JP3174424B2 - 結晶化粉末マルチトールの製法 - Google Patents

結晶化粉末マルチトールの製法

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智榮 菅野
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は結晶化粉末状マルチトー
ルの製法に関する。
【0002】
【従来の技術】マルチトールは消化管内で消化吸収され
にくく、口内細菌によって発酵し難いことから低カロリ
ー食品、ダイエット食品、低齲蝕性食品、糖尿病患者用
等に用いる甘味料として利用されている。しかしながら
マルチトールは、その乾燥品が著るしく吸湿、潮解し易
く、粉末状になり難いため、その取扱いが不便であっ
た。
【0003】この問題を解決するため、マルチトールの
結晶化あるいは粉末化のための多くの技術が提案されて
いる。具体的には例えば特公昭63−2439号公報で
はマルチトール濃厚液中に種結晶を入れて無水結晶マル
チトールを晶出させる方法を開示している。この方法は
高純度の結晶マルチトールが得られる点に特徴があるが
収率が低く、作業性が悪い。
【0004】特公平2−11599号公報および特開昭
61−180795号公報はマルトースを水素添加して
マルチトールとした後クロマトグラフィー分別により、
マルチトールの純度を上げた後、この濃縮液から結晶マ
ルチトールを分離する方法を提案している。この方法も
収率および作業性に問題がある。
【0005】特開昭61−268696号公報は、マル
トースシロップと結晶からなるマスを下方へ温度を下げ
た傾斜式晶折ゾーンを流し、折出した結晶を採取する方
法を開示している。装置は大型化し採算性が低い。
【0006】特公平3−7349号公報では高濃度マル
チトール溶液に高温で種結晶を加え、水分を2〜15重
量%に調節した後これを除々に冷却してマルチトールを
固化し、この固化物を必要により粗砕した後乾燥し、乾
燥後所望の粒径に粉砕して商品化している。この方法で
はマルチトールの70%水溶液を水分4%まで濃縮後粉
末マルチトールを加え、90℃から常温まで約20時間
を要して冷却、固化している。固化に際して剪断力をか
けると云う記載はない。この方法は、固化結晶化工程に
長時間を要し、得られた固形物の切削、粉砕に多大なエ
ネルギーを必要とする。
【0007】特公平1−47140号公報には還元麦芽
糖濃縮液をトレーに入れ、結晶を加え、十分混練して、
保温すると結晶化が進行し、可塑性が出るので、これを
細孔より押出して冷却後これを刃物で切断して粒状のマ
ルチトールを得る技術を開示している。この方法も結晶
化に時間を要し、固体マルチトールの切断に多大のエネ
ルギーを必要とする。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は粉末または顆
粒状結晶マルチトールを簡単な手段で効率よく製造する
技術を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は含水率1〜15
重量%のマルチトール水溶液に、マルチトール種結晶の
融点以下の温度でマルチトール種結晶を加え、油脂およ
び/または界面活性剤の存在下または不存在下に混練し
て混練品に剪断力を加え続けることを特徴とする粉末ま
たは顆粒状結晶マルチトールの製法に関する。
【0010】本発明において用いるマルチトール水溶液
は、含水量が1〜15重量%の液状または水飴状粘稠液
体である。通常の方法で得られるマルチトールは、この
様に含水量が著るしく低くても粉末状で得ることはでき
ない。このような高濃度マルチトール水溶液は濃度の低
いマルチトール水溶液を濃縮・脱水して得られる未冷却
品(通常100℃以上の品温を有する)であっても、ある
いは非晶質状のマルチトール固化物を熱融解した後含水
率を調整したものであってもよい。また、本発明に用い
られるマルチトール水溶液はマルチトールの純度が高い
程好ましく、通常固形分中80重量%以上、好ましくは
85重量%以上のものが用いられる。
【0011】マルチトール水溶液の含水量は1〜15重
量%、より好ましくは3〜10重量%である。結晶化す
べき原料マルチトールが含水していることは必須であっ
て、これは本発明の必須条件である。含水率が0に近い
場合には剪断力をいくら加え続けても粘稠な液状を呈
し、粉末状マルチトールを得ることは不可能である。ま
た含水率が15重量%を越える場合、条件によっては粉
末化が可能となることもあるが、その場合でも粉末化は
かなりの長時間を要することになる。
【0012】本発明において好ましい含水率は、操作性
(固化物の粉砕性およびニーダー等の剪断力を与える機
械の負荷)および粉末化に要する時間を考慮して3〜1
0重量%が好ましい。
【0013】また、本発明においてマルチトール水溶液
に油脂および/または界面活性剤を添加するとよりスム
ーズな粉末化が可能である。この時の油脂および/また
は界面活性剤の添加量は30%以下であり、0.5〜2
0%、特に1.0〜10%が好ましい。更に含水率と油
脂および/または界面活性剤の合計量が3%以上となる
ような条件を設定することによって粉末化はより一層容
易となる。
【0014】油脂や界面活性剤(以下単に油脂類と云う)
を添加するとマルチトールと油脂類のエマルジョンが形
成され、比較的低い温度まで溶融マルチトールの流動性
を保持することができる。その結果、種結晶の投入によ
り温度が低下しても系の攪拌が容易であり、局部的な固
化を生せず、種結晶の均一分散が容易に行なわれる。ま
た多量の種結晶の使用が可能となる。
【0015】本発明に使用し得る油脂としては、植物
油、動物油、硬化油、鉱物油、ワックス類、(高級脂肪
酸と高級アルコールのエステル)等であるが、植物油、
特にトリグリセリドであり、具体的にはなたね油、大豆
油、綿実油、パーム油、コーン油、米ぬか油、紅花油、
落花生油、オリーブ油、ヒマシ油、ホホバ油等が例示さ
れる。
【0016】界面活性剤は限定的ではないがマルチトー
ル粉末は一般に医薬、食品分野に用いられることが多い
ため、食品添加剤あるいは医薬品原料、化粧品原料とし
て認められたもの、即ち、モノグリセリド、ジグリセリ
ド等のグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステ
ル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール
脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリ
オキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、オキシエチ
レン脂肪族アルコール、ペンタエリスリトール脂肪酸エ
ステル、レシチン、高級脂肪酸石けん、サポニン等が例
示される。
【0017】食品や医薬以外に用いるときは殆んどの界
面活性剤の使用が可能であり、使用し得る界面活性剤の
例としてはポリオキシアルキレン脂肪族アルコール、ポ
リオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオ
キシアルキレン脂肪族アミド、ポリオキシエチレン/ポ
リオキシプロピレンランダムまたはプロック共重合体、
あるいは上記エーテル型非イオン界面活性剤の硫酸エス
テル塩、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル、脂
肪酸アルカノールアミド類等が例示される。
【0018】上記油脂類は高濃度マルチトール中に予め
添加してもよく、あるいは種結晶添加前にマルチトール
に加えてもよい。あるいは種結晶を油脂類に分散させて
使用してもよい。
【0019】油脂類の使用量は油脂類の種類にもよるが
マルチトール水溶液中のマルチトール固形分に対し、
0.5重量%以上が好ましく、特に1重量%以上の使用
により顕著な効果が認められる。30重量%以上用いて
も、それ以上の効果は発現しない。結晶マルチトールの
純度の点で効果が発現する範囲で可及的少量用いるのが
好ましいが、粉末マルチトールをすり身用添加剤に用い
るときは、油脂類自体が有用な場合であるので多量の油
脂類を用いてもよい。
【0020】油脂および/または界面活性剤量を加えた
マルチトール水溶液はこれを攪拌しつつマルチトール種
結晶を添加する。その際のマルチトール水溶液の温度は
マルチトール種結晶の融点以下、例えば140℃以下、
好ましくは130℃以下であり、この温度は粘度が上昇
して攪拌、混練が不可能になる迄、下げることも可能で
あるが通常20℃以上、より好ましくは50℃以上、特
に50〜120℃である。マルチトール種結晶は無水結
晶マルチトールを高含量有するものであり、通常80重
量%以上の純度が要求されるが、それ以外の成分として
ソルビトール結晶、マルトトリイトール結晶、マルトテ
トライトール結晶等を含んでいてもよい。また添加量は
粉末化に要する時間からみて本発明を達成可能な量であ
れば良いが通常結晶化された粉末状マルチトール全量の
1〜50%である。種結晶マルチトール中の含水量は1
0重量%以下、好ましくは5重量%以下である。
【0021】本発明における最大の特徴は、マルチトー
ル水溶液にマルチトール種結晶を投入し混練した混練品
に剪断力を加え続けるだけで連続的にしかも高収量で粉
末状結晶マルチトールを得られることであって、これは
本発明の特定された条件をもって初めて達成されたもの
である。尚、本発明において剪断力を加えるには攪拌、
混練と同時に解砕機構を有する混合機が用いられる。混
合機としては、具体的にはコニーダー、双腕形ニーダ
ー、リボン形混合機、スクリュー形混合機、パドル形混
合機、マラー形混合機、放射ロッド形混合機、ピンミキ
サ、ボテータ、セルフスクリーニング形混合機、らいか
い機、速練機、万能ミキサ、カッタミキサ、シュギーミ
キサ、パグミル、ミックスマラー、マルチマル、ウェッ
トパンミル、アイリッヒミル、クラッチャー、インター
ナルミキサ等が挙げられる。その中で操作性の面から考
えて、コニーダー、双腕形ニーダーなどのいわゆるニー
ダーと称せられる混合機が好ましく用いられる。混合機
は回分式でも連続式でもどちらも使用できるが、生産性
を考慮した場合には連続式のものが好ましい。
【0022】マルチトール水溶液とマルチトール種結晶
との混練品はこの混合機中で剪断力を加え続けることに
よってペースト状、可塑性塊を経て固化し、更には粉末
化する。この間に要する時間は条件にもよるが通常1〜
120分程度である。勿論、種結晶の添加操作を同一混
合機中で行うことも可能である。粉末化された結晶マル
チトールはそのまま整粒して製品とすることも可能であ
るが、更に押出し造粒機等で望みの顆粒状にしてもよ
い。得られる粉末または顆粒状結晶化マルチトールの含
水率は通常10重量%以下、より好ましくは5重量%以
下であるが、余分な水分を乾燥によって除去することも
できる。
【0023】以下、実施例をあげて本発明を説明する。
【実施例】
実施例1 マルチトール水溶液(固形分中のマルチトール純度92
%)を各々所定の含水率まで脱水したもの490gを2l
容双腕型ニーダー(ジャケット温90℃)に入れ、品温約
105℃で種結晶マルチトール210gを添加し混練を
続けて経時的に状態を観察した。結果を表1に示した。
【0024】
【表1】
【0025】実施例2 含水率4.7%まで脱水したマルチトール水溶液(固形分
中のマルチトール純度92%)に実施例と同様に異なる
比率で種結晶マルチトールを添加して経時変化を観察し
た。結果を表2に示した。
【0026】
【表2】
【0027】実施例3 含水率を4.0%または2.0%まで脱水したマルチトー
ル水溶液(固形分中のマルチトール純度92%)にパーム
油反応モノグリ(パーム油由来の反応モノグリセライド
でモノグリ:ジグリ:トリグリ=45:40:15の混合
物)を所定量加えて分散させ、実施例1と同様にして1
0%または30%の種結晶マルチトールを添加して経時
変化を観察した。結果を表3及び表4に示した。
【0028】
【表3】
【0029】
【表4】
【0030】実施例4 実施例3の処方のパーム油反応モノグリをプロピレング
リコール脂肪酸エステル(リケマールPO−100:理研
ビタミン)、ナタネ水添油(ベルコートN:鐘淵化学工業)
に変えた他は同様の実験を行なった。その結果プロピレ
ングリコール脂肪酸エステル、ナタネ水添油を使用した
場合の粉末化に要する時間は各々8分,5分であり、操
作性も秀れていた。
【0031】実施例5 含水率7.4%まで脱水したマルチトール水溶液(固形分
中のマルチトール純度92%)2400gを所定のジャケ
ット温度にした6l容双腕型ニーダーに入れ、品温約1
05℃で種結晶マルチトール600gを添加し混練を続
けて経時的に状態変化を観察した。結果を表5に示し
た。
【0032】
【表5】
【0033】実施例6 マルチトール水溶液(固形分中のマルチトール純度88
%)を用いた以外は実施例1の処方と同様にして、経時
変化を観察した。粉末化に要する時間は約30分であ
り、操作性は良好であった。
【0034】実施例7 マルチトール水溶液(固形分中のマルチトール純度90
%、含水率8.2%)36.8kgを種結晶マルチトール1
6.9kgとともに2軸連続ニーダー(ジャケット温90
℃)に5.5kg/minの速度で導入したところ滞留時間2
0分で粉末化が完了した。製品の含水率は3.3%であ
ったが良好な流動性及び安定性を示した。
【0035】実施例8 実施例7で得られた粉末状結晶マルチトールを70℃の
送風式棚板乾燥器で4時間乾燥したところ、製品の含水
率は0.53%であった。また乾燥せずにそのまま押出
し造粒機で造粒したところ、水への分散、溶解性の良好
な顆粒が得られた。
【0036】
【発明の効果】本発明方法に従うと従来吸湿性で取扱い
困難であったマルチトールを、簡単かつ短時間に粉末結
晶化することができ、得られた粉末化マルチトールは吸
湿性が低く取扱い易い。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A23L 1/236 C07H 15/04 C13F 1/00 - 3/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 含水率1〜15重量%のマルチトール水
    溶液に、マルチトール種結晶の融点以下の温度でマルチ
    トール種結晶を加え、油脂および/または界面活性剤の
    存在下または不存在下に混練して混練品に剪断力を加え
    続けることを特徴とする粉末または顆粒状結晶マルチト
    ールの製法。
  2. 【請求項2】 粉末または顆粒状結晶マルチトール中の
    マルチトールの純度が固形分換算で80重量%以上であ
    る請求項1の製法。
  3. 【請求項3】 マルチトール水溶液の含水率が3〜10
    重量%である請求項1記載の製法。
  4. 【請求項4】 剪断力付与時の温度が50〜120℃で
    ある請求項1の製法。
  5. 【請求項5】 種結晶の添加量が最終的に得られる粉末
    状結晶マルチトール含量の1〜50重量%である請求項
    1の製法。
  6. 【請求項6】 油脂または界面活性剤の量がマルチトー
    ル水溶液中の固形分全量の30重量%以下である請求項
    1の製法。
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