JPH10168333A - 油と混合可能な液状カロチノイド調剤 - Google Patents

油と混合可能な液状カロチノイド調剤

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JPH10168333A JP9322938A JP32293897A JPH10168333A JP H10168333 A JPH10168333 A JP H10168333A JP 9322938 A JP9322938 A JP 9322938A JP 32293897 A JP32293897 A JP 32293897A JP H10168333 A JPH10168333 A JP H10168333A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 油と混合可能な液状カロチノイド調剤。 【解決手段】 本発明による液状カロチノイド調剤は、
乳化剤の存在下に保護コロイドを含有する１種以上のカ
ロチノイドの水性分散液を油中で乳化させることにより
製造される。 【効果】 製造条件下で生じる熱、湿分および空気の影
響による製品の損傷および作用物質の損失が回避され、
十分な生物学的利用能、着色効果および作用物質の化学
的安定性が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、油と混合可能な液
状カロチノイド調剤、該調剤の製造法並びに飼料、食料
品、化粧品および医薬品への添加剤としての該調剤の使
用に関する。
【０００２】
【従来の技術】カロチノイドは、自然界に広く存在し、
食品に特徴的な色彩を付与している黄色から赤色までの
色調を有する一群の色素を形成している。この物質の最
も重要な代表例としては、β−カロチン、アスタキサン
チン、β−アポ−８′−カロチナール、カンタキサンチ
ン、リコピンおよびシトラナキサンチンが挙げられる。
食料品工業および飼料工業並びに製薬工業のために、前
記の合成的に製造可能な物質は、例えば人工染料の代用
品として重要な色素であり、かつ部分的には、そのプロ
−ビタミン−Ａ活性のために重要である。
【０００３】全てのカロチノイドは、水に不溶性である
が、他方、脂肪および油中には極僅かではあるが溶解す
る。この制限された可溶性並びに高い酸化感受性は、粗
大結晶形での物質が僅かに吸収されるにすぎず、従って
着色の結果が劣ったものになるにすぎないので、食料品
および飼料の着色の場合、合成の際に得られた相対的に
粗粒状の生成物の直接使用の妨げになる。
【０００４】作用物質が微細に分布した形で、場合によ
っては保護コロイドによって酸化から保護されて存在し
ているような意図的に製造された調製物によってのみ、
食料品の直接的着色の際に改善された色収率を達成でき
るにすぎない。更に、前記の飼料中で使用された調製物
は、カロチノイドの高い生物学的利用能を生じ、ひいて
は間接的に良好な着色効果を、例えば卵黄または魚の着
色の際に生じることになる。
【０００５】飼料工業、特に養魚の分野では、カロチノ
イド群から特にアスタキサンチンおよびカンタキサンチ
ンが、就中、鮭、鱒および海老の着色に使用されてい
る。この場合、作用物質は、分散したカロチノイドが、
例えば保護コロイドとしてのゼラチンおよび糖類によっ
て酸化分解から保護されているような乾燥粉末の形で使
用されている。この場合、乾燥粉末は、飼料製造の間
に、押出し法もしくはペレット成形法で直接加工され、
この場合、製造条件下で生じる応力要因、例えば熱、湿
分および空気の影響は、しばしば望ましくない製品の損
傷、ひいては作用物質の損失をまねいてしまう。
【０００６】前記の作用物質の損失の削減のためには、
例えば国際公開番号ＷＯ９６／２３４２０号中に記載さ
れているように、微粉砕されたアスタキサンチンを油中
に懸濁させ、引き続き、既に押し出されたかもしくはペ
レット成形された飼料に噴霧することができる。この場
合、生物学的利用能、ひいては意図された着色効果並び
に作用物質の化学的安定性は、満足できるものではな
い。
【０００７】国際公開番号ＷＯ９４／１１９４１１号中
に記載されているような別の方法の場合、結晶性β−カ
ロチンが、保護コロイド水溶液の存在下に粉砕され、引
き続き、融点までの短時間の加熱によって非晶質の変性
物に変えられている。
【０００８】また、前記の調製物並びに作用物質が安定
性保護コロイドの存在下に存在するような多数記載され
ているカロチノイド水性分散液および／またはＯ／Ｗ−
乳濁液は、油と混合できないので同様に不適切である。
【０００９】英国特許第９９３１３８号明細書には、就
中、ゼラチンを含有する保護コロイド水溶液中にビタミ
ンＡを分散させ、この分散液を油中での付加的な懸濁に
よってビーズの形で生じさせることによって特徴付けら
れるようなビタミンＡを含有するビーズの製造法が記載
されている。前記懸濁液もしくは乳濁液の３００μｍを
上回る大きすぎる粒径およびこの粒径と結び付いた物理
的不安定により、前記の系は、液状カロチノイド調剤の
上記の使用には不適切である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
の欠点を示さないカロチノイド調剤を提供することであ
った。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
れば、二重分散系として、保護コロイドで安定化された
１種以上のカロチノイドの粒子が分散して存在するよう
な１００μｍ未満の粒径を有する水性分散相を分散剤と
しての油中に含有していることによって特徴付けられる
ような油と混合可能な液状カロチノイド調剤の提供によ
って解決された。
【００１２】更に、本発明は、乳化剤の存在下に保護コ
ロイドを含有する１種以上のカロチノイドの水性分散液
を油中で乳化させることによって特徴付けられる油と混
合可能な液状カロチノイド調剤の製造法に関するもので
もある。
【００１３】脂溶性作用物質の水性分散法と別の油中水
滴型乳化工程との本発明による組合せによって、新規の
驚異的な特性を有する生成物を得ることができる。
【００１４】こうして得られた液状カロチノイド調剤
は、食料品および／または飼料並びに化粧品または医薬
品用の染料もしくは添加剤として卓越して使用できる。
【００１５】保護コロイドで安定化された１種以上のカ
ロチノイドの粒子を含有する水性分散相の製造は、既
に、例えば欧州特許第０２７８２８４号明細書、同第０
０６５１９３号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開
第３７０２０３０号明細書、同第２５３４０９１号明細
書並びにＲ．Ａ．Ｍｏｒｔｏｎ、Ｆａｔ Ｓｏｌｂｕｌ
ｅ Ｖｉｔａｍｉｎｓ、Ｉｎｔｅｒｎ．Ｅｎｃｙｃｌｏ
ｐｅｄｉａ ｏｆ Ｆｏｏｄ ａｎｄ Ｎｕｔｒｉｔｉ
ｏｎ、第９巻、Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ１９７０
年、第１３４〜１３９頁中の要約文のような多数の文献
および特許明細書の対象である。
【００１６】上記の多数の水性分散法から、欧州特許第
００６５１９３号明細書に記載のいわゆる超微粉砕法
が、本発明の目的に特に適している。この方法は、５０
℃〜２００℃の温度で、１０秒未満の時間で、水と混合
可能な揮発性有機溶剤中にカロチノイドを溶解させ、得
られた溶液から、保護コロイド水溶液との迅速な混合に
よって、コロイド分散形でのカロチノイドを生じさせる
ことによって特徴付けられる。詳細については、欧州特
許第００６５１９３号明細書を指摘しておく。
【００１７】本発明の範囲内で使用することができるカ
ロチノイドは、発色剤として使用可能な化合物の前記の
種類の公知で普及している天然または合成の代表例、例
えばβ−カロチン、アスタキサンチン、リコピン、ビキ
シン、ゼアキサンチン、クリプトキサンチン、シトラナ
キサンチン、ルテイン、カンタキサンチン、β−アポ−
４′−カロチナール、β−アポ−８′−カロチナール、
β−アポ−１２′−カロチナール、β−アポ−８′−カ
ロチン酸並びに前記のグループのヒドロキシ含有の代表
例およびカルボキシ含有の代表例のエステル、例えば低
級アルキルエステルおよび有利にメチルエステルおよび
エチルエステルである。特に有利に、従来、技術的に良
好に普及していたカロチノイド、例えばβ−カロチン、
アスタキサンチン、カンタキサンチン、リコピン、β−
アポ−８′−カロチナールおよびβ−アポ−８′−カロ
チン酸エステルは、単独または混合物として使用されて
いる。この場合、作用物質は、油状形、非晶質形および
／または結晶形で存在しており、この場合、最適な生物
学的利用能に関連して、油状および非晶質の変性物が有
利である。
【００１８】上記の超微粉砕法によれば、全方法の一部
としての第一の分散工程の実施には、就中、水と混合可
能で熱安定性で揮発性で炭素、水素および酸素だけを含
有する溶剤、例えばアルコール、エーテル、エステル、
ケトンおよびアセタールが適している。有利に、エタノ
ール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、１，２−
ブタンジオール−１−メチルエーテル、１，２−プロパ
ンジオールｐ１ｐｎ−プロピルエーテルまたはアセトン
が使用される。一般に好ましくは、少なくとも１０％ま
でが水と混合可能であり、沸点が２００℃を下回りおよ
び／または１０個未満の炭素を有するような溶剤が使用
される。
【００１９】保護コロイドとしては、例えばゼラチン、
魚ゼラチン、澱粉、デキストリン、植物性蛋白質、ペク
チン、アラビアゴム、カゼイン、カゼイン酸塩またはこ
れらの混合物が使用される。あるいはまた、ポリビニル
アルコール、ポリビニルピロリドン、メチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピル
セルロースおよびアルギン酸塩を使用することもでき
る。更に詳細については、Ｒ．Ａ．Ｍｏｒｔｏｎ、Ｆａ
ｔ Ｓｏｌｂｕｌｅ Ｖｉｔａｍｉｎｓ、Ｉｎｔｅｒ
ｎ．Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｆｏｏｄ ａｎ
ｄ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ、第９巻、Ｐｅｒｇａｍｏｎ
Ｐｒｅｓｓ １９７０年、第１２８〜１３１頁を指摘し
ておく。最終生成物の機械的安定性の向上のためには、
糖類または糖アルコール、例えばショ糖、ブドウ糖、乳
糖、転化糖、ソルビット、マンニットまたはグリセリン
のように、コロイドに可塑剤を添加することが好まし
い。
【００２０】保護コロイド、可塑剤およびカロチノイド
の量は、一般に、カロチノイド０．０１〜１０重量％、
有利に０．５〜５重量％、保護コロイド２〜２０重量
％、可塑剤２〜２０重量％並びに場合によっては僅少量
の安定剤を含有し、この場合、全てのパーセントの記載
は完成乳濁液の全体量に対するものである最終生成物が
得られるように選択されている。
【００２１】酸化分解に対する作用物質の安定性の向上
のためには、安定剤、例えばα−トコフェロール、ｔ−
ブチルヒドロキシトルオール、ｔ−ブチルヒドロキシア
ニソール、アスコルビン酸またはエトキシキンを添加す
ることが有利である。前記安定剤は、水相または溶剤相
に添加することができるが、しかし、有利に染料および
場合によっては付加的な乳化剤と一緒に溶剤相中に溶解
される。
【００２２】一次分散液中の乳化剤としては、例えばパ
ルミチン酸アスコルビル、ポリグリセリン−脂肪酸エス
テル、ソルビタン−脂肪酸エステル、プロピレングリコ
ール−脂肪酸エステルまたはレシチンを、１種以上のカ
ロチノイドに対して、０〜２００重量％、有利に１０〜
１５０重量％、特に有利に１５〜８０重量％の濃度で使
用することができる。
【００２３】１種以上のカロチノイドに対して０〜２０
０重量％、有利に１０〜１５０重量％、特に有利に１５
〜８０重量％の濃度でのソルビン酸、ソルビン酸ナトリ
ウム、安息香酸、安息香酸ナトリウムまたはＰＨＢエス
テル、例えば４−ヒドロキシ−メチル安息香酸塩または
４−ヒドロキシ−プロピル安息香酸塩のような食料品工
業および飼料工業において普及している保存剤の添加に
よって、水性分散液の望ましくない微生物分解を阻止す
ることができる。
【００２４】事情によっては、付加的にカロチノイドま
たは複数のカロチノイドの混合物に、第一の分散工程
で、生理学的に認容性の油、例えばゴマ油、コーン油、
綿実油、大豆油または落花生油並びに中くらいの鎖長の
植物性脂肪酸のエステルを、１種以上のカロチノイドに
対して０〜５００重量％、有利に１０〜３００重量％、
特に有利に２０〜１００重量％の濃度で溶解させ、次
に、作用物質および前記添加剤を一緒に、水相との混合
の際に、極めて微細に分散して生じさせることも有利で
ある。
【００２５】使用された保護コロイドの種類および量に
応じて、ゲル化能のコロイドの場合、ゲル上に凝固し、
カロチノイドの平均粒度が０．２μｍ未満であるような
カロチノイド水性分散液として、濃く着色された粘稠な
液体が得られる。
【００２６】溶剤の除去は、沸点に応じて、自体公知の
方法で、例えば蒸留によって、場合によっては減圧下で
行うことができるかまたは水と混合不可能な溶剤を用い
る抽出によって行うことができる。
【００２７】作用物質水性分散液を乾燥粉末に変える上
記の公知技術水準とは異なり、本発明による方法の場
合、付加的な油中水滴型乳濁液により、二重分散液の形
での新規液状調製物が得られる。
【００２８】この場合、乳化剤を使用することにより、
水相が保護コロイドで安定化されたカロチノイドナノ粒
子を含有するような油中水滴型乳濁液が形成される。乳
化剤としては、ＨＬＢ値１０未満、殊に２〜６の自体公
知のＷ／Ｏ−乳化剤が該当する（Ｈ．Ｐ．Ｆｉｅｄｌｅ
ｒ、Ｌｅｘｉｋｏｎ ｄｅｒ Ｈｉｌｆｓｓｔｏｆｆｅ
ｆｕｅｒ Ｐｈａｒｍａｚｉｅ，Ｋｏｓｍｅｔｉｋ
ｕｎｄ ａｎｇｒｅｎｚｅｎｄｅ Ｇｅｂｉｅｔｅ、１
９９６年、第７５３頁以降を参照のこと）。前記の乳化
剤の典型的な代表例は、１種以上のカロチノイドに対し
て１０〜１０００重量％、有利に１００〜９００重量
％、特に有利に４００〜８００重量％の濃度で使用され
ているような多価アルコールの部分的脂肪酸エステル、
例えばモノステアリン酸グリセロールまたはモノグリセ
リド、ジグリセリドおよびトリグリセリドからなる混合
物、ソルビタンの部分的脂肪酸エステルおよび／または
有利にポリグリセロールの脂肪酸エステル、例えばポリ
リシノール酸ポリグリセロールである。
【００２９】分散剤は、鉱物起源、植物起源並びに動物
起源のものであってもよい。典型的な代表例は、食用
油、殊にゴマ油、コーン油、綿実油、大豆油または落花
生油、中くらいの鎖長の植物性脂肪酸のエステル並びに
種々の魚油、例えば鯖油、鰊油または鮭油である。分散
剤の量は、一般に、完成乳濁液の全質量に対して３０〜
９５重量％、有利に５０〜８０重量％である。
【００３０】乳化を連続的にかまたは非連続的に実施す
ることができる。
【００３１】二重分散液系の物理的安定性、例えば沈降
安定性は、油相中の水相の極めて良好な微分散によっ
て、例えば２０〜８０℃、有利に４０〜７０℃の温度で
のローター／スターター分散機を用いる強力な処理によ
ってかまたはＡＰＶ Ｇａｕｌｉｎのような高圧ホモジ
ナイザーもしくは７００〜１０００バールの圧力範囲で
の微小流動化装置のような極高圧ホモジナイザーを用い
て達成される。こうして達成可能な水性分散相の平均直
径は、１００μｍ未満、有利に１０μｍ未満、殊に１μ
ｍ未満である。
【００３２】更に、分散相中の保護コロイドで安定化さ
れたナノ粒子のカロチノイドは、前記の液状調製物が、
欧州特許第００６５１９３号明細書に記載の乾燥粉末と
同等の生物学的利用能および化学的安定性を示すことを
保証している。
【００３３】こうして製造された本発明によるカロチノ
イドを含有する作用物質の液状調製物は、水産養殖にお
ける着色目的に直接かまたは、通常、油を用いる希釈後
に既に完成した押出しされた魚飼料の上に噴霧すること
ができる。
【００３４】食料品の分野では、液状カロチノイド調製
物は、就中、マーガリン、製パン所の製品、麺類、デザ
ート製品等の着色に使用でき、この場合、本発明による
Ｗ／Ｏ−乳濁液は、着色法に調製物の油溶性が必要とさ
れる場合には特に好適である。更に、使用技術的な見地
から、前記の液状調製物には、比較可能なカロチノイド
乾燥粉末よりも簡単に供給可能であるという利点があ
る。
【００３５】同様のことは、化粧品の分野および医薬品
の分野での着色目的のための本発明によるカロチノイド
液状調製物の使用にも当てはまる。
【００３６】以下の実施例中では、本発明による方法の
実施が詳細に説明されている。
【００３７】
【実施例】
例 １ アスタキサンチン６重量％とともに、水５５重量％、シ
ョ糖２０重量％、ゼラチン１５重量％、エトキシキン２
重量％、保存剤１重量％並びにパルミチン酸アスコルビ
ル１重量％を含有し、ほぼ１００ｎｍのアスタキサンチ
ン粒子の平均粒径を有するアスタキサンチン分散液８５
ｇを、欧州特許第００６５１９３号明細書に記載の混合
室超微粉砕法により製造し、引き続き、５０℃で５分
間、大豆油３００ｇおよびポリリシノール酸ポリグリセ
ロール３０ｇからなる混合物中で乳濁させた。生じた安
定性乳濁液は、約１．２重量％の作用物質含量を有して
いた。
【００３８】ホモジナイザーとしてのつめ付き輪形分散
機（Ultraturax（登録商標））を使用する場合、約２μ
ｍの分散相の平均液滴直径が達成された。１０００バー
ルでの高圧ホモジナイザー（微小流動化装置）の付加的
な使用の場合、約１μｍの平均液滴直径を達成すること
ができた。
【００３９】例 ２ カンタキサンチン４重量％とともに、水７０重量％、シ
ョ糖１４重量％、ゼラチン９重量％、エトキシキン１重
量％、保存剤１重量％並びにパルミチン酸アスコルビル
１重量％を含有し、ほぼ１５０ｎｍのカンタキサンチン
粒子の平均粒径を有するカンタキサンチン分散液１９３
ｇを、欧州特許第００６５１９３号明細書に記載の混合
室超微粉砕法により製造し、引き続き、６０℃で２分
間、大豆油４００ｇおよびポリリシノール酸ポリグリセ
ロール４０ｇからなる混合物中で、Ultraturax（登録商
標）を用いて毎分１１０００回転で乳濁させた。微分散
の改善のために、乳濁液を、付加的に約２６℃で、高圧
ホモジナイザー（微小流動化装置）中の２つの通路中で
９００バールで均一にした。生じた安定性乳濁液は、約
１．２重量％の作用物質含量を有していた。液滴の大き
さの平均は、０．８５μｍであった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨアヒム マイアー ドイツ連邦共和国 マックスドルフ カル ミトシュトラーセ ４

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 油と混合可能な液状カロチノイド調剤に
    おいて、二重分散系として、保護コロイドで安定化され
    た１種以上のカロチノイドの粒子が分散して存在するよ
    うな１００μｍ未満の粒径を有する水性分散相を分散剤
    としての油中に含有していることを特徴とする、油と混
    合可能な液状カロチノイド調剤。
  2. 【請求項２】 水性分散相が、保護コロイドで安定化さ
    れた１種以上のカロチノイドの粒子を油状形、非晶質形
    および／または結晶形で含有している、請求項１に記載
    の油と混合可能な液状カロチノイド調剤。
  3. 【請求項３】 １０未満のＨＬＢ値を有する乳化剤を含
    有する、請求項１または２に記載の油と混合可能な液状
    カロチノイド調剤。
  4. 【請求項４】 水性分散相が、他の添加物、例えば乳化
    剤、酸化防止剤および／または保存剤を含有する、請求
    項１から３までのいずれか１項に記載の油と混合可能な
    液状カロチノイド調剤。
  5. 【請求項５】 カロチノイドを含有する水性分散相の粒
    径が１０μｍ未満である、請求項１から４までのいずれ
    か１項に記載の油と混合可能な液状カロチノイド調剤。
  6. 【請求項６】 カロチノイド含量０．０１〜１０重量％
    を有する、請求項１から５までのいずれか１項に記載の
    油と混合可能な液状カロチノイド調剤。
  7. 【請求項７】 請求項１から６までのいずれか１項に記
    載の油と混合可能な液状カロチノイド調剤を製造するた
    めの方法において、乳化剤の存在下に保護コロイドを含
    有する１種以上のカロチノイドの水性分散液を油中で乳
    化させることを特徴とする、請求項１から６までのいず
    れか１項に記載の油と混合可能な液状カロチノイド調剤
    の製造法。
  8. 【請求項８】 飼料、食料品、化粧品および／または医
    薬品への添加剤としての請求項１から６までのいずれか
    １項に記載の油と混合可能な液状カロチノイド調剤の使
    用。
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