JP7633678B2 - 液状溶液中に溶解する栄養素のコンパクトポッドおよびその製造方法 - Google Patents

Description

［優先権の主張］
本出願は、２０１８年１０月２６日出願の米国仮特許出願第６２／７５０，８４０号からの優先権の利益を主張しており、その内容全体が参照により組み込まれる。

［本発明の分野］
本明細書に説明する本発明は、栄養素粉末および／または栄養素サプリメント粉末を、飲料中に溶解することができる緊密化された単一のポッドに変換するための方法を詳述する。このコンパクトポッドの発明は、（ａ）栄養素粉末／栄養素サプリメント粉末を有するポッド成分（すなわち、緊密化および溶解を支援する成分）の配合物と、（ｂ）型を使用して、栄養素配合物を有するポッド成分を固体のコンパクトポッドへと緊密化するためのプロセスと、（ｃ）保護コーティング、フィルム、および／または乾燥封入をコンパクトポッドに追加するためのプロセスとから構成され、工程（ａ）および工程（ｂ）は、本発明として単独で存在することができ、工程（ｃ）は、場合によるが、少なくとも工程（ａ）または工程（ｂ）の完了を必要とするので、依然として本発明の一部である。結果として得られたコンパクトポッドは、ポッド成分＋栄養素の特定の組み合わせを使用しており、手で保持および操作するのに十分強い固体構造の創出を可能にし、および／または破壊することなく１メートルの落下に耐えることができるが依然として（発泡性入浴剤のように）容易に溶解することができる方法で、緊密化が生じる。このことは、粉末を緊密化するために栄養産業および医薬産業において通常使用されるように、丸剤プレスのような装置内で栄養素／化学物質を単純に緊密化することとは異なる。本出願は、栄養素粉末および／または栄養素サプリメント粉末（カンナビス由来の化合物を除く）の全形態についてコンパクトポッドを創製する方法／プロセスに及んでいる。結果として得られたコンパクトポッドは、乾燥時には固体緊密化構造のままであるが、水溶液ならびに／または油および/もしくは有機溶媒に入れると解離／溶解または懸濁している。コンパクトポッドは、それらの意図された目的に適合するように、ある範囲の大きさ（０．１～２０００グラム）および何らかの３次元形状で作製することができる。

栄養素サプリメント、特に栄養素含有粉末および栄養素含有顆粒（またはペレット）は、一般に、選択された飲料中に混合され、食事を補うために消費され（例えば、ホエータンパク質）、ごはんを置換し（例えば、乳児用調製粉乳またはごはん置き換え製剤）、または単に、より容易な消費のために乾燥され粉末（例えば、野菜粉末）へと粉砕された完全な食品であるように消費される。栄養素粉末／顆粒および栄養素サプリメント粉末はまた、液体中に溶解し、非ヒト動物、植物および微生物の消費のために使用することもできる。栄養素粉末／顆粒および栄養素サプリメント粉末は、店舗からの購入のために容易に入手可能であるが、３つの主な欠点を含んでいる。
１）溶解度の低い栄養素は、激しい混合が必要である。

栄養素粉末および／または栄養素サプリメント粉末を消費する一般的な方法は、標準的なシェーカーボトル（図１）内で粉末を溶媒（例えば、水）に添加することおよび溶媒を粉末に添加することと、蓋を締め、次いでボトルを振盪して内容物を混合することとである。残念なことに、タンパク質粉末（例えば、ホエー、カゼイン、大豆、アサ、およびエンドウ）などの多くの市販の粉末は、水中で非常に可溶性というわけではなく、激しく撹拌しても粉末は依然として水中で凝集する傾向がある。凝集は、いくつかの理由で起こる可能性があり、一例は、粉末の粒径が小さ過ぎるときであり、結果として、容易に水和しない閉じ込められた空気空間をもたらす。

凝集に対抗する方法には、泡立てボールを使用して浮遊凝集塊を破壊すること（しかしながら、容器の壁への凝集に対して移りやすい）、温水を使用して可溶性を増大させること（しかしながら、この結果、最終産物の味が悪くなる）、および電動ブレンダーを使用すること（移動中の使用には不便であり、浄化は適宜である）が含まれる。本明細書で説明する本発明、すなわち、コンパクトポッドは、栄養素粉末／栄養素サプリメント粉末をポッド成分（すなわち、可溶化薬および緊密化薬）で緊密化することによって、これらの問題を易化する。これらのポッド成分は、栄養素粉末／栄養素サプリメント粉末を溶液中に、すなわち、栄養素粉末／栄養素サプリメント粉末の水和を徐々に可能にすることによって分散させ、結果として栄養素粉末／栄養素サプリメント粉末単独と比較して、閉じ込められた空気空間が少ないことにより、凝集が低下する。ポッド成分はまた、溶媒（例えば、水）中でのコンパクトポッドの解離を可能にするような方法で粉末を緊密化することが可能である。
２）粒径の小さな栄養素（粉末または顆粒／ペレット）は結果として流出をもたらし、したがって無駄が生まれる

タンパク質粉末は、微粉末（栄養素粉末／栄養素サプリメント粉末の一例）であり、このことは、該タンパク質粉末が強風条件下で容易にエアロゾル化することができ、元のストックバッグ／ストック容器からシェーカー（またはカップ）に移すときにこぼれる可能性があることを意味する。明らかな混乱とは別に、粉末のこぼれは、（ひとすくいの尺度が不正確であることとすでに関係した）食事摂取量の追跡の困難さ、消費者にとって失われたタンパク質の経済的影響、およびヒトのカーボンフットプリントに無駄な材料を追加することを含む多くの欠点を有する。粉末をコンパクトポッドに変換することは、コンパクトポッドが粉末のない状態という解決策を提供するので、これらのすべての問題を回避し、投与精度も上げる。
３）標準的な包装は厄介であり、移送および保管が困難となる

タンパク質粉末は、健康志向者および競技者によって広く使用されている。この粉末は、普通、大量に、典型的には５００グラム～５キログラムで消費者に販売される。粉末は、最も一般的には円筒状の容器またはバッグで販売され、個人的な移送に負担をかける。したがって、消費者は、旅行またはジムでの使用のために、より小さな大きさで粉末を運搬せざるを得ない（例えば、粉末をより小さい容器に入れる）。だが、数種類のシェーカーボトルは、小さな容器を備えており、該容器は、丸剤および粉末を保持するためにボトルの底部にねじ込まれている。標準的な包装に伴う別の問題は、タンパク質粉末タイプの種類が無限であるように見えることであり、したがって、ほとんどのタンパク質粉末を試料採取することは、該タンパク質粉末の半分以上において投資しなければならないことを意味する（しかし、会社によっては単回使用分のパケットを販売している）。ほとんどの場合、該容器またはバッグには、粉末の単回使用量を測定するためのさじが付属しており、これは不便にも粉末の下に深く埋もれてしまう傾向があり、困ることなく見つけるのは困難となる。コンパクトポッドは、消費者が所与のタンパク質粉末の単回使用分を持ち運ぶことができる便利な解決策を提供する。コンパクトポッドはまた、消費者と粉末を販売する栄養素／栄養素サプリメント企業との両方に試料採取解決策も提供する。

本発明は、タンパク質粉末など、栄養素粉末および／または栄養素サプリメント粉末をコンパクトポッドに変換するための製剤およびプロセスの組み合わせを説明する（図２～４）。固体形態（例えば、粉末、顆粒、結晶）および液体（予め溶解した粉末、顆粒、結晶）における栄養素粉末および／または栄養素サプリメント粉末は、まず一緒に製剤され、次いで、混合ツール（例えば、スプーン）による撹拌または密閉容器（例えば、シェーカーボトル）内での振盪の有無にかかわらず、液状溶液／懸濁液へと高度に可溶性（溶解可能）のままでありながら、取り扱う間の手間および廃棄物を削減する方法で緊密化されることができる。このコンパクトポッドの本発明は、（ａ）栄養素粉末／栄養素サプリメント粉末を含有するポッド成分の製剤、（ｂ）型を使用してポッド成分＋栄養素製剤を固体コンパクトポッドへと緊密化するためのプロセス、および（ｃ）場合による保護コーティングの追加のためのプロセスから構成される。結果として得られたコンパクトポッドは、ポッド成分と栄養素との特定の組み合わせ／比率を使用しており、手で保持および操作しおよび／または破壊することなく１メートルの落下に十分強い固体構造の創出を可能にするが、依然として（発泡性入浴剤のように）容易に溶解することができる方法で、緊密化される。このことは、粉末を緊密化するために栄養産業および医薬産業において通常使用されるように、丸剤プレスのような装置内で栄養素／化学物質を単純に緊密化することとは異なる。本出願は、栄養素粉末および／または栄養素サプリメント粉末（カンナビス由来の化合物を除く）の全形態についてコンパクトポッドを創製する方法に及んでいる。

本発明の好ましいおよび代替の例を、次の図面に関して後に詳細に説明する。
タンパク質粉末および水からのタンパク質振盪物の作製を示す。

標準的なタンパク質振盪物を作製する方法を実証する。タンパク質粉末バッグまたはタンパク質粉末容器を開封し、シェーカーボトルの上部を除去することから開始して、容器からさじすりきり１杯の粉末を取り出し、シェーカーボトルに入れ、このことは結果としていくらかの偶発的なこぼれをもたらす。次に、水をシェーカーボトルに添加し、上部をねじって閉じ込む。次に、ボトルを振盪して粉末を水と混合し、このことは結果として、粉末塊が残存している粉末を部分的に溶解させる。
コンパクトポッドの作製を示す。

コンパクトポッドを、栄養素粉末および／または栄養素サプリメント粉末を緊密化することから創製する。第１に、栄養素の種類が選択され、例えば、栄養素マイクロエマルション／栄養素ナノエマルションおよびミセル、栄養素粉末、栄養素顆粒または栄養素溶液であり、ならびにこれらの何らかの組み合わせである。第２に、栄養素をポッド成分と混合する。第３に、これらを型に充填し、圧力（例えば、機械的圧力、真空圧、空気圧、および／または静電圧を含むが、これらに限定されない）を加えて栄養素をコンパクトポッドへと緊密化する。第４に、コンパクトポッドからの乾燥および／または溶媒除去は、さまざまな方法を使用して（例えば、加熱／脱水、真空オーブン、凍結乾燥、ガス（例えば、窒素）、および圧力ありまたは圧力なしでガスを包含する他の方法を使用して）、型の内部でまたは外側で行うことができる。
湿式コーティングによるコンパクトポッドの作製を示す。

コンパクトポッドを、栄養素粉末および／または栄養素サプリメント粉末を緊密化することから創製する。第１に、栄養素の種類が選択され、例えば、栄養素マイクロエマルション／栄養素ナノエマルションおよびミセル、栄養素粉末、栄養素顆粒または栄養素溶液であり、ならびにこれらの何らかの組み合わせである。第２に、栄養素を１つ以上のポッド成分と混合する。第３に、これらを型に充填し、圧力（例えば、機械的圧力、真空圧、空気圧、および／または静電圧を含むが、これらに限定されない）を加えて栄養素をコンパクトポッドへと緊密化する。第４に、コンパクトポッドからの乾燥および／または溶媒除去は、さまざまな方法を使用して（例えば、加熱／脱水、真空オーブン、凍結乾燥、ガス（例えば、窒素）、および圧力ありまたは圧力なしでガスを包含する他の方法を使用して）、型の内部でまたは外側で行うことができる。第５に、コーティングを、噴霧、はけ塗、浸漬、または鋳込を含むがこれらに限定されない方法を使用して加え、このことは、コンパクトポッドの表面を完全にまたは不完全に覆うことができる。
乾式封入によるコンパクトポッドの作製を示す。

コンパクトポッドを、栄養素粉末および／または栄養素サプリメント粉末を緊密化することから創製する。第１に、栄養素の種類が選択され、例えば、栄養素マイクロエマルション／栄養素ナノエマルションおよびミセル、栄養素粉末、栄養素顆粒または栄養素溶液であり、ならびにこれらの何らかの組み合わせである。第２に、栄養素を１つ以上のポッド成分と混合する。第３に、これらを型に充填し、圧力（例えば、機械的圧力、真空圧、空気圧、および／または静電圧を含むが、これらに限定されない）を加えて栄養素をコンパクトポッドへと緊密化する。第４に、コンパクトポッドからの乾燥および／または溶媒除去は、さまざまな方法を使用して（例えば、加熱／脱水、真空オーブン、凍結乾燥、ガス（例えば、窒素）、および圧力ありまたは圧力なしでガスを包含する他の方法を使用して）、型の内部でまたは外側で行うことができる。第５に、コンパクトポッド上に硬質シェルカプセルを組み立て、該カプセルは水溶性、非水溶性であってよく、コンパクトポッドの表面を完全にまたは不完全に覆うことができる。
カプセル状または丸剤状のコンパクトポッドを生成することができる型の概略図（ａ：トッププレス、ｂ：ベース、ｃ：側部支持体）を示す。

型は、３つの部品、すなわちトッププレス、ベース、および側部支持体からなる。側部支持体はベースの上部に嵌合し、トッププレスは側部支持体に嵌合する。型部品は、プラスチック（ＰＬＡ、ＡＢＳ、およびＰＥＴを含むが、これらに限定されない）、バイオ繊維、バイオ複合材料、セラミック、金属（アルミニウム、ステンレス鋼、合金、マグネシウム、および銅合金を含むが、これらに限定されない）、シリコーン、天然ポリマー、半合成／合成ポリマー、またはコンパクトポッドを創製するために本文書において説明されている型の形態で形状を維持するであろう他の材料から製造することができる。型は、所望の最終容積のコンパクトポッドを製造するために拡大または縮小することができる。この図面における型は、単一のコンパクトポッドを創製するための型であるが、複数のコンパクトポッドを製造するために型をいくつかで組み立てることができる。型を用いてコンパクトポッドを創製するために、組立ての順序は次の通りである。
１．側部支持体をベース上に置く。側部支持体は漏斗として作用する。
２．製剤（湿式、乾式、またはこれら２つの何らかの組み合わせ）を側部支持体に入れ、該製剤は、主としてベース内に溜まる。
３．次いで、トッププレスを側部支持体内へと挿入し、押下し、製剤をコンパクトポッド内へと緊密化する。トッププレスを押下する機械的な力は、機械的圧力、空気圧、または水圧を含むことができるが、これらに限定されない。
４．次いで、トッププレスを取り外し、コンパクトポッドを露出させることができる。次いで、コンパクトポッドを、側部支持体が依然として所定の位置にある状態でそのまま乾燥させることができ、または側部支持体を取り外すことができ、コンパクトポッドをベース内に残して乾燥させることができ、またはコンパクトポッドをベース（および型の他の部品）から完全に取り外して単独で乾燥させることができる。
５．コンパクトポッドを乾燥させた後、さらなる乾燥／脱水工程またはコーティングの付加を含むがこれらに限定されないさらなる加工をコンパクトポッドに対して行うことができる。
ルーロー四面体状のコンパクトポッド（ａ：トッププレス、ｂ：ベース、ｃ：側部支持体）を生成することができる型の概略図である。

型は、３つの部品、すなわちトッププレス、ベース、および側部支持体からなる。側部支持体はベースの上部に嵌合し、トッププレスは側部支持体に嵌合する。型部品は、プラスチック（ＰＬＡ、ＡＢＳ、およびＰＥＴを含むが、これらに限定されない）、バイオ繊維、バイオ複合材料、セラミック、金属（アルミニウム、ステンレス鋼、合金、マグネシウム、および銅合金を含むが、これらに限定されない）、シリコーン、天然ポリマー、半合成／合成ポリマー、またはコンパクトポッドを創製するために本文書において説明されている型の形態で形状を維持するであろう他の材料から製造することができる。型は、所望の最終容積のコンパクトポッドを製造するために拡大または縮小することができる。この図面における型は、単一のコンパクトポッドを創製するための型であるが、複数のコンパクトポッドを製造するために型をいくつかで組み立てることができる。型を用いてコンパクトポッドを創製するために、組立ての順序は次の通りである。
１．側部支持体をベース上に置く。側部支持体は漏斗として作用する。
２．製剤（湿式、乾式、またはこれら２つの何らかの組み合わせ）を側部支持体に入れ、該製剤は、主としてベース内に溜まる。
３．次いで、トッププレスを側部支持体内へと挿入し、押下し、製剤をコンパクトポッド内へと緊密化する。トッププレスを押下する機械的な力は、機械的圧力、空気圧、または水圧を含むことができるが、これらに限定されない。
４．次いで、トッププレスを取り外し、コンパクトポッドを露出させることができる。次いで、コンパクトポッドを、側部支持体が依然として所定の位置にある状態でそのまま乾燥させることができ、または側部支持体を取り外すことができ、コンパクトポッドをベース内に残して乾燥させることができ、またはコンパクトポッドをベース（および型の他の部品）から完全に取り外して単独で乾燥させることができる。
５．コンパクトポッドを乾燥させた後、さらなる乾燥／脱水工程またはコーティングの付加を含むがこれらに限定されないさらなる加工をコンパクトポッドに対して行うことができる。
ボール状または球状のコンパクトポッドを生成することができる型の概略図（ａ：トッププレス、ｂ：ベース、ｃ：側部支持体）を示す。

型は、３つの部品、すなわちトッププレス、ベース、および側部支持体からなる。側部支持体はベースの上部に嵌合し、トッププレスは側部支持体に嵌合する。型部品は、プラスチック（ＰＬＡ、ＡＢＳ、ＰＥＴを含むが、これらに限定されない）、バイオ繊維、バイオ複合材料、セラミック、金属（アルミニウム、ステンレス鋼、合金、マグネシウム、および銅合金を含むが、これらに限定されない）、シリコーン、天然ポリマー、半合成／合成ポリマー、またはコンパクトポッドを創製するために本文書において説明されている型の形態で形状を維持するであろう他の材料から製造することができる。型は、所望の最終容積のコンパクトポッドを製造するために拡大または縮小することができる。この図面における型は、単一のコンパクトポッドを創製するための型であるが、複数のコンパクトポッドを製造するために型をいくつかで組み立てることができる。型を用いてコンパクトポッドを創製するために、組立ての順序は次の通りである。
１．側部支持体をベース上に置く。側部支持体は漏斗として作用する。
２．製剤（湿式、乾式、またはこれら２つの何らかの組み合わせ）を側部支持体に入れ、該製剤は、主としてベース内に溜まる。
３．次いで、トッププレスを側部支持体内へと挿入し、押下し、製剤をコンパクトポッド内へと緊密化する。トッププレスを押下する機械的な力は、機械的圧力、空気圧、または水圧を含むことができるが、これらに限定されない。
４．次いで、トッププレスを取り外し、コンパクトポッドを露出させることができる。次いで、コンパクトポッドを、側部支持体が依然として所定の位置にある状態でそのまま乾燥させることができ、または側部支持体を取り外すことができ、コンパクトポッドをベース内に残して乾燥させることができ、またはコンパクトポッドをベース（および型の他の部品）から完全に取り外して単独で乾燥させることができる。
５．コンパクトポッドを乾燥させた後、さらなる乾燥／脱水工程またはコーティングの付加を含むがこれらに限定されないさらなる加工をコンパクトポッドに対して行うことができる。

このコンパクトポッドの発明は、（ａ）栄養素粉末／栄養素サプリメント粉末を有するポッド成分（すなわち、緊密化および溶解を支援する成分）の製剤と、（ｂ）型を使用して、配合物（ポッド成分＋栄養素）を固体のコンパクトポッドへと緊密化するためのプロセスと、（ｃ）保護コーティングを、フィルム、および／または乾燥封入をコンパクトポッドに追加するためのプロセスとから構成され、工程（ａ）および工程（ｂ）は、本発明として単独で存在することができ、工程（ｃ）は、場合によるが、少なくとも工程（ａ）または工程（ｂ）の完了を必要とするので、依然として本発明の一部である。結果として得られたコンパクトポッドは、栄養素とポッド成分との特定の組み合わせ／比率を使用しており、手で保持および操作しならびに／または破壊することなく１メートルの落下に十分強い固体構造の創出を可能にするが、依然として（発泡性入浴剤のように）容易に溶解することができる方法で、緊密化される。このことは、粉末を緊密化するために栄養産業および医薬産業において通常使用されるように、丸剤プレスのような装置内で栄養素／化学物質を単純に緊密化することとは異なる。本出願は、栄養素粉末および／または栄養素サプリメント粉末（カンナビス由来の化合物を除く）の全形態についてコンパクトポッドを創製する方法／プロセスに及んでいる。本発明は、いずれかの形態の栄養素を、液状溶液中におよび／または懸濁液内へと容易に溶解するコンパクトポッドへと緊密化することを可能にする。栄養素形態には、マイクロ／ナノエマルション、ミセル、粉末、顆粒または栄養素液の形態のものが含まれるが、これらに限定されない。該栄養素形態にはまた、造粒粉末を含むがこれに限定されない前処理された栄養素も含まれる。最終配合物（ポッド成分＋栄養素）またはコーティングは、特定の栄養素（または栄養素の何らかの組み合わせ）についてカスタマイズして、（Ａ）水（または何らかの種類の飲料もしくは液体）への配合物の最大溶解速度、ならびに／または（Ｂ）溶解速度、密度、および構造的完全性を調節するためのコンパクトポッドの機械的特性（例えば、強度、疲労限界、圧縮強度、引張強度、伸び、硬度および弾性率）の操作を可能にすることができる。コンパクトポッドを製造するための栄養素、ポッド成分、緊密化プロセス、コーティングおよび封止の潜在的なさまざまな組み合わせの例として、図２～図４を参照されたい。

コンパクトポッド配合物は、２つの一般的な区分に収まる。

第１節。親水性（水溶性）栄養素配合物。
これらは、以下を含有する崩壊／緊密化を追加して溶解可能なコンパクトポッド内へと配合される。
・予め緊密化されたコンパクトポッドの迅速な膨張および給水を可能にする崩壊剤（最終配合物の０．１～５０％（ｗ／ｗ））、
・有機酸および炭酸塩であって、合わせたときに溶解剤として作用し、発泡作用を生じる有機酸および炭酸塩（全配合物の０．１～５０％（ｗ／ｗ））、
・結合剤として作用し、ポッドの機械的強度を高める食物繊維（全配合物の０．１～５０％（ｗ／ｗ））
・製剤の湿式造粒および結合のための溶媒（全配合物の０．１～５０％（ｗ／ｖ））だが、いくつかの配合物では、溶媒を用いない乾式緊密化でも十分である。

次いで、この配合物を０．１ＭＰａ超で圧縮して、何らかの３次元の大きさまたは形状の単一のコンパクトポッドにする。例えば、コンパクトポッドは、標準的な投与量および質量（例えば、５、１０、および２０グラム）、ならびにカスタマイズ可能な形状（例えば、球状または円筒状）、または製造元のロゴの形状で創製することができる。次いで、コンパクトポッド製造は、可溶性天然／半合成／合成繊維または他の栄養素／成分／材料によるコーティング、特に、意図された溶媒に適したコーティング（例えば、水中で飲むことを意図したコンパクトポッド用の水溶性コーティング）を有するまたは有しないコンパクトポッドを（例えば、乾燥、真空オーブン、凍結乾燥などを使用して）乾燥させることによって完了する。

第２節。疎水性（水不溶性）栄養素配合物。
コンパクトポッドを製剤するのに必要とされる追加の工程は次の通りである。
・栄養素を溶媒中に溶解する。例えば、メタノール、エタノール、ペンタンまたはヘキサンなどの有機溶媒（だがこれらに限定されない）、
・両親媒性分子は、栄養素と組み合わされて、両親媒性分子によって封止された、栄養素の親水性のナノ粒子またはマイクロ粒子（すなわち、ミセル、リポソームまたはプロリポソームのエマルション）が形成される。例えば、ヒドロホビンタンパク質、カゼインタンパク質または胚形成後期多量タンパク質（ｌａｔｅ ｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓ ａｂｕｎｄａｎｔ ｐｒｏｔｅｉｎ）（だがこれらに限定されない）、
・選択栄養素を溶解しようとするときに両親媒性分子を用いてナノ粒子／マイクロ粒子を形成することができない場合、より極性の高い溶媒を使用して、主に非水溶性の栄養素配合物中へと混合する（不均一な混合物を生成する）こともできる。

ナノ粒子および/またはマイクロ粒子は、液体形態のままであってよく、またはその後（例えば、液体窒素中へとピペットで注入し、次いで凍結乾燥チャンバ内に入れることによって）凍結乾燥してよい。結果として得られた栄養素ナノ／マイクロ粒子は、先にすでに説明したようにコンパクトポッド内へと配合することができる（第１節）。

先の方法は、溶解速度および／または機械的強度を最大限にするようにコンパクトポッド内へと配合される栄養素に応じて変えることができるかまたは組み合わせることができる。コンパクトポッド配合物の例を、以下の配合物の実施例において列挙する。
型の実施例

型の設計は、緊密化の方法に応じて大きく変えることができる。例えば、本発明者らは、３次元プリンタまたはＣＮＣ機を使用した３ピースシステムを作製し、いずれも同等に良好に機能したので、例として図５～図７を参照されたい。これにより、緊密化を引き起こすためにトッププレスに機械的圧力を手動で加えることが可能になった。図５～図７は、唯一の型設計ではないが、該型設計はコンパクトポッドを製造するために機能したので、本発明の一部である緊密化プロセスの一部として含まれる。この設計は、他の多くの設計が機能するであろうことから必要ではないが、この３ピース設計は、コンパクトポッドを製造するのに十分であるので、本発明のプロセス（工程ｂ）部分に含まれる。
配合物の実施例

以下の例における比は、緊密化および溶解速度（実験のデータおよび理論に基づいており、データが説明されており、含まれていない）にとって最適であると判断された。所与のコンパクトポッド容積について、配合物中の溶解作用薬を増加させると、典型的には、結果としてより迅速に溶解するコンパクトポッドが得られたが、これは、結果としてコンパクトポッド中に存在するために利用可能な栄養素の所望の用量をより少量にした。所与のコンパクトポッド容積について、配合物中の溶解作用薬を減少させると、典型的には、結果として溶解がより遅滞する（例えば、２分超）コンパクトポッドが得られ、これは好ましくない場合があるが、所与の容積に対して溶解作用薬が占める空間に代えて栄養素を増加させることができた。
実施例１：日本で購入した市販のホエータンパク質粉末（イチゴ味。チョコレート味またはバニラ味）

５グラムのホエータンパク質粉末を、乾燥質量で、次のポッド成分を添加することによって溶解可能なコンパクトポッド内へと配合することができる。
・溶解剤（最終質量１～１０％）
・デンプン由来多糖増量剤（１５～２５％）
・結合／凝集剤としてのセルロース由来ポリマー（１～５％）
・溶媒（１～５％）

次いで、これを混合し、型に入れ、溶媒が完全に蒸発するまで２５～３０℃で乾燥させた。次いで、コンパクトポッドを型から取り出し、構造および外観を向上させるために次のコーティングを吹付け塗工した。
・溶媒中のセルロース由来粘弾性ポリマー（１％）、

次いで、塗工したコンパクトポッドを、溶媒が完全に蒸発するまで２５～３０℃で再び乾燥させた。結果として得られたコンパクトポッドは、２分未満で溶液中へと自己溶解した（経験的に決定）。また、この結果として、すべてのフレーバーについて経験的に決定された破損前の圧縮強度が約３８～４０ニュートンであるコンパクトポッドが得られた。
実施例２：市販の大豆タンパク質ミール代替品－日本で購入した顆粒状粉末（ミックスベリー味またはオレンジ味）

５グラムの大豆タンパク質ミール代替品－顆粒状粉末を次のポッド成分の添加によって、溶解可能なポッド内へと配合することができる。
・溶解剤（最終質量５～１５％）
・結合／凝集剤としてのセルロース由来ポリマー（１～５％）
・溶媒（１～５％）

次いで、これを混合し、型に入れ、溶媒が完全に蒸発するまで２５～３０℃で乾燥させた。次いで、コンパクトポッドを型から取り出し、構造および外観を向上させるために次のコーティングを吹付け塗工した。
・セルロース由来粘弾性フィルム形成ポリマー（溶媒中の１％）またはエタノール中の１０％ロジン

次いで、塗工したコンパクトポッドを、溶媒が完全に蒸発するまで２５～３０℃で再び乾燥させた。結果として得られたコンパクトポッドは、２分未満で液状溶液中へと自己溶解した（実験的に決定）。また、このことは結果として、いずれも実験的に決定された、圧縮強度が混合ベリー粉末についての破損まで約６ニュートン、およびオレンジ風味の粉末についての破損まで約１１ニュートンであるコンパクトポッドをもたらした。
実施例３：ビタミンＤ２（カゼインミセル中のエルゴカルシフェロール）

不溶性ビタミンＤ２（エルゴカルシフェロール）は、文献（ＤｅｋｒｕｉｆおよびＭａｙ，１９９１）に説明されているように、（水溶性）ナノ粒子内に封止される。

次いで、結果として得られたカゼインミセルをナノ濾過し、凍結乾燥することができる。５０マイクログラムのビタミンＤ２を、次の溶解剤を添加することによって溶解可能なコンパクトポッド内へと配合することができる。
・溶解剤（最終質量１～１０％）
・デンプン由来多糖増量剤（９０％）
・結合／凝集剤としてのセルロース由来ポリマー（１～５％）
・溶媒（１～５％）

次いで、これを型に入れ、２５～３０℃で（エタノールが完全に蒸発するまで）乾燥させる。結果として得られたコンパクトポッドは１分未満で液状溶液中へと自己溶解するものとしミセルの開発は科学文献に基づいている。次いで、これらのミセルを、実施例１または実施例２について説明したのと同じ方法を使用して、コンパクトポッドを開発するための出発栄養素として使用することができる。
定義

［ａ］
「栄養素」は、本明細書では、何らかの天然、合成、または半合成の（ａ）マクロ栄養素（タンパク質、炭水化物、脂質、核酸）、（ｂ）微量栄養素（ビタミンおよび／およびミネラル）、または恒常性および／もしくは細胞機能を維持するために生物によって使用される他の化合物として定義される。「栄養素」は、何らかの細菌および／もしくは真菌および／もしくは植物および／もしくは動物に由来することができるか、または何らかの細菌および／もしくは真菌および／もしくは植物および／もしくは動物の副産物であることができる。「栄養素」には、何らかのカンナビス植物由来の脱水したおよび／または液状カンナビス由来化合物（例えば、多量栄養素および／もしくは微量栄養素および／もしくはテルピノイドおよび／もしくはフラボノイド、および／または植物性カンナビノイド）は含まれないことに留意されたく、これらは、この定義において「栄養素」として含まれない。「栄養素」には、上述したか否かにかかわらず、栄養素サプリメントと見なされるものが含まれる。

栄養素は、
・固形物（例えば、粉末および／または顆粒および／またはペレット）
・液体（溶液中および／または懸濁液中にかかわらない）
・ナノ粉末および／またはマイクロ粉末（親水性シェルに封入された栄養素）
・吸収材料
・加工食品（植物、動物、および／または微生物に由来）
の形態をとることができる

［ｂ］
溶解剤は、本明細書では（個別であろうといずれかの組み合わせであろうと）、次のいずれかを意図して（だがこれに限定されずに）コンパクトポッド配合物に添加される何らかのものとして定義される。
・固体栄養素の塊の破壊を（機械的におよび／または化学的に）支援すること
・所与の液状溶液中の栄養素の全体的な溶解度を上昇させること
・水（または何らかの他の液体）中で発泡作用を生じさせること
・状態の（すなわち、固体、液体および気体の状態間の）何らかの変化を引き起こすこと

溶解剤には、（個別であろうといずれかの様式で組み合わされていようと）、次のクラスの成分がある（これらに限定されない）。
・崩壊剤または超崩壊剤［ｄ］
・有機酸［ｅ］
・ビカルバルボナート塩（ｂｉｃａｒｂａｒｂｏｎａｔｅ ｓａｌｔ（ｓ））［ｆ］

［ｃ］
「結合剤」は、本明細書では、栄養素（固体、ナノ粒子、ナノ粉末など）に対して凝集性を付与するために採用される、または湿式造粒もしくは乾式造粒（粒子はたがいに付着）の間、コンパクトポッドへと配合される何らかの混合物（例えば、栄養素のみ、栄養素＋ポッド成分）における何らかの作用薬として定義される。これにより、圧縮後にポッドが無傷のままであることが確保される。天然、半合成、または合成の多糖は、毒性、溶解度、利用可能性および低コストを欠いているので、賦形剤および添加剤として医薬産業および食品産業において広く使用されており、結合剤として機能することができる。結合剤はまた、凝集剤と称されることもある。

結合剤の例としては、次のような化合物の個々または何らかの組み合わせがある（が、これらに限定されない）。
・ジェランガム
・キサンタンガム
・ケイ酸カルシウム

［ｄ］
「崩壊剤」（または「超崩壊剤」）は、本明細書では、固形物、すなわち、コンパクトポッドが何らかの水性環境または非水性液状環境においてより小さな断片へと分解されるのを促進され、それによって、コンパクトポッドが分解されるにつれてその利用可能な表面積が増え、栄養素のより迅速な放出が促進される、コンパクトポッド配合物に添加される何らかの作用薬として定義される。崩壊剤の作用は、コンパクトポッド配合物および／またはコーティングマトリックスの水分浸透および／または膨張および/または分散を促進することを経て機能する。膨潤および／または吸上および／または変形の組み合わせは、崩壊作用の機序である（Ｒｅｍｙａ ｅｔ ａｌ．，２０１０）。

崩壊剤の例としては、以下のような化合物の個別または何らかの組み合わせがある（が、これらに限定されない）。
・グリコール酸でん粉ナトリウム
・クロスカルメロースナトリウム

［ｅ］
「有機酸」は、本明細書では、酸性特性を有する何らかの有機化合物として定義される。酸の共役塩基の相対的な安定性が、該酸の酸性度を決定する。有機酸の例としては、以下のような酸の個別または何らかの組み合わせがある（が、これらに限定されない）。
・クエン酸
・リンゴ酸
・酒石酸
・アスコルビン酸

［ｆ］
「重炭酸塩」は、本明細書では炭酸の何らかの塩として定義される。炭酸塩は、多原子イオン（ＨＣ０３）２－と金属イオンとを含有する。炭酸塩の例としては、以下のような化合物の個別または何らかの組み合わせがある（が、これらに限定されない）。
・重炭酸ナトリウム
・重炭酸カリウム
・重炭酸マグネシウム
・重炭酸カルシウム

［ｇ］
「両親媒性分子」は、本明細書では、その構造中に極性（水溶性）部分および非極性（非水溶性）部分の両方を含有する化合物として定義され、そうでなければ疎水性領域および親水性領域を有する化合物として定義される。両親媒性分子には、例えば、システインに富む両親媒性（ａｍｐｈｉｐａｔｈｉｃ）／両親媒性（ａｍｐｈｉｐｈｉｌｉｃ）真菌タンパク質（約１００アミノ酸）の大きなファミリーである疎水性物質があってよい。真菌内では、両親媒性分子は、真菌の成長および発達において広範な機能を果たす細胞外表面活性タンパク質である（Ｖａｌｏ ｅｔ ａｌ．，２０１０）。これらは真菌内に天然に存在するが、定義、ならびに原核生物および／または細菌および／または植物および／または動物の供給源に由来する何らかの同じまたは類似のタンパク質に含まれてよい。両親媒性分子の別の例はカゼインであり、一般に哺乳動物の乳に由来する。胚形成後期に豊富なタンパク質は、両親媒性分子のさらに別の例である。

［ｈ］
「コンパクトポッド」は、圧縮および／または封止および／または本明細書で言及されていない何らかの他の手段を介して達成されるかどうかにかかわらず、コーティングを含むかまたは除外するポッド成分を有する何らかの形態の緊密化された栄養素として定義される。

［ｉ］
「液体」または「液状溶液」は、何らかの水溶液として定義される。これには、ジュース、茶、乳、ソフトドリンク、フルーツポンチ、エネルギー飲料、ノンアルコールビール、アルコールビール、および他のすべてのノンアルコール飲料およびアルコール飲料を含むがこれらに限定されない、水または他の液状飲料／飲み物が含まれる。これは、ヒトおよび／または植物および／または微生物によって消費されることができる何らかの溶液または懸濁液に及ぶ。

［ｊ］
「カンナビノイド」は、何らかの動物および／または植物および／または微生物において（アゴニスト、アンタゴニスト、部分アゴニスト、インバースアゴニスト、またはアロステリック調節因子として）認められる１つまたは複数の「カンナビノイド受容体」に結合する何らかの単一の分子として定義される。

［ｋ］
「カンナビノイド受容体」は、「カンナビノイド受容体」として先に説明した上述の「天然に存在するタンパク質」として類似体および／または同族体および／またはオルソログおよび／またはパラログとして、何らかの査読された医学的および／または科学的公表物において現在見なされ、または将来見なされるようになる何らかの天然に存在するタンパク質または遺伝子改変タンパク質として定義される。例えば、
・カンナビノイド受容体１（ＣＢ１）
・カンナビノイド受容体２（ＣＢ２）
・Ｎ－アラキドニルグリシン受容体（ＮＡＧｌｙ受容体、Ｇタンパク質共役受容体１８（ＧＰＲ１８）とも呼ばれる）
・Ｇタンパク質共役受容体５５（ＧＰＲ５５）
・Ｇタンパク質共役受容体１１９（ＧＰＲ１１９）
・一過性受容体カチオン電位チャネルサブファミリーＶ（ＴＲＰＶ；例えば、ＴＲＰＶ１）メンバーのメンバー
・本特許に記載されていない何らかの他のタンパク質－これは、「カンナビノイド受容体」として、何らかの査読された医学的および／または科学的公表物において現在見なされ、または将来見なされるようになり得る。

［ｌ］
「ポッド成分」は、溶解剤、結合剤、酸、塩基、崩壊剤、超崩壊剤、封止コーティング、および／または封止シェルとして作用する成分を含むこれらに限定されない、コンパクトポッドの創製を可能にする栄養素に添加される、コンパクトポッドの５０％乾燥質量以下の何らかの成分である。

［ｍ］
「カンナビス由来化合物」は、機械的もしくは化学的に除去された、または機械的もしくは化学的に抽出されたカンナビス植物（例えば、カンナビス・サティバ（Ｃａｎｎａｂｉｓ ｓａｔｉｖａ）、カンナビス・インディカ（Ｃａｎｎａｂｉｓ ｉｎｄｉｃａ）、およびカンナビス・ルデラリス（Ｃａｎｎａｂｉｓ ｒｕｄｅｒａｌｉｓ）内で見られる案らかの化学物質、例えば、カンナビス植物由来のカンナビノイド、テルペノイド、テルペン、フラボノイド、蝋、および脂質などの化合物である。
例示的な応用および構成

次のものは、本発明の実施形態を形成することができる方法および応用構成の例である。

既存の栄養素（カンナビス由来の化合物を除く）を、標準化されたコンパクトポッドユニットへと変換する方法。ユニットは、何らかの液体中への溶解を支援するための分散機序を含有していてもしていなくてもよい。本方法は、
・１つ以上の栄養素［ａ］
・単独であろうと組み合わせであろうと、何らかの溶解剤の添加［ｂ］
・何らかの形状または大きさの単位への緊密化
・完全であろうと部分的であろうと、何らかの形状または大きさのユニットへの封止
・緊密化なしでの何らかの形状または大きさの単位への栄養素の封止、
・場合による保護コーティングの付加
を含む。

本方法では、溶解剤は、定義［ｄ］による１つ以上の崩壊剤（または超崩壊剤）であってよく、定義［ｅ］による１つ以上の有機酸であってよく、定義［ｆ］による１つ以上の重炭酸塩であってよく、定義［ｃ］による１つ以上の結合剤および／または凝集剤であってよく、溶解剤の１つ、全部もしくは何らかの組み合わせもしくは全部、または追加の溶解剤もしくは成分を含んでよい。

代替の実施形態では、水溶性または水不溶性コーティングの付加を採用することができる。

代替的な実施形態では、１つ以上の栄養素は、その後加工される（例えば、凍結乾燥する）かどうかにかかわらず、ヒドロホビンおよび／または何らかの他の両親媒性分子、すなわち定義［ｇ］による大豆レシチン内に封止されてよく、また、１つ以上の栄養素は、何らかのナノエマルションおよび／またはマイクロエマルション内にあって凍結乾燥していてよく、また、含まれている栄養素のうちの１つ以上は、コーヒー、コーヒー抽出物、茶および／または茶抽出物であってよい。

可溶性のコンパクトポッドは、何らかの生物によって消費されることができる（例えば、飲料）。例えば、
・コンパクトポッドを液状溶液中へと入れることができる。同じく、液状溶液をコンパクトポッドに添加して、コンパクトポッドを溶解および／または懸濁することができる。
・コンパクトポッドを何らかの液体中へと滴下／入れると、コンパクトポッドは、混合道具（例えば、スプーン）による撹拌の有無にかかわらず、非常に可溶性であり、溶解するか、またはさもなくば懸濁液を形成し、
・コンパクトポッドを液状溶液中へと滴下／入れると、混合道具（例えば、スプーン）による撹拌の有無にかかわらず、部分的に溶解するかまたは懸濁し、
・液状溶液をコンパクトポッドに注ぐと、コンパクトポッドは、混合道具（例えば、スプーン）による撹拌の有無にかかわらず、非常に可溶性であり、溶解するか、またはさもなくば懸濁液を形成し、
・液状溶液をコンパクトポッドに注ぐと、コンパクトポッドは、混合道具（例えば、スプーン）による撹拌の有無にかかわらず、部分的に溶解するかまたは懸濁する。

これらのコンパクトポッドは、液体中で可溶性であることができ、および／または懸濁液を形成することができ、生きているか、死んでいるか、または生きていないか、または生きているとは決して考えられないかにかかわらず、生物（動物、植物、真菌または微生物）の局所使用に使用することができる。例えば、
・コンパクトポッドを液体中へと滴下／入れると、混合道具（例えば、スプーン）による撹拌の有無にかかわらず、非常に可溶性であり、溶解し、および／または懸濁液を形成する。
・コンパクトポッドは、皮膚を浸すおよび／もしくは清浄にするための液状溶液（例えば、「発泡性入浴剤」）中に、または毛髪もしくは毛皮を浸すかもしくは清浄にするための他の液状溶液中へと入れることができる。
・コンパクトポッドを液状溶液中へと滴下／入れると、混合道具（例えば、スプーン）による撹拌の有無にかかわらず、コンパクトポッドは、非常に可溶性であり、溶解し、および／または懸濁する。
・コンパクトポッドを液状溶液中へと滴下／入れると、混合道具（例えば、スプーン）による撹拌の有無にかかわらず、コンパクトポッドは、非常に可溶性であり、溶解し、および／または懸濁する。
・液状溶液をコンパクトポッドに注ぐと、混合道具（例えば、スプーン）からの撹拌の有無にかかわらず、コンパクトポッドは非常に可溶性であり、溶解し、および／または懸濁する。
・液状溶液をコンパクトポッドに注ぐと、混合道具（例えば、スプーン）からの撹拌の有無にかかわらず、コンパクトポッドは部分的に溶解し、および／または懸濁する。

これらの小型ポッドは、液体中で可溶性であることができ、および／または懸濁液を形成することができ、生物を死滅させるために使用することができ、または非生物（例えば、土壌）を肥沃にするために使用することができる。

コンパクトポッドを液体中へと滴下／入れると、混合道具（例えば、スプーン）による撹拌の有無にかかわらず、コンパクトポッドは非常に可溶性であり、溶解し、および／または懸濁液を形成する。例えば、
・コンパクトポッドを液状溶液中へと滴下／入れると、混合道具（例えば、スプーン）による撹拌の有無にかかわらず、コンパクトポッドは部分的に溶解し、および／または懸濁液を形成する。
・液状溶液をコンパクトポッドに注ぐと、混合道具（例えば、スプーン）による撹拌の有無にかかわらず、コンパクトポッドは非常に可溶性であり、溶解し、および／または懸濁液を形成する。
・液状溶液をコンパクトポッドに注ぐと、混合道具（例えば、スプーン）による撹拌の有無にかかわらず、コンパクトポッドは部分的に溶解し、および／または懸濁液を形成する。

これらのコンパクトポッドユニットは、緊密化加工の間に０．１ｍＰａ以上の圧力を使用する上述の方法を使用して創製することができる。

これらのコンパクトポッドユニットは、プラスチック（ＰＬＡ、ＡＢＳ、およびＰＥＴを含むがこれらに限定されない）、バイオ繊維、バイオ複合材料、セラミック、金属（アルミニウム、ステンレス鋼、合金、マグネシウム、および銅合金を含むが、これらに限定されない）、シリコーン、天然ポリマー、または半合成／合成ポリマーから製造される型を含むがこれらに限定されない何らかの種類の型の中で上述の方法を使用して創製することができる。図５～図７において説明されている３ピース型設計は、すなわち加工工程として、本発明の一部である。３ピース型設計で十分であるが、コンパクトポッドを製造することができる唯一の種類の型の系ではない。

これらのコンパクトポッドユニットは、レーザーカッター、エッチャー、ＣＮＣ機またはウォータジェットカッターなどだがこれらに限定されない道具／機器を使用して所望の形状を生成するために、より大きな出発材料（例えば、長方形のアルミニウムスラブ）へと切断することから作製される型を使用して、上述の方法を使用して創製することができる。

これらのコンパクトポッドユニットは、３次元プリンタまたは射出成形を使用して所望の型形状を構築することから作製された型を使用して、上述の方法を使用して創製することができる。

これらのコンパクトポッドユニットは、上述の方法を使用して、すなわち、機械的圧力、空気圧、流体圧力、真空圧および／または静電圧の形態を含むがこれらに限定されない、緊密化を引き起こす圧力を使用する何らかの形状の何らかの種類の型（金属、プラスチック、またはシリコンで構成された型を含むが、これらに限定されない）を使用して創製することができる。

本発明の好ましい実施形態を例証および説明してきたが、上述したように、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく多くの変更を行うことができる。それゆえに、本発明の範囲は、好ましい実施形態の開示によって制限されない。代わりに、本発明は、後続の特許請求の範囲への参照によって完全に決定されるものとする。

Claims (16)

1. 栄養素または栄養素サプリメントをコンパクトポッドユニットへと変換する方法であって、前記コンパクトポッドユニットは、乾燥時には固体堅密化構造のままであるが、水または飲料の少なくとも１つである液体中へと入れられて、前記液体の撹拌の有無にかかわらず、前記液体中に溶解及び／又は懸濁されるように使用され、前記方法は、
   栄養素または栄養素サプリメントの少なくとも１つを溶解剤と組み合わせて配合物を創製することであって、少なくとも１つの前記栄養素または栄養素サプリメントは、乾燥質量で前記コンパクトポッドユニットの少なくとも５０％を構成し、前記溶解剤は、前記コンパクトポッドユニットが前記液体中へと入れられたときに発泡作用を生じるように、少なくとも１つの有機酸および少なくとも１つの重炭酸塩を含む、ことと、
   少なくとも１つの結合剤を前記配合物に添加することと、
   前記得られた配合物を０．１～２０００グラムの重量の任意の３次元形状のコンパクトポッドユニットへと緊密化することと、
   前記コンパクトポッドユニットを少なくとも部分的にコーティングすることと、を含む、方法。
2. 前記液体への前記コンパクトポッドユニットの溶解を支援するために、分散機序を使用することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記コンパクトポッドユニットを保護コーティングで完全に覆うことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記溶解剤が、崩壊剤または超崩壊剤、および結合剤または凝集剤の群からの少なくとも１つをさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 少なくとも部分的に前記コンパクトポッドユニットへ、水溶性または水不溶性のコーティングを適用することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記少なくとも１つの栄養素が、ヒドロホビン分子である、請求項１に記載の方法。
7. 前記少なくとも１つの栄養素が、両親媒性分子内に封入されている、請求項１に記載の方法。
8. 前記少なくとも１つの栄養素が、凍結乾燥している、請求項１に記載の方法。
9. 前記少なくとも１つの栄養素が、コーヒーまたはコーヒー抽出物である、請求項１に記載の方法。
10. 前記少なくとも１つの栄養素が、茶または茶抽出物である、請求項１に記載の方法。
11. 型を用いて緊密化を行う、請求項１に記載の方法。
12. 固形材料を使用して前記コンパクトポッドユニットを少なくとも部分的に封止することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
13. 前記結合剤が多糖である、請求項１に記載の方法。
14. 前記コーティングは、セルロース由来粘弾性ポリマーから構成される、請求項１に記載の方法。
15. 少なくとも１つの前記栄養素または栄養素サプリメントは、乾燥質量で前記コンパクトポッドユニットの少なくとも６０％を構成する、請求項１に記載の方法。
16. 前記溶解剤は、少なくとも２つの有機酸および１つの重炭酸塩を含む、請求項１に記載の方法。

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