JP2577698B2 - 流動性の高いソルビトール粉末の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ソルビトール粉末の製
造方法に係り、特に流動性の高いソルビトール粉末の製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ソルビトールは、果実等の中に甘味成分
として含まれる代表的な糖アルコールであり、各種の食
品、医薬品、化粧品、各種工業用原料等として広く用い
られている。このソルビトールは、ブドウ糖を接触還元
することにより工業的に製造されており、その製品形態
としては、７０重量％（以下「重量％」を単に「％」と
いうことがある）程度の水溶液及び粉末の２種類がある
が、従来の粉末は、主に吸湿性の低い結晶性粉末、つま
り粉末中のガンマー形ソルビトール結晶成分が高い品質
が要望されてきた。

【０００３】上記従来の粉末製品の製造方法としては、
例えば特公昭５２−２０４４４号、特公昭４９−３６２
０６号公報等に開示されているようなソルビトール粉末
製品の製造方法が知られている。しかし、これらの製造
方法から得られる製品は、該製品中の結晶含有率が９６
〜９９％と高いことを重視したために採用されたもので
あり、その製造方法はソルビトール水溶液を加熱濃縮し
て水分を約１５％以下にした濃厚水溶液、又は更に水分
１％以下にまで濃縮した溶融状のソルビトールを、高温
状態のままニーダーに連続的に流し込みながら、このソ
ルビトール濃厚水溶液又は溶融物の固形分重量の約１〜
５０％の粉末状のソルビトールをシードとして加え、混
練して微結晶の成長を促進せしめ、そうめん状に成形し
て押出し、結晶固化したスパゲティー状ソルビトールを
冷却した後、粉砕するというものであった。

【０００４】また、上記のような製造方法の他に、特開
昭５１−１０８００５号公報や特公昭５５−３６６４６
号等に開示された方法も知られている。即ち、前者は粉
末の流動性を重視した流動乾燥方法によるものであり、
微粉末ソルビトールの表面にソルビトール液を噴霧して
付着させるという製造方法である。また、後者は粉末の
流動性を重視した流動乾燥方法によるものであり、回分
式の方法によって長い時間熟成させてスラリーを調製
し、該回分式の方法で調整した量だけを噴霧乾燥してソ
ルビトール粉末を得るという製造方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、医薬品分野や
食品分野においては、流動性の高いソルビトール粉末が
要望されると共に、その製造方法について更に高い経済
性が要求されており、上記従来の製造方法やそれによっ
て製造されたソルビトール粉末が有する様々な問題が重
要視されてきた。即ち、ソルビトールには過飽和水溶液
が急激に結晶を生成するためにスラリーの粘度が急速に
高くなる現象があるため、例えば上記特公昭５２−２０
４４４号公報に開示されたような製造方法を用いた場合
には、混練に際して非常に強い力が要求され、それに応
じて強度の高い混練装置や、強力な動力が必要になると
いう問題を有し、しかも、この製造方法にあっては、シ
ード、即ち種結晶を２０〜３０％と、大量に使用する必
要があり、経済的に効率が悪いという問題もあった。更
に、この製造方法は、粉砕工程を経由する必要が有り、
この方法により製造されたソルビトールは、５０メッシ
ュ程度の粉末にしたときの安息角が約４５°と流動性が
極めて低いため配管中を空気と共に流すなどの自動化の
際に、一般に多用されている手段を採用することができ
ず、その粉末の流動性が低いことに起因する取り扱いの
困難性からその用途が限定され、また、この製造方法は
あっては２０％程度の微粉末が生成するのを避けられな
いことから、ソルビトール粉末を製造する際やソルビト
ール粉末を利用する際に微粉末が飛散し、作業環境を汚
染したり、特定範囲の粒度が要求される用途には分級工
程を経由する等の必要があり、しかも、粒径の大きな粉
末画分と微粉末画分との両方を再度溶解工程又は混練り
工程に戻すことが必要になるという問題も併有してい
た。特公昭４９−３６２０６号公報に開示された製造方
法にあっても、上記特公昭５２−２０４４４号に係る製
造方法と略同一の製造上及び品質上の問題を有するもの
である。

【０００６】また、上記特開昭５１−１０８００５号公
報に開示された流動乾燥方法にあっては、大量の微粉末
状ソルビトールを装置内に滞留させる必要があるため経
済的に効率が悪く、更に、噴霧するソルビトールの結晶
化速度が遅いので、得られた粉末の表面の結晶化率が低
く、そのために製造直後の流動性は或る程度高いもの
の、結局は吸湿性の高い粉末となってしまい、保存中に
流動性が低下したり塊状に固化するなどの様々な品質上
の欠点を有し、実用化には至っていない。

【０００７】更に、上記特公昭５５−３６６４６号公報
に開示された噴霧乾燥方法にあっては、スラリーを調製
する際に２０％以上もの種結晶を用いる方法があるた
め、経済的に極めて不利な方法であり、しかも、本発明
者等がこの製造方法を追試したところ、噴霧乾燥装置の
器壁に吸湿性の高い粉末が付着、堆積することが多いた
め連続的な噴霧乾燥は不可能であるという問題を有する
ものであった。

【０００８】上記の如く従来の各製造方法は、いずれも
吸湿性の低い結晶性粉末を得ることに主眼が置かれ、粉
末の流動性が犠牲にされてきたという背景があり、連続
的なソルビトールマスキットの調製乃至連続的な噴霧乾
燥に至る経済的に有利な連続プロセスによって流動性の
高い粉末ソルビトールを製造する方法が存在しなかった
のである。

【０００９】本発明者等は、上記従来の製造方法及びそ
の方法を実施した結果得られるソルビトール粉末の各種
の課題を解決するため、鋭意研究した結果、予め結晶量
を調節したソルビトールマスキット槽にソルビトール水
溶液を厳しい条件設定のもとに供給することにより、連
続的にソルビトールマスキットを調製し、これを更に連
続的に噴霧乾燥することにより、従来の方法の様々な課
題を解決することに成功し、更に、流動性が高く、微粉
の飛散がないソルビトール粉末を得ることに成功し、本
発明を完成するに至った。而して、本発明は、従来の製
造方法が有する問題を解決し、流動性の高いソルビトー
ル粉末を連続的且つ経済的に製造する方法を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る流動性の高いソルビトール粉末の製造
方法は、純度８９．０〜９９．９重量％、濃度６９〜８
０重量％、温度１０〜４０℃にソルビトール水溶液を調
節し、該ソルビトール水溶液を予め結晶量５〜３５重量
％の範囲に保持した後、ソルビトールマスキット槽に１
時間あたり該マスキット重量の０．５〜８０重量％に相
当する速度で連続的に供給し、この供給と同時に該マス
キット槽の出口から、上記ソルビトール水溶液の供給速
度と同程度の速度で連続的に抜き出した該マスキットを
風温３０〜９０℃に調節した噴霧乾燥装置に導入して噴
霧乾燥することを要旨とするものである。また、上記ソ
ルビトールマスキット槽へのソルビトール水溶液の供給
速度は、ソルビトールマスキット槽内のソルビトールマ
スキット重量に対して１時間あたり５〜４０重量％の範
囲に調節して実施することが望ましい。

【００１１】

【作用】本発明に係る流動性の高い粉末ソルビトールを
製造方法によれば、予め結晶量を調節したソルビトール
マスキット槽にソルビトール水溶液を所定の条件設定の
もとに供給し、連続的にソルビトールマスキットを調製
し、これを更に連続的に噴霧乾燥することにより、ソル
ビトール粉末を得ることができる。また、得られたソル
ビトール粉末は、２０〜５０メッシュ程度の粉末にした
ときの安息角が約３０〜３５°くらいと、従来の予め結
晶化していないソルビトール水溶液から直接噴霧乾燥し
た製品の４０〜４８°程度に比べて流動性が極めて高
く、微粉の飛散がないソルビトール粉末を得ることがで
きる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る流動性の高いソルビトー
ル粉末の製造方法に関する好適な実施例を説明する。本
発明に用いるソルビトールは、本発明の条件下でソルビ
トールマスキットを生成する品質が要求されるものであ
るが、好ましいソルビトール純度としては８９．０〜９
９．９重量％が挙げられ、その他製造方法についての特
別な制約はない。ソルビトール純度が８９％未満の場合
は、残余の成分であるマルチトール、マルトトリイトー
ル、マルトテトライトール、それよりも重合度が高い糖
アルコール等の比率が高まり、本発明に適用した場合に
一応粉末の形態を形成するものの、吸湿性が高いために
粉末製品として扱いにくいものになりがちなことが多
く、噴霧工程の際に、器壁に付着して連続的な運転が困
難になるなどの理由から好ましくない。一方、該純度が
９９．９％を越える場合には、ソルビトール水溶液を製
造するうえで純度を高めることに困難を伴い、その結果
多額の費用を要することになり、本発明の特徴のひとつ
である経済性が損なわれるので好ましくない。本発明に
用いるソルビトールの濃度は、６９〜８０％に調節する
ことが要求されるが、６９％未満の場合にはソルビトー
ルマスキット槽内の結晶量が減少することが多く、また
噴霧乾燥後に得られる粉末の吸湿性が高くなることが多
く、本発明の大きな特徴のひとつである連続的な製造が
困難になることが多いので好ましくない。また、該濃度
が８０％を越える条件で本発明を実施した場合には、ソ
ルビトールマスキット槽内の結晶量が多くなり過ぎるこ
とが多く、そのため、マスキットの粘度が急激に高くな
り、連続的な製造が困難になるので好ましくない。

【００１３】本発明に用いるソルビトール水溶液の温度
及びソルビトールマスキット槽の温度は、１０〜４０℃
の範囲に保持する必要があるが、それらの温度が１０℃
未満の場合には、ソルビトールマスキットの粘度が高く
なり過ぎることやソルビトールマスキット槽内の結晶量
が多くなり過ぎること、更には、該マスキット槽全体が
固化することもあるなどの理由で好ましくなく、４０℃
を越えた条件で実施した場合には該マスキット槽内の結
晶量が不足がちになるなどの理由から好ましくない。

【００１４】本発明を実施する上で上記マスキット槽に
ソルビトール液を供給する速度は、１時間あたり、好ま
しくは該マスキット重量の０．５〜８０％の範囲内、更
に好ましくは５〜４０％とすることにより、該マスキッ
ト中の結晶量を一定の範囲、即ち、該マスキット中の５
〜３５％に保つことができる。ソルビトール水溶液の供
給速度が０．５％未満の場合には、マスキットの製造が
可能ではあるが、製造量が少ない割に大きな設備が必要
になって経済的に不利なので、その条件を採用すること
は避けるべきである。一方、供給速度が８０％を越えた
条件で実施した場合には、該マスキット中の結晶量が減
少してしまい、ついには噴霧乾燥できない程度、つま
り、５％未満になってしまうのでこの条件の採用も避け
るべきである。

【００１５】また、本発明を実施する際のソルビトール
マスキット中の結晶量はマスキットが取り扱い易い粘度
範囲に調節できることや、噴霧乾燥したときに吸湿性の
低い粉末が得られることなどの理由から、該マスキット
重量の５〜３５％とすることが好ましいが、結晶量が５
％未満の場合には噴霧乾燥後に得られる粉末結晶含有率
が低くて吸湿性が高くなってしまうので好ましくなく、
３５％を越える場合には得られる粉末の結晶含有率は高
くなるものの、該マスキットの粘度が高くなってしま
い、ひいてはマスキット全体が固化することがあるので
好ましくない。

【００１６】本発明を最初に実施する際には、予めソル
ビトールマスキットを調製する必要があるが、その場合
には、少量の前記ソルビトール水溶液を１０℃〜３０℃
程度に冷却して過飽和状態を形成しておき、これを攪拌
翼の周速度１００ｍ／分程度の速さで激しく攪拌して結
晶核を発生させたものを、ソルビトールマスキット槽内
に満たしておいた該ソルビトール水溶液に種結晶として
添加した後、混合物を穏やかに攪拌して槽内にソルビト
ールマスキットを形成させ、その中の結晶量が５％を越
えてから該マスキット槽へのソルビトール水溶液の供給
を開始する方法が有利に採用できる。また、変様した他
の方法として、ソルビトールマスキット槽に満たしてお
いた該ソルビトール水溶液に、該水溶液重量の０．１〜
３％程度のソルビトール粉末を添加し、穏やかに攪拌し
て槽内にソルビトールマスキットを形成させたのち、前
記と同様に連続的な方法を開始することもできる。

【００１７】このようにして得られたソルビトールマス
キットの結晶量は、上記の如く、マスキット中の５〜３
５％に維持する必要があり、結晶の量はマスキットの一
部を取り出して実際にろ過して結晶量を確認するのが最
も確実であるが、予め、使用するソルビトール液から生
成した結晶の量と粘度との関係を確かめておいて粘度で
管理することも可能である。ソルビトールマスキット中
の結晶量が減少傾向にある場合は、ソルビトール水溶液
の供給量を減少させることや、ソルビトール水溶液の濃
度を高めること、更には、ソビトール水溶液の供給温度
を下げることなどにより結晶量を増加させることができ
るが、これらの方法の中で最も効果的で速く対処できる
のは、ソルビトール水溶液の供給量を減少させる方法で
ある。また、ソルビトールマスキット中の結晶量を一定
に保持する方法の変法として、該マスキット槽から抜き
出したソルビトールマスキットの一部を該マスキット槽
に戻すことも有利に採用することが出来る。前述のよう
にして得られたソルビトールマスキットは、結晶量の維
持や結晶の沈降防止、粘度の維持等のために、温度１０
〜４０℃に保持して穏やかに攪拌しておくことが好まし
いが、攪拌の方式や攪拌速度、攪拌翼の形状については
格別の制約は無い。

【００１８】次に、前記のようにして得られたソルビト
ールマスキットを、該マスキット槽に供給されるソルビ
トール水溶液の供給速度と同じ速度で該マスキット槽か
ら連続的に抜き出し、噴霧乾燥に付すが、このときの好
ましい風温度は３０〜９０℃、更に好ましい風温度は４
０〜７０℃である。該風温度が３０℃未満の場合には、
得られる粉末が十分に乾燥できないことがあるので好ま
しくなく、９０℃を越えて実施した場合には、乾燥され
た粉末の表面が溶解したり硬さが不十分になり、粉末同
士の付着や噴霧乾燥器の器壁への付着が起こることがあ
るので好ましくない。

【００１９】このようにして得られたソルビトール粉末
は、２０〜５０メッシュ程度の粉末にしたときの安息角
が約３０〜３５°くらいと、従来の製品の４０〜４８°
程度に比べて流動性が極めて高いため、その取り扱いが
大幅に容易になっており、空気による輸送などの自動化
の手段を適用することが可能になる。また、吸湿性も上
記特開昭５１−１０８００５号公報に開示された方法で
製造した粉末よりも大幅に改善されており、通常のソル
ビトールの保存条件での保存の際に塊状に固化すること
が殆ど発生しない。

【００２０】〔実施例１〕濃度８０％に濃縮した純度９
４％のソルビトール水溶液５リットルを内径３０ｃｍ、
容積２０リットルの円筒形ステンレス製容器に入れ、長
さ１２ｃｍ、幅２．１ｃｍのパドル型攪拌翼を用いて毎
分３００回転（周速度＝１１３ｍ／分）の速さで攪拌
し、温度を２５℃に保った。操作を開始した後約２分で
ソルビトール液は白く濁ってソルビトール結晶の発生が
確認され、開始後３分目に温度２５℃、濃度６６％に調
製した前記ソルビトール水溶液５リットルを加えて攪拌
し、１５分後に形成されたソルビトールマスキット中の
結晶量は約１０％に達した。容積１２００リットルのス
テンレス製槽に濃度７３％、純度９４％のソルビトール
水溶液１０００k ｇを入れ、温度２５℃に保持して穏や
かに攪拌しながら前記ソルビトールマスキット１０リッ
トルを静かに添加し、６時間穏やかに攪拌を続けて結晶
量２８％のソルビトールマスキットを得た。

【００２１】〔実施例２〕濃度７８％に濃縮した純度９
２％のソルビトール水溶液１０リットルを内径３０ｃ
ｍ、容積２０リットルの円筒形ステンレス製容器に入
れ、長さ８ｃｍ、幅２．１ｃｍのパドル型攪拌翼を用い
て毎分３０回転の速さで穏やかに攪拌しながら、温度を
４５℃とした後徐々に冷却して１時間後に２０℃とし、
液と同じ純度のソルビトール微粉末２０ｇを加えて、更
に１２時間穏やかに攪拌を続けた結果、結晶量３０％の
ソルビトールマスキットを得た。

【００２２】〔実施例３〕実施例１と同様にして予めス
テンレス製のソルビトールマスキット槽（容積１２００
リットル）にソルビトールマスキット１０１０リットル
を調製しておき、穏やかに攪拌しつつ温度２５℃に保持
してから、濃度７３％、純度９４％、温度２５℃のソル
ビトール水溶液を該マスキット槽の上部から１時間あた
り２００リットルの速度で供給し、同時に、該マスキッ
ト槽の下部からソルビトール水溶液の供給速度と同じ速
度でソルビトールマスキットを抜き出した。この抜き出
したソルビトールマスキットは、ジャケット付きステン
レス製管で該槽に接続したアトマイザー式の噴霧乾燥器
に導き、風温５５℃にて噴霧乾燥して本発明の流動性の
高いソルビトール粉末を得た。本実施例により得られた
ソルビトールの約５０メッシュの粉末の安息角を、測定
機具（ＰＴ−Ｄ型）により測定した結果、３１°であっ
た。また、示差走査熱分析によりガンマー形結晶の含有
率を測定した結果、ソルビトール中のガンマー形結晶含
有率は９４％であった。

【００２３】〔実施例４〕実施例２と同様にして予めス
テンレス製のソルビトールマスキット槽（容積２０リッ
トル）にソルビトールマスキット１０リットルを調製し
ておき、穏やかに攪拌しつつ温度２０℃に保持してか
ら、濃度７７％、純度９２％ 、温度２０℃のソルビト
ール水溶液を該マスキット槽の上部から１時間あたり７
リットルの速度で供給してマスキット中の結晶量を２５
％とし、同時に、該マスキット槽の下部からソルビトー
ル水溶液の供給速度と同じ速度でソルビトールマスキッ
トを抜き出した。この抜き出したソルビトールマスキッ
トは、ジャケット付きステンレス製管で該槽に接続した
ノズル方式の噴霧乾燥器に導き、風温６０℃にて噴霧乾
燥して本発明の流動性の高いソルビトール粉末を得た。
本実施例により得られたソルビトールの約５０メッシュ
の粉末の安息角を、実施例３と同様に測定した結果、３
３°であった。

【００２４】〔実施例５〕濃度７５％、純度９５％、温
度２５℃のソルビトール水溶液を用いた他は実施例２と
同様にして予めソルビトールマスキット１０リットルを
調製しておき、穏やかに攪拌しつつ温度２５℃に保時し
てから、前記と同じソルビトール水溶液を該マスキット
槽の上部から１時間あたり４．５リットルの速度で供給
してマスキット中の結晶量を２６％とし、同時に、該マ
スキットの下部からソルビトール水溶液の供給速度と同
じ速度でソルビトールマスキットを抜き出した。この抜
き出したソルビトールマスキットは、噴霧乾燥器の風温
を５５℃とした他は実施例４と同様にして本発明の流動
性の高いソルビトール粉末を得た。本実施例により得ら
れたソルビトールの約５０メッシュの粉末の安息角を、
実施例３と同様に測定した結果、３２°であった。

【００２５】〔実施例６〕濃度７２％、純度９６％、温
度３２℃のソルビトール水溶液を用いた他は実施例２と
同様にして予めソルビトールマスキット１０リットルを
調製しておき、穏やかに攪拌しつつ温度２５℃に保時し
てから、前記と同じソルビトール水溶液を該マスキット
槽の上部から１時間あたり２．５リットルの速度で供給
してマスキット中の結晶量を３２とし、同時に、該マス
キットの下部からソルビトール水溶液の供給速度と同じ
速度でソルビトールマスキットを抜き出した。この抜き
出されたソルビトールマスキットは、噴霧乾燥器の風温
を６５℃とした他は実施例４と同様にして本発明の流動
性の高いソルビトール粉末を得た。本実施例により得ら
れたソルビトールの約２０メッシュの粉末の安息角を、
実施例３と同様に測定した結果、２９°であった。

【００２６】〔実施例７〕濃度７０％、純度９７％、温
度３５℃のソルビトール水溶液を用いた他は実施例２と
同様にして予めソルビトールマスキット10リットルを調
製しておき、穏やかに攪拌しつつ温度１６℃に保時して
から、前記と同じソルビトール水溶液を該マスキット槽
の上部から１時間あたり２．０リットルの速度で供給し
てマスキット中の結晶量を２８％とし、同時に、該マス
キットの下部からソルビトール水溶液の供給速度と同じ
速度でソルビトールマスキットを抜き出した。この抜き
出されたソルビトールマスキットは、噴霧乾燥器の風温
を７０℃とした他は実施例４と同様にして本発明の流動
性の高いソルビトール粉末を得た。本実施例により得ら
れたソルビトールの約２０メッシュの粉末の安息角を、
実施例３と同様に測定した結果、３０°であった。

【００２７】尚、本発明に係る流動性の高いソルビトー
ル粉末の製造方法は、上記各実施例に限定されるもので
はなく、本発明の目的の範囲内で適宜変様して実施する
ことができるものであることはいうまでもない。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係る流動性の高いソルビトール
粉末の製造方法は、上記の如く、従来のソルビトール粉
末の製造方法よりも経済的で、且つ衛生的な方法で連続
的に、従来品と比較して、２０〜５０メッシュ程度の粉
末にしたときの安息角が約３０〜３５％と、流動性が高
く、且つ吸湿性の低いソルビトール粉末を得ることがで
きる。

【００２９】また、このようなソルビトール粉末の改善
によって、粉末の取扱いが極めて容易になり、空気によ
る搬送などの自動化の手段を適用することが可能になる
ので、経済的にも有利である。

【００３０】加えて、吸湿性も上記特開昭５１−１０８
００５号公報に開示された従来の方法で製造された粉末
よりも大幅に改善されており、通常のソルビトール粉末
の保存条件下においても塊状に固化することが殆どない
などの特徴を有するものであり、本発明の実施により得
られる効果は極めて大きい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 和昭 東京都中央区八重洲２丁目８番７号 東 和化成工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−118058（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 純度８９．０〜９９．９重量％、濃度６
   ９〜８０重量％、温度１０〜４０℃にソルビトール水溶
   液を調節し、該ソルビトール水溶液を 予め結晶量５〜３５重量％の範
   囲に保持した後、ソルビトールマスキット槽に１時間あ
   たり該マスキット重量の０．５〜８０重量％に相当する
   速度で連続的に供給し、この供給と 同時に該マスキット槽の出口から、上記ソル
   ビトール水溶液の供給速度と同程度の速度で連続的に抜
   き出した該マスキットを風温３０〜９０℃に調節した噴
   霧乾燥装置に導入して噴霧乾燥することを特徴とする流
   動性の高いソルビトール粉末の製造方法。
2. 【請求項２】 上記ソルビトールマスキット槽へのソル
   ビトール水溶液の供給速度を、ソルビトールマスキット
   槽内のソルビトールマスキット重量に対して１時間あた
   り５〜４０重量％の範囲に調節したことを特徴とする請
   求項１の流動性の高いソルビトール粉末の製造方法。