活性成分的 味道或p未道屏蔽；
-由于在所述油滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于活性成分、 结构等的香味或香味屏蔽；
—由于在所述油滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于活性成分的
味道调节或香味调节；
-由于在所述油滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于颜色调节或
通过Maillard反应增强变暗效果；
-由于在所述油滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于加热或^b皮 作用时颜色调节、增强变暗效果、增进化学反应得率或Maillard反应得率；
-由于在所述油滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于控制化学反 应得率或控制Maillard反应得率；
- -由于在所述油滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于加热或樹: 波作用时控制化学反应得率或控制Maillard反应得率；
-由于在所述油滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于从任何类型 的原材料或产品中提取活性成分，以浓缩所述水包油乳液中的活性成分；
-由于在所述油滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于为了健康或 者感觉上的益处，控制它们的释放，从而在消耗、咀嚼或消化期间、在口 中从原材料或产品中提取活性成分；
-由于在所述油滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于输送基于上
述功能的组合的任何类型的功能；
-由于在所述油滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于任何类型的 功能或上述功能的组合，所述功能基团通过在加热、冷却、加工、咀嚼、 消耗、消化过程中或在嘴中改变所述水包油乳液的内部结构或整个水包油 乳液的结构来实现；
本发明的水包油乳液中存在的活性成分带给产品新的或改进的功能， 活性成分的例子有香料、香料前体、芳香物、芳香物前体、增味剂、盐、 糖、氨基酸、多糖、酶、肽、蛋白质或碳7K化合物、食品增补剂、食品添 加剂、激素、细菌、植物提取物、药物、药剂、营养物、用于农业化学或 化妆品应用的化学品、类胡萝卜素、维生素、抗氧化剂或营养品选自由叶 黄素、叶黄素脂、|3-胡萝卜素、生育酚及生育酚乙酸酯、生育三烯酚、番 痴红素、Co-Q1()、亚麻油、鱼油、H-3油、Q-6油、DHA、 EPA、富含花
生四烯酸的油、LCPUFA油、薄荷醇、薄荷油、硫辛酸、维生素、多酚及 其配醣、酯和/或硫酸盐结合物、异黄酮、黄酮醇、黄烷酮及其配醣例如橘 皮苷、黄烷3-醇类包含儿茶素单体及其没食子酸酯例如表没食子儿茶素没 食子酸酯(EGCG )及其原花青素低聚体、维生素C、维生素C棕榈酸酯、 维生素A、维生素B12、维生素D、 a-和Y多不饱和脂肪酸、植物甾醇类、 酯化植物甾醇类、游离、未酯化植物齒醇类、玉蜀黍黄素、咖啡因及其混 合物。
活性成分可以是油、LPA、水溶性、非水溶性、油溶性或非油溶性的。 活性成分可以直接添加到乳液中，从而对产品输送新的或改进的功育fe。 这种活性成分例如可以是药物、营养物、芳香物或香料。所述活性成分还 可以间接向产品输送新的或改进的功能。例如，亲油性添加剂，如甘油单 酯或磷脂的添加，改变了油滴的内部纳米结构。油滴的内部纳米结构的改 变将允许给产品引进新的或改进的功能，例如更好的口感、口部涂层、紋 理或稳定性。
间接向产品输送功能的一个例子涉及本发明的水包油乳液的物理稳定 性，防止其乳油化、聚结或絮凝。当与普通乳液配方(油滴相中不添加LPA; 参比乳液)相比较时，向分軟油滴中添加LPA，将显著地改善乳液的物理 稳定性，防止其乳油化和聚结。向油滴中添加LPA，即在油滴内部产生亲 水畴(包含一定量的水)，将增加乳液液滴的比重，因此降低了乳油化比 率，或者甚至阻止了液滴的乳油化，并避免了在乳液的顶部形成"环"。环 的形成是大恥漠乳油化的典型结果。
本发明的乳化系统与通常已知的7jC-油-水双乳液有明显区别，w/o/w(水 /油/水)双乳液是水包油乳液，其中油滴含有孩i米尺寸的水滴(Garti， N.; Bisperink, C; Curr. Opinion in Colloid & Interface Science (1998)， 3， 657-667)。在分散的双乳液油滴中的水滴通过机械能量输入方式制备(分 书t)，例如均质，结果是热力学不稳定的，不能自组装。在w/o/w双乳液中 的所述内部水滴的直径大于300nm。本发明的乳液可容易地与普通的 w/o/w双乳液区分，因为本发明的乳液的油滴内纳米尺寸自组装结构的形
成是自发的、热力学驱动的，所述水滴或通道的平均直径低于200nm。
因此，本发明涉及具有范围在0.5nm 200nm的亲水畴的纳米尺寸自 组装结构的油滴，以及所述油滴或本发明的水包油乳液包含活性成分。活 性成分的用量高于总组合物的0.00001%,优选地它高于0.00003%，更优 选地高于0.0001%，甚至更优选地，活性成分的用量高于总组合物的0.001 %。活性成分的用量包括在0.00001 ~ 79%之间。活性成分的用量也可能在 0.00001 ~ 50 %之间。活性成分的用量还可以包括在0.001 ~ 10%之间。活 性成分的用量低于79%。优选地，活性成分的用量低于50% (基于总组合 物)。任何所述下限和上限的组合都包括在本发明的范围内。所述活性成 分的用量可以用wt。/。和mol。/Q表示。
"自组装"或"自组织"概念是指由分离的分子自发形成聚集(结合) 体或纳米结构。在自组装结构中的分子仅才艮据它们的结构和化学特性、由 于给定的分子内作用力例如疏水、7K合作用或静电力而找到它们合适的位 置，(Evans， D.F.; Wennerstr[delta]m， H. (Eds.);'The Colloidal Domain，， Wiley-VCH， New York, (1999))。自组装的结果不依赖制备它们的工艺 本身，而对应系统的最低能量(稳定平衡)状态。
JP 2004 008837 ^^开了一种水包油乳液，其含有存在于所述油滴中的 水溶性固态颗粒。所述颗粒的尺寸范围为20nm ~ 10pm。在采用多孔膜乳 化工艺使得整个颗粒/油(S/0)悬浮液^L在7jC相中之前，通过脱水(即非自 发过程)在油包水(w/o)乳液中制备所述颗粒。
WO 02/076441 7>开了使用碳氟化合物包醇(alcohol-in-fhiorcarbon ) 的微乳液作为前体制备固态纳米颗粒。所述纳米颗粒的直径低于200-300 纳米。纳米颗粒的形成不是自发的，而是由在约35。C以下冷却所述前体孩吏 乳液而导致的，或由蒸发所述前体微乳液中的醇而导致的，或由采用适当 的极性溶剂稀释所述微乳液而导致的。
US 2004/022861公开了 w/o/w双乳液，其中所述油滴含有水性微米级 7K相，所述水相含有蛋白质或其它亲水试剂。例如，将整个双乳液通过毛 细喷嘴喷入液氮中而生产加载蛋白质的微米颗粒。所有这些例子描述了固态亲水(纳米)颗粒的非自发形成，其使用w/o
孩吏乳液或W/O或W/O/W双乳液，和需要外部诱发以使油滴内的亲7jC畴固化。
在制备(纳米)颗粒后，其很大程度上不受环境因素的影响，例如温度、pH 或外部流体特性。需要提及的是其中水滴未被固化(即流动的)的普通w/o
微乳液容易受这些环境因素的影响。
大量的科学研究表明通过独立的Winsor系统(Winsor I (o/w微乳液 加过量的油)或WinsorII (w/o微乳液加过量的7J9 )均质形成的乳液的类型 (o/w或w/o)与在其过量连续相处平衡状态的微乳液相中形成的类型相同。 例如，w/o微乳液加过量水(WinsorlI系统)的乳化在足够高的表面活性剂 浓度下(即大于油相的表面活性剂的临界浓度cncQil)产生w/o乳液，其连 续相本身是一种w/o微乳液(B. P. Binks， Langmuir (1993) 9, 25-28)。这
表明当普通的W/0微乳液用7JC相稀释时，优选形成的是w/0乳液，而不是
oAv乳液。Binks等人(B. P. Binks Langmuir (1993) 9， 25-28)根据所ii^面 活性剂在水相和油相之间的分配参考Bancroft's原则(W. D. Bancroft, J. Phys . Chem. (1913) 17, 501)来解释这种行为如果表面活性剂聚集在油 相中，即相对水相而言更溶于油相，形成的乳液的类型通常是w/0而不是 o/w类型。为了用w/o微乳液或WinsorII系统(wA)微乳液加过量水)形成 o/w乳液，表面活性剂必需经历相变换，即其溶解性从油溶性(w/0乳液的 形成)变化成水溶性(o/w乳液的形成)(P. Izquierdo等，Langmuir (2002) 18， 26-30)。使用非离子表面活性剂例如烷基乙氧基化物，例如d2ECXj, 这可以通过将该系统从40-50。C(PIT温度)冷却到25。C来达到。这完全不同 于本发明，本发明将中亲油性添加剂(LPA;在室温下于油相中形成w/o耀: 乳液)的相行为与o/w乳液的形成相关联，在o/w乳液中^^有亲水畴或LPA 的油滴用普通的水溶性乳化剂稳定。在本情况中，亲水畴是流动的而不是 固体。含有亲水畴的w/o微乳液或油可被稀释(^L)在水相中，这不会经 历相反转和不会使得所述被介軟的油滴内部的亲水畴变得柏-軟，并且不必 在分軟步骤之前将所述内部亲水畴固化在所述油滴中。
根据本发明，在本发明乳液的油滴内部自发形成所述纳米尺寸自组装
结构可以以不同的方式实现。 一种方式是在均质步骤前向油相中加入亲油
性添加剂(LPA),其使得自发形成所述纳米尺寸自组装结构。另一种方 式是在均质步骤后向乳液制品中加入亲油性添加剂(LPA)。在这种情况 下，亲油性添加剂会溶解到油滴中，并将导致在油滴中自发形成纳米尺寸 自组装结构。作为均质器，可以使用普通的工业或实验室级别的均质机， 例如Rannie活塞均质器、Kinematica转子定子混合器、胶体磨、Stephan 混合器、Couette剪切室或膜乳化设备。此外，超声波、蒸汽注射或厨用混 合器也适用于产生本发明所描述的乳液。在所述油滴内自发形成纳米尺寸 自组装结构不依赖于用于制备所述乳液的能量输入和LPA的添加顺序。这 意味着纳米和微米流体技术适用于制备本发明的乳液。
加热可有助于所述M过程，因为内部结构在高温下可能相对不粘稠， 与在较低的温度下相比，M过程在高温下可能需要较小的剪切力。
制造本发明的乳液的另 一条途径是使用水溶助长剂或水结构破坏剂， 或者可化学驱动或热力学驱动的自发乳化(Evans， D. F.; Wennerstr6m， H. (Eds.); 'The Colloidal Domain， ， Wiley-VCH， New York, (1999))。
制备本发明的乳液的另一条途径是通过添加二嵌段共聚物或类脱辅 基蛋白生物聚合物，如蛋白质-多糖结合物或凝聚层、或蛋白质-多糖、蛋 白质-蛋白质、或多糖-多糖混合物，或聚合物和生物聚合物的混合物，或 亲水性低分子量表面活性剂，将水包油乳液油滴内部的纳米尺寸的自组装 结构的自发形成与油滴的自发形成相结合，也就是说，与本发明的整个乳 液相结合。
用于制备本发明的乳液的另 一条途径是采用渗析。 一种方式是将亲油 性添加剂(LPA)混合到油相中，和用于稳定在乳液中油滴的亲水性乳化 剂中。包含LPA、油相和亲水性乳化剂的混合物与水以这种方式混合，从 而形成胶束或层状或任何其它相。采用渗析膜能够去除在大量水相中的过 量亲水性乳>(匕剂，并形成本发明的水包油乳液。
用于制备本发明的乳液的另 一条途径是采用对宾分子的控制操作，从 而以这种方式对本发明油滴的内部结构改性，〗吏得所述油滴相，与由油-
LPA-水组成并且不含宾分子的油滴相相比，粘度更小，将其M到7jC相 中需要更小的能量。分歉浓缩的混合物(油-LPA-宾分子-水)将是容 易的，因为所述油相的结构粘度低。 一旦稀释，所述乳液的油滴的内部结 构会改变，因为在均质和稀释时，宾分子会离开油滴，并溶入到连续7jC相 中。对于这条途径，所述宾分子优选是亲水性和渗透活性的。
乳、液配方
本发明涉及水包油乳液，其中所述油滴的直径为5nm到数百微米，其 呈现出具有直径为0.5到200 nm亲7jC畴的纳米尺寸自组装结构，其通过亲 油性添加剂而形成，以及所述水包油乳液包含活性成分。活性成分的用量 高于总组合物的0.00001 % ，优选地它高于0.00003% ，更优选地高于0.0001 % ，甚至更优选地高于总组合物的0.001 % 。活性成分的用量包括0.00001 ~ 79%之间。活性成分的用量也可能在0.00001-50 %之间。所述活性成分的 用量低于79%,优选地，活性成分的用量低于50% (基于总组合物)。任 何所述下限和上限的组合都包括在本发明的范围内。所述活性成分的用量 可以用wt。/Q和mol。/。表示。
LPA可原样加入或通过化学、生物化学、酶或生物方法原位产生。本 发明的乳液中存在的油滴的量(油滴的体积比例)是普通水包油乳液制品 中一般采用的量。它可以在0.00001% ~80%之间变化。本发明的水包油乳 液可以是水包油乳液(大油滴)、o/w minie -乳液、纳米尺寸o/w乳液或o/w 微乳液，这取决于所述油滴的大小。
更精确的说，本发明涉及包含有分歉油滴和含有亲水性乳液乳化剂的 水连续相的水包油乳液，所述油滴具有纳米尺寸自组装结构内部，该内部 包含
(i) 油，选自矿物油、烃、植物油、蜡、醇类、脂肪酸、单，双或三 甘油酯、精油、香料油、脂溶性维生素、酯、营养品(neutraceutical)、 水合萜品、萜烯及其混合物。
(ii) 亲油性添加剂(LPA)或亲油性和亲水性添加剂的混合物，其具有
低于约10、优选低于8的最终HLB值(亲7j^亲油平衡值)。
(iii)含有水或非水性极性液体例如多元醇的以液滴、棒或通道形式 的亲水畴。
在这时使用的，"亲油性添加剂"(筒称是"LPA")指亲油的两性试剂， 其在分散的油相中自发地形成稳定的纳米尺寸自组装结构。所述亲油性添 加剂(混合物)选自脂肪酸、脱水山梨糖醇酯、丙二醇单酯或二酯、聚乙二 醇化脂肪酸、甘油单酯、甘油单酯的衍生物、甘油二酯、聚乙二醇化植物 油、聚氧乙烯脱水山梨糖醇酯、磷脂、脑磷脂、脂质、糖酯、糖醚、蔗糖 酯、聚甘油酯及其混合物。
根据本发明的第一个实施方式，所述水包油乳液在温度为0'C到100'C 下呈现具有选自L2结构或者L2和油结构的组^(微乳液或各向同性液滴) 的内部结构的油滴。
才艮据本发明的第二个实施方式，所述水包油乳液在温度为0。C到100。C 下呈现具有L2结构(微乳液或各向同性液滴)的内部结构的油滴。
根据本发明的第三个实施方式，所述水包油乳液在温度为0。C到100。C 下呈现具有选自L2结构(微乳液或各向同性液滴)或液晶(LC )结构(例 如a束立方、反双连续立方或反六角)和其组合的内部结构的油滴。
根据本发明的第四个实施方式，所述水包油乳液在温度为0。C到100。C 下呈现具有LC内部结构的油滴。
根据本发明的第五个实施方式，所述水包油乳液在温度为0'C到100°C 下呈现具有选自L3结构、L2和L3结构的组合、层状液晶(La)和L2结构 的组合、层状晶体和L2结构的组合的内部结构的油滴。
根据本发明的第六个实施方式，所述水包油乳液在温度为0'C到100。C 下呈现具有作为前述结构的组合的内部结构的油滴。
所有上述提及的内部结构可亳无问题地通过SAXS分析和通过冷冻刻 蚀电镜(cryo-TEM)(Qiuetal.Biomaterials(2000)21， 223-234， Seddon. Biochimica et Biophysica Acta (1990) 1031 ， 1-69 ， Delacroix et al J. Mol. Biol. (1996) 258，88-103，Gustafsson et al . Langmuir (1997) 13，
6964-6971， Portes. J. Phys: Condens Matter (1992) 4， 8649-8670)和 cryo-TEM图象的快速傅立叶变换(FFT)来确定。
对于特定应用，也可以4吏用超过100'C的温JL(例如干馏温度或/和LPA 的介质中的熔化温度)，这包括在本发明的范围内。
亲油性添加剂(LPA)也可以与亲水添加剂(具有HLB超过IO)混 合，直至该混合物不超过所有混合物的HLB为10、优选8的量。所述添 加剂(混合物)也可以通过化学、生化、酶或生物学方法原位制备。
添加的亲油性添加剂的量被定义为a。 a被定义为比值LPA/CLPA+ 油)xl00。 a优选大于O.l,更优选地a大于0.5，甚至更优选地a大于l, 甚至更优选地a大于3，甚至更优选地a大于10,最优选地a大于15。
比值a = LPA / (LPA+油)x 100优选低于99.9,更优选a低于99.5， 甚至更优选a低于99.0,甚至更优选a低于95，甚至更优选低于84，甚 至更优选a低于80，最优选低于70。任何所述下限和上限范围的组合包括 在本发明的范围内。a可用wt-。/。或mol-。/。表示。a的下限和上PfL取决于所 用的油和LPA的性质例如极性、分子量、介电常数等，或物理特性如油滴 相中LPA的临界聚集浓度(cac)或临界胶束浓度(cmc)。
所述乳液通过适合于稳定普通水包油乳液滴的亲水性乳化剂来稳定。 所述亲水性乳化剂还可以,皮称之为"从乳化剂，，或"稳定剂"。所述乳液是否 聚集(絮凝)取决于所使用的亲水性乳化剂。所述亲水性乳化剂选自具有 HLB〉8的低分子量表面活性剂，明胶、来自如乳汁(乳清蛋白质分离物、 酪蛋白酸盐)或大豆的蛋白质、嵌段共聚物、表面活性水解胶体，如阿拉 伯树胶、二嵌段共聚物或类脱辅基蛋白生物聚合物，如蛋白质-多糖结合物 或凝聚层、或蛋白质-多糖、蛋白质-蛋白质、或多糖-多糖混合物、结合物 或凝聚层，或聚合物和生物聚合物的混合物。颗粒(纳米或微米)也可以 用于稳定本发明的水包油乳液。
乳液技术人员的主要考虑涉及表面活性成分，也称为表面活性剂或乳 化剂的选择，表面活性成分表现出良好的表面性能(或活性)，即有效吸 附油滴周围形成的界面，和有效地、高效地降低界面张力。在7jC相和油相
之间得到的界面张力越低，增加水-油界面面积所需要的能量就越小，即 越容易制备更小的油滴和更稳定的乳液。
将LPA添加到待乳化的油相中，降低了油相和纯7jC之间的界面张力。 这种情况显著地(非常)有助于将本发明所述油相(包含一定量的亲油性 添加剂)打散成小液滴。因此，制备本发明的水包油乳液的打散方法不需 要有效的、高表面活性的或快速吸附的乳化剂。本发明所形成的水包油乳 液的性能(稳定性、均匀性)不取决于用来稳定普通乳液的高效的和表面 活性的亲水性乳化剂的使用。"差"吸附或非高效的乳化剂的原始混合物， 即便宜的乳化剂化合物，优选适用于本发明所述的稳定乳液产品。这意味 着制备本发明的水包油乳液，亲水性乳化剂的作用主要是吸附和包裹在 已4皮打散的油滴周围，并稳定它们不聚结。为了这个目的，水解胶体或其 它相对低效的吸附、略微两性的聚合物，例如羧曱基纤维素、角叉胶、gellaii gum、黄原胶、半乳甘露聚糖、蛋白质水解物、肽、改性淀粉等，或者乳 清蛋白质浓缩物也可以用于稳定本发明的水包油乳液。
形成本发明的水包油乳液的油滴的微粒(纳米或微米)或外表部分可 以具有任何类型的内部结构，例如无定性、结晶、层状晶体、层状液晶、 液晶(LC) 、 L3、 L2或它们的混合。
所述亲水性乳化剂也可与LPA混合、或与所述油、或与LPA和所述 油混合。这意味着所述乳化剂也可部分存在于油滴的内部，和影响所述内 部纳米尺寸自组装结构。
比值P =乳化剂/(LPA+油)xlOO描述了用于稳定油滴的乳化剂相对于 所述油加LPA含量的量。p优选大于O.l，更优选地p大于0.5,更优选地 P大于1，以及更优选地大于2。比值p-乳化剂/(LPA+油)x100优选低于 90，更优选地P低于75，甚至更优选地p低于50。任何所述下限和上限范 围的组合包括在本发明的范围内。p可用wt-。/。或mol-。/。表示。在某种情 况下，向所述配方中添加所述乳化剂。在其它情况下，所述乳化剂可能存 在于制品本身中，如食品制品、霜剂等，并且不需要添加该乳化剂。 一个 例子是其中已经存在蛋白质的乳汁可以用作本发明的水包油乳液的亲水性
乳化剂。
各种活性成分可以溶解在油滴的纳米尺寸自组装结构的内部。它们可
以是选自香料、香料前体、芳香物、芳香物前体、增味剂、盐、糖、M 酸、多糖、酶、肽、蛋白质或碳7JC化合物、食品增补剂、食品添加剂、激
素、细菌、植物提取物、药物、药剂、营养物、用于农业化学或化妆品应 用的化学品、类胡萝卜素、维生素、抗氧化剂或营养品选自由叶黄素、叶 黄素脂、p-胡萝卜素、生育酚及生育酚乙酸酯、生育三烯酚、番茄红素、
Co-Qk)、亚麻油、鱼油、ft-3油、ft-6油、DHA、 EPA、富含花生四烯酸 的油、薄荷醇、薄荷油、硫辛酸、维生素、多酚及其配醣、酯和/或硫酸盐 结合物、异黄酮、黄酮醇、黄烷酮及其配醣例如橘皮苷、黄烷3-醇类包含 儿茶素单体及其没食子酸酯例如表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)及其 原花青素低聚体、维生素C、维生素C棕榈酸酯、维生素A、维生素B12、 维生素D、 a-和Y多不饱和脂肪酸、植物甾醇类、酯化植物甾醇类、未酯 化植物甾醇类、玉蜀黍黄素、咖啡因及其混合物。
在本发明的水包油乳液中，亲油性添加剂选自肉豆蔻酸、油酸、月桂 酸、硬脂酸、棕榈酸、PEGl-4硬脂酸酯、PEG2-4油酸酯、PEG-4 二月 桂酸酯、PEG-4二油酸酯、PEG-4二硬脂酸酯、PEG-6二油酸酯、PEG-6 二硬脂酸酯、PEG-8-二油酸酯、PEG-3-16蓖麻油、PEG 5-10氩化蓖麻油、 PEG 6-20玉米油、PEG 6-20杏仁油、PEG-6橄榄油、PEG-6花生油、PEG誦6 棕榈仁油、PEG-6氬化棕榈仁油、PEG-4癸i^/辛酸甘油三酯、植物油和 山梨糖醇的单、二、三、四酯、季戊四醇二、四硬脂酸酯、异硬脂酸酯、 油酸酯、辛酸酯或癸酸酯、聚甘油-3二油酸酯、硬脂酸酯、异硬脂酸酯、 聚甘油4-10五油酸酯、聚甘油2-4油酸酯、硬脂酸酯、或异硬脂酸酯、聚 甘油4-10五油酸酯、聚甘油-3二油酸酯、聚甘油-6二油酸酯、聚甘油-10 三油酸酯、聚甘油-3二硬脂酸酯、C6到C2Q脂肪酸的丙二醇单或二酯、C6 到C2。脂肪酸的甘油单酯、甘油单酯的乳酸衍生物、甘油二酯的乳酸衍生 物、双乙酰酒石酸甘油单酯、三甘油单硬脂酸酯胆固醇(triglycerol monostearate cholesterol)、植物甾醇、PEG5隱20大豆固醇、PEG-6脱水
山梨糖醇四、六石更脂酸酯、PEG-6脱水山梨糖醇四油酸酯、脱水山梨糖醇 单月桂酸酯、脱水山梨糖醇单棕榈酸酯、脱水山梨糖醇单三油酸酯、脱水 山梨糖醇单和三硬脂酸酯、脱水山梨糖醇单异硬脂酸酯、脱水山梨糖醇倍 半油酸酯、脱水山梨糖醇倍半硬脂酸酯、PEG-2-5油基醚、POE 2-4月桂 醚、PEG-2十六烷基醚、PEG-2硬脂基醚、蔗糖二硬脂酸酯、蔗糖二棕榈 酸酯、油酸乙酯、肉豆蔻酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、亚油酸乙酯、亚油酸 异丙酯、泊洛沙姆(poloxamer)、来自其它植物的燕麦脂质和亲油性两性 脂质、磷脂、卵磷脂、脑磷脂、及其混合物。
根据本发明的水包油乳液通常是液体或半液体形式。根据本发明的另 一个实施方式，所述乳液被干燥并以粉状形式获得。小角X-射线散射和 Cryo-TEM表明当所述干燥乳液通过添加水复原时，本发明的水包油乳液 油滴中存在的内部纳米结构被复原。
本发明中水包油乳液可以是最终制品或者是添加剂。最终制品中所述 添加剂的量并不重要，其是可以变化的。
本发明中描述的、用于输送功能的乳液是新型乳液，其被命名为 "ISAMULSION，，以描述含有内部自组装的结构的油滴的特性，和以4吏得本 发明的乳液不包括在普通的水包油或w/o/w双乳液(包括纳米和微乳液) 中，其中所述普通乳液的油滴不具有就亲水畴而言的纳米尺寸自组装结构。 ISAMULSION液滴基本由就亲水畴而言具有纳米尺寸自组装结构的油滴 组成。这个结构可以是层状液晶、或层状晶体、或含有L2、微乳液、各向 同性液体相、六角相、胶束立方相、或双连续立方相的反相特性。油相中 的这种结构可以作为单纳米结构或作为不同纳米结构的混合物出现。
排除在本发明之外，作为活性成分的所述组合物包括 -2wt。/。R +柠檬油精、2.6%甘油单亚油酸酯和0.4 wt% Pluronic F127;
- 10 wt %麦芽糊精、2 wt % d-a生育三埽酚醋酸酯、2,5 wt % Dimodan U、 0.5 wt。/Q抗坏血酸和0.375 wt% Pluronic F127;
—0.51 wt %大豆油、2.49 wt % Dimodan U、 0.01 wt % L -亮氨酸和0.2
wt%吐温80;
一 0.02 wt %大豆5由、2.98 wt % Dimodan U、 0.02 wt % ;Mt和0.2 wt % 吐温80;
-0.51 wt %大豆油、2.49 wt % Dimodan U、 0.03 wt % Lyco曙mato和0.2 wt。/o吐温80;
-l.lwt。/o大豆油、0.3wt。/。游离植物甾醇、1.7 wt%Dimodan U和0.2 wto/。吐温80。
因此，本发明的一个目的是提供一种新的水包油乳液配方，其可以用 于溶解活性成分以输送一定数量的功能。
本发明涉及用来提高水不可溶、油不可溶活性成分、或在普通水包油 乳液中在使用或存储温度下结晶析出的结晶活性成分的溶解性或/和分散 性的本发明的水包油乳液。
本发明进一步涉及用来提高在水乳液油相中活性成分的稳定性、抗化学 降解性或抗氧化性的本发明的水包油乳液。
本发明还涉及用来在消化时提高活性成分的生物利用率、生物接受率、 biodisponibility或吸收率的本发明的水包油乳液。
本发明还涉及用来在消耗或消化时控制活性成分的释放、突发释放或持 久释放以产生或改进对健康起作用的功能的本发明的水包油乳液。
本发明还涉及用来提高活性成分的效率，活性成分的持久效率，或活性 成分的突发释放以添加对健康起作用的功能的本发明的水包油乳液。
本发明还涉及用于控制香料或调味剂的释放，香料或调味剂的突发释 放，或香料或调味剂的持久释放，以产生新的或改进的传感特性(所述香 料或调p未剂为所述活性组份)的本发明的水包油乳液。
本发明还涉及用于产生不同的味道、不同的紋理、口感、口部涂层或奶 油感觉的本发明的水包油乳液。在这种情况下，所述LPA是所述活性组份。
本发明还涉及用于活性组份的味道或味道屏蔽、活性组份的香味或香味 屏蔽、活性组份的结构、味道或香味调节的本发明的水包油乳液。在这种 情况下，所述LPA本身可以是所述活性组份。
本发明还涉及用于颜色调节、通过Maillard反应增强变暗效果、增进 加热或微波作用时的化学反应或Maillard反应得率、控制化学反应得率或 控制Maillard^^应得率，和控制加热或微波作用时的化学反应得率或控制 Maillard反应得率的本发明的水包油乳液。所述LPA仍可以是所述活性组 份。
本发明还涉及用于从任何类型的原材料或产品中提取活性成分，以浓缩 所述水包油乳液中的活性组份，为了健康而控制它们的释放或者为了感觉 上的益处，而用于在消耗、咀嚼或消化期间、在口中从任何类型的原材料 中提取活性成分的本发明的水包油乳液。所述LPA仍可以是所述活性组 份。
本发明进一步涉及任何类型的功能基团(基于一种或上述功能基团组 合和任何类型的功能和上述功能的组合，其中所述功能基团通过在加热、 冷却、加工、在嘴中咀嚼、消耗或消化过程中改变所述水包油乳液液滴的 所述内部结构或所述整个水包油乳液的所述结构来实现)。
本发明不仅用于向食品输送功能，还向其它工业生产的产品输送，例 如宠物食品、营养品(neutraceutical)、功能食品、清洁剂、营养化妆品 (nutricosmetical)、化妆品、药品、药物递送、涂料、医用或农用化学 品工业、炸药、纺织、^Jf、油井钻探、造纸工业、聚合物工业中。


图1表示作为0^10(^LPA/(LPA+油)的函数，在ISAMULSION油滴 内部发现的结构。
图2表示含有油滴的典型ISAMULSION的Cryo - TEM显微图，其 中所述油滴具有无周期的自组装结构。
图3表示大体积油相(通过LPA纳米结构化，用来制备ISAMULSION) 的ISAMULSION的小角度X射线散射(SAXS)图，和对应的普通乳液 (不含LPA,不具有纳米结构)的SAXS图。图4表示含有各种含量LPA,即a值(a = 100xLPA/ ( LPA +油)) 的ISAMULSION的小角度X射线散射(SAXS)图。
图5表示ISAMULSION的Cryo - TEM显微图，其中油滴的内部结 构A^束立方，间隔基团是Fd3m。
图6表示无周期结构的ISAMULSION油滴(在LPA存在下，具有纳 米结构)(a)与相应的普通乳液滴(b)(在LPA存在下，不具有纳米结 构)对照的cryo-TEM图像。注意到ISAMULSION液滴(图6a)内可见 的内部结构在普通的油滴(图6b)内不可见。
图7表示ISAMULSION (在LPA存在下，具有纳米结构)与相应的 普通乳液(d)(不含LPA,不具有纳米结构)对照的小角度X射线散射
(SAXS)图。(b )和(c)对应于具有高油含量和低LPA含量的 ISAMULSION。
图8表示在存在20 %水时饱和-不饱和甘油单酯混合物的伪二元相图。
图9表示含有亲水畴的ISAMULSION油滴的示意图。注意到亲水畴 可以是球形或非球形，即棒、盘或通道。图中显示了活性分子可能位置的 例子。
图10表示含有具有皿束立方结构的油滴的ISAMULSION的小角度 X射线散射(SAXS)图。
图11表示采用油和单亚油精(MLO)和作为LPA的二甘油单油酸酯 (DGMO)的混合物制备的ISAMULSION的小角度X射线散射(SAXS) 图。
图12表示采用油和磷脂(卵磷脂(PC))和作为LPA的单亚油精 (MLO)的混合物制备的ISAMULSION的小角度X射线散射(SAXS ) 图。
图13表示采用偏振光得到的光学显微镜图像，其中(a)当游离植 物甾醇存在于油中时，植物甾醇结晶是可见的，且形成普通乳液；(b)当 游离植物甾醇溶解在ISAMULSION液滴内部时，不存在植物甾醇的结晶。
图14:在2天之后，当将芳香物导入水中和ISAMULSION中时，存 在最终的芳香物(N-甲基吡咯烷酮(N-MP)和乙酸醛(AC))。注意到 在2天之后，所述芳香物在ISAMULSION中是稳定的，而在水中则会降 解。图14表示在储存两天之后，作为分軟液(参见实施例18中的组成) 中存在的油滴结构的函数，通过顶空测量法测量的芳香物的剩余百分数。
图15:通狄子传递反应-质i糾(PTR-MS，奥地利Innsbruck的 Ionicon Analytik )对ISAMULSION和普通乳液的芳香物顶空测量的结果。 芳香物的释放量(通过PTR-MS检测的质量浓度的总和)祐東示成时间的 函数。
具体实施例方式
图l表示ISAMULSION的分牧油滴内部发现的典型结构序列，其作 为亲油性添加剂的含量。/。(。/。LPA = a = 100*LPA/ (LPA+油))和温度的函 数。L2表示反转的微乳液状结构；LC表示液晶相或不同液晶相的混合物 的存在。如图l所示，在油滴内部于给定的温度和特定的亲油性添加剂(a 值)添加量下形成特定的纳米尺寸自组装结构(对于上述结构的更详细描 述参见Evans， D.F.; Wennerstr6m, H. (Eds.); 'The Colloidal Domain', Wiley-VCH， New York, (1999))。 LPA的添加量应能够精确控制自组 装结构的类型、亲水畴中存在的水量、内部界面的量、在ISAMULSION 滴内形成的自组装纳米结构的大小、尺寸。根据油的类型和亲油性添加剂 (LPA)的类型，、氣良自组装滴内部结构的自发形成所需的LPA最小量为 基于油相的0.1 ~ 5 wt%。
在乳液中油滴的内部纳米尺寸自组装结构可以借助于Cryo - TEM和 小角度X射线散射图来检测。
图2的cryo-TEM图象是用Adrian等人的标准方法得到的(Adrian et al. Nature, (1984)308， 32-36) 。 4吏用自制环境室用于样品的冷冻。将3 Hi的样品分散液液滴沉积在用含有约2jim直径孔的碳膜覆盖的铜网格上。 用滤纸在网格的液体侧挤压(吸水)，以除去多余的样品溶液。在除去液
体之后，马上将用钳子夹住的网格推入到液体乙烷中。将冷冻的网皿存
在液氮中，并转移到保持在- 180。C温度下的cryo 夹持器中。在Philips CM12 TEM (80 kV的电压)中进行样品分析。应用低剂量程序，以使得 光束损害最小化。在部分情况中，可以使用与Egelhaaf等人(Egelhaaf et al， J. Microsc. (2000) 200， 128-139 )描述的类似的自制环境室。将稀释和玻璃 化之前的温度i殳置为25。C，湿度为100%。 ISAMULSION可通过油滴中 存在的少量明亮特征来识别出来。图2、 6a是具有非周期结构的 ISAMULSION的cryo-TEM显微图像，表明所述明亮特征之间的特定距 离约为7~8nm。应该注意这种明亮特征在标准非结构化乳液中观察不到， 并且存在无反差的内部非结构化乳液滴(图6b)。
图3的SAXS曲线通过标准i殳备(Bergmann et al. J. Appl. Cryst. (2000) 33， 869-975 )，采用具有密封管铜阳极的X射线发生器(Philips, PW 1730/10)在40 kV和50 mA的条件下操作得到。使用G6bel镜将发散的 多色X-射线束转变成CuKa辐射(1 = 0.154 nm)的聚焦线形光束。2D 散射图案通过成^4SL检测器进行记录，并采用SAXSQuant软件(Anton Paar， Graz， Austria )积分至一维散射函数I (q),其中q = (4,sine/2，
x为波长，e为散射角。散射图形的宽峰通过用通用间接傅立叶变换法
(Bergmann et al. (2000), 33， 1212-1216)拟合这些数据而除污。所述特定 距离通过d = 2;i/q得出。图3表示ISAMULSION (与图2中检测结果相 同)与对应的作为其原料的非M大体积油相(通过LPA进行纳米结构 化)，以及对应的普通乳液(不含LPA，不具有纳米结构)的小角度X-射线散射图案。可以看出，所述ISAMULSION表现出具有与其作为原料 的非分歉大体积油相相同的峰位置。两者的特定距离均约为7.5iim。该特 定距离大于亲水畴的直径。因此，所述亲水畴具有小于7 nm的直径。对 于本领域的普通技术人员来说，所述亲水畴的这种小尺寸表明油滴的内部 结构是热力学稳定的。并且，对于对应的普通乳液，其中未添加LPA(无 纳米结构)，因此未观察到峰。这是在ISAMULSION的油滴内部存在纳 米尺寸自组装结构的另一证据。其一旦M在水中并不会改变，表明所述ISAMULSION液滴的内部结构是处于热力学平衡状态的。
图5表示在油滴内部具有周期结构的cryo-TEM图像。颗粒在不同的 方向上成像，并且从一个方向向另一个方向倾斜。4吏用快速傅立叶变换
(FFT)精确地确定存在的面(或反射面)，并采用与电子矛;t射图案相同
的索引方法进4亍索引(J. W. Edington, Practical Electron Microscopy in Materials Science, Phillips, Eindhoven, 1974 )。在111方向(图5a-c ) [112] 方向(图5f-h ) 、 [114方向(图5e-g) [U2方向(图5f画h )和[110方向(图 5i-j)观察到颗粒。最先观察到的四个反射面是{111}、 {220}、 {311}和{222}, 将所述胶束立方相(间隔基团Fd3m)识别成液晶相。可以进行同样的实 验，以识别具有其它内部结构的颗粒。颗粒的内部结晶学结构也可以通过 如图10 (胶束立方，间隔基团Fd3m )和图12所示的SAXS来确定。
图9表示已经添加LPA进行纳米结构化的油滴的示意图。在图9中亲 水畴的结构定义是特定的。亲水畴包括LPA的极性部分(端基)(不包括 烃基尾部区域和水的部分)。亲水畴的最小直径可以为约0,5nm,其大于 或小于不含水分子的2端基的横截面。亲油性添加剂或乳化剂极性部分的 最小尺寸约为0.21 11。水分子的直径约为0.3nm。活性分子的可能位置如 图9所示。
图13表示当在普通乳液中使游离(未酯化)植物甾醇溶解时存在结晶 (a )与当植物甾醇在ISAMULSION中溶解时不存在结晶(b )的偏光显 微镜图像。文献充^it明了，当植物甾醇处于溶解形式时其是生物可利用 的，而以结晶形式的植物甾醇是生物可接受性和生物可利用性远远不如的。
图14表示在储存两天之后最终芳香物的顶空测量结果。Y轴表示在储 存两天之后，通过顶空测量法测量的剩余芳香物的百分率。当所述芳香物 溶解在ISAMULSION中时，不存在可见的芳香物降解，而当它们溶解在 水中时，芳香物的降解非常强烈。
以下面的方式进行顶空测量。在配置有火焰离子检测器(FID)的HP 6890汽相色镨(GC )(得自瑞士 Basel的Agilent)上进行分析。该GC 被耦合到在约70 eV的电子电离模式下操作的质镨仪(5973 MSD， Agilent)
上。使用DB-Wax毛细柱(30x0.25 mm, 0.25微米膜厚，美国Folsom的 J & W Scientific )用于所有的分析。炉子在20。C下保持3分钟，然后以6。C/ 分钟的速率升温到100°C,然后以10。C/分钟的速率升温到240。C。最终， 将该炉子在24(TC下保持10分钟。载气为流速为lmL/min的氦气。在平 衡时间(2小时)之后，注入2mL顶空样品。每一份样品制备成3份以用 于GC分析。4吏用下面的注射器^t:注射器，2.5mL预留空间；样品体 积，2mL;培养温度，37。C;搅拌速度，300 rpm;搅拌启动时间，5 s; 搅拌停止时间，2s;注射器温度，37。C;填充速度，100微升/秒；拉fe4 迟，60 s;注射速度，1 mL/s;预注射延迟，500 ms;注射后延迟，500 ms; 注射器沖洗，1分钟。在感兴趣的浓度范围之内检测到的每一种气味的FID 信号线性度都通过外部校正曲线来检查。
图15表示通过质子转移反应-质语仪(PTR-MS，奥地利Innsbruck 的Ionicon Analytik公司)对ISAMULSION和普通水包油乳液进行的芳 香物顶空测量结果。注意到得到与普通乳液对比的ISAMULSION的突发 释放。使用PTRMS进行在线芳香物释放检测。从m/z 20 ~ 160的完整质 ^普将记录在乳液和ISAMULSION中。为了实现更灵敏的质量检测，质量 的选择作为每一个质量识别的分子的最佳代表性的函数来来进行。为了识 别样品中释放出来的分子，在炉子单元出口的排气管上将Tenax收集器固 定5分钟。使Tenax收集器中排出的挥发物分裂，并使用PTR-MS和气相 色谱-质语仪(GC-MS，色质联用)进行分析。
实施例
本发明的各种具体实施方式
提供一种水包油乳液，其中由于亲油性添 加剂(LPA)的存在，分歉的油滴表现出纳米尺寸自组装结构的亲7jc畴。 下面的实施例本质上是示意性的，并不被解释成对本发明进行限制，其范 围由本发明的说明书和后附的权利要求书来进行限定。实施例1:通过均一化处理和含有矿物油得到的ISAMULSION的一般实 施例。该实施例用来表明ISAMULSION怎样表征和怎样区别于普通水包 油乳液。
一般地，将l 5wt。/。矿物油，例如十四烷加入到95wt。/。的已经含有 0.375 wt %亲水性乳化剂(得自BASF的吐温80、 Merk或Pluronic F127 ) 的水中。然后向该混合物中加入0.5 4wt。/。的LPA(甘油单亚油酸酯，得 自挪威Danisco的乳化剂TS-PH 039 )。亲油性分子(矿物油+LPA)的 总量为4.625 wt%。
(^进行20分钟的超声破碎。所述乳液的ISAMULSION特性由 cryo-TEM图4象和SAXS曲线(例如图2和图3-4中的曲线)来确定。图 2和图3通过具有2.4 wt %矿物油(十四烷)-2.2 wt % LPA - 0.375 wt % 亲水性乳化剂(Pluronic F127 ) - 95 wt %水的组分的一般实施例来得到。 此外，制备和分析对应的大体积样品(含有油、LPA和过量的水、但不含 亲水性乳化剂的非^L样品)。油(十四烷)/LPA (甘油单亚油酸酯)的 重量比为1.1/1.0。对油-LPA-水的混合物进行加热，并4吏用涡流进行混 合，直到所述样品变得均一。在向所述油/LPA混合物中加入0、 5或10wt %的7jc之后，所述样品变得澄清，表明所述水完全溶解在油/LPA混合物中， 并形成了w/o微乳液。在加入更多的水之后，所述样品表现出相分离。应 当注意的是，含有15和20wt。/。水的样品表现出与对应的ISAMULSION 样品(2.4 wt %矿物油-2.2 wt % LPA - 0.375 wt %亲水性乳化剂)具有相 同的SAXS曲线。这表明ISAMULSION液滴表现出与在对应的体相中进 行观察(参见图2和图3)时相同的7.5nm的特定距离。图4表示已经形 成具有相对低含量的LPA和高含油量(例如，3.9wt。/。矿物油(十四烷) - 0.725 wt % LPA(甘油单亚油酸酯)-0.375 wt %亲水性乳化剂(pluronic F127) -95%水)的ISAMULSION (例如，在SAXS曲线上观察到峰)。 然而如图3所示，如果不存在LPA (组分4.625 wt。/。油(十四烷)、0.375 wt %的pluronic F127、 95 wt %的水)，将不会形成ISAMULSION。同样， 具有更高含量的LPA( a值X组分的例子1.32 wt %十四烷-3.3 wt % LPA
- 0.375 wt% Pluronic F127 )，将形成ISAMULSION。通过SAXS曲线 和cryo-TEM图4象可以看到(图5和10 ),所述结构比具有更低a值(LPA 含量)的例子观察到的结构更规则，并表现出亲水畴的皿束立方排列。
实施例2:采用甘油三酯油的ISAMULSION。本实施例用来表明怎样对来 自本发明的ISAMULSION进行表征。
将0.5 ~ 4.5 wt %的大豆油与0.5 ~ 4 wt %的LPA (得自丹麦Danisco 的Dimodan U/J)混合。将该混合物加入到95 wt D/。的含有0.375 %亲水性 乳化剂(Pluronic F127 )的水中。所述亲油性分子的总量(油+LPA)为 4.625 wt % 。采用Polytron (得自瑞士的Kinematica ) 5档剪切该混合物5 分钟。所述乳液的ISAMULSION特性由Cryo-TEM图像(图6a ) 、 SAXS (图7a)和对对应的大体积样品进行检测(与实施例1中^t法相同)来确 定。图6a - 7a通过具有如下组分1.525 wt。/。甘油三酯油-3.1 wt% LPA
- 0.375 wt %亲水性乳化剂(pluronic F127) - 95 %水的一般实施例来得到。 例如，在不存在LPA的情况下，在普通大豆油内部将观察不到内部结构(图 6b-7d)。为了赋予制品新的或改善的功能性，活性成分可以溶解或^L 在如实施例2所述的ISAMULSION中。
实施例3:含有几种LPA混合物的ISAMULSION。本实施例用来表明怎 样对ISAMULSION进行表征。
将0 ~ 1.8 %的矿物油(十四烷)加入到0.2 ~ 2 %的LPA中。所述LPA 是饱和甘油单酯(得自丹麦Danisco的Dimodan HR，含有90 %甘油单硬 脂酸酯的饱和甘油单酯)和不饱和甘油单酯(得自丹麦Danisco的Dimodan U/J)的混合物。所述油脂分子的总量(油+LPA)为3 o/。。将所述混合 物加入到96.7 wt %的含有0.3 %吐温80 (作为亲水性乳化剂)的水中。进 行2分钟的超声破碎。由在20 %水中得到的饱和甘油单酯(Dimodan HR) 和不饱和甘油单酯(Dimodan U/J)混合物的伪二元相图可知，在向不饱 和甘油单酯样品中添加了饱和甘油单酯之后，在高温下可以得到稳定的L2
相，il^明在高温下可以形成L2基ISAMULSION。例如，在1%十四烷 -1 %饱和甘油单酯-1 %不饱和甘油单酯-0.3 %吐温80 - 1 %十四烷的组 分中，在高于60。C的温度下ISAMULSION是存在并且稳定的。
含有矿物油(十四烷)、甘油单亚油酸酯和二甘油单油酸酯的混合物
将十四烷、单亚油精(MLO)和二甘油单油酸酯(DGMO)加入到 95.375wt %的已经含有0.375wt %亲水性乳化剂(Pluronic F127 )的水中。 然后进行20分钟的超声破碎。SAXS显示出所述混合物的ISAMULSION 特性(图ll)。与只使用甘油单油酸酯、而没有使用DGMO制备的 ISAMULSION相比(图11)，当与不饱和甘油单酯配合使用DGMO时， SAXS峰朝向更远的距离偏移，所述亲水畴变得更大，且更多量的水溶解 在液滴的内部。该例子表明不同LPA的混合物可以用来形成 ISAMULSION油滴的特定结构。
用油和甘油单酯与磷脂的混合物制备的ISAMULSION:
将矿物油(十四烷)、源自大豆油的卵磷脂(PC)和二甘油单油酸酯 (DGMO )加入到95.375wt %的已经含有0.375wt %亲水性乳化剂 (Pluronic F127 )的水中。然后进行20分钟的超声破碎。
SAXS显示出所述混合物的ISAMULSION特性(图12)。在图12中 给出了精确组分。该例子表明磷脂可以用来形成ISAMULSION油滴的特 定结构。
采用油和乳化剂混合物、包含磷脂(作为LPA)和不同油的混合物的 ISAMULSION
将2.2 wt %蛋黄大豆卵磷脂(得自Lucas Meyer)与2.2 wt % 二油精和 0.6 wt %十四烷混合。将该混合物加入到94.625wt %的含有0.375wt %亲水 性乳化剂(Pluronic F127 )的水中。然后进行40分钟的超声破碎。形成了 具有典型ISAMULSION特征的乳液。为了得到所述ISAMULSION特征，
也可以将所述PC与磷脂酰乙醇胺(PE)或其它磷脂相混合。有可能使用 不同磷脂和油的任何组合，并产生如本发明所述的典型ISAMULSION特征。
采用磷脂酰乙醇胺(PE，作为LPA)和油的ISAMULSION:
将2.2 wt %的1，2-二油酰基-sn -丙三基(Glycero ) — 二氧磷基 (phospho-)乙醇胺(得自AvantiPolar Lipids )与0.8 wt%大豆油混合。 将该混合物加入到96.7 wt%的含有0.3 wt%亲水性乳化剂(Pluronic F127 ) 的水中。然后进行40分钟的超声破碎。形成了具有典型ISAMULSION特 征的乳液。
为了赋予产品新的或改善的功能，可以将活性成分溶解或#在如实 施例3所述的ISAMULSION中。
实施例4:含有用来控制味觉的香料油的ISAMULSION
将2.3 wt %香精油(R +柠檬油精)加入到95 wt %的含有0.4 wt %亲 水性乳化剂(Pluronic F127)的水中。向该混合物中加入2.3 wt% LPA(甘 油单亚油酸酯)。进行20分钟的超声破碎。形成了分軟液。与实施例l 中的情况相同，SAXS显示出所述乳液的ISAMULSION特性。该 ISAMULSION是在超声破碎阶段自发形成的。该例子表明香料油，如柠 檬油精可以用作油相来用于形成ISAMULSION结构。
实施例5:含有植物齒醇酯和番茄红素、具有增强的溶解性和/或介歉性和 生物利用度的ISAMULSION
首先对1.08 wt %植物甾醇酯(ADM) - 1.62 wt % Dimodan U/J( LPA) -0.0015 wt % Lyc-O-Mato (得自Lycored,含有10 wt %的番茄红素)进 行加热，并使用涡流进行混合，直到形成均一澄清的溶液。将该溶液加入 到97.1 wt%的其中溶解了 0.2 wt。/。吐温別的水中。对该混合物在80。C下 进行2分钟的超声破碎。形成了番茄红素溶解在油滴内部纳米结构中的
ISAMULSION。该例子表明亲油性、结晶的抗氧化剂可以溶解在 ISAMULSION油滴结构的内部，从而得到均一的水包油乳液。
实施例6:含有游离植物甾醇、具有增强的溶解性或/和^t性和生物利用 度的ISAMULSION
首先对0.44 wt。/。游离植物齒醇(ADM) 、 1.65 wt%不饱和甘油单酯
(得自Danisco的Dimodan U/J)和1.06 wt %大豆油在120。C下进行加热， 直到植物甾醇溶解并形成溶液。将0.2 wt %吐温80 ^t在96.65 wt %的水 中。将该吐温80溶液加热直到80。C，然后在80。C下向该吐温80溶液中加 入植物甾醇-甘油单酯—大豆油的熔融混合物。在80。C下进行2分钟的超 声破碎。结果形成了 ISAMULSION,并且当采用偏光显微镜进行确认时， 在该乳液中不存在结晶。该ISAMULSION可以用来提高植物甾醇的生物 利用度。如果使用相同的工艺，但使用含有更少游离植物甾醇的普通乳液
(0.31 wt %游离植物齒醇-2.75 wt %大豆油-0.2 wt %吐温80 - 96.74 wt %水)，在处理之后将观察到大量结晶。
实施例7:在ISAMULSION中含有游离植物甾醇以增强溶解性和/或^t 性和生物利用度的牛奶
首先将0.45wt。/。游离植物甾醇(ADM) 、 1.67wt%不饱和甘油单酯 (得自Danisco的Dimodan U/J)和1.07 wt%大豆油加热到120。C ，直到 植物甾醇溶解并形成溶液。将96.81 wt %的低脂牛奶(得自瑞士的Cremo 无脂牛奶)加热到80。C。将所述油脂溶液加入到所述牛奶中，并在80。C下 进行超声破碎。当所述牛奶冷却后，通过偏光显微镜没有观察到结晶(图 13b)。随后将含有溶解在ISAMULSION中的游离植物甾醇的牛奶在63°C 下进行30分钟的巴氏灭菌处理。在4。C下储存4个星期之后没有观察到结 晶。如果使用相同的工艺，但使用普通乳液(0.39 1%游离植物笛醇、2.37 wt。/。大豆油和97.24 wt。/。无脂牛奶)，在处理之后(图13a)和巴氏灭菌 处理之后将存在大量结晶。
实施例8:含有游离植物甾醇和乳脂以增强溶解性和/或*性和生物利用 度的牛奶
首先将0.42 wt。/。游离植物甾醇(ADM) 、 1.59wt%不饱和甘油单酯 (得自Danisco的Dimodan U/J或Dimodan MO90 )和1.02 wt %乳脂加热 到120。C，直到植物甾醇溶解并形成溶液。将低脂牛奶(得自瑞士Coop 的Cremo无脂牛奶)加热到80。C。将所述油脂溶、^>入到96.97 wt%的牛 奶中，并在80。C下进行超声破碎。在处理完和4吏所述牛奶冷却到室温之后， 通过偏光显孩炎镜没有观察到固醇结晶。
实施例9:含有叶黄素以增强溶解性和/或M性和生物利用度的 ISAMULSION
将0.001 g叶黄素、0.4g大豆油和0.6 g Dimodan U/J加热，直到形成 均一澄清溶液。将0.2 g吐温80溶解在19 g加热到80。C的水中。将加热到 80。C的所述油脂溶液在80。C下加入到所述吐温溶液中。进行2分钟的超声 破碎。当样品冷却到室温之后，形成了 ISAMULSION,通过偏光显微镜 没有检测到结晶。
实施例10:含有游离植物甾醇和植物甾醇酯(作为油)以增强溶解性和/ 或分歉性和生物利用度的ISAMULSION
首先将0.21 wt。/。游离植物甾醇(ADM) 、 0.79wt%不饱和甘油单酯 (得自Danisco的Dimodan U/J或Dimodan MO90 )和0.52 wt %植物甾醇 酯(得自Danisco )加热到120°C ，直到植物甾醇溶解并形成溶液。将0.2 wt %吐温80 ^!t在98.28 wt %的水中。将吐温80溶液加热到80。C,并在80°C 下将所述油脂溶^>入到所述吐温80溶液中，在80。C下进行2分钟的超 声破碎。结果形成了 ISAMULSION,通过偏光显微镜确认不存在结晶。
实施例11:含有游离植物甾醇和植物甾醇酯(作为油)以增强溶解性和/ 或介軟性和生物利用度的牛奶
首先在12(TC下对Q.21 wt。/。游离植物齒醇(ADM) 、 0.79wt。/。不饱和 甘油单酯(得自Danisco的Dimodan U/J或Dimodan MO90 )和0.52 wt %植物甾醇酯(得自Danisco)进行加热，直到植物齒醇溶解并形成溶液。 将98.48 wt %的低脂牛奶(得自瑞士的Cremo无脂牛奶)加热到80。C 。将 所述油脂溶液加入到所述牛奶中，并在80。C下进行超声破碎。在处理完和 使所述牛奶冷却到室温之后，通过偏光显微镜没有观察到固醇结晶。
实施例12:含有抗坏血酸棕榈酸酯以增强溶解性和/或分歉性;^提高的效益 的ISAMULSION
将0.01 wt %抗坏血酸棕榈酸酯和0.594 wt % Dimodan U/J混合和加 热，直到抗坏血酸棕榈酸酯溶解。随后向该均一溶液中加入0.3996 wt。/o的 大豆油。得到的油脂溶液在80。C下加入到在80。C下倒入98.9 wt。/。水中的 0.1wt。/。酪蛋白酸钠中。在80。C下进行2分钟的超声破碎。在该过程之后， 得到ISAMULSION。当冷却到室温之后，通过偏光显微镜没有观察到结
实施例13:含有聚不饱和脂肪酸(PUFA)、维生素E和维生素C以保护 PUFA防止其IU匕的ISAMULSION
将2 wt %鱼油(得自瑞士 Manno的SOFINOL SA)与2.625 wt % Dimodan U/J和0.001 wt%维生素E ( Covi-Ox T70混合生育酚，得自美国 辛辛那提Cognis)混合，直到得到均一溶液。随后将所述油脂溶液加入到 倒入95 wt %水中的0.375 wt %吐温80中。进行2分钟的超声破碎。在该 过程之后，得到ISAMULSION。随后向所述ISAMULSION中加入0.001 wt %维生素C (Fluka，得自瑞士 Buchs )。
实施例14:含有大量抗坏血酸棕榈酸酯的ISAMULSION
将0.2 wt %抗坏血酸棕榈酸酯(得自丹麦Danisco)与2 % Dimodan U混合，并在60。C下加热，以得到溶液。然后在所述油脂混合物中加入l %大豆油，随后倒入含有0.5%吐温80的96.3%的水中。在60。C下进行5 分钟的超声破碎。得到含有溶解的抗坏血酸棕榈酸酯的ISAMULSION， 并且通过偏光显孩吏镜没有观察到结晶。
实施例15:含有净皮保护、防止氧化的PUFA的牛奶
在60。C下将0.05 g抗坏血酸棕榈酸酯溶解在5 g Dimodan U中。将由 抗坏血酸棕榈酸酯和Dimodan U形成的混合物溶解在95 g鱼油中，形成 亲油性溶液。将0.6 g所述亲油性溶液加入到20 g脱脂牛奶(得自瑞士的 cremo无脂牛奶)中。超声破碎以得到ISAMULSION。
实施例16:含有聚不饱和脂肪酸(PUFA)、用来防止PUFA氧化的维生 素E和抗坏血酸棕榈酸酯的ISAMULSION
将0.002 wt %抗坏血酸棕榈酸酯和2.625 wt % Dimodan U混合并加 热，直到抗坏血酸棕榈酸酯溶解。将2 wt %鱼油(得自瑞士 Maniio的 SOFINOL SA)与0.001 wt %维生素E ( Covi-Ox T70混合生育酚，得自美 国辛辛那提Cognis)加入到所述均一溶液中。将得到的油脂溶液加入到倒 入95wtQ/。水中的0.375wt。/。吐温80中。进行2分钟的超声破碎。在该过 程之后，得到ISAMULSION,其中所述鱼油明显被保护起来，防止被氧 化。
实施例17:含有游离植物甾醇、聚不饱和脂肪酸(PUFA)、维生素E和 抗坏血酸棕榈酸酯、用来输送PUFA和防止胆固醇吸收的ISAMULSION 将0.002 wt %抗坏血酸棕榈酸酯和2.625 wt % Dimodan U混合并加 热，直到抗坏血酸棕榈酸酯溶解。将1.45wt。/。鱼油(得自瑞士Manno的 SOFINOL SA) 、 0.55 %游离植物甾醇和0.001 wt %维生素E ( Covi-Ox T70 混合生育酚，得自美国辛辛那提Cognis)加入到所述均一溶液中。将所述
油脂混合物加热直到得到均一溶液。将得到的油脂溶液加入到倒入95wt %预热到80。C的水中的0.375 wt。/。吐温80中。进行2分钟的超声破碎。在 该过程之后，得到ISAMULSION,通过偏光显微镜没有观察到结晶。
如果使用普通乳液进行同样操作，只是将DiraodanU用油，如大豆油 (最终组分0.002 wt %抗坏血酸棕榈酸酯/2.625 %大豆油、1.45 wt %鱼油、 0.55 %游离植物甾醇、0.001 wt。/o维生素E、 0.375 wt。/。吐温80、 95%水) 或者鱼油等来代替，所述游离植物齒醇没有溶解，通过显微镜观察到大量 的大结晶。
实施例18:防止N -甲基吡咯烷酮与乙酸醛(acetate aldehyde)之间反应 以增强化学稳定性的ISAMULSION
将3 wt % Dimodan U/J、 2 wt %大豆油和0.5 wt %吐温80加入到94.5 wt%水中。进行10分钟的超声破碎以得到ISAMULSION,将200 ppm N画 甲基吡咯烷酮(N-MP )和200 ppm乙酸醛(AC )加入到所述ISAMULSION 中。在另一个实验中，将200ppmN-甲基吡咯烷酮(N-MP)和200 ppm 乙酸醛(AC)直接加入到水中。
图14表明2天之后在所述ISAMULSION中和在水中香料的残余浓 度。其清楚地表明，与在水中相比，在ISAMULSION中AC与N-MP之 间的反应活性显著地降低。
实施例19:防止亚硫酸盐与丙醛之间发生反应以提高化学稳定性的 ISAMULSION
将3 wt % Dimodan U/J、 2 wt %大豆油和0.5 wt %吐温80加入到94.5 wt %水中。进行10分钟的超声破碎以得到ISAMULSION。将200 ppm丙 醛和200 ppm亚^L酸盐加入到所述ISAMULSION中。在另 一个实验中， 将200 ppm亚辟u酸盐和200 ppm丙醛直接加入到水相中。如在实施例18 中一样，在2天之后，与香料存在于普通水相中的情况相比，当存在 ISAMULSION时反应活性显著降低。
实施例20:含有y -谷维素以增强溶解性和生物利用度的ISAMULSION 将0.05gy-谷维素、0.27 g Dimodan U/J、 0.18 g大豆油加热，直到 形成均一溶液，并使其冷却到80。C。将0.1 g吐温80溶解在9.4 g水中， 并加热到80。C。将两种溶液混合在一起，进行2分钟的超声破碎。 一旦样 品被冷却到室温，通过偏光显微镜没有观察到结晶。如果对普通乳液(组 分0.5wt。/。y-谷维素、4.5wt。/。大豆油、1 wt。/。吐温80和94 wt%水)进 行同样的操作，在样品冷却到室温之后，通过偏光显微镜将明显的观察到 大量结晶。
实施例21:输送口部涂层(mouth coating)和赋予口感功能的 ISAMULSION
将1.507 g向日葵油加热并与1 g Dimodan U/J混合，直到形成均一溶 液。将所述油脂溶'^>入到47.5 g含有0.05 g酪蛋白酸钠的水中。超声破 碎2分钟。得到用于形成ISAMULSION的口部涂层。如果对乳液(组分 47.1g7jC、 0.4g酪蛋白酸钠、2.5g向日葵油)进行同样地操作，几乎得不 到口部涂层。
实施例22:具有高浓度维生素E醋酸盐的浓缩ISAMULSION
将1 wt %酪蛋白酸钠M在94 wt %水中。将3 %维生素E -醋酸盐与
2% Dimodan U/J混合，以形成均一溶液。将所述油脂溶液加入到所述酪
蛋白酸盐溶液中，超声破碎10分钟，直到形成浓缩的ISAMULSION。 所述浓缩的ISAMULSION可以容易地加入到任何食品或化妆品中，
以提高或增大产品的维生素E醋酸盐的浓度。所述维生素E醋酸盐均一地
分布在整个产品中。
实施例23:溶解维生素E和抗坏血酸棕榈酸酯以增强维生素E的化学稳定 性和提高维生素E的生物利用度和效益的ISAMULSION
将0.01 wt %抗坏血酸棕榈酸酯和0.595 wt % Dimodan U混合并加 热，直到抗坏血酸棕榈酸酯溶解。然后将0.3986 wt%维生素E加入到所述 均一溶液中。将得到的油脂溶液加入到倒入98.9 wt%水中的0.1 wt%酪蛋 白酸钠中。超声^^C碎2分钟。在该过程之后，得到ISAMULSION，其保 护维生素E防止其氧化，从而提高了维生素E的使用效益。
实施例24:通过提取(extraction )富集了天然活性成分的ISAMULSION 将320 g西红柿浓缩物和80 g油(即大豆油和Dimodan U/J以35/65 比例的混合物)的混合物加热到45'C，并采用厨用混合机混合l分钟。在 采用Sorvall离心法对所述混合物在5000RPM、 4(TC条件下离心1小时之 后，回收到60g的油相。对该油相进行HPLC分析，表明番茄红素的含量 为4 mg/100 g提取物。当将提取温度提高到60°C，混合该混合物10分钟 时，在离心之后，油相中的番茄红素含量提高到20 mg/100 g提取物。将5 g得到的油相(含有Dimodan U/J、大豆油和提取的包含番茄红素的活性 元素)加入到94.5 g的含有0.5 g吐温80的水中。超声破碎5分钟。得到 生物可得的、包括番茄红素的天然活性元素(从生西红柿中提取)富集的 ISAMULSION。
实施例25:含有亲油性维生素鸡尾酒(cocktail)的稳定饮料
将10.0 g Eficacia (得自法国CNI)加入到979 g Vittel (得自法国雀巢) 水中，并通过磁力搅拌使其溶解。在50。C下将80mg维生素D (得自瑞士 DSM) 、 18 mg维生素K (得自瑞士 DSM) 、 7.2 g维生素E (得自瑞士 DSM) 、 160 mg维生素A (得自瑞士 DSM)溶解在3.6 g Dimodan U中。 将所述Dimodan U/维生素溶液加入到所述Eficacia溶液中，使用转子 /定子均质器(Polytron ) 5分钟。所述溶液进一步采用Rannie均质器进行 均一化。前100ml不要，余下的900ml回收到瓶子里。形成的 ISAMULSION是物理学稳定的(没有相分离、乳油化和不形成环)。如 果将Dimodan U替换成标准油(如大豆油)来执行相同的操作，将得到普
通的乳液。所述乳液的物理学稳定性远远低于各个ISAMULSION的稳定性。
实施例26:芳香化的饮料
将10.0 g Eficacia (得自法国CNI)加入到980 g Vittel (得自法国雀 巢)水中，并通过磁力搅拌进行溶解。在50'。下将6.3 8柑桔香精油加入 到3.6 g Dimodan U中。
将所述Dimodan U/维生素溶液加入到Vittel中，使用转子/定子均质 器(Polytron) 5分钟。所述溶液进一步采用Rannie均质器进行均一化处 理。前100ml不要，余下的卯Oml回收到瓶子里。如此形成的 ISAMULSION是物理学稳定的(没有相分离或乳油化，未形成环)。
如果将Dimodan U替换成标准油，如大豆油(10gEficacia、 3.6 g Dimodan U、 3.6 g柑桔香精油)，来执行相同的搮作，将得到一乳液，所 述乳液的物理学稳、定性(在储存若干天之后的乳油化和形成环)远远低于 ISAMULSION得到的物理稳定性。
所述乳液浓缩物可以用水稀释，以得到亲油的浓缩维生素饮料。
实施例27:含有薄荷油的凉爽饮料
将0.13 wt。/。薄荷油和0.0032 wt% Dimodan U混合并加热，直到形成 均一'溶液。将0.13 wt%Eficacia (得自法国CNI)加入到99.74wt。/。的水 中，并采用磁力搅拌器分散。将所述油脂混合物加入到所述Eficacia溶液 中。使用Polytron均质器10分钟，得到稳定乳液(没有乳油化，未形成 环)。所述乳液可以稀释，以得到一凉爽饮料。
实施例28:具有持久凉爽感觉的饮料
将0.26 wt %薄荷油和0.039 wt % Dimodan U混合并加热，直到形成 均一、溶液。将0,26wt。/。 Eficacia (得自法国CNI)加入到99.44wt。/。的水 中，并采用磁力搅拌器介軟。将所述油脂混合物加入到所述Eficacia溶液
中。使用Polytron均质器10分钟，得到稳定乳液。所述乳液可以稀释， 以得到一具有持久凉爽作用的随时可使用的々大料。
实施例29:含有被保护、防止其氧化的维生素E的ISAMULSION
在60。C下将0.05 %抗坏血酸棕榈酸酯(得自丹麦Danisco )溶解在0.6 %的Dimodan U中。将0.4 wt% d-a生育酚(得自美国新泽西的Acros organics)与所述Dimodan U/抗坏血酸棕榈酸酯混合物混合。将得到的油 脂溶液加入到98.75 %的含有0.2 %酪蛋白酸钠(得自瑞士 Emmi)的水中。 超声破碎2分钟，以得到维生素E的^t液，其中维生素E被保护、防止 其氧化。
根据上述实施例制备的ISAMULSION可以这样使用，也可以作为添 加剂使用。
这里已经对本发明进行详细地描述，本领域的普通技术人员应当理解 的是，在*、配方和其它#的宽的和等价的范围之内可以实现相同的 效果，而不会影响本发明或其任何具体实施方式
的范围。
权利要求
1.一种水包油乳液，其中由于亲油性添加剂的存在，所述油滴的直径在5nm～数百微米的范围之间，表现出具有直径尺寸在0.5～200nm范围之间的亲水畴的纳米尺寸自组装结构，以及所述水包油乳液含有的活性成分的量基于总个组分在0.00001～79％范围之间。
2. 如权利要求1所述的水包油乳液，其中所述水包油乳液基于总个组 分含有的活性成分的量在0.00001 ~ 50%范围之间。
3. 如权利要求1所述的水包油乳液，包含^t油滴和含有亲水性乳化 剂的连续7jc相，所述油滴具有纳米尺寸自组装结构的内部，所述内部包含(i) 油，选自矿物油、烃、植物油、脂肪、蜡、醇类、脂肪酸、单， 双或三甘油酯、精油、香料油、脂溶性维生素、酯、营养品(neiitraceiitical)、 水合萜品、萜烯及其混合物。(ii) 亲油性添加剂(LPA)或亲油性和亲水性添加剂的混合物，其具 有低于约10的最终HLB值(亲7jC-亲油平^值)。(iii) 含有水或非水性极性液体例如多元醇的以液滴、棒或通道形式 存在的亲水畴。
4. 如权利要求1或2任一所述的水包油乳液，其中所述油滴在0°C ~ 100。C的温度范围之间具有选自L2结构、或L2和油结构的组合的内部结 构。
5. 如权利要求1或2任一所述的水包油乳液，其中所述油滴在0°C ~ 100。C的温度范围之间具有L2的内部结构。
6. 如权利要求1或2任一所述的水包油乳液，其中所述油滴在0°C ~ 100'C的温度范围之间具有选自L2结构，LC结构或它们的组合的内部结 构。
7. 如权利要求1或2任一所述的水包油乳液，其中所述油滴在0°C ~ 100。C的温度范围之间具有LC的内部结构。
8. 如权利要求1或2任一所述的水包油乳液，其中所述油滴在0°C ~ 100。C的温度范围之间具有选自L3结构、L2和L3结构的组合、La和L2 结构的组合及薄层结晶结构和L2结构的组合中的内部结构。
9. 如权利要求1至7任一所述的水包油乳液，其中所述活性成分选自 香料、香料前体、芳香物、芳香物前体、增味剂、盐、糖、氨基酸、多糖、 酶、肽、蛋白质或碳水化合物、食品增补剂、食品添加剂、激素、细菌、 植物提取物、药剂、药物、营养物、用于农业化学或化妆品应用的化学品、 类胡萝卜素、维生素、选自下列组分的抗氧化剂和营养品叶黄素、叶黄 素酯、(5-胡萝卜素、生育酚、生育酚醋酸酯、生育三烯酚、番茄红素、 Co-Q1G、亚麻油、鱼油、11-3油、11-6油、DHA、 EPA、富含花生四烯 酸的油、LCPUFA油、薄荷醇、薄荷油、硫辛酸、维生素、多酚及其配糖、 酯和/或-危酸盐结合物、异黄酮、黄酮醇、黄烷酮及其配糖例如橘皮苷、黄 烷3-醇类包含儿茶素单体及其没食子酸酯例如表没食子儿茶素没食子酸酯 (EGCG)及其原花青素低聚体、维生素C、维生素C棕榈酸酯、维生素A、 维生素B12、维生素D、 a-和Y多不饱和脂肪酸、植物甾醇类、酯化植物 甾醇类、未酯化植物甾醇类、玉蜀黍黄素、咖啡因及其混合物。
10. 如权利要求1至8任一所述的水包油乳液，其中LPA选自长链 醇、脂肪酸、聚乙二醇化脂肪酸、脂肪酸甘油酯、甘油单酯、甘油二酯、 甘油单-二酯的^f生物、聚乙二醇化植物油、脱水山梨糖醇酯、聚氧乙烯 脱水山梨糖醇酯、丙二醇单或二酯、磷脂、磷脂(phosphatide)、脑戒脂、 神经节苷脂、脑磷脂、脂质、糖酯、硫苷脂、糖酯、糖醚、蔗糖酯、固醇、 聚甘油酯。
11. 如权利要求9所述的水包油乳液，其中LPA选自肉豆蔻酸、油 酸、月桂酸、硬脂酸、棕榈酸、PEG 1-4硬脂酸酯、PEG 2-4油酸酯、PEG-4 二月桂酸酯、PEG-4 二油酸酯、PEG-4 二硬月旨酸酯、PEG-6 二油酸酯、PEG-6 二硬脂酸酯、PEG-8-二油酸酯、PEG-3-16荛麻油、PEG 5-10氩化蓖麻油、 PEG 6-20玉米油、PEG 6-20杏仁油、PEG-6橄榄油、PEG-6花生油、PEG國6 棕榈仁油、PEG-6氢化棕榈仁油、PEG-4癸^/辛酸甘油三酯、植物油和 山梨糖醇的单、二、三、四酯、季戊四醇二、四硬脂酸酯、异硬脂酸酯、 油酸酯、辛酸酯或癸酸酯、聚甘油-3二油酸酯、硬脂酸酯、异硬脂酸酯、 聚甘油4-10五油酸酯、聚甘油2-4油酸酯、硬脂酸酯、或异硬脂酸酯、聚 甘油4-10五油酸酯、聚甘油-3二油酸酯、聚甘油-6二油酸酯、聚甘油-10三油酸酯、聚甘油-3二硬脂酸酯、C6到C20脂肪酸的丙二醇单或二酯、C6 到C2C脂肪酸的甘油单酯、甘油单酯的乳酸衍生物、甘油二酯的乳酸衍生 物、双乙酰酒石酸甘油单酯、三甘油单硬脂酸酯胆固醇(triglycerol monostearate cholesterol)、植物甾醇、PEG 5- 20大豆固醇、PEG-6脱水 山梨糖醇四、六硬脂酸酯、PEG-6脱水山梨糖醇四油酸酯、脱水山梨糖醇 单月桂酸酯、脱水山梨糖醇单棕榈酸酯、脱水山梨糖醇单三油酸酯、脱水 山梨糖醇单和三石更脂酸酯、脱水山梨糖醇单异硬脂酸酯、脱水山梨糖醇倍 半油酸酯、脱水山梨糖醇倍半硬月旨酸酯、PEG-2-5油基醚、POE 2-4月桂 醚、PEG-2十六烷基醚、PEG-2硬脂基醚、蔗糖二硬脂酸酯、蔗糖二棕榈 酸酯、油酸乙酯、肉豆蔻酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、亚油酸乙酯、亚油酸 异丙酯、泊洛沙姆(poloxamer)、来自其它植物的燕麦脂质和亲油性两性 脂质、磷脂、卵磷脂、脑磷脂、及其混合物。
12.如权利要求1至10任一所述的水包油乳液，其中所述乳化剂选 自具有HLB > 8的低分子量表面活性剂、源自乳汁的蛋白质、如乳清蛋白 质、乳清蛋白质分离物、乳清蛋白质浓缩物、乳清蛋白质聚集物、酪蛋白 酸、酪蛋白胶粒、酪蛋白、溶菌酶、白蛋白或源自大豆的蛋白质、或M酸缩氨酸、蛋白质水解物、嵌段共聚物、无规共聚物、Gemini表面活性剂、 表面活性水解胶体，例如阿拉伯树胶、黄原胶、明胶、聚电解质、卡拉胶、 羧甲基纤维素、纤维素衍生物、阿拉伯胶、半乳甘露聚糖、壳聚糖、透明 质酸、胶质、丙二醇藻酸酯、改性淀粉、马齿苋、黄芪醇、gellan gum、 类脱辅基蛋白生物聚合物如蛋白质-多糖结合物或凝聚层、或蛋白质-多糖、 蛋白质-蛋白质、或多糖-多糖混合物、结合物、或聚合物和生物聚合物的 混合物、聚电解质-表面活性剂复合物、DNA、核酸、颗粒(微或纳米尺寸)、 淀粉和淀粉基聚合物、直链淀粉、支链淀粉及其混合物。
13. —种粉末，其中将如权利要求l至11任一所述的水包油乳液进 行干燥，和其中所述水包油乳液为粉末的形式。
14. 一种如权利要求1至11任一所述的水包油乳液，其中其为最终制品。
15. —种如权利要求1至13任一所述的水包油乳液，其中其为起始 原料、中间体或添加到最终制品的添加剂。
16. —种如权利要求1所述的水包油乳液，其中比值a = LPA/ ( LPA +油)xl00小于84。
17. —种如权利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油 滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用来提高不溶于水、不溶于油的活性 成分、在普通水包油乳液中在使用或存储温度下结晶析出的结晶活性成分 的溶解性或/和介軟性。
18. —种如4又利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油 滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用来提高在所述水包油乳液中活性成 分的稳定性、抗>(匕学降解性或抗氧化性。
19. 一种如权利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油 滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用来在消化时提高活性成分的生物利 用度、生物接受率、biodisponibility或吸收率。
20. —种如权利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油 滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于在消耗或消化时活性成分的可控 释放、突发释放或持久释放。
21. —种如权利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油 滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于提高活性成分的效率，活性成分 的持久效率，或活性成分的突发释放。
22. —种如4又利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油 滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于芳香物或香料的可控释放，芳香 物或香料的突发释放，或芳香物或香料的持久释放，以产生新的或改进的 感觉性。
23， 一种如权利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油 滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于产生不同的味道、不同的紋理、口感、口部涂层(mouth coating)或奶油感觉。
24. —种如权利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油 滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于味道屏蔽、臭味屏蔽、香味屏蔽、 臭气屏蔽、味道调节或香味调节。
25. —种如4又利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油 滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于颜色调节、增强变暗效果、控制 化学反应得率或控制Maillard反应得率。
26. —种如权利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油 滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于从任何类型的原材料或产品中提 取活性成分，以浓缩所述水包油乳液。
27. —种如权利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油 滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，为了健康而控制它们的释放或者为了 感觉上的益处，而用于在消耗或消化期间、在口中从任何类型的原材料中 提取活性成分。
28. —种如权利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油 滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于输送基于如权利要求16至26所 述的功能基团组合的任何类型的功能基团。
29. —种如权利要求1至15任一所述的水包油乳液，由于在所述油 滴内部形成了纳米尺寸自组装结构，用于输送基于如权利要求16至27所 述的功能基团组合的任何类型的功能基团，其中所述功能基团通过在加热、 冷却、加工、咀嚼、消耗、消化过程中或在嘴中改变所述水包油乳液的内部结构或整个水包油乳液的结构来实现。
全文摘要
本发明涉及一种水包油乳液，其中由于亲油性添加剂的存在，所述油滴的直径在5nm～数百微米的范围之间，表现出具有直径尺寸在0.5～200nm范围之间的亲水畴的纳米尺寸自组装结构，以及所述水包油乳液含有的活性成分的量基于总个组分在0.00001～79％范围之间。
文档编号A61K8/06GK101360481SQ200680051460
公开日2009年2月4日 申请日期2006年11月22日 优先权日2005年11月22日
发明者B·霍尔斯特, F·罗伯特, H·J·瓦茨克, L·萨加洛维克, M·米克尔, M·莱泽, R·贝尔托莱, S·阿奎斯塔帕切 申请人:雀巢技术公司