JP5372715B2 - 乳酸菌包含マイクロカプセルの製造方法 - Google Patents
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Description
1) 腸内有用細菌を含有する水相、及び
食品として許容可能な乳化剤を含有し、食品として許容可能な油脂であって、40〜50℃で液状化可能なものを基材とする油相
を油脂の液状化温度以上の温度で混合して、W/O型エマルジョンを形成させ;そして
形成したエマルジョンを、油脂とは非相溶性である液にカプセル形成上有効な条件で混合して腸内有用細菌を包含するカプセルを形成させる
工程を含む、腸内有用細菌包含カプセルの製造方法。
2) 腸内有用細菌が、栄養細胞状態にある、1)記載の製造方法。
3) 油相が、基材油脂に対して1.0〜10.0重量%(好ましくは4.0〜8.0重量%、より好ましくは5.0〜7.0重量%)の25℃で液状である油脂を含有する、1)又は2)に記載の製造方法。
4) 乳化剤が、被膜に対して3〜45重量%(好ましくは4〜40重量%、より好ましくは5〜35重量%、さらに好ましくは11〜17重量%)で含有される、1)〜3)のいずれか1に記載の製造方法。
5) カプセル形成上有効な条件で混合することが、エマルジョンを30℃以下(好ましくは25℃以下、より好ましくは10℃以下)の非相溶性の液に、添加しながら混合することである、1)〜4)のいずれか1に記載の製造方法。
6) 栄養細胞状態にある腸内有用細菌を含有する水相を包含し、食品として許容可能な乳化剤を含有し、食品として許容可能な油脂であって、40〜50℃で液状化可能なものを基材とする被膜からなる、平均直径50〜500μmであるマイクロカプセル。
7) 6)に記載のマイクロカプセルを含む、食品又は飲料。
本発明の製造方法により、マイクロオーダーサイズの腸溶性カプセルが得られる。
本発明のカプセルは、耐酸性に優れているので、生きた腸内有用細菌を包含させ、胃酸で菌の生存率が著しく損なわれることなく、小腸へ到達させることができる。
(腸内有用細菌)
本発明においては、カプセル内に腸内有用細菌を含む水相が包含される。
本発明においては、水相の基材として、水を用いることができる。腸内有用細菌を、場合によっては生きたまま維持するのに適した水性溶媒であれば、特に限定はなく、種々の水性溶媒を用いることができる。食品加工に通常使用される水、又は不純物が一切含まれていない純水を使用することもでき、必要に応じて、塩類等を添加し、pH緩衝能を持たせてもよい。
本発明においては、カプセルの基材として用いることのできる油脂は、食品として許容可能な油脂であって、体温では液状化しないが腸内有用細菌に著しい障害を与えるほどには高くない温度で液状化することのできる油脂である。カプセル被膜を成形している油脂が液状化すると、通常、カプセルの包含物が放出されてしまうので、腸内有用細菌を保護するとの観点からは、胃でカプセル被膜が液状化しないように、用いる油脂は、液状化温度が体温より高いものである。また、溶融分散冷却法により、生菌を含むカプセル成形を行うとの観点からは、用いる油脂は、液状化温度が腸内有用細菌に著しい障害を与えるほどには高くないものである。本発明においては、このような体温では液状化しない油脂を、「固体状油脂」と称することがある。
カプセル基材として用いることのできる油脂は、液状化温度以上で液状化され、腸内有用細菌を含む水相と混合される油相となる。
(乳化剤)
本発明で「乳化剤」というときは、水と油等異なる性質の2つの物質が接する境界面(=界面)に吸着又は配列し、界面の性質を著しく変える働きを持つ物質をいう。本発明においては、食品上許容されるものであれば、このような作用を有する種々の物質を乳化剤として用いうる。
HLB=20×{1−(S/A)}
ここで、S:エステルのけん化価、A:脂肪酸の酸価である。なお、けん化価および酸価は、各々一般的な油脂分析方法により求めれば良く、例えば、「油脂化学便覧」(丸善株式会社 日本油化学協会編)などを参考とすることができる。
ただし明瞭なけん化価が求めにくい場合は、「HLB=(E+P)/5」の式から求めても良い。また、親水基としてポリオキシエチレン基のみを含む場合は、「HLB=E/5」の式で求めることができる。
ここで、E:オキシエチレン基の質量分率、P:多価アルコールの質量分率である。
HLB=20×(Mw/M)
ここで、Mw:親水基の式量の総和、M:界面活性剤の分子量である。
HLB=7+Σ(親水基の基数)+Σ(親油基の基数)
ここで用いる「親水基の基数」および「親油基の基数」は、公知のものを用いれば良く、例えば、「新版界面活性剤ハンドブック」、235頁、「表5−1−3 HLB基数」(工学図書株式会社、編者:吉田時行他、平成8年5月1日 第3版)などを参考とすることができる。
HLB=7+11.7log(Mw/M0)
ここで、Mw:親水基の式量の総和、M0:親油基の式量の総和である。
また、上述の計算式とは別に、相転移温度(以下、PITと言う)から、HLBを求めることも可能である。
あらかじめHLB値が既知の界面活性剤の水溶液と、油を使用してPITを測定し、PITとHLB値の相関関係を求めておく。次に、目的の界面活性剤についてPITを測定し、先の相関関係からその界面活性剤のHLB値を算出する。
本発明には、1種又は複数種の乳化剤を用いることができる。
本発明においては、上述した水相と油相とから形成されたW/O型エマルジョンは、カプセルを形成させるために、油相基材とは非相溶性である液に混合される。非相溶性とは、互いに溶け合わないことを意味する。本発明に用いることのできる非相溶性の液は、食品製造上用いることが許容される液であることが好ましく、このような例として、シリコーンオイルを挙げることができる。
本発明の腸内有用細菌を含有したカプセルの平均粒子径(平均直径)は50〜500μm、好ましくは100〜300μmである。一般に、飲食物を摂取した際に、粒子感覚があると「ざらつく」と評され、おいしさ低減の要因になることがある。本発明者らの知見から、粒子径が小さければ小さいほど「ざらつき」は軽減され、テクスチャーが向上する場合が多いと考えられる。したがって、腸内有用細菌を含有したカプセルの平均直径は、従来技術のミリサイズよりも、本発明のマイクロサイズのほうが好ましいと考えられる。ざらつきをより減じるとの観点からは、カプセルの平均粒子径は小さい方がよく、例えば300μm以下であることが好ましく、260μm以下であることがより好ましい。一方、腸内有用細菌を充分に包含させうるとの観点からは、本発明のカプセルの平均直径はある程度大きい方がよい場合があり、例えば、100μm以上であることが好ましい。
本発明の腸内有用細菌を包含カプセルは、以下の工程により調製される:
腸内有用細菌を含有する水相、及び
食品として許容可能な乳化剤を含有し、食品として許容可能な油脂であって、40〜50℃で液状化可能なものを基材とする油相
を油脂液状化温度以上の温度で混合して、W/O型エマルジョンを形成させ;そして
形成したエマルジョンを、油脂とは非相溶性である液にカプセル形成上有効な条件で混合して、腸内有用細菌を包含するカプセルを形成させる。
(1)水相の調製:有用腸内細菌を適切な水性溶媒に分散する。
(2)油相の調製:乳化剤を、液状化温度以上に加温し、液状化した基材油脂(固体状油脂)に添加して混合する。あるいは、液体状油脂を用いる場合は、乳化剤を液体状油脂に溶解してから、液状化した基材油脂(固体状油脂)に添加して混合する。
本発明の腸内有用細菌を含有したカプセルは、飲料や食品の添加剤として用いることができる。例えば、発酵乳(ヨーグルト)、乳飲料、乳酸菌飲料、各種清涼飲料(スポーツ飲料、機能性飲料、炭酸飲料、果汁飲料、野菜飲料、茶飲料、コーヒー飲料、ココア飲料等)、アルコール飲料に添加可能である。
[実施例1]
カプセルの調製は、下記の手順で行った。
(1)A(乳化剤:レシチン(大豆由来)、HLB値:4.0)、B(液状油脂:コーン油)を混合した。C(固体状油脂:トリラウリン)を添加し、トリラウリンの融解点以上である46℃となるように加温しながら、ディスクタービン羽根を攪拌翼に用いた攪拌機で750rpm、15分間攪拌した。
(2)次いでD(水相)に分散したラクトバシラス属カゼイ菌タイプ株 生菌)を投入し、46℃、750rpm、10分間攪拌・乳化した。A〜Dの混合物はこのとき、液体であった。
(3)(2)で調製したA〜Dの混合物を、10℃、25℃又は37℃に冷却したE(シリコンオイル)に入れ、三枚刃プロペラ羽根を攪拌翼に用いた攪拌機で250rpm、10分間攪拌しながら冷却した。A〜Dの混合物はここで液体から固体に変化し、同時に微粒子化された。
実施例1のA(乳化剤)とC(固体状油脂)の割合のみを変えて、あとは実施例1と同様の手順により、被膜(カプセルにおいて包含物を含まない壁部分。本実施例においては、液体状油脂、固体状油脂、及びレシチンからなる。)におけるレシチン濃度を変え、カプセル1gあたりの投入生菌数が1.1×109(cells/g)であるカプセルを調製した。
(1)遠心分離し、カプセルからシリコンオイルを除去した。
(2)予め調製しておいた人工胃酸(日本薬局方58に示す第1液)35gにカプセル1gを浸漬し、37℃で1hr静置した。
(3)(2)のカプセル-人工胃酸混合液をろ紙に通し、人工胃酸を除去した。
(4)ストマッカーでカプセルを粉砕し、中の乳酸菌を摘出した。
(5)下記の方法によって乳酸菌生菌数を評価した。
以下の手順で、市販品のバターオイル(室温で固体)を基材とするカプセルを比較例として調製した。
(1)市販品のバターオイル18g(室温で固体)と親油性乳化剤(グリセリン脂肪酸エステル HLB:4.3)0.54gを、ヒーターで60℃に加温し、スターラーで攪拌した。
(2)実施例1のD9.0gを投入し、46℃、1000rpm、5分間攪拌・乳化した。
(3)親水性乳化剤(グリセリン脂肪酸エステル HLB:16.0)の2%水溶液90.0gに、(2)で調製した乳化物を投入し、37℃湯槽内でホモミキサーにより、350rpm、10分間攪拌した。
(4)氷水中に置き、攪拌を続け、約4℃まで冷却した。
結果を下表及び図3に示した。
Claims (4)
- 腸内有用細菌を含有する水相、及び
食品として許容可能なHLB値8.0以下である乳化剤と、食品として許容可能な油脂であって、40〜50℃で液状化可能な油脂と、当該油脂に対して1.0〜10.0重量%の25℃で液状である油脂とを含有する油相
を油脂の液状化温度以上の温度で混合して、W/O型エマルジョンを形成させ;そして
形成したエマルジョンを、30℃以下のシリコーンオイルに添加しながら混合して、腸内有用細菌を包含するカプセルを形成させる;
工程を含み、ここで前記乳化剤が前記油相から構成される被膜に対して11〜17重量%で含有される、平均直径50〜500μmである腸内有用細菌包含マイクロカプセルの製造方法。 - 腸内有用細菌が、栄養細胞状態にある、請求項1記載の製造方法。
- 食品として許容可能なHLB値8.0以下である乳化剤と、食品として許容可能な油脂であって、40〜50℃で液状化可能な油脂と、当該油脂に対して1.0〜10.0重量%の25℃で液状である油脂とを含有する油相から構成される被膜で、栄養細胞状態にある腸内有用細菌を含有する水相を被覆し、ここで、前記乳化剤が前記被膜に対して11〜17重量%で含有されることを特徴とする、平均直径50〜500μmである腸内有用細菌包含マイクロカプセル。
- 請求項3に記載の腸内有用細菌包含マイクロカプセルを含む、食品又は飲料。
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