JP4910927B2 - アスタキサンチン含有乳化物、および製造方法 - Google Patents
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Description
しかし、アスタキサンチンは空気に接すると酸化され、抗酸化機能が失われる。したがって、アスタキサンチンの投与は、粉末あるいはカプセル化したものに限られていた。 一方で、食品、医薬品、化粧料の分野においては、アスタキサンチンを油に溶解したアスタキサンチン油を水に乳化した乳化液の使用に対する要望がある。この場合、乳化液には、アスタキサンチン成分の空気酸化に対する耐性以外に、食品分野においては乳化液自体の耐性、特に、滅菌・殺菌工程における熱に対する耐性、添加する果汁等の酸に対する耐性、高塩濃度における耐性が要求される。そして、アスタキサンチンは一般には原料由来の臭気があるが、その臭味を抑える必要もある。
また、これらの用途において、高濃度でアスタキサンチンを含有する乳化物の開発が要求される。この場合、油性成分中のアスタキサンチンの濃度を高くする必要があるが、アスタキサンチンは通常のカロチノイド類とは異なり分子内に4個の酸素分子(水酸基とカルボニル基がそれぞれ2個、分子の末端に対称に存在する)ので、その濃度が高くなると水/油界面が乱れやすくなり、安定な乳化物を容易に得られなくなる。
そこで、特許文献3は、特許文献1および2での問題点を解消するため、油性部にシュクロース・ジアセテート・ヘキサイソブチレート(SAIB)を使用し、その比重を調整して油性部の上方への浮遊を防止することで、アスタキサンチン含有乳化物の安定性を高めている。しかし、この方法ではSAIBが高粘度であることから乳化物の粘度が高くなるとの問題があった。
A成分:アスタキサンチン含有油 100質量部、
B成分:平均重合度5〜10のポリグリセリンとラウリン酸からなるポリグリセリンモノ脂肪酸エステル 5〜50質量部、
C成分:平均重合度5〜10のポリグリセリンとオレイン酸からなるポリグリセリンモノ脂肪酸エステル 50〜200質量部、
D成分:ショ糖と炭素数12〜18のいずれか一つの脂肪酸からなるショ糖脂肪酸エステル 0.1〜30質量部、
ただし、B成分100質量部に対してC成分100〜1000質量部である。
C1成分:平均重合度5〜6のポリグリセリンとオレイン酸からなるポリグリセリンモノ脂肪酸エステル 25〜55質量%、
C2成分:平均重合度10のポリグリセリンとオレイン酸からなるポリグリセリンモノ脂肪酸エステル 75〜45質量%。
本発明の第1の発明のアスタキサンチン含有水性組成物は、特に耐酸性に良好であり、また、第2の発明において、経時的安定性がより良好になる。
このアスタキサンチン含有乳化物は、そのまま食品として摂取でき、さらに各種飲食品の製造に際して配合することによりアスタキサンチンを含有する飲食品を得ることができる。
また、さらに、本発明のアスタキサンチン含有乳化物は、医薬部外品や化粧料にも配合することができ、塩や酸と併用したり、熱処理したりする場合にも安定性を有することから有用である。
本発明の第3の発明によれば、アスタキサンチンを劣化することなく、容易に本発明のアスタキサンチン含有乳化物を製造することができる。
そして、本発明のアスタキサンチン含有乳化物は、アスタキサンチンを0.5〜20質量%含有するものである。
本発明で用いるA成分であるアスタキサンチン含有油は、アスタキサンチンを含有する油性成分である。アスタキサンチンは天然物から分離することができる。天然物としては、例えば、赤色酵母ファフィア、ヘマトコッカス藻、海洋性微生物等を培養し、その培養物からヘキサン、エタノール等の溶剤で抽出したもの、オキアミ等からの溶剤での抽出物を挙げることができる。抽出物は、抽出エキス、また更にこの抽出エキスから例えば脱脂精製した物があり、これらはそのままで本発明のA成分に使用できる。また、化学合成により得られた物でも良い。
アスタキサンチンを溶解する油成分は、液状油脂であればかまわなく、一般に食用油脂である動物、植物、微生物を原料とする油脂、天然から抽出した油分または合成油等を使用できる。例えば、大豆油、綿実油、サフラワー油、米油、コーン油、ナタネ油、シソ油、エゴマ油、カカオ脂、落花生油、ヤシ油、パーム油、MCT(中鎖脂肪酸トリグリセライド)等を挙げることができる。これらの中でもヤシ油、パーム油、MCT(中鎖脂肪酸トリグリセライド)が好ましい。
アスタキサンチン含有油中のアスタキサンチンの濃度は、3〜35質量%が適している。アスタキサンチン含有油中のアスタキサンチンの濃度が低いと油成分によりアスタキサンチンの酸化を抑制できるが、その分、アスタキサンチンの濃度を高めるために乳化物中の油性分の濃度が高くすることなり安定な乳化物を得ることが難しくなる。35質量%を超えると、油成分によるアスタキサンチンの酸化抑制効果が弱くなり、また、アスタキサンチンの作用により乳化安定性が悪くなるおそれがある。
アスタキサンチン含有油の市販品としては、例えば富士化学工業(株)製 商品名:アスタリール50F、ヤマハ発動機(株)製 商品名:ピュアスタオイル80、バイオジェニック(株)製 商品名:アスタビオARV、アスタビオAR5、アスタビオAR1、武田紙器(株)製 商品名:アスタッツ−5O、アスタッツ−10O、アスタッツ−S等が挙げられ、これらを単独で、または適宜組み合わせて用いることができる。
これらのアスタキサンチン含有油は、純度は特に限定されず、天然由来のものであっても、合成品であってもよい。また、アスタキサンチンはエステル化したものであってもよい。
本発明において、B成分である平均重合度5〜10のポリグリセリンとラウリン酸からなるポリグリセリンモノ脂肪酸エステルはアスタキサンチン含有油を水中に乳化させ、アスタキサンチン含有乳化物の乳化安定性、特に耐塩性における安定化に役立つ成分である。
アスタキサンチン含有乳化物におけるB成分の含有量はA成分100質量部に対して5〜50質量部、好ましくは10〜40質量部である。
B成分の含有量が5質量部より少ないと、C成分の使用量にもよるが本発明のアスタキサンチン含有乳化物の経時安定性、耐塩性が悪くなる。また、50質量部より多いとアスタキサンチン含有乳化物を製品へ添加した際に乳化剤の風味が影響することもあるので好ましくない。
本発明に用いる平均重合度5〜10のポリグリセリンとラウリン酸からなるポリグリセリンモノ脂肪酸エステルの市販品としては、例えば、モノラウリン酸ペンタグリセリン(太陽化学(株)製 商品名:サンソフトA−121E)、モノラウリン酸ヘキサグリセリン(太陽化学(株)製 商品名:サンソフトQ12DF、坂本薬品工業(株)製 商品名:SYグリスターML−500)、モノラウリン酸デカグリセリン(太陽化学(株)製 商品名:サンソフトQ12S、坂本薬品工業(株)製 商品名:SYグリスターML−750、理研ビタミン(株)製 商品名:ポエムJ−0021)等が挙げられ、これらを単独で、または適宜組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、モノラウリン酸ヘキサグリセリン、モノラウリン酸デカグリセリンを用いるとアスタキサンチン含有乳化物の安定性が向上するので好ましい。
また、B成分の純度としては、製造の性質上、モノエステルだけでなく、若干のジエステルやトリエステルを含んでいてもよい。
本発明において、C成分である平均重合度5〜10のポリグリセリンとオレイン酸からなるポリグリセリンモノ脂肪酸エステルはアスタキサンチン含有油を水中に乳化させ、アスタキサンチン含有乳化物の乳化安定性、特に耐熱性、耐酸性における安定化に役立つ成分である。
アスタキサンチン含有乳化物におけるC成分の含有量はA成分100質量部に対して50〜200質量部、好ましくは60〜180質量部である。
C成分の含有量が50質量部より少ないと、B成分の使用量にもよるが本発明のアスタキサンチン含有乳化物の経時安定性、耐熱性、耐酸性が悪くなる。また、50質量%より多いとアスタキサンチン含有乳化物を製品へ添加した際に乳化剤の風味が影響することもあるので好ましくない。
さらに、本発明において、C成分は、平均重合度5〜6のポリグリセリンとオレイン酸からなるポリグリセリンモノ脂肪酸エステル(C1成分)と平均重合度10のポリグリセリンとオレイン酸からなるポリグリセリンモノ脂肪酸エステル(C2成分)の混合物であることが好ましい。
C1成分とC2成分の混合比は、25〜55質量%:75〜45質量%であることが好ましい。C1成分とC2成分が上記の範囲においては、アスタキサンチン含乳化物における経時安定性が向上する。
本発明に用いる平均重合度5〜10のポリグリセリンとオレイン酸からなるポリグリセリンモノ脂肪酸エステルの市販品としては、例えば、モノオレイン酸ペンタグリセリン(太陽化学(株)製 商品名:サンソフトA−171E)、トリオレイン酸ペンタグリセリン(太陽化学(株)製 商品名:サンソフトA−173E)、モノオレイン酸ヘキサグリセリン(太陽化学(株)製 商品名:サンソフトQ−17F、坂本薬品工業(株)製 商品名:SYグリスターMO−5S)、モノオレイン酸デカグリセリン(太陽化学(株)製 商品名:サンソフトQ−17S)等が挙げられ、これらを単独で、または適宜組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、モノオレイン酸ペンタグリセリン、モノオレイン酸ヘキサグリセリン、モノオレイン酸デカグリセリンを用いるとアスタキサンチン含有乳化物の安定性が更に向上するので好ましい。また、C成分の純度としては、製造の性質上、モノエステルだけでなく、若干のジエステルやトリエステルを含んでいてもよい。
本発明において、D成分であるショ糖と炭素数12〜18の脂肪酸からなるショ糖脂肪酸エステルはアスタキサンチン含有乳化物の乳化安定化、特に耐酸性、耐塩性における安定化に役立つ成分である。
アスタキサンチン含有乳化物におけるD成分の含有量はA成分100質量部に対して0.1〜30質量部、好ましくは1〜20質量部である。
D成分の含有量が0.1質量部より少ないと本発明のアスタキサンチン含有乳化物の経時安定性が悪くなる。また、30質量部より多いとアスタキサンチン含有乳化物の粘度が上がり好ましくない。
本発明に用いるショ糖と炭素数12〜18の脂肪酸からなるショ糖脂肪酸エステルは、モノエステルが好ましい。
D成分の市販品としては、例えば、ショ糖ラウリン酸エステル(三菱化学フーズ(株)製 商品名:リョートーシュガーエステルL−195、L−595、L−1695)、ショ糖ミリスチン酸エステル(三菱化学フーズ(株)製 商品名:リョートーシュガーエステルM−1695)、ショ糖パルミチン酸エステル(三菱化学フーズ(株)製 商品名:リョートーシュガーエステルP−170、P−1570、P−1670、太陽化学(株)製 商品名:サンソフトSE−16P)、ショ糖オレイン酸エステル(三菱化学フーズ(株)製 商品名:リョートーシュガーエステルO−170、O−1570、OWA−1570)、ショ糖ステアリン酸エステル(三菱化学フーズ(株)製 商品名:リョートーシュガーエステルS−070、S−170、S−270、S−370、S−370F、S−570、S−770、S−970、S−1170、S−1570、S−1670、太陽化学(株)製 商品名:サンソフトSE−16、SE−11、SE−7、第一工業製薬(株)製 商品名:DKエステルSS)等が挙げられ、これらを単独で、または適宜組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、HLBが10以上のものを用いるとアスタキサンチン含有乳化物の安定性が更に向上するので好ましい。
本発明のアスタキサンチン含有乳化物は、アスタキサンチンを0.5〜20質量%含有するアスタキサンチン含有乳化物であることが好ましい。より好ましくは、1〜10質量%含有する乳化物である。アスタキサンチンの含有量が高いと少量の使用でアクタキサンチンを使用する目的の生理作用を発揮できるようになる。
本発明において、A成分のアスタキサンチン含有乳化物中における含有量は5〜40質量%が好ましく、10〜30質量%がより好ましく、15〜25質量%が更に好ましい。
本発明において、B成分の平均重合度5〜10のポリグリセリンとラウリン酸からなるポリグリセリンモノ脂肪酸エステルのアスタキサンチン含有乳化物中における含有量は1〜10質量%が好ましい。
本発明において、C成分の平均重合度5〜10のポリグリセリンとオレイン酸からなるポリグリセリンモノ脂肪酸エステルのアスタキサンチン含有乳化物中における含有量は10〜40質量%が好ましい。
本発明において、D成分のショ糖と炭素数12〜18の脂肪酸からなるショ糖脂肪酸エステルのアスタキサンチン含有乳化物中における含有量は0.5〜10質量%が好ましい。
また、本発明において、A成分100質量部に対する、B、CおよびD成分の合計量は100〜200質量部であることが好ましい。
工程1;水溶性成分であるB成分、C成分、D成分およびその他の水溶性成分を、所定量はかり取り、水に加熱溶解する。この場合は、60〜80℃で加熱溶解することが好ましい。
工程2;A成分およびその他の油容性成分を湯煎等にて30℃で緩やかに加温した後、これを前記工程1で加熱溶解したものに加える。
工程3;均質化機械を用いて均質化を行なう。
この場合の均質化機械による均質化圧力は、49MPa(500kgf/cm2)以上の剪断力を与える。さらに前記工程2の後に、ホモミキサー等により工程3の前処理を行ってもよい。
また、前記の均質化処理はホモミキサー等として、例えば、TKホモミキサー(特殊機化工業(株)製、商品名)、クレアミックス(エム・テクニック(株)製、商品名)等が挙げられる。攪拌羽の周速は750m/分以上、より好ましくは1000m/分以上、さらに好ましくは1500m/分以上の剪断力を与える方法等が挙げられる。
また、均質化処理は外にも、ナノマイザー、超音波乳化機等の均質化処理機やアジホモミキサー、ウルトラミキサーなどの各種のホモミキサーを用いることができる。
乳化物をより小粒径化して安定化させるために、この均質化処理を2回以上行うことが望ましい。
本発明のアスタキサンチン含有乳化物を配合できる飲料としては、例えば、食塩などのミネラル、酸味料、甘味料、アルコール、ビタミン、フレーバーおよび果汁の中から少なくとも1種を含む飲料、例えばスポーツ飲料、果汁飲料、乳酸菌飲料、アルコール飲料、ビタミン・ミネラル飲料などが挙げられる。さらに、加工乳、豆乳、体質改善のための飲料、生理効果を期待できる天然素材を組合わせた飲料、ドリンク剤などの経口医薬品などを挙げることができる。
例えば清涼飲料の調製法の例としては、ベースとなる飲料の濃縮液に必要量のアスタキサンチン含有乳化物を添加し、撹拌混合した後、飲用水を用いて希釈する。更に、これに加熱殺菌処理を施したものをビンまたは缶等の包材に充填し製品とするなどが挙げられる。
次に用いた測定方法、評価方法を示す。
1.平均粒子径の測定方法
試料の平均粒子径は、アスタキサンチン含有乳化物を精製水にて50〜200倍に希釈した水溶液を調製し、サブミクロン粒度分布測定装置〔型式:N5 ベックマン・コールター(株)製〕により分散粒子を測定した。
精製水にアスタキサンチン含有乳化物が1質量%となるように添加し水溶液を形成させ、液の外観状態を目視で評価した。さらに、この乳化物の耐熱性を確認するために、水溶液を湯煎にかけ液温が85℃に到達した時点より85℃で30分間加熱処理した後、室温で放冷して外観を目視で観察した。また、加熱前後の平均粒子径を前記の方法で測定して、その変化より耐熱性を評価した。
クエン酸にてpH=3に調整した緩衝水に試料のアスタキサンチン含有乳化物を1質量%となるように添加し水溶液を形成させ、この水溶液を湯煎にかけ液温が85℃に達温した時点より85℃で30分間加熱処理を行った。この水溶液を室温にて放冷し、加熱前後の平均粒子径の変化により耐酸・耐熱性を評価した。
食塩を5%含有する精製水に試料のアスタキサンチン含有乳化物を1質量%となるように添加し水溶液を形成させ、この水溶液を湯煎にかけ、液温が85℃に達温した時点より85℃で30分間加熱処理を行った。この水溶液を室温にて放冷し、加熱前後の平均粒子径の変化により耐塩・耐熱性を評価した。
B成分のモノラウリン酸デカグリセリン(坂本薬品工業(株)製 商品名:SYグリスターML−750)7.2g(3.6質量%)、C成分のモノオレイン酸デカグリセリン(太陽化学(株)製 商品名:サンソフトQ−17S)50.6g(25.3質量%)、D成分のショ糖ステアリン酸エステル(三菱化学フーズ(株)製 商品名:リョートーシュガーエステルS−1670)2.4g(1.2質量%)、グリセリン(日本油脂(株)製 商品名:食添グリセリン−S)70g(35質量%)、さらに水29.8g(14.9質量%)を量り取り、75〜80℃で加熱溶解し、水相部とした。
次に、水相部を48〜53℃に冷却後、A成分のアスタキサンチン含有油(富士化学工業(株)製 商品名:アスタリールオイル50F、アスタキサンチン濃度:5質量%)40g(20質量%)を添加し、スリーワンモーターで20分間攪拌混合を行った。その後、前記液をマイクロフルイダイザー(みづほ工業(株)製 型式:M−110E/H)を用いて147MPa(1500kgf/cm2)の圧力で均質化する工程を行った。この組成物をさらに前記の高圧均質化機に同条件で再度通過させることにより、アスタキサンチン含有乳化物を製造した。このアスタキサンチン含有乳化物の平均粒径を測定したところ、120nmの均質化液を得た。また、得た乳化物を5℃で1週間保存して同様にして平均粒子径を測定した。
この乳化物を用い、前記の試験方法により安定性試験を行った。組成および得た乳化物の平均粒子径を表1に示す。さらにこの乳化物を用いて、前記の耐熱性試験、耐酸・耐熱性試験および耐塩・耐熱性試験を行った結果を合わせて表1に示す。
配合組成を表1に示すようにした以外は、実施例1と同様にして乳化物を得た。
実施例1と同様に、安定性試験を行った結果を表1にそれぞれ示す。
配合組成を表1に示すようにした以外は、実施例1と同様にして乳化物を得た。
実施例1と同様に、結果を表1にそれぞれ示す。
注1:乳化状態については、液の状態を目視で観察し、次の判断基準で評価した。
○:良好である、△:良好ではあるが、若干クリーミング発生している、×:オイルオフ又は二層分離している。
臭いについては、次の判断基準で評価した。
○:臭わない、△:やや臭う、×:臭う。
注2:安定性試験については、液の粒径を前記の方法で調べ、次の判断基準で評価した。
○:±10nm以下、△:±20nm以下、×:±20nmより大
状態については液の状態を目視で観察し、次の判断基準で評価した。
○:良好である、△:良好ではあるが、若干クリーミング発生している、×:オイルオフ又は二層分離している。
実施例5のアスタキサンチン含有乳化液を用いて、表2の組成で飲料を調製し、100mL容ビンに充填し密封した。この飲料を85℃で30分間加熱殺菌し、飲料を調製した。このようにして得られた飲料を日光照射下に2週間静置保存した後、アスタキサンチンの退色を目視にて評価したところ、実施例7ではアスタキサンチンの退色はほとんど認められず、乳化状態は安定であった。
表2の配合材料中、実施例5のアスタキサンチン含有乳化液を比較例5のアスタキサンチン含有乳化液に代えた以外は実施例7と同様にして飲料を調製した。このようにして得られた飲料を日光照射下に2週間静置保存した後、アスタキサンチンの退色を目視にて評価したところ、比較例6ではアスタキサンチンの退色が認められ、乳化状態は不安定であった。
乳化安定性 ○:安定性良好、 ×:オイルオフあり
退色 ○:認められない、 ×:退色あり
Claims (3)
- 下記のA成分を下記のB、CおよびD成分を用いて水に乳化して得られる、アスタキサンチン含有量が0.5〜20質量%のアスタキサンチン含有乳化物。
A成分:アスタキサンチン含有油 100質量部、
B成分:平均重合度5〜10のポリグリセリンとラウリン酸からなるポリグリセリンモノ脂肪酸エステル 5〜50質量部、
C成分:平均重合度5〜10のポリグリセリンとオレイン酸からなるポリグリセリンモノ脂肪酸エステル 50〜200質量部、
D成分:ショ糖と炭素数12〜18の脂肪酸からなるショ糖脂肪酸エステル 0.1〜30質量部、
ただし、B成分100質量部に対してC成分100〜1000質量部である。 - C成分が下記のC1成分およびC2成分の混合物である、請求項1に記載のアスタキサンチン含有乳化物。
C1成分:平均重合度5〜6のポリグリセリンとオレイン酸からなるポリグリセリンモノ脂肪酸エステル 25〜55質量%、
C2成分:平均重合度10のポリグリセリンとオレイン酸からなるポリグリセリンモノ脂肪酸エステル 75〜45質量%。 - 予めB成分、C成分のポリグリセリンモノ脂肪酸エステル、D成分のショ糖脂肪酸エステルを水中に混合し、これにA成分のアスタキサンチン含有油を添加して混合し、その後均質化処理をすることを特徴とする請求項1または2のアスタキサンチン含有乳化物の製造方法。
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