JP3113319B2 - 天然抗酸化剤組成物 - Google Patents
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Description
り詳細には、アスコルビルパルミテートと、混合トコフ
ェロール濃縮物と及びローズマリーエキスとを含有する
組成物に関する。該組成物は、油焼けの影響を非常に受
け易いビタミン/ミネラル補足食品の貯蔵寿命の長期化
に有効である。
脂の基礎単位であるグリセリド分子の二重結合位で起こ
る分解過程である。該過程は一般に「フリーラジカル」
機構と呼ばれる過程を経由して進行し、該機構におい
て、初期段階は脂肪性フリーラジカルの形成であり、そ
の際、油分子(RH)の不飽和脂肪酸基においてα−メ
チレン性炭素から水素が脱離する。結果として生じるフ
リーラジカル(R・)は、酸素による攻撃を非常に受け
易くなり、不安定な過酸化物(パーオキサイド)フリー
ラジカル(RCOO・)を形成する。これらのフリーラ
ジカル自身は、さらなる酸化の強い開始剤及び助触媒
(プロモーター)(触媒)として働き、こうして油脂の
酸化分解は、自己持続性(自動触媒化)過程となり、連
鎖反応を引き起こす。高級不飽和脂肪酸の自動酸化は、
硬くて強靭な不溶性高分子物を産することがある。グリ
セリド酸化の最終過程あるいは終止過程において、形成
するヒドロペルオキシドは短鎖芳香族化合物(主として
アルデヒド、ケトン、アルコール及び酸)に分離あるい
は分解し、該芳香族化合物は、最後に油脂の有用性ある
いは実用性を損なう油焼け状態を引き起こす。
または強く触媒により影響される。例えば、熱は大いに
酸化を促進し、特に高温(約60℃以上)において、温
度が15℃上昇する毎に酸化反応速度は2倍になるとさ
れている。他の重要な因子は金属の存在であり、痕跡量
でも市販の油脂中においては支配的な酸化促進剤として
認められる。銅または鉄は1ppm以下の濃度で、油脂
安定性の非常に重大な減少を引き起こし得るとされてい
る。この問題は、油脂中にて金属を可溶化する遊離脂肪
酸により強められる。シャーウィン、イー.アール.
「油脂加工における酸化及び抗酸化剤」(Sherwin, E.
R., JAOCS, 55, 1978 (809-814))グリセリド自動酸化
はフリーラジカルの形成により開始され広められるの
で、脂肪性フリーラジカルあるいは過酸化物(パーオキ
サイド)フリーラジカルの除去あるいは不活性化は、初
期段階において脂肪酸化を終了させ、あるいは少なくと
も中断させることとなる。ゆえに、油焼けの原因である
最終目的物への分解を遅らせることになる。
るいはブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)などの
抗酸化剤は、脂肪の油焼けを防ぐために多くの食品に広
く使用されている。これらの化合物は50〜200pp
mの濃度範囲で加えられ、食品貯蔵中の過酸化の進行を
抑制する。これらの合成物質の抗酸化活性はそれらの分
子構造のフェノール性配列に由来する。これらのフェノ
ール性物質は、開始段階で油脂酸化を終了させることが
できるフリーラジカル受容体として機能する。形成する
抗酸化フリーラジカルは、安定であり、最も重要なこと
には、グリセリドのさらなる酸化を開始もしないし、促
進もしない。
分子は、抗酸化性を示すことが長い間認められている。
少なくとも7種のトコフェロールがあり、植物質には
α、γ及びδ異性体が主に含まれる。ビタミンE活性は
主にα−トコフェロールに起因し、α−トコフェロール
は油中において何らかの酸化抑制効果を供するけれど
も、γ及びδ形は、より効果的な抗酸化剤である。トコ
フェロールは市販の食用油から抽出される植物質に主と
して広く分布する。さらに、これらの「天然」抗酸化剤
の大部分は、500〜1、000ppm程度の高レベル
で完成油に仕上げるために加工処理する市販油に残存す
る。これらの「残余」トコフェロールは完成植物油本来
の酸化安定性に非常によく対応する。しかしながら、こ
れらのトコフェロールレベルは酸化安定性を提供する最
適条件であるとみられ、さらに添加しても、さらに安定
性の改善を提供することはないだろうと認められる。む
しろ、油へのトコフェロールの添加は、油の酸化安定性
を低下させる効果をさえ有するかもしれない。しかし、
完成油の安定性において、さらなる改善は、許容された
合成酸化剤の1種あるいはそれ以上を添加して達成され
るだろう。シャ−ウィン(Sherwin)、同上、P.813。一
つの解釈は、天然に存在するトコフェロールは追加の活
性を遮蔽するということである。コート、ダブリュー.
エム.(Cort,W.M.)「トコフェロール、アスコルビル
パルミテート及びアスコルビル酸の抗酸化活性とそれら
の作用態様」、JAOCS, 51:7, 1974 (321-325)。
も、各種「一次」抗酸化剤があり、グリセリド自動酸化
のフリーラジカル機構を妨害または中断することにより
機能する。加えて、各種酸(有機及び無機のいずれも)
及びそれらの誘導体のあるものは、植物油に添加された
際に明白な抗酸化効果を供することが長い間認められて
いる。これらは一般的に酸型抗酸化剤と呼ばれている。
しかしながら、一次抗酸化剤を含まない油に単独で加え
られれば、これらの酸は実質的には油の酸化安定性にお
いて何等の効果も示さないであろう。前記酸は真の抗酸
化剤ではないが、油中に天然に(トコフェロールのよう
に)、あるいは添加された抗酸化剤に存在する一次抗酸
化剤の活性をある態様にて高めることにより、機能する
ようであると信じられている。一般の酸型抗酸化剤は、
くえん酸、リン酸、チオジプロピオン酸、アスコルビン
酸、及び酒石酸を含む。これらの酸は通常、植物油に不
溶であるので、一次抗酸化剤と共に直接使用できない。
代わりに、これらの酸のある誘導体が効果的であること
が判明した。これらはくえん酸イソプロピル、チオジプ
ロピオン酸ジドデシル、チオジプロピオン酸ジラウリ
ル、チオジプロピオン酸ジオクタデシル及びアスコルビ
ルパルミテートを含む。シャ−ウィン、イー、アール
(Sherwin, E.R.)「植物油の抗酸化剤」、JAOCS、53,1
976 (430-436)。
は違って、アスコルビン酸及びアスコルビルパルミテー
トは脱酸素による全く異なった機構で機能する。アスコ
ルビルパルミテートは、エタノールに溶かされて油に添
加され、油中で直接計量されるか、あるいはオクタオレ
イン酸デカグリセロールなどの特別な油に溶かされる。
最後の方法で、油中0.05%の溶解度を得ることがで
きる。
性を示すことが知られており、さらに該活性はアスコル
ビルパルミテートにより高められることが判明した。さ
らに、植物油では、植物油へのトコフェロールの添加に
よりさらなる改善は見られないが、アスコルビルパルミ
テートの添加は植物油の貯蔵寿命を改善する。植物油中
残余トコフェロールは最適レベルであり、抗酸化活性は
さらに添加されても高められないことが明らかであろ
う。コート(Cort)、同上、pp.323-325。
(香料植物)やスパイスから単離されている。カルノゾ
ール及びローズマノールは、いずれもフェノール性ジテ
ルペンであり、ローズマリーから単離されている。さら
に最近では、他の抗酸化剤、ローズマリージフェノール
が単離された。ローズマリージフェノールの抗酸化活性
は、BHAに勝り、BHTの効果に近い。オーリアンら
(Houlihan et al.)「ローズマリーから単離された、
新規抗酸化剤ローズマリージフェノールの化学構造の解
明」、JAOCS、61:6,1984 (1036-1039)。しかしながら、
ローズマリーの基本成分はボルネオールであり、ボルネ
オールは、芳香族性欠如のために、ごく僅かな抗酸化活
性を示すに過ぎない。ファラッグら(Farag et al.)
「水性媒体中リノレン酸酸性における数種のスパイスエ
ッセンシャルオイルの抗酸化活性」、JAOCS、66:6,1989
(792-799)。ローズマリーエキスの抗酸化活性は主とし
てカルノシック酸及びカルノゾール含有量に関連してい
ると信じられている。さらに、ローズマリーエキスは、
BHA及びBHTに匹敵する抗酸化活性を有することが
示されている。ブラッコら(Bracco et al.)「天然抗
酸化剤の製造及び使用」、JAOCS、6月 1981 (686-69
0)。
全性をますます意識してきているので、合成抗酸化剤使
用の望ましさに関しては、疑問が出されてきている。植
物油に使用するための効果的な天然抗酸化剤の必要性が
高まり続けている。ミネラル及び金属の存在下であって
も有効な天然抗酸化剤の必要性が存在する。
まま食品に添加することのできる天然食用抗酸化剤組成
物を提供することにある。
パルミテート、混合トコフェロール濃縮物及びローズマ
リーエキスからなり、たとえ金属及びミネラルの存在下
でも有効な抗酸化剤組成物を提供することにある。
実施態様においては、天然食用組成物は、アスコルビル
パルミテート0.10〜6.00重量%、混合トコフェ
ロール濃縮物0.05〜3.00重量%及びローズマリ
ーエキス0.05〜3.00重量%からなる抗酸化剤組
成物からなる。本発明組成物の抗酸化活性は、該組成物
の個々の成分の活性レベルよりはるかに優れている。本
発明による組成物は、不飽和油脂、β−カロチン及び他
の酸化されやすい物質の有意な酸化減少を示す。本発明
組成物は、かような物質を含有する製品の貯蔵寿命を有
意に長期化する。本発明組成物は、たとえ金属及びミネ
ラルの存在下であっても効果的な抗酸化剤である。
ルミテート及びローズマリーエキスからなる一定の組成
物が優れた抗酸化活性を有するとの発見に一部基づく。
は、好ましくはトコフェロール−植物油濃縮物の形態で
あり、トコフェロールは濃縮物の50重量%かあるいは
それ以上を構成する。さらに、トコフェロールのうち
で、β、γ及びδ異性体がトコフェロールの少なくとも
80%を構成する。該濃縮物は、澄んだ茶色がかった赤
色の粘性油として現出する。該濃縮物はヘンケル・コー
ポレーション(シカゴ、イリノイ州)(Henkel Corpora
tion (Chicago, Illinois))から商品名「コビオックス
T−70(Coviox T-70)」として市販されている。
現出するアスコルビルパルミテートはホフマン−ラロッ
シュ(ナッツレイ、ニュージャージー州)(Hoffman-La
Roche(Nutley, New Jersey))から市販されている。
ノグリセリド及びジグリセリドの混合物中に溶解してい
る。該混合物は茶色液体として現出し、ローズマリー内
に存在する天然抗酸化剤を含む。使用するエキス混合物
は、カールセック社(カラマズー、ミシガン州)(Kals
ec, Inc.(Kalamazoo,Michigan))から「ヘルバロックス
O型(HerbaloxType O)」として市販されている。
縮物、アスコルビルパルミテート及びローズマリーエキ
ス混合物は普通、酸素フリー(無酸素)条件下で植物
油、例えばコーン油などで予備混合され、下記表1に示
す配合で組成物を形成する。
不飽和油脂、β−カロチン及び他の酸化されやすい物質
を含む製品に添加し、該製品の貯蔵寿命を改良する。一
つの好ましい処方においては、混合トコフェロール濃縮
物、アスコルビルパルミテート及びローズマリーエキス
をビタミン/ミネラル補足食品に添加する。下記表2は
この好ましい補足食品に見られる成分及び相対割合を示
す。分離成分の全ては市販されている。簡便なことに、
該補足食品はカプセル形態に包装することができる。
具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。
足食品及び種々の他の物質の抗酸化活性を測定するため
に行った。
こし、油焼けのレベルに達する耐油性を測定することに
ある。この特定のテストでは、過酸化値100を選ん
だ。その結果は、このレベルに達する時間数で表示され
る。サフラワー油それ自身、サフラワー油と本発明組成
物成分の各々との組み合わせ、及びサフラワー油と本発
明組成物との組み合わせをテストした。試験は100
℃、大気圧下、空気曝気下にて行った。下記表3に試験
結果を示す。
の抗酸化活性は、他の抗酸化剤でみられる活性より優れ
ている。最も驚くべきことは、本発明組成物抗酸化活性
が、組成物の個々の成分の活性レベルよりはるかに優れ
ていることである。高められた活性は、アスコルビルパ
ルミテート、混合トコフェノール、及びローズマリーエ
キス間の共同作用に由来する。事実、本発明試料が過酸
化値100に達するまでに追加の2時間を要した。
は試料を通して曝気したので、追加の2時間は有意な改
善を意味する。これを換算すると、通常の条件下でサフ
ラワー油の貯蔵寿命の追加はおよそ26週間になる。混
合トコフェロールの追加は現に酸化を増進することに注
意すべきである。前述したように、サフラワー油(全試
料に存在するように)中の残余トコフェロールは、最適
濃度であろうと考えられ、また混合トコフェノールの追
加はさらなる活性を遮蔽すると考えられる。
できる。この実験において、過酸化物のレベルは時間
中、以下の5個の製品について測定された。
成物添加サフラワー油、3)BHT添加サフラワー油、
4)表2に示す食品形態、5)アスコルビルパルミテー
ト、混合トコフェロール濃縮物及びローズマリーエキス
を含まない食品形態。BHTあるいは本発明組成物が添
加される場合には、製品の0.0215重量%を添加す
る。試験は温度60℃、大気圧下、試料を循環する暖気
下にて行った。その結果を図1に示す。
0に見られるように、抗酸化添加物なしのサフラワー油
は最も高い過酸化値(よって、最高過酸化速度)を有す
る。曲線102は、BHT添加サフラワー油の過酸化値
を描く。同様に曲線104は、本発明組成物添加サフラ
ワー油の過酸化値を描く。曲線102及び104は、ほ
ぼ同じ輪郭線を描くが、曲線104(本発明組成物)
は、僅かに低い過酸化値を示す。曲線102及び104
は、抗酸化活性の損失することなく、合成BHTが本発
明組成物の天然成分に置換されてもよいことを立証す
る。事実、データは貯蔵寿命が僅かに改善されることも
示唆する。曲線106は、本発明の表2に明記される形
態の過酸化値を描く。曲線108は曲線106と同じ製
品であるが本発明組成物を含まない製品の過酸化値を描
く。本発明抗酸化組成物は、たとえビタミン/ミネラル
補足食品に酸化亜鉛、フマル酸第一鉄及びグルコン酸銅
の形態でのミネラルが含まれているとしても有意に酸化
を減少させることに注意されたい。金属が一般に抗酸化
添加剤活性を減少させることから、このことは重要であ
る。
すい物質であることはよく知られている。しばしば、β
−カロチンはマーカーとしてある系に添加され、β−カ
ロチンを観測することにより、系の酸化速度を評価する
ことができる。この実験では、前記表2に示す食品形態
(本発明抗酸化剤組成物を含むものと含まないもの)中
のβ−カロチン酸化速度を測定し、その結果を図2に示
す(明らかに、前記形態中のβ−カロチンが、補足食品
の一部分として消費された際には、ビタミンAの前駆物
質として機能し、マーカーとして機能してはいない)。
物なしの補足食品でのβ−カロチンの安定した減少を示
す。しかしながら、該補足品中の本発明組成物の存在と
ともに、曲線202に示されるように、β−カロチン酸
化速度は同じ時間範囲の間、減少する。
変化を示すグラフである。
チン濃度の経時変化を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】 約50重量%のアスコルビルパルミテート; 約25重量%のトコフェロール濃縮物であって、前記トコ
フェロール濃縮物は、トコフェロールのうちで非α−ト
コフェロール異性体がトコフェロールの少なくとも80%
を構成するトコフェロール濃縮物;及び 約25重量%のローズマリーエキス混合物を含む抗酸化組
成物。 - 【請求項2】 酸化を受けやすい製品における抗酸化用
の保存剤であって:酸化阻害有効量のアスコルビルパル
ミテート; 酸化阻害有効量のトコフェロール濃縮物であって、前記
トコフェロール濃縮物は、トコフェロールのうちで非α
−トコフェロール異性体がトコフェロールの少なくとも
80%を構成するトコフェロール濃縮物;及び 酸化阻害有効量のローズマリーエキス混合物を含む保存
剤。 - 【請求項3】 少なくとも90重量%の,油焼けの影響を受
けやすい食品品目又はビタミンーミネラル補足食品;及
び 前記食品品目又はビタミン-ミネラル補足食品の貯蔵寿
命の長期化に十分な量の、請求項2記載の保存剤を含む
食品混合物。
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