JPH01228456A - 生菌体カプセルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 皮果よ■肌■健互 本発明は、生菌体を包含するＷ／Ｏ型エマルジョンを分
散させた多価金属塩溶液に、ゲル状皮膜を形成させてカ
プセルとすることにより、生菌体を安定化した生菌体カ
プセルの製造方法に関し、特に、ビフィズス菌の如き酸
性条件下で死滅し易い生菌体を含むヨーグルト類、乳酸
菌飲料、酸性飲料並びに酸性飲食品等の製造に有利に利
用される。

さらに、ビフィズス苗含有カプセル製剤として栄養改善
法に基ずく乳幼児用または妊産婦用粉乳のような特殊栄
養食品、日本健康食品協会の自主規格基準品目に設定さ
れている乳酸菌利用食品、発酵食品、酵母食品、カルシ
ウム含有食品のような健康食品、または、消化機能１１
節食品やコレステロール制御食品のような機能食品等に
混入しても利用される。

従米立茨街 従来、生菌体を安定化する方法としては、それが住存す
る環境の条件に適応し得る閑株を検索するか、生菌体を
凍結乾燥菌体又は菌体顆粒として保存する方法等が採用
されている。例えば、酸性条件下の環境で生存が著しく
損われるビフィズス菌については、耐酸性の高いビフィ
ズス菌変異株（ビフィドバクテリウム・ビフィダムＹＩ
Ｔ−４００２）を利用する発酵乳の製造法（特開昭５２
−８３９７５号）や同しく変異株（ビフィドバクテリウ
ム・ロンガムＭ−８２０１）を食品、飼料及び整腸剤等
に利用する方法（特開昭５８−２２４６８５号）、更に
はビフィズス菌体に安定化剤を添加して凍結乾燥菌体と
して保存する方法（特開昭６０−１７２２８０号）、ビ
フィズス菌を特定成分を添加した培地及び分散液を用い
て凍結乾燥して耐酸性の高いビフィズス菌粉末を得る方
法（特開昭６０−１８８０６０号）、またビフィズス菌
を保護膜を用いて菌体顆粒（特開昭６０−１４１２８１
号）またはカプセル製剤（特開昭６１−１５１１２７号
）として乾燥保存する方法等が提案されている。

しかし、これらの公知技術のうち、変異株を利用するも
のでは、特定な菌株に限り有効であるにすぎないうえに
、その人手も極めて制約されるものであり、また、乾燥
保存する方法では生菌体の生育環境条件下での安定化は
期待できず、特に液状食品中での保存におけるビフィズ
ス菌の菌体活性が悪く生存性がすみやかに低下し易い。

このような乾燥菌体の欠点を改善する方法として、ビフ
ィズス菌の生菌体液を内水相とするＷ／Ｏ／Ｗ型エマル
ジョンの利用により、発酵乳や酸性飲料のような酸性水
相中で、ビフィズス菌を安定化させる方法（特開昭６２
−２２０１８６号）があるがエマルジョンを均一分散化
するためにはＷ／Ｏ型エマルジョンを微細化させる必要
があり、内水相中の生菌体液が流出する問題が生じる。

したがって、これらの問題点を解決する方法の提案が各
方面より要望されていた。

■が１しようとする課題 本発明者らは、腸内有害細菌の増殖を抑制し、ビタミン
類を合成する等の整腸作用を有することから、近年、種
々の乳製品、健康食品及び整腸剤等に利用されているビ
フィズス菌の酸性条件下での安定化について検討してき
た。この過程で、ビフィズス菌の生菌体液を内水相とす
るＷ／Ｏ型エマルジョンを作成し、このＷ／Ｏ型エマル
ジョンをカルシウム塩溶液に分散させ、アルギン酸ナト
リウム溶液と接触反応させて形成されるゲル状皮膜で被
覆したカプセルの場合、ビフィズス菌はＷ／Ｏ型エマル
ジョンに包含されているため酸性条件下にある発酵乳や
酸性飲料中でも安定に生存し得ることを見出し、本発明
に到達したものである。

したがって、本発明は、従来技術のように、特定な変異
株を用いたり、また、特定な安定化剤等を用いることな
（、生菌体を、それに生育させるための液状媒体の酸性
条件等に対して安定化し得る方法を提供することを課題
とする。

以下本発明の詳細な説明する。

衾肌ｑ橡底 本発明の特徴は、生菌体を含有する水相と、親油性乳化
剤を添加した油脂を混合して生菌体を包含スるＷ／Ｏ型
エマルジョンを生成し、次いで得られたＷ／Ｏ型エマル
ジョンを、多価金属塩溶液゛に均一に分散し、分散液と
皮膜形成溶液とを接触反応させて、ゲル状皮膜を形成さ
せることにより、生菌体を包含したカプセルを製造する
ことにある。

課　を”ンするための手 本発明では、まず、生菌体を含有する水相として、通常
は菌を培養して得られる培養液を、親油性乳化剤を添加
した油脂に分散させてＷ／Ｏ型エマルジョンを作成する
。培養液は好ましくは、／Ｏ〜１８％還元脱脂乳で、乳
化に際し培養液を等倍ないしは／Ｏ倍に希釈することに
より、乳化が容易となると同時に、生菌体の安定化にも
効果があり、さらには、濃縮菌体、乾燥菌束の場合にも
有効である。

また、本発明において、Ｗ／Ｏ型エマルジョンに内包さ
れる微生物として、ビフィズス菌、ラクトバチルス・ブ
ルガリカス、ラクトバチルス・アシドフィラス、ストレ
プトコッカス・サーモフイラスのような乳酸薗のみなら
ず、各種アルコール発酵、食酢、しよう油、みそ、納豆
、パン類等の発酵等各種の微生物の作用に基づいて従来
から使用されてきたカと頻、酵母類、キノコ類、バクテ
リアファージのような一般工業用微生物がいずれも広い
範囲で内包される。

これらの菌液を分散させる油脂としては３０〜４０℃、
好ましくは３０〜３５℃で液状状態となり、１５℃以下
で固化する固形脂又は混合油が好ましく、水素添加、エ
ステル交換又は分画して得られた油脂を用いてもよい。

該油脂には、ポリグリセリン脂肪酸エステル等の親油性
乳化剤を０．５〜５重量％、好ましくは１〜３重量％添
加し、乳化剤のＨＬＢが４以下のものを用いるとエマル
ジョンの安定性が良好となり、さらに、常温固形乳化剤
を併用すると、油相の固化状態の調整にも効果がある。

上記油脂に菌培養液またはその希釈液を分散させるに当
っては、油脂を３０〜４０℃、好ましくは３０〜３５℃
に加温して液状状態になしたものに菌培養液を逐次添加
、混合するとよく、その混合割合は、目的に応じて異な
るが、例えばビフィズス菌では水相：油相＝７：３〜Ｉ
：９程度の範囲の混合割合が適している。また、上記混
合はスリーワンモーター（ＩＩＥＩＤＯＮ社）、ラボデ
イスパー　（特殊機化工業社）等の攪拌機を用いて分散
化させＷ／Ｏ型エマルジョンにする。この場合、撹拌が
強すぎるか、又は攪拌時間が長くなると微小水滴となっ
て、該水滴中の苗が損傷を受けるようになるので、必要
最小限の撹拌条件を設定するようにする。例えば、ビフ
ィズス菌では、ラボデイスパーを用いて３５℃で１／Ｏ
００ｒｐにて攪拌する場合は３分間程度の攪拌時間でよ
い。

次に、上述のようにして得られたＷ／Ｏ型エマルジョン
を３０〜４０℃に保温し、多価金属塩溶液に分散混合す
る。その混合割合は目的に応じて異なるが、Ｗ／Ｏ型エ
マルジョン：多価金属塩溶液−５：５〜１：９程度の範
囲が好ましい。

多価金属塩溶液としては、乳酸カルシウムまたは塩化カ
ルシウム等の１〜６％溶液が用いられ、好ましくは３〜
５％溶液とする。さらに、この溶液には、必要に応じて
、キサンタンガム、ローガストビーンガム、ゼラチン、
ＣＭＣ，グアーガム、カラギーナン、澱粉等の増粘安定
剤を添加して粘度を増すことにより、Ｗ／Ｏ型エマルジ
ョンの分散安定化が促進され、かつカプセルの形成が容
易となる。分散化されたＷ／Ｏ型エマルジョン滴の大き
さを微細化すると内水相の菌液が流出するようになるの
で、安定剤溶液中に、軽く混入する程度が好ましい。

次に、上記のＷ／Ｏ型エマルジョンを分散させた多価金
属塩溶液（必要に応じて増粘安定剤を含む）を、オリフ
ィス又はノズルの先から、皮膜形成溶液中へ滴下又は噴
霧させ、かきまぜるこ浜によりゲル状皮膜を有する球状
カプセルが形成される。このカプセルの大きさは、滴下
および噴霧の条件によってコントロールが可能である。

微小なカプセルを得るためには、複合コアセルベーショ
ン法（例えばゼラチン・アラビアゴムコアセルベート）
も採用できる。上記の皮膜形成溶液には、アルギン酸ナ
トリウム、アルギン酸カリウム、５Ｍペクチン、イオタ
カラギーナン、グルコマンナンの如く、多価金属イオン
と結合して、ゲル状皮膜を形成する物質の溶液を用い、
例えば、アルギン酸ナトリウムの場合には、０．１−／
Ｏ％溶液とし、好ましくは、０，５〜２％溶液が用いら
れる。

次に作製されたカプセルを、皮膜形成溶液から取り出し
て、１５℃以下の殺菌水あるいは糖液中に浸漬すること
により、カプセル球中の水分の乾燥が防止されると同時
に、Ｗ／Ｏ型エマルジョンの油相が直ちに固化される。

上記のように、多価金属塩溶液を皮膜形成溶液中へ滴下
または噴霧させることによって得られるカプセルは、皮
膜を有する内部流動型のカプセルとなるが、逆にＷ／Ｏ
型エマルジョンを分散させた皮膜形成溶液を多価金属塩
溶液中に滴下または噴霧すると、内部が凝固したゲル状
カプセルを得ることもできる。このゲル状カプセルを、
冷風乾燥又は真空乾燥すると、油相に被覆された内水相
（生菌体ｆｌ）は乾燥されないままの内水相包含乾燥カ
プセルを得ることができる。

これらいずれのカプセルにおいても、Ｗ／Ｏ型エマルジ
ョン滴中の生菌体が固化油相膜によって、外水液との接
触が防止されることにより、その影客から保護される。

例えば、ビフィズス菌のごとき酸性条件下の媒体中では
安定的に生存できない菌でもｐＨの低い外水液から遮断
された状態となってその生存が維持されるようになる。

なお、内水相中の生菌体を外水相から有効に遮断するに
は、Ｗ２Ｏ滴の油相を固化状態に保持することが必要で
あるので、そのためカプセル化後一定温度以下で固化す
る油脂を用いるのであるが、通常の保存温度は／Ｏ℃程
度であることから、本発明では前述のとおり、１５℃以
下で固化する油脂を使用する。また、一方Ｗ／Ｏ型エマ
ルジョンの生成に際しての温度は、生菌体を死滅させな
い程度であることが不可欠であるので、例えばビフィズ
ス菌等は４０℃より高い温度では死滅し易いことを考慮
すれば、上記エマルジョンの生成に用いる油脂は、前述
したとおり４０℃以下で液状状態になることが好ましく
、さらに、乳化をし易くするために３０〜４０℃、好ま
しくは３０〜３５℃程度で液状となる油脂であることが
特に好ましい。

以上述べたとおり、本発明によると、生菌体はＷ／Ｏ型
エマルジョンの内水相中に封入されており、しかも内水
相は固化された油脂膜により保護されて外水相と遮断さ
れたカプセルが得られるので、外水液が低いｐｉ（の酸
性条件のような生菌体の生存を損う条件にあっても、該
エマルジョンに包含される生菌体は安定に生存し得るよ
うになる。

したがって、本発明に係る生菌体カプセルは、直接食用
に供される他、さらに酸性飲料として、例えば果汁飲料
、乳酸菌飲料、ホエー飲料、等、一般飲料として、乳飲
料、ジュース、豆乳飲料、各種加工乳飲料、又ゼリー状
食品としてプリン、ゼリー、ババロア、シロップ、ジャ
ム類、粉末状食品として、粉乳等、又ビフィズス生菌包
含カプセル体としての製剤えの適応、その他アイスクリ
ーム、ドレッシング、各種スプレッド類、菓子類として
例えばヨーグルトクツキー、キャンデイ、ガム類、酸性
食品や特殊栄養食品、健康食品、機能性食品等に混入し
て利用しても、保存期間中において、菌生存率の高い製
品を得ることができる。

また、本発明は、乳酸菌のみならず、一般工業用微生物
の生菌体の安定化にも有効に利用できる利点がある。

以下に実施例を示して本発明とその効果を具体的に説明
する。なお、本実施例における生菌体は、ビフィズス菌
を用いたものであるが、本発明はビフィズス菌に制限さ
れるものではない。

実施例１ バターオイル／Ｏ０ｇを加温して溶融したものにテトラ
グリセリンペンタステアレート　（乳化剤）を３重量％
添加し、混合した。この油脂に分散させるビフィズス菌
として、ビフィドバクテリウム・ロンガムＡＴＣＣ−１
５７０７の常法による脱脂乳培養液７５ｇを１６％還元
脱脂乳７５ｇで希釈し、３５℃に保温する。このビフィ
ズス菌液１５０ｇを温度を３５℃に保持したバターオイ
ル（含乳化剤）／Ｏ０ｇに逐次添加し、ラボデイスパー
で１／Ｏ０Ｏｒｐ　、３分間攪拌してＷ／Ｏ型エマルジ
ョンヲ得り。

次いで、乳酸カルシウムを４重量％、さらにキサンタン
ガムを１重量％添加し、溶解させた水７５０ｇに、３５
℃の温度下で上記Ｗ／Ｏ型エマルジョン２５０ｇを添加
し、分散させる。この分散液を、ノズルの先から、０．
５重量％アルギン酸ナトリウム溶液（室ＩｊＬ）を入れ
たスターラー攪拌槽へ逐次滴下し、直径１−５ｍ１Ｗの
球状カプセルを得た。

次いで、カプセルを取り出し、水洗後、殺菌水およびド
リンクヨーグルト（ストレプトコッカス・サーモフィラ
ス及びラクトバチルス・ブルガリカスを含有し、砂糖６
．３重量％、無脂乳固形分１３．６重量％の組成を有し
、クエン酸溶液でｐＨを調整したもの）に浸漬し、／Ｏ
℃に保存して経口的にｐ＋＋とカプセル中のビフィズス
生菌数を測定した。結果は表１に示すとおりである。

なお、上記生菌数の測定は、カプセルを希釈水中でこわ
して菌液を流出させたのちに、光間の方法（臨床検査、
第１８巻、１１６３頁、１９７４年）により段階的に希
釈し、ＢＬ寒天培地を用いたスチールウール嫌気法によ
り測定した。

比較例１ 実施例で用いたビフィズス菌液１５０ｇを、殺菌水８５
０ｇ及びドリンクヨーグルト（実施例と同様）　８５０
ｇに添加、混合し、Ｗ／Ｏ型エマルジョンもカプセルも
存在しない製品を得た。この製品を／Ｏ℃に保持して経
口的にｐＨとビフィズス生菌数の変化を測定した。結果
は表１に併せ示した。

表にみられるとおり、本発明による実施例は、ｐｌ＋　
４．０以下の条件下であっても比較例に比べて生菌数が
かなり高＜、２１日後でも１／／Ｏ０以上の生存性がみ
られる。

比較例２ 実施例１で用いたビフィズス菌液１５０ｇを実施例１で
用いたのと同様の乳酸カルシウム添加キサンタンガム水
８５０ｇに分散混合し、実施例１に記載したのと同様な
手順で球状カプセルを得た。このカプセルはＷ／Ｏ型エ
マルジョンの存在しないカプセルであり、これを実施例
１と同様に殺菌水及びドリンクヨーグルトに浸漬し、／
Ｏ℃に保存して、経口的にｐｌ＋とカプセル中のビフィ
ズス生菌数を測定した。

結果は表２に示すとおりであり、ドリンクヨーグルト浸
漬の場合には表１の実施例１で示したＷ／Ｏ型エマルジ
ョンの存在する本発明によるカプセルの方が、保存後の
生菌数はかなり高い。

比較例３ 実施例１で用いたのと同様の乳化剤を添加してバターオ
イル２２５ｇに実施例１に記載したのと同様の手順で、
真空乾燥ビフィズス菌粉末２５ｇを逐次添加し、得られ
た油相を実施例１で用いたのと同様の乳酸カルシウム添
加キサンタンガム水７５０ｇに分散混合し、実施例１と
同様の手順で球状カプセルを得た。これを実施例１と同
様に殺菌水及びドリンクヨーグルトに浸漬し、／Ｏ℃に
保存して、経口的にｐＨとカプセル中のビフィズス菌数
を測定した。

結果は表２に併せ示したとおりであるり、表１の実施例
１で示したビフィズス菌液を用いた本発明によるカプセ
ルの方が、ビフィズス粉末を用いた比較例３のカプセル
よりも保存後の生菌数ばかなり高い。

試験例 実施例１の本発明によるカプセルと比較例３のカプセル
について、人工的に３ｍ　Ｈした胃液（ブリックスリバ
ーブロス培液にペプシン０．３２％を加え、塩酸でｐＨ
１，５にしたもの）に加え、３７℃の恒温槽で５時間攪
拌しながら反応させ、経時的にビフィズス生菌数を測定
した。その結果を表３に示す。

この表には、それぞれのカプセルの原料であるビフィズ
ス菌液及びビフィズス粉末を上記の人工胃液に添加した
場合についても併せ示した。

表３に示したＮｌｌの本発明によるカプセルの生菌数は
、死滅はほとんどないのに対して、Ｎ１１３のビフィズ
ス粉末を用いたカプセルでは、５時間後には１／／Ｏ０
に減少した。また、Ｎｎ２および４の裸のビフィズス菌
の場合には、３時間後には死滅していることから、本発
明に係る生菌体液カプセルでは、ビフィズス菌が胃酸に
よる死滅はなく、腸にまで生存したまま到達し得る腸溶
性カプセルであり、カプセル製剤として特殊栄養食品や
健康食品、機能性食品等に有効に利用できるものである
。

実施例１で作製したと同様のビフィズス菌封入エマルジ
ョン包含カプセルを混入させた下記の飲食品を試製した
。

実施例２ 発酵乳（ハードタイプヨーグルト） 脱脂乳８００ｇに、脱脂粉乳５０ｇ、砂糖１２５ｇ、ペ
クチン５ｇ、香料２０ｇを加え、十分に攪拌溶解し、９
０゛Ｃ１３０分間加熱殺菌し、３０℃に冷却してから、
乳酸菌スターター（ラクトバチルス・ブルガリカスとス
トレプトコッカス・ラクチスの純粋培養物を重量比で１
＝４に混合したもの）を２．５重量％加えた後、実施例
１と同様のカプセル球／Ｏ０ｇを混入し、これを予め殺
菌しておいた／Ｏ０ｍ　ｌ容のヨーグルトびんに分注し
て３５℃で／Ｏ時間発酵凝固させて、カプセル入りハー
ドタイプヨーグルトを得、／Ｏ℃で保存した。

実施例３ 酸性合胞果汁飲料 コーン油３０ｇを、デカグリセリンモノステアレ−ト０
．５重量％添加した水８１５ｇに加え、ホモゲナイザー
で乳化した後、アップル果汁（５倍濃縮）／Ｏｇ、砂糖
／Ｏ０ｇ、ホエー蛋白質４５ｇ、ビタミンＣ０，６ｇを
加え、均一にかきまぜた後、乳酸溶液を添加してｐｌ＋
　４．０とし、実施例１と同様のカプセル球／Ｏ０ｇを
混入して、カプセル入りアップル果汁飲料を製造し、／
Ｏ℃で保存した。

実施例４ サワークリーム 脂肪率４０％の生クリーム８６０ｇを殺菌冷却後、別に
調製した乳酸菌スターター　（ストレプトコッカス・サ
ーモフィラスとラクトバチルス・ブルガリカスの純粋培
養物を重量比で１；１に混合したもの）４０ｇを接種し
、４２℃で１６時間培養して得られた発酵クリームに、
ペクチン２０ｇ、グラニユー糖２０ｇを温湯１６０ｇに
溶解して作製したペクチン溶液２００ｇを加え、７０℃
で均質化処理後、冷却し、実施例Ｉと同様のカプセル球
／Ｏ０ｇを混入して、カプセル入りサワークリームを製
造し、／Ｏ℃で保存した。

実施例５ バターミルク 上記の発酵クリームをチャーニング処理に付して得られ
た発酵バターミルク７１ｋｇに実施例１と同様のカプセ
ル球／Ｏ０ｇを混入し、クエン酸溶液を添加してｐ）ｌ
　４．０のカプセル入り発酵ミルク飲料を製造し、／Ｏ
℃で保存した。

実施例６ ゼリー状食品 粉末寒天５ｇを水６００ｇに浸漬膨潤させたのち、加熱
溶融させた寒天液に、プレーンヨーグルト７０ｇ、みか
ん濃縮液（５倍濃縮）／Ｏ０ｇ、上白糖４２５ｇを加え
均一にかきまぜた後、２０℃に冷却し、少し固化が始っ
たときに、実施例１と同様のカプセル球／Ｏ０ｇを混入
し、放冷してゲル化させて、ヨーグルト風オレンジゼリ
ーを製造し、／Ｏ℃で保存した。また、このゼリーを所
望の大きさに裁断し、みつ豆缶詰用のシロップ液（ｐＨ
４，０）に浸漬し、／Ｏ℃で保存した。

実施例７ フローズンデザート 脂肪率４０％の生クリーム２００ｇ、脱脂乳３５０ｇ、
砂Ｉ！１６０ｇ、グアーガム５ｇ、シュガーエステルＩ
ｇ、バニラフレーバー１ｇを加熱溶解し、はぼ５０℃に
冷却して、実施例１で用いたと同様のドリンクヨーグル
ト２８３ｇを加えて、均質化処理を行い、アイスクリー
ムフリーザーにかけて、ソフトクリーム状にし、これに
実施例１と同様のカプセル球／Ｏ０ｇを混入した後、−
２０℃の冷凍庫で凍結して、カプセル入りフローズンヨ
ーグルトを製造し、冷凍保存した。

上記実施例２〜７の製品を、３週間保存したのち、カプ
セル中のビフィズス生菌数を測定した結果、いずれも／
Ｏ′Ｔ個／ｇ以上の菌数が維持され、健康食品等に有効
に利用できる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）生菌体を含有する水相と、親油性乳化剤を添加し
   た油脂とを混合して生菌体を包含するＷ／Ｏ型エマルジ
   ョンを生成し、次いで得られたＷ／Ｏ型エマルジョンを
   、多価金属塩溶液に均一に分散し、分散液と皮膜形成溶
   液とを接触反応させて、ゲル状皮膜を形成させることを
   特徴とする生菌体カプセルの製造方法。
2. （２）発酵乳、乳酸菌飲料、酸性含脂飲料、サワークリ
   ーム、発酵ミルク飲料、ゼリー状食品、粉末状食品、シ
   ロツプ及びフローズンヨーグルトより選ばれた一種又は
   二種以上の混合製品に、第１項記載の生菌体カプセルを
   含有する食品の製造方法。