JP2007530537A - キトサンを含有又は内包するカプセル - Google Patents

キトサンを含有又は内包するカプセル Download PDF

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Abstract

【課題】苦み、酸性水溶液への難溶性、及び、他の化合物との不安定性及び非親和性等のキトサンの問題点を解消する。
【解決手段】キトサンを含有又は内包するカプセルは、キトサン、キトサン塩又はキトサン誘導体からなるキトサン組成物とそのキトサン組成物を含有又は内包する食用ガムとで構成される。

Description

本発明は、それぞれキトサン、キトサン塩又はキトサン誘導体等のキトサン組成物とそのキトサン組成物を含有する食用ガムとで構成された、キトサンを含有又は内包するカプセルに関する。
キトサンは、(1→4)-リンク-2-アセトアミド-2-デオキシ-β-D-グルピラノシル残渣物からなる多糖類であり、キチンの完全又は部分脱アセチル化によって得られる。
例えば、10〜1000kDaの様々な分子量を有するキトサン製品が商業的に利用されており、それらの脱アセチル化率は、一般的に70〜90%である。キトサンは、広く化粧品、食品、栄養補助食品、そして医薬品等に用いられている。例えば、非特許文献1に開示されているように、キトサンは、水に対して不溶性を示し、消化されにくい。キトサンは、脂質やコレステロールを分解して吸収することができ、このため体重やコレステロールを減少させる目的に使用される。
食品や医薬品としては、キトサンは、たいてい、例えば錠剤やカプセルという無水物の状態で利用されている。従来の、キトサンや改質キトサンは、わずかに水溶性があり、水分保持や生物学的利用性能において限界がある。特許文献1には、水溶性や生物学的利用性能を改良した改質キトサンが開示されている。
酸性溶液中に溶解すると、キトサンはプラスに帯電する。それゆえ、他成分と溶液中で混合され難く、不安定化の原因となっている。また、キトサンの正電荷は、苦味を与える要因となっている。このように、キトサンを用いた食品や医薬品の形状や用途は限定されている。特許文献2には、他の化合物と共になって良好な水溶性や生物学的利用性能を示すキトサンとポリプロピレングリコールとの化合物が開示されている。
Kanauchi et al., Biosci. Biotechnol. Biochem., 59(5), 786-790 (1995) 米国特許第6,638,918号明細書 米国特許第6,458,938号明細書
しかしながら、現在まで、どの先行技術文献も、苦みが無いだけでなく脂質の吸収に活性を示し続けるキトサン製品、キトサン製品の他の好ましい機能、又は、そのような製品を得る方法を開示していない。
本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、苦み、酸性水溶液への難溶性、及び、他の化合物との不安定性及び非親和性等のキトサンの問題点を解消することである。
本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、キトサン、キトサン塩又はキトサン誘導体からなるキトサン組成物とそのキトサン組成物を含有又は内包する食用ガムとで構成されたことを特徴とする。
このような構成によれば、驚くべき事に、上述した苦み、酸性水溶液への難溶性、及び、他の化合物との不安定性及び非親和性等のキトサンの問題点が解消される。
ここで、「キトサンを含有するカプセル」とは、食用ガムにキトサン組成物が混合又は含まれた構成のカプセルのことを示す。また、「キトサンを内包するカプセル」とは、キトサン組成物が食用ガムでコーティング又はカプセル化されたものを示す。
また、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、キトサン組成物の脱アセチル化度が75%以上であってもよい。
さらに、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、キトサン組成物の脱アセチル化度が90%以上であってもよい。
また、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、キトサン組成物の脱アセチル化度が95%以上であってもよい。
さらに、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、キトサン組成物のキトサン部分に係る分子量が1,000〜1,000,000であってもよい。
また、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、キトサン組成物のキトサン部分に係る分子量が30,000〜300,000であってもよい。
さらに、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、キトサン組成物のキトサン部分に係る分子量が100,000〜200,000であってもよい。
また、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、キトサン組成物の粒子直径の平均値が、40〜50メッシュ以下であってもよい。
さらに、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、キトサン組成物の粒子直径の平均値が、60〜100メッシュ以下であってもよい。
また、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、キトサン組成物の粒子直径の平均値が、100〜150メッシュ以下あってもよい。
さらに、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、キトサン組成物が、上記カプセルの湿質量の0.5〜30%を構成してもよい。
また、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、キトサン組成物が、上記カプセルの湿質量の5〜15%を構成してもよい。
さらに、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、キトサン塩が、キトサンヒドロクロライド、キトサンヒドロブロマイド、キトサンフォスフォレート及びそれらの混合物から選択される無機酸塩、又は、キトサンメチレート、キトサンエチレート、キトサンプロピレート、キトサンクロロエチレート、キトサンヒドロキシエチレート、キトサンブチレート、キトサンイソブチレート、キトサンプロペニレート、キトサンシトレート、キトサンタートレート及びそれらの混合物から選択される有機酸塩で構成されていてもよい。
また、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、キトサン誘導体が、C〜C18のNアルキル又はNアルカノイルキトサンであってもよい。
さらに、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、食用ガムが、イナゴ豆ガム、寒天ゲル、アルギン酸ナトリウム、こんにゃくガム、グアールガム、アラビアガム、カラギナン、キサンタンガム、ペクチン、トラガカントゴム、ゼラチン及びそれらの混合物から選択されてもよい。
また、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、食用ガムは、アルギン酸ナトリウムであってもよい。
さらに、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、食用ガムは、上記カプセルの湿質量の0.5〜5.0%を構成してもよい。
また、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、食用ガムは、上記カプセルの湿質量の1.0〜2.0%を構成してもよい。
さらに、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、食用ガムは、その質量の0.3〜6.0%がゼラチン及びこんにゃくガムで構成されていてもよい。
また、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、健康増進成分又は食品添加物をさらに備えていてもよい。
さらに、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、キトサンの苦味が効果的に抑制されていてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、苦み、酸性水溶液への難溶性、及び、他の化合物との不安定性及び非親和性等のキトサンの問題点を解消することができる。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
(実施形態)
(キトサンの構成)
本発明にはすべてのキトサン組成物が有効に用いられる。例えば、エビ、カニ、イカ、昆虫、真菌等の甲殻類のバイオマスから得られた多糖類の脱アセチル化と、それによって得られた物質の単離・精製によって生成される。多様な脱アセチル度(遊離アミノ基の数)、純度、分子量分布及び粘度を有する商品もまた、本発明に有効に用いられる。
本発明によれば、キトサン塩は、キトサンと有機酸又は無機酸との間の塩を形成している。キトサンの有機酸塩としては、例えば、キトサンメチレート、キトサンエチレート、キトサンプロピレート、キトサンクロロエチレート、キトサンヒドロキシエチレート、キトサンブチレート、キトサンイソブチレート、キトサンプロペニレート、キトサンシトレート、キトサンタートレート、及び、それらの混合物を含む。なお、キトサンの有機酸塩は上述のものに限られない。キトサンの無機酸塩としては、キトサンヒドロクロライド、キトサンヒドロブロマイド、キトサンフォスフォレート、及び、それらの混合物を含む。なお、キトサンの無機酸塩は上述のものに限られない。
本発明に好適に用いられるキトサン誘導体は、中鎖又は長鎖の、Nアルキル又はNアルカノイルキトサンを含む。ここで、「中鎖Nアルキル又はNアルカノイル」とは、C〜C13のNアルキル又はNアルカノイルグループをいう。また、「長鎖Nアルキル又はNアルカノイル」とは、C14〜C18のNアルキル又はNアルカノイルグループをいう。なお、キトサン誘導体は、上述のものに限られない。
脂質の消化・吸収についてのキトサンの効果は、その脱アセチル化度に沿って増加するということが知られており、Deuchi, K. et al., 1995, Biosci. Biotechnol. Biochem., 59(5), 781-785にも開示されている。本発明の一実施例によると、本発明に係るカプセルを構成するキトサン組成物の脱アセチル化度は75%以上で、より好ましくは90%以上、そして最も好ましくは95%以上である。
本発明の他の実施例によると、本発明に係るカプセルを構成するキトサン組成物のキトサン部分に係る分子量は、1,000〜1,000,000で、より好ましくは30,000〜300,000であり、最も好ましくは100,000〜200,000である。
本発明に係るその他の実施例によると、本発明に係るカプセルを構成するキトサン組成物の粒子直径の平均値は、40〜50メッシュ以下で、より好ましくは60〜100メッシュ以下であり、最も好ましくは100〜150メッシュ以下である。
本発明に係るさらに他の実施例によると、本発明に係るカプセルを構成するキトサン組成物のキトサン部分は、それが含有された食用ガムの質量の0.5〜30%で、好ましくは5〜15%を構成する。
(食用ガムの構成)
食用ガムは、元に戻るものであれ、戻らないものであれ、本発明に係るキトサン組成物の含有物に用いられる。本発明に好適に用いられる食用ガムは、例えば、イナゴ豆ガム、寒天ゲル、アルギン酸ナトリウム、こんにゃくガム、グアールガム、アラビアガム、カラギナン、キサンタンガム、ペクチン、トラガカントゴム、ゼラチン、及び、それらの混合物等である。なお、本発明に好適に用いられる食用ガムは、上述のものに限定されない。
例えば、Ca2+等の多価金属イオン交換、pH値、又は、温度等に応じて、配糖体を含む食用ガムは、架橋反応を経て不溶性のゲルを形成する。本発明によると、酸性状態や金属イオンを含む状態でもこの食用ガムは用いることができる。さらに、上述の食用ガムと似た性質を有する他の化合物又は改良物も、本発明に用いることができる。
本発明の一実施例によると、食用ガムは、好ましくはアルギン酸ナトリウム、グアールガム、アラビアガム、カラギナン、キサンタンガム、ペクチン、トラガカントゴム、又は、それらの混合物等である。食用ガムは、より好ましくは、アルギン酸ナトリウム、グアールガム、アラビアガム、カラギナン、又は、それらの混合物等である。食用ガムは、最も好ましくは、アルギン酸ナトリウムである。アルギン酸ナトリウムは、毒性を有さない。アルギン酸ナトリウムは、食用藻類の抽出加工製品であり、粘性促進剤・安定剤として広く食品業界で使用されている。アルギン酸ナトリウムは、生体類似食品の主原料としても使用されている。さらに、アルギン酸ナトリウムは、カルシウムと反応して高温及び強酸に対して安定なアルギン酸カルシウムのゲルを形成し、また、高い腸内溶解性を有する。
本発明の一実施例によると、この食用ガムは、本発明に係るカプセルの湿質量の0.5〜30%を構成し、より好ましくは、1.0〜2.0%を構成する。
本発明の他の実施例によると、キトサンを含有又は内包するカプセルは、アルギン酸ナトリウムと、ゼラチン又はこんにゃくガムと、で構成されている。ゼラチン又はこんにゃくガムの量は、もし加えるならば、食用ガムの質量の0.3〜6.0%とする。
(他の成分)
それらの値、品種、風味、及び、おいしさを改良するために、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、好ましくは、健康増進成分及び/又は、例えば、香料添加剤、甘味剤、着色剤、おいしさを調整する又は改良する他の添加剤、及び、それらの混合物等の一般的な食品添加物で構成される。
健康を増進させるどのような成分も、キトサンと共にカプセルに含有又は内包される。そのような成分は、例えば、紅こうじ(Monascus)、藍藻類、緑藻類、緑茶、ブルーベリー、マッシュルーム、マンネンタケ(Ganoderma lucidum)、冬虫夏草(Cordyceps sinensis)、ベニクスノキタケ(Antrodia camphorata)、朝鮮人参、乳酸菌、ビフィズス菌、セルロース、及び、それらの混合物である。なお、健康を増進させる成分は、上述のものに限られない。これれらの成分は、乾燥粉末パウダー、液体、半液体(ペースト)状で加えられ、本発明に係るカプセルの湿質量の0.1〜10%を構成する。
本発明で用いられる香料添加剤は、例えば、リンゴ、イチゴ、レモン、オレンジ、グレープ、チェリー、桃、ココア、茶、バラ、ジャスミン、キンモクセイ又はアーモンド等の、フルーツ、花、木の実の香りを有する自然の又は人工の香料添加剤を使用することができる。なお、本発明で用いられる香料添加剤は、上述のものに限られない。
本発明で用いられる着色剤は、どのような自然の又は人工の着色剤も使用することができる。本発明に好適に用いられる着色剤として、例えば、クチナシ、ビート根、リコピン、シソ色素、タートラジン及びコチニールレッドA等がある。なお、本発明に好適に用いられる着色剤は、上述のものに限られない。
本発明で用いられる甘味料は、どのような自然の又は人工の甘味料も使用することができる。本発明に好適に用いられる甘味料として、例えば、果糖、ブドウ糖、ステビオサイドやアスパルテーム等がある。なお、本発明に好適に用いられる甘味料は、上述のものに限られない。
(キトサンを含有又は内包するカプセルの製造方法)
従来のゲル化方法が、本発明のキトサンカプセルのキトサン組成物を適切な食用ガムで含有又は内包するために用いることができる。本発明の一実施例において、本発明に係るカプセルは、キトサン組成物と食用ガムとを混合させ、混合物を食用ガムのゲル化の状態によって凝固させて調整される。例えば、米国特許第4,692,284号明細書及び米国特許第5,472,648号明細書に、アルギン酸ナトリウムなどのゲル物性を示す高分子材料、及び、それらの物質を構成するカプセルの大量生産が開示されている。これらの特許は、本発明の参照として示す。
本発明の他の実施例として、本発明のカプセルは、食用ガムでキトサン組成物をカプセル化することで製造されてもよい。
(キトサン含有カプセルの有用性)
本発明に係る食用ガムによるキトサンの含有又は内包によって、液状の食品におけるキトサンの苦みを効果的に抑制することができる。本発明に係る食用ガムによるキトサンの含有又は内包によって、液状の食品中の質量において20%までキトサンの含有量を著しく増加させることもできる。また、キトサンが溶解した後、不快な味や粘性・安定性の低下を引き起こすようなことはない。本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、キトサンの性質に起因する利用の制限を打ち破るものであり、ゼリー、プリン及び菓子等の水分含有率の高い食品に用いることができる。さらに、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、苦味の発生、おいしさの低下、外観の悪さ、そして不安定性等の、キトサンを粉末又は液状物に加えた際に引き起こされる問題を解決し得る。また、本発明に係るキトサンを含有又は内包するカプセルは、食品中のキトサン含有量を増加させる。さらに、本発明に係るカプセルは、キトサンを含有する製品の価値、多様性、基準、利便性を向上させる、例えば健康増進成分、香料添加剤、及び、着色剤等の添加物を構成する。
(実施例1:アルギン酸ナトリウムキトサンカプセルの製造方法)
本実施例は、本発明に係るキトサン含有カプセルの通常の製造方法を示す。
まず、1%アルギン酸ナトリウム水溶液を準備した。次に、この水溶液を強く撹拌することにより完全にアルギン酸ナトリウムを溶解させ、その水溶液200mlに20gのキトサンの粉末(Premix,FG95 ChitoClear)を加えて混合させた。次に、この混合物を0.8mmの針を有する50mlシリンジ内へ入れた。アルギン酸ナトリウムキトサンの混合物のカプセルは、この混合物をシリンジから押し出して1.5%塩化カルシウム水溶液中へ投入することにより製造した。そして直径が平均約2.0mmのカプセルが形成され、Ca2+イオン交換によって精製した。アルギン酸ナトリウムキトサンカプセルは、塩化カルシウム水溶液中に30分間放置した後、蒸留水で洗浄した。ここで得られたカプセルは、直接、飲料や他の食品に用いても良い。また、アルギン酸ナトリウムキトサンカプセルは、脱水して乾製品を形成し、使用の直前に水でもどすことができる。
(実施例2:紅こうじキトサンカプセルの製造方法)
本実施例は、紅こうじ及びキトサンで構成されるカプセルの製造方法を示す。
本実施例のカプセルは、実施例1のカプセルと類似の方法で製造した。実施例1と異なる点として、1%アルギン酸ナトリウム水溶液200ml中に20gのキトサンの粉末に加えて2gの乾燥紅こうじを撹拌しながら加え、キトサンと紅こうじとを含有するアルギン酸ナトリウム水溶液を製造した。実施例1で示されたものと類似の方法で、この水溶液をシリンジへ入れた後、押し出した。ここで得られたカプセルを1.5%塩化カルシウム水溶液に落として精製した。そしてこのカプセルを洗浄して乾燥させることで、紅こうじとキトサンとを含有するカプセルを製造した。
本実施例で示したものと類似した方法により、例えば、緑藻類の粉末、緑茶の粉末、香料添加物、着色料、及び、甘味料等の他の添加物を本発明のカプセルに加えることができる。これらの添加物の添加量は、好みにより調整することができる。一般的には、任意の添加物を、アルギン酸ナトリウム水溶液の質量の0.1〜10%加える。
(実施例3:キトサン含有カプセルの官能試験)
官能試験は、本実施例1に係るキトサン含有カプセルと何にも含有されていないキトサンの粉末との苦味の比較をするために行った。本実施例1に係るキトサン含有カプセルと何にも含有されていないキトサンの粉末とを、それぞれスポーツドリンク、ジュース又はヨーグルトへ加え、これらを5人の人間が無作為に評価した。苦味に対応した得点は、以下のように規定する。1=苦味なし、2=とても弱い苦味、3=弱い苦味、4=中くらいの苦味、5=少し強い苦味、6=強い苦味、7=とても強い苦味。本実施例1に係るキトサン含有カプセルの平均得点は1.4であり、何にも含有されていないキトサンの粉末の平均得点は6.8であった。本官能試験の結果によると、アルギン酸ナトリウムキトサンカプセルは、効果的にキトサンによって生じ苦味を抑制することができることわかった。
以上説明したように、本発明は、キトサンを含有又は内包するカプセルについて有用である。

Claims (21)

  1. キトサン、キトサン塩又はキトサン誘導体からなるキトサン組成物と該キトサン組成物を含有又は内包する食用ガムとで構成されたキトサンを含有又は内包するカプセル。
  2. 請求項1に記載されたキトサンを含有又は内包するカプセルにおいて、
    上記キトサン組成物の脱アセチル化度が75%以上であるキトサンを含有又は内包するカプセル。
  3. 請求項2に記載されたキトサンを含有又は内包するカプセルにおいて、
    上記キトサン組成物の脱アセチル化度が90%以上であるキトサンを含有又は内包するカプセル。
  4. 請求項3に記載されたキトサンを含有又は内包するカプセルにおいて、
    上記キトサン組成物の脱アセチル化度が95%以上であるキトサンを含有又は内包するカプセル。
  5. 請求項1に記載されたキトサンを含有又は内包するカプセルにおいて、
    上記キトサン組成物のキトサン部分に係る分子量が1,000〜1,000,000であるキトサンを含有又は内包するカプセル。
  6. 請求項5に記載されたキトサンを含有又は内包するカプセルにおいて、
    上記キトサン組成物のキトサン部分に係る分子量が30,000〜300,000であるキトサンを含有又は内包するカプセル。
  7. 請求項6に記載されたキトサンを含有又は内包するカプセルにおいて、
    上記キトサン組成物のキトサン部分に係る分子量が100,000〜200,000であるキトサンを含有又は内包するカプセル。
  8. 請求項1に記載されたキトサンを含有又は内包するカプセルにおいて、
    上記キトサン組成物の粒子直径の平均値が、40〜50メッシュ以下であるキトサンを含有又は内包するカプセル。
  9. 請求項8に記載されたキトサンを含有又は内包するカプセルにおいて、
    上記キトサン組成物の粒子直径の平均値が、60〜100メッシュ以下であるキトサンを含有又は内包するカプセル。
  10. 請求項9に記載されたキトサンを含有又は内包するカプセルにおいて、
    上記キトサン組成物の粒子直径の平均値が、100〜150メッシュ以下であるキトサンを含有又は内包するカプセル。
  11. 請求項1に記載されたキトサンを含有又は内包するカプセルにおいて、
    上記キトサン組成物は、上記カプセルの湿質量の0.5〜30%を構成するキトサンを含有又は内包するカプセル。
  12. 請求項11に記載されたキトサンを含有又は内包するカプセルにおいて、
    上記キトサン組成物は、上記カプセルの湿質量の5〜15%を構成するキトサンを含有又は内包するカプセル。
  13. 請求項1に記載されたキトサンを含有又は内包するカプセルにおいて、
    上記キトサン塩は、キトサンヒドロクロライド、キトサンヒドロブロマイド、キトサンフォスフォレート及びそれらの混合物から選択される無機酸塩、又は、キトサンメチレート、キトサンエチレート、キトサンプロピレート、キトサンクロロエチレート、キトサンヒドロキシエチレート、キトサンブチレート、キトサンイソブチレート、キトサンプロペニレート、キトサンシトレート、キトサンタートレート及びそれらの混合物から選択される有機酸塩で構成されているキトサンを含有又は内包するカプセル。
  14. 請求項1に記載されたキトサンを含有又は内包するカプセルにおいて、
    上記キトサン誘導体は、C〜C18のNアルキル又はNアルカノイルキトサンであるキトサンを含有又は内包するカプセル。
  15. 請求項1に記載されたキトサンを含有又は内包するカプセルにおいて、
    上記食用ガムは、イナゴ豆ガム、寒天ゲル、アルギン酸ナトリウム、こんにゃくガム、グアールガム、アラビアガム、カラギナン、キサンタンガム、ペクチン、トラガカントゴム、ゼラチン及びそれらの混合物から選択されるキトサンを含有又は内包するカプセル。
  16. 請求項1に記載されたキトサンを含有又は内包するカプセルにおいて、
    上記食用ガムは、アルギン酸ナトリウムであるキトサンを含有又は内包するカプセル。
  17. 請求項1に記載されたキトサンを含有又は内包するカプセルにおいて、
    上記食用ガムは、上記カプセルの湿質量の0.5〜5.0%を構成するキトサンを含有又は内包するカプセル。
  18. 請求項17に記載されたキトサンを含有又は内包するカプセルにおいて、
    上記食用ガムは、上記カプセルの湿質量の1.0〜2.0%を構成するキトサンを含有又は内包するカプセル。
  19. 請求項1に記載されたキトサンを含有又は内包するカプセルにおいて、
    上記食用ガムは、その質量の0.3〜6.0%がゼラチン及びこんにゃくガムで構成されている含有又は内包するカプセル。
  20. 請求項1に記載されたキトサンを含有又は内包するカプセルにおいて、
    健康増進成分又は食品添加物をさらに備えているキトサンを含有又は内包するカプセル。
  21. 請求項1に記載されたキトサンを含有又は内包するカプセルにおいて、
    上記キトサンの苦味が効果的に抑制されているキトサンを含有又は内包するカプセル。
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