JP2011177183A

JP2011177183A - カロテノイドを含む新規な組成物

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Publication number: JP2011177183A
Application number: JP2011085498A
Authority: JP
Inventors: Reinhold Carle; カール，ラインホールド; Andreas Schieber; シーバー，アンドレアス; Susanne Mutter; ムッター，スザンヌ
Original assignee: DSM IP Assets BV
Current assignee: DSM IP Assets BV
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2011-04-07
Publication date: 2011-09-15
Anticipated expiration: 2024-01-24
Also published as: US20090203799A1; JP5439427B2; JP2006516396A; KR20050099981A; US9149430B2; CN1744827B; CN1744827A; US20060110517A1; WO2004066750A1; EP1587375A1; EP1587375B1; KR101277367B1; TR201907898T4; ES2728781T3

Abstract

【課題】カロテノイド（例えば、α−カロテン、β−カロテン、リコペン）および／または他の生理活性成分を摂取後にヒトの結腸まで送達するための、かつ、ポリフェノールと蛋白質の反応を受けない液体状の食品組成物を提供する。
【解決手段】組成物全体の乾燥重量ベースで少なくとも２５重量％の、エステル化度（ＤＥ）が３０〜４５％であり、ガラクツロン酸単位を７０〜９０％含むペクチン、ならびに組成物全体の乾燥重量ベースで少なくとも０．２重量％のカロテノイドおよび／または他の活性成分を含み、前記ペクチンが、リンゴペクチン、柑橘類ペクチン、またはそれらの混合物である、食用組成物。前記カロテノイドが前記ペクチンによりカプセル化されている食用組成物。
【選択図】図１

Description

本発明は、カロテノイドおよび／または他の生理活性成分を特にカプセル化した形で含む新規な組成物、前記組成物を含む食品品目、およびそれらを調製する方法に関する。

カロテノイドは、健康に有益な効果があると報告されている。例えば、β−カロテンなどのカロテノイドは、結腸癌を抑制する効果があると考えられている。結腸に作用するためにはカロテノイドが結腸で存在することが望ましいと考えられているため、最大限に有益な効果を得るためには、カロテノイドは、分解や吸収をされずに胃および小腸を通過するような（物理的）形状となるべきであると考えられる。

ＤＥ１９９６２４２７は、カプセル化した生物活性成分を開示している。言及されている生物活性成分は、プロバイオティック活性を有する微生物である。被覆剤（ｃｏｖｅｒｉｎｇａｇｅｎｔ）は、非消化性の繊維性材料からなる。例としては、ペクチン、リグニン、植物ゴムなど不溶性の多糖類だけでなく、複合多糖（例えば、フルクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、β−グルカンなど）などの可溶性多糖類も挙げられている。実施例６では、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓａｃｉｄｏｐｈｉｌｕｓをカプセル化するためのペクチンとイヌリンの併用に言及している。

米国特許第５，３５６，６３６号明細書は、ビタミンおよびカロテノイド、被膜形成性コロイド、ならびに還元糖の水性分散液を調製し、この分散液を粉末の形に変換し、その粉末を熱処理することによって、粉末形のビタミンまたはカロテノイド生成物を調製する方法を記載している。ゼラチンが、有機アミノ化合物と併用されている。カロテノイドの含有量は、通常５〜５０％である。

米国特許第４，３８９，４１９号明細書は、マイクロカプセル中に油および油溶性の物質（例えばビタミンＡ）をカプセル化する方法を開示する。このマイクロカプセルは、沈殿させた多糖類を詰め込み、油滴を封入した、保形性のアルギン酸マトリックスである。

ＥＰ３２６０２６は、ビタミンをトリグリセリド、錯化剤、被覆剤、および任意選択で抗酸化剤と結合させることによって、ビタミンの酸化を低減させる方法を開示する。開示されている被覆剤は、蛋白質、糖、およびアラビアゴムやデンプンなどの多糖類である。

ＥＰ９８６９６３は、光および酸化に安定なリコペンを乾燥粉末の形で生成する方法を記載している。前記の安定性は、リコペンの少なくとも２０％を結晶形で有することによって実現される。

米国特許第５，７８０，０５６号明細書は、カロテノイドおよび食用油を含むマイクロカプセルを開示する。コーティング材料は、ゼラチンをベースとする。このマイクロカプセルは、カロテノイドの酸化を防ぐ。

国際公開第９１／０６２９２号パンフレットは、カロテノイドなどを含む水分散性の微粒子の生成方法を開示する。この微粒子は、親水コロイドと共に水中で粉砕する特殊な方法によって調製される。親水コロイドは、ゼラチン、アラビアゴム、蛋白質、またはデンプンであると報告されている。

ＤＥ１９６３７５１７は、粒子状の冷水分散性カロテノイド調製物を調製するための方法を報告している。これは、任意選択で油および／または乳化剤を加えてカロテンの有機溶媒中分散液を生成し、この分散液をゼラチン、デンプン、デキストリン、植物蛋白、ペクチン、アラビアゴム、カゼインなどのコロイド水溶液と混合することにより実現される。

報告されている方法は、ある種の目的には適していることがあるが、カロテノイドを含む代替のまたは改良した調製物を得ることが望ましく、この調製物は、カロテノイドが結腸で放出され、結腸までの腸管内では放出されないかまたは限られた程度しか放出されないものであるべきである。β−カロテンが好ましい活性成分であるが、本発明は、他のカロテノイドおよび他の生理的に活性な化合物にも適用可能である。

本発明は、（組成物全体の乾燥重量ベースで）少なくとも２５重量％のペクチン、特にイオノトロピックゲル形成によりゼラチン化するペクチン、ならびに（組成物全体の乾燥重量ベースで）少なくとも０．２重量％のカロテノイドおよび／または他の活性成分を含む食用組成物を提供する。

また、本発明は当該組成物を含む食品を提供する。

本発明は、カロテノイドおよび／または他の活性成分を含む組成物の調製方法であって、以下のステップを含む方法を提供する。
ａ）ペクチン、特にイオノトロピックゲル形成によりゼラチン化するペクチンを含む水性懸濁液を調製するステップ、
ｂ）（最終組成物の乾燥重量ベースで）少なくとも０．５重量％のカロテノイドもしくはカロテノイド混合物、および／または他の活性成分、および任意選択で油を含む組成物を、ステップａ）で調製した懸濁液に加えるステップ、
ｃ）混合物を乳化するステップ、
ｄ）ステップｃ）で調製した乳濁液をカルシウム塩水溶液槽に噴射するステップ、
ｅ）形成した微粒子を槽から分離し、任意選択で前記微粒子を洗浄するステップ、および
ｆ）ステップｅ）で得られた前記微粒子を任意選択で乾燥させるステップ。

本発明によれば、カロテノイドが結腸で放出され、結腸までの腸管内では放出されないかまたは限られた程度しか放出されない食用組成物、組成物の調製方法及び当該方法で得られる組成物を提供する。

乾燥β−カロテン含有マイクロカプセルの調製方法を表す図である。

本発明によれば、少なくとも２５重量％、好ましくは少なくとも５０重量％、最も好ましくは約７５重量％のペクチン、特にイオノトロピックゲル形成（ｉｏｎｏｔｒｏｐｉｃｇｅｌｆｏｒｍａｔｉｏｎ）によりゼラチン化するペクチン、ならびに少なくとも０．２重量％のカロテノイドおよび／または他の生理活性成分を含む食用組成物によって、上記の目的が達成されることが明らかになった。前記の百分率は、組成物全体の乾燥重量をベースとする。

したがって、一態様では、本発明は、（組成物全体の乾燥重量ベースで）少なくとも２５重量％のペクチン、特にイオノトロピックゲル形成によりゼラチン化するペクチン、ならびに（組成物全体の乾燥重量ベースで）少なくとも０．２重量％のカロテノイドおよび／または他の活性成分を含む食用組成物に関する。

イオノトロピックゲル形成によりゼラチン化するペクチンは、通常、低メトキシ化ペクチンとも呼ばれるエステル化度が５０％未満のペクチンである。本発明で使用するのに好ましいペクチンは、エステル化度が約３０〜約４５％であり、ガラクツロン酸単位を約７０〜９０％含むものである。低メトキシ化ペクチンはリンゴペクチンまたは柑橘類ペクチンでもよいが、ビートペクチンはイオノトロピックゲル形成には適さない。

このような組成物は、適切には、粒子状物質、好ましくは乾燥した粒子状物質の形とすることができる。

他の態様では、本発明は、以下のステップを含む、カロテノイドもしくはカロテノイド混合物および／または他の活性成分を含む組成物の調製方法に関する：
ａ）ペクチン、特にイオノトロピックゲル形成によりゼラチン化するペクチンを含む水性懸濁液を調製するステップ、
ｂ）（最終組成物の乾燥重量ベースで）少なくとも０．５重量％のカロテノイドもしくはカロテノイド混合物、および／または他の活性成分、および任意選択で油を含む組成物を、ステップａ）で調製した懸濁液に加えるステップ、
ｃ）混合物を乳化するステップ、
ｄ）ステップｃ）で調製した乳濁液をカルシウム塩水溶液槽に噴射するステップ、
ｅ）形成した微粒子を槽から分離し、任意選択で前記微粒子を洗浄するステップ、及び
ｆ）ステップｅ）で得られた前記微粒子を任意選択で乾燥させるステップ。

水性ペクチン懸濁液の調製は、加熱により、例えば最高約９０℃の温度で実施するのが適切である。次いで、このペクチン懸濁液に、約５０〜７０℃、特に約５０〜６５℃の温度で活性成分（カロテノイドおよび／または他の生理活性成分）を加える（ステップｂ）。乳化（ステップｃ）は、同じ温度範囲で実施するのが適切であるが、より低温または高温、例えば３０〜９０℃の温度範囲も可能である。

低メトキシ化ペクチンのイオノトロピックゲル形成は、Ｃａ＋＋、Ｍｇ＋＋、Ａｌ＋＋＋など原子価２以上の陽イオン、特にＣａ＋＋によって誘導することができる。したがって、このような陽イオンの十分に水溶性のあらゆる塩、例えば乳酸カルシウム、塩化カルシウム二水和物、クエン酸カルシウム、または第三リン酸カルシウムが、ステップｄ）で使用できる。カルシウム塩溶液の濃度は、約０．１〜約０．６Ｍが適切である。このようにして得られた微粒子を、望むなら、従来手段、例えば遠心分離（ステップｅ）または凍結乾燥（ステップｆ）により、分離し、乾燥することができる。

本発明の方法を、さらに図１ならびに実施例で例示する。

さらに別の態様では、本発明は、既に定義済みの、ペクチン、カロテノイドもしくはカロテノイドの混合物、および／または他の活性成分を含む組成物を含む食品に関する。

驚くべきことに、上記の組成物が、カロテノイド（または他の適切な生理活性成分）を、その用途に望ましい場所へ送達するのに非常に良く適していることが明らかになっている。カロテノイド（または他の生理活性成分）は、ペクチン中にカプセル化されると、ほぼ完全な形で（すなわち、粒子の５０％以上が完全に残っている）胃および小腸を通過することができ、腸管の初期の段階であまり摂取されずに大腸（結腸）まで到達する可能性がある。理論に拘泥するものではないが、これは、ペクチンがヒトの体自体の酵素によって消化および分解されにくい性質を有するためと考えられている。しかし、結腸内に入ると、結腸内に存在する微生物がペクチン物質を分解する酵素を産生すると考えられている。このような酵素は、例えば、ペクチンリアーゼ、ペクチン酸リアーゼ、ポリガラクツロナーゼであり得る。ペクチンはこの点に関して非常に独特であると考えられており、さらに有利なことには、前記のペクチン粒子は比較的調製し易く、かつ、ペクチンは、特に植物由来の食品調製物において十分に許容される機能的成分とみなされている。

本発明による組成物は、好ましくは、カロテノイドがペクチンによってカプセル化されたまたはペクチン中に包埋されているものである。このようなカプセル化されたまたは包埋されたカロテノイドは、食品または食事療法用組成物の一部として、好ましくは水性組成物中で、使用できる。このような液体状または粘性の食品組成物の例としては、果物または野菜ジュース、ソース／ピューレ、（食事療法用の）果物または野菜飲料、および（スポーツ）飲料が挙げられる。このような食品組成物は、適当な量のペクチン組成物を食品に加えることによって、調製することができる。約２０ｍｇ／ｌのプロビタミンＡを提供し、適当な濃さの色の飲料を得るには、飲料１リットルに本発明によるペクチン組成物を最大１ｇ加えるのが適切である。

好ましくは、本発明による組成物は、（組成物全体の乾燥重量ベースで）少なくとも１重量％のカロテノイドまたは他の生理活性成分を含む。原理的には、すべてのカロテノイドが本発明による組成物に使用できる。好ましいカロテノイドは、α−カロテン、β−カロテン、リコペン、アスタキサンチン、カンタキサンチン、ルテイン、ゼアキサンチン、またはそれらの混合物である。本発明で使用するための他の生理活性成分の例としては、アラキドン酸やドコサヘキサエン酸などのポリ不飽和脂肪酸、α−トコフェロールなどのトコフェロール、植物ステロール、および植物エストロゲンが挙げられる。本発明の好ましい態様では、活性成分は、カロテノイド、特に、他のカロテンとの（天然の）混合物を含めて、β−カロテンである。

本発明による組成物は、カロテノイド（または他の生理活性成分）を分散または部分的もしくは完全に溶解することができる（植物または精）油など他の成分を含んでもよい。このような組成物では、カロテノイドを、カロテノイド：油の（重量）比が１：５００〜１：２の範囲となるように、油中に分散させてもよい。

別の追加成分は、やはり結腸で有益な効果を示し、胃および小腸の炎症を防ぐことができ、かつ分解も消化もされずに胃および小腸をそれぞれ通過する化合物でもよく、あるいは、組成物の安定化に寄与する成分、例えば抗酸化剤でもよく、あるいは、カロテノイドと共に認められる成分でもよい。好ましい抗酸化剤はα−トコフェロールであり、例えば０．０１〜５重量％の量で用いる。

ゼラチンベースの組成物と比べて、本発明によるカプセル化材料としてのペクチンの使用は、果物含有量が多い果物／野菜ジュースまたは果物／野菜飲料に添加物として使用するとき、別の利点をもたらす。果物は、蛋白質（例えばゼラチン）の存在下で相互に作用して濁った沈着物を形成し、好ましくない生成物を生じる可能性がある数種のポリフェノールを含んでいる。ペクチンベースのカロテン組成物を使用すると、蛋白質とポリフェノールの反応が回避され、したがって、好ましいジュースおよび飲料を製造するのに適することがある。

本発明は、以下の実施例によってさらに例示される。

実施例１：β−カロテン含有マイクロカプセルの調製
乾燥β−カロテン含有マイクロカプセルを調製するために、図１に示した方法に従った。

３（重量）％低メトキシ化ペクチン水性懸濁液２ｋｇ（Ｈｅｒｂｓｔｒｅｉｔｈ＆Ｆｏｘ、Ｄ−７５３０５ノイエンブルグ、ドイツから市販の「ＰｅｋｔｉｎＣｌａｓｓｉｃＡＵ−Ｌ０６２／００」）を、Ｕｌｔｒａｔｕｒｒａｘを回転数２０．００００ｒｐｍで使用して８０℃で調製した。この懸濁液に、３０％β−カロテンの植物油分散液１５ｍｌを温度５５℃で攪拌しながら加え、この混合物を回転数１５．０００ｒｐｍのインライン式Ｔｕｒｒａｘ中で乳化させた。こうして得られた乳濁液を、次いで０．１Ｍ塩化カルシウム溶液中へ噴射した。形成されたマイクロゲル粒子を、遠心分離機を使用して分離した。洗浄後、この粒子を凍結乾燥させて、約２重量％のβ−カロテンを含む赤色の粉末を得た。粒子サイズ：６０重量％の粒子が、１〜５０ミクロンのサイズであった。

マイクロ粒子を３５℃で人工胃液およびペクチン分解酵素とともにインキュベーションすることによって、活性成分の持続放出を試験し、ＭＡＲＸら、２０００年、ＦｏｏｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙ７０、４０３〜４０８ページに記載されているように、ＨＰＬＣによって定量した。

実施例２：β−カロテン強化オレンジジュース
実施例１に従って調製した乾燥粒子を使用して、ジュースの天然のオレンジ色を濃くするために１００ｍｌ当たり０．２〜０．５ｍｇのβ−カロテンを含む強化オレンジジュースを調製することができる。

粒子サイズは、好ましくは５ミクロン未満である。

実施例３：β−カロテン強化フルーツ飲料
飲料１００ｍｌ当たり最大１ｍｇのカロテンを含むリンゴジュース飲料（ジュース含有率２５％）を、実施例１に従って調製した乾燥粒子を使用して調製することができる。

これは、本発明による乾燥粒子（好ましくは粒子サイズ５ミクロン未満）を水、砂糖シロップ、濃縮リンゴジュース、レモンジュース、アスコルビン酸、および香料と混合することにより得ることができる。この混合物を、均質化し、低温殺菌し、脱気し、瓶に詰め、冷却することができる。室温で暗所に保存すると、１２ヶ月以内は、望ましくない沈殿物はほとんど形成されない。

この場合、この粒子は、発色上の利点および栄養上の利点の双方をもたらすために使用される。この飲料の摂取後、粒子のペクチン壁は結腸の微生物叢によって分解され、中身のカロテンが放出される。

Claims

（組成物全体の乾燥重量ベースで）少なくとも２５重量％のペクチン、特にイオノトロピックゲル形成によりゼラチン化するペクチン、ならびに（組成物全体の乾燥重量ベースで）少なくとも０．２重量％のカロテノイドおよび／または他の活性成分を含む食用組成物。
（組成物全体の乾燥重量ベースで）少なくとも５０重量％のペクチンを含む、請求項１に記載の組成物。
前記ペクチンのエステル化度（ＤＥ）が５０％未満である、請求項１〜２に記載の組成物。
前記ペクチンのエステル化度（ＤＥ）が３０〜４５％であり、ガラクツロン酸単位を６０〜７５％含む、請求項１〜３に記載の組成物。
乾燥粉末の形である、請求項１〜４に記載の組成物。
（組成物全体の乾燥重量ベースで）少なくとも１重量％のカロテノイドを含む、請求項１〜５に記載の組成物。
前記カロテノイドが、リコペン、α−カロテン、β−カロテン、アスタキサンチン、カンタキサンチン、ゼアキサンチン、ルテイン、およびそれらの混合物から選択される、請求項１〜６に記載の組成物。
（組成物全体の乾燥重量ベースで）０．０１〜５重量％の抗酸化剤をさらに含む、請求項１〜７に記載の組成物。
前記抗酸化剤がα−トコフェロールである、請求項８に記載の組成物。
前記カロテノイドが、カロテノイド：油の（重量）比が１：５００〜１：２の範囲で油中に分散されている、請求項１〜９に記載の組成物。
前記カロテノイドが、カロテノイド：油の（重量）比が１：１０００〜１：５の範囲で油中に完全にまたは部分的に溶解されている、請求項１〜９に記載の組成物。
前記カロテノイドが前記ペクチンによりカプセル化されている、請求項１〜１１に記載の組成物。
請求項１２に記載の組成物を含む食品。
果物ジュースもしくは野菜ジュース、ソース／ピューレ、（食事療法用）果物飲料もしくは野菜飲料、または（スポーツ）飲料である、請求項１３に記載の食品。
カロテノイドおよび／または他の活性成分を含む組成物の調製方法であって、以下のステップを含む方法：
ａ）ペクチン、特にイオノトロピックゲル形成によりゼラチン化するペクチンを含む水性懸濁液を調製するステップ、
ｂ）（最終組成物の乾燥重量ベースで）少なくとも０．５重量％のカロテノイドもしくはカロテノイド混合物、および／または他の活性成分、および任意選択で油を含む組成物を、ステップａ）で調製した懸濁液に加えるステップ、
ｃ）混合物を乳化するステップ、
ｄ）ステップｃ）で調製した乳濁液をカルシウム塩水溶液槽に噴射するステップ、
ｅ）形成した微粒子を槽から分離し、任意選択で前記微粒子を洗浄するステップ、および
ｆ）ステップｅ）で得られた前記微粒子を任意選択で乾燥させるステップ。
使用する前記ペクチンのエステル化度（ＤＥ）が５０％未満である、請求項１５に記載の方法。