JPH048269A - 鉄強化飲料の製造方法 - 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】 り景上皇Ｈ里丘！ 本発明は、鉄をラクトフェリンと共存させて鉄の体内へ
の吸収を高めるとともに、種々の生理活性を有するラク
トフェリンの生理的機能性を維持する鉄強化飲料の製造
方法に関する。

したがって、この飲料は鉄分の補給及び生理機能上有用
である。

従米伎歪 日本人の栄養所要量では、１３才以上の女性の鉄所要量
は１日１２■であるが、健康な成人女子において平均鉄
損取量１０．６■／日で、女子高校生の場合には、平均
８．０■７日であったという報告［吉野芳夫、久安早苗
：栄養学雑誌、４５，１５５〜１６４　（１９８７）］
があり、女性においては不足傾向であるといわれており
、特に若年女性では問題視されている状況にある。そこ
で、種々の鉄補給食品が販売されているが、その形態や
風味などから一般にはよく利用されているとは言えない
現状にある。

鉄強化素材として、クエン酸鉄ナトリウム、ピロリン酸
鉄、硫酸第一鉄、クエン酸鉄アンモニウムなどの無機鉄
や、ヘム鉄などの有機鉄がよく知られている１機鉄は体
内への吸収が５％程度と言われるように低く、また、フ
ィチン酸、タンニン酸などと腸管で難溶性物質を生成し
たり、食物繊維などによって取り込まれて、腸管からの
吸収が阻害されやすいと言われ、また、−時の大量摂取
による副作用も心配され、生理的には、強化素材として
は望ましくない。

しかし、ヘム鉄に比べれば風味や色がよく、食品への利
用範囲が広いので種々の製品に利用されている。

一方、ヘム鉄の場合には、鉄吸収率が２５〜３５％と言
われ、また、他の食品の影響をうけづらいとも言われて
いるので効果の面で素材として好ましい、しかし、ヘム
鉄には特有の色、味があるので食品への利用を狭いもの
にしている０例えば、ヘム鉄が茶褐色であることから、
コーヒー味鉄強化食品（特公開昭６４−８５０５６号公
報）や黒砂糖味鉄強化食品（特公開昭６４−８５０５７
号公報）など黒色系統の食品素材と混合することによっ
て特有の色が目立たないようにしている。また、風味的
には、その原料である屠畜血液に由来する風味が残り、
食品への用途をさらに狭めている。また、最近、乳から
分離したラクトフェリンに第２鉄イオンをキレート結合
させた鉄結合型ラクトフェリンを有効成分とする造血剤
が開発され、この造血剤を各種飲料食品用に食品素材と
して応用することが提案されている（特開昭６３−２２
５２５号公報）。

しかし、如上の造血剤を飲料に添加、溶解して利用する
場合、該飲料の加熱殺菌に際し、ラクトフェリンは加熱
によってその三次元的立体構造が破壊されて沈澱し、そ
の本来の生理的機能が損なわれ、さらに、鉄をキレート
結合する能力を失うに至るという問題がある。

因に、食品衛生法の清涼飲料水の製造基準には■ｐＨ４
，０未満の場合、６５℃で１０分間の加熱またはそれと
同等以上の効果を有する殺菌を、■ｐＨ４，０〜４．６
の場合、８５°Ｃで３０分間の加熱またはそれと同等以
上の効果を有する殺菌を、■ｐＨ４，６以上、水分活性
０．９６以上で常温保存の場合、１２０°Ｃ１４分間の
加熱またはそれと同等以上の効果を有する殺菌を、■ｐ
Ｈ４，６以上、水分活性０．９６以上で１０°Ｃ以下保
存の場合、８５℃で３０分間の加熱、またはそれと同等
以上の効果を有する殺菌をそれぞれ行うように規定され
ている。

Ｄａｖｉｄｓｏｎ　ａｎｄ　Ｌｏｎｎｅｒｄａｌ（Ａｉ
＋、Ｊ、Ｐｈｙｓｉｏｌ、２５７：Ｇ９３０−Ｇ９３４
．１９８９）によれば、ｐ）１４．０にて沸騰水中２分
間加熱したラクトフェリンは、生のラクトフェリンと同
程度に鉄を結合する能力があった旨が記載されているが
、実際の食品のように塩濃度が高い場合には、ｐＨを酸
性に調整してもラクトフェリンの失活は免れない。

（”°　しよ゛と　る蕾 本発明は、鉄剤をラクトフェリンの共存下に併用するこ
とにより、体内への鉄の吸収性が良好であり、かつ、鉄
剤とラクトフェリンが共存する水溶液をそのｐｎにおけ
る電気伝導度の特定な条件下に加熱殺菌することにより
、ラクトフェリンの生理的機能を維持した、風味上問題
のない鉄強化飲料を製造するための方法を提供すること
を課題とする。

°　　　　”た　　の 本発明において鉄剤と併用するラクトフェリンは、乳な
どの外分泌液中に存在する鉄結合性の糖蛋白質であって
、栄養学的及び薬理学的に重要な乳蛋白質である。

従来、ラクトフェリンの分離・精製方法としては、イオ
ン交換樹脂を用いる方法（Ｇｏｒｄｏｎ　ｅｔ　ａｌ、
。

Ｂｉｏｃｈｉｍ、　　Ｂｉｏｐｈｙｓ、Ａｃｔａ、　　
６０：４１０−４１１．１９６２）、　ヘパリン　アフ
ィニティクロマトグラフを用いる方法（Ｂｌｏｃｋｂｅ
ｒｇ　ｅｔ　ａｌ、、　ＦＢＢＳ　Ｌｅｔｔ、、１０９
：１８０．１９８０）、抗ラクトフェリンモノクロール
抗体固定化カラムを用いる方法（特開昭６１−１４５２
００号公報）、或いは、硫酸エステル化した担体を用い
る方法（特開昭６３−２５５３００号公報）等が知られ
ているが、本発明では、未変性で鉄を結合する能力のあ
るものであれば、どのような方法で得られたラクトフェ
リンでも用いることができる。

本発明においては、ラクトフェリンと鉄則及び重炭酸ナ
トリウムの混合液もしくは、ラクトフェリン鉄の水溶液
を調製し、さらに、他の飲料用原材料を添加し、下記に
示す条件下に溶解調製したものを加熱殺菌し、原料とし
て用いて鉄強化飲料を製造する。

ｐＨ １ｏｇΩ≦−０，９１７ｐＨ＞７．９ 尚、すべての原材料を溶解して、上記の式で示す条件を
外れる場合には、ラクトフェリン含有溶液の方をその電
気伝導度、ｐＨが条件内に入るように調整して加熱殺菌
し、残った原材料は別に加熱殺菌し、殺菌済タンクにて
両液を混合し、殺菌済容器に充填することによって鉄強
化飲料を得ることができる。

このようにして、ラクトフェリン含有溶液の電気伝導度
を各１）Ｆｌに応じて調整し、それを加熱殺菌すること
によって、ラクトフェリンの変性を防止してその機能を
維持することが可能となる。

次に、ラクトフェリン含有溶液の電気伝導度およびｐＨ
と鉄結合能との関係は図１のとおりである。

すなわち、ラクトフェリン、鉄剤および重炭酸ナトリウ
ムを含有する水溶液あるいはラクトフェリン鉄を含有す
る水溶液を調製し、このｐＦＩを酢酸緩衝液、リン酸緩
衝液、グリシン緩衝液などでｐＨ２〜９に調整し、電気
伝導度を０〜５０Ω−Ｓ　／　ＣＩ＋に調整し、これら
の水溶液を６０〜１２０°Ｃに加熱してラクトフェリン
またはラクトフェリン鉄の熱安定性を試験した。ラクト
フェリンまたはラクトフェリン鉄は１％の濃度で用い、
熱安定性は鉄結合能測定という判定基準によって安定か
否かを試験した。

この結果、ラクトフェリンまたはラクトフェリン鉄の濃
度にかかわらず、６０℃以上の加熱温度では図１に示す
ような結果が得られた。すなわち、これらの水溶液がｐ
Ｈ＜５の範囲にあるときは、ｐＨ ５≦ｐＦＩ≦７．９の範囲にあるときは、ｐＨ ｐＨ＞７．９の範囲にあるときは、 ｌｏｇΩ≦−０，９１７の範囲で溶液中のラクトフェリ
ンが安定であることが見出された。

尚、加熱温度が６０℃より低い場合には、通常の飲料に
おけるｐ）Ｉや電気伝導度の範囲内においては、ラクト
フェリンは変性しないので特に電気伝導度を調整する必
要がない。しかし、６０℃以上になった場合には、前記
式に示した条件から電気伝導度が外れると、ラクトフェ
リンの沈澱が生じたり、鉄結合能が低下する。したがっ
て、ラクトフェリン含有溶液を殺菌する場合には前記式
に示した条件に見合った電気伝導度に調整してから加熱
殺菌する必要がある。

本発明では、飲料中におけるラクトフェリンの含量は、
０．１〜６．０％（すなわち、０．１〜６．０ｇ／１０
０ｄの濃度）が適当である。尚、ラクトフェリンの飲料
中の含量は、共存する鉄の下記所要供与量に基づいてい
る。すなわち、ラクトフェリンの鉄結合の機能による鉄
の供与量はラクトフェリン１ｇ当り１．５■であるので
、ラクトフェリンの飲料中音量が０．１％未満では鉄と
しての供与量が飲料１００ｄ中０．１５ｍｇ以下となっ
て、一般に言われている１日当りの鉄排泄量１．０■に
相応する鉄を補給するには飲料として７００ｊ１ｆ以上
摂取することが必要となって実用的ではない。

一方、ラクトフェリンを飲料中に６％を超えて含有させ
る場合、その液粘度が増すことや、ラクトフェリン量が
多くなり溶解するのに時間がかかるなどの工程上の問題
がある。また、ラクトフェリン鉄６％では、その飲料中
の鉄含量が９■／１００ｄとなり、ラクトフェリン鉄の
吸収率の高さから、ラクトフェリン鉄６％以下でも鉄補
給としては充分であり、６％以下が好ましい。

次に、また、本発明で用いる鉄剤あるいはラクトフェリ
ン鉄は、鉄として飲料１００ｄ中０．１５〜１２．０■
含有させることが好ましい、尚、１日当りの鉄排泄量１
．０■に見合う鉄量を確保するためには前述したとおり
、７００ｍ以上の飲料を摂取しなければならず、一方、
１２．０■を超えると鉄特有の苦味が発現し、飲料とし
て好ましくない。

ｚ隻医 以下に実施例を示して、本発明及びその効果を具体的に
説明する。

実ＪＬＬＬ ラクトフェリンの調製： 市販の架橋型キトサンであるキトパール（商品名）を常
法により無水硫酸で硫酸エステル化した硫酸エステル化
キトバール１０１を直径３２ｃｍ、長さ２００１のカラ
ムに充填し、このカラムに脱脂した牛乳５００！を２０
０１／ｈｒで通液した。次いでカラムを０．３Ｍ食塩水
５０！で洗浄した後、１．０Ｍ食塩水３０１でカラムに
吸着しているラクトフェリンを溶出した。得られたラク
トフェリン溶液を小型のＥＤ装置（ＴＳ−２１０，！！
！山ソーダ社製）を用いて脱塩した後、υＦ装置（Ｄト
２、アミコン社製）で１０倍に：ａ縮して乾燥した。

回収したラクトフェリンは６ｇであり、純度は９５χと
測定された。また、その鉄結合量は、０．２＋ｎｇＦｅ
／ｇ蛋白質と測定され、鉄結合能は９８％であることが
確認された。

鉄含有飲料の調製： 下記の配合により、ラクトフェリンと鉄含有溶液を調製
した。

く配合〉 ラクトフェリン　　　　　　６００ｇ 重炭酸ナトリウム　　　　　　８６゜ 塩化第２鉄・６水和物　　　１０ｇ を水に溶解して５０Ｉｌにする。

上記溶液のｐＨは７．５、電気伝導度１．９１１５／ｅ
ｌｌとなり、このまま加熱した場合には前記式に示した
条件を外れ、ラクトフェリンが変性してしまう。そこで
、該溶液をｄｉｍｌｉｌｔｒａｔｉｏｎ処理して低分子
イオン類を除き、電気伝導度を０．１２以下に調整した
後、ショ糖１００００ｇ、クエン酸鉄ナトリウム１６ｇ
１香料１００ｇ、冷凍濃縮果汁（Ｂｘ４５．１１５濃縮
）７０００ｇを加え、最終的に水を加え、１００！とす
る。その溶液のｐＨは３．７で、電気伝導度は１．６１
１３／（１１となり、前記条件内に入るので加熱殺菌が
可能になり、該溶液をプレート式殺菌機にて加熱殺菌（
９３℃、２３秒）し、びんに詰め反転し、２０秒間保持
し、その後冷却して鉄強化飲料を得た。

得られた飲料（鉄含量２．４Ｂ／１００　ａりは風味、
色沢とも良好であった。

１施Ｕ 実施例１によって調製されたラクトフェリンを使い、下
記の配合によりラクトフェリンと鉄含有溶液（Ａ）と飲
料用原材料溶液（Ｂ）を調製した。

痘丘人 ラクトフェリン　　　　　　６００ｇ 重炭酸ナトリウム　　　　　　８６ｇ 塩化第２鉄・６水和物　　　１０ｇ を溶解してＳＯＺにする。

痘丘旦 クエン酸鉄ナトリウム シｗＩＩ！ 全脂粉乳 脱脂粉乳 焙煎コーヒー豆 食塩 重曹 ８ｇ ２００ｇ ００ｇ ０００ｇ ２００ｇ ０ｇ ０ｇ シュガーエステル　　　　　５０ｇ 香料　　　　　　　　　　　１００ｇ を水に溶かして５０１とする。

上記溶液Ａをｄｉｍｌｉｌｔｒａｔｉｏｎに付して低分
子イオン類を除き、電気伝導度をＯ，Ｌ２ｍ１Ｓ／Ｃ１
１以下に調整した。

この状態で、溶液Ａと溶液Ｂを混合した場合でも、ｐＨ
６，５、電気伝導度５．５１１３／ＣＩとなり、前記式
の条件を外れるので、ラクトフェリンが変性してしまう
。そこで、溶液Ａと溶液Ｂを分けて殺菌する必要がある
。

溶液Ａはプレート式殺菌機にて１２０°Ｃ２〜３秒間保
持し、次いで冷却（５〜ｌＯ℃）したものを殺菌済タン
クに貯蔵した。

一方、溶液Ｂは均質機にかけ（均質圧力１６０ｋｇ／ｃ
ｄ）、次にプレート式殺菌機にて１２０℃２〜３秒間保
持し、次いで冷却（５〜１０°Ｃ）したものを上記溶液
Ａに添加・混合した。

次に、この混合液を殺菌済紙容器に無菌室内にて充填し
て鉄強化飲料を得た。

得られた飲料（ｐＨ５，５，鉄含量５．８ｍｇ／１０（
ｌｄ　）の風味は良好であった。

裏ｌ桝主 ラクトフェリン鉄の調製： 実施例１において使用した硫酸化キトパールに１．０Ｍ
食塩水を通液した後、充分な水を通液して硫酸キトパー
ルを再生した。

この再生硫酸キトパール１０Ｉｌとチーズホエー１００
０１とを１時間撹拌下に混合した。担体を分離し、０．
３ＰＬＩ食塩水５０１で洗浄した後、１．０Ｍ食塩水３
０ｆｌで上記ゲル状混合物に吸着しているラクトフェリ
ンを溶出した。得られたラクトフェリン溶液に塩化第２
鉄５００ｇを添加後、脱塩用イオン交換樹脂に通し過剰
のイオンを除去してから、噴霧乾燥し、鉄飽和型ラクト
フェリン４８ｇを得た０回収したウシラクトフェリンは
純度９５％であり、鉄結合量は１．３５ｇＦｅ／ｇ蛋白
質と分析された。鉄の飽和度は９３％以上であることが
確認された。

鉄強化飲料の調製： 上記により調製されたラクトフェリン鉄を使用し、下記
の配合により鉄強化飲料を調製した。

く配合〉　　　　　　　　　　　　　　　軸）ラクトフ
ェリン鉄　　　　６００ ショｌｉ　　　　　　　　　　１１０００香料　　　　
　　　　　　１００ クエン酸鉄ナトリウム　　　１６ 冷凍濃縮果汁（Ｂｘ４５）　　　１２０００上記原材料
を水に溶解し、最終的に１００１にして、ジャケット式
タンクにて加温し７０°Ｃ９１５分間の加熱殺菌を行い
、殺菌済びんに充填して鉄強化飲料を得た。

得られた飲料は、風味、色沢とも良好であった（ｐｌ（
３，３、電気伝導度４．３６１１１Ｓ／ｅ１１、鉄濃度
２．５に／Ｌｏｏ１ｄ）。

実１１１工 実施例３で調製されたラクトフェリン鉄を使用し、下記
の配合によりラークトフェリン鉄含有溶液を調製した。

く配合〉 ラクトフェリン鉄　　　　６００ｇ 重曹　　　　　　　　　　　５ｇ 香料　　　　　　　　　　１００ｇ 天然色素　　　　　　　　１０ｇ 上記原材料を脱イオン水に溶解し、最終的に１００２に
して殺菌した。この溶液のｐＨは８．Ｏ，電気伝導度は
０−１ｓＳ／ｃｍであり、そのままプレート式殺菌機で
９３°Ｃ３分間加熱殺菌し、次いで５°Ｃに冷却して鉄
強化飲料を得た。

１隻拠旦 本例は実施例２の製造工程中におけるラクトフェリン活
性の推移を補体結合反応を利用したを免疫学的方法によ
り測定した結果を示したものである。結果は表２に示す
とおりである。

表２にみられるとおり、製品飲料中でのラクトフェリン
の活性は配合前のものに比べ１１％の低下が認められた
が、このような低下はラクトフェリンの機能上実質的影
響を与えない。

１隻Ｌｌｈ 本例は本発明による鉄条化飲料の貧血症に対する回復効
果を示したものである。

除鉄飼料（鉄０．２５＊／飼料１００ｇ）を３週間摂取
させて貧血状ｍ！（ヘモグロビン（Ｗｂ）　ＷＩｉ度８
ｇ／ｄｌ以下）にした６週−齢のウィスター系雌ラット
を、゛実施例２により得られた飲料（鉄含量５．８１ｇ
／１００ｍ）を投与した群、ラクトフェリンを除き、鉄
剤としてクエン酸鉄ナトリウムを用いたほかは実施例−
２□の記載の手順に゛より調製した飲料の投与群及び市
販飼料（鉄２６■／１００ｇ）の投与群、さらに除鉄飼
料と脱イオン水のみの各投与群に分けた。そして、市販
飼料の投与群を除いては、平均血中（ｏｂ）濃度が近似
するように３群に分け、本発明による飲料の投与群とク
エン酸鉄す゛トリウムの鉄剤を用いたラクトフェリンを
含まない飲料の投与群とについては、鉄として５０μｇ
７日／匹になるようにそれぞれ毎日０．８６１ｄずつ経
口投与した。

鉄剤投与開始後、２週問おきに採血し、〔Ｈｂ〕濃度、
ヘマトクリッ）　（Ｈｔ）値、赤血球［ＲＢＣ］数を測
定した。

（Ｗｂ）濃度、ヘマトクリット（Ｈｔ）値、赤血球（Ｒ
ＢＣ）数の測定結果を図２、図３及び図４にそれぞれ示
す。

各図にみられる。とおり、いずれの測定値においても実
施例２により得られた本発明による鉄条化飲料の投与群
が、鉄含有の市販飼料の投与群と同等となっていて貧血
の回復蛯の高いことが認められた。一方、ラクトフェリ
ンを含まないクエン酸鉄ナトリウムを鉄剤としてのみ用
いた飲料の投与群では７０日経過しても貧血回復の効果
が極めて低いことがわかる。

主皿Ω重来 本発明によると、体−内への鉄の吸収性が高く、かつ鉄
と共存させたラクトフェリンの生理的機能を維持した鉄
条化飲料を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

図１はラクトフェリン含有溶液中のラクトフェリンの熱
安定性とｐＨ及び電気伝導度との関係を示す。 図２は本発明による飲料と各比較例を投与した場合の血
中〔Ｈｂ〕濃度の経日変化を示し、図３は同様に（Ｉｔ
）値の経日変化を示し、図４は同様に（ＲＢＣ）数の経
日変化を示す。 図１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ラクトフェリン、鉄剤および重炭酸ナトリウムを
   含有する水溶液、もしくは、ラクトフェリン鉄を含有す
   る水溶液を、下記の式に示す電気伝導度（ΩｍＳ／ｃｍ
   ）と水素イオン濃度（ｐＨ）の関係を満たす条件内で加
   熱殺菌し、これを原料として用いることを特徴とする鉄
   強化飲料の製造方法。 ｌｏｇΩ≦２．９６／ｐＨ＋０．６４：ｐＨ＜５ｌｏｇ
   Ω≦２９．３７／ｐＨ−４．６２：≦ｐＨ≦７．９ｌｏ
   ｇΩ≦−０．９１７：ｐＨ＞７．９
2. （２）ラクトフェリンを飲料中０．１〜６ｇ／１００ｍ
   ｌの濃度になるような量で用いる請求項（１）に記載の
   鉄強化飲料の製造方法。
3. （３）鉄剤を鉄とし飲料中０．１５〜１２．０ｍｌ／１
   ００ｍｌの濃度になるような量で用いる請求項（１）に
   記載の鉄強化飲料の製造方法。