CN102341006A - 虾青素衍生物的粉状组合物ii - Google Patents

Abstract

本发明涉及由下列成分组成的粉状组合物：i)相对于该组合物的总重量为1-50重量％的虾青素衍生物，该衍生物的至少70重量％由下面所定义的式(I)化合物构成，ii)相对于该组合物的总重量为至少10重量％至70重量％的至少一种蛋白质保护性胶体，和iii)任选地，相对于该组合物的总重量为至多89重量％的一种或多种适合食物的添加剂。在式(I)中，R为下式的基团，其中#表示与羰基的链接，A为-CH₂CH₂-或-CH＝CH-且R^x为C₁-C₄烷基。

Description

虾青素衍生物的粉状组合物II

本发明涉及虾青素衍生物的粉状组合物以及该组合物在生产虾青素衍生物在适合食物的油中的溶液和生产饲料中的用途。本发明还涉及一种生产该类组合物的方法以及一种使用粉状组合物生产饲料的方法。

虾青素(3，3′-二羟基-β，β-胡萝卜素-4，4′-二酮)及其衍生物，尤其是其酯作为食品添加剂和饲料添加剂是令人感兴趣的。例如，虾青素在水产养殖中的食用鱼养殖(养鱼场)中大量用作饲料添加剂。由于虾青素及其衍生物的类似维生素的性能，它们在水产养殖中对鱼的健康具有有益效果且促进其繁殖力。此外，虾青素及其衍生物增强鱼肉和皮的着色，这是合乎需要的，不只是由于美观和烹饪原因。

虾青素及其衍生物的低水溶性是一个问题，这伴随着不良生物利用率。由于这一原因，虾青素及其衍生物不能直接使用，而是必须转化成确保这些物质的足够生物利用率的配制剂。然而，由于虾青素及其衍生物的化学不稳定性，配制这些化合物是一项特殊挑战。

对于各种应用，尤其是对于饲料生产，已经从根本上证明有利的是以在适合食物的液体油中的稀溶液形式提供虾青素或其衍生物。然后可以将这些稀溶液用于饲料生产并确保在饲料中的足够生物利用率。在该类溶液的生产中，已经证明虾青素的不良溶解动力学成问题。

EP 65193描述了一种生产粒度＜0.5μm的粉状类胡萝卜素组合物的方法，其中首先在升高的温度下将类胡萝卜素溶于挥发性水溶混性溶剂中，通过快速引入可溶胀保护性胶体的水溶液中而将类胡萝卜素从所得溶液中沉淀并喷雾干燥所得悬浮液。该粉状类胡萝卜素可分散于水中。没有描述油状溶液。

WO 00/66665描述了一种生产虾青素的水分散性干粉的类似方法。该干粉包含酪蛋白作为保护性胶体。EP 1228705和EP 1219292描述了类似于WO 00/66665的那些的虾青素的水分散性干粉，其包含大豆蛋白作为保护性胶体。本申请的发明人自己进行的研究发现在将这些中所描述的干粉直接掺入适合食物的油中时虾青素并不转移到油相中，或者仅以小比例转移。

EP 845503描述了油包水乳液形式的液体油溶混性类胡萝卜素制剂，其中乳化的水相以分散形式包含由保护性胶体稳定的类胡萝卜素颗粒。生产这些制剂的方法较为复杂。此外，乳液中类胡萝卜素的比例较低。此外，虾青素在用适合食物的油稀释该制剂时仅部分转移到油相中。

WO 03/102116描述了类胡萝卜素如虾青素的油状溶液。其生产通过在亲油性分散剂存在下将类胡萝卜素溶于有机溶剂如N-甲基吡咯烷酮中并除去该溶剂而进行。然后将所得粉末溶于油如鱼油中。该方法较为复杂且要求较大量的保护性胶体。

WO 2006/125591描述了类胡萝卜素油状溶液，例如虾青素溶液的生产，其中首先制备类胡萝卜素在油相中的悬浮液，将该悬浮液加热短时间至高温，例如100-230℃，以使类胡萝卜素溶解，并将该热溶液与冷油混合。为了生产虾青素的油状溶液，通常使用超过160℃的温度。该方法具有许多缺点。首先，由于β-类胡萝卜素的化学不稳定性，加热尤其导致环外双键发生不希望的顺/反异构化并因此导致活性丧失。此外，证明通过在油中研磨虾青素而提供虾青素的油状悬浮液成问题。

本发明的目的是提供虾青素或虾青素衍生物的合适配制剂，其允许将虾青素或虾青素衍生物直接掺入适合食物的油中，无需使用超过100℃的温度或无需在水中再分散。在该方法中，虾青素衍生物应基本或完全转移到油相中。该配制剂应制备简单且其中存在的虾青素应具有高含量的全反式异构体。

在先国际专利申请PCT/EP2008/061384描述了一种制备虾青素在适合食物的油中的油状溶液的方法，其中首先将一些下文所述式I的虾青素衍生物转化成在食用油中的悬浮液，其中在该悬浮液中虾青素衍生物颗粒具有的体均粒径通过Fraunhofer衍射测定为0.5-50μm。这些悬浮液通常在25℃的温度下为液体且可以用适合食物的液体油以简单方式稀释，其中所用虾青素衍生物由于其有利的溶解动力学和小粒度而快速溶解于稀释用油中，无需使用超过100℃的温度和/或较大量的乳化剂。

现已惊讶地发现包含至少70重量％下文所定义的式I化合物的虾青素衍生物与虾青素或其他虾青素衍生物不同，可以特别简单地转化成粉末，并且此外在该粉末包含下列组分时在油中具有改进的溶解性：

i)包含至少70重量％下文所定义的式I化合物的虾青素衍生物，其量基于该组合物总重量为1-50重量％，

ii)至少一种蛋白质保护性胶体，其量基于该组合物总重量为至少10重量％至70重量％；和

iii)任选一种或多种适合食物的添加剂，其量基于该组合物总重量至多为89重量％。

在式I中，R为下式的基团：

其中#表示与羰基的链接，A为-CH₂CH₂-或-CH＝CH-且R^x为C ₁-C₄烷基。

因此，本发明涉及一种虾青素衍生物的粉状组合物，包含：

i)包含至少70重量％，优选至少80重量％，特别是至少90重量％，尤其是至少96重量％下文所定义的式I化合物的虾青素衍生物，其量基于该组合物总重量为1-50重量％，特别是2-30重量％，尤其是50-20重量％，

ii)至少一种蛋白质保护性胶体，其量基于该组合物总重量为至少10重量％至70重量％，特别是15-65重量％，尤其是20-60重量％；和

iii)任选一种或多种适合食物的添加剂，其量基于该组合物总重量至多为89重量％，特别是至多83重量％，尤其是至多75重量％，例如10-89重量％，特别是15-83重量％，尤其是20-75重量％。

本发明具有许多优点。首先，使用本发明的粉状组合物可以通过将本发明组合物掺入适合食物的油中而以简单方式制备虾青素衍生物在适合食物的油中的溶液。与WO 2006/125591中所述方法相反，这基本不要求使用超过100℃的温度。相反，使用本发明配制剂可以在低于100℃，特别是最高90℃或甚至最高80℃的温度下，例如在20-90℃，特别是30-85℃的温度下生产虾青素衍生物在液体油中的稀溶液。由于低温，可以以此方式得到的溶液的特征在于非常高比例的全反式异构体，该比例基于该配制剂中存在的虾青素衍生物通常大于70％，常常大于80％，特别是大于90％。此外，使用包含至少70重量％至少一种式I化合物的虾青素衍生物可以与使用虾青素本身或与其不同的其他虾青素衍生物如虾青素二乙酸酯或虾青素二琥珀酸酯相比简单得多地生产虾青素衍生物的粉状组合物。

与由PCT/EP2008/061384已知的液体悬浮液相比，本发明组合物除了在适合食物的油中的良好稀释性之外，还有利地具有改进的处理性和稳定性。

在式I中，C₁-C₄烷基为具有1-4个碳原子的线性或支化饱和烃基如甲基、乙基、正丙基、1-甲基乙基、丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基或1，1-二甲基乙基。

式I中的两个基团R可以相同或不同且优选相同。

优选A为1，2-亚乙基。R^x优选为甲基或乙基。

其中基团R中的A为1，2-亚乙基的式I化合物在下文也称为二琥珀酸二烷基酯。特别优选这些包括琥珀酸二甲酯。

由于带有基团O-C(O)R的碳原子为不对称中心，所以式I化合物可以形成非对映体和对映形式，即3R，3′S形式、3S，3′R形式、3R，3′R形式和3S，3′S形式。若式I中的基团R相同，则3R，3′S形式和3S，3R形式相同且为无手性的(内消旋形式)以及3S，3′S形式和3R，3′R形式形成对映体对。对本发明而言，不仅可以使用纯对映体和非对映体，而且可以使用上述非对映体的混合物，例如3S，3′S形式和3R，3′R形式的外消旋混合物，还有内消旋形式与3S，3′S形式和/或3R，3′R形式的混合物或内消旋形式与3S，3′S形式和3R，3′R形式的外消旋体的混合物。在本发明的优选实施方案中，式I化合物以3S，3′S形式或3S，3′S形式与式I化合物的一种或多种形式的混合物使用，其中3S，3′S形式基于式I化合物的总量占至少80重量％，特别是至少90重量％。在本发明的另一优选实施方案中，式I化合物以3R，3′R形式或3R，3′R形式与式I化合物的一种或多种其他形式的混合物使用，其中3R，3′R形式基于式I化合物的总量占至少80重量％，尤其是至少90重量％。

在本发明组合物中，虾青素衍生物通常具有基于式I中所示全反式异构体为至少70重量％，常常为至少80重量％，优选至少90重量％，尤其是至少96重量％的纯度。除了全反式异构体外，虾青素衍生物还可包括一定比例的其中式I所示全反式异构体的一个或多个双键具有顺式构型的式I的虾青素化合物。式I的全反式异构体和式I的顺式异构体的总量基于该组合物中存在的虾青素衍生物通常为至少80重量％，常常为至少90重量％。除了式I的全反式异构体和任何顺式异构体外，虾青素衍生物还可以包含其他类胡萝卜素，其中这些杂质的比例基于虾青素衍生物总量通常不超过30重量％，常常为20重量％，特别是10重量％，特别优选4重量％。这些杂质主要为虾青素的半酯，即下面所示的式II化合物：

其中R具有上述含义，或任选其顺式异构体，以及虾青素本身、金盏花红素(adonirubin)和/或半虾红素。

本发明组合物尤其包含满足允许用于食物(即食品和/或饲料)的虾青素相关要求的虾青素衍生物，即包含小于4重量％的不同于虾青素及其衍生物的类胡萝卜素并且具有的重金属含量最大为10ppm的虾青素衍生物，其基于该组合物中的虾青素衍生物总量包含至少70重量％，常常为至少80重量％，优选至少90重量％，特别是至少96重量％式I的虾青素化合物，其中该组合物中存在的虾青素衍生物包含至少70重量％，常常为至少80重量％，优选至少90重量％，尤其是至少95重量％的全反式异构体。

根据本发明，该组合物包含至少一种蛋白质保护性胶体。这为由氨基酸组成且任选包含糖苷组分的水溶性或水溶胀性聚合物。该蛋白质保护性胶体通常为植物或动物来源的。

该蛋白质保护性胶体的分子量(重均)通常为10000-250000道尔顿，特别是15000-200000道尔顿，尤其是20000-180000道尔顿。

蛋白质保护性胶体与虾青素衍生物的重量比通常为50∶1-1∶5，特别是20∶1-1∶2，尤其是10∶1-1∶1。

蛋白质保护性胶体的实例是酪蛋白和酪蛋白酸盐，包括α_S1-、α_S2-、β-和κ-酪蛋白及其混合物，醇溶蛋白，即禾谷类种子的贮藏蛋白如麦醇溶蛋白、裸麦醇溶蛋白、燕麦球蛋白、大麦醇溶蛋白、玉米醇溶蛋白、米谷蛋白(oryzin)和高粱醇溶蛋白，乳清蛋白如β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、血清白蛋白、

蛋白胨、免疫球蛋白及其混合物，明胶如牛、猪和鱼明胶，尤其是酸水解的明胶如明胶A100和A200，碱水解的明胶如明胶B100和B200，以及酶催降解的明胶类型如可以商标名

Collagel A、SolDA、

Sol PA和

Sol LDA(DGF Stoess)得到的产物，此外还有大豆蛋白和部分水解的大豆蛋白以及羽扇豆蛋白。

部分水解的大豆蛋白是指已经使用蛋白酶进行部分酶催断裂的大豆蛋白。该类部分水解大豆蛋白的断裂度DH通常为至少1％，特别是至少5％，例如1-20％，特别优选5-16％。断裂度DH是指水解肽键数与起始蛋白中肽键总数的商。断裂度可以根据称为“pH-stat法”的方法测定，如C.F.Jacobsen等在“Methods of Biochemical Analysis”，第IV卷，第171-210页，Interscience Publishers Inc.，New York 1957中所述。

作为用于生产本发明组合物，但也用于生产部分水解的大豆蛋白的大豆蛋白，通常使用蛋白质含量通常为70-90重量％的市售大豆蛋白分离物和浓缩物，其中剩下的10-30重量％或多或少为未定义的其他植物组分。

羽扇豆蛋白是指由羽扇豆得到的植物蛋白。

优选的保护性胶体是酪蛋白，酪蛋白酸盐，例如酪蛋白酸钠，醇溶谷蛋白和乳清蛋白。该蛋白质保护性胶体尤其包含酪蛋白或酪蛋白和/或酪蛋白酸盐以及另一蛋白质保护性胶体的混合物，例如酪蛋白和/或酪蛋白酸盐和醇溶蛋白的混合物，酪蛋白和/或酪蛋白酸盐和乳清蛋白或乳清蛋白混合物的混合物，酪蛋白和/或酪蛋白酸盐和羽扇豆蛋白的混合物，酪蛋白和/或酪蛋白酸盐和大豆蛋白的混合物，酪蛋白和/或酪蛋白酸盐和大豆蛋白水解物的混合物。酪蛋白或酪蛋白酸盐尤其构成该蛋白质保护性胶体的主组分，并且保护胶体的比例为至少50重量％，特别是至少80重量％或至少90重量％。

在本发明同样优选的实施方案中，该蛋白质保护性胶体包含至少一种乳清蛋白或乳清蛋白与另一蛋白质保护性胶体的混合物，例如乳清蛋白与醇溶蛋白的混合物，乳清蛋白与一种或多种醇溶谷蛋白的混合物，乳清蛋白与大豆蛋白的混合物，乳清蛋白与大豆蛋白水解物的混合物。该乳清蛋白此时尤其构成该蛋白质保护性胶体的主组分，并且保护胶体的比例为至少50重量％，特别是至少80重量％或至少90重量％。

在本发明的另一同样优选实施方案中，该蛋白质保护性胶体包含至少一种醇溶蛋白或醇溶蛋白与另一蛋白质保护性胶体的混合物，例如醇溶蛋白与羽扇豆蛋白的混合物，醇溶蛋白与一种或多种乳清蛋白的混合物，醇溶蛋白与大豆蛋白的混合物，醇溶蛋白与大豆蛋白水解物的混合物。该醇溶蛋白此时尤其构成该蛋白质保护性胶体的主组分，并且保护胶体的比例为至少50重量％，特别是至少80重量％或至少90重量％。

除了上述组分外，本发明组合物可以包含一种或多种适合食物的其他组分。这些包括氧化稳定剂(抗氧化剂)、乳化剂、防腐剂、增塑剂、成膜剂、填料、油、涂敷剂和隔离剂(Puderungsmittel)。这些组分的总量根据本发明基于该组合物的总重量最大为89重量％，例如10-89重量％，并且基于该组合物的总重量尤其不超过83重量％，特别是75重量％，此时基于该组合物的总重量优选为15-83重量％，特别是20-75重量％。

抗氧化剂的实例尤其是生育酚类如α-生育酚、α-生育酚棕榈酸酯、α-生育酚乙酸酯，叔丁基羟基甲苯，叔丁基羟基茴香醚，抗坏血酸、其盐和酯，例如抗坏血酸钠、抗坏血酸钙、抗坏血酰磷酸酯、抗坏血酸的脂肪酸酯如抗坏血酰硬脂酸酯和抗坏血酰棕榈酸酯以及乙氧基喹。需要的话，抗氧化剂基于该组合物的总重量通常以0.1-20重量％，常常为0.5-10重量％的量存在于本发明组合物中。

乳化剂的实例尤其是亲油性分散剂，例如HLB值最大为10的那些。合适的乳化剂实例是抗坏血酸的脂肪酸酯如抗坏血酰棕榈酸酯，聚甘油脂肪酸酯如聚甘油-3-聚蓖麻醇酸酯(PGPR90)，脱水山梨醇脂肪酸酯，尤其是脱水山梨醇C₁₀-C₂₈脂肪酸酯，例如脱水山梨醇的C₁₀-C₂₈脂肪酸单酯或和二酯如脱水山梨醇单月桂酸酯、脱水山梨醇单油酸酯和脱水山梨醇单硬脂酸酯(SPAN60)，乙氧基化脱水山梨醇脂肪酸酯如PEG(20)山梨醇单油酸酯，乳酸与饱和C₁₀-C₂₄脂肪酸的单酯，饱和C₁₆-C₂₈脂肪酸的糖酯，丙二醇脂肪酸酯以及磷脂如卵磷脂。需要的话，乳化剂基于该组合物的总重量通常以0.1-20重量％，常常为0.5-10重量％的量，优选基于虾青素衍生物以1-30重量％，尤其是2-15重量％的量存在于本发明组合物中。

合适防腐剂的实例是苯甲酸及其盐，尤其是其钠、钾和钙盐，4-羟基苯甲酸(PHB)及其盐，尤其是其钠、钾和钙盐，以及其烷基酯(PHB烷基酯)，尤其是其甲基、乙基和丙基酯，以及PHB烷基酯的盐，如PHB甲酯的钠盐、PHB乙酯的钠盐和PHB丙酯的钠盐，山梨酸及其盐，尤其是其钠、钾和钙盐，丙酸及其盐，尤其如其钠、钾和钙盐，硼酸和乳酸。需要的话，防腐剂基于该组合物的总重量通常以0.001-10重量％，常常为0.01-5重量％的量存在于本发明组合物中。

作为增塑剂，尤其可以考虑单糖、二糖和寡糖，尤其是具有3-30个，尤其5-20个单糖单元的那些，以及糖醇，如蔗糖、葡萄糖、葡萄糖浆、糊精，尤其是具有5-20个葡萄糖单元的那些(例如以名称“Glucidex”由Roquette分销的那些)，乳糖，转化糖、山梨醇、甘露糖醇、甘油以及上述物质的混合物。优选的增塑剂是单糖和二糖，具有5-20个葡萄糖单元的上述糊精，以及山梨醇和甘露糖醇。在本发明的优选实施方案中，该组合物包含至少一种增塑剂。增塑剂优选以5-70重量％，尤其是10-60重量％的量存在于该组合物中。增塑剂通常也起成膜剂作用。

本发明组合物还可以包含填料。这些应理解为指惰性固体颗粒状物质，例如细碎硅酸，如热解硅酸或硅胶(E 551)，二氧化钛，氢氧化物如氢氧化铝，碳酸盐和碳酸氢盐如碳酸钠(E 500)、碳酸氢钠、碳酸钾(E 501)、碳酸镁(E 504)和碳酸钙(E 170)，硅酸盐如硅酸钠(E 550)、硅酸镁(E 553a)、滑石(E 553b)、硅酸钙(E 552)、硅酸锌(E 557)，铝硅酸盐如铝硅酸钠(554)、铝硅酸钾(E 555)、铝硅酸钙(E 556)，膨润土(E 558)，高岭土(E 559)，磷酸三钙，氯化钠，呈适合食物的粉末形式的惰性固体有机材料，例如任选改性的多糖如淀粉、纤维素和甲基纤维素。填料的比例通常不超过该组合物的50重量％，尤其是30重量％。优选的填料是上述多糖。

本发明组合物还可以包含油。需要的话，油比例基于该组合物的总重量优选为0.1-10重量％。油的实例尤其是脂肪酸甘油酯，其可以是天然来源的，例如动物或植物来源的，或者可以是合成或半合成的。合适油的实例是植物油如豆油、葵花油、玉米胚芽油、亚麻子油、菜籽油、红花油、小麦胚芽油、米糠油、椰子油、杏仁油

杏仁油

棕榈油、棕榈仁油、鳄梨油、霍霍巴油、榛子油、核桃油、花生油、乳香黄连木油和PUFA油(PUFA＝多不饱和脂肪酸如二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)和α-亚麻酸)，还有半合成甘油三酯，例如辛酸/癸酸甘油三酯如Miglyol类型，还有动物油和脂肪如鱼油，包括鲭鱼油、黍鲱鱼油、金枪鱼油、鲽鱼油、鳕鱼油和鲑鱼油，以及羊毛脂。需要的话，油基于该组合物的总重量通常以0.5-30重量％，常常为1-20重量％的量存在于本发明组合物中。

涂敷剂的实例是玉米淀粉、硅酸和磷酸三钙。需要的话，其量基于该组合物的总重量通常为0.01-10重量％。

在本发明的优选实施方案中，该组合物包含至少一种尤其选自上述糖类和糖醇，特别是选自乳糖、葡萄糖、山梨醇、甘露糖醇和糊精及其混合物的上述增塑剂。

在本发明的优选实施方案中，该组合物包含至少一种尤其选自上述抗氧化剂如生育酚类尤其如α-生育酚、α-生育酚棕榈酸酯、α-生育酚乙酸酯，叔丁基羟基甲苯，叔丁基羟基茴香醚，抗坏血酸的酯如抗坏血酰棕榈酸酯和抗坏血酰硬脂酸酯，以及乙氧基喹的上述抗氧化剂。

在本发明的优选实施方案中，该组合物包含至少一种尤其选自上述抗坏血酸的脂肪酸酯如抗坏血酰棕榈酸酯，聚甘油脂肪酸酯如聚甘油-3-聚蓖麻醇酸酯(PGPR90)，脱水山梨醇脂肪酸酯，尤其是脱水山梨醇C₁₀-C₂₈脂肪酸酯，例如脱水山梨醇的C₁₀-C₂₈脂肪酸单酯或和二酯如脱水山梨醇单月桂酸酯、脱水山梨醇单油酸酯和脱水山梨醇单硬脂酸酯(SPAN60)，乙氧基化脱水山梨醇脂肪酸酯如PEG(20)山梨醇单油酸酯和丙二醇脂肪酸酯的上述乳化剂。

正如所预期的那样，本发明组合物不仅仅是水分散性的。当将该粉末直接掺入适合食物的油中时，惊讶的是它们导致虾青素衍生物在该油中的快速溶解，这在虾青素本身的情况下是不可能的，或者要慢得多地进行。尤其当将该粉末直接掺入适合食物的油中时，至少80％，特别是至少90％存在于该粉状组合物中的虾青素被适合食物的油溶解，而无需超过1小时的较长溶解时间和/或超过100℃的更高温度。

本发明粉末在分散于水中时形成虾青素衍生物颗粒的细碎分散体，这些颗粒由蛋白质保护性胶体稳定。取决于粉末的生产，粒度可以在宽范围内变化，其中颗粒通常具有的重均或体均粒径不超过5μm，常常不超过3μm，尤其不超过2μm，例如为10nm-5μm，常常为20nm-3μm，特别是50nm-2μm。

根据第一实施方案，本发明粉末在分散于水中时破裂而形成细碎的颗粒，其中所述颗粒通常具有的重均或体均粒径不超过5μm，常常不超过3μm，尤其不超过2μm，例如为0.1-5μm，特别是0.2-3μm，或为0.3-2μm(通过光散射例如在25℃下在浓度为0.01-0.1重量％的水分散体中测定)。

根据第二实施方案，本发明粉末在分散于水中时破裂而形成纳米颗粒，即形成其粒度(直径)小于1μm的颗粒。尤其已经证明有利的是粉末颗粒在水中的水分散体具有的平均初级粒度(重均)由光散射测定为10nm至＜1000nm，特别是20-500nm，尤其是50-300nm(例如在25℃下在浓度为0.01-0.1重量％的水分散体中测定)。

下文更详细描述本发明组合物的生产。

本发明组合物通常可以通过包括下列步骤的方法得到：

a)提供包含至少一种蛋白质保护性胶体的虾青素衍生物水分散体，其中虾青素衍生物包含至少70重量％，特别是至少80重量％，特别优选至少90重量％或至少96重量％的式I化合物；和

b)干燥该水分散体。

因此，本发明还涉及该方法。

虾青素衍生物水分散体可以以类似于生产类胡萝卜素水分散体的标准方法的方式提供，例如正如由开头所引用的现有技术如EP 065193、WO00/6665、EP 1213013、EP 1219292和EP 1228705已知的那样。

通常以使得分散颗粒的粒度通常具有不超过5μm，常常不超过3μm，尤其不超过2μm，例如为10nm-5μm，常常为20nm-3μm，尤其为50nm-2μm的重均或体均粒径的方式提供虾青素衍生物水分散体。

根据本发明方法的第一实施方案，将通常结晶的固体虾青素衍生物分散于保护性胶体的水溶液中并研磨至所需粒度。以此方式得到虾青素衍生物的含水悬浮液，其中颗粒具有的平均粒度(体均)为0.1-5μm，特别是0.2-3μm，或为0.3-2μm(由光散射测定)。

为此，首先在保护性胶体的水溶液中制备优选结晶或主要为结晶(结晶度＞80％)的虾青素衍生物的粗碎悬浮液。保护性胶体的水溶液可以包含其他(尤其是水溶性的)组分，如水溶性抗氧化剂和增塑剂。

随后研磨至所需粒度。任选在研磨过程中可以将其他组分加入该配制剂中。研磨此时可以以本身已知的方式例如使用球磨机进行。取决于所用磨机类型，研磨继续进行直到由Fraunhofer衍射测定的颗粒平均粒度D[4，3]为0.1-5μm，优选0.2-3μm，特别优选0.3-2μm，非常特别优选0.3-1.5μm或0.3-1μm。表述D[4，3]是指体积加权平均直径(体均，参见MalvernMastersizer S的手册，Malvern Instruments Ltd.，UK)。有关研磨和其所用设备的更多细节尤其可参见Ullmann′s Encyclopedia of IndustrialChemistry，第6版，1999，电子版，尺寸降低(Size Reduction)，第3.6.章：湿磨(Wet Grinding)以及EP-A-0498824。

根据本发明方法的第二实施方案，通过将虾青素衍生物在合适有机溶剂中或在水与合适有机溶剂的混合物中的溶液引入保护性胶体的水溶液中并随后除去溶剂而制备虾青素衍生物的分散体。在将虾青素衍生物溶液引入保护性胶体的水溶液中时，虾青素衍生物沉淀并由此形成虾青素衍生物的纳米颗粒，其中虾青素衍生物主要或完全呈无定形。以此方式得到虾青素衍生物的水分散体，其中颗粒的平均粒度(体均)由光散射测定为10nm至＜1000nm，特别是20-500nm，尤其是50-300nm。

用于生产根据本发明方法第二实施方案的悬浮液的有机溶剂通常为水溶混性的。水溶混性有机溶剂应理解为指在25℃下至少溶混10体积％，尤其至少50体积％或完全水溶混的溶剂。优选用于该第二实施方案步骤a)中的有机溶剂为水溶混性的或为水与水溶混性有机溶剂的混合物。优选由碳、氢和氧构成且为水溶混性的那些有机溶剂。优选该有机溶剂在大气压力下的沸点低于200℃。

优选的有机水溶混性溶剂选自C₁-C₄链烷醇，C₂-C₄链烷二醇，C₃-C₄酮，具有3-6个碳原子的醚醇和具有4-5个碳原子的环醚。优选水溶混性溶剂的实例是甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丙二醇、乙二醇甲基醚、1，2-丁二醇-1-甲基醚、1，2-丙二醇-1-正丙基醚、四氢呋喃或丙酮。

优选在根据第二实施方案的生产中采用如下程序：将虾青素衍生物在有机溶剂或有机溶剂与水的混合物中的溶液-温度至少为30℃，特别是至少50℃，特别优选至少100℃，例如30-200℃，特别是50-190℃或80-180℃-引入该蛋白质保护性胶体的水溶液中并由此使虾青素衍生物沉淀或乳化。优选蛋白质保护性胶体的水溶液的温度低于虾青素衍生物溶液的温度且优选不超过50℃。优选选择蛋白质保护性胶体的水溶液的温度和量以使得混合物温度低于100℃，例如20-80℃。

优选选择溶解条件以使溶解所需时间不超过20秒，特别是不超过10秒，尤其是不超过2秒，例如0.1-20秒，或0.1-1秒。优选溶解在加压下，例如在10-100巴，尤其是20-80巴的压力下进行。

该溶液的虾青素衍生物浓度通常为0.1-10重量％。虾青素衍生物溶液可以任选包含本发明组合物的其他可溶于该溶剂或溶剂/水混合物中的组分。这些尤其包括上述抗氧化剂、乳化剂和油。

该水溶液中的蛋白质保护性胶体浓度通常为0.1-10重量％。蛋白质保护性胶体溶液可以任选包含本发明组合物的其他可溶于或可悬浮于水中的组分。这些尤其包括上述增塑剂和防腐剂。

通常以使得其中存在的各组分的定量比例基本对应于这些组分在本发明组合物中的定量比例的方式选择虾青素衍生物溶液和蛋白质保护性胶体水溶液的相对量。

优选以类似于EP 65193中所述程序的方式进行在蛋白质保护性胶体溶液中的溶解和引入。就设备的更详细描述而言，参考EP 65193和该申请的实施例。

通常采用如下程序：在上述条件下在一步或多步中将虾青素衍生物任选与抗氧化剂、任选的乳化剂和任选的油一起溶于有机溶剂或有机溶剂与水的混合物中，优选在升高的温度和升高的压力下溶解，并尽可能快地引入可能包含其他组分如防腐剂和增塑剂的保护性胶体的水溶液中，其中该引入尽可能快速进行并且提供合适的措施以均化保护性胶体水溶液和供入的虾青素衍生物溶液。

尤其采用如下程序：将在有机溶剂或水与有机溶剂的混合物中的虾青素衍生物任选与该溶液的其他组分一起混合并连续加热，任选供入进一步的溶剂，由此产生虾青素衍生物溶液的体积料流，将该料流与保护性胶体溶液的体积料流在合适的混合装置如静态或动态混合机中混合，由此得到包含蛋白质保护性胶体的虾青素衍生物的含水悬浮液。此时以使得存在于其中的各组分的定量比例基本对应于这些组分在本发明组合物中的定量比例的方式选择体积料流。

以此方式得到的虾青素衍生物水分散体通常包含0.01-5重量％虾青素衍生物和0.1-10重量％蛋白质保护性胶体。

然后将所得分散体供入常规干燥步骤中。干燥可以在一步或多步中进行。优选首先将在步骤a)中得到的分散体浓缩，优选浓缩至虾青素衍生物含量为1-20重量％，然后进行实际干燥步骤。

浓缩可以在常用于此的装置，例如蒸发器装置如薄膜蒸发器等中进行。

干燥可以根据由水分散体生产粉末的常规方法进行。例如可以提到的那些是喷雾干燥、喷雾冷却、冷冻干燥、喷雾配制或喷雾造粒，其中优选喷雾干燥和喷雾配制，即在流化床中流化的惰性粉末下喷雾干燥。任选可以在涂敷材料存在下进行干燥。合适的涂敷材料尤其是玉米淀粉、硅酸或磷酸三钙。

本发明粉末可以直接悬浮于适合食物的油中。在悬浮时，令人惊讶的是虾青素衍生物或大部分存在于粉末中的虾青素衍生物转移到油相中并因此得到虾青素衍生物在该油中的溶液。与现有技术的虾青素干粉相反，该粉末对于该目的而言无需预先转化回到含水悬浮液。因此，本发明组合物特别适于生产饲料。此外，已经发现在将本发明组合物的水分散体-下文也称为含水再分散体-掺入适合食物的油中时，虾青素衍生物向油相中的转移与虾青素本身的类似粉状组合物的情形相比要迅速得多地且更完全地进行并且也在更低温度下进行。

因此，本发明还涉及本发明组合物在生产虾青素衍生物在适合食物的油中的用途以及该组合物在生产饲料制剂，特别是固体饲料制剂，尤其是颗粒形式的饲料制剂中的用途。

因此，本发明还涉及一种生产饲料制剂，特别是固体饲料制剂，尤其是颗粒的方法，其包括：

α)提供如本文和权利要求中所述的本发明粉状组合物；

β)将该组合物掺入适合食物的液体油中，得到虾青素衍生物在该液体油中的稀液体溶液；和

γ)将在步骤β)中得到的液体溶液与饲料制剂的各组分混合或者用在步骤β)中得到的液体溶液浸渍固体饲料制剂。

用于步骤β)中的油可以是合成、矿物、植物或动物来源的。实例是植物油如豆油、葵花油、玉米胚芽油、亚麻子油、菜籽油、红花油、小麦胚芽油、米糠油、椰子油、杏仁油杏仁油

棕榈油、棕榈仁油、鳄梨油、霍霍巴油、榛子油、核桃油、花生油、乳香黄连木油、中链(＝C₈-C₁₀)植物脂肪酸的甘油三酯(称为MCT油)和PUFA油(PUFA＝多不饱和脂肪酸如二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)和α-亚麻酸)，此外还有半合成甘油三酯，例如辛酸/癸酸甘油三酯如Miglyol类型，此外还有石蜡油，液体氢化聚异丁烯，角鲨烷，角鲨烯，此外还有动物油和脂肪如鱼油，包括鲭鱼油、黍鲱鱼油、金枪鱼油、鲽鱼油、鳕鱼油和鲑鱼油。

优选在40℃下为液体的植物油和动物来源的油，尤其是植物油如豆油、葵花油、红花油、玉米胚芽油、橄榄油、亚麻子油、菜籽油、米糠油、椰子油、花生油、棕榈油、棕榈仁油、PUFA油、MCT油，此外还有鱼油，以及这些油的混合物。

在本发明的优选实施方案中，用于步骤β)中的油基于步骤β)中所用食用油的总量包含至少50重量％，尤其是至少80重量％的至少一种选自玉米油、葵花油、豆油和鱼油的食用油。

在步骤β)中使用的油可以是精制油或仍以常规量包含来源特异性杂质如蛋白质、磷酸盐、碱(碱土)金属盐等的未加工油。在步骤β)中使用的油还可以包含少量乳化或溶解的水，但基于步骤β)中所用油的总量优选不超过10重量％，尤其不超过1重量％。

该粉状组合物通常在低于100℃的温度下，优选在不超过95℃，尤其不超过90℃的温度下，优选在20℃至＜100℃，特别是25-95℃，尤其是30-90℃的温度下掺入适合食物的油中。

优选加热其中掺有虾青素衍生物的粉状组合物的油。加热的油的温度通常优选低于100℃，特别是不超过95℃，尤其不超过90℃并且优选为25℃至＜100℃，特别是30-95℃，尤其是35-90℃.

油和本发明组合物的相对量通常以使得虾青素衍生物在所得溶液中的含量基于油加上虾青素衍生物的总量为10ppm(＝0.001重量％)至约1重量％，常常为20ppm至0.5重量％，尤其是50ppm至0.2重量％的方式选择。

例如，可以采用如下程序：将适合食物的油-优选熔点不超过40℃-加入合适容器中，任选预热至所需温度并在混合下向其中加入本发明组合物，其中该加料可以一次、分多次或连续进行。可以将加入的本发明组合物预热至所需温度，但这并非绝对必要。

实现溶解所需的混合时间当然取决于温度、所选取的油和设备的情况且通常为1-120分钟。本领域技术人员可以通过常规试验确定所需时间。

在本发明组合物溶解之后，必要的话可以冷却所得油状溶液，例如借助合适的换热器或通过用可以与步骤β)中的溶解所用油相同或不同的冷食用油稀释。

以此方式获得虾青素衍生物在适合食物的油中的稳定溶液。这些溶液的特征在于其中存在的虾青素衍生物具有高比例的全反式异构体，该比例通常大于80％，尤其是大于90％。

所得溶液除了虾青素衍生物之外，还包含存在于该组合物中的不必溶解的物质，以及任选的其他添加剂如氧化稳定剂和亲油性分散剂。

应理解的是可在步骤β)中得到的溶液可以包含少量来自用于生产溶液的适合食物的油的水。然而，水的比例基于该溶液中存在的油通常不超过10重量％，例如为0.1-10重量％，常常为0.5-8重量％并且在本发明的特殊实施方案中不超过0.5重量％。

可通过本发明方法得到的虾青素衍生物溶液储存稳定且可以在进一步使用之前储存较长时间，而不会发生任何显著程度的活性丧失，例如因异构化和/或氧化断裂引起的活性丧失。它们的特征尤其在于高比例的所用虾青素衍生物的全反式异构体和较低比例的虾青素衍生物的断裂产物。

通常将本发明方法直接整合到虾青素衍生物溶液的进一步处理方法中。

可以通过本发明方法得到的虾青素衍生物溶液有利地适于作为动物饲料、人类营养食品、食物增补剂、药物试剂或化妆品试剂的添加剂。优选可以将该溶液在动物营养中用作饲料添加剂，例如在挤出之前或之中通过加入饲料团中或通过施加或喷雾于饲料颗粒上而生产饲料中。作为饲料添加剂的用途尤其通过直接喷雾本发明配制剂而进行，例如作为所谓的“造粒后液体施加”进行。优选饲料颗粒在减压下负载该配制剂。

因此，本发明还涉及使用根据本发明制备的虾青素衍生物溶液生产饲料如动物饲料、人类营养食品、食物增补剂，以及生产药物试剂或化妆品试剂。除了常用于这些试剂的组分外，这些试剂还包含用于步骤β)中的油、蛋白质保护性胶体、虾青素衍生物和任选本发明组合物的其他组分。

该方法包括下列步骤：

α)提供本发明的粉状组合物；

β)将该粉状组合物掺入适合食物的液体油中，得到虾青素衍生物在该液体油中的稀液体溶液；和

γ)将在步骤β)中得到的液体溶液与饲料制剂的各组分混合或者用在步骤β)中得到的液体溶液浸渍固体饲料制剂。

优选实施方案涉及动物饲料，尤其是鱼饲料，其包含在30℃下为液体的油、固体稀释剂和虾青素衍生物。该类试剂包含基于试剂总重量通常以10-100ppm的量存在于该溶液中的虾青素衍生物，其中虾青素衍生物通常包含大于70％，特别是至少80％，尤其是至少90％的全反式构型。

饲料中的典型组分是碳水化合物源，尤其是谷物粉如小麦粉或玉米粉，大豆粉，以及糖和糖醇，此外还有蛋白组分如大豆浓缩物，鱼粉，谷蛋白类如玉米或小麦谷蛋白，油和脂肪，例如上述食用油，还有植物或动物来源的其他食用脂肪，此外还有保健品如游离氨基酸、其盐、维生素和痕量元素，任选还有加工助剂，例如润滑剂、抗粘连剂、惰性填料等，任选还有防腐剂。典型的鱼饲料组合物例如包含谷物粉，其量例如为3-20重量％，谷蛋白，其量例如为1-30重量％，一种或多种蛋白源，例如大豆浓缩物和/或鱼粉，其总量例如为10-50重量％，脂肪和/或油，其量例如为10-50重量％，任选一种或多种维生素，其总量例如为0.1-2重量％以及任选氨基酸，其量例如为0.1-5重量％，在每种情况下基于饲料组分的总量。

这些试剂的特殊实施方案涉及饲料颗粒，尤其是用于鱼饲料的饲料颗粒，其负载有可以根据本发明得到的虾青素衍生物溶液。该类颗粒通常基于饲料的总重量以10-100ppm的量包含存在于该溶液中的虾青素衍生物。该类颗粒通常通过用可以根据本发明得到的虾青素衍生物溶液喷雾常规颗粒而生产，优选在减压下喷雾，其中喷雾可以连续或优选不连续进行。例如，可以将常规颗粒加入合适容器中，抽空容器，然后喷雾上油并混合颗粒，随后排气。以此方式实现本发明油状组合物在颗粒中的均匀渗透。任选可以再次施加真空并且再次以如上所述方式喷雾虾青素衍生物溶液或适合食物的液体油。以此方式得到在芯中包含该油和虾青素衍生物的颗粒。

Claims (17)

1.一种虾青素衍生物的粉状组合物，包含：

i)基于所述组合物的总重量为1-50重量％的虾青素衍生物，

ii)基于所述组合物的总重量为至少10重量％至70重量％的至少一种蛋白质保护性胶体，和

iii)任选地，基于所述组合物的总重量为至多89重量％的一种或多种适合食物的添加剂，

其中虾青素衍生物包含至少70重量％的至少一种式I化合物：

其中R为下式的基团：

其中#表示与羰基的链接，A为-CH₂CH₂-或-CH＝CH-且R^x为C ₁-C₄烷基。

2.根据权利要求1的组合物，其中在式I中基团R^x为甲基或乙基且A为-CH₂CH₂-。

3.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中所述保护性胶体选自酪蛋白、酪蛋白酸盐、乳清蛋白、醇溶谷蛋白及其混合物。

4.根据权利要求3的组合物，其中所述保护性胶体包括酪蛋白和/或酪蛋白酸盐。

5.根据前述权利要求中任一项的组合物，进一步包含至少一种选自氧化稳定剂、乳化剂、防腐剂、增塑剂、成膜剂、填料、油、自由流动助剂和隔离剂的适合食物的其他添加剂。

6.根据权利要求5的组合物，包含至少一种选自单糖、二糖和寡糖以及糖醇及其混合物的增塑剂。

7.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中虾青素衍生物至少70％以全反式形式存在。

8.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中粉末颗粒在水中的水分散体具有的平均初级粒度(重均)由光散射测定为10-2000nm。

9.根据前述权利要求中任一项的组合物，可以通过一种包括下列步骤的方法得到：

a)提供包含至少一种蛋白质保护性胶体的虾青素衍生物水分散体，其中虾青素衍生物包含至少70重量％的式I化合物；和

b)干燥所述水分散体。

10.根据权利要求9的组合物，其中虾青素衍生物的水分散体可以通过一种包括下列步骤的方法得到：

a1)将虾青素衍生物溶于包含碳、氢和氧的有机溶剂中，

a2)将在步骤a1)中得到的溶液与以溶解形式包含至少一种蛋白质保护性胶体的含水组合物混合。

11.一种生产根据前述权利要求中任一项的组合物的方法，包括下列步骤：

a)提供包含至少一种蛋白质保护性胶体的虾青素衍生物水分散体，其中虾青素衍生物包含至少70重量％的式I化合物；和

b)干燥所述水分散体。

12.根据权利要求11的方法，其中提供虾青素衍生物的水分散体包括下列步骤：

a1)将虾青素衍生物溶于包含碳、氢和氧的有机溶剂中，

a2)将在步骤a1)中得到的溶液与以溶解形式包含至少一种蛋白质保护性胶体的含水组合物混合。

13.根据权利要求11的方法，其中在步骤i)中提供所述水分散体包括将固体虾青素衍生物与保护性胶体的水溶液混合并研磨该混合物。

14.根据权利要求11-13中任一项的方法，其中通过喷雾干燥或喷雾配制进行所述水分散体的干燥。

15.根据权利要求1-10中任一项的组合物在生产饲料制剂，特别是固体饲料制剂，尤其是颗粒形式的饲料制剂中的用途。

16.根据权利要求1-10中任一项的组合物在生产虾青素衍生物在适合食物的油中的溶液中的用途。

17.一种生产饲料制剂，特别是固体饲料制剂，尤其是颗粒的方法，包括：

α)提供根据权利要求1-10中任一项的粉状组合物；

β)将所述粉状组合物掺入适合食物的液体油中，得到虾青素衍生物在所述液体油中的稀液体溶液；和

γ)将在步骤β)中得到的液体溶液与饲料制剂的各组分混合或者用在步骤β)中得到的液体溶液浸渍固体饲料制剂。