WO2016166798A1 - セルロース複合体 - Google Patents

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cellulose composite
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mass
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僚 鈴木
浩一郎 江夏
山崎 有亮
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旭化成株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a cellulose composite.
  • Cellulose composites composed of cellulose and anionic polysaccharides are known to form cellulose colloids in aqueous media and exhibit good suspension stability. Widely used in the fields of pharmaceuticals, cosmetics, paints, ceramics, resins, catalysts, and other industrial products. In particular, for purposes such as suspension stabilizers, emulsion stabilizers, thickener stabilizers, tissue-imparting agents, cloudy agents, whiteness improvement, fluidity improvement, abrasives, dietary fiber, oil and fat replacement, etc. Cellulose composites are used. For example, in calcium-enriched milk as a beverage, the cellulose composite is added for the purpose of suspending the suspension of a water-insoluble component having a large specific gravity, such as milk calcium or calcium carbonate.
  • a water-insoluble component having a large specific gravity such as milk calcium or calcium carbonate.
  • Patent Document 1 discloses a water-dispersible complex containing fine cellulose and sodium carboxymethyl cellulose.
  • Patent Document 2 discloses a cellulose composite containing cellulose and a polysaccharide.
  • the cellulose composite contains a colloidal cellulose composite, and it is described that the median diameter of the colloidal cellulose composite measured by a dynamic light scattering method is 0.85 ⁇ m or more. Further, it is described that sodium carboxymethyl cellulose is preferable as the polysaccharide.
  • this document describes a method for producing a cellulose composite in which a solid content is 35% by mass or more and a temperature is 80 ° C. or less in a step of wet co-processing a mixture containing cellulose, polysaccharides and an aqueous medium. There is a description. And it is described that the water-dispersible composition using this cellulose composite is excellent in suspension stability in beverages containing high concentrations of cocoa, coffee extract and the like.
  • Patent Document 3 in addition to a hydrocolloid containing fine cellulose and carrageenan or alginate, an arbitrary inorganic salt which is essentially completely soluble in water as an anti-slip agent is added and kneaded with high shearing force.
  • a water dispersible composition is disclosed.
  • calcium chloride is particularly preferable as the inorganic salt.
  • this water-dispersible composition is excellent in suspension stability in chocolate beverages and drinkable yogurt products.
  • the dispersion stability of cellulose itself is good.
  • the cellulose composite described in Patent Document 2 when the cellulose composite described in Patent Document 2 is used, sufficient suspension stability can be obtained even in a rich taste beverage in which components such as cocoa, coffee extract, and tea extract are blended at a high concentration.
  • the cellulose composite aggregates and then settles, so that there is no dispersion stability and the function as a stabilizer is not sufficiently exhibited. there were.
  • the cellulose composite described in Patent Document 3 has a dispersion stability that can be dispersed stably even when ions are blended at a high concentration in a beverage.
  • the suspension stabilizing effect on other water-insoluble components in the beverage is not sufficient, and there is still a problem that precipitation and aggregation occur in the beverage in which ions are blended at a high concentration.
  • An object of the present invention is to provide a cellulose composite which itself has dispersion stability and excellent suspension stability even in a system in which ions are present at a high concentration.
  • the present inventors added a water-absorbing particle to cellulose and an anionic polysaccharide to obtain a highly complex cellulose composite, thereby providing a beverage with high ionic strength. Also found that the cellulose composite itself has dispersion stability and excellent suspension stability, leading to the present invention.
  • the term “composite” as used in the present invention means that at least a part of the surface of cellulose is coated with an anionic polysaccharide by chemical bonds such as hydrogen bonds, and the “composite” of cellulose. Means that at least a part of the surface of cellulose is coated with an anionic polysaccharide by chemical bonds such as hydrogen bonds.
  • dispersion stability means the dispersion stability of the cellulose composite itself when the cellulose composite is dispersed in an aqueous medium that does not contain a water-insoluble component. ing. Specifically, it means that there is no occurrence of separation, aggregation and sedimentation of cellulose particles and a uniform appearance is exhibited.
  • sustained stability refers to a cellulose composite when an aqueous medium contains a water-insoluble component other than the cellulose composite, such as cocoa powder, calcium, and a functional food material. This means that the water-insoluble component is suspended and stabilized due to the effect of the addition of. Specifically, not only cellulose but also the water-insoluble component particles are separated, agglomerated, settled, etc., and the appearance is uniform.
  • the water-absorbing particles when the water-absorbing particles are present in the cellulose composite, the water-absorbing particles are dispersed when the cellulose composite containing the water-absorbing particles is dispersed in an aqueous medium. It has also been found that it swells itself and promotes disintegration from the inside of the cellulose composite particles, and as a result, improves the dispersibility of the cellulose composite. Therefore, the cellulose composite of the present invention is produced by a method comprising a step of complexing water-absorbing particles comprising cellulose, an anionic polysaccharide having no chemical crosslinking structure, and a compound having a chemical crosslinking structure. be able to.
  • the second aspect of the present invention relates to a method that can more highly complex anionic polysaccharide with cellulose. That is, when the present inventors knead cellulose and anionic polysaccharide, by adding water-absorbing particles, the water content contained in the cellulose is absorbed by the particles, the solid content ratio at the time of kneading It has been found that the kneaded material can be kneaded with high kneading energy in a semi-solid state where the viscosity of the kneaded material is high by actually increasing the dry mass of the kneaded material (referring to 100 fraction of the mass of the kneaded material).
  • protective colloidal means that the colloidal cellulose surface is covered with an anionic polysaccharide to suppress neutralization of the charge on the cellulose particle surface by external ions.
  • the present invention is as follows.
  • a cellulose composite comprising water-absorbing particles comprising cellulose, an anionic polysaccharide having no chemical cross-linking structure, and a compound having a chemical cross-linking structure, A cellulose composite having a viscosity of 10 mPa ⁇ s or more when 1% by mass of the cellulose composite is dispersed in an aqueous solution in which 0.45 g of sodium hydrogen carbonate is dissolved in 100 ml of pure water.
  • the cellulose composite according to (1) above, wherein the water-absorbing particles have a saturated water absorption of 3 ml / g or more.
  • a food comprising the cellulose composite of any one of (1) to (8) above.
  • An industrial product comprising the cellulose composite of any one of (1) to (8) above.
  • a pharmaceutical comprising the cellulose complex according to any one of (1) to (8) above.
  • a coffee beverage comprising the cellulose composite of any one of (1) to (8) above.
  • the present invention it is possible to provide a cellulose composite having dispersion stability and excellent suspension stability even in a system in which minerals, that is, ions are present at a high concentration.
  • the cellulose composite of the present invention is a cellulose composite containing water-absorbing particles composed of cellulose, an anionic polysaccharide having no chemical cross-linking structure, and a compound having a chemical cross-linking structure.
  • the viscosity when the cellulose composite is dispersed by 1% by mass in an aqueous solution in which 0.45 g of sodium hydrogen carbonate is dissolved is 10 mPa ⁇ s or more.
  • cellulose is a kind of ⁇ -glucan having a structure in which glucose is polymerized by ⁇ bonds.
  • the raw material include cellulose fibers such as wood, bamboo, wheat straw, rice straw, cotton, ramie, bagasse, kenaf, beet, squirt, and bacterial cellulose.
  • the cellulose fiber may contain components such as hemicellulose and lignin in addition to cellulose.
  • As a raw material it is possible to use one kind of cellulose fiber among them, or a mixture of two or more kinds.
  • crystalline cellulose is preferable, and crystalline cellulose having an average degree of polymerization of 500 or less is particularly preferable.
  • the average degree of polymerization can be measured by a reduced specific viscosity method using a copper ethylenediamine solution specified in the crystalline cellulose confirmation test (3) of “14th revised Japanese pharmacopoeia” (published by Yodogawa Shoten). If the average degree of polymerization is 500 or less, it is preferable in the step of compounding with the anionic polysaccharide because the cellulose-based substance is easily subjected to physical treatment such as stirring, pulverization, and grinding, and the compounding is easily promoted. .
  • the average degree of polymerization is 300 or less, and still more preferably, the average degree of polymerization is 250 or less.
  • Examples of a method for controlling the average degree of polymerization include hydrolysis treatment of cellulose fibers.
  • hydrolysis treatment By the hydrolysis treatment, the depolymerization of the amorphous cellulose inside the cellulose fiber proceeds, and the average degree of polymerization decreases.
  • impurities such as hemicellulose and lignin are removed by the hydrolysis treatment, so that the inside of the cellulose fiber becomes porous.
  • the method of hydrolysis is not particularly limited, and examples thereof include acid hydrolysis, hydrothermal decomposition, steam explosion, and microwave decomposition. These methods may be used alone or in combination of two or more.
  • an average polymerization degree can be easily obtained by adding an appropriate amount of protonic acid, carboxylic acid, Lewis acid, heteropolyacid, etc. in a state where cellulose fiber is dispersed in an aqueous medium, and heating while stirring. Can be controlled.
  • the reaction conditions such as temperature, pressure, and time at this time vary depending on the cellulose species, cellulose concentration, acid species, and acid concentration, but are appropriately adjusted so as to achieve the desired average degree of polymerization.
  • the conditions of processing a cellulose for 10 minutes or more under 100 degreeC or more and pressurization using the mineral acid aqueous solution of 2 mass% or less are mentioned. Under these conditions, a catalyst component such as an acid penetrates into the inside of the cellulose fiber, hydrolysis is promoted, the amount of the catalyst component to be used is reduced, and subsequent purification is facilitated.
  • the cellulose in the cellulose composite of the present invention preferably has a fine particle shape.
  • the particle shape of cellulose was a cellulose composite made into a pure water suspension at a concentration of 1% by mass, a high shear homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., trade name “Excel Auto Homogenizer ED-7”, processing conditions: 15 revolutions, A water dispersion dispersed at 000 rpm ⁇ 5 minutes) is diluted with pure water to 0.1 to 0.5% by mass, cast on mica, and air-dried.
  • a high shear homogenizer manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., trade name “Excel Auto Homogenizer ED-7”, processing conditions: 15 revolutions, A water dispersion dispersed at 000 rpm ⁇ 5 minutes
  • a high-resolution scanning microscope (SEM), Alternatively, it is expressed by a ratio (L / D ratio) when the major axis (L) and minor axis (D) of the particle image obtained when measured with an atomic force microscope (AFM) are used. Calculated as the average value of the particles.
  • L / D is preferably less than 20 in terms of suspension stability, more preferably 15 or less, further preferably 10 or less, particularly preferably 5 or less, particularly preferably less than 5, and most preferably 4 or less.
  • the lower limit of L / D is 1 from its definition.
  • the polysaccharide in the present invention refers to a compound in which a monosaccharide is ⁇ - or ⁇ -bonded to constitute a main chain or a side chain.
  • Monosaccharides include sugars such as glucose, galactose, mannose and xylose, deoxy sugars such as fucose and rhamnose, amino sugars such as N-acetylglucosamine, thiosugars, gluconic acids, galacturonic acids, mannuronic acids and the like. Also includes sugar alcohols.
  • the hydroxyl group of the monosaccharide may be modified with a functional group such as an acetyl group, a carboxymethyl group, or a sulfonic acid group.
  • a polysaccharide that itself becomes an anion by releasing a cation in water is called an anionic polysaccharide.
  • anionic polysaccharide By using an anionic polysaccharide in the present invention, complexing with cellulose is further promoted.
  • natural anionic polysaccharides include gellan gum and xanthan gum containing glucuronic acid as monosaccharides, psyllium seed gum containing galacturonic acid, caraya gum containing glucuronic acid and galacturonic acid, and carrageenan containing sulfonated galactose.
  • Synthetic anionic polysaccharides include carboxymethylcellulose containing glucose carboxymethylated as a monosaccharide.
  • a monomer bonded to one or two adjacent monomers is defined as a “bonding unit”.
  • a monomer that is bonded to three or more adjacent monomers is defined as a “branching unit”.
  • glucose that binds to two adjacent glucoses at the 1st position and the 4th position corresponds to a binding unit, and the adjacent 3 glucoses to the 1st, 4th, and 6th positions.
  • Glucose bound at 1 corresponds to the branching unit.
  • the polymer structure consisting only of binding units is defined as a linear structure.
  • an end binding unit composed of glucose that binds to one adjacent glucose at the 1-position or the 4-position and an intermediate binding unit composed of glucose adjacent to two adjacent glucoses at the 1-position and the 4-position
  • the amylose consisting of corresponds to a linear structure.
  • a polymer structure consisting of a binding unit and a branching unit, in which the branching units are not directly bonded by covalent bonds or ionic bonds, is defined as a branched structure.
  • an end binding unit composed of glucose that binds to one adjacent glucose at the 1-position or the 4-position and an intermediate binding unit composed of glucose adjacent to two adjacent glucoses at the 1-position and the 4-position , Having a branch unit composed of glucose adjoining three adjacent glucoses at the 1-position, 4-position and 6-position, and the branch units are not directly covalently bonded or ionically bonded, but are bonded to some branch units Amylopectin to which the unit is bound corresponds to a branched structure.
  • a polymer structure consisting of a binding unit and a branching unit, in which the branching units are directly bonded by a covalent bond or an ionic bond is defined as a crosslinked structure.
  • an end binding unit consisting of carboxymethylated glucose that binds to one adjacent carboxymethylated glucose at the 1- or 4-position, and two adjacent carboxymethylated glucose binds at the 1- and 4-positions.
  • the carboxymethylcellulose calcium which has the branch unit which becomes and the branch units ion-bonded directly by the calcium ion corresponds. (See each structure below.)
  • the term “having no chemical cross-linking structure” in the present invention means that it does not have a cross-linking structure formed by chemical bonding by covalent bond or ionic bond. A structure corresponding to the above branched structure.
  • anionic polysaccharide having no chemical cross-linking structure examples thereof include water-soluble polysaccharides such as psyllium seed gum, karaya gum, carrageenan, alginic acid, sodium alginate, HM pectin, LM pectin, Azotobacter vinelanzie gum, xanthan gum, gellan gum, and sodium carboxymethylcellulose.
  • water-soluble polysaccharides such as psyllium seed gum, karaya gum, carrageenan, alginic acid, sodium alginate, HM pectin, LM pectin, Azotobacter vinelanzie gum, xanthan gum, gellan gum, and sodium carboxymethylcellulose.
  • anionic polysaccharides sodium carboxymethylcellulose (hereinafter also referred to as “CMC-Na”) and xanthan gum are preferable.
  • these anionic polysaccharides may combine 2 or more types.
  • CMC-Na is particularly preferable because it is easily complexed with cellulose.
  • CMC-Na here is composed of an anionic polymer in which part or all of the hydrogen atoms of the hydroxyl group of cellulose are substituted with —CH 2 COO groups (carboxymethyl groups) and Na cations. It has a linear chemical structure with -1,4 bonds.
  • CMC-Na can be obtained, for example, by a production method in which pulp (cellulose) is dissolved in a sodium hydroxide solution and etherified with monochloroacetic acid (or a sodium salt thereof).
  • CMC-Na is a white fine powder and dissolves quickly in water. It is utilized as a thickener using this property.
  • CMC-Na whose degree of substitution and viscosity are adjusted in the following specific ranges from the viewpoint of complexation.
  • the degree of substitution is the degree to which a carboxymethyl group is ether-bonded to a hydroxyl group in CMC-Na (having three hydroxyl groups per glucose unit), and preferably 0.6 to 2.0 per glucose unit. If the degree of substitution is in the above range, the higher the degree of substitution, the easier it is to form a complex with cellulose, the storage elastic modulus of the cellulose composite increases, and a high suspension even in a high salt concentration aqueous solution (for example, a 10% by mass sodium chloride aqueous solution). It is preferable because turbid stability can be exhibited. More preferably, the degree of substitution is 0.9 to 1.3. The degree of substitution is measured by the following method.
  • a sample (anhydrous) 0.5 g is accurately weighed, wrapped in filter paper and incinerated in a magnetic crucible. After cooling, transfer this to a 500 mL beaker, add about 250 mL of water and 35 mL of 0.05 M sulfuric acid and boil for 30 minutes. This is cooled, phenolphthalein indicator is added, excess acid is back titrated with 0.1 M potassium hydroxide and calculated according to the following formula.
  • A ((af ⁇ bf1) / sample anhydride (g)) ⁇ alkalinity (or + acidity) here, A: Amount of 0.05 M sulfuric acid consumed by alkali in 1 g of sample (mL) a: Amount of 0.05 M sulfuric acid used (mL) f: Titration of 0.05M sulfuric acid b: Titration volume of 0.1M potassium hydroxide (mL) f1: titer of 0.1 M potassium hydroxide 162: molecular weight of glucose 80: molecular weight of CH 2 COONa-H
  • f2 is the titer of 0.1M potassium hydroxide. When the value of (B ⁇ S) ⁇ f2 is negative, the acidity is determined.
  • the viscosity of CMC-Na is preferably 500 mPa ⁇ s or less in a 1% by mass pure aqueous solution.
  • the viscosity here is measured by the following method. First, CMC-Na powder was 1% by mass, using a high shear homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., trade name “Excel Auto Homogenizer ED-7” treatment condition: 15,000 rpm ⁇ 5 minutes), Disperse in pure water to prepare an aqueous solution.
  • the viscosity of CMC-Na is more preferably 200 mPa ⁇ s or less, and further preferably 100 mPa ⁇ s or less.
  • the lower limit is not particularly set, but a preferable range is 1 mPa ⁇ s or more.
  • Water absorption refers to the property that a substance retains water, and here, the maximum amount of water that can be retained by the substance per unit mass is used as an index.
  • the saturated water absorption is measured using distilled water instead of oil in accordance with the oil absorption measurement method described in JIS K5101.
  • the end point is the point at which water separation starts after the whole becomes one lump.
  • the saturated water absorption amount of the water absorbing particles is preferably 4 ml / g or more, more preferably 6 ml / g or more.
  • the upper limit is not particularly set, but is preferably 25 ml / g or less.
  • the size of the water absorbing particles is preferably 500 ⁇ m or less. This is because if it is 500 ⁇ m or less, the water-absorbing particles themselves are difficult to settle.
  • the lower limit is not particularly limited, but is preferably 1 ⁇ m or more from the viewpoint of affinity with other components in the cellulose composite during kneading.
  • the water-absorbing particles are preferably particles made of a compound having a chemically crosslinked structure.
  • the term “having a chemical cross-linked structure” as used in the present invention means having a cross-linked structure that is formed by chemically bonding with a covalent bond or an ionic bond.
  • the water-absorbing material having a chemical crosslinking structure the following are suitable.
  • PVP polyvinylpyrrolidone
  • sodium starch glycolate acetylated adipic acid crosslinked starch
  • acetylated phosphate crosslinked starch hydroxyalkyl Phosphoric acid crosslinked starch
  • phosphoric acid crosslinked starch phosphoric acid monoesterified phosphoric acid crosslinked starch
  • CMC-Ca carboxymethylcellulose calcium
  • CMC-Ca having a cellulose skeleton is most preferable from the viewpoint of affinity with other components in the cellulose composite.
  • CMC-Ca here is composed of an anionic polymer in which part or all of the hydrogen atoms of the hydroxyl group of cellulose are substituted with —CH 2 COO — groups and a Ca cation. It has a linear chemical structure with four bonds.
  • CMC-Ca is prepared by, for example, dissolving pulp (cellulose) with a sodium hydroxide solution, etherifying with monochloroacetic acid (or its sodium salt), and then treating with sulfuric acid to form a free acid insoluble in water. It can be obtained by a method of adding calcium salt.
  • CMC-Ca is a white fine powder, insoluble in water and acid, and partially dissolved in alkali. Moreover, it is known that water absorption is very high, and it is utilized as a disintegrant of a tablet using this characteristic. Also in the food industry field, it is blended in biscuits and cookies as a molding agent.
  • CMC-Ca having a substitution degree adjusted to the following specific range from the viewpoint of complexation.
  • the definition of the degree of substitution is the same as that of CMC-Na described above, and is preferably 0.5 to 2.0. If the degree of substitution is in the above range, the higher the degree of substitution, the higher the water absorption, and the easier it is to promote the complexing of cellulose and anionic polysaccharide. More preferably, the degree of substitution is 0.5 to 0.7.
  • the blending ratio of the water-absorbing particles is preferably included in an amount of 0.5 to 15% by mass from the relationship between the water absorption amount and the kneading energy. More preferably, the content is 0.5 to 10% by mass, still more preferably 0.5 to 7% by mass, and particularly preferably 0.5 to 4% by mass.
  • the compounding quantity of a water absorbing particle shall be based on the weight of the water absorbing particle in the state which does not contain a water
  • the blending ratio of cellulose and anionic polysaccharide (cellulose / anionic polysaccharide) in the cellulose composite of the present invention is preferably 50 to 99 parts by mass / 1 to 50 parts by mass.
  • the blending ratio of cellulose and anionic polysaccharide is more preferably 70 to 99 parts by mass / 1 to 30 parts by mass, further preferably 80 to 99 parts by mass / 1 to 20 parts by mass, 85 to 99 parts by mass / 1 to 15 parts by mass is particularly preferable.
  • the compounding quantity of a cellulose and anionic polysaccharide shall be a value based on the weight in the state which does not contain a water
  • ⁇ Viscosity in aqueous sodium bicarbonate solution In a beverage containing a high concentration of ions, in order that the cellulose composite has dispersion stability and expresses a suspension stabilizing effect, 0.45 g of sodium bicarbonate is dissolved in 100 ml of pure water, The viscosity of the cellulose composite when it is made into a solution containing 1% by mass of the cellulose composite should be 10 mPa ⁇ s or more.
  • the viscosity can be measured by the following method.
  • Cellulose composite is 1% by mass (weight and water content are measured and water is not included) in an aqueous solution in which 0.45 g of sodium hydrogen carbonate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is dissolved in 100 ml of pure water in advance.
  • a high shear homogenizer manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., trade name “Excel Auto Homogenizer ED-7”, treatment condition: 15,000 rpm ⁇ 5 minutes)
  • the obtained dispersion liquid when 1 hour has passed after standing, it is set on a B-type viscometer (rotor rotation speed 60 rpm), allowed to stand for 60 seconds, and then rotated for 30 seconds to measure the viscosity.
  • the rotor can be appropriately changed depending on the viscosity.
  • the upper limit of the viscosity is preferably 500 mPa ⁇ s or less from the viewpoint of the drinking mouth of the beverage to be suspended and stabilized.
  • the cellulose composite of the present invention preferably has a storage elastic modulus (G ′) of 0.40 Pa or more in an aqueous dispersion having a pH of 6 to 7 containing 1% by mass of the cellulose composite.
  • Storage elastic modulus expresses the rheological elasticity of aqueous dispersion, and is composed of cellulose and anionic polysaccharide, or cellulose and anionic polysaccharide and other water-soluble gums. It represents the degree of.
  • the storage elastic modulus is a value obtained by dynamic viscoelasticity measurement of an aqueous dispersion (pH 6 to 7) in which a cellulose composite is dispersed in pure water. That is, an elastic component that holds the stress stored in the cellulose composite network structure when the aqueous dispersion is distorted is expressed as a storage elastic modulus.
  • the cellulose composite was subjected to a high shear homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., trade name “Excel Auto Homogenizer ED-7” treatment condition: 15,000 rpm ⁇ 5 minutes). And dispersed in pure water to prepare a 1.0 mass% aqueous dispersion. The obtained aqueous dispersion is allowed to stand at room temperature for 3 days. The strain dependence of the stress of this water dispersion was measured using a viscoelasticity measuring device (Rheometric Scientific, Inc., ARES100FRTN1 type, geometry: Double Wall Couette type, temperature: 25.0 ° C.
  • the storage elastic modulus in the present invention is a value of 20% strain on the strain-stress curve obtained by the above measurement. The larger the value of the storage elastic modulus, the more elastic the structure of the aqueous dispersion formed by the cellulose composite, cellulose and anionic polysaccharide, or cellulose and anionic polysaccharide and other water-soluble substances. This means that the gum is highly complex.
  • the storage elastic modulus of the cellulose composite is preferably 0.5 Pa or more, more preferably 1.8 Pa or more, further preferably 3.5 Pa or more, and particularly preferably 4.5 Pa or more.
  • the upper limit of the storage elastic modulus is not particularly set, but is 6.0 Pa or less in consideration of ease of drinking when a cellulose composite is contained to make a beverage.
  • the added amount of the cellulose composite with sufficient suspension stability to be 6.0 Pa or less (depending on the beverage, for example, a beverage such as coffee, cocoa and tea, or a beverage such as Ca-enriched milk is 0. 0.01 to 1.0% by mass) is preferable because the drinking mouth is light.
  • the storage elastic modulus is within this range, even when the addition amount of the cellulose composite is decreased (for example, 0.5% by mass or less) in order to adjust the texture, aggregation with water-insoluble components other than cellulose, etc. It is hard to produce.
  • the storage elastic modulus described above is used except that an aqueous solution in which 0.45 g of sodium hydrogen carbonate is dissolved in 100 ml of pure water is used instead of pure water. This is the same as the measurement method.
  • the storage elastic modulus of the cellulose composite in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution is preferably 0.4 Pa or more, more preferably 1.0 Pa or more, further preferably 1.7 Pa or more, and particularly preferably 2.1 Pa or more. It is.
  • Thixotropy is a phenomenon in which the structure breaks down when stirring is continued with a constant stress, and the viscosity of the liquid decreases with time, but when the stress is removed, the structure recovers and returns to its original state over time.
  • Thixotropy shows behavior (hysteresis) different from that when the structure is broken when the structure recovers. The larger the area of the hysteresis, the greater the thixotropy and the better the texture. .
  • the thixotropy was measured by first using a high-shear homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., trade name “Excel Auto Homogenizer ED-7”, treatment condition: 15,000 rpm ⁇ 5 minutes) for pure water. Disperse in to prepare a 0.5% by weight aqueous dispersion. The obtained aqueous dispersion is allowed to stand at room temperature for 3 days.
  • a high-shear homogenizer manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., trade name “Excel Auto Homogenizer ED-7”, treatment condition: 15,000 rpm ⁇ 5 minutes
  • the stress of the aqueous dispersion when the shear rate is increased or decreased is measured by a viscoelasticity measuring device (Rheometric Scientific, Inc., ARES100FRTN1 type, geometry: Double Wall Couette type, temperature: 25.0 ° C constant, final shear rate :: 200 s ⁇ 1 , zone time: 60 s, waiting time before test: 600 s, and the aqueous dispersion is slowly charged using a dropper so as not to break the microstructure.
  • the area of hysteresis is the shear stress (stress [Pa]) when the shear rate is 0 ⁇ 200 [1 / s] (the shear rate is increased by 1 and finally increased to 200 (1 / s)).
  • the area of hysteresis of the cellulose composite is preferably 1500 or more, more preferably 3300 or more, and further preferably 4500 or more. Although an upper limit is not set in particular, it is 10,000 or less as a realistic range.
  • the cellulose composite of the present invention preferably contains 50% by mass or more of the colloidal cellulose composite.
  • the colloidal cellulose composite here is a cellulose composite made into a pure water suspension at a concentration of 0.5% by mass, and a high shear homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., trade name “Excel Auto Homogenizer ED-”).
  • colloidal cellulose composites are less likely to settle during storage in a stationary state compared to coarse particles that settle by centrifugation, suspension stability is ensured when the colloidal cellulose composite content is 50% by mass or more. Will improve. Preferably it is 60 mass% or more, More preferably, it is 70 mass% or more, Most preferably, it is 80 mass% or more. The higher the colloidal cellulose complex content, the higher the suspension stability. Therefore, the upper limit is not particularly limited, but a preferred range is 100% by mass or less.
  • the cellulose composite of the present invention is characterized in that the anionic polysaccharide extending radially from the cellulose particle surface is large when it is made into an aqueous dispersion.
  • the spread of the anionic polysaccharide is represented by the median diameter measured by the dynamic light scattering method in the colloidal cellulose composite described above.
  • the median diameter is 0.85 ⁇ m. The above is preferable.
  • the median diameter by this dynamic light scattering method can be measured by the following method.
  • centrifuged (trade name “6800 type centrifuge”, rotor type RA-400, manufactured by Kubota Corporation), treatment condition: centrifugal separation at a centrifugal force of 39200 m 2 / s for 10 minutes
  • the treated supernatant is collected, and the supernatant is further centrifuged at 116000 m 2 / s for 45 minutes.), And the supernatant after centrifugation is collected.
  • the centrifugation treatment is for recovering colloidal cellulose particles contributing to the improvement of the suspension stability by removing coarse particles that do not contribute to the improvement of the suspension stability by sedimentation by centrifugation. .
  • the collected supernatant is put into a 50 mL capacity PP sample tube and subjected to ultrasonic treatment for 10 minutes with an ultrasonic cleaner (Aswan ultrasonic cleaner, trade name: AUC-1L type).
  • an ultrasonic cleaner Aswan ultrasonic cleaner, trade name: AUC-1L type.
  • the particle size distribution (frequency distribution of scattering intensity with respect to the particle size value) is measured by a zeta potential / particle size measurement system (trade name “ELSZ-2” (batch cell) manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).
  • the median diameter is a particle size value ( ⁇ m) corresponding to 50% of the integrated scattering intensity in the frequency distribution. The larger the median diameter of the colloidal cellulose composite, the better the suspension stability of the cellulose composite.
  • it is preferably 1.5 ⁇ m or more, more preferably 2.0 ⁇ m or more, and even more preferably 2.5 ⁇ m or more. It is. Although there is no restriction
  • the cellulose composite of the present invention can be obtained by sufficiently mixing cellulose, anionic polysaccharide, and water-absorbing particles to composite those components.
  • the cellulose composite of the present invention imparts mechanical shearing force to cellulose and anionic polysaccharide in the presence of water-absorbing particles to make the cellulose finer and to make anionic polyvalent on the cellulose surface. It is preferably obtained by complexing saccharides.
  • a cellulose composite having a median diameter equal to or greater than the above-mentioned specific value it is necessary to sufficiently knead and complex the anionic polysaccharide with the refined cellulose.
  • What passed through the above-mentioned process is dried as needed.
  • the cellulose composite of the present invention may be in any form such as an undried one and the one dried thereafter after undergoing the mechanical shear described above.
  • a kneading method using a kneader or the like can be applied.
  • a kneading machine a kneader, an extruder, a planetary mixer, a reiki machine or the like can be used, and it may be a continuous type or a batch type.
  • the temperature at the time of kneading does not necessarily need to be set in a specific range, but when heat is generated due to a compounding reaction, friction, or the like at the time of kneading, the temperature may be kneaded while removing heat.
  • These devices can be used alone, but two or more devices can be used in combination. These devices may be appropriately selected depending on the viscosity requirements in various applications.
  • the kneading temperature is preferably 0 to 100 ° C., more preferably 90 ° C. or less, particularly preferably 70 ° C. or less, further preferably 60 ° C. or less, and most preferably 50 ° C. or less.
  • slow heating such as jacket cooling and heat dissipation.
  • the solid content at the time of kneading (100 mass ratio of the dry mass of the kneaded product to the mass of the kneaded product) is preferably 20% by mass or more. Kneading in a semi-solid state where the viscosity of the kneaded material is high is preferable because the kneaded material does not become loose, the kneading energy described below is easily transmitted to the kneaded material, and compounding is promoted.
  • the solid content at the time of kneading is more preferably 30% by mass or more, further preferably 40% by mass or more, and particularly preferably 50% by mass or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but considering that the kneaded product does not become a discontinuous granular state with a small amount of water, and a sufficient kneading effect and a uniform kneaded state can be obtained, the practical range is 90% by mass or less. preferable. More preferably, it is 70 mass% or less, More preferably, it is 60 mass% or less.
  • Solid content is solid content obtained by the drying loss method.
  • 2.0 g of the kneaded material is finely crushed so as to have a diameter of 5 mm or less, and the above is determined from the amount of water obtained with an infrared moisture meter (FD-240, manufactured by Kett Science Laboratory Co., Ltd., heated at 105 ° C. for 30 minutes).
  • the solid content calculated using the formula of can be used.
  • the kneading energy is defined as the amount of electric power (Wh / kg) consumed by the kneader per unit mass of the kneaded product.
  • the kneading energy is preferably 50 Wh / kg or more. If the kneading energy is 50 Wh / kg or more, the grindability imparted to the kneaded product is high, and complexing of cellulose and anionic polysaccharide, or cellulose, anionic polysaccharide, and other water-soluble gums is possible. This promotes the suspension stability of the neutral cellulose composite.
  • it is 80 Wh / kg or more, More preferably, it is 100 Wh / kg or more, Especially preferably, it is 200 Wh / kg or more, More preferably, it is 300 Wh / kg or more, Most preferably, it is 400 Wh / kg or more.
  • the upper limit of the kneading energy is preferably 1000 Wh / kg.
  • the degree of conjugation is considered to be the proportion of hydrogen bonds between cellulose and anionic polysaccharide and other components. As the compounding progresses, the proportion of hydrogen bonds increases and the effect of the present invention improves. Further, as the composite proceeds, the median diameter of the colloidal cellulose composite contained in the cellulose composite increases.
  • the raw material is charged at the time of kneading, in which cellulose, anionic polysaccharide and water-absorbing particles are simultaneously charged and compounded.
  • cellulose and water-absorbing particles are kneaded, and the solid content of cellulose is substantially increased.
  • An anionic polysaccharide may be added and combined, but most preferably, cellulose and anionic polysaccharide are combined, and then water-absorbing particles are added to substantially reduce the total solid content. It is a method to increase and further promote the compounding. Moreover, you may perform the above-mentioned method in multistep, respectively.
  • the kneaded product obtained from the above-mentioned kneading step when drying the kneaded product obtained from the above-mentioned kneading step, known methods such as shelf drying, spray drying, belt drying, fluidized bed drying, freeze drying, microwave drying, etc. The drying method can be used.
  • a drying step it is preferable that water is not added to the kneaded product, and the solid content concentration in the kneading step is maintained and the dried step is used.
  • the moisture content of the dried cellulose composite is preferably 1 to 20% by mass. By setting the moisture content to 20% by mass or less, problems such as stickiness and rot, and cost problems in transportation and transportation are less likely to occur. More preferably, it is 15 mass% or less, Most preferably, it is 10 mass% or less. Moreover, by setting it as 1 mass% or more, dispersibility does not deteriorate because of excessive drying. More preferably, it is 1.5 mass% or more.
  • the cellulose composite When the cellulose composite is distributed on the market, it is preferable to pulverize the cellulose composite obtained by drying into a powder because the powder is easier to handle.
  • spray drying is used as a drying method, drying and pulverization can be performed at the same time, so that pulverization is not necessary.
  • a known method such as a cutter mill, a hammer mill, a pin mill, or a jet mill can be used.
  • the degree of pulverization is such that the pulverized product passes through a sieve having an opening of 1 mm.
  • the sieve has an opening of 425 ⁇ m and has an average particle size (weight average particle size) of 10 to 250 ⁇ m.
  • fine particles of the cellulose composite are aggregated to form secondary aggregates.
  • This secondary aggregate is disintegrated when stirred in water and dispersed in the above-mentioned cellulose composite fine particles.
  • the apparent weight average particle size of the secondary agglomerates is determined by sieving 10 g of a sample for 10 minutes using a low-tap type sieve shaker (Sieve Shaker A type manufactured by Hira Kogakusho), JIS standard sieve (Z8801-1987). Is the cumulative weight 50% particle size in the particle size distribution obtained by.
  • a stable colloidal dispersion having a smooth structure in which cellulose is easily dispersed and the cellulose is uniformly dispersed is formed.
  • cellulose does not cause aggregation or separation, and forms a stable colloidal dispersion, so that it exhibits an excellent function as a stabilizer or the like.
  • the cellulose composite of the present invention can be used for various foods.
  • beverages such as coffee, tea, matcha, cocoa, juice, juice, milk, processed milk, lactic acid bacteria, soy milk, and other nutritional drinks such as calcium-fortified drinks and dietary fiber-containing drinks.
  • Oils and fats processed foods such as margarine, spread, shortening, various soups
  • the cellulose composite of the present invention is used in these applications as a suspension stabilizer, an emulsion stabilizer, a thickening stabilizer, a foam stabilizer, a cloudy agent, a tissue imparting agent, a fluidity improving agent, a shape retention agent, and a water separation prevention.
  • It can be used as a low calorie base for agents, dough modifiers, powdered bases, dietary fiber bases, fats and oils substitutes.
  • the effects of the present invention can be exhibited even when the above-mentioned foods are different in form such as retort foods, powdered foods, frozen foods, foods for microwave ovens, or processing methods prepared at the time of use.
  • it differs from conventional cellulosic materials in that it functions even in a heating environment, a low pH environment, and a high salt concentration environment.
  • the same equipment as that generally used in the production of each food is used, and in addition to the main ingredients, a flavor, a pH adjuster, an increase What is necessary is just to mix
  • the cellulose composite of the present invention is stably dispersed even in a medium containing a high concentration of minerals, that is, ions, has a high storage elastic modulus (G ′), and is excellent in suspension stability, it particularly contains a large amount of minerals.
  • It is suitable as a suspension stabilizer for liquid foods and beverages. Specifically, it is preferable as a suspension stabilizer for liquid foods and beverages having an ionic strength of 0.1 or more, and more preferable as a suspension stabilizer for liquid foods and beverages having a ionic strength of 0.2 or more.
  • beverages having an ionic strength of 0.2 or more include beverages containing sodium bicarbonate, and beverages containing high-concentration minerals such as cocoa, tea and coffee extracts.
  • ⁇ Method for adding cellulose composite As a method of adding the cellulose composite of the present invention to a food or drink, there is a method of dispersing the cellulose composite of the present invention in water simultaneously with the main raw materials or components such as a colorant, a fragrance, a sour agent, and a thickener. Can be mentioned.
  • the suspension stability of the cellulose composite is better when the cellulose composite is once dispersed in water and then added to the desired food form. Is preferable.
  • the cellulose composite is a dry powder, it can be dispersed using various kneaders such as various dispersers, emulsifiers, and grinders that are usually used in the production process of foods and the like as a dispersion method in water. .
  • the kneading machine include various mixers such as a propeller stirrer, high-speed mixer, homomixer, and cutter, mills such as a ball mill, a colloid mill, a bead mill, and a laika machine, and a disperser represented by a high-pressure homogenizer such as a high-pressure homogenizer and a nanomizer.
  • a kneader represented by an emulsifier, a planetary mixer, a kneader, an eccluder, a turbulizer, or the like can be used. Two or more kneaders may be used in combination. Dispersion is easier when performed while heating.
  • the cellulose composite of the present invention can be used by adding it to beverages such as coffee, cocoa, milk and the like, and is particularly preferable for coffee beverages in which the suspension stability effect is difficult to achieve with the conventional cellulose composite. Can be used. Although there is no restriction
  • the addition amount of the cellulose composite is more preferably 0.05% by mass or more, and further preferably 0.1% by mass or more.
  • the addition amount of the cellulose composite is preferably 5% by mass or less from the viewpoint that it does not cause aggregation and separation, and the ease of drinking of the beverage (over the throat and roughness of the tongue).
  • the cellulose composite of the present invention is particularly suitable for a neutral food or drink containing a water-insoluble component.
  • the water-insoluble component is a component that does not dissolve in water, and in the present invention, means a component that passes through a 10-mm aperture sieve. More preferably, it passes through a 5 mm sieve, and more preferably passes through a 2 mm sieve.
  • the water-insoluble component becomes unstable in neutrality, but excellent suspension stability can be obtained by adding the cellulose composite of the present invention.
  • Water-insoluble components include protein in foods and beverages, lactic acid bacteria contained in fruit scraps, lactic acid bacteria beverages, pulp content in vegetable juice beverages, milk calcium, calcium carbonate, beta glucan, protein (soy protein, milk Proteins, collagen), functional food materials with a higher specific gravity than water such as turmeric, litchi, etc., ubidecalenone compounds such as coenzyme Q10, omega-3 compounds such as docosahexaenoic acid, eicosapentaenoic acid, or esters thereof, and water such as ceramide compounds Examples include functional food materials with low specific gravity.
  • the functional food material described above is preferably added in an amount of 0.01% by mass or more based on the beverage, although it depends on the daily intake of the beverage and the effectiveness of the material. More preferably, it is 0.05 mass% or more, More preferably, it is 0.1 mass% or more.
  • the cellulose composite of the present invention is also suitable for liquid food.
  • the liquid food here is generally called a natural concentrated liquid food. Minerals, dietary fiber, and vitamins are added to the base of natural foods and adjusted to 1 kcal or more per ml. It is a fluid food for the sick.
  • a natural concentrated liquid food since it is made on the basis of a high concentration natural food, a residue is likely to be generated, and the residue settles, and as a result, the liquid food becomes difficult to pass through the tube.
  • the problem is that the minerals and proteins contained therein react with each other during the heat sterilization of the liquid food to generate aggregates.
  • the cellulose composite of the present invention is also suitable for a heat stroke-preventing beverage containing a high concentration of minerals compared to a normal beverage.
  • a heat stroke-preventing beverage containing a high concentration of minerals compared to a normal beverage.
  • the cellulose composite of the present invention has remarkably improved colloidal dispersibility, and in addition to foods, pharmaceuticals such as syrups, liquids, and ointments, and cosmetics such as lotions, emulsions, and detergents, and foods ⁇ Industrial cleaners and treatment materials, household (clothing, kitchen, house, tableware, etc.) detergent materials, paints, pigments, ceramics, aqueous latex, emulsion (polymerization), agricultural chemicals, textile processing (refining agents, Dyeing aids, softeners, water repellents), antifouling agents, concrete admixtures, printing inks, lubricants, antistatic agents, antifogging agents, lubricants, dispersants, deinking agents, etc.
  • pharmaceuticals such as syrups, liquids, and ointments
  • cosmetics such as lotions, emulsions, and detergents, and foods ⁇ Industrial cleaners and treatment materials, household (clothing, kitchen, house, tableware, etc.) detergent materials,
  • the product can be listed as a use. Among them, in particular, in a composition in which the constituent components are present in a high concentration ionic state, it is possible to maintain a stable dispersion state without causing aggregation, separation, water separation, and sedimentation. Further, since the performance as a stabilizer is remarkably improved and the problem of roughness is solved by its smooth texture and body feeling, it can be used in a wide range of food applications other than those described above.
  • the invention is illustrated by the following examples. However, these do not limit the scope of the present invention.
  • CMC-Na sodium carboxymethyl cellulose
  • A ((af ⁇ bf1) / sample anhydride (g)) ⁇ alkalinity (or + acidity) here, A: Amount of 0.05 M sulfuric acid consumed by alkali in 1 g of sample (mL) a: Amount of 0.05 M sulfuric acid used (mL) f: Titration of 0.05M sulfuric acid b: Titration volume of 0.1M potassium hydroxide (mL) f1: 0.1M Potassium hydroxide titer 162: Glucose molecular weight 80: CH 2 COONa-H molecular weight Alkalinity (or acidity) measurement method: 1 g of sample (anhydride) was accurately measured in a 300 mL flask, About 200 mL of water was added and dissolved.
  • ⁇ Particle shape of cellulose (L / D)> The cellulose composite was made into a pure water suspension at a concentration of 1% by mass, and a high shear homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., trade name “Excel Auto Homogenizer ED-7” treatment condition: 15,000 rpm ⁇ 5 minutes)
  • the aqueous dispersion dispersed in was diluted to 0.1% by mass with pure water, and one drop was cast on mica using a dropper. Excess water was blown off with an air duster and air-dried to prepare a sample.
  • ⁇ Storage elastic modulus of cellulose composite (1) The cellulose composite is dispersed in pure water using a high shear homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., trade name “Excel Auto Homogenizer ED-7” treatment condition: 15,000 rpm ⁇ 5 minutes). A 1.0% by weight pure water dispersion was prepared. The obtained aqueous dispersion was allowed to stand at room temperature for 3 days. (2) The strain dependency of the stress of this aqueous dispersion was measured by a viscoelasticity measuring device (Rheometric Scientific, Inc., ARES100FRTN1 type, geometry: Double Wall Couette type, strain was swept within a range of 1 ⁇ 794%). did. In the present invention, as the storage elastic modulus (G ′), a value of 20% strain on the strain-stress curve obtained by the above measurement was used.
  • G ′ storage elastic modulus
  • a cellulose composite is made into a pure water suspension at a concentration of 0.5% by mass, and a high-shear homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., trade name “Excel Auto Homogenizer ED-7”) Processing conditions: rotational speed 15 , 000 rpm ⁇ 5 minutes).
  • a cellulose composite is made into a pure water suspension at a concentration of 0.5% by mass, and a high-shear homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., trade name “Excel Auto Homogenizer ED-7”) Processing conditions: rotational speed 15 , 000 rpm ⁇ 5 minutes), and centrifuged (product name “6800 type centrifuge”, rotor type RA-400 type, manufactured by Kubota Corporation), treatment condition: centrifuged for 10 minutes at a centrifugal force of 39200 m 2 / s.
  • a high-shear homogenizer manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., trade name “Excel Auto Homogenizer ED-7” Processing conditions: rotational speed 15 , 000 rpm ⁇ 5 minutes), and centrifuged (product name “6800 type centrifuge”, rotor type RA-400 type, manufactured by Kubota Corporation), treatment condition: centrifuged for 10 minutes at a centrifugal force of
  • the supernatant was collected, and the supernatant was further centrifuged at 116000 m 2 / s for 45 minutes.), And the supernatant after centrifugation was collected.
  • the supernatant was placed in a PP sample tube having a capacity of 50 mL and subjected to ultrasonic treatment with an ultrasonic cleaner (trade name AUC-1L, manufactured by ASONE) for 10 minutes.
  • the particle size distribution (frequency distribution of scattering intensity with respect to the particle size value) was measured by a zeta potential / particle size measurement system (trade name “ELSZ-2” (batch cell) manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).
  • the median diameter here is a particle size value ( ⁇ m) corresponding to 50% of the integrated scattering intensity in the frequency distribution.
  • Viscoelasticity measuring device (Rheometric Scientific, Inc., ARES100FRTN1 type, geometry: Double Wall Couette type, temperature: constant at 25.0 ° C., final) (Shear rate: 200 s ⁇ 1 , zone time: 60 s, waiting time before test: 600 s).
  • the area of hysteresis is the shear stress (stress [Pa]) when the shear rate is 0 ⁇ 200 [1 / s] (the shear rate is increased by 1 and finally increased to 200 (1 / s)). From this, the shear stress (stress [Pa]) of 200 ⁇ 0 [1 / s] (decrease the shear rate by 1 from 200 and finally to 0 (1 / s)) is obtained, and the loop area (Pa / s) Was determined by the trapezoidal rule.
  • ⁇ Viscosity in aqueous sodium bicarbonate solution > (1) In an aqueous solution in which 0.45 g of sodium hydrogen carbonate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in 100 ml of pure water in advance, 1% by mass of the cellulose composite (by measuring the weight and water content, A high shear homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., trade name “Excel Auto Homogenizer ED-7”) treatment condition: 15,000 rpm ⁇ 5 Min.) To prepare a 1.0% by mass dispersion.
  • a high shear homogenizer manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., trade name “Excel Auto Homogenizer ED-7”
  • Example 1 After cutting commercially available dissolving pulp (DP pulp), hydrolyzing in 2.5 mol / L hydrochloric acid at 105 ° C for 15 minutes, washing with water and filtering to produce wet cake-like cellulose with a solid content of 50% by mass (The average degree of polymerization was 220).
  • the mixture was kneaded at 126 rpm to obtain a cellulose composite A.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 40 Wh / kg.
  • the temperature of the kneaded product was directly measured using a thermocouple, and was 20 to 40 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite A was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 0.7 Pa
  • the storage elastic modulus in the sodium hydrogen carbonate aqueous solution is 0.4 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 68% by mass
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 1.5 ⁇ m
  • the thixotropic property was 640
  • the viscosity in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 10 mPa ⁇ s.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • Example 2 After cutting the commercially available DP pulp, it was hydrolyzed in 2.5 mol / L hydrochloric acid at 105 ° C. for 15 minutes, then washed with water and filtered to produce wet cake-like cellulose having a solid content of 50% by mass (average polymerization degree) Was 220).
  • wet cake-like cellulose commercially available CMC-Na (viscosity of 1% solution 55 mPa ⁇ s, etherification degree 1.0 to 1.3), commercially available CMC-Ca (water absorption 6 g per 1 g)
  • the mass ratio of MCC / CMC-Na / CMC-Ca is 84/14 / 2.0 in a planetary mixer (manufactured by Shinagawa Kogyo Co., Ltd., 5DM-03-R, stirring blade is hook type). The mixture was added so that the solid content was 45% by mass.
  • the mixture was kneaded at 126 rpm to obtain a cellulose composite B.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 50 Wh / kg.
  • the temperature of the kneaded product was directly measured using a thermocouple, and was 20 to 40 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite B was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 1.7 Pa
  • the storage elastic modulus in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution is 1.0 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 73 mass%
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 1.7 ⁇ m
  • the thixotropic property was 1560
  • the viscosity in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 30 mPa ⁇ s.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • Example 3 After cutting the commercially available DP pulp, it was hydrolyzed in 2.5 mol / L hydrochloric acid at 105 ° C. for 15 minutes, then washed with water and filtered to produce wet cake-like cellulose having a solid content of 50% by mass (average polymerization degree) Was 220).
  • the mixture was kneaded at 126 rpm to obtain a cellulose composite C.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 70 Wh / kg.
  • the temperature of the kneaded product was directly measured using a thermocouple, and was 20 to 40 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite C was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 2.9 Pa
  • the storage elastic modulus in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution is 1.7 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 76% by mass
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 1.8 ⁇ m
  • the thixotropic property was 2660
  • the viscosity in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 70 mPa ⁇ s.
  • Example 4 After cutting the commercially available DP pulp, it was hydrolyzed in 2.5 mol / L hydrochloric acid at 105 ° C. for 15 minutes, then washed with water and filtered to produce wet cake-like cellulose having a solid content of 50% by mass (average polymerization degree) Was 220).
  • wet cake-like cellulose commercially available CMC-Na (viscosity of 1% solution 55 mPa ⁇ s, etherification degree 1.0 to 1.3), commercially available CMC-Ca (water absorption 6 g per 1 g) And the mass ratio of MCC / CMC-Na / CMC-Ca is 84/13/3 in a planetary mixer (Shinagawa Kogyo Co., Ltd., 5DM-03-R, stirring blade is hook type) The water was added so that the solid content was 45% by mass.
  • the mixture was kneaded at 126 rpm to obtain a cellulose composite D.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 90 Wh / kg.
  • the temperature of the kneaded material was directly measured using a thermocouple, and was 20 to 60 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite D was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 3.4 Pa
  • the storage elastic modulus in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution is 2.0 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 79% by mass
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 2.8 ⁇ m
  • the thixotropic property was 3120
  • the viscosity in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 100 mPa ⁇ s.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • Example 5 After cutting the commercially available DP pulp, it was hydrolyzed in 2.5 mol / L hydrochloric acid at 105 ° C. for 15 minutes, then washed with water and filtered to produce wet cake-like cellulose having a solid content of 50% by mass (average polymerization degree) Was 220).
  • wet cake-like cellulose commercially available CMC-Na (viscosity of 1% solution 55 mPa ⁇ s, etherification degree 1.0 to 1.3), commercially available CMC-Ca (water absorption 6 g per 1 g)
  • the mass ratio of MCC / CMC-Na / CMC-Ca is 84/12/4 in a planetary mixer (Shinagawa Kogyo Co., Ltd., 5DM-03-R, stirring blade is hook type). The water was added so that the solid content was 45% by mass.
  • the mixture was kneaded at 126 rpm to obtain a cellulose composite E.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 100 Wh / kg.
  • the temperature of the kneaded material was directly measured using a thermocouple, and was 20 to 60 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite E was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 3.6 Pa
  • the storage elastic modulus in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution is 2.1 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 82% by mass
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 2.8 ⁇ m
  • the thixotropic property was 3300
  • the viscosity in an aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 110 mPa ⁇ s.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • Example 6 After cutting the commercially available DP pulp, it was hydrolyzed in 2.5 mol / L hydrochloric acid at 105 ° C. for 15 minutes, then washed with water and filtered to produce wet cake-like cellulose having a solid content of 50% by mass (average polymerization degree) Was 220).
  • the mixture was kneaded at 126 rpm to obtain a cellulose composite F.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 150 Wh / kg.
  • the kneading temperature the temperature of the kneaded product was directly measured using a thermocouple, and was 40 to 70 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite F was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 4.5 Pa
  • the storage elastic modulus in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution is 1.3 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 77% by mass
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 3.0 ⁇ m
  • the thixotropic property was 4130
  • the viscosity in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 40 mPa ⁇ s.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • Example 7 After cutting the commercially available DP pulp, it was hydrolyzed in 2.5 mol / L hydrochloric acid at 105 ° C. for 15 minutes, then washed with water and filtered to produce wet cake-like cellulose having a solid content of 50% by mass (average polymerization degree) Was 220).
  • wet cake-like cellulose commercially available CMC-Na (viscosity of 1% solution 55 mPa ⁇ s, etherification degree 1.0 to 1.3), commercially available CMC-Ca (water absorption 6 g per 1 g) And a mass ratio of MCC / CMC-Na / CMC-Ca is 84/1/15 in a planetary mixer (manufactured by Shinagawa Kogyo Co., Ltd., 5DM-03-R, stirring blade is hook type). The water was added so that the solid content was 45% by mass.
  • the mixture was kneaded at 126 rpm to obtain a cellulose composite G.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 170 Wh / kg.
  • the kneading temperature the temperature of the kneaded product was directly measured using a thermocouple, and was 40 to 70 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite G was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 0.8 Pa
  • the storage elastic modulus in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution is 0.4 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 60% by mass
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 1.6 ⁇ m
  • the thixotropic property was 730
  • the viscosity in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 12 mPa ⁇ s.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • Example 8 After cutting the commercially available DP pulp, it was hydrolyzed in 2.5 mol / L hydrochloric acid at 105 ° C. for 15 minutes, then washed with water and filtered to produce wet cake-like cellulose having a solid content of 50% by mass (average polymerization degree) Was 220).
  • wet cake-like cellulose commercially available CMC-Na (viscosity of 1% solution 55 mPa ⁇ s, etherification degree 1.0 to 1.3), commercially available CMC-Ca (water absorption 6 g per 1 g)
  • the mass ratio of MCC / CMC-Na / CMC-Ca is 50 / 37.5 / 12 in a planetary mixer (manufactured by Shinagawa Kogyo Co., Ltd., 5DM-03-R, stirring blade is hook type). was added so that the solid content was 45% by mass.
  • the mixture was kneaded at 126 rpm to obtain a cellulose composite H.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 70 Wh / kg.
  • the temperature of the kneaded product was directly measured using a thermocouple, and was 20 to 40 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite H was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 0.9 Pa
  • the storage elastic modulus in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution is 0.5 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 63% by mass
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 1.5 ⁇ m
  • the thixotropic property was 825
  • the viscosity in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 50 mPa ⁇ s.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • Example 9 After cutting the commercially available DP pulp, it was hydrolyzed in 2.5 mol / L hydrochloric acid at 105 ° C. for 15 minutes, then washed with water and filtered to produce wet cake-like cellulose having a solid content of 50% by mass (average polymerization degree) Was 220).
  • wet cake-like cellulose commercially available CMC-Na (viscosity of 1% solution 55 mPa ⁇ s, etherification degree 1.0 to 1.3), commercially available CMC-Ca (water absorption 6 g per 1 g)
  • the mass ratio of MCC / CMC-Na / CMC-Ca is 98 / 1.5 / 0 on a planetary mixer (Shinagawa Kogyo Co., Ltd., 5DM-03-R, stirring blade is hook type). was added so that the solid content was 45% by mass.
  • the mixture was kneaded at 126 rpm to obtain a cellulose composite I.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 120 Wh / kg.
  • the kneading temperature the temperature of the kneaded product was directly measured using a thermocouple, and was 40 to 70 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite I was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 0.7 Pa
  • the storage elastic modulus in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution is 0.4 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 51 mass%
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 1.5 ⁇ m
  • the thixotropic property was 660
  • the viscosity in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 14 mPa ⁇ s.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • Example 10 After cutting the commercially available DP pulp, it was hydrolyzed in 2.5 mol / L hydrochloric acid at 105 ° C. for 15 minutes, then washed with water and filtered to produce wet cake-like cellulose having a solid content of 50% by mass (average polymerization degree) Was 220).
  • wet cake-like cellulose commercial CMC-Na (viscosity of 1% solution, 55 mPa ⁇ s, etherification degree: 1.0 to 1.3), commercially available hydroxyphosphate cross-linked starch (water absorption per gram) 3g) was prepared, and the mass ratio of MCC / CMC-Na / hydroxyphosphate cross-linked starch was 84/12 in a planetary mixer (manufactured by Shinagawa Kogyo Co., Ltd., 5DM-03-R, stirring blade hook type). / 4 and watered to a solid content of 45% by weight.
  • the mixture was kneaded at 126 rpm to obtain a cellulose composite J.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 80 Wh / kg.
  • the temperature of the kneaded product was directly measured using a thermocouple, and was 30 to 50 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite J was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 3.0 Pa
  • the storage elastic modulus in the sodium hydrogen carbonate aqueous solution is 1.8 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 80% by mass
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 2.6 ⁇ m
  • the thixotropic property was 2750
  • the viscosity in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 85 mPa ⁇ s.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • Example 11 After cutting the commercially available DP pulp, it was hydrolyzed in 2.5 mol / L hydrochloric acid at 105 ° C. for 15 minutes, then washed with water and filtered to produce wet cake-like cellulose having a solid content of 50% by mass (average polymerization degree) Was 220).
  • wet cake-like cellulose commercially available CMC-Na (viscosity of 1% solution 55 mPa ⁇ s, etherification degree 1.0 to 1.3), commercially available croscarmellose sodium (water absorption 6 g per 6 g) 5 g) is prepared, and a mass ratio of MCC / CMC-Na / croscarmellose sodium is 84/12 in a planetary mixer (manufactured by Shinagawa Kogyo Co., Ltd., 5DM-03-R, stirring blade is hook type). / 4 and watered to a solid content of 45% by weight.
  • the mixture was kneaded at 126 rpm to obtain a cellulose composite K.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 110 Wh / kg.
  • the kneading temperature the temperature of the kneaded product was directly measured using a thermocouple, and was 20 to 70 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite K was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 3.8 Pa
  • the storage elastic modulus in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution is 2.2 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 80% by mass
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 2.8 ⁇ m
  • the thixotropic property was 3500
  • the viscosity in an aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 120 mPa ⁇ s.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • Example 12 After cutting the commercially available DP pulp, it was hydrolyzed in 2.5 mol / L hydrochloric acid at 105 ° C. for 15 minutes, then washed with water and filtered to produce wet cake-like cellulose having a solid content of 50% by mass (average polymerization degree) Was 220).
  • wet cake-like cellulose commercially available CMC-Na (viscosity of 1% solution 55 mPa ⁇ s, etherification degree 1.0 to 1.3), commercially available calcium alginate (water absorption amount 3.2 g per 1 g) ) And a mass ratio of MCC / CMC-Na / calcium alginate is 84/12/4 in a planetary mixer (Shinagawa Kogyo Co., Ltd., 5DM-03-R, stirring blade is hook type) The water was added so that the solid content was 45% by mass.
  • the mixture was kneaded at 126 rpm to obtain a cellulose composite L.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 80 h / kg.
  • the temperature of the kneaded product was directly measured using a thermocouple, and was 30 to 60 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite L was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 3.1 Pa
  • the storage elastic modulus in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution is 1.8 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 76% by mass
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 2.3 ⁇ m
  • the thixotropic property was 2840
  • the viscosity in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 88 mPa ⁇ s.
  • Example 13 After cutting the commercially available DP pulp, it was hydrolyzed in 2.5 mol / L hydrochloric acid at 105 ° C. for 15 minutes, then washed with water and filtered to produce wet cake-like cellulose having a solid content of 50% by mass (average polymerization degree) Was 220).
  • wet cake-like cellulose commercially available CMC-Na (viscosity of 1% solution 250 mPa ⁇ s, etherification degree 1.0 to 1.3), commercially available CMC-Ca (water absorption 6 g per 1 g)
  • the mass ratio of MCC / CMC-Na / CMC-Ca is 84/12/4 in a planetary mixer (Shinagawa Kogyo Co., Ltd., 5DM-03-R, stirring blade is hook type). The water was added so that the solid content was 45% by mass.
  • the mixture was kneaded at 126 rpm to obtain a cellulose composite M.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 80 Wh / kg.
  • the temperature of the kneaded product was directly measured using a thermocouple, and was 20 to 40 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite M was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 2.7 Pa
  • the storage elastic modulus in the sodium hydrogen carbonate aqueous solution is 1.6 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 79% by mass
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 2.5 ⁇ m
  • the thixotropic property was 2475
  • the viscosity of the aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 65 mPa ⁇ s.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • Example 14 After cutting the commercially available DP pulp, it was hydrolyzed in 2.5 mol / L hydrochloric acid at 105 ° C. for 15 minutes, then washed with water and filtered to produce wet cake-like cellulose having a solid content of 50% by mass (average polymerization degree) Was 220).
  • the mixture was kneaded at 126 rpm to obtain a cellulose composite N.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 90 Wh / kg.
  • the temperature of the kneaded material was directly measured using a thermocouple, and was 20 to 60 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite N was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 3.3 Pa
  • the storage elastic modulus in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution is 1.9 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 77% by mass
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 2.6 ⁇ m
  • the thixotropic property was 3030
  • the viscosity in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 90 mPa ⁇ s.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • Example 15 After cutting the commercially available DP pulp, it was hydrolyzed in 2.5 mol / L hydrochloric acid at 105 ° C. for 15 minutes, then washed with water and filtered to produce wet cake-like cellulose having a solid content of 50% by mass (average polymerization degree) Was 220).
  • wet cake-like cellulose, commercially available xanthan gum (Saneigen FFI Co., Ltd. Bistop D-3000) and commercially available CMC-Ca (water absorption 6 g per 1 g) are prepared, and a planetary mixer is prepared. (Made by Shinagawa Kogyo Co., Ltd., 5DM-03-R, stirring blade hook type) was added so that the mass ratio of MCC / xanthan gum / CMC-Ca was 84/12/4, and the solid content was 45 mass. Water was added to a percentage.
  • the mixture was kneaded at 126 rpm to obtain a cellulose composite O.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 60 Wh / kg.
  • the temperature of the kneaded material was directly measured using a thermocouple, and was 20 to 50 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite O was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 1.5 Pa
  • the storage elastic modulus in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution is 0.9 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 61% by mass
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 2.0 ⁇ m
  • the thixotropic property was 1375
  • the viscosity in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 50 mPa ⁇ s.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • the mixture was kneaded at 126 rpm to obtain a cellulose composite P.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 30 Wh / kg.
  • the kneading temperature the temperature of the kneaded product was directly measured using a thermocouple, and was 20 to 30 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite P was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 0.5 Pa
  • the storage elastic modulus in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution is 0.3 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 64% by mass
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 0.9 ⁇ m
  • the thixotropic property was 460
  • the viscosity in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 7 mPa ⁇ s.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • the mixture was kneaded at 126 rpm to obtain a cellulose composite Q.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 190 Wh / kg.
  • the temperature of the kneaded material was directly measured using a thermocouple, and was 40 to 80 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite Q was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 0.6 Pa
  • the storage elastic modulus in the sodium hydrogen carbonate aqueous solution is 0.3 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 48% by mass
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 0.6 ⁇ m
  • the thixotropic property was 550
  • the viscosity in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 5 mPa ⁇ s.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • the mixture was kneaded at 126 rpm to obtain a cellulose composite R.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 70 Wh / kg.
  • the temperature of the kneaded product was directly measured using a thermocouple, and was 20 to 40 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite R was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 1.1 Pa
  • the storage elastic modulus in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution is 0.5 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 79% by mass
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 2.1 ⁇ m
  • the thixotropic property was 1000
  • the viscosity in an aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 20 mPa ⁇ s.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • the mixture was kneaded at 126 rpm to obtain a cellulose composite S.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 250 Wh / kg.
  • the kneading temperature the temperature of the kneaded product was directly measured using a thermocouple, and was 50 to 90 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite S was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 6.4 Pa
  • the storage elastic modulus in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution is 3.7 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 61% by mass
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 1.7 ⁇ m
  • the thixotropic property was 5900
  • the viscosity in an aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 210 mPa ⁇ s.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • the mixture was kneaded at 126 rpm to obtain a cellulose composite T.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 60 Wh / kg.
  • the temperature of the kneaded product was directly measured using a thermocouple, and was 20 to 40 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite T was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 0.7 Pa
  • the storage elastic modulus in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution is 0.3 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 62% by mass
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 1.2 ⁇ m
  • the thixotropic property was 710
  • the viscosity in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 7 mPa ⁇ s.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • the mixture was kneaded at 126 rpm to obtain a cellulose composite U.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 100 Wh / kg.
  • the temperature of the kneaded material was directly measured using a thermocouple, and was 40 to 80 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite U was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 0.5 Pa
  • the storage elastic modulus in the sodium hydrogen carbonate aqueous solution is 0.2 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 45 mass%
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 1.3 ⁇ m
  • the thixotropic property was 460
  • the viscosity in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 3 mPa ⁇ s.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • the kneading energy was controlled by the kneading time of the planetary mixer, and the actually measured value was 100 Wh / kg.
  • the kneading temperature was adjusted by adjusting the jacket cooling, and the temperature of the kneaded product was directly measured using a thermocouple, and was 20 to 60 ° C. throughout the kneading.
  • the particle L / D of the obtained cellulose composite V was 1.6.
  • the storage elastic modulus (G ′) is 2.5 Pa
  • the storage elastic modulus in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution is 0.1 Pa
  • the colloidal cellulose composite content is 72% by mass
  • the colloidal cellulose composite The dynamic light scattering median diameter was 1.2 ⁇ m
  • the thixotropic property was 2300
  • the viscosity in the aqueous sodium hydrogen carbonate solution was 3 mPa ⁇ s.
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • TK homomixer Model Mark II manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd., 7000 rpm ⁇ 3 minutes at 60 ° C.
  • the mixture was stirred with a propeller (700 rpm ⁇ 20 seconds), and then as minerals, sodium bicarbonate 8.40 g, dipotassium hydrogen phosphate 9.22 g, calcium carbonate 6.88 g, magnesium carbonate 4.00 g, ammonium citrate 0.15 g, 0.46 g of dry yeast (zinc) and 4.60 g of cellulose composite were added, and the total amount was 2300 g to prepare a liquid food.
  • the total ionic strength of the liquid food of sodium hydrogen carbonate, dipotassium hydrogen phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, and ammonium citrate was calculated to be 0.65.
  • the food texture was evaluated according to the following evaluation criteria. ⁇ (excellent): The throat is light and there is a moderate body. ⁇ (good): There is a slightly pasty feeling over the throat. ⁇ (possible): The throat is heavy and there is a pasty feeling. ⁇ (Not possible): Good over the throat, but feels wet. Or the throat is heavy and there is a strong pasty feeling.
  • Coffee powder (trade name “Premium Blend” manufactured by Key Coffee Co., Ltd.) 250 g is immersed in water at 60 ° C. so that the total amount becomes 1000 g, returned to room temperature, filtered through a Nell filter cloth, and coffee An extract was prepared. This extract was measured for Brix using a saccharimeter (trade name “PAL-1” manufactured by Atago). As a result, Brix was 4.0.
  • the coffee beverage was put in a 2 L-melting container made of stainless steel and stirred with a propeller at 80 ° C. (300 rpm, 10 minutes). Thereafter, this dispersion was subjected to a homogenization treatment (20 MPa) with a piston type homogenizer (trade name “Manton Gorin homogenizer” manufactured by APV). This was subjected to UHT heat sterilization treatment (140 ° C., 60 seconds), filled in a 200 mL glass heat-resistant bottle, cooled with tap water for 1 hour on a tight stopper, and then gently shaken the container 10 times up and down. The product was left to stand for 28 days in an atmosphere at 60 ° C., and the appearance was visually observed.
  • the evaluation method is as follows.
  • ⁇ Suspension stability Observation of appearance of food and drink> In each coffee beverage, the following four items were determined and visually determined. (Separation) Based on the volume of the thin layer of the color of the upper part of the beverage containing heat-resistant bottles, the evaluation was performed according to the following evaluation criteria. ⁇ (excellent): no separation, ⁇ (good): less than 10% separation, ⁇ (possible): less than 30% separation, X (impossible): 30% or more of separation (sedimentation) Based on the amount of deposits on the bottom surface of the beverage containing heat-resistant bottles, the evaluation was made according to the following evaluation criteria.
  • the evaluation was performed according to the following evaluation criteria based on the amount of the ring-shaped oil solidified confirmed along the bottle ridge.
  • the coffee beverage containing the cellulose composite E of Example 5 showed separation ⁇ , sedimentation ⁇ , aggregation ⁇ , and oil ring ⁇ ⁇ ⁇ , whereas the cellulose composite R of Comparative Example 3
  • separation was x
  • sedimentation was x
  • aggregation was x
  • oil ring was x.
  • the addition of the cellulose composite of the present invention to a food or drink with high ionic strength can suppress the occurrence of component separation, aggregation, and sedimentation, and can stabilize the suspension.
  • the cellulose composite of this invention is excellent in suspension stability, it is useful for the drink by which components, such as normal cocoa, coffee, tea, and milk, were mix
  • foods and drinks containing water-insoluble components such as functional food materials are also useful because they exhibit excellent suspension stability.

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Abstract

【課題】 本発明では、飲料中のイオンが高濃度で配合されている場合においても、セルロース複合体自体が安定に分散し、かつ懸濁安定性に優れるセルロース複合体を提供することを課題とする。 【解決手段】セルロース、化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類、及び化学的架橋構造を有する化合物からなる吸水性粒子を含むセルロース複合体であって、純水100mlに炭酸水素ナトリウム0.45gを溶解させた水溶液に、該セルロース複合体を1質量%分散させたときの粘度が10mPa・s以上であるセルロース複合体。

Description

セルロース複合体
 本発明は、セルロース複合体に関する。
 セルロースと陰イオン性多糖類とから構成されるセルロース複合体は、水系媒体中においてセルロースコロイドを形成し、良好な懸濁安定性を示すことが知られており、該セルロース複合体は、食品、医薬品、化粧品、塗料、セラミックス、樹脂、触媒、その他工業用品等の分野において、広く用いられている。特に、懸濁安定剤、乳化安定剤、増粘安定剤等の安定剤、組織付与剤、クラウディー剤、白度向上、流動性改良、研磨剤、食物繊維、油脂代替等の目的で、該セルロース複合体が用いられている。例えば、飲料であるカルシウム強化牛乳においては、ミルクカルシウムや炭酸カルシウムの如く、比重の大きい水不溶性成分の懸濁安定性を目的として、該セルロース複合体が添加されている。
 これまでに、ミネラル分すなわちイオンが少量しか存在しない媒体中で、このセルロース複合体がもつ懸濁安定性を向上させるために、様々な検討がなされている。
 特許文献1では、微細セルロース及びカルボキシメチルセルロースナトリウムを含有する水分散性の複合体が開示されている。
 特許文献2には、セルロース及び多糖類を含むセルロース複合体が開示されている。該セルロース複合体はコロイド状セルロース複合体を含み、動的光散乱法により測定される該コロイド状セルロース複合体のメジアン径が0.85μm以上であることが記載されている。また、前記多糖類としてはカルボキシメチルセルロースナトリウムが好ましい旨が記載されている。更に、該文献には、セルロースと多糖類と水系媒体とを含む混合物を、湿式で共処理する工程において、固形分を35質量%以上、温度を80℃以下とするセルロース複合体の製造方法の記載がある。そして、該セルロース複合体を使用した水分散性組成物は、ココア、コーヒー抽出物などが高濃度配合された飲料において懸濁安定性に優れることが記載されている。
 特許文献3には、微細セルロースとカラギーナンまたはアルギネートを含むヒドロコロイドに加え、抗スリップ剤として水中に本質的に完全に可溶な任意の無機塩を添加し、高いせん断力で混練することで得られる水分散性組成物が開示されている。該無機塩としては塩化カルシウムが特に好ましいとの記載がある。また、該水分散性組成物はチョコレート飲料、飲用ヨーグルト製品において懸濁安定性に優れることが記載されている。
特公昭40-12174号公報 国際公開第2013/022090号パンフレット 特表2006-508195号公報
 近年は、地球温暖化に起因する熱中症患者の増加に伴い、ココア、コーヒー、紅茶等の缶、又はPET入り嗜好飲料において、ナトリウム等に代表されるミネラル分が配合された製品が開発されている。そのような製品では、飲料中のミネラル分がイオン状態で存在するため、ミネラル分が高濃度になると飲料に添加された安定剤が不安定化して、安定剤自身が沈殿してしまうという問題がある。そして、安定剤自身が沈殿してしまうと、蛋白質等の水不溶成分の沈降も発生しやすくなる。このため、ミネラル分が高濃度配合された飲料中でも安定剤自体が安定的に分散状態を維持し、該飲料中の他の水不溶成分の懸濁安定化効果を発揮することができるセルロース複合体が望まれてきた。
 上記の問題点は、セルロースと陰イオン性多糖類とから構成される従来のセルロース複合体によっても十分に解決されていなかった。つまり、従来のセルロース複合体を用いても、ミネラル分すなわちイオンが高濃度で配合された飲料においては、該セルロース複合体同士が凝集し沈降してしまい分散安定性を有さず、安定剤としての機能が十分に発揮されていなかった。
 例えば、特許文献1、2に記載のセルロース複合体又は水分散性組成物について見ると、セルロース自身の分散安定性は良好である。さらに特許文献2に記載のセルロース複合体を使用すると、ココア、コーヒー抽出物、紅茶抽出物等の成分を高濃度配合されたリッチテイスト飲料においても、十分な懸濁安定性が得られる。しかし、飲料中にイオンが高濃度で配合されている場合は、セルロース複合体同士が凝集しその後沈降してしまい分散安定性を有さず、安定剤としての機能が十分に発揮されないという問題があった。
 特許文献3に記載のセルロース複合体は、飲料中にイオンが高濃度で配合されている場合でもそれ自体は安定に分散することができるような分散安定性を有する。しかしながら、飲料中の他の水不溶成分に対する懸濁安定効果は十分ではなく、依然としてイオンが高濃度で配合されている飲料中に沈降、凝集が生じてしまうという問題があった。
 本発明では、イオンが高濃度で存在する系においても、それ自体が分散安定性を有し、かつ懸濁安定性にも優れるセルロース複合体を提供することを課題とする。
 本発明の第1の局面において、本発明者らは、セルロースと陰イオン性多糖類に吸水性粒子を添加して高度に複合化させたセルロース複合体とすることで、イオン強度が高い飲料中においてもセルロース複合体自体が分散安定性を有し、かつ懸濁安定性に優れることを見出し、本発明をなすに至った。本発明でいう「複合化」とは、セルロースの表面の少なくとも一部が、水素結合等の化学結合により、陰イオン性多糖類で被覆されることをいい、また、セルロースの「複合体」とは、セルロースの表面の少なくとも一部が、水素結合等の化学結合により、陰イオン性多糖類で被覆されたものをいう。
 また、本明細書でいうイオン強度とは電解質溶液中の1種類のイオンあるいは複数のイオンの合計により示される強度をいい、該イオン強度は、それぞれのイオンの、モル濃度miと電荷Ziを2乗して得た値との積をすべて加え合わせ、さらにそれを2で除して算出される。即ち、イオン強度は、下記式:
             0.5×Σmi(Zi)
で定義される。例えば、0.1MのMgSO水溶液のイオン強度は、上記式に従い、0.5×(0.1×2+0.1×(-2))=0.4と計算される。
 更に、本明細書でいう「分散安定性」とは、非水溶性の成分を含まない水系媒体中にセルロース複合体を分散させたときの、セルロース複合体自体の分散安定性のことを意味している。具体的には、セルロース粒子の分離、凝集、沈降等の発生がなく、均一な外観を呈することを意味する。
 また、本明細書でいう「懸濁安定性」とは、水系媒体中に、ココア粉末やカルシウム、機能性食品素材等、セルロース複合体以外の非水溶性の成分を含むときに、セルロース複合体の添加効果により、該非水溶性の成分が懸濁安定化されることを意味している。具体的には、セルロースだけでなく、該非水溶性の成分の粒子の分離、凝集、沈降等の発生がなく、均一な外観を呈することを意味する。
 本発明の第1の局面について更に説明すれば、吸水性粒子がセルロース複合体中に存在することによって、該吸水性粒子を含むセルロース複合体を水系媒体に分散させた際に、該吸水性粒子自身が膨潤しセルロース複合体粒子の内部からの崩壊を促進し、その結果セルロース複合体の分散性を向上させる作用を有していることも見出された。従って、本発明のセルロース複合体は、セルロース、化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類、及び化学的架橋構造を有する化合物からなる吸水性粒子を複合化する工程を含む方法により製造することができる。
 また、本発明の第2の局面は、より高度に陰イオン性多糖類をセルロースと複合化できる方法に関する。すなわち、本願発明者らは、セルロースと陰イオン性多糖類とを混練する際に、吸水性粒子を添加することで、セルロース中に含まれる水分が当該粒子に吸水されて混練時の固形分割合(混練物の乾燥質量の、混練物の質量に対する100分率をいう)を事実上高めることで、混練物の粘性が高い半固形状態で高い混練エネルギーで混練可能になることを見出した。その結果、カルボキシメチルセルロースナトリウム等の保護コロイド性を持つ陰イオン性多糖類をより高度にセルロースと複合化することが可能になり、複合体が持つ耐イオン性が向上しイオン強度が高い飲料中においてもセルロース複合体自体が安定に分散し、かつ懸濁安定性に優れるセルロース複合体を得ることができることを見出した。なお、ここでいう「保護コロイド性」とは、コロイド状のセルロース表面を陰イオン性多糖類が覆って、外部イオンによるセルロース粒子表面の電荷の中和を抑制することを意味する。
 すなわち、本発明は、下記の通りである。
(1) セルロース、化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類、及び化学的架橋構造を有する化合物からなる吸水性粒子を含むセルロース複合体であって、
 純水100mlに炭酸水素ナトリウム0.45gを溶解させた水溶液に、該セルロース複合体を1質量%分散させたときの粘度が10mPa・s以上であるセルロース複合体。
(2) 前記吸水性粒子の飽和吸水量が3ml/g以上である上記(1)のセルロース複合体。
(3) 前記吸水性粒子の含有量が0.5~15質量%である上記(1)又は(2)のセルロース複合体。
(4) 前記化学的架橋構造を有する化合物が、カルボキシメチルセルロースカルシウム、ヒドロキシリン酸架橋デンプン、クロスカルメロースナトリウム、及びアルギン酸カルシウムからなる群から選ばれる上記(1)~(3)のいずれかのセルロース複合体。
(5) 前記化学的架橋構造を有する化合物が、カルボキシメチルセルロースカルシウムである上記(1)~(4)のいずれかのセルロース複合体。
(6) 前記化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類が、カルボキシメチルセルロースナトリウム、及びキサンタンガムからなる群から選ばれる上記(1)~(5)のいずれかのセルロース複合体。
(7) 前記化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類が、カルボキシメチルセルロースナトリウムである上記(1)~(6)のいずれかのセルロース複合体。
(8) 前記セルロース/前記化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類の配合比が、50~99質量部/1~50質量部である上記(1)~(7)のいずれかのセルロース複合体。
(9) 前記セルロース、前記化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類、及び前記化学的架橋構造を有する化合物からなる吸水性粒子を複合化する工程を含む上記(1)~(8)のいずれかのセルロース複合体の製造方法。
(10) セルロース、及び化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類を含むセルロース複合体の製造方法であって、化学的架橋構造を有する化合物からなる吸水性粒子の存在下で、前記セルロースと前記化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類とを複合化する工程を含む製造方法。
(11) 上記(1)~(8)のいずれかのセルロース複合体を含む、食品。
(12) 上記(1)~(8)のいずれかのセルロース複合体を含む、工業製品。
(13) 上記(1)~(8)のいずれかのセルロース複合体を含む、医薬品。
(14) 上記(1)~(8)のいずれかのセルロース複合体を含むコーヒー飲料。
 本発明により、ミネラル、すなわちイオンが高濃度で存在する系においても分散安定性を有し、かつ懸濁安定性に優れるセルロース複合体を提供することができる。
 本発明について、以下具体的に説明する。
 本発明のセルロース複合体は、セルロース、化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類、及び化学的架橋構造を有する化合物からなる吸水性粒子を含むセルロース複合体であって、純水100mlに炭酸水素ナトリウム0.45gを溶解させた水溶液に該セルロース複合体を1質量%分散させたときの粘度が10mPa・s以上である。
<セルロース>
 本発明において、「セルロース」とは、グルコースがβ結合により重合した構造を有するβ-グルカンの一種である。原料としては、木材、竹、麦藁、稲藁、コットン、ラミー、バガス、ケナフ、ビート、ホヤ、バクテリアセルロース等のセルロース繊維質が挙げられる。該セルロース繊維質は、セルロース以外にヘミセルロースやリグニン等の成分も含むことがある。原料としては、これらのうち1種のセルロース繊維質を使用することも、2種以上を混合したものを使用することも可能である。
<セルロースの平均重合度>
 本発明に用いるセルロースとしては結晶セルロースが好ましく、平均重合度が500以下の結晶セルロースが特に好ましい。平均重合度は、「第14改正日本薬局方」(廣川書店発行)の結晶セルロース確認試験(3)に規定される銅エチレンジアミン溶液による還元比粘度法により測定できる。平均重合度が500以下ならば、陰イオン性多糖類との複合化の工程において、セルロース系物質が攪拌、粉砕、摩砕等の物理処理を受けやすくなり、複合化が促進されやすくなるため好ましい。より好ましくは、平均重合度は300以下、さらに好ましくは、平均重合度は250以下である。平均重合度は、小さいほど複合化の制御が容易になるため、下限は特に制限されないが、好ましい範囲は10以上である。
<セルロースの加水分解>
 平均重合度を制御する方法としては、セルロース繊維質の加水分解処理等が挙げられる。加水分解処理によって、セルロース繊維質内部の非晶質セルロースの解重合が進み、平均重合度が小さくなる。また同時に、加水分解処理により、上述の非晶質セルロースに加え、ヘミセルロースや、リグニン等の不純物も、取り除かれるため、セルロース繊維質内部が多孔質化する。それにより、混練工程等で、セルロースと陰イオン性多糖類に機械的せん断力を与える工程において、セルロースが機械処理を受けやすくなり、セルロースが微細化されやすくなる。その結果、セルロースの表面積が高くなり、陰イオン性多糖類との複合化の制御が容易になる。
 加水分解の方法は、特に制限されないが、酸加水分解、熱水分解、スチームエクスプロージョン、マイクロ波分解等が挙げられる。これらの方法は、単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。酸加水分解の方法では、セルロース繊維質を水系媒体に分散させた状態で、プロトン酸、カルボン酸、ルイス酸、ヘテロポリ酸等を適量加え、攪拌させながら加温することにより、容易に平均重合度を制御できる。この際の温度、圧力、時間等の反応条件は、セルロース種、セルロース濃度、酸種、酸濃度により異なるが、目的とする平均重合度が達成されるよう適宜調製されるものである。例えば、2質量%以下の鉱酸水溶液を使用し、100℃以上、加圧下で、10分以上セルロースを処理するという条件が挙げられる。この条件のとき、酸等の触媒成分がセルロース繊維質内部まで浸透し、加水分解が促進され、使用する触媒成分量が少なくなり、その後の精製も容易になる。
<セルロースの粒子形状(長径/短径比(L/D比))>
 本発明のセルロース複合体中のセルロースは、微細な粒子状の形状であることが好ましい。セルロースの粒子形状は、セルロース複合体を1質量%濃度で純水懸濁液とし、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED-7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)で分散させた水分散体を、0.1~0.5質量%に純水で希釈し、マイカ上にキャストし、風乾されたものを高分解能走査型顕微鏡(SEM)、又は原子間力顕微鏡(AFM)で計測された際に得られる粒子像の長径(L)と短径(D)とした場合の比(L/D比)で表され、100個~150個の粒子の平均値として算出される。
 L/Dは、懸濁安定性の点で20未満が好ましく、15以下がより好ましく、10以下がさらに好ましく、5以下が特に好ましく、5未満が格別に好ましく、4以下が最も好ましい。L/Dの下限はその定義より1である。
<化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類>
 本発明における多糖類は、単糖類がα又はβ結合し、主鎖または側鎖を構成する化合物をいう。単糖類としては、グルコース、ガラクトース、マンノース、キシロースなどの糖以外に、フコース、ラムノースなどのデオキシ糖、N-アセチルグルコサミンなどのアミノ糖、チオ糖、グルコン酸、ガラクツロン酸、マンヌロン酸などの糖酸、糖アルコールも含む。単糖類の水酸基は、アセチル基、カルボキシメチル基、スルホン酸基などの官能基により修飾されているものであってもよい。
 水中で陽イオンを遊離させることにより、それ自身が陰イオンとなる多糖類を陰イオン性多糖類と呼ぶ。本発明において陰イオン性多糖類を用いることで、セルロースとの複合化がより促進される。天然の陰イオン性多糖類としては、単糖類としてグルクロン酸を含むジェランガムやキサンタンガム、ガラクツロン酸を含むサイリウムシードガム、グルクロン酸とガラクツロン酸を含むカラヤガム、スルホン酸化されたガラクトースを含むカラギーナンが挙げられる。合成の陰イオン性多糖類としては、単糖類としてカルボキシメチル化されたグルコースを含むカルボキシメチルセルロースが挙げられる。
 ここで、本願発明でいう「化学的架橋構造」について説明する。
 モノマーが結合してなるポリマーにおいて、隣接する1つまたは2つのモノマーと結合しているモノマーを「結合ユニット」と定義する。隣接する3つ以上のモノマーと結合しているモノマーを「分岐ユニット」と定義する。例えば、グルコースが結合してなる多糖類において、隣接する2つのグルコースと1位、及び4位で結合するグルコースは結合ユニットに該当し、隣接する3つのグルコースと1位、4位、及び6位で結合するグルコースは分岐ユニットに該当する。
 結合ユニットのみからなるポリマーの構造を直鎖構造と定義する。例えば、隣接する1つのグルコースと1位又は4位で結合するグルコースからなる端部の結合ユニットと、隣接する2つのグルコースと1位、及び4位で結合するグルコースからなる中間部の結合ユニットとからなるアミロースは、直鎖構造に該当する。
 結合ユニットと分岐ユニットとからなり、分岐ユニット同士が共有結合またはイオン結合によって直接結合していないポリマーの構造を分岐構造と定義する。例えば、隣接する1つのグルコースと1位又は4位で結合するグルコースからなる端部の結合ユニットと、隣接する2つのグルコースと1位、及び4位で結合するグルコースからなる中間部の結合ユニットと、隣接する3つのグルコースと1位、4位、及び6位で結合するグルコースからなる分岐ユニットを有し、分岐ユニット同士が直接共有結合またはイオン結合していないが、一部の分岐ユニットと結合ユニットが結合しているアミロペクチンが、分岐構造に該当する。
 結合ユニットと分岐ユニットとからなり、分岐ユニット同士が共有結合またはイオン結合によって直接結合しているポリマーの構造を架橋構造と定義する。例えば、隣接する1つのカルボキシメチル化グルコースと1位又は4位で結合するカルボキシメチル化グルコースからなる端部の結合ユニットと、隣接する2つのカルボキシメチル化グルコースと1位、及び4位で結合するカルボキシメチル化グルコースからなる中間部の結合ユニットと、隣接する3つのカルボキシメチル化グルコースと1位、4位でグリコシド結合(共有結合)し、3位または6位でイオン結合するカルボキシメチル化グルコースからなる分岐ユニットを有し、分岐ユニット同士が直接カルシウムイオンによりイオン結合したカルボキシメチルセルロースカルシウムが該当する。(下記の各構造参照。)
 従って、本願発明でいう「化学的架橋構造を有さない」とは、共有結合又はイオン結合によって化学的に結合し形成された架橋構造を有さないことをいい、例えば、上記直鎖構造または上記分岐構造に該当する構造をいう。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類としては、以下のものが好適である。
 例えば、サイリウムシードガム、カラヤガム、カラギーナン、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、HMペクチン、LMペクチン、アゾトバクター・ビネランジーガム、キサンタンガム、ジェランガム、カルボキシメチルセルロースナトリウムなどの水溶性の多糖類、が挙げられる。これらの陰イオン性多糖類の中でもカルボキシメチルセルロースナトリウム(以下、「CMC-Na」ともいう。)及びキサンタンガムが好ましい。また、これらの陰イオン性多糖類は2種以上を組み合わせてもよい。
<カルボキシメチルセルロースナトリウム>
 上述の陰イオン性多糖類の中でも、CMC-Naが、特にセルロースと複合化しやすいため好ましい。ここでいうCMC-Naとは、セルロースの水酸基の水素原子の一部または全部が-CHCOO基(カルボキシメチル基)に置換されたアニオンポリマーとNaカチオンからなるもので、D-グルコースがβー1,4結合した直鎖状の化学構造を持つものである。CMC-Naは、例えばパルプ(セルロース)を水酸化ナトリウム溶液で溶かし、モノクロロ酢酸(或いはそのナトリウム塩)でエーテル化する製法によって得られる。CMC-Naは、白色微粉末であり、水に速やかに溶解する。この特性を利用して増粘剤として利用されている。
 特に、置換度と粘度とが下記の特定範囲に調製されたCMC-Naを用いることが、複合化の観点から好ましい。
 置換度とは、CMC-Na中の水酸基(グルコース1単位あたり3つの水酸基を有する)にカルボキシメチル基がエーテル結合した度合いのことであり、グルコース1単位当たり0.6~2.0が好ましい。置換度が前記の範囲であれば、置換度が高いほどセルロースと複合化しやすく、セルロース複合体の貯蔵弾性率が高まり、高塩濃度の水溶液中(例えば10質量%の塩化ナトリウム水溶液)でも高い懸濁安定性を発揮できるため好ましい。より好ましくは、置換度は0.9~1.3である。
 置換度は、以下の方法で測定される。試料(無水物)0.5gを精密にはかり、ろ紙に包んで磁性ルツボ中で灰化する。冷却した後、これを500mLビーカーに移し、水約250mLと、0.05M硫酸35mLを加えて30分間煮沸する。これを冷却し、フェノールフタレイン指示薬を加えて、過剰の酸を0.1M水酸化カリウムで逆滴定して、下記式に従って算出する。
   置換度=(162×A)/(10000-80A)
   A=((af-bf1)/試料無水物(g))-アルカリ度(又は+酸度)
 ここで、
   A:試料1g中のアルカリに消費された0.05Mの硫酸の量(mL)
   a:0.05M硫酸の使用量(mL)
   f:0.05M硫酸の力価
   b:0.1M水酸化カリウムの滴定量(mL)
   f1:0.1M水酸化カリウムの力価
   162:グルコースの分子量
   80:CHCOONa-Hの分子量。
 アルカリ度(又は酸度)の測定法:試料(無水物)1gを300mLフラスコに精密に測りとり、水約200mLを加えて溶かす。これに0.05M硫酸5mLを加え、10分間煮沸した後、冷却し、フェノールフタレイン指示薬を加え、0.1M水酸化カリウムで滴定する(SmL)。同時に空試験を行い(BmL)、下記式に従って算出する。
        アルカリ度=((B-S)×f2)/試料無水物(g)
ここで、f2は、0.1M水酸化カリウムの力価である。(B-S)×f2の値が、負の場合には、酸度とする。
 また、CMC-Naの粘度は、1質量%の純水溶液において、500mPa・s以下が好ましい。ここでいう粘度は、以下の方法で測定される。まず、CMC-Naの粉末を1質量%として、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED-7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)を用いて、純水中に分散し、水溶液を調製する。次に得られた水溶液について、分散3時間後(25℃保存)に、B型粘度計(ローター回転数60rpm)にセットして60秒静置後に、30秒間回転させて測定する。但し、ローターは粘度に応じて適宜変更することができる。
 CMC-Naの粘度が低いほど、セルロースとの複合化が促進されやすい。そのため、CMC-Naの粘度は200mPa・s以下がより好ましく、100mPa・s以下がさらに好ましい。下限は特に設定されるものではないが、好ましい範囲としては1mPa・s以上である。
<吸水性粒子>
 吸水性とは物質が水を保持する性質のことであり、ここでは単位質量あたりの物質が保持できる最大水量のことで飽和吸水量を指標として用いている。飽和吸水量は吸油量JIS K5101に記載の吸油量の測定法に準じ、油の代わりに蒸留水を用いて測定する。終点は全体が一つの塊状になった後に、離水し始める点とする。
 吸水性粒子の飽和吸水量が1gあたり3ml以上であれば、セルロースと陰イオン性多糖類を高い混練エネルギーで混練することが可能になり、結果として耐イオン性が向上し、イオンが高濃度配合された飲料中でも安定して分散し、かつ懸濁安定性に優れる。吸水性粒子の飽和吸水量は、好ましくは4ml/g以上であり、より好ましくは6ml/g以上である。上限は、特に設定されるものではないが、25ml/g以下が好ましい。
 なお、吸水性粒子の飽和吸水量を測定するにあたっては、飽和吸水量測定前の少量の水分を含んだ吸水性粒子の重量と水分量とを測定して、水分を含まない状態の重量に換算しておくものとする。水分量は赤外線水分計を使用した乾燥減量法によって測定するものとする。前処理の乾燥としては、試料1.0gを秤量瓶に入れ、その層の厚みが5mm以下になるように均一に広げたのち、蓋をせずに、105℃の通風乾燥機にて3時間乾燥する。飽和吸水量測定に必要な量を得るため、上記の操作を繰り返す。
 吸水性粒子の大きさは、500μm以下が好ましい。500μm以下であれば吸水性粒子自体が沈降しにくいためである。下限は特に制限はないが混練する際のセルロース複合体中の他の成分との親和性の観点から1μm以上が好ましい。
 本発明では吸水性粒子としては、化学的架橋構造を有する化合物からなる粒子が好ましい。本願発明でいう「化学的架橋構造を有する」とは、共有結合又はイオン結合によって化学的に結合し形成された架橋構造を有することをいう。化学的架橋構造を有する吸水性の素材としては以下のものが好適である。
 例えば、カルボキシメチルセルロースカルシウム、アルギン酸カルシウム、クロスカルメロースナトリウム、メタクリレートジビニルベンゼンカリウム共重合体、架橋ポリビニルピロリドン(PVP)、デンプングリコール酸ナトリウム、アセチル化アジピン酸架橋澱粉、アセチル化リン酸架橋澱粉、ヒドロキシアルキル化リン酸架橋澱粉、リン酸架橋澱粉、リン酸モノエステル化リン酸架橋澱粉等が挙げられる。これらの吸水性の素材の中でもカルボキシメチルセルロースカルシウム(以下、CMC-Ca)、アルギン酸カルシウム等の食品添加物となり得るものが好ましい。 
 上述の吸水性粒子の中でも、セルロース骨格を有するCMC-Caがセルロース複合体中における他の成分との親和性の点から最も好ましい。
<カルボキシメチルセルロースカルシウム>
 ここでいうCMC-Caとは、セルロースの水酸基の水素原子の一部または全部が-CHCOO基で置換されたアニオンポリマーとCaカチオンとからなるもので、D-グルコースがβ-1,4結合した直鎖状の化学構造を持つものである。CMC-Caは、例えば、パルプ(セルロース)を水酸化ナトリウム溶液で溶かし、モノクロロ酢酸(或いはそのナトリウム塩)でエーテル化したのちに硫酸処理して、水に不溶性の遊離酸とし、炭酸カルシウムで中和してカルシウム塩とする製法で得ることができる。
 CMC-Caは白色微粉末であり、水、酸に不溶であり、アルカリに部分溶解する。また、吸水性が非常に高いことが知られており、この特性を利用して錠剤の崩壊剤として利用されている。また、食品工業分野でも成形剤としてビスケット、クッキー等に配合されている。
 特に、置換度が下記特定範囲に調製されたCMC-Caを用いることが、複合化の観点から好ましい。置換度の定義は、前述のCMC-Naと同じであり、0.5~2.0が好ましい。置換度が前記の範囲であれば、置換度が高いほど吸水性が高く、セルロースと陰イオン性多糖類との複合化を促進しやすい。より好ましくは、置換度は0.5~0.7である。
<吸水性粒子の配合比率>
 本発明のセルロース複合体において、吸水性粒子の配合比率は吸水量と混練エネルギーの関係から0.5~15質量%含まれることが好ましい。より好ましくは0.5~10質量%であり、さらに好ましくは0.5~7質量%であり、特に好ましくは0.5~4質量%である。なお、吸水性粒子の配合量は、水分を含まない状態の吸水性粒子の重量に基づくものとする。
<セルロースと陰イオン性多糖類の配合比率>
 本発明のセルロース複合体中のセルロースと陰イオン性多糖類の配合比(セルロース/陰イオン性多糖類)は50~99質量部/1~50質量部であることが好ましい。このセルロースと陰イオン性多糖類の配合比を上記の組成とすることで、複合化が促進され、イオン強度の高い水分散体における懸濁安定性が向上して、機能性食品素材等の水不溶性成分の沈降防止効果を達成することができる。本発明のセルロース複合体中の、セルロースと陰イオン性多糖類の配合比は70~99質量部/1~30質量部がより好ましく、80~99質量部/1~20質量部がさらに好ましく、85~99質量部/1~15質量部が特に好ましい。なお、セルロースと陰イオン性多糖類の配合量は、それぞれ水分を含まない状態の重量に基づく値とする。
<炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度>
 イオンが高濃度配合されている飲料中において、セルロース複合体が分散安定性を有し、かつ懸濁安定効果を発現するためには、純水100mlに炭酸水素ナトリウム0.45gを溶解させ、該セルロース複合体を1質量%含む溶液としたときのセルロース複合体の粘度が10mPa・s以上とすべきである。このときの溶液中のNaHCO(MW=83.98)の濃度は0.05358Mであり、イオン強度は0.16である。粘度は以下の方法によって測定することができる。
 あらかじめ純水100mlに炭酸水素ナトリウム(和光純薬工業(株)製)を0.45g溶解した水溶液中に、セルロース複合体を1質量%(重量と水分量を測定して、水分を含まない状態のセルロース複合体の重量に換算した値に基づく。)を、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED-7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)を用いて分散し、分散液を調製して25℃の環境で静置する。次に、得られた分散液について、静置後1時間経過した時点で、B形粘度計(ローター回転数60rpm)にセットして60秒静置後に、30秒間回転させて粘度を測定する。但し、ローターは、粘度によって適宜変更できる。
 上記粘度の値が高いほどセルロース複合体の懸濁安定性が優れるため、好ましくは10mPa・s以上であり、より好ましくは30mPa・s以上であり、さらに好ましくは70mPa・s以上であり、特に好ましくは100mPa・s以上であり、最も好ましくは110mPa・s以上である。粘度の上限は、懸濁安定化させるべき飲料の飲み口の観点から、500mPa・s以下であることが好ましい。
<セルロース複合体の水中の貯蔵弾性率>
 次に、本発明のセルロース複合体の水分散体の貯蔵弾性率(G’)について説明する。本発明のセルロース複合体は、セルロース複合体を1質量%含むpH6~7のすべての範囲の水分散体において貯蔵弾性率(G’)が0.40Pa以上であることが好ましい。貯蔵弾性率とは、水分散体のレオロジー的な弾性を表現するものであり、セルロースと陰イオン性多糖類との複合化、又はセルロースと陰イオン性多糖類及びその他水溶性ガムとの複合化の程度を表すものである。貯蔵弾性率が高いほど、セルロースと陰イオン性多糖類との複合化、又はセルロースと陰イオン性多糖類及びその他水溶性ガムとの複合化が促進されていることを意味し、セルロース複合体の水分散体におけるネットワーク構造が、剛直であることを意味する。ネットワーク構造が剛直なほど、セルロース複合体の懸濁安定性に優れる。
 本発明において、貯蔵弾性率は、セルロース複合体を純水中に分散させた水分散体(pH6~7)の動的粘弾性測定により得られる値とした。つまり、水分散体に歪みを与えた際の、セルロース複合体ネットワーク構造内部に蓄えられた応力を保持する弾性成分が貯蔵弾性率として表される。
 貯蔵弾性率の測定方法としては、まず、セルロース複合体を、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED-7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)を用いて純水中に分散させ、1.0質量%の水分散体を調製する。得られた水分散体を3日間室温で静置する。この水分散体の応力のひずみ依存性を、粘弾性測定装置(Rheometric Scientific,Inc.製、ARES100FRTN1型、ジオメトリー:Double Wall Couette型、温度:25.0℃一定、角速度:20rad/秒、ひずみ:1→794%の範囲で掃引、水分散体は微細構造を壊さないようスポイトを使用して、ゆっくりと仕込み、5分間静置した後に、Dynamic Strainモードで測定を開始する)により測定する。本発明における貯蔵弾性率は、上述の測定で得られた歪み-応力曲線上の、歪み20%の値のことである。この貯蔵弾性率の値が大きいほど、セルロース複合体が形成する水分散体の構造はより弾性的であり、セルロースと陰イオン性多糖類とが、又はセルロースと陰イオン性多糖類とその他水溶性ガムとが高度に複合化していることを表している。
 セルロース複合体の貯蔵弾性率は、0.5Pa以上が好ましく、1.8Pa以上がより好ましく、3.5Pa以上がさらに好ましく、特に好ましくは4.5Pa以上である。
 貯蔵弾性率の上限は、特に設定されるものではないが、セルロース複合体を含有させて飲料とした場合の飲みやすさを勘案すると、6.0Pa以下である。6.0Pa以下であると、懸濁安定性が充分に得られるセルロース複合体の添加量(飲料により異なるが、例えば、コーヒー、ココア、紅茶等の嗜好飲料、またはCa強化牛乳等の飲料では0.01~1.0質量%)において、飲み口が軽いため好ましい。また、貯蔵弾性率がこの範囲であれば、食感を調節するために、セルロース複合体の添加量を低くする場合(例えば0.5質量%以下)でも、セルロース以外の水不溶成分と凝集等を生じにくい。
<セルロース複合体の炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率>
 次に、本発明のセルロース複合体の炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率(G’)について説明する。本発明のセルロース複合体は、純水100mlに炭酸水素ナトリウム0.45gを溶解させ、該セルロース複合体を1質量%含む水分散体において貯蔵弾性率(G’)が0.40Pa以上であることが好ましい。
 セルロース複合体の炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率の測定方法としては、純水にかえて純水100mlに炭酸水素ナトリウム0.45gを溶解させた水溶液を使用する以外は、前述の貯蔵弾性率の測定方法と同じである。
 前記のとおり、セルロース複合体の炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は、0.4Pa以上が好ましいが、1.0Pa以上がより好ましく、1.7Pa以上がさらに好ましく、特に好ましくは2.1Pa以上である。
<チキソトロピー性>
 次に、本発明におけるセルロース複合体のチキソトロピー性について説明する。チキソトロピーとは、一定の応力で攪拌し続けると構造が壊れ、時間と共に液体の粘度は下がっていくが、応力を取り除くと構造が回復し、時間の経過に伴い元の状態に戻る現象である。チキソトロピーとは、構造が回復するときには構造が壊れた時と異なった挙動(ヒステリシス)を示し、そのヒステリシスの面積が大きいほどチキソトロピーが大きいと言い、食感が良好である等、良好な特性を示す。
 チキソトロピーの測定方法は、まず、セルロース複合体を高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED-7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)を用いて純水中に分散させ、0.5質量%の水分散体を調製する。得られた水分散体を3日間室温で静置する。この水分散体の、ずり速度を上下した時の応力を粘弾性測定装置(Rheometric Scientific,Inc.製、ARES100FRTN1型、ジオメトリー:Double Wall Couette型、温度:25.0℃一定、最終せん断速度::200 s-1、ゾーン時間: 60s、試験前待ち時間: 600s、水分散体は微細構造を壊さないようスポイトを使用して、ゆっくりと仕込む)により測定する。ヒステリシスの面積は、せん断速度(Shear Rate)が0→200[1/s](せん断速度を1ずつ上げ、最終は200(1/s)まで上げる)の時のせん断応力(stress[Pa])から、200→0[1/s](せん断速度を200から1ずつ下げ、最終は0(1/s)まで下げる)のせん断応力(stress[Pa])を求め、ループ面積(Pa/s)は台形則で求めた。
 セルロース複合体のヒステリシスの面積は1500以上が好ましく、3300以上がより好ましく、さらに好ましくは4500以上である。上限は、特に設定されるものではないが、現実的な範囲として10000以下である。
<セルロース複合体のコロイド状セルロース複合体含有量>
 本発明のセルロース複合体は、コロイド状セルロース複合体を50質量%以上含有することが好ましい。ここでいうコロイド状セルロース複合体とは、セルロース複合体を、0.5質量%の濃度で純水懸濁液とし、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED-7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)で分散させ、遠心分離処理(久保田商事(株)製、商品名「6800型遠心分離器」ロータータイプRA-400型、処理条件:遠心力39200m/sで10分間遠心分離処理した上澄みを採取し、さらに、この上澄みについて、116000m/sで45分間遠心分離処理する。)し、該遠心分離処理後の上澄みに残存する固形分(セルロースと、陰イオン性多糖類を含む。)のことをいう。コロイド状セルロース複合体含有量とは、コロイド状セルロース複合体の、セルロース複合体全体に対する質量百分率のことである。コロイド状セルロース複合体は、遠心分離により沈降する粗大粒子と比較して静置状態で保管中に沈降しにくいため、コロイド状セルロース複合体含有量が50質量%以上であると、懸濁安定性が向上する。好ましくは60質量%以上であり、より好ましくは70質量%以上であり、特に好ましくは80質量%以上である。コロイド状セルロース複合体含有量は、多ければ多いほど、懸濁安定性が高いため、その上限は特に制限されないが、好ましい範囲としては、100質量%以下である。
<セルロース複合体の陰イオン性多糖類の広がり -動的光散乱法によるメジアン径->
 本発明のセルロース複合体は、水分散体とした時にセルロース粒子表面から放射状に伸びた陰イオン性多糖類の広がりが大きいという特徴がある。この陰イオン性多糖類の広がりは、上述のコロイド状セルロース複合体における、動的光散乱法により測定されるメジアン径で表され、本発明のセルロース複合体については、このメジアン径は0.85μm以上であることが好ましい。
 この動的光散乱法によるメジアン径は、以下の方法で測定することができる。まず、セルロース複合体を、0.5質量%の濃度で純水懸濁液とし、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED-7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)で分散させ、遠心分離処理(久保田商事(株)製、商品名「6800型遠心分離器」ロータータイプRA-400型、処理条件:遠心力39200m/sで10分間遠心分離処理した上澄みを採取し、さらに、この上澄みについて、116000m/sで45分間遠心分離処理する。)し、遠心分離処理後の上澄みを採取する。なお、該遠心分離処理は、遠心分離により沈降する、懸濁安定性の改善に寄与しない粗大粒子を除去し、懸濁安定性の改善に寄与するコロイド状セルロール粒子を回収するためのものである。次いで、採取した上澄み液を、50mL容量のPP製サンプル管に入れて、超音波洗浄器(アズワン製超音波洗浄器 商品名AUC-1L型)で10分間、超音波処理する。その後、ゼータ電位・粒径測定システム(大塚電子(株)製 商品名「ELSZ-2」(バッチセル))により粒度分布(粒径値に対する散乱強度の度数分布)を測定する。ここでいうメジアン径とは、この度数分布における散乱強度の積算50%に対応する粒径値(μm)のことである。コロイド状セルロース複合体のメジアン径は大きいほど、セルロース複合体の懸濁安定性が優れるため、好ましくは1.5μm以上であり、より好ましくは2.0μm以上であり、さらに好ましくは2.5μm以上である。上限については、特に制限はないが、好ましくは5.0μm以下である。
<セルロース複合体の製造方法>
 次に、本発明のセルロース複合体の製造方法を説明する。本発明のセルロース複合体は、セルロース、陰イオン性多糖類及び吸水性粒子を十分に混合してそれらの成分を複合化することにより得られる。しかしながら、本発明のセルロース複合体は、混練工程において、吸水性粒子の存在下でセルロースと陰イオン性多糖類に機械的せん断力をあたえ、セルロースを微細化させるとともに、セルロース表面に陰イオン性多糖類を複合化させることによって得ることが好ましい。特に、上述した特定の値以上のメジアン径を有するセルロース複合体を得るには、微細化させたセルロースに陰イオン性多糖類を十分に混練して複合させることが必要である。
 また、混練の際に、陰イオン性多糖類以外の水溶性ガムや親水性物質、及び、その他の添加剤などを添加しても良い。上述の処理を経たものは、必要に応じ、乾燥される。本発明のセルロース複合体は、上述の機械的せん断を経た、未乾燥のもの及びその後乾燥されたもの等、いずれの形態でもよい。
 機械的せん断力を与えるには、混練機等を用いて混練する方法を適用することができる。混練機は、ニーダー、エクストルーダー、プラネタリーミキサー、ライカイ機等を用いることができ、連続式でもバッチ式でもよい。混練時の温度は必ずしも特定の範囲に設定する必要はないが、混練の際の複合化反応、摩擦等により発熱する場合にはこれを除熱しながら混練してもよい。これらの機器を単独で使用することも可能であるが、二種以上の機器を組み合わせて用いることも可能である。これらの機器は、種々の用途における粘性要求等により適宜選択すればよい。
 ただし、混練温度は低いほど、陰イオン性多糖類の劣化が抑制され、結果として得られるセルロース複合体の貯蔵弾性率(G’)が高くなるため好ましい。混練温度は、0~100℃が好ましく、90℃以下がより好ましく、70℃以下が特に好ましく、60℃以下がさらに好ましく、50℃以下が最も好ましい。高エネルギー下で上記の混練温度を維持するには、ジャケット冷却、放熱等の徐熱を工夫することも自由である。
 前記のとおり、吸水性粒子を添加することで、混練物中に含まれる水分を吸水し、混練時の固形分を事実上高めることができる。混練時の固形分(混練物の乾燥質量の、混練物の質量に対する100分率)は、20質量%以上とすることが好ましい。混練物の粘性が高い半固形状態で混練することで、混練物が緩い状態にならず、下記に述べる混練エネルギーが混練物に伝わりやすくなり、複合化が促進されるため好ましい。混練時の固形分は、より好ましくは30質量%以上であり、さらに好ましくは40質量%以上であり、特に好ましくは50質量%以上である。上限は特に限定されないが、混練物が水分量の少ない不連続な顆粒状態にならず、充分な混練効果と均一な混練状態が得られることを考慮して、現実的範囲は90質量%以下が好ましい。より好ましくは70質量%以下であり、さらに好ましくは60質量%以下である。さらに、固形分を上記範囲とするために、加水するタイミングとしては、混練工程の前に必要量を加水してもよいし、混練工程の途中で加水してもよいし、両方実施しても良い。
 ここでいう固形分とは、乾燥減量法により得られる固形分のことである。所定の質量の湿潤状態の混練物を乾燥し、蒸発した水分の質量を基に、以下の式で算出される。固形分=(100-(蒸発した水分量(g)/湿潤状態の混練物の質量(g)×100))(質量%)。例えば、混練物2.0gを、直径5mm以下となるよう細かく砕き、それを赤外線水分計(株式会社ケット科学研究所製 FD-240型、105℃で30分加熱)で得られる水分量から上記の式を用いて算出される固形分を用いることができる。
 ここで、混練エネルギーについて説明する。混練エネルギーとは混練物の単位質量当たりの混練機が消費した電力量(Wh/kg)で定義するものである。混練エネルギーは、50Wh/kg以上とすることが好ましい。混練エネルギーが50Wh/kg以上であれば、混練物に与える磨砕性が高く、セルロースと陰イオン性多糖類、又は、セルロース、陰イオン性多糖類、及びその他水溶性ガム等との複合化が促進され、中性のセルロース複合体の懸濁安定性は向上する。より好ましくは80Wh/kg以上であり、さらに好ましくは100Wh/kg以上であり、特に好ましくは200Wh/kg以上であり、一層好ましくは300Wh/kg以上であり、最も好ましくは400Wh/kg以上である。
 混練エネルギーが高い方が、セルロースと陰イオン性多糖類との複合化が促進されると考えられるが、混練エネルギーをあまり高くすると、工業的に過大な設備となること、設備に過大な負荷がかかることから、混練エネルギーの上限は1000Wh/kgとするのが好ましい。
 複合化の程度は、セルロースと、陰イオン性多糖類及びその他の成分との水素結合の割合と考えられる。複合化が進むと、水素結合の割合が高くなり本発明の効果が向上する。また、複合化が進むことで、セルロース複合体に含まれるコロイド状セルロース複合体のメジアン径が大きくなる。
 混練時における原料の投入方法はセルロースと陰イオン性多糖類と吸水性粒子とを同時に投入し複合化させる方法、まずセルロースと吸水性粒子を混練し、セルロースの固形分を事実的に高めた後に陰イオン性多糖類を投入し複合化させる方法が挙げられるが、最も好ましくはセルロースと陰イオン性多糖類とを複合化させた後に、吸水性粒子を投入し、全体の固形分を事実的に高め、さらに複合化を進める方法である。また、上述の方法をそれぞれ多段階で行っても良い。
 本発明のセルロース複合体を得るにあたって、前述の混練工程より得られた混練物を乾燥する場合は、棚段式乾燥、噴霧乾燥、ベルト乾燥、流動床乾燥、凍結乾燥、マイクロウェーブ乾燥等の公知の乾燥方法を用いることができる。混練物を乾燥工程に供する場合には、混練物に水を添加せず、混練工程の固形分濃度を維持して、乾燥工程に供することが好ましい。
 乾燥後のセルロース複合体の含水率は1~20質量%が好ましい。含水率を20質量%以下とすることで、べたつき、腐敗等の問題や運搬・輸送におけるコストの問題が生じにくくなる。より好ましくは15質量%以下、特に好ましくは10質量%以下である。また、1質量%以上とすることで、過剰乾燥のため分散性が悪化することもない。より好ましくは1.5質量%以上である。
 セルロース複合体を市場に流通させる場合、その形状は、粉体の方が取り扱い易いので、乾燥により得られたセルロース複合体を粉砕処理して粉体状にすることが好ましい。但し、乾燥方法として噴霧乾燥を用いた場合は、乾燥と粉末化が同時にできるため、粉砕を行わなくてもよい。乾燥したセルロース複合体を粉砕する場合、カッターミル、ハンマーミル、ピンミル、ジェットミル等の公知の方法を用いることができる。粉砕する程度は、粉砕処理したものが目開き1mmの篩いを全通する程度に粉砕する。より好ましくは、目開き425μmの篩いを全通し、かつ、平均粒度(重量平均粒子径)10~250μmとなるように粉砕することが好ましい。これらの乾燥粉末は、セルロース複合体の微粒子が凝集し、二次凝集体を形成しているものである。この二次凝集体は、水中で攪拌すると崩壊し、上述のセルロース複合体微粒子に分散する。二次凝集体の見かけの重量平均粒子径は、ロータップ式篩振盪機(平工作所製シーブシェーカーA型)、JIS標準篩(Z8801-1987)を用いて、試料10gを10分間篩分することにより得られた粒度分布における累積重量50%粒径のことである。
 乾燥したセルロース複合体を水中で攪拌した際、容易に分散し、セルロースが均一に分散した、なめらかな組織を持つザラツキの無い安定なコロイド分散体が形成される。特に、中性において、セルロースが凝集や分離を起こさず、安定なコロイド分散体を形成するため、安定剤等として優れた機能を奏する。
<用途>
 本発明のセルロース複合体は、種々の食品に使用できる。例を挙げると、コーヒー、紅茶、抹茶、ココア、汁粉、ジュース等の嗜好飲料、生乳、加工乳、乳酸菌飲料、豆乳等の乳性飲料、カルシウム強化飲料等の栄養強化飲料並びに食物繊維含有飲料等を含む各種の飲料類、アイスクリーム、アイスミルク、ソフトクリーム、ミルクシェーキ、シャーベット等の氷菓類、バター、チーズ、ヨーグルト、コーヒーホワイトナー、ホイッピングクリーム、カスタードクリーム、プリン等の乳製品類、マヨネーズ、マーガリン、スプレッド、ショートニング等の油脂加工食品類、各種のスープ、シチュー、ソース、タレ、ドレッシング等の調味料類、練りがらしに代表される各種練りスパイス、ジャム、フラワーペーストに代表される各種フィリング、各種のアン、ゼリーを含むゲル・ペースト状食品類、パン、麺、パスタ、ピザ、各種プレミックスを含むシリアル食品類、キャンディー、クッキー、ビスケット、ホットケーキ、チョコレート、餅等を含む和・洋菓子類、蒲鉾、ハンペン等に代表される水産練り製品、ハム、ソーセージ、ハンバーグ等に代表される畜産製品、クリームコロッケ、中華用アン、グラタン、ギョーザ等の各種の惣菜類、塩辛、カス漬等の珍味類、ペットフード類及び経管流動食類等である。
 本発明のセルロース複合体は、これらの用途において、懸濁安定剤、乳化安定剤、増粘安定剤、泡安定剤、クラウディー剤、組織付与剤、流動性改善剤、保形剤、離水防止剤、生地改質剤、粉末化基剤、食物繊維基剤、油脂代替などの低カロリー化基剤として使用することができる。また、上記の食品がレトルト食品、粉末食品、冷凍食品、電子レンジ用食品等形態又は用時調製の加工手法が異なっていても本発明の効果は発揮される。特に、加熱環境、低pH環境、高塩濃度環境においても機能を発揮する点が、従来のセルロース系の素材と異なる。
 本発明のセルロース複合体を食品に使用する場合、各食品の製造で一般に行われている方法と同様の機器を使用して、主原料の他、必要に応じて、香料、pH調整剤、増粘安定剤、塩類、糖類、油脂類、蛋白類、乳化剤、酸味料、色素等と配合して、混合、混練、撹拌、乳化、加熱等の操作を行えばよい。
 特に、本発明のセルロース複合体は、ミネラルすなわちイオンが高濃度配合された媒体中でも安定に分散し貯蔵弾性率(G’)が高く、懸濁安定性に優れるため、特に、ミネラル分を多く含んだ流動食や飲料の懸濁安定材として好適である。具体的には、イオン強度が0.1以上の流動食や飲料の懸濁安定剤として好ましく、0.2以上の流動食や飲料の懸濁安定剤としてより好ましい。本発明のセルロース複合体が効果を奏する限りにおいて使用するイオン飲料や流動食のイオン強度の上限はないが、例えば1.0が挙げられる。なお、イオン強度0.2以上の飲料の例としては、重曹が添加された飲料、並びに、ココア、紅茶およびコーヒー抽出液等、高濃度のミネラルが含まれるものが挙げられる。
<セルロース複合体の添加方法>
 飲食品に、本発明のセルロース複合体を添加する方法としては、主原料或いは着色料、香料、酸味料、増粘剤等の成分と同時に、本発明のセルロース複合体を水に分散させる方法が挙げられる。
 また、セルロース複合体の乾燥粉末を、水系媒体に分散する場合には、セルロース複合体を一旦、水に分散した後、目的とする食品形態に添加する方が、セルロース複合体の懸濁安定性が向上するため好ましい。セルロース複合体が乾燥粉末の場合、水への分散方法としては、食品等の製造工程で通常使用される各種の分散機・乳化機・磨砕機等の混練機を使用して分散することができる。混練機の具体例としては、プロペラ攪拌機、高速ミキサー、ホモミキサ、カッター等の各種ミキサー、ボールミル、コロイドミル、ビーズミル、ライカイ機等のミル類、高圧ホモジナイザー、ナノマイザー等の高圧ホモジナイザーに代表される分散機・乳化機、プラネタリーミキサー、ニーダー、エクルトルーダー、タービュライザー等に代表される混練機等が使用できる。2種以上の混練機を組み合わせて使用してもかまわない。また、加温しながら行ったほうが分散は容易である。
<飲食品への添加量>
 本発明のセルロース複合体は、例えば、コーヒー、ココア、牛乳等の飲料に添加して使用することができ、特に従来技術のセルロース複合体では懸濁安定性効果を奏しにくかったコーヒー飲料においても好ましく使用することができる。飲食品に対するセルロース複合体の添加量としては、特に制限はないが、0.01質量%以上が好ましい。セルロース複合体の添加量を0.01質量%以上とすることで、分散、懸濁安定性が増し、乳化安定、離水防止の効果が優れる。セルロース複合体の添加量は、より好ましくは0.05質量%以上、さらに好ましくは0.1質量%以上である。セルロース複合体の添加量は、凝集や分離を引き起こすことがないという点、および、飲料の飲みやすさ(のど越し、舌のざらつき)の点から、5質量%以下が好ましい。
<不溶性成分>
 本発明のセルロース複合体は、特に、水不溶性成分を含む中性の飲食品に好適である。水不溶性成分とは、水に溶けない成分のことで、本発明においては、10mmの目開きの篩を通過するものをいう。より好適には、5mmの篩いを通過するものであり、さらに好適には2mmの篩いを通過するものである。水不溶性成分は、中性において不安定となるが、本発明のセルロース複合体を添加することで、優れた懸濁安定性が得られる。
 水不溶性成分としては、食物・飲料中のタンパクや、果実くず、乳酸菌飲料等に含有される乳酸菌、野菜果汁飲料中のパルプ分等、ミルクカルシウム、炭酸カルシウム、ベータグルカン、プロテイン(大豆タンパク、ミルクプロテイン、コラーゲン)、ウコン、レイシ等の水より比重が大きい機能性食品素材等、コエンザイムQ10等のユビデカレノン化合物、ドコサヘキサエン酸、エイコサペンタエン酸、又はそのエステル等のオメガ3化合物、セラミド化合物等の水より比重が軽い機能性食品素材等が挙げられる。
 上記した機能性食品素材は、飲料の一日摂取量と、素材の効果効能にもよるが、飲料に対して、0.01質量%以上添加することが、好ましい。より好ましくは、0.05質量%以上であり、さらに好ましくは0.1質量%以上である。
<天然濃厚流動食>
 本発明のセルロース複合体は、流動食にも好適である。ここでいう流動食とは、一般に天然濃厚流動食と呼ばれるもので、天然食品をベースにミネラルや食物繊維、ビタミン類を追加し、1mlあたり1kcal以上に調整された主に乳児、あるいは成人の重体疾患者向けの流動性のある食物のことである。このような天然濃厚流動食では、高濃度の天然食品をベースに作られているため残渣が発生しやすく、その残渣が沈殿し、その結果流動食がチューブを通過しにくくなるといった問題や、成分中に含まれるミネラルとたんぱく質が流動食の加熱殺菌時に反応して凝集物が発生するという問題が生じやすい。かかる天然濃厚流動食に、本発明のセルロース複合体を添加することで、これらの課題が解消され、安定な天然濃厚流動食が得られ、加熱殺菌時の凝集物の発生を抑えることができる。
<熱中症対策飲料>
 本発明のセルロース複合体は、通常の飲料と比較してミネラルが高濃度配合された熱中症対策飲料にも好適である。厚生労働省は熱中症患者が増加する夏の時期は、100mlあたりナトリウムが40~80mg配合された経口保水液を20~30分毎にカップ1~2杯摂取することが望ましいとしている。上述のナトリウムの配合条件を満たすコーヒー、紅茶、抹茶、ココア、汁粉、ジュース等の嗜好飲料、生乳、加工乳、乳酸菌飲料、豆乳等の乳性飲料はイオン状態で存在するナトリウムと成分中のたんぱく質等が反応し凝集物が発生ししてしまう。また、安定剤を配合し凝集物の発生を防ごうとしても一般的にミネラル分が高濃度になると、安定剤が不安定化し、安定剤自身が沈殿してしまい、その結果たんぱく質等の水不溶成分の沈降が発生する問題が生じていた。しかしながら、かかる飲料に、本発明のセルロース複合体を添加することで、これらの課題が解消された、安定な熱中症対策飲料を得ることができる。
<食品以外の用途>
 本発明のセルロース複合体は、コロイド分散性が著しく向上したものであり、食品以外にも、シロップ剤、液剤、及び軟膏等の医薬品、並びに、化粧水、乳液、洗浄剤等の化粧品、食品用・工業用洗浄剤及び処理剤原料、家庭用(衣料、台所、住居、食器等)洗剤原料、塗料、顔料、セラミックス、水系ラテックス、乳化(重合)用、農薬用、繊維加工用(精錬剤、染色助剤、柔軟剤、撥水剤)、防汚加工剤、コンクリート用混和剤、印刷インキ用、潤滑油用、帯電防止剤、防曇剤、滑剤、分散剤、及び脱墨剤等の工業製品が用途として挙げることができる。その中でも、特に、構成成分が高濃度のイオン状態で存在する組成物において、凝集や分離、離水、沈降を発生させることなく、安定な分散状態を保持することが可能である。また、安定剤としての性能が著しく向上するとともに、その滑らかな舌ざわりとボディ感によりザラツキの問題が解消されるため、上記に記載した以外の幅広い食品用途で使用することも可能である。
 本発明を下記の実施例により説明する。ただし、これらは本発明の範囲を制限するものではない。
 <セルロースの平均重合度測定法>
 セルロースの平均重合度は、「第14改正日本薬局方」(廣川書店発行)の結晶セルロース確認試験(3)に規定される銅エチレンジアミン溶液による還元比粘度法により測定した。
 <カルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC-Na)の粘度>
(1)CMC-Naの粉末を、1質量%として、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED-7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)を用いて純水中に分散し、水溶液を調製した。
(2)得られた水溶液について、分散3時間後(25℃保存)に、B形粘度計(ローター回転数60rpm)にセットして60秒静置後に、30秒間回転させて測定した。但し、ローターは、粘度に応じて最適なものを使用した。
 <カルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC-Na)の置換度>
(1)試料(無水物)0.5gを精密にはかり、ろ紙に包んで磁性ルツボ中で灰化した。
(2)冷却した後、これを500mLビーカーに移し、水約250mLと、0.05M硫酸35mLを加えて30分間煮沸した。これを冷却し、フェノールフタレイン指示薬を加えて、過剰の酸を0.1M水酸化カリウムで逆滴定して、以下の式に従い、置換度を算出した。
    置換度=(162×A)/(10000-80A)
    A=((af-bf1)/試料無水物(g))-アルカリ度(又は+酸度)
 ここで、
   A:試料1g中のアルカリに消費された0.05Mの硫酸の量(mL)
   a:0.05M硫酸の使用量(mL)
   f:0.05M硫酸の力価
   b:0.1M水酸化カリウムの滴定量(mL)
   f1:0.1M水酸化カリウムの力価
   162:グルコースの分子量
   80:CHCOONa-Hの分子量
 アルカリ度(又は酸度)の測定法:試料(無水物)1gを300mLフラスコに精密に測りとり、水約200mLを加えて溶かした。これに0.05M硫酸5mLを加え、10分間煮沸した後、冷却し、フェノールフタレイン指示薬を加え、0.1M水酸化カリウムで滴定した(SmL)。同時に空試験を行い(BmL)、下記式に従い算出した。
        アルカリ度=((B-S)×f)/試料無水物(g)
ここで、fは、0.1M水酸化カリウムの力価である。また、(B-S)×fの値が、負の場合には、酸度とした。
 <吸水性粒子の飽和吸水量>
 飽和吸水量は吸油量JIS K5101に記載の吸油量の測定法に準じ、油の代わりに蒸留水を用いて測定した。終点は全体が一つの塊状になった後に、離水し始める点とした。
 <セルロースの粒子形状(L/D)>
 セルロース複合体を、1質量%濃度で純水懸濁液とし、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED-7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)で分散させた水分散体を、0.1質量%に純水で希釈し、スポイトを使用し、マイカ上に1滴キャストした。エアダスターにて、余剰の水分を吹き飛ばし、風乾し、サンプルを調製した。原子間力顕微鏡(装置Digital Instruments社製 Nano ScopeIV MM、スキャナーEV、測定モードTapping、プローブNCH型シリコン単結晶プローブ)で計測された画像を基に、長径(L)が2μm以下の粒子の形状から、長径(L)と短径(D)を求め、その比(L/D)がセルロース粒子の形状であり、100~150個の粒子の平均値として算出した。
 <セルロース複合体の貯蔵弾性率>
(1)セルロース複合体を、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED-7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)を用いて純水中に分散させ、1.0質量%濃度の純水分散体を調製した。得られた水分散体を3日間室温で静置した。
(2)この水分散体の応力のひずみ依存性を、粘弾性測定装置(Rheometric Scientific,Inc.製、ARES100FRTN1型、ジオメトリー:Double Wall Couette型、ひずみを1→794%の範囲で掃引)により測定した。本発明において、貯蔵弾性率(G’)は、上述の測定で得られた歪み-応力曲線上の、歪み20%の値を用いた。
 <セルロース複合体の炭酸水素ナトリウム水溶液中における貯蔵弾性率>
(1)あらかじめ純水100mlに炭酸水素ナトリウム(和光純薬工業(株)製)を0.45g溶解した水溶液中に、セルロース複合体を1質量%(重量と水分量を測定して、水分を含まない状態のセルロース複合体の重量に換算した値に基づく。)を、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED-7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)を用いて分散させ、1.0質量%の分散体を調製した。得られた水分散体を3日間室温で静置した。
(2)この分散体の応力のひずみ依存性を、粘弾性測定装置(Rheometric Scientific,Inc.製、ARES100FRTN1型、ジオメトリー:Double Wall Couette型、温度:25.0℃一定、角速度:20rad/秒、ひずみ:1→794%の範囲で掃引)により測定した。本発明において、貯蔵弾性率(G’)は、上述の測定で得られた歪み-応力曲線上の、歪み20%の値を用いた。
 <セルロース複合体のコロイド状セルロース複合体含有量>
(1)セルロース複合体を、0.5質量%の濃度で純水懸濁液とし、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED-7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)で分散した。
(2)この分散液を、遠心分離処理(久保田商事(株)製、商品名「6800型遠心分離器」ロータータイプRA-400型、処理条件:遠心力39200m/sで10分間遠心分離処理した上澄みを採取し、さらに、この上澄みについて、116000m/sで45分間遠心分離処理する。)した。
(3)遠心後の上澄みは、ガラス製秤量ビンに導入し、60℃で15時間、その後、105℃で2時間乾燥し、デシケータ内で恒量した後、重量を測定した。また、別途、未遠心の水分散体も同様に乾燥し、重量を測定した。それらの結果から、上澄みに残存するセルロース固形分の質量百分率を以下の式から求めた。コロイド状セルロース複合体含有量の計算式:(未遠心処理50gを遠心分離処理して得た上澄み50gの固形分)/(未遠心処理50g中の固形分)×100
 <コロイド状セルロース複合体の動的光散乱法によるメジアン径>
(1)セルロース複合体を、0.5質量%の濃度で純水懸濁液とし、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED-7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)で分散され、遠心分離(久保田商事(株)製、商品名「6800型遠心分離器」ロータータイプRA-400型、処理条件:遠心力39200m/sで10分間遠心した上澄みを採取し、さらに、この上澄みについて、116000m/sで45分間遠心処理する。)し、遠心後の上澄みを採取した。
(2)この上澄み液を、50mL容量のPP製サンプル管に入れて、超音波洗浄器(アズワン製 超音波洗浄器 商品名AUC-1L型)で10分間、超音波処理した。
(3)その後、ゼータ電位・粒径測定システム(大塚電子(株)製 商品名「ELSZ-2」(バッチセル))により粒度分布(粒径値に対する散乱強度の度数分布)を測定した。ここでいうメジアン径とは、この度数分布における散乱強度の積算50%に対応する粒径値(μm)のことである。
 <チキソトロピー性>
(1)チキソトロピーの測定方法は、まず、セルロース複合体を高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED-7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)を用いて純水中に分散させ、0.5質量%の純水分散体を調製した。得られた水分散体を3日間室温で静置した。
(2)この水分散体の、ずり速度を上下した時の応力を、粘弾性測定装置(Rheometric Scientific,Inc.製、ARES100FRTN1型、ジオメトリー:Double Wall Couette型、温度:25.0℃一定、最終せん断速度::200 s-1、ゾーン時間: 60s、試験前待ち時間: 600s)により測定した。ヒステリシスの面積は、せん断速度(Shear Rate)が0→200[1/s](せん断速度を1ずつ上げ、最終は200(1/s)まで上げる)の時のせん断応力(stress[Pa])から、200→0[1/s](せん断速度を200から1ずつ下げ、最終は0(1/s)まで下げる)のせん断応力(stress[Pa])を求め、ループ面積(Pa/s)は台形則で求めた。
 <炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度>
(1)あらかじめ純水100mlに炭酸水素ナトリウム(和光純薬工業(株)製)を0.45g溶解した水溶液中に、セルロース複合体を1質量%(重量と水分量を測定して、水分を含まない状態のセルロース複合体の重量に換算した値に基づく。)を、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED-7」処理条件:回転数15,000rpm×5分間)を用いて分散させ、1.0質量%の分散体を調製した。
(2)得られた分散体について、分散1時間後(25℃保存)に、B形粘度計(ローター回転数60rpm)にセットして60秒静置後に、30秒間回転させて測定した。但し、ローターは、粘度によって最適なものを使用した。
(実施例1)
 市販溶解用パルプ(DPパルプ)を裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
 次に、ウェットケーキ状のセルロースと、市販CMC-Na(1%溶解液の粘度55mPa・s、エーテル化度1.0~1.3)、市販のCMC-Ca(1gあたりの吸水量6g)を用意し、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)に、セルロース(以下MCC)/CMC-Na/CMC-Caの質量比(重量と水分量を測定して、水分を含まない状態の成分の重量に換算した値に基づく)が84/15.5/0.5となるように投入し、固形分45質量%となるように加水した。
 その後、126rpmで混練し、セルロース複合体Aを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、40Wh/kgであった。混練温度は、熱伝対を用いて混練物の温度が直接測定され、混練を通して20~40℃であった。
 得られたセルロース複合体Aの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は、0.7Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は0.4Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は68質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は1.5μmであり、チキソトロピー性は640であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は10mPa・sであった。結果を表1に示す。
(実施例2)
 市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
 次に、ウェットケーキ状のセルロースと、市販CMC-Na(1%溶解液の粘度55mPa・s、エーテル化度1.0~1.3)、市販のCMC-Ca(1gあたりの吸水量6g)を用意し、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)に、MCC/CMC-Na/CMC-Caの質量比が84/14/2.0となるように投入し、固形分45質量%となるように加水した。
 その後、126rpmで混練し、セルロース複合体Bを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、50Wh/kgであった。混練温度は、熱伝対を用いて混練物の温度が直接測定され、混練を通して20~40℃であった。
 得られたセルロース複合体Bの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は1.7Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は1.0Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は73質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は1.7μmであり、チキソトロピー性は1560であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は30mPa・sであった。結果を表1に示す。
(実施例3)
 市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
 次に、ウェットケーキ状のセルロースと、市販CMC-Na(1%溶解液の粘度55mPa・s、エーテル化度1.0~1.3)、市販のCMC-Ca(1gあたりの吸水量6g)を用意し、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)に、MCC/CMC-Na/CMC-Caの質量比が84/13.5/2.5となるように投入し、固形分45質量%となるように加水した。
 その後、126rpmで混練し、セルロース複合体Cを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、70Wh/kgであった。混練温度は、熱伝対を用いて、混練物の温度が直接測定され、混練を通して20~40℃であった。
 得られたセルロース複合体Cの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は、2.9Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は1.7Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は76質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は1.8μmであり、チキソトロピー性は2660であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は70mPa・sであった。結果を表1に示す。
(実施例4)
 市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
 次に、ウェットケーキ状のセルロースと、市販CMC-Na(1%溶解液の粘度55mPa・s、エーテル化度1.0~1.3)、市販のCMC-Ca(1gあたりの吸水量6g)を用意し、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)に、MCC/CMC-Na/CMC-Caの質量比が84/13/3となるように投入し、固形分45質量%となるように加水した。
 その後、126rpmで混練し、セルロース複合体Dを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、90Wh/kgであった。混練温度は、熱伝対を用いて、混練物の温度が直接測定され、混練を通して20~60℃であった。
 得られたセルロース複合体Dの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は、3.4Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は2.0Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は79質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は2.8μmであり、チキソトロピー性は3120であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は100mPa・sであった。結果を表1に示す。
(実施例5)
 市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
 次に、ウェットケーキ状のセルロースと、市販CMC-Na(1%溶解液の粘度55mPa・s、エーテル化度1.0~1.3)、市販のCMC-Ca(1gあたりの吸水量6g)を用意し、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)に、MCC/CMC-Na/CMC-Caの質量比が84/12/4となるように投入し、固形分45質量%となるように加水した。
 その後、126rpmで混練し、セルロース複合体Eを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、100Wh/kgであった。混練温度は、熱伝対を用いて、混練物の温度が直接測定され、混練を通して20~60℃であった。
 得られたセルロース複合体Eの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は、3.6Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は2.1Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は82質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は2.8μmであり、チキソトロピー性は3300であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は110mPa・sであった。結果を表1に示す。
(実施例6)
 市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
 次に、ウェットケーキ状のセルロースと、市販CMC-Na(1%溶解液の粘度55mPa・s、エーテル化度1.0~1.3)、市販のCMC-Ca(1gあたりの吸水量6g)を用意し、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)に、MCC/CMC-Na/CMC-Caの質量比が84/8/8となるように投入し、固形分45質量%となるように加水した。
 その後、126rpmで混練し、セルロース複合体Fを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、150Wh/kgであった。混練温度は、熱伝対を用いて、混練物の温度が直接測定され、混練を通して40~70℃であった。
 得られたセルロース複合体Fの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は、4.5Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は1.3Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は77質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は3.0μmであり、チキソトロピー性は4130であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は40mPa・sであった。結果を表1に示す。
(実施例7)
 市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
 次に、ウェットケーキ状のセルロースと、市販CMC-Na(1%溶解液の粘度55mPa・s、エーテル化度1.0~1.3)、市販のCMC-Ca(1gあたりの吸水量6g)を用意し、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)に、MCC/CMC-Na/CMC-Caの質量比が84/1/15となるように投入し、固形分45質量%となるように加水した。
 その後、126rpmで混練し、セルロース複合体Gを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、170Wh/kgであった。混練温度は、熱伝対を用いて、混練物の温度が直接測定され、混練を通して40~70℃であった。
 得られたセルロース複合体Gの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は、0.8Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は0.4Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は60質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は1.6μmであり、チキソトロピー性は730であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は12mPa・sであった。結果を表1に示す。
(実施例8)
 市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
 次に、ウェットケーキ状のセルロースと、市販CMC-Na(1%溶解液の粘度55mPa・s、エーテル化度1.0~1.3)、市販のCMC-Ca(1gあたりの吸水量6g)を用意し、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)に、MCC/CMC-Na/CMC-Caの質量比が50/37.5/12.5となるように投入し、固形分45質量%となるように加水した。
 その後、126rpmで混練し、セルロース複合体Hを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、70Wh/kgであった。混練温度は、熱伝対を用いて、混練物の温度が直接測定され、混練を通して20~40℃であった。
 得られたセルロース複合体Hの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は、0.9Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は0.5Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は63質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は1.5μmであり、チキソトロピー性は825であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は50mPa・sであった。結果を表1に示す。
(実施例9)
 市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
 次に、ウェットケーキ状のセルロースと、市販CMC-Na(1%溶解液の粘度55mPa・s、エーテル化度1.0~1.3)、市販のCMC-Ca(1gあたりの吸水量6g)を用意し、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)に、MCC/CMC-Na/CMC-Caの質量比が98/1.5/0.5となるように投入し、固形分45質量%となるように加水した。
 その後、126rpmで混練し、セルロース複合体I得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、120Wh/kgであった。混練温度は、熱伝対を用いて、混練物の温度が直接測定され、混練を通して40~70℃であった。
 得られたセルロース複合体Iの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は、0.7Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は0.4Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は51質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は1.5μmであり、チキソトロピー性は660であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は14mPa・sであった。結果を表1に示す。
(実施例10)
 市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
 次に、ウェットケーキ状のセルロースと、市販CMC-Na(1%溶解液の粘度55mPa・s、エーテル化度1.0~1.3)、市販のヒドロキシリン酸架橋でんぷん(1gあたりの吸水量3g)を用意し、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)に、MCC/CMC-Na/ヒドロキシリン酸架橋でんぷんの質量比が84/12/4となるように投入し、固形分45質量%となるように加水した。
 その後、126rpmで混練し、セルロース複合体Jを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、80Wh/kgであった。混練温度は、熱伝対を用いて、混練物の温度が直接測定され、混練を通して30~50℃であった。
 得られたセルロース複合体Jの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は、3.0Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は1.8Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は80質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は2.6μmであり、チキソトロピー性は2750であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は85mPa・sであった。結果を表1に示す。
(実施例11)
 市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
 次に、ウェットケーキ状のセルロースと、市販CMC-Na(1%溶解液の粘度55mPa・s、エーテル化度1.0~1.3)、市販のクロスカルメロースナトリウム(1gあたりの吸水量6.5g)を用意し、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)に、MCC/CMC-Na/クロスカルメロースナトリウムの質量比が84/12/4となるように投入し、固形分45質量%となるように加水した。
 その後、126rpmで混練し、セルロース複合体Kを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、110Wh/kgであった。混練温度は、熱伝対を用いて、混練物の温度が直接測定され、混練を通して20~70℃であった。
 得られたセルロース複合体Kの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は、3.8Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は2.2Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は80質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は2.8μmであり、チキソトロピー性は3500であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は120mPa・sであった。結果を表1に示す。
(実施例12)
 市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
 次に、ウェットケーキ状のセルロースと、市販CMC-Na(1%溶解液の粘度55mPa・s、エーテル化度1.0~1.3)、市販のアルギン酸カルシウム(1gあたりの吸水量3.2g)を用意し、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)に、MCC/CMC-Na/アルギン酸カルシウムの質量比が84/12/4となるように投入し、固形分45質量%となるように加水した。
 その後、126rpmで混練し、セルロース複合体Lを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、80h/kgであった。混練温度は、熱伝対を用いて、混練物の温度が直接測定され、混練を通して30~60℃であった。
 得られたセルロース複合体Lの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は、3.1Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は1.8Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は76質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は2.3μmであり、チキソトロピー性は2840であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は88mPa・sであった。結果を表1に示す。
(実施例13)
 市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
 次に、ウェットケーキ状のセルロースと、市販CMC-Na(1%溶解液の粘度250mPa・s、エーテル化度1.0~1.3)、市販のCMC-Ca(1gあたりの吸水量6g)を用意し、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)に、MCC/CMC-Na/CMC-Caの質量比が84/12/4となるように投入し、固形分45質量%となるように加水した。
 その後、126rpmで混練し、セルロース複合体Mを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、80Wh/kgであった。混練温度は、熱伝対を用いて、混練物の温度が直接測定され、混練を通して20~40℃であった。
 得られたセルロース複合体Mの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は、2.7Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は1.6Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は79質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は2.5μmであり、チキソトロピー性は2475であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は65mPa・sであった。結果を表1に示す。
(実施例14)
 市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
 次に、ウェットケーキ状のセルロースと、市販CMC-Na(2%溶解液の粘度11mPa・s、エーテル化度0.7~0.8)、市販のCMC-Ca(1gあたりの吸水量6g)を用意し、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)に、MCC/CMC-Na/CMC-Caの質量比が84/12/4となるように投入し、固形分45質量%となるように加水した。
 その後、126rpmで混練し、セルロース複合体Nを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、90Wh/kgであった。混練温度は、熱伝対を用いて、混練物の温度が直接測定され、混練を通して20~60℃であった。
 得られたセルロース複合体Nの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は、3.3Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は1.9Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は77質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は2.6μmであり、チキソトロピー性は3030であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は90mPa・sであった。結果を表1に示す。
(実施例15)
 市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
 次に、ウェットケーキ状のセルロースと、市販キサンタンガム(三栄源エフ・エフ・アイ(株)ビストップD-3000)、市販のCMC-Ca(1gあたりの吸水量6g)を用意し、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)に、MCC/キサンタンガム/CMC-Caの質量比が84/12/4となるように投入し、固形分45質量%となるように加水した。
 その後、126rpmで混練し、セルロース複合体Oを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、60Wh/kgであった。混練温度は、熱伝対を用いて、混練物の温度が直接測定され、混練を通して20~50℃であった。
 得られたセルロース複合体Oの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は、1.5Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は0.9Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は61質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は2.0μmであり、チキソトロピー性は1375であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は50mPa・sであった。結果を表1に示す。
(比較例1)
 実施例と同様の操作で市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
 次に、ウェットケーキ状のセルロースと、CMC-Na(1%溶解液の粘度55mPa・s、エーテル化度1.0~1.3)、市販のCMC-Ca(1gあたりの吸水量6g)を用意し、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)に、MCC/CMC-Na/CMC-Caの質量比が84/15.6/0.4となるように投入し、固形分45質量%となるように加水した。
 その後、126rpmで混練し、セルロース複合体Pを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、30Wh/kgであった。混練温度は、熱伝対を用いて、混練物の温度が直接測定され、混練を通して20~30℃であった。
 得られたセルロース複合体Pの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は、0.5Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は0.3Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は64質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は0.9μmであり、チキソトロピー性は460であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は7mPa・sであった。結果を表1に示す。
(比較例2)
 市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
 次に、ウェットケーキ状のセルロースと、CMC-Na(1%溶解液の粘度55mPa・s、エーテル化度1.0~1.3)と市販のCMC-Ca(1gあたりの吸水量6g)を用意し、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)に、MCC/CMC-Na/CMC-Caの質量比が83/1/16となるように投入し、固形分45質量%となるように加水した。
 その後、126rpmで混練し、セルロース複合体Qを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、190Wh/kgであった。混練温度は、熱伝対を用いて、混練物の温度が直接測定され、混練を通して40~80℃であった。
 得られたセルロース複合体Qの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は、0.6Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は0.3Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は48質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は0.6μmであり、チキソトロピー性は550であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は5mPa・sであった。結果を表1に示す。
(比較例3)
 市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
 次に、ウェットケーキ状のセルロースと、CMC-Na(1%溶解液の粘度55mPa・s、エーテル化度1.0~1.3)と市販のアルギン酸プロピレングリコールエステル(以下PGA)(1gあたりの吸水量3g)を用意し、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)に、MCC/CMC-Na/PGAの質量比が84/12/4となるように投入し、固形分45質量%となるように加水した。
 その後、126rpmで混練し、セルロース複合体Rを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、70Wh/kgであった。混練温度は、熱伝対を用いて、混練物の温度が直接測定され、混練を通して20~40℃であった。
 得られたセルロース複合体Rの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は、1.1Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は0.5Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は79質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は2.1μmであり、チキソトロピー性は1000であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は20mPa・sであった。結果を表1に示す。
(比較例4)
 市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
 次に、ウェットケーキ状のセルロースと、CMC-Na(1%溶解液の粘度55mPa・s、エーテル化度1.0~1.3)と市販のジェランガム(三栄源エフ・エフ・アイ(株)製ネイティブジェランガム ケルコゲルLT-100)(1gあたりの吸水量24g)を用意し、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)に、MCC/CMC-Na/ジェランガムの質量比が84/12/4となるように投入し、固形分45質量%となるように加水した。
 その後、126rpmで混練し、セルロース複合体Sを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、250Wh/kgであった。混練温度は、熱伝対を用いて、混練物の温度が直接測定され、混練を通して50~90℃であった。
 得られたセルロース複合体Sの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は、6.4Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は3.7Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は61質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は1.7μmであり、チキソトロピー性は5900であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は210mPa・sであった。結果を表1に示す。
(比較例5)
 市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
 次に、ウェットケーキ状のセルロースと、CMC-Na(1%溶解液の粘度55mPa・s、エーテル化度1.0~1.3)と市販のCMC-Ca(1gあたりの吸水量6g)を用意し、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)に、MCC/CMC-Na/CMC-Caの質量比が49/38/13となるように投入し、固形分45質量%となるように加水した。
 その後、126rpmで混練し、セルロース複合体Tを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、60Wh/kgであった。混練温度は、熱伝対を用いて、混練物の温度が直接測定され、混練を通して20~40℃であった。
 得られたセルロース複合体Tの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は、0.7Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は0.3Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は62質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は1.2μmであり、チキソトロピー性は710であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は7mPa・sであった。結果を表1に示す。
(比較例6)
 市販DPパルプを裁断後、2.5mol/L塩酸中で105℃、15分間加水分解した後、水洗・濾過を行い、固形分が50質量%のウェットケーキ状のセルロースを作製した(平均重合度は220であった)。
 次に、ウェットケーキ状のセルロースと、CMC-Na(1%溶解液の粘度55mPa・s、エーテル化度1.0~1.3)と市販のCMC-Ca(1gあたりの吸水量6g)を用意し、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)に、MCC/CMC-Na/CMC-Caの質量比が99.5/0.38/0.13となるように投入し、固形分45質量%となるように加水した。
 その後、126rpmで混練し、セルロース複合体Uを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、100Wh/kgであった。混練温度は、熱伝対を用いて、混練物の温度が直接測定され、混練を通して40~80℃であった。
 得られたセルロース複合体Uの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は、0.5Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は0.2Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は45質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は1.3μmであり、チキソトロピー性は460であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は3mPa・sであった。結果を表1に示す。
(比較例7)
 市販KPパルプを使用し、セルロースの加水分解を行い、次に、ウェットケーキ状のセルロース(平均重合度は220)と、A成分として市販CMC-Na(2%溶解液の粘度620mPa・s、エーテル化度1.0~1.3)、B成分として市販CMC-Na(2%溶解液の粘度25mPa・s、エーテル化度1.0~1.3)を用意し、MCC/CMC-Na(A成分+B成分)の質量比が90/10(CMC-Naの構成:A成分/B成分=40/60)となるように投入し、固形分45質量%となるように加水し、実施例1と同様に混練し、セルロース複合体Vを得た。混練エネルギーは、プラネタリーミキサーの混練時間により制御され、実測値は、100Wh/kgであった。混練温度は、ジャケット冷却の調整で行われ、熱伝対を用いて、混練物の温度が直接測定され、混練を通して20~60℃であった。
 得られたセルロース複合体Vの粒子L/Dは1.6であった。貯蔵弾性率(G’)は、2.5Paであり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の貯蔵弾性率は0.1Paであり、コロイド状セルロース複合体含有量は72質量%であり、コロイド状セルロース複合体の動的光散乱メジアン径は1.2μmであり、チキソトロピー性は2300であり、炭酸水素ナトリウム水溶液中の粘度は3mPa・sであった。結果を表1に示す。
<イオン高濃度配合濃厚流動食>
 上記の実施例、比較例により得られたセルロース複合体A~Vを使用し、以下の操作によりイオン高濃度配合濃厚流動食を作製し、評価を行った。
 大豆油を46.0g、乳化剤レシチン3.45g、さらに70℃の温めたイオン交換水を加え1852.29gにした。その後、TKホモミキサ(特殊機化工業製Model MarkII、7000rpm×3分 at60℃)にて混合分散を行い、その後、カゼインNa28.75g、大豆蛋白86.25g、デキストリン299.0gをあらかじめ混合しておいたものを加えプロペラで攪拌(700rpm×20秒)し、その後ミネラル分として炭酸水素ナトリウム8.40g、リン酸水素二カリウム9.22g、炭酸カルシウム6.88g、炭酸マグネシウム4.00g、クエン酸アンモニウム0.15g、乾燥酵母(亜鉛)0.46gとセルロース複合体4.60gを加え全量を2300gとして流動食とした。なお、該流動食の、炭酸水素ナトリウム、リン酸水素二カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、及びクエン酸アンモニウムの合計イオン強度は、0.65と算出された。
 TKホモミキサ(7000rpm×1分 at70℃)にて混合分散した後に、ピストン型ホモジナイザーにて均質化処理(50MPa)行い、250ml耐熱瓶に充填し、イオン高濃度配合濃厚流動食を得た。その後、加熱熱殺菌(121℃、15分)し、水道水で1時間冷却した後、容器を上下に10回軽く振盪した後、40℃の雰囲気にて1ヶ月間静置保存し、目視にて外観を観察した。評価方法は以下の通りであり、得られた結果は表1に示した。
<懸濁安定性:飲食品の外観観察>
 各種飲料(製造法は、以下の実施例、比較例を参照)において、以下の4項目に関し、基準を定め、目視により判定した。
(分離)耐熱ビン入り飲料上部の色が薄い層の体積に基づき、下記の評価基準に従って評価した。
   ◎(優):分離なし、
   ○(良):分離10%未満、
   △(可):分離30%未満、
   ×(不可):分離30%以上
(沈降)耐熱ビン入り飲料底面の堆積物の量に基づき、下記の評価基準に従って評価した。
   ◎(優):沈降なし、
   ○(良):部分的に薄く沈降、
   △(可):一面に薄く沈降、
   ×(不可):全体的に濃く沈降
(凝集)耐熱ビン入り飲料全体において、不均一な部分の量に基づき、下記の評価基準に従って評価した。
   ◎(優):均一、
   ○(良):僅かに一部不均一、
   △(可):一部不均一、
   ×(不可):全体的に不均一
(食感)食感は、以下の評価基準に従って評価した。
   ◎(優):のど越しが軽く、適度なボディがある。
   ○(良):のど越しに、やや糊状感がある。
   △(可):のど越しが重く糊状感がある。
   ×(不可):のど越しがよいが、水くさく感じる。又はのど越しが重く、強い糊状感がある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 <コーヒー飲料>
 上記の実施例5により得られたセルロース複合体E、および、比較例3により得られたセルロース複合体Rを使用し、以下の操作によりコーヒー飲料を作製し、評価を行った。
 コーヒー粉末(キーコーヒー(株)製 商品名「プレミアムブレンド」)250gに、全量1000gになるように60℃の水を加えて浸漬し、常温に戻した後、ネル製のろ布でろ過しコーヒー抽出液を作成した。この抽出液を、糖度計(アタゴ製 商品名「PAL-1」)を用いて、Brixを測定した結果、Brixは4.0であった。
 次に、このコーヒー抽出液64.5質量部に対し、牛乳を13.0質量部、グラニュー糖を5.0質量部、乳化剤(三菱化学フーズ製 商品名「ショ糖脂肪酸エステルP-1670」)を0.03質量部、炭酸水素ナトリウム(和光純薬製 特級グレード)を0.60質量部、セルロース複合体E、Rを、それぞれ0.035質量部(乾燥品換算)を加え、それに純水を加え合計で100質量部のコーヒー飲料とした。なお、水1リットル中に炭酸水素ナトリウム6gを含む水溶液のイオン強度は0.214であるので、該コーヒー飲料が含む炭酸水素ナトリウムのイオン強度は、少なくともそれ以上に相当する。
 該コーヒー飲料を、ステンレス製の2L溶の容器に入れて、80℃で、プロペラで攪拌(300rpm、10分間)した。その後、この分散液を、ピストン型ホモジナイザー(APV製 商品名「マントンゴーリンホモジナイザー」)にて、均質化処理(20MPa)行った。これをUHT加熱殺菌処理(140℃、60秒)し、200mL容のガラス製耐熱ビンに充填し、密栓の上、水道水で1時間冷却した後、容器を上下に10回軽く振盪した後、60℃の雰囲気にて28日間静置保存し、目視にて外観を観察した。評価方法は以下の通りである。
 <懸濁安定性:飲食品の外観観察>
 各コーヒー飲料において、以下の4項目に関し、基準を定め、目視により判定した。
(分離)耐熱ビン入り飲料上部の色が薄い層の体積に基づき、下記評価基準に従って評価した。
   ◎(優):分離なし、
   ○(良):分離10%未満、
   △(可):分離30%未満、
   ×(不可):分離30%以上
(沈降)耐熱ビン入り飲料底面の堆積物の量に基づき、下記評価基準に従って評価した。
   ◎(優):沈降なし、
   ○(良):部分的に薄く沈降、
   △(可):一面に薄く沈降、
   ×(不可):全体的に濃く沈降
(凝集)耐熱ビン入り飲料全体において、不均一な部分の量に基づき、下記評価基準に従って評価した。
   ◎(優):均一、
   ○(良):僅かに一部不均一、
   △(可):一部不均一、
   ×(不可):全体的に不均一
(オイルリング)耐熱ビン入り飲料の上部において、ビンの淵に沿って確認されるリング状オイル固化物の量に基づき、下記評価基準に従って評価した。
   ◎(優):なし、
   ○(良):僅かに一部発生、
   △(可):不完全なリング状に発生、
   ×(不可):完全なリング状に発生。
 上記の結果、実施例5のセルロース複合体Eを配合したコーヒー飲料は、分離が◎、沈降が◎、凝集が◎、オイルリングが◎であったのに対し、比較例3のセルロース複合体Rを配合したコーヒー飲料は、分離が×、沈降が×、凝集が×、オイルリングが×であった。このことから、中和塩を含み、セルロース複合体の添加量が微量に制限される系においても、本願のセルロース複合体は、分散が良好であるため、高い懸濁安定性を呈することが示された。
 本発明のセルロース複合体を、高イオン強度の飲食品に添加することで、成分の分離や凝集、沈降の発生を抑制し、懸濁安定させることができる。また、本発明のセルロース複合体は、懸濁安定性に優れるため、通常のココア、コーヒー、紅茶、牛乳等の成分が配合された飲料に有用である。さらに、これらの飲料に加え、機能性食品素材等の水不溶性成分を含有する飲食品においても優れた懸濁安定性を示すため、有用である。

Claims (14)

  1.  セルロース、化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類、及び化学的架橋構造を有する化合物からなる吸水性粒子を含むセルロース複合体であって、
     純水100mlに炭酸水素ナトリウム0.45gを溶解させた水溶液に、該セルロース複合体を1質量%分散させたときの粘度が10mPa・s以上であるセルロース複合体。
  2.  前記吸水性粒子の飽和吸水量が3ml/g以上である請求項1に記載のセルロース複合体。
  3.  前記吸水性粒子の含有量が0.5~15質量%である請求項1又は2に記載のセルロース複合体。
  4.  前記化学的架橋構造を有する化合物が、カルボキシメチルセルロースカルシウム、ヒドロキシリン酸架橋デンプン、クロスカルメロースナトリウム、及びアルギン酸カルシウムからなる群から選ばれる請求項1~3のいずれか一項に記載のセルロース複合体。
  5.  前記化学的架橋構造を有する化合物が、カルボキシメチルセルロースカルシウムである請求項1~4のいずれか一項に記載のセルロース複合体。
  6.  前記化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類が、カルボキシメチルセルロースナトリウム、及びキサンタンガムからなる群から選ばれる請求項1~5のいずれか一項に記載のセルロース複合体。
  7.  前記化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類が、カルボキシメチルセルロースナトリウムである請求項1~6のいずれか一項に記載のセルロース複合体。
  8.  前記セルロース/前記化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類の配合比が、50~99質量部/1~50質量部である請求項1~7のいずれか一項に記載のセルロース複合体。
  9.  前記セルロース、前記化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類、及び前記化学的架橋構造を有する化合物からなる吸水性粒子を複合化する工程を含む請求項1~8のいずれか一項に記載のセルロース複合体の製造方法。
  10.  セルロース、及び化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類を含むセルロース複合体の製造方法であって、
     化学的架橋構造を有する化合物からなる吸水性粒子の存在下で、前記セルロースと前記化学的架橋構造を有さない陰イオン性多糖類とを複合化する工程を含む、製造方法。
  11.  請求項1~8のいずれか一項に記載のセルロース複合体を含む食品。
  12.  請求項1~8のいずれか一項に記載のセルロース複合体を含む工業製品。
  13.  請求項1~8のいずれか一項に記載のセルロース複合体を含む医薬品。
  14.  請求項1~8のいずれか一項に記載のセルロース複合体を含むコーヒー飲料。
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