JPH0912426A

JPH0912426A - 吸湿性物質組成物

Info

Publication number: JPH0912426A
Application number: JP7163815A
Authority: JP
Inventors: Etsuo Kamata; 悦雄鎌田
Original assignee: BEEGAN TSUSHO KK; Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: BEEGAN TSUSHO KK; Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1995-06-29
Filing date: 1995-06-29
Publication date: 1997-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】特定の澱粉を含有する吸湿性物質組成物を提供
する。【構成】澱粉粒の外殻薄膜構造を実質的に温存し、全粒
子の２０〜８０％が実質的に非複屈折性であって、膨潤
容積が３〜１０ミルリットル／ｇ、保水力が３〜７であ
る改質澱粉に、吸湿性物質を担持してなる吸湿性物質組
成物及びその製造方法。【効果】特定の改質澱粉に吸湿性物質を担持させるとい
う簡単なプロセスで、吸湿性が抑制され取扱性の良い粉
末状、顆粒状の吸湿性物質が容易に得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特定の澱粉を含有する
吸湿性物質組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】食品、医薬品、化粧品等の分野におい
て、調味料、保湿剤等として利用されるものは吸湿性を
示す物質であることが多い。これらはペースト状、液状
の形態で扱われることが多いが、ハンドリング性を考え
て粉末化、顆粒化の検討も進められている。

【０００３】例えば、特開昭６３ー２２５３３２号公報
には、吸湿性物質である乳酸ナトリウムを乳酸カルシウ
ムと複合塩とすることで吸湿性を抑えることが記載され
ているが、乳酸カルシウム自体がいくらか吸湿性あるい
は風解性を持つためその効果は十分ではなかった。ま
た、特開昭６３ー３１３５７４号公報には、見掛比重が
０．６〜０．２、α化度７０％以上で、かつ水分１２％
以下のα化した澱粉質素材を含有することを特徴とする
吸湿・固結が防止された粉体について記載がある。しか
し、ここで用いれれる澱粉質素材は澱粉質をエクストル
ーダー等で膨化加工するものである。この方法では澱粉
の外殻薄膜構造の破壊に伴って水可溶分が増加するた
め、糊性が発現し好ましくなかった。また、吸湿性成分
と澱粉質素材を単に混合しているだけであり、吸湿性を
抑制する効果は十分ではなかった。

【０００４】また、特開平２−１５７０４１号公報に
は、吸湿性物質を生澱粉とともに水中に分散あるいは溶
解させ、次いで加温処理することによって大部分の澱粉
粒子の複屈折性を消失させた後、乾燥させる吸湿性物質
含有粉末の製造法が開示されている。この方法で澱粉粒
子の７０〜９０％が複屈折性を消失する、即ち非複屈折
性となると記載されている。しかし、吸湿性物質存在下
で生澱粉を加熱し、澱粉粒子のうち７０〜９０％の複屈
折性を消失させることをコントロールすることは困難で
あった。また、大部分の澱粉粒子の複屈折性を消失させ
るため、アルファー化澱粉に近い状態になっており、や
やべたつき易いとともに、糊性が感じられ好ましくなか
った。また、やや糊性があるため錠剤にしたときの崩壊
が遅くなり、その結果、組成物を水中に投入したときの
吸湿性物質の溶出が速やかで無いという欠点があった。

【０００５】そのため、吸湿によるべたつきを感じさせ
ず、粉同士のブロッキング、ホッパーやタンク内でのブ
リッジ形成、機壁への付着を抑制した取り扱い性の良好
な、吸湿性物質を含有する粉末、顆粒等の固形状組成物
が望まれていた。また、水中で吸湿性物質の溶出が速や
かに起こる組成物が望まれていた。特に有機及び無機塩
類、中でも乳酸塩はこれまで固形化が難しかったため、
取り扱い性の良い固形状組成物が望まれていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記のよう
な欠点が無く、取り扱い性の優れた吸湿性組成物及びそ
の製造方法を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、澱粉粒の外殻
薄膜構造を実質的に温存し、全粒子の２０〜８０％が実
質的に非複屈折性であって、膨潤容積が３〜１０ミルリ
ットル／ｇ、保水力が３〜７である改質澱粉に、吸湿性
物質を担持してなる吸湿性物質組成物及びその製造方法
に関する。

【０００８】以下、詳細に本発明を説明する。本発明で
言う吸湿性物質とは、例えば、乳酸ナトリウム、乳酸カ
リウム、乳酸アンモニウム、酢酸ナトリウム、酢酸アン
モニウム、塩化アンモニウム、塩化マグネシウム、にが
り等の有機及び無機塩類、単糖、オリゴ糖、還元麦芽
糖、水飴のような非晶質性の強い糖類、アミノ酸類、ペ
プチド類、核酸及びそれらの塩類、醤油等の調味料類、
クロレラエキス、生薬エキス、酵母エキス等のエキス類
等であり、吸湿し易く、粘着性、潮解性を示すものを指
す。本発明の技術で、これらの吸湿性物質を固形化する
ことができるが、特に有機及び無機塩類、中でも乳酸塩
はこれまで固形化が難しかったため、本発明の技術は適
している。

【０００９】次に、本発明で使用する改質澱粉について
説明する。改質澱粉は、生澱粉を水分の存在下で粒子の
外殻薄膜構造を破壊することなく、全体の２０〜８０％
の粒子が実質的に非複屈折性となるまで加温し、次いで
該外殻薄膜構造を破壊することなく乾燥することで得る
ことができる。出発原料としての生澱粉は種々のものを
使用できる。たとえば、小麦澱粉、トウモロコシ澱粉、
モチトウモロコシ澱粉、タピオカ澱粉、馬鈴薯澱粉、米
澱粉、サゴヤシ澱粉等が挙げられる。

【００１０】改質澱粉は、生澱粉粒の外殻薄膜構造を実
質的に温存しているため、光学顕微鏡で観察するとき粒
子状態として観察され、個々の粒子が識別可能である。
ここで使う実質的にとは、９０％以上程度のことであ
る。生澱粉は、粒子形態を示しているが、この生澱粉粒
子を水分の存在下で加熱することで、粒子は膨潤し、最
終的には外殻薄膜構造が破壊される。このような外殻薄
膜構造が破壊された澱粉は、所謂アルファー化澱粉であ
って、内部の非晶質澱粉分子が溶出するため、水を加え
ると糊状になる。この状態では、吸湿性物質を担持させ
る能力が劣る。即ち、澱粉自体が吸湿するため、べたつ
きを感じやすくなる。改質澱粉の水可溶分は１０重量％
以下が好ましい。更に好ましくは、６重量％以下であ
る。特に好ましくは、４重量％以下である。

【００１１】また、改質澱粉を水中に投入して偏光顕微
鏡で観察するとき、全粒子の２０〜８０％、好ましくは
２５〜７０％、更に好ましくは３０〜６５％が実質的に
非複屈折性である。生澱粉粒子は、水中に投入して偏光
顕微鏡で観察するとき、ほぼ全粒子が明瞭な複屈折性
（偏光十字）を示す。この澱粉粒を水分の存在下で加熱
等行うことによって、粒子は膨潤し、それに伴い、徐々
に複屈折性が不明瞭になる。最終的には、外殻薄膜構造
が維持されながらも複屈折性を示さない、つまり非複屈
折性粒子となる。改質澱粉は、２０〜８０％の粒子が実
質的に非複屈折性である。言い替えると、８０〜２０％
粒子は、不明瞭であっても複屈折性を示し、かつ全体の
粒子が外殻薄膜構造を維持している。粒子の外殻薄膜構
造が実質的に温存されていて非複屈折性粒子が８０％を
越える澱粉は、アルファー化澱粉そのものの糊状感はな
いが、それでも澱粉粒子が生澱粉に比較してかなり膨潤
し、アルファー化澱粉に近い状態となるため、ややべた
つき易いとともに、糊性が感じられ好ましくない。ま
た、吸湿性物質組成物を水中に投入したとき、糊性のた
め崩壊が遅くなるため、吸湿性物質の溶出が遅くなる傾
向がある。また、非複屈折性澱粉粒子が２０％未満の場
合、生澱粉との差がなくなる。

【００１２】改質澱粉の膨潤容積は、３〜１０ミリリッ
トル／ｇである。好ましくは３．５〜９ミリリットル／
ｇ、さらに好ましくは４〜８．５ミリリットル／ｇであ
る。本発明の効果が現れる膨潤容積の下限は、３ミリリ
ットル／ｇであり、それ未満では生澱粉との差がなくな
る。また、１０ミリリットル／ｇを越えると、糊状感が
増大し、吸湿性物質を担持させた場合にべたつき易くな
る。

【００１３】改質澱粉の保水力は３〜７である。吸湿性
物質を担持する効果が現れる保水力の下限は３である。
また、７を越えると、糊状感が増大するため好ましくな
い。好ましくは３．５〜６である。改質澱粉の見掛密度
は、０．３５〜０．８０ｇ／ミリリットルであることが
好ましい。小さ過ぎる場合は、組成物が軽質になるため
取扱性が悪化し、逆に大き過ぎる場合は、重質であるた
め、担持できる吸湿性物質の量が限られるので好ましく
ない。

【００１４】本発明の吸湿性物質組成物は、改質澱粉の
外殻薄膜構造を実質的に維持したまま、その内部あるい
は表面に吸湿性物質を担持させることにより得られる。
担持させる方法としては、改質澱粉及び吸湿性物質を水
に分散あるいは溶解させた後、凍結乾燥法、真空乾燥
法、噴霧乾燥法、フラッシュ乾燥法で乾燥させる方法、
改質澱粉に吸湿性物質水溶液を添加し、乾燥する流動層
法、改質澱粉と吸湿性物質の混合物に水を添加し混合
後、乾燥する混合造粒法等、種々の方法があるが、以下
の二つの方法が好ましい。

【００１５】まず、流動層法であるが、改質澱粉を流動
層造粒機中で４０〜１２０℃程度、好ましくは６０〜９
０℃程度の熱風を導入して流動させながら、流動状態を
見ながら吸湿性物質の水溶液の噴霧、乾燥を繰り返しな
がら、最後に噴霧を停止し、熱風で乾燥させる方法であ
る。この方法は、観察しながら行うことができるので、
コントロールが容易と言う利点がある。通常の流動層造
粒機の他、ワースター付き流動層造粒機、転動流動層造
粒機等も使用できる。

【００１６】二つ目は、改質澱粉及び吸湿性物質を水に
分散あるいは溶解させた後、改質澱粉の外殻薄膜構造を
破壊することなく噴霧乾燥あるいはフラッシュ乾燥する
方法である。改質澱粉の水中での濃度は、２〜２０重量
％程度である。また、噴霧乾燥時の熱風の入口温度は１
２０〜３００℃程度、出口温度は６０〜１２０℃程度が
好ましい。更に好ましくは出口温度は７０〜１００℃程
度である。この方法は、組成物を大量に製造する場合に
好ましい。また、水中で改質澱粉が十分に膨潤するた
め、改質澱粉粒子の表面だけでなく内部まで吸湿性物質
を担持することができる。噴霧乾燥の後、流動層造粒機
で造粒を行っても良い。また、最初から流動層内蔵型噴
霧乾燥機を使用しても良い。

【００１７】これらの方法では、外殻薄膜構造の有無、
膨潤容積、非複屈折性などの改質澱粉の物性の変化がほ
とんどなく好ましい。組成物中の組成は、吸湿性物質の
種類によって変えることができる。一般的には、固形分
比で、改質澱粉１００重量部に対して、吸湿性物質を１
〜４００重量部程度含むことが好ましい。吸湿性物質の
含有量が少ないと吸湿性物質本来の目的で使用する際、
組成物を多量に配合しなければならず不利である。４０
０重量部を超えると吸湿性物質の性質が強く出るため好
ましくない。特に好ましくは、改質澱粉１００重量部に
対して、吸湿性物質１０〜２５０重量部である。更に好
ましくは、改質澱粉１００重量部に対して、吸湿性物質
２０〜１５０重量部である。

【００１８】吸湿性物質組成物は、水分含量が１〜１５
重量％になるまで乾燥することが好ましい。１重量％未
満にまで乾燥することはエネルギー的に不利であるし、
乾燥時間も長くなる。１５重量％を超えるとべたつき感
が出る。特に好ましくは２〜１０重量％である。更に好
ましくは２〜８重量％である。本発明の吸湿性物質組成
物は、粉末状、顆粒状などの固形状であり、更にそれら
を錠剤化したものも含まれる。吸湿性物質を２種類以上
配合してもかまわない。また、起源あるいは物性の異な
る改質澱粉を本発明の範囲内で混合して使用することも
自由である。吸湿性物質、改質澱粉以外の成分も必要に
より配合してかまわない。

【００１９】本発明の吸湿性物質組成物は、吸湿性物質
本来の目的に取り扱い性良く使用することができる。例
えば、乳酸塩組成物の場合は、食品化粧品等において保
存剤、保湿剤、粘稠剤、ｐＨ調製剤等として用いる。

【００２０】

【実施例】以下に本発明を実施例によってさらに詳細に
説明するが、これに限定されるものではない。本発明で
用いた用語の定義及び測定法等は、以下の通りである。（１）水可溶分改質澱粉３ｇ（無水換算）を精秤し、２０℃の純水３０
０ｇを加え、１５００ｒｐｍで２分間高速撹拌する。つ
いで、Ｎｏ５Ｃ濾紙を用いて分散液の全量を濾過する。
秤量瓶に濾液約４０ミリリットルをとり、精秤した後＜
Ｗ（ｇ）＞、１０５℃で蒸発乾固し、固形分重量を求め
＜Ｗ₀（ｇ）＞、次式により水可溶分を求める。水可溶分（重量％）＝Ｗ₀／Ｗ×１０⁴ （２）膨潤容積改質澱粉として５ｇ（無水換算）を共栓付１００ミリリ
ットルメスシリンダーに採り、２５℃の純水８０ミリリ
ットルを加え軽く振盪して脱泡させた後、全量を純水で
１００ミリリットルとする。密栓し２４時間静置し、吸
水膨潤した試料の容積を読み、それを５で除して膨潤容
積とする。（３）保水力膨潤容積の測定法に準じて作成し、得られた分散液を遠
心沈降管に移し、２０００Ｇで１０分間遠心分離する。
上澄み液を捨て湿潤沈積物の重量を測定し＜Ｗ（ｇ）
＞、次いで該沈積物を絶乾秤量し＜Ｗ₀（ｇ）＞、次式
により保水力を算出する。

【００２１】保水力＝Ｗ／Ｗ₀ （４）複屈折性粒子と非複屈折性粒子の観察改質澱粉として約２．５ｇを取り、純水５００ｇを添加
し、ＴＫホモミキサー１００００ｒｐｍ、５分間分散す
る。この試料を顕微鏡の視野の中で、自然光で観察され
る全粒子数のうち、偏光で粒子の一部でも光る粒子を複
屈折性粒子、光らない粒子を非複屈折性粒子と定義す
る。（５）見掛密度１００ミリリットルのますにサンプルを入れた後すり切
り、入ったサンプルの重量を測定し、その値を１００で
除して見掛密度とする。（６）水分含量試料を１０５℃で３時間乾燥し、求める。（７）実施例及び比較例に用いた澱粉類とその特性表１に示すような特性を有する、改質澱粉Ａ、改質澱粉
Ｂ、トウモロコシ澱粉（日澱化学製）、アルファー化澱
粉（アミコールＨ、日澱化学製）などを用いた。

【００２２】

【実施例１】改質澱粉Ａ５００ｇ（固形分換算）を流動
層造粒機（大川原製作所製）に仕込み、６５℃の熱風を
入れながら流動させた。６０％乳酸ナトリウム２５０ｇ
（固形分１５０ｇ：改質澱粉１００重量部に対し、３０
重量部）を改質澱粉の流動状態を見ながら、徐々に噴霧
した。噴霧終了後、そのまま流動させながら乾燥を行
い、水分含量３．０％の流動性の良い顆粒状の乳酸ナト
リウム組成物Ａを得た。また、組成物Ａ中に含まれる改
質澱粉の膨潤容積は８．４ミリリットル／ｇ、外殻薄膜
構造は維持され、非複屈折粒子の割合は６５％であり、
操作前の改質澱粉の物性にほとんど変化はなかった。

【００２３】組成物Ａを５００ｍｇ取り、打錠圧７００
kg/cm2で打錠し錠剤を得た。錠剤を水に投入し、攪拌し
ながら、イオン電導度をモニターして乳酸ナトリウムの
溶出を調べたところ、３分程度で全乳酸ナトリウムを溶
出した。

【００２４】

【実施例２】６０％乳酸ナトリウムを６５０ｇ（固形分
３９０ｇ：改質澱粉１００重量部に対し、７８重量部）
用いる以外は実施例１と同じように操作し、水分含量
３．５％の流動性の良い顆粒状の乳酸ナトリウム組成物
Ｂを得た。実施例１と同様の方法で錠剤を作成し、乳酸
ナトリウムの溶出を調べたところ３分程度で全乳酸ナト
リウムを溶出した。

【００２５】

【実施例３】改質澱粉Ａ５００ｇ（固形分換算）、６０
％乳酸ナトリウム１０００ｇ（固形分６００ｇ：改質澱
粉１００重量部に対し、１２０重量部）を水中に分散溶
解させ、計６０００ｇのスラリーを作成した。次にこの
スラリーを入口温度１８０℃、出口温度９０℃、スラリ
ー供給量４リットル／ｈｒで噴霧乾燥を行い、水分含量
５．５％の流動性の良い粉末状の乳酸ナトリウム組成物
Ｃを得た。

【００２６】乳酸ナトリウム組成物Ｃ５５０ｇをさらに
流動層造粒機で流動させながら、６０％乳酸ナトリウム
２００ｇ（固形分１２０ｇ：改質澱粉１００重量部に対
し、乳酸ナトリウム計１６８重量部）を噴霧し、次いで
乾燥して水分含量４．５％の顆粒状の乳酸ナトリウム組
成物Ｄを得た。また、組成物Ｄ中に含まれる改質澱粉の
膨潤容積は８．６ミリリットル／ｇ、外殻薄膜構造は維
持され、非複屈折粒子の割合は６５％であり、操作前の
改質澱粉の物性にほとんど変化はなかった。

【００２７】

【実施例４】改質澱粉Ｂ及び乳酸カリウムを使用する以
外は、実施例１と同様に操作し、水分含量２．５％の流
動性の良い顆粒状の乳酸カリウム組成物Ｅを得た。

【００２８】

【実施例５】改質澱粉Ｂ５００ｇ（固形分換算）を流動
層造粒機（大川原製作所製）に仕込み、７５℃の熱風を
入れながら流動させた。薄口醤油１０００ｇ（固形分２
５０ｇ：改質澱粉１００重量部に対し、５０重量部）を
改質澱粉の流動状態を見ながら、徐々に噴霧した。噴霧
終了後、そのまま流動させながら乾燥を行い、水分含量
３．５％の流動性の良い顆粒状の醤油組成物Ｆを得た。

【００２９】

【実施例６】改質澱粉Ａ２５０ｇ（固形分換算）を１０
％クロレラエキス５０００ｇ（固形分５００ｇ：改質澱
粉１００重量部に対し、２００重量部）中に分散させス
ラリーを作成した。次にこのスラリーを入口温度２００
℃、出口温度８０℃、スラリー供給量６リットル／ｈｒ
で噴霧乾燥を行い、水分含量７．０％の流動性の良い粉
末状のクロレラエキス組成物Ｇを得た。

【００３０】

【比較例１】トウモロコシ澱粉を使用する以外は実施例
１と同じように操作し、水分含量３．５％の顆粒状の乳
酸ナトリウム組成物Ｈを得た。しかし、トウモロコシ澱
粉の保水性が低いため、乳酸ナトリウム水溶液の噴霧速
度が上げられなかった。また、噴霧速度が遅いにも関わ
らず、流動層内への原料の付着が甚だしかった。

【００３１】

【比較例２】アルファー化澱粉を使用する以外は、実施
例３と同様の方法で噴霧乾燥を行い、水分含量６．０％
の粉末状の乳酸ナトリウム組成物Ｉを得た。組成物Ｉは
ややべたついた感じで流動性が良くなかった。また、噴
霧乾燥機チャンバーの機壁への付着が大であった。

【００３２】

【比較例３】トウモロコシ澱粉とアルファー化澱粉を重
量比で１：１で混合したものを使用する以外は実施例５
と同様に操作し、水分含量４．２％の顆粒状の醤油組成
物Ｊを得た。組成物Ｊはややべたついた感じで流動性が
良くなかった。また、流動層機壁への付着が大であっ
た。

【００３３】

【比較例４】特開平２−１５７０４１号公報の実施例１
に従って、乳酸ナトリウムを含有する複合体を作成し
た。即ち、トウモロコシ澱粉と乳酸ナトリウムを固形分
比で３：７としたスラリーを作成し、７５℃に加熱し、
複屈折性が８０％程度消失した時点で加熱を停止し、冷
却した。次いで、入口温度２００℃、出口温度１００℃
で噴霧乾燥し、変成澱粉複合体を得た。得られた複合体
は水分含量５．０％であった。複合体中の変成澱粉は、
外郭薄膜構造を維持していたが、粒子の８３％が非複屈
折性であった。複合体中の変成澱粉の特性を表１に示し
た。該複合体はややべたつき易く、糊性が感じられた。

【００３４】該複合体を５００ｍｇ取り、打錠圧７００
kg/cm2で打錠し錠剤を得た。錠剤を水に投入し、攪拌し
ながら、乳酸ナトリウムの溶出をイオン電導度をモニタ
ーして調べたところ、全乳酸ナトリウムを溶出するのに
５分以上必要とした。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【発明の効果】本発明の吸湿性物質組成物は、吸湿性物
質を特定の改質澱粉と混合し、乾燥するという簡単なプ
ロセスで製造可能であり、これまで困難であった吸湿性
物質の粉末化、顆粒化が容易にできる。また、本発明の
組成物は、吸湿に起因する粉末同士のブロッキング、ブ
リッジ現象、機壁への付着が抑制された保存性の良い組
成物である。さらに、該組成物は、水中で攪拌すると速
やかに吸湿性物質を放出するので、吸湿性物質本来の用
途に対して、きわめて利用しやすい。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】澱粉粒の外殻薄膜構造を実質的に温存
し、全粒子の２０〜８０％が実質的に非複屈折性であっ
て、膨潤容積が３〜１０ミルリットル／ｇ、保水力が３
〜７である改質澱粉に、吸湿性物質を担持してなること
を特徴とする吸湿性物質組成物。
【請求項２】澱粉粒の外殻薄膜構造を実質的に温存
し、全粒子の２０〜８０％が実質的に非複屈折性であっ
て、膨潤容積が３〜１０ミルリットル／ｇ、保水力が３
〜７である改質澱粉に、吸湿性物質を担持させることを
特徴とする吸湿性物質組成物の製造方法。