JP2016521985A

JP2016521985A - メントールを含有する乾燥粒子の製造

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Publication number: JP2016521985A
Application number: JP2016520349A
Authority: JP
Inventors: ノルマンヴァレリー; レイダアリソン; スコーバーアマンダ; サブラマニアムアナンダラマン
Original assignee: Firmenich SA
Current assignee: Firmenich SA
Priority date: 2013-06-21
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2016-07-28
Anticipated expiration: 2034-05-28
Also published as: WO2014202364A1; BR112015029759A2; CN116076691A; RU2665931C2; CN105307510A; JP6400089B2; MX2015017796A; EP3024338B1; US10674757B2; US20160165937A1; EP3024338A1; RU2016101722A

Abstract

本明細書は、高濃度のメントールを含有するエマルション及び粒子を提供する。また、高濃度のメントール、アラビアゴム、及びサポニンを含む天然抽出物を含有するエマルション及び乾燥粒子の製造方法も提供する。

Description

技術分野は、高濃度のメントールを含有するエマルション及び乾燥粒子に関する。

背景技術
高濃度のメントールを含有する調製物は市販されている。安定な調製物（例えば易流動性粉末）は、ある状況では高費用で、またある場合には例えば政府規制当局によって“天然”と見なされない材料を使用して形成されうる。従って、低費用で安定した調製物を得ること、及び／又は“天然”と承認された材料で製造することが所望される。噴霧乾燥は、液体であり、一般に疎水性フレーバーを、乾燥した易流動性粉末の形にするために、香料産業によって使用される。噴霧乾燥において、通常疎水性の活性成分、例えばフレーバー又はフレグランスは、一般に、炭水化物、例えばデンプン、加水分解デンプン、化工デンプン、単純なアルドヘキソースの乳化ポリマー及びある場合にモノマー及びダイマー、又はそれらの任意の組合せからなる脱水したキャリヤーの固体化マトリックス中で、液滴として封入される。通常の噴霧乾燥技術は、例えばＳｐｒａｙ−ＤｒｙｉｎｇＨａｎｄｂｏｏｋ、第４版、Ｋ．Ｍａｓｔｅｒｓ、（１９８５）、又は主題に関連する他の参考書において記載されている。

発明の概要
本明細書において、水及び以下を含有するマルションが提供される：
ａ）水の質量を除いたエマルションの合計質量に対して、約３８〜約６１質量％のメントール；
ｂ）水の質量を除いたエマルションの合計質量に対して、約３９〜約６２質量％の、アカシアセヤル（Ａｃａｃｉａｓｅｙａｌ）を含有するアラビアゴム；
ｃ）水の質量を除いたエマルションの合計質量に対して、約０．０６〜約０．２２質量％の、サポニンを含有する乾燥抽出物；
ここで、水は、エマルションの合計質量に対して、約４５〜約５０質量％の量で提供される。

さらに、本明細書では、以下を含む乾燥粒子が提供される：
ａ）粒子の合計質量に対して、約３０〜約５５質量％のメントール；
ｂ）粒子の合計質量に対して、約４５〜約７０質量％の、アカシアセヤルを含有するアラビアゴム；及び
ｃ）粒子の合計質量に対して、約０．０６〜約０．２２質量％の乾燥抽出物。

メントール中４３．２％（ｗ／ｗ）で、高いメントール表面濃度（針状のメントール結晶）で充填したカプセルの顕微鏡写真を示す図。メントール中４３．８％（ｗ／ｗ）で、低いメントール表面濃度で充填したカプセルの顕微鏡写真を示す図。本明細書において製造した試料についての表面メントールの対数（％ｗｔ／ｗｔ）に対してプロットした、該試料についての、嵩密度（非タップ）×電子なだれエネルギーの対数（Ｐａ．ｓ．ｇ／ｃｃ．ｋｇ）を示す図。

発明を実施するための形態
明細書及び付属の特許請求の範囲について、“又は”の使用は、特に明記されない限り“及び／又は”を意味する。同様に、“含有する（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）”、“含有する（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）”、“含有している（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）”、“含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）”、“含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）”及び“含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）”は、置き換えることができ、かつ制限することを意図しない。

さらに、本明細書において、約３５％のメントールを有する粒子が提供される。さらに、本明細書において、約５０％のメントールを有する粒子が提供される。

さらに、種々の実施形態の記載が“含有している（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）”の用語を使用する場合に、当業者は、ある特定の例において、一実施形態が“本質的にからなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙｏｆ）”又は“からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇｏｆ）”の言語を使用して代わりに記載されてよいと理解していることを、さらに理解すべきである。

さらに、本明細書において、易流動性である粒子が提供される。さらに、電子なだれエネルギー×最大４３９．５Ｐａ．ｓ．ｇ／ｃｃ．ｋｇの非タップ嵩密度（これの対数は約２．６５）を有する粒子が提供される。従って、本明細書において、約２．６５以下の対数（電子なだれエネルギー×非タップ嵩密度）を有する易流動性粉末も提供される（顆粒状の糖の電子なだれエネルギー×非タップ嵩密度の対数）。顆粒状の糖は、易流動性についての参考として使用される。さらに、塊を有さない均一な顆粒系が提供される。電子なだれエネルギー（ＡｖＥ）は、回転粉末分析器（ＵＳ２０１１／００２６７６０号Ａ１）を使用して測定され、非タップ嵩密度は、１００ｃｃの粉末を秤量することによって測定される。

あらゆる理論に縛られることを望まない一方で、表面メントールは、結晶化する傾向があるのに対して、カプセル化したメントールはその傾向がないと考えられる。表面メントールは、本明細書において提供された粒子の流れ特性に干渉すると考えられる。流動性に対する表面油状物の効果を調査するために、本明細書において、電子なだれエネルギーが、それ自体粉末の構成に依存する粉末の嵩密度に反比例することが考えられる。一般に、負荷が高くなれば、密度は低くなる。従って、電子なだれ及び嵩密度を掛け合わせることは、異なる見かけの負荷（ｎｏｍｉｎａｌｌｏａｄｉｎｇ）の比較を可能にする。

サポニンは、親油性トリテルペン誘導体と組み合わせた１つ以上の疎水性グリコシド部分から構成される両親媒性グリコシドである。サポニンは多様な植物抽出物中に存在する。“サポニンを含有する天然抽出物”としては、本明細書において、あらゆるサポニン、又は物理的分離プロセスを天然に存在する原料に適用することによって得られたサポニンを含有する物質の混合物を意味する。好ましい天然抽出物は、抽出物の合計質量に対して、少なくとも１０質量％、より好ましくは少なくとも２０質量％、さらにより好ましくは少なくとも５０質量％、最も好ましくは少なくとも８０質量％のサポニンを含むものである。

本発明において使用してよい天然抽出物の例は、植物抽出物、例えばキラヤ抽出物、ツバキ種子抽出物、イノコズチ抽出物（achyranthe extract）、グリチルリジン及びステビアである。キラヤ（Quillaja saponaria）の樹皮から得られるキラヤ抽出物が、特に、本発明の目的のために適している。かかる植物抽出物は、多様な供給者から市販されている。例えば、キラヤ抽出物は、商標名Ｑ−Ｎａｔｕｒａｌｅ^TM（水中でのキラヤ抽出物）でＩｎｇｒｅｄｉｏｎ社から希釈物で購入できる。

本明細書において提供されるエマルションとして、任意の成分を含んでもよい。該成分は、特にさらに、有効量の難燃剤又は爆発抑制剤を含んでよい。噴霧乾燥エマルション中のかかる作用剤のタイプ及び濃度は、当業者に公知である。かかる難燃剤又は爆発抑制剤の限定的でない例として、無機塩、Ｃ₁〜Ｃ₁₂カルボン酸、Ｃ₁〜Ｃ₁₂カルボン酸の塩、及びそれらの混合物を挙げることができる。好ましい爆発抑制剤は、サリチル酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、クエン酸、コハク酸、ヒドロキシコハク酸、マレイン酸、フマル酸、オキシル酸、グリオキシル酸、アジピン酸、乳酸、酒石酸、アスコルビン酸、前記酸のあらゆるカリウム塩、カルシウム塩及び／又はナトリウム塩、並びにそれらのあらゆる混合物である。他の任意の成分は、酸化防止剤、着色剤及び染料を含む。

エマルションを、あらゆる公知の乳化法、例えば高剪断混合、音波破砕又は均質化を使用して形成してよい。かかる乳化法は、当業者に周知である。

一実施形態において、エマルションの液滴サイズｄ（ｖ，０．９）は、好ましくは１〜１５μｍ、より好ましくは１〜１０μｍ及びさらにより好ましくは１〜６μｍである。より詳述すれば、液滴サイズは、室温（２５℃）で少なくとも１日貯蔵して、かかる範囲内のままである。

エマルションの粘度は、以下で定義される噴霧ステップが実施される温度で、好ましくは、２０〜３００ｍＰａｓ、より好ましくは７０〜２００ｍＰａｓ、及びさらにより好ましくは１００〜１５０ｍＰａｓである。

噴霧乾燥プロセスは、２つのステップを含み、第一のステップは分散であり、第二のステップは乾燥である。

エマルションは、最初に、噴霧ステップに供され、このステップの間に、エマルションを噴霧塔中に液滴の形で分散する。液滴の形でエマルションを分散できるあらゆる装置を、かかる分散を実施するために使用できる。例えば、エマルションを、噴霧ノズルを介して又は遠心ホイールディスクを介して、噴霧塔に導入してよい。振動オリフィスを使用してもよい。

噴霧乾燥粉末の製造方法は、典型的に、最初に、水中でキャリヤーの分散液を提供し、そして、この分散液とフレーバーの混合物を均質化前に水中油形エマルションを形成することを含む。そしてエマルションを噴霧乾燥させて粉末化フレーバーを製造する。

粒子のサイズを、塔中で分散させた液滴のサイズによって測定する。液滴を分散させるために噴霧ノズルを使用した場合に、そのサイズを、例えば、ノズルを介した噴霧ガスの流量によって制御してよい。遠心ホイールディスクを分散のために使用する場合に、液滴サイズを調整する主な要因は、液滴を塔中でディスクから分散させる遠心力である。遠心力は、順に、回転速度及びディスクの直径に依存する。エマルションの供給流量、エマルションの表面張力、及びエマルションの粘度は、また、最終の液滴サイズ及びサイズ分布を制御するパラメータである。これらのパラメータを調整することによって、当業者は、塔中に分散されるべきエマルションの液滴のサイズを制御できる。

チャンバ中で噴霧して、液滴を、当業者に公知のあらゆる技術を使用して乾燥させる。これらの方法は、噴霧乾燥の技術についての特許文献及び非特許文献において十分に記載されている。例えば、Ｓｐｒａｙ−ＤｒｙｉｎｇＨａｎｄｂｏｏｋ、第３版、Ｋ．Ｍａｓｔｅｒｓ；ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ（１９７９）は、広範囲の噴霧乾燥法を記載している。

本発明の方法を、任意の慣用の噴霧塔中で実施してよい。慣用の多段階噴霧装置は、例えば、このプロセスのこのステップを実施するために適している。該装置は、噴霧塔と、塔の底部に、塔を通って落下した後に部分的に乾燥した粒子を捕らえる流動床とを含んでよい。

本明細書において提供される一実施形態において、粒子のサイズは、典型的に、１０〜２００μｍ、より好ましくは５０〜１００μｍ、さらにより好ましくは７５〜８５μｍである。

他の態様において、本発明は、本発明の乾燥粒子を含有する食品に関する。好ましくは、本発明の食品は、粒子状又は粉末状の食品である。かかる場合において、本発明の乾燥粒子を、乾式混合によってそれらに容易に添加してよい。

本発明の生成物、すなわち噴霧乾燥粉末自体、及び第二種のカプセル化をさらに受けた噴霧乾燥組成物を、有利には、例えば、特に食品の付香又はフレーバー付与のために使用できる。

さらに、本明細書において、本明細書に記載の粒子を含有する食品が提供される。特に、チューイングガム又はチューイング菓子、チューイングタブレット、風味のよい食品（ｓａｖｏｒｙｆｏｏｄｓ）、ソース又は焼き菓子からなる群から選択される食品が本明細書において提供される。メントールフレーバーを付与するためのソースも本明細書において考慮される。本明細書において、インスタントスープ、インスタントソース、又は発泡タブレットからなる群から選択される食品も提供される。

同様に、香料の分野は、多くの適用を含み、この種のカプセル化システムが、特にタブレット形での洗剤のために非常に有用であってよい。

本発明のマイクロカプセルを消費者製品中に導入することができる濃度は、広範な値で変動し、着香又はフレーバー付与するべき製品の性質に依存する。厳密に実施例によって取られるべき典型的な濃度は、フレーバーリング組成物もしくは付香組成物、又はそれらを含む完成した消費者製品を数ｐｐｍから５質量％又は１０質量％までの範囲の値で含む。

次の実施例は、例示のみであり、要約、明細書又は特許請求の範囲において説明される発明の範囲を制限することを意図しない。

実施例
実施例１
６個の試料を、アカシアセヤルのアラビアゴムを使用して製造した。
分析：
回転粉末分析器：− ＭｅｒｃｕｒｙＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＣｏｍｐａｎｙ：− 電子なだれエネルギーを試験する
Ｃｌｅｖｅｎｇｅｒ蒸留装置：− 合計メントールの測定
ＧＣ−ＭＳ分析（内部標準法）：− 表面メントールの測定。全ての試料を分析して、合計メントール及び表面メントール（ヘキサン抽出可能）の含有量を測定した。

試料Ａ
次の成分及びそれらの量を含む溶液を製造した：
− メントール３５００グラム
− アラビアゴム６５００グラム
− 水８７２６．６グラム。

アラビアゴムを、水中で１６０°Ｆ（７１℃）で６〜８分間撹拌下で溶解し、メントールを添加した。エマルションを、“ＧＥＡＮＩＲＯＳＯＡＶＩ”高圧ホモジナイザー（第１段階／第２段階＝４０００／５００ＰＳＩの圧力）を使用して均質化した。

パイロット塔乾燥器での乾燥（Ｔ_in＝３６０°Ｆ（１８２℃）、Ｔ_out＝１６０°Ｆ（７１℃）、ノズル＝６８／２１６、ノズル直径＝０．７８ｍｍ、供給圧力＝１５００〜２０００ＰＳＩ）。

測定した粉末の特性：
− Ｃｌｅｖｅｎｇｅｒ蒸留装置を使用した合計メントール３１．０５％
− 内部標準法でのＧＣ−ＭＳ解析を使用した表面メントール１．２４％
− 回転粉末分析器を使用した電子なだれエネルギー１４７１．８Ｐａ．ｓ／Ｋｇ
− 非タップ嵩密度：０．４６４ｇ／ｃｃ。

試料Ｂ
次の成分を含む溶液を製造した：
− メントール３５００グラム
− アラビアゴム６４７１．５グラム
− Ｑ−Ｎａｔｕｒａｌｅ^TM ２８．５グラム
− 水８７２６．６グラム。

アラビアゴムを、水中で１６０°Ｆ（７１℃）で６〜８分間撹拌下で溶解して、Ｑ−Ｎａｔｕｒａｌｅ及び続いてメントールを添加した。エマルションを、“ＧＥＡＮＩＲＯＳＯＡＶＩ”高圧ホモジナイザー（第１段階／第２段階＝４０００／５００ＰＳＩの圧力）を使用して均質化した。

測定した粉末の特性：
− Ｃｌｅｖｅｎｇｅｒ蒸留装置を使用した合計メントール３１．０５％
− 内部標準法でのＧＣ−ＭＳ解析を使用した表面メントール０．４９％
− 回転粉末分析器を使用した電子なだれエネルギー３３１Ｐａ．ｓ／Ｋｇ
− 非タップ嵩密度：０．５３１１ｇ／ｃｃ。

試料Ｃ
次の成分を含む溶液を製造した：
− メントール３５００．０グラム
− アラビアゴム６４７１．５グラム
− Ｑ−Ｎａｔｕｒａｌｅ^TM ２８．５グラム
− 水１０７２５．４グラム。

水を１６０°Ｆ（７１℃）で、及びＱ−Ｎａｔｕｒａｌｅ^TMを、均質になるまで混合した（１分）。メントールを添加し、そしてエマルションを、“ＧＥＡＮＩＲＯＳＯＡＶＩ”高圧ホモジナイザー（第１段階／第２段階＝４０００／５００ＰＳＩの圧力）を使用して均質化した。アラビアゴムを最後に添加し、溶解し、乾燥させた。

測定した粉末の特性：
− Ｃｌｅｖｅｎｇｅｒ蒸留装置を使用した合計メントール３０．１５％
− 内部標準法でのＧＣ−ＭＳ解析を使用した表面メントール０．３５％
− 回転粉末分析器を使用した電子なだれエネルギー２０７．６Ｐａ．ｓ／Ｋｇ
− 非タップ嵩密度：０．５４８９ｇ／ｃｃ。

最良の流動性を、低い電子なだれエネルギー×非タップ嵩密度によって示す。顆粒状のスクロースは、電子なだれ５１４Ｐａ．ｓ／Ｋｇ及び非タップ嵩密度０．８５５ｇ／ｃｃを有する。顆粒状のスクロースをここでは参考として使用する。

表面メントールは、同一の粒子サイズ分布について、電子エネルギーと表面メントールとの相関によって示される生成物の流動性に対して不利益である。

電子なだれエネルギーは、測定された表面メントール濃度の平方に比例しており、これは電子なだれエネルギーが表面現象であることを示す。

試料Ｄ
次の成分を含む溶液を製造した：
− メントール５０００グラム
− アラビアゴム４８５０グラム
− Ｑ−Ｎａｔｕｒａｌｅ^TM １５０グラム
− 水５５００グラム。

測定した粉末の特性：
− Ｃｌｅｖｅｎｇｅｒ蒸留装置を使用した合計メントール４３．２％
− 内部標準法でのＧＣ−ＭＳ解析を使用した表面メントール９．００％
− 回転粉末分析器を使用した電子なだれエネルギー３０３０．２Ｐａ．ｓ／Ｋｇ
− 非タップ嵩密度：０．１９３８ｇ／ｃｃ。

図１は、この試料が、針状の結晶のように見える高いメントール表面濃度を有することを示す。この試料は、乏しい流れ特性を示した（例えば塊が観察された）。試料を、高い電子なだれエネルギーを有すると特徴付けた。

試料Ｅ
次の成分を含む溶液を製造した：
− メントール５０００グラム
− アラビアゴム４９００グラム
− Ｑ−Ｎａｔｕｒａｌｅ^TM １００グラム
− 水５５００グラム。

測定した粉末の特性：
− Ｃｌｅｖｅｎｇｅｒ蒸留装置を使用した合計メントール４６．２％
− 内部標準法でのＧＣ−ＭＳ解析を使用した表面メントール３．４０％
− 回転粉末分析器を使用した電子なだれエネルギー１７１９．６２Ｐａ．ｓ／Ｋｇ
− 非タップ嵩密度：０．２１６２ｇ／ｃｃ。

試料Ｆ
次の成分を含む溶液を製造した：
− メントール５０００グラム
− アラビアゴム４９４０グラム
− Ｑ−Ｎａｔｕｒａｌｅ^TM ６０グラム
− 水５５００グラム。

測定した粉末の特性：
− Ｃｌｅｖｅｎｇｅｒ蒸留装置を使用した合計メントール４３．８％
− 内部標準法でのＧＣ−ＭＳ解析を使用した表面メントール１．３０％
− 回転粉末分析器を使用した電子なだれエネルギー１６８６．３４Ｐａ．ｓ／Ｋｇ
− 非タップ嵩密度：０．２１５２ｇ／ｃｃ。

図２は、この試料が、針状の結晶が見られない低いメントール表面濃度を有することを示す。この試料は、良好に観察された流れ特性を有し、かつ低い電子なだれエネルギーによって特徴付けられた。

全ての試料についての嵩密度（非タップ）×電子なだれエネルギーの対数（Ｐａ．ｓ．ｇ／ｃｃ．ｋｇ）を、表面メントールの対数（％ｗｔ／ｗｔ）に対してプロットし、図３において図示する。これは、試料Ｂ、Ｃ、Ｅ及びＦが、良好な流れ特性を有する（例えば、嵩密度（非タップ）×電子なだれエネルギーの対数（Ｐａ．ｓ．ｇ／ｃｃ．ｋｇ）が、約２．６５（顆粒状の糖についての値）未満である）ことを示す。

Claims

水、及び以下
ａ）水の質量を除いたエマルションの合計質量に対して、約３８〜約６１質量％のメントール；
ｂ）水の質量を除いたエマルションの合計質量に対して、約３９〜約６２質量％の、アカシアセヤルを含有するアラビアゴム；
ｃ）水の質量を除いたエマルションの合計質量に対して、約０．０６〜約０．２２質量％の、サポニンを含有する乾燥抽出物；
を含み、ここで、水は、エマルションの合計質量に対して約４５質量％〜約５０質量％の量で提供される、エマルション。
ａ）粒子の合計質量に対して、約３０〜約５５質量％のメントール；
ｂ）粒子の合計質量に対して、約４５〜約７０質量％の、アカシアセヤルを含有するアラビアゴム；及び
ｃ）粒子の合計質量に対して、約０．０６〜約０．２２質量％の乾燥抽出物
を含む乾燥粒子。
天然抽出物が、抽出物の合計質量に対して、少なくとも１０質量％のサポニンを含む、請求項１に記載のエマルション。
天然抽出物が植物抽出物である、請求項３に記載のエマルション。
天然抽出物がキラヤ抽出物である、請求項４に記載のエマルション。
天然抽出物が、抽出物の合計質量に対して、少なくとも１０質量％のサポニンを含む、請求項２に記載の粒子。
天然抽出物が植物抽出物である、請求項６に記載の粒子。
天然抽出物がキラヤ抽出物である、請求項７に記載の粒子。
天然抽出物が、抽出物の合計質量に対して、少なくとも１０質量％のサポニンを含む、請求項８に記載の粒子。
請求項２、６から９までのいずれか１項に記載の乾燥粒子を含有する食品。