JP4588403B2

JP4588403B2 - カルシウム・マグネシウム含有組成物の製造方法

Info

Publication number: JP4588403B2
Application number: JP2004291551A
Authority: JP
Inventors: 信夫関; 百合子飯山; 弘一濱野; 祐三浅野
Original assignee: Morinaga Milk Industry Co Ltd
Current assignee: Morinaga Milk Industry Co Ltd
Priority date: 2004-10-04
Filing date: 2004-10-04
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2024-10-04
Also published as: JP2006104105A

Description

本発明は、カルシウムおよびマグネシウムを含有するカルシウム・マグネシウム含有組成物に関する。

カルシウムは第６次改定栄養所要量に摂取基準量が定められている重要な元素であるにも関わらず、毎年の国民栄養調査結果で分かるように、摂取基準量に達していない数少ない元素の代表である。カルシウムの摂取不足は、骨粗鬆症の原因の一つと推定されている。
マグネシウムは、近年、カルシウムとともに骨の構成成分として重要な位置を占めていることが広く認知されてきており、平成１６年に栄養機能組成物に追加され、「骨や歯の形成に必要な栄養素です。」との機能表示が許されるようになっている。また、マグネシウムは、多くの体内酵素の正常な働きとエネルギー産生を助けるとともに、血液循環を正常に保つのに必要な栄養素であると認識されている。

カルシウムおよびマグネシウムは、通常、体内に取り込まれる割合、即ち吸収率が低い。そのため、その摂取量はもちろんのこと、吸収率が高いことが重要であると言われている。
これまで、カルシウムについては、その吸収率を高めるために様々な提案がなされている。例えば、乳糖に由来するラクチュロースがカルシウムの吸収を促進することが知られており、特許文献１には、ラクチュロースを含むカルシウム剤が開示されている。
しかし、カルシウムとマグネシウムの両方の吸収率を向上させる方法について言及している資料はほとんど無いのが現状である。
特開平６−４０９２２号公報

本発明の目的は、カルシウムおよびマグネシウムの吸収率が高いカルシウム・マグネシウム含有組成物を提供することにある。

本発明者らは、上記の課題を解決すべく検討を重ねた結果、ラクチュロースが、ヒトにおけるカルシウムおよびマグネシウムの吸収を促進することを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、ラクチュロースと、カルシウムを含んでなるカルシウム源と、マグネシウムを含んでなるマグネシウム源とを含有するカルシウム・マグネシウム含有組成物を製造する方法であって、ラクチュロースと前記カルシウム源と前記マグネシウム源とを混合し、押し出し造粒法により顆粒状とすることを特徴とする製造方法である。
本発明においては、ラクチュロース含量が、前記カルシウム・マグネシウム含有組成物の総固形分に対し、１５〜９６質量％であることが好ましい。
また、前記カルシウム・マグネシウム含有組成物中のカルシウムとマグネシウムとの比率（質量比）が、１：０．１〜１の範囲内であることが好ましい。また、前記カルシウム・マグネシウム含有組成物中のラクチュロースとカルシウムとの比率（質量比）が、１：０．０３〜０．３０の範囲内であるであることがより好ましい。また、前記カルシウム・マグネシウム含有組成物中のラクチュロースとマグネシウムとの比率（質量比）が、１：０．０１〜０．１５の範囲内であることが好ましい。
前記カルシウム源は乳清カルシウムであることが好ましい。
前記マグネシウム源は酸化マグネシウムであることが好ましい。

本発明により、カルシウムおよびマグネシウムの吸収率が高いカルシウム・マグネシウム含有組成物が提供される。
また、本発明においては、ラクチュロース含量を、当該組成物の総固形分に対し、１５〜９６質量％とすることにより、カルシウムおよびマグネシウムの吸収率がさらに向上し、また、組成物としての摂取量も低減できる。そのため、カルシウム・マグネシウム含有組成物の実用性が高いものとなる。
また、本発明においては、ラクチュロースとカルシウムとを所定の範囲内の比率で含有することにより、また、ラクチュロースとマグネシウムとを所定の範囲内の比率で含有することにより、カルシウムおよびマグネシウムの吸収率がさらに向上する。
さらに、本発明のカルシウム・マグネシウム含有組成物が粉末状または顆粒状であると、多様な製品に応用しやすく、好ましい。
さらに、本発明のカルシウム・マグネシウム含有組成物が粉末状または顆粒状である場合においては、当該組成物を押し出し造粒法により製造することにより、保存性が向上する。すなわち、糖類を含有する粉体（粉末、顆粒を含む）は、保存中に、外観が褐色に変化する褐変化を生じることが知られているが、経口摂取する組成物において、褐変化が進むということは、商品価値を著しく低下させるものである。ラクチュロース結晶も例外で無く保存中に褐変化し、とりわけカルシウム、マグネシウムなどのミネラル類が共存すると褐変化が促進される。しかし、造粒を湿式造粒法の一種である押し出し造粒法により行うことにより、ラクチュロースとカルシウムとマグネシウムとが共存するにも関わらず、褐変化が従来に比べて抑制された組成物が提供できる。
また、本発明のカルシウム・マグネシウム含有組成物が飲料であると、摂取しやすく好ましい。

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のカルシウム・マグネシウム含有組成物は、ラクチュロースと、カルシウムを含んでなるカルシウム源と、マグネシウムを含んでなるマグネシウム源とを含有することを特徴とする。

ラクチュロース（４−Ｏ−β−Ｄ−ガラクトピラノシル−Ｄ−フラクトース）は、フラクトース（果糖）とガラクトースからなる二糖類である。ラクチュロースは、１９３０年にハドソンによって乳糖にロブリー・ドブリュイン転位を行って製造された乳糖由来のミルクオリゴ糖であり、ビフィズス菌増殖因子として公知の物質である。
ラクチュロースとしては、市販のラクチュロースが使用できる。現在市場にはシロップ形状のもの（例、森永乳業社。商品名ＭＬＳ−５０）と、粉末形状のもの（例、森永乳業社。商品名ＭＬＣ−９７。）などが存在しており、本発明に使用されるラクチュロースとしては、ラクチュロースが必要量含有されていれば、その形状やラクチュロース純度は特に問うものではない。
また、ラクチュロースは、市販のものでなくてもよく、例えば特開昭４８−００１１４３号公報や、特許第２９７７６５４号に記載された方法で使用時に製造したものであっても良い。

組成物中のラクチュロ−ス含量は、特に限定されるものではないが、ラクチュロース含量が、当該組成物の総固形分（乾燥質量）に対し、１５〜９６質量％であることが好ましく、１５〜８０質量％がより好ましく、３０〜８０質量％が最も好ましい。ラクチュロース含量が上記範囲内であると、カルシウムおよびマグネシウムの吸収促進効果が高く、また、組成物としての摂取量を低減できる。

カルシウム源は、元素としてカルシウムを含有するものであれば特に限定する必要はなく、たとえば、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、塩化カルシウム、乳酸カルシウム、パントテン酸カルシウム、硫酸カルシウム等のカルシウム塩や、ドロマイト、市販の骨粉、卵殻粉の天然物、牛乳由来の乳清から得られる乳清カルシウム（ミルクカルシウム）など、一般に入手可能なものであってもよく、自ら調製したものであってもよく、種類は問わない。また、これらを単独で又は２種以上を組合わせて使用することもできる。これらの中でも、吸収がよいことから、ミルクカルシウムが最も適している。

組成物中のカルシウム含量は、特に限定されるものではないが、カルシウム補給の観点および他の成分とのバランスの観点から、本発明組成物の総固形分に対し、０．５〜１２質量％が好ましく、４〜８質量％がより好ましい。
ここで、カルシウム含量とは、カルシウム源としての含量ではなく、元素としてのカルシウムの含量である。

組成物中のラクチュロースとカルシウムとの比率（質量比）は、カルシウムの吸収率が優れることから、１：０．０３〜０．３０の範囲内であることが好ましく、１：０．０６〜０．１５の範囲内であることがより好ましい。
ここで、カルシウムの比率は、カルシウム源としての比率ではなく、元素としてのカルシウムの比率である。

マグネシウム源についても、カルシウム源と同様、元素としてマグネシウムを含有するものであれば特に限定する必要はなく、たとえば、炭酸マグネシウム、リン酸マグネシウム、塩化マグネシウム、乳酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、ステアリン酸マグネシウム等のマグネシウム塩、ドロマイトなど一般に入手可能なものおよび自ら調製したものであっても種類は問わない。また、これらを単独又は２種以上を組合わせて使用することもできる。これらの中でも、味の面から、酸化マグネシウムが本発明に適している。

組成物中のマグネシウム含量は、特に限定されるものではないが、マグネシウム補給の観点および他の成分とのバランスの観点から、組成物の総固形分に対し、０．１〜６質量％が好ましく、２〜４質量％がより好ましい。
ここで、マグネシウム含量とは、マグネシウム源としての含量ではなく、元素としてのマグネシウムの含量である。

組成物中のラクチュロースとマグネシウムとの比率（質量比）は、マグネシウムの吸収率が優れることから、１：０．０１〜０．１５の範囲内であることが好ましく、１：０．０３〜０．０８の範囲内であることがより好ましい。
ここで、マグネシウムの比率は、マグネシウム源としての比率ではなく、元素としてのマグネシウムの比率である。

また、組成物中のカルシウムとマグネシウムとの比率（質量比）は、カルシウムおよびマグネシウムの吸収率に優れることから、１：０．１〜１が好ましく、１：０．３〜０．６がより好ましい。

本発明のカルシウム・マグネシウム含有組成物は、ラクチュロ−ス、カルシウム源およびマグネシウム源以外に、必要に応じて、その他の栄養成分（例えば、カゼイン酵素分解物、ビタミンＤ等）や、一般に使用されている添加物、たとえば乳糖、澱粉、デキストリン、グルコース、結晶セルロース等の賦形剤（増量剤）、風味改良のための有機酸、香料等の食品添加物等を含有してもよい。

本発明のカルシウム・マグネシウム含有組成物は、上記各成分の所定量を、常法により均一に混合（例えば、リボンミキサー、Ｖ型混合機等を用いて混合）することにより製造でき、また、さらに常法により液状、粉末状、顆粒状、錠剤等に加工することができる。

本発明のカルシウム・マグネシウム含有組成物は、特に、粉末状または顆粒状であることが好ましい。粉末状または顆粒状のカルシウム・マグネシウム含有組成物は、そのまま多様な製品とすることができ、また、コート錠を含む打錠品、ハードカプセル充填品、ソフトカプセル充填品、他の粉末や顆粒との混合品などへの２次利用も可能である。
粉末状または顆粒状のカルシウム・マグネシウム含有組成物は、そのまま摂取してもよく、水、お茶などの液体に懸濁または溶解させて摂取してもよく、また、料理へ調味料として加えて料理と共に摂取してもよい。

カルシウム・マグネシウム含有組成物が粉末状または顆粒状である場合、カルシウム・マグネシウム含有組成物は、押し出し造粒法により製造されたものであることが好ましい。これにより、上述したように、組成物の外観の褐変化が大幅に抑制され、保存性が向上する。
湿式造粒法は、材料を混合し、適当なバインダーを用いて粉体の表面を濡らし、粒子同士を結合させて造粒後、乾燥させる造粒法であり、たとえば押し出し造粒法、流動造粒法、撹拌造粒法等がある。本発明においては、湿式造粒法の一つである押し出し造粒法が好ましい。
押し出し造粒法による造粒は、粉末または顆粒の製造に一般的に用いられる造粒機を使用して行うことができる。押し出し造粒法に使用される造粒機としては、スクリュー型、ロール型、ブレード型、ラム型押し出し造粒機が挙げられる。
造粒の際に使用する溶媒の種類は、特に限定されず、たとえば水、エタノール等のアルコールや、これらの混合物等が挙げられる。

本発明のカルシウム・マグネシウム含有組成物は、あらゆる形態の製品として応用が可能である。製品としては、制限は無く、たとえば飲料、ヨーグルト、ゼリー、プリン、アイスクリームに代表される冷菓、スキムミルク、豆腐、テーブルシュガー、チョコレート、キャンディーなどに代表される菓子類などが挙げられる。
これらの中でも、本発明のカルシウム・マグネシウム含有組成物が飲料であると、摂取しやすく好ましい。
飲料の種類に制限はなく、たとえば酸性飲料、中性飲料、アルカリ性飲料、乳製品を主体とするもの、果汁を主体とするもの、野菜汁を主体とするもの、コーヒー、紅茶などのお茶類、乳酸菌飲料、豆乳、ココア類等が挙げられる。

以下本発明の実施例を説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
試験例１
ラクチュロース粉末（森永乳業社。商品名：ＭＬＣ−９７）、ミルクカルシウム（ＮＺＭＰ社。商品名：アラミン９９８。）、酸化マグネシウム（富田製薬社。商品名：酸化マグネシウム。）、およびラクチュロース粉末の置き換えとして無水ブトウ糖結晶からなる粉末を用意し、これらを表１に記載の配合量で混合して、カルシウム約３００ｍｇおよびマグネシウム約１５０ｍｇを含有する試験組成物を３種（プラセボ、低用量、高用量）調製した。
なお、低用量および高用量の試験組成物中のラクチュロース含量、およびラクチュロースとカルシウムとマグネシウムとの比率は以下の通りである。
［低用量］ラクチュロース含量約３１．７％、
ラクチュロース：カルシウム：マグネシウム＝１：０．１５：０．０７５
［高用量］ラクチュロース含量約７９．４％、
ラクチュロース：カルシウム：マグネシウム＝１：０．０６：０．０３

成人男性を対象として、３剤３期のクロスオーバーデザインにより、これらの試験組成物を摂取した際のカルシウムおよびマグネシウムの吸収量を評価した。摂取直後から８時間目までの尿を回収し、尿中のカルシウム量（尿排泄カルシウム量）およびマグネシウム量（尿排泄マグネシウム量）を測定することにより、カルシウムおよびマグネシウムの吸収量の指標とした。
尿排泄カルシウム量および尿排泄マグネシウム量は、原子吸光測定装置（ＳＡＳ７５００；セイコーインスツルメント社）にて測定した。反応変数をミネラル量、時期および摂取量（連続数）を固定効果、被験者を変量効果とした線形混合モデルにより解析した。
その結果を表２に示す。摂取した組成物のラクチュロース含量が高くなるにつれて、尿中に排泄されたカルシウムおよびマグネシウムの量が上昇し、摂取量の回帰係数（傾き）は、カルシウムにおいては１．６４、マグネシウムにおいては０．７７で、共に有意（有意水準ｐ＜０．０１）であった。この結果から、ラクチュロースによるカルシウムおよびマグネシウムの吸収促進作用および用量依存性が認められた。

試験例２
ラクチュロース粉末（森永乳業社。商品名：ＭＬＣ−９７）、ミルクカルシウム（ＮＺＭＰ社。商品名：アラミン９９８。）、酸化マグネシウム（富田製薬社。商品名：酸化マグネシウム。）、およびラクチュロース粉末の置き換えとして無水ブトウ糖結晶からなる粉末を用意し、これらを表３に記載の配合量で混合し、塩酸水溶液で溶解後、炭酸カルシウム（ＴｒａｃｅＳｃｉｅｎｃｅｓ社、^４４Ｃａ純度９５．９％）０．０５ｇおよび酸化マグネシウム（ＴｒａｃｅＳｃｉｅｎｃｅｓ社、^２５Ｍｇ純度９９．２％）を０．０５ｇ加え、１２時間平衡化して、試験組成物溶液（カルシウム約３００ｍｇ、マグネシウム約１５０ｍｇ含む）を調製した。
なお、低用量および高用量の試験組成物中のラクチュロース含量、およびラクチュロースとカルシウムとマグネシウムとの比率は以下の通りである。
［低用量］ラクチュロース含量約３７．７％、
ラクチュロース：カルシウム：マグネシウム＝１：０．１５：０．０７５
［高用量］ラクチュロース含量約７５．５％、
ラクチュロース：カルシウム：マグネシウム＝１：０．０７５：０．０３８

これらの試験組成物溶液を、成人男子２４名に単回投与のクロスオーバー試験により摂取させ、摂取直後から摂取後８時間目までの尿を回収し、尿中の^４４Ｃａの^４０Ｃａに対する比率および^２５Ｍｇの^２４Ｍｇに対する比率を測定することで、カルシウムおよびマグネシウムの吸収率を評価した。カルシウム、マグネシウムの同位体比率はＩＣＰ−ＭＳ装置（ＨＰ４５００；横河アナリティカルシステムズ社）を用いて測定した。反応変数をミネラル量、時期および摂取量（連続数）を固定効果、被験者を変量効果とした線形混合モデルにより解析した。
その結果、表４に示すように、ラクチュロースの摂取量の増加と共に、尿中の^４４Ｃａの^４０Ｃａに対する比率および^２５Ｍｇの^２４Ｍｇに対する比率が上昇し、摂取量の回帰係数（傾き）は、カルシウムにおいては０．００００５、マグネシウムにおいては０．０００４で、共に有意（ｐ＜０．０１）であった。この結果から、ラクチュロースによるカルシウムおよびマグネシウムの吸収促進作用および用量依存性が認められた。

実施例１
表５に示す実施例１の組成のラクチュロース粉末、ミルクカルシウム、酸化マグネシウムを混合した後、水―エタノール溶液０．３Ｌ（水：エタノール＝１：４（容積比））をバインダーとして混合し、常法に従い、押し出し造粒機（日本薬業機械社）にて混錬、押し出し、顆粒を得た。得られた顆粒品をアルミ製トレーに広げた後、乾燥機（ＤＡ６３；ヤマト科学社）に入れ、６０℃で１時間乾燥し、さらに８０℃で２時間乾燥した。乾燥後の顆粒品の水分量を、赤外線水分計（ＬＰ−１６；メトラー・トレド社）を用い、１０５℃、５分、サンプリング量５ｇで測定した所、１．２％であった。

実施例２
表５に示す実施例２の組成のラクチュロース粉末、ミルクカルシウム、酸化マグネシウムを混合した後、水―エタノール溶液０．３Ｌ（水：エタノール＝１：４（容積比））をバインダーとして混合し、常法に従い、押し出し造粒機（日本薬業機械社）にて混錬、押し出し、顆粒を得た。得られた顆粒品をアルミ製トレーに広げた後、乾燥機（ＤＡ６３；ヤマト科学社）に入れ、６０℃で１時間乾燥し、さらに８０℃で２時間乾燥した。乾燥後の顆粒品の水分量を、赤外線水分計（ＬＰ−１６；メトラー・トレド社）を用い、１０５℃、５分、サンプリング量５ｇで測定した所、１．０％であった。

参考例３
表５に示す参考例３の組成のラクチュロース粉末、ミルクカルシウム、酸化マグネシウムを混合して粉末を得た。得られた粉末の水分量を赤外線水分計（ＬＰ−１６；メトラー・トレド社）を用い、１０５℃、５分、サンプリング量５ｇで測定した所、１．３％であった。

試験例３
以下の手順で保存性試験を行った。まず、内側ポリエチレンコートのアルミラミネート袋（９ｃｍ×７ｃｍ、凸版印刷社）に、サンプル（実施例１で得た顆粒または参考例３で得た粉末）を５．４ｇ入れ、ヒートシールを施した後、５５℃に設定した恒温機（長嶋製作所）で３０日間保存した。サンプルを取り出した後、イオン交換水に溶解し、０．５μｍのディスクフィルターを通液させサンプル溶液を調製した。
サンプル溶液の４２０ｎｍにおける吸光度を分光光度計（Ｕ−２０００；日立製作所）を用いて光路長１ｃｍの条件で測定した。
結果を表６に示す。押し出し造粒法（湿式造粒法）により造粒した実施例１のサンプルは、押し出し造粒法を用いなかった参考例３のサンプルに比べて、吸光度の増加率が低く、褐変化が明らかに抑制された。

参考例４
表７に示す配合でラクチュロース粉末、ミルクカルシウム、酸化マグネシウム、ブドウ糖果糖液糖、乳酸、クエン酸を混合し、水に溶解した後、Ｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔ２０００社Ｍｉｎｉ−ＰｌａｔｅＨｅａｔＥｘｃｈａｎｇｅｒで９５℃、３０秒間殺菌を行い、飲料１〜４を得た。

Claims

ラクチュロースと、カルシウムを含んでなるカルシウム源と、マグネシウムを含んでなるマグネシウム源とを含有するカルシウム・マグネシウム含有組成物を製造する方法であって、ラクチュロースと前記カルシウム源と前記マグネシウム源とを混合し、押し出し造粒法により顆粒状とすることを特徴とする製造方法。
ラクチュロース含量が、前記カルシウム・マグネシウム含有組成物の総固形分に対し、１５〜９６質量％である請求項１記載のカルシウム・マグネシウム含有組成物の製造方法。
前記カルシウム・マグネシウム含有組成物中のカルシウムとマグネシウムとの比率（質量比）が、１：０．１〜１の範囲内である請求項１または２記載のカルシウム・マグネシウム含有組成物の製造方法。
前記カルシウム・マグネシウム含有組成物中のラクチュロースとカルシウムとの比率（質量比）が、１：０．０３〜０．３０の範囲内である請求項１〜３のいずれか一項に記載のカルシウム・マグネシウム含有組成物の製造方法。
前記カルシウム・マグネシウム含有組成物中のラクチュロースとマグネシウムとの比率（質量比）が、１：０．０１〜０．１５の範囲内である請求項１〜４のいずれか一項に記載のカルシウム・マグネシウム含有組成物の製造方法。
前記カルシウム源が乳清カルシウムである請求項１〜５のいずれか一項に記載のカルシウム・マグネシウム含有組成物の製造方法。
前記マグネシウム源が酸化マグネシウムである請求項１〜６のいずれか一項に記載のカルシウム・マグネシウム含有組成物の製造方法。