JP3905357B2 - マルチトールの結晶性粒子を含む粉体の生産方法 - Google Patents

マルチトールの結晶性粒子を含む粉体の生産方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチトールの結晶性粒子を含む粉体の連続的製造のための方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
マルチトールは、マルトースの水素化の結果物である。
【0003】
結晶化マルチトールの製造方法はすでに周知であり、それは例えばマルチトールが十分に豊富で十分に精製されたシロップにおいて上記マルチトールの結晶化を誘導することによるものである。
【0004】
マルチトールの無水結晶、またはマルチトールの結晶性粒子を含む粉体を調製するための各種の従来技術の方法は、糖蜜分離法、スプレー乾燥法、液体顆粒化法、ブロック崩壊法を含む。
【0005】
しかし全ての上述の方法は、結晶を成長させるのに長時間が必要とされるため、装置を単純で連続的なものとするのが困難であるという欠点を有する。
【0006】
米国特許第5,304,388号は、粉体状または顆粒状の結晶性マルチトールの製造方法に関する。
【0007】
より正確には、上記方法は、1−15重量%の水分含量でマルチトールの水溶液に対して、マルチトールの種結晶の融点より低い温度で、上記マルチトールの種結晶を加えることを含む。
【0008】
しかしこの方法は、脂肪、油、及び表面活性剤より成る群から選択された添加物の存在下または不存在下で混合物を練る工程を必要とし、特に練られた塊に剪断力を連続的に提供する工程を必須のものとする。
【0009】
米国特許第5,583,215号は、マルチトールを含む結晶性混合物固体と、それを生産する方法に関する。
【0010】
上記方法は、マルチトールの水溶液を、延長した冷却して練るための領域を備えた押し出し機に供給し、種結晶の存在下でマルチトールの水溶液を冷却して練り、マルチトールマグマを形成し、ノズルから上記マグマを連続的に押し出すことを必要とする。
【0011】
しかし上記方法は、80−98重量%の範囲の濃度を有するマルチトールの水溶液と、80−99重量%の範囲の固体構成成分におけるマルチトールの含量の使用を必要とし、それが正確に制御された温度を有する4個の連続的な領域を備えた押し出し機に供給されなければならないという欠点を有する。
【0012】
欧州特許出願EP 937,733号は、結晶を含むマルチトール糖蜜の連続的な調製のために、これらの方法に対して改良を与えることに関する。
【0013】
それは、細長い練って冷却する領域を備えた押し出し機にマルトースの水溶液を連続的に供給し、それを種結晶の存在下で連続的に冷却して練る工程にかけ、ノズルから連続的に押し出されるマルチトールマグマを生産することを含む製造方法を記載する。
【0014】
おおざっぱな崩壊、成熟、乾燥等の後の工程もまた、最終粉体産物を生産することに関して記載される。
【0015】
しかしこの方法において、冷却は、上記溶液の過飽和の度合いを増大することによって結晶化を促すために使用される。そのため、種結晶を短い時間内で均質に分散させるために、高温でマルチトールの高濃度を有する溶液を加熱することによって粘度を減少することが必要である。
【0016】
この方法は、粉体が「マッセカイト」("massecuite")、即ち98重量%までの高濃度のマルチトールを有し、約110℃で142KPaの圧力で加熱を供給することによって低下される粘度を有する過飽和物質を含む種結晶の形成を必要とするため、粉体の多くを吸収するという欠点を提示する。
【0017】
それはまた、温度の低下による粘性の増大の結果として、混合及び分散力の低下を妨げるために、この特定の加熱装置を使用することを必要とし、短時間で種結晶を分散し混合物ために低い粘度を維持することが必須である。
【0018】
他方で上記方法は、結晶化の間で崩壊のさらなる工程を必要とし、それがこの方法をより複雑で時間を消費させるようにしてしまう。
【0019】
さらに、当該技術分野において周知の全ての方法が、高価で、複雑で、時間を消費するという欠点を提示する。
【0020】
【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するための手段】
本発明は、特定の目的として、上述の欠点をあまり示さず、所望の特性を有するマルチトールの結晶性粒子を含む粉体を効率的に得ることを可能にする、マルチトールの結晶性粒子を含む粉体の製造方法を提供する。
【0021】
本発明に従って、マルチトールの結晶性粒子の製造のための方法が提供され、上記方法は、あまり高濃度のマルチトールを必要とせず、顆粒化/結晶化工程の間で正確な温度を制御または測定する努力をなすことを必要としない。
【0022】
さらに本発明の方法は、マッセカイトの形成を含まず、剪断力または練る工程の適用も含まず、代わりに同時的なコーティング、凝集化、及び結晶化の誘導にのみ依存し、凝集した混合物をマルチトールの融点より低い温度で成熟させ、固体の顆粒を形成することを含む。
【0023】
本発明に従って、マルチトールの結晶性粒子を含む粉体の製造のための方法が提供され、上記方法は、少なくとも70重量%の乾物含量を備え、且つ乾物に基づいて少なくとも85重量%のマルチトール含量を有するマルチトールシロップを連続的に混合することを含み、当該混合をマルチトールベースの顆粒を含む開放式回転容器内に、マルチトールシロップとマルチトール含有種を同時的に分散することによって実施し、それによってマルチトールシロップとマルチトール含有種を上記容器内に含まれるマルチトールベースの顆粒の表面で混合し、容器の回転により動かし続けられる容器内のマルチトールベースの顆粒を上記容器から回収し、上記顆粒に含まれるマルチトールを結晶化することを含む。
【0024】
【発明の実施の形態】
本発明の方法の実施において、マルチトールシロップは好ましくは、例えば小滴または小球、ジェット、またはジェットの束の形態といった細分化された形態で、容器内に導入される。
【0025】
上述の方法を実施する好ましい方法に従って、少なくとも85重量%の乾物含量を有するマルチトールシロップに、少なくとも80℃の温度をもたらし、マルチトール含有種と共に容器中で連続的に混合し、ここで上記種/シロップ比、寸法、容器の回転軸の方向、容器の回転速度は、容器から回収される産物が約500から10,000μmの平均径の顆粒の形態となるように選択される。
【0026】
本発明の方法は、水平方向で傾斜が可能な回転軸と、好ましくは上述の形態に細分化されたマルチトールシロップと、マルチトール含有種を分散する、装置を部分的に満たす塊の上部に、容器の内部に配置された領域に接触させるための手段と、容器を部分的に満たす移動中の塊の表面で、マルチトールシロップとマルチトール含有種の混合を確保するための手段とを有する、開放式回転容器を含む装置で実施されても良い。
【0027】
マルチトールベースの顆粒は、好ましくは上記容器の排出口での流出によって回収され、上記容器から去来する上記粒子の維持の継続時間が、マルチトールの結晶化を確保するのに十分であるように、寸法の特徴を有する回転シリンダーに粒子を移動させることによって、その結晶性を増大するように成熟されても良い。次いで上記顆粒は、残余の水分含量を減少するために乾燥機に通され、その後粉砕及びふるい分けのための手段に通される。
【0028】
本発明の実施において、市場において入手可能なタイプのマルチトールシロップ、つまりソルビトールのような他のポリアルコールを含み、少なくとも70%である乾物重量を有し、乾物重量に基づいて少なくとも85%のマルチトール含量を有するマルチトールシロップが、実質的に平底を有する開放タンクまたはドラムの形態の開放式回転容器の内部に、約80℃の温度で分散され、容器の回転軸は、25から45°の角度で水平面に対して傾斜しても良い。
【0029】
空気噴霧ノズルが、パイロットスケールの顆粒化機において、マルチトール含有種物質を搭載した回転中の水性シロップのスプレーのために有利に使用された。
【0030】
上述の混合物に調製されるマルチトール含有種と、結晶性マルチトール含有種として機能するその構成的な粒子に鑑み、約100μmの粒子サイズが好ましい。
【0031】
マルチトール含有種とマルチトールシロップにより調製される混合物中の重量比は、約4/1である。
【0032】
混合は、部分的に容器を満たす移動中の塊の表面で実施される;問題となる移動は、ピル形成機械の内部でピルの塊に注意を向けるようにし、次第に大きい顆粒が形成されることが見出され、塊の表面に最も大きい顆粒が移動してくる傾向を有する。
【0033】
次いで得られたマルチトールの顆粒は、その結晶性を増大するために成熟される。
【0034】
この成熟の段階は、顆粒の融点より引き温度、好ましくは5から90℃で、空気流の中で1から20時間顆粒の移動を維持することによって達成できる。
【0035】
次いで顆粒化産物を、約2%以下の残余水分含量を達成するために乾燥する。
【0036】
次いで顆粒を、必要な粒子サイズに顆粒化し、ふるい分けしても良い;次いでふるい分けによって除去された粒子は、有利にはマルチトール含有種としての使用のための上述の装置にリサイクルされても良い。
【0037】
マルチトールの結晶性粒子を含む生成粉体は、試験Aに従って3分未満である水中への溶解速度を示すという事実によって特徴付けされる。
【0038】
本発明に従ったマルチトールの結晶性粒子を含む粉体の第一の特徴、つまり溶解時間を測定するために、試験Aが実施されるであろう。試験Aは、37℃で維持され、100rpmで攪拌を受けている脱鉱物化して脱気した500mlの水に、試験される産物の75μmから150μmの粒子サイズカットの正確に5gを導入することより成る。
【0039】
溶解時間は、粒子サイズカットの導入の後の、かくして調製された混合物の完全に視覚的に透明となったものを得るために必要な時間に対応する。
【0040】
これらの条件の下で、本発明に従ったマルチトールの結晶性粒子を含む粉体は、一般的に3分未満の溶解速度を有する。好ましい産物は、2.0分未満で溶解する。
【0041】
これらの時間は、現在市販されている他のマルチトール粉体で得られるものより小さい。
【0042】
第二の非常に有利な特性は、本発明に従ったマルチトールの結晶性粒子を含む粉体が、試験Bに従って約500Nまでの圧縮値を示すことである。
【0043】
試験Bは、本発明に従ったマルチトールの結晶性粒子を含む約0.9gの粉体と、1%ステアリン酸マグネシウムとを含む錠剤を得るために 13mm径のペレットダイ( Carver (登録商標)社製、カタログ番号 3619 )に適用された18kニュートンの荷重で、Carver(登録商標)社製のプレス機で生産された錠剤サンプルのニュートンで表される硬さを測定することより成る。
【0044】
錠剤の硬さは、Dr. SCHLEUNIGER PHARMATRONモデル6D錠剤テスターで測定される。
【0045】
その結果は、本発明に従ったマルチトールの結晶性粒子を含む粉体が、高い硬度値を提供することを示す。
【0046】
本発明に従ったマルチトールの結晶性粒子を含む粉体の比重を測定するために、試験Cを実施するであろう。
【0047】
試験Cは、250mlの目盛り付きシリンダー内に、300μmから850μmの粒子サイズカットを有する約250mlの物質を注ぐことより成り、比重値は、その測定値によって物質の重量を割ることによって計算される。
【0048】
本発明に従ったマルチトールの結晶性粒子を含む粉体の有用性は、砂糖なしバタークッキー、積層オートミール砂糖なしクッキー及びチューインガムにおいて評価される。
【0049】
以下の実施例は、本発明に従った方法の使用による、マルチトールの結晶性粒子を含む粉体の調製を説明する。
【0050】
【実施例】
実施例1
乾燥重量に基づいて約89.9%のマルチトールの含量を有する溶液を、蒸発容器内に注ぎ、約90%の乾燥状量における含量を有するマルチトールシロップを得る。
【0051】
このマルチトールシロップを、約115℃の温度で貯蔵タンクに注ぎ、そこからノズルによって顆粒の形態の分散を確保するポンプによってそれを連続的に採取する。
【0052】
上記マルチトールシロップの分散と同時に、さらなる種物質を、パイロット顆粒化機内に連続的に導入し、1部のマルチトールシロップに対して約4部の種の種/シロップ重量比を得る。
【0053】
上記種を、生産された固化物質の分画を連続的に再循環することによって得る。全ての結晶性マルチトール固体の粒子が、初期顆粒化のための種を供給するために使用できる。
【0054】
顆粒化機の温度を制御する特別な努力は必要でない。
【0055】
顆粒化機を、約6.5回転/分の速度で30℃の傾斜で回転し、これにより、約500μmから10,000μmの平均系を有する顆粒が得られる。
【0056】
この顆粒化工程の後、上記顆粒を成熟装置(延長した回転ドラム)における結晶化の完成によって成熟する。
【0057】
かくして得られた成熟化顆粒をあらい粉砕にかけ、約90℃で空気を使用して液状ベッドで乾燥する。
【0058】
乾燥後、それらは約1.8%の残余水分を含む粉体の形態を表した。
【0059】
液状ベッドコンベアーの排出口で、乾燥粉体を従来の粉砕プラントに導く。
【0060】
次いで乾燥粉体をふるい分けし、その一部を顆粒化機に対するマルチトール含有種としてリサイクルする。
【0061】
生成粉体が、本発明に従ったマルチトールの結晶性粒子を含む粉体である。
【0062】
試験Aに従って測定される溶解速度は1分50秒であり、試験Bに従って測定される硬度値は470Nである。
【0063】
試験Cに従って測定される比重は、0.602g/mlである。
【0064】
実施例2
実施例1のマルチトールの結晶性粒子を含む粉体の有効性を、砂糖なしバタークッキー及び積層オートミール砂糖なしクッキーで評価する。
【0065】
ROQUETTE FRERES社により販売されているMALTISORB(登録商標)P200及びTOWA社により販売されているAMALTY(登録商標)MR-50を、比較例を形成するために使用する。砂糖なしバタークッキー及び積層オートミール砂糖なしクッキーの成分は、以下の通りである。
【0066】
【表1】
Figure 0003905357
【0067】
方法は以下の通りである:
ソルビトール、マルチトール、ショートニング、塩、ベイキングソーダ、フレーバー、卵、及びベイキングパウダーを、低速で2分混合する。
バターフレーバー、着色料及び水を加える。低速で1分混合する。
小麦粉を加え、低速で1分混合する。
425’Fで9分焼く。
【0068】
【表2】
Figure 0003905357
【0069】
方法は以下の通りである:
ソルビトール、マルチトール、ショートニング、塩、ベイキングソーダ、フレーバー、卵を、低速で2分混合する。
ブラウンシュガーとバニラフレーバーと水の混合物の1/2を加える。低速で1分混合する。
小麦粉とオート、及び残余の混合物を加え、低速で1分混合する。
クッキー当たり約22−23gの塊とし、425Fで9分焼く。
【0070】
バタークッキー及びオートミールクッキーにおいて、本発明のマルチトールの結晶性粒子を含む粉体は、より迅速な溶解を示し、それは全部で6分の混合時間を4分に短縮する。
【0071】
バタークッキーの調理法において、この方法で得られた生地は、MALTISORB(登録商標)P200で作製された生地ときめにおいて匹敵し、所望の形態及びサイズのクッキーを形成する成型方法において容易に加工された。本発明のマルチトールの結晶性粒子を含む粉体で作製されたオートミールクッキーも、より短い混合時間のみ必要とし、ワイヤカットまたは堆積クッキーについて典型的なものと同じ粘度を達成した。
【0072】
各タイプのクッキーについての焼く条件において、変化はなされず変化の必要もない。本発明の間率トールの結晶性粒子を含む粉体で作製されたクッキーは、MALTISORB(登録商標)P200及びAMALTY(登録商標)R50で作製された匹敵する砂糖なしクッキーより薄い。
【0073】
延長した貯蔵の間で、本発明のマルチトールの結晶性粒子を含む粉体で作製されたクッキーは、MALTISORB(登録商標)P200及びAMALTY(登録商標)R50で作製されたコントロールクッキーより柔らかさを維持し、長い貯蔵時間で製品の所望の特性を維持した。
【0074】
実施例3
香味チューインガム組成物を、以下の二つのベース処方に従って調製し、ここで使用されたマルチトールは、それぞれ250μmの平均粒子サイズの径を有する本発明に従ったマルチトールの結晶性粒子(組成物A)、または35μm(チューインガム製造のため推奨される粒子サイズ)の平均粒子サイズの径を有する出願人会社によって販売されているMALTISORB(登録商標)P35(組成物B)である。
【0075】
【表3】
Figure 0003905357
【0076】
ガムベース及び本発明に従ったマルチトールの結晶性粒子またはMALTISORB(登録商標)P35の半分を、二つのZアームとジャケットを備えた練りブレンダー内に導入し、ジャケット内の循環水によって50℃の温度で維持する。
【0077】
約3分間ガムベースを混合した後、LYCASIN(登録商標)80/50の約半分を加え、ガムベースと徹底的に混合する。
【0078】
混合bつうを3分間継続して混合し、その後本発明に従ったマルチトールの結晶性粒子またはMALTISORB(登録商標)P35の残りの半分を加える。
【0079】
約6分のさらなる混合の後、LYCASIN(登録商標)80/50の残量を加える。
【0080】
最後に4分間混合した後、ミントフレーバーを加える。
【0081】
混合をさらに1分継続し、均質なペーストを得る。
【0082】
次いでこのペーストを練り機から取り出し、薄片に切り、5ミリメーターの厚さのスティックに切断する。
【0083】
1.硬度測定
INSTRON(登録商標)社の機械を使用する浸透測定によって、8日間20℃で50%の湿度で貯蔵した5ミリメーターの厚さの硬さの間で、二つのチューインガム組成物について比較を実施する。
【0084】
平均の硬さの結果(10枚のスティックについての平均値)は以下の通りである:
組成物A:63.7N
組成物B:73.6N
チューインガム組成物Aは組成物Bよりわずかに柔らかいことが観察される。
【0085】
2.味の評価
ブラインド試験において、25人のパネラーに、好みの順で0から4のグレードで3種のチューインガム組成物を段階付けするように頼む(最も貧弱な味を有すると考慮される製品につてグレード0、最も好ましい製品にグレード4)。
【0086】
第三の組成物(組成物C)は、組成物A及びBと同様な態様でMALTISORB(登録商標)P200(本発明に従ったマルチトールの結晶性粒子と同じオーダーの値のマルチトール平均サイズを有する)で作製した。
【0087】
次いでこれらのグレードを合計し、各試験者のコメントを考慮して解釈する。
【0088】
組成物Cは、最も低いスコアを得る。
【0089】
これは、組成物AまたはBで作製されたものと比較して、スティックの「粉っぽい」きめによって説明される。
【0090】
この粉っぽい味は、組成物Cにおける成分として使用されたMALTISORB(登録商標)P200の顆粒サイズによって説明できる。
【0091】
驚くべきことに、MALTISORB(登録商標)P200と同じ値のマルチトール粒子サイズを有する組成物Aで作製されたスティックは、組成物Bで作製されたスティックと味において同等である。
【0092】
好ましい組成物Aは粉っぽい味がせず、口の中で非常に柔らかく、注目すべきことに3.5から3.8の間のスコアを得る。
【0093】
この結論として、本発明に従ったマルチトールの結晶性粒子は、チューインガムの製造に特に応用される。

Claims (20)

  1. マルチトールの結晶性粒子を含む粉体の製造のための方法であって、少なくとも70重量%の乾物含量を備え、且つ乾物に基づいて少なくとも85重量%のマルチトール含量を有するマルチトールシロップを連続的に混合することを含み、当該混合をマルチトールベースの顆粒を含む開放式回転容器内に、マルチトールシロップとマルチトール含有種を同時的に分散することによって実施し、それによってマルチトールシロップとマルチトール含有種を上記容器内に含まれるマルチトールベースの顆粒の表面で混合し、容器の回転により動かし続けられる容器内のマルチトールベースの顆粒を上記容器から回収し、上記顆粒に含まれるマルチトールを結晶化することを含む方法。
  2. 上記マルチトールシロップが、細分化された形態で上記容器内に導入される、請求項1記載の方法。
  3. 上記マルチトールシロップが、小滴の形態で導入される、請求項2記載の方法。
  4. 上記マルチトールシロップが、ジェットの形態で導入される、請求項2記載の方法。
  5. 上記容器の回転軸が、水平方向に傾斜している、請求項1記載の方法。
  6. 上記マルチトールベースの顆粒が、上記容器の排出口から流出することによって回収される、請求項1記載の方法。
  7. 150から10,000μmの直径の顆粒が回収される、請求項1記載の方法。
  8. 少なくとも90重量%の乾物重量を有するマルチトールシロップが、少なくとも80℃の温度とされ、マルチトール含有種と共に連続的に混合され、ここで上記種/シロップ比、寸法、容器の回転軸の方向、容器の回転速度が、容器から回収される産物が150から10,000μmの径の顆粒の形態となるように選択される、請求項1記載の方法。
  9. 上記種/シロップ比が、4/1以下である、請求項8記載の方法。
  10. 上記容器が、実質的に平底を有する開放タンクまたはドラムの形態である、請求項1記載の方法。
  11. 上記容器の回転軸が、水平面に対して25から45°の角度を形成する、請求項10記載の方法。
  12. 上記回収されたマルチトール顆粒が、空気流中で顆粒の移動を維持しながら、5から90℃の温度で1から20時間顆粒を維持することによって、その結晶性を増大するために成熟される、請求項1記載の方法。
  13. 回収された成熟化マルチトール顆粒を粉砕し、2%以下の残余水分含量を達成するために乾燥する、請求項12記載の方法。
  14. 請求項1記載の方法によって入手可能なマルチトールの結晶性粒子を含む粉体。
  15. 試験A(試験Aは、37℃で維持され、100rpmで攪拌を受けている脱鉱物化して脱気した500mlの水に、試験される産物の75μmから150μmの粒子サイズカットの正確に5gを導入することより成る)に従って3分未満である水中への溶解速度を示す、請求項14記載のマルチトールの結晶性粒子を含む粉体。
  16. 試験B(試験Bは、0.9gの試験される産物と、1%ステアリン酸マグネシウムとを含む錠剤を得るために、13mm径のペレットダイ Carver (登録商標)社製、カタログ番号 3619 に適用された18kニュートンの荷重で、Carver (登録商標)社製のプレス機で生産された錠剤サンプルのニュートンで表される硬さを測定することより成る)に従って500Nまでの硬度値を示す、請求項14記載のマルチトールの結晶性粒子を含む粉体。
  17. 試験C(試験Cは、250mlの目盛り付きシリンダー内に、300μmから850μmの粒子サイズカットを有する250mlの物質を注ぐことより成り、比重値は、その測定値によって物質の重量を割ることによって計算される)に従って0.550から0.650g/mlの間の測定された比重を示す、請求項14記載のマルチトールの結晶性粒子を含む粉体。
  18. 請求項1記載の方法によって入手可能なマルチトールの結晶性粒子を含む粉体を使用することによる、錠剤の製造のための方法。
  19. 請求項1記載の方法によって入手可能なマルチトールの結晶性粒子を含む粉体を使用することによる、焼き製品の製造のための方法。
  20. 請求項1記載の方法によって入手可能なマルチトールの結晶性粒子を含む粉体を使用することによる、チューインガムの製造のための方法。
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