JP3632047B2

JP3632047B2 - 水溶性多糖類を顆粒化する方法

Info

Publication number: JP3632047B2
Application number: JP19739494A
Authority: JP
Inventors: 祥三菅野; 公一横山; 奈津子東泉
Original assignee: Matsutani Chemical Industries Co Ltd
Current assignee: Matsutani Chemical Industries Co Ltd
Priority date: 1994-07-28
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2020-03-23
Also published as: JPH0841105A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は水溶性多糖類を顆粒化する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルファー化澱粉やグアーガムのような水溶性多糖類は、食品用のみならず、紙、繊維、塗料等の工業用の分野で増粘、結合、保水、乳化安定等を目的として、水に溶解、或いはコロイド状で分散した液状で使用されているが、貯蔵中の腐敗やハンドリングの容易さ等から通常粉末で流通するケースが多い。
【０００３】
粉末状では、▲１▼粉立ちがおこりやすくてロスが大きい、▲２▼流動性が悪くて容器から取り出しにくくなったり、容器に付着しやすい、▲３▼水、又は熱水に投入すると、ダマになったり、液面に浮遊して分散、溶解が悪い等の問題がある。これらの問題を解決する為に、水溶性多糖類を造粒して顆粒状にすることが行われている。
【０００４】
一般に顆粒化は、水溶性多糖類に水又は結合剤を含有する水を噴霧して、転動造粒、押出造粒、流動層造粒等を施して顆粒化しているが、水を使用している為乾燥工程が必要であった。
【０００５】
例えば、食品に利用しようとする試みとして、水溶性多糖類の溶解性、特に熱湯に対する溶解性を改善する為に、水溶性多糖類としてα−化小麦粉、α−化ワキシーコーンスターチ及びα−化ポテトスターチの１種または２種以上を、親油性界面活性剤を含有する食用硬化油にて処理し、次いで澱粉性原料の分散性を改良するため、デキストリン、乳糖、粉飴等を添加し、その後加湿して集塊化した後乾燥する即席顆粒状ポタージュスープが特開昭４９−６６８６２号に開示されている。しかしこの方法では、顆粒化には乾燥という工程が欠かせないものであった。
【０００６】
このように水溶性多糖類を顆粒化することによって、粉末状の欠点を除去することはできるが、従来の方法では乾燥という工程が必須であり、工業的に望ましくなく、又それだけコスト高の要因となるものであった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、水溶性多糖類をコストも安く容易に顆粒化できる方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決する為の手段】
本発明者等は、上記の課題について鋭意研究を続けた結果、水溶性多糖類４０〜１００重量％及び難水溶性素材０〜６０重量％からなる原料混合物１００重量部に、グリセリン５０〜１００重量％とＤＥ２０〜３５の澱粉分解物０〜５０重量％からなる結合剤１〜１０重量部を添加し、混合するのみで水溶性多糖類を容易に顆粒化出来ることを見いだし、本発明を完成することになった。
【０００９】
【発明の作用】
本発明でいう水溶性多糖類とは、グルコースやガラクトースのような単糖類から構成される多糖類の内、冷水に溶解するかコロイド状に分散する特性を有するものである。具体的には澱粉、加工澱粉及び小麦粉等の穀粉を、ドラムドライヤーやエクスツルーダー等で処理したアルファー化澱粉（加工澱粉も含む）やアルファー化穀粉等のようにアルファー化澱粉を含有するものばかりでなく、その他酸や酵素等で分解して得られるＤＥ１５以下の澱粉分解物、天然或いは醗酵で生産されるグアーガム、カラギーナン、トラガントガム、キサンタンガム等の多糖類、ＣＭＣ、ＨＥＳ、ＣＭＳ、ＨＰＳ、ＨＥＳ、ＨＰＳ等のようにセルロース、澱粉等をベースとして冷水に溶解するように高度に変性したもの等が含まれる。
【００１０】
これらを粉末状で水に溶解させようとするとダマが発生しやすく、ＣＭＳの様な高度に変性したものではこのダマが一時的なもので長時間放置しておくと徐々に解消していくのであるが、アルファー化澱粉やグアーガム等のようなものはいつまでもダマが残るので、このタイプの水溶性多糖類は顆粒化する意義がより顕著になる。
【００１１】
また、難水溶性素材とは、構成成分が澱粉のように冷水に溶解したり膨潤しない物質が大部分をしめ、グルテンのように冷水に溶解したり、膨潤する物質を２０％以上含有しない素材を意味し、具体的にはコーンスターチ、馬鈴薯澱粉、タピオカ澱粉等の各種澱粉及びそれらを原料としてエーテル化、エステル化、酸処理、酸化処理等をした加工澱粉、結晶セルロース、小麦粉、大麦粉、米粉等の穀粉、α−含水乳糖や抹茶等をあげることができる。
【００１２】
本発明は水溶性多糖類又はこれと難水溶性素材からなる原料に、結合剤を添加して混合するのみで水溶性多糖類を容易に顆粒化することを要旨としているが、原料中の水溶性多糖類の割合が４０重量％未満では顆粒化しにくくなるので水溶性多糖類が４０〜１００重量％、難水溶性素材が０〜６０重量％からなる原料に、グリセリン５０〜１００重量％とＤＥ２０〜３５の澱粉分解物０〜５０重量％からなる結合剤を添加して顆粒化する。
【００１３】
尚、原料に対する結合剤の添加量は、水溶性多糖類と難水溶性素材の比率、或いは結合剤中のグリセリンと該澱粉分解物の比率等によっても変わるが、原料１００重量部に対して１重量部未満では顆粒化しにくく、１０重量部を越えると塊状物が発生して顆粒状態が悪くなるので、１〜１０重量部、好ましくは３〜７重量部である。
【００１４】
このように、原料混合物や結合剤の組成が上記範囲内で顆粒化が実施されると、粉末状の水溶性多糖類がもつ流動性、粉立ち、或いは溶解性が改善され、原料が水溶性多糖類のみであり、且つ結合剤がグリセリンのみからなる場合でも、約３カ月間は顆粒に格別の変化もみられない製品が得られる。しかし原料中の水溶性多糖類と結合剤中のグリセリンの割合を極端に多くして顆粒化したものをより長期に保存すると、保存中にブロッキングをおこす傾向がみられる。
【００１５】
これに対して、結合剤中のグリセリンの比率を極端に高くしても、原料中の難水溶性素材の割合を増やすことにより、長期保存におけるブロッキングの問題は解消される。その際、難水溶性素材の割合が１５重量％未満では長期保存におけるブロッキング防止効果が弱く、５０重量％を越えると顆粒状であるが顆粒が多少不均一になるので、水溶性多糖類５０〜８５重量％、難水溶性素材１５〜５０重量％の原料を顆粒化することによって、均一な顆粒状で保存期間が少なくとも６カ月の間にはブロッキングをおこさなくすることができる。
【００１６】
本発明に使用する結合剤について、グリセリンは市販品なら特に問題はないが、グリセリンと併用される澱粉分解物は、タピオカ澱粉や馬鈴薯澱粉等の各種澱粉、或いはそれにエーテル化、エステル化、酸化等の処理をした加工澱粉を、酸及び／又は酵素で加水分解して製造されるもので、ＤＥが低いと結合力が弱くなり、ＤＥが高くなるとブロッキングを防止する効果が弱くなるので、ＤＥ２０〜３５のものが好ましく、これに水素添加したものも利用できる。
【００１７】
結合剤中のグリセリンとＤＥ２０〜３５の澱粉分解物の比率は、グリセリンが５０重量％未満では、結合力が不足して顆粒化しにくくなるので、グリセリン５０〜１００重量％、ＤＥ２０〜３５の澱粉分解物０〜５０重量％の割合で原料に添加する。原料中の水溶性多糖類の割合が極端に高くなってもブロッキングをおこさないでより長期の保存を可能にするためには、結合剤中のＤＥ２０〜３５の澱粉分解物の割合を増加させて、原料に添加することが必要になる。その際、結合剤中該澱粉分解物の比率が、１５重量％未満では長期の保存中におけるブロッキング防止効果が弱く、４０重量％を越えると顆粒状であるが顆粒が多少不均一になるので、グリセリン６０〜８５重量％、ＤＥ２０〜３５の澱粉分解物１５〜４０重量％の割合の結合剤を添加して顆粒化すると、造粒中の顆粒粒子の形状を安定化できて保存期間を６カ月以上にすることができる。
【００１８】
本発明は、水溶性多糖類を顆粒化するに際し、水溶性多糖類又はこれと難水溶性素材からなる原料を、グリセリンとＤＥ２０〜３５の澱粉分解物を使用して、混合するのみで顆粒化することが出来る。以下にその一般的な方法を示す。
【００１９】
適当な撹拌装置を具備する混合機に、アルファー化澱粉等の水溶性多糖類４０〜１００重量部、澱粉等の難水溶性素材０〜６０重量部を投入して混合するが、溶解性の改善や食品の場合には、味や旨味をつける目的で通常使用されている冷水に容易に溶解し、粘性の低い物質、例えば、食塩、塩化カリウム等の塩類、クエン酸、リンゴ酸等の有機酸、グルコース、砂糖、マルトース等の糖類、野菜類エキス、畜肉類エキス、魚介類エキス、酵母エキス等のエイス分や各種アミノ酸等を必要に応じて添加してもよい。これらの物質は、添加量が多くなりすぎると顆粒化はできても長期に保存するとブロッキングがおこりやすくする傾向があるので、水溶性多糖類と難水溶性素材の混合物に対して、概ね３０％程度までにとどめておくことが好ましい。
【００２０】
次に上記の原料にグリセリン５０〜１００重量％、ＤＥ２０〜３５の澱粉分解物０〜５０重量％かからなる結合剤を１〜１０重量部を添加するが、この際結合剤は液状で使用することが好ましく、ＤＥ２０〜３５の澱粉分解物をグリセリンに溶解するか、分散して使用する。結合剤の添加は、混合物を撹拌しながら少量ずつ滴下または噴霧して行うが、粘性が強い場合は適宜加温して粘性を低下させておくことが望ましい。
【００２１】
結合剤の添加が終了すると、顆粒化は混合によって容易に実施できる。その際、顆粒化する方式としては、低速撹拌で均一化と顆粒化を同時に行わす方法と高速撹拌で均一化してから顆粒化する方法の何れかでなされるが、高速撹拌のみでは顆粒化がうまくいかない傾向がある。ここでは、撹拌速度が２０〜１００ｒｐｍ程度なら低速撹拌、撹拌速度が５００ｒｐｍを越えるなら高速撹拌と定義し、混合装置の容量や羽根の形状によっても異なるが、低速撹拌のみの場合は２０〜６０分、均一化の高速撹拌は発熱等の好ましくない現象による品質劣化等を防止する為に１〜５分程度にし、顆粒化の低速撹拌は１０〜３０分程度で終了させる。このような混合に適する装置としては、低速撹拌にはニーダー、ナフタミキサー、ヘンシエルミキサー等の通常の混合機を使用し、高速撹拌をする場合には、フードプロセッサー（株クイジナート）、ハイスピードミキサー（株河田）等を利用できるが、同様な機能のあるものならこれらに限定されない。
【００２２】
【実施例】
以下に本発明の詳細を実施例でもって説明するが、これらの例において部は重量部を示し、顆粒の評価は次のようにして行った。
【００２３】
＜顆粒状態＞ ◎；均一な顆粒状である。○；顆粒状ではあるが、多少不均一である。△；顆粒状物の他に塊状物及び／又は粉状物を含む。ｘ；顆粒状の部分が殆どなく、大部分は粉末状である。
【００２４】
＜ブロッキング耐性＞内層０．０４ｍｍのポリエチレン一層、外層を３層のクラフト紙からなる紙袋に５ｋｇの試料を包装シールし、温度３０℃、湿度６０％よりなる恒温、恒湿室に入れ、試料の状態を見る。◎；ブロッキングがない。○；ごく一部の粒子がブロッキングしているようににみえるが、軽い振動ですぐほぐれる。△；部分的にブロッキングが見られる。ｘ；かなりのブロッキングが見られる。
【００２５】
＜溶解性＞３０℃の水４００ｍｌを撹拌し、試料８ｇを投入し５分間撹拌した時のダマの発生を見る。◎；１００ｒｐｍの撹拌でダマの発生がなく分散又は溶解する。○；２００ｒｐｍの撹拌でダマの発生がなく分散又は溶解する。△；２００ｒｐｍの撹拌でダマが一部発生する。ｘ；２００ｒｐｍの撹拌でダマがかなり発生する。
【００２６】
【実施例１】
ホバートミキサー（ＨＯＢＡＲＴ社、ＣＡＮＡＤＡ）に水溶性多糖類としてマツノリンＭ（松谷化学工業製のアルファー化澱粉）、難水溶性食品素材として馬鈴薯澱粉を投入し、２０分間、８０ｒｐｍで撹拌して得た原料混合物１００部に、グリセリン４部を少量ずつ滴下し、その後同じ撹拌速度で３０分間撹拌して顆粒化を行った。使用した材料の割合と顆粒としての評価を表１に示した。
【００２７】
【表１】

【００２８】
【実施例２】
水溶性多糖類としてマツノリンＭを使用し、グリセリンとパインデックス＃３（松谷化学工業製のＤＥ約２５の澱粉分解物）を添加し、実施例１に準じて顆粒化を実施した。使用した材料の割合と評価を表２とに示したが、結合剤の比率は、グリセリンとパインデックスの重量比率である。
【００２９】
【表２】

【００３０】
【実施例３】
フードプロセッサー（クイジナート社製ＤＬＣ−７Ｓ型）に、グアールガム８０部とα−含水乳糖２０部を投入し、１０００ｒｐｍで撹拌しながらグリセリン４．５部を滴下し、滴下終了後１分間混合してからホバートミキサーに移し、２０分間混合して均一な顆粒状物を得た。この顆粒状物は溶解時にダマの発生もなく、６カ月間の保存でもブロッキングが発生しなかった。
【００３１】
【実施例４】
水溶性多糖類としてパインデックス＃１００（松谷化学工業製のＤＥ約４．５の澱粉分解物）１００部を使用し、７５重量％のグリセリンと２５重量％のパインデックス＃３からなる結合剤５部を添加して、実施例１に準じて顆粒化を行って均一な顆粒状物を得た。この顆粒状物は溶解時にダマの発生もなく、６カ月間の保存でもブロッキングが発生しなかった。
【００３２】
【実施例５】
水溶性多糖類としてパインデック＃２（松谷化学工業製のＤＥ約１１の澱粉分解物）を５０部、難水溶性素材として抹茶５０部（市販の煎茶を３００メッシュ以下に粉砕）、渋味を緩和する甘味剤として砂糖１５部を混合し、結合剤としてグリセリン３部を使用し、実施例１に準じて顆粒化することにより６ケ月を越える長期保存をしてもブロッキングのない顆粒状煎茶となった。この顆粒状煎茶３ｇを７０℃の水５０ｍｌに投入、軽く混ぜるだけで微粒子の煎茶が容易に湯中に分散した。

Claims

水溶性多糖類１００重量部にグリセリンからなる結合剤１〜１０重量部を添加し、混合することを特徴とする水溶性多糖類を顆粒化する方法。
水溶性多糖類の６０重量％以下を難水溶性素材で置換した請求項１に記載の水溶性多糖類を顆粒化する方法。
結合剤としてグリセリンの５０重量％以下をＤＥ２０〜３５の澱粉分解物で置換したものを使用する請求項１に記載の水溶性多糖類を顆粒化する方法。
水溶性多糖類５０〜８５重量％、難水溶性素材１５〜５０重量％からなる原料混合物を使用する請求項２に記載の水溶性多糖類を顆粒化する方法。
結合剤がグリセリン６０〜８５重量％及びＤＥ１５〜２５の澱粉分解物１５〜４０重量％からなる請求項３に記載の水溶性多糖類を顆粒化する方法。