一步喷雾干燥法
阅读：454发布：2020-05-11
专利汇可以提供一步喷雾干燥法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一步 喷雾干燥 法。包封活性或功能成分的胶囊是通过将包含该成分的进料以滴状分散于喷雾塔中，并暴露于-20℃～500℃的 温度 下的方法得到的。在塔中，悬浮打粉剂的尘雾形成覆层，防止胶囊相互粘附在一起，提供反应物与活性成分的 聚合物 或成膜载体反应，以改变胶囊壁的 水 溶性。，下面是一步喷雾干燥法专利的具体信息内容。
1.一种制备平均粒径为100～2000μm且包含活性成分的胶囊的方法，该方法包括步骤：
a)制备含活性成分、载体或者基质材料和溶剂的溶液、悬浮液和/或乳化液以形成进料；
b)将该进料以平均粒径为100～2000μm的液滴形式喷雾到喷雾塔中；
c)喷雾步骤的同时向喷雾塔中加入打粉剂；
d)喷雾步骤的同时向喷雾塔中输入温度为50℃～500℃的热气体；并且
e)从喷雾塔中移走胶囊；
其中，加入步骤c)所用打粉剂的同时，向喷雾塔中加入能够与该载体或该基质材料反应的反应物，以改变所得胶囊在含水介质中的溶解性。
2.根据权利要求1的方法，其中该热气体的温度为100℃～250℃。
3.根据权利要求1的方法，其中该热气体的温度为120℃～200℃。
4.根据权利要求1的方法，还包括步骤：在喷雾塔中胶囊包覆打粉剂之后并且在至少表面被热气体干燥之后，通过流化床拦截胶囊。
5.根据权利要求1的方法，其中溶剂是水基溶剂。
6.根据权利要求1的方法，其中该打粉剂包含能够与进料的载体材料反应的反应物。
7.根据权利要求4的方法，其中向该流化床输入温度为41至100℃的气体。
8.根据权利要求5的方法，其中包含活性成分的该进料的干物质含量为10～80wt％。
9.根据权利要求5的方法，其中包含活性成分的该进料的干物质含量为45～75wt％。
10.根据权利要求1的方法，其中该胶囊具有含量为0.1～70wt％的调味和/或香料成分。
11.根据权利要求1的方法，其中该胶囊具有含量为10～50wt％的调味和/或香料成分。
12.根据权利要求1的方法，其中该进料中的基质材料包含多糖。
13.根据权利要求1的方法，其中该进料中的基质材料包含从单糖和低聚糖中选出的糖。
14.根据权利要求13的方法，其中所述的低聚糖为二糖或三糖。
15.根据权利要求1或6的方法，其中该打粉剂在胶囊表面上形成覆层，该覆层占胶囊总重的0.1～30wt％。
16.根据权利要求1的方法，其中该载体或基质材料是从由糊精、蛋白质、淀粉、改性淀粉、玉米糖浆、纤维素及其衍生物、水胶体、微生物多糖以及这些材料中两种或者更多种材料的混合物构成的一组物质中选出的。
17.根据权利要求16的方法，其中所述的水胶体为树胶。
18.根据权利要求16的方法，其中该打粉剂是从由淀粉，淀粉衍生物，滑石，膨润土，二氧化硅，硅酸钙、硅酸镁、硅酸铝或硅酸钾，硅铝酸钠、硅铝酸钾或硅铝酸钙，碳酸钙、碳酸钠或碳酸镁，磷酸钙或磷酸镁，柠檬酸铁铵，纤维，脂肪酸铝、脂肪酸钙、脂肪酸钠、脂肪酸镁、脂肪酸钾或脂肪酸铵，氧化镁和含上述两种或更多种材料的混合物构成的一组物质中选出的。
19.根据权利要求16的方法，其中该打粉剂是微晶纤维素和纤维素衍生物。
20.根据权利要求18的方法，其中该反应物是能够与该载体材料反应，从而诱导胶凝、聚合、交联、结晶或者是可改变该载体材料水溶性的任何其它化学或物理转化的物质。
21.根据权利要求18～20中任一项的方法，其中该载体材料包含改性淀粉，为与麦芽糖糊精和/或蛋白质的混合物的形式，该打粉剂是天然淀粉，该反应物是葡萄糖酸钙。
22.根据权利要求18～20中任一项的方法，其中该载体材料包含聚乙烯醇，该打粉剂是天然淀粉，该反应物是硫酸二钠。
23.根据权利要求1～22中任一项的方法获得的包含活性成分的胶囊。
24.一种控制含活性成分且平均粒径为100～2000μm的喷雾颗粒水溶性的方法，其中该颗粒是按照权利要求1～22中任一项的方法制备的。
25.一种包含权利要求23的胶囊的消费品。
26.根据权利要求25的消费品，其为香水、香皂、化妆品或其它护肤品、护发品、食物、口腔护理产品、药物或食品增补剂。
27.根据权利要求25的消费品，其为饮料、口香糖、漱口水或牙膏。
一步喷雾干燥法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种制备平均粒径为100～2000μm的胶囊的方法，该胶囊包封活性成分即调味料、香料、功能增补剂例如食物成分或者营养成分、昆虫驱逐剂或者诱引剂、杀虫剂、抗微生物剂或者抗菌剂、染料或者抗氧化剂亦或是这些组分的一种或者多种的适当的混合物。
[0002] 本发明还涉及这样的胶囊，控制含活性成分且平均粒径为100～2000μm的喷雾颗粒的水溶性的方法，以及用于制备本发明胶囊的多级干燥装置的用途。
背景技术
[0003] 本发明的目的是在平均粒径为100～2000μm的颗粒中包封活性化合物和/或组合物。通常，包封的目的是提供一种活性成分稳定、容易使用和加工以及可运输的形式。如果活性成分室温下是液体的话，颗粒内包封的优点还在于更容易处理和与干制品混合，提供一种不怎么浓缩形式的活性成分，在某些情形中后者具有优势。
[0004] 通常，自由流动粉末中的包封的目的是形成活性成分方便配料并与其它成分混合或者直接加入到消费最终产品的活性成分的形式。在这一点上，粒径和活性成分的用量变得相关联。如果在消费最终产品中加入少量活性成分，较大的颗粒变得无用，因为产品中的颗粒分布可能在其不同区域最终浓度产生明显波动。另一方面，较小的颗粒其表面体积比不那么有利。该比例与挥发性活性成分特别相关，例如多种香料和调味料，其中需要防止由于蒸发导致的损失。而且，颗粒越小，粉末爆炸的风险越大，因此需要更小心地进行处理并且成本更高。
[0005] 喷雾干燥广泛应用于在玻璃状基质中包封活性成分，特别是调味料和/或香料，并且在现有技术中已经充分公开了。在该方法中，活性成分溶解或者微细地分散于包含易于形成能够包封活性成分和非强制性选择的其它成分例如乳化剂、染料等的基质的载体物质的水介质中，并且该混合物，通常称作“进料(feed)”，细微地喷雾入腔室中，其中形成的液滴与例如热气体、空气或者氮接触。然后从液滴中快速蒸发水分，回收5～几百微米的干燥颗粒。这些粉末包含细微分散于干燥成膜基质或聚合物基质中的活性物质。
[0006] 通常，通过喷雾塔的喷嘴来喷雾悬浮液液滴，在此处它们暴露于热空气，使得水分蒸发，从而形成通常汇聚在干燥塔底部的干燥颗粒。但是传统的喷雾干燥不适于制备直径远大于约100μm的胶囊，因为这些大液滴的干燥不足够快以防止液滴与塔内壁的粘附。传统干燥法的另一缺点是将被喷雾干燥的悬浮液或乳化液的粘度需要保持为几百mPas，用于使其微细粉化。这限制了能够被加入到悬浮液或者乳化液中的物质例如增稠剂的含量，和/或需要添加大量的水。后者必须在干燥步骤中除去，因此提高了生产成本。
[0007] 因此，传统的喷雾干燥不适于以一步法制备粒径为100～2000μm的颗粒。如果需要大颗粒，则需要另外的步骤。例如在多级干燥器中，流化床被集成在喷雾腔的底部，由喷嘴或者旋转雾化器制备的微细液滴(小于150微米)聚集在腔室中凝聚从而获得块状物。将块状物收集在流化床中而完成干燥。该产品由更细微的初级粒子的块状物构成，这些块状物的最大尺寸不可以大于400微米。
[0008] 为了制备大颗粒的活性成分或组合物，已知还可以在喷雾乳化液或悬浮液的过程中向喷雾塔中加入防结块剂。例如在WO04/062382中公开了一种制备脂溶性物质微珠(beadlet)制品的方法，其中将脂溶性物质的含水悬浮液输入喷雾塔中，同时经单独的入口加入淀粉粉末和热空气。该方法的喷雾区温度高达200℃，但优选60～120℃，脂溶性物质是维生素，例如维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、类胡萝卜素、多不饱和脂肪酸、油或脂肪。
[0009] WO 91/17821公开了制备含有嵌入在基质材料中的香料的微胶囊的方法，该方法通过输入温度为50～120℃的空气同时加入喷雾剂来喷雾水性悬浮液从而制备微胶囊。喷雾剂可以包含淀粉、改性淀粉、磷酸三钙及其它。该文献的一些实施例清楚地表明了原始乳化液中调味料原料的基本损耗达50wt％(实施例1、3和4)。
[0010] US 4,870，196公开了制备粉末状自由流动琥珀酸生育酚酯的方法，其中该琥珀酸生育酚酯的打粉剂存在于喷雾区中以利于形成料滴。打粉剂(powdering agent)据称作为薄层“沉落”在琥珀酸生育酚酯上，从而增大了粒径。
[0011] US 4,764,317公开了一种方法，其中包括制备湿珠粒，这些珠粒落在粉末层上，防止珠粒与设备壁粘附在一起或者粘附在壁上。
[0012] 最后，使用防结块剂例如淀粉制备大颗粒维生素的通常思路例如在International Encyclopaedia of Food Nutrition，Volume 9，Fat-soluble vitamins，
1970中有所讨论。
1970中有所讨论。
[0013] 该类型所有的喷雾干燥或者多级干燥方法中，加入防结块剂在进料料滴周围形成非反应性覆层。通过一层防结块剂将物料滴的尺寸增大，但是成膜载体或聚合物载体的包封基质没有被覆层改性。
[0014] 因此如果想得到在水介质中溶解速率较慢的颗粒，第二步必须添加另一种方法以包覆颗粒，例如用蜡或者脂肪以延迟它们的溶解，或者是诱导颗粒与易于改性基质的化学组分的反应。
[0015] 本发明的目的是提供一种更具成本效益的喷雾法，特别是喷雾干燥法，其中一步法能够制备大颗粒活性成分(粒径为100～2000μm)，该颗粒的有关活性成分的溶解速率和活性成分释放的性能能够适应实际需要。为此，本发明提供一种有效的一步法，其中在活性成分/载体混合物的乳化液或悬浮液的喷雾干燥或喷雾冷却过程中，由于加入了打粉剂以及能够诱导载体基质改性(特别是基质的胶凝，结晶，交联或聚合)的固体或液体物质，而将基质进行化学或者物理改性。例如在最终应用中，还可能在再水合胶囊时显现基质的改性或溶解性能。
[0016] 本发明的方法能够获得直径大于300μm的颗粒，比现有技术公开的喷雾干燥法能够获得的粒径大，但是比其它类型的颗粒成型法，例如挤出或者凝聚法，或者是聚结技术更具成本有效性。
[0017] 其它的颗粒成型技术中，例如用双螺杆挤出机的挤出技术，含水量和在挤出机中的停留时间不足以(特别是对于挥发性组分的包封)使能够与基质材料反应的任何物质产生适当的水合作用，并且/或者是不足以使基质聚合物与该反应剂产生适当的反应。而且，难以得到300～800微米的粒径。而且，如果在反应剂和基质之间能够发生任何反应的话，挤出机中的压力可能增大到难以接受的值，以及产生香料的失相(de-phasing)或者是模头出口处发生熔体膨胀。
[0018] 其它技术，如振动喷嘴或者潜式喷嘴(submergednozzles)，比本发明的方法更昂贵，这是由于小于1000微米的颗粒的生产能力低和/或需要额外的操作部件，例如从浴槽的分离，珠粒的洗涤和单独的干燥。而且，这些操作单元有害于例如香味或芳香的保持力和品质。
[0019] 凝聚技术不能够既处理亲水性活性物质又处理疏水性活性物质，也不能处理固体材料。而且，凝聚需要另外的、难以实现并且影响挥发物保持力的干燥步骤。就选择聚合物壳体材料而言，凝聚也是不灵活的。
[0020] 最后，流化床喷雾造粒或喷雾凝聚同样花费更大，而且不能够以一步法制造与本发明相似的粉末。
发明内容
[0021] 因此，本发明提供一种制备平均粒径为100～2000μm且包含活性成分的胶囊的方法，该方法包括步骤：
[0022] a)制备含活性成分、载体或者基质材料和溶剂的溶液、悬浮液和/或乳化液以形成进料；
[0023] b)将该进料以平均粒径为100～2000μm的液滴形式喷雾到喷雾塔中；
[0024] c)喷雾步骤的同时向喷雾塔中加入打粉剂；
[0025] d)喷雾步骤的同时向喷雾塔中输入温度为-20℃～500℃的气体；和
[0026] e)从喷雾塔中移走胶囊；
[0027] 其中，加入步骤c)所用打粉剂的同时，将能够与该载体材料反应以改变所得胶囊在含水介质中溶解性能的物质加入到喷雾塔中。
[0028] 在该方法的大部分优选实施方案中，所述溶剂是水基溶剂，优选是水。
[0029] 根据本发明方法的特定实施方案，该方法是喷雾干燥法，其中在该方法的步骤d)中向喷雾塔中输入热气体，温度50℃～500℃，更优选高于120℃。出人意料的是，尽管使用了这样高的温度，根据该实施方案包封的挥发物的损失明显低于已知的使用温度较低热空气的喷雾干燥法的损失。
[0030] 在该方法的喷雾干燥实施方案中，热空气的温度有利地在100℃～250℃的范围内，最优选在120℃～200℃的范围内。
[0031] 本发明的其它特征涉及喷雾-冷却法，即其中步骤d)中输入温度不高于30℃空气的方法，更优选-20℃～10℃。
[0032] 本发明方法的特定和优选实施方案中，打粉剂包含能够与进料载体材料反应的物质。
[0033] 该方法的特定实施方案涉及多级喷雾干燥或喷雾冷却法，其中成型的颗粒集中在配置在喷雾腔底部的流化床干燥器或冷却器中。非强制性选择地，随后可以集成第二干燥或第二冷却装置，以更精确地控制颗粒的干燥或冷却。
[0034] 本发明还提供由上述方法得到的颗粒，以及该颗粒在通过用调味或加香成分、营养增补剂如维生素或多不饱和脂肪酸、抗氧化剂或抗菌剂、染料或具有功能用途的其它物质进行传统改良或改性后的消费品中的应用。
[0035] 优选本发明提供包封了调味和/或香料成分的平均粒径为100～2000μm的胶囊，该成分的含量为18～50wt％，优选20～40wt％，该胶囊包含打粉剂形成的覆层，该覆层占胶囊总重的0.1～30wt％。
[0036] 本发明还提供控制含活性成分和平均粒径为100～2000μm的喷雾颗粒水溶性的方法，其中该颗粒是根据上述方法制备的。
[0037] 另一方面，本发明提供根据本发明方法制备胶囊的多级干燥装置的用途。
[0038] 本发明的方法相比现有技术的已知方法具备多个重要优点。首先，它是一步低成本方法，能够制备大颗粒，以及能够允许喷雾干燥或冷却比现有技术中的喷雾法所用的粘度更高、结构更有粘性的配料。所得固体能够更好地控制活性成分的释放，因为它们被设计成具有不同的水溶性，从不溶解到部分溶解或者缓慢溶解，亦或者其特征在于在含水介质中非常快速地溶解。而且，得到的颗粒具有与结块的情形不相同的致密的壁。还观察到颗粒平均更具球形。附图说明
[0039] 图1示出了根据本发明得到的干燥颗粒。
[0040] 图2示出了在50℃水中停留30分钟后的图1的颗粒。
具体实施方式
[0041] 如上所述，本发明提供一种制备平均粒径为100～2000μm、包封了活性成分的胶囊。
[0042] “活性成分”通篇指的是任何单独成分或成分混合物，其能够通过下述喷雾干燥或喷雾冷却法包封于基质中，并且提供调味、加香、药物、营养、化妆品、清洁、抗菌或除臭、抗氧化或者软化类型的功能效果，欲将其应用于消费品。
[0043] 这一名称应该特别包括调味料和/或香料，即能够给予或改变传统的已加香和/或已调味的固体或液体消费品气味和/或味道和结构性能的成分，所述消费品例如为香水、香皂、化妆品和其它护肤品、护发品、食物或饮料、口香糖或口腔护理产品例如漱口水和牙膏，或药物、食品增补剂及其它这类产品。
[0044] 术语“活性成分”还包括除调味料和香料之外的材料，根据本发明它可以有利地被包封，从而被裹在玻璃基质中。具体例子为功能添加剂，例如糖替代原料、药物、维生素、膳食增补剂或营养增补剂和治疗剂。特别是例如多不饱和脂肪酸或是富含该酸的市售油的成分，它们在本发明胶囊中稳定地保持且保有令人愉快的气味。
[0045] 抗氧化剂和维生素，例如，抗坏血酸(维生素C)、生育酚(维生素E)或其混合物，同样是本文中所称的“活性成分”，也同其它任何常规的营养或化妆以及食物成分一样通常受益于本发明方法的包封。
[0046] 而且，除臭、抗恶臭和抗菌或者抗微生物的化合物和组合物，一般应用于身体或空气除臭剂、食物和化妆品的防腐中，也是本发明所称的“活性成分”。
[0047] 本发明的“活性成分”还包含治疗活性成分和药物成分。
[0048] 本发明的方法可以在任何常规喷雾塔中进行，例如WO2004/062382(特别是在第2页，第26～35行)中所述。常规的多级干燥装置非常适于实施该方法的步骤。它包括喷雾塔，以及在塔底部的流化床，该流化床部分截留穿过塔落下的干燥颗粒。在常规的多级干燥器中，空气入口和空气出口位于塔的上部区域。通常，在这些装置中可保持微细颗粒的悬浮液或尘雾，此处称为“打粉剂”，这是本发明的目的所需的。通常由单独的入口加入打粉剂，该入口优选可以是位于靠近水状乳液的入口，或者是在干燥塔的较低的部分。在操作方式中，打粉剂恒定移动，可以与排出的空气一起从塔中出去，该排出的空气会返回同一塔中。
[0049] 根据本发明制备的胶囊平均粒径为100～2000μm，优选200～2000μm。优选平均径粒为200～800μm，更优选为300～500μm。术语“平均”例如在“平均粒径”的表述中指的是算术平均值。
[0050] 根据本发明的方法步骤，由分散入干燥塔中的料滴尺寸来确定胶囊的尺寸。根据本发明的实施方案，导引活性成分和载体或基质材料的原始乳液或悬浮液(即进料)通过喷雾嘴或通过离心轮盘进入喷雾塔。可以使用其他装置将进料分散成平均尺寸受控的料滴。例如可以替换为振动孔。
[0051] 如果利用喷雾嘴来分散料滴，它们的尺寸可以由例如通过喷嘴加入的雾化气体的流量控制。当利用离心轮盘来分散时，将料滴尺寸调节至本发明条件的主要因素是离心力，通过离心力料滴从盘分散于塔中。而离心力根据盘的旋转速度和直径而定。进料的流量、粘度和表面张力，以及盘的几何形状都是控制最终料滴尺寸和尺寸分布的参数。通过调整这些参数，技术人员能够控制将被分散于塔中的组合物料滴的尺寸。
[0052] 本发明的方法优选包括制备通常被称为进料的含水溶液、悬浮液和/或乳液的步骤，该进料含有水、活性成分、基质原料以及可能的另外的反应物，该反应物通过与打粉剂中的反应物反应能够改性该基质原料。
[0053] 本发明内容中，词语“包含”指的是“包括、除此之外还有”。它不解释成“仅由……组成”。
[0054] 活性成分(通常是调味料和/或香料)通过将其与聚合物或其它基质原料溶解在一起，通过悬浮和/或通过在其中乳化可以与载体体系混合。为了方便起见，术语乳化用来包括所有不同形式的活性成分与基质原料的混合。
[0055] 活性成分可以是亲水和/或疏水的。因此本发明适用于一大族成分，包括水溶性的成分，例如汁液或者反应调味料。该成分还可以包含亲水性和疏水性成分的组合。如果该成分是亲水性的，它通常与基质原料一起溶解于水溶液中。根据优选实施方案，该成分包含疏水性成分，而基质原料则可以溶解于水。通常在这种情形下，疏水性成分以平均直径0.5～10μm的小液滴状乳化于基质材料中，例如优选1～5μm。使用高压均化器或胶体磨进行乳化，优选在乳化剂的存在下乳化。
[0056] 调味料和/或香料活性成分或组合物包括现在应用于调味料和/或香料工业的天然或合成的成分。它包括单一化合物和混合物。本发明所用的胶囊能够包封液体形式的挥发物或不稳定成分，优选log P为-2～7，优选2～6。这些成分的具体例子可以在现有文献中找到，例如Fenaroli’s Handbook of flavouringredients，1975，CRC Press；Synthetic Food adjuncts，1947，M.B.Jacobs著，Van Nostrand编辑；或S.Arctander的Perfume andFlavour Chemicals，1969，Montclair，New Jersey(USA)。
[0057] 因此，在一个优选实施方案中，该成分是从由调味料和/或香料化合物或组合物，调味料或香料天然提取物，以及前述任何成分的混合物组成的一组物质中选出的。
[0058] 调味料和/或香料成分对于给消费品加香和/或给予消费品一种令人愉快气味(即赋予消费品气味或香味或味道，或者改变该消费品的味道和/或气味)领域的技术人员而言是熟知的。天然提取物也可以包封于调味或加香最终消费品的体系中。除了这些例子之外，还包括柑橘属提取物，如柠檬、柑橘、酸柠檬、葡萄柚，或橘子油或咖啡、茶、薄荷、可可或香草和香料的精油。
[0060] 术语调味成分包括的调味料是反应型调味料，或者是加工过的调味料。这些调味料可以通过加热食物成分和/或适用于食品或加工过的调味料中的成分而制得。氮源和碳水化合物源对于进行Maillard型反应得到该加工后的调味料是必需的。
[0061] 术语调味料和香料还包括现今应用于香料和调味料的化合物例如清凉、清爽、流涎、刺激感、麻刺感和热/辛辣的化合物。
[0062] 调味料和/或香料成分可以与本领域用于香料和/或调味料业的溶剂、助剂、添加剂和/或其它成分一起构成的混合物的形式存在。
[0063] 调味料和/或香料成分的典型特征是挥发性化合物和/或成分的比例高。因此在一个实施方案中，该成分包含至少10wt％，优选至少20wt％，更优选至少30wt％，最优选至少40wt％的25℃下具有蒸气压≥0.007Pa的化合物。25℃下，优选含至少10wt％的蒸气压≥0.1的化合物，更优选，含至少10wt％的蒸气压≥1Pa的化合物，最优选含至少10wt％的蒸气压≥10Pa的化合物。选择25℃下0.007Pa的数值是因为它包含熟练的调味师和/或香料师所用的大多数化合物。满足这些条件的化合物通常具有挥发的特性。而且，排除了由于挥发性较低而保持无气味的化合物。限制为10wt％的高挥发性化合物是因为作为活性调味或香料成分的基本部分根据已知的喷雾干燥法能够将它们包封。
[0064] 为了本发明的目的和方便起见，通过计算确定蒸气压值。因此将“EPI suite”；2000U.S.Environmental Protection Agency公开的方法用于确定活性成分特定化合物或组分蒸气压的具体值。
[0065] 本发明内容中，除非另有说明，百分比是干物质的重量百分比。同样地，如果比例以份数表示，指的是干物质的重量份。如果水是组合物的一部分时，百分比指的是包括水的组合物的总重。
[0066] 本发明步骤中制备进料所用的基质原料是用于提供活性成分的载体。优选地，基质原料的选择原则是根据干燥进料分散料滴时，它们能够形成薄膜或玻璃基质的能力。玻10 12
璃基质是无定形固体，其特征在于粘度为约10 ～10 Pa*s，分子迁移率极低。Dominique Champion 等 在“Towards an improved understanding ofglass transition and relaxations in foods：molecular mobility in theglass transition range”，Trends in Food Science and Technology11(2000)41-55中给出了玻璃态很好的解释。
璃基质是无定形固体，其特征在于粘度为约10 ～10 Pa*s，分子迁移率极低。Dominique Champion 等 在“Towards an improved understanding ofglass transition and relaxations in foods：molecular mobility in theglass transition range”，Trends in Food Science and Technology11(2000)41-55中给出了玻璃态很好的解释。
[0067] 基质组分可以从例如聚合物(即特别是蛋白质和果胶)，食品增补剂和营养药剂(nutraceutical)制品中非常方便的原料，聚合的碳水化合物和其它聚合原料中选择。聚合原料优选包括亲水性聚合物以提供有效阻氧层。因此该基质可包含水胶体。另外，水溶性较低的聚合物即疏水性聚合物，也可以存在于基质中，使得玻璃基质产生一定的亲油性，从而产生对抗水分的保护。另外，基质还可以包含非聚合但有助于形成致密玻璃基质的组分，或者是为了其它目的而添加的组分。
[0069] 该基质成分可以包含碳水化合物。
[0070] 例如该基质成分可以包括：单糖、二糖、三糖、低聚糖、多糖或其混合物。
[0071] 合适的单糖包括：D-芹菜糖，L-阿拉伯糖，2-脱氧-D-核糖，D-来苏糖，2-O-甲基-D-木糖，D-核糖，D-木糖，它们都是戊糖或己糖，类似于例如L-岩藻糖，L-半乳糖，D-半乳糖，D-葡萄糖，D-甘露糖，L-鼠李糖，L-甘露糖或者是它们中几种的混合物。
[0072] 单糖和二糖可以被还原成相应的醇，例如木糖醇、山梨醇、D-甘露醇和/或麦芽糖醇。类似地，氧化成为醛糖酸、二羧酸或糖醛酸并且与酸、碱或氨基化合物的反应能够产生许多其它化合物，如异麦芽酚，它们可以包含于本发明的基质组分中。
[0073] 合适的低聚糖是由3～10个单糖单元构成的分子，例如麦芽戊糖，果糖和/或低聚半乳糖。
[0074] 特别优选多糖，即每分子中包含超过10个单糖单元的糖。这些聚合物可以完全是线性(纤维素，直链淀粉)、支化(支链淀粉，糖原)或线型支化的。它们可以包括羧基(果胶，藻酸盐，羧甲基纤维素)或强酸基(红藻胶，角叉菜胶或改性淀粉)。它们可以用中性取代基(例如甲基乙基纤维素或羟丙基纤维素的情形)或酸性取代基(用羧甲基、硫酸盐或磷酸盐)通过衍生作用而被化学改性。
[0075] 基质组分可以包含树胶和/或水胶体，例如阿拉伯胶，琼脂等。
[0076] 优选基质组分包含淀粉和/或淀粉衍生物，例如预凝胶淀粉，稀糊淀粉或稠糊淀粉，不同分子量的糊精或麦芽糖糊精。更优选，基质组分包括平均葡萄糖当量为5～25，优选6～20，更优选10～18的麦芽糖糊精和/或玉米淀粉糖浆。适用作基质组分的淀粉和所得衍生物的其它可能的修饰包括辛烯基琥珀酸化淀粉，淀粉醚(例如羧甲基淀粉)，淀粉酯(例如磷酸单酯淀粉)，交联淀粉和/或氧化淀粉。
[0077] 在优选实施方案中，在每份单独干重量的玻璃基质中，基质组分包含60～95wt％的麦芽糖糊精(优选DE值在上述指定范围内)和5～40wt％的改性淀粉，例如烯基琥珀酸化淀粉(特别是辛烯基琥珀酸化淀粉)。
[0078] 尽管将胶囊应用于食品和/或饮料时上述基质材料是优选的，但当胶囊不打算用于食品添加时，还有许多种其它的合适材料。例如在含香料或恶臭控制成分的胶囊中，基质原料的选择范围非常宽。这些包括合成聚合物、共聚物或天然非食品聚合物，盐和其它填料可以用作基质材料。这些包括纤维素和/或半纤维素，以及纤维素衍生物。
[0079] 基质组分可以包含上述和/或下述的碳水化合物、其衍生物和/或蛋白质的混合物。例如单糖、二糖或三糖和/或它们的反应产物(见上)可以与蛋白质或多糖基基质组合在一起用作添加剂，从而使基质组分具备所需性能。
[0080] 本方法步骤中制备的进料优选包含10～70wt％的基质材料、30～70wt％的水和5～35wt％的活性成分。喷雾干燥进料中，更优选百分比分别为20～40wt％、40～60wt％和10～30wt％的基质原料、水和活性成分，最优选25～35wt％、45～55wt％和15～
20wt％。
20wt％。
[0081] 根据本发明方法的优选实施方案，包含活性成分、基质组分和水的进料的干物质含量为45～80wt％，优选50～70wt％。较高的干物质含量必然得到高粘度的乳液，非常难以处理和导引入喷雾塔中。另一方面，因为干物质含量高，需要被蒸发的水较少，干燥方法变得更有效。与进料料滴直径小于150μm的传统喷雾干燥不同，本发明能够顺利地干燥较大的料滴。因为不需要产生微细喷雾，所以能够干燥较高粘度的进料，打粉剂的使用使其可能干燥非常大的料滴。
[0082] 本发明包括在喷雾步骤的同时向喷雾塔中加入打粉剂的步骤。该打粉剂主要是用于在喷雾进料料滴上形成打粉剂的覆层。根据本发明，除了覆层或防结块组分外，该打粉剂还可以包含能够与一种或多种包封基质反应的原料，以改变胶囊在含水介质中的溶解性能。
[0083] 本发明形成部分或全部打粉剂的“覆层或防结块组分”用于表示能够粘附到湿料滴上且吸收水到一定程度的任何成分。这样的试剂优选是从由淀粉，淀粉衍生物，滑石，膨润土，二氧化硅，硅酸钙、硅酸镁、硅酸铝或硅酸钾，硅铝酸钠、硅铝酸钾或硅铝酸钙，碳酸钙、碳酸钠或碳酸镁，磷酸钙或磷酸镁，柠檬酸铁铵，微晶纤维素和纤维素衍生物或纤维，脂肪酸铝、脂肪酸钙、脂肪酸钠、脂肪酸镁、脂肪酸钾或脂肪酸铵，氧化镁和含上述两种或更多种打粉剂的混合物组成的一组物质中选出的。该覆层或防结块组分的目的在于防止分散的料滴彼此粘附和/或粘附到喷雾塔的内壁上。它的比例为进料总干重的0.1～30％重量。
[0084] “反应组分或反应物”试剂(可能是打粉剂的一部分)此处用于表示能够与喷雾进料的载体或基质材料反应的任何化合物或物质，用于引发凝胶、聚合、交联、结晶或任何其它可改变该基质材料水溶性的化学或物理转化。因此反应组分的性能依赖于活性成分的进料中所用基质原料的性质，并且由此为本领域技术人员所选择。
[0085] 为了诱导基质溶解性的改变，在喷雾进料过程中，或者是将固体胶囊加入最终产品中使下述反应变得可能的后续步骤中，进料中有必要含能够与至少一种进料组分反应的反应物。因此在喷雾塔中必须存在至少两种组分，进料中的一种胶凝剂、单体或聚合物和反应物，该反应物优选是能够与进料中的胶凝剂、单体或聚合物反应的固体材料，以改变所得颗粒中包封活性成分的最终基质的水溶性。
[0086] 根据本发明的特定实施方案，反应物或反应组分是打粉剂的一部分，是与覆层或防结块剂组分混合的固体材料，当喷雾进料时两者通过同一入口向喷雾塔中进料。进料颗粒从而覆有防结块剂，而它们的基质则进行能够改变其水溶性的改性反应。
[0087] 因此，只要打粉剂进入塔中，它们就悬浮于塔中并在分散料滴上产生覆层。因此，在本发明的一个优选实施方案中，打粉剂颗粒悬浮于喷雾塔中，从入口进入喷雾塔再到出口处循环，其中该出口也是热气体的出口。
[0088] 通常打粉剂本身从打粉剂入口处进入干燥塔到与排出气体一起排出的出口处进行循环运动。打粉剂可以在旋风除尘收集器中循环，从该收集器通过打粉剂回收管使其重定向至通向喷雾塔的入口。优选地，至少部分打粉剂以与进料分散料滴相反的流动方向循环。因此在本发明一个优选实施方案中，未被吸收在分散胶囊上的多余打粉剂与热空气一起从排气出口排出喷雾塔，该出口通向将热气体与打粉剂分离的旋风除尘器或滤袋室，从而再次将打粉剂引入喷雾塔中，从而形成打粉剂从旋风除尘器到喷雾塔并再回到旋风除尘器的连续循环。
[0089] 干燥防结块剂和本发明形成优选打粉剂的干燥反应物会粘附到进料大料滴的湿表面上。反应物和基质原料之间的反应或者是在料滴飞行过程中直接开始，或者是当胶囊被再水合和/或当它们被加入到例如pH和/或温度条件诱发释放反应物的介质中时由于应用中反应物的释放而诱发的。
[0090] 防结块剂和可能有的反应物本身的层将会防止大料滴粘附到喷雾腔的壁上。
[0091] 防结块剂和反应物成分都优选由直径低于100μm，优选低于50μm的粉末颗粒形成。
[0092] 存在于打粉剂和/或进料中用于反应物或反应组分的原料必须适应基质原料的特性。
[0093] 不言而喻，可将该反应物与打粉剂的防结块剂分别加入到喷雾塔中。但是它们必须与进料的喷雾同时存在。而且，反应物可以通过第二喷嘴以液态喷雾到腔室中，而不是与打粉剂的防结块剂干混。
[0094] 可以使用多种聚合物/单体、胶凝剂和/或多种反应物。
[0095] 反应物也可以与包封聚合物一起加入到基质配料中，只要进料的pH条件阻止反应物与聚合物反应。塔中需要加入另外的第三物质来改性喷雾介质，从而引发反应物和聚合物之间的反应。例如，可以将不溶态的钙盐与藻酸盐一起加入到基质中，由pH的变化引发的藻酸盐和钙之间的反应通过最终消费品中酸的存在引发或者当颗粒与水接触时在颗粒表面上的酸的存在而引发。
[0096] 进料的含水介质可以包含有机溶剂，或者是进料介质基于这样的溶剂。
[0097] 本发明的方法可以在任何喷雾设备中进行，包括任何标准型喷雾或料滴生产设备，如旋转雾化器、高压喷嘴、振动喷嘴等，喷雾腔或喷雾塔和集成在腔底部或与其分离的流化床。
[0098] 非强制性选择地可以使用另外的干燥器，与已知的乳业设备中所用的速溶粉末的3步干燥法相类似。
[0099] 还可以将用于连续加入所需含量防结块剂和反应物的定量装置配置在本发明的设备或装置中。
[0100] 进料必须由至少一种聚合物或成膜物质或能够形成包封基质以承载活性成分的任何其它组分构成。该聚合物的选择可以决定反应物的性能，该反应物形成部分喷雾气氛，并且优选被加入到打粉剂中，或者当包封聚合物不足以与特定反应物反应时，可以加入第二基质原料，即能够与反应物反应以改变基质性能和在含水介质中的水溶性并由此改变活性成分释放动力学的第二聚合物、胶凝剂或单体。
[0101] 本发明的方法可以是喷雾干燥或者是喷雾冷却法。
[0102] 所谓的喷雾冷却不同于标准的喷雾干燥之处在于，在进料中已经包含胶凝剂或具有熔点且在冷却时能硬化包封基质的化合物。
[0103] 因为进料也须有低粘度，而且只有直径小于300微米的微细液滴冷却时才能适当固化，所以与目前喷雾干燥法相同的限制也与喷雾冷却相关。进料通常是有粘性的，因此目前喷雾室的几何形状必须很大，才能适当冷却大颗粒。
[0104] 根据本发明，该喷雾冷却法包括进料的喷雾，该进料包含能在冷却时通过胶凝、结晶或者是固化而硬化的基质或载体材料。将该进料雾化成大料滴，进入塔中与干燥的打粉剂接触，该打粉剂包含能够改变该基质溶解性的反应物。
[0105] 本发明喷雾干燥和喷雾冷却法的优点都是能够使用非常粘的配料，而在标准喷雾法中，进料配料必须能够避免产品在喷雾室中到处粘附。因此标准进料配料不能够包含例如大量的糖或增塑剂。由于进料包含标准喷雾干燥技术或喷雾冷却技术难以处理的原料，本发明解决了该问题。
[0106] 形成的颗粒收集在腔室底部的流化床中，其中化学或物理反应最终还在继续进行，直到颗粒实现了完全的干燥或硬化。
[0107] 喷雾塔中空气的入口温度可以在-20℃～+500℃的很宽的范围内变化。该方法的实施是使用热气体以在颗粒飞行过程中干燥至少部分颗粒，或者使用冷气体来诱导液滴的硬化，这视进料的性能而定。如前述，该方法的特定实施方案涉及的入口温度高于120℃。
[0108] 入口温度高(例如150℃)的情况下，飞行时颗粒部分干燥，在流化床中继续干燥直至颗粒达到所需的最终残留水分。
[0109] 入口温度低(例如5℃)的情况下，进料必须包含冷却时能够硬化基质的胶凝剂，或者是进料和反应物之间的化学反应必须足够快以充分硬化液滴，并在流化床中将其充分收集起来。然后在该方法的升高流化床的温度的第二阶段中，或者在设备的单独部分(例如另外的外部流化床干燥器/冷却器)干燥颗粒或进一步硬化颗粒。
[0110] 如前所述，向喷雾塔中输入温度为121～250℃的热气体。在本发明的该实施方案中，输入的热空气温度高于现有技术中公开的温度。它出人意料地实现了：含活性成分的相对较大尺寸的料滴优选在输入较高温度气体的情况下干燥，同时干燥过程中损耗较少。不希望受理论束缚，假定由较高温度的输入气体导致的喷雾区较高的温度致使干燥时间较短。根据本发明，在飞行过程中，更多的水从液滴蒸发，随后在流化床中的干燥时间也较短。
[0111] 根据更优选的实施方案，输入到干燥塔中的热气体的温度为130～220℃，优选140～210℃，最优选150～190℃。
[0112] 通过热气体入口输入的热气体导致喷雾塔中的温度在约180至约50℃的范围内，优选约170℃至约40℃。塔中的温度循着梯度变化，热气体入口处的温度最高，从而在喷雾区产生高温。由于水从分散液滴中蒸发，塔底部的温度非常低。
[0113] 本发明的方法包括从喷雾塔除去含打粉剂覆层的胶囊的步骤。
[0114] 本方法可以以间歇或连续方式进行。因此在间歇方式中，在流化床水平位置设置出口通向收集容器。通过关掉流化床和打开通向收集容器的阀，通过例如重力将胶囊导引至收集容器，在这里将其除去。在一个优选实施方案中，连续进行本发明的方法，例如通过将颗粒从集成流化床输送至外部另外的流化床，在那里胶囊被进一步干燥以精确控制它们最终的水分含量。在连续方式中，整个方法中胶囊的停留时间减少了，发现这有益于产品质量。
[0115] 优选向流化床输入温度为20℃至约100℃的气体，意味着该温度范围内的气体从流化床下面经小孔输送以流体化/拦截胶囊。优选地，气体温度为65～90℃。通常该气体是空气。与喷雾区类似，本发明的方法在流化床中相对于现有技术再次提供了较高的温度。较短的干燥时间出人意料地降低了挥发组分的损耗。
[0116] 通过本发明方法可得到和/或已得到的胶囊的活性成分(例如调味料和/或香料)含量为1～50wt％。根据优选实施方案，活性成分的含量在18～50wt％的范围内。因此有可能具有在20～40wt％，优选25～38wt％，更优选27～35wt％的范围内的高活性成分含量。
[0117] 使用了较高温度的输入气体的本发明的方法可以得到较高的成分含量，导致明显优异于使用现有技术已知方法得到的挥发性组分含量。高含量是本发明方法实现的挥发物损耗降低的进一步的结果。
[0118] 通常，打粉剂对于胶囊总重的贡献为0.1～30％，其相当于本发明的一个优选实施方案。但是本发明能够将打粉剂的含量降低到0.1～27wt％，优选0.5～25wt％，更优选1～20wt％，最优选2～15wt％的打粉剂。在优选实施方案中，打粉剂的含量≤本发明胶囊总重的10wt％。
[0119] 本发明还提供由本发明方法可得到和/或已得到的胶囊。
[0120] 本发明还提供包含本发明胶囊的食品和/或本发明方法可得到的胶囊。产品可以是例如其中胶囊的活性成分是调味成分的食品。
[0121] 本发明还包括含本发明胶囊的已加香制品，其中活性成分是加香组合物。例如香水、淡香水或加香成分的其它组合物，非强制性地还包含溶剂和/或其它助剂。
[0122] 本发明还包括活性药物成分的包封，其也涉及包含它们的药物配料和药品。
[0123] 无论何时在含水和/或潮湿的环境中应用时需要活性成分的受控释放，本发明方法可得到的胶囊的应用是最有用和有益的。例如用于速溶饮料粉末的制备特别受益于这些胶囊，以及速溶汤粉制品，掩味制品，口香糖，低脂食品或其它食品应用。当需要有控制地释放活性成分时，这些胶囊在药业或化妆业中也有应用。
[0124] 通过下面的例子详细说明本发明。
[0125] 实施例
[0126] 下面的实施例中使用如下常规条件：使用 FSD0.8型带有集成流化床的小型喷雾干燥器/冷却器来实施该方法；在该喷雾干燥器中，在沿喷雾腔顶部的环形空间内加入主要气流，并也从同一腔室的顶部排出；排出的气体经过旋风除尘器，在此处收集包含防结块剂和反应物的微细颗粒，使用另外的气流将其返回到腔室中；腔室的底部集成有流化床，收集被防结块剂和反应物包围的湿颗粒。第三气流经过流化床中的多孔板以干燥颗粒。
[0127] 实施例 1
[0128] 制备含柠檬烯的胶囊
[0129] a)形成打粉剂的干燥防结块剂和反应物的制备
[0130] 使用机械混合器(HUG Maschinenbau，瑞士)将250g的B型天然淀粉(来自Roquette Frères SA)与150g的干燥葡萄糖酸钙(Fluka)混合。加入0.4g的热解法二氧化硅( 200，来自Degussa)以提高粉末混合物的流动性。
[0131] b)进料的制备
[0132] 使用溶解盘将65.5g的改性淀粉( ，National Starch)、5g的柠檬酸和50g的蔗糖一起溶解于1150g的温水(50℃)，直至得到黄色的澄清溶液。然后加入29.5g的藻酸盐(protanalLF10/60，来自FMC Biopolymer)直至完全溶解。使用
UT25转子/定子高剪切混合器以23000rpm旋转2分钟，将150g的纯柠檬烯乳化入改性淀粉溶液中。
UT25转子/定子高剪切混合器以23000rpm旋转2分钟，将150g的纯柠檬烯乳化入改性淀粉溶液中。
[0133] c)加工条件
[0134] -入口主气流温度＝100℃
[0135] -入口主气流流量＝55Kg/h
[0136] -流化床气流温度＝65℃
[0137] -流化床气流流量＝24Kg/h
[0138] -微细返回气流温度＝50℃
[0139] -微细返回气流流量＝11Kg/h
[0140] -喷嘴气体流量＝3Kg/h
[0141] -喷嘴直径＝1mm
[0142] -进料温度＝40℃
[0143] 本方法开始时，将打粉剂混合物(即天然淀粉和葡萄糖酸钙混合物)经顶部的孔加入腔室中。立即将该粉末混合物流化入腔室中，并连续进行闭循环。
[0144] 当设备中所有温度设定都达到所需值之后，用10分钟将进料雾化，进料流量为0.055L/min。
[0145] 然后停止雾化，再用15分钟将颗粒保持流化入流化床中。
[0146] 经蝶形阀将180g的干燥颗粒收集在与流化床相连的玻璃容器内。它们的平均粒径为350微米。图1所示为所得干燥颗粒的一般外观。
[0147] 为了检验颗粒不溶于水，将1g的这些颗粒加入到500mL的冷水中。如图2所示，水合后，白色颗粒清晰可见，水相保持澄清。柠檬烯乳化液滴被捕获到藻酸盐凝胶中，并且不能迁移入水相。
[0148] 实施例 2
[0149] 制备含柠檬烯的胶囊
[0150] a)干燥防结块剂和反应物的制备
[0151] 使用机械混合器(HUG Maschinenbau，瑞士)，将200g的B型天然淀粉(来自Roquette Frères SA)与100g的干燥葡萄糖酸钙(Aldrich22，764-1)混合。
[0152] b)进料的制备
[0153] 使用溶解盘将100g的改性淀粉( ，National Starch)、640g的麦芽糖糊精(10～18DE)和60g的果胶(Unipectine OF305，来自Degussa)一起溶解于1100g的温水(50℃)，直至得到黄色的澄清溶液。
[0154] 使用 UT25转子/定子高剪切混合器以23000rpm旋转2分钟，将200g的纯柠檬烯乳化入改性淀粉溶液中。
[0155] c)加工条件
[0156] -入口主气流温度＝210℃
[0157] -入口主气流流量＝75Kg/h
[0158] -流化床气流温度＝75℃
[0159] -流化床气流流量＝24Kg/h
[0160] -微细返回气流温度＝50℃
[0161] -微细返回气流流量＝11Kg/h
[0162] -喷嘴气体流量＝20nl/min
[0163] -喷嘴直径＝1mm
[0164] -进料温度＝40℃
[0165] 本方法开始时，经与微细返回管相连的料斗将粉末混合物加入腔室中。因而立即将该粉末混合物流化入腔室中，并连续进行闭循环。
[0166] 当设备中所有温度都达到设定值之后，用10分钟将进料雾化，进料流量为0.057L/min。
[0167] 然后停止雾化，再用10分钟将颗粒保持流化入流化床中。
[0168] 经蝶形阀将270g的干燥颗粒收集在与流化床相连的玻璃容器内。它们的平均粒径为500微米。
[0169] 为了检验颗粒不溶于水，将1g的这些颗粒加入到1000mL的温水(60℃)中。水合后，白色颗粒清晰可见，水相保持澄清。柠檬烯乳化液滴被捕获到果胶凝胶中，并且不能迁移入水相。
[0170] 基于颗粒的最终重量，最终柠檬烯的含量为15％w/w。颗粒在它们的表面上包含约20％w/w的干燥葡萄糖酸钙和天然淀粉的混合物。与包含于原始进料中的含量相比，调味料的损耗小于10％，表明该方法对于包封这样的高挥发性活性成分是非常有效的。注意到的是在计算调味料损耗时，必须考虑颗粒表面上的葡萄糖酸钙和天然淀粉的最终含量。
[0171] 实施例 3
[0172] 含柠檬烯的胶囊的制备
[0173] 除了该配料包含较少量的果胶之外，使用与实施例2相同的加工条件。
[0174] 进料的制备：
[0175] 使用溶解盘将100g的改性淀粉( ，National Starch)、680g的麦芽糖糊精(10～18DE)和20g的果胶(Unipectine OF305，来自Degussa)一起溶解于1100g的温水(50℃)，直至得到黄色的澄清溶液。
[0176] 使用 UT25转子/定子高剪切混合器以23000rpm旋转2分钟，将200g的纯柠檬烯乳化入改性淀粉溶液中。
[0177] 在玻璃容器中收集到270g的干燥颗粒。
[0178] 基于颗粒的最终重量，最终柠檬烯的含量也为15％w/w。
[0179] 虽然果胶的含量非常低，颗粒在温水中仍然成凝胶状，柠檬烯料滴被捕捉入凝胶基质中。
[0180] 实施例 4 和 5
[0181] 含调味料的胶囊的制备
[0182] 以与实施例3所述相同的条件包封两种调味料，分别是薄荷味调味料(880335 NF，来自Firmenich SA)和草莓味调味料(502301 TA，来自Firmenich SA)，制得调味料活性成分的已调味胶囊，当将其加入到温水中时，其行为相似。薄荷味胶囊和草莓味胶囊的最终调味料含量分别为33.3wt％和35.2wt％，两种情况中颗粒的平均粒径均为350微米。
[0183] 实施例 6
[0184] 含香料的胶囊的制备
[0185] a)形成打粉剂的干燥防结块剂和反应物混合物的制备
[0186] 使用机械混合器(HUG Maschinenbau，瑞士)，将225g的B型天然淀粉(来自Roquette Frères SA)与75g的干燥的硫酸二钠(Na2SO4-Fluka)混合。
[0187] b)进料的制备
[0188] 使用溶解盘将207.6g的聚乙烯醇(Erkol V03/1410)、28g的蔗糖和0.4g的止泡剂一起溶解于800g的温水(50℃)，直至得到黄色的澄清溶液。使用 UT25转子/定子高剪切混合器以23000rpm旋转2分钟，将164g的香料(Loving UN 147988)乳化入聚乙烯醇/蔗糖溶液中。
[0189] c)加工条件
[0190] -入口主气流温度＝230℃
[0191] -入口主气流流量＝75Kg/h
[0192] -流化床气流温度＝75℃
[0193] -流化床气流流量＝23Kg/h
[0194] -微细返回气流温度＝50℃
[0195] -微细返回气流流量＝16Kg/h
[0196] -喷嘴气体流量＝3Kg/h
[0197] -喷嘴直径＝1mm
[0198] -进料温度＝40℃
[0199] 本方法开始时，将打粉剂混合物经与微细返回管相连的料斗加入腔室中。立即将该粉末混合物流化入腔室中，并连续进行闭循环。
[0200] 当设备中所有温度设定都达到所需值之后，用10分钟将进料雾化，进料流量为0.055L/min。
[0201] 然后停止雾化，再用15分钟将颗粒保持流化入流化床中。
[0202] 经蝶形阀将180g的干燥颗粒收集在与流化床相连的玻璃容器内。它们的平均粒径为350微米。
[0203] 为了检验颗粒不溶于水，将1g的这些颗粒加入到500mL的冷水中。如图2所示，水合后，白色颗粒清晰可见，水相保持澄清。香料乳化液滴被捕获到聚乙烯醇基质中，由于聚乙烯醇在硫酸二钠存在下发生沉淀，该基质溶解得非常缓慢。
[0204] 实施例 7
[0205] 通过内凝胶制备含柠檬烯的胶囊
[0206] a)形成打粉剂的干燥防结块剂和反应物混合物的制备
[0207] 使用机械混合器(HUG Maschinenbau，瑞士)，将250g的B型天然淀粉(来自Roquette Frères SA)与150g的干燥柠檬酸混合。加入0.4g的热解法二氧化硅(200，来自Degussa)，以提高粉末混合物的流动性。
[0208] b)进料的制备
[0209] 使用溶解盘将60.5g的改性淀粉( ，National Starch)和50g的蔗糖一起溶解于1150g的温水(50℃)中，直至得到澄清的黄色溶液。向溶液中加入10g的磷酸二钙(Fluka)，制得磷酸二钙在改性淀粉/蔗糖溶液中的悬浮液。然后加入29.5g的藻酸盐(protanal LF10/60，来自FMC Biopolymer)，直至完全溶解。使用 UT25转子/定子高剪切混合器以23000rpm旋转2分钟，将150g的纯柠檬烯乳化入磷酸二钙的悬浮液中。
[0210] c)加工条件
[0211] -入口主气流温度＝100℃
[0212] -入口主气流流量＝55Kg/h
[0213] -流化床气流温度＝65℃
[0214] -流化床气流流量＝24Kg/h
[0215] -微细返回气流温度＝50℃
[0216] -微细返回气流流量＝11Kg/h
[0217] -喷嘴气体流量＝3Kg/h
[0218] -喷嘴直径＝1mm
[0219] -进料温度＝40℃
[0220] 本方法开始时，打粉剂混合物(即天然淀粉和柠檬酸的混合物)经顶部的孔加入腔室中。因而立即将该粉末混合物流化入腔室中，并连续进行闭循环。
[0221] 当设备中所有温度设定都达到所需值之后，用10分钟将进料雾化，进料流量为0.055L/min。
[0222] 然后停止雾化，再用15分钟将颗粒保持流化入流化床中。
[0223] 经蝶形阀将180g的干燥颗粒收集在与流化床相连的玻璃容器内。它们的平均粒径为350微米。图1所示为所得干燥颗粒的一般外观。
[0224] 为了检验颗粒不溶于水，将1g的这些颗粒加入到500mL的冷水中。水合后，白色颗粒清晰可见，水相保持澄清。柠檬烯乳化液滴被捕获到藻酸盐凝胶中，并且不能够迁移入水相。
[0225] 中性pH时，磷酸二钙是不溶性的钙盐。当颗粒表面的柠檬酸溶解于水中时，藻酸盐凝胶则形成于基质中。颗粒周围的局部pH降低，由于磷酸二钙在该低pH下的溶解作用，钙离子被释放。该原理被称作藻酸盐的内凝胶。
[0226] 实施例 8
[0227] 含甜味剂的胶囊的制备
[0228] a)干燥防结块剂和反应物的制备
[0229] 使用机械混合器(HUG Maschinenbau，瑞士)，将200g的B型天然淀粉(来自Roquette Frères SA)与100g的干燥葡萄糖酸钙(Aldrich 22，764-1)混合。
[0230] b)进料的制备
[0231] 使用溶解盘将100g的改性淀粉( ，National Starch)、660g的麦芽糖糊精(10～18DE)和40g的果胶(Unipectine OF305，来自Degussa)一起溶解于1100g的温水(50℃)，直至得到澄清的黄色溶液。使用 UT25转子/定子高剪切混合器以23000rpm旋转2分钟，将200g的天冬甜素加入到改性淀粉溶液中。
[0232] c)加工条件
[0233] -入口主气流温度＝210℃
[0234] -入口主气流流量＝75Kg/h
[0235] -流化床气流温度＝75℃
[0236] -流化床气流流量＝24Kg/h
[0237] -微细返回气流温度＝50℃
[0238] -微细返回气流流量＝11Kg/h
[0239] -喷嘴气体流量＝25nl/min
[0240] -喷嘴直径＝1mm
[0241] -进料温度＝40℃
[0242] 本方法开始时，将粉末混合物经与微细返回管相连的料斗加入腔室中。而后立即将该粉末混合物流化入腔室中，并连续进行闭循环。
[0243] 当设备中所有温度都达到设定值之后，用10分钟将进料雾化，进料流量为0.057L/min。
[0244] 然后停止雾化，再用10分钟将颗粒保持流化入流化床中。
[0245] 经蝶形阀将75g的干燥颗粒收集在与流化床相连的玻璃容器内。平均粒径为58g>210微米和17g>500微米。
[0246] 为了检验颗粒不溶于水，将1g的这些颗粒加入到1000mL的温水(60℃)中。水合后，白色颗粒清晰可见，表示在水中的延迟溶解性。
[0247] 基于颗粒的最终重量，最终天冬甜素的含量为约16％w/w。在颗粒表面上包含约20％w/w干燥葡萄糖酸钙和天然淀粉的混合物。
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