生物活性物质的微囊化及其制造方法技术

本发明专利技术涉及保护生物活性物质免受热、潮湿和氧化的微粒和制造这样的微粒的方法。公开了包含生物活性物质、凝聚剂、乳化剂和固体脂肪的微粒。还公开了包含凝聚的生物活性物质包裹在固体脂肪和乳化剂双层中的微粒的生产方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术提供微粒和制造这样的微粒的方法，以保护包住的生物活性物质免受热、 潮湿、氧化和胃侵袭。相关
技术介绍
与食品中掺入的功能性物质和/或药物有关的共同困难是活性随时间损失、食品制作工艺期间分解和/或产品通过生物体消化道期间的破坏。某些食品处理的严峻环境， 像磨碎、混合、烘焙和挤压，能够在许多生物活性物质成为完成的食品之前将它们破坏。这对于对大多数类型的传统食品加工敏感的酶和维生素尤其如此。因此，食品工业一直在寻找保护生物活性化合物对抗加工、储存和胃通过期间分解的新的组合物和方法。其它问题由需要的生物活性化合物与其它食品组分例如金属螯合剂、表面活性剂、吸湿性成分等之间的相互作用引起(Choe和Min，2006)。保护和提高生物活性物质的保留和恰当释放的一种方法是包囊。包囊也用于保护生物活性物质免受氧气、水和光，以及将所述物质转变成容易合并在各种食品中的自由流动粉末。这些年来已经做了各种各样的努力，以将生物活性剂包上或埋入许多不同类型的生物聚合物或合成聚合物，包括蛋白、碳水化合物和固体脂肪中(Nissim G.，2008)。大多数包囊方法利用水溶性载体物质，例如蛋白、糖、改性淀粉和胶(PCT/ US2004/004003, W02004/082660)。典型的包囊方法包括喷雾干燥、空气悬浮包衣、喷雾冷却和激冷、共结晶和离心挤压。但是，因为包囊的生物活性物质在含水条件下氧化并随后降解，这些包囊类型不适合保护含有水或具有高水分活性的食品中的生物活性剂。因为水在食品制作过程和储存的某些阶段参与大多数食物的制备，包囊在水溶性聚合物中对于改善生物活性化合物的稳定性、或对于控制生物活性物质的保留和引导它们以程序化方式释放，适用性受到限制。为了克服在潮湿环境中加工或储存期间活性损失的问题，有时使用固体脂肪的保护层对水溶性粒子进行脂肪包囊或顶涂。提出的固体脂肪包衣方法的实例包括美国专利 No. 4，350，679，其公开了在软凝胶上施加巴西棕榈蜡包衣。如美国专利No. 5，789，014所述，蜡质包衣的功能在于改善外壳强度和耐湿性，其中熔点在40°C与50°C之间的粉末或丸粒形式的蜡被加热到超过它的熔点并用于在流化床包衣设备中包衣。美国专利申请公布No. 2006/0051425公开了将活性成分在多层包衣中微囊化的方法。所述多层包衣由各种蜡和胶构成，在整个加工、配制和储存期间保护活性成分，并使得活性成分能够受控释放。美国专利申请公布No. 2007/0042184公开了喷雾冷却包含活性成分的水性珠子，所述活性成分包囊在固体脂肪的疏水性外壳基质中或被其包囊。但是，这4些类型微囊化的主要问题在于当在传统的食品制造过程期间添加水时，包衣容易破裂。使用脂肪包衣的另一个问题是在低于所述脂肪熔点的温度下加工时它的局限性。例如，该方法不适用于包括温度远远超过70°C的煮沸、烘焙、喷雾干燥或挤压的食品过程，因为包衣脂肪变得液化并丧失了它的保护性能。本专利技术的目的在于提供克服了这些问题的包囊生物活性物质的组合物和方法。
技术实现思路
本文公开的专利技术允许活性成分高度荷载到显示出高度耐受热和剪切力微粒中，并且所述粒子在高水分活性环境中具有期望的高稳定度。这样的微粒还在肠的吸收性或其它适当的区域中显示出优良的释放动力学，这是特别需要的。本专利技术的一个方面提供了包含生物活性物质、凝聚剂以及乳化剂和可食用固体脂肪的混合物的微粒。本专利技术的另一方面提供包含生物活性物质、凝聚剂以及乳化剂和可食用固体脂肪的混合物的微粒，其中凝聚的生物活性物质在乳化剂和固体脂肪的双层包衣中包被。本专利技术的又一个方面涉及包含生物活性剂和凝聚剂的混合物的微粒，以形成含有芯的生物活性剂，其中所述含有芯的生物活性剂包在第一和第二层中，并且其中第一层位于邻近生物活性剂芯并包含至少一种乳化剂，而第二层位于包含至少一种固体脂肪化合物的乳化剂层上。本专利技术的再一个方面涉及制造自由流动的固体微粒的方法，包括将生物活性物质与凝聚剂混合；形成生物活性物质/凝聚物微粒芯；将所述芯与至少一种乳化剂接触，从而形成包裹所述芯的第一层；和将所述第一层与在所述分层的芯的表面上固化的至少一种固体脂肪接触。生物活性芯上沉积的层将生物活性凝聚物芯的尺寸增加了至少两倍，并更优选生物活性凝聚物芯的尺寸的约2至10倍。优选，所述微粒基本上是球形的，但也可应用其它几何形状，包括但不限于棒形、三角形、椭圆形和多面形。下面更详细描述本专利技术的其它方面和特征。附图说明图1显示了含有维生素A或β -胡萝卜素颗粒的粒状粒子的显微镜视图Ο00Χ)。 观察油中粒子的双层包衣的完整性和稳定性(破裂)。图2显示了制备好的有和没有内层乳化剂的包衣微粒在油中混合2小时之后的显微镜视图(400Χ)，例证了乳化剂层在防止粒子破裂中的价值。图3显示了胡萝卜素色素在模拟的胃液(ρΗ 2)和肠液(ρΗ 7. 4)中从包衣或无包衣的颗粒的释放。(A)无包衣的粒子完全溶解在胃液中，并将它们的胡萝卜素有效负载释放到所述胃液中。(B)包衣的颗粒在胃液中保护胡萝卜素，但(C)完全溶解在肠液中，将色素释放到肠溶液中。粒子在模拟的胃液(ρΗ 2)或肠液(ρΗ 7. 4)中37°C下温育2小时。专利技术详述定义5在本文使用时，“微粒”是指尺寸范围在50-5000微米之间的干粒子，其由包裹在乳化剂和固体脂肪双层中的凝聚的生物活性物质组成。微粒包涵本专利技术的所有微粒，不管它们是颗粒、珠子、链、粒子或任何其它固体积聚物。“生物活性物质”广义上包括能够由微粒投送以在所投送的生物体中产生有益结果的任何化合物、或其混合物。生物活性物质可以是活的或死的微生物、噬菌体和病毒，可溶的或有限溶解度的化合物例如油相，粉末，或其它固体形式。术语“生物活性”包括但不限于，益生微生物、病毒、噬菌体、脂质体、蛋白或肽(例如酶，疫苗，抗体，抗微生物肽)、抗生素、杀虫剂、除草剂、杀菌剂、杀生物剂、杀藻剂、灭鼠剂、杀真菌剂、杀昆虫剂、抗氧化齐U、 植物和动物成长促进剂、植物和动物成长抑制剂、防腐剂、药用营养剂、消毒剂、灭菌剂、催化剂、化学反应剂、发酵剂、食品、动物饲料、食品或动物饲料补充剂、营养物、调味剂、颜料、 染料、美容剂、药物、维生素、避孕剂、生育抑制剂、生育促进剂、空气净化剂、微生物弱化齐U、 核酸(例如RNA，DNA,肽核酸，载体，质粒，核酶，适配体，树枝状聚合物等等)、及在作用部位提供增加的活性的其他剂。在本文使用时，“凝聚”是指通过添加凝聚剂和引进外力，将细小的粒子转变成较大粒子的工艺。凝聚方法可以包括喷雾干燥、锅包衣和旋转盘包囊(亦称旋转悬浮分离包囊)、超临界流体包囊、空气悬浮凝聚、流化床凝聚、喷雾冷却/激冷(包括基质粒化)、挤压、离心挤压、制粒机、造粒、水凝胶喷雾捕集和本
已知的其它凝聚方法。在本文使用时，“凝聚剂”是指待凝聚的生物活性物质的任何添加剂，其在凝聚的粒子中产生粘接强度。凝聚剂可以是形成桥接、薄膜或基质填充剂或者引起化学反应的液体或固体。实例可以包括水溶液、碳水化合物、蛋白及其任何组合。碳水化合物可以是任何糖或由单糖单元的长链构成。简单碳水化合物包括但是不限于，单和二糖葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、麦芽糊精和海藻糖。复合碳水化合物包括但是不限于琼脂、藻酸盐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.03.26 US 61/163,7281.包含芯以及第一和第二层的微粒，所述芯包含生物活性物质和凝聚剂的混合物；所述第一层包含至少一种乳化剂并且第二层包含至少一种可食用固体脂肪。2.权利要求1的微粒，其中所述生物活性物质可溶于水或油中。3.权利要求1的微粒，其中所述生物活性物质选自维生素、矿物质、蛋白质、酶、必需氨基酸、必需脂肪酸、以及它们的组合。4.权利要求1的微粒，其中所述凝聚剂选自碳水化合物、蛋白质、以及它们的组合。5.权利要求4的微粒，其中所述碳水化合物选自葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、右旋糖、淀粉、糖原、胶、以及它们的组合。6.权利要求4的微粒，其中所述蛋白质选自动物蛋白、乳蛋白、玉米蛋白、植物蛋白、蛋白分离物、蛋白水解物、以及它们的组合。7.权利要求1的微粒，其中所述乳化剂选自单酸甘油酯和二酸甘油酯、磷脂、蛋或大豆卵磷脂、脂肪酸蔗糖酯、脂肪酸聚甘油酯、以及它们的组合。8.权利要求1的微粒，其中所述可食用固体脂肪选自氢化动物或植物油、蜡、及其混合物。9.权利要求1的微粒，其中所述微粒除了乳化剂以外，还包含抗氧化剂，所述抗氧化剂选自生育酚、抗坏血酸棕榈酸酯、硫辛酸、类胡萝卜素、植物营养素、草本提取物及其混合物。10.组合物，其包含(a)生物活性物质；(b)碳水化合物；和(c)乳化剂和可食用固体脂肪的混合物，所述组合物是微粒，其中所述组合物中生物活性物质的浓度是组合物的约1至约70重量％。11.权利要求10的组合物，其中所述碳水化合物的浓度是组合物的约1至约50重量％。12.权利要求10的组合物，其中乳化剂-固体脂肪混合双层的浓度是组合物的约1至约50重量％。13.权利要求10的组合物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫缇·哈莱尔，
申请(专利权)人：先进生物营养公司，
类型：发明
国别省市：