一种防潮氨基酸物料的制备方法
相关申请的交叉引用
1.本技术是2022年3月17日提交的pct申请号pct/cn2022/081353的国家阶段申请，该申请要求获得2021年11月4日提交的国际申请号pct/cn2021/128653的优先权，其各自的内容通过引用方式全部纳入本文。
背景技术：
2.水溶性氨基酸物质比如丙氨酸、氨基异丁酸、苯丙氨酸、色氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、谷氨酸等在空气中容易吸湿。在生产含有这些氨基酸的产品时，吸收的水分会导致对这些氨基酸的称重和进料不良。水分还会导致含有这些氨基酸的产品局部发粘。这些影响对含有这些氨基酸的产品的储存和生产过程产生了负面影响，也影响这些产品的质量和稳定性。
3.为了解决这些氨基酸的吸湿问题，工业上常用的方法是通过造粒包衣工艺将这些氨基酸封装起来，使其与外部环境隔离开，从而达到防止吸湿的目的。但是，这种制备工艺繁琐，周期长，能耗高，不经济，不环保。
4.另一种常见的做法是通过添加抗结块剂，但其防潮效果并不显著。此外，抗结块剂是一种食品添加剂，其使用受到严格的规定。此外，在某些产品中添加抗结块剂，如营养补充剂，也会影响产品的口感。
5.因此，现阶段需要开发一种简单、可行的氨基酸防潮处理方法。
技术实现要素：
6.一方面，本发明提供了一种制备防潮氨基酸物料的方法。该方法包括以下步骤：1)通过在分散介质中混合氨基酸来制备氨基酸的第一溶液或混悬液，2)将防潮辅料与第一溶液或混悬液混合以形成第二溶液或悬浮液，以及3)干燥第二溶液或混悬液，以除去分散介质，从而获得防潮氨基酸物料。
7.在一些实施方案中，所述氨基酸包含β-氨基异丁酸或β-丙氨酸。
8.在一些实施方案中，所述氨基酸包含选自丙氨酸、氨基异丁酸、苯丙氨酸、色氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸和谷氨酸组成的组中的一个或多个。
9.在一些实施方案中，所述防潮辅料占防潮辅料和氨基酸总重量的5％-20％。
10.在一些实施方案中，所述防潮辅料包括亮氨酸。
11.在一些实施方案中，将防潮辅料加入到含有氨基酸的第一溶液或混悬液中。在一些实施方式中，防潮辅料首先分散在分散介质中，然后与第一溶液或混悬液混合，形成第二溶液或混悬液。
12.在一些实施方案中，所述分散介质包含水。
13.在一些实施方案中，干燥过程包括喷雾干燥、减压干燥、冷冻干燥或微波干燥。在一些实施方案中，干燥过程包括喷雾干燥。
14.在一些实施方案中，其中干燥过程包括以下两种或多种干燥方法：喷雾干燥、减压干燥、冷冻干燥和微波干燥。
15.在一些实施方案中，防潮氨基酸物料也可用作营养补充剂以提供丰富的氨基酸。
16.一些实施方案涉及一种组合物，其包含由本文公开的任何方法制备的防潮氨基酸物料。
17.一些实施方案涉及一种营养补充剂，其包含本文获得的防潮氨基酸物料。
18.本发明的这些和其它特征、方面和优点将通过参照以下描述和权利要求而得到更好的理解。发明详述
19.在上面的发明内容和本部分发明详述，以及下面的权利要求书中，提到了本发明的特定特征，应当理解，本发明的说明书中公开了包括这些特定特征的所有可能的组合。例如，当在本发明的特定方面或实施例或特定权利要求中公开了特定特征时，则该特征也可尽可能的和/或与本发明的其他特定方面和实施例结合使用。
20.本发明提供了制备防潮氨基酸物料的新方法。在一些实施方案中，该方法包括以下步骤：1)通过在分散介质中混合氨基酸来制备氨基酸的第一溶液或混悬液，2)将防潮辅料与第一溶液或混悬液混合以形成第二溶液或悬浮液，以及3)干燥第二溶液或混悬液，以除去分散介质，从而获得防潮氨基酸物料。防潮氨基酸物料也可用作营养补充剂以提供丰富的氨基酸。
21.在此，使用“一种氨基酸”不排除指使用多种氨基酸的情况。“一种氨基酸”可以是一种氨基酸或多种氨基酸的混合物。
22.此处使用的“物料”或“材料”包括与产品生产有关的所有项目，例如原材料，辅料，半成品等。“氨基酸物料”是指含有一种或多种氨基酸的材料。根据本文公开的方法制备的氨基酸物料可以直接用作最终消费者的膳食或营养补充剂，或者氨基酸物料可以用作那些膳食或营养补充剂的中间成分。本文公开的氨基酸物料也可用于通常添加氨基酸的其他产品，例如动物食品或食品添加剂。
23.如本文所用，“分散介质”可以指溶剂，物质(或溶质)溶解在其中形成溶液。在溶液中，溶剂通常比溶质含量更大。“分散介质”也可以指颗粒分散但不溶解在其中的介质。
24.在一些实施方案中，所述氨基酸是β-氨基异丁酸或β-丙氨酸。分子式为c4h9no2的β-氨基异丁酸(3-氨基-2-甲基丙酸或baiba)易溶于水，可用于改善2型糖尿病的异常脂质代谢和肝内质网应激，是一种对人体有益的氨基酸。β-丙氨酸是分子式为c3h7no2的无色晶体，易溶于水。它是蛋白质的基本单位，是构成人体蛋白质的20种氨基酸之一，可用于预防肾结石，协助葡萄糖代谢，帮助缓解低血糖，提高体能等。
25.在一些实施方案中，氨基酸包括选自丙氨酸、氨基异丁酸、苯丙氨酸、色氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸和谷氨酸中的一种或多种。
26.本文列出的一些氨基酸对人类有益并且可以添加到营养补充剂中。然而，这些氨基酸容易吸收空气中的水分。在生产含有这些氨基酸的产品时，吸收的水分会导致对这些氨基酸的称重和进料不良。水分还会导致含有这些氨基酸的产品局部发粘。这些影响对含有这些氨基酸的产品的储存和生产过程产生了负面影响，也影响这些产品的质量和稳定
性。可以通过使用本文公开的方法将这些氨基酸与防潮辅料混合来减轻这些问题。
27.在一些实施方案中，防潮辅料占防潮辅料和氨基酸总重量的1％至99％或1％至30％(重量)。如本文所用，数字范围的叙述旨在包括在内，并且此类数值范围应解释为涵盖两者之间的任何数字。例如，1至10应考虑涵盖2至8、3至7、5至6、1至9、3.6至4.6、3.5至9.9等。在一些实施方案中，防潮辅料约占防潮辅料和氨基酸总重量的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30％。在一些实施方案中，防潮辅料占防潮辅料和氨基酸总重量的5％-20％。
28.如本文所用，“辅料”是指添加到组合物中以向组合物提供但不限于体积、稠度、稳定性、粘合能力、润滑、崩解能力等的惰性物质。“辅料”是组合物中的辅助材料。
29.在一些实施方案中，防潮辅料是亮氨酸。亮氨酸是人类九种必需氨基酸之一(由食物提供)，对蛋白质合成和许多代谢功能很重要。亮氨酸也是一种功能性辅料。然而，过量的亮氨酸可能是有毒的。亮氨酸毒性见于失代偿性枫糖浆尿病，可引起谵妄和神经系统损害，并可能危及生命。大量摄入亮氨酸可能会导致或加剧烟酸水平低下的糙皮病症状，因为它会干扰l-色氨酸转化为烟酸。剂量超过500mg/kg/d的亮氨酸伴高氨血症。因此，非正式地，在急性饮食条件下，健康成年男性亮氨酸的可耐受上限摄入量(ul)建议为500mg/kg/d或35g/d(埃兰戈r，美国临床营养学杂志，2012，96(4)：759-67；拉斯穆森b，氨基酸。2016，48(7)：170716。)
30.在一些实施方案中，防潮亮氨酸约占防潮辅料和氨基酸总重量的1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20，21，22，23，24，25，26，27，28，29或30％。
31.在一些实施方案中，防潮辅料是加入到含有氨基酸的第一溶液或悬浮液中的。
32.在一些实施方案中，防潮辅料是首先分散在分散介质中的。这里，分散介质可以是与用于形成第一溶液或混悬液相同的分散介质。然后将分散的防潮辅料与第一溶液或混悬液混合，以形成第二溶液或混悬液。
33.在一些实施方案中，分散介质是水。
34.在一些实施方案中，氨基酸和防潮辅料在分散介质中混合在一起形成溶液或混悬液后，然后对溶液或混悬液进行干燥处理以除去分散介质，得到防潮氨基酸物料。在一些实施方案中，干燥过程包括喷雾干燥、减压干燥、冷冻干燥或微波干燥。本领域技术人员将知道或很容易辨别出其它干燥形式，而无需过度实验。
35.喷雾干燥是通过用热气体快速干燥从液体或浆料中生产干粉的方法。这是干燥许多热敏材料(如食品和药品)或需要极其一致、精细的粒度材料的首选方法。
36.减压干燥或真空干燥是传质操作，其中存在于物质中的水分(通常是湿固体)通过产生真空来除去。减压干燥通常用于干燥吸湿性和热敏性的物质，并且基于产生真空以将腔室压力降低到水的蒸气压以下的原理，使其沸腾。
37.冷冻干燥是将完全冷冻的样品置于真空下以从样品中除去水或其他溶剂的过程，使冰直接从固体变为蒸汽而不通过液相。
38.微波干燥是一种基本上与在微波炉中加热食物相同的过程。这种干燥方法基于微波穿透潮湿的材料，其中微波转化为热量，水分变成蒸汽。由于干燥速度快，干燥均匀，被广泛用于干燥食品物料。微波干燥还可以提高一些食品材料的质量。在微波干燥过程中，由于体积加热，食品材料内部会产生蒸汽。由于压力梯度，这些蒸汽被迫向外移动。因此，微波干
燥可以防止食品材料的收缩。为了提高干燥产品的干燥效率和质量，微波干燥可以与其他干燥方法结合使用。
39.在一些具体实施方式中，干燥过程包括以下两种或多种干燥方法：喷雾干燥、减压干燥、冷冻干燥和微波干燥。
40.在一些实施方案中，用本文所述的方法制备的防潮氨基酸物料具有降低的吸湿性。在一些其它实施方案中，用本文所述的方法制备的防潮氨基酸物料具有比原料氨基酸更好的抗结块性能。此外，在一些实施方案中，用本文所述的方法制备的防潮氨基酸物料不易形成粉末结块。而且，由于其防潮特性，根据本文公开的方法制备的防潮氨基酸物料在含有氨基酸物料的产品的生产过程中会引起较少的称重或进料问题，并且对最终产品的质量和稳定性的影响较小。
41.与现有方法相比，本发明公开的方法不涉及化学反应，因此不会造成环境污染。此外，本文公开的方法简单温和，不会破坏氨基酸的结构和生理活性。本发明的方法全过程绿色、环保、低能耗，有利于工业化生产。
42.一些实施方案涉及一种组合物，其包含从本发明公开的任何方法制备的防潮氨基酸物料。
43.一些实施方案涉及一种营养补充剂，其包含本发明所得到的任何防潮氨基酸物料。营养补充剂是一种可以提高蛋白质，能量，钙，磷和其他营养素水平的物质，从而产生更适合营养需求的饮食。含有防潮氨基酸物料的营养补充剂可以增加食品或食品添加剂的蛋白质或能量水平。
44.除非另有定义，否则本发明使用的所有技术和科学术语均具有与本领域普通技术人员通常理解的相同含义。如果术语有多个定义，除非另有说明，否则以本节中的定义为准。
45.除非另有明确说明，否则本技术中使用的术语和短语及其变体，尤其是在所附权利要求中，应被解释为开放式而非限制性的。作为前述示例，术语“包括”应理解为“包括，不限于”，“包括但不限于”或类似的；此处使用的术语“包含”与“包括”、“包含”或“由其表征”同义，并且是包容性的或开放式的，并且不排除额外的、未列举的元素或方法步骤；术语“具有”一词应解释为“至少具有；术语“包括”应解释为“包括但不限于”；术语“示例”用于提供所讨论项目的示范性实例，而不是详尽的或限制性清单；使用诸如“优选”、“首选”、“期望”或“期望”之类的术语以及具有类似含义的词语，不应被理解为暗示某些特征对结构或功能至关重要、必不可少或更为重要，而是仅仅旨在突出在特定实施例中可能使用或可能不使用的替代或附加特征。此外，“包括”一词应与“至少具有”或“至少包括”等短语同义解释。当在方法的上下文中使用时，术语“包括”是指该过程至少包括所述的步骤，但可以包括额外的步骤。当在化合物、组合物或装置的上下文中使用时，术语“包含”是指该化合物、组合物或装置至少包括所列举的特征或组分，但也可以包括附加的特征或组分。同样，与连词“和”相联的一组项目不应被理解为要求这些项目中的每一个都存在于该组中，而应理解为“和/或”，除非另有明确说明。同样，与连词“或”相联系的一组项目不应被理解为要求该组之间相互排他性，而应理解为“和/或”，除非另有明确说明。
46.关于本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以根据上下文从复数翻译成单数和/或从单数到复数。为了清楚起见，可以在此处明确列出各种单
数/复数。不定冠词“一”或“一个”并不排除复数。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干项的功能。某些措施在不同的从属权利中列举，这一事实本身并不表明这些措施的组合不能有利地使用。权利要求中的任何参考符号都不应被解释为限制权利范围。
47.此处使用的任何标题或副标题均用于组织目的，不得用于限制此处公开的实施例的范围。
48.提出以下实施例是为了向本领域普通技术人员提供关于如何制造和使用本发明的完整公开和描述，而不是旨在限制发明人所认为的发明范围，也不旨在表示以下实验是全部或唯一进行的实验。已经努力确保所用数字(例如数量，温度等)的准确性，但应考虑一些实验误差和偏差。除非另有说明，份数为重量份数，分子量为重均分子量，温度以摄氏度为单位，压力是大气压或接近大气压。
49.本说明书中引用的所有出版物和专利申请均通过引用并入本文，就如每个单独的出版物或专利申请都具体和单独地通过引用并入一样。实施案例1
50.本实施案例描述一种制备5％防潮型β-氨基异丁酸物料的制备方法。
51.该方法包括以下步骤：1)将950克β-氨基异丁酸溶解于1l水中，配制成β-氨基异丁酸的溶液；2)称取50克防潮辅料亮氨酸，加入步骤1)的水溶液中去，搅拌混匀；3)将步骤2)配制的溶液通过喷雾干燥除去水分，得到5％防潮型β-氨基异丁酸物料。实施案例2
52.本实施案例描述一种制备8％防潮型β-氨基异丁酸物料的制备方法。
53.该方法包括以下步骤：1)将920克β-氨基异丁酸溶解于1l水中，配制成β-氨基异丁酸的溶液；2)称取80克防潮辅料亮氨酸，加入步骤1)的水溶液中去，搅拌混匀；3)将步骤2)配制的溶液通过喷雾干燥除去水分，得到8％防潮型β-氨基异丁酸物料。实施案例3
54.本实施案例描述一种制备10％防潮型β-氨基异丁酸物料的制备方法。
55.该方法包括以下步骤：1)将900克β-氨基异丁酸溶解于1l水中，配制成β-氨基异丁酸的溶液；2)称取100克防潮辅料亮氨酸，加入步骤1)的水溶液中去，搅拌混匀；3)将步骤2)配制的溶液通过喷雾干燥除去水分，得到10％防潮型β-氨基异丁酸物料。实施案例4
56.本实施案例描述一种制备20％防潮型β-氨基异丁酸物料的制备方法。
57.该方法包括以下步骤：1)将800克β-氨基异丁酸溶解于1l水中，配制成β-氨基异丁酸的溶液；2)称取200克防潮辅料亮氨酸，加入步骤1)的水溶液中去，搅拌混匀；3)将步骤2)配制的溶液通过喷雾干燥除去水分，得到20％防潮型β-氨基异丁酸物料。实施案例5
58.本实施案例描述一种制备5％防潮型β-丙氨酸物料的制备方法。
59.该方法包括以下步骤：1)将950克β-丙氨酸溶解于1l水中，配制成β-丙氨酸的溶液；2)称取50克防潮辅料亮氨酸，加入步骤1)的水溶液中去，搅拌混匀；3)将步骤2)配制的溶液通过喷雾干燥除去水分，得到5％防潮型β-丙氨酸物料。实施案例6
60.本实施案例描述一种制备8％防潮型β-丙氨酸物料的制备方法。
61.该方法包括以下步骤：1)将920克β-丙氨酸溶解于1l水中，配制成β-丙氨酸的溶液；2)称取80克防潮辅料亮氨酸，加入步骤1)的水溶液中去，搅拌混匀；3)将步骤2)配制的溶液通过喷雾干燥除去水分，得到8％防潮型β-丙氨酸物料。实施案例7
62.本实施案例描述一种制备10％防潮型β-丙氨酸物料的制备方法。
63.该方法包括以下步骤：1)将900克β-丙氨酸溶解于1l水中，配制成β-丙氨酸的溶液；2)称取100克防潮辅料亮氨酸，加入步骤1)的水溶液中去，搅拌混匀；3)将步骤2)配制的溶液通过喷雾干燥除去水分，得到10％防潮型β-丙氨酸物料。实施案例8
64.本实施案例描述一种制备20％防潮型β-丙氨酸物料的制备方法。
65.该方法包括以下步骤：1)将800克β-丙氨酸溶解于1l水中，配制成β-丙氨酸的溶液；2)称取200克防潮辅料亮氨酸，加入步骤1)的水溶液中去，搅拌混匀；3)将步骤2)配制的溶液通过喷雾干燥除去水分，得到20％防潮型β-丙氨酸物料。实施案例9
66.本实施案例测试和评估了各种防潮型β-氨基异丁酸物料和防潮型β-丙氨酸物料的吸湿能力。
67.具体试验方法如下：1.取干燥的具塞玻璃称量瓶(外径为50mm，高为15mm)，于试验前一天置于人工气候箱(设定温度为25℃，相对湿度为80％)内，精密称定重量(m1)。2.取供试品适量，平铺于上述称量瓶中，供试品厚度一般约为1mm，精密称定重量(m2)。3.将称量瓶敞口，并与瓶盖同置于上述恒温恒湿条件下。4.分别于5min、10min、20min、30min、60min、120min、180min取出称量瓶，紧密称定重量(m)。5.根据计算公式：计算出增重百分比。
68.β-氨基异丁酸吸湿增重结果见表1所示。表1β-氨基异丁酸吸湿增重结果
名称5min10min20min30min60min120min180minβ-氨基异丁酸原料7.8％15.9％23.7％34.6％44.8％66.8％99.6％5％防潮型β-氨基异丁酸3.2％5.8％13.2％31.2％37.5％60.5％90.7％8％防潮型β-氨基异丁酸2.8％3.4％9.6％30.8％36.1％55.8％85.1％10％防潮型β-氨基异丁酸1.7％2.5％7.3％22.1％29.9％42.0％78.5％20％防潮型β-氨基异丁酸1.1％1.8％6.1％16.4％21.9％32.5％56.4％
69.β-丙氨酸吸湿增重结果见表2所示。表2β-丙氨酸吸湿增重结果
名称5min10min20min30min60min120min180minβ-丙氨酸原料4-0％8.6％11.2％14.5％26-2％55.0％71.7％5％防潮型β-丙氨酸2.5％5.2％8.9％11.3％23.0％45.7％68.2％8％防潮型β-丙氨酸2.0％4.8％8.2％9.6％18.6％40.2％59.2％
10％防潮型β-丙氨酸1.5％4.3％7.3％8.9％16.0％36.1％49.8％20％防潮型β-丙氨酸0.9％2.1％5.2％6.9％11.3％21.1％31.7％
70.从表1和表2可以看出所公开的方法制备的防潮氨基酸物料在高湿条件下比氨基酸原料有明显的防潮吸湿作用。也可以看出，辅料的比例越高，防潮性能就越强。