(57)【要約】良好な溶解性を有し、吸湿性が殆どなく、見掛け比重が大きいため貯蔵や運搬の際にかさ高くならず、固め見掛け比重とゆるみ見掛け比重の差が少なく、流動性が良好なマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶を提供すること。粉砕、分級後の粒径が２０〜５０メッシュの範囲に入る粒子のゆるみ見掛け比重が０．７５０ｇ／ｃｃを超え、０．８５０ｇ／ｃｃ以下であるマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶。
2003037907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉砕、分級後の粒径が２０〜５０メッシュの範囲に入る粒子のゆるみ見掛け比重が０．７５０ｇ／ｃｃを超え、０．８５０ｇ／ｃｃ以下であるマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶。
【請求項２】
粉砕、分級後の粒径が２０〜５０メッシュの範囲に入る粒子のゆるみ見掛け比重が０．７６０ｇ／ｃｃを超え、０．８４０ｇ／ｃｃ以下である請求項１記載のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶。
【請求項３】
粉砕、分級後の粒径が２０〜５０メッシュの範囲に入る粒子のゆるみ見掛け比重が０．７７０ｇ／ｃｃを超え、０．８３０ｇ／ｃｃ以下である請求項１記載のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶。
【請求項４】
０．５〜２０重量％のソルビトールを含有する請求項１〜３のいずれかに記載のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶。
【請求項５】
ソルビトールがソルビトール結晶である請求項４記載のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶。
【請求項６】
走査型電子顕微鏡により１０００倍の倍率で観察される針状結晶を含有する請求項１〜５のいずれかに記載のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶。
【請求項７】
粉砕、分級後の粒径が２０〜５０メッシュの範囲に入る粒子の吸油率が０．１重量％を超え、７．０重量％未満である請求項１〜６のいずれかに記載のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶。
【請求項８】
粉砕、分級後の粒径が２０〜５０メッシュの範囲に入る粒子の吸油率が０．５重量％を超え、６．５重量％未満である請求項７記載のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶。
【請求項９】
粉砕、分級後の粒径が２０〜５０メッシュの範囲に入る粒子の圧縮率が０〜７％である請求項１〜８のいずれかに記載のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶。
【請求項１０】
ソルビトールが過飽和状態となるように水分量を調整したマルチトール水溶液を混練装置に供給し、混練して可塑性塊を製造し、混練後の可塑性塊を表面温度の降下速度が１０℃／ｍｉｎを超えないように冷却することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶の製造方法。
【請求項１１】
請求項５記載のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶とショ糖とを混合してなるマルチトール結晶混合物。
【請求項１２】
ショ糖がグラニュー糖である請求項１１記載のマルチトール結晶混合物。
【請求項１３】
マルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶とショ糖の混合比が５：９５〜５０：５０である請求項１１または１２記載のマルチトール結晶混合物。
【発明の詳細な説明】
発明の属する技術分野
本発明は、マルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶に関する。
従来の技術
マルチトールは消化管内で消化吸収されにくく、口内細菌によって発酵し難いことから低カロリー食品、ダイエット食品、低齲蝕性食品、糖尿病患者用等に用いられる甘味料として利用されている。しかしながらマルチトールは、その乾燥品が著しく吸湿、潮解し易く、粉末状になり難いため、その取扱いが不便であるという問題点があった。
このような問題を解決するため、マルチトールの結晶化あるいは粉末化のために多くの技術が提案されてきた。具体的には、例えば、特許第３１６６１０２号に記載されるマルチトール含蜜結晶が挙げられる。
該特許には約２０メッシュ品の見掛け比重が０．７２、吸油率が７．５％、約５０メッシュ品の見掛け比重が０．６１、吸油率が１６．５％のマルチトール含蜜結晶が記載され、その具体的製造方法として、連続する複数のゾーンからなる細長い冷却・混練ゾーンを有する押出機および種結晶を利用した製造方法が記載されている。
また、従来のマルチトール含蜜結晶は、原料のマルチトール水溶液中に含まれているソルビトール等のマルチトール以外の糖成分は結晶化されておらず、吸湿性が高くなる等の問題点を有していた。吸湿性を低くするには、原料となるマルチトール水溶液の純度を高くする必要があり、その際、クロマト分離や晶析等の工程を要するため、製造効率が低下することを避けられなかった。
また、上記特許に記載のマルチトール含蜜結晶は比較的大きな見掛け比重を有しているものの充分ではなく、貯蔵や運搬の際に大きな場所や運搬具を必要としていた。
発明が解決しようとする課題
本発明の目的は、従来のマルチトール含蜜結晶が有していた物理的な問題点あるいは製造上の問題点を解消したマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶およびその製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、良好な溶解性を有し、吸湿性が殆どないマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶およびその製造方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、見掛け比重が大きいため、貯蔵や運搬の際にかさ高くならないマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶およびその製造方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、固め見掛け比重とゆるみ見掛け比重の差が少なく、流動性が良好なマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶およびその製造方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、流動性が良く、保管中のケーキングが著しく抑制されたマルチトール結晶混合物を提供することにある。
本発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明らかになろう。
課題を解決するための手段
本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、粉砕、分級後の粒径が２０〜５０メッシュの範囲に入る粒子のゆるみ見掛け比重が０．７５０ｇ／ｃｃを超え、０．８５０ｇ／ｃｃ以下であるマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶により達成される。
以下、本発明について詳述する。
本発明のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶は、粉砕、分級後の粒径が２０〜５０メッシュの範囲に入る粒子のゆるみ見掛け比重が０．７６０ｇ／ｃｃを超え、０．８４０ｇ／ｃｃ以下であるものが好ましく、０．７７０ｇ／ｃｃを超え、０．８３０ｇ／ｃｃ以下であるものがより好ましい。このゆるみ見掛け比重は、パウダテスタＰＴ−Ｎ（ホソカワミクロン（株）製）を用いて測定した値を指す。
そして、上記のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶の中でも、ソルビトールを０．５〜２０重量％含有するものが好ましく、２〜１５重量％含有するものがより好ましい。さらに、その際のソルビトールはソルビトール結晶であることがより好ましい。
また、本発明のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶は、粉砕、分級後の粒径が２０〜５０メッシュの範囲に入る粒子の圧縮率が、好ましくは０〜７％、より好ましくは０〜４％であるものが、特に流動性に優れたものとなる。
上記のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶は、走査型電子顕微鏡で１０００倍の倍率で観察した場合に、針状結晶を確認できるものである。
このように本発明のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶は、ソルビトール等のマルチトール以外の糖成分が結晶化しているため、従来のマルチトール含蜜結晶よりも吸湿性が著しく改善されている。
また、上記のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶の吸油率は、粒径が２０〜５０メッシュの範囲に入るように粉砕、分級した際に０．１重量％を超え、７．０重量％未満であり、好ましくは０．５重量％を超え、６．５重量％未満である。この場合の吸油率は、粒径が２０〜５０メッシュの範囲に入るように粉砕、分級したサンプル１５ｇとひまし油適量を混合し、室温で５分間放置した後、８０メッシュのネットを張った遠沈管を遠心機（１３００Ｇ、１０分間）で遠心し、保持されていない油分を除き、残った油分を含んだサンプルの重量（Ａ）より、次式によって算出した値を指す。
なお、８０メッシュのネットを袋状とし、袋中にてサンプルとひまし油を混合した後、内部に目皿を付した遠沈管に装着してもよい。
吸油量（重量％）＝（Ａ−１５）／１５×１００
次に本発明のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶を製造する場合に好ましい製造条件の一例を示すが、本発明のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶は、これらの製造方法によって限定されるものではない。
本発明のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶を製造する場合の好ましい原料としては、マルチトール含有量（固形分中）が７０〜９５重量％、ソルビトール含有量（固形分中）が２．５〜１５重量％、マルトトリイトールおよびそれ以上の糖アルコール含有量（固形分中）が２．５〜１５重量％の組成を有するものであり、より好ましくはマルチトール含有量（固形分中）が８０〜９３重量％、ソルビトール含有量（固形分中）が３．５〜１０重量％、マルトトリイトールおよびそれ以上の糖アルコール含有量（固形分中）が３．５〜１０重量％の組成を有するものである。
マルチトール水溶液の水分量はソルビトールが過飽和状態となっていればよく、マルチトール水溶液をソルビトールが過飽和状態となるまで濃縮すればよい。濃縮方法は限定されず、減圧濃縮や薄膜濃縮といった一般的な濃縮方法が採用できる。
また、本発明のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶の製造においては、混練・冷却が同時にできるものであれば開放型、密閉型あるいは回分式、連続式の種類を問わずいずれの装置や機械も使用可能であるが、混練・冷却後、排出口から連続的に押し出すことができる連続式の混練装置、あるいは押出機が好ましく用いられる。そのような混練装置としては、例えばエクストルーダー、コンティニアスニーダー、ミクストロン、ニーデックス等が挙げられる。その中でもエクストルーダーがより好ましく用いられる。エクストルーダーとしては、例えばＫＲＣニーダー（（株）栗本鐵工所製）、食品用２軸エクストルーダー（日本製鋼所製）、二軸クッキングエクストルーダー（独Ｗ＆Ｐ社製）等のエクストルーダーが挙げられる。
原料を混練装置に供給する際の温度としては、１００〜１３５℃程度とするのが好ましい。また、可塑性塊を形成させるための冷却部分の温度は、発生する結晶化熱を除去できる温度に調節すればよく、９０℃以下が好ましく、５０℃以下がより好ましい。
原料の供給速度は、使用する混練装置の種類や能力によって異なるが、例えば（株）栗本鐵工所製、ＫＲＣニーダー（２Ｓ）を使用した場合は、２〜３０ｋｇ／ｈｒ程度の速度で供給すればよい。
得られた結晶は、粉砕することにより粉末状とすることや、造粒することで顆粒状にすることができる。粉砕、造粒方法は、特に限定的ではなく、通常の粉砕機、造粒機が用いられる。また、必要であれば得られた粉末や顆粒を通常行われる乾燥方法で乾燥し、あるいはふるい分けしてもよい。乾燥を行う場合の乾燥方法としては、気流乾燥、流動層乾燥、減圧乾燥、棚型乾燥等一般に用いられる乾燥方法が選択できる。
連続式の混練装置からマグマを排出する際、その形状としてヌードル状、リボン状、棒状、板状等の任意の形が選べるが、その後の冷却、粉砕等の工程を考慮に入れるとヌードル状またはリボン状に排出するのが好ましい。その際、排出口に付設する多孔板は、孔径２〜５ｍｍ程度、開孔率１０〜４０％程度のものが好ましく用いられる。
冷却方法は特に制限されず、例えば混練装置から排出されるマグマに直接冷風をあてる方法や室温に放置する方法、金属網製のベルト上で冷風により室温程度まで冷却する方法等が採用できるが、表面温度の降下速度が１０℃／ｍｉｎを超えるような急激な冷却を行うと、針状結晶が発生しにくいため、好ましくない。
本発明のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶は、例えば上記のごとき条件を満たすことにより、乾燥工程を特に必要とせず、取り扱いが容易で、溶解しやすく、吸湿性が殆どない、良質な粉末状あるいは顆粒状のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶を短時間に低コストで得ることができる。
さらに、本発明のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶は、ショ糖を配合することによりマルチトール結晶混合物とすることができる。ショ糖としては特に限定されず、グラニュー糖、上白糖、三温糖等が採用できるが、混合物の流動性やケーキング性の面からグラニュー糖が好ましく採用される。ショ糖の混合割合は、目的によって適宜調製することが可能であり限定されないが、マルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶とショ糖の混合比が５：９５〜５０：５０、好ましくは１０：９０〜３０：７０、より好ましくは１５：８５〜２０：８０程度が味質の面でバランスが良く、利用しやすい。
以下、実施例により本発明のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶をさらに詳述する。
なお、実施例中、「％」は特にことわりのない限り、「重量％」を意味する。
実施例
実施例１
細長い混練・冷却ゾーンを有する連続式ニーダー（栗本鐵工（株）製ＫＲＣニーダーＳ−２、６０ｒｐｍ、ジャケット温度＝７０℃）にマルチトール水溶液（マルチトール＝９０％、ソルビトール５％、マルトトリイトールおよびそれ以上の糖アルコール５％、水分＝１．５％、固形分＝９８．５％、１２８℃）を５ｋｇ／ｈの速度で連続的に供給し、空気を巻き込みながら混練し、気泡を分散させ、継続して混練・冷却したところ、出口の多孔板より、ヌードル状の固化物が排出された。この固化物（表面温度＝約７０℃）を１５℃の冷風により１０分間冷却して表面温度を約３０℃とした後、粉砕して良質のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶を得た。
得られた粉末を粒径が２０〜５０メッシュの範囲に入るように粉砕・分級後、見掛け比重（ゆるみ見掛け比重、固め見掛け比重）、圧縮率、吸油率、ソルビトール結晶の含有量を測定した。結果を表１に示した。
また、得られた粉末のＤＳＣチャートを図１に示した。
ＤＳＣの測定条件は次のとおりである（図３、図５についても同じ）。
サンプル（得られた粉末）：１０ｍｇ
リファレンス：Ａｌ  ｏｐｅｎ  ｐａｎ  １０ｍｇ
温度プログラム：
2003037907.tif 000003
さらに、得られた粉末を電子顕微鏡で観察したところ、針状結晶が確認できた。結果を図２に示す。
実施例２
ヌードル状の固化物が排出されるまでは、実施例１と同様の条件で製造し、排出された固化物を２０℃の冷風で２０分間冷却して表面温度を約３０℃とした後、粉砕して良質のマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶を得た。
得られた粉末を粒径が２０〜５０メッシュの範囲に入るように粉砕・分級後、見掛け比重（ゆるみ見掛け比重、固め見掛け比重）、吸油率、ソルビトール結晶の含有量を測定した。結果を表１に示した。また、得られた粉末のＤＳＣチャートを図３に示した。
さらに、得られた粉末を電子顕微鏡で観察したところ、針状結晶が確認できた。結果を図４に示す。
比較例１
出口の多孔板からヌードル状の固化物が排出されるまでは、実施例１と同様の条件で製造し、排出された固化物を５℃の冷風で２分間冷却して表面温度を約３０℃とした後、粉砕してマルチトール含蜜結晶を得た。
得られた粉末を粒径が２０〜５０メッシュの範囲に入るように粉砕・分級後、見掛け比重（ゆるみ見掛け比重、固め見掛け比重）、吸油率、ソルビトール結晶の含有量を測定した。結果を表１に示した。また、得られた粉末のＤＳＣチャートを図５に示した。
さらに、得られた粉末を電子顕微鏡で観察したが、針状結晶は確認できなかった。結果を図６に示す。
2003037907.tif 000004
なお、実施例および比較例中の下記物性値の測定、および電子顕微鏡観察は次のように行った。
・ゆるみ見掛け比重（ｇ／ｃｃ）
パウダテスタＰＴ−Ｎ（ホソカワミクロン（株）製）を用いて測定した。
・固め見掛け比重（ｇ／ｃｃ）
パウダテスタＰＴ−Ｎ（ホソカワミクロン（株）製）を用い、タッピング回数を１８０回に設定して測定した。
・圧縮率（％）
圧縮率は下記計算式により算出した。
圧縮率（％）＝（固め見掛け比重−ゆるみ見掛け比重）／（固め見掛け比重）  ×１００
・吸油率
粒径が２０〜５０メッシュの範囲に入るように粉砕、分級したサンプル１５ｇとひまし油適量を混合し、室温で５分間放置した後、８０メッシュのネットを張った遠心機（１３００Ｇ、１０分間）で保持されていない油分を除き、残った油分を含んだサンプルの重量（Ａ）より、次式によって算出した。
吸油量（重量％）＝（Ａ−１５）／１５    ×１００
・ソルビトール結晶の含有量（重量％）
各試料を予め常温・真空下で１時間乾燥した後、密封試料容器（Ａｌ製、１５μｌ）に入れ、示差走査熱量計（ＤＳＣ６２００型、セイコーインスツルメンツ社製）により温度範囲３０〜２００℃、昇温速度４℃／ｍｉｎの条件で９０℃付近に現れるピークのエンタルピー（△Ｈ）を測定し、得られたチャートより下記計算式により算出した。
ソルビトール結晶含有量（重量％）＝（９０℃付近のピークの△Ｈ）／（純ソルビトール結晶の△Ｈ）  ×１００
※純ソルビトール結晶の△Ｈ＝２００（Ｊ／ｇ）
・電子顕微鏡観察
試料を６０秒間Ｐｔ−Ｐｂ蒸着したものを、走査型電子顕微鏡（Ｓ−４３００：日立製作所製）により、１ｋＶの電圧下で、１０００倍の倍率で観察した。
発明の効果
以上のとおり、本発明によれば、良好な溶解性を有し、吸湿性が殆どなく、見掛け比重が大きいため貯蔵や運搬の際にかさ高くならず、固め見掛け比重とゆるみ見掛け比重の差が少なく、流動性が良好なマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶が提供される。
【図面の簡単な説明】
図１は、実施例１で得られたマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶粉末のＤＳＣチャートである。
図２は、実施例１で得られたマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶粉末の走査型電子顕微鏡写真である。
図３は、実施例２で得られたマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶粉末のＤＳＣチャートである。
図４は、実施例３で得られたマルチトール以外の糖結晶を含有するマルチトール結晶粉末の走査型電子顕微鏡写真である。
図５は、比較例１で得られたマルチトール含蜜結晶粉末のＤＳＣチャートである。
図６は、比較例１で得られたマルチトール含蜜結晶粉末の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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2003037907.tif 000012
2003037907.tif 000013
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