JP2000279786A - 粉末状乳化剤の製造方法及び製造装置 - Google Patents
粉末状乳化剤の製造方法及び製造装置Info
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Abstract
方法を提供する。 【解決手段】 加熱溶解した含水乳化剤に無水結晶マル
トースを混合し、この混合物を50℃以下に冷却してこ
の温度条件を維持しながら、実質的に水分の減少を伴わ
ない条件で混合攪拌を続けて含水結晶マルトースの晶出
を助晶し、次いでこの混合物を含水結晶マルトースが溶
解しない温度に加熱して混合攪拌を続けて結晶熟成を進
めながら、乾燥空気を送り込むことにより水分を蒸発除
去して混合物全体を粉末状にすることを特徴とする粉末
状乳化剤の製造方法。
Description
等に広く使用される乳化剤を粉末化するための製造方法
及び製造装置に関し、さらに詳しくは、菓子製造に用い
られるプレミックス粉に代表される小麦粉を主体とする
製菓材料に配合されるのに適した、乳化起泡力が経時的
に安定な粉末状乳化起泡剤や非イオン系粉末状乳化剤な
どの食品用粉末状乳化剤、その他化粧品、医薬等に使用
される粉末状乳化剤の製造方法及び製造装置に関する。
る粉末状の乳化起泡剤の製造方法及び乳化剤の配合基準
については多くの研究がなされている。しかしながら、
従来の粉末状乳化起泡剤はいずれも起泡力の安定性や製
造工程の連続化の点において満足できるものではなかっ
た。例えば特公昭54−37219号は糖類及び/又は
糖アルコールを用いて粉末状乳化起泡剤を製造する方法
を開示するが、起泡力の安定性が悪く、製品貯蔵中に経
時的に起泡力が低下する欠点を有する。また、特開平1
−240134号は乳化剤と無水結晶マルトースを混合
した後、室温度で約1日放置して含水結晶マルトースに
変換させたのち固形化したものを粉砕する方法を開示す
るが、製造工程を連続化できない欠点を有し、量産化に
適していない。さらに、特開平5−73454号に記載
の方法も粉末状の乳化起泡剤の製造方法を開示するが、
製造工程の連続化に適していない欠点を有している。
系のポリグリセリン脂肪酸エステルは、親水基としてグ
リセリンが2〜10分子重合したポリグリセリンと、親
油基としてのステアリン酸、ラウリン酸、オレイン酸、
エルカ酸又は混合脂肪酸とのエステルが市販されてい
る。ポリグリセリンとしては、ジ(2)、テトラ
(4)、ヘキサ(6)、及びデカ(10)グリセリンが
主に使用され、脂肪酸との組合せにより親水基と親油基
のバランス(HLB)を約2〜16の範囲で変化させる
ことが可能である。用途としては、水中油滴型が多いの
で、HLBは10前後のものが一般に用いられている。
形状としては、液状、粘稠液状、油状、ペースト状、蝋
状の塊、薄片状、及びフレーク状が一般的であり、これ
を粉砕して粗粉末状、顆粒状、微粉末状にすることがで
きる。これらのものは形状的に粉末であっても、水系と
混合して使用するときは融点以上の温度まで加熱溶解す
る必要があり、使用に不便であった。特に粉末状の食品
や食品加工工程に添加混合するのは極めて不便で、添加
混合に便利な粉末状の食品乳化剤に関する要求が多かっ
た。このためにこれらの油溶性界面活性剤を60〜80
℃に加熱溶解して粘度を低くして添加するか、この液状
品をデキストリン等と混合して粉末化したり、或いはデ
キストリン、カゼインナトリウム等と乳化後噴霧乾燥し
て粉末化する方法が一般的であった。
て、以下のような特許文献が提案されている。特公昭5
1−11077号には、親油性の非イオン界面活性剤と
親水性の非イオン界面活性剤とを加熱溶解して混合し、
このものを冷風下に噴霧して粉末状にする方法が提案さ
れている。この方法ではさらに水に容易に分散させるた
めに糖類、水溶性高分子物質を添加することも提案され
ている。
油性の界面活性剤と親水性の界面活性剤とを混合し、水
を加えないで粉末化する方法が提案されている。この方
法は親油性と親水性の界面活性剤を混合し、さらに水を
添加することなく無水結晶マルトースと混合する方法に
関するもので、粉末化の原理は無水結晶マルトースが通
常1分子あたり1分子の水を吸収して含水結晶マルトー
スになることを利用したものである。この原理はバター
のように水分を含んだ油性食品の粉末化に用いられてい
るが、この発明ではポリグリセリン脂肪酸エステルの水
酸基(−OH)、エーテル状酸素(−O)が水との強い
親和力があり、無水結晶マルトースに対して水と同じよ
うな結合をすると考えられる。
含まない糖質とを単に混合して粉末化する方法であり、
得られたものは粉砕したときにサラサラとした微粉状と
することが難しい欠点を有し、満足すべき使用品質を有
するものではなかった。
リセリン脂肪酸エステルに対してショ糖脂肪酸エステル
及び又はポリグリセリン脂肪酸エステル及びグリセリン
脂肪酸有機エステルを水に加えて加温し、均一なゲル乃
至ペーストにしたものに、ブドウ糖及び又は乳糖を加え
て均一にした後、脱水乾燥・粉砕する方法が提案されて
いるが、この方法の開示内容だけでは好適な粉末状乳化
剤を製造できなかった。
術の現状に鑑み創案されたものであり、その目的は使用
時に容易に水系との混合・混和ができる、経時的に安定
した品質の粉末状乳化剤の製造方法及び製造装置を提供
することにある。
を達成するために鋭意検討した結果、適量の水を含む流
動性ペースト状乳化剤と無水結晶マルトースを混合し、
この混合物を一定条件下で熟成して含水結晶マルトース
を晶出させ、これに乾燥空気を送り込み水分を蒸発除去
することによって混合物全体を粉末化できることを見出
し、本発明の完成に至った。
無水結晶マルトースを混合し、この混合物を50℃以下
に冷却してこの温度条件を維持しながら、実質的に水分
の減少を伴わない条件で混合攪拌を続けて含水結晶マル
トースの晶出を助晶し、次いでこの混合物を含水結晶マ
ルトースが溶解しない温度に加熱して混合攪拌を続けな
がら、乾燥空気を送り込むことにより水分を蒸発除去し
て混合物全体を粉末状にすることを特徴とする粉末状乳
化剤の製造方法である。また本発明は下記(i) 〜(iii)
の装置を含むことを特徴とする上記粉末状乳化剤の製造
装置である: (i) 加熱溶解した乳化剤と無水結晶マルトースを混合
するための混合装置; (ii) 混合物を冷却しながら実質的に水分の減少を伴わ
ない条件で混合撹拌を続けて含水結晶マルトースの晶出
を助晶するための助晶装置;及び (iii) 混合物を加熱・混合・攪拌して含水結晶マルトー
スの結晶熟成を進めながら乾燥空気を送り込むことによ
り水分を蒸発除去して混合物全体を粉末状にするための
熟成・乾燥装置。
化剤と無水結晶マルトースとの混合、含水結晶マルトー
スの助晶、含水結晶マルトースの熟成・乾燥の連続した
工程を含むものである。本発明において使用する乳化剤
は食品、化粧品、医薬用として使用できるものであれば
いずれも使用できる。例えば乳化起泡力の点からはショ
糖脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル及びソル
ビタン脂肪酸エステルからなる群から選択された少なく
とも一つの脂肪酸エステルを含有することが好ましく、
特にショ糖脂肪酸エステルとグリセリン脂肪酸エステル
を含有することが好ましい。この場合ショ糖脂肪酸エス
テルはモノエステル含量が50%以上であることが好ま
しく、グリセリン脂肪酸エステルもまたモノエステル含
量が50%以上であることが好ましく、いわゆる分子蒸
溜モノグリが用いられる。とりわけ両者の比率が50:
50±10であることが好ましい。本発明の乳化剤は製
菓用として市販されているものをそのまま使用すること
もでき、例えば使用可能な市販品としてリョート−エス
テルSP(三菱化学フーズ社製)を挙げることができ
る。この製品はショ糖脂肪酸エステルを主成分とし、こ
れにグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エス
テル、D−ソルビトール及び水を適当量配合したもので
ある。また、乳化剤としてポリグリセリン脂肪酸エステ
ルを使用する場合、ヘキサグリセリンステアリン酸エス
テル(例えば三菱化学フーズ社製、リョート−ポリグリ
エステルHS−11,HLB−11,フレーク状)が好
ましい。
含水結晶に変換させて全体を粉末化するために水は必須
成分である。本発明において必要な水分量は配合される
成分やその量によって異なる。乳化剤がショ糖脂肪酸エ
ステル、グリセリン脂肪酸エステル及びソルビタン脂肪
酸エステルからなる群から選択された少なくとも一つの
脂肪酸エステルを含有するとき、脂肪酸エステル1重量
部に対して0.25〜1.5重量部の割合で水を含有す
ることが好ましい。前述した市販品の場合では40W/
W%(湿物基準)前後の水を含有している(本明細書で
は以下、水分量の測定はカールフィッシャー法で行い、
W/W%を%と表示する)。但し、粉末化目的には水分
量は必要最低限であることが無水結晶マルトースの使用
量の点から見て好ましい。乳化剤中の水分量が約40%
である場合、その水分の約40%以上が結晶水としてβ
−マルトースに移行すれば粉末状となり、余分の水は結
晶熟成・乾燥過程で蒸発する。粉末状の製品中の水分は
約5%で、このうちβ−マルトース含水結晶と関係のな
い水分は約1%であることが明らかになった。従って、
無水結晶マルトースは乳化剤中に含まれる水1重量部に
対して6〜10重量部、好ましくは8〜9重量部の割合
で使用されることが好ましいことを見いだした。6重量
部未満の使用量の場合は遊離の水分が過剰となるため、
粉末化が困難になり、また10重量部を越えると製品中
に残る水分が少なすぎて起泡力が低下する恐れがある。
テルであるとき、無水結晶マルトースの使用量が少ない
場合、例えば無水結晶マルトースがポリグリセリン脂肪
酸エステル1重量部に対して2.5〜3.5重量部使用
される場合、水は無水結晶マルトース使用量の10〜2
0重量%、好ましくは13〜17重量%使用される。無
水結晶マルトースの使用量が多い場合、例えば無水結晶
マルトースがポリグリセリン脂肪酸エステル1重量部に
対して3.5〜5.0重量部使用される場合、水は無水
結晶マルトース使用量の5〜17重量%、好ましくは
7.5〜14重量%使用される。無水結晶マルトースと
ポリグリセリン脂肪酸エステルの混合物の外観形状は全
体として大豆様粒形又はそれ以上の大粒であり、特に水
量が少なくなると大粒になり微細粒はほとんどなく、水
量が零の場合は大型粒又は塊となり、通常の衝撃式粉砕
機での粉砕が困難であった。また、無水結晶マルトース
の量が多くなると、両者の混合物の形状は微細粒の中に
大型粒が混在している状態であった。本発明の乳化剤は
必要により、さらにソルビトール、グリセリン、プロピ
レングライコール、香料等を配合することにより、乳
化、起泡、安定性等の効力を高めることができる。
スは例えば特開平6−277100号記載の方法に従っ
て高温度・高湿度下で全糖結晶化方式で製造された水分
2%以下のものを用いることができる。無水結晶マルト
ースは主としてα−型であり、水分があるときは1分子
の結晶水と結合してβ−型の含水結晶となる性質があ
る。1分子の結晶水は重量的には約5%(≒(18/3
42)×100)の水分に相当する。従って、水分を全
部結晶水にするためには水分量の約20倍の無水結晶マ
ルトースが必要となるが、本発明の目的である粉末化の
ための必要量は実験によって決定された。無水結晶マル
トースは溶解度が高く、25℃で水1mlに約3g溶解
する。
スを混合するための混合装置としては、周囲にジャケッ
トを配した加熱可能なものであることが好ましく、例え
ばリボン式のニーダーまたはスクリュー二軸式の連続混
合移送を可能にした装置を使用することができる。乳化
剤は無水結晶マルトースと混合される前は予め加熱溶解
されて流動状態で維持されており、その状態で混合装置
に連続的に供給できるような装置を配置しておくことが
好ましい。
た乳化剤を例えば50〜80℃の温度、80%以上の相
対湿度で予め加熱して流動状態とし、この流動状態の乳
化剤と無水結晶マルトースを混合装置に定量供給し、そ
こでそれらを例えば65±5℃の温度で維持しながら混
合・攪拌・移送を続けると、全体が白色状態から約30
分ぐらいで見掛け上溶解混合が行われてさらに流動性の
あるペースト状となる。この状態では無水結晶マルトー
スは一部溶解し、同時に変旋光し、β化する。溶解混合
に要する時間は約30分もあれば十分である。しかし、
この混合・攪拌・移送中に水分の実質的な減少が伴わな
いように混合装置内の相対湿度を90%以上に保つこと
が好ましい。装置の大きさによっては単に密閉すること
でも可能である。
に移動させる。この工程で無水結晶マルトースは混合物
中の水分を取り込んで安定なβ−含水結晶マルトースに
変換される。助晶装置は例えば周囲にジャケットを配し
た冷却可能なものであり、内部に混練・移送機(例えば
二軸式ニーダー)を有することが好ましい。助晶装置で
は、まず混合物中に気泡をできるだけ抱き込ませること
が重要である。このために助晶装置における混合物の充
填容積は装置中の混練機容積(ニーダー容積)の50%
以下、好ましくは40〜50%とし、ニーダー翼が内容
物よりはみ出るようにすることが好ましい。このように
することにより、次の工程で冷却されてペースト状の乳
化剤の粘度が高くなっても、流動性が良くなり、助晶が
容易になる。
に冷却水を送り込むことによって混合物を50℃以下、
好ましくは20〜45℃、より好ましくは30〜40℃
まで冷却する。あまり低温にすると、混合物の粘度が高
くなり機械的な操作が極めて困難になるので好ましくな
い。また50℃を越えると、蒸発水量が大きくなり、助
晶に要する時間が極端に長くなるため、連続化に適さな
い。
より高くなり、含水結晶マルトースが晶出しはじめる
と、混合物はマシュマロ状となるが、この助晶時間は約
3〜4時間である。この助晶操作中にマルトースは1時
間くらいで約60%弱がβ−化し、3時間も混合攪拌を
続けていると市販の含水結晶マルトース粉末と同等の約
80%弱がβ−化する。4時間後にはさらにβ−化が進
行し、90%以上がβ−化する。β−化の進行と同時に
含水結晶の晶出が始まるのが偏光顕微鏡で観察される。
中の水分が蒸発して必要水分量が不足すると含水結晶の
晶出が遅れるため、混合操作中に実質的な水分の減少が
起こらないようにすることである。このために混練機内
は90%以上の相対湿度に維持することが好ましい。実
際には混練機に蓋をして密閉状態にすれば良いが、装置
の大きさによっては湿度を調節した雰囲気の空気を送り
込めるようにしておくことが好ましい。本発明の方法で
は、乳化剤と無水結晶マルトースを混合した時の水分量
は約10%前後であることが好ましいが、約4時間の助
晶・攪拌・移送後も水分低下は1%以内でなければなら
ない。また前述したように助晶装置の混練機中への原料
充填量は装置形態に支配されるが、混練機容積の約50
%以下、好ましくは40%以下にとどめて攪拌混合中に
原料に空気が取り込まれるようにすることが好ましい。
このようにすることにより、原料容積が約30%増加
し、流動性も良くなり、表面積も大きくなり、結晶熟成
に効果的であることを発見した。
行われる。含水結晶マルトースの熟成は65℃、相対湿
度60%前後の条件で最も良く促進されるが、例えば前
述の助晶装置に65℃の乾燥空気を送り込むことで約
1.5〜2時間後には結晶の熟成による水分の含水結晶
マルトースへの移行がなされ、余分の水分が大部分蒸発
して粉末状となる。
成・乾燥装置に送り込まれる。この熟成・乾燥装置は加
熱・乾燥・移送が主目的であるから、メッシュ式のコン
ベヤ方式で加熱乾燥されることが好ましい。具体的には
装置内にメッシュ式コンベヤを設置し、その上面には内
容物の切り替え・攪拌が可能な移行装置を付設しておく
ことが好ましい。また、助晶装置から熟成・乾燥装置へ
の混合物の供給は混合物がマシュマロ状であるため、高
所の助晶装置から低所の熟成・乾燥装置へ移送するよう
にし、このため圧縮空気送風装置、スロープ式滑り台、
及び/又は振動機を具備した装置を設置して行うことが
望ましい。
温度を好ましくは60〜70℃とする。約20〜30分
で混合物が60〜70℃に達するから以後この温度を保
つために、装置内に60〜70℃の乾燥空気を送り込み
続けて、混合物を切り替え、攪拌しつつ移送させて熟成
・乾燥を行う。前述したように混合物中には空気が十分
混入されているのでマシュマロ状になっていたのが、昇
温と乾燥開始により次第に粉末状となる。熟成・乾燥装
置の通過所要時間は1.5〜2時間であるが、この工程
の最初は相対湿度が60〜70%に維持されるので、含
水結晶マルトースの熟成が効果的に進行し、含水結晶マ
ルトースへの水分の移行と、逐次余分の水分の蒸発によ
る除去が行われる。
10%であり、このうち約4%がβ−マルトースの含水
結晶の生成に必要であって、製品中の結晶水以外の水分
量を1%とすれば、熟成・乾燥工程中の蒸発水分量は約
5%に相当する。含水結晶マルトースの熟成条件は65
℃、相対湿度60%前後が最も好都合であるが、上記の
ような条件で混合、助晶操作後は、単に65℃前後の乾
燥空気を混合物中に送風することで急速に結晶の熟成
と、引き続き余分の水分の蒸発が起こる。この熟成・乾
燥装置内の温度が60℃未満では乾燥に長時間を要し、
また70℃を越えると含水結晶マルトースの形成が遅れ
て好ましくない。
晶熟成・乾燥が行われ、これらの工程によってβ−マル
トースの含水結晶化が終了し、結晶全体は米粒から小豆
大の顆粒を含んだ流動性の粉末状となる。この時点で結
晶の湿物基準の水分量は約5%前後であるが、必要によ
り常法で粉砕装置及び/又は篩装置を用いてこれをさら
に細粒化し製品としてもよい。以上の全工程は遅くとも
6時間以内で行うことができる。
化剤は6カ月経っても起泡力などの品質が低下しないこ
とを確認した。また従来の市販乳化剤を使用した場合と
比較して、本発明の方法で得られた粉末状乳化剤は起泡
剤として、焼成物の表面が好ましい焼き色を呈するこ
と、内部もまた美しい淡黄色となり食感を向上させるこ
と、さらに従来品の欠点であった脂肪酸エステルを使用
した場合の特有の匂いが全く感じられないことも確認し
た。これはマルトースの存在による適当なメイラード反
応の結果であると判断した。本発明の方法で得られた粉
末状乳化剤は親水性で還元性の無水結晶マルトースが含
水結晶に変換するときにポリグリセリン脂肪酸エステル
も一緒に粉末化されているので、使用時の分散・溶解性
が良く、他の成分との相性が極めて優れているものであ
る。本発明の粉末状乳化剤は食品はもとより必要により
化粧品、医薬等の広範囲な各種用途に用いることができ
る。
溶解、助晶、熟成、乾燥の一連の操作を連続的に行うこ
とができ、これによって粉末状乳化剤の量産化及び製造
コストの低減が可能になった。なお、上述した本発明の
製造装置の一例を図1に概略的に示す。
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例 1 市販のショ糖脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステ
ル、及びソルビタン脂肪酸エステルを配合した含水乳化
剤(商品名リョート−エステルSP−O(三菱化学フー
ズ社製))100重量部を予め加熱して品温が60℃に
達した時にジャケット付きリボン式ニーダ(ケミカルエ
ンジニアリング製・ネスコニーダ)中に添加し、次いで
無水結晶マルトース(三和澱粉工業(株)製)330重
量部を3回に分けてこれに添加混合した。この間ジャケ
ットに温水を流して加熱し同温度を維持した。乳化剤中
の脂肪酸エステルの含有量は27.0重量部、水分3
7.8重量部であった。従って、脂肪酸エステルの総量
に対する水分量は1.40倍、水分量に対する無水結晶
マルトースの使用量は8.73倍であった。混合溶解時
はニーダーに蓋をして密閉状態で行ったので内部の雰囲
気は相対湿度約90%であった。30分の混合溶解後に
は乳化剤と無水結晶マルトースは完全混合し、この時の
混合物中の水分はカールフィッシャー法で約10.5%
であり、見掛け上マルトースは溶解し過飽和状態となっ
ていることが確認できた。
給した。助晶装置の周囲のジャケットに水を送り込み、
混合物の温度を35℃に冷却した。混合物の充填容積は
助晶装置の混練機容積の約40%であり、ニーダー翼は
内容物より半分飛び出しており、混合攪拌中に混合物中
に空気が取り込まれて混合物容積は約30%増加した。
4時間混合攪拌を続けることでマルトースの90%以上
がβ−化して、一部が含水結晶マルトースとなっている
のが偏光顕微鏡で観察され、混合物は外観的に白色のマ
シュマロ状となった。
した熟成・乾燥装置に供給した。混合物をスロープ式滑
り台上に5kg/cm2Gの圧縮空気の送風機で送り込
み、振動機を利用して熟成・乾燥装置内のメッシュ式コ
ンベヤ上に移し、移送中に混合物上部を移行する切り替
え攪拌装置で、混合物を切り替えし均一化した。装置内
の温度を65℃として再び混合物を加温し、同時に65
℃の乾燥空気を混合物中に送風した。約2時間後水分が
約5%に低下し、混合物全体が一部粒状物を含む粉末に
なった。330重量部の無水結晶マルトースが含水結晶
マルトースに変換することに必要な水分はこのうち約4
%になるから約80%の水分が結晶に取り込まれている
ことになる。結晶水でない水分は約1%となる。この混
合物をさらに衝撃式粉砕機で粉砕して粉末状乳化剤を得
た。
乳化剤を後述する品質評価テストに基づいて焼成したス
ポンジケーキは比容積が3.4であった。また、同じ粉
末状乳化剤を室温で6カ月保存した後の比容積は製造直
後とほとんど変わらなかった。スポンジケーキの表面は
薄い狐色で、表面着色部分の厚みは約0.5〜0.8m
mで従来品より薄いが、この部分は時間が経過しても剥
がれることはなかった。内部はかすかに黄色に着色して
おり、きめの細かいソフトな食感であった。また脂肪酸
エステル特有の匂いは全く感じられなかった。
%、エステル組成:モノエステル55%、ジ,トリ,ポ
リエステル45%、HLB=11)44重量部、グリセ
リン脂肪酸エステル(モノエステル含量93%、ヨウ素
価70、HLB=4.3)35重量部、ソルビタン脂肪
酸エステル(モノステアレート、HLB=5.1)21
重量部をジャケット付きリボン式ニーダー中に添加して
加熱混合溶解し、品温が60℃に達しペースト状になっ
た時に、水75重量部を添加して混合攪拌した。そこへ
無水結晶マルトース(三和澱粉工業(株)製)660重
量部を3回に分けて添加して混合溶解を続けた。この
間、ニーダーに蓋をして密閉状態を保ったので内部の雰
囲気は相対湿度約90%に維持され、混合溶解中に水分
の蒸発は殆ど伴わなかった。乳化剤中の脂肪酸エステル
の総量に対する水分量は0.75倍であり、水分量に対
する無水結晶マルトースの使用量は8.80倍であっ
た。30分の混合溶解後には乳化剤と無水結晶マルトー
スは完全に混合溶解し、見掛け上マルトースは溶解し過
飽和状態となっていることが確認できた。その後この混
合物を助晶装置に供給し、助晶装置の周囲のジャケット
に水を循環して混合物の温度を40℃に冷却しながら混
合撹拌を続け、過飽和状態を保ち助晶を3時間継続して
行った。
した。装置内の温度を65℃として再び混合物を加温す
ると共に、65℃の乾燥空気を混合物中に送風した。こ
れを2時間継続することで含水結晶マルトースの熟成と
余分の水分の蒸発が行われた。水分は約4.8%に低下
し、混合物全体が一部粒状物を含む粉末になった。この
混合物をさらに衝撃式粉砕機で粉砕して粉末状乳化剤を
得た。
乳化剤を後述する品質評価テストに基づいて焼成したス
ポンジケーキは比容積が3.2であった。また、同じ粉
末状乳化剤を室温で6カ月保存した後(同様に使用した
スポンジケーキ)の比容積は製造直後とほとんど変わら
なかった。スポンジケーキの表面は薄い狐色で、表面着
色部分の厚みは約0.5〜0.8mmと薄く、この部分
は時間が経過しても剥がれることはなかった。内部はや
や薄い黄色に着色しており、きめの細かいソフトな食感
で、脂肪酸エステル特有の匂いは全く感じられなかっ
た。
%、エステル組成:モノエステル55%、ジ,トリ,ポ
リエステル45%、HLB=11)110重量部、グリ
セリン脂肪酸エステル(モノエステル含量93%、ヨウ
素価70、HLB=4.3)90重量部と水130重量
部をジャケット付きリボン式ニーダー中に添加して加熱
混合溶解し、品温が65℃に達しペースト状になった時
に、無水結晶マルトース1100重量部を3回に分けて
添加して混合溶解を続けた。この間、ニーダーに蓋をし
て密閉状態を保ったので、内部の雰囲気は相対湿度約9
0%以上であった。乳化剤中の脂肪酸エステルの総量に
対する水分量は0.65倍であり、水分量に対する無水
結晶マルトースの使用量は8.46倍であった。30分
の混合溶解後には乳化剤と無水結晶マルトースは完全に
混合溶解し、見掛け上マルトースは溶解し過飽和状態と
なっていることが確認できた。
晶装置の周囲のジャケットに水を循環して混合物の温度
を38℃に冷却しながら、約3時間混合攪拌・助晶を続
けた。この間も密閉状態にして水分蒸発を実質的に防い
だ。混合物はマシュマロ状になり、水分は約10%であ
った。
した。装置内の温度を65℃として再び混合物を加温す
ると共に、65℃の乾燥空気を混合物中に送風した。こ
れを約2時間継続して結晶の熟成と余分の水分の蒸発を
行ったところ、混合物全体が一部粒状物を含む粉末にな
った。この混合物をさらに衝撃式粉砕機で粉砕して粉末
状乳化剤を得た。得られた粉末状乳化剤の水分量は約
5.2%であった。このうち含水結晶マルトースの結晶
水は約4.0%であるから、遊離の水分は約1.2%と
推定された。
乳化剤を後述する品質評価テストに基づいて焼成したス
ポンジケーキは比容積が3.3であった。また、同じ粉
末状乳化剤を室温で6カ月保存した後(同様に使用した
スポンジケーキ)の比容積は製造直後とほとんど変わら
なかった。スポンジケーキの表面は薄い狐色で、表面着
色部分の厚みは約0.5〜0.8mmと薄く、しかもこ
の部分は時間が経過しても剥がれることはなかった。内
部はかすかに黄色に着色しており、きめの細かいソフト
な食感であった。また脂肪酸エステル特有の匂いは全く
感じられなかった。
うに行った。砂糖72g、全卵140g、水10gに、
実施例1,2又は3で得られた乳化起泡剤43gを添加
混合した後、小麦粉(薄力粉)100gを添加して、ケ
ーキ用ミキサーで混合を行い、生地の比重を測定し、常
法によりこの生地を型にいれ、オーブンにて180℃、
30分間焼成してスポンジケーキとし、その比容積(容
量ml/重量g)を測定した。比容積の値が大きい程よ
く膨張したことを示し、起泡力が高いことを示す。焼成
したケーキにおいてこの値が3〜4になることを目標に
した。一方、対照としては、砂糖104g、全卵140
gに市販の乳化剤(実施例1の三菱化学フーズ社製リョ
ート−エステルSP−O)10gを添加混合した後、小
麦粉(薄力粉)100gを添加して、ケーキ用ミキサー
で混合を行い、上記と同様に行った。
対照の製品を比較した評価結果を表1に記載する。
の容器にケシの実を満量に充填し、一旦満量にしたケシ
の実を他の容器に移し、空容器に既知重量の試料を入
れ、さらに取り出したケシの実を満量まで入れ、残存し
たケシの実の容積(ml)を測定し、それを重量(g)
で割り、1gあたりの容積(ml)で表示した。 (表皮の厚さ)製品上部の褐色に変色している部分の厚
さ(mm)をノギスで測定した。 (脂肪酸エステル使用による特有の匂いの有無)パネラ
ー5名による官能検査によって決定した。 (食感)パネラー5名による官能検査によって決定し
た。
本発明法による粉末状乳化剤を用いたスポンジケーキと
対照のものと比較してほとんど変わらない。すなわち、
起泡力はほとんど変わらないことを確認できる。表皮の
厚さは対照と比較して、本発明によるものはいずれも薄
く、好ましい外観と食感が得られた。色調は対照が表面
及び内部とも白っぽく、食欲をそそるものではなかっ
た。それに対して本発明品を使用したものは、表面は狐
色で内部は淡黄色で食欲をそそるものであった。また、
対照が有する脂肪酸エステル使用による特有の匂いは本
発明品を用いたものはなかった。
軸回転ニーダーを用いて行った。二軸ニーダーはかみ合
うようにセットされ、両者の回転数は相互に異なり一方
がやや遅くなるように設定されている。このニーダー中
へ市販ポリグリセリン脂肪酸エステル(三菱化学フーズ
社製、リョートーポリグリエステルHS−11)600
gを加え、蓋をしてジャケットに温水を循環して、内容
物の温度が60℃に達するまで加熱して溶解した。さら
にこれに温水を270ml加えて、再び蓋をして約30
分間撹拌を続けて混合した。この間内容物の温度は60
±2℃に保った。またこの間殆ど水分の蒸発は伴わなか
った。全体がペースト状になった時、無水結晶マルトー
ス1800gを徐々に加え、再び蓋をしてニーダー内部
を密閉状態に保ちながら撹拌加熱を続けて内容物の温度
を60±2℃に維持した。約30分で無水結晶マルトー
スは一部溶解し、内容物はペースト状のマスキットに変
化した。
は認められず、この時点でジャケットに冷却水を導入し
て内容物の温度を低下させながら、また同時に湿度も変
化させて観察を続けた。45℃以下に低下させると含水
結晶マルトースの晶出が観察された。3時間の助晶操作
の後は、結晶の熟成は高温度、高湿度の方が早いことを
経験的に観察していたので蓋をしたまま60℃±2℃、
高相対湿度を保ちながら約10分間撹拌を続け、そのあ
と蓋を除去して余分の水分の蒸発乾燥を図った。含水結
晶の水分約5%はこのような乾燥条件では蒸発しない結
合水である。内容物の温度を55℃、50℃、45℃、
40℃、35℃及び30℃に冷却し、その温度で湿度を
90%、85%、80%、75%及び70%で変化させ
た場合の粉末化の良否及び製品水分を表2に示す。
微粉化工程で粉砕するのがやや困難であったことを表す
(以下の実施例も同じ)。
例4の条件に従い、助晶の条件は温度35℃〜45℃、
装置を密閉して相対湿度80%以上で行い、結晶の熟成
は60℃±2℃の温度で密閉下で約10分、その後同温
度で解放状態で乾燥を図った。
肪酸エステル100重量部に対して無水結晶マルトース
を300重量部使用して水分量を変化させて実験した。
その結果を以下の表3に示す。
実施例5と同様にして水分量を変化させて実験した。そ
の結果を以下の表4に示す。
実施例5と同様にして水分量を変化させて実験した。そ
の結果を以下の表5に示す。
スの量と水分量を変化させて実験した。その結果を以下
の表6に示す。
いてさらに実施例9,10を示す。
軸回転ニーダーを用いて行った。二軸ニーダーは噛み合
うようにセットされ、両者の回転数は相互に異なり一方
がやや遅くなるように設定されている。このニーダー中
へ市販ポリグリセリン脂肪酸エステル(三菱化学フーズ
社製、リョートーポリグリエステルHS−11)600
gを加え、蓋をしてジャケットに温水を循環して内容物
の温度が60℃に達するまで加熱して溶解した。さらに
これに温水を270ml加えて、再び蓋をして約30分
間撹拌を続けて混合した。この間内容物の温度は60±
2℃に保った。またこの間殆ど水分の蒸発は伴わなかっ
た。全体がペースト状になったとき、無水結晶マルトー
ス1800gを徐々に加え、再び蓋をしてニーダー内部
を密閉状態に保ちながら撹拌加熱を続けて内容物の温度
を60±2℃に維持した。約30分で無水結晶マルトー
スは一部溶解し、内容物はペースト状のマスキットに変
化した。この時点で冷却水をジャケットに導いて内容物
の温度を35〜45℃とし、密閉状態を保ち高湿度状態
で約3時間続け、含水結晶マルトースの晶出を促進し
た。約3時間後にはα−無水結晶マルトースの80%以
上がβ−含水結晶に変換した。その後ジャケットに温水
を導いて内容物の温度を60±2℃まで上昇させ、その
温度で約10分間撹拌を続けた後、蓋を開放状態とし、
撹拌と加熱による温度維持を続けて結晶の熟成と、続け
て余分の水分(約180g)を蒸発させて乾燥を行っ
た。ニーダー内容積に対する内容物の容積は約35%程
度にしたため、撹拌を続けている間に空気を巻き込んで
内容物は白色状となり、全体が大豆粒形状の小塊に変化
した。これを除湿冷風送風付の粉砕機にかけて微粉末と
した。この時点で内容物の水分含量は4.2重量%であ
り、含水結晶に含まれる分以外の自由水は約0.6重量
%と算出された。この粉末状製品は含まれるマルトース
とポリグリセリン脂肪酸エステルの親水基との親和性か
ら、使用時の分散・溶解性、乳化力および乳化安定性の
点で従来のポリグリセリン脂肪酸エステル単独製品より
も優れた性能を有しており、各種用途に有利に利用でき
ることがわかる。
肪酸エステル600gとし、添加温水を280mlと
し、無水結晶マルトース使用量を2400gとして、そ
の他の操作条件は実施例1と全く同じように行った。熟
成乾燥の工程を経た後には内容物は全体が白色状の大豆
粒よりも細粒を主体としたものに変化した。これを粉砕
した粉末の水分含量は4.3%であった。これより含水
結晶に含まれる分以外の水分は約0.3重量%と算出さ
れた。この粉末状製品も使用時の分散・溶解性、乳化力
および乳化安定性の点で従来のポリグリセリン脂肪酸エ
ステル単独製品よりも優れた性能を有しており、各種用
途に有利に利用できることがわかる。
に容易に水系との混合、混和ができる、経時的に安定し
た品質を有する、粉末状の乳化剤を安価な方法で得るこ
とができる。
たものである。
Claims (21)
- 【請求項1】 加熱溶解した含水乳化剤に無水結晶マル
トースを混合し、この混合物を50℃以下に冷却してこ
の温度条件を維持しながら、実質的に水分の減少を伴わ
ない条件で混合攪拌を続けて含水結晶マルトースの晶出
を助晶し、次いでこの混合物を含水結晶マルトースが溶
解しない温度に加熱して混合攪拌を続けて結晶熟成を進
めながら、乾燥空気を送り込むことにより水分を蒸発除
去して混合物全体を粉末状にすることを特徴とする粉末
状乳化剤の製造方法。 - 【請求項2】 乳化剤がショ糖脂肪酸エステル、グリセ
リン脂肪酸エステル及びソルビタン脂肪酸エステルから
なる群から選択された少なくとも一つの脂肪酸エステル
を含有することを特徴とする請求項1記載の粉末状乳化
剤の製造方法。 - 【請求項3】 乳化剤が脂肪酸エステル1重量部に対し
て0.25〜1.5重量部の割合で水を含有することを
特徴とする請求項2記載の粉末状乳化剤の製造方法。 - 【請求項4】 無水結晶マルトースが乳化剤中に含まれ
る水1重量部に対して6〜10重量部の割合で混合され
ることを特徴とする請求項1〜3のいずれか記載の粉末
状乳化剤の製造方法。 - 【請求項5】 乳化剤がポリグリセリン脂肪酸エステル
を含有することを特徴とする請求項1記載の粉末状乳化
剤の製造方法。 - 【請求項6】 無水結晶マルトースがポリグリセリン脂
肪酸エステル1重量部に対して2.5〜5.0重量部の
割合で混合されることを特徴とする請求項5記載の粉末
状乳化剤の製造方法。 - 【請求項7】 無水結晶マルトースがポリグリセリン脂
肪酸エステル1重量部に対して2.5〜3.5重量部の
割合で使用されるとき、水が無水結晶マルトース使用量
の10〜20重量%使用されることを特徴とする請求項
6記載の粉末状乳化剤の製造方法。 - 【請求項8】 無水結晶マルトースがポリグリセリン脂
肪酸エステル1重量部に対して3.5〜5.0重量部の
割合で使用されるとき、水が無水結晶マルトース使用量
の5〜17重量%使用されることを特徴とする請求項6
記載の粉末状乳化剤の製造方法。 - 【請求項9】 無水結晶マルトースの混合が50〜80
℃の温度、80%以上の相対湿度の条件下で行われるこ
とを特徴とする請求項1〜8のいずれか記載の粉末状乳
化剤の製造方法。 - 【請求項10】 含水結晶マルトースの晶出の助晶が2
0〜45℃の温度、80%以上の相対湿度の条件下で行
われることを特徴とする請求項1〜9のいずれか記載の
粉末状乳化剤の製造方法。 - 【請求項11】 助晶中に混合物に空気を巻き込ませる
ようにしたことを特徴とする請求項1〜10のいずれか
記載の粉末状乳化剤の製造方法。 - 【請求項12】 含水結晶マルトースの晶出を助晶後、
混合物を55〜70℃に加熱することを特徴とする請求
項1〜11記載の粉末状乳化剤の製造方法。 - 【請求項13】 乾燥空気が55〜70℃の温度を有す
ることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の
粉末状乳化剤の製造方法。 - 【請求項14】 下記(i) 〜(iii) の装置を含むことを
特徴とする請求項1〜13のいずれか記載の粉末状乳化
剤の製造装置: (i) 加熱溶解した乳化剤と無水結晶マルトースを混合
するための混合装置; (ii) 混合物を冷却しながら実質的に水分の減少を伴わ
ない条件で混合撹拌を続けて含水結晶マルトースの晶出
を助晶するための助晶装置;及び (iii) 混合物を加熱・混合・攪拌して含水結晶マルトー
スの結晶熟成を進めながら乾燥空気を送り込むことによ
り水分を蒸発除去して混合物全体を粉末状にするための
熟成・乾燥装置。 - 【請求項15】 乳化剤を混合前に加熱溶解状態に保持
するための装置をさらに含むことを特徴とする請求項1
4記載の粉末状乳化剤の製造装置。 - 【請求項16】 助晶装置から熟成・乾燥装置へ混合物
を供給するための供給装置をさらに含み、前記供給装置
が圧縮空気送風装置、スロープ式滑り台、及び/又は振
動機を具備していることを特徴とする請求項14又は1
5記載の粉末状乳化剤の製造装置。 - 【請求項17】 粉砕装置及び/又は篩装置をさらに含
むことを特徴とする請求項14〜16のいずれか記載の
粉末状乳化剤の製造装置。 - 【請求項18】 混合装置が周囲にジャケットを配した
加熱可能なものであり、かつ混合物の連続混合移送を可
能にしたものであることを特徴とする請求項14〜17
記載の粉末状乳化剤の製造装置。 - 【請求項19】 助晶装置が周囲にジャケットを配した
冷却可能なものであり、内部に混練・移送機を有するも
のであることを特徴とする請求項14〜18記載の粉末
状乳化剤の製造装置。 - 【請求項20】 助晶装置が装置内に調湿空気を送り込
むための装置を具備していることを特徴とする請求項1
4〜19記載の粉末状乳化剤の製造装置。 - 【請求項21】 助晶装置において移送中の混合物に空
気を巻き込ませるようにするために、混合物の充填容積
を混練機容積の50%以下にしたことを特徴とする請求
項20記載の粉末状乳化剤の製造装置。
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CN112137075A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-12-29 | 福建意乐焙宝生物科技有限公司 | 一种复配乳化剂细粉及其制备方法 |
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