稳定的脂溶性维生素粉末的制作方法

稳定的脂溶性维生素粉末
1.从健康和环境的角度来看，对合成抗氧化剂bht(丁基羟基甲苯)的评价是负面的。因此，用替代性抗氧化剂来代替bht的目的是提供具有现有技术性能的可持续的维生素a粉末产品。用维生素a强化诸如油、面粉、糖、米和调味品的主食。维生素a粉末用于强化例如面粉和糖。在用于批准将维生素a粉末用于面粉或糖应用的加速试验中的试验条件非常苛刻。至今，只有含有非常有效的抗氧化剂bht的维生素a粉末能通过试验。目前，市场上所有用于强化面粉或糖的维生素a粉末都含有bht。
2.本发明涉及稳定的脂溶性维生素或类胡萝卜素粉末，其不含bht，但在加速条件下于储存的面粉和糖预混料中仍具有与目前用于这些应用的含bht产品相似的稳定性。
3.令人惊奇地发现，在包含脂溶性维生素或类胡萝卜素、水胶体和淀粉水解产物的粉末配制物中作为抗氧化剂的抗坏血酸钠和生育酚(dl-α生育酚或天然混合生育酚)的组合在加速条件下储存的面粉和糖预混料中提供了与目前含有bht的商业产品相似的稳定性。
4.本领域技术人员不能预见，本发明的抗坏血酸钠和生育酚的组合及其应用会解决上述问题。
5.根据本发明，所述至少一种脂溶性维生素和/或类胡萝卜素的含量为配制物的0.25-25重量％。
6.类胡萝卜素的示例是β-胡萝卜素、叶黄素、叶黄素酯或番茄红素及其混合物。
7.脂溶性维生素的实例是维生素a、维生素d、维生素k和/或其衍生物或其混合物。优选的是维生素a和/或其衍生物，更优选维生素a酯，这里尤其是维生素a棕榈酸酯。
8.根据本发明，维生素a酯的含量为配制物的5-25重量％，优选粉末状配制物总重量的10-22重量％、更优选12-20重量％。优选的维生素a酯是维生素a棕榈酸酯。
9.作为本发明的粉末状配制物的另一组分，其包含两种抗氧化剂抗坏血酸钠和生育酚的组合，其中术语生育酚包括dl-α生育酚和混合生育酚，并且其中抗坏血酸钠与生育酚的重量比为1至6，优选1.5至6。配制物中抗坏血酸钠和生育酚的含量为配制物的0.75-12重量％，优选2-8重量％，更优选2-4重量％。
10.该粉末状配制物还含有作为乳化剂的水胶体和基质成分。
11.根据本发明，所述至少一种水胶体的含量为配制物的9.25-25重量％，优选为粉末状配制物的总重量的10-22重量％，更优选12-20重量％。
12.水胶体的示例是多糖，来自鱼、猪肉或牛的低凝胶强度(bloom)、中凝胶强度或高凝胶强度的明胶，酪蛋白/酪蛋白酸盐和其他蛋白质水胶体。
13.根据本发明优选的是多糖。
14.本文所用的术语多糖包括黄原胶、阿拉伯胶、果胶、瓜尔胶、角豆胶、藻酸盐、纤维素、纤维素衍生物，例如淀粉和淀粉衍生物。根据本发明优选的多糖是阿拉伯胶、淀粉、淀粉衍生物；特别优选的是糊化淀粉和改性食物淀粉，并且在此特别优选的是改性食物淀粉。
15.本文所用的术语“改性食物淀粉”涉及由通过已知化学方法用疏水部分取代的淀粉制成的改性淀粉。例如，可以用被烷基或烯基烃基取代的环状二羧酸酐(如琥珀酸酐和/
或戊二酸酐)处理淀粉。
16.优选的改性淀粉是辛烯基琥珀酸淀粉钠(osa-淀粉)。本文所用的osa-淀粉表示用辛烯基琥珀酸酐处理的任何淀粉(来自任何天然来源，诸如玉米、小麦、木薯、马铃薯或合成的那些)。取代度，即酯化的羟基数相对于羟基总数通常在0.1％至10％的范围内变化，优选在0.5％至5％的范围内变化，更优选在2％至4％的范围内变化。
17.osa-淀粉是可以以商品名hicap 100、capsul hf、capsul hs、purity gum 2000、uni-pure从例如ingredion商购，得自roquette fr
è
res的hylon vii；以商品名c*emcap从cargill商购或从tate&lyle商购。尤其优选的是hicap 100、capsul hf和capsul hs，最优选的是capsul hf和capsul hs。
18.根据本发明的配制物的另一组分是“淀粉水解产物”，本文中使用的“淀粉水解产物”是指糊精、麦芽糖糊精和葡萄糖浆，并具有作为基质组分和增塑剂的功能。优选的是de值为10-30的淀粉水解产物，更优选为de值为15-25的水解产物，最优选为de值为17-20的水解产物。
19.de值表征了基于无水葡萄糖的还原能力的还原能力，并且通过deutsche normenausschuss lebensmittel und landwirtschaftliche produkte的din 10 308方法的第5.71版测定。
20.根据本发明，所述至少一种淀粉水解产物的含量为配制物的20-89.75重量％，优选为粉末状配制物的总重量的25-78重量％、更优选30-74重量％。
21.取决于干燥方法，根据本发明的粉末状配制物可以进一步含有其他成分，例如i)天然淀粉作为打粉剂(powdering agent)和ii)抗结块剂，例如磷酸三钙和硅酸盐，如二氧化硅或硅酸铝钠，其包埋在根据本发明的粉末中，并且其总含量为粉末总重量的0至50％。此外，诸如向日葵油、玉米油、mct油(中链甘油三酯)或其他植物油的载体油任选地以粉末总重量的0-20％的量存在于配制物中。在干燥过程之后，粉末中也可能存在残余水(残余湿度)，其总含量为粉末总重量的0至5％。
22.通过以下实施例进一步说明本发明。
实施例：
23.测定维生素a棕榈酸酯配制物在面粉中的稳定性(面粉试验，基于usaid-潮湿面粉试验csb13)
24.将0.2g根据实施例1-14生产的维生素a棕榈酸酯粉末与5g含水量为13.5-14.5％的面粉混合。将混合物在45℃下在封闭小瓶中储存21天。分析零时刻(初始值)和储存10和21天后混合物中的维生素a含量。每次测定使用一个小瓶。计算在每个时间点的以初始值的百分比计的剩余维生素a。
25.测定维生素a棕榈酸酯配制物在糖(糖预混料ad modum incap(instituto nutricion centro america y panama))中的稳定性。
26.制备以下共混物：
27.1)糖共混物：22g根据实施例1至14制备的维生素a棕榈酸酯粉末和75g蔗糖。
28.2)抗氧化剂/油共混物：160mg1020和29.76g椰子油，加热至37℃。
29.糖预混料：
30.取出1.49g抗氧化剂/油共混物并将其混合到糖共混物中。混合直至油均匀地分布在糖中。将糖预混料在pe袋中在40℃/75％rh下储存3个月。分析在时间点零(初始值)和在储存1、2和3个月后的维生素a含量。计算在每个时间点的以初始值的百分比计的剩余维生素a。
31.实施例1
32.在60-65℃下，将600g capsul hs、1479g glucidex19和78g抗坏血酸钠搅拌溶解在1430g水中。在搅拌过程中向水溶液中加入600g维生素a棕榈酸酯油(1.7mio iu/g)和27g d,l-α生育酚的混合物，并乳化，直到平均油滴尺寸d(0.5)小于1μm(通过malvern mastersizer 3000测量)。用水调节粘度，将乳液喷雾到含有磷酸三钙(tcp)(抗结块剂)的天然玉米淀粉(打粉剂)中。将所形成的颗粒在空气中在25-150℃下干燥，直到粉末中的水含量低于5％。
33.根据实施例1生产的粉末具有以下组成[重量％]：
[0034][0035]
除了dl-α生育酚的量保持恒定，而抗坏血酸钠的量减少之外，根据实施例1制备实施例2-5(表1)。
[0036]
表1：
[0037]
实施例抗坏血酸钠[g]dl-α生育酚抗坏血酸钠与dl-α生育酚的重量比178272.89260272.22330271.11415270.5650270.0
[0038]
根据实施例1-5制备的产品在面粉试验(表2)和糖预混料试验(表3)中进行试验。用bht稳定的商品维生素a棕榈酸酯产品在试验中用作参考
[0039]
表2：
[0040][0041]
表3：
[0042][0043]
表2和3显示dl-α生育酚和抗坏血酸钠的组合增加了维生素a棕榈酸酯配制物在面粉和糖预混料中的稳定性。此外，使用这种抗氧化剂组合，可以制备在面粉和糖预混料中具有与目前可商购的含bht配制物相似稳定性的配制物。
[0044]
实施例6
[0045]
在60-65℃下，将600g capsul hs、1479g glucidex19和60g抗坏血酸钠搅拌溶解在1430g水中。在搅拌过程中向水溶液中加入600g维生素a棕榈酸酯油(1.7mio iu/g)和39g covi-ox-t-70混合生育酚，70％浓缩物)的混合物，并乳化，直到平均油滴尺寸d(0.5)小于1μm(通过malvern mastersizer 3000测量)。用水调节粘度，将乳液喷雾到含有磷酸三钙(tcp)(抗结块剂)的天然玉米淀粉(打粉剂)中。将所形成的颗粒在25-150℃的空气中干燥，直到粉末中的水含量低于5％。
[0046]
根据实施例6制备的粉末具有以下组成[重量％]：
[0047][0048]
根据实施例6制备实施例7-10(表4)，不同之处在于混合生育酚的量保持恒定，而抗坏血酸钠的量减少。
[0049]
表4：
[0050][0051]
根据实施例6-10生产的产品在面粉试验(表5)和糖预混料试验(表6)中进行试验。用bht稳定的商品维生素a棕榈酸酯产品在试验中用作参考。
[0052]
表5：
[0053][0054]
表6
[0055][0056]
表5和6显示混合生育酚和抗坏血酸钠的组合增加了维生素a棕榈酸酯配制物在面粉和糖预混料中的稳定性。此外，使用这种抗氧化剂组合，可以制备在面粉和糖预混料中具有与目前可商购的含bht配制物相似稳定性的配制物。
[0057]
实施例11
[0058]
在60-65℃下，将600g capsul hs、1766g glucidex19和78g抗坏血酸钠搅拌溶解在1430g水中。在搅拌过程中向水溶液中加入600g维生素a棕榈酸酯油(1.7mio iu/g)和40.5g dl-α生育酚的混合物，并乳化，直到平均油滴尺寸d(0.5)小于1μm(通过malvern mastersizer 3000测量)。用水调节粘度，将乳液喷雾到含有磷酸三钙(tcp)(抗结块剂)的天然玉米淀粉(打粉剂)中。将形成的颗粒在25-150℃的空气中干燥，直到粉末中的水含量低于5％。
[0059]
根据实施例11生产的粉末具有以下组成[重量％]：
[0060][0061]
根据实施例11制备实施例12-14(表7)，不同之处在于抗坏血酸钠的量保持恒定，而dl-α生育酚的量减少。
[0062]
表7：
[0063][0064]
根据实施例5和11-14生产的产品在面粉试验(表8)和糖预混料试验(表9)中进行试验。用bht稳定的商品维生素a棕榈酸酯产品在试验中用作参考。
[0065]
表8
[0066][0067]
表9
[0068]