基于植物蛋白的微胶囊制造技术

本发明专利技术涉及用于有效包封和保留水溶性成分以及有效共包封水溶性和水不溶性成分的植物基微胶囊。本发明专利技术还涉及包含所述微胶囊的组合物、制备所述微胶囊和组合物的方法以及所述微胶囊和组合物的用途。微胶囊和组合物的用途。微胶囊和组合物的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于植物蛋白的微胶囊


[0001]本专利技术涉及用于有效包封和保留水溶性成分以及有效共包封水溶性成分和水不溶性成分的植物基微胶囊。本专利技术还涉及包含所述微胶囊的组合物、制备所述微胶囊和组合物的方法以及所述微胶囊和组合物的用途。

技术介绍

[0002]近年来，生物相容性材料的开发引起了人们的极大兴趣。对具有功能特性的生物相容性材料的需求在这样的材料与人体接触的应用中尤为重要，这包括化妆品、食品和药物。然而，大量活性化合物的稳定性和功能性在本体溶液中受到限制，在该本体溶液中会迅速发生降解和功能丧失。在这种情况下，包封的主要优点是保护敏感或不稳定的化合物免于在不利条件(例如暴露于化学品、空气和光)下发生降解，并允许控制包封化合物的生物可及性和生物利用度。虽然目前有几种包封技术可用，但是这些技术通常依赖于合成聚合物的使用，该合成聚合物可能不适合作为药物和食品应用中的载体，或者在化妆品应用中可能具有有限的允许暴露水平。此外，合成聚合物外壳材料可能导致形成对环境有害的微塑料。
[0003]备选地，天然来源的聚合物如壳聚糖或明胶可以用于包封技术，但是这样的天然来源的外壳材料的稳定性可能会受到在最终产品制造过程期间通常存在的加工条件(例如暴露于高温和高剪切条件)或受到食品或药品组成(pH、螯合剂的存在、与其他成分的交叉相互作用等)的严重影响。为了克服这个问题，通常采用共价交联策略，这可能导致最终产品中存在有害的未反应的交联剂。另外，使用动物来源的聚合物(如壳聚糖或明胶)意味着最终产品将不会适合素食者/严格素食者。
[0004]此外，虽然使用标准包封方法可以实现油或油溶性成分的包封，但是由天然来源的聚合物制备的微胶囊的固有外壳渗透性不允许有效包封小的水溶性化合物并将它们保留在微胶囊内，特别是在水性环境中。因此，由天然来源的聚合物生成微囊化系统仍然是一个挑战，该系统可以有效地包封小的水溶性成分，以及在不影响胶囊稳定性的情况下承受标准的工业制造加工条件。

技术实现思路

[0005]从第一方面来看，本专利技术提供了一种微胶囊，其包括：
[0006](a)包含水溶性成分的亲水相；
[0007](b)亲脂相；和
[0008](c)植物基蛋白水凝胶外壳。
[0009]从另一方面来看，本专利技术提供了一种组合物，其包含至少一种如上文所述的微胶囊和外部相。
[0010]从另一方面来看，本专利技术提供了一种用于制备如上文所述的微胶囊的方法，其包括：
[0011](a)将包含水溶性成分的亲水相在第一亲脂相中进行乳化，得到初级乳液；
[0012](b)将所述初级乳液在包含一种或多种植物基蛋白质的植物基蛋白质溶液中进行再乳化，其中所述植物基蛋白质溶液处于高于植物基蛋白质溶液的溶胶
‑
凝胶转变温度的温度，得到双重乳液；
[0013](c)将所述双重乳液在第二亲脂相中进行再乳化，得到三重乳液；
[0014](d)诱导溶液中的一种或多种植物基蛋白质经历溶胶
‑
凝胶转变以形成植物基蛋白水凝胶外壳，其中所述植物基蛋白水凝胶外壳包封所述初级乳液以形成微胶囊，该微胶囊悬浮在作为第二亲脂相的外部相中；和
[0015](e)洗涤微胶囊以除去第二亲脂相。
[0016]从另一方面来看，本专利技术提供了一种根据上述方法制备的微胶囊。
[0017]从另一方面来看，本专利技术提供了一种用于制备上述组合物的方法，其包括：
[0018](a)将包含水溶性成分的亲水相在第一亲脂相中进行乳化，得到初级乳液；
[0019](b)将所述初级乳液在包含一种或多种植物基蛋白质的植物基蛋白质溶液中进行再乳化，其中所述植物基蛋白质溶液处于高于植物基蛋白的溶胶
‑
凝胶转变温度的温度，得到双重乳液；
[0020](c)将所述双重乳液在第二亲脂相中进行再乳化，得到三重乳液；
[0021](d)诱导溶液中的一种或多种植物基蛋白质经历溶胶
‑
凝胶转变以形成植物基蛋白水凝胶外壳，其中所述植物基蛋白水凝胶外壳包封所述初级乳液以形成微胶囊，该微胶囊悬浮在作为第二亲脂相的外部相中。
[0022]从另一方面来看，本专利技术提供了一种根据上述方法制备的组合物。
[0023]从另一个方面来看，本专利技术提供了一种食品、饮料、化妆品、家庭护理产品、个人护理产品、药物、医疗器械、生物材料或农用化学品，其掺入了如上文所述的微胶囊或组合物。
[0024]从另一方面来看，本专利技术提供了如上文所述的微胶囊或如上文所述的组合物在生产食品、饮料、化妆品、家庭护理产品、个人护理产品、药物、医疗器械、生物材料或农用化学品中的用途。
[0025]定义
[0026]如本文所使用的，术语“水溶性”是指在环境温度(例如25℃
±
2℃)和环境压力(例如1013毫巴)下测量的在水中的溶解度为至少等于1克/升(g/L)的物质。
[0027]如本文所使用的，术语“亲水相”是指水溶性成分能够溶解于其中的相。
[0028]如本文所使用的，术语“油溶性”是指在环境温度(例如25℃
±
2℃)和环境压力(例如1013毫巴)下测量的在油或有机溶剂中的溶解度为至少等于1克/升(g/L)的物质。
[0029]如本文所使用的，术语“亲脂相”是指油溶性成分能够溶解于其中的相。
[0030]如本文所使用的，术语“初级乳液”是指其中亲水相分散在不混溶的亲脂相中的体系。
[0031]如本文所使用的，术语“双重乳液”是指本身已分散在另外的不混溶相(例如植物基蛋白质溶液)中的初级乳液。
[0032]如本文所使用的，术语“三重乳液”是指本身已分散在另外的不混溶相例如亲脂相中的双重乳液。
[0033]如本文所使用的，术语“油溶性表面活性剂”是指可以降低亲脂相的表面张力的化
合物。
[0034]如本文所使用的，术语“多核心形态”用于描述由分散在不混溶的中间相(其本身分散在外部相中)中的若干内部液滴组成的复杂乳液。
[0035]如本文所使用的，术语“单核心形态”用于描述由被外壳包围的单个内部液滴组成的双重乳液，该外壳由第二不混溶的液体组成，其本身分散在外部相中。
[0036]如本文所使用的，缩写“W/O”代表“油包水型”。
[0037]如本文所使用的，缩写“W/O/W/O”代表“油包水包油再包水型”。
具体实施方式
[0038]本专利技术提供了一种微胶囊，其包括：
[0039](a)包含水溶性成分的亲水相；
[0040](b)亲脂相；和
[0041](c)植物基蛋白水凝胶外壳。
[0042]本专利技术的微胶囊可以用于包封各种各样的物质并且具有多种工业应用，这包括化妆品、食品用途、家用产品用途、农用化学品用途和药物用途。
[0043]在本专利技术的优选微胶囊中，亲水相包含水。
[0044]本专利技术的微胶囊包含水溶性成分。用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种微胶囊，所述微胶囊包括：(a)包含水溶性成分的亲水相；(b)亲脂相；和(c)植物基蛋白水凝胶外壳。2.根据权利要求1所述的微胶囊，其中所述亲水相包含水。3.根据权利要求1或权利要求2所述的微胶囊，其中所述水溶性成分选自以下各项中的一项或多项：维生素B1、维生素B2、维生素B3、维生素B5、维生素B6、维生素B7、维生素B9、维生素B12、维生素C、泛醇、α
‑
羟基酸、水溶性矿物盐、水溶性植物提取物和酵母、酶、抗生素、寡肽、蛋白质和蛋白质水解物。4.根据任一前述权利要求所述的微胶囊，其中所述植物基蛋白水凝胶外壳中的一种或多种植物基蛋白质获自大豆、豌豆、稻米、马铃薯、小麦、玉米醇溶蛋白或高粱；优选地所述一种或多种植物蛋白选自大豆蛋白、豌豆蛋白、马铃薯蛋白、油菜籽蛋白和/或稻米蛋白。5.根据任一前述权利要求所述的微胶囊，其中所述植物基蛋白水凝胶外壳是自组装的植物基蛋白水凝胶外壳。6.根据任一前述权利要求所述的微胶囊，其中所述植物基蛋白水凝胶外壳包含具有蛋白质二级结构的植物基蛋白质，所述蛋白质二级结构具有至少40％的分子间β
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折叠、至少50％的分子间β
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折叠、至少60％的分子间β
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折叠、至少70％的分子间β
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折叠、至少80％的分子间β
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折叠或至少90％的分子间β
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折叠；和/或其中所述植物基蛋白水凝胶外壳在10rad/s下的储能模量(G
’
)为大于500Pa、大于1000Pa、大于2500Pa、大于3000Pa、大于4000Pa。7.根据任一前述权利要求所述的微胶囊，其中所述植物基蛋白水凝胶外壳包含中位数平均长度为50至500nm或中值平均长度为50至500nm的蛋白质聚集体；或者80％的所述聚集体的平均长度为50至500nm；和/或所述聚集体的中位数高度可以为5至50nm；或者所述聚集体的中值平均高度可以为5至50nm；或者80％的所述聚集体的平均高度为5至50nm；优选地，所述聚集体的中位数平均长度为50至500nm和/或中位数平均高度为5至50nm。8.根据任一前述权利要求所述的微胶囊，其中所述亲水相分散在所述亲脂相中。9.根据任一前述权利要求所述的微胶囊，其中所述亲水相和所述亲脂相被所述植物基蛋白水凝胶外壳包封。10.根据权利要求9所述的微胶囊，其中所述亲水相和所述亲脂相形成油包水型乳液。11.根据权利要求10所述的微胶囊，所述微胶囊具有多核心形态。12.根据权利要求10所述的微胶囊，所述微胶囊具有单核心形态。13.根据任一前述权利要求所述的微胶囊，其中所述植物基蛋白水凝胶外壳的厚度在10nm至50,000μm的范围内，优选地在10μm至100μm的范围内。14.根据任一前述权利要求所述的微胶囊，其中所述植物基蛋白水凝胶外壳的蛋白质含量为5至20g/100g。15.根据任一前述权利要求所述的微胶囊，其中根据Boisen方案测量的所述植物基蛋白水凝胶外壳的Boisen蛋白质消化率为80至100％。
16.根据任一前述权利要求所述的微胶囊，其中所述植物基蛋白水凝胶外壳在28天之后根据ISO
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14851测量的基于O2消耗的生物降解百分比为70至100％。17.根据任一前述权利要求所述的微胶囊，其中所述植物基蛋白水凝胶外壳在28天之后根据ISO
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14851测量的基于CO2产生的生物降解百分比为70至100％。18.根据权利要求1或2所述的微胶囊，其包封至少一种维生素或矿物质。19.根据权利要求18所述的微胶囊，其中所述至少一种维生素或矿物质选自维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B3、维生素B5、维生素B6、维生素B7、维生素B9、维生素B12、维生素C、维生素D、维生素E、维生素K、镁、钠、钾、锌、铁、钙、碘和磷或其混合物。20.根据权利要求18或19所述的微胶囊，其中在20℃的水中温育10天之后通过HPLC测定，至少25％，更优选地至少40％，甚至更优选地至少50％，甚至更优选地至少60％的初始包封的至少一种维生素或矿物质保持存在于所述微胶囊内。21.一种组合物，所述组合物包含根据权利要求1至20中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克，
申请(专利权)人：剑桥企业有限公司，
类型：发明
国别省市：