食品成分のカプセル化 - 天佳

食品、飲料、スポーツ栄養、栄養補助食品のメーカーは、成分の安定性、味、加工性能、徐放性、および製剤の柔軟性.

カプセル化技術は、有効成分を保護コーティングやマトリックス内に封入できるため、重要な製剤化手法となっています。カプセル化によって有効成分が周囲の食品や飲料システムと直接相互作用するのではなく、有効成分とその環境との間に物理的な障壁を作り出すことができます。

しかし、B2Bメーカーにとって、カプセル化は単に新しい成分形態として扱うべきではありません。適切なカプセル化技術は、成分、対象用途、pH、温度、水分活性、加工条件、放出プロファイル、および規制要件.

カプセル化クレアチンに関する最近の研究は、このことを明確に示しています。クレアチン一水和物は乾燥状態では非常に安定していますが、水に触れると、特に酸性条件下では、安定性が著しく低下します。このため、カプセル化は、液体、RTD（すぐに飲める飲料）、グミなど、様々な形態での製品化において特に有効です。

同様の配合原理は、製造業者がカプセル化された食品酸、香料、保存料、その他の機能性成分を評価する際にも当てはまります。

原料バイヤーや製品開発者にとって、重要な問いは単に「カプセル化できるものは何ですか？」しかし：

私の最終製品と製造工程に適したカプセル化技術と原料仕様はどれですか？

カプセル化技術とは？

カプセル化とは、有効成分を保護材で覆ったり、有効成分を担体マトリックスに組み込んだりするために用いられる技術である。

技術によっては、カプセル化された成分は以下のように設計される可能性がある。

• ・湿気、酸素、熱、その他の環境要因からデリケートな成分を保護する
• ・有効成分と周囲の製剤との直接的な相互作用を低減する
• ・取り扱いと分散性を向上させる
• ・不快な味や臭いをマスキングする
• ・成分間の相性を向上させる
• ・成分の放出挙動を変更する
• ・より難易度の高い食品・飲料形態への組み込みを支援する
• ・加工中または保管中の成分の安定性を向上させる

この記事では、天佳R&Dチームリーダーのロビンが、いくつかの商用カプセル化プラットフォームファミリーを特定しています。タンパク質マトリックス、噴霧乾燥、流動床／コーティング、および脂質／リポソーム技術これらのプラットフォームは互換性がありません。その適合性は、対象となる製剤とプロセス条件によって異なります。

食品・飲料メーカーにとってカプセル化がますます重要になっている理由

現代の製品は、従来の粉末やカプセルといった形態を超えつつある。

メーカー各社は以下を開発している。

• ・機能性飲料
• ・すぐに飲める栄養ドリンク
• ・スポーツ栄養製品
• ・栄養グミ
• ・機能性食品
• ・インスタントパウダー
• ・スティックパック
• ・ベーカリー製品
• ・肉類および加工食品
• ・栄養強化食品
• ・便利な栄養補助食品

これらのフォーマットは、非常に異なる配合上の課題を生み出す可能性がある。

乾燥粉末状態では良好な性能を示す成分でも、水に触れると挙動が変わる場合があります。同様に、室温での保管中は安定している成分でも、酸性条件下、加熱処理、または高水分処理に対しては異なる反応を示す可能性があります。

そこで、天佳の研究開発チームは、カプセル化クレアチンを評価する際に特に重要な4つの変数を挙げている。

pH + 温度 + 水分活性 + 時間

これらの変数は、単一の数値や一般的な供給業者の仕様に基づいて成分の安定性を評価するのではなく、総合的に考慮する必要があります。

この原則は、カプセル化された食品原料の開発や調達をより広範に行う際にも指針となり得る。

マイクロカプセル化クレアチン：カプセル化技術の重要な事例

クレアチンは、カプセル化技術がなぜ重要なのかを示す良い例である。

クレアチン一水和物はスポーツ栄養分野で広く用いられているが、水溶液中に置かれるとその挙動は大きく変化する。溶液中では、クレアチンはクレアチニンに変換される可能性があり、その分解はpHや温度などの要因によって影響を受ける。

実験データによると、クレアチン一水和物の溶解度は約25℃で13g/L一方、その安定性は溶液状態よりも乾燥粉末状態の方がかなり高い。

これは、以下のような製品を開発するメーカーにとって、配合上の課題となる。

• ・クレアチン配合RTD飲料
• ・クレアチン注射
• ・クレアチン入りグミ
• ・機能性飲料
• ・液体スポーツ栄養製品

このデータは、水分活性が安定性における重要な要素であることを示しており、化学的劣化は結晶化やpH変動などの物理的変化と同時に起こり得ることを説明している。

マイクロカプセル化クレアチンが検討されるべき理由

カプセル化はクレアチンを物理的に保護するバリアとなり、液体製剤に関連するいくつかの課題に対処する方法として研究および商業化が進められている。

本報告書で引用されているヒト薬物動態研究では、マイクロカプセル化されたクレアチン一水和物3gを70mLのすぐに飲める飲料に配合。身体活動量の多い男性10名を対象とした研究で、カプセル化されたクレアチンが試験した水性フォーマットでも生物学的利用能を維持することが実証されました。重要な点として、この報告書は、この証拠は生物学的利用能を示すものであり、優れた運動効果や用量等価性の証明ではないことを強調しています。

この区別は、B2B購買チームにとって重要である。

したがって、供給者のカプセル化に関する主張は、実際の成分、投与量、マトリックス、加工条件、および入手可能な証拠カプセル化に関する一般的な主張だけに頼るのではなく。

食品および飲料用途向けカプセル化クエン酸

クエン酸は、食品や飲料の配合において、酸味の調整や風味の調整のために広く用いられている。

カプセル化された形態では、製剤の目的は、単に遊離クエン酸を製品に直接添加することとは異なる場合がある。

製造業者がクエン酸と他の配合成分との相互作用をより適切に制御する必要がある場合、カプセル化されたクエン酸が検討されることがある。

応用可能な分野としては、以下のようなものが挙げられます。

• ・ベーカリー製品
• ・乾燥飲料ミックス
• ・機能性食品
• ・菓子
• ・栄養補助食品
• ・調味料
• ・加工食品
• ・制御された酸性化システム

製品開発者にとって重要な質問は以下のとおりです。

• ・必要な酸放出プロファイルはどのようなものですか？
• ・酸性はどの段階で発現するべきでしょうか？
• ・カプセル化された酸は混合中にどのように振る舞うでしょうか？
• ・コーティングは想定される加工温度に耐えられるか？
• ・湿気は貯蔵安定性にどのような影響を与えるか？
• ・カプセル化された形態は、最終的な食品マトリックスと適合性がありますか？

これらの質問は、カプセル化研究で確立された購入者の原則と同じ原則に従います。パフォーマンスは、実際の完成品の状態実験室モデルシステムだけに頼るのではなく。

酸度と風味を制御するためのカプセル化リンゴ酸

リンゴ酸は、カプセル化技術にとってまた別の興味深い可能性を提供する。

食品メーカーにとって、リンゴ酸は酸味や風味特性に貢献する。配合開発者が酸と周囲のマトリックスとの相互作用を管理する必要がある場合、カプセル化を検討することができる。

潜在的な用途としては、以下のようなものが考えられます。

• ・機能性飲料
• ・粉末飲料
• ・菓子
• ・ベーカリー製品
• ・栄養価の高い食品
• ・スポーツ栄養製品
• ・フレーバーシステム

具体的なカプセル化システムは、対象製品に応じて選択する必要がある。

例えば、乾燥したインスタント粉末と水分含有量の多い飲料では、配合環境が根本的に異なります。乾燥系で効果的に機能するコーティングが、液体製品でも同様の性能を発揮するとは限りません。

そのため、Tianjiaはカプセル化された成分を以下のように評価することを推奨しています。完全なアプリケーション環境配合組成、加工条件、包装、および想定される保存期間を含む。

カプセル化されたフレーバー：配合の柔軟性の向上

風味もまた、カプセル化技術が製剤化の可能性を広げる重要な分野の一つである。

香料成分は環境条件に敏感であり、直接添加すると以下のような問題が生じる可能性があります。

• ・変動性
• ・他の成分との相互作用
• ・加工損失
• ・保存安定性
• ・風味分布
• ・機能性成分由来の異臭

カプセル化は、香料成分の周囲に物理的なバリアを形成するのに役立ち、望ましい加工条件や放出条件に合わせて設計することができる。

これは特に、以下のような製品を開発しているメーカーにとって重要です。

• ・栄養飲料
• ・スポーツ栄養製品
• ・タンパク質製品
• ・機能性食品
• ・ベーカリー製品
• ・菓子
• ・インスタント飲料
• ・栄養グミ

強いまたは特徴的な感覚特性を持つ成分を含む製品の場合、カプセル化されたフレーバーシステムも全体的な評価の一部として評価できます。味覚と配合戦略.

食品保存用カプセル化ソルビン酸およびプロピオン酸カルシウム

食品メーカーも、カプセル化された保存料を様々な用途に活用している。

カプセル化されたソルビン酸そしてカプセル化されたプロピオン酸カルシウムこれは、食品マトリックス内における保存システムの相互作用と放出を管理する必要がある場合に検討できる。

応用可能な分野としては、以下のようなものが挙げられます。

カプセル化ソルビン酸

潜在的な用途としては以下のようなものがある。

・ベーカリー製品
・菓子
・チーズおよび乳製品関連製品
・加工食品
・乾燥食品システム

カプセル化プロピオン酸カルシウム

潜在的な用途としては以下のようなものがある。

• ・ パン
• ・ベーカリー製品
• ・焼き菓子
• ・小麦粉を原料とした製品
• ・カビ制御が重要な配合上の考慮事項となるその他の食品システム

技術的な目標は必ずしも単に「防腐剤を強化する」ことではない。むしろ、カプセル化は管理方法として検討することができる。成分が食品マトリックスと相互作用するタイミングと場所.

したがって、調達チームにとって、必要な仕様には、分析値と純度だけでなく、粒子特性、コーティングシステム、放出挙動、吸湿性、および該当する場合はアプリケーション性能についても記載する必要があります。

カプセル化されたフマル酸および酒石酸

用途によっては、他の有機酸もカプセル化の対象として評価することができる。

カプセル化フマル酸

フマル酸は、酸性度と製剤性能が重要な食品用途で使用されます。酸を直接添加すると、加工、分散、または相互作用に問題が生じる製品については、カプセル化が検討される場合があります。

潜在的な用途としては以下のようなものがある。

• ・乾燥飲料ミックス
• ・ベーカリー製品
• ・菓子
• ・調味料
• ・機能性食品の配合

カプセル化酒石酸

酒石酸は、製造業者が周囲のマトリックスとの相互作用をより適切に制御したい場合、カプセル化された製剤にも使用できる。

応用分野としては以下のようなものが考えられます。

• ・飲料用粉末
• ・菓子
• ・ベーカリー製品
• ・機能性食品
• ・酸性化された乾燥混合物

他のカプセル化成分と同様に、適切な技術は成分名だけではなく、最終的な配合によって決定されるべきである。

適切なカプセル化技術の選択

すべての原料とすべての最終製品に適した単一のカプセル化プラットフォームは存在しない。

この調査レポートでは、いくつかのテクノロジーファミリーを比較し、プラットフォームの選択はまずプロセスエンベロープ見出しのマーケティング上の主張ではなく。

B2Bの購買担当者は、少なくとも以下の要素を考慮すべきです。

評価要素	重要な質問
材料	保護または制御放出が必要な成分はどれですか？
ターゲットフォーマット	粉末、すぐに飲める食品、グミ、ベーカリー製品、肉製品、それとも機能性食品？
pH	完成品のpH値はいくつですか？
温度	その原材料は、ベーキング、低温殺菌、超高温殺菌、またはその他の加熱処理を受ける予定ですか？
水分活性	材料は乾燥した状態を保つのか、それとも湿気にさらされるのか？
リリース	成分は即時放出されるべきか、それとも特定の条件下で放出されるべきか？
粒子サイズ	最終製品に適した粒子サイズ範囲はどれですか？
感覚プロファイル	味や臭いをマスキングする必要はありますか？
貯蔵寿命	想定される保存期間を通して、どのような安定性を維持しなければならないか？
規制要件	その成分とその用途は、対象市場において受け入れられるものか？
文書	供給業者はロットレベルの分析証明書（CoA）とアプリケーションデータを提供できますか？

研究報告書では、安定性情報を要求することを特に推奨しています

グミ、RTD（すぐに飲める飲料）、その他の最新フォーマット向けのカプセル化

現代的な栄養形態の開発は、カプセル化技術がますます注目を集めている理由の一つである。

この調査報告書は、グミやRTD（すぐに飲める飲料）は、水分、酸性度、熱、長期保存といった要因が複合的に作用するため、クレアチンにとって特に難しい形態であると指摘している。

製造業者にとって、この教訓はクレアチン以外にも広く応用できる。

完成品の環境に対する要求が厳しくなるほど、アプリケーション固有のカプセル化データの重要性が増す。

例えば：

RTD飲料

重要な考慮事項としては、pH、加熱処理、水への曝露、沈殿、分散、および保存期間が挙げられる。

栄養グミ

重要な考慮事項としては、水分、酸、加工中の加熱、マトリックスとの相互作用、官能特性、および分析試験などが挙げられる。

ベーカリー製品

重要な考慮事項としては、焼成温度、離型性、水分移動、生地またはバッターとの適合性などが挙げられる。

粉末状およびスティックパック

重要な考慮事項としては、防湿性、粒子サイズ、流動性、分散性、および保存安定性が挙げられる。

機能性食品

重要な考慮事項としては、マトリックス適合性、官能特性、加工条件、および規制要件などが挙げられる。

定義された情報を使用してpH、温度、時間、最終マトリックス、および分析方法単に保持率という数値だけを受け入れるのではなく。

アプリケーション固有のデータが重要な理由

調査報告書における最も重要な結論の一つは、供給業者の一般的な安定性データを、購入者の完成品に自動的に適用すべきではないということである。

例えば、乾燥粉末は優れた安定性を示す場合がある一方で、同じ有効成分でも酸性飲料に溶解すると異なる挙動を示すことがある。

同様に、あるpH値と温度で実施された実験室試験の結果は、別のpH値、別の加工温度、または別の食品マトリックスにおける賞味期限を自動的に決定するものではない。

そのため、報告書では購入者に対し、以下の機関からデータを要求することを推奨している。実際の完成マトリックス明確に定義された試験条件と時間点に基づいて。

このアプローチは、製造業者が実験室での試験から試作生産、そして商業生産へと移行する前に、製剤のリスクを低減するのに役立ちます。

Tianjia社製カプセル化原料のB2B製剤開発向け

天佳は、食品、飲料、スポーツ栄養、機能性食品用途向けの原料および配合ソリューションの提供に注力しており、原料メーカーや調達チームを支援しています。

Tianjiaの原料ポートフォリオには以下が含まれますクレアチン、香料、植物性タンパク質、アミノ酸、天然甘味料、ハーブエキス、その他の機能性成分当社の製造工場には、食品香料、クレアチンシリーズ、プロテインシリーズ、ステビア甘味料専用の生産ラインがあります。

カプセル化されたクレアチンは、天佳が次世代スポーツ栄養食品の形態を模索するメーカーを支援できる分野の一つです。

カプセル化された成分を評価する企業にとって、カプセル化クレアチン、カプセル化クエン酸、カプセル化リンゴ酸、カプセル化香料、カプセル化ソルビン酸、カプセル化プロピオン酸カルシウム、カプセル化フマル酸、およびカプセル化酒石酸適切な仕様は、意図する用途と技術要件に応じて決定されるべきである。

カプセル化された成分をキログラムあたりの価格だけで選ぶのではなく、購入者は以下の点を評価すべきである。

成分 → カプセル化技術 → 用途 → 加工 → 安定性 → 規制要件 → 商業供給

この調達手順は、研究報告書の中心原則に従っています。カプセル化は、プロセスエンベロープと証拠単なる技術名やマーケティング上の主張ではない。

結論：カプセル化は単なる成分形態ではなく、製剤戦略である

カプセル化技術は、食品、飲料、スポーツ栄養、栄養補助食品メーカーにとって新たな可能性を切り開いている。
マイクロカプセル化クレアチンは、この技術の重要性を特に明確に示しています。成分は、乾燥粉末の状態と、水溶液または酸性溶液に加工された最終製品の状態とでは、全く異なる挙動を示す可能性があるのです。研究結果は、pH、温度、水分活性、加工条件、保存期間を総合的に考慮する必要がある理由を明らかにしています。
カプセル化された酸、香料、保存料を評価する際にも、同様の配合に関する考え方を適用できる。

Tianjiaでは、原料調達が製品性能に密接に関係していることを理解しています。カプセル化クレアチン、カプセル化有機酸、カプセル化香料、またはカプセル化保存料を使用した新製品を開発されている場合は、Tianjiaまでご連絡ください。原料仕様、対象用途、B2B調達要件についてご相談させていただきます。