JP2004238336A

JP2004238336A - Method for producing easily water-soluble inclusion flavonoids

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Publication number: JP2004238336A
Application number: JP2003030356A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Shiei; 健一市榮; Hirofumi Kawamura; 弘文河村; Naoko Watanabe; 直子渡邉; Hirotaka Nogami; 浩孝野上
Original assignee: San Ei Gen FFI Inc
Current assignee: San Ei Gen FFI Inc
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2004-08-26

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide easily water-soluble inclusion flavonoids dissolvable in a concentration of ≥0.1% in a food such as a transparent beverage; and to provide a method for producing the inclusion flavonoids. <P>SOLUTION: The method for producing the easily water-soluble inclusion flavonoids comprises dissolving flavonoids included in a cyclodextrin in an alkali solution at pH 9-12, and drying the dissolved product, or dissolving the flavonoids included in the cyclodextrin in an alkali solution at pH 9-12, regulating the pH of the solution so as to be 2-8 and concentrating or drying the pH-regulated product. The flavonoids are preferably an isoflavone derivative. A commercial product and an inclusion isoflavone derivative produced by a well-known method can be used as the isoflavone derivative included in the cyclodextrin. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水易溶性包接フラボノイド類およびその製造方法に関する。さらに詳細には、サイクロデキストリンで包接したフラボノイド類を、アルカリ溶液に溶解後、濃縮または乾燥することを特徴とする水易溶性包接フラボノイド類およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
イソフラボン誘導体は、豆科の植物に含まれるフラボノイド配糖体の一つであり、その生理活性としては、一般にエストロジェン作用、抗酸化作用、抗菌作用があり、また癌、骨粗鬆症や高脂血症などの疾患に有効であることが知られている。大豆イソフラボンは、骨からのカルシウム溶出を抑えて骨の健康に役立つ素材として、厚生省が許可する特定保健用食品に利用されている。そのため、健康を維持するためにイソフラボン誘導体を豊富に含有する大豆の摂取が推奨され、イソフラボン誘導体を抽出する方法が種々提案されてきた。
【０００３】
一般的に、イソフラボン誘導体は水への溶解性が悪く、また水溶液中での安定性が悪いという問題がある。イソフラボン誘導体は、水溶液中で酸性領域ではもちろんのこと、イソフラボンの溶解性が高くなるアルカリ性水溶液としても、高濃度では経時的に沈殿を生じる。イソフラボンの溶解性が悪いことより、食品としての外観が悪くなること、食品として摂取することが困難であること、また体内での吸収が低いという問題がある。そのため、イソフラボンの十分な効果を得るためには、抽出物を多量に摂取しなければならないのが現状である。
【０００４】
そこで、イソフラボン等の水難溶性フラボノイドを水溶液中に高濃度で安定に配合する方法が検討されてきた。しかし、イソフラボン等の水難溶性フラボノイド類は不安定であり、例えば、溶解性を向上させるためにアルカリ処理を行った場合には、凝集および加水分解が生じる（非特許文献１）。そのため、溶解性を向上させるために行うことができる化学的処理にも制約があった。それらの中で最も効果的なものの一つにサイクロデキストリンで包接する方法がある。
【０００５】
特許文献１には、β−サイクリロデキストリンまたはγ−サイクロデキストリンの少なくとも一方によりイソフラボン誘導体を包接することによって、水に対する溶解性が改善されたイソフラボン誘導体の包接物が開示されている。このイソフラボン誘導体のβ−サイクロデキストリン包接物投与から４時間後の血清中のイソフラボン誘導体濃度は、包接していないものを投与した場合に比べて約８〜１２倍の高濃度であり、また、包接物を投与した場合にイソフラボン誘導体の尿中排泄率も約２倍に上昇した。すなわち、イソフラボン誘導体をサイクロデキストリンで包接することにより体内への吸収効率が高くなることが開示されている。
【０００６】
特許文献２には、大豆原料から得た粗抽出物を水溶液中でサイクロデキストリンと混合させた後、不溶物を除去することを特徴とする水易溶性大豆イソフラボンの製造方法が記載されている。本公報には飲料として供する場合、イソフラボン濃度が約０．１〜４．５ｍｇ／ｍｌ（０．０１￣０．４５％）と、非常に広い濃度範囲で記載されているが、実施例において具体的なイソフラボン濃度や当然考慮されるべき安定性に関する記載が一切記載されていない。従って、本公報に記載の方法では、再現性や安定性に問題があることが示唆され、また複雑な工程を必要とすることなどより、工業的には実用化が困難であると思われる。
【０００７】
このように、サイクロデキストリンで包接することによってイソフラボンの溶解性が向上するが、実際に飲料などの食品に使用するにはまだ溶解性が不十分である。例えば、特定保健用食品の許可を得るためには、大豆イソフラボンの摂取量として１日当たりの摂取量４０ｍｇを２５０ｍｌ程度の飲料に含むことが必要である。この場合のイソフラボン濃度は０．０１６％となる。飲料に添加する場合、高濃度のシロップ等を作って混合するのが一般的である。製造時には最終濃度の１０倍程度のイソフラボン溶液を添加することを考慮すると、飲料に添加するためのイソフラボン溶液の濃度としては０．１％程度が望ましい。しかし、従来のサイクロデキストリンで包接したイソフラボン製剤（例えば、フジッコ株式会社製、フジフラボンＳ）では、サイクロデキストリンで包接したものでもイソフラボン含量で９８℃において０．０５％しか溶解せず、また６０℃では０．０１％以下しか溶解しないため、最終的に０．０２％のイソフラボン濃度を確保するためには、例えば、サイクロデキストリン包接シロップ（イソフラボン含量０．０５％）を飲料全体量の４０％も添加する必要がある。この添加量は多すぎて工業的な使用には問題があり、結果としてイソフラボンの飲料などの食品への使用が限られている。
【０００８】
さらに、透明飲料に添加する場合には、イソフラボン誘導体が十分に溶解していない場合には、濁りや沈殿を生じた場合に外観が著しく損なわれるという問題がある。
【０００９】
このように、サイクロデキストリンで包接したイソフラボン製剤の水への溶解度を増大させるためには、特別な設備が必要であり、コストも上がり、プロセスの管理も困難となるという問題を含んでおり、工業レベルで使用することが困難なため、他の方法の開発が望まれている。
【００１０】
イソフラボン以外のフラボノイド類として、クエルセチン（特許文献３）やフラボン誘導体（特許文献４）をサイクロデキストリンで包接した例も知られている。しかし、包接したフラボノイド類についてさらに水溶性を向上させる方法については何ら教示も示唆もされていなかった。
【００１１】
【特許文献１】
特開平９−３０９９０２号公報
【特許文献２】
特開平１０−２９８１７５号公報
【特許文献３】
特開平２−２６８６４３号公報
【特許文献４】
特開平１１−１６９１４８号公報
【非特許文献１】
ＪｅｍｎｉｔｚＫ．，ＬｅｖａｉＦ．，ＭｏｎｏｓｔｏｒｙＫ．，ＳｚａｔｍａｒｉＩ．，ＶｅｒｅｃｚｋｅｙＬ．，ＥｕｒＪＤｒｕｇＭｅｔａｂＰｈａｒｍａｃｏｋｉｎｅｔ（２０００）２５（３−４），１５３−６０
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は水易溶性包接フラボノイド類およびその製造方法を提供するものであり、ここで、得られる水易溶性包接フラボノイド類は、製造の過程において変性や分解を受けることなく、良好な性質を保っており、またその製造方法においては特別な設備や試薬を必要としない。また、フラボノイド類の溶解性が格段に上昇しているため、食品（特に飲料）へのフラボノイドの添加を工業的に使用することを提供するものである。
【００１３】
本発明は、水易溶性包接フラボノイド類およびその製造方法に関する。さらに詳細には、サイクロデキストリンで包接したフラボノイド類を、アルカリ溶液に溶解後、濃縮または乾燥することを特徴とする水易溶性包接フラボノイド類およびその製造方法に関する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、サイクロデキストリンに包接したイソフラボン誘導体をアルカリ処理することにより、水溶性がよく透明飲料に応用できる水易溶性イソフラボンが得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。この製造工程において、イソフラボン誘導体はアルカリによる分解を受けることなく、添加量のほぼ全量に近い量が残存していた。
【００１５】
本発明は，イソフラボン誘導体の可食性組成物への積極的な応用、とりわけ飲料への応用を可能ならしめることを目的とするものである。
【００１６】
すなわち、本発明は、以下の（１）から（９）を特徴とする。
【００１７】
（１）サイクロデキストリンに包接されたフラボノイド類をアルカリ溶液に溶解することを特徴とする、水易溶性包接フラボノイド類の製造方法。
【００１８】
（２）上記フラボノイド類が水難溶性フラボノイド類である、項１に記載の水易溶性包接フラボノイド類の製造方法
【００１９】
（３）上記フラボノイド類がイソフラボン誘導体である、項１または２に記載の水易溶性包接フラボノイド類の製造方法。
【００２０】
（４）サイクロデキストリンに包接されたフラボノイド類をアルカリ溶液に溶解後、ｐＨ２〜８に調整することを特徴とする、項１乃至３に記載の水易溶性包接フラボノイド類の製造方法。
【００２１】
（５）さらに濃縮および／または乾燥することを特徴とする、項１乃至４に記載の水易溶性包接フラボノイド類の製造方法。
【００２２】
（６）上記サイクロデキストリンがβ−サイクロデキストリンおよび／またはγ−サイクロデキストリンである、請求項１乃至５に記載の水易溶性包接フラボノイド類の製造方法。
【００２３】
（７）項１乃至６に記載の方法によって製造された水易溶性包接フラボノイド類。
【００２４】
（８）項７に記載の水易溶性包接フラボノイド類を含有する可食性組成物。
【００２５】
（９）項８に記載の可食性組成物を含有する食品。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明において使用されるサイクロデキストリンに包接されたフラボノイド類は、市販のフラボノイド製剤を使用してもよいし、公知の方法を使用してもよい。本発明で使用されるフラボノイド類は、好ましくはイソフラボン誘導体である。イソフラボン製剤は、市販のイソフラボン製剤を使用してもよいし、公知の方法（例えば、特開平９−３０９９０２号公報に記載の方法）に従って製造してもよい。市販の好ましいイソフラボン製剤としては、フジフラボンＳ（フジッコ株式会社）が挙げられる。
【００２７】
サイクロデキストリンは、６〜１２個のグルコース分子がα−１，４グルコシド結合で環状に連なった非還元性マルトオリゴ糖であり、バチルス・マセランス（Ｂａｃｉｌｌｕｓｍａｃｅｒａｎｓ）等のサイクロデキストリン生成酵素をデンプンに作用させることによって製造される。一般的なサイクロデキストリンとしては、グルコース分子６個からなるα−サイクロデキストリン、７個のグルコース分子からなるβ−サイクロデキストリン及び８個のグルコース分子からなるγ−サイクロデキストリンが知られている。本発明では特にβ−サイクロデキストリン及び／またはγ−サイクロデキストリンの二種類が本発明のイソフラボン誘導体に良好に包接でき、所望の効果を発揮すると考えられる。これらのサイクロデキストリンは、単独でまたは併用して使用することができる。また、溶解度を向上させた分岐型やメチル型のサイクロデキストリンを使用するのも効果的である。
【００２８】
フラボノイドとしては、フラボン類、フラボノール類、イソフラボン類、フラバン類、フラバノール（カテキン）類、フラバノン類、フラバノノール類、カルコン類、およびアントシアニジン類が挙げられる。これらフラボノイド類に分類される化合物のうちの１種またはそれ以上が、単独または組み合わせて用いられる。好ましくは、これらのフラボノイドのうち、水難溶性のフラボノイドが用いられる。
【００２９】
好ましくは、本発明で使用されるフラボノイドはイソフラボン類である。イソフラボン類にはイソフラボン誘導体が含まれ、ダイゼイン、ゲニステイン、グリシテイン、ダイズイン、ゲニスチン、グリシチン、６”−０−マロニルダイズイン、６”−０−マロニルゲニスチン、６”−０−マロニルグリシチン、６”−０−アセチルダイズイン、６”−０−アセチルゲニスチン、６”−０−アセチルグリシチン、６”−０−サクシニルダイズイン、６”−０−サクシニルゲニスチン及び６”−０−サクシニルグリシチンが例示されるがこれらに限定されない。これらのイソフラボン誘導体は、大豆または納豆等から、水またはアルコール等の溶媒で抽出し、適宜精製することにより得られるが、かかる抽出物中に含まれるイソフラボン誘導体の大部分は、ダイズイン及びゲニスチンである。
【００３０】
イソフラボン類以外のフラボノイドとしては以下が挙げられ、本発明で使用され得る：フラボン類にはフラボン誘導体が含まれ、アピゲニン、クリシン、およびルテオリンが例示されるがこれらに限定されない；フラボノール類にはフラボノール誘導体が含まれ、ガランギン、クエルセチン、ルチン、ケンフェロール、ミリセチン、イソクエルシトリン、ミリシトリンおよびモリンが例示されるがこれらに限定されない；フラバノール（カテキン）類にはフラバノール誘導体が含まれ、カテキン、エピカテキン、エピガロカテキン、エピガロカテキンガレート、およびテアフラビンが例示されるがこれらに限定されない；フラバノン類にはフラバノン誘導体が含まれ、ナリンゲニン、ナリンギン、ヘスペレチン、およびヘスペリジンが例示されるがこれらに限定されない；アントシアニジン類にはアントシアニジン誘導体が含まれ、シアニジン、シアニン、デルフィニジン、デルフィニン、ペラルゴニジン、およびペラルゴニンが例示されるがこれらに限定されない。
【００３１】
フラボノイドをサイクロデキストリンに包接せしめる方法は種々あるが、その代表的な方法は混練法である。サイクロデキストリンに、約０．１〜６重量部の水を加え、よく混練してペースト状にした後、フラボノイドを加えて充分に混練する。フラボノイドとサイクロデキストリンとは、乾燥重量比で、１：０．１〜１：５０、好ましくは１：３〜１：１０の割合にて用いるとよい。混練する時間は約３０分から３時間でよく、混練するための装置は、擂潰機、ボールシール、乳化機等が使用できる。包接が終了したペーストは、そのまま噴霧乾燥するか、減圧乾燥、ドラム乾燥法等によって乾燥する。
【００３２】
上記の方法で得られたフラボノイドの包接物は、フラボノイド単独と比較して、苦味、渋味、収斂味が抑制され、且つ水に対する溶解度がある程度向上しており、かつ、体内への吸収の向上及びその生理作用の向上が見られるものであるが、溶解度が十分でないため、製造工程において、食品や飲料、特に透明飲料に使用することが困難なものである。
【００３３】
次に、本発明の、フラボノイドの包接物の水への溶解性を向上させる方法について述べる。第１の方法は、原料として、水、アルカリｐＨ調整剤、フラボノイドの包接物の順番に仕込む。アルカリｐＨ調整剤としては、アルカリ性を呈しかつ食品に使用可能なものであれば何でもよく、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、ピロリン酸四カリウム、ピロリン酸四ナトリウム、ポリリン酸カリウム、ポリリン酸ナトリウム、リン酸三カリウム、リン酸三ナトリウム、クエン酸三ナトリウム、コハク酸二ナトリウム、アンモニア等が例示されるがこれらに限定されない。フラボノイドの包接物の量は、フラボノイドとして０．０１〜３％が好ましい。加熱溶解は、好ましくは常温で行う。また、賦形剤としてデキストリン等を使用してもよい。このときの溶液はアルカリ性であり、ｐＨは８￣１４、好ましくは９￣１２の範囲である。次に必要に応じて生成物を加熱装置やフィルターを用いて殺菌または滅菌を行う。さらに、噴霧乾燥、減圧乾燥、ドラム乾燥法等によって乾燥を行い、粉末フラボノイドの製造を行う。
【００３４】
本発明の、フラボノイドの包接物の水への溶解性を向上させるための第２の方法は、溶解後に溶液を中性または酸性に調整する以外は、第１の方法と同じである。すなわち、原料として、水、アルカリｐＨ調整剤、フラボノイドの包接物の順番に仕込む。アルカリｐＨ調整剤としては、アルカリ性を呈しかつ食品に使用可能なものであれば何でもよく、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、ピロリン酸四カリウム、ピロリン酸四ナトリウム、ポリリン酸カリウム、ポリリン酸ナトリウム、リン酸三カリウム、リン酸三ナトリウム、クエン酸三ナトリウム、コハク酸二ナトリウム、アンモニア等が例示されるがこれらに限定されない。加熱溶解は、好ましくは常温で行う。また、賦形剤としてデキストリン等を使用してもよい。このときの溶液はアルカリ性であり、ｐＨは８￣１４、好ましくは９￣１２の範囲である。原料が溶解し、透明であることを確認した後、クエン酸（無水）（酸性ｐＨ調整剤）を添加してｐＨを中性または酸性域にする。酸性ｐＨ調整剤としては、酸性を呈しかつ食品に使用可能なものであれば何でもよく、塩酸、硫酸、リン酸、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム、クエン酸、コハク酸、酒石酸、乳酸、酢酸、フマル酸、リンゴ酸等が例示されるがこれらに限定されない。次に必要に応じて生成物を加熱装置やフィルターを用いて殺菌または滅菌を行う。さらに、噴霧乾燥、減圧乾燥、ドラム乾燥法等によって乾燥を行い、粉末フラボノイドの製造を行う。
【００３５】
なお、上記処理に供した後でも、包接物中のフラボノイドの含量には変化がなく、フラボノイドの分解・劣化などは起こらない。また、本発明において「水易溶性フラボノイド」とは、２５℃の水溶液に０．１％以上溶解するフラボノイドをいう。
【００３６】
本発明の溶解性の向上したフラボノイドは、可食性組成物に配合され、摂取されうるが、その摂取量は、摂取対象者の状態や年齢等により異なるものの、通常、イソフラボン誘導体として０．１〜４ｍｇ／ｋｇ体重／日、好ましくは０．２〜１ｍｇ／ｋｇ体重／日が用いられる。摂取は、一日一回、または必要に応じて複数回に分けることもできる。
【００３７】
可食性組成物の形態としては、例えば、飲料、菓子、加工食品、調味料等に適した、種々の形態とすることが可能であり、特に限定されるものではない。可食性組成物とするために、通常使用される賦形剤、増量剤、安定化剤、乳化剤、甘味剤、香味剤、着色剤及び発色剤等を、適宜、有効成分に対して好ましくない影響を及ぼさない限りにおいて配合し、製造すればよい。
【００３８】
上記可食性組成物は、例えば、以下の食品に添加することができる：果実飲料，茶系飲料、コーヒー飲料、清涼飲料水、粉末飲料、乳飲料、乳酸菌飲料、炭酸飲料、スポーツドリンク、栄養飲料等の飲料；キャンディー、ガム、錠菓、グミキャンディー、スナック等の菓子類、ゼリー、杏仁豆腐、ムース、プディング、ヨーグルト等のデザート食品、ケーキ，クッキー又は饅頭等の洋・和菓子類、アイスクリームやシャーベット等の冷菓などの嗜好食品一般；もちやインスタント米飯などの米飯類；うどん、ラーメン、そば、パスタ等の麺類；即席スープ、ポタージュ等のスープ類及びその即席粉末食品；ケチャップ、マヨネーズ、ウスターソース、トンカツソース、ドレッシング、タルタルソース、焼き肉、焼き鳥、鰻蒲焼き等に用いられるタレなどのソース及び調味料類；バタークリームや生クリーム等のクリーム類；イチゴジャムやマーマレード等のジャム；菓子パン等を含むパン；蒲鉾等の練り製品、レトルト食品、漬け物、佃煮、総菜並びに冷凍食品等を含む農畜水産加工品；フラボノイド類を含有する栄養補助食品（サプリメント）や健康食品など。なお、本発明が対象とする食品には特定保健用食品が含まれる。好ましくはこの食品は飲料であり、特に好ましくは透明飲料である。透明飲料としては、例えば、スポーツドリンクを例示することができる。また、上記可食性組成物は、食品以外にも、ビタミン剤や栄養剤などの医薬品；ビタミン入り発泡剤、口内清涼剤、歯磨き、リップクリームなどの医薬部外品に含有させることができる。
【００３９】
本発明の溶解性の向上したフラボノイドは、溶解性が向上しているので、透明飲料に添加する場合に特に顕著な効果を有するものである。
【実施例】
【００４０】
実施例１：製剤Ａ
サイクロデキストリン包接フラボノイドとして、フジフラボンＳ（イソフラボン含量１０％、フジッコ株式会社製）を使用した。フジフラボンＳの製剤組成は、サイクロデキストリン７５％、大豆胚芽抽出物固形分２５％であった。
【００４１】
（原料配合割合）
【表１】

【００４２】
次に、表１に示した原料を混合し、９０℃で加熱溶解した（ｐＨ＝９．１）。生成物を０．２μｍのフィルターにて除菌を行った。噴霧乾燥機にて噴霧乾燥後、金網３２メッシュにて篩過した。得られたイソフラボン誘導体包接物を小分け包装した。
【００４３】
得られたイソフラボン製剤は、ｐＨ２．５のクエン酸溶液に室温で３％溶解した（最終ｐＨ４．５、イソフラボン０．１５％）。
【００４４】
実施例２：製剤Ｂ
水、水酸化ナトリウム（０．４％）、デキストリン、サイクロデキストリン包接イソフラボン誘導体（フジフラボンＳ）の順で原料を仕込んだ。仕込んだ原料を、室温にて混合し、溶解して透明であることを確認した（ｐＨ実測値１１．８）。次にクエン酸（無水）を添加した（２．８％）。液温を８５℃まで加熱し、溶解して透明になることを確認した（ｐＨ実測値５．１）。生成物を３００メッシュの金網でろ過し、噴霧乾燥機にて噴霧乾燥した。金網３２メッシュで篩過し、得られたイソフラボン誘導体包接物を小分け包装した。
【００４５】
（原料配合割合）
【表２】

【００４６】
得られたイソフラボン誘導体包接物の色調と香味は、フジフラボンＳに近いものであった。水溶液の褐変は見られず透明であった。
【００４７】
実施例３：イソフラボン包接物誘導体のイソフラボン含量
得られたイソフラボン包接物誘導体のイソフラボン含量を、特開平９−３０９９０２号公報に記載の高速液体クロマトグラフィーによる方法にて測定した。結果を表３に示す。
【００４８】
【表３】

【００４９】
得られたイソフラボン包接物誘導体のイソフラボン含量は、製剤Ａ、Ｂともに理論値とほぼ同じ値となり、アルカリ処理によってもイソフラボンは分解されずに保持されていることが明らかとなった。
【００５０】
実施例４：イソフラボン包接物誘導体の溶解性の検討
得られたイソフラボン包接物誘導体の、２５℃、６０℃、および９８℃での水への溶解性を検討した。結果を表４に示す。
【００５１】
【表４】

（）内の数値はイソフラボンの濃度を示す。
本発明のイソフラボン製剤（製剤Ｂ）は、従来の製品（イソフラボンＳ）と比較して格段に水溶性が向上していた。
【００５２】
実施例５：イソフラボン包接物スポーツドリンクの調製
以下の処方にてスポーツドリンクを調製した：
【表５】

得られた飲料は、イソフラボン誘導体が０．１％溶解し、かつ十分な透明度を保つ、良好なイソフラボン含有透明飲料であった。また、冷蔵、常温、および３７℃で１ヶ月保存しても、沈殿、変色、にごり、香味の変化等は生じず、安定であった。
【００５３】
【発明の効果】
本発明により、水易溶性包接フラボノイド類が提供され、透明飲料等、従来使用できなかった食品に対してフラボノイド類（例えば、イソフラボン）を含有させることが可能になる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a water-soluble clathrate flavonoid and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a water-soluble clathrate flavonoid which is characterized in that flavonoids clathrated with cyclodextrin are dissolved in an alkaline solution and then concentrated or dried, and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
Isoflavone derivatives are one of the flavonoid glycosides contained in leguminous plants, and their physiological activities generally include estrogen action, antioxidant action, antibacterial action, and cancer, osteoporosis and hyperlipidemia. It is known that it is effective for the diseases of. Soy isoflavone is used in specified health foods approved by the Ministry of Health and Welfare as a material that helps to prevent calcium elution from bone and helps bone health. Therefore, in order to maintain health, ingestion of soybeans rich in isoflavone derivatives is recommended, and various methods for extracting isoflavone derivatives have been proposed.
[0003]
Generally, isoflavone derivatives have poor solubility in water and poor stability in aqueous solutions. The isoflavone derivative forms a precipitate with time at a high concentration, not only in an acidic region in an aqueous solution but also in an alkaline aqueous solution in which the solubility of isoflavone is increased. Poor solubility of isoflavones causes problems such as poor appearance as food, difficulty in ingesting as food, and low absorption in the body. Therefore, in order to obtain a sufficient effect of isoflavones, it is presently necessary to consume a large amount of the extract.
[0004]
Therefore, a method of stably blending a water-insoluble flavonoid such as isoflavone in an aqueous solution at a high concentration has been studied. However, poorly water-soluble flavonoids such as isoflavones are unstable. For example, when alkali treatment is performed to improve solubility, aggregation and hydrolysis occur (Non-Patent Document 1). Therefore, there are also restrictions on the chemical treatment that can be performed to improve the solubility. One of the most effective of them is the inclusion with cyclodextrin.
[0005]
Patent Document 1 discloses a clathrate of an isoflavone derivative having improved solubility in water by including the isoflavone derivative with at least one of β-cyclodextrin and γ-cyclodextrin. The concentration of the isoflavone derivative in the serum 4 hours after the administration of the β-cyclodextrin inclusion compound of this isoflavone derivative is about 8 to 12 times as high as that in the case where the non-inclusion is administered. When the clathrate was administered, the urinary excretion rate of the isoflavone derivative also increased about twice. That is, it is disclosed that the inclusion efficiency of the isoflavone derivative in the body is increased by including the isoflavone derivative with cyclodextrin.
[0006]
Patent Document 2 describes a method for producing a water-soluble soy isoflavone, which comprises mixing a crude extract obtained from a soybean raw material with cyclodextrin in an aqueous solution and removing insolubles. In this publication, when serving as a beverage, the isoflavone concentration is described in a very wide concentration range of about 0.1 to 4.5 mg / ml (0.01￣0.45%). There is no description about the typical isoflavone concentration or the stability that should be considered. Therefore, it is suggested that the method described in this publication has a problem in reproducibility and stability, and it is considered that it is difficult to commercialize the method industrially due to the necessity of complicated steps.
[0007]
As described above, the inclusion of cyclodextrin improves the solubility of isoflavones, but the solubility is still insufficient for use in foods such as beverages. For example, in order to obtain permission for a food for specified health use, it is necessary to include 40 mg of soy isoflavone per day in a beverage of about 250 ml per day. In this case, the isoflavone concentration is 0.016%. When added to a beverage, it is common to make a high-concentration syrup or the like and mix it. Considering the addition of an isoflavone solution of about 10 times the final concentration during production, the concentration of the isoflavone solution to be added to the beverage is preferably about 0.1%. However, in the conventional isoflavone preparations clathrated with cyclodextrin (for example, Fujiflavone S, manufactured by Fujikko Co., Ltd.), even those clathrated with cyclodextrins dissolve only 0.05% in isoflavone content at 98 ° C. In order to secure an isoflavone concentration of 0.02% finally, for example, cyclodextrin inclusion syrup (0.05% of isoflavone content) is added to 40% of the whole beverage. % Also need to be added. This added amount is too large to pose a problem for industrial use, and as a result, the use of isoflavones in foods such as beverages is limited.
[0008]
Furthermore, when added to a transparent beverage, if the isoflavone derivative is not sufficiently dissolved, there is a problem that the appearance is significantly impaired when turbidity or precipitation occurs.
[0009]
As described above, in order to increase the solubility of the isoflavone preparation included in the cyclodextrin in water, special equipment is required, cost is increased, and there is a problem that process control becomes difficult, Due to the difficulty of use at the industrial level, the development of other methods is desired.
[0010]
As flavonoids other than isoflavones, there is also known an example in which quercetin (Patent Document 3) or a flavone derivative (Patent Document 4) is included in cyclodextrin. However, there is no teaching or suggestion about a method of further improving the water solubility of the clathrate flavonoids.
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-9-309902 [Patent Document 2]
JP-A-10-298175 [Patent Document 3]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-268463 [Patent Document 4]
JP-A-11-169148 [Non-Patent Document 1]
Jemnitz K. et al. , Levai F .; , Monostory K .; , Szatmari I .; , Vereczkey L .; , Eur J Drug Metab Pharmacokinet (2000) 25 (3-4), 153-60.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a water-soluble clathrate flavonoid and a method for producing the same, wherein the water-soluble clathrate flavonoid obtained has good properties without undergoing modification or decomposition during the production process. And no special equipment or reagents are required in the manufacturing method. Further, since the solubility of flavonoids is remarkably increased, the present invention provides an industrial use of adding flavonoids to foods (particularly, beverages).
[0013]
The present invention relates to a water-soluble clathrate flavonoid and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a water-soluble clathrate flavonoid which is characterized in that flavonoids clathrated with cyclodextrin are dissolved in an alkaline solution and then concentrated or dried, and a method for producing the same.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, by subjecting an isoflavone derivative included in cyclodextrin to an alkali treatment, a water-soluble isoflavone having good water solubility and being applicable to a transparent beverage is obtained. And completed the present invention. In this production process, the isoflavone derivative was not decomposed by alkali, and an amount almost equal to the total amount of the isoflavone derivative remained.
[0015]
An object of the present invention is to enable the active application of isoflavone derivatives to edible compositions, particularly to beverages.
[0016]
That is, the present invention is characterized by the following (1) to (9).
[0017]
(1) A method for producing a water-soluble clathrate flavonoid, comprising dissolving a flavonoid included in cyclodextrin in an alkaline solution.
[0018]
(2) The method for producing a water-soluble inclusion flavonoid according to item 1, wherein the flavonoids are poorly water-soluble flavonoids.
(3) The method for producing a water-soluble inclusion flavonoid according to item 1 or 2, wherein the flavonoid is an isoflavone derivative.
[0020]
(4) The method for producing a water-soluble clathrate flavonoid according to any one of Items 1 to 3, wherein the pH is adjusted to 2 to 8 after dissolving the flavonoids included in the cyclodextrin in an alkaline solution.
[0021]
(5) The method for producing a water-soluble clathrate flavonoid according to any one of Items 1 to 4, further comprising concentration and / or drying.
[0022]
(6) The method for producing a water-soluble clathrate flavonoid according to any one of claims 1 to 5, wherein the cyclodextrin is β-cyclodextrin and / or γ-cyclodextrin.
[0023]
(7) Water-soluble clathrate flavonoids produced by the method according to any one of Items 1 to 6.
[0024]
(8) An edible composition containing the water-soluble clathrate flavonoids according to item 7.
[0025]
(9) A food containing the edible composition according to item 8.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
As the flavonoids included in the cyclodextrin used in the present invention, a commercially available flavonoid preparation may be used, or a known method may be used. The flavonoids used in the present invention are preferably isoflavone derivatives. As the isoflavone preparation, a commercially available isoflavone preparation may be used, or the isoflavone preparation may be produced according to a known method (for example, a method described in JP-A-9-309902). Preferred commercially available isoflavone preparations include Fujiflavone S (Fujikko Co., Ltd.).
[0027]
Cyclodextrin is a non-reducing maltooligosaccharide in which 6 to 12 glucose molecules are cyclically linked by α-1,4 glucosidic bonds, and causes a cyclodextrin-forming enzyme such as Bacillus macerans to act on starch. Manufactured by As general cyclodextrins, α-cyclodextrin consisting of six glucose molecules, β-cyclodextrin consisting of seven glucose molecules, and γ-cyclodextrin consisting of eight glucose molecules are known. In the present invention, in particular, it is considered that two kinds of β-cyclodextrin and / or γ-cyclodextrin can be well included in the isoflavone derivative of the present invention, and exhibit a desired effect. These cyclodextrins can be used alone or in combination. It is also effective to use a branched or methyl cyclodextrin having improved solubility.
[0028]
Flavonoids include flavones, flavonols, isoflavones, flavans, flavanols (catechins), flavanones, flavanonols, chalcones, and anthocyanidins. One or more compounds among these flavonoids are used alone or in combination. Preferably, among these flavonoids, poorly water-soluble flavonoids are used.
[0029]
Preferably, the flavonoids used in the present invention are isoflavones. Isoflavones include isoflavone derivatives, such as daidzein, genistein, glycitein, soybean, genistin, glycitin, 6 "-0-malonyldaisin, 6" -0-malonylgenistin, 6 "-0-malonylglycitin, 6" -0-acetyl soydin, 6 "-0-acetyl genistin, 6" -0-acetyl glycitin, 6 "-0-succinyl genistin, 6" -0-succinyl genistin and 6 "-0-succinyl glycitin. These isoflavone derivatives can be obtained from soybeans or natto by extracting them with a solvent such as water or alcohol, and appropriately purifying the isoflavone derivatives. Most are soy-in and genistin.
[0030]
Flavonoids other than isoflavones include and may be used in the present invention: flavones include flavone derivatives, including but not limited to apigenin, chrysin, and luteolin; flavonols include flavonols Derivatives, including but not limited to galangin, quercetin, rutin, kaempferol, myricetin, isoquercitrin, myricitrine, and morin; flavanols (catechins) include flavanol derivatives, catechins, epicatenes, Examples include, but are not limited to, catechins, epigallocatechin, epigallocatechin gallate, and theaflavins; flavanones include flavanone derivatives, including naringenin, naringin, hesperetin, and hesperidin That are not limited to; the anthocyanidins contain anthocyanidin derivative, cyanidin, cyanine, delphinidin, Delphi Nin, pelargonidin, and pelargonin are exemplified without limitation.
[0031]
There are various methods for including flavonoids in cyclodextrin, and a typical method is a kneading method. About 0.1 to 6 parts by weight of water is added to cyclodextrin, kneaded well to form a paste, and then flavonoids are added and kneaded sufficiently. Flavonoid and cyclodextrin may be used in a dry weight ratio of 1: 0.1 to 1:50, preferably 1: 3 to 1:10. The time for kneading may be about 30 minutes to 3 hours, and a device for kneading may be a crusher, a ball seal, an emulsifier, or the like. The paste after the inclusion is spray-dried as it is, or dried by vacuum drying, drum drying or the like.
[0032]
Inclusions of flavonoids obtained by the above method, compared to flavonoids alone, bitterness, astringency, astringency is suppressed, and the solubility in water has been improved to some extent, and absorption in the body Although an improvement and an improvement of its physiological action are observed, it is difficult to use it for foods and beverages, especially transparent beverages in the production process due to insufficient solubility.
[0033]
Next, the method of the present invention for improving the solubility of clathrates of flavonoids in water will be described. In the first method, as raw materials, water, an alkaline pH adjuster, and clathrates of flavonoids are charged in this order. Any alkaline pH adjuster may be used as long as it exhibits alkalinity and can be used in foods, such as sodium hydroxide, calcium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, tetrapotassium pyrophosphate, and tetrasodium pyrophosphate. , Potassium polyphosphate, sodium polyphosphate, tripotassium phosphate, trisodium phosphate, trisodium citrate, disodium succinate, ammonia and the like, but are not limited thereto. The amount of the flavonoid clathrate is preferably 0.01 to 3% as a flavonoid. The heat dissolution is preferably performed at room temperature. Dextrin or the like may be used as an excipient. The solution at this time is alkaline, and the pH is in the range of 8-14, preferably 9-12. Next, if necessary, the product is sterilized or sterilized using a heating device or a filter. Further, drying is performed by spray drying, reduced pressure drying, drum drying, or the like, to produce a powder flavonoid.
[0034]
The second method of the present invention for improving the solubility of the flavonoid clathrate in water is the same as the first method except that the solution is adjusted to neutral or acidic after dissolution. That is, as raw materials, water, an alkaline pH adjuster, and clathrates of flavonoids are charged in this order. Any alkaline pH adjuster may be used as long as it exhibits alkalinity and can be used in foods, such as sodium hydroxide, calcium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, tetrapotassium pyrophosphate, and tetrasodium pyrophosphate. , Potassium polyphosphate, sodium polyphosphate, tripotassium phosphate, trisodium phosphate, trisodium citrate, disodium succinate, ammonia and the like, but are not limited thereto. The heat dissolution is preferably performed at room temperature. Dextrin or the like may be used as an excipient. The solution at this time is alkaline, and the pH is in the range of 8-14, preferably 9-12. After confirming that the raw materials are dissolved and transparent, citric acid (anhydrous) (acidic pH adjuster) is added to adjust the pH to a neutral or acidic range. Any acidic pH adjuster may be used as long as it exhibits acidity and can be used in foods. Examples include, but are not limited to, lactic acid, acetic acid, fumaric acid, malic acid, and the like. Next, if necessary, the product is sterilized or sterilized using a heating device or a filter. Further, drying is performed by spray drying, reduced pressure drying, drum drying, or the like, to produce a powder flavonoid.
[0035]
Even after being subjected to the above treatment, the content of the flavonoid in the clathrate does not change, and the decomposition and deterioration of the flavonoid do not occur. Further, in the present invention, the “water-soluble flavonoid” refers to a flavonoid that is soluble in an aqueous solution at 25 ° C. by 0.1% or more.
[0036]
The flavonoid with improved solubility of the present invention can be incorporated into an edible composition and ingested.The amount of intake depends on the condition and age of the ingested person, but is usually 0.1 to 0.1% as an isoflavone derivative. 4 mg / kg body weight / day, preferably 0.2-1 mg / kg body weight / day is used. The intake can be once a day or divided into multiple times as needed.
[0037]
The form of the edible composition can be various forms suitable for beverages, confectionery, processed foods, seasonings, and the like, and is not particularly limited. In order to make the edible composition, commonly used excipients, extenders, stabilizers, emulsifiers, sweeteners, flavoring agents, coloring agents, coloring agents, etc., as appropriate, unfavorable effects on the active ingredient May be blended and produced as long as they do not affect
[0038]
The edible composition can be added to, for example, the following foods: fruit drinks, tea drinks, coffee drinks, soft drinks, powder drinks, milk drinks, lactic acid drinks, carbonated drinks, sports drinks, and nutritional drinks. Beverages such as candies, gums, tablet confections, gummy candies, snacks, etc., dessert foods such as jelly, apricot tofu, mousse, pudding, yogurt, western and Japanese sweets such as cakes, cookies or buns, ice cream and Favorite foods such as frozen desserts such as sherbet; rices such as rice cake and instant rice; noodles such as udon, ramen, buckwheat, pasta; instant soups, potage and soups and instant powdered foods; ketchup, mayonnaise, worcester sauce, Used for tonkatsu sauce, dressing, tartar sauce, grilled meat, yakitori, eel kabayaki, etc. Sauces and seasonings such as sauces; creams such as butter cream and fresh cream; jams such as strawberry jam and marmalade; breads including confectionery bread; kneaded products such as kamaboko, retort foods, pickles, tsukudani, side dishes and frozen foods Agriculture, livestock and fishery products including flavonoids; dietary supplements (supplements) and health foods. The foods targeted by the present invention include foods for specified health use. Preferably, the food is a beverage, particularly preferably a clear beverage. As the transparent beverage, for example, a sports drink can be exemplified. In addition to the food, the edible composition can be contained in pharmaceuticals such as vitamins and nutrients; and quasi-drugs such as vitamin-containing foaming agents, mouth fresheners, toothpastes, and lip balms.
[0039]
The flavonoid with improved solubility of the present invention has improved solubility and therefore has a particularly remarkable effect when added to a transparent beverage.
【Example】
[0040]
Example 1: Formulation A
As the cyclodextrin inclusion flavonoid, Fujiflavone S (10% isoflavone content, manufactured by Fujikko Co., Ltd.) was used. The pharmaceutical composition of Fujiflavone S was cyclodextrin 75%, soybean germ extract solid content 25%.
[0041]
(Raw material mixing ratio)
[Table 1]

[0042]
Next, the raw materials shown in Table 1 were mixed and dissolved by heating at 90 ° C. (pH = 9.1). The product was sterilized with a 0.2 μm filter. After spray-drying with a spray dryer, the mixture was sieved with a wire mesh of 32 mesh. The obtained isoflavone derivative clathrate was packaged in small portions.
[0043]
The obtained isoflavone preparation was dissolved in a citric acid solution of pH 2.5 at room temperature at 3% (final pH 4.5, isoflavone 0.15%).
[0044]
Example 2: Formulation B
Raw materials were charged in the order of water, sodium hydroxide (0.4%), dextrin, and cyclodextrin inclusion isoflavone derivative (Fujiflavone S). The charged raw materials were mixed at room temperature, dissolved and confirmed to be transparent (actual pH measured 11.8). Then citric acid (anhydrous) was added (2.8%). The solution was heated to 85 ° C., and it was confirmed that the solution became transparent upon dissolution (actually measured pH: 5.1). The product was filtered through a 300 mesh wire mesh and spray-dried with a spray dryer. The mixture was sieved with a wire mesh of 32 mesh, and the obtained isoflavone derivative clathrate was packaged in small portions.
[0045]
(Raw material mixing ratio)
[Table 2]

[0046]
The color tone and flavor of the obtained isoflavone derivative clathrate were close to those of Fujiflavone S. The aqueous solution was transparent without browning.
[0047]
Example 3: Isoflavone content of the isoflavone clathrate derivative The isoflavone content of the obtained isoflavone clathrate derivative was measured by a method using high performance liquid chromatography described in JP-A-9-309902. Table 3 shows the results.
[0048]
[Table 3]

[0049]
The isoflavone content of the obtained isoflavone clathrate derivative was almost the same as the theoretical value in both the preparations A and B, and it was clarified that the isoflavone was not decomposed even by the alkali treatment and was retained.
[0050]
Example 4: Examination of solubility of isoflavone clathrate derivative The solubility of the obtained isoflavone clathrate derivative in water at 25 ° C, 60 ° C, and 98 ° C was examined. Table 4 shows the results.
[0051]
[Table 4]

Numerical values in parentheses indicate the concentration of isoflavones.
The isoflavone preparation (formulation B) of the present invention had significantly improved water solubility as compared with the conventional product (isoflavone S).
[0052]
Example 5: Preparation of isoflavone inclusion sports drink A sports drink was prepared according to the following formula:
[Table 5]

The obtained beverage was a good isoflavone-containing transparent beverage in which the isoflavone derivative was dissolved in 0.1% and sufficient transparency was maintained. Even when stored at refrigeration, normal temperature, and 37 ° C. for one month, precipitation, discoloration, smelling, change in flavor, etc. did not occur, and the product was stable.
[0053]
【The invention's effect】
According to the present invention, a water-soluble clathrate flavonoid is provided, and it becomes possible to contain a flavonoid (for example, isoflavone) in a food that could not be used conventionally, such as a transparent beverage.

Claims

A method for producing a water-soluble clathrate flavonoid, comprising dissolving flavonoids clad in cyclodextrin in an alkaline solution.

The method for producing a water-soluble clathrate flavonoid according to claim 1, wherein the flavonoids are poorly water-soluble flavonoids.

The method for producing a water-soluble clathrate flavonoid according to claim 1 or 2, wherein the flavonoids are isoflavone derivatives.

The method for producing easily water-soluble clathrate flavonoids according to any one of claims 1 to 3, wherein the pH is adjusted to 2 to 8 after dissolving the flavonoids included in the cyclodextrin in an alkaline solution.

The method for producing a water-soluble clathrate flavonoid according to any one of claims 1 to 4, further comprising concentrating and / or drying.

The method for producing a water-soluble clathrate flavonoid according to any one of claims 1 to 5, wherein the cyclodextrin is β-cyclodextrin and / or γ-cyclodextrin.

A water-soluble clathrate flavonoid produced by the method according to claim 1.

An edible composition containing the flavonoids according to claim 7.

A food containing the edible composition according to claim 8.