JP2003512445A - 非結晶性ポリオールシロップの製造方法 - Google Patents
非結晶性ポリオールシロップの製造方法Info
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Abstract
Description
ールシロップを調製するための新規な方法に関する。
において使用可能なポリオールシロップ、すなわち、アルカリ性及び/又は高温
環境中で、望ましくない着色又は美観の点で不適切な化合物の形成に対して耐性
が求められる全ての適用において、ポリオールシロップを調製するための新規な
方法に関する。
類;及びそれらの混合物の触媒水素化によって得られる生成物を意味し、これ以
降は「糖シロップ」とも称されるものである。
グルコース、キシロース、フルクトース及びマンノースである。そして、得られ
るポリオールは、ソルビトール、キシリトール及びマンニトールである。
イソマルトース及びラクトースであり、それらは、触媒水素化で、マルチトール
、イソマルト、イソマルチトール及びラクチトールを生じる。
、20℃、70%の乾燥物質比率で、非結晶性シロップを形成するポリオールの
混合物を意味する。本発明に関連する非結晶性ソルビトールは、the European P
harmacopoeia, 1997の0437節に定義されている。
れている。練り歯磨きの製造、特に重炭酸ナトリウム練り歯磨きの生産において
、湿潤剤としてのソルビトールシロップの使用は、それらが、重炭酸ナトリウム
の存在下で安定であり、貯蔵の間に褐色化を生じない場合にのみ可能である。こ
の着色は、還元糖(グルコース、マルトース、オリゴ糖及び多糖)における該重
炭酸塩の反応によって引き起こされる。その着色の強さは、該多糖の単位数に応
じて増加し、それゆえに、マルトース分子は、デキストロース分子以上の着色を
引き起こす。また、着色は、該シロップが曝される温度によっても強く促進され
る。45℃で10日間の貯蔵後と20℃で15か月の貯蔵後に、同じ強度の着色
が得られることが判明している。これらの非結晶性シロップにとっては、その気
候条件に関係なく、それらの取扱い又は輸送を容易にするために非結晶性である
ことが好ましく、また、そのようなシロップから調製された最終生成物が安定で
あることが好ましい。
riogenic)の製薬及び食品製品の調製に用いられる。
それらの歯科的性質及びそれらの優れた湿潤特性のために、広く用いられている
。
ng free sugar:グルコース、マルトース、オリゴ糖及び多糖)の存在と関連す
ることが知られている。
必要とする。
粋なソルビトールを得るために、その還元反応の間中維持されているアルカリ条
件下で、結晶化グルコースを還元することによって、結晶性ソルビトールシロッ
プの純度を改善することについての展望を提供する。
要とし、また、該還元の間の、緩衝溶液及びアルカリ溶液の絶え間ない添加が、
それに続いての精製工程に関しては不利益であるので、工業規模での実施には有
益性がない。該方法はまた、反応物が多量に用いられるので、汚染性が比較的高
い。さらに、前記方法によって得られるソルビトールシロップの安定性には全く
言及されていない。
トール調製方法に言及しており、これは、高圧下で水素を添加すること、さらに
該還元が完了する直前にその溶液のpHを8から10の値に調節すること又は該
還元ソルビトール溶液を加熱することによる還元を伴うものであって、前記溶液
のpHはアルカリを用いて8から10の値に、そして、60℃から90℃の温度
に予め調節されており、それに続いて、残りの直接還元糖の分解後、酸を用いた
中和を行い又は行わずに、そしてチャコールを越える着色を伴って又は伴わずに
、ろ過分離を行い、それに続いてイオン交換樹脂での精製を行う。
、比較的長い、5時間のオーダーの加工継続期間を課されるために、不純物のか
なりの形成を伴い、十分な安定性を与えない。
理によって、それからイオン交換樹脂での処理によって精製したポリオールの水
性溶液を熱アルカリ媒体中で1〜2時間処理し、そして、イオン交換樹脂を通す
ことによって50℃で得られる溶液を再度精製することを伴う、熱及びアルカリ
に耐性のポリオールの調製方法を記載する。上記方法は、特に、非常に純粋なグ
ルコースシロップから得られる、結晶性ソルビトールシロップを意図したもので
ある。この種の結晶性シロップは、多くの欠点を有するために、特に練り歯磨き
における使用に適していない。また、上記方法は、それに含まれる多段階操作の
ために著しく複雑であり、それゆえに、工業規模に適用することが困難である。
常に安定であり且つ非常に低い反応性を有するポリオール組成物を記載する。
適しており、単純又は複合還元糖の触媒水素化、及びそれから、そのシロップを
安定化し、安定化したシロップを精製することによって得られる。
、カラメル化又は発酵させることを伴い、その結果として、Sテストにおいて0
.100以下の光学濃度を示すシロップを得る。
テストが低値である場合のみ、満足できる安定性が得られることを示している。
にミネラル及び有機廃棄物を制限する目的で、出願人は、長期にわたる研究の後
に、新規な方法を開発した。該方法は、精製操作を制限することによって、アル
カリ媒体中で十分に安定な非結晶性ポリオールシロップを生じ、高い収率をもた
らし、また、汚染を減少させる。これらは、先行技術が提供できないことである
。
プを得るためには、水素化及びカラメル化工程を受けた糖シロップに、50℃未
満の温度で、少なくとも1つの強カチオン樹脂での精製工程を課することが必要
であることを見出しており、前記温度は、最終組成物中に望まれる還元糖の比率
の関数として選択される。
シロップを調製する新規な方法を提供し、該方法は、糖シロップの水素化工程と
、その水素化糖シロップのカラメル化工程とを含み、その水素化されそしてカラ
メル化された糖シロップがイオン交換樹脂での精製を受け、前記精製が、50℃
未満の温度で、強カチオン樹脂を少なくとも一度通過させることを含み、前記温
度が、当該非結晶性ポリオールシロップ中の還元糖の望ましい比率の関数として
選択されることを特徴とする。
維持における、その作業温度の重要性を示している。精製後の当該組成物の品質
、特に還元糖の最終的な比率は、該強カチオン樹脂をそれが通過する温度に反比
例する。
中の還元糖の望ましい比率の関数として選択された50℃未満の温度で行われる
。本出願人は、該樹脂の通過の間の温度を、精製されたポリオールシロップ中の
還元糖の望ましい最終的比率の関数として調節することができることを見出して
いる。求められる比率は、当該シロップの意図される適用の関数として変化する
。練り歯磨きの調製では、そのペースト中に存在するアルカリ剤の性質に加えて
、特に、該ポリオールシロップによる着色に対する耐性にとっての許容限度を決
定するために用いられる着色料の性質を考慮する必要がある。わずかな黄変は、
青色ペーストにとって、容易に許容可能である。使用される香料も、還元糖の比
率における許容限度を決定するときに考慮される要素である。つまり、いくつか
の重炭酸塩ペーストにとっては、該許容限度は、還元糖の100万分率で350
部(デキストロース当量として表示、これ以降はppm(parts per million)と略
す)であり、ピロホスフェートを含むもの等のその他のものにとっては、500
ppmまでの比率が適しているであろう。これは、他の製薬、化粧品及び食品への
適用にも同様に適用することができる。
な条件下では、50ppmから100ppmのオーダーの、最小の還元糖比率が得られ
る。本出願人は、該樹脂中の還元糖の比率の増加を考慮して、最大許容限度であ
ると見なされる500ppm以下の還元糖の最終的値が得られるのであれば、これ
らの条件下で、この種のシロップが強カチオン樹脂で精製され得る最大温度が5
0℃であることを見出している。それゆえに、該樹脂を通過する間の温度は、5
0℃以下で、最終組成物中の還元糖の求められる比率とカラメル化後に最初に存
在する還元糖の比率との関数として、後でより完全に説明するように調節するこ
とができる。したがって、還元糖の非常に低い比率が本発明のポリオール組成物
に望まれるのであれば、強カチオン樹脂の通過は、有利には、40℃以下、好ま
しくは30℃以下、さらに好ましくは20℃から30℃の温度に調節することが
できる。
、それから強アニオン樹脂、そしてそれら2つの樹脂の等量混合物である混合ベ
ッドの通過という技術を用いて達成される。該樹脂が組み合わされる順番を変更
することも可能である。
ナトリウム由来のナトリウム及び水素化触媒由来の可溶性ニッケルを除去するこ
とである。
メル化工程からの分解生成物を除去することである。
イオンの漏れを緩和することによって精製を最適化する。
基SO3Hを有する強カチオン樹脂であり、例えば、ROHM and HAASのIR 200C樹脂で
ある。好ましいアニオン樹脂は、前記と同じ製造業者からのIRA 910樹脂等の強
アニオン樹脂である。前記混合ベッドは、それら2つの樹脂の混合物からなる。
化を助長する付帯的危険性を伴う、樹脂での過度に長い滞留時間を防ぐために、
樹脂での精製は、該シロップが1時間当たりに通過する樹脂カラムの容量の1.
5倍に相当する流速にて達成される。
にて、水素下で、その触媒を分離することなく、該水素化反応の最後でアルカリ
剤を導入することによって、前記アルカリ剤の添加後にそのpHがおそらく安定
であるときに、そして緩衝液を用いることなく行われる。
に、同一反応器内でのカラメル化と組み合わせることができ、その結果、経済的
であり且つ精製後にそれほど汚染性ではない手法で、糖シロップから、熱アルカ
リ媒体中で安定なポリオール組成物を得ることができることを示している。
、それに対応するエノールの形成をもたらす。カラメル化に適したアルカリ剤は
、強塩基または弱塩基を含む。好ましい実施態様では、カラメル化に用いられる
アルカリ剤は炭酸ナトリウムである。
ースシロップ、マルトースが豊富なグルコースシロップ、及びキシロースシロッ
プを含むことができる。
から20%のマルトースを含み、100%までの残りは多糖とオリゴ糖とから構
成され、上記パーセンテージは、前記シロップ中に含まれる糖の乾燥重量に対す
る重量パーセントである。
にて、当該分野において既知の手法で行われるが、他のすべての糖水素化触媒が
適しているであろう。
好ましくは、30バールから100バールまでの水素圧と120℃から150℃
までの温度、さらに好ましくは130℃から150℃までの温度で行われる。
に、そのpHを維持するための緩衝溶液又は多量の炭酸ナトリウムの添加を必要と
しない程度に十分に該pHが安定であるとき、前記反応器に導入される。これは通
常、本発明の条件下で、90分の水素化後に達成される。
の研究からの結果である。前記反応媒体が依然として遊離の還元糖豊富であるな
らば、前記アルカリ剤の導入はそのpHを不安定化し、該pHは、該遊離の還元糖の
対応する酸への転換のために著しく減少する。したがって、およそ0.4%の還
元糖比率では、過剰の酸が形成され、それゆえに、そのpHが低下して、該カラメ
ル化の安定化作用を効果のないものとし、そして過剰な炭酸ナトリウムの添加を
必要とする。それゆえに、残りの還元糖の比率が0.2%未満、さらに好ましく
は0.1%以下であるときに該アルカリ剤を導入することが好ましい。
が11より大きいときは、該カラメル化は満足できるものであるが、その水素化
物のイオンチャージは高くなりすぎ、これは、前記カチオン交換樹脂の再生時に
、塩化物の重大な排除をもたらす。出願人は、9.5から11のpHで、前記反応
媒体中の過剰の炭酸ナトリウムが、その糖の完全なカラメル化を達成するのに十
分であることを見出している。
廃棄物の最小レベルを達成する一方で、重炭酸ナトリウム又はリン酸ナトリウム
ファミリーをベースとする練り歯磨き、抗酸(anti-acid)組成物、シェービン
グフォーム又は脱毛クリーム等の塩基性pH製品の製造における使用、あるいは、
高温での製品の生産のための使用に特に適したポリオールシロップを生成する。
ビトールシロップである。
%のソルビトール、少なくとも6重量%のマルチトールを含み、100%までの
残りは、オリゴ糖及び多糖から構成され、上記パーセンテージは、当該組成物中
に存在するポリオールの乾燥重量に対して表されている。
塩基性pH製品の調製においては、本発明の方法によって得ることができるシロッ
プが有利に使用可能である。
含む練り歯磨き組成物も提供する。
20リットルツインジャケット反応器内に、撹拌しながら導入した。 −デキストロース:75%/乾燥 −マルトース:8%/乾燥 −マルトトリオース:3.6%/乾燥 −高等DP(higher DP):13.4%/乾燥
重量%であり、いずれの場合も乾燥重量に対するものであった。
得た。該pHは安定であることがわかり、還元糖の比率は0.4重量%未満である
ことがわかった。
の上澄み液を、沈降タンクに排出し、触媒を回収した。それから、該沈降タンク
からの上澄み液をろ過して、触媒の最終的微量成分を除去した。
ニオン樹脂、そして最後にそれらの混合ベッドで精製した。
課した。該試験は、Sテストと呼ばれ、出願人が特許権者である特許EP 0 711 7
43に記載される。得られるSテストの値がより低い(0.1未満の光学濃度)ほ
ど、そのポリオール組成物が安定である。
液を5mlのシロップに添加した。
光光度計を用いて420nmの波長で、その光学濃度を測定した。
400、500、600及び1000ppmの濃度の2mlの無水純粋グルコース溶
液を代用することによって、同様の方法で作成した。
、0.160、0.205、0.250、0.413であった。
ース比率に等しかった。
性のやり方で、アルカリ及び/又は高温媒体に高度に耐性である非結晶性ポリオ
ール組成物を生成する。
60℃の温度(フラクションAからH)で、強カチオン樹脂にて精製し、それから
、アニオン樹脂、そして最後にその混合ベッドにて精製した。
して、最初のテストと比較してその違いを計算した(デルタSテスト)。
。これは、精製の間の組成物の温度を、意図される最終的な使用によって必要と
される還元糖の必要性に応じて適応させることができることを示しており、これ
は、本発明の方法に、前例のない融通性を付与する。
及びF(20℃及び50℃で樹脂にて精製)を用いて製造した。
pHを有していた。
っていなかった。
あった。
ム、及び、実施例2からの生成物D(40℃で強カチオン樹脂にて精製)を用い
て製造した。
あった。
おける使用に全く適している。
Claims (9)
- 【請求項1】 糖シロップを水素化する工程とその水素化糖シロップをカラ
メル化する工程とを含む、熱及びアルカリ媒体に耐性のある非結晶性ポリオール
シロップの製造方法であって、その水素化されさらにカラメル化された糖シロッ
プがイオン交換樹脂での精製を受け、前記精製が、50℃未満の温度で、強カチ
オン樹脂を少なくとも一度通過させることを含み、前記温度が、当該非結晶性ポ
リオールシロップ中の還元糖の望ましい比率の関数として選択されることを特徴
とする方法。 - 【請求項2】 前記カラメル化が、その水素化反応器内で、前記水素化反応
の最後に炭酸ナトリウムを加えることによって、水素下で、触媒を分離させるこ
となく行われることを特徴とする、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 前記カラメル化の工程が、前記水素化シロップのpHを、そ
のpHが安定であると予期されるとき、9から11の値、好ましくは9.5から
11の値に修正することからなることを特徴とする、請求項1又は2記載の方法
。 - 【請求項4】 前記精製工程が、50℃未満の温度で、強カチオン樹脂、そ
れからアニオン樹脂、そして最後に混合ベッドで行われることを特徴とする、請
求項1から3のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項5】 前記強カチオン樹脂の通過温度が40℃以下、好ましくは3
0℃以下、さらに好ましくは20℃から30℃であることを特徴とする、請求項
1から4のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項6】 前記ポリオールシロップが、非結晶性ソルビトールシロップ
であることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項7】 前記非結晶性ソルビトールシロップが、少なくとも64重量
%のソルビトールと、少なくとも6重量%のマルチトールとを含み、100重量
%までの残りはオリゴ糖と多糖とから構成され、上記パーセンテージが、当該組
成物中に存在するポリオールの乾燥物質に対して表されていることを特徴とする
、請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 アルカリ剤を含んでいるか、あるいは、高温で加工されるか
又は得られる塩基性pH生成物を調製するための、請求項1から7のいずれか一
項に記載の方法によって得ることができるポリオールシロップの使用。 - 【請求項9】 請求項1から7のいずれか一項に記載の方法によって得るこ
とができるポリオールシロップを含む練り歯磨き組成物。
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