JP5607361B2 - カプセル - Google Patents

Description

本プロセスは、マイクロカプセルを調製する方法、さらに詳しくは非動物由来の親水コロイドを壁材料として利用する方法に関する。

親水コロイド、すなわち水中の材料のコロイド状懸濁物は、マイクロカプセル調製のための望ましい材料であり、その理由は、これらが動物および植物両方の天然源から容易かつ安価に入手可能であるためである。代表的な例としては、種々の動物由来のゼラチン、および例えばゲランガムなどの植物由来のガムが挙げられる。これらの材料のいくつかは、例えばカルシウムイオンまたはマグネシウムイオンへの暴露により架橋可能である。
従来、カプセルの形成はコアセルベーション（coacervation）により実現されており、分散されたコア粒子上にシェルが形成される。このプロセスは長年用いられてきたが、複雑で難しい方法であり、多くの場合非常に正確な温度およびｐＨ制御が必要である。これはまた動物由来の材料（ブタ、ウシまたは魚ゼラチン）を用いる。これは香味料の場合には、多くの消費者が、意識的な菜食主義者の選択として、またはＢＳＥ（狂牛病）などの動物が運ぶ疾患を避けたいがために動物由来の製品の消費を望まない点において、限定的となり得る。

コアシェル型カプセルを、既知の方法の複雑さを回避した簡単な方法により調製できることが見出された。したがって、水非混和性液体を含有するコアシェル型カプセルを作製する方法であって、
（ａ）水非混和性液体中に、分散状態においては不活性である架橋剤を分散させること；
（ｂ）得られた分散液を、架橋可能な親水コロイドの水溶液中で乳化させること；および
（ｃ）架橋剤を活性化させて、親水コロイドを分散液／溶液境界で架橋すること、
のステップを含む、前記方法が提供される。

さらに、本明細書に記載の方法により調製可能な、液体含有カプセルが提供される。
封入される液体は、任意の好適な所望の水非混和性液体であってよい。代表的には香味油が挙げられるが、封入が望ましいが感知できるほどには水に溶解しない任意の液体であってもよく、例えば薬品が挙げられる。香味油の非限定的な例は、オクタン酸アミル、ケイ皮酸ベンジル、酢酸デシル、イソ吉草酸ゲラニル、リモネン、サリチル酸メチル、ヌートカトン、ブチル酸オクチル、２−ペンチルチオフェン、イソチオシアン酸フェニルエチル、δ−テトラデカラクトン、２，２’−チオジメチレンジフラン、トリチオアセトン、およびイソブチル酸バニリンを含む。

液体はそれのみで用いてもよく、または好適な水非混和性溶媒を含んでもよい。かかる溶媒の使用はすでに広く知られており、当業者には、任意の与えられた用途のための好適な溶媒または溶媒配合物の選択は容易である。１つの特に望ましい溶媒は、ＭＣＴすなわち中鎖脂肪酸トリグリセリドであり、これは容易に入手可能な市販材料である。これらは本質的に脂肪酸とグリセロールとのトリエステルであって、低粘度、低臭気のオイルであり、酸化に対して安定である。かかる液体の混合物を用いてもよく、個別のカプセルにおいて別々に、またはカプセル内で混合して用いてよい。さらに液体は、固体または気体材料の溶液であってもよい。

本発明で用いる親水コロイドは、封入に用いるのに好適で、架橋剤と混合して用いることができる、任意の親水コロイドであってよく、これは本明細書に後述する。好適な親水コロイドは一般に植物源に由来し、これらは（限定しないが）食品用アルギン酸塩、ペクチン、カードランガムおよびゲランガムを含む。アルギン酸カリウム、ナトリウムおよびアンモニウムは全て食品用材料であり、アルギン酸ナトリウムが最も一般的である。

本発明で用いる架橋剤は、封入相内に溶解または分散でき、分散液または溶液の状態で非活性であり、次に活性化されて、連続水相において溶解している親水コロイドを架橋できるものでなければならない。架橋剤の性質により、活性化は任意の便利な方法により、例えば温度またはｐＨの変化、活性化剤の照射または添加によりなされてよい。代表的な例において、架橋剤はカルシウムまたはマグネシウムイオンであってよい。このような場合、炭酸カルシウムを封入する液体中に分散させ、次に液体を親水コロイド水溶液中に乳化することができ、ここで親水コロイドはＣａ^＋＋イオンへの暴露により架橋可能である。中性のｐＨにおいて、炭酸カルシウムは不溶解性である。しかし、水溶液のｐＨを酸性にすると炭酸カルシウムはより溶解性となり、Ｃａ^＋＋イオンを放出し、次いで、液滴／水溶液の境界において親水コロイドの架橋を引き起こしてシェルを形成する。
本発明のプロセスは、容易に利用可能な装置で簡単に実施することができる。

カプセルは、封入する所望の液体を既に装填したカプセルとして作製してもよい。代替的に、これらは「ブランク」カプセルとして作製し、所望の場合に、当分野で知られた任意の方法により液体を装填してもよい。代表的な方法は、米国特許6,045,835に記載された方法を含み、この内容は参照として本明細書に含まれる。
こうして調製されたカプセルは、封入された物質が所望される任意の広範囲の用途において用いることができる。非限定的な例としては、全種類の食物、例えば、アイスクリームおよび水氷、スープ、ブイヨン、およびシチュー、麺類、パスタ、および米、肉およびチーズ、スパイスおよびスパイス混合物、および揚げ物；全種類の飲み物類、例えばお茶、炭酸飲料、アルコール飲料、栄養飲料、乳製品、およびジュース；菓子類、例えば全ての種類のガム、チョコレートおよびキャンディー；全ての種類の焼き菓子類、例えばケーキ、クッキーおよびビスケット；固体、液体またはスプレー形態の医薬製剤、練り歯磨き、歯磨きジェル、および歯磨き粉；マウスウォッシュ；クリーム、ローションおよびスプレー形態の化粧品を含む。

したがって応用品（application）もまた提供され、これは、応用品ベース（application base）と、本明細書の記載に従って調製された、装填されたカプセルとを含む。「応用品ベース」とは、カプセルに加えて通常必要な他の全ての成分を含む組成物であって、使用または消費のための応用品を作るのに必要なものを意味する。応用品は、所望の目的を実施するために応用品に必要とされる全ての標準の成分であって、当分野で認められた量において用いられる該成分を含有してよい。本発明による応用品を用いることができる、多くの目的のために、非常に多数の成分が存在し、以下のリストは少数の例にすぎず、しかし当業者は、当分野における通常の技術のみを用いて、任意の所望の応用品を容易に製剤することができる。典型的な例には、色素、着色物質、染料；界面活性剤および乳化剤；溶媒および共溶媒；増粘剤および粘度調節剤；充填剤およびエキステンダー；抗酸化剤および保存剤；ＵＶ吸収剤；発泡剤；消泡剤などが挙げられる。
本発明を、以下の非限定的例を参照してここにさらに説明する。

例１
「ブランク」カプセルの調製
４９５ｇの蒸留水を入れた１Ｌのビーカーに、５ｇのアルギン酸ナトリウム（Keltone（登録商標）LV）を加えた。この混合物を適当な速度で、アルギン酸塩が完全に溶解するまで撹拌した。４３．２ｇのＭＣＴを入れた２５０ｍｌのビーカーに、２．８ｇの細かい粉末状ＣａＣＯ_３を加えた。この混合物を適当な速度で、ＣａＣＯ_３が均一に分散されるまで撹拌した。この分散液を、ｐＨが中性のアルギン酸塩溶液に、適当な速度で撹拌しつつ加えた。所望の液滴サイズ１００〜５００ミクロンになったときに、５０％クエン酸を加えてｐＨを４．５に下げた。数分後にバッチは粘性となり、５００ｇの蒸留水を加えてこの系を希釈した。バッチを適当な速度で数時間撹拌した。この期間中、カプセル壁のサイズは著しく成長した。次の日、従来法によりカプセルを濃縮し、乾燥した。

例２
香味料含有カプセルの調製
９９５ｇの蒸留水を入れた２Ｌのビーカーに、５ｇのアルギン酸ナトリウム（Keltone（登録商標）LV）を加えた。この混合物を高速で、アルギン酸ナトリウムが完全に溶解するまで撹拌した。４３．２ｇのｄ−リモネンを入れた２５０ｍｌのビーカーに、２．８ｇの細かい粉末状ＣａＣＯ_３を加えた。この混合物を適当な速度で、ＣａＣＯ_３が均一に分散されるまで撹拌した。この分散液を、ｐＨが中性のアルギン酸塩溶液に、適当な速度で撹拌しつつ加えた。所望の液滴サイズ５００〜１０００ミクロンになったときに、５０％クエン酸溶液を加えてｐＨを５に下げた。バッチのｐＨを、適当な速度で撹拌中にモニタリングした。この間にｐＨは上昇し、さらに５０％クエン酸溶液を加えて、ｐＨを約５に維持した。これをｐＨが不変となるまで続けた。バッチを一晩撹拌した。次に撹拌を停止し、カプセルを新鮮な水で洗浄し濃縮した。濃縮カプセルスラリーを次に、５００ｇの２％ＣａＣｌ_２溶液を入れた１Ｌのビーカーに加えて、架橋を完成させ、壁を強化した。カプセルをこの溶液中で数時間撹拌した。カプセルを再度水で洗浄して任意の残留ＣａＣｌ_２を除去し、水中で保存した。

例３
ブランクカプセルの低温装填（cold loading）
例１からの乾燥カプセル１４．６ｇおよび１．４ｇの水を完全に混合して、水を均一に分散させた。カプセル壁を１５分間水和させた。４ｇのアセトフェノンを水和されたカプセルに加え、混合物を完全に混合し、次に一晩放置した。
水中への香味料の放出について、装填されたカプセルを３０℃で５００ｍｌの水に溶解することにより決定した。カプセルは、封入された香味料の約５０％を１０分間で、７５％を３０分間で放出することが見出された。

Claims (5)

1. 水非混和性液体を含有するコアシェル型カプセルを作製する方法であって、
   （ａ）水非混和性液体中に、酸性のｐＨで活性化させることによりカルシウムイオンまたはマグネシウムイオンを放出する架橋剤を分散させるステップ；
   （ｂ）得られた分散液を、架橋可能な親水コロイドの水溶液中で乳化させるステップ；および
   （ｃ）ｐＨを酸性にして前記架橋剤を活性化させて、親水コロイドを分散液／溶液境界で架橋するステップ、
   を含む、前記方法。
2. 親水コロイドが植物源由来である、請求項１に記載の方法。
3. 親水コロイドが、食品用アルギン酸塩、ペクチン、カードランガムおよびゲランガムの少なくとも１種である、請求項２に記載の方法。
4. 封入される水非混和性液体が、カプセルを調製するプロセスの間存在している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. カプセルをブランクカプセルとして作製し、次のステップにおいてこれに水非混和性液体を装填する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。