機能性食品および飲料プロトタイプ処理中のUC-II®非変性II型コラーゲンの保持

化学工学 分析化学 化学
非変性II型コラーゲン 関節の健康 機能性栄養素 食品 飲料 加工安定性

UC-II® 未変性II型コラーゲンの機能性食品および飲料加工中の保持に関する研究

学術背景

コラーゲンは、食品および飲料業界で広く使用され、製品の栄養価と健康効果を向上させるために利用されています。特に、UC-II®未変性II型コラーゲンは、関節健康への潜在的な利点から注目を集めています。しかし、食品および飲料の加工過程は通常、高温、酸性またはアルカリ性環境を含み、これらの条件はコラーゲンの品質と生体活性に影響を与える可能性があります。したがって、異なる加工条件下での未変性II型コラーゲンの安定性を理解することは、機能性食品および飲料の開発を最適化する上で非常に重要です。

この研究では、UC-II®未変性II型コラーゲンが様々な機能性食品および飲料プロトタイプの加工中にどの程度保持されるかを評価し、製造業者が最終製品での有効性を確保するための科学的根拠を提供することを目指しています。

論文の出典

この論文は、George Pates、Tyler White、Shane Durkee、Zainulabedin Saiyedによって共著され、彼らはすべてアメリカのグリーンウッドにあるLonza Greenwood LLCに所属しています。論文は2023年5月9日に『Data in Brief』ジャーナルに掲載され、タイトルは「UC-II® undenatured type II collagen data show retention during functional food and beverage prototype processing」です。

研究フロー

研究目標

この研究は、未変性II型コラーゲン（UC-II®）が異なる食品および飲料の加工過程でどれだけ保持されるかを評価することを目的としています。具体的には、栄養バー、ゼリー、チューウィング、乳製品飲料などにおける保留率を評価します。酵素連鎖免疫吸着試験（ELISA）を使用して、加工前後における未変性II型コラーゲンの含有量を比較しました。

研究方法

  1. プロトタイプの選択と準備 多様な機能性食品および飲料プロトタイプが選ばれました。これらには栄養バー、ゼリー、チューウィング、乳製品飲料、植物由来飲料、炭酸飲料が含まれます。各プロトタイプには40 mg/個のUC-II®未変性II型コラーゲンが添加されました。

  2. 加工プロセス

    • 栄養バー：湿潤成分と乾燥成分を混合し、押出成型機を用いて成形します。121°Cで20分間焼成し、冷却後に検査します。
    • ゼリー：ゼラチン、タピオカシロップ、サトウキビ糖、ペクチンなどを混合し、71°Cまで加熱し、pH値を4.7に調整します。その後、型に入れて冷却し、検査します。
    • チューウィング：ゼラチン、マルチトールシロップ、クエン酸溶液などを混合し、121°Cまで加熱し、103°Cまで冷却します。その後、でんぷんベッドで成形し、乾燥後に検査します。
    • 乳製品飲料：UC-II®を牛乳に添加し、37°Cまで加熱し、冷却後に検査します。

  3. 検査方法 Chondrex社の多種類II型コラーゲン検测试薬キットを使用し、ELISA法により加工前後の未変性II型コラーゲンの含有量を測定しました。

研究結果

  • 栄養バー：未変性II型コラーゲンの保持率はほぼ100%でした。
  • チューウィング：保持率は98%でした。
  • ゼリー：保持率は96%でした。
  • 乳製品飲料：保持率は81%でした。
  • その他の製品：高温処理された玄米チップなどの保持率は低く（33%-66%）、加工条件による差異が顕著でした。

また、未変性II型コラーゲンの保持率は加工時間、温度、pH値と密接に関連していることが示されました。

結論と意義

科学的価値

この研究は初めて、UC-II®未変性II型コラーゲンが様々な食品および飲料の加工過程でどの程度安定であるかを系統的に評価し、関連製品の開発に重要な科学的根拠を提供しました。

応用的価値

製造業者は、研究結果に基づいて加工条件を最適化し、未変性II型コラーゲンの活性を最大限に保持することで、製品の栄養価と健康効果を向上させることができます。

研究のハイライト

  • 包括的なプロトタイプカバレッジ：研究は多様な食品および飲料タイプをカバーしており、幅広い代表陛を持っています。
  • 正確な検査方法：ELISA法を採用することで、データの精度と信頼性を確保しました。
  • 実用性の高い結論：研究結果は直接製品開発と工程最適化に適用可能です。

その他の情報

この研究の原始データは公開されており、Mendeley Dataプラットフォームから取得できます。さらに、作者は本研究がLonza Capsules and Health Ingredientsによって資金提供されたことを明記しています。

この研究を通じて、私たちは未変性II型コラーゲンが食品加工中での安定性について深く理解するとともに、関連産業に重要な技術支援と革新方向を提供します。これにより、機能性食品および飲料のさらなる発展が促進され、消費者にとってより健康的な選択肢が提供されます。