JP7017963B2

JP7017963B2 - 塩化マグネシウムを含む造粒塩の製造方法

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Publication number: JP7017963B2
Application number: JP2018057429A
Authority: JP
Inventors: 大河中谷
Original assignee: Nissin Foods Holdings Co Ltd
Current assignee: Nissin Foods Holdings Co Ltd
Priority date: 2018-03-26
Filing date: 2018-03-26
Publication date: 2022-02-09
Anticipated expiration: 2038-03-26
Also published as: JP2019167281A

Description

本発明は、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、および増粘多糖類からなる造粒塩を製造する方法に関するものである。

近年、ナトリウムの過剰摂取による高血圧を予防するため、塩化ナトリウム含量を低減した、いわゆる減塩商品が多数上市されている。厚生労働省の「日本人の食事摂取基準」２０１０年度版では、一日の食塩摂取目標値が成人男性で9ｇ未満、成人女性で7.5ｇ未満であったのに対し、２０１５年度版では、一日の食塩摂取目標値が成人男性で8ｇ未満、成人女性で7ｇ未満とそれぞれ一日の食塩摂取目標値が減少していることからも、今後もさらに減塩志向が高まっていくと考えられる。

例えば、塩味料粉末の溶解性等を改善するために、塩化ナトリウムと塩化カリウムとからなる水溶液を噴霧乾燥して粉末状の塩味料粉末を製造する方法が開示されている（特許文献１）。また、これに類似した方法として、食塩製品の表面積を広げて塩味を強化するために、塩化ナトリウムと有機物質とからなる水溶液を噴霧乾燥して中空状の食塩製品を製造する方法が開示されている（特許文献２）。

一方、ナトリウム使用量を抑制し、カリウムのエグ味を緩和する素材として、塩化マグネシウムが有効であることが知られている。

特開平５－７６３０９号公報特表２０１６－５２７８９０号公報

ところが、本発明者らが、上記方法で塩化マグネシウムを含む造粒塩の製造を試みたところ、塩化マグネシウムの高い潮解性により、造粒することができないことが明らかになってきた。すなわち、本発明は、潮解性が高く、結晶性の低い塩化マグネシウムを使用した場合であっても、安定的に微粒化を実現することを目的とするものである。

本発明者らは、少なくとも塩化マグネシウム、塩化ナトリウム及び増粘多糖類を含む造粒塩の製造方法であって、（１）塩化マグネシウム、塩化ナトリウムおよび増粘多糖類を含む固形分26重量％以下の水溶液を調整すること、及び（２）前記水溶液を噴霧して霧状の液滴とし、霧状液滴から水を蒸発させて、メジアン径（50%累積径）30μm以下の造粒塩を製造することを特徴とする造粒塩の製造方法により本発明の課題を解決しえることを見出した。

本発明の完成により、吸湿性が高く、結晶性の低い塩化マグネシウムを使用した場合であっても、安定的に微粒化することが可能となった。

試作例５４、５５、５６の粒度分布を比較した図である。

本発明は、少なくとも塩化マグネシウム、塩化ナトリウム及び増粘多糖類を含む造粒塩の製造方法であって、（１）塩化マグネシウム、塩化ナトリウムおよび増粘多糖類を含む水溶液を調整すること、及び（２）前記水溶液を噴霧して霧状の液滴とし、霧状液滴から水を蒸発させて、メジアン径（50%累積径）30μm以下の造粒塩を製造することを特徴とする造粒塩の製造方法に関するものである。以下詳細に説明する。

１．原料
１－１．塩化マグネシウム
塩化マグネシウムは、塩味と強い苦味のある素材であるが、塩化ナトリウムや塩化カリウムと併用することで苦味が緩和されて塩味が強調される。このため、本発明者らは、塩化マグネシウムを塩化ナトリウムの代替物として使用する方法、特に塩化マグネシウムを含む造粒塩を微粉末化して表面積を広げ、より塩味を強化する方法を長年検討してきた。

塩化マグネシウムを塩化ナトリウム代替物として使用する際に課題となるのが塩化マグネシウムの潮解性である。後述するような増粘多糖類を加えずに塩化マグネシウム、又は塩化ナトリウムと塩化マグネシウムのみで噴霧乾燥を行うと、水分を十分に蒸発させることができず、液滴状のままダクトに吸い込まれてしまい微粉末として回収することができない。

塩化マグネシウムは、純度の高い塩化マグネシウムに限らず、苦汁（にがり）等の塩化マグネシウムを主成分とする添加物を用いることができる。なお、塩化マグネシウムは単体では非常に不安定であるため、一般的には結合水を取り込んだ塩化マグネシウム６水和物として入手することができる。

１－２．塩化ナトリウム
上述の通り、塩化ナトリウムを過剰に摂取すると高血圧症や心疾患等のリスクが高まるとされているが、塩味を誘起する最も一般的な物質であり、塩化マグネシウムの苦味を緩和することができる。また、噴霧乾燥では、吸湿性の低い塩化ナトリウムが先に微結晶化し、この微結晶を核として粒子が大きく成長すると考えられる。このため、本発明では、塩化ナトリウムを一定量添加する必要がある。

１－３．その他塩味成分
本発明では、塩化ナトリウム、および塩化マグネシウム以外にも塩味を有する無機塩を含んでいてもよい。具体的には、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム等の硫酸塩、塩化カリウム、塩化カルシウム等の塩化物塩（ただし、塩化ナトリウムおよび塩化マグネシウムを除く）、臭化ナトリウム、臭化カリウム等の臭化仏塩、炭酸ナトリウム、および炭酸マグネシウム等の炭酸塩が含まれてもよい。

１－４．増粘多糖類
増粘多糖類を加えることにより、塩化マグネシウム結晶、および／または塩化ナトリウム結晶を繋ぎ合せ、造粒することが可能になる。増粘多糖類としては、アラビアガム、キサンタンガム、ジェランガム、タマリンドシードガム、サイリウムシードガム、ガラクトマンナン（（例）ローカストビーンガム、グァーガム等）、グルコマンナン、カラギーナン、ペクチン、プルラン、カードラン寒天、ゼラチン等を挙げることができる。

本発明では、水溶液にした際に粘度が付きにくい増粘多糖類が好ましい。水溶液の粘度が高すぎると、噴霧乾燥の際に溶液が配管に付着して収率が低下しやすい。また、固形分を下げて粘度を下げた場合には、生産性が低下してしまう。粘度が付きにくい増粘多糖類としてはアラビアガムなどが挙げられる。

１－５．その他成分
本発明では、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、その他塩味成分および増粘多糖類以外の成分を含んでいて良い。具体的には、グルコース、スクロース、オリゴ糖等の乳糖以外の糖類、グルタミン酸やイノシン酸等の旨味成分、および香辛料などを風味や保存性が低下しない範囲で適宜加えることができる。ただし、その他材料が多すぎると塩味が低下したり、造粒しにくくなるため、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、その他塩味成分および増粘多糖類の総量に対して10重量％以下に留めることが好ましい。

２．噴霧乾燥用水溶液の調整
噴霧乾燥を実施するために、塩化マグネシウム、塩化ナトリウムおよび増粘多糖類を含む水溶液を調整する。この際、溶媒として水以外にエタノール等の揮発性溶媒を使用しても良いが、溶解性の観点から水を主成分（溶媒の半分（重量比）以上）とする必要がある。

水溶液の固形分を26重量％以下に調整する必要があり、25重量％以下とすることがより好ましい。水溶液の固形分が25重量％を超えると、塩化ナトリウム等が析出してノズルが詰ったり、塩味成分と増粘多糖類が分離するなどのトラブルが起こりやすい。なお、20℃における塩化ナトリウムの溶解度が36g/100gH₂Oなので、塩化ナトリウムのみで水溶液を調整した場合の固形分の上限は26重量％程度である。

水溶液の固形分を10重量％以上に調整することが好ましく、12重量％以上とすることがより好ましい。水溶液の固形分が低くても造粒することは可能だが、ノズルから噴射する液滴の供給量を変えないとすると、固形分が下がった分だけ生産性が低下してしまう。

水溶液の粘度は、使用するスプレードライ装置の仕様によっても異なるが、概ね100mPa・S以下に調整することが好ましい。粘度が高すぎると装置の配管等に水溶液が付着して、回収率が低下しやすい。粘度の下限には特に限定はないが、水の20℃における粘度が1mPa・S程度なので、1mPa・S程度が目安となる。

水溶液に含まれる塩化マグネシウムおよび増粘多糖類が以下の条件を満たすことが好ましい。
（１）塩化マグネシウム100重量部に対して、増粘多糖類を200重量部以上含有する。
（２）塩化マグネシウム100重量部に対して、塩化ナトリウムを300重量部以上含有する。
以下詳細に説明する。

先ず、塩化マグネシウム100重量部に対して、増粘多糖類を200重量部以上含有することが好ましい。増粘多糖類が200重量部未満の場合には、塩化マグネシウムの潮解性が強く発現してしまって造粒することが難しい。なお、塩化マグネシウム100重量部に対して、増粘多糖類を300重量部以上含有することにより、造粒がより容易になる。

さらに、塩化マグネシウム100重量部に対して、塩化ナトリウムを300重量部以上含有することが好ましい。塩化ナトリウムが300重量部未満の場合には、増粘多糖類が少ない場合と同様に造粒することが難しい。なお、塩化マグネシウム100重量部に対して、塩化ナトリウムを450重量部以上含有することにより、造粒がより容易になる。

次に、噴霧乾燥のメカニズムは以下の通りだと推察される。（１）先ず結晶性が高く相対的に水に溶けにくい塩化ナトリウムが微結晶として析出する。（２）水分の減少と共に増粘多糖類が塩化ナトリウム微結晶表面でゲル状になる。この時点では、塩化マグネシウムは潮解したままであるが、水と共にゲルの内部に取り込まれる。（３）ゲルや塩化マグネシウムからも水分が蒸発して塩化ナトリウム結晶に付着したまま固定化される。なお、“（３）”において、塩化マグネシウムが潮解している可能性もあるが、その場合でも塩化マグネシウムはゲルに取り込まれているため造粒することができる。

３．噴霧乾燥
噴霧乾燥は、公知のスプレードライ装置を用いて達成できる。具体的には、加圧ノズル式スプレードライヤー、二流体ノズル式スプレードライヤー、回転円盤式スプレードライヤーなどが挙げられる。温度条件については、スープや醤油の乾燥粉末化条件と変わるところはなく、入口温度が150～170℃、出口温度が90～100℃程度が好ましい。

噴霧乾燥後における造粒塩の水分を3重量％以下に調整することが好ましい。造粒塩の水分が3重量％を超える場合には、造粒塩が結着しやすいため、短時間静置しただけで粗大な粒子が生成されやすい。

４．造粒塩
造粒塩のメジアン径(50%累積径)を30μm以下とする必要があり、20μm以下とすることがより好ましい。メジアン径を小さくすることで造粒塩の表面積が広がり、塩味の強化が期待できる。また、メジアン径を30μm以下とすることで、舌が造粒塩を認識しにくくなるため、滑らかな舌触りを実現することができる。

さらに、造粒塩の10％累積径（粗大な粒子10％の平均粒子径）が100μm以下となることが好ましく、60μm以下とすることがより好ましい。10％累積径を小さくする理由は、メジアン径の場合と同様であるが、10％累積径を基準に管理する方が、より品質を安定させることができる。なお、本発明の粒子径はレーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置により測定したものを基準とする。

また、造粒塩全量中、塩化マグネシウムを3重量％以上含むことが好ましい。造粒塩に含まれる塩化マグネシウムが3重量％未満の場合には、塩化ナトリウムの低減の点で不十分である。

次に参考例、実施例及び比較例によって本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら制限されるものではない。

（水溶液の調整）
塩化ナトリウム（NaCl）100g、塩化マグネシウム六水和物（MgCl₂・6H₂0）100g、及び増粘多糖類としてアラビアガム0gを水700gに溶解させて水溶液（試作例１）を調整した。同様に、表１―１～１１の配合に従って試作例２～１１０を調整した。

塩化マグネシウム六水和物100g、及びアラビアガム60gを水700gに溶解させて試作例１１１を調整した。

（噴霧乾燥）
試作例１～１１１について、以下の条件で噴霧乾燥を実施した。
装置：噴霧乾燥器 SD-1000（東京理化器械株式会社）
入口温度：160℃（±10℃）
出口温度：95℃（±5℃）

試作例１～１１１を噴霧乾燥した結果を表２－１～１１に示す（試作例１１１については造粒できなかったため省略）。なお、表２－１～１１の数値は、試作例全量中の各成分の含有量である。

評価基準は以下の通りである。
×：造粒できない。
▲：メジアン径が30μmを超えている、又は水分が3重量％を超えている。
○：メジアン径が30μm以下、且つ水分が3重量％以下である。

メジアン径（50%累積径）及び10％累積径は以下の条件で測定した。
装置：LA-950（HORIBA社製レーザー回折・散乱式粒子分布測定装置）
測定モード：乾式

試作例１～１１０を噴霧乾燥した結果を表３にまとめた。なお、表３には記載していないが、塩化ナトリウムは100g、水は700gである。

試作例５４、５５、５６を噴霧乾燥して得られた造粒塩の水分、粒度、及び水分を表４及び図１に示した。試作例５４は、水分が3重量％以下、且つメジアン径が30μm以下であり、好適な性質を備えていることがわかる。一方、試作例５５は、メジアン径は30μm以下であるが、水分が3重量％を超えている。また、試作例５６は、メジアン径、水分ともに規定値を超えている。このため、試作例５５、５６は元々粒度が荒い、又は短時間で凝集して粗大化してしまうため、造粒塩としての適性が低いことがわかる。これらの傾向は、他の試作例についても同様の傾向だった。

Claims

塩化マグネシウム、塩化ナトリウム及び増粘多糖類を含む造粒塩の製造方法であって、工程１及び工程２を有すること特徴とする造粒塩の製造方法。
工程１：塩化マグネシウム、塩化ナトリウムおよび増粘多糖類を含む固形分26重量％以下の水溶液を調整する工程であって、前記水溶液が以下の条件を満たすことを特徴とする。
（１）塩化マグネシウム100重量部に対して、増粘多糖類を200重量部以上含有する。
（２）塩化マグネシウム100重量部に対して、塩化ナトリウムを300重量部以上含有する。
工程２：前記水溶液を噴霧して霧状の液滴とし、霧状液滴から水を蒸発させて、メジアン径30μm以下であり、かつ10%累積径100μm以下である造粒塩を製造する工程。
工程２において、造粒塩の水分を3重量％以下に調整することを特徴とする請求項１記載の製造方法。
造粒塩全量中、塩化マグネシウムを3重量％以上含むことを特徴とする請求項１又は２記載の造粒塩の製造方法。
造粒塩の10％累積径を60μm以下とすることを特徴とする請求項１～３いずれか記載の造粒塩の製造方法。