(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式；
【化２】
0005762961.tif 000017
式中、
Ｒは、１個以上のオキソ基、水酸基、若しくはカルボキシ基を有することができる、直鎖または分岐状Ｃ１−１１アルキル基、或いは
１個以上のオキソ基、水酸基、若しくはカルボキシ基を有することができる、直鎖または分岐状Ｃ１−１１アルケニル基である、
で表される、アルテルナン−カルボン酸エステル。
【請求項２】
アルテルナン−酢酸エステル、アルテルナン−コハク酸エステルまたはアルテルナン−オクテニルコハク酸エステルであることを特徴とする、請求項１記載のアルテルナン−カルボン酸エステル。
【請求項３】
アルテルナンをカルボン酸またはその無水物またはカルボン酸ハライドまたはビニルエステルと反応させる、請求項１または２記載のアルテルナン−カルボン酸エステル、を製造するための方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載のアルテルナン−カルボン酸エステルである乳化剤。
【請求項５】
請求項４に記載の乳化剤を含むエマルション。
【請求項６】
請求項１または２に記載のアルテルナン−カルボン酸エステル、請求項４に記載の乳化剤または請求項５に記載のエマルションを含む組成物。
【請求項７】
請求項１または２に記載のアルテルナン−カルボン酸エステル、請求項４に記載の乳化剤または請求項５に記載のエマルションを他の物質と混合するかまたは該他の物質に加える、組成物の製造のための方法。
【請求項８】
界面活性剤としての請求項１または２に記載のアルテルナン−カルボン酸エステルの使用。
【請求項９】
食品、化粧品組成物または薬学的組成物の製造のための、請求項１または２に記載のアルテルナン−カルボン酸エステル、請求項４に記載の乳化剤、または請求項５に記載のエマルションの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルテルナン−カルボン酸エステル、アルテルナン−カルボン酸エステルの製造方法およびアルテルナン−カルボン酸エステルを含む組成物およびアルテルナン−カルボン酸エステルの使用に関する。
【０００２】
アルテルナン（CAS登録No.:136510-13-9）は、早くも１９５４年Jeanes（J. Am. Soc. 76, 5041-5052）によりLeuconostoc mesenteroides NRRL B-1335から細胞外で産生された画分Ｓグルカンとして記載された。アルテルナンは、グルコース単位からなる多糖である。グルコース単位はα−１，６−およびα−１，３−グリコシド結合を介して互いに結合しており、これらの２つのタイプの結合は主として交互に起こっている(Miasaki et al., 1980, Carbohydr. Res. 84, 273-285)。更に、アルテルナンは、約１０%以下の分枝を含むことができる(Seymour et al., 1979, Carbohydrate Research 74, 41-62)。アルテルナンは、ポリマーの主鎖においてα−１，６と交互に起こるα−１，３グリコシド結合および仮にあるとしても非常にまれに起こる引き続くα−１，６−グリコシド結合を有するので、それは、主としてα−１，６−グリコシド結合の主鎖からなるグルコースポリマーであるデキストラン（CAS登録No.:9004-54-0）から区別される。したがって、CoteおよびRobyt(1982, Carbohydr. Res. 101, 57-74）は、Leuconostoc mesenteroides NRRL B-1335からの特定された画分Ｓグルカンについて、一般に今日有効であるアルテルナンという名前を導入した。
ネイティブアルテルナンは、１０６〜１０７の平均分子量（Ｍｗ）を有し、相対的に容易に水溶性でありそして水性溶液に対して低い粘度を与える（ＷＯ０３０１０１７７）。
【０００３】
これまでに知られているアルテルナンの誘導体は、ネイティブアルテルナンの分子量が物理的および／または生物学的（酵素的）プロセスによって減少させられているという点で限定される。
【０００４】
酵素イソマルトデキストラナーゼによるネイティブアルテルナンの分解により、いわゆる限界アルテルナン（イソアミラーゼによるデンプンの分解により得られる限界デキストリンと同様に知られている）が製造され、これは３５００の平均分子量を有する。限界アルテルナンのレオロジー的性質（水性溶液中の粘度）は、マルトデキストリンのレオロジー的性質にほぼ対応し、即ち、限界アルテルナンは、低い粘度を与え、そして高い濃度（＞８０%w/v）で水溶性である（Cote et al., 1997, Chapter 8 In: Spanier et al.（ed), "Chemistry of novel foods", Carol Steam, IL; Allured Publishing Corp., 95-110, ISBN 093171057X）。
【０００５】
Penicillium属の真菌類の存在下にネイティブアルテルナンをインキュベーションすると、ネイティブアルテルナンの分子量は同様に減少する（ＷＯ０３０１０１７７）。インキュベーション時間に依存して、５〜１０×１０５（４日間のインキュベーション時間）または１〜５×１０４（７日間のインキュベーション時間）の分子量を有するアルテルナンが得られた。アルテルナン分解酵素は、この目的で使用される真菌類において検出され得ず、これは、Penicillium属の真菌類によるネイティブアルテルナンの分子量を減少させるための機構がこれまで予想されないものであることを意味する。
【０００６】
更に、平均分子量は、超音波による処理により１０６未満に減少された（Cote, 1992, Carbohydr, Polymers 19, 249-252）。
【０００７】
真菌類とのインキュベーションの後に得られたまたは超音波による処理により得られた減少した分子量を有するアルテルナンは、そのレオロジー的性質に関してアラビアゴムとの類似性を有する。それは、ネイティブアルテルナンの水への溶解度（１２%〜１５%w/v）と対照的に、容易に水溶性であり（５０%w/vまで）そして溶液で低い粘度を与える。せん断減粘(shear thinning)に関して、減少した分子量を有するアルテルナンの溶液は、低い擬弾性(pseudoelasticity)を示しそしておおよそニュートン流体である。アラビアゴムと対照的に、ネイティブアルテルナンも、減少した分子量を有するアルテルナンも、乳化性を持たない。特定されたレオロジー的性質の理由で、アルテルナンの両誘導体は、特に炭水化物含有食品における増量剤としての使用が提唱される(WO 03010177)。
【０００８】
更に、アルテルナンは、特定のグルカナーゼによってのみ分解されるポリマーである、Biley et al., 1994, Eur. J. Biochem. 226, 633-639。このようなアルテルナン分解グルカナーゼは、少数の微生物から知られている。結果としてアルテルナンおよび減少した分子量を有するアルテルナンは、食品製品のための低カロリー増量剤として提唱された （Cote et al., 1997, Chapter 8 In: Spanier et al.（ed), "Chemistry of novel foods", Carol Steam, IL; Allured Publishing Corp., 95-110, ISBN 093171057X）。
【０００９】
本発明の目的は、アルテルナン誘導体を提供することである。ネイティブアルテルナンと比べて、アルテルナン誘導体は、それらをある用途に適当にする性質を有する。これらのアルテルナン誘導体は、食品、薬学的製品または化粧品に使用するのに特に適している。
【００１０】
この目的は、特許請求の範囲に記載の態様により達成される。
【００１１】
したがって、本発明は、アルテルナン−カルボン酸エステルに関する。
【００１２】
驚くべきことに、種々のアルテルナン−カルボン酸エステルは、低い粘度しか与えないネイティブアルテルナンよりも、水性溶液で有意に高い粘度を与えることが見出された。更に、種々のアルテルナン−カルボン酸エステルの水性溶液において、それらにより与えられる粘度および溶液に作用するせん断力の依存性がある。ゆえに、例えば、アルテルナン−コハク酸エステルなどの種々のアルテルナン−カルボン酸エステルの溶液は、ニュートン流体ではない。ネイティブアルテルナンは、ポリマーの低い相互作用を有するニュートン溶液の典型的な溶液の性質を有するが、これに対して同じ濃度でのアルテルナン−コハク酸エステルはゲル様であり、したがって、ポリマー間の明らかに認識できる相互作用が生じている。結果として、種々のアルテルナン−カルボン酸エステルは、食品、薬学的製品または化粧品における特に構造付与添加剤として適当である。
【００１３】
本発明に関して、用語「アルテルナン」または「ネイティブアルテルナンは」は、グルコース単位からなるポリマーであって、主鎖のグルコース単位は、殆ど排他的に交互する方式で、α−１，６結合およびα−１，３結合によって結合しているポリマーを意味するものと理解されるべきである。アルテルナンは、主鎖の分枝により形成される約１０%の側鎖を有することができる。
【００１４】
本発明に関して、用語「アルテルナン−カルボン酸エステル」は、カルボン酸エステル結合を有するグルコース分子を含むアルテルナンを意味するものと理解されるべきである。アルテルナンのグルコース分子は、炭素原子のＣ−２、Ｃ−３、Ｃ−４および／またはＣ−６位置における遊離ＯＨ基上にカルボン酸エステル結合を有することができる。アルテルナンの交互する結合型の結果として、各場合にグルコース分子のＣ−２およびＣ−４位置のすべてのＯＨ基および各場合にグルコース分子のＣ−３およびＣ−６位置のＯＨ基の約５０%が、エステル結合の形成のために利用可能である。したがって、本発明にしたがうアルテルナンカルボン酸エステルは、ポリマーのグルコース分子のＣ−２、Ｃ−３、Ｃ−４および／またはＣ−６に主としてエステル結合を含む。アルテルナン−カルボン酸エステルは、下記式（式１）：
【化１】
0005762961.tif 000002
（式中、Ｒは、
Ｈ、
直鎖または分岐状アルキル残基であって、１〜３０個の炭素原子を有し、好ましくは１〜１１個の炭素原子を有し、１個以上のオキソ、ヒドロキシ、カルボキシ残基を有することができおよび／またはアミノおよび／またはハロゲン基により置換されていてもよい、直鎖または分岐状アルキル残基、
直鎖または分岐状アルケニル残基であって、１〜３０個の炭素原子を有し、好ましくは１〜１１個の炭素原子を有し、１個以上のオキソ、ヒドロキシ、カルボキシ残基を有することができおよび／またはアミノおよび／またはハロゲン基により置換されていてもよい、直鎖または分岐状アルケニル残基、
直鎖または分岐状アルカジエニル残基であって、１〜３０個の炭素原子を有し、好ましくは１〜１１個の炭素原子を有し、１個以上のオキソ、ヒドロキシ、カルボキシ残基を有することができおよび／またはアミノ、硫黄および／またはハロゲン基により置換されていてもよい、直鎖または分岐状アルカジエニル残基、
直鎖または分岐状アルカトリエニル残基であって、１〜３０個の炭素原子を有し、好ましくは１〜１１個の炭素原子を有し、１個以上のオキソ、ヒドロキシ、カルボキシ残基を有することができおよび／またはアミノ、硫黄および／またはハロゲン基により置換されていてもよい、直鎖または分岐状アルカトリエニル残基、
直鎖または分岐状アルカテトラエニル残基であって、１〜３０個の炭素原子を有し、好ましくは１〜１１個の炭素原子を有し、１個以上のオキソ、ヒドロキシ、カルボキシ残基を有することができおよび／またはアミノ、硫黄および／またはハロゲン基により置換されていてもよい、直鎖または分岐状アルカテトラエニル残基、
直鎖または分岐状アルキニル残基であって、１〜３０個の炭素原子を有し、好ましくは１〜１１個の炭素原子を有し、１個以上のオキソ、ヒドロキシ、カルボキシ残基を有することができおよび／またはアミノ、硫黄および／またはハロゲン基により置換されていてもよい、直鎖または分岐状アルキニル残基、および／または、
アリール残基であって、１個以上のオキソ、ヒドロキシ、カルボキシ残基を有することができおよび／またはアミノ、硫黄および／またはハロゲン基により置換されていてもよい、アリール残基、である）により示されうる。
【００１５】
本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルは、飽和脂肪酸または一不飽和もしくは多不飽和脂肪酸とのエステルであることもできる。
【００１６】
１つの好ましい態様においては、本発明にしたがうアルテルナン−カルボン酸エステルは、下記リスト１に列挙されたカルボン酸とのカルボン酸エステルであり、該カルボン酸エステルは、アルテルナン「慣用名」エステルまたはアルテルナン「化学名」エステルとして一般的に名付けられることができ、ここで、用語「慣用名」または「化学名」は、リスト１においてこれらの用語下に列挙された名称の１つにより置き換えられる（例えば、アルテルナンギ酸エステルまたはアルテルナンメタン酸エステル）。
【００１７】
【表１】
0005762961.tif 000003
0005762961.tif 000004
【００１８】
本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルは、特に好ましくは、例えば、アルテルナン−フマル酸エステル（アルテルナン−トランス−ブテン二酸エステル）、アルテルナン−イタコン酸エステル（アルテルナン−シス−メチレンブテン二酸エステル）、アルテルナン−グルタル酸エステル（アルテルナン−ペンタン二酸エステル）またはアルテルナン−フタル酸エステル（アルテルナン−ベンゼンジカルボン酸エステル）などのジカルボン酸とのカルボン酸エステルである。特にジカルボン酸またはトリカルボン酸とのアルテルナン−カルボン酸エステルは、それらが存在している溶液の組成に依存して、塩として存在することもできることは、当業者には明らかである。結果として、本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルの塩も本発明により提供される。
【００１９】
本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルは、特に好ましくは、アルテルナン−酢酸エステル（アルテルナン−エタン酸エステル）、アルテルナン−コハク酸エステル（アルテルナン−ブタン二酸エステル、アルテルナン−スクシニル酸エステル）またはアルテルナン−オクテニルコハク酸エステル（アルテルナン−２−オクテン−１−イルコハク酸エステル、アルテルナン−オクテニルスクシネートエステル）である。
【００２０】
本発明にしたがうアルテルナン−カルボン酸エステルは、０．００５〜３の置換度（ＤＳ）を有することができる。１つの好ましい態様において、本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルは、０．００５〜２．０、好ましくは０．００８〜１．０、特に好ましくは０．０１〜１．０、特に好ましくは０．０１〜０．５、特別に好ましくは０．０１〜０．０４の置換度を有する。
【００２１】
本発明に関して、用語「置換度（ＤＳ）」は、いかに多くのモルの置換基がグルコースモル当たり結合した形態で存在するかを示すモル置換度を意味するものと理解されるべきである。アルテルナンのグルコース分子のすべてのＣ−２およびＣ−４位置よび各場合にＣ−３およびＣ−６位置の約５０%が置換されうるので、最大置換度は３である。
【００２２】
本発明にとたがうアルテルナン−カルボン酸エステルは、好ましくは、１０５〜１０８、好ましくは１０６〜１０８、特に好ましくは５×１０６〜１０８、特に好ましくは５×１０６〜５×１０７の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。重量平均分子量（Ｍｗ）を決定するための方法は、当業者には知られておりそして、例えば、ＭＡＬＬＳ(多角レーザー光散乱（Multi Angle Laser Light Scattering）)などの対応する検出法とカップリングしたＧＰＣ（ゲル透過クロマトグラフィー）による決定法を含む。本発明に関して好ましい重量平均分子量（Ｍｗ）を決定する１つの方法は、一般的方法、ポイント３に記載されている。
【００２３】
アルテルナン−カルボン酸エステルは、例えば、デンプンまたはセルロースなどの他の炭水化物ポリマーの誘導体化に類似して当業者に知られている方法を使用して製造されうる。デンプンをエステル化するための方法は、当業者に知られておりそして、中でもＵＳ２，４６１，１３９、ＵＳ２，６６１，３４９、"Starch Chemistry and Technology" Ed.: Whistler and Paschal, Academic Press, 1965, Volume I, Roberts, Chapter XIX, 439-493, "Starch Chemistry and Technology" Ed.: Whistler and Paschal, Academic Press, 1967, Volume II, Roberts, Chapter XIII, 293-350  and Kruger and Rutenberg, Chapter XV, 369-401に記載されている。ネイティブデンプンおよびセルロースは、ネイティブ形態または溶解した形態で誘導体化される水不溶性物質である。このために、適当な溶媒が使用されるか、またはデンプンの場合には、これは、先ず第一に、高められた温度により、水性溶液中にゲル化されるかまたは適当な溶媒（例えばホルムアミド）中に溶解される。アルテルナンは相対的に易水溶性ポリマ−であるので、水性溶液中でアルテルナン−カルボン酸エステルを製造することが可能である。けれども、例えばホルムアミドなどの他の慣用の（有機）溶媒を使用することも可能である。結果として、例えば、デンプンまたはセルロースのエステル化と比較して、アルテルナン−カルボン酸エステルの製造は、エステル化が行われうる前に溶解または懸濁化のために特定のプロセス工程が必要とされないという利点を与える。
【００２４】
水へのそれらの不溶性のゆえに、ネイティブデンプンおよびセルロースは、しばしば水性粒状懸濁液においてエステル化される。これは、中でも、粒子内のエステル化の程度は外側から内側に向けて変わる、即ち、エステル結合の程度が粒子の表面から内側へと減少するということをもたらす。対照的に、アルテルナンは、水に相対的に容易に溶解性であり、水性溶液中で反応を行うときは、溶解した分子にわたりエステル結合の均一な分布が達成されうるという利点を有することを意味する。水性溶液中でエステル化反応を行うことは、別々に分離しなければならないおよび／または廃棄しなければならない有機溶媒が生成されないという利点を更に与える。
【００２５】
例えば、デンプンなどのグルコース単位からなるポリマーのエステル化は、種々の方法により、例えば、カルボン酸による直接エステル化により、またはカルボン酸無水物、カルボン酸ハライドまたはビニルエステルによるエステル化により行うことができる。
【００２６】
種々の特定された方法によるエステル化のために、アルテルナンは、飽和した溶液の形態にあることができる。１%〜１８%、好ましくは３%〜１５%の量のアルテルナンを使用するのが好ましい。
【００２７】
エステル化反応で使用されるアルテルナンは、種々の分子量を有することができる。それは、ネイティブアルテルナンであるか、または酵素により、超音波の効果によりまたは真菌類とのインキュベーションによりその分子量が減少させられている、減少した分子量を有するアルテルナンであることができる。
【００２８】
カルボン酸無水物による直接エステル化の期間中、反応は、カルボン酸の水性溶液において行われる。好ましくは、このために、特にもし高い置換度が達成されるべきであるならば、強いカルボン酸（例えば、ギ酸）が使用される。反応性を増加させるために、例えば、硫酸またはハライドなどの触媒を加えことも可能である。
【００２９】
カルボン酸無水物またはカルボン酸ハライドとアルテルナンの反応は、アルカリ性水性溶液中で行うことができるか、または、それは例えば、ピリジンなどの触媒が加えられた溶液中で行われる。ピリジン触媒下の反応は、好ましくは、有機溶媒（例えばホルムアミド）中で行われる。溶液にピリジンを加えることにより、アルカリ性ｐＨを確立することが可能である。更に、ピリジンは、ここでは反応の触媒として働く。
【００３０】
例えば、デンプンなどのグルコース単位からなる他のポリマーと比べて、アルテルナンは、それが広いｐＨ範囲にわたり溶液中の良好な安定性を有するという利点を与える。対照的に、グルコース単位からなる他のポリマー、特にデンプンは、相当より低い安定性を有し、これはエステル化反応期間中これらの物質の分子量の有意な減少をもたらす。これは、しばしばエステル化の後、エステル化反応により達成されると推定される性質を示すのには、あまりにも低すぎる分子量を有するこれらの物質をもたらす。グルコース単位からなる他のポリマー、例えば、デンプンと比較して、ｐＨスケールの広い範囲にわたって、アルテルナンの相当により高い安定性は、例えば、アルテルナンの分子量を相当に減少することなくカルボン酸によるアルテルナンの直接エステル化を可能とする。グルコース単位からなるポリマーのエステル化のための該方法は酸性媒体または塩基性媒体中で行われそしてアルテルナンは広いｐＨ範囲にわたり溶液中で安定であるので、例えば、デンプンなどのグルコース単位からなるポリマーのエステル化のための当業者に知られているすべての方法を、一般にアルテルナン−カルボン酸エステルを製造するのに使用することができる。
【００３１】
本発明は、アルテルナンをエステル化剤と反応させる、アルテルナン−カルボン酸エステルの製造のための方法も包含する。エステル化剤は、好ましくはカルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸ハライドまたはビニルエステルである。
【００３２】
本発明に関して、アルテルナン−カルボン酸エステルは、好ましくは、先ず最初に水にアルテルナンを溶解させ、そしてこの溶液のｐＨを、アルテルナンの反応性を活性化するための塩基性値に調節することにより製造される（水性アルカリ法）。次いでエステル化剤をこの溶液に加える。エステル化反応を停止させるために、反応混合物のｐＨを中性または僅かに酸性レベル（例えば、ｐＨ６．０〜６．５）に減少させることができる。次いで、得られる水溶性アルテルナン−カルボン酸エステルを、当業者に知られている方法を使用して単離することができる。簡単な単離は、例えば、適当な沈殿剤（例えばエタノール）の助けによるアルテルナン−カルボン酸エステルの沈殿である。アルテルナン−カルボン酸エステルの純度を更に改良するために、これらは、適当な（例えば、エタノール含有）溶液を使用して、沈殿後に１回以上洗浄されうる。必要ならば、アルテルナン−カルボン酸エステルの乾燥（例えば、減圧下、凍結乾燥、噴霧乾燥）を行うことができる。
【００３３】
水性アルカリ法のための適当なエステル化剤は、カルボン酸ハライドの他に、特にカルボン酸無水物またはカルボン酸ビニルエステルである。
【００３４】
水性アルカリ法の場合に、溶液のｐＨは、７より高くするべきである。溶液は、好ましくは、７〜１２のｐＨ、好ましくは７．５〜１０、特に好ましくは、８〜１０、特別に好ましくは８．０〜９．０に調節される。
【００３５】
アルテルナンを活性化しそしてｐＨを好ましい値に調節するために、任意の所望のアルカリ剤を使用することができる。適当なアルカリ剤は、例えば、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の水酸化物または元素の周期律表のＩおよびＩＩ主族の水酸化物、酸化物または炭酸塩である。アルカリ剤は、好ましくは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化アンモニウム、水酸化マグネシウム、炭酸ナトリウムまたはリン酸三ナトリウムである。水酸化ナトリウムを使用するのが特に好ましい。
【００３６】
エステル化反応およびアルカリ剤が加わることの結果として、反応混合物のｐＨは低下するので、特にもしアルテルナンの高い置換度が望まれるならば、アルカリ剤の更なる添加により該ｐＨをコントロールするべきである。添加は、例えば、もし反応混合物のあるｐＨが所望の値より低く下がるならば逐次に、または連続的に行うことができる。あるいは、反応混合物のｐＨは、エステル化剤および／またはアルカリ剤の混合物の連続的または逐次的添加によりコントロールすることもできる。
【００３７】
エステル化反応は、使用されるエステル化剤に依存して、室温または高められた温度で行うことができる。２０℃〜９５℃、特に好ましくは２０℃〜８０℃、特に好ましくは２０℃〜６０℃、特に好ましくは２０℃〜４０℃で反応を行うのが好ましい。
【００３８】
水性アルカリ法で使用されるエステル化剤は、好ましくはカルボン酸無水物またはカルボン酸ビニルエステルである。本発明に従う方法において、リスト１に特定されたカルボン酸の無水物または脂肪酸の無水物を使用するのが好ましい。
【００３９】
別の可能な方法においては、アルテルナン−カルボン酸エステルは、触媒として反応溶液にピリジンを加えることにより製造される。置換度を増加させるために、ピリジンを過剰に加えることができる。この方法で適当なエステル化剤（アシル化剤）は、すでに特定されたカルボン酸無水物である。この方法で使用されうるエステル化剤は、特に相対的に長鎖の脂肪酸に関して、やはりカルボン酸ハライド、好ましくはカルボニルクロリドである。カルボン酸ハライドは、リスト１に特定されたカルボン酸のハライドまたは脂肪酸のハライドである。
【００４０】
アルテルナン−カルボン酸混合エステルを製造するために、反応において同時に異なる前記エステル化剤を使用することが可能であるか、または逐次の反応において異なる前記エステル化剤を実施することが可能である。
ゆえに、本発明は、アルテルナン−カルボン酸混合エステルにも関する。アルテルナン−カルボン酸混合エステルは、少なくとも２つの異なるエステル基を有するアルテルナン分子であり、該異なるエステル基は式１で示されたそれらの残基Ｒが異なるということを特徴とする。これらは、好ましくは、各場合にリスト１で特定されたカルボン酸の少なくとも２つによりおよび／または少なくとも２つの脂肪酸によりエステル化されたアルテルナン分子である。あるいは、これらはリスト１で特定された少なくとも１つのカルボン酸および少なくとも１つの脂肪酸でエステル化されているアルテルナン分子である。
【００４１】
すでに述べたとおり、アルテルナン−カルボン酸エステルまたはアルテルナン−カルボン酸混合エステルを含む溶液は、アルテルナンを含む溶液に比較して相当により高い粘度を有することができる。アルテルナン−カルボン酸エステル、特にアルテルナン−コハク酸エステルまたはアルテルナン−カルボン酸混合エステルの溶液は、ある濃度（アルテルナン−コハク酸エステルの場合に約５%）より上でゲルを形成することができる。アルテルナン−カルボン酸エステルまたはアルテルナン−カルボン酸混合エステルは、更に、得られる溶液が殆ど濁度を持たないという性質を有することができる。アルテルナン−カルボン酸エステルまたはアルテルナン−カルボン酸混合エステルは、エマルションの安定化のために役立つこともでき（例えば、アルテルナン−コハク酸エステル）またはそれらは乳化剤として使用されうる（例えば、アルテルナン−オクテニルコハク酸エステル）。
【００４２】
本発明は、本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルである乳化剤を提供する。乳化剤は、好ましくは、ジカルボン酸とのアルテルナン−カルボン酸エステル、特に好ましくは、８〜１４個の炭素原子、好ましくは１０〜１４個の炭素原子を有するジカルボン酸とのアルテルナン−カルボン酸エステルであり；それは特に好ましくはアルテルナン−オクテニルコハク酸エステルである。
【００４３】
本発明に従う乳化剤は、好ましくは、０．００１〜０．０５、好ましくは０．００３〜０．０４、好ましくは０．００８〜０．０３、特に好ましくは０．０１〜０．０３の置換度（ＤＳ）を有する。
【００４４】
本発明は、本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルを含むエマルションまたは乳化剤としての本発明に従うアルテルナン−カルボン酸混合エステルを提供する。本発明に従うエマルションは、好ましくは、ジカルボン酸とのアルテルナン−カルボン酸エステルを含むエマルション、特に好ましくは、８〜１４個の炭素原子、好ましくは１０〜１４個の炭素原子を有するジカルボン酸とのアルテルナン−カルボン酸エステルを含むエマルションであり；それらは特に好ましくはアルテルナン−オクテニルコハク酸エステルを含むエマルションである。
【００４５】
本発明に関して、用語「エマルション」は、目で見える分離なしに２つの普通は非混和性物質の微細に分割された混合物を意味するものと理解されるべきである。
【００４６】
親水性（例えば、水）および親油性物質（例えば油）の他に、本発明に従うエマルションは、好ましくは、本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルを含む。ここで、前記エマルションは、エマルションの容積あたり乳化剤の重量分率で測定して、少なくとも０．１%、好ましくは少なくとも０．３%、好ましくは少なくとも０．５%、特に好ましくは少なくとも１．０%、特に好ましくは少なくとも３．０%の濃度で本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルを含む。
【００４７】
これらは、好ましくは、エマルションの容積あたり乳化剤の重量分率で測定して、０．０５%〜５%、好ましくは、０．１%〜５．０%、特に好ましくは、０．５%〜５%、特に好ましくは１．０%〜３%の濃度範囲で本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルを含むエマルションである。
【００４８】
本明細書で使用される本発明に従う乳化剤の量は、混合物中の親油性物質の分率に従って調節されうる。
【００４９】
更なる主題事項は、本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルおよび非混和性物質からなる混合物を一緒に混合する、エマルションの製造のための方法に関する。
【００５０】
本発明に従う乳化剤が固体物質および／または液体を有するエマルションの製造のための本発明に従う方法において混合されるかどうかは重要ではない。どの物質が、単に乳化効果を生じるかということである。
【００５１】
好ましくは、エマルションの製造のための本発明に従う方法において、すでに上記に特定された本発明に従う好ましい乳化剤が使用される。
【００５２】
乳化剤としての本発明にしたがうアルテルナン−カルボン酸エステルまたはアルテルナン−カルボン酸混合エステルの使用が、本発明により同様に提供される。
【００５３】
本発明は、食品もしくは飼料添加剤、食品もしくは飼料、化粧品もしくは薬学的製品の製造のためのエマルションの製造のための、本発明に従う乳化剤の使用、または本発明に従うエマルションの使用、または本発明にしたがう方法により得ることができるエマルションの使用を更に提供する。
【００５４】
本発明は、界面活性剤としての、本発明にしたがうアルテルナン−カルボン酸エステルの使用または本発明に従う乳化剤の使用または本発明に従うエマルションの使用を提供する。好ましくは、界面活性剤としての使用は、クリーニング組成物（例えば、洗浄、すすぎまたはクリーニング組成物などの）またはボデーケアー物質（例えばシャンプー、シャワーゲル、せっけん、クリーム）における使用または発泡剤としての使用である。
【００５５】
本発明に関して、用語「界面活性剤」は、液体の表面張力または二相間の界面張力を減少させそしてディスパージョンの形成を可能とするかまたは支持する物質を意味するものと理解されるべきである。
【００５６】
アルテルナン−カルボン酸エステルの特定された性質のゆえに、これらは、多数の異なる製品において使用されうる。
【００５７】
結果として、本発明は、更に、本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルおよび／または本発明に従うアルテルナン−カルボン酸混合エステルおよび／または本発明にしたがう乳化剤および／または本発明にしたがうエマルションを含む組成物を提供する。
【００５８】
本発明に従う組成物は、好ましくは、食品（食料およびぜいたく品）、食品組成物、化粧品組成物または薬学的組成物である。
【００５９】
本発明に従う食品組成物は、好ましくは、本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルおよび／または本発明に従うアルテルナン−カルボン酸混合エステルおよび／または本発明に従う乳化剤および／または本発明に従うエマルションおよび／または栄養の目的で人々により消費される（少なくとも）１つの物質を含む組成物である。栄養の目的で人々により消費される物質は、中でも、粗飼料(roughage)、ミネラル、水、炭水化物、タンパク質、脂肪、ビタミン、二次植物物質、微量元素、香気物質、矯味・矯臭剤および／または食品添加剤を含む。
【００６０】
本発明に従う化粧品組成物は、好ましくは、本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルおよび／または本発明に従うアルテルナン−カルボン酸混合エステルおよび／または本発明に従う乳化剤および／または本発明に従うエマルションおよび／またはＩＮＣＩ命名法（ＩＮＣＩ：国際命名化粧品成分（International Nomenclture Cosmetic Ingredients））下にリストされた１種以上の成分を含む組成物である。ＩＮＳＩ命名法により包含される成分は、中でも、"International Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook", 11th Edition, January 2006, Publisher: CTFA, ISBN: 1882621360において公表されている。化粧品組成物は、特に好ましくはクリームである。
【００６１】
本発明に従う薬学的組成物は、好ましくは、本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルおよび／または本発明に従うアルテルナン−カルボン酸混合エステルおよび／または本発明に従う乳化剤および／または本発明に従うエマルションおよび（少なくとも）１つの薬理学的に活性な物質を含む組成物である。
【００６２】
種々のアルテルナン−カルボン酸エステル（例えば、アルテルナン−コハク酸エステル）またはアルテルナン−カルボン酸混合エステルは、相対的に低い濃度で粘度およびゲルの形成を与える結果として、特にある増粘能力が重要である食品（１つまたは複数）組成物において使用するのに適当である。したがって、それらは、製造および調製（例えば、乳製品、パン製品、飲料、デザート、ジャム、ソース、プリン等における）期間中粘度調節剤またはゲル化剤として使用されうる。アルテルナン−カルボン酸エステルまたはアルテルナン−カルボン酸混合エステル溶液（例えば、アルテルナン−コハク酸エステルなどの）は僅かな濁度しかもたないので、それらは、透明な外観を持たなければならない食品における使用のために特に好適である。種々のアルテルナン−カルボン酸エステルまたはアルテルナン−カルボン酸混合エステルがエマルションに対して有する安定化効果および／または乳化活性は、それらを親油性成分（例えば脂肪）および親水性成分の両方を有する食品に特に適当なものとする。
【００６３】
化粧品または薬学的組成物に関して、アルテルナン−カルボン酸エステルまたはアルテルナン−カルボン酸混合エステルの粘度付与性ならびにそれらのエマルション安定化性および／または乳化性は、同様に特に重要である。したがって、それらは、例えば、チンキ剤、、クリーム、ローション、膏薬、日光保護組成物、メーキャップ組成物、歯科用クリーニング組成物、ボデーケアーおよびヘアーケアー組成物等の成分であることができる。種々のアルテルナン−カルボン酸エステル（例えばアルテルナン−コハク酸エステルなど）またはアルテルナン−カルボン酸混合エステルは、ゲルを形成することができるので、それらは、ヒドロゲルの製造のためにも特に適当である。薬学的組成物に関して、アルテルナン−カルボン酸エステル（例えばアルテルナン−コハク酸エステルなど）またはアルテルナン−カルボン酸混合エステルは、例えば錠剤における崩壊剤として使用されうる。
【００６４】
本発明は、更に、本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルおよび／または本発明にしたがうアルテルナン−カルボン酸混合エステルおよび／または本発明にしたがう乳化剤および／または本発明に従うエマルションを他の物質と混合するかまたは他の物質に加える、組成物の製造のための方法を提供する。
【００６５】
好ましくは、組成物の製造ための本発明に従う方法は、食品（食料、およびぜいたく食品）、食品組成物の製造のための方法、化粧品組成物の製造のための方法または薬学的組成物の製造のための方法に関する。
【００６６】
食品（食料およびぜいたく食品）または食品組成物の製造のための方法に関して、本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルおよび／または本発明に従うアルテルナン−カルボン酸混合エステルおよび／または本発明に従う乳化剤および／または本発明に従うエマルションおよび栄養の目的で人々により消費される（少なくとも）１つの物質を混合するか、または本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルおよび／または本発明に従うアルテルナン−カルボン酸混合エステルおよび／または本発明に従う乳化剤および／または本発明に従うエマルションを、このような物質または物質混合物（例えばミルクなど）に加える。本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルおよび／または本発明に従うアルテルナン−カルボン酸混合エステルおよび／または本発明に従う乳化剤および／または本発明に従うエマルションと混合される物質は、粗飼料(roughage)、ミネラル、水、炭水化物、タンパク質、脂肪、ビタミン、二次植物代謝物、微量元素、香気物質、矯味・矯臭剤および／または食品添加剤である。
【００６７】
薬学的組成物の製造のための方法に関して、本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルおよび／または本発明に従うアルテルナン−カルボン酸混合エステルおよび／または本発明に従う乳化剤および／または本発明に従うエマルションおよび／または（少なくとも）１種の薬理学的に活性な物質が混合されるか、または、本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルおよび／または本発明に従うアルテルナン−カルボン酸混合エステルおよび／または本発明に従う乳化剤および／または本発明に従うエマルションが、このような物質または該物質を含む物質混合物に加えられる。
【００６８】
化粧品組成物の製造のための方法に関して、本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルおよび／または本発明に従うアルテルナン−カルボン酸混合エステルおよび／または本発明に従う乳化剤および／または本発明に従うエマルションおよび／またはＩＮＣＩ命名法（ＩＮＣＩ：国際命名化粧品成分）下にリストされた１種以上の成分は混合されるか、または、本発明に従うアルテルナン−カルボン酸エステルおよび／または本発明に従うアルテルナン−カルボン酸混合エステルおよび／または本発明に従う乳化剤および／または本発明に従うエマルションを、このような物質または該物質を含む物質混合物に加える。
【００６９】
好ましくは、組成物の製造のための本発明にしたがう方法は、本発明に従う組成物の製造のための方法に関する。
【００７０】
本発明に従う組成物の製造のための、アルテルナン−カルボン酸エステルおよび／またはアルテルナン−カルボン酸混合エステルおよび／または本発明に従う乳化剤および／または本発明に従うエマルションの使用が、同様に本発明により提供される。
【００７１】
更に、本発明は、食品の製造のためまたは薬学的組成物の製造のためまたは化粧品組成物の製造のための、本発明にしたがうアルテルナン−カルボン酸エステルまたは本発明にしたがうアルテルナン−カルボン酸混合エステルおよび／または本発明にしたがう乳化剤および／または本発明に従うエマルションの使用に関する。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】アルテルナンおよび異なる置換度（ＤＳ０．０３４、ＤＳ０．０８８、ＤＳ０．１６１）を有するアルテルナン−コハク酸エステルのモル質量分布。
【図２】２５℃におけるアルテルナンおよび異なる置換度（ＤＳ０．０３４、ＤＳ０．０８８、ＤＳ０．１６１）を有するアルテルナン−コハク酸エステルの流動挙動の比較。粘度［Pa×s］はせん断速度［Hz］の関数として示される。
【図３】アルテルナンおよび異なる置換度（ＤＳ０．０３４、ＤＳ０．０８８、ＤＳ０．１６１）を有するアルテルナン−コハク酸エステルの周波数掃引。パスカル［Pa］で測定された貯蔵率（Ｇ'）および損失率（Ｇ''）は一定のせん断応力における周波数［Hz］の関数として示される。
【図４】アルテルナン、異なる置換度（ＤＳ０．０３４、ＤＳ０．０８８、ＤＳ０．１６１）を有するアルテルナン−コハク酸エステルおよびゲル化されたトウモロコシデンプン（ＣＳＴ）およびその混合物のゲル形成。パスカル［Pa］で測定された貯蔵率（Ｇ'）および損失率（Ｇ''）が温度［℃］の関数として示される。
【図５】周波数掃引における、アルテルナン、異なる置換度（ＤＳ０．０３４、ＤＳ０．０８８、ＤＳ０．１６１）を有するアルテルナン−コハク酸エステルおよびゲル化されたトウモロコシデンプン（ＣＳＴ）およびそれらの混合物のゲル状態の比較。パスカル［Pa］で測定された貯蔵率（Ｇ'）および損失率（Ｇ''）が５℃の測定温度で周波数［Hz］の関数として示される。
【図６】応力掃引における、アルテルナン、異なる置換度（ＤＳ０．０３４、ＤＳ０．０８８、ＤＳ０．１６１）を有するアルテルナン−コハク酸エステルおよびゲル化されたトウモロコシデンプン（ＣＳＴ）およびそれらの混合物のゲル堅さおよびゲル安定性の比較。パスカル［Pa］で測定された貯蔵率（Ｇ'）および損失率（Ｇ''）が５℃の測定温度でせん断応力［Pa］の関数として示される。
【図７】異なる濃度のアルテルナン−オクテニルコハク酸エステルで得られたエマルションの写真（表１０も参照）。
【図８】０．０２４の置換度を有するアルテルナン−オクテニルコハク酸エステルのモル質量分布。
【００７３】
一般的方法
１．アルテルナンの製造
アルテルナンは、酵素アルテルナンスクラーゼの助けによる製造されうる。酵素アルテルナンスクラーゼは、当業者に知られている方法により種々の方法で調製されうる。
【００７４】
種Leuconostoc mesenteroidesのバクテリア株の助けによるアルテルナンスクラーゼおよびアルテルナンの製造は、中でもReamakers et al（1997, J. Chem. Tech. Biotechnol. 69, 470-478)またはＷＯ２００６０８８８８４（特に実施例１参照）に記載されている。
【００７５】
しかしながら、酵素アルテルナンスクラーゼの製造のためのLeuconostoc mesenteroidesバクテリア株を使用する方法は、これらの株が他のスクラーゼ、特にデキストランスクラーゼも産生するという欠点を有する。これら他のスクラーゼは、これまで、アルテルナンスクラーゼから完全に分離され得なかった。したがって、それは異なる酵素の混合物である。結果として、このような酵素混合物を使用して製造されたアルテルナンは、アルテルナンのほかに、少なくとも少量のデキストランも有する。したがって、純粋なアルテルナンを製造するために、リコンビナント生物によるアルテルナンスクラーゼの製造のための方法が好ましい。
【００７６】
リコンビナント生物により製造されたアルテルナンスクラーゼの製造およびこの方法で製造された酵素によるアルテルナンの製造のための方法は、中でも、ＷＯ２０００４７７２７、ＵＳ２００３２２９９２３（特に実施例２、５および８）またはJoucla et al(2006, FEBS Letters 580, 763-768)に記載されている。
【００７７】
２．エステル化度の決定
種々のアルテルナン誘導体のエステル化度は、アルカリけん化およびその後の酸−塩基滴定により確かめられた。置換の百分率（アルテルナン誘導体の乾燥物質に基づいて%における置換基の質量）が決定された。得られる値を使用して、置換度（ＤＳ）は下記式にしたがって確かめられた。
ＤＳｘ＝１６２×%Ｘ／（１００×Ｍｘ−ΔＭ×%Ｘ）
式中、
%Ｘ＝乾燥物質の質量の分析で決定された基（置換基）の質量の分率（%における）
Ｍｘ＝分析により決定された基のモル質量
ΔＭ＝ＭＳ−ＭＬ
ＭＳ＝置換基のモル質量
ＭＬ＝けん化された基のモル質量
【００７８】
３．ＧＰＣ−ＭＡＬＬＳによるモル質量分布の決定
ゲル透過クロマトグラフィーによりモル質量分布を決定するために、下記の機器を使用した：
機器：WatersからのAlliance2695分離モジュール、WatersからのDRI検出器2414、Wyatt Technology Inc,Santa Barbara,USA,からのMALLS検出気Dawn-HELEOS、波長λ＝６５８nmおよびＫ５フローセル
カラム：SUPREMAゲルカラムセツト（PSS Mainz）、排除限界１０８〜１０６を有するＳ３００００、２．１０６〜５．１０４を有するＳ１０００、１０５〜１０３を有するＳ１００
溶離剤：０．５m  ＮａＮＯ３
温度：３０℃
得られたデータを評価するために、Astra Software5.3.0.18を使用した。
【００７９】
４．レオメーターによるレオロジー的特徴付け
レオロジー的性質を決定するために、下記の機器を下記した（調節可能）パラメーターで使用した：
機器：Malvern(Bohlin)からのRheometer CVO 120HR
パラメーター
トルク：０．０００１〜１２０mNm（１０の６乗）
トルク分解能：１０−８Nmより良好
角度分解能：５〜１０−８rad
周波数範囲：１０−５〜１５０Hz
速度範囲：＜１０−５〜３１００分−１
特定された機器の助けにより、貯蔵率（Ｇ'）および損失率（Ｇ''）を、一定の変形／せん断応力（周波数掃引）で周波数の関数としておよび一定の周波数（応力掃引）におけるせん断応力の関数として決定した。
【００８０】
５．ＲＶＡによる粘度決定
物質を蒸留Ｈ２Ｏに溶解しそして９０００rpmで１分間Ultra-Turrax T25 digital(IKA-Werke GMBH & CO.KG, D-79219 Staufen, Germany)を使用して均一化する。１０%強度溶液２７mlを、Rapid Visco Analyzer(Newport Scientific Pty ltd., Investment Support Group, Warriewod NSW 2102, Australia)におけるＲＶＡビーカーにおいて使用して、粘度を測定する。機器は製造者のインストラクションにしたがって操作する。ここで、粘度値は、製造者の操作インストラクシヨンにしたがって、センチポイズ（１cP＝１mPa×s）で示される。物質の水性溶液の粘度を決定するために、懸濁液を、１２００rpmで１０秒間２５℃でまず最初に撹拌し、次いで温度を２５℃で一定に保ちそして混合物を更に２分５０秒間１０００rpmの攪拌速度で攪拌する。３分のトータル時間の間、粘度をセンチポイズ(cP)で決定する。
【００８１】
実施例
１．アルテルナン−酢酸エステル（アルテルナン−アセチルエステル）
ａ）製造
最初に、脱イオン水８０mlを２５０mlビーカーに導入し、次いでアルテルナン１０gを磁性攪拌器によって絶えず攪拌しながら溶解した。アルテルナンを溶解した後、０．５M ＮａＯＨ(Merck)を使用して８．５のｐＨを確立した。２つの別の混合物において、各場合に酢酸ビニル(Merck)１ml（サンプル１）または２ml（サンプル２）を加えることにより反応を開始した。全反応時間にわたって、ｐＨを自動滴定器（pH-Stat, Metrohm 719 S Titrino）を使用して０．５M ＮａＯＨ溶液(Merck)を使用して一定に保った。反応を２３℃で行った。
【００８２】
０．５M ＨＣｌ(Merck)の助けによる中和（ｐＨ＝６．３）により反応を終わらせ、そしてアルテルナンを析出させるために、反応混合物をエタノール（変性された、Monopoly Administration）の２倍の容積を有する５００mlビーカーに注いだ。磁性バーを使用して５分間攪拌した後、アルテルナン誘導体を真空吸引フィルター（φ１００mm）の助けにより混合物から分離し、次いでフィルターケークをエタノール／脱イオン水（８０：２０  ｖ：ｖ）約１００ml中に再懸濁させて洗浄した。洗浄工程を２回繰り返し、次いでフィルターケークを実験室篩（φ２００mm、メッシュ幅３mm）を使用して顆粒化し、次いで顆粒を２日間空気中で乾燥した。生成物を特徴付ける前に、凝集体を実験室ミル（IKA model A10）を使用して粉砕した。
【００８３】
ｂ）特徴付け
濁度測定は、アルテルナンまたはアルテルナン誘導体の０．５%強度溶液を使用して行った。脱イオン水４9．７５gを１５０mlビーカー中に重量を計って入れ、そしてアルテルナン／アルテルナン誘導体０．２５gを室温でかつ磁性攪拌器を使用して絶えず攪拌しながらその中に溶解した。１時間攪拌した後、フィルター５２５nmおよび厚さ１cmのセルを使用して光度計（Ruhle, BerlinからのＰＭ２００）の助けにより濁度を測定した。
【００８４】
アルテルナン−カルボン酸エステルの酢酸分率（アセチル含有率）を一般的方法のポイント２に記載の方法に従って決定した。
【００８５】
【表２】
0005762961.tif 000005
表１：異なる量の酢酸ビニルを使用して製造されたアルテルナン−酢酸エステルの濁度測定（４欄）およびアセチル含有率の量（５欄）。エステル化反応において使用された酢酸ビニルの量および反応の期間は、それぞれ、２欄および３欄に示される。言及された参照（１欄）は、反応における出発物質として使用されたネイティブアルテルナンである。サンプル１、２および３（１欄）は、異なる反応条件によって製造されたアルテルナン−酢酸エステルを指す。
【００８６】
２．アルテルナン−コハク酸エステル（アルテルナン−スクシネート）
ａ）製造
アルテルナン５０g（乾燥重量）を１リットルのジャケット付き反応器に最初に導入し、脱イオン水中に溶解しそして自動滴定器を使用してアルカリ性とした。無水コハク酸をゆっくりと添加した。反応が終了した後、ｐＨを６．５に調節した。得られるアルテルナン−コハク酸エステルをエタノールで沈殿させ、洗浄しそして乾燥キヤビネット中で真空中で乾燥した。
【００８７】
ｂ）置換度
得られるアルテルナン−コハク酸エステルの置換度（ＤＳ値）を、一般的方法、ポイント２で述べた方法にしたがって決定した。
【００８８】
【表３】
0005762961.tif 000006
表２：アルカリけん化および酸塩基滴定により決定された種々のアルテルナン−コハク酸エステルの置換度
【００８９】
ｃ）溶液の濁度測定
濁度測定のために、得られるアルテルナン−酢酸エステルを水中に異なる濃度で溶解し（表３参照）そして分光光度計において５２５nmで測定した。
【００９０】
【表４】
0005762961.tif 000007
表３：反応における出発物質として使用されたアルテルナンおよびアルテルナン−コハク酸エステル（ＡＩＳ００１、ＡＩＳ００２、ＡＩＳ００３）を異なる濃度で含む溶液中のアルテルナンおよびアルテルナン−コハク酸エステルの濁度の測定。
【００９１】
実施例２ｂ）で得られた結果の考察は、アルテルナン−コハク酸エステルを含む溶液の濁度はアルテルナンと比較して減少することを示す。置換度が高ければ高いほど、溶解した物質の同じ濃度での溶液の濁度はより低い。
【００９２】
ｄ）分子特徴付け
得られるアルテルナン−コハク酸エステルのモル質量分布を、一般的方法、ポイント３に記載の作用物質を使用してＧＰＣ−ＭＡＬＬＳ（ゲル透過クロマトグラフィー−多角レーザー光散乱）の助けにより分析した。このために、種々の物質（アルテルナン、ＡＩＳ００１、ＡＩＳ００２、ＡＩＳ００３）を、各場合に脱イオン水中に０．２%の濃度で、最初に室温で２４時間、次いで１２０℃で２０分間溶解した。すべてのサンプルについて、０．１４６の同じ屈折率増分（dn/dc）を使用した。この値を使用して、ＧＰＣにおける約９０%の回収率がすべての誘導体で得られた。
【００９３】
重量平均モル質量（Ｍｗ）について、下記の結果が得られた（図１も参照）。
【００９４】
【表５】
0005762961.tif 000008
表２：異なる置換度を有するアルテルナン−コハク酸エステル（ＡＩＳ００１、ＡＩＳ００２、ＡＩＳ００３）および反応における出発物質として使用されたアルテルナン（アルテルナン）の重量平均モル質量（Ｍｗ）。
【００９５】
ｆ）レオロジー的性質
レオロジー的性質を決定するために、種々の物質（アルテルナン、ＡＩＳ００１、ＡＩＳ００２、ＡＩＳ００３）を各場合に５%の濃度で９５℃で攪拌しながら脱イオン水中に溶解した。サンプルＡＩＳ００１およびＡＩＳ００２のアルテルナン−コハク酸エステルは５%の濃度でもはや流動可能ではないので、各場合に５%の濃度が選ばれた。それらは水中で安定なゲルを形成した。
【００９６】
粘度
一般的方法、ポイント４に記載の作用物質の助けにより分析を行った。５%強度溶液の流動挙動（粘度）を１００〜１０２Hzの周波数範囲においてせん断速度の関数として２５℃で調べた。
【００９７】
図２は、エステル化反応における出発物質として使用されたアルテルナンの流動曲線および種々の置換度を有するアルテルナン−コハク酸エステル（ＡＩＳ００１、ＡＩＳ００２、ＡＩＳ００３）の流動曲線の比較を示す。増加する置換度（ＤＳ値）とともに、アルテルナン−コハク酸エステルは、問題の溶液の粘度の増加を有する。０．１６１のＤＳ値（ＡＩＳ００３）は、出発物質アルテルナンに比較して約２桁の大きさの粘度の増加を生じた。粘度のほかに、溶液状態も変化した。
【００９８】
下表は、異なるせん断速度で測定されたアルテルナン−コハク酸エステルの粘度を例として与える。
【表６】
0005762961.tif 000009
表３：カルボキシル化反応のための出発物質として使用されたアルテルナンおよび異なるＤＳ値を有するアルテルナン−コハク酸エステルの粘度
【００９９】
周波数掃引による振動測定
エステル化反応における出発物質として使用されたアルテルナンの、種々の置換度を有するアルテルナン−コハク酸エステル（ＡＩＳ００１、ＡＩＳ００２、ＡＩＳ００３）との比較振動測定が、一般的方法、ポイント４に記載の作用物質を使用して１０−２Hz〜１０１Hzの周波数範囲で２５℃で確立された。
【０１００】
図３は、アルテルナンとアルテルナン−コハク酸エステル（ＡＩＳ００１、ＡＩＳ００２、ＡＩＳ００３）との比較周波数掃引の結果を示す。これは、アルテルナンは、溶解した物質の僅かな相互作用を伴うニュートン流体の典型的な溶液の性質を有することを示す。対照的に、アルテルナン−コハク酸エステルは、同じ濃度でゲル様であり、これは弾性率（Ｇ'）および損失率（Ｇ'）が低い周波数依存性を有することおよびＧ'がＧ''より大きい（Ｇ'＞Ｇ''）ことから明らかである。
【０１０１】
ｇ）エマルション挙動
異なる濃度の（表６参照）アルテルナンおよびアルテルナン−コハク酸エステル（ＡＩＳ００１、ＡＩＳ００２）の溶液を、１分間Ultra-Turrax（２５k rpm）を使用して超純水中に問題の物質を均一化することにより調製した。各場合にこれらの溶液２０mlに、各場合にひまわり油２０mlを加えた。次いでUltra-Turrax（Ultra-Turrax T25 digital, IKA-Werke GMBH & CO.KG, D-79219 Staufen, Germany）を使用する１分間の均一化を約２５k rpmで行った。
【０１０２】
次いで得られるエマルションを相分離が起るかどうかに関して観察した。
【０１０３】
【表７】
0005762961.tif 000010
表４：エマルションに対するアルテルナン−コハク酸エステル（ＡＩＳ００１、ＡＩＳ００２）およびアルテルナンの効果。アルテルナンと比較して、アルテルナン−コハク酸エステルはエマルションに対する安定化効果を有する。
【０１０４】
これは、アルテルナン−コハク酸エステルがネイティブアルテルナンに比較してエマルションに対する安定化効果を有することを示す。
【０１０５】
ｈ）他のゲル形成剤との相溶性
トウモロコシデンプン
トウモロコシデンプンを、１５０℃で２０分間圧力下に沸騰させることにより５%の濃度で脱イオン水に溶解した。アルテルナンおよび種々のアルテルナン−コハク酸エステル（ＡＩＳ００１、ＡＩＳ００２）を攪拌しながら溶解することにより、アルテルナンおよびアルテルナン−コハク酸エステルを含有する種々の混合物（組成物）をこのデンプン溶液から調製した。混合物中のアルテルナンまたはアルテルナン−コハク酸エステルの濃度は各場合に１%であった。
【０１０６】
熱い溶液を、レオメーター（一般的方法、ポイント４参照）の８０℃に加熱された測定システムに導入した。１０−２Hzの周波数で、種々の混合物および純粋なデンプン溶液（ＣＳＴ）のゲル化を、問題の貯蔵率（Ｇ'）および損失率（Ｇ''）を記録する（図４）ことにより５℃に冷却する期間監視した。混合物のゲル化後に、ゲル状態を評価するための周波数掃引（図５）およびゲル堅さおよびせん断安定性を評価するための応力掃引（図６）を、各場合に５℃の温度で記録した。
【０１０７】
冷却曲線（図４）は、すべての溶液について、８０℃で貯蔵率（Ｇ'）は損失率（Ｇ''）より低いことを示す。冷却が増加するにつれて、（Ｇ'）および（Ｇ''）のそれぞれの値は増加する。約１０℃で、すべての溶液の（Ｇ'）および（Ｇ''）は、同一または少なくともほぼ同一の値に達する：即ち、この温度範囲で、ゾルーゲル転移がそれぞれのサンプルにおいて起る（ゲル化点）。トウモロコシデンプンとアルテルナンまたはアルテルナン−コハク酸エステルの混合物を含む溶液は、ほぼ同じゲル化点を有する。トウモロコシデンプン溶液へのアルテルナン−コハク酸エステルの添加は、デンプン溶液の弾性および粘性フラクションの両方を増加させ、これは、本実験において、トウモロコシデンプン（ＣＳＴ）と名称ＡＩＳ０００３を有するアルテルナン−コハク酸エステルとの混合物（組成物）の場合に最も顕著である。
【０１０８】
周波数掃引（図５）から、混合物のすべてが５℃の温度で安定なゲルを形成したことが推定されうる。
【０１０９】
応力掃引（図６）から、アルテルナンの添加はトウモロコシデンプンゲルのゲル堅さを減少させ、これに対して、アルテルナン−コハク酸エステル、特に相対的に高い置換度を有するアルテルナン−コハク酸エステル（例えば、物質ＡＩＳ００３）の添加は、トウモロコシデンプンゲルのゲル堅さを増加させることが推定されうる。
【０１１０】
食品における安定性
種々の濃度の（表５参照）アルテルナン−コハク酸エステル（ＡＩＳ００１、ＡＩＳ００２、ＡＩＳ００３）の溶液を、約２５k rpmの速度で１分間Ultra-Turrax（Ultra-Turrax T25 digital, IKA-Werke GMBH & CO.KG, D-79219 Staufen, Germany）を使用して標準の市販のミルク中に問題の物質を均一化することにより調製した。次いで得られる溶液を、成分のすべてが溶液中に残っているかどうかまたは不均一な区域が形成されているかどうかおよび／または沈殿が生じているかどうかに関して数時間から１日にわたり観察した。
【表８】
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表５：ミルク中のアルテルナン−コハク酸エステルの溶液の安定性
【０１１１】
３．アルテルナン−オクテニルコハク酸エステル（アルテルナン−オクテニルスクシネート）
ａ）製造
最初に、脱イオン水６０mlを２５０mlビーカーに導入し、次いでアルテルナン１０gを磁性攪拌器を使用して連続的に攪拌しながら溶解した。アルテルナンを溶解した後、０．５M ＮａＯＨ溶液(Merck)を加えることにより、ｐＨを８．５に調節した。
【０１１２】
次いで、互いに別の混合物において、無水オクテニルコハク酸（ＯＳＡ）１mlまたは２mlを１時間にわたりビゥレットによって連続的に計量供給した。次いで、種々の反応混合物を、更なる１時間または更なる３時間攪拌し、個々の混合物について２または４時間（これに関して表８も参照）のトータル反応時間をもたらす。全反応時間全体にわたり、ｐＨを自動滴定器（pH-Stat, Metrohm 719 S Titrino）を使用して０．５M ＮａＯＨ溶液(Merck)を使用することにより一定に保った。反応を２３℃で行った。
【０１１３】
0.5M HCl(Merck)の助けによる中和（ｐＨ＝６．３）により反応を終わらせ、そしてアルテルナンを析出させるために、反応混合物をエタノール（変性された、Monopoly Administration）の２倍の容積を有する５００mlビーカーに注いだ。磁性攪拌器を使用して５分間攪拌した後、アルテルナン誘導体を真空吸引フィルター（φ１００mm）の助けにより混合物から分離し、次いでフィルターケークをエタノール／脱イオン水（８０：２０  ｖ：ｖ）約１００ml中に再懸濁させて洗浄した。洗浄工程を２回繰り返し、次いでフィルターケークを実験室篩（φ２００mm、メッシュ幅３mm）を使用して顆粒化し、次いで顆粒を２日間空気中で乾燥した。生成物を特徴付ける前に、凝集体を実験室ミル（IKA model A10）を使用して粉砕した。
【０１１４】
ｂ）特徴付け
濁度測定
濁度測定は、各場合に、アルテルナンまたは種々のアルテルナン−オクテニルコハク酸エステルを含む０．５%強度溶液で行った。それらの調製のために、各場合に、脱イオン水４９．７５gを１５０mlビーカー中に重量を計って入れ、そして対応する物質０．２５gを室温でかつ磁性攪拌器を使用して連続的に攪拌しながらその中で攪拌した。５２５nmフィルターおよび厚さ１cmのセルを使用して光度計（Ruhle, BerlinからのＰＭ２００）の助けにより１時間攪拌した後、濁どを測定した。各場合で、吸収度値が与えられた。
【０１１５】
乳化能力
アルテルナンおよび種々の条件下に製造されたアルテルナン−オクテニルコハク酸エステルの乳化能力を、各場合に、最初に１%強度の溶液（ストック溶液：０．５g＋４９．５gの脱イオン水）２０mlを１００ml滴定ビーカー（Mettler 滴定器から）に導入し、次いでひまわり油（ＲＥＷＥからの標準の市販の油）２０mlを加えそして最初に１４０００rpmで１分間Ultra-Turrax（Ｔ１８）を使用して混合物を均一化することにより、決定した。次いで、各場合に油１０mlを段階的に加えた。この油は各場合に１分間均一化されていた（Ultra-Turrax、１４０００rpm）。エマルションの粘度が減少しおよび／またはエマルションが壊れるまで、油の添加を行った。
【０１１６】
乳化能力を下記式にしたがって計算した。
乳化能力［油ml／アルテルナンｇ×水１００ml］＝油の全容積×５
【０１１７】
下表に示された結果が得られた。
【０１１８】
【表９】
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表６：アルテルナンおよび種々の方法により製造されたアルテルナン−オクテニルコハク酸エステルの濁度測定（４欄）および量的乳化能力（５欄））。エステル化反応で使用された無水オクテニルコハク酸の量および反応時間を、それぞれ、２欄および３欄に示す（更なる反応パラメーターについては実施例３ａ参照）。言及された参照（１欄）は、反応で出発物質として使用されたネイティブアルテルナンである。サンプル１、２、３および４（１欄）は、述べた異なる反応条件によって製造されたアルテルナン−オクテニルコハク酸エステルを指す。
【０１１９】
アルテルナン−オクテニルコハク酸エステルの乳化能力は、アルテルナンに比較して増加する。アルテルナン−オクテニルコハク酸エステルを含む溶液の濁度は、同じ濃度でアルテルナンに比較して減少する。
【０１２０】
４．アルテルナン−無水オクテニルコハク酸の乳化性
ａ）アルテルナン−無水オクテニルコハク酸の製造
アルテルナンをアルカリ媒体中で１：０．０５の比で無水オクテニルコハク酸と反応させそして反応が完了したとき中和した。得られるアルテルナン−オクテニルコハク酸エステルをエタノールで析出させ、洗浄しそして乾燥させた。一般的方法、ポイント２に記載の方法によった確かめられたアルテルナン−オクテニルコハク酸エステルの置換度（ＤＳ）は０．０２４であった。これらのアルテルナン−オクテニルコハク酸エステルを下記に分析した。
【０１２１】
ｂ）分子特徴付け
得られるアルテルナン−コハク酸エステルのモル質量分布を、一般的方法、ポイント３に記載の作用物質を使用してＧＰＣ−ＭＡＬＬＳ（ゲル透過クロマトグラフィー−多角レーザー光散乱）の助けにより分析した（図８）。得られる平均モル質量（Ｍｗ）は２１．５×１０６g/モルであった。
【０１２２】
ｃ）レオロジー的性質
レオメーターを使用する粘度
一般的方法、ポイント４に記載の手段の助けにより分析を行った。１０%強度溶液の流動挙動（粘度）を、示された周波数範囲においてせん断速度の関数として２０℃で調べた（図９）。
【０１２３】
アルテルナン−オクテニルコハク酸エステルは、アルテルナンの粘度（約１５mPa×s）より僅かに高い約２５mPa×sの粘度を示した。
【０１２４】
ＲＶＡを使用する粘度
一般的方法、ポイント５に記載の方法を使用してＲＶＡ（Rapid Visco Analyzer）の助けによるアラビアゴムの粘度に比較して、アルテルナンおよびアルテルナン−オクテニルコハク酸エステルの粘度を決定した。各場合に、１０%強度溶液（w/v）を使用した。結果を下表に示す。
【０１２５】
【表１０】
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表９：アラビアゴム、アルテルナンおよびアルテルナン−オクテニルコハク酸エステルのＲＶＡにより確かめられた粘度。
【０１２６】
ｄ）アルテルナン−無水オクテニルコハク酸の乳化性
各場合に、アルテルナン−オクテニルコハク酸エステル（Ａｌ−ＯＳＡ）２０mg、４０mg、２００mgおよび１gを、Ultra-Turrax（１分、（Ultra-Turrax T25 digital, IKA-Werke GMBH & CO.KG, D-79219 Staufen, Germany）約２５k rpm）の助けにより脱イオン水２０ml中に溶解した。次いでひまわり油（市販品：ＲＥＷＥからの）２０mlを加えた。得られる混合物をUltra-Turrax（上記参照）を使用する１分間の処理により均一化した。次いで稠度および稠度の安定性を評価した。図７は、得られるエマルションの略図を示す。更なる結果を下表に要約する。
【０１２７】
【表１１】
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表１０：異なる量のアルテルナン−オクテニルコハク酸エステル（Ａｌ−ＯＳＡ）を含む油／水混合物の稠度および安定性。６欄は、図７に記載の対応する混合物の名称（番号）を含む。
【０１２８】
ｅ）アラビアゴムとアルテルナン−オクテニルコハク酸の乳化性の比較
各場合に、アルテルナン−オクテニルコハク酸またはアラビアゴムの３%強度水性溶液（w/v）を調製した。これらの溶液に、異なる量の標準の市販のヒマワリ油を加え、次いでUltra-Turrax（Ultra-Turrax T25 digital, IKA-Werke GMBH & CO.KG, D-79219 Staufen, Germany）９k rpmで１分）を使用して均一化を行った。６日間の期間の後、得られるエマルションを、エマルションの安定性に関して評価した。得られた結果を下表に示す。
【０１２９】
【表１２】
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表１１：アラビアゴムおよびアルテルナン−オクテニルコハク酸エステルを有するエマルションの安定性
【０１３０】
ｆ）種々の濃度のアルテルナン−オクテニルコハク酸エステルを有するエマルション
異なる濃度のアルテルナン−オクテニルコハク酸エステルを有する水性溶液を調製した。次いでこれらの溶液に、異なる量の標準の市販のひまわり油を加え、次いでUltra-Turrax（Ultra-Turrax T25 digital, IKA-Werke GMBH ＆ CO.KG, D-79219 Staufen, Germany）９k rpmで１分）を使用して均一化を行った。６日間の期間の後、得られるエマルションを、エマルションの安定性に関して評価した。得られた結果を下表に示す。
【０１３１】
【表１３】
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表１２：６日後および１８日後の異なる量のアルテルナン−オクテニルコハク酸エステル（Ａｌ−ＯＳＡ）を有する種々の油含有率を有するエマルションの安定性。
【０１３２】
ｇ）クリームの製造
アルテルナン−オクテニルコハク酸エステルを、標準の市販のひまわり油３０%（ｖ／ｖ）を含む水の混合物に、１５%（w/v）の最終濃度まで加えそしてUltra-Turrax（９k rpm）を使用して１分間均一化した。安定なクリームが得られた。ひまわり油３６%を含む水／油混合物で同様な結果が得られた。油３０%を含む混合物から製造されたクリームと対照的に、油３６%を有する混合物から製造されたクリームはよりクリーミーであった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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