[发明专利]抗菌粉状组合物

说明书

根据下述方法制备包括低分子量抗菌有机酸和吸湿成分的抗菌粉末：其中在干燥以形成粉末之前，将组分在溶液中混合以形成液体浆料组合物，使得干燥液体浆料组合物包括共干燥所述组分。抗菌粉末中的低分子量抗菌有机酸可以以无水和水合形式两者的晶相存在。抗菌粉末展现出优异的性能如货架稳定性，而不需要包封剂。还公开用于制备抗菌粉末的方法以及抗菌粉末在食物和饮料产品中的应用。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2017年10月10日提交的美国临时专利申请号 62/570,313的权益，其全部教导和公开内容通过引用并入到本文。

背景技术

在当今回归基础烹饪的世界中，希望具有干净标签的抗菌组分来代替加工食物中常规使用的化学防腐剂和硝酸盐/亚硝酸盐。另外希望具有以稳定、干燥形式的这种抗菌剂以简化贮存、延长货架期并易于应用。

为此，喷雾干燥或鼓式干燥是简单的、有成本效益的，因此是优选的制造方法。不幸的是，由于大多数这种抗菌化合物是热塑性或吸湿性的，它们需要将“载体”干燥成粉状形式。这些载体通常是不希望的，因为它们毫无必要地使食物产品复杂化，在标签上看起来有害并且对最终食物产品没有积极目的。这种载体的非限制性实例包括麦芽糖糊精、玉米糖浆、树胶和蛋白质。

当将已经部分中和如中和成乙酸钠的的醋剂(vinegar)在没有载体的情况下喷雾干燥时，可以看到这种不稳定性和需要载体的一个实例。在这种条件下的干燥导致中和的醋剂干燥成不稳定的和吸湿性的无水玻璃相。这种所得粉末迅速吸收水分(moisture)，恢复至更稳定的乙酸钠三水合物晶体结构，并且在食物加工中形成无法使用的粘稠的团块。

图8和9证明了这种不稳定性。图8示出了一袋中和的醋剂粉末(乙酸钠)，其由于乙酸钠从无水玻璃相转化至三水合物晶相已形成大的团块。图 9是在半极性光下的微观视图(40X)，示出了深色的无水乙酸钠粉末变成三水合物晶体形式(明亮的晶体)，其颗粒彼此结合(在这种情况下的载玻片)。

作为这种不稳定性的另一个实例，当没有载体干燥时，培养的芹菜汁固体将涂覆喷雾干燥机的内部作为粘性膜。培养的芹菜汁固体的熔点低于喷雾干燥中使用的实际排出干燥温度。由于使用的温度低于培养的芹菜汁固体的熔点，因此可以使用深度真空干燥(Deep vacuum drying)以将培养的芹菜汁固体转化为干燥形式。然而，深度真空干燥将培养的芹菜汁固体转化为玻璃相，其比醋剂的无水玻璃相甚至更吸湿。这种干燥工艺的结果是极度的吸湿，并且难以处理产品。此外，由于产品的相对高的盐浓度和低浓度的蛋白质/碳水化合物，在不添加载体的情况下，冷冻干燥该产品在财务上是不切实际的。

图10提供了真空干燥的芹菜汁在暴露于78％平衡相对湿度的周围 20℃空气中一小时之前和之后的并排(side-by-side)比较。如所示，无载体的真空干燥的芹菜产品迅速吸收水分，变成浆料(syrup)，然后变成液体，变得无法使用。

用于将这种液体抗菌剂转化成粉末形式的另一种方法包括将液体电镀(plating)在如Cargill Alberger工艺盐或Morton树枝状盐的电镀盐(plating salt)上。然而，这种电镀盐仅能容纳5-10％的液体材料，而不会失去使粉末令人满意的流动性能。因此，这样的处理使极端量的载体添加至最终产品，以达到抗菌剂的功效剂量，致使产品的钠不合需要地高。

可选择地，可以使用多孔二氧化硅盐将液体抗菌剂电镀成粉末形式。然而，尽管这种二氧化硅可保持流动的同时可以承受达至它们重量的两倍，但是它们是合成的且不易消化的，不能实现具有天然产品的目的。