Ассоциат, содержащий трегалозу и хлорид кальция, в форме кристаллического моногидрата или безводного кристалла
Иллюстрации
Показать всеДанное изобретение относится к ассоциатам, содержащим трегалозу и хлорид кальция, в форме кристаллического моногидрата, содержащего указанные выше ингредиенты и воду в молярном соотношении 1:1:1, или безводного кристалла, содержащего указанные выше ингредиенты в молярном соотношении 1:2. Указанные кристаллы двух видов ассоциатов трегалозы и хлорида кальция могут быть использованы в различных областях производства пищевых продуктов, косметических средств и т.д. 2 н.п. ф-лы, 15 ил., 20 табл.
Реферат
Область техники
Настоящее изобретение относится к новым ассоциатам сахаридов и соединений, содержащих ионы металлов, а конкретнее к ассоциатам трегалозы или мальтитола и соединений, содержащих ионы металлов.
Описание предшествующего уровня техники
По сравнению с углеродом, кислородом, водородом, азотом и т.д. металлические элементы, такие как натрий, калий, кальций, магний, железо, медь, цинк, никель и т.д., не являются необходимыми в большом количестве для живых организмов. Однако они представляют собой существенные элементы для поддержания нормальных биологических функций. Такие металлические элементы обычно вводятся в живые организмы в форме соединений, включающих ионизированные металлические элементы (соединений, содержащих ионы металлов, или ион-металлических соединений), таких как соли, и выполняют соответствующие функции в организмах.
Известно, что магний и кальций представляют собой минералы, включенные в ферментативные реакции в человеческих организмах и требуемые в относительно больших количествах. Недостаточность магния и кальция вызывает утончение костей вследствие остеопороза и остеомаляции, потому что указанные металлические элементы присутствуют в относительно больших количествах в костях живых организмов. Недавно недостаточность магния была признана в качестве причины заболеваний, таких как диабет и гипертония.
Магний представляет собой существенный минерал для растений и в целом доставляется в растения в виде удобрения с азотом, фосфором и калием в жидкой или твердой форме и используется для их роста. Известно, что нехватка магния вызывает заболевание, связанное с его недостаточностью. Хотя, как описано выше, различные металлические элементы существенны для живых организмов, существует случай, когда соединения, содержащие ионы металлов, такие как соли, вызывают неприятный вкус при пероральном введении, в зависимости от количества. Поэтому проблема соединений, содержащих ионы металлов, в области пищевой промышленности признана преимущественно из-за неприятного вкуса указанных соединений при пероральном введении, и для разрешения данной проблемы были проведены различные исследования.
Авторы настоящего изобретения широко исследовали главным образом разработки и виды использования новых пищевых материалов с обращением особого внимания на сахариды и вещества, связанные с сахаридами. В качестве части исследования авторы настоящего изобретения исследовали композиции, включающие сахариды и соединения, содержащие ионы металлов (ион-металлические соединения) для выявления их новых и эффективных видов использования в пищевой промышленности. При исследовании авторы настоящего изобретения обнаружили то обстоятельство, что соединения, содержащие ионы металлов, обычно используемые в области производства, хранения пищевых продуктов или их сырьевых материалов, имеют неблагоприятные свойства, такие как расплывание на влажном воздухе вследствие гигроскопичности, восстанавливающая способность, окисляющая способность, низкая растворимость в воде и т.д.; авторы изобретения отметили, что, как обычно предполагали, неблагоприятные свойства присущи соединениям, содержащим ионы металлов, и их нельзя улучшить; и что указанные проблемы не признавали как проблемы, подлежащие решению. Авторы настоящего изобретения считали, что разработка препаратов соединений, содержащих ионы металлов, с улучшенными неблагоприятными характеристиками и их доставка внесли бы большой вклад в пищевую промышленность.
Настоящее изобретение решает достаточно новую проблему, возникшую на основании первоначальной концепции авторов настоящего изобретения предоставлением препаратов, включающих соединения, содержащие ионы металлов или компоненты маточного солевого раствора, чьи присущие и неблагоприятные для промышленного применения свойства, такие как расплывание на влажном воздухе вследствие гигроскопичности, восстанавливающая способность, окисляющая способность, низкая растворимость в воде и т.д., улучшаются.
Описание изобретения
Исследования настоящего изобретения были начаты с целью решения указанной выше проблемы с учетом первоначальных представлений о способах использования сахаридов. Сначала провели широкие исследования изменений свойств, присущих соединениям, содержащим ионы металлов, предоставлением им возможности совместно существовать с сахаридами в различных комбинациях. В результате было выявлено, что два не восстанавливающих сахарида, трегалоза и мальтитол, проявили функции улучшения свойств растворимости соединений, содержащих ионы металлов, в частности увеличения их растворимости в воде и подавления их окислительной/восстановительной способности предоставлением им возможности совместно существовать с соединениями ионов металлов, и что их функции заметно превосходили функции других сахаридов. Затем для изучения механизма осуществления указанных выше функций провели подробный анализ на молекулярном уровне взаимодействия между трегалозой или мальтитолом и соединениями ионов металлов. В результате было выявлено, что трегалоза и мальтитол образовывали ассоциаты с соединениями ионов металлов и что полученные ассоциаты проявили описанные выше свойства, отличные от свойств интактных соединений металлов. По описанным выше результатам было выявлено, что ассоциаты, которые можно получить предоставлением возможности трегалозе и мальтитолу совместно существовать с соединениями ионов металлов, демонстрировали множество достоинств для их применения в пищевой промышленности, по сравнению с обычными препаратами соединений, содержащих ионы металлов. В случае компонентов маточных солевых растворов конкретным примером таких соединений, содержащих ионы металлов, являются соединения, включающие соединения ионов магния и/или соединения ионов кальция, которые также образовывали ассоциаты и проявляли большие достоинства. Настоящее изобретение было осуществлено на основании описанных выше первоначальных представлений авторов настоящего изобретения. В качестве ссылки, в отношении ассоциатов трегалозы и солей, о кристаллическом ассоциате, сконструированном трегалозой и бромидом кальция в молярном соотношении 1:1, сообщили William J. Cook et al. в "Carbohydrate Research", Vol. 31, pp. 265-275 (1973). Кристаллический ассоциат был обнаружен в процессе их исследований для выяснения механизма образования зубного налета в ротовой полости. На основании своих представлений они не предложили промышленные способы применения ассоциата трегалозы и бромида кальция или его кристаллической формы. Поэтому настоящее изобретение раскрывает ассоциаты трегалозы или мальтитола и соединений ионов металлов, за исключением бромида кальция, или компонентов маточных солевых растворов, которые можно использовать в различных отраслях промышленности, таких как переработка пищевых продуктов, их получение и использование.
Как описано выше, настоящее изобретение решает указанную выше проблему предоставлением ассоциатов трегалозы или мальтитола и или соединений, содержащих ионы металлов, или компонентов маточных солевых растворов, и их получения и использования.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показана дифракция рентгеновских лучей кристаллического ассоциата трегалозы и хлорида кальция (молярное соотношение 1:1).
На фиг.2 показана дифракционная рентгенограмма кристаллического ассоциата трегалозы и хлорида кальция (молярное соотношение 1:2).
На фиг.3 показана дифракционная рентгенограмма водной кристаллической трегалозы.
На фиг.4 показана дифракционная рентгенограмма кристаллического дигидрата хлорида кальция.
На фиг.5 показан спектр поглощения инфракрасного света ассоциатом трегалозы и хлорида кальция (молярное соотношение 1:1).
На фиг.6 показан спектр поглощения инфракрасного света ассоциатом трегалозы и хлорида кальция (молярное соотношение 1:2).
На фиг.7 показан спектр поглощения инфракрасного света ассоциатом трегалозы и хлорида магния.
На фиг.8 показан спектр поглощения инфракрасного света ассоциатом трегалозы и хлорида стронция.
На фиг.9 показан спектр поглощения инфракрасного света ассоциатом трегалозы и хлорида двухвалентного железа.
На фиг.10 показан спектр поглощения инфракрасного света ассоциатом трегалозы и дихлорида меди.
На фиг.11 показан спектр поглощения инфракрасного света ассоциатом трегалозы и хлорида никеля.
На фиг.12 показан спектр поглощения инфракрасного света ассоциатом трегалозы и хлорида марганца.
На фиг.13 показан спектр поглощения инфракрасного света ассоциатом мальтитола и хлорида кальция.
На фиг.14 показан спектр поглощения инфракрасного света ассоциатом мальтитола и хлорида двухвалентного железа.
На фиг.15 показан спектр поглощения инфракрасного света порошком, включающим ассоциат трегалозы и компонент накипи.
Лучший способ осуществления изобретения
Настоящее изобретение относится к ассоциатам трегалозы или мальтитола и соединений, содержащих ионы металлов (ион-металлических соединений), за исключением бромида кальция или компонентов маточных солевых растворов, и к их получению и использованию. Используемый в настоящем изобретении термин «трегалоза» означает α,α-трегалозу, дисахарид, в котором две молекулы глюкозы связаны вместе у их восстанавливающих групп посредством α,α-связи. Используемый в настоящем изобретении термин «мальтитол» означает сахарный спирт, который можно получить восстановлением мальтозы, дисахарида, в котором две молекулы глюкозы связаны посредством α-1,4-глюкозидной связи. В настоящем изобретении трегалоза и мальтитол не ограничены их чистотой и формой (жидкость, аморфный порошок, гидратированный кристаллический порошок, безводный кристаллический порошок и т.д.) до тех пор, пока каждый из них образует ассоциаты с описанными ниже соединениями ионов металлов. Трегалозу и мальтитол, которые можно использовать в настоящем изобретении, можно получить обычными способами, однако можно произвольно использовать имеющиеся в продаже соединения. Например, в качестве коммерчески доступной трегалозы можно использовать "TREHA®", порошок водной кристаллической трегалозы пищевого сорта (содержание трегалозы 98% или выше по анализу ВЭЖХ), поставляемый в продажу компанией Hayashibara Shoji, Inc., Okayama, Japan. "MABIT®", сироп пищевого сорта, включающий мальтитол (74% или выше по сухой твердой основе, содержание мальтитола 75% или выше относительно общего содержания сахара по анализу ВЭЖХ) и «Кристаллический MABIT», безводный кристаллический мальтитол пищевого сорта (содержание влаги 1,5% или ниже, содержание мальтитола 99% или выше по анализу ВЭЖХ) можно использовать в качестве мальтитола, имеющегося в продаже.
Используемый в настоящем изобретении термин «соединение, содержащее ионы металлов» означает соединение, имеющее ион металла в качестве катиона в соединениях, имеющих ионную связь между катионом и анионом, и включающее соль, щелочь или комплекс. В настоящем изобретении можно преимущественно использовать любые соединения, содержащие ионы металлов, за исключением бромида кальция, которые могут образовывать ассоциаты с трегалозой или мальтитолом. Например, соединения, содержащие ионы металлов, включают один или более ионов металлов, имеющих моновалентные (одновалентные) или имеющих большую валентность ионные заряды в качестве катиона, в частности один или более ионов металлов из групп 1-16 периодической таблицы элементов, конкретнее один или более ионов металлов, выбранных из лития, натрия, калия, рубидия и т.д. из группы 1, бериллия, магния, кальция, стронция и т.д. из группы 2, скандия, иттрия и т.д. из группы 3, титана, циркония, гафния и т.д. из группы 4, ванадия, ниобия, тантала и т.д. из группы 5, хрома, молибдена, вольфрама и т.д. из группы 6, марганца, технеция, рения и т.д. из группы 7, железа, рутения и т.д. из группы 8, кобальта, родия и т.д. из группы 9, никеля, палладия и т.д. из группы 10, меди, серебра и т.д. из группы 11, цинка и т.д. из группы 12, алюминия, галлия и т.д. из группы 13, германия и т.д. из группы 14, сурьмы и т.д. из группы 15 и полония и т.д. из группы 16. В указанных соединениях соединения, содержащие ионы металлов, включающие один или более ионов металлов, выбранных из групп ионов щелочно-земельных металлов, таких как ионы кальция, магния, стронция и т.д., ионов металлов, относящихся к переходным элементам, таких как ионы двухвалентного железа, меди, никеля, марганца, цинка и т.д., и ионов щелочных металлов, таких как натрий, калий и т.д., можно относительно успешно использовать в качестве ассоциатов, как подробно описано ниже. Поскольку соединения металлов, включающие ионы металлов, имеющие двухвалентные или более заряды, более полезны, их особенно можно использовать в настоящем изобретении. Один или более анионов, выбранных из ионов галогенов, таких как ион фтора, ион хлора и ион брома (за исключением случая ионов металлов, имеющих в качестве противоиона ион кальция), неорганических анионов, таких как ион сульфата, ион сульфита, ион моногидросульфата, ион тиосульфата, ион карбоната, ион бикарбоната, ион нитрата, ион фосфата, ион моногидрофосфата, ион дигидрофосфата, ион хлорита, ион гидроксида, ион аммония, и органические анионы, такие как ион ацетата, ион лактата, ион цитрата, фумаровый ион и ион малата, можно использовать в качестве анионов для соединений, содержащих ионы металлов, в настоящем изобретении. Поскольку соединения, содержащие ионы металлов, имеющие неорганические анионы, являются относительно полезными, как описано ниже, преимущественно можно использовать соединения, содержащие ионы металлов, включающие неорганические анионы. В отношении применения соединений, содержащих ионы металлов, настоящего изобретения в живых организмах, желательно используют физиологически приемлемые соединения, содержащие ионы металлов. Здесь далее термин «соединения, содержащие ионы металлов» означает все соединения, содержащие ионы металлов, за исключением бромида кальция.
Используемый в настоящем изобретении термин «ассоциаты» означает вещества, в которых ассоциированы трегалоза или мальтитол и соединения, содержащие ионы металлов посредством прямого взаимодействия. Такие ассоциаты в настоящем изобретении по существу сконструированы трегалозой или мальтитолом и соединениями ионов металлов. Используемый в настоящем изобретении термин «прямое взаимодействие» означает водородную связь, силу ван дер Ваальса, ионную связь или координатную связь и включает связи в твердом, газообразном, жидком или пастообразном состоянии. Также используемый в настоящем изобретении термин «по существу сконструированы трегалозой или мальтитолом и соединениями ионов металлов» означает ассоциаты, которые обычно по существу сконструированы трегалозой или мальтитолом и соединениями ионов металлов, и, в зависимости от обстоятельств, кроме того, означает соединения, которые включают в качестве ингредиентов другие молекулы, такие как связанная вода. Соединения, содержащие ионы металлов в указанных выше ассоциатах, обычно ассоциированы с трегалозой или мальтитолом в нейтрализованной форме (например, солей и т.д.) иона металла и его противоиона. В зависимости от обстоятельств ионы металлов могут ассоциироваться с трегалозой или мальтитолом, а противоион связывается для нейтрализации полученных ассоциатов. Ассоциаты настоящего изобретения можно идентифицировать следующим образом: Ассоциаты, образованные в растворе, можно идентифицировать методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР), описанным, например, в "Jikken-Kagaku-Kohza (Курс экспериментальной химии) 5" под редакцией Химического общества Японии, опубликованном Maruzen Co., Ltd., pp. 221-224 (1991). Ассоциаты можно идентифицировать анализом раствора, включающего ассоциат настоящего изобретения, и раствора, не включающего ассоциат, например включающего только трегалозу или мальтитол, с использованием ЯМР, сравнивая время релаксации составляющих атомов и выявляя феномен, что атомы ассоциата проявляют более короткие времена релаксации. Далее, такие ассоциаты можно идентифицировать тем, что один или более сигналов, связанных с химическими сдвигами (м.д.), проявляют сигналы с различными химическими сдвигами, по сравнению с соответствующими сигналами, наблюдаемыми в случае использования только трегалозы или мальтитола. Кроме того, ассоциаты можно также идентифицировать кристаллизацией их в растворах, выделением полученных кристаллов и анализом их кристаллографической структуры. В частности, ассоциаты настоящего изобретения можно идентифицировать этапами их анализа дифракцией рентгеновских лучей и сравнением рентгенограмм с таковыми в случае кристаллической трегалозы, мальтитола или кристаллического соединения ионов металла соответственно и подтверждением того, что картины дифракции рентгеновских лучей ассоциатов не согласуются ни с одной из тех, которые получены от трегалозы или мальтитола и соединения ионов металла и их комбинированных картин. Описанные выше ассоциаты настоящего изобретения включают соединения, содержащие ионы металлов (или ионы металлов) в молярных соотношениях с трегалозой или мальтитолом обычно 0,5 или выше, но не выше 5, желательно 1 или выше, но не выше 4. Как и в случае кристаллических ассоциатов трегалозы и хлорида кальция, которые подробно описаны ниже в «примерах», ассоциаты могут дать предписанное молярное соотношение трегалозы или мальтитола с соединением ионов металлов, такое как приблизительно 1 или 2.
Ассоциаты настоящего изобретения можно получить смешиванием трегалозы или мальтитола с соединениями ионов металлов. Смешивание можно производить обеспечением контакта трегалозы или мальтитола с соединениями ионов металлов. Обычно предпочтительно смешивать их с использованием того же растворителя в условиях, при котором растворяются оба компонента. В качестве растворителя можно использовать воду, этанол, метанол, ацетонитрил, диметилсульфоксид, диметилформамид и уксусную кислоту. В случае получения ассоциатов для применения в живых организмах в областях производства пищевых продуктов, косметических средств и фармацевтических препаратов, желательно использовать физиологически приемлемые растворители, такие как вода и этанол. В случае использования водной формы трегалозы можно образовать ассоциаты соединений, содержащих ионы металлов, или соединений, содержащих ионы металлов, с присущей им гигроскопичностью, таких как хлорид кальция, смешиванием их в твердых формах. Хотя пропорциональное соотношение между трегалозой или мальтитолом и соединениями ионов металлов зависит от вида соединений, содержащих ионы металлов, молярное соотношение между соединениями ионов металлов и трегалозой или мальтитолом можно предпочтительно установить в диапазоне, обычно составляющем 0,01 или выше, но не более 1000, желательно 0,1 или выше, но не выше 10. Как в случае ассоциатов трегалозы и хлорида кальция, которые подробно описаны ниже в «примерах», ассоциаты можно эффективно получить смешиванием трегалозы или мальтитола и соединений, содержащих ионы металлов, в предписанных молярных соотношениях, таких как приблизительно 1 или 2.
Ассоциаты трегалозы или мальтитола и соединений, содержащих ионы металлов, образованные как описано выше, можно использовать в интактном виде, например в формах растворов, и их можно также использовать в виде выделенных форм. Например, экстракцию, фильтрацию, концентрацию, центрифугирование, диализ, осаждение, кристаллизацию, гидрофобную хроматографию, гель-фильтрационную хроматографию и аффинную хроматографию можно использовать в качестве способа для выделения ассоциатов.
Ассоциаты, образованные как описано выше, или содержащие их фракции можно собрать такими способами, как кристаллизация, осаждение, концентрация и сушка (включая сушку распылением, сушку в вакууме и лиофилизацию). В зависимости от видов соединений, содержащих ионы металлов, ассоциаты, которые можно получить описанными выше способами, имеют следующие очень благоприятные свойства, по сравнению с обычными препаратами соединений, содержащими ионы металлов:
(1) Уменьшенная гигроскопичность
Галоиды щелочно-земельных металлов, включающие хлорид кальция, имеют свойства гигроскопичности. Свойства гигроскопичности соединений, содержащих ионы металлов, значительно уменьшаются образованием ассоциатов с трегалозой или мальтитолом. Поэтому ассоциаты настоящего изобретения, которые включают соединения, содержащие ионы металлов, имеющие присущую им гигроскопичность, характеризуются наличием признака возможности удовлетворительного манипулирования ими. Такие свойства можно с преимуществом использовать для получения средств, подавляющих гигроскопичность. Например, можно подавить гигроскопичность морских продуктов, включающих компоненты маточных солевых растворов.
(2) Ингибирование образования труднорастворимых или нерастворимых соединений, содержащих ионы металлов
В некоторых случаях ионы металлов образуют соли, имеющие низкую растворимость в воде, в зависимости от вида противоионов, как в случае фосфата кальция. Когда противоион, который образует труднорастворимые или нерастворимые соли с такими ионами металлов, добавляют к раствору, включающему такие ионы металлов, быстро образуется и осаждается вещество (соль), имеющая низкую растворимость. Образование такой труднорастворимой или нерастворимой соли можно подавить образованием ассоциатов соединения, включающего такой ион металла и трегалозу или мальтитол, перед образованием труднорастворимой или нерастворимой соли, которая образована растворимым в воде соединением, включающим ион металла. Поэтому ассоциаты соединения, включающего ион металла, которому присуща способность образования труднорастворимой или нерастворимой соли, и трегалозу или мальтитол можно использовать в качестве препаратов, осаждение которых или образование взвеси в воде можно подавить. Такие свойства можно использовать для получения подавляющего осаждение средства для труднорастворимых иди нерастворимых солей.
(3) Улучшенная растворимость в воде
Соединения, содержащие ионы металлов, которые находятся в форме ассоциатов с трегалозой или мальтитолом, имеют во многих случаях более высокую растворимость в воде, чем растворимость, присущая соединениям, содержащим ионы металлов. Например, при ассоциации улучшается растворимость в воде соединений ионов переходных металлов, таких как соли марганца, смоли никеля, соли железа и соли меди, соли кальция, соли магния и соли натрия. Поэтому трегалоза и мальтитол можно преимущественно использовать в качестве агента, улучшающего растворимость, для таких соединений, содержащих ионы металлов. Кроме того, ассоциаты указанных соединений, содержащих ионы металлов, и трегалозы или мальтитола можно преимущественно использовать в областях производства пищевых продуктов, косметических средств и фармацевтических препаратов, при желательном обеспечении раствора, включающего соединения, содержащие ионы металлов в высоких концентрациях.
В результате обширных исследований авторов настоящего изобретения было выявлено, что указанные выше свойства ассоциатов, описанные в пунктах (2) и (3), состояли в образовании растворимых в воде соединений, подобных хелатам. Было также выявлено, что ассоциаты можно было преимущественно использовать для следующих видов применения, потому что они не обладали токсичностью, имели относительно высокую безопасность и оказывали относительно низкое влияние на окружающую среду.
<1> Поскольку растворимость в водных растворах соединений, содержащих ионы металлов, в частности соединений ионов кальция, можно улучшить образованием ассоциатов с трегалозой или мальтитолом, трегалозу и мальтитол можно использовать для предотвращения осаждения и помутнения напитков, включающих такие соединения, такие как безалкогольные напитки, изотонические напитки и растворы для инфузий с добавкой минеральных веществ.
<2> Осаждение труднорастворимых солей, в частности соединений ионов магния, образованных при приготовлении пищевых продуктов с их кипячением и блюд, приготавливаемых в посуде, можно подавить образованием ассоциатов с трегалозой или мальтитолом. В результате можно в значительной степени подавить образование накипи.
<3> Осаждение труднорастворимых солей, в частности магниевых солей жирных кислот, можно подавить образованием ассоциатов с трегалозой или мальтитолом, когда мыло растворено в жесткой воде, включающей соединения, содержащие ионы металлов. В результате образование мыльных хлопьев можно значительно подавить, и при этом практически не ухудшается образование пены и моющая способность мыльных растворов.
<4> Осаждение труднорастворимых солей, в частности солей железа и солей магния, которые, по присущим им свойствам, образуются, когда хранят или кипятят жесткую воду, можно подавить образованием ассоциатов с трегалозой или мальтитолом. В результате можно подавить помутнение воды и образование накипи.
<5> В случае труднорастворимых или нерастворимых веществ, образованных ассоциацией соединений, содержащих ионы металлов, с органическими веществами, за исключением сахаридов, например гликозидами и полифенолами, растворимость в воде органических веществ можно улучшить ассоциированием соединений, содержащих ионы металлов, с трегалозой или мальтитолом.
<6> Грязь, образовывающуюся за счет соединений, содержащих ионы металлов, можно предотвратить и легко удалить промыванием с образованием ассоциатов соединений, содержащих ионы металлов, и трегалозы или мальтитола. Поэтому трегалозу и мальтитол можно преимущественно использовать в качестве предотвращающего агента, удаляющего агента, промывающего агента и средства для придонного слоя ванны при загрязнении соединениями ионов металлов. Эти агенты можно предпочтительно использовать для предотвращения или удаления загрязнения поверхностей стекол, металлов, автомобилей, домов, одежды и тел.
<7> В случае зубных камней или зубных налетов, образующихся из соединений, содержащих ионы кальция, и соединений, содержащих ионы магния, их адгезию можно подавить, и их растворению можно способствовать ассоциированием соединений, содержащих ионы металлов, с трегалозой или мальтитолом. Поэтому трегалозу и мальтитол можно преимущественно использовать для полоскания ротовой полости и зубной пасты.
(4) Подавление окислительной или восстановительной реакции
Ионы переходных металлов, таких как железа и меди и других металлов, могут окисляться или восстанавливаться, в зависимости от состояний. Возможно, что такие реакции окисления и восстановления портят другие вещества, которые одновременно присутствуют с такими ионами. Когда такие соединения, содержащие ионы металлов, образуют ассоциаты с трегалозой или мальтитолом, их окислительная или восстановительная реактивности обычно подавляются. Поэтому ассоциаты соединений, содержащих ионы металлов, которые обладают активностью окисления или восстановления, такие как соли железа и меди, и трегалозы или мальтитола можно преимущественно использовать в качестве препаратов соединений, содержащих ионы металлов, без нарушения качеств других веществ. Такие свойства, как окисление и порча веществ, которые легко окисляются или портятся при совместном присутствии относительно небольшого количества солей железа или солей меди, например витамины, такие как L-аскорбиновая кислота (далее может кратко называться «аскорбиновой кислотой») и токоферолы, высоконенасыщенные жирные кислоты, такие как эйкозапентаеноевая кислота (ЭПК) и докозагексаеноевая кислота (ДЭК), отдушки и красящие вещества, можно подавить смешиванием с трегалозой или мальтитолом для образования ассоциатов.
Порошкообразные продукты, включающие ассоциаты трегалозы или мальтитола и соединений, содержащих ионы металлов, которые включают соединения ионов магния и/или соединения ионов кальция (которые далее можно кратко называть «порошкообразным продуктом, включающим ассоциаты»), можно получить стадиями смешивания трегалозы или мальтитола с соединениями ионов металлов, которые включают соединения ионов магния и/или соединения ионов кальция, образования ассоциатов, а затем измельчения ассоциатов в порошок. Предпочтительно смешивать трегалозу или мальтитол с соединением (соединениями) ионов металлов, включающим соединение ионов магния и/или соединение ионов кальция, которое растворен в водном растворителе, для образования ассоциатов. Молярное соотношение между соединением (соединениями) ионов металлов, включающим соединение ионов магния и/или соединением ионов кальция, и трегалозой или мальтитолом предпочтительнее установить в диапазоне, составляющем обычно 0,001-10, желательно 0,01-5. В случае молярного соотношения ниже, чем 0,001, неудобно использовать смесь в качестве агента, обогащенного минералами, или ему подобного, ввиду низкого содержания ассоциата, включающего соединение ионов магния и/или соединение ионов кальция. В случае молярного соотношения выше, чем 10, гигроскопичность порошкообразных продуктов, включающих ассоциат, который получают с использованием смеси, улучшается недостаточно.
Соединения, содержащие ионы металлов, включающие соединения ионов магния и/или соединения ионов кальция, можно получить смешиванием имеющихся в продаже соединений ионов магния и соединений ионов кальция в надлежащей пропорции. Маточный солевой раствор представляет собой пример, включающий оба соединения в смешанной форме. В такой маточный солевой раствор можно необязательно добавить другие соединения, содержащие ионы металлов и органические вещества, такие как сахариды и относящиеся к сахаридам вещества.
Маточный солевой раствор обычно готовят этапами концентрации морской воды способом нагревания и/или способом обмена ионов, осаждения хлорида натрия, отделения полученного хлорида натрия и сбора остаточного раствора. Маточный солевой раствор имеет сильный, едкий запах и неприятный вкус, такой как горький вкус, и включает соединения ионов магния в качестве основного компонента и соединения ионов кальция, соединения ионов калия и соединения ионов натрия в качестве других компонентов. Маточный солевой раствор использовали в качестве материала для получения солей магния и солей калия, улучшающих аромат агентов для соевого молочка, и коагулирующих агентов для получения «тофу» (творога из бобов).
Компоненты маточного солевого раствора означают соединения, содержащие ионы металлов, включающие солевой раствор, и включающие, по меньшей мере, соединения ионов магния и/или соединения ионов кальция. Обычно маточный солевой раствор продается в жидкой форме и включает в качестве компонентов, например, 17,5% (мас./мас.) хлорида магния, 8,1% (мас./мас.) хлорида кальция, 3,6% (мас./мас.) хлорида калия, 2,9% (мас./мас.) хлорида натрия. Высушенные солевые порошки, которые можно получить концентрацией интактного маточного солевого раствора с последующей кристаллизацией или сушкой и измельчением в порошок, имеют относительно сильную гигроскопичность и быстро превращаются в жидкую форму за счет их гигроскопичности во время хранения в условии относительно высокой влажности.
Ассоциаты, образованные способом настоящего изобретения, можно получить в порошкообразной форме (в дополнение к жидкой и пастообразной формам) такими способами, как кристаллизация, фракционное осаждение, концентрация и сушка (включая сушку распылением, сушку в вакууме и лиофилизацию). Нежелательные свойства, такие как свойство гигроскопичности, восстанавливающая способность, окисляющая способность и низкая растворимость в воде при промышленных операциях с обычным порошкообразным препаратом соединений, содержащих ионы металлов, включающих соединения ионов магния и/или соединения ионов кальция, улучшаются в порошкообразных продуктах, включающих полученные таким образом ассоциаты. Поэтому порошкообразные продукты, включающие ассоциаты, имеют удовлетворительные характеристики.
Ассоциаты и содержащие их порошкообразные продукты настоящего изобретения, которые проявляют описанное выше действие, очень полезны в различных областях, в которых используют соединения, содержащие ионы металлов или маточный солевой раствор в качестве материалов, ингредиентов и продуктов, например пищевых продуктов (включая напитки), сельскохозяйственных и морских продуктов, косметических изделий, фармацевтических препаратов, предметов потребления, изделий химической промышленности, и в производстве материалов и ингредиентов, используемых в указанных областях. Их можно использовать в изолированном виде или, необязательно, в форме композиции наряду с другими ингредиентами, например одним или более наполнителей и носителей, таких как карбонат кальция, фосфат кальция, лактоза, сахарные спирты, циклические сахариды, декстрин, крахмал и целлюлоза. Желательно, чтобы другие ингредиенты, которые можно использовать наряду с ассоциатами или порошкообразными продуктами, включающими ассоциаты настоящего изобретения, были биологически приемлемыми ингредиентами в случае использования таких композиций в живых организмах. В случае использования в области пищевой промышленности ассоциаты и содержащие их порошкообразные продукты настоящего изобретения можно использовать наряду, например, с подсластителями, такими как сахароза, глюкоза, мальтоза, L-фукоза, L-рамноза, стевия, Glycyrrhiza glabia, сложный метиловый эфир с L-аспартилом L-фенилаланином, глицирризинат и сукралоза, подкисляющие агенты, такие как адипиновая кислота, лимонная кислота, глюконо-дельта-лактон, уксусная кислота, винная кислота, фумаровая кислота и молочная кислота, приправами, такими как аспартат натрия, аланин, лимонная кислота, глутаминовая кислота, теанин и хлорид натрия, одним или более красящими агентами, вкусовыми добавками, усилителями вкуса, вызывающими набухание агентами, консервантами, разрыхлителями, агентами, предотвращающими окисление, обесцвечивающими агентами, агентами, придающими пастообразную консистенцию, стабилизирующими агентами и эмульгаторами, которые обычно используют в пищевых продуктах.
Ассоциаты и содержащие их порошкообразные продукты настоящего изобретения можно также использовать для пищевых продуктов; конкретными примерами являются различные приправы, такие как столовая соль, соевый соус, порошкообразный соевый соус, «мисо» (бобовая паста), «фунматсу-мисо» (порошкообразное «мисо»), «мороми» (очищенный саке), «хашио» (рафинированный соевый соус), «фурикаке» (рыбное блюдо с приправой), майонез, приправа, уксус, «санбаи-зу» (соус из сахара, соевого соуса и уксуса), «фунматсу-суши-зу» (порошкообразный уксус для суши), «чука-но-мото» (быстрорастворимая смесь для китайских блюд), «тентсую» (соус для японской прожаренной в избытке жира пищи), «ментсую» (соус для японской вермишели), бульон, соус, кетчуп, «якинику-но-таре» (соус для японского мяса, зажаренного на гриле), острая перечная пищевая приправа, быстрорастворимая смесь для тушеной пищи, быстрорастворимая суповая смесь, «даши-но-мото» (быстрорастворимая бульонная смесь), приправа из нуклеиновых кислот, смешанная приправа, «мирин» (сладкое печенье), «шин-мирин» (искусственный мирин), столовый сахар и кофейный сахар; различные «вагаши» (японские печенья), такие как «сенбей» (рисовый крекер), «араре» (рисовое печенье в виде кубиков), «окоши» (просовое и рисовое печенье), «мочи» (рисовая паста) и им подобные, «манью» (сдобная булочка с бобовым джемом), «уиро» (сладкое рисовое желе), «анн» (бобовый джем) и им подобные, «йокан» (сладкое желе из бобов), «мизу-йокан» (мягкое желе из бобов азуки), «кингёку» (вид йокана), желе, пао де Кастелла и «амедама» (японская конфета); западные кондитерские изделия, такие как сдобная булочка с изюмом, бисквит, крекер, печенье, пирог, пудинг, масляный крем, яично-молочный крем, слоеный пирожок с кремом, вафли, бисквитный торт, пончик, шоколад, жевательная резинка, карамель и конфета; замороженные десерты, такие как мороженое и шербет; сиропы, такие как «каджитсу-но-сироп-зуке» (консервированный фрукт) и «кори