１種又はそれ以上のカロチノイドの乾燥粉末の製造方法
本発明は、１種又は数種のカロチノイドの乾燥粉末の製造方法に関し、該方法は、ａ）１種又は数種のカロチノイドを、イソマルトと少なくとも１種の保護コロイドとの混合物の水性の分子分散溶液又はコロイド分散溶液に分散し、そしてｂ）形成された分散液を、水及び場合により追加使用した溶剤の除去、続いて、場合により被覆材料の存在下の乾燥により乾燥粉末に変換することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１種又は数種のカロチノイド、特にβ-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピン又はそれらの混合物からなる群から選択されるカロチノイドの乾燥粉末の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カロチノイドクラスの物質は、二つの主なグループ、すなわちカロチン及びキサントフィルに分類される。例えば、β-カロチン又はリコピンのような純粋なポリエン炭化水素であるカロチノイドは、ヒドロキシル、エポキシ及び／又はカルボニル基のような酸素官能基をも有するキサントフィルとは異なる。後者のグループの典型的な代表例は、特にアスタキサンチン、カンタキサンチン、ルテイン及びゼアキサンチンである。
【０００３】
酸素含有カロチノイドは、シトラナキサンチン及びβ-アポ-8’-カロチン酸エチルをも包含する。
【０００４】
酸素含有カロチノイドは自然界に広く分布しており、特にトウモロコシ（ゼアキサンチン）、グリーン・ビーンズ（ルテイン）、パプリカ（カプサンチン）、卵黄（ルテイン）並びにエビ及びサーモン（アスタキサンチン）に存在し、これらの食料品にそれらの特徴的な色を与える。
【０００５】
合成により得ることができるだけでなく天然源からも単離できるこれらのポリエンは、ヒト用食物及び動物飼料の産業及び製薬部門のための重要な着色材料であり、そしてアスタキサンチンの場合のように、サーモンにおけるプロビタミンＡ活性を有する活性物質である。
【０００６】
カロチン及びキサントフィルの両者は水に不溶性である一方、しかしながら、脂肪及び油中の溶解度はごく低いことが認められている。この限られた溶解度及び酸化に対する大きな感受性は、化学合成により得られた比較的粗大な粒子生成物をヒト用食物及び動物飼料の着色に直接使用するのを妨げている。なぜならば、粗い結晶形態では、これらの物質は貯蔵中に安定でなく、そして悪い着色結果しか与えないからである。カロチノイドを実際に使用するために不利であるこれらの効果は、水性媒質において特に明白である。
【０００７】
ヒト用食物の直接着色における色収率の改善は、活性物質が微粉化した形態にあり、そして場合により保護コロイドにより酸化から保護されている特別に製造された製剤によってしか達成することができない。加えて、動物飼料におけるこれらの製剤の使用は、カロチノイド又はキサントフィルのより大きな生体利用性に導き、従って、例えば卵黄又は魚類の染色において間接的に改善された着色効果に導く。
【０００８】
色収率を改善し、そして吸収性又は生体利用性を上昇させるための種々の方法が記載されており、それらの全ては、活性物質の結晶子サイズを減少させ、そして粒子を10μm未満のサイズにすることを目指している。
【０００９】
多数の方法、特にChimia 21, 329(1967)、WO91/06292及びWO94/19411に記載された方法は、コロイドミルを用いるカロチノイドの粉砕を必要とし、従って2〜10μmの粒径を達成する。
【００１０】
また、例えば、DE-A-12 11 911 又は EP-A-0 410 236 に記載されているように、乳化／噴霧乾燥を組み合わせた多数の方法がある。
【００１１】
欧州特許 EP-B-0 065 193 によれば、微粉化した粉末形態のカロチノイド生成物は、カロチノイドを揮発性の水混和性有機溶剤に高められた温度で、場合により高められた圧力で溶解し、そして保護コロイドの水溶液と混合することによりカロチノイドを沈殿させ、次いで噴霧乾燥することによって製造される。
【００１２】
微粉化した粉末形態のカロチノイド生成物を製造するための類似方法は、EP-A-0 937 412 に記載されており、水非混和性溶剤が用いられる。
【００１３】
DE-A-44 24 085 は、脂溶性活性物質のための保護コロイドとして部分的に分解したダイズタンパク質の使用を記載している。ここに開示されたダイズタンパク質は0.1〜5％の分解度を有する。
【００１４】
ドイツ公開明細書DE-A-101 04 494 は、保護コロイドとしてダイズタンパク質を乳糖と一緒に使用することによるカロチノイド乾燥粉末の製造を記載している。
【００１５】
冒頭に挙げた先行技術に既に多数記載されているカロチノイド製剤にもかかわらず、貯蔵時のより良好な安定性、増大した生体利用性、又は水性系、例えば飲料中でのより良好な溶解性／再分散性の何れに関しても、これらの調製物の改善が依然として必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従って、本発明の目的は、上記の要件を満足するカロチノイド含有乾燥粉末の製造方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この目的は、本発明によれば、
ａ）１種又はそれ以上のカロチノイドを、イソマルト及び少なくとも１種の保護コロイドの混合物の水性の分子性溶液又はコロイド溶液に分散し、そして
ｂ）形成された分散液を、水及び場合により追加使用した溶剤の除去、続いて、場合により被覆材料の存在下の乾燥により乾燥粉末に変換すること
を含む、１種又はそれ以上のカロチノイドの乾燥粉末の製造方法によって達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明との関連において好適なカロチノイドは、特に、α-及びβ-カロチン、リコピン、ルテイン、アスタキサンチン、ゼアキサンチン、カプサンチン、カプソルビン、α-及びβ-クリプトキサンチン、シトラキサンチン、カンタキサンチン、ビキシン、β-アポ-4-カロチナール、β-アポ-8-カロチナール及びβ-アポ-8-カロチン酸エステル又はそれらの混合物である。好ましいカロチノイドは、β-カロチン、β-クリプトキサンチン、リコピン、ルテイン、アスタキサンチン、ゼアキサンチン及びカンタキサンチンである。β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピン又はそれらの混合物から選択されるカロチノイドが特に好ましく、そしてβ-カロチン、リコピン及びルテイン又はそれらの混合物が実に特に好ましい。
【００１９】
イソマルト(isomalt)という表記は、Palatinit(登録商標)(Suedzucker, Germanyから)の分rんど名で入手することのできる糖代用物を意味する。イソマルトは加水分解イソマルターゼであり、これはほぼ同量の6-O-α-D-グルコピラノシル-D-ソルビトール及び1-O-α-D-グルコピラノシル-D-マンニトールからなる。
【００２０】
分散液は、本発明との関連においてエマルジョン及び懸濁液の両者、好ましくは懸濁液を意味する。
【００２１】
好適な保護コロイドの例は、下記の物質である：
ウシ、ブタ又は魚類ゼラチン、特に0〜250の範囲のブルーム数を有する酸又は塩基で分解したゼラチン、実に特に好ましくはゼラチンA100、A200、A240、B100及びB200、並びにブルーム数0及び分子量15000〜25000Dを有する酵素分解した低分子量ゼラチンタイプ、例えば、Collagel A 及び Gelitasol P (Stoess, Eberbach から)など、並びにこれらのゼラチンタイプの混合物。
【００２２】
澱粉、加工澱粉、デキストリン、ペクチン、アラビアゴム、リグニンスルホン酸塩、キトサン、ポリスチレンスルホン酸塩、アルギン酸塩、カゼイ、カゼイン酸塩、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース又はこれらの保護コロイドの混合物。
【００２３】
植物性タンパク質、例えばダイズ、コメ及び／又はコムギタンパク質、これらの植物性タンパク質は、部分分解された形態又は分解されていない形態であってよい。
【００２４】
本発明との関連において用いられる好ましい保護コロイドは、加工澱粉、特にオクテニルコハク酸塩-澱粉である。
【００２５】
上記方法の好ましい実施形態は、工程段階ａ）において製造した懸濁液を乾燥粉末に変換する前に粉砕することを含む。この場合、活性物質［カロチノイド（１種又は数種）］は、粉砕工程の前に結晶形態で上記保護コロイド溶液に懸濁させることが好ましい。
【００２６】
粉砕は、本来公知の方法で、例えばボールミルを用いて行うことができる。これは、使用するミルのタイプに応じて、粒子が、Fraunhofer回折により決定して0.02〜100μm、好ましくは0.05〜50μm、特に好ましくは0.05〜20μm、実に特に好ましくは0.05〜5μm、特に0.05〜0.8μmの平均粒径D[4.3]を有するようになるまで粉砕することを伴う。D[4.3]という用語は、容積-加重平均直径を指す(Handbook for Malvern Mastersizer S, Malvern Instruments Ltd., UK 参照)。
【００２７】
粉砕及びそのために使用する装置の更なる詳細は、特にUllmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Sixth Edition, 2000, Electronic Release, Size Reduction, Chapter 3.6.: Wet Grinding、及び EP-A-0 498 824 に見出すことができる。
【００２８】
更に、水性保護コロイド溶液中でのカロチノイド結晶の粉砕は、イソマルトの存在下及び非存在下の両方において行うことができる。
【００２９】
従って、本発明のもう一つの好ましい実施形態はまた、
ａ）β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン若しくはリコピン又はそれらの混合物を、イソマルトと加工澱粉との混合物の水性の分子性溶液又はコロイド溶液に懸濁し、
ｂ）懸濁粒子を粉砕し、そして
ｃ）懸濁液を次いで乾燥粉末に変換すること
を含む、β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピン又はそれらの混合物から選択されるカロチノイドを含む乾燥粉末の製造方法である。
【００３０】
本発明のもう一つの好ましい態様はまた、
ａ）β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン若しくはリコピン又はそれらの混合物を、加工澱粉の水性の分子性溶液又はコロイド溶液に懸濁し、
ｂ１）懸濁粒子を粉砕し、
ｂ２）粉砕した懸濁液をイソマルトと混合し、そして
ｃ）懸濁液を次いで乾燥粉末に変換すること
を含む、β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピン又はそれらの混合物から選択されるカロチノイドを含む乾燥粉末の製造方法である。
【００３１】
本発明方法の同様に好ましい変法は、工程段階ａ）における懸濁操作が下記の段階：
ａ１）１種又はそれ以上のカロチノイドを、水混和性有機溶剤又は水と水混和性有機溶剤との混合物に溶解するか、又は
ａ２）１種又はそれ以上のカロチノイドを水非混和性有機溶剤に溶解し、そして
ａ３）ａ１）又はａ２）のようにして得られた溶液を、トレハロースイソマルトと少なくとも１種の保護コロイドとの混合物の水性の分子性溶液又はコロイド溶液と混合し、カロチノイドの疎水性相をナノ分散相として生じさせること
を含む方法である。
【００３２】
段階ａ１）において用いられる水混和性溶剤は、特に、炭素、水素及び酸素だけを含む水混和性、熱安定性、揮発性の溶剤、例えばアルコール、エーテル、エステル、ケトン及びアセタールである。好都合に用いられる溶剤は、少なくとも10％水混和性であり、200℃未満の沸点を有し、そして／又は10個未満の炭素を有するものである。特に好ましく用いられるものは、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、1,2-ブタンジオール 1-メチルエーテル、1,2-プロパンジオール 1-n-プロピルエーテル、テトラヒドロフラン又はアセトンである。
【００３３】
「水非混和性有機溶剤」という用語は、本発明の目的で、大気圧下で10％未満の水中溶解度を有する有機溶剤を意味する。これに関して可能な溶剤は、特に、ハロゲン化脂肪族炭化水素、例えば塩化メチレン、クロロホルム及びテトラクロロメタン、カルボン酸エステル、例えば炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸プロピレン、ギ酸エチル、酢酸メチル、エチル又はイソプロピル、並びにエーテル、例えばメチルtert-ブチルエーテルなどである。好ましい水非混和性有機溶剤は、炭酸ジメチル、炭酸プロピレン、ギ酸エチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル及びメチルtert-ブチルエーテルからなる群からの化合物である。
【００３４】
本発明方法は、好ましくはβ-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン若しくはリコピン又はそれらの混合物から選択される１種又はそれ以上のカロチノイドの乾燥粉末の製造を伴う。
【００３５】
上記の乾燥粉末は、上記カロチノイドの少なくとも１種を、水混和性有機溶剤に30℃を超える温度、好ましくは50℃〜240℃、特に100〜200℃、特に好ましくは140℃〜180℃の温度で、場合により加圧下に溶解するような方法で有利に製造される。
【００３６】
高い温度への暴露は、若干の状況では、全トランス異性体の望ましい高い割合を減少させることがあるで、カロチノイド（１種又は数種）の溶解はできるだけ迅速に、例えば数秒の範囲内で、例えば0.1〜10秒、特に好ましくは１秒未満で行われる。分子性溶液（molecular solution）を迅速に製造するために、高められた圧力、例えば20バール〜80バール、好ましくは30〜60バールの範囲の高められた圧力を負荷することが有利な場合がある。
【００３７】
続いて、このようにして得られた分子性溶液に、イソマルトと少なくとも１種の保護コロイドとの混合物の水性の、場合により冷却した分子性溶液又はコロイド溶液を、約35℃〜80℃の混合温度が設定されるように、直接に加える。
【００３８】
この間に、溶剤成分は水相中に移行し、そしてカロチノイド（１種又は数種）の疎水性相がナノ分散相として生成する。
【００３９】
この点で、上記分散操作のための方法及び装置の詳細な説明についてはEP B-0 065 193が参照される。
【００４０】
本発明は同様に、
ａ）β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン若しくはリコピン又はそれらの混合物を、水混和性有機溶剤又は水と水混和性有機溶剤との混合物に30℃より高い温度で溶解し、
ｂ）生成した溶液を、イソマルトと加工澱粉との混合物の水性の分子性溶液又はコロイド溶液と混合し、そして
ｃ）形成された懸濁液を乾燥粉末に変換すること
を含む、β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピン又はそれらの混合物から選択されるカロチノイドを含む乾燥粉末の製造方法に関する。
【００４１】
これに関して、イソマルトと加工澱粉、特にイソマルトとオクテニルコハク酸塩-澱粉との混合物を用いてβ-カロチン含有乾燥粉末を製造する方法が、実に特に好ましい。
【００４２】
乾燥粉末への変換は、特に、噴霧乾燥、噴霧冷却、改変噴霧乾燥、凍結乾燥又は流動床乾燥により、場合により被覆材料の存在下においても行うことができる。好適な被覆剤は、特にトウモロコシ澱粉、シリカ又はそのほかにリン酸三カルシウムである。
【００４３】
噴霧乾燥及び改変噴霧乾燥に関する更なる詳細は、WO91/06292(5〜8頁)に見出すことができる。
【００４４】
活性物質の安定性を増大するために、安定剤、例えばα-トコフェロール、t-ブチルヒドロキシトルエン、t-ブチルヒドロキシアニソール、クエン酸、クエン酸ナトリウム、アスコルビン酸、アスコルビン酸ナトリウム、パルミチン酸アスコルビル若しくはエトキシクイン又はこれらの混合物を、粉末の乾燥質量に基づいて0.05〜10重量％、好ましくは0.1〜7重量％の濃度で加えることが有利である。それらは水相又は溶剤相の何れに加えてもよい。
【００４５】
微生物分解に対する活性物質の安定性を増大するために、保存剤、例えば4-ヒドロキシ安息香酸メチル、4-ヒドロキシ安息香酸プロピル、ソルビン酸若しくは安息香酸又はそれらの塩などを調製物に加えることが得策な場合がある。
【００４６】
更に若干の状況では、生理的に許容される油、例えばゴマ油、トウモロコシ油、綿実油、大豆油又は落花生油、及び中鎖植物脂肪酸のエステルを、カロチノイド（１種又は数種）に基づいて0〜500重量％、好ましくは10〜300重量％、特に好ましくは20〜100重量％の濃度で溶剤相に溶解し、次いで水相との混合時に活性物質及び該添加物と一緒に極めて微細な粒子として沈殿させることも有利な場合がある。
【００４７】
保護コロイド及びイソマルトとカロチノイドとの比率は、一般的に、生成した最終生成物が、0.1〜40重量％、好ましくは1〜35重量％、特に好ましくは5〜25重量％の少なくとも１種のカロチノイド、1〜50重量％、好ましくは5〜40重量％、特に好ましくは10〜35重量％の少なくとも１種の保護コロイド、及び10〜80重量％、好ましくは15〜75重量％、特に好ましくは20〜60重量％のイソマルト（全てのパーセンテージは粉末の乾燥質量に基づく）、並びに場合により少量の安定剤及び保存剤を含むように選択される。
【００４８】
本発明はまた、冒頭に記載した方法の一つにより得ることのできるカロチノイドの乾燥粉末に関する。
【００４９】
これらは、好ましくは、アスタキサンチン、カンタキサンチン、β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン、β-クリプトキサンチン及びリコピンからなる群から選択されるカロチノイドを含む乾燥粉末、特に好ましくは、β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピンの混合物を含む乾燥粉末、実に特に好ましくは、β-カロチン、ルテイン及びリコピン含有乾燥粉末、特にβ-カロチン乾燥粉末である。
【００５０】
本発明の乾燥粉末は、特に、１μm未満の粒径範囲の活性物質の一様な微細分布が生じるように乾燥粉末を水性系に問題なしに再分散できるという事実によって区別される。
【００５１】
イソマルトと保護コロイド、特に加工澱粉との組み合わせを製剤賦形剤として使用することは、他の糖、例えば乳糖又は蔗糖と比較して、それらを用いて製造したカロチノイド製剤が特に高い貯蔵安定性を、特にマルチビタミン錠剤において示すという利点を有する（表参照）。
【００５２】
本発明のカロチノイド製剤は、食品調製物の添加物として、特に飲料のような食品生成物を着色するために、医薬及び化粧用調製物を製造するための、並びにヒト及び動物分野における栄養補助食品生成物、例えばマルチビタミン生成物を製造するための手段として特に適している。
【実施例】
【００５３】
本発明方法のための手順を下記実施例において詳細に説明する。
【００５４】
実施例１
イソマルトとオクテニルコハク酸塩-澱粉との混合物を用いるβ-カロチン乾燥粉末の製造
ａ．
保護ガス下に、水19.5リットルを55℃に加熱し、アスコルビン酸ナトリウム0.44kg、アスコルビン酸0.39kg及びオクテニルコハク酸塩-澱粉(Capsul(登録商標),National Starchから)8.33kgを加えた。結晶性β-カロチン8.33kgをこの溶液に攪拌しながら懸濁した。次いでこの懸濁液を、β-カロチン粒子がFraunhofer回折により確認して0.8μm未満の平均粒径D[4.3]を有するようになるまでボールミルを用いて粉砕した。
【００５５】
ｂ．
この粉砕懸濁液2.93kgを保護ガス下に第二の反応器に移し、攪拌しながらイソマルト0.75kg及び更にオクテニルコハク酸塩-澱粉0.456kgを加えた。この混合物の温度を55℃に保った。α-トコフェロール0.0335kgを加えた後、この懸濁液をホモジナイズし、次いで改変噴霧乾燥により微小ビーズ形態の乾燥粉末に変換した。微小ビーズ中のβ-カロチン含有量は21.0％であり、E1/1１）は85であった。
【００５６】
実施例２
イソマルトとオクテニルコハク酸塩-澱粉との混合物を用いるβ-カロチン乾燥粉末の製造
保護ガス下に、水1.97リットルを55℃に加熱し、アスコルビン酸ナトリウム26.5g、アスコルビン酸23.5g、イソマルト564g及びオクテニルコハク酸塩-澱粉(Capsul(登録商標), National Starchから)500gを加える。結晶性β-カロチン500gをこの溶液に攪拌しながら懸濁し、次いでこの懸濁液を、β-カロチン粒子がFraunhofer回折により確認して0.8μm未満の平均粒径D[4.3]を有するようになるまでボールミルを用いて粉砕する。
【００５７】
次いで更にオクテニルコハク酸塩-澱粉340.7gをこの懸濁液に溶解する。α-トコフェロール25gを加えた後、この懸濁液をホモジナイズし、次いで改変噴霧乾燥により微小ビーズ形態の乾燥粉末に変換する。微小ビーズ中のβ-カロチン含有量は20％である。
【００５８】
実施例３
イソマルトとオクテニルコハク酸塩-澱粉との混合物を用いるβ-カロチン、ルテイン及びリコピンを含む乾燥粉末の製造
保護ガス下に、水2.4リットルを55℃に加熱し、アスコルビン酸ナトリウム26.5g、アスコルビン酸23.5g、イソマルト564g及びオクテニルコハク酸塩-澱粉(Capsul(登録商標), National Starchから)500gを加える。結晶性β-カロチン167g、結晶性リコピン167g及び結晶性ルテイン167gをこの溶液に攪拌しながら懸濁し、次いでこの懸濁液を、カロチノイド粒子がFraunhofer回折により確認して0.8μm未満の平均粒径D[4.3]を有するようになるまでボールミルを用いて粉砕する。
【００５９】
更にオクテニルコハク酸塩-澱粉1420g及びイソマルト715gをこの粉砕懸濁液に溶解する。α-トコフェロール25gを加えた後、この懸濁液をホモジナイズし、次いで改変噴霧乾燥により微小ビーズ形態の乾燥粉末に変換する。微小ビーズ中のカロチノイド含有量は10％であり、β-カロチン：ルテイン：リコピンの比は１：１：１である。
【００６０】
実施例４（比較実験）
トレハロースとオクテニルコハク酸塩-澱粉との混合物を用いるβ-カロチン乾燥粉末の製造
実施例１ａからの粉砕懸濁液3.11kgを保護ガス下に第二の反応器に移し、攪拌しながらトレハロース0.8kg及び更にオクテニルコハク酸塩-澱粉0.456kgを加えた。この混合物の温度を55℃に保った。α-トコフェロール0.036kgを加えた後、この懸濁液をホモジナイズし、次いで改変噴霧乾燥により微小ビーズ形態の乾燥粉末に変換した。微小ビーズ中のβ-カロチン含有量は23.6％であり、E1/1１）は84であった。
【００６１】
実施例５（比較実験）
マンニトールとオクテニルコハク酸塩-澱粉との混合物を用いるβ-カロチン乾燥粉末の製造
実施例１ａからの粉砕懸濁液3.32kgを保護ガス下に第二の反応器に移し、攪拌しながらマンニトール0.85kg及び更にオクテニルコハク酸塩-澱粉0.517kgを加えた。この混合物の温度を55℃に保った。α-トコフェロール0.038kgを加えた後、この懸濁液をホモジナイズし、次いで改変噴霧乾燥により微小ビーズ形態の乾燥粉末に変換した。微小ビーズ中のβ-カロチン含有量は21.7％であり、E1/1１）は78であった。
【００６２】
実施例６（比較実験）
蔗糖とオクテニルコハク酸塩-澱粉との混合物を用いるβ-カロチン乾燥粉末の製造
実施例１ａからの粉砕懸濁液2.56kgを保護ガス下に第二の反応器に移し、攪拌しながら蔗糖0.66kg及び更にオクテニルコハク酸塩-澱粉0.4kgを加えた。この混合物の温度を55℃に保った。α-トコフェロール0.030kgを加えた後、この懸濁液をホモジナイズし、次いで改変噴霧乾燥により微小ビーズ形態の乾燥粉末に変換した。微小ビーズ中のβ-カロチン含有量は21.6％であり、E1/1１）は89であった。
【００６３】
実施例７（比較実験）
オクテニルコハク酸塩-澱粉を用いるβ-カロチン乾燥粉末の製造
実施例１ａからの粉砕懸濁液2.82kgを保護ガス下に第二の反応器に移し、攪拌しながら更にオクテニルコハク酸塩-澱粉1.15kgを加えた。この混合物の温度を55℃に保った。α-トコフェロール0.030kgを加えた後、この懸濁液をホモジナイズし、次いで改変噴霧乾燥により微小ビーズ形態の乾燥粉末に変換した。微小ビーズ中のβ-カロチン含有量は23.1％であり、E1/1１）は90であった。
【００６４】
実施例８
イソマルトとカゼイン酸ナトリウムとの混合物を用いるβ-カロチン乾燥粉末の製造
結晶性β-カロチン62g、α-トコフェロール20g及びパルミチン酸アスコルビル5gを、加熱容器中で共沸イソプロパノール／水混合物430gに室温で懸濁した。次いでこの活性物質懸濁液を90℃に加熱し、更に温度220℃のイソプロパノール／水共沸混合物と流速2.9kg/h及び流速4.5kg/hで連続的に混合すると、β-カロチンは混合温度175℃で溶解し、これを55バールの圧力下に設定した。次いでこの活性物質溶液を、蒸留水8325g中のカゼイン酸ナトリウム75g、イソマルト290.5g及び保存剤10gの溶液からなる水相（1M NaOHでpH9.5に調節した）と流速50kg/hで直接混合した。
【００６５】
この混合物中で生成した活性物質粒子は、イソプロパノール／水混合物中で180nmの粒径を有し、E1/1１）は117であった。
【００６６】
次いでこの活性物質懸濁液を薄層蒸発器で約30重量％の乾物濃度まで濃縮し、噴霧乾燥した。この乾燥粉末は13.2重量％のβ-カロチン含有量を有した。水に再分散した乾燥粉末は190nmの粒径及び116のE1/1を有した。
【００６７】
実施例９
イソマルトとオクテニルコハク酸塩-澱粉との混合物を用いるβ-カロチン乾燥粉末の製造
結晶性β-カロチン62g及びα-トコフェロール19gを、加熱容器中で共沸イソプロパノール／水混合物430gに室温で懸濁した。次いでこの活性物質懸濁液を90℃に加熱し、更に温度220℃のイソプロパノール／水共沸混合物と流速2.9kg/h及び流速4.5kg/hで連続的に混合すると、β-カロチンは混合温度175℃で溶解し、これを55バールの圧力下に設定した。次いでこの活性物質溶液を、蒸留水8325g中のCapsul160g、イソマルト220.5g及び保存剤10gの溶液からなる水相と流速50kg/hで直接に混合した。
【００６８】
この混合物中で生成した活性物質粒子は、イソプロパノール／水混合物中で250nmの粒径を有し、E1/1１）は95であった。
【００６９】
次いでこの活性物質懸濁液を薄層蒸発器で約35重量％の乾物濃度まで濃縮し、噴霧乾燥した。この乾燥粉末は13.0重量％のβ-カロチン含有量を有した。水に再分散した乾燥粉末は252nmの粒径及び93のE1/1を有した。
【００７０】
１） これに関して、E1/1は、１cmキュベットに入れた20重量％乾燥粉末の0.5％濃度の水性分散液の吸収極大における比吸収係数を定める。
【００７１】
表：マルチビタミン錠剤中のβ-カロチン微小ビーズの貯蔵安定性
β-カロチン微小ビーズの貯蔵安定性を、１錠当たり約3mgのβ-カロチン含有量を有するマルチビタミン・ミネラル錠剤を用いて試験した。錠剤をHDPE容器中に、その蓋をヒートシールしたアルミニウム箔で密封して包装した。錠剤を40℃及び相対湿度75％で６ヶ月間貯蔵した。β-カロチン含有量をそれぞれの場合に3ヶ月及び6ヶ月の貯蔵後に分析した。
【表１】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１種又は数種のカロチノイド、特にβ-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピン又はそれらの混合物からなる群から選択されるカロチノイドの乾燥粉末の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カロチノイドクラスの物質は、二つの主なグループ、すなわちカロチン及びキサントフィルに分類される。例えば、β-カロチン又はリコピンのような純粋なポリエン炭化水素であるカロチノイドは、ヒドロキシル、エポキシ及び／又はカルボニル基のような酸素官能基をも有するキサントフィルとは異なる。後者のグループの典型的な代表例は、特にアスタキサンチン、カンタキサンチン、ルテイン及びゼアキサンチンである。
【０００３】
酸素含有カロチノイドは、シトラナキサンチン及びβ-アポ-8’-カロチン酸エチルをも包含する。
【０００４】
酸素含有カロチノイドは自然界に広く分布しており、特にトウモロコシ（ゼアキサンチン）、グリーン・ビーンズ（ルテイン）、パプリカ（カプサンチン）、卵黄（ルテイン）並びにエビ及びサーモン（アスタキサンチン）に存在し、これらの食料品にそれらの特徴的な色を与える。
【０００５】
合成により得ることができるだけでなく天然源からも単離できるこれらのポリエンは、ヒト用食物及び動物飼料の産業及び製薬部門のための重要な着色材料であり、そしてアスタキサンチンの場合のように、サーモンにおけるプロビタミンＡ活性を有する活性物質である。
【０００６】
カロチン及びキサントフィルの両者は水に不溶性である一方、しかしながら、脂肪及び油中の溶解度はごく低いことが認められている。この限られた溶解度及び酸化に対する大きな感受性は、化学合成により得られた比較的粗大な粒子生成物をヒト用食物及び動物飼料の着色に直接使用するのを妨げている。なぜならば、粗い結晶形態では、これらの物質は貯蔵中に安定でなく、そして悪い着色結果しか与えないからである。カロチノイドを実際に使用するために不利であるこれらの効果は、水性媒質において特に明白である。
【０００７】
ヒト用食物の直接着色における色収率の改善は、活性物質が微粉化した形態にあり、そして場合により保護コロイドにより酸化から保護されている特別に製造された製剤によってしか達成することができない。加えて、動物飼料におけるこれらの製剤の使用は、カロチノイド又はキサントフィルのより大きな生体利用性に導き、従って、例えば卵黄又は魚類の染色において間接的に改善された着色効果に導く。
【０００８】
色収率を改善し、そして吸収性又は生体利用性を上昇させるための種々の方法が記載されており、それらの全ては、活性物質の結晶子サイズを減少させ、そして粒子を10μm未満のサイズにすることを目指している。
【０００９】
多数の方法、特にChimia 21, 329(1967)、WO91/06292及びWO94/19411に記載された方法は、コロイドミルを用いるカロチノイドの粉砕を必要とし、従って2〜10μmの粒径を達成する。
【００１０】
また、例えば、DE-A-12 11 911 又は EP-A-0 410 236 に記載されているように、乳化／噴霧乾燥を組み合わせた多数の方法がある。
【００１１】
欧州特許 EP-B-0 065 193 によれば、微粉化した粉末形態のカロチノイド生成物は、カロチノイドを揮発性の水混和性有機溶剤に高められた温度で、場合により高められた圧力で溶解し、そして保護コロイドの水溶液と混合することによりカロチノイドを沈殿させ、次いで噴霧乾燥することによって製造される。
【００１２】
微粉化した粉末形態のカロチノイド生成物を製造するための類似方法は、EP-A-0 937 412 に記載されており、水非混和性溶剤が用いられる。
【００１３】
DE-A-44 24 085 は、脂溶性活性物質のための保護コロイドとして部分的に分解したダイズタンパク質の使用を記載している。ここに開示されたダイズタンパク質は0.1〜5％の分解度を有する。
【００１４】
ドイツ公開明細書DE-A-101 04 494 は、保護コロイドとしてダイズタンパク質を乳糖と一緒に使用することによるカロチノイド乾燥粉末の製造を記載している。
【００１５】
冒頭に挙げた先行技術に既に多数記載されているカロチノイド製剤にもかかわらず、貯蔵時のより良好な安定性、増大した生体利用性、又は水性系、例えば飲料中でのより良好な溶解性／再分散性の何れに関しても、これらの調製物の改善が依然として必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従って、本発明の目的は、上記の要件を満足するカロチノイド含有乾燥粉末の製造方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この目的は、本発明によれば、
ａ）１種又はそれ以上のカロチノイドを、イソマルト及び少なくとも１種の保護コロイドの混合物の水性の分子性溶液又はコロイド溶液に分散し、そして
ｂ）形成された分散液を、水及び場合により追加使用した溶剤の除去、続いて、場合により被覆材料の存在下の乾燥により乾燥粉末に変換すること
を含む、１種又はそれ以上のカロチノイドの乾燥粉末の製造方法によって達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明との関連において好適なカロチノイドは、特に、α-及びβ-カロチン、リコピン、ルテイン、アスタキサンチン、ゼアキサンチン、カプサンチン、カプソルビン、α-及びβ-クリプトキサンチン、シトラキサンチン、カンタキサンチン、ビキシン、β-アポ-4-カロチナール、β-アポ-8-カロチナール及びβ-アポ-8-カロチン酸エステル又はそれらの混合物である。好ましいカロチノイドは、β-カロチン、β-クリプトキサンチン、リコピン、ルテイン、アスタキサンチン、ゼアキサンチン及びカンタキサンチンである。β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピン又はそれらの混合物から選択されるカロチノイドが特に好ましく、そしてβ-カロチン、リコピン及びルテイン又はそれらの混合物が実に特に好ましい。
【００１９】
イソマルト(isomalt)という表記は、Palatinit(登録商標)(Suedzucker, Germanyから)の分rんど名で入手することのできる糖代用物を意味する。イソマルトは加水分解イソマルターゼであり、これはほぼ同量の6-O-α-D-グルコピラノシル-D-ソルビトール及び1-O-α-D-グルコピラノシル-D-マンニトールからなる。
【００２０】
分散液は、本発明との関連においてエマルジョン及び懸濁液の両者、好ましくは懸濁液を意味する。
【００２１】
好適な保護コロイドの例は、下記の物質である：
ウシ、ブタ又は魚類ゼラチン、特に0〜250の範囲のブルーム数を有する酸又は塩基で分解したゼラチン、実に特に好ましくはゼラチンA100、A200、A240、B100及びB200、並びにブルーム数0及び分子量15000〜25000Dを有する酵素分解した低分子量ゼラチンタイプ、例えば、Collagel A 及び Gelitasol P (Stoess, Eberbach から)など、並びにこれらのゼラチンタイプの混合物。
【００２２】
澱粉、加工澱粉、デキストリン、ペクチン、アラビアゴム、リグニンスルホン酸塩、キトサン、ポリスチレンスルホン酸塩、アルギン酸塩、カゼイ、カゼイン酸塩、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース又はこれらの保護コロイドの混合物。
【００２３】
植物性タンパク質、例えばダイズ、コメ及び／又はコムギタンパク質、これらの植物性タンパク質は、部分分解された形態又は分解されていない形態であってよい。
【００２４】
本発明との関連において用いられる好ましい保護コロイドは、加工澱粉、特にオクテニルコハク酸塩-澱粉である。
【００２５】
上記方法の好ましい実施形態は、工程段階ａ）において製造した懸濁液を乾燥粉末に変換する前に粉砕することを含む。この場合、活性物質［カロチノイド（１種又は数種）］は、粉砕工程の前に結晶形態で上記保護コロイド溶液に懸濁させることが好ましい。
【００２６】
粉砕は、本来公知の方法で、例えばボールミルを用いて行うことができる。これは、使用するミルのタイプに応じて、粒子が、Fraunhofer回折により決定して0.02〜100μm、好ましくは0.05〜50μm、特に好ましくは0.05〜20μm、実に特に好ましくは0.05〜5μm、特に0.05〜0.8μmの平均粒径D[4.3]を有するようになるまで粉砕することを伴う。D[4.3]という用語は、容積-加重平均直径を指す(Handbook for Malvern Mastersizer S, Malvern Instruments Ltd., UK 参照)。
【００２７】
粉砕及びそのために使用する装置の更なる詳細は、特にUllmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Sixth Edition, 2000, Electronic Release, Size Reduction, Chapter 3.6.: Wet Grinding、及び EP-A-0 498 824 に見出すことができる。
【００２８】
更に、水性保護コロイド溶液中でのカロチノイド結晶の粉砕は、イソマルトの存在下及び非存在下の両方において行うことができる。
【００２９】
従って、本発明のもう一つの好ましい実施形態はまた、
ａ）β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン若しくはリコピン又はそれらの混合物を、イソマルトと加工澱粉との混合物の水性の分子性溶液又はコロイド溶液に懸濁し、
ｂ）懸濁粒子を粉砕し、そして
ｃ）懸濁液を次いで乾燥粉末に変換すること
を含む、β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピン又はそれらの混合物から選択されるカロチノイドを含む乾燥粉末の製造方法である。
【００３０】
本発明のもう一つの好ましい態様はまた、
ａ）β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン若しくはリコピン又はそれらの混合物を、加工澱粉の水性の分子性溶液又はコロイド溶液に懸濁し、
ｂ１）懸濁粒子を粉砕し、
ｂ２）粉砕した懸濁液をイソマルトと混合し、そして
ｃ）懸濁液を次いで乾燥粉末に変換すること
を含む、β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピン又はそれらの混合物から選択されるカロチノイドを含む乾燥粉末の製造方法である。
【００３１】
本発明方法の同様に好ましい変法は、工程段階ａ）における懸濁操作が下記の段階：
ａ１）１種又はそれ以上のカロチノイドを、水混和性有機溶剤又は水と水混和性有機溶剤との混合物に溶解するか、又は
ａ２）１種又はそれ以上のカロチノイドを水非混和性有機溶剤に溶解し、そして
ａ３）ａ１）又はａ２）のようにして得られた溶液を、トレハロースイソマルトと少なくとも１種の保護コロイドとの混合物の水性の分子性溶液又はコロイド溶液と混合し、カロチノイドの疎水性相をナノ分散相として生じさせること
を含む方法である。
【００３２】
段階ａ１）において用いられる水混和性溶剤は、特に、炭素、水素及び酸素だけを含む水混和性、熱安定性、揮発性の溶剤、例えばアルコール、エーテル、エステル、ケトン及びアセタールである。好都合に用いられる溶剤は、少なくとも10％水混和性であり、200℃未満の沸点を有し、そして／又は10個未満の炭素を有するものである。特に好ましく用いられるものは、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、1,2-ブタンジオール 1-メチルエーテル、1,2-プロパンジオール 1-n-プロピルエーテル、テトラヒドロフラン又はアセトンである。
【００３３】
「水非混和性有機溶剤」という用語は、本発明の目的で、大気圧下で10％未満の水中溶解度を有する有機溶剤を意味する。これに関して可能な溶剤は、特に、ハロゲン化脂肪族炭化水素、例えば塩化メチレン、クロロホルム及びテトラクロロメタン、カルボン酸エステル、例えば炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸プロピレン、ギ酸エチル、酢酸メチル、エチル又はイソプロピル、並びにエーテル、例えばメチルtert-ブチルエーテルなどである。好ましい水非混和性有機溶剤は、炭酸ジメチル、炭酸プロピレン、ギ酸エチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル及びメチルtert-ブチルエーテルからなる群からの化合物である。
【００３４】
本発明方法は、好ましくはβ-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン若しくはリコピン又はそれらの混合物から選択される１種又はそれ以上のカロチノイドの乾燥粉末の製造を伴う。
【００３５】
上記の乾燥粉末は、上記カロチノイドの少なくとも１種を、水混和性有機溶剤に30℃を超える温度、好ましくは50℃〜240℃、特に100〜200℃、特に好ましくは140℃〜180℃の温度で、場合により加圧下に溶解するような方法で有利に製造される。
【００３６】
高い温度への暴露は、若干の状況では、全トランス異性体の望ましい高い割合を減少させることがあるで、カロチノイド（１種又は数種）の溶解はできるだけ迅速に、例えば数秒の範囲内で、例えば0.1〜10秒、特に好ましくは１秒未満で行われる。分子性溶液（molecular solution）を迅速に製造するために、高められた圧力、例えば20バール〜80バール、好ましくは30〜60バールの範囲の高められた圧力を負荷することが有利な場合がある。
【００３７】
続いて、このようにして得られた分子性溶液に、イソマルトと少なくとも１種の保護コロイドとの混合物の水性の、場合により冷却した分子性溶液又はコロイド溶液を、約35℃〜80℃の混合温度が設定されるように、直接に加える。
【００３８】
この間に、溶剤成分は水相中に移行し、そしてカロチノイド（１種又は数種）の疎水性相がナノ分散相として生成する。
【００３９】
この点で、上記分散操作のための方法及び装置の詳細な説明についてはEP B-0 065 193が参照される。
【００４０】
本発明は同様に、
ａ）β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン若しくはリコピン又はそれらの混合物を、水混和性有機溶剤又は水と水混和性有機溶剤との混合物に30℃より高い温度で溶解し、
ｂ）生成した溶液を、イソマルトと加工澱粉との混合物の水性の分子性溶液又はコロイド溶液と混合し、そして
ｃ）形成された懸濁液を乾燥粉末に変換すること
を含む、β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピン又はそれらの混合物から選択されるカロチノイドを含む乾燥粉末の製造方法に関する。
【００４１】
これに関して、イソマルトと加工澱粉、特にイソマルトとオクテニルコハク酸塩-澱粉との混合物を用いてβ-カロチン含有乾燥粉末を製造する方法が、実に特に好ましい。
【００４２】
乾燥粉末への変換は、特に、噴霧乾燥、噴霧冷却、改変噴霧乾燥、凍結乾燥又は流動床乾燥により、場合により被覆材料の存在下においても行うことができる。好適な被覆剤は、特にトウモロコシ澱粉、シリカ又はそのほかにリン酸三カルシウムである。
【００４３】
噴霧乾燥及び改変噴霧乾燥に関する更なる詳細は、WO91/06292(5〜8頁)に見出すことができる。
【００４４】
活性物質の安定性を増大するために、安定剤、例えばα-トコフェロール、t-ブチルヒドロキシトルエン、t-ブチルヒドロキシアニソール、クエン酸、クエン酸ナトリウム、アスコルビン酸、アスコルビン酸ナトリウム、パルミチン酸アスコルビル若しくはエトキシクイン又はこれらの混合物を、粉末の乾燥質量に基づいて0.05〜10重量％、好ましくは0.1〜7重量％の濃度で加えることが有利である。それらは水相又は溶剤相の何れに加えてもよい。
【００４５】
微生物分解に対する活性物質の安定性を増大するために、保存剤、例えば4-ヒドロキシ安息香酸メチル、4-ヒドロキシ安息香酸プロピル、ソルビン酸若しくは安息香酸又はそれらの塩などを調製物に加えることが得策な場合がある。
【００４６】
更に若干の状況では、生理的に許容される油、例えばゴマ油、トウモロコシ油、綿実油、大豆油又は落花生油、及び中鎖植物脂肪酸のエステルを、カロチノイド（１種又は数種）に基づいて0〜500重量％、好ましくは10〜300重量％、特に好ましくは20〜100重量％の濃度で溶剤相に溶解し、次いで水相との混合時に活性物質及び該添加物と一緒に極めて微細な粒子として沈殿させることも有利な場合がある。
【００４７】
保護コロイド及びイソマルトとカロチノイドとの比率は、一般的に、生成した最終生成物が、0.1〜40重量％、好ましくは1〜35重量％、特に好ましくは5〜25重量％の少なくとも１種のカロチノイド、1〜50重量％、好ましくは5〜40重量％、特に好ましくは10〜35重量％の少なくとも１種の保護コロイド、及び10〜80重量％、好ましくは15〜75重量％、特に好ましくは20〜60重量％のイソマルト（全てのパーセンテージは粉末の乾燥質量に基づく）、並びに場合により少量の安定剤及び保存剤を含むように選択される。
【００４８】
本発明はまた、冒頭に記載した方法の一つにより得ることのできるカロチノイドの乾燥粉末に関する。
【００４９】
これらは、好ましくは、アスタキサンチン、カンタキサンチン、β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン、β-クリプトキサンチン及びリコピンからなる群から選択されるカロチノイドを含む乾燥粉末、特に好ましくは、β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピンの混合物を含む乾燥粉末、実に特に好ましくは、β-カロチン、ルテイン及びリコピン含有乾燥粉末、特にβ-カロチン乾燥粉末である。
【００５０】
本発明の乾燥粉末は、特に、１μm未満の粒径範囲の活性物質の一様な微細分布が生じるように乾燥粉末を水性系に問題なしに再分散できるという事実によって区別される。
【００５１】
イソマルトと保護コロイド、特に加工澱粉との組み合わせを製剤賦形剤として使用することは、他の糖、例えば乳糖又は蔗糖と比較して、それらを用いて製造したカロチノイド製剤が特に高い貯蔵安定性を、特にマルチビタミン錠剤において示すという利点を有する（表参照）。
【００５２】
本発明のカロチノイド製剤は、食品調製物の添加物として、特に飲料のような食品生成物を着色するために、医薬及び化粧用調製物を製造するための、並びにヒト及び動物分野における栄養補助食品生成物、例えばマルチビタミン生成物を製造するための手段として特に適している。
【実施例】
【００５３】
本発明方法のための手順を下記実施例において詳細に説明する。
【００５４】
実施例１
イソマルトとオクテニルコハク酸塩-澱粉との混合物を用いるβ-カロチン乾燥粉末の製造
ａ．
保護ガス下に、水19.5リットルを55℃に加熱し、アスコルビン酸ナトリウム0.44kg、アスコルビン酸0.39kg及びオクテニルコハク酸塩-澱粉(Capsul(登録商標),National Starchから)8.33kgを加えた。結晶性β-カロチン8.33kgをこの溶液に攪拌しながら懸濁した。次いでこの懸濁液を、β-カロチン粒子がFraunhofer回折により確認して0.8μm未満の平均粒径D[4.3]を有するようになるまでボールミルを用いて粉砕した。
【００５５】
ｂ．
この粉砕懸濁液2.93kgを保護ガス下に第二の反応器に移し、攪拌しながらイソマルト0.75kg及び更にオクテニルコハク酸塩-澱粉0.456kgを加えた。この混合物の温度を55℃に保った。α-トコフェロール0.0335kgを加えた後、この懸濁液をホモジナイズし、次いで改変噴霧乾燥により微小ビーズ形態の乾燥粉末に変換した。微小ビーズ中のβ-カロチン含有量は21.0％であり、E1/1１）は85であった。
【００５６】
実施例２
イソマルトとオクテニルコハク酸塩-澱粉との混合物を用いるβ-カロチン乾燥粉末の製造
保護ガス下に、水1.97リットルを55℃に加熱し、アスコルビン酸ナトリウム26.5g、アスコルビン酸23.5g、イソマルト564g及びオクテニルコハク酸塩-澱粉(Capsul(登録商標), National Starchから)500gを加える。結晶性β-カロチン500gをこの溶液に攪拌しながら懸濁し、次いでこの懸濁液を、β-カロチン粒子がFraunhofer回折により確認して0.8μm未満の平均粒径D[4.3]を有するようになるまでボールミルを用いて粉砕する。
【００５７】
次いで更にオクテニルコハク酸塩-澱粉340.7gをこの懸濁液に溶解する。α-トコフェロール25gを加えた後、この懸濁液をホモジナイズし、次いで改変噴霧乾燥により微小ビーズ形態の乾燥粉末に変換する。微小ビーズ中のβ-カロチン含有量は20％である。
【００５８】
実施例３
イソマルトとオクテニルコハク酸塩-澱粉との混合物を用いるβ-カロチン、ルテイン及びリコピンを含む乾燥粉末の製造
保護ガス下に、水2.4リットルを55℃に加熱し、アスコルビン酸ナトリウム26.5g、アスコルビン酸23.5g、イソマルト564g及びオクテニルコハク酸塩-澱粉(Capsul(登録商標), National Starchから)500gを加える。結晶性β-カロチン167g、結晶性リコピン167g及び結晶性ルテイン167gをこの溶液に攪拌しながら懸濁し、次いでこの懸濁液を、カロチノイド粒子がFraunhofer回折により確認して0.8μm未満の平均粒径D[4.3]を有するようになるまでボールミルを用いて粉砕する。
【００５９】
更にオクテニルコハク酸塩-澱粉1420g及びイソマルト715gをこの粉砕懸濁液に溶解する。α-トコフェロール25gを加えた後、この懸濁液をホモジナイズし、次いで改変噴霧乾燥により微小ビーズ形態の乾燥粉末に変換する。微小ビーズ中のカロチノイド含有量は10％であり、β-カロチン：ルテイン：リコピンの比は１：１：１である。
【００６０】
実施例４（比較実験）
トレハロースとオクテニルコハク酸塩-澱粉との混合物を用いるβ-カロチン乾燥粉末の製造
実施例１ａからの粉砕懸濁液3.11kgを保護ガス下に第二の反応器に移し、攪拌しながらトレハロース0.8kg及び更にオクテニルコハク酸塩-澱粉0.456kgを加えた。この混合物の温度を55℃に保った。α-トコフェロール0.036kgを加えた後、この懸濁液をホモジナイズし、次いで改変噴霧乾燥により微小ビーズ形態の乾燥粉末に変換した。微小ビーズ中のβ-カロチン含有量は23.6％であり、E1/1１）は84であった。
【００６１】
実施例５（比較実験）
マンニトールとオクテニルコハク酸塩-澱粉との混合物を用いるβ-カロチン乾燥粉末の製造
実施例１ａからの粉砕懸濁液3.32kgを保護ガス下に第二の反応器に移し、攪拌しながらマンニトール0.85kg及び更にオクテニルコハク酸塩-澱粉0.517kgを加えた。この混合物の温度を55℃に保った。α-トコフェロール0.038kgを加えた後、この懸濁液をホモジナイズし、次いで改変噴霧乾燥により微小ビーズ形態の乾燥粉末に変換した。微小ビーズ中のβ-カロチン含有量は21.7％であり、E1/1１）は78であった。
【００６２】
実施例６（比較実験）
蔗糖とオクテニルコハク酸塩-澱粉との混合物を用いるβ-カロチン乾燥粉末の製造
実施例１ａからの粉砕懸濁液2.56kgを保護ガス下に第二の反応器に移し、攪拌しながら蔗糖0.66kg及び更にオクテニルコハク酸塩-澱粉0.4kgを加えた。この混合物の温度を55℃に保った。α-トコフェロール0.030kgを加えた後、この懸濁液をホモジナイズし、次いで改変噴霧乾燥により微小ビーズ形態の乾燥粉末に変換した。微小ビーズ中のβ-カロチン含有量は21.6％であり、E1/1１）は89であった。
【００６３】
実施例７（比較実験）
オクテニルコハク酸塩-澱粉を用いるβ-カロチン乾燥粉末の製造
実施例１ａからの粉砕懸濁液2.82kgを保護ガス下に第二の反応器に移し、攪拌しながら更にオクテニルコハク酸塩-澱粉1.15kgを加えた。この混合物の温度を55℃に保った。α-トコフェロール0.030kgを加えた後、この懸濁液をホモジナイズし、次いで改変噴霧乾燥により微小ビーズ形態の乾燥粉末に変換した。微小ビーズ中のβ-カロチン含有量は23.1％であり、E1/1１）は90であった。
【００６４】
実施例８
イソマルトとカゼイン酸ナトリウムとの混合物を用いるβ-カロチン乾燥粉末の製造
結晶性β-カロチン62g、α-トコフェロール20g及びパルミチン酸アスコルビル5gを、加熱容器中で共沸イソプロパノール／水混合物430gに室温で懸濁した。次いでこの活性物質懸濁液を90℃に加熱し、更に温度220℃のイソプロパノール／水共沸混合物と流速2.9kg/h及び流速4.5kg/hで連続的に混合すると、β-カロチンは混合温度175℃で溶解し、これを55バールの圧力下に設定した。次いでこの活性物質溶液を、蒸留水8325g中のカゼイン酸ナトリウム75g、イソマルト290.5g及び保存剤10gの溶液からなる水相（1M NaOHでpH9.5に調節した）と流速50kg/hで直接混合した。
【００６５】
この混合物中で生成した活性物質粒子は、イソプロパノール／水混合物中で180nmの粒径を有し、E1/1１）は117であった。
【００６６】
次いでこの活性物質懸濁液を薄層蒸発器で約30重量％の乾物濃度まで濃縮し、噴霧乾燥した。この乾燥粉末は13.2重量％のβ-カロチン含有量を有した。水に再分散した乾燥粉末は190nmの粒径及び116のE1/1を有した。
【００６７】
実施例９
イソマルトとオクテニルコハク酸塩-澱粉との混合物を用いるβ-カロチン乾燥粉末の製造
結晶性β-カロチン62g及びα-トコフェロール19gを、加熱容器中で共沸イソプロパノール／水混合物430gに室温で懸濁した。次いでこの活性物質懸濁液を90℃に加熱し、更に温度220℃のイソプロパノール／水共沸混合物と流速2.9kg/h及び流速4.5kg/hで連続的に混合すると、β-カロチンは混合温度175℃で溶解し、これを55バールの圧力下に設定した。次いでこの活性物質溶液を、蒸留水8325g中のCapsul160g、イソマルト220.5g及び保存剤10gの溶液からなる水相と流速50kg/hで直接に混合した。
【００６８】
この混合物中で生成した活性物質粒子は、イソプロパノール／水混合物中で250nmの粒径を有し、E1/1１）は95であった。
【００６９】
次いでこの活性物質懸濁液を薄層蒸発器で約35重量％の乾物濃度まで濃縮し、噴霧乾燥した。この乾燥粉末は13.0重量％のβ-カロチン含有量を有した。水に再分散した乾燥粉末は252nmの粒径及び93のE1/1を有した。
【００７０】
１） これに関して、E1/1は、１cmキュベットに入れた20重量％乾燥粉末の0.5％濃度の水性分散液の吸収極大における比吸収係数を定める。
【００７１】
表：マルチビタミン錠剤中のβ-カロチン微小ビーズの貯蔵安定性
β-カロチン微小ビーズの貯蔵安定性を、１錠当たり約3mgのβ-カロチン含有量を有するマルチビタミン・ミネラル錠剤を用いて試験した。錠剤をHDPE容器中に、その蓋をヒートシールしたアルミニウム箔で密封して包装した。錠剤を40℃及び相対湿度75％で６ヶ月間貯蔵した。β-カロチン含有量をそれぞれの場合に3ヶ月及び6ヶ月の貯蔵後に分析した。
【表１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）１種又はそれ以上のカロチノイドを、イソマルト(isomalt)及び少なくとも１種の保護コロイドの混合物の水性の分子性溶液又はコロイド溶液に分散し、そして
ｂ）形成された分散液を、水及び場合により追加使用した溶剤の除去、続いて、場合により被覆材料の存在下の乾燥により乾燥粉末に変換すること
を含む、１種又はそれ以上のカロチノイドの乾燥粉末の製造方法。
【請求項２】
上記分散液が懸濁液である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程段階ａ）において製造した懸濁液を乾燥粉末に変換する前に粉砕する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
工程段階ａ）における懸濁操作が下記の段階：
ａ１）１種又はそれ以上のカロチノイドを、水混和性有機溶剤又は水と水混和性有機溶剤との混合物に溶解するか、又は
ａ２）１種又はそれ以上のカロチノイドを水非混和性有機溶剤に溶解し、そして
ａ３）ａ１）又はａ２）のようにして得られた溶液を、トレハロースイソマルトと少なくとも１種の保護コロイドとの混合物の水性の分子性溶液又はコロイド溶液と混合し、カロチノイドの疎水性相をナノ分散相として生じさせること
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
加工澱粉を保護コロイドとして使用する、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
使用するカロチノイドが、β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピン又はそれらの混合物から選択される、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
ａ）β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン若しくはリコピン又はそれらの混合物を、水混和性有機溶剤又は水と水混和性有機溶剤との混合物に30℃より高い温度で溶解し、
ｂ）生成した溶液を、イソマルトと加工澱粉との混合物の水性の分子性溶液又はコロイド溶液と混合し、そして
ｃ）形成された懸濁液を乾燥粉末に変換すること
を含む、β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピン又はそれらの混合物から選択されるカロチノイドを含む乾燥粉末の製造方法。
【請求項８】
ａ）β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン若しくはリコピン又はそれらの混合物を、イソマルトと加工澱粉との混合物の水性の分子性溶液又はコロイド溶液に懸濁し、
ｂ）懸濁粒子を粉砕し、そして
ｃ）懸濁液を次いで乾燥粉末に変換すること
を含む、β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピン又はそれらの混合物から選択されるカロチノイドを含む乾燥粉末の製造方法。
【請求項９】
ａ）β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン若しくはリコピン又はそれらの混合物を、加工澱粉の水性の分子性溶液又はコロイド溶液に懸濁し、
ｂ１）懸濁粒子を粉砕し、
ｂ２）粉砕した懸濁液をイソマルトと混合し、そして
ｃ）懸濁液を次いで乾燥粉末に変換すること
を含む、β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピン又はそれらの混合物から選択されるカロチノイドを含む乾燥粉末の製造方法。
【請求項１０】
イソマルトとオクテニルコハク酸塩-澱粉を保護コロイドとして使用する、請求項７〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の方法により得ることのできるカロチノイド含有乾燥粉末。
【請求項１２】
0.1〜40重量％のカロチノイド含有量を有する、請求項１１に記載の乾燥粉末。
【請求項１３】
β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピン又はそれらの混合物から選択されるカロチノイドを5〜25重量％含有する、請求項１２に記載の乾燥粉末。
【請求項１４】
食品生成物、医薬及び／又は動物飼料の添加物としての、請求項１１〜１３のいずれかに記載のカロチノイド含有乾燥粉末の使用。
【請求項１】
ａ）１種又はそれ以上のカロチノイドを、イソマルト(isomalt)及び少なくとも１種の保護コロイドの混合物の水性の分子性溶液又はコロイド溶液に分散し、そして
ｂ）形成された分散液を、水及び場合により追加使用した溶剤の除去、続いて、場合により被覆材料の存在下の乾燥により乾燥粉末に変換すること
を含む、１種又はそれ以上のカロチノイドの乾燥粉末の製造方法。
【請求項２】
上記分散液が懸濁液である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程段階ａ）において製造した懸濁液を乾燥粉末に変換する前に粉砕する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
工程段階ａ）における懸濁操作が下記の段階：
ａ１）１種又はそれ以上のカロチノイドを、水混和性有機溶剤又は水と水混和性有機溶剤との混合物に溶解するか、又は
ａ２）１種又はそれ以上のカロチノイドを水非混和性有機溶剤に溶解し、そして
ａ３）ａ１）又はａ２）のようにして得られた溶液を、トレハロースイソマルトと少なくとも１種の保護コロイドとの混合物の水性の分子性溶液又はコロイド溶液と混合し、カロチノイドの疎水性相をナノ分散相として生じさせること
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
加工澱粉を保護コロイドとして使用する、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
使用するカロチノイドが、β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピン又はそれらの混合物から選択される、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
ａ）β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン若しくはリコピン又はそれらの混合物を、水混和性有機溶剤又は水と水混和性有機溶剤との混合物に30℃より高い温度で溶解し、
ｂ）生成した溶液を、イソマルトと加工澱粉との混合物の水性の分子性溶液又はコロイド溶液と混合し、そして
ｃ）形成された懸濁液を乾燥粉末に変換すること
を含む、β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピン又はそれらの混合物から選択されるカロチノイドを含む乾燥粉末の製造方法。
【請求項８】
ａ）β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン若しくはリコピン又はそれらの混合物を、イソマルトと加工澱粉との混合物の水性の分子性溶液又はコロイド溶液に懸濁し、
ｂ）懸濁粒子を粉砕し、そして
ｃ）懸濁液を次いで乾燥粉末に変換すること
を含む、β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピン又はそれらの混合物から選択されるカロチノイドを含む乾燥粉末の製造方法。
【請求項９】
ａ）β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン若しくはリコピン又はそれらの混合物を、加工澱粉の水性の分子性溶液又はコロイド溶液に懸濁し、
ｂ１）懸濁粒子を粉砕し、
ｂ２）粉砕した懸濁液をイソマルトと混合し、そして
ｃ）懸濁液を次いで乾燥粉末に変換すること
を含む、β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピン又はそれらの混合物から選択されるカロチノイドを含む乾燥粉末の製造方法。
【請求項１０】
イソマルトとオクテニルコハク酸塩-澱粉を保護コロイドとして使用する、請求項７〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の方法により得ることのできるカロチノイド含有乾燥粉末。
【請求項１２】
0.1〜40重量％のカロチノイド含有量を有する、請求項１１に記載の乾燥粉末。
【請求項１３】
β-カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン及びリコピン又はそれらの混合物から選択されるカロチノイドを5〜25重量％含有する、請求項１２に記載の乾燥粉末。
【請求項１４】
食品生成物、医薬及び／又は動物飼料の添加物としての、請求項１１〜１３のいずれかに記載のカロチノイド含有乾燥粉末の使用。
【公表番号】特表２００８−５１３３９４（Ｐ２００８−５１３３９４Ａ）
【公表日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５３１６６９（Ｐ２００７−５３１６６９）
【出願日】平成１７年９月１５日（２００５．９．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００９９０８
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０３２３９９
【国際公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（５０８０２０１５５）ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア (2,842)
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＳＦ ＳＥ
【住所又は居所原語表記】Ｄ−６７０５６ Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月１５日（２００５．９．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００９９０８
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０３２３９９
【国際公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（５０８０２０１５５）ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア (2,842)
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＳＦ ＳＥ
【住所又は居所原語表記】Ｄ−６７０５６ Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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