(57)【要約】本発明は、アスタキサンチン含有ヘマトコッカス藻体の破砕物、界面活性剤、抗酸化剤、賦形剤及び水からなる懸濁液を乾燥して得られる安定なアスタキサンチン含有粉体組成物及びその製造方法に関する。本発明によれば、ヘマトコッカス藻体中のアスタキサンチンを効率的に安定化して長期保存性を向上させると共に、粉体として流動性に優れ、取扱いやすく、アスタキサンチンを分解することなく容易に溶剤抽出することが可能なアスタキサンチン含有粉体組成物を提供することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスタキサンチン含有ヘマトコッカス藻体の破砕物、界面活性剤、抗酸化剤、賦形剤及び水からなる懸濁液を乾燥することにより得られるアスタキサンチン含有粉体組成物。
【請求項２】
界面活性剤が、水に可溶でＨＬＢが７．０以上のものである請求の範囲１項記載の粉体組成物。
【請求項３】
界面活性剤が、ポリグリセリン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル及びプロピレングリコール脂肪酸エステルからなる群から選ばれる１種又は２種以上である請求の範囲１項記載の粉体組成物。
【請求項４】
抗酸化剤がビタミンＥ（トコフェロール）、ローズマリー抽出物、トコトリエノール及びビタミンＣからなる群から選ばれる１種又は２種以上である請求の範囲１乃至３項のいずれかに記載の粉体組成物。
【請求項５】
賦形剤が、無水ケイ酸、リン酸水素カルシウム、ケイ酸カルシウム及びリン酸カルシウムからなる群から選ばれる無機粉体の１種又は２種以上である請求の範囲１乃至４項のいずれかに記載の粉体組成物。
【請求項６】
乾燥が噴霧乾燥である請求の範囲１乃至５項のいずれかに記載の粉体組成物。
【請求項７】
アスタキサンチン含有ヘマトコッカス藻体の破砕物、界面活性剤、抗酸化剤、賦形剤及び水からなる懸濁液を乾燥することを特徴とするアスタキサンチン含有粉体組成物の製造方法。
【請求項８】
乾燥が噴霧乾燥法によって行われる請求の範囲７項記載の粉体組成物の製造方法。
【請求項９】
請求の範囲１項乃至６項のいずれかに記載の粉体組成物から有機溶媒を用いてアスタキサンチンを抽出すること特徴とするアスタキサンチンの回収方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、アスタキサンチン含有ヘマトコッカス藻体の破砕物、界面活性剤、抗酸化剤、賦形剤及び水からなる懸濁液を乾燥することにより得られる、安定なアスタキサンチン含有粉体組成物及びその製造方法に関する。更に詳しくは、ヘマトコッカス藻体中のアスタキサンチンを効率的に安定化して長期保存性を向上させると共に、粉体として流動性に優れ、取扱いやすく、アスタキサンチンを分解することなく容易に溶剤抽出することが可能なアスタキサンチン含有粉体組成物及びその製造方法に関する。
背景技術
アスタキサンチンは、オキアミ、エビ、カニ等の甲殻類、マダイの体表や、サケの筋肉、イクラ等の魚卵に、また酵母や藻類あるいは遺伝子組み替え微生物に広く分布する赤色カロテノイドとして知られている。アスタキサンチンは養殖魚介類の色調改善剤、色揚げ剤として、また、アスタキサンチンが抗酸化剤等の作用を有することが報告され（清水延寿、幹渉、海洋生物のカロテノイド、幹渉編、恒星社厚生閣、平成５年）、食品添加物、化粧品等への応用がなされている。このアスタキサンチンは、植物、ファフィア属酵母菌体、海藻、細菌、甲殻類から抽出することにより得ることができる。なかでも緑藻類ヘマトコッカスからアスタキサンチンを得る方法はアスタキサンチンを高濃度で含むヘマトコッカスの大量に且つ安定的に培養する方法が開発されたので、天然由来のアスタキサンチンを供給する方法として極めて有利な立場にある。このヘマトコッカス藻体からアスタキサンチンを抽出する方法はいくつかの方法が報告されている。通常、このヘマトコッカスは寒天状の粘質鞘に包まれた細胞壁で覆われているので抽出する際には、藻類の細胞壁を破壊して抽出する。細胞壁を破壊する方法の一つとして物理的に藻体を破壊処理する方法が知られている。具体的には、液体窒素を用いて予備乾燥させた後に包嚢されたヘマトコッカスをすりつぶす方法（国際公開番号ＷＯ８９／０６９１０号公報）、包嚢されたヘマトコッカス細胞を−５０℃より低い温度において凍結乾燥し、次に塩化ナトリウムを添加して細胞を破砕する方法（フランス特許出願第２，７０３，６９２）、ヘマトコッカス藻からアスタキサンチンカロテノイド色素を回収する方法であって、細胞壁を高圧下乱流により破壊、乾燥後、有機溶媒で抽出する方法（特開平９−１１１１３９号公報）、ヘマトコッカスを乾燥被胞化状態で細砕して平均粒度１０μｍ以下の細粉とする方法（特表平０２−５０３６３２公報）が報告されている。これらの方法で得られた藻体の破砕物からアスタキサンチンを含む脂質を抽出する方法としてはエタノール、アセトン、エーテル、クロロホルム、メチレンクロライド若しくはｎ−ヘキサン等の有機溶媒を用いて抽出し、抽出液から溶媒を留去して、アスタキサンチン含有油を得る方法が知られている。
しかしながら、培養法によってアスタキサンチン含有ヘマトコッカス藻体の大量供給が可能になった結果、アスタキサンチンを抽出するまでの間ヘマトコッカス藻体の保存管理の問題が発生してきた。ヘマトコッカス藻類自体は低温で保存することにより安定に保存可能であるが、大量に保存するには大規模な貯蔵施設が必要となる。また、大量にヘマトコッカス藻体を破砕処理した場合、ヘマトコッカス破砕物の懸濁液（スラリー）は、腐敗により操作性が悪くなる。この場合も腐敗防止のための冷蔵設備及びその維持管理費用等が必要となる。またその結果、操作が煩雑となる等経済的な方法ではない。また、ヘマトコッカス藻体の破砕物中のアスタキサンチンが酸素と接触することにより分解しその含量が減少するという問題があった。
発明の開示
本発明は、ヘマトコッカス藻体中のアスタキサンチンを効率的に安定化して長期保存性を向上させると共に粉体として流動性に優れ、取扱いやすく、アスタキサンチンを分解することなく容易に溶剤抽出することが可能なアスタキサンチン含有粉体組成物及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究した結果、ヘマトコッカス破砕物を特定の条件下で乾燥し、粉体組成物とすることにより、有効成分であるアスタキサンチンが安定な状態で粉末中に貯蔵できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明はアスタキサンチン含有ヘマトコッカス藻体の破砕物、界面活性剤、抗酸化剤、賦形剤及び水からなる懸濁液を乾燥することにより得られる、造粒性が高く、球状で流動性が良く、嵩（比容積）高くなく、重質で取扱が容易な粉体組成物、その製造方法、及びこの粉体組成物を用いるアスタキサンチンの有機溶剤抽出方法である。粉体組成物を用いるこの方法は抽出工程の段階で水分が共存しないので抽出効率が良く、工業上有利な抽出方法である。より具体的には、請求の範囲１項に係る発明は、アスタキサンチン含有ヘマトコッカス藻体の破砕物、界面活性剤、抗酸化剤、賦形薬及び水からなる懸濁液を乾燥することにより得られるアスタキサンチン含有粉体組成物であり、請求の範囲２項に係る発明は、界面活性剤が、水に可溶でＨＬＢが７．０以上のものである粉体組成物であり、請求の範囲３項に係る発明は、界面活性剤が、ポリグリセリン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル及びプロピレングリコール脂肪酸エステルからなる群から選ばれる１種又は２種以上である粉体組成物であり、請求の範囲４項に係る発明は、抗酸化剤がビタミンＥ（トコフェロール）、ローズマリー抽出物、トコトリエノール及びビタミンＣからなる群から選ばれる１種又は２種以上である粉体組成物であり、請求の範囲５項に係る発明は、賦形薬が、無水ケイ酸、リン酸水素カルシウム、ケイ酸カルシウム及びリン酸カルシウムからなる群から選ばれる無機粉体の１種又は２種以上である粉体組成物であり、請求の範囲６項に係る発明は、乾燥が噴霧乾燥法によって行われた粉体組成物であり、請求の範囲７項に係る発明は、アスタキサンチン含有ヘマトコッカス藻体の破砕物、界面活性剤、抗酸化剤、賦形薬及び水からなる懸濁液を乾燥することを特徴とするアスタキサンチン含有粉体組成物の製造方法であり、請求の範囲８項に係る発明は、乾燥が噴霧乾燥法によって行う製造方法であり、請求の範囲９項に係る発明は、上記粉体組成物から有機溶剤で抽出することによりアスタキサンチンを回収する方法である。
本発明の粉体組成物について具体的に述べる。
本発明の粉体組成物は、アスタキサンチン含有ヘマトコッカス藻体の破砕品、界面活性剤、抗酸化剤、賦形剤及び水からなる懸濁液を乾燥することにより得られるアスタキサンチン含有粉体組成物である。
上記粉体組成物は、例えば、賦形剤として軽質無水ケイ酸を使用し、懸濁液を噴霧乾燥法で乾燥して得た粉末は、球状で流動性の良い、比容積が１．５〜３．０ｍｌ／ｇ、好ましくは１．８〜２．５ｍｌ／ｇ、より好ましくは２．０ｍｌ／ｇ付近の重質の粉体である。この粉体は流動性に優れ、極めて取り扱いやすく、且つ噴霧乾燥時に乾燥機壁に粉体が付着することがなく高収率で得ることができる。しかも、後述するようにこの粉体組成物中のアスタキサンチンは分解されることなく安定に存在することができる。
本発明に用いるヘマトコッカス藻体は各種成分を含む。例えば、常法に従って乾燥させた藻体中の各成分の比率としては、アスタキサンチン成分が０．３〜１０重量％、粗蛋白質２０〜６０重量％、粗脂肪５〜５０重量％、炭水化物５〜５０重量％、粗灰分１〜１０重量、水分０．５〜５％含有するものが挙げられる。
ヘマトコッカス藻体中のアスタキサンチンの成分含量は、上記したように通常、０．３〜１０重量％であり、その組成は、藻の培養条件により異なり特に限定されるものではないが、例えば、アスタキサンチン遊離体が０〜１０重量％、アスタキサンチンモノエステルが５０〜９０重量％、アスタキサンチンジエステルが１０〜３０重量％である。アスタキサンチン成分の含量は粉体を製造する目的により適宜選択すれば良く特に限定されるものではない。
ヘマトコッカス藻体の粉砕工程は、藻体を破裂させ、すべての細胞内容物を溶媒に対して接触可能にすることを目的としている。この工程は、常法に従って、例えば、ホモジナイザー、破砕機を用いて行なわれる。藻体の破砕状態は細かいほど好ましいが、通常、粒径が１０μｍ以下であれば良い。
界面活性剤はヘマトコッカス藻体を破砕することにより遊離するアスタキサンチン含有オイルを乳化させるために使用する。界面活性剤の含量は、界面活性剤の種類により異なり、特に限定されるものではないが、例えばデカグリセリルモノラウレート（「ｄｅｃａｇｌｙｎ」商品名、日光ケミカルズ製）の場合は、ヘマトコッカス藻体の１００重量部に対して、通常、０．１〜６．０重量部の範囲であり、好ましくは０．５〜５．０重量部の範囲であり、より好ましくは０．５〜２．０重量部である。
抗酸化剤は、本発明の製法で得られる粉体中のアスタキサンチンを安定に存在させ、また後述するアスタキサンチンを抽出する工程での分解を防ぐために添加する。
抗酸化剤の含量は、抗酸化剤の種類により異なり、特に限定されるものではないが、ヘマトコッカス藻体の１００重量部に対して、通常、０．１〜６．０重量部の範囲であり、好ましくは０．５〜５．０重量部の範囲であり、より好ましくは０．５〜２．０重量部である。
賦形剤は、本発明の製法で得られる粉体の形状を安定化させ、かつ、ヘマトコッカス藻体の破砕により遊離したアスタキサンチン含有油分を吸着し、共存する抗酸化剤とともに粉体中に存在するアスタキサンチンを安定化させている。
賦形剤としては、例えば、多孔質ケイ酸カルシウム、軽質無水ケイ酸、リン酸水素カルシウム、リン酸カルシウム、珪藻土、硫酸ナトリウム、貝類の粉末（蛎殻などの貝類の粉末）、炭酸カルシウム、タルク、サンゴ粉、ゼオライト、シリカゲル、活性炭などの無機粉体が用いられる。好ましくは多孔質ケイ酸カルシウム、軽質無水ケイ酸、リン酸水素カルシウム、リン酸カルシウムなどである。
また、これらの賦形剤は１種又は２種以上を用いることもできる。
本発明のアスタキサンチン含有粉体中の賦形剤含量は、賦形剤の種類、藻の破砕の程度、懸濁液に用いる水の量、界面活性剤などの種類などにより異なり、とくに限定されるものではないが、例えば、ヘマトコッカス藻体の１００重量部に対して、多孔質ケイ酸カルシウム（「フローライトＲＥ」商品名）では、通常１〜９９重量部の範囲であり、好ましくは５〜９９重量部、より好ましくは５〜５０重量部の範囲であり、軽質無水ケイ酸（「アドソリダー１０１」商品名、フロイント産業（株）製）又は軽質無水ケイ酸（「サイロページ」商品名、フロイント産業（株）製）では通常、１〜９９重量部、好ましくは１０〜９９重量部、より好ましくは１０〜５０重量部の範囲であり、無水リン酸カルシウム（「フジカリン」商品名、富士化学工業（株）製）では通常１〜９９重量部、好ましくは１５〜９９重量部、より好ましくは１５〜５０重量部の範囲である。
これらの賦形剤は比表面積が大きく、多孔質、又は「フジカリン」の如き鱗片状の結晶がカードハウス構造を呈する粉体（吸油能が大きいと考えられる）の使用量は少なくて済む傾向が見られた。
上記製法で得られるアスタキサンチン含有粉体組成物は４℃〜１５℃、好ましくは４℃〜１０℃の低温で安定に保存することができる。アスタキサンチンの分解を防止するために藻体破砕物を−２０℃以下で保管していた従来法に比べ、管理費などのコストが大幅に節約できる。当然のことではあるが、本発明で得られる粉体も４℃以下の温度で保存すればより安定である。
本発明の好ましい実施態様は、アスタキサンチン含有ヘマトコッカス藻体の破砕物を水媒体中、界面活性剤及び抗酸化剤の存在下乳化させた状態で賦形剤を加えて、調製して得た懸濁液を噴霧乾燥してなるアスタキサンチン含有粉体組成物の製造方法である。
本発明に用いるヘマトコッカス藻体は、アスタキサンチンを生産する緑藻類ヘマトコッカスであれば、いかなる緑藻類でも良い。具体的にはヘマトコッカス・プルビアリス、ヘマトコッカス・ラキュストリス、ヘマトコッカス・カペンシス、ヘマトコッカス・ドロエバケンシス、ヘマトコッカス・ジンバビエンシス等が挙げられる。より具体的には、ヘマトコッカス・プルビアリス  ＮＩＥＳ  １４４、ヘマトコッカス・ラキュストリス  ＡＴＣＣ  ３０４０２、ＡＴＣＣ  ３０４５３、ＩＡＭ  Ｃ２９６、ＩＡＭ  ３９２、ＩＡＭ  ３９３、ＩＡＭ  ３９４、ＩＡＭ  ３９９、ヘマトコッカス・カペンシス  ＵＴＥＸ  １０２３、ヘマトコッカス・ドロエバケンシス  ＵＴＥＸ５５、ヘマトコッカス・ジンバビエンシス  ＵＴＥＸ１７５８等の緑藻類が挙げられる。
ヘマトコッカス緑藻類の培養方法は特に限定されるものではなく、栄養細胞が製造され得る公知の方法、例えば、ヘマトコッカス・プルビアリスの緑藻類の暗所で酢酸等の有機物を炭素源として従属栄養的に培養する方法、あるいは明所で炭酸ガスを炭素源として独立栄養的に、あるいは明所で酢酸等の有機物と炭酸ガスの両方を炭素源として混合栄養的にも増殖させ得る〔Ｋｏｂａｙａｓｈｉら，Ｊ．Ｆｅｒｍｅｎｔ．Ｂｉｏｅｎｇ．，７４，１７（１９９２）〕方法等いずれの方法を用いても良い。
ヘマトコッカス緑藻類のアスタキサンチン含量の高いものを得る培養方法としては、例えば、密閉型のドーム形状、円錐形状又は円筒形状の培養装置と装置内で移動自在のガス吐出装置を有する培養基を用いて培養する方法が開示されている（国際公開番号ＷＯ９９／５０３８４号公報）。本発明に用いるヘマトコッカス藻のアスタキサンチン含量は特に制限はないが、含量が多いほど粉末化した後の抽出効率が良くなるので好ましい。
本発明に用いるヘマトコッカス藻体は、上記製造方法に用いた培養液から常法に従って、例えばろ取することにより得られる。破砕に用いるヘマトコッカス藻体は湿った状態（このときの使用量は乾燥品に換算して求める）で、又はろ取したヘマトコッカス藻体と抗酸化剤とを水に懸濁させ、噴霧乾燥等により乾燥させたものを使用することができる。
ヘマトコッカス藻体の破砕方法としてはヘマトコッカス藻体を水に懸濁させ、この懸濁液を破砕機、例えば、「マイクロスＭＩＣ−５ＮＺ」（ジルコニア仕様）（商品名、奈良機械製）、「ダイノミル」（商品名、スイス、ＷＡＢ製）等を用いて湿式破砕することにより調製することができる。
ヘマトコッカス藻体の破砕物の粒径範囲は特に制限はないが、細かいほど本発明の製造方法で得られる粉体組成物からのアスタキサンチンの抽出効率が良くなるので１０μｍ以下の破砕物とすることが好ましい。
界面活性剤としては、水に可溶でＨＬＢが７．０以上、好ましくは１０以上、より好ましくはＨＬＢが１５以上のものである。具体的には、ポリグリセリン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、好ましくは、ポリグリセリン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル等であり、より好ましくはポリグリセリン脂肪酸エステルである。
ポリグリセリン脂肪酸エステルとしては、例えば、下記、日光ケミカルズ製の、デカグリセリルモノラウレート（ＨＬＢ１５．５）、デカグリセリルモノミリステート（ＨＬＢ１４）、デカグリセリルモノモノステアレート（ＨＬＢ１２．０）、デカグリセリルモノオレエート（ＨＬＢ１２．０）、デカグリセリルモノリノレート（１２．０）、デカグリセリルモノイソステアレート（ＨＬＢ１２．０）、デカグリセリルジステアレート（ＨＬＢ９．５）、デカグリセリルジオレエート（ＨＬＢ１０．０）、デカグリセリルジイソステアレート（ＨＬＢ１０．０）、デカグリセリルトリステアレート（ＨＬＢ７．５）、デカグリセリルトリオレエート（ＨＬＢ７．０）、デカグリセリルトリイソステアレート（ＨＬＢ７．０）等が挙げられ、好ましくは水に透明に溶解するデカグリセリルモノラウレート（「Ｄｅｃａｇｌｙｎ１−Ｌ」商品名、ＨＬＢ１５．５、日光ケミカルズ製）である。ショ糖脂肪酸エステルとしては、「Ｓ−１６７０」、「ＬＷＡ−１５７０」（三菱化学製）、「ＤＫ−エステル  ＳＳ」、又は「ＤＫ−エステルＦ−１６０」（第一工業製薬製）等をあげることができる。上記界面活性剤としては食品添加物として利用できるものがより好ましい。
抗酸化剤としてはビタミンＥ（トコフェロール）、ローズマリー抽出物（商品名、「Ｐａｐ’ｓｔａｂ」、ナチュレー製）、トコトリエノール、ビタミンＣ、グルタチオン、フィチン酸、カテキン類、フラボノイド類、β−カロチン等が挙げられる。好ましくは、ビタミンＥ、ローズマリー抽出物、トコトリエノール、ビタミンＣである。
本発明においては、ヘマトコッカス藻体の破砕物を水媒体中、界面活性剤及び抗酸化剤の存在下乳化させた状態で賦形剤を加えて懸濁液を調製する方法以外に、以下に記載するようにヘマトコッカス藻体（未破砕物）を水媒体中、界面活性剤、抗酸化剤及び賦形剤の共存下に分散させ、これに破砕処理を施すことにより、乾燥に付すべきヘマトコッカス藻体破砕物を含有する懸濁液を調製することもできる。この場合、本発明の粉体は、以下に示す２工程で安定な粉末にすることができる。
（第一工程）
タンクに水、界面活性剤、抗酸化物質を添加し、撹拌しながら分散・溶解させた後、ヘマトコッカス藻体乾燥品を添加し、撹拌することにより懸濁液を調製する。
懸濁液の温度は特に制限はないが、通常、０〜４０℃、好ましくは、４〜３０℃、より好ましくは４〜２５℃の範囲である。得られた懸濁液の破砕は市販の破砕機、例えば、マイクロスＭＩＣ−５ＮＺ（ジルコニア仕様）（商品名、奈良機械製）、ダイノミル等で破砕処理することができる。破砕条件は、好ましくは窒素等の不活性ガスの雰囲気下、ローターの回転数が約８００〜約１，６００回転／分、好ましくは約１，２００回転／分付近である。
懸濁液の供給量は０．５〜１．０Ｌ／ｍｉｎ、好ましくは０．７５〜０．８０Ｌ／ｍｉｎであり、装置内の温度は、より低温の方が好ましいが、通常、４〜６０℃の範囲、好ましくは２５〜５５℃の範囲であるが、４０〜５５℃の範囲であっても特に問題がない。
破砕時間は破砕するヘマトコッカス藻体、界面活性剤、抗酸化剤の使用量、種類、破砕温度等により異なり特に限定されないが、通常、１〜１０時間、好ましくは、１〜８時間である。
界面活性剤の添加時期は特に制限はないが、好ましくは破砕開始前に添加した方が良い。
抗酸化剤の添加時期は、破砕自体は不活性ガス雰囲気下で行うので特に制限はないが、好ましくは、破砕開始前に添加した方が良い。
処理時間は、出発原料の使用量、破砕機の処理量等により異なり特に限定できないが１〜８時間である。
本発明の製法において、アスタキサンチン含有ヘマトコッカス破砕物、界面活性剤、抗酸化剤、賦形剤及び水を加える順序は特に制限されないが、この発明の中で比べると賦形剤についてはヘマトコッカス藻の破砕後の懸濁液に添加した方が破砕機の摩耗が少なく好ましい。このときの懸濁液の濃度は５〜４０重量％、好ましくは２０〜３５重量％である。
この破砕処理により懸濁液中のアスタキサンチンは出発原料と比べて殆ど分解していないことが分かった。この懸濁液は直ちに、乾燥処理することができる。
また懸濁液が直ちに乾燥処理できない場合には、一時的にこの懸濁液を１０℃以下の温度範囲で保管して使用することができる。
乾燥処理方法としては、常法に従って、例えば、噴霧乾燥、フラッシュドライ、ベルト乾燥、冷風乾燥、ドラム乾燥などで行うことができる。
以下、噴霧乾燥法での事例で説明する。
（第二工程）
噴霧乾燥は、常法に従って、例えば噴霧乾燥機の入口温度２００〜２２０℃、出口温度９５〜１０５℃の範囲で行うことができる。
噴霧乾燥により得られる粉体は水分含量が４％以下、造粒性が高く、球状で流動性が良く、嵩（比容積）が１．５〜３．０ｍｌ／ｇ、１．８〜２．２ｍｌ／ｇ、より好ましくは２．０ｍｌ／ｇ付近の重質な粉体であるものが取扱が容易であり好ましい。
発明を実施するための最良の形態
本発明をより詳細に以下の参考例、実施例にて説明する。
参考例１
タンクに水７５．０ｋｇにデカグリセリルモノラウレート（「Ｄｅｃａｇｌｙｎ１−Ｌ」商品名、日光ケミカルズ製）０．４５ｋｇ、ローズマリー抽出物（「Ｐａｐ’ｓｔａｂ」商品名、ナチュレー製）０．４５ｋｇを添加し、撹拌しながら分散・溶解させた後、ヘマトコッカス藻体乾燥品１８．０ｋｇを添加し、撹拌することにより懸濁液を調製した（このときの懸濁液の温度は２４〜２５℃）。得られた懸濁液を破砕機〔「マイクロスＭＩＣ−５ＮＺ」（ジルコニア仕様）、（商品名、奈良機械製）〕で破砕処理した。
破砕条件：  窒素雰囲気下、ローターの回転数が１，２００回転／分、懸濁液の供給量が０．７５〜０．８０Ｌ／ｍｉｎ、装置内の温度が４２〜４９℃になるように保ちながら通過させ１３０分で破砕処理し、懸濁液９５．０ｋｇ（内、固形分２０ｋｇ）を得た（このときの破砕率９２．５％）。
この懸濁液は１０℃以下にて保管しても安定な懸濁状態を維持することができ、１７〜２０時間後であっても性状の変化は見られなかった。
参考例２
タンクに水１７２．０ｋｇにデカグリセリルモノラウレート（「Ｄｅｃａｇｌｙｎ１−Ｌ」商品名、日光ケミカルズ製）１．０２５ｋｇ、ローズマリー抽出物（「Ｐａｐ’ｓｔａｂ」商品名、ナチュレー製）１．０２５ｋｇを添加し、撹拌しながら分散・溶解させた後、ヘマトコッカス藻体乾燥品４１．０ｋｇを添加し、撹拌することにより懸濁液を調製した（このときの懸濁液の温度は２４〜２５℃）。得られた懸濁液を破砕機〔「マイクロスＭＩＣ−５ＮＺ」（ジルコニア仕様）、（商品名、奈良機械製）〕で破砕処理した。破砕条件は、窒素雰囲気下、ローターの回転数１，２００回転／分、懸濁液の供給量０．７５〜０．８０Ｌ／ｍｉｎ（このときの装置内の温度は４５．８〜５１．９℃）で通過させ４．５時間で破砕処理し（破砕率９０．６％）、懸濁液２１７．７ｋｇ（内、固形分４３．０５ｋｇ）を得た。
この懸濁液は１０℃以下にて保管しても安定な懸濁状態を維持することができ、１７〜２０時間後であっても性状の変化は見られなかった。
実施例１
水１８０リットル（Ｌ）に軽質無水ケイ酸（「アドソリダー１０１」商品名、フロイント産業製）１１．８ｋｇを懸濁させ、参考例１と２で得られた懸濁液の混合物（平均破砕率９１．２％）３０８．９５ｋｇを撹拌しながら添加した〔全重量５００ｋｇ（固形分１５重量％）〕。得られた懸濁液を噴霧乾燥（乾燥条件：入り口温度２１０℃、出口温度１００〜１０２℃、アトマイザー回転数９，０００ｒｐｍ））することにより粉体６４．２ｋｇ（ＣＨ品４３．６ｋｇ、ＣＹ品２０．６ｋｇ）を得た（収率８７．１％）。
上記粉末はさらさらした球状粒子であり、粉体のそのままの比容積は１．８２ｍＬ／ｇ、タップしたものは１．４７ｍＬ／ｇ、水分含量は２．２４％、安息角３６°、粒度分布は、〜３０号（０．１％）、３０〜６０号（０．６％）、６０〜１００号（１．９％）、１００〜２００号（６２．１％）、２００号〜（３５．４％）であった。この粉体は２．８１重量％のアスタキサンチン（遊離体換算）を含むものであった。
実施例２
水１．８０リットル（Ｌ）に多孔質ケイ酸カルシウム（「フローライトＲＥ」商品名、トクヤマ製、特殊ケイ酸カルシウム）０．１２ｋｇを懸濁させ、参考例１と２で得られた懸濁液の混合物（平均破砕率９１．２％）３．０９ｋｇを撹拌しながら添加した〔全重量５ｋｇ（固形分１５重量％）〕。得られた懸濁液を噴霧乾燥機ＭＭＳＤ（商標、ニロ（株）製、乾燥条件：入り口温度２１０℃、出口温度１００〜１０２℃）で乾燥し、粉体０．５１６ｋｇを得た（収率７０．１％）。上記粉末はさらさらした球状粒子であり、この粉体は２．８０重量％のアスタキサンチン（遊離体換算）を含むものであった。
実施例３
水１．８０リットル（Ｌ）にリン酸水素カルシウム（「フジカリン」商品名、富士化学工業（株）製）０．１２ｋｇを懸濁させ、参考例１と２で得られた懸濁液の混合物（平均破砕率９１．２％）３．０９ｋｇを撹拌しながら添加した〔全重量５ｋｇ（固形分１５重量％）〕。得られた懸濁液を噴霧乾燥機「ＭＭＳＤ」（商標、ニロ（株）製、乾燥条件：入り口温度２１０℃、出口温度１００〜１０２℃）で乾燥し、粉体０．５１ｋｇを得た（収率６９．２％）。上記粉末はさらさらした球状粒子であり、この粉体は２．８０重量％のアスタキサンチン（遊離体換算）を含むものであった。
実施例４
水１８ｍＬに軽質無水ケイ酸（「アドソリダー１０１」、フロイント産業製）１．２ｇを懸濁させ、参考例１と２で得られた懸濁液の混合物（平均破砕率９１．２％）３０．９ｇを撹拌しながら添加した〔全重量５０ｇ（固形分１５重量％）〕。減圧下、水を除去することにより粉末７．３０ｇ（収率９９％）を得た。
比較例１〜４
前記参考例１又は２のデカグリセリルモノラウレート（「Ｄｅｃａｇｌｙｎ１−Ｌ」商品名、日光ケミカルズ製）の代わりに乳化力のあるデンプン（「ＨＩＣＡＰ１００」、「Ｎ−ＣＲＥＡＭＥＲ」）を用い、以下参考例１〜２と同様にして、懸濁液を調製した。実施例１で用いた軽質無水ケイ酸（「アドソリダー１０１」フロイント産業製）を使用しないで、上記懸濁液を実施例１と同様にして噴霧乾燥することにより粉体を得た。これらを比較例１〜４とした。
その結果は下記表１に示す。
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上記表１の比較例１〜４の懸濁液を以下条件下で噴霧乾燥し、収率（％）、アスタキサンチンの残存率を比較した。
上記比較例１の懸濁液の噴霧乾燥：
入口温度：２４０℃、出口温度１０４〜１０９℃、収率５９．８％、噴霧乾燥前のアスタキサンチン含量（％）２．１８％、噴霧乾燥後のアスタキサンチン含量（％）２．１３％、アスタキサンチンの残存率９７．５％。
上記比較例２の懸濁液の噴霧乾燥：
入口温度：２４０℃、出口温度１０４〜１０８℃、収率８１．４％、噴霧乾燥前のアスタキサンチン含量２．０３％、噴霧乾燥後のアスタキサンチン含量１．９３％、アスタキサンチンの残存率９５．２％。
上記比較例３の懸濁液の噴霧乾燥：
入口温度：２４０℃、出口温度１０１〜１０４℃、収率７６．３％、噴霧乾燥前のアスタキサンチン含量２．１８％、噴霧乾燥後のアスタキサンチン含量２．０５％、アスタキサンチンの残存率９３．９％。
上記比較例４の懸濁液の噴霧乾燥：
入口温度：２４０℃、出口温度１０２〜１０７℃、収率８２．１％、噴霧乾燥前のアスタキサンチン含量２．１８％、噴霧乾燥後のアスタキサンチン含量２．０５％、アスタキサンチンの残存率９３．９％。
以上の結果から比較例１〜４の各粉体の収率は５９．８〜８１．４％であったが、本発明の方法で得られる粉体と比べると、凝集し易く、流動性が低いものであった。
試験例１
粉体の安定性
実施例１で得られた粉体中のアスタキサンチンの量を酸素置換下８０℃で試験（２〜４時間）する方法により加速安定性を試験した。
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比較例１〜４で得られた粉体中のアスタキサンチンの量を酸素置換下８０℃で試験（２〜４時間）する方法により加速安定性を試験した。
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本発明の製法により、流動性の高い粉体を高収率で得ることができた。この粉体は噴霧乾燥機内壁への付着も少なく、且つ、酸素置換下での８０℃加速試験で４時間後のアスタキサンチン残存量が９０．２％であり、非常に安定なものであった。これに対し、従来法によりデンプンを用いて得られた粉体は、収率が低いこと、酸素置換下での８０℃加速試験での安定性が低いこと、及び粉体の粉体からのアスタキサンチンの滲み出しにより乾燥機の設備内が赤色に着色した状態となった。
本発明のアスタキサンチン含有ヘマトコッカス藻体の破砕物、界面活性剤、抗酸化剤、賦形剤及び水からなる懸濁液を乾燥することにより得られるアスタキサンチン含有粉体組成物は、それ自体安定なものであるが、さらに、流動化剤として、前記賦形剤の中から、例えば、無水ケイ酸を粉体重量当たり１〜１０％、好ましくは１〜５％を追加配合しても良い。流動化剤の追加配合により粉体の安定性がさらに改善されることがあり、又後述する抽出操作時の粉体の取り扱いが容易になることがある
本発明により得られる粉体中のアスタキサンチンの安定性は、噴霧乾燥品の方が混合物の乾燥品よりも良好であった。
本発明の製法、すなわち、乾燥時に無水ケイ酸等の無機粉体賦形剤を用いることにより、乾燥時の回収効率が向上するので、装置に付着して残存する量が減少する。結果として装置の洗浄水量を減少させることができるので、洗浄廃水の処理が容易になり、且つ洗浄処理を短時間で行うことが可能になり運用効率が良くなった。
以下に、（１）細胞壁破砕したヘマトコッカス藻体から遊離したアスタキサンチンを定量するための抽出・吸光度測定の操作方法及び、（２）本発明により得られるアスタキサンチン含有粉末を有機溶媒抽出することにより得られる油分中のアスタキサンチンを測定するための吸光度測定の操作方法を以下に述べる。
細胞壁破砕した藻体からの抽出と吸光度測定の操作
定量法（総アスタキサンチン化合物）；（フリー体・吸光度法）
本品約５０ｍｇを精密に量り、水１ｍＬを加えて懸濁し、４０〜５０℃で１分間超音波処理を行い、更にアセトン１０ｍＬを加えて５分間超音波処理を行い、遠心分離して得た上清を１００ｍＬのメスフラスコにとる。残留物にアセトン１０ｍＬを加えて４０〜５０℃で５分間超音波処理し、遠心分離して得た上清を先と同じメスフラスコにとる。更にアセトン１０ｍＬで２〜３回同様に上清が無色になるまで操作を繰り返し、得られた上清を先と同じメスフラスコにとり、アセトンを加えて正確に１００ｍＬとする。この液１０ｍＬを正確に量り、アセトンを加えて正確に３０ｍＬとしたものを試料溶液とする．試料溶液につきアセトンを対照とし、吸光度測定法により試験を行い、波長４７５ｎｍの吸光度Ａを測定する。
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Ａ；試料溶液の吸光度、Ｓ；試料採取料（ｍｇ）、２１００；アセトン中での係数
アスタキサンチン含有粉末（アスタリールパウダー）からの抽出と吸光度測定の操作
定量法（総アスタキサンチン化合物）；（フリー体・吸光度法）
本品約５０ｍｇを精密に量り、水１ｍＬを加えて懸濁し、４０〜５０℃で１分間超音波処理を行い、更にアセトン１０ｍＬを加えて５分間超音波処理を行い、遠心分離して得た上清を１００ｍＬのメスフラスコにとる。残留物にアセトン１０ｍＬを加えて４０〜５０℃で５分間超音波処理し、遠心分離して得た上清を先と同じメスフラスコにとる。更にアセトン１０ｍＬで２〜３回同様に上清が無色になるまで操作を繰り返し、得られた上清を先と同じメスフラスコにとり、アセトンを加えて正確に１００ｍＬとする。この液１０ｍＬを正確に量り、アセトンを加えて正確に２０ｍＬとしたものを試料溶液とする。
試料溶液につきアセトンを対照とし、吸光度測定法により試験を行い、波長４７５ｎｍの吸光度Ａを測定する。
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（総アスタキサンチン化合物とはフリー体・エステル体混合物を意味する。）
Ａ；試料溶液の吸光度、Ｓ；試料採取料（ｍｇ）、２１００；アセトン中での係数
本発明のアスタキサンチン含有粉体組成物からアスタキサンチンを回収する方法としては、アスタキサンチンが脂溶性であるので、例えば、有機溶媒による抽出法、又は、超臨界抽出法等が可能である。
抽出に用いる有機溶媒としては、例えば、アセトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、エーテル、クロロホルム、メチレンクロライド、ｎ−ヘキサン等の有機溶媒を挙げることができる。抽出後は、常法に従って、溶媒を留去することによりアスタキサンチン含有油分を得ることができる。
これら有機溶媒の１種又は２種以上の混合液で抽出することもできる。
また、抽出するアスタキサンチンをそのまま油中に含ませる目的で抽出溶媒として植物油又は鉱物油を用いて抽出することもできる。
また、超臨界抽出（二酸化炭素）では定量的にアスタキサンチンを回収することができる。
試験例１（アスタキサンチンの回収）
上記実施例１で得られた粉末１ｋｇ（アスタキサンチン含量２．８１％）にアセトン６．５Ｌを加え、６０℃で１時間撹拌した。不溶物をろ過にて除去した後、ろ液を減圧下留去することにより油状の残分を得た（アスタキサンチンの回収率は定量的であった）。
試験例２（アスタキサンチンの回収）
上記実施例１で得られた粉末１ｋｇ（アスタキサンチン含量２．８１％）に酢酸エチル６．５Ｌを加え、６０℃で１時間撹拌した。不溶物をろ過にて除去した後、ろ液を減圧下留去することにより油状の残分を得た（アスタキサンチンの回収率は定量的であった）。
試験例３（アスタキサンチンの回収）
上記実施例２で得られた粉末１００ｇ（アスタキサンチン含量２．８１％）に酢酸エチル６５０ｍＬを加え、６０℃で１時間撹拌した。不溶物をろ過にて除去した後、ろ液を減圧下留去することにより油状の残分を得た（アスタキサンチンの回収率は定量的であった）。
試験例４（アスタキサンチンの回収）
上記実施例３で得られた粉末１００ｇ（アスタキサンチン含量２．８１％）にアセトン７００ｍＬを加え、６０℃で１時間撹拌した。不溶物をろ過にて除去した後、ろ液を減圧下留去することにより油状の残分を得た（アスタキサンチンの回収率は定量的であった）。
本発明の粉体組成物を有機溶媒を用いて抽出し、濃縮することによりアスタキサンチンを効率良く回収することができることが分かる。
抽出効率は、噴霧乾燥品＞混合品＞＞単なる破砕品であった。
上記回収品は、さらに必要に応じて、分子蒸留法等の方法で処理することにより残存する有機溶媒をより完全に留去することができる。また、同時に、回収品に含まれる遊離脂肪酸や臭気成分も除去できるので、簡便に品質を高めることができる。
産業上の利用可能性
本発明は、ヘマトコッカス藻体の破砕物を水媒体中、界面活性剤及び抗酸化剤の存在下乳化させた状態で無機粉体賦形剤を加え、調製した懸濁液を乾燥することにより、造粒性が高く、球状で流動性が良く、嵩（比容積）高くない、重質で取扱が容易な粉体組成物、及び該粉体組成物の製造方法を提供できた。本発明の粉体組成物を常法に従って、例えば、アセトン等の有機溶媒で抽出することによりヘマトコッカス藻由来のアスタキサンチンを効率良く抽出することができる。
また、本発明のアスタキサンチン含有粉体は、魚類、家畜などの動物用飼料にそのままの形態で添加することにより、赤色魚類の色揚げ剤、肉類の色調改善剤として、あるいはさらに微粉化することにより化粧品の着色成分、抗酸化剤成分として利用することができる。
【国際調査報告】
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