JP5912012B2 - 無水アルケニルコハク酸ハーフエステル乳化剤 - Google Patents
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Description
本願は、2009年11月25日に米国特許商標庁に提出された米国本特許出願第12/626,463号および2010年1月14日に米国特許商標庁に提出された米国本特許出願第12/687,782号の継続出願であり、これらに対する優先権を主張するものである。
別の実施形態では、該デンプン乳化剤製品の水流動度は65以下である。
別の実施形態では、該デンプン乳化剤製品の水流動度は40以下である。
別の実施形態では、該デンプン乳化剤製品の水流動度は20以下である。
別の実施形態では、該デンプン乳化剤製品の平均粒径は、PID・ELS(polarization intensity differential plus elastic light scattering) (Beckman Coulter LS 13 320 Aqueous Module)により評価した場合に、1ミクロン未満として特徴付けることができる。
別の実施形態では、試験水中油型エマルションは、該デンプン乳化剤製品を唯一の乳化剤として用いて製造され、ここで試験水中油型エマルションの油付加量は24重量%である。
a.PID・ELS(polarization intensity differential plus elastic light scattering)により評価した場合に、57℃で24時間後に該試験水中油型エマルションの油粒子に1ミクロンを超えるものが約5%以下であること、および
b.BP DV−1(Brookfield Programmable DV-1)粘度計により評価した場合に、5℃で約1週間保存した後に該試験水中油型エマルションのブルックフィールド粘度が約2Pa・s(約2000cps)であること
を特徴とする。
別の実施形態では、デンプンと油と水を含んでなり、該デンプンがオクテニル無水コハク酸のハーフエステルであるエマルションが開示される。
別の実施形態では、デンプンと油と水を含んでなり、該デンプンの水流動度が40以下であるエマルションが開示される。
別の実施形態では、デンプンと油と水を含んでなり、該デンプンがオクテニル無水コハク酸のハーフエステルであり、該デンプンの水流動度が40以下であるエマルションが開示される。
別の実施形態では、デンプンと油がエマルション中に1:4の比率で存在し、該油が該エマルションに対して20重量%の量で存在するエマルションが開示される。
別の実施形態では、デンプンと油がエマルション中に1:4の比率で存在し、該油が該エマルションに対して24重量%の量で存在するエマルションが開示される。
別の実施形態では、デンプンと油がエマルション中に1:6の比率で存在し、該油が該エマルションに対して20重量%の量で存在するエマルションが開示される。
別の実施形態では、デンプンと油がエマルション中に1:6の比率で存在し、該油が該エマルションに対して24重量%の量で存在するエマルションが開示される。
「アルケニル無水コハク酸のハーフエステル」とは、アルケニル無水コハク酸誘導体によるデンプンの化学修飾により製造される誘導体を意味する。一例では、アルケニル無水コハク酸のハーフエステルは、デンプンに存在するアルコール基と環状無水物を反応させ、そして該環状無水物の環状構造を開環し、例えば下記のダイアグラム(そこではStOH=デンプン)においてハーフアシッド、ハーフエステルを形成させることにより製造することができる。
「OSA」とは、オクテニル無水コハク酸を意味する。
「デンプン含有製品」とは、限定されるものではないが、フラワー(flour)、粗粉を含むデンプンを含有するいずれの製品も意味する。
「油付加量(oil load)」とは、エマルション全体に対する、エマルション中の油の量を意味するものとし、重量%で示す。
該デンプンは可溶化される。該デンプンは、例えば、化学的、酵素的または物理的処理により可溶化され得る。
本発明の一実施形態において、可溶化は変換デンプンをもたらし得る。変換は、本発明の乳化剤製品が75より大きい水流動度を持たない限り、いずれの程度であってもよい。
可溶化デンプンは化学的に誘導体化される。
該デンプンは、本発明の乳化剤製品の粘度を低くするために変換することができる。
一実施形態では、変換は熱による。
一実施形態では、変換は剪断による。
変換は誘導体化の前または後のいずれに行ってもよい。一実施形態では、変換は誘導体化の前である。
変換は、本発明の乳化剤製品が75より大きい水流動度を持たない限り、いずれの程度であってもよい。
さらなる実施形態では、該デンプンは意図的には変換されない。
1)PID・ELS(polarization intensity differential plus elastic light scattering)により評価した場合に、57℃(134.6°F)で24時間後に該試験エマルションの油粒子に1ミクロンを超えるものが約5%以下であること、および
2)BP DV−1(Brookfield Programmable DV-1)粘度計により評価した場合に、5℃(41°F)で約1週間保存した後に試験エマルションのブルックフィールド粘度が約2000cps未満であること
を特徴とする。
他の任意の成分をエマルションに加えてもよい。一実施形態では、分散(油)相に抗酸化剤を加える。
エマルションはまた、限定されるものではないが、噴霧乾燥、押出および噴霧冷却を含む当技術分野で公知の技術により、カプセル化形態として製造してもよい。
カプセル化製品は粉末として有効に保存することができ、水に加えた場合など、有意な水分に曝された際に、自発的にカプセル用材料を放出する。
紙製品としては、限定されるものではないが、おむつ、生理用ナプキン、ペーパータオル、ティッシュおよびトイレットペーパーが挙げられる。
家庭用製品としては、限定されるものではないが、クリーナー、洗剤、繊維柔軟剤および芳香剤が挙げられる。
該アルケニル無水コハク酸のデンプンハーフエステルの水流動度が75以下であり、
該アルケニル無水コハク酸のデンプンハーフエステルが分散相プロセスにより製造され、かつ
該アルケニル無水コハク酸のデンプンハーフエステルを用いて、唯一の乳化剤として、該アルケニル無水コハク酸のデンプンハーフエステルをアルケニル無水コハク酸のデンプンハーフエステル:油の重量比1:4で、油付加量20重量%として含む試験水中油型エマルションを製造する場合に、該試験水中油型エマルションが少なくとも以下:
a)PID・ELS(polarization intensity differential plus elastic light scattering)により評価した場合に、57℃で24時間後にエマルションの油粒子に1ミクロンを超えるものが約5%以下であること、および
b)BP DV−1(Brookfield Programmable DV-1)粘度計により評価した場合に、5℃で約1週間保存した後にエマルションのブルックフィールド粘度が約2Pa・s(約2000cps)未満であること
を特徴とする、乳化剤製品。
3.前記デンプンの水流動度が65以下である、実施形態1の乳化剤製品。
4.前記デンプンの水流動度が40以下である、実施形態1の乳化剤製品。
5.前記デンプンの水流動度が20以下である、実施形態1の乳化剤製品。
6.前記デンプンがオクテニル無水コハク酸のハーフエステルであり、前記デンプンの水流動度が40以下である、実施形態1の乳化剤製品。
8.試験水中油型エマルションのデンプンハーフエステルのアルケニル無水コハク酸:油の重量比が1:6である、実施形態1の乳化剤製品。
9.試験水中油型エマルションの油付加量が24重量%である、実施形態1の乳化剤製品。
水;および
実施形態1の乳化剤製品
を含んでなる、エマルション。
12.前記乳化剤製品の水流動度が65以下である、実施形態10のエマルション。
13.前記乳化剤製品の水流動度が40以下である、実施形態10のエマルション。
14.前記乳化剤製品がオクテニル無水コハク酸のハーフエステルであり、前記乳化剤製品の水流動度が40以下である、実施形態10のエマルション。
16.前記デンプンおよび油がエマルション中に1:4の比率で存在し、該油が該エマルションに対して20重量%の量で存在する、実施形態10のエマルション。
17.前記乳化剤製品および油がエマルション中に1:4の比率で存在し、該油が該エマルションに対して24重量%の量で存在する、実施形態10のエマルション。
19.前記乳化剤製品および油がエマルション中に1:6の比率で存在し、該油が該エマルションに対して20重量%の量で存在する、実施形態10のエマルション。
20.前記乳化剤製品および油がエマルション中に1:6の比率で存在し、該油が該エマルションに対して24重量%の量で存在する、実施形態10のエマルション。
エマルション粒径は、Beckman Coulterにより作製され、0.04μm〜2000μmの間の粒径測定値較正の動的範囲を提供するための精密ソフトウエアパッケージとともにPIDS(Polarization Intensity Differential Scattering)技術を組み込んでいるLS 13 230を用いて測定した。
粘度測定は、与えられた測定条件(スピンドルS63、60rpmで、回転開始の15秒後に読み取り値を取得)でBP DV−1(Brookfield Programmable DV-1)粘度計を用いて行った。DV−Iの作動の原理は、較正されたばねによってスピンドル(試験流体に浸漬されている)を運転または回転させることである。このスピンドルに対する流体の粘性抗力が、ばねのたわみによって測定される。ばねのたわみは、内部較正によって抗力を試験流体の粘度へ変換する回転変換器を用いて測定される。測定範囲(センチポアズまたはミリパスカル秒)は、スピンドルの回転速度、スピンドルの大きさと形状、中でスピンドルが回転する容器および較正済みのばねのフルスケールトルクによって決定される。粘度測定は、幅5.72cm(2.25インチ)×高さ12.7cm(5インチ)の寸法を有する3.5kg(8オンス)の背の高いガラス瓶に入った22℃(71.6°F)のサンプルで行った。粘度計は水平に置き、〜10分間温めた。選択したスピンドルを所定の時間(15秒)、対象とするサンプル中で回転させた。試験流体の粘度はセンチポアズで表示した。
高い油付加/乳化剤比を乳化する、また、安定なエマルション粘度を維持する上での本発明のデンプン乳化剤製品の有効性を下記の表1に示すように調べた。下記の表1のサンプルは全て、2つの方法のうち1つを用いて製造した。即ち、(1)OSA誘導体化分散相(DP)乳化剤であって、そこでは(a)顆粒デンプンを(b)水溶液中でスラリーとし、(c)ジェットクッキングにより可溶化し、(d)可溶化後のどこかの段階においてOSAで誘導体化し、(e)噴霧乾燥させた。また(2)OSA誘導体化顆粒乳化剤であって、そこでは(a)顆粒デンプンを(b)水溶液中でスラリーとし、(c)OSAで誘導体化し、(d)OSAでの誘導体化後のどこかの段階においてジェットクッキングにより可溶化させ、(e)噴霧乾燥させた。尚、N3700はNATIONAL(登録商標)3700デンプンであり、PG2000はPURITY(登録商標)GUM2000デンプンであり、PG1773はPURITY(登録商標)GUM1773デンプン(3種類のデンプンは全てNational Starch LLC, Bridgewater, NJから市販されている)(ETENIA(商標)は商標であり、オランダ Veendmの AVEBE から市販されている)である。
なお、上記の方法(2)は、比較例である。
種々のデンプン供給源に由来する種々のOSA誘導体化分散相乳化剤を用いて製造し、高油付加(24%)エマルション条件にさらした本発明の乳化剤の高油付加(24%)性能を評価した。サンプルは8kg(無水)デンプンを12リットルの水道水でスラリーにすることにより作製した。次に、このスラリーを、ハイドロヒータ(Hydroheater)(Hydro-Thermal Corporation, Milwaukee, WI)クッキングチャンバーを用い、およそ154℃(310°F)でジェット調理し、固形分30%のジェット調理デンプン分散液を得た(軽く希釈した後、固形分24.5%で1つのワキシーコーンスターチ調理を行った)。
実施例3A:分散させ、OSA誘導体化した後、酵素変換したデンプンの乳化剤
本実施例は、飲料用フレーバーの乳化に使用するための、本発明の酵素変換デンプンの製造を示す。OSA誘導体化分散相乳化剤は、まず、そのままの固形分40%のワキシートウモロコシデンプンを水道水でスラリーとし、このスラリーにデンプン重量に対して0.25%のリン酸を加えることにより作製した。次に、このスラリーをおよそ154℃(310°F)でジェット調理し、乾燥固形分30%の可溶化デンプン分散液を得た。その後、可溶化デンプン分散液を一定温度の浴槽中に置き、一定の攪拌を行いながら、40℃(104°F)に維持した。その後、この可溶化デンプンに、そのままのデンプン重量に対して2.5%のOSA試薬を2時間かけて滴下し、可溶化デンプンを誘導体化した。このOSA誘導体化工程中、pHは、3%NaOHを用いて7.5に維持した。30分間、pHを維持するために3%NaOHを添加する必要なくなったところで(デンプンによるOSAの誘導体化反応が完了したことを示す)、次に、希HClでpH5.5に調整した。
この材料は、デンプンのOSA誘導体化の前に0.3%OPTIMALT(登録商標)BBA β−アミラーゼ処理を行うこと以外は、実施例3Aと同様にして製造した。
実施例3Aおよび3Bに従って製造したデンプン乳化剤製品を用いたオレンジオイルエマルションを次のように製造した。
250gの各噴霧乾燥デンプンを、ベンチトップミキサーで583.3gの蒸留水と混合した。このミキサーを速度ダイアル設定30で2分間振盪させながら、1倍量のオレンジオイル(Givaudan から入手した1倍量オレンジオイル166.7g)を渦の中心に加えた。油を加えた後、速度を最大設定まで高め、さらに3分間混合した。
Claims (10)
- アルケニル無水コハク酸のデンプンハーフエステルを含んでなる乳化剤製品であって、 当該アルケニル無水コハク酸のデンプンハーフエステルにおいて、
該アルケニル無水コハク酸のデンプンハーフエステルの水流動度が8.06%の固形分レベルにおいて75以下であり、
該アルケニル無水コハク酸のデンプンハーフエステルが分散相プロセスにより製造され、ここで、当該分散相プロセスはデンプンを十分に可溶化し、そして当該十分に可溶化されたデンプンをエステル化することを含み、かつ
該アルケニル無水コハク酸のデンプンハーフエステルを用いて、試験水中油型エマルションを製造する場合に、該試験水中油型エマルションが少なくとも:
a)PID・ELS(polarization intensity differential plus elastic light scattering)により評価した場合に、57℃で24時間後にエマルションの油粒子に1ミクロンを超えるものが5%以下であること、および
b)BP DV-1(Brookfield Programmable DV-1)粘度計により評価した場合に、5℃で1週間保存した後にエマルションのブルックフィールド粘度が2Pa・s(2000cps)未満であること、
を特徴とし、
ここで、前記試験水中油型エマルションが、唯一の乳化剤としてアルケニル無水コハク酸のデンプンハーフエステルを用いて、前記アルケニル無水コハク酸のデンプンハーフエステル(修飾されたデンプン):油の重量/重量比と油負荷が下記(a)、(b)、(c)又は(d)のいずれか、
修飾されたデンプン:油 油負荷
(a) 1:6 24重量%
(b) 1:6 12重量%
(c) 1:5 24重量%
(d) 1:4 24重量%
であり、そして48重量/重量%の1×オレンジオイル、12重量/重量%の5×オレンジオイル及び40重量/重量%のエステルガムから成る油を用いて調製されるものである、乳化剤製品。 - 前記アルケニル無水コハク酸のデンプンハーフエステルがオクテニル無水コハク酸のハーフエステルである、請求項1に記載の乳化剤製品。
- 前記アルケニル無水コハク酸のデンプンハーフエステルの水流動度が20以下である、請求項1または2に記載の乳化剤製品。
- 前記アルケニル無水コハク酸のデンプンハーフエステルがオクテニル無水コハク酸のハーフエステルであり、該乳化剤製品の水流動度が40以下である、請求項1に記載の乳化剤製品。
- 前記試験水中油型エマルションの油粒子の平均粒径が、PID・ELS(polarization intensity differential plus elastic light scattering) (Beckman Coulter LS 13 320 Aqueous Module)により評価した場合に、1μm未満として特徴付けることができる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の乳化剤製品。
- 前記試験水中油型エマルションの前記アルケニル無水コハク酸のデンプンハーフエステル:油の重量/重量比が1:6である、請求項1に記載の乳化剤製品。
- 前記試験水中油型エマルションの油付加量が24重量%である、請求項1または6に記載の乳化剤製品。
- 油;
水;および
請求項1〜7のいずれか一項に記載の乳化剤製品、
を含んでなる、エマルション。 - 前記乳化剤製品および油がエマルション中に1:4の比率で存在し、該油が該エマルションに対して24重量%の量で存在する、請求項8に記載のエマルション。
- 前記乳化剤製品および油がエマルション中に1:6の比率で存在し、該油が該エマルションに対して24重量%の量で存在する、請求項8に記載のエマルション。
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