JP6472245B2 - 組成物、およびキラヤサポニンを含むナノエマルジョンを含む澄んだ飲料の製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、澄んだ飲料におよびそれらの調製方法に関する。

澄んだ飲料、特にフルーツフレーバーを有するものは、フレーバーがナノエマルジョン、すなわち、認識できる濁りを生じさせないほど小さな粒子径のエマルジョンの形状であることが要求される。かかるエマルジョンの粒子径は、可視光の波長よりも小さい、すなわち、約１５０ｎｍの、理想的には１００ｎｍ未満の最大直径を有する。

乳化剤は、かかるエマルジョンを作るために当然必要とされ、製品は、消費品であることから、それらは、かかる製品に関する政府規制に従わなければならない。したがって、望まれていたのは、天然の乳化剤を使用することである。この種類のいくつかの従来の乳化剤は、アラビアゴム、ガティ(ghatti)ゴム、トラガカントゴム、フェヌグリークゴム、メスキートゴム、およびテンサイのペクチンを含む。これらは、約２００ｎｍの最小粒子径の達成を可能にする。したがって、ゴムベースのエマルジョンを使用して調製された飲料は、約２００〜４００ＮＴＵ（すなわち、Nephelometric Turbidity Unitのことであり、当該技術分野において周知であり、広く使用され、例えば、Ｈａｃｈ２１００Ｎ濁度計（Hach Companyから）により、指示に従い装置を使用して測定される濁度の単位である）の濁度を有するであろう。このレベルでは、いくらかの濁りが未だ顕著であり、「澄み切った」に対する切実な要求は、この方法によって達成されないか達成不可能である。

より最近、例えば、特開2010-142205号公報において、あるキラヤ抽出物が、ナノエマルジョンおよび澄んだ飲料をもたらし得る乳化剤を提供する助けになり得ることが見出され、開示された。キラヤ抽出物は、アメリカ大陸原産のキラヤ種（キラヤ科）の多くの木から得られる抽出物である。１つのかかる木は、チリ原産のQuillaja saponaria Molinaである。抽出物は、市販されており、サポニンが豊富な源である（典型的な抽出物は、約１４重量％のサポニンを含有するであろう）。これらの抽出物は、食品および飲料を含む多くの用途において天然の発泡剤として知られている（例えばSan Martin and Briones in J. Sci. Food Agric 80:2063-2068 (2000)参照）。それらは頻繁に、Yucca schidigeraおよびSaponaria officinalisなどの他のより安価なサポニン源と混和して販売される。キラヤサポニンはまた、乾燥抽出物、すなわち５０％以上のサポニン含有量を有する水溶性の固体粉末として市販されている。

他の材料とともに乳化剤としてキラヤサポニンに対する大きな関心が理解できるほど上昇している。例えば、上述の特開2010-142205号公報には、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルとのキラヤ抽出物の使用が記載されている。他の例は、澄んだ飲料のための乳化剤としてキラヤサポニンとさらにかなりの比率のレシチンの使用が記載されている公開されたPCT出願WO 2011/089249、ならびに固体の難水溶性ポリフェノール、フラボノイドおよびジテルペノイドグルコシドの乳化のための高分子乳化剤と組み合わせたキラヤサポニンの使用が記載されているEP2359702である。

液体フレーバーオイルでフレーバー付与した澄み切った飲料を、追加の乳化剤を必要とせず提供することがより効果的に可能であることが、今や見出された。したがって、本開示は、水相中に液体フレーバーオイルのナノエマルジョンを含む澄んだ飲料濃縮物の製造方法であって、乳化剤の存在下での水中でのフレーバーオイルの乳化を含み、前記乳化剤は少なくとも５重量％キラヤサポニンからなり、任意に少なくとも１種の他の乳化剤を含有し、乳化前に水相のｐＨを最大４．０に調整することを特徴とする、前記方法を提供する。

この方法の使用により、フレーバープロファイルの完全な本物感の維持が可能となる。これは、当該方法を、当該技術分野において一般に使用される「ウォッシュド(washed)」フレーバーの対語であるオリジナルフレーバーと共に使用することができるからである。「ウォシュドフレーバー」は、不水溶物（モノテルペンなど）のほとんどあるいは全てが除去されたフレーバーを意味する。かかる「ウォッシュ」が、基本フレーバーを保持する一方、オリジナルの「皮のような(peely)」、ボディのある、完全な、まろやかなフレーバーノートなどのオリジナルの他の特性の多くが欠落している。本開示のフレーバー濃縮物は、これらの全てを保持し、したがって、より本物感のあるフレーバーを提供する。

乳化剤は、少なくとも５重量％のキラヤサポニンからなる。これらは抽出物、例えば、National Starchからの製品のQ-Naturale^TMの系列として市販されており、かかる抽出物は、典型的に１４重量％のサポニンを含有する。キラヤサポニンを単離することは可能であるが、これは高価であり、実際には抽出物自体を使用することがより通常であり、使用される抽出物の量は、キラヤサポニンの所望の比率を提供するために選択される。
具体的な態様において、乳化剤は、２５、５０、７５および１００％のキラヤサポニンからなる。

他の乳化剤が使用される場合、それらは、全乳化剤の最大９５重量％の範囲まで存在してもよい。しかしながら、上に説明したように、それらは、当該技術分野において既知であり使用される乳化剤から選択してもよい。これらの非限定の例は、脂肪酸のポリソルベート、スクロースエステルおよびポリグリセロールエステル、ならびにレシチンを含む。かかる非キラヤ乳化剤の２種以上を使用してもよい。

必要なキラヤサポニン（およびしたがって抽出物）の比率は、用途によって様々であろうし、当業者は、適切な量を単純な実験のみによって直ちに決定することができる。一般的な指針として、キラヤサポニンのフレーバーベースに対する重量比は、０．１〜３．０程度である。この比を外れたサポニンの添加は、しばしば効果がないが（例えば、３より大きいと、サポニンの苦味が顕著となり得る）、この範囲外の比が有用であり得る具体的な系および使用があるだろうし、最良の結果は、範囲内の比で一般的に得られるが、それらを絶対的な制限と考えるべきではない。

乳化前に行われるｐＨ調整は、酸の添加により達成してもよい。使用される酸は、あらゆる食品用に認可されている酸、すなわち、食品および飲料における使用が公式に認可されているあらゆる酸であってもよい。したがって、クエン酸、リンゴ酸、酢酸および乳酸などの通常の有機酸のみならず、いくつかのコーラ飲料で使用されるようなリン酸などの無機酸も、使用することができる。

典型的な非限定の例において、適切なｐＨに調整された飲料ベース（典型的に水、スクロースまたは他の甘味料、クエン酸および保存料、時にビタミンおよび他の成分）に、３％のオレンジフレーバーベースと共に、５重量％のキラヤ抽出物を含有し、ここで抽出物は１４％のサポニンを含有する、本開示によるフレーバー濃縮物（すなわち、濃縮物中０．７％のサポニン）を添加することにより、１０ＮＴＵ未満の濁度を有する、すなわち、透明である、澄んだオレンジ飲料が得られるであろう。キラヤ抽出物を７．５％に増加することにより、ＮＴＵ値がわずかにのみ改善し、ある意味、それは裸眼でほとんど認識できない。

濃縮物を製造するために、フレーバー材料、水およびキラヤ抽出物の配合物を高せん断配合する必要があり、こうして所望のナノエマルジョン粒子径を達成する。これは、高圧均質化により達成される。これは、当該技術分野において周知であって頻繁に使用される技術であり、機器は直ちに入手可能である。具体的な態様において、フレーバー材料、水および抽出物の配合物を、最初に高せん断前均質化段階に、そして、所望の結果を得るために高圧ホモジナイザーにて十分なパスに供する。前均質化は典型的に、ローター−ステーターミキサーまたはワーリング(Waring)ブレンダ―を使用して行ってもよい。得られる濃縮物は典型的に、１〜１０重量％、特に２〜５重量％のフレーバー材料を有する。

標準的な乳化機器にて１回の均質化段階で所望の粒子径のナノエマルジョンを製造することは不可能であり、均質化を数回行うこと、あるいは、当該技術分野における専門用語において、２以上の「パス」を設けることが常に必要である。商業化目的のために、より少ないパスがより良く、多数のパスは絶対に受け入れられない。上述のプロセスへのいくつかの変更は、パスの数を有意に減少させることができることを見出した。いくつかの場合、たった３つのパスが、澄んだナノエマルジョンを製造するために必要である。

第１の変更において、少なくとも１種の単糖または二糖を、濃縮物に添加してもよい。典型的な例は、グルコース、フルクトースおよびスクロースを含む。スクロースは、スクロースモノエステルと組み合わせて有用であることが、WO 2008/039564から知られているが、かかる糖類を単独で使用すると、いくらかの効果をキラヤ抽出物に与えることは驚きである。かかる糖類（単一の糖あるいは２または３以上のかかる糖類の混合物であり得る）の添加により、パスの数の減少を伴う所望のナノエマルジョンの大きさの達成が可能となる。糖類は、典型的にナノエマルジョンの１０〜５０ｗｔ％の濃度で添加される。

第２の変更において、特定の溶媒を、濃縮物に添加してもよい。これらは、プロピレングリコール（ＰＧ）およびグリセロールから選択される。これらは、周知の飲料溶媒であるが、また、それらの使用によりパスの数の減少においてかかる効果があり得ることは驚きである。それらは、典型的に１０〜９５％のナノエマルジョンの濃度で使用してもよい。

具体的な態様において、ＰＧ、グリセロールおよびスクロースの少なくとも２つの組合せが、特に有益な効果を生み出す。ＰＧ−スクロース、グリセロール−スクロース、ＰＧ−グリセロールおよび３種類全てを使用することが可能である。典型的な例は、ＰＧ−グリセロールが１０％−２５％である。さらなる具体的な例は、ＰＧ−グリセロール−スクロースが４０−２４−２７および１０−２５−３５である。

第３の変更において、５０ＭＰａまでの典型的な圧力を伴う標準的な均質化機器を、より高い圧力（１００ＭＰａを超え、数百ＭＰａまで）をかけることができる均質化機器により置き換える。かかる機器は、周知であるが、飲料フレーバー産業において一般的に使用されない。なぜなら、高圧は、必要であるまたは有用であるとは考えられておらず、実際、いくつかの状況においては、それらは欠点であり得る（それらはアラビアゴムまたは加工デンプンを損傷し得る）。かかる機器の例は、Microfluidizer^TM（Microfluidics Corp.）およびEmulsiFlex^TM（Avestin）を含む。

したがって、上述の方法により調製可能なフレーバー付与した澄んだ飲料濃縮物を提供する。

澄んだ飲料は、そのように調製された濃縮物を、澄んだ飲料ベース、すなわち、濃縮物の他に、当該技術分野において既知の標準的な成分のいずれかを当該技術分野において認識される比率で含有する組成物と混ぜ合わせることにより調製する。典型的に、消費製品中のフレーバー濃度は、消費製品に対して０．０００５〜０．０５重量％、特に０．００１〜０．０２重量％の範囲であろう。最終製品は、完全なフレーバーを有する完全に透明な消費製品である。

さらなる態様において、上述の濃縮物は、固体形状に変換してもよい。この形状において、それは、保存安定であり、水中または当該技術分野において既知の標準的な成分のいずれかを当該技術分野において認識される比率で含有する消費者製品ベース中に単に溶解させることによって、澄んだ消費製品を製造するのに使用することができる。プロセスを、濃縮物に担体の水溶液を添加し、そして、得られる混合物を噴霧乾燥することにより行ってもよい。結果物は、非粘着性の粉末であり、この形状で使用することができ、あるいは、所望の場合、他の当該技術分野において認識される成分と共に錠剤形状を作り上げることができる。固体形状の溶液は、完全なフレーバーを有する完全に透明な消費製品をもたらす。

担体は、噴霧乾燥の分野において周知であるが、全てがこのシステムに関連した使用に好適であるわけではない。高ＭＷアラビアゴムが、特に好適であることが見出された。
したがって、本開示は、上述のとおり濃縮物を取り込み、上述のとおり加工して、調製可能な固形の澄んだ飲料製品濃縮物をさらに提供する。
プロセスを、以下の非限定の例を参照にさらに説明する。

比較例１
表１に示した組成物を含むナノエマルジョン（比較例１）を、脱イオン水、プロピレングリコール、グリセリンおよびシュガーシロップを均質になるまで混ぜ合わせることにより調製した。キラヤ抽出物を添加し、配合物を、均質になるまで再び攪拌した。PT-DA 3030-6060分散凝集体搭載のPolytron PT6100システムを使用して高せん断下で、オレンジフレーバーベースを水相に添加した。高せん断配合を、１８０００ｒｐｍで５分間継続した。得られる粗いエマルジョンを、４００／５０ｂａｒｓ（５６００／７００ｐｓｉ）でAPV60高圧ホモジナイザーに３回通して処理した。流体力学直径を、Zetasizer HSA（Malvern Instruments）で指示に従い装置を使用して決定した。得られた値は、３度の測定の平均値である。
エマルジョンのｐＨ：４．８
３回の均質化パス後の流体力学直径：１３４ｎｍ

例１〜４
ナノエマルジョンを、溶媒およびシュガーシロップを添加する前に表２に示したクエン酸の量を最初に脱イオン水中に溶解した以外は、比較例１について説明したプロセスに従い調製した。酸添加量は、比較例１に示した水の量から引かれる。ｐＨ値および流体力学直径を、表２に示す。全ての流体力学直径は、均質化前に酸を添加しなかった比較例１のものよりも有意に低い。ｐＨが低いほど、ナノエマルジョン液滴の大きさが小さくなる。

例５〜１２
ナノエマルジョンを、溶媒およびシュガーシロップを添加する前に表３に示した有機酸の量を最初に脱イオン水中に溶解した以外は、比較例１について説明したプロセスに従い調製した。酸添加量は、比較例１に示した水の量から引かれる。ｐＨ値および流体力学直径を、表３に示す。全ての流体力学直径は、均質化前に酸を添加しなかった比較例１のものよりも有意に低い。酸が強いほど、特定のｐＨを達成するのに必要な酸の量が少ない。

例１３
ナノエマルジョンを、溶媒およびシュガーシロップを添加する前に表４に示したリン酸の量を最初に脱イオン水中に溶解した以外は、比較例１について説明したプロセスに従い調製した。酸添加量は、比較例１に示した水の量から引かれる。ｐＨ値および高圧均質化の３パス後の流体力学直径を、表４に示す。流体力学直径は、均質化前に酸を添加しなかった比較例１のものよりも有意に低い。

比較例２〜３および例１４〜１６
上記のものに相当するナノエマルジョンを、異なるオレンジおよびレモンフレーバーベースを使用して調製した。表５は、フレーバーベース、クエン酸添加量および３均質化パス後の流体力学直径を示す。

比較例４および例１７（例１と同じ）
ナノエマルジョン（比較例４）を、比較例１について説明したプロセスに従い調製した。しかしながら、水、溶媒およびキラヤ抽出物の量は、均質化前に水相中に追加の乳化剤（アラビアゴム）を溶解させるために変更した。キラヤ抽出物およびアラビアゴムの比は、EP 2359702に開示された例に従い選択し、EP 2359702のとおりに乳化ポリマーを組み合わせても、十分に小さい直径を達成するように機能しないことを示した。比較のために、比較例４および例１の組成物を、高圧ホモジナイザーを通す１、２および３パス後に測定した流体力学直径と共に表６に示す。キラヤ抽出物およびアラビアゴムの組合せは、比較例１（酸なし）よりおよびクエン酸の存在下であっても例１（酸あり）より有意に大きな液滴の直径をもたらす。高圧均質化の２パス後、流体力学直径はさらに低減しないことがさらに見出された。

Claims (2)

1. 水相中に液体フレーバーオイルのナノエマルジョンを含む澄んだ飲料濃縮物の製造方法であって、乳化剤の存在下での水中でのフレーバーオイルの乳化を含み、前記乳化剤は少なくとも５重量％のキラヤサポニンからなり、任意に少なくとも１種の他の乳化剤を含有し、乳化前に水相のｐＨを食品用に認可されている酸の添加により最大４．０に調整することを特徴とする、前記方法。
2. 乳化剤中のキラヤサポニンの比率が２５、５０、７５および１００％から選択される、請求項１に記載の方法。