КАПСУЛЫ-КОАЦЕРВАТЫ С ТВЕРДЫМ ЯДРОМ
COASERVATE CAPSULES WITH SOLID NUCLEUS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к капсулам-коацерватам для применения в качестве системы доставки и, в особенности, относится к капсулам-коацерватам, включающим твердое ядро, для применения в производстве душистых и ароматических веществ.
Уровень техники
Коацервация, также называемая разделение водных фаз, представляет собой очень хорошо известную методику инкапсулирования гидрофобных жидкостей. Способ обеспечивает содержащие масло микрокапсулы, материал для инкапсулирования в которых представляет собой гелеобразный гидрофильный коллоид, непроницаемый для масла и осаждающийся равномерно и плотно вокруг масла. Материал для инкапсулирования представляет собой белок, который может образовывать комплекс с другим коллоидом, имеющим противоположный электрический заряд.
Способ коацервации может быть «простым» или «сложным». Первое обозначение применяют, если при разделении фаз для образования стенки капсулы применяют единственный белок. Последний термин обозначает применение второго противоположно заряженного небелкового полимера для того, чтобы добиться разделения фаз. Способ сложной коацервации широко применяется на практике в коммерческих способах и хорошо описан в литературе. В частности, патент US 2800457 и патент US 2800458 очень подробным образом раскрывают сложную коацервацию.
Обычно способ коацервации включает четыре основных стадии, состоящие из эмульгирования, разделения фаз, формирования стенки и отверждение стенки, соответственно. В сложном способе коацервации стенка, окружающая материал ядра, как отмечено выше, состоит из двух противоположно заряженных высокомолекулярных коллоидов. В большинстве случаев примененный положительно заряженный коллоид представляет собой желатин, функциональный белок, полученный из коллагена с помощью гидролиза и последующей экстракции.
В случае коацервации ядро в системе ядро-оболочка обычно при комнатной температуре представляет собой жидкость, поскольку технологические операции легче проводить с жидкими активными ингредиентами, такими как жидкие душистые вещества и жидкие вещества, придающие приятный вкус. Тем не менее, при хранении такие системы инкапсуляции часто страдают от такого недостатка, как вытекание ядра из оболочки. Было бы полезно решить эту проблему.
WO-A1-2008/134908 (Givaudan) раскрывает микрокапсулы, обладающие оболочкой и ядром, в которых ядро включает воскообразное твердое вещество. Предпочтительное воскообразное твердое вещество, пчелиный воск, формирует дисперсию частиц в нерастворимой в воде жидкости, которая содержит или сама представляет собой активное вещество. Эту систему описывают как обладающую кристаллической структурой и имеющую полужидкую консистенцию. Хотя такая система замедляет движение жидкости из-за своей высокой вязкости (полужидкая консистенция), она не гарантирует, что не будет происходить незначительной утечки жидкости или что утечки жидкости не будет совсем. Было бы желательно разрешить эту проблему.
Соответственно, было бы целесообразно для улучшения стабильности предложить, например, лучшую стабильность в растворе поверхностно-активного вещества путем ограничения диффузии небольших молекул из ядра. Было бы также желательно для улучшения механических свойств, например, обеспечить такие капсулы, которые были более устойчивы по сравнению с типичными коацерватированными капсулами при манипулировании и транспортировке при комнатной температуре стандартных капсул типа ядро-оболочка, выполненных с помощью сложной коацервации.
В WO-A-2009/046930 (Cognis) описано образование восковых микрокапсул, в которых активный ингредиент замешивают в расплавленный воск и при охлаждении воск захватывает активный ингредиент. В этом документе нет упоминаний или предложений о системах сложной коацервации, и, следовательно, этот документ не предусматривает применение такой инкапсулированной в воск системы в таком окружении, в котором коацерватная система будет оставаться стабильной, а восковая система - нет, например при повышенных температурах или в средах с жесткими условиями, например содержащих большие количества поверхностно-активного вещества.
ЕР-А 1-0316054 (Shiseido Co Ltd) раскрывает микрокапсулы, включающие желатиновую пленку, набухающую в воде. В косметической основе для модификации прочности мембраны капсулы применяют многоатомный спирт. В примерах исходная прочность на разрыв систематически снижается, если капсулу диспергируют в смесях многоатомных спиртов. Напротив, было бы желательно обеспечить капсулы, которые поддерживали бы высокую прочность на разрыв.
В статье Shinzo Omi et al, «Microencapsulation of Pheromone-Analogue and Measurement of the Sustained Release», Journal of Microencapsulation, Taylor and Francis, том 8, №4, 1991, страницы 465-476, коацерватная система описана, как содержащая ядро, на 90% состоящее из воска и на 10% из активного ингредиента. Это обеспечивает продукт, обладающий высокой температурой плавления порядка 65°С или выше. Было бы желательно осуществить очень высокую нагрузку активным ингредиентом.
В WO-A2-2008/007234 (Firmenich) жир был инкапсулирован в коацерватную систему. В продуктах питания при их потреблении инкапсулированный жир улучшает вкусовые ощущения. Добавление вкусоароматических соединений было ограничено до весьма низкого уровня, поскольку документ имеет отношение к усилению вкусовых впечатлений. Приведенный в качестве примера жир, а именно, талловый жир, имеет температуру плавления, равную примерно 15°C, что значительно ниже температуры плавления, которая сохраняет твердое ядро при комнатной температуре, и который растапливается при 37°С или примерно при 37°С (типичная температура в ротовой полости).
Таким образом, настоящее изобретение направлено на решение одной или нескольких из вышеуказанных проблем.
Сущность изобретения
Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает капсулу-коацерват, включающую:
(a) ядро от 10 до 99% от массы капсулы, включающее смесь, состоящую из (I) жирового компонента, включающего (i) гидрогенизированное масло, или (ii) гидрогенизированный жир, или (iii) масло какао, или (iv) их смесь, и (II) инкапсулируемый материал, включающий вещество, придающее приятный вкус и/или запах, смесь, имеющую Тm, равную от примерно 30°С до примерно 40°C, такую чтобы смесь представляла собой твердое вещество при 20°C, и в которой отношение массы жирового компонента к массе инкапсулируемого материала составляет от 30:70 до 50:50 и
(b) слой покрытия от 90 до 1% от массы капсулы, включающего преимущественно белок, и, необязательно, небелковый полимер.
Изобретение дополнительно обеспечивает способ получения стабильных капсул-коацерватов, включающий стадию:
(а) получения смеси ядра, включающей:
(I) жировой компонент, включающий (i) гидрогенизированное масло, или (ii) гидрогенизированный жир, или (iii) масло какао, или (iv) их смесь и,
(II) инкапсулируемый материал, включающий вещество, придающее приятный вкус и/или запах,
ядро, имеющее Tm, равную от примерно 30°C до примерно 40°C, такую, что ядро представляет собой твердое вещество при комнатной температуре;
(b) обеспечения водного раствора, включающего белок и, необязательно, небелковое соединение;
(c) смешивания смеси ядра и водного раствора для образования эмульсии или суспензии;
(d) включающую разделение фаз, такую, что белок и, необязательно, небелковый полимер, формирует стенку вокруг смеси ядра; и
(e) необязательно, сшивания стенки.
Краткое описание чертежей
Фигуры 1а и 1b показывают капсулы-коацерваты, в соответствии с изобретением, в водном растворе додецилсульфата натрия в момент времени t=0 и в момент времени t=2 часа соответственно;
Фигуры 2а и 2b показывают контрольные капсулы-коацерваты, в которых компонент ядра обладает температурой плавления ниже комнатной температуры в момент времени t=0 и в момент времени t=2 часа соответственно; и
Фигуры 3a и 3b показывают контрольные капсулы-коацерваты в водном растворе SDS в момент времени t=0 и в момент времени t=2 часа, соответственно.
Раскрытие изобретения
Состав ядра
Ядро капсулы-коацервата включает активный ингредиент. Активный ингредиент представляет собой вещество, придающее приятный вкус и/или запах.
При 20°C активный ингредиент может находиться в жидком или в твердом состоянии, хотя, как правило, он представляет собой жидкость. Предпочтительный активный ингредиент представляет собой гидрофобное вещество, этот термин означает, что активный ингредиент не смешивается с деминерализованной водой при 25°С и при добавлении в воду формирует отдельную гидрофобную фазу.
Термины «вещества, придающие приятный вкус» и «вещества, придающие приятный запах», так как применены в этом документе, приведены для определения разнообразных веществ, придающих приятный вкус и запах как природных, так и полученных с помощью синтеза. Они включают индивидуальные соединения или смеси. Конкретные примеры таких компонентов могут быть найдены в литературе, например в справочнике Фенароли (Fenaroli) «Handbook of Flavor Ingredients», 1975, CRC Press; «Synthetic Food Adjuncts», 1947 (автор - M.B. Jacobs), под редакцией van Nostrand; или в справочнике «Perfume and Flavor Chemicals» (автор - S. Arctander), 1969, Montclair, N.J. (США). Эти вещества хорошо известны специалистам в области парфюмерных потребительских продуктов, потребительских продуктов с приятным вкусом и/или ароматом, т.е. вещества, применяемые для придания запаха и/или вкуса потребительскому продукту, который традиционно ароматизируют или приправляют, или для модификации запаха потребительского продукта.
Вещество для придания приятного вкуса может представлять собой модификатор вкуса. Термин «модификатор вкуса» обозначает активный ингредиент, который воздействует на рецепторы потребителя или обеспечивает такое вкусовое впечатление от потребляемого продукта, как консистенция или округлость. Неограничивающие примеры модификаторов вкуса включают активные ингредиенты, которые усиливают, модифицируют или придают сладость, кислоту, ощущение покалывания, горечь, кисловатость, солоноватость, жирность, вкус умами, вкус кокуми, ощущение тепла или ощущение холода.
Вещество для придания приятного запаха и/или вкуса предпочтительно включает, по меньшей мере, 5 масс.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 10 масс.%, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 20 масс.%, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 30 масс.%, например, по меньшей мере, 40 масс.% химических соединений, давление паров которых равно ≥0,007 Па при 25°C. Предпочтительный, по меньшей мере, 10 масс.% обладают давлением паров, равным ≥0,1, более предпочтительно, по меньшей мере, 10 масс.% обладают давлением паров, равным ≥1 Па при 25°C, и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 10 масс.% обладают давлением паров, равным ≥10 Па при 25°С. Величина, равная 0,007 Па при 25°С, выбрана потому, что соединения, отвечающие этим критериям, как правило, рассматривают как летучие соединения. Настоящее изобретение, таким образом, позволяет осуществлять эффективную инкапсуляцию более летучих ингредиентов, находящихся в больших количествах по отношению к общему количеству активного ингредиента.
Для целей настоящего изобретения давление паров определяют расчетным путем, применяя способ, раскрытый в программе «EPI suite»; 2000, Агентство охраны окружающей среды (США).
Лимонен, придающее приятный запах соединение, приведен для иллюстрации способа определения давления паров расчетным путем. Применив способ «EPI suite», рассчитали, что давление паров лимонена равно примерно 193 Па при 25°С.
Жировой компонент присутствует как часть ядра.
Жировой компонент включает (i) гидрогенизированное масло, или (ii) гидрогенизированный жир, или (iii) масло какао, или (iv) их смесь. Подходящие гидрогенизированные масла включают гидрогенизированное пальмовое масло, гидрогенизированное соевое масло и гидрогенизированное хлопковое масло. Подходящий гидрогенизированный жир представляет собой, например, масло какао.
Присутствие жирового компонента обеспечивает внутреннюю фазу смеси, подвергаемой коацервации, которая образует твердое вещество при желаемой температуре, т.е. от примерно 30°С до примерно 40°C, и обеспечивает твердое ядро при комнатной температуре. Под комнатной температурой в этом документе понимают температуру, равную 25°C.
Предпочтительное соотношение массы жирового компонента к массе активного ингредиента равно от 10:90 до 70:30. Более предпочтительно массовое соотношение находится в диапазоне от 30:70 до 50:50.
Не будучи связанными теорией, внутренняя фаза (та, которая формирует ядро коацерватной системы ядро-оболочка) должна быть инкапсулирована в своей жидкой форме. В процессе коацервации образование мембраны обычно начинается при температуре ниже 37°C. Таким образом, Тm смеси компонента, представляющего собой гидрогенизированный жир, и активного ингредиента должна быть ниже 40°С, чтобы обеспечить сохранение гидрофобной фазы в жидком состоянии, в момент, когда начинается осаждение мембраны.
Если Тm внутренней фазы выше 40°С, то будет происходить осаждение мембраны на твердую фазу. Напротив, при хранении, если температура превышает Тm внутренней фазы, то увеличение объема вещества при переходе между твердым и жидким состоянием приведет к тому, что стенки капсулы будут разрушаться и активный ингредиент выходить.
В том случае, если активный ингредиент представляет собой твердое вещество, то вместе с компонентом, представляющим собой гидрогенизированный жир, будет формироваться суспензия частиц твердого вещества в жировом компоненте. В таком случае жировой компонент сам по себе должен иметь Тm, равную от примерно 30°С до примерно 40°С, для обеспечения ядру необходимых физических характеристик. В этом случае предпочтительно, чтобы измеренная при температуре окружающей среды вязкость капельки ядра, содержащей суспензию, была равна от 10 мПа до 1000 мПа. Более предпочтительно, чтобы вязкость была равна от 100 мПа до 800 мПа, еще более предпочтительно от 200 мПа до 750 мПа. Было найдено, что свыше 1000 мПа смесь становиться слишком вязкой и не отвечает требованиям общепринятого способа коацервации.
С другой стороны, если активный материал представляет собой жидкость, в особенности вещество для придания приятного вкуса и/или душистое вещество, было найдено, что присутствие вещества для придания приятного вкуса и/или запаха снижает Тm смеси, содержащей компонент, представляющий собой гидрогенизированный жир. Таким образом, специалист легко выберет жир или смесь жиров таким образом, чтобы конечная смесь жирового компонента и вещества для придания приятного вкуса и/или запаха имела Тm, равную от примерно 30°C до примерно 40°С.
Предпочтительный жировой компонент представляет собой смесь жира и гидрогенизированного масла. В особенности предпочтительна смесь гидрогенизированного масла с кокосовым маслом и/или с маслом какао.
Например, было найдено, что комбинация гидрогенизированного кокосового масла и гидрогенизированного пальмового масла, в особенности, в массовом соотношении, равном от 1:3 до 1:1, обычно обеспечивает Тm, равную от примерно 30°C до примерно 40°С, при смешивании в массовом соотношении, равном примерно 1:1, с композицией летучих веществ для придания приятного вкуса или летучих душистых веществ.
-1
Если активный ингредиент представляет собой жидкость, то капельки внутренней фазы формируют эмульсию в ходе коацервации. Для формирования эмульсии может быть применен любой известный специалисту способ, подходящий для осуществления эмульгирования. Например, для целей настоящего изобретения подходит получение с помощью 4-лопастного вращающегося смесителя, работающего при 300 секунд, и отношение диаметра контейнера к диаметру лопастей которого равно примерно 2:1.
Слой покрытия
Слой покрытия, также известный как оболочка коацервата типа ядро-оболочка, включает белок и, необязательно, небелковый полимер и формирует коацерват вокруг гидрофобной капельки. Предпочтительно небелковый полимер заряжен противоположно белку.
Эти материалы обычно относятся к гидроколлоидам, которые представляют собой полимерные вещества, способные растворятся в воде, необязательно, при повышенных температурах, например вплоть до 90°С. Сюда входят такие полимеры, как белки, полисахариды и поликислоты, например, о которых в целом известно, что они применяются в способах коацервации.
Настоящее изобретение охватывает «простую» и «сложную» коацервацию. При простой коацервации для формирования стенки капсулы применяют только белок в тот момент, когда происходит разделение фаз. Сложная коацервация относится к способам, в которых, как правило, противоположно заряженные небелковый полимер и белковый полимер вместе формируют стенки капсулы. В соответствии с принципами сложной коацервации способ настоящего изобретения обеспечивает необязательное добавление противоположно заряженного небелкового полимера, предпочтительно полисахарида, к гидроколлоидному раствору.
Белки, применяемые в способах коацервации, включают альбумины, растительные глобулины и желатины. Молекулярная масса белка обычно находится в порядке от 40000 до 500000, предпочтительно от 20000 до 250000. Некоторые белки агрегируют, хотя их молекулярные массы могут быть даже больше, чем приведенные.
Предпочтительно белок представляет собой желатин. Предпочтительно применять желатин, имеющий хорошие физико-химические и химические свойства, что проявляется в хороших пленкообразующих способностях, амфотерных свойствах, возможности контролировать количество зарядов путем изменения pH и предпочтительно в существовании перехода из раствора в гель при критической температуре. Конкретно говоря, может быть применен любой желатин, который соответствует спецификации для применения в производстве микрокапсул.
Желатин может, например, представлять собой рыбий, свиной, бычий желатин и/или желатин из домашней птицы. В соответствии с предпочтительным воплощением белок представляет собой рыбий, бычий желатин или желатин из домашней птицы. В соответствии с более предпочтительным воплощением белок представляет собой желатин тепловодных рыб. Предпочтительный, желатин тепловодных рыб имеет прочностью геля по Блуму, равный от примерно 150 до примерно 300 Блум, более предпочтительно от примерно 200 до примерно 300 Блум. Предпочтительно желатин тепловодных рыб имеет ≥250 Блум. В соответствии с общими знаниями, тепловодные рыбы представляют собой рыб, которые способны выносить температуру воды выше 27°C в течение длительного времени.
Типичные небелковые полимеры, применяемые в способах сложной коацервации, включают, в частности, отрицательно заряженные полимеры. Например, их можно выбрать из гуммиарабика, ксантана, агара, солей альгиновой кислоты, производных целлюлозы, например карбоксиметилцеллюлоза, солей пектината, каррагинана, полиакриловой и метакриловой кислот и/или их смеси. Кроме того, подходящие небелковые соединения могут быть найдены в литературе, например в WO 2004/022221, страница 4, строки 27-29.
Белок и, необязательно, небелковые полимеры обычно растворяют в воде для образования раствора гидроколлоида. Предпочтительно в водном растворе гидроколлоида белок присутствует в количестве от 0,5 до 3,5 масс.%, более предпочтительно от 1 до 2 масс.%.
Если присутствует, то количество полисахарида в водном растворе предпочтительно равно от 0,5 до 3,5 масс.%, более предпочтительно от 1 до 2 масс.%.
В особом воплощении соотношение массы белка и массы небелкового полимера равно от 3:1 до 1:3, более предпочтительно от 2:1 до 1:1, наиболее предпочтительно примерно 3:2.
Перекрестно-сшивающий агент
Перекрестно-сшивающий агент обычно применяют для придания твердости слою покрытия. Подходящие перекрестно-сшивающие агенты включают формальдегид, ацетальдегид, глутаровый альдегид, глиоксаль, хромово-калиевые квасцы или трансглутаминазы. Предпочтительно трансглутаминазу применяют в количестве 10-100, предпочтительный, 30-60 единиц активности на грамм желатина. Этот фермент хорошо описан и доступен для приобретения.
Получение
В соответствии с предпочтительным воплощением капсулу-коацерват получают путем формирования первого раствора белкового материал при температуре, превышающей его температуру гелеобразования, и второго водного раствора небелкового полимера. Два раствора смешивают для образования третьего раствора.
Активный ингредиент затем смешивают с жировым компонентом (эта смесь, в конечном счете, сформирует внутреннюю фазу) и вводят в третий раствор при перемешивании для образования эмульсии или суспензии. Эмульсия и/или суспензия могут быть получены общепринятым способом. Предпочтительно смесь внутренней фазы добавляют к третьему раствору медленно в течение примерно от 3 до 10 минут, предпочтительный от 4 до 6 минут, с помощью мешалки, отрегулированной на 300-400 rpm. Скорость перемешивания может быть отрегулирована по желанию.
В альтернативном воплощении эмульсия может быть получена с помощью мембранного эмульгирования. Обычно этот процесс включает пропускание смеси активного ингредиента и жирового компонента через мембрану с порами желаемого размера в раствор, включающий белковый материал и, необязательно, небелковый полимер, и последующую обработку полученной смеси с помощью вибрации до тех пор, пока не сформируется эмульсия. Преимущество этого способа заключается в том, что он позволяет сужать диапазон размеров частиц по сравнению со стандартными методиками эмульгирования.
На следующей стадии, известной как «разделение фаз», создают две отдельные фазы, а именно непрерывную фазу и коацерватную фазу. Основой для коацерватной фазы обычно служит белок и, необязательно, неполимерное соединение. Эту стадию обычно проводят путем модификации физического окружения смеси. Предпочтительно разделение фаз завершают путем модификации, предпочтительно снижения pH до значения, ниже изоэлектрической точки белка. Если присутствует небелковый полимер, то pH предпочтительно делают таким, что происходит нейтрализация положительных зарядов на белках отрицательными зарядами небелкового полимера.
Разделение фаз может быть индуцировано несколькими путями, в общем, путем изменения физико-химического окружения раствора. В зависимости от способа коацервации (простая; сложная) могут быть применены различные способы, вызывающие разделение фаз, например высаливание или добавление второго высокомолекулярного компонента, для того чтобы индуцировать энтропийное разделение фаз.
Затем температуру смеси понижают до значений ниже температуры гелеобразования белка. Определение температуры гелеобразования способных к образованию гелей белков, предпочтительно желатина, проводят, частично с помощью эксперимента, применяя методики, хорошо известны в этой области техники.
В ходе окончательной, необязательной, стадии проводят поперечное сшивание для упрочнения коллоидной стенки, включающей белок, вокруг внутренней фазы. Эта стадия протекает спонтанно, как только индуцируют стадию образования коацерватной фазы.
Поперечное сшивание обычно проводят при температуре в диапазоне от 5 до 40°C. Аналогично pH в ходе стадии поперечного сшивания предпочтительно поддерживают на том уровне, на котором поперечное сшивание может быть эффективно проведено. Например, если трансглутаминаза катализирует поперечное сшивание, то pH предпочтительный может быть от 3 до 7, более предпочтительно от 3,5 до 5,5.
-2
Прочность капсул на разрыв в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно достаточно высока для обеспечения продукта, который более устойчив к нежелательному разрушению при хранении. Например, предпочтительно, чтобы величина прочности на разрыв капсул была больше 300 г⋅см.
Конечные продукты
Микрокапсулы в соответствии с настоящим изобретением могут быть применены во многих видах приложений или в конечных потребительских продуктах. Вещества, придающие приятный вкус, и вещества, придающие приятный запах, представляют собой особые сферы интересов. Следовательно, душистые композиции или композиции, придающие приятный вкус, включающие микрокапсулы в соответствии с изобретением, необязательно вместе с другими ко-ингредиентами, душистыми или придающими приятный вкус, также представляют собой аспекты настоящего изобретения.
Изобретение в особенности полезно в продуктах для ухода за полостью рта, таких как зубные пасты и жевательные резинки.
Другие подходящие готовые изделия также включают продукты бытовой химии, такие как детергенты. Дополнительная группа продуктов, в которых может быть применено изобретение, представляет собой средства личной гигиены, такие как косметические изделия и шампуни.
Примеры
Теперь изобретение будет описано с отсылкой к следующим примерам, в которых температура указана в градусах Цельсия, величины приведены в масс.% и сокращения имеют обычное в этой области техники значение, если не указано иное.
Пример 1
Получение капсул в соответствии с изобретением
Исходный раствор желатина (раствор А) получают смешиванием в сосуде 180 г теплой деионизированной воды и 20 г желатина (желатин из тепловодных рыб, 200 Блум, поставляемый компанией «Weishardt») до тех пор, пока желатин полностью не растворится; после этого температуру раствора поддерживают при 40°C. Исходный раствор гуммиарабика (раствор В) получают смешиванием в сосуде 180 г холодной деионизированной воды и 20 г гуммиарабика (Efficacia, от компании «CNI») до тех пор, пока гуммиарабик полностью не растворится; затем раствор нагревают и хранят при 40°C.
Суспензию кристаллов WS23 в кокосовом масле (раствор С) исходно получают путем нагревания в сосуде при 40°C 85 г гидрогенизированного жира (кокосовое масло - «Margo Cocos») до тех пор, пока жир полностью не растворится, добавляя 15 г охлажденного соединения WS-23 («Millennium Specialty Chemicals», США) и перемешивая с помощью мешалки с большими сдвиговыми усилиями до тех пор, пока не будет получена гомогенная суспензия. Раствор хранят при интенсивном перемешивании при 40°C.
При осторожном перемешивании смешивают в сосуде 105,4 г раствора А с 70,3 г раствора В (массовое отношение желатин/гуммиарабик равно 1,5:1). pH делают равным 4,6 с помощью 50%-ного по массе водного раствора молочной кислоты.
К смеси желатин/гуммиарабик медленно добавляют 70,3 г раствора С и гомогенизируют с помощью мешалки при 150 RPM в течение 5 минут таким образом, чтобы средний размер капелек стал равен 500-1000 мкм.
-1
Затем систему разводят путем добавления 354,1 г теплой деионизированной воды, доводя общую концентрацию гидроколлоида до 3,4 масс.%. Наконец, смесь охлаждают до 20°C со скоростью 0,5°С⋅мин. Скорость перемешивания немного уменьшают и рН доводят до 4,5. Наконец, 4,22 г трансглутаминазы (ACTIVA WM, поставляемый компанией «Ajinomoto», Япония) добавляют к смеси и оставляют на ночь при 20°С для образования поперечных сшивок.
В результате получают водную суспензию жестких микрокапсул.
Пример 2
Получение дополнительных капсул в соответствии с изобретением
Исходный раствор желатина (раствор А) получают в сосуде смешиванием 180 г теплой деионизированной воды и 20 г желатина (желатин из тепловодных рыб, 200 Блум, поставляемый компанией «Weishardt») до тех пор, пока желатин полностью не растворится; после этого температуру раствора поддерживают при 40°С. Исходный раствор гуммиарабика (раствор B) получают смешиванием в сосуде 180 г холодной деионизированной воды и 20 г гуммиарабика (Efficacia, от компании «CNI») до тех пор, пока гуммиарабик полностью не растворится; затем раствор нагревают и хранят при 40°C.
Внутреннюю фазу (раствор C) получают нагреванием в сосуде при 60°C смеси из 13,95 г кокосового масла («Margo Cocos») и 20,92 г гидрогенизированного пальмового масла (Stable flake P, «Cargill») до тех пор, пока смесь жиров полностью не расплавится. Затем добавляют 34,87 г мятного масла (мята перечная, бывшая «Firmenich») и смешивают для получения гомогенного раствора. Раствор хранят при осторожном перемешивании при 45°C.
В сосуде при осторожном перемешивании смешивают 104,6 г раствора A с 69,7 г раствора В (массовое отношение желатин/гуммиарабик равно 1,5:1). pH доводят до 4,6 50%-ным (масс./масс.) водным раствором молочной кислоты.
69,7 г раствора С медленно добавляют к смеси желатина и гуммиарабика и гомогенизируют с помощью мешалки при 150 RPM в течение 5 минут таким образом, чтобы средний размер капелек стал равен 500-1000 мкм.
-1
Систему затем разводят добавлением 355,9 г теплой деионизированной воды, доводя общую концентрацию гидроколлоида до 3,4% (масс./масс.). Наконец, смесь охлаждают до 20°C со скоростью 0,5°С⋅мин. Скорость перемешивания немного уменьшают, pH доводят до 4,5 и к смеси добавляют 4,22 г трансглутаминазы (ACTIVA WM, поставляемая компанией «Ajinomoto»). Оставляют на ночь при 20°С для образования поперечных сшивок. В результате получают водную суспензию жестких микрокапсул.
Пример 3а
Получение контрольных капсул
Капсулы-коацерваты получают по приведенному выше Примеру 1 за исключением того, что материал ядра представляет собой смесь Neobee (триглицерид со средней длиной цепи, от бывшей компании «Stepan») и мятного масла (от бывшей компании «Firmenich») в соотношении 50:50 по массе. Эта смесь ядра имеет температуру плавления ниже 20°С. Такие капсулы обозначают как контрольный образец 1.
Пример 3b
Получение контрольных капсул
Капсулы-коацерваты, такие как описаны в публикации WO-A1-2008/134908, получают с помощью способа, приведенного в Примере 1, за исключением того, что Neobee заменяют лимоненом для обеспечения компонента ядро, состоящего из 20% пчелиного воска и 80% лимонена. Это предпринимают с целью оценить стабильность капсул с гидрофобным жидким активным ингредиентом. Такие капсулы обозначают как контрольный образец 2.
Пример 4
Сравнение капсул в растворе SDS
Капсулы-коацерваты по Примерам 2 и 3 были помещены в отдельные водные растворы, включавшие 1,5 масс.% додецилсульфата натрия («SDS»), и сфотографированы в момент времени 0 и 2 часа.
Результаты показаны на фигурах 1-3. Фигура 1, которая относится к капсуле-коацервату в соответствии с изобретением (Пример 2), демонстрирует, что через 2 часа отсутствуют значительные потери активного ингредиента и что ядро остается в значительной степени неповрежденным. Напротив, фигура 2, которая относится к контрольному образцу 1, демонстрирует очень значительные потери материала ядра, и Фигура 3, которая относится к контрольному образцу 2, показывает, что структура ядра часто разрывается в течение/через 2 часа.