JP2001504339A - 液体栄養剤の物理的安定性を改善するためのゲランガム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 改善された物理的安定性をもつ液体完全栄養剤を開示する。完全栄養剤は流動性でありながら、再分散しにくい沈殿を形成せずにミネラル、不溶性繊維及びココア末等のフレーバー剤を懸濁することができる。本発明は、１０〜５００ｐｐｍの濃度のゲランガムの使用を含む。ゲランガムは単独で十分であるが、カラゲナン及び／又はカルボキシメチルセルロース等の他の安定剤も完全栄養剤に加えてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】 液体栄養剤の物理的安定性を改善するためのゲランガム 技術分野 本発明は液体製剤、より詳細には宋養的に完全であり、改善された物理的安定 性をもつ液体製剤に関する。発明の背景 液体栄養産業は年商数＋億ドルの産業である。乳児用製剤と医療用栄養剤がこ の産業の大部分を占める。乳児用製剤や医療用栄養剤等の「完全栄養」剤は必要 レベルのミネラル、ビタミン、タンパク、炭水化物及び脂肋を許容可能な容量で 人体に提供するように、有意レベルのこれらの栄養素を含んでいることが必要で ある。これらの完全栄養剤は製剤摂取者の単独栄養源を構成することができる。 カルシウムやリン等の所定のミネラルの存在は栄養剤の効力に極めて重要である 。しかし、これらの高レベルのミネラル、タンパク及び脂肪の存在は、これらの 製剤の製造及び使用に多数の重大な問題を生じる。 完全栄養液体製剤はクリーム化と沈殿の問題に悩まされてきた。クリーム化は 液体栄養剤中の脂肪球が製品の上部に浮遊す るときに生じる。これらの脂肪球は硬化し、供給チューブやニップルを詰まらせ る恐れがある。沈殿では、液体栄養剤の種々の不溶性成分が製品容器の底部に沈 殿する。特に問題となるのは、カルシウム、リン、繊維及びフレーバー末（例え ばココア）の沈殿である。ココア末は特に沈殿し易く、沈殿すると再分散しにく い。沈殿が硬化し、「非分散性沈殿」として知られるセメント型物質になると、 これらの成分の沈殿は一層悪化する。非分散性沈殿の問題は３点あり、（１）非 分散性沈殿は容器を震盪しても再溶解しないことが多いので、液体栄養剤が栄養 不足になり、（２）沈殿は供給チューブ又はニップルを塞ぎ、（３）製品外観が 悪化し、例えば消費者には「腐っている」ように見える。 液体栄養産業は従来、主にカラゲナンやセルロース等の安定剤の使用により沈 殿の低減に努めてきた。従来技術の安定剤系を使用すると非分散性沈殿の形成は 遅れるが、防止するには至っていない。本発明の１つの特徴は、ゲランガムが沈 殿を完全に防ぐ訳ではないとしても、有意量の非分散性沈殿を形成せずに震盪後 に沈殿を再分散できるという知見にある。 完全栄養剤の沈殿とクリーム化の問題に対処するために多数 の安定化系が提案されている。しかし、これらの手段は成果が限られている。従 来公知の安定化系はミネラル、繊維及びフレーバー末の懸濁時間を延ばすことは できるが、最終的に溶解することはできない。不溶分の安定化系又は懸濁剤とし ては、イナゴマメガム、グアーガム、カルボキシメチルセルロース、λ−カラゲ ナン、コンニャク粉等が一般に使用されている。これらの安定剤は「非ゲル化」 又は「弱ゲル化」型として知られている。これらの安定剤は許容可能な懸濁レベ ルに達するにはかなり高い添加率（１２００ｐｐｍ以上）が必要であり、その結 果、高粘度（＞５０＋ｃｐｓ又は０．０５Ｐａ．s）になる。 完全栄養液体製剤の物理的安定性に関連する問題に対処するために、液体栄養 剤に加える塩類又はミネラルの微粉化も検討されている。微粉化では塩類及び／ 又はミネラルを約１μｍ（１０^-6ｍ又は「ミクロン」）以下の粒度に粉砕する。 塩類及び／又はミネラルの粒度を小さくすると沈殿しにくくなると考えられる。 しかし、このアプローチは費用がかかり、一旦沈殿が生じると、一般には容器を 震盪しても再分散できない。 カラゲナン、カルボキシメチルセルロース及びグアーガム等の安定剤の使用は 固体食品に関して周知である。しかし、固体 食品では沈殿やクリーム化は液体栄養剤に比べると殆ど問題にならない。また、 カラゲナン及び／又はヒドロコロイドを使用すると、液体栄養剤の所望粘度及び 流動性に影響がある。 種々のレベルの剪断応力下の液体経腸栄養剤の粘度は非常に重要な特徴である 。高レベルの剪断応力下で高粘度の製品（＞０．０５Ｐａ．ｓ又は５０ｃｐｓ） は経管供給やニップル供給には有効ではない。本明細書及び請求の範囲において 「低粘度」なる用語は室温及び６０ｒｐｍで＃１スピンドルを使用するブロック フィールド粘度計で測定した場合に約０．０５Ｐａ．ｓ（５０ｃｐｓ）朱満の粘 度をもつ液体栄養剤を意味する。「降伏応力」の面も重要である。降伏応力とは 、剪断（ｄｙｎ／ｃｍ²として測定される力）を加えると、製品が経管又はニッ プル供給に許容できるように流動することを意味する。本発明の１側面は、１０ 〜５００ｐｐｍのゲランガムが０．１〜１．０ｄｙｎ／ｃｍ²の実測降伏応力値 を維持しながら沈殿を減らすという知見に関する。「実測降伏応力」なる用語は 、数値モデルから誘導した値でなく、直接測定した値を意味する。 Ｈｗａｎｇらの米国特許第５，４１６，０７７号は、５０〜１，０００ｐｐｍ のι−カラゲナンと場合によりκ−カラゲナ ンを含有する液体栄養組成物を開示している。しかし、同特許はゲランガムの使 用と、完全栄養液体食品でゲランガムを使用することにより実現可能な予想外の 結果については開示又は示唆していない。 ＣｌａｒｋのＷＯ９４／２４８８７はゲランガムとカルボキシメチルセルロー スのブレンドである飲料安定化系を開示している。同出願は、ゲランガム／カル ボキシメチルセルロース系が飲料製品に適した弱い安定化ゲル構造を提供するこ とを開示している。同出願は安定化したチョコレートミルクとフルーツジュース を開示しているが、ゲランガムとカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）を併用 する必要がある。更に、ゲランガムは単独では沈殿を防止するために十分な構造 を提供しないと述べている。ＣＭＣとゲランガムの飲料安定化ブレンドは約３： １〜２０：１の重量比であると開示している。 Ｃｏｌｅｇｒｏｖｅのヨーロッパ特許出願第０４５４３７３８２号は、ゲル化 塩浴への押出により製造した包帯や生理用品等のゲランガム繊維の使用を開示し ている。更に、有用な繊維を製造するために他のガムをゲランガムと同時押出し てもよいと開示している。 Ｃｌａｒｅらの米国特許第５，１９０，７７８号及び５，１９６，２２０号は 、改善された泡安定性と望ましいアルコール分、粘り及び透明度をもつ発酵麦芽 飲料（ビール）を開示している。５〜４００重量ｐｐｍのゲランガムを加えるこ とにより飲料を安定化することを開示している。しかし、これらの特許は完全栄 養液体製剤中のカルシウム、リン、不溶性繊維及びフレーバー末（例えばココア ）の沈殿に関連する問題を解決するためにゲランガムを使用することについては 示唆又は開示していない。 Ｔａｎｇらの論文“Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｇ ｅｌｌａｎ Ｇｅｌｓ ｉｎ Ｒｅｌａｔｉｏｎ ｔｏ Ｄｉｖａｌｅｎｔ Ｃ ａｔｉｏｎｓ”，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌ． ６０，Ｎｏ．４，（１９９５）は種々のポリマー及びカチオン濃度を含むゲラン ガムの機械的性質について記載している。同論文は、所与のゲランガム濃度でケ ルは臨界カチオンレベル未満で伸長性であり、このレベルを越えると脆いと述べ ている。しかし、この論文は完全栄養液体製剤の安定化に関連する特殊な問題の 解決方法や、１０〜５００ｐｐｍのゲランガムの添加によりこ のような製剤が改善されることについては示唆又は開示していない。 Ｈａｎｎｉｇａｎは、Ｆｏｏｄ−Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，５５（１），５２ 〜５３頁にＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｅｌｏｄｅａの制御下の発酵と脱アセチル 化により製造されるゲランガムについて記載している。ゲランガムはゲル化にカ チオン、好ましくはカルシウムを必要とすると開示している。ゲランガムは食品 製造で使用されている数種の商用ゲル化剤の代用として提案されている。用途と しては、ゼリー、デザート、レトルト及び超高温（ＵＨＴ）処理固体食品、飲料 及び乳製品（アイスクリーム、チーズ、ヨーグルト等）が挙げられている。 ゲランガムはＫｅｌｃｏ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｏｆ Ｍｅｒｃｋ ＆ Ｃｏ． からＫｅｌｃｏＧｅｌ（登録商標）のブランド名で販売されている。ゲランガム は食品、ペットフード、身体ケア製品及び工業用の多機能ゲル化剤として知られ ている。ゲランガムは米国食品医薬品局により食品での使用を認可され、特にパ ンフィリング、糖菓、アイシング、フロスティング、グレーズ、ジャム、ゼリー 、プディング及び身体ケア製品用に開発されている。 ゲランガムはＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｅｌｏｄｅａ培養菌ＡＴＣＣ３１４６ １の発酵により産生される高分子量細胞外ヘテロ多糖である。発酵中は、酸素、 温度及びｐＨを厳密に制御する。発酵か完了したらゲランガムをアルコール抽出 によりブロスから単離し、乾燥する。ゲランガムは多種多様のカチオン、特にカ ルシウム（Ｃａ²⁺）、マグネシウム（Ｍｇ²⁺）、ナトリウム（Ｎａ⁺）、カリウ ム（Ｋ⁺）及び酸からの水素イオン（Ｈ⁺）とゲルを形成することが知られている 。これらのカチオンはゲラン分子を会合させ、ゲルを形成する。カルシウムとマ グネシウムはナトリウム又はカリウムよりも著しく有効なゲル形成剤であること が知られている。 歴史的に、カルシウムとリンを懸濁させ、沈殿と沈殿凝集を減らすためにカラ ゲナンが使用されている。高レベルのカルシウム、リン、食物繊維及び他の不溶 性物質（例えばココア末）を含む製品は特に沈殿し易く、慣用安定化系は問題が 多い。更に、カラゲナンの使用は高レベルのこの安定剤を含有する製品の摂取者 の腸刺激原であることがわかっており、全世界では食品でのカラゲナンの使用を 許可していない国もある。 従って、カラゲナンの使用を低減又は全廃しながら完全栄養 低粘度製剤の物理的安定性を改善する必要がある。本発明の液体栄養剤は乳児用 製剤及び医療用栄養剤に特に適しているか、本発明は沈殿の問題を生じていた任 意液体栄養剤にも有用であると予想される。発明の開示 完全栄養液体製剤に理想的な安定剤は少なくとも以下の流動プロフィルを示す ことが好ましい。（１）貯蔵中にカルシウム等の不溶性物質を懸濁するように、 静置条件下で高粘度をもつゲルとして挙動する。（２）注下又は経管供給時に「 水様に流れる」（高い疑似塑性度）。（３）震盪後に撹乱せずにおくと、元の特 徴にできるだけ近いゲルを再形成する。本発明はこれらの流動性を示す完全栄養 剤の新規安定剤を開示する。 改善された物理的安定性をもつ完全栄養液体製剤が開示され、前記液体製剤は １０〜５００ｐｐｍの濃度のゲランガムを含み、前記濃度は前記液体製剤が約０ ．１〜約１．０ｄｙｎ／ｃｍ²の実測降伏応力値をもっために＋分低く且つ最小 限の沈殿でミネラル、繊維及びフレーバー剤（例えばココア末）を懸濁するため に十分高い濃度である。 本明細書及び請求の範囲で使用する「百万分率」又は「ｐｐ ｍ」なる用語は重量に基づく。 約５〜約３５重量％の濃度の懸濁ミネラルを含有する液体栄養混合物を含む液 体栄養組成物も開示される。上述のように、液体栄養剤は単独栄養源としてその 摂取患者に必要な食物ミネラルの全量を供給しなければならないという点が特殊 である。完全栄養剤は５〜３５重量％のミネラル（即ちカルシウム、リン等）、 より特定的には１０〜３０重量％、更に特定的には１５〜２５重量％の食物ミネ ラルを含み得る。このように高いミネラル含量も、これらの製品に沈殿の問題を 生じる一因となっている。 別の態様では、本発明は完全栄養液体製剤の安定剤系としてカルボキシメチル セルロース、カラゲナン及びゲランガムを含み、ゲランガムの濃度は安定系（ゲ ランガム＋カラゲナン＋カルボキシメチルセルロース）の合計濃度の５重量％未 満である。 沈殿の少ない液体完全栄養食品も開示され、前記液体食品は少なくとも１：４ のゲランガム対カラゲナンの重量比でゲランガムとカラゲナンを含み、前記ゲラ ンガムは１０〜５００ｐｐｍの濃度であり、前記液体食品は０．０５Ｐａ．ｓ（ ５０ｃｐ）未満の粘度をもつ。より好ましい態様では、ゲランガムとカラ ゲナンの重量比は少なくとも１：５であり、粘度は０．０４Ｐａ．ｓ（４０ｃｐ ）未満である。 本発明による液体栄養剤はゲランガムを単独安定剤として使用することが好ま しい。ゲランガムは１０〜５００ｐｐｍの濃度が好ましく、より好ましくは２０ 〜４００ｐｐｍ、最も好ましくは５０〜１００ｐｐｍである。 懸濁ミネラルを含み、前記懸濁ミネラルを含めた総固形分が約５〜約３５重量 ％である液体栄養混合物と、１０〜５００ｐｐｍの濃度で液体栄養組成物中に存 在するゲランガムから構成される安定化系を含む液体栄養組成物も提供される。 （ａ）（ｉ）懸濁ミネラル（但し懸濁ミネラルを含めた栄養混合物の総固形分 は約１０〜約３５重量％とする）と、（ｉｉ）ゲランガムを含む液体栄養混合物 を製造する段階と、（ｂ）混合物を殺菌処理する段階と、（ｃ）組成物が実質的 に沈殿しないように液体栄養組成物を無菌パッケージングする段階を含む液体栄 養組成物の製造方法も開示される。 （ａ）約５０〜９０重量％のタンパク水解物と約５００重量％以下の１種以上 の無傷のタンパクから構成されるタンパク系と、（ｂ）脂肪源と、（ｃ）炭水化 物系と、（ｄ）１７５〜 ３５０ｐｐｍの濃度のゲランガムを含む安定剤系を含む液体栄養剤も開示される 。 完全栄養液体製剤へのゲランガムの添加方法も開示され、該方法は、（ａ）（ ｉ）ゲランガムの水中分散液又は（ｉｉ）ゲランガムと糖の水中分散液を形成す る段階と、（ｂ）段階（ａ）で形成した分散液に金属イオン封鎖剤を加え、溶液 を形成する段階と、（ｃ）付加成分を加え、完全栄養液体製剤を形成する段階を 含む。 更に、約５００ｃａｌ／ｌ〜約２０００ｃａｌ／ｌの熱量をもち、約１０〜２ ０％タンパク、２５〜４０％脂肪及び４０〜６０％炭水化物の熱量分布をもつ液 体栄養組成物も開示される。 本発明の別の側面は、約０．１〜１．０ｄｙｎ／ｃｍ²の実測降伏応力（流動 が開始する臨界応力）をもつ完全栄養液体製剤を提供する。降伏応力とは、流動 変形を開始するために静止流体に加えることが必要な最小剪断応力又は力を意味 する。本発明の１側面は、ゲランガムを使用すると降伏応力をもつ完全栄養液体 製剤が得られるという知見に関係する。本明細書及び請求の範囲で使用する「実 測降伏応力」なる用語は、数値モデルから誘導した降伏応力ではなく、物理的測 定により測定した 静止試料の降伏応力を意味する。降伏応力をもつ利点は、力が加えられるまで栄 養剤が移動（流動）しないという点にある。従って、ミネラルはゲル構造により 沈殿ないし沈降しないが、製品に（注下、震盪又はポンピングにより）力が加え られると、ゲル構造は容易に壊れ、易流動性液体となる。降伏応力をもつ物質の 例はケチャップ、マスタード、練り歯磨き、マヨネーズ及び種々のポリマー溶液 である。本発明の１側面は、製品が注下又は消費時の剪断速度で自由に流動する ように剪断減粘性である完全栄養液体製剤にある。ゲランガムと液体栄養剤の成 分の相互作用により、弱い三次元網目構造が形成されると考えられる。この網目 構造は製品エマルション及び懸濁液の安定性を維持する。 食物繊維、大豆多糖及びココア末を含む群から選択される少なくとも１種の材 料を含む改善された物理的安定性をもつ完全栄養液体製剤が開示される。この液 体製剤は、液体製剤が約０．１〜約１．０ｄｙｎ／ｃｍ²の降伏応力をもつため に十分低い濃度である１７５〜３５０ｐｐｍの濃度のゲランガムを含む安定化系 を含む。 完全栄養液体製剤の沈殿低減方法も開示される。本方法は、 （１）ゲランガムを緩衝系で水和する段階と、（２）水和したゲランガムをタン パクスラリー、炭水化物スラリー、脂肪スラリー及びその混合物から選択される スラリーと混合し、ゲランガムスラリーを形成する段階と、（３）ゲランガムス ラリーを１種以上のスラリー及び／又はプレミックスと混合し、約１０〜約３５ 重量％の総固形分を含み、約０．１〜約１．０ｄｙｎ／ｃｍ²の降伏応力をもつ 完全栄養液体製剤を形成する段階を含む。 栄養産業は医療用及び乳児用栄養剤に特殊な問題を解決するために多大な労力 を費やしている。これらの完全栄養液体製剤の問題は特殊である。ヨーグルト等 の他の食品は平均的ヒトに必要なビタミン、ミネラル、脂肪及びタンパクの全部 又は相当部分を送達する必要はない。従って、沈殿及びクリーム化の問題の解決 は、この非常に特殊な産業における長年の懸案を満足することになろう。 本発明の他の側面及び利点は、以下の説明、実施例及び請求の範囲に明示され る。発明の詳細な説明 ゲランガムの一次構造は線状四糖反復構造から構成される。 各反復単位は、１，３−β−Ｄ−グルコース、１，４−β−Ｄ−グルクロン酸、 １，４−β−Ｄ−グルコース及び１，４−α−Ｌ−ラムノースの４個の糖単位を 含む。ゲランガムの分子量は約４×１０⁵〜約６×１０⁵ダルトンであり得る。こ れらのガムは約１０〜１５重量％の水分を含むさらさらした粉末として供給され る。 本明細書及び請求の範囲で使用する「ゲランガム」なる用語は、生物Ｐｓｅｕ ｄｏｍｏｎａｓ ｅｌｏｄｅａの発酵により産生される高分子量細胞外ヘテロ多 糖を意味する。Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｅｌｏｄｅａの発酵が完了したら、粘 性ブロスを殺菌し、ガムの回収前に生菌を殺す。ブロスから直接回収すると、そ の天然形態又は高アシル形態のガムが得られる。アルカリ処理による脱アシル化 後に回収すると、その低アシル形態のガムが得られる。アシル基はゲル特性に影 響を与えることが知られている。 現在、３形態のゲランガムがＫｅｌｃｏ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｏｆ Ｍｅｒｃ ｋ ＆ Ｃｏ．，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａから市販されてい る。第１の形態は産業用非清澄形態のゲランガムであるＫ９Ａ５０である。第２ の形態は食 品及び産業用のＫｅｌｃｏＧｅｌ（登録商標）ゲランガムである。第３の形態は 微生物培地、植物組織培養及び医薬用のＧｅｌｒｉｔｅ（登録商標）ゲランガム である。本発明の好ましい態様では、ＫｅｌｃｏＧｅｌ（登録商標）形態のゲラ ンガムは商品名ＫｅｌｃｏＧｅｌ（登録商標）、ＫｅｌｃｏＧｅｌ Ｆ（登録商 標）、ＫｅｌｃｏＧｅｌ ＢＦ．ＢＦ−１０（登録商標）、ＫｅｌｃｏＧｅｌ ＪＪ（登録商標）、ＫｅｌｃｏＧｅｌ ＩＦ（登録商標）及びＫｅｌｃｏＧｅｌ ＣＦ．ＣＦ−１０（登録商標）で市販されている製品である。最適なゲランガ ムはＫｅｌｃｏＧｅｌ Ｆ（登録商標）である。例えばパイフィリング、ゼリー 、ジャム、ヨーグルト等の多くの固体食品はゲランガムを使用している。本発明 者らの努力の結果、完全栄養液体製剤に単独ではないとしても主にゲランガムを 添加すると優れた成果を達成できることが判明した。ι−カラゲナンが存在する 場合には、ゲランガムとカラケナンの重量比は１：４以上でなければならない。 本発明で有用なカラゲナンの例は、ＦＭＣ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商品 名Ｖｉｓｃａｒｉｎ（登録商標）ＳＡ−３５９で販売されているι−カラゲナン である。Ｖｉｓｃａｒｉｎ（登 録商標）ＳＡ−３５９は比較的弱いケル化カラゲナンである。当業者に自明の通 り、本発明で有用な種々の形態のゲランガム及びカラゲナンは多数の製造業者か ら市販されている。 ゲランガム安定剤系を栄養剤に添加する時機は、従来の安定剤を例えばタンパ クスラリー、炭水化物スラリー、脂肪スラリーに添加していた任意時点でもよい し、製造終点（パッケージングの直前）でもよい。試行錯誤の結果、ゲランガム の好ましい添加地点は炭化水素／ミネラルスラリーであるがことが判明した。医 療用栄養剤は一般に種々の調製スラリー及びプレミックスを混合することにより 製造される。ゲランガムはカルシウム等のミネラルカチオンの添加前に緩衝系（ 即ちクエン酸ナトリウム）で完全に水和すべきである点に留意されたい。例えば ０．００４重量％といった比較的低濃度でカチオンが存在すると、ゲランガムが 水和する温度が高くなる。カチオンに暴露する前にゲランガムを適正に水和する と、適正なレベルの降伏応力が得られ、完全栄養液体製剤でゲランガムの特性が 得られる。 完全栄養液体製剤で低濃度のゲランガムを使用すると、栄養マトリックス中に ミネラルと脂肪球を有効に保持する比較的弱い三次元網目構造が形成されること が判明した。この弱い三次 元網目構造にミネラルを保持することにより、沈殿、クリーム化及び沈降が減る 。 ゲランガムの具体的濃度は製品マトリックスの特定型、種類及び他の安定剤の 添加に依存して１０〜５００ｐｐｍであり得る。液体栄養剤には多少の流動性が 必要である。例えば、製品は約０．１ｄｙｎ／ｃｍ²を上回り、好ましくは１． ０ｄｙｎ／ｃｍ²を下回る降伏応力（流動が開始する臨界応力）をもつ。比較と して、水は約０．０の降伏応力値をもつ。更に、ゲランガムは液体栄養剤を著し く剪断減粘性にし、製品が注下又は消費時の剪断速度で自由に流動するようにで きる。 実施例Ｉ 医療用栄養剤におけるゲランガム 呼吸不全患者に栄養は重大な問題である。慢性呼吸疾患患者や呼吸不全入院患 者は栄養不良の発生率が高い。人工呼吸器を付けた患者には、呼吸不全患者の特 殊要求を満たす医療用栄養剤を投与することが多い。 Ｐｕｌｍｏｃａｒｅ（登録商標）はＲｏｓｓ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｄｉｖｉｓ ｉｏｎ ｏｆ Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｃｏｌｕｍｂｕｓ， Ｏｈｉｏから市販されてい る栄養剤である。Ｐｕｌｍｏｃａｒｅ（登録商標）は肺病患者の総食物要求を満 たすように意図された高脂肪、低炭水化物経腸製剤である。この医療用栄養剤は 普通食の補助栄養としても利用できるか、長期人工呼吸患者に経管供給するほう が多い。 本発明によるゲランガムの使用の効果を評価するために、安定化系の存在下及 び不在下でＰｕｌｍｏｃａｒｅ（登録商標）型医療用栄養剤を調製した。基本製 剤は、安定化系を添加しない点を除き、参考資料として本明細書の一部とする米 国特許第５，２２３，２８５号に記載の方法と同様の方法で調製した。本実施例 ではこの製剤を対照として使用する。実験製剤にはＫｅｌｃｏ Ｄｉｖｉｓｉｏ ｎ ｏｆ Ｍｅｒｃｋ ＆ Ｃｏ．の製品であるＫｅｌｃｏＧｅｌ Ｆ（登録商 標）ゲランガム７５ｐｐｍを加えた。 対照及び実験製剤を０．２３ｋｇ（８オンス）ガラスびん又は金属缶に充填し 、密閉し、撹拌機付きレトルト加熱器で滅菌した。滅菌後の対照及び実験試料を ６カ月間静置保存した。 ６カ月間保存後に試料の沈殿、粘度、結合沈殿及び非結合沈殿を試験した。沈 殿は不溶性のミネラル粒子、変性タンパク等が製剤容器の底に沈降して層を形成 する製剤相分離現象である。 製剤が老化するにつれ、沈殿は更に沈降して固まり、一層分散しにくくなる。 震盪すると、沈殿は製剤容器の底に止まるか、又は沈殿の分散性に依存して移 動し、（場合によりばらばらに）再懸濁する。再懸濁した沈殿粒子又はフレーク は数分以内の静置ですぐに懸濁できなくなる。震盪すると再懸濁できるが、静置 するとすぐに粒子又はフレークとして再び沈殿する沈殿を「非結合」沈殿と呼ぶ 。製剤容器の底に止まる沈殿を「結合」沈殿と呼ぶ。「結合」及び「非結合」沈 殿の存在は製剤の機能性、官能性及び栄養品質を悪化させるので極めて有害であ る。 本発明を評価するために使用した「結合」及び「非結合」沈殿試験は、まず震 盪した試料全量を沈殿試験容器に注ぎ、２種の沈殿を分離させた後、以下に記載 するような等級に従って各沈殿を目視採点することにより実施した。 「結合」沈殿の等級は実際に沈殿で覆われた元の製剤容器の底の割合に基づい て決定した。容器の底がどの程度結合沈殿に覆われているかに応じて１〜６の数 値を割り当てた。 「非結合」沈殿の等級は、試料を移してから最初の２分以内の静置で沈殿試験 容器の底に再沈殿した沈殿粒子又はフレーク の粒度と分布密度に基づいて決定した。非結合沈殿粒子又はフレークの分布密度 も測定した。非結合沈殿の等級では、１〜６の数値を使用して粒子分布密度のレ ベルを表した。更に、Ａ〜Ｆの大文字を使用して最大非結合沈殿粒子又はフレー クの粒度範囲を表した。数値等級とアルファベット等級を総合して非結合沈殿を 評価した。 試料中の結合及び非結合沈殿の分布は試料の震盪度に左右される。従って、再 現可能な結果が得られるように機械を使用して試料を均質に震盪した。結合沈殿の等級 等級 ：説明 １：沈殿なし。 ２：容器の底の１／８までが沈殿で覆われている。 ３：容器の底の１／８〜１／４が沈殿で覆われている。 ４：容器の底の１／４〜１／２が沈殿で覆われている。 ５：容器の底の全部ではないが、１／２以上が沈殿で覆われている。 ６：容器の底が完全に沈殿で覆われている。非結合沈殿の等級 等級 ：説明 １：沈殿粒子又はフレークなし。 ２：Ａ〜Ｃ沈殿粒子又はフレーク２．０個／ｃｍ²未満、但し合計Ｃ粒子６個 以下。 ３：Ａ〜Ｄ沈殿粒子又はフレーク２．０〜３．９個／ｃｍ²、但し合計Ｄ粒子 ２個以下。 ４：Ａ〜Ｅ沈殿粒子又はフレーク４．０〜７．９個／ｃｍ²、但し合計Ｅ粒子 ２個以下。 ５：Ａ〜Ｆ沈殿粒子又はフレーク８．０〜１２個／ｃｍ²、但し合計Ｆ粒子２ 個以下。 ６：沈殿粒子又はフレーク＞１２個／ｃｍ２、又は合計Ｆ粒子＞２、又は試料 を移してから最初の２分以内の静置で容器の底が沈殿で完全に覆われる。 粒度範囲は以下のよう定義する。 Ａ＝０．２〜１．０ｍｍ Ｂ＝１．１〜２．０ｍｍ Ｃ＝３．１〜４．０ｍｍ Ｄ＝４．１〜１０．０ｍｍ Ｅ＝１０．１〜２０．０ｍｍ Ｆ＞２０．０ｍｍ。 試料を機械震盪し、各容器を横に倒して水平位置に置いた。 次段階で液体を移すために開けるまで試料容器をその位置に維持した。試料液体 を震盪してから移すまでの時間は３．５分以内とした。 蓋を全部外して容器を開け、すぐに適当な寸法の円筒形沈殿試験容器に液体を 注いだ。空になった元の試料容器を逆さにしてタオル等に載せ、その後の結合沈 殿採点を容易にするために残留液を排出吸収させた。 試料を移してから最低２分間液体試料を入れた円筒形試験容器を静置し、次の 非結合沈殿採点に備え、移動再懸濁した沈殿粒子又はフレークを容器の底に沈降 させた。 次に、実際に結合沈殿で覆われた試料容器の底の割合を概算することにより、 元の試料容器の底に付着したままの結合沈殿を目視採点し、等級数を割り当てた 。 試料を移してから２分〜１時間の静置中に円筒形沈殿試験容器の底の非結合沈 殿を採点した。面積指標用テンプレート、適正な照明及び沈殿試験容器を使用す ることにより、粒度＞０．２ ｍｍ（テンプレートの１個の格子の内側）の非結合沈殿粒子又はフレークの数を 計数した。格子当たり（ｃｍ²当たり）の平均粒子数を計算し、これを使用して 非結合沈殿等級を決定した。 室温でＲＶ＃１スピンドルを使用するブルックフィールド粘度計で粘度を測定 した。 ０時及び６カ月に実施した物理的安定性試験の結果を表１に示す。 表Ｉ 物理的安定性結果の０及び６カ月データ ＮＴ＝試験せず。 ＊ 安定剤添加せず。 ＊＊７５ｐｐｍゲランガム。 ＋ 評価前に容器を震盪しない点を除き、結合沈殿と同一試験。 ＋＋Ｐｕｌｍｏｃａｒｅ（登録商標）型製品の結果は３回の製造試験の平均であ り、安定剤系は４０ｐｐｍκ−カラゲナンであった。 上記データから明らかなように、製剤の粘度は同等であるが、ゲランガムを加 えた製剤のほうが沈殿が著しく少ない。更に、実験製剤は結合及び非結合沈殿の いずれも市販Ｐｕｌｍｏｃａｒｅ（登録商標）製品に比較して６カ月後の安定性 が改善された。カラゲナン等の他の安定剤は沈殿を減らし、粉末添加剤を多少懸 濁できるが、許容不能な高粘度となる。高粘度は許容不能な喉ごしと不良な流動 性をもたらす。従って、ゲランガムが最低限の粘度増加で物理的安定性を改善で きることは特筆に値する。 実施例ＩＩ カルシウム及びリン送達 上述のように、医療用栄養剤は意識不明患者又は食物を経口摂取できない患者 の単独栄養源であることか多い。これらの患者は一般に鼻腔栄養チューブ又は胃 瘻チューブから医療用栄養剤を摂取する。患者に経管供給する場合には、長期間 にわたって栄養剤を投与するために経腸ポンプを使用することも一般的である。 一般に、約１リットルの医療用栄養剤を２４時間にわたってポンプで投与する。 栄養剤の貯蔵及び投与中に沈殿が生じると、ミネラル（例えばカルシウム及びリ ン）の投与量が不十分になり、供給チューブが更に詰まる恐れがある。 本実験では、機械的震盪機を使用して対照及び実験製剤を激しく震盪し、供給 チューブポンプセット、８フレンチ経腸供給チューブ及び経腸供給ポンプを接続 した経腸供給容器に入れた。模擬８時間供給で３０ｃｃ／時を送達するようにポ ンプを設定した。８時間後に各装置から全送達試料を収集し、激しく撹拌して沈 殿物質を分散させた。次に、試料のアリコートをカルシウムとリンについて分析 した。 表ＩＩは本実験の結果を示す。各成分の強化レベルと強化回収％を記載する。 「強化レベル」とは、各成分を製造時に医療用栄養剤に添加するレベルである。 強化回収百分率とは、供給チューブを介して送達される各成分の強化レベルの百 分率を表す。 表II カルシウム及びリンのポンプ送達 ＊２回の試験の平均結果。 上記データは、ゲランガムが８時間供給期間にわたってカルシウムとリンの実 質的送達を助長するのに有効であることを明白に示している。更に、０時及び６ カ月（０ｍ及び６ｍ）の対照はカルシウム及びリン送達が実質的に低いことも本 実験から明らかである。この同一試験を使用したＰｕｌｍｏｃａｒｅ（登録商標 ）製品（４０ｐｐｍカラゲナン）の先行試験によると、ＯＭの強化回収百分率は カルシウムでは６０〜６９％であった（４回試験）。４Ｍの製品値は、カルシウ ムでは２８〜５８％であり、リンでは７１〜８９％であった。これに対して、ゲ ランガムを使用すると０時及び６カ月貯蔵後のいずれも良好なレベルの送達と安 定性が得られる。対照試料及び市販製品中のミネラルは供給されていなかったの で、チューブ内に堆積しているか、結合又は非結合沈殿として容器に止まってい ると予想される。 実施例ＩＩＩ 対照試料に３５０ｐｐｍのι−カラゲナンを加えた以外は、実施例Ｉの手順と 同様に操作した。初期安定性試験の結果を表ＩＩＩに示す。 表III 初期物理的安定性結果 ＊試験前に容器を震盪しない点を除き、結合沈殿と同一試験。 本実施例は、ゲランガムが商業的に使用されているι−カラゲナンに比較して 粘度を増加せすに沈殿を抑えるのに非常に有効であることを十分に立証するもの である。更に、ゲランガムの添加レベルはιレベルの約２０％であった。最も重 要な点として、ゲランガムを使用すると結合沈殿量が著しく減少した。 結合沈殿は激しく撹拌しても一般に分散できず、従って、容器の底にトラップ された栄養（Ｃａ、Ｐ）は消費者に利用できず、安定剤の不在では製剤が栄養不 良になるので、ゲランガムが結合沈殿評点を優位に改善するという事実は重要で ある。 更に、ゲランガム製剤は貯蔵寿命にわたって付加的クリーム化を生じなかった 。実施例ＩＶ 繊維を含有する医療用栄養剤 繊維を摂取する生理的利点が明らかになるにつれ、食物繊維を栄養剤に加える ことが近年著しく好まれるようになった。繊維摂取の利点は、下痢の抑制、腸機 能の増進及び腸内ビフィダス菌数の改善などである。 医療用栄養剤への食物繊維添加に伴う主要な問題の１つとして、例えば大豆多 糖等の多数の望ましい食物繊維源は不溶性であることが多く、元々沈殿や相分離 を生じ易い液体栄養剤に加えると、問題が悪化するだけである。典型的な医療用 栄養剤は約０．５〜約５．０重量％の大豆多糖等の食物繊維を含む。 医療用栄養産業は疾病固有製品に向かう傾向もある。疾病固有製品の１例は呼 吸系機能低下患者を対象とした上述のＰｕｌｍｏｃａｒｅ（登録商標）経腸栄養 剤である。疾病固有製品の別の例はヒト免疫不全ウイルス感染患者（ＡＩＤＳ） を対象としたＡｄｖｅｒａ（登録商標）経腸栄養剤である。Ａｄｖｅｒａ（登録 商標）はＲｏｓｓ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｏｆ Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｃｏｌｕｍｂｕｓ，Ｏｈｉｏから製造販売されて いる。 この医療用栄養剤は水解大豆タンパクと無傷のタンパクの混合物からなるタン パク系を含む。医療用栄養剤での水解タンパクの使用に伴う問題の１つは製剤の 物理的安定性に関係する。タンパクは加水分解中に分解するので、乳化剤として 作用する能力が低下する。従って、Ａｄｖｅｒａ（登録商標）等の製品には製品 安定性の点で（１）不溶性食物繊維と、（２）水解タンパクという２つの未解決 の問題がある。 水解タンパクと無傷のタンパクを含む経腸栄養剤の試験はＤｅＷｉｌｌｅらの 米国特許第５，５１４，６５５号にも記載されている。同特許は沈殿の問題に対 する従来技術の試みについても記載している。米国特許第５，５１４，６５５号 の教示は参考資料として本明細書の一部とする。 Ｃｏｐｅらの米国特許第５，４０３，８２６号にはＡｄｖｅｒａ（登録商標） の製造方法が記載されている。米国特許第５，４０３，８２６号の教示は参考資 料として本明細書の一部とする。 本実験では、５０ｐｐｍκ−カラゲナンと３００ｐｐｍι−カラゲナンを含む 現行Ａｄｖｅｒａ（登録商標）製品を対照組成物として使用した。実験製剤は１ ７５、２２５、２７５及び ３５０ｐｐｍのＫｅｌｃｏＧｅｌ Ｆ（登録商標）ゲランガムを加えた。対照及 び実験製剤を繊維沈殿、流速及びカルシウムとリンの送達について評価した。 実施例１１に記載した手順を使用した処、全実験試料はカルシウムとリンの両 者とも効能表示レベルの少なくとも１２５％を送達することが判明した。２７５ ｐｐｍゲランガムを加えた実験試料は最良であり、効率は＞１５０％てあった。 実験試料の重力流速はゲランガム１７５ｐｐｍの５６２ｍｌ／から、３５０ｐｐ ｍの３１８ｍｌ／時まで低下した。対照の重力流速は７８９ｍｌ／時であった。 Ｐｕｌｍｏｃａｒｅ（登録商標）製品で観察されるように、ゲランガムの弱いゲ ル構造は製品を安定化し、カルシウム等の不溶性ミネラルを懸濁するように機能 するが、高レベルで使用すると粘度がやや増加し、重力流速が低下することがあ る。重力供給は一般にＡｄｖｅｒａ（登録商標）では推奨されていないが、ゲラ ンガムを加えた製剤は剪断減粘性により経腸ポンプ送達が非常に良好であった。 ポンピング中に加えられる最小剪断は製剤の粘度を低下させ、適正な流動を可能 にするために十分であることが判明した。 全実験試料から回収されたカルシウム及びリンが２４時間ポ ンピング試験で効能表示レベルを上回ることも判明した。試料を透明容器に入れ て目視検査した処、対照は１週間以内に認識可能な相分離を生じた。不溶性繊維 が沈殿し始めると、認識可能な相分離は非常に明白になった。この欠陥はゲラン ガムを加えた実験製剤よりも対照製剤のほうが著しく顕著であった。Ａｄｖｅｒ ａ（登録商標）型製品におけるゲランガムの許容レベルは２２５〜２７５ｐｐｍ であり得る。試験した製剤のうちで最良の製剤は約２７５ｐｐｍのゲランガムを 加えたものであった。この実験の結果、ゲランガムを加えることによりＡｄｖｅ ｒａ（登録商標）型製品を有意に改善できることが判明した。ゲランガムは大豆 多糖等の食物繊維と有利に相互作用し、液体栄養剤へのその懸濁を著しく増進す ると思われる。更に、ゲランガムは許容可能な流動性に達するために最小限の剪 断しか必要としない剪断減粘性軟質ゲルを形成する。 実施例Ｖ １％ココア末を添加し、チョコレートフレーバー入りＰｕｌｍｏｃａｒｅ（登 録商標）型製剤を調製した以外は実施例Ｉの手順を使用した。ココア末等のフレ ーバー末は非常に沈殿し易く、一旦不溶化すると、再分散しにくい硬質沈殿を形 成する傾 向があるので、医療用栄養剤の物理的安定性を一層悪化させる。典型的医療用栄 養剤は、約０．５〜約５．０重量％のココア末等のフレーバー末を含有している 。 本実施例の対照製剤は４０ｐｐｍのＫ−カラゲナンを加え、実験製剤は７５ｐ ｐｍのゲランガムを加えた。 表ＩＶは初期物理的安定性の結果を示す。 対照及び実験製剤のカルシウム及びリン送達はいずれも約１００％強化にほぼ 等しかった。 本実施例は、安定剤としてゲランガムを使用すると、結合及び非結合沈殿等級 が有意に改善されることを示す。ゲランガムは非常に好ましいカルシウム及びリ ン送達も実現する。実験（７５ｐｐｍゲランガム）製剤は更にやや高いゲル評点 をもつ が、軟質ゲル構造の形成はゲランガムの安定化効果に不可欠であるのでこのよう な評点は好ましいと子想される。ゲランガムを加えた製剤は貯蔵寿命（１２カ月 ）にわたってクリーム化欠陥が観察されなかった。この試験によると、約７５ｐ ｐｍまでのゲランガムを製剤に使用すると、優れた物理的安定性と低粘度（０． ０５Ｐａ．ｓ未満）をもつチョコレートフレーバー入り医療用栄養剤を製造でき ると結論することができる。 剪断速度を増しながら各試料の降伏応力値と粘度を測定する追加試験もこれら の試料で実施した。実験製剤は降伏応力０．５６７７ｄｙｎ／ｃｍ²であり、対 照製剤は０．３９８１ｄｙｎ／ｃｍ²であった。実験製剤の粘度は剪断速度１． ２９２／秒で０．０４３９３Ｐａ．ｓであった。表Ｖは剪断レベルの増加に伴う 各製剤の粘度を示す。 このデータは本明細書に記載するように本発明を使用した栄養剤の剪断減粘性 を立証するものである。本発明による製剤は剪断を加えるとすぐに低下する高い 初期粘度をもつことに留意されたい。ゲランガムのこの特性は、本発明が医療用 栄養産業の長年の懸案を満足し、医療用栄養剤分野の最新技術を前進するのに加 担するものである。更に、本発明の剪断減粘性は栄養剤の喉ごしをよくし、経管 供給を助長する。 経管供給又は注下等の実際の使用条件下では剪断減粘性製剤 の粘度はかなり低いと思われるので、１３往復秒の剪断速度でのブルックフィー ルド粘度に基づく製品の評価が誤認となる場合もあることも上記データから明ら かである。注下（１００往復秒）又は経管供給中の粘度は実際に製品性能の特に 重要な物理的特徴である。 実施例ＶＩ Ｅｎｓｕｒｅ（登録商標）はＲｏｓｓ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｏｆ Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｃｏｌｕｍｂｕｓ，Ｏｈｉ ｏから製造販売されている。上述のように、完全栄養液体製剤でココア末を使用 すると、物理的安定性の問題が悪化するだけである。同じく上述のように、これ らの組成物中に繊維が存在すると、これらの製剤中の結合及び非結合沈殿の形成 が更に増長する。 本実験では、チョコレート風味Ｅｎｓｕｒｅ（登録商標）の２つのバッチを調 製した。対照にはＰｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａに所在 のＦＭＣの製品であるＶｉｓｃａｒｉｎ（登録商標）ＳＡ−３５９（ι−カラゲ ナン）３５０ｐｐｍを加えた。実験製剤には７５ｐｐｍのゲランガム（Ｋｅｌｃ ｏＧｅｌ Ｆ（登録商標））を加えた。試料を８０２（ｍｌ） ガラスびんにパッケージングした後、末端を滅菌した。３、６、９及び１２カ月 に貯蔵寿命試験を実施した。 どちらの試料も約２１重量％固形分、約３．５〜３．６重量％脂肪及び３．７ 〜３．８重量％タンパクとした。 実施例Ｉに記載したように結合及び非結合沈殿試験を実施した。物理的安定性 試験のデータを表ＶＩに示す。＊異常等級はびん変動及び／又は試験者の末熟によると思われる。 このデータは、ゲランガムが商業的に受け入れられているカラゲナンの濃度の ほぼ５分の１の濃度で非結合沈殿の形成を著しく減らすことを明白に示す。１２ カ月貯蔵の実験製剤の３Ｂという等級は、びん変動及び／又は試験者の未熟によ ると思われる。いずれにせよ、ゲランガム試料の３Ｂという等級は対照 の２倍良好であった。６に対する３という等級は、ゲランガム試料のフレーク又 は粒子数が対照の２分の１であることを意味し、Ｄに対するＢという等級は、ゲ ランガム粒子の粒度が対照粒子の２分の１であることを意味する。更に、３カ月 データによると、ゲランガムを加えた実験製剤は２分間静置後に粒子又はフレー クが存在しない（非結合沈殿等級１）が、カラゲナンを加えた対照は等級６Ｅ（ 沈殿粒子又はフレーク粒度１０．１〜２０．０ｍｍ）であった。 実施例ＶＩＩ 本実験では、ゲランガムの単独使用をゲランガムと他の市販安定剤の併用及び 市販安定剤の単独使用と比較した。基本製剤は製剤２３７ｍｌ当たり食物繊維ブ レンド３．８ｇを含有する繊維入りバニラ風味Ｅｎｓｕｒｅ（登録商標）とした 。繊維ブレンドは２４．２％重量オートムギ繊維と７５．８重量％大豆多糖とし た。対照試料には安定剤系を加えず、実験試料ＶＩＩＡ〜ＶＩＩＥには表ＶＩＩ に示すような種々の安定剤を加えた。 対照及び実験製剤を調製し、２３７ｍｌプラスチック容器に無菌パッケージン グした。殺菌処理及びパッケージングに関する情報はＰａｓｔｅｒｎａｋらの米 国特許第５，３０３，３２５ 号に記載されている。米国特許第５，３０３，３２５号の教示は参考資料として 本明細書の一部とする。試料を６カ月間貯蔵した後、実施例Ｉに記載したように 物理的安定性を評価した。６カ月安定性試験の結果を表ＶＩＩに示す。 ＊ 沈殿深さ（ｍｍ）。 ＋ Ａｖｉｃｅｌ（登録商標）Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ＧｅｌはＦＭＣ，Ｉｎｃ． から市販されている微結晶セルロースである。 ＋＋Ｒｅｃｏｄａｎ（登録商標）ＣＭはＫａｎｓａｓ所在のＧｒｉｎｓｔｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓから市販されている乳化剤／安定剤である。 Ｒｅｃｏｄａｎ（登録商標）はモノ及びジグリセリド、カラゲナン及びグア ーガムの混合物であり、ココア入り製品で製品の脂肪とココア分の分離を防 ぐので有用であると宣伝されている。 本実験から明らかなように、ゲランガムを単独使用又は他の慣用安定剤と併用 すると、無菌充填した完全栄養液体製剤に好ましい安定性が得られる。実際に、 ゲランガムを約１００ｐｐｍで単独使用すると、この種の製品で推奨されている 慣用安定剤（Ｒｅｃｏｄａｎ（登録商標））を５００ｐｐｍ添加した場合よりも 良好な安定性が栄養剤に提供される。この驚くべき結果は、ゲランガムを単独使 用することにより原料及び加工費用を節約できることを意味する。更に、ゲラン ガムにはカラゲナンや微結晶セルロースで報告されている医療及び規制上の問題 がない。実施例ＶＩＩＩ ゲランガムの添加 本実験では、完全栄養液体製剤の製造中のゲランガムの添加点を検討した。Ｋ ｅｌｃｏＧｅｌ Ｆ（登録商標）をゲランガムとして使用して以下に記載するよ うな多数の実験を実験室規模で実施した。 まず、ｐＨ２．２０のクエン酸を加えた熱水（１８０°Ｆ）にゲランガムを加 えた。ガム粉末は溶液に分散したが、溶解はしなかった。ＫＯＨを分散液に加え 、ｐＨを約１２．０にした。約１２．０のｐＨでは、ゲランガムは完全に溶解し た。 次の実験では、粉末ガム２ｇを熱（１９０°Ｆ）コーン油約４００ｇに加えた 。温和な撹拌下でガムは分散したが、溶解（水和）はしなかった。 次の試験ではｐＨ７．０の熱水（約１８５°Ｆ）にゲランガムを加えた。約２ ｇのガムを温和な撹拌下に加えると、分散できず、「フィッシュアイ」を形成し た。フィッシュアイは凝集（凝集塊を形成）して分散液中に魚の眼に似て見える ゲル球を形成するゲランガム粒子である。分散液のｐＨを３．０に下げるか、ｐ Ｈを約１２に上げると、ガムは溶解しなかった。 次の実験では冷水にゲランガムを加えた後、分散液を１７５〜１８５°Ｆまで 加熱した。ガムは容易に分散し、凝集又はフィッシュアイ形成は観察されなかっ た。次にクエン酸ナトリウム２．０２ｇを加えると、溶液は透明になり、ゲラン ガムが溶解（水和）したことを示した。 本実験から明らかなように、ゲランガムは凝集塊を形成せずに冷水に加えるこ とができ、クエン酸ナトリウム等の金属イオン封鎖剤を加えるとガムは溶解又は 水和する。 次の実験ではリン酸三カルシウムの熱水溶液を形成した。次に、温和な撹拌下 にゲランガムを加えた。ガムは分散せず、フィッシュアイを形成した。この添加 方法は商業的生産には許容できないと思われる。 次の実験では、ゲランガムをスクロースと１：１００及び１：１０の比（ゲラ ンガム４ｇ：スクロース４０ｇ及びゲランガム０．４ｇ：スクロース４ｇ）でド ライブレンドし、熱水に加えた。すぐに分散液が形成され、クエン酸ナトリウム ２．０２ｇを加えると、ゲランガムは溶解した。１：２０の比が最適であること が判明した。 これらの試験の結果、市販品で完全栄養液体製剤にゲランガ ムを添加する方法は、（ａ）（ｉ）ゲランガムの水中分散液又は（ｉｉ）ゲラン ガムとスクロース等の糖の水中分散液を形成する段階と、（ｂ）段階（ａ）で形 成した分散液に金属イオン封鎖剤を加え、溶液を形成する段階と、（ｃ）付加成 分を加え、完全栄養液体製剤を形成する段階を含むことが判明した。好ましい態 様では、ゲランガムを１：２０〜１：１０の重量比でスクロースとドライブレン ドした後、熱水に加えて分散液を形成する。その後、ゲランガム／スクロース分 散液にクエン酸ナトリウム等の金属イオン封鎖剤を加えた後、付加成分を加える 。完全栄養剤でこの安定剤の完全な利点を実現するためには、ゲランガムのほぼ 完全な水和が必要である。産業上の利用可能性 以上のデータから明らかなように、本発明により製造した液体栄養剤はクリー ム化と沈殿に関して改善された物理的安定性をもつ。医療用及び乳児用栄養産業 が良好な貯蔵寿命（製品安定性）を示す製品を製造する際に遭遇する問題は特殊 である。これらの製品は固形分（例えばミネラル、ビタミン、フレーバー及び繊 維）の含量が高く、粘度が高いため、栄養産業はこの長年の懸案を満足する低粘 度溶液を提供するには未だ至ってい ない。本発明に開示する知見により、栄養産業は沈殿の問題のない液体栄養剤を 製造供給できるようになった。より詳細には、ゲランガムはカルシウムとリンの 送達により測定した場合に十分な不溶性栄養素（例えばミネラル）の送達を助長 すると共に、好ましい粘度、良好な流動性及び沈殿の低減を実現すことが判明し た。ゲランガムはココア末等のフレーバー末の凝集を防ぎ、不溶性繊維の懸濁性 を改善することも立証された。認識可能な相分離は製品が腐ったように見える恐 れがあり、クリーム化はタンパクや脂質等の栄養素の適正な送達を悪化させる恐 れがあるので、この点は特に重要である。更に、ゲランガムの弱いゲル構造は低 剪断条件下で分解し易いので、摂取に好都合である。更に、ゲランガムは入手し 易く、生理的悪影響がない。 完全栄養剤でゲランガムを使用する重要な利点の１つは、カルシウムとリンを 含む製剤の過剰強化を減らし、これらのミネラルの送達を１日必要摂取量及び／ 又は効能表示に一致できるという点にある。完全栄養剤の過剰強化レベルを低く することができるので、経済点利点が得られる。 本明細書に記載する液体栄養剤及びその製造方法は本発明の好適態様を構成す るが、本発明はこの特定製剤に限定されず、 請求の範囲に記載する本発明の範囲内で種々の変更が可能であると理解すべきで ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スノーデン，グレゴリー・エイ アメリカ合衆国、オハイオ・43082、ウエ スタービル、キーン・ロード・5600 (72)発明者 チャンドラー，マイケル・エイ アメリカ合衆国、オハイオ・43230、ガハ ンナ、ハーベストウツド・レイン・5359 (72)発明者 ガン，アマンダ・エル アメリカ合衆国、オハイオ・43160、ワシ ントン・コート・ハウス、コンフオート・ レイン・805 (72)発明者 マルチヤンダニ，ロヒニ・ピイ アメリカ合衆国、オハイオ・43085―2810、 ウオーシントン、コリンズ・ドライブ・ 2364 (72)発明者 ハートライン，ステイーブン・エル アメリカ合衆国、オハイオ・43081、ウエ スタービル、キーン・ロード・5600

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ａ）懸濁ミネラルを含み、懸濁ミネラルを含めた総固形分が約５〜約３５重 量％である液体栄養混合物と、 ｂ）約１０〜約５００ｐｐｍの濃度で液体栄養組成物中に存在するゲランガムか ら主に構成される安定化系を含む液体栄養組成物。 ２．前記ゲランガムの前記濃度が約２０〜４００ｐｐｍである請求項１に記載の 液体栄養組成物。 ３．前記ケランガムの前記濃度か約５０〜約１００ｐｐｍである請求項２に記載 の液体栄養組成物。 ４．前記ゲランガムの前記濃度が約７５ｐｐｍである請求項２に記載の液体栄養 組成物。 ５．前記ゲランガムがＫｅｌｃｏＧｅｌ（登録商標）ゲランガムとして知られる ケランガムの群から選択される請求項１に記載の液体栄養組成物。 ６．ａ）懸濁ミネラル（但し懸濁ミネラルを含めた総固形分は約１０〜約３０重 量％とする）と、 ｂ）約１７５〜約３５０ｐｐｍの濃度で液体栄養組成物中に存 在するケランガムから構成される安定化系と、 ｃ）食物繊維、大豆多糖及びココア末を含む群から選択される少なくとも１種の ミネラルを含む請求項１に記載の液体栄養組成物。 ７．大豆多糖を含む食物繊維が０．５〜５重量％存在しており、ココア末が０． ５〜５重量％存在している請求項６に記載の液体栄養組成物。 ８．前記液体栄養組成物が約５００ｃｌ／ｌ〜約２０００ｃａｌ／ｌの熱量をも つ請求項１に記載の液体栄養組成物。 ９．前記液体栄養組成物が約１０〜２０％タンパク、２５〜４０％脂肪及び４０ 〜６０％炭水化物の熱量分布をもつ請求項１に記載の液体栄養組成物。 １０．ａ）ｉ）懸濁ミネラルを含み、前記懸濁ミネラルを含めた栄養混合物の総 固形分が約１０〜約３５重量％である液体栄養混合物と、ｉｉ）約１０〜５００ ｐｐｍの濃度で前記液体栄養組成物中に存在するゲランガムを含む混合物を調製 する段階と、 ｂ）前記段階ａ）から得られた液体栄養組成物を殺菌処理条件にかける段階と、 その後、 ｃ）実質的に沈殿のない前記液体栄養組成物を無菌パッケージングする段階を含 む液体栄養組成物の製造方法。 １１．前記液体栄養組成物が更にカラゲナンを含む請求項１０に記載の方法。 １２．改善された物理的安定性をもつ完全栄養液体製剤であって、前記液体製剤 が安定化系を含み、前記安定化系は前記液体製剤が約０．１〜約１．０ｄｙｎ／ ｃｍ²の実測降伏応力値をもつに＋分低く且つ最小限の沈殿でミネラル、繊維及 びフレーバー剤を懸濁するに＋分高い濃度である１０〜５００ｐｐｍの濃度のゲ ランガムを含む前記製剤。 １３．約５〜約３５重量％の濃度で懸濁ミネラルを含む請求項１２に記載の完全 栄養液体製剤。 １４．懸濁ミネラルが約１０〜約３０重量％の濃度で存在する請求項１３に記載 の完全栄養液体製剤。 １５．前記安定化系がカルボキシメチルセルロースとカラゲナンから選択される １員を更に含み、前記ゲランガムの濃度が前記安定化系の約５重量％未満である 請求項１４に記載の完全栄養液体製剤。 １６．沈殿の少ない完全栄養液体食品であって、少なくとも１： ４のゲランガム対カラゲナン重量比でゲランガムとカラゲナンを含み、前記ゲラ ンガムが約１０〜約５００ｐｐｍの濃度であり、前記液体食品が０．０５Ｐａ． ｓ未満の粘度をもつ前記食品。 １７．前記ゲランガムの濃度が約５０〜約１００ｐｐｍであり、ゲランガムとカ ラゲナンの重量比が少なくとも１：５であり、前記製剤の粘度が０．０４Ｐａ． ｓ未満である請求項１６に記載の完全栄養食品。 １８．完全栄養液体製剤の沈殿低減方法であって、 ａ）ゲランガムを緩衝系で水和する段階と、 ｂ）タンパクスラリー、炭水化物スラリー、脂肪スラリー及びその混合物から選 択されるスラリーと前記水和ゲランガムを混合し、ゲランガムスラリーを形成す る段階と、ｃ）前記ケランガムを１種以上のスラリー及び／又はプレミックスと 混合し、約１０〜約３５重量％の総固形分を含み、約０．１〜約１．０ｄｙｎ／ ｃｍ²の降伏応力をもつ完全栄養液体製剤を形成する段階を含む前記方法。 １９．ａ）約５０〜９０重量％のタンパク水解物と、約５０重量％以下の１種以 上の無傷のタンパクから構成されるタンパク 系と、 ｂ）脂肪源と、 ｃ）炭水化物系と、 ｄ）１７５〜３５０ｐｐｍの濃度のゲランガムを含む安定剤系を含む液体栄養剤 。 ２０．前記タンパク水解物が大豆水解物、乳タンパク水解物及びその混合物の群 から選択される請求項１９に記載の栄養剤。 ２１．前記脂肪源がキャノーラ油、中鎖トリグリセリド、海産物油、植物油及び その混合物から選択される請求項２０に記載の栄養剤。 ２２．炭水化物系が澱粉、麦芽デキストリン、スクロース、大豆多糖及びその混 合物の群から選択される請求項２０に記載の栄養剤。 ２３．安定剤系が濃度２２５〜２７５ｐｐｍのケランガムから主に構成され、前 記ゲランガムがＫｅｌｃｏＧｅｌ Ｆ（登録商標）である請求項１９に記載の栄 養剤。 ２４．完全栄養液体製剤へのゲランガムの添加方法であって、 ａ）（ｉ）ゲランガムの水中分散液又は（ｉｉ）ケランガムと糖の水中分散液を 形成する段階と、 ｂ）ａ）で形成した分散液に金属イオン封鎖剤を加え、溶液を形成する段階と、 ｃ）付加成分を加え、完全栄養液体製剤を形成する段階を含む前記方法。 ２５．段階ａ）（ｉ）におけるゲランガムと糖の重量比が１：２０〜１：１０で あり、金属イオン封鎖剤がクエン酸ナトリウムである請求項２４に記載の方法。