JP6977471B2 - 多糖類生産物の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、多糖類生産物の製造方法、及びその多糖類生産物に関するものであり、特に多糖固形物中の結晶構造緩和等の分子立体構造の変化により粉体溶解性や粘性特性やゲルテクスチャーが改善された多糖類生産物を容易に製造する方法と、その多糖類生産物に関する。

多糖類は、食品又は食品添加物として広く活用されている。食品添加物としての多糖類は、増粘剤、ゲル化剤、安定剤として様々な食品に利用されている。通常の多糖類は、天然物から物理的な手法により粉体を得る、又は当該粉体を溶解／精製／粉末化により精製して粉体を得る。また、或いは、微生物により産生した多糖類を粉体化することにより得る、といった方法で製造されている。

こうして得られた多糖類は、その多糖類構造と製造方法により粉体内の結晶度、立体構造や分子量が決定される。

一方で、近年、多糖類に対する市場からの要求は高度化しており、通常加熱溶解が必須な多糖類に対して冷水可溶性の付与や、構造粘性が強い多糖類に対して構造粘性の緩和やゲルのテクスチャーの改善、ハンドリング性の向上などが要求されている。

これらの市場要求に対して、従来さまざま様々な方法が提案なされてきた。

例えば、多糖粉体の冷水溶解性の付与に関しては、２種以上の多糖類を水溶液中完全溶解した後、再び粉末化する方法（特許文献１）、原料多糖類を水に溶解させた後、溶解状態で真空乾燥又は真空凍結乾燥する方法（特許文献２）、寒天を水に１５重量％以上の濃度になるよう１００℃以上の温度で溶解し、該寒天高濃度溶解物を連続式真空加熱乾燥機に導入し、該導入された寒天高濃度溶解物を小型粒状片に裁断した後、直ちに該真空加熱乾燥機中で脱水乾燥させる方法（特許文献３）、古典的寒天を２軸エクストルーダー又は１軸エクストルーダーを通して加工する方法、特に液体の水又は蒸気を第１エクストルージョン工程で総導入乾物に対して０〜７０％の割合で供給し、次いで熱風又は冷風の流れの下に乾燥、又は乾燥しない方法（特許文献４）、寒天を加水する工程と、加水した寒天を押出機で熱処理して寒天を一度溶解させた後固形化する工程と、固形化した寒天を気流粉砕乾燥機で粉砕、乾燥することにより溶けやすい寒天及びその製造方法（特許文献５）などが知られている。

特開２００４−３４４１６５号公報 特開２０１２−１３９１６１号公報 特開平１０−１７９０９５号公報 特開平０６−１５３８７３号公報 特開２０１７−８６００２号公報

特許文献１の方法は、異種多糖類を完全溶解することが前提の製造方法であり、通常数％以下の多糖類濃度で実施されるため、このような水溶解物から乾燥粉体を得るには多大なエネルギーを要する。
また、特許文献２の方法も溶解が前提であり、乾燥方法が真空乾燥又は真空凍結乾燥であることより、乾燥時間に長時間を要することが推定される。また、高粘度多糖であるローカストビーンガムでは、多糖に対し９倍量以上の水を添加しており、低粘度のＬＭペクチンにおいても多糖に対し、４倍量以上の水を添加しているため、乾燥物を得るためのエネルギーが大きくなるだけでなく、乾燥速度が遅くなることが推定される。
特許文献３の方法は、寒天を一時的に完全溶解させる方法であり、溶解粘度の低い寒天を用いるため実施できる方法であり、一般的な高粘度多糖類に対しては、ここに記載の水添加量で溶解することは不可能である。よって、特許文献３には、寒天以外の多糖類に関する記載はない。
特許文献４の方法は、寒天、又は寒天と寒天に対して同等量未満の他の多糖との混合物をエクストルーダー処理する方法であり、多糖に対する水添加量は最大０．７倍量と記載されている。また、エクストルーダー処理品の乾燥に関しては熱風又は冷風の流れの下に乾燥でき、又は乾燥しないと記載されており、乾燥条件が本質的な要因でないことは明らかである。
特許文献５の方法では、その対象物が寒天に限定されており、又また、寒天を一度溶解することによりランダムコイル構造を得ることが必要であり、これは特許文献３に関して記載した通り、溶解粘度の低い寒天であるから実施できる方法であり、一般的な高粘度多糖類に対してはここに記載の水添加量で多糖類を溶解することは不可能である。

上述の通り、溶解性や粘性特性、ゲルテクスチャー等が改善された多糖類が市場から要求されているにも関わらず、未だ市場の要求性能を十分に満足させる多糖類は提供されていないのが現状である。

したがって、本発明は、溶解性や粘性特性、ゲルテクスチャー等が改善された多糖類生産物を容易に製造する方法とその多糖類生産物を提供することを課題とする。

本発明者らは、多糖粉体中の結晶構造緩和等の分子立体構造の調整において、多糖類を水に溶解させる必要はなく、水膨潤状態の多糖類を非常に短時間で乾燥することで冷水溶解性が向上すること、及び水膨潤状態を維持しつつ加熱することにより、より冷水溶解性が向上すること、更に水膨潤多糖類に機械的せん断力を付与することにより、粘性特性の改善やゲルテクスチャーの改善等が達成されることを見出した。
尚、上述の加熱工程や機械的せん断力を付与する工程においても、水膨潤多糖の「自己形状保持性」は維持される。
ここで「自己形状保持性」とは、サンプル３０ｇをＪＩＳ４メッシュ（目開き：４．７５ｍｍ）上に一気に投入した後、１分間でサンプルが新たに落下しない状態と定義する。

即ち、本発明は以下を要旨とする。

［１］ 陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物と水とを混合して自己形状保持性を有する水膨潤多糖を得る混合工程と、該水膨潤多糖を１分以下の時間内に乾燥と粉砕を実施して多糖類生産物を得る乾燥粉砕工程とを有することを特徴とする多糖類生産物の製造方法。

［２］
前記混合工程後、前記乾燥粉砕工程前に、前記水膨潤多糖を５０℃以上に加熱する加熱工程を有することを特徴とする［１］に記載の多糖類生産物の製造方法。

［３］ 前記混合工程後、前記乾燥粉砕工程前に、前記水膨潤多糖に機械的せん断力を付与するせん断工程を有することを特徴とする［１］又は［２］に記載の多糖類生産物の製造方法。

［４］ 前記混合工程における水の混合量が、前記陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物１００重量部に対して、７０重量部を超え４００重量部以下であることを特徴とする［１］〜［３］のいずれかに記載の多糖類生産物の製造方法。

［５］ 前記陸生植物由来多糖が、グァーガム、ローカストビーンガム、タラガム、タマリンドシードガム、ペクチン、カラヤガム、サバクヨモギシードガム、トラガントガム、サイリウムシードガム、ガティガム、セルロース、セルロース誘導体、大豆多糖類、プランタゴオバタ種皮、及びプランタゴオバタ種皮末よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であり、前記微生物産生多糖がキサンタンガム、ジェランガム、アグロバクテリウムスクシノグリカン、カードラン、プルラン、デキストラン、ウェランガム、ラムザンガム、発酵セルロース、レバン、ダイユータンガム、及びマクロホモプシスガム等が挙げられるが、これらよりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかに記載の多糖類生産物の製造方法。

［６］ 前記陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物が、単糖、二糖、オリゴ糖、デキストリン、糖アルコール、並びに陸生植物由来多糖及び微生物産生多糖以外の多糖から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする［１］〜［５］のいずれかに記載の多糖類生産物の製造方法。

［７］ 前記陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物中の、前記陸生植物由来多糖及び微生物産生多糖以外の成分の含有量が、前記陸生植物由来多糖と微生物産生多糖の合計重量未満であることを特徴とする［１］〜［６］のいずれかに記載の多糖類生産物の製造方法。

［８］ ［１］〜［７］のいずれかに記載の製造方法で製造されることを特徴とする、多糖類生産物。

本発明によれば、溶解性や粘性特性、ゲルテクスチャー等が改善された多糖類生産物を容易に製造することができる。
本発明により製造された多糖類生産物を食品の調製等に用いることにより、食品の加工性改善やテクスチャー改善を達成することができる。
例えば、従来加熱が必要であった多糖類の水への溶解において必要な加熱温度の低減や、場合によっては加熱する必要がなくなるため、例えば病院食や嚥下食品の調製などにおいて、短時間での調製が可能となり、また加熱設備のない場所においても調製が可能となり、労力を低減すると共に利便性を高めことができる。また、粘性特性の改善により、水への分散性の改善による加工性の向上や、食品のテクスチャー改善、例えば食品において喉への張り付きなどの違和感の解消などを図ることが可能となる。

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例（代表例）であり、本発明はこれらの内容に限定はされない。

本発明の多糖類生産物の製造方法は、陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物と水とを、混合して自己形状保持性を有する水膨潤多糖を得る混合工程と、該水膨潤多糖を１分以下時間内に乾燥と粉砕を実施して多糖類生産物（以下「多糖粉末」と称す場合がある。）を得る乾燥粉砕工程とを有することを特徴とする。

本発明の多糖類生産物の製造方法では、多糖類を水に溶解させずに比較的少量の水で多糖類を水に膨潤させるのみであることから、多糖類に混合する水の量が少ないために乾燥負荷を低減することができ、乾燥時間の短縮が可能となる。また、乾燥と粉砕を実施する乾燥粉砕工程前に、水膨潤多糖を５０℃以上に加熱することにより、水膨潤多糖が溶解しなくても粉体中の多糖類の分子中の立体構造が更に変化することから、より一層品質を改善することができる。更に、水膨潤多糖の加熱工程において、或いはその前後で機械的せん断力を付与することにより、より分子の立体構造の変化が促進され冷水溶解性や粘性特性等をより一層改善することができる。

＜陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物＞
陸生植物由来多糖の分子量は、特に制限されるものではないが、一般的には、プルランもしくはデキストランを標準物質として液体クロマトグラフィーにより測定される相対重量平均分子量が数万〜数百万である。
陸生植物由来多糖としては、特に制限されないが、例えばグァーガム、ローカストビーンガム、タラガム、タマリンドシードガム、ペクチン、カラヤガム、サバクヨモギシードガム、トラガントガム、サイリウムシードガム、ガティガム、セルロース、セルロース誘導体、大豆多糖類、プランタゴオバタ種皮、プランタゴオバタ種皮末等が挙げられる。中でもタマリンドシードガム、グァーガム、タラガム、ローカストビーンガム、サイリウムシードガム、プランタゴオバタ種皮、プランタゴオバタ種皮末が好ましい。特に冷水溶解性の付与を目的としてする場合にはタマリンドシードガム、ローカストビーンガムがより好ましく、溶解性の改善を目的としてする場合にはグァーガムがより好ましく、又溶解時のハンドリング性の改善を目的としたときする場合には、プランタゴオバタ種皮、プランタゴオバタ種皮末がより好ましい。

微生物産生多糖の分子量は、特に制限されるものではないが、一般的には、プルランもしくはデキストランを標準物質として液体クロマトグラフィーにより測定される相対重量平均分子量が数十万から数百万である。
微生物産生多糖としては、特に制限されないが、キサンタンガム、ジェランガム、アグロバクテリウムスクシノグリカン、カードラン、プルラン、デキストラン、ウェランガム、ラムザンガム、発酵セルロース、レバン、ダイユータンガム、マクロホモプシスガム等が挙げられる。中でもキサンタンガム、又はジェランガムが好ましい。特に、溶解性改善を目的とする場合は、キサンタンガムがより好ましく、溶解時のハンドリング性の改善やゲルテクスチャーの改善を目的とする場合は、ジェランガムがより好ましい。

陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物には、上記の陸生植物由来多糖の１種のみが含まれていてもよく、微生物産生多糖の１種のみが含まれていてもよい。また、陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物には、陸生植物由来多糖の１種又は２種以上と、微生物産生多糖の１種又は２種以上とが含まれていてもよい。

本発明で用いる陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物には、陸生植物由来多糖及び微生物産生多糖以外の成分（以下「その他の成分」と称す場合がある。）が含まれていてもよく、その他の成分としては、例えば単糖、二糖、オリゴ糖、デキストリン、糖アルコール、陸生植物由来多糖及び微生物産生多糖以外の多糖などが挙げられる。陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物には、これらのその他の成分の１種のみが含まれていてもよく、２種以上が含まれていてもよい。

単糖としては、グルコース、フルクトース、キシロースなどの１種又は２種以上が挙げられる。
二糖としては、ショ糖、マルトース、乳糖などの１種又は２種以上が挙げられる。
オリゴ糖としては、マルトトリオース、マルトオリゴ糖などの１種又は２種以上が挙げられる。
デキストリンとしては、特に分子量など制限されないが、機能性を有する難消化性デキストリンなどが挙げられる。
糖アルコールとしては、エリスリトール、キシリトール、マンニトール、ソルビトール、マルチトール、イソマルト、ラクチトールなどの１種又は２種以上が挙げられる。
陸生植物由来多糖及び微生物産生多糖以外の多糖としてはキチン、キトサン等の動物由来多糖などの１種又は２種以上が挙げられる。

陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物中のその他の成分の含有量は制限されないが、通常、陸生植物由来多糖及び微生物産生多糖の合計重量より少ないことが本来の多糖の品質改善目的の点から好ましい。

陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物の形状は、フレーク状、粒状、粉末状などいずれの形態でも問題なく使用することができるが、大きな粒子は水で均一に膨潤されるまでの時間を要するため、フレーク状及び又は粉末状が好ましい。

陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物中の各成分の純度は特に制限されるものではないが、陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物とは、実質的に水を含まないものである点において、以下に説明する混合工程で得られる水膨潤多糖とは明確に区別される。
ここで、実質的に水を含まないとは、この陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物に対して、後述の乾燥粉砕工程における乾燥と同様の処理を施しても重量減量が乾燥前の重量に対して１５重量％以下であることをいう。

＜混合工程＞
本発明では、陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物と水を混合することにより中間原料として水膨潤多糖を得る。
この水で膨潤された状態により、陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物中の分子立体構造、特に結晶構造が緩やかとなる。このように、分子立体構造、特に結晶構造が緩やかとなった水膨潤多糖類を短時間内で乾燥することにより、緩和された分子立体構造のまま固形物を得ることができ、当該処理により従来と異なった品質を有する多糖粉末を得ることができる。

水膨潤多糖は、自己形状保持性を有するものであり、具体的には自重による流動性を示さない状態をいう。自己形状保持性の具体的な評価方法は前述の通りである。

自己形状保持性を有する水膨潤多糖は、陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物１００重量部に対して、水を、好ましくは通常７０重量部を超え、４００重量部以下、より好ましくは１００重量部以上、３００重量部以下の割合で添加して混合することにより得ることができる。

水の添加量が陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物１００重量部に対して７０重量部未満では、結晶構造の緩和が十分ではない傾向がある。また、水の添加量が陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物１００重量部に対して４００重量部を超える場合は、次の乾燥粉砕工程での乾燥に要するエネルギー負荷が大きくなる傾向があり、また、乾燥速度も低下傾向となるため乾燥の間に緩和状態から結晶状態への復元が進みやすくなり、品質改善が達成されにくい傾向がある。

水膨潤多糖の調製に用いる水の温度は常温でよく、例えば５〜３０℃程度の水である。また、混合工程も同様に室温下、５〜３０℃の温度で行うことができる。

陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物と水との混合は一般的な混合機を使用すればよく、例えば粉体混合器や混練り機等を使用することができる。

＜乾燥粉砕工程＞
本発明のでは、混合工程で得られた前述の水膨潤多糖を１分以下の時間内で乾燥と粉砕を実施して多糖類生産物を得る。ここで、乾燥速度を速め、結晶化を抑制する観点より乾燥と粉砕を同時に実施することが好ましい。この乾燥速度が重要な品質改善の要因である。
乾燥時間は１分以内であればよいが、より短い方が品質の改善効果の面で好ましく、３０秒以内が好ましい。乾燥時間を過度に短くすることは困難であるが、０．５秒〜１５秒であることがより好ましい。

乾燥方法としては特段の制限はないが、本発明では乾燥速度を速めることが品質改善の重要な要因であるため、被乾燥物である水膨潤多糖の表面積を向上するための粉砕と乾燥とを同時に実施できる乾燥機の使用が好ましい。例として、ジェットミル、ハンマーミル、ピンミルなどを用いた熱風（１００〜２００℃程度）による乾燥機や、液体窒素などを用いた凍結乾燥機を挙げることができる。

この乾燥粉砕工程で得られる多糖類生産物（多糖粉末）の含水率は、１５重量％以下、特に３〜１０重量％であることが好ましい。ここで、多糖粉末の含水率とは１０５℃、４時間での乾燥減量の値である。

＜加熱工程＞
本発明では、多糖固形物中の結晶構造の緩和等分子立体構造の変化を進行させるため、乾燥粉砕工程前に、水膨潤多糖を加温することが好ましい。水膨潤多糖を好ましくは、５０℃以上、より好ましくは７０〜２００℃に加熱することにより、水に溶解していない状況においても更に分子立体構造の変化を進行させることができ、このような加熱工程を経た水膨潤多糖を短時間に乾燥粉砕乾燥することにより、より品質改善された多糖粉末を得ることができる。この加熱工程の時間は、多糖の加水分解抑制の観点から５分以下程度が好ましく、２０秒から６０秒がより好ましい。
加熱設備としては通常の設備を使用すればよいが、ジャケット付混練機や一軸、又は二軸のエクストルーダー（混練機）を挙げることができる。

＜せん断工程＞
本発明ではまた、乾燥粉砕工程前に、混合工程で得られた水膨潤多糖類に機械的なせん断力を付与することにより、より結晶構造の緩和等の分子立体構造の変化を促進させ、このせん断工程後、短時間に乾燥粉砕することにより、新規な粘性特性を有する多糖粉体を得ることができる。このせん断工程は、上記の加熱工程と同時に行うことが好ましく、この場合において、せん断力を付与する設備としては、一軸、又は二軸のエクストルーダー（混練機）などを挙げることができる。

＜多糖類生産物＞
本発明の多糖類生産物の製造方法により製造された多糖類生産物は、冷水溶解性、溶解速度、ゲルテクスチャー、溶解時分散性（溶解時ハンドリング性）などが改善されたものであり、増粘剤、ゲル化剤、安定剤等として各種の飲食品に好適に使用される。

以下、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
グァーガム５ｋｇ（１００重量部）に蒸留水３ｋｇ（６０重量部）を加え、室温にて十分に混合して水膨潤多糖を調整した。この水膨潤多糖をＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇ投入し、１分後の状況を確認したが、篩からの流出はなかった。得られた水膨潤多糖をシリンダー温度２００℃で加温しながら二軸押出機（ＳＴＥＥＲ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｖｔ Ｌｉｍｉｔｅｄ製ＯＭＥＧＡ ４０Ｈ）でせん断を加えながら押出処理を行い（二軸押出機の滞留時間２０秒から６０秒）、その後直ちに乾燥粉砕機（ミクロパウテック株式会社製ＣＤＭ７０−１０００Ｓ）で瞬時（０．５秒から１５秒）に乾燥粉砕することにより粉末化して実施例１の多糖粉末を得た。
尚、押出処理後の水膨潤多糖を直ちにＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇを投入し、１分後の状況を確認したが、篩からの流出はなかった。

［比較例１］
未処理グァーガムを比較例１の多糖粉体とした使用した。

［粘度発現時間の評価］
以下の方法で実施例１の多糖粉末と比較例１の多糖粉末の粘度発現時間を調べた。
２００ｍＬビーカーに水を１２８．７ｇ入れ、トルク検出機付撹拌機にて４００ｒｐｍで撹拌しながら多糖粉末１．３ｇを１０秒間かけて添加した。そのまま２０分間撹拌し、経過時間による粘度の変化をトルク値として測定した。測定開始から最大トルク値の８０％に到達するまでに経過した時間を粘度発現時間として算出した。結果を表１に示す。

表１に示すとおり、実施例１の多糖粉末は比較例１の多糖粉末より明らかに粘度発現時間が短く、粉体溶解性の改善が確認できた。

［粘度維持の確認］
以下の方法で、実施例１の多糖粉末が比較例１の多糖粉末に対して、押出機での受熱やせん断力、及び瞬時に行う乾燥粉砕によって分子切断（低粘度化）が生じていないことを確認した。
５００ｍＬビーカーに１９９ｇの水（２５℃）を入れ、撹拌機にて６００ｒｐｍで撹拌しながら多糖粉末１ｇを添加し、８５℃まで加温して撹拌を続けた。３０分後、撹拌を止めて２５℃まで冷却し、Ｂ型回転粘度計を用いて６０ｒｐｍでの１分間回転粘度を測定した。結果を表２に示す。

表２に示すとおり、実施例１の多糖粉末の粘度は、比較例１の多糖粉末の粘度と同程度であり、未処理グァーガムと同程度の粘度を保持していたことから、実施例１の処理によって分子切断が物性（低粘度化）に大きく影響を与える程生じていないことが確認された。

［実施例２］
グァーガム５ｋｇ（１００重量部）に蒸留水２０ｋｇ（４００重量部）を加え、室温にて十分に混合して水膨潤多糖を調製した。この水膨潤多糖をＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇ投入し、１分後の状況を確認したが、篩からの流出はなかった。得られた水膨潤多糖をシリンダー温度２００℃で加温しながら二軸押出機（ＳＴＥＥＲ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｖｔ Ｌｉｍｉｔｅｄ製ＯＭＥＧＡ ４０Ｈ）でせん断を加えながら押出処理を行い（二軸押出機の滞留時間２０秒から６０秒）、その後直ちに乾燥粉砕機（ミクロパウテック株式会社製ＣＤＭ７０−１０００Ｓ）で瞬時（０．５秒から１５秒）に乾燥粉砕することにより粉末化して実施例２の多糖粉末を得た。
尚、押出処理後の水膨潤多糖を直ちにＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇを投入し、１分後の状況を確認したが、篩からの流出はなかった。

［比較例２］
グァーガム５ｋｇ（１００重量部）に蒸留水２０ｋｇ（４００重量部）を加え、室温にて十分に混合しして水膨潤多糖を調製した。この水膨潤多糖をＪＩＳ４メッシュの篩上に約３０ｇ投入し、１分後の状況を確認したが、篩からの流出はなかった。
得られた含水水膨潤多糖を実施例２と同様にシリンダー温度２００℃で加温しながら二軸押出機（ＳＴＥＥＲ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｖｔ Ｌｉｍｉｔｅｄ製ＯＭＥＧＡ ４０Ｈ）でせん断を加えながら押出処理を行った。その後１２時間かけて送風乾燥した後、粉砕機で粉末化して比較例２の多糖粉末を得た。
尚、押出処理後の水膨潤多糖を直ちにＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇを投入し、１分後の状況を確認したが、篩からの流出はなかった。

［乾燥粉砕方法の差異による水溶液粘度への影響の確認］
実施例２の多糖粉末と比較例２の多糖粉末を用いて、以下の方法で、乾燥粉砕方法の差異が水溶液粘度に及ぼす影響を確認した。
５００ｍＬビーカーに１９９ｇの水（２５℃）を入れ、撹拌機にて６００ｒｐｍで撹拌しながら多糖粉末１ｇを添加し、８５℃まで加温して撹拌を続けた。３０分後、撹拌を止めて２５℃まで冷却し、Ｂ型回転粘度計を用いて６０ｒｐｍでの１分間回転粘度を測定した。結果を表３に示す。

表３に示すとおり、比較例２の多糖粉末は加熱溶解処理後にも不溶であり沈殿が生じたのに対して、実施例２の多糖粉末は粘度が発現した。このことから水膨潤多糖を押出処理後に速やかに短時間で乾燥粉砕する必要性が示された。

［実施例３］
キサンタンガム・エコーガム（登録商標）Ｔ（ＤＳＰ五協フード＆ケミカル株式会社製）１０ｋｇ（１００重量部）に蒸留水１５ｋｇ（１５０重量部）を加え、室温にて十分に混合して水膨潤多糖を調整した。この水膨潤多糖をＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇ投入し、１分後の状況を確認したが、篩からの流出はなかった。得られた水膨潤多糖をシリンダー温度１５０℃で加温しながら二軸押出機（ＳＴＥＥＲ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｖｔ Ｌｉｍｉｔｅｄ製ＯＭＥＧＡ ４０Ｈ）でせん断を加えながら押出処理を行い（二軸押出機の滞留時間２０秒から６０秒）、その後直ちに乾燥粉砕機（ミクロパウテック株式会社製ＣＤＭ７０−１０００Ｓ）で瞬時（０．５秒から１５秒）に乾燥粉砕することにより粉末化して実施例３の多糖粉末を得た。
尚、押出処理後の水膨潤多糖を直ちにＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇを投入し、１分後の状況を確認したが、篩からの流出はなかった。

［比較例３］
未処理のキサンタンガム・エコーガム（登録商標）Ｔ（ＤＳＰ五協フード＆ケミカル株式会社製）を比較例３の多糖粉末とした。

［粘度発現時間の評価］
以下の方法で、実施例３の多糖粉末と比較例３の多糖粉末の粘度発現時間を調べた。
２００ｍＬビーカーに水を１２９．３５ｇ入れ、トルク検出機付撹拌機にて４００ｒｐｍで撹拌しながら、多糖粉末０．６５ｇを１０秒間かけて添加した。そのまま２０分間撹拌し、経過時間による粘度の変化をトルク値として測定した。測定開始から最大トルク値の８０％に到達するまでに経過した時間を粘度発現時間として算出した。結果を表４に示す。

表４に示すとおり、実施例３の多糖粉末は比較例３の多糖粉末に比べて粘度発現時間が半分以下で短く、粉体溶解性の改善が確認できた。

［粘度維持の確認］
実施例３の多糖粉末が比較例３の多糖粉末に対して、押出機での受熱やせん断力、及び瞬時に行う乾燥粉砕によって分子切断（低粘度化）が生じていないことを前述の実施例１及び比較例１の多糖粉末と同様の方法で確認した。結果を表５に示す。

表５に示すとおり、実施例３の多糖粉末の粘度は、比較例３の多糖粉末の粘度と同程度であり、未処理キサンタンガムとほぼ同程度の粘度を保持していたことから、実施例３の処理よって分子切断が物性（低粘度化）に大きく影響を与える程生じていないことが確認された。

［実施例４］
タマリンドシードガム・グリロイド（登録商標）２Ａ（ＤＳＰ五協フード＆ケミカル株式会社製、加熱溶解型）１０ｋｇ（１００重量部）に蒸留水１０ｋｇ（１００重量部）を加え、室温にて十分に混合して水膨潤多糖を調製した。この水膨潤多糖をＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇ投入し、１分後の状況を確認したが、篩からの流出はなかった。得られた含水水膨潤多糖をシリンダー温度１３０℃で加温しながら二軸押出機（ＳＴＥＥＲ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｖｔ Ｌｉｍｉｔｅｄ製ＯＭＥＧＡ ４０Ｈ）でせん断を加えながら押出処理を行い（二軸押出機の滞留時間２０秒から６０秒）、その後直ちに乾燥粉砕機（ミクロパウテック株式会社製ＣＤＭ７０−１０００Ｓ）で瞬時（０．５秒から１５秒）に乾燥粉砕することにより粉末化して実施例４の多糖粉末を得た。
尚、押出処理後の水膨潤多糖を直ちにＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇを投入し、１分後の状況を確認したが、篩からの流出はなかった

［比較例４］
未処理のタマリンドシードガム・グリロイド（登録商標）２Ａ（ＤＳＰ五協フード＆ケミカル株式会社製、加熱溶解型）を比較例４の多糖粉末とした。

［粉末溶解性の評価］
以下の方法で、実施例４の多糖粉末と比較例４の多糖粉末について、室温での水に対する溶解性を調べた。
５００ｍＬビーカーに１９８ｇの水（２５℃）を入れ、撹拌機にて６００ｒｐｍで撹拌しながら多糖粉末２ｇを添加し、室温下で撹拌を続けた。３０分後、Ｂ型回転粘度計を用いて６０ｒｐｍでの１分間回転粘度を測定した。結果を表６に示す。

表６に示すとおり、実施例４の多糖粉末は３０分間撹拌後に処理粉末が可溶化し、粘度が発現していた。一方、比較例４の未処理多糖粉末は水に不溶であり、測定時には沈殿ができていた。このことから、実施例４の処理による粉体溶解性の改善が確認できた。

［粘度維持の確認］
以下の方法で、実施例４の多糖粉末が比較例４の多糖粉末に対して、押出機での受熱やせん断力、及び瞬時に行う乾燥粉砕によって分子切断（低粘度化）が生じていないことを確認した。
５００ｍＬビーカーに１９８ｇの水（２５℃）を入れ、撹拌機にて６００ｒｐｍで撹拌しながら多糖粉末２ｇを添加し、８５℃まで加温して撹拌を続けた。３０分後、撹拌を止めて２５℃まで冷却し、Ｂ型回転粘度計を用いて６０ｒｐｍでの１分間回転粘度を測定した。結果を表７に示す。

表７に示すとおり、実施例４の多糖粉末の粘度は、比較例４の多糖粉末の粘度とほぼ同程度であり、未処理タマリンドガムタマリンドシードガムとほぼ同程度の粘度を保持していたことから、実施例４の処理によって分子切断が物性（低粘度化）に大きく影響を与える程生じていないことが確認された。

［実施例５］
ネイティブ型ジェランガムとしてケルコゲル（登録商標）ＬＴ１００（ＤＳＰ五協フード＆ケミカル株式会社製）５ｋｇ（１００重量部）に蒸留水５ｋｇ（１００重量部）を加え、室温にて十分に混合して水膨潤多糖を調製した。この水膨潤多糖をＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇ投入し、１分後の状況を確認したが、篩からの流出はなかった。得られた水膨潤多糖をシリンダー温度１５０℃で加温しながら二軸押出機（ＳＴＥＥＲ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｖｔ Ｌｉｍｉｔｅｄ製ＯＭＥＧＡ ４０Ｈ）でせん断を加えながら押出処理を行い（二軸押出機の滞留時間２０秒から６０秒）、その後直ちに乾燥粉砕機（ミクロパウテック株式会社製ＣＤＭ７０−１０００Ｓ）で瞬時（０．５秒から１５秒）に乾燥粉砕することにより粉末化して実施例５の多糖粉末を得た。
尚、押出処理後の水膨潤多糖を直ちにＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇを投入し、１分後の状況を確認したが、篩からの流出はなかった。

［比較例５］
未処理のネイティブ型ジェランガム ケルコゲル（登録商標）ＬＴ１００（ＤＳＰ五協フード＆ケミカル株式会社製）を比較例５の多糖粉末とした。

［膨潤時粘度の確認］
以下の方法で、実施例５の多糖粉末と比較例５の多糖粉末について、室温での膨潤時の粘度を測定した。
容器に水を９９．０ｇ入れ、ここに１０秒間かけて多糖粉末を１．０ｇ添加し、撹拌機にて１０００ｒｐｍで５秒間撹拌した。添加多糖粉末添加から４０秒後にＲａｐｉｄ Ｖｉｓｃｏ Ａｎａｌｙｚｅｒ（Ｎｅｗｐｏｒｔ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｔｙ Ｌｔｄ製）にセットし、経過時間による４００ｒｐｍでの粘度変化を測定し、２５℃における最大粘度を算出した。結果を表８に示す。

表８に示す通り、ネイティブ型ジェランガムは本来溶解に加熱が必要であるが、通常冷水撹拌時には比較例５のように膨潤による粘度発現が見られる。この膨潤による粘度発現は粉末溶解による粘度発現とは区別される現象である。加熱工程前の粘度発現は、撹拌操作においてエネルギーを要し、操作性が悪く好ましくない。これに対して、実施例５の多糖粉末は大幅な粘度増加を伴う冷水時の膨潤現象が消失していた。これにより、実施例５の多糖粉末は粉体溶解性が大きく改善されていることが確認できた。

［ゲル破断強度維持の確認］
以下の方法で、実施例５の多糖粉末が比較例５の多糖粉末に対して、押出機での受熱やせん断力、及び瞬時に行う乾燥粉砕によって分子切断（ゲル破断強度低下）が生じていないことを確認した。
５００ｍＬビーカーに２９８．５ｇの水（２５℃）を入れ、撹拌機にて６００ｒｐｍで撹拌しながら多糖粉末１．５ｇを添加し、９０℃まで加温して撹拌を続けた。５分後、６％乳酸カルシウム溶液６ｇを加え、内容量を３００ｍＬに水分補正した。この溶液をサンプル瓶５個に各４５ｇ分注し、２５℃静置（２時間）および１０℃静置（２０時間）を経ることでゲル化させた。プランジャー（円柱状、直径８ｍｍ）を有するクリープメーター（株式会社山電製）にゲルをセットして、破断荷重（Ｎ）および破断変形（ｍｍ）を測定した。得られた破断荷重および破断変形の最大値、最小値を除いた３個の測定値より平均値を算出した。結果を表９に示す。
比較例としては未処理ネイティブ型ジェランガムを使用した（比較例５）。

表９に示すとおり、実施例５の多糖粉末の破断強度は比較例５の多糖粉末と同程度であり、未処理ネイティブ型ジェランガムと同程度のゲル破断強度を保持していたことから、実施例５の処理によって分子切断が物性（ゲル破断強度低下）に影響を与える程生じていないことが確認された。

［実施例６］
ローカストビーンガムＡ５００（三菱ケミカルフーズ（株）製品）４ｋｇ（１００重量部）に蒸留水１６ｋｇ（４００重量部）を加え、ミキサーを使用して室温にて十分に混合し、水膨潤多糖を調製した。この水膨潤多糖をＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇ投入し、１分後の状況を確認したが、篩からの流出はなかった。得られた水膨潤多糖を乾燥粉砕機（ミクロパウテック株式会社製ＣＤＭ７０−１０００Ｓ）で瞬時（０．５秒から１５秒）に乾燥粉砕してローカストビーンガムＡを得た。
尚、押出処理後の水膨潤多糖を直ちにＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇを投入し、１分後の状況を確認したが、篩からの流出はなかった。
得られたローカストビーンガムＡをＪＩＳ２００ｍｅｓｈで篩分けしパス品を得た。

［実施例７］
ローカストビーンガムＡ５００（三菱ケミカルフーズ（株）製品）４ｋｇ（１００重量部）に蒸留水１６ｋｇ（４００重量部）を加え、ミキサーを使用し室温にて十分に混合し、水膨潤多糖を調製した。この水膨潤多糖をＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇ投入し、１分後の状況を確認したが、篩からの流出はなかった。得られた含水水膨潤多糖をジャケット温度１３０℃で２軸押出機（ＳＴＥＥＲ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｖｔ Ｌｉｍｉｔｅｄ製ＯＭＥＧＡ ４０Ｈ）でせん断を加えながら押出処理を行った後（二軸押出機の滞留時間２０秒から６０秒）、直ちに乾燥粉砕機（ミクロパウテック株式会社製ＣＤＭ７０−１０００Ｓ）で瞬時（０．５秒から１５秒）に乾燥粉砕してローカストビーンガムＢを得た。
尚、押出処理後の水膨潤多糖を直ちにＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇを投入し、１分後の状況を確認したが、篩からの流出はなかった。
得られたローカストビーンガムＢをＪＩＳ２００ｍｅｓｈで篩分けしパス品を得た。

［比較例６］
ローカストビーンガムＡ５００（三菱ケミカルフーズ（株）製品）４ｋｇ（１００重量部）に蒸留水１６ｋｇ（４００重量部）を加え、ミキサーを使用して室温にて十分に混合し水膨潤多糖を調製した。この水膨潤多糖をＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇ投入し、１分後の状況を確認したが、篩からの流出はなかった。得られた含水水膨潤多糖をジャケット温度１３０℃で２軸押出機（ＳＴＥＥＲ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｖｔ Ｌｉｍｉｔｅｄ製ＯＭＥＧＡ ４０Ｈ）でせん断を加えながら押出処理を行った（二軸押出機の滞留時間２０秒から６０秒）。押出処理後の水膨潤多糖を直ちにＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇを投入し、１分後の状況を確認したが、篩からの流出はなかった。当該水膨潤多糖を１時間かけて減圧乾燥し、ローカストビーンガムＣを得た。ローカストビーンガムＣを気流粉砕機を用いて粉砕を行ったが、被乾燥物の硬度が高く粉砕は困難であったものの、少量のローカストビーンガムＣを得た。
尚、押出処理後の水膨潤多糖を直ちにＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇを投入し、１分後の状況を確認したが、篩からの流出はなかった。
得られたローカストビーンガムＣをＪＩＳ２００ｍｅｓｈで篩分けしパス品を得た。

［比較例７］
ローカストビーンガムＡ５００（三菱ケミカルフーズ（株）製品）をＪＩＳ２００ｍｅｓｈで篩分けし、２００ｍｅｓｈパス品を得た。

［冷水溶解速度の確認］
実施例６、実施例７、及び比較例６で得られた各ローカストビーンガムＡ〜Ｃの２００ｍｅｓｈパス品と比較例７のローカストビーンガムＡ５００の２００ｍｅｓｈパス品の各々２．５ｇを２５℃に維持した蒸留水４７５．５ｇに撹拌しながら加え、その後も撹拌継続しながら１分経過毎の粘度をＢ型粘度計で測定した。結果を表１０に示した。

表１０から明らかなとおり、ローカストビーンガムＡ５００の１００重量部に対して４００重量部の水に多糖類を溶解させることなく添加混合した後、得られた水膨潤多糖を瞬時（０．５秒から１５秒）に乾燥と粉砕を同時に実施して得られたローカストビーンガムＡは、処理前のＡ５００に対して約２倍の室温での溶解粘度を発現した。更に水膨潤多糖を５０℃以上に加熱後瞬時（０．５〜１５秒）に乾燥と粉砕を同時に実施して得られたローカストビーンガムＢは、処理前のローカストビーンガムＡ５００に対して約３．６倍の室温での溶解粘度を発現した。これは、加熱処理によりローカストビーンガム粉末の溶解性が更に向上したことを示している。一方、水膨潤多糖を調製しても１時間の減圧乾燥を行ったローカストビーンガムＣでは、粘性は得られなかった。

［実施例８］
水膨潤多糖を調製するときの水の添加量をローカストビーンガムＡ５００の１００重量部に対し３２０重量部とし、他の操作は実施例７と同等な処理を実施し、ローカストビーンガムＤのＪＩＳ２００ｍｅｓｈパス品を得た。尚、本実施例において、水膨潤多糖、及び押出後の水膨潤多糖を直ちにＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇを投入し、１分後の状況を確認したが、いずれも篩からの流出はなかった。

［実施例９］
水膨潤多糖を調製するときの水の添加量をローカストビーンガムＡ５００の１００重量部に対し２００重量部とし、他の操作は実施例７と同等な処理を実施し、ローカストビーンガムＥのＪＩＳ２００ｍｅｓｈパス品を得た。尚、本実施例において、水膨潤多糖、及び押出後の水膨潤多糖を直ちにＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇを投入し、１分後の状況を確認したが、いずれも篩からの流出はなかった。

［冷水溶解速度の確認］
実施例８及び実施例９で得られた各ローカストビーンガムＤ，ＥのＪＩＳ２００ｍｅｓｈパス品について、実施例６，７におけると同様にして粘度の経時変化を調べた。結果を比較例７の結果と共に表１１に示す。

表１１から明らかなとおり、実施例８，９のローカストビーンガムＤ，Ｅは、未処理の比較例７のローカストビーンガムＡ５００に比べて室温での溶解粘度の発現性が大きく向上した。

［実施例１０］
プランタゴオバタ種皮末（インドＫａｍａｌｓｏｎｓ社製：９９％Ｐｕｒｅ １００ｍｅｓｈ）４ｋｇ（１００重量部）に蒸留水４ｋｇ（１００重量部）を加え、ミキサーを使用して室温にて十分に混合して水膨潤多糖を調製した。尚、この水膨潤多糖をＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇ投入し、１分後の状況を確認したが、篩からの流出はなかった。得られた水膨潤多糖をジャケット温度１３０℃で２軸押出機（ＳＴＥＥＲ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｖｔ Ｌｉｍｉｔｅｄ製ＯＭＥＧＡ ４０Ｈ）でせん断を加えながら押出処理を行った後（二軸押出機の滞留時間２０秒から６０秒）、直ちに乾燥粉砕機（ミクロパウテック株式会社製ＣＤＭ７０−１０００Ｓ）で瞬時（０．５秒から１５秒）に乾燥粉砕してプランタゴオバタ種皮末Ａを得た。
尚、押出処理後の水膨潤多糖を直ちにＪＩＳ４メッシュの篩上に３０ｇを投入し、１分後の状況を確認したが、篩からの流出はなかった。

［比較例８］
比較例８として未処理のプランタゴオバタ種皮末Ａ及び原料として（インドＫａｍａｌｓｏｎｓ社製：９９％Ｐｕｒｅ １００ｍｅｓｈ）を用いた。

［溶解粘度の確認］
実施例１０のプランタゴオバタ種皮末Ａ及び原料として用いた比較例８のブランタゴオバタ種皮末（原料）３．５ｇを２５℃に維持した蒸留水４９６．５ｇに添加混合し、撹拌を継続しながら５分後、１５分後、２０分後の粘度をＢ型粘度計を用いて測定した。
また、実施例１０のプランタゴオバタ種皮末Ａ及び原料として用いた比較例８のブランタゴオバタ種皮末（原料）３．５ｇを２５℃に維持した蒸留水４９６．５ｇに添加混合し、８０℃にて１時間撹拌溶解後、合計重量５００ｇとなるよう水補正した後２５℃の恒温槽に２時間浸漬し、内容物温度を２５℃として、Ｂ型粘度計を用いて粘度を測定した。
これらの結果を表１２に示した。

表１２から明らかなように、実施例１０のプランタゴオバタ種皮末Ａは、原料のブランタゴオバタ種皮末に比べて２５℃での粘度発現性が抑制されている。この現象は、粉体中の立体構造の変化に起因していると考えられた。また、この現象はプランタゴオバタ種皮末を取り扱う際に操作性上非常に有利な点である。例えば、プランタゴオバタ種皮末をそのまま、又は水に分散し緩下剤として服用するとき、粘度発現が抑制されている点は非常に好ましい。
尚、実施例１０と比較例８のプランタゴオバタ種皮末の８０℃溶解粘度に大きな差異が無いことより、実施例１０の処理によって分子切断が物性（低粘度化）に大きく影響を与える程生じていないことが確認された。

Claims (5)

1. 陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物と水とを混合して自己形状保持性を有する水膨潤多糖を得る混合工程と、該水膨潤多糖を１分以下の時間内に乾燥と粉砕を実施して多糖類生産物を得る乾燥粉砕工程とを有する多糖類生産物の製造方法であって、
   前記混合工程後、前記乾燥粉砕工程前に、前記水膨潤多糖を５０℃以上に加熱する加熱工程と、前記水膨潤多糖に機械的せん断力を付与するせん断工程とを有することを特徴とする多糖類生産物の製造方法。
2. 前記混合工程における水の混合量が、前記陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物１００重量部に対して、７０重量部を超え４００重量部以下であることを特徴とする請求項１に記載の多糖類生産物の製造方法。
3. 前記陸生植物由来多糖が、グァーガム、ローカストビーンガム、タラガム、タマリンドシードガム、ペクチン、カラヤガム、サバクヨモギシードガム、トラガントガム、サイリウムシードガム、ガティガム、セルロース、セルロース誘導体、大豆多糖類、プランタゴオバタ種皮、及びプランタゴオバタ種皮末よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であり、前記微生物産生多糖が、キサンタンガム、ジェランガム、アグロバクテリウムスクシノグリカン、カードラン、プルラン、デキストラン、ウェランガム、ラムザンガム、発酵セルロース、レバン、ダイユータンガム、及びマクロホモプシスガムよりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の多糖類生産物の製造方法。
4. 前記陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物が、単糖、二糖、オリゴ糖、デキストリン、糖アルコール、並びに陸生植物由来多糖及び微生物産生多糖以外の多糖から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１〜３に記載の多糖類生産物の製造方法。
5. 前記陸生植物由来多糖及び／又は微生物産生多糖を含む組成物中の、前記陸生植物由来多糖及び微生物産生多糖以外の成分の含有量が、前記陸生植物由来多糖と微生物産生多糖の合計重量未満であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の多糖類生産物の製造方法。