JP3299902B2 - 針状又は柱状の無機物からなる食品添加物 - Google Patents
針状又は柱状の無機物からなる食品添加物Info
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Description
さらに詳しくは、牛乳、ジュース等のカルシウム、鉄等
強化剤として用いられる、針状又は柱状の無機物からな
る食品添加物に関するものである。
まりと共にカルシウム摂取が問題となっている。わが国
は、もともと欧米諸国に比べカルシウム摂取について関
心が薄かったが、近年、各方面から人体へのカルシウム
摂取量の不足が指摘され、各種食品等に各種カルシウム
剤が添加されるようになった。例えば、最近、牛乳につ
いては、カルシウム剤を添加したカルシウム強化牛乳が
広く市場に受け入れられている。これら無機カルシウム
剤は炭酸カルシウム、又はその複合体がほとんどであ
る。
んど不溶性であるため、牛乳中で沈降し、商品価値が著
しく損なわれる。このため、牛乳中で沈降せず、安定し
た分散性を維持し、且つ、いかに高濃度で牛乳中に含有
させるかに技術が駆使されている。例えば、高濃度に含
有させるために、あらかじめバターオイル中で分散させ
ているもの(特開平1−13947)、炭酸カルシウム
の分散性を向上させるために、脱水後、真空乾燥するも
の(特開昭63−173556)、超音波を使用するも
の(特開昭64−69513)、湿式粉砕等の物理的な
力によって分散性を向上させるもの(特開平6−127
939)、(特開平5−319817)、(特開平8−
205820)、親水性乳化剤との組み合わせによるも
の(特開平6−1977390)等が提案されている。
これらの技術からも明かなように、カルシウム強化剤と
しての炭酸カルシウムのような不溶性の無機物を使用す
る場合は、カルシウム剤を牛乳中でいかに高濃度で且つ
分散性が良好な状態に維持するかが技術的に大きな課題
となっているにも拘らず、未だ満足し得る食品添加物は
提供されていないのが実情である。
体中で長時間放置しても沈降することなく、良好な分散
状態を保持するとともに、高濃度に配合することができ
る食品添加物を提供するものである。
ムは比重が2.7と比較的重く、牛乳中でサスペンジョ
ンさせることは技術的に考えても非常に困難なことでは
ある。本発明者らは鋭意研究の結果、針状又は柱状の無
機物からなる食品添加物が上記課題を解決することを見
いだし、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は針
状又は柱状の無機物からなる、液中で分散安定性の良好
な食品添加物を内容とするものである。
又は難溶性の無機物で例えばカルシウム剤として、硫酸
カルシウム、リン酸カルシウム、水酸化カルシウム、炭
酸カルシウム、鉄剤として、ピロリン酸第二鉄等の無機
形態の鉄等が挙げられ、これらは単独で又は2種以上組
み合わせて用いられる。
形状からなる。これらの形状の無機物においては、水等
の液体中で針状又は柱状の無機物が互いに絡み合い、大
きな空隙を作る。このことは、針状又は柱状の無機物は
たとえ沈降しても互いの粒子間の空隙率が大きいため、
外観上、底に炭酸カルシウムが沈殿している状態には見
えない。ましてハードケーキになることもない。また、
針状又は柱状の無機物は液体中で3次元構造をなして互
いに絡み合うため、そしてある種の構造粘性を発現させ
るため、例えば、立方体や球状の形状のものよりはるか
に沈降しにくく、良好な分散状態で浮遊する。これらに
乳化剤等の各種有機物を結合させ、複合体をなした時
は、この傾向は何倍にも増幅される。これはこの3次元
構造がより顕著になるためと考えられる。
沈降した場合、液体中で細密充填に近い状態となり、針
状や柱状のものに比べ空隙率は非常に少ない。このこと
は、牛乳等に添加した場合、立方体であれば沈降した場
合、底にハードケーキとして沈殿し、振とうによっても
再度、浮遊しにくい状況を作り出す。
体的粒子形状としては、短径が0.01〜5.0μm、
長径が0.5〜100μm程度の範囲が好ましく、短径
0.01〜2.0μm、長径0.5〜30μmがより好
ましく、短径0.1〜1.5μm、長径1.0〜30μ
mが更に好ましい。針状又は柱状形状を判断する尺度と
しては、アスペスト比(長径/短径)が適当で、本発明
の用途としては、アスペスト比は3.0以上が好まし
く、4.0以上がより好ましく、5.0以上が更に好ま
しい。BETの比表面積は、2.0〜50m2/gが好ま
しく、3.0〜35m2/g程度がより好ましい。これら
の範囲外では、本発明の目的が十分に達成されない傾向
がある。
ムを例にとって説明する。炭酸カルシウムは結晶構造
が、カルサイト、アラゴナイト、バテライトの3種類あ
る。これらにはそれぞれ異なった結晶癖があり、それが
結果としてそれぞれの粒子形状を構成することになる。
一般にはカルサイトは立方体、アラゴナイトは針状又は
柱状、バテライトは球状の粒子形状をなす。そして、こ
の形状が使用されている用途にそれぞれその特性を発揮
する。一般に炭酸カルシウムを各用途に使用する場合、
この点を十分考慮して各配合設計等がなされる。また、
この3種類の結晶形は粒子形状以外に個々の単一粒子間
の凝集力も異なる。これは単一粒子の分散性が問題にな
る分野では非常に大事なことである。単一粒子径の大小
にも多少起因するが一般的にはアラゴナイトはカルサイ
トよりも凝集力が弱く、分散性が優れている。
ルシウムの一つは、針状のアラゴナイト結晶のものであ
る。アラゴナイト結晶炭酸カルシウムは公知の方法、例
えば、炭酸化反応時にBa、Sr等の結晶核剤を使用す
る方法(特開昭59−223225)、炭酸化反応時に
CO2 導入量等の反応条件を細かく制御する方法(特開
昭54−50199)、(特開昭58−36924)、
(特開平4−295010)、CO2 ガスをあらかじめ
導入した水にCa(OH)2 スラリーを滴下する方法
(特開昭62−278123)、(特開平5−2216
33)、炭酸化反応時に添加剤としてリン酸系化合物を
使用し、各反応条件を制御する方法(特開昭63−25
6514)、(特開昭63−260815)、(特開平
1−261225)等により製造することができる。
100%のものは工業的には非常に難しい。しかし、ア
ラゴナイトの純度が高くなる程、一般には針状形状が明
確になる。このため、本発明の主旨からしてアラゴナイ
トの純度は高い程良い。好ましくは70%以上、より好
ましくは80%以上である。
又はアスペクト比をより大きくする検討が従来よりなさ
れている。例えば、微細なアラゴナイト結晶を結晶核と
して使用し、結晶成長剤としてリン酸化合物を存在させ
た系で大きな粒径のアラゴナイト針状結晶を生成させる
方法(特開平1−167267)、炭酸化反応時にカル
シウムイオン濃度を制御する方法(特開平2−3451
4)等がある。このようにアスペクト比が大きくなり、
且つ、粒子径が大きくなると粒子間の絡み合いがより一
層大きくなり、その結果、空隙率も大きくなる。しか
し、粒子径が大きくなることは一方でそれ自体の自重が
大きくなることでもある。このことは即ち、液体中で沈
降しやすいことに連なるので、前記した粒子のサイズ、
アスペクト比の範囲に調整することが望ましい。
ルシウムの他の一つは、柱状のカルサイト結晶のもので
ある。柱状のカルサイト結晶炭酸カルシウムは、例えば
特開昭62−207714、特開昭62−207715
に記載の方法により製造することができる。
・懸濁させることが必要であり、そのためには粒子の分
散性は良好でなくてはならない。牛乳等の液中で炭酸カ
ルシウム粒子を十分分散させる方法としては、湿式粉砕
機等による方法(特開平8−205820)、(特開平
6−197730)、超音波による方法(特開昭64−
69513)、真空乾燥による方法(特開昭63−17
3556)等がある。カルサイトより凝集力の弱いアラ
ゴナイト粒子について、これらの方法によって分散性を
向上させれば、その効果は一層発現する。しかし、完全
に分散させるのではなく、針状がからみあった3次元構
造を残すように加える分散力を調整した方が好ましい。
具体的な分散方法については状況に応じて適時考えれば
よいが、一般には湿式粉砕機等が好ましい。しかし、ア
スペクト比が大きく、且つ、長径が長いものについては
大きな外圧が加わった場合、その形状が破損することが
あるので十分注意する必要がある。具体的には、長径が
7〜8μm程度以上の針状又は柱状品であれば、大きな
外圧が加わった場合、その形状が破損しやすい。湿式粉
砕機等によって分散性を向上させるのであれば、長径が
5.0μm程度以下の方が好ましい。
ルシウム針状、又は柱状品を添加する場合、各必要性に
応じて、他の形状の炭酸カルシウム、例えば立方体、球
状、不定形等の炭酸カルシウムを適時併用してもよい。
その併用比率は所望の物性に応じて決定すればよい。結
晶の成分的にも同じ事が言え、必要に応じ、例えばアラ
ゴナイトの針状品にカルサイト結晶、バテライト結晶の
炭酸カルシウムを併用することも可能である。
ラゴナイト結晶及び柱状カルサイト結晶について説明し
たが、前述したように本発明に対しては食品添加物とし
て使用可能なものであれば、針状、柱状をした他のすべ
ての無機物が適用できる。
より良好な分散状態、又は浮遊(懸濁)状態を保持させ
るために、食品添加物として使用できる他の有機物を結
合等させて複合体とすることができる。有機物として
は、例えば、ショ糖脂肪酸エステル、アルギン酸プロピ
レングリコールエステル等の親水性乳化剤、乳酸及びそ
の塩、酒石酸及びその塩、安息香酸及びその塩、ピロリ
ン酸及びその塩、カルボキシメチルセルロース(CM
C)等が挙げられる、これらは単独で又は2種以上組み
合わせて用いられる。
0重量部に対し3〜40重量部の範囲が好ましい。3重
量部未満では添加効果が十分でなく、また40重量部を
越えると泡立ち等のため分散不良となる傾向がある。
ーム、ヨーグルト、ジュース、コーヒー、紅茶、ウーロ
ン茶等の液体食品、ワイン、酒等のアルコール飲料等の
カルシウム剤や鉄剤等の強化剤として使用することがで
きる。
が、本発明はこれら実施例に何ら制約されるものではな
い。
ナイト結晶炭酸カルシウムを製造した。即ち、石灰石を
1400℃で5時間焼成してCaOとCO2 に分解させ
た。このCaOにCa(OH)2 水スラリーの濃度が1
30g/Lなるように水の量を一度に加えてCa(O
H)2 水スラリーを生成させた。この(OH)2 水スラ
リーの濃度を130g/L、温度を35℃に調整したC
a(OH)2 水スラリー30LにCO2 濃度30%であ
る空気とCO2 混合ガスを10L/min /kg・Ca(O
H)2 の割合で吹き入れてCa(OH)2 を炭酸化し
た。この場合Ca(OH)2 水スラリーにあらかじめH
3 PO4 を156g(Ca(OH)2 に対して4.0wt
% )添加した。得られた短径0.3μm、長径3.0μ
m、BET比表面積21.0m2/gの針状形状をしたア
ラゴナイト結晶の純度が80%以上の炭酸カルシウムを
用いて水スラリーを作り、炭酸カルシウムの固形分濃度
が20wt% になるように調整した。この炭酸カルシウム
スラリーにショ糖ステアリン酸エステルを投入し強攪拌
をした。このショ糖ステアリン酸エステルは炭酸カルシ
ウム固形分に対して20wt% の量を投入した。また、シ
ョ糖ステアリン酸エステルはあらかじめ65℃の温水に
溶解後、20℃に冷却して添加した。その結果、炭酸カ
ルシウムスラリーの濃度は10wt% となった。
4.0m2/gの針状アラゴナイト結晶炭酸カルシウムを
用いること以外は実施例1と同じとした。
5.0m2/gの針状アラゴナイト結晶炭酸カルシウムを
用いること以外は実施例1と同じとした。
イト結晶炭酸カルシウムを製造した。即ち、濃度140
g水酸化カルシウム/L、温度20℃に調整された水酸
化カルシウムの水スラリー20Lに炭酸ガスの濃度が3
0%の空気混合ガスを10000L/hrの割合でスラリ
ーpHが7になるまでガスを導入した。こうして出来た炭
酸カルシウムスラリーに塩化マグネシウムを60g投入
してスラリー温度を40℃以上に保温しながら24時間
撹拌放置した。撹拌はプロペラ型式の撹拌バネを用い3
00rpm とした。このときのスラリーのpHは10.0〜
11.0の間にあるように調整した。得られた短径0.
1μm、長径3.0μm、BET比表面積20.0m2/
gのカルサイト結晶炭酸カルシウムを用いること以外は
実施例1と同じとした。
0m2/gの第2リン酸カルシウムを用いること以外は実
施例1と同じ方法とした。
1と同じとした。
ET比表面積10.0m2/gであるカルサイト結晶炭酸
カルシウムを用いること以外は実施例1と同じとした。
ET比表面積18.0m2/gであるカルサイト結晶炭酸
カルシウムを用いること以外は実施例1と同じとした。
ET比表面積2.8m2/gである重質炭酸カルシウムを
用いること以外は実施例1と同じとした。
1と同じとした。
れた炭酸カルシウムの結晶形、粒子形状、粒子径、BE
T比表面積を表1に示す。
で調整した炭酸カルシウムの固形分濃度が10wt% の炭
酸カルシウムスラリーを水で稀釈して炭酸カルシウムの
固形分濃度0.45wt% とした。このスラリーを60℃
に加温後、100mlのメスシリンダーにとり、10℃ま
で冷却後、10℃で放置し炭酸カルシウムの沈降により
生ずる透明部分と炭酸カルシウムが分散して浮遊状態と
なっている白色部分の界面の高さの経時変化、及びメス
シリンダーの底に沈殿した沈降物の量(高さ)の経時変
化を目視判断し、各実施例、比較例のサンプルの水中に
おける安定性を調べた。測定法としてはメスシリンダー
に刻まれたml単位の表示を読みとり、その結果を下記
の5段階で評価した。結果を表2に記す。
た炭酸カルシウム固形濃度10wt%の炭酸カルシウムス
ラリー500gを60℃で溶解させたバターオイル45
0g中に分散させ、これを脱脂乳9kg中に添加攪拌し、
次いで殺菌してカルシウム強化牛乳を得た。このカルシ
ウム強化牛乳を100mlのメスシリンダー数本にとり、
5℃で保存し、一定時間毎にメスシリンダーを上下反転
させ、メスシリンダー底部に残存している沈降物の量の
経時変化を目視観察した。さらにこのメスシリンダーを
上下によく振って沈殿物が元の懸濁状態に戻るまでの状
態を調べ、下記の3段階により評価した。結果を表3に
示す。
化の判断基準) ゆっくりと振ることによりで極めて容易に元の懸濁状態
に戻る。 3 少し強く振ることにより、元の懸濁状態に戻る。
2 かなり強く振ることにより元の懸濁状態に戻る。
1
状をした無機カルシウム剤は牛乳等の液体中で優れた分
散性を示し、且つ液体中ほとんど沈降することなく、浮
遊・懸濁状態を保持することが分かる。また、たとえ一
部沈降しても、それはハードケーキの状態にならず軽く
絡み合った状態になっているため、外観上沈殿状態とは
見られず、また、軽い振とうにより再び浮遊状態(懸濁
状態)とすることができる。
において分散性が良好で沈降しにくく、たとえ沈降して
も容易に元の懸濁状態にすることのできる食品添加物が
提供される。
Claims (9)
- 【請求項1】 針状又は柱状の無機物からなる、液中で
分散安定性の良好な食品添加物。 - 【請求項2】 針状又は柱状の無機物が、その長径が
0.5〜100μm、短径が0.01〜5.0μm、ア
スペクト比が3.0以上である請求項1記載の食品添加
物。 - 【請求項3】 針状又は柱状の無機物が、その長径が
0.5〜30μm、短径が0.01〜2.0μm、アス
ペクト比が4.0以上である請求項2記載の食品添加
物。 - 【請求項4】 針状又は柱状の無機物が、その長径が
1.0〜30μm、短径が0.1〜1.5μm、アスペ
クト比が5.0以上である請求項3記載の食品添加物。 - 【請求項5】 無機物が炭酸カルシウムである請求項1
〜4のいずれか1項に記載の食品添加物。 - 【請求項6】 炭酸カルシウムがアラゴナイト結晶から
なる請求項5記載の食品添加物。 - 【請求項7】 針状又は柱状の無機物のBET比表面積
が2.5〜50cm2/gである請求項1〜6のいずれか
1項に記載の食品添加物。 - 【請求項8】 針状又は柱状の無機物のBET比表面積
が3.0〜35cm2/gである請求項7記載の食品添加
物。 - 【請求項9】 針状又は柱状の無機物が食品添加用有機
物と結合した複合体である請求項1〜8のいずれか1項
に記載の食品添加物。
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---|---|---|---|
JP35788796A JP3299902B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 針状又は柱状の無機物からなる食品添加物 |
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JP35788796A JP3299902B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 針状又は柱状の無機物からなる食品添加物 |
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JP2011103843A (ja) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Maruo Calcium Co Ltd | アイスクリーム類用食品添加物 |
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1996
- 1996-12-27 JP JP35788796A patent/JP3299902B2/ja not_active Expired - Fee Related
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