纳米颗粒、纳米乳液及其借助混合室微粉化的形成
阅读：1028发布：2020-09-03
专利汇可以提供纳米颗粒、纳米乳液及其借助混合室微粉化的形成专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及具有20‑180nm或20‑100nm粒度的脂溶性 生物 活性物质的澄清、透明含 水 分散体，其制备方法，其用途，特别作为饮料或在饮料中的用途，由其衍生的固体颗粒，评估乳化剂对制备该分散体的适用性的方法。，下面是纳米颗粒、纳米乳液及其借助混合室微粉化的形成专利的具体信息内容。
1.油溶性生物活性化合物和至少一种乳化剂的稳定、澄清、透明的含水分散体，其特征在于：
-其不是微乳，
-含有生物活性化合物的颗粒的粒度为20-180nm或20-100nm，
-分散体在100ppm生物活性物质浓度下的NTU值为1-180，和/或
-分散体在5ppm生物活性物质浓度下的NTU值为0.01-30。
2.根据权利要求1的分散体，其特征在于：所述生物活性化合物选自ω-3脂肪酸、类胡萝卜素、维生素A、维生素D、植物甾醇、CLA、动物油及其混合物。
3.根据权利要求1或2的分散体，其特征在于：
(i)所述生物活性物质选自类胡萝卜素，特别是β-胡萝卜素，动物油，特别是鱼油，PUFA，特别是CLA和植物甾醇，且
(ii)所述乳化剂选自皂角苷，表面活性蛋白，优选选自明胶，乳清蛋白，乳清蛋白分离物，酪蛋白酸钠和其他乳蛋白，大豆蛋白，马铃薯蛋白，马铃薯蛋白分离物及其混合物，磷脂，优选具有植物衍生的脂肪酸残基的磷脂，脂肪酸的单糖单酯，优选蔗糖单棕榈酸酯，及其混合物。
4.根据权利要求1-3中任一项的分散体，其特征在于：其通过如下步骤制备：
a)通过将至少一种生物活性物质和任选的至少一种抗氧化剂溶解在与水混溶的有机溶剂，最优选四氢呋喃中而制备有机相，
b)通过将至少一种乳化剂和任选的至少一种抗氧化剂溶解在蒸馏水中而制备水相，c)将有机相和水相借助产生高度湍流的装置，优选通过在小直径，优选0.02-1.0mm，最优选0.1mm的T型交叉管中将各流体的射流以高速，优选地，对于水相为700-1100m/s，对于有机相为25-75m/s；最优选地，对于水相为900m/s，对于有机相为50m/s撞击而以1:10-1:
30，优选1:15-1:25，更优选1:17-1:23的比例组合，
d)回收所得的分散体，
e)任选从分散体中除去有机溶剂。
5.根据权利要求1-4中任一项的分散体，其特征在于：所述生物活性物质，优选当为类胡萝卜素时，与异构化助剂，优选MCT油一起使用。
6.制备稳定、澄清，透明的分散体，尤其是权利要求1-5中任一项的分散体或颗粒的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
a)通过将至少一种生物活性物质和任选的至少一种抗氧化剂溶解在与水混溶的有机溶剂，最优选四氢呋喃中而制备有机相，
b)通过将至少一种乳化剂和任选的至少一种抗氧化剂溶解在蒸馏水中而制备水相，c)将有机相和水相借助产生高度湍流的装置，优选通过在小直径(0.1mm)T型交叉管中将各流体的射流以高速(对于水相为900m/s，对于有机相为50m/s)撞击而以1:10-1:30，优选1:15-1:25，更优选1:17-1:23的比例组合，
d)回收所得的分散体，
e)任选从分散体中除去有机溶剂。
7.根据权利要求6的方法，其中步骤c)中的流体以使得最终混合物含有1-1000ppm，优选50-200ppm，最优选100ppm相应生物活性物质，1-1000ppm，优选25-100ppm，最优选50ppm相应乳化剂，10ppm dl-α-生育酚，200ppm抗坏血酸钠和5％有机溶剂的方式组合。
8.由根据权利要求6或7制备的分散体制备固体颗粒的方法，其特征在于：将所述分散体干燥优选通过喷雾干燥，得到含水量低于10重量％，优选低于5重量％的干粉，从而得到颗粒。
9.根据权利要求1-5中任一项的分散体或根据权利要求6或7制备的分散体作为饮料或在饮料中的用途。
10.制剂，特别是饮料，其包含根据权利要求1-5的分散体或根据权利要求6或7制备的分散体或由其组成。
11.通过权利要求8的方法制备的固体颗粒。
纳米颗粒、纳米乳液及其借助混合室微粉化的形成
[0001] 本文引用的任何文献通过引用全文并入本文。
[0002] 本发明涉及具有约20-180nm或约20-100nm粒度的脂溶性生物活性物质的澄清、透明分散体，其制备方法，其用途，特别是作为饮料或在饮料中的用途，由其衍生的固体颗粒，评估乳化剂对制备该分散体的适用性的方法。
[0003] 发明背景：
[0004] 功能性食品是一个快速增长的市场，其中将生物活性物质(或换言之，生物活性化合物)有意添加到食品中以改善消费者的健康、幸福或舒适度。此外，饮料对消费者而言是便利产品，且是非常受欢迎的功能性食品形式。然而，大多数生物活性物质是疏水性的，其倾向于在饮料中相分离并增加浊度，即饮料变成“乳状”类型，这对消费者的眼睛是不愉快的，这错误地提示饮料已变劣。因此，需要提供大量的生物活性物质而不影响饮料的外观。通常，这通过制备乳液(处于连续水相中的疏水性液滴)或悬浮液(处于连续水相中的固体疏水性颗粒)进行。然后借助表面活性剂或乳化剂稳定这些结构。然而，问题在于这些结构如此之大，以至于它们不均匀地散射光，因此使产品看起来变得混浊。
[0005] 因此，对澄清分散体，特别是饮料的需求日益增加。然而，如果使用脂溶性(即油溶性)生物活性成分，则需要形成非常小的颗粒或乳液以防止浑浊的外观。当光在颗粒或乳液液滴的表面上散射时，出现该混浊外观。这是因为连续相和分散相的折射率不同所致。然而，存在一种防止散射的方法，即，使得颗粒远小于可见光的波长。这些小颗粒仍然散射光，但是它们在所有方向上均匀散射光，因此有效地使它们不可见—然而，制备稳定的该类分散体并非是微不足道的。此外，在现有技术中，该类分散体通过制备作为热力学稳定体系的微乳液而制备，其通过使表面活性剂和疏水性物质自组装成具有非常窄尺寸范围的非常小的胶束(<100nm)而制备。然而，微乳液(如WO 99/11240A1的那些)的问题是需要大量的表面活性剂，并且这些表面活性剂中的许多是不允许出现在食品中的，对味道具有不利的影响和/或导致饮料起泡。此外，该类微乳液是热力学稳定的体系，因此对诸如稀释、温度和配方变化的条件变化非常敏感。
[0006] 由US 2010/0112073A1已知通过将非极性化合物截留并结合到中间表面活性剂层且用至少部分交联的外部聚合物保护层包围它们而制备它们的纳米颗粒。
[0008] 由US 2013/0116261A1已知制备特定的纳米颗粒，其中与水的混合通过简单的混合进行。没有讨论浊度。
[0009] 由EP 0065193A2已知通过在高于50℃的温度下用有机溶剂溶解活性成分且使用特定的可溶胀胶体乳化剂来制备呈胶体分散形式的类胡萝卜素和视黄醇。没有讨论浊度。
[0010] 因此，仍需要提供稳定的小颗粒分散体，其是透明的并且不是热力学稳定化的(即，其是动力学稳定的)，其可容易地制备并且可用作饮料或用于饮料中。
[0011] 发明目的：
[0012] 本发明的目的是提供油溶性生物活性物质的稳定且澄清、透明的含水分散体，并提供其有效的制备方法。
[0013] 本发明的另一目的是提供尽可能澄清的，理想地完全澄清(NTU值低于20)由所述分散体组成或包含所述分散体的饮料，以及提供由所述分散体制成的固体颗粒及其制备方法。
[0014] 本发明的目的是所述分散体应该是动力学稳定的，它们不应基于微乳液，并且乳化剂应优选是天然的。
[0015] 发明简述：
[0016] 本发明的目的通过本发明的分散体和本发明的制备分散体的方法以及相应的颗粒及其制备方法和产品的用途实现。
[0017] 术语的定义和澄清：
[0018] 下文描述旨在阐述本发明的一般原理，并不意味着限制本文所要求保护的发明构思。此外，本文描述的特定特征可以以各种可能的组合和排列中的每一种与描述的其他特征组合使用。
[0021] 除非另外说明，本文所用的术语“约”在与值结合时是指参比值的正负10％。例如，约50℃的温度是指50±5℃的温度等。
[0022] 如果不另外说明，本发明中给出的量的任何措辞将被视为指代基于重量的量，例如还有w/w％的值。
[0023] 在本发明中，术语“室温”旨在指代20℃的温度；如果不另外说明，温度值应视为摄氏度(℃)。
[0024] 在本发明中，给定的反应或工艺步骤在常压/大气压，即1013毫巴下进行。
[0025] 在本发明中，术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任一个和所有组合。
[0026] 在本发明中，除非另外说明，1ppm为1重量份/1百万重量份。
[0027] 根据本发明，粒度通过动态光散射测量，优选以z均尺寸给出，并且可用任何动态光散射装置，例如BI-90(Brookhaven Instruments，Blue point Holtsville，New York，美国测量。
[0028] 就本发明而言，术语“脂溶性”或“油溶性”意指可溶于非极性溶剂如氯仿、醚和油中，并且在室温下在水中的溶解度小于1％w/w。
[0029] 根据本发明，浊度以NTU给出，其为用任何标准浊度计测量，在本发明的一个实施方案和实施例中用HACH 2100AN浊度计测量的浊度计浊度单位。
[0030] 就本发明而言，透明分散体定义为NTU值低于20的含有5ppm生物活性物质，特别是类胡萝卜素的含水分散体或NTU值低于20的含有100ppm生物活性物质，特别是CLA、植物甾醇或ω-3脂肪酸的含水分散体。
[0031] 这意味着本发明的术语“非混浊的”意指浊度值低于20。
[0032] 就本发明而言，就分散体而言的术语“稳定”意指在产品于室温下储存至少6-12个月时，不发生粒度增大和重力分离(沉降或分层)。
[0033] 详细说明：
[0034] 本发明的第一主题是油溶性生物活性化合物和至少一种乳化剂的稳定、澄清、透明含水分散体，其不是微乳液。
[0035] 含有生物活性化合物的颗粒的粒度为20-180nm。在本发明的变型中，所述颗粒具有20-100nm的粒度。
[0036] 在100ppm生物活性物质浓度下，所述分散体的NTU值为1-180；和/或在5ppm生物活性物质浓度下，所述分散体的NTU值为0.01-20。
[0037] 在这些分散体中，生物活性化合物通常可为任何油溶性(脂溶性)生物活性物质；然而在一个实施方案中，选自ω-3脂肪酸、类胡萝卜素、维生素A、维生素D、植物甾醇、CLA、动物油及其混合物。
[0038] 在另一实施方案中，
[0039] (i)所述生物活性物质选自类胡萝卜素，特别是β-胡萝卜素，含有ω-3脂肪酸的油，优选动物油，特别是鱼油，PUFA，特别是CLA和植物甾醇，且
[0040] (ii)所述乳化剂选自皂角苷，表面活性蛋白，优选选自植物，蛋白质，明胶，乳清蛋白，乳清蛋白分离物，酪蛋白酸钠和其他乳蛋白，大豆蛋白，马铃薯蛋白，马铃薯蛋白分离物及其混合物，磷脂，优选具有植物衍生的脂肪酸残基的那些，脂肪酸的单糖单酯，优选蔗糖单棕榈酸酯及其混合物。
[0041] 在本发明的又一实施方案中，所述分散体通过如下步骤制备：
[0043] b)通过将至少一种乳化剂和任选的至少一种抗氧化剂溶解在蒸馏水中而制备水相，
[0044] c)将有机相和水相借助产生高度湍流的装置，优选通过在小直径(优选为0.02-1.0mm，最优选为0.1mm)T型交叉管中将各流体的射流以高速(优选地，对于水相为100-
10000m/s，对于有机相为5-100m/s；更优选地，对于水相为500-2000m/s，对于有机相为25-
75m/s；最优选地，对于水相为900m/s，对于有机相为50m/s)撞击而以1:10-1:30，优选1:15-
1:25，更优选1:17-1:23的比例组合，
10000m/s，对于有机相为5-100m/s；更优选地，对于水相为500-2000m/s，对于有机相为25-
75m/s；最优选地，对于水相为900m/s，对于有机相为50m/s)撞击而以1:10-1:30，优选1:15-
1:25，更优选1:17-1:23的比例组合，
[0045] d)回收所得的分散体，
[0046] e)任选从分散体中除去有机溶剂。
[0047] 在本发明的变型中，水相和有机相的速度可尽可能高，其中水相的速度比有机相的速度快，可行的实例是至少两倍快、至少三倍快、至少四倍快、至少五倍快、至少六倍快、至少七倍快、至少八倍快、至少九倍快、至少十倍快等。
[0048] 在本发明的另一变型中，水相和有机相的速度可大致相同。
[0049] 作为用于产生高度湍流的装置，原则上可使用本领域已知的任何装置。
[0050] 在本发明的一个实施方案中，使用T形交叉管。
[0051] 在一些其他实施方案中，当生物活性物质为类胡萝卜素时，其可与异构化助剂(优选MCT油)一起使用。
[0052] 本发明的第二个基本主题是一种制备稳定、澄清，透明的分散体，尤其是上文描述或下文进一步描述的那些或颗粒的方法，其中所述方法包括以下步骤：
[0053] a)通过将至少一种生物活性物质和任选的至少一种抗氧化剂溶解在与水混溶的有机溶剂(最优选四氢呋喃)中而制备有机相，
[0054] b)通过将至少一种乳化剂和任选的至少一种抗氧化剂溶解在蒸馏水中而制备水相，
[0055] c)将有机相和水相借助产生高度湍流的装置，优选通过在小直径(0.1mm)T型交叉管中将各流体的射流以高速(对于水相为900m/s，对于有机相为50m/s)撞击而以1:10-1:30，优选1:15-1:25，更优选1:17-1:23的比例组合，
[0056] d)回收所得的分散体，
[0057] e)任选从分散体中除去有机溶剂。
[0058] 在本发明的一个实施方案中，步骤c)中的流体以使得最终混合物包含1-1000ppm，优选50-200ppm，最优选100ppm相应生物活性物质，1-1000ppm，优选25-100ppm，最优选50ppm乳化剂，10ppm dl-α-生育酚，200ppm抗坏血酸钠和5％有机溶剂的方式组合。
[0060] 本发明的第四个基本主题是本发明分散体或根据本发明制备方法制得的分散体作为饮料或在饮料中的用途。
[0061] 因此，本发明的第五个基本主题是包含本发明分散体或根据本发明制备方法制得的分散体或由其组成的制剂，尤其是饮料。
[0062] 并非不重要的是，本发明的一个主题是通过上述方法制备的固体颗粒。
[0063] 本发明的方法是开发一种能够以简单且可重复的方式使用各种生物活性物质和乳化剂来制备澄清的分散体，尤其是饮料的体系。
[0064] 在本发明的方法中，在分散体中的生物活性物质的浓度为5ppm和100ppm下测量浊度以及分散物质的粒度。
[0066] 本发明一个实施方案中的水混溶性有机溶剂选自醇、醚、酯、酮、缩醛及其混合物。在本发明的另一实施方案中，水混溶性溶剂选自乙醇、正丙醇、异丙醇、1,2-丁二醇-1-甲基醚、1,2-丙二醇-1-正丙基醚、丙酮、四氢呋喃及其混合物。
[0067] 最优选的水混溶性有机溶剂为四氢呋喃。
[0068] 在一个实施方案中，本发明的分散体是稳定、透明的含水分散体，其包含浓度为1-150ppm，优选为4-120ppm的至少一种分散的类胡萝卜素，特别是β-胡萝卜素。在一个实施方案中，分散的类胡萝卜素，特别是β-胡萝卜素的浓度为90-110ppm，特别为100ppm。在另一实施方案中，分散的类胡萝卜素，特别是β-胡萝卜素的浓度为3-7ppm，特别是5ppm。
[0069] 在一个实施方案中，本发明的分散体是稳定、透明的含水分散体，其包含至少一种含有ω-3脂肪酸，优选动物油，特别是鱼油的分散油，其浓度为1-150ppm，优选为4-120ppm。在一个实施方案中，含有ω-3脂肪酸，优选动物油，特别是鱼油的分散油的浓度为90-
110ppm，特别为100ppm。在另一实施方案中，含有ω-3脂肪酸，优选动物油，特别是鱼油的分散油的浓度为3-7ppm，特别为5ppm。
110ppm，特别为100ppm。在另一实施方案中，含有ω-3脂肪酸，优选动物油，特别是鱼油的分散油的浓度为3-7ppm，特别为5ppm。
[0070] 在一个实施方案中，本发明的分散体是稳定、透明的含水分散体，其包含至少一种分散的多不饱和脂肪酸(PUFA)，特别是共轭亚油酸(CLA)，其浓度为1-150ppm，优选为4-120ppm。在一个实施方案中，分散的多不饱和脂肪酸(PUFA)，特别是共轭亚油酸(CLA)的浓度为90-110ppm，特别为100ppm。在另一实施方案中，分散的多不饱和脂肪酸(PUFA)，特别是共轭亚油酸(CLA)的浓度为3-7ppm，特别为5ppm。
[0071] 在一个实施方案中，本发明的分散体是稳定、透明的含水分散体，其包含至少一种分散的植物类固醇，特别是植物甾醇，其浓度为1-150ppm，优选为4-120ppm。在一个实施方案中，分散的植物类固醇，特别是植物甾醇的浓度为90-110ppm，特别为100ppm。在另一实施方案中，分散的植物类固醇，特别是植物甾醇的浓度为3-7ppm，特别是5ppm。
[0072] 尤其是在本发明的上下文中，特别地发现以下主要令人惊讶的有利效果：
[0073] 可用马铃薯蛋白作为乳化剂制备所有生物活性物质的纳米颗粒和纳米分散体。
[0074] 可制备含有高浓度(至少100ppm)生物活性物质的透明非混浊分散体，而不会产生微乳液。就此而言，本发明的优点是微乳液需要非常高浓度的表面活性剂，这可在最终应用中产生泡沫，并且所用的表面活性剂具有低消费者接受性，而本发明不会出现该问题。
[0075] 在本发明的一个替代方案中，类胡萝卜素选自：β-胡萝卜素、斑蝥黄、虾青素、叶黄素、玉米黄质、β-zeacaroten、番茄红素、阿朴胡萝卜素醛、胭脂素、红辣椒油树脂(paprika olioresin)，辣椒红和辣椒玉红素及其混合物。
[0076] 所有类胡萝卜素可为天然的或等同天然的。等同天然的胡萝卜素是具有与自然界存在的天然胡萝卜素完全相同的化学结构的合成胡萝卜素。
[0077] 在本发明的一个特别优选的替代方案中，类胡萝卜素为β-胡萝卜素。
[0079] 在本发明的一个特别优选的替代方案中，所述动物油为鱼油。
[0080] 在本发明的一个优选替代方案中，PUFA为CLA。
[0081] 在本发明的一个替代方案中，植物类固醇选自植物甾醇、用脂肪酸酯化的植物甾醇及其混合物。本发明的一些实施方案的具体化合物的实例为β-谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇。
[0082] 在本发明的一个特别优选的替代方案中，植物类固醇为植物甾醇。
[0083] 在本发明中，所用的乳化剂是天然存在的或等同天然的乳化剂。如果将本发明的制剂用作食品或饮料或者用于食品或饮料中，则所用的乳化剂应当是食品许可的。
[0084] 在本发明的一个替代方案中，乳化剂选自下组：
[0085] a)两性糖苷，优选皂角苷，
[0086] b)表面活性蛋白，优选选自乳清蛋白、乳清蛋白分离物、酪蛋白酸钠和其他乳蛋白、大豆蛋白、马铃薯蛋白、马铃薯蛋白分离物及其混合物，
[0087] c)磷脂，优选具有植物衍生的脂肪酸残基的磷脂，
[0088] d)脂肪酸的单糖单酯，
[0089] 及其混合物。
[0090] 本发明的一个实施方案的特别优选的乳化剂为：
[0091] a)皂角苷，
[0092] b)马铃薯蛋白和/或马铃薯蛋白分离物，
[0093] c)菜籽卵磷脂，
[0094] d)蔗糖单棕榈酸酯。
[0095] 在本发明的一个实施方案中，a)的实例为Q-Naturale 200；b)的实例为Solanic 306P；c)的实例为Lecithin RAP 200；d)的实例为Habo Monoester。
[0096] 此外，在本发明中，可向所述方法/分散体中添加添加剂，特别是抗氧化剂和/或在生物活性物质为类胡萝卜素的情况下添加油。
[0097] 可用于有机相中的可用抗氧化剂为油溶性抗氧化剂，例如选自d,l-α-生育酚，乙氧基喹，受阻酚抗氧化剂如叔丁基羟基甲苯、叔丁基羟基苯甲醚、叔丁基羟基醌，维生素A，视黄酸及其具有C1-C20碳链长度的酯，维生素D2和D3，α、β、γ和δ-生育酚或包含至少两种生育酚的混合物，α、β、γ和δ-生育三烯酚或包含至少两种生育三烯酚的混合物，包含至少一种上述化合物的天然提取物，酚二萜类如鼠尾草酚、鼠尾草酸，肉桂酸衍生物如对甲氧基肉桂酸2-乙氧基乙酯、对甲氧基肉桂酸2-乙基己酯、4-甲氧基肉桂酸2-乙基己酯、二异丙基肉桂酸甲酯、4-甲氧基肉桂酸异戊酯、二乙醇胺4-甲氧基肉桂酸酯，它们各自的衍生物和混合物。
[0098] 一些油溶性抗氧化剂的市售实例为BASF产品Tinogard TT、Tinogard HS、LC-gallates、Eugenol、Thymol、Organosolv-Lignin。
[0099] 在本发明的一个实施方案中，油溶性抗氧化剂为d,l-α-生育酚。
[0100] 可用于水相中的可用水溶性抗氧化剂例如选自由于在其化学结构中包含酚OH基而作为抗氧化剂起作用的天然化合物：例如肉桂酸的羟基衍生物，例如羟基肉桂酸，羟基肉桂酸酯，其是一类具有C6-C3骨架的多酚，例如羟基氢化肉桂酸酯、咖啡酸、阿魏酸、酪醇、羟基酪醇、肉桂酸、绿原酸、香豆素、香豆素酸、芥子酸、肉桂酸、菊苣酸，以及任何这些化合物的具有C1-C20的酯，富含至少一种上述化合物的植物提取物，迷迭香酸、羟基酪醇，普通香料的提取物。在一个实施方案中，普通香料选自迷迭香、柠檬香膏、牛至、百里香、薄荷、鼠尾草或包含或富含至少一种上述化合物的类似植物，黄酮，其是一类超过5000种的天然化合物，用作抗氧化剂的可以是从植物(例如茶或任何其他包含或富含儿茶素或表儿茶素或衍生物的植物)中提取的它们中的任一种，由此这些化合物可用碳水化合物糖基化或用C1-C20脂肪酸或没食子酸酯化；包含或富含一种或多种上述化合物的植物如茶、橄榄、梨、苹果的提取物，抗坏血酸钠，多酚，Teanova 80，谷胱甘肽，硫辛酸，儿茶素，安石榴甙(punicalagin)、呫吨酮，benzotropolone，优选抗坏血酸钠，及其混合物。
[0101] 在本发明的一个实施方案中，水溶性抗氧化剂为抗坏血酸和/或抗坏血酸钠。
[0102] 在其中生物活性物质为类胡萝卜素的本发明的一个实施方案中，可将类胡萝卜素在三酰基甘油油(例如MCT油(中链三酰基甘油))、橄榄油、玉米油、葵花油、花生油、豆油或其他替代的植物油，优选MCT油中熔融和/或溶解和/或由反式异构化成顺式。
[0103] 因此，在生物活性物质为类胡萝卜素的情况下，本发明的类胡萝卜素乳液在一个实施方案中包含选自MCT油(中链三酰基甘油)、橄榄油、葵花油、花生油、豆油和植物油，优选MCT油的三酰基甘油油，其重量量为至多10份/1份胡萝卜素，优选1-4份/1份胡萝卜素。
[0104] 在一个实施方案中，本发明所用的三酰基甘油油为甘油的酯，其中甘油被脂肪酸酯化，其中所述脂肪酸可具有4-22碳链长度和位于任何碳位上的双键。
[0105] 优选使用MCT油，其中MCT为甘油的酯，其中甘油被脂肪酸酯化，其中所述脂肪酸是饱和的并且具有6-10碳链长度，优选8-10碳链长度。
[0106] 异构化可在油溶性抗氧化剂存在下进行。
[0107] 可用的共乳化剂，特别是与油菜籽卵磷脂一起使用的共乳化剂为糖酯和/或上文所述的乳化剂。
[0108] 在一个实施方案中，作为生物活性物质，可在本发明的上下文中使用选自ω-3脂肪酸、类胡萝卜素、维生素A、维生素D、植物甾醇、CLA及其混合物的那些。
[0109] 在本发明的一个实施方案中，本发明的分散体和/或颗粒用作着色剂，优选天然或等同天然的着色剂。本发明的分散体和/或颗粒可用作饮料如软饮料、调味水、果汁，果汁饮料或这些饮料的浓缩形式以及酒精饮料和速溶饮料粉末中的着色剂。
[0110] 本发明的分散体可用作饮料本身。在该实施方案中，可添加通常用于饮料中的其他添加剂，例如香料、着色剂、稳定剂等。
[0111] 在另一实施方案中，本发明的分散体和/或颗粒用于食品和/或饲料中。本发明的分散体和/或颗粒可用于冰淇淋，奶酪，奶制品如牛奶饮料或酸奶、豆奶等，糖果产品，口香糖，甜点，糖果，布丁，果冻，即食布丁粉，以及休闲食品，饼干，酱汁，谷物，沙拉酱，汤中。
[0113] 本发明的一个决定性优点是，只要使用的乳化剂给力，该方法总是得到稳定的透明分散体，而不需要长时间的发展。
[0114] 本发明的另一优点是如下事实：可使用蛋白质作为乳化剂/稳定剂，这在微乳液方法中是不可能的。
[0115] 本发明的特别优选的实施方案是根据本发明方法制备的分散体和/或纳米颗粒，其中将生物活性物质和乳化剂分别如下组合；下文中的每种方案都是本发明的具体实施方案：
[0116] -β-胡萝卜素与皂树(quillaja)乳化剂(皂角苷)，
[0117] -β-胡萝卜素与马铃薯蛋白分离物，
[0118] -β-胡萝卜素与油菜籽卵磷脂，
[0119] -β-胡萝卜素与蔗糖单棕榈酸酯，
[0120] -鱼油甘油酯与皂树乳化剂(皂角苷)，
[0121] -鱼油甘油酯与马铃薯蛋白分离物，
[0122] -鱼油甘油酯与油菜籽卵磷脂，
[0123] -鱼油甘油酯与蔗糖单棕榈酸酯，
[0124] -共轭亚油酸与皂树乳化剂(皂角苷)，
[0125] -共轭亚油酸与马铃薯蛋白分离物，
[0126] -共轭亚油酸与油菜籽卵磷脂，
[0127] -共轭亚油酸与蔗糖单棕榈酸酯，
[0128] -植物甾醇酯与皂树乳化剂(皂角苷)，
[0129] -植物甾醇酯与马铃薯蛋白分离物，
[0130] -植物甾醇酯与油菜籽卵磷脂，
[0131] -植物甾醇酯与蔗糖单棕榈酸酯。
[0132] 在本发明的变型中，可将上述特定组合中的一种或多种组合/混合。
[0133] 本发明的变型是油溶性生物活性化合物和至少一种乳化剂的稳定、澄清、透明的含水分散体，其特征在于其不是微乳液，含有生物活性化合物的颗粒的粒度为20-180nm或20-100nm，所述分散体在100ppm生物活性物质浓度下的NTU值为1-180，和/或所述分散体在
5ppm生物活性物质浓度下的NTU值为0.01-30，其中生物活性物质和乳化剂选自β-胡萝卜素与皂树乳化剂(皂角苷)，β-胡萝卜素与马铃薯蛋白分离物，β-胡萝卜素与油菜籽卵磷脂，β-胡萝卜素与蔗糖单棕榈酸酯，鱼油甘油酯与皂树乳化剂(皂角苷)，鱼油甘油酯与马铃薯蛋白分离物，鱼油甘油酯与油菜籽卵磷脂，鱼油甘油酯与蔗糖单棕榈酸酯，共轭亚油酸与皂树乳化剂(皂角苷)，共轭亚油酸与马铃薯蛋白分离物，共轭亚油酸与油菜籽卵磷脂，共轭亚油酸与蔗糖单棕榈酸酯，植物甾醇酯与皂树乳化剂(皂角苷)，植物甾醇酯与马铃薯蛋白分离物，植物甾醇酯与油菜籽卵磷脂，植物甾醇酯与蔗糖单棕榈酸酯及其混合物。
5ppm生物活性物质浓度下的NTU值为0.01-30，其中生物活性物质和乳化剂选自β-胡萝卜素与皂树乳化剂(皂角苷)，β-胡萝卜素与马铃薯蛋白分离物，β-胡萝卜素与油菜籽卵磷脂，β-胡萝卜素与蔗糖单棕榈酸酯，鱼油甘油酯与皂树乳化剂(皂角苷)，鱼油甘油酯与马铃薯蛋白分离物，鱼油甘油酯与油菜籽卵磷脂，鱼油甘油酯与蔗糖单棕榈酸酯，共轭亚油酸与皂树乳化剂(皂角苷)，共轭亚油酸与马铃薯蛋白分离物，共轭亚油酸与油菜籽卵磷脂，共轭亚油酸与蔗糖单棕榈酸酯，植物甾醇酯与皂树乳化剂(皂角苷)，植物甾醇酯与马铃薯蛋白分离物，植物甾醇酯与油菜籽卵磷脂，植物甾醇酯与蔗糖单棕榈酸酯及其混合物。
[0134] 特别地，非常合适的商业产品为：获自BASF的OmevitalTM 1812TG Gold(鱼油甘油酯)，获自BASF的Tonalin(R)TG 80(共轭亚油酸)，获自BASF的Vegapure(R)95E(植物甾醇酯)，获自Ingredion的Q-Naturale(R)200(皂树乳化剂(皂角苷))，获自Solanic的Solanic(R)306P(马铃薯蛋白分离物)，获自Lecico的Lecitin RAP 200(油菜籽卵磷脂)和Habo Monoester(蔗糖单棕榈酸酯)。
[0135] 在本发明的一个实施方案中，含有5ppm的含水分散体具有0-30NTU，优选0-25NTU，更优选0-20NTU或者特别地0.2-15NTU的浊度值。
[0136] 在本发明的另一实施方案中，含有5ppm生物活性物质的含水分散体具有选自以下的浊度值：0.32、0.37、0.473、0.49、0.544、0.61、0.76、0.903、1.01、1.06、1.11、1.13、1.36、2.57、3.15、3.19、4.53、4.84、6、7.12、9.96、10.7、11.3和14.6NTU。
[0137] 在本发明的一个实施方案中，含有100ppm的含水分散体具有1-180NTU，优选2-180NTU，更优选4-180NTU的浊度值。
[0138] 在本发明的另一实施方案中，含有100ppm生物活性物质的含水分散体具有选自以下的浊度值：4.47、4.98、5.71、6.31、7.03、10.2、13.6、13.8、14.7、16.3、17.8、18.4、18.5、33.6、40.2、42.4、60、61、80.5、84.3、127、134、142和179NTU。
[0139] 在本发明的优选实施方案中，仅使用天然或等同天然的组分，优选天然的组分，特别是作为“GRAS”(通常被认为是安全的)的那些和/或作为食品级的那些。
[0140] 此外，在一个实施方案中，如果需要，将使用的有机溶剂降至低于适用法规如FDA所要求的水平。
[0141] 在本发明的一个实施方案中，乳化剂不是单糖酯。
[0142] 在本发明的一个实施方案中，整个方法在至多2500巴，优选至多100巴，更优选至多10巴，甚至更优选至多5巴的压力下进行。
[0143] 在本发明的一个实施方案中，整个方法在0.2-5巴(绝对)的压力下进行。
[0144] 在本发明的一个实施方案中，整个方法在环境或大气压下进行。
[0145] 在一个实施方案中，通过用水混溶性有机溶剂将水生物活性物质，尤其是类胡萝卜素溶解来制备有机相的步骤在-20℃至50℃，在另一实施方案中在0-40℃，并且在又一实施方案在10-30℃的温度下进行。
[0146] 在本发明的一个实施方案中，工艺步骤在大气压和10-30℃下进行。
[0147] 在本发明的一个实施方案中，生物活性物质不以胶体分散的形式存在。
[0148] 在本发明的一个实施方案中，不使用乳化剂，且所述方法的其他方面相同。
[0149] 在本发明的一个实施方案中，乳化剂不是溶胀性胶体。
[0151] 现在将通过以下非限制性实施例来阐述本发明。实施例：
[0152] 在实施例中，使用以下物质：
[0153] -Delios(中链甘油三酯油(MCT))(获自BASF)；
[0154] 作为生物活性物质，使用以下物质(全部获自BASF)：
[0155] -β-胡萝卜素，
[0156] -Omevital 1812TG Gold(鱼油)，
[0157] -Tonalin TG 80(共轭亚油酸)，
[0158] -Vegapure 95E(植物甾醇)，
[0159] 作为乳化剂，使用以下物质：
[0160] (1)Q-Naturale 200(皂树乳化剂(皂角苷))(获自Ingredion，Westchester，IL，USA)，
[0161] (2)Solanic 306P(马铃薯蛋白分离物)(获自Solanic(Veendam，荷兰)，
[0162] (3)Lecithin RAP 200(油菜卵磷脂)(获自Lecico(Hamburg，德国)，
[0163] (4)Habo Monoester P 90(蔗糖单棕榈酸酯)(获自Compass Foods)。
[0164] 水溶液的颜色强度值(E 1/1)定义为透过含有1％生物活性物质分散体的1cm比色皿的最大吸光度(每种生物活性物质的吸光度是不同的)的光吸收。如果在小于1％的较低浓度下测量颜色强度值(E 1/1)，则必须用稀释因子校正颜色强度的测量值。
[0165] E1/1＝(A最大×20)/(样品重量(g))
[0166] 在实施例中，每次都遵循以下程序：
[0167] 通过将0.2％的相应生物活性物质和0.02％dl-α-生育酚溶解在四氢呋喃(使用100g有机相的批料)制备有机相。
[0168] 通过将0.1％的相应乳化剂溶解在蒸馏水中并加入0.02％的抗坏血酸钠(使用1900g水相的批料)制备水相。
[0169] 将两种流体(水相和有机相)通过使各流体的射流以高速(水相为900m/s，有机相为30m/s)在具有小直径(0.1mm)的T交叉管中撞击而组合。
[0170] 当两股射流相遇时，产生高度湍流，随后生物活性物质聚集，此时THF开始与水相混合。
[0171] 将所述流体以最终混合物含有100ppm相应生物活性物质、50ppm相应乳化剂、10ppm dl-α-生育酚、200ppm抗坏血酸钠和5％THF的方式组合。
[0172] 实施例1-12：
[0173] 在各实施例1-12中，总是使用β-胡萝卜素作为生物活性物质。
[0174] 测试了各种乳化剂，其中三种乳化剂作为各种类型的乳化剂的代表性实例给出。
[0175] 此外，测试了存在和不存在油的β-胡萝卜素，其代表β-胡萝卜素颗粒(无油)和β-胡萝卜素乳液(在MCT油中)。最后，测试在加热和不加热下进行，从而测试具有高和低反式含量的β-胡萝卜素(表1)。
[0176] 表1.含有β-胡萝卜素的实验的配方和结果
[0177]
[0178] 结果表明，通过使用本发明的该方法，可制备具有非常低浊度的小颗粒(表1)。如果制成5ppm的溶液，则所有实验均显示出低于20NTU的浊度。
[0179] 最澄清的分散体具有约10-30的浊度，且本发明的结果显著低于该水平。例如，实施例6具有低于20NTU的100ppm浊度，因此100ppm溶液具有澄清的外观。
[0180] 由于彩色照片通常无法以足够的质量重现在专利文献中，它们仅在本优先权申请文件中作为图1提供，因此一旦要求该申请的优先权的申请公开，则该彩色照片将通过电子文件检查作为电子副本提供给公众。例如，该图1显示了实施例6(标记为“039.6”)的溶液确实具有澄清的外观。
[0181] 结果表明，所有选择的乳化剂类型可用于制备澄清分散体，并且可在加入和不加入油以及加热和不加热的情况下制备澄清分散体。
[0182] 令人惊讶的是，油菜籽卵磷脂总是给出最澄清的溶液，这是令人感兴趣的，因为卵磷脂通常不被认为是非常好的乳化剂。
[0183] 实施例13-24：
[0184] 在进一步的实验中，制备了鱼油、共轭亚油酸(CLA)和植物甾醇的澄清分散体。
[0185] 结果表明，所述分散体非常澄清，甚至比β-胡萝卜素分散体更澄清。所有100ppm分散体的浊度均低于15NTU，有些甚至低于5NTU。
[0186] 这是第一次在不制备微乳液的情况下制得了这种澄清的分散体。
[0187] 此外，这也是第一次制得了由蛋白质稳定的澄清分散体。
[0188] 表2.含有鱼油、CLA或植物甾醇的试验的配方和结果
[0189]
[0190] 因此，已表明通过使用本发明的具体工艺参数，使用各种乳化剂且使用各种生物活性化合物可制备且制得了稳定、小且澄清的分散体。
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