JP7587870B2 - Use of α-cyclodextrin - Google Patents
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Description
本発明は、様々な用途を有する物質であるサイクロデキストリン、特にその中でもβ-サイクロデキストリンが、主に室温以下での低温域において、水に対する溶解度がきわめて低いことに鑑み、当該溶解性を改善・向上させることができる技術を提供するものである。更に詳しくは、本発明は、β-サイクロデキストリンにα-サイクロデキストリンを混合すること等によって、β-サイクロデキストリンの溶解性を向上させることができる技術に関するものである。
また、同様に様々な用途を有する物質であるオリゴ糖、特にその中でも乳糖果糖オリゴ糖、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、イソマルトオリゴ糖が、吸湿性を有することに鑑み、当該吸湿性を改善・向上させることができる技術をも提供するものである。更に詳しくは、本発明は、これらオリゴ糖に、α-サイクロデキストリンを混合すること等によって、オリゴ糖の吸湿性を改善することができる技術にも関するものである。
In view of the extremely low solubility of cyclodextrin, a substance having various uses, particularly β-cyclodextrin, in water at low temperatures mainly below room temperature, the present invention provides a technology capable of improving or enhancing the solubility of β-cyclodextrin. More specifically, the present invention relates to a technology capable of improving the solubility of β-cyclodextrin by, for example, mixing α-cyclodextrin with β-cyclodextrin.
In addition, in view of the fact that oligosaccharides, which are also substances having various uses, and in particular lactose fructose oligosaccharides, fructooligosaccharides, galactooligosaccharides, and isomaltooligosaccharides, are hygroscopic, the present invention also provides a technique for improving or enhancing the hygroscopicity of these oligosaccharides. More specifically, the present invention relates to a technique for improving the hygroscopicity of oligosaccharides by, for example, mixing α-cyclodextrin with these oligosaccharides.
サイクロデキストリン(以下、シクロデキストリン、CD、環状オリゴ糖ということもある)は、グルコース残基がα-1,4-結合により環状に結合したオリゴ糖の一種であり、グルコース残基6個からなるα-サイクロデキストリン、7個からなるβ-サイクロデキストリン、8個からなるγ-サイクロデキストリンなどが知られている。
また、オリゴ糖は、ブドウ糖や果糖などの単糖が、グリコシド結合によって数個結合したものであって、分子量は300から1600程度のものである。オリゴ糖には様々な種類があり、スクロース、ラクトース、トレハロース、マルトース、イソマルトース等の二糖類や、ラクトスクロース、ラフィノース、マルトトリオース、1-ケストース等の三糖類、スタキオース、ニストース等の四糖類などがある。
Cyclodextrin (hereinafter sometimes referred to as cyclodextrin, CD, or cyclic oligosaccharide) is a type of oligosaccharide in which glucose residues are cyclically bonded via α-1,4-bonds. Known examples include α-cyclodextrin, which consists of six glucose residues, β-cyclodextrin, which consists of seven glucose residues, and γ-cyclodextrin, which consists of eight glucose residues.
Oligosaccharides are formed by binding several monosaccharides such as glucose and fructose via glycosidic bonds, and have a molecular weight of about 300 to 1600. There are various types of oligosaccharides, including disaccharides such as sucrose, lactose, trehalose, maltose, and isomaltose, trisaccharides such as lactosucrose, raffinose, maltotriose, and 1-kestose, and tetrasaccharides such as stachyose and nystose.
サイクロデキストリンには、様々な用途があり、例えば、不安定物質の安定化や揮発性物質の安定化、異臭のマスキング、難溶性・不溶性物質の可溶化などに用いられている。すなわち、医薬用途や食品用途等に幅広く用いられている。
また、オリゴ糖にも様々な用途があり、特に消化吸収されない難消化性のオリゴ糖にはビフィズス菌などの腸内善玉菌を増加させ腸内細菌叢を改善する効果を有することが知られており、様々な生理活性作用を期待されて健康食品等に活用されている。
Cyclodextrin has various applications, such as stabilization of unstable substances, stabilization of volatile substances, masking of odors, solubilization of poorly soluble and insoluble substances, etc. In other words, it is widely used in pharmaceutical applications, food applications, etc.
Oligosaccharides also have a variety of uses. In particular, resistant oligosaccharides, which cannot be digested or absorbed, are known to increase beneficial intestinal bacteria such as bifidobacteria and improve the intestinal flora. They are therefore used in health foods and other products in the hope that they will have various physiologically active effects.
ここで、特にβ-サイクロデキストリンは水への溶解度が非常に低いという性質をもっているため、上記用途に応えることが困難となっている。具体的には、例えば25℃、100mLの条件下での水への溶解度は、α-CDが14.5g、β-CDが1.8g、γ-CDが23.2g程度となっている。
また、乳糖果糖オリゴ糖、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、イソマルトオリゴ糖などオリゴ糖は高い吸湿性を有し、粉末性を維持しながら利用・流通させることが難しい、という性質を有している。よって、粉末状態での用途が制限され、上記有用性を活かしきれていない。
Here, β-cyclodextrin in particular has a property of having very low solubility in water, making it difficult to meet the above-mentioned applications. Specifically, for example, the solubility in water at 25°C and 100 mL is about 14.5 g for α-CD, 1.8 g for β-CD, and 23.2 g for γ-CD.
In addition, oligosaccharides such as lactose fructose oligosaccharides, fructooligosaccharides, galactooligosaccharides, and isomaltooligosaccharides have high hygroscopicity and are difficult to use and distribute while maintaining their powdery properties. Therefore, the applications of these oligosaccharides in a powdered state are limited, and the above-mentioned usefulness is not fully utilized.
よって、溶解度の低いβ-サイクロデキストリンは、薄い溶液で調製せざるを得ず、配合するときも高濃度で使用することはできず、単糖や低分子オリゴ糖のような糖類を混合したり、化学的に修飾したり、マルトースなどの糖を付加することによって溶解性を高めることを余儀なくされていた。具体的には、糖類との混合や、ヒドロキシプロピル基などの修飾CD、マルトシル基などの分岐CDなどが存在している。また、溶解度を向上させようとする技術として、例えば特許文献1(特表平8-508711)等を挙げることができる。
吸湿性の高いオリゴ糖については、オリゴ糖の粉末は時間の経過とともに吸湿が起こり飴状となるため、これに混合することで吸湿をおさえ、粉末状態を維持できる素材・混合方法が待ち望まれていた。
Therefore, β-cyclodextrin, which has low solubility, must be prepared in a dilute solution and cannot be used in high concentrations when blended, and the solubility must be increased by mixing it with sugars such as monosaccharides or low molecular weight oligosaccharides, chemically modifying it, or adding sugars such as maltose. Specifically, there are mixtures with sugars, modified CDs such as hydroxypropyl groups, and branched CDs such as maltosyl groups. In addition, examples of technologies for improving solubility include Patent Document 1 (JP Patent Publication 8-508711).
Oligosaccharides are highly hygroscopic, and as oligosaccharide powder absorbs moisture over time, turning into a candy-like substance. Therefore, there has been a long awaited development of a material and mixing method that can be mixed with oligosaccharides to reduce moisture absorption and maintain their powdered state.
このような状況下、有用性の高いサイクロデキストリンの水への溶解度を向上させることができれば、濃い溶液にて調製することが可能となり、また、他物質に配合するときも高濃度で使用することも可能となるため、より有効に効率的に利用することが可能となる。
また、有用性の高いオリゴ糖の吸湿性を改善することができれば、バルク等での粉末製品化も可能となり、より有効に利用することができる。
Under these circumstances, if the solubility of highly useful cyclodextrin in water could be improved, it would be possible to prepare a concentrated solution and also to use it at a high concentration when blended with other substances, thereby enabling it to be used more effectively and efficiently.
Furthermore, if the hygroscopicity of highly useful oligosaccharides could be improved, it would be possible to produce them in bulk or other powder form, allowing them to be used more effectively.
また、サイクロデキストリンは、上述したように、医薬用途や、食品用途等に使用することが想定されるため、可能な限り、化学的な修飾や、化学的な処理等は避けることが望ましい。
オリゴ糖についても同様である。
Furthermore, as described above, since cyclodextrin is expected to be used for pharmaceutical purposes, food purposes, and the like, it is desirable to avoid chemical modification, chemical treatment, and the like as much as possible.
The same is true for oligosaccharides.
このような技術的背景の下、上記修飾や付加等をすることなく、サイクロデキストリンの溶解性を向上させることができる技術が待ち望まれていた。当該課題が解決できれば、有用物質であるサイクロデキストリンの使用領域が大きく拡大するとともに、人体への影響も最小限に抑えることができる。また、製造コストの低減や、大量生産への途も開くことができると考えられる。大きな技術的貢献が期待できるのである。
オリゴ糖についても化学的処理等をすることなく、吸湿性を改善することができれば、上記と同様の貢献が期待できる。
Under these technical circumstances, a technology that can improve the solubility of cyclodextrin without the above-mentioned modifications or additions has been eagerly awaited. If this problem could be solved, the range of uses for cyclodextrin, which is a useful substance, would be greatly expanded, and its effects on the human body would be minimized. It is also believed that this would reduce manufacturing costs and pave the way for mass production. This is expected to be a major technological contribution.
If the hygroscopicity of oligosaccharides can be improved without chemical treatment or the like, a similar contribution can be expected.
上記課題を解決するため、本願発明者らは、このような条件を満たすことができる物質や方法、条件等を鋭意検討した。その結果、意外に近縁な物質同士の混合に条件を満たす物質が存することを見い出した。すなわち、β-サイクロデキストリンに、α-サイクロデキストリンを混合すれば、これによって、上記修飾や付加等をすることなく、β-サイクロデキストリンの溶解性を高めることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
オリゴ糖についても、本願発明者らは、混合することで吸湿を抑え、粉末状態を維持できる素材、混合方法を検討した。その結果、ラクトスクロース(乳糖果糖オリゴ糖、以下「LS」ということもある)等のオリゴ糖にα-サイクロデキストリンを混合すれば、当該オリゴ糖の吸湿性を改善することができることを見い出した。
よって本願発明は、全体として、α-シクロデキストリンの性質、その使用方法に係る発明であるということも可能である。
In order to solve the above problems, the present inventors have intensively investigated substances, methods, conditions, etc. that can satisfy the above conditions. As a result, they have unexpectedly found that there exists a substance that satisfies the conditions when closely related substances are mixed together. In other words, they have found that by mixing α-cyclodextrin with β-cyclodextrin, the solubility of β-cyclodextrin can be increased without the above-mentioned modification or addition, and have completed the present invention.
As for oligosaccharides, the inventors of the present application have also investigated materials and mixing methods that can suppress moisture absorption and maintain a powdered state by mixing them together, and have found that mixing α-cyclodextrin with oligosaccharides such as lactosucrose (hereinafter sometimes referred to as "LS") can improve the moisture absorption of the oligosaccharides.
Therefore, it can be said that the present invention as a whole relates to the properties of α-cyclodextrin and methods for using it.
すなわち、本発明の実施形態は次のとおりである。
(1)α-サイクロデキストリンを用いること、を特徴とするβ-サイロデキストリンの水への溶解性を高める方法。
(2)β-サイクロデキストリンに、α-サイクロデキストリンを混合することにより、β-サイクロデキストリンの水への溶解性を高める方法。
(3)β-サイクロデキストリンに、α-サイクロデキストリンを混合して組成物を製造することにより、β-サイクロデキストリンの水への溶解性を高める方法。
(4)β-サイクロデキストリンを10%~60%、α-サイクロデキストリンを40~77%の割合で混合することにより、β-サイクロデキストリンの水への溶解性を高める方法。
(5)β-サイクロデキストリンを10%~60%、α-サイクロデキストリンを40~77%の割合で混合して組成物を製造することにより、β-サイクロデキストリンの水への溶解性を高める方法。
(6)さらに、Bx.40~55に調整することを特徴とする、(1)から(5)のいずれかひとつに記載の方法。
(7)α-サイクロデキストリンを60~90%、好ましくは70~80%、特に好ましくは77%、β-サイクロデキストリンを10~40%、好ましくは20~30%、特に好ましくは23%の割合にて混合溶解し、その後濾過し、その後スプレードライすることを特徴とする、β-サイクロデキストリンの水への溶解性を高める組成物の製造方法。
(8)α-サイクロデキストリンを有効成分としてなることを特徴とする、β-サイクロデキストリンの水への溶解性を高める剤。
(9)α-サイクロデキストリンを用いること、を特徴とするオリゴ糖の吸湿性を改善する方法。
(10)オリゴ糖に、α-サイクロデキストリンを混合することにより、該オリゴ糖の吸湿性を改善する方法。
(11)オリゴ糖に、α-サイクロデキストリンを混合して組成物を製造することにより、該オリゴ糖の吸湿性を改善する方法。
(12)オリゴ糖に、α-サイクロデキストリンを50%以上、好ましくは60~70%の割合で混合することにより、オリゴ糖の吸湿性を改善する方法。
(13)さらに、混合後に、溶解し、乾燥工程を経ることを特徴とする、(9)~(12)のいずれかひとつに記載の方法。
(14)オリゴ糖に、α-サイクロデキストリンを50%以上、好ましくは60~70%の割合で混合して組成物を製造することにより、オリゴ糖の吸湿性を改善する方法。
(15)さらに、Bx30~Bx50に調整することを特徴とする、(9)から(14)のいずれかひとつに記載の方法。
(16)オリゴ糖に、α-サイクロデキストリンを50%以上、好ましくは60~70%の割合にて混合し、溶解し、その後乾燥することを特徴とする、オリゴ糖の吸湿性を改善する組成物の製造方法。
(17)α-サイクロデキストリンを有効成分としてなることを特徴とする、オリゴ糖の吸湿性を改善する剤。
(18)オリゴ糖が、ラクトスクロース、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖のなかから選ばれる1以上であることを特徴とする、(9)から(16)のいずれかひとつに記載の方法。
(19)オリゴ糖が、ラクトスクロース、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖のなかから選ばれる1以上であることを特徴とする、(18)に記載の剤。
(20)α-サイクロデキストリンを有効成分として含有することを特徴とする、β-サイクロデキストリンの水への溶解性を高め、オリゴ糖の吸湿性を改善する剤。
That is, the embodiments of the present invention are as follows.
(1) A method for enhancing the solubility of β-cyclodextrin in water, which comprises using α-cyclodextrin.
(2) A method of increasing the solubility of β-cyclodextrin in water by mixing α-cyclodextrin with β-cyclodextrin.
(3) A method for increasing the solubility of β-cyclodextrin in water by mixing α-cyclodextrin with β-cyclodextrin to produce a composition.
(4) A method of increasing the solubility of β-cyclodextrin in water by mixing 10% to 60% of β-cyclodextrin and 40% to 77% of α-cyclodextrin.
(5) A method for increasing the solubility of β-cyclodextrin in water by producing a composition by mixing 10% to 60% of β-cyclodextrin and 40% to 77% of α-cyclodextrin.
(6) The method according to any one of (1) to (5), further comprising adjusting Bx. to 40 to 55.
(7) A method for producing a composition which increases the solubility of β-cyclodextrin in water, comprising mixing and dissolving 60 to 90%, preferably 70 to 80%, and particularly preferably 77% α-cyclodextrin and 10 to 40%, preferably 20 to 30%, and particularly preferably 23% β-cyclodextrin, followed by filtering and spray drying.
(8) An agent for enhancing the solubility of β-cyclodextrin in water, comprising α-cyclodextrin as an active ingredient.
(9) A method for improving the hygroscopicity of oligosaccharides, comprising using α-cyclodextrin.
(10) A method for improving the hygroscopicity of an oligosaccharide by mixing the oligosaccharide with α-cyclodextrin.
(11) A method for improving the hygroscopicity of an oligosaccharide by mixing an α-cyclodextrin with the oligosaccharide to produce a composition.
(12) A method for improving the hygroscopicity of oligosaccharides by mixing α-cyclodextrin with oligosaccharides in a ratio of 50% or more, preferably 60 to 70%.
(13) The method according to any one of (9) to (12), further comprising the steps of dissolving and drying the mixture after mixing.
(14) A method for improving the hygroscopicity of oligosaccharides by producing a composition by mixing oligosaccharides with α-cyclodextrin in a ratio of 50% or more, preferably 60 to 70%,.
(15) The method according to any one of (9) to (14), further comprising adjusting Bx to 30 to Bx 50.
(16) A method for producing a composition for improving the hygroscopicity of oligosaccharides, comprising mixing α-cyclodextrin with oligosaccharides in a ratio of 50% or more, preferably 60 to 70%, dissolving the mixture, and then drying the mixture.
(17) An agent for improving the hygroscopicity of oligosaccharides, comprising α-cyclodextrin as an active ingredient.
(18) The method according to any one of (9) to (16), characterized in that the oligosaccharide is one or more selected from lactosucrose, fructooligosaccharides, and galactooligosaccharides.
(19) The agent according to (18), characterized in that the oligosaccharide is one or more selected from lactosucrose, fructooligosaccharides, and galactooligosaccharides.
(20) An agent for increasing the solubility of β-cyclodextrin in water and improving the hygroscopicity of oligosaccharides, characterized by containing α-cyclodextrin as an active ingredient.
本発明によれば、簡便且つ効果的にβ-サイクロデキストリンの水への溶解性を高めることができる。これまでは、化学的に修飾したり、マルトースなどの糖を付加したりすることによって溶解性を高めてきたが、本発明により、これらの修飾や付加等をすることなく、溶解性を高めることが可能となる。
また本発明によれば、簡便且つ効果的にオリゴ糖、特にラクトスクロース、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖の吸湿性を改善することができる。
According to the present invention, the solubility of β-cyclodextrin in water can be easily and effectively increased. In the past, solubility was increased by chemically modifying β-cyclodextrin or by adding sugars such as maltose, but according to the present invention, it is possible to increase the solubility of β-cyclodextrin in water without the need for such modification or addition.
Furthermore, according to the present invention, the hygroscopicity of oligosaccharides, particularly lactosucrose, fructooligosaccharides, and galactooligosaccharides, can be improved simply and effectively.
したがって、これまでβ-サイクロデキストリンは薄い溶液で調製し、配合するときも高濃度で配合することができなかったが、本発明によれば、あらかじめ濃い溶液で調製することが可能となり、また、高濃度で配合することも可能となる。
これにより、上記のように旺盛なβ-サイクロデキストリンの需要に応えることも可能となる、ということ等の効果が奏される。
また、本願技術により、上記オリゴ糖の吸湿性の高さゆえに困難であった、バルク等での粉末製品化も可能となる。これにより、旺盛なオリゴ糖の需要、すなわち特に粉末状での製品提供が可能となる等の効果が奏される。
Therefore, in the past, β-cyclodextrin was prepared in a dilute solution and could not be blended at a high concentration. However, according to the present invention, it is possible to prepare a concentrated solution in advance and also to blend it at a high concentration.
This has the effect of making it possible to meet the strong demand for β-cyclodextrin as described above.
In addition, the present technology makes it possible to produce the oligosaccharides in bulk or other powder form, which was previously difficult due to their high hygroscopicity. This has the effect of meeting the strong demand for oligosaccharides, particularly by making it possible to provide products in powder form.
よって本発明は、食品業界、医薬品業界、その他業界において、様々な用途に用いることができるβ-サイクロデキストリンの溶解性を高め、高濃度、濃い溶液にて調製することも可能とし、さらなる同物質の用途の拡大、製造コスト等の削減、高濃度で用いることができることによる新たな使用方法等を提供することが可能なものである。すなわち、本発明は、技術的にも、経済的にも、価値が高いものである。
また、オリゴ糖も上記のように様々な分野で有用に使用されているが、従来のように例えば液体形態で流通させる必要をなくすことができる。粉末状体であれば、取り扱いも容易であるし、輸送コスト等も軽減できる。また、保存も容易となり、長期の保存品質維持に途をひらくものである。この点においても、本願発明の技術的価値は高い。
Therefore, the present invention increases the solubility of β-cyclodextrin, which can be used for various purposes in the food, pharmaceutical, and other industries, and enables the preparation of a high-concentration, concentrated solution, thereby enabling further expansion of the uses of the substance, reduction in production costs, etc., and providing new methods of use by being able to use the substance at a high concentration, etc. In other words, the present invention is of great value both technically and economically.
In addition, oligosaccharides are also useful in various fields as described above, but it is no longer necessary to distribute them in a liquid form as in the past. If they are in a powder form, they are easy to handle and transportation costs can be reduced. They are also easy to store, which opens the way to maintaining quality for a long period of time. In this respect, the technical value of the present invention is also high.
以下、本発明を詳細に説明する。 The present invention is described in detail below.
本発明においては、β-サイクロデキストリンの水への溶解度を高めるために、α-サイクロデキストリンを用いることを特徴とするものである。 The present invention is characterized in that α-cyclodextrin is used to increase the solubility of β-cyclodextrin in water.
サイクロデキストリンは、ブドウ糖が6~8個環状につながった非還元性のオリゴ糖で分子内に空洞を持ち、外側は親水性、内側は親油性を示すユニークな糖質である。
特に包接性(各種の分子を空洞内に包み込む性質)を有することは特徴的で、これを利用して品質の安定化や品質改善などの目的で、種々の用途に用いられている。
また、サイクロデキストリンは、食品への利用はもちろん、医薬品・化粧品の他、繊維・塗料などの工業製品にいたるまで、様々な分野で親しまれ、応用が始まっている。
Cyclodextrin is a unique carbohydrate that is a non-reducing oligosaccharide consisting of 6 to 8 glucose units linked together in a ring, has a cavity within the molecule, and is hydrophilic on the outside and lipophilic on the inside.
In particular, it is characterized by its clathrate property (the ability to enclose various molecules within its cavity), and this property is utilized in a variety of applications for the purpose of stabilizing or improving quality.
Cyclodextrin is also becoming more and more popular in a variety of fields, including not only food, but also pharmaceuticals, cosmetics, and industrial products such as textiles and paints, and its applications are beginning to emerge.
サイクロデキストリンは、澱粉に酵素(CD生成酵素、例えばバチルス・マセランス菌が生産するグルカノトランスフェラーゼなど)を作用させると、酵素の転移反応によりブドウ糖が環状に結合することにより生成することができる。
6個のブドウ糖が結合したものがα-CDであり、7個のブドウ糖が結合したものがβ-CD、8個結合したものがγ-CDである。
これらα-CD、β-CD、γ-CDは高純度なものも含めて、塩水港精糖株式会社より、製品化されており、入手に全く支障はない。
Cyclodextrin can be produced by reacting starch with an enzyme (a CD-forming enzyme, such as glucanotransferase produced by Bacillus macerans) to form a cyclic bond of glucose through a transfer reaction of the enzyme.
A CD with six glucose molecules bound is α-CD, a CD with seven glucose molecules bound is β-CD, and a CD with eight glucose molecules bound is γ-CD.
These α-CD, β-CD, and γ-CD, including high purity ones, are commercially available from Ensuiko Sugar Refining Co., Ltd., and are therefore readily available.
本発明においては、上記β-サイクロデキストリンにα-サイクロデキストリンを用いることを特徴とするが、これらサイクロデキストリンは、どのように製造されたものであるかは問わない。 The present invention is characterized in that α-cyclodextrin is used instead of the β-cyclodextrin, but it does not matter how these cyclodextrins are produced.
本発明においては、β-サイクロデキストリンにα-サイクロデキストリンを用いることを本質とするが、β-サイクロデキストリンとα-サイクロデキストリンとを混合することが基本的な実施形態となる。例えば、両者の粉々混合物、それを水に溶解した溶液、これを乾燥した乾燥物等が例示される。その配合割合は、本願発明の技術的思想の範囲内において定めることができるが、例えば、β-サイクロデキストリンとα-サイクロデキストリンの合計量に対してβ-サイクロデキストリンの量を15~80%、好ましくは20~60%が例示される。具体例としては、例えばβ-サイクロデキストリン:α-サイクロデキストリン=23:77、40:60、40:40、48:32等とすることができる。この場合、β-CDとα-CDを単に上記割合にて混合して、β-CDの溶解性を高めることも可能であるし、また、β-CDとα-CDを上記割合にて含み、他の賦形剤等と混合して組成物とすることも可能である。希望するのであれば、β-CDとα-CDは混合することなく個々別々に使用してもよい。なお、配合割合において、合計値が100を超える場合は、当然のことながら、本発明から除外される。当業者の知識において、発明の効果を奏する範囲で合計が100を超えないよう、適宜定められることになる。 In the present invention, the essence is to use α-cyclodextrin in place of β-cyclodextrin, but the basic embodiment is to mix β-cyclodextrin and α-cyclodextrin. For example, a powder mixture of the two, a solution obtained by dissolving the mixture in water, or a dried product obtained by drying the mixture can be used. The blending ratio can be determined within the scope of the technical concept of the present invention, and examples of the blending ratio include 15 to 80%, preferably 20 to 60%, of β-cyclodextrin relative to the total amount of β-cyclodextrin and α-cyclodextrin. Specific examples include β-cyclodextrin:α-cyclodextrin ratios of 23:77, 40:60, 40:40, and 48:32. In this case, it is possible to simply mix β-CD and α-CD in the above ratio to increase the solubility of β-CD, or it is possible to make a composition containing β-CD and α-CD in the above ratio and mixing with other excipients. If desired, β-CD and α-CD may be used separately without being mixed. Of course, any combination ratio in which the total exceeds 100 is excluded from the scope of the present invention. The total will be determined appropriately within the knowledge of a person skilled in the art so that the total does not exceed 100 while still achieving the effects of the invention.
上記のように組成物とする場合には、有効成分たるα-CDとβ-CDのほか、食品業界で認められる各種添加剤を含有することが可能である。例えば、その他の糖類、各種エキス、賦形剤等の、添加剤を添加、配合することができる。添加剤としては、次のものが例示される。例えば、ワサビ、メントール、テルペン類など香料、香辛料、精油、コエンザイムQ10、α-リポ酸、ビタミン類、不飽和脂肪酸、リコピン、ルチン、ローヤルゼリー、ヘスピリジン、クロセチン、フェルラ酸、アントシアニン、カテキン、イソフラボン、グルタチオン、茶エキス、かんきつ類エキス、卵白、ウコン(クルクミン)、ナリンジン、ラズベリーケトン、トコフェロール、プロポリス、カルニチン、キサントフモール、ガジュツ、高麗人参、霊芝、イチョウ葉、レスベラトロールなど。これらの種類、配合量等は、本発明の技術的思想の範囲内において、当業者の知識に基づき、適宜定めることができる。 When the composition is prepared as described above, in addition to the active ingredients α-CD and β-CD, it is possible to contain various additives recognized in the food industry. For example, additives such as other sugars, various extracts, excipients, etc. can be added or blended. Examples of additives include the following. For example, wasabi, menthol, terpenes and other flavorings, spices, essential oils, coenzyme Q10, α-lipoic acid, vitamins, unsaturated fatty acids, lycopene, rutin, royal jelly, hesperidin, crocetin, ferulic acid, anthocyanins, catechins, isoflavones, glutathione, tea extract, citrus fruit extract, egg white, turmeric (curcumin), naringin, raspberry ketone, tocopherol, propolis, carnitine, xanthohumol, zedoary, ginseng, lingzhi, ginkgo biloba, resveratrol, etc. The types and amounts of these can be appropriately determined based on the knowledge of a person skilled in the art within the scope of the technical concept of the present invention.
また、上記のようにβ-CDとα-CDを混合して溶液とする際、Bx.を定めて調製することもできる。本願発明によると、Bx.40、50、55程度とすることが可能である。広くは、Bx.を30~65、例えば30、40、50、55、60、30~65程度とすることが可能である。Bx.は、Brix(ブリックス)の略号であって、糖等の水溶性固形分の量を%で表したものである。このようにして液状の製品とすることもできる。 When β-CD and α-CD are mixed to prepare a solution as described above, the Bx. can also be determined and prepared. According to the present invention, Bx. can be set to about 40, 50, or 55. In general, Bx. can be set to about 30 to 65, for example, about 30, 40, 50, 55, 60, or 30 to 65. Bx. is an abbreviation for Brix, which represents the amount of water-soluble solids such as sugars as a percentage. In this way, a liquid product can also be made.
更に、α-CDとβ-CDを混合溶解した後、スプレードライし、粉末とすることもできる。これにより、β-CDの含有比率を上昇させたり、Bx.を高くすることも可能となる。広くはBx.30~65、好ましくはBx.50~60程度のα-CDとβ-CDの混合溶液を、50℃以上に加温して完全溶解した後、スプレードライヤーにて噴霧乾燥して粉末を得ることができる。 Furthermore, α-CD and β-CD can be mixed and dissolved, then spray-dried to obtain a powder. This makes it possible to increase the content ratio of β-CD and to increase the Bx. A mixed solution of α-CD and β-CD with a Bx. of 30 to 65, preferably 50 to 60, is heated to 50°C or higher to completely dissolve the mixture, and then spray-dried in a spray dryer to obtain a powder.
次に、本発明は、オリゴ糖に、α-CDを混合し、その吸湿性を抑え、粉末状態を維持することができる、という技術を含む。すなわち、本願発明は、全体としてα-CDの性質を利用する発明である、という共通した技術分野、技術的特徴を含むものであるということもできる。 Next, the present invention includes a technology that mixes oligosaccharides with α-CD, suppresses their hygroscopicity, and allows them to be maintained in a powder state. In other words, the present invention can be said to share a common technical field and technical feature in that it is an invention that utilizes the properties of α-CD as a whole.
オリゴ糖は、ブドウ糖や果糖といった単糖がグリコシド結合によって数個結合した糖類で、300から1600程度の分子量を有するものである。オリゴ糖の中には、例えば腸内の善玉菌を増加させる、すなわち体内で消化されずに大腸に届いて有用菌の資化源となる機能や、血糖値をあげにくい機能を有するもの、低カロリーのものなどが存在し、プレバイオティクスの中心的な役割を果たしているものである。 Oligosaccharides are sugars formed by the glycosidic bonds of several monosaccharides such as glucose and fructose, and have a molecular weight of about 300 to 1600. Some oligosaccharides increase the number of beneficial bacteria in the intestines, meaning that they are not digested in the body and reach the large intestine to become a source of assimilation for beneficial bacteria, some oligosaccharides do not increase blood sugar levels, and some are low in calories, and they play a central role in prebiotics.
オリゴ糖の種類としては、上述したラクトスクロース(LS)、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、イソマルトオリゴ糖等が存在する。ラクトスクロースは、乳糖とショ糖を酵素反応させて製造することができ、ショ糖と同様の甘味質・物理特性を示すという特色がある。フラクトオリゴ糖は、タマネギ、にんにくなどに含まれるものであり、くせのない甘みを有する。ガラクトオリゴ糖は、母乳や牛乳に含まれるものであり、乳糖を酵素反応させて製造することもできる。イソマルトオリゴ糖は、ブドウ糖を主成分とするオリゴ糖である。 Types of oligosaccharides include the above-mentioned lactosucrose (LS), fructooligosaccharides, galactooligosaccharides, and isomaltooligosaccharides. Lactosucrose can be produced by an enzymatic reaction between lactose and sucrose, and has the characteristic of exhibiting the same sweetness and physical properties as sucrose. Fructooligosaccharides are found in onions and garlic, and have a mild sweetness. Galactooligosaccharides are found in breast milk and cow's milk, and can also be produced by an enzymatic reaction of lactose. Isomaltooligosaccharides are oligosaccharides whose main component is glucose.
また、フラクトオリゴ糖は、虫歯の原因を作りにくいことから虫歯予防効果やカルシウム吸収促進効果を有するとされている。ガラクトオリゴ糖は、ヒトの腸内でビフィズス菌を増やす効果があるとされている。そして、LSは、カルシウムの吸収を助け、骨を丈夫にするなどの効果を有するものである。このように、オリゴ糖は、非常に大きな健康補助効果を有するものであることが明らかとなっている。 Fructooligosaccharides are also believed to be effective in preventing tooth decay and promoting calcium absorption, as they are less likely to cause tooth decay. Galactooligosaccharides are believed to increase bifidobacteria in the human intestine. LS also aids in calcium absorption and strengthens bones. In this way, it has become clear that oligosaccharides have extremely significant health supplement effects.
本発明は、このような有効性を有するオリゴ糖に、α-CDを適用することによって、オリゴ糖の吸湿性を改善することを基本的な技術的思想とする。その実施形態は、オリゴ糖にα-CDを混合することが基本的なものとなる。その混合割合は、本願発明の効果が奏される範囲内において定めることができるが、α-CDの含有割合を60%以上とすることが好適である。好ましくは65%以上、さらに好ましくは70%以上等とすることもできる。具体的には、オリゴ糖とα-CDの固形分を40:60、30:70等とすることができる。 The basic technical idea of the present invention is to improve the hygroscopicity of oligosaccharides by applying α-CD to oligosaccharides having such effectiveness. In the embodiment, the basic idea is to mix α-CD with oligosaccharides. The mixing ratio can be determined within the range in which the effects of the present invention are achieved, but it is preferable for the α-CD content to be 60% or more. It can also be preferably 65% or more, and more preferably 70% or more. Specifically, the solid content ratio of oligosaccharides to α-CD can be 40:60, 30:70, etc.
本発明は、単にオリゴ糖とα-CDを上記割合にて混合することもできるし、他に当業界において認められる賦形剤を混合してもよいことは上記と同様である。また、配合割合が全体として100を超える場合が除外されること、組成物の形態を採ることができること等も、上記と同様である。 As stated above, the present invention can simply mix oligosaccharides and α-CD in the above ratio, or can mix with other excipients recognized in the industry. Also, as stated above, cases where the overall mixing ratio exceeds 100 are excluded, and the composition can be used.
さらに、本発明は、オリゴ糖とα-CDを混合した後、溶解後に凍結乾燥することもできる。当該溶解の際のBx.も調整することもでき(Bx.25~65)、例えばBx.30程度に調整することもできる。 Furthermore, in the present invention, oligosaccharides and α-CD can be mixed, dissolved, and then freeze-dried. The Bx. during dissolution can also be adjusted (Bx. 25 to 65), for example, to about Bx. 30.
乾燥の方法としては、凍結乾燥のほか、噴霧乾燥など、本願発明の効果を奏することができる当業者が用いる方法を用いることができる。噴霧乾燥では、Bx.50程度のより高いものでも実施可能である。また、組成物を造粒してもよい。 As a drying method, in addition to freeze drying, any method used by a person skilled in the art that can achieve the effects of the present invention, such as spray drying, can be used. Spray drying can be performed even with a higher Bx of about 50. The composition may also be granulated.
以下、本発明の実施例について述べるが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想内においてこれらの様々な変形が可能である。 The following describes examples of the present invention, but the present invention is not limited to these examples, and various modifications are possible within the technical concept of the present invention.
〈β-CDを多く含む混合物の配合検討試験〉
β-CDの水への溶解性を改善する目的で、β-CDを多く含む混合物の配合を検討した。
<Combination test of mixtures containing a large amount of β-CD>
In order to improve the solubility of β-CD in water, the formulation of a mixture containing a large amount of β-CD was investigated.
下記表1の割合にて、β-CDを多く含む混合物(配合1~11)を調製した。 Mixtures containing a large amount of β-CD (compounds 1 to 11) were prepared in the proportions shown in Table 1 below.
調整方法は次のとおりである。1)試験管にα-CDまたはデキストリンA、Bを入れ、水を添加した。2)試験管を沸騰水中に入れ、α-CD又はデキストリンA、Bを完全に溶解させた。3)β-CDを加え、vortexにて混合後、沸騰水浴中でしばらく加温し、再度vortexにて混合した。尚、デキストリンA、Bは三和澱粉工業(株)製のサンデック♯FN70およびサンデック♯100である。 The preparation method is as follows: 1) α-CD or dextrins A and B were placed in a test tube and water was added. 2) The test tube was placed in boiling water and α-CD or dextrins A and B were completely dissolved. 3) β-CD was added and mixed in a vortex, then heated for a while in a boiling water bath and mixed again in a vortex. Dextrins A and B were Sandec #FN70 and Sandec #100 manufactured by Sanwa Denpuku Kogyo Co., Ltd.
結果を図1から図3、図4から図6に示す。まず、図1から図3は各配合の加温・攪拌直後の溶解状態を示す図である。加温・攪拌直後でβ-CDが溶解していたのは、配合1、2、6、7、9であった。この結果から、混合物として適していたのは、α-CDであり、以下、デキストリンA、デキストリンBの順で適していると考えられた。 The results are shown in Figures 1 to 3 and Figures 4 to 6. First, Figures 1 to 3 show the state of dissolution of each formulation immediately after heating and stirring. Immediately after heating and stirring, β-CD was dissolved in formulations 1, 2, 6, 7, and 9. From these results, it was thought that α-CD was most suitable as a mixture, followed by dextrin A and dextrin B in that order.
次に、上記各配合を加温攪拌後、1時間室温に放置して、試験管内の物質の溶解度を観察した。結果を図4から図6に示す。結果は、次のとおりであった。
すなわち、1時間室温放置後でも溶解していたのは、配合1、2、6であった。デキストリンA及びBは、大量に沈澱が発生していた。
Next, after heating and stirring each of the above formulations, they were left at room temperature for 1 hour, and the solubility of the substances in the test tubes was observed. The results are shown in Figures 4 to 6. The results were as follows:
That is, even after being left at room temperature for 1 hour, the compounds 1, 2, and 6 were dissolved. Dextrins A and B formed large amounts of precipitates.
〈市販品との水への溶解性比較試験〉
試作品1(本発明品。組成は次のとおり。:α-CD:β-CD=77:23)水への溶解性を市販品K-100およびα-100(いずれも塩水港精糖(株)製)と比較した。
<Comparative test of solubility in water with commercially available products>
The solubility of Prototype 1 (the present invention, composition is as follows: α-CD:β-CD=77:23) in water was compared with that of commercial products K-100 and α-100 (both manufactured by Ensui-ko Sugar Refining Co., Ltd.).
試作品1とK-100、α-100の配合割合・方法は下記表2のとおりである。 The mixing ratio and method of Prototype 1, K-100, and α-100 are as shown in Table 2 below.
調整方法は次のとおりである。1)試験管に各種CDと水(25℃)を入れ、vortexで混合・溶解させた(Bx.は30、40、50で調製)。2)上記試験管を沸騰水中に入れ加温し、各種CDをvortexで完全に混合・溶解させた。 The preparation method is as follows: 1) Various CDs and water (25°C) were placed in a test tube and mixed and dissolved using a vortex (Bx. was prepared at 30, 40, and 50). 2) The above test tube was placed in boiling water and heated, and the various CDs were completely mixed and dissolved using a vortex.
結果を図7に示す。これは、ア.すなわち水(25℃)を加え、vortexで混合溶解した直後の状態である。常温の水で混合した場合、試作品1とK-100は溶解しているように見えたが、α-100は溶解しなかった。また、K-100より試作品1の方が溶けやすく感じられた。 The results are shown in Figure 7. This shows the state immediately after adding water (25°C) and mixing and dissolving using a vortex. When mixed with room temperature water, prototype 1 and K-100 appeared to dissolve, but α-100 did not. Also, prototype 1 seemed to dissolve more easily than K-100.
次に結果を図8に示す。これは、イ.すなわち上記ア.を約30分放置後の状態である。上記ア.を約30分室温で放置したところ、K-100は気泡が抜けてクリアになったが、試作品1は細かい結晶が析出してきた。おそらくβ-CDだと考えられる。 The results are shown in Figure 8. This is the state of B, i.e., the above A, after it had been left for about 30 minutes. When the above A was left at room temperature for about 30 minutes, the air bubbles escaped from K-100 and it became clear, but fine crystals began to precipitate in Prototype 1. This is likely β-CD.
結果を図9に示す。これは、ウ.すなわち上記ア.を約3時間放置後の状態である。上記ア.を約3時間室温で放置したところ、試作品1ではβ-CDと思われる結晶の沈殿物が生じていた。常温溶解3時間後の沈殿物の量は、α-100が一番多く、以下、試作品1、K-100の順で多かった。 The results are shown in Figure 9. This is the state of C, i.e., the above A, after it had been left for approximately 3 hours. When the above A was left at room temperature for approximately 3 hours, a crystalline precipitate that appeared to be β-CD was formed in prototype 1. The amount of precipitate three hours after dissolving at room temperature was greatest in α-100, followed by prototype 1 and then K-100.
結果を図10に示す。これは、エ.すなわち上記ウ.を加温溶解直後の状態である。試作品1、K-100共に加温することで容易にクリアな溶液となった。α-100も加温することで溶解したが、Bx.40溶液、Bx.50溶液では溶解するのに時間を要した。 The results are shown in Figure 10. This is the state immediately after heating and dissolving D, i.e., the above C. Both prototype 1 and K-100 easily became clear solutions when heated. α-100 also dissolved when heated, but it took time for the Bx. 40 and Bx. 50 solutions to dissolve.
結果を図11に示す。これは、オ.すなわち上記エ.を室温で2時間放置後の状態である。完全に加熱溶解して2時間室温放置後、K-100は溶液が白っぽく濁っている感じになったが、Bx.50溶液でも沈澱は生じていない。
α-100も溶液が白っぽくなり、Bx.40溶液では僅かに、Bx.50溶液では多くのα-CDの結晶沈殿物が生じていた。
一方、試作品1では溶液は透明なままであったが、Bx.50溶液ではβ-CDと思われる結晶沈殿物が僅かに生じていた。
The results are shown in Figure 11. This is the state of E, i.e., the above D, after being left at room temperature for 2 hours. After being completely dissolved by heating and left at room temperature for 2 hours, the K-100 solution became whitish and cloudy, but no precipitation was observed in the Bx.50 solution.
The α-100 solution also turned whitish, and slight α-CD crystal precipitates were formed in the Bx.40 solution, and many in the Bx.50 solution.
On the other hand, in the case of Prototype 1, the solution remained transparent, but in the Bx.50 solution, a small amount of crystalline precipitate thought to be β-CD was formed.
結果を図12に示す。これは、カ.すなわち上記エ.を室温で20時間放置後の状態である。完全に加熱溶解して20時間室温放置後、α-100についてはBx.30溶液でも僅かにα-CDの結晶沈澱が確認された。
K-100は、白いモヤッとしたものが沈澱しており、高分子の糖が沈澱している可能性が示唆された。また、Bx.50の溶液では結晶性の沈澱も確認された。
試作品1は、Bx.50溶液では多くの、Bx.40溶液でも僅かに結晶沈殿物が確認されたが、Bx.30溶液では沈澱物を生じない透明な溶液であった。
The results are shown in Figure 12. This is the state of (F), i.e., (D) above, after standing at room temperature for 20 hours. After being completely dissolved by heating and left at room temperature for 20 hours, a slight crystal precipitation of α-CD was confirmed even in the Bx. 30 solution of α-100.
In the case of K-100, a white hazy substance was precipitated, suggesting the possibility that a high molecular weight sugar was precipitated. In addition, a crystalline precipitate was also confirmed in the solution of Bx. 50.
For Prototype 1, a large amount of crystalline precipitate was observed in the Bx. 50 solution, and a slight amount in the Bx. 40 solution, but the Bx. 30 solution was a transparent solution with no precipitate.
〈上記試作品1と粉々混合品との溶解性の比較試験〉
上記実施例2における試作品1と、α-CD、β-CDを77:23で粉々混合した粉末の溶解性(Bx.30)の比較試験を行った。
<Comparative test of solubility between the above prototype 1 and a powder mixture>
A comparison test was carried out on the solubility (Bx.30) of Prototype 1 in Example 2 above and a powder obtained by mixing α-CD and β-CD in a powder ratio of 77:23.
結果を図13に示す。α-CDとβ-CDを混合溶解してスプレードライした粉末(上記実施例2における試作品1)と、単純にα-CDとβ-CDを粉々混合した粉末では、常温水での溶解性に大きな違いが見られた。粉々混合品も有効であったが、試作品1の溶解性が圧倒的に良好であった。
常温水で溶解後一晩放置すると(図14)、試作品1でも沈澱を生じたが、その量は粉々混合品よりも少なかった。
一方、加熱溶解するといずれの配合も完全に溶解し(図15)、3日経過後でも沈澱等は一切生じていなかったが、粉々混合品は若干白っぽい溶液となっていた(図15)。
The results are shown in Figure 13. A large difference in solubility was observed in room temperature water between the powder obtained by mixing and dissolving α-CD and β-CD and spray drying (Prototype 1 in Example 2 above) and the powder obtained by simply mixing α-CD and β-CD in powder form. The powder mixture was also effective, but the solubility of Prototype 1 was overwhelmingly better.
When dissolved in water at room temperature and then left to stand overnight (Figure 14), prototype 1 also produced a precipitate, but the amount was less than that of the powder mixture.
On the other hand, when heated and dissolved, all the compositions were completely dissolved (FIG. 15), and even after 3 days, no precipitation or the like occurred, but the powder mixture turned into a slightly whitish solution (FIG. 15).
上記実施例から得られた知見をまとめるとおおむね次のようになる。すなわち、実施例2における試作品1は、常温の水で溶解した場合は、最初はK-100よりも溶けやすく感じたが、そのまま放置するとK-100よりも多くの沈殿物を生じた。 The findings from the above examples can be roughly summarized as follows. That is, when Prototype 1 in Example 2 was dissolved in water at room temperature, it initially seemed to dissolve more easily than K-100, but when left as is, it produced more precipitate than K-100.
加温溶解した場合は、時間が経過してもK-100よりも試作品1の方が透明な液体であり、今回実施例中で試作品1のBx.30溶液のみが、加熱溶解後20時間経過しても沈殿物を生じない透明な液体であった。 When dissolved by heating, prototype 1 was a clearer liquid than K-100 even after time had passed, and among the examples, only the Bx. 30 solution of prototype 1 was a clear liquid that did not produce any precipitate even 20 hours after dissolution by heating.
加熱溶解20時間後の沈澱量は次のとおりであった。
α-CD(Bx.50)>α-CD(Bx.40)>試作品1(Bx.50)>K-100(Bx.50)>K-100(Bx.40)>K-100(Bx.30)=試作品1(Bx.40)>試作品1(Bx.30)。
The amounts of precipitates after 20 hours of heating and dissolving were as follows:
α-CD (Bx.50) > α-CD (Bx.40) > Prototype 1 (Bx.50) > K-100 (Bx.50) > K-100 (Bx.40) > K-100 (Bx.30) = Prototype 1 (Bx.40) > Prototype 1 (Bx.30).
また、試作品1と同じ割合でα-CDとβ-CDを粉々配合したものと試作品1の溶解性を比較した場合、常温水での溶解性が明らかに違い、試作品1の方が溶けやすかった(実施例3等)。 In addition, when the solubility of prototype 1 was compared with that of a powder mixture of α-CD and β-CD in the same ratio as prototype 1, the solubility in room temperature water was clearly different, with prototype 1 being easier to dissolve (Example 3, etc.).
一般にCDは高濃度の状態で使用することは考えられないが、試作品1は加温溶解することでBx.30でもクリアな溶液状態を保った。 Generally, CD is not thought of as being used in a high concentration state, but Prototype 1 maintained a clear solution state even at Bx. 30 when dissolved by heating.
なお、ほかの配合割合、Bx.のものであっても、従来技術のものよりも、β-CDの溶解性は高まっているものと考えられ、顕著な効果が奏されていると考えられる。 Even if the blend ratio and Bx. are different, the solubility of β-CD is thought to be higher than that of the prior art, and a significant effect is thought to be achieved.
〈CD、デキストリンのLS吸湿防止効果比較試験〉
次に、LSにCD、デキストリンを混合することにより、その吸湿性がどの程度改善されるかを実証する試験を行った。
<Comparative test of the moisture absorption prevention effect of CD and dextrin on LS>
Next, a test was conducted to verify the extent to which the hygroscopicity of LS was improved by mixing it with CD and dextrin.
(方法)LS-55P(LS55%以上、ショ糖10%以下、乳糖25%以下)とデキストリン、α、β、γ-CDを任意の比率で混合し、Bx.30に溶解後凍結乾燥した。β-CDは完全に溶解せず沈澱を生じたが、凍結乾燥した後よく混合した。それぞれ5gづつ秤量皿(プラスティック製)に入れ、湿度62%~76%の室内に静置し、重量変化及び吸湿によっておこる状態の変化を観察した。 (Method) LS-55P (LS 55% or more, sucrose 10% or less, lactose 25% or less), dextrin, α-, β-, and γ-CD were mixed in arbitrary ratios, dissolved in Bx. 30, and then freeze-dried. β-CD did not completely dissolve and a precipitate formed, but it was mixed well after freeze-drying. 5 g of each was placed in a weighing dish (made of plastic) and left to stand in a room with a humidity of 62% to 76%, and the weight change and changes in state caused by moisture absorption were observed.
(結果)結果を表3に示す。高湿度下24時間の保存では、デキストリンでも混合比率70%では吸湿抑制効果がみられ、一部溶解にとどまっていたが、明らかにCDより効果は低かった。CDを比較するとα-CDは混合比率60%以上では溶解は見られず固形を維持し、優れた吸湿抑制を示し、60%以上では固化は見られるが解すことができるものであった。 (Results) The results are shown in Table 3. When stored for 24 hours under high humidity conditions, dextrin also showed a moisture absorption suppression effect at a mixing ratio of 70%, and although it only partially dissolved, its effect was clearly less than that of CD. In comparison, α-CD showed no dissolution and remained solid at a mixing ratio of 60% or more, demonstrating excellent moisture absorption suppression, and although solidification was observed at a mixing ratio of 60% or more, it was still dissolvable.
〈α-CDとLSの混合方法と混合比率比較試験〉
LSとα-CDの混合方法及び混合比率を変えることにより、その吸湿性がどの程度改善されるかを実証する試験を行った。
<α-CD and LS mixing methods and mixing ratio comparison test>
A test was carried out to verify the extent to which the hygroscopicity of LS and α-CD could be improved by changing the mixing method and mixing ratio of LS and α-CD.
(方法)LS-55Pとα-CDを任意の比率で粉粉混合したものおよび、これをBx.30に溶解後凍結乾燥したものを調製し、それぞれ5gづつ秤量皿(プラスティック製)に入れ、湿度50%~61%の室内に静置し、重量変化及び吸湿によって起こる状態の変化を観察した。 (Method) LS-55P and α-CD were mixed in powder form at an arbitrary ratio, and then dissolved in Bx. 30 and freeze-dried. 5 g of each was placed in a weighing dish (made of plastic) and left to stand in a room with a humidity of 50% to 61%. The weight change and changes in state caused by moisture absorption were observed.
(結果)結果を表4及び表5に示す。表4が粉粉混合品のものであり、表5が凍結乾燥品のものである。α-CDでは、粉粉混合ではα-CDの比率が55%以下では24時間後に溶解がみられ、60%以上では溶解までには至らないが、固化し流動性はみられなくなる。凍結乾燥ではα-CD25%以下では溶解がみられるが、50~60%では溶解せずに固化している。65%以上になると固化はするが、容易に解れ、流動性を回復する。尚、吸水率は、粉粉混合と凍結乾燥では異なり、粉粉混合では2.8%~4.6%であるが、凍結乾燥では6.7~9.5%であり、吸水量は多くなる。さらに長時間置くと、雰囲気の温度によって吸水と放湿を繰り返している。 (Results) The results are shown in Tables 4 and 5. Table 4 is for the powder-powder mixture, and Table 5 is for the freeze-dried product. In the powder-powder mixture, when the ratio of α-CD was 55% or less, dissolution was observed after 24 hours, and when it was 60% or more, it did not dissolve, but it solidified and lost its fluidity. In the freeze-dried product, dissolution was observed when the ratio of α-CD was 25% or less, but when it was 50-60%, it solidified without dissolving. When it was 65% or more, it solidified, but it easily disintegrated and regained its fluidity. The water absorption rate differed between the powder-powder mixture and the freeze-dried product; when it was 2.8%-4.6% for the powder-powder mixture, it was 6.7-9.5% for the freeze-dried product, and the amount of water absorption was greater. If it was left for a long time, it would repeatedly absorb and release moisture depending on the ambient temperature.
また、粉粉混合品の48時間後の状態を図17及び図18に示す。凍結乾燥品の48時間後の状態を図19及び図20に示す。
The state of the powder mixture after 48 hours is shown in Figures 17 and 18. The state of the freeze-dried product after 48 hours is shown in Figures 19 and 20.
〈LS-55PとLS-55Lとの比較試験〉
LS-55P(LS55%以上、ショ糖10%以下、乳糖25%以下)とLS-55L(LS55%以上、ショ糖25%以下、乳糖10%以下)は、ショ糖と乳糖の比率が異なる粉末品と液状品である。粉末品は粉末化しやすい乳糖の比率を高めている。粉末品と液状品でα-CDの効果が異なるかを、固形分当たりのLSとCDの比率を同じくして吸湿性を比較した。湿度は45~60%で常温で行った。
<Comparative test between LS-55P and LS-55L>
LS-55P (LS 55% or more, sucrose 10% or less, lactose 25% or less) and LS-55L (LS 55% or more, sucrose 25% or less, lactose 10% or less) are powder and liquid products with different ratios of sucrose and lactose. The powder product has a higher ratio of lactose, which is easier to powderize. To see if the effect of α-CD differs between the powder and liquid products, the hygroscopicity was compared at the same ratio of LS and CD per solid content. The test was carried out at room temperature with a humidity of 45-60%.
(結果)結果を表6に示す。乳糖とショ糖の比率が変わってもCDとLSの比率が同じであれば同様の効果を示した。 (Results) The results are shown in Table 6. Even if the lactose to sucrose ratio was changed, the same effect was observed as long as the CD to LS ratio was the same.
〈LS凍結乾燥品とLS-α-CDの凍結乾燥品の顕微鏡写真〉
LSの凍結乾燥品と、LSとα-CDを溶解し、凍結乾燥したものとの物理的構造を比較するため、両者の顕微鏡写真を撮影した。これを図21から図24に示す。
<Micrographs of freeze-dried LS and freeze-dried LS-α-CD>
To compare the physical structures of the freeze-dried LS product and the product obtained by dissolving LS and α-CD and freeze-drying them, micrographs of both were taken, which are shown in Figures 21 to 24.
LS-55P凍結乾燥品を粉砕したものの顕微鏡写真は図21である。これに示されるように当該品は鋭角な不定形であるが、常温で成り行きの雰囲気下に1時間置くとLSは吸湿し丸味を帯びた形状に変化し、溶解してしまう(図22)。吸湿性のないα-CDやK-50では、数日経っても鋭角で不定形のままである。 Figure 21 shows a micrograph of pulverized freeze-dried LS-55P. As shown in the photo, the product has an irregular shape with sharp angles, but when left at room temperature for an hour in a natural atmosphere, LS absorbs moisture, changes to a rounded shape, and dissolves (Figure 22). α-CD and K-50, which are not hygroscopic, remain irregular with sharp angles even after several days.
LS-55Pとα-CDを等量Bx.30に溶解し、凍結乾燥したものの顕微鏡写真(図23)はLSの凍結乾燥品と類似しているが、常温で成り行きの雰囲気下に1週間後放置し、検鏡する(図24)と、鋭角な形状を維持するものが多数を占め、その中に吸水し丸味を帯びたものが現れるが、溶解までに至っていない。鋭角を保つα-CDがLSの更なる吸湿を抑えているものと考えられる。この効果は一度水に溶解し、凍結乾燥した場合に発現した。 Equal amounts of LS-55P and α-CD were dissolved in Bx. 30 and freeze-dried. A micrograph (Figure 23) of this product resembled that of freeze-dried LS, but when it was left at room temperature for a week in an undisturbed atmosphere and then examined under a microscope (Figure 24), most of the pieces maintained their sharp edges, and some of them absorbed water and became rounded, but they had not yet dissolved. It is believed that the α-CD, which maintains its sharp edges, prevents the LS from absorbing more moisture. This effect was apparent when the LS was dissolved in water and freeze-dried.
〈各種オリゴ糖への効果試験〉
次の試料を用いて、α-CDの各種オリゴ糖への吸湿性改善について試験を行った。試料
α-CD(デキシパール α-100 Lot.601167)
LS-55L
フラクトオリゴ糖(日本オリゴのフラクトオリゴ糖:日本オリゴ(株))
ガラクトオリゴ糖(オリゴの王様:日新製糖(株))
イソマルトオリゴ糖(オリゴタイム:昭和産業(株))
<Effectiveness test on various oligosaccharides>
The following samples were used to test the improvement of hygroscopicity of α-CD to various oligosaccharides. Sample: α-CD (Dexpearl α-100 Lot. 601167)
LS-55L
Fructooligosaccharides (Nihon Oligo's Fructooligosaccharides: Nihon Oligo Co., Ltd.)
Galactooligosaccharide (King of Oligosaccharides: Nisshin Sugar Co., Ltd.)
Isomaltooligosaccharide (Oligotime: Showa Sangyo Co., Ltd.)
(方法)各オリゴ糖とα-CDの固形分を50:50、40:60、30:70の比率で混合し、約Bx.30に溶解後凍結乾燥した。それぞれ5gづつ秤量皿(プラスティック製)に入れ、湿度59%~70%の室内に静置し、重量変化及び吸湿による状態の変化を観察した。 (Method) The solid contents of each oligosaccharide and α-CD were mixed in ratios of 50:50, 40:60, and 30:70, dissolved in approximately Bx. 30, and then freeze-dried. 5 g of each was placed in a weighing dish (made of plastic) and left to stand in a room with a humidity of 59% to 70%, and the weight change and changes in state due to moisture absorption were observed.
(結果)保存24時間では、液状品のオリゴ糖をα-CDと混合し凍結乾燥したものは、いずれも表面に固化がみられ、流動性はなくなるが、粉末状態を維持し、α-CDの比率が70%と高いものは容易に解れ、流動性を回復した。さらに高湿度状態に置くことによって、吸湿は進行し34時間ではα-CD50%のLSの一部、イソマルトオリゴ糖で溶解が見られ、48時間では溶解した部分が硬化した。ガラクトオリゴ糖は表面はしっとりとした粉末状態を維持し、溶解しなかった。フラクトオリゴ糖は粉末状態を維持するが、表面の固化が進み容易に解すことはできなかった。 (Results) After 24 hours of storage, all of the liquid oligosaccharides mixed with α-CD and freeze-dried showed solidification on the surface and lost their fluidity, but maintained their powdery state, and those with a high α-CD ratio of 70% easily dissolve and regained fluidity. By placing them in a high humidity environment, moisture absorption progressed, and after 34 hours, some of the LS with 50% α-CD and isomaltooligosaccharides had dissolved, and after 48 hours the dissolved parts had hardened. Galactooligosaccharides maintained a moist powdery state on the surface and did not dissolve. Fructooligosaccharides maintained their powdery state, but the surface had solidified and they could not be easily dissolved.
結果を表7、表8、図25に示す。 The results are shown in Tables 7, 8, and Figure 25.
本発明は、水への溶解度が低いβ-CDをα-CDと混合することによって、その溶解度を向上させることができる、というものである。本発明によれば、糖類を混合したり、化学的に修飾したり、マルトースなどの糖を付加したりするというような化学的な処理をせずとも、安全かつ簡便な方法で、β-CDの溶解性を向上させることができるものである。その結果、食品分野、化粧品分野、その他の分野等で有効性が認められているβ-CDを高濃度で使用することが可能となったり、濃い溶液の状態で使用することが可能となり、大きな経済的効果がもたらされる。 The present invention is capable of improving the solubility of β-CD, which has low solubility in water, by mixing it with α-CD. According to the present invention, the solubility of β-CD can be improved in a safe and simple manner without chemical treatment such as mixing with sugars, chemically modifying it, or adding sugars such as maltose. As a result, it becomes possible to use β-CD, which has been recognized as effective in the food, cosmetics, and other fields, at high concentrations or in the form of a concentrated solution, which brings about great economic benefits.
本発明は、水への溶解性が低いβ-CDの溶解度をα-CDによって向上させるものであるが、水とは加熱も冷却もしない常温水のことをいい、当業者の技術常識の範囲内でその温度は適宜定まるものであり、実施例においては25℃の水を使用したが、通常18~28℃の範囲内である。室温についても当業者の技術常識の範囲内で適宜定められるものである。ただし、本願の効果が奏される範囲内でなければならない。 The present invention improves the solubility of β-CD, which has low solubility in water, by using α-CD. The water used here refers to room temperature water that is neither heated nor cooled, and the temperature can be determined as appropriate within the scope of the technical common sense of those skilled in the art. In the examples, water at 25°C was used, but the temperature is usually within the range of 18 to 28°C. Room temperature can also be determined as appropriate within the scope of the technical common sense of those skilled in the art. However, it must be within the range in which the effects of the present application are achieved.
あわせて本発明は、LS等のオリゴ糖にα-CDを混合し、必要に応じて溶解し、乾燥することによって、当該オリゴ糖の吸湿性を改善することも可能とするものである。その結果、様々な分野、用途で有効性が認められているオリゴ糖を、液体ではなく粉末状態で維持・流通等させることが可能となったり、バルクでの粉末製品化が可能となり、大きな経済的効果がもたらされる。 In addition, the present invention makes it possible to improve the hygroscopicity of oligosaccharides such as LS by mixing them with α-CD, dissolving them as necessary, and drying them. As a result, it becomes possible to maintain and distribute oligosaccharides, which have been found to be effective in a variety of fields and applications, in a powdered state rather than a liquid, and to commercialize them in bulk as powdered products, which brings about great economic benefits.
本発明を要約すると、次のとおりである。
すなわち、本発明はβ-サイクロデキストリンの水への溶解性を高めるための簡便な方法等を開発する。
その解決手段は、β-サイクロデキストリンにα-サイクロデキストリンを混合したり、これらを含む組成物を製造したりすることによって実現される。また、β-サイクロデキストリンとα-サイクロデキストリンの配合割合を定めることや、Bx.を調整すること等によっても、さらに、β-サイクロデキストリンの溶解性を向上させることができる。
これにより、β-サイクロデキストリンを高濃度、濃い溶液の状態で使用することができることとなり、β-サイクロデキストリンの有効性をさらに各分野で発揮することができることとなる。
The present invention can be summarized as follows.
That is, the present invention provides a simple method for increasing the solubility of β-cyclodextrin in water.
The solution to this problem is realized by mixing α-cyclodextrin with β-cyclodextrin or producing a composition containing them. The solubility of β-cyclodextrin can also be improved by determining the mixing ratio of β-cyclodextrin and α-cyclodextrin or by adjusting Bx.
This makes it possible to use β-cyclodextrin in the form of a highly concentrated, strong solution, thereby enabling the effectiveness of β-cyclodextrin to be further exerted in various fields.
あわせて本発明は、オリゴ糖の吸湿性を改善するための簡便な方法等を開発する。
その解決手段は、オリゴ糖にα-サイクロデキストリンを混合したり、これらを含む組成物を製造したりすることによって実現される。また、両者を混合した後に、水に溶解し、乾燥することによっても、さらに吸湿性改善効果を向上させることができる。
これにより、オリゴ糖を粉末状態で使用することができることとなり、オリゴ糖の有効性をさらに各分野で発揮することができることとなる。
Additionally, the present invention provides a simple method for improving the hygroscopicity of oligosaccharides.
The solution to this problem is to mix α-cyclodextrin with oligosaccharides or to produce a composition containing them. The effect of improving hygroscopicity can also be further improved by mixing the two, dissolving them in water, and drying them.
This makes it possible to use oligosaccharides in a powdered state, thereby enabling the effectiveness of oligosaccharides to be further demonstrated in various fields.
Claims (4)
A method for producing a composition which enhances the solubility of β-cyclodextrin in water (excluding those which contain components other than β-cyclodextrin and α-cyclodextrin), comprising mixing and dissolving 70 to 80% α-cyclodextrin and 20 to 30% β-cyclodextrin, filtering the mixture , and then spray-drying the mixture.
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