JP7332081B2

JP7332081B2 - ルテイン含有組成物およびその製造方法

Info

Publication number: JP7332081B2
Application number: JP2019534565A
Authority: JP
Inventors: 英洋高橋
Original assignee: PETROEUROASIA CO., LTD.
Current assignee: PETROEUROASIA CO., LTD.
Priority date: 2017-08-02
Filing date: 2018-08-01
Publication date: 2023-08-23
Anticipated expiration: 2038-08-01
Also published as: EP3590360A1; EP3590360A4; WO2019026970A1; JPWO2019026970A1

Description

関連出願の参照

本願は、先行する日本国出願である特願２０１７－１５０１１０（出願日：２０１７年８月２日）の優先権の利益を享受するものであり、その開示内容全体は引用することにより本明細書の一部とされる。

本発明は、ルテイン含有組成物とその製造方法に関し、詳細には、ルテインを含有する水に分散可能な粉末状組成物とその製造方法に関する。

ルテインは、緑黄色野菜、卵黄、動物脂肪等に含まれるカロテノイドの一種であり、生体内で抗酸化作用を発揮することが知られている。このため、ルテインを積極的に摂取することで、生体内で活性酸素が関与すると考えられているいわゆる生活習慣病と呼ばれる疾患（例えば、高血圧、癌、狭心症、心筋梗塞、肝炎）に対する予防効果が期待されている。また、ルテインは目の黄斑部に存在し、紫外線やブルーライトのような高エネルギーの光を吸収し、光によって発生する活性酸素を消去することもできるので、網膜の変性を防ぎ、目の健康を維持すると考えられている。

しかし、ルテインをはじめとするカロテノイドは難水溶性の物質であり、ルテインの食品等への実用化に当たってはルテインの水への可溶化が課題となっていた。これまでに、ルテインなどのカロテノイド類を保護コーティングしマイクロカプセル化する技術（特許文献１）や、ルテインなどのキサントフィルを卵黄リン脂質と組み合わせて水に分散可能にする技術（特許文献２）が報告されている。

特表２００５－５１７６９４号公報特開２００８－１２７５０５号公報

本発明は、水に分散可能なルテイン含有組成物とその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは今般、難水溶性物質であるルテインをサポニンとともに均質化処理し、得られた乳化組成物を乾燥させて得られた粉末状組成物が、水に分散可能であり、溶解後の安定性にも優れていることを見出した。本発明者らはまた、得られた粉末状組成物が、保存後においても、水への溶解性と、溶解後の安定性に優れていることを見出した。ルテインは難水溶性である一方で、得られたルテイン含有組成物は水に完全に溶解させることができ、しかも安定な溶液であることから、この結果は驚くべきものであった。本発明者らはさらに、この粉末状組成物に酸化防止剤を配合することにより、ルテインの減色や分解を抑制できることを見出した。本発明はこれらの知見に基づくものである。

本発明によれば以下の発明が提供される。
［１］（Ａ）ルテインと、（Ｂ）サポニンとを含んでなる、水に分散可能な粉末状組成物。
［２］ルテインに対するサポニンの配合比率（固形分質量基準）が０．０６以上である、上記［１］に記載の組成物。
［３］（Ｂ）サポニンがキラヤサポニンである、上記［１］または［２］に記載の組成物。
［４］（Ｃ）賦形剤および／または（Ｄ）増粘剤をさらに含んでなる、上記［１］～［３］のいずれかに記載の組成物。
［５］（Ｅ）酸化防止剤をさらに含んでなる、上記［１］～［４］のいずれかに記載の組成物。
［６］上記［１］～［５］のいずれかに記載の組成物が配合されてなる、食品。
［７］飲料の形態である、上記［６］に記載の食品。
［８］（Ａ）ルテインと、（Ｂ）サポニンとを水中で均質化処理して乳化組成物を得る工程と、前記組成物を乾燥させる工程とを含んでなる、上記［１］～［５］のいずれかに記載の組成物の製造方法。

本発明によれば、ルテインにサポニンを配合することで、難水溶性物質であるルテインを容易に水に分散させることができ、しかも溶解後の安定性に優れていることから、本発明は、ルテインの食品（特に飲料）等への利用を促進できる点で有利な発明である。またサポニンは、食品への使用が認められており、アレルギー物質ではないことから、本発明の組成物は安心して摂取することができる点でも有利である。

発明の具体的説明

本発明の組成物は、（Ａ）ルテインと、（Ｂ）サポニンとを含んでなるものである。

（Ａ）ルテイン
ルテインは、β，ε－カロテン－３，３’－ジオールと呼ばれる、カロテノイドの一種である。本発明においてルテインは、特に断りのない限り、遊離体（フリー体）のルテインだけでなく、脂肪酸エステルなどのエステル体のルテインも含むものとする。好ましくは、ルテインは遊離体のルテインである。

本発明において使用されるルテインの起源は特に限定されず、植物、動物、藻類および微生物などから抽出し、必要に応じて精製したものを使用してもよく、あるいは、合成により製造されたものや、市販品を使用してもよい。

本発明の組成物中のルテインの含有量（固形分換算）は、５～３５質量％とすることができ、好ましくは１５～２５質量％である。本発明の組成物は、水への分散性を維持しつつ、ルテインの含有量を２０質量％以上に設定することができるため、同じ添加量でもより多くの量のルテインを食品等に供給することができる点で有利である。

（Ｂ）サポニン
サポニンは、植物に存在する、ステロイドやトリテルペンに糖が結合した発泡性の配糖体であり、例えば、起源に基づいて分類すると、キラヤサポニン、ユッカサポニン、大豆サポニン、ニンジンサポニン等が挙げられる。本発明においてサポニンは、植物体から粗精製されたものを使用しても、精製されたものを使用してもよい。本発明においては、例えば、キラヤ抽出物およびユッカフォーム抽出物を、それぞれ、キラヤサポニンおよびユッカサポニンとして使用することができる。

本発明においては、いずれのサポニンを単独で用いても、組み合わせて用いてもよく、キラヤサポニンを単独で使用するか、あるいは、キラヤサポニンを他のサポニンと組み合わせて使用することが好ましい。

本発明の組成物中のサポニンの含有量（固形分換算）は、ルテインの水への分散を可能にする量とすることができ、例えば、０．５～１５．０質量％とすることができ、好ましくは１．０～１０．０質量％である。

ルテインに対するサポニンの配合比率（固形分質量基準）は、ルテインの水への溶解性をより高めるために、下限値を０．０６（好ましくは０．０８、より好ましく０．１０、さらに好ましくは０．１２）とすることができる。ルテインに対するサポニンの配合比率（固形分質量基準）はまた、サポニンの渋味の影響等を考慮すると、上限値を１．２５（好ましくは０．８８、より好ましくは０．６３、さらに好ましくは０．３８）とすることができる。ルテインに対するサポニンの配合比率（固形分質量基準）は、例えば、０．０６～１．２５（好ましくは０．１２～０．６３）とすることができる。

ルテインおよびサポニンの含有量を測定する方法は特に限定されないが、例えば、ガスクロマトグラフィー、ＨＰＬＣを用いて測定することができる。

本発明の組成物は、（Ｃ）賦形剤、（Ｄ）増粘剤および（Ｅ）酸化防止剤からなる群から選択される１種または２種以上の成分をさらに含んでいてもよい。

（Ｃ）賦形剤
本発明においては、本発明の組成物を粉末の形態で提供するために、１種または２種以上の賦形剤を使用することができる。本発明に使用できる賦形剤は、食品等において許容される賦形剤であればいずれのものを使用することができ、例えば、澱粉、化工澱粉、糖類、セルロースが挙げられる。このうち澱粉としては、トウモロコシ澱粉、コムギ澱粉、バレイショ澱粉が挙げられ、化工澱粉としては、デキストリン、マルトデキストリン、粉あめ、可溶化澱粉が挙げられる。また、糖類としては、単糖および二糖（例えば、乳糖、キシロース、）に加えて、糖アルコール（例えば、キシリトール、マルチトール、イノシトール）が挙げられる。本発明においては、好ましくは、デキストリンおよび／またはマルトデキストリンを賦形剤として使用することができる。

本発明の組成物中の賦形剤の含有量（固形分換算）は、５～６０質量％とすることができ、好ましくは１０～５０質量％である。

（Ｄ）増粘剤
本発明においては、本発明の組成物を粉末の形態で提供するために、１種または２種以上の増粘剤を使用することができる。本発明に使用できる増粘剤は、食品等において許容される増粘剤であればいずれのものを使用することができ、例えば、アラビアガム、アラビノガラクタン、アルギン酸、ウェランガム、エレミ樹脂、サバクヨモギシードガム、カードラン、カシアガム、カゼインナトリウム、カラギナン、カラヤガム、カロブビーンガム、キサンタンガム、キチン、キトサン、グァーガム、グルコサミン、サイリウムシードガム、ジェランガム、タマリンドガム、トロロアオイ、トラガニトガム、納豆菌ガム、ファーセレラン、プルラン、ペクチン、マクロホモプシスガム、メチルセルロース、フクロノリ抽出物が挙げられる。本発明においては、好ましくは、アラビアガムを増粘剤として使用することができる。

本発明の組成物中の増粘剤の含有量（固形分換算）は、０．１～２０質量％とすることができ、好ましくは２～１５質量％である。

（Ｅ）酸化防止剤
本発明においては、本発明の組成物に含まれるルテインの酸化や分解を抑制するために、１種または２種以上の酸化防止剤を使用することができる。本発明に使用できる酸化防止剤は、食品等において許容される酸化防止剤であればいずれのものを使用することができ、例えば、アスコルビン酸並びにそのエステルおよび塩、亜硫酸ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸カルシウム２ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸２ナトリウム、Ｌ－システイン塩酸塩、ジブチルヒドロキシトルエン、ｄ－α－トコフェロール酢酸エステル、ｄ－トコフェロール類、トコトリエノール、ミックストコフェロール、カテキン、クエルセチン、ルチン、フェルラ酸、没食子酸、コメヌカ油抽出物、セージ抽出物、生コーヒー豆抽出物、ヒマワリ種子抽出物、ブドウ種子抽出物、ゴマ油不けん化物、チャ抽出物、プロポリス抽出物、ヤマモモ抽出物、ヘゴ・イチョウ抽出物、エンジュ抽出物が挙げられる。このうちアスコルビン酸並びにそのエステルおよび塩としては、Ｌ－アスコルビン酸、Ｌ－アスコルビン酸エステル、Ｌ－アスコルビン酸ナトリウム、Ｌ－アスコルビン酸パルミチン酸エステルが挙げられる。本発明においては、好ましくは、アスコルビン酸および／またはその塩を酸化防止剤として使用することができる。

本発明の組成物中の酸化防止剤の含有量（固形分換算）は、０～３０質量％とすることができ、好ましくは２～２５質量％である。

本発明の組成物には、上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）および（Ｅ）以外の食品等において許容される任意の成分を添加してもよく、そのような成分としては、香料、保存料が挙げられる。

本発明の組成物は、後述のように、原料を均質化処理して製造することができる。従って、本発明の組成物は、上記（Ａ）および（Ｂ）の成分と、場合によっては、上記（Ｃ）、（Ｄ）および（Ｅ）の成分並びに他の任意の成分とを、均質化状態で含むものとすることができる。

本発明の組成物はまた、ルテインの乳化組成物を乾燥させて得られた乳化組成物であり、水に分散可能なものである。ここで、「水に分散可能」なものであるかは、０．２ｇ（固形分換算）の組成物を室温の水１００ｍＬに投入し、撹拌混合して溶液の状態を目視観察することにより評価することができる。具体的には、投入した組成物の全量が水に溶解し、浮遊物や沈殿物が生じない場合に、「水に分散可能」と判定することができる。

本発明の組成物は水に分散可能なルテイン含有組成物であることから、ルテインを食品に原料として添加し、ルテインが均一に配合された食品を製造することができる。本発明の組成物はまた、食品のみならず飼料やペットフードに原料として添加し、ルテインが均一に配合された飼料およびペットフードを製造することができる。すなわち、本発明によれば、本発明の組成物が配合されてなる食品、飼料およびペットフードが提供される。

本発明の組成物を配合することができる食品は、特に限定されるものではなく、水（例えば、飲料水、水素水、ミネラルウォーター、ニア・ウォーター）、清涼飲料（例えば、果汁飲料、野菜汁飲料、果汁および野菜汁入り飲料、炭酸飲料、機能性飲料、スポーツ飲料、ノンアルコール飲料）、茶飲料（例えば、緑茶、紅茶、中国茶類、麦茶、そば茶、マテ茶、ブレンド茶）、コーヒー飲料（例えば、缶コーヒー、インスタントコーヒー）、ココア飲料、乳酸菌飲料類、青汁飲料、豆乳飲料、乳製品（例えば、牛乳、乳飲料、加工乳、ヨーグルト）、栄養ドリンク、ゼリー飲料、スープ類、アルコール飲料（例えば、ビール、発泡酒、ウイスキー、バーボン、スピリッツ、リキュール、ワイン、果実酒、日本酒、焼酎、その他雑酒）、炭水化物含有食品（例えば、飯類、麺類、パン類、パスタ類）、洋菓子類（例えば、ビスケット、クラッカー、クッキー、ワッフル、パイ）、和菓子類（例えば、せんべい、饅頭、羊羹）、チューインガム、キャンディ、冷菓類（例えば、アイスクリームおよびシャーベット）が挙げられる。

本発明の組成物を配合することができる食品はまた、飲料や流動食のような液状の形態であっても、ペースト状、半液体、ゲル状の形態であっても、固形、粉末の形態であってもよい。本発明の組成物は、水への溶解性のみならず、水に溶解後の安定性にも優れていることから、本発明の組成物を配合した食品は、難水溶性のルテインを含有するにも関わらず、飲料の形態で提供できる点で有利である。

本発明の食品における本発明の組成物の配合量は、ルテインの１日摂取量を目安に決定することができる。すなわち、ルテインの抗酸化作用を期待した場合のヒト１日当たりの有効摂取量は１～５０ｍｇ（好ましくは５～１５ｍｇ）であることから、このヒト１日分の有効摂取量を摂取できるように本発明の組成物を本発明の食品に配合することができる。この場合、本発明の食品は、ルテインの１日分の有効摂取量を摂取できるように包装されていてもよく、１日分の有効摂取量が摂取できる限り、包装形態は一包装であっても、複数包装であってもよい。包装形態で提供する場合、１日分の有効摂取量が摂取できるように摂取量に関する記載が包装になされているか、または該記載がなされた文書を一緒に提供することが望ましい。また、１日分の有効摂取量を複数包装で提供する場合には、摂取の便宜上、１日分の有効摂取量の複数包装をセットで提供することもできる。

本発明の組成物は、原料の均質化処理と、得られた乳化組成物の乾燥処理を実施することにより製造することができる。

原料の均質化処理は、まず、ルテインおよびサポニンを含む原料を水に添加して混合し、場合によっては賦形剤、増粘剤および／または酸化防止剤をさらに添加して混合し、次いで、得られた混合液を均質化処理することにより実施することができる。

均質化処理は、混合液に含まれる成分粒子を小さく均一化する処理である。均質化処理は、ホモジナイザー（例えば、マイルダー（太平洋機工社製）、シルバーソンホモジナイザー（シルバーソンニッポン社製））、高圧ホモジナイザー（例えば、ホモゲナイザー（三和機械社製）、高圧式ホモジナイザー（三丸機械工業社製））等により実施することができる。ホモジナイザーを使用するときは、２５～４０ｍ／ｓの条件で均質化処理することができる。また、高圧ホモジナイザーを使用するときは、５０～１５０ＭＰａの条件で均質化処理することができ、さらに強い力をかけて均質化処理してもよい。均質化処理によりルテインを含有する乳化組成物を得ることができ、該乳化組成物においてルテインは均質化された状態、すなわち、水中に分散した状態で存在する。

乳化組成物の乾燥処理は、噴霧乾燥、凍結乾燥等の公知の方法で実施することができる。乾燥処理により粉末状のルテイン含有組成物を得ることができ、得られた粉末状のルテイン含有組成物は、ルテインを他の成分とともに均質化された状態で含む。

以下の例に基づき本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。

例１：キラヤサポニンを配合したルテイン含有粉末状組成物の製造
表１の配合量に従ってキラヤサポニンを配合したルテイン含有粉末状組成物を製造した。すなわち、５００ｍＬの水にキラヤサポニンを溶解し、６５℃に加温した後、ルテインを添加して混合した。混合液にデキストリンとアラビアガムを添加して溶解させた。溶解後、高圧ホモジナイザー（三丸機械工業社製、５００ｋｇ／ｃｍ^２、３回繰り返し）を用いて乳化した。乳化後、噴霧乾燥器（ミニスプレードライアーＧＢ２２、ヤマト科学社製）を用いてキラヤサポニンを配合したルテインの乾燥粉末を調製した。

得られたルテインの乾燥粉末について、粉末の状態、水への溶解性、溶解後８時間静置後の安定性を評価した。粉末の状態と水への溶解性は目視観察により、３段階（Ａ：良好、Ｂ：普通、Ｃ：不良）で評価した。また、水への溶解性は、室温の水１００ｍＬにルテインの乾燥粉末０．２ｇを添加し、撹拌混合した後に観察を行った。

結果は表２に示される通りであった。

また、得られたルテインの乾燥粉末を１０ｇずつガラス瓶に小分けし、５５℃で保存した。１４日目に粉末の状態、水への溶解性、溶解後８時間静置後の安定性、ルテイン残量を評価した。水への溶解性は目視観察により、３段階（Ａ：良好、Ｂ：普通、Ｃ：不良）で評価した。また、水への溶解性は、室温の水１００ｍＬにルテインの乾燥粉末０．２ｇを添加し、撹拌混合した後に観察を行った。

結果は表３に示される通りであった。

以上の通り、キラヤサポニンを配合したルテイン含有粉末状組成物は、水への溶解性に加え、溶解後の安定性に優れていた。キラヤサポニンを配合したルテイン含有粉末状組成物はまた、保存後の水への溶解性や溶解後の安定性にも優れていたが、保存によるルテインの酸化が認められた。

例２：酸化防止剤を配合したルテイン含有粉末状組成物の製造
表４の配合量に従って酸化防止剤を配合したルテイン含有粉末状組成物を製造した。すなわち、５００ｍＬの水にキラヤサポニンを溶解し、６５℃に加温した後、ルテインを添加して混合した。混合液にアスコルビン酸ナトリウム、デキストリンおよびアラビアガムを添加して溶解させた。溶解後、高圧ホモジナイザー（三丸機械工業社製、５００ｋｇ／ｃｍ^２、３回繰り返し）を用いて乳化した。乳化後、噴霧乾燥器（ミニスプレードライアーＧＢ２２、ヤマト科学社製）を用いて酸化防止剤を配合したルテインの乾燥粉末を調製した。

得られたルテインの乾燥粉末を１０ｇずつガラス瓶に小分けし、５５℃で保存した。１４日目に粉末の状態、水への溶解性、溶解後８時間静置後の安定性、ルテイン残量を評価した。水への溶解性は目視観察により、３段階（Ａ：良好、Ｂ：普通、Ｃ：不良）で評価した。また、水への溶解性は、室温の水１００ｍＬにルテインの乾燥粉末０．２ｇを添加し、撹拌混合した後に観察を行った。

結果は表５に示される通りであった。

以上の通り、酸化防止剤を配合したルテイン含有粉末状組成物は、粉末の状態が良好であり、ルテイン残量も８０％以上であった。

例３：ユッカサポニンを配合したルテイン含有粉末状組成物の製造
表６の配合量に従ってユッカサポニンを配合したルテイン含有粉末状組成物を製造した。すなわち、１０００ｍＬの水にユッカサポニンを溶解し、６５℃に加温した後、ルテインを添加して混合した。混合液にデキストリンとアラビアガムを添加して溶解させた。試験区１０はさらにアスコルビン酸ナトリウムを添加して溶解させた。溶解後、高圧ホモジナイザー（三丸機械工業社製、５００ｋｇ／ｃｍ^２、３回繰り返し）を用いて乳化した。乳化後、噴霧乾燥器（ミニスプレードライアーＧＢ２２、ヤマト科学社製）を用いてユッカサポニンを配合したルテインの乾燥粉末を調製した。

結果は表７に示される通りであった。

以上の通り、ユッカサポニンを配合したルテイン含有粉末状組成物（試験区９）は保存後の水への溶解性や溶解後の安定性に優れていたが、保存によるルテインの酸化が認められた。酸化防止剤をさらに配合したルテイン含有粉末状組成物（試験区１０）は粉末の状態が良好であり、ルテイン残量も８０％以上であった。

例４：飲料の製造
５０ｍＬ当たり表８に記載される配合で、本発明の組成物を配合した清涼飲料（ｐＨ３．４）を製造した。

製造された飲料を、５０ｍＬ容褐色瓶に５０ｍＬずつ移し入れ、中心温度８５℃で３０分間加熱殺菌した。４０℃に保存し、２週間目、１ヶ月目、２カ月目に色目および味と、残存ルテイン量を確認した。結果は表９に示される通りであった。

製造された飲料は、４０℃で２ヶ月間保存した後も、色目および味に変化がなく、ルテイン濃度も開始時の濃度がほぼ維持されていた。４０℃で２ヶ月の保存安定性試験は、室温で２年の保存安定性試験に匹敵することから、本発明の組成物が配合された飲料は、品質およびルテイン濃度に関して、高い保存安定性を有していることが示された。

Claims

（Ａ）ルテインと、（Ｂ）キラヤサポニンおよび／またはユッカサポニンと、（Ｅ）アスコルビン酸並びにそのエステルおよび塩から選択される１種または２種以上の酸化防止剤とを含んでなる、水に分散可能な粉末状組成物であって、（Ａ）ルテインの含有量が５～３５質量％であり、（Ａ）ルテインに対する（Ｂ）キラヤサポニンおよび／またはユッカサポニンの配合比率（固形分質量基準）が０．１０以上１．２５以下であり、かつ、（Ｅ）酸化防止剤の含有量が２～２５質量％である、前記組成物。
（Ｃ）賦形剤および／または（Ｄ）増粘剤をさらに含んでなる、請求項１に記載の組成物。
請求項１または２に記載の組成物が配合されてなる、食品。
飲料の形態である、請求項３に記載の食品。
（Ａ）ルテインと、（Ｂ）キラヤサポニンおよび／またはユッカサポニンと、（Ｅ）アスコルビン酸並びにそのエステルおよび塩から選択される１種または２種以上の酸化防止剤とを水中で均質化処理して乳化組成物を得る工程と、前記組成物を乾燥させる工程とを含んでなる、請求項１または２に記載の組成物の製造方法であって、組成物全体に対する（Ａ）ルテインの配合量が５～３５質量％であり、（Ａ）ルテインに対する（Ｂ）キラヤサポニンおよび／またはユッカサポニンの配合比率（固形分質量基準）が０．１０以上１．２５以下であり、かつ、組成物全体に対する（Ｅ）酸化防止剤の配合量が２～２５質量％である、前記製造方法。