JP3199742B2 - 濃縮された生物学的利用性カルシウム源 - Google Patents

濃縮された生物学的利用性カルシウム源

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、濃縮リンゴ酸クエン酸カルシウムを有意の
レベルで有する甘味料補給剤の形態の、濃縮された生物
学的利用性のあるカルシウム源に関する。この補給剤
は、食物、飲料、及び薬剤に用いられる。
発明の背景 ヒトや動物に対して、ビタミンやミネラルの補給剤を
用いるのは普通のことである。何らかの食物、激しい運
動、及び病気の症状には、普通の食事と考えられるもの
から通常得られるのとは別に、相当な量のミネラルやビ
タミンの摂取が要求されることがある。成長期の子供を
含む、不適切な食事を取っている者にとっては、ビタミ
ンやミネラルの補給は一番重要である。年をとった成人
は、年齢の関係で骨が減少するのを防ぐために、カルシ
ウムの補給が必要である。閉経後の女性は、骨の減少を
速めて骨量を更に減らすことのあるホルモンが変化する
ので、カルシウムの補給が必要である。従って、食物
を、生物学的利用性の高いカルシウム源で補給するのが
望ましい。
カルシウムは様々な食物源から得ることができる。カ
ルシウム源の第一のものは、乳製品、特にミルクであ
り、それらは毎日のカルシウム摂取量の75％を占める。
一方、乳製品以外の食物は、毎日通常200mg未満のカル
シウムを与える。しかしながら、一般の人々は、青年期
から始まり、その後の生涯を通して、基準の食物レベル
のカルシウムを得るのに十分な量のミルクを飲まない。
このようにミルクを少ししか飲まないのは、社会生活の
場での飲み物としてミルクが魅力的でないことの他に、
ラクトース過敏症のためであることがある。
カルシウムの補給効果に関して考えなければならない
一つのことは、全てのカルシウム源が同じように溶解
性、もしくは生物学的利用性をもつわけではないという
ことである。クエン酸カルシウムは水にわずかに溶け
る。クエン酸カルシウム１グラムは、冷水1,050グラム
に溶解する。リンゴ酸カルシウムの溶解性はやや高い。
水酸化カルシウムは水に僅かだけ溶解し、またそれは空
気中の二酸化炭素を吸収して容易に炭酸カルシウムを生
成する。炭酸カルシウムもまた、溶解性については限界
がある。
カルシウムの生物学的利用性にとっては、胃や腸の中
でカルシウム塩が溶解することが必須である。この溶解
性は、カルシウムをより容易に吸収させるのに役立つ。
従って、カルシウム塩の選択は、塩と、胃や腸の中の分
泌液との相互作用に依る。
噛むことのできる錠剤は、カルシウム補給剤の形態と
しては一般的である。しかしながら、このような錠剤
は、ざらざらした感じやチョークのような後味を口内に
残し、多くの者はこれを不快と感ずる。これらの公知の
補給剤は様々に利用されている。骨の新陳代謝に影響を
与える薬剤、例えばエストロゲン、とは異なり、カルシ
ウム栄養補給剤は、適切に吸収され、また代謝されるか
どうかは別として、単にもう一つの栄養源であると考え
られてきた。
生物学的利用性のある濃縮された液状のカルシウム補
給剤は、当該技術分野において知られている。カルシウ
ムを含有する飲料は幾つか知られており、それらの飲料
は６から８オンスで、ミルクのレベルのカルシウム（1/
3RDA）を与える。しかしながら、それらは不透明で、し
ばしば固体が沈殿しているのが分かり、また限られた香
味料（通常はシトラス）にしか用いることができない。
リンゴ酸クエン酸カルシウム（CCM）は、生物学的利
用性の高いカルシウム源である。リンゴ酸クエン酸カル
シウムは、粉末として得てもよいし、或いはin situで
生成することもできる。現在、リンゴ酸クエン酸カルシ
ウムは、ミルクのレベルのカルシウムを与え、味も良い
幾つかの市販のジュース飲料中で得ることができる。
普通に食される様々な食物製品および飲料製品の栄養
価を高める手段が必要とされている。リンゴ酸クエン酸
カルシウムのような、生物学的利用性のある濃縮カルシ
ウム源で強化された甘味料補給剤は、食物、液状の飲
料、ならびに食物製品および飲料製品の製造において普
通の成分として通常使用されるキャリア、の栄養価を高
めるための手段となる。このような甘味料補給剤は、使
用に最も簡単なように、注ぐことのできる／ポンプで吸
い上げることのできる溶液とすることが必要であろう。
濃縮リンゴ酸クエン酸カルシウムを含む注ぐことのでき
る／ポンプで吸い上げることのできる溶液を処方するに
ついては、酸、糖、及びカルシウム源のような固体成分
を可溶化するのに困難が生じる。カルシウムを多く添加
すればする程、酸が多く添加され、また固体を溶解する
ための液体が少なくなる。このことは、CCMを形成する
のに用いられる成分のうち固体の割合がますます高くな
ることを意味する。本発明の組成物では、通常約５から
65重量％である。
本発明の目的は、濃縮リンゴ酸クエン酸カルシウムで
栄養的に補給され、生物学的利用性があり、一般的に用
いられる液体の甘味料と見た目には変わらない透明な溶
液であり、飲料や食物に使用した場合に許容される味を
もたらすことのできる甘味料補給剤を製造することであ
る。
定義 本明細書中で使用される「リンゴ酸クエン酸カルシウ
ム」もしくは「CCM」という語は、カルシウム、クエン
酸塩、及びリンゴ酸塩の混合物、もしくは錯体を意味す
る。
本明細書中で使用される「リンゴ酸」という語は、Ｄ
−異性体とＬ−異性体との混合物を指す。すなわち、リ
ンゴ酸は光学的に活性であるが、ここではラセミ混合物
が使用される。Ｄ−リンゴ酸、及びＬ−リンゴ酸は別々
に、もしくは混合して用いることができる。
本明細書中で使用される「水」は、組成物中に存在す
る水の全量を含む。「水」には、香味料、濃縮ジュー
ス、糖シロップ、及び他の水源、例えばガム溶液、から
の水が含まれる。カルシウムや他の固体の水和の水も含
まれる。
本明細書中で使用される「固体」は、主として溶解し
た糖、塩、ガム、酸、及び溶解性のあるカルシウムであ
る。「フルクトース固体」は、溶解したフルクトースを
指す。通常、固体は屈折率で測定され、゜Brixで表され
る。゜Brixは、濃縮物中に含まれる溶解した固体の量に
近い。
本明細書中で使用される「を含んでなる」は、本発明
の甘味料補給剤組成物において、様々な成分を組み合わ
せて使用できるという意味である。従って、「実質的に
〜からなる」や「からなる」という語は、「を含んでな
る」という語に包含される。
本明細書中では、「栄養的」もしくは「栄養補給量」
は、本発明を実施するにあたって使用する量により、最
終製品の一日の通常の摂取レベルで、栄養となる量のカ
ルシウムが与えられるという意味である。これは、補
給、もしくは食物中に通常存在するカルシウムに追加す
るということである。通常、補給量は、カルシウムの基
準食物所要量（Recommended Dietary Allowance（RD
A））の約10％から約300％である。カルシウムの基準食
物所要量（Recommended Dietary Allowance（RDA））の
少なくとも30％を与えるのが好ましい。RDAは、アメリ
カ合衆国において規定されているものである（Recommen
ded Daily Dietary Allowance−Food and Nutrition Bo
ard,National Academy of Sciences−National Researc
h Councilを参照のこと）。
ここで製造工程中に使用される具体的な化合物、及び
組成物は、認可されている食物、もしくは薬学的に許容
されるものでなければならない。組成物は食することが
でき、ヒト及び／または動物による消費が認められてい
るものでなければならない。本明細書中で用いられる
「薬学的に許容される」成分は、不適当な副作用（毒
性、刺激、及びアレルギー反応のような）がなく、ヒト
及び／または動物に使用するのに適当であり、本発明の
方法により使用した場合、利点／危険の合理的な比率に
見合うような成分である。具体的な「安全、且つ効果的
な量」は、明らかに、消費者の身体的な状態、消費者の
年齢、同時に行う薬剤治療の性質（もし薬剤治療を行っ
ているのであれば）、及び使用する特定の処方により異
なるのであろう。
本明細書中で使用される「シングルストレングス飲
料」という語は、そのまま飲むことのできる形態の飲料
組成物を指す。通常15゜Brix未満である。
本明細書中で使用される「糖（類）」は、炭水化物甘
味料を意味する。好ましくは、それらは、グルコース、
サッカロース、マルトース、フルクトース、糖アルコー
ル、低分子量のデキストリン、及び一連の炭水化物のよ
うな、単糖類、及び二糖類である。「糖（類）」という
語には、液状のシロップ、及び結晶状もしくは固体の糖
類が含まれる。「糖（類）」にはまた、液状フルクトー
ス、高フルクトースコーンシロップ固体、転化糖、マル
トースシロップ、ソルビトールを含む糖アルコール、及
びそれらの混合物が含まれる。人工甘味料、もしくは甘
味の強い甘味料は、糖（類）という語には包含されな
い。
発明の要旨 ａ）溶解性のあるカルシウム、 ｂ）クエン酸とリンゴ酸の重量比が約90:10から約10:90
である、クエン酸とリンゴ酸の混合物を含んでなる食用
酸成分、及び ｃ）糖 を含んでなり、該食用酸成分と溶解性のある該カルシウ
ムの重量比が約3:1から約17:1であり、該糖がフルクト
ースを乾燥重量ベースで少なくとも15％含んでなり、ま
た糖と食用酸成分の重量比が約1:1から約40:1である、
生物学的利用性のあるカルシウムを与える甘味料補給剤
組成物が開示されている。
本明細書においては、パーセンテージ、及び比は、特
にことわりのない限り重量に基づくものである。
詳細な説明 生物学的利用性の向上 グルコース、及びグルコースポリマーのカルシウムの
吸収に及ぼす影響は既に証明されている。Wood,R.J.,Ge
rhardt A.及びRosenberg I.H.の“Effect of Glucose a
nd Glucose polymers on Calcium Absorption in Healt
hy Subjects"（Am.J.Clin.Nutr.1987;46:699−701）を
参照のこと。様々な実験的な手法を用いて、グルコース
（もしくはグルコースポリマー）が、ラットとヒトの両
方においてカルシウムの吸収を高めることが示されてい
る。Zheng,J.J.,Wood,R.J.,Rosenberg,I.H.の“Enhance
ment of Calcium Absorption in Rats by Coadministra
tion of Glucose polymer"（Am.J.Clin.Nutr.1985;41:2
43−５）を参照のこと。有機酸のカルシウムの吸収に及
ぼす影響も評価されている。シュウ酸は、カルシウムの
生物学的利用性を低下させることが知られている。Hean
ey,R.P.,Weaver,C.M.の“Oxalate:Effect on Calcium B
ioavailability"（Am.J.Clin.Nutr.1989;50:830−２）
を参照のこと。しかしながら、グルコン酸塩、酢酸塩、
クエン酸塩、乳酸塩、及び炭酸塩からのカルシウムの吸
収はどれも同程度であり、またミルクからの吸収と同程
度であることが示されている。Sheikh,M.S.,Santa Ana,
C.A.,Nicar,M.J.,Schiller,L.R.,Fordtran,J.S.の“Gas
trointestinal Absorption of Calcium From Milk and
Calcium Salts"（N.Engl.J.Med.1987;317:532−６）を
参照のこと。リンゴ酸クエン酸カルシウムからのカルシ
ウムの吸収は、炭酸カルシウム及びミルクからの吸収よ
り優れていることが分かっており、従って、生物学的利
用性が炭酸カルシウム及びミルクと同等、もしくはそれ
らより低いということが分かっている他の全てのカルシ
ウム源より優れていることが推察される。Smith,K.T.,H
eaney,R.P.,Flora,L.,Hinders,S.M.の“Calcium Absorp
tion From a New Calcium Delivery System（CCM）”
（Calcif.Tissue Int.1987;41:351−２）、及びMiller,
J.Z.,Smith,D.L.,Flora,L.,Slemenda,C.,Jiang,X.,John
ston,C.L.Jrの“Calcium Absorption From Calcium Car
bonate and a New From of Calcium（CCM）in Healthy
Male and Female Adolescnets"（Am.J.Clin.Nutr.1988;
48:1291−４）を参照のこと。驚くべきことに、フルク
トースを含有するリンゴ酸クエン酸カルシウム甘味料補
給剤組成物の有機酸及び糖プロファイルの変更が、カル
シウムの生物学的利用性の改良に有用であることが、今
回発見された。
例Ｉ カルシウムの生物学的利用性に対する糖プロファイル
の影響を、カルシウムの腸内移送を試験管内で測定する
ことにより評価した。ヒトのカコ−２腸細胞の細胞単一
層を、標準的な細胞培養手法を用いて、マイクロポーラ
スフィルター上で培養した。カコ−２細胞系は、生体内
でのヒトの小さな腸細胞の組織学的、及び生化学的性質
の多くを示すので、この目的には都合がよい。管腔（腸
の）から細胞の漿膜（血流）側への45Caの移送を、様々
な組成の糖を含有する幾つかの水性テスト調製物からの
カルシウムの吸収のマーカーとして用いた。テスト溶液
は全て、細胞培養実験を行うのに適当な、カルシウムを
0.4グラム／リッター含む標準緩衝液中で調製した。
サンプルの三番目の組は、カルシウムの腸内吸収を刺
激することが知られている、ビタミンＤの代謝的な活性
な形態である1,25ジヒドロキシコレカルシフェロール
〔1,25（OH）2D3〕で細胞を前処理してから評価した。
テストした二つのサンプルにおいては、処理しない細胞
に比べて、カルシウムの吸収率が24％増加した（データ
は示していない）。しかしながら、ビタミンＤで刺激さ
れた細胞におけるカルシウムの吸収に対する糖組成物の
影響（以下に示す）は、刺激されていない細胞における
それと、実質的に同じであった。
これらのデータから、糖類混合系からのカルシウムの
生物学的利用性は、糖類の重量比を調節してフルクトー
スの濃度をより高くすることにより改良されることが分
かる。また、ビタミンＤの代謝とは無関係なカルシウム
の吸収が、一様に改良される。
例II カルシウムの生物学的利用性に対する糖類、クエン
酸、及びリンゴ酸の影響を、ラット全身47Ca維持法を用
いて評価した。このバイオアッセイにより、全胃腸路に
わたる吸収の正味の結果が測定され、またカルシウムの
排泄の複数の経路が説明されるので、この方法は便利で
ある。若い大人の雄のSDラットを、環境をコントロール
した部屋の中に置いた檻に一匹ずつ入れ、標準的な実験
室用のエサと水道水を与えた。47Caで放射線ラベルした
リンゴ酸クエン酸カルシウムを含有する幾つかのサンプ
ルを、経口強制飼養により動物に投与した（ｎ＝8/グル
ープ）。投与直後（時間０）、及び72時間後に、小動物
全身ガンマ計数装置中で、全身の放射性同位元素のレベ
ルを測定した。放射性同位元素のレベルは全てバックグ
ラウンドの放射線に対して補正し、また72時間後のレベ
ルは47Caアイソトープの減衰に対して補正した。パーセ
ント生物学的利用率は、72時間後のアイソープレベルを
０時のレベルで割り、これに100をかけて得た。調製物
は全て水性であり、カルシウムを1.3グラム／リッター
含んでいた。
糖不在下でクエン酸：リンゴ酸の重量比を変更して
も、生物学的利用性に対しては実質的には何も影響がな
かった。それに比べ、糖の存在下では、酸の重量比にお
いてリンゴ酸の方が大きい場合に、生物学的利用性がよ
り高くなった。糖類を添加すると、常にカルシウムの生
物学的利用性が改良された。しかしながら、一定のクエ
ン酸：リンゴ酸の重量比においては、フルクトース含有
量の大きい糖組成物ほど、カルシウムの生物学的利用性
が高かった。従って、カルシウムの生物学的利用性に関
して好ましい組成物は、糖類を含有するものである。ま
た、カルシウムの生物学的利用性は、酸の重量比がリン
ゴ酸よりであり、また糖類の重量比がフルクトースより
である組成物において、大きく高められる。
以上をまとめると、有機酸の重量比と糖類の重量比の
相互作用が、カルシウムの生物学的利用性の改良を導く
ことが分かった。これらの知見の手掛かりは、以下の結
果である。１）フルクトース濃度が高いと、リンゴ酸ク
エン酸カルシウムからのカルシウムの生物学的利用性が
増す。２）クエン酸：リンゴ酸の重量比をリンゴ酸より
に変えることによっても、糖の存在下におけるカルシウ
ムの生物学的利用性が改良される。従って、生物学的利
用性のあるカルシウム源を提供する方法は、食用酸成分
と溶解性のあるカルシウムを、重量比で約3:1から17:
1、好ましくは約5:1から13:1、最も好ましくは約6:1か
ら8:1、含んでなる甘味料補給剤組成物を、安全且つ有
効な量、投与することである。食用酸成分は、クエン酸
とリンゴ酸との混合物を含んでなり、該混合物中のクエ
ン酸とリンゴ酸の重量比は約90:10から約10:90、好まし
くは約80:20から約20:80、であり、最も好ましくはリン
ゴ酸を少なくとも50重量％含む。また、糖と食用酸成分
の重量比は、約1:1から約40:1、好ましくは約4:1から約
25:1、最も好ましくは約5:1から約15:1である。糖成分
は、フルクトースを少なくとも15％（乾燥重量ベー
ス）、好ましくは少なくとも約25％から約30％、最も好
ましくは少なくとも50％、含んでなる。
糖類 糖類は乾燥重量ベースで表される。例えば、42％がフ
ルクトース固体（残部はグルコースやマイナーな固体）
であってもよい固体を77％、及び水を23％有する高フル
クトースコーンシロップ100グラムは、固体77グラムと
水23グラムをもたらす。
フルクトースの他に本発明に用いるのに好ましい糖類
は、グルコース（デキストロース）、マルトース、サッ
カロース、転化糖、及びそれらの混合物である。
本発明の組成物全てに用いるのに最も好ましいのは、
約15％から約99％、好ましくは約25％から約99％、フル
クトースを含んでなる、糖類配合物である。少なくとも
15％のフルクトースを有すると生物学的利用性が増し、
また、長期、高温でのカルシウムの沈殿、及び／または
サッカロースの結晶化を抑制することが発見されたから
である。
一般的に、フルクトースは、液状フルクトース、高フ
ルクトースコーンシロップ、乾燥結晶／固体フルクトー
ス、フルクトースシロップ、及びそれらの混合物の形態
で使用される。本発明において有用な高フルクトースコ
ーンシロップは、約71％から約77％の固体と、約23％か
ら約29％の水を含有してなり、固体の約42％から約90％
がフルクトース固体である。「液状フルクトース」とい
われる高フルクトースコーンシロップが、最も好ましい
フルクトース源である。液状フルクトースは、固体を約
77％、水を約23％有しており、固体のうち約95％から約
100％がフルクトース固体である。
好ましいフルクトース源は以下の通り。固体を約71％
（約42％がフルクトース、約28％がデキストロース、約
１％がマルトース）および水を約29％含んでなり、A.E.
Staleyにより供給される高フルクトースコーンシロップ
42（HFCS42）、固体を約77％（約55％がフルクトース、
約22％がデキストロースとマイナー成分）および水を約
23％含んでなり、A.E.Staleyにより供給される高フルク
トースコーンシロップ55（HFCS55）、ならびに固体を約
77％（約99％がフルクトース、残部はマイナー成分）お
よび水を約23％含んでなり、A.E.Staleyにより供給され
る液状フルクトース。
糖類、特にフルクトースを含有する混合物がカルシウ
ムの吸収性／生物学的利用性を高めることが、思いがけ
なくも見いだされたことに注目すべきである。
カルシウム 通常、カルシウムの基準食物所要量（RDA）は、6kgに
つき幼児で約400mgから、11歳から24歳の男女で約1200m
gの範囲である。1200mgは、授乳中で女性のRDAである。
本発明の甘味料補給剤組成物１液量オンスにより、いか
なる個人に対しても、RDAの約10％から約300％を供給す
ることができる。
本発明の甘味料補給剤組成物は、カルシムウと、酸性
陰イオン、クエン酸塩およびリンゴ酸塩と、少なくとも
15％がフルクトースである糖とからなる混合物を含んで
なる。リンゴ酸クエン酸カルシウム（CCM）は、カルシ
ウム塩、クエン酸、及びリンゴ酸からなる混合物を含ん
でなる、生物学的利用性のあるカルシウム源である。CC
Mは、液状の媒体（水及び／または糖シロップを添加し
たもの）中で、カルシウム塩、もしくはそれらの混合物
と食用酸成分との反応により生成される。
本発明において有用であるためには、カルシウムは液
状媒体中に「可溶化」、即ち溶解されなければならな
い。従って、本発明の甘味料補給剤組成物に含まれるカ
ルシウムの量は、「可溶化カルシウム」についての量、
即ち、溶解したカルシウムの量である。
適当なカルシウム源には、炭酸カルシウム、酸化カル
シウム、水酸化カルシウム、硫酸カルシウム、塩化カル
シウム、リン酸三カルシウム、リン酸水素カルシウム、
及びリン酸二水素カルシウムの他、カルシウムのそれぞ
れの有機塩、例えばクエン酸カルシウム、リンゴ酸カル
シウム、及び酒石酸カルシウム、が含まれる。
溶解性のあるカルシウムのうち約３％から約30％が、
塩化カルシウム、硫酸カルシウム、硝酸カルシウム、酢
酸カルシウム、及びそれらの混合物のような酸性カルシ
ウム塩から得てもよいことが発見された。酸性カルシウ
ム塩ではないが、溶解性のあるカルシウムのうちの約３
％から約30％を得るために乳酸カルシウムを用いること
ができ、またそれは酸性カルシウム塩を用いた場合に得
られるのと同様の効果をもたらす。溶解性のあるカルシ
ウムのうち約10％から約20％を、酸性カルシムウ塩、及
び／または乳酸カルシウムから得るのが好ましい。本発
明で用いるのに好ましい酸性カルシウム塩は、塩化カル
シウム、硝酸カルシウム、硫酸カルシウム、及びそれら
の混合物である。
塩化カルシウム、硫酸カルシウム、及び硝酸カルシウ
ムを任意に含有する、炭酸カルシウムと水酸化カルシウ
ムとの混合物は、本発明の甘味料補給剤組成物に用いる
のに有用であり、またしばしば好ましい。最も好ましい
カルシウム源は炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、及
びそれらの混合物である。これらのカルシウム塩は、有
機酸で中和されて二酸化炭素及び／または水を生成する
からである。
溶解性のあるカルシウムを約2.4％から約７％含んで
なる組成物については、水酸化カルシウムを単一のカル
シウム源として用いるのは好ましくない。
本発明の甘味料補給剤組成物は、可溶化カルシウムを
約2.5％から約５％含んでなる。これらの甘味料組成物
は、可溶化カルシウムを約３％から約５％含んでなるの
が好ましい。
食用酸成分 本発明の生物学的利用性のある補給剤組成物の鍵とな
る成分は、食用の酸成分である。カルシウムがクエン酸
とリンゴ酸とで完全に中和されること、またこれらの酸
からの陰イオン電荷がカルシウム源からの陽イオン電荷
に比べて過剰であることが、本発明においては重要であ
る。本発明における製品は、クエン酸、及びリンゴ酸に
よる酸当量が過剰でなければならない。
水 補給剤組成物は、水を約25から60重量％含んでなる。
存在する水の量により組成物の濃度が決まる。
甘味料補給剤組成物における水とフルクトース固体の
好ましい重量比は、約2:1から約1:2である。水とフルク
トース固体のより好ましい重量比は、約1.5:1から約1:2
であり、水とフルクトース固体の最も好ましい重量比
は、約1:1である。
pH 甘味料補給剤組成物のpHは、通常約3.8以下である。
好ましいpHは約3.4以下であり、またより好ましいpHは
約3.2以下である。一般的に、pHの範囲は約2.5から約3.
8である。pHは、甘味料補給剤を希釈せずにそのままで
測定する。
任意成分 本発明の補給剤組成物は、他のあらゆる成分、もしく
は一般的に任意の成分として使用される成分を含んでな
ってよい。他のマイナーな成分はしばしば含有される。
このような成分には防腐剤、例えば安息香酸とその塩、
二酸化イオン等、が含まれる。pHが約3.3以上であっ
て、固形分が約42％未満であれば、濃縮甘味料補給剤に
防腐剤を添加するのが好ましい。天然または合成の着色
剤を使用することができる。
甘味料補給剤の感触や不透明度を変えるために、ガ
ム、乳化剤、及びオイルを含有させることができる。一
般的な成分には、グアガム、キサントン、アルギン酸
塩、モノ及びジグリセライド、レシチン、ペクチン、パ
ルプ、綿実油、植物油、及び加重油が包含される。エス
テル、及び他の香味料や芳香油を使用することもでき
る。
香味成分のような任意の成分を使用する場合には、追
加の水、クエン酸、リンゴ酸、及び／または糖類を、本
発明の甘味料補給剤の処方に補わなければならない。
酸性陰イオン成分：塩化物、硝酸塩、及び硫酸塩 本発明の甘味料補給剤組成物の任意の成分は、存在す
る有機酸の陰イオン、例えば塩化物陰イオン、硝酸塩陰
イオン、硫酸塩イオン、酢酸塩陰イオン、及びそれらの
混合物、のレベルである。本発明の補給剤組成物は、酸
性陰イオン、好ましくは塩化物陰イオン、硝酸塩陰イオ
ン、硫酸塩イオン、及びそれらの混合物を約0.05％から
約５％含んでなるとができる。酸性陰イオンは、一般的
に二つの要因の安定性を改良する。乳酸塩陰イオンを約
0.05％から約５％用いることもでき、酸性陰イオンと同
様の効果のあることが発見された。乳酸塩陰イオンは、
その対応する酸の形から、もしくは好ましくはその対応
するカルシウム塩から得ることができる。乳酸塩陰イオ
ンと酢酸塩陰イオンを利用する場合には、陰イオンの混
合物が好ましい。乳酸塩陰イオン、及び／または酢酸塩
陰イオンは異臭を与えることがあるからである。
酸性陰イオンのレベルは、好ましくは約0.05％から約
５％の範囲である。より好ましいレベルは約0.2％から
約３％である。これらの範囲は、塩ではなく陰イオンの
重量に基づくものである。すなわち、陽イオンの重量は
無視される。
塩化物陰イオン、硝酸塩陰イオン、及び硫酸塩イオン
は、好ましくはそれらの対応する酸の形、すなわち塩酸
や硝酸から得るか、或いは塩化カルシウム、硝酸カルシ
ウム、もしくは硫酸カルシウムのような、それらの対応
するカルシウム塩から得る。
酸性陰イオンは、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、
硫酸カルシウム、酢酸カルシウム、及びそれらの混合物
のような酸性カルシウム塩から得た、溶解性のあるカル
シウムのうちの約３％から約30％から得るのが好まし
い。酸性カルシウム塩ではないが、溶解性のあるカルシ
ウムのうち約３％から約30％を得るために、乳酸カルシ
ウムを用いることができ、またそれは酸性カルシウム塩
を用いた場合に得られるのと同様の効果をもたらす。好
ましい酸性カルシウム塩は、塩化カルシウム、硝酸カル
シウム、硫酸カルシウム、及びそれらの混合物である。
塩化カルシウム、硝酸カルシウム、硫酸カルシウム、
及びそれらの混合物は、可溶化カルシウムのうちの約３
％から約30％を供給することができる。塩化カルシウ
ム、硝酸カルシウム、硫酸カルシウム、及びそれらの混
合物が、存在する可溶化カルシウムのうちの約10％から
約20％を供給するのが好ましい。残りの溶解性のあるカ
ルシウムは、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、及び
それらの混合物からもたらされるのが好ましい。これら
のカルシウム源は、酸により中和されるという利点を有
している。
使用するのに最も好ましい酸性陰イオンは、塩化物陰
イオンである。塩化物陰イオンは塩化カルシウムから誘
導されるのが好ましく、それは可溶化カルシウムのうち
約３％から約30％をもたらすことができる。塩化カルシ
ウムが、可溶化カルシウムのうち約10％から約20％をも
たらすのがより好ましい。硫酸塩は溶解性のレベルが低
いので、硫酸塩陰イオンと他の適当な陰イオンとの混合
物を用いるのが好ましい。
本発明の補給剤組成物への塩化物陰イオン、硝酸塩陰
イオン、硫酸塩陰イン、酢酸塩陰イオン、多び乳酸塩陰
イオンの使用は、高いレベル、例えばミルクのレベル以
上、の可溶化カルシウムを使用した場合における高温安
定性に寄与する。
香味成分 甘味料補給剤組成物に香味性を付与するのに効果的な
香味成分の具体的な量は、選択した香味料（類）、所望
な香味効果、及び香味成分の形態により異なる。本発明
の香味成分は、果物香味料、及び植物香味料からなる群
から選択するのが好ましい。
「果物香味料（類）」という語は、種子植物、特に種
子のまわりに甘い果肉を有する種子植物の可食生殖部分
から誘導される香味料を指す。また「果物香味料」とい
う語には、天然に得られる果物の香味に似せて合成して
製造した香味料も含まれる。オレンジ香味料、レモン香
味料、ライム香料、及びグレープフルーツ香味料を包含
する柑橘系の香味料を使用することができる。柑橘系の
香味料の他に、他の様々な果物香味、例えばリンゴ香味
料、ブドウ香味料、チェリー香味料、パイナップル香味
料等およびその他、を使用することができる。好ましい
果物香味料は、リンゴ、ブドウ、チェリー、及びそれら
の混合物である。これらの果物香味料は、果物のジュー
スや芳香油のような天然の香味源、もしくは合成により
得られるものから誘導することができる。
「植物香味料（類）」という語は、果物以外の植物の
一部分から誘導される香味料を指す。すなわち、豆類、
ナッツ類、樹皮、根、及び葉から誘導されるものであ
る。植物香味料の例には、ココア、チョコレート、バニ
ラ、コーヒー、コーラー、茶等がある。諸物香味料は、
天然原料、例えば芳香油や抽出物、から誘導できる。或
いは、天然に得られる香味に似せて合成して得ることも
できる。
果物や植物の濃縮物やピューレを使用することができ
る。果物や植物のジュースは、香味料として用いるには
好ましくない。しかしながら、もしジュースを用いる場
合には、香味料としてのジュースの使用量はその濃度に
依存し、当業者により容易に決定される。
使用するいかなる香味料中の水も、甘味料組成物の水
の全パーセンテージに含められる。糖類は、糖レベルに
含められる。
用途 本発明の食物組成物は、補給剤組成物を約１％から約
99％含有することができる。これらの食物組成物の好ま
しい態様には、焼き物、フルーツ飲料／混合物、冷凍食
品、キャンディー、炭酸飲料、ミルク飲料／混合物、ゼ
ラチン、プディング、パイ等の中身、朝食用シリアル、
朝食用バー、ソース、ジャム、ジェリー、ホイップした
トッピング、錠剤、シロップ、経口投与用の薬、スプレ
ッド、チュウインガム、キャンディー、及びチョコレー
トが含まれる。好ましい食物組成物は、キャンディーバ
ー、フルーツロールアップス（登録商品）、ガム、キャ
ンディー、焼き物、及び飲料のような菓子製品である。
本発明の補給剤組成物は、必要なカルシウムの量、及
び／または濃度により、食物組成物中の糖類の一部とし
て置き換えることができる。特性の異なるサッカロース
やフルクトース、もしくはデキストロースについてレシ
ピや処方中で調節をおこなうのと同様に、特性の異なる
甘味料組成物について調節をおこなわなければならな
い。このような変更は、当業者によりなされうる。
以下は、これらの糖誘導体を用いて作ることのできる
食物組成物の例のリストの一部である。ケーキ、クッキ
ー、ブラウニー、他の甘いスナック、糖衣、砂糖衣、パ
イの中身、プディング、糖衣シリアル、まぶしたナッツ
類（蜂蜜をまぶしたナッツ類）、クリーム、硬いキャン
ディー、柔らかいキャンディー、チョコレート、クラッ
カー、芋類、トウモロコシ、小麦、及び他の穀類から作
られるスナック、ソース、グレイビー、ヨーグルト、ア
イスクリーム、ジェリー、ジャム、パン、ロールパン、
マフィン、ドーナツ、及びスイートロール。
朝食用のコーンシリアルは、トウモロコシの粒を加
工、調理する前に、それを甘味料補給剤でまぶしたり、
またトウモロコシの粒をフレーク状にして焼いた後に、
甘味料補給剤を好ましくはスプレイすることにより得ら
れる。好ましい方法は、トウモロコシの粒を甘味料補給
剤中で低湿調理する方法である。
製造法 カルシウム塩は有機酸と反応するので、製造過程でカ
ルシウムは可溶化する。理論に拘泥するわけではない
が、準安定なリンゴ酸クエン酸カルシウム錯体が生成す
るものと考えられる。カルシウム塩、例えば炭酸カルシ
ウム、は、クエン酸やリンゴ酸と共に甘味料補給剤組成
物中の溶液中に残存する。ここに記載されている方法で
製造した場合、リンゴ酸クエン酸カルシウムは、対応す
る塩、すなわちクエン酸カルシウムやリンゴ酸カルシウ
ム、よりり溶解性がある。
溶解性を最大とするには、物質を特定の順序で添加し
なければならない。糖とカルシウム塩を可溶化すると、
それらは水に対抗して溶液中に残る。沈殿のない濃縮溶
液を得るには、全ての固体を液状媒体中、好ましくは水
もしくは液状フルクトース中、に、プレミックスとし
て、もしくは添加工程で、溶解させるか、もしくはスラ
リー化する必要がある。
プレミックス、もしくは溶液を幾つか作る。結晶状、
もしくは固体の形態の糖を使用する場合には、糖を水に
溶解する。簡単に調製するためには、液状の糖、もしく
はシロップを用いるのが最も好ましい。好ましい糖源
は、液状フルクトース、転化糖、及び高フルクトースコ
ーンシロップである。
クエン酸とリンゴ酸も水に溶解する。これらの酸を溶
解した後、もし酸性陰イオン源を利用するのであれば、
例えば塩化カルシウムを、クエン酸とリンゴ酸とを含有
する溶液に添加する。酸性陰イオン源、例えば塩化カル
シウムの添加には二つの利点がある。一つは、溶液のpH
が低下して、カルシウムの溶解性を高める点であり、も
う一つは、高温でのカルシウム塩の沈殿に対して、より
高い安定性が得られる点である。もし防腐剤や任意の成
分、すなわち増粘剤、ガム、アルギン酸塩、ペクチン、
乳化剤を使用する場合には、それらを液状媒体に溶解さ
せるか、もしくはスラリー化して、プレミックスを作
る。
その後、糖を溶液中の酸に添加する。
カルシウム源をスラリー状に調製するのが望ましい
が、そうする必要はない。カルシウム源、例えば炭酸カ
ルシウム、を水、液状フルクトース、高フルクトースコ
ーンシロップ、もしくは他の糖シロップに分散させる。
もし態様によって酸性カルシウム塩の使用が必要なら
ば、それらを先ず始めに、攪拌しながらゆっくり水に添
加して溶解させる。残りのカルシウム源をその後に添加
してスラリーを作る。特に、隅の部分やデッド部分でペ
ーストを形成する傾向にある水酸化カルシウムを使用す
る場合には、サスペンジョン中でスラリーを維持するの
に適当な攪拌をおこなわなければならない。
もし香味成分を使用するのであれば、それも別のプレ
ミックスとしておく。香味成分がクエン酸とリンゴ酸を
含んでいる場合には、例えばフルーツジュースや濃縮フ
ルーツジュースの場合には、クエン酸とリンゴ酸の比
を、クエン酸とリンゴ酸のプレミックス中における比と
同じになるように調節するのが好ましい。この比を得る
のに必要ならば、クエン酸、もしくはリンゴ酸を更に追
加する。さもなければ、製造工程中でクエン酸カルシウ
ム、もしくはリンゴ酸カルシウムが生成して、沈殿する
ことがある。いったん沈殿したら、それらを再溶解する
のは困難である。
リンゴ酸カルシウム、及び特にクエン酸カルシウム種
の安定性を改良するには、フルクトース（乾燥重量ベー
ス）と水の重量比を約1:1から約2:1の範囲に調節するの
が好ましい。フルクトースを添加すると、不溶性カルシ
ウム塩、例えばCa3Cit2・4H2O、の形成に用いられる水
が減少し、また生物学的利用性が高くなる。従って、約
一週間を越える安定性を得るには、フルクトース（乾燥
重量ベース）と水の重量比は、約2:1から約1:2であるの
が好ましい。香味成分を用いる場合には、香味成分中、
もしくはカルシウム、糖、及び酸のプレミックスを含む
溶液中のクエン酸とリンゴ酸の重量比を、溶液に香味成
分を添加する前と同じ調節することにより、安定性を改
良することができる。クエン酸とリンゴ酸の重量比は、
好ましくは約20:80から約80:20の範囲であり、より好ま
しくは約26:74である。また、香味成分中、もしくはカ
ルシウム、糖、及び酸のプレミックスを含む溶液中のフ
ルクトース（乾燥重量ベース）と水の重量比を、溶液に
香味成分を添加する前と同じに調節することにより、安
定性を改良することができる。
好ましい混合順序の一つは以下の通りである。
糖と酸溶液を攪拌しながら混合して、均一な混合物を
作る。添加順序は重要ではない。酸を混合タンク中で水
に溶解し、それに糖の溶液をポンプを用いて添加する
か、或いは糖の溶液をタンクに入れ、それに酸の溶液を
ポンプを用いて添加する。
この混合物に、カルシウムのスラリー、もしくは乾燥
したカルシウム源を添加する。添加は、反応混合物が熱
くなりすぎないようにコントロールしておこなう。温度
は120゜F（49℃）を越えてはならない。温度を120゜F
（49℃）以下に保つには、ジャケットを用いて冷却する
か、あるいは熱交換器中にバッチを再循環させる方法が
ある。カルシウム源は、この添加中にクエン酸とリンゴ
酸とで中和され、過剰の酸が存在する。温度は、中和熱
のために上昇する。炭酸カルシウムを使用する場合に
は、泡立ちの原因となる二酸化炭素が中和により生成さ
れる。泡立ちは、炭酸カルシウムの添加速度によりコン
トロールできる。
この後、任意の成分として香味料をカルシウム、クエ
ン酸、及びリンゴ酸からなる糖混合物に添加する。防腐
剤、ガム、乳化剤、ビタミン、ミネラル、植物オイル、
加重オイル、もしくは他の任意の成分をこの段階で添加
する。これらは水溶液、もしくは液体として添加する。
他の好ましい混合順序は以下の通りである。
水、及び高フルクトースコーンシロップ（HFCS）のう
ちの30％を100゜F（38℃）に加熱する。この溶液に酸を
添加して、溶解するまで攪拌、混合する。水の量が少な
い系で十分な混合をおこなうために、高シア混合、粉
砕、もしくは分散を用いることができる。酸性カルシウ
ム塩、もしくは乳酸カルシウムを用いる場合には、それ
もこの溶液に溶解させる。
乾燥したカルシウム源を、残りのHFCSに分散させる。
炭酸カルシウムを使用する場合には、添加をコントロー
ルして、中和生成物である二酸化炭素により起きる泡立
ちを抑制する。水酸化カルシウムを使用する場合には、
中和工程は発熱反応である。添加をコントロールして、
反応混合物が120゜F（49℃）を越えないようにする。
高フルクトースコーンシロップ、もしくは液状フルクト
ースを使用する場合の低水系の調製法 水の含有量が約20％以下と非常に低いサンプルを調製
するには、液状フルクトース、及び／または高フルクト
ースコーンシロップ（HFCS）を70％使用する必要があ
る。これは、酸を溶解するのに必要な水を与える。水、
及び液状フルクトース、及び／または高フルクトースコ
ーンシロップ（HFCS）のうちの70％を100゜F（38℃）に
加熱する。この溶液に酸を添加して、溶解するまで攪
拌、混合する。酸を水に溶解させるのは吸熱であるの
で、温度が下がる。従って、酸を溶解させるために更に
加熱する必要がある。酸を溶解させるためには、継続的
に加熱する必要がある。温度が120゜F（49℃）を越えな
いように注意する。酸性のカルシウム塩、例えば塩化カ
ルシウムを使用する場合には、それらもこの溶液に溶解
させる。
乾燥したカルシウム源を、残りの糖シロップに分散さ
せる。中和生成物である二酸化炭素により起きる泡立ち
を抑制するように、添加をコントロールする。この時点
では、組成物の粘度は非常に高い。継続的な加熱が必要
である。添加をコントロールして、反応系が120゜F（49
℃）を越えないようにする。
フルクトース、もしくは結晶状の糖を使用する場合の低
水系の調製法 水の含有量が約20％以下と非常に低いサンプルを調製
するには、加熱をおこなう必要がある。水を100゜F（38
℃）に加熱する。この溶液に酸を添加して、溶解するま
で攪拌、混合する。この後、糖を添加する。糖を溶解さ
せるためには、継続的に加熱する必要がある。温度が12
0゜F（49℃）を越えないように注意する。塩化カルシウ
ムを使用する場合には、それもこの溶液に溶解させる。
この混合物に乾燥したカルシウム源を添加する。添加
をコントロールして、中和生成物である二酸化炭素によ
り起きる泡立ち抑制する。この時点では、シロップの粘
度は非常に高い。継続的な加熱が必要である。水酸化カ
ルシウムを使用する場合には、中和工程は発熱反応であ
る。従って、加熱量を減らすことができる。添加をコン
トロールして、反応混合物が120゜Fを越えないようにす
る。
甘味料補給剤組成物は水の作用が少ないので、通常は
それ自身安定である。しかしながら、これらの組成物は
高温処理や、この種の製品で通常おこなわれる殺菌処理
をおこなうと、短時間でペースト化することがある。
根本的には、これは、以下の工程を含んでなる、カル
シウムで強化された自己安定な濃縮飲料を製造する方法
である。
（１）糖溶液と、水に入れたクエン酸とリンゴ酸との混
合物を調製する。
（２）カルシウム塩を水に入れたスラリーを添加する。
ここにおいては、クエン酸カルシウム、リンゴ酸カルシ
ウム、酸性カルシウム塩、及び酸性陰イオン源を先ず水
に溶解し、その後、他のカルシウム塩を添加してスラリ
ーを作る。該スラリーを、攪拌しながら添加し、また温
度は120゜F以下に保つ。
（３）水に溶解させた香味成分を（２）の混合物に添加
する。ここにおいては、香味成分中のクエン酸とリンゴ
酸の重量比は、（１）中のクエン酸とリンゴ酸の比と同
じである。また香味成分中のフルクトース（乾燥重量ベ
ース）と水の重量比は、（１）中での比と同じである。
（４）水に入れた防腐剤や任意の成分を、（３）の混合
物中に添加する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A23L 1/304 A23L 2/00 - 2/52 A23L 1/236

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ）溶解性のあるカルシウム、 ｂ）リンゴ酸を少なくとも50重量％含む、クエン酸とリ
    ンゴ酸との混合物を含んでなる食用酸成分、及び ｃ）糖 を含んでなり、食用酸成分と溶解性のあるカルシウムの
    重量比が3:1から17:1であり、糖がフルクトースを乾燥
    重量ベースで少なくとも25％含んでなり、糖と食用酸成
    分の重量比が1:1から40:1であることを特徴とする、生
    物学的利用性のあるカルシウム組成物。
  2. 【請求項２】糖と食用酸成分の重量比が4:1から25:1で
    ある、請求項１に記載の組成物。
  3. 【請求項３】組成物が水も含んでなり、水とフルクトー
    スの重量比が1.5:1から1:2である、請求項１から２のい
    ずれか一項に記載の組成物。
  4. 【請求項４】糖と食用酸成分の重量比が5:1から7.5:1で
    ある、請求項１から３のいずれか一項に記載の組成物。
  5. 【請求項５】酸性陰イオン成分を0.05％から５％、更に
    含んでなる、請求項１から４のいずれか一項に記載の組
    成物。
  6. 【請求項６】食用酸成分と溶解性のあるカルシウムの比
    が5:1から13:1である、請求項１から５のいずれか一項
    に記載の組成物。
  7. 【請求項７】塩化物、硝酸塩、硫酸塩、及びそれらの混
    合物から選ばれる酸性陰イオン成分を0.2％から４％、
    更に含んでなる、請求項１から６のいずれか一項に記載
    の組成物。
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