JPH0665062A - 安定な熱水不溶性乾燥粉末 - Google Patents
安定な熱水不溶性乾燥粉末Info
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- A61P3/02—Nutrients, e.g. vitamins, minerals
Abstract
ラチンを基剤とするマトリックス中に埋込まれている安
定な熱水不溶性乾燥粉末。 【構成】 a)前記脂溶性作用物質、還元糖及びゼラチ
ンを、乾燥生成物に対して20〜35重量%の量で、有
機アミノ化合物又は生じる分散液がpH7.5〜10を
有するような量の塩基性アルカリ金属又はアルカリ土類
金属化合物の組合わせにおいて含有する水性分散液を製
造し、b)この分散液を乾燥粉末状ビタミン及び/又は
カロチノイド製剤に加工し、c)前記粉末を60〜18
0℃の温度で熱硬化させることによって製造する。
Description
ミン及び/又は1種以上のカロチノイドがゼラチンを基
剤とするマトリックス中に埋込まれている安定な熱水不
溶性乾燥粉末及び該粉末の製造方法に関する。該粉末
は、 a) 大体において前記脂溶性作用物質、還元糖及び皮
膜形成性コロイドとしてのゼラチンを、該粉末の乾燥重
量に対して20〜35重量%、好ましくは24〜34重
量%、特に25〜30重量%の量で、塩基性第一アミノ
基及びさらに他のアミノ基、ヒドロキシル基、アルコキ
シ基又はカルボキシル基を有しかつ遊離の形又は塩のよ
うに結合された形の生理学的認容性有機アミノ化合物1
種以上との組合わせにおいて又は生じる分散液がpH
7.5〜10、好ましくは8〜9.5を有するような量
の塩基性アルカリ金属又はアルカリ土類金属化合物との
組合わせにおいて、含有する水性分散液を製造し、 b) この分散液を乾燥粉末状ビタミン−及び/又はカ
ロチノイド製剤に変えかつ c) 前記粉末を60〜180℃、好ましくは70〜1
30℃の温度で熱硬化させる ことによって得られる。
は一般に公知であって、製薬工業、食品工業及び飼料工
業で広範に使用されている。それ故文献には適当な製剤
の多数の製造方法が記載されている。
イドを皮膜形成性有機コロイドの水溶液中で分散し、得
られた分散液を最終的に乾燥粉末状製剤に変える。
よれば通常ゼラチンを使用する。ゼラチンを好ましいと
する理由としては以下の点を挙げることができる: 1) ゼラチンは優れた分散安定化皮膜形成剤である。
これによって分散液の液滴又はビーズの乾燥が適当な方
法で技術的に可能になり、その結果最適粒度を有する粒
子が得られる。
り、酸化防止剤との組合わせで安定化効果を有する、す
なわち保護皮膜は酸素に対して極めて不透過性であり、
これは特に酸素に対して敏感な脂溶性ビタミンにとって
極めて重要である(参照:R.A.Morton:“F
atsoluble Vitamins”、Inter
national Enzyclopaedia of
Food and Nutrition,Vol.
9、Pergamon Press Ltd.、197
0、s.129以下)。
加物として使用しようとする場合には、このような製剤
に対して極めて高い要求が提出される。それというのも
該製剤を使用する場合には、不安定なビタミン及びカロ
チノイドにとって極めて有害な種々の作用、例えば高
温、水分、機械的摩擦又は圧力に暴露されるからであ
る。従ってこれまで、熱的及び機械的い著しく安定な製
剤を提供する方法を開発する試みが少なかった。
明細書からは、ゼラチンをマトリックスとして含有する
特定のビタミン製剤を、粒子をゼラチン変性剤、例えば
ホルムアルデヒド、グリオキサル、アセトアルデヒド又
はジヒドロキシアセトンで処理し、次に加熱するか又は
熱処理のみにかけることによって、安定化することは公
知である。
書からは、脂溶性ビタミンを含有する球状製剤の製造方
法が公知であり、この方法の場合には水、ゼラチン及び
糖でエマルジョンを形成し、このエマルジョンを液滴に
変え、液滴が、それらの形状が持続的に形成されてしま
うまで相互に分離しているように、デンプン粉末から成
る物質中で液滴を集め、得られた粒子を過剰なデンプン
粉末から分離し、次に90〜180℃の温度で熱処理す
る。それ自体十分に優れたこの方法の欠点は、製剤の製
造のために多量のゼラチン(乾燥物質に対して35〜4
5重量%)を要し、そのために製品の工業的製造は使用
物質のコスト及び方法実施の点で不経済になることであ
る。
は、高価なゼラチンの含量が少ないにもかかわらず、熱
水的及び機械的作用に対する少なくとも等価の安定性を
示し、それによって例えば動物飼料分野用プレミック
ス、ペレット及び押出物ならびに薬剤分野用錠剤の製造
のためになお一層適する粉末状ビタミン−及び/又はカ
ロチノイド製剤を製造することであった。
上の脂溶性ビタミン及び/又は1種以上のカロチノイド
を含有する前記の安定な熱水不溶性乾燥粉末がそれによ
って得られる方法であり、該方法は次の工程: a) 大体において前記の脂溶性作用物質、皮膜形成性
コロイド及び還元糖を含有する水性分散液を製造し、 b) この分散液を、好ましくはガス及び疎水性珪酸か
ら成る霧中に噴霧することによって乾燥粉末状ビタミン
−及び/又はカロチノイド製剤に加工し、かつ c) 前記粉末を60〜180℃の温度で熱硬化させる
という工程を包含しかつ該方法の特徴とするところは、
皮膜形成性コロイドとして、粉末の乾燥重量に対して2
0〜35重量%の量のゼラチンを、塩基性第一アミノ基
及びさらに他のアミノ基、ヒドロキシル基、アルコキシ
基又はカルボキシル基を有する、遊離の又は塩のように
結合された生理学的認容性有機アミノ化合物1種以上と
の組合わせにおいて及び/又は得られる分散液が7.5
〜10のpH値を有するような量の塩基性アルカリ金属
又はアルカリ土類金属化合物との組合わせにおいて使用
することである。
燥重量に対して24〜34重量%、特に25〜30重量
%の量のゼラチンを、粉末の乾燥重量に対して0.3〜
20重量%、好ましくは0.5〜10重量%の遊離の又
は塩のように結合されたアミノ化合物と組合わせて使用
し、ゼラチン量及びアミノ化合物の量から成る総量が4
5重量%以下、好ましくは40重量%、特に35重量%
であるように作業を行う。
熱作用によって該製剤を乾燥するためにアミノ酸及び還
元糖を使用することは特開昭45−38348号公報に
すでに記載されているが、ここにはカゼインのアルカリ
金属塩を基剤とするビタミン粉末のみが記載されている
が、ゼラチンのアルカリ金属塩を基剤とするものは記載
されていない。しかしカゼインはゼラチンと異なり、熱
可逆性ゲルを形成しないので、カゼインを用いると、例
えば熱水作用下で使用するには適しない極めて微細な生
成物しか得られない、それというのもこれらの生成物は
は水分散性だからである。
状製剤は、抜群の安定性及び熱水不溶性によって優れて
いる。こられの特性は、高いゼラチン含分を有するが、
アミノ化合物を含有しない粉末と比較しても明らかであ
り、飼料分野で使用する場合に極めて重要である、それ
というのもビタミン及びカロチノイド含有粉末はプレミ
ックスにおいて及び加工の場合にはペレット、押出物又
は錠剤において化学的、機械的及び/又は熱水作用に暴
露されるからである。さらに本発明により得られる粉末
の場合には、含有された作用物質の生物有効性が十分に
保持されることも挙げねばならない。
基性アルカリ金属又はアルカリ土類金属化合物、例えば
アルカリ金属又はアルカリ土類金属水酸化物、アルカリ
土類金属酸化物又はアルカリ土類金属又はアルカリ金属
炭酸塩と一緒に使用することもできる。しかしまたアミ
ノ化合物の代りに塩基性化合物も使用してよい。塩基性
化合物を使用する場合には、製造された分散液が塩基性
化合物の添加後にpH7.5〜10、好ましくは8〜
9.5、特に8〜9を有するように作業するのが最も有
利である。
末の熱処理によってゼラチンの遊離アミノ基と還元糖と
の反応(メイラード反応)によって変性されて、極めて
水不溶性になる。この効果は、ポリマーの形成によって
マトリックスの架橋を補助する前記のアミノ化合物、特
にアミノカルボン酸の存在によって共力的に強化され
る。つまり、従来技術の方法によれば不可欠なゼラチン
の一部分が、その都度著しく少量の前記アミノ化合物に
よって代用されうる。
ゼラチンのアミノ基が活性化されるであろう、これによ
ってこの場合にも必要なゼラチン量の低減が可能である
と説明されうる。
がアミノ化合物及び/又は塩基性化合物が存在する場合
には低下されることである。つまり架橋は60℃の温度
からすでに可能であるが、ヨーロッパ特許出願第285
682号明細書によれば90〜180℃、好ましくは1
05〜150℃の架橋温度が必要になる。本発明方法の
場合には製造時の作用物質の熱負荷を前記のヨーロッパ
特許出願による方法と比べてこのように低下させること
ができる。
D及びKならびにそれらの混合物が挙げられる。これら
のビタミンは本発明の範囲内では天然又は合成起源のプ
ロビタミン及び純ビタミンとして油中のビタミン溶液の
形で使用することができる。特にビタミンA及びその誘
導体の製剤、特にビタミンA−酢酸塩、ビタミンA−パ
ルミチン酸塩及びビタミンA−プロピオン酸塩ならびに
それらの混合物が重要である。
8′−カロチン酸エチルエステル、アポ−8′−カロチ
ナール、シトラナキサンチン、カンタキサンチン、ゼア
キサンチン、アストラキサンチン、ルテイン、カプサン
チン及びそれらの混合物のような化合物を謂う。
に粉末の乾燥重量に対して約5〜50重量%である。
るためには広いブルーム(Bloom)範囲のA型及び
B型ゼラチンを使用することができる。特に、約50〜
約250のブルーム値を有するゼラチンを用いて作業す
るのが有利である。
は還元糖を含有する糖シロップを使用することができ
る。還元糖としては、フルクトース、グルコース、ラク
トース、マルトース、キシロース、アラビノース、リボ
ース及び転化糖(グルコース+フルクトース)、蜂蜜、
フルクトースシロップ及びグルコースシロップを挙げる
ことができる。糖は、一般に乾燥重量に対して約3〜2
5重量%の量で使用する。
アミノ基、ヒドロキシル基、アルコキシ基又はカルボキ
シル基を有する有機アミノ化合物としては、脂肪族ジア
ミン例えばエチレンジアミン又はヘキサメチレンジアミ
ン;アルカノールアミン例えばエタノールアミン、プロ
パノールアミン又はブタノールアミン;アミノエーテル
例えば2−メトキシ−エチルアミン又は3−メトキシ−
プロピルアミン;遊離の又は塩のように結合された形の
アミノカルボン酸が適当である。特に、アミノカルボン
酸及びその塩の使用が重要である。
びラセミ体としてのすべての天然及び合成アミノ酸が適
当である。アミノカルボン酸は、遊離の形のα−、β−
又はω−アミノカルボン酸又は酸又は塩基との塩様化合
物として存在していてもよい。例えばグリシン、α−ア
ラニン、β−アラニン、バリン、γ−アミノ酪酸、ロイ
シン、イソロイシン、チロシン、セリン、メチオニン、
アルギニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はリ
シンあるいは前記アミノ酸の塩を挙げることができる。
また、例えばタンパク質加水分解物中に生じるような遊
離の又は塩様アミノカルボン酸の混合物も使用してよ
い。
カルボン酸及びその塩、例えばリシン塩酸塩、又はカル
シウム−β−アラニン酸塩、特にカルシウム−β−アラ
ニン酸塩の使用が有利である。
量に対して約0.3〜20重量%、好ましくは0.5〜
10重量%の量で使用する。
対して20〜35重量%、好ましくは24〜34重量
%、特に20〜30重量%の量で使用する。
の場合、ゼラチン量と有機アミノ化合物量とから成る総
量が45重量%以下、好ましくは40重量%、特に35
重量%であるように作業すれば、公知製品に対する利点
が得られる。
粉末の製造の際常用される他の化合物も有利に加えてよ
い。
末を飼料添加物として使用するに当って、酸化防止剤例
えばエトキシキン、ブチル化ヒドロキシトルオール(B
HT)、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)又は
トコフェロールならびに安定剤例えばクエン酸、燐酸又
はフィチン酸及びそれらのアルカリ金属又はアルカリ土
類金属塩あるいは錯形成体例えばエチレンジアミンテト
ラ酢酸(EDTA)又はニトリロトリ酢酸(NTA)を
添加することが極めて重要である。
ばグリセリン、ソルビトール又はポリエチレングリコー
ルあるいはまた付加的乳化剤すなわちレシチンをしばし
ば加える。
には、デンプン、特にトウモロコシデンプン又はマルト
デキストリンのような添加物又は増粘剤例えばアラビヤ
ゴム、グアルゴム(Guargummi)、アルギン酸
塩及び特定の分解デンプンも有用であることが判明し
た。
関するさらなる詳細については、適当な文献、例えば前
記の論文“Fat−soluble Vitamin
s”、Vol.9、特に第128頁〜第133頁を参照
されたい。
般に次のようにして行う:作用物質を含有する分散液を
製造するためにゼラチンを熱水(50〜70℃)中で溶
解し、この溶液に糖、アミノ化合物、ビタミン及び/又
はカロチノイド、安定剤及びその他の添加物ならびに場
合によりさらに水を加え、全体を高温で激しく撹拌して
分散させる。最後の加工段階で行われる、粉末の熱架橋
のためには、製造分散液はpH4〜10に存在すべきで
ある。このようなpHは塩基、すなわちNaOH、KO
H、Ca(OH)2、MgO、ソーダ又はNH4OHの添
加によって調節することができる。
を製造する作業は、すべての文献公知の方法により行う
ことができる。
6mm)のためには、ゲル化された分散液の液滴が、そ
れらの形状が安定化されてしまうまで相互に分離されて
いるような予防手段がとられる方法が好ましい。
酸の金属塩中に噴霧するヨーロッパ特許出願公開第74
050号明細書に記載された方法、又は分散液をデンプ
ン粉末中に噴霧するヨーロッパ特許出願公開第2856
82号明細書に記載された方法を挙げることができる。
特に、35重量%未満のゼラチン含分を有する調整分散
液に関して使用される方法の場合に、粉末剤としての疎
水性珪酸を用いる噴霧が特に有利に行いうることが判っ
た。
には、10%未満、通常は6%未満の水分を有する。こ
のようにして得られた粉末状製剤は、良好に形成された
表面を有する粒子から成る。このような粒子は約40℃
の温水中に溶解して急速に乳状分散液を生じる。
度に加熱することによって行われ、この際起こる架橋プ
ロセスは温度が上昇するにつれていよいよ迅速に進行す
る。好ましくは架橋は70〜130℃の温度で5分〜3
時間の反応時間において行われる。このようにして製造
された粉末は煮沸水で不溶であり、ビタミンA−酢酸塩
−乾燥粉末を用いる次の安定性試験が示すように優れた
安定性を有する。
不溶性ビタミン−及び/又はカロチノイド乾燥粉末を製
造することができ、該粉末は従来技術における粉末の乾
燥重量に対して約40〜45重量%のゼラチン量と比べ
て僅かな約20〜35重量%のゼラチンの使用にも拘ら
ず少なくとも等しく良好な安定性を有する。
する本発明によるビタミンA−酢酸塩−乾燥粉末(実施
例3)を、ゼラチンのみを含有するか、その他の点では
同様に製造したビタミンA−酢酸塩−乾燥粉末(比較例
4)と比較した。両粉末を、乾燥されたのみの(従って
未架橋の)生成物及び熱処理によって架橋された生成物
として、応力条件(40℃/相対空気湿度70%)下で
次に記載する所謂プレミックス試験にかけた。プレミッ
クスは次の組成を有していた: 小麦粗粒糠 60% コリン塩化物(SiO2に対して50%) 30% 微量成分混合物 10% 微量成分混合物の組成: CuSO4・5H2O 37.43% FeSO4・7H2O 46.78% ZuO 11.79% MnO 3.61% CoCO3 0.39% プレミックス各99g中にビタミンA−乾燥粉末各1g
を混入した。この完成プレミックス混合物の4g量をそ
れぞれ40℃及び相対湿度70%で空気調和室に入れ、
当初及び4週後に該混合物のビタミンA−含量を調べ
た。なお検出されたビタミンA−含量を出発含量に対す
る%で次表に記載する。
酵素的に検出できる残余糖である。架橋度が増大するに
つれて、粉末の検出可能な糖含量は減少するが、安定性
は逆に増大する。従って次表には残余糖の値も記載す
る。架橋後の残余糖含量の他の例は実施例で記載する。
A−乾燥粉末がその未乾燥出発生成物よりも明らかに安
定していることを示す。さらに本発明によるビタミンA
−乾燥粉末(ゼラチン25%及びリシン2.5%を含有
する実施例3)は、比較例4によるビタミンA−乾燥粉
末(ゼラチン40%、リシン0%)よりもさらに若干安
定である。
高いpH値に調節する場合には、前記のプレミックス試
験における乾燥粉末の安定性データと比較すると明らか
な安定性の増大が認められる。これは例19と例20と
の比較によって示す。
え、30分の膨潤後に70℃に加熱して溶解した。フル
クトースシロップ(乾燥物質中の糖含分70%、そのう
ちフルクトース75%)42.8gを加えた後、順次に
グリセリン15g、トウモロコシデンプン89.1g、
β−アラニン7.5g及びビタミンA−酢酸塩(2.1
9×106IE/g、ビタミンA−酢酸塩2.9×106
IE/gから製造しかつビタミンA106IE当りエト
キシキン100mg及びBHT14.5mgで安定化す
る)75.3gを加えた。この混合物をさらに水170
gを加えた後、60℃で激しく撹拌して乳化させた。製
造されたエマルジョンを温度55℃で単一成分ノズルを
用いて5.5〜6.5barで噴霧塔の疎水珪酸の霧中
に噴霧した。まだ湿潤している生成物を室温の流動式乾
燥機で乾燥して5.2%の残余水分となし、過剰の珪酸
から分離した。酵素的に測定したフルクトース含量は
9.0%であった。次に得られた粉末10gを、120
℃に加熱した油熱浴中に浸漬された回転アルミニウムフ
ラスコ中で、20分間熱処理した。得られた褐色粉末は
2.1%の残余水分で560300IE/gのビタミン
A−含量を有していた。残余フルクトースは2.4%と
測定された。
0℃で24分熱処理した。得られた褐色粉末は煮沸中で
もはや分散することはできなかった(粒子は完全に保存
されたままである)。
いてそれぞれのエマルジョンを製造し、噴霧して粉末と
なし、乾燥し、次に120℃で20分熱処理した。すべ
ての実験で2.19×106IE/gを含有するビタミ
ンA−酢酸塩を使用した。同酢酸塩は106IE当りエ
トキシキン100mg及びBHT14.5mgで安定化
されていた。これらすべての例ではゼラチンA100ブ
ルームを使用した。すべての例で使用するフルクトース
シロップは、例1で詳細に記載したフルクトースシロッ
プである。
末に対する重量%である。これらの重量%は、助剤中に
含有された水量(ゼラチン12%;トウモロコシデンプ
ン13%;糖30%)を考慮しかつ残余水分及び珪酸粉
化を考慮して計算した。
いてエマルジョンを製造し、噴霧して粉末となし、乾燥
した。
分は4.1%、残余フルクトース含量は2.4%、ビタ
ミンA−含量は558200IE/g、ビタミンD3−
含量は10900IE/gであった。
いてカンタキサンチン分散液を製造し、噴霧して粉末と
なし、乾燥した。
されたフルクトース含量は16.0%であり、グルコー
スは20.8%であった。
理した生成物の残余水分は4.2%であり、残余フルク
トース及びグルコースは11%及び4.6%と測定され
た。粉末のカンタキサンチン含量は12.2%であっ
た。
え、30分の膨潤後に70℃に加熱して溶解する。還元
糖(Amylum社の商品名Isosweet、乾燥物
質中のデキストロース51%及びフルクトース42%を
含有する糖分70%を有する)61.9gを加えた後、
表2に記載した量のグリセリン、トウモロコシデンプン
及びビタミンA−酢酸塩(2.19×106IE/g、
ビタミンA−酢酸塩2.9×106IE/gから製造し
かつビタミンA106IE当りエトキシキン100mg
及びBHT14.5mgで安定化)を順次に加えた。こ
の混合物を、さらに水140g及び表2から認められる
量の10%NaOH水溶液を加えて表2に記載したpH
値に調節し、60℃で激しく撹拌して乳化させた。
温度55℃で単一成分ノズルを用いて5.5〜6.5b
arで噴霧塔の疎水性珪酸の霧中に噴霧した。まだ湿潤
している生成物を流動乾燥機で室温で乾燥して5.2%
の残余水分となし、過剰の珪酸から分離した。次に得ら
れた粉末10gを、110℃に加熱した油熱浴中に浸漬
された回転アルミニウムフラスコ中で、表2に記載した
時間(110℃で熱処理された生成物が煮沸水中でもは
や分散しない最小架橋時間)の間熱処理した。
間、応力条件(40℃/相対空気湿度70%)下で上記
の所謂プレミックス試験にかけ、その後同生成物のビタ
ミンA−含量を検べた。
ルジョンに塩基を加えない)とを比較することによっ
て、NaOHで噴霧エマルジョンのpH値を高めること
によって、該生成物の明らかな安定性の増大及び最小架
橋時間の低減が達成されうることが判る。
について記載した組成のエマルジョンを製造し、次に表
3から認められる塩基を用いて表3から認められるpH
値に調節し、例19〜21と同様に製造した乾燥粉末に
ついて120℃で最小架橋時間を測定した。
のpH値を高めることによって、乾燥粉末の最小架橋時
間は明らかに減少されうる。
Claims (1)
- 【請求項1】 1種以上の脂溶性ビタミン及び/又は1
種以上のカロチノイドがゼラチンを基剤とするマトリッ
クス中に埋込まれておりかつ a) 大体において前記脂溶性作用物質、還元糖及び皮
膜形成性コロイドとしてのゼラチンを含有する水性分散
液を製造し、 b) この分散液を乾燥粉末状ビタミン−及び/又はカ
ロチノイド製剤に変えかつ c) 前記粉末を60〜180℃の温度まで熱硬化させ
る ことによって得られる安定な熱水不溶性乾燥粉末におい
て、皮膜形成性コロイドとしてゼラチンを、該粉末の乾
燥重量に対して20〜35重量%の量で、塩基性第一ア
ミノ基及びさらに他のアミノ基、ヒドロキシル基、アル
コキシ基又はカルボキシル基を有する、遊離の又は塩の
ように結合されたアミノ化合物1種以上と組合わせるか
又は分散液がpH7.5〜10を有するような量の塩基
性アルカリ金属又はアルカリ土類金属化合物と組合わせ
て使用することを特徴とする、前記の安定な熱水不溶性
乾燥粉末。
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
DE4141351.2 | 1991-12-14 | ||
DE4141351A DE4141351A1 (de) | 1991-12-14 | 1991-12-14 | Stabile pulverfoermige vitamin- und/oder carotinoid-praeparate und verfahren zu deren herstellung |
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EP (1) | EP0547422B1 (ja) |
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