ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к пищевым композициям, содержащим аморфный карбонат кальция, и к пищевым продуктам, содержащим такие композиции.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Кальций считается одним из наиболее важных минералов, содержащихся в человеческом организме. Он нужен для поддержания минеральной плотности костей, необходим для экзоцитоза нейротрансмиттеров, участвует в сокращении мышечных клеток, замещает натрий в качестве деполяризующего минерала в сердце и играет роль во многих других физиологических функциях.
Биологическая доступность кальция может быть определена как часть поступающего с пищей кальция, которая может абсорбироваться кишечником и может использоваться для физиологических функций, в особенности для минерализации костей или для ограничения потери костной массы (Gueguen et al., J. Am. Coll. Nutr., 2000, том 19(2), стр. 119S-136S). Поэтому в дополнение к естественному содержанию кальция в пище следует, в целях выполнения рекомендаций в отношении пищевого кальция, уделять внимание биологической доступности и пополнению организма кальцием из дополнительных источников.
Среднее пищевое потребление кальция в США значительно ниже рекомендуемого пищевого потребления (RDA) для каждой возрастной и тендерной группы, особенно для женщин. По оценкам, лишь около 25% мальчиков и 10% девочек в возрасте от 9 до 17 лет соблюдают данную рекомендацию. Ежедневный прием пищи обеспечивает 75% кальция в диете американцев. Впрочем, это обычно относится к наиболее важному периоду с точки зрения наибольшего наращивания костной массы, когда подростки склонны переходить от молока к прохладительным напиткам.
Британская рекомендуемая норма пищевого потребления кальция (RNI) для взрослых старше 19 лет составляет 700 мг/день, причем требования более высоки для периодов детства, юношества и при кормлении грудью. Значительная часть мальчиков и девочек подросткового возраста и женщин в возрасте 19-24 лет не выполняют нижнего значения рекомендуемой нормы пищевого потребления кальция (LRNI), т.е. их потребление является, скорее всего, недостаточным.
Хотя широкий ассортимент пищевых продуктов содержит кальций, его количество в расчете на 100 г или на порцию, эффективно абсорбируемое организмом и затем переносимое к конкретно испытывающим в нем потребность органам тела, существенно разнится. Важным источником кальция в питании западного типа являются молоко и молочные продукты, за которыми следуют злаки и зерновые продукты. При этом биологическая доступность кальция, поступающего из молока и молочных продуктов, составляет приблизительно 30% от содержащегося в них кальция.
Кальций, присутствующий в пищевых изделиях, изготовленных из природных источников или синтетических осадков, может содержать как органические, так и неорганические соли кальция. Карбонат кальция - неорганическая форма кальция - является разрешенной пищевой добавкой и основной формой соединения, коммерчески используемой на рынке пищевых добавок. Карбонат кальция имеет шесть известных полиморфных форм, три из которых являются безводными кристаллическими формами (а именно кальцит, арагонит и фатерит), две являются гидратированными (а именно кристаллический моногидрокальцит и икаит), а одна является гидратированной аморфной, а именно - аморфный карбонат кальция (АСС). Наиболее стабильной в термодинамическом отношении из указанных фаз является кальцит, в то время как наименее стабильной является АСС. АСС представляет собой переходную полиморфную форму, выпадающую из сверхнасыщенного раствора в соответствии с правилом ступеней Оствальда. Не будучи стабилизированным каким-либо элементом или соединением, АСС будет быстро и полностью кристаллизироваться в одну из пяти более стабильных полиморфных форм в течение нескольких секунд. Исследования растворимости указывают на резкие отличия между полиморфными формами карбоната кальция. В то время как кристаллические фазы считаются плохо растворимыми, аморфная полиморфная форма обладает растворимостью примерно в 120 раз большей, чем кальцит.
В природных условиях АСС потребляется небольшим числом организмов, преимущественно ракообразными и другими беспозвоночными, у которых развились способности стабилизации АСС в местах отложения переходных минералов. Эти организмы требуют исключительно эффективного минерального источника для периодической мобилизации, абсорбции и осаждения кальция. У некоторых ракообразных, например, у пресноводных раков, АСС в больших количествах запасается в специальных органах промежутного хранения, именуемых гастролитами, или желудочными камнями. Имеются сообщения о некоторых способах синтеза и стабилизации синтетических АСС, в том числе с использованием фосфорных аминокислот, которые обеспечивают стабилизацию АСС в течение более чем 4 месяцев в условиях окружающей среды (Meiron et al., J. Bone Min. Res., 2011, том 26(2), стр. 364-372).
Обладающий высокой биологической доступностью источник кальция может с пользой использоваться, к примеру, в пищевой промышленности, обеспечивая высокое усвоение в желудочно-кишечном тракте ионизированного кальция, который может эффективно использоваться млекопитающими организмами для их физиологических функций. Конкретно, аморфный карбонат кальция может применяться в качестве пищевой добавки при производстве пищевых продуктов, обладающих высокой пищевой доступностью кальция, при том условии, что его аморфная фаза сохраняет свою стабильность в пищевых продуктах в процессе их производства, хранения и/или после того, как они подвергаются воздействию атмосферной влажности, когда пищевая тара вскрывается потребителем.
В WO 2005/115414 описываются, например, гастролитические органы, измельченные до мелкодисперсного порошка, который применяется в фармацевтических и нутрицевтических кальциевых композициях. В WO 2009/053967 описываются, например, фармацевтические и нутрицевтические композиции, содержащие синтетический АСС, стабилизированный фосфолириванными пептидами или аминокислотами. В WO 2014/024191 описывается, например, способ получения стабильного аморфного карбоната кальция, который может быть получен в виде либо суспензии, либо порошка. Указанный способ включает пошаговое комбинирование растворимой соли кальция, растворимого карбоната, первого и второго стабилизатора, и смешиваемого с водой органического растворителя.
Однако даже стабилизированный АСС подвержен преждевременному растворению и/или кристаллизации под воздействием таких условий окружающей среды, как высокая влажность, низкий показатель рН и/или повышенная температура. Такие дестабилизирующие условия имеют место, например, в процессе производства или хранения различных коммерческих пищевых продуктов. Поэтому возникает задача введения АСС в пищевые продукты таким образом, чтобы он оставался аморфным от момента изготовления до момента потребления.
Микрокапсулирование является полезным и широко применяемым средством улучшения доставки биоактивных соединений, в частности пробиотиков, минералов, витаминов, фитостерина, лютеина, жирных кислот, ликопена и антиоксидантов, в состав пищи. Некоторые технологии микрокапсулирования, которые были разработаны для использования в пищевой промышленности, являются многообещающими в производстве так называемых "функциональных пищевых продуктов". Микрокапсулирование способствует доставке витаминов и минералов в пищу главным образом благодаря предотвращению их взаимодействия с другими пищевыми компонентами, например, биологическая доступность железа серьезно страдает от взаимодействия с некоторыми пищевыми ингредиентами (например, с танинами, фитатами и полифенолами). Кроме того, железо катализирует окислительный распад жирных кислот и витаминов. Технология липосомного микрокапсулирования часто применяется для введения железа в жидкие пищевые продукты, поскольку она снижает способность железа вступать в реакции с пищевыми компонентами. Далее, путем капсулирования лактата кальция в летициновых липосомах стало возможным довести содержание кальция в соевом молоке до уровня, эквивалентного коровьему молоку, предотвращая при этом нежелательные реакции между кальцием и белком (Champagne and Fustier, Current Opinion in Biotechnology, 2007, том 18, стр. 184-190).
Существуют различные известные подходы к технологии обработки, предназначенной для производства систем капсулирования и доставки: сушка распылением, сушка замораживанием и связанные с этим процессы для капсулирования пищевых ингредиентов и биологически активных добавок; охлаждение распылением и остужение распылением для капсулирования пищевых ингредиентов и биологически активных добавок; коэкструзия для капсулирования пищевых ингредиентов и биологически активных добавок (Encapsulation Technologies and Delivery Systems for Food Ingredients and Nutraceuticals, Woodhead Publishing, 2012, ISBN: 978-0-85709-124-6).
Таким образом, в области функциональных пищевых продуктов, особенно в области пищевых продуктов, обогащенных кальцием, сохраняется потребность в биологически доступных составах аморфного карбоната кальция.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно настоящему изобретению предложены капсулированные и стабильные композиции аморфного карбоната кальция (АСС), состоящие из сердцевин АСС и капсулирующих матриц. Указанные композиции могут использоваться в различных пищевых продуктах и являются особенно полезными в качестве пищевых добавок к пищевым продуктам с высоким содержанием воды или кислотным показателем рН. Таким образом, капсулированная стабильная композиция АСС в состоянии обеспечить такие преимущества аморфной формы карбоната кальция, как, например, увеличенная биологическая доступность кальция. Описываемые капсулированные составы АСС обладают стабильностью в течение длительных периодов хранения даже при условиях, способствующих кристаллизации, в том числе высокой влажности, кислотной среды или повышенных температур.
Согласно одному из аспектов настоящего изобретения предложен капсулированный состав аморфного карбоната кальция (АСС), состоящий из множества частиц АСС, образующих сердцевину АСС, состоящую из АСС и из по меньшей мере одного агента, стабилизирующего АСС в аморфной форме, и из капсулирующей матрицы, состоящей из по меньшей мере одного слоя покрытия, причем указанный по меньшей мере один слой покрытия включает капсулирующее средство, выбранное из группы, состоящей из пленкообразующего полимера и из липида, и причем указанный по меньшей мере один слой покрытия по меньшей мере частично покрывает сердцевину АСС.
В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС по существу остается в аморфной форме после воздействия внешней температуры по меньшей мере 50°С. В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС по существу остается в аморфной форме после воздействия водной среды. В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС по существу остается в аморфной форме после воздействия воды. В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС по существу остается в аморфной форме после воздействия кислотной среды. В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС по существу остается в аморфной форме после воздействия кислотной среды, обладающей показателем рН от примерно 4 до примерно 5.
В некоторых вариантах осуществления изобретения пленкообразующий полимер выбран из группы, состоящей из целлюлозы, производного целлюлозы, метилметакрилата и их любых комбинаций. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения. В некоторых вариантах осуществления изобретения производное целлюлозы выбрано из группы, состоящей из этил целлюлозы, метилцеллюлозы, гидроксипропилцеллюлозы, гидроксипропилметилцеллюлозы, метилэтилцеллюлозы, этилгидроксиэтилцеллюлозы, карбоксиметилцеллюлозы, и их любых комбинаций. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения.
В некоторых вариантах осуществления изобретения липид выбран из группы, состоящей из пищевого воска, жирной кислоты, сложного эфира жирной кислоты, масла и их любых комбинаций. В некоторых вариантах осуществления изобретения пищевой воск выбран из группы, состоящей из пчелиного воска, канделильского воска, карнаубского воска, японского воска, соевого воска, воска эспарто, рисового воска, мирикового воска, касторового воска, монтанного воска, микрокристаллического воска, парафинового воска и их любых комбинаций. В некоторых вариантах осуществления изобретения жирная кислота выбрана из группы, состоящей из стеариновой кислоты, олеиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, лауриновой кислоты и их любых комбинаций. В некоторых вариантах осуществления изобретения сложный эфир жирной кислоты является стеаратом глицерида или полистеаратом сахарозы. В некоторых вариантах осуществления изобретения масло выбрано из группы, состоящей из растительного масла, жидкого парафина, масла среднецепочечных триглицеридов, и их любых комбинаций. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица дополнительно содержит по меньшей мере одно средство, которое выбрано из природной смолы, биосовместимого полимера, проламинового белка, агента, стабилизирующего АСС, поверхностно-активного вещества, красителя и пигмента. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения. В некоторых вариантах осуществления изобретения слой покрытия, содержащий липид, дополнительно содержит по меньшей мере одно средство, которое выбрано из природной смолы, биосовместимого полимера, проламинового белка, агента, стабилизирующего АСС, поверхностно-активного вещества, красителя и пигмента. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения.
В некоторых вариантах осуществления изобретения природная смола представляет собой шеллак. В некоторых вариантах осуществления изобретения биосовместимый полимер выбран из группы, состоящей из поливинилпирролидона (PVP), полиэтиленгликоля (PEG), поливинилового спирта (PVA) и их любых комбинаций. В некоторых вариантах осуществления изобретения проламиновый белок представляет собой зеин. В некоторых вариантах осуществления изобретения агент, стабилизирующий АСС, в каждом случае независимо от других выбран из группы, состоящей из органической кислоты, серного эфира гидроксикарбоновой кислоты, органического аминосоединения, органического соединения, содержащего гидроксил, фосфорорганического соединения или его соли, бифосфонатного соединения, органического фосфатного соединения, органического фосфонатного соединения, неорганической фосфорной кислоты, полифосфатного соединения, органического поверхностно-активного вещества, биологически значимого неорганического иона, и их любых комбинаций. В некоторых вариантах осуществления изобретения поверхностно-активное вещество выбрано из группы, состоящей из полисорбата, сорбитанового эфира, полиоксиэтиленового эфира жирной кислоты, сахарозного эфира жирной кислоты, моностеарата глицерина, стеароил лактилата, лецитина, и их любых комбинаций. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения.
В некоторых вариантах описанных выше композиций массовое соотношение между сердцевиной АСС и капсулирующей матрицей составляет от 1:10 до 10:1. В некоторых вариантах описанных выше композиций массовое соотношение между сердцевиной АСС и капсулирующей матрицей составляет от 1:5 до 5:1. В некоторых вариантах описанных выше композиций массовое соотношение между сердцевиной АСС и капсулирующей матрицей составляет от 1:3 до 3:1. В некоторых вариантах описанных выше композиций массовое соотношение между сердцевиной АСС и капсулирующей матрицей составляет от 1:2 до 2:1. В некоторых вариантах описанных выше композиций массовое соотношение между сердцевиной АСС и капсулирующей матрицей составляет 1:1.
В некоторых вариантах описанных выше композиций капсулирующая матрица содержит по меньшей мере два слоя покрытия. В некоторых вариантах описанных выше композиций капсулирующая матрица содержит по меньшей мере два слоя покрытия, которые содержат пленкообразующий полимер, причем пленкообразующий полимер в каждом слое может быть тот же самый либо различный. В некоторых вариантах описанных выше композиций капсулирующая матрица содержит по меньшей мере один слой покрытия, который содержит пленкообразующий полимер и по меньшей мере один слой покрытия, который содержит липид. В некоторых вариантах описанных выше композиций капсулирующая матрица содержит по меньшей мере два слоя покрытия, которые содержат липид, причем липид в каждом слое может быть тот же самый либо различный.
В некоторых вариантах описанных выше композиций капсулирующая матрица содержит по меньшей мере два слоя покрытия. В некоторых вариантах описанных выше композиций капсулирующая матрица содержит по меньшей мере один слой покрытия, который содержит пленкообразующий полимер и по меньшей мере два слоя покрытия, которые содержат липид, причем липид в каждом слое может быть тот же самый либо различный. В некоторых вариантах описанных выше композиций капсулирующая матрица содержит по меньшей мере два слоя покрытия, которые содержат пленкообразующий полимер, причем пленкообразующий полимер в каждом слое может быть тот же самый либо различный, и по меньшей мере один слой покрытия, который содержит липид.
В некоторых вариантах описанных выше композиций сердцевина АСС дополнительно содержит кремнезем.
В некоторых вариантах описанных выше композиций капсулирующая матрица целиком покрывает сердцевину АСС.
В некоторых вариантах описанных выше композиций состав является инертным при смешивании с пищевым продуктом. В некоторых вариантах описанных выше композиций при смешивании с пищевым продуктом композиция не изменяет вкуса пищевого продукта. В некоторых вариантах описанных выше композиций при смешивании с пищевым продуктом композиция не изменяет цвета пищевого продукта. В некоторых вариантах описанных выше композиций при смешивании с пищевым продуктом композиция не изменяет показателя рН пищевого продукта.
В некоторых вариантах описанных выше композиций по меньшей мере 70% карбоната кальция остается в аморфной форме и остается нерастворенным после того, как композиция подвергается воздействию водной среды на протяжении по меньшей мере четырех дней. В некоторых вариантах описанных выше композиций по меньшей мере 20% карбоната кальция остается в аморфной форме и остается нерастворенным после того, как композиция подвергается воздействию водной среды на протяжении по меньшей мере одной недели.
В некоторых вариантах описанных выше композиций по меньшей мере 20% карбоната кальция остается в аморфной форме после того, как композиция подвергается воздействию кислотной среды на протяжении по меньшей мере одной недели. В некоторых вариантах описанных выше композиций по меньшей мере 10% карбоната кальция остается в аморфной форме после того, как композиция подвергается воздействию кислотной среды на протяжении по меньшей мере трех недель.
В некоторых вариантах описанных выше композиций по меньшей мере 20% карбоната кальция остается в аморфной форме после того, как композиция подвергается воздействию водной среды при 95°С на протяжении по меньшей мере 2 минут. В некоторых вариантах описанных выше композиций по меньшей мере 20% карбоната кальция остается в аморфной форме после того, как композиция подвергается воздействию микроволнового излучения мощностью 1200 Вт на протяжении по меньшей мере 1,5 минут.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения далее предложен пищевой продукт, содержащий по меньшей мере одну из описанных выше композиций капсулированного АСС.
В некоторых вариантах осуществления изобретения указанный пищевой продукт является молочным продуктом. В некоторых вариантах осуществления изобретения указанный молочный продукт содержит ферментированное молоко. В некоторых вариантах осуществления изобретения указанный молочный продукт является кисломолочным продуктом. В некоторых вариантах осуществления изобретения указанный молочный продукт представляет собой йогурт. В некоторых вариантах осуществления изобретения указанный пищевой продукт перед употреблением требует нагревания до по меньшей мере 50°С. В некоторых вариантах осуществления изобретения указанный пищевой продукт выбран из группы, содержащей консервированный пищевой продукт, замороженный пищевой продукт и порошкообразный пищевой продукт.
Все перечисленные выше и другие характеристики изобретения и его вариантов станут более понятными с помощью нижеследующего иллюстративного и неисчерпывающего описания его вариантов со ссылками на прилагаемые чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
ФИГ. 1А: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 5).
ФИГ. 1В: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 5) после погружения в воду на 30 минут.
ФИГ. 2А: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 11) после погружения в воду на 30 минут.
ФИГ. 2В: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 12) после погружения в воду на 30 минут.
ФИГ. 2С: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 13) после погружения в воду на 30 минут.
ФИГ. 2D: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 14) после погружения в воду на 30 минут.
ФИГ. 2Е: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 15) после погружения в воду на 30 минут.
ФИГ. 2F: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 16) после погружения в воду на 30 минут.
ФИГ. 3А: Изображение сканирующего электронного микроскопа (SEM) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 11) при увеличении × 5000.
ФИГ. 3В: Изображение сканирующего электронного микроскопа (SEM) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 11) при увеличении × 2000.
ФИГ. 3С: Изображение сканирующего электронного микроскопа (SEM) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 15) при увеличении × 5000.
ФИГ. 3D: Изображение сканирующего электронного микроскопа (SEM) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 15) при увеличении × 2000.
ФИГ. 4А: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 17) после погружения в воду на 30 минут.
ФИГ. 4В: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 18) после погружения в воду на 30 минут.
ФИГ. 4С: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 19) после погружения в воду на 30 минут.
ФИГ. 4D: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 20) после погружения в воду на 30 минут.
ФИГ. 5А: Изображение оптического микроскопа капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 21).
ФИГ. 5В: Изображение оптического микроскопа капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 22).
ФИГ. 5С: Изображение оптического микроскопа капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 23).
ФИГ. 6: Растворение кальция в жидкой фазе йогурта из (♦) Состава 21, (
) Состава 22, (
) Состава 23, (х) кристаллического карбоната кальция, (*) некапсулированного АСС и (•) йогурта (контроль).
ФИГ. 7А: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 21); XRD выполнена в первый день эксперимента.
ФИГ. 7В: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 21); XRD выполнена в последний день эксперимента.
ФИГ. 8А: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 22); XRD выполнена в первый день эксперимента.
ФИГ. 8В: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 22); XRD выполнена в последний день эксперимента.
ФИГ. 9А: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 23); XRD выполнена в первый день эксперимента.
ФИГ. 9В: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 23); XRD выполнена в последний день эксперимента.
ФИГ. 10: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция, смешанного с йогуртом; XRD выполнена в первый день эксперимента.
ФИГ. 11: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 32).
ФИГ. 12А: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 27), смешанного с йогуртом; XRD выполнена после первой недели эксперимента.
ФИГ. 12В: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 27), смешанного с йогуртом; XRD выполнена после второй недели эксперимента.
ФИГ. 13: Картина рентгеновской дифракции (XRD) капсулированной композиции карбоната кальция (Состав 45).
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как показали исследования, аморфный карбонат кальция является более растворимым и усваиваемым источником карбоната кальция в пищевых добавках по сравнению с кристаллической фазой карбоната кальция. При этом авторами настоящего изобретения, наряду с другими исследователями, было установлено, что даже стабилизированный АСС обладает низкой стабильностью в водных и/или кислотных средах. Будучи подвержен воздействию таких сред, АСС быстро преобразуется в кристаллические фазы карбоната кальция. Одна из значительных технических проблем при капсулировании АСС состоит в том, что несущий материал капсулированных препаратов, используемых в пищевых продуктах или процессах, должен обладать пищевым уровнем качества и быть способным к формированию барьера между действующим веществом и его окружением. Однако, ввиду низкой стабильности аморфного карбоната кальция даже при нормальной влажности (относительная влажность около 60%), его низкой объемной плотности и плохой сжимаемости, разработка продуктов с капсулированным АСС и эффективность таких капсулированных форм считаются весьма проблематичными.
Авторами настоящего изобретения было установлено, что микрокапсулирование АСС не является тривиальным из-за того, в числе прочего, что компоненты капсулирования должны быть одобрены для такого своего применения, процесс капсулирования требует повышенных температур, и применение конечного продукта, например, в пищевом или косметическом продукте, может потребовать нагревания при изготовлении или обработке. Кроме того, добавление к конечному продукту капсулированного АСС не должно влиять на текстурные характеристики конечного продукта. Конкретно, такие органолептические характеристики пищевых продуктов, как вкус, могут быть подвержены влиянию со стороны, например, ингредиентов капсулирования, изменения показателя рН, когда некоторое количество АСС растворяется в пищевой среде (например, в случае введения АСС в йогурт). Кроме того, могут в потенциале возникать нежелательные ощущения в полости рта, вызванные присутствием микрокапсулированных гранул. На самом деле, все ингредиенты состава капсулирования или сердцевины АСС должны быть инертными по отношению к тому конечному продукту, в который они введены, во избежание порчи качества конечного продукта при его производстве, хранении или употреблении.
В настоящем изобретении впервые описываются составы АСС, которые по существу преодолевают описанные выше технологические проблемы. Как далее впервые описывается в настоящем изобретении, формирование одного или более покрывающих АСС и обладающих различными свойствами слоев создает коммерчески полезные капсулированные составы АСС, которые являются стабильными в водосодержащих и/или кислотных средах, являются по существу стабильными при воздействии высоких температур и не изменяют визуальных и других ощущений от тех продуктов, в том числе пищевых, в которые они введены.
В одном из аспектов настоящего изобретения предлагается капсулированный состав аморфного карбоната кальция (АСС), состоящий из множества частиц АСС, образующих сердцевину АСС, состоящую из АСС и из по меньшей мере одного агента, стабилизирующего АСС в аморфной форме, и из капсулирующей матрицы, состоящей из по меньшей мере одного слоя покрытия, причем указанный по меньшей мере один слой покрытия включает капсулирующее средство, выбранное из группы, состоящей из пленкообразующего полимера и из липида, и причем указанный по меньшей мере один слой покрытия по меньшей мере частично покрывает сердцевину АСС.
Термин "капсулированный" относится к процессу физического взаимодействия сердцевин АСС с капсулирующей матрицей, состоящей из одного или более капсулирующих слоев, при котором АСС не изменяет своих химических или структурных характеристик. Термин "капсулированный" предусматривает также включение ситуаций, в которых АСС не полностью капсулирован внутри или посредством капсулирующей матрицы, то есть такие ситуации, в которых по меньшей мере часть АСС в составе не взаимодействует с капсулирующей матрицей.
В том виде, как он используется в настоящем изобретении, действующий ингредиент содержит стабильный АСС. В некоторых вариантах осуществления изобретения действующий ингредиент содержит, в дополнение к АСС, по меньшей мере одно дополнительное действующее вещество, предназначенное для использования или потребления человеком. Неисчерпывающие примеры такого дополнительного действующего вещества включают биологически активные добавки, пищевые добавки, витамины, минералы и масла. В некоторых вариантах осуществления изобретения стабильная сердцевина АСС содержит гастролитические органы или их части, измельченные до тонкого порошка, в особенности так, как описывается в WO 2005/115414, который настоящим включен в полном виде в качестве ссылки. В некоторых вариантах осуществления изобретения стабильная сердцевина АСС содержит любой другой вырабатываемый биологическим путем АСС, добываемый из любого иного природного источника. В некоторых вариантах осуществления изобретения стабильная сердцевина АСС производится путем химического синтеза. В некоторых вариантах осуществления изобретения стабильная сердцевина АСС содержит комбинацию добываемого природного и синтезированного стабильного АСС.
Действующий ингредиент капсулированной композиции аморфного карбоната кальция (АСС) может содержать одно или более косметическое вещество, биологически активные добавки или пищевые добавки в дополнение к стабильному АСС, например, Mg, Zn, фосфат, витамины В, С или D, фолиевую кислоту и/или АТФ (АТР).
В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере 50%масс.действующего ингредиента является капсулированным внутри капсулирующей матрицы капсулированной композиции стабильного АСС. В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере 70%масс. действующего ингредиента является капсулированным внутри капсулирующей матрицы капсулированной композиции стабильного АСС. В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере 90%масс. действующего ингредиента является капсулированным внутри капсулирующей матрицы капсулированной композиции стабильного АСС.
В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС содержит более чем 30%масс. действующего ингредиента. Действующий ингредиент может дополнительно содержать биологически активную добавку или пищевую добавку. В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС содержит по меньшей мере 10%масс. действующего ингредиента. В некоторых вариантах осуществления изобретения действующий ингредиент капсулированной композиции стабильного АСС состоит из стабильного АСС.
Термин "капсулирование" в том смысле, как он используется в настоящем изобретении, относится к процессу заключения одного вещества внутри другого вещества, в результате чего создаются частицы размером от нескольких нанометров до нескольких миллиметров. В смысле, используемом в настоящем изобретении, "размер частицы" означает самое длинное измерение указанной частицы в любом ее сечении, в том числе, например, диаметр в случае по существу шарообразных частиц. Заключенная частица становится защищенной или частично защищенной от воздействия внешних химических веществ и может именоваться "сердцевинным материалом", "наполнением", "внутренней фазой" или "фазой полезной нагрузки", капсулирующее средство может именоваться "покрытием", "пленкой", "мембраной", "оболочкой", "материалом - носителем", "материалом перегородки", "внешней фазой", "внешним покрытием" или "матрицей".
В соответствии с принципами настоящего изобретения, капсулированный состав АСС содержит капсулирующую матрицу, после наложения которой сохраняется аморфная форма карбоната кальция. В настоящем изобретении впервые описывается, что капсулированный стабильный АСС сохраняет по меньшей мере около 70% своей аморфной формы в водной среде на протяжении по меньшей мере 4 дней.
Термины "аморфный", "аморфная фаза", "аморфная форма" и "аморфное состояние" могут использоваться взаимозаменяемым образом, и они указывают на полиморф, который находится в фазе, форме или состоянии, которые не являются ни одной из кристаллических или растворенных форм карбоната кальция.
В некоторых вариантах настоящего изобретения процедура капсулирования создает матричный материал, причем стабильный АСС распределяется по капсулирующей матрице. В некоторых вариантах осуществления изобретения процедура капсулирования создает материал сердцевины - оболочки, причем стабильный АСС заключается внутри оболочки из капсулирующего материала.
В некоторых вариантах осуществления изобретения частицы действующего ингредиента гомогенным образом капсулируются внутри капсулирующей матрицы. В некоторых вариантах осуществления изобретения частицы действующего ингредиента накапливаются внутри капсулирующей матрицы. Капсулированный АСС может включать частицы со средним размером частиц примерно 0,1-100 μм, например, 0,5-50 μм, 1-10 μм или 0,1-4 μм. В некоторых вариантах осуществления изобретения частицы капсулированного стабильного АСС содержат агломераты, включающие частицы меньшего размера. Капсулированный АСС может включать агломераты со средним размером частиц примерно 0,1-1000 μм, например, 0,2-500 μм, 1-100 μм или 5-50 μм. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения.
В некоторых вариантах осуществления изобретения составы в соответствии с настоящим изобретением содержат частицы со средним размером частиц примерно 0,1-50 μм. В некоторых вариантах осуществления изобретения составы в соответствии с настоящим изобретением содержат агломераты частиц со средним размером частиц примерно 0,2-1000 μм.
В некоторых вариантах осуществления изобретения состав капсулированного стабильного АСС содержит до примерно 15%масс. воды. В некоторых вариантах осуществления изобретения состав капсулированного стабильного АСС образует частицы со средним размером частиц примерно 0,1-100 μм. В некоторых вариантах осуществления изобретения состав капсулированного стабильного АСС образует агломераты частиц со средним размером частиц примерно 0,2-1000 μм.
В некоторых вариантах осуществления изобретения стабильный АСС содержится в массовом содержании примерно 8% от полной массы состава капсулированного стабильного АСС. В качестве варианта, стабильный АСС содержится в массовом содержании примерно 30% от полной массы состава капсулированного стабильного АСС. В некоторых вариантах осуществления изобретения более 50%масс. состава стабильного АСС диспергировано и заключено внутри капсулирующей матрицы. В некоторых вариантах осуществления изобретения составы в соответствии с настоящим изобретением по существу не содержат воды.
Термин "капсулирующая матрица" в том смысле, как он используется в настоящем изобретении, охватывает все слои покрытия, которые по меньшей мере частично покрывают сердцевину АСС. Таким образом, в том случае, когда капсулирующая матрица содержит несколько слоев покрытия, указанные слои в своей совокупности образуют капсулирующую матрицу. Поскольку не все процедуры покрытия гарантируют полное покрытие сердцевин АСС, термин "капсулирующая матрица" в том смысле, как он используется в настоящем изобретении, охватывает наполнители, используемые на всех этапах процесса покрытия для покрытия сердцевин АСС, независимо от их относительного поверхностного покрытия сердцевин АСС. По той же причине термин "капсулирующая матрица" в том смысле, как он используется в настоящем изобретении, охватывает слои покрытия, которые целиком покрывают сердцевины АСС или какое бы то ни было покрытие, нанесенное до того, а также слои частичного покрытия, которые лишь частично покрывают сердцевины АСС и/или какое бы то ни было покрытие, нанесенное до того.
Термин "слой покрытия" в том смысле, как он используется в настоящем изобретении, обозначает слой материала, покрывающий по меньшей мере часть сердцевины АСС либо промежуточного слоя покрытия. Слои покрытия, описанные в настоящем изобретении, могут первоначально наноситься в виде жидкости с целью обеспечить некоторую степень самораспределения или перераспределения покрытия после его нанесения, например, под воздействием различий в поверхностной энергии. После того, как слой покрытия достигает желаемой формы, указанный слой покрытия может подвергаться отвердению, например, путем вулканизации и/или сушки. В том смысле, как он используется в настоящем изобретении, термин "покрытие" используется для обозначения процесса нанесения слоя материала.
Термин "пленкообразующий полимер" в том смысле, как он используется в настоящем изобретении, относится к полимеру, способному образовывать, самостоятельно или в присутствии вспомогательного пленкообразующего вещества, непрерывную и прилегающую пленку на подложке.
Термин "пленкообразующий полимер" обозначает преимущественно пищевые полимеры, выбранные из таких производных целлюлозы, как гидроксипропилметилцеллюлоза (НРМС), этилцеллюлоза (ЕС), метилцеллюлоза (МС), карбоксиметилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза (НРС), либо ацетаты или фталаты целлюлозы, каррагинаны, альгинаты натрия, калия или аммония, либо такие пленкообразующие модифицированные производные крахмала, как, например, декстрины, мальтодекстрины, гуаровая камедь, трагакантовая камедь, аравийская камедь или ксантановая камедь.
Термин "липид" широко известен и используется как в литературе, так в настоящем изобретении для общего обозначения любой встречающейся в природе молекулы, которая содержит углеводороды и не растворяется в воде.
В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС по существу остается в аморфной форме после того, как капсулированный состав подвергается воздействию внешней температуры по меньшей мере 50°С. В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС по существу остается в аморфной форме после того, как капсулированный состав подвергается воздействию водной среды. В некоторых вариантах АСС по существу остается в аморфной форме после того, как капсулированный состав подвергается воздействию воды. В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС по существу остается в аморфной форме после того, как капсулированный состав подвергается воздействию кислотной среды. В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС по существу остается в аморфной форме после того, как капсулированный состав подвергается воздействию кислотной среды, имеющей показатель рН от примерно 4 до примерно 5.
Должно быть понятно, что настоящее изобретение охватывает любое капсулирующее средство или материал, способный обеспечить стабилизацию АСС в водных условиях на протяжении по меньшей мере одной недели, например, такой, что АСС сохраняет по меньшей мере 20% своей аморфной фазы и/или что капсулированный состав сохраняет по меньшей мере 20% исходного содержания АСС. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения.
Фраза "по существу стабильный по отношению к внешней температуре, влажности или кислотности" в том смысле, как она используется в настоящем изобретении, в общем означает, что АСС после взаимодействия с капсулирующей матрицей становится по существу менее доступным и/или чувствительным к температуре, к содержанию воды и/или к показателю рН окружающей среды, например, любой среды, к которой может быть добавлен указанный состав.
В том смысле, как она используется в настоящем изобретении, фраза "повышенная стабильность АСС после того, как указанный состав подвергнут воздействию влажности" относится к разнице в стабильности после того, как настоящий состав подвергнут воздействию влажности, например, такой влажной среды, как вода, между непокрытыми сердцевинами АСС и капсулированными сердцевинами АСС. В качестве примера, в нижеследующем разделе "Примеры" приведены неисчерпывающие способы определения стабильности состава АСС в водной среде. Термин "нерастворенный" в том смысле, как он используется в настоящем изобретении, обычно означает "не образующий ионы кальция".
В том смысле, как она используется в настоящем изобретении, фраза "повышенная стабильность АСС после того, как указанный состав подвергнут воздействию кислотности" относится к разнице в стабильности после того, как указанный состав подвергнут воздействию кислотности, например, такой кислотной среды, как йогурт, между непокрытыми сердцевинами АСС и капсулированными сердцевинами АСС.
В том смысле, как она используется в настоящем изобретении, фраза "повышенная стабильность АСС после того, как указанный состав подвергнут воздействию высокой температуры" относится к разнице в стабильности после того, как указанный состав подвергнут воздействию температуры свыше 50°С, например, такой теплой среде или ингредиенту, как расплавленный воск во время нанесения покрытия, между непокрытыми сердцевинами АСС и капсулированными сердцевинами АСС.
В том смысле, как они используются в настоящем изобретении, термины "повышенная стабильность АСС в водной среде", "повышенная стабильность АСС в кислотной среде" и "повышенная температурная стабильность АСС" относятся к относительной стабильности капсулированной композиции АСС в соответствии с настоящим изобретением в сравнении с некапсулированными стабильными формами АСС. Термин "непокрытые сердцевины АСС" в том смысле, как он используется в настоящем изобретении, относится к сердцевинам АСС, содержащим АСС и по меньшей мере одному агенту, стабилизирующему АСС в аморфной форме, которые не являются капсулированными.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированные составы стабильного АСС сохраняют по меньшей мере 50% аморфной фазы АСС в водной среде на протяжении по меньшей мере одной недели. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированные составы стабильного АСС сохраняют по меньшей мере 60% аморфной фазы АСС в водной среде на протяжении по меньшей мере одной недели, и в качестве вариантов по меньшей мере 70% аморфной фазы, по меньшей мере 80% аморфной фазы, или по меньшей мере 90% аморфной фазы, по меньшей мере 95% аморфной фазы либо даже по меньшей мере 98% аморфной фазы АСС в водной среде на протяжении по меньшей мере одной недели. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения. В некоторых предпочтительных вариантах АСС, который сохраняет свою аморфную фазу, является нерастворенным АСС.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС сохраняет по меньшей мере 40% аморфной фазы АСС в водной среде на протяжении по меньшей мере двух недель. В качестве вариантов капсулированный состав стабильного АСС сохраняет по меньшей мере 40% аморфной фазы в водной среде на протяжении по меньшей мере трех недель или даже на протяжении по меньшей мере одного месяца или на протяжении по меньшей мере двух месяцев. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения. В некоторых предпочтительных вариантах АСС, который сохраняет свою аморфную фазу, является нерастворенным АСС.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС сохраняет по меньшей мере 70% аморфной фазы АСС в водной среде на протяжении по меньшей мере четырех дней, или по меньшей мере 80% аморфной фазы, по меньшей мере 90% аморфной фазы, по меньшей мере 95% аморфной фазы либо даже по меньшей мере 98% аморфной фазы АСС. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения. В некоторых предпочтительных вариантах АСС, который сохраняет свою аморфную фазу, является нерастворенным АСС.
Водная среда может содержать воду, раствор, дисперсию, гель, эмульсию или суспензию. В некоторых вариантах осуществления изобретения водная среда включает пищевой продукт, содержащий воду. Водная среда может присутствовать при производстве пищевых продуктов в случае содержания стабильного АСС. Водная среда может присутствовать при обработке пищевых продуктов в случае содержания капсулированного стабильного АСС. Водная среда может присутствовать при хранении пищевых продуктов в случае содержания капсулированного стабильного АСС.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС сохраняет по меньшей мере 40% аморфной фазы АСС в кислотной водной среде на протяжении по меньшей мере одной недели, например, по меньшей мере 50% аморфной фазы, 60% аморфной фазы, 70% аморфной фазы, 80% аморфной фазы, 90% аморфной фазы, 95% аморфной фазы или 95% аморфной фазы АСС. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения. В некоторых предпочтительных вариантах АСС, который сохраняет свою аморфную фазу, является нерастворенным АСС.
В некоторых вариантах осуществления изобретения кислотная водная среда содержит кислотный раствор, дисперсию, гель, эмульсию или суспензию. В качестве варианта водная среда содержит или включает кислотный пищевой продукт, содержащий воду. Показатель рН кислотной среды может находиться в диапазоне примерно 2-6,5, например, 3-6, 4-5,5 или 4,5-5.
В качестве варианта капсулированный состав стабильного АСС сохраняет по меньшей мере 40% аморфной фазы АСС на протяжении по меньшей мере одной недели после воздействия атмосферной влажности, например, 50% аморфной фазы, 60% аморфной фазы, 70% аморфной фазы, 80% аморфной фазы, 90% аморфной фазы, 95% аморфной фазы или 95% аморфной фазы АСС. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС сохраняет по меньшей мере 40% аморфной фазы АСС на протяжении по меньшей мере одной недели после воздействия атмосферной влажности, например, на протяжении одного месяца, шести месяцев, одного года, двух лет или на более долгий срок.
В некоторых вариантах описанных выше составов по меньшей мере 70% карбоната кальция сохраняется в аморфной форме и остается нерастворенным после того, как состав подвергался воздействию водной среды на протяжении по меньшей мере четырех дней. В некоторых вариантах описанных выше составов по меньшей мере 20% карбоната кальция сохраняется в аморфной форме и остается нерастворенным после того, как состав подвергался воздействию водной среды на протяжении по меньшей мере одной недели.
В некоторых вариантах описанных выше составов по меньшей мере 20% карбоната кальция сохраняется в аморфной форме после того, как состав подвергался воздействию кислотной среды на протяжении по меньшей мере одной недели. В некоторых вариантах описанных выше составов по меньшей мере 10% карбоната кальция сохраняется в аморфной форме после того, как состав подвергался воздействию кислотной среды на протяжении по меньшей мере трех недель. В качестве примера, в нижеследующем разделе "Примеры" приведены неисчерпывающие способы определения стабильности состава АСС в кислотной среде. Термин "кислотная среда" в том смысле, как он используется в настоящем изобретении, обычно относится к среде, имеющей показатель рН<7, <6, <5, <4, <3 или <2, предпочтительно имеющей показатель рН, равный примерно 4,2-4,5.
В некоторых вариантах описанных выше составов по меньшей мере 20% карбоната кальция сохраняется в аморфной форме после того, как состав подвергался воздействию водной среды при 95°С на протяжении по меньшей мере 2 минут. В некоторых вариантах описанных выше составов по меньшей мере 20% карбоната кальция сохраняется в аморфной форме после того, как состав подвергался воздействию микроволнового излучения мощностью 1200 Вт на протяжении по меньшей мере 1,5 минут.
В некоторых вариантах осуществления изобретения пленкообразующий полимер выбран из группы, состоящей из целлюлозы, производного целлюлозы, метилметакрилата и их любых комбинаций. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения. В некоторых вариантах осуществления изобретения производное целлюлозы выбрано из группы, состоящей из этилцеллюлозы, метилцеллюлозы, гидроксипропилцеллюлозы, гидроксипропил-метилцеллюлозы, метилэтилцеллюлозы, этилгидроксилэтилцеллюлозы, карбоксиметилцеллюлозы и их любых комбинаций. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения.
В некоторых вариантах осуществления изобретения липид выбран из группы, состоящей из пищевого воска, жирной кислоты, сложного эфира жирной кислоты, масла и их любых комбинаций. В некоторых вариантах осуществления изобретения пищевой воск выбран из группы, состоящей из пчелиного воска, канделильского воска, карнаубского воска, японского воска, соевого воска, воска эспарто, рисового воска, мирикового воска, касторового воска, монтанного воска, микрокристаллического воска, парафинового воска и их любых комбинаций. В некоторых вариантах осуществления изобретения жирная кислота выбрана из группы, состоящей из стеариновой кислоты, олеиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, лауриновой кислоты и их любых комбинаций. В некоторых вариантах осуществления изобретения сложный эфир жирной кислоты является стеаратом глицерида или полистеаратом сахарозы. В некоторых вариантах осуществления изобретения масло выбрано из группы, состоящей из растительного масла, жидкого парафина, среднецепочечного триглицеридного масла и их любых комбинаций. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица дополнительно содержит по меньшей мере одно средство, которое выбрано из природной смолы, биосовместимого полимера, проламинового белка, агента, стабилизирующего АСС, поверхностно-активного вещества, красителя и пигмента. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения. В некоторых вариантах осуществления изобретения слой покрытия, содержащий липид, дополнительно содержит по меньшей мере одно средство, которое выбрано из природной смолы, биосовместимого полимера, проламинового белка, агента, стабилизирующего АСС, поверхностно-активного вещества, красителя и пигмента. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения.
Термин "природная смола" в том смысле, как он используется в настоящем изобретении, обычно относится к растительному экссудату. Неисчерпывающим примером природной смолы является шеллак (который при использовании в качестве пищевой добавки имеет номер Е904). Капсулированный состав стабильного АСС может содержать около 2-90%масс. природной смолы. Как зеин, так и шеллак применяются в пищевой промышленности, в числе прочего, в качестве глазировочных веществ. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит около 2-40%масс. природной смолы. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит около 5-22%масс. природной смолы.
В некоторых вариантах осуществления изобретения природная смола представляет собой шеллак. В некоторых вариантах осуществления изобретения биосовместимый полимер выбран из группы, состоящей из поливинилпирролидона (PVP), полиэтиленгликоля (PEG), поливинилового спирта (PVA) и их любых комбинаций. В некоторых вариантах осуществления изобретения проламиновый белок представляет собой зеин.
Термин "пищевой воск" в том смысле, как он используется в настоящем изобретении, относится к синтетическим воскам, пригодным для употребления в пищу человеком, таким, как нефтепродукты пищевого качества, или к природным воскам, получаемым из растений, насекомых (аналогичных медоносящим пчелам) или животных. В некоторых вариантах осуществления изобретения пищевой воск выбран из группы, состоящей из пчелиного воска, канделильского воска, карнаубского воска, японского воска, соевого воска, воска эспарто, рисового воска, мирикового воска, касторового воска, монтанного воска, микрокристаллического воска, парафинового воска и их любых комбинаций. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения. В соответствии с некоторыми вариантами изобретения, пищевой воск выбран из группы, состоящей из канделильского воска, пчелиного воска, парафинового воска и их любых комбинаций. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит канделильский воск или пчелиный воск, или комбинацию перечисленных веществ. Капсулированный состав стабильного АСС может содержать примерно 5-60%масс. пищевой воска. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит примерно 5-60%масс. пищевого воска. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит примерно 15-26%масс. пищевого воска.
Термин "жирная кислота" в том смысле, как он используется в настоящем изобретении, обычно относится к карбоксиловой кислоте с длинной алифатической цепочкой, которая является либо насыщенной, либо ненасыщенной. Неисчерпывающие примеры подходящих жирных кислот включают большинство жирных кислот, имеющих углеводородные цепочки из 6-24 атомов углерода, или 10-24 атомов углерода, или 14-22 атомов углерода или даже 16-20 атомов углерода. В других вариантах изобретения жирная кислота выбрана из группы, состоящей из олеиновой кислоты, стеариновой кислоты, пальмитиновой кислоты и лауриновой кислоты. Жирная кислота может быть либо насыщенной, либо ненасыщенной. В некоторых предпочтительных вариантах изобретения жирная кислота является насыщенной.
В некоторых вариантах осуществления изобретения жирная кислота представляет собой стеариновую кислоту. Капсулированный состав стабильного АСС может содержать примерно 1-60%масс. жирной кислоты. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит примерно 1-25%масс. жирной кислоты. В других вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит примерно 1-10%масс. жирной кислоты.
Термин "сложный эфир жирной кислоты" в том смысле, как он используется в настоящем изобретении, обычно относится к такому типу эфира, который образуется из комбинации жирной кислоты со спиртом. В некоторых вариантах осуществления изобретения сложный эфир жирной кислоты содержит моностеарат глицерина. Капсулированный состав стабильного АСС может содержать примерно 5-60%масс. сложного эфира жирной кислоты. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит примерно 2-30%масс. сложного эфира жирной кислоты. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит примерно 5-22%масс. сложного эфира жирной кислоты. В других вариантах изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит примерно 1-10%масс. сложного эфира жирной кислоты. В других вариантах изобретения сложный эфир жирной кислоты представляет собой стеарат глицерида или полистеарат сахарозы.
Термин "масло" в том смысле, как он используется в настоящем изобретении, обычно относится к неполярному химическому веществу, которое при температуре окружающей среды представляет собой вязкую жидкость и является как гидрофобным, так и липофильным. В качестве варианта, масло включает в себя растительные масла, жидкий парафин, среднецепочечное триглицеридное масло или комбинации перечисленных веществ. В некоторых вариантах осуществления изобретения масло представляет собой растительное масло. Неисчерпывающим примером подходящего растительного масла является пальмовое масло. В других вариантах изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит среднецепочечное триглицеридное масло. Капсулированный состав стабильного АСС может содержать примерно 10-60%масс. масла. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит примерно 10-30%масс. масла. В некоторых вариантах осуществления изобретения масло выбрано из группы, содержащей растительное масло, жидкий парафин, среднецепочечное триглицеридное масло или любую комбинацию перечисленных веществ. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения.
Биосовместимый полимер, пригодный для использования в качестве капсулирующего вещества в настоящем изобретении, может быть либо биоразлагаемым, либо небиоразлагаемым. Неисчерпывающие примеры подходящего биосовместимого небиоразлагаемого полимера включают полиэтиленгликоль (PEG) и поливиниловый спирт (PVA). Биоразлагаемый полимер может представлять собой полиэстер, например, полимолочную кислоту, полигликолевую кислоту или полимолочно-когликолевую кислоту. Капсулированный состав стабильного АСС может содержать примерно 20-60%масс. биосовместимого полимера. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит примерно 25-55%масс. биосовместимого полимера. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит примерно 30-40%масс. биосовместимого полимера. В некоторых вариантах осуществления изобретения биосовместимый полимер выбран из группы, состоящей из поливинилпирролидона (PVP), полиэтиленгликоля (PEG), поливинилового спирта (PVA) и их любых комбинаций. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения.
Белки, пригодные для капсулирования стабильного АСС, могут включать соевые белки, молочные белки и/или желатин. Неисчерпывающим примером подходящего белка является зеин. Капсулированный состав стабильного АСС может содержать примерно 5-90%масс. белка.
В соответствии с некоторыми вариантами изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит поверхностно-активное или эмульсифирующее вещество. Термины "поверхностно-активное вещество" и "эмульсифирующее вещество" могут использоваться взаимозаменяемым образом. Поверхностно-активное вещество состоит из неионного (неионогенного), катионного, анионного, амфотерного поверхностно-активного вещества или их комбинаций. В соответствии с некоторыми вариантами изобретения, поверхностно-активное вещество является неионным поверхностно-активным веществом.
Неисчерпывающие примеры возможных неионных органических поверхностно-активных веществ включают такие полисорбаты, как полиоксиэтилен сорбитан монолаурат (Tween 20), полиоксиэтилен сорбитан монопальмитат (Tween 40), полиоксиэтилен сорбитан моностеарат (Tween 60) и полиоксиэтилен сорбитан моноолеат (Tween 80); глицерилстеарат; такие полиоксиэтиленовые (РОЕ) сложные эфиры жирных кислот, как Myrj 45, Myrj 49, Myrj 52 и Myrj 59; такие сорбитановые сложные эфиры жирных кислот, как сорбитан монолаурат (Span 20), сорбитан монопальмитат (Span 40), сорбитан моноолеат (Span 80), моностеарат сорбитана (Span 60); такие (но не только такие) моно / диглицериды октановой / декановой кислот, как lmwitor-742, lmwitor-308; такие полиоксиэтилен алкиловые эфиры, как полиоксиэтилен цетиловый эфир (Brij 52, Brij 56, Brij 58), полиоксиэтилен пальмитиловый эфир, полиэтилен оксид гексадециловый эфир, полиэтиленгликоль цетиловый эфир и т.п.; такие полиэтоксиленовые производные касторового масла, как Cremophor EL, ELP и RH 40; такие октановые / декановые глицериды PEG-6, как Softigen 767 и т.п.; такие полиоксиэтилен глицерол триолеаты, как (но не только) Tagat ТО; такие декаглицерол моно / диолеаты, как Caprol PGE860 и т.п.; сахарозные сложные эфиры жирных кислот, как (но не только) сахарозный сложный эфир пальмового масла, и комбинации перечисленных веществ. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения.
В некоторых вариантах осуществления изобретения поверхностно-активное вещество выбрано из группы, включающей полисорбат, сорбитановый сложный эфир, полиоксиэтиленовый сложный эфир жирной кислоты, сахарозный сложный эфир жирной кислоты, моностеарат глицерина, стеароил лактилат, лецитин и любую комбинацию перечисленных веществ. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения.
Неисчерпывающие примеры возможных катионных поверхностно-активных веществ включают такие фосфатиды, как фосфатидилхолин и т.п.; такие четвертично - аммониевые катионные поверхностно-активные вещества, как гексадецилтриметил аммоний бромид и т.п.; такие пиримидиновые катионные поверхностно-активные вещества, как (но не только) додецил пиримидин хлорид, и комбинации перечисленных веществ.
Анионные поверхностно-активные вещества, пригодные для получения капсулированного стабильного АСС, включают такие алкиловые сульфаты натрия, как (но не только) лауриловый сульфат натрия; алкиловые сульфонаты; такие алкилово - ариловые сульфонаты натрия, как додецил бензол сульфонат натрия и т.п.; стеарат натрия; диоктил сульфосукцинат натрия; холат натрия, и комбинации перечисленных веществ. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения.
Амфотерное поверхностно-активное вещество может включать лецитин, N-додецил аланин, кокамидопропил бетаин или комбинации перечисленных веществ. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения.
Тип и количество поверхностно-активного вещества может определяться специалистом в данной области техники таким образом, чтобы получить такой гидрофильно - липофильный баланс (HLB) поверхностно-активного вещества или смеси поверхностно-активных веществ, который пригоден для масляно - водных эмульсий. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит полисорбаты, сорбитановые сложные эфиры жирных кислот, полиоксиэтиленовые сложные эфиры жирных кислот или комбинации перечисленных веществ. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения.
Капсулированный состав стабильного АСС может содержать примерно 5-60%масс. поверхностно-активного вещества. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит примерно 5-50%масс. поверхностно-активного вещества. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит примерно 25-30%масс. поверхностно-активного вещества. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит примерно 13-36%масс. поверхностно-активного вещества.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица дополнительно содержит по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество. Термин "поверхностно-активное вещество" в том смысле, как он используется в настоящем изобретении, обычно относится к соединению, которое понижает поверхностное натяжение (или межфазное натяжение) между двумя жидкостями или между жидкостью и твердым телом. В некоторых вариантах осуществления изобретения поверхностно-активное вещество выбрано из группы, включающей полисорбат, сорбитановый сложный эфир, полиоксиэтиленовый сложный эфир жирной кислоты, сахарозный сложный эфир жирной кислоты, моностеарат глицерина, стеароил лактилат, лецитин и любую комбинацию перечисленных веществ.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица содержит по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество или эмульсифирующее вещество. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения. В соответствии с некоторыми вариантами изобретения, поверхностно-активное вещество или эмульсифирующее вещество выбрано из группы, включающей полисорбаты, сорбитановые сложные эфиры, полиоксиэтиленовые сложные эфиры жирных кислот, стеароил лактилат, сахарозные сложные эфиры жирных кислот, моностеарат глицерина, лецитин или любое иное поверхностно-активное вещество, обладающее пищевым качеством и разрешенное для медицинского употребления, а также комбинации перечисленных веществ. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения. В качестве варианта, сложный эфир жирной кислоты содержит моностеарат глицерина.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица дополнительно содержит краситель или пигмент. В некоторых вариантах осуществления изобретения краситель или пигмент содержится в последнем или внешнем слое покрытия.
В соответствии с принципами некоторых вариантов настоящего изобретения, было далее неожиданным образом обнаружено, что добавление к капсулирующей матрице по меньшей мере одного стабилизирующего вещества, пригодного для стабилизации АСС в составе, обеспечивает дополнительную стабильность капсулированного АСС. Безотносительно к какой бы то ни было теории или механизму, предполагается, что стабилизатор капсулирующей матрицы может пополнять свое наличие на поверхности АСС при ее нарушении. В некоторых вариантах описанных выше составов капсулирующая матрица дополнительно содержит по меньшей мере один агент, стабилизирующий или способный стабилизировать АСС. Термин "стабилизирующее АСС" или "стабилизатор АСС" относится к любому веществу, которое взаимодействует с АСС и поддерживает АСС в аморфной форме. Термин "способное стабилизировать АСС" относится к любому веществу, которое не взаимодействует с АСС, но после взаимодействия поддерживает АСС в аморфной форме.
В некоторых вариантах осуществления изобретения указанный по меньшей мере один стабилизатор АСС в капсулирующей матрице является тем же самым стабилизатором АСС, что и по меньшей мере один стабилизатор в стабильном АСС. В качестве альтернативы В некоторых вариантах осуществления изобретения, стабилизатор (-ы) АСС в капсулирующей матрице может отличаться от по меньшей мере одного стабилизатора в стабильном АСС. Как обсуждалось выше, стабилизатор (-ы) АСС введен в капсулирующую матрицу для содействия дальнейшей стабилизации АСС в том случае, если микрокапсулизация нарушена, например, вследствие растворения или физического повреждения. В таком случае добавленное стабилизирующее вещество может восполнить стабилизацию нарушенной поверхности АСС. В некоторых вариантах осуществления изобретения указанный по меньшей мере один стабилизатор в капсулирующей матрице содержит карбоксиловую кислоту. В некоторых вариантах осуществления изобретения указанный по меньшей мере один стабилизатор в капсулирующей матрице содержит фосфорилированное органическое соединение или фосфонатное соединение. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица содержит стабилизатор, который выбран из группы, включающей лимонную кислоту, молочную кислоту, фосфосерин, фосфотреонин и комбинации перечисленных веществ. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица содержит лимонную кислоту. В некоторых вариантах осуществления изобретения стабилизатор составляет от примерно 0,1 до примерно 15%масс.от полной массы капсулирующей матрицы.
В некоторых вариантах осуществления изобретения стабилизирующее вещество АСС выбрано, в каждом случае независимо, из группы, включающей органическую кислоту, серный эфир гидроксикарбоновой кислоты, органическое аминосоединение, органическое соединение, содержащее гидроксил, фосфорорганическое соединение либо его соль, бифосфонатное соединение, органическое фосфатное соединение, органическое фосфонатное соединение, неорганическую фосфорную кислоту, полифосфатное соединение, органическое поверхностно-активное вещество, биологически значимый неорганический ион и любые комбинации перечисленных веществ.
Капсулированный состав стабильного АСС может содержать примерно 0,1-15%масс. стабилизатора. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС может содержать примерно 1-10%масс. стабилизатора. В качестве варианта стабилизатор может содержать молекулу, имеющую одну или более функциональных групп, выбранных из (но не ограничиваясь таковыми) гидроксильной, карбоксильной, сложноэфирной, аминовой, фосфиновой, фосфоновой, фосфатной, сульфониловой или сульфиновой групп. Соединения, включающие гидроксильную группу в сочетании с гидроксидной могут, в качестве варианта, содержать другие группы, например, карбоксильную и т.п., но при этом гидроксил не должен быть эстерифицирован. Органические кислоты могут включать, например, аскорбиновую кислоту или уксусную кислоту, а в качестве варианта они также включают такие карбоксиловые кислоты, имеющие по меньшей мере две карбоксиловых группы и молекулярную массу не более 250 г/мол, как лимонная кислота, винная кислота, яблочная кислота и др. Органические кислоты могут далее включать щавелевую кислоту, малоновую кислоту, глутаконовую кислоту, янтарную кислоту, малеиновую кислоту, молочную кислоту, аконитовую кислоту или комбинации перечисленных веществ. Сложные эфиры могут включать, например, фосфоэнолпируват. В другом варианте изобретения фосфорные или серный эфиры гидроксикарбоновых кислот включают аминокислоты, к примерам которых относятся фосфосерин, фосфотреонин, сульфосерин и сульфотреонин. В другом варианте изобретения стабилизирующая молекула представляет собой такое производное фосфатного сложного эфира аминокислоты, как фосфокреатин. Соединения, содержащие гидроксил в сочетании с гидроксидом, могут включать, например, моно-, ди-, три-, олиго- и полисахариды, такие, как сахароза, или другие полиолы, такие, как глицерин. Соединения, содержащие гидроксил, могут далее включать такие оксикислоты, как лимонная кислота, винная кислота, яблочная кислота и др., либо такие содержащие гидроксил аминокислоты, как серии или треонин. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения.
К некоторым конкретным неисчерпывающим примерам таких стабилизаторов АСС, которые были одобрены для пищевого потребления, относятся фитиновая кислота, лимонная кислота, двузамещенный пирофосфат натрия, аденозин 5'-монофосфатная (AMP) соль натрия, аденозин 5'-дифосфатная (ADP) соль натрия и гидрат аденозин 5'-трифосфатная (АТР) двунатриевой соли, фосфосерин, фосфорилированные аминокислоты, поверхностно-активные вещества пищевого качества, стеароил лактилат натрия и комбинации перечисленных веществ. В соответствии с некоторыми вариантами изобретения, стабилизатор содержит по меньшей мере один компонент, выбранный их фосфорных или серных эфиров таких гидроксикарбоновых кислот, как фосфоэнолпируват, фосфосерин, фосфотреонин, сульфосерин или сульфотреонин и органические соединения, содержащие гидроксил, выбранные из таких моно-, ди-, три-, олиго- и полисахаридов, как сахароза, манноза, глюкоза. Соединение, содержащее гидроксил, может дополнительно содержать по меньшей мере один такой щелочной гидроксид, как гидроксид натрия, гидроксид калия и т.п. Фосфорилированные кислоты могут присутствовать в олигопептидах и полипептидах. В других вариантах изобретения стабилизатор представляет собой органическую кислоту, предпочтительно карбоксиловую кислоту, в том числе монокарбоксиловую кислоту, дикарбоксиловую кислоту или трикарбоксиловую кислоту. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения. Органическая кислота предпочтительно выбирается из группы, состящей из лимонной кислоты, щавелевой кислоты, малоновой кислоты, глутаконовой кислоты, янтарной кислоты, винной кислоты, малеиновой кислоты, молочной кислоты, аконитовой кислоты, яблочной кислоты и их комбинаций.
В некоторых вариантах осуществления изобретения стабилизатор АСС выбран из фосфорилированных аминокислот, полиолов и их комбинаций. В некоторых вариантах осуществления изобретения стабильный АСС содержит стабилизатор, содержащий карбоксиловую кислоту или несколько карбоксиловых кислот. В некоторых вариантах осуществления изобретения стабильный АСС содержит фосфорилированное соединение в качестве стабилизатора, причем фосфорилирование выполняется в отношении гидроксильной группы органического соединения. В некоторых вариантах осуществления изобретения стабильный АСС содержит стабилизатор, выбранный из группы, содержащей лимонную кислоту, фосфосерин, фосфотреонин и комбинации перечисленных веществ. В некоторых вариантах осуществления изобретения стабильный АСС содержит лимонную кислоту.
Неисчерпывающие примеры стабилизаторов, содержащих фосфатные, фосфитные, фосфонатные группы и их соли или сложные эфиры, включают следующие соединения: фитиновая кислота, диметил фосфат, триметил фосфат, пирофосфат натрия, тетраэтил пирофосфат, рибулоз бисфосфат, этидроновая кислота и другие медицинские бисфосфаты, соли 3-фосфоглицериновой кислоты, глицеральдегид 3-фосфат, натриевая соль 1-деокси-D-ксилулоз-5-фосфата, диэтилен триамин пентакис (метилфосфоновая кислота), нитрилотри (метилфосфоновая кислота), 5-фосфо-D-рибоз 1-дифосфат пентанатриевая соль, гидрат аденозин 5'-трифосфат динатриевой соли, α-D-галактозамин 1-фосфат, тринатриевая соль 2-фосфо-L-5 аскорбиновой кислоты, пентпгидрат α-D-галактоз 1-фосфат дикалиевой соли, α-D-галактозамин 1-фосфат, О-фосфорилетаноламин, гидрат динатриевой соли, пентанатриевая соль 2,3-дифосфо-D-глицериновой кислоты, гидрат мононатриевой соли фосфо(энол)пировиноградной кислоты, D-глицеральдегид 3-фосфат, литиевая соль sn-глицерол 3-фосфата, динатриевая соль D-(-)-3-фосфоглицериновой кислоты, натриевая соль D-глюкоз 6-фосфата, фосфатидная кислота, натриевая соль ибандроната, фосфоноуксусная кислота, DL-2-амино-3-фосфонопропионовая кислота или комбинации перечисленных веществ. Биологически значимый неорганический ион может включать, в числе прочего, Na, K, Mg, Zn, Fe, Р, S, N; Р или S в фазе оксидов; или N в виде аммиака или нитро групп.
Стабилизатор может далее включать такие фосфонатные соединения, как (но не только) фитиновая кислота или бисфосфонаты; такие полифосфаты, как (но не только) пирофосфат или полифосфанаты, или такие органо полифосфаты, как (но не только) аденозин дифосфат (ADP) или аденозин трифосфат (АТР).
В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС стабилизируется фосфосерином (P-Ser) или фосфотреонином (P-Thr). В некоторых вариантах осуществления изобретения стабильный АСС содержит комбинацию сахарозы и гидроксида натрия. В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС стабилизируется лимонной кислотой. В качестве варианта, АСС стабилизируется комбинацией фосфосерина и лимонной кислоты.
Стабильный АСС может содержать первый стабилизатор и второй стабилизатор. В некоторых вариантах осуществления изобретения первый стабилизатор и второй стабилизатор идентичны. В других вариантах изобретения первый стабилизатор и второй стабилизатор представляют собой различные стабилизаторы. Первый и/или второй стабилизаторы могут быть независимым образом выбраны из органических кислот; фосфорных или серных эфиров гидроксикарбоновых кислот; органическое аминосоединений, включающих аминокислоты; органических соединений, содержащих гидроксил и включающих карбогидраты; фосфорорганических соединений или их солей; органических фосфатов, органических фосфонатов; неорганических фосфорных кислот; полифосфатов; биологически значимых неорганических ионов; или их комбинаций. Стабильный АСС может содержать более двух стабилизаторов, причем указанные стабилизаторы могут быть теми же самыми либо различными. Стабильный АСС может содержать более двух стабилизаторов, причем один или более стабилизаторов добавляются к АСС во время формирования и осаждения АСС, образуя тем самым "внутренние" стабилизаторы, а другие один или более стабилизаторов добавляются к поверхностям частиц АСС после их формирования, образуя тем самым "внешние" стабилизаторы. Дальнейшие примеры стабильного АСС и его получения можно найти в международных патентных заявках №WO 2009/053967 и WO 2014/024191, которые настоящим включены в полном виде в качестве ссылок.
Как капсулирующая матрица, так и стабильный АСС могут содержать один или более стабилизаторов. По меньшей мере один стабилизатор, содержащийся в капсулирующей матрице, может быть тем же самым, что и по меньшей мере один стабилизатор, содержащийся в стабильном АСС. В качестве варианта, стабилизатор (-ы), содержащиеся в капсулирующей матрице, являются теми же самыми, что и стабилизатор (-ы), содержащиеся в стабильном АСС. В качестве альтернативы, такой стабилизатор может быть иным стабилизатором. Стабилизатор капсулирующей матрицы может содержать любой из стабилизаторов, описанных выше в настоящем изобретении, включая органические кислоты, фосфорилированные органические кислоты, фосфорные или серные эфиры гидроксикарбоновых кислот, фосфорилированные аминокислоты и их производные, органические соединения, содержащие гидроксил в сочетании с щелочными гилроксидами или комбинации перечисленных веществ. Капсулирующая матрица может содержать более одного стабилизатора, например, два, три, четыре и более стабилизаторов. Стабилизаторы, содержащиеся в капсулирующей матрице, могут быть независимым образом выбраны из перечня стабилизаторов, изложенного выше в настоящем изобретении, причем указанные стабилизаторы могут быть одинаковыми либо различными. Капсулированный состав стабильного АСС может содержать примерно 0,1-20%масс. стабилизатора, причем капсулирующая матрица может содержать до примерно 20%масс. стабилизатора, а стабильный АСС может содержать 0,1-10%масс. стабилизатора. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения.
Термины "стабилизатор АСС" или "стабилизизирующее вещество АСС" в том смысле, как они используются в настоящем изобретении, используются взаимозаменяемым образом и относятся к любому веществу, которое способствует сохранению некапсулированного карбоната кальция в аморфной форме в по существу сухих условиях. Термины "по существу сухие условия" или "сухой" относятся, В некоторых вариантах осуществления изобретения, к окружающей среде стабильного АСС, содержащего менее чем 15%масс. воды от полной массы стабильного АСС.
В некоторых вариантах описанных выше составов массовое соотношение между сердцевиной АСС и капсулирующей матрицей составляет от 1:10 до 10:1. В некоторых вариантах описанных выше составов массовое соотношение между сердцевиной АСС и капсулирующей матрицей составляет от 1:5 до 5:1. В некоторых вариантах описанных выше составов массовое соотношение между сердцевиной АСС и капсулирующей матрицей составляет от 1:3 до 3:1. В некоторых вариантах описанных выше составов массовое соотношение между сердцевиной АСС и капсулирующей матрицей составляет от 1:2 до 2:1.
Термин "толстое покрытие" в том смысле, как оно используется в настоящем изобретении, обычно относится к слою или нескольким слоям покрытия, которые тяжелее по массе, чем компонент АСС. В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС составляет до 90%масс., в то время как покрытие составляет по меньшей мере 10%масс. частицы. В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС составляет до 80%масс., в то время как покрытие составляет по меньшей мере 20%масс. частицы. В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС составляет до 70%масс., в то время как покрытие составляет по меньшей мере 30%масс. частицы. В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС составляет до 60%масс., в то время как покрытие составляет по меньшей мере 40%масс. частицы. В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС составляет менее 50%масс., в то время как покрытие составляет более 50%масс. частицы.
Термин "тонкое покрытие" в том смысле, как оно используется в настоящем изобретении, обычно относится к слою, или нескольким слоям, покрытия, который легче по массе, чем компонент АСС. В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС составляет до 10%масс., в то время как покрытие составляет по меньшей мере 90%масс. частицы. В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС составляет до 20%масс., в то время как покрытие составляет по меньшей мере 80%масс. частицы. В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС составляет до 30%масс., в то время как покрытие составляет по меньшей мере 70%масс. частицы. В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС составляет до 40%масс., в то время как покрытие составляет по меньшей мере 60%масс. частицы. В некоторых вариантах осуществления изобретения АСС составляет более 50%масс., в то время как покрытие составляет менее 50%масс. частицы.
В некоторых вариантах осуществления изобретения тонкое покрытие менее предпочтительно и/или изменяет вкус пищевого продукта в меньшей степени, нежели толстое покрытие. В некоторых вариантах осуществления изобретения снижение или устранение содержания кремнезема в составе сердцевины улучшает вкус пищевого продукта, содержащего покрытый АСС.
Например, эксперименты с капсулированием установили корреляцию между нагрузкой действующего ингредиента и эффективностью капсулирования - увеличение количества капсулирующего материала обеспечивает увеличение стабилизации стабильного АСС во влажных условиях. Было выявлено, что такие высокие нагрузки стабильного АСС, как примерно 60%масс., являются стабильными в капсулированной форме в экспериментальных условиях, как явствует из приводимого ниже примера (см., например, Состав 21 ниже). В указанных примерах действующий ингредиент состоял из стабильного АСС. Поэтому в некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит по меньшей мере 8% масс., действующего ингредиента, например - примерно 10%, примерно 15%, примерно 20%, примерно 30%, примерно 40%масс. действующего ингредиента. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит по меньшей мере 5%масс. стабильного АСС, например - примерно 10%, примерно 15%, примерно 20%, примерно 30%, примерно 40%масс. стабильного АСС.
В некоторых вариантах осуществления изобретения (см., например, Состав 31 ниже) капсулированный состав стабильного АСС содержит по меньшей мере 50% действующего ингредиента, например, стабильного АСС. Авторы изобретения экспериментально показали, что после одной недели хранения в условиях искусственного охлаждения примерно 90% капсулированного стабильного АСС осталось в капсулированном состоянии, после двух недель такого хранения по меньшей мере примерно 70% капсулированного стабильного АСС осталось в капсулированном состоянии, и после трех недель такого хранения примерно 50% капсулированного стабильного АСС осталось в капсулированном состоянии, что примерно соответствует нагрузке более чем 25% действующего ингредиента.
В некоторых вариантах описанных выше составов сердцевина АСС дополнительно содержит кремнезем.
В некоторых вариантах описанных выше составов капсулирующая матрица целиком покрывает сердцевину АСС.
Фраза "по меньшей мере два слоя покрытия" в том смысле, как она используется в настоящем изобретении, обычно относится к сердцевине АСС, покрытой по меньшей мере двумя стадиями покрытия, причем указанные стадии могут использовать различные либо одинаковые способы покрытия, и на каждой стадии одинаковый либо различный слой покрытия используется для покрытия сердцевины АСС (первая стадия) или предварительно покрытой сердцевины АСС (вторая стадия).
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица содержит первое капсулирующее средство и второе капсулирующее средство, причем указанное первое капсулирующее средство и второе капсулирующее средство добавлены к сердцевине АСС на разных стадиях процедуры получения. Первое капсулирующее средство и второе капсулирующее средство могут быть теми же самыми либо различными. Второе капсулирующее средство может быть добавлено в одну или в две стадии. Массовое соотношение между первым капсулирующим средством и вторым капсулирующим средством может быть от примерно 4:1 до примерно 1:4. Первое капсулирующее средство и/или второе капсулирующее средство могут представлять собой комбинацию различных капсулирующих средств. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирование может наноситься путем многостадийного процесса нанесения многослойного покрытия на частицы или агломераты АСС. В некоторых вариантах осуществления изобретения составы каждого слоя могут варьироваться. В некоторых вариантах осуществления изобретения состав внутреннего слоя может обеспечивать дополнительную стабильность во время процесса капсулирования, в то время как внешний слой обеспечивает лучшую защиту при хранении, лучшую стабильность при домашнем получении пищи или лучший вкус при употреблении, а также выполнять такие другие функции, как контролируемое выделение АСС при приеме внутрь. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения. В некоторых вариантах осуществления изобретения состав внутреннего слоя может обеспечивать дополнительную тепловую стабильность во время процесса капсулирования, в то время как внешний слой обеспечивает лучшую защиту от влажности и/или воды.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица далее покрыта внешним покрытием. В том смысле, как оно используется в настоящем изобретении, понятие "внешнее покрытие" означает вещество, наносимое на капсулированную сердцевину АСС после капсулирования без формирования дополнительного слоя матрицы. Например, такое внешнее покрытие может обеспечивать водонепроницаемую изоляцию капсулирующей матрицы. В качестве дополнительного или альтернативного варианта, покрытие может содержать один или более наполнителей, выбранных из группы, включающей смазывающие вещества, вещества, способствующие скольжению, красители, загустители, связующие вещества, ароматизирующие вещества или комбинации перечисленных веществ. К подходящим наполнителям могут относиться (но не только они) двуокись титана, кремнезем, тальк, борная кислота и/или сахар. Внешнее покрытие может содержать капсулирующее средство. Указанное капсулирующее средство и капсулирующее средство капсулирующей матрицы могут быть одним и тем же либо либо различным. В некоторых вариантах осуществления изобретения покрытие содержит капсулирующее средство, отличающееся от капсулирующего средство капсулирующей матрицы. В некоторых вариантах осуществления изобретения массовое соотношение между капсулирующей матрицей и покрытием может составлять от примерно 10:1 до примерно 1:3. Фраза "состоит из двух слоев покрытия" в том смысле, как она используется в настоящем изобретении, обычно относится к сердцевине АСС, покрытой двумя стадиями покрытия, причем указанные стадии могут использовать различные либо одинаковые способы покрытия, и на каждой стадии одинаковый либо различный слой покрытия используется для покрытия сердцевины АСС (первая стадия) или предварительно покрытой сердцевины АСС (вторая стадия).
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица состоит из одного слоя покрытия, который содержит по меньшей мере один пленкообразующий полимер. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица состоит из одного слоя покрытия, который содержит по меньшей мере один липид.
В некоторых вариантах описанных выше составов капсулирующая матрица состоит из двух слоев покрытия. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица состоит из двух слоев покрытия, которые содержат пленкообразующий полимер, причем пленкообразующий полимер в каждом слое может быть одним и тем же либо различным. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица состоит из одного слоя покрытия, который содержит пленкообразующий полимер, и одного слоя покрытия, который содержит липид. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица состоит из двух слоев покрытия, которые содержат липид, причем липид в каждом слое может быть одним и тем же либо либо различным.
В соответствии с некоторыми вариантах изобретения, капсулирующая матрица содержит по меньшей мере два различных капсулирующих вещества. Массовое соотношение между этими двумя капсулирующими веществами может составлять от примерно 4:1 до примерно 1:4. В некоторых вариантах осуществления изобретения массовое соотношение составляет от примерно 3:1 до примерно 1:3, или от примерно 2:1 до примерно 1:2. В определенных предпочтительных вариантах изобретения массовое соотношение составляет примерно 1:1.
Конкретно, капсулирующая матрица может содержать природную смолу и белок в массовом соотношении от 4:1 до 1:4, или от 3:1 до 1:3, или от 2:1 до 1:2, или даже примерно1:1. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица состоит из первого капсулирующего вещества и второго капсулирующего вещества. Конкретно, первое капсулирующее средство может содержать природную смолу, жирную кислоту или комбинацию перечисленных веществ, а второе капсулирующее средство может содержать масло или сложный эфир жирной кислоты. В других вариантах изобретения первое капсулирующее средство содержит биосовместимый полимер, а второе капсулирующее средство содержит масло. В некоторых вариантах осуществления изобретения первое капсулирующее средство содержит пищевой воск, а второе капсулирующее средство содержит гидроколлоид. Массовое соотношение между первым капсулирующим веществом и вторым капсулирующим веществом может составлять от примерно 4:1 до примерно 1:4.
Термин "гидроколлоид" в том смысле, как он используется в настоящем изобретении, относится к растворимым в воде полимерам, т.е гидроколлоиды, способные увеличивать вязкость состава. В некоторых вариантах осуществления изобретения гидроколлоиды включают в себя целлюлозу, такие производные целлюлозы, как, например, эфиры целлюлозы, сложные эфиры целлюлозы или их соли. К производным целлюлозы относятся (но не только они) алкил и гидроксиалкилцеллюлоза, как, например, метилцеллюлоза, этилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, гидроксипропилметилцеллюлоза, метилэтилцеллюлоза, этилгидроксиэтилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза или комбинации перечисленных веществ. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный стабильный АСС содержит гидроколлоид, выбранный из группы, включающей метилцеллюлозу, этилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, гидроксипропилметилцеллюлозу и комбинации перечисленных веществ. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения. В некоторых вариантах осуществления изобретения гидроколлоид представляет собой этилцеллюлозу.
К другим подходящим гидроколлоидам относятся (но не только они) камедь бобов рожкового дерева (LBG), гуаровая камедь, ксантановая камедь, трагакантовая камедь, лямбда-каррагинан, гуммиарабик, камедь карайи, тамариндовая камедь, гидролизованный желатин, пажитниковая камедь, акациевая камедь, камедь тары, агар, агароза, альгинат, хитин, хитозан, курдлан, геллан, коньяк маннан, пектин и каррагинан. Капсулированный состав стабильного АСС может содержать примерно 2-50%масс. гидроколлоида. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит примерно 2-20%масс. гидроколлоида. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит примерно 8-11%масс. гидроколлоида.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица состоит из внутреннего капсулирующего состава и внешнего капсулирующего состава. Внутренний капсулирующий состав и внешний капсулирующий состав могут быть одинаковыми или различными, или могут содержать один или более общих компонентов. В некоторых предпочтительных вариантах изобретения внутренний капсулирующий состав и внешний капсулирующий состав являются различными. Конкретно, внутренний капсулирующий состав может содержать природную смолу или жирную кислоту или комбинацию перечисленных веществ, а внешний капсулирующий состав может содержать масло и/или сложный эфир жирной кислоты. Массовое соотношение между внутренним капсулирующим составом и внешним капсулирующим составом может составлять от примерно 4:1 до примерно 1:4.
Капсулирование может быть произведена в более чем две стадии. Дополнительные слои капсулирования, созданные из того же самого либо иного состава, что и первый или второй слои, могут наноситься на частицы в качестве дополнительных покрытий. В некоторых вариантах осуществления изобретения используются не более 5 слоев, и в некоторых вариантах осуществления изобретения используются не более двух стадий капсулирования.
Фраза "по меньшей мере три слоя покрытия" в том смысле, как она используется в настоящем изобретении, обычно относится к сердцевине АСС, покрытой по меньшей мере тремя стадиями покрытия, причем указанные стадии могут использовать различные либо одинаковые способы покрытия, и на каждой стадии одинаковый либо различный слой покрытия используется для покрытия сердцевины АСС (первая стадия) или предварительно покрытой сердцевины АСС (вторая и третья стадия).
В некоторых вариантах описанных выше составов капсулирующая матрица состоит из трех слоев покрытия. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица состоит из одного слоя покрытия, который содержит пленкообразующий полимер, и двух слоев покрытия, которые содержат липид, причем указанный липид может быть тем же самым либо различным. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица состоит из двух слоев покрытия, которые содержат пленкообразующий полимер, причем указанный пленкообразующий полимер может быть тем же самым либо различным, и одного слоя покрытия, который содержит липид.
В некоторых вариантах описанных выше составов капсулирующая матрица состоит из четырех слоев покрытия. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица состоит из одного слоя покрытия, который содержит пленкообразующий полимер, и трех слоев покрытия, которые содержат липид, причем указанный липид может быть тем же самым либо различным. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица состоит из одного слоя покрытия, который содержит липид, и трех слоев покрытия, которые содержат пленкообразующий полимер, причем указанный пленкообразующий полимер может быть тем же самым либо различным.
В некоторых вариантах описанных выше составов капсулирующая матрица состоит из пяти слоев покрытия. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица состоит из одного слоя покрытия, который содержит пленкообразующий полимер, и четырех слоев покрытия, которые содержат липид, причем указанный липид может быть тем же самым либо различным.
В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере один слой покрытия содержит жирную кислоту и смолу, предпочтительно стеариновую кислоту и шеллак. В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере один слой покрытия содержит жирную кислоту и смолу, предпочтительно стеариновую кислоту и шеллак, в массовом соотношении от 4:1 до 1:4. В некоторых вариантах осуществления изобретения тот по меньшей мере один слой покрытия, который содержит жирную кислоту и смолу, предпочтительно стеариновую кислоту и шеллак, в массовом соотношении от 4:1 до 1:4, находится в массовом соотношении от 3:1 до 1:1 со стабильным АСС. В некоторых вариантах осуществления изобретения тот по меньшей мере один слой покрытия, который содержит жирную кислоту и смолу, предпочтительно стеариновую кислоту и шеллак, в весовом соотношении от 4:1 до 1:4, находится в массовом соотношении 2:1 со стабильным АСС. В некоторых вариантах осуществления изобретения указанный по меньшей мере один слой покрытия дополнительно содержит полимер, предпочтительно PVP. В некоторых вариантах осуществления изобретения указанный по меньшей мере один слой покрытия не содержит белок, предпочтительно зеин.
В некоторых вариантах осуществления изобретения тот по меньшей мере один слой покрытия, который содержит жирную кислоту и смолу, предпочтительно стеариновую кислоту и шеллак, в массовом соотношении от 4:1 до 1:4 и находится в массовом соотношении 2:1 со стабильным АСС, дополнительно содержит стабилизатор АСС, предпочтительно лимонную кислоту. В некоторых вариантах осуществления изобретения тот по меньшей мере один слой покрытия, который содержит жирную кислоту и смолу, предпочтительно стеариновую кислоту и шеллак, в массовом соотношении от 4:1 до 1:4 и находится в массовом соотношении 2:1 со стабильным АСС, дополнительно содержит стабилизатор АСС, предпочтительно лимонную кислоту, в массовом соотношении 1:10 с жирной кислотой и смолой.
В некоторых вариантах осуществления изобретения тот по меньшей мере один слой покрытия, который содержит жирную кислоту и смолу, предпочтительно стеариновую кислоту и шеллак, в массовом соотношении от 4:1 до 1:4, находится в массовом соотношении 2:3 со стабильным АСС и дополнительно содержит стабилизатор АСС, предпочтительно лимонную кислоту. В некоторых вариантах осуществления изобретения тот по меньшей мере один слой покрытия, который содержит жирную кислоту и смолу, предпочтительно стеариновую кислоту и шеллак, в весовом соотношении от 4:1 до 1:4, находится в массовом соотношении 2:3 со стабильным АСС и дополнительно содержит стабилизатор АСС, предпочтительно лимонную кислоту, в массовом соотношении 1:5 с жирной кислотой и смолой. В некоторых вариантах осуществления изобретения тот по меньшей мере один слой покрытия, который описан выше, далее покрыт вторым слоем покрытия, содержащим масло, предпочтительно пальмовое масло, либо сложный эфир жирной кислоты, предпочтительно моностеарат глицерина.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица содержит по меньшей мере два слоя покрытия, причем каждый слой покрытия содержит гидроколлоид, предпочтительно этилцеллюлозу. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица содержит по меньшей мере два слоя покрытия, причем каждый слой покрытия содержит гидроколлоид, предпочтительно этилцеллюлозу, и по меньшей мере один слой покрытия, который содержит воск и сложный эфир жирной кислоты, предпочтительно канделильский воск, моностеарат сорбитана и стеарат глицерина. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица не содержит внешний слой покрытия, который содержит гидроколлоид, предпочтительно этилцеллюлозу.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица содержит по меньшей мере три слоя покрытия, которые содержат гидроколлоид, предпочтительно этилцеллюлозу, и по меньшей мере один слой покрытия, который содержит воск и сложный эфир жирной кислоты, предпочтительно канделильский воск и стеарат глицерида. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица содержит по меньшей мере один слой покрытия, который содержит гидроколлоид, предпочтительно этилцеллюлозу. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица содержит по меньшей мере два слоя покрытия, которые содержат гидроколлоид, предпочтительно этилцеллюлозу, и Colorcon. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица содержит по меньшей мере два слоя покрытия, которые содержат воск, сложный эфир жирной кислоты и поверхностно-активное вещество, предпочтительно канделильский воск, пчелиный воск, парафиновый воск, стеарат глицерида и Sisterna. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица содержит по меньшей мере один слой покрытия, который содержит гидроколлоид, предпочтительно этилцеллюлозу, и по меньшей мере два слоя покрытия, которые содержат воск и жирную кислоту, предпочтительно пчелиный воск и стеариновую кислоту.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица содержит по меньшей мере один слой покрытия, который содержит гидроколлоид, предпочтительно этилцеллюлозу, и по меньшей мере один слой покрытия, который содержит воск и сложный эфир жирной кислоты, предпочтительно канделильский воск, моностеарат сорбитана и тристеарат сорбитана. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица содержит по меньшей мере четыре слоя покрытия, причем первый (внутренний) слой покрытия содержит биосовместимый полимер, предпочтительно полиэтиленгликоль (PEG) и поливиниловый спирт (PVA); второй слой покрытия содержит воск, сложный эфир жирной кислоты, гидроколлоид и жирную кислоту, предпочтительно пчелиный воск, полиоксиэтилен сорбитан моноолеат и моностеарат сорбитана; третий слой покрытия содержит воск, сложный эфир жирной кислоты, гидроколлоид и жирную кислоту, предпочтительно пчелиный воск, полиоксиэтилен сорбитан моноолеат, моностеарат сорбитана, метилцеллюлозу и стеариновую кислоту, и четвертый (внешний) слой покрытия содержит воск, сложный эфир жирной кислоты, гидроколлоид и жирную кислоту, предпочтительно пчелиный воск, полиоксиэтилен сорбитан моноолеат и моностеарат сорбитана.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица содержит по меньшей мере один слой покрытия, который содержит гидроколлоид, предпочтительно этилцеллюлозу, по меньшей мере один слой покрытия, который содержат воск и сложный эфир жирной кислоты, предпочтительно канделильский воск, моностеарат сорбитана и тристеарат сорбитана, и по меньшей мере один слой покрытия, который содержит воск и сложный эфир жирной кислоты, предпочтительно пчелиный воск, моностеарат сорбитана и тристеарат сорбитана.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица содержит по меньшей мере один слой покрытия, который содержит гидроколлоид, предпочтительно этилцеллюлозу и Colorcon.
В некоторых вариантах осуществления изобретения сердцевина АСС содержит кремнезем, а капсулирующая матрица содержит по меньшей мере один слой покрытия, который содержит гидроколлоид, предпочтительно этилцеллюлозу, и по меньшей мере два слоя, которые содержат воск, предпочтительно карнаубский воск и канделильский воск.
В некоторых вариантах осуществления изобретения сердцевина АСС содержит кремнезем, а капсулирующая матрица содержит по меньшей мере четыре слоя покрытия, причем первый (внутренний) слой покрытия содержит гидроколлоид, предпочтительно этилцеллюлозу, и по меньшей мере три слоя покрытия, каждый из которых содержит воск, предпочтительно рисовый воск и карнаубский воск.
В некоторых вариантах осуществления изобретения сердцевина АСС содержит кремнезем, а капсулирующая матрица содержит по меньшей мере два слоя покрытия, каждый из которых содержит воск, предпочтительно карнаубский воск и канделильский воск.
В некоторых вариантах осуществления изобретения сердцевина АСС содержит кремнезем, а капсулирующая матрица содержит по меньшей мере четыре слоя покрытия, причем первый (внутренний) слой покрытия содержит гидроколлоид, предпочтительно этилцеллюлозу, второй и третий слои каждый содержат воск и сложный эфир жирной кислоты, предпочтительно канделильский воск, моностеарат сорбитана и тристеарат сорбитана, а четвертый (внешний) слой покрытия содержит воск, предпочтительно пчелиный воск и канделильский воск.
В некоторых вариантах осуществления изобретения сердцевина АСС содержит кремнезем, а капсулирующая матрица содержит по меньшей мере четыре слоя покрытия, причем первый (внутренний) слой покрытия содержит гидроколлоид, предпочтительно этилцеллюлозу, и по меньшей мере три слоя покрытия содержат воск, предпочтительно карнаубский воск и пчелиный воск, и поверхностно-активное вещество, предпочтительно Span 65 и Span 60.
В некоторых вариантах осуществления изобретения сердцевина АСС содержит кремнезем, а капсулирующая матрица содержит по меньшей мере пять слоев покрытия, причем первый (внутренний) слой покрытия содержит гидроколлоид, предпочтительно этилцеллюлозу, и по меньшей мере четыре слоя покрытия содержат воск, предпочтительно карнаубский воск и пчелиный воск, и поверхностно-активное вещество, предпочтительно Span 65 и Span 60.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит примерно 5-75%масс. стабильного АСС; примерно 5-40%масс. природной смолы; примерно 5-40%масс. жирной кислоты; и примерно 0,1-15%масс. стабилизатора. В качестве варианта капсулированный состав стабильного АСС содержит примерно 42-62%масс. стабильного АСС; примерно 2-22%масс. природной смолы; примерно 5-22%масс. жирной кислоты или сложного эфира жирной кислоты; примерно 1-10%масс. стабилизатора; и примерно 10-30%масс. масла.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит примерно 20-70%масс. стабильного АСС; примерно 2-20%масс. гидроколлоида; примерно 5-50%масс. пищевого воска; и примерно 5-50%масс. поверхностно-активного вещества. В качестве варианта капсулированный состав стабильного АСС содержит примерно 20-70%масс. стабильного АСС; примерно 2-20%масс. гидроколлоида; примерно 5-50%масс. пищевого воска; примерно 5-50%масс. поверхностно-активного вещества и примерно 2-25%масс. жирной кислоты или сложного эфира жирной кислоты. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС содержит примерно 5-30%масс. стабильного АСС; примерно 25-55%масс. биосовместимого полимера; примерно 10-30%масс. масла; примерно 1-10%масс. сложного эфира жирной кислоты; и примерно 25-55%масс. поверхностно-активного вещества.
В некоторых вариантах описанных выше составов состав является инертным при смешивании с пищевым продуктом. В некоторых вариантах описанных выше составов состав при смешивании с пищевым продуктом не изменяет вкуса пищевого продукта. В некоторых вариантах описанных выше составов состав при смешивании с пищевым продуктом не изменяет цвета пищевого продукта. В некоторых вариантах описанных выше составов состав при смешивании с пищевым продуктом не изменяет показателя рН пищевого продукта.
Настоящее изобретение в другом своем аспекте далее предоставляет пищевой продукт, содержащий по меньшей мере один из описанных выше капсулированных составов АСС.
Для некоторых пищевых продуктов или применений средний размер частицы ограничен до величины ниже 150 μм с целью предотвращения неприятных ощущений при употреблении. В некоторых вариантах осуществления изобретения средний размер частицы должен находиться в примерном диапазоне 100-200 μм.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица в соответствии с настоящим изобретением сконфигурирована таким образом, чтобы контролировать выделение АСС в процессе переваривания пищи. Как подробно описывается в настоящем изобретении, различные составы капсулированного АСС при их введении в жидкие или мягкие молочные продукты демонстрируют стабильность в отношении как поддержания аморфной структуры, так и отсутствия растворения в ионах кальция. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирование обеспечивает контролируемое выделение кальция в желудочно-кишечном тракте. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица сконфигурирована таким образом, чтобы обеспечить выделение стабильного АСС в желудочно-кишечном тракте. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица сконфигурирована таким образом, чтобы обеспечить выделение стабильного АСС при показателе рН в диапазоне от 6,5 до 7,5. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица сконфигурирована таким образом, чтобы обеспечить выделение стабильного АСС при показателе рН ниже примерно 2. В качестве варианта капсулирующая матрица сконфигурирована таким образом, чтобы обеспечить контролируемое выделение стабильного АСС, например, в желудочно-кишечном тракте. Контролируемое выделение в том смысле, как оно используется в настоящем изобретении, может рассматриваться как обозначающее выделение стабильного АСС в качестве реакции на стимуляцию и/или время. Например, капсулирующая матрица может быть сконфигурирована таким образом, чтобы обеспечить медленное выделение вдоль желудочно-кишечного тракта или задержанное выделение (т.е. в части желудочно-кишечного тракта).
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица сконфигурирована таким образом, чтобы обеспечить контролируемое выделение стабильного АСС. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица сконфигурирована таким образом, чтобы обеспечить контролируемое выделение стабильного АСС в желудочно-кишечном тракте. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица сконфигурирована таким образом, чтобы обеспечить выделение стабильного АСС при показателе рН ниже примерно 2. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирующая матрица сконфигурирована таким образом, чтобы обеспечить выделение стабильного АСС при показателе рН ниже примерно 3. В качестве варианта капсулирующая матрица сконфигурирована таким образом, чтобы обеспечить выделение стабильного АСС при показателе рН ниже примерно 4.
В некоторых вариантах осуществления изобретения пищевой продукт представляет собой молочный продукт. В некоторых вариантах осуществления изобретения молочный продукт представляет собой ферментированное молоко. В некоторых вариантах осуществления изобретения молочный продукт является кислотным. В некоторых вариантах осуществления изобретения молочный продукт представляет собой йогурт. В некоторых вариантах осуществления изобретения пищевой продукт требует нагревания до температуры по меньшей мере 50°С перед его употреблением. В некоторых вариантах осуществления изобретения пищевой продукт выбран из группы, включающей консервированный пищевой продукт, замороженный пищевой продукт и порошкообразный пищевой продукт. Настоящее изобретение в другом своем аспекте далее предоставляет пищевой продукт, содержащий любой из описанных выше капсулированных составов стабильного АСС.
Капсулированный стабильный АСС в соответствии с настоящим изобретением может быть включен в различные пищевые продукты в качестве пищевой добавки. Конкретно, капсулированный состав стабильного АСС может быть включен в пищевые продукты, содержащие воду. Водное содержание таких пищевых продуктов может быть в диапазоне 5-98% от общей массы пищевого продукта. В некоторых вариантах осуществления изобретения пищевой продукт, содержащий воду, является кислотным. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС, включенный в пищевой продукт, остается стабильным после воздействия на указанный пищевой продукт атмосферной влаги, как подробно описывается ниже.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС, включенный в пищевой продукт, остается стабильным на протяжении всего срока хранения пищевого продукта. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС, включенный в пищевой продукт, остается стабильным на протяжении обработки пищевого продукта. В качестве варианта, капсулированный состав стабильного АСС, включенный в пищевой продукт, остается стабильным на протяжении последующей обработки пищевого продукта потребителем (например, добавления молока или воды и т.п.). Капсулированный состав стабильного АСС, включенный в пищевой продукт, остается стабильным после воздействия на указанный пищевой продукт атмосферной влаги во время хранения. В указанных вариантах изобретения термин "остается стабильным" в течение какого-либо времени относится к сохранению по меньшей мере 40% аморфной фазы АСС, например, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% или 98% аморфной фазы к концу заявленного срока по сравнению с количеством того же самого продукта в начале этого срока. В некоторых предпочтительных вариантах изобретения АСС, который сохраняет свою аморфную фазу, является нерастворенным АСС.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС, включенный в пищевой продукт, остается стабильным, когда указанный пищевой продукт хранится при температуре примерно от 10°С до 25°С, например, от -5°С до 20°С или от 0°С до 10°С.
Капсулированный стабильный АСС в соответствии с настоящим изобретением может быть включен в молочный пищевой продукт, например (но не только в них), в йогурт, молоко, сливки, напитки на основе йогурта, молоко или сливки, в том числе шоколадное молоко, ароматизированное молоко и айс-кофе, сметану, простоквашу, мягкий сыр, творог, плавленый сыр, взбитые сливки, ароматизированные йогурты, пуддинги или в любой другой молочный продукт, содержащий по меньшей мере 5%масс. воды или в любой вегетарианский или веганский заменитель таковых, включая, например, заменители на основе сои.
В некоторых вариантах осуществления изобретения пищевой продукт содержит воду. В некоторых вариантах осуществления изобретения водное содержание пищевого продукта находится в диапазоне от примерно 5 до примерно 98%масс. В некоторых вариантах осуществления изобретения показатель рН пищевого продукта является кислотным. В некоторых вариантах осуществления изобретения пищевой продукт замораживается или нагревается в процессе производства, хранения и/или употребления. В некоторых вариантах осуществления изобретения пищевой продукт подвергается воздействию микроволнового излучения в процессе производства, хранения и/или употребления.
В соответствии с некоторыми вариантами изобретения, предоставляется пищевой продукт, содержащий капсулированный состав стабильного АСС, изложенный в настоящем описании изобретения. В соответствии с некоторыми вариантами изобретения, капсулированный состав стабильного АСС сохраняет по меньшей мере 20% карбоната кальция, либо по меньшей мере 30%, либо даже 40% в его аморфной форме, будучи потреблен в составе пищевого продукта. В соответствии с некоторыми вариантами изобретения, капсулированный состав стабильного АСС сохраняет по меньшей мере 20% содержания АСС, будучи потреблен в составе пищевого продукта, либо по меньшей мере 30%, либо даже 40% содержания АСС. В некоторых вариантах осуществления изобретения термин "содержание АСС" может относиться к стабильному АСС, который остается нерастворенным. Пищевой продукт может быть пищевым продуктом, содержащим воду. Водное содержание пищевого продукта может находится в диапазоне от примерно 5 до примерно 98%масс. В качестве варианта изобретения, пищевой продукт, содержащий капсулированный состав стабильного АСС, хранится в сухой форме, а перед употреблением к нему добавляется жидкость для достижения водного содержания от примерно 5% до примерно 98%масс., и пищевой продукт может далее храниться после добавления жидкости в течение продолжительного периода времени (например, до 4 дней или даже дольше).
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулированный состав стабильного АСС сохраняет по меньшей мере 20% карбоната кальция в его аморфной фазе после предпродажной подготовки пищевого продукта, содержащего такой состав, в присутствии воды. В качестве варианта изобретения, во время такой предпродажной подготовки капсулированный стабильный АСС подвергается воздействию окружающей среды, имеющей водное содержание от примерно 5% до примерно 98%масс. на протяжении по меньшей мере 24 часов. В качестве варианта изобретения, во время хранения таких пищевых продуктов капсулированный стабильный АСС подвергается воздействию водного содержания, составляющего менее чем 50%масс. или даже менее чем 20%масс.
В некоторых вариантах осуществления изобретения пищевой продукт представляет собой молочный продукт. В некоторых вариантах осуществления изобретения молочный продукт является кислотным. В конкретных вариантах осуществления изобретения молочный продукт представляет собой йогурт. Другие молочные продукты могут представлять собой молоко, сливки, напитки на основе йогурта, молоко или сливки, в том числе шоколадное молоко, ароматизированное молоко и айс-кофе, сметану, простоквашу, мягкий сыр, творог ("коттедж"), плавленый сыр, взбитые сливки, ароматизированные йогурты, пуддинги и любой другой молочный продукт или любой вегетарианский или веганский заменитель таковых, включая, например, заменители на основе сои, содержащий по меньшей мере 5%масс. воды. В качестве варианта, молочный продукт или его заменитель содержит более 15%масс. воды, а в некоторых вариантах он содержит 50%масс. воды или более.
В некоторых вариантах осуществления изобретения настоящее изобретение предоставляет содержащий воду пищевой продукт, включающий стабильный АСС, причем АСС сохраняет по меньшей мере 20% своей аморфной фазы, или по меньшей мере 30%, или даже по меньшей мере 40%, на протяжении по меньшей мере 4 дней или даже по меньшей мере 1 недели. В некоторых вариантах осуществления изобретения пищевой продукт сохраняет по меньшей мере 20% содержания АСС на протяжении по меньшей мере одной недели, или по меньшей мере 30%, или даже по меньшей мере 40%. В некоторых вариантах осуществления изобретения стабильный АСС содержит стабилизатор. В качестве варианта осуществления изобретения, стабильный АСС содержит капсулирующее средство. В некоторых вариантах осуществления изобретения стабильный АСС содержит комбинацию стабилизатора и капсулирующего вещества.
В некоторых вариантах осуществления изобретения пищевой продукт представляет собой молочный продукт. В некоторых вариантах осуществления изобретения молочный пищевой продукт выбран из группы, включающей йогурт, молоко, сыр, мороженое и сливки. Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения. В некоторых вариантах осуществления изобретения молочный пищевой продукт представляет собой йогурт. В некоторых вариантах осуществления изобретения тонкий слой покрытия не влияет на вкус йогурта, на цвет йогурта или на показатель рН йогурта. В некоторых вариантах осуществления изобретения тонкий слой покрытия не влияет на вкус йогурта, на цвет йогурта или на показатель рН йогурта.
Настоящее изобретение в другом своем аспекте далее предоставляет одностадийный способ получения описанного выше капсулированной композиции АСС, состоящий из стадии, выбранной из группы, включающей сушку распылением и покрытие на поддоне.
Настоящее изобретение в другом своем аспекте далее предоставляет многостадийный способ получения описанного выше капсулированной композиции АСС, состоящий из по меньшей мере двух стадий, причем каждая из стадий независимым образом выбрана из группы, включающей сушку распылением, сушку в кипящем слое, покрытие на поддоне и эмульгирование.
Настоящее изобретение далее предоставляет способы получения капсулированной композиции стабильного АСС. В некоторых вариантах осуществления изобретения такой способ состоит в том, что берется действующий ингредиент, содержащий стабильный АСС, и указанный стабильный АСС капсулируется внутри капсулирующей матрицы, содержащей по меньшей мере одно капсулирующее средство. Капсулирование действующего ингредиента может выполняться в соответствии с любым известным способом капсулирования, например (но не только они), сушка распылением, покрытие в кипящем слое, покрытие в растворе, покрытие на поддоне, охлаждение распылением, ультразвуковое распыление, инжекция расплава, экструзия из расплава, эмульгирование, коацервация, экструзия, совместная экструзия, комплексация посредством включения, капсулирование посредством быстрого расширения сверхкритической жидкости (RESS), сушка замораживанием или вакуумом, получение наночастиц, а также комбинации перечисленных способов.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ капсулирования выбирается из группы, включающей сушку распылением, покрытие в кипящем слое, эмульгирование и комбинации перечисленных способов. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирование действующего ингредиента представляет собой одностадийный процесс. В других вариантах изобретения процедура капсулирования представляет собой многостадийный процесс. В определенных вариантах изобретения процедура капсулирования представляет собой двухстадийный процесс. Каждая из стадий процедуры капсулирования может включать применение перечисленных выше способов капсулирования.
В некоторых вариантах осуществления изобретения описанные выше составы производятся путем одностадийного процесса капсулирования. В некоторых вариантах осуществления изобретения процесс капсулирования включает сушку распылением или покрытие на поддоне. В некоторых вариантах осуществления изобретения описанные выше составы производятся путем многостадийного процесса капсулирования. В некоторых вариантах осуществления изобретения многостадийный процесс капсулирования включает по меньшей мере две стадии, независимым образом выбранные из группы, включающей сушку распылением, покрытие в кипящем слое, покрытие на поддоне и эмульгирование. В некоторых вариантах осуществления изобретения многостадийный процесс капсулирования включает капсулирование стабильного АСС по меньшей мере двумя слоями, которые являются теми же самыми либо различными в отношении их композиции или состава.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ получения капсулированной композиции АСС включает сушку распылением. Сушка распылением действующего ингредиента обычно достигается путем растворения, эмульгирования или диспергирования действующего ингредиента в водном растворе материала - носителя, за которыми следует атомизация и распыление смеси в термической камере. В качестве варианта, сушка распылением действующего ингредиента может производиться в органических растворах.
В некоторых процессах, особенно в таких, где требуются стадии обработки при высокой температуре, что делает стабильный АСС подверженным кристаллизации, предпочтительным является использование органических растворов вместо воды с целью достижения максимальной стабильности АСС во время процесса и сушки. В таких случаях присутствие воды может быть полностью устранено до уровней, например, ниже 1%масс., 5%масс., 10%масс., 20%масс., 50%масс. или 80%масс. от состава раствора. В некоторых вариантах осуществления изобретения может выполняться любой из процессов капсулирования с использованием капсулирующих веществ, являющихся растворимыми в органических растворителях, включая смеси таких органических растворителей, как этанол, ацетон, пропан, бутан, бутил ацетат, бутан-1-ол, бутан-2-ол, метил-пропан-1-ол, метил-пропан-2-ол, метил ацетат, циклогексан, дихлорометан, гексан, этилметилкетон, изобутен или диэтиловый эфир.
В некоторых вариантах осуществления изобретения процедура капсулирования включает раствор, содержащий водную фазу, органическую фазу или их комбинацию, где вода и органические растворители являются либо смешиваемыми, либо частично смешиваемыми, либо не смешиваемыми (и поэтому образующими эмульсию). Каждый вариант представляет собой отдельный вариант осуществления изобретения. Органическая фаза может содержать этанол, ацетон или их комбинацию. Массовое соотношение между водной фазой и органической фазой может составлять от примерно 1:8 до примерно 1:99 (вода относительно органического растворителя). В некоторых вариантах осуществления изобретения массовое соотношение между водной фазой и органической фазой раствора при сушке распылением составляет 1:11,5. В соответствии с некоторыми предпочтительными вариантами изобретения раствор при сушке распылением содержит растворитель по существу такого типа, как этанол, ацетон, пропан, бутан, бутил ацетат, бутан-1-ол, бутан-2-ол, метил-пропан-1-ол, метил-пропан-2-ол, метил ацетат, циклогексан, дихлорометан, гексан, этилметилкетон, изобутен, диэтиловый эфир, изопропиловый спирт или комбинации перечисленных веществ.
В некоторых вариантах осуществления изобретения раствор в процессе капсулирования по существу обезвожен ввиду параметров растворимости гидрофобных капсулирующих веществ
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ получения капсулированной композиции стабильного АСС включает сушку распылением или покрытие в кипящем слое. В некоторых вариантах осуществления изобретения указанный способ включает двухстадийный процесс капсулирования, включающий сушку распылением или покрытие в кипящем слое.
Покрытие в кипящем слое представляет собой способ, при котором покрытие наносится на частицы порошка в ходе периодического или непрерывного процесса. Частицы порошка приводятся во взвешенное состояние струей воздуха при определенной температуре и напыляются атомизированным материалом покрытия. С течением времени каждая частица будет постепенно покрываться каждый раз, когда она будет находиться в зоне распыления. Материал покрытия должен иметь приемлемую вязкость, обеспечивающую его перекачивание и атомизацию, должен быть термически устойчив и должен быть способен образовывать пленку на поверхности частицы. Материал покрытия может включать водный раствор гидроколлоидов или белков. Как вариант, в качестве материала покрытия может использоваться расплавленный липид, который может наноситься либо снизу, либо сверху. К примерам используемых липидов относятся гидрированные растительные масла, жирные кислоты, сложные эфиры жирных кислот, поверхностно-активные вещества и/или воски. В некоторых предпочтительных вариантах изобретения материал покрытия в кипящем слое содержит такой расплавленный липид, как (но не только они) масло или сложный эфир жирной кислоты.
В соответствии с некоторыми вариантами изобретения, способ получения капсулированной композиции стабильного АСС включает эмульгацию. Процедура эмульгации гидрофильного действующего ингредиента может включать формирование водно-масляной эмульсии, состоящей из масла и водного раствора действующего ингредиента, добавление капсулирующего вещества и, в качестве варианта, поверхностно-активного вещества, и свертывание водной фазы водно-масляной эмульсии для выделения капсулированного действующего ингредиента. Капсулирующие вещества, пригодные для капсулирования путем эмульгации, включают биосовместимые полимеры и сложные эфиры жирных кислот. Масла, формирующие масляную фазу водно-масляной эмульсии, могут включать жидкий парафин, растительные масла или среднецепочечные триглицеридные масла.
В некоторых вариантах осуществления изобретения процедура капсулирования обеспечивает материал матрицы, причем стабильный АСС распределен в капсулирующей матрице. В других вариантах изобретения процедура капсулирования обеспечивает материал оболочки сердцевины, причем стабильный АСС заключен в сердцевине внутри оболочки из капсулирующего материала. В качестве варианта процедура капсулирования обеспечивает материал оболочки сердцевины, причем АСС распределен в капсулирующей матрице. В качестве варианта процедура капсулирования обеспечивает указанный материал оболочки сердцевины, который заключен внутри покрытия, покрывающего капсулирующий материал.
В некоторых вариантах осуществления изобретения соотношение между порошковым составом АСС и растворителем композиции покрытия составляет 1:1 с целью минимизации кристаллизации АСС. В некоторых вариантах осуществления изобретения на состав сердцевины АСС до капсулирования нанесено предварительное покрытие. В некоторых вариантах осуществления изобретения материал такого предварительного покрытия содержит гидроколлоид, выбранный из группы, включающей метилцеллюлозу, этилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, гидроксипропиловометилцеллюлозу и комбинации перечисленных веществ. В некоторых вариантах осуществления изобретения процесс капсулирования предусматривает нагревание; в некоторых вариантах осуществления изобретения такое нагревание может достигать 80-120°С. В некоторых вариантах осуществления изобретения капсулирование осуществляется в неводной среде. В некоторых вариантах осуществления изобретения состав матрицы содержит растворитель, по существу включающий этанол, ацетон, пропанол, пропан, бутан, бутил ацетат, бутан-1-ол, бутан-2-ол, метил-пропан-1-ол, метил-пропан-2-ол, метил ацетат, циклогексан, дихлорометан, гексан, этилметилкетон, изобутен, диэтиловый эфир, изопропиловый спирт или комбинации перечисленных веществ. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, капсулированный состав стабильного АСС производится посредством процедуры капсулирования, включающей либо одностадийный, либо многостадийный процесс. Процедура капсулирования может быть выбрана из группы, в которую входят сушка распылением, покрытие в кипящем слое, покрытие в растворе, покрытие на поддоне, охлаждение распылением, ультразвуковое распыление, инжекция расплава, экструзия из расплава, эмульгирование, коацервация, экструзия, совместная экструзия, комплексация посредством включения, капсулирование посредством быстрого расширения сверхкритической жидкости (RESS), сушка замораживанием или вакуумом, получение наночастиц, а также комбинации перечисленных способов.
В соответствии с некоторыми вариантами изобретения, процедура капсулирования капсулированной композиции стабильного АСС выбирается из группы, в которую входят сушка распылением, покрытие в кипящем слое, эмульгирование или комбинации перечисленных способов.
Термин "примерно" в том смысле, как он используется в настоящем изобретении и относится к такой измеряемой величине, как количество, временная продолжительность и т.п., считается охватывающим отклонения в пределах +/-10%, или +/-5%, +/-1%, или даже +/-0.1% от указанного значения.
После того, как настоящее изобретение описано в общем и целом, оно станет более понятным при рассмотрении следующих примеров, которые приводятся в порядке иллюстрации и не должны считаться исчерпывающими в отношении настоящего изобретения.
ПРИМЕРЫ
Пример 1. Одностадийное (посредством сушки распылением) получение капсулированного стабильного АСС (Составы 1-10).
Материалы: Использованные материалы были получены из следующих источников: материал стабилизированного АСС от Amorphical; PVP К90 от Acros, партия АО206330001; дистеарат глицерина (Precitol АТО 5) от Gattefosse, партия 131343; стеариновая кислота от Merck, партия К36786561 716; зеин от Sigma, партия SLBB1867V; шеллак без воска от Fluka, партия BCBJ2843V, абсолютный этанол от J.T. Baker, партия 1104004002; ацетон от J.T. Baker, партия 1101810004; сжатый азот (200 атм.) чистоты 99,995 от Maxima.
С целью капсулирования АСС составы, указанные ниже в таблицах 1 и 2, были произведены с использованием сушки распылением. Вся процедура получения капсулированного АСС посредством сушки распылением состояла из следующих стадий: (1) растворение капсулирующих химикатов в органически - водном растворе, (2) диспергирование тонких агломератов АСС, и (3) сушка распылением в обычном распылительном сушильном аппарате лабораторного типа.
Следующая процедура является представительной в отношении всех оцененных составов. Смесь зеин - шеллак была растворена в смеси этанол - вода, или ацетон - вода, или этанол - ацетон при температуре примерно 40°С. Затем все другие неактивные ингредиенты были растворены в этом растворе. Полученный прозрачный раствор был охлажден до комнатной температуры.
Подходящее количество АСС было просеяно сквозь сито 450 микрон. Фракция ≤450 микрон была диспергирована в чистом этаноле или ацетоне и гомогенизирована в гомогенизаторе лабораторного типа при 10500 об/мин. Дисперсия АСС была добавлена к раствору капсулирующего наполнителя, и полученная дисперсия была высушена распылением при постоянном перемешивании, причем входная температура поддерживалась на уровне 100-110°С, выходная температура поддерживалась на уровне 75-82°С; сушильный газ представлял собой азот, создающий гранулированные частицы порошка.
В приводимых ниже таблицах 1 и 2 представлены различные составы и смеси растворителей, использованные для оценки подходящих составов капсулирования.
Составы 5, 7, 9 и 10 были проанализированы методом рентгеновской дифракции (XRD) до тестирования на воду, и картины XRD продемонстрировали, что аморфная структура была в основном сохранена и процесс сушки распылением не вызвал никакой значительной кристаллизации. Например, Состав 5 продемонстрировала лишь следы фатерита и 0,7% кальцита (рис. 1А).
Подвергнутые сушке распылением партии были далее протестированы путем смешивания их с водой в течение ~30 мин., фильтрации порошка через мембрану из ацетатной целлюлозы 0,8 μм, сушки в вакуумной печи в течение ночи и повторного рентгеновского анализа. Картины XRD погруженных в воду порошков были совершенно отличны от негидрированных порошков, подвергнутых сушке распылением. Погруженные порошки были полностью кристаллизованы (в основном в кальцит), как это можно наблюдать, например, на картине XRD на Фиг. 1В. Безотносительно к какой бы то ни было теории или механизму, предполагается, что кристаллизации АСС была вызвана воздействием воды.
Просмотр составов сканирующим электронным микроскопом (SEM) выявил агломераты АСС, случайным образом перемешанные с капсулирующим материалом. Сформировавшиеся гранулы имели неправильную форму с типичным размером частиц в диапазоне от 5 до 20 микрон. Тонкие частицы и агломераты АСС были также обнаружены на поверхности капсулирующих материалов. Без намерения ограничиваться какими бы то ни было конкретными теориями или механизмами, это может служить указанием на то, что по меньшей мере определенная часть АСС подвергается воздействию воды либо на внешней поверхности агломератов, либо на внутренних поверхностях, сформированных во время сушки составов, в которых образовались пустоты в агломерированных частицах.
Пример 2. Одностадийное (посредством сушки распылением) получение капсулированного стабильного АСС без использования водной среды (Составы 11-16).
Для решения проблемы кристаллизации, наблюдавшейся в отношении Составов 1-10, были получены дополнительные составы (таблица 3) на основе наполнителей, использующих зеин, шеллак, стеариновую кислоту и поливинилпирролидон (PVP). Для получения эффективного капсулирования, массовое содержание АСС было уменьшено с 60% до 30-35%, и было исключено использование водной среды (воды) во время процедуры. Составы 11-16 были протестированы в воде в течение 30 мин., затем профильтрованы и высушены в вакууме. Полученные порошки продемонстрировали значительно лучшую стабильность в отношении проникновения воды по сравнению с Составами 1-10. Из этого может быть заключено, что оболочки, содержащие жирные кислоты (стеариновую кислоту) и смолы (шеллак), обеспечивают устойчивость частиц АСС к воде. Было также установлено, что массовые соотношения между жирными кислотами и смолами (т.е. смеси 1:1, 0,5:1,5 или 1,5:0,5) могут использоваться для тщательной регулировки и предварительного определения степени водоустойчивости. Результаты исследования XRD погруженных в воду Составов 11-16 представлены в приведенной ниже таблице 4 и на Фигурах 2А - 2F. Указанные результаты далее указывают на то, что отсутствие в составах водной среды оказывает существенный положительный эффект на степень предотвращения кристаллизации и кристаллических фаз.
Составы 11 (только 31% кристаллизации) и 15 (67% кристаллизации) были проанализированы посредством сканирующего электронного микроскопа (SEM) с целью лучшего понимания взаимодействий между АСС, смолой и жирной кислотой.
Частицы округлой формы размером 3-8 микрон и их агрегаты видны на Фиг. 3А и 3В для Состава 11 (АСС - 33%; стеариновая кислота - 33%; шеллак - 33%). В отличие от этого, частицы очень неправильной фомы наблюдаются на Фиг. 3С и 3D для Состава 15 (АСС - 34%; стеариновая кислота - 30%; шеллак - 15%, PVP - 6%, зеин - 15%), что свидетельствует о несовместимости ингредиентов и о разделении фаз. На Фиг. 3Е показано сравнительное изображение SEM некапсулированного АСС.
Пример 3. Одностадийное (посредством сушки распылением) получение капсулированного стабильного АСС с добавлением стабилизирующего вещества (Составы 17-20).
Дополнительная процедура капсулирования посредством сушки распылением была основана на добавлении 4-6% стабилизатора АСС в виде лимонной кислоты к стабильной композиции Состава 11. Дополнительные композиции (Составы 17-20) представлены в таблице 5. Без намерения ограничиваться какими бы то ни было конкретными теориями или механизмами, было предположено, что лимонная кислота реагирует с поверхностью АСС и еще в большей степени препятствует его кристаллизации. Впрочем, возможно также, что осаждение лимонной кислоты на поверхности АСС увеличивает его совместимость с адгезией капсулированного состава, в результате чего формируется более герметичная оболочка.
Аналогично предыдущим экспериментам, полученные составы были погружены в воду на 30 мин. Высушенные порошки были затем подвергнуты анализу методом XRD, который продемонстрировал (рис. 4А - 4D) почти полное сохранение АСС. При анализе XRD наблюдалась кристаллизация менее 3%.
Пример 4. Двухстадийное (посредством сушки распылением и покрытием в кипящем слое) получение капсулированного стабильного АСС (Составы 21-23).
Материалы: Использованные материалы были получены из следующих источников: материал АСС от Amorphical; моностеарат глицерина (Cutina) от BASF; стеариновая кислота от Merck, лимонная кислота от Sigma; шеллак без воска от Fluka, пальмовое масло от, абсолютный этанол от J.T. Baker, партия 1104004002; ацетон от J.T. Baker, партия 1101810004; сжатый азот (200 атм.) чистоты 99,995 от Maxima.
Оборудование для процесса: Использованное оборудование было получено из следующих источников: полуаналитические весы, Precisa; мешки из алюминиевой фольги и запечатывающая машина, Swery Electronics; осушитель S&M DHUM-16 PLUS; гомогенизатор ART-Micra D8, No 11000; распылительная сушилка Buchi Mini Spray-dryer B-290, оснащенная охладительным блоком (Dehumidifier В-296), компрессор и система фильтрации подаваемого газа; машина для покрытия в кипящем слое лабораторного типа; баллоны со сжатым азотом (200 атм.) чистоты 99.995%.
Процедура и состав капсулирования АСС
Составы, представленные в таблице 7, были произведены с использованием способов сушки распылением и покрытия в кипящем слое. В таблице 7 представлена вторая стадия капсулирования Состава 21, представленной в таблице 6. Указанное капсулирование было выполнено способом горячего расплавленного покрытия в кипящем слое с расплавленным капсулирующим веществом, содержащим либо пальмовое масло, либо моностеарат глицерина (Cutina). Параметрами, тестировавшимися для стадий покрытия в кипящем слое, были верхнее / нижнее распыление, скорость подачи, входная температура, объем сжиженного воздуха и давление воздуха при атомизации.
Результаты
Изображения полученных составов с оптического микроскопа
Результатом всех процессов явилось получение сыпучих порошков. Морфология полученных порошков была исследована посредством оптического микроскопа. На Фигурах 5А - 5С представлены изображения состава, высушенного распылением (Состав 21, рис. 5А), покрытого в кипящем слое пальмовым маслом (Состав 22, рис. 5В) и воском моностеарата глицерина (Состав 23, рис. 5С).
Как явствует из указанных фигур, на всех стадиях были получены сферические частицы. Частицы, высушенные распылением, являются полидисперсионными и включают округлые формы размером 3-20 микрон. В образцах, покрытых пальмовым маслом, были выявлены одиночные частицы размером 7-8 микрон и агрегаты размером более 40 μм. В отличие от этого, образцы, покрытые моностеаратом глицерина, включали агрегаты размером 30 μм. Агрегаты состояли из частиц размером 10-18 микрон.
Аналитическое определение Са+2 в покрытых составах АСС
Количество ионов Са в указанных образцах было проверено способом титрования. Результаты представлены в таблице 8. Титрование выполнялось следующим образом: примерно по 100 мг Составов 21-23 были отвешены в химический стакан объемом 200 мл, и примерно 30 мл абсолютного этанола было добавлено для растворения покрытия. Затем примерно 20 мл 4М HCl было добавлено для преобразования АСС в Са2+. Остальная часть процедуры выполнялась в соответствии со стандартом аналитического титрования для определения содержания кальция.
Данные, представленные в таблице 8, являются дальнейшим свидетельством того, что АСС полностью сохранялся в аморфной фазе во время получения частиц.
Пример 5. Проверка стабильности капсулированного стабильного АСС, полученного посредством одностадийного (сушка распылением) или двухстадийного (сушка распылением и покрытие в кипящем слое) процесса.
Два основных эффекта могут привести к уменьшению количества АСС в капсулированных порошковых составах: его растворение в жидкой фазе йогурта и его кристаллизация. В соответствии с этим была разработана следующая процедура для анализа стабильности микрокапсулированного АСС в йогурте. Капсулированный стабильный АСС сравнивали с некапсулированным стабильным АСС и кристаллическим карбонатом кальция (ССС). Каждый тип карбоната кальция добавлялся к целому йогуртному продукту и хранился в течение различных периодов времени, подвергаясь при этом перемешиванию. Затем йогурт подвергался центрифугированию, и твердая фаза анализировалась с использованием титрования Са и анализа XRD. В качестве контрольного образца испытывался также чистый йогурт в том виде, как он был получен.
Йогурт Danone 3% производства Strauss Group Ltd. в количестве 600 г смешивался с содержащими кальций составами для получения 5% (в весовом исчислении) кальция на 100 г йогурта. Каждая из смешанных партий была разделена на 12 образцов, и для каждого из 6 различных периодов времени было взято по 2 образца из каждой партии. Один из образцов использовался для анализа XRD, а другой для титрования Са. Образцы хранились при температуре 4°С - типичной температуре хранения йогурта в домашнем холодильнике.
Стабильность капсулированного АСС анализировалась через заданные интервалы времени на содержание Са в твердой фазе йогурта посредством титрования Са, сначала каждый день, а по истечении первой недели каждые два или три дня. Примерно 50 мл (или менее) образцов подвергались центрифугированию при 4°С. Полученные результаты были проанализированы по сравнению с йогуртом ССС и чистыми образцами йогурта (таблица 9 и Фиг. 6).
Титрование Са выполнялось следующим образом: 10 мл воды DDW и 1 мл раствора 4N HCl добавлялись к каждому центрифугированному образцу и встряхивались в течение ~10 секунд. Если в растворе все еще имелись твердые остатки, то в испытательный сосуд добавлялся еще 1 мл 4N HCl. Последняя стадия продолжалась до исчезновения каких-либо твердых остатков.
Затем к каждому образцу добавлялось 2 мл 0.1 М Mg-EDTA и небольшое количество (1-2 мг) индикаторной смеси (Eriochrom black Т + NaCl). Добавлялось примерно 10 мл воды DDW, пока индикатор не растворялся полностью. На этой стадии не предполагается появление какого-либо цвета. Затем было добавлено 20 мл буферного аммиачного раствора (NH4Cl). Цвет раствора должен был поменяться на фиолетовый. После перемешивания было добавлено 0,9 мл 0.01 М ЕDТА для перемены цвета раствора на сине-темнофиолетовый. Затем раствор был перемешан и оттитрован потоком 0.1М EDTA, помещенной в бюретку. Титрование было завершено, когда цвет изменился на чисто синий без каких-либо дальнейших изменений.
Эксперименты методом XRD выполнялись на образцах, подвергшихся сушке замораживанием в течение 3-5 дней. В качестве контрольного образца, капсулированный АСС, содержащий 5% Са, был смешан с йогуртом, подвергнут центрифугированию, и образец твердой фазы был немедленно подвергнут сушке замораживанием. Содержимое сухого капсулированного АСС и йогурта было затем направлено на анализ XRD. Спектры XRD капсулированного АСС до и после испытания на стабильность представлены на Фигурах 7А и 7В (Состав 21), Фигурах 8А и 8В (Состав 22), Фигурах 9А и 9В (Состав 23), а на Фигуре 10 представлен спектр XRD некапсулированного АСС, смешанного с йогуртом.
Анализ экспериментальных результатов
Содержание кальция в твердой фазе йогурта без какой-либо дополнительной добавки кальция составляет примерно 0,16% в массовом исчислении. В контрольной партии 9%масс.некапсулированного ССС было добавлено к йогурту, и после 1 дня хранения приблизительно 5%масс. от него было выявлено в твердой фазе. Указанный уровень по существу сохранялся в течение 13 дней испытания.
В капсулированном стабильном АСС после 1 дня лишь приблизительно 2%масс. кальция присутствовало в твердой фазе йогурта. Поскольку растворение Са находится ниже уровня насыщения (4% Са в соответствии с описанным выше контрольным экспериментом с ССС), становится ясно, что капсулирование защищало частицы АСС. Таким образом, в первый день примерно 60% капсулированного АСС было растворено в водной фазе йогурта. Только частицы внутри капсулирующей матрицы, которые находились в прямом контакте с водой вследствие недостаточного капсулирования, были немедленно растворены в течение первого дня эксперимента. В отличие от этого, частицы АСС, которые были полностью капсулированы, не растворились и в основном остались в их первоначальной аморфной фазе благодаря барьеру, сформированному капсулирующей матрицей. Нерастворенный АСС сохранял от 80 до 90% своей аморфной фазы в течение 13 дней испытания.
Пример 6. Капсулирование посредством этилцеллюлозы с использованием процесса покрытия на поддоне (Состав 26).
Из этилцеллюлозы (15%) и этанола (85%) был получен раствор А. Этиловая целлюлоза медленно добавлялась к этанолу с использованием гомогенизатора с высокой скоростью сдвига, пока этилцеллюлоза не растворилась полностью и раствор не стал прозрачным. АСС в количестве 400 г был добавлен в машину для покрытия на поддоне. Затем 600 г раствора А было введено путем распыления (через распылительное сопло) в машину для покрытия, причем скорость поддона была максимальной до получения влажной гранулярной консистенции. Влажные гранулы были высушены посредством процесса в кипящем слое. Сухие гранулы подверглись сухому перемалыванию (для уменьшения размера частиц) на грануляторной мельнице. Молотый порошок АСС - этилцеллюлозы был помещен в машину для покрытия на поддоне. 375 г раствора В (полученного путем смешения 60 г этилцеллюлозы и 700 г этанола) было нанесено распылением в качестве покрытия на порошок, содержащий АСС.
Полученные гранулы были высушены и снова перемолоты. Процесс перемалывания критически важен для достижения малого размера частиц, поэтому, если требуется микронный размер частиц, необходимо будет использовать иное мелющее оборудование наподобие шаровой мельницы или струйной мельницы. Может быть использован любой подходящий аппарат для нанесения покрытия (например, распылительно - сушильная система). Может быть использована любая подходящая машина для измельчения в порошок.
Пример 7. Капсулирование посредством эмульгаторов на основе этилцеллюлозы и воска с использованием процесса покрытия на поддоне (Составы 27 и 28).
Состав 27: Был получен раствор, содержащий канделильский воск (80 г), моностеарат сорбитана Span 60 (40 г), глицерилстеарат (40 г) и этанол (400 г). Смесь была нагрета до температуры 80-85°С. 150 г порошка АСС - этилцеллюлозы по Составу 26 было помещено в машину для покрытия на поддоне. Затем раствор канделильского воска был очень медленно добавлен в середину поддона для нанесения покрытия, причем скорость поддона была максимальной до получения влажных гранул / тестообразной фазы. Влажный состав был затем высушен посредством процесса в кипящем слое и перемолот на грануляторной машине. Процесс перемалывания критически важен для достижения наменьшего размера частиц, поэтому, если требуется микронный размер частиц, необходимо будет использовать иное мелющее оборудование наподобие шаровой мельницы или струйной мельницы. Может быть использован любой подходящий аппарат для нанесения покрытия (например, распылительно - сушильная система). Может быть использована любая подходящая машина для измельчения в порошок.
Состав 28: Из этилцеллюлозы (90 г) и этанола (1 кг) был получен раствор, причем этилцеллюлоза медленно добавлялась к этанолу с использованием высокой скорости сдвига, пока вся этилцеллюлоза не растворилась и не был получен прозрачный раствор. Состав 27 был помещен в машину для покрытия на поддоне. Указанный выше раствор (400 г) был распылен над порошком, причем скорость поддона была максимальной. Влажный материал был высушен посредством процесса в кипящем слое и перемолот для образования однородных частиц на грануляторной мельнице. Процесс распыления - сушки - перемалывания был повторен.
Пример 8. Покрытие АСС этилцеллюлозой с использованием процесса покрытия на поддоне (Составы 29 и 30).
Состав 29: Был получен раствор А, содержащий этилцеллюлозу (175 г) и этанол (2,1 кг). Этилцеллюлоза медленно добавлялась к этанолу с использованием гомогенизатора с высокой скоростью сдвига, пока этилцеллюлоза не растворилась полностью и не был получен прозрачный раствор. 900 г АСС было помещено в оборудование для покрытия на поддоне. Раствор А (примерно 420 г) был затем распылен над АСС, причем скорость поддона была максимальной. Состоящий из влажных гранул / тестообразной массы состав был высушен посредством технологии сушки в кипящем слое. Сухой материал был перемолот для образования частиц однородного размера на грануляторной мельнице. Описанный выше процесс распыления - сушки - перемалывания был повторен четыре раза, пока не был израсходован весь раствор А.
Состав 30: Был получен раствор, содержащий покрытие для пищевых добавок Nutraficients 112А280000 White (Colorcon®) (36 г) и этанол (200 г). (Colorcon® содержит гидроксипропил метилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, тальк и двуокись титана). Colorcon® медленно добавлялся к этанолу с использованием высокой скорости сдвига, пока не был полностью диспергирован. Дисперсия должна быть белого цвета. 190 г Состава 29 было помещено в машину для покрытия на поддоне. Затем 200 г описанного выше раствора было распылено на порошок, причем скорость поддона была максимальной. Напыленный состав был затем высушен и перемолот.
Пример 9. Покрытие АСС воском и эмульгаторами с использованием миксера типа Lodige (Состав 31).
Был получен раствор А, содержащий глицерилстеарат (10 г), пчелиный воск (20 г), канделильский воск (45 г), моностеарат сорбитана (10 г) и полиоксиэтилен сорбитан моноолеат (10 г). Все ингредиенты были перемешаны и нагреты до температуры 80-85°С. 200 г АСС было помещено в горизонтальный миксер - гранулятор (Lodige). Описанный выше раствор (270 г) добавлялся очень медленно, причем скорость миксера была максимальной. Влажный состав был высушен в кипящем слое и перемолот на грануляторной мельнице.
Был получен раствор В, содержащий этанол (300 г), парафиновый воск (40 г), глицерилстеарат (45 г), Sisterna SP01(E473) (5 г) и полиоксиэтилен сорбитан моноолеат (5 г). Все ингредиенты были перемешаны и нагреты до температуры 80-85°С. Указанный выше гранулированный порошок был помещено в горизонтальный миксер - гранулятор (Lodige). Раствор В добавлялся очень медленно, причем скорость поддона была максимальной. Влажная смесь была высушена способом сушки в кипящем слое. Высушенный материал был перемолот на грануляторной мельнице.
Пример 10. Покрытие АСС этилцеллюлозой, воском и эмульгаторами с использованием процесса покрытия на поддоне (Составы 32, 33 и 34).
Состав 32: Был получен раствор путем смешивания PEG400 (200 г) и PVA (10 г) и нагревания до температуры 85-90°С. 200 г АСС было помещено в горизонтальный миксер - гранулятор (Lodige). 130 г раствора добавлялось очень медленно, причем скорость миксера была максимальной. Был получен второй раствор, содержащий пчелиный воск (25 г), этанол (300 г), полиоксиэтилен сорбитан моноолеат (20 г) и моностеарат сорбитана (7 г), и смесь была нагрета до температуры 80-85°С. 160 г второго раствора добавлялось очень медленно, причем скорость миксера была максимальной. Влажная смесь была частично высушена способом сушки в кипящем слое. Был получен третий раствор, содержащий пчелиный воск (35 г), этанол (500 г), полиоксиэтилен сорбитан моноолеат (25 г), моностеарат сорбитана (10 г), метил целлюлозу (20 г) и стеариновую кислоту (30 г). Затем 200 г третьего раствора добавлялось очень медленно к указанному выше высушенному составу, причем скорость миксера была максимальной. Конечный продукт выглядел слегка влажным и тестообразным.
Состав 33: Был получен раствор А, содержащий этилцеллюлозу (60 г) и этанол (600 г). 400 г АСС было помещено в машину для покрытия на поддоне. 600 г раствора А было распылено над порошком АСС, причем скорость поддона была максимальной. Смесь влажных гранул и тестообразной консистенции была высушена способом сушки в кипящем слое и перемолота на грануляторной мельнице для образования однородных частиц. Был получен раствор В путем смешивания канделильского воска (120 г), этанола (800 г), моностеарата сорбитана (ARLACEL 60) (60 г) и тристеарата сорбитана (Span 65) (100 г) и нагревания до температуры 80-85°С при перемешивании. Полученный продукт был помещен в машину для покрытия на поддоне, и 400 г раствора В очень медленно было налито в середину поддона для покрытия, причем скорость поддона была максимальной, до достижения влажной гранулярной и тестообразной консистенции. Смесь была высушена способом сушки в кипящем слое и перемолота на грануляторной мельнице для образования однородных частиц. Для изготовления составов может использоваться любая подходящая машина для покрытия (например, распылительно - сушильная система).
Состав 34: 300 г продукта из Состава 32 было помещено в машину для покрытия на поддоне. 300 г раствора В из Состава 32 было очень медленно добавлено в середину поддона для покрытия, причем скорость поддона была максимальной, до достижения влажной гранулярной и тестообразной фазы. Влажная фаза была высушена способом сушки в кипящем слое и перемолота на грануляторной мельнице для образования однородных частиц.
Пример 11. Покрытие АСС этилцеллюлозой, воском, эмульгаторами и гидрофобным ароматизатором с использованием машины для покрытия на поддоне (Состав 35).
Партия в 50 г из Состава 33 была помещена в машину для покрытия на поддоне. 50 г описанного ниже раствора было очень медленно добавлено в середину поддона для покрытия, причем скорость поддона была максимальной, до достижения влажной гранулярной и тестообразной фазы. Раствор содержал ароматизатор Tutti-Frutti (Sypris) (0,7 г), пчелиный воск (12%), этанол (71,3%), моностеарат сорбитана (6%) и тристеарат сорбитана (10%). Влажная консистенция была высушена способом сушки в кипящем слое и перемолота на грануляторной мельнице для образования однородных частиц. Сухой порошок был просеян через сито 50 меш. Оценочное содержание АСС в этом продукте находилось в диапазоне от 55 до 60%масс. в отношении общей массы добавленных ингредиентов.
Пример 12. Покрытие АСС системой покрытия Colorcon® с использованием покрытия на поддоне (Состав 37).
Был получен раствор А, содержащий покрытие для пищевых добавок Nutraficients 112А280000 White (Colorcon®) (180 г) и этанол (1,6 кг). (Colorcon® содержит гидроксипропилметилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, тальк и двуокись титана). Была получена белая дисперсия. 200 г АСС было помещено в машину для покрытия на поддоне. 400 г раствора А было распылено на АСС, причем скорость поддона была максимальной. Влажная фаза была высушена способом сушки в кипящем слое. Сухой состав был перемолот на грануляторной мельнице для образования однородных частиц и помещен в поддон для покрытия. Процесс распыления - сушки - перемалывания был повторен один раз.
Пример 13. Процедура испытания на стабильность для различных партий в йогурте.
Составы 27 и 32 были подвергнуты анализу на содержание в них Са способом атомной абсорбции (АА), а стабильность включенного АСС была проанализирована методами рамановской и рентгеновской (XRD) спектроскопии (рис. 11 и 12). Выбранные партии были затем испытаны на стабильность в течение 3 недель в аутентичных надосадочных растворах йогурта. Эксперименты выполнялись с использованием раствора йогурта с жирностью 3% (показатель рН примерно 4,2-4,5) производства Strauss Group Ltd., отделенного от твердой суспензии посредством центрифуги.
Каждую неделю взвешенный АСС собирался и анализировался с целью определения того, был ли АСС еще стабилен и до какой степени, или же кристаллизовался. Три или четыре образца из каждой капсулированной партии АСС были изготовлены из раствора йогурта путем смешивания 2,5 г капсулированного состава с 30 мл раствора йогурта. На протяжении времени эксперимента образцы хранились в холодильнике при температуре 4°С. В конце каждой недели растворы были профильтрованы и 3 раза промыты этанолом (150 мл), а затем дополнительно промыты ацетоном (150 мл) для удаления воды и остатков покрытия. Оставшийся фильтрат был собран и испытан посредством поляризующего микроскопа, рамановского спектрометра и рентгеновского спектрометра (XRD) (рис. 12А - 12В) для определения процентного содержания АСС в образце.
Контрольные испытания
Контрольное испытание (I) - непокрытый стабильный АСС. Непокрытый стабильный АСС был суспензирован в растворе этанола и ацетона (в объемном соотношении 50/50) и нагрет до температуры примерно 65-70°С в течение 10 минут. Взвешенный АСС был профильтрован, высушен и проанализирован 3 раза методом рамановской спектроскопии для получения данных с разных сторон образца. Результаты рамановской спектроскопии продемонстрировали удержание аморфной фазы АСС на уровне 95,45%, 96,55% и 93,61%. Указанные результаты подтверждают, что указанная процедура не вызывает значительной кристаллизации АСС.
Контрольное испытание (II) - капсулированный стабильный АСС. В этой процедуре каждый из указанных в таблице 10 составов капсулированного АСС был суспензирован в растворе этанола и ацетона (в объемном соотношении 50/50) и нагрет до температуры примерно 65-70°С в течение 10 минут. Остальная часть анализа была аналогична предшествующему контрольному испытанию с целью убедиться в том, что покрытие удалено с АСС и спектральный анализ был выполнен только на АСС без капсулирования. Рамановский анализ в 3 различных точках продемонстрировал удержание аморфной фазы АСС на уровне 95,35%, 97,42% и 96,11%.
Сравнительное испытание стабильности некапсулированного стабильного АСС в йогурте. 2,5 г непокрытого стабильного АСС было смешано с 50 мл раствора йогурта, который был отделен от своих твердых составляющих посредством центрифуги. Были взяты образцы суспензии и высушены сжатым воздухом (процедура, обычно используемая для испытания стабильности синтезированного АСС). Сухой порошок был исследован с помощью поляризующего микроскопа. Через 3 минуты взятый образец был еще стабилен. Через 13 минут началась кристаллизация АСС (примерно 20% кристаллизации). Через 19 минут большая часть АСС была кристаллизована (более 80% кристаллизации). Как показано в таблице 10, в которой приведены результаты стабильности всех испытанных составов капсулирования, значение стабильности некапсулированного АСС более чем на три порядка меньше, чем у некоторых усовершенствованных капсулированных составов.
Сводные показатели испытаний стабильности для различных партий капсулированного АСС, взвешенного в растворах йогурта на срок до 3 недель. В таблице 10 приведены результаты для различных партий, описанных в предшествующих примерах. Те партии, которые продемонстрировали стабильность свыше 30% по истечении 3 недель, считаются особенно пригодными для выбранных коммерческих целей.
Пример 14. Покрытие в поддоне и нагревание (Составы 38-41).
380 г АСС были помещены на поддон для покрытия. 330 г 10% раствора этилцеллюлозы (30 г этилцеллюлозы и 300 г спирта) были медленно добавлены на поддон и перемешаны. Затем содержимое поддона было высушено с использованием воздуходувки при температуре 100°С в течение 2 часов, и порошок был измельчен с использованием сита 70 меш. Смесь состава покрытия - 600 г спирта, 30 г пчелиного воска, 70 г канделильского воска, 6 г моностеарата сорбитана и 20 г тристеарата сорбитана - была получена и нагрета до кипения (покрытие №2). Покрытие №2 было добавлено на поддон и перемешано, затем высушено, и порошок был измельчен. Смесь состава покрытия - 340 г спирта, 50 г пчелиного воска и 30 г канделильского воска - была получена и нагрета до кипения (покрытие №3). Покрытие №3 было добавлено на поддон и перемешано, затем высушено, измельчено и снова измельчено.
Данные, представленные в таблице 11, демонстрируют отсутствие дальнейшего улучшения аморфного состояния при повышенных слоях покрытия в йогурте, поэтому предполагается, что успешность Составов 38-41 обусловлена использованием гидрофобного кремнезема в составе сердцевины и использованием подложечного слоя покрытия, состоящего из этилцеллюлозы.
Состав и получение
Состав 38: 1 подложечное покрытие и 2 покрытия. 600 г АСС (+6,25% AEROSIL200 = гидрофобный кремнезем) было добавлено на сито 140 меш, просеяно и перемолото. Порошок был добавлен на поддон для покрытия. 660 г 10% раствора этилцеллюлозы (60 г этилцеллюлозы и 600 г спирта) было медленно добавлено на поддон и перемешано при 300 об/мин в течение 30 минут (покрытие №1). Содержимое было высушено с использованием воздуходувки при температуре 100°С в течение 2 часов. Порошок был измельчен с использованием сита 70 меш. Порошок был добавлен на поддон для покрытия. В лабораторном стеклянном стакане было смешано 300 г спирта, 40 г карнаубского воска и 40 г канделильского воска (восковая смесь №1). Ингредиенты были нагреты до кипения (покрытие №2). Восковая смесь №1 была добавлена на поддон и перемешано при 350 об/мин в течение 2 минут. Содержимое было высушено с использованием воздуходувки при температуре 100°С в течение 2 часов. Порошок был измельчен с использованием сита 70 меш. В лабораторном стеклянном стакане было смешано 350 г спирта, 40 г карнаубского воска и 40 г канделильского воска (восковая смесь №2). Ингредиенты были нагреты до кипения (покрытие №3). Восковая смесь №2 была добавлена на поддон и перемешана при 300 об/мин в течение 2 минут. Содержимое было высушено с использованием воздуходувки при температуре 100°С в течение 2 часов. Порошок был измельчен с использованием сита 100 меш. Содержимое было высушено с использованием воздуходувки при температуре 100°С в течение 2 часов.
Состав 39: 1 подложечное покрытие и 3 покрытия. 240 г АСС (+10% AEROSIL200) было добавлено на сито 140 меш, просеяно и перемолото. Порошок был добавлен на поддон для покрытия. 340 г этилцеллюлозы (10% раствор) было медленно добавлено на поддон и перемешано при 300 об/мин в течение 30 минут (покрытие №1). Содержимое было высушено с использованием воздуходувки при температуре 100°С в течение 2 часов. В лабораторном стеклянном стакане было смешано 250 г спирта, 40 г рисового воска и 40 г карнаубского воска (восковая смесь №1). Ингредиенты были нагреты до кипения (покрытие №2). Восковая смесь №1 была добавлена на поддон и перемешана при 300 об/мин в течение 2 минут. Содержимое было высушено с использованием воздуходувки при температуре 100°С в течение 2 часов. В лабораторном стеклянном стакане было смешано 350 г спирта, 40 г рисового воска и 40 г карнаубского воска (восковая смесь №2). Ингредиенты были нагреты до кипения (покрытие №3). Восковая смесь №2 была медленно добавлена на поддон и перемешана при 300 об/мин в течение 2 минут. Содержимое было высушено с использованием воздуходувки при температуре 100°С в течение 2 часов. Порошок был измельчен с использованием сита 70 меш. Порошок был добавлен на поддон для покрытия. В лабораторном стеклянном стакане было смешано 150 г спирта, 10 г рисового воска и 10 г карнаубского воска (восковая смесь №3). Ингредиенты были нагреты до кипения (покрытие №4). Восковая смесь №3 была медленно добавлена на поддон и перемешана при 300 об/мин в течение 2 минут. Содержимое было высушено с использованием воздуходувки при температуре 100°С в течение 2 часов. Порошок был измельчен с использованием сита 140 меш.
Состав 40: 2 покрытия. 250 г АСС (+6,25% AEROSIL200) было добавлено на сито 140 меш, просеяно и перемолото. Порошок был добавлен на поддон для покрытия. В лабораторном стеклянном стакане было смешано 650 г спирта, 35 г карнаубского воска и 20 г канделильского воска (восковая смесь №1). Ингредиенты были нагреты до кипения (покрытие №1). Восковая смесь №1 была добавлена на поддон и перемешана при 350 об/мин в течение 2 минут. Содержимое было высушено с использованием воздуходувки при температуре 100°С в течение 3 часов. Порошок был измельчен с использованием сита 70 меш. Порошок был добавлен на поддон для покрытия. В лабораторном стеклянном стакане было смешано 250 г спирта, 15 г карнаубского воска и 10 г и канделильского воска (восковая смесь №2). Ингредиенты были нагреты до кипения (покрытие №2). Восковая смесь №2 была медленно добавлена на поддон и перемешана при 300 об/мин в течение 2 минут. Содержимое было высушено с использованием воздуходувки при температуре 100°С в течение 3 часов. Порошок был измельчен с использованием сита 100 меш.
Состав 41: 1 подложечное покрытие и 3 покрытия. 350 г АСС (+10% SIPERNAT 50S = гидрофобный кремнезем) было добавлено на сито 70 меш, просеяно и перемолото. Порошок был добавлен на поддон для покрытия. 770 г этилцеллюлозы (10% раствор) было добавлено на поддон и перемешано при 300 об/мин в течение 30 минут (покрытие №1). Содержимое было высушено с использованием воздуходувки при температуре 100°С в течение 2 часов. В лабораторном стеклянном стакане было смешано 300 г спирта, 15 г Span 60, 30 г Span 65 и 35 г канделильского воска (смесь №1). Ингредиенты были нагреты до кипения (покрытие №2). Первый слой покрытия: восковая смесь №1 была добавлена на поддон и перемешана при 300 об/мин в течение 2 минут. Содержимое было высушено с использованием воздуходувки при температуре 85°С в течение 2 часов. Порошок был измельчен с использованием сита 70 меш. Получение составов второго покрытия: в лабораторном стеклянном стакане было смешано 300 г спирта, 15 г Span 60, 30 г Span 65 и 35 г канделильского воска (смесь №2). (восковая смесь №2). Ингредиенты были нагреты до кипения (покрытие №3). Второй слой покрытия: восковая смесь №2 была добавлена на поддон и перемешана при 300 об/мин в течение 2 минут. Содержимое было высушено с использованием воздуходувки при температуре 85°С в течение 2 часов. Порошок был измельчен с использованием сита 70 меш. Порошок был добавлен на поддон для покрытия. Получение состава третьего покрытия: В лабораторном стеклянном стакане было смешано 250 г спирта, 25 г пчелиного воска и 25 г канделильского воска (смесь №3). Ингредиенты были нагреты до кипения (покрытие №4). Третий слой покрытия: восковая смесь №1 была добавлена на поддон и перемешана при 300 об/мин в течение 2 минут. Содержимое было высушено с использованием воздуходувки при температуре 85°С в течение 2 часов. Порошок был измельчен с использованием сита 70 меш.
В настоящем примере представлены подложечное покрытие и 3 слоя покрытия, результатом чего является толстое, потенциально герметичное покрытие. Результатом этого примера является улучшение термоустойивости состава сердцевины АСС, т.е. уменьшение кристаллизации АСС после термической обработки. Преимуществом многослойного покрытия является лучшая защита АСС от кристаллизации.
Процедура 1
Лабораторный стеклянный стакан был наполнен 10 мл водопроводной воды. Вода была нагрета до температуры 95°С на нагревательной плите и непрерывно перемешивалась мешалкой. При температуре 95°С было добавлено 2,5 г порошка капсулированного АСС, и нагревание с перемешиванием продолжалось в течение 5 минут. Затем стакан был снят с нагревательной плиты, и ему было позволено охладиться до примерно комнатной температуры. В таблице 12 представлены результаты рентгеновской спектрометрии (XRD) после фильтрации и промывания.
Процедура 2
Лабораторный стеклянный стакан был наполнен 10 мл водопроводной воды. Было добавлено 2,5 г порошка капсулированного АСС и перемешивалось в течение 2 минут. Стакан был нагрет в обычной домашней микроволновой печи при мощности 1200 Вт в течение 1,5 минут. Вода достигла температуры 95-100°С. Затем стакан был изъят из микроволновой печи, и ему было позволено охладиться до примерно комнатной температуры. В таблице 12 представлены результаты рентгеновской спектрометрии (XRD) после фильтрации и промывания.
Пример 15. Термоустойчивость непокрытого состава сердцевины (Состав 42).
Частицы АСС, покрытые 4 покрытиями (подложечный слой этилцеллюлозы и три слоя восковых составов: 65% АСС покрыто 10,3% этилцеллюлозы, 12% канделильского воска, 10,5% тристеарата сорбитана, 3% моностеарата сорбитана, 2,7% пирогенного диоксида кремния и 2% пчелиного воска) (5%) и гидроксидом натрия (1%)) были добавлены к 94% йогурта. Йогурт был нагрет до кипения (95°С) и продолжал нагреваться в течение 10 минут при перемешивании посредством магнитной мешалки. Горячий раствор йогурта был профильтрован через сито 400 меш. Результат рентгеновской спектрометрии (XRD) - 35% в кристаллической форме, 65% в аморфной форме.
Пример 16. Подложечное покрытие и 3 слоя покрытия состава сердцевины без кремнезема (Состав 44).
Процесс покрытия может выполняться с использованием поддона для покрытия, горизонтального миксера или иных подходящих смесительных устройств. 380 г АСС (без AEROSIL200) было добавлено на сито 2 мм и измельчено. Порошок был добавлен на поддон для покрытия. Подложечный слой: 300 г 10% раствора этилцеллюлозы (30 г этилцеллюлозы и 300 г спирта) было добавлено на поддон и перемешано при 300 об/мин в течение 30 мин. (покрытие №1). Содержимое было высушено с использованием воздуходувки при температуре 100°С в течение 2 часов. Порошок (представляющий собой состав сердцевины АСС и подложечный слой этилцеллюлозы) был измельчен с использованием сита 70 меш. Порошок был добавлен на поддон для покрытия. Второй слой покрытия (получение гидрофобного раствора покрытия): в лабораторном стеклянном стакане было смешано 600 г спирта, 30 г пчелиного воска, 70 г канделильского воска, 6 г моностеарата сорбитана и 20 г тристеарата сорбитана. Ингредиенты были нагреты до кипения (покрытие №2). Покрытие №2 (гидрофобный раствор) было добавлено на поддон и перемешано при 350 об/мин в течение 2 мин. Содержимое было высушено с использованием воздуходувки при температуре 100°С в течение 2 часов. Порошок (представляющий собой состав сердцевины АСС с двумя слоями покрытия) был измельчен с использованием сита 70 меш. Получение другого гидрофобного раствора покрытия для другого слоя покрытия: в лабораторном стеклянном стакане было смешано 340 г спирта, 50 г пчелиного воска и 30 г канделильского воска. Ингредиенты были нагреты до кипения (покрытие №3), затем добавлены на поддон и перемешаны при 300 об/мин в течение 2 мин. Содержимое было высушено с использованием воздуходувки при температуре 100°С в течение 2 часов. Порошок (представляющий собой состав сердцевины АСС с подложечным слоем и двумя гидрофобными слоями покрытия) был измельчен с использованием сита 70 меш. Содержимое было высушено с использованием воздуходувки при температуре 100°С в течение 2 часов.
Полученный продукт был испытан на термоустойивость. Часть продукта была добавлена в кипящую воду и оставлена на две минуты, в результате чего было кристаллизовано 95% карбоната кальция из состава сердцевины. Часть продукта была помещена в микроволновую печь при максимальной температуре на две минуты, в результате чего было кристаллизовано 84% карбоната кальция из состава сердцевины.
Возможным выводом является то, что добавление кремнезема к составу сердцевины улучшает термоустойивость состава порошка АСС, дополнительно покрытого подложечным слоем и двумя слоями покрытия.
Пример 17. Подложечное покрытие и 4 слоя (Состав 45).
105 г АСС и 4% кремнезема были перемолоты до зернистости 70 меш и помещены в миксер. На частицы было нанесено, посредством холодного процесса, подложечное покрытие 99 г 10% раствора этилцеллюлозы, после чего они были перемешаны, высушены и перемолоты до зернистости 70 меш. Первый слой покрытия: 104 г сердцевин АСС с подложечным покрытием были помещены в миксер, нагреты и смешаны с 2,3 г канделильского воска, 47 г изопропанола, 1,13 г Span 60 и 1,84 г Span 65, высушены и перемолоты до зернистости 70 меш. Второй слой покрытия: частицы с предыдущей стадии были помещены в миксер, нагреты и смешаны с 2 г канделильского воска, 35 г спирта, 0,7 г пчелиного воска, 0,35 г Span 60 и 0,35 г Span 65, высушены и перемолоты до зернистости 70 меш. Третий слой покрытия: частицы с предыдущей стадии были помещены в миксер, нагреты и смешаны с 1,55 г пчелиного воска, 27 г спирта, 0,062 г Span 60, 0,155 г Span 65 и 1,56 г канделильского воска, высушены и перемолоты до зернистости 60 меш. Четвертый слой покрытия: частицы с предыдущей стадии были помещены в миксер, нагреты и смешаны с 0,25 г пчелиного воска, 35 г спирта, 0,1 г Span 60, 0,25 г Span 65 и 1,56 г канделильского воска, высушены и перемолоты до зернистости 40 меш.
Концентрация кальция в образце конечного продукта капсулированного АСС была измерена методом индуктивно-связанной плазмы (ICP). Считается, что оставшаяся часть представляет собой материалы капсулирования (подложечное покрытие и 4 слоя покрытия). Анализ XRD конечного продукта капсулированного АСС был выполнен по завершении процессов покрытия (рис. 13). Кроме того, Состав 45 при введении в йогурт дает удовлетворительные органолептические результаты.
В то время, как настоящее изобретение описано конкретным образом, специалистам в данной области техники будет понятно, что возможны его многочисленные варианты и модификации. Следовательно, настоящее изобретение не должно рассматриваться в качестве ограничиваемого конкретно описанными вариантами, причем область, идея и концепция настоящего изобретения станут более понятными при рассмотрении изложенных ниже заявочных пунктов.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| МИКРОКАПСУЛЫ | 2004 |
|
RU2359662C2 |
| НЕВОДНЫЕ ЖИДКИЕ И ПОЛУТВЕРДЫЕ СОСТАВЫ АМОРФНОГО КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ | 2015 |
|
RU2740453C2 |
| ГРАНУЛОПОДОБНЫЙ ПРОДУКТ С ЯДРОМ И ОБОЛОЧКОЙ | 2016 |
|
RU2715861C2 |
| КАПСУЛИРОВАННЫЙ АЛКИДОМ БИОЦИД | 2018 |
|
RU2724547C1 |
| СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЖЕВАТЕЛЬНОЙ РЕЗИНКИ С ФИЗИОЛОГИЧЕСКИМИ ОХЛАЖДАЮЩИМИ АГЕНТАМИ (ВАРИАНТЫ), ЖЕВАТЕЛЬНАЯ РЕЗИНКА ПО ЭТОМУ СПОСОБУ, КОМПОЗИЦИЯ ОХЛАЖДАЮЩЕГО АРОМАТИЗИРУЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА, ЖЕВАТЕЛЬНАЯ РЕЗИНКА, ВКЛЮЧАЮЩАЯ ЭТУ КОМПОЗИЦИЮ, ПОКРЫТАЯ ЖЕВАТЕЛЬНАЯ РЕЗИНКА (ВАРИАНТЫ), СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ВКУСОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОКРЫТОЙ ЖЕВАТЕЛЬНОЙ РЕЗИНКИ, СПОСОБ ПОКРЫТИЯ ЖЕВАТЕЛЬНОЙ РЕЗИНКИ, КОМПОЗИЦИЯ ЖЕВАТЕЛЬНОЙ РЕЗИНКИ | 1997 |
|
RU2214721C2 |
| РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОФИЛЯ ЗАТЯЖЕК | 2010 |
|
RU2634886C1 |
| КАЛЬЦИЙФОСФАТНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ КИСЛОТОСОДЕРЖАЩИХ КОНФЕТ | 2007 |
|
RU2417621C2 |
| ВОЗДЕЙСТВИЕ КАЛЬЦИЙФОСФАТНЫМ КОМПЛЕКСОМ НА ЗУБНОЙ КАРИЕС | 2007 |
|
RU2437646C2 |
| АМОРФНЫЙ КАРБОНАТ КАЛЬЦИЯ, СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПОЛИФОСФАТАМИ ИЛИ БИСФОСФОНАТАМИ | 2016 |
|
RU2739563C2 |
| КАЛЬЦИЙФОСФАТНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ КИСЛОТОСОДЕРЖАЩЕЙ ЖЕВАТЕЛЬНОЙ РЕЗИНКИ | 2007 |
|
RU2437651C2 |
Изобретения относятся к пищевой и косметической промышленности. Капсулированная композиция аморфного карбоната кальция (АСС) для применения в пищевых композициях и косметических продуктах содержит множество твердых капсулированных частиц АСС, каждая из которых включает: i. сердцевину АСС, содержащую АСС и по меньшей мере один агент, стабилизирующий АСС в аморфной форме, и ii. капсулирующую матрицу, включающую по меньшей мере один слой покрытия, причем указанный по меньшей мере один слой покрытия содержит капсулирующее средство, выбранное из группы, состоящей из пленкообразующего полимера и липида, и причем указанный по меньшей мере один слой покрытия по меньшей мере частично покрывает сердцевину АСС, причем пленкообразующий полимер выбирают из целлюлозы, производного целлюлозы, метилметакрилата и их любой комбинации, причем капсулирующая матрица обеспечивает сохранение карбоната кальция в аморфной форме при воздействии атмосферной влаги или водной среды. Пищевой продукт включает по меньшей мере одну из капсулированных композиций АСС. Изобретения позволяют получить капсулированные составы АСС, которые являются стабильными в водосодержащих и/или кислотных средах, а также при воздействии высоких температур. 2 н. и 46 з.п. ф-лы, 32 ил., 12 табл., 17 пр.
1. Капсулированная композиция аморфного карбоната кальция (АСС) для применения в пищевых композициях и косметических продуктах, содержащая множество твердых капсулированных частиц АСС, каждая из которых включает:
i. сердцевину АСС, содержащую АСС и по меньшей мере один агент, стабилизирующий АСС в аморфной форме, и
ii. капсулирующую матрицу, включающую по меньшей мере один слой покрытия, причем указанный по меньшей мере один слой покрытия содержит капсулирующее средство, выбранное из группы, состоящей из пленкообразующего полимера и липида, и причем указанный по меньшей мере один слой покрытия по меньшей мере частично покрывает сердцевину АСС,
причем пленкообразующий полимер выбирают из целлюлозы, производного целлюлозы, метилметакрилата и их любой комбинации,
причем капсулирующая матрица обеспечивает сохранение карбоната кальция в аморфной форме при воздействии атмосферной влаги или водной среды.
2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что капсулирующая матрица по существу обеспечивает сохранение АСС в аморфной форме после воздействия на нее внешней температуры по меньшей мере 50°С, водной среды или кислотной среды.
3. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что производное целлюлозы выбрано из группы, состоящей из этилцеллюлозы, метилцеллюлозы, гидроксипропилцеллюлозы, гидроксипропилметилцеллюлозы, метилэтилцеллюлозы, этилгидроксиэтилцеллюлозы, карбоксиметилцеллюлозы и их любой комбинации.
4. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что липид выбран из группы, состоящей из пищевого воска, жирной кислоты, сложного эфира жирной кислоты, масла и их любых комбинаций.
5. Композиция по п. 4, отличающаяся тем, что пищевой воск выбран из группы, состоящей из пчелиного воска, канделильского воска, карнаубского воска, японского воска, соевого воска, воска эспарто, рисового воска, мирикового воска, касторового воска, монтанного воска, микрокристаллического воска, парафинового воска и их любых комбинаций.
6. Композиция по п. 4, отличающаяся тем, что жирная кислота выбрана из группы, состоящей из стеариновой кислоты, олеиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, лауриновой кислоты и их любых комбинаций.
7. Композиция по п. 4, отличающаяся тем, что сложный эфир жирной кислоты представляет собой стеарат глицерида или полистеарат сахарозы.
8. Композиция по п. 4, отличающаяся тем, что масло выбрано из группы, состоящей из растительного масла, жидкого парафина, масла среднецепочечных триглицеридов и их любой комбинации.
9. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что агент, стабилизирующий АСС, в каждом случае независимо выбирают из группы, состоящей из органической кислоты, фосфорилированных аминокислот, серного эфира гидроксикарбоновой кислоты, органического аминосоединения, органического соединения, содержащего гидроксил, фосфорорганического соединения или его соли, бифосфонатного соединения, органического фосфатного соединения, органического фосфонатного соединения, неорганической фосфорной кислоты, полифосфатного соединения, органического поверхностно-активного вещества, биологически значимого неорганического иона и их любых комбинаций.
10. Композиция по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что капсулирующая матрица дополнительно содержит по меньшей мере одно средство, выбранное из природной смолы, биосовместимого полимера, проламинового белка, агента, стабилизирующего АСС, поверхностно-активного вещества, красителя и пигмента.
11. Композиция по п. 10, отличающаяся тем, что природная смола представляет собой шеллак.
12. Композиция по п. 10, отличающаяся тем, что биосовместимый полимер выбран из группы, состоящей из поливинилпирролидона (PVP), полиэтиленгликоля (PEG), поливинилового спирта (PVA) и их любых комбинаций.
13. Композиция по п. 10, отличающаяся тем, что проламиновый белок представляет собой зеин.
14. Композиция по п. 10, отличающаяся тем, что поверхностно-активное вещество выбрано из группы, состоящей из полисорбата, сорбитанового эфира, полиоксиэтиленового эфира жирной кислоты, сахарозного эфира жирной кислоты, моностеарата глицерина, стеароил лактилата, лецитина и их любых комбинаций.
15. Композиция по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что массовое соотношение между сердцевиной АСС и капсулирующей матрицей составляет от 1:5 до 5:1.
16. Композиция по п. 10, отличающаяся тем, что массовое соотношение между сердцевиной АСС и капсулирующей матрицей составляет от 1:5 до 5:1.
17. Композиция по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что капсулирующая матрица содержит по меньшей мере два слоя покрытия.
18. Композиция по п. 17, отличающаяся тем, что капсулирующая матрица включает по меньшей мере два слоя покрытия, которые содержат пленкообразующий полимер, причем пленкообразующий полимер в каждом из слоев может быть одним и тем же либо различным.
19. Композиция по п. 17, отличающаяся тем, что капсулирующая матрица включает по меньшей мере один слой покрытия, который содержит пленкообразующий полимер, и по меньшей мере один слой покрытия, который содержит липид.
20. Композиция по п. 17, отличающаяся тем, что капсулирующая матрица включает по меньшей мере два слоя покрытия, которые содержат липид, причем липид в каждом из слоев может быть одним и тем же либо различным.
21. Композиция по п. 10, отличающаяся тем, что капсулирующая матрица содержит по меньшей мере два слоя покрытия.
22. Композиция по п. 21, отличающаяся тем, что:
(i) капсулирующая матрица включает по меньшей мере два слоя покрытия, которые содержат пленкообразующий полимер, причем пленкообразующий полимер в каждом слое может быть одним и тем же либо различным;
(ii) капсулирующая матрица включает по меньшей мере один слой покрытия, который содержит пленкообразующий полимер, и по меньшей мере один слой покрытия, который содержит липид; или
(iii) капсулирующая матрица включает по меньшей мере два слоя покрытия, которые содержат липид, причем липид в каждом слое может быть одним и тем же либо различным.
23. Композиция по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что капсулирующая матрица включает по меньшей мере три слоя покрытия.
24. Композиция по п. 23, отличающаяся тем, что капсулирующая матрица включает по меньшей мере один слой покрытия, который содержит пленкообразующий полимер, и по меньшей мере два слоя покрытия, которые содержат липид, причем липид может быть одним и тем же либо различным.
25. Композиция по п. 23, отличающаяся тем, что капсулирующая матрица включает по меньшей мере два слоя покрытия, которые содержат пленкообразующий полимер, причем пленкообразующий полимер может быть одним и тем же либо различным, и по меньшей мере один слой покрытия, который содержит липид.
26. Композиция по п. 10, отличающаяся тем, что капсулирующая матрица включает по меньшей мере три слоя покрытия.
27. Композиция по п. 26, отличающаяся тем, что: (i) капсулирующая матрица включает по меньшей мере один слой покрытия, который содержит пленкообразующий полимер, и по меньшей мере два слоя покрытия, которые содержат липид, причем липид может быть одним и тем же либо различным; или (ii) капсулирующая матрица включает по меньшей мере два слоя покрытия, которые содержат пленкообразующий полимер, причем пленкообразующий полимер может быть одним и тем же либо различным, и по меньшей мере один слой покрытия, который содержит липид.
28. Композиция по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что сердцевина АСС дополнительно содержит кремнезем.
29. Композиция по п. 10, отличающаяся тем, что сердцевина АСС дополнительно содержит кремнезем.
30. Композиция по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что капсулирующая матрица полностью покрывает сердцевину АСС.
31. Композиция по любому из пп. 16, 21, 26 и 29, отличающаяся тем, что капсулирующая матрица полностью покрывает сердцевину АСС.
32. Композиция по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что композиция является инертной при смешивании с пищевым продуктом.
33. Композиция по п. 10, отличающаяся тем, что композиция является инертной при смешивании с пищевым продуктом.
34. Композиция по любому из пп. 16, 21, 26 и 29, отличающаяся тем, что композиция является инертной при смешивании с пищевым продуктом.
35. Композиция по п. 31, отличающаяся тем, что композиция является инертной при смешивании с пищевым продуктом.
36. Композиция по п. 32, отличающаяся тем, что композиция при смешивании с пищевым продуктом не меняет цвет, вкус и показатель рН указанного пищевого продукта.
37. Композиция по п. 33, отличающаяся тем, что композиция при смешивании с пищевым продуктом не меняет цвет, вкус и показатель рН указанного пищевого продукта.
38. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что капсулирующая матрица обеспечивает сохранение по меньшей мере 70% карбоната кальция в аморфной форме и нерастворенным после воздействия на композицию водной среды на протяжении по меньшей мере четырех дней.
39. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что капсулирующая матрица обеспечивает сохранение по меньшей мере 20% карбоната кальция в аморфной форме и нерастворенным после воздействия на композицию водной среды на протяжении по меньшей мере одной недели.
40. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что капсулирующая матрица обеспечивает сохранение по меньшей мере 20% карбоната кальция в аморфной форме после воздействия на композицию кислотной среды на протяжении по меньшей мере одной недели.
41. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что капсулирующая матрица обеспечивает сохранение по меньшей мере 10% карбоната кальция в аморфной форме после воздействия на композицию кислотной среды на протяжении по меньшей мере трех недель.
42. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что капсулирующая матрица обеспечивает сохранение по меньшей мере 20% карбоната кальция в аморфной форме после воздействия на композицию водной среды при температуре 95°С на протяжении по меньшей мере 2 минут или после воздействия на композицию микроволнового излучения мощностью 1200 Вт на протяжении по меньшей мере 1,5 минут.
43. Пищевой продукт, включающий по меньшей мере одну из капсулированных композиций АСС по любому из пп. 1-10, 16, 21, 26, 29 и 37-41.
44. Пищевой продукт по п. 43, представляющий собой молочный продукт.
45. Пищевой продукт по п. 44, отличающийся тем, что молочный продукт содержит ферментированное молоко.
46. Пищевой продукт по п. 44, отличающийся тем, что молочный продукт представляет собой кисломолочный продукт.
47. Пищевой продукт по п. 43, отличающийся тем, что молочный продукт представляет собой йогурт.
48. Пищевой продукт по п. 43, отличающийся тем, что пищевой продукт перед его употреблением требует нагревания до температуры по меньшей мере 50°С.
| WANG SHA-SHA, XU AN-WU, Crystal Growth & Design, Amorphous calcium carbonate stabilized by a flexible biomimetic polymer inspired by marine mussels, 13 (5), 04.04.2013, p | |||
| Способ изготовления алюминиевого экрана для кинематографа | 1925 |
|
SU1940A1 |
| WO 2009053967 A1, 30.04.2009 | |||
| ТАБЛЕТКА ПРЕССОВАННОЙ ЖЕВАТЕЛЬНОЙ РЕЗИНКИ И СПОСОБ ЕЕ ПРОИЗВОДСТВА | 2003 |
|
RU2305948C2 |
| WO 2013088440 A1, 20.06.2013. | |||
