(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
疎水性栄養補給ナノメートル液滴の濃縮物であって、前記濃縮物は容易に分散して透明な水溶液になり、および
水、ショ糖および親水性共溶媒に最初に溶解させたショ糖脂肪酸エステルと；
栄養補給オイルを作るためにレシチン化合物と共に最初に溶解させた疎水性栄養補給食品とを含み、前記栄養補給オイルに対する前記ショ糖脂肪酸エステルの比は、０．３６〜０．５０であり、前記ショ糖脂肪酸エステル溶液と前記栄養補給オイルは共に均質化されて少なくとも０．５重量％の疎水性栄養補給食品を含む疎水性栄養補給ナノ粒子の濃縮物を生成する，濃縮物。
【請求項２】
前記ショ糖脂肪酸エステルは中ＨＬＢを有する請求項１に記載の濃縮物。
【請求項３】
前記ショ糖脂肪酸エステルは高ＨＬＢを有する請求項１に記載の濃縮物。
【請求項４】
前記ショ糖脂肪酸エステルは少なくとも５０％のモノエステル含量を有する請求項１に記載の濃縮物。
【請求項５】
前記ショ糖脂肪酸エステルはショ糖ラウリン酸エステル、ショ糖ミリスチン酸エステル、ショ糖ステアリン酸エステル、ショ糖オレイン酸エステルおよびこれらの混合物からなる群から選択される請求項１に記載の濃縮物。
【請求項６】
前記共溶媒はプロピレングリコールおよびグリセロールを含む請求項１に記載の疎水性栄養補給ナノメートル液滴の濃縮物。
【請求項７】
前記レシチン化合物はレシチン、水酸化レシチン、リゾレシチンおよびこれらの混合物からなる群から選択される請求項１に記載の濃縮物。
【請求項８】
前記疎水性栄養補給食品はオメガ−３脂肪酸、トコフェロール、トコトリエノール、カロテノイド、ビタミンＤ、ビタミンＫ、ターメリック、パプリカおよびコエンザイムＱ１０からなる群から選択される請求項１に記載の濃縮物。
【請求項９】
粉末として配合された請求項１に記載の濃縮物。
【請求項１０】
容易に分散して水溶液になるナノ液滴の疎水性栄養補給濃縮物を製造する方法であって、
水、ショ糖および親水性共溶媒の溶液にショ糖脂肪酸エステルを溶解させる工程と、
栄養補給オイルを生成するために疎水性栄養補給食品をレシチン化合物と溶解させることにより栄養補給オイルを生成する工程と、
前記溶解したショ糖脂肪酸エステルと前記栄養補給オイルとを均質化してナノ液滴の疎水性栄養補給濃縮物を得る工程とを含む方法であって、前記栄養補給オイルに対する前記ショ糖脂肪酸エステルの比は、０．３６〜０．５０である。方法。
【請求項１１】
前記均質化工程はさらに、前記溶解した脂肪酸エステルを高せん断ミキサーにより混合する工程と、混合を続けながらここに前記栄養補給オイルを加えて混合物を生成する工程と、前記混合物を均質化のために８００ｂａｒのホモジナイザーに移す工程とを含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ショ糖脂肪酸エステルは中ＨＬＢを有する請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記ショ糖脂肪酸エステルは高ＨＬＢを有する請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記ショ糖脂肪酸エステルは少なくとも約５０％のモノエステル含量を有する請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記ショ糖脂肪酸エステルはショ糖ラウリン酸エステル、ショ糖ミリスチン酸エステル、ショ糖ステアリン酸エステル、ショ糖オレイン酸エステルおよびこれらの混合物からなる群から選択される請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記共溶媒はプロピレングリコールおよびグリセロールを含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
前記レシチン化合物はレシチン、水酸化レシチン、リゾレシチンおよびこれらの混合物からなる群から選択される請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
前記疎水性栄養補給食品がオメガ−３脂肪酸、トコフェロール、トコトリエノール、カロテノイド、ビタミンＤ、ビタミンＫ、ターメリック、パプリカおよびコエンザイムＱ１０からなる群から選択される請求項１０に記載の方法。
【請求項１９】
前記均質化工程を室温より低い温度で行う請求項１０に記載の方法。
【請求項２０】
前記均質化工程を不活性ガスのブランケット下で行う請求項１０に記載の方法。
【請求項２１】
さらに前記疎水性栄養補給濃縮物から粉末を形成する工程を含む請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【０００１】
先の出願への相互参照
Ｎ／Ａ
米国政府支援
Ｎ／Ａ
発明の背景
技術領域
本発明は不溶性のビタミンおよび栄養補助食品を可溶化して光学的に透明な栄養補給飲料を製造する方法に関する。
【０００２】
背景
「機能性食品」または「栄養補給食品」におけるより一層の世界的関心が存在する。食品の従来の特質をブレンドした食料品、すなわちある種の健康問題を治療する、改善するまたは防ぐことが意図されている食物および必須栄養素および薬または栄養補助食品を提供する食料品が存在する。ある意味ではこれらの「新しい」製品は実際にはかなり遠い昔の食品を思い起こさせる。何千年にわたってヒトの食べ物は比較的に安定で変わらなかった。当初ヒトは手に入れられる局所環境の動物および植物を食べて暮らす狩人であり寄り集まり（gathers）であった。ヒトはマクロ栄養素（炭水化物、脂質およびタンパク質）およびミクロ栄養素（ビタミン、ミネラルおよびビタミン様有機化合物）の両方を彼らの食糧供給にて適切に利用することを徐々に発展させた。農業が狩りおよび収穫に取って代わった際に応じて食生活における時折の改革があったが、このような改革でさえ段階的でありヒトは自らの食糧供給に適応していた。食糧供給に関する主な問題は明らかに不足であった。
【０００３】
ヒトはある種の食品（多くの場合植物由来のものだが時々動物性食品のものもある）は病気を治療しまたは他にはヒトの生存を変えるさらなる性質を有することを徐々に見出した。これらは医薬品として用いられた天然の「薬」であった。巨大製薬会社の今日において、たった数世代前はすべての薬および医薬品が自然源に由来したということを理解することは多くにとって難しい。
【０００４】
ヒトおよびその食糧供給との間のバランスは産業革命後の化学および食品科学の台頭で破壊された。食糧生産は次第に機械化されるようになり、遠距離輸送される加工食品の利用が次第に一般化した。精製食品はより安定であり容易に取り扱われることが見出された。次第に人々はますます高度に処理され精製された食品を好むようになった。ほぼ同時に活性分子が薬草から単離されて現代製薬科学が始まった。最終の結果はヒトの食べ物においてマクロ栄養素からミクロ栄養素を部分的に切り離すことであった。食糧供給においてミクロ栄養素により以前果たされていた治療的役割と予防役割は医薬品により取って変わられた。
【０００５】
より最近では、これらの傾向を逆転させて食糧供給の治療特性を復活させようとする試みがある。これは主としてビタミンおよび栄養剤または栄養補助食品の接種を通じてであった。このアプローチはある程度の成功が見られるが、それはピルおよび頓服の製薬アプローチがある程度基になっている。現在ではミクロ栄養素とマクロ栄養素とを実際に提供する食品に戻ることが望まれる。ある場合にこのことは、たとえ除かれるにしてもごく少ない微量栄養素が除かれている比較的加工されていない食品を用いることにより最もよく達成される。他の場合には、十分なレベルのこれらの成分を得るためには食品または飲料にミクロ栄養素を添加することが必要である。
【０００６】
とりわけトコフェロールおよびトコトリエノール（ビタミンＥ群の構成要素）等の天然の酸化防止剤、ローズマリー油、オメガ３脂肪酸、オレウロペイン、コエンザイムＱ１０、ならびにルテイン、ベータカロテンおよびアスタキサンチン等のカロテノイドの重要性。パプリカおよびターメリック等の香辛料、ビタミンＤおよびビタミンＫ等の疎水性ビタミンならびに他の親油性物質は重要な栄養補給食品であると認識されていた。このような親油性物質を固体食料品に加えることが必ずしも都合がいいわけでない。代わりに、これらの物質を飲料に与えることが望ましい。残念ながら、これらの物質を水性飲料に溶解させることはできず、通常用いられる乳化系により懸濁を抑える。理想的には、これらの物質は強化型の「ウォーター」飲料中の成分であるとよい。しかしながら、水の添加は効果的な乳化を必要とするだけでなく光学的に透明な飲料を製造する系を必要とする。というのはほとんどの人々は水が透明であると思い、光学的に透明な「水のような」飲料に必然的に魅力を感じるためである。本発明は疎水性栄養補給物質のより即時の可溶化を提供する。特に濃縮物を製造し、ここで栄養補給物質が安定なナノメートルサイズ（通常５０ｎｍ未満）の液滴として存在し、したがってこれは光学的に透明な水溶液を作る。ナノメートル粒子または液滴の美容利点と別に、上記濃縮物は有意な機能的利点を有するであろう。取り込まれた際にナノメートル粒子または液滴はより容易に分散し、より容易にかつ迅速に吸収されるであろう。このことはバイオアベイラビリティを改善することができ、より少ない有効量につながるであろう。
【０００７】
発明の詳細な説明
以下の記載は当業者が本発明を行いおよび使用することができるように提供され、発明を実施する発明者等により検討された最良の形態を説明する。しかしながら、当業者には容易に明らかである種々の変更が残っているであろう。というのは、疎水性栄養補給物質の改善された安定化方法を提供するために本発明の一般原則が具体的に本明細書に明示されているためである。
【０００８】
本発明者等は疎水性栄養補給物質を乳化する改善された方法および組成物を開発する。組成物中、第１乳化剤はショ糖脂肪酸エステルである。これは共溶媒および第２乳化剤と併用される。
【０００９】
本発明者等は作業者等がショ糖脂肪酸エステルを溶解させることに関して有する困難をショ糖−共溶媒溶液を最初に製造することにより取り除くことができることを見出した。脂肪酸ショ糖エステルをこの溶液に加え、十分に分散するまで混合してショ糖エステル−共溶媒の第１乳化剤を生成する。ショ糖脂肪酸エステルの水溶液を製造するのにプロピレングリコールとグリセロールが有効である。共溶媒の正確な量と比は幅広い有効な範囲にわたって変化する。臨界量を超える場合には相分離が起こるので用いるプロピレングリコールの量には限度がある。グリセロールの限度はプロピレングリコールについてのものより高い。他の食用共溶媒も本発明における使用に適する。
【００１０】
中〜高ＨＬＢ（親油性−親水性バランス）であるショ糖脂肪酸エステルを本発明において用いることができる。以下の例はショ糖モノパルミチン酸エステルを用いているが、単独でまたは配合物として用いることができる他のショ糖脂肪酸エステルはショ糖ラウリン酸エステル、ショ糖ミリスチン酸エステル、ショ糖ステアリン酸エステル、ショ糖オレイン酸エステルおよびこれらの化合物の混合物を含む。より高いＨＬＢの他の界面活性剤（補助界面活性剤）と組み合わせた場合に５０〜８０％付近のモノエステル含量の中ＨＬＢ（親油性−親水性バランス）（例えば８〜１６のＨＬＢ）のショ糖エステルが本発明において十分に働くことが見出された。現状の配合では１．５％〜１０％のショ糖エステル濃度を用いる。しかしながら、最終濃縮物においてより高いレベルの栄養補給食品を得るためにさらにより高いレベルのショ糖エステルを用いることができる。
【００１１】
別に疎水性栄養補給食品をレシチン、リゾレシチンまたは水酸化レシチンのような第２乳化剤と混ぜて「オイル」を生成する。当業者によく知られるとおり、レシチンは流体および脱油型の両方として供給される。脱油型はより高いリン脂質含量を有する粉末形態にある。３つのタイプのレシチンを本発明において用いることができる：標準のレシチン（未修飾）、水酸化レシチンおよびリゾレシチン（酵素修飾）。「オイル」中の疎水性栄養補給食品の溶解度を改善するために実際のオイル（例えばトリグリセリド）を加えることもできる。
【００１２】
続いて不安定な栄養補給食品を保護する条件下で「オイル」をショ糖エステル−共溶媒の第１乳化剤に加えて均質化する。例えば、本方法を室温（２５℃）より低い温度および不活性ガス（例えば窒素またはアルゴン）ブランケット下で行うことができ、酸化を制限または防止する。これは光学的に透明な乳化した栄養補給濃縮物をもたらし、ここで栄養補給粒子（栄養補給食品が液体である場合は液滴）は直径約５０ｎｍ以下である。当該技術分野において知られるとおり、このサイズのナノ粒子またはナノ液滴は水溶液に分散した際に光学的に透明な溶液を生成する。濃縮物は単純な混合をするだけで水に容易に分散して透明な飲料を作る。幅広い範囲の栄養補給食品の濃縮が利用でき配合要求を満たす。本発明により製造される乳化された栄養補給濃縮物は十分に安定であるので、噴霧乾燥、フリーズドライ（凍結乾燥）および超臨界流体抽出（例えば液体二酸化炭素）のような当業者に知られる方法を用いる粉末への変化に耐える。これらの技術は液体の乳化した栄養補給濃縮物と同様に水溶液に容易に分散可能な粉末の栄養補給濃縮物をもたらす。
【００１３】
ショ糖エステル対レシチン比については、できるだけ高いショ糖エステルのレシチンに対する比を維持することが重要であり、それにより否定的な味覚効果を最小限に抑える。飲料透明性および濃縮物安定性のような性能に関して、それぞれの栄養補給食品について最適化されるべきショ糖エステル対レシチン比の範囲が存在する。この範囲から外れるとより混濁した飲料をもたらす。
【００１４】
以下の例は本発明の組成物をより明らかに記載する。
【００１５】
例１  コエンザイムＱ１０を含む栄養補給溶液：この例は水に容易に分散して栄養補給飲料および他の製品を作る、０．５ｋｇバッチの３％コエンザイムＱ１０オイル濃縮物の調製を開示する。
【００１６】
ショ糖エステル混合物  ショ糖（１７５ｇ）を１０２．５ｇの水に６０℃で混合することにより溶解させる。混合物を２５℃まで冷やしてプロピレングリコール（７５ｇ）およびグリセロール（１０２．５ｇ）をショ糖溶液に共溶媒として混合する。ショ糖モノパルミチン酸エステル（１２ｇ＝最終混合物の２．５重量％）をショ糖／共溶媒混合物に加えて６，０００ｒｐｍにて高せん断ミキサー中で約１２０ｍｂａｒの真空下で混合する。１０分程度で溶解する。１０分後にショ糖エステルが溶解しきっていなかったら、真空下で溶解が終わるまで混合を続ける。
【００１７】
栄養補給オイル  コエンザイムＱ１０（１５ｇ）を中鎖長トリグリセリド（１５ｇ）および脱油レシチン（３ｇ）と混ぜて６０℃にて均質なオレンジ色のオイルを生じるまで混合する。
【００１８】
コエンザイムＱ１０濃縮物  真空を解放した後に栄養補給オイルをショ糖エステル混合物に素早く加える。素早く再び真空（１２０ｍｂａｒ）にして６，０００ｒｐｍにて１０分間真空下で混合を続ける。その後、濃縮物を４℃に保たれたホモジナイザーに移す。混合物を８００ｂａｒ（６４０ｂａｒの第１段階および１６０ｂａｒの第２段階）にて６サイクル間均質化する。ホモジネートがサイクル間で冷えるように時間を見込む。均質化の間ずっと冷やすことおよび混合物を窒素で覆うことにより酸化を抑える。最終濃縮物の平均粒径は均質化の後には約５０ｎｍである。
【００１９】
例２  オメガ−３脂肪酸を含む栄養補給食品溶液：この例は水に容易に分散して栄養補給飲料および他の製品を作る、０．５ｋｇバッチの１０％オメガ−３オイル濃縮物の調製を開示する。
【００２０】
ショ糖エステル混合物  ショ糖（１７８ｇ）を９０．１５ｇの水に６０℃で混合することにより溶解させる。混合物を２５℃まで冷やしてプロピレングリコール（６６．７ｇ）およびグリセロール（９０．１５ｇ）をショ糖溶液に共溶媒として混合する。ショ糖モノパルミチン酸エステル（２５ｇ＝最終混合物の５重量％）をショ糖／共溶媒混合物に加えて６，０００ｒｐｍにて高せん断ミキサー中で約１２０ｍｂａｒの真空下で混合する。１０分程度で溶解する。１０分後にショ糖エステルが溶解しきっていなかったら、真空下で溶解が終わるまで混合を続ける。
【００２１】
栄養補給オイル  ドコサヘキサンエン酸（ＤＨＡ）（オメガ−３脂肪酸）（５０ｇ）を含むオイルをｄｌ−アルファ−トコフェノール（１ｇ）、アスコルビルパルミタート（０．０５ｇ）、ローズマリー抽出物（０．１ｇ）ならびに水酸化レシチンおよびまたはリゾレシチン（０．２５ｇ）（またはこれらの混合物）と混ぜて均質オイルを生じるまで混合する。
【００２２】
オメガ−３脂肪酸濃縮物  真空を解放した後に栄養補給オイルをショ糖エステル混合物に素早く加える。素早く再び真空（１２０ｍｂａｒ）にして６，０００ｒｐｍにて１０分間真空下で混合を続ける。混合中はずっと混合物の温度を４℃まで下げる。その後、濃縮物を４℃に保たれたホモジナイザーに移す。混合物を８００ｂａｒ（６４０ｂａｒの第１段階および１６０ｂａｒの第２段階）にて６サイクル間均質化する。ホモジネートがサイクル間で冷えるように時間を見込む。均質化の間ずっと冷やすことおよび混合物を窒素で覆うことにより酸化を抑える。最終濃縮物の平均粒径は均質化の後には約４０ｎｍである。
【００２３】
例３  トコフェロールアセタートを含む栄養補給食品溶液：この例は水に容易に分散して栄養補給飲料および他の製品を作る、０．５ｋｇの３％トコフェロールアセタート濃縮物の調製を開示する。
【００２４】
ショ糖エステル混合物  ショ糖（１８５ｇ）を１０５ｇの水に６０℃で混合することにより溶解させる。混合物を２５℃まで冷やしてプロピレングリコール（７５ｇ）およびグリセロール（１０５ｇ）をショ糖溶液に共溶媒として混合する。ショ糖モノパルミチン酸エステル（７．５ｇ＝最終混合物の１．５重量％）をショ糖／共溶媒混合物に加えて６，０００ｒｐｍにて高せん断ミキサー中で約１２０ｍｂａｒの真空下で混合する。１０分程度で溶解する。１０分後にショ糖エステルが溶解しきっていなかったら、真空下で溶解が終わるまで混合を続ける。
【００２５】
栄養補給オイル  ｄｌトコフェロールアセタート（１５ｇ）を水酸化レシチンおよびまたはリゾレシチン（７．５ｇ）（またはこれらの混合物）と混ぜて均質オイルを生じるまで混合する。
【００２６】
トコフェロールアセタート濃縮物  真空を解放した後に栄養補給オイルをショ糖エステル混合物に素早く加える。素早く再び真空（１２０ｍｂａｒ）にして混合を６，０００ｒｐｍにて１０分間真空下で続ける。混合物の温度を４℃に保つ。その後濃縮物をやはり４℃に保たれるホモジナイザーに移す。混合物を８００ｂａｒ（６４０ｂａｒの第１段階および１６０ｂａｒの第２段階）にて６サイクル間均質化する。ホモジネートがサイクル間で冷えるように時間を見込む。均質化の間ずっと冷やすことおよび混合物を窒素で覆うことにより酸化を抑える。最終濃縮物の平均粒径は均質化の後には約５０ｎｍである。
【００２７】
例４  トコトリエノールを含む栄養補給食品溶液：この例は水に容易に分散して栄養補給飲料および他の製品を作る、０．５ｋｇバッチの３％トコトリエノール濃縮物の調製を開示する。
【００２８】
ショ糖エステル混合物  ショ糖（１７５ｇ）を１４３．７５ｇの水に６０℃で混合することにより溶解させる。混合物を２５℃まで冷やしてプロピレングリコール（７５ｇ）およびグリセロール（５０ｇ）をショ糖溶液に共溶媒として混合する。ショ糖モノパルミチン酸エステル（１３．４ｇ＝最終混合物の２．７重量％）をショ糖／共溶媒混合物に加えて６，０００ｒｐｍにて高せん断ミキサー中で約１２０ｍｂａｒの真空下で混合する。１０分程度で溶解する。１０分後にショ糖エステルが溶解しきっていなかったら、真空下で溶解が終わるまで混合を続ける。
【００２９】
栄養補給オイル  トコトリエノール（１５ｇ）を含むオイルを中鎖長トリグリセリド（２２．５ｇ）ならびに水酸化レシチンおよびまたはリゾレシチン（５．３５ｇ）（またはこれらの混合物）と混ぜて均質オイルを生じるまで混合する。
【００３０】
トコトリエノール濃縮物  真空を解放した後に栄養補給オイルをショ糖エステル混合物に素早く加える。素早く再び真空（１２０ｍｂａｒ）にして混合を６，０００ｒｐｍにて１０分間真空下で続ける。混合物の温度を４℃に保つ。その後、濃縮物をやはり４℃に保たれたホモジナイザーに移す。混合物を８００ｂａｒ（６４０ｂａｒの第１段階および１６０ｂａｒの第２段階）にて６サイクル間均質化する。ホモジネートがサイクル間で冷えるように時間を見込む。均質化の間ずっと冷やすことおよび混合物を窒素で覆うことにより酸化を抑える。最終濃縮物の平均粒径は均質化の後には約５０ｎｍである。
【００３１】
以下の特許請求の範囲はしたがって上に具体的に示し記載したもの、概念的に均等なもの、明らかに置き換えられるもの、および本発明の本質的な意図に本質的に取り込まれるものを含むことが理解されるべきである。当業者はここに記載した好ましい実施形態の種々の適応および変更を本発明の範囲を逸脱することなく構成することができることは十分に理解できるであろう。示した実施形態を例の目的でのみ説明し、本発明を限定するものと解すべきでない。したがって、添付した特許請求の範囲の範囲内で、本明細書に具体的に記載した以外に本発明を実施できることが理解されるべきである。