JP4031431B2 - 甜菜ペクチン及びカロテノイドを含む組成物 - Google Patents

甜菜ペクチン及びカロテノイドを含む組成物 Download PDF

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Description

本発明は、微細に分散したカロテノイドを含む新規組成物及びそのような組成物の調製のための方法に関する。本発明の新規組成物は食品、飲料品、動物飼料、化粧品または薬品のための着色料または添加物として使用できる。
より特に、本発明は甜菜ペクチン及びカロテノイドを含む新規組成物、これら組成物の調製のための方法、食品、飲料品、動物飼料、化粧品または薬品のための着色料としての使用；そしてそのような組成物を含んだ食品、飲料品、動物飼料、化粧品または薬品に関するものである。
ペクチンは、α１→４結合したポリガラクツロン酸で、部分的にメチル基でエステル化され柑橘フルーツ、りんごおよび甜菜のような植物から得られる。本明細書で使用する用語「甜菜ペクチン」は、第２級ヒドロキシ基が部分的にアセチル化していること、及びゲル化特性により柑橘及びりんごペクチンから区別され特徴付けられる甜菜から得られるペクチンを指す。そのようなペクチンは西洋ナシやりんごから生産される一方、商業的に容易に入手できるこのタイプのペクチンは甜菜、例えばＣＰ ＫｅｌｃｏのＧＥＮＵベータペクチンタイプ Beta Pectin Type BETA（Copenhagen Pectin A/S, DK-4623 Lille Skensved, Denmark）から作られる。従って、用語「甜菜ペクチン」は、甜菜から得られたペクチンの特性を実質的に有する全てのペクチンを指すことを意図しそして甜菜から得られたペクチンの特性を実質的に有する限りにおいて例えば西洋ナシやジャガイモのような他の原料から得られたペクチンも含む。本発明の目的のために、甜菜ペクチンは好ましくは５０℃で２０〜１０００mPa・sの粘度を有する１０重量％水溶液である。この値は分子量の決定における周知の方法論的な問題の観点から重要とはみなされないけれどもそのようなペクチンの平均分子量は５〜１５０ｋダルトンであるとみなされる。
本明細書で使用する用語「カロテノイド」は、カロテン又は構造的に関連あるポリエン化合物を含み、これらは食品、飲料品、動物飼料、化粧品または薬品のための着色料として使用できる。そのようなカロテノイドの例には、α−またはβ−カロテン、８’−アポ−β−カロテナール、エチルエステルのような８’−アポ−β−カロテン酸エステル、カンタキサンチン、アスタキサンチン、リコペン、ルテイン、ゼアキサンチン又はクロセチン、又はそれらの混合物である。好ましいカロテノイドは、β−カロテンである。
本発明の組成物において、甜菜ペクチンの量は適切には約０．５〜約６０．０重量％であり、そしてカロテノイドの量は適切には約０．１〜約２０．０重量％である。
適切には、本発明の新規組成物は、さらに１つ又はそれ以上の単糖、二糖、オリゴ糖、又は多糖、トリグリセリド、水溶性抗酸化剤、脂溶性抗酸化剤、ケイ酸及び水のようなアジュバント及び／又は賦形剤を含む。
本発明の組成物に存在してもよい単糖または二糖の例には、スクロース、転化糖、グルコース、フルクトース、ラクトース及びマルトースである。本発明の組成物に存在してもよいオリゴ又は多糖の例には、スターチ及びスターチ加水分解産物、例えば、特に５−６５デキシトロース当量（以下：ＤＥ）の範囲内にあるようなデキストリン及びマルトデキストリン、そして特に２０−９５ＤＥの範囲にあるようなグルコースシロップである。用語「デキストロース当量」は加水分解の程度を指しそして乾燥重量に基づいてＤ−グルコースとして計算された還元糖の量に対して測定される。天然のスターチは０に近いＤＥを有し、一方グルコースはＤＥ＝１００を有する。
トリグリセリドは、適切には、植物油又は植物脂肪、例えばコーン油、向日葵油、大豆油、ベニバナ油、菜種油、ラッカセイ油、パーム油、パーム核油、綿実油若しくはココス油である。
水溶性抗酸化物は、アスコルビン酸及びその塩、例えば、アスコルビン酸ナトリウム等であり得る。脂溶性抗酸化剤は、ｄ−α−トコフェロール（即ち、天然のトコフェロール）、β−及びγ−トコフェロール及びそれらの混合物；アスコルビン酸パルミテート又はステアレートのような脂肪酸のアスコルビン酸エステル；ブチルヒドロキシトルエン；ブチルヒドロキシアニソール；プロピルガラート;又はｔ−ブチルヒドロキシキノリンであり得る。
本発明の組成物は、水性エマルジョン（即ち、水中油型（Oil in Water）分散物）又は粉体でもよい。１つの態様では、本発明は固体組成物、即ち安定した水溶性又は分散性粉体に関するものである。別の態様では、本発明は液体組成物、即ちそのような粉体の水性コロイド溶液又は水中油型分散物に関するものである。
典型的には、本発明に従う粉体組成物は、
約１〜約６０重量％、好ましくは約５〜約３０重量％の甜菜ペクチン；
約０．２〜約２０重量％、好ましくは約０．５〜約１０重量％のカロテノイド；
０〜約７０重量％、好ましくは約０〜約４０重量％の単糖又は二糖；
０〜約５０重量％、好ましくは約０〜約３５重量％のスターチ；
０〜約７０重量％、好ましくは約０〜約４０重量％のスターチ加水分解物；
約０．５〜約５０重量％、好ましくは約１．５〜約３０重量％のトリグリセリド；
０〜約５％、好ましくは約０.５〜約２重量％の水溶性抗酸化剤；
０〜約５％、好ましくは約０.０１〜約２重量％の脂溶性抗酸化剤；
０〜約２重量％、好ましくは約１重量％のケイ酸;及び
０〜約１０重量％、好ましくは約１〜約５重量％の水からなる；
全ての原料のパーセンテージの合計は１００。
発明に従うと、新規のカロテノイド組成物は水溶性又は分散性カロテノイド組成物の調製物に対して本質的に周知の方法で原料を処理することにより調製できる。従って、組成物は、ペクチン並びに必要により水溶性賦形剤及びアジュバントの水性溶液若しくはコロイド溶液、トリグルセリド中のカロテノイド及び必要により脂溶性アジュバントの溶液又は分散物をホモジナイズすること及び、必要の場合、得られた分散物を粉体へ変換することを含む方法により調製できる。
典型的には、甜菜ペクチン及び必要な場合水溶性賦形剤及びアジュバントが水に溶解される。カロテノイド及び必要な場合脂溶性賦形剤及びアジュバントはトリグリセリドに溶解及び懸濁される。次いで、カロテノイド溶液（又は分散物）は攪拌しながら水性ペクチン溶液に加えられ、混合物は、例えば、高圧ホモジナイゼーション、ＥＰ１００８３８０−Ａに記載の混合装置、高剪断乳化（ローター−ステータシステム）、微粉化又は湿式粉砕により従来の技術を使用してホモジナイズされる。
このように得られた水中油型分散物は、例えば、スプレー乾燥、流動床顆粒化と組み合わせたスプレー乾燥（流動スプレー乾燥又はＦＳＤとして一般に周知の後者の技術）を使用して、又はスプレーされた乳化液滴がスターチのような吸着物の床に捕捉され、続いて乾燥される粉体捕捉（powder-catch）技術により固形組成物に変換できる。
本発明の新規組成物は、食品、飲料品、動物飼料、化粧品または薬品のための着色料又はビタミンＡサプリメントとしての使用を見出すことができる。本発明により、着色料としてβカロテンを含む好ましい組成物が提供される。１０ppmのβ−カロテンの最終濃度で水に溶解、分散又は希釈したときこれら組成物は、脱イオン水を対照として使用した紫外／可視分光法により典型的に特徴付けられる。１cmの試料厚において分散物は４００〜６００nmの範囲における最大光学密度の波長において少なくとも０．３（好ましくは１．０以上）の吸光単位を示す。これは水性分散物Ｅ（１％、１cm）におけるβ−カロテンの公式の吸光係数の３００（好ましくは＞１０００）と等しい。
以下の実施例が更に本発明を示す。
８０ｇの甜菜ペクチン（GENU Pectin Type Beta of Copenhagen Pectin A/S；約４０００mPa・sの５０℃でのぺクチンの１０％水溶液の粘性）、１６０ｇのスクロース及び８０ｇのマルトデキストリン（ＤＥ２０−２３）の乾燥した混合前物が調製された。乾燥したプレミックスは、６０℃で１２００mlの脱イオン水に溶解され、追加の３３５ｇのマルトデキストリン（ＤＥ２０−２３）が加えられた。固形物の完全溶解後、アスコルビン酸ナトリウムの８．０ｇが、混合液（＝溶液Ａ）に加えられた。
１３６ｇのトリグリセリド（Durkex 500、Loders Croklaan B.V.の部分硬化大豆油；AA Wormerveer The Netherlands）及び０．９ｇのｄｌ−α−トコフェロールが混合され１４０℃に加熱された。続いて、１１ｇのβ−カロテンが、トリグリセリド及びトコフェロールの混合物に懸濁された。1４０℃で約１０分間攪拌によりβ−カロテンの透明溶液（＝溶液Ｂ）が得られた。
溶液Ａを７０℃に加熱し、粗乳化物が溶液Ａに１３５ｇの溶液Ｂを緩やかに攪拌しながら添加することにより調製された。細かい乳化物は、プレ乳化物を５０/３００bar圧の高圧ホモジナイズ処理（APV Lab Homogenizer Type Gaulin Lab 40-10 RBFI of APV Switzerland AG、CH-3076 Worb）に５回通過させることにより得られた。乳化物は、６０℃で脱イオン水の等量を加えることにより希釈され、次いで研究用スプレー乾燥機（Mobile Minor of GEA Niro A/S、DK-2860 Soeborg）において２００℃−２１０℃の入口温度及び７０℃−７５℃の出口温度でスプレー乾燥された。スプレー乾燥粉体は、一晩室温で真空オーブン中で乾燥された。
繊細な乳化物は、２．２％の水分含量で得られた。粉体のβ−カロテン含量は、分光測光及びＨＰＬＣ分析により１．１％と決定された。粉体は脱イオン水に分散され、分散物の吸光値は１cm水晶精密セルにおいて水に対して測定された。β−カロテンの１０ppm分散物に対しては、４６４nmの波長で２．１０９の吸光値と測定された（Ｅ（１％，１cm）＝２１０９）。
１６０ｇの甜菜ペクチン（Copenhagen Pectin A/S；約５００mPa・sの５０℃でのぺクチンの１０％水溶液の粘度）、１６０ｇのスクロース及び３３５ｇのマルトデキストリン（ＤＥ２０−２３）の乾燥したプレミックスが調製された。乾燥したプレミックスは、６０℃で１４００mlの脱イオン水に溶解された。固形物の完全溶解後、アスコルビン酸ナトリウムの８．０ｇが、混合液（＝溶液Ａ）に加えられた。
１３６ｇのトリグリセリド（Durkex 500）及び０．９ｇのｄｌ−α−トコフェロールが混合され１４０℃に加熱された。続いて、１１ｇのβ−カロテンが、トリグリセリド及びトコフェロールの混合物に懸濁された。１４０℃で約１０分間攪拌によりβ−カロテンの透明溶液（＝溶液Ｂ）が得られた。
溶液Ａを７０℃に加熱し、粗乳化物が溶液Ａに１３５ｇの溶液Ｂを緩やかに攪拌しながら添加することにより調製された。細かい乳化物は、プレ乳化物を５０/３００bar圧の高圧ホモジナイズ処理（APV Lab Homogenizer Type Gaulin Lab 40-10 RBFI of APV Switzerland AG、CH-3076 Worb）に３回通過させることにより得られた。乳化物は、６０℃で脱イオン水の等量を加えることにより希釈され、次いで研究用スプレー乾燥機（Mobile Minor of GEA Niro A/S、DK-2860 Soeborg）において２００℃−２１０℃の入口温度及び７０℃−７５℃の出口温度でスプレー乾燥された。スプレー乾燥粉体は、一晩室温で真空オーブン中で乾燥された。
細かい乳化物は、２．５％の水分含量で得られた。粉体のβ−カロテン含量は、分光測光及びＨＰＬＣ分析により１．２％と決定された。粉体は脱イオン水に分散され、分散物の吸光値は１cm水晶精密セルにおいて水に対して測定された。β−カロテンの１０ppm分散物に対しては、４６３nmの波長で２．０５１の吸光値と測定された（Ｅ（１％，１cm）＝２０５１）。
２８．６ｇの甜菜ペクチン（GENU Pectin Type Beta of Copenhagen Pectin A/S；約４０００mPa・sの５０℃でのぺクチンの１０％水溶液の粘度）及び１２１．４ｇのスクロースの乾燥したプレミックスが調製された。乾燥したプレミックスは、攪拌下で５０℃で３０分間、１８０mlの脱イオン水に溶解された（＝溶液Ａ）。ｄｌ−α−トコフェロールにより安定化されたコーン油中３０％β−カロテン懸濁液（ロシュビタミンのβ−カロテン３０％ＦＳ）は、温度１６０℃で約３０分間攪拌下で加熱された（＝溶液Ｂ）。
乳化物は、溶液Ａに溶液Ｂを加えることにより調製された。５０℃で３０分間激しく攪拌することにより微細な乳化物は得られた。乳化物は脱イオン水２００mlで希釈された。
希釈乳化物の３００ｇが取られ、再び水５０mlで希釈された。最終の乳化物が、コーンスターチの冷却された流動床にスプレーされた。過剰のコーンスターチが篩により除かれ、粗い粉体が得られた。粉体は室温で空気流下において約２時間乾燥された。
粉体は、６．４％の水分含量で得られた。粉体のβ−カロテン含量は、分光測光分析により２．５％と決定された。粉体のスターチ含量は、５４％であった。粉体は脱イオン水に分散され、吸光値は１cm水晶精密セルにおいて水に対して測定された。β−カロテンの１０ppm分散物に対しては、５３０nmの波長で０．４０１の吸光値と測定された（Ｅ（１％，１cm）＝４０１）。
簡単な飲料用粉体が以下の組成物に従って調製された。
Figure 0004031431
手法：
全ての材料は、０．７mm篩を通して篩にかけられた。
篩をかけられた材料は、２０分間攪拌混合機で混合された。
簡単なプディング用粉体は、以下の組成物に従って調製された。
Figure 0004031431
手法：
全ての材料は、０．７mm篩を通して篩にかけられた。
篩をかけられた材料は、２０分間攪拌混合機で混合された。

Claims (26)

  1. 甜菜から得られるペクチン、トリグリセリド、及びカロテノイドを含む組成物。
  2. さらに、アジュバント及び／又は賦形剤を含む、請求項１に記載の組成物。
  3. カロテノイドが、α若しくはβ−カロテン、８′−アポ−β−カロテナール、８′−アポ−β−カロテン酸エチルエステル、カンタキサンチン、アスタキサンチン、リコペン、ルテイン、ゼアキサンチン若しくはクロセチン、又はそれらの混合物である請求項１または２に記載の組成物。
  4. カロテノイドが、β−カロテンである請求項３に記載の組成物。
  5. ペクチンが、その１０重量％水溶液が５０℃で２０〜１００００mPa・sの粘度を有するものである請求項１〜４のいずれか１項に記載の組成物。
  6. 単糖、二糖、オリゴ糖、又は多糖、水溶性抗酸化剤、脂溶性抗酸化剤、ケイ酸及び水の少なくとも一つが更に存在する請求項１〜５のいずれか１項に記載の組成物。
  7. 単または二糖が、スクロース、転化糖、グルコース、フルクトース、ラクトース又はマルトースである請求項６に記載の組成物。
  8. 多糖が、スターチ又はスターチ加水分解産物である請求項６に記載の組成物。
  9. スターチ加水分解産物が、５−６５デキストロース当量の範囲内にあるマルトデキストリン若しくはデキストリン、又は２０−９５デキストロース当量の範囲にあるグルコースシロップである請求項８に記載の組成物。
  10. トリグリセリドが、植物油又は植物脂肪である請求項１に記載の組成物。
  11. ペクチンの量が、０．５〜６０．０重量％であり、及びカロテノイドの量が、０．１〜２０．０重量％である請求項１〜１０のいずれか１項に記載の組成物。
  12. 粉体である請求項１〜１１のいずれか１項に記載の組成物。
  13. １〜６０重量％のペクチン；
    ０．２〜２０重量％のカロテノイド；
    ０〜７０重量％の単糖又は二糖；
    ０〜５０重量％のスターチ；
    ０〜７０重量％のスターチ又はスターチ加水分解物；
    ０．５〜５０重量％のトリグリセリド；
    ０〜５％の水溶性抗酸化剤；
    ０〜５％の脂溶性抗酸化剤；
    ０〜２％のケイ酸;及び
    ０〜１０％の水；
    を含む請求項１２に記載の組成物。
  14. 水中油型分散物である請求項１〜１１のいずれか１項に記載の組成物。
  15. ０．５〜３０重量％のペクチン；
    ０．１〜１０重量％のカロテノイド；
    ０〜３５重量％の単又は２糖；
    ０〜３５重量％のスターチ又はスターチ加水分解物；
    ０．２５〜２５重量％のトリグリセリド；
    ０〜２．５％の水溶性抗酸化剤；
    ０〜２．５％の脂溶性抗酸化剤、及び
    ５〜９５％の水；
    を含む請求項１４に記載の組成物。
  16. １０ppmのβ−カロテンの最終濃度で水に溶解、分散又は希釈したとき、吸光最大において
    Figure 0004031431
    の吸光係数Ｅ（１％、１cm）を有する請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の組成物。
  17. ペクチンの水性溶液又はコロイド溶液中において、トリグルセリド中のカロテノイドの溶液又は分散物をホモジナイズすることを含む請求項１〜１６のいずれか１項に記載の組成物の調製方法。
  18. ペクチンの水性溶液又はコロイド溶液が、さらに水溶性賦形剤及びアジュバントを含む請求項１７に記載の方法。
  19. カロテノイドの溶液又は分散物が、さらに脂溶性アジュバントを含む請求項１７〜１８のいずれか１項に記載の方法。
  20. さらに、得られた分散物を粉体へ変換することを含む請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の方法。
  21. 食品、飲料品、動物飼料、化粧品または薬品のための着色料としての請求項１〜１６のいずれか１項に記載の組成物の使用。
  22. 請求項１〜１６のいずれか１項に記載の組成物を含む食品。
  23. 請求項１〜１６のいずれか１項に記載の組成物を含む飲料品。
  24. 請求項１〜１６のいずれか１項に記載の組成物を含む動物飼料。
  25. 請求項１〜１６のいずれか１項に記載の組成物を含む化粧品。
  26. 請求項１〜１６のいずれか１項に記載の組成物を含む薬品。
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