(57)【要約】修飾された部分を含む機能性成分を、腸溶性マトリックス中にマイクロカプセル化する。機能性成分の修飾部分は、マイクロカプセル化効率を高め、マイクロカプセル化された物質の不快な官能特性を低下させ、同時に所望の放出率をもたらす。このプロセスは、水中で乳濁液を形成するステップと、乳濁液を沈殿剤で滴定し、粒子状沈殿を生成するステップとを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能性成分であって、機能性成分の少なくとも一部は、機能性成分の塩形態、機能性成分の錯体形態、機能性成分のグリコシド形態、およびそれらの混合物からなる群から選択される修飾された形態である機能性成分と、
不活性担体と、
機能性成分および不活性担体をマイクロカプセル化し、食品用腸溶性高分子を含んだ腸溶性マトリックスと、
を含み、
修飾された形態の機能性成分は、加水分解されて機能性成分の元の非修飾形態になるように構成されていることを特徴とする、
組成物。
【請求項２】
機能性成分は、リナロールおよびチモールのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
機能性成分の少なくとも約２０％は、修飾された形態の機能性成分の形態であることを特徴とする請求項１または２に記載の組成物。
【請求項４】
機能性成分の少なくとも約５０％は、修飾された形態の機能性成分の形態であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項５】
不活性担体は、脂質を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項６】
脂質は、トリグリセリドであることを特徴とする請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
トリグリセリドは、大豆油およびキャノーラ油を含む群から選択されることを特徴とする請求項６に記載の組成物。
【請求項８】
機能性成分対腸溶性マトリックス材料の比は、約１：１９から約１：１に及ぶことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項９】
腸溶性マトリックスは、ゼイン、シェラック、アルギン酸カルシウム、およびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１０】
水および腸溶性マトリックス材料の組合せを適切なｐＨで撹拌して、腸溶性マトリックス材料を可溶化するステップと、
機能性成分を前記組合せに添加するステップであって、機能性成分の少なくとも一部は、機能性成分の塩形態、機能性成分の錯体形態、機能性成分のグリコシド形態、およびそれらの混合物からなる群から選択される修飾された形態の機能性成分の形態であるステップと、
前記組合せおよび機能性成分を混合して、乳濁液を創製するステップと、
撹拌しながら、粒子状沈殿の形成に有効な量の架橋剤または沈殿剤で、乳濁液を滴定するステップと、
を含み、
修飾された形態の機能性成分は、加水分解されて機能性成分の元の非修飾形態になるように構成されることを特徴とする、
方法。
【請求項１１】
機能性成分は、リナロールおよびチモールのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
機能性成分の少なくとも約２０％は、修飾された形態の機能性成分の形態であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
機能性成分の少なくとも約５０％は、修飾された形態の機能性成分の形態であることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記組合せは、乳化剤を更に含むことを特徴とする請求項１０から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
粒子状沈殿をろ過し、洗浄し、乾燥して、乾燥粉末を生成するステップ、を更に含むことを特徴とする請求項１０から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
残存表面オイルの減少に有効な量の表面オイル除去剤を粒子状沈殿上に添加するステップ、を更に含むことを特徴とする請求項１０から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
機能性成分および前記組合せを撹拌して、粗製乳濁液を創製するステップを更に含むことを特徴とする請求項１０から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
粗製乳濁液を均一化して、微細で安定な乳濁液を創製するステップを更に含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、腸溶性マトリックスでマイクロカプセル化した修飾された形態の機能性成分、および同成分を作製する方法に関する。より特定すれば、該修飾された形態の機能性成分は、有機溶媒を実質的に含まない水性環境中でマイクロカプセル化される。
【背景技術】
【０００２】
関連出願の相互参照
本願は、２０１０年１２月１３日に出願された米国特許仮出願第６１／４２２，４３９号明細書の利益を主張するものであり、２００９年６月５日に出願された米国特許出願第１２／４７９，４４４号明細書の一部継続である。これらの両方は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
【０００３】
食物用途における機能性物質の腸溶送達は、限られてきた。腸溶送達系は一般に、機能性物質もしくは薬剤がある特定の条件に敏感であり、その結果これらがあまり有効でなくなることが知られているとき、または機能性物質がアスピリンでの胃の問題など、使用者に問題を引き起こす場合に利用される。一般に、腸溶送達は、薬務において最も一般的なものとして、被覆錠剤およびゲルカプセルを用いて実現される。しかし、こうした特定の送達法は、食物用途にはあまり適していない。特に、錠剤もカプセルも、大部分の現用食品に組み込まれる大きさになっていない。
【０００４】
腸溶送達の代替法は、マイクロカプセル化である。マイクロカプセル化は、一般に、特殊な設備を用いて、または有機溶媒を含んだ環境中で行われる。こうした方法は、追加の設備投資、および有機溶媒などの追加の物質の使用を必要とし、該物質は、その後のマイクロカプセル化サイクルで使用できることも、できないこともある。その結果、マイクロカプセル化法は、設備および有機溶媒の調達および廃棄の双方で投資を必要とする。
【０００５】
マイクロカプセル化に伴う１つの問題は、この方法の回収率またはマイクロカプセル化効率である。一般に、マイクロカプセル化しようとする物質のある一定の相当な比率（％）は捕捉されない。非捕捉物質は、再使用のために回収し得るかもしくはリサイクルし得る、またはある比率（％）の非捕捉物質は、マイクロカプセル化微粒子の外表面に付着したままである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願第１２／４７９４５４号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００８／０１４５４６２号明細書
【特許文献３】米国特許出願第１２／４７９４３３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
その結果、生成物は、非捕捉物質に伴うしばしば不快な風味プロファイルを有する傾向がある。このことは、非捕捉物質が、不飽和および多不飽和脂質などの被酸化性トリグリセリド、被酸化性の香味および精油、または自然に不快な風味および／もしくは香味を有し得る他の有機化合物を含む場合に特に当てはまる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本組成物は、腸溶性マトリックス中にマイクロカプセル化した機能性成分を含むが、これは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる特許文献１に記載のようなものである。腸溶性マトリックスは１つまたは複数の食品用高分子を含み、機能性成分は、修飾された形態の機能性成分を含む。
【０００９】
一実施形態では、機能性成分は、腸溶性マトリックス材料の全体に亘って均一に分散されている。別の実施形態では、機能性成分は、少なくとも約３０パーセントの修飾された化合物を含む。一形態では、修飾された形態の化合物は、リナロールおよびチモールなどの精油の塩、グリコシド、錯体、またはエステルの少なくとも１つを含む。
【００１０】
一態様では、修飾された形態の活性または機能性成分をマイクロカプセル化する方法が提供される。この方法は、水、腸溶性マトリックス材料および乳化剤を撹拌または混合し、利用している腸溶性マトリックス材料の完全な溶解を維持するｐＨで、組合せを形成することを含む。一手法では、組合せは有機溶媒を実質的に含まない。修飾された形態の部分を含む機能性成分は、その組合せに添加し、均一化して、微細で安定な乳濁液を創出する。次いで、乳濁液を、制御された混合条件下、粒子状沈殿の形成に有効な量および速度で、酸、および／または使用している腸溶性マトリックス材料に応じてカルシウムなどの他の架橋剤もしくは沈殿剤で処理する。更に、機能性成分を、沈殿の全体に亘り、機能性成分のマイクロカプセル化効率が改善されるように、均一に分散させる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】機能性成分をマイクロカプセル化する方法を例示した図である。
【図２】少なくとも３０％のエステルを含有していない機能性成分を含んだ１つの実験と、リナロールおよびチモールのエステルを少なくとも３０％含有する機能性成分を含んだ第２の実験との間で、マイクロカプセル化効率を比較したチャート図である。
【図３】既知の化学式、水溶解度、蒸気圧、分配係数、および各種エステルの油対水比について親和性を比較した比を示す表形式の図である。
【図４】９５％のシェラックおよび５％のゼインからなる腸溶性マトリックスと共に、エステルを含んでいない機能性成分の各種構成要素の放出率を例示したグラフである。
【図５】９５％のシェラックおよび５％のゼインからなる腸溶性マトリックスと共に、エステルを含んでいる機能性成分の各種構成要素の放出率を例示したグラフである。
【図６】胃および小腸の条件を模倣した消化モデル内のアルギン酸塩／シェラック腸溶性マトリックス内における、酢酸リナリルを含んでいる機能性成分の各種構成要素の放出率を例示したグラフである。
【図７】胃および小腸の条件を模倣した消化モデル内のアルギン酸塩／シェラック腸溶性マトリックス内における、酪酸リナリルを含んでいる機能性成分の各種構成要素の放出率を例示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
修飾された形態の機能性成分および不活性担体（複数可）を、腸内で溶解する前の機能性成分の放出を最小限に抑える腸溶性マトリックス中へのマイクロカプセル化の方法を開示している。更に、機能性成分は、不快な味覚または香味プロファイルを有する場合がある。幾つかの場合では、機能性成分を修飾することにより、機能性成分の適切な比を保持し、生体利用率および効力を保証すると同時に、不快な味覚および／または香味をマスクし、または変化させることができる。
【００１３】
一形態では、マイクロカプセル化される機能性成分は、チモールおよびリナロールなどの精油の修飾体を含むことができる。機能性成分に対する修飾として、機能性成分の感知される味覚および／または官能特性（ｏｒｇａｎｏｌｅｐｔｉｃ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）を修飾する様々な形態を挙げることができる。例えば、修飾により、機能性成分の香味および／または味覚閾値を変化させることができる。一形態では、修飾により、機能性成分の元の非修飾形態に対して、修飾された形態の機能性成分の揮発度および／または蒸気圧を変化させることができる。特に、修飾体の官能特性は、より高い味覚閾値を含み得る。結果として、幾つかの場合では、腸溶性マトリックス表面上の修飾された形態の機能性成分は、無修飾形態の機能性成分が存在する場合より、不快さが低下した香味プロファイルを生じ得る。更に、修飾として、機能性成分の塩、グリコシド、錯体、および／またはエステル化を挙げることができる。
【００１４】
摂取され、腸管内で放出されると、機能性成分の修飾体は、少なくとも部分的に親形態に戻り、親機能性成分がマイクロカプセル化され、消費された場合と同じ機能的有益性をもたらす。一形態では、修飾された形態の機能性成分は、消化の間に加水分解して、修飾体から機能性成分の元の非修飾体に戻る。更に、機能性成分の修飾体は、以下で更に考察するように追加の有益性をもたらすことができる。
【００１５】
修飾体は、機能性成分組成物全体の様々な割合を構成し得る。例えば、修飾体は、機能性成分組成物の少なくとも１０％を占める。別の例では、修飾体は、機能性成分組成物の少なくとも３０％を占める。更に別の例では、修飾体は、機能性成分組成物の少なくとも５０％を占める。
【００１６】
更に、修飾された形態の官能基がエステルを含む場合、他の有益性が実現される。一般にエステルは、不快さが低下した香味を生じることが知られており、そのため生じた香味が、全く不快な官能香味プロファイルを生じることはなかろう。更に、特に非エステル化機能性親成分に対して、エステルを含む修飾された形態の機能性成分の水溶性が低いおよび／または疎水性が増大するため、下記の方法は、エステル化機能性成分が存在しない状態で認められた場合より、高いペイロードおよび保持率で示すことができるように、マイクロカプセル化効率を向上させることができる。
【００１７】
本明細書に記載の方法により創製される生成物の使用例は、粉末ソフトドリンク（ＰＳＤ）飲料における送達を目的としている。生成物の他の例示的使用は、例えば、ビスケット、バー、アイスクリーム、スナックおよび即席ミールなどの他の食品を含む。
【００１８】
機能性成分をマイクロカプセル化する方法は、図１に全体が示されている。食物マトリックス内での腸溶送達は、分散部分を、希釈トリグリセリドとの精油ブレンドなどの機能性成分の部分としたマトリックス粒子の形成により実現され、マトリックス部分は、シェラック、ゼイン、アルギン酸カルシウム、変性ホエータンパク質、カゼイン塩およびあらゆる食品用腸溶性高分子などの、食品用腸溶性高分子の部分である。
【００１９】
図１に示すように、水、腸溶性マトリックス材料および乳化剤を、腸溶性マトリックス材料および乳化剤が水中に完全に分散するまで混合または撹拌する（１００）。一般に、乳化剤および腸溶性マトリックス材料は、一緒に、またはいずれを最初に添加するにしろ別々に水に添加することができる。ｐＨは、腸溶性材料の完全な可溶化を可能にする十分なレベルに維持する。例えば、シェラック、ゼインまたはそれらの組合せを使用する場合、分散液のｐＨは、一般に約７．２から９．０の間である。幾つかの実施形態では、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムまたは水酸化アンモニウムなどの塩基性物質を分散液に添加することにより、ｐＨを約７．２から約１２．０、好ましくは８．０から１１．３の範囲内などに上昇させて、有機溶媒を使用せずに腸溶性高分子の完全な溶解を保証し、維持することができる。
【００２０】
本明細書で使用する場合、「撹拌」または「撹拌された」とは、１００００ＲＰＭ未満の速度で運転する、羽根付き頂部導入型ミキサー（ｔｏｐ  ｅｎｔｅｒｉｎｇ  ｍｉｘｅｒ）またはローター／ステーター混合装置の使用を指す。
【００２１】
本明細書で使用する場合、「有機溶媒を実質的に含まない」とは、イソプロパノールもしくはエタノールまたは他の任意の有機溶媒などの有機溶媒の添加量が、処理条件下で腸溶性材料の溶解性を可能にするのに必要な量より少ないことを指す。一手法では、有機溶媒の添加量は、水、乳化剤および腸溶性材料の組合せに対して約０．１重量％未満である。
【００２２】
一実施形態では、水は非イオン水である。
【００２３】
本発明で使用する腸溶性マトリックス材料は、任意の食品用腸溶性高分子、または２種以上の食品用腸溶性高分子の組合せである。好ましくは、腸溶性マトリックス材料は、シェラック、ゼイン、アルギン酸カルシウムまたはそれらの組合せである。他の食品用腸溶性高分子には、変性ホエータンパク質が挙げられる。一手法では、調製した腸溶性マトリックス材料は、有機溶媒を全く含まない。
【００２４】
本明細書に記載の乳化剤は、任意の食品用乳化剤でもよい。好ましい実施形態では、乳化剤は、ポリソルベート、ポリグリセロールエステル、スクロースステアレート、スクロースエステル、タンパク質、レシチンまたはそれらの組合せである。より特定すれば、乳化剤は、後に創製する乳濁液内に、より小さく最も均一に分散した油滴を創製するので、スクロースエステルが好ましい。
【００２５】
一般に水は、重量で分散液の約５０％から約９５％、好ましくは約７０から約９５％、より好ましくは約８０から約９０％を占める。一般に乳化剤は、重量で分散液の約５％未満、好ましくは約０．０１から約１重量％、より好ましくは分散液の約０．０１から約０．１重量％を占める。一手法では、腸溶性マトリックス材料は、重量で約１％から約１０％、他の手法では約４から約７％、更に他の手法では重量で分散液の約５％から約６％の範囲である。
【００２６】
分散液を形成したとき、少なくとも一部が修飾された形態の機能性成分および不活性担体を添加し（２００）、撹拌して（３００）、約１０μｍ超の液滴サイズを有する粗大な乳濁液を得る。粗大乳濁液を形成した後、粗大乳濁液を均一化して（３００）、微細で安定な乳濁液を創製する。一手法では、微細で安定な乳濁液は、約１０μｍ未満の液滴サイズを有する。微細な乳濁液内では、機能性成分および不活性担体が、全体に亘って微細液滴の形態で均一に分散している。一手法では、機能性成分および不活性担体の組合せは、重量で乳濁液の約２から約７％の範囲の量で添加する。他の手法では、機能性成分および不活性担体の組合せは、重量で乳濁液の約３から約６％の範囲の量で添加する。乳濁液は、約６０から約９５％の水を含む。
【００２７】
本明細書で使用する場合、「均一化」または「均一化された」とは、ローター／ステーター混合装置の使用などで約１００００ＲＰＭを超える速度で、または約５００ｐｓｉから約１００００ｐｓｉの圧力で運転するバルブホモジナイザーなどで、高圧のより低い混合速度で混合することを指す。
【００２８】
一手法では、機能性成分は、精油の化学修飾された形態の化合物を含むことができる。例として、機能性成分は、チモールおよびリナロールの化学修飾された形態の化合物を含む。例えば、チモールおよび／またはリナロールのグリコシド、塩、および／または錯体を使用することができる。一形態では、酢酸チミルおよび酢酸リナリルを使用することができる。更に、オクタノエートなどの他の脂肪酸エステルを使用することができる。ブチレート、ラクテート、シンナメートおよびピルベートなどの他の許容できる化学修飾された形態の化合物も、使用することができる。別の例では、機能性成分は、α−ピネン、パラ−シメン、チミルエステルまたは塩およびリナリルエステルまたは塩を含む。下記の実施例で考察するように、１つの例示的ブレンドは、重量で約１８％のキャノーラ油、約８％のα−ピネン、約３９％のパラ−シメン、約５％の酢酸リナロール、および約２７％の酢酸チミルを含む。
【００２９】
該修飾された形態の機能性成分部分は、重量で機能性成分の約１から約９９％を占めることができる。幾つかの手法では、該修飾された形態の機能性成分は、重量で機能性成分の少なくとも約１０％、他の手法では、重量で約３０％を占めることができる。別の実施形態では、該修飾された形態の機能性成分は、重量で機能性成分の約２５から約６５％を占めることができる。
【００３０】
一実施形態では、不活性担体および機能性成分のブレンドは、重量で約１５から約３０％のキャノーラ油、約１から約１０％のα−ピネン、約５から約２５％のパラ−シメン、約５から約２０％のリナリルエステル、および約２０から約６０％のチミルエステルを含むことができる。他の手法では、不活性担体および機能性成分のブレンドは、重量で約２０から約２５％のキャノーラ油、約２から約７％のα−ピネン、約１０から約２０％のパラ−シメン、約７から約１５％のリナリルエステル、および約３５から約５０％のチミルエステルを含むことができる。
【００３１】
一般に、かつ一手法では、チモールおよびリナロールなどの機能性成分のエステル体を、その調製に関して化学反応手法であるか生化学反応手法であるかを問わず使用することができる。例えば、テルペンのヒドロキシル基（複数可）と有機または無機オキソ酸（１つまたは複数のオキソ酸基を含有）との間で形成される任意のエステルを、機能性成分として使用することができる。修飾された形態の機能性成分の揮発度および蒸気圧は、成分の知覚に影響し得る。例えば、エステル基のサイズを調整して所望の揮発度をもたらすことができる。一手法では、エステル結合は、少なくとも１つのエチルエステルである。より大きいエステル基も使用することができることに留意されるべきである。
【００３２】
一手法によって、選択されたエステル体は、摂取され、腸管内で腸溶性マトリックスから放出された後、加水分解速度の増大のために、親形態に対して増大した機能性を有し得る。エステルは、天然源から得、またはチモールおよびリナロールなどの機能性成分と、エステルを生じる有機もしくは無機オキソ酸との間の任意の適当な化学反応または生化学反応を用いて合成することができる。適当なオキソ酸として、カルボン酸、アミノ酸、リン酸、硫酸、および硝酸を挙げることができる。ヒドロキシル基は、同種源（例えば、チモール）または混合源（チモールとリナロール）に由来し得る。例示的なモノカルボン酸として、それだけに限らないが、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、デカン酸、ステアリン酸、乳酸、桂皮酸、ピルビン酸、安息香酸、およびグルコン酸が挙げられる。例示的なジカルボン酸として、それだけに限らないが、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、酒石酸、コハク酸、グルタル酸、グルカル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、およびセバシン酸が挙げられる。例示的なトリカルボン酸には、それだけに限らないが、クエン酸、およびイソクエン酸が含まれる。テルペンとオキソ酸と反応によって形成され得る他の例示的なエステルとして、コハク酸ジチモール（ｄｉｔｈｙｍｏｌ  ｓｕｃｃｉｎａｔｅ）、アジピン酸ジチモール（ｄｉｔｈｙｍｏｌ  ａｄｉｐａｔｅ）、およびセバシン酸ジチモール（ｄｉｔｈｙｍｏｌ  ｓｅｂａｃａｔｅ）が挙げられる。
【００３３】
別の形態では、修飾された形態の機能性成分は、その調製に関して化学反応手法であるか生化学反応手法であるかを問わず、テルペンエステルと他のエステルの間で形成されるエステルを含むことができる。特に、官能基は、エステル交換を使用して形成することができる。例えば、官能基として、酢酸チモール（ｔｈｙｍｏｌ  ａｃｅｔａｔｅ）をオクタン酸メチルまたはトリパルミチンと反応させることによって形成されるエステルを挙げることができる。
【００３４】
あるいは、機能性成分は、他の修飾された形態の化合物を含むことができることが予期されている。一形態では、修飾された形態の官能基として、テルペンのヒドロキシル基（複数可）と、１個の糖基（単糖）もしくは幾つかの糖基（オリゴ糖）との化学反応または生化学反応によって形成される任意のグリコシドを挙げることができる。例えば、チモールグリコシドおよび／またはリナロールグリコシドを、修飾された形態の機能性成分とすることができる。糖基は、任意の種類の単糖、二糖、三糖、および／または多糖から構成されるグリコン部分、および任意のヒドロキシ−テルペン（例えば、チモール、リナロール）であるアグリコン部分を有する任意のグリコシドを含むことができる。糖基は、還元糖および／または非還元糖も含むことができる。例示的な糖として、それだけに限らないが、グルコース、フルクトース、ガラクトース、リボース、スクロース、マンノース、マルトース、ラクトース、およびセロビオースが挙げられる。
【００３５】
別の形態では、官能基は、ヒドロキシ−テルペンおよび別の化学種を伴って形成される任意のイオン性または非イオン性塩または錯体を含むことができることが予期されている。例えば、チモールおよびリナロールの塩または錯体を、修飾された形態の機能性成分とすることができる。一例は、ナトリウムおよび／またはカリウムの塩化物であり得る。別の形態では、修飾された形態の機能性成分は、固定された定比性を有さないチモールの塩を含むことができる。例えば、チモールの塩は、１つまたは複数の特定の陽イオン（Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｍｇ＋＋など）を含む、様々な比の陽イオンとチモールを有する部分的な塩または混合塩として固体錯体を調製することができる。固化した錯体は、結晶形態として得ることができることも、できないこともある。塩または錯体は、任意の適当な方法によって形成することができるが、幾つかの場合では、１つまたは複数のヒドロキシ−テルペンと１つまたは複数のアルカリ性試薬との間の化学反応または会合によって形成される。例示的なアルカリ性試薬として、それだけに限らないが、アルカリ性の水酸化物、酸化物、または炭酸塩を挙げることができる。塩または錯体は、任意のアルカリ金属、アルカリ土類金属、もしくは遷移金属元素、またはそれらの組合せを含むことができる。食物中に用いるのに適した塩または錯体として、ナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、マンガン、亜鉛、およびアルミニウムを挙げることができる。他の例示的な塩には、ナトリウムチモレート（ｓｏｄｉｕｍ  ｔｈｙｍｏｌａｔｅ）（例えば、ナトリウムチモキシド（ｓｏｄｉｕｍ  ｔｈｙｍｏｘｉｄｅ））を含めたチモールの一価、二価、または三価の塩、およびカルシウムフェノキシドを含めたフェノールの任意の一価、二価、または三価の塩が含まれる。
【００３６】
更に、機能性成分は、組み合わされた様々な形態の修飾を含むことができる。例えば、修飾された形態の機能性成分組成物の一部は、１つまたは複数の精油の塩、グリコシド、錯体、およびエステル体の１つまたは複数を含むことができる。
【００３７】
幾つかの手法では、機能性成分は、本明細書に記載の任意の精油の混合物を含むことができる。更に、機能性成分は、腸内で放出されるのが望ましい物質を含むように、選択することができる。例えば、機能性成分は、Ｅｎａｎの特許文献２に記載された組成物を含むことができる。例えば、機能性成分は、約２５から約３５重量％のパラ−シメン、約１から約１０重量％のリナロール、約１から約１０重量％のα−ピネン、約３５から約４５重量％のチモール、および約２０から約３０重量％の大豆油を含む。
【００３８】
幾つかの手法では、本明細書に記載の機能性成分は、抗寄生虫、抗原虫および抗真菌などの機能的性質を保有する化合物を含むことができる。一実施形態では、その有機化合物は、α−ピネンおよびパラ−シメンを更に含む。
【００３９】
別の実施形態では、有機化合物は、脂質、脂肪酸、トリグリセリド、または大豆油もしくはキャノーラ油などの食品用油などの不活性担体とブレンドされる。
【００４０】
一部の機能性成分の揮発性は、非常に低い嗅覚閾値をもたらす結果、現用の飲料／食物に不快な香味／風味が生じる。機能性成分の香味をマスクすることを目指して、本明細書に記載される方法は、機能性成分のエステル体または他の修飾体（例えば、チモールおよびリナロールのエステル体）などの機能性成分の水溶性が遥かに低下する形態を含めること、ならびにその最終成分から非カプセル化物質を除去する方法を含む。例えば、エステルは、一般に、その各親化合物ほど、食物系の風味／香味に対して負の影響を及ぼさない。更に、精油の錯体、グリコシド、および塩は、その各親化合物ほど、食物系の風味／香味に対して負の影響を及ぼさない。
【００４１】
水溶性が低いおよび／または疎水性が増大するために、エステルは、チモールおよびリナロールなどの非エステル化親化合物より、上記したように高いマイクロカプセル化効率を有することができる。その効率は、好ましくは、非エステル化機能性成分を用いた際に実測される効率に対して、約５０から約２００％、より好ましくは約１００から約１５０％増加する。更に、エステルは、親化合物より高い嗅覚閾値を有するため、エステルの感知必要量は、エステル化されていないチモールおよびリナロールの量より多い。
【００４２】
図１の方法に戻って、次いで、乳濁液は、酸、または架橋剤もしくは沈殿剤による滴定によって沈殿する（４００）。沈殿形成中に、乳濁液に撹拌を加えることができる。一実施形態では、乳濁液は、約１から約５％の塩化カルシウムと約１から約５％のクエン酸との溶液で滴定される。別の実施形態では、ｐＨ約７などの乳濁液中に存在するポリマーの等電点より低くｐＨを下げるのに有効な量の酸で、乳濁液を滴定して、相分離を起こし、腸溶性マトリックスの溶液からの析出を、その中に機能性成分をマイクロカプセル化した状態で引き起こし、その結果水溶液と沈殿とのスラリーを創製する。析出したスラリーは、約１から約１０００μｍ、幾つかの場合では、約１０から約５００．０μｍ、より好ましくは約７５から約２５０μｍの粒径を有する。他の手法では、沈殿形成は、約３から約６の範囲のｐＨで、または更に約３．８から約４．６の範囲にあるｐＨの間で行われる。
【００４３】
理論に拘るつもりはないが、乳濁液のｐＨが等電点より低く下がると、シェラックおよびゼインなどの腸溶性材料の粒子は、類似の粒子または相互に架橋してマトリックスを形成し、機能性成分および不活性担体をマトリックス内にマイクロカプセル化し得ると考えられる。架橋の結果、機能性成分は、マトリックス中全体に均一に分散される。更に、マトリックスは、機能性成分にとってシールとなる。その結果、完成粉末の官能性品質に対する機能性成分の影響は、腸溶性マトリックスの外表面に付着したままの全機能性成分と相関している。
【００４４】
使用される酸には、任意の食品用の酸を含むことができる。一実施形態では、その酸はクエン酸である。
【００４５】
上記で触れたように、腸溶性マトリックス材料の組成は、溶解率、および腸溶性マトリックスが与える保護に影響する。
【００４６】
沈殿を回収するために、スラリーをろ過し（５００）、洗浄し（６００）、乾燥する（７００）。一実施形態では、スラリーをろ過し、次いで生成したスラリーケーキを洗浄し、再ろ過した後、乾燥する。
【００４７】
幾つかの例では、粒子沈殿の外表面上に表面非カプセル化物質が少なくとも僅かに残ることになろう。知覚閾値が低い化合物をマスクしたいと欲すれば、最終的な生成物マトリックスおよび／または溶液中の非カプセル化物質を、一般に知覚できないレベルまで減らす。幾つかの場合では、粒子沈殿の外表面上の機能性成分は、最終生成物に対して約１重量％未満である。
【００４８】
幾つかの場合では、ろ過後のスラリーに表面オイル除去剤を添加することにより、沈殿からの残存表面オイルの除去を補助する（例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれる特許文献３参照）。更に、表面オイル除去剤は、再ろ過ステップの前にも添加することができる。
【００４９】
沈殿をろ過し、洗浄した後、沈殿を乾燥して（７００）粉末を形成する。乾燥は、粉末が、約１０％未満の水分含量、他の手法では約２から約６％の水分含量、更に他の手法では約３から約５％を有するように、行うことができる。
【００５０】
更に、粉末は、粉砕し、粉末沈殿の粒径を減らした後、更に流動床乾燥機を用いるなどにより、約５％未満の水分含量に乾燥することができる。生成した粒子は、約１から約１０００μｍ、幾つかの場合では、約１０から約５００μｍ、他の場合では約７５から約２５０μｍの範囲の粒径を有する。
【００５１】
粉末を乾燥する際、温度は、約２５℃から約７０℃、幾つかの場合では、約３５℃から約６５℃の間に維持すべきである。他の処理ステップ中には、約４℃から約４０℃、他の場合では約４℃から約３０℃、更に他の場合では約１５℃から約２８℃の間に温度を維持することが適当な場合がある。
【００５２】
以下で更に考察し、図２に示すように、チミルおよびリナリルエステルなどの修飾された形態の機能性成分を含めると、最終生成物中の機能性成分のペイロード（ｐａｙｌｏａｄ）を増加させることができる。ペイロードは、最終生成物に関する機能性成分の重量百分率を指す。したがって、ペイロードの増加は、所与の量の腸溶性マトリックス当たりの機能性成分の増加に対応する。幾つかの場合では、機能性成分のペイロードは、約５から約５０パーセントの範囲である。ペイロードの増加は、修飾された形態でない機能性成分と比較した、エステルなどの修飾された形態の機能性成分を含む機能性成分の水溶性の低下および／または疎水性の増大に少なくとも部分的に起因し得る。更に、幾つかの場合では、大量の水を、開示した方法において使用することができる。チモールおよびリナロールのエステルなどの修飾された形態の機能性成分は、水溶性の低下および／または疎水性の増大のために、機能性成分の溶出を低減する。処理中の損失を制限できるので、食物系内の機能性化合物の最終比を制御可能にするが、これは、特許文献２（Ｅｎａｎ，Ｅ．ら）において重要であることが示されている。更に、チモールなどの幾つかの機能性成分は、室温（約２０から約２５℃）で結晶性固体である。室温（約２０から約２５℃）で液体である、酢酸チミルなどの修飾された形態の機能性成分を代用すれば、乳濁液を調製する前に、トリグリセリド油、エタノール、または他の液体中にチモールまたは他の固形成分を溶解させるなどによって、結晶性固形成分を液体有機溶媒中にもはや可溶化させる必要がないので、処理の容易化が可能となろう。
【００５３】
本明細書に記載される方法の利点および実施形態を、以下の実施例によって更に例示する。しかし、これらの実施例において列挙される特定の条件、処理スキーム、物質、およびこれらの量、ならびに他の条件および詳細は、本方法を不当に限定するように対比されるべきでない。全ての百分率は、別段の指定のない限り、重量によるものである。
【実施例１】
【００５４】
乳化剤の評価および選択
【００５５】
各種の乳化剤を非イオン水と約６０℃で組み合わせて、約２％溶液を生成した。生成した溶液を、非イオン水と重量比５０：５０の精油ブレンド組成物（α−ピネン約４％、パラ−シメン約３０％、リナロール約７％およびチモール約３５％、ならびに大豆油約２４％）と組合せ、水中油型の乳濁液を創製した。評価した乳化剤は、Ｇｌｙｃｏｓｐｅｒｓｅ  Ｓ−２０  ＫＦＧ（Ｌｏｎｚａ；Ｆａｉｒｌａｗｎ，ＮＪ）、Ｐｏｌｙａｌｄｏ  １０−１−Ｏ  ＫＦＧ（Ｌｏｎｚａ；Ｆａｉｒｌａｗｎ，ＮＪ）、Ａｌｄｏｓｐｅｒｓｅ  ＭＳ−２０  ＫＦＧ（Ｌｏｎｚａ；Ｆａｉｒｌａｗｎ，ＮＪ）、Ｐｏｌｙａｌｄｏ  １０−２−Ｐ  ＫＦＧ（Ｌｏｎｚａ；Ｆａｉｒｌａｗｎ，ＮＪ）、Ｒｙｏｔｏ糖エステル（Ｓ−１５７０，Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ−Ｋａｇａｋｕ  Ｆｏｏｄ  Ｃｏｒｐ．；東京、日本）、Ｐｒｅｃｅｐｔ  ８１２０（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｓｏｙａ；Ｆｏｒｔ  Ｗａｙｎｅ，ＩＮ）、およびカゼイン酸ナトリウム（Ａｌａｎａｔｅ−１８０，Ｎｅｗ  Ｚｅａｌａｎｄ  Ｄａｉｒｙ  Ｂｏａｒｄ；ウエリントン、ニュージーランド）であった。スクロースエステル（Ｓ−１５７０）は、乳濁液内に最小で最も均一分散した油滴を創製したので、良好な乳化剤であると確認された。スクロースエステルで創製した乳濁液は、室温（約２０から約２５℃）で２４時間の保存後に良好な安定性も示した。
【実施例２】
【００５６】
約７５％シェラック／約２５％ゼインマトリックス中に数種のエステル化構成要素を含有する、機能性成分のマイクロカプセル化
【００５７】
蒸留脱イオン水（Ｄ．Ｉ．Ｈ２Ｏ）約２４００ｇをビーカーに添加し、四分岐羽根の付いたＳｔｅｄＦａｓｔ  Ｓｔｉｒｒｅｒ  ＳＬ１２００（Ｙａｍａｔｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ；東京、日本）を用いて、設定速度５から６の間で混合した。ジェットミル粉砕ゼイン（Ｆ４０００，Ｆｒｅｅｍａｎ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ；Ｔｕｃｋａｈｏｅ，ＮＹ）の粉末約３７．５ｇをビーカーに添加し、均一分散するまで混合した。次に、約１０％ＮａＯＨ水溶液をｐＨが約１１．３に達するまで添加した。ゼイン−水混合物は、ゼイン粉末が完全に溶解し、溶液が半透明になるまで、撹拌した。次に、水酸化アンモニウム溶液（固体２５％）中の作りおきシェラック（Ｔｅｍｕｓｓ＃５９４；Ａｊａｘ、オンタリオ、カナダ）約４５０ｇを添加し、約５から約１０分間混合した。最後に、スクロースステアレートＳ−１５７０（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ−Ｋａｇａｋｕ  Ｆｏｏｄ  Ｃｏｒｐ．；東京、日本）の１．４ｇを、均一混合が行われるまで約５から約１０分などの間混合しながら添加した。
【００５８】
次に、精油ブレンド（キャノーラ油約１８．８％、α−ピネン約８．６％、パラ−シメン約３９．８％、酢酸リナリル約５．４％および酢酸チミル約２７．４％）約８０ｇを添加し、約５から約１０分間混合した。ＰｏｗｅｒＧｅｎ  ７００Ｄ（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ；Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ）を用いて、約１５０００ｒｐｍで約４分間、次いで約２００００ｒｐｍで更に約１分間ブレンドすることにより、混合物を均一化して、安定な乳濁液を創製した。続いて、約３％クエン酸溶液を用いた乳濁液の酸滴定を、速度設定最高のＭａｓｔｅｒ  Ｆｌｅｘポンプ（Ｂａｒｎａｎｔ  Ｃｏｒｐ．；Ｂａｒｒｉｎｇｔｏｎ，ＩＬ）を用いて、中程度にオーバーヘッド混合をしながらｐＨが約３．８に達するまで行い、それによりスラリーを創製した。
【００５９】
ＳｉＯ２  ＡＢ−Ｄ（ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ；Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇ，ＰＡ）約１０ｇをスラリーに添加し、約２０から約３０分間混合し続けた。混合物を、＃２００メッシュ（７５μｍ）の篩を用いてろ過し、ケーキを生成した。別の清浄な４０００ｍｌプラスチックビーカー中で、Ｄ．Ｉ．Ｈ２Ｏを約２０００ｇおよびＳｉＯ２  ＡＢ−Ｄを約２．５ｇ混合して、溶液を創製した。ケーキをこの溶液中に再懸濁し、約３から約５分間混合した。混合物を、＃２００メッシュの篩を用いてろ過し、第２のケーキを生成した。
【００６０】
別の清浄な４０００ｍｌプラスチックビーカー中で、Ｄ．Ｉ．Ｈ２Ｏを約２０００ｇおよびＳｉＯ２  ＡＢ−Ｄを約２．５ｇ混合して、別の溶液を創製した。第２のケーキを再び再懸濁し、約３から約５分間混合した。ろ過物を、チーズクロスを用いて圧搾し、余分な水分を除いた。次いで、ろ過物を大きなトレーのクッキングシート上に均一に広げ、カバーをせずに室温（約２０から約２５℃）で終夜乾燥した。
【００６１】
乾燥ろ過物粒子を、Ｍａｇｉｃ  Ｂｕｌｌｅｔ  ＭＢ１００１（Ｓｉｎｏ  Ｌｉｎｋ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｒａｄｉｎｇ  Ｃｏ．；浙江、中国）を用いて粉砕した。約７５から約２５０μｍの間の粒子を、＃６０メッシュおよび＃２００メッシュの篩を用いて分離した。水分含量は、ＣＥＭ  Ｓｍａｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍ  ５（ＣＥＭ  Ｃｏｒｐ．；Ｍａｔｔｈｅｗｓ，ＮＣ）を用いて測定した。水分含量を約６％未満に減らすために、ろ過物を、Ｕｎｉ−Ｇｌａｔｔ流動床乾燥機（Ｇｌａｔｔ  Ａｉｒ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ；Ｒａｍｓｅｙ，ＮＪ）の中で約４０℃で、約５分毎に確認しながら乾燥した。その結果、最終生成物は、約６％未満の水分含量を有していた。この分画を＃６０メッシュの篩を通すことにより、篩い分け、＃２００メッシュの篩上に集め、その結果、約２５０μｍ未満で約７５μｍを超えるサイズの粒子が生成した。得られた生成物の組成、ペイロードおよび表面オイルは、下記の表に例示してある。
【００６２】
【表１】
2014501103.tif 000002
【実施例３】
【００６３】
約７５％シェラック／約２５％ゼインマトリックス中に数種のエステル化構成要素を含有する、機能性成分のパイロットプラント規模でのマイクロカプセル化
【００６４】
水約１２ｋｇおよびスクロースステアレート（Ｓ−１５７０、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ−Ｋａｇａｋｕ  Ｆｏｏｄ  Ｃｏｒｐ．；東京、日本）約７．５ｇを混合タンクに添加し、約１から約２分間混合した。次いで、水酸化アンモニウム溶液（固体約２５％）中の作りおきシェラック溶液（Ｔｅｍｕｓｓ＃５９４；Ａｊａｘ、オンタリオ、カナダ）約２．２５ｋｇを添加した後、ゼイン粉末（Ｆ４０００，Ｆｒｅｅｍａｎ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ；Ｔｕｃｋａｈｏｅ，ＮＹ）約１８７．５ｇを添加した。約１０％水酸化ナトリウム溶液を、ｐＨが約１１．３に達するまで測り入れた（ゼインを可溶化するため）。ゼインおよびシェラックが完全に溶解した後、精油ブレンド（キャノーラ油約１３％、α−ピネン約１０％、パラ−シメン約２５％、酢酸リナリル約１２％および酢酸チミル約４０％）約４００ｇを添加した。この混合物を約５分間撹拌して、乳濁液を創製した。
【００６５】
乳濁液を、ｐＨが約３．９に達するまで約３％クエン酸溶液で滴定した。ＳｉＯ２  ＡＢ−Ｄ（ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ；Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇ，ＰＡ）約７５ｇを添加し、約２０から約３０分間混合した。次いで、スラリーを、２００メッシュ（７５μｍ）の篩を用いてろ過した。篩上のろ過ケーキを、ＳｉＯ２  ＡＢ−Ｄ約５０ｇと共に水約９．１ｋｇ中に懸濁し、およそ５分間混合した後、＃２００メッシュの篩上で再ろ過した。濯ぎ洗いをもう一度繰り返し、最終的なろ過ケーキをトレー上に広げ、室温（約２０から約２５℃）で終夜乾燥した。翌日、生成物をＷａｒｉｎｇブレンダー（Ｗａｒｉｎｇ  Ｌａｂ  Ｓｃｉｅｎｃｅ；Ｔｏｒｒｉｎｇｔｏｎ，ＣＴ）中で粉砕し、ＵｎｉＧｌａｔｔ流動床（Ｇｌａｔｔ  Ａｉｒ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ；Ｒａｍｓｅｙ，ＮＪ）の中で４０℃で乾燥し、所望のサイズに篩い分けた（約７５から約２５０μｍ）。得られた生成物のペイロードおよび表面オイルは、下記の表に例示してある。
【００６６】
【表２】
2014501103.tif 000003
【実施例４】
【００６７】
ホエータンパク質を乳化剤として含有するシェラック／ゼインマトリックス中に、オイル担持量が増加したエステル化構成要素を含有する機能性成分のマイクロカプセル化
【００６８】
蒸留脱イオン水（Ｄ．Ｉ．Ｈ２Ｏ）約２４００ｇをビーカーに添加し、４分岐羽根の付いたＳｔｅｄＦａｓｔ  Ｓｔｉｒｒｅｒ  ＳＬ１２００（Ｙａｍａｔｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ；東京、日本）を用いて、設定速度５から６の間で混合した。ジェットミル粉砕ゼイン（Ｆ４０００，Ｆｒｅｅｍａｎ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ；Ｔｕｃｋａｈｏｅ，ＮＹ）の粉末約３２．５ｇをビーカーに添加し、均一分散するまで混合した。約１０％ＮａＯＨ水溶液をｐＨが約１１．３に達するまで添加し、ゼイン粉末が完全に溶解し、溶液が半透明になるまで、混合した。ＢｉＰｒｏ  ＷＰＩ（Ｄａｖｉｓｃｏ  Ｆｏｏｄｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ；Ｅｄｅｎ  Ｐｒａｉｒｉｅ，ＭＮ）粉末約２０ｇを次に添加し、粉末が完全に溶解するまで混合した。次に、水酸化アンモニウムを含有する固形分約２５％の作りおきシェラック溶液（Ｔｅｍｕｓｓ＃５９４；Ａｊａｘ、オンタリオ、カナダ）約３９０ｇを添加し、溶液が均一になるまで約５から約１０分間混合した。
【００６９】
精油ブレンド（キャノーラ油約１３％、α−ピネン約１０％、パラ−シメン約２５％、酢酸リナリル約１２％および酢酸チミル約４０％）約１５１．４ｇを添加し、約５から約１０分間混合した。ＰｏｗｅｒＧｅｎ  ７００Ｄ（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ；Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ）を用いて、約１５０００ｒｐｍで約４分間、次いで約２００００ｒｐｍで更に約１分間、混合物を均一化して、安定な乳濁液を創製した。約３％クエン酸溶液を、Ｍａｓｔｅｒ  Ｆｌｅｘポンプを用いて、ｐＨが約３．８に達するまで乳濁液中に滴定し、それによりスラリーを創製した。
【００７０】
ＳｉＯ２  ＡＢ−Ｄ（ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ；Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇ，ＰＡ）約１０ｇをスラリーに添加し、約２０から約３０分間混合した。混合物を、＃２００メッシュの篩を用いてろ過し、ろ過物ケーキを生成した。別の清浄な４０００ｍｌプラスチックビーカー中で、Ｄ．Ｉ．Ｈ２Ｏを約２０００ｇ添加し、ＳｔｅｄＦａｓｔ  Ｓｔｉｒｒｅｒを用いて混合した。ｐＨは、約３％クエン酸溶液の添加によって３．８＋／−約０．２に調整した。スクロースステアレートＳ−１５７０（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ−Ｋａｇａｋｕ  Ｆｏｏｄ  Ｃｏｒｐ．；東京、日本）の約１ｇを添加し、完全に溶解するまで混合した後、ＳｉＯ２  ＡＢ−Ｄを約２．５ｇ添加した。ケーキをこの溶液中に再懸濁し、約３から約５分間混合した。混合物を、＃２００メッシュ（７５μｍ）の篩を用いてろ過し、第２のろ過物ケーキを生成した。別の清浄な４０００ｍｌプラスチックビーカー中で、Ｄ．Ｉ．Ｈ２Ｏを約２０００ｇ混合し、約３．０％クエン酸溶液の添加によって、ｐＨを３．８＋／−約０．２に調整した。スクロースステアレート約１ｇを添加し、完全に溶解するまで混合した後、ＳｉＯ２  ＡＢ−Ｄを約２．５ｇ添加した。ケーキをこの溶液中に再  
【００７１】
懸濁し、約３から約５分間混合した。混合物を、＃２００メッシュ（７５μｍ）の篩を用いて再びろ過し、第３のろ過物ケーキを生成した。
【００７２】
得られたろ過物を、チーズクロスを用いて圧搾し、水分含量を減らした。ろ過物を大きなトレーのクッキングシート上に均一に広げ、カバーをせずに室温（約２０から約２５℃）で終夜乾燥した。
【００７３】
得られた粒子を、Ｍａｇｉｃ  Ｂｕｌｌｅｔ  ＭＢ１００１（Ｓｉｎｏ  Ｌｉｎｋ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｒａｄｉｎｇ  Ｃｏ．；浙江、中国）を用いて粉砕した。サイズ約２５０μｍ未満の粒子を、＃６０メッシュの篩を用いて残渣から分離した。水分含量を約６％未満に減らすために、ろ過物を、Ｕｎｉ−Ｇｌａｔｔ流動床乾燥機（Ｇｌａｔｔ  Ａｉｒ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ；Ｒａｍｓｅｙ，ＮＪ）の中で約４０℃で、およそ５分毎に確認しながら乾燥した。その結果、最終生成物は、約６％未満の水分含量を有していた。得られた生成物の組成、ペイロードおよび表面オイルは、下記の表に例示してある。
【００７４】
【表３】
2014501103.tif 000004
【実施例５】
【００７５】
約４８％アルギン酸塩、約４０％シェラックおよび乳化剤として約１２％ホエータンパク質を含有するマトリックス中に、数種のエステル化構成要素を含有する機能性成分のマイクロカプセル化
【００７６】
アルギン酸ナトリウム（ＵＬＶ−Ｌ３Ｇ、Ｋｉｍｉｃａ  Ｃｏｒｐ；東京、日本）約２．１ｇおよびアルギン酸ナトリウム（Ｉ−３Ｇ−１５０、Ｋｉｍｉｃａ  Ｃｏｒｐ；東京、日本）約１１．２ｇを水約５５１ｇに添加した。撹拌下で、約１０％ＢｉＰｒｏ（Ｄａｖｉｓｃｏ  Ｆｏｏｄｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ；Ｅｄｅｎ  Ｐｒａｉｒｉｅ，ＭＮ）単離ホエータンパク質の溶液約７０ｇ、および水酸化アンモニウム溶液（約２５％固体）中の作りおきシェラック（Ｔｅｍｕｓｓ＃５９４；Ａｊａｘ、オンタリオ、カナダ）約５６ｇを添加した。次に、精油ブレンド（キャノーラ油約１７．４％、α−ピネン約６．６％、パラ−シメン約２６．５％、酢酸リナリル約７．９％および酢酸チミル約４１．４％）を添加し、Ｈｏｒｉｂａ粒径分析器（Ｈｏｒｉｂａ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ；Ｉｒｖｉｎｅ，ＣＡ）で確認した目標液滴サイズ約４から約７μｍを有する均一乳濁液が形成されるまで、混合した。次いで、その溶液を約２．５％ＣａＣｌ２および約２．５％クエン酸を含有する水溶液浴の中に噴霧し、約２５から約３００μｍ間の中程度の一滴を創製した。この球体を２５μｍの篩上に載せて、浴溶液を除いた後、目標の水分（約５から約６％）に達するまで、ＭｉｎｉＧｌａｔｔ流動床乾燥機（Ｇｌａｔｔ  Ａｉｒ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ；Ｒａｍｓｅｙ，ＮＪ）の中で約４０℃で乾燥した。その粒子を約５００μｍ未満で約７５μｍを超えるサイズに揃えた。得られた生成物の組成、ペイロードおよび表面オイルは、下記の表に例示してある。
【００７７】
【表４】
2014501103.tif 000005
【実施例６】
【００７８】
アルギン酸塩／シェラックマトリックス中にマイクロカプセル化した非エステル化機能性成分
【００７９】
アルギン酸ナトリウム（ＵＬＶ−Ｌ３Ｇ、Ｋｉｍｉｃａ  Ｃｏｒｐ；東京、日本）約４８ｇおよびアルギン酸ナトリウム（Ｉ−３Ｇ−１５０、Ｋｉｍｉｃａ  Ｃｏｒｐ；東京、日本）約１０ｇを水約８４０．０ｇに添加した。次いで、撹拌条件下で、固形分約２５％入りの作りおきシェラック溶液（Ｍａｒｃｏａｔ  １２５，Ｅｍｅｒｓｏｎ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ；Ｎｏｒｒｉｓｔｏｗｎ，ＰＡ）約８０ｇを添加した。次に、精油ブレンド（大豆油約２４％、α−ピネン約４％、パラ−シメン約３０％、リナロール約７％およびチモール約３５％）約４８ｇを添加し、混合し、微細で安定な乳濁液が形成されるまで均一化した。二液ノズルを用いて、その溶液を約２．５％ＣａＣｌ２および約２．５％クエン酸を含有する水溶液硬化浴の中に噴霧し、約２５から約３００μｍの中程度の小球を創製した。粒子が架橋された後、この粒子を２５μｍの篩上で篩い分け、目標の水分（約５から約６％）に達するまで、ＭｉｎｉＧｌａｔｔ流動床乾燥機（Ｇｌａｔｔ  Ａｉｒ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ；Ｒａｍｓｅｙ，ＮＪ）の中で約４０℃で乾燥した。その粒子を約２１２μｍ未満のサイズに揃えた。
【００８０】
下記の表に見られるように、ペイロードは低く、モデル飲料系で味見をしたところ、粒子は、精油の不快な風味／香味をマスクすることができなかった。得られた生成物の組成およびペイロードは、下記の表に例示してある。
【００８１】
【表５】
2014501103.tif 000006
【実施例７】
【００８２】
約７５％アルギン酸塩／約２５％シェラックマトリックス中に数種のエステル化構成要素を含有する精油ブレンドのマイクロカプセル化
【００８３】
アルギン酸ナトリウム（ＵＬＶ−Ｌ３Ｇ、Ｋｉｍｉｃａ  Ｃｏｒｐ；東京、日本）約５．５ｇおよびアルギン酸ナトリウム（Ｉ−３Ｇ−１５０、Ｋｉｍｉｃａ  Ｃｏｒｐ；東京、日本）約１１ｇを水約４９５ｇに添加した。次いで撹拌下で、水酸化アンモニウム溶液（約２５％固体）中の作りおきシェラック（Ｔｅｍｕｓｓ＃５９４；Ａｊａｘ、オンタリオ、カナダ）約２２ｇを添加した。次に、精油ブレンド（キャノーラ油約１８．５％、α−ピネン約５．４％、パラ−シメン約３２．３％、リナロールの酪酸エステル（酪酸リナリル）約１１．２％およびチモールの酢酸エステル（酢酸チミル）約３２．３％）を添加し、Ｈｏｒｉｂａ粒径分析器（Ｈｏｒｉｂａ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ；Ｉｒｖｉｎｅ，ＣＡ）で確認した目標液滴サイズ約４から約７μｍを有する、微細で安定な乳濁液が形成されるまで混合し、均一化した。その溶液を約２．５％ＣａＣｌ２および約２．５％クエン酸を含有する水溶液硬化浴の中に噴霧し、約２５から約３００μｍ間の中程度の小球を創製した。次いで、この粒子を２５μｍの篩上で篩い分けて、浴溶液を除いた後、目標の水分（約５から約６％）に達するまで、ＭｉｎｉＧｌａｔｔ流動床乾燥機（Ｇｌａｔｔ  Ａｉｒ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ；Ｒａｍｓｅｙ，ＮＪ）の中で約４０℃で乾燥した。その粒子を約２１２μｍ未満のサイズに揃えた。
【００８４】
下記の表に示され、実施例６と比較されるように、エステル化構成要素を含有する機能性成分を用いると、ペイロードが有意に増加した。特に図２に見ることができるように、エステル化構成要素を使用したことの意外な有益性は、非エステル化構成要素のペイロードも、エステル化構成要素の存在下で増加したことである。更に、エステル化構成要素は、実施例６で形成された生成物ほど、風味／香味の負の影響を生じなかった。得られた生成物の組成、ペイロードおよび表面オイルは、下記の表に例示してある。
【００８５】
【表６】
2014501103.tif 000007
【実施例８】
【００８６】
約７５％アルギン酸塩／約２５％シェラックマトリックス内における、非エステル化およびエステル化機能性成分のペイロード保持率の比較
【００８７】
オリジナル精油ブレンド（非エステル化構成要素：α−ピネン、パラ−シメン、リナロール、チモールおよびキャノーラ油を含有する）で生成した粒子、および数種のエステル化構成要素を含有する精油ブレンド（α−ピネン、パラ−シメン、酪酸リナリル、酢酸チミルおよびキャノーラ油）で生成した粒子の比較を図２に例示する。粒子は、エステル化対非エステル化機能性成分は別として、同じプロセス条件および組成を用いて生成した。この図では、リナロールの量（組合せ）は、リナロールの測定値、および分子組成に基づく酢酸リナリルの測定値のリナロール当量値を合計することにより、計算される。
【００８８】
図２に示すように、精油ブレンドにエステル化構成要素を使用すると、ペイロード保持率が約１３０％増加し、ペイロード保持率の増加が、機能性成分のエステル化および非エステル化双方の構成要素に見られたことが明らかである。
【実施例９】
【００８９】
エステル化機能性成分の胃内放出に対する効果
【００９０】
この実施例は、インビトロ消化モデルを用いた胃腸模倣試験の間における、エステル化機能性成分に対する非エステル化機能性成分の放出を比較する。
【００９１】
図３は、当該化合物の既知の性質を示す。図３の表に示すように、エステル化合物（酢酸リナリル、酪酸リナリルおよび酢酸チミル）の溶解度の値は、親化合物（リナロールおよびチモール）より有意に低い。それに加え、エステル化合物の分配係数は、親化合物より大きい。こうした係数は、エステル化合物が、疎水性担体および不溶性マトリックス材料に対して、親化合物より大きな親和性を有することを示す。図４および５は、模倣胃液中での滞留時間を表す−０．５から０．０時間の間の放出が、何らかのエステル化機能性成分を含有する粒子では大いに減少することを示している。図４のリナロールおよびチモールの放出を図５の酢酸リナリルおよび酢酸チミルの放出と比較すると、減少率が極めて明白である。モデル胃内での安定性のこの改善は、酸性飲料などの他の低ｐＨ系における安定性の増加を示唆し、更に、機能性成分の首尾よいマイクロカプセル化および腸溶放出にとって、エステルが重要であることを例示している。
【実施例１０】
【００９２】
マイクロカプセル化粒子からの放出およびエステル化構成要素の加水分解の調節
【００９３】
この実施例は、エステル化用の各種酸の選択が、その結果としての親化合物の送達率に影響し得る状況を示す。実施例９は、数種のエステル化化合物を含めた結果として、胃モデル内における粒子からの放出率に対する効果を示した。図４および５で明らかなように、胃内放出率が減少すると共に、小腸での滞留時間を表す０〜２４．５時間の放出率も減少した。図６および７は、胃および小腸の条件および滞留時間を模倣した消化モデル内における、２種のリナロールエステル、図６の酢酸リナリルおよび図７の酪酸リナリルの放出率を示す。それに加え、消化モデル中に存在する親化合物の経時的な量も測定した。親化合物リナロールの存在は、酢酸リナリルが加水分解した結果である。図６に見られるように、リナロールの初期放出率は、約５％であって、約２０％に増加するが、これは、酢酸リナリルがリナロールへ約３３％加水分解したことに相関する。図７では、リナロールの初期放出率は、約２％であって、約４％に増加するが、これは、酪酸リナリルがリナロールへ約５％加水分解したことに相関した。こうした結果から、機能性成分を様々な比率の酢酸リナリル対酪酸リナリルで処方することにより、胃管および小腸を介したリナロールの放出発生量を調節できることを理解することができる。
【実施例１１】
【００９４】
エステル化および非エステル化機能性成分を含むモデル飲料系の比較
【００９５】
２種のモデル飲料の風味プロファイルを比較した。一方の飲料は、非エステル化機能性成分を含む粒子で調製し、他方の飲料は、あるエステル化機能性成分、即ち酢酸リナリルおよび酢酸チミルを含む粒子で調製した。粒子は、実施例２と同様にして創製した。粉末飲料ミックス一杯分量を、等しく２つ分け取った。第１の部分に、非エステル化機能性成分を含む十分量の粒子を、機能性成分が約７０ｍｇ投与されるように添加した。第２の部分に、エステル化機能性成分を含む十分量の粒子を、機能性成分が約７０ｍｇ投与されるように添加した。次いで、各粉末／粒子混合物を冷水約２００ｍｌに添加し、十分に混合した。
【００９６】
各モデル飲料の試料を味見したとき、審査団は、あるエステル化機能性成分からなる粒子を含有するモデル飲料が、不快な風味および／または香味プロファイルを有意に減少させ、総合的な感覚的経験を改善させているとの結論を下した。
【実施例１２】
【００９７】
ジチモールエステルの合成
【００９８】
一場合において、ジチモールエステルを、ヘキサン約４００ミリリットル中にチモール約６５グラムおよびピリジン約５０ミリリットルを溶解させることによって生成した。溶解した組合せを室温（約２０から約２５℃）で撹拌しながら、塩化セバコイル約５０グラムを約３０から約４５分の時間に亘って１回に一滴添加した。塩化セバコイルを添加した後、混合物を室温（約２０から約２５℃）で一晩反応させた。翌日、混合物をろ過して固体のピリジン塩化物を除去した。セバシン酸ジチモールおよびヘキサンを含有する澄んだろ過物を、約１Ｎの水酸化ナトリウム、約１Ｎの塩酸の溶液、次いで水と接触させることによって更なる精製にかけて、任意の望まれない副生成物、未反応出発原料、および残存ピリジンを除去した。次いで、ヘキサン中の澄んだセバシン酸ジチモールを、無水硫酸ナトリウム上で一晩乾燥させて微量の水を除去した。硫酸ナトリウムをろ過によって除去し、ヘキサンを蒸留によって除去して、少なくとも約９５パーセント純粋なセバシン酸ジチモール約８０グラム（約８２％の収率）を得た。最終生成物の素性および純度を、ガス−液体クロマトグラフィーおよび質量分析法によって判定した。
【実施例１３】
【００９９】
ナトリウムチモレート（ナトリウムチモキシド）の調製
【０１００】
一場合において、ナトリウムチモレートを、水約２５ミリリットル中に水酸化ナトリウム約８グラムを溶解させ、その後、無水エタノール約２２５ミリリットルを添加することにより、第１の溶液を作製することによって生成した。第２の溶液を、無水エタノール約１００ミリリットル中にチモール約３１ｇを溶解させることによって調製した。第２の溶液を室温（約２０から約２５℃）で撹拌しながら、第１の溶液を、第２の溶液に１回に一滴添加した。組み合わせた溶液を一晩撹拌した。翌日、組み合わせた溶液をろ過して、微量の任意の未溶解反応物または副生成物を除去した。次いで、無水エタノール、水、および残存チモールを、約４０℃の温度で、真空下で一晩、ろ過した、組み合わせた溶液を置くことによって除去した。次いで、乾燥したナトリウムチモレートをフラスコから取り出して、生成物約３２グラム（約９３％の収率）を得た。乾燥したナトリウムチモレートは、ナトリウムチモレートをヘキサンと混合し（ナトリウムチモレート１グラム当たりヘキサン約２ミリリットル）、ろ過してヘキサンを除去し、真空下で、更に精製されたナトリウムチモレートを乾燥させることによって、更に精製して微量の残存チモールを除去することができる。
【０１０１】
プロセスおよび生成物の特定の実施形態に具体的に言及しながら、本組成物および方法を格別に説明してきたが、多様な変化、改変および適合が、本開示に基づいてなし得るものであり、本開示の趣旨に入ることを意図していることは、理解されよう。
【図１】
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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２】
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【国際調査報告】
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