JP6904956B2 - 注型用配合物とゼラチン製品を製造する方法 - Google Patents

Description

本発明は、ゼラチン製品を製造するための注型用配合物に関する。

本発明は、その注型用配合物を用いてゼラチン製品を製造する方法と、その方法から製造されるゼラチン製品にも関する。

以下で用いる一般的な用語「ゼラチン製品」は、一方では、ある程度弾性的な感触を主な特徴とする一般に好まれている砂糖菓子製品を含む。ゼラチン以外にさまざまなタイプの糖／代替糖がこれら製品の主たる構成成分である。これら製品は最も広い意味でグミ菓子と呼ぶことができ、特にグミベア（gummy bear）またはフルーツガムの形態で知られている。

他方、そのようなゼラチン製品は栄養補助食品と医薬製品の分野で咀嚼錠としても用いられており、この分野ではさまざまな栄養素（例えばビタミン、ミネラル、ペプチド）および／または医薬活性物質が基本的な製法に添加される。この場合には糖含有量を減らすことができるが、菓子から栄養補助食品への境界はかなりあいまいである。さまざまな添加剤または活性物質を豊富にしたグミ菓子または咀嚼錠が提供されていて、例えば「強化グミ」として知られる。

このようなゼラチン製品を製造するために以前用いられていた方法は、モーグル技術（mogul technique）として知られている。この方法では、含水量が約２５重量％であってゼラチンと糖と他の構成成分を水に溶けた状態で含む熱い注型用配合物が、デンプン成型粉で形成された窪み状鋳型（hollow mould）の中に注入される。この窪み状鋳型は、乾燥したデンプン粉末を満たした平坦なトレイの滑らかな表面に雄型（positive mould）を押し込むことによってあらかじめ製造される。この窪み状鋳型が満たされると、デンプン粉末トレイを人工気候室の中に２４〜７２時間保管する。その間に窪み状鋳型の中にある注型用配合物は冷却されるため、注型品（cast article）が硬化する。それと並行していくらかの水分がデンプン成型粉に吸収されるため、乾燥プロセスが起こる。そのとき最終ゼラチン製品は一般に含水量が２０重量％以下である。次に粉末トレイを空にし、デンプン成型粉を篩によってゼラチン製品から分離し、乾燥させた後に再利用する。ゼラチン製品を離型剤（「潤滑剤」）で処理して粘着を防止し、包装する。

窪み状鋳型の製造にデンプン成型粉を用いることにはさまざまな欠点が伴っている。公知の製法（recipe）を用いてデンプン成型粉中で注型されたゼラチン製品の長い乾燥時間（２４〜７２時間）のために、適度に高性能のモーグルプラント（１分間に最大で３５個の粉末トレイを注型する）の場合で、広い乾燥室と非常に多数の成型用粉末トレイが必要となる。したがって、気象制御、成型用粉末トレイ、デンプン乾燥機のほか、少なからぬデンプン成型粉に関するスペースの条件と必要な投資はかなりになる。デンプン粉末による製品領域の汚染も、定期的な清掃にもかかわらず完全には回避できないため問題である。

モーグル法のさらに別の欠点は、製品を変える際の交差汚染のリスクである。というのも以前に製造した製品の汚染がデンプンの中に常に残留し、デンプン成型粉を連続的に再利用すると新たな製品の中に導入される可能性があるからである。この問題は、製品を変えるごとに、その前にデンプン成型粉をすべて廃棄することによってしか回避できないと考えられるが、そうすると非常に不経済になろう。

公知の製造法の上記欠点は、特に医薬製品の製造において極めて深刻である。衛生（デンプン粉による汚染）と純度（交差汚染）に関してモーグル技術は医薬規格（ＧＭＰガイドライン）の要求に合致していないため、医薬製剤としてのグミ菓子または咀嚼錠の応用分野は厳しく制限される。

このタイプのゼラチン製品を注型するために、（特にプラスチック材料でできた）再利用可能な固形（solid）窪み状鋳型を使用することは、これまで経済的な理由と技術的な理由で失敗した。このような方法は、実際、他の迅速に硬化する親水コロイド（ペクチンなど）に基づく糖菓子製品の製造に関して知られている。そのような親水コロイドでは注型用配合物の粘度が小さいことが許容されるからである。しかしこれら製品の感覚特性は顕著に異なるため、消費者はゼラチン製品の代わりになるとは見なしていない。

固形窪み状鋳型（solid hollow mould）の中で既知のゼラチン系注型用配合物を乾燥させることはできない。というのも、水は開放された上側を通じてしか逃げ出すことができないと考えられるからである。これは、完全かつ一様な乾燥には十分ではない。製法を変えることは非常に難しい。というのも、ときに相反する基本的条件を遵守せねばならないからである。一方では、注型用配合物のレオロジー特性は注型プロセスに適している必要があり、他方では、最終製品は、消費者が想定するゼラチン製品の典型的な感触を持っていなければならない。

したがって本発明の目的は、固形窪み状鋳型での注型に適した、ゼラチン製品を製造するための注型用配合物を提供することである。

この目的は、本発明従い、序論で言及したタイプの注型用配合物によって達成される。この注型用配合物は、以下の構成成分、すなわち
− ゲルクロマトグラフィによって求めた平均分子量が少なくとも１３０ｋＤａ、好ましくは少なくとも１４５ｋＤａであり、分子量１３０ｋＤａ超の割合が少なくとも３５重量％、好ましくは少なくとも４５重量％である４〜１６重量％のゼラチンと；
− ６〜７６重量％の１種類以上の糖アルコールと；
− 乾燥物質の含量が８０重量％の状態で５０℃の温度にて測定した粘度が８００ｍＰａ秒未満、好ましくは７００ｍＰａ秒未満である０〜５０重量％のグルコースシロップと；
− ０〜５０重量％のスクロース
を含有する均質な水溶液を含んでいて、
グルコースシロップと糖アルコールが合わさって２５〜７６重量％の水溶液を構成し、その水溶液は、少なくとも７８重量％の乾燥物質含量および／または０．７５未満の水分活性（ａ_w値）を有する。

驚くべきことに、本発明の注型用配合物は、注入後の冷却中にゼラチンを硬化させるだけで、ゼラチン製品に典型的な感触とコンシステンシーを、それを目的として顕著に乾燥させる必要なく、すなわち水を放出させる必要なく、実現できることが見いだされた。これは、含水量が製造するゼラチン製品と実質的にすでに同じくらい少ない注型用配合物によって可能になる。

この注型用配合物は、先行技術よりも乾燥物質の含量が多いにもかかわらず、構成成分が理由で、従来のやり方での処理を可能にするレオロジー特性を有する。一方では熱い注型用配合物の粘度が十分に小さいことが、他方では冷却中にシステムが急速に固化することが、決定的な因子である。このようなやり方でだけ、フィラメントの形成および／または空気の封入といった望ましくない現象を回避しつつ、良好な成型性を得ることができる。

これらの特性が理由で、本発明の注型用配合物は、ゼラチン製品を製造する際に、特にプラスチック材料（シリコーンなど）でできた固形窪み状鋳型の中で成型することができる。このことは、以前に使用されていたデンプン成型粉をなくすことで得られる利点以外に、製造法の顕著な時間短縮にもつながる。というのも、本発明の注型用配合物は一般に、わずか６０分以内に鋳型から過度に粘着することなく外すことができるほど堅固だからである。それとは逆に、既知の製法を利用してデンプン成型粉の中で成型された製品は、乾燥させるのに２４〜７２時間必要とされる。したがって本発明の注型用配合物は、単位時間当たりの量が同じであれば、グミ菓子を冷却するのに必要なスペースが顕著に少なくなり、そのことで窪み状鋳型への投資が顕著に少なくなり、乾燥のための保管スペースがもはや不要になり、運転コストも低下する（デンプンの乾燥または保管領域の気候制御が不要）。

本発明の注型用配合物は、上記の範囲の量で含まれる構成成分の協働によって上記の目的を達成する。本発明の本質的な１つの特徴は、ゲルクロマトグラフィによって求めた平均分子量が少なくとも１３０ｋＤａであり、分子量１３０ｋＤａ超の割合が少なくとも３５重量％の高分子量ゼラチンを選択することである。このようなゼラチンは、さまざまなコラーゲン含有材料、特にブタ、ウシ、家禽類、魚いずれかの結合組織または骨から得ることができる。

香味剤および／または着色剤および／または酸性化剤をさらなる構成成分として、特に均質な水溶液中の注型用配合物に含めることができる。その場合のそのような添加剤の典型的な量の割合は先行技術から公知である。従来からある食用酸、好ましくはクエン酸が酸性化剤として用いられる。

本発明の注型用配合物は、上記の構成成分に加え、さらなる構成成分も含むことができるが、それら構成成分が注型用配合物の上記の有利な特性に対してマイナスの効果を及ぼさないことが条件である。好ましい一実施態様では、注型用配合物は、１種類以上の栄養素および／または医薬活性物質を含んでいて、それらは溶解度に応じて均質な水溶液に溶かすか分散させることができる。前者の場合、そのような構成成分の割合は４５重量％未満であることが好ましく、３５重量％未満であることがより好ましい。

本発明の注型用配合物に含まれる好ましい栄養素は、ビタミン、ミネラル、植物抽出物、ペプチドから選択され、特にコラーゲンペプチド（コラーゲン加水分解産物）が選択される。対応するゼラチン製品として、強化した菓子製品（強化グミ）または栄養補助食品が可能である。

本発明の注型用配合物は（例えば咀嚼錠の形態の）医薬製品の製造にも用いることができ、その場合には、医薬活性物質（例えばアセチルサリチル酸、パラセタモール、イブプロフェンなどの鎮痛剤）を含んでいる。注型用配合物は、モーグル技術とは異なって、固形窪み状鋳型で使用するのに適しているため、この分野に適用される衛生基準（ＧＭＰガイドライン）を遵守することができる。

ゼラチンは水溶液に４〜１６重量％の割合で含めることができるが、５〜１２重量％、特に６〜１０重量％の割合が好ましい。この範囲内だと、典型的な感触、特に大きな弾性を持つゼラチン製品が得られる。

グルコースシロップとスクロースは、それぞれ、水溶液に５０重量％までの割合で含めることができる。しかしこれら構成成分は、無糖製品を製造するために省略することもでき、より大きな割合の糖アルコールで補償することができる。

グルコースシロップを用いることで、乾燥物質の含量が８０重量％の状態で５０℃の温度にて測定した粘度が８００ｍＰａ秒未満になることが好ましく、７００ｍＰａ秒未満になることがより好ましい。グルコースシロップは、通常は高度に加水分解されたグルコースシロップであり、デキストロース当量が５０以上、好ましくは６０以上である。

無糖製品の場合は別にすると、水溶液はグルコースシロップを８〜４０重量％の割合で含むことが好ましく、１５〜２８重量％の割合で含むことがより好ましい。

スクロース、すなわち市販されている糖は、（無糖製品の場合を除き）水溶液に１５〜４５重量％の割合で含まれることが好ましく、２０〜４０重量％の割合で含まれることがより好ましい。

水溶液は、１種類以上の糖アルコールも６〜７６重量％、好ましくは１０〜３０重量％の割合で含んでいる。これら代替糖を利用することで、一方では糖および／またはグルコースシロップの量を減らしつつ、他方では糖アルコールが高価な化合物の有利なレオロジー特性にも寄与することになる。

糖アルコールの選択は、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、エリトリトール、グリセロールからなされることが好ましく、ソルビトールが特に好ましい。

本発明の一変形例によれば、均質な水溶液は、ゼラチン製品の特性（例えば温度安定性と弾性）を変化させるため１種類以上のさらなる親水コロイド、特にペクチンも含んでいる。さらなる親水コロイドの割合は、０．１〜１０重量％、特に０．２〜５重量％であることが好ましい。

本発明の注型用配合物は、上述のように、固形窪み状鋳型、特にプラスチック材料でできた型への注型によりゼラチン製品を製造するのに適している。

したがって本発明は、ゼラチン製品を製造する方法にも関し、この方法は、以下の工程、すなわち
− 本発明の注型用溶液を製造する工程と；
− その注型用溶液を８０℃以上の温度で固形窪み状鋳型に注入する工程と；
− その窪み状鋳型中のその注型用溶液を冷却して前記ゼラチン製品を取得する工程と；
− そのゼラチン製品を前記窪み状鋳型から取り出す工程
を含んでいる。

窪み状鋳型の中での注型用溶液の冷却は、６０分以内の時間で実施することが好ましく、４５分以内の時間で実施することがより好ましい。これは、通常は２４〜７２時間という乾燥時間の後にしかゼラチン製品を取り出すことのできないデンプン成型粉でできた窪み状鋳型と比べて大きな利点である。

原則として、（約９５℃までの）温度に対して安定で食品と接触させるのに適した任意の材料、特にプラスチック材料を固形窪み状鋳型に用いることができる。シリコーンでできた窪み状鋳型は可撓性があってゼラチン製品を容易に型から外すことができるため、特に好ましい。

適切なプラスチック材料のさらなる例は、例えばポリカーボネート（ＰＣ）またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。窪み状鋳型は、医薬のための公知のブリスターパックと同様、これらプラスチックの薄膜から熱成形によって製造することができる。これらの材料はシリコーンよりも経済的であり、例えばゼラチン製品に刻印する文字や記号を有する個別の窪み状鋳型を製造する可能性が開ける。その後、比較的少ない製品サイクルの後にこれら窪み状鋳型を廃棄することができる。

ゼラチン製品を窪み状鋳型から取り出した後、望む外観に応じ、離型ワックスで処理するか、スクロースおよび／またはクエン酸を散布する。

本発明は、本発明の方法によって製造したゼラチン製品にも関する。その製品は、新たな組成にもかかわらず、消費するとき、消費者がゼラチン製品に想定する典型的な感触を有する。

序論にすでに記載したように、本発明の範囲での「ゼラチン製品」という用語は、外形に関係なく、対応する組成を有するあらゆる菓子製品、栄養補助食品、医薬製品を含んでいる。そのような製品の典型例は、グミ菓子、フルーツグミ、強化グミ、咀嚼錠などである。

本発明のゼラチン製品は、乾燥物質の含量が少なくとも７８重量％、および／または水分活性（ａ_w値）が０．７５未満であることが好ましい。本発明の注型用配合物に関連してすでに記載したように、冷却と硬化の間に乾燥物質の含量は増加しないか、有意でない増加でしかない。

本発明のこれら利点とそれ以外の利点を以下の実施例に基づいてより詳しく説明することにする。

実施例

本発明による６種類の異なる注型用配合物（実施例１〜６）と、本発明によらない比較例としての１種類の注型用配合物から、以下に記載する方法に従ってゼラチン製品を製造した。

その目的で、ゼラチンを最初に熱水（７０〜８０℃）に完全に溶かした後、ソルビトールと、必要な場合にはグリセロールを添加し、この混合物を均一に撹拌し、再び７０〜８０℃に加熱した。

それと並行して、グルコースシロップと、スクロースと、ソルビトールと（必要に応じてペクチン）を水の中で減圧下にて少なくとも１２５℃まで沸騰させることによっていわゆる糖スラリーを製造した。この糖スラリーを約１１０℃まで冷却し、ゼラチン／ソルビトール溶液をまとめ、この混合物を真空下で脱ガスし、８０℃まで冷却した。脱ガスの間、組成物の含水量も低下し、乾燥物質の含量が少なくとも７８重量％になった。

次にクエン酸を酸性化剤として装填物に添加し、注型用配合物をシリコーンでできた窪み状鋳型（実施例１〜５と比較例）またはＰＥＴブリスターパック（実施例６）の中の窪み状鋳型に充填した。その目的で、Ｗｉｎｋｌｅｒ ｕｎｄ Ｄｕｅｎｎｅｂｉｅｒ Ｓｕｅｓｓｗａｒｅｎｍａｓｃｈｉｎｅｎ社からの実験室用注型設備を使用した。充填量は、それぞれ１〜５ｇであった。

周囲温度よりも１２℃低い温度にて最長６０分間という冷却時間の後、本発明のゼラチン製品（グミ菓子／咀嚼錠）を鋳型から外すことができた。その後この製品は、望みに応じて離型ワックスで潤滑にするか糖とクエン酸を散布した後、包装することができる。

以下の表１に、窪み状鋳型に装填する前の最終注型用配合物の各組成を実施例１〜６と比較例について具体的に示してある。注型用配合物のさまざまなパラメータ、製造方法、製造されたゼラチン製品も具体的に示されている。

比較例は、標準ゼラチン、加水分解の程度が小さいグルコースシロップ（ＤＥ４２）、糖アルコールなしという先行技術によるモーグル設備の典型的な製法に対応している。この注型用配合物は、フィラメントの形成と空気の封入が原因で成型が難しかったため、６０分間の冷却時間の後に相変わらず軟らかすぎて粘着性がありすぎるためシリコーン製鋳型から外せなかった。高分子量ゼラチン、高度加水分解グルコースシロップ（ＤＥ６０）、ソルビトールを含む注型用配合物から製造された実施例１のゼラチン製品の場合には、６０分経過しないうちにすでに取り外すことができた。

スクロース、グルコースシロップ、ソルビトールを異なる割合で含む実施例２〜５では、そしてグリセロールを追加して含む実施例６でも、製品を鋳型から外すことが最長で４０分後に可能であり、最終製品には感触の異なるものがあった（例えばペクチンを追加して含む実施例４の場合には、より短く、より堅固な感触）。

本発明による注型配合物の製法を変えることにより、乾燥物質の含量、ゼラチンの用量、糖組成に応じて製造されるゼラチン製品の感触特性を変化させることができた。

Claims (17)

1. 固形窪み状鋳型の中に注入することによってゼラチン製品を製造するための注型用配合物であって、以下の構成成分、すなわち
   − ゲルクロマトグラフィによって求めた平均分子量が少なくとも１３０ｋＤａ、好ましくは少なくとも１４５ｋＤａであり、分子量１３０ｋＤａ超の割合が少なくとも３５重量％、好ましくは少なくとも４５重量％であるゼラチンを、４〜１６重量％；
   − １種類以上の糖アルコールを、６〜７６重量％；
   − 乾燥物質の含量が８０重量％の状態で５０℃の温度にて測定した粘度が、８００ｍＰａ・ｓ未満、好ましくは７００ｍＰａ・ｓ未満であるグルコースシロップを、０〜５０重量％；および
   − スクロースを、０〜５０重量％、
   含有する均質な水溶液を含み、
   前記グルコースシロップと前記糖アルコールが合わさって前記水溶液の２５〜７６重量％を構成し、前記水溶液が、少なくとも７８重量％の乾燥物質含量および／または０．７５未満の水分活性（Ａ_ｗ値）を有する、注型用配合物。
2. 前記均質な水溶液が、１種類以上の香味剤、着色剤、および／または酸性化剤をも含む、請求項１に記載の注型用配合物。
3. 前記均質な水溶液が、１種類以上の栄養素および／または医薬活性物質をも含む、請求項１または２に記載の注型用配合物。
4. さらに１種類以上の不溶性構成成分を含み、前記不溶性構成成分は、前記水溶液に分散されており、好ましくは栄養素および医薬活性物質から選択される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の注型用配合物。
5. 前記栄養素が、ビタミン、ミネラル、植物抽出物、およびペプチド、特にはコラーゲンペプチド、から選択される、請求項３または４に記載の注型用配合物。
6. 前記ゼラチンが、前記水溶液に５〜１２重量％、好ましくは６〜１０重量％の割合で含まれる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の注型用配合物。
7. 前記グルコースシロップが、５０以上、好ましくは６０以上のデキストロース当量を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の注型用配合物。
8. 前記グルコースシロップが、前記水溶液に８〜４０重量％、好ましくは１５〜２８重量％の割合で含まれる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の注型用配合物。
9. 前記スクロースが、前記水溶液に１５〜４５重量％、好ましくは２０〜４０重量％の割合で含まれる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の注型用配合物。
10. 前記糖アルコールが、前記水溶液に１０〜３０重量％の割合で含まれる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の注型用配合物。
11. 前記糖アルコールが、ソルビトール、マンニトール、エリトリトール、およびグリセロールから選択され、好ましくはソルビトールである、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の注型用配合物。
12. 前記均質な水溶液が、１種類以上のさらなる親水コロイドをも含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の注型用配合物。
13. ゼラチン製品を製造する方法であって、
    − 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の注型用溶液を製造する工程と；
    − 前記注型用溶液を８０℃以上の温度で固形窪み状鋳型に注入する工程と；
    − 前記窪み状鋳型中の前記注型用溶液を、ゼラチン製品を取得するために冷却する工程と；
    − 前記ゼラチン製品を前記窪み状鋳型から取り出す工程と、
    を含む方法。
14. 前記注型用溶液が前記窪み状鋳型の中で６０分未満、より好ましくは４５分未満の時間で冷却される、請求項１３に記載の方法。
15. 前記固形窪み状鋳型がプラスチック材料からなり、前記プラスチック材料は、好ましくはシリコーン、ポリカーボネート、またはポリエチレンテレフタレートから選択される、請求項１３または１４に記載の方法。
16. 前記ゼラチン製品は、前記窪み状鋳型から取り出した後、離型ワックスで処理されるか、または、スクロースおよび／またはクエン酸を散布される、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の注型用配合物の固化物からなるゼラチン製品。