JP2018113964A - 押出工程 - Google Patents

Abstract

【課題】分散小滴を含んでなる押出調合物（＝押出物）を製造する方法、このような調合物、並びに食品、飼料、パーソナルケア用途におけるこのような調合物の使用に関する。
【解決手段】押出物を製造する方法であって、押出物が分散小滴を含んでなり、これらの分散小滴が少なくとも１種のカロテノイド及び少なくとも１種の乳化保護コロイド及び水を含んでなり、分散プロセスが押出機内で実施され、有機溶剤なしで実施される、方法。乳化保護コロイド又は乳化保護コロイドの混合物が最初に添加され、次に水及びその後カロテノイドが添加されることが好ましい、前記方法。カロテノイドがβ−カロテンであり、β−カロテンが前記方法の開始時に、液体又は溶融形態で添加されることが更に好ましい、前記方法。
【選択図】なし

Description

発明の詳細な説明

本発明は、分散小滴を含んでなる押出調合物（＝押出物）を製造する方法、このような調合物、ならびに食品、飼料、パーソナルケア用途におけるこのような調合物の使用に関する。

より正確には、本発明は、分散小滴を含んでなる押出調合物を製造する方法に関し、分散体は、少なくとも１種のカロテノイド、少なくとも１種の乳化保護コロイド、および水を含んでなる。

「エマルジョン」および「分散体」という用語は、本発明との関連においては同義語である。本発明との関連において、分散体は、（少なくとも）、１種（以上）のカロテノイド、および１種（以上）の乳化保護コロイド、および水を含んでなる。

カロテノイドを配合する、多数の方法がある。調合物のタイプは、すなわち、最終用途におけるこれらの調合物の用途、ならびに使用される材料（成分）の種類に左右される。しかし最も重要かつ要求の厳しい調合物は、いわゆる乾燥分散体である。カロテノイドは、マトリックス材料および／または適切な乳化保護コロイドを含有する水性相中で乳化される。乾燥後、カロテノイドはマトリックス材料内に包埋される。カロテノイドは、押出物中で（部分的に）結晶化することができる。

分散のための既知の技術は、例えばロータステータ−システム、高圧ホモジナイザーまたは超音波装置である。これらの技術の主な不都合は、比較的低粘度（通常は１Ｐａｓ未満）が要求されることであり、分散中に多量の水がもたらされる。通常、これらの工程は有機溶剤の使用を要し、それは分散または沈殿後に除去しなくてはならない。

押出工程（および押出機）は、調合の分野で周知である。それらは、熱可塑性プラスチックおよびゴム、ならびに食材および飼料などの多数の異なる種類の材料を利用し得る。

押出技術を使用することの主な利点は、高粘性の溶液を調合し得て、分散中でより小量の水を使用し得ることであり、それは次により少ない乾燥を要求する。さらに押出工程は、連続工程として稼働し得て、それは有機溶媒なしに稼働し得る。

脂溶性ビタミンを含んでなるエマルジョンの押出は、先行技術に見られる。米国特許出願公開第２００４／０２０１１１６号明細書は、高圧ホモジナイザーのような装置を使用するエマルジョン製造と、引き続く第２の工程段としての直接ペレット化または押出との組み合わせによって得られるペレットを開示する。

本発明の目的は、カロテノイドを含んでなる分散小滴を含んでなる、押出物の製造方法を見つけることである。

カロテノイドは、親油性ビタミンおよび親油性フレーバーと明白に異なる。これらの親油性ビタミンは、液体であり、あるいは１００℃を十分下回る妥当な温度を使用して、容易に液体にし得る。カロテノイドは親油性であり、１００℃で溶融され得ず、より高い温度で分解する。それらは、いわゆる難溶親油性活性種の古典的典型である。

このような押出物を製造する新しい方法が発見された。驚くことに、押出機内部で分散処理を実施すると、処理ならびに得られる押出物が改善されることが分かった。

押出機（押出（ｅｘｔｒｕｄａｔｉｏｎ）装置）内で分散処理を実施すると、これは
（ｉ）非常に小さな平均分散小滴サイズが得られ得る、および
（ｉｉ）小滴径の非常に狭い単峰性分布が得られ、および
（ｉｉｉ）このような方法は、連続工程として容易に実施され得て、
（ｉｖ）有機溶剤は使用されず、
（ｖ）より少ない水を利用し得て、したがって押出物を乾燥するためにより少ないエネルギーが必要とされる、押出物をもたらす。

したがって本発明は、押出物が分散小滴を含んでなり、これらの分散小滴が、少なくとも１種のカロテノイドおよび少なくとも１種の乳化保護コロイドおよび水を含んでなり、乳化プロセスが押出機内で実施されることを特徴とする、押出物を製造する方法に関する。

「カロテノイド」という用語は、本明細書の用法では、α−もしくはβ−カロテン、８’−アポ−β−カロテナール、８’−アポ−β−カロテン酸エステル（エチルエステル等）、カンタキサンチン、アスタキサンチン、リコペン、ルテイン、ゼアキサンチンまたはクロセチン、またはその混合物などの、食品のための機能性健康素材または着色剤として使用され得る、天然または合成カロテン、または構造的に関連するポリエン化合物を含んでなる。好ましいカロテノイドは、β−カロテン、リコペン、およびルテイン、およびそれらの混合物、特にβ−カロテンである。

したがって本発明の好ましい実施形態は、上述したような工程であり、その中では、１つまたは複数のカロテノイドが、α−カロテン、β−カロテン、８’−アポ−β−カロテナール、８’−アポ−β−カロテン酸エステル（エチルエステル等）、カンタキサンチン、アスタキサンチン、リコペン、ルテイン、ゼアキサンチン、およびクロセチンからなる群から選択される。

特に好ましい方法では、カロテノイドはβ−カロテンである。

本発明による方法では、少なくとも１種の乳化保護コロイドが使用される。乳化保護コロイドという用語は、乳化特性を有する全ての保護コロイドをカバーする。あらゆる一般に知られており使用される、乳化保護コロイドを利用し得る。乳化保護コロイドは、その後の押出物の最終用途に応じて選択し得る。それは、本発明による方法によって得られる押出物が、食品または飼料製品中で使用されるならば、乳化保護コロイドは、食品または飼料等級でなくてはならないことを意味する。

適切な乳化保護コロイドは、すなわち、改質（食用）デンプン、パルミチン酸アスコルビル、ペクチン、アルギン酸塩、カラゲナン、ファーセレラン、デキストリン誘導体、セルロースおよびセルロース誘導体（例えば酢酸セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース）、リグノスルホネート、多糖類ガム（アカシアガム（＝アラビアガム）、キサンタンガム、亜麻仁ガム、ガッチガム、タマリンドガム、およびアラビノガラクタンなど）、ゼラチン（ウシ、魚、ブタ、家禽）、植物タンパク質（例えばエンドウマメ、大豆、トウゴマ種子、綿、ジャガイモ、甘藷、マニオク、ナタネ、ヒマワリ、ゴマ、亜麻仁、紅花、レンズマメ、ナッツ、小麦、イネ、トウモロコシ、大麦、ライ麦、オート麦、ルピナス、およびソルガムなど）、ミルクまたは乳清タンパク質をはじめとする動物タンパク質、レシチン、脂肪酸のポリグリセロールエステル、脂肪酸のモノグリセリド、脂肪酸のジグリセリド、ソルビタンエステル、ＰＧエステル、および糖エステル（ならびにその誘導体）である。

デンプンは、物理的におよび化学的に改質し得る。α化デンプンは、物理的改質デンプンの例である。酸性改質、酸化、架橋、デンプンエステル、デンプンエーテル、およびカチオン性デンプンが、化学的改質デンプンの例である。

したがって好ましい実施形態は、少なくとも１種の乳化保護コロイドが、改質（食用）デンプン、パルミチン酸アスコルビル、ペクチン、アルギン酸塩、カラゲナン、ファーセレラン、デキストリン誘導体、セルロースおよびセルロース誘導体（例えば酢酸セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース）、リグノスルホネート、多糖類ガム（アカシアガム（＝アラビアガム）、キサンタンガム、亜麻仁ガム、ガッチガム、タマリンドガム、およびアラビノガラクタンなど）、ゼラチン（ウシ、魚、ブタ、家禽）、植物タンパク質（例えばエンドウマメ、大豆、トウゴマ種子、綿、ジャガイモ、甘藷、マニオク、ナタネ、ヒマワリ、ゴマ、亜麻仁、紅花、レンズマメ、ナッツ、小麦、イネ、トウモロコシ、大麦、ライ麦、オート麦、ルピナス、およびソルガムなど）、ミルクまたは乳清タンパク質をはじめとする動物タンパク質、レシチン、脂肪酸のポリグリセロールエステル、脂肪酸のモノグリセリド、脂肪酸のジグリセリド、ソルビタンエステル、ＰＧエステル、および糖エステル（ならびにその誘導体）からなる群から選択される、方法に関する。

水もまた、本発明による方法で使用される。

調合（押出（ｅｘｔｒｕｄａｔｉｏｎ））工程で、さらなる成分（助剤）を添加することも可能である。このような助剤は、押出工程に、および／または押出物に、および／またはその中で押出物がその後使用される製品（または用途）に、有用たり得る。

このような助剤は、例えば抗酸化剤（アスコルビン酸またはそれらの塩、トコフェロール（合成または天然）；ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）；ブチル化ヒドロキシアニソール（ＢＨＡ）；没食子酸プロピル；三級ブチルヒドロキシキノリンおよび／または脂肪酸のアスコルビン酸エステルなど）；エトキシキン、可塑剤、安定剤、湿潤剤（グリセリン、ソルビトール、ポリエチレングリコールなど）、乳化特性のない保護コロイド、ゲル化剤（キトサンなど）、染料、芳香剤、増量剤（マルトデキストリンなど）、および緩衝液である。

これらの助剤は、任意選択的に添加される。添加されるのであれば、助剤の量は、押出物の総重量を基準にして０．１〜５０重量％である。

本発明による方法によって得られる押出物は、
押出物の総重量を基準にして０．５重量％〜５０重量％の少なくとも１種のカロテノイド、および
押出物の総重量を基準にして５重量％〜８０重量％の少なくとも１種の乳化保護コロイド、および
押出物の総重量を基準にして１重量％〜９０重量％の水、および任意選択的に
押出物の総重量を基準にして０．１重量％〜５０重量％の少なくとも１種の助剤
を含んでなる。

全ての百分率は、常に合計で１００になる。

カロテノイド、乳化保護コロイド、および助剤について上に列挙した全ての優先度は、押出物組成物にもまた当てはまる。

押出物の総重量を基準にして、好ましくは１重量％〜４５重量％の少なくとも１種のカロテノイドが使用される。より好ましくは押出物の総重量を基準にして、１重量％〜３０重量％、特に好ましくは１重量％〜２０重量％、最も好ましくは１重量％〜１５重量％の少なくとも１種のカロテノイドが使用される。

好ましくは押出物の総重量を基準にして、１５重量％〜８０重量％、より好ましくは３０重量％〜８０重量％、最も好ましくは５０重量％〜８０重量％の少なくとも１種の乳化保護コロイドが使用される。

好ましくは押出物の総重量を基準にして、１重量％〜８０重量％、より好ましくは１重量％〜６０重量％の水が使用される。既に上述したように、少量の水を利用することもまた可能である。したがって押出物の総重量を基準にして５重量％〜３０重量％の水を利用し得る。押出機内に分散体を添加することで押出物が生成される場合は、このような少量の水は、使用できない。

改質食用デンプンでは、含水量は、押出物の総重量を基準にして好ましくは１０重量％〜３０重量％である。

本発明の利点の１つは、押出物内部の分散体の平均小滴径の粒度分布が、狭く単峰性であることである。これは、押出物内部でカロテノイドがほぼ均一に分布していることを意味し、それはその後の非常に正確な用量を可能にする。

分散体を押出工程前に濾過し得ることもまた、可能である（しかし不可欠ではない）。

さらに本発明による方法は、押出物内部で非常に小型の小滴を製造できるようにする。平均小滴径は、５０ｎｍ程度に小さくあり得る。通常は、小滴は、１μｍよりも小型である。

好ましくは、平均小滴（ｄ_３，２）は、５０ｎｍ〜１０００ｎｍである。小滴径は、一般に知られており標準化された方法を使用して測定される。適切な方法は、光散乱またはレーザー回折である。小滴径の所与の値は、常に（ｄ_３，２）である。

より好ましくは、平均的小滴（ｄ_３，２）は、５０ｎｍ〜５００ｎｍであり、特に１００〜３００ｎｍが好ましい。

押出工程は、押出機内部で分散が実施されることを特徴とする。通常は、押出機処理の異なる入口に、３つの主な成分（カロテノイドおよび乳化保護コロイドおよび水）が添加される。これらの入口は、互いに間を開けて配置されている。（任意選択的に）助剤が添加される場合、それらは主な成分の１つまたは複数と一緒に添加され得て、またはそれらは別のステップで添加され得る。

通常は、乳化保護コロイドが最初に添加され、次に水および次にカロテノイドが添加される。押出機の２つ以上の入口を通じて異なる位置で、１つの成分を添加することもまた可能である。したがって本発明のさらなる実施形態は、乳化保護コロイド（または乳化保護コロイドの混合物）が最初に添加され、次に水およびその後にカロテノイド（またはカロテノイドの混合物）が添加される方法に関する。

本発明の好ましい実施形態は、カロテノイドがβ−カロテンである方法に関する。この場合β−カロテンは、
（ｉ）押出機内に液体（溶融）として、または
（ｉｉ）固体粉末（任意選択的に少なくとも１つの改質（食用）デンプンと予備混合され、粉末は、押出機の開始点でまたはあらゆる段階で工程に添加され得る）としてのいずれかで添加される。

押出機内部の温度は、通常は２０〜２２０℃である。好ましくは押出機を出る押出物の温度は、＜１００℃である。押出機中の成分の全滞留時間は、通常は、１〜４００ｓである。

本発明による押出（ｅｘｔｒｕｄａｔｉｏｎ）法の剪断の量は、通常は１００〜２０００００ユニットである。

さらに不活性ガスをポンプで送り込み、押出機に通過させることも可能である。不活性ガスは、通常は、押出機の入口にポンプで送り込む。しかしそれは、押出工程のあらゆる段階で、ポンプで送り込む（そしてまた異なる位置のいくつかの入口を通過させる）こともできる。不活性ガスは、感受性（ｓｅｎｓｉｂｌｅ）成分を保護するのに役立ち得る。

押出機は、通常は、その上に様々な搬送または混練タイプのスクリュー要素が展開される、１つまたは複数のスクリュー軸を含んでなる。

材料は、押出機を通してこれらの要素によって（任意選択的に加圧下および高温で）輸送される。押出機の終わり（出口）では、それを通じて押出材料が圧搾される押出型があり得る。その後押出材料は、乾燥され切断される（または逆もまた然りである）。押出機は、それを通じて材料を添加し得る、いくつかの入口を有し得る。

本発明の場合、乳化保護コロイド、カロテノイド、水、および任意選択的に助剤を添加する、いくつかの入口がある。

本発明のさらなる実施形態は、新しい押出物に関する。これらの発明の押出物は、非常に小規模な平均小滴径を有する分散小滴を含んでなり、小滴径の分布は、狭く単峰性である。

したがって本発明のさらなる実施形態は、
少なくとも１種のカロテノイド
少なくとも１種の乳化保護コロイド、および
水、および任意選択的に
少なくとも１種の助剤
を含んでなる分散小滴を含んでなる、押出物に関する。

本発明の好ましい実施形態は、
少なくとも１種のカロテノイド
少なくとも１種の乳化保護コロイド、および
水、および任意選択的に
少なくとも１種の助剤を含んでなる分散小滴を含んでなり、
分散小滴の平均粒度が１０００ｎｍ未満であることを特徴とする（好ましくは分散小滴の平均粒度は、５０ｎｍ〜５００ｎｍ、より好ましくは１００ｎｍ〜３００ｎｍである）押出物に関する。

分散小滴の平均粒度は、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ ２０００およびＨｙｄｒｏ ２０００ Ｓサンプル分散ユニットを用いた、レーザー回折によって測定される。分散小滴の平均粒度はまた、例えばＭａｌｖｅｒｎ Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ Ｎａｎｏを用いた、動的光散乱によっても測定され得る。

油中のカロテノイドの溶解度のために、押出物中でカロテノイドの一部が結晶化（沈殿）することもある。

本発明による好ましい押出物は、
押出物の総重量を基準にして０．５重量％〜５０重量％の少なくとも１種のカロテノイド、および
押出物の総重量を基準にして５重量％〜９０重量％の少なくとも１種の乳化保護コロイド、および
押出物の総重量を基準にして１重量％〜８０重量％の水、および任意選択的に
押出物の総重量を基準にして０．１重量％〜５０重量％の少なくとも１種の助剤
を含んでなり、
分散小滴の平均粒度が１０００ｎｍ未満であることを特徴とする（好ましくは分散小滴の平均粒度は、５０ｎｍ〜５００ｎｍ、より好ましくは１００ｎｍ〜３００ｎｍである）。

より好ましいのは、
押出物の総重量を基準にして１重量％〜３０重量％のα−カロテン、β−カロテン、８’−アポ−β−カロテナール、８’−アポ−β−カロテン酸エステル（エチルエステル等）、カンタキサンチン、アスタキサンチン、リコペン、ルテイン、ゼアキサンチン、およびクロセチンからなる群から選択される少なくとも１種のカロテノイド（最も好ましいのはβ−カロテンである）、
押出物の総重量を基準にして１５重量％〜８０重量％の改質（食用）デンプン、パルミチン酸アスコルビル、ペクチン、アルギン酸塩、カラゲナン、ファーセレラン、デキストリン誘導体、セルロースおよびセルロース誘導体（例えば酢酸セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース）、リグノスルホネート、多糖類ガム（アカシアガム、キサンタンガム、亜麻仁ガム、ガッチガム、タマリンドガム、およびアラビノガラクタンなど）、ゼラチン（ウシ、魚、ブタ、家禽）、植物タンパク質（例えばエンドウマメ、大豆、トウゴマ種子、綿、ジャガイモ、甘藷、マニオク、ナタネ、ヒマワリ、ゴマ、亜麻仁、紅花、レンズマメ、ナッツ、小麦、イネ、トウモロコシ、大麦、ライ麦、オート麦、ルピナス、およびソルガムなど）、ミルクまたは乳清タンパク質をはじめとする動物タンパク質、レシチン、脂肪酸のポリグリセロールエステル、脂肪酸のモノグリセリド、脂肪酸のジグリセリド、ソルビタンエステル、ＰＧエステル、および糖エステル（ならびにその誘導体）からなる群から選択される、少なくとも１種の乳化保護コロイド、
押出物の総重量を基準にして１重量％〜６０重量％の水、および任意選択的に
押出物の総重量を基準にして０．１重量％〜５０重量％の抗酸化剤（アスコルビン酸またはそれらの塩、トコフェロール（合成または天然）；ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）；ブチル化ヒドロキシアニソール（ＢＨＡ）；没食子酸プロピル；三級ブチルヒドロキシキノリンおよび／または脂肪酸のアスコルビン酸エステルなど）；エトキシキン、可塑剤、安定剤、湿潤剤（グリセリン、ソルビトール、ポリエチレングリコールなど）、乳化特性なしの保護コロイド、ゲル化剤（キトサンなど）、染料、芳香剤、増量剤（マルトデキストリンなど）、および緩衝液からなる群から選択される、少なくとも１種の助剤
を含んでなり、
分散小滴の平均粒度が１０００ｎｍ未満であることを特徴とする（好ましくは分散小滴の平均粒度は、５０ｎｍ〜５００ｎｍ、より好ましくは１００ｎｍ〜３００ｎｍである）、押出物である。

またより好ましいのは、
押出物の総重量を基準にして１重量％〜２０重量％のα−カロテン、β−カロテン、８’−アポ−β−カロテナール、８’−アポ−β−カロテン酸エステル（エチルエステル等）、カンタキサンチン、アスタキサンチン、リコペン、ルテイン、ゼアキサンチン、およびクロセチンからなる群から選択される少なくとも１種のカロテノイド（最も好ましいのはβ−カロテンである）、
押出物の総重量を基準にして１５重量％〜８０重量％の改質（食用）デンプン、パルミチン酸アスコルビル、ペクチン、アルギン酸塩、カラゲナン、ファーセレラン、デキストリン誘導体、セルロースおよびセルロース誘導体（例えば酢酸セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース）、リグノスルホネート、多糖類ガム（アカシアガム、キサンタンガム、亜麻仁ガム、ガッチガム、タマリンドガム、およびアラビノガラクタンなど）、ゼラチン（ウシ、魚、ブタ、家禽）、植物タンパク質（例えばエンドウマメ、大豆、トウゴマ種子、綿、ジャガイモ、甘藷、マニオク、ナタネ、ヒマワリ、ゴマ、亜麻仁、紅花、レンズマメ、ナッツ、小麦、イネ、トウモロコシ、大麦、ライ麦、オート麦、ルピナス、およびソルガムなど）、ミルクまたは乳清タンパク質をはじめとする動物タンパク質、レシチン、脂肪酸のポリグリセロールエステル、脂肪酸のモノグリセリド、脂肪酸のジグリセリド、ソルビタンエステル、ＰＧエステル、および糖エステル（ならびにその誘導体）からなる群から選択される、少なくとも１種の乳化保護コロイド、
押出物の総重量を基準にして５重量％〜３０重量％の水、および任意選択的に
押出物の総重量を基準にして０．１重量％〜５０重量％の抗酸化剤（アスコルビン酸またはそれらの塩、トコフェロール（合成または天然）；ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）；ブチル化ヒドロキシアニソール（ＢＨＡ）；没食子酸プロピル；三級ブチルヒドロキシキノリンおよび／または脂肪酸のアスコルビン酸エステルなど）；エトキシキン、可塑剤、安定剤、湿潤剤（グリセリン、ソルビトール、ポリエチレングリコールなど）、保護コロイド、染料、芳香剤、増量剤（マルトデキストリンなど）、保護、および緩衝液からなる群から選択される、少なくとも１種の助剤
を含んでなり、
分散小滴の平均粒度が５００ｎｍ未満であることを特徴とする（好ましくは分散小滴の平均粒度は、５０ｎｍ〜３００ｎｍである）押出物である。

特に好ましいのは、
押出物の総重量を基準にして１重量％〜２０重量％のβ−カロテン、および
押出物の総重量を基準にして５０重量％〜８０重量％の改質（食品）デンプン、および
押出物の総重量を基準にして１０重量％〜３０重量％の水、および任意選択的に
押出物の総重量を基準にして０．１重量％〜５０重量％の抗酸化剤（アスコルビン酸またはそれらの塩、トコフェロール（合成または天然）；ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）；ブチル化ヒドロキシアニソール（ＢＨＡ）；没食子酸プロピル；三級ブチルヒドロキシキノリンおよび／または脂肪酸のアスコルビン酸エステルなど）；エトキシキン、可塑剤、安定剤、湿潤剤（グリセリン、ソルビトール、ポリエチレングリコールなど）、保護コロイド、染料、芳香剤、増量剤、および緩衝液からなる群から選択される、少なくとも１種の助剤
を含んでなり、
分散小滴の平均粒度が５００ｎｍ未満であることを特徴とする（好ましくは分散小滴の平均粒度は、５０ｎｍ〜３００ｎｍである）、押出物である。

上述したような方法によって得られた押出物は、多数の応用分野分野で使用し得る。好ましくは開示され上で説明される押出物は、食品、飼料、およびパーソナルケア製品で使用される。

したがって本発明のさらなる実施形態は、食品、飼料および／またはパーソナルケア製品における、開示され上で説明される押出物の使用に関する。健康補助食品は、本発明者らの食品の定義の一部であることに言及される。

本発明のさらなる実施形態は、開示され上で説明される、少なくともの１つの押出物を含んでなる、食品、飼料またはパーソナルケア製品に関する。

以下の実施例は、本発明を例証するのに役立つ。全ての百分率および部は、（特に断りのない限り）重量に関連する。温度は、（特に断りのない限り）摂氏で記載される。

［実施例］
［実施例１：改質食用デンプン中のβ−カロテンの分散］
１０．５ｇの改質食用デンプン中のβ−カロテンの押出分散は、実験室規模円錐二軸スクリュー（バッチ）押出機（ＤＳＭ Ｘｐｌｏｒｅ １５ｍｌ ｍｉｃｒｏ−ｃｏｍｐｏｕｎｄｅｒ）上で実施した。１０．５ｇの改質食用デンプン（ＨＩＣＡＰ １００，Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｒｃｈ）を０．７５ｇのβ−カロテン（ＤＳＭ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）および３．７５ｇの脱ミネラル水と混合した。押出機は、１２０ｒｐｍのスクリュー速度、および２００℃のバレル温度で操作された。供給ホッパーおよび押出機を窒素でパージした。混合物を供給ホッパーに入れて、押出機を１回通過させた。

得られた押出物は水に一部溶けて、１２時間にわたり安定したオレンジ色の濁った溶液がもたらされた。この溶液を折り畳み濾紙（等級５９７ １／２：５〜７μｍ）またはシリンジ駆動濾過ユニット（０．２２μｍ）のいずれかによって濾過した。より大きな孔による濾過が、濁った淡黄色溶液をもたらした一方で、目の細かい濾紙からの溶液は透明であった。これらの溶液中の水力学的な小滴径は、動的光散乱（Ｍａｌｖｅｒｎ Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ）によって測定された。透明溶液中の平均小滴径（Ｚ平均）は１８４ｎｍであった一方で、濁った溶液はいくらかのより大型の小滴／粒子をもまた含有して、６２５ｎｍのＺ平均がもたらされた。

Claims (25)

1. 押出物が分散小滴を含んでなり、これらの分散小滴が少なくとも１種のカロテノイドおよび少なくとも１種の乳化保護コロイドおよび水を含んでなり、分散プロセスが押出機内で実施されることを特徴とする、押出物を製造する方法。
2. 前記方法が有機溶剤なしで実施される、請求項１に記載の方法。
3. 前記カロテノイドが、α−カロテンと、β−カロテンと、８’−アポ−β−カロテナールと、８’−アポ−β−カロテン酸エステル（エチルエステル等）、カンタキサンチン、アスタキサンチン、リコペン、ルテイン、ゼアキサンチン、およびクロセチンからなる群から選択される、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記カロテノイドがβ−カロテンである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記乳化保護コロイドが、改質（食用）デンプン、パルミチン酸アスコルビル、ペクチン、アルギン酸塩、カラゲナン、ファーセレラン、デキストリン誘導体、セルロースおよびセルロース誘導体（例えば酢酸セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース）、リグノスルホネート、多糖類ガム（アカシアガム、キサンタンガム、亜麻仁ガム、ガッチガム、タマリンドガム、およびアラビノガラクタンなど）、ゼラチン（ウシ、魚、ブタ、家禽）、植物タンパク質（例えばエンドウマメ、大豆、トウゴマ種子、綿、ジャガイモ、甘藷、マニオク、ナタネ、ヒマワリ、ゴマ、亜麻仁、紅花、レンズマメ、ナッツ、小麦、イネ、トウモロコシ、大麦、ライ麦、オート麦、ルピナス、およびソルガムなど）、ミルクまたは乳清タンパク質をはじめとする動物タンパク質、レシチン、脂肪酸のポリグリセロールエステル、脂肪酸のモノグリセリド、脂肪酸のジグリセリド、ソルビタンエステル、ＰＧエステル、および糖エステル（ならびにその誘導体）からなる群から選択される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記押出物の総重量を基準にして、０．５重量％〜５０重量％、好ましくは１重量％〜３０重量％の少なくとも１種のカロテノイドが使用される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記押出物の総重量を基準にして、５重量％〜８０重量％、好ましくは１５重量％〜８０重量％、より好ましくは３０重量％〜８０重量％の少なくとも１種の乳化保護コロイドが使用される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記押出物の総重量を基準にして、１重量％〜９０重量％、好ましくは１重量％〜８０重量％、より好ましくは１重量％〜６０重量％の水が使用される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記押出物の総重量を基準にして、５重量％〜３０重量％の水が使用される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記押出物の総重量を基準にして、０．１重量％〜５０重量％の少なくとも１種の助剤が使用される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記助剤が、抗酸化剤（アスコルビン酸またはそれらの塩、トコフェロール（合成または天然）；ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）；ブチル化ヒドロキシアニソール（ＢＨＡ）；没食子酸プロピル；三級ブチルヒドロキシキノリンおよび／または脂肪酸のアスコルビン酸エステルなど）；エトキシキン、可塑剤、安定剤、湿潤剤（グリセリン、ソルビトール、ポリエチレングリコールなど）、乳化特性なしの保護コロイド、ゲル化剤（キトサンなど）、染料、芳香剤、増量剤（マルトデキストリンなど）、および緩衝液からなる群から選択される、請求項１０に記載の方法。
12. 前記乳化保護コロイド（または乳化保護コロイドの混合物）が最初に添加され、次に前記水およびその後前記カロテノイドが添加される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記カロテノイドがβ−カロテンであり、前記β−カロテンが前記方法の開始時に、液体（溶融）形態で添加される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記カロテノイドがβ−カロテンであり、前記β−カロテンが純粋粉末として、または少なくとも１種の改質（食品）デンプンとの混合物中で、前記方法の開始時または後のいずれかの段階のいずれかにおいて、前記方法に添加される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記押出機内部の温度が、２０℃〜２２０℃である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
16. 前記成分の総滞留時間が、１〜４００ｓである、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
17. 少なくとも１種のカロテノイド、および
    少なくとも１種の乳化保護コロイド、および
    水、および任意選択的に
    少なくとも１種の助剤
    を含んでなる分散小滴を含んでなる、押出物。
18. 前記分散小滴の平均粒度が１０００ｎｍ未満である（好ましくは前記分散小滴の平均粒度は、５０ｎｍ〜５００ｎｍ、より好ましくは１００ｎｍ〜３００ｎｍである）、請求項１７に記載の押出物。
19. 前記押出物の総重量を基準にして０．５重量％〜５０重量％の少なくとも１種のカロテノイド、および
    前記押出物の総重量を基準にして５重量％〜８０重量％の少なくとも１種の乳化保護コロイド、および
    前記押出物の総重量を基準にして１重量％〜９０重量％の水、および任意選択的に
    前記押出物の総重量を基準にして０．１重量％〜５０重量％の少なくとも１種の助剤
    を含んでなる、請求項１７または１８に記載の押出物。
20. 前記押出物の総重量を基準にして少なくとも１つの、前記押出物の総重量を基準にして１重量％〜３０重量％、好ましくは１重量％〜２０重量％のα−カロテン、β−カロテン、８’−アポ−β−カロテナール、８’−アポ−β−カロテン酸エステル（エチルエステル等）、カンタキサンチン、アスタキサンチン、リコペン、ルテイン、ゼアキサンチンおよびクロセチンからなる群から選択される少なくとも１つのカロテノイド（好ましいのはβ−カロテンである）を含んでなる、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の押出物。
21. 前記押出物の総重量を基準にして１５重量％〜８０重量％、好ましくは３０重量％〜８０重量％の、改質（食用）デンプン、パルミチン酸アスコルビル、ペクチン、アルギン酸塩、カラゲナン、ファーセレラン、デキストリン誘導体、セルロースおよびセルロース誘導体（例えば酢酸セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース）、リグノスルホネート、多糖類ガム（アカシアガム、キサンタンガム、亜麻仁ガム、ガッチガム、タマリンドガム、およびアラビノガラクタンなど）、ゼラチン（ウシ、魚、ブタ、家禽）、植物タンパク質（例えばエンドウマメ、大豆、トウゴマ種子、綿、ジャガイモ、甘藷、マニオク、ナタネ、ヒマワリ、ゴマ、亜麻仁、紅花、レンズマメ、ナッツ、小麦、イネ、トウモロコシ、大麦、ライ麦、オート麦、ルピナス、およびソルガムなど）、ミルクまたは乳清タンパク質をはじめとする動物タンパク質、レシチン、脂肪酸のポリグリセロールエステル、脂肪酸のモノグリセリド、脂肪酸のジグリセリド、ソルビタンエステル、ＰＧエステル、および糖エステル（ならびにその誘導体）からなる群から選択される、少なくとも１種の乳化保護コロイドを含んでなる、請求項１７〜２０のいずれか一項に記載の押出物。
22. 前記押出物の総重量を基準にして１重量％〜８０重量％、好ましくは１重量％〜６０重量％、より好ましくは５重量％〜３０重量％の水を含んでなる、請求項１７〜２１のいずれか一項に記載の押出物。
23. 前記押出物の総重量を基準にして０．１重量％〜５０重量％の、抗酸化剤（アスコルビン酸またはそれらの塩、トコフェロール（合成または天然）；ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）；ブチル化ヒドロキシアニソール（ＢＨＡ）；没食子酸プロピル；三級ブチルヒドロキシキノリン；エトキシキンおよび／または脂肪酸のアスコルビン酸エステルなど）、可塑剤、安定剤、湿潤剤（グリセリン、ソルビトール、ポリエチレングリコールなど）、乳化特性なしの保護コロイド、ゲル化剤（キトサンなど）、染料、芳香剤、増量剤（マルトデキストリンなど）、および緩衝液からなる群から選択される、少なくとも１種の助剤を含んでなる、請求項１７〜２２のいずれか一項に記載の押出物。
24. 食品、飼料、パーソナルケア製品における、請求項１〜１６のいずれか一項から得られる押出物、および／または請求項１７〜２３のいずれか一項に記載の押出物の使用。
25. 請求項１〜１６のいずれか一項から得られる少なくとも１つの押出物、および／または請求項１７〜２３のいずれか一項に記載の押出物を含んでなる、食品、飼料、パーソナルケア製品。