JP2018515147A - 水性物質の球状カプセルの調製方法及び前記方法により得られたカプセル - Google Patents
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Abstract
本発明は、その内部にカルシウム及びマグネシウムから選択されるアルカリ土類金属のアルギン酸塩のフィルムで被覆された水ベースの物質を含有するカプセルであって、前記カプセルは、その球状性を維持しつつ、従来技術において既知のカプセルよりもサイズの大きなものである。本発明による水ベースの物質のカプセルは、新規性および進歩性を備えた顕著な特徴を有する方法によって得られる。
Description
本発明は、カルシウム及びマグネシウムから選択されるアルカリ土類金属のアルギン酸塩のフィルムで被覆された水ベースの物質をその内部に含有するカプセルに関し、前記カプセルは、球状性を維持しつつ従来技術における既知のカプセルよりも大きなサイズである。本発明による水性物質のカプセルは、新規性及び進歩性を備えた顕著な特徴を有する方法によって得られる。
本発明のカプセルは、「逆球状化」として一般に知られている方法によって得られる。 通常は、基本的もしくは直接的球状化法が使用され、ここでは、非カルシウムアルギン酸塩のフィルムによって取り囲まれたカプセル封入しようとする製品の液滴が、カルシウムイオン源、一般的には塩化カルシウムを含むバス中に落下させられる。しかしながら、この方法には、そのゲル化過程中にアルギン酸塩によって捕捉されたカルシウムイオンが、カプセル封入しようとする物質の風味を著しく変更する可能性があり、さらにまた、カルシウムイオンがゲル化した球の内部に向かって急速に広がり、その内部に液体を含み、且つ経時的に安定な球体を得ることを不可能にするという欠点がある。
逆球状化では、カプセル封入しようとする物質は、カルシウムイオン源またはマグネシウムイオン源、例えば塩化カルシウムと混合される。カプセル封入しようとする物質が液状食品である場合、前記カルシウムもしくはマグネシウム塩は、カプセル封入しようとする液状食品の風味に影響を与えてはならない。次に、カプセル封入しようとする物質とカルシウムもしくはマグネシウムイオンとの前記混合物を用いて液滴または他の形状が形成されて、非カルシウムアルギン酸塩、例えばアルギン酸ナトリウムを含有する溶液に導入される。カルシウムイオンを含んで形成された液滴とアルギン酸塩を含む溶液とを接触させた場合、半固体で且つゼラチン状の膜がほぼ即座に形成され、その内部にはカプセル封入しようとする物質が含まれる。
逆球状化は、従来技術で既知の方法である。例えば、特許出願PCT WO2011/138478号は、逆球状化方法であって、炭酸飲料、例えばスパークリングワインがカプセル封入される方法を開示している。
しかしながら、逆球状化法には多くの欠点がある。例えば、アルギン酸塩溶液は、一般に、水よりも高い密度を有し、且つ、空気/アルギン酸塩界面を通過し、その後アルギン酸塩溶液中に落下するために、液滴が越えねばならない表面張力を有する。
逆球状化方法によってもたらされるさらなる問題は、液滴または球体のサイズの増大を望む場合に、表面張力によって前記液滴または球体が変形する傾向があり、また、アルギン酸塩溶液に導入された場合に、球状化反応が完了した時点で非球状の最終形状、例えば涙滴または二重涙滴の形状をとりうることである。液滴が十分な密度を有していなければ、アルギン酸塩溶液中に浮遊するシートの形態を取る可能性さえある。この事実は、特にこれらの意図された使用がレストランにおける消費向けである場合に、前記カプセルの審美的外観に著しく影響を及ぼす。
徹底的な研究の後、本発明の発明者は、従来技術の方法の問題を克服する逆球状化方法を開発した。本発明の方法を使用して、驚くべき球状形態を有する食品のカプセルを、工業的規模で製造することが可能である。さらにまた、前記カプセルの直径を、従来技術において既知のカプセル封入された食品よりも格段に大きな、上限50mmのサイズまで増大させることができる。
本発明は、アルギン酸塩溶液の表面上に層の形態で存在する緩衝性油状界面の使用に基づく。前記緩衝性油状界面は、カプセル封入しようとする水性物質の相とは異なる相によって構成されており、驚くべきことに、カプセル封入しようとする水性物質の液滴を、これがアルギン酸塩溶液と接触する前に丸くすることができる。この同じ作用は、前記油状界面がアルギン酸塩溶液中に分散されている場合、または乳化されている場合にさえも生じる。液滴がアルギン酸塩溶液と接触すると、これは、ゲル化反応が起こり、その球形形態を維持するために十分な時間に亘って懸濁液中に維持される。
したがって、本発明は、水性物質のカプセルの調製方法であって、以下の工程：
ａ）カルシウム及びマグネシウムから選択されるアルカリ土類金属のイオン源とカプセル封入しようとする水性物質とを混合する工程；
ｂ）工程（ａ）の混合物の液滴を形成し、前記液滴を非カルシウムアルギン酸塩を含む水溶液中に導入する工程であって、前記非カルシウムアルギン酸塩の水溶液は、緩衝性層の形態で油状界面を含んでおり、カプセルを形成し；
ｃ）工程（ｂ）で形成されたカプセルを、懸濁液中に2秒から2時間の時間に亘ってインキュベートする工程；
ｄ）前記カプセルを洗浄し、水を切り、実装する工程；
を含むことを特徴とする方法を開示する。
ａ）カルシウム及びマグネシウムから選択されるアルカリ土類金属のイオン源とカプセル封入しようとする水性物質とを混合する工程；
ｂ）工程（ａ）の混合物の液滴を形成し、前記液滴を非カルシウムアルギン酸塩を含む水溶液中に導入する工程であって、前記非カルシウムアルギン酸塩の水溶液は、緩衝性層の形態で油状界面を含んでおり、カプセルを形成し；
ｃ）工程（ｂ）で形成されたカプセルを、懸濁液中に2秒から2時間の時間に亘ってインキュベートする工程；
ｄ）前記カプセルを洗浄し、水を切り、実装する工程；
を含むことを特徴とする方法を開示する。
本発明の方法においては、カプセル封入しようとする水溶液は、好ましくは、果物および果肉、オリーブ、乳製品、煎じ液、調味済み製品、酢、蒸留酒、ワイン、アルコール飲料、発酵汁（例えば、大豆）、または、液体状態であるか、もしくはあらゆる種類の固体の抽出から得られ、その汁が好ましくは水性含量を有する、あらゆる水性ベースの物質から選択される液状食品であってよい。
当業者には、本発明の方法において使用されるカルシウムイオン源が、カプセル封入しようとする水性物質の風味または官能特性に著しく影響を与えることのない、いかなるカルシウムイオン源であってもよいことは明らかであろう。前記カルシウムイオン源には、例えば、塩化カルシウム、乳酸カルシウム、グルコン酸カルシウム、またはこれらの混合物が含まれる。好ましくは、前記カルシウムイオン源は塩化カルシウムである。
他方、緩衝性油状界面は、アルギン酸塩溶液の上部の層の形態であってもよいが、前記アルギン酸塩溶液中に部分的もしくは完全に分散、または乳化されていてもよい。これはまた、いかなる油性物質、例えば、油、液状脂肪、または、アルギン酸塩溶液の密度より低い密度を有するあらゆる油性溶液などから形成されてもよい。これはまた、油性エマルションの形をとってもよい。好ましくは、前記緩衝性油性層は、オリーブ油、グレープシード油、大豆油、ヒマワリ油、またはこれらの混合物から形成され、こうした混合物は、前記油のいずれかをベースとして有する。
本発明の方法のアルギン酸塩溶液は、これがカルシウムイオンの存在下で反応し、カプセルの外側アルギン酸カルシウムフィルムを形成することを条件に、いかなる非カルシウムアルギン酸塩であってもよい。好ましくは、使用されるアルギン酸塩はアルギン酸ナトリウムである。
非カルシウムアルギン酸塩の濃度は、アルギン酸塩溶液の0.05質量％から10質量％の範囲であってよい。前記溶液のpHは、2から14であってよい。
カプセル封入しようとする水性物質の液滴は、当業者に知られているいかなる方法によって形成してもよい。
本発明の方法のさらなる利点は、すべての工程が周囲温度で行われることである。温度の増減、ならびにカプセルの製造コストの増大は、本方法に存在する油性相および水性相の粘度、密度、および表面張力に影響し得ることから、周囲温度の場合と同じ結果を得るためには、この方法の様々なパラメーターを変更することも必要となろう。
本発明はまた、上記の方法によって得られる食品カプセルにも関する。前述の通り、前記カプセルは、従来技術の方法によって得られたカプセルよりもはるかに大きなサイズとすることができる。
したがって、この方法は、その内部に、アルギン酸カルシウムのフィルムで囲まれた水性物質を含有する球状食品カプセルであって、その直径が、1mmから50mmの範囲内であり、好ましくは5mmから50mm、より好ましくは10mmから50mm、さらに好ましくは15mmから50mm、20mmから50mm、25mmから50mm、最も好ましくは30から50mmであることを特徴とする球状食品カプセルを開示する。
（実施例１：本発明の方法による果肉食品カプセルの調製）
市販の苺ピューレを採取し、ここに10％（v/v）の水、2質量％の乳酸カルシウム、及び0.5質量％のキサンタンガムを添加した。カプセル封入しようとする溶液を、均一な混合物が得られるまで撹拌した。その後、0.5質量％のアルギン酸ナトリウムの溶液を、pH4.0に調製した。次いで、ヒマワリ油を添加し、緩衝性油状界面として作用させた。
市販の苺ピューレを採取し、ここに10％（v/v）の水、2質量％の乳酸カルシウム、及び0.5質量％のキサンタンガムを添加した。カプセル封入しようとする溶液を、均一な混合物が得られるまで撹拌した。その後、0.5質量％のアルギン酸ナトリウムの溶液を、pH4.0に調製した。次いで、ヒマワリ油を添加し、緩衝性油状界面として作用させた。
次に、アルギン酸塩溶液を周囲温度のバスに導入した。次いで、緩衝溶液を注入し、カプセル封入しようとする溶液の液滴をバスに落下させた。20分後、前記滴を回収し、水浴に入れて洗浄した。その後、これらの水を切り、実装した。
結果は、消費に適し、デザートの調製に向く、直径が49mmの少なくとも一つの球であった。
（実施例２：本発明の方法による煎じ液を含む食品カプセルの調製）
緑茶の煎じ液を調製し、ここに0.5質量％のソルビン酸カリウム、pHを3.5に調整するクエン酸、1質量％の乳酸カルシウム、及び0.4質量％のキサンタンガムを加えた。カプセル封入しようとする溶液を、均一な混合物が得られるまで撹拌した。次に、1質量％のアルギン酸ナトリウムの溶液を、pH6.0に調製した。次いで、オリーブ油を添加し、緩衝性油状界面として作用させた。
緑茶の煎じ液を調製し、ここに0.5質量％のソルビン酸カリウム、pHを3.5に調整するクエン酸、1質量％の乳酸カルシウム、及び0.4質量％のキサンタンガムを加えた。カプセル封入しようとする溶液を、均一な混合物が得られるまで撹拌した。次に、1質量％のアルギン酸ナトリウムの溶液を、pH6.0に調製した。次いで、オリーブ油を添加し、緩衝性油状界面として作用させた。
次に、アルギン酸塩溶液を周囲温度のバスに導入した。次いで、緩衝溶液を注入し、カプセル封入しようとする溶液の液滴をバスに落下させた。5分後、前記滴を回収し、水浴に入れて洗浄した。その後、これらの水を切り、実装した。
結果は、消費に適し、あらゆるタイプの料理の調製に向く、直径が4mmの少なくとも一つの球であった。
（実施例３：本発明の方法による乳製品を含む食品カプセルの調製）
市販の加糖ナチュラルヨーグルトを採用した。カプセル封入しようとする溶液を、均一な混合物が得られるまで撹拌した。次いで、0.7質量％のアルギン酸ナトリウムの溶液を、pH5.0に調製した。次いで、グレープシード油を添加し、緩衝性油状界面として作用させた。
市販の加糖ナチュラルヨーグルトを採用した。カプセル封入しようとする溶液を、均一な混合物が得られるまで撹拌した。次いで、0.7質量％のアルギン酸ナトリウムの溶液を、pH5.0に調製した。次いで、グレープシード油を添加し、緩衝性油状界面として作用させた。
次に、アルギン酸塩溶液を周囲温度のバスに導入した。次いで、緩衝溶液を注入し、カプセル封入しようとする溶液の液滴をバスに落下させた。3分後、前記滴を回収し、水浴に入れて洗浄した。その後、これらの水を切り、実装した。
結果は、消費に適し、デザートの調製に向く、直径が8mmの少なくとも一つの球であった。
（実施例４：本発明の方法によるアルコール飲料を含む食品カプセルの調製）
1リットルの市販のワインを採用し、ここに、ここに10％（v/v）の水、1.5％のソルビン酸カリウム、pHを5.2に調整するクエン酸、乳酸カルシウム、及び0.6質量％のキサンタンガムを加えた。カプセル封入しようとする溶液を、均一な混合物が得られるまで撹拌した。次いで、0.5質量％のアルギン酸ナトリウムの溶液を、pH6.0に調製した。次いで、大豆油を添加し、緩衝性油状界面として作用させた。
1リットルの市販のワインを採用し、ここに、ここに10％（v/v）の水、1.5％のソルビン酸カリウム、pHを5.2に調整するクエン酸、乳酸カルシウム、及び0.6質量％のキサンタンガムを加えた。カプセル封入しようとする溶液を、均一な混合物が得られるまで撹拌した。次いで、0.5質量％のアルギン酸ナトリウムの溶液を、pH6.0に調製した。次いで、大豆油を添加し、緩衝性油状界面として作用させた。
次に、アルギン酸塩溶液を周囲温度のバスに導入した。次いで、緩衝溶液を注入し、カプセル封入しようとする溶液の液滴をバスに落下させた。4分後、前記滴を回収し、水浴に入れて洗浄した。その後、これらの水を切り、実装した。
結果は、消費に適し、あらゆるタイプの料理の調製に向く、直径が10mmの少なくとも一つの球であった。
本発明を好ましい実施態様に関して説明したが、これらが本発明を制限すると認識されるべきでなく、本発明は、以下の請求項の広範な解釈によって定義されることとする。
Claims (20)
- 水性物質のカプセルの調製方法であって、以下の工程：
ａ）カルシウム及びマグネシウムから選択されるアルカリ土類金属のイオン源とカプセル封入しようとする水性物質とを混合する工程；
ｂ）工程（ａ）の混合物の液滴を形成し、前記液滴を、非カルシウムアルギン酸塩を含む水溶液中に導入する工程であって、前記非カルシウムアルギン酸塩の水溶液は、緩衝性層の形態で油状界面を含んでおり、カプセルを形成する工程；
ｃ）工程（ｂ）で形成されたカプセルを、懸濁液中に2秒から2時間の時間に亘ってインキュベートする工程；
ｄ）前記カプセルを洗浄し、水を切り、実装する工程；
を含むことを特徴とする方法。 - カプセル封入しようとする水性物質が、果物および果肉、オリーブ、乳製品、煎じ液、調味済み製品、酢、蒸留酒、ワイン、アルコール飲料、発酵汁（例えば、大豆）、または、液体状態であるか、もしくはあらゆる種類の固体の抽出から得られ、その汁が好ましくは水性含量を有する、あらゆる水性ベースの物質から選択される液状食品であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- カルシウムイオン源が、塩化カルシウム、乳酸カルシウム、グルコン酸カルシウム、またはこれらの混合物から選択されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
- カルシウムイオン源が、塩化カルシウムである、請求項３に記載の方法。
- 緩衝性油性層が、アルギン酸塩溶液の上部の層の形態であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
- 緩衝性油性層が、アルギン酸塩溶液中に部分的もしくは完全に分散されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
- 緩衝性油性層が、アルギン酸塩溶液中に乳化されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
- 緩衝性油性層が、オリーブ油、グレープシード油、大豆油、ヒマワリ油、またはこれらの混合物から形成されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
- 使用されるアルギン酸塩が、アルギン酸ナトリウムであることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
- 非カルシウムアルギン酸塩の濃度が、アルギン酸塩溶液に対して0.05質量％から10質量％の範囲内であることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
- アルギン酸塩溶液のpHが、2から14の間であることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
- 水性溶液を含む球状カプセルであって、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法によって得られ、その内部に、アルギン酸カルシウムのフィルムで囲まれた液状食品を含有し、前記球状食品カプセルの直径が、1mmから50mmの範囲内であることを特徴とする、球状カプセル。
- 前記カプセルの直径が、5mmから50mmの範囲内であることを特徴とする、請求項１２に記載の水性溶液を含む球状カプセル。
- 前記カプセルの直径が、10mmから50mmの範囲内であることを特徴とする、請求項１２に記載の水性溶液を含む球状カプセル。
- 前記カプセルの直径が、12mmから50mmの範囲内であることを特徴とする、請求項１２に記載の水性溶液を含む球状カプセル。
- 前記カプセルの直径が、15mmから50mmの範囲内であることを特徴とする、請求項１２に記載の水性溶液を含む球状カプセル。
- 前記カプセルの直径が、20mmから50mmの範囲内であることを特徴とする、請求項１２に記載の水性溶液を含む球状カプセル。
- 前記カプセルの直径が、25mmから50mmの範囲内であることを特徴とする、請求項１２に記載の水性溶液を含む球状カプセル。
- 前記カプセルの直径が、30mmから50mmの範囲内であることを特徴とする、請求項１２に記載の水性溶液を含む球状カプセル。
- カプセル封入しようとする物質が、果物および果肉、オリーブ、乳製品、煎じ液、調味済み製品、酢、蒸留酒、ワイン、アルコール飲料、発酵汁（例えば、大豆）、または、液体状態であるか、もしくはあらゆる種類の固体の抽出から得られ、その汁が好ましくは水性含量を有する、あらゆる水性ベースの物質から選択されることを特徴とする、請求項１２から１８のいずれか一項に記載の球状カプセル。
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