JP5388414B2 - 粉末の造粒方法 - Google Patents

Description

本発明は、粉末の造粒方法に関する。詳細には、水溶性高分子などの粉末の造粒方法に関し、水に溶解する際、スパーテルなどによる手撹拌といった弱い撹拌条件においても、水溶性高分子などの粉末がランピング（ダマ）を起こさずに容易に溶解する粉末の造粒方法に関する。

キサンタンガム、グァーガムなどの水溶性高分子を水ないしは液状食品に粉末のまま溶解させる際に、いわゆるランピングが生じて、液体に粉末が非常に溶解しにくくなることが知られている。ランピングとは、粉末を水溶液中に添加した時、当該粉末の集合体の表面部分だけが水和、溶解し、当該集合体の内部まで水分が移行しないことにより形成されるもので、別名、継粉、ダマなどと呼ばれている。このようなランピングが起こると、なかなか水に溶解せず、完全に溶解させるには、攪拌強度を上げたり、時間を長くしたりといったことが必要である。

一方、特許文献１には、カッパ型及び／又はイオタ型カラギーナンを用いた場合の継粉防止剤としてグルコン酸カルシウムを用いることができること、特許文献２には、キサンタンガムとローカストビーンガムを必須成分として含むことを特徴とする高齢者用食品のための増粘・ゲル化両用組成物が開示されており、高齢者用食品にグルコン酸ナトリウム、グルコン酸カルシウムなどの塩類を併用することにより、キサンタンガムとローカストビーンガムのゲル強度が相乗的に強化される他、塩類の添加により飲食物に対する分散性が改良できる旨が記載されている。

しかし、特許文献１及び２にはグルコン酸塩を添加してカッパ型及び／又はイオタ型カラギーナンや、キサンタンガム及びローカストビーンガムの飲食物に対する分散性を向上できることが開示されているものの、グルコン酸やグルコン酸塩を含有する溶液をバインダーとして粉末を造粒することについて一切記載も示唆もされていない。更には、たとえグルコン酸やグルコン酸塩を、水溶性高分子を含有する組成物に単純混合した場合には、粉末のランピング防止効果は十分なものとはいえず更に改良の余地があった。

一方、従来粉体原料をつなぎ成分（バインダー）によって圧着一体化した顆粒を製造することが行われており、一般に乾燥状態の造粒物を製造する手段として流動層造粒装置などが用いられている。流動層造粒による造粒機構は、流動層内で基材となる粉粒体を流動状態に保ち、この流動層内にバインダー液を噴霧して、粉体同士をバインダーによって結着させ乾燥して造粒するものである（非特許文献１）。そして、造粒時に使用するバインダー液としては、水を使用したり、またデキストリン等の水溶性高分子を含む水溶液を使用する方法（特許文献３）等がとられているが、造粒後の造粒化粉末を水に溶解した際のランピング（ダマ）防止効果は不十分であり、更なる改良が期待されている。

特開２００３−１０４９１２号公報 特開２０００−２７０７９２号公報 特開２００４−４９２２５号公報 日本粉体工業技術協会編集「造粒ハンドブック」（オーム社、２８ ３ページ、１９９１年３月１０日発行

本発明はかかる事情に鑑みて開発されたものであり、粉末、特に水溶性高分子粉末が水中でランピングを起こさず容易に溶解するための粉末の造粒方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、粉末、特には水溶性高分子の粉末造粒時に、グルコン酸及び／又はその塩を含有する水溶液をバインダーとして用いることにより、この造粒した粉末造粒品を水に溶解した際、水中でランピングを起こさず、容易に溶解できることを見出して本発明に至った。

本発明は、以下の態様を有する粉末の造粒方法に関する；
項１．グルコン酸及び／又はその塩を含有する水溶液をバインダーとして用いることを特徴とする粉末の造粒方法。
項２．粉末が水溶性高分子の粉末である、項１に記載の粉末の造粒方法。
項３．項１又は２のいずれかに記載の方法で造粒された易溶性顆粒組成物。

本発明の造粒方法により造粒した顆粒状組成物は、水に溶解した際、スパーテルなどによる手撹拌といった弱い撹拌条件においても、ランピングを起こさずに容易に溶解させることができる。

本発明に係る粉末の造粒方法は、グルコン酸及び／又はその塩を含有する水溶液をバインダーとして用いることを特徴とする。ここで、本発明で用いるグルコン酸塩の、塩の種類は特に限定されず各種グルコン酸塩を用いることができるが、例えば、アルカリ金属塩（例えばナトリウム塩、カリウム塩など）、アルカリ土類金属塩（例えばカルシウム塩、マグネシウム塩など）、マンガン、ニッケル、クロム、鉄、銅、亜鉛等が挙げられる。本発明では中でも、グルコン酸ナトリウム、グルコン酸カリウム、及びグルコン酸カルシウムから選ばれる１種以上を好適に用いることができる。

バインダーとして用いる水溶液中の上記グルコン酸及び／又はその塩の添加量としては、グルコン酸塩の溶解度に応じて適宜調節することが可能であるが、具体的には、水溶液中のグルコン酸及び／又はその塩の添加量が、０．１〜６０質量％、好ましくは０．３〜３０質量％、より好ましくは０．５〜２０質量％となるように用いることが好ましい。ここでグルコン酸及び／又はその塩の添加量が０．１質量％未満であると、造粒に時間がかかってしまう場合がある。

なお、バインダーとして用いるグルコン酸及び／又はその塩を含有する水溶液は、目的の造粒を行う粉末に対し、１０〜１００質量％、好ましくは２０〜６０質量％となるように添加することが好ましい。水溶液の添加量が極端に少ないと造粒が不十分となることがあり、水溶液の添加量が極端に多いと、多量の水分を含むため乾燥に時間がかかるなど、作業性が悪くなることがある。なお、造粒を行う粉末に対するグルコン酸及び／又はその塩の添加量としては、０．１〜１０質量％、好ましくは０．５〜５質量％を好適な例として挙げることができる。

また、本発明で用いるバインダーは、本発明の効果を奏する限りにおいて、上述の特定グルコン酸及び／又はその塩を含有する以外に、デキストリン、キサンタンガム、グァーガム、プルラン、塩化カリウムなどの任意成分を配合することもできる。

本発明で造粒する粉末は、特に粉末状の組成物であれば特に限定されないが、好ましくは、水溶性高分子、更にはゲル化及び／又は増粘する性質を有する水溶性高分子の粉末の造粒に適している。本発明に係る造粒方法をとることにより、特にランピングが多発する水溶性高分子、更にはゲル化及び／又は増粘する性質を有する水溶性高分子のランピングを防止することが可能となり、スパーテルなどによる手撹拌といった弱い撹拌条件においても顕著に水溶性高分子のランピングを防止することが可能となった。

ゲル化及び／又は増粘する性質を有する水溶性高分子の粉末としては、具体的には、キサンタンガム、ガラクトマンナン（グァーガム、ローカストビーンガム、タラガム等）、カラギナン、カシアガム、グルコマンナン、ネイティブ型ジェランガム、脱アシル型ジェランガム、タマリンドシードガム、ペクチン、ゼラチン、トラガントガム、カラヤガム、アラビアガム、ガティガム、サイリウムシードガム、マクロホモプシスガム、寒天、アルギン酸類（アルギン酸、アルギン酸塩）、カードラン、プルラン、メチルセルロース（ＭＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）ナトリウム、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）等のセルロース誘導体、水溶性ヘミセルロース、大豆多糖類、加工・化工でん粉、未加工でん粉（生でん粉）、デキストリンなどから選ばれる１種又は２種以上を挙げることができる。

中でも、キサンタンガムや、グァーガム、ローカストビーンガム、タラガム等のガラク
トマンナン及びカラギナンから選ばれる１種又は２種以上の水溶性高分子粉末を使用する
ことが好ましい。

本発明の造粒方法であるが、前述のバインダーとして用いる水溶液を使用する以外は常法により製造できる。例えば、流動層造粒、転動式造粒、攪拌造粒などがある。本発明では中でも、流動層造粒法により製造するのが好ましい。流動層造粒による製造方法として、以下の方法を例示することができる。例えば、粉体を造粒機にいれ、下方から熱風を送り込むことで、粉体を流動させる。この流動層に前述のバインダー液をノズル噴霧し、粉体表面に均一にバインダー液を付着させ、粉体を結着させ、これを乾燥させることにより顆粒を製造する方法を挙げることができる。

更に、本発明は、前述の方法により製造された粉末、特には水溶性高分子粉末のラン
ピングが防止された易溶性顆粒組成物に関する。

本発明の易溶性顆粒組成物は、少なくとも前記成分を含有するものであればよいが、本
発明の効果を奏する限りにおいて、他に任意の成分を配合することもできる。

本発明の易溶性顆粒組成物には、食品原材料は無論のこと、効果を妨げない範囲におい
て、他の食品添加物、例えば、L-グルタミン酸ナトリウム、L-アスパラギン酸ナトリウム
等のアミノ酸またはその塩、５'-イノシン酸二ナトリウム等の核酸またはその塩、クエン
酸一カリウム等の有機酸またはその塩、および塩化カリウム等の無機塩類に代表される調
味料；カラシ抽出物、ワサビ抽出物、およびコウジ酸等の日持向上剤；シラコたん白抽出
物、ポリリシン、およびソルビン酸、安息香酸等の保存料；α、βアミラーゼ、α、βグ
ルコシダ−ゼ、パパイン等の酵素；クエン酸、フマル酸、コハク酸等のｐＨ調整剤；ショ
糖脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、有機酸モノグリセリド、レシチン等の乳
化剤；香料；β-カロチン、アナトー色素等の着色料：膨張剤；乳清たん白質、大豆たん
白質等のたん白質；ショ糖、果糖、還元デンプン糖化物、エリスリトール、キシリトール
等の糖類；スクラロース、ソーマチン、アセスルファムカリウム、アスパルテーム等の甘
味料；ビタミンＡ、ビタミンＥ、ビタミンＫ等のビタミン類；鉄、カルシウム等のミネラ
ル類等を添加することができる。

例えば、キサンタンガムのような増粘性を示す水溶性高分子粉末を使用して造粒した易
溶性顆粒組成物を水や既存の液状食品に添加すると、常温の液状食品にも容易に溶解し、
急激に高い粘度を発現する。しかも、保水性に優れ、食塊形成能（口中での食品のまとま
りやすさ）がよく、付着性の少ない物性を持った食品とすることができる。即ち、食品に
添加する咀嚼・嚥下困難者用補助組成物として、これらの性質は咀嚼・嚥下困難者用食品
に要求される食感的および機能的性質を十分に満足するものであり、咀嚼・嚥下困難者用
食品に適した易溶性顆粒組成物となる。

本発明の易溶性顆粒組成物を添加する対象食品として、例えば、水、牛乳、乳飲料、乳
酸菌飲料、果汁入り清涼飲料、炭酸飲料、果汁飲料、菜汁飲料、茶飲料、スポーツ飲料、
機能性飲料、ビタミン補給飲料、栄養補給バランス飲料、粉末飲料、赤ワイン等の果実酒
、コンソメスープ、ポタージュスープ、クリームスープ、中華スープ等の各種スープ、味
噌汁、清汁、シチュウ、カレー、グラタンなどのスープ類等の液状の最終食品を挙げるこ
とができ、これらに直接添加して増粘させることができる。

更には、各種加工食品の製造時に本発明の易溶性顆粒組成物を添加することもできる。
例えば、アイスクリーム、アイスミルク、ラクトアイス、シャーベット、氷菓等の冷菓類
；カスタードプリン，ミルクプリン及び果汁入りプリン等のプリン類、ゼリー、ババロア
及びヨーグルト等のデザート類；チューインガムや風船ガム等のガム類（板ガム、糖衣状
粒ガム）；マーブルチョコレート等のコーティングチョコレートの他、イチゴチョコレー
ト、ブルーベリーチョコレート及びメロンチョコレート等の風味を付加したチョコレート
等のチョコレート類；ソフトキャンディー（キャラメル、ヌガー、グミキャンディー、マ
シュマロ等を含む）、タフィ等のキャラメル類；ソフトビスケット、ソフトクッキー等の
菓子類；セパレートドレッシングやノンオイルドレッシングなどのドレッシング、ケチャ
ップ、たれ、ソースなどのソース類；ストロベリージャム、ブルーベリージャム、マーマ
レード、リンゴジャム、杏ジャム、プレザーブ等のジャム類；シロップ漬のチェリー、ア
ンズ、リンゴ、イチゴ等の加工用果実；ハム、ソーセージ、焼き豚等の畜肉加工品；魚肉
ハム、魚肉ソーセージ、魚肉すり身、蒲鉾、竹輪、はんぺん、薩摩揚げ、伊達巻き、鯨ベ
ーコン等の水産練り製品；うどん、冷麦、そうめん、ソバ、中華そば、スパゲッティ、マ
カロニ、ビーフン、はるさめ及びワンタン等の麺類；その他、各種総菜類等を挙げることができる。

また、このような一般食品に加えて、蛋白質・リン・カリウム調整食品、塩分調整食品
、油脂調整食品、整腸作用食品、カルシウム・鉄・ビタミン強化食品、低アレルギー食品
、濃厚流動食、ミキサー食、及びキザミ食等の特殊食品や治療食を挙げることができる。

以下、本発明の内容を以下の実施例、比較例等を用いて具体的に説明するが、本発明は
これらに何ら限定されるものではない。また、特に記載のない限り「部」とは、「質量部
」を意味するものとする。文中「＊」印のものは、三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製、文中「※」印は三栄源エフ・エフ・アイ株式会社の登録商標であることを示す。

実験例１−（１）易溶性顆粒組成物の調製
表１に示す処方に従って、水溶性高分子製剤（ビストップ※Ｄ−３０００−ＤＦ−Ｃ＊、キサンタンガム含有製剤）、デキストリンの粉体混合物、及びグルコン酸ナトリウム、グルコン酸カリウムを適宜混合した粉体５００ｇを流動層造粒機に投入し、バインダーとして表１に記載のバインダー液を使用して流動層造粒を行い、易溶性顆粒組成物を得た。グルコン酸塩は、バインダー液（実施例１、２）あるいは上記粉体混合物（比較例３、４）に添加した。グルコン酸塩を粉体混合物に添加する場合はイオン交換水を用いて造粒した。粉体混合物５００ｇに対し、バインダー液１５０ｇを噴霧した。なお、調製された易溶性顆粒組成物（実施例１〜２、比較例１〜４）の粒径はいずれも２５０〜１０００μｍ程度であった。

実験例１−（２）水への溶解性試験
２００ｍｌのビーカーに２０℃のイオン交換水各１００ｍｌを用意した。各ビーカーに実験例１−（１）で調製した易溶性顆粒組成物２ｇ（実施例１〜２、比較例１〜４）を加え、１０秒間静置させた後にスパーテルで３０秒間攪拌し、攪拌後の溶液の状態を観察した。表１に攪拌後のランピングの状態を示す。なお、評価は表２の基準に従って行った。

表１より、グルコン酸ナトリウム、グルコン酸カリウムを含有する水溶液をバインダーとして用いて水溶性高分子を造粒することにより、水中に溶解した際にダマがなく、非常に良好な分散性を示す易溶性顆粒組成物となった（実施例１、２）。一方、バインダーとして、イオン交換水や１０％デキストリン溶液を用いた場合は（比較例１、２）、水溶性高分子のランピングを防止することができず、易溶性顆粒組成物を水中に溶解させた際に多量のダマが生じ、いったん生じたダマは強い攪拌を加えてもなかなか溶解しなかった。また、同じグルコン酸塩を用いた場合であっても、単に水溶性高分子と粉体混合し、イオン交換水をバインダーとして造粒して易溶性顆粒組成物を調製した場合は（比較例３、４）、水溶性高分子の水中でのランピングを防止することはできず、ダマが多量に発生し、水中に容易に溶解する易溶性顆粒組成物を調製することができなかった。以上の結果から、グルコン酸及び／又はその塩が水溶性高分子のランピング防止に効果があり、その効果はバインダー液に添加した場合にのみ顕著であることがわかった。

本発明により、手攪拌といった弱い攪拌条件においても、粉末、特には水溶性高分子がランピングを起こさず水中に容易に溶解することができる粉末の造粒方法を提供する。

Claims (2)

1. キサンタンガム粉末に対して、グルコン酸及び／又はその塩を０．１〜１０質量％含有する水溶液をバインダーとして用いることを特徴とする、キサンタンガム粉末の造粒方法。
2. キサンタンガム粉末に対して、グルコン酸及び／又はその塩を０．１〜１０質量％含有する水溶液をバインダーとしてキサンタンガム粉末を造粒することを特徴とする、キサンタンガム粉末のランピング防止方法。