JP6457171B2 - セルロース複合体 - Google Patents
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Description
(1) セルロース、化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類、及び化学的架橋構造を有する化合物からなる吸水性粒子を含むセルロース複合体であって、
純水100mlに炭酸水素ナトリウム0.45gを溶解させた水溶液に、該セルロース複合体を1質量%分散させたときの粘度が10mPa・s以上であるセルロース複合体。
(2) 前記吸水性粒子の飽和吸水量が3ml/g以上である上記(1)のセルロース複合体。
(3) 前記吸水性粒子の含有量が0.5〜15質量%である、上記(1)又は(2)のセルロース複合体。
(4) 前記化学的架橋構造を有する化合物がカルボキシメチルセルロースカルシウムである、上記(1)〜(3)のいずれかのセルロース複合体。
(5) 前記セルロース/前記化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類の配合比が、50〜99質量部/1〜50質量部である、上記(1)〜(4)のいずれかのセルロース複合体。
(6) 前記セルロース、前記化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類、及び前記化学的架橋構造を有する化合物からなる吸水性粒子を複合化する工程を含む、上記(1)〜(5)のいずれかのセルロース複合体を製造する方法。
本発明において、「セルロース」とは、セルロースを含有する天然由来の水不溶性繊維質物質である。原料としては、木材、竹、麦藁、稲藁、コットン、ラミー、バガス、ケナフ、ビート、ホヤ、バクテリアセルロース等が挙げられる。原料として、これらのうち1種の天然セルロース系物質を使用しても、2種以上を混合したものを使用することも可能である。
本発明に用いるセルロースとしては、平均重合度が500以下の結晶セルロースが好ましい。平均重合度は、「第14改正日本薬局方」(廣川書店発行)の結晶セルロース確認試験(3)に規定される銅エチレンジアミン溶液による還元比粘度法により測定できる。平均重合度が500以下ならば、陰イオン性多糖類との複合化の工程において、セルロース系物質が攪拌、粉砕、摩砕等の物理処理を受けやすくなり、複合化が促進されやすくなるため好ましい。より好ましくは、平均重合度は300以下、さらに好ましくは、平均重合度は250以下である。平均重合度は、小さいほど複合化の制御が容易になるため、下限は特に制限されないが、好ましい範囲としては10以上である。
平均重合度を制御する方法としては、加水分解処理等が挙げられる。加水分解処理によって、セルロース繊維質内部の非晶質セルロースの解重合が進み、平均重合度が小さくなる。また同時に、加水分解処理により、上述の非晶質セルロースに加え、ヘミセルロースや、リグニン等の不純物も、取り除かれるため、繊維質内部が多孔質化する。それにより、混練工程等で、セルロースと陰イオン性多糖類に機械的せん断力を与える工程において、セルロースが機械処理を受けやすくなり、セルロースが微細化されやすくなる。その結果、セルロースの表面積が高くなり、陰イオン性多糖類との複合化の制御が容易になる。
水溶液を使用し、100℃以上、加圧下で、10分以上セルロースを処理するという条件が挙げられる。この条件のとき、酸等の触媒成分がセルロース繊維内部まで浸透し、加水分解が促進され、使用する触媒成分量が少なくなり、その後の精製も容易になる。
本発明のセルロース複合体中のセルロースは、微細な粒子状の形状であることが好ましい。セルロースの粒子形状は、本発明のセルロース複合体を1質量%濃度で純水懸濁液とし、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED−7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)で分散させた水分散体を、0.1〜0.5質量%に純水で希釈し、マイカ上にキャストし、風乾されたものを高分解能走査型顕微鏡(SEM)、又は原子間力顕微鏡(AFM)で計測された際に得られる
粒子像の長径(L)と短径(D)とした場合の比(L/D)で表され、100個〜150個の粒子の平均値として算出される。
本発明における多糖類は、単糖類がα又はβ結合し、主鎖または側鎖を構成する化合物をいう。単糖類としては、グルコース、ガラクトース、マンノース、キシロースなどの糖以外に、デオキシ糖、N−アセチルグルコサミンなどのアミノ糖、チオ糖、グルコン酸、ガラクツロン酸、マンヌロン酸などの糖酸、糖アルコールも含む。水中で陽イオンが遊離し、それ自身が陰イオンとなる多糖類を陰イオン性多糖類と呼ぶ。本発明において陰イオン性多糖類を用いることで、セルロースとの複合化がより促進されるため好ましい。
上述の陰イオン性多糖類の中でも、CMC−Naが、特にセルロースと複合化しやすいため好ましい。ここでいうCMC−Naとは、セルロースの水酸基の水素原子の一部または全部が−CH2COO基(カルボキシメチル基)に置換されたアニオンポリマーとNaカチオンからなるもので、D−グルコースがβー1,4結合した直鎖状の化学構造を持つものである。CMC−Naは、例えばパルプ(セルロース)を水酸化ナトリウム溶液で溶かし、モノクロロ酢酸(或いはそのナトリウム塩)でエーテル化する製法によって得られる。
置換度は、以下の方法で測定される。試料(無水物)0.5gを精密にはかり、ろ紙に包んで磁性ルツボ中で灰化する。冷却した後、これを500mLビーカーに移し、水約250mLと、0.05M硫酸35mLを加えて30分間煮沸する。これを冷却し、フェノールフタレイン指示薬を加えて、過剰の酸を0.1M水酸化カリウムで逆滴定して、次の式で算出する。
置換度=(162xA)/(10000−80A)
ここで、
A:試料1g中のアルカリに消費された0.05Mの硫酸の量(mL)
a:0.05M硫酸の使用量(mL)
f:0.05M硫酸の力価
b:0.1M水酸化カリウムの滴定量(mL)
f1:0.1M水酸化カリウムの力価
162:グルコースの分子量
80:CH2COONa−Hの分子量
アルカリ度=((B−S)xf2)/試料無水物(g)
ここで、f2:0.1M水酸化カリウムの力価である。(B−S)xf2の値が、(−)の時には、酸度とする。
吸水性とは物質が水を保持する性質のことであり、ここでは単位質量あたりの物質が保持できる最大水量のことで飽和吸水量を指標として用いている。飽和吸水量は吸油量JIS K5101に記載の吸油量の測定法に準じ、油の代わりに蒸留水を用いて測定する。終点は全体が一つの塊状になった後に、離水し始める点とする。
ここでいうCMC−Caとは、セルロースの水酸基の水素原子の一部または全部が−CH2COO基で置換されたアニオンポリマーとCaカチオンからなるもので、D−グルコースがβ−1,4結合した直鎖状の化学構造を持つものである。CMC−Caは、例えば、パルプ(セルロース)を水酸化ナトリウム溶液で溶かし、モノクロロ酢酸(或いはそのナトリウム塩)でエーテル化したのちに硫酸処理して、水に不溶性の遊離酸とし、炭酸カルシウムで中和して カルシウム塩とする製法で得ることができる。CMC−Caの物理化学的性質として、外観は白色微粉末であり水、酸に不溶でありアルカリに部分溶解する。また、吸水性が非常に高いことが知られており、この特性を利用して錠剤の崩壊剤として利用されている。また、食品工業分野でも成形剤としてビスケット、クッキー等に配合されている。
本発明のセルロース複合体において、吸水性粒子の配合比率は吸水量と混練エネルギーの関係から0.5〜15質量%含まれることが好ましい。より好ましくは0.5〜10質量%であり、さらに好ましくは0.5〜7質量%であり、特に好ましくは0.5〜4質量%である。なお、吸水性粒子の配合量は、水分を含まない状態の吸水性粒子の重量に基づくものとする。
本発明のセルロース複合体中のセルロースと陰イオン性多糖類の配合比は50〜99質量部/1〜50質量部であることが好ましい。このセルロースと陰イオン性多糖類を上記の組成とすることで、複合化が促進され、イオン強度の高い水分散体における懸濁安定性が向上して、機能性食品素材等の水不溶性成分の沈降防止効果を達成することができる。本発明のセルロース複合体の配合比は、セルロースと陰イオン性多糖類が70〜99質量部/1〜30質量部がより好ましく、80〜99質量部/1〜20質量部さらに好ましく、85〜99質量部/1〜15質量部が特に好ましい。なお、セルロースと陰イオン性多糖類の配合量は、それぞれ水分を含まない状態の重量に基づくものとする。
イオンが高濃度配合されている飲料中において、セルロース複合体が分散安定性を有し、かつ懸濁安定効果を発現するためには、純水100mlに炭酸水素ナトリウム0.45gを溶解させ、該セルロース複合体を1質量%含む溶液としたときの粘度が10mPa・s以上とすべきである。この粘度は以下の方法によって測定することが出来る。
次に、本発明のセルロース複合体の貯蔵弾性率(G’)について説明する。本発明のセルロース複合体は、セルロース複合体を1質量%含むpH6〜7のすべての範囲の水分散体において貯蔵弾性率(G’)が0.40Pa以上であることが好ましい。貯蔵弾性率とは、水分散体のレオロジー的な弾性を表現するものであり、セルロースと陰イオン性多糖類との複合化、又はセルロースと陰イオン性多糖類及びその他水溶性ガムとの複合化の程度を表すものである。貯蔵弾性率が高いほど、セルロースと陰イオン性多糖類との複合化、又はセルロースと陰イオン性多糖類及びその他水溶性ガムとの複合化が促進され、セルロース複合体の水分散体におけるネットワーク構造が、剛直であることを意味する。ネットワーク構造が剛直なほど、セルロース複合体の懸濁安定性に優れる。
次に、本発明のセルロース複合体の炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率(G’)について説明する。本発明のセルロース複合体は、純水100mlに炭酸水素ナトリウム0.45gを溶解させ、該セルロース複合体を1質量%(c。)含む水分散体において貯蔵弾性率(G’)が0.40Pa以上であることが好ましい。
次に、本発明におけるセルロース複合体のチキソトロピー性について説明する。チキソトロピーとは、一定の応力で攪拌し続けると構造が壊れ、時間と共に液体の粘度は下がっていくが、応力を取り除くと構造が回復し、時間の経過に伴い元の状態に戻る現象である。チキソトロピーとは、構造が回復するときには構造が壊れた時と異なった挙動(ヒステリシス)を示し、そのヒステリシスの面積が大きいほどチキソトロピーが大きいと言い、食感が良好である等、良好な特性を示す。
本発明のセルロース複合体は、コロイド状セルロース複合体を50質量%以上含有することが好ましい。ここでいうコロイド状セルロース複合体含有量とは、セルロース複合体を、0.5質量%の濃度で純水懸濁液とし、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED−7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)で分散させ、遠心分離(久保田商事(株)製、商品名「6800型遠心分離器」ロータータイプRA−400型、処理条件:遠心力39200m2/sで10分間遠心した上澄みを採取し、さらに、この上澄みについて、116000m2/sで45分間遠心処理する。)し、遠心後の上澄みに残存する固形分(セルロースと、陰イオン性多糖類を含む。)の質量百分率のことである。コロイド状セルロース複合体の含有量が50質量%以上であると、懸濁安定性が向上する。好ましくは60質量%以上であり、より好ましくは70質量%以上であり、特に好ましくは80質量%以上である。コロイド状セルロース複合体含有量は、多ければ多いほど、懸濁安定性が高いため、その上限は特に制限されないが、好ましい範囲としては、100質量%以下である。
本発明のセルロース複合体は、セルロース粒子表面から放射状に伸びた陰イオン性多糖類の広がりが大きいという特徴がある。この陰イオン性多糖類の広がりは、上述のコロイド状セルロース複合体における、動的光散乱法により測定されるメジアン径で表され、本発明のセルロース複合体については、このメジアン径は0.85μm以上であることが好ましい。
次に、本発明のセルロース複合体の製造方法を説明する。本発明のセルロース複合体は、セルロース、陰イオン性多糖類及び本発明の吸水性粒子を十分に混合してそれらの成分を複合化することにより得られる。しかしながら、本発明のセルロース複合体は、混練工程において、吸水性粒子の存在下でセルロースと陰イオン性多糖類に機械的せん断力をあたえ、セルロースを微細化させるとともに、セルロース表面に陰イオン性多糖類を複合化させることによって得ることが好ましい。また、その際に、陰イオン性多糖類以外の水溶性ガムや親水性物質、及び、その他の添加剤などを添加しても良い。上述の処理を経たものは、必要に応じ、乾燥される。本発明のセルロース複合体には、上述の機械的せん断を経て、未乾燥のもの及びその後乾燥されたもの等、いずれの形態でもよい。
h/kg以上であり、最も好ましくは400Wh/kg以上である。
は、混練物に水を添加せず、混練工程の固形分濃度を維持して、乾燥工程に供することが好ましい。
本発明のセルロース複合体は、種々の食品に使用できる。例を挙げると、コーヒー、紅茶、抹茶、ココア、汁粉、ジュース等の嗜好飲料、生乳、加工乳、乳酸菌飲料、豆乳等の乳性飲料、カルシウム強化飲料等の栄養強化飲料並びに食物繊維含有飲料等を含む各種の飲料類、アイスクリーム、アイスミルク、ソフトクリーム、ミルクシェーキ、シャーベット等の氷菓類、バター、チーズ、ヨーグルト、コーヒーホワイトナー、ホイッピングクリーム、カスタードクリーム、プリン等の乳製品類、マヨネーズ、マーガリン、スプレッド、ショートニング等の油脂加工食品類、各種のスープ、シチュー、ソース、タレ、ドレッ
シング等の調味料類、練りがらしに代表される各種練りスパイス、ジャム、フラワーペーストに代表される各種フィリング、各種のアン、ゼリーを含むゲル・ペースト状食品類、パン、麺、パスタ、ピザ、各種プレミックスを含むシリアル食品類、キャンディー、クッキー、ビスケット、ホットケーキ、チョコレート、餅等を含む和・洋菓子類、蒲鉾、ハンペン等に代表される水産練り製品、ハム、ソーセージ、ハンバーグ等に代表される畜産製品、クリームコロッケ、中華用アン、グラタン、ギョーザ等の各種の惣菜類、塩辛、カス漬等の珍味類、ペットフード類及び経管流動食類等である。
飲食品に、本発明のセルロース複合体を添加する方法としては次の方法が挙げられる。主原料或いは着色料、香料、酸味料、増粘剤等の成分と同時に、本発明のセルロース複合体を水に分散させることにより添加できる。
に代表される分散機・乳化機、プラネタリーミキサー、ニーダー、エクルトルーダー、タービュライザー等に代表される混練機等が使用できる。2種以上の混練機を組み合わせて使用してもかまわない。また、加温しながら行ったほうが分散は容易である。
飲食品に対するセルロース複合体の添加量としては、特に制限はないが、例えば、コーヒー、ココア、牛乳等の飲料において、0.01質量%以上が好ましい。セルロース複合体の添加量を0.01質量%以上とすることで、分散、懸濁安定性が増し、乳化安定、離水防止の効果が優れる。より好ましくは0.05質量%以上、さらに好ましくは0.1質量%以上である。セルロース複合体の添加量を5質量%以下とすることで、凝集や分離を引き起こすこともなく、また、飲料の飲みやすさ(のど越し、舌のざらつき)の点からも5質量%以下が好ましい。
本発明のセルロース複合体は、特に、水不溶性成分を含む中性の飲食品に好適である。水不溶性成分とは、水に溶けない成分のことで、本発明においては、10mmの目開きの篩を通過するものをいう。より好適には、5mmの篩いを通過するものであり、さらに好適には2mmの篩いを通過するものである。水不溶性成分は、中性において不安定となるが、本発明のセルロース複合体を添加することで、優れた懸濁安定性が得られる。
本発明のセルロース複合体は、流動食にも好適である。ここでいう流動食とは、一般に天然濃厚流動食と呼ばれるもので、天然食品をベースにミネラルや食物繊維、ビタミン類を追加し、1mlあたり1kcal以上に調整された主に乳児、あるいは成人の重体疾患者向けの流動性のある食物のことである。このような天然濃厚流動食では、高濃度の天然食品をベースに作られているため残渣が発生しやすく、その残渣が沈殿し、その結果流動食がチューブを通過しにくくなるといった問題や、成分中に含まれるミネラルとたんぱく質が流動食の加熱殺菌時に反応して凝集物が発生する問題が生じやすく、本発明のセルロース複合体を添加することで、これらの課題が解消され、安定な天然濃厚流動食が得られるものであり、加熱殺菌時の凝集物の発生を抑えることができる。
本発明のセルロース複合体は、通常の飲料物と比較してミネラルが高濃度配合された熱中症対策飲料にも好適である。厚生労働省は夏の熱中症患者が増加する時期は、100mlあたりナトリウムが40〜80mg配合された経口保水液を20〜30分毎にカップ1〜2杯摂取することが望ましいとしている。上述のナトリウムの配合条件を満たすコーヒー、紅茶、抹茶、ココア、汁粉、ジュース等の嗜好飲料、生乳、加工乳、乳酸菌飲料、豆乳等の乳性飲料はイオン状態で存在するナトリウムと成分中のたんぱく質等が反応し凝集物が発生ししてしまう。また、安定剤を配合し凝集物の発生を防ごうとしても一般的にミネラル分が高濃度になると、安定剤が不安定化し、安定剤自身が沈殿してしまい、その結果たんぱく質等の水不溶成分の沈降が発生する問題が生じるが、本発明のセルロース複合体を添加することで、これらの課題が解消され、安定な熱中症対策飲料が得られるものである。
本発明のセルロース複合体は、コロイド分散性が著しく向上したものであり、食品以外にも、シロップ剤、液剤、及び軟膏等の医薬品、並びに、化粧水、乳液、洗浄剤等の化粧品、食品用・工業用洗浄剤及び処理剤原料、家庭用(衣料、台所、住居、食器等)洗剤原料、塗料、顔料、セラミックス、水系ラテックス、乳化(重合)用、農薬用、繊維加工用(精錬剤、染色助剤、柔軟剤、撥水剤)、防汚加工剤、コンクリート用混和剤、印刷インキ用、潤滑油用、帯電防止剤、防曇剤、滑剤、分散剤、及び脱墨剤等の工業製品が用途として挙げることができる。その中でも、特に、構成成分が高濃度のイオン状態で存在する組成物において、凝集や分離、離水、沈降を発生させることなく、安定な分散状態を保持することが可能である。また、安定剤としての性能が著しく向上するとともに、その滑らかな舌ざわりとボディ感によりザラツキの問題が解消されるため、上記に記載した以外の幅広い食品用途で使用することも可能である。
本発明を下記の実施例により説明する。ただし、これらは本発明の範囲を制限するものではない。
セルロースの平均重合度は、「第14改正日本薬局方」(廣川書店発行)の結晶セルロース確認試験(3)に規定される銅エチレンジアミン溶液による還元比粘度法により測定した。
(1)CMC−Naの粉末を、1質量%として、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED−7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)を用いて純水中に分散し、水溶液を調製した。
(2)得られた水溶液について、分散3時間後(25℃保存)に、B形粘度計(ローター回転数60rpm)にセットして60秒静置後に、30秒間回転させて測定した。但し、ローターは、粘度に応じて最適なものを使用した。
(1)試料(無水物)0.5gを精密にはかり、ろ紙に包んで磁性ルツボ中で灰化した。
(2)冷却した後、これを500mLビーカーに移し、水約250mLと、0.05M硫酸35mLを加えて30分間煮沸した。これを冷却し、フェノールフタレイン指示薬を加えて、過剰の酸を0.1M水酸化カリウムで逆滴定して、以下の式で算出した。
A=((af−bf1)/試料無水物(g))−アルカリ度(又は+酸度)
置換度=(162xA)/(10000−80A)
ここで、
A:試料1g中のアルカリに消費された0.05Mの硫酸の量(mL)
a:0.05M硫酸の使用量(mL)
f:0.05M硫酸の力価
b:0.1M水酸化カリウムの滴定量(mL)
f1:0.1M水酸化カリウムの力価
162:グルコースの分子量
80:CH2COONa−Hの分子量
アルカリ度(又は酸度)の測定法:試料(無水物)1gを300mLフラ
スコに精密に測りとり、水約200mLを加えて溶かした。これに0.05M
硫酸5mLを加え、10分間煮沸した後、冷却し、フェノールフタレイン指
示薬を加え、0.1M水酸化カリウムで滴定した(SmL)。同時に空試験
を行い(BmL)、次の式で算出した。
アルカリ度=((B−S)xf)/試料無水物(g)
ここで、f:0.1M水酸化カリウムの力価である。(B−S)xfの値
が、(−)の時には、酸度とした。
飽和吸水量は吸油量JIS K5101に記載の吸油量の測定法に準じ、油の代わりに蒸留水を用いて測定した。終点は全体が一つの塊状になった後に、離水し始める点とした。
セルロース複合体を、1質量%濃度で純水懸濁液とし、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED−7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)で分散させた水分散体を、0.1質量%に純水で希釈し、スポイトを使用し、マイカ上に1滴キャストした。エアダスターにて、余剰の水分を吹き飛ばし、風乾し、サンプルを調製した。原子間力顕微鏡(装置Digital Instruments社製 Nano ScopeIV MM、スキャナーEV、測定モードTapping、プローブNCH型シリコン単結晶プローブ)で計測された画像を基に、長径(L
)が2μm以下の粒子の形状から、長径(L)と短径(D)のを求め、その比(L/D)がセルロース粒子の形状であり、100〜150個の粒子の平均値として算出した。
(1)セルロース複合体を、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED−7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)を用いて純水中に分散させ、1.0質量%濃度の純水分散体を調製した。得られた水分散体を3日間室温で静置した。
(2)この水分散体の応力のひずみ依存性を、粘弾性測定装置(Rheometric Scientific,Inc.製、ARES100FRTN1型、ジオメトリー:Double Wall Couette型、ひずみを1→794%の範囲で掃引)により測定した。本発明において、貯蔵弾性率(G’)は、上述の測定で得られた歪み−応力曲線上の、歪み20%の値を用いた。
(1)あらかじめ純水100mlに炭酸水素ナトリウム(和光純薬工業(株)製)を0.45g溶解した水溶液中に、セルロース複合体を1質量%(重量と水分量を測定して、水分を含まない状態のセルロース複合体の重量に換算した値に基づく。)を、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED−7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)を用いて分散させ、1.0質量%の分散体を調製した。得られた水分散体を3日間室温で静置した。
(2)この分散体の応力のひずみ依存性を、粘弾性測定装置(Rheometric Scientific,Inc.製、ARES100FRTN1型、ジオメトリー:Double Wall Couette型、温度:25.0℃一定、角速度:20rad/秒、ひずみ:1→794%の範囲で掃引)により測定した。本発明において、貯蔵弾性率(G’)は、上述の測定で得られた歪み−応力曲線上の、歪み20%の値を用いた。
(1)セルロース複合体を、0.5質量%の濃度で純水懸濁液とし、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED−7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)で分散した。
(2)この分散液を、遠心分離(久保田商事(株)製、商品名「6800型遠心分離器」ロータータイプRA−400型、処理条件:遠心力39200m2/sで10分間遠心した上澄みを採取し、さらに、この上澄みについて、116000m2/sで45分間遠心処理する。)した。
(3)遠心後の上澄みは、ガラス製秤量ビンに導入し、60℃で15時間、その後、105℃で2時間乾燥し、デシケータ内で恒量した後、重量を測定した。また、別途、未遠心の水分散体も同様に乾燥し、重量を測定した。それらの結果から、上澄みに残存するセルロース固形分の質量百分率を以下の式から求めた。コロイド状セルロース複合体含有量の計算式:(上澄み50gの固形分)/(未遠心50g中の固形分)×100
(1)セルロース複合体を、0.5質量%の濃度で純水懸濁液とし、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED−7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)で分散され、遠心分離(久保田商事(株)製、商品名「6800型遠心分離器」ロータータイプRA−400型、処理条件:遠心力39200m2/sで10分間遠心した上澄みを採取し、さらに、この上澄みについて、116000m2/sで45分間遠心処理する。)し、遠心後の上澄みを採取した。
(2)この上澄み液を、50mL容量のPP製サンプル管に入れて、超音波洗浄器(アズワン製 超音波洗浄器 商品名AUC−1L型)で10分間、超音波処理した。
(3)その後、ゼータ電位・粒径測定システム(大塚電子(株)製 商品名「ELSZ−2」(バッチセル))により粒度分布(粒径値に対する散乱強度の度数分布)を測定した。ここでいうメジアン径とは、この度数分布における散乱強度の積算50%に対応する粒径値(μm)のことである。
(1)チキソトロピーの測定方法は、まず、セルロース複合体を高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED−7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)を用いて純水中に分散させ、0.5質量%の純水分散体を調製した。得られた水分散体を3日間室温で静置した。
(2)この水分散体の、ずり速度を上下した時の応力を、粘弾性測定装置(Rheometric Scientific,Inc.製、ARES100FRTN1型、ジオメトリー:Double Wall Couette型、温度:25.0℃一定、最終せん断速度::200 s−1、ゾーン時間: 60s、試験前待ち時間: 600s)により測定した。ヒステリシスの面積は、せん断速度(Shear Rate)が0→200[1/s](せん断速度を1ずつ上げ、最終は200(1/s)まで上げる)の時のせん断応力(stress[Pa])から、200→0[1/s](せん断速度を200から1ずつ下げ、最終は0(1/s)まで下げる)のせん断応力(stress[Pa])を求め、ループ面積(Pa/s)は台形則で求めた。
(1)あらかじめ純水100mlに炭酸水素ナトリウム(和光純薬工業(株)製)を0.45g溶解した水溶液中に、セルロース複合体を1質量%(重量と水分量を測定して、水分を含まない状態のセルロース複合体の重量に換算した値に基づく。)を、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED−7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)を用いて分散させ、1.0質量%の分散体を調製した。
(2)得られたに分散体について、分散1時間後(25℃保存)に、B形粘度計(ローター回転数60rpm)にセットして60秒静置後に、30秒間回転させて測定した。但し、ローターは、粘度によって最適なものを使用した。
(実施例1)
市販溶解用パルプ(DPパルプ)を裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
実施例と同様の操作で市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
市販KPパルプを使用し、セルロースの加水分解を行い、次に、ウェットケーキ状のセルロース(平均重合度は220)と、A成分として市販CMC−Na(2%溶解液の粘度620mPa・s、エーテル化度1.0〜1.3)、B成分として市販CMC−Na(2%溶解液の粘度25mPa・s、エーテル化度1.0〜1.3)を用意し、MCC/CMC−Na(A成分+B成分)の質量比が90/10(CMC−Naの構成:A成分/B成分=40/60)となるように投入し、固形分45質量%となるように加水し、実施例1と同様に混練し、セルロース複合体Vを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、100Wh/kgであった。混練温度は、ジャケット冷却の調整で行われ、熱伝対を用いて、混練物の温度が直接測定され、混練を通して20〜60℃であった。
上記の実施例、比較例により得られたセルロース複合体A〜Vを使用し、以下の操作によりイオン高濃度配合濃厚流動食を作製し、評価を行った。
大豆油を46.0g、乳化剤レシチン3.45g、さらに70℃の温めたイオン交換水を加え1852.29gにした。その後、TKホモミキサ(特殊機化工業製Model MarkII、7000rpm×3分 at60℃)にて混合分散を行い、その後、カゼインNa28.75g、大豆蛋白86.25g、デキストリン299.0gをあらかじめ混合しておいたものを加えプロペラで攪拌(700rpm×20秒)し、その後ミネラル分として炭酸水素ナトリウム8.40g、リン酸水素二カリウム9.22g、炭酸カルシウム6.88g、炭酸マグネシウム4.00g、クエン酸アンモニウム0.15g、乾燥酵母(亜鉛)0.46gとセルロース複合体4.60gを加え全量を2300gとしてTKホモミキサ(7000rpm×1分 at70℃)にて混合分散した後に、ピストン型ホモジナイザーにて均質化処理(50MPa)行い、250ml耐熱瓶に充填し、イオン高濃度配合濃厚流動食を得た。その後、加熱熱殺菌(121℃、15分)し、水道水で1時間冷却した後、容器を上下に10回軽く振盪した後、40℃の雰囲気にて1ヶ月間静置保存し、目視にて外観を観察した。評価方法は以下の通り、得られた結果は、表1に示した。
各種飲料(製造法は、以下の実施例、比較例を参照)において、以下の4項目に関し、基準を定め、目視により判定した。
(分離)耐熱ビン入り飲料上部の色が薄い層の体積で評価した。
◎(優):分離なし、○(良):分離10%未満、△(可):分離30%未満、×(不可):分離30%以上
(沈降)耐熱ビン入り飲料底面の堆積物の量で評価した。
◎(優):沈降なし、○(良):部分的に薄く沈降、△(可):一面に薄く沈降、×(不可):全体的に濃く沈降
(凝集)耐熱ビン入り飲料全体において、不均一な部分の量で評価した。
◎(優):均一、○(良):僅かに一部不均一、△(可):一部不均一、×(不可):全体的に不均一
食感は、以下の評価基準とした。
◎(優):のど越しが軽く、適度なボディがある。
○(良):のど越しに、やや糊状感がある。
△(可):のど越しが重く糊状感がある。
×(不可):のど越しがよいが、水くさく感じる。又はのど越しが重く、強い糊状感がある。
Claims (10)
- セルロース、化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類、及び化学的架橋構造を有する化合物からなる吸水性粒子を含むセルロース複合体であって、
純水100mlに炭酸水素ナトリウム0.45gを溶解させた水溶液に、該セルロース複合体を1質量%分散させたときの粘度が10mPa・s以上であるセルロース複合体。 - 前記吸水性粒子の飽和吸水量が3ml/g以上である請求項1に記載のセルロース複合体。
- 前記吸水性粒子の含有量が0.5〜15質量%である請求項1又は2に記載のセルロース複合体。
- 前記化学的架橋構造を有する化合物がカルボキシメチルセルロースカルシウムである請求項1〜3のいずれか一項に記載のセルロース複合体。
- 前記セルロース/前記化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類の配合比が、50〜99質量部/1〜50質量部である請求項1〜4のいずれか一項に記載のセルロース複合体。
- 前記セルロース、前記化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類、及び前記化学的架橋構造を有する化合物からなる吸水性粒子を複合化する工程を含む請求項1〜5のいずれか一項に記載のセルロース複合体を製造する方法。
- セルロース、及び化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類を含むセルロース複合体を製造する方法において、化学的架橋構造を有する化合物からなる吸水性粒子の存在下で前記セルロースと前記化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類とを複合化する工程を含むセルロース複合体の製造方法であって、純水100mlに炭酸水素ナトリウム0.45gを溶解させた水溶液に、該セルロース複合体を1質量%分散させたときの粘度が10mPa・s以上であるセルロース複合体の製造方法。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載のセルロース複合体を含む、食品。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載のセルロース複合体を含む、工業製品。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載のセルロース複合体を含む、医薬品。
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