[发明专利]乳化剂

说明书

本发明涉及乳化剂、制备所述乳化剂的方法、以及所述乳化剂在各种应用、主要是食品和化妆品应用中的用途。

日常生活遇到的许多产品、特别是食品和化妆品都是胶状系统的实例。胶状系统的特征是存在均匀地分布在整个载体容积中的固体、液体或气体的小颗粒。颗粒常常被称作胶状系统的分散相或不连续相，而载体通常被称作连续相。胶状系统的常见实例包括冰淇淋和面包，其中小气泡组成了分散相；以及沙拉酱，其中分散相是由分散在水性、液态连续相中的小滴液态油组成的。

其中分散相和连续相都为液体的胶状系统被分类为乳剂。乳剂是两种不混溶的液体的紧密混合物，其中一液相以小液滴的形式分散在另一液相中。根据相的组成来分类传统乳剂。如果连续相是水而不连续相是油时，乳剂被分类为水包油(O/W)型乳剂。反过来的情况则被分类为油包水(W/O)型乳剂。O/W型乳剂一般都是白色和奶油色的，而W/O型乳剂一般都是深色并具有油脂的质地。

所有的胶状系统(包括乳剂)的共同点是它们通常都需要稳定化，以避免分离成两相。固体和液体乳剂对稳定化有着不同的要求。例如，在涂脂例如人造奶油中，主要通过三维网络的结晶脂肪稳定W/O型乳剂。液体乳剂系统是更加动态的系统。当将油强烈地搅拌于水中时，就形成了粗制的乳剂形式。这种乳剂是非常不稳定的，该系统将在短时间内分离成为油层和水层。要稳定该系统，就要使用乳化剂。

在食品和化妆品工业中，多种化学产品和组合物都被用作乳化剂。在其多种功能中，乳化剂也作为乳剂连续相的粘度或流动性的稳定剂。通常需要乳剂是耐储存的，而乳化剂有助于实现这个目标。

由于其耐储存性，阿拉伯胶优选地用于多种应用，特别是用于乳剂的冷冻或冰冻储存。它已经被用作食品例如糖果、糖浆、香料油乳剂、冰淇淋和饮料中的乳化剂和稳定剂。它是支链的、取代的杂多糖，其特征是极好的水溶性、低粘度、以及无臭味、无色和无香味。它是中东和非洲产的天然存在的树胶。但是，它是一种昂贵的产品，其供应和质量都不可预见。

在多种应用中，都可以用烷基琥珀酸酯化淀粉或烯基琥珀酸酯化淀粉取代阿拉伯胶。特别地，辛烯基琥珀酸酯化淀粉已经被广泛地用作乳化剂。这些淀粉的应用可以降低成本并提高供应的稳定性。

淀粉本身并不适用作乳化剂，因为它缺少必需的亲脂性基团。因此，它与包含水不溶性物质的系统不相容。通过用环状二羧酸酐如辛烯基琥珀酸酐处理淀粉形成烷基或烯基二羧酸淀粉可以给淀粉引入两亲特性。作为这种改性的结果，淀粉在水溶液中被稳定，因此可以阻碍退减作用(retrogradation)。这些淀粉的显著优点是保留了它们的亲水性，同时引入了疏水性。

对于许多应用而言，迫切地需要进一步提高乳剂稳定性，因此需要改良的乳化剂。本发明正是在这种情况下作出的。

本发明提供了具有提高了的稳定乳剂性能的乳化剂。具体地，本发明提供了乳化剂，所述乳化剂包含通过疏水试剂对淀粉的醚化作用、酯化作用或酰胺化作用以及利用糖基转移酶(E.C.2.4)的酶转化获得的疏水性淀粉，其中疏水试剂包括具有从7到24个碳原子的烷基或烯基链。本发明的乳化剂不仅可以用于稳定由两个不混溶的液相组成的乳剂，也可以用于稳定其他类型的胶状系统，最明显的实例是由分散于液体、油或水的连续相中的气态分散相组成的泡沫。从下面详细的描述和附录的实施例中可以清楚地看到本发明的其他优点。

值得注意的是，在现有技术中已经提出了用不同的酶处理辛烯基琥珀酸酯化淀粉。

在欧洲专利申请0 913 406中，提出了葡萄糖淀粉酶的用途。其描述了该酶优选地造成淀粉被降解到获得了包裹剂而不是乳化剂的程度的用途。在本发明中，并不需要这种降解。

欧洲专利申请0 332 027披露了β-淀粉酶的用途。但是，值得注意的是所获得的产品的55％具有约50的右旋糖当量(DE)(麦芽糖)。其余的产品是稳定的、所谓的β-极限糊精。这意味着所获得的产品中只有约45％可以被用于乳化作用，因为众所周知DE超过20的产品不足以稳定乳剂。

本发明的乳化剂所基于的淀粉理论上可以源自所有的植物来源。可以使用根或块茎淀粉例如木薯淀粉或马铃薯淀粉、和谷类淀粉及果实淀粉例如玉米、水稻、小麦或大麦淀粉。也可以使用豆类淀粉例如豌豆淀粉或大豆淀粉。