JP6930029B2 - 無水糖アルコールフレーク及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、無水糖アルコールフレーク及びその製造方法に関し、より詳細には、製品保管中に生じるケーキング（Ｃａｋｉｎｇ）現象を防止又は軽減することができる特定形態の無水糖アルコールフレーク（Ｆｌａｋｅ）及びその製造方法に関するものである。
水素化糖（“糖アルコール”ともいう）は、糖類が有する還元性末端基に水素を付加して得られる化合物を意味するものである。一般に、ＨＯＣＨ2（ＣＨＯＨ）nＣＨ2ＯＨ（ここで、ｎは２〜５の整数）の一般式を有し、炭素数に応じて、テトリトール、ペンチトール、ヘキシトール及びヘプチトール（それぞれ、炭素数４、５、６及び７）に分類される。その中で、炭素数６のヘキシトールには、ソルビトール、マンニトール、イジトール、ガラクチトールなどが含まれており、ソルビトールとマンニトールは特に効用性が大きな物質である。
無水糖アルコールは、分子内ヒドロキシ基が２つのジオール（ｄｉｏｌ）形態を有し、デンプンから由来するヘキシトールを活用して製造することができる（例えば、特許文献１，２）。無水糖アルコールは、再生可能な天然資源から由来した親環境物質である点で以前から多大な関心と共にその製造方法に関する研究が行われてきた。このような無水糖アルコールの中で、ソルビトールから製造されたイソソルビドが、現在産業的応用範囲が最も広い。
無水糖アルコールの用途は、心臓及び血管疾患治療、パッチの接着剤、口腔清浄剤等の薬剤、化粧品産業で組成物の溶媒、食品産業では乳化剤など非常に様々である。また、ポリエステル、ＰＥＴ、ポリカーボネート、ポリウレタン、エポキシ樹脂など高分子物質のガラス転移温度を上げることができ、これらの物質の強度改善効果があり、天然物由来の親環境素材であるため、バイオプラスチックなどプラスチック産業でも非常に有用である。また、接着剤、親環境可塑剤、生分解性高分子、水溶性ラッカーの親環境溶媒にも使用できることが知られている。
無水糖アルコール製品の中で、粉体状及びペレット状の従来製品（例えば、特許文献３）は、保管中の外力による圧縮又は高温の大気中での保管中に溶融後、冷却によるケーキング（Ｃａｋｉｎｇ）現象を引き起こすこす可能性がある。該ケーキング現象は、使用時にケーキング製品を分解するために余分な工程と時間を要し、また、その余分な工程における作業者の安全と労働への懸念により、作業効率を低下させる可能性がある。
本発明は、前述の従来技術の問題点を解決することを目的とし、製品保管中に生じるケーキング現象を防止又は低減し、それにより作業効率を向上し、製造コストを削減可能な形態の無水糖アルコールフレーク及びその製造方法を提供することを技術的課題とする。
前記問題を解決するために、本発明は、無水糖アルコールフレークの集合体であって、前記複数の無水糖アルコールフレークの平均厚さが０．５〜４．５ｍｍであり、前記複数の無水糖アルコールフレークの９０重量％以上が５ｍｍ以上の長さの長軸を有することを特徴とする、無水糖アルコールのフレーク製品（ｆｌａｋｅ ｐｒｏｄｕｃｔ）を提供する。
別の側面によれば、本発明は、（１）無水糖アルコール溶融液をフレーカの冷却板に連続的に供給する工程；（２）冷却板を移動させながら、冷却板内の無水糖アルコール溶融液を冷却してシート状にする工程；（３）冷却板の排出口に設けられた刃を用いて、冷却されたシート状無水糖アルコールを冷却板から分離する工程；及び（４）分離されたシート状無水糖アルコールを粉砕機に通して、複数の無水糖アルコールフレークを得る工程；を含み、前記複数の無水糖アルコールフレークの平均厚さが０．５〜４．５ｍｍであり、前記複数の無水糖アルコールフレークの９０重量％以上が５ｍｍ以上の長さの長軸を有する、複数の無水糖アルコールフレークの集合体である無水糖アルコールフレークを作製する方法を提供する。
本発明による無水糖アルコールのフレーク製品は、粉体状及びペレット状の従来の無水糖アルコール製品と比較して見かけ比重が低く、それにより、保管中に外力による圧縮又は高温の大気中での保管中に溶融後、冷却によるケーキング現象を低減又は排除することができる。これにより、製品使用時に工程に投入するまでの時間を短縮することができ、余分な工程やケーキングされた製品を分解する時間を短縮又は排除することができる。また、このような余分な工程における作業者の安全や労力の懸念がほとんど、若しくは全くないため、作業効率を向上させることができる。
以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明の無水糖アルコールのフレーク製品は、無水糖アルコールフレークの集合体であって、前記複数の無水糖アルコールフレークの平均厚さが０．５〜４．５ｍｍであり、前記複数の無水糖アルコールフレークの９０重量％以上が５ｍｍ以上の長さの長軸を有することを特徴とする。
本発明の無水糖アルコールのフレーク製品は、無水糖アルコールフレークの集合体であって、前記複数の無水糖アルコールフレークの平均厚さが０．５〜４．５ｍｍであり、前記複数の無水糖アルコールフレークの９０重量％以上が５ｍｍ以上の長さの長軸を有することを特徴とする。
一実施形態では、前記複数の無水糖アルコールフレークの平均厚さは０．５ｍｍ以上、０．６ｍｍ以上、０．７ｍｍ以上又は０．８ｍｍ以上であってもよく、また、４．５ｍｍ以下、４．４ｍｍ以下、４．３ｍｍ以下、４．２ｍｍ以下、４．１ｍｍ以下又は４．０ｍｍ以下であってもよい。
一実施形態では、前記複数の無水糖アルコールフレークの９０重量％以上、９１重量％以上、９２重量％以上、９３重量％以上、９４重量％以上、９５重量％以上又は９６重量％以上が、また、１００重量％以下、９９重量％以下、９８重量％以下又は９７重量％以下が、５ｍｍ以上の長さの長軸を有していてもよい。無水糖アルコールフレークの長軸の長さの上限は、具体的な設備によって異なり、例えば、１０ｍｍ以下又は８ｍｍ以下であってもよいが、これに限定されない。
一実施形態では、本発明の無水糖アルコールのフレーク製品の見かけ比重（トン／ｍ3）は、０．８以下、０．７５以下、０．７以下、０．６５以下、０．６以下又は０．５５以下であってもよく、また、０．３以上、０．３５以上、０．４以上又は０．４５以上であってもよい。本明細書で説明するように、“見かけ比重”は、１ｍ3体積のパッケージに充填された無水糖アルコールフレークの重量（つまり、無水糖アルコールフレーク重量（トン／１ｍ3））を意味する。
一実施形態では、本発明の無水糖アルコールのフレーク製品は、外力を加えることによる見かけ比重の増加量（即ち、外力を加えた後の見かけ比重−外力を加える前の見かけ比重）が０．２以下であってもよく、より具体的には０．１８以下、０．１６以下、０．１５以下、０．１２以下又は０．１以下であってもよい。外力を加えることによる見かけ比重の増加量の下限は、０であってもよく、０．０１又は０．０５であってもよいが、特に限定されない。本明細書で説明するように、“外力を加える”とは、無水糖アルコールのフレーク製品５００ｋｇを包装し、５００ｋｇの荷重の外力を加えた状態で、２１℃〜２６℃の日平均気温で１００日間屋外に保管することを意味する。
一実施形態では、本発明の無水糖アルコールのフレーク製品は、外力を加えることによる滞留性（又は排出時間）の増加量（即ち、外力を加えた後滞留性−外力を加える前の滞留性）が５分以下であってもよく、より具体的には４分以下、３分以下、２分以下又は１分以下であってもよい。外力を加えることによる滞留性の増加量の下限は０であってもよく、１０秒又は２０秒であってもよいが、特に限定されない。本明細書で説明するように、“滞留性（又は排出時間）”とは、無水糖アルコールのフレーク製品５００ｋｇを、排出孔を有するパッケージを片側に６０度傾けたとき、パッケージの底部に形成された直径２０ｃｍの円形の排出孔を通じてパッケージから完全に排出するのにかかる時間を意味する。
一実施形態では、本発明の無水糖アルコールのフレーク製品は、外力を加えた後のケーキング度が、４０％以下、３５％以下、３０％以下、２５％以下又は２０％以下であってもよい。外力を加えた後のケーキング度の下限は、０％であってもよく、１％又は２％であってもよいが、特に限定されない。本明細書で説明するように、“ケーキング度”は、無水糖アルコールのフレーク製品を包装し、外力を加えて保管した後、５０ｍｍ×５０ｍｍのふるいでろ過したとき、ふるいを通過できずに残った無水糖アルコールのフレーク製品の重量比（即ち、［ふるいに残った無水糖アルコールフレークの重さ（ｋｇ）／包装された無水糖アルコールフレークの全重量（ｋｇ）］×１００％）を意味する。
本発明の無水糖アルコールのフレーク製品は、水素化糖を脱水反応により無水糖アルコールに転換させる工程及びその生成物を蒸留する工程の後に（又は蒸留工程以後、結晶化、脱色、イオン交換樹脂処理及び濃縮工程から選ばれた少なくとも一つの精製工程後に）、無水糖アルコール溶融液をフレーカ（Ｆｌａｋｅｒ）に投入し、フレーク（Ｆｌａｋｅ）形態で製造することができる。一実施形態では、本発明の無水糖アルコールのフレーク製品の純度は９５〜９９．９重量％、ＵＶ透過度（２７５ｎｍ）は８５〜９９％、含水率は０．１〜５重量％、比重は１．１〜１．４（又は１．２〜１．３）g／ｃｍ3であってもよい。
従って、本発明の別の態様は、（１）無水糖アルコール溶融液をフレーカの冷却板に連続的に供給する工程；（２）冷却板を移動させながら、冷却板内の無水糖アルコール溶融液を冷却してシート状にする工程；（３）冷却板の排出口に設けられたブレードを用いて、冷却されたシート状無水糖アルコールを冷却板から分離する工程；及び（４）分離されたシート状無水糖アルコールを粉砕機に通して、複数の無水糖アルコールフレークを得る工程；を含み、前記複数の無水糖アルコールフレークの平均厚さが０．５〜４．５ｍｍであり、前記複数の無水糖アルコールフレークの９０重量％以上が５ｍｍ以上の長さの長軸を有する、複数の無水糖アルコールフレークの集合体である無水糖アルコールフレーク製品を作製する方法を提供する。
前記フレーカは、円盤型のフレーカ、ドラム型のフレーカ又はベルト型のフレーカであってもよいが、これに限定されない。
一実施形態によれば、本発明の無水糖アルコールのフレーク製品は、以下のように製造することができる：
ｉ）無水糖アルコールの製造過程で製造された無水糖アルコール（例：イソソルビド）濃縮液又は溶融液を、一定のサイズのノズルを介して冷却板に連続的に供給する。このとき、冷却板に供給される無水糖アルコール溶融液の温度は６０〜９０℃であってもよい。無水糖アルコール溶融液の温度が６０℃未満の場合、供給ノズルの目詰まりが生じることがある。一方、無水糖アルコール溶融液の温度が９０℃を超えると、無水糖アルコール溶融液が冷却板上で十分に冷却されず、均一な厚さでシート状の無水糖アルコールを得ることが困難になる場合がある。冷却板に供給される無水糖アルコール溶融液の流量は、５０〜１５０ｋｇ／ｈｒ（より具体的には、６０〜１５０ｋｇ／ｈｒ、さらにより具体的には８０〜１５０ｋｇ／ｈｒ）の範囲内で調節することができる。
ｉｉ）均一な大きさの無水糖アルコールフレークを製造するために、冷却板（円盤型、ドラム型又はベルト型）の回転速度は１〜２ｒｐｍの範囲内で調節することができる。冷却板の温度は、１〜２５℃（より具体的には５〜２０℃、さらにより具体的には５〜１５℃）の範囲内で調節することができる。
ｉｉｉ）フレーカの冷却板の排出口に設けられたブレードを介して、冷却されたシート状の無水糖アルコールを冷却板から分離することができる。
ｉｖ）次に、冷却板から分離されたシート状の無水糖アルコールを、粉砕機を用いて粉砕することができる。このとき、粉砕機の回転速度は１００〜３００ｒｐｍの範囲で調節することができる。粉砕機の回転速度を前記範囲に調節することにより、９０重量％以上が長さ５ｍｍ以上の長軸を有する無水糖アルコールフレークを得ることができる。
ｉ）無水糖アルコールの製造過程で製造された無水糖アルコール（例：イソソルビド）濃縮液又は溶融液を、一定のサイズのノズルを介して冷却板に連続的に供給する。このとき、冷却板に供給される無水糖アルコール溶融液の温度は６０〜９０℃であってもよい。無水糖アルコール溶融液の温度が６０℃未満の場合、供給ノズルの目詰まりが生じることがある。一方、無水糖アルコール溶融液の温度が９０℃を超えると、無水糖アルコール溶融液が冷却板上で十分に冷却されず、均一な厚さでシート状の無水糖アルコールを得ることが困難になる場合がある。冷却板に供給される無水糖アルコール溶融液の流量は、５０〜１５０ｋｇ／ｈｒ（より具体的には、６０〜１５０ｋｇ／ｈｒ、さらにより具体的には８０〜１５０ｋｇ／ｈｒ）の範囲内で調節することができる。
ｉｉ）均一な大きさの無水糖アルコールフレークを製造するために、冷却板（円盤型、ドラム型又はベルト型）の回転速度は１〜２ｒｐｍの範囲内で調節することができる。冷却板の温度は、１〜２５℃（より具体的には５〜２０℃、さらにより具体的には５〜１５℃）の範囲内で調節することができる。
ｉｉｉ）フレーカの冷却板の排出口に設けられたブレードを介して、冷却されたシート状の無水糖アルコールを冷却板から分離することができる。
ｉｖ）次に、冷却板から分離されたシート状の無水糖アルコールを、粉砕機を用いて粉砕することができる。このとき、粉砕機の回転速度は１００〜３００ｒｐｍの範囲で調節することができる。粉砕機の回転速度を前記範囲に調節することにより、９０重量％以上が長さ５ｍｍ以上の長軸を有する無水糖アルコールフレークを得ることができる。
一実施形態では、前記無水糖アルコールの製造工程は、以下のように説明されるが、これに限定されない。
本発明の無水糖アルコールは、（１）水素化糖を脱水反応により無水糖アルコールに転換させる工程；（２）前記工程（１）の反応液を蒸留する工程；（３）前記工程（２）の蒸留物（ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅ）を結晶化する工程；（４）前記工程（３）の結晶子（ｃｒｙｓｔａｌｌｉｔｅ）を脱色処理する工程；（５）前記工程（４）の生成物を陽イオン交換樹脂で処理する工程；及び（６）前記工程（５）の生成物を陰イオン交換樹脂で処理する工程；及び（７）前記工程（６）の生成物を濃縮する工程；を含む方法によって製造することができる。
水素化糖は、一般に糖アルコールとも呼ばれており、糖類が有する還元性末端基に水素を付加して得られる化合物を意味する。水素化糖は、炭素数に応じて、テトリトール、ペンチトール、ヘキシトール及びヘプチトール（それぞれ、炭素数４、５、６及び７）に分類される。その中で炭素数６のヘキシトールには、ソルビトール、マンニトール、イジトール、ガラクチトールなどが含まれており、ソルビトールとマンニトールは特に効用性が大きな物質である。水素化糖としては、好ましくはヘキシトールを使用でき、より好ましくはソルビトール、マンニトール、イジトール及びこれらの混合物から選ばれる水素化糖を使用でき、さらに好ましくはデンプン由来のグルコースの水素化反応を通して容易に製造できるソルビトールを使用することができる。
前記工程（１）において、水素化糖は脱水反応により無水糖アルコールに転換される。水素化糖を脱水して無水糖アルコールに転換するには、酸触媒を用いることが好ましい。一実施形態によれば、前記酸触媒として、硫酸、硝酸、塩酸、ｐ−トルエンスルホン酸、リン酸などの単一の酸触媒を用いることができ、より好ましくは硫酸を用いることができる。別の実施形態によれば、前記酸触媒として、第１の酸及び第２の酸の混酸を使用でき、より好ましくは、第１の酸として硫酸、第２の酸としてｐ−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸及び硫酸アルミニウムよりなる群から選択される１種以上の硫黄含有酸を用いることができる。混酸を用いる場合、第１の酸：第２の酸の重量比は、好ましくは１：９〜７：３である。この比が１：９未満の場合（即ち、第１の酸の量が比較的少な過ぎる場合）、無水糖アルコール生成率が低下することがある。この比が、７：３より大きい場合（即ち、第１の酸の量が比較的多すぎる場合）、糖高分子の生成が増加する可能性がある。酸触媒の使用量は、水素化糖（例えば、ヘキシトール）１００重量部に対して、０．５〜１０重量部であることが好ましい。酸触媒の量が水素化糖１００重量部に対して、０．５重量部未満であると無水糖アルコールへの転換時間が長くなり過ぎる場合がある。酸触媒の量が、１０重量部を超えると、糖高分子の生成が増加し、転化率が低下する場合がある。
水素化糖を無水糖アルコールに転換する工程は、前記で説明したように、酸触媒の存在下で１０５〜１９０℃の温度及び１〜１００ｍｍＨｇの圧力下で１〜１０時間行ってもよいが、これに限定されない。水素化糖の脱水反応時に酸触媒を用いる場合は、反応液を中和することが好ましい。脱水反応後、反応液を（例えば、１００℃以下に）冷却し、水酸化ナトリウム等の通常のアルカリを加えて中和してもよい。中和された反応液は、ｐＨが６〜８であることが好ましい。好ましい実施形態によれば、水素化糖を無水糖アルコールに転換する工程の生成液は、蒸留工程に投入する前に前処理されていてもよい。この前処理の目的は、転換工程で得られた液中に残留する水分や低沸点物質を除去することであり、通常は、９０℃〜１１０℃の温度及び１０ｍｍＨｇ〜１００ｍｍＨｇの圧力下で転換工程生成液を３０分以上（例えば、３０分〜４時間）、撹拌しながら行うことができるが、これに限定されない。
ヘキシトールの脱水物であるジアンヒドロヘキシトールは、好ましくは、前記転換反応の生成物である無水糖アルコールとして得られ、より好ましくは、イソソルビド（１，４−３，６−ジアンヒドロソルビトール）、イソマンニド（１，４−３，６−ジアンヒドロマンニトール）、イソイジド（１，４−３，６−ジアンヒドロイジトール）及びこれらの混合物から選択された無水糖アルコールが得られる。その中で、イソソルビドは、産業的、医薬的活用度が特に高い。
前記工程（２）において、蒸留は、好ましくは１００〜２５０℃、より好ましくは１００〜２００℃、さらに好ましくは１１０〜１７０℃の温度条件及び好ましくは１０ｍｍＨｇ以下（例えば、０．０００１〜１０ｍｍＨｇ、より具体的には０．０００１〜８ｍｍＨｇ）、より好ましくは５ｍｍＨｇ以下（例えば、０．００１〜５ｍｍＨｇ）、さらに好ましくは１ｍｍＨｇ以下（例えば、０．０１〜１ｍｍＨｇ、より具体的には０．０１〜０．８ｍｍＨｇ）の圧力条件下で行われることができる。蒸留温度が１００℃未満のとき、無水糖アルコールの蒸留が効果的に行われない場合がある。蒸留温度が２５０℃を超えると、無水糖アルコールの純度が低下し、色が濃くなり、脱色が困難になる場合がある。蒸留圧力が１０ｍｍＨｇより高い場合、無水糖アルコールを蒸留するために蒸留温度を上げる必要があり、その場合、前記した問題が発生する可能性がある。一方、蒸留圧力を下げるために、高真空装置に余分なコストがかかり、蒸留純度が低下するため、過度に低い蒸留圧力は好ましくない。必要に応じて、２回以上の蒸留を行ってもよい。蒸留の方法及び装置は特に限定されず、この分野で従来公知の方法及び装置をそのまま、又は適宜改変して利用することができる。例えば、一般的なコンデンサータイプの蒸留器又はカラム蒸留器を使用してもよく、蒸留には薄膜蒸留器を使用してもよい。
前記工程（３）において、結晶化の方法及び装置は特に限定されず、この分野で従来技術の結晶化方法及び装置をそのまま、又は適切改変して利用することができる。例えば、具体的には、無水糖アルコールを水、酢酸エチル、アセトン、トルエン、ベンゼン、キシレン、アルコール等の溶媒に必要に応じて高温で溶解させた後、溶液の温度を下げて無水糖アルコール結晶を析出させるか、無溶媒で溶融結晶化させる方法を用いてもよい。溶媒を用いた結晶化の場合、処理能力及び具体的な設備条件に応じて、用いる溶媒の種類や量、昇温／降温等を適宜決定したり、溶融結晶化の温度を適宜決定したりすることができる。一実施形態によれば、溶媒としてアセトンを用い、溶媒と無水糖アルコール蒸留液が１０：１〜１：１の重量比で混合された後、溶液の温度を３０℃以上に上げた後、０℃に冷却して無水糖アルコール結晶を析出させ、これを母液から分離して結晶子（ｃｒｙｓｔａｌｌｉｔｅ）を得る。
前記工程（４）において、脱色処理は、好ましくは、得られた無水糖アルコールの結晶子を水（例えば、蒸溜水）に溶解させた水溶液を活性炭と接触させることによって行うことができる。このとき、活性炭の平均粒径は、好ましくは０．２５〜１．０ｍｍ、より好ましくは０．２５〜０．７０ｍｍである。活性炭粒子が小さすぎて平均粒径が０．２５ｍｍ未満であると、カラムの脱色の際に、流速が著しく低下したり、筒カラム内の圧力が上昇したりする問題が発生する可能性がある。一方、活性炭粒子が非常に大きく、平均粒径が１．０ｍｍを超えると、得られた無水糖アルコールのイオン含量及び伝導度の増加、並びに色指数の増加の問題が発生する可能性がある。
無水糖アルコール水溶液と活性炭との接触方式は特に限定されない。例えば、接触は、活性炭で充填されたカラムに無水糖アルコール水溶液を通す方法で行ってもよく、無水糖アルコール水溶液と活性炭を反応器に投入し、一定時間の間撹拌して混合する方法で行ってもよい。好ましい一実施形態によれば、脱色は、活性炭で充填されたカラムに無水糖アルコール水溶液を通す方法で行われる。
前記活性炭としては、木材、ヤシ等の植物源、褐炭、有煙炭、瀝青炭、無煙炭などの鉱物源を活性化して得られた活性炭群から選ばれる１種以上を使用することができる。活性炭粒子の形態は特に限定されなく、微粒子状活性炭（例えば、平均粒径０．２５〜０．７５ｍｍ）、粒子状活性炭（例えば、平均粒径０．７５ｍｍ以上）、粉末状活性炭（例えば、平均粒径０．２５ｍｍ以下）等の形態を使用することが可能である。一実施形態によれば、微粒子状の活性炭が使用される。活性炭の効率を高めるために、前処理（例えば、洗浄）された活性炭を使用することができる。
前記工程（５）において、陽イオン交換樹脂処理は、脱色液と陽イオン交換樹脂を接触させることにより行うことができ、陽イオン交換樹脂を充填したカラムに通すことにより行うことができる。陽イオン交換樹脂としては、強陽イオン交換樹脂（例えば、ＴＲＩＬＩＴＥ−ＳＣＲ−Ｂ）、弱陽イオン交換樹脂（例えば、ＤＩＡＩＯＮ ＷＫ１１）のいずれを用いてもよいが、強陽イオン交換樹脂を用いることが好ましい。強陽イオン交換樹脂としては、Ｈ型強陽イオン交換樹脂（例えば、ＴＲＩＬＩＴＥ−ＳＣＲ−ＢＨ）及びＮａ型強陽イオン交換樹脂（例えば、ＴＲＩＬＩＴＥ−ＳＣＲ−Ｂ）から選ばれた１種以上を好適に用いることができる。
前記工程（６）において、陰イオン交換樹脂処理は、工程（５）で得られた生成液を、陰イオン交換樹脂を充填したカラムに通すことにより行うことができる。陰イオン交換樹脂としては、強陰イオン交換樹脂（例えば、ＴＲＩＬＩＴＥ ＡＭＰ２４）、弱陰イオン交換樹脂（例えば、ＤＩＡＩＯＮ ＷＡ１０）のいずれを用いてもよいが、強陰イオン交換樹脂を用いることが好ましい。強陰イオン交換樹脂としては、Ｃｌ型強陰イオン交換樹脂（例えば、ＴＲＩＬＩＴＥ ＡＭＰ２４）が好適に用いることができる。
前記（７）工程において、濃縮工程は、前記工程（６）で得られた生成液を、濃縮設備を利用して真空条件で加熱することにより行うことができる。濃縮は、好ましくは６０〜１２０℃、より好ましくは６５〜９０℃の温度条件及び好ましくは−８００ｍｂａｒ以上、より好ましくは−９５０ｍｂａｒ以上、さらに好ましくは−９７５ｍｂａｒ以上の圧力条件下で行うことができる。濃縮温度が６０℃未満の場合、無水糖アルコールの濃縮中に結晶が発生する可能性があり、１２０℃を超えると、無水糖アルコールの純度が低下し、色が濃くなるため良質の製品を得ることはできない。濃縮の圧力条件が−８００ｍｂａｒ未満の場合、含水率が０．１〜５重量％の製品を入手することができない。
以下の実施例及び比較例により、本発明をより詳細に説明する。しかし、本発明の範囲が、それによっていかなる方法でも限定されない。
製造例１： イソソルビドフレーク（Ｆｌａｋｅ）製造
円盤型のフレーカを使用してイソソルビドフレークを製造した。まず、イソソルビド溶融液（溶融液の温度：６０〜９０℃）を、５０〜１５０ｋｇ／ｈｒの供給流量で円盤型冷却板に供給した。次に、円盤型冷却板の温度を１〜２５℃に保持しながら、円盤型冷却板を１〜２ｒｐｍの回転速度で回転させた。前記円盤型冷却板の回転中、イソソルビド溶融液は円盤型冷却板上で冷却され、冷却されたシート状型イソソルビドは、円盤型冷却板の排出口に設けられたブレードを通して分離された。次に、分離されたシート状型イソソルビドを粉砕機に通過させ、一定サイズのイソソルビドフレークに粉砕した。このとき、粉砕機を１００〜３００ｒｐｍの回転速度で回転させ、分離された無水糖アルコールをシート状に粉砕した。
円盤型のフレーカを使用してイソソルビドフレークを製造した。まず、イソソルビド溶融液（溶融液の温度：６０〜９０℃）を、５０〜１５０ｋｇ／ｈｒの供給流量で円盤型冷却板に供給した。次に、円盤型冷却板の温度を１〜２５℃に保持しながら、円盤型冷却板を１〜２ｒｐｍの回転速度で回転させた。前記円盤型冷却板の回転中、イソソルビド溶融液は円盤型冷却板上で冷却され、冷却されたシート状型イソソルビドは、円盤型冷却板の排出口に設けられたブレードを通して分離された。次に、分離されたシート状型イソソルビドを粉砕機に通過させ、一定サイズのイソソルビドフレークに粉砕した。このとき、粉砕機を１００〜３００ｒｐｍの回転速度で回転させ、分離された無水糖アルコールをシート状に粉砕した。
実施例１： 平均厚さが０．８ｍｍのイソソルビドフレークの製造
製造例１と同様にしてイソソルビドフレークを製造した。このとき、イソソルビド溶融液を、８０ｋｇ／ｈｒの供給流量で円盤型冷却板に供給し、円盤型冷却板の回転速度は２ｒｐｍに維持し、円盤型冷却板の温度は１５℃に維持し、粉砕機の刃を１００ｒｐｍで回転させ、イソソルビドフレークを製造した。製造されたイソソルビドフレークの平均厚さは０．８ｍｍであり、製造されたイソソルビドフレークのうち、長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークの量は、全イソソルビドフレークに対して９１重量％であった。
製造されたイソソルビドフレーク５００ｋｇを包装し、５００ｋｇの荷重の外力を加えた状態で、日平均気温２１℃〜２６℃（最低１２℃、最高４０℃）の屋外で１００日間保管した。その後、包装されたイソソルビドフレーク製品の見かけ比重、包装開封時の滞留性及びケーキング度を分析し、その結果を下記表１に示した。
製造例１と同様にしてイソソルビドフレークを製造した。このとき、イソソルビド溶融液を、８０ｋｇ／ｈｒの供給流量で円盤型冷却板に供給し、円盤型冷却板の回転速度は２ｒｐｍに維持し、円盤型冷却板の温度は１５℃に維持し、粉砕機の刃を１００ｒｐｍで回転させ、イソソルビドフレークを製造した。製造されたイソソルビドフレークの平均厚さは０．８ｍｍであり、製造されたイソソルビドフレークのうち、長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークの量は、全イソソルビドフレークに対して９１重量％であった。
製造されたイソソルビドフレーク５００ｋｇを包装し、５００ｋｇの荷重の外力を加えた状態で、日平均気温２１℃〜２６℃（最低１２℃、最高４０℃）の屋外で１００日間保管した。その後、包装されたイソソルビドフレーク製品の見かけ比重、包装開封時の滞留性及びケーキング度を分析し、その結果を下記表１に示した。
実施例２： 平均厚さが２．５ｍｍのイソソルビドフレークの製造
製造例１と同様にしてイソソルビドフレークを製造した。このとき、イソソルビド溶融液は１２０ｋｇ／ｈｒの供給流量で円盤型冷却板に供給し、円盤型冷却板の回転速度は１ｒｐｍに維持し、円盤型冷却板の温度は１０℃に維持し、粉砕機の刃を１００ｒｐｍで回転させ、イソソルビドフレークを製造した。製造されたイソソルビドフレークの平均厚さは２．５ｍｍであり、製造されたイソソルビドフレークのうち、長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークは全イソソルビドフレークに対して、９４重量％であった。
製造されたイソソルビドフレーク５００ｋｇを包装し、５００ｋｇの荷重の外力を加えた状態で、日平均気温２１℃〜２６℃（最低１２℃、最高４０℃）の屋外で１００日間保管した。その後、包装されたイソソルビドフレーク製品の見かけ比重、包装開封時の滞留性及びケーキング度を分析し、その結果を下記表１に示した。
製造例１と同様にしてイソソルビドフレークを製造した。このとき、イソソルビド溶融液は１２０ｋｇ／ｈｒの供給流量で円盤型冷却板に供給し、円盤型冷却板の回転速度は１ｒｐｍに維持し、円盤型冷却板の温度は１０℃に維持し、粉砕機の刃を１００ｒｐｍで回転させ、イソソルビドフレークを製造した。製造されたイソソルビドフレークの平均厚さは２．５ｍｍであり、製造されたイソソルビドフレークのうち、長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークは全イソソルビドフレークに対して、９４重量％であった。
製造されたイソソルビドフレーク５００ｋｇを包装し、５００ｋｇの荷重の外力を加えた状態で、日平均気温２１℃〜２６℃（最低１２℃、最高４０℃）の屋外で１００日間保管した。その後、包装されたイソソルビドフレーク製品の見かけ比重、包装開封時の滞留性及びケーキング度を分析し、その結果を下記表１に示した。
実施例３： 平均厚さが４ｍｍのイソソルビドフレークの製造
製造例１と同様にしてイソソルビドフレークを製造した。このとき、イソソルビド溶融液は１５０ｋｇ／ｈｒの供給流量で円盤型冷却板に供給し、円盤型冷却板の回転速度は１ｒｐｍに維持し、円盤型冷却板の温度は７℃に維持し、粉砕機の刃を１００ｒｐｍで回転させ、イソソルビドフレークを製造した。製造されたイソソルビドフレークの平均厚さは４ｍｍであり、製造されたイソソルビドフレークのうち、長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークは全イソソルビドフレークに対して、９６重量％であった。
製造されたイソソルビドフレーク５００ｋｇを包装し、５００ｋｇの荷重の外力を加えた状態で、日平均気温２１℃〜２６℃（最低１２℃、最高４０℃）の屋外で１００日間保管した。その後、包装されたイソソルビドフレーク製品の見かけ比重、包装開封時の滞留性及びケーキング度を分析し、その結果を下記表１に示した。
製造例１と同様にしてイソソルビドフレークを製造した。このとき、イソソルビド溶融液は１５０ｋｇ／ｈｒの供給流量で円盤型冷却板に供給し、円盤型冷却板の回転速度は１ｒｐｍに維持し、円盤型冷却板の温度は７℃に維持し、粉砕機の刃を１００ｒｐｍで回転させ、イソソルビドフレークを製造した。製造されたイソソルビドフレークの平均厚さは４ｍｍであり、製造されたイソソルビドフレークのうち、長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークは全イソソルビドフレークに対して、９６重量％であった。
製造されたイソソルビドフレーク５００ｋｇを包装し、５００ｋｇの荷重の外力を加えた状態で、日平均気温２１℃〜２６℃（最低１２℃、最高４０℃）の屋外で１００日間保管した。その後、包装されたイソソルビドフレーク製品の見かけ比重、包装開封時の滞留性及びケーキング度を分析し、その結果を下記表１に示した。
比較例１： 平均厚さが０．４ｍｍのイソソルビドフレークの製造
製造例１と同様にしてイソソルビドフレークを製造した。このとき、イソソルビド溶融液は４０ｋｇ／ｈｒの供給流量で円盤型冷却板に供給し、円盤型冷却板の回転速度は２ｒｐｍに維持し、円盤型冷却板の温度は２９℃に維持し、粉砕機の刃を１００ｒｐｍで回転させ、イソソルビドフレークを製造した。製造されたイソソルビドフレークの平均厚さは０．４ｍｍであり、製造されたイソソルビドフレークのうち、長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークは全イソソルビドフレークに対して、９０重量％であった。
製造されたイソソルビドフレーク５００ｋｇを包装し、５００ｋｇの荷重の外力を加えた状態で、日平均気温２１℃〜２６℃（最低１２℃、最高４０℃）の屋外で１００日間保管した。その後、包装されたイソソルビドフレーク製品の見かけ比重、包装開封時の滞留性及びケーキング度を分析し、その結果を下記表１に示した。
製造例１と同様にしてイソソルビドフレークを製造した。このとき、イソソルビド溶融液は４０ｋｇ／ｈｒの供給流量で円盤型冷却板に供給し、円盤型冷却板の回転速度は２ｒｐｍに維持し、円盤型冷却板の温度は２９℃に維持し、粉砕機の刃を１００ｒｐｍで回転させ、イソソルビドフレークを製造した。製造されたイソソルビドフレークの平均厚さは０．４ｍｍであり、製造されたイソソルビドフレークのうち、長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークは全イソソルビドフレークに対して、９０重量％であった。
製造されたイソソルビドフレーク５００ｋｇを包装し、５００ｋｇの荷重の外力を加えた状態で、日平均気温２１℃〜２６℃（最低１２℃、最高４０℃）の屋外で１００日間保管した。その後、包装されたイソソルビドフレーク製品の見かけ比重、包装開封時の滞留性及びケーキング度を分析し、その結果を下記表１に示した。
比較例２： イソソルビド結晶性粉末
イソソルビド結晶性粉末５００ｋｇ（平均厚さが０．５ｍｍ未満、結晶性粉末全体の１重量％未満が長軸の長さが５ｍｍ以上であった）を包装し、５００ｋｇの荷重の外力を加えた状態で、日平均気温２１℃〜２６℃（最低１２℃、最高４０℃）の屋外で１００日間保管した。その後、包装されたイソソルビドフレーク製品の見かけ比重、包装開封時の滞留性及びケーキング度を分析し、その結果を下記表１に示した。
イソソルビド結晶性粉末５００ｋｇ（平均厚さが０．５ｍｍ未満、結晶性粉末全体の１重量％未満が長軸の長さが５ｍｍ以上であった）を包装し、５００ｋｇの荷重の外力を加えた状態で、日平均気温２１℃〜２６℃（最低１２℃、最高４０℃）の屋外で１００日間保管した。その後、包装されたイソソルビドフレーク製品の見かけ比重、包装開封時の滞留性及びケーキング度を分析し、その結果を下記表１に示した。
比較例３： 平均厚さが１ｍｍのイソソルビドフレークの製造
製造例１と同様にしてイソソルビドフレークを製造した。このとき、イソソルビド溶融液は９０ｋｇ／ｈｒの供給流量で円盤型冷却板に供給し、円盤型冷却板の回転速度は２ｒｐｍに維持し、円盤型冷却板の温度は１５℃に維持し、粉砕機の刃を５００ｒｐｍで回転させ、イソソルビドフレークを製造した。製造されたイソソルビドフレークの平均厚さは１ｍｍであり、製造されたイソソルビドフレークのうち、長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークは全イソソルビドフレークに対して、６０重量％であった。
製造されたイソソルビドフレーク５００ｋｇを包装し、５００ｋｇの荷重の外力を加えた状態で、日平均気温２１℃〜２６℃（最低１２℃、最高４０℃）の屋外で１００日間保管した。その後、包装されたイソソルビドフレーク製品の見かけ比重、包装開封時の滞留性及びケーキング度を分析し、その結果を下記表１に示した。
製造例１と同様にしてイソソルビドフレークを製造した。このとき、イソソルビド溶融液は９０ｋｇ／ｈｒの供給流量で円盤型冷却板に供給し、円盤型冷却板の回転速度は２ｒｐｍに維持し、円盤型冷却板の温度は１５℃に維持し、粉砕機の刃を５００ｒｐｍで回転させ、イソソルビドフレークを製造した。製造されたイソソルビドフレークの平均厚さは１ｍｍであり、製造されたイソソルビドフレークのうち、長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークは全イソソルビドフレークに対して、６０重量％であった。
製造されたイソソルビドフレーク５００ｋｇを包装し、５００ｋｇの荷重の外力を加えた状態で、日平均気温２１℃〜２６℃（最低１２℃、最高４０℃）の屋外で１００日間保管した。その後、包装されたイソソルビドフレーク製品の見かけ比重、包装開封時の滞留性及びケーキング度を分析し、その結果を下記表１に示した。
［物性測定方法］
１．見かけ比重：１ｍ3容量のパッケージに充填されたイソソルビドフレークの重量（トン）（即ち、イソソルビドフレーク重量（トン）／１ｍ3）を測定した。
２．滞留性：無水糖アルコールのフレーク製品５００ｋｇを、排出孔を有するパッケージを片側に６０度傾けたとき、パッケージの底部に形成された直径２０ｃｍの円形の排出孔からパッケージから完全に排出するのにかかる時間を測定した。
３．ケーキング度：無水糖アルコールのフレーク製品を包装し、外力を加えて保管した後、５０ｍｍ×５０ｍｍのふるいでろ過したとき、ふるいを通過できずに残った無水糖アルコールのフレーク製品の重量比（即ち、［ふるいに残った無水糖アルコールフレークの重さ（ｋｇ）／包装された無水糖アルコールフレークの全重量（ｋｇ）］×１００％）を測定した。
４．長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークの含量：イソソルビドフレーク製造工程において、粉砕機通過後のイソソルビドフレーク１００ｇを無作為にサンプリングし、方眼紙（５ｍｍ×５ｍｍ）に敷き、肉眼で観察した。長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークの平均重量％を測定した。製造されたイソソルビドフレーク５００ｋｇ当たり計１０個のサンプリング測定し、その平均値を表１に記載した。
１．見かけ比重：１ｍ3容量のパッケージに充填されたイソソルビドフレークの重量（トン）（即ち、イソソルビドフレーク重量（トン）／１ｍ3）を測定した。
２．滞留性：無水糖アルコールのフレーク製品５００ｋｇを、排出孔を有するパッケージを片側に６０度傾けたとき、パッケージの底部に形成された直径２０ｃｍの円形の排出孔からパッケージから完全に排出するのにかかる時間を測定した。
３．ケーキング度：無水糖アルコールのフレーク製品を包装し、外力を加えて保管した後、５０ｍｍ×５０ｍｍのふるいでろ過したとき、ふるいを通過できずに残った無水糖アルコールのフレーク製品の重量比（即ち、［ふるいに残った無水糖アルコールフレークの重さ（ｋｇ）／包装された無水糖アルコールフレークの全重量（ｋｇ）］×１００％）を測定した。
４．長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークの含量：イソソルビドフレーク製造工程において、粉砕機通過後のイソソルビドフレーク１００ｇを無作為にサンプリングし、方眼紙（５ｍｍ×５ｍｍ）に敷き、肉眼で観察した。長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークの平均重量％を測定した。製造されたイソソルビドフレーク５００ｋｇ当たり計１０個のサンプリング測定し、その平均値を表１に記載した。
前記表１に示されるように、実施例１〜３の場合（即ち、イソソルビドフレークの平均厚さが０．５〜４ｍｍであり、長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークの含量が９０重量％以上の場合）、外力付与前後の見かけ比重の増加量が０．２以下であり、外力付与後にも完全排出され、外力付与後のケーキング度が２０％以下であった。
しかし、比較例１の場合（即ち、イソソルビドフレークの平均厚さが０．５ｍｍ未満であり、長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークの含量が９０重量％以上の場合）、外力付与前後の見かけ比重の増加量が０．２６であり、外力付与後の滞留性は、測定不可（排出不可）であり、外力付与後のケーキング度が６４％であった。
また、比較例２の場合（即ち、イソソルビドフレークの平均厚さが０．５ｍｍ未満であり、長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークの含量が９０重量％未満の場合）、外力付与前後の見かけ比重の増加量が０．２９であり、外力付与後の滞留性は測定不可（排出不可）であり、外力付与後のフレークのケーキングが激しくなり、ケーキング度が９０％であった。
また、比較例３の場合（即ち、イソソルビドフレークの平均厚さが１ｍｍであり、長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークの含量が９０重量％未満の場合）、外力付与前後の見かけ比重の増加量が０．２２であり、外力付与後の滞留性は測定不可（排出不可）であり、外力付与後のケーキング度が４４％であった。
以上のように、長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークの量が９０重量％以上である、平均厚さが０．５〜４．５ｍｍのイソソルビドフレークの場合、長期保管中に発生するケーキング現象が著しく軽減され、イソソルビドフレークの流動性を良好な状態に保持することができる。
しかし、比較例１の場合（即ち、イソソルビドフレークの平均厚さが０．５ｍｍ未満であり、長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークの含量が９０重量％以上の場合）、外力付与前後の見かけ比重の増加量が０．２６であり、外力付与後の滞留性は、測定不可（排出不可）であり、外力付与後のケーキング度が６４％であった。
また、比較例２の場合（即ち、イソソルビドフレークの平均厚さが０．５ｍｍ未満であり、長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークの含量が９０重量％未満の場合）、外力付与前後の見かけ比重の増加量が０．２９であり、外力付与後の滞留性は測定不可（排出不可）であり、外力付与後のフレークのケーキングが激しくなり、ケーキング度が９０％であった。
また、比較例３の場合（即ち、イソソルビドフレークの平均厚さが１ｍｍであり、長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークの含量が９０重量％未満の場合）、外力付与前後の見かけ比重の増加量が０．２２であり、外力付与後の滞留性は測定不可（排出不可）であり、外力付与後のケーキング度が４４％であった。
以上のように、長さが５ｍｍ以上の長軸を有するイソソルビドフレークの量が９０重量％以上である、平均厚さが０．５〜４．５ｍｍのイソソルビドフレークの場合、長期保管中に発生するケーキング現象が著しく軽減され、イソソルビドフレークの流動性を良好な状態に保持することができる。
Claims (8)
- 無水糖アルコールフレークの集合体であって、
前記複数の無水糖アルコールフレークの平均厚さが０．５〜４．５ｍｍであり、
前記複数の無水糖アルコールフレークの９０重量％以上が５ｍｍ以上の長さの長軸を有すること特徴とする無水糖アルコールのフレーク製品。 - 見かけ比重が、０．８以下である請求項１に記載の無水糖アルコールのフレーク製品。
- 外力を加えることによる見かけ比重の増加量が０．２以下であり、ここで、外力を加えるとは、無水糖アルコールのフレーク製品５００ｋｇを包装し、５００ｋｇの荷重の外力を加えた状態で、２１℃〜２６℃の日平均気温で１００日間屋外に保管する意味である、請求項１に記載の無水糖アルコールのフレーク製品。
- 外力を加えることによる滞留性の増加量が５分以下であり、ここで、滞留性とは、無水糖アルコールのフレーク製品５００ｋｇを、排出孔を有するパッケージを片側に６０度傾けたとき、パッケージの底部に形成された直径２０ｃｍの円形の排出孔からパッケージから完全に排出するのにかかる時間を意味し、ここで、外力を加えるとは、無水糖アルコールのフレーク製品５００ｋｇを包装し、５００ｋｇの荷重の外力を加えた状態で、２１℃〜２６℃の日平均気温で１００日間屋外に保管する意味である、請求項１に記載の無水糖アルコールのフレーク製品。
- 外力を加えた後、ケーキング度が４０％以下であり、ここで、ケーキング度とは、無水糖アルコールのフレーク製品を包装し、外力を加えて保管した後、５０ｍｍ×５０ｍｍのふるいでろ過したとき、ふるいを通過できずに残った無水糖アルコールのフレーク製品の重量比（即ち、［ふるいに残った無水糖アルコールフレークの重さ（ｋｇ）／包装された無水糖アルコールフレークの全重量（ｋｇ）］×１００％）であり、ここで、外力を加えるとは、無水糖アルコールのフレーク製品５００ｋｇを包装し、５００ｋｇの荷重の外力を加えた状態で、２１℃〜２６℃の日平均気温で１００日間屋外に保管する意味である、請求項１に記載の無水糖アルコールのフレーク製品。
- （１）無水糖アルコール溶融液を、５０〜１５０ｋｇ／ｈｒの流量で、フレーカの冷却板に連続的に供給する工程；
（２）冷却板を移動させながら、冷却板内の無水糖アルコール溶融液を冷却してシート状にする工程；
（３）冷却板の排出口に設けられた刃を用いて、冷却されたシート状無水糖アルコールを冷却板から分離する工程；及び
（４）分離されたシート状無水糖アルコールを、回転速度が１００〜３００ｒｐｍである粉砕機に通して、複数の無水糖アルコールフレークを得る工程；
を含み、
前記複数の無水糖アルコールフレークの平均厚さが０．５〜４．５ｍｍであり、
前記複数の無水糖アルコールフレークの９０重量％以上が５ｍｍ以上の長さの長軸を有する、無水糖アルコールのフレーク製品の製造方法。 - フレーカが、円盤型のフレーカ、ドラム型のフレーカ又はベルト型のフレーカである請求項６に記載の無水糖アルコールのフレーク製品の製造方法。
- 冷却板の回転速度が１〜２ｒｐｍであり、冷却板の温度が１〜２５℃である請求項６に記載の無水糖アルコールのフレーク製品の製造方法。
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