專利名稱：脂溶性活性物質(zhì)的冷水分散性組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及部分降解的大豆蛋白作為脂溶性活性物質(zhì)的保護(hù)性膠體的應(yīng)用。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及含有脂溶性活性物質(zhì)和部分降解的大豆蛋白的組合物以及這類組合物的應(yīng)用。
象維生素和類胡蘿卜素這樣的脂溶性活性物質(zhì)在人和動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)方面起重要作用，或者象維生素或蛋白質(zhì)這樣作為必需物質(zhì)，或者特別是象類胡蘿卜素這樣作為賦予許多人或動(dòng)物食物以特定顏色的天然的或相當(dāng)于天然的著色劑。
通常這些純態(tài)的脂溶性活性物質(zhì)難于處理，甚至不能處理，因?yàn)樗鼈兪菍?duì)氧化敏感的物質(zhì)。此外，對(duì)最佳吸收能力或著色作用而言，活性物質(zhì)的細(xì)分散作用是有利的。而且，往往希望這些活性物質(zhì)能分散于水中。這就是為什么這些活性物質(zhì)經(jīng)常以乳液或干粉形式提供的原因，這種情形中，活性物質(zhì)或以純態(tài)形式或以生理上可接受的油中的溶液形式包埋，細(xì)分散于保護(hù)性膠體中。
油溶性維生素和類胡蘿卜素對(duì)氧的敏感性非常需要活性物質(zhì)包埋于其中的基質(zhì)。為了有效防止氧化分解作用，保護(hù)性膠體被膜必須是對(duì)氧的良好屏障。這就是為什么經(jīng)常使用具有優(yōu)良的穩(wěn)定性質(zhì)的明膠的原因。
根據(jù)EP-A 0 347 761，魚(yú)膠同樣適合作為脂溶性物質(zhì)的保護(hù)性膠體。
不過(guò)，明膠的缺點(diǎn)在于，它們具有很強(qiáng)的粘合性。使用含明膠的產(chǎn)物時(shí)，象噴霧干燥或噴霧流化床干燥這樣的常規(guī)用于液體體系的干燥方法可以造成粘連或結(jié)塊。
在常用的其它保護(hù)性膠體中，例如阿拉伯樹(shù)膠、淀粉、糊精、果膠或黃蓍膠中，通常僅可能包埋較低濃度的脂溶性物質(zhì)。而且，過(guò)去由于欠收，特別是阿拉伯樹(shù)膠不是總能得到或以足夠的質(zhì)量得到。
象聚乙烯吡咯烷酮這樣的合成膠體或者象纖維素衍生物這樣的部分合成的聚合物同樣僅具有有限的乳化能力，并且特別是在食物領(lǐng)域中并不總是合意的。
進(jìn)一步已知采用象大豆蛋白這樣的天然植物蛋白作為脂溶性物質(zhì)的保護(hù)性膠體。不過(guò)，這類產(chǎn)物同樣具有一些與蛋白質(zhì)典型特性有關(guān)的缺點(diǎn)。應(yīng)在此處特別提及的有易于絮凝(受熱或存在鹽時(shí)，這一點(diǎn)通常很顯著)，不總具有足夠的乳化能力。另外，用這種方法生產(chǎn)的產(chǎn)物往往具有不夠的冷水分散性。而且，植物蛋白可大大提高含水液體體系的粘度，這就限制了這類產(chǎn)物的生產(chǎn)或加工。
在US-A 3 932 672和US-A 4 015 019中公開(kāi)了部分水解的大豆蛋白作為食物中基于蛋白質(zhì)的發(fā)泡劑的代用品的應(yīng)用。部分水解的大豆蛋白也可用于軟飲料的蛋白質(zhì)補(bǔ)充(H.S.Olsen和J.Adler-Nissen，Zeitschrift für Lebensmitteltechnologie undVerfahrenstechnik，31-(1980)259-360)。
US-A 4 293 574公開(kāi)了采用特效醇變性的和部分水解的大豆蛋白作為禽蛋代用品來(lái)生產(chǎn)類似蛋黃醬的食物。
本發(fā)明的一個(gè)目的是尋找用于象維生素或類胡蘿卜素這樣的脂溶性活性物質(zhì)的適宜保護(hù)性膠體及其組合物。
我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，采用部分降解的大豆蛋白作為保護(hù)性膠體，以及脂溶性活性物質(zhì)的組合物，可以實(shí)現(xiàn)這一目的。
本發(fā)明的目的是尋找適合于脂溶性活性物質(zhì)的保護(hù)性膠體，該膠體沒(méi)有加工上的技術(shù)缺陷，并使以簡(jiǎn)便方式生產(chǎn)脂溶性活性物質(zhì)的穩(wěn)定的冷水分散性組合物成為可能。
根據(jù)本發(fā)明，用作脂溶性活性物質(zhì)的保護(hù)性膠體的是部分降解的大豆蛋白，該大豆蛋白優(yōu)選具有0.1～5％的降解度(“DH”“水解度”)，特別優(yōu)選0.2～3％。降解度“DH”定義如下
可以用pH-恒定法測(cè)定降解度，該方法如C.F.Jacobsen等人在Methods of Biochemical Analysis，Vol.IV，pp.171-210，Interscience Publishers Inc.，New York 1957中所述。
通常用酶法進(jìn)行部分降解，合適的酶是得自植物、微生物、真菌或動(dòng)物的蛋白酶。最好使用植物蛋白酶菠蘿蛋白酶進(jìn)行部分降解。
通常使用的大豆蛋白是商用大豆分離蛋白和大豆?jié)饪s蛋白，其蛋白質(zhì)含量為70～90wt％，其余10～30wt％表示其它或多或少的未限定的植物成分。大豆分離蛋白在水介質(zhì)中與酶一起溫育，優(yōu)選在50～70℃和pH7～9下進(jìn)行。在各種情況中，可以通過(guò)對(duì)熟練技術(shù)人員來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試來(lái)測(cè)定所需降解度的適宜蛋白-酶比。
通常生產(chǎn)出大豆水解蛋白水溶液，使蛋白質(zhì)含量為6～10wt％。
根據(jù)本發(fā)明的適宜脂溶性活性物質(zhì)是維生素A、D、E和K，其衍生物如棕櫚酸維生素A或乙酸維生素E，以及類胡蘿卜素，例如β-胡蘿卜素、阿樸胡蘿卜醛、阿樸胡蘿卜酸乙酯(ethyl apocarotenoate)、斑蝥黃質(zhì)、玉米黃質(zhì)、類胡蘿卜色素、番茄紅素、citranaxanthin或所述物質(zhì)的混合物。
脂溶性活性物質(zhì)可以純態(tài)或與生理上可接受的油的混合物形式加到本發(fā)明的組合物中，所述油例如有麻油、玉米油、棉籽油、大豆油或花生油。
除脂溶性活性物質(zhì)和部分降解的大豆蛋白之外，本發(fā)明的組合物還可以含有常規(guī)助劑，例如糖和糖醇、淀粉或淀粉衍生物，象叔丁基羥基甲苯這樣的穩(wěn)定劑，以及象棕櫚酸抗壞血酸基酯或卵磷脂這樣的乳化劑。
該組合物可以用常規(guī)方式生產(chǎn)，方法是將純態(tài)或與生理上可接受的油或脂混合形式的脂溶性活性物質(zhì)乳化于含保護(hù)性膠體的水相中?？梢越柚诔Ｒ?guī)攪拌器，轉(zhuǎn)子-定子分散混合器和其它適宜的混合器發(fā)生乳化。在40～70℃進(jìn)行乳化是可取的。
本發(fā)明的組合物可以是液態(tài)或固態(tài)的，而固態(tài)組合物是優(yōu)選的?？梢酝ㄟ^(guò)噴霧干燥或噴霧流化床干燥以簡(jiǎn)單方式生產(chǎn)固態(tài)組合物。
本發(fā)明的組合物含有脂溶性活性物質(zhì)，其含量占活性物質(zhì)和保護(hù)性膠體總重量的2～40％，優(yōu)選10～20％。
組合物中活性物質(zhì)的含量取決于特定的用途，并且可以適當(dāng)調(diào)整。
本發(fā)明的組合物非常適合作為食物添加劑用于牲畜營(yíng)或者因?yàn)樗鼈兙哂辛己玫睦渌稚⑿?，可加入飲用水中。含類胡蘿卜素的組合物更適于用作食物著色劑，尤其是軟飲料的著色劑。該組合物還可加入其它食物中，例如焙烤混合物或布丁粉中。
同樣，該組合物非常適于生產(chǎn)用維生素補(bǔ)充食物用的產(chǎn)品。
實(shí)施例在下列實(shí)施例1、2、4和5中，使用蛋白質(zhì)含量為85wt％的商用大豆分離蛋白。在實(shí)施例3中，使用蛋白質(zhì)含量為65wt％的濃縮蛋白。
所用的菠蘿蛋白酶是一種商用酶(得自Merck，2m-Ansom-U/mg)。
每種乳液都在Minor噴霧干燥器(得自Niro)中噴霧干燥，塔入口溫度為140℃而塔出口溫度為90℃。
每種情形中，用1M NaOH水溶液調(diào)節(jié)pH。實(shí)施例1將600ml水和45g大豆分離蛋白置于2升燒杯中并在攪拌下加熱至60℃。然后將pH調(diào)到9.0，加0.46g菠蘿蛋白酶，混合物、在60℃下攪拌30分鐘。然后將pH重新調(diào)至9.0。根據(jù)氫氧化鈉溶液的消耗，計(jì)算出DH為5。用浸入式加熱器把混合物煮沸2分鐘，再次冷卻至60℃，補(bǔ)充蒸發(fā)掉的水。然后加入80g葡萄糖漿(80％)和5.0g棕櫚酸抗壞血酸基酯，用Ultraturrax(2000rpm)短時(shí)攪拌使之與混合物混合。接著，把55g乙酸維生素A(穩(wěn)定化的，2.1兆IU/g)乳化進(jìn)來(lái)，乳液用Ultraturrax(9000rpm)進(jìn)一步處理30分鐘，偶爾用水浴(20℃)冷卻而使乳液的溫度保持在55℃～65℃。然后對(duì)乳液進(jìn)行噴霧干燥。
所得粉末的乙酸維生素A含量為0.63兆IU/g。實(shí)施例2如實(shí)施例1，45g大豆分離蛋白在600ml水中用0.19g菠蘿蛋白酶部分降解，加入80g葡萄糖漿(80％)和5g棕櫚酸抗壞血酸基酯，然后將60g D/L-α-生育酚乳化進(jìn)來(lái)。測(cè)得大豆蛋白的降解度為2.9％。如實(shí)施例1所述對(duì)乳液進(jìn)行進(jìn)一步處理和噴霧干燥.
粉末的生育酚含量為33wt％。實(shí)施例3將300ml水和34g大豆?jié)饪s蛋白(蛋白質(zhì)含量65％)置于1升燒杯中并在磁性攪拌器攪拌下加熱至60℃。然后將pH調(diào)到8.0，加入0.05g菠蘿蛋白酶，混合物在60℃下攪拌30分鐘。然后將pH重新調(diào)至8.0。隨后把混合物煮沸2分鐘，加入90g葡萄糖漿(80％)和3.5g棕櫚酸抗壞血酸基酯，用Ultraturrax(2000rpm)進(jìn)行短時(shí)混合。蛋白質(zhì)的降解度為1.6％。
在100ml圓底燒瓶中，阿樸-8′-胡蘿卜酸乙酯在中等鏈長(zhǎng)甘油三酯(“Miglyol-810″)中的30wt％分散體27g用生育酚穩(wěn)定，并在180℃油浴中用槳式攪拌器攪拌而溶解。把熱的油狀溶液乳化于水相中，并用Ultraturrax于9000rpm下分散20分鐘，用冰浴冷卻而將乳液的溫度保持在約60℃。把乳液在噴霧干燥器中干燥。
干粉中阿樸-8′-胡蘿卜酸乙酯的含量為5％。實(shí)施例4如實(shí)施例1，20g大豆分離蛋白在1升燒杯中的280ml水中用0.002g菠蘿蛋白酶降解，加入110g葡萄糖漿(80％)和2.6g棕櫚酸抗壞血酸基酯，并用Ultraturrax(2000rpm)進(jìn)行短時(shí)混合。蛋白質(zhì)的降解度為0.1％。
在100ml圓底燒瓶中，citranaxanthin在中等鏈長(zhǎng)甘油三酯(“Miglyol-810”)中的20％濃度分散體21.7g用生育酚穩(wěn)定，并在180℃下通過(guò)攪拌而溶解。把熱的油狀溶液乳化于水相中，并用Ultraturrax于9000rpm下分散20分鐘，用冰浴冷卻而將乳液的溫度保持在約60℃。
干粉中citranaxanthin的含量為3.0％。實(shí)施例5如實(shí)施例1，20g大豆分離蛋白在1升燒杯中的280ml水中用0.05g菠蘿蛋白酶降解。降解度為2.2％。加入110g葡萄糖漿(80％)和2.6g棕櫚酸抗壞血酸基酯后，用Ultraturrax(2000rpm)對(duì)混合物進(jìn)行短時(shí)混合。
在100ml圓底燒瓶中，β-胡蘿卜素在花生油中的20％濃度分散體21.6g用生育酚穩(wěn)定，并在180℃油浴中用槳式攪拌器攪拌而溶解。把熱的油狀溶液謹(jǐn)慎乳化于水相中，并用Ultraturrax于9000rpm下分散20分鐘，用冰浴冷卻而將乳液的溫度保持在約60℃。把乳液在噴霧干燥器中干燥。
干粉中β-胡蘿卜素含量為2.9％。
用本發(fā)明的含β-胡蘿卜素的組合物生產(chǎn)的橙汁飲料和多種維生素糖漿比用明膠或天然大豆蛋白所生產(chǎn)的產(chǎn)品具有更淺的顏色和更高的透明度。
權(quán)利要求
1.部分降解的大豆蛋白作為脂溶性活性物質(zhì)的保護(hù)性膠體的應(yīng)用。
2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其中部分降解的大豆蛋白的降解度為0.1～5％。
3.冷水分散性組合物，它含有作為必需成分的脂溶性活性物質(zhì)和作為保護(hù)性膠體的部分降解的大豆蛋白。
4.如權(quán)利要求3所述的組合物，它是固體形式的。
5.如權(quán)利要求3或4所述的組合物，它含有作為脂溶性活性物質(zhì)的維生素A、D、E或K或者類胡蘿卜素或者這些活性物質(zhì)的混合物。
6.如權(quán)利要求3～5任一項(xiàng)的組合物，它含有以活性物質(zhì)和保護(hù)性膠體總量計(jì)2～40wt％的脂溶性活性物質(zhì)。
7.如權(quán)利要求3～6任一項(xiàng)的組合物在牲畜營(yíng)養(yǎng)中的應(yīng)用。
8.如權(quán)利要求3～6任一項(xiàng)的組合物作為人食物中的添加劑的應(yīng)用。
9.如權(quán)利要求3～6中任一項(xiàng)的組合物用于人飲食補(bǔ)充物的應(yīng)用。
全文摘要
部分降解的大豆蛋白用作脂溶性活性物質(zhì)的保護(hù)性膠體。
文檔編號(hào)A23L1/03GK1152857SQ95194123
公開(kāi)日1997年6月25日 申請(qǐng)日期1995年7月3日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月11日
發(fā)明者W·多布勒, H·埃克哈特, C·薩姆巴爾, L·施維克特, A·卡赫爾比格 申請(qǐng)人:巴斯福股份公司