(57)【要約】  本出願は、制御システムにおいて処理前糖組成特徴及び／又は添加物を表す第１の入力を受け取るステップ；処理後糖生成物目標仕様を表す第２の入力を受け取るステップ；制御システムを用いて、処理前糖に対する添加物の添加に係る少なくとも１つの操作パラメータを判定し、少なくとも１つの判定操作パラメータに基づいて添加物を添加するステップであって、少なくとも１つの判定操作パラメータは、少なくとも：第１の入力と、第２の入力と、少なくとも第１の入力及び第２の入力の少なくとも１つの操作パラメータに対する相関とから判定されるステップ；並びに、処理前糖組成物を添加物の添加により処理して、目標仕様における特徴、又は、処理前糖組成物の特徴よりも目標仕様に近い特徴を有する処理後糖生成物を生成するステップを含む、糖生成物の生成方法、及び、そのシステムに関する。システムは、処理前糖組成物に対する添加物の添加のための少なくとも１つの噴霧システム；処理前糖組成特徴又は添加物特徴及び処理後糖生成物特徴の１つ又は両方を判定するための少なくとも１つのセンサ；並びに、上記のとおり操作されるよう構成された制御システムを含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
糖生成物の生成方法であって：
制御システムにおいて、処理前糖組成特徴又は添加物組成特徴を表す第１の入力を受け取るステップ；
前記制御システムにおいて、処理後糖生成物目標仕様を表す第２の入力を受け取るステップ；
前記制御システムを用いて、処理前糖に対する添加物の添加に係る少なくとも１つの操作パラメータを判定し、前記少なくとも１つの判定操作パラメータに従って前記添加物の添加を操作するステップであって、ここで、前記少なくとも１つの判定操作パラメータは、少なくとも：
前記第１の入力、
前記第２の入力、及び
少なくとも前記第１の入力及び前記第２の入力の前記少なくとも１つの操作パラメータに対する相関
から判定されるステップ；並びに
処理前糖組成物を前記添加物の添加により処理して、前記目標仕様における特徴、又は、前記処理前糖組成物の前記特徴よりも前記目標仕様に近い特徴を有する処理後糖生成物を生成するステップ
を含む方法。
【請求項２】
前記相関は、履歴第１の入力及び対応する履歴出力特徴付けデータ、並びに、関連する操作パラメータのデータベースから導出される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記処理前糖組成物を前記添加物の添加に供する前記ステップの後、前記プロセスは：
対応する出力特徴付けデータを前記処理後糖生成物から入手するステップ；並びに
前記第１の入力、第２の入力及び／又は第３の入力、前記対応する出力特徴付けデータ、及び、前記操作パラメータを含む前記データベースを更新するステップ
をさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記処理前糖組成特徴は処理前スペクトルであり、前記添加物特徴は添加物スペクトルであり、及び、前記処理後糖生成物目標仕様は処理後スペクトルである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
各スペクトルは：色スペクトル、近赤外（ＮＩＲ）スペクトル、及び／又は、ＵＶ−ｖｉｓスペクトルからなる群から選択される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
各スペクトルはＮＩＲスペクトルである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
各スペクトルは：フラボノイドタイプ及び／又は濃度、フェノールタイプ及び／又は濃度、ポリフェノールタイプ及び／又は濃度、タンニンタイプ及び／又は濃度、カラメル化合物タイプ及び／又は濃度、還元糖タイプ及び／又は濃度、水分、ｐｏｌ、又は、粒径からなる群から選択される特性を表す、請求項４〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
各スペクトルはトリシン濃度を表す、請求項４〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記添加物は、噴霧システムにより前記処理前糖に添加される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記操作パラメータは：噴霧時間又は噴霧体積からなる群から選択される操作パラメータを判定するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記添加物は、約５０％ｗ／ｗ以下の炭水化物又は約５％〜約３０％ｗ／ｗの炭水化物である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記処理前糖は精製白糖である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記処理前糖は、５〜４０ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇを含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
処理後糖は低血糖性である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記処理後糖は超低血糖性である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記処理後糖は、少なくとも約８０％ｗ／ｗのスクロース、及び、約４６ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ〜約１００ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ、又は、約３７ｍｇ  ＧＡＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ〜約８０ｍｇ  ＧＡＥポリフェノール／炭水化物１００ｇを含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記処理後糖は、約１５ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ〜約４５ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ、又は、約１２ｍｇ  ＧＡＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ〜約３７ｍｇ  ＧＡＥポリフェノール／炭水化物１００ｇを含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
添加物を処理前糖組成物に添加して処理後糖生成物を生成する少なくとも１つの噴霧システム；
処理前糖組成特徴、添加物特徴及び処理後糖生成物特徴の１つ以上を判定する少なくとも１つのセンサ；
前記少なくとも１つの噴霧システムに対する少なくとも１つの操作パラメータを：
処理前糖組成特徴及び／又は添加物組成特徴、
前記処理後糖生成物の目標仕様、並びに
少なくとも前記処理前糖組成特徴又は添加物特徴及び前記目標仕様の前記少なくとも１つの操作パラメータに対する相関
に基づいて判定するよう構成された制御システム
を備え、
前記制御システムはさらに、前記少なくとも１つの噴霧システムを前記操作パラメータに従って操作するよう構成されている、糖生成物を生成するシステム。
【請求項１９】
前記システムはさらに、履歴処理前糖組成特徴、対応する履歴処理後糖生成物特徴、及び、前記少なくとも１つの噴霧システムからの対応する操作パラメータのデータベースを含み；並びに、ここで、前記相関は、前記データベース中の履歴情報から導出される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのセンサは：
処理前糖組成特徴及び／又は添加物特徴；並びに
処理後糖生成物特徴
を判定するためのものである、請求項１８又は１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記少なくとも１つのセンサは、前記処理前糖組成特徴及び／又は前記添加物特徴、前記処理後糖生成物特徴、並びに、前記操作パラメータを含む前記データベースを更新するよう構成されている、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記システムは、少なくとも２つのセンサを含み、第１のセンサは前記処理前糖組成特徴又は添加物特徴を判定し、及び、第２のセンサは前記処理後糖生成物特徴を判定する、請求項１８〜２１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２３】
前記第１のセンサは前記噴霧システムの上流に位置されており、及び、前記第２のセンサは前記噴霧システムの下流に位置されている、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
請求項１８〜２３のいずれか一項に記載のシステムを含む糖生成設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糖組成物、及び、糖生成物の向上した生成方法に関する。特に、本発明は、低血糖応答（ＧＲ）、低血糖指数（ＧＩ）及び／又は低グリセミック負荷（ＧＬ）を有する糖、並びに、その調製プロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
糖は、未精製のパネラから精製された白糖にわたる多くの異なる形態を呈する。９９．９重量％の白糖への精製によって、実質的にすべてのビタミン類、ミネラル類及び植物化学化合物が除去されて、「栄養素の欠如」が生じてしまう。糖においてビタミン類、ミネラル類及び植物化合物を保持させることで、健康の向上及び血糖指数（ＧＩ）のさらなる低下がもたらされることが実証されている。向上した低ＧＩ及び／又は低ＧＬ糖組成物が必要とされている。
【０００３】
しかしながら、低血糖性の糖は通例、産業における糖を含有する食品の調製においては用いられない。産業において材料として用いられる糖の大部分は、精製された白糖である。この種の糖をより安価に、及び／又は、低吸湿性で生成することが可能であれば、食品産業による低血糖の粗糖の使用は増加する可能性が高い。加えて、異なる特徴の原料からの低血糖性の糖の生成を可能とするため、及び、一次製糖所又は精糖所のいずれかにおける好適な糖の生成を可能とするために、多様な経済的なプロセスが必要とされる。
【０００４】
より低いコスト並びに／又はより高い特定性及び／若しくは再現性をもって生成される低血糖性の糖に対する必要性が存在している。
【０００５】
本明細書におけるいずれかの従来技術への言及は、いずれかの権限の範囲内において共通の一般知識の一部をこの従来技術が形成し、又は、この従来技術が、当業者によって、理解され、関連するものとして考えられ、及び／又は、他の従来技術と組み合わされると合理的に予期可能であることを承認又は示唆するものではない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様においては：
制御システムにおいて、処理前糖組成特徴又は添加物組成特徴を表す第１の入力を受け取るステップ；
制御システムにおいて、処理後糖生成物目標仕様を表す第２の入力を受け取るステップ；
制御システムを用いて、処理前糖に対する添加物の添加に係る少なくとも１つの操作パラメータを判定し、少なくとも１つの判定操作パラメータに従って添加物の添加を操作するステップであって、ここで、少なくとも１つの判定操作パラメータは、少なくとも：
第１の入力、
第２の入力、及び
少なくとも第１の入力及び第２の入力の少なくとも１つの操作パラメータに対する相関
から判定されるステップ；並びに
処理前糖組成物を添加物の添加により処理して、目標仕様における特徴、又は、処理前糖組成物の特徴よりも目標仕様に近い特徴を有する処理後糖生成物を生成するステップを含む、糖生成物の生成方法が提供されている。本発明の第１の態様の一実施形態において、第１の入力は、処理前糖組成特徴を表すものである。或いは、第１の入力は、添加物組成特徴を表すものである。
【０００７】
本発明の第２の態様においては：
制御システムにおいて、処理前糖組成特徴を表す第１の入力を受け取るステップ；
制御システムにおいて、処理後糖生成物目標仕様を表す第２の入力を受け取るステップ；
制御システムにおいて、添加物組成特徴を表す第３の入力を受け取るステップ；
制御システムを用いて、処理前糖に対する添加物の添加に係る少なくとも１つの操作パラメータを判定し、少なくとも１つの判定操作パラメータに従って添加物の添加を操作するステップであって、ここで、少なくとも１つの判定操作パラメータは：
第１の入力、
第２の入力、
第３の入力、及び
第１の入力、第２の入力及び第３の入力から選択される少なくとも２つ以上の入力の少なくとも１つの操作パラメータに対する相関
から選択される入力の２つ以上から判定されるステップ；並びに
処理前糖組成物を添加物の添加により処理して、目標仕様における特徴、又は、処理前糖組成物の特徴よりも目標仕様に近い特徴を有する処理後糖生成物を生成するステップを含む、糖生成物の生成方法が提供されている。
【０００８】
本発明の第２の態様の一実施形態において、少なくとも１つの判定操作パラメータは、すべての３つの入力の少なくとも１つの操作パラメータに対する相関によって、すべての３つの入力から判定される。
【０００９】
本発明の第１、第２及び第４〜第８の態様の実施形態において、この方法はさらに、制御システムにおいて、処理後糖生成物特徴を表す第１出力を受け取るステップを含む。
【００１０】
開示されている本発明の第１〜第８の態様の実施形態において、この方法はスクロース糖を調製するための方法であり、又は、このシステムはスクロース糖を生成するためのシステムである。或いは、又は、加えて、この方法は、サトウキビ若しくはサトウダイコンから調製される糖の仕様を調節するためのものであり、又は、サトウキビ若しくはサトウダイコンから調製される糖の仕様を調節するためのシステムである。
【００１１】
開示されている本発明の第１〜第８の態様の実施形態において、処理前糖組成物は、例えば遠心分離洗浄によって洗浄された糖組成物であるが、添加物の添加による処理に先立つものである。一連の異なる処理前糖組成物を、上記の方法に従って処理することが可能である。処理前糖組成物は、精製糖（すなわち、ポリフェノール含有物を有さない）、未精製糖、粗糖等であることが可能である。多くの例において、処理前糖は、洗浄によって白下から加工された糖である。多くの例において、処理前糖は結晶性である。いくつかの実施形態において、処理前糖は精製された白色の結晶性の糖である。この糖は、精製された蔗糖又は精製された甜菜糖であり得る。他の実施形態において、例えば、処理前は、ポリフェノール含有物が処理前糖中に残留するよう蔗糖白下から部分的にのみ洗浄を行うため、処理前糖はポリフェノール含有物を有するものである。いくつかの実施形態において、処理前糖は、４０ｍｇ未満ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇを含む。或いは、処理前糖は、５〜４０ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ、５〜３０ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ、又は、５〜２０ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇを含む。好ましくは、ポリフェノールは、トリシン、ルテオリン及び／又はアピゲニンを含む。任意選択により、処理後糖が４６〜１００ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇを有する場合、処理前糖は、４０ｍｇ超ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ、例えば４１〜８０、４６〜６０又は４１〜５０ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇを有していることが可能である。従って、処理前糖は、５〜８０又は５〜５０ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇであることが可能である。任意選択により、処理前糖は、結晶性であると共に、糖結晶に混入したポリフェノールを有する。
【００１２】
処理前糖がポリフェノール含有物を含む実施形態において、処理前糖は、任意選択により、糖粒子の外側に約５０％〜９５％のポリフェノール及びスクロース結晶の中に約５％〜５０％のポリフェノールを有する。或いは、約６０％〜８５％のポリフェノールが糖粒子の外側にあると共に、約１５％〜４０％のポリフェノールがスクロース結晶の中にあり、約６５％〜８０％のポリフェノールが糖粒子の外側にあると共に、約２０％〜４５％のポリフェノールがスクロース結晶である。特に、約７０％〜７５％のポリフェノールが糖粒子の外側にあると共に、約２５％〜３０％のポリフェノールがスクロース結晶の中にある。
【００１３】
開示されている本発明の第１〜第８の態様の実施形態において、添加物は液体である。代替的な実施形態において、添加物は固体である。添加物が固体である場合、添加物は粉末又は粒子であり得る。固体添加物は結晶性又はアモルファスであり得る。液体である場合、添加物は懸濁粒子を含み得、及び／又は、エマルジョンであり得る。いくつかの実施形態において、添加物は、ポリフェノール、タンパク質、繊維、難消化性澱粉の１種以上を含む。いくつかの実施形態において、添加物は、シンガポール特許出願公開第１０２０１８００８３７Ｕ号明細書に記載されているアモルファス糖である。代替的な実施形態において、添加物は、液体のサトウキビ汁、又は、ポリフェノール、タンパク質、繊維、難消化性澱粉若しくはこれらの混合物の含有量を任意選択により高めた糖の調製の最中にもたらされる液体の廃液である。好ましい実施形態において、添加物は、炭水化物が約５０％ｗ／ｗ以下である。任意選択により、添加物は、炭水化物が約３０〜約５０％ｗ／ｗである。任意選択により、添加物は、蔗糖又は甜菜糖からもたらされる。或いは、添加物は、炭水化物が３０％未満、又は、炭水化物が約５〜約３０％ｗ／ｗである。任意選択により、添加物は炭水化物を含まない。添加物は、任意選択により、５００〜１０，０００ｍｇ  ＧＡＥ／炭水化物１００ｇ、１，０００〜１０，０００ｍｇ  ＧＡＥ／炭水化物１００ｇ、５，０００〜１０，０００ｍｇ  ＧＡＥ／炭水化物１００ｇである。この種の添加物は、蔗糖廃液から得ることが可能であり、任意選択により、濃縮及び／又は乾燥されていることが可能である。
【００１４】
処理後糖生成物という用語は、処理前糖に添加物を添加した後にもたらされる糖生成物を指す。開示されている本発明の第１〜第８の態様の実施形態において、処理後糖生成物は、スクロース結晶、還元糖及びポリフェノールを含み、ここで、糖粒子は、約０〜０．５ｇ／１００ｇの還元糖、及び、約２０ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ〜約４５ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇを含み、及び、糖粒子は低血糖性であり、すなわち、５５未満のグルコースに基づく血糖指数を有し、及び／又は、１０ｇの処理後糖は１０以下のグリセミック負荷（ＧＬ）を有する。或いは、処理後糖は、スクロース結晶、還元糖及びポリフェノールを含み、ここで、糖粒子は、約０〜０．５ｇ／１００ｇの還元糖及び約２０ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ〜約４５ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇを含み、並びに、ここで、第１の割合のポリフェノールがスクロース結晶の中に混入され、及び、第２の割合のポリフェノールがスクロース結晶の表面上に分布し、及び、糖粒子は５５未満のグルコースに基づく血糖指数を有し、及び／又は、１０ｇの処理後糖は１０以下のグリセミック負荷（ＧＬ）を有する。好ましくは、処理後糖生成物は、食品グレードの品質のものである。好ましくは、ポリフェノールは、トリシン、ルテオリン及び／又はアピゲニンを含む。
【００１５】
開示されている本発明の第１〜第８の態様の実施形態において、処理後糖は、任意選択により少なくとも８０％のスクロースを含む超低血糖性の糖である。好ましくは、超低血糖性の糖は、約６０ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ又は約５０ｍｇ  ＧＡＥポリフェノール／炭水化物１００ｇを含み、及び、任意選択により、少なくとも９０％又は９５重量％のスクロースである。
【００１６】
いくつかの実施形態において、処理後糖は低血糖性であると共に、少なくとも約８０％ｗ／ｗのスクロース、及び、約４６ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ〜約１００ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ又は約３７ｍｇ  ＧＡＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ〜約８０ｍｇ  ＧＡＥポリフェノール／炭水化物１００ｇを含む。処理後糖は、任意選択により、０〜１．５％ｗ／ｗの還元糖、０．５％ｗ／ｗ以下のフルクトース及び１％ｗ／ｗ以下のグルコースである。
【００１７】
いくつかの実施形態において、処理後糖は低血糖性であると共に、約４６ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ〜約１００ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ又は約３７ｍｇ  ＧＡＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ〜約８０ｍｇ  ＧＡＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ、及び、０〜１．５％ｗ／ｗの還元糖を含む。
【００１８】
いくつかの実施形態において、処理後糖は、１０以下、８以下、又は、５以下のＧＬを有する。ある量の食品におけるグリセミック負荷の計算は、以下の詳細な説明において説明されている。任意選択により、処理後糖は、５４以下（すなわち、低血糖性）又は５０以下のグルコースに基づくＧＩを有する。任意選択により、処理後糖は、５４以下のグルコースに基づくＧＩを有し、及び、１０ｇの処理後糖は１０以下のグルコースに基づくＧＬを有する。
【００１９】
いくつかの実施形態において、処理前糖及び処理後糖の一方又は両方は、０．０２％〜０．６％、０．０２〜０．３％  ０．０２％〜０．２％、０．１％〜０．５％、０．１％〜０．４％、０．１〜０．２％、０．２％〜０．３％又は０．３〜０．４％ｗ／ｗの水分含有量を有する。任意選択により、処理後糖は、室温及び４０％の相対湿度において６ヶ月保管した後、又は、代わりに、室温及び４０％の相対湿度において１２ヶ月保管した後に、０．０２％〜１％、０．０２％〜０．８％、０．０２％〜０．６％、０．１％〜０．５％、０．１％〜０．４％又は０．２％〜０．３％ｗ／ｗの水分含有量を有する。
【００２０】
いくつかの実施形態において、処理前糖及び／又は処理後糖は、２０１７年７月に発効のＳｃｈｅｄｕｌｅ  ２０  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ  Ｆｏｏｄ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｃｏｄｅに規定されている化学物質に係る最大残留限界の範囲内に含まれるであろう。任意選択により、糖粒子は、以下の殺有害生物剤／除草剤レベルを満たす：５ｍｇ／ｋｇ未満の２，４−ジクロロフェノキシ酢酸、０．０５ｍｇ／ｋｇ未満のパラコート、０．０５ｍｇ／ｋｇ未満のアメトリン、０．１ｍｇ／ｋｇ未満のアトラジン、０．０２ｍｇ／ｋｇ未満のジウロン、０．１ｍｇ／ｋｇ未満のヘキサジノン、０．０２ｍｇ／ｋｇ未満のテブチウロン、０．０３ｍｇ／ｋｇ未満のグリホサート、これらの組み合わせ又はこれらのすべて。
【００２１】
或いは、処理前糖及び／又は処理後糖は、以下の殺有害生物剤／除草剤レベルに属する：０．００５ｍｇ／ｋｇ未満の２，４−ジクロロフェノキシ酢酸、０．０１ｍｇ／ｋｇ未満のダイコート、０．０１ｍｇ／ｋｇ未満のパラコート、０．０１ｍｇ／ｋｇ未満のアメトリン、０．０１ｍｇ／ｋｇ未満のアトラジン、０．０５ｍｇ／ｋｇ未満のブロマシル、０．０１ｍｇ／ｋｇ未満のジウロン、０．０５ｍｇ／ｋｇ未満のヘキサジノン、０．０１ｍｇ／ｋｇ未満のシマジン、０．０１ｍｇ／ｋｇ未満のテブチウロン、０．０１ｍｇ／ｋｇ未満のグリホサート、これらの組み合わせ又はこれらのすべて。
【００２２】
本発明の第１〜第８の態様において言及されている処理前糖組成特徴、添加物特徴、及び／又は、目標仕様を表す入力は、多様なソースから受け取ることが可能である；例えば、入力は１つ以上のセンサから受け取ることが可能であり、入力は、例えば仕様、センサデータ等などの操作データを保存又はプロセスする遠隔システムといった他のシステムからのデータ転送によって受け取ることが可能であり、入力は、制御システムに入力されるか、又は、制御システムに伴うユーザインターフェース若しくは入力デバイスを介してユーザによって入力され得る。単一の実施形態においてソースの組み合わせが用いられ得る。
【００２３】
本発明の第１〜第８の態様における方法は、処理前糖組成物よりも目標仕様に近い特徴を有する処理後糖生成物の生成を有利に実現する。これは、過去に加工された処理前糖組成物の特徴付け、及び／又は、処理後糖生成物に対して過去に用いられた添加物の特徴付け、及び、プロセス様式に関する履歴情報を含むデータベースの使用を部分的に介して達成される。処理前糖組成物及び／又は添加物の特徴付け、及び、処理後糖組成物の目標仕様に関する情報が制御システムに供給され；制御システムがこの情報を履歴情報と組み合わせて考慮して、理想的には目標仕様を有する糖生成物を生成するための添加物の添加に係る適切な操作ストラテジーを判定する。或いは、この制御システムは、履歴情報から開発アルゴリズムを参照して、理想的には目標仕様を有する糖生成物を生成するための添加物の添加に係る適切な操作ストラテジーを判定することが可能である。それ故、好ましい形態において、相関は、履歴第１の入力、第２の入力及び／又は第３の入力、並びに、対応する履歴出力特徴付けデータ、並びに、関連する操作パラメータのデータベースから導出される。
【００２４】
履歴情報のデータベースを含む実施形態において、処理前糖組成物を添加物の添加に供するステップの後、このプロセスは：対応する出力特徴付けデータを処理後糖生成物から入手するステップ；並びに、第１の入力、対応する出力特徴付けデータ、及び、操作パラメータを含むデータベースを更新するステップをさらに含む。
【００２５】
処理前糖組成物及び添加物の性質における幅広い可能な分散のために、処理後糖生成物特徴においては、目標とする仕様からいくらかの偏差が存在する可能性があることが理解されるであろう。この目的のために、本発明の第１〜第８の態様の各々に係る実施形態において、処理前糖組成物に添加物を添加するステップの後、プロセスは、対応する出力特徴付けデータを処理後糖生成物から入手するステップ、並びに、第１の入力及び／又は第３の入力、対応する出力特徴付けデータ、並びに、プロセスにおいて用いられる操作パラメータを含むデータベースを更新するステップをさらに含む。このように、制御システムは、将来におけるプロセス制御を改善し、及び、処理後糖生成物における目標仕様からの分散を狭めるために発見法を適用することが可能である閉ループ制御システムである。
【００２６】
特徴又は仕様は、糖のいずれかの計測可能な物理化学的特性の観点から定義され得ることが認識されるであろう。例えば、この特性は、粘度；吸湿性；水分レベル；タンニン、カラメル、フラボノイド、モノ−及び／若しくはポリフェノール、及び／若しくは、還元糖などの植物化合物のタイプ及び／若しくは濃度；並びに／又は、導電率であり得る。処理前糖の初期特徴及び／又は出力特徴は、ＩＣＵＭＳＡ等級の判定、導電率の計測、及び／又は、スペクトル分析の実施により入手し得る。同様に、目標仕様は、ＩＣＵＭＳＡ等級、導電率値、及び／又は、スペクトルとして提供され得る。一般に、目標仕様は初期特徴に対応する形態で提供されることが好ましく、例えば、初期特徴がスペクトルとして計測される場合、目標仕様もまた、スペクトルの形態で提供され得る。これにかかわらず、目標仕様は、処理前及び／又は処理後糖生成物及び／又は添加物において計測される特徴とは異なる物理化学的特性、並びに、システム制御パラメータの判定に用いられる仕様ドメインと特徴付けドメインとの間における相関の観点から提供可能である。それ故、１つ以上の実施形態において、データベースは、２つの糖特性（すなわち、第１の入力、第２の入力及び第３の入力から選択される２つの入力）を相関するＲ２値の形態で糖組成物及び生成物に関する情報を含む。３つ以上の入力が相関される代替的な実施形態においては、データベースは、重相関係数の形態で情報を含む。Ｒ２値又は重相関係数によって、制御システムは、これらの糖特性の一方を目標とする添加物の添加に係る少なくとも１つの操作パラメータを、これらの２つの糖特性の他方である処理前糖特徴に基づいて予測又は判定する。一例において、処理前糖組成特徴はＮＩＲスペクトルであり、及び、目標仕様はＩＣＵＭＳＡ値である。この例において、データベースは、ＮＩＲスペクトルデータのＩＣＵＭＳＡ値との相関を含み、次いで、添加物の添加に係る適切な操作パラメータがこの相関を用いて選択される。
【００２７】
他の例において、処理前糖組成特徴は導電率又はＩＣＵＭＳＡであり、及び、目標仕様はさらなる糖特徴（これはいずれかの他の特性であり得る）である。この例において、データベースは、糖の特徴的な値を伴う導電率又はＩＣＵＭＳＡの相関を含み、次いで、遠心分離に係る適切な操作パラメータが、この相関を用いて選択される。処理後糖生成物特徴は導電率又はＩＣＵＭＳＡであり、及び、処理前仕様はさらなる糖特徴であることもまた理解されるであろう。
【００２８】
本発明の第１〜第８の態様の各々に係る実施形態において、処理前糖組成特徴は処理前スペクトルであり、添加物組成特徴は添加物スペクトルであり、及び、処理後糖生成物目標仕様は処理後スペクトルである。これらのスペクトルは、色スペクトル、近赤外（ＮＩＲ）スペクトル、及び／又は、ＵＶ−ｖｉｓスペクトルからなる群から選択されることが好ましい。より好ましくは、スペクトルはＮＩＲスペクトルであり、好ましくは、ＮＩＲ又はマイクロＮＩＲ単位を用いて判定される。ＮＩＲスペクトル（ＮＩＲ又はマイクロＮＩＲ単位由来のものなど）の使用は、例えば処理前糖組成物が高いＩＣＵＭＳＡを有する場合に特に有用である。典型的には、最適な色／ＵＶ−ｖｉｓ計測は、３〜１０，０００ＩＵの範囲に限定されている。処理前糖は、その仕様が本質的に可変であるが、好ましくは、１，０００〜５，０００ＩＵ又は２，５００〜３，０００ＩＵである。しかしながら、ＮＩＲは、一般に白下の場合などのように、ＩＣＵＭＳＡが１０，０００  ＩＣＵＭＳＡ単位（ＩＵ）を超える場合に、正確な計測を可能とする。白下は、本発明に係る処理前糖よりも洗浄前糖である可能性が高い。
【００２９】
各スペクトルは、以下からなる群から選択される特性を表すものであることが好ましい：フラボノイドタイプ及び／又は濃度、フェノールタイプ及び／又は濃度、ポリフェノールタイプ及び／又は濃度、タンニンタイプ及び／又は濃度、カラメル化合物タイプ及び／又は濃度、還元糖タイプ及び／又は濃度、及び水分、ｐｏｌ、粒径、スクロース濃度、還元糖濃度、灰分含有物、及び、粒径。本発明の一形態において、スペクトルは、トリシン濃度を表すＮＩＲスペクトルである。本発明者は、トリシンはＮＩＲにより検出可能であること、及び、トリシンの計測により、ポリフェノールを広く計測するよりも良好でより直接的な計測がもたらされることを見出した。それ故、トリシン濃度を処理前糖組成特徴及び／又は処理後糖生成物目標仕様として用いることで、目標仕様とより厳密に一致するプロファイルを有する糖生成物をもたらす方法に対して、より多くの制御及び特定性が得られる。
【００３０】
本発明の第１〜第８の態様の各々に係る実施形態において、目標仕様は、約０〜約０．５ｇ／１００ｇの還元糖を有する処理後糖と相関されたスペクトルである。より好ましくは、目標仕様は、約０．０５ｇ／１００ｇ〜約０．２５ｇ還元糖である。もっとも好ましくは、目標仕様は、約０．１２ｇ／１００ｇ〜約０．１６ｇ還元糖である。或いは、目標仕様は、約０〜約１．５％ｗ／ｗ還元糖を有する処理後糖と相関されたスペクトルである。
【００３１】
本発明の第１〜第８の態様の各々に係る実施形態において、目標仕様は、約１５ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ〜約４５ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ（又は、約１２ｍｇ  ＧＡＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ〜約３７ｍｇ  ＧＡＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ）を有する処理後糖と相関されたスペクトルである。より好ましくは、目標仕様は、約２０ｍｇ  ＣＥ（又は約１６ｍｇ  ＧＡＥ）ポリフェノール／炭水化物１００ｇ〜約４０ｍｇ  ＣＥ（又は約３３ｍｇ  ＧＡＥ）ポリフェノール／炭水化物１００ｇである。もっとも好ましくは、目標仕様は、約２５ｍｇ  ＣＥ（又は約２０ｍｇ  ＧＡＥ）ポリフェノール／炭水化物１００ｇ〜約３５ｍｇ  ＣＥ（又は約２８ｍｇ  ＧＡＥ）ポリフェノール／炭水化物１００ｇを有する処理後糖と相関される。或いは、目標仕様は、約２０ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ〜約４５ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇを有する処理後糖と相関される。或いは、目標仕様は、約４６ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ〜約１００ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ又は約３７ｍｇ  ＧＡＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ〜約８０ｍｇ  ＧＡＥポリフェノール／炭水化物１００ｇのポリフェノールを有する処理後糖と相関されたスペクトルである。好ましくは、目標仕様は、約６０ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ又は約５０ｍｇ  ＧＡＥポリフェノール／炭水化物１００ｇを有する処理後糖と相関される。
【００３２】
一実施形態において、目標仕様は、０．０２％〜０．６％の水分含有量を有する処理後糖と相関されたスペクトルである。好ましくは、水分含有量は０．１０〜０．２０％である。もっとも好ましくは、水分含有量は０．１３〜０．１７％である。
【００３３】
一実施形態において、目標仕様は約５００〜２０００ＩＵの色である。より好ましくは、目標仕様は約８００〜１８００ＩＵの色である。もっとも好ましくは、目標仕様は約１１５０〜１４５０ＩＵの色である。
【００３４】
一実施形態において、目標は、１００〜３００μＳ／ｃｍの導電率である。
【００３５】
本発明の第１〜第８の態様の実施形態において、処理後糖生成物の特徴は、目標仕様の２０％以内である。好ましくは、特徴は、目標仕様の１８％以内である。より好ましくは、特徴は、目標仕様の１５％以内である。さらにより好ましくは、特徴は、目標仕様の１２％以内である。さらにより好ましくは、特徴は、目標仕様の１０％以内である。もっとも好ましくは、特徴は、目標仕様の５％以内である。
【００３６】
上記に一般的に検討されているとおり、制御システムは、目標仕様と一致する（又は、近い）プロファイルを有する処理後糖生成物をもたらすことを目的として操作ストラテジーを判定する。操作ストラテジーは、添加物の添加に関連するいずれかのパラメータに関するものであることが可能である一方で、添加物は、吹付けにより添加されることが好ましく、操作ストラテジーは：噴霧時間、噴霧される溶液の体積、噴霧力、供給割合及び／又は噴霧ノズル形状、角度、位置及び／又は温度からなる群から選択される１つ以上のパラメータを制御する。好ましいパラメータとしては、噴霧時間及び噴霧溶液の体積が挙げられる。いくつかの場合において、このような制御は、噴霧の操作に関連するパラメータが制御されるように、噴霧デバイスとは異なるデバイスに適用され得、例えば、噴霧デバイスの上流におけるバルブを制御して噴霧速度を決定することが可能であることに留意すべきである。
【００３７】
このようにプロセスを制御することで、公知の糖生成方法を超える多数の利点がもたらされる。従来技術におけるプロセスにおいては、植物化合物は典型的には、蔗糖及び甜菜糖から洗浄されて白糖が生成される。これは、食品における感覚受容性の目的のために一貫性及び均一性を達成すること、また、除草剤残渣及び殺有害生物剤残渣などの不純物を除去することが理由である。さらに、いくつかの従来技術におけるプロセスにおいては、色、ポリフェノール類、植物化合物複合体もまた、不純物としてみなされ、それ故、除去されることが望ましい。白糖を糖蜜又はサトウキビ抽出物で処理して、白糖を植物化合物でコーティングし、これにより、植物化合物にコーティングされた低ＧＩ白糖を得ることが可能である。
【００３８】
本発明の発明者は過去において、低ＧＩ糖（国際公開第２０１８０１８０９０号パンフレットを参照のこと）、及び、再噴霧プロセスが不要であり、低ＧＩ糖を直接調製するための、糖生成に係る遠心分離洗浄プロセスを制御する方法を発明している（複製が参照により援用される、国際公開第２０１８０１８０８９号パンフレットを参照のこと）。このプロセスは精製白糖を生成しなかった。このプロセスは、一次製糖所で実施され、白下から低ＧＩ糖を直接生成するためのものであった。この発明の開発から、本発明者は、一次製糖所ではなく精糖所における低ＧＩ及び／又は低ＧＬ糖の生成に対する市場を見出すと共に、遠心分離洗浄プロセス単独によって好適な低ＧＩ糖を達成するには白下におけるポリフェノールの量が不十分であり、低ＧＩ糖を調製するためにさらなるポリフェノールの添加が必要とされる、一次製糖所における低ＧＩ及び／又は低ＧＬ糖の調製に係る市場を見出した。さらなるポリフェノールの添加は、一次製糖所又は精糖所のいずれかにおいて行われることが可能である。
【００３９】
より一般的には、このような方法により、精糖所及び／又は製糖所においてより一貫した生成物の生成が可能となり得る。代替として、又は、追加として、このような方法では、操業経費のいずれか又は両方の点で生成コストを削減し得る（再噴霧時間及び／又は添加物の使用を低減することにより）。発見法により、制御システムは、多岐にわたる処理前糖組成物入力に対応及び適用するよう、添加物の添加に係る装置の操作パラメータを改善することが可能である。
【００４０】
いくつかの実施形態において、この方法は一次製糖所において実施される。他の実施形態において、この方法は精糖所において実施される。
【００４１】
一実施形態において、この方法はさらに、処理前糖組成特徴を表す第１の入力を制御システムに提供するステップを含む。
【００４２】
一実施形態において、この方法はさらに、処理後糖生成物目標仕様を表す第２の入力を制御システムに提供するステップを含む。
【００４３】
一実施形態において、この方法はさらに、処理後糖生成物目標仕様を表す第３の入力を制御システムに提供するステップを含む。
【００４４】
本発明の第３の態様においては：
添加物を処理前糖組成物に添加して処理後糖生成物を生成する少なくとも１つの噴霧システム；
処理前糖組成特徴、添加物特徴及び処理後糖生成物特徴の１つ以上を判定する少なくとも１つのセンサ；
少なくとも１つの噴霧システムに対する少なくとも１つの操作パラメータを：
処理前糖組成特徴、
添加物組成特徴、及び
処理後糖生成物の目標仕様；並びに
処理前糖組成特徴、添加物組成特徴及び目標仕様の２つ以上に対する少なくとも１つの操作パラメータに関する相関
の２つ以上に基づいて判定するよう構成された制御システム
を備え；
制御システムはさらに、少なくとも１つの噴霧システムを操作パラメータに従って操作するよう構成されている、糖生成物を生成するシステムが提供されている。
【００４５】
本発明の第３の態様の一実施形態において、少なくとも１つの判定操作パラメータは、処理前糖組成特徴、添加物組成特徴及び目標仕様の３つすべての相関により判定される。
【００４６】
本発明の第１〜第８の態様のいずれかの実施形態において、制御システムはさらに、履歴処理前糖組成特徴及び／又は添加物特徴、対応する履歴処理後糖生成物特徴、及び、少なくとも１つの噴霧システムからの対応する操作パラメータのデータベースを含み；並びに、ここで、相関はデータベース中の履歴情報から導出される。
【００４７】
センサを含む本発明の第１〜第８の態様の実施形態において、少なくとも１つのセンサは、処理前糖組成特徴又は添加物特徴、及び、処理後糖生成物特徴を判定するためのものである（すなわち、処理後糖アウトレットは、処理前糖又は添加物入力を感知するために用いられたセンサを介するためである）。代替的な実施形態において、少なくとも１つのセンサは、処理前糖組成特徴、添加物特徴及び処理後糖生成物特徴を判定するためのものである（すなわち、処理後糖アウトレットは、処理前糖及び添加物入力を感知するために用いられたセンサを介するためである）。好ましくは、ここで、システムはさらにデータベースを含み、少なくとも１つのセンサは、処理前糖組成特徴及び／又は添加物特徴、処理後糖生成物特徴、並びに、操作パラメータを含むデータベースを更新するよう構成されている。第１、第２及び第４〜第８の実施形態において、第１の入力〜第３の入力は、上記及び以下に記載されているとおり、センサによって受け取られることが可能である。
【００４８】
センサを含む本発明の第１〜第８の態様の実施形態において、制御システムは、少なくとも２つのセンサを含み、第１のセンサは処理前糖組成特徴及び／又は添加物特徴を判定し、並びに、第２のセンサは処理後糖生成物特徴を判定する。好ましくは、ここで、センサは添加物特徴を判定し、第１のセンサは、ノズルへのインレットに隣接する位置など噴霧システムの上流に位置しており；及び、第２のセンサは、糖を乾燥させた後などに、中で糖に噴霧を行うコンテナのアウトレットに隣接する位置など、噴霧システムの下流に位置している。
【００４９】
本発明の第４の態様においては：
制御システムにおいて、洗浄前糖組成特徴又は添加物組成特徴を表す第１の入力を受け取るステップ；
制御システムにおいて、処理後糖生成物目標仕様を表す第２の入力を受け取るステップ；
制御システムを用いて、処理前糖に対する添加物の添加に係る少なくとも１つの操作パラメータを判定し、少なくとも１つの判定操作パラメータに従って添加物の添加を操作するステップであって、ここで、少なくとも１つの判定操作パラメータは、少なくとも：
第１の入力、
第２の入力、及び
少なくとも第１の入力及び第２の入力の少なくとも１つの操作パラメータに対する相関
から判定されるステップ；並びに
洗浄前糖組成物を、洗浄により、次いで、添加物の添加により処理して、目標仕様における特徴、又は、洗浄前糖組成物の特徴よりも目標仕様に近い特徴を有する処理後糖生成物を生成するステップを含む、糖生成物の生成方法が提供されている。本発明の第４の態様の一実施形態において、第１の入力は洗浄前糖組成特徴を表す。或いは、第１の入力は添加物組成特徴を表す。
【００５０】
本発明の第５の態様においては：
制御システムにおいて、洗浄前糖組成特徴を表す第１の入力を受け取るステップ；
制御システムにおいて、処理後糖生成物目標仕様を表す第２の入力を受け取るステップ；
制御システムにおいて、添加物組成特徴を表す第３の入力を受け取るステップ；
制御システムを用いて、処理前糖に対する添加物の添加に係る少なくとも１つの操作パラメータを判定し、少なくとも１つの判定操作パラメータに従って添加物の添加を操作するステップであって、ここで、少なくとも１つの判定操作パラメータは：
第１の入力、
第２の入力、
第３の入力、及び
第１の入力、第２の入力及び第３の入力から選択される少なくとも２つ以上の入力の少なくとも１つの操作パラメータに対する相関
から選択される入力の２つ以上から判定されるステップ；並びに
洗浄前糖組成物を、洗浄により、次いで、添加物の添加により処理して、目標仕様における特徴、又は、洗浄前糖組成物の特徴よりも目標仕様に近い特徴を有する処理後糖生成物を生成するステップを含む、糖生成物の生成方法が提供されている。
【００５１】
本発明の第５の態様の一実施形態において、少なくとも１つの判定操作パラメータは、すべての３つの入力の少なくとも１つの操作パラメータに対する相関によって、すべての３つの入力から判定される。
【００５２】
本発明の第４及び第５の態様の実施形態において、洗浄前糖組成物は、所望の還元糖（例えば、０．１８％ｗ／ｗ超の還元糖）、ポリフェノール、除草剤又は殺有害生物剤、及び／又は、他の不純物を含む、白下又は一次ミル糖である。
【００５３】
本発明の第６の態様においては：
制御システムにおいて、洗浄前糖組成特徴又は添加物組成特徴を表す第１の入力を受け取るステップ；
制御システムにおいて、処理後糖生成物目標仕様を表す第２の入力を受け取るステップ；
制御システムを用いて、遠心分離器における洗浄前糖の洗浄に係る少なくとも１つの洗浄操作パラメータ、及び、処理前糖に対する添加物の添加に係る少なくとも１つの添加物操作パラメータを判定し、並びに、少なくとも１つの判定洗浄操作パラメータに従って遠心分離器における糖の洗浄を操作するステップ、及び、少なくとも１つの判定添加物操作パラメータに従って添加物の添加を操作するステップであって、ここで、少なくとも１つの判定洗浄操作パラメータ及び少なくとも１つの判定添加物操作パラメータの両方は、少なくとも：
第１の入力、
第２の入力、及び
少なくとも第１の入力及び第２の入力の少なくとも１つの洗浄操作パラメータ及び少なくとも１つの添加物操作パラメータに対する相関
から判定されるステップ；並びに
洗浄前糖組成物を、洗浄により、次いで、添加物の添加により処理して、目標仕様における特徴、又は、洗浄前糖組成物の特徴よりも目標仕様に近い特徴を有する処理後糖生成物を生成するステップを含む、糖生成物の生成方法が提供されている。一実施形態において、第１の入力は洗浄前糖組成特徴を表す。或いは、第１の入力は添加物組成特徴を表す。
【００５４】
本発明の第７の態様においては：
制御システムにおいて、洗浄前糖組成特徴を表す第１の入力を受け取るステップ；
制御システムにおいて、処理後糖生成物目標仕様を表す第２の入力を受け取るステップ；
制御システムにおいて、添加物組成特徴を表す第３の入力を受け取るステップ；
制御システムを用いて、遠心分離器における洗浄前糖の洗浄に係る少なくとも１つの洗浄操作パラメータ、及び、処理前糖に対する添加物の添加に係る少なくとも１つの添加物操作パラメータを判定し、並びに、少なくとも１つの判定洗浄操作パラメータに従って遠心分離器における糖の洗浄を操作するステップ、及び、少なくとも１つの判定添加物操作パラメータに従って添加物の添加を操作するステップであって、ここで、少なくとも１つの判定洗浄操作パラメータ及び少なくとも１つの判定添加物操作パラメータの両方は、少なくとも：
第１の入力、
第２の入力、
第３の入力、及び
少なくとも第１の入力、第２の入力及び第３の入力の少なくとも１つの洗浄操作パラメータ及び少なくとも１つの添加物操作パラメータに対する相関
から判定されるステップ；並びに
洗浄前糖組成物を、洗浄により、次いで、添加物の添加により処理して、目標仕様における特徴、又は、洗浄前糖組成物の特徴よりも目標仕様に近い特徴を有する処理後糖生成物を生成するステップを含む、糖生成物の生成方法が提供されている。任意選択により、第１の入力は洗浄前糖組成特徴を表す。或いは、第１の入力は添加物組成特徴を表す。
【００５５】
洗浄前糖は任意選択により白下である。或いは、洗浄前糖は既に洗浄されているが、最終糖生成物を調製するための添加物の添加に先だって、さらなる洗浄に供されることとなる。
【００５６】
本発明はまた、国際特許出願第ＰＣＴ／ＡＵ２０１７／０５０７８１号パンフレットに記載の制御された遠心分離洗浄プロセスの使用、これに続く、本明細書に記載の添加物の制御された添加を提供する。例えば、第８の態様において、本発明は：
制御システムにおいて、洗浄前糖組成特徴を表すα入力を受け取るステップ；
制御システムにおいて、処理前糖生成物目標仕様を表すβ入力を受け取るステップ；
制御システムを用いて、遠心分離に係る少なくとも１つの操作パラメータを判定し、少なくとも１つの判定操作パラメータに従って遠心分離器を操作するステップであって、ここで、少なくとも１つの判定操作パラメータは、少なくとも：
α入力、
β入力、及び
少なくともα入力及びβ入力の少なくとも１つの操作パラメータに対する相関
から判定されるステップ；並びに
洗浄前糖組成物を遠心分離器において処理して、目標仕様における特徴、又は、洗浄前糖組成物の特徴よりも目標仕様に近い特徴を有する処理前糖生成物を生成するステップ；
制御システムにおいて、処理前糖組成特徴又は添加物組成特徴を表す第１の入力を受け取るステップ；
制御システムにおいて、処理後糖生成物目標仕様を表す第２の入力を受け取るステップ；
制御システムを用いて、処理前糖に対する添加物の添加に係る少なくとも１つの操作パラメータを判定し、少なくとも１つの判定操作パラメータに従って添加物の添加を操作するステップであって、ここで、少なくとも１つの判定操作パラメータは、少なくとも：
第１の入力、
第２の入力、及び
少なくとも第１の入力及び第２の入力の少なくとも１つの操作パラメータに対する相関
から判定されるステップ；並びに
処理前糖組成物を添加物の添加により処理して、目標仕様における特徴、又は、処理前糖組成物の特徴よりも目標仕様に近い特徴を有する処理後糖生成物を生成するステップを含む、糖生成物の生成方法を提供する。任意選択により、第１の入力は処理前糖組成特徴を表す。或いは、第１の入力は添加物組成特徴を表す。
【００５７】
本明細書において他に記載されているとおり、このプロセスは、第１の入力、第２の入力及び第３の入力が用いられて、添加物の添加に係る少なくとも１つの操作パラメータが判定されるよう調節することが可能である。
【００５８】
一実施形態においては、添加物を処理前糖組成物に添加するステップの後に、プロセスはさらに、対応する出力特徴付けデータを処理後糖生成物から入手するステップ、並びに、第１の入力及び／又は第３の入力、対応する出力特徴付けデータ並びにプロセスにおいて用いられる操作パラメータを含むデータベースを更新するステップを含む。さらなる実施形態においては、洗浄前糖組成物を遠心分離処理プロセスに供するステップの後に、プロセスはさらに、対応する出力特徴付けデータを処理前糖生成物から入手するステップ、並びに、α入力、対応する出力特徴付けデータ並びにプロセスにおいて用いられる操作パラメータを含むデータベースを更新するステップを含む。さらなる実施形態においては、出力特徴付けデータが受け取られ、遠心分離処理プロセス及び添加物の添加の両方の後に、データベースの更新に用いられる。
【００５９】
好ましい形態において、本明細書に記載の方法及びシステムは、「Ｓｕｇａｒ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ」の名称で同じ出願人によって出願された国際特許出願第ＰＣＴ／ＡＵ２０１７／０５０７８２号パンフレットに記載されている糖生成物、又は、「Ｓｕｇａｒ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ」の名称で同じ出願人によって出願されたシンガポール国特許出願第１０２０１８０７１２１Ｑ号明細書に記載されている糖生成物の生成において用いられることが可能である。この書面の全開示は本明細書において参照により援用されている。
【００６０】
本発明の複数のさらなる実施形態が提供されており、これらは、本発明の第１の態様の一実施形態において：
制御システムにおいて、処理前糖組成特徴又は添加物組成特徴を表す第１の入力を受け取るステップ；
制御システムにおいて、処理後糖生成物目標仕様を表す第２の入力を受け取るステップ；
制御システムを用いて、処理前糖に対する添加物の添加に係る少なくとも１つの操作パラメータを判定し、少なくとも１つの判定操作パラメータに従って添加物の添加を操作するステップであって、ここで、少なくとも１つの判定操作パラメータは、少なくとも：
第１の入力、
第２の入力、及び
少なくとも第１の入力及び第２の入力の少なくとも１つの操作パラメータに対する相関
から判定されるステップ；並びに
処理前糖組成物を添加物の添加により処理して、目標仕様における特徴、又は、処理前糖組成物の特徴よりも目標仕様に近い特徴を有する処理後糖生成物を生成するステップを含み、ここで、添加物の添加は一次製糖所で行われる、糖生成物の生成方法を含む。或いは、添加物の添加は精糖所で行われる。
【００６１】
本発明のすべての態様の実施形態において、入力及び仕様は、任意選択により、ポリフェノール含有量を表し、例えば、本発明の第１の態様の一実施形態においては：
制御システムにおいて、処理前糖組成物のポリフェノール含有量又は添加物組成物のポリフェノール含有量を表す第１の入力を受け取るステップ；
制御システムにおいて、処理後糖生成物目標ポリフェノール含有量を表す第２の入力を受け取るステップ；
制御システムを用いて、処理前糖に対する添加物の添加に係る少なくとも１つの操作パラメータを判定し、少なくとも１つの判定操作パラメータに従って添加物の添加を操作するステップであって、ここで、少なくとも１つの判定操作パラメータは、少なくとも：
第１の入力、
第２の入力、及び
少なくとも第１の入力及び第２の入力の少なくとも１つの操作パラメータに対する相関
から判定されるステップ；並びに
処理前糖組成物を、添加物の添加により処理して、目標仕様におけるポリフェノール含有量、又は、処理前糖組成物のポリフェノール含有量よりも目標仕様に近いポリフェノール含有量を有する処理後糖生成物を生成するステップを含む、糖生成物の生成方法が提供されている。
【００６２】
さらなる例において、本発明の第３の態様の実施形態においては：
添加物を処理前糖組成物に添加して、処理後糖生成物を生成する少なくとも１つの噴霧システム；
ポリフェノール含有量を表す処理前糖組成特徴、添加物特徴及び処理後糖生成物特徴の１つ以上を判定するための少なくとも１つのセンサ；
少なくとも１つの噴霧システムに対する少なくとも１つの操作パラメータを：
ポリフェノール含有量を表す処理前糖組成特徴、
ポリフェノール含有量を表す添加物組成特徴、及び
処理後糖生成物の目標ポリフェノール含有量仕様；並びに
少なくとも１つの操作パラメータの処理前糖組成特徴、添加物組成特徴及び目標仕様の２つ以上に対する相関
の２つ以上に基づいて判定するよう構成された制御システムを含む、糖生成物を生成するためのシステムが提供されており、
ここで、制御システムはさらに、操作パラメータに従って少なくとも１つの噴霧システムを操作するよう構成されている。
【００６３】
入力及び仕様がポリフェノール含有量を表す実施形態において：
（ｉ）ポリフェノール含有量は、全ポリフェノール又はトリシン含有量（例えば、ＮＩＲを介して、又は、色を計測することにより、例えばＩＣＵＭＳＡ単位及び／又は導電率により）を計測するスペクトル分析を実施することにより計測可能であり；並びに／又は
（ｉｉ）目標仕様は、約２０ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ〜約４５ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ、約４６ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ〜約１００ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ（約３７ｍｇ  ＧＡＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ〜約８０ｍｇ  ＧＡＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ）、又は、約６０ｍｇ  ＣＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ（約５０ｍｇ  ＧＡＥポリフェノール／炭水化物１００ｇ）を有する処理後糖と相関される。
【００６４】
入力及び仕様がポリフェノール含有量を表す実施形態において、添加物は、任意選択により、５００〜１０，０００ｍｇ  ＧＡＥ／炭水化物１００ｇ、１，０００〜１０，０００ｍｇ  ＧＡＥ／炭水化物１００ｇ、又は、５，０００〜１０，０００ｍｇ  ＧＡＥ／炭水化物１００ｇであり、及び、好ましくは粉末である。或いは、必要とされるポリフェノールが少ない場合、添加物は、５〜５００、１０〜２５０、１００〜５００又は５〜５０ｍｇ  ＧＡＥポリフェノール／炭水化物１００ｇであり得る。
【００６５】
本発明のすべての態様の実施形態において、第１の入力及び／又は第３の入力は、センサから制御システムによって受け取られる。
【００６６】
本発明の第３の態様のさらなる実施形態においては：
添加物を処理前糖組成物に添加して、処理後糖生成物を生成する少なくとも１つの噴霧システム；
ポリフェノール含有量を表す処理前糖組成特徴、添加物特徴及び処理後糖生成物特徴の１つ以上を判定するための少なくとも１つのセンサ；
少なくとも１つの噴霧システムに対する少なくとも１つの操作パラメータを：
ポリフェノール含有量を表す処理前糖組成特徴、
ポリフェノール含有量を表す添加物組成特徴、及び
処理後糖生成物の目標ポリフェノール含有量仕様；並びに
少なくとも１つの操作パラメータの処理前糖組成特徴、添加物組成特徴及び目標仕様の２つ以上に対する相関
の２つ以上に基づいて判定するよう構成された制御システムを含む、糖生成物を生成するためのシステムが提供されており、
ここで、制御システムはさらに、操作パラメータに従って少なくとも１つの噴霧システムを操作するよう構成されており、
ここで、
（ｉ）糖を生成するためのシステムは処理前糖組成物供給ラインを有する添加物の添加に係る場所を含み、処理前糖組成物供給ラインは、処理前糖が添加物の添加に係る場所に供給されるに伴って、処理前糖組成特徴を感知する少なくとも１つのセンサを有し；及び／又は
（ｉｉ）糖を生成するためのシステムは添加物供給ラインを有する添加物の添加に係る場所を含み、添加物供給ラインは、添加物が添加物の添加に係る場所に吹付けるための噴霧システムに供給されるに伴って、添加物特徴を感知する少なくとも１つのセンサを有する。
【００６７】
任意選択により、処理前糖及び添加物は同一の供給ラインを用いる。任意選択により、処理後糖のアウトレットのためのアウトレットラインが設けられており、このアウトレットラインは、処理後糖出力特徴を感知するセンサを有する。
【００６８】
本発明の第９の態様において、糖を生成するための上記の方法及びシステムを含む糖生成プラントが提供されている。
【００６９】
本発明の第１０の態様において、本明細書において他に記載されている本発明の方法によって調製された場合における糖生成物が提供されている。
【００７０】
本発明のさらなる態様、及び、上記の段落に記載のこれらの態様のさらなる実施形態は、一例としての以下の記載から、及び、添付の図面の参照により明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図１は、従来技術に係る一次ミル糖プロセスを示すプロセスフローチャートである。
【図２】図２は、従来技術の糖精製プロセスを示すプロセスフローチャートである。
【図３】図３は、本発明に係る小型の特化型精糖プラントを示すプロセスフローチャートである。
【図４Ａ−７】図４Ａ〜７は、本発明の実施形態を実施可能である糖加工システムの一部を表す概略ブロック図である。
【図８】図８は、二次元におけるサンプル母集団の分布を表す全フェノール較正スコアプロットである。
【図９】図９は、全フェノール較正回帰プロットである。
【図１０】図１０は、説明分散の全フェノール較正プロットである。
【図１１】図１１は、基準データ値とＮＩＲ−予測値との関係を示す全フェノール較正予測値対基準値のプロットである。
【図１２】図１２は、二次元におけるサンプル母集団の分布を表すＩＣＵＭＳＡ糖色価較正スコアプロットである。
【図１３】図１３は、ＩＣＵＭＳＡ糖色価較正回帰プロットである。
【図１４】図１４は、説明分散のＩＣＵＭＳＡ糖色価較正プロットである。
【図１５】図１５は、基準データ値とＮＩＲ−予測値との関係を示すＩＣＵＭＳＡ糖色価較正予測値対基準値のプロットである。
【図１６】図１６は、二次元におけるサンプル母集団の分布を表すトリシン較正スコアプロットである。
【図１７】図１７は、トリシン較正回帰プロットである。
【図１８】図１８は、説明分散のトリシン較正プロットである。
【図１９】図１９は、基準データ値とＮＩＲ−予測値との関係を示すトリシン較正予測値対基準値のプロットである。
【図２０】図２０は、第１の洗浄時間対ＩＣＵＭＳＡを表すグラフである。
【図２１】図２１は、第２の洗浄時間対ＩＣＵＭＳＡを表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００７２】
本発明の一定の実施形態を参照して詳細に説明する。本発明は実施形態と共に説明するが、本発明がこれらの実施形態に限定されることは意図していないことが理解されるであろう。反対に、本発明は、特許請求の範囲によって定義されている本発明の範囲内に含まれ得るすべての変更、改変及び均等物を包含することを意図している。
【００７３】
本発明のさらなる態様、及び、上記の段落に記載のこれらの態様のさらなる実施形態は、一例としての以下の記載から明らかとなるであろう。
【００７４】
本明細書において参照されている特許及び刊行物はすべて、参照によりそれらの全体が援用される。
【００７５】
この明細書を解釈するために、単数形で用いられている用語は複数形をも含み、逆もまた同様である。
【００７６】
当業者は、本発明の実施において使用可能である、本明細書に記載されているものと同様又は同等である多くの方法及び材料を認識しているであろう。本発明は、記載されている方法及び材料に如何様にも限定されることはない。
【００７７】
本発明の発明者らは、低ＧＩ及び／又は低ＧＬ糖を調製するためのプロセスを開発した。このプロセスは、精糖所又は一次製糖所において、ポリフェノール含有量が低い白下と共に適用可能であるより健康によい糖を調製するための経済性に優れるプロセスであるという利点を有する。
【００７８】
「添加物」という用語は、例えば、残渣を糖に残すことにより、又は、成分を糖に加えることにより最終的な糖の組成を変える添加物を指す。いくつかの実施形態において、添加物はポリフェノール類を含む。純粋な水は本発明に係る添加物ではない。酸又は塩基についても、同様に添加物ではない。本発明の添加物は、液体の形態で糖に添加される場合、乾燥中に蒸発することとなる水、酸／塩基又は他の溶剤とは対照的に、乾燥の後に糖の表面上又はその中に残存成分として残留する。
【００７９】
「制御システム」という用語は、入力を受け取り、この入力を、履歴入力、操作パラメータ及び／若しくは出力情報、並びに／又は、履歴入力、操作パラメータ及び／若しくは出力情報から開発されたアルゴリズムと組み合わせて考慮して適切な操作ストラテジーを判定する手動式又は部分的若しくは完全自動化システムを指す。
【００８０】
「高血糖性」という用語は、７０以上のグルコースに基づくＧＩを有する食品を指す。
【００８１】
「低血糖性」という用語は、５５以下のグルコースに基づくＧＩを有する食品を指す。
【００８２】
「白下」という用語は、糖シロップの母液中の糖結晶の高濃度の懸濁液を指す。これは、蒸発によるシロップへの糖汁の濃縮、糖の結晶化、及び、糖蜜の除去後に残る懸濁液である。白下は、遠心分離器において洗浄されてバルク糖結晶を調製する生成物である。白下は、サトウキビ及びサトウダイコンの両方からの糖の生成中に生成される。いずれかの原料からの白下も本発明における使用に好適である。
【００８３】
「中血糖性」という用語は、５６〜６９のグルコースに基づくＧＩを有する食品を指す。
【００８４】
「植物化合物」という用語は一般に、植物由来の天然の生物学的に活性な化合物を指す。
【００８５】
「ポリフェノール」という用語は、２つ以上のフェノール基を有する化学化合物を指す。多くの天然ポリフェノール類が存在し、その多くが植物化合物である。フラボノイドはポリフェノールの一分類である。フラボノイドを含むポリフェノールはサトウキビにおいて天然起源である。本発明の文脈においては、サトウキビにおいて天然起源のポリフェノールがもっとも関連性が高い。食品中のポリフェノールは、ガン、循環器系疾患又は糖尿病などの変性疾患の予防において有すると現在考えられている役割のために、注目を集めている微量元素である。
【００８６】
「還元糖」という用語は、還元剤として作用することが可能であるいずれかの糖を指す。一般に、還元糖は、遊離アルデヒド又は遊離ケトン基を有する。グルコース、ガラクトース、フルクトース、ラクトース及びマルトースが還元糖である。スクロースは還元糖ではない。
【００８７】
「精製白糖」という用語は、還元糖含有量が最低限であり、及び、ポリフェノール又はフラボノイドなどの植物化合物が最低限しか含まれていない、実質的にスクロースである完全加工食品グレードの白糖を指す。
【００８８】
「センサ」という用語は、処理前糖、添加物又は処理後糖の特徴を検出するためのいずれかの手段を指す。センサは、任意選択により、色、ＮＩＲスペクトル、ＵＶ−ｖｉｓ、導電率又は他の特徴を感知する。
【００８９】
「糖」という用語は、スクロースなどの１つ以上の低分子量糖を含有する固体を指す。好ましい実施形態において、糖はスクロース糖である（すなわち、糖の約８０％、９０％又は９５％がスクロースである）。
【００９０】
「超低血糖性」という用語は、低ＧＩ上限の半分未満のグルコースに基づくＧＩを有する食品を指す（すなわち、ＧＩは、低ＧＩ範囲の下半分にある）。
【００９１】
ポリフェノール含有量の計測
ポリフェノール含有量は、そのカテキン当量で、又は、その没食子酸当量（ＧＡＥ）で計測可能である。ｍｇ  ＣＥ／１００ｇによる量は、０．８１を乗じることにより、ｍｇ  ＧＡＥ／１００ｇに転換可能である。
【００９２】
血糖応答（ＧＲ）
ＧＲは、炭水化物含有食品を摂取した後における血液グルコースにおける変化を指す。食品のＧＩ及び食品の一定量のＧＬは共に、食品が摂取された場合に予測される血糖応答を表す。
【００９３】
ＧＩ
血糖指数は、身体中でどれほど速く血液−グルコースレベルを高めるかに従って炭水化物含有食品を分類するためのシステムである。各炭水化物含有食品がＧＩを有する。摂取された食品の量はＧＩとは関係ない。より高いＧＩは、食品が血液−グルコースレベルをより速く高めることを意味する。ＧＩの尺度は１〜１００である。もっとも一般的に用いられている尺度のバージョンはグルコースに基づくものである。グルコースのＧＩ尺度における１００は、グルコース５０グラムの摂取により引き起こされる血液グルコースレベルの上昇である。高ＧＩ生成物は、７０以上のＧＩを有する。中ＧＩ生成物は５５〜６９のＧＩを有する。低ＧＩ生成物は５４以下のＧＩを有する。低ＧＩ生成物は、血液糖をゆっくりと高める食品である。
【００９４】
例えば、小規模の実験研究及び大規模の複数機関による研究により得られた結果によって実証されている（Ｗｏｌｅｖｅｒ  ｅｔ  ａｌ  ２００３を参照のこと）、国際的に認知されているＧＩ手法（Ｊｏｉｎｔ  ＦＡＯ／ＷＨＯ  Ｒｅｐｏｒｔを参照のこと）を用いて、ＧＩテストをどのように実施するかは当業者は理解している。
【００９５】
ＧＬ
グリセミック負荷は、一定量の食品が、摂取後にヒトの血液グルコースレベルをどれくらい高めるかの予測である。一方で、血糖指数は食品のタイプの各々について定義されており、グリセミック負荷は食品の量について計算されている。グリセミック負荷は、血糖指数（血液グルコースに対する影響の速度の予測）及び摂取される炭水化物の量を考慮することによって炭水化物の摂取による影響を予測する。高ＧＩ食品は低ＧＬであることが可能である。例えば、スイカは高ＧＩを有するが、典型的に供される量のスイカは炭水化物を余り含まず、従って、スイカを食することによるグリセミック負荷は低い。
【００９６】
１単位のグリセミック負荷は、１グラムのグルコースの摂取による影響を概算する。ＧＬは、食品中の利用可能な炭水化物のグラム数に食品のＧＩを乗じ、次いで、１００で除することにより算出される。一回に供される食品について、２０を超えるＧＬは高く、１１〜１９のＧＬは中度であり、及び、１０以下のＧＬは低い。
【００９７】
ＩＣＵＭＳＡ
ＩＣＵＭＳＡは糖色価分類システムである。低いＩＣＵＭＳＡ値が薄い色を表す。ＩＣＵＭＳＡは、ＰｒｏＦｏｓｓ分析システムを備えるＭｅｔｒｏｈｍ  ＮＩＲＳ  ＸＤＳ分光計などの分光光度機器により、４２０ｎｍで計測される。現在、精製されたグラニュー糖、氷砂糖及び摂取可能な粗糖（すなわち、黒糖）を含むヒトによる摂取に好適であると考えられている糖は、４５〜５，０００のＩＣＵＭＳＡスコアを有する。
【００９８】
糖加工
図１は、標準的な一次ミル糖プロセス１００を示すプロセスフローチャートである。簡潔には、このプロセス１００において、サトウキビ１０１は傾斜装置１０２から破砕機１０４に通され、その後、砕茎機１０６に通される。これの目的は、サトウキビ１０１の汁から含まれる糖を抽出することである。糖を含有する汁は次いで、清澄器１０７などにおいてさらに加工されて懸濁固形分が汁から除去される。清澄化された汁は次いで真空釜１０８に通され、ここで、水が蒸発されて、汁が糖結晶を含む高粘度のシロップに濃縮される。糖結晶は、遠心分離洗浄プロセスにおいて遠心分離器１１０（業界においては、時に口語で「遠心分離（ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ）」又は「フューガル（ｆｕｇａｌ）」とも呼ばれる）を用いて、母液から分離される。次いで、糖は乾燥器１１２中において乾燥され、濃色の非食品グレードの糖（スクロース約９６〜９９重量％）の形態で、バルク糖ターミナル１１４中において貯蔵される。この非食品グレードの糖については、この糖を９９．９重量％スクロースである精製白糖に変換するために、さらなる加工が必要とされる。
【００９９】
精製白糖を形成するためのこのさらなる加工は、典型的には再溶解、炭酸飽充、脱色及びろ過を含む高価なプロセスステップを必要とする。これらのステップにおいては、高品質な精製白糖生成物を形成するために色成分の除去が必要とされる。現在、この追加の加工では、典型的には、最終的に仕上原価の約３３％が追加される。
【０１００】
図２は、既存の糖精製プロセス２００を示すプロセスフローチャートである。バルク糖結晶がバルク糖ターミナル２０２からミキサ／洗浄器２０４に移され、ここで、糖がヘビーシロップと混合される。これの目的は、典型的に結晶中よりも多くの不純物を含む糖結晶の外側の層を溶解することである。次いで、この混合物が遠心分離洗浄プロセスのために遠心分離器２０６に供給されて、洗浄した糖結晶から不純物がさらに除去される。いくつかのプロセスにおいて、糖は次いで、溶解装置２０８を用いて処理され、その後、炭酸飽充ユニット２１０に供給され、ここで、不純物の沈殿を助けるために石灰水が糖シロップ組成物に導入される炭酸飽充プロセスに供され、その後、ろ過２１２を用いたその除去に供される。固形分が除去されたら、次いで、シロップは、活性炭素床又はイオン交換樹脂を含む活性炭素床に通されるろ過で、脱色２１４に供され得る。次いで、糖は真空釜２１６中において乾燥され、必要に応じて、他の遠心分離器２１８中においてさらに洗浄され得る。生成物は乾燥２１９され、その後、分級２２０され、輸送用の産業用袋２２２に梱包される。
【０１０１】
本発明者は、一貫した糖生成物の生産が可能であり得る新規プロセスを開発した。この糖生成物は、産業用、卸売り、食品事業及び小売り用途のために個別に仕上げられることが可能である。目標糖生成物の一つは低ＧＩ等級を有する粗糖である。しかしながら、様々な仕様を有する一連の異なる糖生成物が生成され得ることが認識されるであろう。この糖生成プロセスは、典型的には、従来のプロセスよりもコストが低いプロセスであり、及び、一般に、向上した製品品質（例えば、より一貫性のある仕様）をもたらし、及び、エネルギー量の低下（炭素排出量の低減という有益性をも有する）及び水使用量の低減もまたもたらすことが可能である。
【０１０２】
典型的なバッチ遠心分離洗浄プロセスにおいては、プロセスは、少なくとも以下のステップを含む：遠心分離バスケットに処理前糖組成物を仕込むステップ；遠心分離器を回転させて糖結晶を噴霧洗浄するステップ；及び、洗浄した処理後糖生成物を遠心分離器から取り出すステップ。これらの一般的なステップは当業者に周知である。本発明のいくつかの実施形態においては、添加物の添加の制御及び最適化に加えて、遠心分離洗浄プロセスもまた、制御され、及び、最適化される。これらの適合された特性は、数ある中でも特に：例えば、適合されたポリフェノール含有量を介して調製可能である低ＧＩ糖といった、適合された血糖指数（ＧＩ）プロファイル；特定の目的（食品又は飲料品における材料など）のために特殊な糖の生成を可能とする適合された香味プロファイル；又は、適合された物理化学的特性を含む。さらに、この方法では、より少ないプロセスステップが実現され、従って、資本費用及び操業費用の両方が低減される。
【０１０３】
遠心分離洗浄ステップの最中、遠心分離器は、一定の回転速度の定常状態まで加速される。もたらされるＧ力によって、遠心分離バスケットの垂直な壁全面にわたって糖結晶が層を形成する。噴霧水の形態などで洗浄水が導入され、これが糖結晶の露出した表面に接触し、糖結晶よりも多くの不純物を含む糖結晶の外側層を溶解させる。遠心分離器中で発生させたＧ力によって、洗浄水は糖結晶層を浸透して、層中の糖結晶からさらなる表面不純物を溶解させる。洗浄ステップの最後には、遠心分離器の回転速度は定常状態から回転が停止するまで減速される。これにより、得られる処理後糖生成物が取り出し可能となる。
【０１０４】
遠心分離器の操作中に制御可能であるパラメータは多数あり、これらの各々が、処理後糖生成物の特性及び組成に影響する可能性がある。これらのパラメータは以下を含む：遠心分離洗浄に用いられる水の体積；遠心分離洗浄の時間；洗浄水の温度；水送出メカニズム、時間及び量の制御；遠心分離器の定常状態回転速度又はＧ力；遠心分離器の回転速度の加速又は減速割合；遠心分離速度の加速減速時間、及び、定常状態での操作時間。
【０１０５】
上記のとおり、本発明者は、処理前糖組成物の品質を評価することにより、例えば、処理前糖への添加物の吹付けに係る操作パラメータを設定して、所望の特徴を有する処理後糖生成物を生成する形態で、添加物の添加に係るストラテジーを判定することが可能であることを見出した。このフィードフォワード制御システムによって、従来の糖生産（制御システムを用いないもの）よりも、又は、粗生成物の変動を顕著に低減させるより最近のフィードバック制御システムよりも、添加物の添加の厳格な制御が可能となり、従って、一貫した仕様が達成可能となる。このシステムは、処理後糖の品質を評価することにより、並びに、処理前糖、添加物、添加物の添加に係る操作パラメータ及び／又は処理後糖特徴について入手可能な情報を用いて操作パラメータの設定に用いられる相関を洗練させることにより、さらに向上が可能である。システムが本発明のフィードフォワード制御機構及びこれらのフィードバック機構を含む場合、制御システムは、閉ループ制御システムである。フィードフォワード及び／又は閉ループシステムは、他に検討されているとおり自動化されることが可能であり、添加物の添加及び／又は洗浄前糖の洗浄のための装置のリアルタイムでの調節を、センサを用いて、洗浄前糖、処理前糖及び添加物の品質におけるバリエーションに関わらず目標仕様を満たす処理後糖の実現に係る効率及び再現性をさらに最適化することで、達成することが可能である。
【０１０６】
上記のとおり、これらの特徴は、特定のＧＩ、色又は香味プロファイルの形態であり得る。一例として、特定のＧＩプロファイル、色及び香味プロファイルを有する特殊な糖が所望され得る。この生成物を生成するために、ＮＩＲなどの分析プロセスを用いて、処理前糖組成物におけるフェノール又はフラボノイドの種類及び濃度を表すスペクトルを導出し得る。他の例において、植物化合物は、処理前糖組成物（白下など）から処理後糖生成物に直接的に（又は間接的に）標準化される。各事例においては、次いで遠心分離に係る適切なプロセス操作パラメータを採用して、特殊な生成物を生成することが可能である。これらのプロセス操作パラメータは、入力特徴及び所望される出力特徴を、履歴生成データを含むデータベースと併せて（例えば、入力特徴と対応する出力特徴及び遠心分離操作パラメータ）評価することにより判定可能である。それ故、このシステムは事実上、入力品質の評価及び添加物の添加に係るプロセス操作パラメータの判定を、部分的に、経験的に導出される履歴データに基づいて行うフィードフォワード制御システムである。さらなるＮＩＲ分光計などのなんらかの形態の分析を下流においてさらに備えていることにより、処理後生成物の品質を評価することが可能である。次いで、データベースが、この反復により、入力、出力及び遠心分離プロセス操作パラメータについて更新され得る。同様のアプローチを用いて、処理前糖の調製中における遠心分離洗浄プロセスを制御することが可能である。
【０１０７】
データベース中における１つ以上の入力特徴及び／又は出力特徴、並びに、１つ以上のプロセスパラメータの相関が、処理前糖生成物のバルクロード及び／又は添加物のバルクロードに係る早期のバッチのプロセスの最中において、特に有利である。認識されるであろうとおり、添加物のバルクロードの各々は最後のものとは異なる可能性がある。処理前糖生成物においても変動が存在している可能性があるが、処理前糖が制御された遠心分離洗浄により調製されている場合には変動が少ないであろう。従来技術のシステムにおいて、新たなバルクロードの最初のバッチについて用いられるパラメータは、純粋にオペレータの技量又はなんらかの標準的な操作手法に基づいたものであった。しかしながら、本発明の実施形態においては、最初のバッチの計測された入力特徴を用いてより信頼性の高い操作パラメータを選択することが可能であり、これは、その後のバッチにより、経時的に洗練させることが可能である。
【０１０８】
上記のとおり、この技術の一要素は、制御アルゴリズムが組み込まれた新たな閉ループＮＩＲ糖分析システムの使用である。好ましい実施形態において、この方法は、ヒューリスティックアルゴリズムを用いて、所望の組成の糖生成物を生成する。このアルゴリズムは、処理前糖及び／又は添加物の組成、並びに、添加物の添加後における糖生成物の所望される組成若しくは目標組成に基づいて、処理前糖組成物の噴霧処理に係る操作ストラテジーを判定及び実行することが可能である。操作ストラテジーは、添加物の添加に係る少なくとも１つの操作パラメータを含んでいることとなり、これは、入力組成、対応する出力組成、及び、対応するプロセス条件に関する履歴情報を含むデータベースから決定される。それぞれの入力、出力及びプロセス条件を計測及び記録し続けることにより、データベースが頼るアルゴリズムが追加のデータで拡張され、これにより、プロセス制御システムの信頼性がさらに高まる。
【０１０９】
上記において考察されているとおり、このレベルが高められたプロセス制御の一つの利点は、糖生成物の生成に必要とされるプロセスステップが少なくなることである。図３は、任意選択の被制御遠心分離洗浄システム及び被制御噴霧システムを備える、粗糖を加工するための特化型プラントのプロセスフローチャートである。ここに見られるとおり、このプロセスにおいて、バルク糖結晶はバルク糖ターミナル３０２からミキサ／洗浄器３０４に移され、ここで、糖がヘビーシロップと混合され；次いで、これが、糖結晶の洗浄のために遠心分離器３０６に供給される。遠心分離器３０６における洗浄が完了したら、糖結晶はリカーから分離される。任意選択により、糖結晶は添加物の添加の前に乾燥される。次いで、添加物が糖結晶３０７に添加され、次いで、糖結晶が乾燥器３０８に供給され、ここで、結晶が乾燥される。添加物は、洗浄の後に遠心分離器に加えられる。添加物は、図３に示すとおり、遠心分離とは個別に添加されてもよい。次いで、糖結晶は分級３１０され、輸送のために梱包３１２される。
【０１１０】
センサは、プロセスを通して種々の段階で備えられて、所望の制御が行われても良い。
【０１１１】
一例において、システムは、少なくとも２つのセンサを備えていてもよく、第１のセンサは添加物の添加の上流に位置され、及び、第２のセンサは添加物の添加の下流に位置される。好ましくは、第１のセンサは、添加物の添加のために処理前糖がコンテナに加えられるインレットに隣接して、又は、添加物が添加されるインレットに隣接して（第１の入力が処理前糖の特徴又は添加物の特徴であるに応じて）位置され、これにより、処理前糖組成物の特徴又は添加物の特徴を、添加物の添加のためにコンテナに入る前又は入る最中に判定可能となる。添加物が洗浄後に遠心分離器に加えられる場合、第１のセンサは、任意選択により、洗浄液体を除去した後に遠心分離器中において、又は、遠心分離器への添加物のためのインレットで処理前糖を感知するよう位置される。好ましくは、第２のセンサは添加物の添加のためのコンテナのアウトレットに隣接して位置され、これにより、処理後糖生成物の特徴を遠心分離器から出るに伴って判定することが可能である。
【０１１２】
図４はこの例の実施形態を示す。図４Ａにおいて、システム４００は、処理前糖組成物供給ライン４０４、添加物供給ライン４０５、及び、処理後糖生成物の排出のためのアウトレットライン４０６を有する添加物の添加４０２のための場所を含む。いくつかの実施形態において、添加物には、処理前糖に用いられるものと同一の供給ラインが用いられ得る。供給ライン４０４は、処理前糖組成物の特徴を計測するためのセンサ４０８を備える。上記において考察されているとおり、一連の異なるセンサが用いられ得る。しかしながら、この例において、センサ４０８は、トリシンの存在を検出するＮＩＲ分光計である。センサ４０８からのデータが制御システム４１０に供給され、制御システム４１０が、所望の特徴又は所望のプロファイルを有する処理後糖生成物を得るために、添加物の添加４０２の操作に適切な操作パラメータを判定する。この操作パラメータは、保存された履歴入力、出力及び操作パラメータのデータベースから経験的に判定され得；又は、操作パラメータは、入力特徴付けデータから操作パラメータを判定する数式に基づいていてもよい。このような数式は、例えば、履歴データから経験的に導出され得る。いずれにせよ、処理前糖組成物が次いで添加物の添加４０２のためのコンテナに供給され、ここで、添加物が操作パラメータに従って添加され、例えば、ここで、添加物が制御システム４１０によって判定された噴霧システム、噴霧時間、噴霧圧等で添加されて、所望の特徴又はプロファイルが達成される。添加物の添加が完了したら、処理後糖生成物は添加物の添加４０２のためのコンテナを通過する。アウトレットライン４０６におけるセンサ４１２が処理後糖生成物の実際の特徴又はプロファイルを計測し、この情報を制御システム４１０に中継し戻す。制御システム４１０は、処理後糖生成物の実際の特徴又はプロファイルを所望の特徴又はプロファイルと比較し、任意選択により、多数のタスクを行ってプロセス制御を改善することが可能である。制御システム４１０は、入力、所望の出力、実際の出力及び用いられた操作パラメータを含むデータベースを更新して、システムに追加の履歴データを提供し、これにより、将来の操作パラメータを判定し得る。或いは、又は、追加的に、制御システム４１０は、用いられる数式の形式を変更して操作パラメータを判定してもよく；例えば、アウトレットライン４０６におけるセンサ４１２がトリシンの濃度が高すぎることを判定した場合、制御システム４１０は、将来の添加物の添加が短縮されるよう数式を調節（及び／又は、他の操作パラメータを適切に調節）し得る。或いは、又は、追加的に、制御システム４１０は、出力を向上するために操作パラメータに変更が適用されるよう作用し得る。一例として、アウトレットライン４０６におけるセンサ４１２がトリシンの濃度が高すぎることを判定した場合、制御システムは単に、噴霧時間を低減（又は、他の操作パラメータを適切に変更）し得、これは例えば、噴霧時間に固定値（例えば０．１秒）を加えることにより、既に判定された噴霧時間を所定の態様で乗じることにより、又は、他の数値調節方法により行われ得る。
【０１１３】
図４Ａのシステム４００においては、インレットライン４０４におけるセンサ４０８と添加物の添加４０２のための場所との間にユニットプロセスは存在せず、同様に、添加物の添加４０２のための場所と、アウトレットライン４０６におけるセンサ４１２との間にユニットプロセスは存在しない。しかしながら、一定の実施形態においては、センサ４０８又は４１２と遠心分離器４０２との間において１つ以上のユニットプロセスが行われても良いことが認識されるであろう。一例として、処理後糖生成物は、遠心分離器４０２における処理の後であるが、センサ４１２を通過する前に乾燥プロセスに供され得る。
【０１１４】
この実施形態において、添加物は既知の仕様を有しており、従って、処理前糖の特徴の感知が添加物の添加に係る好適な操作パラメータの判定に十分であり、そのために、添加物供給ラインにセンサは不必要であり得る。
【０１１５】
図４Ｂは、センサ４０８が設けられていないことを除き類似のシステムを提供する。その代わり、添加物供給ライン４０５にはセンサ４０９が設けられており、センサ４０９と添加物の添加４０２のための場所との間にユニットプロセスは存在しない。センサ４０９からのデータが制御システム４１０に供給される。
【０１１６】
この実施形態において、処理前糖は既知の仕様を有しており、従って、添加物の特徴の感知が添加物の添加に係る好適な操作パラメータの判定に十分であり、そのために、処理前糖供給ラインにセンサは不必要であり得る。
【０１１７】
図４Ａ及び４Ｂについて上述されている実施形態の代替的な実施形態においては、３つのセンサが備えられている。処理前糖組成物の特徴を計測するためのセンサ４０８、添加物供給ラインにおけるセンサ４０９、及び、アウトレットラインにおけるセンサ４１２である。
【０１１８】
図４Ａ及び４Ｂについて上述されている実施形態の代替的な実施形態においては、２つのセンサが備えられている。単一のセンサ４０８／４０９が処理前糖組成物の特徴及び添加物の特徴の計測に用いられており、これは、処理前糖及び添加物が共に同一の供給ラインを介して（異なる時間で）加えられているからであり、並びに、センサ４１２がアウトレットラインに備えられている。或いは、単一のセンサ４０８／４１２が処理前糖組成物の特徴及び処理後糖組成物の特徴の計測に用いられており、これは、処理後糖は処理前糖インレットを介してコンテナを出るためであり、並びに、添加物の特徴を計測するためのセンサ４０９が備えられている。処理後糖が添加物インレットを介して出る同様の実施形態が可能である。処理前糖特徴、添加物特徴及び／又は処理後糖特徴の１つ以上を感知するために単一のセンサ４０８／４０９／４１２が備えられていることが可能であり、これは、処理前糖及び添加物は同一のインレットを介して添加され、並びに、処理後糖は同一のインレットを介してコンテナを出る。
【０１１９】
上記のとおり、センサ４０８及び４１２又は４０９及び４１２は、好適な処理前又は処理後糖組成特徴のいずれかを計測することが可能である。以下の表１は、いくつかの実施形態において使用し得る数々の例示的なセンサ構成を記載する。
【０１２０】
【表１】
2021532762.tif 000002
【０１２１】
代替的な例において、このシステムは、添加物の添加による処理に先立って処理前糖組成物の特徴を判定可能であるよう配置された単一のセンサを備えていてもよい。他の代替的な例において、このシステムは、処理前糖に対する添加物の添加の処理に先立って添加物の特徴を判定可能であるよう配置された単一のセンサを備えていてもよい。
【０１２２】
図５Ａに示されているこのような一実施形態において、システム５００は、処理前糖組成物供給ライン５０４、添加物供給ライン５０５及び処理後糖生成物の排出のためのアウトレットライン５０６を有する添加物の添加５０２のための場所を含む。いくつかの実施形態において、添加物には、処理前糖に用いられるものと同一の供給ラインが用いられ得る。供給ライン５０４は処理前糖組成物の特徴を計測するためのセンサ５０８を備える。図４の実施形態のように、センサ５０８からのデータが制御システム５１０に供給され、制御システム５１０が、所望の特徴又は所望のプロファイルを有する処理後糖生成物を得るために、添加物の添加５０２のための適切な操作パラメータを判定する。このシステム５００は、アウトレットライン５０６にセンサを備えていない。それ故、このシステム５００は、品質アセスメント又は品質制御のための直接的な手段を備えていない。このシステム５００は、制御システム５１０が、信頼性の高い履歴データのロバストなリポジトリ、及び／又は、遠心分離器５０２の操作パラメータを判定するためのロバストな数式を備えている状況において適切であり得る。
【０１２３】
このようなシステムにおいては、時々、さらなるセンサ（図示せず）をアウトレットラインに設けて処理後糖生成物をテストし、これにより、遠心分離器の操作パラメータの判定に用いられている相関が未だ正確であるかをテストすることが可能である。このプロセスについては、バッチテストを用いることも可能である。
【０１２４】
図５Ｂは、センサ５０８を備えていないことを除き図５Ａのものと類似のシステムを提供するものである。その代わり、センサ５０９が添加物供給ライン５０５に設けられている。センサ５０９からのデータが制御システム５１０に供給される。
【０１２５】
代替的な実施形態においては、２つのセンサが備えられている。処理前糖組成物の特徴を計測するためのセンサ５０８及び添加物供給ラインにおけるセンサ５０９である。
【０１２６】
或いは、単一のセンサ５０８／５０９が、処理前糖組成物の特徴及び添加物の特徴の計測に用いられる（処理前糖及び添加物は共に同一の供給ラインを介して添加されるからである）。
【０１２７】
図６に示されている他のこのような実施形態において、システム６００は、添加物の添加６０２のための場所（例えば、コンテナ）の中に位置されるセンサ（図示せず）を備える。このセンサは、処理前糖組成物が添加物の添加６０２のための場所に流れる、インレットにおける処理前糖組成物の下に位置され得る。或いは、又は、追加的に、センサは、添加物が、処理前糖に対する添加物の添加６０２のための場所に流れる、添加物のインレットにおける添加物の下に位置され得る。ＮＩＲセンサがこの用途に好適である。或いは、センサは、遠心分離器６０２の上に配置されて、糖組成物が洗浄されるに伴う、リアルタイムでの糖の色などのパラメータを監視するものであってもよい。ＵＶ−ｖｉｓセンサがこの用途に好適である。
【０１２８】
このセンサは、制御システム６１０と通信して、添加物の添加に係る操作パラメータを判定する。センサは、糖組成物が添加物の添加６０２のための場所に到達（供給ライン６０４又は供給ライン６０５からではなく）したら処理前糖組成物の特徴の判定に用いられ得、及び／又は、添加物の添加の場所であるが、プロセスの後において（アウトレットライン６０６からではなく）処理後糖生成物の特徴の判定に用いられ得る。追加的に、センサは、糖の加工の最中に特徴付けデータを提供するものであってもよい。それ故、この実施形態はまた、センサが、遠心分離器６０６の操作の最中にリアルタイムでの感知及び報告を提供するために用いられ得るという利点をもたらす。制御システム６１０は、センサによって提供されたデータを用いて、図４の実施形態において考察したものと同様にプロセス制御を向上させ得る。処理前糖生成物及び処理後糖生成物の特徴を判定するために配置されたセンサに追加して、添加物の特徴を判定するためにさらなるセンサを備えていてもよい。さらなるセンサは、添加物の供給ライン中、又は、添加物の添加に係る場所へのインレット中に設けられていてもよい。
【０１２９】
さらに他の実施形態において、図７に示されているとおり、システム７００は、処理前糖組成物供給ライン７０４、添加物供給ライン７０５及び処理後糖生成物の排出のためのアウトレットライン７０６を有する添加物の添加７０２のための場所を含む。いくつかの実施形態において、添加物には、処理前糖に用いられるものと同一の供給ラインが用いられ得る。この実施形態において、このプロセスは、処理前糖組成特徴を表す第１の入力を制御システム７１０に提供するためのフィードフォワードセンサを必ずしも備えていなくてもよい。代わりに、制御システム７１０は代替的な経路を介して第１の入力を受け取る。一例として、処理前糖特徴は、サトウキビ又は他の未精製の供給材料が収穫され、場合により、本発明の方法の供給処理前糖組成物を形成するための初期プロセスに供される設備などのオフサイトの場所で計測されてもよい。このような事例において、処理前糖特徴は、オフサイトで計測され、処理前糖組成物が本発明に係る処理のために届けられた際に、第１の入力が制御システム７１０によって受け取られているように、このオフサイトの場所から制御システム７１０に転送され得る（インターネット又は他の電気通信ネットワークを介するなど）。或いは、添加物の特徴を表す第１の入力は、添加物を調製していた設備などのオフサイトの場所で計測され、その場所から制御システム７１０に転送されてもよい。いくつかの実施形態において、制御システムは、処理前糖の特徴を表す第１の入力及び添加物の特徴を表す第３の入力の両方を受け取る。
【０１３０】
さらなる実施形態において、本発明に係るプロセスは並行して実施される。この場合、処理前糖組成物の大きなバッチは、より小さなバッチに分けられる。これらのより小さなバッチが、次いで、異なる並行プロセストレーンにおいて加工される。これは、処理前糖組成物の在庫が、単一のプロセスラインによって受け入れることが可能であるバッチサイズよりも顕著に多い場合に実施可能である。この実施形態において、第１のプロセストレーンは、処理前糖組成物又は添加物の特徴を計測するためのセンサ（図４、５における、又は、図６について記載されている、センサ４０８、４０９、５０８又は５０９など）を有し、他のプロセストレーンは、このセンサを備えていない。代わりに、これらの他のプロセストレーンにおける制御システムは、処理前糖特徴及び／又は添加物特徴を、第１のプロセストレーンにおけるセンサから受け取る。
【０１３１】
制御システム７１０が処理前糖特徴及び／又は添加物特徴を受け取るメカニズムに関わらず、この実施形態においては、添加物の添加７０２のための場所におけるプロセスが完了したら、処理後糖生成物は場所７０２から排出される。アウトレットライン７０６におけるセンサ７１２は、処理後糖生成物の実際の特徴又はプロファイルを計測し、この情報を制御システム７１０に中継し戻す。制御システム７１０は、処理後糖生成物の実際の特徴又はプロファイルを所望の特徴又はプロファイルと比較することが可能であり、及び、任意選択により、プロセス制御を向上するために多数のタスクを行うことが可能である。図４の実施形態について考察したとおり、制御システム７１０は、入力、所望の出力、実際の出力及び添加物の添加パラメータを含むデータベースを更新して、将来の操作パラメータを判定するため、システムに追加の履歴データを提供し得る。或いは、又は、追加的に、制御システム７１０は、用いられる数式の形式を変更して操作パラメータを判定してもよい。
【０１３２】
上記のとおり、目標仕様は、いずれかの直接計測可能な処理前及び／若しくは処理後糖生成物の特徴、又は、代わりに、計測された特徴と相関可能である物理化学的特性の観点で表すことが可能である。図８〜１９は糖サンプルのＮＩＲ分析を用いて得られた例示データを示すものであり、ＮＩＲ計測を用いて糖生成物（遠心分離洗浄によるプロセス前若しくはプロセス後の一方又は両方）の特徴付けを行うことが可能であり、これを用いて遠心分離洗浄後の糖生成物目標仕様（すなわち、いくつかの実施形態の処理前糖）を目標とすることが可能であることを例示している。これらの例において、相関はＮＩＲ計測とポリフェノール、トリシン及び色との間において実施され、これは、これらのパラメータで表される仕様と比較してリアルタイムで生成物の組成を直接評価するために、ＮＩＲを用いることが可能であることを実証する。また、従って、このようなＮＩＲ計測技術を用いてプロセス制御を行うことが可能であることを実証する。
【０１３３】
当業者によって理解されるであろうとおり、精糖所又は製糖所は、生成される糖の仕様に応じて異なる料金で支払いがなされ得る。例えば、第１の仕様に従った糖の生成は、第２の仕様で生成された糖とは異なる値段が引き出され得る。例えば、第１の仕様は１８００未満の目標ＩＣＵＭＳＡ値を設定する購入者（例えば、顧客又は国営の砂糖に関する機関等）によって定義され得、これに対して第１の値段が１トン単位で支払われるが、しかしながら、第２の仕様は２５００未満のＩＣＵＭＳＡ値で定義されて、より低い値段が引き出され得る。遵守の程度によっても処理後糖生成物に対して支払われる値段が変わる場合があり、例えば、仕様についてより厳密に仕分けられた特性を有するバッチで糖を生成することで、より高い値段又は特別手当の支払いが引き出される場合があり、例えば、第１の仕様では、例えば１７００〜１８００のＩＣＵＭＳＡを有する糖のバッチすべてに、又は、すべてのバッチにわたる平均ＩＣＵＭＳＡが１７００〜１８００となる生成に係るすべての日に対して、特別手当が支払われ得る。本発明者は、過去において、このような支払いプロセスが行われていても、同一の製糖所において生成されたものから、連続した２０日間にわたって採取されたサンプル由来のＩＣＵＭＳＡ値は、ほとんど５０％異なる可能性があることに注目していた。このような生成方法は、それ故、糖の特徴についてバッチ間の一貫性が低く、及び、統計分布が広い糖を生成していることが分かる。
【０１３４】
本発明の一定の実施形態は、糖生成プロセスにおいて用いられて、生成におけるバッチ間の一貫性を向上することが可能であり、これにより、例えば１０％のバッチ間の変動の許容量でこのような仕様を達成するよう精糖者及び製糖者を助け得るシステム又は方法を提供しようとするものである。このような改善は、いくつかの事例においては、結果として、所望の目標仕様についてのプロセス後の糖特徴の統計的分布を狭めることが可能である。これにより、精糖所又は製糖所は、生成物を最適な値段でより一貫して販売し、及び／又は、一定のプロセス後の糖生成物の生成量を仕様範囲内で最低限とする（例えば、不要な洗浄等を回避することにより）ことが可能であり得る。しかも、本明細書に記載の方法及びシステムのいくつかの例では、ユーザの目標仕様によって定義される特殊な糖を生成する可能性が実現可能とされる。例えば、食品製造業者は、例えば１９００〜２０００といった設定された範囲内の平均ＩＣＵＭＳＡ色価を有する糖生成物である成分、及び、例えば糖の６０％が１７５０〜２１５０のＩＣＵＭＳＡを有するといった、より広い範囲内に糖の一定の割合がある成分を要求し得る。上記のとおり、特殊な糖は、例えばトリシン、ポリフェノール、導電率等といった他の計測可能な物理化学的特性、又は、これらの計測可能な特性と相関されたいくつかの特徴の観点で定義されることが可能である。
【実施例】
【０１３５】
実施例１−糖の特性を制御するための遠心分離洗浄サイクルの制御
サンプルの回収
２７の糖サンプルをミル１及びミル２によって生成した。最終生成物コンベヤから、スクリューキャップ付きのプラスチックボトルを用いて、およそ１００ｇの粗糖をサンプリングした。基準データを湿式化学又は従来の方法により入手し、これらの結果と計測したＮＩＲスペクトルとの相関を行った。
【０１３６】
基準データ
ポリフェノール分析
４０ｇの粗糖サンプルを１００ｍｌのメスフラスコに計量した。およそ４０ｍｌの蒸留水を添加し、溶液を糖が完全に溶解するまで撹拌し、その後、溶液を蒸留水で最終体積にメスアップした。ポリフェノール分析はフォリン−チオカルト法に基づいていた。
【０１３７】
簡潔に説明すると、適切に希釈した粗糖溶液の５０μＬアリコートを試験管に加えた。６５０μＬの超純水を添加し、混合した。５０μＬのフォリン−チオカルト試薬を添加し、混合した。５分後、５００μＬの７％Ｎａ２ＣＯ３溶液を混合しながら添加した。９０分後、室温で、光度の読取り値は７５０ｎｍであった。
【０１３８】
全フェノールの検量線を、カテキン標準溶液（０〜２５０ｍｇ／Ｌ）を用いて用意した。糖分析結果は、１００ｇの粗糖当りのカテキン当量（ＣＥ）（ミリグラム）で表した。
【０１３９】
色分析
色はＳｕｇａｒ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ａｕｓｔｒａｌｉａ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｍｅｔｈｏｄ  ３３（２００１）に準拠して分析した。
【０１４０】
簡潔に説明すると、２０ｇの粗糖を１００ｍｌのメスフラスコ中に正確に計量し；およそ５０ｍｌの蒸留水を添加し、糖が溶解するまで撹拌した。１０ｍｌの０．２Ｍ  ＭＯＰＳ（３−（Ｎ−モルホリノ）プロパンスルホン酸）緩衝剤溶液（ｐＨ７）をフラスコに加え、溶液を体積に蒸留水でメスアップした。基準溶液を、１０ｍｌのＭＯＰＳ緩衝剤を１００ｍｌメスフラスコに加え、蒸留水でマークまでメスアップすることにより形成した。サンプル溶液及び基準溶液の各々を、０．４５μｍのメンブランフィルタ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ，Ｍｉｌｌｅｘ  ＨＡ）に繋いだ０．８μｍのプレフィルタを用いてろ過した。ろ過した糖溶液の吸光度を、基準溶液をブランクとして用いて４２０ｎｍで計測した。ＩＣＵＭＳＡ色価を算出した。
ＩＣＵＭＳＡ色価＝（Ａ４２０／濃度（ｇ／ｍｌ））×１，０００
【０１４１】
結果
ＮＩＲ読取り値との比較
ＮＩＲ分析を、ＰｒｏＦＯＳＳ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｌｉｇｈｔ  ＮＩＲ分光測光計で行った。機器読取りヘッドを振動緩衝装置に配置し、流動する糖プロセス流の連続分析のための架装筐体中に装着した。
【０１４２】
図８〜１９は、各モデルの較正パラメータを示すと共に、実証性能を示す。部分的最小二乗（ＰＬＳ）回帰は、データにおける最大（残差）分散を表す多変量空間に新たな平面を計算する。これらは、因子又は主成分と呼ばれる。説明分散のプロット（図１０、１４及び１８を参照のこと）は、連続する因子を含むモデルによって説明されるＹにおける全変動の割合を示す。較正データセットは点線で示されており、実証データセットは実線で示されている。
【０１４３】
スコアプロット（図８、１２及び１７を参照のことは、二次元におけるサンプル母集団の分布を表す。この場合、因子１及び因子２が相互にプロットされており、それぞれ、サンプルセットにおける９７％及び２％の（残存）変動を表す。スコアプロットにおいて相互に近接するサンプルは類似していると見なされ、離れているものは互いに異なるものである。
【０１４４】
回帰係数（図９、１３及び１８を参照のこと）は、ｂ−ベクトル（ｂ−ｖｅｃｔｏｒ）又は固有ベクトルとしても知られており、モデルの数式を表す。新たなサンプルのスペクトルデータであるＸ行列にｂ−ベクトルを乗じることで、予測Ｙ値（目的の分析物、例えば全フェノール）の行列が得られる。回帰係数とスコアプロットとの比較で、どの波長（Ｘ変数）がスコアプロットにおけるサンプルの分布にもっとも影響を与えているかの認定を補助する。高い回帰係数を有する波長領域は、スコアプロットにおける分布にもっとも影響を与える変数を表す。
【０１４５】
予測値対基準値のプロット（図１１、１５及び１９を参照のこと）は、特定の分析物に係る基準データ（湿式化学又は従来の方法）値とＮＩＲ−予測値との関係を示す。実線は較正セット（勾配などの結果の上の行）の基準値に対する予測値の回帰であり、破線は、実証データセット（勾配などの結果の下の行）と同じものを表す。表２は、本設定で得られた相関を示す。
【０１４６】
【表２】
2021532762.tif 000003
【０１４７】
この例は、ＮＩＲ、色及びトリシンを含むポリフェノール間に存在する統計的に顕著な相関を実証する。従って、この方法は、糖のプロセスにおけるフィードフォワード及びフィードバック目的のための迅速なオンライン計測ツールに有用である。
【０１４８】
理解されるであろうとおり、製糖所又は精糖所は複数の遠心分離器を備えていてもよい。本発明のいくつかの実施形態において、すべての遠心分離器は同じく処理可能であると共に、各々について同じ操作特徴が用いられる。これは正確さに劣るが、必要とされるセンサは少ない。しかしながら、他の実施形態において、遠心分離器の各々は、処理前糖組成物及び処理後糖組成物の対応する特徴の少なくとも１つの特徴を計測するセンサシステムを備えていることが可能である。これにより、高い正確性がもたらされる。このようなセンサは、色、ＮＩＲ又はＵＶ−ｖｉｓセンサなどの既述のものであり得る。さらなる実施形態において、入力又は出力感知のいずれかは、２つ以上の遠心分離器において共通であることが可能であるが（例えば、ミングラー／ヘッダータンクにおいて共通の入力センサを使用）、他方、すなわち、入力が共通のセンサである場合、出力感知（又は、出力センサが共通のセンサである場合、入力感知）は、専用のセンサで実施が可能である。遠心分離器が、その処理後糖生成物に係る専用の出力感知、及び、対応する操作パラメータに係るそれ自体のデータベース（又はサブデータベース）を有する場合において、本システムは、遠心分離器の各々の特異な挙動を吸収して、より一貫した全体出力を達成することが可能である。専用の入力感知を使用することで、実施形態において、処理前糖組成物におけるバッチ毎の変動の吸収がより良好に実現される。
【０１４９】
近赤外分光法は、加工されたサトウキビを分析する信頼性の高い方法として確立されている。この例は、ＮＩＲ、色及びトリシンを含むポリフェノール間に統計的に顕著な相関が存在することを納得のいくように実証する。従って、この方法は、低ＧＩ糖の形成において、フィードフォワード及びフィードバックＱＡ／ＱＣ目的のための迅速なオンライン及び／又はオフライン計測ツールに有用である。
【０１５０】
遠心分離洗浄サイクルの調節による出力品質の制御
以下の例は、糖組成物のＩＣＵＭＳＡ及び全フェノールに対する洗浄時間の制御の影響を示す。添加物の制御された添加が同様に開発され得る。この例においては、白下の１０のサンプルを、以下の表３にアウトラインされている遠心分離洗浄プロセスに従って洗浄して、粗糖を生成した。
【０１５１】
ここに見られるとおり、異なる洗浄ストラテジーを異なる白下サンプルについて採用した。一例として、サンプルＭ１については、白下を第１の洗浄に７００ＲＰＭで２秒間、続いて、第２の洗浄に９００ＲＰＭで２秒間供し、その後、１１００ＲＰＭで５秒間最後の回転に供した。サンプルＭ２〜Ｍ１０は同様に、表３にアウトラインされている種々の洗浄ストラテジーに供した。これらのサンプルに対する異なる第１及び第２の洗浄時間の目的は、粗糖結果に基づくモデルを構築することである。
【０１５２】
【表３】
2021532762.tif 000004
【０１５３】
表４には、サンプルＭ１〜Ｍ１０に対する白下の初期の全フェノール及び粗糖の最終の全フェノールが列挙されている。
【０１５４】
【表４】
2021532762.tif 000005
【０１５５】
図２０は第１の洗浄時間対ＩＣＵＭＳＡのグラフであり、及び、図２１は第２の洗浄時間対ＩＣＵＭＳＡを示すグラフである。図２０及び２１に見られるとおり、粗糖の洗浄時間とＩＣＵＭＳＡとの間には相関が存在する。これを用いて、適切な第１及び第２の洗浄時間を特定の白下について選択して、所望の範囲内に全フェノール濃度を有する粗糖を生成することが可能である。相関の強さ、それ故、遠心分離器の操作は、さらなるデータセットを相関に加えることにより向上させることが可能である。それ故、操作の最中に、プロセスは、粗糖に係る洗浄サイクル時間及びＩＣＵＭＳＡ／全フェノールを含むデータセットとの相関を、継続的に維持及び更新することが可能である。
【０１５６】
実施例２−糖のＧＩに対するポリフェノールの効果
糖のＧＩに対するポリフェノール含有量の効果を研究した。従来の白糖（すなわち、実質的にスクロース）を対照として用いた。様々な量のポリフェノールを含む糖を、種々の量のポリフェノール含有量を従来の白糖に添加することにより調製した。
【０１５７】
表５は、調製した糖におけるインビトロ血糖指数スピードテスト（ＧＩＳＴ）のテスト結果を示す。この方法は、インビトロ消化及びＢｒｕｋｅｒ  ＢＢＦＯ  ４００ＭＨｚ  ＮＭＲスペクトロスコピーを用いる分析を含んでいた。テストは、Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ  Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ  Ｆｏｏｄ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ  ＆  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｃｅｎｔｒｅにより実施され、これは、そのインビトロ法及び従来のインビボＧＩテストの結果間に強い相関を示した。
【０１５８】
【表５】
2021532762.tif 000006
【０１５９】
フルクトースのＧＩは１９である一方で、グルコースのＧＩは１００中１００である。本発明者らは従って、精製度が低い糖におけるグルコースの増加に伴って、血糖応答もまた同じく増加すると予想した。
【０１６０】
還元糖（１：１グルコース対フルクトース）を白色精製糖＋ポリフェノール糖のいくつかに添加して第２の組の糖を調製した。これらの糖のＧＩもまた、ＧＩＳＴ法を用いてテストしたところ、結果は表６のとおりである。
【０１６１】
【表６】
2021532762.tif 000007
【０１６２】
本明細書に記載の方法及びシステムは、名称「糖組成物」の国際公開第２０１８０１８０９０号パンフレットに記載されている糖生成物の生成において用いることが可能である。
【０１６３】
この明細書において開示及び定義されている本発明は、文面又は図面に記載されているか又はこれらから明白である個別の特徴の２つ以上の代替的な組み合わせのすべてにおよぶことが理解されるであろう。これらの異なる組み合わせのすべてが、本発明に係る種々の代替的な態様を構成する。
【図１】
2021532762.tif 000008
【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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【図７】
2021532762.tif 000014
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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