CN1350436A - 用于输送芳香成份的固体物系 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种释放芳香成份的固体输送物系。其中包括含有有效量基本亲水性的芳香物质的挤压成形的基质。这些物系对于调味品消费产品很有用处,经揭示存在于挤压成形固体物Furaneol(来源于瑞士日内瓦的弗门尼舍有限公司)和衍生物的亲水性芳香物质的含量达到40重量%。

Description

用于输送芳香成份的固体物系

技术领域与现有技术

本发明涉及一个新的用于输送芳香化学物质和食用香料(调味品)成份的固体物系，该物系包括一个挤压成型的并含有有效量亲水性芳香成份的基质，该芳香成份是3-羟基-4，5-二甲基-2(5H)-呋喃酮，4-羟基-2，5-二甲基-3(2H)-呋喃酮，4-羟基-5-甲基-3(2H)-呋喃酮，3-羟基-2-甲基-4(4H)-吡喃酮，3-羟基-2-乙基-4(4H)-吡喃酮，2-羟基-2-戊烯-4-交酯或具有下列化学式的化合物，或

式中的X代表一个直链或支链的，饱和或不饱和的C₁-C₅烃基或下列化学式的基团。

其中的Y是一个直链或支链的，饱和或不饱和的C₁-C₆烃基，而R表示一个氢原子，一个甲基，一个乙酰基或一个乙氧羰基。

众所周知，在食品工业中加入食用香料成份，在很大程度上有助于可消费食用物质的可口性。因此，它优于确保生产具有始终如一风味质量，因而也就能吸引消费者的食用产品。这可以通过确保适当的气味释放而加以实现。实际上，上述产品中存在的挥发成份影响了味道和香味。然而，由于这些食用香料(调味品)化合物的挥发性，因此当这些食用产品到达消费者手中时，不易确保预定临界量的各个香料都还存在于该食用产品中。挥发性成份可能在下列阶段中损耗掉，即在未结合到食用产品前的储藏阶段，在将食用香料成份与其它食品成份相混合时，在食品的蒸煮、烘烤、加工期间，在运输和储藏期间、以及最终的消费者本身制备食用产品期间。

上述的食用产品中的挥发成份的损耗会使消费者发觉到产品的味道和香味有令人不愉快的变样。另一方面，某些食用香料物质会与环境中的化学物质相反应，转化成人们所不希望的、不需要的或无味的化学物质。环境中的氧就可以促使一些现行重要应用于工业的易变(不稳)的食用香料物质发生上述转化反应。

人们不奇怪地发现，为了消除或减轻上述与挥发及易变香料成份相关的问题，人们做了许多的努力，试图将上述成份密封包胶于某些碳水化合物基质中，以便减轻这些成份的挥发性和不稳定性。其结果是人们制备了含有上述香料成份的稳定自由流动的粉末状物，以便在将其结合到食用产品时或在该食用产品的最终消费时可以释放出食用香料(调味品)。

因此，现有技术中有一些用于制备固体香精(挥发)油组合物的工艺技术，其中，挤压方法典型地在将欲挤压的物料挤压和急冷形成用于保护香料的玻璃体之前，把经加热成熔融状态的碳水化物基质物料与香精油及香料成份一起相结合。

美国专利，US3,704,137揭示了上述现有技术的一个重要实施例。即将油和抗氧化剂相混合形成香精油组合物，又分别使水、蔗糖和水解合物颗粒形成其DE当量低于20的混合物，然后将上述两个混合物一起进行乳化作用，接着将上述形成的混合物挤压成棒状物，并置于溶剂中，除去过量的溶剂，并最终加入防固结剂。

此外，本发明还举例美国专利US4,610,890和US4,707,367，它们揭示了一个具有高含量香精油的固体香精油组合物的制备方法。该组合物如下述制备的，其中制备一个含有糖、淀粉水解产物和乳化剂的水溶液，然后在一个密闭容器中使香精油和上述水溶液相混合，在一定控制压力下形成一个均匀的熔料，经挤压的该熔料置于相当冷的溶剂中，干燥后，加入防固结剂。

上述的专利与所有的现有技术只是叙述了有限量的涉及将香料成份固定在各种基质的专利文献，而且它们基本上揭示了用玻璃状的聚合物质，特别是碳水化物基质包胶密封香料物质。

如今，本领域的所有的现有技术都有典型单一的性质，即被上述碳水化物基质包裹的物质是由香精油和/或油溶性香料物质所组成的，以至于该被包裹的组合物基本上是疏水性。前述的方法和香料输送物系经常采取使用适当的乳化剂，使香料油和所述的含水基质组份可以相混合，以至于可以制得均匀的熔料，经冷却后可形成保护玻璃状物。

据我们所知，现有技术中从未有过有关用上述基质包胶密封任意大量的化学活性的，即对氧和湿度敏感的亲水性香料成份或香料的改性剂的报道。

现有已知的挤压固体物是用于释放疏水性香料物的香料输送物系，它的理论基础是将长链碳水化物，如麦芽糖糊精、淀粉、加氢淀粉水解产物、改性淀粉和/或树胶，用低分子量的碳水化物增塑。后者包括二糖、糖醇、多元醇及类似物。此外，亲水性物质和溶剂，即水也可以使基质增塑，而且降低被挤压固体的玻璃化温度。然而，如果后者只有几个百分比的量时，该基质就会失去稳定性，并会丧失包胶的保护作用。由此可知，碳水化物基质从来没有包胶密封过相当大量的亲水性香料物质，而且当然这些亲水性物质从来没有过自己单独地，即不结合到或稀释于基本上是疏水性香料油物和组合物中。实际上本领域中有始终如一的假设，即大量使用的亲水性香料物质将使基质增塑到不能接受的程度，而且破坏其保护香料物质的能力。

作为易变不稳定的香料成份的亲水性香料物质，在湿度中容易分解和退化变质，使用上述基质的包胶作用将有利于保护该香料物质。不言而喻，任何能提供该物质的稳定包胶密封的方法对于香料和食品工业，特别是香料(水)工业具有重大的意义。

本发明的叙述

本发明提供上述问题的解决方法。

我们惊奇地发现，与本领域的共同假设相反，我们可以制得包胶密封化学活性的亲水性芳香物质的挤压固体物。总之，该芳香物质提供该固体物有价值的香料，使其能够输送有效量的亲水性香料改性剂和成份。

本发明的目的是制备一个用于释放芳香成份的固体输送物系，其中包含一个挤压成形的含有有效量的基本上是亲水性芳香物质的基质。

本文所述的“有效量的亲水性芳香物质”是指足以使与固体输送物系相结合的消耗产品具有改进或改良其香味和/或风味的亲水性物质的量。

本发明的输送物系可使亲水性香料物质均匀地分布在基质中，使香料物质在储藏与使用中保持稳定。上述活性的芳香物质实际上均匀地保持在基质中，因此能更好抗湿度破坏作用。此外，由本说明书和下文的实施例使本方法变得更加清楚，即据本发明的处理方法可以方便地应用香料物质，并使其结合到组合物和消费产品中。

上述的基质组合物主要是普通的聚合糖类，即糖类及其衍生物。

本发明的输送物系的制备并不需要专门的装置，可以用单螺杆或双螺杆挤压机，即按照现有技术的“湿挤压”或“干混合”(也称“闪速流动”)工艺制备之。后者则需要向挤压机内装入原始主要是固体物质的熔料，在前者的主要是流体物质熔料的挤压工艺中，使基质和欲包胶密封的物质溶解在溶剂中，如水中，预制成溶液。

据本发明的能改进产品的亲水性物质可以选自所有的亲水性的惯用香料物质。下列实施例描述本发明的几个实施方案，但并不构成对本发明的限制。这些亲水性物质宜应用于固态，这将需要对液体或流体的芳香物质进行喷射干燥，或需要其它的干燥处理，使它们在与基质相混合以前或将该混合物挤压之前具有固态性质。

本文将详述本发明的其它目的和方面。

据本发明的上述输送物系的一个较佳实施方案，上述输送物系基本上是由基质和亲水性芳香物质所组成的，换句话说，本发明的较佳实施方案提供了通过挤压方法制成的固态状的亲水性芳香物质。这里所述的挤压方法是指将基质组份，亲水性芳香物质和乳化剂，必要时再加入增塑剂，一起加热到可以形成均匀熔料的温度，在将其挤压后进行急冷处理，使其形成含有亲水性芳香物的固体产品的方法。

据本发明的芳香物质最好是香料工业中惯用的亲水性香料成份或组合物，这些成份或组合物可用于向风味消费产品提供风味和/或香味或味道，或者它们可以改进上述消费产品的风味和/或味道。这些成份最好在室温中呈固态。然而，在室温中呈液态的亲水性物质可以通过喷射干燥技术使其变成固体，然后再将其结合到基质中。

在本发明的较佳实施方案中，上述物质可选自3-羟基-4，5-二甲基-2(5H)-呋喃酮，4-羟基-2，5-二甲基-3(2H)-呋喃酮，4-羟基-5-甲基-3(2H)-呋喃酮，3-羟基-2-甲基-4(4H)-吡喃酮，3-羟基-2-乙基-4(4H)-吡喃酮，2-羟基-2-戊烯-4-交酯或具有下列化学式的化合物，或

式中的X代表一个直链或支链的，饱和或不饱和的C₁-C₅烃基或具有下列化学式的基团

其中的Y代表一个直链或支链的，饱和或不饱和的C₁-C₆的烃基，R代表一个氢原子，一个甲基，一个乙酰基或一个乙氧羰基。

4-羟基-2，5-二甲基-3(2H)-呋喃酮是一个强烈的食用香料(调味品)成份，市场上的商品名称是Furaneol^(来源：瑞士，日内瓦，弗门尼舍有限公司(Firmenich SA))。该物质在室温中呈固态，其稳定性受湿度和氧的影响。据本发明的输送物系可以保护上述物质在长时间内不受破坏，而且在使用时能够迅速和有效地释放出来。该挤压成形的Furaneol^香料成份不仅能够稳定储藏，而且比其已知的市场上可得的形状，即结晶状或固体状，能够更加容易地应用于消费产品中。

此外，我们能够确定这种据本发明制备出的挤压成型固体产品，由于其改良的器官感觉性质更受香料专家的欢迎，这也会在下面的实施例中得到证实。实际上，我们惊奇地观察到当据本发明使Furaneol^被包胶密封于麦芽糖糊精型基质中时，这种化合物的酱色，棕黄素和增香剂作用得到明显加强。这种增强作用的固体或结晶状纯的Furaneol^可以很容易达到先前市场上产品所显示的器官感觉作用的两倍。此外，它也伴随着口感和掩蔽作用的显著增强。换句话说，本发明揭示的挤压成形的Furaneol^产品对口感具有更充足更强烈的影响，甚至包括将其结合在一起的食用产品(食品、饮料、药品、牙膏和洗涤剂等)的味道，特别是各种不适意味感。因此，它们构成了据本发明的较佳食用香料成份或固体输送物系。

据本发明的输送物系也特别适用于释放现有食用香料和/或香料工业的Furaneol^的任一个亲水性衍生物，即具有下列化学式的化合物，

式中的X代表一个直链或支链的，饱和或不饱和的C₁-C₅烃基或具有下列化学式的基团，

其中的Y代表一个直链或支链的，饱和或不饱和的C₁-C₆的烃基，美国专利US4,889,735揭示了上列化学式(I)的酯类。

据本发明的包胶封闭物系可特别改进Furaneol^的其它衍生物，例如具有下列化学式的化合物，

式中的R代表一个氢原子，一个甲基，一个乙酰基或一个乙氧羰基，美国专利US4,070,381揭示了其制备。

使用于据本发明的输送物系中的其它的非限定的亲水性物质还包括3-羟基-4，5-二甲基-2(5H)-呋喃酮-(即sotolone)，3-羟基-2-甲基-4(4H)-吡喃酮(即麦芽酚)，4-羟基-5-甲基-3(2H)-呋喃酮，3-羟基-2-乙基-4(4H)-吡喃酮(即乙基麦芽酚)和2-羟基-2-戊烯-4-交酯。

上述所有的产品最好是据本发明的，它们是化学活性的芳香物质，它们的不稳定性使它们难于包胶密封于基质中。在本发明中，这些活性的芳香成份宜均匀地保持在基质中。因此它们变得更加抗氧化和湿度破坏作用，此外，固体输送物系中地亲水性芳香物的含量变化范围宽，并可高达60重量％的干挤压产品。对于不稳定产品而言，它确实是未曾意料的。

香草醛，乙基香草醛和胡椒醛，所有惯用的食用香料成份，也曾据本发明结合到可挤压的基质中时成功地得到改进。

粉末状的亲水性植物萃取物，例如双叶银杏，藤黄，元宝草和卡互胡椒的粉状萃取物含有活性成份，并对使用者显示出有利作用，当将其包胶密封于据本发明的挤压成型的基质中时，它们形成了干的并易处置的产品，其中的活性成份受保护不分解。必须指出，上述粉末状的植物萃取物，在据本发明处理前，如果不很好弄成粉末，是难于处理和结合到干的应用物中，例如食品和其它的固体产品，如口香糖、牙膏和药品，但是如果被包胶密封在本文揭示的碳水化物玻璃状物中时，就可以得到干的稳定的颗粒状产品，从而解决了该问题。

另一个可据本发明加工处理的作为亲水性芳香成份的天然纯化萃取物是菊糖，或寡果糖，即一个其葡糖分子连接到2，3或4个果糖分子上的产品(来源：纽约，Harrison，Maypro工业公司)。

也可以使用上述一个或多个亲水性成份的混合物。实际上，当据本发明将某些上述的成份与基质一起挤压成形时，我们会观察到这些成份的香料性质的器官感觉的协和作用和令人惊奇的增强。在这个方面，我们可以提及Furaneol^与麦芽酚(3-羟基-2-甲基-4(4H)-吡喃酮)和乙基麦芽酚(3-羟基-2-乙基-4(4H)吡喃酮)的混合物。下列实施例将进一步显示，少量的Furaneol^能部分代替后者，即乙基麦芽酚，一旦据本发明将Furaneol^与乙基麦芽酚的混合物加工成挤压成形的固体产物，它能提供乙基麦芽酚特征的增香和风味作用，但是将它们用作复用香料(调味品)时，其对可食用产品的风味增强作用和对任一不适意味感的掩蔽作用将比独自用乙基麦芽酚制成的据本发明的挤压成形的食用香料物系的上述作用更加强烈与更有效些。上述Furaneol^与乙基麦芽酚或麦芽酚的挤压成形混合物中，最好含有约0.2-25重量％的乙基麦芽糖酚或1-25重量％的麦芽酚。

本发明输送物系中的基质可以是任意的糖或糖衍生物，它们易通过挤压工艺加工成干的挤压成形固体物。它们宜选自蔗糖、葡萄糖、乳糖、左旋糖、果糖、麦芽糖、核糖、右旋糖、异麦芽、山梨糖、醇甘露糖醇、木糖醇、乳糖醇、麦芽糖醇、戊糖醇、阿糖、戊糖、木糖、半乳糖、氢化淀粉水解产物、麦芽糖糊精、Stabilite^(来源：美国，SPI Polyols)、琼脂、角叉菜胶、其它树胶、聚葡糖及其衍生物和混合物。

据本发明的一个较佳实施方案，其中使用了麦芽糖糊精或麦芽糖糊精与至少一个下列物质，蔗糖、葡糖、乳糖、左旋糖、麦芽糖、果糖、异麦芽糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇、乳糖醇、麦芽糖醇和氢化淀粉水解产物的混合物。上述麦芽糖糊精的右旋糖当量最好不大于20(≤20DE)，而且最好DE是18。

上述基质组合物以实施例的方式加以描述，但并不理解成对本发明的限制。虽然聚糖类作为具体实施例如上描述，但是大家清楚任意一个可挤压成形的、并且当前在制备应用食用香料的挤压成形固体物中用作基质物质的物质都能满足本发明的目的，因而也包括在内。

据本发明的一些较佳实施方案，所用的基质可以是麦芽糖糊精，后者可以是基质的主要物质，或也可以将其与上述的糖类中之一，例如蔗糖，相混合加以使用。所以在一些较佳方案中，本发明的输送物系包含有以麦芽糖糊精为主要组成的基质与4-羟基-2，5-二甲基-3(2H)-呋喃酮(Furaneol^)，后者的含量至少是10重量％。Furaneol^与乙基麦芽醇，麦芽醇或两者的混合物，在相同的基质物质中，也是最好的据本发明的食用香料或芳香物系，特别是在风味增强和各不适意味感的掩蔽作用方面。

最好向由基质和亲水性芳香物质所组成的混合物中加入乳化剂。适用于本发明的乳化剂包括卵磷脂、脂肪酸的蔗糖酯和脂肪酸的柠檬酸酯，其它适用的乳化剂也包括那些记录在参照文献，如G-L.Hasenhuettl和R.W.Hartel编写的“食品乳化剂及其应用”(1997年)中的乳化剂。

本发明的挤压成形的芳香成份和组合物可以通过现有技术已知的挤压方法的改进方法制备之，其中在挤压成形前把相当量的亲水性芳香组合物与基质物相混合。

因此，本发明也涉及一个制备稳定的熔料基的，挤压成形的芳香物输送物系的方法，其中包括：

a.)将基本上亲水性的芳香物与可挤压成形的基质物，乳化剂，以及必要时的增塑剂在一定温度和搅拌条件下进行结合和混合，以形成均匀的熔料；

b.)通过塑模(压出板)使熔料挤压成形；

c.)将压出塑模的所得物料或将冷却后得熔料物切断，切割，研磨和使其粉末化；

d.)必要时进行干燥。

据本发明的一个较佳方案，在步骤a.)中把搅拌混合的基质物，亲水性芳香物，乳化剂和一定量水的混合物加热到该含水混合物的熔点温度，由此得到均匀熔料。

本方法的实施条件与本文的参照文献，即美国专利US4,610,890和US4,707,367所描述的包胶密封亲水性食用香料的方法类同。据这类方法制得的产品主要是通过熔料的形成和在适当温度下挤压出熔料而制得的。其中，把亲水性物质或组合物与由糖、淀粉水解产物和乳化剂所形成的含水混合物相结合、相混合，然后将该含水混合物加热到水的沸点或稍高一点的温度，但最好不超过130℃，以形成均匀的熔料体，接着将其挤压到塑模中。把从塑模挤压出的仍然呈塑状的熔料体切断(熔料颗粒化或湿法颗粒化工艺)，或将其冷却在液体溶剂中以形成挤压成形的固体。在将其研磨前，可调节作为挤压参数的其大小与形状。干燥上述挤压成形的粉碎固体颗粒，例如用防结块剂二氧化硅处理之。上述美国专利充分描述了实施该方法时的温度与压力条件。上述美国专利文献作为参考文献纳入在本发明说明书的内容。上述参数可不费力地被本领域技术人员调节，而且直接影响在熔料中存在的成份的性质和欲制备的产品的质量，该参数主要是颗粒测定法和形状。

本文没有详述所用的设备装置的型号和设计，但本领域技术人员熟悉现有的设备装置，其工艺特点，而且能根据挤压成形固体物的具体形状和大小选用合适的设备装置。众所周知，上述挤压成形固体物可具有许多形式，即具有不同粒径的粉末状，条棒状，薄片，丝状等。如果需要将挤压成形的粉碎固体颗粒物继续加工成粒径更小的微粉碎粉末时，还可以使用众所周知研磨(微研磨)，粉末化或筛分工艺。

据另一个适用于制备本发明的输送物系的挤压方法，其中不需要如步骤a.)所述的首先使亲水性芳香物和基质物与大量的水相混合以形成均匀的熔料体，而是可以直接加热基本上呈固体状的这些成份，其中含有少量的增塑剂的混合物至其熔点温度，而且将这些基本上是固体状的物料压送到挤压机中，通过充分的混合，使其形成均匀的熔料体以制得稳定的挤压成形产物。上述所谓的“干混”和“闪速流动”挤压工艺都遵守这个原则。它们通常比上述的借助于基本上是液状或流体状的成份混合物的熔料体的挤压方法，需要更高的压力以向挤压机中输送原来基本上是固体物的熔料体。

因此，在上述一些专利所描述的方法及现有技术中，通常使在该方法第一步骤中所制备的食用香料物质和碳水化物基质的均匀混合物放在双螺杆挤压机中加热到使该混合物的温度超过基质的玻璃化温度，以形成熔融状的物料，然后将该熔料体压挤出塑模。

如上所述，步骤c.)取决于所用的技术工艺，可以把从塑模挤出的熔料体冷却到低于基质的玻璃化温度，因而能制得丝状固体的挤压成形物。压碎低于其玻璃化温度的冷却过的挤压成形物可以制得颗粒状产品。在上述破碎步骤中由于物料的硬度不可避免地将损失一定量的物料，而且也可能发生其中的包胶密封的挥发性化合物受破坏，导致在这个步骤中的部分物料的损失。

在另一种情况下，用湿颗粒化方法切断仍高于其玻璃化温度的塑状的挤压成形产品，例如，欧洲专利EP202409描述了一个制备稳定的球状的富有生命力的微生物的颗粒的方法，该方法中包括把培养浓缩物与填充剂相混合的步骤，以形成均匀的湿颗粒物，将该湿颗粒物挤压出塑模，以制得其直径相当于所欲制的球体的大小的丝状物，然后用团成球状的设备装置，使其中的切向旋转的刀板将上述丝状物切成球状颗粒物，接着干燥这些颗粒物。在干燥步骤前，由于使用了大量的作为增塑剂的水，使挤压成形物料的玻璃化温度相当低。因此需要用干燥步骤蒸发出物系中的一些水份，从而使其Tg温度提高到必要的程度，以便能使其在室温中储藏。

然而，上述的现有技术的湿颗粒方法需要加入一个干燥步骤，以使Tg温度提高到可接受的高度。另一方面，将冷却至低于其玻璃化温度的挤压成形物的压碎步骤能形成其大小很难均匀的基料包胶物。实际上，后一个方法可导致基质型的粉末和颗粒的粒子大小分布通常具有高斯分布特征。根据挤压成形产品的期望用途，控制挤压成形物的大小和均匀度是至关重要的。因此，能够获得一个较窄的粒径大小分布的，即大于或小于据所希望的平均大小的包胶颗粒达到最少化的结果是非常重要的。此外，所制得的颗粒的产率的最佳化也是很重要的，即在颗粒化步骤中使损失最小化。

因此，据本发明的一个实施方案，其中使用含有少量水份的基质，而且通过一个方法制备用于释放芳香成份的固体输送物系，其中在该方法的a.)中加热由基质和亲水性芳香物组成的混合物到90-130℃的温度，以制得均匀的熔料体，然后再将该混合物挤压出塑模，并将由塑模挤出的熔料体再其冷却成固体前切断成形。

据上述特别的实施方案，把少量的水加入到欲熔化的基质中，以确保所形成的熔料体的玻璃化温度相当于或基本上相同于最终产品的所需Tg值。换句话说，不同于其它的如湿颗粒化方法，挤压加工前的混合物的玻璃化温度已经具有最终产品的所需Tg值。该温度值高于室温，最好是高于40℃，以至于能在室温中以自由流动颗粒的形式储存该产品。其结果是据本发明的该实施方案可以省略去在挤压成形后的干燥步骤，该步骤试图除去水份使Tg提高到可接受的程度。

将上述混合物整体的放入挤压机中，在挤压机中的混合物温度保持在预定值上，即90-130℃的温度。该温度适应于本发明的物系：首先，它必须高于碳水化物基质的玻璃化温度，以使该混合物保持熔料体形式，其中也需适度调节好压力以确保熔料体的均匀性，通常该压力调节至100巴(10⁷帕)以下，并以1-20巴(10⁵-2×10⁶帕)为宜。

在上述具体实施方案中，当该混合物被挤压至挤压机的塑模部位中时，其温度仍然高于载体的玻璃化温度，该挤压机上装有切断刀器，因此可在熔料体的温度下切断该混合物。一旦经周围空气冷却至环境温度时，已被切断的玻璃状物质不再需要在团成颗粒装置或其它的装置中进行干燥和成形。与上述方案不同的其它方法则需要在上述切断处理前，冷却熔融状的基质。

据本发明的较佳方法中的步骤c.)是在熔料体的温度下实施的，由此可形成大小均匀的包胶体。据本发明方法的该实施方案是非常优越的，因为挥发性化合物如食用香料化合物的释放是取决于基质物的物化性质，而且通常是通过在溶剂或增塑剂中的溶液，或通过热或机械活化作用而发生的。基质型输送物系的比表面积是一个可影响输送过程的参数，在溶剂活化作用的情况下，一个大的比表面积可提供高的分子通量。因此通过溶解的释放状况是取决于颗粒的表面积。食用香料的输送的动力学是受在颗粒化方法中形成的固体颗粒的大小的控制，其结果是，为了能获得截留挥发物的具有均匀动力学的释放，这些包胶体必须显示狭窄的大小分布。我们发现据本发明的这特定实施方案可适用于制备颗粒状的并具有狭窄大小分布的挤压成形的食用香料物系，而且在挤压成形处理后只实施一个步骤，从而省去冷却、干燥和其它的惯用于其它方法中的加工步骤。

挥发性化合物/碳水化物混合物的玻璃化温度取决于加入到原始混合物中的水量。实际上，众所周知，当其中的水量增加时，其相应的Tg温度降低。在本发明的后一个实施方案中，加入到混合物中的水量将是低的，以至于所形成的混合物的玻璃化温度基本上相同于最终的食用香料或香料输送物系，即挤压成形产品的所需的玻璃化温度。如上所述，对所形成的包胶密封的化合物或组合物的基本要求是必须使其玻璃化温度Tg显著地高于将其储存和使用时的温度，该临界温度必须至少高于室温，并最好高于40℃。据本发明的所用的水量比例是在较宽范围内变化，其中本领域技术人员有能力可以调节和选定，它们是随在基质中的碳水化物玻璃状体情况和最终产品所需Tg的情况而变化的。

例如，当碳水化物玻璃状体的DE(右旋糖当量)是18时，在混合物中的水量是5-10％。

软化温度或玻璃化温度最好保持在40℃以上，以确保所制得的粉状产品在常温下具有自由流动特性。低含水量可确保载体的玻璃化温度高于室温或高于40℃，因此向混合物中加入少量的水。

如前所述，本方法中的挤压步骤需用挤压装置。市场可购得的其商品名为Clextral BC21的双螺杆挤压机中装有一个切断刀器，可在塑模出口处切断挤出的仍处于塑状的熔料体。然而，实际用的挤压机不只仅限于双螺杆挤压机，还可以包括单螺杆挤压机，冲压式挤压机或其它类似的挤压方法。这种挤压装置装有温度控制机关，可逐渐升高混合物的温度至90-130℃，在该温度下混合物被挤压出塑模孔口。

在挤压过程中，混合物被挤压出其孔径约为0.250-10毫米，或0.7-2.0毫米的塑模。然而，也可用更大孔径的塑模。塑模孔口处的温度如同挤压装置的其它部位的温度，而且装有一个切断刀器或其它切割装置，以便能切断被挤压出塑模且仍处于塑状态的熔料体。被切断的产品的温度仍高于基质的玻璃化温度。

通过控制特定切断装置的冲程速率可以调节被切断物的长度。

通过周围空气把被切断物体冷却至室温。不需要干燥或其它处理过程。由此制得的颗粒产品具有均匀大小特性，大小均匀的包胶密封产物可以改进食用香料的释放状况。

据本发明的这特定实施方案，在熔料体被挤出塑模时进行颗粒化处理，因此可制得具有均匀颗粒大小的固体的食用香料输送物系。

如前所述，本发明的挤压成形固体物特别适用于输送其中含有的亲水性食用香料或香料成份，特别是那些在室温中呈固态的或者在挤压成形处理前通过喷射干燥变成固态的亲水性芳香物质。上述挤压成形固定物是典型的抗氧化和湿度的稳定的颗粒产物，而且能使被其包胶密封的亲水性芳香成份避免退化。实际上上述被包胶密封的亲水性芳香成份是均匀均质地分布在非晶状(无定形)的被挤压成形的基质中，而且完全地相结合。这些颗粒产品非常容易处置，因为在将其加工成食品、粉末状饮料、口香糖、药品或其它的可食用和消费产品时，在其结合过程中没有形成大量的粉尘。

据本发明所制得的固体产品包括下列物质的挤压成形固体物Furaneol^，3-羟基-4，5-二甲基-2(5H)-呋喃硐，4-羟基-5-甲基-3(2H)-呋喃酮，3-羟基-2-甲基-4(4H)-吡喃酮，2-乙基-3-羟基-4(4H)-吡喃酮，2-羟基-2-戊烯-4-交酯和具有下列化学式的化合物或

式中的X代表一个直链或支链的，饱和或不饱和的C₁-C₅烃基或具有下列化学式的基团

其中的Y代表一个直链或支链的，饱和或不饱和的C₁-C₆烃基，而R代表一个氢原子，一个甲基，一个乙酰基或一个乙氧羰基，更早先引述的是本发明的主要产品，形成了据其原先悉知的商业形式的优先使用的食用香料物系。

据本发明的固体的输送物系中的亲水性芳香成份的含量可在较宽范围内变化，一般可高至60重量％的干挤压成形产品，而且最好是5-35重量％的挤压成形的固体的输送物系。

高含量的亲水性活性成份可以降低据本发明的输送物系的成本，这是其应用的另一个优点。

此外，从下列实施例可明显看出，据本发明的亲水性食用香料成份可以部分地或全部地代替典型地存在于麦芽糖糊精基的基质中的糖成份，因此可以制备非生龋性的食用香料组合物应用于低糖或无糖的食品中。

这里还可以指出，本发明还能提供用于输送亲水性成份，如植物萃取物和其它的不仅适用于给出或改进仪器或其它的适用于人类和动物入口的产品的味道，而且还能给消费者其它有益作用的活性物质的固体的物系。据本发明的输送物系的实施例中将揭示其含有营养型的植物萃取物和物质。

不言而喻，虽然据本发明的输送物系特别有用于输送亲水性的芳香成份，它们也可以用于包胶密封亲水性组合物，即食用香料油和香料油。从器官感觉学和享乐主义学的观点上，只要上述组合物与存在于输送物系中的成份或亲水性芳香成份相溶即可。

本发明的挤压成形的固体物可用于提供或改进各种可食用产品，如食品，饮料，药品等的感官特性，可以将其直接结合在口香糖和牙膏中，并具有改进效果。通常，它们增强相应的未挤压成形的亲水性食用香料物质的典型的感官作用，而且它们比上述未挤压成形物质，在遮盖和掩蔽存在于食品或饮料中的任何不适意味感方面，如咖啡和茶饮料中的苦味感，在大豆可食用产品或某些谷类或面粉食品中的酸味感，或者在薄荷糖中查觉到的金属味感，更加有效。

它们在与其结合的上述消费产品中的浓度是在较宽范围内变化的，它取决于欲加食用香料的产品的性质以及所用的具体的据本发明的输送物系。

典型的浓度范围是从几个ppm(每百万分之一单位)至5％或甚至于10重量％的食用香料组合物或者也包括其在内最终的消费产品。

据一般常识还可以把添加剂，如食品级的色料加入到本发明的可挤压成形的混合物中以制得染色的食用香料物系和颗粒产品。

用下列实施例进一步详述本发明。

本发明的实施例

实施例1

成份                      克数

麦芽糖糊精18DE            1360

蔗糖                      1050

水                        600

Furaneol^1)             310

卵磷脂                    30

1)4-羟基-2，5-二甲基-3(2H)-呋喃酮；

来源：瑞士，日内瓦，弗门尼舍有限公司

将麦芽糖糊精和蔗糖溶解于水中，并加热至126℃以降低含水量至大约7％。然后，加入Furaneol^和卵磷脂，并使其相混合以形成均匀的熔料体。在2巴压力下使该混合物料挤压出具有2毫米孔径的塑模板。加入1％的作为自由流动剂的二氧化硅进行干燥，最终产品含有9.1重量％的Furaneol^，3.9％的湿度，其玻璃化温度是35.7℃，在37℃中存储7个月后，Furaneol^含量是9.0重量％。

实施例2

成份                克数

麦芽糖糊精18DE      1360

蔗糖                1050

水                  600

Furaneol^1)       750

卵磷脂              30

1)4-羟基-2，5-二甲基-3(2H)-呋喃酮；

来源：瑞士，日内瓦，弗门尼舍有限公司

如实施例1的方法制备，最终产品含有25.0重量％的Furaneol^。

实施例3

组合物与步骤如同上述实施例1，但用麦芽糖醇(3-羟基-2-甲基-4(4H)-吡喃酮)代替Furaneol^。测试结果表明含有11.1％麦芽糖醇，4.6％湿度和38.2℃的玻璃化温度。在37℃中保存10个月后，麦芽糖醇含量为11.0重量％。

实施例4

成份                克数

麦芽糖糊精18DE      1360

蔗糖                650

水                  600

麦芽糖醇¹⁾         1080

卵磷脂              32

1)“Corps praline”(“精制脂肪果仁糖”)；

来源：瑞士，日内瓦，弗门尼舍有限公司

其步骤如同实施例1

实施例5

成份                克数

麦芽糖糊精18DE      1250

蔗糖                750

水                  600

双叶银杏萃取物      2000

卵磷脂              35

将双叶银杏萃取物与蔗糖和麦芽糖糊精溶解在水中，其余步骤如同实施例1。最终产品含有120毫克/克的黄酮糖甘和40毫克/克的类萜烯化合物，3.8％的湿度以及37.1℃的玻璃化温度。

实施例6

成份                克数

麦芽糖糊精18DE      1000

蔗糖                1300

水                  600

寡果糖              420

卵磷脂              15

把寡果糖与蔗糖和麦芽糖糊精溶解于水中，其它步骤如同实施例1。最终产品具有5.34％湿度和33.9℃的玻璃化温度。

实施例7

成份                克数

麦芽糖糊精18DE      37

藤黄提取物          55

卵磷脂              1

水                  7

把麦芽糖糊精与藤黄提取物和卵磷脂一起进行干式混合。用一个双螺杆挤压机把上述形成的自由流动粉状物在113℃温度和10巴压力条件下挤压出其孔径为2毫米的塑模板，以形成颗粒物，最终产品含有55重量％藤黄和7重量％水，以及48℃的玻璃化温度。

实施例8

成份                克数

麦芽糖糊精18DE      47

甘草提取物          47

卵磷脂              1

水                  5

把麦芽糖糊精与甘草提取物和卵磷脂一起进行干式混合，用双螺杆挤压机在120℃和20巴压力的条件下把所形成的自由流动粉状物挤压出其孔径为2毫米的塑模板以形成颗粒物。最终的产品含有47重量％甘草提取物和5重量％的水，以及49℃的玻璃化温度。

实施例9

成份                克数

麦芽糖糊精18DE      43

速溶咖啡            43

卵磷脂              1

水                  5

把麦芽糖糊精与速溶咖啡和卵磷脂一起进行干式混合，用双螺杆挤压机在110℃和10压力的条件下把所形成的自由流动粉状物挤压出其孔径为2毫米的塑模板以形成颗粒物。最终的产品含有43重量％的速溶咖啡和3重量％的水，以及35℃的玻璃化温度。

实施例10

成份                克数

麦芽糖糊精18DE      71

Capsul^1)         8

蜂蜜                16

卵磷脂              1

水                  4

1)改性玉米淀粉；

来源：美国，National Starch

把麦芽糖糊精溶解于水，并向该溶液中加入蜂蜜和卵磷脂，并通过喷射干燥将其脱水干燥，用双螺杆挤压机在110℃和22巴压力的条件下把所形成的自由流动粉状物挤压出其孔径为2毫米的塑模板以形成颗粒物。最终的产品含有16重量％的蜂蜜，4重量％的水，以及57℃的玻璃化温度。

实施例11

成份                克数

麦芽糖糊精18DE      80

结晶柠檬酸          15

卵磷脂              1

水                  4

把麦芽糖糊精溶解于水，向该溶液中加入柠檬酸和卵磷脂，并通过喷射干燥将其脱水干燥，用双螺杆挤压机在125℃和20巴压力的条件下把所形成的自由流动粉状物挤压出其孔径为2毫米的塑模板，以形成颗粒物。最终的产品含有15重量％的非定形柠檬酸和4重量％的水，以及48℃的玻璃化温度。

实施例12

成份                克数

麦芽糖糊精18DE      83

结晶马来酸          12

卵磷脂              1

水                  4

把麦芽糖糊精溶解于水，向该溶液加入马来酸和卵磷脂，并通过喷射干燥将其脱水干燥，然后用双螺杆挤压机在110℃和22巴压力的条件下把所形成的自由流动粉状物挤压出其孔径为2毫米的塑模板，以形成颗粒物。最终的产品含有12重量％的非结晶马来酸和4重量％的水，以及44℃的玻璃化温度。

实施例13

成份                      克数

麦芽糖糊精18DE            75

脱水干燥的桔汁浓缩物¹⁾   20

卵磷脂                    1

水                        4

1)自制糖度为60的天然桔汁浓缩物

把麦芽糖糊精溶解于水，向该溶液加入桔汁浓缩物(33％水)和卵磷脂，并通过喷射干燥将其脱水干燥，然后用双螺杆挤压机在102℃和9巴压力的条件下把所形成的自由流动粉状物挤压出其孔径为2毫米的塑模板，以形成颗粒物。最终的产品含有21重量％的桔汁颗粒和4重量％的水，以及47℃的玻璃化温度。

实施例14

成份                克数

麦芽糖糊精18DE      82

Furaneol^         10

卵磷脂              1

水                  7

把麦芽糖糊精溶解于水，向该溶液加入Furaneol^和卵磷脂，并通过喷射干燥将其脱水干燥，用双螺杆挤压机在出口温度为98℃和5×10⁵帕压力的条件下把所形成的自由流动粉状物挤压出其孔径为2毫米的塑模板，以形成颗粒物。最终的产品含有11重量％的Furaneol^和7重量％的水，其对应的玻璃化温度是44℃。

实施例15

成份                克数

异麦芽糖醇          600

Stabilite^        2640

Furaneol^         310

***树胶          90

卵磷脂              1

水                  400

把***树胶溶解成1∶3的含水溶液，然后加入Stabilite^，异麦芽糖醇和水，加热该混合物至148℃，加入Furaneol^和卵磷脂，混合后形成均质的熔料体。将该混合物挤压出其孔径为850微米的塑模板。用1％作为自由流动剂的二氧化硅进行干燥。最终产品含有9重量％的Furaneol^和4％的湿度。降低的糖含量小于2％。

实施例16

成份                克数

麦芽糖糊精18DE      2940

Sucralose^1)      60

水                  800

1)1，6-二氯-1，6-二脱氧-β-D-呋喃基果糖-4-氯-α-D-吡喃糖苷

来源：美国，New Brunswick，McNeil Speciality

把麦芽糖糊精溶解于水，并加热至110℃以降低湿度至约10％的水份，加入Sucralose^并混合至均质，在4×10⁵帕压力下将上述混合物挤压出其孔径为1毫米的塑模板，然后加热以再次降低其中的水份，所生成的产品是半透明的颗粒物，其外观如同颗粒糖。经测试其中含有2％Sucralose^和6.4湿度(水份)，其玻璃化温度是65℃。

实施例17

成份                克数

麦芽糖糊精18DE      1383

蔗糖                492

Sucralose^1)      843

卵磷脂              24

柠檬油              258

水                  600

1)请参见实施例16

把麦芽糖糊精，蔗糖和Sucralose^溶解于水，并加热至118℃以降低含水量至约6％、在3×10⁵帕压力下把该混合物挤压出其孔径为1毫米的塑模板。用1％的作为自由流动剂的二氧化硅进行干燥。最终产品含有28重量％的Sucralose^，8.5重量％的柠檬油和4.8重量％的湿度(水份)，其玻璃化温度为44℃。

实施例18

对实施例1描述的输送物系和商业上可购得的Furaneol^(Furaneol^NI；来源：瑞士，日内瓦，弗门尼舍有限公司)进行对比试验。

之后，试验中由一组30名消费评审员对两个水溶液进行蒙眼试验，进行比较，该两个溶液都含有相同浓度的Furaneol^，其中溶液A含有商业上的Furaneol^，溶液B含有据实施例1的输送物系，评审结果显示几乎一致偏向B溶液，认为B溶液比较A溶在口感和味道等方面优越，其中的Furaneol^的水果型，糖浆型，蔗糖化型和糖果型的口感明显增强。此外，溶液B的味道更加均衡和完满，而且显示出更强烈的糖果和糖浆特性。

实施例19

把据实施例1或2制备的Furaneol^挤压成形固体物与烤鸡型食用香料(调味品)，即Firanova^RC 587052(来源：瑞士，日内瓦，弗门尼舍有限公司)相结合，其中相对于上述烤鸡型调味品组合物的总重量，Furaneol^的浓度含量是30ppm，由此制备新的鸡精调味品(食用香料)A。

同样地，把商业上可购得的Furaneol^(Furaneol^NI，来源：瑞士，日内瓦，弗门尼舍有限公司)加入到如同上述的鸡精调味品中，也具有如同上述的浓度含量，以制备出调味品B用于作对照试验。

一组30个消费评审员对上述组合物A与B进行蒙眼试验和评估，试验结果表明绝大多数评审员都认为调味品B优越，大家一致认为调味品B比调味品A更加完满更加均衡和完美，而且其中的烤鸡味特征更增强，在整体调味感觉方面调味品B比调味品A更强烈。

实施例20

成份                克数

麦芽糖糊精18DE      340

麦芽糖糊精5DE       1020

蔗糖                610

水                  1200

乙基麦芽糖醇¹⁾     455

Furaneol^2)       300

卵磷脂              10

总计(不包括水)      2735

1)精制脂肪果仁糖(Corps praline)；

来源：瑞士，日内瓦，弗门尼舍有限公司

2)4-羟基-2，5-二甲基-3(2H)-呋喃酮；

来源：瑞士，日内瓦，弗门尼舍有限公司

制备过程如同实施例1，但其中的塑模板上的孔洞的孔径为0.50毫米，测试结果表明含有9.9％Furaneol^，14.1％乙基麦芽糖醇和3.2％水份，其玻璃化温度是43.2℃。

通过蒙眼试验对用相同方式制得的挤压成形产品，但其中只含有25重量％的乙基麦芽糖醇，进行对照试验，由调味品专家组成的评审组一致认为上述产品优越，评审小组认为该产品的感觉甜度和调味作用至少增加两倍。

具有相似组合物的挤压成形产品显示出类似的调味作用的增强，但其中用麦芽糖醇代替乙基麦芽糖醇。

Claims (24)

1.释放芳香成份的固体输送物系，其中包括含有有效量基本亲水性芳香物质的挤压成形的基质。

2.如权利要求1所述的输送物系，它是由上述挤压成形基质和亲水性芳香物质所组成的。

3.如权利要求1或2所述的输送物系，其中该亲水性芳香物质是食用香料(调味品)成份或组合物，它在室温中呈固态。

4.如权利要求3所述的输送物系，其中的该基质是糖或糖衍生物。

5.如权利要求4所述的输送物系，其中的该基质是选自蔗糖，葡萄糖，乳糖，左旋糖，果糖，麦芽糖，核糖，右旋糖，异麦芽糖醇，山梨糖醇，甘露糖醇，木糖醇，乳糖醇，麦芽糖醇，戊糖醇，阿糖，戊糖，木糖，半乳糖，氢化淀粉水解产物，麦芽糖糊精，Stabilite^，琼脂，角叉菜胶，树脂类，聚葡糖，以及其衍生物或混合物。

6.如权利要求5所述的输送物系，其中的基质是麦芽糖糊精或是由麦芽糖糊精与至少一个选自蔗糖，葡萄糖，乳糖，左旋糖，麦芽糖，果糖，异麦芽，山梨糖醇，甘露糖醇，木糖醇，乳糖醇，麦芽糖醇和氢化玉米糖浆的物质所组成的混合物。

7.如权利要求6所述的输送物系，其中的基质是其DE当量低于20的麦芽糖糊精。

8.如权利要求1～7中任一项所述的输送物系，其中的该亲水性食用香料(调味品)成份是选自3-羟基-4，5-二甲基-2(5H)-呋喃酮，4-羟基-2，5-二甲基-3(2H)-呋喃酮，4-羟基-5-甲基-3(2H)-呋喃酮，3-羟基-2-甲基-4(4H)-吡喃酮，2-乙基-3-羟基-4(4H)-吡喃酮，2-羟基-2-戊烯-4-交酯，具有下列化学式的化合物，

或

式中的X代表一个直链或支链，饱和或不饱和的C₁-C₅烃基或具有下列化学式的基团，

其中的Y是一个直链或支链，饱和或不饱和的C₁-C₆烃基，上式中的R表示一个氢原子，一个甲基，一个乙酰基或乙氧羰基，以及其混合物或衍生物。

9.如权利要求1～8中任一项所述的输送物系，其中的亲水性食用香料成份是亲水性植物萃取物。

10.如权利要求1～9中任一项所述的输送物系，其中存在于挤压成形基质中的亲水性芳香物质的含量是大约5～40重量％。

11.如权利要求1～9中任一项所述的输送物系，其中还含有亲水性食用香料油或香料油。

12.如权利要求11所述的输送物系，其中的该食用香料油是选自柠檬或其它水果油，薄荷油，胡桃油及其混合物。

13.如权利要求8所述的输送物系，其中含有麦芽糖糊精的基质和4-羟基-2，5-二甲基-3(2H)-呋喃酮，或后者与麦芽糖醇或乙基麦芽糖醇的混合物。

14.如权利要求13所述的输送物系，其中含有至少10重量％的4-羟基-2，5-二甲基-3(2H)-呋喃酮。

15.如权利要求13所述的输送物系，其中含有约0.2～25重量％的乙基麦芽糖醇。

16.如权利要求13所述的输送物系，其中含有约1～25重量％的麦芽糖醇。

17.如权利要求14所述的输送物系，其中含有麦芽糖醇或乙基麦芽糖醇。

18.如权利要求13或14所述的输送物系，其中的麦芽糖糊精的DE当量值低于20，并以18为宜。

19.给与，改进，增强或改良消费物品的气味或味道的方法，该方法包括向该物品中加入如权利要求1～18中之一的输送物系。

20.如权利要求19所述的方法，其中该消费物品是食品，饮料，可食用组合物，药品组合物，营养品组合物，口香糖或牙膏。

21.如权利要求19所述的方法，其中所加入的输送物系是如权利要求5或8的输送物系。

22.含有如权利要求1～18中任一项所述的输送物系的食品，饮料，可食用组合物，药品组合物，营养品组合物，口香糖或牙膏。

23.如权利要求1～19中任一项稳定熔料基的挤压成形芳香物输送物系的制备方法，其中包括下列步骤：

a)在适合于形成其均质熔料体的温度和搅拌条件下，把基本亲水性香料与可挤压成形基质，乳化剂及必要时的增塑剂相结合和混合；

b)将该熔融物料挤压出压塑模；

c)把从压塑模出来的物料或经冷却处理后的熔料物切断，切割，研磨或粉化；

d)必要时干燥之。

24.如权利要求23所述的方法，其中的挤压温度是90～130℃，切断从压塑模出来的熔融的均质混合物以形成其玻璃化温度Tg基本上与基质载体物质的玻璃化温度相同的产品。