JPH07488B2 - 液中での分散安定性が良好な炭酸カルシウムの調製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、牛乳等に添加してカルシウムを強化するのに
有効に利用される、液中での分散安定性な良好な炭酸カ
ルシウムの調製法に関する。

従来技術 近年、カルシウム摂取量の不足が指摘されるようになつ
たため、牛乳等にカルシウムを添加して高カルシウム牛
乳として提供することが試みられている。従来、牛乳に
カルシウムを強化するための方法の多くは、水溶性の有
機酸カルシウム形態のカルシウムを牛乳に添加するもの
であつて、炭酸カルシウムのような水不溶性の無機塩形
態のカルシウムを牛乳に添加する方法はあまり提案され
ていない。

すなわち、炭酸カルシウムは比重が2.6と高く、牛乳中
へ分散させた場合短時間で沈澱するため、牛乳に高濃度
で添加し、安定状態に保持することが困難であるからで
ある。

最近、牛乳に炭酸カルシウムを分散させる方法として、
結晶セルロースを同時的に添加してその網目構造により
炭酸カルシウム粒子を支持させる方法（特開昭56−1177
53号）及び炭酸カルシウムを油脂と共にらいかい混合し
てその比重を調整することにより沈澱を防止する方法
（特開昭57−110167号）等が提案されている。

しかし、上記のように結晶セルロースを添加する方法で
は、牛乳の粘度が高くなるので食感上好ましなく、ま
た、油脂に加える方法では、炭酸カルシウムを微細な粉
末にしなければならないという問題があり、さらに粉末
を調整するのに多くの費用を要するので実用的でない。

発明が解決しようとする課題 本発明は、牛乳等に添加した場合、乳中での分散安定性
が良好な炭酸カルシウムを調製するための方法を提供す
ることを課題とする。

以下本発明を詳しく説明する。

発明の構成 本発明の特徴は、スラリー状炭酸カルシウムもしくはそ
れにHLB10以上の親水性乳化剤を添加したものに、超音
波を連続的または非連続的に照射して、上記スラリー状
炭酸カルシウムを微細化することにある。

課題を解決するための手段 本発明において用いるスラリー状炭酸カルシウムは、い
わゆる軽質炭酸カルシウムの製法として公知な方法によ
り化学的に合成して得られるものであつて、平均粒子径
が0.04μの超微細炭酸カルシウムが水中に分散している
が、実際には数個の粒子がほとんど凝集した状態で存在
している。

本発明では、このように凝集した状態にあるスラリー状
炭酸カルシウムに超音波を照射して破枠することによ
り、微細化するものである。

ここで用いる超音波は、周波数の高い機械的往復運動、
すなわち、機械振動を発生させるものであつて、通常、
使用される周波数は、15〜60kHzで振幅は小さいが加速
度が大きいという特性を有する。例えば、20kHzで片振
幅50μの振動をする場合の加速度は、重力加速度の８万
倍にも達する。したがつて、超音波は、このような巨大
な加速度を有するために、その照射対象物に大きな変形
を与えることなく、局所的に大きなパワーを集中するこ
とができる。

さらに、超音波は、それを液中に照射するとキヤビテー
シヨン作用により振動面の近傍に大きな力を繰返し発生
して、分散作用を生ずる。

上述したような超音波の特性により、これをスラリー状
炭酸カルシウムに照射する場合、凝集状態にあるスラリ
ー状炭酸カルシウムが有効に破砕されて微細化される。

例えば、超音波ホモジナイザー（1200W、15kHz）によつ
て10％のスラリー状炭酸カルシウムを照射処理して、得
られた炭酸カルシウムの粒径を測定した結果によると、
１分間の照射処理で、凝集状態にある炭酸カルシウムの
粒径約4.5μが約1.2μまで低下する。しかし、この場
合、さらに照射時間を長くすると、粒子が再凝集してし
まうので、処理するスラリー状炭酸カルシウムに適した
照射時間を選定する必要がある。通常は、10％のスラリ
ー状炭酸カルシウム（200ml）に、超音波を15kHz、1,20
0Wで１〜３分間照射することが好ましい。

また、本発明では、上記超音波の照射に当つて、スラリ
ー状炭酸カルシウムにHLB10以上の親水性乳化剤を添加
しておくことによつて、凝集した状態にある炭酸カルシ
ウムの微細化が一層効果的に行ない得る。ここで用いる
乳化剤としてはHLB15のシヨ糖脂肪酸エステルを例示し
得、10％のスラリー状炭酸カルシウムにこのシヨ糖脂肪
酸エステルを1.5重量％添加した系では、超音波照射時
間を長くしても再凝集の現象は生ぜず、微細化がさらに
進むようになる。

例えば、上記乳化剤を添加したスラリー状炭酸カルシウ
ムを、前述した超音波ホモジナイザーで処理した場合、
スラリー中の凝集状態にある約4.5μの粒径のものが１
分間の照射で約1.2μ、２分間の照射で0.5μ及び３分間
の照射で0.3μまで微細化される。

因に、上記乳化剤を添加しない場合には、１分間の照射
で約1.2μになつたものが、３分間の照射では1.27μに
なる。

次に、叙上のようにして超音波を照射して得られたスラ
リー状炭酸カルシウムの水中における安定性を調べた結
果を以下に示す。

試験方法： 超音波を照射した上記試料を水で10倍に希釈し、100ml
のメスシリンダーにとり、界面の高さの経時的変化から
炭酸カルシウムの水中における安定性を調べた。

結果は添付図に示すとおりである。

図にみられるとおり、超音波処理をしたものは、無処理
のものに比べて界面の沈降速度が遅くなる。すなわち、
微細化されて水中での安定性が上昇したこと示してい
る。

本発明に従つて、超音波を照射して微細化したスラリー
状炭酸カルシウムを牛乳等のカルシウム強化に利用する
には、牛乳の場合には直接添加して高速で撹拌し、牛乳
に分散させるだけでよく、また、還元乳では、上記微細
化したスラリー状炭酸カルシウムを、60℃程度の温度で
溶解したバター又はバターオイルに加えて高速撹拌して
分散させ、次いでこれに還元脱脂乳あるいは脱脂乳を加
え、均質化すればよい。

これらの方法で調製した高カルシウム牛乳では、クラリ
フアイヤーで除去される炭酸カルシウムの量は、無処理
のスラリー状炭酸カルシウムを添加した場合に比べて20
〜40％減少する。すなわち、本発明では炭酸カルシウム
が牛乳中に安定に保持されていることが認められる。

また、本発明におけるスラリー状炭酸カルシウムは、微
細化されているので、それを牛乳等に添加する際の撹拌
時間が短くてすみ、したがつて、バター中で長時間撹拌
した場合にみられるような炭酸カルシウムの再凝集は起
らない。

以上述べたとおり、本発明によつて得られるスラリー状
炭酸カルシウムは、液中の分散安定性が良好であるの
で、牛乳等の液状食品のカルシウム強化に有効に利用で
きる利点がある。

以下に実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例１ 10％のスラリー状炭酸カルシウム（竹原化学社製、炭酸
カルシウム粒子の平均粒径0.04μ、固形分13.1％、分散
液 水）790gに、15kHz、150Wで２分間超音波照射を行
つた。

得られた微細化スラリー状炭酸カルシウムを、60℃の温
度に溶解したバター1085gに加え、TKホモミキサーで高
速撹拌（5000rpm、20分）を行つた後、均質化処理およ
ず分離処理を行い、次いで殺菌して高カルシウム牛乳を
得た。

この高カルシウム牛乳のカルシウム保持率は殺菌後で80
％であつた。

因に、超音波照射を行わないスラリー状炭酸カルシウム
を添加したものでは、カルシウムの保持率は58％であつ
た。

実施例２ 実施例１で用いたと同様のスラリー状炭酸カルシウムに
HLB15のシヨ糖脂肪酸エステルを1.5％濃度になるように
添加したもの987gに、15kHz、150WWで３分間超音波照射
を行つた。

このようにして微細化したスラリー状炭酸カルシウム
を、60℃で溶解したバター1,083gに加え、TKホモミキサ
ーで高速撹拌（5000rpm、20分）を行つた後、均質化処
理を行い、次いで殺菌して高カルシウム牛乳を得た。得
られた高カルシウム牛乳のカルシウム保持率は85％であ
つた。

【図面の簡単な説明】

添付図は、本発明に従つて超音波照射処理を行つたスラ
リー状炭酸カルシウムの水中での経時的変化を示したも
のであつて、対照として無処理のものについても同様に
示した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−98723（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−20180（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−79183（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スラリー状炭酸カルシウムもしくはスラリ
   ー状炭酸カルシウムにHLB10以上の親水性乳化剤を添加
   したものに、超音波を連続的または非連続的に照射する
   ことを特徴とする液中で良好な分散安定性を有する炭酸
   カルシウムの調製法。