JPH04264033A - O/w型エマルション栄養組成物 - Google Patents
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は殺菌し、経腸的に摂取で
きるO/W型エマルションの栄養組成物およびその製造
法に関する。 【0002】 【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】例えば
、米国特許第3,697,287号明細書は人体に必要
な必須栄養素を供給でき、アミノ酸および/又はタンパ
ク質のようなアミノ酸源、糖質や脂質および乳化剤、そ
して任意にビタミンや鉱物塩類を含む食品組成物の製造
法に関する。これらの組成物は栄養価が高く、人の健康
に必要な食品の補強または代用生成物として用いられる
が、これらは主に患者の術前および/又は術後の処置の
ためか消化に問題のある患者のためのものである。これ
ら組成物は特に鼻−胃プローブによる腸内投与を目指し
ているので、これらを均質で安定な形で供するこが重要
である。これらの組成物における主な問題の一つは、乳
化剤によっても、特に殺菌後に長期の安定性を示す水性
エマルションを生成できないことである。この問題の解
決法は米国特許第4,497,800号明細書に提案さ
れ、それはタンパク質源、糖質および脂質に加えて、酒
石酸ジアセチル、モノおよびジグリセライドおよびカラ
ゲナンの特別の混合物から成る安定剤を含むエマルショ
ンを生成することである。こうして生成したエマルショ
ンは例えば90から140℃で約10秒間殺菌し、長期
間その物理的および栄養的な性質を保持できる。しかし
、この方法の一つの欠点は合成安定剤を用いることにあ
る。 【0003】本発明による問題は栄養物含量が高く、合
成安定剤を使わなくても殺菌後、長期間、物理的および
化学的安定性と栄養的安定性をも保持する組成物を工業
規模で製造することであった。物理的安定性とは室温で
長期間保存してもクリーム状にならず、綿状の固まりに
ならず、沈殿せず、凝固せず、乳清を生成せず、変色も
しない明らかに均一の構造とテクスチャーの組成物を意
味する。 【0004】 【課題を解決するための手段】本発明は1部当り、カッ
パ−カラゲナンを0.6・10−3部部以上とキサンタ
ンガムを0.1・10−3部以上を含むO/W型エマル
ションの栄養組成物に関する。本発明はまた、O/W型
エマルションを調製し、アミノ酸源と糖質源を含むコロ
イド溶液を調製し、カッパ−カラゲナンとキサンタンガ
ムをこのコロイド溶液に加えて、エマルションとコロイ
ド溶液を混合後に1部当りカッパ−カラゲナンを0.6
・10−3部以上とキサンタンガムを0.1・10−3
部以上を含む最終栄養組成物を得る栄養組成物の製造法
にも関する。最後に、本発明はO/W型エマルションを
調製し、アミノ酸源と糖質源を含むコロイド溶液を調製
し、エマルションとコロイド溶液を混合し、得られた混
合物にカッパ−カラゲナンとキサンタンガムを加えて1
部当りカッパ−カラゲナンを0.6・10−3部以上と
キサンタンガムを0.1・10−3部以上含む最終栄養
組成物を得る栄養組成物の製造法に関する。 【0005】調製した組成物を次に殺菌し、無菌条件下
で充填する。組成物はまた、最初に詰め、次に殺菌する
こともできる。エマルションとコロイド溶液は混合前に
別々に殺菌してから混合し、無菌条件下で詰めることも
できる。 【0006】本発明の特徴および利点は重量部および重
量%で示す以下の記載で明らかになる。本発明方法を実
施するために、水相と脂質相の混合物から成るO/W型
エマルションを調製する。脂質相はパーム油、オリーブ
油およびヒマワリ油のような植物起源かバター油のよう
な動物起源の食用油か種々の油脂、好ましくは多価不飽
和脂肪酸に富んだ油脂類の混合物から生成できる。ビタ
ミンA,D,EおよびKのような脂溶性ビタミンは例え
ば卵や大豆からのレシチンと共に脂質相に加えることが
できる。水相は主に、糖質を添加できる水、好ましくは
蒸留水か脱イオン水で生成する。最終栄養組成物の安定
性をきちんと保つためには、浸透性が好ましくは250
から1,000mOsm/kgの最終組成物を得られる
ように、O/W型エマルションとコロイド溶液の浸透性
をほぼ同じにするとよいことが分った。本発明では、浸
透性とは、水kg当りの浸透活性モル数(unit
Osm/kg water)/対照として摂取する生
成物kgのことである。最終栄養組成物中の糖質の全必
要量はエマルションとコロイド溶液の水相間に分配され
、これら二つの溶液の浸透性を近く保持し、かつ最終組
成物の安定性を強化している。糖質は、単糖又はスクロ
ース、マルトース、フルクトース、又はグルコースのよ
うな多糖類、デキストロース当量(DE)が10から5
0、好ましくは45に近い価を持つマルトデキストリン
類および、グリセロール、ソルビトールまたはキシリト
ールのような多価アルコール類から成る群から選択する
。 【0007】物理化学的安定性を改良しながら、O/W
型エマルションを調製するには、水相と脂質相を、汚染
や脂肪の酸化を避けるために好ましくは窒素のような不
活性ガス雰囲気中で40から55℃の温度まで絶えずか
きまぜながら、別々に加熱することができる。次にはこ
の二相を例えば、10部から45部の脂質相を100部
の水相に加え、40から55℃で絶えずかきまぜながら
混合する。得られたエマルションの安定性を改良するに
は、脂質相の小滴の大きさを例えば均質化によって小さ
くすることができる。この操作の終りに、エマルション
を15から25バールの圧力下で前均質化し、1.5か
ら2.5μmの水準の平均小滴寸法を得て、次に例えば
200から800バールの水準の高圧下のホモジナイザ
ー中で均質化することができる。この特別な操作を数回
繰り返し、脂質相の平均小滴寸法が0.15から0.3
5μmの水準であるエマルションを得る。均質化は好ま
しくは40から55℃で行う。均質化したエマルション
を次に窒素のような不活性気体中で絶えずかきまぜる。 均質化後、エマルションを室温まで冷却し、次に、例え
ば水酸化ナトリウムを添加して、pH7から7.4まで
に中和する。 【0008】アミノ酸源と糖質源を含むコロイド溶液も
エマルションと同時に調製できる。ある態様では、アミ
ノ酸源を含む第一水溶液、糖質を含む第二水溶液および
、任意にビタミンや鉱物塩を含む第三水溶液を調製し、
次に調製した種々の溶液を混合する。コロイド溶液は好
ましくは蒸留水または脱ミネラル水中に溶液としてアミ
ノ酸源を含む。アミノ酸源としては、アミノ酸類、ペプ
チド類、変性又は加水分解タンパク質又はこれらの種々
の化合物の混合物がある。コロイド溶液はまた、糖質源
を含む。糖質としては、単糖またはスクロース、マルト
ース、フルクトース又はグルコースのような多糖類、D
E価が10から50、好ましくは約45のマルトデキス
トリン、多価アルコール又はこれらの種々の化合物の混
合物がある。コロイド溶液に添加する糖質の量は、上記
のように、エマルション中にある糖質の量による。好ま
しくは水溶液として鉱物塩、ビタミンおよび/又はオリ
ゴ体を次にコロイド溶液に加える。風味料もコロイド溶
液に添加できる。 【0009】本発明の栄養組成物は1部当りカッパ−カ
ラゲナンを0.6・10−3部以上とキサンタンガムを
0.1・10−3部含んでいるのが特に著しい点である
。 カラゲナンは下式のカッパ−カラゲナンを含み、ポリマ
ーの複合混合物から成る多糖類である。 【化1】 キサンタンガムはオリゴ糖のついたセルロース鎖から成
る多糖類で、一般式は以下のようである。 【化2】 O/W型エマルションの形の組成物中にこれらの成分が
存在すると、例えばアミノ酸類を相当量含有していても
、および/又は次に殺菌を行っても、良好な物理的安定
性を有する組成物を提供できるのが分った。本発明の場
合、コロイド溶液、又はエマルションとコロイド溶液の
混合物にこれらの成分を添加すると、非ニュートン性流
体化作用が供されて最終生成物の物理的安定性を改良で
きる。これらの特殊な成分はペプチド鎖とカッパ−カラ
ゲナンおよびキサンタンガムの多糖類の分子から成るネ
ットワークに脂質小滴をとじ込めて、組成物の立体的安
定性を改良できる。従って、カッパ−カラゲナンとキサ
ンタンガムを加えて、1部当り、カッパ−カラゲナンを
0.6×10−3部以上とキサンタンガムを0.1・1
0−3部以上含む最終生成物を得る。好ましい態様にお
いては、最終組成物一部当り、各成分を1・10−3部
以下を加えて、適当な粘性を有する最終組成物を供する
。これらの成分は好ましくは、一緒か、別々に、水溶液
に加える。例えば、これらの成分をエマルションと混合
する前にコロイド溶液に加えることができる。エマルシ
ョンとコロイド溶液の混合物に加えてもよい。混合物は
好ましくは、pH7−7.4のO/W型エマルションを
10から45%とpH6.7−8.7のコロイド溶液を
90から55%含む。こうして得られた組成物は、生理
学的に許容できるpH値と、組成物の流出と投与を可能
にする粘性、好ましくは30から50mPa・s(剪断
率50s−1)の水準の粘性を有する。殺菌組成物製造
の好ましい態様では、エマルションと、カッパ−カラゲ
ナンとキサンタンガムを含むコロイド溶液とを例えば、
不活性気体中で40から50℃まで加熱しながら、まず
混合し、次いで得られた混合物を約30分間、絶えずか
きまぜて生成物を均質化する。組成物は次に例えばUH
T処理で殺菌し、無菌条件下で、かん、ボール箱または
びんに詰める。組成物はまた、最初にかん、ボール箱又
はびんに詰め、次に適当な方法で殺菌することもできる
。本発明による組成物製造の別の好ましい態様では、エ
マルションとコロイド溶液を最初に別々に例えばUHT
処理で殺菌し、次に無菌条件下で混合し、最後に無菌的
または半無菌的に詰めるが、これは後で、かん、ボール
箱又はびんの殺菌を必要とする。こうして得られた組成
物はエマルションの形で長期間その安定性を保持する。 【0010】栄養組成物は好ましくはO/W型のエマル
ションの形で、乾燥物含量は12から38%で、アミノ
酸源1部当り、糖質源を0.5から7.5部と脂質源を
0.4から1.2部含み、更に1部当りカッパ−カラゲ
ナンを0.6・10−3部以上とキサンタンガムを0.
1・10−3部以上含むのがよい。 【0011】本発明は以下の実施例に詳しく説明する。 測定条件は次の通りである。 1) 粘度の測定 粘度は以下の条件下で、VOR Bohlinレオメ
ーターを用いて測定する。 −測定装置 C.14
シリンダー−トーション バー 0.
24g.cmおよび19.8g.cm −初期保持時間 60s−測定
時間 一定変形当り2
0秒−積分時間 10
s−剪断率 50
s−1 or 150s−1 2)浸透性の測定 浸透性は対照として純水を用い、Roebling浸透
圧計で溶液の凝固点落下を測定して求める。 3)脂肪含量の測定 組成物の脂肪含量は以下のようにして脂質量を測定して
求める。 −分析する液体を10から20gまで、正確な量を除き
、 −この液体を10%NaCl水溶液20mlで希釈し、
−0.1N HCl水溶液を加えてpH3に調節し、
−脂質はN−ヘキサンを3部と、イソプロパノールを2
部含む溶液50mlで4回抽出し、 −得られた有機相を10%NaCl 30mlで洗い
、得られた水相をN−ヘキサン30mlで洗い、−有機
相を合わせて、無水硫酸ナトリウムで乾燥してから、濾
過する。有機溶媒を減圧下で蒸発させ、脂質の量を秤る
。%で示す脂肪の含量Tは秤った脂質量と最初にとり除
いた液体量の比である。 4)物理的安定性の測定 製造した栄養組成物の物理的安定性を量的に特徴づける
ために、安定性指標(SI)を以下のようにして求める
。 −製造した組成物の第一試料を取り、脂肪含量T1を求
め、 −第2試料を取って、25℃で15分間、1,000r
.p.m.で遠心分離する、 −通常、二つぐらいの相に分離する。遠心分離した試料
の低部の脂肪含量T2を求め、 −安定性指標SI(%)は 【数1】 の比で求まる。 【0012】例1 脱ミネラル水100mlに溶かしたスクロース20gを
含む水相とコーン油6.5g、乳脂肪9.5g、中鎖ト
リグリセライド16gおよび大豆レチシン2.0gを含
む脂質相を混合してO/W型エマルションを調製する。 二相は45−50°に予備加熱し、窒素下で絶えずかき
まぜながら混合する。生成したエマルションを適当な装
置中、圧力20バール温度50℃で約30分間予備均質
化して、脂質層の小滴の平均粒径を1.5から2.5μ
mの水準にする。予備均質化エマルションを温度50℃
で全圧力が約500バールの二段ホモジナイザーに導入
する。脂質層の小滴の平均粒径が0.2から0.3μm
の水準になるまでこの操作を繰り返す。エマルションに
0.5N水酸ナトリウム水溶液を加えて中和し、pH7
.4にする。同時に、マルトデキストリン(DE11)
47g、安定剤として以下に示す割合のカッパ−カラゲ
ナンとキサンタンガム、および脱イオン水270mlを
含む第一溶液を調製する。変性ラクトアルブミン30g
と脱イオン水470mlを含む第二溶液も調製する。こ
の溶液は50−80℃で数分加熱して、タンパク質の溶
解を容易にできる。最後に、脱イオン水25ml中に、
カルシウム、マグネシウム、ナトリウムおよびカリウム
イオンを含む鉱物塩の調整混合物約4.0gを含む第三
溶液を調製する。三つの溶液を窒素下で混合し、一定の
速度でかきまぜを続けながら、生成したコロイド溶液を
約45℃の温度まで約30分間静かに加熱すると安定剤
はその機能を完全に発揮できる。45℃まで予備加熱し
た、浸透性605mOsm/kgのエマルションを浸透
性243mOsm/kg、pH6.7のコロイド溶液に
加え、窒素雰囲気中、温度45℃で30分間、750r
.p.m.でかきまぜる。得られた栄養組成物は13か
ら14%の乾燥物含量を有し、140から145℃で3
−5秒間UHT処理をして殺菌し、無菌条件下でびん詰
めする。最終組成物中にあるカッパ−カラゲナンとキサ
ンタンガムの量に対応して、調製15時間後の殺菌組成
物の20℃における粘度、浸透性およびpH値を以下の
ように求める。 カッパ−カラゲナン(g)
0.25 0.50 0.60
0.75 1.0 キサンタンガム(g)
0.75 0.50
0.40 0.25 1.0───
─────────────────────────
──────── 50s−1での粘度(mPa・s
) 32 15 55
55 116 150s−1での粘
度(mPa・s) 18 9.5
33 28 55 pH
6.1 6.1 6.
6 6.1 6.3 浸透性(mOs
m/kg) 320 3
12 293 301 30
4調製した栄養組成物は室温(22−25℃)で15時
間貯蔵後も安定で、相分離の徴候はない。比較のために
、以下の成分を含む栄養組成物を同様にして調製する。 組成物A:キサンタンガム
1.0gカッパ−カラゲナン
0g組成物B:キサンタンガム
0gカ
ッパ−カラゲナン 1.0
g組成物C:キサンタンガム
1.0gイオタ、ラムダ、ミューおよびニ
ューカラゲナンの混合物 1.0g上記組成物A、B
、およびCについて、組成物の調製後と殺菌前に、水相
と脂質相の分離を観察する。従ってもし、栄養組成物が
殺菌後でも、15時間以上安定にするには、キサンタン
ガムとカッパ−カラゲナンを1つ以上含まなければいけ
ない。調製した組成物の物理的安定性を評価するために
、安定性指標SIを求めて、以下の結果を得た。 カッパ−カラゲナン(g) 0
.25 0.50 0.60 0.
75 1.0 キサンタンガム(g)
0.75 0.50
0.40 0.25 1.0───────
─────────────────────────
──── SI(%)
10 13
7 96 100更に、最初の
三つの組成物は殺菌後水相と脂質相の分離を観察するが
、後の二つは安定である。これら後二つの組成物の物理
的安定性は、22−25℃で27週間貯蔵して、その間
、相分離の徴候が見えない時に確定する。 【0013】例2 カッパ−カラゲナン0.75gとキサンタンガム0.2
5gを含む二つの組成物を例1と同様にして調製する。 第一組成物(A)を調製するには、カッパ−カラゲナン
とキサンタンガムを水溶液でコロイド溶液に加えた後、
そのコロイド溶液とエマルションを混合する。第二組成
物(B)の調製には、カッパ−カラゲナンとキサンタン
ガムを水溶液でエマルションに加え、エマルションとコ
ロイド溶液をついで混合する。結果は以下のようである
。
組
成 物
A
B ────
─────────────────────────
───── 50s−1での粘度(mPa・s)
55 48
150s−1での粘度(mPa・s)
28 29 pH
6.1 6
.6 浸透性(mOsm/kg)
301 303
安定性指標(%)
96 5組
成物Bでは水相と脂質相の不可逆分離が見られるが、組
成物Aは殺菌後も15時間以上安定である。 【0014】例3 窒素雰囲気中、温度45℃で、中鎖トリグリセライド1
5g、菜種油5g、大豆レシチン1.0gおよび脂溶性
ビタミンA、D、EとKを約0.03g含む脂質相とス
クロース20gを含む脱イオン水75mlを混合してエ
マルションを調整する。エマルションは例1と同じ方法
で均質にし、pH7.4に中和する。次にエマルション
を140から145℃で3−5秒間UHT処理して殺菌
する。同時に、主にロイシン、イソロイシン、バリン、
リジンおよびアルギニンの必須アミノ酸42g、ビタミ
ンCとPPを含むビタミン類1.0gと脱イオン水30
0mlを含む45℃の第一溶液とマルトデキストリン(
DE50)275g、以下に示す量のカッパ−カラゲナ
ンとキサンタンガム、イオンの形で、Ca、Mg、K、
NaおよびPを含む鉱物塩類15gと脱イオン水250
mlを含む45℃の第二溶液を混合してコロイド溶液を
調整する。生成したコロイド溶液を45℃で30分間一
定の速度でかきまぜ、140−145℃で3−5秒間、
UHT処理で殺菌する。pH8.6、浸透性1.500
mOsm/kgの殺菌コロイド溶液を無菌条件下で浸透
性605mOsm/kgの殺菌エマルションに加え、窒
素雰囲気中、温度45℃で30分間、750r.p.m
でかきまぜる。得られた安定で殺菌済みの栄養組成物は
乾燥物含量37から38%で、室温で15時間貯蔵後、
20℃で以下の計測値を示す。 カッパ−カラゲナン(g)
0.25 0.50 0.7
5 1.0 キサンタンガム(g)
0.75 0
.50 0.25 1.0───────
─────────────────────────
──── 50s−1での粘度(mPa・s)
40 47 58
144 150s−1での粘度(mP
a・s) 25 30
35 76 pH
8.8 8.7 8
.8 8.8 浸透性(mOsm/kg)
960
960 960 960 この
場合、最終組成物の浸透性は960mOsm/kgの水
準でかなり高いが、これは組成物が多くの浸透活性粒子
を含むことによると考えられる。 こうして調製した組成物の安定性指標を求めると以
下のようになる。 カッパ−カラゲナン(g)
0.25 0.50 0.7
5 1.0 キサンタンガム(g)
0.75 0
.50 0.25 1.0───────
─────────────────────────
──── SI(%)
45 2
4 16 88 【0015】
例4 マルトデキストリン(DE11)35gと脱イオン水2
50mlを含む水相とパーム油、ココナツ油およびヒマ
ワリ油の混合物15gと大豆レシチン1.0gを含む脂
質相を混合してエマルションを調製する。エマルション
を例1のようにして均質化し、中和してpH7.4にす
る。 次にこのエマルションを140−145℃で3−5秒間
UHT処理して殺菌する。同時に加水分解ラクトアルブ
ミン透過液60g、鉱物塩類2.0g、以下に示される
量のカッパ−カラゲナンとキサンタンガム、および脱ミ
ネラル水640mlを混合してコロイド溶液を調製する
。 このコロイド溶液を45℃で30分間かきまぜ、140
−145℃で3−5秒間UHT処理して殺菌する。浸透
性357mOsm/kgのエマルションを無菌条件下で
pH6.9、浸透性294mOsm/kgのコロイド溶
液に加え、温度45℃で30分間、750r.p.mで
かきまぜる。栄養組成物は半無菌的にびん詰めし、その
びんを120−122℃で約1分間、後殺菌できる。得
られた安定で殺菌済みの栄養組成物は乾燥物含量が12
−13%で、室温で15時間貯蔵後20℃で以下の計測
値を示す。 カッパ−カラゲナン(g)
0.25 0.50 0.7
5 1.0 キサンタンガム(g)
0.75 0
.50 0.25 1.0───────
─────────────────────────
──── 50s−1での粘度(mPa・s)
20 35 58
120 150s−1での粘度(mP
a・s) 12 19
30 56 pH
6.2 6.1 6
.0 6.3 浸透性(mOsm/kg)
329
358 360 334 SI
(%)
5 5 4
5 97 殺菌後、最初の二つの組成物は
水相と脂質相の分離を示すが、後の二つは殺菌後も、2
2から25℃で27週以上の間、安定である。 【0016】例5 カッパ−カラゲナンとキサンタンガムを以下のようにし
て加えて、例4と同様にして五つの組成物を調製する。 組成物A:カッパ−カラゲナン0.75gとキサンタン
ガム0.25gを水溶液でコロイド溶液に加える。 組成物B:カッパ−カラゲナン0.75gとキサンタン
ガム0.25gを水溶液でコロイド溶液とエマルション
の混合物に加える。 組成物C:カッパ−カラゲナン1.0gとキサンタンガ
ム1.0gを水溶液でコロイド溶液に加える。 組成物D:カッパ−カラゲナン1.0gとキサンタンガ
ム1.0gを水溶液でコロイド溶液とエマルションの混
合物に加える。 組成物E:カッパ−カラゲナン1.0gとキサンタンガ
ム1.0gを固形でコロイド溶液とエマルションの混合
物に加える。 組成物は121℃で30分間殺菌する。組成物のある物
は水相と脂質相がわずかに分離するが、組成物を調製後
に静かにかきまぜると、分離は消失する。室温で15時
間貯蔵後、20℃での計測値は以下のようである。
組 成 物 キサン
タンガム(g) A
B C D E
─────────────────────────
─────────── 5 0s−1での粘度(m
Pa・s) 58 50 1
20 101 −− 150s−
1での粘度(mPa・s) 30 30
56 54 −−
pH
6.0 6.7
6.3 6.7 6.6 浸透性
(mOsm/kg) 360
330 334 333
340 SI(%)
45 94
97 100 17 カッパ−
カラゲナンとキサンタンガムはコロイド溶液にも、コロ
イド溶液とエマルションの混合物のいずれにも添加が可
能なことが分かる。更に、カッパ−カラゲナンとキサン
タンガムは水溶液として加えるのがよい。従って、以上
の例でも分かるように、組成物一部当り、カッパ−カラ
ゲナンを0.6・10−3部以上とキサンタンガムを0
.1・10−3部以上加えることによって、許容できる
粘度、pHおよび浸透性を有する殺菌済みで安定な栄養
組成物が得られ、同様に種々の組成物にも応用できる。
きるO/W型エマルションの栄養組成物およびその製造
法に関する。 【0002】 【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】例えば
、米国特許第3,697,287号明細書は人体に必要
な必須栄養素を供給でき、アミノ酸および/又はタンパ
ク質のようなアミノ酸源、糖質や脂質および乳化剤、そ
して任意にビタミンや鉱物塩類を含む食品組成物の製造
法に関する。これらの組成物は栄養価が高く、人の健康
に必要な食品の補強または代用生成物として用いられる
が、これらは主に患者の術前および/又は術後の処置の
ためか消化に問題のある患者のためのものである。これ
ら組成物は特に鼻−胃プローブによる腸内投与を目指し
ているので、これらを均質で安定な形で供するこが重要
である。これらの組成物における主な問題の一つは、乳
化剤によっても、特に殺菌後に長期の安定性を示す水性
エマルションを生成できないことである。この問題の解
決法は米国特許第4,497,800号明細書に提案さ
れ、それはタンパク質源、糖質および脂質に加えて、酒
石酸ジアセチル、モノおよびジグリセライドおよびカラ
ゲナンの特別の混合物から成る安定剤を含むエマルショ
ンを生成することである。こうして生成したエマルショ
ンは例えば90から140℃で約10秒間殺菌し、長期
間その物理的および栄養的な性質を保持できる。しかし
、この方法の一つの欠点は合成安定剤を用いることにあ
る。 【0003】本発明による問題は栄養物含量が高く、合
成安定剤を使わなくても殺菌後、長期間、物理的および
化学的安定性と栄養的安定性をも保持する組成物を工業
規模で製造することであった。物理的安定性とは室温で
長期間保存してもクリーム状にならず、綿状の固まりに
ならず、沈殿せず、凝固せず、乳清を生成せず、変色も
しない明らかに均一の構造とテクスチャーの組成物を意
味する。 【0004】 【課題を解決するための手段】本発明は1部当り、カッ
パ−カラゲナンを0.6・10−3部部以上とキサンタ
ンガムを0.1・10−3部以上を含むO/W型エマル
ションの栄養組成物に関する。本発明はまた、O/W型
エマルションを調製し、アミノ酸源と糖質源を含むコロ
イド溶液を調製し、カッパ−カラゲナンとキサンタンガ
ムをこのコロイド溶液に加えて、エマルションとコロイ
ド溶液を混合後に1部当りカッパ−カラゲナンを0.6
・10−3部以上とキサンタンガムを0.1・10−3
部以上を含む最終栄養組成物を得る栄養組成物の製造法
にも関する。最後に、本発明はO/W型エマルションを
調製し、アミノ酸源と糖質源を含むコロイド溶液を調製
し、エマルションとコロイド溶液を混合し、得られた混
合物にカッパ−カラゲナンとキサンタンガムを加えて1
部当りカッパ−カラゲナンを0.6・10−3部以上と
キサンタンガムを0.1・10−3部以上含む最終栄養
組成物を得る栄養組成物の製造法に関する。 【0005】調製した組成物を次に殺菌し、無菌条件下
で充填する。組成物はまた、最初に詰め、次に殺菌する
こともできる。エマルションとコロイド溶液は混合前に
別々に殺菌してから混合し、無菌条件下で詰めることも
できる。 【0006】本発明の特徴および利点は重量部および重
量%で示す以下の記載で明らかになる。本発明方法を実
施するために、水相と脂質相の混合物から成るO/W型
エマルションを調製する。脂質相はパーム油、オリーブ
油およびヒマワリ油のような植物起源かバター油のよう
な動物起源の食用油か種々の油脂、好ましくは多価不飽
和脂肪酸に富んだ油脂類の混合物から生成できる。ビタ
ミンA,D,EおよびKのような脂溶性ビタミンは例え
ば卵や大豆からのレシチンと共に脂質相に加えることが
できる。水相は主に、糖質を添加できる水、好ましくは
蒸留水か脱イオン水で生成する。最終栄養組成物の安定
性をきちんと保つためには、浸透性が好ましくは250
から1,000mOsm/kgの最終組成物を得られる
ように、O/W型エマルションとコロイド溶液の浸透性
をほぼ同じにするとよいことが分った。本発明では、浸
透性とは、水kg当りの浸透活性モル数(unit
Osm/kg water)/対照として摂取する生
成物kgのことである。最終栄養組成物中の糖質の全必
要量はエマルションとコロイド溶液の水相間に分配され
、これら二つの溶液の浸透性を近く保持し、かつ最終組
成物の安定性を強化している。糖質は、単糖又はスクロ
ース、マルトース、フルクトース、又はグルコースのよ
うな多糖類、デキストロース当量(DE)が10から5
0、好ましくは45に近い価を持つマルトデキストリン
類および、グリセロール、ソルビトールまたはキシリト
ールのような多価アルコール類から成る群から選択する
。 【0007】物理化学的安定性を改良しながら、O/W
型エマルションを調製するには、水相と脂質相を、汚染
や脂肪の酸化を避けるために好ましくは窒素のような不
活性ガス雰囲気中で40から55℃の温度まで絶えずか
きまぜながら、別々に加熱することができる。次にはこ
の二相を例えば、10部から45部の脂質相を100部
の水相に加え、40から55℃で絶えずかきまぜながら
混合する。得られたエマルションの安定性を改良するに
は、脂質相の小滴の大きさを例えば均質化によって小さ
くすることができる。この操作の終りに、エマルション
を15から25バールの圧力下で前均質化し、1.5か
ら2.5μmの水準の平均小滴寸法を得て、次に例えば
200から800バールの水準の高圧下のホモジナイザ
ー中で均質化することができる。この特別な操作を数回
繰り返し、脂質相の平均小滴寸法が0.15から0.3
5μmの水準であるエマルションを得る。均質化は好ま
しくは40から55℃で行う。均質化したエマルション
を次に窒素のような不活性気体中で絶えずかきまぜる。 均質化後、エマルションを室温まで冷却し、次に、例え
ば水酸化ナトリウムを添加して、pH7から7.4まで
に中和する。 【0008】アミノ酸源と糖質源を含むコロイド溶液も
エマルションと同時に調製できる。ある態様では、アミ
ノ酸源を含む第一水溶液、糖質を含む第二水溶液および
、任意にビタミンや鉱物塩を含む第三水溶液を調製し、
次に調製した種々の溶液を混合する。コロイド溶液は好
ましくは蒸留水または脱ミネラル水中に溶液としてアミ
ノ酸源を含む。アミノ酸源としては、アミノ酸類、ペプ
チド類、変性又は加水分解タンパク質又はこれらの種々
の化合物の混合物がある。コロイド溶液はまた、糖質源
を含む。糖質としては、単糖またはスクロース、マルト
ース、フルクトース又はグルコースのような多糖類、D
E価が10から50、好ましくは約45のマルトデキス
トリン、多価アルコール又はこれらの種々の化合物の混
合物がある。コロイド溶液に添加する糖質の量は、上記
のように、エマルション中にある糖質の量による。好ま
しくは水溶液として鉱物塩、ビタミンおよび/又はオリ
ゴ体を次にコロイド溶液に加える。風味料もコロイド溶
液に添加できる。 【0009】本発明の栄養組成物は1部当りカッパ−カ
ラゲナンを0.6・10−3部以上とキサンタンガムを
0.1・10−3部含んでいるのが特に著しい点である
。 カラゲナンは下式のカッパ−カラゲナンを含み、ポリマ
ーの複合混合物から成る多糖類である。 【化1】 キサンタンガムはオリゴ糖のついたセルロース鎖から成
る多糖類で、一般式は以下のようである。 【化2】 O/W型エマルションの形の組成物中にこれらの成分が
存在すると、例えばアミノ酸類を相当量含有していても
、および/又は次に殺菌を行っても、良好な物理的安定
性を有する組成物を提供できるのが分った。本発明の場
合、コロイド溶液、又はエマルションとコロイド溶液の
混合物にこれらの成分を添加すると、非ニュートン性流
体化作用が供されて最終生成物の物理的安定性を改良で
きる。これらの特殊な成分はペプチド鎖とカッパ−カラ
ゲナンおよびキサンタンガムの多糖類の分子から成るネ
ットワークに脂質小滴をとじ込めて、組成物の立体的安
定性を改良できる。従って、カッパ−カラゲナンとキサ
ンタンガムを加えて、1部当り、カッパ−カラゲナンを
0.6×10−3部以上とキサンタンガムを0.1・1
0−3部以上含む最終生成物を得る。好ましい態様にお
いては、最終組成物一部当り、各成分を1・10−3部
以下を加えて、適当な粘性を有する最終組成物を供する
。これらの成分は好ましくは、一緒か、別々に、水溶液
に加える。例えば、これらの成分をエマルションと混合
する前にコロイド溶液に加えることができる。エマルシ
ョンとコロイド溶液の混合物に加えてもよい。混合物は
好ましくは、pH7−7.4のO/W型エマルションを
10から45%とpH6.7−8.7のコロイド溶液を
90から55%含む。こうして得られた組成物は、生理
学的に許容できるpH値と、組成物の流出と投与を可能
にする粘性、好ましくは30から50mPa・s(剪断
率50s−1)の水準の粘性を有する。殺菌組成物製造
の好ましい態様では、エマルションと、カッパ−カラゲ
ナンとキサンタンガムを含むコロイド溶液とを例えば、
不活性気体中で40から50℃まで加熱しながら、まず
混合し、次いで得られた混合物を約30分間、絶えずか
きまぜて生成物を均質化する。組成物は次に例えばUH
T処理で殺菌し、無菌条件下で、かん、ボール箱または
びんに詰める。組成物はまた、最初にかん、ボール箱又
はびんに詰め、次に適当な方法で殺菌することもできる
。本発明による組成物製造の別の好ましい態様では、エ
マルションとコロイド溶液を最初に別々に例えばUHT
処理で殺菌し、次に無菌条件下で混合し、最後に無菌的
または半無菌的に詰めるが、これは後で、かん、ボール
箱又はびんの殺菌を必要とする。こうして得られた組成
物はエマルションの形で長期間その安定性を保持する。 【0010】栄養組成物は好ましくはO/W型のエマル
ションの形で、乾燥物含量は12から38%で、アミノ
酸源1部当り、糖質源を0.5から7.5部と脂質源を
0.4から1.2部含み、更に1部当りカッパ−カラゲ
ナンを0.6・10−3部以上とキサンタンガムを0.
1・10−3部以上含むのがよい。 【0011】本発明は以下の実施例に詳しく説明する。 測定条件は次の通りである。 1) 粘度の測定 粘度は以下の条件下で、VOR Bohlinレオメ
ーターを用いて測定する。 −測定装置 C.14
シリンダー−トーション バー 0.
24g.cmおよび19.8g.cm −初期保持時間 60s−測定
時間 一定変形当り2
0秒−積分時間 10
s−剪断率 50
s−1 or 150s−1 2)浸透性の測定 浸透性は対照として純水を用い、Roebling浸透
圧計で溶液の凝固点落下を測定して求める。 3)脂肪含量の測定 組成物の脂肪含量は以下のようにして脂質量を測定して
求める。 −分析する液体を10から20gまで、正確な量を除き
、 −この液体を10%NaCl水溶液20mlで希釈し、
−0.1N HCl水溶液を加えてpH3に調節し、
−脂質はN−ヘキサンを3部と、イソプロパノールを2
部含む溶液50mlで4回抽出し、 −得られた有機相を10%NaCl 30mlで洗い
、得られた水相をN−ヘキサン30mlで洗い、−有機
相を合わせて、無水硫酸ナトリウムで乾燥してから、濾
過する。有機溶媒を減圧下で蒸発させ、脂質の量を秤る
。%で示す脂肪の含量Tは秤った脂質量と最初にとり除
いた液体量の比である。 4)物理的安定性の測定 製造した栄養組成物の物理的安定性を量的に特徴づける
ために、安定性指標(SI)を以下のようにして求める
。 −製造した組成物の第一試料を取り、脂肪含量T1を求
め、 −第2試料を取って、25℃で15分間、1,000r
.p.m.で遠心分離する、 −通常、二つぐらいの相に分離する。遠心分離した試料
の低部の脂肪含量T2を求め、 −安定性指標SI(%)は 【数1】 の比で求まる。 【0012】例1 脱ミネラル水100mlに溶かしたスクロース20gを
含む水相とコーン油6.5g、乳脂肪9.5g、中鎖ト
リグリセライド16gおよび大豆レチシン2.0gを含
む脂質相を混合してO/W型エマルションを調製する。 二相は45−50°に予備加熱し、窒素下で絶えずかき
まぜながら混合する。生成したエマルションを適当な装
置中、圧力20バール温度50℃で約30分間予備均質
化して、脂質層の小滴の平均粒径を1.5から2.5μ
mの水準にする。予備均質化エマルションを温度50℃
で全圧力が約500バールの二段ホモジナイザーに導入
する。脂質層の小滴の平均粒径が0.2から0.3μm
の水準になるまでこの操作を繰り返す。エマルションに
0.5N水酸ナトリウム水溶液を加えて中和し、pH7
.4にする。同時に、マルトデキストリン(DE11)
47g、安定剤として以下に示す割合のカッパ−カラゲ
ナンとキサンタンガム、および脱イオン水270mlを
含む第一溶液を調製する。変性ラクトアルブミン30g
と脱イオン水470mlを含む第二溶液も調製する。こ
の溶液は50−80℃で数分加熱して、タンパク質の溶
解を容易にできる。最後に、脱イオン水25ml中に、
カルシウム、マグネシウム、ナトリウムおよびカリウム
イオンを含む鉱物塩の調整混合物約4.0gを含む第三
溶液を調製する。三つの溶液を窒素下で混合し、一定の
速度でかきまぜを続けながら、生成したコロイド溶液を
約45℃の温度まで約30分間静かに加熱すると安定剤
はその機能を完全に発揮できる。45℃まで予備加熱し
た、浸透性605mOsm/kgのエマルションを浸透
性243mOsm/kg、pH6.7のコロイド溶液に
加え、窒素雰囲気中、温度45℃で30分間、750r
.p.m.でかきまぜる。得られた栄養組成物は13か
ら14%の乾燥物含量を有し、140から145℃で3
−5秒間UHT処理をして殺菌し、無菌条件下でびん詰
めする。最終組成物中にあるカッパ−カラゲナンとキサ
ンタンガムの量に対応して、調製15時間後の殺菌組成
物の20℃における粘度、浸透性およびpH値を以下の
ように求める。 カッパ−カラゲナン(g)
0.25 0.50 0.60
0.75 1.0 キサンタンガム(g)
0.75 0.50
0.40 0.25 1.0───
─────────────────────────
──────── 50s−1での粘度(mPa・s
) 32 15 55
55 116 150s−1での粘
度(mPa・s) 18 9.5
33 28 55 pH
6.1 6.1 6.
6 6.1 6.3 浸透性(mOs
m/kg) 320 3
12 293 301 30
4調製した栄養組成物は室温(22−25℃)で15時
間貯蔵後も安定で、相分離の徴候はない。比較のために
、以下の成分を含む栄養組成物を同様にして調製する。 組成物A:キサンタンガム
1.0gカッパ−カラゲナン
0g組成物B:キサンタンガム
0gカ
ッパ−カラゲナン 1.0
g組成物C:キサンタンガム
1.0gイオタ、ラムダ、ミューおよびニ
ューカラゲナンの混合物 1.0g上記組成物A、B
、およびCについて、組成物の調製後と殺菌前に、水相
と脂質相の分離を観察する。従ってもし、栄養組成物が
殺菌後でも、15時間以上安定にするには、キサンタン
ガムとカッパ−カラゲナンを1つ以上含まなければいけ
ない。調製した組成物の物理的安定性を評価するために
、安定性指標SIを求めて、以下の結果を得た。 カッパ−カラゲナン(g) 0
.25 0.50 0.60 0.
75 1.0 キサンタンガム(g)
0.75 0.50
0.40 0.25 1.0───────
─────────────────────────
──── SI(%)
10 13
7 96 100更に、最初の
三つの組成物は殺菌後水相と脂質相の分離を観察するが
、後の二つは安定である。これら後二つの組成物の物理
的安定性は、22−25℃で27週間貯蔵して、その間
、相分離の徴候が見えない時に確定する。 【0013】例2 カッパ−カラゲナン0.75gとキサンタンガム0.2
5gを含む二つの組成物を例1と同様にして調製する。 第一組成物(A)を調製するには、カッパ−カラゲナン
とキサンタンガムを水溶液でコロイド溶液に加えた後、
そのコロイド溶液とエマルションを混合する。第二組成
物(B)の調製には、カッパ−カラゲナンとキサンタン
ガムを水溶液でエマルションに加え、エマルションとコ
ロイド溶液をついで混合する。結果は以下のようである
。
組
成 物
A
B ────
─────────────────────────
───── 50s−1での粘度(mPa・s)
55 48
150s−1での粘度(mPa・s)
28 29 pH
6.1 6
.6 浸透性(mOsm/kg)
301 303
安定性指標(%)
96 5組
成物Bでは水相と脂質相の不可逆分離が見られるが、組
成物Aは殺菌後も15時間以上安定である。 【0014】例3 窒素雰囲気中、温度45℃で、中鎖トリグリセライド1
5g、菜種油5g、大豆レシチン1.0gおよび脂溶性
ビタミンA、D、EとKを約0.03g含む脂質相とス
クロース20gを含む脱イオン水75mlを混合してエ
マルションを調整する。エマルションは例1と同じ方法
で均質にし、pH7.4に中和する。次にエマルション
を140から145℃で3−5秒間UHT処理して殺菌
する。同時に、主にロイシン、イソロイシン、バリン、
リジンおよびアルギニンの必須アミノ酸42g、ビタミ
ンCとPPを含むビタミン類1.0gと脱イオン水30
0mlを含む45℃の第一溶液とマルトデキストリン(
DE50)275g、以下に示す量のカッパ−カラゲナ
ンとキサンタンガム、イオンの形で、Ca、Mg、K、
NaおよびPを含む鉱物塩類15gと脱イオン水250
mlを含む45℃の第二溶液を混合してコロイド溶液を
調整する。生成したコロイド溶液を45℃で30分間一
定の速度でかきまぜ、140−145℃で3−5秒間、
UHT処理で殺菌する。pH8.6、浸透性1.500
mOsm/kgの殺菌コロイド溶液を無菌条件下で浸透
性605mOsm/kgの殺菌エマルションに加え、窒
素雰囲気中、温度45℃で30分間、750r.p.m
でかきまぜる。得られた安定で殺菌済みの栄養組成物は
乾燥物含量37から38%で、室温で15時間貯蔵後、
20℃で以下の計測値を示す。 カッパ−カラゲナン(g)
0.25 0.50 0.7
5 1.0 キサンタンガム(g)
0.75 0
.50 0.25 1.0───────
─────────────────────────
──── 50s−1での粘度(mPa・s)
40 47 58
144 150s−1での粘度(mP
a・s) 25 30
35 76 pH
8.8 8.7 8
.8 8.8 浸透性(mOsm/kg)
960
960 960 960 この
場合、最終組成物の浸透性は960mOsm/kgの水
準でかなり高いが、これは組成物が多くの浸透活性粒子
を含むことによると考えられる。 こうして調製した組成物の安定性指標を求めると以
下のようになる。 カッパ−カラゲナン(g)
0.25 0.50 0.7
5 1.0 キサンタンガム(g)
0.75 0
.50 0.25 1.0───────
─────────────────────────
──── SI(%)
45 2
4 16 88 【0015】
例4 マルトデキストリン(DE11)35gと脱イオン水2
50mlを含む水相とパーム油、ココナツ油およびヒマ
ワリ油の混合物15gと大豆レシチン1.0gを含む脂
質相を混合してエマルションを調製する。エマルション
を例1のようにして均質化し、中和してpH7.4にす
る。 次にこのエマルションを140−145℃で3−5秒間
UHT処理して殺菌する。同時に加水分解ラクトアルブ
ミン透過液60g、鉱物塩類2.0g、以下に示される
量のカッパ−カラゲナンとキサンタンガム、および脱ミ
ネラル水640mlを混合してコロイド溶液を調製する
。 このコロイド溶液を45℃で30分間かきまぜ、140
−145℃で3−5秒間UHT処理して殺菌する。浸透
性357mOsm/kgのエマルションを無菌条件下で
pH6.9、浸透性294mOsm/kgのコロイド溶
液に加え、温度45℃で30分間、750r.p.mで
かきまぜる。栄養組成物は半無菌的にびん詰めし、その
びんを120−122℃で約1分間、後殺菌できる。得
られた安定で殺菌済みの栄養組成物は乾燥物含量が12
−13%で、室温で15時間貯蔵後20℃で以下の計測
値を示す。 カッパ−カラゲナン(g)
0.25 0.50 0.7
5 1.0 キサンタンガム(g)
0.75 0
.50 0.25 1.0───────
─────────────────────────
──── 50s−1での粘度(mPa・s)
20 35 58
120 150s−1での粘度(mP
a・s) 12 19
30 56 pH
6.2 6.1 6
.0 6.3 浸透性(mOsm/kg)
329
358 360 334 SI
(%)
5 5 4
5 97 殺菌後、最初の二つの組成物は
水相と脂質相の分離を示すが、後の二つは殺菌後も、2
2から25℃で27週以上の間、安定である。 【0016】例5 カッパ−カラゲナンとキサンタンガムを以下のようにし
て加えて、例4と同様にして五つの組成物を調製する。 組成物A:カッパ−カラゲナン0.75gとキサンタン
ガム0.25gを水溶液でコロイド溶液に加える。 組成物B:カッパ−カラゲナン0.75gとキサンタン
ガム0.25gを水溶液でコロイド溶液とエマルション
の混合物に加える。 組成物C:カッパ−カラゲナン1.0gとキサンタンガ
ム1.0gを水溶液でコロイド溶液に加える。 組成物D:カッパ−カラゲナン1.0gとキサンタンガ
ム1.0gを水溶液でコロイド溶液とエマルションの混
合物に加える。 組成物E:カッパ−カラゲナン1.0gとキサンタンガ
ム1.0gを固形でコロイド溶液とエマルションの混合
物に加える。 組成物は121℃で30分間殺菌する。組成物のある物
は水相と脂質相がわずかに分離するが、組成物を調製後
に静かにかきまぜると、分離は消失する。室温で15時
間貯蔵後、20℃での計測値は以下のようである。
組 成 物 キサン
タンガム(g) A
B C D E
─────────────────────────
─────────── 5 0s−1での粘度(m
Pa・s) 58 50 1
20 101 −− 150s−
1での粘度(mPa・s) 30 30
56 54 −−
pH
6.0 6.7
6.3 6.7 6.6 浸透性
(mOsm/kg) 360
330 334 333
340 SI(%)
45 94
97 100 17 カッパ−
カラゲナンとキサンタンガムはコロイド溶液にも、コロ
イド溶液とエマルションの混合物のいずれにも添加が可
能なことが分かる。更に、カッパ−カラゲナンとキサン
タンガムは水溶液として加えるのがよい。従って、以上
の例でも分かるように、組成物一部当り、カッパ−カラ
ゲナンを0.6・10−3部以上とキサンタンガムを0
.1・10−3部以上加えることによって、許容できる
粘度、pHおよび浸透性を有する殺菌済みで安定な栄養
組成物が得られ、同様に種々の組成物にも応用できる。
Claims (8)
- 【請求項1】 1部当りカッパ−カラゲナンを0.6
・10−3部以上およびキサンタンガムを0.1・10
−3部以上含むことを特徴とするO/W型エマルション
の栄養組成物。 - 【請求項2】 アミノ酸源を1部、糖質源を0.5か
ら7.5部および脂質源を0.4から1.2部含み、乾
燥物含量は12から38%で、更に1部当り、カッパ−
カラゲナンを0.6・10−3部以上とキサンタンガム
を0.1・10−3部以上含む、O/W型エマルション
の栄養組成物。 - 【請求項3】 殺菌してある、請求項1または2に記
載の栄養組成物。 - 【請求項4】 O/W型エマルションを調製し、アミ
ノ酸源と糖質源を含むコロイド溶液を調製し、このコロ
イド溶液にカッパ−カラゲナンとキサンタンガムを加え
て、エマルションとコロイド溶液を混合後、1部当り、
カッパ−カラゲナンを0.6・10−3部以上とキサン
タンガムを0.1・10−3部以上含む最終栄養組成物
を得ることを特徴とする、栄養組成物の製造法。 - 【請求項5】 O/W型エマルションを調製し、アミ
ノ酸源と糖質源を含むコロイド溶液を調製し、このエマ
ルションとコロイド溶液を混合し、生成した混合物にカ
ッパ−カラゲナンとキサンタンガムを加えて、1部当り
カッパ−カラゲナンを0.6・10−3部以上とキサン
タンガムを0.1・10−3部以上を含む最終栄養組成
物を得ることを特徴とする、栄養組成物の製造法。 - 【請求項6】 エマルションとコロイド溶液を混合し
て得た組成物を殺菌し、ついで無菌条件下で詰める、請
求項4または5に記載の方法。 - 【請求項7】 エマルションとコロイド溶液を混合す
る前に別々に殺菌し、それから混合して無菌条件下で充
填する、請求項4または5に記載の方法。 - 【請求項8】 O/W型エマルションの1部を安定化
するためにカッパ−カラゲナンを0.6・10−3部以
上およびキサンタンガムを0.1・10−3部以上を使
用すること。
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