JP2005529728A - 水溶液中の油の安定エマルジョンおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
油、乳化剤、乳化剤安定化剤および水を含む非常に安定な、抗酸化エマルジョンを製造するための方法を提供する。本発明は、酸化を受けやすい油、例えば長鎖多価不飽和脂肪酸油に対し特によく適している。得られたエマルジョンは非常に安定で、酸化耐性があり、多くの製品において、および単独型の製品として有用である。
Description
発明の分野
本発明は水中油型エマルジョンに関し、特に油、とりわけ酸化しやすい油を酸化から保護するのを助けるエマルジョンに関する。
本発明は水中油型エマルジョンに関し、特に油、とりわけ酸化しやすい油を酸化から保護するのを助けるエマルジョンに関する。
発明の背景
水中油型エマルジョンを作製することが望ましく、この課題を達成するために様々な技術が提案されている。
水中油型エマルジョンを作製することが望ましく、この課題を達成するために様々な技術が提案されている。
従来、油およびポリソルベート(またはレシチン)ならびに水を混合しエマルジョンを形成させていたが、結果は満足のいくものではなかった。油相がかなり短い期間後に混合物から分離し、生じる臭い(off-odors)および味(off-tastes)から、油の酸化生成物が形成したことが示された。油およびキサンタン・ガムならびに水の混合物は、サラダのドレッシングで見られるように、安定なのは一時的である。油の乳化はまた、水を油に添加し、長期にわたり強く撹拌することにより混合することによっても達成することができるが、得られたエマルジョンは非常に不安定である。
より新しいアプローチでは、乳化剤として蛋白質の使用が必要である。しかしながら、これらのエマルジョンは広範囲のpH条件にわたり安定ではない。例えば、低pH条件(例えば、pH4)下で安定なエマルジョンを形成する蛋白質はより高いpH(例えば、pH7)では変性し、もはや乳化剤として機能しない。蛋白質乳化剤に関する他の問題は、加熱時に、蛋白質がその立体構造変化により不安定になることである。
上記技術は、油の乳化および安定性を維持することが困難なため、失敗した。水相および油相の乳化は通常一時的なものであり、油/水混合物は典型的には撹拌し続けなければ別々の水相および油相に戻る。長鎖多価不飽和脂肪酸(LCPUFA)の場合のように、油が酸化しやすい場合、生成物の安定性は、油、特にLCPUFA油の酸化がより急速になるため減少する。蛋白質系エマルジョンは、食品で見られる広範囲のpHおよび温度条件では安定ではない。
LCPUFA含有油を水性混合物、例えば、水性食品、化粧品、医薬品および工業製品マトリクス中に組み入れ、油および水が分離して2つの別個の相にならないようにすることは好都合である。水中油型エマルジョンを長期間にわたり安定化させる、言い換えれば、少なくとも30日間物理的に安定な(例えば、油および水が相分離しない)エマルジョンを形成することは好都合である。特に、LCPUFA油など、油が酸化しやすい場合、油がエマルジョンにより酸化から保護されると好都合である。
発明の概要
本発明は油エマルジョンに関する。エマルジョンは油成分、乳化剤、エマルジョン安定化剤および水を含む。油生物は、多価不飽和脂肪酸、例えば、少なくとも3つの二重結合および少なくとも18炭素の鎖長を有する多価不飽和脂肪酸を含むことができる。例示的な油成分としては、リノレン酸、ステアリドン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、およびこれらの混合物を挙げることができる。
本発明は油エマルジョンに関する。エマルジョンは油成分、乳化剤、エマルジョン安定化剤および水を含む。油生物は、多価不飽和脂肪酸、例えば、少なくとも3つの二重結合および少なくとも18炭素の鎖長を有する多価不飽和脂肪酸を含むことができる。例示的な油成分としては、リノレン酸、ステアリドン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、およびこれらの混合物を挙げることができる。
油成分は植物、遺伝子組換え植物、微生物油、遺伝子組換え微生物油、魚油およびこれらの混合物由来の油とすることができる。そのような植物としては、藻類、亜麻仁、ナタネ、トウモロコシ、オオマツヨイグサ、大豆、ヒマワリ、ベニバナ、ヤシ、オリーブ、カノーラ、ルリヂサ、およびこれらの混合物が挙げられる。そのような植物を遺伝子操作する場合、遺伝子操作としては、ポリケチドシンターゼ遺伝子の導入または修飾が挙げられる。油成分はまた、ヤブレツボカビ目(Thraustochytriales)、渦鞭毛藻類および菌類源などの微生物源由来の油を含む。
1つの態様では、乳化剤は、ポリソルベートエステル、レシチン、モノグリセリド、ジグリセリド、モノグリセリドの有機酸エステル、脂肪酸のプロピレングリコールエステル、脂肪酸のポリグリセロールエステル、モノステアリン酸プロピレングリコール、モノステアリン酸ソルビタン、トリオレイン酸ソルビタン、ラウリル硫酸ナトリウムおよびそれらの混合物からなる群より選択される。1つの態様では、乳化剤および油は同じ起源由来とすることができる。
本発明の特別な態様では、安定化剤は、キサンタン・ガム、アルギナート、ジェラン・ガム、カルボキシメチルセルロース、キチン、およびそれらの混合物からなる群より選択することができる。
油成分の乳化剤に対する重量比は、約1:1〜約99:1とすることができ、好ましくは約6:1である。水のエマルジョン安定化剤に対する比率は、約1:0.1〜約1:0.001とすることができる。油成分の水に対する比率は約2:1〜約1:25とすることができる。
本発明の油エマルジョンは安定性が高く、物理的および/または化学的に少なくとも30日間安定とすることができる。
本発明のエマルジョンは水中油型エマルジョンとすることができる。さらに、エマルジョンは加熱処理せずに生成することができる。エマルジョンはまた、総細菌数が20MPN/g未満とすることができる。他の態様では、油エマルジョンは抗菌成分、例えば、プロピレングリコール、ソルビン酸カリウム、安息香酸ナトリウム、アスコルビン酸、リン酸、クエン酸、およびそれらの混合物を含むことができる。
本発明のエマルジョンはまた、機能的に活性な成分、例えば、香味剤、顔料、甘味剤および抗酸化剤を含むことができる。エマルジョンはまた、生物活性成分、例えば、ビタミン、ミネラル、前生物的化合物、生菌化合物、および栄養補助食品を含むことができる。
本発明の他の態様は、本発明の油エマルジョンを含有する食品、化粧品、医薬品、栄養補助食品、および工業製品を含む。
本発明の他の態様は、エマルジョンを作製するための方法を含む。この方法は、油成分、乳化剤、エマルジョン安定化剤および水を混合する過程を含む。1つの態様では、油成分および乳化剤を混合し；エマルジョン安定化剤および水を混合し；その後、油成分/乳化剤混合物およびエマルジョン安定化剤/水混合物を混合する。エマルジョンの様々な成分を高せん断混合により混合することができる。
本発明の好ましい態様では、油エマルジョンが提供される。エマルジョンは、少なくとも3つの二重結合および少なくとも18炭素の鎖長を有する多価不飽和脂肪酸を含有する油成分を含む。エマルジョンはさらに乳化剤、エマルジョン安定化剤、水および抗菌成分を含む。この態様では、油成分の乳化剤に対する重量比は約1:1〜約99:1である。水のエマルジョン安定化剤に対する比率は約1:0.1〜約1:0.001である。油成分の水に対する比率は約2:1〜約1:25である。この油エマルジョン組成物は、少なくとも30日間物理的および化学的に安定である。
発明の詳細な説明
本発明の1つの態様によれば、特にLCPUFAを含む、安定なエマルジョンを形成するための方法が提供される。方法は、少なくとも4つの成分：(1)油；(2)エマルジョン安定化剤；(3)乳化剤；および(4)水を混合する過程を含む。得られたエマルジョンは連続相として水を有する水中油型エマルジョンである。エマルジョン安定化剤は、エマルジョンの長期安定性を維持するのを支援し、均一に分配させ、LCPUFA油の酸化を阻止し、油の完全性を維持するために溶液を連続して撹拌する必要がなく、これにより製品の貯蔵寿命がより長くなると考えられる。好ましくは、エマルジョンは少なくとも30日間、より好ましくは少なくとも60日間安定である。得られたエマルジョンは広範囲のpH条件および温度で非常に安定であり、LCPUFA油は酸化から高度に保護されている。これらのエマルジョンは独立型製品として存在することができ、容易に広い範囲の製品、例えば、食品、パーソナルケア製品および工業製品(例えば、人間の食物、動物用飼料、医薬品、栄養補助食品、化粧品、工業製品など)に容易に組み入れることができる。本発明の製品の特別な利点は、広範囲の最終製品中に均一に分散させることができることである。
本発明の1つの態様によれば、特にLCPUFAを含む、安定なエマルジョンを形成するための方法が提供される。方法は、少なくとも4つの成分：(1)油；(2)エマルジョン安定化剤；(3)乳化剤；および(4)水を混合する過程を含む。得られたエマルジョンは連続相として水を有する水中油型エマルジョンである。エマルジョン安定化剤は、エマルジョンの長期安定性を維持するのを支援し、均一に分配させ、LCPUFA油の酸化を阻止し、油の完全性を維持するために溶液を連続して撹拌する必要がなく、これにより製品の貯蔵寿命がより長くなると考えられる。好ましくは、エマルジョンは少なくとも30日間、より好ましくは少なくとも60日間安定である。得られたエマルジョンは広範囲のpH条件および温度で非常に安定であり、LCPUFA油は酸化から高度に保護されている。これらのエマルジョンは独立型製品として存在することができ、容易に広い範囲の製品、例えば、食品、パーソナルケア製品および工業製品(例えば、人間の食物、動物用飼料、医薬品、栄養補助食品、化粧品、工業製品など)に容易に組み入れることができる。本発明の製品の特別な利点は、広範囲の最終製品中に均一に分散させることができることである。
本発明のエマルジョンの油成分としては任意の油、好ましくは任意の植物または微生物油、例えばLCPUFAを有する油が挙げられる。長鎖PUFA油としては、少なくとも2、より好ましくは3またはそれ以上の二重結合および少なくとも18炭素の鎖長を有する脂肪酸を含む任意の油が挙げられる。LCPUFA油の例としては、脂肪酸リノレン酸(18:3n-3)、ステアリドン酸(18:4n-3)、アラキドン酸(20:4n-6)、エイコサペンタエン酸(20:5n-3)、ドコサペンタエン酸(22:5n-3および22:5n-6)およびドコサヘキサエン酸(22:6n-3)を含む油が挙げられる。これらの油の例としては、魚油、微生物油(例えば、ヤブレツボカビ目、例えばシゾキトリウム（Schizochytrium）およびヤブレツボカビ(Thraustochytrium)由来、渦鞭毛藻類、例えばクリプテコジニウム(Crypthecodinium)由来、および真菌起源、例えばモルティエラ(Mortierella)由来)、植物、および脂肪種子、ならびに遺伝子組換え魚油、微生物油、植物および脂肪種子由来の油が挙げられる。
脂肪酸(例えば、ω-3およびω-6 LCPUFA)源としては、動物、植物および微生物源由来の油が挙げられる。本明細書で使用されるように、「油」という用語は、広く使用され、様々な形態の脂肪および油を含む。油は乳化できなければならない。好ましい油としてはLCPUFAのトリアシルグリセロールおよびエチルエステル形態が挙げられる。典型的には、油は異なる物質、例えば、トリアシルグリセロール、エチルエステル、遊離脂肪酸、リン脂質、ステロールなどの混合物である。そのような混合物は、所望であれば精製することができる。動物起源の例としては、水生動物(例えば、魚、海洋哺乳類、甲殻類、輪虫、など)および動物組織(例えば、脳、肝臓、目、など)から抽出した油が挙げられる。植物および微生物起源の例としては、藻類、亜麻仁、ナタネ、トウモロコシ、オオマツヨイグサ、大豆、ヒマワリ、ベニバナ、ヤシ、オリーブ、カノーラ、およびルリヂサが挙げられる。好ましい起源は、水生藻類、例えばスラウストキトリアル目の藻類であり、好ましくは、ヤブレツボカビおよびシゾキトリウム属の藻類である。多くの当業者は、ウルケニア(Ulkenia)がヤブレツボカビおよびシゾキトリウム由来の別個の属ではないことを認めていることに注意すべきである。本明細書で使用されるように、ヤブレツボカビおよびシゾキトリウム属はウルケニアを含む。そのような藻類に関する情報は米国特許第5,130,242号および同第5,340,594号において見出すことができる。これらの特許は全体として参照により本明細書に組み込まれる。他の好ましい起源は、クリプテコジニウム属の渦鞭毛藻類である。クリプテコジニウムに関する情報は米国特許第5,407,957号；同第5,711,983号；同第5,397,591号；および同第5,492,938号で見出すことができる。これらの特許は全体として参照により本明細書に組み込まれる。モルティエラに関する情報は米国特許第5,658,767号および同第5,583,019号で見出すことができる。これらの特許は全体として参照により本明細書に組み込まれる。
植物および微生物起源には、遺伝子組換え植物および微生物が含まれ、好ましくは、ポリケチドシンターゼ系(PKS系)の導入または修飾によりPUFAの産生が増大し、または新しく導入された、遺伝子組換え植物および微生物が含まれる。PKS系に関係する遺伝子操作に関する情報は、2003年に5月20日に付与された“Schizochytrium PKS Genes”と題する米国特許第6,566,583号；2000年1月14日に出願された“Schizochytrium PKS Genes”と題するPCT出願第US00/00956号；2002年4月16日に出願された“Product and Process for Transformation of Thraustochytriales Microorganism”と題する米国特許出願第10/124,807号；2002年4月16日に出願された“Product and Process for Transformation of Thraustochytriales Microorganism”と題するPCT特許出願第PCT/US02/12040号；2002年4月16日に出願された“PUFA Polyketide Synthase Systems and Uses Thereof”と題する米国特許出願第10/124,800号；および2002年4月16日に出願された“PUFA Polyketide Synthase Systems and Uses Thereof”と題するPCT特許出願第PCT/US02/12254号で見出すことができる。これらの特許および特許出願は全体として参照により本明細書に組み込まれる。
所望の脂肪酸を含む油は様々な起源から、任意の適した手段、例えば、超臨界流体抽出、または溶媒、例えばクロロホルム、ヘキサン、塩化メチレン、メタノールなどによる抽出により、抽出することができる。また、油は、米国特許出願第09/766,500号およびPCT特許出願第US01/01806号(どちらも、“Solventless Extraction Process”と題し、どちらも2001年1月19日に出願され、どちらも全体として参照により本明細書に組み込まれる)において記述されているような、抽出技術を用いて抽出することができる。レシチンは任意の適した技術により抽出することができ、油を得ることができる多くの同じ起源から得ることができる。本発明の好ましい態様では、乳化剤として有益なレシチン、および油は同じ起源から得られる。レシチンおよび油は一緒に抽出されてもよく、別々に抽出されてよく、再混合されエマルジョンが形成される。追加の抽出および/精製技術は、2001年4月12日に出願された“Method for the Fractionation of Oil and Polar Lipid-Containing Native Raw Materials”と題するPCT特許出願第US01/12047号；2001年4月12日に出願された“Method for the Fractionation of Oil and Polar Lipid-Containing Native Raw Materials Using Water-Soluble Organic Solvent and Centrifugation”と題するPCT特許出願第US01/12849号；2001年5月14日に出願された“Production and Use of a Polar Lipid-Rich Fraction Containing Stearidonic Acid and Gamma Linolenic Acid from Plant Seeds and Microbes”と題する米国特許仮出願第60/291,484号；2001年5月14日に出願された“Production and Use of a Polar-Lipid Fraction Containing Omega-3 and/or Omega-6 Highly Unsaturated Fatty Acids from Microbes, Genetically Modified Plant Seeds and Marine Organisms”と題する米国特許仮出願第60/290,899号；2000年2月17日に出願され、2002年6月4日に付与された“Process for Separating a Triglyceride Comprising a Docosahexaenoic Acid Residue from a Mixture of Triglycerides”と題する米国特許第6,399,803号；および2001年1月11日に出願された“Process for Making an Enriched Mixture of Polyunsaturated Fatty Acid Esters”と題するPCT特許出願第US01/01010号(これらは全て、全体として参照により本明細書に組み込まれる)において教示されている。抽出された油およびレシチンは減圧下で蒸発させることができ、濃縮油材料のサンプルが生成する。
本発明のエマルジョンでは、油は典型的には約5wt%〜約50wt%、より好ましくは約10wt%〜約40wt%、さらに好ましくは約20wt%〜約30wt%の量で存在する。
本発明のエマルジョンの乳化剤としては、任意の乳化剤を挙げることができ、例えば、ポリソルベートエステル、レシチン、モノグリセリド、ジグリセリド、モノグリセリドの有機酸エステル、脂肪酸のプロピレングリコールエステル、脂肪酸のポリグリセロールエステル、モノステアリン酸プロピレングリコール、モノステアリン酸ソルビタン、トリオレイン酸ソルビタン、およびラウリル硫酸ナトリウムが挙げられる。本発明の好ましい態様では、ポリソルベートエステル(例えば、モノオレイン酸ポリエチレンソルビタン(ポリソルベート(Polysorbate)80)、モノラウリル酸ポリオキシエチレンソルビタン(ポリソルベート20)、トリステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン(ポリソルベート65)、またはポリソルベート60)が乳化剤として使用される。別の好ましい態様では、乳化剤はレシチンとすることができる。レシチンは植物の種子から抽出することができ(例えば、大豆レシチン)、卵、牛乳、微生物または動物起源から抽出することができる。
本発明のエマルジョンでは、乳化剤は典型的には約1wt%〜約20wt%、より好ましくは約8wt%〜約15wt%、さらに好ましくは約2wt%〜約6wt%の量で存在する。
本発明のエマルジョン安定化剤は、安定化剤が存在しないエマルジョンに比べ、エマルジョンをより安定化させるように機能する。安定化剤はまた、エマルジョンの増粘剤として機能することができる。エマルジョン安定化剤は、キサンタン・ガム、アルギナート、ジェラン・ガム、カルボキシメチルセルロース、およびキチンから選択することができる。本発明の好ましい態様では、キサンタン・ガムが安定化剤として使用される。
本発明のエマルジョンでは、エマルジョン安定化剤は典型的には約0.1wt%〜約2wt%、より好ましくは約0.2wt%〜約0.8wt%、さらに好ましくは約0.3wt%〜約0.5wt%の量で存在する。
本発明のエマルジョンはまた、水を含む。水は典型的には約10wt%〜約90wt%、より好ましくは約20wt%〜約80wt%、さらに好ましくは約50wt%〜約70wt%の量で存在する。
本発明のエマルジョンは、物理的安定性(すなわち、成分の分離無し)および化学的安定性(すなわち、油成分の酸化無し)の両方の観点において高度に安定である。物理的安定性は、様々な方法において測定することができる。物理的な分離または「クリーミング」の単純な目視観察により、分離が示される。本発明の好ましい態様では、4℃での保存後、より好ましくは室温(すなわち、約22℃)での保存後、30日以内、より好ましくは90日以内、さらに好ましくは180日以内に、観察可能な相分離は起きない。
物理的安定性の他の基準は、エマルジョン中で形成されるミセルの粒子サイズの変化がないことである。エマルジョンが分離するにつれ、ミセルのサイズは大きくなる。本発明の好ましい態様では、4℃で保存後、30日以内、より好ましくは90日以内、さらにより好ましくは180日以内に、ミセルの粒子サイズは約15%を超えて、より好ましくは25%を超えて、より好ましくは30%を超えて、より好ましくは約40%を超えて、さらにより好ましくは約50%を超えて、増大しない。
エマルジョンの化学的安定性は、リノレン酸、ステアリドン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサペンタエン酸およびドコサヘキサエン酸を含む任意の種類の油成分の酸化の観点から測定することができる。酸化は酸化の副産物の生成により、例えば過酸化物価、アニシジン価、またはアルケニル価を測定することにより、またはヘッドスペース分析を実施することにより、測定することができる。好ましい態様では、これらの様々な任意の1または複数の酸化基準に対し、室温(すなわち、約22℃)での30日間の保存後の基準値は、60日までに約20%未満、および/または90日までに約50%未満の増大を示す。
本発明の物理的および化学的安定性の別の観点は、本発明のエマルジョンが、広範囲のpH条件にわたり、上記特定した物理的または化学的安定性パラメータの1つまたは複数を満たすことができることである。より特定的には、約3〜約8、より好ましくは約3〜約7、より好ましくは約3〜約4のpHの範囲にわたりそのようなパラメータを満たすことができる。
本発明の物理的および化学的安定性の別の観点は、本発明のエマルジョンが、広範囲の温度条件にわたり、上記特定した物理的または化学的安定性パラメータの1つまたは複数を満たすことができることである。より特定的には、大体室温(すなわち、約22℃)までの温度にわたりそのようなパラメータを満たすことができ、エマルジョンは約4℃の冷蔵温度で最も安定である。
本発明のエマルジョンは、第1過程で、乳化剤を油と混合することにより調製することができる。好ましくは、油の乳化剤に対する重量比は約1:1〜約99:1、より好ましくは約3:1〜約50:1の範囲、より好ましくは約4:1〜約25:1の範囲、より好ましくは約5:1〜約10:1の範囲、より好ましくは約6:1の比率である。混合は、混合物を、例えば約60℃まで約5分間加熱することにより促進することができるが、室温で混合することもできる。
エマルジョンを調製する方法の独立した過程で、水およびエマルジョン安定化剤を混合する。しかしながら、この過程前に、水溶性の追加の成分、例えば、クエン酸、安息香酸ナトリウム、およびソルビン酸カリウムのような抗菌化合物を水に添加することができる。水のエマルジョン安定化剤に対する好ましい重量比は、約1:0.1〜約1:0.001の範囲であり、より好ましくは約1:0.05〜約1:0.005の範囲である。
油/乳化剤混合物および水/エマルジョン安定化剤をその後、混ぜ合わせる。好ましくは、これら2つの混合物を混ぜ合わせ、油対水の比が約2:1〜約1:25となるようにする。典型的には、この混ぜ合わせは、調製を簡略化し、油に不必要な熱応力を与えないようにするために室温で実施することができる。しかしながら、軽く加熱すると(例えば、35℃〜40℃)、混合物の混ぜ合わせを促進することができる。油性および水性成分の混合は、高せん断ミキサを用いて実施することができ、エマルジョンが形成される。その時点で、エマルジョンはホモジナイザ中で、好ましくは3000〜4000psiで均質化することができる。その後、得られた生成物をパッケージし、または下記のように他の用途で使用することができる。
本発明の別の局面は、本発明のエマルジョンが、熱処理(すなわち、低温殺菌)無しでも、低い細菌量を有することである。例えば、低温殺菌は典型的には高温(約180F)で約15秒間実施される。他の周知の熱処理としては、VAT、HTST、UHTおよび乾留が挙げられる。本発明の低温殺菌していない組成物は低い細菌量を有する。例えば、本発明のエマルジョンは検出可能なシュードモナス(Pseudomonas)またはサルモネラ(Salmonella)を有さない。さらに、エマルジョンは、<20最確数(most probable number)(「MPN」)/gの総細菌数；<20MPN/gの総大腸菌(大腸菌型および大腸菌)数；<20MPN/gの酵母および糸状菌数；および/または<10コロニー形成単位(colony forming unit)(「CFU」)/gの黄色ブドウ球菌数を有することができる。抗菌剤、例えばプロピレングリコール、ソルビン酸カリウム、安息香酸ナトリウム、アスコルビン酸、リン酸またはクエン酸を組成物中に含有させることにより低細菌量を達成することができる。そのような抗菌剤は、食品組成物中で許容される最大量までの量で、組成物中に含有させることができる。例えば、本発明の組成物は約0.05〜約0.1% w/wの量で抗菌剤を含むことができる。
本発明の好ましい態様では、機能的に活性な追加の成分(例えば、香味剤、顔料、甘味剤または抗酸化剤)または生物活性成分(例えば、ビタミン、ミネラル、前生物的化合物、生菌化合物または他の栄養補助食品)をエマルジョンに組み入れることができる。全てのそのような成分は、製造者/供給者の忠告、ならびに適用可能な政府規制に従い、使用される。これらの成分は固体粉末または液体形態のいずれかとすることができる。そのような機能的に活性な追加の成分はエマルジョンに組み入れることができまたはエマルジョンを食品マトリクス中で使用する場合、追加の成分は、エマルジョンを食品マトリクスに添加する前に食品マトリクスに添加することができる。機能的に活性な追加の成分を最初にエマルジョンに添加する場合、それらの成分は油相または水相のいずれかに添加することができる(それらの成分がより油溶性であるか水溶性であるかに依存する)が、好ましくは油相に添加される。成分は、使用する相中に完全に分散されるまで穏やかに撹拌しながら、添加される。いくつかのそのような成分、例えば香味剤および顔料は、それらを含むエマルジョンが添加される食品中の香味および色を補う。さらに、そのような添加剤は、油または乳化剤が原因である海の臭いを隠すことができる。
分子の一部として鉄を含む顔料ならびに、低レベルの金属汚染物質、例えば鉄および銅を有する顔料を除き、全ての型の香味剤および顔料を本発明のエマルジョンに含有させることができる。
本発明の好ましい態様では、LCPUFAエマルジョンは、液体食品、例えば、飲料(例えば、果汁およびマルチビタミンシロップ)中に、水分量が多い食品、例えば乳製品(例えば、ヨーグルト)、液体のホットケーキミックスおよび離乳食中に、水分量が中間の食品、例えば健康食品バーおよびチーズ中に、加工肉(例えば、ソーセージ)中に、および焼いた食品(例えば、パン)またはシリアルの調製中の1成分として組み入れることができる。エマルジョンはまた、化粧品およびパーソナルケア用途ならびに工業用途において、機能的にかつLCPUFAの起源として使用することができる。本発明のエマルジョンの利点は、広範囲の最終製品に均一に分散させることができることである。
図1を参照して、本発明のエマルジョンの調製の一例について説明する。ナノピュア(nanopure)水10を、クエン酸、クエン酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、およびソルビン酸カリウム15と、穏やかな混合20により混合する。キサンタン・ガム25を混合過程20中に徐々に添加する。得られた水溶性混合物を、シルバーソン(Silverson)ミキサ内で6,500rpmで3分間、高せん断混合26にかける。
別に、油成分30および乳化剤35、ポリソルベート80および/またはレシチンのいずれかを穏やかに混合する40。油および乳化剤の混合物をその後、シルバーソンミキサ内で6,500rpmで3分間、高せん断混合45にかける。高せん断混合45により得られた油性混合物を、高せん断混合26により得られた水性混合物に添加する。油混合物および水性混合物を6,500rpmでの高せん断混合50に3分間かける。得られた組成物をホモジナイザで約3,000psiで処理する55。その後、組成物を滅菌容器にパッケージする60。
本明細書は、参照として2002年6月18日に出願された米国特許仮出願第60/389,913号を組み込む。
説明のために、下記実験結果を提供するが、本発明の範囲を制限しようとするものではない。
実施例
実施例1.
この実施例は、本発明のエマルジョンの調製、ならびに時間経過に伴う、食品用途に使用した場合の安定性を説明するものである。
実施例1.
この実施例は、本発明のエマルジョンの調製、ならびに時間経過に伴う、食品用途に使用した場合の安定性を説明するものである。
海洋微生物シゾキトリウム種から抽出した総量75gのDHA-リッチ油(DHA GOLD(登録商標)油)を、25gのポリソルベート80に添加した。溶液を60℃まで5分間加熱し、混合しポリソルベートを溶解した。別のフラスコで、150mgのキサンタン・ガムを25gの水と混合し、ボルテックスした。DHA GOLD油/ポリソルベート溶液5gをとり、全25+gの水/キサンタン・ガム溶液と混合することにより新規溶液を作製した。新規混合物を混合し、その後、60℃で1分間加熱し、エマルジョンを形成させた。得られた混合物を冷蔵庫(4℃)で30日間保存した。30日の終わりに、油の相分離は観察されなかった。エマルジョンの臭気評価により、魚臭い臭気の形成は無いことが示された。エマルジョンは本質的に無臭であった。
乳化混合物の効果を試験するために、上記の形成したエマルジョン16.8gを437gの液体卵代用品に添加し、混合した。その後、卵製品を調理してスクランブルエッグを作った。得られた混合物は、一食あたり99.12mg/DHA(一食のサイズ=56gの液体)を提供した。DHA-油エマルジョンを含む調理済み卵代用品と、DHA-油エマルジョンを含まない調理済み卵代用品との間で、味または臭いの差は検出できなかった。
実施例2
この実施例は、表1の本発明のレシチン系エマルジョンの組成を説明する。
この実施例は、表1の本発明のレシチン系エマルジョンの組成を説明する。
実施例3
この実施例は、表2の本発明のポリソルベート系エマルジョンの組成を説明する。
この実施例は、表2の本発明のポリソルベート系エマルジョンの組成を説明する。
当業者であれば、本発明の好ましい態様に多くの変更および改変が可能であること、そのような変更および改変は本発明の精神から逸脱せずに実施できることが理解されるであろう。そのため、添付の請求の範囲は、全てのそのような等価の変形を含み、そのような変形は本発明の真の精神および範囲内に含まれることが意図される。
Claims (90)
- a.油成分；
b.乳化剤；
c.エマルジョン安定化剤；および
d.水；
を含む油エマルジョン。 - 油成分が、多価不飽和脂肪酸を含む、請求項1記載の油エマルジョン。
- 油成分が、少なくとも3つの二重結合および少なくとも18炭素の鎖長を有する多価不飽和脂肪酸を含む、請求項1記載の油エマルジョン。
- 油成分が、リノレン酸、ステアリドン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、およびこれらの混合物からなる群より選択される脂肪酸を含む、請求項1記載の油エマルジョン。
- 油成分が、植物、遺伝子組換え植物、微生物油、遺伝子組換え微生物油、魚油およびこれらの混合物からなる群より選択される起源由来の油を含む、請求項1記載の油エマルジョン。
- 植物が、藻類、亜麻仁、ナタネ、トウモロコシ、オオマツヨイグサ、大豆、ヒマワリ、ベニバナ、ヤシ、オリーブ、カノーラ、ルリヂサ、およびこれらの混合物からなる群より選択される、請求項5記載の油エマルジョン。
- 遺伝子組換え植物および遺伝子組換え微生物油が、ポリケチドシンターゼ遺伝子の導入または修飾により遺伝子操作される、請求項5記載の油エマルジョン。
- 油成分が、ヤブレツボカビ目 (Thraustochytriales)、渦鞭毛藻類および菌類源からなる群より選択される微生物源由来の油を含む、請求項1記載の油エマルジョン。
- 乳化剤が、ポリソルベートエステル、レシチン、モノグリセリド、ジグリセリド、モノグリセリドの有機酸エステル、脂肪酸のプロピレングリコールエステル、脂肪酸のポリグリセロールエステル、モノステアリン酸プロピレングリコール、モノステアリン酸ソルビタン、トリオレイン酸ソルビタン、ラウリル硫酸ナトリウム、およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項1記載の油エマルジョン。
- 乳化剤が、ポリソルベートエステル、レシチン、およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項1記載の油エマルジョン。
- 乳化剤および油が同じ起源由来である、請求項1記載の油エマルジョン。
- 安定化剤が、キサンタン・ガム、アルギナート、ジェラン・ガム、カルボキシメチルセルロース、キチン、およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項1記載の油エマルジョン。
- 抗菌成分をさらに含む、請求項1記載の油エマルジョン。
- 抗菌成分が、プロピレングリコール、ソルビン酸カリウム、安息香酸ナトリウム、アスコルビン酸、リン酸、クエン酸、およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項12記載の油エマルジョン。
- 油成分の乳化剤に対する重量比が、約1:1〜約99:1である、請求項1記載の油エマルジョン。
- 油成分の乳化剤に対する重量比が、約6:1である、請求項1記載の油エマルジョン。
- 水のエマルジョン安定化剤に対する比率が、約1:0.1〜約1:0.001である、請求項1記載の油エマルジョン。
- 水のエマルジョン安定化剤に対する比率が、約1:0.05〜約1:0.005である、請求項1記載の油エマルジョン。
- 油成分の水に対する比率が約2:1〜約1:25である、請求項1記載の油エマルジョン。
- 油エマルジョンが、少なくとも約30日間物理的に安定である、請求項1記載の油エマルジョン。
- 油エマルジョンが、少なくとも約30日間、約3〜約4のpH範囲で物理的に安定である、請求項19記載の油エマルジョン。
- 油エマルジョンが、少なくとも約30日間、約4℃の温度範囲で物理的に安定である、請求項19記載の油エマルジョン。
- 油エマルジョンが、少なくとも約30日間、化学的に安定である、請求項1記載の油エマルジョン。
- 油エマルジョンが、少なくとも約30日間、約3〜約4のpH範囲で化学的に安定である、請求項22記載の油エマルジョン。
- 油エマルジョンが、少なくとも約30日間、約4℃の温度範囲で化学的に安定である、請求項22記載の油エマルジョン。
- エマルジョンが、水中油型エマルジョンである、請求項1記載の油エマルジョン。
- エマルジョンが熱処理されていない、請求項1記載の油エマルジョン。
- エマルジョンの総細菌数が<20MPN/gである、請求項1記載の油エマルジョン。
- エマルジョンが、機能的に活性な成分をさらに含む、請求項1記載の油エマルジョン。
- 機能的に活性な成分が、香味剤、顔料、甘味剤および抗酸化剤からなる群より選択される、請求項28記載の油エマルジョン。
- エマルジョンが、生物活性成分をさらに含む、請求項1記載の油エマルジョン。
- 生物活性成分が、ビタミン、ミネラル、前生物的化合物、生菌化合物、および栄養補助食品からなる群より選択される、請求項30記載の油エマルジョン。
- 請求項1記載の油エマルジョンを含む、食品、化粧品、医薬品、栄養補助食品、および工業製品からなる群より選択される製品。
- 製品が、液体食品および固体食品からなる群より選択される食品である、請求項33記載の製品。
- 食品が、飲料、栄養飲料、特殊調製粉乳、流動食、果汁、マルチビタミンシロップ、代用食事、薬用食品、および乳児シロップからなる群より選択される液体食品である、請求項34記載の食品。
- 食品が、離乳食、ヨーグルト、チーズ、シリアル、ホットケーキミックス、焼いた食品、食品バー、加工肉、アイスクリーム、冷菓、フローズン・ヨーグルト、ワッフルミックス、および代用卵ミックスからなる群より選択される固体食品である、請求項33記載の食品。
- 製品が化粧品である、請求項33記載の製品。
- 製品が医薬品である、請求項33記載の製品。
- 製品が栄養補助食品である、請求項33記載の製品。
- 製品が工業製品である、請求項33記載の製品。
- a.油成分；
b.乳化剤；
c.エマルジョン安定化剤；および
d.水
を混合する過程を含むエマルジョンの作製方法。 - 油成分および乳化剤を混合し、エマルジョン安定化剤および水を混合し；
油成分/乳化剤混合物およびエマルジョン安定化剤/水混合物を混合する、請求項41記載の方法。 - 油成分/乳化剤混合物を高せん断混合により作製し、油成分/乳化剤混合物とエマルジョン安定化剤/水混合物との混合物を高せん断混合により作製する、請求項42記載の方法。
- 油成分が多価不飽和脂肪酸を含む、請求項41記載の方法。
- 油成分が、少なくとも3つの二重結合および少なくとも18炭素の鎖長を有する多価不飽和脂肪酸を含む、請求項41記載の方法。
- 油成分が、リノレン酸、ステアリドン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、およびこれらの混合物からなる群より選択される脂肪酸を含む、請求項41記載の方法。
- 油成分が、植物、遺伝子組換え植物、微生物油、遺伝子組換え微生物油、魚油、およびこれらの混合物からなる群より選択される起源由来の油を含む、請求項41記載の方法。
- 植物が、藻類、亜麻仁、ナタネ、トウモロコシ、オオマツヨイグサ、大豆、ヒマワリ、ベニバナ、ヤシ、オリーブ、カノーラ、ルリヂサ、およびこれらの混合物からなる群より選択される、請求項47記載の方法。
- 遺伝子組換え植物および遺伝子組換え微生物油が、ポリケチドシンターゼ遺伝子の導入または修飾により遺伝子操作される、請求項47記載の方法。
- 油成分が、ヤブレツボカビ目 、渦鞭毛藻類および菌類源からなる群より選択される微生物源由来の油を含む、請求項41記載の方法。
- 乳化剤が、ポリソルベートエステル、レシチン、モノグリセリド、ジグリセリド、モノグリセリドの有機酸エステル、脂肪酸のプロピレングリコールエステル、脂肪酸のポリグリセロールエステル、モノステアリン酸プロピレングリコール、モノステアリン酸ソルビタン、トリオレイン酸ソルビタン、およびラウリル硫酸ナトリウムからなる群より選択される、請求項41記載の方法。
- 乳化剤が、ポリソルベートエステル、レシチン、およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項41記載の方法。
- 乳化剤および油が同じ起源由来である、請求項41記載の方法。
- 安定化剤が、キサンタン・ガム、アルギナート、ジェラン・ガム、カルボキシメチルセルロース、キチン、およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項41記載の方法。
- 抗菌成分をさらに含む、請求項41記載の方法。
- 抗菌成分が、プロピレングリコール、ソルビン酸カリウム、安息香酸ナトリウム、アスコルビン酸、リン酸、クエン酸およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項55記載の方法。
- 油成分の乳化剤に対する重量比が、約1:1〜約99:1である、請求項41記載の方法。
- 油成分の乳化剤に対する重量比が、約6:1である、請求項41記載の方法。
- 水のエマルジョン安定化剤に対する比率が、約1:0.1〜約1:0.001である、請求項41記載の方法。
- 水のエマルジョン安定化剤に対する比率が、約1:0.05〜約1:0.005である、請求項41記載の方法。
- 油成分の水に対する比率が約2:1〜約1:25である、請求項41記載の方法。
- エマルジョンが、少なくとも約30日間物理的に安定である、請求項41記載の方法。
- エマルジョンが、少なくとも約30日間、約3〜約4のpH範囲で物理的に安定である、請求項62記載の方法。
- エマルジョンが、少なくとも約30日間、約4℃の温度範囲で物理的に安定である、請求項62記載の方法。
- エマルジョンが、少なくとも約30日間、化学的に安定である、請求項41記載の方法。
- エマルジョンが、少なくとも約30日間、約3〜約4のpH範囲で化学的に安定である、請求項65記載の方法。
- エマルジョンが、少なくとも約30日間、約4℃の温度範囲で化学的に安定である、請求項65記載の方法。
- エマルジョンが、水中油型エマルジョンである、請求項41記載の方法。
- エマルジョンが熱処理されていない、請求項41記載の方法。
- エマルジョンの総細菌数が<20MPN/gである、請求項41記載の方法。
- エマルジョンが、機能的に活性な成分をさらに含む、請求項41記載の方法。
- 機能的に活性な成分が、香味剤、顔料、甘味剤、および抗酸化剤からなる群より選択される、請求項71記載の方法。
- エマルジョンが、生物活性成分をさらに含む、請求項41記載の方法。
- 生物活性成分が、ビタミン、ミネラル、前生物的化合物、生菌化合物、および栄養補助食品からなる群より選択される、請求項73記載の方法。
- 請求項41記載の方法を含む、食品、化粧品、医薬品、栄養補助食品、および工業製品からなる群より選択される製品を製造するための方法。
- 製品が液体食品および固体食品からなる群より選択される食品である、請求項75記載の方法。
- 食品が、飲料、栄養飲料、特殊調製粉乳、流動食、果汁、マルチビタミンシロップ、代用食事、薬用食品、および乳児シロップからなる群より選択される液体食品である、請求項76記載の方法。
- 食品が、離乳食、ヨーグルト、チーズ、シリアル、ホットケーキミックス、焼いた食品、食品バー、加工肉、アイスクリーム、冷菓、フローズン・ヨーグルト、ワッフルミックス、および代用卵ミックスからなる群より選択される固体食品である、請求項76記載の方法。
- 製品が化粧品である、請求項75記載の方法。
- 製品が医薬品である、請求項75記載の方法。
- 製品が栄養補助食品である、請求項75記載の方法。
- 製品が工業製品である、請求項75記載の方法。
- a.少なくとも3つの二重結合および少なくとも18炭素の鎖長を有する多価不飽和脂肪酸を含む油成分；
b.乳化剤；
c.エマルジョン安定化剤；
d.水；および
e.抗菌成分
を含み、
油成分の乳化剤に対する重量比が約1:1〜約99:1であり；
水のエマルジョン安定化剤に対する比率が約1:0.1〜約1:0.001であり；
油成分の水に対する比率が約2:1〜約1:25であり；および
油エマルジョンが少なくとも30日間物理的かつ化学的に安定である、
油エマルジョン。 - 油成分が、ヤブレツボカビ目、渦鞭毛藻類および菌類源からなる群より選択される微生物源由来の油を含む、請求項83記載の油エマルジョン。
- 乳化剤が、ポリソルベートエステル、レシチン、およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項83記載の油エマルジョン。
- 安定化剤が、キサンタン・ガム、アルギナート、ジェラン・ガム、カルボキシメチルセルロース、キチン、およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項83記載の油エマルジョン。
- 抗菌成分が、プロピレングリコール、ソルビン酸カリウム、安息香酸ナトリウム、アスコルビン酸、リン酸、クエン酸、およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項83記載の油エマルジョン。
- 油成分の乳化剤に対する重量比が、約6:1である、請求項83記載の油エマルジョン。
- 水のエマルジョン安定化剤に対する比率が、約1:0.05〜約1:0.005である、請求項83記載の油エマルジョン。
- 請求項83記載の油エマルジョンを含む、食品、化粧品、医薬品、栄養補助食品、および工業製品からなる群より選択される製品。
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