JPS6152680B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は結晶性グルコースの製造に関する。

グルコースは一般にシロツプか固体の形で入手
できる。固体Ｄ−グルコースはデキストロースと
しても知られている。Ｄ−グルコースは主として
２つの形をとる。すなわちα−Ｄ−グルコース及
びβ−Ｄ−グルコースとして知られるα−Ｄ−ピ
ラノース及びβ−Ｄ−ピラノースである。このど
ちらの型のグルコースの水溶液も変施光現象を示
し、この２種の型の平衡混合物に徐々に達する。

グルコースシロツプはデンプンを酸又は酵素加
水分解することにより得られ、Ｄ−グルコースの
他にさまざまな量のマルトース及びマルトデキス
トリンを含有する。グルコースの量はデンプンの
転換度によつて異なり、デキストロース当量
（dextrose equivalent；DE）であらわされる。
DEとはシロツプ中に存在するデキストロースと
呼ばれる還元糖の総量であり、全乾燥物質のパー
センテージで算出する。DEが高いシロツプ（グ
ルコース及びその他の還元糖の含有量が多い）は
主として食品の甘味剤に使用し、一方DEが低い
シロツプは主としてソフトドリンクスを濃化しボ
デイ味を与えるために用いる。グルコースシロツ
プの使用法は他にも数多くある。

グルコースシロツプの短所は、環境温度で貯蔵
するとシロツプ中に含まれるグルコースやその他
の糖が部分的に結晶化しやすい点である。したが
つてグルコースシロツプは環境温度以上で貯蔵す
るのが普通である。しかし時がたつにつれて、シ
ロツプが望ましくない褐色に変わることがわかつ
ている。

グルコースシロツプに代わつて食品がその他の
製品に工業的に使用できるものとして、２種の固
体状グルコースがある。

その一方はα−Ｄ−グルコースの結晶性−水和
物（あるいはデキストロース−水和物としても知
られる）であり、例えば「Meritose（登録商
標）」として市販されている。この物質は水溶液
を比較的低温（例えば約40℃）で結晶化させて製
造する。この生成物の短所は、結晶が比較的大き
くて溶解に時間がかかる点である。食品や飲料の
製造に用いるのに望ましい固体含量をもつ溶液を
作るには、２〜３日程度を要する。もう１つの短
所は、結晶化によるデキストロース−水和物の製
造に時間がかかる点である。溶液中の変施光は、
α型とβ型との混合物の存在を示すが、一水和物
として結晶化できるのはα型のみである。このこ
とはα−Ｄ−グルコースの結晶化につれて平衡が
変化し、これにより結晶生成速度が落ちることを
意味する。

もう一方の市販の固体グルコースは無水グルコ
ースであり、一般にグルコースシロツプ（例えば
40DEシロツプ）を噴霧乾燥して作る。この噴霧
乾燥製品の製造は比較的困難であり、したがつて
高価になる。噴霧乾燥中に存在するのは主として
α−Ｄ−グルコースであるが、これは吸湿性のガ
ラス状であり粘結するので扱いにくい。

固体Ｄ−グルコースの可能な形態は、この他に
は無水β−Ｄ−グルコースだけである（β−異性
体は水和物にならない）。この物質は理論的には
シロツプを高温で濃縮すれば得られる。このよう
な結晶化は制御が難しい。なぜなら高温度におい
て結晶を分離しなくては、α−Ｄ−グルコースが
混入し一水和物が生じるからである。

現在可能な固体化グルコースの中で実際に商業
上重要なのはα−Ｄ−グルコースだけである。そ
の他の製品についても諸種の製造方法が提唱され
てきたが、いずれも商業的にはたいした成果はあ
げなかつた。例えばAmerican Maize Products
社による米国特許明細書第2324113号には、固体
分約50ないし87％のシロツプを作り、これを93な
いし137℃まで加熱して、60℃の空気流中で墳霧
乾燥して微粒化すると、α型及びβ型デキストロ
ースの50：50混合物であるガラス状粒子が得られ
ると記されている。（非変施光）。濃度表示はすべ
て重量による。Ingredient Technology社による
英国出願明細書第2010325A号には、この方法の
変形として、121℃以上において固体分が少なく
とも75％であるシロツプの小滴を、より低温度の
冷却ガス（固体粒子の輸送用）中に噴霧する方法
が配されている。Kroyer and Ａ／Ｓ Nitro
Atomizerによる米国特許明細書第3477874号にも
噴霧乾燥を用いた方法が記されているが、この場
合は固体化物質の大部分を噴霧頂へ再循環する。
W.R.Grace社による英国特許明細書第1386118号
にもよく似た方法が記されている。またＡ／Ｓ
Nitro Atomizerによる米国特許明細書第3567513
号にはこの変形が記されており、再循環した固体
を噴霧前にグルコース飽和溶液と接触させる。

Corn Products社による米国特許明細書第
3239378号には、上記のタイプの噴霧乾燥に代わ
る方法が記されている。この場合は固体分88ない
し98％の「液」を107ないし150℃において結晶種
グルコースのベツド（10ないし40℃）上に絶えず
撹拌しながら噴霧する。次に固体した物質を冷却
し、空気流中で乾燥させる。この方法によると、
先と同じくα型及びβ型グルコースの約50：50混
合物ができる。Corn products Refining社によ
る米国特許明細書第2369231号には、同じ原理に
基づく方法がより早く述べられている。

上記の方法はすべて、結晶／ガラス粒子混合物
状のグルコース生成物（少なくとも半分がα−Ｄ
−グルコースである）を製造するものである。噴
霧乾燥法及び結晶種を加えた噴霧乾燥法は複雑な
工程であり、制御が困難でかつ精巧な機械を必要
とする。

A.E.Staley Manufacturing社による米国特許
明細書第3197338号（1965年）には、別な方面か
らの試みが記されている。この方法では、減圧蒸
発により水分を５％以下にして固体分の高いグル
コースシロツプを作る。次にこの熱いシロツプ
を、存在するグルコースの少なくとも45％が結晶
化するまで（すなわち数分間）冷却せずに混練し
て処理し、次に急速に冷やして摩砕する。混練が
必要な理由は、これを行わないとシロツプが単に
ガラス状に固体するからであると記されている。
一般的に、混練機を50回転／分の速度で用いる。
混練装置の温度と滞留時間とを注意深く調節し
て、生成物の熱損傷を最小にし、かつ所望の結晶
性を得る必要がある。α型とβ型との境界温度は
約113℃なので、α−Ｄ−グルコースの高比率の
生成が期待できる230〓（110℃）以下の温度が好
ましい。エア・ブラストを用いれば必要とされる
急速な冷却が得られる。

この方法は特に加熱段階を注意深く制御する必
要があり、約50ないし80％が結晶性でありおそら
くα−Ｄ−グルコースを主成分として含有する生
成物ができる。この方法はあまり成果があるとは
思えない。なぜなら12年後にStaleyが米国特許明
細書第4059460号において、より効果が大きいと
いわれる別の方法を開示しているからである。こ
の後者の方法では、93％をうわまわらない固体分
を含有するシロツプに剪断を加えると同時に200
〓（93.4℃）以下の温度まで冷却して粘性の流動
塊を形成し、次にこれをベルト状で薄層状に結晶
化する（代表的な場合約４分間にわたる）。次に
この生成物を回転式エア・ドライヤー中で乾燥さ
せる（代表的な場合約４時間）。この生成物は15
ないし60％のβ−Ｄ−グルコースと85ないし40％
のα−Ｄ−グルコースを含む。シロツプ中の固体
含量が高いと、早過ぎる固化、望ましくない風味
と着色、乾燥の際の不均一及び過剰な粘度の原因
になるので避ける。すなわち後者の方法では、長
時間の混練の代わりにより短期間の剪断を用いる
が、この結果シロツプ中の固体含量が低くなるの
で長期間の乾燥が必要になる。温度選択によりβ
−Ｄ−グルコースを60％未満にできる。

我々は今やβ含量の高い微結晶性グルコースが
きわめて有用な生成物であることを見い出した。
なぜならこの物質は簡単かつ急速に溶解し、また
吸湿性でないので粘結しにくい。

本発明はα型及びβ型の微結晶性Ｄ−グルコー
スの混合物より成る新規の形態のグルコースを提
供する（少なくとも70％のグルコースがβ異性体
の形をとる）。少なくとも85％のグルコースがβ
異性体として存在するのが好ましい。微結晶は集
合体又はその他の複合構造の一部をなしてもよ
く、代表的な場合、各微結晶の最大寸法は50μ以
下であり、10μ以下であるのがより一般的であ
る。

この新規の形態のグルコースは多くの利点を持
ち、新規の方法により工業規模での生産が可能で
ある。

したがつて本発明はまた、以下の各段階より成
るグルコースシロツプから結晶性グルコースを製
造する方法も提供する。400mmHg以下の圧力にお
いてシロツプの水分を蒸発させて、95℃ないし
140℃における固体分が95％以上の少なくとも60
％過飽和溶液となす。この過飽和溶液に実質上瞬
間的に剪断力を加えて、シロツプを冷却すること
なしにただちに核形成する。核形成したが結晶化
はしていないシロツプをただちに静止層（比較的
薄く分布しているシロツプ層）となし、この層を
実質上等温的に結晶化させることにより結晶性グ
ルコース固体を製造する。

本書で言及する過飽和度とは、一定温度におい
て溶液から晶出するグルコースの量（すなわち溶
液をその温度における飽和溶液にする）を、溶液
中のグルコースの総量に対する％であらわすもの
と定める。少なくとも70％が好ましく、少なくと
も80％であるのが最も好ましい。

本発明の本質的で特に注目に値する特徴は、シ
ロツプに加える剪断力が実質上瞬間的に作用する
点である。好ましい実施法においては、高速度の
ロウ・クリアランス・ミルマはホモジナイザー
〔例えばコロイド・ミル（例えばFryma式突起状
コロイド・ミル）〕中にシロツプを通過させる
（滞留時間は0.05ないし0.5秒、例えば約0.1ないし
0.25秒とする）ことにより剪断を加える。このよ
うなミルの速度勾配は8000ないし30000cm／秒／
cmである。もう一つの実施法では、単にシロツプ
を制限ノズル（例えば内径0.3ないし0.7cm）中を
通過させる（滞留時間約0.05ないし0.1秒につい
ての速度勾配が約3000cm／秒／cm）。「実質上瞬間
的に」という表現は一般に0.5秒以内を意味し、
0.25秒以内が好ましい。剪断力はシロツプの急速
な結晶化を可能にする核形成に充分な大きさが必
要であり、代表的な場合その速度勾配は1000ない
し100000cm／秒／cm、好ましくは3000ないし
80000cm／秒／cmの範囲である。上記範囲の上限
は、例えばSilverson式ミキサーのようなイン・
ライン・ホモジナイザーを用いれば得られる。

実質上瞬間的な剪断に際しては、シロツプを冷
却しない。実際にはコロイド・ミルのような装置
は高エネルギーを供給するのでむしろ加熱をもた
らし、代表的な場合剪断を加えた後の温度は剪断
前の温度よりも摂氏数度高くなる。しかし剪断の
持続がきわめて短期間であるため、過熱や分解の
問題は起きない。

次にこの核形成したシロツプを静止層となし結
晶化させる。結晶化は発熱的であるので、熱を逃
がして分解を防ぐ必要があることを理解しておか
なくてはならない。

シロツプを空気にさらしかつ静止状態に保つ
（すなわち少しもかきまぜない）ためには、平た
い移動式コンベア上にシロツプを流すとよい。こ
のコンベア上でシロツプは剪断装置から離れてゆ
きながら固化する。スチール製又は強化プラスチ
ツク製のバンドが特に適している。シロツプが剪
断装置（例えばコロイド・ミル）から出る時は、
実質上未結晶化状態であることを理解しておく必
要がある。すなわち流速と温度を制御すれば、装
置内でブロツケージによる結晶化がおこるおそれ
はほとんどない。シロツプは層状（１ないし２cm
の厚さが適当である）に結晶化する。結晶化の大
部分は実質上等温的である（すなわち過飽和がゼ
ロに達するまで実質上一定の温度である）。続い
て冷却すると過剰の固化が起きる。この固化は通
常シロツプのDE値に応じた比率でガラス形成と
結晶化の両方を含む。

英国特許明細書第1460614号には、このタイプ
の装置の組立が開示されている。上記の特許はス
クロースの「転移」に関する。この方法では、固
体分約90％のスクロースシロツプに、速度勾配が
少なくとも5000cm／秒／の剪断力を加えることに
より激しくかつ均一に核形成し、次にこれをコン
ベア上に流出する。次に核形成したシロツプは、
代表的な場合125℃の温度において結晶化する。
この温度では含有水分が沸騰して除かれ、オープ
ンで必然的に微細胞状の生成物を得る。この組識
は沸騰水の吹込み効果（blowing effect）によ
る。こうして比較的水分含量が高く（９ないし10
％）、これに対応して低粘度（約２ポアズ）のシ
ロツプを完全に核形成することができる。このシ
ロツプは水を除きながら結晶化する。この過程は
「転移」として知られている。

この転移法をグルコースに利用するのは不可能
である。なぜなら固体含量の高いグルコースシロ
ツプの沸点は、常に飽和点より高いからである。
言い換えれば、所定の固体含量のグルコース溶液
の沸点は、その溶液が飽和する温度（又はグルコ
ースが結晶化する温度）をうわまわる。したがつ
て結晶化温度が常に沸点以下である場合は、少な
くとも大気圧下では転移は不可能である。この理
由により、グルコースシロツプは固化する前に事
実上乾燥状態まで蒸発させるか、又は湿潤状態で
結晶化させた後時間がかかり煩雑な乾燥処理を施
した。また過去に、固体含量がきわめて高いグル
コースシロツプは、Staley法のように数分間かき
まぜるか又は結晶種を濃く加えないと、結晶化す
るよりはガラスを形成しがちであることが見い出
された。したがつて非常に高粘度（約13ポアズ）
で固体含量がきわめて高いグルコースシロツプ
を、固体含量が90％の転移性スクロースシロツプ
と同様に処理することができ、かつコロイド・ミ
リング（又は単に抽出を用いてさえも）によつて
瞬間的にガラス形成を除外しうる程度まで核形成
できるということは、きわめて驚異的である。

結晶化速度はとりわけ驚異的であり、おそらく
グルコースの物理的状態に関連すると思われる。
本発明の条件下では（理論的な裏づけを望むこと
なしに）β−Ｄ−グルコースを主成分としきわめ
て急速に結晶化する生成物が得られる。実際結晶
化が非常に急速であるため、シロツプがまだパイ
プ内にあるうちに狭いオリフイスを通過したシロ
ツプが早くも結晶化してしまい、実験操作がだめ
になる場合もある。このような理由により、固体
含量と温度の正しい値が得られたならば、剪断を
加えた直後にシロツプをコンベア上に流出する必
要がある。選択した剪断装置の上流部分において
は、圧縮や鋭い曲げ又はその他の剪断により生ず
る構造があつてはならない。

本発明の方法はDEの高い（例えば93ないし
100DE）グルコースに広く利用できる。

400mmHg以下で蒸発させると、固体含量が少な
くとも95％まで上昇する。実際には、97ないし
100DEのシロツプから固体分98ないし99％の溶液
を製造する場合が、この方法による最大成果であ
る。圧力は300mmHg以下が好ましく、150mmHg以
下が最も好ましい。約125mmHgの圧力が特に良
い。

本発明の方法ではさまざまなDE値をもつシロ
ツプを用いる事ができるが、できるだけDEの高
いシロツプを用いるのが一般に最良とされる（な
ぜならより結晶性の高い生成物をもたらすからで
ある）。よりDEの低いシロツプ中のデキストロー
ス等の存在は、生成物中のガラス含量を増す。
DE値は一般に少なくとも93であるのが好まし
く、上記のように97ないし100が最も好ましい。
きわめてDEが高いシロツプ（例えば約100）を得
るには、純粋なデキストロース水和物を水中に溶
解させ、所望の固体含量及び温度まで蒸発させる
ことができる。この方法においては、巨大結晶性
デキストロース一水和物が徐々に溶解する過程
が、微結晶性生成物（主としてβ−Ｄ−グルコー
ス）の急速な溶解に変わる。

蒸発を実施する場合、グルコース溶液の沸点の
予期せざる上昇が見られる。より詳細に述べる
と、沸点の測定値はデユーリング法に基いてウオ
シユバーンとリードの方程式（George Alton著
Caluculating the Boiling Points of Glucose
Syrup」、Confetionary Manufacture and
Marketing、1966年12月参照）を用いて算出した
沸点をうわまわる。「定常状態」条件下における
沸点の測定値が計算値を少なくとも４℃（約７な
いし８℃の温度差が最適である）うわまわる事
は、本発明の好ましい実施法の特徴の１つであ
る。

沸点の測定値の上昇を単独で予測するのは不可
能である。この上昇は、400mmHg以下の圧力を用
いる点だけではなく、使用するシロツプにも基づ
く。したがつて実際の沸点の予測もまた不可能で
ある。

ゆえに蒸発段階の操作温度を正確に規定する事
はできない。溶解デキストロース一水和物溶液に
ついては、110ないし130℃の温度が好ましく、
115ないし125℃がより好ましい。他方より純度の
低いグルコース含有溶液については、105ないし
125℃の温度が好ましく、110ないし120℃がより
好ましい。このような沸点は100ないし150mmHg
の圧力下で容易に得る事ができる。一般には、所
定のシロツプについて沸点が高いほど生成物中の
β含量が高い（実験的に定める最大β含量ま
で）。

蒸発段階後に得られたシロツプ（固体含量が少
なくとも95％）に剪断を加える。特に長時間連続
操作を行う場合、蒸発器中のシロツプの温度と剪
断を加えるのに用いる装置内のシロツプの温度と
を一定かつ同一に保つ事により、「定常状態」に
達するように工程を操作するのが好ましい。さら
に核形成後の結晶塊の温度も同様に一定にする事
が好ましい。結晶化塊の温度が、DEの高いシロ
ツプ（例えば溶解デキストロース一水和物から製
造したもの）については112ないし130℃、より純
度の低いシロツプについては100ないし120℃の場
合に、最短結晶化時間（例えば１ないし５分）が
得られるという事は、予期せざる利点と思われ
る。この結晶化時間を短くする温度が、蒸発段階
での使用が好ましい沸点と実質上等しい事は評価
できる。

次に本発明を例示する。

まず適当なグルコースシロツプを製造する。こ
のシロツプを蒸発させて、固体含量を少なくとも
95重量％（好ましくは少なくとも98％）にする必
要がある。固体分には必ずグルコースが含まれて
いなくてはならない。より詳細には固体分の少な
くとも90％がグルコースでなくてはならず、97％
以上がグルコースであるのがより好ましい。

本工程に必要にシロツプの通常の製造法では、
まず薄いシロツプを作り、次にこれをいくつかの
段階を経て適当な濃度まで濃縮する。蒸発前は比
較的薄い溶液（例えば固体分20％ないし45％）か
ら出発するのも良いようである。この薄いシロツ
プはデキストロース一水和物を溶解すると得られ
るが、デンプンを酸及び／又は酵素加水分解して
得たDEの高いシロツプを使用すればより経済的
である。

グルコース希溶液を蒸発させて濃縮する前に、
PHを調整して次の加熱段階における分解を最小に
とどめる事がきわめて望ましい。通常PH３ないし
５を用い、約PH４が好ましい。

希溶液は常用の装置（例えば分離器を装備した
プレート熱交換器やスクレープト・フイルム蒸発
器を用いる）により濃縮できる。上記のように圧
力は100ないし150mmHgが適当であり、温度は最
終的に95％以上の固体含量を与えるに足るものと
する。着色は温度と関連するので、全過程の継続
及び所望の生成物の内訳とバランスを保ちつつ、
できるだけ低い温度を用いる事が通常より好まし
い。蒸発は段階別に行うのが望ましい。例えば第
一段階では固体含量約80％まで、第二段階では所
望の95％以上まで蒸発させる。次にコロイド・ミ
ルを用いて剪断力を加えるが、先に説明したよう
にこれは必ずしも必要ではない。

1000ないし100000cm／秒／cmの範囲内の剪断力
が好ましい。より低い剪断力については、強制ノ
ズルを通して濃縮シロツプをポンプで送り込む事
により剪断を加える事ができる。剪断力を加えた
結果、グルコースの事実上瞬間的な核生成が起こ
る。こうして得た実質上未結晶化の塊を、剪断を
加えるのに用いた装置から出るベルト上に流出す
る。この塊をベルト上に約１ないし２cmの厚さで
流し込むのが適当である。次に４ないし20分間か
けて結晶化が起きる。

結晶性生成物は微結晶（時には未結晶化物質の
母体を有する）の集合体である。ほとんどの用途
の場合、この集合塊を分解するか又はサイズを小
さくして袋詰め用に適した自由流動固体にする。
代表的な実施例においては、まずベルトの終点の
ローラーでこの塊を壊し、次にキブラー、回転式
造粒機又はその他の装置で細かく砕く。

本発明の方法の便利な実施例は、薄いシロツプ
を用いて、用いる装置で得られる最高の減圧下に
おいて例えば固体含量が96％になるまでこれを蒸
発させる。次にこの濃縮シロツプに用いる装置の
最大剪断を加える。次に核形成を確実に行う必要
がある（ただし時には結晶化に要する時間が好ま
しくない程長びくかもしれない）。その後この過
程を調整して最適にする事ができる（例えば蒸発
させたシロツプ中の固体含量を変える）。

この方法により得られる結晶性生成物は、新規
の形態の実質上無水のグルコースであり、少なく
とも70％のβ−Ｄ−グルコースを含有し、微結晶
の集合体又は少比率の未結晶化ガラス物質母体中
に主成分である微結晶が分布する複合集合体の形
をとる。

純度の高いグルコースシロツプ（すなわちDE
が98％以上のもの、例えばデキストロース一水和
物を溶かして製造したシロツプ）を使うと単一集
合体を得る。より純度の低いグルコースシロツプ
（すなわちDEが92ないし98％位のもの、例えばデ
ンプンを加水分解して製造したシロツプ）を使う
と複合集合体を得る。一般にシロツプの純度が高
いほど、生成物の結晶性が高い。

集合体の大きさに制限を加えるのは装置の圧迫
だけであるが、微結晶自体は通常最大寸法が10μ
未満である。微結晶の形は規則的であり、バルク
状では白色で、その70％以上がＤ−グルコースの
β異性体である。

最も驚異的な事に、我々は高純度シロツプ（例
えばデキストロース一水和物溶度）から得た生成
物の方が、より低純度のシロツプから得た生成物
よりも微結晶のβ含量が低い傾向がある事を見い
出した。例えば「Meritose」を溶かすと通常生成
物の75ないし80％がβ−Ｄ−グルコースである微
結晶集合体を得るが、一方97DEのデンプン水解
物の場合は生成物の85ないし90％がβ−Ｄ−グル
コースである複合集合体を与える。

本発明による結晶はサイズが小さくかつ大部分
がβ−Ｄ−グルコースであるので、グルコース一
水和物と比べて非常に急速に溶解し、固体分60％
までの溶液を容易に与える。

DEの高いシロツプ（溶解グルコース一水和
物）から製造した本発明の代表的な生成物の諸性
質を、常用の生成物と比較して調べる。

１ 溶解 本発明の生成物60ｇと40mlの水とを約20℃に
て混合し、得られたスラリーを撹拌する。２分
後に溶解物の量を測定する。比較のため60ｇの
「Meritose」生成物と市販の噴霧乾燥デキスト
ロース（α型40％及びβ型60％を含有）を同様
に40mlの水と共に撹拌し、２分後の溶解物の量
を測定する。本発明の生成物については、２分
後に固体分約57％の溶液を得る。これと対照的
に「Meritose」からは固体分約26％の溶液を、
また噴霧乾燥デキストロースからは固体分約47
％の溶液を得る。言い換えれば、本発明の生成
物は先行技術による生成物の及ばない溶解固体
分の高い溶液を容易に与える。

２ 比旋光度 デキストロース一水和物、無水デキストロー
ス（噴霧乾燥により製造）及び本発明の生成物
の各溶液の比旋光度を時間に対してプロツト
し、それぞれの初比旋光度を決定し、ゼロ・タ
イムとして外挿する。本発明の生成物の初比旋
光度が〔α〕^２０ _Ｄ約40゜であるのに対して、常用
の生成物の比旋光度は共に約110゜である（こ
こに記す比旋光度はすべて正値である）。α−
Ｄ−グルコース及びβ−Ｄ−グルコースの比旋
光度は、それぞれ約112゜及び18゜である。本
発明の生成物（40゜）は主としてβ−Ｄ−グル
コースであり、市販の生成物は主としてα−Ｄ
−グルコースである事が明らかである。実際概
算してみると、本発明の生成物の75ないし80％
がβ−Ｄ−グルコースである。本発明の生成物
中のβ異性体の比率（ｙ％）は大体次の式で示
される。

18y＋112（100−ｙ）＝40×100 上記の式からｙは約77である。

３ 電子顕微鏡 添付の参考図１及び参考図２は、それぞれ
「Meritose」から製造した本発明の生成物及び
「Meritose」自体の顕微鏡写真である。

「Meritose」が比較的大きな結晶を含むのに
対し、本発明の生成物（「Meritose」を溶解し
て製造する）は集合状微結晶のみであることが
わかる。

添付の参考図３は、本発明のもう一つの生成
物（97DEシロツプから製造）の顕微鏡写真で
ある。この生成物は主成分である微結晶と少量
成分である未結晶化ガラス状物質の母体とが結
合した複合集合体である事がわかる。

本発明の実施及び上述の工程の使用の例を以下
に示す。

例 １ デキストロース一水和物を脱イオン水に溶かし
て固体含量を29％にし、PHを４に調整する。プレ
ート熱交換器／減圧分離器を用いてこの溶液を固
体分98.8％まで蒸発させる（減圧は約125mmHgに
調整し、分離器を出た後の液温を122℃にする）。
最大剪断（すなわち25000ないし30000cm／秒／
cm）にセツトしたFrymaコロイド・ミルを用い
てこの液体を剪断し核生成する。結晶化液をステ
ンレススチール製ベルト（ゴム製保持壁付き）上
に析出させる。析出の厚さは約１cmである。約３
分後にこの生成物は固化する。合計17分後にこの
固体ケーキをステンレススチール製メツシユを装
備したApex式造粒機を通して造粒し、0.5mm以下
の大きさにふるいわける。この生成物のβ−Ｄ−
グルコース含量は79％であり、約１％の水を含
み、色は65m.a.u.である（於420NM及びPH4.7）。
この生成物60ｇと40ｇの水を20℃にて混合する
と、２分後に固体含量約57％の溶液になる。平衡
相対湿度等温線によれば、温度80％においてこの
生成物が吸収する水分はわずかに２％である。

例 ２ 市販の低灰分95DEグルコースシロツプを希釈
して固体分40％となし、PHを４に調整する。この
溶液をプレート熱交換器／減圧分離器を用いて蒸
発させて固体分を98.5％にする（減圧を調整して
分離器を出た後の液温を105℃にする）。この液を
内径0.45cmのノズル中に通過させて（流速1.3
Kg／分；剪断速度の計算値は約3000cm／秒／cmと
なる）核生成する。この結晶化液をステンレスス
チール製ベルト（ゴム製保持壁付き）上に厚さ約
１cmにて析出させる。ベルト上の総滞留時間は８
分間である。この固体ケーキを「Keb Kibbler」
でおおまかに砕き、ステンレス製メツシユを備え
た「Apex式」造粒機で粒化してふるいわける。
この生成物は85％のβ−Ｄ−グルコースと約1.1
％の水分を含み、色は228m.a.u.である（於
420NM及びPH4.7）。この生成物は例１の生成物と
同じ速度で溶解する。

例 ３ 市販の93DEグルコースシロツプを希釈して固
体分20％となし、PHを４に調整する。この溶液を
プレート熱交換器／減圧分離器を用いて蒸発させ
て固体分を98.3％にする（減圧を調整して分離器
を出た後の液温を112℃にする）。この液体を
「Fryma式」コロイド・ミル（前と同じく剪断を
最大にセツトする）を用いて剪断する。結晶化液
を前と同じくベルト上に厚さ約１cmに析出させ
る。総滞留時間は約15分間である。得られた固体
ケーキを造粒しふるいわける。この生成物は約85
％のβ−Ｄ−グルコースと約1.3％の水を含有
し、色は445m.a.u.である（於420NM及びPH
4.7）。この生成物もまた例１の生成物と同じ速度
で溶解する。

例 ４ デキストロース一水和物を脱イオン水に溶かし
て固体分40％とし、PHを4.0に調整する。プレー
ト熱交換器及び減圧分離器を用いた二段階連続蒸
発により、この溶液の固体分を99％にする。第一
段階では液温が115℃であり、溶液の固体含量は
85％になる。第二段階では液温が120℃及び溶液
の固体含量は99％になる。剪断を最大（すなわち
25000ないし30000cm／秒／cm）にセツトした
「Fryma式」コロイド・ミルを用いて蒸発させた
液体を剪断及び核生成する。ポストミル温度は
135℃までである。結晶化液をステンレススチー
ル製コンベアベルト（ゴム製保持壁付き）上に
1.5cmの厚さに析出させる。ベルト上に６分間滞
留後、ステンレススチール製メツシユを備えた
「Apex式」造粒機により固体ケーキを造粒しふる
いわける。この生成物は82％のβ−Ｄ−グルコー
ス及び約１％の水分を含有し、色は100m.a.u.で
ある（於420NM及びPH4.7）。

例 ５ 溶解したデキストロース一水和物と市販のDE
の高いシロツプとの両方を用いて一連の実験を行
う。各シロツプのPHを４に調整し、プレート熱交
換器／減圧分離器（用いる減圧は25インチHgで
あり125mmHgに相当する）を使つて濃縮する。こ
のシロツプを濃縮して固体含量をさまざまに変
え、したがつて温度も変える。沸点上昇を測定す
る。

次に例１に示すようにコロイド・ミルを用いて
濃縮シロツプを剪断及び核形成する。結晶化液を
ベルト上に析出させ、硬化時間（すなわち造粒及
び以後の処理が可能な集合生成物が得られるまで
結晶化する最小時間）を測定する。

添付する第１図及び第２図に諸実験の結果をプ
ロツトする。

第１図は温度対固体含量のプロツトであり、そ
れぞれの最小硬化時間をマークする。また％過飽
和曲線を破線で示す。

第２図はシロツプ蒸発温度対結晶化生成物中の
β異性体含量をプロツトしたグラフである。

第１図から、60％過飽和以上において許容しう
る固化が得られ、また硬化時間が短い範囲は75及
び95％過飽和と98ないし約122℃とに囲まれた部
分である事がわかる。

第２図から、所定のβ含量の微結晶を得るに
は、市販のシロツプは溶解デキストロースよりも
低い温度を必要とする事がわかる。市販のシロツ
プが約101℃付近で高β含量を与えるのに対し、
デキストロースは約114℃以上を必要とする。ど
ちらの液もβ含量が最大に達するまでは、β含量
は温度に伴つて上昇する。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明方法により実験した結
果を示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ グルコース過飽和シロツプを核形成し、これ
   を結晶化させて、上記シロツプから結晶性グルコ
   ースを製造する方法において、 400mmHg未満の圧力下においてシロツプの水
   分を蒸発させて、95℃〜140℃における固体分
   が95％以上の少なくとも60％過飽和溶液とな
   し、 過飽和溶液に実質上瞬間的に剪断力を加え
   て、シロツプを冷却することなしにただちに結
   晶核を形成し、 核を含むが実質的に結晶化はしていない溶液
   をただちに形成して層となし、この層を撹拌せ
   ずに実質上等温的に結晶化させて結晶性グルコ
   ース固体を製造することを特徴とする上記方
   法。 ２ グルコースシロツプは93〜100DEである、特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ グルコースシロツプは98〜100DEであり、
   110℃〜130℃の温度で蒸発させる、特許請求の範
   囲第２項記載の方法。 ４ デンプンを93〜98DEまで加水分解してグル
   コースシロツプを製造し、105℃〜125℃の温度で
   蒸発させる、特許請求の範囲第２項記載の方法。 ５ 溶液の固体分が98〜99％になるまで蒸発させ
   る、特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１
   項に記載の方法。 ６ 微結晶状であり少なくとも70％のグルコース
   がβ型であることを特徴とする、α型とβ型との
   混合物の形をとる実質上無水の固体Ｄ−グルコー
   ス。 ７ 微結晶が集合体又はその他の複合構造の一部
   をなす、特許請求の範囲第６項記載の生成物。 ８ 各微結晶の最大寸法が50ミクロン以下であ
   る、特許請求の範囲第６項又は第７項記載の生成
   物。 ９ 少なくとも85％の微結晶がＤ−グルコースの
   β異性体である、特許請求の範囲第６項記載の生
   成物。