WO2015029368A1 - 高濃度オロト酸溶液、及びオロト酸含有飲料の製造方法 - Google Patents

Abstract

　オロト酸を高濃度カルニチン溶液に溶解し、オロト酸を１．２～２５質量％、及びカルニチンを１．４４～８０質量％の範囲で、かつ、オロト酸とカルニチンを質量比で１：１．２～１：１０で含む高濃度オロト酸溶液を調製し、この高濃度オロト酸溶液を飲料に添加することにより、オロト酸を高濃度で含有してもオロト酸の溶解性や保存安定性に優れた高濃度オロト酸溶液や、オロト酸を高濃度で配合しても、オロト酸が容易に溶解し、保存中に沈殿や析出がなく、しかも飲料本来の食味や風味を損ねることないオロト酸含有飲料を製造することができる。

Description

高濃度オロト酸溶液、及びオロト酸含有飲料の製造方法

　本発明は、高濃度オロト酸溶液や、オロト酸含有飲料の製造方法に関し、より詳しくは、オロト酸を高濃度で含有してもオロト酸の溶解性や保存安定性に優れた高濃度オロト酸溶液や、かかる高濃度オロト酸溶液を用いたオロト酸含有飲料の製造方法に関する。

　オロト酸は、オロット酸、オロチン酸、ウラシル－６－カルボン酸とも呼ばれる複素芳香環化合物で、ヒトを含む多くの高等動物で生合成できるピリミジンヌクレオチド合成の前駆物質であり、牛乳、粉ミルク、ホエー等の乳製品中に存在する。オロト酸には、尿酸値低下作用、持久力向上(酸素消費量低減)、滋養強壮作用、などの健康の維持・増進に有効な様々な作用があることが知られている。

　オロト酸を効率的かつ簡便に摂取する上で、ミネラルウォーターやお茶などの日常的に摂取する飲料に高濃度で配合することは有利である。しかしながら、オロト酸はそれ自体、水への溶解性が低く、さらにミネラルなどの他成分によっても溶解性が低下するという問題があり、０．０５質量％程度以上の濃度でオロト酸を含有する溶液を調製することは困難であった。また、オロト酸は水に一且溶解しても、溶解性が極めて低いため、溶解後、保存している間に沈殿や析出が生じ易いという問題があった。従って、上記のようなオロト酸の低い溶解性や保存安定性は、オロト酸を飲料に配合する際の大きな障害となっていた。さらに、オロト酸コリン塩といった塩を使用することで溶解性は向上するものの、風味が良好ではなかった。そのため、オロト酸を高濃度で配合しても、オロト酸が容易に溶解し、保存中に沈殿や析出がなく、しかも風味劣化のないオロト酸含有飲料が求められていた。

　オロト酸の溶解性や保存性を向上させる方法として、塩基性アミノ酸や塩基性ペプチドを用いる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）が、リジン、アルギニン、ヒスチジン等の塩基性アミノ酸が苦みを呈することもよく知られている（例えば、特許文献２参照）。このように呈味上問題がある塩基性アミノ酸や塩基性ペプチドの添加の好まれない飲料については、これらを用いない別の方法が求められている。

　他方、カルニチンは、生体内で脂質を燃焼してエネルギーを産生するに当り、脂肪酸を燃焼の場であるミトコンドリア内部に運搬する必須の役割を担う、生体の脂質代謝に関与するビタミン様物質で、分子構造内に四級アンモニウムをもち、ベタイン構造をとるアミノ酸の誘導体で、水酸基を配する不斉炭素と四級アンモニウムイオン、カルボキシラートアニオンとの結合間にはそれぞれメチレン基をもっている。カルニチンは、タンパク質を構成するα-アミノ酸はもちろん、構造的な広義のアミノ酸には定義上は該当しない物質である。

特開２０１１－１２５２８２号公報 特開２００３－２７４８９６号公報

　本発明の課題は、オロト酸を高濃度で含有してもオロト酸の溶解性や保存安定性に優れた高濃度オロト酸溶液や、オロト酸を高濃度で配合しても、オロト酸が容易に溶解し、保存中に沈殿や析出がなく、しかも飲料本来の食味や風味を損ねることがないオロト酸含有飲料の製造方法を提供することにある。

　本発明者らは先に、飲料原料にリジン等の塩基性アミノ酸とオロト酸とを添加することにより、オロト酸を高濃度で配合しても、オロト酸が容易に溶解し、保存中に沈殿や析出がないオロト酸含有飲料を提案した（特許文献１参照）が、リジン等の塩基性アミノ酸は苦みを呈する上に、飲料原料に塩基性アミノ酸とオロト酸とを個別に添加・溶解するため、オロト酸濃度を高めるには限界があった。そこで、５～１５質量％という高濃度オロト酸溶液を調製しうる溶解剤につき種々検討し、カルニチンをオロト酸に対して過剰に配合したところ、高濃度オロト酸溶液を調製し得ることを見いだした。また、かかる高濃度オロト酸溶液を飲料原料に配合しても、オロト酸が容易に溶解し、保存中に沈殿や析出がなく、しかも飲料本来の食味や風味を損ねることないオロト酸含有飲料が得られることを見いだし、本発明を完成した。

　すなわち、本発明は以下の通りである。
（１）オロト酸を１．２～２５質量％、及びカルニチンを１．４４～８０質量％の範囲で、かつ、オロト酸とカルニチンを質量比で１：１．２～１：１０で含むことを特徴とする高濃度オロト酸溶液。
（２）加熱処理が施されたことを特徴とする上記（１）記載の高濃度オロト酸溶液。
（３）上記（１）又は（２）記載の高濃度オロト酸溶液を飲料に、飲料１００質量部に対して０．０５～１０質量部の割合で添加することを特徴とするオロト酸含有飲料の製造方法。
（４）オロト酸を０．０２～２質量％、及びカルニチンを０．０２４～６質量％の範囲で、かつ、オロト酸とカルニチンを質量比で１：１．２～１：１０で含むことを特徴とするオロト酸含有飲料の製造方法。

　本発明によると、オロト酸を高濃度で含有してもオロト酸の溶解性や保存安定性に優れた高濃度オロト酸溶液や、オロト酸を高濃度で配合しても、オロト酸が容易に溶解し、保存中に沈殿や析出がなく、しかも飲料本来の食味や風味を損ねることがないオロト酸含有飲料を提供することができる。

オロト酸とカルニチンを含む飲料がメイラード反応を生じさせるかどうかについて調べた結果を示す写真である。

　本発明の高濃度オロト酸溶液としては、オロト酸を１．２～２５質量％、及びカルニチンを１．４４～８０質量％の範囲で、かつ、オロト酸とカルニチンを質量比で１：１．２～１：１０で含む溶液であれば特に制限されず、カルニチンはオロト酸の溶解性を向上させるとともに、溶解後の保存安定性を向上させる他、風味の改善作用を有する。

　本発明の高濃度オロト酸溶液の製造方法としては、オロト酸とカルニチンを同時に溶解させて高濃度オロト酸溶液とすることもできるが、高濃度のカルニチン溶液にオロト酸を溶解させて高濃度オロト酸溶液とすることが好ましい。溶媒としては、通常、蒸留水や脱イオン水等の水が用いられるが、場合によっては希薄なアルコール水溶液を用いることができる。

　本発明において、オロト酸とはウラシル－６－カルボン酸のことであり、市販のもの、化学合成により得られるもの、微生物由来のもの、乳清等食品から抽出したもの等のいずれも用いることができる。微生物由来のオロト酸としては、例えばUS5,013,656記載の製造方法により取得されるオロト酸等を挙げることができる。本発明におけるオロト酸には、オロト酸のフリー体（遊離体）、オロト酸の水和物、オロト酸の誘導体、それらの薬理学的に許容される塩のいずれをも含まれるが、オロト酸のフリー体（遊離体）やその水和物が好ましい。

　本発明において、カルニチンとは、４－トリメチルアミノ－３－ヒドロキシ酪酸のことであり、市販のもの、化学合成により得られるもの、微生物由来のもの、乳等から抽出したもの等のいずれも用いることができる。化学合成により得られるカルニチンとしては、例えばWO2008/056827号公報記載の製造方法により取得されるカルニチン等を挙げることができる。カルニチンには、立体異性体としてＤ体とＬ体が存在し、混合物としてＤＬ体が知られている。本発明においては、Ｌ－カルニチン、Ｄ－カルニチン、Ｌ－カルニチンとＤ－カルニチンの混合物のいずれも使用することができるが、特にＬ－カルニチンや、Ｌ－カルニチンとＤ－カルニチンの混合物を用いることが好ましい。また、本発明のカルニチンには、塩酸塩、酢酸塩、硫酸塩等のカルニチンの塩や、カルニチンアシルエステル等のカルニチンの誘導体も含まれる。

　前述したように、Ｌ－カルニチンは、生体内の脂肪酸分解系において、脂肪酸をミトコンドリア内に運ぶキャリアーとして作用して、Ｌ－カルニチンは生体内の脂肪の分解、脂肪分解を介して生じる高エネルギー化合物として重要なＡＴＰの産生に関与することから、Ｌ－カルニチンには、肥満を防止する効果や、運動時の持久力を高める効果が知られている。このことから、カルニチンを含有する飲料にも、肥満防止効果が期待できる。

　本発明の高濃度オロト酸溶液におけるオロト酸濃度としては、高濃度オロト酸含有飲料を製造する点で、下限値としては１．５質量％が好ましく、２質量％がより好ましく、２．５質量％が特に好ましく、上限値としては２５質量％が好ましく、２０質量％がより好ましく、１５質量％が特に好ましい。このように、オロト酸濃度としては、例えば、１．５～２５質量％が好ましく、２～２０質量％がより好ましく、２．５～１５質量％が特に好ましい。また、本発明の高濃度オロト酸溶液におけるカルニチン濃度としては、オロト酸の溶解性向上の点で、２～７０質量％が好ましく、１０～６０質量％がより好ましく、２０～４０質量％が特に好ましい。

　本発明の高濃度オロト酸溶液におけるオロト酸とカルニチンの質量比としては、オロト酸の溶解性向上の点で、１：１．５～１：８が好ましく、１：２～１：５がより好ましく、１：３～１：４が特に好ましい。質量比が１:１．２未満であると、オロト酸の溶解性がわるく、高濃度のオロト酸溶液を得ることができない。

　本発明の高濃度オロト酸溶液を飲料の製造に用いるときは、飲料製造の最終工程、例えばビールの場合には珪藻土濾過後に添加しうるように、予め滅菌しておくことが好ましく、かかる滅菌方法としては加熱処理、無菌濾過処理等を例示することができるが、オロト酸やカルニチンは熱に安定なことから、加熱処理が簡便性の点で好ましい。また、本発明の高濃度オロト酸溶液を飲料の製造に用いるときは、苦みの原因となる塩基性アミノ酸を含まないものが好ましい。

　本発明のオロト酸含有飲料の製造方法としては、上記本発明の高濃度オロト酸溶液を飲料に、飲料１００質量部に対して０．０５～１０質量部の割合で添加する方法であれば特に制限されないが、添加する高濃度オロト酸溶液の割合が、飲料１００質量部に対して０．１～５質量部が好ましく、０．３～３質量部がより好ましく、０．５～２質量部が特に好ましい。

　上記オロト酸含有飲料におけるオロト酸の含有量は、０．０２～２質量％、好ましくは０．０２～１質量％、より好ましくは０．０２～０．５質量％である。オロト酸の含有量が０．０２質量％より少ない場合は、飲料の種類によって、オロト酸単独で溶解することもあり、２質量％より多い場合は、飲料の種類によって、オロト酸が溶解しないか、または保存中にオロト酸の析出を生じることがある。上記オロト酸含有飲料におけるカルニチンの含有量は、０．０２４～６質量％、好ましくは０．０２４～３質量％、より好ましくは０．０２４～２質量％である。

　また上記オロト酸含有飲料におけるオロト酸とカルニチンの質量比としては、１：１．２～１：１０、好ましくは１：１．５～１：８、より好ましくは１：２～１：５であり、特に好ましくは１：３～１：４である。質量比が１:１．２未満であると、オロト酸の溶解性向上効果が得られなくなるおそれがあり、質量比が１:１０を超えても、オロト酸のさらなる溶解性向上効果が得られなくなるおそれがあり、コスト面でむしろ不利になる。

　本発明における飲料には、非アルコール飲料及びアルコール飲料の全てが含まれる。また、本発明における飲料には、飲料形態の健康食品や機能性食品が含まれる。上記非アルコール飲料としては、例えば、ミネラルウォーター、ニア・ウォーター、スポーツドリンク、茶飲料、乳飲料、コーヒー飲料、果汁入り飲料、野菜汁入り飲料、果汁及び野菜汁飲料、炭酸飲料などを例示することができる。さらに、シェイクやゼリー状等の固形分含量の高い飲料や、粘度の高い飲料にも利用できる。

　上記ミネラルウォーターには、発泡性及び非発泡性のミネラルウォーターのいずれもが含まれる。

　上記茶飲料とは、ツバキ科の常緑樹である茶樹の葉（茶葉）、又は茶樹以外の植物の葉若しくは穀類等を煎じて飲むための飲料をいい、発酵茶、半発酵茶、及び不発酵茶のいずれもが含まれる。かかる茶飲料として、日本茶（例えば、緑茶、麦茶）、紅茶、ハーブ茶（例えば、ジャスミン茶）、中国茶（例えば、中国緑茶、烏龍茶）、ほうじ茶等を具体的に例示することができる。

　上記乳飲料とは、生乳、牛乳等またはこれらを原料として製造した食品を主原料とした飲料をいい、牛乳等そのものを材料とするものの他に、例えば、栄養素強化乳、フレーバー添加乳、加糖分解乳等の加工乳を原料とするものも含まれる。

　上記果汁入り飲料や果汁及び野菜汁入り飲料に用いられる果物としては、例えば、リンゴ、ミカン、ブドウ、バナナ、ナシ、モモ、マンゴー等を挙げることができる。また、野菜汁入り飲料や果汁及び野菜汁入り飲料に用いられる野菜としては、例えば、トマト、ニンジン、セロリ、カボチャ、セロリ、キュウリ等を挙げることができる。

　上記アルコール飲料としては、ウイスキー、バーボン、スピリッツ、リキュール、ワイン、果実酒、日本酒、中国酒、焼酎、ビール、アルコール度数１％以下のノンアルコールビール、発泡酒、酎ハイ等を挙げることができる。

　本発明の高濃度オロト酸溶液が添加される前の飲料の製造に当たっては、通常の飲料の処方設計に用いられている糖類、香料、果汁、食品添加剤などを適宜添加することができる。かかる飲料の製造に当たってはまた、当業界に公知の製造技術を参照することができ、例えば、「改訂新版ソフトドリンクス」（株式会社光琳）を参考とすることができる。

　製造されたオロト酸含有飲料を充填する容器は、アルミ缶、スチール缶、ＰＥＴボトル、紙容器など飲料を充填できるものであればいずれであってもよく、また容量についても制限されない。

　以下、実施例によって本発明を更に具体的に説明するが、これらの実施例は本発明を限定するものでない。なお、下記実施例において、オロト酸としてはオロト酸フリー体を、カルニチンとしてはＬ－カルニチンフリー体をそれぞれ使用した。また、オロト酸とカルニチンの濃度（％）はすべて質量％を意味する。

［実施例１］
　カルニチンによるオロト酸の溶解性（室温）について調べた。オロト酸の濃度が０．５％、１％、２％、５％及び１０％となり、かつ、オロト酸の各濃度について、それぞれオロト酸とカルニチンの質量比が１：１、１：１．１、１：１．２、１：１．５及び１：２となる２５種類の溶液を調製して、カルニチンによるオロト酸の溶解性について調べた。例えば、カルニチンの１０％、１１％、１２％、１５％及び２０％溶液各５００ｍＬを含むビーカーに、オロト酸をそれぞれ５０ｇを添加・撹拌し、オロト酸濃度１０％における溶解性について調べた。結果を表１に示す。表１中、○は溶解、△は微妙に沈殿、×は沈殿を示す。

　表１から、オロト酸濃度０．５％では、オロト酸とカルニチンの配合割合による溶解性の差異はなかったが、オロト酸濃度１％では配合割合１：１．１で微妙な沈殿が生じ、配合割合１：１．２で溶解することがわかった。オロト酸濃度２％では配合割合１：１．２で微妙な沈殿が生じ、配合割合１：１．５で溶解することがわかった。オロト酸濃度５％及び１０％では配合割合１：１．５で微妙な沈殿が生じ、配合割合１：２で溶解することがわかった。以上の結果、２％～１０％という高濃度オロト酸溶液を室温で調製するには、オロト酸とカルニチンを質量比で少なくとも１：１．２以上となるように、オロト酸に対してカルニチンを過剰に配合する必要があることがわかった。

　また、５％、１０％及び１５％という高濃度のオロト酸の溶解性について再度調べた。予め高濃度カルニチン溶液（５０％）を調製し、オロト酸の終濃度がそれぞれ５％、１０％及び１５％となるように、所定量のオロト酸及び水を秤量し、上記高濃度カルニチン溶液に添加・撹拌して溶解させた。オロト酸５％＋カルニチン１５％（１：３）、オロト酸１０％＋カルニチン３０％（１：３）、オロト酸１５％＋カルニチン３７．５％（１：２．５）では、すべて溶解した。次に対照として、カルニチンをリジンに代えた、オロト酸の溶解性について調べた。予め高濃度リジン溶液（２０％）を調製し、オロト酸の終濃度がそれぞれ３％及び５％となるように、所定量のオロト酸及び水を秤量し、上記高濃度リジン溶液に添加・撹拌して溶解させた。オロト酸３％＋リジン９％（１：３）では溶解したが、オロト酸５％＋リジン１５％（１：３）では沈殿が生じてすべて溶解しなかった。

　次に、オロト酸の溶解上限について検討した。オロト酸２０％（オロト酸２０ｇ、カルニチン５０ｇ、水３０ｇ）及び２５％（オロト酸２５ｇ、カルニチン５０ｇ、水２５ｇ）の溶解性を検討した。６０℃で加温しながら攪拌溶解させたところ、オロト酸濃度２０％は完全に溶解したが、２５％では少し溶け残りが認められた。このように、カルニチン５０％の場合のオロト酸の溶解上限は略２５％であることがわかった。

［実施例２］
　メイラード反応は、還元糖のカルボニル基と蛋白質又はアミノ酸のアミノ基が非酵素的に反応して褐色色素を生成する反応として知られている。オロト酸とカルニチンを含む飲料がメイラード反応を生じさせるかどうかについて調べた。なお対照として、カルニチンをリジンに代えた、オロト酸とリジンを含む飲料を用いた。オロト酸０．５％、カルニチン１％及び果糖ブドウ糖液糖３％を含むモデル飲料と、オロト酸０．５％、リジン１％及び果糖ブドウ糖液糖３％を含む対照飲料とを作製した。これらモデル飲料１００ｇと対照飲料１００ｇとを、それぞれ２０分間煮沸したところ、図１に示すように、カルニチンを含むモデル飲料では変化がなかったが、リジンを含む対照飲料では顕著な褐変が認められた。このように、カルニチンではメイラード反応が生じなかったことから、加熱処理済みの高濃度オロト酸溶液を飲料に添加して製造する上において、塩基性アミノ酸を使用するよりも、アミノ酸ではないカルニチンを使用することが有利であることが示された。

［実施例３］
　市販スポーツドリンクにカルニチン又はリジンで溶解させた高濃度オロト酸溶液を添加し、オロト酸終濃度が０．１％、カルニチン終濃度が０．３％のドリンク及びオロト酸終濃度が０．１％、リジン終濃度が０．３％のドリンクを調製した。３名の熟練したパネラーにより香味を評価した。非常においしい５点、おいしい３点、何とか飲める２点、おいしくない１点を評価基準とし、３名の平均値を算出したところ、オロト酸＋カルニチンでは全員が５点という高い評価が得られたのに対し、オロト酸＋リジンでは１．６７という低い評価しか得られなかった。

　本発明は、飲料産業の分野で有用である。

Claims (4)

1. オロト酸を１．２～２５質量％、及びカルニチンを１．４４～８０質量％の範囲で、かつ、オロト酸とカルニチンを質量比で１：１．２～１：１０で含むことを特徴とする高濃度オロト酸溶液。
2. 加熱処理が施されたことを特徴とする請求項１記載の高濃度オロト酸溶液。
3. 請求項１又は２記載の高濃度オロト酸溶液を飲料に、飲料１００質量部に対して０．０５～１０質量部の割合で添加することを特徴とするオロト酸含有飲料の製造方法。
4. オロト酸を０．０２～２質量％、及びカルニチンを０．０２４～６質量％の範囲で、かつ、オロト酸とカルニチンを質量比で１：１．２～１：１０で含むことを特徴とするオロト酸含有飲料の製造方法。

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