JP3597901B2 - 固結が防止された粉末キシリトール、その製造方法および粉末キシリトールの固結防止法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、固結が防止された粉末キシリトール、その製造方法および粉末キシリトールの固結防止法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
食生活は健康の保持・増進に大きな影響を持ち、この食生活を健全に営むためには歯を健康に維持することが大切である。砂糖が虫歯の生成に密接な関係を有することが明らかにされて以来、砂糖代替甘味料として糖アルコールが、シュガーレス、シュガーフリーまたはノンシュガーなどと表示された、歯の保健を意識した食品、例えばチューインガム、チョコレート、錠菓などに大量に使用されている。
【０００３】
糖アルコールの１つにキシリトールがある。キシリトールは１分子中に５個の炭素原子を有する単糖の糖アルコールであって、高純度の結晶、結晶性粉末または９５％以上の純度をもつ造粒品が諸外国では食品に利用されており、わが国においても食品への利用が検討されている。キシリトールは、自然界では、果実、野菜、キノコおよび微生物中に分布しており、これらのものから分離して得ることができるが、通常は、キシランに富む綿実、麦藁、コーンコブ、樺などを原料としてキシランを得、それを加水分解してキシロースとし、次いでこのキシロースを水素添加して粗製のキシリトールとし、そしてこれを精製・結晶化することによって生産される。
【０００４】
キシリトールは、蔗糖と同等の甘味度を持ち、水に対する溶解度も蔗糖と大差ないが、溶解時に吸熱反応を起こすために温度が大きく低下するので、その溶解には蔗糖よりも時間を要する。これの味質は、吸熱反応により周囲から熱が奪われる結果、口中では冷涼感を示し、食した際に独特の感覚を与える。またキシリトールは蔗糖よりも吸湿性が高い。さらにキシリトールは一般に微生物で資化されないので、口腔内でも虫歯の原因菌であるＳ．ｍｕｔａｎｓ菌などの連鎖球菌に資化されない。したがってキシリトールを食しても酸は生成されず、また歯垢も生成することがなく、う蝕の原因とならない。このようなキシリトールの特徴を利用して、う蝕を避けるチューインガム、キャンディなどが開発されつつあるが、このような食品にキシリトールを使用するには、このキシリトールを一般に粉末の状態として利用するが、キシリトールを粉末化すると、非常に固結し易くなって取扱いが難しくなるという問題が生じる。粉末キシリトールが固結し易いのは、それの吸・脱水性および粉末粒子表面の状態（表面の滑らかさ、結晶構造など）が複雑に絡み合っているためと考えられている。
【０００５】
従来、粉糖の固結防止方法としては、蔗糖粉糖についてはリン酸三カルシウムなどの特定の無機塩を添加して粉糖粒子間の架橋を防止する方法、あるいはコーンスターチなどの澱粉を添加して、架橋防止および自由水分のコンディショニングを行なう方法が一般的に知られている。しかしながら、これらの方法により固結防止された蔗糖粉糖を食品に添加すると、これらの添加物によって食品本来の味や食感、例えば舌触り、物性などが悪くなるという問題がある。
【０００６】
これら従来の方法の改良方法として、蔗糖粉糖や粉末グルコースにマルトースを添加する「糖の固結防止方法」が特開昭５４−３５２２４号公報に開示されている。この改良方法によれば、従来のリン酸三カルシウム、コーンスターチなどを添加する方法と比較して食品本来の味や食感は改善されるが、コーンスターチと同等の固結防止効果を得るためには、マルトースを比較的大量に添加しなければならず、またマルトースの還元基によって褐変反応などの好ましない反応が付加されるために、マルトースが添加されている蔗糖粉糖や粉末グルコースは製菓原料としての汎用性に欠けるという問題がある。
【０００７】
さらにこれらの問題を改善した方法として、蔗糖粉糖に固形還元イソマルチュロースおよび／または固形還元麦芽糖を添加する「蔗糖粉糖の固結防止法」が特公平５−２８１２０号公報に開示されている。しかし、この特許文献は、専ら蔗糖粉糖に関するものであって、蔗糖粉糖とは全く異なる化学的構造および性質を有する粉末糖アルコール、特に粉末キシリトールの固結防止については何ら言及していない。
【０００８】
糖アルコールに添加される固結防止剤は、シュガーレス、シュガーフリーまたはノンシュガーなどの表示に応えて、食品本来の味や食感に悪影響を及ぼすことなく蔗糖代替甘味料として求められている機能も併せ持つことが必要である。
【０００９】
しかしながら、上記のような好都合な特性を有する適当な固結防止剤が従来見つかっていなかったので、各食品メーカー、特に製菓業界では、粉末糖アルコールの固結によるトラブルを菓子製造工程で起こしながらも、固結防止剤を使用しないで粉末糖アルコールを使用しているのが現状である。
【００１０】
本発明者らは、従来技術のこのような欠点を克服するために鋭意研究を重ねた結果、蔗糖粉糖とは全く性質の異なる粉末キシリトールについても、固形還元イソマルチュロースおよび／また固形末還元麦芽糖を添加することによって、極めて効果的、経済的に粉末キシリトールの固結が防止されるばかりでなく、食品本来の味や食感、特に舌触り、蔗糖代替甘味料として求められている機能が損なわれず、しかも味質の改善効果、具体的にはキシリトールの「甘味の出現と消失」が早いために感じられる「甘味のボディ感の不足」という好ましくない味質の改善効果が得られ、さらにキシリトールに特有な癖のある甘味質も改善されて美味しい甘味質が生ずることを見出して、本発明を完成するに至った。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、食品本来の味や舌触りに悪影響を与えることなく、蔗糖代替甘味料として求められている機能を保持しつつ粉末キシリトールの固結を防止することを目的とし、
１．粉末還元イソマルチュロースおよび／または粉末還元麦芽糖が混合されている、粉末キシリトール、
２．結晶キシリトールに顆粒状還元イソマルチュロースおよび／または顆粒状還元麦芽糖を混合し、ついでその混合物を粉砕することを特徴とする、固結が防止された粉末キシリトールの製造方法、および
３．粉末キシリトールに、固形還元イソマルチュロースおよび／または固形還元麦芽糖を添加することを特徴とする、粉末キシリトールの固結防止法
を提供するものである。
【００１２】
本発明で使用される還元イソマルチュロース（別名：イソマルト、パラチニット）は、イソマルチュロース（別名：パラチノース）を還元して得られる、１分子中に１２個の炭素原子を有する２糖類タイプの糖アルコールである。還元イソマルチュロースは、α−Ｄ−グルコピラノシル−１，６−Ｄ−マンニトール（ＧＰＭ）と、α−Ｄ−グルコピラノシル−１，６−Ｄ−ソルビトール（ＧＰＳ）との、高純度の２種類の異性体のほぼ等モル混合物であって、例えば、白色無臭の顆粒または粉末（固形分当たりの純度９８％以上）として、三井製糖（株）よりパラチニットの商品名で販売されている。還元麦芽糖（別名：マルチトール）は、麦芽糖（マルトース）を還元して得られる、１分子中に１２個の炭素原子を有する２糖類タイプの糖アルコールであって、例えば、顆粒または粉末（固形分当たりの純度８８％以上）として、商品名アマルティ（東和化成工業（株））、マービー（林原商事（株））などの商品名で販売されている。粉末還元イソマルチュロースと粉末還元麦芽糖の粉末キシリトールに対する固結防止効果はほぼ同程度であって、その間にはほとんど差が認められない。
【００１３】
本発明に関わる粉末キシリトールは、特に粒度によってその範囲が規定されているものではない。一般にはグラニュー糖などの蔗糖に比べて粒子の非常に細かい蔗糖を包括的に「粉糖」と指称しているが、本発明でいう「粉末」もこれと同意語である。すなわち、本発明に関わる粉末キシリトールは、キシリトール（結晶、溶融固化物）を微粉砕機にかけて粉末化したもの、または造粒などの方法で製造した非常に細かい粒子のものを意味し、それの粉砕法、造粒法は特に限定されない。
【００１４】
本発明で粉末キシリトールに混合される粉末還元イソマルチュロースおよび／または粉末還元麦芽糖の粒径は特に制限されないが、固結防止の対象となるキシリトールの粒径と同程度の粒径のものを用いるのが好ましい。例えばキシリトールの９０％以上の粒子がＪＩＳ２５０ミクロン篩を通過する程度のものである場合には、還元イソマルチュロースおよび／または還元麦芽糖も９０％以上の粒子がＪＩＳ２５０ミクロン篩を通過するものであるのが望ましい。粉末キシリトールと、それと同程度の粒径の粉末還元イソマルチュロースおよび／または粉末還元麦芽糖との混合物は、粉末キシリトールを、それと同程度の粒径の粉末還元イソマルチュロースおよび／または粉末還元麦芽糖と単に混合することにより得ることができるが、結晶または顆粒状キシリトールを、顆粒状還元イソマルチュロースおよび／または還元麦芽糖と混合した後、得られる混合物を微粉砕機にかけて所望の粒径になるまで粉砕することによっても得られる。
【００１５】
粉末キシリトールに対する粉末還元イソマルチュロースおよび／または粉末還元麦芽糖の混合量は、一般に、粉末キシリトール９７〜７０重量部に対して、粉末還元イソマルチュロースおよび／または粉末還元麦芽糖３〜３０重量部の割合、好ましくは粉末キシリトール９５〜７５重量部に対して、５〜２５重量部の割合である。なぜならば、粉末還元イソマルチュロースおよび／または粉末還元麦芽糖の混合量が３〜３０重量部の範囲にある場合には、粉末還元イソマルチュロースおよび／または粉末還元麦芽糖の混合比率が高くなるほど固結防止効果の向上が見られるが、それが３０重量部より多くなっても固結防止効果の大きな向上は認められず、またこの混合量が３重量部未満では固結防止効果が小さく、使用前の段階で固結する恐れが大きいからである。粉末還元イソマルチュロースおよび／または粉末還元麦芽糖の具体的な混合量は、粉末キシリトールを使用する食品の特性から要望される粒子径、粉末キシリトールの流通期間や粉末キシリトールが流通時に受ける荷重条件などの種々の条件を総合的に考慮して決められる。例えば、チョコレートのように工程にリファイナーを有するような製品では、製造に、比較的粒子径の大きい粉末品を使用するため、粉末還元イソマルチュロースおよび／または粉末還元麦芽糖の混合量は、粉末キシリトール９７〜７０重量部に対して３〜３０重量部の割合、好ましくは粉末キシリトール９５〜８５重量部に対して５〜１５重量部の割合である。チューインガムや錠菓のように粉末品の粒径が直接食感に影響を与えるような製品では、製造に、非常に固結を起こしやすい粒径の小さな粉末品を使用することが要求されるために、粉末還元イソマルチュロースおよび／または粉末還元麦芽糖の混合量は、粉末キシリトール９７〜７０重量部に対して３〜３０重量部の割合、好ましくは粉末キシリトール９５〜７５重量部に対して５〜２５重量部の割合である。
【００１６】
【実施例】
以下、実施例を参照して本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
【００１７】
実施例１
結晶キシリトール（ザイロフィン（株）Ｃタイプ）１００、９７、９５、９０、８０、７０、６０および５０重量部のそれぞれに対して、顆粒状還元イソマルチュロース（三井製糖（株）ＰＮタイプ）を、０（全く添加しないことを意味する）、３、５、１０、２０、３０、４０および５０重量部の割合で添加し、混合機で十分に混合した。
【００１８】
次に、不二パウダル製（株）サンプルミル ＫＩＩＷ−１型（ハンマークリアランス０．０５ｍｍ、下網０．６ｍｍ）で上記混合物をそれぞれ粉砕し、いずれも平均粒径約３０ミクロンの粉砕品を得た。
【００１９】
このようにして、０、３、５、１０、２０、３０、４０および５０％の８水準の還元イソマルチュロースを含む、キシリトールと還元イソマルチュロースとの混合粉砕品を得た。
【００２０】
顆粒状還元麦芽糖（東和化成工業（株）アマルティＭＲ）、顆粒状マルトース（林原商事（株）ファイントース−Ｒ）についても同様にして、それぞれ８水準のキシリトールとの混合粉砕品（平均粒径約３０ミクロン）を得た。
【００２１】
得られた粉砕品は、各々可及的速やかに１ｋｇずつ厚さ６０ミクロンのポリ袋（２００×３００ｍｍ）６袋に詰めて脱気した後に開口部を熱シールした。
得られた全サンプル１４４袋（＝固結防止剤３種類×添加量８水準×６袋）を７２袋ずつに２分し、それらのうちの一方は荷重グループ、他方は無荷重グループとした。
【００２２】
無荷重グループの７２袋は厚さ１ｃｍの木板上に３袋重ねて並べ、それらを板ごと木製パレット上に置いた。
荷重グループの７２袋は、３袋重ねに並べてその上に厚さ１ｃｍの木板を載せて、この木板の上から３１．７ｋｇの荷重を加えて２週間常温蔵置した（この時の荷重３１．７ｋｇは、２５ｋｇ詰め砂糖大袋の１０段積みの荷重に相当する）。
【００２３】
蔵置条件は、最高温度２５±１℃、最低温度１５±１℃、相対湿度６０〜８５％であった。
２週間蔵置した後、３袋（３段）重ねの中間のポリ袋を木板上に移し、鋭利なナイフでポリ袋の側面を切って、ポリ袋の上面を取り去り、粉末糖アルコールの表面の特定の５か所に、断面積１．３３ｃｍ^２ のポリエチレン製円柱を置いて、その円柱を粉末糖アルコールに１ｃｍめり込ませるため円柱に加えられた荷重をそれぞれ測定した。
【００２４】
その荷重平均値（ｇ）を固結強度とし、その結果を図１に示す。図１中、縦軸に示されている固結強度は小さいほど望ましい。
図１から、荷重グループ（実線）の還元イソマルチュロース添加サンプル（○印）と還元麦芽糖添加サンプル（□印）はほとんど同一線上にあり、マルトース添加サンプル（×印）に比べて固結が明らかに少ないことがわかる。無荷重グループ（点線）についても、荷重グループと同様の結果が得られていることがわかる。
【００２５】
また、図１から、平均粒径３０ミクロンの粉末キシリトールに対する粉末還元イソマルチュロースおよび／または粉末還元麦芽糖の混合量は、粉末キシリトール９７〜７０重量部に対して、粉末還元イソマルチュロースおよび／または粉末還元麦芽糖を３〜３０重量部、特に１５〜２５重量部とした割合が好ましいことがわかる。
【００２６】
実施例２
結晶キシリトール（ザイロフィン（株）Ｃタイプ）１００、９７、９５、９０、８０および７０重量部のそれぞれに対して、顆粒状還元イソマルチュロース（三井製糖（株）ＰＮタイプ）を、０、３、５、１０、２０および３０重量部の割合で添加し、混合機で十分に混合した。
【００２７】
次に不二パウダル製サンプルミル ＫＩＩＷ−１型（ハンマークリアランス１．０ｍｍ、下網３．０ｍｍ）で上記混合物を粉砕混合し、平均粒径約１２０ミクロンの粉砕品を得た。
【００２８】
このようにして、０、３、５、１０、２０および３０％の６水準の還元イソマルチュロースを含む、キシリトールと還元イソマルチュロースとの混合粉砕品を得た。
【００２９】
顆粒状還元麦芽糖（東和化成工業（株）アマルティＭＲ）についても同様にして、それぞれ６水準のキシリトールとの混合粉砕品（平均粒径約１２０ミクロン）を得た。
【００３０】
得られた粉砕品は、各々可及的速やかに１ｋｇずつ厚さ６０ミクロンのポリ袋（２００×３００ｍｍ）６袋に詰めて脱気した後に開口部を熱シールした。
得られたサンプル７２袋（＝固結防止剤２種類×添加量６水準×６袋）を３６袋ずづに２分し、そのうちの一方は荷重グループ、他方は無荷重グループとし、実施例１に準じて保存試験を行なった（荷重グループには、１５．９ｋｇの荷重を与えた）。
【００３１】
以上の結果を、実施例１の対応する結果と合わせて表１および表２に示す。

表１および表２から、荷重の有無に拘わらず、平均粒径の小さなものほど強く固結する傾向が認められ、粉末キシリトールが強く固結する場合ほど、固結を防止するために必要な粉末還元イソマルチュロースまたは粉末還元麦芽糖の添加量も、多くする必要があることがわかる。
【００３２】
また、表１および表２から、平均粒径１２０ミクロンの粉末キシリトールに対する、粉末還元イソマルチュロースおよび／または粉末還元麦芽糖の混合量は、粉末キシリトール９７〜７０重量部に対して、粉末還元イソマルチュロースおよび／または粉末還元麦芽糖を３〜３０重量部、特に５〜１０重量部とした割合が好ましいことがわかる。
【００３３】
実施例３
粉末キシリトール９０重量部に対して、粉末還元イソマルチュロース、粉末還元麦芽糖、コーンスターチ、粉末マルトース、β−サイクロデキストリンまたは粉末ソルビトールをそれぞれ１０重量部添加し、実施例１に準じた方法で固結の比較実験を行なった。その結果を表３に示す。
【００３４】

また、何も混合されていない粉末キシリトールを標準として、粉末キシリトール９５重量部に対して上記固結防止剤各５重量部が混合されている粉末キシリトール９９重量部に対し、ステアリン酸カルシウム１重量部を混合後、打錠して得られた錠菓の味および舌触り、さらに甘味のボディ感について官能検査を行なった。その結果を表４に示す。
【００３５】

表３から、粉末還元イソマルチュロース、粉末還元麦芽糖およびコーンスターチの固結防止効果は良好であって、それらの間でほとんど差がないことがわかるが、表４の結果から、錠菓の味や舌触りを損なわないで、さらに粉末キシリトールによる甘味のボディ感の不足を改善する点で還元イソマルチュロースと還元麦芽糖は他の固結防止剤よりも優れていることがわかる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、粉末キシリトールに、粉末還元イソマルチュロースおよび／または粉末還元麦芽糖を混合することによって、食品本来の味や舌触りに悪影響を与えることなく、粉末キシリトールの固結を防止することができて、粉末キシリトールの保管、流通、さらには使用時の作業が容易になる。また、粉末還元イソマルチュロースおよび／または粉末還元麦芽糖は蔗糖に似た甘味を有する糖アルコールであり、物性面でも他の糖アルコールと同様に化学的に安定であるから、物性上も食品表示上も問題がない。さらに、粉末還元イソマルチュロースおよび／または粉末還元麦芽糖は粉末キシリトールの甘味のボディ感の不足を改善でき、また癖のある粉末キシリトールの甘味質を改善して、これをより蔗糖に近い甘味質にすることから、菓子類の味質を向上させる効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】粉末キシリトールに対する各種固結防止剤の添加量と保存された粉末キシリトールの固結強度（ｇ）との関係を示すグラフである。

Claims (6)

1. 粉末還元イソマルチュロースおよび／または粉末還元麦芽糖が混合されて固結が防止された、粉末キシリトール。
2. 粉末キシリトール９７〜７０重量部に対して、３〜３０重量部の粉末還元イソマルチュロースおよび／または粉末還元麦芽糖が混合されている、請求項１記載の粉末キシリトール。
3. 結晶キシリトールに顆粒状還元イソマルチュロースおよび／または顆粒状還元麦芽糖を混合し、ついでその混合物を粉砕することを特徴とする、固結が防止された粉末キシリトールの製造方法。
4. 結晶キシリトール９７〜７０重量部に対して、３〜３０重量部の顆粒状還元イソマルシュロースおよび／または顆粒状還元麦芽糖を混合する、請求項３記載の製造方法。
5. 粉末キシリトールに、固形還元イソマルチュロースおよび／または固形還元麦芽糖を添加することを特徴とする、粉末キシリトールの固結防止法。
6. 粉末キシリトールに９７〜７０重量部に対して、固形還元イソマルチュロースおよび／または固形還元麦芽糖を３〜３０重量部の割合で添加する、請求項５記載の固結防止法。

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