JP6321779B2 - 嗜好性が改善された水溶性多糖類 - Google Patents
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Description
水溶性多糖類及び多糖類誘導体は、食品、食品原料成分、または栄養補助食品において広い範囲の用途を見出されている。
メチルセルロース(B)を、以下の手順に従って生成した。細かくひいた木材セルロースパルプを、被覆攪拌反応器に装填した。反応器を排気し、窒素でパージして酸素を除去し、次いで再び排気した。反応を2段階で行った。第1段階では、50重量%の水酸化ナトリウム水溶液を、レベルがセルロースのアンヒドログルコース単位のモル当たり1.8モルの水酸化ナトリウムに達するまで、セルロース上に噴霧し、次いで温度を40℃に調節した。水性水酸化ナトリウム溶液及びセルロースの混合物を40℃で約20分間攪拌した後、アンヒドログルコース単位のモル当たり1.5モルのジメチルエーテル及び2.3モルの塩化メチルを反応器に添加した。反応器の内容物を、次いで60分以内に80℃まで加熱した。80℃に達した後、第1段階の反応を5分間進めた。次いで、反応を20分以内に65℃まで冷却させた。
メチルセルロース中の%メトキシルの決定を、米国薬局方(USP34)に従って行った。得られた値は、%メトキシルであった。これらを続いてメチル置換基の置換度(DS)に変換した。変換において塩の残留量を考慮した。
別段に示さない限り、水性2重量%メチルセルロース(B)溶液の定常せん断流粘度η(5℃、10s−1、2重量% MC)を、5℃で、10s−1のせん断速度で、アントンパールPhysica MCR501レオメータ及び円錐平板試料固定具(CP−50/1、50mm直径)で測定した。
メチルセルロース中のエーテル置換基を測定するためのアプローチは、一般的に知られる。例えば、principle for Ethyl Hydroxyethyl Cellulose in Carbohydrate Research,176(1988)137−144,Elsevier Science Publishers B.V.,Amsterdam、DISTRIBUTION OF SUBSTITUENTS IN O−ETHYL−O−(2−HYDROXYETHYL)CELLULOSE,by Bengt Lindberg,Ulf Lindquist,and Olle Stenbergで説明されるアプローチを参照のこと。
10〜12mgのメチルセルロースを4.0mLの乾燥分析用ジメチルスルホキシド(DMSO)(Merck,Darmstadt,Germany、0.3nm分子ふるいビーズ上で保管)中に約90℃で攪拌しながら溶解し、次いで室温まで冷却させた。溶液を室温で一晩攪拌し、完全な可溶化/溶解を確実にした。メチルセルロースの可溶化を含む過エチル化全体を、乾燥窒素大気を用いて4mLのねじ蓋バイアル中で行った。可溶化後、溶解したメチルセルロースを22mLのねじ蓋バイアルに移し、過エチル化プロセスを開始した。粉末化水酸化ナトリウム(新たにすりつぶされたもの、分析用、Merck,Darmstadt,Germany)、及びヨウ化エチル(合成用、銀で安定化されたもの、Merck−Schuchardt,Hohenbrunn,Germany)を、メチルセルロース中のアンヒドログルコース単位のレベルに対して30倍モル過剰量で導入し、混合物を環境温度で3日間、暗条件で、窒素下で激しく攪拌した。過エチル化を、第1の試薬添加と比較して3倍量の試薬、水酸化ナトリウム及びヨウ化エチルの添加で繰り返し、室温での攪拌をさらなる2日間続けた。任意選択で、反応混合物を、反応過程中の良好な混合を確実にするために、最大1.5mLのDMSOで希釈することができる。次に、5mLの5%水性チオ硫酸ナトリウム溶液を反応混合物に注ぎ、混合物を次いで4mLのジクロロメタンで3回抽出した。合わせた抽出物を、2mLの水で3回洗浄した。有機相を、無水硫酸ナトリウム(約1g)で乾燥させた。ろ過後、溶媒を穏やかな窒素流で除去し、試料を必要になるまで4℃で保管した。
[表]
モノマーの様々なモル応答について修正するために、ピーク領域に、2,3,6−Meモノマーに比例する応答として定義されるモル応答要素MRFモノマーを掛ける。2,3,6−Meモノマーは、s23/s26の決定で分析した全ての試料に存在したので、参照として選択した。
モノマーのモル分率を、以下の式に従って、修正したピーク領域を修正したピーク領域全体で割ることにより計算した。
(1)s23は、以下の条件[アンヒドログルコース単位の2位及び3位の2つのヒドロキシ基がメチル基で置換され、6位が置換されない(=23−Me)]に適合するアンヒドログルコース単位のモル分率の合計であり、
(2)s26は、以下の条件[アンヒドログルコース単位の2位及び6位の2つのヒドロキシ基がメチル基で置換され、3位が置換されない(=26−Me)]に適合するアンヒドログルコース単位のモル分率の合計である。モル分率(26−Me)、モル分率(23−Me)、及びs23/s26の平均値±2標準偏差(2σ)を計算した。
1.7〜1.9のDS(メチル)(27.5〜31.5重量%メトキシル)、0.38〜0.42のs23/s26、及び400〜450mPa・sのASTM D1347−72(1995年に再承認された)に従って水中の2.0重量%溶液として20℃で測定されるウベローデ粘度を有する、従来のメチルセルロースを使用した。メチルセルロースは、The Dow Chemical CompanyからMETHOCEL(商標)A4Cセルロースエーテルの商品名で市販される。
非デンプン水溶性多糖類(A)は、ヒドロキシプロピルメチルセルロースであり、これは、The Dow Chemical CompanyからMETHOCEL(商標)K250Mセルロースエーテルの商品名で市販される。METHOCEL(商標)K250Mセルロースエーテルは、約1.2〜1.5のDS(メトキシル)及び約0.1〜0.3のMS(ヒドロキシプロポキシル)に対応する、19〜24%のメトキシル含有量及び7〜12%のヒドロキシプロポキシル含有量を有する。METHOCEL(商標)K250Mは、DIN51562−1:1999−01(1999年1月)に従うウベローデ粘度測定により水中の2.0重量%溶液として20℃±0.1℃で測定される、約250,000mPa・sの粘度を有する。METHOCEL(商標)K250Mセルロースエーテルは、粉末形態で使用した。
水中のMETHOCEL(商標)K250Mセルロースエーテルの粘度蓄積を、METHOCEL(商標)K250Mセルロースエーテルをコーティングステップに供することなく評価した。
水中の3重量%のメチルセルロース(B)を含む水溶液を、この水溶液を空気流と接触させることにより既知の様式で発泡させた。泡沫を生成する方法は、国際公開第WO03/020244号で説明される。発泡水溶液を、Powrex Corporationからの垂直高せん断造粒機で100g/分の速度で500gのMETHOCEL(商標)K250Mセルロースエーテルと接触させた。METHOCEL(商標)K250Mセルロースエーテルとメチルセルロース(B)との間の重量比は、発泡水溶液をMETHOCEL(商標)K250Mセルロースエーテルに添加する期間により制御した。
従来のMETHOCEL(商標)A4Cメチルセルロース(0.38〜0.42のs23/s26を有する)をメチルセルロース(B)(0.36以下のs23/s26を有する)の代わりに使用したことを除いては、実施例2を繰り返した。
実施例1及び2のコーティングされたHPMC、比較実施例Iの非コーティングHPMC、及び比較実施例IIのコーティングされたHPMCを、63.5mmのロータ直径及び10.16mmのプロペラ外直径と据付けとの間の間隙距離を有し、90℃の温度の水中で、300rpmで走行するYamato LT400ラボオーバーヘッドミキサを用いて攪拌下で別々に分散させ、各分散体が、0.5重量%のHPMC(非コーティングHPMCとして計算される)を含有するようにした。水温は、20分以内に20℃まで減少させた。
メチルセルロース(B)−2を、乾燥させてひいたメチルセルロースを次に説明されるように様々な様式で部分脱重合させたことを除いては、メチルセルロース(B)について上記に説明されるものと同じ様式で生成した。メチルセルロースを、それを550gのメチルセルロース当たり1.07gの気体状HClと70℃の温度で3.6時間接触させることにより部分脱重合させた。HCl気体を排気により除去し、メチルセルロースを室温まで冷却させ、続いて重炭酸ナトリウムで中和した。
The Dow Chemical CompanyからMETHOCEL(商標)SGA16Mセルロースエーテルの商品名で市販されるメチルセルロースを使用し、これは、1.9のDS(メチル)(約31重量%メトキシル)、0.27〜0.32のs23/s26、及びDIN51562−1:1999−01(1999年1月)に従うウベローデ粘度測定により水中の2.0重量%溶液として20℃で測定される約16000mPa・sの粘度を有する。
1.7〜1.9のDS(メチル)(27.5〜31.5重量%メトキシル)、0.38〜0.42のs23/s26、及び4000mPa・sのASTM D1347−72(1995年に再承認された)に従って水中の2.0重量%溶液として20℃で測定されるウベローデ粘度を有する、従来のメチルセルロースを使用した。このメチルセルロースは、The Dow Chemical CompanyからMETHOCEL(商標)A4Mセルロースエーテルの商品名で市販される。部分脱重合を、メチルセルロースを550gのメチルセルロース当たり1.07gの気体状HClと65℃の温度で3時間接触させ、続いて重炭酸ナトリウムで中和することにより行った。部分脱重合したメチルセルロースは、ショット・ウベローデ管粘度計を用いて水中の2重量%溶液として5℃で測定される52mPa・sの粘度を有した。
METHOCEL(商標)K250Mセルロースエーテル微粒子を造粒し、同時にGlatt Powrex Model FM−VG−10高せん断造粒機(Glatt Air Techniques Inc.Ramsey,NJ USA)中でコーティングした。500rpmの主羽根車スピード及び1800rpmの側面細断刃スピードを、造粒ステップ中維持した。ロットサイズは、500gであった。実施例3のメチルセルロース(B)−2、実施例4のメチルセルロース(B)−3、または比較実施例IIIのMETHOCEL(商標)Aメチルセルロースいずれかの3%水溶液を、ノズルを用いてMETHOCEL(商標)K250Mセルロースエーテル上に噴霧した。水性メチルセルロース溶液の噴霧速度は、10〜12g/分であった。全部で500gの各コーティング溶液を適用し、これは、それぞれ、3.0重量%メチルセルロースの添加と等しい。必要な量のコーティング溶液の添加に達した後、造粒を停止した。造粒ステップの終わりに、凝集した生成物を、紙で裏打ちしたプラスティックトレイ上に平らに噴霧し、43℃の対流式オーブン内で一晩乾燥させた。
実施例3のメチルセルロース(B)−2で、実施例4のメチルセルロース(B)−3で、または比較実施例IIIのMETHOCEL(商標)AメチルセルロースでコーティングしたHPMC、及び比較実施例Iの非コーティングHPMCを、63.5mmのロータ直径及び10.16mmのプロペラ外直径と据付けとの間の間隙距離を有し、90℃の温度の水中で、300rpmで走行するYamato LT400ラボオーバーヘッドミキサを用いて攪拌下で別々に分散させ、各分散体が、0.5重量%のHPMC(非コーティングHPMCとして計算される)を含有するようにした。水温を、20分以内に20℃まで減少させた。
(態様)
(態様1)
1−4結合により結合したアンヒドログルコース単位を有するメチルセルロース(B)で少なくとも部分的にコーティングされた非デンプン水溶性多糖類(A)であって、アンヒドログルコース単位のヒドロキシ基が、s23/s26が0.36以下であるようにメチル基で置換され、s23が、前記アンヒドログルコース単位の2位及び3位の2つのヒドロキシ基のみがメチル基で置換されるアンヒドログルコース単位のモル分率であり、s26が、前記アンヒドログルコース単位の2位及び6位の2つのヒドロキシ基のみがメチル基で置換されるアンヒドログルコース単位のモル分率であり、
前記非デンプン水溶性多糖類(A)が、前記メチルセルロース(B)とは異なる、少なくとも部分的にコーティングされた多糖類(A)。
(態様2)
前記水溶性多糖類(A)が、前記メチルセルロース(B)とは異なる水溶性セルロースエーテルである、態様1に記載の少なくとも部分的にコーティングされた多糖類。
(態様3)
前記水溶性多糖類(A)が、水溶性C 2 −C 3 −アルキルセルロース、C 1 −C 3 −アルキルヒドロキシ−C 1−3 −アルキルセルロース、ヒドロキシ−C 1−3 −アルキルセルロース、混合ヒドロキシ−C 1 −C 3 −アルキルセルロース、または混合C 1 −C 3 −アルキルセルロースである、態様2に記載の少なくとも部分的にコーティングされた多糖類。
(態様4)
前記水溶性多糖類(A)が、ヒドロキシプロピルメチルセルロースである、態様3に記載の少なくとも部分的にコーティングされた多糖類。
(態様5)
前記メチルセルロース(B)が、2重量%水溶液として5℃で、10s −1 のせん断速度で測定された場合、2.4〜10,000mPa・sの粘度を有する、態様1〜4のいずれか一項に記載の少なくとも部分的にコーティングされた多糖類。
(態様6)
前記メチルセルロース(B)が、2重量%水溶液として5℃で、10s −1 のせん断速度で測定された場合、4〜1000mPa・sの粘度を有する、態様5に記載の少なくとも部分的にコーティングされた多糖類。
(態様7)
前記メチルセルロース(B)が、1.55〜2.25のDS(メチル)を有する、態様1〜6のいずれか一項に記載の少なくとも部分的にコーティングされた多糖類。
(態様8)
前記メチルセルロース(B)が、1−4結合により結合したアンヒドログルコース単位を有し、アンヒドログルコース単位のヒドロキシ基が、s23/s26が0.33以下であるようにメチル基で置換される、態様1〜7のいずれか一項に記載の少なくとも部分的にコーティングされた多糖類。
(態様9)
前記メチルセルロース(B)が、1−4結合により結合したアンヒドログルコース単位を有し、アンヒドログルコース単位のヒドロキシ基が、s23/s26が0.26以下であるようにメチル基で置換される、態様8に記載の少なくとも部分的にコーティングされた多糖類。
(態様10)
前記非コーティング多糖類(A)の重量に基づいて0.5〜10%の前記メチルセルロースでコーティングされた、態様1〜9のいずれか一項に記載の少なくとも部分的にコーティングされた多糖類。
(態様11)
前記水溶性多糖類(A)が、水中の2.0重量%溶液として20℃で測定される10,000mPa・sより高い粘度を有するヒドロキシプロピルメチルセルロースであり、
前記メチルセルロース(B)が、アンヒドログルコース単位のヒドロキシ基が、s23/s26が0.33以下であるようにメチル基で置換された、1−4結合により結合したアンヒドログルコース単位と、1.55〜2.25のDS(メチル)と、2重量%水溶液として5℃で、10s −1 のせん断速度で測定される場合、4〜400mPa・sの粘度とを有し、
前記水溶性多糖類(A)が、前記非コーティング多糖類(A)の重量に基づいて0.5〜10%の前記メチルセルロース(B)でコーティングされた、態様1〜10のいずれか一項に記載の少なくとも部分的にコーティングされた多糖類。
(態様12)
前記メチルセルロース(B)が、1−4結合により結合したアンヒドログルコース単位を有し、アンヒドログルコース単位のヒドロキシ基が、s23/s26が0.26以下であるようにメチル基で置換される、態様11に記載の少なくとも部分的にコーティングされた多糖類。
(態様13)
態様1〜12のいずれか一項に記載の多糖類を含む、食品、食品原料成分、または栄養補助食品。
(態様14)
非デンプン水溶性多糖類(A)の嗜好性を改善する方法であって、前記非デンプン水溶性多糖類(A)を1−4結合により結合したアンヒドログルコース単位を有するメチルセルロース(B)で少なくとも部分的にコーティングするステップであって、アンヒドログルコース単位のヒドロキシ基が、s23/s26が0.36以下であるようにメチル基で置換され、s23が、前記アンヒドログルコース単位の2位及び3位の2つのヒドロキシ基のみがメチル基で置換されるアンヒドログルコース単位のモル分率であり、s26が、前記アンヒドログルコース単位の2位及び6位の2つのヒドロキシ基のみがメチル基で置換されるアンヒドログルコース単位のモル分率である、ステップを含み、
但し、前記非デンプン水溶性多糖類(A)が、前記メチルセルロース(B)とは異なる、方法。
(態様15)
前記水溶性多糖類(A)の経口摂取に際して個人の口中で粘液性または粘着性の感覚が、減少される、態様14に記載の方法。
Claims (10)
- 1−4結合により結合したアンヒドログルコース単位を有するメチルセルロース(B)で少なくとも部分的にコーティングされた非デンプン水溶性多糖類(A)であって、アンヒドログルコース単位のヒドロキシ基が、s23/s26が0.36以下であるようにメチル基で置換され、s23が、前記アンヒドログルコース単位の2位および3位の2つのヒドロキシ基のみがメチル基で置換されるアンヒドログルコース単位のモル分率であり、s26が、前記アンヒドログルコース単位の2位および6位の2つのヒドロキシ基のみがメチル基で置換されるアンヒドログルコース単位のモル分率であり、
前記非デンプン水溶性多糖類(A)が、前記メチルセルロース(B)とは異なり、および、
前記非デンプン水溶性多糖類(A)が微粒子形態である、少なくとも部分的にコーティングされた多糖類(A)。 - 前記水溶性多糖類(A)が、前記メチルセルロース(B)とは異なる水溶性セルロースエーテルである、請求項1に記載の少なくとも部分的にコーティングされた多糖類。
- 前記水溶性多糖類(A)が、水溶性C2−C3−アルキルセルロース、C1−C3−アルキルヒドロキシ−C1−3−アルキルセルロース、ヒドロキシ−C1−3−アルキルセルロース、混合ヒドロキシ−C1−C3−アルキルセルロース、または混合C1−C3−アルキルセルロースである、請求項2に記載の少なくとも部分的にコーティングされた多糖類。
- 前記水溶性多糖類(A)が、ヒドロキシプロピルメチルセルロースである、請求項3に記載の少なくとも部分的にコーティングされた多糖類。
- 前記メチルセルロース(B)が、2重量%水溶液として5℃で、10s−1のせん断速度で測定された場合、2.4〜10,000mPa・sの粘度を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の少なくとも部分的にコーティングされた多糖類。
- 前記メチルセルロース(B)が、2重量%水溶液として5℃で、10s−1のせん断速度で測定された場合、4〜1000mPa・sの粘度を有する、請求項5に記載の少なくとも部分的にコーティングされた多糖類。
- 前記メチルセルロース(B)が、1.55〜2.25のDS(メチル)を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の少なくとも部分的にコーティングされた多糖類。
- 非コーティング多糖類(A)の重量に基づいて0.5〜10%の前記メチルセルロースでコーティングされた、請求項1〜7のいずれか一項に記載の少なくとも部分的にコーティングされた多糖類。
- 前記水溶性多糖類(A)が、水中の2.0重量%溶液として20℃で測定される10,000mPa・sより高い粘度を有するヒドロキシプロピルメチルセルロースであり、
前記メチルセルロース(B)が、アンヒドログルコース単位のヒドロキシ基が、s23/s26が0.33以下であるようにメチル基で置換された、1−4結合により結合したアンヒドログルコース単位と、1.55〜2.25のDS(メチル)と、2重量%水溶液として5℃で、10s−1のせん断速度で測定される場合、4〜400mPa・sの粘度とを有し、
前記水溶性多糖類(A)が、非コーティング多糖類(A)の重量に基づいて0.5〜10%の前記メチルセルロース(B)でコーティングされた、請求項1〜8のいずれか一項に記載の少なくとも部分的にコーティングされた多糖類。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の多糖類を含む、食品、食品原料成分、または栄養補助食品。
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