JPH0333320B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、自由な流動を示す（free flowing）、
取扱いが容易な、結晶質の、無水の高いデキスト
ロース含量の生成物に関し、そして特に、組成の
安定なそして長い間貯蔵しても粘結しない固形
の、高いデキストロース含量の生成物に関する。 固形デキストロースは、過飽和の、デキストロ
ース含有量の多いシロツプを結晶させ、アルフオ
ーデキストロース一水和物の結晶の形でこのシロ
ツプから結晶を回収することにより慣習的に製造
される。この方法は米国特許第3039935号に記載
されている。収率は、注意深く調節される冷却温
度とデキストロースを過飽和にする条件とによつ
て左右される。この方法ではシロツプからデキス
トロースを充分に回収することができない、なぜ
ならデキストロースを効果的に結晶させてシロツ
プから分離するのには過飽和のデキストロース溶
液が必要だからである。それ故、デキストロース
が溶液から晶出するにつれて溶液が薄くなるの
で、デキストロースの晶出工程が終了したときに
かなりの分量のデキストロースがシロツプ（母
液）の中に残つている。無水アルフアーデキスト
ロースは一般に、結晶させたデキストロースか
ら、真空なべで注意深く処理条件を調節して、そ
れのアルフアーＤ−デキストロース一水和の結晶
を水に溶解させ且つ60〜65℃の温度で晶出させる
ことにより製造される。乾燥物質（dry
substance）（以後乾燥物（d.s.）という）に基づ
いて96％以上のデキストロースを含有する加水分
解物からそのような無水アルフアーデキストロー
スを製造することは既に知られている。 変換シロツプ中の全部の固形物を、それからデ
キストロースを分離せずに、凝固させる方法は米
国特許第3197338号（これは、結晶質の非粘結デ
キストロース生成物を製造する方法を開示してい
る）に記載されている。この米国特許第3197338
号では、精製されたデキストロース変換シロツプ
は、乾燥物に基づいて少なくとも95％（好ましく
は、乾燥物に基づいて98％以上）に濃縮され、
170〜230〓で〓和することにより結晶化せしめら
れ、生成物を150〓以下に速やかに冷却させるゾ
ーンにリボン又はより（strand）の形で押出され
る。押出成形物は次に、適当な粒度まで粒状化さ
れる。 米国特許第3236687号においては、デキストロ
ース変換シロツプの固形物は、報告によれば、93
〜96％の乾燥物濃度の180〜220〓のシロツプ濃縮
物に気体の存在下で大きなずれ（shear）を起こ
させて微小なグルコースの結晶を生じさせること
によつて、固体の形に変えられる。この結果得ら
れた物は、核を生じた、クリーム状の、あわだら
けのデキストロースの塊として記載されている。
この塊は、動くベルトの上で析出せしめられ、漸
進的により低い温度に維持される一連の冷却ゾー
ン（例えば180〜220〓の第一のゾーン、140〜180
〓の第二のゾーン及び100〓以下の第三のゾーン）
で凝固せしめられる。凝固した塊は、削られ、２
ないし３時間120〜180〓でコンデイシヨニングさ
れ、摩砕されそして再び乾燥せしめられる。 粒状デキストロースを製造する他の、先行技術
の方法は三工程の処理を含み、該処理では液体の
加水分解物を、混ぜる装置（mingler）又はミキ
サーで種物質（seed material）と接触させ、次
にこの原料を連続ベルト上へ落し、そこでそれを
冷却し且つ固形シートに変形させる。次にこのシ
ートを粉砕しそして場合により他の連続ベルト上
で更に養生（cure）させる。この方法は米国特許
第3650829号に記載されている。 米国特許第4059460号には、固形の無水デキス
トロースを製造するための他の方法が記載されて
いる。この方法は、85％から93％までの乾燥物濃
度そして230〓以上の温度の溶融デキストロース
シロツプ濃縮物の製造を含んでいる。この濃縮物
は、大ばさみで混合（shear mix）されそして
200〓以下の温度に冷やされて、もつと粘着性で
あるが流動性のデキストロースの塊を生じる。こ
の流動性の塊は93％以下の乾燥物濃度及びデキス
トロース水化物の晶出温度に維持される。次にそ
れはベルト上で成形され、リボン状にされ又は析
出させられ、そして固形の塊に変形させられる。
この固形の塊は次に、粒状にされそして２％以下
の含水率に脱水させられる。 加水分解物から直接に製造された、デキストロ
ースでない糖をもつと多く含む、先行技術による
無水のデキストロース生成物は、粘結及び取扱い
の問題（caking and handling problems）のた
めに一般に不満足であつた。それは、粘結しやす
い性質なので袋に入れて積送しにくい。又、それ
は、荷降ろし困難もしくは不可能にする乏しい流
動性のために、ホツパー車でばら積みで輸送する
ことができない。 本発明では、液状の加水分解物を任意の種と一
緒に混合する工程、固体に変形させる工程及び粉
砕する工程は、たつた一つの、連続式の、重負荷
用ミキサー（heavy duty mixer）で行われ、従
つて効果的に一工程に結合されている。この工程
の生成物は次に、容易に取扱えるようにし且つ組
成を安定化させるために、コンデイシヨニングさ
れる。 自由な流動を示す、取扱いが容易な、結晶質
の、無水の、高いデキストロース含量の生成物
は、濃厚な殿粉加水分解物から連続的に製造され
る。本方法では、濃厚な殿粉加水分解物は重負荷
用混合装置に加えられ（種物質は本方法のこの点
で任意の物（option）として加えることができ
る）、その中でそれは最初の工程において結晶質
の形に変形され、粉砕され且つ冷却される。粉砕
した結晶した生成物は次に更に冷却し、そして必
要ならばふるい分けることができる。最後に粉砕
され、粉にひかれて場合によりふるい分けられた
結晶した生成物は全水分を減らすために乾燥によ
りコンデイシヨニングされる。 本発明で使用される殿粉加水分解物は、従来の
方法によつて例えば殿粉を酵素又は酸で加水分解
することによつて製造することができる。約92％
から約99％まで、好ましくは約95％から約99％ま
での乾燥物濃度に加水分解物を濃縮することが次
に例えば、ワイプドフイルム蒸発カン（wiped
film evaporator）で蒸発させることにより行わ
れる。この濃縮物を本明細書では「濃厚な殿粉加
水分解物」（“concentrated starch
hydrolyzate”）と呼ぶ。 冷却のためにかなりの熱を除き、且つ発熱性の
晶出から発生する熱を除くためのジヤケツトを備
えた重負荷用混合装置に、約90℃から約135℃ま
での温度の濃厚な殿粉加水分解物が加えられる。
（乾燥物に基づいて）約１％から約15％までの種
物質（seed material）を、必要ならば又は所望
により、同時に加えることができる。混合は約１
分間から約１時間までの間行われる。 種物質は、どんな結晶質の糖でも又は事前に製
造された自由な流動を示す、取扱いが容易な、無
水の、高いデキストロース含量の生成物でもよ
い。連続装置は短時間の運転の後に自家は種
（self seeding）になるので、種まき一般に不必
要である。 本発明に適する幾つかの重負荷混合装置は市場
で入手しうる。これらの中にテレダイン・リード
コ（Teledyne Readco）により製造及び販売さ
れるリードコ連続処理（Readco Continuous
Processor）も含まれている。これらの装置に
は、熱を除くためのジヤケツトの設備がある。ジ
ヤケツトの温度は本発明では約20℃から約40℃ま
でに維持される。それ以上の熱除去能力は、重負
荷用混合装置と組で連結される熱交換器により与
えることができる。どんな従来のスクレープドソ
ーフエイス熱交換器（scraped surface het
exchanger）も適する、例えばケメトロン社
（Chemeton Coarporation）により製造及び販売
されるボテーター（VOTATOR）が適する。 濃厚な殿粉加水分解物と任意の種物質とを混合
すると、乾燥している粒状のそして粉末から約２
インチの直径までにわたる粒度により特徴づけら
れる粉砕された結晶質の生成物が生じる。約80℃
から約110℃までの温度の、粉砕された生成物を
用意するために、混合中に充分な冷却が行われ
る。 粉砕された結晶質の生成物は次に、約30℃以下
に冷却させるのが好ましい。これは例えば、冷却
した調節した（即ち、低湿度の）空気を分散させ
たジヤケツト付混合機（jacketed blender）で行
うことができる。冷却された結晶質の生成物は次
に従来の方法によつて粉とにひかれ粒度が減る。
ふるい分けは、特別な粒度が必要とされる場合に
だけ必要である。 粉砕された、粉にひかれたそして場合によりふ
るい分けされた結晶質の生成物は次に二工程でコ
ンデイシヨニンクされる。流動床が第一工程で使
用され、全水分が約0.5％以下の生成物を得るた
めに、結晶になつた生成物はこの流動床で約７分
から約45分まで、好ましくは約７分から約15分ま
での滞留時間の間約65℃から約120℃までの温度
で流動化される。第二のコンデイシヨニング工程
は生成物を、第一のコンデイシヨニング工程の高
い温度から約35℃以下に冷却することを含んでい
る。これは本発明では第二の流動床の処理によつ
てか又は空気輸送中に行われるが、どちらの場合
も減湿空気で行うのが好ましい。同様に湿度を減
少させる他のコンデイシヨニング用装置を使用す
ることもできる。コンデイシヨニングされた高い
デキストロース含量の最終生成は、卓越した取扱
いの可能性（handleability）と組成の安定性
（composition stability）を有する。 本発明の生成物のいくつかの特性は測定するこ
とができる。これらは、デキストロース含有量、
水分、アルフアー及びベーター無水デキストロー
ス含有量、結晶性、粒度及び取扱特性（handling
characterisitics）を含む。これらの測定の代表
値はこの明細書の中の例において開示されてい
る。 デキストロース含有量は、従来のHPLC（高性
能液体クロマトグラフイー）によつて測定するこ
とができる。水分と粒度も従来の方法で測定され
る。 生成物は、変換に使用される高い温度のために
無水である。低い水分、高率の変換のために、約
50％以上の生成物はベーター無水物の形であり、
残りはアルフアー無水物の形である。アルフアー
及びベーター無水デキストロースのフラクシヨン
はNMR（核磁気共鳴）により測定される。 結晶度は、生成物の結晶の、または無定形でな
い、構造の尺度である。結晶はDSC（デイフアレ
ンシヤル・スキヤンニング・カロリメーター）を
使用して、融解熱を測定することによつて測定さ
れる。従来の結晶化によつて製造されたアルフア
ー無水デキストロースのサンプルは完全に結晶質
の標準として使用された。生成物の結晶度は、生
成物の融解熱を、結晶質の標準（サンプルのアル
フアー及びベーターデキストロースのパーセンテ
ージと同じアルフアー及びベーターデキストロー
スのパーセンテージである）の融解熱と比較する
ことによつて測定された。これは、アルフアー無
水デキストロースとベーター無水デキストロース
の間の融解熱の差を修正する。 生成物の取扱いの可能性は、ジエニケ試験法
（Jenike Test Method）、ばらの固体の流動及び
貯蔵特性を評価する実験室の方法、を使用するこ
とによつて特徴づけられる。（“Know Your
Material−How to Predict and Use the
Properties of Bulk Solids”Chemical
Engineering／Deskbook出版、J.R.
Johanson.1978年10月30日及び“Flow
Properties of Bulk Solids”、ASTM、Proc.、
巻60、1960、頁1168〜1181を参照。）生成物の試
験結果は、従来の結晶化によつて製造されたアル
フアー水化物のデキストロースの結果と比較され
る。 実験は、本発明の生成物と過度の粘結傾向を示
したベルト変換法（belt transformetion
process）による代表的な生成物との取扱い可能
性（handleability）を主観的に比較するために
DSC及びSEM（スキヤンニング・エレクトロン・
マイクロスコープ）で行われた。本発明の生成物
は、ベルトによる生成物よりもずつと輪郭のはつ
きりした結晶構造をもち且つ無定形相がよく分散
していた。これらの因子は両方とも、本発明の生
成物の卓越した取扱い特性（handling
properties）、によると思われる。 以下、例を挙げて本発明を更に詳しく説明す
る。 例 殿粉加水分解物は、ワイプフイルムエバポレー
タ（wiped film evaporator）で、乾燥物質に基
づいて少なくとも90％まで濃縮された（ただし表
の試験No.１の場合には、結晶質の無水デキスト
ロースを溶解させることにより製造されたシロツ
プが使用され、ワイプドフイルム蒸発カンで、乾
燥物質に基づいて85.3％まで濃縮された）。濃厚
な殿粉加水分解物は次に、幾つかのバツチ試験
で、テレダインリードコ（Teledyne Readco）
により製造されたダブルアーム・オーバーラツピ
ング・シグマブレード・ジヤケツト付混合機
（double arm、overlapping、Sigma blade、
jacketed blender）を使用して、固体に変換され
た。この混合機は、曲がつた底（これは、二つの
縦の半円筒を形成していた）と鞍部とをもつ矩形
の水槽から成つていた。されには、二つのシグマ
形ブレード（これらは、オーバーラツプする回転
円を描いて互いの方向い回転した）を備えてあつ
た。この混合機は、６クオート（quart）の作業
要領と９クオートの全容量をもつていた。条件と
結果は表に示してある。 試験No.３、４、５及び６の種（seed）として、
無水デキストロースが使用された。試験No.１では
種は使用されなかつた。バツチ混合機は試験番号
１及び２において過度に満たされた、このこと
は、撹拌機が全部の原料を効果的に〓和し且つシ
アリング（shearing）するのを妨げた。又、これ
らの試験のジヤケツトの温度をもつと高くする
と、変換時間がもつと長くなつた。装入
（charge）を約４Kgに減らし且つジヤケツトの温
度を約60℃に下げると、変換時間は意味のある程
減少した。結晶質のデキストロースの生成物は、
粘結の傾向があつた。 例 テレダインリードコ社（Teledyne Readco
Company）により製造されたリードコ連続処理
機（Readco Continuos Processor）で連続処理
が行われた。混合室は丈が36インチあつた、そし
て直径が５インチの一対の円筒室から成つてい
た。この処理機には、同一方向に回転した撹拌機
の二つのパラレルなシヤフトが使用されていた。
一つの撹拌機のブレードはレンズの形をしてい
た。又、第二の撹拌機、90゜の方向の第一の撹拌
機、及び混合室の壁とのすきまがなかつた。この
ことは充分な混合を保証しただけでなく、撹拌機
のブレードの自浄作用（self−cleaning action）
を起こす。混合される原料を冷却するために混合
室に充分なジヤケツトが備えてあつた。各連続運
転の加水分解供給時間は平均約５分間であつた。
幾つかの初期の試験の結果を表にまとめてあ
る。

【表】

【表】

【表】 試験 濃度 ロース 速度
種 時間 トの温度 水分 結晶度
No. ％乾燥物質 ％d.b. Kg／分
％d.b. 分 ℃ ％ ％d.b.

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 乾燥物質濃度が約92重量％から約99重量％ま
   で、そして温度が約90℃から約135℃までの濃厚
   な澱粉加水分解物から、自由な流動性を示す、取
   扱いが容易で、組成が安定している、デキストロ
   ース含量の高い結晶質のαβ無水生成物を連続的
   に製造する方法において、前記澱粉加水分解物を
   連続式重負荷用混合装置に導入して、結晶質の
   糖、粉砕された結晶質のデキストロース及び自由
   な流動性を示す、取扱いが容易なデキストロース
   から成る群から選ばれる種物質を前記澱粉加水分
   解物中へ同時にまきながら、その澱粉加水分解物
   を混合することによつて、前記澱粉加水分解物を
   固体に変化させ、かつ、その固体を粉砕すること
   によつて、粉砕された結晶質のデキストロースを
   製造する工程、前記粉砕された結晶質のデキスト
   ロースを粉にひく工程、および前記粉にひかれた
   結晶質のデキストロースを流動床で約７分から約
   45分までの間、約65℃から約120℃までの温度で
   コンデイシヨニングし、ついで約35℃以下の温度
   に冷却させる工程から成る、前記方法。 ２ 混合が約１分間から約１時間までの間行われ
   る、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 澱粉加水分解物が、混合前に約90℃ないし約
   135℃に、そして混合中に約80℃ないし約110℃に
   維持される、特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４ 生成物の含水率が、全水分で約0.5％以下に
   なるまでコンデイシヨニングが行われる特許請求
   の範囲第１項記載の方法。