JP3848992B2 - 液状物質の粉末化用基材 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、液状物質粉末化基材に関する。さらに詳しくは油脂類や有機溶剤などの液状物質をその用途に応じて粉末化する際の粉末化基材に関し、食品、医薬、農薬、化粧品、トイレタリーなどの各種分野に利用される。
【0002】
【従来の技術】
従来から、澱粉加水分解物の水溶液をドラムドライヤーで乾燥して得られる粉末が、液状物質粉末化用基材として利用されている。例えば、特公昭61−52740号公報には、澱粉加水分解物と海藻抽出物、植物性種子粘質物、植物性果実粘質物、植物性樹脂様粘質物、微生物産生粘質物、水溶性もしくは水分散性蛋白質、セルロース誘導体および水溶性合成高分子からなる群から選ばれる1種または2種以上の高分子物質の水分散液のドラムドライヤー乾燥液粉末を液状物質粉末化用基材として用いることが開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
これらの澱粉加水分解物の水溶液のドラムドライヤー乾燥粉末品は、油脂類や有機溶剤を粉末化した後のまとまりがあまり良くなく、外観上もよくなかった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した目的を達成するような変性澱粉を検討した結果、澱粉あるいは澱粉加水分解物にアルケニル無水コハク酸を反応させた後、アルミニウム塩を添加して得られるアルケニルコハク酸澱粉エステルアルミニウムおよびアルケニルコハク酸澱粉加水分解物エステルアルミニウム、または、上述のアルケニルコハク酸澱粉エステルアルミニウムを加水分解して得られるアルケニルコハク酸澱粉加水分解物エステルアルミニウムの水分散液あるいは水溶液のドラムドライヤー乾燥粉末を液状物質の粉末化用基材に使用した際、油脂類や有機溶剤などの吸着能が高く、またまとまりのよいものになり、さらにそのまとまったもののすべり性(流動性)も向上することを見出し、本発明を完成することに至った。
【0005】
本発明において出発材料として使用される澱粉は、馬鈴薯澱粉、コーンスターチ、モチトウモロコシ澱粉、甘藷澱粉、小麦澱粉、米澱粉、タピオカ澱粉、サゴ澱粉等が挙げられる。
【0006】
また、澱粉を加水分解する場合の方法は、酸分解、アルカリ分解、酵素分解、またはそれらの組み合わせによって行うことが出来、その分解度合(平均重合度)は、乾燥粉末化および他の性質から考えて、3以上、好ましくは3〜20、さらに好ましくは3〜10のものが好ましい。
【0007】
本発明においては、アルケニル無水コハク酸をエステル化の反応試薬として前記の澱粉と反応させる。このアルケニル無水コハク酸としては、C2−20アルケニル無水コハク酸、好ましくはC8−18アルケニル無水コハク酸(例、オクテニル無水コハク酸、デセニル無水コハク酸、ドデセニル無水コハク酸、テトラデセニル無水コハク酸、ヘキサデセニル無水コハク酸、オクタデセニル無水コハク酸など)が挙げられ、より好ましくは、オクテニル無水コハク酸、デセニル無水コハク酸、およびドデセニル無水コハク酸が挙げられる。
【0008】
エステル化は、澱粉または澱粉分解物を水単独または水と有機溶媒(例、アルコール、アセトンなど)との混合溶媒に溶解し、アルケニル無水コハク酸をアルカリ触媒の存在下で反応させることにより行う。この反応は、pHを6〜9に維持しながら、10〜50℃にて攪拌することによって行う。使用するアルカリ触媒としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物(例、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなど)、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の炭酸塩(例、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウムなど)、アルカリ金属またはアルカリ土類金属のアルコキサイド(例、ナトリウムメトキサイド、ナトリウムエトキサイド、カリウムメトキサイドなど)、アンモニア、C1−6アルキル基を有するモノ、ジもしくはトリアルキルアミン(例、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン ジプロピルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、第2級ブチルアミン、第3級ブチルアミン、アミルアミン、第2級アミルアミン、第3級アミルアミン、ヘキシルアミンなど)、アルコール性水酸基を有するジもしくはトリアルコールアミン(例、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジエタノールアミンなど)などが挙げられる。
【0009】
また、反応終了後に添加するアルミニウム塩は、水溶性のもの(例、硝酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、硫酸アルミニウムなど)が挙げられる。
【0010】
本発明で用いる澱粉のアルケニルコハク酸エステルは、前記の触媒によってアルケニル無水コハク酸が開環反応し、片エステルとして澱粉にエステル結合したものである。他方のカルボキシル基は反応終了後に添加するアルミニウム塩によってアルミニウム塩として得られる。澱粉に対するアルケニル無水コハク酸の添加量は約0.1〜30重量%、好ましくは1〜5重量%の範囲で適宜選択できる。
【0011】
本発明における乾燥方法は、定法に従って、ダブル式あるいはシングル式のドラムドライヤーで、乾燥粉末化することにより製造される。水分散液あるいは水溶液の濃度は実際のドラムドライヤーの運転条件に応じて適宜選択できるが、通常30〜60%とすることが好ましい。また、ドラムドライヤーの運転条件には特に制約がなく、通常の温度、圧力、回転数、ロールスリット幅が採用でき、使用澱粉、加水分解物、およびその分解度合によって、適宜調整できる。
得られた乾燥粉末は、その吸着能に応じて篩別機により粒度を調節できる。通常、5〜100メッシュの粒度が好ましい。
【0012】
【作用】
本発明は以上のように構成されており、澱粉あるいはその加水分解物に疎水基が導入され、かつドラムドライヤーによる乾燥で多孔質な状態になっているので油脂類や有機溶剤等の粉末化基材に適している。
【0013】
【実施例】
次に、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下の実施例で用いる「部」は、特に示さない限り重量部を示す。また、粘度測定条件は無水50%、50℃、B型粘度計30rpmで行った。
実施例1
馬鈴薯澱粉100部を水130部に攪拌懸濁し、オクテニル無水コハク酸を3部添加し、42℃で攪拌混合しながら水酸化ナトリウムの3%溶液でpHを7.5に調節しながら6時間反応した。その後、硫酸アルミニウム2部を適量の水で溶解後、澱粉懸濁液に添加し、30分間攪拌混合した。反応後、水酸化ナトリウムでpHを6.5に中和し、脱水乾燥を行い、生成物を得た。なお、この時のアルケニルコハク酸の澱粉に対する置換度(以下、D.S.と略す。)は0.018であり、含有するアルミニウム量は1400ppmであった。
実施例2
実施例1において、pH調整の触媒をトリエタノールアミンにした以外は実施例1と同様にして生成物を得た。この時のD.S.は0.017であり、含有するアルミニウム量は1400ppmであった。
実施例3
実施例1において、馬鈴薯澱粉をタピオカ澱粉した以外は実施例1と同様にして生成物を得た。この時のD.S.は0.019であり、含有するアルミニウム量は1400ppmであった。
実施例4
実施例1において、馬鈴薯澱粉をサゴ澱粉した以外は実施例1と同様にして生成物を得た。この時のD.S.は0.017であり、含有するアルミニウム量は1400ppmであった。
【0014】
実施例5
実施例1において、オクテニル無水コハク酸の添加量を2部にした以外は実施例1と同様にして生成物を得た。この時のD.S.は0.012であり、含有するアルミニウム量は1170ppmであった。
実施例6
実施例1において、オクテニル無水コハク酸の添加量を1.5部にした以外は実施例1と同様にして生成物を得た。この時のD.S.は0.009であり、含有するアルミニウム量は850ppmであった。
【0015】
実施例7
実施例1において、硫酸アルミニウムの添加量を1.5部にした以外は実施例1と同様にして生成物を得た。この時のD.S.は0.017であり、含有するアルミニウム量は700ppmであった。
実施例8
実施例1において、硫酸アルミニウムの添加量を1部にした以外は実施例1と同様にして生成物を得た。この時のD.S.は0.017であり、含有するアルミニウム量は470ppmであった。
【0016】
実施例9
実施例1において、オクテニル無水コハク酸の添加量を2部、硫酸アルミニウムの添加量を1.5部にした以外は実施例1と同様にして生成物を得た。この時のD.S.は0.013であり、含有するアルミニウム量は700ppmであった。
実施例10
実施例1において、オクテニル無水コハク酸の添加量を2部、硫酸アルミニウムの添加量を1部にした以外は実施例1と同様にして生成物を得た。この時のD.S.は0.012であり、含有するアルミニウム量は470ppmであった。
【0017】
実施例11
実施例1において、オクテニル無水コハク酸をドデセニル無水コハク酸にした以外は実施例1と同様にして生成物を得た。この時のD.S.は0.016であり、含有するアルミニウム量は1400ppmであった。
実施例12
実施例1において、オクテニル無水コハク酸をテトラデセニル無水コハク酸にした以外は実施例1と同様にして生成物を得た。この時のD.S.は0.013であり、含有するアルミニウム量は1400ppmであった。
実施例13
実施例1において、オクテニル無水コハク酸をオクタデセニル無水コハク酸にした以外は実施例1と同様にして生成物を得た。この時のD.S.は0.010であり、含有するアルミニウム量は1400ppmであった。
実施例14
実施例1において、硫酸アルミニウムを硝酸アルミニウムにした以外は実施例1と同様にして生成物を得た。この時のD.S.は0.017であり、含有するアルミニウム量は1400ppmであった。
【0018】
実施例15
実施例1で得られたオクテニルコハク酸澱粉エステルアルミニウム100部を水100部に懸濁し、pHを6.5に調整した後、耐熱性α−アミラーゼ(大和化成(株)製 クライスターゼ)0.04部を添加し、2kg/cm2の蒸気を吹き込んだ熱湯50部に滴下していき加水分解を行った。粘度を調整した後、硝酸でpHを3.5に調整して30分間酵素の失活処理を行い、水酸化ナトリウムでpH5.0に調整し、加水分解物水溶液を得た。この時の粘度は70cpsであった。
実施例16
実施例2で得られたオクテニルコハク酸澱粉エステルアルミニウムに、実施例15と同様の操作を行い、加水分解物水溶液を得た。この時の粘度は72cpsであった。
実施例17
実施例3で得られたオクテニルコハク酸澱粉エステルアルミニウムに、実施例15と同様の操作を行い、加水分解物水溶液を得た。この時の粘度は65cpsであった。
実施例18
実施例4で得られたオクテニルコハク酸澱粉エステルアルミニウムに、実施例15と同様の操作を行い、加水分解物水溶液を得た。この時の粘度は70cpsであった。
【0019】
実施例19
実施例5で得られたオクテニルコハク酸澱粉エステルアルミニウムに、実施例15と同様の操作を行い、加水分解物水溶液を得た。この時の粘度は65cpsであった。
実施例20
実施例6で得られたオクテニルコハク酸澱粉エステルアルミニウムに、実施例15と同様の操作を行い、加水分解物水溶液を得た。この時の粘度は60cpsであった。
【0020】
実施例21
実施例7で得られたオクテニルコハク酸澱粉エステルアルミニウムに、実施例15と同様の操作を行い、加水分解物水溶液を得た。この時の粘度は70cpsであった。
実施例22
実施例8で得られたオクテニルコハク酸澱粉エステルアルミニウムに、実施例15と同様の操作を行い、加水分解物水溶液を得た。この時の粘度は70cpsであった。
実施例23
実施例9で得られたオクテニルコハク酸澱粉エステルアルミニウムに、実施例15と同様の操作を行い、加水分解物水溶液を得た。この時の粘度は65cpsであった。
実施例24
実施例10で得られたオクテニルコハク酸澱粉エステルアルミニウムに、実施例15と同様の操作を行い、加水分解物水溶液を得た。この時の粘度は70cpsであった。
【0021】
実施例25
実施例11で得られたドデセニルコハク酸澱粉エステルアルミニウムに、実施例15と同様の操作を行い、加水分解物水溶液を得た。この時の粘度は72cpsであった。
実施例26
実施例12で得られたテトラデセニルコハク酸澱粉エステルアルミニウムに、実施例15と同様の操作を行い、加水分解物水溶液を得た。この時の粘度は75cpsであった。
実施例27
実施例13で得られたオクタデセニルコハク酸澱粉エステルアルミニウムに、実施例15と同様の操作を行い、加水分解物水溶液を得た。この時の粘度は77cpsであった。
実施例28
実施例14で得られたオクテニルコハク酸澱粉エステルアルミニウムに、実施例15と同様の操作を行い、加水分解物水溶液を得た。この時の粘度は70cpsであった。
【0022】
実施例29
馬鈴薯澱粉100部を水100部に懸濁し、pHを6.5に調整した後、耐熱性α−アミラーゼ(大和化成(株)製 クライスターゼ)0.04部を添加し、2kg/cm2の蒸気を吹き込んだ熱湯50部に滴下していき加水分解を行った。粘度を調整した後、硝酸でpHを3.5に調整して30分間酵素の失活処理を行い、水酸化ナトリウムでpH7.5に調整し、加水分解物水溶液を得た。この時の粘度は70cpsであった。この加水分解物水溶液の固形分100部に対してオクテニル無水コハク酸を3部添加し、42℃で攪拌混合しながら水酸化ナトリウムの20%溶液でpHを7.5に調節しながら4時間反応した。その後、硫酸アルミニウム2部を適量の水で溶解後、水溶液に添加し、30分間攪拌混合した。反応後、水酸化ナトリウムでpHを6.5に中和し、生成物を得た。なお、この時のD.S.は0.020であり、含有するアルミニウム量は1400ppmであった。
実施例30
実施例29において、オクテニル無水コハク酸の添加量を1部にした以外は実施例29と同様にして生成物を得た。この時のD.S.は0.007であり、含有するアルミニウム量は1170ppmであった。
実施例31
実施例29において、オクテニル無水コハク酸の添加量を5部にした以外は実施例29と同様にして生成物を得た。この時のD.S.は0.034であり、含有するアルミニウム量は1400ppmであった。
実施例32
実施例29において、硫酸アルミニウムの添加量を1.5部にした以外は実施例29と同様にして生成物を得た。この時のD.S.は0.020であり、含有するアルミニウム量は700ppmであった。
実施例33
実施例29において、硫酸アルミニウムの添加量を1部にした以外は実施例29と同様にして生成物を得た。この時のD.S.は0.020であり、含有するアルミニウム量は470ppmであった。
実施例34
実施例29において、オクテニル無水コハク酸の添加量を2部、硫酸アルミニウムの添加量を1.5部にした以外は実施例29と同様にして生成物を得た。この時のD.S.は0.014であり、含有するアルミニウム量は700ppmであった。
【0023】
実施例35
馬鈴薯澱粉100部に対し、硝酸0.00027部、水14部を混合攪拌し、含有水分が4%になるまで乾燥を行う。その後、攪拌式焙焼装置を用いて所定の粘度(80cps)になるまで130℃で酸分解を行った。この酸分解物100部に対し、水130部を添加し、pHを7.5に調整した。次いでオクテニル無水コハク酸を3部添加し、42℃で攪拌混合しながら水酸化ナトリウムの3%溶液でpHを7.5に調節しながら4時間反応した。その後、硫酸アルミニウム2部を適量の水で溶解後、水溶液に添加し、30分間攪拌混合した。反応後、水酸化ナトリウムでpHを6.5に中和し、生成物を得た。なお、この時のD.S.は0.020であり、含有するアルミニウム量は1400ppmであった。
【0024】
実施例36
実施例1から14までの変性澱粉を1.2倍量の水に懸濁したもの、実施例15から28までの変性澱粉分解物水溶液、実施例29から35までの澱粉分解物反応液を各々ダブル型ドラムドライヤー(蒸気内圧5.5kg/cm2、ドラム径1.2m、回転数約0.85rpm)で乾燥粉末化したものについて、JISK5101−196419の方法に従い、吸油量の測定を行った。まず、試料3gをガラス板にとり、白絞油をビュレットで少量ずつ試料の中央に滴下し、自然に吸油するにを待ち、再び滴下する操作を繰り返し、全体がパテ状になるまで滴下を続けた。使用した白絞油の量から次式により、吸油能を算出し、結果を表1および2に示した。
吸油能(ml/g)=滴下できた白絞油量(ml)/サンプル重量(g)
【表1】
【表2】
【0025】
比較例1
比較として、馬鈴薯澱粉および馬鈴薯澱粉を実施例29で行った方法で酵素分解したものを各々、実施例36で行った方法で乾燥粉末化を行い、同様に吸油能試験を行った。結果を表3に示した。
【表3】
【0026】
実施例37
実施例36および比較例1で乾燥粉末化した基材を用いて、スクワレンの粉末化を行った。基材10gに対してスクワレン30gを滴下し成形した。この時、実施例36の基材を用いた場合はどれもまとまりがよく、横からの力にも安定で型くずれせず、すべりのよいものであった。一方、比較例の基材を用いた場合は、まとまりがあまりよくなく、横から力を加えるとすぐ崩壊してしまった。
実施例38
実施例36で乾燥粉末化した基材を用いてスクワレンの粉末化を行い、その後、水に分散させたところ、実施例1から14で生成したものを乾燥粉末化したものは酵素分解を行っていないので粘度上昇するが、実施例15から35で生成したものを乾燥粉末化したものについては、酵素分解を行っているので粘度上昇を起こさなかった。
【0027】
【発明の効果】
本発明の製造方法により得られたアルケニルコハク酸澱粉エステルアルミニウムおよびアルケニルコハク酸澱粉分解物エステルアルミニウムは、原料およびその分解物と比較して、吸油能が優れており、液状物質、特に油脂や有機溶剤の粉末化基材に適している。
Claims (2)
- アルケニルコハク酸澱粉エステルアルミニウムの水分散液のドラムドライヤー乾燥粉末からなることを特徴とする液状の油脂類の粉末化用基材。
- アルケニルコハク酸澱粉加水分解物エステルアルミニウムの水分散液のドラムドライヤー乾燥粉末からなることを特徴とする液状の油脂類の粉末化用基材。
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