JP2003111567A - 即水和性無塵キサンタンガム - Google Patents

即水和性無塵キサンタンガム

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JP2003111567A JP2002265182A JP2002265182A JP2003111567A JP 2003111567 A JP2003111567 A JP 2003111567A JP 2002265182 A JP2002265182 A JP 2002265182A JP 2002265182 A JP2002265182 A JP 2002265182A JP 2003111567 A JP2003111567 A JP 2003111567A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 食品及び医薬用途において増粘剤及び懸濁剤
として有用であるキサンタンガム組成物に関する。 【解決手段】 キサンタンガム及び界面活性剤を含んで
成る速水和性無塵キサンタンガム組成物を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】発明の背景 キサンタンガムはキサントモナス属のいくつかの細菌種
による炭水化物の発酵に由来する、合成の水溶性ビポリ
マーであり、そして種々の用途において増粘剤及び懸濁
剤として有用である。それは強い酸性及び塩基性条件下
で耐性であり、そしてまた熱安定性であり、それによっ
て多くの化学、医薬及び特に食品用途、たとえば乳製
品、飲料水及び高タンパク質食品において有用である。
【０００２】キサンタンガムは、良好でない湿潤性質を
示し、そして水に分散し、そして／又は水和化すること
はひじょうに困難である。高い程度の剪断が溶液中にそ
れを分散するために個々のガム粒子を湿潤するのに通常
必要である。それは好ましくは、最終使用の前、貯蔵で
の容易さのために乾燥粒子として生成され、そして従っ
て、容易な使用のために容易に水和化され得る、実質的
に乾燥した無塵キサンタンガム組成物を開発することが
好都合である。
【０００３】早い水和化速度のキサンタンガム組成物
は、それが最終食品又は医薬製品中にかなり容易に混合
され得ることにおいて好都合である。現在利用できるよ
うなキサンタンガムは、水和化の速度を早めるために凝
集されるべきである。この処理方法は高価であり、そし
て相当の費用を要する。即水和性キサンタンガム組成
物、たとえば本発明の組成物は、それらの高価な凝集工
程を回避することによって製造の費用を低めるであろ
う。さらに無塵生成物は、産業作業者により吸入される
飛塵粒子を減じることによって健康な観点から好都合で
あり、そして貯蔵の間、暴発の危険性を低くし、そして
貯蔵及び輸送の間、製品の損失を防止する。無塵生成物
はまた、生成物のこぼれに起因するスリップ状態により
引き起こされる事故の数を低めるであろう。
【０００４】歴史的には、即無塵性粉末が所望される場
合、それらの利点を達成するために使用される工程は凝
集である。しかしながら、この工程は高価であり、そし
て従って最終製品の価格を高める。アメリカ特許第４，
０４１，２３４号（Maske)は、グリオキサールがその分
散性を改良するためにキサンタンガム発酵ブイヨンに添
加されている分散性グリオキサール−キサンタンガム複
合体を開示する。しかしながら、多量のグリオキサール
が、水溶液に添加される場合、発酵生成物を適切に分散
するために必要とされる。これは費用のかかる方法であ
るのみならず、またグリオキサールが最終製品の味覚に
影響を及ぼす。
【０００５】アメリカ特許第４，２９９，８２５号（Le
e)は、多くの限外濾過段階を用いての高粘度の濃縮され
たキサンタンガム溶液を開示する。しかしながら、それ
らは８〜１５％のキサンタンガムのみを含み、そして溶
液で存在し、そして無塵水和性粒子ではない。アメリカ
特許第４，６７０，５５０号（Bleeker など) は、高い
剪断技法を用いてのキサンタンガム組成物の類似するビ
ポリマーエマルジョンを開示し、そしてアメリカ特許第
４，２５４，２５７号（Schroeck) は、発酵ブイヨンか
らのキサンタンガムのアミン塩の沈殿を開示する。最後
に、アメリカ特許第４，２６９，９７４号（Wintersclo
rff)は、ガムが植物油及び水により均質化されている滑
らかに流れるキサンタン組成物を開示する。しかしなが
ら、それらの引例のすべては、ガムを水和化するために
そのガムを剪断する必要性を認識している。
【０００６】アメリカ特許第４，２１８，２６２号（Wa
rren) は、脂肪酸、脂肪酸のモノ−及びジ−グリセリド
から成る群から選択された脂肪、及び脂肪酸のアルカリ
金属塩、ソルビタン脂肪酸エステル、線状アルコールエ
トキシレート、スクロース脂肪酸エステル及びそれらの
混合物から成る群から選択された界面活性剤から成る被
膜により封入されるキサンタンガムから成るかたまりの
ない、遅延作用粘度上昇剤を教授する。前記界面活性剤
は、被膜の可溶性を高め、そして粒子上への脂肪酸の湿
潤を促進するように作用する。被膜自体は、３．０〜１
０．０の親水性／親油性値を有する。
【０００７】アメリカ特許第４，６５４，０８６号（Ba
ird など) は、界面活性剤、たとえばアセチル化された
モノグリセリド、グリセロールエステル、ソルビタンエ
ステル及び同様のものによりブレンドされたキサンタン
ガムを含んで成る、分散でき且つ水和化できる乾燥キサ
ンタンガム組成物を教授する。場合によっては、糖が添
加されるが、しかし界面活性剤が少なくとも５．０％の
量で組込まれるべきであり、そして２０％までの量で使
用され得る。しかしながら、食品関連用途において生じ
る問題は、界面活性剤がそれらのレベルで識別できる所
望しない味覚を有し、そしてほとんどの食品への使用の
ためにキサンタンガムを不適切にすることである。しか
しながら、Baird など（′０８６号）は、水和化及び分
散性に関する問題が５％以下で再び生じることを認識す
る。
【０００８】十分に水和化でき、そして増粘剤及び懸濁
剤として有用である実質的に無塵の安定したキサンタン
ガムヒドロコロイド粉末を提供することが本発明の目的
である。食品用途において検出できないように食品用銘
柄界面活性剤のひじょうに低い量及びキサンタンガムを
含んで成る実質的に無塵の十分に水和性のキサンタンガ
ム組成物を提供することも本発明の目的である。十分に
水和化でき、そして食品及び薬物用途において効果的な
増粘剤及び懸濁剤である、実質的に安定性の無塵キサン
タンガム組成物を生成することもまた本発明の追加の目
的である。
【０００９】発明の要約 実質的に無塵の水和性キサンタンガム組成物は、食品及
び化学用途に添加される場合、卓越した増粘及び懸濁性
質を提供する。キサンタンガムはまた安定化され、そし
てそれを溶液に均等に分散するためにそれに適用される
高い程度の剪断及び／又は攪拌を必要としないであろ
う。その組成物は、キサンタンガムポリマー、及び高い
親水性／親油性バランス（ＨＬＢ）値を有する食品用銘
柄乳化剤、たとえば、ソルビタンエステル、グリセロー
ルエステル、モノ−及びジ−グリセリド及び同様のもの
から成る群から選択されて少量の界面活性剤から成る。
【００１０】発明の特定の記載 従来技術においては、水和性キサンタンガム粉末を製造
する従来の試みが存在したが、これまで、少量の添加剤
により及び高価な凝集工程の必要性を伴わないで可能に
されてはいない。商標Rhodigel(R)(Rhone-Poulenc, In
c. Cranbury, New Jersey) として市販されているキサ
ントモナス カムペストリス種の発酵生成物である特定
のキサンタンガムを用いることによって、キサンタンガ
ム組成物が卓越した水和化、増粘及び懸濁形成性質を有
する少量の界面活性剤のみを用いて調製され得ることが
驚くべき且つ意外には発見された。
【００１１】いづれの理論にも拘束されないが、従来技
術のキサンタンガムは、顕微鏡下で観察される場合、滑
らかな表面を有する小球又は卵形の形状を有するが、本
発明の組成物に使用されるキサンタンガムは、ぎざぎざ
のある、荒い端及び不規則な表面を示す。さらに、すべ
てのキサンタンガムはポリガラクトマンノースのように
化学的に特徴づけられるが、本発明において有用なガム
は特にそのナトリウム塩である。そのガムの特徴は、界
面活性剤との反応を増強し、そして組成物の驚くべき且
つ意外な性質をもたらし、そしてまた、言及された目的
を達成するために少量の界面活性剤の使用を可能にす
る。
【００１２】使用される界面活性剤は好ましくは、高い
親水性／親油性バランス（ＨＬＢ）値を有する食品用銘
柄乳化剤である。そのような値は約１０〜約１６の範囲
であるべきである。適切な乳化剤は好ましくは、本発明
のための多くの用途が食品及び薬物産業に存在するの
で、食品への使用のために許可されて来た。好ましく
は、乳化剤は、ポリオキシエチレンソルビタンエステ
ル、ソルビタンエステル、モノグリセリド、ジグリセリ
ド、レシチン、ポリグリセロール、ナトリウムステアロ
イル−２−ラクチレート、ステアリル−２−ラクチル
酸、ポリオキシステアレート、アセチル化されたモノグ
リセリド及びそれらの混合物から成る群から選択され
る。好ましくは、ソルビタンエステル及びポリオキシエ
チレンソルビタンエステルが選択される乳化剤である。
【００１３】乳化剤は、比較的少量で、すなわち組成物
の合計重量の約０．１〜約３．０重量％の量でキサンタ
ンガムポリマーと組合される。好ましくは、乳化剤は、
キサンタンガム組成物の合計重量の約０．１〜約１．５
重量％である。
【００１４】キサンタンガム及び乳化剤が一緒に容易に
ブレンドされることが見出されたことはまた驚くべき且
つ意外でもあった。キサンタンガムは、標準のHobartボ
ール又は他の類似する容器に単純に配置され、そして乳
化剤がそれに添加される。実質的に完全なブレンドは、
約５分間、低速での櫂形攪拌機を用いて達成された。最
終生成物は均質で且つ容易に混和性であった。次の例
は、本発明の態様をより特定に記載するために開示され
ている。それらは単に例示目的のためであり、そして本
発明の範囲を制限するものではない。
【００１５】
【実施例】Rhodigel 80(R)キサンタンガム及びポリソル
ベート６０（ポリオキシエチレンソルビタンモノステア
レート）を用いての４種のキサンタンガム組成物を上記
に示される標準の混合工程を用いて調製し、そしてブル
ックフィールドModel ＬＶＴ粘度計（スピンドル＃３及
び１２ＲＰＭ）を用いてそれらの種々の粘度値に比較し
た。ポリソルベート６０の百分率は、キサンタンガム／
乳化剤組成物の合計重量に基づかれており、そして粘度
は４種異なった時間で、センチポアズ単位（cps)で測定
された。
【００１６】
【表１】
【００１７】異なったキサンタンガム／ポリソルベート
６０組成物についてのそれぞれの粘度値により示される
ように、使用される乳化剤の量が多いほど、ガム組成物
の粘度は高くなり、そして最高の粘度値が０．７５重量
％〜１．０重量％の間の乳化剤で実現した。粘度はま
た、システム内のガム粒子の分解の関数であり、そして
塊の不在は達成できる最とも粘性の組成物を創造する。
また、図から見出され得るように、０．７５重量％と
１．０重量％との間の濃度に減少する帰り（return) 点
が存在し、すなわちいかにより多くの乳化剤が組成物に
添加されるにもかかわらず、粘度はもはや上昇しない。
【００１８】図１に関しては、本発明の３種のキサンタ
ンガム／乳化剤組成物の水和化速度が添加される乳化剤
を有さない純粋なキサンタンガム組成物と比較された。
その水和化速度を決定するために、粘度（cps)を時間の
関数としてプロットし、cps単位の数が高くなるほど、
粘度の程度が高くなり、そして従って、水和化速度が早
くなる。１．０％溶液を調製し、そして１０００rpm で
セットされた２．５インチの羽を備えたスピンドルミキ
サーで混合した。グラフから明確に見出されるように、
ポリソルベート６０が約０．７５％〜約１．０％の量で
存在するキサンタンガム／乳化剤組成物が最とも粘性の
ものであり、そして０．５％の乳化剤を含む組成物はそ
れに密接して接近し、そして約８分で粘性になる。キサ
ンタンガムサンプルは単独で、混合の初めの４分間、本
発明の組成物の粘度値よりもかなり低い粘度値を示し、
そして８分が経過して、その粘度は本発明の組成物の粘
度に近づいた。
【００１９】本発明のキサンタンガム／乳化剤組成物
は、高い粘性であり、きめにおいて均質性であり、そし
て注ぐことができる。それらはまた、保存性であり、そ
して必要とされる高レベルの界面活性剤のために従来技
術の組成物に見出される意味を有さない。それらの特徴
は、多くの食品及び薬物用途に成分の容易な導入を可能
にし、そして従って、その速度を早めながら、製造の費
用を低くする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の３種のキサンタンガム組成物の相対的
水和化速度とキサンタンガムのみでのその速度とを比較
する比較線グラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年１０月１１日（２００２．１０．
１１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】いづれの理論にも拘束されないが、従来技
術のキサンタンガムは、顕微鏡下で観察される場合、滑
らかな表面を有する小球又は卵形の形状を有するが、本
発明の組成物に使用されるキサンタンガムは、ぎざぎざ
のある、荒い端及び不規則な表面を示す。さらに、すべ
てのキサンタンガムはポリガラクトマンナンのように化
学的に特徴づけられるが、本発明において有用なガムは
特にそのナトリウム塩である。そのガムの特徴は、界面
活性剤との反応を増強し、そして組成物の驚くべき且つ
意外な性質をもたらし、そしてまた、言及された目的を
達成するために少量の界面活性剤の使用を可能にする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4B041 LC04 LH16 LK08 LP09 4C076 DD46F DD63F EE23F EE30F EE30G

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 キサンタンガム及び界面活性剤の混合物
    を含んで成る即水和性で無塵のキサンタンガム増粘及び
    懸濁組成物であって、ここで当該界面活性剤は当該組成
    物の総重量の０．１〜３．０重量％の量で存在し、そし
    て当該キサンタンガムはキサントモナス カムペストリ
    ス（Xanthomonas campestris）の発酵反応により生成さ
    れたポリガラクトマンノンであり、ここで当該組成物の
    １．０重量％の水溶液は４２００cps 〜４８００cps の
    粘度を示すことを特徴とする、組成物。
  2. 【請求項２】 前記界面活性剤が１０〜１６の範囲とい
    った高い親水性／親油性バランス値（ＨＬＢ値）を有す
    る食品用乳化剤である、請求項１記載の組成物。
  3. 【請求項３】 前記乳化剤が、ポリオキシエチレンソル
    ビタンエステル、ソルビタンエステル、アセチル化され
    たモノグリセリド、グリセロールエステル、レシチン、
    モノ−及びジ−グリセリド、ナトリウムステアロイル−
    ２−ラクチレート、ポリグリセロールエステル、プロピ
    レングリコールエステル、ステアリル−２−ラクチル酸
    （lactylic acid）及びそれらの混合物から成る群から
    選択される請求項２記載の組成物。
  4. 【請求項４】 前記乳化剤がポリオキシエチレンソルビ
    タンエステル及びソルビタンエステルから成る群から選
    択される請求項３記載の組成物。
  5. 【請求項５】 前記乳化剤がポリオキシエチレンソルビ
    タンモノステアレートから成る群から選択される請求項
    ４記載の組成物。
  6. 【請求項６】 前記乳化剤が、前記組成物の総重量の
    ０．１〜１．５重量％の量で存在する請求項４記載の組
    成物。
  7. 【請求項７】 １．０重量％の水溶液へと調製される
    と、その粘度が４２００cps 〜４８００cps の範囲とな
    る、請求項１記載の組成物。
  8. 【請求項８】 １．０重量％の水溶液へと調製される
    と、粘度が４２００cps 〜５０００cps の範囲といった
    高度な粘性となる、請求項１記載の無塵キサンタンガム
    組成物。
  9. 【請求項９】 食品及び薬品組成物の調製に有用な請求
    項８記載のキサンタンガム組成物。
  10. 【請求項１０】 キサンタンガム、及びポリオキシエチ
    レンソルビタンエステル、ソルビタンエステル、アセチ
    ル化されたモノグリセリド、グリセロールエステル、レ
    シチン、モノ−及びジ−グリセリド、ナトリウムステア
    ロイル−２−ラクチレート、ポリグリセロールエステ
    ル、プロピレングリコールエステル、ステアリル−２−
    ラクチル酸及びそれらの混合物から成る群から選択され
    た食品用乳化剤少量を含んで成る請求項９記載の組成
    物。
  11. 【請求項１１】 キサンタンガムと、ポリオキシエチレ
    ンソルビタンエステル、ソルビタンエステル、アセチル
    化されたモノグリセリド、グリセロールエステル、レシ
    チン、モノ−及びジ−グリセリド、ナトリウムステアロ
    イル−２−ラクチレート、ポリグリセロールエステル、
    プロピレングリコールエステル、ステアリル−２−ラク
    チル酸及びそれらの混合物から成る群から選択された食
    品用乳化剤との混合物を含んで成るキサンタンガム増粘
    剤／懸濁剤を含む食品組成物であって、ここで当該食品
    用乳化剤は当該キサンタンガム増粘剤／懸濁剤の総重量
    の０．１〜３．０重量％の量で存在し、そして当該キサ
    ンタンガムはキサントモナス カムペストリス（Xantho
    monas campestris）の発酵反応により生成されたポリガ
    ラクトマンノンであり、ここで当該組成物の１．０重量
    ％の水溶液は４２００cps 〜４８００cps の粘度を示す
    ことを特徴とする、食品組成物。
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