JP2838142B2 - 吸湿性物質含有粉末の製造法 - Google Patents

吸湿性物質含有粉末の製造法

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 各種のアミノ酸、核酸及びそれらの塩から、構成され
る調味料、直鎖オリゴ糖、フラクトオリゴ糖、還元麦芽
糖水飴のような非晶性の強い糖質、乳酸ソーダ、酢酸ソ
ーダ(無水)、にがり等に代表される有機及び無機塩
類、酵母エキス、クロレラエキス、生薬エキス等(以下
総称して、吸湿性物質と略す)は、吸湿し易い物質であ
り、そのため粘着性、潮解性を示し易い。
本発明は、これらの吸湿性物質を含有する粉末の製造
法に関するものである。
(従来の技術) 吸湿性物質は食品、医薬品及び化粧品等の分野におい
て調味料、保湿剤等として使用されており、ペースト又
は液状物として扱われることが一般的である。
現在、これらの吸湿性物質を粉末化する方法として
は、凍結乾燥法、真空乾燥法、噴霧乾燥法、フラッシュ
乾燥法等通常用いられる粉末手段により得られる吸湿性
物質の粉末を、デキストリン、結晶セルロース、乳糖等
吸湿しても粘着性を示しにくい物質と粉体ブレンドする
方法、吸湿性物質にデキストリン、カゼイン、脱脂粉乳
等を粉末化基剤として混合した後、凍結乾燥法、真空乾
燥法、噴霧乾燥法、フラッシュ乾燥法、バンド乾燥法等
により粉末化させる方法等が用いられている。
例えば、特開昭63−313574号公報には、見掛比重が0.
6から0.18、α化度70%以上で、かつ水分12%以下のα
化した澱粉質素材を含有することを特徴とする吸湿・固
結が防止された粉体が記載されている。しかし、澱粉質
素材製法の一例として示されているエクストルーダーに
よる押し出しでは、澱粉の外殻薄膜構造が破壊されるこ
と、及びこの吸湿・固結が防止された粉体を得る方法
は、予め製造した澱粉質素材と吸湿性粉末とを粉末状で
混合するだけであることにより、吸湿性を防止する充分
な効果はなかった。
(発明が解決しようとする問題点) これらの従来技術において、一旦吸湿性物質を粉末化
した後デキストリン等の粉末化基剤とブレンドする方法
では、吸湿性物質の粉末化自体が難しく、しかもブレン
ド工程を必要とする。また、吸湿性物質にデキストリ
ン、カゼイン等の粉末化基剤を混合した後凍結乾燥等で
粉末化する方法では、粉末化基剤が高価なものとなり経
済的に不利である。
更に、これらの従来技術では、吸湿性物質含有を多く
することがむずかしい。吸湿性物質含有量を多くする
と、程度の差こそあれ吸湿による粘着性、潮解性が現
れ、粉同士のブロッキング、ホッパー内でのブリッジ形
成、ホッパー壁への付着などが発生する。
(問題点を解決するための手段及び作用) 本発明者らは、吸湿性物質を多量含有し且つ吸湿に起
因する各種の弊害を抑制し得る粉末の製造法について、
種々検討を重ねた結果、本発明に到達した。
本発明は、吸湿性物質及び生澱粉を含む分散液を作成
し、次いで70〜90%の澱粉粒子において複屈折性が消失
するまで加温した後、冷却し、次いで澱粉粒子の外殻薄
膜構造を実質的に維持したまま乾燥させることを特徴と
する吸湿性物質含有粉末の製造法に関するものである。
この方法では、外殻薄膜構造を実質的に維持した澱粉
粒子を、吸湿性物質とともに乾燥させるため、単に粉末
状で混合した場合と比べて、澱粉粒子と吸湿性物質が効
率的に接触するため、吸湿を抑制する効果が高くなる。
本発明で対象とする吸湿性物質は、各種のアミノ酸、
核酸及びそれらの塩から構成される調味料、直鎖オリゴ
糖、フラクトオリゴ糖、還元麦芽糖水飴のような非晶性
の強い、糖質、乳酸ソーダ、酢酸ソーダ(無水)、にが
り等に代表される有機及び無機塩類、酵母エキス、クロ
レラエキス、生薬エキス等であり、本発明は食品、医薬
品、化粧品等の分野における吸湿性物質の粉末化に適用
できる。
本発明においては、まず吸湿性物質及び生澱粉を含有
する分散液を作成する。生澱粉は増量を目的として添加
するのではなく、後述する方法で加熱、乾燥することに
よって、吸湿性物質の粉末化基剤としての好適な性質を
有するようになる。吸湿性物質と生澱粉の量比関係は、
目的とする最終粉末の設計により任意に選択できる。し
かし、粉末中に占める吸湿性物質の含有量を増加するこ
とが望ましいのは当然である。
本発明で用いる生澱粉とは、大麦、小麦、米、トウモ
ロコシ、甘藷、馬鈴薯、キャッサバ、サゴヤシ等天産物
の種子、根塊より分離される生澱粉を指し、これらの生
澱粉は単独又は組み合わせて用いる。天然に産する澱粉
は安全性も問題なく、且つ供給の面からも安定してお
り、本発明で用いる生澱粉として好適である。上述の天
然生澱粉を貯蔵される部位によって地上澱粉と地下澱粉
に大別することがあるが、一般的に地上澱粉の方が糊化
開始温度が高く、且つ糊且開始温度と最高粘度を示す温
度の差異も地下澱粉と比較して大きいことが知られてい
る。このため、本発明を実施する上では地上澱粉を用い
る方がコントロールが容易である。
生澱粉は加熱クッキングすることによって糊化が進み
最終的には糊液になる性質を有している。本発明におい
ては、吸湿性物質及び生澱粉を含むスラリー中の澱粉粒
子を偏光顕微鏡で観察した時の変化として、大部分の澱
粉粒子において複屈折性(偏光十字)が消失するまで加
熱を継続し、この点をもって加熱クッキングの終点とす
る。具体的には、偏光顕微鏡下における視野の中で70〜
90%、好ましくは75〜85%の澱粉粒子の複屈折性が消失
した時点をもって加熱クッキングの終点とすると良い。
これ以上の加熱クッキングは澱粉粒子の外殻薄膜構造を
破壊する可能性があり、その場合には冷水に対しても可
溶化する傾向にあり、澱粉自身からの粘着性が現れて吸
湿による粘着を増長させ、本発明の目的とする効果を得
ることがむずかしい。
加熱クッキング時の加熱温度は、使用する生澱粉の種
類、吸湿性物質の種類、吸湿性物質と生澱粉の量比関
係、水分量等によって異なってくる。
本発明においては、加熱温度が40℃以上で、且つフォ
トペーストグラフィー((株)平間理化研究所製)によ
って測定されるスラリー中の生澱粉の糊化開始温度を20
℃上回る温度以下の領域にすると良い。例えば、醤油と
コーンスターチを混合し、これに水を加えて醤油のコー
ンスターチ比5:5、固形分濃度24%の分散液を調整した
時の加熱温度は77.5℃、醤油とコーンスターチ比7:3、
固形分濃度33.5%の分散液を調整した時の加熱温度は74
℃が適当であった。更に、加熱クッキングが終了したス
ラリーは引き続き澱粉粒子の糊化が進行するために、加
熱クッキング終了後直ちに室温近くまで冷却することが
必要である。
本発明では、以上のようにして加熱クッキングを終了
したスラリーを、澱粉粒子の外殻薄膜構造を実質的に維
持したまま乾燥させる。本発明で用いる乾燥方法として
は、凍結乾燥法、真空乾燥法、マイクロウェーブ乾燥
法、バンド乾燥法、噴霧乾燥法、フラッシュ乾燥法等任
意の乾燥手段を取ることが可能である。しかし、乾燥後
ハンマーミル、フラッシュミル、ジェットミル等による
粉砕手段を併用することは、澱粉粒子の形状破壊が起こ
ることがあり、好ましくない場合がある。最終的に粉末
を構成している澱粉粒子の形状が破壊されている場合
は、澱粉自身の吸湿により粘着性を帯びる性質が強くな
り、粉末のブロッキング、ブリッジ現象の発生を助長す
ることになる。このため、直接粉末の状態まですること
ができる噴霧乾燥法もしくはフラッシュ乾燥法を用いる
方が好ましい。
本発明で製造された澱粉を粉末化基剤とする吸湿性物
質含有粉末は、大部分の澱粉粒子においてその複屈折性
を消失し、外殻薄膜構造を実質的に維持していることを
特徴としている。このようにして得られた吸湿性物質含
有粉末製品中の澱粉粒子は、膨潤容積試験法による膨潤
度が2〜15ml/gであり、その結果、吸湿性物質の粉末化
基剤として極めて好適な性能を有している。
尚、膨潤容積試験法は次の通りである。試料5g(無水
換算)を目盛付共栓試験管(100ml容)に採り、純水約5
0mlを加えてタッチミキサーで分散し、その後標線まで
純水を追加する。これを室温で放置し、12時間後の沈降
容積を読み取り、それを5で除して膨潤度とする。
本発明で得られる吸湿性物質含有粉末の粒径は特に限
定されないが、流動層造粒機あるいは流動層内蔵型噴霧
乾燥機を用いて顆粒化することにより、吸湿性を更に改
良することができる。
(効 果) 本発明の吸湿性物質含有粉末の製造法は、吸湿性物質
と生澱粉の混合スラリーを加熱、乾燥することにより、
容易に吸湿性物質の粉末化を可能とするものである。
また、本発明により製造された、吸湿性物質を含有し
ている澱粉粒子は、大部分の澱粉粒子において複屈折性
が消失しており、且つ外殻薄膜構造を実質的に維持して
いる。そのため高い含量で吸湿性物質を吸着、保持する
ことができ、吸湿に起因する粉末同士のブロッキング、
ホッパー内で起こりやすいブリッジ現象、壁への付着等
を抑制することができる。
本発明による方法ではあらゆる吸湿性物質の粉末化が
可能であり、吸湿性が少なく、テクスチャーの良い粉末
醤油、粉末ソース、粉末スープ、粉末乳酸ソーダ、粉末
酵母飲料等の製品を製造することができる。
(実施例) 次に、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例1 乳酸ソーダ(固形分濃度50%)とコーンスターチ(水
分含量15.3%)を混合し、これに水を加えて乳酸ソーダ
とコーンスターチ比3:7、固形分濃度17%の分散液を調
整した。これを攪拌しながら加熱クッキング(75℃)
し、偏光顕微鏡で観察して、複屈折性が約80%消失した
時点で加熱クッキングを停止して、直ちに冷却した。次
に、このスラリーを噴霧乾燥して、粉末を得た。
噴霧乾燥機は直径50mmの回転噴射盤を装備したもの
で、入口温度約200℃、出口温度約100℃の雰囲気中に分
散液を3L/hrの供給流量で噴霧した。
得られた粉末は、サラサラとした流動性を示し、偏光
顕微鏡で観察すると、約80%の澱粉粒子が複屈折性を消
失し、外殻薄膜構造を実質的に維持していた。
実施例2 濃口醤油(固形分濃度26.6%)とコーンスターチ(水
分含量15.3%)を混合し、これに水を加えて醤油とコー
ンスターチ比5:5、固形分濃度24%の分散液を調整し
た。これを攪拌しながら加熱クッキング(77.5℃)し、
偏光顕微鏡で観察して、複屈折性が約80%消失した時点
で加熱クッキングを停止して、直ちに冷却した。次に、
このスラリーを噴霧乾燥して、粉末(サンプルA)を得
た。
噴霧乾燥機は実施例1と同一であり、入口温度約190
℃、出口温度約90℃の雰囲気中に分散液を6L/hrの供給
流量で噴霧した。
更に、得られた粉末を流動層造粒機中で、部分アルフ
ァー化澱粉液を結合液として造粒し、顆粒(サンプル
B)を得た。
得られた粉末及び顆粒は、サラサラとした流動性の良
い粉体であり、偏光顕微鏡で観察すると、約80%の澱粉
粒子が複屈折性を消失し、外殻薄膜構造を実質的に維持
していた。
実施例3 濃口醤油(固形分濃度26.6%)とコーンスターチ(水
分含量15.3%)を混合し、醤油とコーンスターチ比7:
3、固形分濃度33.5%の分散液を調整した。これを攪拌
しながら加熱クッキング(74℃)し、偏光顕微鏡で観察
して、複屈折性が約80%消失した時点で加熱クッキング
を停止して、直ちに冷却した。次に、このスラリーを実
施例2と同じ装置、条件で噴霧乾燥して、粉末を得た。
得られた粉末は、サラサラとした流動性の良い粉末で
あり、偏光顕微鏡で観察すると、約80%の澱粉粒子が複
屈折性を消失し、外殻薄膜構造を実質的に維持してい
た。
実施例4 濃口醤油(固形分濃度26.6%)とコーンスターチ(水
分含量15.3%)を混合し、これに水を加えて醤油とコー
ンスターチ比5:5、固形分濃度24%の分散液を調整し
た。これを実施例2と同じ方法、条件で加熱クッキング
した後、真空凍結乾燥し、ジェットミルで粉砕して粉末
(サンプルC)を得た。
更に、得られた粉末を実施例2と同じ装置、条件で造
粒し、顆粒(サンプルD)を得た。
得られた粉末及び顆粒は、サラサラとした流動性の良
い粉体であり、約80%の澱粉粒子が複屈折性を消失し、
外殻薄膜構造を実質的に維持していた。
実施例5 直鎖オリゴ糖(固形分濃度72%)とコーンスターチ
(水分含量15.3%)を混合し、これに水を加えて直鎖オ
リゴー糖とコーンスターチ比3:7、固形分濃度17%の分
散液を調製した。これを攪拌しながら加熱クッキング
(75℃)し、偏光顕微鏡で観察して複屈折性が約80%消
失した時点で加熱クッキングを停止して、直ちに冷却し
た。次に、このスラリーを実施例1と同じ装置、条件で
噴霧乾燥して、粉末を得た。
得られた粉末は、サラサラとした流動性の良い粉末で
あり、偏光顕微鏡で観察すると、約80%の澱粉粒子が複
屈折性を消失し、外殻薄膜構造を実質的に維持してい
た。
実施例6 クロレラエキス(固形分濃度10%)とコーンスターチ
(水分含量15.3%)を混合し、クロレラとコーンスター
チ比5:5、固形分濃度18%の分散液を調製した。これを
攪拌しながら加熱クッキング(72℃)し、偏光顕微鏡で
観察して、複屈折性が約80%消失した時点で加熱クッキ
ングを停止して、直ちに冷却した。次に、このスラリー
を実施例2と同じ装置、条件で噴霧乾燥して、粉末を得
た。
得られた粉末は、サラサラとした流動性を示し、偏光
顕微鏡で観察すると、約80%の澱粉粒子が複屈折性を消
失し、外殻薄膜構造を実質的に維持していた。
比較例1 濃口醤油(固形分濃度26.6%)とコーンスターチ(水
分含量15.3%)を混合し、これに水を加えて醤油とコー
ンスターチ比5:5、固形分濃度12%の分散液を調製し
た。これを攪拌しながら加熱クッキング(80℃)して、
偏光顕微鏡で観察して複屈折性がほぼ完全に消失した時
点で加熱クッキングを停止した。次に、実施例2と同じ
装置、条件で噴霧乾燥して、粉末(サンプルE)を得
た。
更に、得られた粉末を実施例2と同じ装置、条件で造
粒し、顆粒(サンプルF)を得た。
得られた粉末及び顆粒を偏光顕微鏡で観察すると、澱
粉粒子の複屈折性がほぼ完全に消失し、外殻薄膜構造が
破壊されていた。
比較例2 濃口醤油(固形分濃度26.6%)とコーンスターチ(水
分含量15.3%、膨潤度2ml/g)を用いて、醤油とコーン
スターチ比3:7、固形分濃度17%の分散液を調製した。
これを加熱クッキングせずに、実施例2と同じ装置、条
件で噴霧乾燥した。
その結果、乾燥機の壁面等への付着が激しく、粉末を
得ることができなかった。
比較例3 濃口醤油(固形分濃度26.6%)とデキストリン(DE=
9)及びサイクロデキストリン(CD=18〜22%、固形分
75%)を用いて、醤油とデキストリン及びサイクロデキ
ストリン比5:5、固形分濃度24%の分散液を調製した。
これを実施例2と同様に加熱クッキングし、また、実施
例2と同じ装置、条件で噴霧乾燥して、粉末(サンプル
G及びサンプルH)を得た。
更に、得られた粉末を実施例2と同じ装置、条件で造
粒し、顆粒(サンプルI及びサンプルJ)を得た。
上記の例で得られた粉末及び顆粒のうち、いずれも吸
湿性物質として醤油を用い粉末化基剤との比が5:5であ
る、実施例2、実施例4比較例1、及び比較例3で得ら
れた粉末及び顆粒(サンプルA〜H)について、40℃、
相対湿度75%下での吸湿性を評価した。その結果を表−
1に示す。
デキストリン及びサイクロデキストリンを粉末化基剤
として使用する場合は、表−1で示すように粉体として
維持できる時間が短かかった。
尚、評価前に、顆粒の粒度を揃えるため、150μm及
び710μmの標準ふるいで篩分した。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI A61K 7/00 A61K 7/00 C 47/36 47/36 A B01D 53/28 B01D 53/28 B01J 20/30 B01J 20/30 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B01D 53/28 B01J 2/30 B01J 20/24

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】吸湿性物質及び生澱粉を含む分散液を作成
    し、次いで70〜90%の澱粉粒子において複屈折性が消失
    するまで加温した後、冷却し、次いで澱粉粒子の外殻薄
    膜構造を実質的に維持したまま乾燥させることを特徴と
    する吸湿性物質含有粉末の製造法。
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