JP3000282B2 - ラクチトール二水和物結晶を含有する含蜜結晶の製造方法及び含蜜結晶組成物の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ラクチトール二水和物結晶を含有する含蜜
結晶の製造方法及び含蜜結晶組成物の製造方法に関す
る。

（従来の技術） ラクチトールは乳糖のグルコース部分がソルビトール
に還元されたものであり、４−β−Ｄ−ガラクトピラノ
シル−Ｄ−ソルビトールである。

従来のラクチトールには、例えばジャーナル・オブ・
アグリカルチュラル・アンド・フード・ケミストリー
（J.Agricultural and Food Chemistry）27,4,（1979）
680〜686頁に記載されているように、濃度30〜40重量％
の乳糖水溶液を出発原料として、温度100℃、水素圧40
気圧の条件で水素添加し、その後触媒を除去し、イオン
交換樹脂や活性炭等で精製したものがある。

このときのラクチトールは５％のショ糖水溶液の甘味
を100として比較すると同濃度のラクチトールの相対甘
味度は約36％であり、ソルビトール（相対甘味度65％）
やキシリトール（相対甘味度96％）よりも甘味度が低
い。

一方、ラクチトールは消化管内で消化吸収されにく
く、又、口内細菌によっても発酵されにくいことから、
低カロリー食品、ダイエット食品、低う蝕性食品、健康
食品、などの甘味源として、糖尿病者、肥満者、成人病
や虫歯を気にしている人々に好適である。

更に、ラクチトールはアルデヒド基が還元されている
ので熱やアルカリ等の薬品に対する安定性が高く、各種
食品や工業用原料として有利に使用することができる。

従来知られているラクチトール二水和物結晶の製造方
法としては、例えばジャーナル・オブ・アメリカン・ケ
ミカル・ソサエティー（J.Am.Chem.Soc.）74（1952）11
05頁やコント・ランデュ・エブドマデール・デ・セアー
ンス・ドゥ・ラカデミー・デ・シアーンス（Comptes Re
ndus Hebdomadaires des Sances de l′Acadmie de
s Sciences）170,（1920）47〜50頁に記載されているよ
うに、水溶液から結晶化し、その結晶をろ過・回収する
ことによって、ラクチトール二水和物結晶を得る方法が
開示されている。

更に、特開昭58−85900号公報にも同様に水溶液から
結晶化し、その結晶をろ過・回収する方法が開示されて
いる。

一方食品用には、より経済的なラクチトール二水和物
結晶を含有する含蜜結晶やその含蜜結晶組成物が望まれ
ていたが、それらの製造方法は、マスキットを調製した
後噴霧乾燥（スプレードライ）する方法やバットなどに
流し込んで固化させた後に切削や粉砕や乾燥等の工程を
経由する方法が採用されていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来のラクチトール二水和物結晶の製
造方法は結晶と蜜を分離する方法のみであって結晶の収
率が低いことと、高い収率を得ようとして結晶化を繰り
返した場合にはその蜜から結晶が採取できない程度に純
度の低下した蜜が生成してその処理に窮するなどの課題
があり、更に、それらの結果結晶の製造費用が比較的高
いものになること、などの課題を有していた。

一方、従来のラクチトール二水和物を含有する含蜜結
晶の製造方法及び含蜜結晶組成物の製造方法にも多くの
課題があった。

その製造方法の一つとして、バットなどに濃縮ラクチ
トール水溶液を流し込み、冷却・固化させた後切削・粉
砕・乾燥分級するという方法が採用されていたが、この
方法はバットを放冷・固化する工程が長時間を要し、従
って、半製品を固化・熟成させるための広い保管場所が
必要となり、バット中で長時間放置するので半製品を衛
生的に保持する必要があるという課題もあった。

一方、噴霧乾燥による方法は、設備に多額の費用を要
することと、運転に際して大きなエネルギーを要するの
で、結果的に製品が高価なものになることや、ある程度
以上の大きな粒径の製品を製造することが困難であるこ
となどの多くの課題があった。

また、上記の方法は、必ずしもラクチトール二水和物
結晶のみを含有する含蜜結晶が製造できる方法ではな
く、ラクチトール無水物結晶やラクチトール一水和物結
晶、更には、ラクチトール二水和物結晶やその他の結晶
状態や非結晶性固体の混合生成物であることが多かった
ので、製品の品質を一定にすることが困難で、ひいて
は、その理化学的性質も一定にすることが困難であるな
どの多くの課題も有していた。

また、アスパルテームなどの甘味料を混合して組成物
製品を製造する試みは、アスパルテームが熱に対して不
安定であるため、従来の製造方法の中で、バットに流し
込み固化する方法はアスパルテームが分解しがちである
という課題があったため、工程費用の高価な噴霧乾燥法
などに限られていた。

しかしこの方法は、一度製造したラクチトールの粉末
を噴霧乾燥器内にて流動状態にしておき、そこにアスパ
ルテームなどの甘味料水溶液又はそのスラリーを噴霧・
乾燥する工程を採用しているので、結局、この噴霧、乾
燥、粉砕、分級等の粉末を製造する工程が重複するた
め、工程費用が余分にかかってしまうという課題もあっ
た。

従って、食品用途や工業用原料として利用可能で、安
価な、ラクチトール二水和物結晶を含有する含蜜結晶又
はそれを含有する組成物を簡素な、大量生産に適した工
程で製造する方法の開発が望まれていた。

（課題を解決するための手段） 本発明者等は、上記の課題を解決するために、ラクチ
トール二水和物結晶を含有する含蜜結晶又はその含蜜結
晶組成物の製造方法を鋭意研究した結果、ニーディング
方式を採用し、製造条件を選定することによって、ラク
チトール水溶液又はそれに他の組成物成分を加えたもの
から蜜を分離することなく直接、能率の良い、且つ、簡
素な工程でラクチトール二水和物結晶を含有する含蜜結
晶又はその含蜜結晶組成物を製造することに成功し、更
に、能率の良い連続的な製造方法にも成功し、本発明を
完成するに至った。

即ち本発明は、ラクチトール水溶液又はそれに他の組
成物成分を加えたものからラクチトール二水和物結晶を
晶出せしめ、これを採取または固化することを特徴とす
るラクチトール二水和物結晶を含有する含蜜結晶又はそ
の含蜜結晶組成物の製造方法である。

本発明に使用するラクチトール水溶液は、その固形分
あたり、ラクチトールを90重量％以上含有する濃度70〜
88重量％のものであれば良く、その製法、由来等は特に
制限されない。

本発明の方法は、例えば、以下のような方法で実施す
ることが可能である。

最初に、純度90重量％以上、濃度70〜88重量％更に好
ましくは75〜83重量％のラクチトール水溶液を温度75℃
以上、更に好ましくは80〜110℃に加熱する。

このとき、濃度が70重量％未満の場合には、この後の
工程で、ラクチトール二水和物を含有する含蜜結晶の固
化が困難になるので好ましくなく、濃度が88重量％を超
えた場合には、含蜜結晶中の結晶がラクチトール無水物
結晶やラクチトール一水和物結晶を含むことがあるの
で、製品の性質が一定しないので好ましくない。

また、加熱温度が75℃未満の場合には、水溶液中にラ
クチトールの各種結晶エンブリオが残存する可能性があ
り、結果的に、出来上がった製品中にラクチトールの各
種結晶が混在することがあるので好ましくない。

更に、ラクチトールの純度が90重量％未満の場合に
は、結晶化に時間がかかったり、固化が困難なために含
蜜結晶が得られないこともあるので好ましくない。

このラクチトール水溶液を冷却・混合可能な機器で混
合しながら、種結晶を入れる直前に水溶液を60℃以下に
冷却し、水溶液の温度が20〜35℃のときにラクチトール
二水和物結晶を種晶として添加し、０〜35℃の範囲で保
持してラクチトール二水和物結晶を析出・成長させる。

この際に使用する種結晶は必ずしもラクチトール二水
和物結晶である必要は無く、ラクチトール二水和物結晶
を含有する含蜜結晶であっても良いが、ラクチトール二
水和物結晶以外の結晶を含有しているものは、最終的に
得られる含蜜結晶又は含蜜結晶組成物の品質が不安定に
なるので好ましくない。

このとき、種結晶を添加する温度が20℃未満の場合に
は、ラクチトールの過飽和度が大きくなり過ぎて、結晶
等が予め析出してしまい、ラクチトール二水和物結晶以
外の結晶が生成することがあるので避けるべきであり、
温度35℃を超えた場合は、製品中にラクチトール一水和
物結晶または無水物結晶が混入することがあったり、添
加したラクチトール二水和物結晶の種が溶解してしま
い、種としての効果を十分に発揮しなくなるので好まし
くない。

また、結晶を析出・成長させる温度が０℃未満の場合
は、水溶液が固化するなどの運転上の困難を伴うこと及
び、内部のラクチトールを０℃未満に温度調節すること
が困難で、特別な冷却設備を必要とすることから経済的
にも好ましくなく、35℃を超える場合は一水和物結晶や
無水物結晶が混入する場合があるなどの理由で好ましく
ない。

更に、前記の機器で混合した後、スラリー状（マスキ
ット）または粉末状のラクチトール二水和物含蜜結晶を
機器から排出される際の品物の温度は25℃以下にするこ
とが、その後の成形やその他の加工をする上で、適度に
固いことやその後に上昇する温度が抑えられるので都合
が良い。

一方、上記機器を使用した場合に、本発明を実施する
際の種結晶添加から排出までの時間は、30秒〜10分、更
には１〜５分程度が好ましい、 このとき、30秒未満では結晶が十分に成長していない
ことがあるので好ましくなく、10分を超えた場合は含蜜
結晶の品質には悪影響を及ぼすことは少ないが、動力費
がかさみ、経済的に意味が無い。

また、ラクチトール二水和物種結晶の添加量は、ラク
チトール水溶液中の固形分重量１に対して0.05〜2.0程
度が、結晶化を迅速に進行させる意味で好ましい。

また、本発明を実施するにあたって使用可能な機器
は、冷却・結晶化しながら、スラリーを十分に混合する
ことのできるものであれば、特に制約は無いが、例え
ば、市販のラボプラストミルやリボンミキサー、一軸エ
クストルーダーや二軸エクストルーダーなどが、混合す
る力が十分にあり、且つ、冷却温度や冷却速度を調節し
やすいので特に好適である。

以上のような方法によってラクチトール二水和物結晶
を含有する含蜜結晶または含蜜結晶組成物を、従来の分
蜜方法に比較して格段に容易な操作で、且つ速く、しか
も、必要な場合には連続的に、ラクチトール二水和物結
晶以外のラクチトール結晶を含ませずに製造することが
可能になる。

また、本発明に係る組成物を製造する上で使用するア
スパルテーム、サッカリン、グリチルリチン、アセスル
フェームカリウム、ステビオシド、α−グリコシルステ
ビオシド、ジヒドロカルコン、グリシン、アラニンから
なる群から選ばれる一種又は二種以上の混合物は、得ら
れた組成物が食品用途の場合には食品又は食品添加物規
格に合致したものを使用し、医薬品や工業用原料として
使用する場合にはそれぞれ医薬品や各種工業用原料の規
格を満足するものを使用すればよく、特に製造方法や由
来を指定する必要はない。

但し、本発明を実施する条件は、これらの物質が分解
することを避ける意味で、なるべく温和な条件を採用す
ることが好ましく、特に、混合する甘味料がアスパルテ
ームである場合には温度が０〜35℃で時間が30秒〜10分
程度であることが好ましい。

以上のように本発明を実施することにより、ラクチト
ール一水和物結晶やラクチトール無水物結晶を含まない
こと、短時間で工程を完了することや、ろ液を生じない
ことなどから、狭い温度範囲で熔融する性質を有するこ
とや歩留まりが向上し、組成物の分解の程度が少ない等
の利点を得ることができる。

（実施例） 以下に実施例を掲げて本発明の内容を更に具体的に説
明するが、以下、特に断らない限り、％は重量％を表
す。

実施例−１ 純度98.9％、濃度80％のラクチトール水溶液81gを温
度85℃でラボプラストミルに入れ、温度26℃でラクチト
ール二水和物結晶19gを加えて３分間、40rpmの速さでニ
ーディングし、ラクチトール二水和物を含有する含蜜結
晶約97gを得た。このものを温度60℃の棚式乾燥器で100
分間乾燥した後、昇温速度毎分10℃で融点を測定したと
ころ79℃であった。

本品は吸湿性が比較的低く、良好な甘味質を有し、適
度な温度で熔融するので、各種飲食物、化粧品、医薬品
等の甘味料、品質改良剤、更に化学工業用原料などとし
て有利に使用できる。

実施例−２（製造例） 予め第一攪拌部の内部温度を35℃に調節した結晶化用
２軸押出機（通称エクストルーダー）に、純度99.1％、
濃度79％のラクチトール水溶液を12kg/時間の速さで連
続的に送入し、55rpmの速さで攪拌しながら第二攪拌部
に送り、第二攪拌部を25℃に冷却しながらその開口部か
ら種結晶としてラクチトール二水和物結晶を11kg/時間
の速さで連続的に添加し、攪拌しながら第三攪拌部及び
第四攪拌部に送入し、第三攪拌部及び第四攪拌部内の品
物の温度を22℃まで更に冷却し、種結晶添加後約２分後
に排出される条件で運転し、ラクチトール二水和物を含
有する含蜜結晶を得た。

このラクチトール二水和物を含有する含蜜結晶を60℃
100分間の条件で乾燥した後実施例−１と同様の条件で
融点を測定した結果、このものの融点は80℃であった。

実施例−３ 結晶化用２軸押出機の内部温度を45℃に調節し、純度
96.5％、濃度81％のラクチトール水溶液を10kg/時間で
送入し、60rpmの速さで攪拌しながら第二攪拌部に送
り、第二攪拌部を20℃に冷却し、種結晶として実施例−
２で得たラクチトール二水和物結晶を含有する含蜜結晶
を8kg/時間の速さで添加し、攪拌しながら第三攪拌部及
び第四攪拌部に送入し、第三攪拌部及び第四攪拌部内の
品物の温度を25℃から23℃まで更に冷却し、種結晶添加
後約２分後に排出した後、排出部に取り付けたペレッタ
ーにより直径３〜5mmのソーメン状に成形し、乾燥・粉
砕・分級してラクチトール二水和物結晶を含有する含蜜
結晶を得た。

このラクチトール二水和物を含有する含蜜結晶を実施
例−１と同様の条件で融点を測定した結果、このものの
融点は79℃であった。

実施例−４ 結晶化用２軸押出機の内部温度を40℃に調節し、純度
98.0％、濃度82％のラクチトール水溶液を11kg/時間で
送入し、60rpmの速さで攪拌しながら第二攪拌部に送
り、第二攪拌部を20℃に冷却し、種結晶としてラクチト
ール二水和物結晶を10kg/時間の速さで添加し、同時
に、予め水２重量部に対してアスパルテーム１重量部を
溶いたアスパルテームスラリーを20g/分の速さで添加
し、それらの混合物を攪拌しながら第三攪拌部及び第四
攪拌部に送入し、第三攪拌部及び第四攪拌部を20℃から
１℃まで更に冷却し、種結晶添加後約２分後に排出され
た後、排出部に取り付けたペレッターにより直径３〜5m
mのソーメン状に成形し、乾燥・粉砕・分級してラクチ
トール二水和物結晶を含有する含蜜結晶組成物を得た。

このラクチトール二水和物を含有する含蜜結晶組成物
は、砂糖の約４倍の甘味を有し、吸湿性が殆ど無く、保
存に適した、実質的に非う蝕性で、実質的に低カロリー
の甘味料である。

（発明の効果） 以上に記載したように本発明の方法を実施することに
より、短時間の、衛生的に保持することの容易な、短く
て手間の少ない、設備に比較的費用がかからない、アス
パルテームなどの甘味料の分解の程度が低い工程で、ラ
クチトール二水和物結晶を含有する含蜜結晶及びその含
蜜結晶組成物を大量生産に適した方法で、また、必要に
応じて連続的に製造することが可能になる。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−85900（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C13K 13/00 C07H 15/04

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ラクチトール水溶液からラクチトール二水
   和物結晶を含有する含蜜結晶をニーディングにより析出
   せしめ、これを採取または固化することを特徴とするラ
   クチトール二水和物結晶を含有する含蜜結晶の製造方
   法。
2. 【請求項２】ラクチトール水溶液のラクチトール純度が
   乾燥固形物当たり90重量％以上であることを特徴とする
   請求項１記載のラクチトール二水和物結晶を含有する含
   蜜結晶の製造方法。
3. 【請求項３】ラクチトール水溶液の濃度が70〜88重量％
   であることを特徴とする請求項１又は２記載のラクチト
   ール二水和物結晶を含有する含蜜結晶の製造方法。
4. 【請求項４】ラクチトール二水和物結晶の析出温度が０
   〜35℃であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   一つに記載のラクチトール二水和物結晶を含有する含蜜
   結晶の製造方法。
5. 【請求項５】ラクチトール水溶液に温度20〜35℃で種結
   晶を共存せしめることを特徴とする請求項１〜４のいず
   れか一つに記載のラクチトール二水和物結晶を含有する
   含蜜結晶の製造方法。
6. 【請求項６】ラクチトール水溶液またはラクチトール二
   水和物を含有するマスキットに、アスパルテーム、サッ
   カリン、グリチルリチン、アセスルフェームカリウム、
   ステビオシド、α−グリコシルステビオシド、ジヒドロ
   カルコン、グリシン、アラニンからなる群から選ばれる
   一種又は二種以上の混合物を添加し、ラクチトール二水
   和物結晶を含有する含蜜結晶をニーディングにより析出
   せしめ、固化させることを特徴とするラクチトール二水
   和物結晶を含有する含蜜結晶組成物の製造方法。