JPH11308972A

JPH11308972A - 高ゲル性ジェランガムおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH11308972A
Application number: JP10132680A
Authority: JP
Inventors: Junichi Inata; 淳一生稲; Yuko Terui; 優子照井; Minoru Nishida; 穣西田
Original assignee: Nisshin Oil Mills Ltd
Current assignee: Nisshin Oillio Group Ltd
Priority date: 1998-04-27
Filing date: 1998-04-27
Publication date: 1999-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のジェランガムは、ゲル強度特性が十分
でないため、添加量が多く、そのため食品に添加した場
合には、歯ごたえのない食感となり、冷水への分散性も
悪い。【解決手段】特定の乾燥減量以下で、特定のアセチル
基残基結合数を有するジェランガムを特定条件で加熱す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高ゲル性ジェランガ
ムおよびその製造方法に関する。かかる高ゲル性ジェラ
ンガムは、食品分野、化粧品分野、医薬品分野、一般工
業分野等の増粘剤、安定剤、添加剤として用いられる。

【０００２】

【従来の技術】ジェランガムは、水生植物の表面から分
離された非病原菌性微生物シュードモナス・エロディア
（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｅｌo ｄｅａ）により産生
される、微生物多糖類の一種である。ジェランガムに
は、脱アシル型とネイティブ型があり、脱アシル型の構
造は１−３結合したグルコース、１−４結合したグルク
ロン酸、１−４結合したグルコースおよび１−４結合し
たラムノースの４分子を構成単位とする直鎖状の高分子
多糖類で、１構成単位あたりカルボキシル基１残基を有
する。ネイティブ型は、この１−３結合したグルコース
残基に１構成単位あたりグリセリル基１残基とアセチル
基が平均１／２残基結合をしたものである。ジェランガ
ムの製造方法として、上記非病原菌性微生物を発酵培地
で培養し、菌体外に産生された粘性物を回収し、乾燥、
粉砕等の工程後、粉末状に製品化される方法などが知ら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のジェラ
ンガムは、ゲル強度特性に関し、ユーザーのニーズを十
分満足させるものではない。すなわち、ジェランガムの
ゲル強度が十分には高くないため、添加量を減らすこと
ができず、食品に添加した場合、歯ごたえのない食感と
なる。また、冷水への分散性が悪いという欠点も有して
いた。したがって、さらに高いゲル強度特性と易分散性
を有するジェランガムが望まれていた。従来のジェラン
ガムは、カチオンを添加しないとゲル強度が上がらない
という欠点も有していた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる課
題を達成するために、鋭意研究を重ねた結果、特定の乾
燥減量以下のジェランガムを特定条件で加熱して得たジ
ェランガムが、優れたゲル強度特性を有することを見出
し、本発明を完成した。即ち、特定の結合を有するジェ
ランガムを１１０〜１２０℃で３０分から７時間加熱す
ることによりジェランガム濃度として、１．０重量％の
水溶液とした場合に６０〜８０ｇ／ｃｍ²（レオメータ
ー２０℃ １０ｍｍΦ円柱プランジャー）のゲル強度
を示す高ゲル性ジェランガムである。ここで、ジェラン
ガムとは、高ゲル強度性ジェランガムの原料となるもの
で、特異的な高ゲル性を示さないものである。かかる本
発明は、ジェランガム濃度として１．０重量％の水溶液
とした場合、６０〜８０ｇ／ｃｍ²（レオメーター２
０℃ １０ｍｍΦ円柱プランジャー）の強度を示す高ゲ
ル強度性ジェランガムに関する。本発明の高ゲル性ジェ
ランガムは、乾燥減量が５０重量％以下のジェランガム
を８０〜１００℃で３時間以上もしくは１１０〜１３０
℃で３０分以上加熱することによって得ることができ
る。乾燥減量とは、常圧下、１０５℃で５時間加熱した
場合の減量値をいう。以下別に定義する場合を除き、
「乾燥減量」はこの条件下での乾燥減量をいうものとす
る。上記加熱は気体中でも液体中でも行うことができ
る。気体中で行う場合、空気中等酸素の存在下で行うと
着色する恐れがあるので、不活性ガス中で行うのが良
い。また、気体中での加熱を減圧下で行うことによって
も着色を回避できる。液体中で加熱を行う場合、ジェラ
ンガムを溶解しない不活性溶剤中にジェランガムを分散
させた状態で加熱する。液体中で加熱を行う場合も着色
は起こらない。この製造法で得られた高ゲル性ジェラン
ガムはカチオンの有無に関わらず高いゲル強度が得られ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。上述のごとく、本発明の高ゲル性ジェランガムは、
乾燥減量が５０重量％以下のジェランガムを８０〜１０
０℃で３時間以上もしくは１１０〜１３０℃で３０分以
上加熱することによって得ることができる。本発明の高
ゲル強度性ジェランガムを製造するのに使用する原料ジ
ェランガムは、乾燥減量が５０重量％以下、好ましくは
２０重量％以下、さらに好ましくは１５重量％以下のジ
ェランガムである。ジェランガムには先に述べたように
脱アシル型とネイティブ型があり、本発明ではネイティ
ブ型のジェランガムが主として使用できるが、一部脱ア
シル型を含むものも使用できる。いずれの場合でも、１
―３結合したグルコース残基に対してグリセリル基１残
基とアセチル基が１〜０．６残基結合したものであるこ
とが望ましい。このアセチル基残基がこの範囲から外れ
るとゲル特性が向上せず，効果が小さい。かかる原料ジ
ェランガムとしては、コーンシロップなどを含む液体培
地にシュードモナス・エロディアを接種して、無菌的に
培養し、菌体外に生産された粘性物質を培養液から回収
するジェランガムの製造法において、乾燥工程中に乾燥
減量が５０重量％以下となったジェランガムを用いるこ
とができる。脱アシル型とネイティブ型は、回収工程が
異なり、脱アシル型は粘性物質を分離する過程で１―３
基結合したグルコース残基に結合したグリセリル基とア
セチル基を加水分解により除去し、回収したものであ
り、ネイティブ型は、そのまま回収したものである。ア
セチル基残基の割合は、加水分解を調節することにより
適宜得られる。原料ジェランガムの乾燥減量が５０重量
％より多いとジェランガムの品温が十分に上がらずゲル
強度を上げる効果がない。

【０００６】本発明の高ゲル性ジェランガムを製造する
には、かかる原料ジェランガムを特定条件で加熱する。
加熱は８０〜１００℃、好ましくは９０〜１００℃で、
３時間以上で、時間の上限は特に制限ない。または１１
０〜１３０℃、好ましくは、１１０〜１２０℃で、３０
分以上、好ましくは３０分〜７時間、さらに好ましくは
３０分〜３時間である。これらの条件中においても、高
温側では比較的短時間加熱、低温側では比較的長時間加
熱が好ましい。加熱温度が８０℃未満であるとゲル強度
の改善が十分でなく、１３０℃を超えると着色し、ゲル
強度も上がらない。

【０００７】上記加熱は気体中でも液体中でも行うこと
ができる。気体中で行う場合、空気中等酸素の存在下で
行うと着色する恐れがあるので、ジェランガムと反応し
ない不活性ガス中で行うのが良い。不活性ガスとしては
窒素ガス、ヘリウムガス、炭酸ガス、水蒸気等を挙げる
ことができる。また、気体中での加熱を減圧下で行うこ
とによっても着色を回避できる。この場合の気体として
は、上記不活性ガスを用いることができるのは勿論であ
るが、減圧の程度によっては空気も着色を生じることな
く用いることができる。減圧の程度は、特に制限ない
が、２００〜０．０１ｍｍＨｇが適当である。

【０００８】液体中で加熱を行う場合、ジェランガムを
溶解しない不活性溶剤中にジェランガムを分散させた状
態で加熱する。液体中で加熱を行う場合も着色は起こら
ない。不活性溶剤としてはジェランガムを溶解せず、ジ
ェランガムと反応しないものであれば特に制限はない。
不活性溶剤の例としてはメタノール、エタノール、ｎ−
プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｎ
−ペンチルアルコール、ｎ−ヘキシルアルコール等の炭
素数１〜６のアルカノール、１，３−ブチレングリコー
ル、プロピレングリコール、エチレングリコール等の炭
素数１〜４のアルカンジオール、エチレングリコールジ
メチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテ
ル、エチレングリコールモノメチルエーテル（メチルセ
ロソルブ）、エチレングリコールモノエチルエーテル
（エチルセロソルブ）等のエチレングリコールのモノも
しくはジ低級アルキル（Ｃ＝１〜４、特に１〜２）エー
テル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールジ
メチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノブチルエーテル等のジエチレングリコールのモ
ノもしくはジ低級アルキル（Ｃ＝１〜４、特に１〜２）
エーテル等の他流動パラフィン、植物油脂、動物油脂、
脂肪酸、脂肪酸とグリセリン等のモノ、ジ、トリエステ
ル等の各種油脂類を挙げることができる。不活性溶剤中
での反応は場合により加圧下で、例えばオートクレーブ
中で行うことができる。加熱処理後に得られる高ゲル強
度性ジェランガムの単離は、例えば加熱処理液を濾過
し、ケーキを必要に応じエタノール等の低沸点溶剤で洗
浄し、ついで真空乾燥することによって行うことができ
る。

【０００９】上記方法によって製造される本発明の高ゲ
ル強度性ジェランガムは、その高いゲル強度において従
来のジェランガムと異なる。すなわち、本発明の高ゲル
強度性ジェランガムは、ジェランガムの１．０重量％の
水溶液として測定するが、該水溶液は、ジェランガムの
１．０重量％の水分散液を加熱溶解させ、２０℃まで冷
却させたゲルをいい、６０〜８０ｇ／ｃｍ²（レオメー
ター２０℃ １０ｍｍΦ円柱プランジャー、ＦＵＤＯ
ＨＲＨＥＯＭＥＴＥＲＮＲＭ―２００２Ｊ
（株）レオテック製別に定義する場合を除き、ゲル強
度値はこの条件下でのものをいうものとする。）のゲル
強度を示す。市販のネイティブ型ジェランガムの１．０
重量％水溶液のゲル強度は、３０〜４０ｇ／ｃｍ²程度
であるので、本発明のジェランガムの高ゲル性は驚異的
である。

【００１０】本発明の高ゲル強度性ジェランガムは、従
来のジェランガムと同様な用途に用いることができる
が、その際にカルシウムを添加しなくても著しい増粘効
果を発揮することができる。また、冷水に対する分散性
も大きく改善され、作業性も良好である。かかる本発明
の高ゲル強度性ジェランガムは単独でまたは他の水溶性
ゲル化剤や乳化剤組み合わせて使用することにより、安
定なゲルや乳化物を得ることができる。したがって、本
発明の高ゲル強度ジェランガムは、食品、化粧品、医薬
品等の分野を始め、石油産業を含む一般工業分野で水溶
性増粘剤として用いることができる。

【００１１】本発明を以下実施例、比較例および参考例
によって具体的に説明するが、これらは本発明を例証す
るためのものであって、本発明を何等限定するものでは
ない。比較例１市販のネイティブ型ジェランガムの１．０重量％水溶液
を作り、ゲル強度を測定した（試料Ａ）。

【００１２】

【表１】

【００１３】比較例２ネイティブ型ジェランガム粉末（ザ・ニュートラスウィ
ート・ケルコカンパニー・ア・ユニット・オブ・モンサ
ントカンパニー製、乾燥減量９重量％）１０ｇを１，３
−ブチレングリコール４０ｇに分散させ、それぞれ表２
の加熱条件で加熱し、これらの分散液をそれぞれ濾過
し、ケーキをエタノール４０ｇで洗浄した。真空乾燥に
１２時間付してエタノールを除去して試料Ｂ、Ｃ、Ｄ、
Ｅ、Ｆを得た。それぞれの１．０重量％水溶液を調製
し、ゲル強度を測定し、その結果を表２に示す。試料Ｂ
〜Ｆは、加熱条件の８０〜１００℃で３時間以上もしく
は、１１０〜１３０℃で３０分以上の条件をいずれも満
たさないため、ゲル強度は４０程度までしかあがらず適
当でなかった。

【００１４】

【表２】

【００１５】実施例１ネイティブ型ジェランガム粉末（ザ・ニュートラスウィ
ート・ケルコカンパニー・ア・ユニット・オブ・モンサ
ントカンパニー製、乾燥減量９重量％、１−３結合した
グルコース残基に対しグリセリル基１残基とアセチル基
０．９残基結合、以後アセチル基残基結合数という）１
０ｇを１，３−ブチレングリコール４０ｇに分散させ、
それぞれ表３に示す加熱条件で加熱し、ジェランガム分
散液をそれぞれ濾過し、ケーキをエタノール４０ｇで洗
浄した。真空乾燥に１２時間付してエタノールを除去し
て高ゲル強度性ジェランガムを得た。それぞれの１．０
重量％水溶液を調製し、ゲル強度を測定した（Ｇ〜
Ｋ）。いずれも５０以上に上昇した。また、各ジェラン
ガムの冷水への分散は比較例１のジェランガムより「ま
まこ」ができにくく、分散性が改善されていた。アセチ
ル基残基結合数は、ＮＭＲ（日本電子データム（株)
）、ＧＳＸ２７０ＣＰ―Ｍａｓ ¹³ＣＮＭＲ分光
法を用い、アセチル基のメチル炭素により算出した。

【００１６】

【表３】

【００１７】実施例２ネイティブ型と脱アシル型ジェランガム粉末（ザ・ニュ
ートラスウィート・ケルコカンパニー・ア・ユニット・
オブ・モンサントカンパニー製）のを混合品（乾燥減量
１０重量％、アセチル残基結合数０．７）１０ｇを軽度
加水分解して加熱減量３０重量％とし、減圧下（６０ｍ
ｍＨｇ）において１１５℃で３時間加熱した。得られた
高ゲル強度性ジェランガムの１．０重量％水溶液を作
り、ゲル強度を測定した（Ｌ〜Ｎ）。各ジェランガムの
冷水への分散は比較例１のジェランガムより「ままこ」
ができにくく、分散性が改善されていた。

【００１８】

【表４】

【００１９】

【発明の効果】本発明の高ゲル強度ジェランガムは、従
来のジェランガムに比し１．５〜２．２倍のゲル強度特
性有する極めて優れた水溶性ゲル化剤であり、少ない添
加量で従来品と同等以上の効果をあげることができる。
また、低温時の水分散性も改善され、作業性も良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】ネイティブ型ジェランガムの構造式である。

【図２】脱アシル型ジェランガムの構造式である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ジェランガム濃度として、１．０重量％
の水溶液とした場合、６０〜８０ｇ／ｃｍ²（レオメー
ター２０℃ １０ｍｍΦ円柱プランジャー）のゲル強
度を示す高ゲル性ジェランガム。
【請求項２】乾燥減量が５０重量％以下のジェランガ
ムを８０〜１００℃で３時間以上もしくは１１０℃〜１
３０℃で３０分以上加熱することを特徴とする請求項１
記載の高ゲル性ジェランガムの製造方法。
【請求項３】ジェランガムが、１−３結合したグルコ
ース残基に対してグリセリル基１残基とアセチル基が１
〜０．６残基結合したものである請求項２記載の高ゲル
性ジェランガムの製造法。
【請求項４】加熱条件が、１１０〜１２０℃で３０分
〜７時間である請求項２または３記載の高ゲル性ジェラ
ンガムの製造方法。
【請求項５】加熱を不活性ガス中で行う請求項２〜４
のいずれか１項記載の高ゲル性ジェランガムの製造方
法。
【請求項６】加熱を気体中減圧下で行う請求項２〜４
のいずれか１項記載の高ゲル性ジェランガムの製造方
法。
【請求項７】加熱をジェランガムを溶解しない不活性
溶剤中に、ジェランガムを分散させた状態で行う請求項
２〜４のいずれか１項記載の高ゲル性ジェランガムの製
造方法。