平成13年度〔2001〕№46
宮崎県工業技術センター・宮崎県食品開発センター研究報告

旨味成分を封入した固体マイクロキャリアの調製＊
森下敏朗＊１・工藤哲三＊２・岡崎益己＊２・小玉誠＊１

Preparation of Solid Micro-carrier Encapsulated Taste Components
Toshiro MORISHITA, Tetsuzo KUDO, Masumi OKAZAKI and Makoto KODAMA
ホスファターゼに対する安定性を向上させるため、内封物質である旨味成分の核酸調味料の漏洩を抑制したカプセルの調製法を検討した。 固体油脂としてトリパルミチンを用いて膜乳化法により調製した
W O Wエマルションを凍結乾燥する方法で得られた固体マイクロキャリアは、旨味成分の漏洩がほとんどなく、極めて封入安定性が高かった。
キーワード：核酸調味料、固体マイクロキャリア、W O Wエマルション、膜乳化法
１ はじめにした固体カプセルを開発し、これを添加した生タ生味噌では麹菌が生産する酵素のひとつであるイプのだし入り味噌の製品化を目指している。本ホスファターゼにより5'-ヌクレオチドの5'-位の年度は、宮崎県工業技術センターが開発した基盤リン酸が切られことで旨味が消失することが知ら技術である、油相に硬化油脂を用いたW O Wエ１）

れている 。このため、現状ではだし入り味噌をマルションを凍結乾燥して固体マイクロキャリア

製造する場合、加熱処理によりホスファターゼをを製造する方法７）による旨味成分の封入に取り組失活させた後、核酸調味料を添加している２）。こんだ。調製した固体マイクロキャリアは、食塩水の方法では、味噌中の核酸調味料の安定性は向上中での漏洩挙動を調べ、封入安定性を評価した。

するが、生味噌本来の風味の低減や着色などの問題が生じており、また、味噌を加熱・冷却する工２程には別途の装置とエネルギーが必要であり、製２−１造工程も複雑になっている。

実験方法
カカオ脂を用いた固体マイクロキャリアの調製と安定性評価試験

このようなことから、ホスファターゼの作用を
３）４）５）６）

W O Wエマルションの組成及び乳化条件を表が行わ１に示す。硬化油脂にはカカオ脂（㈱大東カカオれている。現在、採用されている方法は、5'-リ製）を使用し、内封物質には核酸調味料である5'-ボヌクレオチドを油脂やアルギン酸などで被覆しリボヌクレオチド（協和発酵㈱製）及び食塩を用てホスファターゼと接触しないようにカプセル化

いて、ホモジナイザー（JANKE&KUNKEL Inc.

する方法であるが、封入成分の漏洩があるため、製，ULTRA-TURRAX）による乳化でW Oエマ

貯蔵期間の長い味噌には利用できていないのが現ルションを調製した。このW Oエマルションを状であり、封入安定性の高い製剤の開発が求めら分散相にして、膜乳化法によりW O Wエマルショれている。

ンを調製した。膜乳化に用いたSPG膜の平均孔回避する方法として種々の技術開発

本研究では、封入安定性の高い旨味成分を含有＊

宮崎地域新生コンソーシアム研究開発事業
旨味成分のカプセル化による生味噌の品質向上（第１報）＊１ 食品開発部＊２ 応用微生物部

径は4.4 mで、乳化圧力４kPa、乳化温度40℃とした。調製したW O Wエマルションを液体窒素で冷却した後、真空凍結乾燥により外水相の水分を除去して固体マイクロキャリアとした。
調製した固体マクロキャリアを20％食塩水に分135

旨味成分を封入した固体マイクロキャリアの調製散して20℃で８日間保持した漏洩試験を行った。

２−２ トリパルミチンを用いた固体マイクロキャ封入した5'-リボヌクレオチドに対する外水相中リアの調製と安定性評価試験へ漏洩した割合を漏洩率として評価した。外水相固体マイクロキャリアの融点を改良するため、を分画分子量100,000のメンブレンフィルターをカカオ脂より融点の高いトリパルミチンを固体油用いて遠心ろ過した後、ろ液中に含まれる5'-リ脂として用いた時のW O Wエマルションの組成

ボヌクレオチド濃度を「食品中の食品添加物分析及び乳化条件を表３に示す。調製したW O Wエ８）法」 に準じた方法で前処理して、高速液体クロマルションは２−１と同様の方法で固体マイクロマトグラフ（島津製作所製，LC-10ADVP）によキャリアとし、約１ヶ月の漏洩試験を行い、封入り定量し、漏洩率を求めた。

安定性を評価した。

なお，表２に示した市販品のカプセル化核酸系

なお，表２に示した市販のカプセル化核酸系調調味料のうち、A、B、Dの３品について上記と味料のうち、B、C、Dの３品について同じ漏洩同じ漏洩試験を行い、封入安定性を比較した。

試験を行い、封入安定性を比較した。

表１

カカオ脂を用いたW O Wエマルションの組成及び乳化条件

表３ トリパルミチンを用いたW O Wエマルショ
ンの組成及び乳化条件

5'-リボヌクレオチド 2.50 wt％
NaCl
19.76 wt％
浸透圧16.72 MPa
平均粒子径0.64 m
体積分率25.00 vol％5'-リボヌクレオチド 20.00 wt％
浸透圧2.33 MPa
平均粒子径0.68 m
体積分率33.33 vol％

内水相

カカオ脂
PGCR

油相

予備乳化
（W Oエマルション）

5.00 wt％（ポリグリセリン縮合リシノレート）

20.00 wt％

（ポリグリセリン縮合リシノレート）

HCO-60

HCO-60（ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油）

0.50 wt％

NaCl
浸透圧20.00 wt％
16.72 MPa

乳化方法
乳化温度

ホモジナイザー40〜45 ℃

SPG膜孔径（W O Wエマルション） 乳化温度
膜乳化

4.4 m
40 ℃

外水相

漏洩試験に用いた市販のカプセル化核酸調
味料
試 料 名

5'-リボヌク
レオチド含 その他の原材料名
量（wt％）＊

カプセル化調味料 A

4.0

カプセル化調味料 B

35.0

カプセル化調味料 C

3.5

カプセル化調味料 D

9.0

L-グルタミン酸Na
アルギン酸Na脂肪酸，ワックス，
食品素材
L-グルタミン酸Na
食品素材
L-グルタミン酸Na乳化剤，食品素材＊：5'-リボヌクレオチドはCa塩としての含量

0.50 wt％

NaCl
浸透圧12.00 wt％
11.80 MPa（W Oエマルション）

乳化方法
乳化温度

ホモジナイザー60〜65 ℃

膜乳化

SPG膜孔径

5.1 m
60 ℃

予備乳化

（W O Wエマルション） 乳化温度３
表２

トリパルミチン
PGCR

油相（ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油）

外水相

内水相

結果及び考察３−１

カカオ脂を用いたマイクロキャリアの評
価

外水相は、味噌の塩分濃度を考慮して20％食塩水を用いた。固体マイクロキャリア中の5'-リボヌクレオチド封入率を上げるには、内水相の5'リボヌクレオチド濃度をできるだけ高くする必要がある。しかし、内水相の浸透圧を外水相に合わせるため食塩を添加していくと5'-リボヌクレオチドの溶解度が減少したため、内水相の5'-リボヌクレオチド濃度は2.5％程度が限界となり、濃度を上げることが困難であった。
エマルション調製後の5'-リボヌクレオチドの漏洩率は3.17％で、ほとんどの5'-リボヌクレオ136

旨味成分を封入した固体マイクロキャリアの調製チドを封入することができた。

固体油脂カプセルであり、乳化剤が添加してあるエマルションを凍結乾燥して調製した固体マイものの完全に分散せず、液面に浮いている状況でクロキャリアを水に分散させたところ、均一に分あった。８日後の漏洩率は13.95％となり、かな散して乳化状態となるものもあったが、一部は固りの漏洩が生じた。

体マイクロキャリアが凝集して液面に浮くものが３−２認められた。

トリパルミチンを用いたマイクロキャリ
アの評価試作した固体マイクロキャリア（FD-1）と、３−１の試験で調製した個体マイクロキャリア

市販のカプセル化核酸系調味料を20％食塩水に分の内封物質の封入安定性は高かったが、5'-リボ散し、温度20℃の条件下で８日間保持した時の漏ヌクレオチド含量が低いことが課題であった。こ洩率の経時変化を図１に示す。

れを解決するには、内水相中の5'-リボヌクレオチド濃度を高める、油相を削減して内水相の比率を上げることが考えられた。これらの点に加えて乳化剤の使用量も削減することを考慮して、表３の条件で5'-リボヌクレオチド含量を高めた固体マイクロキャリアを調製した。
凍結乾燥前のエマルションにおいて、5'-リボヌクレオチドの漏洩率は0.01％であり、カカオ脂を用いて調製した時よりさらに封入率が向上し、ほとんど漏洩がないものとなった。
トリパルミチンを用いた固体マイクロキャリア

図１ 固体マイクロキャリア（FD-1）及び市販カプセル化調味料の漏洩試験（20℃、８日間）（FD-2）は、水への分散において、FD-1と同様に均一に分散して乳化状態となるものもあったが、一部は凝集して液面に浮くものが認められた。

試験開始時のFD-1の漏洩率は3.47％で、 凍結

FD-2と市販のカプセル化核酸系調味料を20％

乾燥前のW O Wエマルションの漏洩率とほぼ同食塩水に分散し、温度20℃の条件下で33日間保持じ値であり、凍結乾燥時にマイクロキャリアの崩した時の漏洩率の経時変化を図２に示す。

壊は生じていないことを確認できた。 ８日後のFD-1の漏洩率は5.24％となり、 1.77％の増加であった。これにより、試作したFD-1は極めて高い封入安定性であることが明らかとなった。
比較した市販のカプセル化核酸系調味料の漏洩率は製剤により大きな差があった。カプセル化調
味料Aはアルギン酸ゲルを用いて5'-リボヌクレオチドをカプセル化した製剤で、食塩水に分散した時点で漏洩率が約100％となり、5'-リボヌクレオチドのほぼ全量が溶出する結果となった。このため，調味料Aの漏洩率のデータは図１に記載し図２ 固体マイクロキャリア（FD-2）及び市販カプセル化調味料の漏洩試験（20℃、33日間）なかった。調味料Bは固体油脂で5'-リボヌクレオチドをカプセル化した製剤で、食塩水に分散さ試験開始時のFD-2の漏洩率は0.03％であり、せた時、ほとんどは液面に浮いている状態で分散

これは凍結前のエマルションの漏洩率とほぼ同じ性に問題があった。ただし、８日後の漏洩率は1.

値であり、凍結乾燥時にマイクロキャリアの崩壊24％であり、封入安定性は良かった。調味料Dもは生じていないことが確認できた。
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旨味成分を封入した固体マイクロキャリアの調製

表４改

旨味成分封入固体マイクロキャリアの改良点
良点

カカオ脂

旨味成分（5'-リボヌクレオチド）の封入率の向上＊
油相中の乳化剤の使用量低減

10％

PGCR 20％

5％

3％

ほぼ０％

W O W調製時の漏洩率
融点の改善
封入安定性の向上（20％食塩水中保存時の漏洩率）

トリパルミチン

0.83％

約27℃

約42℃

5％（８日後）

ほぼ０％（33日後）＊封入率：5'-リボヌクレオチドの油脂に対する割合

33日後のFD-2の漏洩率は0.03％となり、試験

４まとめ開始時と変わらない結果となった。このように、5'-リボヌクレオチドを含有した封入安定性のFD-1で認められた漏洩率の上昇がなかったのは、高いカプセルの開発を目的として、カカオ脂及びトリパルミチンを使用したことで室温で完全な固トリパルミチンを用いて膜乳化法により調製した

体脂の状態が保持されたため漏洩が生じなかった

W O Wエマルションを凍結乾燥して固体マイクものと推測された。

ロキャリアを試作した。今回の固体マイクロキャ比較として行った市販のカプセル化核酸系調味リアの試作における改良点を表４にまとめた。

料では、３−１の試験で封入安定性の良かったカ次年度は，生味噌への仕込み試験を行い、様々プセル化調味料Bにおいても、33日後に漏洩率はな要因が存在する中での封入安定性を評価すると2.24％となり，長期間の保存の場合には漏洩率のもに、固体マイクロキャリアの分散性の改善、調上昇が認められた。カプセル化調味料C、Dは33

理時の加熱崩壊性及び調製法のスケールアップな日後にはそれぞれ37.89％、28.13％となり、大幅どに取り組む予定である。

な漏洩率の上昇となった。
このように、市販のカプセル化調味料は食塩水中で内封成分の5'-リボヌクレオチドの漏洩が大きく、生味噌であれば、漏洩した5'-リボヌクレオチドは直ちにホスファターゼにより分解をされ

５参考文献

１）海老根英雄，浜崎幸男．食糧研．19，1965，147．
２）大池昶威，米山正，矢崎不二太郎，村松信

ることになるので、実用面で問題があることを今之，宮崎忠雄，根岸幹雄．味噌の科学と技術．

回の試験でも確認できた。

32，1984，456．

一方、試作したトリパルミチンを用いた固体マ
イクロキャリアは食塩水で漏洩がほとんどなく、長期間の封入安定性があるので、ホスファターゼ活性の高い生味噌においても利用できるものと考えられた。

３）片桐清，小川浩三，田口充洋，小川博衛．

特開昭58−94366
４）新津真紀，安平仁美．味噌の科学と技術．38，
1990，304．
５）勝見郁男，中原良三，西岡浩一．特開平11215966
６）複合調味料技術資料，旭フーズ㈱，2000．
７）久木崎雅人，清水正高，中島忠夫．第36回
SPGフォーラム講演要旨集．2001，58．
８）厚生省生活衛生局食品化学課．食品中の食品添加物分析法．日本食品衛生協会.2000．

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