屏障層膠囊的制作方法
【專利說明】屏障層膠囊
[0001] 本公開文本設及用于特別地在食品或飲料中延遲釋放香料或其他活性劑的遞送 顆粒。
[0002] 包囊已經廣泛地應用于確保活性物質部分或完全得到保護，W便在期望的時間釋 放。例如，在制備消費品組合物的過程中，包囊可W允許在組合物的制備、加工或儲存過程 中添加活性成分，而在另外的情況下是不可能的，因為制備、加工或儲存條件可W破壞活性 成分的有效性，否則就是導致活性成分的有效性降低。運種情況的實例可W在PCT公布的 申請W02004/089113中找到，其中膠囊用于防止香料在儲存時氧化（下文的描述主要是指 香料，特別重要的活性成分的種類，但本公開文本的范圍不限于香料且適用于期望包囊的 任意活性成分，例如香精或無香料的食品或消費品成分）。
[0003] 盡管運類膠囊實際上用于運些目的，但是它們始終并未用于更極端的條件，例如 通常在食品加工工業中發現的那些。尤其存在的問題是暴露于水和/或升高的溫度（例 如，在蒸煮過程中）。運類條件可能導致一些或全部香料損耗，導致在食品的加工、制備或蒸 煮過程中釋放，或在產品壽命期間的不期望的時間釋放包囊的香料。理想地，所有包囊的香 料應在終產品中存在W便遞送期望的香味感覺，但食品在制備和消費過程中通常遇到的條 件可能導致一些或全部香料或香料的一些成分損耗，或香料的不同化學成分W不同速率釋 放。所有運些作用均可W使香味印象在產品壽命的期望的時間點的品質或強度降低。
[0004] 已經做出了克服運些缺陷的大量嘗試，但尚未完全得到成功。一種策略在于將香 料包封在可溶解的忍內，并且將所述忍用半透性聚合物層覆蓋。半透性聚合物難W透過被 遞送的活性成分且還難W透過水。乙基纖維素是藥物遞送系統和香料遞送系統中用于該目 的的常用的聚合物（例如W02004/089113)。運類包囊系統通過滲透累機制釋放活性成分， 其被描述為藥物遞送系統（例如M.Marucci等人，"Mechanisticmodelfor化ugrelease duringthelagphasefrompelletscoatedwithasemi-permeablemembrane"， J.ControlledRelease, 2008,vol. 127,pp. 31-40)。在運項技術的一種特別有用的形式中， 活性成分遞送顆粒包含含有活性成分的忍和至少一種半透性聚合物的外保護層。在浸入水 或暴露于高相對濕度的空氣中后，運類顆粒在運樣的暴露后提供充分確定的延滯時間，隨 后W近似恒定的速率及時地釋放大部分包囊的活性物質。
[0005] 然而，在使用運類系統遞送具有寬范的不同化學結構的化學物質中存在問題，例 如在香料、香精和食品中發現的那些。首先，如果不同的活性成分各自被包囊在膠囊中，它 們還具有相同的組成和結構，則活性成分的化學性質可能對得到的膠囊的延滯時間和釋放 速率具有主要影響。運使得難W預測不同活性劑在同一食品或香精用品中的釋放時程。其 次，包囊一種W上活性劑的混合物的顆粒可不同于每種成分單獨包囊時釋放的速率釋 放不同的成分，其方式難W預測。運兩個問題是研發控釋香料或香精制品的障礙。
[0006] 目前已經發現，能夠制備活性成分釋放顆粒，其可W長期并且在通常對運類顆粒 不耐受的條件下保留活性成分。因此，提供含有活性成分的適用于在期望的最終用途中釋 放該活性成分的微粒，該顆粒包含：
[0007] (a)任選地在內忍上形成的含有活性成分的忍，其包含連續親水性介質，其中至少 一種活性成分溶于其中或為分散顆粒；
[000引 化）無活性成分的屏障層，其完全包圍所述忍訊
[0009] (C)包圍所述屏障層的聚合物材料層，所述聚合物材料在25 °C在水中具有0. 1% 重量最大值的溶解度；
[0010] 所述屏障層包含選自蠟、脂肪和適合于用作所述忍的連續親水性介質的材料的材 料，并且其在期望的最終用途的條件下為固體。
[0011] 還提供在消費品組合物接觸水和/或加熱的環境中提供可適當釋放的活性成分 的方法，所述方法包括向所述消費品組合物中加入微粒形式的活性成分，所述微粒包含：
[0012] (a)任選地在內忍上形成的含有活性成分的忍，其包含連續親水性介質，其中至少 一種活性成分溶于其中或為分散顆粒；
[001引 化）無活性成分的屏障層，其完全包圍所述忍訊
[0014] (C)包圍所述屏障層的聚合物材料層，所述聚合物材料在25°C在水中具有0. 1% 重量最大值的溶解度；
[0015] 所述屏障層包含選自蠟、脂肪和適合于用作所述忍的連續親水性介質的材料的材 料，并且其在接觸水和/或加熱時保持為固體。
[0016] 所謂"可適當釋放的"的含義是指可在期望的時間期限內釋放。運種期望的釋放 性質自然地依賴于特定的組成和期望的釋放時間，但本公開文本的微粒能夠適應所有情況 下在任意期望的時間時的釋放。在每種情況中，可W通過常規實驗確定適合的微粒性質的 測定。
[0017] 含有活性成分的忍包含其中溶解或分散活性成分（液體或固體）的連續介質。可 W存在一種W上活性成分。連續介質可W是任意適合的材料，即可食用的親水性的（即它 在水中溶脹或溶解）并且能夠保留活性成分。適合的材料的實例包括長鏈和短鏈多糖類或 取代的多糖類。它們的具體實例包括麥芽糖糊精、單糖類、二糖類、Ξ糖類或寡糖類，例如核 糖、葡萄糖、薦糖、果糖、山梨醇、甘露醇、半乳糖、甘露糖或其混合物；改性淀粉，例如班巧酸 辛締醋-官能化淀粉；乳化樹膠，例如阿拉伯樹膠和金合歡樹膠、角叉菜膠或黃原膠。所述 介質還可W由蛋白質水膠體例如明膠或取代的多糖水凝膠例如果膠和藻酸鹽（為酸或金 屬鹽形式）組成或包含它們。
[0018] 含有活性成分的連續介質可W包含完整的忍，或其自身可W在內忍上形成。運種 內忍可W是固體或液體。例如，它可W是任意的固體、可食用物質，例如糖、淀粉、纖維素材 料和食品酸。或者，它可W是液體，且可W包含活性成分（與包圍層中的活性成分相同或不 同）。例如，它可W為100%的活性成分，或它可W是分散于或溶于溶劑或載體液體中的活 性成分。實例包括顆粒植物物質，例如稻米外殼。
[0019] 所述活性成分可W是其存在和延遲釋放是期望的任意期望的活性成分。典型地是 香味物質，例如單一香料成分，或運類成分的滲合物，且其可W是液體或固體形式。然而，能 夠使用任意其他的期望的活性成分，例如純芳香物質。
[0020] 包圍運種含有活性成分的層的是屏障層。它可W由與忍中使用的相同的連續介質 構成，但不含活性成分。該層的目的在于延遲活性成分釋放，且其厚度由此決定于用途的 性質和期望的延遲期限。然而，典型地，運種另一層的厚度使得其最終顆粒的重量分數為 3-80%，條件是它至少為10微米厚。用于運種層的具體材料是可食用蠟和脂肪。只要它們 是可食用的，可W使用蠟或脂肪。典型的脂肪是天然存在的甘油的甘油二醋類和甘油Ξ醋 類。蠟可W是天然的蠟或合成的蠟。典型實例是氨化甘油Ξ醋類，例如氨化棟桐油、棉子 油、低芥酸菜巧油（canolaoil)或大豆油；或蠟，例如蜂蠟、小燭樹蠟、稻米蠟、己西棟桐蠟 或石蠟。
[0021] 屏障層的主要要求在于它在期望的最終用途條件下為固體。運種最終用途將決定 用作屏障層的材料。例如，如果最終用途牽設在熱水或沸水中應用（例如，在湯中），則選 擇屏障層材料，使得該屏障層在運類條件下保持固體。認識到許多潛在的屏障層材料不具 有明確的烙點，因為它們確實是純的化學物質，但在一定溫度范圍內軟化。在運些情況中， "固體"是指該材料可W軟化，但在特定溫度下不能流動。簡單的常規實驗可W在每種情況 中確定它。
[0022] 最終的層是在25°C在水中具有0. 1%重量最大值的溶解度的聚合物材料層，即它 在制備和使用條件下最好是難溶于水的。適合的材料的實例包括乙基纖維素、纖維素醋類、 纖維素酸類、玉米醇溶蛋白、聚醋酸乙締醋和紫膠。
[0023] 可W通過任意已知的方法制備顆粒。在無內忍的顆粒的情況中，例如，可W通過如 下方式制備含有活性成分的忍：通過使粉末團聚，所述粉末通過在流化床干燥器中噴霧干 燥而制成；通過使香料乳狀液在流化床干燥器中噴霧干燥W累積成100-2000微米大小范 圍的大聚集物；通過對噴霧干燥的粉末或高剪切混合物中的其他香料粉末進行濕法團聚且 隨后擠出；通過對具有香味的基質進行熱烙化擠出；或通過徑多重乳化、軸向混合擠壓、壓 制或凝聚技術形成基于水凝膠的基質顆粒。在運些情況的每種中，基質中的香料的重量含 量根據系統組成和所用方法確定；運易于通過使用本領域的常規技術實現。
[0024] 例如，可W通過本領域中已知的任意適合的方式涂布運種屏障層。非限制性實例 包括：
[00巧]-通過作為烙化物噴霧或通過在流化床設備中噴霧在水或非水溶劑中的溶液、乳 狀液或混懸液進行涂敷；
[00%]-在鍋包衣過程中作為烙化物、乳狀液或混懸液涂敷；
[0027] 在水或非水溶劑中的溶液、乳狀液或混懸液的形式軸向噴射并軸混合擠壓涂 布于忍上。
[0028] 相同方法可W用于涂布難溶性聚合物材料層。可W將其作為在水、一種或多種醇 類（典型地是乙醇或異丙醇）或其混合物中的溶液涂布，例如，具有任選地至多占水重量 20%的乙醇）。
[0029] 上文所述的微粒可W用于廣泛的各種消費品組合物（即在口腔中攝取的組合物， 用于吞咽或吐出），其中期望活性成分延遲釋放。因此，還提供消費品組合物，其包含消費品 組合物基質和如上文所述的含有活性成分的微粒。
[0030] 所謂"消費品組合物基質"是指對于組合物而言必不可少的期望的消費品組合物 的所有那些成分，不包括微粒。它們是W本領域公認比例使用的標準成分（但不限于）：香 料、著色劑、表面活性劑、增稠劑和流變劑、溶劑、防腐劑、甜味劑、異味掩蔽劑等。
[0031] 在將所述微粒添加到一些具有高水活度的消費品組合物、然后將其儲存延長的時 間期限的過程中可能遇到困難。水活度^是食品科學中眾所周知的參數。它是在系統中 相對于純水的水自由能的測量值，并且被定義為與食品平衡的水的蒸氣壓除W相同溫度下 純水的蒸氣壓。純水的水活度為1。食品中的值為在破碎機中牛奶和果汁中的0.97至0.2 或W下。然而，固體食品還可W具有高aj直，例如生肉（0.99)和意大利臘腸（0.87)。
[0032]高ajt體環境例如湯品罐頭中長儲存期限的結果（幾小時或更長，運取決于溫度 和剪切條件）在于微粒失去幾乎全部的其內含物。因此，為了最佳效果，W儲存