包含通過不使用毒性交聯劑的凝聚獲得的膠囊的飲食組合物的制作方法
【專利說明】包含通過不使用毒性交聯劑的凝聚獲得的膠囊的飲食組合 物
[0001] 本發明涉及通過在不使用交聯劑的情況下凝聚得到的新型雙壁膠囊，涉及獲得此 膠囊的方法，以及涉及這些膠囊用于制備食品組合物的用途。
[0002] 凝聚描述了大分子例如聚合物脫溶劑化的現象，導致在溶液內的相分離。簡單的 凝聚涉及包括單種聚合物經由以下因素之一發生脫溶劑化：降低溫度，加入非溶劑，加入電 解質，加入第二種不相容性聚合物。當兩種帶有相反電荷的水溶性聚電解質通過改變含水 介質的PH引起同時脫溶劑化時，使用術語"復合凝聚"。
[0003] 復合凝聚是公知的包封技術，其已經自從50年代工業化。這使得可以包封水不溶 性成分。1957年7月23日的專利US2, 800, 457描述了例如在兩種有機聚合物即明膠和阿 拉伯樹膠的凝聚物中包封油的方法。1971年10月5日的加拿大專利CA88263描述了使用 有機聚合物和無機聚合物的相似方法。
[0004] 通過此技術制備微膠囊的方法一般按照五個接連的步驟進行。
[0005] 在第一步中，要包封的產品（以液體或固體形式，純的或是在油狀溶液中）分散在 含有具有相反電荷的兩種聚合物的水溶液中（步驟a)。
[0006] 在第二步中，通過調節此溶液的PH而引起凝聚，使得第一種聚合物的正電荷抵消 第二種聚合物的負電荷（步驟b)。兩種聚電解質的靜電吸引作用導致混合凝聚物的出現。
[0007] 在第三步中，所形成的凝聚物液滴被吸附（步驟c)在要包封的活性物質的表面 上，并且形成連續涂層（步驟d)。
[0008] 在第四步中，此涂層通過凝聚物的大分子組分的交聯（步驟e)而固化以形成穩定 的微膠囊。
[0009] 最后，微膠囊通過沉降和過濾從反應介質分離出來，然后進行洗滌或提純操作以 除去未反應的產物，尤其是過量的交聯劑，和任選地進行干燥操作。
[0010] 在可以用于凝聚技術中的具有陽離子性質的有機大分子或聚合物中，可以以非限 制性方式提到動物蛋白，例如豬或魚明膠，清蛋白，植物蛋白例如衍生自大豆、馬鈴薯或小 麥的植物蛋白，脫乙酰殼多糖及其衍生物，從組合氨基酸得到的合成聚合物，例如多熔素， 或植物來源的聚合物，例如瓜爾膠及其衍生物。
[0011] 可以使用的陰離子性有機聚合物是天然聚合物，例如阿拉伯樹膠、藻酸鹽、角叉酸 鹽，纖維素衍生物例如羧基甲基纖維素，淀粉衍生物例如羧基甲基淀粉，或合成聚合物例如 丙烯酸聚合物、甲基丙烯酸聚合物、聚乳酸聚合物或聚二醇聚合物，或它們的混合物。
[0012] 被包封的成分可以是化妝品、藥物或營養活性成分，例如防曬劑、精油、維生素 A、 維生素 D或維生素 E或它們的衍生物，或脂酰氨基酸。
[0013] 為了獲得具有足夠機械強度的膠囊，步驟（e)的交聯是必要的。此操作涉及交聯 劑。在最有效的交聯劑中，可以提到甲醛或戊二醛。也可以使用其它交聯劑，例如碳二酰亞 胺、異氰酸酯（HDI或六亞甲基二異氰酸酯，TDI或甲苯二異氰酸酯，IPDI或異丙基二異氰酸 酯），原花色素，等等。所有這些成分具有不可忽略的毒性或是在含水介質中不穩定的，并且 必須在符合交聯步驟的條件下使用。其他作者已經描述了使用酶的交聯方法，例如轉谷氨 酰胺酶，或g6n6pine。這些產品的成本使得可以考慮僅僅極少的具有極強附加值的應用。
[0014] 交聯劑是能將一個聚合物鏈經由形成共價鍵與另一個聚合物鏈連接的化合物。在 現有技術中，這尤其涉及交聯劑的醛官能團與蛋白質的殘余胺官能團之間的反應，尤其是 與賴氨酸單元的胺官能團的反應，從而形成-N = CH-共價鍵。
[0015] 戊二醛是最常用的交聯劑。其是有效且便宜的。但是，其必須以高劑量使用，即 在l-5mol/kg明膠的范圍內（即100-500g/kg蛋白質），并且對于加工者和使用者都具有 不可忽視的毒性。清除過量的戊二醛是必要的，尤其是對于所有藥物、食品或化妝品應用而 言；這需要多次的接連洗滌，這是耗水且耗時的，從而獲得含有可接受的殘余水平、即低于 約IOOppm的戊二醛的微膠囊。
[0016] 所以，本發明要解決的第一個問題是通過復合凝聚技術制備具有足夠強度的微膠 囊，其中不需要使用交聯劑。
[0017] 假定凝聚工藝的特定原則，僅僅不溶于水的親油性活性試劑可以被引入通過此技 術得到的微膠囊中。這毫無疑問地構成了對于同時還必須將許多水溶性成分引入微膠囊中 的方法的限制。
[0018] 所以，本發明的另一個目的是開發一種改進的凝聚技術，其中不使用毒性或昂貴 的交聯劑，此技術使得能包封水溶性和水不溶性的成分。
[0019] 已經描述用于包封水溶性成分的其它技術，例如通過親水性聚合物粒化，以油包 水型乳液的形式在油中乳化，或者在離子交換樹脂上吸附以形成樹脂酸鹽。最廣泛用于包 封水溶性成分的技術之一保留了引入水溶性聚合物的微珠中，例如脫乙酰殼多糖、聚乙烯 醇或藻酸鹽。所述聚合物用于許多藥物或食品應用中以通過簡單凝聚方法獲得微珠，也稱 為凝液。例如，關于這種包封小室的方法的描述可以參見1991年6月27日的專利申請 W091/09119。
[0020] 凝液包括制備含有要包封的水溶性成分和聚合物例如藻酸鈉的水溶液。這種水溶 液經由校準的噴嘴加壓，從而形成收集在二價鹽例如氯化鈣、氯化鎂或氯化錳的水溶液中 的液滴。鈣離子與藻酸鈉反應，從而立即形成藻酸鈣的不溶性固體珠。所得的這些珠通過 過濾或篩分分離，然后通常用水洗滌以除去過量的氯化鈣。
[0021] 在本文中，本發明人開發了新的雙壁膠囊，其可以含有在主膠囊中的親油性活性 試劑，以及任選地另外含有親水性活性試劑，所述膠囊是通過不需要化學交聯的凝聚方法 獲得的。
[0022] 這些原始微膠囊包含親油性芯，所述親油性芯被聚合物凝聚物的第一層和含有水 凝膠的第二層圍繞。這些微膠囊具有優良的拉伸強度水平，并且更尤其是無毒性的，這是因 為其中沒有使用毒性交聯劑。它們也可以調制，這是因為可以在芯中包封親油性活性試劑 和在水凝膠基體中包封親水性活性試劑。它們可以以濕形式提供或以干形式提供，且具有 合理的成本價格。
[0023] 因此，本發明的一個方面是一種制備雙壁膠囊的方法，包括以下步驟：
[0024] 步驟a)將親油性活性成分分散在水溶液中，所述水溶液含有至少一種陰離子聚 合物和至少一種陽離子聚合物；
[0025] 步驟b)調節在步驟a)中所得溶液的pH，使得陽離子聚合物的正電荷抵消陰離子 聚合物的負電荷從而引起凝聚；
[0026] 步驟c)使得從步驟b)得到的凝聚物液滴吸附在活性成分的表面上，從而形成膠 嗇. 裳；
[0027] 步驟d)將陰離子聚合物的溶液引入含有從步驟c)得到的膠囊的反應介質中；
[0028] 步驟e)將從步驟d)得到的混合物引入用于形成液滴的裝置中；
[0029] 步驟f)將從步驟e)得到的液滴與二價鹽的溶液混合并形成雙壁膠囊；
[0030] 此方法的特征在于不使用交聯劑，并且營養活性成分是選自生物活性類脂，示蹤 元素鹽，脂溶性維生素，益生元，益生菌，乳品蛋白質和/或蛋白質濃縮物，植物酶或動物 酶，氨基酸和肽，糖，以及風味增強劑。
[0031] 根據其他具體方面，本發明的主題是：
[0032] - 一種上述方法，其特征在于所述陰離子聚合物是選自：天然聚合物，例如阿拉伯 樹膠、藻酸鹽、角叉酸鹽，纖維素衍生物，例如羧基甲基纖維素，淀粉衍生物，例如羧基