JP3000283B2

JP3000283B2 - ラクチトール無水物結晶を含有する含密結晶の製造方法及び含密結晶組成物の製造方法

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Publication number: JP3000283B2
Application number: JP7520489A
Authority: JP
Inventors: 茂川嶋; 浩井出; 和昭加藤; 光男真柄; 良文石井
Original assignee: 東和化成工業株式会社
Priority date: 1989-03-29
Filing date: 1989-03-29
Publication date: 2000-01-17
Anticipated expiration: 2015-01-17
Also published as: JPH02255694A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ラクチトール無水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無水物結晶の製造方法
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）1105
頁に記載されているように、アルコール溶液から結晶化
することによって得る方法やコント・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 Rendus Hebdomadaires des Sance
s de l′Acadmie des Sciences）170,（1920）47〜50
頁に記載されているように、ラクチトール水和物結晶か
ら脱水することによって得る方法がある。

一方食品用には、より経済的なラクチトール無水物結
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無水物結晶の製造
方法は、例えば結晶とアルコール溶液又は蜜を分離する
方法では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アルコール溶液又
は蜜から結晶が採取できない程度に純度の低下した結晶
母液又は廃蜜が生成しその処理に窮すること、また、そ
のアルコールは多くの場合に水と混合した状態になるの
で、アルコールの回収が困難であること、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。

また、ラクチトールの一水和物、二水和物又は三水和
物を乾燥してラクチトール無水物結晶を製造する方法
は、水和物結晶を製造する工程の後、更に乾燥、粉砕、
分級等の工程を必要とし、中でも乾燥工程は比較的高い
温度や減圧を要するような厳しい脱水条件を採用する必
要があるので、工程が長く、繁雑であり、水分の管理、
つまり脱水の抵抗を調節することが困難であり、更に、
工程費用がかさむなどの課題があった。

一方、従来のラクチトール無水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無水物結
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の他に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、ラクチトール無水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
トール無水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
トール水溶液又は必要に応じて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無水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無水物結晶を析
出せしめ、これを採取又は固化することを特徴とするラ
クチトール無水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95重量％以上含有する濃度90重
量％以上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95重量％以上、濃度90重量％以上更に好
ましくは91〜99重量％のラクチトール水溶液を温度80℃
以上、更に好ましくは85〜110℃に加熱する。

このとき、濃度が90重量％未満の場合には、この後の
工程で、ラクチトール無水物を含有する含蜜結晶に水和
物結晶が混入することがあり、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80℃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95重量％未満の場合に
は、出来上がったラクチトール無水物結晶を含有する含
蜜結晶又は含蜜結晶組成物の吸湿性が強くなることが多
いので好ましくない。

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110℃以
下、更に好ましくは60〜100℃に冷却し、水溶液の温度
が40〜100℃、更に好ましくは50〜90℃のときにラクチ
トール無水物結晶を種晶として添加し、50〜110℃の範
囲で保持してラクチトール無水物結晶を析出・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無水
物結晶である必要は無く、ラクチトール無水物結晶を含
有する含蜜結晶であっても、更に、その含蜜結晶組成物
であっても良いが、ラクチトール無水物結晶以外の結晶
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50℃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、ラクチトール無水物結晶以外
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100℃を超えた場合は、添加したラクチトール無水物
結晶の種が溶解してしまい、種としての効果を十分に発
揮しなくなることがあるので好ましくない。

また、結晶を析出・成長させる温度が50℃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50℃未満に温度調節するには
極めて強力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、110℃を超える場合は使用するラクチト
ール水溶液の純度等によっては、製品に焦げ臭がついた
り、色がついたり、組成物の場合にはラクチトール以外
の成分の分解が生じたり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）又は粉末状のラクチトール無水物含蜜結晶を機器
から排出される際の品物の温度は80℃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、ラクチトール無水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無水物結晶を
含有する含蜜結晶又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、ラクチトール無水物結晶以外
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50〜95℃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二水和物結晶を含まな
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99.1％、濃度98％のラクチトール水溶液65gを温
度95℃でラボプラストミルに入れ、温度80℃でラクチト
ール無水物結晶17gを加えて３分間、40rpmの速さでニー
ディングし、ラクチトール無水物を含有する含蜜結晶約
80gを得た。このものを温度80℃の棚式乾燥器で100分間
乾燥した後、融点を測定したところ154℃であった。

本品は吸湿性が比較的低く、良好な甘味質を有するの
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85℃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98.0％、
濃度96.4％のラクチトール水溶液を15kg/時間の速さで
連続的に送入し、80rpmの速さで攪拌しながら第二攪拌
部に送り、第二攪拌部を80℃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無水物結晶を2.5kg/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70℃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、ラクチトール無水物を含有
する含蜜結晶を得た。

このラクチトール無水物を含有する含蜜結晶を実施例
−１と同じ条件で乾燥した後融点を測定した結果、この
ものの融点は153℃であった。

実施例−３結晶化用２軸押出機の内部温度を100℃に調節し、純
度99.0％、濃度94％のラクチトール水溶液を16kg/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80℃に冷却し、種結晶として実施例−
２で得たラクチトール無水物結晶を含有する含蜜結晶を
2kg/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75℃から60℃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無水物結晶を含有する含蜜結晶
を得た。

このラクチトール無水物を含有する含蜜結晶の融点を
測定した結果、このものの融点は155℃であった。

実施例−４結晶化用２軸押出機の内部温度を90℃に調節し、純度
99.0％、濃度98％のラクチトール水溶液を17.5kg/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70℃に冷却し、種結晶としてラクチト
ール無水物結晶を2.5kg/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70℃から60℃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３〜5mmのソ
ーメン状に成形し、乾燥・粉砕・分級してラクチトール
無水物結晶を含有する含蜜結晶組成物を得た。

このラクチトール無水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
クチトール無水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) 特開昭57−134498（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C13K 13/00 C07H 15/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ラクチトール水溶液から融点が150〜155℃
であるラクチトール無水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、これを採取又は固化する
ことを特徴とするラクチトール無水物結晶を含有する含
蜜結晶の製造方法。
【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95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無水物結晶を含有する含蜜
結晶の製造方法。
【請求項３】ラクチトール水溶液の濃度が90重量％以上
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
ール無水物結晶を含有する含蜜結晶の製造方法。
【請求項４】ラクチトール無水物結晶の析出温度が50〜
110℃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無水物結晶を含有する含蜜結
晶の製造方法。
【請求項５】ラクチトール水溶液に温度40〜100℃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無水物結晶を含有する
含蜜結晶の製造方法。
【請求項６】ラクチトール水溶液又はラクチトール無水
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、ラクチトール無水物結
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無水物結
晶を含有する含蜜結晶組成物の製造方法。