JP2006512944A - シームレス充填カプセル - Google Patents

Abstract

液体コアとこのコアを包囲しているシームレス固体シェルを有する球状カプセルであって、
- カプセルの直径が、4 - 8 mmの範囲にあり、
- シェルの厚みが、20 - 200 μmの範囲にあり、
- シェル厚とカプセル径との比が、0.004 - 0.04の範囲にあり、
- シェルが、シェルの固形分に基づいて、70 - 90 質量% のゼラチンと10 - 30 質量% の可塑剤を含有し、
- コアの香味剤含量が、コアの全質量に基づいて、1 - 100 質量% の範囲にある、
前記カプセルが記載される。

Description

発明の詳細な説明

本発明は液体コアとこのコアを包囲しているシームレス固体シェルを有する球状カプセルに関する。これらのカプセルのコアは香味成分を含み、シェルはゼラチンを含んでいる。本発明は、また、そのようなカプセルを調製する方法及び本発明のカプセルの調製に用いられる硬化可能なシェル混合物(シェル製剤)に関する。本発明のカプセルは、それらが更に処理せずに直接の消費に適し、また、シェルが気にならずに飲み込むことができ口で噛むこともできることを特徴とする。

香味剤は、食品においては食味効果を達成するために用いられている。本発明の意味においては、香味剤は1種又は複数の感覚受容特性を有する単一物質(1種の香味剤)又は複数の物質の混合物(複数の香味剤)であると理解すべきである。これらの感覚受容特性には特定のにおい又は味を混合物に与えるという特性や特定の刺激を引き起こすという特性が含まれ、それらは三叉神経を経て伝達されるので感知される。
香味剤の溶媒として用いられ、それ自体は中立のにおいと味をもつ、油、例えば、植物油や他のトリグリセリドは下記の香味剤としてみなされない。
香味剤が液体の形で少しずつ消費者によって摂取される場合には、香味剤を含有する液体量のコアを固体のシェルが包囲しているカプセルの使用が明らかな手段である。これに関連して、特に、次の問題や要求が考慮されなければならない。

1. 最適感覚受容性感知のために、香味剤を含有する液体コアの放出は口においてすでに起こらなければならない。適切には、カプセルを口に入れた後にシェルと液体コアの分離が問題であるので、シェルを含むカプセルを消費することが可能でなければならない。
2. ゼラチンカプセルを消費するときに口の良い感じの感覚を達成することは技術的難題である。特に、これまで、市販のすぐに消費できるカプセルの大多数のシェルが不快なゴムのような強靭な残分として認められることが不利であることがわかっている。特に充填された大きなカプセル(直径θ4mm)の場合に対応する所見がなされ、特に否定的であることがわかっている。
3. 消費時に、口中のカプセルシェルは、好ましくは(a)じゃまをする触覚効果があってはならない(b)噛むのが容易でなければならない且つ(c)急速に溶解しなければならない。放出すべき又は放出される香味剤を含有するコア液体は、口中でかなり影響する感覚効果を引き起こさなければならない。
4. 同時に、カプセルは、扱いが容易でなければならない。即ち、サイズがある種最少限でなければならない。多くの場合の球状カプセルの場合、4mmの直径θが好ましい。
5. 更に、輸送、貯蔵及び使用の間の取り扱いの容易さのために、カプセルは、十分な温度安定性を有しなければならない。これに関連して、カプセルが30℃より高い温度でさえ共にくっつかないことが望ましい。

液体コアとこのコアを包囲している固体シェルを有する球状カプセルは既知であり、直径が4mmを超えるカプセルは、例えば、回転ダイ法によって又は、特に興味があるシームレスシェルを有するカプセルの場合には、多成分ノズルを用いたドリップ法によって調製することができる(Bauer, Froemming, Fuehrer; Pharmazeutische Technologie; 1997を参照のこと)。この方法は、また、下記の多成分ノズル法と称される。これに関連して(異なることが何も生じない限り)多成分ノズル法に対する基準は、シームレスカプセルの調製のための多数の関連した方法の基準として理解すべきである。
回転ダイ法ではシェルに継ぎ目があるカプセルが回転成形ローラを用いたパンチング法によって製造され、その方法では、カプセル壁が作られ、ゼラチン片からパンチされた2つのゼラチンの半分から成形される。回転ダイ法によるソフトゼラチンカプセルの調製の場合、厳しい要求が空気調節に関して課される。約22℃における20-30%の大気中の相対湿度は、全ての製造と装填領域において保証されなければならない。

多成分ノズル法では、シームレスシェルを有するカプセルがドリップ法によって調製される。この方法においては、親油性コア材料と熱いゼラチン溶液が通常は同時に同心多成分ノズルによってポンプで送られるので、それらは冷たい親油性冷却液、例えば、植物油へ滴下する。この方法においては、ノズルが冷却液へ直接滴下させ得る。滴下したとき、カプセルは表面張力の結果としてボール形(球状形)をとる。冷却液との接触時の温度での落下の結果として、ゼラチン含有シームレスカプセルシェルが固化する。
米国特許第4,481,157号と同第4,251,195号には、ノズルが冷却液に滴下させる多成分ノズル法によるシームレスカプセルの連続調製のための方法及び装置が記載されている。
日本特許公報52-148635には、直接の消費のための直径が0.5 - 4 mmのカプセルが記載されている。カプセルの壁厚は、50 μm - 200 μmである。4mmを超えるカプセル直径は記載されていない。
しかしながら、直接的な消費の場合の更に良好な取り扱いと取り分け、また、口中での単一カプセルによる強い香味剤の影響のためには4mm以上のカプセル径が必要である。

しかしながら、カプセル径/シェル厚比が増大するにつれて乾燥時と輸送の間のカプセルの安定性がかなり低下するので、カプセルが大きくなるにつれて薄く安定なシェルを達成することが更に難しくなる。そのうえ、コアを中央に置くこととシェルによるコアの均一な封入が、大きなカプセルの場合に極めて問題がある。
米国特許第5,939,097号には、カプセルを含有する食品が記載され、それには、医薬活性物質が含有され、カプセル径が0.5 - 5 mmの場合、シェル厚とカプセル径の比が0.01 - 0.05である。カプセルは、食品に取り込まれるものであり、後者と共に全体が飲み込まれる。カプセルは、胃腸管でのみコアを放出するものである。カプセルシェルは、ゼラチン又は寒天を含有する。シェルの組成物のその他の詳細は示されていない。可塑剤は、述べられていない。

米国特許第5,300,305号には、直径が2 - 9 mmであるシームレスカプセルが記載され、直接の消費に適切であり、口臭を抑制するために用いられる。これらのカプセルにおいては、口臭抑制のための活性物質が溶解度の根拠に基づいてカプセルのシェル内に取り込まれている。カプセルは、長時間口中のままのものであるので、口臭に影響する活性物質がシェルから溶解することができ、口中で持続効果を生じる。シェル厚は、30 μm〜2 mmの範囲である。説明的実施態様は、シェル含量が13質量%以上で可塑剤含量がわずかに少ない(ソルビトール<10%、シェルに基づく)。カプセルは、カプセルの全質量に基づいて、コア中25質量%までの香味剤を含有する。カプセルは、例えば、多成分ノズル工程によって調製される。
カプセルシェルは、口中での遅い溶解が目的で開発されたものであり、飲み込む場合にむしろ硬くいらいらするものであることを出願人の実験は現在示している。従って、特に口において徐々にしか溶解しないシェル残存物によって生じる、口中での悪い感覚は、直接の強い香味剤の影響について米国特許第5,300,305号に記載されたカプセルを用いた場合には不利である。そのうえ、述べたように、カプセルにおける香味剤含量は25%に制限され、それ故、強い香味剤の影響を達成することは不可能である。

米国特許第4,935,243号には、ソフトゼラチンカプセルが記載され、そのシェルは噛んでいるときに急速に分解する。シェルは、水(15 - 30 %)、可塑剤(17.5 - 35 %)、少割合の水和した加水分解デンプン(5 - 25 %)からなる。説明的実施態様は、固形分が約75%のシェル溶液である。
特に、固形分が多く、得られた粘度が高いことから、米国特許第4,935,243号のシェル製剤は回転ダイ法にのみ適切であり、ドリップ法には適切でないものである欠点が見られる。即ち、継ぎ目があるカプセルの調製には適切であるが、例えば、多成分ノズル法によるシームレスカプセルの調製には適切でない。
国際出願第96/29986号には、直径が2 - 9 mmのシームレスカプセルが記載され、咳に対する医薬活性物質を含有する。カプセルシェルは、30 μm - 500 μm厚であり、3.5 - 5分以内に溶解するものである。カプセルシェルは、少なくとも10%の水を含有する。シェル厚とカプセル径比は示されていない。
国際出願第96/29986号のカプセルの欠点は、特に、シェルの示された溶解速度が遅いことである。
米国特許第5620707号には、コア中の特定割合で香味料、アセスルファムと更に甘味料を含有する、飲料に用いられる、直径が2 - 15 mmでシェル厚が30 μm - 2000 μmのシームレス球状カプセルが記載されている。シェルが10%を超える水を含有し、15%を超える量のソルビトールがシェル中の可塑剤として用いられることが説明的実施態様から見ることができる。可塑剤を全く含まない製剤が述べられている。

本発明の主要な目的は、更に処理せずに直接の消費に適し且つシェルが気にならずに飲み込み又は口中で噛むことができる最初に述べられた種類の球状カプセルを示すことであった。上述した問題及び要求が、少なくとも一部、好ましくは全て、解決又は考慮されることであった。更に、工業規模で実行可能であるカプセルの調製法が示されることであった。更に、通常はカプセルシェルの不利な濁りと関連している、分離剤の存在下で乾燥を不要にすることが可能であった。
本発明の具体的な(付随する)目的は、シェルだけが20 - 200 μm厚、直径が4 - 8 mm、シェルの厚さとカプセル径との比が0.004 - 0.04の範囲であり、乾燥の前に調製の間、まだ湿っているシェルが40 ℃ - 60 ℃の温度でさえ、寸法的に安定なままである球状シームレスのカプセルを示すことであった。この手段によって更に速い乾燥速度(更に高い乾燥温度の可能な使用の結果として)と、改良された貯蔵性と輸送可能性双方が達成されることであった。

本発明によれば述べた目的を達成するために液体コアとこのコアを包囲しているシームレス固体シェルを有する球状カプセルが示され、ここで、カプセルの直径は、4 - 8 mmの範囲であり、シェルの厚みが、20 - 200 μmであり、シェルの厚さとカプセル径比が0.004 - 0.04の範囲にあり、シェルは、シェルの固形分に基づいて、70 - 90 質量% のゼラチンと10 - 30 質量% の可塑剤を含有し、コアの香味剤含量は、コアの全質量に基づいて、1 - 100 質量% の範囲にある。カプセルは、多成分ノズル法によって調製し得る。それは、更に処理せずに直接の消費に適し、シェルが気にならずに飲み込むことができ又は口中で噛むことができる。適切な乾燥法(分離剤を含まずに)が選ばれる場合には、カプセルシェルは、光沢があり透明である。これに関連して、カプセルの最大径と最小径の比が1.2を超えない限りカプセルは球状カプセルと称される。カプセルの最大径と最小径のこの算術平均は、下で本発明のカプセルの直径として示されている。
感覚受容性評価については、カプセルの直径が4.5 - 6.5 mmの範囲にある場合には、シェルの厚みは、50 - 150 μmの範囲にあり、シェルの厚みとカプセルの直径の比は、0.01 - 0.03の範囲にある。カプセルの直径が4.5 - 5.5 mmの範囲にあり、シェルの厚みが50 - 90 μmの範囲にあり、カプセルの直径とシェルの厚さとの比が0.01 - 0.02の範囲にある場合が最も有利である。

本発明のカプセルの好適実施態様は、次の説明、実施例、特許請求の範囲から得られる。
シェル厚:
口中で本発明のカプセルのシェルを急速に溶解するために、シェル厚はできるだけ薄くなければならない。一定のコア/シェル質量比のためにシェル厚は、カプセル径の増加につれてかなり厚くなる。
本発明のカプセルは、大きなカプセル径が4 - 8 mmにもかかわらずシェル厚がわずか20 μm - 200 μmである。これらのカプセルにおいてシェル厚とカプセル径との比は、0.004 - 0.04の範囲にある。これらのデータは、乾燥カプセルに関する。カプセル径は、マイクロメータねじを用いて求めることができる。シェル厚を求めるためにカプセルの断面が調製される。シェルの厚みは、画像処理を備えた顕微鏡によって求めることができる。このためにカプセルシェルの厚みは、後者において種々の点で計量され、シェル厚のための数学的平均が決定される。
本発明に従って選ばれるシェルの組成物においては(これに関連して、下記参照のこと)高プロセス輸送安定性、十分な可塑性、良好な咬合性能、口中で十分に高い溶解力が確実になる。

シェルの組成物:
シェル混合物の粘度/ゲル化点:
多成分ノズル法によって本発明のカプセルを成形する場合、硬化性シェル混合物の粘度とゲル化特性に特に注意を払われなければならない。低すぎる粘度又は低すぎるゲル化点は、湿潤状態において十分に固体であるカプセルシェルを妨げる。対応するカプセルは、処理段階、例えば、遠心分離で機械的に破壊される。高すぎる粘度と高すぎるゲル化点は、一方では、正しいカプセル成形を妨げ、更に、望まれていないかなりの付随形成を引き起こす。

本発明のカプセルを調製するための好ましいシェル混合物の粘度は、CVO 120レオメータ(Bohlin Instruments GmbH, Pforzheim)を用いて求めた。測定系は、プレート直径が50mmのプレート-プレート系を用いた。測定は、回転を用いて行った。せん断速度は、50s^-1であった; 溝は、500μmに設定した。測定は等温で行った; 温度は、80℃であった。
80℃における好ましいシェル混合物の粘度は、30 mPas〜300 mPas、好ましくは40 mPas〜150 mPas、特に好ましくは50 mPas〜90 mPasの範囲にある。
本発明のカプセルを調製するための好ましいシェル混合物のゲル化点は、同様に、CVO 120レオメータ(Bohlin Instruments GmbH, Pforzheim)を用いて求めた。測定系は、プレート直径が50mmのプレート-プレート系を用いた。測定は、振動を用いて行った。周波数は1Hzで一定であり、溝は500のμmに設定し、温度は5℃/minの勾配で80℃〜10℃下げた。粘度又はメモリモジュールG'が弾性係数又は損失弾性係数G''に等しい温度はゲル化点、ゾル/ゲル転移点(Thomas Mezger, Das Rheologie Handbuch, 2000))として読み取った。
本発明の好ましいシェル混合物のゲル化点は、15℃〜60℃、好ましくは20℃〜40℃、特に好ましくは25℃〜35℃である。

ゼラチン:
本発明のカプセルのシェルは、ゼラチンと可塑剤を含有する。ゼラチンと可塑剤のグレードと量は、口中でのシェルの溶解度速度論に対して影響する。
カプセル成形の場合、10 - 40 質量% 、好ましくは15 - 30 質量% 、特に好ましくは18 - 25 質量% のゼラチンを含有する水溶液をシェルに用いることが好ましい。
本発明のカプセルにおいて用いられるゼラチンは、多くの場合、動物、例えば、豚、牛、魚又は家禽からのコラーゲン含有材料の部分加水分解によって得られる。Ａ型ゼラチンは、通常はブタ又は魚皮の酸消化によって得られ、Ｂ型ゼラチンは、通常は牛の骨や皮膚のアルカリの消化によって得られる。
ブルームという用語は、ゼラチンのゲル強度を特徴づけるするために用いられる。ブルーム値の定量においては、ブルームゲルメータ又はテクスチャアナライザの押し型直径12.7mm(0.5インチ)を測定の前に10℃で18時間熟成した6.67%のゼラチンゲルへ4mmの深さへ押圧する。結果は、“ブルーム"で示され、圧痕深さを達成するために押し型に加えるグラム重量に対応している(Schormueller, Handbuch der Lebensmittelchemie, Volume III, 1968 ,British Standard Method for Sampling and Testing Gelatine (BS757; 1975))を参照のこと)。

好ましくはブルーム値が200を超えるゼラチン、特に好ましくはブルーム値が240 - 300のゼラチン、特に好ましくはA型ゼラチンが本発明のカプセルの調製に用いられる。この手段によってカプセルシェルの厚みが薄いにもかかわらず、カプセル調製の間、また、輸送の間、シェルの十分な安定性を可能にする。
牛、家禽又は魚から得られたゼラチングレードもまた、本発明のカプセルの調製に適している。これに関連して、いずれにせよ、すでに述べたように、粘度とゲル化特性を正しく調整することに注意しなければならない。用いることができる魚ゼラチンは、冷水魚グレードと温水魚グレード双方である。異なるゼラチングレードの混合物も用いることができる。詳細は、実施例から取り出すことができる。

カプセルの高プロセス安定性を達成することは、口中でのカプセルシェルの急速な溶解度と相まって具体的な技術的問題である。一方では、特にカプセルの調製のための、また、貯蔵のためのプロセスについては、カプセルに特に高機械的強度を与えるとともに乾燥後、できるだけ硬く、ほとんど水を吸収しない固体ゲルを急速に形成するシェル製剤を選ぶことが有利である。一方では、カプセルの消費時の口中での良好な感覚については、シェルが急速に水を吸収し、軟らかく可撓性であり、且つ急速に溶解する場合には有利である。
驚くべきことに、この具体的な技術的問題が、ブルーム値が0の加水分解ゼラチンとブルーム値が200以上の高ブルームゼラチン(好ましくはブルーム値240-300)との混合物の使用によって解決し得ることがわかった。おそらく高ブルームゼラチンは、ここではプロセス安定性にとって重要である固体の網目を形成する。0ブルームの加水分解ゼラチンは、おそらくこの網目のすきまを占め、口中では、水を急速に吸収し、従って、シェル全体が溶解する。下記実施例(原文のまま)25と27を参照のこと。

0-ブルームの加水分解ゼラチンは、ゲル化力がなく、20℃において水に易溶である。この0-ブルームゼラチンにおいては、ポリペプチド鎖は、酸の又は酵素の加水分解によってほとんど分解されている。それ故、現在までカプセルシェルの形成に用いられず、例えば、栄養分(タンパク源)として、乳化剤として又はワインの清澄化に用いられる。
(a) 所望の動物種から得られた0-ブルーム加水分解ゼラチンと、(b)ブルーム値が≧200のゼラチンからなるシェル混合物は、好ましくは具体的な技術的問題を解決するのに適し、0-ブルーム加水分解ゼラチンの割合は、シェルの固形分に基づいて、好ましくは0.5 - 90 質量% の範囲である。
ここで、高ブルームゼラチン成分のゲル化点は、混合物のゲル化点を決定する決定的因子である(添付の表“ゲル化点"を参照のこと)。
更に、混合物が0-ブルームゼラチンを含有する場合には、シェル混合物から製造された膜の可撓性は驚くほど高い(添付の表“ゲル化点" (原文のまま)を参照のこと)。
上記の具体的な技術的問題を解決する可能性は、更に、ある種の低ブルーム(ブルーム値 < 200)魚ゼラチンと高ブルームゼラチン(ブルーム値≧200)の混合物からなる。
ゼラチンのブルーム値が低くなるほど、一般に、ゲル化点、粘度、固化された湿ったゲルの機械的安定性は低くなる。口中でのカプセルシェルの溶解性を改善するための低ブルーム値と中間ブルーム値を有するゼラチンの混合物は既知である。米国特許第6,258,380号には、この種類のシェルが記載されている。しかしながら、この特許では、ゼラチンの規格はブルーム値を超えていない。

驚くべきことに、ここで、低ブルーム値(< 200)を有するゼラチン部分として魚ゼラチンを用い、同時に、ブルーム値が200以上の高ブルームゼラチンを用いた場合、口中での溶解性を改善することがわかった。これはおそらく豚、牛、家禽ゼラチン(約28 - 40℃)と比較して魚ゼラチン(28℃より低い)の低いゲル化点によって達成される。
ゲル化点が < 20℃のグレードや冷水魚(例えばタラ)から調製されるグレードの魚ゼラチンが特に適切である。約10 - 20℃のゲル化点が温水魚(ゲル化点約20 - 28℃)、例えば、コイからのゼラチンより更に低いからである。これに関連して、冷水魚は、18℃の温度で主に海で棲息する魚の全ての種類を含んでいる。Choi & Regenstein (Journal of Food Science Vol.65, No.2, 2000)と出願人の研究(添付の表“ゲル化点"を参照のこと)による研究から、ほぼ匹敵するブルーム値を有する豚、牛、家禽のゼラチンと比較して低いゲル化点の魚ゼラチンが確認される。
おそらく、タンパク質組成物は魚ゼラチングレードでの低いゲル化点が重要である。アミノ酸プロリンとヒドロキシプロリンの割合は、豚、牛、家禽ゼラチンと比較して、魚ゼラチンの場合、詳しくは特に冷水魚ゼラチンの場合にかなり低い。ヒドロキシプロリンとプロリンは、相互にタンパク質らせんの架橋に重要な役割を果たしている。おそらく、らせんの折りたたみが水中で起こり、水を組込むことができ、溶解性が上昇する。この折りたたみが起こる温度は、ヒドロキシプロリン含量とプロリン含量に左右される。含量が少ないほど、ゼラチンが溶解する温度が低くなる。

低ゲル化温度と難溶解性温度が口中での良好な溶解性に有利である。
一般に、シェル中の唯一の種類のゼラチンとしてブルーム値が200未満の魚ゼラチンを用いることによりカプセルの十分なプロセス安定性を達成することは不可能である。なお湿っているカプセルシェルのゲル強度は処理にしばしば適切でない。カプセルは、しばしば機械的に不安定すぎる。
一方では、具体的な技術的問題は、易溶性充填剤としてそのようなゼラチンを、プロセス安定な骨格を形成するものである高ブルームゼラチンに混合することにより解決する。これに関連して、ブルーム値が200より低い魚ゼラチンとブルーム値が200より高い高ブルーム豚、牛、家禽ゼラチンの混合物が有利であった。シェルの固形分に基づいて、0.5 - 50 質量% の魚ゼラチン(200より低いブルーム)含量が好ましい。これに関連して、冷水魚からのゼラチングレードが特に好ましい。
ここで、それは混合物のゲル化点を決定する決定的因子である高ブルームゼラチン部分のゲル化点である(添付の表“ゲル化点"を参照のこと)。

可塑剤:
使用し得る可塑剤は、特に、ポリオール、例えば、ソルビトール、グリセロール、プロピレングリコール、ラクチトール、水和した加水分解デンプン、トレハロースである。可塑剤部分は、カプセルシェルの硬度を低下させ、口中での溶解性を改善するるという点でカプセルの消費特性を改善する。更に、可塑剤は、シェルの可撓性、従って、カプセル乾燥の間、また、輸送の間の安定性を促進させる。
本発明のカプセルに好ましい可塑剤含量は、シェルの全固形分に基づいて30 質量% 以下である。多量の可塑剤は、カプセルの乾燥を更に難しくし、大気中の湿気を除外する包装を用いることを必要とする。
可塑剤は、シェルにおいてシェルの固形分に基づいて好ましくは10 - 30 質量% 、特に好ましくは15 - 20 質量% の割合で用いられる。可塑剤、好ましくは1種以上のポリオールを含み、好ましくは、グリセロール、プロピレングリコール、ソルビトール及びマルチトールからなる群より選ばれる。グリセロールは、好ましい可塑剤である。
30 質量% を超える可塑剤含量は、本発明のカプセルの乾燥が難しくなり、しばしば、シリカのような凝結防止剤を用いることを必要とする。しかしながら、光学的理由から本発明のカプセルが、一般に、透明な光沢のあるシェルを有することが企図されるので、シリカの使用は望ましくない。
10 質量% 未満の可塑剤含量は、本発明のカプセルのカプセルシェルをますますもろくすることを可能にする。
実験から、ソルビトールの場合、シェル中15 質量% を超える含量がカプセル乾燥による問題をすでに引き起こし得るものであり、更に凝結防止剤の望まない使用が必要となることがわかった。

カプセルシェルのその他の(任意)成分:
甘味剤/着色剤/水:
ゼラチンと可塑剤に加えて、本発明のカプセルのシェルは、甘味剤、例えば、スクラロース、アスパルテーム、アセスルファム、サッカリンK又はサッカリンNa、ソーマチン、ネオヘスペリジン、又はその混合物や水溶性食品着色剤を含有することができる。
カプセルは、製造工程の間に乾燥される。この操作の間、ある残存量の水はゼラチン網目において結合したままである。周囲含水量によっては、水分は、カプセルシェル中に平衡に確立される。20℃、50%の大気中の相対湿度において、本発明の典型的なカプセルの平衡含水量は、カプセルシェルの全質量に基づいて約8 - 10 質量% 水の範囲にある。

ヒドロコロイド/ゲランゴム:
ヒドロコロイドのゼラチンへの添加は溶解性に影響するので、水の吸収とゲルの温度安定性が生じる。
本発明のカプセルの調製のためのシェル材料混合物中のゼラチンへの混合物として、特にヒドロコロイドゲランゴムが有利に使用し得る。ゲランゴムは、微生物による発酵で調製されるゲル形成ポリサッカリドである。
米国特許第4517216号(Merck)には、すでにゼラチン及びゲランゴムの混合物が記載されている。ゲランゴム量とゼラチン量の合計に基づいて、16 % - 83 %のゲランゴム含量によって、相乗効果の結果としてシェルの高ゲル強度が達成される。ゲランゴムの脱アシル化及び部分的に脱アシル化された形だけがこの効果を生じ、未変性ゲランゴムは生じないことも記載されている。

日本特許公報4027352(Fuji)には、回転ダイプロセスによって調製され且つ腸管でだけ溶解するソフトゼラチンカプセルが記載されている。ここで、シェルの溶解性の変化は、カルシウムイオンを有するゲルを形成するヒドロコロイド、例えば、ゲランゴムの添加によって生じる。この方法による欠点は、シェル溶液にカルシウムイオンを添加することである。多成分ノズル方法によるシームレスのカプセルの調製は、粘度とシェル溶液のゲル化点がカルシウムイオンの結果として高すぎるのでこのシェル混合物においては不可能である。
日本特許公報1037259(San Ei)には、改良されたシェル強度を達成するために、シェル中にゲランゴム含量を有するゼラチンカプセルが記載されている。これらのカプセルにおいては、シェルは、ゲランゴム量及びゼラチン量の合計に基づいて0.08 % - 2.4 %ゲランゴムを含有する。シェルの固形分は、少なくとも50%である。結果として高粘度が生じることから、この製剤は、シームレスのカプセルの多成分ノズル調製方法に適さない。

日本特許公報63170310(San Ei)には、ゼラチンを含む、ゲランゴムと他のヒドロコロイドからなるシェルによるカプセルが記載されている。これらのカプセルにおいてはヒドロコロイドの全質量中のゲランゴムの割合は50 - 80 質量% の範囲にある。その目的は、ゲル化温度とゲル化速度をできる限り達成することである。
米国特許出願第2002/0024678 A1号には、ゲランゴムが硬化系の成分として使用し得る、二部カプセルのためのゼラチン組成物が記載されている。実施例に記載される二部カプセルは、本発明のために許容しえない溶解力を有する硬カプセル剤である。
上で示される実施態様の欠点は、多成分ノズル法によってシームレスソフトゼラチンカプセルの調製方法に合わせて調整されないことである。ノズルが浸漬された多成分ノズル法が本発明のカプセルの調製に用いられる場合には、シェル材料中にゲランゴムを用いるときのゲランタイプとゲランゴム量を正しく選択してカプセル形成が完了する前でさえもシェルが固化しないことが不可欠である。更に、シェル溶液の粘度は高すぎてもいけない。

温度安定度を高めるために、ゲランゴムは、本発明のカプセルを調製するためのシェル混合物に有利に添加される。結果として、シェルの軟化温度はかなり上がり、混合物のゲル化温度もかなり上がる。ノズルが浸漬した多成分ノズル法による本発明のカプセルを調製するために、ゲル化温度は50℃以下でなければならず、80℃におけるシェル溶液の粘度は、300mPas以下でなければならない。さもなければ、カプセル形成は更に難しく、達成することもできない。それ故、ゲランゴムの種類と量は、特に目標とする方法で選ばれなければならない。
高アシル化ゲランゴムグレードと低アシル化ゲランゴムグレードがある。低アシル化ゲランゴム、好ましくは、Merck & Coの子会社、KelcoからKELCOGEL Fグレードを本発明のカプセルの調製に用いることが好ましい。透明な硬質ゲルは、低アシル化ゲランゴムグレードを用いて得ることができる。

多成分ノズルプロセスによる本発明のカプセルの調製は、シェルの弾性が高いことから、カプセル成形の間、カプセルが妨害なく共軸ノズルから放出しないので、高アシル化ゲランゴムグレード、例えば、Kelco製KELCOGEL LT100による問題がある。更に、望まれていない混濁した極めて弾性のソフトゲルが製造される。
本発明のカプセルを調製するための好ましい水性シェル混合物(シェル溶液)においては、シェル溶液の全質量に基づいて、含量が>15 質量% のゼラチンが全質量において用いられるヒドロコロイドを調製する。更に、ゲランゴムは、多くても0.6 質量% の割合で、好ましくは0.2〜0.5 質量% の範囲の割合で用いられる。
高い割合のゲランゴムは、カプセル成形の間、シェル溶液の粘度をかなり上げ、口中の乾燥カプセルシェルの溶解性をかなり低下させ、望ましくない。
低い割合のゲランゴムは、乾燥カプセルの温度安定性の改良に関して特に効果がない。
ゲランゴムの存在により、本発明のカプセルのシェルにおいて固体の網目が形成され、その固体の網目は、一般に、湿った状態において40 - 60℃でさえ溶解しない。この網目は、強化要素として比較的小さい割合のシェルだけを調製すべきである。一方では、非架橋ゼラチンとその他の添加剤、例えば、可塑剤、の部分は、口中で特に急速に溶解しなければならない。

本発明のカプセルは、シェルの固形分に基づいて、0.4 - 3 質量% 、好ましくは0.8 - 2 質量% の範囲のゲランゴムを含有する本発明のカプセルが好ましい。1:23〜1:230、好ましくは1:35〜1:115の範囲のゲランゴムとゼラチンの好ましい質量比は、シェルの固形分に基づいて、70 - 90 質量% のゼラチン含量で得られる。
これらのカプセルのゼラチン部分は、特に、0-ブルームゼラチン及び/又は低ブルーム魚ゼラチンの部分を含有することができる(これに関連して、上記参照のこと)。

コア液:
本発明のカプセルが多成分ノズル法によって調製される場合、コア液は疎水性であり、水溶液と二相系を形成することができる。
本発明の大きなカプセル(カプセルの直径が4 - 8 mmの範囲、シェルの厚みが20 - 200 μmの範囲)の消費時に比較的多量の液体が直接口へ入る。これには、できる限り強い直接の香味圧痕が引き起こされなければならない。
それ故、香味剤と植物油又はトリグリセリドの混合物をコア液に用いることが好ましい。混合物は、室温で透明溶液であることが好ましく、10℃でもなお透明溶液であることが好ましい。適切な香味剤の例は、合成及び天然の香味剤及びその混合物、また、植物、葉、花、果物等の含油樹脂又はエキス、及びその組み合わせである。ハッカ油、スペアミント油、ユーカリ油、ケイ皮油、カッシア油、アニス油、ビターアーモンド油、丁字油、柑橘類の油、志向された味を有するフルーツのような香味剤組成物、例えば、リンゴ、洋梨、桃、ブドウ、イチゴ、キイチゴ、サクランボ又はパイナップル、個々の成分、例えば、メントール、メントン、酢酸メンチルを含む系列からの香味剤を用いることが好ましい。

液体コア中の香味剤含量:
コア液中の香味料含量は、特に、カプセルサイズや香味剤強度に左右され、本発明によれば、液体コアの全質量に基づいて、1 - 100 %の範囲にある。しかしながら、液体コアの全質量に基づいて、5 - 90 質量% 、好ましくは30 - 80 質量% の範囲の液体コアの香味剤含量が好ましい。

液体コア中の甘味剤(任意):
適切な場合には可溶化剤の使用と共に、本発明のカプセルのコア液に甘味剤を添加することができる。本発明によれば、コア液が口中の歯と直接接触するので、コア液がpH低下作用を与えない場合には有利である。さもなければ、エナメルへの損傷を排除することは不可能である。
出願人の研究においては、ここで、ソーマチン、ネオヘスペリジン、ミラキュリン(その混合物)がコア液の甘味剤として特に適切であり、pH値に対して逆効果がないことがわかった。溶解性の根拠に対しては、ソーマチンが特に好ましい。
また、一方では、原則として使用に適している他の甘味剤、例えば、サッカリン酸又はアセスルファム K水相のpH値を低下させるので、口中のpHの変化が許容できるままである場合には、比較的高濃度で用いてはならないことがわかった。
pHに対する影響を求めるために、20mlの水相を、撹拌しながら、甘味剤を含有する5mlのコア液と25℃で5分間接触させた。相分離後、水相のpH値を求めた。サッカリン酸又はアセスルファムKを用いた場合、水相のpH4より低いpHに低下した。

液体コア中の油:
香味剤を希釈するのに適した油は、特に、主にC6-C8脂肪酸基を含有する特定のヤシ油が用いられる。これらの油は、中立の味、また、酸化に対して良好な安定性を特徴とする。
液体コア(任意)のその他の成分:
着色物質、ビタミン及び/又は植物性抽出物が、コア液に添加し得る。

その他の(特に物理的)カプセル特性:
硬度:
本発明のカプセルの硬度は、好ましくは1000 - 4000 gである。例えば、直径が5mmの場合、硬度が1500 - 3500 gであるカプセルが好ましい。
より硬質のカプセルは、通常は口中の不快な感覚を引き起こし; より軟質のカプセルは、機械的に安定でないので輸送の間、問題点を引き起こす。
これに関連して、カプセルの硬度は、テクスチャアナライザを用いて、例えば、Stable Micro Systems製、TA-XT2iを用いて求められる。この方法においては、直径が2mmの押し型が、このカプセルのシェルが砕壊するまで0.5 mm/secの一定の前方向速度でカプセルに下げられる。カプセルの硬度は、破壊点でカプセルに影響があるg重量として示される。
本発明のカプセルの硬度のための実施例を参照のこと。

溶解力:
本発明の好ましいカプセルのシェルは、口中に中に(原文のまま)60秒未満で、好ましくは45秒未満で溶解する。溶解速度は、感覚手段で求めることができ、考慮されている口中のカプセルを移動させるときの機械的効果も考慮される。
本発明のカプセルの溶解力のための実施例を参照のこと。

外観:
本発明のカプセルは、球形(球状)である。本発明のカプセルは、多成分ノズル法によって調製し得る。本発明の球状カプセルの最大直径と最小直径間の比は1.2以下、好ましくは1.1以下である。比が大きくなるにつれて、シェル厚は不均一になり、カプセルは機械的に不安定になる。
本発明のカプセルのシェルは、好ましくは透明で光沢がある。それ故、分離剤は、乾燥の間又は乾燥後の充填の間、用いてはならない。透明なシェルを達成するために、添加剤が、有益な他の特性を有し、例えば、口中でシェルの溶解性に有益な効果を有する、例えば、セルロールとしても、シェル混合物にシェルを混濁させる添加剤を用いてはならない。

本発明の好適実施態様を、実施例に基づいて以下更に詳細に説明する。
実施例1-29: 本発明のカプセルの調製方法−一般手順(浸漬したノズルによる多成分ノズル法)。
シェル混合物の添付の表“実施例1 - 29" に示された成分を共に添加し、気泡が本質的にない透明溶液が形成されるまで水浴中で80℃に加熱する。好ましくは、固形分が20 - 40 質量% の溶液を用いる。
コア液を、10 - 20℃で調製する。
シェル液体とコア液を、同心二成分ノズルにポンプ系によって供給する。シェル液体のためのラインは、この動作の間、60 - 80℃に保たれる。同心二成分ノズルは、植物油で充填された液浴の中に浸漬している。この油浴の温度は、約14℃である。
液体の追加の振動刺激からの支持により、ノズルから油浴へ出ている噴流が、コアとシェルからなるシームレスカプセルである個々の液滴に崩壊する。
付着している油は遠心分離によってカプセルから除去されるが、カプセルはなお湿っており、次に、カプセルを乾いた気流の連続運動によって乾燥する。従来の渦乾燥機又はドラム乾燥機が使用し得る。良好な乾燥結果の必要条件は、カプセルが回転によって又は乱気流によって動きを保ち得ることである。場合によっては、このためにアンチブロッキング剤を用いることが望ましい。
しかしながら、ほとんどの場合、アンチブロッキング剤の使用は望ましくない。特に、シェル混合物の組成物が、乾燥の間、アンチブロッキング剤、例えば、シリカを用いて調合することができるように選ばれる場合には、透明で光沢があるシェルが得られるが、それにもかかわらずカプセルの粘着がない。

^* 可撓性: 注入し風乾(20℃、40%の大気中の相対湿度、少なくとも20時間)することによってシェル溶液から製造された200μm厚膜を用いた曲げについての評価。

Claims (16)

1. 液体コアとこのコアを包囲しているシームレス固体シェルを有する球状カプセルであって、
   - カプセルの直径が、4 - 8 mmの範囲にあり、
   - シェルの厚みが、20 - 200 μmの範囲にあり、
   - シェル厚とカプセル径との比が、0.004 - 0.04の範囲にあり、
   - シェルが、シェルの固形分に基づいて、70 - 90 質量% のゼラチンと10 - 30 質量% の可塑剤を含有し、
   - コアの香味剤含量が、コアの全質量に基づいて、1 - 100 質量% の範囲にある、
   前記カプセル。
2. - カプセルの直径が、4.5 - 6.5 mm、好ましくは4.5 - 5.5 mmの範囲にあり、
   - シェルの厚みが、50 - 150 μm、好ましくは50 - 90 μmの範囲にあり、
   - シェル厚とカプセル径との比が、0.01 - 0.03、好ましくは0.01 - 0.02の範囲にある
   ことを特徴とする、請求項1記載のカプセル。
3. シェルが、ゼラチンと可塑剤を含有する混合物から調製され、ゲル化点が15℃〜60℃、好ましくは20℃〜40℃、特に好ましくは25℃〜35℃の範囲にあることを特徴とする、請求項1又は2記載のカプセル。
4. (a) ブルーム値が少なくとも200、好ましくはブルーム値が240 - 300の範囲にあるゼラチンを、シェルの調製に用いることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のカプセル。
5. 更に、(b) ブルーム値が0のゼラチン及び/又はブルーム値が < 200の魚ゼラチンを用いることを特徴とする、請求項4記載のカプセル。
6. 魚ゼラチンが冷水魚ゼラチンであり及び/又はゲル化点が < 20℃である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のカプセル。
7. 液体コアが、ソーマチン、ネオヘスペリジン、ミラキュリン及びその混合物からなる群より選ばれた甘味剤を含有することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載のカプセル。
8. シェル中の可塑剤の濃度が、シェルの全固形分に基づいて、10 - 30 質量% 、好ましくは15 - 20 質量% であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載のカプセル。
9. 可塑剤が、好ましくは、グリセロール、プロピレングリコール、ソルビトール及びマルチトールからなる群より選ばれた1種以上のポリオールを含むことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載のカプセル。
10. ゼラチンが、ブタゼラチン、ウシゼラチン、ニワトリゼラチン、魚ゼラチン及びその混合物からなる群より選ばれたことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載のカプセル。
11. シェルが、好ましくは、スクラロース、アスパルテーム、アセスルファムK、ソーマチン、サッカリンNa、ネオヘスペリジン及びその混合物からなる群より選ばれた甘味剤を含有することを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載のカプセル。
12. シェルが、ゲランゴムを含有することを特徴とする、請求項1〜11のいずれか1項に記載のカプセル。
13. シェルが、シェルの固形分に基づいて、0.4 - 3 質量% のゲランゴムを含有することを特徴とする、請求項1〜12のいずれか1項に記載のカプセル。
14. 請求項1〜13のいずれか1項に記載のカプセルの調製方法であって、液体コア材料とゼラチン含有硬化可能なシェル混合物が、同時に同心多成分ノズルにポンプで送りこまれ、その結果、冷却液へ滴下しカプセルが形成されることを特徴とする、前記方法。
15. シェル混合物がゼラチンと可塑剤を含有することを特徴とする、請求項1〜13のいずれか1項に記載のカプセルの調製に用いられる硬化可能なシェル混合物。
16. 液体コアとこのコアを包囲しているシームレス固体シェルを有する球状カプセルのシェルの硬度と溶解力を調製するための(a)ブルーム値が少なくとも200のゼラチンと(b)ブルーム値が0のゼラチン及び/又は魚ゼラチンからなる混合物の使用。