TW453893B - Encapsulation process - Google Patents

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經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 453893 五、發明説明（1 ) 發明範_ 本發明係有關一種膠囊化方法，更特別地一種以天然聚 合物將核心物質膠囊化之方法。 發明背景 在食品工業中’膠囊化可用以穩定核心物質，及以控制 核心物質釋，放之適時性和速率。因此，膠囊化可能地保護 敏感之食品成份’確保避免營養損失及掩蓋或保留香味和 氣味。膠囊化亦増加維生素或礦物質補充物之穩定性，例 如其通常敏感於uv輕射、光線、氧、金屬、濕度和溫 度。再者，膠囊化亦採用於醫藥工業，以保護口和食道内 壁免於澀味之口服藥物，其在胃中由胃酸和酵素在膠囊層 上作用而釋放’或以控制經肌肉内、皮下或靜脈内途徑傳 送之藥物之釋出》 蛋白質（乳清、黃豆、明膠、卵白蛋白、醅蛋白、人血 清白蛋白等）和多醣類（澱粉、羧基甲基纖維素等）已經作 為不同組成份膠囊化之外壁物質。所用技術之整理係給定 於Gupta，P.K.和Hung，C.T ·，，，白蛋白微球：在藥物傳送之應 用，”微膠囊化會刊，（携外6,偷-仍及汉Arschady，„白蛋 白微球和微膠囊：製造技術之方法論，"控制釋出會刊， 14 (19卯）lll-lSl。典型地，活性組成份經溶解、乳化或分 散於蛋自質在水之溶液A然後蛋白質經變性及變成不溶於 水，因此網住活性組份。根據所要膠囊形狀和大小，不同 技術亦描述於文獻中，在變性前範圍自簡單研磨以在油性 媒液中形成雙乳化液H常用於所有技術中，變性過 -4 - 本紙張尺度賴t國_辟 {請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) i衣· ΪΤ 45389^ A7 B7 ......... 五、發明説明（2 ) 程係由熱（100-180°C )或以適當交聯劑如戊二醛化學交聯而 進行。清楚地，熱變性並不適於熱敏感之活性組成份之 例，如一些維生素、香氣、香味或藥物如甲胺噪呤、腎上 腺素、沙巴馬醇（salbumatol)係討論於Gupta和Hung"白蛋白 微球：物理化學特性，"微膠囊化會刊，（1989), 6 427-461。化學交聯在使用化學物並不為藥物食品法規所允准 時，亦不合適。 發明簡要 吾等設想一種膠囊化方法，藉此可克服以上使用熱和化 學物之缺點’藉使用天然聚合物作為膠囊化物質及將核心 物質和膠囊化物質之混合液在高壓下和在自〇°C至l〇(rc之 溫度下處理。 根據本發明’提供一種將核心物質膠囊化之方法，其包 括將核心物質以包含天然食品聚合物之水性媒液混合，及 在自15,000至200,000 pSi之壓力下和在自〇。至loyc之溫度下 處理生成之混合液，以形成膠基質，包括在天然聚合物内 膠囊化之核心物質，及將其乾燥a 凰,示簡單誼日日 圖1為經馬來西亞可可脂與高壓變性處理之膠囊之色素 藍色1號釋出與時間之關係。 圖2為經玉米通與高熱變性處理之膠囊之色素藍色1號釋 出與時間之關係。 圖3為由蛋白質高壓或熱變性膠囊化期間之維生素殘留 (%)。 本紙張尺度適---—------- 固家標準公幻 ^^^1 ^^^1 *1^ «m n^i tui L·Γ-ΰ^ —^J —-.I— l 1 /l\5 τ 卩 I {請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 5 3 893 A7 B7 五、發明説明（3 ) 發明之詳細說明 若需要時，在壓力處理前，本方法包括將生成之混合液 與熔化之脂肪混合，以形成含小液滴之水/油乳化液，將 乳化液冷卻以固化脂肪層，然後將乳化液壓力處理以將小 液滴轉變成膠粒，將膠粒自脂肪層中分開及清洗分開之膠 粒。 生成之膠囊為微膠囊，具自1微米至3毫米，較佳地自2 微米至2毫米及更佳地自5微米至0.5毫米之粒度=核心物 質可為固體或液體及可為用於食品工業之物質如香味劑、 色素、維生素、礦_物質、香辛料或油1或其可為醫藥物。 本發明係特別有利於核心物質是熱敏感或化學敏感時。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 聚合物膠囊化物質可為多醣如果膠或膠質，例如羧基甲 基纖維素，低甲氧基果膠、褐澡酸鹽、澱粉等或其可為不 論動物或植物來源之任何蛋白質及其為水溶性或水分散性 的，例如乳清蛋白、_酪蛋白、明膠、人類血清白蛋白、卵 白或黃豆分離物。聚合物膠囊化物質較佳地應為非毒性、 在高壓處理後不溶水的、生物相容及生物可降解的，對氧 和擴散損失之良好阻隔及由法規條文所允准用於食品或醫 藥產品。 不同巨分子在高壓處理下表現之詳細整理係給定於"高 壓和生物技術”，編者 C. Balny, R. Hayashi，K. Heremans和 P. Masson，白話 INSERM/John Libey Eurotext公司，1992, 224 卷，89、105、185、195 頁。 核心物質可方便地與水性聚合物媒液混合，由將其溶 -6 - 本纸張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 453893 A7 B7 五、發明説明（4 ) 解、乳化或分散於聚合物之水溶液，分散液或聚液。高壓 處理之溫度較佳地為自15°C至60°C，更佳地自20°C至40°C 及適當地在常溫下。壓力較佳地為自40,000至150,000 psi及 更佳地自60,000至120,000 psi。高壓處理可在容器内進行， 其保持内含之高壓，較佳地使用例如水和/或油作為媒液 之液壓。在置入容器前，核心物質與聚合物之混合物可封 於由橡膠或塑膠物質製成之柔軟袋中，其可由任何食品可 接受之柔軟塑膠物質例如PVC製成。可得之高壓設備及可 用於高壓整理之柔軟袋種類之整理係給定於"高壓和生物 技術，”編者C. Balny, R. Hayashi，K. Heremans 和 P. Masson,白 話 INSERM/John Libey Eurotext公司，1992，224卷，509、515 頁。高壓處理之持績時間應足以形成膠，例如至少30秒， 較佳地自1至60分鐘及更佳地自5至45分鐘。長於60分鐘之 時段可以使用，但如此做並無好處。在高壓處理期間之pH 可為自2至8，但有利地自4至7，及在聚合物為蛋白質 時，經常為蛋白質之天然pH_。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在膠囊化方法中，在高壓處理後，含溶解、乳化或分散 活性组成份之膠基質先磨成所要之粒度及然後由任何已知 之方法乾燥，如真空乾燥、化學脫水、冷凍乾燥、對流供 箱乾燥、吸收乾燥等。可替代地，膠基質先經乾燥及然後 磨成所要之粒度° -若想要地形成球狀之微膠囊時，可替代之程序可以依 循。核心物質在水/聚合物系統中之溶液、乳化液或分散 液經加入脂肪層，其經保持在略高於脂肪熔點（典型地30- -7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央橒準局員工消費合作社印製 4-5389^ A7 ____B7 五、發明説明（5 ) 6〇°c)之溫度下。藉攪拌，乳化層形成想要之小滴粒度。 在此層中可加入任何合適之界面活性劑以形成穩定之乳化 層。然後，系統經封於柔軟袋中及快速冷凍，使脂肪層在 乳化小液滴允許接合前固化，袋子然後在高壓下處理。在 高壓施用想要之時間後，在脂肪層内固定之小液滴將形成 膠層，因為蛋白質變性，及將形成圍繞核心之球殼。藉升 南系統之溫度向於脂肪溶點’球狀膠囊可.自脂肪層中分開 (由任何已知之技術如過遽、離心、傾倒等）。任何食品可 接受之油和脂肪可以使用’例如可可脂、玉米油、紅花 油、橄欖油、氫化黃豆油或任何其他氫化之植物油。其想 要地在鬲壓處理期間使脂肪固化，以使微膠囊並不接合及 此可以任何油達成’衹要生成之乳化液在處理期間之全程 係穩定的。製備水/油乳化液之合適親脂.性乳化劑為甘油 單油骏酯.、丙二醇單硬脂酸酯、甘油單硬脂酸酯、卵磷脂 和山梨醇單硬脂酸酯等。 在具水性聚合物媒液之混合液中核心物質之量可基於混 合液總重量，為自0.5至30重量％，較佳地自1至10%及更佳 地自2至8%。聚合物在水性聚合物媒液中之量可基於水性 聚合物媒液之總重量，為自1至50重量％及較佳地自5至 30%。 在想要時，防腐劑如檸檬酸鈉或亞硫酸氫鈉可加入核心 物質與水性聚合物之混合液中，以防止核心物質之氧化。 貫施例 本發明現將以參閱以下之實施例進一步說明，其中份量 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -- I —^n : 1^1. (請先聞讀背面之注意事項再填寫本買) 訂 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 453893 A7 ____________B7 五、發明説明（6 ) 和百分率係為重量比。 實施例1 1份卵白蛋白與0' 1份食用色素藍色1號混合及溶於3份水 中。落液經加入200份馬來西亞可可脂，含〇丨份吐溫8〇作 為乳化劑及在35 C之溫度下在3〇〇 rpm下連績攪拌。乳化液 然後置入柔軟之PVC袋中。其然後立即經冷卻，以期將可 可脂層固化及防止小液滴之接合。柔軟袋經置入Quintus QFP-6高壓處理機，由abb殺菌釜系統公司所供給，及加壓 至128,000 psi下40分鐘。.在加壓期間，溫度自16。〇增至42 C。生成之膠囊自脂肪層中過濾及以乙酸清洗表面脂肪。

自膠囊中釋出之藍色色素由將〇.〇5份膠囊在連績攪拌下加 入1000份室溫水而測試。Spectronic 21D吸收計對已知濃度 之藍色色素標準物校準及用以測定色素隨時間之釋出。圖 1顯示色素快速釋出（可能地表面色素），接著極慢之釋 出。在最初8小時期間釋出約50%及在2天後釋出僅55%。 比較實施例A 藉依循實質相似於實施例1中所述之程序，但使用玉米 油替代馬來西亞可可脂及排除柔軟袋之高壓處理，如圖2 所示在8小時後約70%色素（可能地表面色素）自膠囊释出 及在2天後釋出90%。當與實施例1之膠囊比較時，其中乳 化液經過高壓處理，此指示著極差之膠囊化。 t施例2 25份乳清蛋白（Bi_pro，95%，生物分離物公司）經溶於100 份水中及加入〇.〇6份微營養維生素預混料。實驗在pH 5和7 -9- 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） --------'L,w — (讀先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 B7 53893 五、發明説明（7 ) 下進行。溶液經置入柔軟袋及在室溫下在6〇,〇〇〇 psi下加壓 20分鐘。生成之膠基質經研磨及真空乾燥。乾燥粒子之維 生素含量分析指示著其内所含之所有維生素E和維生素B1 在兩種pH值下殘留於高壓處理=變性蛋白質在pH 7下之質 地為更有彈性、光亮和透明’而pH 5的則更脆和不透明 實施例3 35〇份水、.100份乳清蛋白（相同於實施例2 )和5〇份微營養 維生万預混料（相同於實施例2 )之溶液經置入塑膠袋及在 高壓（60,000 psi)下在宣溫和pH 7下變性20分鐘。生成之膠 基質經研磨及冷凍乾燥。生成之微膠囊經分析維生素含量 及圖3顯示所有維生素之滯留皆極高。

比較實施例B 依循相似於實施例3中所述之程序，除了替代塑膠袋之 高壓處理’變性由加熱組合物在95°C下進行15分鐘。圖3 顯示當與實施例3高壓處理之樣品比較時，5種維生素中 之4種滯留顯著地較低。 iij(3-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 -10- 本紙伕尺度通用中國國家標準（CNS } A4規格（2〗〇X 29*7公釐）

Claims (1)

1. 公 >1* -1» ΐΐϊί

   Α8 Β8 C8 D8 六'申請專利範圍 經濟部中央裙隼局員Η消費合作社印¾ 1_ 一種將核心物質膠囊化之方法，其包括將核心物質與 包含天然聚合物之水性媒液混合，在自15,〇〇〇至200,000 psi疋壓力下和在自〇。至ι〇〇^之溫度下處理生成之混合 液’以形成一種膠基質，包含在天然食品聚合物内膠 囊化之核心物質’然後乾燥及研磨生成物。 2. 如令s青專利範圍第丨項之方法，其在壓力處理前，包 括將生成之混合液與熔化之脂肪混合，以形成含小液 滴之水/油乳化液，將乳化液冷卻以固化脂肪層，然 後將乳化液壓力處理以轉換小液滴成膠粒，將膠粒自 脂肪層中分開及清洗分開之膠粒。 3. 如申請專利範圍第1項之.方法，其中核心物質為香味 劑、色素、維生素、礦物質、香辛料、油或醫藥物。 4. 如申请專利範圍第1項之方法，其中核心物質為熱敏 感或化學敏感的。 5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中天然聚合物為乳 清蛋白、酪蛋白、明膠、人類血清白蛋白、卵白、黃 豆分離物、果膠或羧基甲基纖維素。 6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中天然聚合物在高 壓處理後不溶於水。 7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中核心物質係與水 性聚合物媒液混合，藉由將其溶解、乳化或分散至聚 合物之水溶液或分散液，或漿液中。 8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中高壓處理之溫度 係自15°至60°C。 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) k. 訂-

   453893 ---- ，、，丫砑寻刑範圍 9.如令請專利範圍第丨項之方法，其中高溫處理係在水 壓中進行。 1〇·如申請專利範圍第之方法，其令在高壓處理前核 。物貝與食品聚合物之混合液經封於由橡膠或塑膠物 質製成之柔軟袋中。 u.如申请專利範圍第丄項之方法，其中高壓處理方法之 持續期間係自1至60分鐘。 12. 如争請專利範圍第1項之方法，其令在高壓處理後膠 基質先經乾燥後研磨’或先經研磨再乾燥，以形成具 想要粒度之膠囊> 13. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在具水性聚合_ 媒液之混合液中核心物質之量，基於混合液之總重 量，係自0.5至15重量％，及在水性聚合物媒液中聚合 物之量，基於水性聚合物媒液之總重量，係自1至50重 量％。 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本買) ;,.ί赛· Γ 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)Α4規格（210x297公釐）