JP2008505168A - カプセル封入された親水性化合物 - Google Patents

Abstract

本発明は、機能性薬剤、たとえばフレーバー、フレグランス、医薬、ビタミン等をカプセル封入するためのカプセルに関する。カプセルは、疎水性物質ならびに親水性物質のカプセル封入に適している。カプセルは微生物、マトリックス成分およびカプセル封入可能な材料を含有し、その際、カプセル封入可能な材料は、機能性薬剤または薬剤を含有している。本発明はさらにカプセルおよびカプセルを含有する食品を製造するための方法に関する。

Description

本発明は、微生物を含有するカプセル、カプセルを含有する送達系または食品およびカプセルの製造方法に関する。

発明の背景技術および解決すべき課題
機能性薬剤、成分、分子または組成物、たとえばフレーバー、フレグランス、医薬、除草剤および他の多くものの送達系は、ほぼすべての適用される科学における課題である。機能性薬剤の、濃縮され、容易に運搬かつ加工可能な形を安定化させることなく、送達は実現されず、かつ機能性薬剤は、予期された場所および時間で、めったにその有利な性質を示すことはない。

安定化された機能性薬剤を送達させる場合には、カプセル封入が重要であり、かつ多くの異なるカプセル封入技術および系が以前より開発されている。微生物のカプセル封入については、 US 4,001,480中に開示されており、かつ多くの利点、たとえば、廉価な粗原料、微生物を、微生物の細胞壁内に封入される親油性物質のための固体カプセルを提供するための使用、を提供する。得られる微生物ベースカプセルの重要な利点は、制御された放出にある。染料は、その遊離が達成されるまで、カプセル中に保持される。方法によれば、酵母を特定の媒体中で増殖させ、高い脂質含量を有する酵母を得る。機能性薬剤、染料を、その後に担体、エチルアルコール中に溶解させ、かつ酵母バイオマスと接触させる。数分間に亘ってインキュベートした後に、酵母細胞を、染料が封入されているかについて観察した。このようにして作成された送達系は、着色剤として有用である。方法は、天然脂肪含量４０〜６０％を有する真菌類を使用する場合にかぎり欠点を示し、この場合、これは、極めて特異的な増殖方法を必要とするためである。

EP 0 085 850において、４０質量％未満の脂質含量を有する微生物中でのカプセル封入が仮定されたが、しかしながら、脂質が増量された物質を使用し、微生物脂質と混和可能であって、かつ微生物の細胞壁を介して拡散可能な基質として定義しなければならなかった。カプセル封入すべき機能性薬剤、再度、染料を、脂質が増量された基質中に溶解させた。この溶液を、酵母細胞の水性スラリー中に混合し、かつ染料を含む溶液が拡散するまで、酵母細胞中に撹拌させた。

脂質が増量された基質を用いることについての制約は、EP 0 242 135 A2の教示にしたがって取り除くことができ、ここで、特定の親油性基質、たとえばシダーオイル、ミントオイル、ペパーミントオイル、ユーカリオイル、マラチオン等が、微生物細胞壁を介して拡散し、かつ微生物中で受動的に保持されることが示された。

酵母細胞によるエッセンシャルオイルの集積の機序および動態は、さらにBishopら, ''Microencapsulation in yeast cells", J. Microencapsulation, 1998,15, No. 6,761-773で研究されており、この研究者らは、酵母細胞中へのオイルの浸透速度が、細胞の脂質膜の相転移によって、高い温度で顕著に増加することを見いだした。細胞は、工程中において迅速に生存性を失い、かつ方法のために細胞が生存すべきことは必要ではないことを示した。

従来技術の方法は、カプセル封入された酵母の乾燥工程および／または遠心分離工程中で、著量の機能性薬剤、フレーバー等が損失し、特に揮発するといった欠点を生じることが見いだされた。したがって、揮発性の機能性薬剤であっても長い時間に亘って存続できるカプセルを提供する必要性が生じた。

WO 03041509では、微生物細胞中に封入された外因性物質を有するマイクロカプセルが開示され、その際、糖類、甘味料、蛋白質および多価アルコールから成る群の少なくとも１種が、マイクロカプセルの表面に付着されている。

従来技術のカプセル封入方法の顕著な欠点は、これらが、たとえばオイルよりもより親水性の機能性薬剤のカプセル封入には適していないことであり、それというのも親水性薬剤は、細胞壁を介して自由に遊離した後に、酵母細胞の原形質中に保持されることはないためである。いいかえれば、親水性機能性薬剤のためのカプセル系が必要とされている。

さらに、疎水性機能性薬剤および親水性機能性薬剤の双方を含有するカプセル封入系が必要とされている。たとえば、２種の医薬を含有する送達系が考えられ、そのうちの１種は親水性であり、かつもう１種は疎水性であり、この場合、これらは、患者に対する併用のためにデザインされたものである。この例において、前記従来技術によるマイクロカプセルは適しておらず、それというのも、疎水性のもののみが、前記方法において酵母細胞中に拡散しうるためである。

フレーバーまたはフレグランス成分は、特に、しばしば、多くの異なる独立した化合物から構成され、この場合、これらは一緒になって、特異的なアロマまたはフレグランスプロフィールまたは特異的な味のベースとなるものである。特異的なフレーバー組成物を製造する異なるフレーバー化合物は、異なる化学的構造および溶解性パラメータを有していてもよく、この場合、これらは、親水性フレーバーまたはフレグランス化合物を大きく区別して、なぜ従来技術の酵母のカプセル封入系が有用でなかったのかを説明するものである。フレーバー組成物の場合には、親水性フレーバー成分が存在しないことによって、種々の、時にあまり好ましくはない、たとえば、アンバランスな味を提供しうるマイクロカプセルが得られる。

したがって、本来のフレーバーまたはパヒュームプロフィールを提供するのに適した送達系が必要とされ、その際、種々のフレーバーまたはパヒューム化合物の選択された組成物の丸みを維持する。さらに、カプセル中に含有される機能性薬剤の放出を制御することが必要である。機能性薬剤がたとえば揮発性である場合には、カプセル中に必要である限りにおいて保持すべきである。端的にいえば、これに含まれる機能性薬剤または機能性薬剤の混合物の制御された放出を可能にするカプセルが必要である。

発明の要旨
驚くべきことに本発明は、微生物をベースとするカプセル中に、親水性フレーバー化合物をカプセル封入するための驚異的な方法を見いだした。したがって本発明は、単一カプセル中の異なる疎水性を有する機能性薬剤のカプセル封入を可能にする。

したがって、本発明は、第１の態様において、微生物、マトリックス成分および少なくとも１種のカプセル封入可能な材料を含有するカプセルを提供し、その際、マトリックス成分およびカプセル封入可能な材料は、微生物自体に由来するものではなく、かつカプセル封入可能な材料は、算定されたオクタノール／水分配係数ｃｌｏｇＰが３未満であることによって特徴付けられる、少なくとも１種の機能性薬剤を含有する。

第２の態様において、本発明は、本発明のカプセルを含有する送達系を提供する。

第３の態様において、本発明は、本発明のカプセルを含有する食品を提供する。

第４の態様において、本発明は、本発明によるカプセルを製造するための方法に関し、この場合、この方法は、
少なくとも１種の微生物および水を含有する水性液体を製造し、
３未満のｃｌｏｐＰを有する機能性薬剤を含有するカプセル封入可能な材料を添加し、
水性液体およびカプセル封入可能な材料をかき混ぜ、撹拌または混合し、
マトリックス成分を添加し、
成分を乾燥させ、かつ場合により、
乾燥したスラリーを造粒し、本発明によるカプセルを得る工程を含む。

図において、図１および２は、種々のカプセルから回収されたフレーバーの、製造方法において使用されたフレーバーに対する％を示す。これによれば、一般的な酵母−カプセル封入を、本発明によるマトリックス成分を含むカプセル封入と比較する。種々のｃｌｏｐＰ値を有する異なるフレーバーの範囲をカプセル封入する。図３は、マトリックス成分の不含下での、酵母−フレーバーマイクロカプセルのカプセル封入効率を、マトリックス成分の不在下で、ｃｌｏｐＰ値の関数として示す。マトリックス成分の不含下において、＜３またはさらには＜２のｃｌｏｇＰを有するフレーバー化合物の場合には、酵母ベースの系単独によるカプセル封入の困難性が増加することが示される。

説明
本明細書の内容において、用語「含む」は、「数ある中で特に含む」の意味と解される。「のみから成る」と理解されるべきではない。本発明の範囲において、％は、別記しない限りにおいて乾燥質量％である。同様に、割合が部で示される場合には、乾燥質量部の意味である。用語「平均」を使用する場合、たとえば「平均直径」の表現においては、相加平均を意味するものである。

用語ｌｏｇＰは、カプセル封入すべき特定の機能性薬剤のオクタノール／水分配係数を意味する。本発明の目的のために、算定されたｌｏｇＰ（しばしばｃｌｏｇＰと略記する）値を引用する。この値は、ソフトウェアT. Suzuki, 1992, CHEMICALC 2, QCPE Program No 608, Department of chemistry, Indiana Universityによって算定される。さらにT. J. Suzuki, Y. Kudo, J. Comput.-Aided Mol Design (1990), 4, 155-198を参照してほしい。

ｃｌｏｇＰ値は、工業的に広範囲に使用され、それというのも、短時間において任意の化合物に対するｌｏｇＰ値を確実に算定することが可能であるためである。

用語「機能性薬剤」は、分子の特定のクラスに制限されるものではない。これは、たとえば物質、化合物、および／または成分と呼称する。機能性薬剤は、その機能によって送達されることが意図されるカプセルの一部分として定義され、その一方で、カプセルの他の部分は通常は機能性薬剤を安定化されるためか、あるいはその放出を制御するための担体または成分として使用される。適した機能の例としては、以下に示すとおりである（フレーバー等）。実際に、機能性薬剤の機能または目的は、しばしば、本発明のカプセルを含有するパッケージにおいて示される。機能は、１種またはそれ以上の機能性薬剤によって実施することができる。同様に、いくつかの機能は、同様のカプセル中に含有される種々の機能性薬剤によって実施することができる。

本発明は、マトリックス成分およびカプセル封入可能な材料を含有するカプセルを提供し、この場合、これらの双方は、さらにカプセルの一部分である微生物に由来するものではない。用語「由来しない」は、マトリックス成分およびカプセル封入された材料が、独立した成分として製造方法中で添加される、カプセルの一部分であることを明らかにするために用いられる。これは、その天然の状態で見いだされる、カプセル封入が予定される微生物の一部分ではない。しかしながら、疑いのないようにいえば、マトリックス成分および／またはカプセル封入可能な材料は、理論的には、微生物から単離されてもよく、かつその後に、本発明の微生物に添加することができることを示す。実際には、たとえば、任意の多糖類に関しては微生物からハーベストされてもよく、かつその後にマトリックス成分として、本発明のカプセル中に使用することができる。同様に、多くのフレーバーは、発酵工程中で得られ、したがって微生物の産物であり、この場合、これらは、独立した成分として、本発明のカプセル中へのカプセル封入のためのカプセル封入可能な材料として使用することができる。

本発明は、微生物および特に、３未満のオクタノール／水係数（ｃｌｏｇＰ）を有する機能性薬剤を含有する成分、カプセル封入可能な成分を含有するカプセルを提供する。

好ましい実施態様において、機能性薬剤は、２未満のｃｌｏｇＰによって特徴付けられる。好ましくは、ｃｌｏｐＰは１．５未満、より好ましくは１未満、かつ最も好ましくは０．５未満である。

好ましくは、本発明の機能性薬剤のためのｃｌｏｇＰ値の下限は−３、好ましくは−２．５、特に好ましくは−２である。たとえば、本発明の機能性薬剤は、−３〜３のｃｌｏｇＰを有していてもよい。

機能性薬剤は、すべての種類の機能性薬剤から選択することができる。これらは、食品添加物、たとえば矯味増強剤、アロマ、フレーマーであってもよい。他の機能性薬剤はフレグランス、医薬、ビタミン、除草剤、抗真菌剤、殺虫剤、洗剤、清浄化剤、液体漂白活性剤、染料等であり、これはいくつかの機能を挙げているにすぎない。

本発明の好ましい実施態様において、ｃｌｏｇＰ＜３を有する機能性剤はフレーバー、アロマまたはフレグランスである。より好ましくは、フレーバーである。

用語「フレーバー」は、化合物を意味し、この場合、これは単独で使用されるか、あるいは他の化合物との組み合わせにおいて使用され、好ましい味覚的効果を付与するものである。フレーバーとして考慮されるものは、いわゆる当業者により、好ましい方法で、組成物の味を改質化可能なものであるとして、認識されるべきものである。このような組成物は、経口適用を意図するものであって、したがってしばしば食品、栄養食品等である。文献「Perfume and Flavour Chemicals" Steffen Arctander（１９６９年、著者により発表） 」は、当業者に公知の香料およびフレーバー集めたものであり、かつここではそのすべてを参考のために記載するものである。この文献の分子は、本発明のｃｌｏｇＰ−要求を充足するかぎりにおいては、本発明のカプセル中にカプセル封入されるのに適している。

機能性薬剤は、種々のフレーバーの混合物であってもよい。これは、本発明のカプセルが、丸みのある、複合的なフレーバーを提供するといった利点を有し、その際、消費上で、より多能性の、完全なフレーバーおよび／またはフレグランスの表現を生じる。

機能性薬剤によって提供されるべき可能なフレーバーは、たとえば肉、牛肉、豚肉または魚に関連するフレーバーである。フレーバーは、たとえば、野菜、フルーツ、ベリー類に関連するものであってもよい。フレーバーは、スパイスまたはスパイス組成物であってもよい。

以下の第１表は、本発明に適した機能性薬剤のリストを含むものである。機能性薬剤は、その系統名と同様にそのｃｌｏｇＰ値によって同定される。それぞれの薬剤の機能は多くの場合において示されている。

好ましくは、機能性薬剤は、第１表に示すフレーバーから成る群から選択される。

本発明によるカプセルはさらにマトリックス成分を含有する。マトリックス成分は、好ましくは、ポリマーマトリックスを形成するのに適している。構造的に異なるマトリックス形成化合物または組成物は数多く存在し、そのいくつかについて以下に示す。

マトリックス成分は、たとえば、蛋白質から構成されるか、あるいは、蛋白質を含むものであってもよい。適したマトリックス成分はカゼイン、ホエー蛋白質および／または大豆蛋白質である。好ましくは、マトリックス成分はゼラチンであってもよい。これらの蛋白質は良好な乳化および皮膜形成特性を有し、かつ揮発性機能性薬剤の高められた保持および保護を提供するポリマーマトリックスのためのベースを形成することができる。

マトリックス成分は炭水化物を含有していてもよい。本発明の実施態様において、炭水化物は水溶性である。用語「可溶性繊維」は、繊維が少なくとも５０％の可溶性であることを意味し、この場合、これは、L. Prosky et al., J. Assoc. Off. Anal. Chem. 71,1017-1023 (1988)によって記載された方法に従う。

マトリックス成分は、水溶性炭水化物の他に、付加的に水中で溶解しない炭水化物を含み、これによって好ましいようにマトリックスの性質を改質化する。たとえば、マトリックス成分はさらにセルロースおよび／またはヘミセルロースを、可溶性炭水化物に加えて含有していてもよい。

たとえば、マトリックス成分は、単糖類、たとえば、Ｄ−アピオース、Ｌ−アラビノース、２−デオキシ−Ｄ−リボース、Ｄ−リキソース、２−Ｏ−メチル−Ｄ−キシロース、Ｄ−リボース、Ｄ−キシロースであり、この場合、これらはすべてのペントースまたはヘキシス、たとえばＬ−フコース、Ｌ−ガラクトース、Ｄ−ガラクトース、Ｄ−グルコース、Ｄ−マンノース、Ｌ−ラムノース、Ｌ−マンノースまたはこれら複数種の混合物を含んでいてもよい。

同様に、二糖類、三糖類および四糖類が、可能な有用なマトリックス成分である。

単糖類および二糖類は、相当するアルコール、たとえばキシリトール、ソルビトール、Ｄ−マンニトールおよび／またはマルチトールに還元することができる。同様に、アルドン酸、ジカルボン酸またはウロン酸への酸化および酸、アルカリまたはアミノ化合物との反応は、多くの他の化合物、たとえばイソマルトールを生じてもよく、この場合、これらは、本発明のマトリックス成分中に含有されていてもよい。

マトリックス成分は、前記および／または下記の炭水化物、その誘導体および／または蛋白質の混合物を含有していてもよい。たとえば、単糖類、二糖類または三糖類および／またはその反応生成物（前記参照）は、添加剤として、蛋白質または多糖類ベースのマトリックスと一緒に組み合わせて使用することができ、かつそれによってマトリックス成分の好ましい性質をもたらす。

マトリックス成分は、多糖類を含有していてもよく、この場合、これらは、３〜１０個の単糖類単位から成る分子である少糖類を含有していてもよい。例は、マルトペンタオース、フルクト−および／またはガラクトオリゴサッカリドである。

好ましくは、マトリックス成分は、１分子当たり１０個以上の単糖類単位を含有する糖類である多糖類を含有していてもよい。

これらのポリマーは、完全な直鎖（セルロース、アミロース）、分枝の（アミロペクチン、グリコゲン）または線状の分枝であってもよい。これらは、カルボキシル基（ペクチン、アルギネート、カルボキシメチルセルロース）または強酸基（フルセララン、カラゲナンまたは改質化澱粉）を含む。これらは、中性置換基（メチルエチルセルロースまたはヒドロキシプロピルセルロースの場合）または酸性置換基（カルボキシメチル、スルフェートまたはホスフェート基で）で誘導体化することによって化学的に改質化することができる。

より好ましくは、マトリックス成分は澱粉誘導体を含有する。多糖類のこの群自体は、多くの異なるポリマーを含み、それというのも澱粉を、澱粉顆粒の機械的ダメージによって（粉砕または押出）、酸または塩基を用いるかまたは用いることない熱処理によって予めゼラチン化することで改質化するか、あるいは、それを分解し、薄いまたは厚い、種々の分子量を有する煮沸澱粉、デキストリンまたはマルトデキストリンを得ることが可能なためである。デンプンおよび得られる誘導体の他の可能な改質は、オクテニル−スクシネート化デンブン、デンプンエーテル（たとえば、カルボキシメチルデンプン）、デンプンエステル（たとえば、デンプンモノホスフェート）、架橋されたデンプンおよび／または酸化されたデンプンを含む。

好ましくは、マトリックス成分はデキストリン、より好ましくはマルトデキストリンおよび／またはコーンシロップを含む。より好ましくは、マトリックス成分は、平均デキストロース当量５〜２５、好ましくは６〜２０、特に好ましくは１０〜１８を有する、マルトデキストリンおよび／またはコーンスターチシロップを含有する。
同様に、マトリックス成分はゴムおよび／またはヒドロコロイド、たとえばアラビアゴム等、トラガカンガム、カラヤゴム、海草または貝抽出物様アガー、カラゲナン、フコイダン、アルギン酸、ラミナラン、フルセランおよび／またはチトサン、または微生物ポリサッカリド様デキストラン、プルラン、エルシナン、カードラン、スクレログカン（scleroglucan）、レバン、キサンタン、ゲラン、ウェランゴムおよびラムサンゴムを含有するものであってもよい。

さらに、ガッチゴム、ゴム、カラヤゴム、ラミナランまたはペクチンを、マトリックス成分の配合物中で使用することができる。

マトリックス成分は、さらに酵母誘導材料を含有するかまたは含有していなくてもよく、この場合、これらは、カプセル封入可能な材料、たとえば、酵母誘導炭水化物を含有するものではないが、しかしながら、カプセル封入が完了するやいなや、かつ乾燥前に、他の乾燥物を水性液体およびカプセル封入可能な材料に添加するために使用されてもよい。好ましくは、マトリックス成分は９０％未満、より好ましくは７０％未満、さらに好ましくは５０％未満、かつ好ましくは２５質量％未満の他の酵母材料をマトリックス成分中に含有する。好ましくは、マトリックス成分は、カプセル封入後に添加される酵母材料を含有するものではない。

前記のマトリックス成分の例は、本発明の広範囲の適用可能性を例証するものである。マトリックス成分は、１種のみの、特に適した成分から構成されてもよいか、あるいはこのような成分の２種またはそれ以上の混合物から構成されていてもよく、可能である場合には、たとえばパラメータ、たとえば好ましいマトリックス成分の浸透性、機械的強度および／または溶解性を改質化するために他の成分と混合してもよい。

本発明によるカプセルは微生物を含有する。微生物の目的は、場合により存在する、１．５、２、３、４またはそれ以上のｃｌｏｇＰ値を有するより疎水性の機能性薬剤のカプセル封入である。

本発明の好ましい実施態様において、微生物は、真菌類、細菌類、藻類、原生動物、これらの２種またはそれ以上の混合物から成る群から選択される。本発明の目的に適した微生物の典型的なものについては、技術水準においてEP 0 085 805 B1, 第2カラム、第l5-25行;またはEP 0 242 135A2、第2頁、第37-40行;またはEP 0 453 316 A1、第5カラム、第20-30行で見いだされる。引用された文献は、本明細書中においては参考のためにのみ記載されるものである。好ましくは、微生物は真菌類または細菌類であり、より好ましくは酵母である。適した酵母は、市販されている。

微生物は、たとえばカプセル封入可能な材料のためにその浸透性を増加させるためにか、あるいは、たとえば微生物のしばしば好ましくないにおいまたは香りを除去するために予め処理されてもよい。このような予備処理については US 5,521,089、第2カラム、第58行〜第4カラム、第63行およびWO 93/11869で開示されている。後者の文献は、微生物のにおいを除去するためにか、あるいは、微生物の色を明色化するための微生物のパーオキシジェン漂白が開示されている。

したがって、本発明の好ましい実施態様において、カプセルは少なくとも１種の付加的な機能性薬剤を含有するものであって、この場合、これらは、１またはそれ以上、好ましくは１．５またはそれ以上のオクタノール／水分配係数によって特徴付けられる。本発明の他の実施態様において、付加的な機能性薬剤は、２またはそれ以上、より好ましくは２．５またはそれ以上のｃｌｏｇＰを有し、付加的な機能性薬剤の特に好ましいｃｌｏｇＰは≧３のｃｌｏｇＰである。

好ましくは、本発明のカプセルにおいて、付加的な機能性薬剤は微生物中にカプセル封入される。

付加的な機能性薬剤の例は、フレーバー、フレグランス、医薬等から選択することができ、その際、前記のように必須の機能性薬剤は、一般にはより低いｃｌｏｇＰ値を有する。

本発明の好ましい実施態様において、ｃｌｏｇＰ≧１を有する場合による付加的な機能性剤はフレーバー、アロマまたはフレグランスである。より好ましくは、フレーバーである。カプセル封入のために適したフレーバーの例は、たとえば、オレイン酸（ｃｌｏｇＰ＝７．７４）、カリオフィレン、（（−）−（１Ｒ，９Ｓ，Ｅ）−４，１１，１１−トリメチル−８−メチレン−ビシクロ［７．２．０］ウンデク−４−エン、ｃｌｏｇＰ＝６．３９）、α−ピネン（２，６，６−トリメチル−ビシクロ［３．１．１］ヘプト−２−エン、ｃｌｏｇＰ＝４．３２）、パラシメン、（１−イソプロピル−４−メチルベンゼン、ｃｌｏｇＰ＝４．１９）、リナロール（３，７−ジメチル−１，６−オクタジエン−３−オール、ｃｌｏｇＰ＝３．０６）、エストラゴール（１−アリル−４−メトキシベンゼン、ｃｌｏｇＰ＝３．００）、チモール（２−イソプロピル−５−メチルフェノール、ｃｌｏｇＰ＝３．３８）、カラバクロール（５−イソプロピル−２−メチルフェノール、ｃｌｏｇＰ＝３．３８）から成る群から選択されてもよい。適した付加的な機能性薬剤は、さらに、前記の要求されたｃｌｏｇＰを充足する限りにおいて、前記に示したようにArctander, 1969の文献のフレーバーおよびフレグランスから選択されてもよい。

好ましくは、付加的な他の機能性薬剤のｃｌｏｇＰは８を超えるものではなく、より好ましくは７．５を超えるものではなく、特に好ましくは７を超えるものではない。

実際には、２種の機能性薬剤は、本発明の薬剤中に存在し、これらの一つは相対的に低く、かつ他方は相対的に高いｃｌｏｇＰ値を有する。しかしながら、重複する範囲がｃｌｏｇＰ１〜３において存在し、その際、機能性薬剤は部分的であって、全部ではないが、微生物内に保持され、その際、他の部分はマトリックス成分中において保持される。結果として、本発明はさらに機能性薬剤および／または他の機能性薬剤の１種のみまたは双方が、１〜３、好ましくは１．５〜２．５、たとえば１〜２のｃｌｏｇＰ値を有する。

本発明のカプセルは、勿論、多くの異なる機能性薬剤、たとえばフレーバー、たとえばすべて異なるｃｌｏｇＰ値を有するものを含有していてもよい。本発明は、従来技術とは異なって、マトリックス成分が存在し、その際、より親水性の薬剤が原則的に保持され、その一方でより疎水性の薬剤、たとえば付加的な機能性薬剤は、原則的に微生物内に保持される。したがって本発明は、疎水性機能性薬剤および親水性機能性薬剤、さらには、ｃｌｏｇＰ１〜３の中間の範囲である薬剤を効果的に運搬することができるカプセルを提供する。したがって、ほとんどすべての可能なｃｌｏｇＰ値のスペクトルは、少なくとも１種の機能性薬剤および少なくとも１種の場合による付加的な機能性薬剤によってカバーすることができる。１〜１００個、好ましくは２〜５０個の異なる機能性薬剤の組成物が、本発明のカプセル中に存在していてもよい。フレーバーの場合において、極めて複雑かつバランスのとれた組成物が、同カプセルの範囲内にカプセル封入されていてもよい。

好ましくは、本発明のカプセルは少なくとも２種の機能性薬剤、この場合、これらの１種は３未満のｃｌｏｇＰ値を有するものであって、かつ他方は３またはそれ以上のｃｌｏｇＰ値を有するもの、を含有する。

本発明のカプセルの好ましい実施態様において、カプセル封入可能な材料はさらに担体を含有する。好ましくは、担体は２０℃の温度で液体である。好ましくは担体は、機能性薬剤のための溶剤である。担体は機能性薬剤のために使用され、特にこれを溶解し、微生物および／またはマトリックス成分中に運搬するか、および／またはこれを希釈する。少なくとも１種の機能性薬剤の正確な溶解性に依存して、薬剤のための適した担体が選択されてもよい。文献において、担体の例が記載されている。この内容において、EP 0 242 135 A2、第3頁、第50行〜第3頁、第4行は、本明細書中において参考のためにのみ記載される。同様に、EP 0 085 805 B1、第2カラム、第27行〜第4カラム、第25行に示されたいわゆる脂質-増量物質は、担体として使用されてもよい。EP 0453 316 A1では、カプセル封入すべき疎水性液体について、第5カラム、第39行〜第53行のパラグラフ中で記載されている。同様の文献の以下第5カラム、第54行〜第6カラム、 第5行において十分に説明されているのは、疎水性液体が、染料、香料等を溶解させるために使用されてもよいことである。前記文献のすべては、本明細書中において参考のためにのみ記載されている。担体は、存在する場合には、好ましくはアルコール、グリコール、エステル、芳香族炭化水素、芳香族親油性油、カルボン酸、アルコール、油、脂肪および／またはこれらの成分の混合物から成る群から選択されてもよい。好ましくは担体は液体である。より好ましくは脂肪および／または油である。好ましくは、担体は食品グレードの状態を有し、かつＧＲＡＳ要求を満たす（一般に安全に関するもの）。勿論、担体は、少なくとも１種の機能性薬剤の範囲内で、混和可能または乳化可能なものを選択すべきである。

実際には、多くの天然物の単離物またはエクストラクトは、単離工程または精製工程の直接的な結果として、担体内に、１種またはそれ以上の機能性薬剤、たとえばフレーバーを含有する。たとえば、いくつかの抽出工程は、異なるフレーバーおよび／またはフレグランス化合物を含有する油を直接的に得て、この場合、これらをその後に直接的に、本発明によるカプセル封入可能な材料として使用することができる。例としてはシトラスオイルであり、この場合、これは、シトラスフルーツの皮と実からの、冷圧搾による抽出時のものを、本発明によるカプセル封入可能な材料として使用することができる。

本発明のカプセルの好ましい実施態様において、微生物は、カプセルの乾燥質量の５〜８０％、マトリックス成分はカプセルの乾燥質量の５〜８０％および少なくとも１種の機能性薬剤を含有するカプセル封入可能な材料はカプセルの乾燥質量の５〜６０％を提供する。

好ましくは、微生物はカプセル乾燥質量の１５〜４０％、マトリックス成分はカプセル乾燥質量の１５〜４０％および少なくとも１種の機能性薬剤を含有するカプセル封入可能な材料はカプセル乾燥質量の１０〜５０％を提供する。

より好ましくは、カプセルは、微生物を２０質量％、カプセル封入可能な材料を４０質量％およびマトリックス成分を２０質量％含有していてもよい。

たとえば、カプセル封入可能な材料は、少なくとも１種のｃｌｏｇＰ＜３を有する機能性薬剤を含有し、その際、機能性薬剤は、カプセルの１０〜４０質量％および少なくとも１種の付加的な異なる機能性薬剤はカプセルの１０〜４０質量％を提供する。

好ましい実施態様において、本発明によるカプセルは、５μｍ〜２ｍｍの平均直径を有する。好ましくは、直径は４０μｍ〜１ｍｍ、より好ましくは６０μｍ〜５００μｍである。

本発明は、本発明のカプセルを含有する送達系を提供する。送達系は、カプセル剤自体から構成されていてもよく、この場合、これらは、好ましくは粉体を形成する。このような粉体は、任意の好ましい生成物、たとえば食品、医薬品、ボディケア製品中に容易に混合することができる。

本発明の送達系は、他方では、他の成分、たとえば他の機能を提供するカプセル、あるいは本発明のカプセルの貯蔵および／または加工および／または消費最終製品へのその適用を容易にするのに適した簡単な担体物質を含有していてもよい。

本発明は、カプセルを含有する食品を提供する。このような食品は冷蔵品または冷凍品であってもよい。これは、冷蔵温度、周囲温度および／または高められた温度で消費するための食品であってもよい。

好ましくは、食品は、ＥＰ特許出願（出願番号EP04100069.6、出願日January 12, 2004、Firmenich SA）で開示されている食用生成物である。この文献中に開示されたマイクロカプセルは、単純に１：１の割合で本発明のカプセルによって置換することができる。したがって、ＥＰ０４１０００６９．６の食用生成物は、本発明のカプセルを含有し、かつ少なくとも７０℃、好ましくは１００℃、より好ましくは少なくとも１７０℃で熱処理をおこなう。

食用生成物への熱処理（加熱温度）を適用させるのに適した、任意の食品加工技術を使用することができ、これらのいくつかは、出願した第6頁、第17行〜第32行、EP04100069.6において開示されている。この文献は、本明細書中においれ参考のためにのみ記載されるものである。

たとえば、本願発明のカプセルはその中または上に適用される食用生成物は、高い水活性での適用を含み、たとえばスープ；焼き製品、たとえばクラッカー、パン、ケーキ；高いボイルによる適用、たとえば生および乾燥パスタ；シリアルフレーク、押出成形されたスナック、揚げ製品、たとえばフレンチフライまたは加工したポテトチップスである。好ましくは、本発明の食品はポテトチップスおよび／またはフレンチフライに関する。

本発明のカプセルを含有する食品の性質に依存して、カプセルを製品に適用する技術を選択することができる。たとえば、食品はドウ−ベースの製品である場合には、カプセルは簡単にドウの他の成分と一緒に、熱処理、たとえばベーキング前に混合することができる。他の適用において、本発明のカプセルと水とを混合することが有用であってもよく、かつこれを熱処理する前に、食品に適用する前にバターを製造する。食品がフレンチフライである場合には、たとえば本発明のカプセルは水と一緒に混合しバターを得て、たとえばHobartミキサ中で、かつ約１８０℃で６０秒に亘ってヤシ油中で高温で挙げる前に、フレンチフライ上に被覆する。これについては、出願されたＥＰ０４１０００６９．６、第9頁、第17行〜第22行に開示されている。

本発明は、カプセルを製造するための方法を提供する。したがって、一つの工程において、少なくとも１種の微生物および水を含有する水性液体を、適した容器、たとえばミキサ中で製造する。たとえば、乾燥酵母、この場合、これらは市販されているもの、を水と混合することができる。好ましくは、微生物および水を含有する水性液体は１０〜３０質量％、好ましくは１５〜２５質量％の固体の懸濁液であり、この場合、これは、使用される微生物および装置の型に依存する。

本発明の範囲内において水性液体は、水および微生物の混合物を包含し、かつ他の工程後においては、さらにカプセル封入可能な材料を包含する。これらの混合物は、懸濁液、スラリー、エマルション、分散液等であってもよい。したがって、用語「水性液体」は、水が存在することを示しているに過ぎない。

方法の一つの工程において、３未満のｃｌｏｇＰを有する少なくとも１種の機能性薬剤を含有するカプセル封入可能な材料を添加する。勿論、さらにカプセル封入可能な材料を、微生物に添加する前に水に添加することができる。カプセル封入可能な材料の添加は、カプセル封入可能な材料の疎水性に依存して、エマルションの形成を必要としてもよい。したがって、乳化剤、界面活性剤および／または安定化剤を、さらに、たとえば水性液体に添加することができる。

一つの実施態様において、本発明の方法は、微生物および水を含有する水性液体にカプセル封入可能な材料を添加するさらなる工程を含み、その際、カプセル封入可能な材料は、１またはそれ以上のｃｌｏｇＰを有する他の付加的な機能性薬剤を含有する。

カプセルが、ｃｌｏｇＰ値１、２、３またはそれ以上を有する付加的な他の機能性薬剤の含有を意図する場合には、この機能性薬剤は、好ましくは、より低いｃｌｏｇＰ値を有する機能性薬剤を含有するカプセル封入可能な材料中に含まれる。好ましくは、前記工程にしたがって添加されるカプセル封入可能な材料は、種々のｃｌｏｇＰ値のすべての機能性薬剤を含有する。

好ましくは、水性液体中の微生物とカプセル封入可能な材料との乾燥質量比は１：１〜５：１、好ましくは１．４：１〜４：１、より好ましくは１．６：１〜３：１、特に好ましくは１．９：１〜２．９：１である。たとえば比は２．１：１である。

微生物、水およびカプセル封入可能な材料を含有する水性液体は、１〜６時間、好ましくは１．５〜５時間、より好ましくは２〜４時間に亘ってその後に混合され、かき混ぜられるか、あるいは撹拌される。これは、好ましくは、前記周囲温度で、たとえば２５℃を上回る、好ましくは３５℃上回る、特に好ましくは４０℃を上回る温度でおこなう。

混合工程中において、カプセル封入可能な材料の少なくとも一部分は、微生物壁中に拡散されてもよい。機能性薬剤のｃｌｏｇＰが約３である場合には、機能性薬剤の顕著な割合が、細胞中に自由に通過されてもよい。カプセル封入可能な材料中に存在する機能性薬剤のｃｌｏｇＰが、約３よりも低い場合には、より少ない部分のみが細胞中を通過しうる。残存する部分は、細胞外側の水性液体中に存在しうる。

微生物中への疎水性化合物のカプセル封入の前記方法の一般的原理は、EP A2 0 242 135中で開示されるか、あるいは前記他の先行技術文献中で開示されている。しかしながら、従来技術では、親水性とカプセル封入可能な材料の細胞中への拡散との関係については、全くふれていない。

カプセル封入可能な材料の微生物細胞中への多かれ少なかれ完全な拡散に引き続いて（ｃｌｏｇＰに依存する）、マトリックス成分を添加する。

好ましくは、マトリックス−成分０．４〜４部を、予め添加された微生物１部に対して添加する。より好ましくは、微生物の１部に対して０．６〜２部、より好ましくは１部のマトリックス成分を添加する。

微生物：カプセル封入可能な材料：本発明のカプセルのマトリックス成分の質量比は１：１〜５：０．４〜４、好ましくは１：１．４〜４：０．６〜２である。

マトリックス成分を水性液体に添加した後に、すべての成分を好ましくは、たとえば高剪断ミキサを用いて再度混合し、これによって機能性薬剤のマトリックス成分中への適正なホモジナイズを確立する。その後に、得られた混合物を乾燥させ、かつ必要である場合には（適用された乾燥技術に依存して）、造粒し、本発明によるカプセルを得る。

乾燥は、たとえば、噴霧乾燥、凍結乾燥、流動床乾燥および／またはオーブン乾燥によって実施することができる。好ましくは、乾燥工程は噴霧乾燥によって実施する。

実施例
例１
本発明のカプセル中の異なるオクタノール／水分配係数（ｃｌｏｇＰ）を有する個々の機能性薬剤の保持は、従来技術に開示されたカプセル技術に相当する酵母のみをベースとするカプセルと比較した。ここでは２種の異なる型の酵母を試験し、酵母１（乾燥ＤＣＬ）および酵母２（洗浄「Williams」)は、それぞれLesaffre, France and Aventine Renewable Energy Company, USAから市販されている。
材料

すべてのフレーバー薬剤は、純粋な形で市販されていてもよい。それぞれのフレーバーに関して、一つの試料を、酵母１および２中に単独でカプセル封入し、引き続いて、洗浄工程および中間噴霧乾燥をおこない、かつ相当する試料を本発明による方法にしたがって、マトリックス成分（マルトデキストリン）を、噴霧前に（噴霧乾燥）任意の洗浄工程なしに添加することにより製造した。

酵母を、１ｌフラスコ中の水中に分散させた。

液体フレーバーをその後に添加し、かつ混合物を４時間に亘って５０℃で、１５０ｒｐｍの一定の撹拌速度で、フラットブレード撹拌機を用いて保持した。

マトリックス成分の使用なしでの方法（従来技術）
混合物（水＋酵母＋フレーバー）は、ベンチトップ遠心分離器中で３２００ｒｐｍの速度で分離した。遠心分離器の温度を、４℃で維持した。回収された酵母ペーストを２回に亘って蒸留水で洗浄し（１２００〜１４００ｍｌの蒸留水）および再度遠心分離した（すべての過剰量の活性材料および外部材料の除去を確実にするため）。その後に酵母ケークを遠心分離容器から除去し、噴霧乾燥器のために調製した。

蒸留水３００ｇを酵母ケークに添加し、均一な分散液が形成されるまで混合した。その後に試料をNiro mobile minor上で２１０℃の入口温度および９０〜１００℃の出口温度において、約１０ｍｌ／分の供給速度で噴霧乾燥した。

マトリックス成分（Maltodextrin 18DE）を添加する本発明による方法
フレーバーを酵母中に吸収させている間４時間後に、マルトデキストリンを、カプセル封入可能な混合物に、フラスコ中で直接添加し、かつ均一になるまで混合した。

その後に混合物それ自体をNiro mobile minor上で２１０℃の入口温度および９０〜１００℃の出口温度で、約１０ｍｌ／分の供給速度で噴霧乾燥した。本発明のカプセルを含有する粉末が得られた。

試料の分析
フレーバーをカプセルから、エタノールでの抽出によって単離した。特に、５００ｍｇのカプセルは、その際、１ｍｌの水で水和し、その後に９ｍｌのエタノールと混合させた。懸濁液を１０分に亘って撹拌し、遠心分離し、かつ濾過した。濾過した液体をＧＳ−ＭＳ（ガスクロマトグラフィー質量分光分析）により、ＳＩＭ法（選択的イオンモニタリング）で、Ｓｐｌｉｔ様式中で分析した。

結果と考察
結果を以下の図１〜２に示し、この場合、これらの図は、種々のカプセルから回収された異なるフレーバー％を示す（製造中で使用されたフレーバーの質量％）。用語ＭＣは、マトリックス成分を意味する。

図１において、（＋−）−３−ヒドロキシ−２−ブタノン、テトラヒドロメチルフランチオール、１−（ピラジニル）−１−エタノンおよびＳ−（２−メチル−３−フリル）エタンチオエートを、酵母１単独のカプセル、マトリックス成分を含有する酵母１（本発明）、酵母２単独、マトリックス成分を含有する酵母２（本願発明）から回収した。すべての４個の分子は、相対的に低いｃｌｏｇＰ値（親水性）を有し、かつ酵母細胞単独中では良好には吸収されなかった。マトリックス成分の添加は、最終的なカプセル中で、その装填量を増加させるのに役立つ。したがってマトリックス成分の使用は、カプセルからのフレーバー回収を顕著に増加させる。

図２において、４−ヒドロキシ−２，５−ジメチル−３（２Ｈ）−フラノン、１，２，３−プロパントリルトリアセテートおよびオレイン酸のカプセルからの回収を示した。

噴霧乾燥前に、マトリックス成分を添加する場合には、フレーバー化合物を良好に保持することが見いだされた。特に、４−ヒドロキシ−２，５−ジメチル−３（２Ｈ）−フラノンおよび１，２，３−プロパントリルトリアセテート（親水性、ｃｌｏｇＰ＜１）は、マトリックス成分を含有するカプセル中において、明らかに高い。

考察において、同じかまたは異なるｃｌｏｇＰ値をカバーする種々のフレーバーのカプセル封入の際に、マトリックス成分中のより親水性のフレーバーの保持に依存して、フレーバーの保持は、本発明のカプセル中においてより完全となる。

したがって、マトリックス成分は、微生物との組み合わせにおいて使用されてもよく、存在する場合には場合によるより疎水性の機能性薬剤に加えて、ｃｌｏｇＰ＜３を有する機能性分子を効果的にカプセル封入する。

例２
マトリックス成分の不含下で、酵母中のカプセル封入のためのフレーバー化合物の疎水性／親水性の関連性を評価するために、フレーバー工業中において、通常使用されている全部で１４０個の異なるフレーバー化合物のカプセル効率を試験した。

１４０個のフレーバーは、同様の化学的クラスの１０個の群に分類され、１０個の異なる組成物を形成し、その際、それぞれの組成物は７〜１９個の異なる化合物を含有する。したがって一緒にされた化学的クラスは：（１）酸、フラノンおよびラクトン、（２）アルコールおよびフェノール、（３）アルデヒド、（４）ピラジン、（５）アミン、ケノリン、ケノキサリン、ピリジン、チアゾール、ジチアゾール、二環式ラクトンおよびベンゾピロン、（６）ケトンおよびメチルケトン、（７）スルフィド、ジスルフィド、トリスルフィドおよびイソチオシアネート、（８）エステルおよびチオエステル、（９）テルペンおよびテルペンエステル、（１０）チオールおよびチオフェンである。種々の組成物は７〜１９個の異なる化合物を含有する。内的制御のために、それぞれの組成物は、異なる化学的クラスの１種のフレーバー化合物を含有する。これは、化学的クラスが、カプセル封入効率上の効果を有するか否かについての評価を可能にする。

それぞれの化学的クラスについて、７〜１９個の異なるフレーバー化合物の等量（５質量％）を、等しい希釈率で含有する組成物を製造した。それぞれの組成物は、さらにトリアセチンを、それぞれのフレーバー組成物の１００質量％まで含有していた。１９個の異なる化合物を有する組成物は、５質量％のトリアセチンを含有していた。

この方法において、全部で１４０個の異なるフレーバー化合物のすべてを包含する１０個のフレーバー組成物を製造した。

それぞれ１０個の組成物は、広範囲のｃｌｏｇＰに亘っていた。１４０個の化合物中で、最も低いｃｌｏｇＰ値（−１．０９）を有する試料はジアセチルであり、かつ最も高いｃｌｏｇＰ（＋６．３９）を有する化合物はカリオフェリン（（−）−（１Ｒ，９Ｓ，Ｅ）−４，１１，１１−トリメチル−８−メチレン−ビシクロ［７．２．０］ウンデク−４−エン））であり、この場合、これらは、Suzuki（１９９２）の方法によって算定した。

酵母は、それぞれのフレーバー組成物、乾燥酵母および水を、１２：１００：２２０の相対的量で、例１に記載された条件下で混合することによってカプセル封入した（方法はマトリックス成分不使用である）。

すべての試料を、例１の方法に引き続きエタノール抽出によって分析した（試料の分析）。

それぞれのフレーバー化合物のためのカプセル封入効率を、ＧＣ−ＭＳによって検出されたフレーバー量を、カプセル封入のために使用された液体フレーバーの量で割ることにより算定した。

結果を、図３に示した。これは、それぞれのフレーバー化合物のカプセル封入効率を、ｃｌｏｇ値の関数として示すものである。図は、明らかにｃｌｏｇＰ２と３との間に変曲点を有するＳ状（sygmoidal）曲線を示す。いいかえれば、ｌｏｇＰ値を有し、かつ＜３またはさらに＜２を有する化合物は、酵母ベース系単独でのカプセル封入をより困難にする。他方、図１および２は、これらの化合物について、マトリックス成分が存在する場合には、本発明で要求されているように、良好にカプセル封入できることを示している。

種々のカプセルから回収されたフレーバーの量（％）を示す図 種々のカプセルから回収されたフレーバーの量（％）を示す図 マトリックス成分の不含下での酵母−フレーバーマイクロカプセルのカプセル封入効率を示す図

Claims (15)

1. 微生物、マトリックス成分および少なくとも１種のカプセル封入可能な材料を含有するカプセルにおいて、マトリックス成分およびカプセル封入可能な材料が、微生物自体に由来するものではなく、かつ、カプセル封入可能な材料が、３未満の算定されたオクタノール／水分配係数ｃｌｏｇＰによって特徴付けられる少なくとも１種の機能性薬剤を含有する、微生物、マトリックス成分および少なくとも１種のカプセル封入可能な材料を含有するカプセル。
2. １またはそれ以上の算定されたオクタノール／水分配係数ｃｌｏｇＰによって特徴付けられる、少なくとも１種の付加的な他の機能性薬剤を含有する、請求項１に記載のカプセル。
3. 機能性薬剤が、２未満のｃｌｏｇＰによって特徴付けられる、請求項１に記載のカプセル。
4. 付加的な機能性薬剤が、２またはそれ以上のｃｌｏｇＰを有する、請求項２に記載のカプセル。
5. カプセル封入可能な材料が、さらに担体を含有する、請求項１から４までのいずれか１項に記載のカプセル。
6. 微生物がカプセルの乾燥質量の５〜８０％、マトリックス成分がカプセルの乾燥質量の５〜８０％および少なくとも１種の機能性薬剤を含有するカプセル封入可能な材料がカプセルの乾燥質量の５〜６０％を提供する、請求項１または２に記載のカプセル。
7. マトリックス成分が、水溶性炭水化物を含有する、請求項１から６までのいずれか１項に記載のカプセル。
8. ｃｌｏｇＰ＜３を有する機能性薬剤がフレーバー、アロマおよび／またはフレグランスである、請求項１から７までのいずれか１項に記載のカプセル。
9. ｃｌｏｇＰ≧１を有する付加的な他の機能性薬剤がフレーバー、アロマまたはフレグランスである、請求項１から８までのいずれか１項に記載のカプセル。
10. 微生物が、真菌類、細菌類、藻類、原生動物、これらの２種またはそれ以上の混合物から成る群から選択される、請求項１から９までのいずれか１項に記載のカプセル。
11. ５μｍ〜２ｍｍの範囲の大きさを有する、請求項１から１０までのいずれか１項に記載のカプセル。
12. 請求項１から１１までのいずれか１項に記載のカプセルを含有する送達系。
13. 請求項１から１１までのいずれか１項に記載のカプセルを含有する食品。
14. 請求項１のカプセルを製造するための方法において、
    少なくとも１種の微生物および水を含有する水性液体を製造し、
    ３未満のｃｌｏｐＰを有する機能性薬剤を含有するカプセル封入可能な材料を添加し、
    水性液体およびカプセル封入可能な材料をかき混ぜ、撹拌または混合し、
    マトリックス成分を添加し、
    成分を乾燥させ、かつ場合により、
    乾燥したスラリーを造粒し、請求項１に記載のカプセルを得る工程を含む、請求項１に記載のカプセルを製造するための方法。
15. カプセル封入可能な材料を、微生物および水を含有する水性液体に添加するさらなる工程を含み、その際、カプセル封入可能な材料が、１またはそれ以上のｃｌｏｇＰを有する他の付加的な機能性薬剤を含有する、請求項１１に記載の方法。

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