JP5019636B2 - 超臨界媒体を使用する乾燥された粒子の調製方法 - Google Patents

Description

本発明は、水性組成物から粒子を調製する方法および組成物を乾燥する方法のそれぞれに関する。本発明はさらに、このようにして調製された粒子、および超臨界媒体を使用する方法に関する。

水性組成物から粒子を調製する方法および水性組成物を乾燥する方法のそれぞれについては、あらゆる種類の技術が知られている。

粒子を調製し乾燥する方法については、スプレー乾燥が慣用の技術である。スプレー乾燥では、典型的には湿ったエマルションまたは分散物が、スプレー塔中に加圧下にスプレーされ、そしてそれから１４０〜３００℃の温度において熱い空気と接触される。しかし、スプレー乾燥は生成物への高い熱負荷の結果として問題を引き起こすことがあり、これは、特に生成物が熱に敏感である成分を含有するならば、品質の低下をもたらしかねない。また、生成物の特性、たとえば粒子サイズ分布、形状および／または溶解性の制御性に問題が生じることがある。すなわち、粉塵爆発の危険がある。さらに、高いエネルギー消費が問題である。慣用のスプレー乾燥の場合、エネルギー消費は、除去される水のｋｇ当たりほぼ３７００ｋＪの程度である。

特許文献１は、液体から粉末状生成物を調製する方法を記載している。処理されるべき液体は、有機液体または有機溶媒中の粒子生成性物質である。この場合、加圧下に気体が液体中に溶解される。圧力は広い範囲内から選択されることができ、超臨界圧力未満であることができる。それから該溶液は臨界温度未満の温度において膨張される。粉末状補助物質の存在において、次に粒子が生成される。有機溶媒を使用する故に、この方法は食品の調製のためには不適当になる。

特許文献２は、超臨界液体または液化ガスを使用してエマルションが乾燥される方法に関する。該エマルションは一般に有機溶媒を主溶媒として含有する。さらに、水が存在する。有機溶媒の選択は、安定なエマルションを得ることに関して決定的に重要である。すなわち、有機溶媒は、超臨界液体または液化ガス中に非常に溶解性である必要があり、かつ超臨界液体または液化ガスに連られて水を抽出する能力がある必要がある。水を抽出するためには、水含有量が十分に低いことが重要である。正しい有機溶媒を選択することの重要さは、面倒な要素である。

さらに、有機溶媒の選択においては、生成物が向けられる用途について容認できない毒性の危険を引き起こさないことに注意が払われる必要がある。特許文献２によれば、製薬、化粧品または獣医学の用途において、溶媒の大部分について十分に低い濃度を有する生成物を調製することが可能である。しかし、食品についてはより厳しい要件が適用される可能性がある。

特許文献３は、ウイルスおよび細菌を包含する生物活性物質を保存する方法に関する。生物活性物質から、ポリオールの存在において溶液または懸濁物が調製される。それから、該溶液または懸濁物は高圧気体または実質的に超臨界の液体と混合される。それから、該混合物上の圧力を低減することによって、気相中の液滴の懸濁物が調製される。該液滴は次に臨界未満の乾燥気体を使用して乾燥される。

特許文献４は、加圧下に持ち込まれた気体を使用して、分散物から固形ナノ粒子を調製する方法に関する。分散物のための溶媒として、アルコールが使用され、該アルコールは任意的に低含有量の水を含有してもよい。食品用の食用粒子の調製は記載されていない。
国際公開第９９／１７８６８号パンフレット 国際公開第０２／０９２２１３号パンフレット 米国特許出願公開第２００３／２１５５１５号明細書 独国特許出願公開第１９９０４９９０号明細書

粒子が調製されることができ、および組成物が乾燥されることができる新規な方法のそれぞれ、特に本明細書に述べられた問題点の１以上が解決される新規な方法を提供することが本発明の目的である。

さらに、新規な粒子状生成物、特に所望の生成物特性、たとえば高い丸み度、良好な水中溶解性および／または良好な起泡特性を有する新規な粒子状生成物を提供することが目的である。

水性組成物から、特定の媒体を使用することによって粒子生成性成分と水とが分離される方法によって、本発明の目的が達成されることができることが、今、驚いたことに発見された。

したがって、第一の側面では、本発明は水性液状組成物から食用粒子を調製する方法であって、さらに該組成物がそれから粒子を生成するところの成分を含有し、該組成物がエマルションであり、該組成物中の水以外の溶媒および食用油と水との重量比が０：１〜１：２であり、かつ、該組成物が超臨界媒体と接触されて水が、該粒子を生成する成分から分離され、その結果、階層構造を有する粒子を生成する方法に関する。

第二の側面では、本発明は水性組成物を乾燥する方法であって、該組成物を超臨界媒体と接触させることによって該組成物から水を除去することを含む方法に関する。

好まれる実施態様では、水性組成物はエマルション、特に水性連続相中の油および／または脂肪のエマルションである。本明細書で、「水性」とは、上述の相の５０重量％超〜１００重量％、特に少なくとも７５重量％、より特に少なくとも９０重量％、または少なくとも９５重量％が水から成ることを意味すると少なくとも理解される。

最も好ましくは、炭水化物およびタンパク質の群から選択された少なくとも１の粒子生成性成分を、エマルションは含有する。

超臨界媒体とは、熱力学的に臨界的な点より上の温度および圧力にある物質である。臨界点は、そこにおいて液相がもはや実質的に存在しないところの条件（温度、圧力）を決定する。液体が加熱されると、密度は減少し、一方、生成される蒸気の圧力および密度は増加する。さらに加熱されると、液体および蒸気の密度は互いに接近して、最後に臨界温度に到達し、そこでは該二つの密度は互いに等しく、液−気（蒸気）相分離は消失する。より一般的に言えば、臨界点は、２の区別される相を分離する相平衡曲線の終点である。この点においては、これらの相はもはや区別されない。

本発明は、さらに本発明に従う方法によって得られることができる粒子に関する。本発明に従う粒子の好まれる例は、粉末クリーマー、特に冷可溶性クリーマー、コーヒー粉末、特にカプチーノ粉末である。

１の実施態様では、本発明に従って得られることができる粒子は、階層構造を有する粒子である。本明細書においては、階層構造を有する粒子とは、異なった複数の物質から成る粒子、特にその中に第一の物質の１以上の区画を有し、それが第二の物質によって取り囲まれて（封じ込められて）いる粒子である。１の実施態様では、油または脂肪が本発明に従う方法によって封じ込められている。

驚いたことに、本明細書に記載された方法によって、階層構造の粒子、特に封じ込められた油および／または脂肪の粒子が、超臨界媒体中にエマルションをスプレーすることによって製造されることができる。これは特に驚くべきことである。何故ならば、エマルションと超臨界媒体との接触はエマルション破壊をもたらすと以前に報告されていたからである（たとえば、Ｚａｋｉ，Ｎａｅｌ Ｎ．、Ｃａｒｂｏｎｅｌｌ，Ｒｕｂｅｎ Ｇ．およびＫｉｌｐａｔｒｉｃｋ，Ｐｅｔｅｒ Ｋ．、「高密度二酸化炭素による原油中水エマルションのエマルション破壊のための新規な方法」、Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ＆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ、２００３年、第４２巻（第２５号）、６６６１〜６６７２ページを参照せよ。）。

本発明に従う方法は、特に食用粒子を調製するのに適している。本明細書において、「食用」とは特に「人の消費に適して」いること、より特には飲料を包含する食品への、たとえば乳製品、スープまたは飲料への使用に適していることを意味すると理解される。飲料の好まれる例はコーヒー、アイスコーヒー、チョコレートミルク、フルーツ飲料または清涼飲料である。好まれる実施態様では、本発明は、クリーマー、特にスープもしくは飲料用のクリーマー、または起泡物、特に飲料用の、たとえば泡の層を付与されたカプチーノもしくは他のコーヒー飲料のための起泡物の調製方法に関する。

本発明に従う方法は、エネルギー消費を考慮に入れると有利である。超臨界媒体によって取り込まれた水は、乾燥剤（ゼオライト）への吸収および／または超臨界媒体からの水の凝縮によって除去されることができる。乾燥剤の脱着工程は比較的高い温度で行われることができる。脱着工程で放出された余熱は再び利用されることができる。さらに、該乾燥工程は、よりコンパクトな装置中で行われることができ、これは慣用の乾燥と比較して環境への熱損失を低減する。合計エネルギー節減量は、ほぼ５００ｋＪ／ｋｇの程度であることができる。

さらに、本方法は慣用のスプレー乾燥方法よりも小さい装置で実施されることができる。特に、同等の能力を持つにはより小さい析出空間（乾燥塔）で十分である、すなわち同程度の大きさの析出空間はより大きい能力を有する。

本発明に従う方法は、比較的低い温度、特に最大限でも１００℃の温度で行われるのに非常に適している。これは、本発明を熱に敏感な成分を含有する組成物について使用するのにも並外れて適したものにする。

さらに、本発明によって、水以外の他の溶媒の不存在下に粒子を生成することが可能である。特に、人または動物の消費のための製品への使用には望ましくない、不適当な、または禁止されている有機または無機溶媒を利用しないで、本発明は実施されることができる。

好まれる実施態様では、該水性組成物は水および食用油（たとえば、植物性および動物性トリグリセリド油）以外の有機および無機溶媒を本質的に含んでいない。

本明細書では、食用油とは、本発明に従う生成物中に存在することが許される食用成分を意味すると理解される。食用油が存在するならば、その機能は、典型的には主に生成されるまたは乾燥される粒子の成分であることである。

所望であれば、水以外の１以上の他の溶媒、特に、使用される濃度において食品または食品添加物に対して許容される１以上の他の溶媒が存在してもよい。典型的には、液体組成物中の水以外の１または複数の有機溶媒および／または１または複数の無機溶媒の合計含有量と水の含有量との重量比は、それぞれ３：２未満、特に１：１未満、より特には最大限でも１：２、好ましくは最大限でも１：４である。

水および存在する何らかの食用油以外の溶媒の合計含有量は、典型的には１：１未満、特に最大限でも１：３、好ましくは最大限でも１：１０、最も好ましくは最大限でも１：２０、最大限でも１：９９、または最大限でも１：１，０００である。

水以外の他の溶媒の存在が望まれるならば、該比は典型的には少なくとも１：１，０００、少なくとも１：２００または少なくとも１：１００である。

本発明に従う方法は、さらに安全に関する利点を提供する。比較的低い温度が十分であるので、慣用のスプレー乾燥方法と比較して爆発の危険がほとんどない。有機溶媒を使用する必要がないことは、この点に関しても利点を提供する。

本発明によって、粒子および乾燥された生成物のそれぞれの生成物特性を適切に調節することが可能である。したがって、粒子サイズ分布は適切に調節されることができ、かつ本発明によって、良好な水中溶解特性を有する生成物が生成されることができる。慣用の様式で調製された生成物と比較して、本発明によって、より均一な粒子サイズ分布を有する生成物が得られることができることが発見された。

本発明は、（より）均一な組成を有する生成物も提供する。図３Ｃは従来技術に従う冷可溶性粉末を示す。この図において、ラクトース結晶が認められ（１）、これは粒子中へと取り込まれなかったものである。本発明によって、個々の成分の遊離結晶を少なくとも実質的に含んでいない、特に該粉末中に存在する固形担体物質の遊離結晶を少なくとも実質的に含んでいない粉末を製造することが可能であることが発見された。特に、サッカリン粉末、たとえばラクトース含有粉末であって、遊離の糖結晶、たとえばラクトース結晶を少なくとも実質的に含んでいないものを製造することが可能であることが発見された。

本発明に従う粒子状生成物については、１の実施態様では、これは比較的滑らかな表面および／または高い丸み度（真球度）を有することを特徴とすることが発見された（たとえば、図３Ｃを比較として参照せよ。）。何らかの理論に拘泥するわけではないが、滑らかさおよび／または高い丸み度は、有利な流れ特性に寄与すると考えられる。

さらに、本発明によって得られることができる粒子は、良好な溶解性、特に慣用のスプレー乾燥方法で調製された同じような組成を有する粒子よりも良好な溶媒中溶解性、たとえば水中溶解性（特により高い初期溶解速度）を有することが発見された（たとえば、図４を参照せよ。）。

さらに、本発明によって得られることができる生成物は、慣用のスプレー乾燥された生成物よりも凝集および／または粘着へ性向が極めて少ないことが発見された。

１の実施態様では、本発明によって得られることができる生成物は、気体または気体の混合物、たとえば窒素または空気を含有する。乾燥の様式の故に、該気体は加圧下に粉末粒子中に閉じ込められることが発見された。典型的には、この実施態様では、超臨界媒体に由来する何らかの気体、たとえばＣＯ_２も粉末粒子中に存在することが認められる。この気体の存在は実施例１に記載された方法によって測定されることができ、他方、ＣＯ_２以外の他の気体の存在を測定するためには、ＣＯ_２センサーの代替物をいかに使用するかは当業者が知っている。生成物の合計気体含有量当たりのこのような気体の含有量は、少なくとも１０重量％、少なくとも２０重量％または少なくとも４０重量％であることができる。

本発明を使用すると、水以外の他の溶媒を使用する必要がないので（ただし、所望であれば、粒子の成分として意図される食用油は存在する。）、本発明を使用すると、有機溶媒を本質的に含んでいない、または人の消費に適していない有機溶媒を少なくとも含んでいない、または食用油以外の有機溶媒を少なくとも含んでいない粒子を提供することも可能である。

「本質的に含んでいない」とは、粒子の合計重量当たり特に０．１重量％未満の含有量、より特には０．０１重量％未満の含有量、さらにより特には慣用の測定技術、たとえばＧＣを用いて到達可能な検出限界未満の含有量を意味すると理解される。特定の種類の生成物についての法規定、たとえば食品の分野における法律に基づいてこのような含有量が許されない場合には、含有量は典型的にはこのような生成物、たとえば食品の最大許容値未満である。

本発明は、さらに低酸素の、特に酸素を本質的に含んでいない条件において実施されるのに非常に適しており、これは慣用のスプレー乾燥方法と対照的である。これは従来の酸化過程を抑制する。「低酸素」とは、特に該組成物と超臨界媒体との接触の際の１体積％未満の酸素濃度を意味すると理解され、「酸素を本質的に含んでいない」とは、特に該組成物と超臨界媒体との接触の際の０．１体積％未満の酸素濃度を意味すると理解される。

所望であれば、本発明に従う方法は連続乾燥装置中で、たとえば図１に概略的に示された装置中で実施されることができる。この図で、組成物がポンプ２を使用してライン１を通して、および超臨界媒体がポンプ３を使用してライン４を通して、ノズル５に供給される。ノズル５を通って、超臨界媒体および組成物は析出／乾燥空間６中へと導かれ、そこは超臨界条件が支配する。生成された粒子／乾燥された組成物（典型的には同様に粒子状）は、それから所望であれば超臨界媒体とともに分離器７に導かれ、そこで粒子が超臨界媒体から分離される。（超臨界）媒体は次に（任意的な）冷却器９を経由して（同様に任意的な）乾燥器１０に導かれることができる。次に（超臨界）媒体は、必要であれば温度および／または圧力が上げられて適当な超臨界条件を実現した後に、乾燥剤または析出剤として再使用されることができる。

図２は、該方法がバッチ方式で実施されることができる別の装置を示す。この図で、組成物１は気体１０、たとえば窒素またはＣＯ_２と混合される。それから、組成物１は気体１０および超臨界媒体とともにノズル５を通して乾燥／析出空間６中へと導かれる。超臨界媒体は冷却器１２を経由して凝縮物槽１３に導かれる。粒子の乾燥後、気体はそこでドレーンを切られ、たとえば大気中へ排出され、他方、粒子は乾燥／析出空間の底部に残る。

もちろん、図１および図２に示された部分から組み合わせがされてもよい。

水性組成物として、粒子生成性成分の水中溶液またはその懸濁物が使用されることができる。

好ましくは、水性組成物はエマルションを含んでいる。水含有量は、組成物の合計重量当たり好ましくは１０〜５０重量％である。水と粒子生成性成分との重量比は慣用の限度内で選択されることができ、特に２０〜４０％の範囲内である。

組成物は人工的に調製されまたは天然産品もしくはその一部分、たとえばミルク、コロストロムまたはホエーであることができる。

原則として、超臨界媒体中で粒子を生成する任意の成分が使用されることができる。１の実施態様では、生物活性化合物から成る群から選択された１以上の成分が使用される。本発明に従う方法は、脂質（たとえば、脂肪）、炭水化物、タンパク質、ペプチド、酸、ビタミン、香味料および塩から成る群から選択された少なくとも１の成分を含有する粒子を調製するのに非常に適している。

好まれる成分は、油および脂肪（たとえば、硬化ココナツ脂肪）；炭水化物、たとえば糖（たとえば、グルコースシロップおよびラクトース）、デンプン；乳化剤（たとえば、モノステアレート）、ホスフェートの塩、ペプチドおよびタンパク質（たとえば、カゼイン塩）を包含する。該組成物に、１以上の補助物質、たとえば気体、乳化剤、固形担体物質（たとえば、糖、デンプン、タンパク質およびシリカ）から成る群から選択された補助物質が添加されてもよい。

特に起泡粒子、すなわち適当な溶媒（たとえば、水または水性混合物）中に溶解すると起泡する粒子を調製するために、気体が組成物に添加されることができる。この気体は次に、粒子の生成の際に封じ込められることができる。好適な気体は、たとえば窒素、二酸化炭素およびこれらの混合物である。気体の量は典型的には０．０１〜４重量％または０．１〜４重量％の範囲内の気体と（気体を除いた）水性組成物との比で選択される。このような方法は、たとえば飲料用の、たとえばコーヒー用の起泡物を造るのに非常に適している。

超臨界媒体としては、原則として、その中に粒子生成性成分が少なくとも実質的に溶解しないところの任意の超臨界媒体が使用されることができる。典型的には、水は、超臨界媒体中に少なくとも部分的に溶解する。

超臨界媒体として非常に好適なのは、二酸化炭素および亜酸化窒素であり、これらは単独でまたは組み合わされて使用されることができる。このような媒体は非常に親水性であるというわけではないので、これらが水を除去するのに適していることは驚くべきことである。

超臨界ＮＨ_３も適しており、同じように（特に食品技術以外の用途について）超臨界有機炭化水素、たとえばメタン、エタン、エタン、プロパン、プロペン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタンおよびｎ−ペンタン；アルコール、たとえばベンジルアルコール、メタノール、エタノール、（イソ）プロパノール、（イソ）ブタノール、ハロゲン化化合物、たとえばクロロトリフルオロメタン、モノフルオロメタン；環式炭化水素、たとえばトルエン、ピリジン、シクロヘキサン、シクロヘキサノールおよびｏ−キシレンも適している。これらの超臨界点は、たとえば欧州特許第７４４９２２号によって知られている。

本明細書で、「粒子」とは、超臨界媒体中にも水中にも分子的に溶解しない物質を意味すると理解される。特に、「粒子」は全体的にまたは部分的に固形であるかまたはゲル形状をしている。粒子は塊状、中空状または多孔性であることができる。

中空状粒子の場合には、該粒子は気体または液体を取り囲む外側の固体を含んでいることができる。このような粒子の例は、たとえば固形物質からのカプセルによって取り囲まれた油の粒子およびカプチーノ気泡物であり、これらの粒子は封じ込められた気体、典型的には大気圧よりも高い圧力で封じ込められた気体を含んでいる。

多孔性粒子の場合には、該粒子は固形マトリクスと気体または液体によって満たされた孔とを含んでいることができる。このような粒子の例は、たとえばその孔が油を含有する多孔性粒子およびカプチーノ気泡物であり、カプチーノ気泡物ではこの孔は気体を満たされており、典型的には大気圧よりも高い圧力で気体を満たされている。粒子サイズは広い限度内で設定されることができる。好ましくは、体積平均粒子サイズは、レーザー回折によって測定されて、１〜２００μｍの範囲内、より好ましくは１〜４０μｍの範囲内である。

水性組成物と超臨界媒体とを接触させることは、好ましくは該組成物を霧化することを含む。この目的のためには、その空間が臨界点より上の温度および圧力を有するところの析出室中に少なくとも該組成物をスプレーすることが適している。

析出室中へのスプレーは、底部、頂部、側部またはこれらの組み合わせから行われることができる。粒子が比較的少ない程度に凝集されている生成物を得るために、頂部からのスプレーが非常に適していることが発見された。

非常に適しているのは、組成物が超臨界媒体と混合され、次にその空間が臨界点より上の温度および圧力を有するところの析出空間中にスプレーされる方法である。

析出空間中への組成物のスプレーについての良好な結果が、特に２の入口および１の出口を有するノズル（Ｔ型ノズル）、たとえば２液体用の同心ノズルで達成され、このノズルでは入口の一方が水性組成物に供され、他方が超臨界媒体に供される。

組成物との、粒子を生成する接触の際の超臨界媒体の温度は、広い範囲内から選択されることができる。該温度は、最低限でも超臨界媒体の臨界点に相当する温度である。乾燥能力が増加されることを考慮すると、該温度は好ましくは少なくとも臨界点の５℃上、より好ましくは少なくとも臨界点の１５℃上、最も好ましくは少なくとも臨界点の２０℃上の温度である。

粒子への熱負荷、それから粒子が調製されるところの物質（特に熱に敏感な成分が存在する場合）および／またはエネルギー消費を考慮すると、温度は、超臨界媒体と水性組成物との接触の間、好ましくは最大限でも１００℃である。熱劣化反応を防止しまたは少なくとも低減することに関して良好な結果が、最大限でも８０℃、特に最大限でも７０℃、より特に最大限でも６０℃の温度で得られた。

組成物との、粒子を生成する接触の際の超臨界媒体の圧力は、広い範囲内から選択されることができる。該圧力は、最低限でも超臨界媒体の臨界点に相当する圧力である。有利な乾燥能力を考慮すると、該圧力は好ましくは少なくとも臨界点の２５バール上、より好ましくは少なくとも臨界点の５０バール上、最も好ましくは少なくとも臨界点の７５バール上である。

圧力は、超臨界媒体と水性組成物との接触の際に典型的には５００バールである。もっとも、所望であればこれより高い圧力が使用されてもよい。非常に適しているのは、最大限でも２００バールの圧力である。

超臨界条件における超臨界媒体と水性組成物との接触時間は、プロセスの種類および所望の生成物に応じて広い限度内で設定されることができる。典型的には１２００秒間以下の接触時間が、特に連続調製の場合には十分である。接触時間は、典型的には少なくとも１秒間である。実用的な理由から、超臨界条件における接触時間は、特に連続調製では典型的には最大限でも約５分間、好ましくは最大限でも約１分間である。

接触時間が約４５分間以上である方法については、粒子が特に高い完全一体性を有することが発見された。

粒子の生成後、これらの粒子は典型的には超臨界媒体から分離される。粒子を乾燥状態に保つことを考慮して、ここでは、好ましくは超臨界条件が媒体については維持される。もっとも、媒体を気相に移行させることも原則として可能である。好適な分離段階は、ろ過およびサイクロンを使用する分離を含む。

超臨界媒体は（気相に移行されていてもいなくても）、水がそれから除去された後、次に再使用されることができる。水の除去は、好ましくはゼオライト、シリカまたは他の固形乾燥剤を使用する乾燥によって行われる。これらの乾燥剤は比較的低い温度で使用されることができるので、その使用はエネルギー上の利点ももたらす。本発明は、これから以下の実施例、すなわちカプチーノ起泡物および冷可溶性粉末に基づいて説明される。

本発明はさらに、液状組成物から粒子を調製することを含む連続方法であって、さらに該組成物がそれから粒子を生成するところの成分を含み、該組成物が加圧下の連続方法条件において超臨界媒体と接触される方法に関する。

本発明はさらに、水性組成物から水を除去することを含む該組成物を乾燥するための連続方法であって、該組成物が加圧下の連続方法条件において超臨界媒体と接触されることを含む方法に関する。

粒子の生成およびその乾燥が、それぞれ、超臨界媒体を使用して行われる連続方法に、本明細書に上記された方法は特に適している。

本発明に従う好まれる連続方法では、粒子は加圧下に超臨界媒体と混合され、それから該混合物はスプレーされ、その際に所望であれば圧力が下げられてもよい。

スプレーする前の混合物の温度および圧力は、超臨界条件以上にある。

その中でスプレーが行われる析出空間内の圧力および温度は、好ましくは超臨界である。

ノズルとしては、ノズルへの供給ライン中の圧力下に組成物をスプレーするのに適している（慣用の）ノズルが使用されることができる。

本発明は、これから以下の実施例に基づいて説明される。
(実施例１)カプチーノ起泡物

実験の記載

図２に示された装置において、２のカプチーノ起泡物が製造された。エマルション液体を乾燥容器へ配量する前に、窒素ガスがライン中でエマルションと混合された。エマルションおよびＣＯ_２は、２流体型ノズルを経由して乾燥容器中へと導入された。乾燥容器の工程温度は、２のカプチーノ起泡物の製造でそれぞれ５２℃および６０℃であった。

乾燥容器内の圧力は約１９０バールであった。粉末の機能性が起泡試験によって評価され、該起泡試験では、ある量の粉末が水で湿らされ、そして得られた泡層の高さが測定された。

結果および結論

図３Ａに、このようにして製造されたカプチーノ起泡物のＳＥＭ写真が示される。生成された粉末が球形でありかつある程度の均一性を有することが視認できる。
（表１）上記された方法によって製造された２のカプチーノ起泡物の起泡試験結果

５ｍｌ容量の試験管中で０．１グラムの起泡物を１ｍｌの水と混合し、そしてＣＯ_２およびＯ_２センサーを用いて試験管内の空気中のＣＯ_２およびＯ_２含有量を測定することによって、ＣＯ_２含有量が測定された。これから、合計でどのくらいの量の気体およびどのくらいの量のＣＯ_２が粉末から放出されたかが計算されることができる。
(実施例２)冷可溶性粉末

実験の記載

高圧容器（１７５バール）中に６０℃の工程温度においてノズルによって、（古典的な撹拌および均一化手法に従って製造された）エマルションがＣＯ_２とともにスプレーされた。該方法は図２に概略的に示される。同心２流体型ノズルによって、エマルションおよびＣＯ_２は注入された。容積式ポンプがエマルションを該容器中へと送り出した。エマルションは室温であった。粉末が該容器内のフィルター上に集められた。製造された冷可溶性粉末のＳＥＭ写真が撮られた。
（表２）冷可溶性粉末の製造に使用された工程条件

実験の結果

得られた粉末はかなり液状である、すなわちエマルション液滴は十分に封じ込められている。得られた冷可溶性粉末粒子は丸い（図３Ｂ）。これが、製造された粉末が粗い、多分散性および結晶性の粒子の存在によって特徴付けられるスプレー乾燥技術との基本的な違いである。

製造された冷可溶性粉末の溶解挙動は、マルバーン（Ｍａｌｖｅｒｎ）レーザー回折測定装置のオブスキュレーション（掩蔽）信号によって特徴付けられた。図４は時間の関数としてオブスキュレーション信号を示す。本発明に従う冷可溶性粉末が、スプレー乾燥方法によって製造されたＶａｎａ Ｂｌａｎｃａ ３１ Ａ（蘭国、Ｋｉｅｖｉｔ社から入手可能なＶａｎａ Ｂｌａｎｃａ ３１ Ａ）よりも良好な溶解挙動を有することを図４は示す。実際のところ、図４は、本発明に従う生成物について最初の数秒間においてより高い溶解速度を示している。

本発明に従う方法が実施されることができる装置を示す概略図である。 本発明に従う方法が実施されることができる装置を示す概略図である。 本発明に従うカプチーノ起泡物（実施例１）の、走査型電子顕微鏡で撮られた写真である。 本発明に従う冷可溶性粉末（実施例２）の、走査型電子顕微鏡で撮られた写真である。 従来技術に従う冷可溶性粉末の写真である。 本発明に従って調製された多種類の粉末および従来技術に従う粉末の溶解挙動を示すグラフである。

Claims (20)

1. 水性液状組成物から食用粒子を調製する方法であって、該組成物がさらに粒子を生成する成分を含有し、該組成物がエマルションであり、該組成物中の水以外の溶媒および食用油と水との重量比が０：１〜１：２であり、かつ、該組成物が超臨界媒体と接触されて水が該粒子を生成する成分から分離され、その結果、階層構造を有する粒子を生成する、方法。
2. 該方法が該組成物を超臨界媒体と接触させることによって該組成物から水を除去して、その結果、階層構造を有する乾燥された粒子を生成することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 生成された粒子が、人の消費に不適当である有機溶媒を本質的に含んでいない、請求項１または２に記載の方法。
4. 組成物を超臨界媒体と混合しそして混合物を析出空間中にスプレーすることによって、該組成物が霧化される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 粒子の生成が、最低限でも超臨界媒体の臨界点に相当する温度および最大限でも２２０℃の温度において行われる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 粒子の生成が、最低限でも超臨界媒体の臨界点に相当する圧力および最大限でも５００バールの圧力において行われる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 組成物が、水性連続相中の油および／または脂肪のエマルションである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 組成物が、気体または気体の混合物と混合され、かつ、該気体または該気体の混合物を含有する粒子が形成される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 超臨界媒体が、超臨界二酸化炭素および／または超臨界亜酸化窒素を含んでいる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 組成物が、食品および食品添加物から成る群から選択された、粒子を生成するための少なくとも１の成分を含んでいる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 粒子が食品または食品のための添加物である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 粒子が超臨界媒体から分離される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 分離が、フィルターおよび／またはサイクロンを使用して行われる、請求項１２に記載の方法。
14. 超臨界媒体が、該超臨界媒体からの水の除去後、該超臨界媒体を組成物と接触させるために再使用される、請求項１２または１３に記載の方法。
15. 水以外の溶媒および食用油と水との重量比が、０：１〜１：１０である、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 連続方法によって行われる、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 中空状または多孔性の粒子が形成される、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法。
18. エマルションの水含有量が組成物の合計重量当たり１０〜５０重量％である、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の方法。
19. 粒子を生成するための成分が脂肪を含んでいる、請求項１０に記載の方法。
20. 請求項１〜１９のいずれか１項に記載の方法によって得られることができる粒子。

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