JP2000186224A - 微粉砕粉末カロテノイド製剤の製造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大量の溶媒を使用せずに活性成分を微粉砕粉
末形態に変換する方法の提供。 【解決手段】 活性成分が微粉砕されている、粉末カロ
テノイド、レチノイドまたは天然着色剤製剤の連続製造
方法であって、 ａ）水−非混和性有機溶媒中の活性成分の懸濁液を形成
する工程；ｂ）工程ａ）の懸濁液を熱交換器に供給し、
該懸濁液を１００〜２５０℃に加熱し、ここで熱交換器
における滞留時間が５秒未満である工程；ｃ）工程ｂ）
の溶液を、２０〜１００℃の範囲の温度にて膨潤性コロ
イドの水性溶液と急速に混合する工程；ｄ）有機溶媒を
除去する工程；およびｅ）工程ｄ）の分散物を粉末製剤
に転換する工程を含む方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カロテノイド、レ
チノイドまたは天然着色剤を、特に着色食品および動物
飼料にとって必要とされる微粉砕粉末形態に転換するた
めの連続的方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】結晶サイズが１ミクロン未満の活性成分
を含有する粉末の製造のための数多くの方法が記載され
ている。これらの方法のほとんどはバッチ加工の用途に
よく適合する。

【０００３】例えば米国特許第３，９９８，７５３号は
１ミクロン未満の粒子サイズを有するカロテノイドを含
有する水分散性粉末の製造のためのバッチプロセスを記
載しており、該プロセスは（ａ）ハロゲン化脂肪族炭化
水素（例えばクロロホルム、四塩化炭素および塩化メチ
レン）からなる群から選択した揮発性溶媒中のカロテノ
イドおよび抗酸化剤の溶液を形成し、（ｂ）ラウリル硫
酸ナトリウム、水溶性担体組成物（例えばゼラチン）、
保存剤および安定剤の水性溶液を形成し、該溶液のpHを
約１０〜１１に調節し、（ｃ）高速および高剪断で混合
することによって工程（ａ）および（ｂ）の溶液の乳濁
液を形成し；有機溶媒を除去し、得られた乳濁液を噴霧
乾燥してカロテノイド粉末を得ることからなる。

【０００４】欧州特許出願公開ＥＰ−００６５１９３Ｂ
１または対応米国特許第４，５２２，７４３号には、微
粉砕カロテノイド粉末製造のための連続的方法が記載さ
れており、該方法においてカロテノイドは実質的に０．
５ミクロン未満の粒子サイズを有している。カロテノイ
ドは、５０〜２００℃で１０秒以内に、揮発性で水混和
性有機溶媒に溶解される。カロテノイドは０〜５０℃で
膨潤性コロイドの水性溶液と急速に混合することによ
り、生じた分子的に分散した溶液からコロイド的に分散
した形態ですぐに沈殿する。カロテノイド溶液の製造お
よびカロテノイドの沈殿は２つの撹拌室内で連続的に行
われる。得られた分散物は溶媒および従来法における分
散媒質を含まない。

【０００５】しかし、経済的および生態学的な理由によ
り、この方法は大量の溶媒を必要とするという欠点を有
する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、活性
成分を微粉砕粉末形態に転換する一方で、上記の欠点を
克服したプロセスを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】連続的プロセスにおいて
水−非混和性有機溶媒を使用することにより、活性成分
が微粉砕された粉末製剤を提供し得ることが見い出され
た。

【０００８】したがって、本発明は、活性成分が微粉砕
されている、粉末カロテノイド、レチノイドまたは天然
着色剤製剤の連続製造方法であって、 ａ）場合により抗酸化剤および／または油を含む水−非
混和性有機溶媒中の活性成分の懸濁液を形成する工程； ｂ）工程ａ）の懸濁液を熱交換器に供給し、該懸濁液を
１００〜２５０℃に加熱し、ここで熱交換器における滞
留時間が５秒未満である工程； ｃ）工程ｂ）の溶液を、２０〜１００℃の範囲の温度に
て場合により安定剤を含む膨潤性コロイドの水性溶液と
急速に混合する工程； ｄ）有機溶媒を除去する工程；および ｅ）工程ｄ）の分散物を粉末製剤に転換する工程を含む
ことを特徴とする方法に関する。

【０００９】本発明の範囲内では、用語「微粉砕され
た」は１．５ミクロン未満、好ましくは１ミクロン未
満、より好ましくは０．４ミクロン未満の粒子サイズを
示す。

【００１０】本発明の範囲内では、用語「活性成分」は
カロテノイド、レチノイドまたは天然着色剤を示す。

【００１１】本発明の目的のためには、カロテノイドは
特にβ−カロテン、β−アポ−４′−カロテナール、β
−アポ−８′−カロテナール、β−アポ−１２′−カロ
テナール、β−アポ−８′−カロテン酸、アスタキサン
チン、カンタキサンチン、ゼアキサンチン、クリプトキ
サンチン、シトラナキサンチン、ルテイン、リコペン、
トルラロジン−アルデヒド、トルラロジン−エチルエス
テル、ノイロスポラキサンチン−エチルエステル、ζ−
カロテンまたはデヒドロプレクタニアキサンチンを含
む。天然起源のカロテノイドももちろん含まれる。β−
カロテン、アスタキサンチン、カンタキサンチン、β−
アポ−８′−カロテナールおよびリコペンが好ましく、
β−カロテンはより好ましい。

【００１２】本発明の目的のため、天然着色剤は特にク
ルクミン、コチニール、カルミン、アンナットおよびこ
れらの混合物を含む。

【００１３】本発明の方法は好ましくはカロテノイドを
用いて行われる。

【００１４】工程ｂ）の温度は好ましくは１２０〜１８
０℃、より好ましくは１４０〜１７０℃であり、工程
ｃ）の温度は好ましくは５０〜８０℃である。

【００１５】熱交換器での滞留時間は好ましくは０．５
〜４秒、より好ましくは１〜３秒である。

【００１６】本発明の範囲内では、用語「水−非混和性
有機溶媒」は大気圧下に１０％未満の水溶解度を有する
有機溶媒を示す。本発明の連続方法を実施するのに適し
た水−非混和性有機溶媒はクロロホルム、四塩化炭素お
よび塩化メチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素、炭酸
ジメチルエステル（ジメチルカーボネート）、ギ酸エチ
ルエステル（エチルホルメート）、酢酸メチル、酢酸エ
チルまたは酢酸イソプロピル等の水−非混和性エステ
ル、あるいはメチル−ｔ−ブチルエーテル等の水−非混
和性エーテルである。ジメチルカーボネート、エチルホ
ルメート、酢酸エチル、酢酸イソプロピルおよびメチル
−ｔ−ブチルエーテルが好ましい。

【００１７】本発明の範囲内では、用語「膨潤性コロイ
ド」はゼラチン、例えばでん粉またはでん粉誘導体、デ
キストリン、ペクチン、アラビアゴム、オクテニルブタ
ンジオエートアミロデキストリン（ＣＡＰＳＵＬ（商
標））のような炭水化物、例えばカゼインのような乳た
ん白質、植物たん白質およびそれらの混合物を示す。魚
ゼラチンまたはでん粉誘導体が好ましい。

【００１８】カロテノイドの安定性を増加するには、ア
スコルビン酸、アスコルビルパルミテート、ｄｌ−αト
コフェロール、混合トコフェロール、レシチン、ブチル
ヒドロキシトルオール、ブチル−４−メトキシフェノー
ルおよびそれらの化合物の組合わせからなる群から選択
した抗酸化剤を添加するのが有利である。

【００１９】抗酸化剤はマトリックス溶液またはカロテ
ノイド溶液あるいは両方の溶液に添加することができ
る。カロテノイド溶液に好ましい抗酸化剤はｄｌ−αト
コフェロールであり、水性相溶液にはアスコルビルパル
ミテートが好ましい。

【００２０】さらに、カロテノイド懸濁液中に油、好ま
しくはコーン油を溶解するのが有利であり得る。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の方法を実施するのに適し
たフローチャートを概略的に示した添付の図１を参照さ
れたし。全プロセスは連続的に実施されねばならない。

【００２２】以下にフローチャートを説明する。

【００２３】ケトル１において、膨潤性コロイドおよび
場合により安定剤を含有する水性マトリックスを製造す
る。

【００２４】ケトル２において、選択した溶媒中のカロ
テノイド懸濁液を製造する。懸濁液は更に抗酸化剤およ
び油を含有してもよい。

【００２５】カロテノイド懸濁液はポンプ６により熱交
換器４に供給される。流速は、所与の温度でカロテノイ
ドを溶媒中に溶解するのに必要な所望滞留時間に従って
調整する。熱交換器４において、カロテノイド懸濁液を
１００〜２５０℃、好ましくは１２０〜１８０℃、より
好ましくは１４０〜１７０℃に加熱し、カロテンを溶解
する。加熱は熱交換器を通じて間接的にあるいは８で水
蒸気と混合することにより直接的に実施し得る。熱交換
器中の滞留時間は５秒未満、好ましくは１〜３秒であ
る。

【００２６】ケトル１のマトリックス溶液はポンプ７に
よりケトル３に供給される。流速は懸濁液の流速および
要求される乳濁液組成に依存する。ケトル３において、
カロテノイド懸濁液およびマトリックスを混合し、ロー
タスターター均質機を用いて約１５０〜４００nmの内相
粒子の望ましいサイズまで乳化する。混合の結果、温度
は２０〜１００℃の範囲に低下する。

【００２７】得られた分散物を第２の熱交換器５に通
し、分散物を冷却する。圧力を圧力調整により大気圧に
開放する。

【００２８】溶媒を蒸発等の慣用の方法により除去す
る。粉末状の組成物を例えば噴霧乾燥または粉末キャッ
チ法などの慣用方法により、得られた分散物から分離し
得る。

【００２９】本発明を使用すれば、非常に広範囲の色を
カバーする粉末を製造することができる。

【００３０】本発明の方法を容易に実施するやり方を次
の実施例により示す。色強度は５ppmのカロテノイドを
含有する水性分散物において測定し、１cmキュベット中
の１％溶液の吸光度の計算値により与えられた（Ｅ１／
１−値）。平均粒子サイズはコールター粒子分析器Ｎ４
Ｓにより測定した。カロテノイド含量はＵＶ−分光法に
より測定した。

【００３１】

【実施例】実施例１ 溶媒：酢酸エチル、間接熱移転 水性マトリックスをケトル１で製造した。すなわち、
１．０kgのアスコルビルパルミテートを２７．８kgの水
に６０℃で分散した。この分散物のpH値はＮａＯＨ（２
０％）で７．２〜７．６に調節した。ついで、３．４kg
の魚ゼラチンおよび７．２kgのスクロースを加えた。得
られた混合物を粘稠で透明な溶液が得られるまで撹拌し
た。

【００３２】０．７５kgの全−トランス−β−カロテン
結晶をケトル２において９０ｇのｄｌ−α−トコフェロ
ール、３３０ｇのコーン油および７．５kgの酢酸エチル
の混合物中に分散した。

【００３３】カロテン懸濁液をポンプ６を介して６kg/h
の速度で連続的に熱交換器４に供給し、１６０℃に加熱
して、カロテンを溶解した。熱交換器での滞留時間は４
秒であった。

【００３４】ケトル１のマトリックス溶液をポンプ７を
介して９．２kg/hの流速でケトル３に供給し、カロテン
溶液と混合した。

【００３５】得られた乳濁液を第２の熱交換器５で６０
℃まで冷却し、圧力を開放して大気圧とした。

【００３６】酢酸エチルを薄膜蒸発器で除去した。得ら
れた乳濁液は２２５nmの内相粒子サイズを示し、これを
噴霧乾燥した。以下の特徴を有する粉末が得られた：カ
ロテン含量１１．６％、Ｅ１／１＝１０１５、λmax
４４０−４６０nm。粉末は冷水によく溶け、強い赤色を
与えた。

【００３７】実施例２ 溶媒：酢酸イソプロピル、直接熱移転（蒸気） 実施例１に従って１．２５kgのアスコルビルパルミテー
トを３０．９kgの水に６０℃で分散した。この分散物の
pH値をＮａＯＨ（２０％）で７．２〜７．６に調節し
た。ついで、５．１kgの魚ゼラチンおよび７．１kgのス
クロースを加えた。得られた混合物を粘稠で透明な溶液
が得られるまで撹拌した。

【００３８】０．７５kgのカンタキサンチン結晶をケト
ル２において０．１０kgのｄｌ−α−トコフェロール、
０．３６kgのコーン油および６．２５kgの酢酸イソプロ
ピルの混合物中に分散した。

【００３９】カンタキサンチン懸濁液をポンプ６を介し
て６kg/hの速度で連続的に混合室に供給し、ここで温度
を蒸気の注入により１７０℃に上げた。次いで、加熱カ
ンタキサンチン分散物を２秒以内で熱交換器４を通過さ
せ、カンタキサンチンを溶解した。

【００４０】ケトル１のマトリックス溶液をポンプ７を
介して８．１kg/hの流速でケトル３に供給し、カンタキ
サンチン溶液と混合した。

【００４１】得られた乳濁液を熱交換器５で６０℃まで
冷却し、圧力を開放して大気圧とした。

【００４２】酢酸イソプロピルを薄膜蒸発器で除去し
た。得られた乳濁液は２１３nmの内相粒子サイズを示
し、これを噴霧乾燥した。以下の特徴を有する粉末を得
た：カンタキサンチン含量１２．３％、Ｅ１／１＝９０
５、λmax ４７０−４８５nm。粉末は冷水によく溶
け、強い桃−赤色を与えた。

【００４３】実施例３ 溶媒：酢酸イソプロピル、直接熱移転（蒸気） ケトル１にて、１０．３kgの魚ゼラチン、２０．６kgの
砂糖および２．７８kgのアスコルビルパルミテートを２
７．５６kgの水に溶解した。このマトリックスのpH値を
ＮａＯＨ（２０％）で７．２〜７．６に調節した。

【００４４】ケトル２において、６．６８kgのβ−カロ
テン、０．８４kgのｄｌ−α−トコフェロールおよび
３．３４kgのコーン油を３３．４kgの酢酸イソプロピル
中に分散した。

【００４５】β−カロテン懸濁液をポンプ６により２５
kg/hの流速で熱交換器４に供給し、ここで蒸気と混合し
出口温度を１６０℃にした。熱交換器４での滞留時間は
１．０秒であった。マトリックスをポンプ７により３
４．５kg/hの流速でケトル３にポンプ移送し、ここで溶
解β−カロテンをマトリックスと混合し、その中に乳化
した。得られた乳濁液を熱交換器５で６０℃まで冷却し
た。

【００４６】酢酸イソプロピルを縦型蒸発器を用いて乳
濁液から除去した。得られた乳濁液は２２０nmの内相粒
子サイズを示し、これを噴霧乾燥した。

【００４７】最終生産物はβ−カロテン含量１１．３
％、Ｅ１／１＝１１５９、λmax ４４０−４６０nmを
有した。粉末は水によく溶けた。溶液は非常に強い黄色
を有した。

【００４８】実施例４ 溶媒：酢酸イソプロピル、直接熱転移（蒸気） ケトル１にて、９．２５kgの魚ゼラチン、１８．５kgの
砂糖および２．５kgのアスコルビルパルミテートを３
０．２５kgの水に溶解した。このマトリックスのpH値を
ＮａＯＨ（２０％）で７．２〜７．６に調節した。

【００４９】ケトル２において、６．０kgのβ−カロテ
ン、０．７５kgのｄｌ−α−トコフェロールおよび３．
０kgのコーン油を３０．０kgの酢酸イソプロピル中に分
散した。

【００５０】β−カロテン懸濁液をポンプ６により２０
kg/hの流速で熱交換器４に供給し、ここで蒸気と混合し
出口温度を１５８℃にした。熱交換器４での滞留時間は
１．３秒であった。マトリックスをポンプ７により３
０．４kg/hの流速でケトル３にポンプ移送し、ここで溶
解β−カロテンをマトリックスと混合し、その中に乳化
した。得られた乳濁液を熱交換器５で６０℃まで冷却し
た。

【００５１】酢酸イソプロピルを縦型蒸発器を用いて乳
濁液から除去した。得られた乳濁液は２４０nmの内相粒
子サイズを示し、これを噴霧乾燥した。

【００５２】最終生産物はβ−カロテン含量１１．２
％、Ｅ１／１＝７９５、λmax ４４０−４６０nmを有
した。粉末は水によく溶け、溶液は非常に強い赤色を有
した。

【００５３】実施例５ 溶媒：塩化メチレン、直接熱移転（蒸気） ケトル１にて、９．２５kgの魚ゼラチン、１８．５kgの
砂糖および２．５kgのアスコルビルパルミテートを３
０．２５kgの水に溶解した。このマトリックスのpH値を
ＮａＯＨ（２０％）で７．２〜７．６に調節した。

【００５４】ケトル２において、６．０kgのβ−カロテ
ン、０．７５kgのｄｌ−α−トコフェロールおよび３．
０kgのコーン油を３０．０kgの塩化メチレン中に分散し
た。

【００５５】β−カロテン懸濁液をポンプ６により２０
kg/hの流速で熱交換器４に供給し、ここで蒸気と混合し
出口温度を１４５℃にした。熱交換器４での滞留時間は
１．３秒であった。マトリックスをポンプ７により３
０．４kg/hの流速でケトル３にポンプ移送し、ここで溶
解β−カロテンをマトリックスと混合し、その中に乳化
した。得られた乳濁液を熱交換器５で３５℃まで冷却し
た。

【００５６】塩化メチレンを縦型蒸発器を用いて乳濁液
から除去した。得られた乳濁液は１９６nmの内相粒子サ
イズを示し、これを噴霧乾燥した。

【００５７】最終生産物はβ−カロテン含量９．９％、
Ｅ１／１＝１１２０、λmax ４４０−４６０nmを有し
た。粉末は水によく溶け、溶液は非常に強い黄色を有し
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施するのに適したフローチャ
ートを示す。

【符号の説明】

１、２、３：ケトル ４、５：熱交換器 ６、７：ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラウス・ヴィアドー スイス国、ツェーハー−4125 リーヘン、 アゥフ・デァ・ビショフヘーエ 36 (72)発明者 ビン・ヤング スイス国、ツェーハー−4313 メーリン、 ヘレンシュトラーセ 13ベー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 活性成分が微粉砕されている、粉末カロ
   テノイド、レチノイドまたは天然着色剤製剤の連続製造
   方法であって、 ａ）場合により抗酸化剤および／または油を含む水−非
   混和性有機溶媒中の活性成分の懸濁液を形成する工程； ｂ）工程ａ）の懸濁液を熱交換器に供給し、該懸濁液を
   １００〜２５０℃に加熱し、ここで熱交換器における滞
   留時間が５秒未満である工程； ｃ）工程ｂ）の溶液を、２０〜１００℃の範囲の温度に
   て場合により安定剤を含む膨潤性コロイドの水性溶液と
   急速に混合する工程； ｄ）有機溶媒を除去する工程；および ｅ）工程ｄ）の分散物を粉末製剤に転換する工程を含む
   ことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法で製造され、０．
   ５〜２５重量％の活性成分を含有する粉末製剤。