JP4918859B2 - カプシノイド含有マイクロカプセルの製造法 - Google Patents

Description

本発明はカプシノイド含有マイクロカプセルおよびその製造方法に関する。

辛味の少ないトウガラシとして、矢澤等により選抜固定されたトウガラシの無辛味固定品種である「ＣＨ−１９甘」には、一般のトウガラシ類の辛味や侵襲性を有するカプサイシノイド類化合物（カプサイシン、ジヒドロカプサイシン等、以下単に「カプサイシノイド」ということがある。）はほとんど含まれておらず、代わりに、辛味を呈さない新規なカプシノイド類化合物（バニリルアルコールの脂肪酸エステル、カプシエイト、ジヒドロカプシエイト等、以下単に「カプシノイド」ということがある。）が多量に含有されていることが報告されている（特許文献１）。また、当該カプシノイドは、他のトウガラシ属に属する植物中にも存在することが確認されている（非特許文献１）。
一方、カプシノイドは、その分子構造中にエステル結合を含有するため、水の存在下では不安定であり、極めて分解しやすいという特性を有する。従って、食品に応用する場合、実際の工業生産にあたっては、カプシノイドの分解を抑制し、その安定化を図る必要がある。
特許文献２には、脂肪酸モノグリセリドや多糖を乳化剤として用いる、カプシノイド乳化物が提案されている（特許文献２）。しかし、乳化物では適用可能なｐＨ範囲に制限がある上使用態様が限定的であり、未だ実用性が十分とは云えない。また、特許文献３には、カプサイシノイド類の代表的成分である、カプサイシン含有マイクロカプセルが提案されている（特許文献３）。しかし、前記の通り、カプシノイドはカプサイシノイドとはバニリルアルコールと脂肪酸の結合様式が異なるため、加水分解耐性等の物性が大きく異なることから、カプサイシノイドに適用される技術をカプシノイドにそのまま用いて安定化することは困難である。
食品成分の安定化のためには、種々のカプセルが用いられている。カプセルにも様々な種類があるが、錠剤などのハードカプセル、ソフトカプセルは粒径が１ｃｍ〜２ｃｍであり、喫食時に舌で知覚できる大きさである。カプシノイドをカプセル化し、食品に用いる場合にあっても問題となる。
特開平１１−２４６４７８号公報 特開２００３−１９２５７６号公報 特開２００３−４７４３２号公報 園芸学会雑誌５８、６０１−６０７頁

本発明の目的は、カプシノイドの安定的かつ工業的な加工利用を可能とすることにあり、カプシノイド含有マイクロカプセルの製造方法及びカプシノイド含有マイクロカプセルを提供することである。
上記課題を解決すべく検討した結果、本発明者らは、カプシノイドをマイクロカプセル化することにより、カプシノイドの安定化を達成した。より詳しくは、従来知られたマイクロカプセルの製造に比して、より簡便なマイクロカプセル化技術を用いることにより、工業的生産に有利に用いることのできる、カプシエイト含有マイクロカプセルを完成した。即ち、本発明は、コアセルベーション法、超音波法、界面沈殿法、噴霧乾燥法、オリフィス法等を用いカプシノイドを含有するマイクロカプセルを簡便に製造し、更に具体的にはカプセル壁材の材料が、多糖類、タンパク質、ポリアミノ酸の中から選択されるいずれか１種以上であるカプシノイド含有マイクロカプセルの製造方法、カプセル壁材の材料に強化剤または乳化剤を含まないカプシノイド含有マイクロカプセルの製造方法に関する。すなわち、カプセル壁材の材料を０．００１〜５０％含む親水性溶液１重量部に対し疎水性材料を０．０１〜１０重量部含む混合溶液に０．１秒〜６０分間超音波処理を行うことにより、メジアン径が０．０１〜１０００μｍであるカプシノイドを含有するマイクロカプセルを製造する方法を見出し、本発明を完成させるに至った。更には、非動物性材料であるペクチンを含む水相と油相でＯ／Ｗエマルションを作製した後、多価陽イオンを混合することにより、カプシノイドを含有する疎水性材料を内包し、メジアン径が０．０１〜１０００μｍであるマイクロカプセルが製造できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明はカプシノイド含有マイクロカプセル（以下単に「マイクロカプセル」ということがある。）に関し、以下の内容を含む。
［１］カプセル壁材の材料を０．００１〜５０％含む親水性溶液１重量部に対しカプシノイドを含有する疎水性材料を０．０１〜１０重量部含む、メジアン径が０．０１０．１〜１０００μｍであるカプシノイド含有マイクロカプセル。
［２］カプセル壁材の材料が、多糖類、タンパク質、ポリアミノ酸の中から選択されるいずれか１種以上である、［１］記載のマイクロカプセル。
［３］カプセル壁材の材料が、アルギン酸、ペクチン、ＢＳＡの中から選択されるいずれか１種以上である、［１］記載のマイクロカプセル。
［４］０．０１〜１０重量％のペクチンを含む水相と油相でＯ／Ｗエマルションを作製した後、多価陽イオンを混合することで得られる、壁材にペクチン多価陽イオンゲルを含み、カプシノイドを含有する疎水性材料を内包し、メジアン径が０．０１〜１００μｍである［１］乃至［３］のいずれか記載のマイクロカプセル。
［５］多価陽イオンがカルシウムイオンである、［４］記載のマイクロカプセル
［６］Ｏ／Ｗエマルションを作製するときに乳化剤を用いないことを特徴とする［４］又は［５］のいずれか記載のマイクロカプセル
［７］ペクチンがアミド基を持つことを特徴とする［４］乃至［６］のいずれか記載のマイクロカプセル
［８］内包するカプシノイドを含有する疎水性材料がＷ／Ｏエマルションであることを特徴とする［４］乃至［７］のいずれか記載のマイクロカプセル
［９］Ｏ／Ｗエマルションを作製し、多価陽イオンを混合した後に、ペクチンメチルエステラーゼを添加することを特徴とする［１］乃至［８］のいずれか記載のマイクロカプセル
［１０］ペクチンメチルエステラーゼを添加した後に、多価陽イオンを添加することを特徴とする［９］記載のマイクロカプセル
［１１］カプシノイドを含有する疎水性材料が、カプシエイト、ジヒドロカプシエイト、ノルジヒドロカプシエイトから選ばれる少なくとも１種を含有するものである［１］乃至［１０］のいずれか記載のマイクロカプセル
［１２］カプセル被膜の材料を０．００１〜５０％含む親水性溶液１重量部に対しカプシノイドを含有する疎水性材料を０．０１〜１０重量部含む混合溶液に０．１秒〜６０分間超音波処理を行い、メジアン径が０．０１〜１０００μｍである、［１］乃至［３］のいずれか記載のマイクロカプセルを製造する方法。
［１３］カプセル被膜の材料が、アルギン酸であり、かつ、強化剤として塩化カルシウムが用いられるものである、［１２］記載の方法。
［１４］カプセル被膜の材料に強化剤を含まないことを特徴とする［１２］記載の方法。
［１５］カプセル被膜の材料に乳化剤を含まないことを特徴とする［１２記載の方法。
また、本発明は、１）０．０１〜１０重量％のペクチンを含む水相と油相でＯ／Ｗエマルションを作製した後、多価陽イオンを混合することで得られる、壁材にペクチン多価陽イオンゲルを含み、カプシノイドを含有する疎水性材料を内包し、メジアン径が０．０１〜１０００μｍであるマイクロカプセルを含み、また、２）０．０１〜１０重量％のペクチンを含む水相と油相でＯ／Ｗエマルションを作製した後、カルシウムイオンを混合することで得られる、壁材にペクチンカルシウムゲルを含み、カプシノイドを含有する疎水性材料を内包し、メジアン径が０．０１〜１０００μｍであるマイクロカプセルを含み、また、３）Ｏ／Ｗエマルションを作成するときに乳化剤を用いないことを特徴とする１）又は２）のマイクロカプセルを含み、また、４）ペクチンがアミド基を持つことを特徴とする１）ないし３）のマイクロカプセルを含み、また、５）内包するカプシノイドを含有する疎水性材料がＷ／Ｏエマルションであることを特徴とする１）ないし４）のマイクロカプセルを含み、また、６）Ｏ／Ｗエマルションを作製し、多価陽イオンを混合した後に、ペクチンメチルエステラーゼを添加することを特徴とする１）ないし５）のカプシノイド含有マイクロカプセルを含み、また、７）ペクチンメチルエステラーゼを添加した後に、多価陽イオンを添加することを特徴とする６）のカプシノイド含有マイクロカプセルをも含む。
発明の効果
本発明によれば、具体的にはカプセル壁材の材料を０．００１〜５０％含む親水性溶液１重量部に対しカプシノイドを含有する疎水性材料を０．０１〜１０重量部含む混合溶液に０．１秒〜６０分間超音波処理を行い、メジアン径が０．０１〜１０００μｍであるカプシノイド含有マイクロカプセル及び当該マイクロカプセルを製造する方法を提供することができる。また、内包物が疎水性であり、カプセルの壁材が非動物性であるペクチンであり、カプセルの材料として界面活性剤・乳化剤が必須でなく、調製が簡易であり、安定性が良く、かつ１カプセル当りの油内包量の多いカプシノイド含有マイクロカプセルを提供することができる。

ペクチンマイクロカプセルの粒度分布を示す。 アルギン酸マイクロカプセルの粒度分布を示す。

本発明において、カプシノイドとは、無辛味トウガラシにその成分として含有される、バニリルアルコールの脂肪酸エステルをいい、その代表的成分としては、カプシエイト、ジヒドロカプシエイト、ノルジヒドロカプシエイトが含まれる。
カプシノイドは、トウガラシ属に属する植物体に多く含まれるものであるため、トウガラシ属に属する植物体（以下「トウガラシ」という。）の植物体および／または果実から精製・分離することによって調製することができる。精製に使用するトウガラシは、「日光」、「五色」等に代表される在来の辛味を有するトウガラシ品種由来でも良いが、カプシノイドを含有するトウガラシであれば、どのような種類のトウガラシであっても使用可能である。中でも、「ＣＨ−１９甘」、「万願寺」、「伏見甘長」、ししとう、ピーマン等に代表される在来の無辛味品種のトウガラシには、カプシノイドが多く含まれており、好適に用いることができる。更に、無辛味品種である「ＣＨ−１９甘」を用いるのが、該成分の含有量が高いために特に好ましい。ここに、「ＣＨ−１９甘」の用語は、「ＣＨ−１９甘」及び「ＣＨ−１９甘」に由来する後代類縁品種等を含むものであって、本明細書において「ＣＨ−１９甘」とはこれら全てを含む意味に用いられる。精製・分離は、当業者にとって良く知られた溶媒抽出や、シリカゲルクロマトグラフィー等の各種のクロマトグラフィー、調製用高速液体クロマトグラフィー等の手段を単独、または適宜組み合わせることにより行うことができ、例えば、特開平１１−２４６４７８号公報に記載の方法を用いることができる。
また、上記のカプシノイドは、例えば、特開平１１−２４６４７８号公報に記載のような、対応する脂肪酸エステルとバニリルアルコールを出発原料としたエステル交換反応により合成することもできる。或は、その構造式に基づいて、当業者にとって周知のその他の反応手法により合成することも可能であろう。更には、カプシノイドは、酵素を用いる合成法により容易に調製することもできる。例えば、特開２０００−３１２５９８号公報記載の方法により、所望する化合物に対応する脂肪酸のエステルおよび／又は当該脂肪酸を有するトリグリセリド等の化合物とバニリルアルコールを基質としたリパーゼの逆反応を利用することにより、所望のカプシノイド化合物を得ることができる。
本発明においてマイクロカプセルとはメジアン径が０．０１〜１０００μｍのカプセルを意味する。カプセルの安定性の点や人が感知せず摂取できるという点からはメジアン径が小さいことが好ましい。人が感知せず摂取するにはメジアン径が１００μｍ、より好ましくは１０μｍ以下、更に好ましくは３μｍ以下であることがより好ましい。またカプセルの製造方法には、複数管のノズルを用いてシームレスカプセルを製造する方法やコアセルベート法による製造方法、打錠によるカプセルの製造方法などがあるが、メジアン径の小さい、かつ、均一なカプセルを製造することができるのも超音波を用いた本発明の特徴である。本発明においてはマイクロカプセルの中にはカプシノイドが有効成分として包含されるため、内包効率の点からはメジアン径は０．１μｍ〜１０００μｍであることが好ましく、喫食事の食感の面からは０．０１μｍ〜１００μｍ程度であることが好ましい。
また本発明におけるカプセルの製造方法は、メジアン径が０．０１〜１０００μｍ、好ましくは０．０１〜１００μｍのカプセルを製造できるものであれば良く、コアセルベーション法、界面沈殿法、噴霧乾燥法、オリフィス法（シームレスカプセル法）、コーティング法、エクストルージョン法などがあげられる。
本発明においてカプセル壁材の材料は、親水性高分子であれば良いが、その中でも食品材料としてカプセルを使用する場合は、可食性の材料、特に多糖類、タンパク質、ポリアミノ酸が好ましい材料として用いることができる。更に具体的にはポリグルタミン酸（以下、ＰＧＡ）、アルギン酸、カラギーナン、ペクチン、ゼラチン−アラビアガム混合系の中から選択されるいずれか１種以上である材料を用いることで本発明のマイクロカプセルの安定性がより向上するため好ましい。中でもアルギン酸、ペクチン及びＢＳＡを材料に用いることが特に好ましい。もっとも好ましくは、カプセル壁材となる材料は、ペクチンであることが重要である。その他、ポリアクリル酸、セルロースエーテル類、セルロースエステル類などの各種ポリマーも壁材として使用することができる。また可食性の材料を用いる場合は、カプシノイド含有マイクロカプセルを食品等に混和して利用することが可能となる。
本発明においてカプセル壁材の材料の濃度は、親水性溶液中に０．００１〜５０％、より好ましくは０．００５〜２０％、更に好ましくは０．０１〜２％である。カプセル壁材の材料がそれ以下の濃度、もしくはそれ以上の濃度であると粒径が大きくなり、カプセル数が減少する点で好ましくない。カプセル壁材の材料としてペクチンを用いる場合、ペクチン濃度は、水溶液中に０．０１〜１０％、より好ましくは０．１〜３％、更に好ましくは１〜３％である。ペクチン濃度が高すぎるとカプセルが凝集する点で好ましくなく、ペクチン濃度が低すぎるとカプセルの安定性が低く内包油が分離する点で好ましくない。 カプセルの壁材となるペクチンはアミド化されていると疎水結合によりゲル強度が増す点で好ましい。
またカプセル壁材の材料を含む親水性溶液と混合される疎水性材料である、カプシノイド含有溶液は、超音波処理時に疎水性液体もしくは疎水性固体であれば良いが、取り扱いやコスト、カプシノイド安定性、安全性の点から食用油であるとより好ましい。また親水性溶液１重量部に対し疎水性材料は０．０１〜１０重量部であればよいが、親水性溶液１重量部に対し疎水性材料が１重量部以下の場合、カプセルの内容物が疎水性となりやすく、疎水性材料中にカプシノイドをあらかじめ混合させておくことで、マイクロカプセルとその内容物を別々に製造することなく一度にカプシノイドを含有したマイクロカプセルを製造することができ、好ましい。本文中では、特に断りのない限りはマイクロカプセルの内容物にカプシノイドが混和された疎水性材料の例で説明する。
本発明においてマイクロカプセルは、コアセルベーション法、界面沈殿法、噴霧乾燥法、オリフィス法（シームレスカプセル法）、コーティング法、エクストルージョン法等、様々な方法により調整が可能である。一様態として、０．１秒〜６０分間超音波処理を行うことにより製造される。ここで超音波処理の強度はマイクロカプセルが形成されれば特に限定はないが通常は１〜１００００Ｗ、より好ましくは１０〜２０００Ｗの超音波強度であることが望ましい。超音波強度が高すぎると、過度のエネルギーによりカプセルが破壊されてしまいカプセル数が減少し、強度が低すぎると乳化が十分に行われず粒径が増加する点で好ましくない。
また、上記の超音波処理によりマイクロカプセルを形成する場合、超音波処理の最低処理時間は０．１秒以上、より好ましくは２０秒以上、更に好ましくは３０秒以上である。処理時間が短すぎると乳化が十分に行われず粒径が増加する点で好ましくない。また超音波処理の最長処理時間は６０分以下、より好ましくは２０分以下、更に好ましくは２分以下である。超音波の処理時間が長すぎると過度のエネルギーによりカプセルが破壊されてしまいカプセル数が減少する点で好ましくない。
超音波処理の温度はマイクロカプセルが形成されれば特に限定されないが４〜１００℃、より好ましくは１０〜６０℃である。温度が過度に高いとカプセルが破壊される点で好ましくなく、温度が過度に低いと溶液が凍結するだけでなく溶液粘度が高くなりすぎ乳化エネルギーが伝わりにくく、カプセルが形成されにくい点で好ましくない。
また超音波処理は継続的に行う必要は無く、マイクロカプセルが形成されるのであれば断続的であっても良い。
一般的にカプセルを安定化させるために明礬、塩化カルシウム、塩化カリウムなどの強化剤を加える製法などが知られている。本発明においても強化剤を加えることでより強度の高いマイクロカプセルを形成できるが、上記の、超音波処理によりマイクロカプセルを形成する場合は、食品、医薬品として摂取する場合の安全性、臭い、コスト等の理由のためカプセル壁材の材料に強化剤を含まなくてもマイクロカプセルを安定的に形成することが出来ることも特徴である。
なお本発明において強化剤とは溶液中で陽イオンとなる物質を意味し、添加材料の例として明礬、塩化カルシウム、塩化カリウムなどの金属塩があげられる。これらの金属塩は溶液中で陽イオンとなりカプセル壁材の材料と結合しカプセル壁材を強化する。
本発明においてマイクロカプセルの形成に強化剤は必須ではないが、カプセル強化の為に強化剤を加える場合の濃度は通常２Ｍ以下、より好ましくは０．２Ｍ以下であるとよい。強化剤濃度が高すぎると粒径が大きくなりまたカプセル同士が凝集しやすくなる点で好ましくない。
カプセル壁材としてペクチンを使用する場合は、ペクチンを含む水相と油相でＯ／Ｗエマルションを作製した後に多価陽イオンと混合することが重要である。更に安定性の点から、多価陽イオンはカルシウムイオンであることが好ましい。この際、カルシウムイオン濃度は、０．０１〜１０００ｍＭ、より好ましくは０．０１〜１００ｍＭ、更に好ましくは１〜１０ｍＭである。多価陽イオン濃度が高すぎると、カプセルが凝集する点で好ましくなく、多価陽イオン濃度が低すぎるとカプセルの安定性が低く内包油が分離する点で好ましくない。
本発明の一例として、親水性溶液と疎水性材料の混合溶液の容量を１とした時に、０．１以下の容量の強化剤をマイクロシリンジポンプ等の装置を用い混合する事ができる。これにより安定性の高いマイクロカプセルが形成される。強化剤の添加速度が高すぎると凝集が起こりやすくなる点で好ましくない。
一般的にエマルション、サスペンションを作成する際に乳化剤を加えることが知られている。本発明においても、例えばシュガーエステル、モノグリセライド、ソルビタンエステル等の乳化剤を加えてマイクロカプセルを形成できるが、前記の超音波処理によりマイクロカプセルを形成する場合は食品、医薬品として摂取する場合の安全性、臭い、コスト等の理由のためカプセル壁材の材料に乳化剤を含まなくてもマイクロカプセルを安定的に形成することが出来ることも特徴である。
前記の超音波処理によりマイクロカプセルを形成する場合、マイクロカプセルの製造工程において多段階操作が必要なく、一段階でマイクロカプセルを製造することができるのも特徴の一つである。すなわち撹拌機による予備乳化工程や滴下によるカプセル形成工程などを必要としないため工業的な製造において特に有効である。
マイクロカプセルの分離は通常の分離操作、例えばろ過や透析等により行える。また凍結乾燥もしくは噴霧、減圧乾燥することにより粉末として得ることも出来る。また、カプセル壁材としてペクチンを用いる場合、カプセル調製後にペクチンメチルエステラーゼ（以下、ＰＭＥという場合有り）と反応させることでカプセルの加熱負荷に対する構造安定性、内包物安定性が向上する。ＰＭＥに多価陽イオン、好ましくはカルシウムイオン添加を行うことによりカプセルの加熱負荷に対する構造安定性、内包物安定性が更に向上する。ＰＭＥ濃度は２〜３００ｍＰＥＵ／ｍｌ、好ましくは２０〜３００ｍＰＥＵ／ｍｌである。ＰＭＥ濃度が高すぎるとカプセルが凝集する点で好ましくなく、ＰＭＥ濃度が低すぎると安定性向上効果が少ない点で好ましくない。ここでＰＥＵとは、Ｐｅｃｔｉｎ Ｅｓｔｅｒａｓｅ Ｕｎｉｔの略であり、ＰＭＥ１ｍｌが１分間にペクチンのメチルエステルを分解して１ｍｍｏｌの酸を生産する能力を示す単位である。
またＰＭＥに対して多価陽イオン、具体的にはカルシウムイオン等を添加することは必須ではないが、加熱負荷に対する安定性を高めるためにカルシウムイオンを添加する場合は、０．０１〜２０ｍＭの濃度、より好ましくは１〜１０ｍＭの濃度である。カルシウムイオン濃度が高すぎるとカプセルが凝集する点で好ましくなく、カルシウムイオン濃度が低すぎると安定性向上効果が少ない点で好ましくない。またカルシウムイオンを加えないとカルシウムイオンにキレートされないフリーのカルボキシル基が過剰となりカプセルが凝集したりカプセル壁構造が弱くなったりする。
また、カプセル調製前にＰＭＥ処理を行うとカプセル調製時に全体がゲル化しカプセルが形成されない。よってカプセル調製後にＰＭＥ処理や塩化カルシウム添加を行うことにより、カプセル壁がさらに強化される。
以下、本発明を実施例に則して説明するが、本発明の技術的範囲はこれら実施例に限定されるものではない。尚、本発明において特に記載がない場合には、「％」は「重量％」を意味する。

以下、本発明を実施例に則して説明するが、本発明の技術的範囲はこれら実施例に限定されるものではない。尚、本発明において特に記載がない場合には、「％」は「重量％」を意味する。
（実施例１）
マイクロカプセルの壁材の検討
マイクロカプセルの壁材と陽イオンとして以下の組み合わせを用いた。
１）ペクチン０．０２〜５％、塩化カルシウム０〜７００ｍＭ、
２）アルギン酸０．２５〜１％、塩化カルシウム０〜０．１Ｍ、
３）ＰＧＡ１〜４０％、みょうばん２〜２００ｍＭ、
４）κ−カラギーナン０．１〜１％、塩化カリウム０〜０．２Ｍ、
５）ι−カラギーナン０．１〜１％、塩化カルシウム０〜０．２Ｍ、
６）ゼラチン−アラビアガム（１対１混合物）０．０１〜０．１％
これらの組み合わせでそれぞれの最適条件を検討し、
１）ペクチン２％、塩化カルシウム７ｍＭ、
２）アルギン酸０．２５％、塩化カルシウム０．０５Ｍ、
３）ＰＧＡ１％、みょうばん５ｍＭ、
４）κ−カラギーナン０．５％、塩化カリウム０．０２Ｍ、
５）ι−カラギーナン０．５％、塩化カルシウム０．２Ｍ、
６）ゼラチン−アラビアガム０．０１％
を選定した。そして５０ｍｌステンレスチューブに各壁材溶液と大豆油（味の素製油株式会社製）３ｍｌを加え、ステンレスチューブの周囲を氷冷した状態で超音波処理機Ｓｏｎｉｆｉｅｒ２５０（Ｂｒａｎｓｏｎ社製）により、出力１４８Ｗで２分間処理を行った。超音波処理開始後３０秒経過したところでマイクロシリンジポンプＩＣ３１００（ＫＤ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を用いて各陽イオン溶液を１２７ｍｌ／ｈの速度で添加したところ、乳白色の分散液を得た。
各マイクロカプセルの油内包率（％）（各サンプルを遠心しカプセルに内包されていない油を分離することで内包油量を測定し、全油量に対する内包油量の割合をだしたもの。油含有量はソックスレー法によった）、メジアン径（μｍ）、カプセル数（×１０１２個／Ｌ）を測定した。結果を表１に示す。

表１から、ＰＧＡ、κ−カラギーナン、ι−カラギーナン、ゼラチン−アラビアガムは油内包率が３０％以下と小さいが、ペクチンは油内包率９７％、アルギン酸は油内包率９４％と内包率が大きく好ましいことが判明した。特にペクチンはメジアン径も１μｍと小さいため好ましく、カプセル数も１５０×１０^１２個／Ｌと多く好ましいことが判明し、マイクロカプセル素材として有望であることが判明した。
（実施例２）
超音波装置を用いたペクチンカプセルの製造
ペクチン（商品名「ＬＭ−１０４ＡＳ」、ＣＰＫｅｌｃｏ ＪＡＰＡＮ製）と脱イオン水を混合し、２％ペクチン水溶液を調製した。次に５０ｍｌステンレスチューブに２％ペクチン水溶液２７ｍｌと大豆油（味の素製油株式会社製）３ｍｌを加え、ステンレスチューブの周囲を氷冷した状態で超音波処理機Ｓｏｎｉｆｉｅｒ２５０（Ｂｒａｎｓｏｎ社製）により、出力１４５Ｗで２分間処理を行った。超音波処理開始後３０秒経過したところでマイクロシリンジポンプＩＣ３１００（ＫＤ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を用いて７．３ｍＭ塩化カルシウム２ｍｌを１２７ｍｌ／ｈの速度で添加したところ、乳白色の分散液を得た。
大豆油をＮｉｌｅ Ｒｅｄ、ペクチンをＲｈｏｄａｍｉｎｅで蛍光染色した前記分散液を、共焦点レーザースキャン顕微鏡 ＬＳＭ５１０（Ｃａｒｌ Ｚｅｉｓｓ社製）にて観察したところ、大豆油を内包したマイクロカプセルの形成が確認された。またマイクロカプセル分散液の粒度分布をレーザー回折式粒度分布計ＬＡ９２０（堀場製作所社製）にて測定したところシングルピークであり、マイクロカプセルの外径のメジアン径は１．３μｍであった（図１）。
（実施例３）
超高剪断処理機を用いたペクチンカプセルの製造
ペクチン（商品名「ＬＭ−１０４ＡＳ」、ＣＰＫｅｌｃｏ ＪＡＰＡＮ製）と脱イオン水を混合し、２％ペクチン水溶液を調製した。次に超高剪断処理機（日本精機製作所（株）特注機）の攪拌容器に２％ペクチン水溶液８１ｍｌと大豆油（味の素製油株式会社製）９ｍｌを加え、容器の周囲を冷却した状態で超高剪断処理機により、９５００ｒｐｍで３分間処理を行った。攪拌開始後１分経過したところで７．３ｍＭ塩化カルシウム６ｍｌを１分間添加したところ、乳白色の分散液を得た。
マイクロカプセル分散液の粒度分布をレーザー回折式粒度分布計ＬＡ９２０（堀場製作所社製）にて測定したところシングルピークであり、マイクロカプセルの外径のメジアン径は４．１μｍであった。
（実施例４）
ペクチン濃度、カルシウム濃度がマイクロカプセルの粒径に与える影響
ペクチン（ＬＭ−１０４ＡＳ ＣＰＫｅｌｃｏ ＪＡＰＡＮ）の濃度を０．０２％、０．２％、２％、５％と変化させ、実施例２と同様の方法によりマイクロカプセルを調製した。
また、各濃度のペクチンについて、塩化カルシウムを３０秒後に２ｍｌ添加したが、その塩化カルシウム濃度を０ｍＭ、７ｍＭ、７０ｍＭ、７００ｍＭ、と変化させた。
各マイクロカプセルの粒径を表２に示す。なお表に示している数字は特に断りがない限りメジアン径（μｍ）を示す。なお、ゲル化が激しくサンプルが一つの塊となり、粒度分布測定不可能なものを「凝集」と示した。

表２に示すように、ペクチン濃度、塩化カルシウム濃度が高くなるにつれて粒子同士が凝集する傾向が得られた。なお、２％ペクチン、７ｍＭ塩化カルシウムの条件において最も凝集が少なく、メジアン径が小さいカプセルが得られた。
（実施例５）
ペクチンのエステル化度、アミド基の有無によるマイクロカプセルの安定性評価
以下の表３の様に、エステル化度（ＤＥ値）を３１、３４、３６と変化させたペクチンと、種類をＬＭＡ、ＬＭＣと変化させたペクチンを用いて実施例１と同様の方法によりマイクロカプセルを調製した。調製したマイクロカプセルを１２０℃で３０分加熱処理し、加熱前後の安定性を評価した。

加熱前後のメジアン径、カプセル数を表４に示す。調製後のマイクロカプセル分散液は全て分離のない白濁液となっていた。加熱後ＬＭＡ（アミド化タイプ）では安定分散していたが、ＬＭＣである１２ＣＧ、１３ＣＧは共に分離した。

表４に示すように、すべてのマイクロカプセルが加熱後、凝集もしくは合一してメジアン径が大きくなった。しかし、ＬＭＡペクチンは、エステル化度が高いほどメジアン径変化は少なくＤＥ値が３６の１０１ＡＳはメジアン径変化が約１．５倍と少なく粒度分布もシングルピークのままであり、カプセルの構造安定性が最も高かった。ＬＭＣペクチンは加熱することにより凝集もしくは合一が格段に進み、メジアン径が大きくなるためマイクロカプセルの調製に適していないことが分かった。
（実施例６）
ペクチンメチルエステラーゼ、カルシウム濃度がマイクロカプセルの安定性に与える影響
実施例２と同様の方法により製造したマイクロカプセル分散液５ｍＬと濃度を変化させたＰＭＥ溶液５ｍＬを混合し、ｐＨ４、反応温度４０℃、反応時間４時間の条件で振とう機で反応させ、その後濃度を変化させた塩化カルシウム溶液を１ｍｌ添加した。混合したＰＭＥ（製品名：ＮＯＶＯ ＳＨＡＰＥ、ノボザイム社製）濃度は、０、２．５、２５、２５０、５００ｍＰＥＵ／ｍｌであり、添加した塩化カルシウム濃度は７、１０、１５、２５、４５０ｍＭである。その結果を表５に示す。

表５から、ＰＭＥ濃度５００ｍＰＥＵ／ｍｌでは全ての塩化カルシウム濃度において、ＰＭＥ濃度２５０ｍＰＥＵ／ｍｌでは１５ｍＭ以上の塩化カルシウムで、それ以外のＰＭＥ濃度では２５ｍＭ以上の塩化カルシウムで全体がゲル化することが判明した。
（実施例７）
ＰＭＥ処理後の塩化カルシウム添加の有無が加熱耐性に与える影響
実施例２と同様の方法により製造したマイクロカプセル分散液に濃度を変化させたＰＭＥ溶液を混合し、その後７ｍＭ塩化カルシウム１ｍｌを添加したサンプル、無添加のサンプルを作製した（すべてｐＨ４）。これに対し１２０℃、３０分加熱を行い、加熱前後のメジアン径を測定した。混合したＰＭＥ（製品名：ＮＯＶＯ ＳＨＡＰＥ、ノボザイム社製）濃度は、０、２．５、２５、２５０ｍＰＥＵ／ｍｌであった。その結果を表６に示す。
なお、コントロール（Ｃｏｎｔ．）は実施例２の製法により作製したマイクロカプセルを用いた。

表６から、ＰＭＥ処理を行った後に塩化カルシウムを添加しないものについてはＰＭＥ濃度が高いほど加熱後合一もしくは凝集してメジアン径が大きくなるが、ＰＭＥ処理を行った後に塩化カルシウムを添加したものは、加熱後であってもメジアン径が維持されることが判明した。上記結果より、ＰＭＥ処理を行う場合にはＰＭＥ処理の後に、塩化カルシウムを添加することによりカプセルの構造が加熱負荷に対して耐性をもつことが判明した。またＰＭＥ濃度が０〜２５０ｍＰＥＵ／ｍｌの間では、２５０ｍＰＥＵ／ｍｌのＰＭＥに塩化カルシウムを添加したカプセルが最も安定性が高く好ましいことが判明した。
（実施例８）
超音波装置を用いたカプシノイド含有マイクロカプセルの製造
ペクチン（商品名「ＬＭ−１０４ＡＳ」、ＣＰＫｅｌｃｏ ＪＡＰＡＮ製）と脱イオン水を混合し、２％ペクチン水溶液を調製した。次に５０ｍｌステンレスチューブに２％ペクチン水溶液２７ｍｌとカプシノイド（純度はカプシノイドとして９７．５％、カプシエイトとジヒドロカプシエイトの比は約２：１）を２％含有する大豆油（味の素製油株式会社製）３ｍｌを加え、ステンレスチューブの周囲を氷冷した状態で超音波処理機Ｓｏｎｉｆｉｅｒ２５０（Ｂｒａｎｓｏｎ社製）により、出力１４５Ｗで２分間処理を行った。超音波処理開始後３０秒経過したところでマイクロシリンジポンプＩＣ３１００（ＫＤ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を用いて７．３ｍＭ塩化カルシウム２ｍｌを１２７ｍｌ／ｈの速度で添加した。生成した乳白色の分散液に２５０ｍＰＥＵ／ｍｌのＰＭＥ溶液５ｍＬを混合し、ｐＨ４、反応温度４０℃、反応時間４時間の条件で振とう機で反応させた。その後７．３ｍＭ塩化カルシウム１ｍｌを添加したサンプルを作製した。
マイクロカプセル分散液の粒度分布をレーザー回折式粒度分布計ＬＡ９２０（堀場製作所社製）にて測定したところシングルピークであり、マイクロカプセルの外径のメジアン径は１．８μｍであった。
（比較例１）
超音波装置を用いたカプシノイド乳化物の製造
Ｔｗｅｅｎ２０（Ｓｉｇｍａ製）と脱イオン水を混合し、０．５％Ｔｗｅｅｎ２０水溶液を調製した。次に５０ｍｌステンレスチューブに０．５％Ｔｗｅｅｎ２０溶液２７ｍｌとカプシノイドを２％含む大豆油（味の素製油株式会社製）３ｍｌを加え、ステンレスチューブの周囲を氷冷した状態で超音波処理機Ｓｏｎｉｆｉｅｒ２５０（Ｂｒａｎｓｏｎ社製）により、出力１４５Ｗで２分間処理を行い、乳白色の分散液を得た。
乳化分散液の粒度分布をレーザー回折式粒度分布計ＬＡ９２０（堀場製作所社製）にて測定したところシングルピークであり、メジアン径は０．８μｍであった。
（実施例９）
内包カプシノイドの加熱安定性評価
実施例８で得られたマイクロカプセル分散液、および比較例１で得られた乳化分散液を、それぞれ濃塩酸にてｐＨ４に調整した後、硝子容器（１２５Ｘ２０ＣＶ、Ｃｈｒｏｍａｃｏｌ ＬＴＤ製）に分注した。硝子容器をステンレス製耐圧リアクター（ＴＶＳ−Ｎ２−５０、耐圧硝子工業（株）製）に入れ、２５０ｋＰａの加圧下、１２０℃３０分間加熱処理を行い、カプシノイド濃度の変化を観察した。その結果を表７に示す。なお、カプシノイド濃度は、マイクロカプセル分散液および乳化分散液を、酢酸エチルに１：１の割合で溶解し、高速液体クロマトグラフィー（カラム：Ｊ’ｓｐｈｅｒｅ ＯＤＳ−Ｈ８０、移動相：８０％メタノール、流速：１ｍｌ／ｍｉｎ、温度：４０℃、検出器：蛍光検出器（Ｅｘ２８０ｎｍ，Ｅｍ３２０ｎｍ））により測定した。

表７の数値は、加熱前のカプシノイド濃度を１００％とし、加熱後のカプシノイドの濃度の残存率で示した。表７の結果から、マイクロカプセル分散液は乳化分散液と比べ、内包カプシノイドの加熱安定性に優れていることが分かった。
（実施例１０）
内包カプシノイドの保存安定性評価
実施例９でｐＨ調整、加熱処理をおこなったマイクロカプセル分散液、および乳化分散液を、密閉容器に分注し、５℃、２４℃、４４℃で３０日間保存し、カプシノイド濃度の変化を観察した。その結果を表８に示す。

（実施例１１）
起音波装置を用いたアルギン酸カプセルの製造
アルギン酸（ｍｅｄｉｕｍ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ Ａ−２０３３、ＳＩＧＭＡ社製）と脱イオン水を混合し、０．２５％アルギン酸水溶液を調製した。次に５０ｍｌステンレスチューブに０．２５％アルギン酸水溶液２７ｍｌと大豆油（味の素製油株式会社製）３ｍｌを加え、ステンレスチューブの周囲を氷冷した状態で超音波処理機Ｓｏｎｉｆｉｅｒ２５０（Ｂｒａｎｓｏｎ社製）により、出力１４８Ｗで２分間処理を行い乳白色の分散液を得た。
大豆油をＮｉｌｅ Ｒｅｄ、アルギン酸をＲｈｏｄａｍｉｎｅで蛍光染色した前記分散液を、共焦点レーザースキャン顕微鏡ＬＳＭ５１０（Ｃａｒｌ Ｚｅｉｓｓ社製）にて観察したところ、大豆油を内包したマイクロカプセルの形成が確認された。またマイクロカプセル分散液の粒度分布をレーザー回折式粒度分布計ＬＡ９２０（堀場製作所社製）にて測定したところシングルピークであり、マイクロカプセルの外径のメジアン径が１．５μｍであった。結果を図２に示す。
（実施例１２）
アルギン酸と強化剤を用いたカプセル評価
アルギン酸（Ｍｅｄｉｕｍ Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ Ａ−２０３３、ＳＩＧＭＡ社製）について実施例１と同様に脱イオン水と混合し、各濃度の溶液を調製し、大豆油と混合して２分間超音波処理を行った。超音波処理開始後３０秒経過したところで各濃度の強化剤を添加しマイクロカプセルを調製した。
調製した各サンプルの安定性（粒度分布の形状）、粒径について評価を行った。本発明における評価項目は以下の基準に従った。
シングルピークで、メジアン径が３μｍ以下のもの：◎
シングルピークで、メジアン径が３μｍ以上のもの：○
カプセルが形成されにくいもの：△
カプセルが形成されないもの：×
評価結果を表１０に示す。

（実施例１３）
カプシノイド含有マイクロカプセルの調製
アルギン酸（ｍｅｄｉｕｍ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ Ａ−２０３３、ＳＩＧＭＡ社製）と脱イオン水を混合し、１．０％アルギン酸水溶液を調製した。次に５０ｍｌステンレスチューブに１．０％アルギン酸水溶液２７ｍｌとカプシノイド（純度はカプシノイドとして９７．５％、カプシエイトとジヒドロカプシエイトの比は約２：１）を２％含む大豆油（味の素製油株式会社製）３ｍｌを加え、ステンレスチューブの周囲を氷冷した状態で超音波処理機Ｓｏｎｉｆｉｅｒ２５０（Ｂｒａｎｓｏｎ社製）により、出力１４８Ｗで２分間処理を行った。超音波処理開始後３０秒経過したところでマイクロシリンジポンプＩＣ３１００（ＫＤ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を用いて５０ｍＭ塩化カルシウム２ｍｌを１２７ｍｌ／ｈの速度で添加したところ、乳白色の分散液を得た。
大豆油をＮｉｌｅ Ｒｅｄ、アルギン酸をＲｈｏｄａｍｉｎｅで蛍光染色した前記分散液を、共焦点レーザースキャン顕微鏡ＬＳＭ５１０（Ｃａｒｌ Ｚｅｉｓｓ社製）にて観察したところ、大豆油を内包したマイクロカプセルの形成が確認された。またマイクロカプセル分散液の粒度分布をレーザー回折式粒度分布計ＬＡ９２０（堀場製作所社製）にて測定したところシングルピークであり、マイクロカプセルの外径のメジアン径が５．３μｍであった
（実施例１４）
内包カプシノイドの保存安定性評価
実施例１で得られたマイクロカプセル分散液を、濃塩酸にてｐＨ４に調整した後、密閉容器に分注し、５℃、２４℃、４４℃で３０日間保存し、カプシノイド濃度の変化を観察した。その結果を表１に示す。なお、カプシノイド濃度は、マイクロカプセル分散液を、酢酸エチルに１：１の割合で溶解し、高速液体クロマトグラフィー（カラム：Ｊ’ｓｐｈｅｒｅ ＯＤＳ−Ｈ８０、移動相：８０％メタノール、流速：１ｍｌ／ｍｉｎ、温度：４０℃、検出器：蛍光検出器（Ｅｘ２８０ｎｍ，Ｅｍ３２０ｎｍ））により測定した。
結果を表１１に示す。

表１１の数値は、保存前のカプシノイド濃度を１００％とし、保存後のカプシノイドの濃度の残存率で示した。表１の結果から、マイクロカプセル分散液は５℃および２４℃での内包カプシノイドの保存安定性に優れていることが分かった。
（参考例）
本発明のカプシノイドは特開２０００−３１２５９８号公報に記載の方法を参考に、カプサイシンを含水メタノール性塩酸中で環流することにより得た脂肪酸メチルとバニリルアルコールを出発物質として酵素的に合成したものを用いた。具体的には、脂肪酸メチルとバニリルアルコールのモル比は１：５、用いた酵素は固定化リパーゼ（Ｎｏｖｏｚｙｍｅ４３５：Ｎｏｖｏｚｙｍｅ製）、反応条件は２５℃４５時間で合成した。収量は７１．７％、純度はカプシノイドとして９７．５％、カプシエイトとジヒドロカプシエイトの比は約２：１であった。

Claims (9)

1. ０．０１〜１０重量％のペクチンを含む親水性溶液１重量部に対しカプシノイドを含有する疎水性材料を０．０１〜１０重量部含み、該親水性溶液と該疎水性材料でＯ／Ｗエマルションを作製した後、多価陽イオンを混合することで得られる、壁材にペクチン多価陽イオンゲルを含み、カプシノイドを含有する疎水性材料を内包し、メジアン径が０．０１〜１００μｍであるカプシノイド含有マイクロカプセル。
2. 多価陽イオンがカルシウムイオンである、請求項１記載のマイクロカプセル
3. Ｏ／Ｗエマルションを作製するときに乳化剤を用いないことを特徴とする請求項１又は２のいずれか記載のマイクロカプセル
4. ペクチンがアミド基を持つことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のマイクロカプセル
5. 内包するカプシノイドを含有する疎水性材料がＷ／Ｏエマルションであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のマイクロカプセル
6. Ｏ／Ｗエマルションを作製し、多価陽イオンを混合した後に、ペクチンメチルエステラーゼを添加することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載のマイクロカプセル
7. ペクチンメチルエステラーゼを添加した後に、多価陽イオンを添加することを特徴とする請求項６記載のマイクロカプセル
8. カプシノイドを含有する疎水性材料が、カプシエイト、ジヒドロカプシエイト、ノルジヒドロカプシエイトから選ばれる少なくとも１種を含有するものである請求項１乃至７のいずれか記載のマイクロカプセル
9. アルギン酸を０．００１〜５０％含む親水性溶液１重量部に対しカプシノイドを含有する疎水性材料を０．０１〜１０重量部含む混合溶液に０．１秒〜６０分間超音波処理を行い、かつ、強化剤として塩化カルシウムを用い、メジアン径が０．０１〜１０００μｍである、カプシノイド含有マイクロカプセルを製造する方法。

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