無丙二醇的噴霧干燥的組合物及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及香料，特別涉及香料組合物，其可用于液體飲料或液體飲料濃縮物。
【背景技術】
[0002] 在飲料制備中的許多增香化合物是精油如橙、檸檬和柚子，或是具有有限水溶性 的相對非極性的混合物如草莓西瓜（strawberrywatermelon),果汁噴趣酒，桃子芒果 (peachmango)等。為了形成導致光學上透明的飲料的香料乳液，使用由水和非水性共溶劑 如丙二醇和/或甘油組成的納米乳液（粒徑在50至150nm范圍內），以制備視覺上半透明 的且亞穩的產品。盡管納米乳液能夠提供光學上透明的商用飲料，對飲料工業來說，制備無 丙二醇的增香了的液體濃縮物以及最終的可飲用飲料已成為挑戰。
[0003] 在食品工業中，已經使用了噴霧干燥、冷凍干燥、真空連續帶干燥和利用真空干燥 器的減壓低溫干燥，來制備香料成分的干燥粉末，如例如干燥的動物和植物提取物。
[0004] 噴霧干燥是通過將液體溶液或漿料噴霧進入熱氣體流來干燥它們的普通工業方 法。它是一種迅速的、一步式的將進料液體轉變成粉末的過程。通常，干燥氣體是空氣，但 是對于需要無氧條件的球形產物也可以使用氮氣。最普通的進料是基于水性的溶液、乳液 和懸浮液，其中水在干燥器中蒸發。液體進料被進料至霧化器，霧化器是將液體流破碎成 細微液滴的裝置。該霧化過程發生在干燥室內，使得液滴立即暴露于熱空氣，引起迅速的 水分蒸發。隨著水分蒸發，液滴變成小粒的粉末，并且它們落在干燥室的底部。壓力噴嘴、 旋轉盤、雙流體噴嘴等用作霧化單元。在許多情況下，所得的干燥粉末的平均粒徑（直徑） 為約20ym至500ym，且干燥時間短到5至30秒（參見，化學和工程手冊（HandbookOf ChemistryandEngineering) (1999)第六次修訂版，MaruzenCorporation，第770 頁，第 780頁）。也開發了一種四流體噴嘴，其能夠大規模地噴霧干燥平均粒徑為數微米的液滴。
[0005] 在許多大規模生產的情況下，使用噴霧干燥法。通常，為了在短時間內制備大體積 的粉末，在將噴霧干燥器的入口溫度和其出口溫度提高得盡可能高的同時，以快速的進料 速率將溶液或漿液進料至噴霧干燥器，從而以高速度干燥漿液。例如，在150至250°C的噴 霧干燥器入口溫度干燥牛奶，并且在300至350°C的入口溫度干燥酵母。在這樣高的溫度 干燥可能對原料本身的香味產生不利的影響，并且產生具有焦臭味的干燥粉末。然而，為避 免這些缺點在低溫噴霧干燥會增加加工時間和成本。參見US2005/0031769和美國專利號 6, 482, 433。
[0006] 在干燥過程期間，當水性載體漿液在通常油系香料核心周圍形成殼時，產生了 噴霧干燥的微膠囊化香料。在干燥過程期間，載體材料的薄膜迅速地在霧化的液滴周圍 形成，并且選擇性地允許水蒸發而留下香料油（Thijssen&Rulkens(1968)DeIngenieur 80:45-56)。所述殼保護核心不受劣化和揮發物蒸發的影響，但是也使得核心在想要的條件 下被釋放，例如，溶解在水中。
[0007] 長久以來，存在將天然和合成材料噴霧干燥，以提供在食品和其他含有香料的產 品中的強烈的、新鮮的、可信的用戶優選的香味的需要。同樣，也需要將天然和合成材料噴 霧干燥，以提供在日用品中的強烈的、新鮮的、可信的用戶優選的香味。
[0008] 發明概述
[0009] 本發明是一種穩定的、無丙二醇的且無甘油的、噴霧干燥的香料組合物，其通過在 噴霧干燥器中將含有揮發性化合物的香料和任選的表面活性劑噴霧干燥而制得，所述噴霧 干燥器具有小于100°c的入口溫度和-10°c至5°C的空氣入口露點。在一些實施方案中，噴 霧干燥的香料組合物在附裝在噴霧干燥器出口處的流化床室中進一步干燥，其中流化床單 元的空氣的溫度等于或低于噴霧干燥器的出口溫度。按照一些實施方案，表面活性劑是聚 山梨醇酯（例如，聚山梨醇酯20、聚山梨醇酯40、聚山梨醇酯60或聚山梨醇酯80)、聚甘油 脂肪酸酯（例如，硬脂酸聚甘油（3)酯、二硬脂酸聚甘油（6)酯、硬脂酸聚甘油（10)酯、二 棕櫚酸聚甘油（10)酯、油酸聚甘油（10)酯和辛酸/癸酸聚甘油（10)酯）、二乙酰基酒石酸 的二甘油酯、二乙酰基酒石酸的單甘油酯、或皂樹（quillaja)提取物。在其他實施方案中， 揮發性化合物是乙醛類、二甲基硫醚類、乙酸乙酯類、丙酸乙酯類、丁酸甲酯類、或丁酸乙酯 類，它們任選地具有小于200°C、小于100°C、或小于60°C的沸點。在再其他實施方案中，噴 霧干燥的香料組合物包含載體材料，例如，糖、糖醇、糖衍生物、改性淀粉、蛋白質、纖維素、 鹽、糊精、多元醇、肽、酸、碳水化合物或水膠體；并且香料還包含溶劑，例如，，揮發性溶劑。 預期的是空氣入口溫度在40°C至99°C范圍內，以及具有在0. 1至0. 6范圍內的水分活度的 噴霧干燥的香料組合物。還提供了含有該噴霧干燥的香料組合物和任選的酸化劑的液體飲 料或液體飲料濃縮物。
[0010] 附圖簡述
[0011] 圖1顯示了在飲料試味溶液中，在不同的RH/溫度條件下制得的樣品之間橙香料 的感官特性的比較。*方向上不同，**在P= 0.05有顯著差異。
[0012] 圖2顯示在無糖口香糖中，在不同的濕度/溫度條件下制得的樣品之間的橙香料 的時間強度特征的比較。**在這些經過的時間，在P= 〇. 05有顯著差異。
[0013] 圖3顯示了在飲料試味溶液中，在不同的濕度/溫度條件下制得的樣品之間的漿 果香料的感官特性的比較。**在P= 〇.05有顯著差異。
[0014] 圖4顯示在無糖口香糖中，在不同的濕度/溫度條件下制得的樣品之間的漿果香 料的時間強度特征的比較。**在這些經過的時間，在P= 〇. 05有顯著差異。
[0015] 圖5是在本申請組合物的制備中所用的干燥器空氣流動的圖。 具體實施方案
[0016] 已經發現，特定的噴霧干燥技術和某些任選的表面活性劑體系產生穩定且光學上 透明的飲料液體濃縮物和最終的商用飲料。例如，當以小于100°c的入口溫度和露點-KTC 至5°C使用噴霧干燥器時，可以保留更高水平的揮發性化合物。與表面活性劑相結合的噴霧 干燥降低了對于使用高壓均化以形成香料納米乳液的需要，并提供了有成本效率的、穩定 的且光學上透明的最終飲料產品，無論是增香了的液體濃縮物或是稀釋后的商用飲料，特 別是低PH濃縮物和飲料。作為特別的優點，噴霧干燥的組合物產生光學上透明的飲料，且 本發明的液體飲料濃縮物是無丙二醇和甘油的，即，在液體濃縮物中可探測到的丙二醇或 甘油少于2%或優選少于0. 5%，并且在商用飲料中少于0. 05%或優選少于0. 01%。
[0017] 因此，本發明是穩定的噴霧干燥的香料組合物，其包含香料和任選的表面活性劑， 通過將香料和任選的表面活性劑在具有小于100°c的入口溫度和空氣入口露點-10°c至 5°C的噴霧干燥器中噴霧干燥而制得。對于本發明的目的，穩定性定義為對于在最終應用中 的使用而言保持可接受的香料質量和強度。優選地，穩定的噴霧干燥的香料組合物取決于 儲存條件具有高達三年的儲存壽命。消費者數據，如在本文的實施例中所示的，顯示了本發 明的香料組合物的統計上的顯著優選性（significantpreference)。消費者優選的香料組 合物的質量進一步得到消費者所選的描述試樣的香料質量的屬性支持。
[0018] 因此，本發明的是噴霧干燥的香料組合物和用于制備這樣的組合物的方法。按照 本發明，含有一種以上揮發性化合物和任選的表面活性劑的噴霧干燥的香料組合物是通過 在具有小于100°C的入口溫度和露點-10°c至5°C的噴霧干燥器中將香料和表面活性劑噴 霧干燥從而獲得干燥的粉末而制得的。在某些實施方案中，所得的噴霧干燥的組合物在流 化床中進一步干燥。作為本方法的結果，噴霧干燥的香料組合物保留在香料中原始所含的 揮發性化合物的至少20%。
[0019] 除非另作說明，本發明的香料是含有一種以上揮發性化合物的香料。根據本發明， 可以使用多種香料。香料可以選自合成香料和增香的芳香物，和/或源自植物、葉、花、果 實的油、油樹脂和油提取物、以及它們的組合。典型的香料油包括但不限于荷蘭薄荷油、肉 桂油、薄荷油、丁香油、月桂油、百里香油、杉葉油、肉豆蔻油、鼠尾草油和苦杏仁油。也可以 使用人造的、天然的或合成的果實香料，如香草、巧克力、咖啡、可可和柑橘類油，包括檸檬、 橙、葡萄、酸橙和柚子，以及果實精油，包括蘋果、梨、桃、草莓、西瓜、覆盆子、櫻桃、李子、菠 蘿、杏等。這些香料可以單獨使用或以混合物使用。
[0020] 本發明的香料的揮發性化合物可以包括但不限于，乙醛、二甲基硫醚、乙酸乙酯、 丙酸乙酯、丁酸甲酯和丁酸乙酯。含有揮發性醛類或酯類的香料包括，例如，乙酸肉桂酯、肉 桂醛、檸檬醛、二乙基縮醛、乙酸二氫香芹酯、甲酸丁香酚酯和對甲基茴香醚。可以在本發明 的香料油中存在的揮發性化合物的其他實例包括：乙醛（蘋果）；苯甲醛（櫻桃、杏仁）；肉 桂醛（肉桂）；朽 1檬醛，即，a朽1檬醛（朽1檬、酸橙）；橙花醛，|卩，|3朽1檬醛（朽 1檬、酸橙）； 癸醛（橙、檸檬）；乙基香草醛（香草、奶油）；天芥菜精，即，胡椒醛（香草、奶油）；香草 醛（香草、奶油）；a-戊基肉桂醛（香辣果味香料）；丁醛（黃油、奶酪）；戊醛（黃油、奶 酪）；香茅醛（改性體、多種）；癸醛（柑橘類果實）；醛C_8(柑橘類果實）；醛C_9(柑橘類 果實）；醛C_12(柑橘類果實）；2_乙基丁醛（漿果）；己烯醛，即，反式_2(漿果）；甲苯醛 (櫻桃、杏仁）；藜蘆醛（香草）；2,6_二甲基-5-庚烯醛，S卩，甜瓜醛（甜瓜）；2-6_二甲基 辛醛（綠色果實）；和2-十二烯醛（柑橘、桔子）；樓桃