(57)【要約】本発明は、食物及び／又は食事の補充剤に使用できる水に分散可能なステロール生成物に関する。本発明の生成物は、飲料への適用として特に有益であり、そして粒子サイズが小さくそして香りのよい感覚を刺激する性質を伴う生成物を得ることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステロール、モノグリセリド、及びポリソルベートが、重量比において
i)  ステロール1部(part)対、
ii)  モノグリセリド約1.14乃至約1.5部(part)対
iii)  ポリソルベート約0.04乃至0.20部(part)、
にて提供され、そしてその組成物の水中での分散により粒子が生成され、そしてその粒子では、1μより小さい粒子が90%を越えることを特徴とする前記ステロール、モノグリセリド、及びポリソルベートを含む組成物。
【請求項２】
ステロールとモノグリセリドとの比が、ステロール1部(part)に対しモノグリセリド約1.18乃至約1.40部(part)である請求項１記載の組成物。
【請求項３】
ステロールとモノグリセリドとの比が、ステロール1部(part)に対しモノグリセリド約1.2乃至約1.3部(part)である請求項２記載の組成物。
【請求項４】
ステロールとモノグリセリドとの比が、ステロール1部(part)に対しモノグリセリド約1.25部(part)である請求項３記載の組成物。
【請求項５】
ステロールとポリソルベートとの比が、ステロール1部(part)に対しポリソルベート約0.06部(part)乃至0.1部(part)である請求項１記載の組成物。
【請求項６】
ステロールとポリソルベートとの比が、ステロール1部(part)に対しポリソルベート約0.08部(part)である請求項５記載の組成物。
【請求項７】
モノグリセリドが25℃より高い融点を有する請求項１記載の組成物。
【請求項８】
モノグリセリドが50℃より高い融点を有する請求項１記載の組成物。
【請求項９】
モノグリセリドが実質的に十分に飽和された脂肪酸から成る請求項１記載の組成物。
【請求項１０】
ポリソルベートが、ポリソルベート60、ポリソルベート65及びポリソルベート80、又はその混合物から成る群から選択される請求項１記載の組成物。
【請求項１１】
ポリソルベートが、ポリソルベート60である請求項１記載の組成物。
【請求項１２】
i)  ステロールとモノグリセリドとの比が、ステロール１部(part)に対しモノグリセリド約1.25部(part)；
ii)  ステロールとポリソルベートとの比が、ステロール１部(part)に対しポリソルベート約0.08部(part)対、モノグリセリド約1.14乃至約1.5部(part)；
iii)  モノグリセリドが、50℃より高い融点を有し；そして
iv)  ポリソルベートがポリソルベート60である、
請求項１記載の組成物。
【請求項１３】
モノグリセリドが、実質的に十分に飽和されたC18の脂肪酸から成る請求項１２記載の組成物。
【請求項１４】
レシチンをさらに含む請求項１２記載の組成物。
【請求項１５】
a)  モノグリセライドとステロールとを加熱により均一な溶融液を形性し、混合液を生成する工程；
b)  乳化混合物からステロールの分離が全くないか、又は最小と成るよう混合物を急冷し粉末を得る工程；
c)  水又は水溶性食物適用物と上記粉末とを混合する工程；
d)  水又は水溶性食物適用物をその混合物の溶融温度を越える温度に加熱し、水溶性基質(matrix)を得る工程；そして
e)  混合物の融点を越える温度にて、高いせん断力により水溶性基質を混合する工程、
を含む水溶性飲料を調製する方法。
【請求項１６】
粉末又は混合物に付加的に添加される乳化剤をさらに含む請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
混合物がステロール、モノグリセリド、及びポリソルベートを含み、ここでそのステロール、モノグリセリド、及びポリソルベートが重量比において、
i)  ステロール1部(part)対、
ii)  モノグリセリド約1.14乃至約1.5部(part)、対
iii)  ポリソルベート約0.04乃至0.10部(part)、
にて提示される請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
i)  ステロールとモノグリセリドとの比が、ステロール１部(part)に対しモノグリセリド約1.25部(part)； 
ii)  ステロールとポリソルベートとの比が、ステロール１部(part)に対しポリソルベート約0.08部(part)；
iii)  モノグリセリドが、25℃より高い融点を有し；そして
iv)  ポリソルベートがポリソルベート60である、
請求項１７記載の組成物。
【請求項１９】
請求項１記載の組成物から調製される食物生成物。
【請求項２０】
請求項１２記載の組成物から調製される食物生成物。
【請求項２１】
請求項１記載の組成物から調製される飲料。
【請求項２２】
請求項１２記載の組成物から調製される飲料。
【請求項２３】
ジュースである請求項２１記載の飲料。
【請求項２４】
オレンジ・ジュースである請求項２２記載の飲料。
【請求項２５】
スポーツ飲料である請求項２２記載の飲料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食物及び食事の補充適用物に用いるステロールを移送(delivary)する新規な組成物に関する。
発明の背景
【背景技術】
【０００２】
環状動脈性心疾患(CHD)は、共通した深刻な症状の心臓動脈疾患で、他の如何なる疾患より米国内において毎年死亡者の有意に多くなる原因となっている。高血清コレステロール、そして特に高レベルの低密度リポタンパク質(LDL)コレステロールが、CHDに関連した危険因子である。研究により示されたことは、植物ステロールを消費すると、全体のコレステロール及びLDLコレステロールが、有意的に低くなり、それによりCHDの危険性が減少することである。
【０００３】
個体が食事から有意に多くのステロールを摂取できる１つ方法は、補強されたすなわち「機能的(functional)」食物を消費することである。植物ステロールを使用する主な欠点は、疎水性の性質により水への溶解性が乏しいことである。油脂を基礎として用いる適切な生成物を得るための脂肪酸とステロールとのエステル化など、本欠点を克服するための多大な努力が払われてきた。最近食品医薬品局(FDA)が、CHDの危険性の減少における植物ステロールの役割についての健康クレーム(claims)を伴う標識によるステロールの補強食物を認可した。生産者の宣伝によれば、１食当たり少なくとも0.65gの植物ステロールエステル含有食物を、低飽和脂肪及び低コレステロールの食事の分量(part)として、少なくとも1.3gを１日当たりの総摂取量としての食事量を日に２回(又は総量が3.4gであるため1.7gのスタノール(stanol)エステルを１日二回摂取)食すれば、心臓疾患の危険性を減少させることができる。ステロールエステルが、脂肪に可溶な疎水性成分であることから、これらは、マーガリン、スプレッド(spread)、サラダドレッシング、及びマヨネーズなどの脂肪を基礎とする食物に典型的に組み入れえられてきた。この方法は、その成分を生成するための技術的解決策であるが、食事における脂肪量の減少を試みているコレステロールを気にする消費者に対し、矛盾と混乱を起こさせることになる。
【０００４】
遊離ステロールを水溶系に組み入れることは、遊離ステロールの疎水性の性質に起因する問題点と成ってきた。文献では、化学的修飾か、種々の乳化剤による混合かのいずれかによりステロールを水に組み入れる種々の方法が記載されている。多くの研究者が、水溶性生成物を生成するための解決策を提案したが、しかしながら、こうした解決策の多くには、これら自体の本質的に有する問題点があり、その本質的問題点には、化学修飾のコスト、生成物の非効果性、有機溶媒の使用を介し混合によるコストそして/又は食物の安全性、少ない安定性、以後の凝集化、触感又は香味の乏しい性質が含まれる。本発明は、水溶系で使用するため提供され、そして選択肢としての水溶性の生成物に伴う多くの課題を克服するための植物ステロール類の新規な生成方法が対象とされる。本発明は、何ら溶媒又は乾燥工程を必要とせず、容易に入手できる食物材料だけを使用し、そして食物及び飲料の適応工業に共通した方法及び装置を使用する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の要約
本発明は、水に容易に分散されるステロール生成物を製造し、従来のそして安価な処理技術を用いて製造可能であり、そして容易に利用でき、安価な乳化剤を使用するという利点を有する。この方法は、有機溶媒又は水の使用を含まず、そのため費用のかかる溶媒の除去や乾燥作業に関係しない。加えて溶媒のない方法を使用して作成される他の生成物と比較して、本発明では、極めて小さな粒子サイズが得られる。この生成物が水系中で容易に分散し、結果としてステロールが有意に安定となり、そして最終生成物を特徴付ける感覚への衝撃が最小的である。特定の乳化剤で、そして／又は使用される量のこれら乳化剤が、安価にて容易に入手でき、食物への適合性を有し、そして先行技術により実証の効率より有意な効率性を有す。
【０００６】
本発明は、ステロール、モノグリセリド、及びポリソルベートを含む組成物を伴い、
ここで、ステロール、モノグリセリド、及びポリソルベートの重量比で、
(i)  ステロール1部(part)に対し、
(ii)  モノグリセリド約1.14乃至1.5部(part)対、
(iii)  ポリソルベート約0.04乃至0.20部(part)、
で提示され、そしてここで組成物を水中で分散させることにより、粒子が形成され、そして粒子の90%以上が1μより小さくなっている。
【０００７】
さらに本発明は、
(a)  ステロールとモノグリセリドを加熱することにより均質な溶融溶液を形成し、混合物を生成する工程；
(b)  乳化剤の混合物からステロールの分離が生じないか又は最小の分離となるよう、その混合物を急冷し粉末を生成する工程；
(c)  水又は水性食物の適応物と上記粉末とを混合する工程；
(d)  上記混合物の溶融温度を越えた温度に水又は水性食物適応物を加熱し、水性基質を生成する工程；そして
(e)  混合物の融点を越える温度にて、高いせん断力により水性基質を混合する工程を含む、水性飲料を調製する方法をさらに記載する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の詳細な説明
本明細書に用いられる語「ステロール」は、シトステロール、カンペステロール、ステグマステロール、ブラスカステロール、アベナステロールなどの特定ステロールとダイオスゲニン又は特定ストロールの混合物の両方の意味である。特定ステロール又はステロールの混合物、若しくはステロール誘導体が、以下の資源から単離され、すなわちその資源としては、ダイズ、カノラ種、トウモロコシ、ヒマワリ、綿の種、ヤシの殻、トウモロコシ繊維、大豆芽、シアナッツの実、又はピーナツなどの脂肪種、メキシカンヤムイモ、オリーブ又はサトウキビなどの植物資源が含まれる。さらにステロールの定義内に含まれるものとしては、上記ステロールを水素付加した形状で、シトスタノール及びキャンペスタノール(スタノールとして技術的に周知)を含むがそれに限定されない。
【０００９】
さらにその定義内に含まれるものとしては、ステロール又はステロール脂肪酸エステル、フェルレートエステル、又はコハク酸エステルなどのステロールエステル誘導体である。さらに本定義内に含まれるものは、ステロールに基づく医薬剤類、及びエストロン、エストロゲン、プロゲステロン、テストステロール、アンドロステンジオン、アンドロステン-ジエン-ジオンなどの医薬剤の中間体である。さらに種々のステロール類の全ての混合物が本発明の範囲内である。
【００１０】
本明細書に使用される語「ポリソルベート」は、ポリオキシエチレン・ソルビタン・エステルの意味である。本発明において好ましいポリソルベートは、ポリソルベート60、ポリソルベート65、及びポリソルベート80である。最も好ましくは、ポリソルベート60(ポリオキシエチレン(20)ソルビタン・モノステアレート)である。
ステロールの生成における主要な問題は、融点が高いことである。商業的に入手できる食物の等級によるステロールが、120℃乃至140℃の範囲の融点を有する。これは、ステロールが高圧を伴う高温にて再分類することなく、液状ステロールとして水中で分散することができないことから、水中での分散を非常に困難にしている。水と固体ステロールとの混合による結果として、ステロールの粒子サイズは、入ったステロールの粒子サイズと実質的に同一のままである。微細に磨り潰されたステロールでさえ、本発明により得られたステロールより有意に大きな粒子サイズを有することになる。
【００１１】
本発明は、ステロールとモノグリセリド又は他の媒体(medium)の極性乳化剤とを混合することによりこの問題を克服している。驚いたことに、モノグリセリドが、適切な温度で溶解したステロールで有効である。混合されそして球体化された噴霧状の溶解体であるステロール1部(part)とモノグリセリド1.25部(part)との混合物が、粉末状態となり、その粉末が、〜70℃で溶解するが、その混合物の極めて小部分だけが〜95℃まで固体状態として残っている。ポリソルベート(Tween 60など)をほんの小量(1-4wt%)しか添加しなくても、この効果をさらに増大させ、従って全体の溶融温度がほぼ75℃であることが、見出されたことは極めて驚くべきことである。
【００１２】
ステロール及びモノグリセリド、並びにポリソルベートの粉末を、その成分を加熱により、実質的に又は完全に均質な溶解溶液を生成させる。次ぎにステロールの実質的分離が起きないように、その溶解溶液を極めて迅速に冷却する。噴霧作用による小球化又は噴霧作用による微細な小球化などの作用が有効であることが、見出された。これらの例において、その融解液を、急冷可能な空気の気流中で噴霧式に吹き付け、その結果流動可能な粉末となる。室温又はそれよりわずかに高い温度で固体であるモノグリセリドを使用することは、有益である。このことは、噴霧式の小球生成により自由な流動性の粉末の形成を容易にする。ジモダン(Dimodan)PVK(Danisco)などの飽和モノグリセリドが好ましい。媒体としての極性乳化剤、ステロール、及び所望により他の乳化剤を含む乳化剤が混合され、そして粉末に冷却される場合、乳化剤とステロールとの実質的に分離を起こさない方法を利用することが、重要である。有意的な分離が起こらないことを確実にするために、通常の装置を実際に使用しているように、その融解溶液をできるだけ急速に冷却すべきである。溶解液を空気の気流中に噴霧式に吹き付け、その結果粉末を迅速に形成することになる、マイクロプリリング(microprilling)を用いた記載の方法が好ましい。別の選択肢としての方法は、微小球体の形成、香錠(pastilles)の形成、押し出し、又は他の適切な方法を含むことができ、所望によりその後の磨り潰し作業もさらに使用することができる。
【００１３】
ステロール/乳化剤の粉末が、スラリーを形成するように水又は水性の適用液へ混合しながら添加することにより形成することができる。次ぎにその粉末を加熱し、水性適用液中で液体又は半液体へと溶解する。次ぎに溶解物と水性適用物との混合物を、均質化(homogenization)等のせん断作用にかけられる。温度は、せん断を行なっている期間、ステロール/乳化剤の粉末の融点を越える温度に維持される。熱交換機(又はペースト作成器)及び及びイン・ライン均質器(in line homogenizer) から成る連続系を使用し、高温での生成物の暴露時間を最少にすることができる。
【００１４】
加熱及びせん断処理により、微細な液体/液体の分散を形成する。この方法を使用すると、358nmの平均粒子サイズを得ることができ、そして実質的に100%、即ちこの粒子の実質的に全てが１μよりも小さい、サイズを得ることができる。
分散される粒子の90%より多くが、1μより小さいことが好ましく、そして分散される粒子の95%より多くが、1μより小さいことがより好ましい。せん断作用の温度が、適用物中の粉末の融点より高い温度にする必要がある。せん断作用を粉末の融点より低い温度にて行われた場合、そのせん断作用が、液体をより微細な小滴にせん断する作用とはならず、むしろ粉末を有意に小さな粒子に磨り潰すことになる。液体のせん断作用が、粉末をすりつぶすより有意に効果的であり、そして得られる粒子サイズは、粉末の溶融温度より低い温度に対するより、溶融温度の高い温度に対するほうが、有意に小さい。
【００１５】
見出されたことは、ステロール、モノグリセリド、及びポリソルベートを含む上記方法を用いて形成される分散が、純粋な水の中で多くの週の期間にて安定となり得る。このことは、多くの適用物に対して十分であるが、他の適用物では、適用物の条件又は保存寿命の長期必要な要件により、安定剤の添加を必要とする場合がある。分散を安定させるために使用できる生成物の1つが、レシチンである。そのレシチン(好ましくは水酸化された脱油化レシチン)を、冷却前に乳化剤/ステロール溶融物に添加するか、又は噴霧状の小球化された粉末を乾燥混合体として添加するか、あるいは混合又は均質化(homogenization)する前に、分けて水性適用物へ添加することができる。別の乳化剤が、融解液の調製中に乾燥粉末体へ加えるか、あるいは水性生成物の調製中に含めることができる。好ましくは、添加する乳化剤が、分散された製造物のゼータ電位(zeta potential)を高めるものを含む。
【００１６】
本発明の組成物を使用するための好ましい飲料は、スポーツ飲料、日常の飲料、炭酸飲料、ジュース、人工のジュース、及び香りの飲料である。さらに本発明の乳化されたステロールが、ヨーグルト、アイスクリーム及びチーズなどの日常の食物、シリアル、バー、ブレッド、スプレッド、ソース、ドレッシング、糖菓剤、オイル、クラッカー、焼いた食物、冷凍食品などの非飲料食物の適用物へ添加することができる。粉末にされた製品では、典型的に製造期間中に簡単に添加することができる。
本発明の種々な成分の比率が、本発明の十分な利点を実現するために重要である。本明細書に記載された全ての比率が、重量を基盤とし、そして用いられるステロールと比較したものである。従ってステロール成分が、常に1.0として表される。使用されるモノグリセリドとポリソルベートとの比率が、飲料適用物中で処方された場合、その製造物の粒子サイズに劇的な効果を有す。
【００１７】
この文章全体にわたる「約」という語は、たとえその値が、調整可能であったとしてむ、さらに本発明の利点を行いながら、同定された値の柔軟性の度合いを反映していることを、理解すべきである。さらに本発明では、「約」の指定を除くことにより同定可能な特定範囲及び値が含まれる。
本発明において利用される場合、モノグリセリドは、ステロールに対する比率が約1.14から約1.50にて存在することが好ましい。より好ましくは約1.14から1.40であり、そして最も好ましくは約1.17から約1.25である。加えてこれらは、約1.17,1.20,1.25,又は1.30と特異的に存在しても良い。
本発明において利用される場合、ポリソルベートは、ステロールに対する比率が約0.04から約0.20の比率で存在することが好ましい。より好ましくは約0.06から0.1で、そして最も好ましくは約0.08である。
【００１８】
ステロールの融点を低くする所望の効果を、多くの乳化剤を使用しそして上記の範囲の比率にて実現できる。主要な目的は、水中での固体とは対照的に水中での液体としてせん断可能なレベルに、ステロール混合物の融点を下げることである。所望される融点の範囲が、約30乃至120℃、好ましくは約40乃至100℃、そして最も好ましくは60乃至80℃の範囲にて可能である。
所望により結晶抑制剤を、  分散液中で結晶の生成を防止し又は遅延させることにより、分散された生成物の安定性を増大させるよう、その生成液に添加することができる。適切な結晶阻害剤の試料は、ポリグリセロール・エステル、オキシステアリン、スクロース・エステル、グルコースエステル、及びソルビタントリステアレートがあげられる。
【００１９】
さらに本発明では、飲料物中に乳化されたステロールを包含する方法が含まれる。その方法は、
１．ステロールを極性乳化剤の媒体と、又は乳化剤の混合物と、加熱により均質な溶融溶液を形成する工程、
２．ステロールと乳化剤混合物からステロールの分離が全く起こらないか、最小しか生じないようにその混合物を急冷させる工程、
３．所望により追加の乳化剤を伴う得られた粉末を乾燥混合する工程、
４．粉末又は混合(blend)された粉末と水又は水性食物適用物とを混合する工程、
５．元のステロール粉末の溶融温度より高い温度へ、水又は水性食品適用物を加熱する工程、
６．水性の環境中で元の粉末の融点より高い温度で、有意に高いせん断(均質化(homogenization)など)により混合する工程、
があげられる。
実施例及び調製
【実施例】
【００２０】
実施例１
大豆のステロール(1.5kg,Cargill,Inc.)、飽和モノグリセリド(1.891kg,Dimodan PVK,Danisco-Cultor)、及びポリソルベート 60(0.141kg,Tween60-Unichema)を乾燥し、そして、窒素気流中145℃で、2ガロンの圧力反応装置(Parr)にて混合溶解した。得られた粉末は、白色から少し灰色がかった白色の微細な自由流動の粉末であった。
【００２１】
実施例２乃至３
実施例１の方法には、繰り返し異なるレベルの飽和モノグリセリド及びポリソルベート 60を用いた。用いられた物質の比率は、以下の表に記載されている。全てが、微細な自由流動の粉末となった。
【表１】
2005521397.tif 000002
【００２２】
実施例4乃至6
実施例1乃至3にて製造された粉末を水中で取り入れ、そして得られた分散物の粒子サイズを測定した。水中で取り入れるために使用された方法は、高いせん断力により混合しながら、80℃の水へ粉末を添加することを含む。得られたスラリーを、50℃まで冷却した。次ぎに水性の分散物を、連続パスツール法(Microthermics,Inc.,UHT/HTST hybrid)を用いて85℃まで加熱し、そしてその後２段階均質装置(homogenizer(Niro,Inc.)上で、それぞれ3000psi及び500psiで均質化した。0.20%(w/w)のステロールを含む水性分散物を、ガラス瓶中で熱い状態で充填しその後室温へ急冷した。これら分散物の粒子サイズを、超音波を用いないHoriba LA-910 レザー光散乱粒子サイズ分析装置を用い測定した。得られた生成物の量及び得られた粒子サイズが、以下の表に記載されている。
【表２】
2005521397.tif 000003
【００２３】
実施例７
実施例１からの製造物(23.5g)を、水(4037.6g)と共に80℃にてスラリー状にし、そして50℃へ冷却する。分散物を、低果肉オレンジ・ジュース濃縮液(938.9g Cargill,Inc.)と共に混合した。再構成されたジュースを、連続パスツール法(Microthermics,Inc.,UHT/HTST hybrid)を用いて185℃に加熱し、そしてその後２段階均質装置上でそれぞれ3000psi及び500psiにて均質化した。次ぎにステロール含有オレンジ・ジュースを、12f1.oz.(360ml)のガラス瓶中で熱い状態で充填し、その後室温へ急冷した。比較のため濃縮物からのオレンジ・ジュースのコントロール生成物を、同じ方法を用い調製した。これらの製造物を特徴付ける外観、安定性、及び沈殿状況を、室温及び冷凍温度で監視した。
実施例８
【００２４】
実施例1にて製造された粉末は、レクチン(Precept 8120-Central Soya)と共に混合された乾燥物であり、従って混合物の総量が、9%のレクチンであった。次ぎにその混合物が、実施例4乃至6の方法を用い水中で生成された。得られた分散物から、7.94のpHにて5.5mVのゼータ電位を有することが見出された。実施例１により作成されたレシチンを有しない分散物が、7.62のpHにて1.3mVのゼータ電位を有した。
ステロール含有オレンジ・ジュースの香り及び口触りが、コントロール・オレンジ・ジュースと同一であった。沈殿特性の観察から明示されたことは、ステロール含有オレンジ・ジュースが、コントロール・オレンジ・ジュースと比較として果肉の沈殿する程度が有意に低いことが示され、そしてステロール生成物の識別可能な沈殿又は塊状化が示されなかった。
上記明細、実施例、及びデータにより、本発明の製造物の製造及びその使用を、完全に説明可能である。本発明の多くの例が、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく行なうことができることから、本発明は以後添付されるクレーム内に常駐されている。
【国際調査報告】
2005521397.tif 000004