通过高剪切工艺制备的饮料纳米乳液制造技术

本公开涉及饮料纳米乳液以及制备此类饮料纳米乳液的方法。更具体地讲，本公开涉及使用高剪切工艺制备饮料纳米乳液的方法。

Nanoscale emulsion prepared by high shear process

The present disclosure relates to a beverage nanoscale and a method for preparing nanoscale emulsion of such a beverage. More specifically, the present disclosure relates to a method for preparing beverage nanoscale emulsion by using a high shear process.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过高剪切工艺制备的饮料纳米乳液
技术介绍
本公开涉及饮料纳米乳液以及制备此类饮料纳米乳液的方法。更具体地讲，本公开涉及使用高剪切工艺制备饮料纳米乳液的方法。饮料纳米乳液通常为粒度小于1微米，即d95<1微米的水包油乳液。此类纳米乳液包含风味油或浑浊油、乳化剂、水和任选地防腐剂等。乳液浓缩物中的油水平在6重量％和10重量％之间的范围内。此外，使用大于1:1的乳化剂与油的重量比，结合d95<1微米的目标油粒度，以确保饮料纳米乳液和最终饮料产品中的物理稳定性。当前制备此类饮料纳米乳液的制造工艺由以下两个步骤组成：(1)将乳化剂分散/溶解于水中，然后添加浑浊油或风味油，在混合槽中形成乳液预混物；乳液粒度通常为d95>2微米，需要进一步缩小粒度；(2)将步骤(1)中形成的乳液预混物泵送至高压匀化器中(压力在3000psi和5000psi之间)，从而将油滴粒度分解为目标粒度(d95<1微米)。此两步式工艺既耗时又耗能。另外，使用当前的工艺无法制备出水分较少的浓缩的粘稠乳液。高压匀化器由于自身固有设计的原因(匀化器的小型孔口容易堵塞)，无法处理浓缩的粘稠乳液。因此，需要研究制备浓缩型饮料纳米乳液的替代方法以解决上述工艺的局限。
技术实现思路
本
技术实现思路
旨在引入简化形式的概念选择，其将在下文的具体实施方式中进一步说明。本
技术实现思路
并非旨在确定本专利技术的关键或必要的特征。一方面，本专利技术提供了一种制备浓缩的和稀释的纳米乳液的方法，该方法可省略匀化步骤，从而使得批量循环时间缩短至最高50％。该方法包括使用高剪切混合技术制备高度浓缩的水包油纳米乳液。满足饮料稳定性所需目标尺寸的纳米乳液粒度，可通过高剪切混合技术获得，而无需经历使用高油水平/高粘度时的匀化步骤。浓缩的乳液可按原样供给或按期望油水平和粘度稀释。一方面，本公开提供了一种制备饮料纳米乳液的方法，该方法包括以下步骤：(a)提供包含油、乳化剂、水和任选地防腐剂的混合物；以及(b)使用高剪切搅拌器混合该混合物以获得纳米乳液，其中混合物在至少一部分搅拌时段内具有2,800cp/10s-1至50,000cp/10s-1的粘度；并且其中纳米乳液具有0.05微米至1微米的粒度d95。一方面，该混合物包含12重量％至40重量％的油。一方面，本公开提供了一种饮料纳米乳液，其包含：(a)12重量％至40重量％的油；(b)1重量％至30重量％的乳化剂；(c)任选地防腐剂；以及(d)水；其中纳米乳液具有0.05微米至1微米的粒度d95以及2,800cp/10s-1至50,000cp/10s-1的粘度。本说明书中的重量％含量是指最终饮料纳米乳液中活性成分的量。附图说明一些实施方案以举例的方式而非限制的方式在附图中示出。图1示出了未处理的配方A至C的粘度。图2示出了对预乳化的配方A进行高剪切处理后获得的乳液粒度以及预乳化配方A的粒度。图3示出了对预乳化的配方B进行高剪切处理后获得的乳液粒度以及预乳化配方B的粒度。图4示出了对预乳化的配方C进行高剪切处理后获得的乳液粒度。图5示出了对非预乳化的配方C进行高剪切处理后获得的乳液粒度以及非预乳化配方C的粒度。图6示出了配方A至C中获得的高剪切前混合物的粒度。图7示出了配方A至C中获得的高剪切后混合物的粒度。图8示出了在3000psi、4000psi和5000psi下通过两次后，通过对预乳化配方A进行高压匀化获得的乳液粒度。图9示出了在3000psi、4000psi和5000psi下通过三次后，通过对预乳化配方A进行高压匀化获得的乳液粒度。图10示出了在3000psi、4000psi和5000psi下通过一次后，通过对预乳化配方B进行高压匀化获得的乳液粒度。图11示出了压力、通过次数以及乳液浓度对于预乳化配方A和B进行高压匀化后获得的乳液粒度的影响。具体实施方式定义除非特别说明或者上下文已明显指出，否则如本文所用，本文所公开的数值须理解为在本领域的正常容差范围内，例如在所述值的10％内。本说明书中的重量％含量是指最终饮料纳米乳液中活性成分的含量。诸如“包括”、“具有”、“包含”、“含有”等开放性术语其含义为“包含”。这些开放式过渡短语用于引入不排除另外的未列举的元素或方法步骤的元素、方法步骤等的开放式列表。过渡性短语“由…组成”及其变型排除除了通常与之相关的杂质之外未列举的任何元素、步骤或成分。过渡性短语“基本上由…组成(consistsessentiallyof)”或变型诸如“基本上由…组成(consistessentiallyof)”“基本上由…组成(consistingentiallyof)”排除未列举的任何元素、步骤或成分，除了那些不会实质性改变指定方法、结构或组成的基本或新颖性质的元素、步骤或成分之外。此外，本专利技术中元件或部件前所置的不定冠词“一”和“一个”，对于实例数量而言(即，该元件或部件的出现次数)为非限制性冠词。因此，“一个”或“一种”应理解为包括一个或至少一个，并且该元素或组分的单数形式也包括复数，除非该数字明显意指单数。如本文所用，术语“专利技术”或“本公开”是非限制性术语，并且不旨在指示特定专利技术的任何单个实施方案，而是涵盖如本申请中所述的所有可能的实施方案。制备饮料纳米乳液的方法一方面，本公开提供了一种制备饮料纳米乳液的方法，该方法包括以下步骤：(a)提供包含油、乳化剂、水和任选地防腐剂的混合物；以及(b)使用高剪切搅拌器混合该混合物以获得纳米乳液，其中混合物在至少一部分搅拌时段内具有2,800cp/10s-1至50,000cp/10s-1的粘度；并且其中纳米乳液具有0.05微米至1微米的粒度d95。一方面，该混合物包含12重量％至40重量％的油。一方面，制备饮料纳米乳液的方法还包括将水加入纳米乳液中以获得稀释的纳米乳液，其中稀释的纳米乳液含有6重量％至10重量％的油，并且其中稀释的纳米乳液具有0.05微米至1微米的粒度d95。一方面，本公开提供了一种饮料纳米乳液，其包含：(a)12重量％至40重量％的油；(b)1重量％至30重量％的乳化剂；(c)任选地防腐剂；以及(d)水；其中纳米乳液具有0.05微米至1微米的粒度d95以及2,800cp/10s-1至50,000cp/10s-1的粘度。在一些实施方案中，本公开中所用的油为疏水性浑浊剂。该疏水性浑浊剂可选自甾醇酯、甾烷醇酯以及它们的组合。甾醇酯和甾烷醇酯除提供浑浊度之外，还表现出提供健康益处，诸如，若定期每天摄取约1.3克，可降低人体中的低密度脂蛋白(LDL)胆固醇含量。甾醇酯和甾烷醇酯分别为游离甾醇和游离甾烷醇的酯化形式。甾烷醇为甾醇或植物甾醇的饱和形式或氢化形式。植物甾醇可衍生自植物油或妥尔油。植物油甾醇的常见来源包括但不限于椰子油、玉米油、棉油、橄榄油、棕榈油、花生油、油菜籽油、芥花籽油、红花油、亚麻子油、棉籽油、大豆油、葵花油、核桃油和鳄梨油等。另外，甾醇可衍生自妥尔油。妥尔油可从针叶树木中获取。与游离甾醇不同，游离形式和酯化形式的甾烷醇无法轻易从天然源料中获得。因此，必须将游离甾醇氢化以制备游离甾烷醇；并且必须将游离甾醇和游离甾烷醇酯化以制备甾醇酯和甾烷醇酯。合适的酯化形式的甾醇和甾烷醇可从RaisioBeneco本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备饮料纳米乳液的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供包含油、乳化剂、水和任选地防腐剂的混合物；以及(b)使用高剪切搅拌器混合所述混合物以获得所述纳米乳液，其中所述混合物在至少一部分搅拌时段内具有2,800cp/10s‑1至50,000cp/10s‑1的粘度；并且其中所述纳米乳液具有0.05微米至1微米的粒度d95。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.25 US 14/952,1591.一种制备饮料纳米乳液的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供包含油、乳化剂、水和任选地防腐剂的混合物；以及(b)使用高剪切搅拌器混合所述混合物以获得所述纳米乳液，其中所述混合物在至少一部分搅拌时段内具有2,800cp/10s-1至50,000cp/10s-1的粘度；并且其中所述纳米乳液具有0.05微米至1微米的粒度d95。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合物包含12重量％至40重量％的所述油。3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中所述油为无味油，所述无味油选自中链甘油三酯、葡萄籽油、大豆油、棕榈油、油菜籽油、向日葵籽油、花生油、棉籽油、橄榄油、鳄梨油、椰子油、红花油以及它们的组合。4.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中所述油为风味油，所述风味油选自柑橘油、可乐果油、杏仁油、葡萄柚油、肉桂油、柠檬油、酸橙油、橘橙油、薄荷油、橘子油以及它们的组合。5.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中所述油为疏水性混浊剂，所述疏水性浑浊剂选自甾醇酯、甾烷醇酯以及它们的组合。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述油以14重量％至28重量％的量存在。7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述油以20重量％的量存在。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述乳化剂选自阿拉伯树胶、改性淀粉、果胶、黄原胶、瓜尔胶、海藻酸丙二醇酯以及它们的组合。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述乳化剂以1重量％至30重量％的量存在。10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述乳化剂以10重量％至30重量％的量存在。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述混合物以20,000s-1至300,000s-1的剪切速率进行搅拌。12.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述混合物以30,000s-1至250,000s-1的剪切速率进行搅拌。13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述纳米乳液具有0.2微米至0.8微米的粒度d95。14.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述纳米乳液具有0.3微米至0.6微米的粒度d95。15.根据权利要求1至14中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·艾驰阿力，
申请(专利权)人：百事可乐公司，
类型：发明
国别省市：美国,US