JP2008006313A - 加工物の造粒方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
加工物成分を用いて工業的な規模で簡便かつ効率的に造粒物を製造する方法を提供する。また、優れた流動性を有し、溶解性が高く、粒度分布が極めてシャープであり、汎用性が高く、食品分野においても優れた特徴を奏する造粒物を提供する。
さらに、賦形剤の添加量を少なく又は添加せずともよいので、造粒対象の動植物成分を高い含量で造粒可能であり、該動植物成分の風味や、有効成分を低下させず又は損なうことのない、より製品価値の高い食品を提供する。
【解決手段】
食物繊維、タンパク、ペプチド、アミノ酸等の群より選択される加工物成分を、複合流動させることで可能となる。該複合流動により、浮遊下に造粒を行なうことで、例えば、転動及び流動による造粒を行なうことで、極めて流動性に優れ、シャープな粒度分布を有し、吸湿性が低く、水への溶解性が高い加工物の造粒方法及び造粒物を提供する。
【選択図】 なし

Description

本発明は、加工物成分を用いて、複合流動により、簡便でかつ効率的に加工物の造粒物を製造する方法に関する。
また、本発明は、加工物成分を複合流動させることにより得た加工物の造粒物に関する。
さらに、本発明は、加工物の造粒物を含有してなる調味料、食品に関する。

食品分野における造粒方法として、従来から、転動造粒法、撹拌造粒法、押出造粒法、圧延による造粒法、破砕造粒法及び流動造粒法等が利用されている。圧延による造粒法は、得た固形物を粉砕する破砕工程を付加しなければならず、得られた造粒物の粒度分布が幅広いという欠点を有している。
また、微粉末状、顆粒状の食品を得る為に、流動層造粒、転動造粒等によって造粒を行なう際に、賦形剤として、例えば、デキストリン、乳糖等を利用するのが一般的である。しかしながら、得られた微粉末や顆粒物は、香気成分が弱い、食品原料として本来有している有効成分が低いなどの欠点を有している。

本発明の課題は、加工物成分を用いて工業的な規模で簡便かつ効率的に造粒物を製造する方法を提供することにある。また、優れた流動性を有し、溶解性が高く、粒度分布がシャープである造粒物を提供し、汎用性が高く、食品分野においても使用可能な加工物の造粒物を提供することにある。

本発明の加工物の造粒方法により、得られた造粒物は、極めて流動性がよく重質な造粒物を簡便に製造することができる。また、本発明の方法で得られる造粒物は、粒度分布が極めてシャープであり、製造工程の作業性にも優れているという特徴がある。さらに、本発明の加工物の造粒物は極めて水に溶解しやすいので、食品分野においても優れた特徴があり、賦形剤の添加量を少なく又は添加せずともよいので、造粒対象の加工物成分を高い含量で造粒可能であり、該加工物成分の風味や、有効成分を低下させず又は損なうことのない、より製品価値の高い食品として優れている。

本発明の方法によれば、加工物成分を複合流動させ、例えば、転動流動させて造粒を行なうので、簡単な操作で、重質で、シャープな粒度分布を有し、強度の大きな造粒物を効率よく製造することができる。

本発明者らは、解決困難な上記課題を解決すべく、極めて有効でかつ効果的な方法を提供するため鋭意研究を行なった結果、加工物成分を、複合流動により、浮遊下に造粒を行なうことで、極めて流動性に優れ、シャープな粒度分布を有し、吸湿性が低く、水への溶解性が高い加工物の造粒方法を得ることを見出した。また、本発明の加工物の造粒方法は、デンプン等の増粘剤、ビタミン、甘味料、ミネラル、香料、色素、油脂、食物繊維、タンパク、ペプチド、アミノ酸等の群より選択される食品分野用の添加物成分を含む加工物成分を、複合流動させることで可能となり、該複合流動の、例えば該転動流動の際の撹拌体の回転速度が少なくとも１０ｒｐｍであり、風量が少なくとも０．０１ｍ3／分で、該加工物成分を浮遊し処理することで加工物の造粒を行なうことができる。

更に、本発明は、取扱い性の良い顆粒状等任意の造粒形態、大きさに処理することができ、かつ室温において吸湿性の低く、水への溶解性も高く、かつ風味が豊かな加工物の造粒物を提供するものである。本発明は、調味料、飲食品への利用のみならず、食品素材としても、更に中間原料としても使用可能である加工物の造粒物であることを見いだし、本発明を完成するに至った。

本発明の方法は、加工物成分を複合流動させながら造粒を行なう工程を含む加工物の造粒方法を特徴としている。
本発明の加工物成分は、特に制限されるものでなく、食品、化粧品等に通常用いられるものはいずれも使用可能であり、例えば、デンプン等の増粘剤、ビタミン、甘味料、ミネラル、香料、色素、油脂、食物繊維、タンパク、ペプチド、アミノ酸等の群より選択される食品分野用の添加物成分であれば良い。

本発明の増粘剤は、ペクチン、デンプン、タマリンド、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル、カラギーナン、キチン、キトサン、キサンタンガム、グアガム、ローカストビーンガム、アラビアガム及びタマリンドシードガム等等が挙げられ、単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。
本発明のビタミンは、ビタミンＡ、Ｂ群、Ｃ、Ｅ、ナイアシン、葉酸等のビタミンが挙げられ、単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。例えば、ビタミンＣとしては、例えば、アスコルビン酸及びその誘導体があり、アスコルビン酸ナトリウム、アスコルビン酸マグネシウム等が挙げられ、アスコルビン酸を豊富に含むレモン、オレンジ、アセロラ等の果実、ブロッコリー、メキャベツ、ピーマン、コマツナ、カリフラワー等の野菜由来の天然素材も用いることができる。また、ビタミンＥは、α型、β型及びγ型のトコフェロール又はこれらの混合物が挙げられる。本発明の甘味料は、単糖類、二糖類、オリゴ糖、糖アルコール等、種々のものを使用できる。それらを例示すると、ショ糖、砂糖、水飴、グルコース、フルクトース、マルトース、乳糖、ブドウ糖果糖液糖、果糖ブドウ糖液糖、フラクトオリゴ糖、大豆オリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、キシロオリゴ糖、乳果オリゴ糖、ラフィノース、ラクチュロース、パラチノースオリゴ糖、ニゲロオリゴ糖、ゲンチオオリゴ糖、イソマルトオリゴ糖、マルチトール、ソルビタン、ソルビトール、キシリトール、イノシトール、エリスリトール、ペンタエリスリトール、還元澱粉糖化物、還元麦芽糖ステビア抽出物、レバウディオサイドＡを高含有するステビア、酵素処理ステビア、糖転移ステビア、甘草抽出物、グリチルリチン酸二ナトリウム、タウマチン、アスパルテーム、サッカリン、サッカリンナトリウム、スクラロース、羅漢果抽出物、モネリン、クルクリン、アセスルファムK、スクラロース、ネオヘスペリジンジヒドロカルコン等が挙げられ、単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。

本発明のミネラルは、水溶性又は水分散性のミネラル類の各種を使用することができ、カルシウム、鉄、マグネシウム、亜鉛、銅等の生体必須ミネラルの一部あるいは全部が対象となる。また、用いるミネラルの形態には制限はないが、例えばカルシウムでは、塩化カルシウム、クエン酸カルシウム、グリセロリン酸カルシウム、グルコン酸カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、乳酸カルシウム、パントテン酸カルシウム、ピロリン酸二水素カルシウム、硫酸カルシウム、リン酸三カルシウム、リン酸一水素カルシウム、リン酸二水素カルシウム等の化学的合成品の食品添加物及び貝カルシウム、骨カルシウム等の天然カルシウムがあり、鉄では、塩化第二鉄、クエン酸第一鉄ナトリウム、クエン酸鉄、クエン酸鉄アンモニウム、グルコン酸第一鉄、乳酸鉄、ピロリン酸第一鉄、ピロリン酸第二鉄、硫酸第一鉄等の化学的合成品の食品添加物及びヘム鉄等の天然鉄があり、他に、塩化マグネシウム、苦汁等が挙げられ、単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。

本発明の香料は、例えば、オレンジ、レモン、ライム、グレープフルーツ等の柑橘類精油、花精油、ペパーミント油、スペアミント油、スパイス油等の植物精油、コーラナッツ、コーヒー、ワニラ、ココア、紅茶、緑茶、ウーロン茶、香辛料等の粉砕物、エキストラクト類、オレオレジン類、エッセンス類、回収香、合成香料化合物、調合香料組成物等が挙げられ単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。

本発明の色素は、例えば、カラメル色素、α−カロチン、β−カロチン、リコペン、パプリカ色素、アナトー色素、クロロフィル、クチナシ色素、ベニバナ色素、モナスカス色素、ビート色素、エルダベリー色素、マリーゴールド色素、コチニール色素等が挙げられ単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。

本発明の油脂は、例えば、炭化水素類、エステル類、動植物性油脂類、ワックス類、ハゼ脂、高級脂肪酸類、高級アルコール類、シリコーン系物質、ステロール類、樹脂類等、これらを加水分解、エステル交換等による酵素的処理、エステル交換、水素添加等による化学的処理したもの等が挙げられる。これらの例として、大豆油、なたね油、パーム硬化油、コーン油、ごま油、綿実油、サフラワー油、ひまわり油、落花生油、米胚芽油、小麦胚芽油、玄米胚芽油、ハトムギ油、マカダミアンナッツ油、ガーリックオイル、ツバキ油、パーム油、オリーブ油、ホホバ油、マカデミアンナッツ油、アボガド油、ボラージ油、ヒマシ油、アマニ油、シソ油、ユーカリ油、月見草油、タートル油、ミンク油、豚脂、牛脂、馬油、蛇油、魚油、卵油、卵黄油、ライスワックス、米ぬかワックス、スクワラン、スクワレン、トリカプリル酸グリセリルエステル、カプリル酸及びカプリン酸の混合脂肪酸のトリグリセリド等が挙げられ、単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。

本発明の食物繊維は、大麦、小麦、えん麦、ライ麦等の麦類をそのまま乾燥粉末化した麦若葉末、よもぎ等のキク科、明日葉、パセリ、セロリ等のセリ科、シソ等のシソ科、ケール、小松菜、キャベツ、ブロッコリー等のアブラナ科、茶等のツバキ科、ほうれん草等のアカザ科、アスパラガス等のユリ科、モロヘイヤ等のシナノキ科等の植物や野菜、穀物、海藻をその中に含まれる食物繊維を保持したまま乾燥粉末化等の加工処理素材、あるいはリグニン、セルロース、ヘミセルロース、ペクチン、グルコマンナン、アルギン酸、イヌリン、難消化性デンプン、難消化性デキストリン、ポリデキストロース、キトサン、コラーゲン等が挙げられ、セルロース、小麦ふすま、小麦ファイバー、コーンファイバー、大豆食物繊維、アップルファイバー、さつまいもファイバー、ビートファイバー、夕顔果実粉末、ペクチン、オオバコ種皮、グアガム分解物、こんにゃく、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、寒天、カラギーナン、プルラン、カードラン等が挙げられ、単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。

本発明のタンパク、ペプチド、アミノ酸としては、乳、卵、肉、小麦、米、大豆、トウモロコシ等動植物由来の蛋白質、これらの蛋白質より分離される蛋白質、これら蛋白質の分解物等の各種蛋白質類、これらと脂質との複合体（リポ蛋白質）、アミノ酸レベルまで分解されたもの等が挙げられ、単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。例えば、カゼイン、ホエー、ゼラチン、脱脂粉乳、大豆グロブリン、卵白アルブミン、卵黄蛋白質等が挙げられる。
本発明の加工物成分は、特にその製造法を限定しない。また、本発明の加工物成分は、必要により添加剤を添加して、スプレードライ、フリーズドライ等により粉末化した加工物粉末も使用してもよい。

本発明の転動流動による造粒に際して、加工物成分をそのまま造粒してもよいし、賦形剤に吸着又は担持させて造粒を行なうことができる。ここで賦形剤は、この液状の加工物成分を吸着又は担持しうる経口摂取可能な賦形剤であればいずれのものも使用できる。例えば、粉末乳糖、微結晶セルロース、β−サイクロデキストリン、単糖類、少糖類、多糖類等デンプン、塩、デキストリン、酵素分解デキストリン等を含む糖類、微粒二酸化珪素、糖アルコール等があげられる。また、本発明の転動流動による造粒に際して、液状の加工物成分は噴霧される場合が多く、加工物成分のそのまま噴霧してもよいし、水等の溶媒溶液若しくは分散液と混合した加工物成分を含む液体として噴霧してもよく、例えば、賦形剤を基材として加工物成分を噴霧し被覆してもよい。また、加工物成分の粉末を基材として、加工物成分並びに加工物成分や水等を含むバインダ、成分並びに賦形剤、加工物成分並びに賦形剤並び水等のバインダを用いて造粒してもよい。この場合、加工物成分の粉末と、加工物成分並びに水等のバインダ並びに賦形剤との配合比率は、目的の造粒物の用途、成分等により異なり特に限定されないが、加工物成分の粉末１重量部に対して、加工物成分の抽出物は、乾燥物重量換算で０．０００１〜１０重量部、好ましくは０．００１〜５重量部であればよい。さらに、別の態様として、本発明の転動流動による造粒に際して、加工物成分を油脂等により被覆することもあげられる。

本発明の加工物成分には、食品分野の製造に一般的に用いられている食品用添加物、例えば、結合剤、安定化剤、芳香剤、着色剤等を添加してもよく、食品の有効成分として用いられる生理活性物質の１種又は２種以上を配合してもよい。このような生理活性物質を効果として奏させることで、例えば、健康補助食品、特定保健用食品、機能性食品等へ応用可能である。本発明の加工物成分は、完全な溶液状態である必要はないが、懸濁液等の形態として用いる場合には、スプレー工程に支障がない程度にまで分散質を均一に分散させておくことが望ましい。

本発明の加工物の造粒方法は、該加工物成分を複合流動による造粒を行なえばよく、例えば、転動及び流動による造粒、又は、粉砕及び流動による造粒、又は、ワースター噴流法と組み合わせた流動による造粒等を行なえばよい。本発明の加工物の造粒方法は、加工物成分を、好ましくは、回転体の表面で又は撹拌により転動させると共に流動させて造粒を行なう工程を含んでいればよい。また、本発明の加工物の造粒物は、前記のようにして得た造粒物を含んでいる。該転動とは、回転体の表面を転がること又は回転体により撹拌することを意味し、流動とは流動層のように気流中に浮遊することを意味している。該加工物成分を、転動作用を与えるために、装置底部回転円盤としては、上面表面に突起又は平板を設ける等いずれの装置も使用できる。また、スプレーガンの位置はトップスプレータイプ又はタンジェンシャルスプレータイプのいずれでもよい。なお、スプレー工程においてスプレーガンから粉体の形態の１種又は２種以上の造粒工程用の添加物を供給することもできる。該複合転動流動機の運転条件は、装置の大きさ、機械特性、原料となる加工物成分、目的の造粒物により、適宜選択可能である。吸気温度は高くとも１３０℃であり、好ましくは高くとも１２０℃であり、より好ましくは１０〜１００℃、最適には２０〜１００℃であればよく、排気温度は高くとも８０℃であり、好ましくは３０〜７０℃、より好ましくは３５〜６５℃であればよい。装置内の気流の温度は、本発明の加工物成分の種類、噴霧量や溶媒の種類等に応じて適当に選択できるが、通常、高くとも８０℃であり、好ましくは３０〜７０℃程度である。風量は、転動流動造粒機の内容積、粉粒体の量や噴霧量に応じて適当に選択できるが、少なくとも０．０１ｍ3／分であり、好ましくは０．１〜１３０ｍ3／分、より好ましくは０．５〜１００ｍ3／分であればよく、転動流動機内で加工物成分の動きが停止せず、浮遊又は流動してなる条件であればよい。流動層を形成するための気流としては、窒素、ヘリウム、二酸化炭素等の種々の気体が使用できるが、通常、空気が利用される場合が多い。気流は、上昇流を形成する適所から導入できるが、回転体の表面を転動した粒状物を、効率よく流動層に循環するため、好ましくは回転体が導入される。撹拌体の回転速度は、回転ドラムの内径、加工物成分、添加剤、所望する造粒物の密度等に応じて適当に選択できる。撹拌体の回転速度は、少なくとも１０ｒｐｍであり、好ましくは２０〜１２０ｒｐｍ、より好ましくは３０〜１００ｒｐｍであればよい。加工物成分の噴霧方法は特に制限されないが、転動落下する粉粒体において、上流側の粉粒体、好ましくは粉粒体の傾斜面の平均高さよりも上流側の粉粒体へ噴霧するのが好ましい。噴霧ノズルの数は、回転ドラムの大きさによって変化するが、１又は２以上の複数個である。

本発明の加工物の造粒物を含有してなる食品は、粉末形態、溶液形態、ゲル形態、ゾル形態等、いかなる形態であっても使用や応用ができ、例えばアイスクリーム、氷菓等の冷菓類、スポーツ飲料、機能性飲料、ビタミン補給飲料、栄養補給バランス飲料、粉末飲料等の飲料類、ミルクプリン及び果汁入りプリン等のプリン類、ポーションタイプ、グミタイプのゼリー食品、ババロア及びヨーグルト等のデザート類、チーズ、バター、コーヒーホワイトナー、ホイップクリーム、乳等の乳製品、ビスケット、クッキー、ケーキ、キャンディ、ゼリー、チョコレート、せんべい、あられ、錠菓等の菓子類、リンゴジャム、杏ジャム、プレザーブ等のジャム類、ハム、ソーセージ等の畜肉加工品、魚肉ハム、魚肉ソーセージ等の水産練り製品、中華そば、スパゲッティ、マカロニ、ビーフン、はるさめ及びワンタン等の麺類、コンソメスープ、ポタージュスープ、クリームスープ、中華スープ等の各種スープの具材、カレールウ、シチューの素、醤油、味噌、ソース、タレ、マヨネーズ、ドレッシング等の調味料、味噌汁、シチュウ、カレー、グラタン等のスープ類の具材、茶、コーヒー、紅茶、ココア、コーヒー、紅茶、豆乳、ジュース、炭酸飲料、乳酸飲料、乳酸菌飲料等の清涼飲料、即席ジュース、即席コーヒー、即席しるこ、即席スープ等の即席飲料
等の飲料、プリンミックス、ホットケーキミックス、果実のシロップ漬、氷蜜等のシロップ類、甘味料、呈味改良剤、品質改良剤、ふりかけ、おむすび、お茶漬け、雑炊の素、炒飯の素、だしの素、スープの素、粉末醤油等の即席食品、各種総菜及び蒲鉾等種々の食品及びこれらの食品を更に加工した加工食品等も挙げることができる。また、このような一般食品に加えて、高タンパク質含量食品、スポーツ飲料等を含む食品、バランス栄養食品、整腸作用食品、低アレルギー食品、濃厚流動食、ミキサー食及びキザミ食等の特殊食品、治療食、乳児用調製粉乳、フォローアップミルク、経腸・経口栄養剤、栄養補給剤を挙げることができる。なお、本発明の機能性食品には、通常の素材に加えてゲル化剤、増粘剤等の食品添加剤又は嚥下食用補助剤を配合することにより、咀嚼・嚥下困難者向けに調製された治療食品も包含する。

以下、実施例を示してこの出願の発明をさらに詳細かつ具体的に説明するが、この出願の発明は以下の例によって限定されるものではない。

［実施例１］
転動流動造粒機（パウレック社製、マルチプレックスＭＰ−０１）を用いて、転動流動させながら下表配合のポタージュスープ１ｋｇの造粒を行なった。
該転動造粒は、撹拌体の回転速度を３００ｒｐｍ、風量０．５ｍ3／分、排気温度を４０℃、スプレー速度を１２ｇ／分で行い、造粒工程のスプレーによる噴霧終了後、転動流動造粒機を継続して稼動し、造粒物を１０分間乾燥させ、本実施例の造粒物を得た。得た該造粒物は、１２メッシュオンが０．８％であり、得られた造粒物は粉末状であり極めて流動性に優れていた。

［実施例２］
転動流動造粒機（パウレック社製、マルチプレックスＭＰ−０１）を用いて、転動流動させながら下表配合のポタージュスープ１ｋｇの造粒を行なった。
該転動造粒は、撹拌体の回転速度を３００ｒｐｍ、風量０．５ｍ3／分、排気温度を４０℃、スプレー速度を１２ｇ／分で行い、造粒工程のスプレーによる噴霧終了後、転動流動造粒機を継続して稼動し、造粒物を１０分間乾燥させ、本実施例の造粒物を得た。得た該造粒物は、１２メッシュオンが０．８％であり、得られた造粒物は粉末状であり極めて流動性に優れていた。

［比較例１］
上記実施例２で、転動流動造粒機の代わりに流動層造粒機（フロイント社製、フローコーターＦＬＯ−１）を用い、撹拌体による転動流動を行わなかった以外は同様の方法で行なった。
実施例１、２及び比較例１で得た粉末状のポタージュスープの評価試験を行なった、評価項目については、分散性試験、風味食感等の官能試験を行なった。
分散性試験は、予め１５０ｍｌ、９０℃の水の入っている２００ｍｌ容のビーカーに、100rpmのスターラーにて撹拌しつつ、ポタージュスープ１６gをそれぞれのビーカーに投入し、15秒後後の各ポタージュスープの状態を目視にて観察した。また、官能試験は、訓練したパネル１０名によるよる食感、風味、目視による外観等の官能評価により、得た粉末状のポタージュスープ及び粉末状のポタージュスープを水に溶解させた食品を５段階評価した後、総合的に評価した。

その結果、実施例１及び２で得た粉末は分散性に優れており、得た粉末状のポタージュスープ及び食品の官能評価もよく、特に、実施例１の粉末は、乳化剤を添加しなくても、本発明の目的物である分散性造粒物を得ることが示された。また、極めて流動性がよく、重質な粉末状の造粒物を簡便に製造することができることが示された。

［実施例３］
転動流動造粒機（パウレック社製、マルチプレックスＭＰ−０１）を用いて、転動流動させながら下表配合のビタミン顆粒１ｋｇの造粒を行なった。
該転動造粒は、撹拌体の回転速度を３３０ｒｐｍ、風量０．４ｍ3／分、排気温度を４０℃、スプレー速度を５ｇ／分で行い、造粒工程のスプレーによる噴霧終了後、転動流動造粒機を継続して稼動し、造粒物を１０分間乾燥させ、本実施例の顆粒状の造粒物を得た。得た該造粒物は、１２メッシュオンが１．０％であり、得られた顆粒状の造粒物は極めて流動性に優れていた。

上記の転動流動造粒機の代わりに流動層造粒機（フロイント社製、フローコーターＦＬＯ−１）を用い、撹拌体による転動流動を行わなかった以外は同様の方法で行なった。しかし、出来上がった顆粒は粒子成長が不十分で、流動性の満足できる顆粒は得られなかった。

Claims (6)

1. 加工物成分を、複合流動により、撹拌、浮遊下に造粒してなる加工物の造粒方法。
2. 加工物成分が、増粘剤、ビタミン、甘味料、ミネラル、香料、色素、油脂、食物繊維、タンパク、ペプチド、アミノ酸の群より選択される１種又は２種以上からなる請求項１記載の加工物の造粒方法。
3. 複合流動が、撹拌体の回転速度が少なくとも１０ｒｐｍで、加工物成分を流動してなる請求項１記載の加工物の造粒方法。
4. 複合流動が、風量が少なくとも０．０１ｍ3／分で、加工物成分を浮遊してなる請求項１記載の加工物の造粒方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項の記載の造粒方法で得られた加工物の造粒物。
6. 請求項５記載の加工物類の造粒を含有してなる食品。