本发明专利技术涉及改变颗粒物质溶解动力学的领域。具体而言，本发明专利技术涉及诸如用于特定目的的食品粉末的粉末溶解动力学的改造。本发明专利技术的一个实施方式涉及待溶解的复合颗粒，其包含至少两种固体可溶性亚颗粒，至少一种亚颗粒在复合颗粒待溶解于其中的液体中具有负的溶解热。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及改变颗粒物质溶解动力学的领域。具体而言，本专利技术涉及诸如用于特定目的的食品粉末的粉末溶解动力学的改造。 代表方便食品主要部分的食品粉末，例如牛奶、咖啡、巧克力、饮料混合物(如卡布奇诺)、汤和婴儿配方食品受到食品工业越来越多的关注。食品粉末的溶解动力学在许多工业应用和消费者应用中是至关重要的，并且是确定产品质量的相关因素之一。 已进行了大量研究来理解粉末的溶解动力学，这些研究主要集中在制药业和食品工业。从消费者的角度看，粉末在水中或其他液体介质(如牛奶)中快速、简单并完全溶解和复原对于实际应用必不可少，而感官的关注可能会限制某些成分的使用。当开发此类产品时，目标一般是达到良好的溶解特性，并将完成该过程所需的时间最小化。以上提及的绝大多数粉末溶解于热水，热水通常导致溶解速度的增加。 不过，最近市场上出现了几种旨在溶解于冷(如5-l(TC)水或牛奶的粉末。此外，包含生物活性成分的粉末状产品可能对热敏感，应该在低温复原。 所以，有开发优化粉末溶解，尤其是食品粉末溶解的新策略的需要，该策略不依赖 于温度并且最终能应用于大量的产品。 非晶体物质溶解的特征是放热溶解。与之相反，晶体物质溶解时，观察到吸热反 应(Miller and de Pablo，Calorimetric solution properties ofsimple saccharides and their significance for the stabilization of biologicalstructure and function Journal of Physical Chemistry B104 (2000) 8876-8883)。此结果是由以下原 因造成的相对于稳定的晶体形式，高能量状态的非晶体形式导致其成为热力学不稳定的 物质。 因此，就溶解速度而言，相对于其晶体对应物，观察到非晶体物质在溶解过程进行 中不依赖于温度的优势(Hancock禾口Parks What is the truesolubility advantege for amorphous pharmaceuticals 〃 PharmaceuticalsResearch 17(2000)397-404)。 在美国专利申请公开No. 2003/0123250A1中提及了使用几种方法来提高难溶物 质的溶解性，该方法包括形成脂质体、小泡、乳液和胶态悬浮液；用分散剂包被颗粒、磨碎 或碾碎。 但是，直到今天在本领域中仍非常需要可以调节粉末的溶解动力学，尤其是调节 食品粉末为预期的目的而在特定液体中的溶解动力学的方法。例如，众所周知，消费者观察 到巧克力粉末溶解于冷牛奶中的过程相当缓慢。 本专利技术人已解决这种需要。 因此，本专利技术的目的是克服目前本领域水平(state)的不足，并提供本领域调节 粉末的溶解动力学，尤其是调节食品粉末为了预期目的而在特定液体中的溶解动力学(尤 其是提高或降低溶解速度)的方法。 此目的通过如下解决根据权利要求1的复合颗粒、根据权利要求9的产品，使用权利要求15的用途，并且通过根据权利要求12和权利要求16的方法。 本专利技术人意外地发现将溶解热不同的物质，例如非晶体物质和晶体物质组合成一个颗粒，可以改变此颗粒的溶解动力学。如果该得到的复合颗粒总的放热溶解大于待溶 解的原始物质，则在其他条件相同的情况下，其溶解速度将会提高。 另一方面，如果该得到的复合颗粒总的吸热溶解大于待溶解的原始物质，则其溶 解速度将会降低。 本专利技术的一个目的是提高物质，例如粉末，尤其是食品级粉末在热和冷液体中的 溶解速度。本专利技术人发现此目的可以通过仔细设计复合颗粒的结构，例如将呈现放热溶解 的物质和呈现吸热溶解的物质组合来实现。这些物质物理组合在复合颗粒中，该物理组合 例如为附聚、溶剂浇铸、共喷雾干燥、挤出、溶剂沉淀和/或部分或全结晶，以实现彼此之间 紧密结合。所有这些物质优选是食品级，并可以已存在于给定食品中。 放热溶解的物质将提供热力学动力，导致复合颗粒的其他组分提高溶解速度。 本专利技术人发现对于本专利技术的目的而言，如果希望提高物质混合物的溶解动力学 速度，将放热(负的溶解热(negative heat))溶解的物质和吸热(正的溶解热(positive heat))溶解的物质共存于同一个复合颗粒中是必需的。从这个角度看，如果放热溶解物质 的亚颗粒，和吸热溶解或放热溶解较少物质的亚颗粒仅仅是存在于同一粉末中，而不是存 在于各个复合颗粒中是不够的。 本专利技术的另一 目的是降低物质例如粉末在热的和冷的液体中的溶解速度。这在例 如缓释制剂中是期望的。本专利技术人发现这也可以通过仔细设计复合颗粒的结构(类似上述 复合颗粒)实现此目的，但此时将待溶解的物质和另一种吸热溶解更多的物质组合。 不希望束缚于该理论，本专利技术人相信这是因为放热颗粒充当局部的热源，与互补 颗粒吸热的热汇点效应(heat sinking effect)相互抵消所致。净远场效应是偶极的而不 是汇点的(sink)，而汇点的净远场效应更弱，这样就回避了热传限制。有效局部微环境环绕 的颗粒基本与混合物的整体热状态隔绝，导致溶解率在很大程度上独立于整体温度。 因此，本专利技术的一个实施方式是待溶解的复合颗粒包含至少两种固体可溶亚颗 粒，至少一种亚颗粒在复合颗粒待溶解于其中的液体中具有负的溶解热。这至少两种的固 体可溶性亚颗粒的化学组成和固体状态(非晶体和/或晶体形式)不同。但是，它们可以 是化学组成或固体状态相同的。 本专利技术的目的是复合颗粒，其颗粒包含两种或多种亚颗粒，优先由两种或多种亚 颗粒组成。亚颗粒是非晶体特性或晶体特性，或由非晶体和晶体的混合物组成。亚颗粒之 间通过形成稳定的复合络合物而相互作用。每一这些亚颗粒本身可由一种或多种化合物组 成，其中至少一种化合物在化学意义上可溶于此颗粒待溶解于其中的液体。 对于本专利技术的目的而言，可溶的包括化学意义上的溶解度，此化学意义上的溶 解度包含形成待溶解的化合物和溶剂之间的分子相互作用，例如氢键、范德华力或溶剂化 作用(被溶剂分子包裹)。但是对于本专利技术的目的而言，可溶的和已溶的包括待溶 解的化合物在短时间的溶解作用例如搅拌后，不是停留在玻璃制品或烧瓶的底部的任何情 况。短时间对应于复合颗粒预计的用途，通常是大约5-60秒的时间段。例如，可溶巧克力 粉末含有化学上不溶于水的组分。但是对于本专利技术的目的而言，只要像通常在食品应用中 的一样，将它们加入并进行短时间搅拌后，并不停留在杯子的底部，就认为它们是可溶的。 本专利技术的复合颗粒中，亚颗粒之间的相互作用方式不是严格的。可能的相互作用 模式包括静电作用，氢键，疏水性相互作用，范德华力，熵效应，位阻力(steric force)或5物理相互作用，或这些作用的组合。优选通过物理相互作用力的相互作用。 根据本专利技术的优选的实施方式，本专利技术的复合颗粒包含至少一种具有负的溶解热的非晶体性质的亚颗粒，和至少另一种晶体性质的、优选具有正的溶解热的亚颗粒。 对于本专利技术的目的而言，如果物质里没有长程有序的原子和/或分子位置，则是非晶体物质。通常非晶体物质是非结晶的过冷体系，其中构成该物质的原子和/或分子彼此之间不长程有序。但是，本文档来自技高网...
【技术保护点】
包含至少两种固体可溶亚颗粒的待溶解的复合颗粒，其中至少一种亚颗粒在所述复合颗粒待溶解于其中的液体中具有负的溶解热。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2007-3-27 07104970.4包含至少两种固体可溶亚颗粒的待溶解的复合颗粒，其中至少一种亚颗粒在所述复合颗粒待溶解于其中的液体中具有负的溶解热。2. 根据权利要求l的复合颗粒，其中所述复合颗粒待溶解于其中的液体选自于水、水 溶液、牛奶、果汁和油。3. 根据权利要求1或2的复合颗粒，其特征在于亚颗粒通过物理相互作用彼此直接接 触，和/或至少一种具有负的溶解热的亚颗粒是非晶体性质，且至少另一种亚颗粒是晶体 性质并且优选具有正的溶解热。4. 根据权利要求1-3中任一项的复合颗粒，其特征在于复合颗粒的平均直径为约 0. 001mm至lcm，优选为约0. 01mm至0. 5cm，尤其优选为约0. lmm至10mm ;和/或至少一种 具有负溶解热的亚颗粒的平均直径为约0. 0001mm至0. 5cm，优选为约0. 001mm至10mm，尤 其优选为约0. Olmm至lmm ;和/或所有亚颗粒的平均直径为约0. 000lmm至0. 5cm，优选范 围为约0. 001mm至10mm，尤其优选为约0. Olmm至lmm。5. 根据权利要求1-4中任一项的复合颗粒，其特征在于至少一种具有正溶解热的亚颗 粒的溶解热为约1至100J/g，优选为约5至60J/g，尤其优选为约10至30J/g ;和/或至少一 种具有负溶解热的亚颗粒的溶解热为约-1至_150J/g，优选为约-5至-75J/g，尤其优选为 约-15至-40J/g ;和/或所述复合颗粒的总溶解热为约0至50J/g，优选为约1至25J/g，尤 其优选为约5至15J/g，或所述复合颗粒的总溶解热为约0至-50J/g，优选大约-1至-25J/ g，尤其优选大约-l至-5J/g。6. 根据权利要求1-5中任一项的复合颗粒，其特征在于具有负溶解热的亚颗粒与具有正溶解热的亚颗粒的重量比率为约i : 20至20 : i，优选为约i : io至io : i，最优选 为约i : 5至5 : i。7. 根据权利要求1-6中任一项的复合颗粒，其特征在于至少一种亚颗粒是食品级和/ 或包含糖、盐、葡萄糖-寡糖或其混合物，优选盐为酪蛋白酸钠，优选糖为麦芽糖糊精DE21。8. 根据权利要求1-7中任一项的复合颗粒，其特征在于至少一种亚颗粒由单独一种化 合物组成，或由化合物的混合物组成，如奶粉、可溶性咖啡、可溶性巧克力粉末、粉末形式的 饮料混合物例如卡布奇诺，速食汤，可溶性麦芽饮料或婴儿配方食品。9. 包含至少一种权利要求1-8中任一项的复合颗粒的产品。10. 根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：A马拉比，A伯比吉，A莱米，
申请(专利权)人：雀巢产品技术援助有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]
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