专利名称：颗粒状维生素组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及颗粒状维生素组合物，具体而言，本发明涉及含有源自植物的胶凝剂的颗粒状维生素组合物。
维生素组合物是已知的。这种组合物倾向于含有胶凝剂，由于制备的方法的缘故，这种胶凝剂是必需的。
通常，用于维生素组合物的胶凝剂是明胶。明胶是用在组合物中结果非常良好的胶凝剂，它保持了对光、温度和氧化作用的稳定性。但是，由于这种胶凝剂是动物源的，许多国家不接受，所以需要淘汰这种胶凝剂。
我们已发展了一种维生素组合物，该组合物使用的胶凝剂不是动物源的，该胶凝剂给维生素组合物提供了与含明胶的组合物一样在正常存储时间的稳定性。
因此，本发明提供了一种颗粒状维生素组合物，该组合物含有(a)含有维生素或维生素衍生物的油，(b)源自植物的胶凝剂，它的玻璃态转化点大于20℃，(c)除明胶外的蛋白质。
我们已发现，本发明含有源自植物胶凝剂的维生素组合物与常规的含明胶的维生素组合物一样稳定。
本发明的颗粒组合物含有维生素或其衍生物的油状物。在本发明中，所述维生素的油也可含有一种以上维生素。合适的是，所述维生素是维生素A、D3或E。较佳的是，该维生素组合物含有维生素A。
维生素可以存在于本发明颗粒组合物中，其量为1-50重量％，较佳为20-40重量％。
本发明的颗粒组合物含有源自植物的胶凝剂。该胶凝剂的玻璃态转化点大于20℃，较佳在20-45℃之间。对于本发明，胶凝剂定义为一种使组合物的各组分结合在一起的物质，这种结合可以是整体混合，或者是在所得的颗粒外形成包衣或膜。合适的胶凝剂包括琼脂糖、角叉菜聚糖、角叉菜聚糖-角豆胶混合物、天然的或改性的淀粉、天然的或改性的纤维素、黄原胶、阿拉伯树胶、金合欢胶、加兰胶(gellan gum)和瓜耳胶。较佳的胶凝剂是角叉菜聚糖(具体是κ-角叉菜聚糖)、改性淀粉和金合欢胶。组合物中胶凝剂的量可以是5-30重量％，较佳是10-20重量％。
本发明颗粒组合物含有一种蛋白质组分。该蛋白质可以是除了明胶外的任何合适的蛋白质。具体而言，该蛋白质是除了哺乳动物组织的蛋白质外的任何蛋白质。用于本发明颗粒组合物的合适的蛋白质包括植物蛋白(例如马铃薯蛋白)、小麦谷蛋白、大豆蛋白、牛奶蛋白(如乳球蛋白和酪蛋白)以及鱼蛋白。较佳的蛋白质是植物蛋白质和牛奶蛋白质，尤其是牛奶蛋白质和酪蛋白。颗粒组合物中该蛋白质的量可以是2-40重量％，较佳是5-25重量％。
本发明的颗粒组合物还可含有无机载体物质。较佳的是，该载体物质在水溶液中不溶，并且在水中的pH大于或等于7。该载体物质适宜为磷酸盐或碳酸盐。较佳的盐是第II族的金属的磷酸盐或碳酸盐，尤其是钙和镁的磷酸盐或碳酸盐。较佳的是该组合物含有无机载体物质。该无机载体物质的量可以是0-60重量％，较佳是10-30重量％。
颗粒组合物还可任选地含有糖。适宜的是，该糖是短链糖。可使用任何合适的短链糖，例如还原的糖或多元醇甘油、山梨糖醇、麦芽糖醇、木糖醇。也可使用其它的糖如葡萄糖、乳糖、果糖、蔗糖、甘露糖、麦芽糖、蔗糖。当存在糖时，较佳的糖是葡萄糖或乳糖。或者，该组合物可含有干燥形式或糖浆形式的糖混合物或麦芽糖糊精混合物。较佳的是该糖混合物的葡萄糖当量值(DE)至少为15。较佳的糖混合物是葡萄糖糖浆。该糖可以以0-40重量％的量存在，较佳是10-30重量％。
颗粒组合物还可含有抗氧化剂。合适的抗氧化剂包括3-叔丁基-4-羟基羟基茴香醚(BHA)、3，5-二-叔丁基-4-羟基甲苯(BHT)、6-乙氧基-1，2-二羟基-2，2，4-三甲基喹啉(乙氧喹)和2-叔丁基-1，4-二羟基苯。较佳的是，抗氧化剂是3，5-二-叔丁基-4-羟基甲苯(BHT)。组合物中抗氧化剂的量为0-15重量％，较佳是2-10重量％。
在一些例子中，希望在组合物中含有防结块剂。适合用作防结块剂的化合物包括硅石和硬脂酸镁。较佳的是，防结块剂是硅石。涂层剂可以以0-3重量％的量存在，较佳的是0.1-2重量％，该量可特别地是2-4重量％。
该颗粒组合物还可含有有限量的水。适宜的是，水的量少于6重量％，较佳少于4重量％。
可采用本领域熟练技术人员熟知的方法制备此颗粒组合物。合适的已知制备方法包括如欧洲专利0258682公开的喷雾干燥法、欧洲专利0261616公开的浸渍方法，本文纳入这两篇专利作为参考。或者，可采用欧洲专利0618001公开的技术制备此颗粒组合物，该技术涉及乳液的制备，下文称之为“双乳液方法”，本文纳入该文作为参考。
具体是，当胶凝剂是琼脂糖、角叉菜聚糖、角叉菜聚糖-角豆胶混合物时，较佳的制备方法是双乳液方法，其中，通过形成基本的油-水乳液，将维生素油分散在含有胶凝剂的水中，从而制备维生素的球状小滴。将该乳液与和水不互溶的溶剂如油混合，产生第二种油-水-油乳液。然后使该乳液在胶凝剂的玻璃态转化温度以下冷却，以固化油滴，获得颗粒。冷却后可在溶剂中加入氯化钾溶液。然后可采用任何合适的方法分离该球状颗粒。因而，本发明另一方面提供了一种制备如上定义的维生素组合物的方法，该方法包括(a)第一步，制备胶凝剂、蛋白质的水溶液或悬浮液，可任选地含有无机载体和糖；(b)第二步，加入维生素的油溶液，可任选地加入抗氧化剂，以产生水包油的乳液；(c)第三步，将该水包油乳液加到植物油中，得到油-水-油乳液；(d)第四步，冷却所述油-水-油乳液，固化该颗粒；(e)第五步，回收和干燥该颗粒；其特征是胶凝剂是琼脂糖、角叉菜聚糖、角叉菜聚糖-角豆胶混合物。
当胶凝剂是纤维素、淀粉或树胶时，较佳的制备方法是喷雾干燥法，其中，制备胶凝剂的水性悬浮液，可含有任选的组分如无机载体和糖。然后将维生素和任选的抗氧化剂加到该水性悬浮液中，得到乳液。高压处理所得乳液，以降低液滴大小。然后使用合适的设备如喷管或转轮雾化所得液滴。然后干燥所得微粒。因而，本发明另一方面提供一种制备如上定义的维生素组合物的方法，该方法包括(a)第一步，制备胶凝剂、蛋白质的水溶液或悬浮液，可任选地存在无机载体和糖；(b)第二步，加入维生素的油性溶液，可任选地加入抗氧化剂，得到水包油乳液，(c)第三步，高压处理所得乳液；(d)第四步，雾化所述乳液，得到液滴；(e)第五步，干燥所述液滴，得到颗粒；其特征是胶凝剂是改性的或天然的淀粉、改性的或天然的纤维素、黄原胶、阿拉伯树胶、金合欢胶、加兰胶或瓜耳胶。
适宜的是，所得的颗粒大小为50-800微米，较佳为300-500微米。
下面将结合实施例更详细地描述本发明实施例1-10阐述了使用双乳液制备方法制备本发明维生素组合物。实施例11-14阐述使用喷雾干燥法制备本发明维生素组合物。总的制备方法(1)双乳液方法步骤(1)在第一反应器中，将胶凝剂溶解在水中，在适当时，在75℃混入无机载体和/或糖，搅拌速率为2-3米/秒，至少搅拌20分钟，然后加入蛋白质，以完善该水性悬浮液。20分钟后，将温度降至60℃。
步骤(2)在第二反应器中，将维生素与抗氧化剂混合10分钟，产生油性液体。
步骤(3)将步骤(2)的油性液体加到步骤(1)的水性悬浮液中，同时搅拌。继续搅拌10分钟，同时维持60℃的温度，获得油滴在水中的第一种乳液。
步骤(4)将步骤(3)获得的乳液加到油中，产生油/水/油乳液。
步骤(5)然后将混合物的温度降低至20℃，以固化该颗粒。然后过滤该冷却的混合物，可任选地使用氯化钾洗涤固体两次。进一步使用正己烷或异己烷洗涤该固体，去除过量的油。然后在流化床中干燥所得颗粒。
(2)喷雾干燥法使用下述方法制备本发明颗粒组合物。
步骤(1)在第一反应器中，将胶凝剂溶解在水中，水温在60-80℃。适当时，加入无机载体和/或糖。然后加入蛋白质，以完成该水性悬浮液。将温度降至60℃。
步骤(2)在第二反应器中，将维生素和抗氧化剂混合10分钟，得到油性液体。
步骤(3)将步骤(2)的油性液体加到步骤(1)的水性悬浮液中，同时搅拌，以确保在水中形成粗的油滴乳液。
步骤(4)在高压均化器中使用高压或者在低压下循环该浆液几次，以降低乳液的大小。
步骤(5)用喷管或回转轮雾化该细的乳液。在热的喷干室中快速干燥该细微的颗粒。使用的气体是氮气，这种气体的温度不能超过160℃。
实施例1根据上述双乳液制备方法制备颗粒状维生素组合物，使用下述组分
在洗涤过程中使用下述物质及其量1.5升菜籽油600ml正己烷。
所获得的颗粒大小为50-800微米，其中30％的颗粒的大小为315-500微米。测定出实际含有1.2％的水的颗粒中的维生素的计算量的测定值是521700IU维生素/g颗粒。
采用标准的分光光度方法测定维生素的实际值。
维生素的测量值是551000IU维生素/g颗粒。在将维生素颗粒保存于40℃的干燥空气4周后测定维生素的量。结果是530000IU维生素/g颗粒，相应于96％的稳定性。将该样品包裹在维生素侵蚀性预混合料中，并且在20℃、82％的相对湿度下保存4周，在这种极端的环境下保留了41％的维生素，这表明该组合物具有良好的稳定性。
实施例2重复实施例1的步骤，增加维生素的量，不加入任何无机载体。使用下述数量
在洗涤过程中使用下述物质及其量1.5升菜籽油900ml正己烷。
所获得的颗粒大小为100-1000微米，其中30％的颗粒的大小为315-630微米。
测得在实际含有5％的水的颗粒中维生素的计算值是950000IU维生素/g颗粒。维生素的测量值是834000IU维生素/g颗粒。将该颗粒保存在40℃的干燥空气中4周后测定维生素的量。结果是800000IU维生素/g颗粒，相当于96％的稳定性。
实施例3重复实施例1的步骤，减少无机载体的量，加入麦芽糖醇。使用下述数量
在洗涤过程中使用下述物质及其量1.55升菜籽油600ml正己烷。
所获得的颗粒大小为50-800微米，其中30％的颗粒的大小为160-500微米。
测得在实际含有2.6％的水的颗粒中维生素的计算值是528300IU维生素/g颗粒。维生素的测量值是514170IU维生素/g颗粒。将该颗粒保存在40℃的干燥空气中4周后测定维生素的量，结果是515400IU维生素/g颗粒，相当于100％的稳定性。
实施例4重复实施例3的步骤，用山梨糖醇替换麦芽糖醇。使用下述数量
在洗涤过程中使用下述物质及其量1.51升菜籽油300ml异己烷。
所获得的颗粒大小为50-800微米，其中30％的颗粒的大小为160-500微米。
测得在实际含有2.6％的水的颗粒中维生素的计算值是543270IU维生素/g颗粒。维生素的测量值是585360IU维生素/g颗粒。将该颗粒保存在40℃的干燥空气中4周后测定维生素的量，结果是573650IU维生素/g颗粒，相当于98％的稳定性。
实施例5重复实施例3的步骤，用葡萄糖糖浆替换麦芽糖醇。使用下述数量
在洗涤过程中使用下述物质及其量1.51升菜籽油600ml异己烷。
所获得的颗粒大小为50-800微米，其中30％的颗粒的大小为160-500微米。
测得在实际含有5％的水的颗粒中维生素的计算值是508150IU维生素/g颗粒。维生素的测量值是515900IU维生素/g颗粒。将该颗粒保存在40℃的干燥空气中4周后测定维生素的量，结果是518990IU维生素/g颗粒，相当于100％的稳定性。
实施例6重复实施例3的步骤，用麦芽糖糊精替换麦芽糖醇。使用下述数量
在洗涤过程中使用下述物质及其量1.5升菜籽油600ml异己烷。
所获得的颗粒大小为50-800微米，其中20％的颗粒的大小为160-500微米。
测得在实际含有5.5％的水的颗粒中维生素的计算值是479000IU维生素/g颗粒。维生素的测量值是489000IU维生素/g颗粒。将该颗粒保存在40℃的干燥空气中4周后测定维生素的量，结果是485800IU维生素/g颗粒，相当于100％的稳定性。
实施例7重复实施例1的步骤，但使用带有蛋白质(酪蛋白和乳球蛋白)、糖(乳糖)和部分无机载体(磷酸盐)的干燥的脱脂奶粉。将干燥奶粉加到75℃水中。将角叉菜聚糖加到该奶溶液中，以2米/秒的速率搅拌。如实施例1进行剩余的制备。使用下述数量
在洗涤过程中使用下述物质及其量1.5升菜籽油600ml异己烷。
所获得的颗粒大小为50-800微米，其中20％的颗粒的大小为160-500微米。
测得在实际含有5％的水的颗粒中维生素的计算值是503000IU维生素/g颗粒。维生素的测量值是505800IU维生素/g颗粒。将该颗粒保存在40℃的干燥空气中4周后测定维生素的量，结果是508000IU维生素/g颗粒，相当于100％的稳定性。
实施例8重复实施例7的步骤，不使用碳酸钙。使用下述数量
在洗涤过程中使用下述物质及其量1.5升菜籽油600ml异己烷。
所获得的颗粒大小为50-800微米，其中40％的颗粒的大小为160-500微米。
测得在实际含有4.3％的水的颗粒中维生素的计算值是507800IU维生素/g颗粒。维生素的测量值是535800IU维生素/g颗粒。将该颗粒保存在40℃的干燥空气中4周后测定维生素的量，结果是492600IU维生素/g颗粒，相当于92％的稳定性。
将该颗粒组合物中掺入侵蚀性预混合料中，并且在20℃、82％的相对湿度下保存4周。过这段时间后测得的维生素的量为64％，这表明该组合物在这种极端的条件下非常稳定。
实施例9重复实施例7的步骤，增加维生素的量，不使用碳酸钙。使用下述数量
在洗涤过程中使用下述物质及其量1.5升菜籽油600ml异己烷。
所获得的颗粒大小为100-1000微米，其中50％的颗粒的大小为160-500微米。
测得在实际含有5％的水的颗粒中维生素的计算值是950000IU维生素/g颗粒。维生素的测量值是850000IU维生素/g颗粒。
将该颗粒保存在40℃的干燥空气中4周后测定维生素的量。结果是825000IU维生素/g颗粒，相当于97％的稳定性。
实施例10重复实施例1的步骤，用马铃薯蛋白质替换酪蛋白。使用下述数量
在洗涤过程中使用下述物质及其量1.5升菜籽油4升0.3M氯化钾600ml异己烷。
所获得的颗粒大小为50-800微米，其中25％的颗粒的大小为315-630微米。
测得在实际含有2％的水的颗粒中维生素的计算值是546500IU维生素/g颗粒。维生素的测量值是560650IU维生素/g颗粒。将该颗粒保存在40℃的干燥空气中4周后测定维生素的量。结果是505000IU维生素/g颗粒，相当于90％的稳定性。
实施例11采用上述喷雾干燥法制备颗粒状维生素组合物，使用下述组分
测得在实际含有5％的水的颗粒中维生素的计算值是475000IU维生素/g颗粒。维生素的测量值是449600IU维生素/g颗粒。将该颗粒保存在40℃的干燥空气中4周后测定维生素的量。结果是452230IU维生素/g颗粒，相当于100％的稳定性。
实施例12重复实施例11的步骤，使用阿拉伯树胶作为胶凝剂
测得在实际含有5％的水的颗粒中维生素的计算值是475000IU维生素/g颗粒。维生素的测量值是454800IU维生素/g颗粒。将该颗粒保存在40℃的干燥空气中4周后测定维生素的量。结果是445200IU维生素/g颗粒，相当于98％的稳定性。
实施例13使用下述数量
测得在实际含有4％的水的颗粒中维生素的计算值是1008000IU维生素/g颗粒。维生素的测量值是1050000IU维生素/g颗粒。
权利要求
1.一种颗粒状组合物，该组合物含有(a)含有一种或多种维生素或其衍生物的油；(b)源自植物的胶凝剂，其玻璃态转化温度高于20℃；(c)除明胶外的蛋白质。
2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述维生素是维生素A、维生素D3或维生素E或它们的混合物。
3.如权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述维生素是维生素A。
4.如前面任一权利要求所述的组合物，其特征在于，所述胶凝剂选自琼脂糖、角叉菜聚糖、角叉菜聚糖-角豆胶混合物、天然的或改性的纤维素、天然的或改性的淀粉、黄原胶、金合欢胶、阿拉伯树胶、加兰胶和瓜耳胶。
5.如权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述胶凝剂是角叉菜聚糖、改性的淀粉或金合欢胶。
6.如前面任一权利要求所述的组合物，其特征在于，所述蛋白质选自植物蛋白、小麦谷蛋白、大豆蛋白、牛奶蛋白和鱼蛋白。
7.如权利要求6所述的组合物，其特征在于，所述蛋白质是植物蛋白或牛奶蛋白。
8.如权利要求7所述的组合物，其特征在于，所述蛋白质是酪蛋白。
9.如前面任一权利要求所述的组合物，其特征在于，所述组合物还包含无机载体，该载体是第II族金属的磷酸盐或碳酸盐。
10.如前面任一权利要求所述的组合物，其特征在于，所述组合物还包含糖或糖混合物、葡萄糖糖浆或麦芽糖糊精，所述糖或糖混合物选自丙三醇、山梨糖醇、麦芽糖醇、木糖醇、葡萄糖、乳糖、果糖、蔗糖、甘露糖、麦芽糖、和蔗糖或者它们的混合物。
11.如前面任一权利要求所述的组合物，其特征在于，所述组合物含有抗氧化剂。
12.如前面任一权利要求所述的组合物，其特征在于，所述组合物含有有限量的水。
13.一种制备前面任一权利要求所述的维生素组合物的方法，该方法包括(a)第一步，制备胶凝剂、蛋白质的水溶液或悬浮液，视需要，所述水溶液或悬浮液中可加入无机载体和糖；(b)第二步，加入维生素的油溶液，视需要，可在所述油性溶液中加入抗氧化剂，以产生水包油型乳液；(c)第三步，将该水包油乳液加到植物油中，得到油-水-油乳液；(d)第四步，冷却所述油-水-油乳液，使该颗粒固化；(e)第五步，回收和干燥该颗粒；其特征是，所述胶凝剂是琼脂糖、角叉菜聚糖、角叉菜聚糖-角豆胶混合物。
14.一种制备前面任一权利要求所述的维生素组合物的方法，该方法包括(a)第一步，制备胶凝剂、蛋白质的水溶液或悬浮液，视需要，可在所述水溶液或悬浮液中加入无机载体和糖；(b)第二步，加入维生素的油性溶液，视需要，可在该油性溶液中加入抗氧化剂，得到水包油乳液，(c)第三步，高压处理所得乳液；(d)第四步，雾化所述乳液，得到液滴；(e)第五步，干燥所述液滴，得到颗粒；其特征是，所述胶凝剂是改性的或天然的淀粉、改性的或天然的纤维素、黄原胶、阿拉伯树胶、金合欢胶、加兰胶或瓜耳胶。
全文摘要
一种颗粒状组合物，该组合物含有(a)含有一种或多种维生素或其衍生物的油；(b)源自植物的胶凝剂，其玻璃态转化温度高于20℃；(c)除明胶外的蛋白质。
文档编号A61K47/38GK1391485SQ00815963
公开日2003年1月15日 申请日期2000年12月19日 优先权日1999年12月23日
发明者V·基亚瓦札, E·斯塔蒂迪斯 申请人:阿方蒂动物营养素股份有限公司