(57)【要約】  ゲル強度が高く、水分散性であり、安定なコロイド状の微結晶セルロース組成物を作成する方法を開示する。この安定化剤組成物は、多くの食品および非食品用途において、有用である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．微結晶セルロース、および、
ｂ．低粘度であって、置換度が約０．４５〜約０．８５である水溶性のカルボキシメチルセルロース、を含む安定化剤組成物であって、
前記微結晶セルロースと前記カルボキシメチルセルロースとの重量比は、約９５：５〜約７０：３０であり、
２．６％の固形分濃度で水中に分散した場合、前記安定化剤組成物の初期の粘度は少なくとも７５０ｃｐｓであり、セットアップ時の粘度は少なくとも２９００ｃｐｓであり、セットアップ時のゲル強度Ｇ’は少なくとも２０Ｐａである、
安定化剤組成物。
【請求項２】
前記カルボキシメチルセルロースは、カルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩である、
請求項１の安定化剤組成物。
【請求項３】
前記カルボキシメチルセルロースは、カルボキシメチルセルロースナトリウムである、
請求項２の安定化剤組成物。
【請求項４】
前記カルボキシメチルセルロースの置換度は、０．４５〜０．８０である、
請求項３の組成物。
【請求項５】
前記カルボキシメチルセルロースの置換度は、約０．７である、
請求項４の組成物。
【請求項６】
前記初期の粘度は、７５０ｃｐｓ〜３０００ｃｐｓである、
請求項１の組成物。
【請求項７】
前記セットアップ時の粘度は、３０００ｃｐｓ〜７２００ｃｐｓである、
請求項１の組成物。
【請求項８】
前記セットアップ時のゲル強度Ｇ’は、３０Ｐａ〜１００Ｐａである、
請求項１の組成物。
【請求項９】
ａ）微結晶セルロース、および、
ｂ）中粘度であって、置換度が０．４５〜０．８５である水溶性のカルボキシメチルセルロースを、含む安定化剤組成物であって、
前記微結晶セルロースと前記カルボキシメチルセルロースとの重量比は、約９５：５〜約７０：３０であり、
２．６％の固形分濃度で水中に分散した場合、前記安定化剤組成物の初期の粘度は、少なくとも１０００ｃｐｓであり、セットアップ時の粘度は、少なくとも３５００ｃｐｓであり、セットアップ時のゲル強度Ｇ’は少なくとも４０Ｐａである、
安定化剤組成物。
【請求項１０】
前記カルボキシメチルセルロースは、カルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩である、
請求項９の組成物。
【請求項１１】
前記カルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩は、カルボキシメチルセルロースナトリウムである、
請求項１０の安定化剤組成物。
【請求項１２】
前記カルボキシメチルセルロースの置換度は、０．４５〜０．８０である、
請求項１０の組成物。
【請求項１３】
前記カルボキシメチルセルロースの置換度は、約０．７０である、
請求項１２の組成物。
【請求項１４】
前記セットアップ時のゲル強度は、４５Ｐａ〜１００Ｐａである、
請求項９の組成物。
【請求項１５】
前記セットアップ時の粘度は、３５００ｃｐｓ〜７２００ｃｐｓである、
請求項９の組成物。
【請求項１６】
前記初期の粘度は、１０００ｃｐｓ〜３０００ｃｐｓである、
請求項９の組成物。
【請求項１７】
前記微結晶セルロースと前記カルボキシメチルセルロースとの重量比は、約８５：１５である、
請求項１または９に記載の組成物。
【請求項１８】
請求項１または９の安定化剤組成物を含む、食用に適する食品製品。
【請求項１９】
さらに、フルーツ、野菜、穀物、ナッツ、肉、および酪農食品からなる群から選ばれる少なくとも１種の食品を含む、
請求項１８の食品製品。
【請求項２０】
エマルション、飲料、ソース、スープ、シロップ、ドレッシング、フィルム、冷菓、発酵食品、パンの詰め物、パンのクリーム、超高温およびレトルト加工されたタンパク質および栄養補助飲料、超高温加工されたｐＨが低いタンパク質系の飲料、超高温加工されたカルシウム強化飲料、高温およびレトルト加工されたミルククリーム、含気酪農食品系、および含気非酪農食品系の形態を取る、
請求項１９の食品製品。
【請求項２１】
請求項１または請求項９の組成物を含む、工業用懸濁液であって、
前記工業用懸濁液は、医薬品製品、栄養補助製品、化粧品製品、パーソナルケア製品、消費製品、農業用製品、または化学製剤で使用するのに適する、
工業用懸濁液。
【請求項２２】
前記カルボキシメチルセルロースは、カルボキシメチルセルロースナトリウムである、
請求項２１の工業的用懸濁液。
【請求項２３】
ａ）少なくとも４２％の固形分を有する微結晶セルロースのウェットケーキと、低粘度または中粘度であって、置換度が約０．４５〜０．８５である水溶性のカルボキシメチルセルロースとを、前記微結晶セルロースと前記カルボキシメチルセルロースとの重量比が約９５：５〜約７０：３０となるように混合するステップ、
ｂ）ステップａ）の混合物を、高剪断および高圧縮下で押し出し成形するステップ、および、
ｃ）ステップｂ）の押し出し成形された製品を乾燥するステップ、を含む、
請求項１または請求項９の安定化剤組成物を作成する方法。
【請求項２４】
前記ＭＣＣのウェットケーキの固形分は、４２．５％〜５０％である、
請求項２５の方法。
【請求項２５】
前記乾燥ステップｃは、噴霧乾燥、流動層乾燥、フラッシュ乾燥、またはバルク乾燥によるものである、
請求項２３の方法。
【請求項２６】
ゲル強度Ｇ’が改良された安定化剤組成物を作成する方法であって、
前記方法は、
ａ）ｉ．微結晶セルロースのウェットケーキ、
ｉｉ．乾燥したコロイド状の微結晶セルロース、および、
ｉｉｉ．置換度が０．４５〜０．８５である水溶性のカルボキシメチルセルロースを混合するステップであって、ステップａ）後の前記微結晶セルロースと前記カルボキシメチルセルロースとの重量比が約９５：５〜約７０：３０となり、ａ）ｉおよびａ）ｉｉのＭＣＣの固形分の総量が少なくとも４２％となるように混合するステップ、
ｂ）ステップａ）の混合物を押し出し成形するステップ、および、
ｃ）ステップｂ）の押し出し成形された製品を、乾燥するステップ、を含み、
２．６％の固形分濃度で脱イオン水中に分散した場合、ステップｃ）の製品の初期の粘度は少なくとも７５０ｃｐｓであり、２４時間後のセットアップ時の粘度は少なくとも２９００ｃｐｓであり、ゲル強度Ｇ’は少なくとも３５Ｐａである、
安定化剤組成物を作成する方法。
【請求項２７】
ａ）ｉおよびａ）ｉｉのＭＣＣの固形分の総量は、４２．５％〜５０％である、
請求項２６の方法。
【請求項２８】
前記乾燥ステップｃは、噴霧乾燥、流動層乾燥、フラッシュ乾燥、またはバルク乾燥によるものである、
請求項２６の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に食品用途において、所定の乾燥粉末材料を含む水性媒体中で安定化剤および分散剤として使用する微結晶セルロース：カルボキシメチルセルロース組成物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微結晶セルロースは、ＭＣＣまたはセルロースゲルとしても知られ、最終の食品製品の性質または特性を向上させるために、一般に、食品分野で使用される。例えば、微結晶セルロースは、飲料を含む食品用途では、バインダ兼安定化剤、および安定化剤として使用されてきた。また、微結晶セルロースは、製薬錠剤中においてバインダ兼崩壊剤として使用され、液体の医薬製剤中において懸濁化剤として使用され、工業用途、洗剤および／または漂白剤の錠剤などの家庭用品、農業製剤、および歯磨粉および化粧品などのパーソナルケア製品おいてバインダ、崩壊剤、および加工助剤として使用されてきた。
【０００３】
微結晶セルロースは、鉱酸、好ましくは、塩酸で、セルロース源、好ましくは、繊維状の植物材料から得られるパルプの形態をとるアルファセルロースを処理して製造される（酸加水分解）。前記酸は、セルロースポリマー鎖の配列の程度が劣る領域を選択的に攻撃し、それによって、微結晶セルロースを構成する結晶集合体を形成する結晶サイトを露にして攻撃されやすくする（ｆｒｅｅｉｎｇ）。その後、これらは反応混合物から分離されて、分解後の副生成物を除去するために洗浄される。その結果生じる湿った集合物は、一般に、４０〜６０パーセントの水分を含み、当該技術分野では、「加水分解セルロース」、「加水分解セルロースのウェットケーキ」、「レベルオフＤＰセルロース」、「微結晶セルロースのウェットケーキ」、または単なる「ウェットケーキ」を含む、いくつかの名称で呼ばれる。
【０００４】
旧来のＭＣＣの製造プロセスは、精製されたセルロースの酸加水分解であり、Ｏ．Ａ．Ｂａｔｔｉｓｔａが先駆者である（特許文献１、２、および３）。ＭＣＣの品質を維持または改良するとともに、コストを低減する試みでは、種々の代替プロセスが提案されてきた。これらの内訳は、蒸気爆砕（特許文献４、Ｈａら）、反応押し出し成形（特許文献５、Ｈａｎｎａら）、１ステップの加水分解と漂白（特許文献６、Ｓｃｈａｉｂｌｅら）、および酸素および／または二酸化炭素ガスで加圧され、１００〜２００℃で運転する反応器内での半結晶セルロースと水反応性溶剤との部分的な加水分解（特許文献７、Ｂｅｒｇｆｅｌｄら）である。
【０００５】
微結晶セルロースおよび／または加水分解セルロースのウェットケーキは、種々の用途のために、改変されてきた。食品製品において、該セルロースは、ゲル化剤、増粘剤、脂肪代替品および／またはノンカロリーのフィラーとして、並びに、懸濁安定化剤および／または調質剤として使用される。該セルロースは、医薬品および化粧品のローションおよびクリームにおいて、エマルション安定化剤および懸濁化剤としても使用される。このような用途の改変は、微結晶セルロースまたはウェットケーキを、大きな摩擦（高剪断）力に曝して実行される。その結果、微結晶は、実質的に細分化されて、微細化粒子が製造される。もっとも、粒子の大きさが小さくなるにつれ、個々の粒子は、乾燥時に集合し、角状になる傾向がある。（カルボキシメチルセルロースナトリウム（ＣＭＣ）などの）保護コロイドが、磨耗中または磨耗後であるが乾燥前に添加されてもよい。前記保護コロイドによって、小径粒子間に作用する水素または他の結合力の全部または一部が無効にされる。コロイド状の微結晶セルロースとは、例えば、特許文献８（Ｄｕｒａｎｄら）に開示されるカルボキシメチルセルロースで被覆される微結晶セルロースである。この添加物によって、乾燥後の材料の再分散も促進される。得られる材料は、摩耗後の微結晶セルロースまたはコロイド状の微結晶セルロースと呼ばれることが多い。
【０００６】
水中に分散されているとき、コロイド状の微結晶セルロースは、粒径が１ミクロン未満の微結晶セルロース粒子とともに、白色の、不透明な、揺変性のゲルを形成する。（米国のペンシルバニア州のフィラデルフィアにある）エフ・エム・シー・コーポレーションは、この製品の種々のグレードを製造販売している。この製品には、特に、アヴィセル（ＡＶＩＣＥＬ（登録商標））およびゲルスター（ＧＥＬＳＴＡＲ（登録商標））という名称で呼ばれ、共処理される微結晶セルロースおよびカルボキシメチルセルロースナトリウムが含まれる。
【０００７】
しかしながら、安定性が高められ、ゲル強度Ｇ’が改善され、種々の用途、特に、食品製品において有用である他の所望のレオロジー特性を有するコロイド状の微結晶セルロース：カルボキシメチルセルロース組成物を製造する方法に対する要求がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第２９７８４４６号明細書
【特許文献２】米国特許第３０２３１０４号明細書
【特許文献３】米国特許第３１４６１６８号明細書
【特許文献４】米国特許第５７６９９３４号明細書
【特許文献５】米国特許第６２２８２１３号明細書
【特許文献６】国際公開第０１／０２４４号
【特許文献７】米国特許第５５４３５１１号明細書
【特許文献８】米国特許第３５３９３６５号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、コロイド状の微結晶セルロースを製造する方法を提供する。得られる本発明の製品は、２０Ｐａよりも大きく、好ましくは４０Ｐａよりも大きい高ゲル強度Ｇ’を示し、食用に適する食品製品中において、安定化剤および分散剤として有用である。
【００１０】
本発明の方法は、ｉ）固形分が少なくとも約４２％である微結晶セルロースのウェットケーキ、およびｉｉ）置換度が０．４５〜０．８５であるカルボキシメチルセルロースを含む混合物であって、固形分が組み合わされた後の重量で、微結晶セルロースとカルボキシメチルセルロースの重量比が９５：５〜７０：３０である混合物を、十分な摩耗強度で押し出し成形するステップを含む。一実施形態では、微結晶セルロースのウェットケーキとカルボキシメチルセルロースとの重量比に、特定の重量比である８５：１５を用いる。前記混合物は、高剪断／高圧縮処理条件下で押し出し成形され、製品は乾燥される。
【００１１】
使用されるカルボキシメチルセルロースの粘度が低く、その範囲が１０〜２００ｃｐｓ、好ましくは１０〜１００ｃｐｓ、さらに好ましくは３０〜６０ｃｐｓの場合、本発明に従って製造され、２．６％の固形分濃度で水中に分散される製品は、ａ）初期粘度が少なくとも７４０ｃｐｓであり、より好ましくは１０００〜３０００ｃｐｓであり、ｂ）２４時間後のセットアップ粘度が少なくとも２９００ｃｐｓ、より好ましくは３０００〜７５００ｃｐｓ、さらに好ましくは３０００〜７２００ｃｐｓであり、ｃ）ゲル強度Ｇ’が少なくとも２０Ｐａ、好ましくは少なくとも２５Ｐａ、さらに好ましくは３０Ｐａ〜１００Ｐａである。
【００１２】
使用されるカルボキシメチルセルロースの粘度が中程度であり、その範囲が２００〜４０００ｃｐｓ、好ましくは２００〜３０００ｃｐｓ、より好ましくは３００〜９００ｃｐｓの場合、本発明の方法に従って製造され、２．６％の固形分濃度で水中に分散される製品は、ａ）初期粘度が少なくとも１０００ｃｐｓ、少なくとも２０００ｃｐｓ、好ましくは少なくとも２５００ｃｐｓ、より好ましくは２５００〜４５００ｃｐｓであり、ｂ）２４時間後のセットアップ粘度が少なくとも３５００ｃｐｓ、好ましくは３５００〜７５００ｃｐｓであり、ｃ）ゲル強度Ｇ’が少なくとも４０Ｐａ、好ましくは４０〜１００Ｐａである。
【００１３】
一実施形態では、微結晶セルロースのウェットケーキの固形分は、少なくとも約４２％〜６０％であり、好ましくは４２．５％〜５５％であり。より好ましくは少なくとも４２．５％〜５０％である。微結晶セルロースのウェットケーキ材料は、必要に応じて、共処理前に長期の調製時間あるいは化学的または機械的な処理により、共摩耗の影響をより受け易くなるようにされてもよい。
【００１４】
一実施形態では、カルボキシメチルセルロースの置換度は、０．４５〜０．８５であり、より好ましくは０．４５〜０．８０であり、最適には約０．７である。別の実施形態では、カルボキシメチルセルロースは、カルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩であり、最適にはカルボキシメチルセルロースナトリウムである。
【００１５】
さらなる実施形態は、本開示方法で製造される安定化剤組成物を含む食品製品を包含する。さらなる実施形態は、医薬品製品、栄養補助製品、ヘルスケア製品、化粧品製品、パーソナルケア製品、消費製品、農業用製品、または化学製剤での使用に適する安定化剤組成物を含む懸濁液を包含する。
【００１６】
前述の実施形態の他の特徴および利益は、以下の詳細な説明と特許請求の範囲から明らかになるであろう。開示の実施形態は、単に、例示的なものであり、説明的なものであって、本発明を限定するものと解釈されるべきではない。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本開示は、置換度（ＤＳ）が低いカルボキシメチルセルロースとともに共摩耗される少なくとも４２％の固形分を含むウェットケーキで作成される、水分散性のコロイド状の微結晶セルロースを包含する。低粘度のカルボキシメチルセルロースが使用される場合、製品は、（水中において２．６％の分散体として測定される場合、）２０Ｐａよりも大きい高ゲル強度Ｇ’をもたらし、食用に適する食品製品において安定化剤として有用である。中粘度のカルボキシメチルセルロースが使用される場合、製品は、（水中において２．６％の分散体として測定される場合、）４０Ｐａよりも大きい高ゲル強度Ｇ’をもたらし、食用に適する食品製品において安定化剤として有用である。
【００１８】
「コロイド」および「コロイド状」は、混合物中に懸濁されてもよい粒子を定義するために、本明細書において互換可能に使用される。当業者に公知のように、コロイド粒子は、ある特定の平均粒径のものである。例えば、約０．１〜１０ミクロンのオーダーである。本願明細書で記載されるコロイド粒子は、コロイド状の懸濁液を形成できるのであれば、全ての好適な粒径であってもよい。
【００１９】
「ゲル」とは、軟質の、固体の、または固体様状の材料であり、少なくとも２種の成分からなるものを言う。成分の１つは、大量に存在する液体である（Ａｌｍｄａｌ，Ｋ．，Ｄｙｒｅ，Ｊ．，Ｈｖｉｄｔ，Ｓ．，Ｋｒａｍｅｒ，Ｏ．；Ｔｏｗａｒｄｓ  ａ  ｐｈｅｎｏｍｏｌｏｇｉｃａｌ  ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｔｅｒｍ‘ｇｅｌ’．Ｐｏｌｙｍｅｒ  ａｎｄ  Ｇｅｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  １９９３，１，５−１７）。
【００２０】
「ゲル強度Ｇ」とは、可逆的に保存される系のエネルギー（弾性係数Ｇ’）のことを言い、本願明細書では、組成物に対しては、セルロース濃度の関数になっている。ゲル強度Ｇの測定は、１Ｈｚおよび２０℃での振動歪みの掃引条件にし、ギャップサイズを１．８ｍｍにし、ティー・エイ・インスツルメントのレオメーター（ＡＲＥＳ−ＲＦＳ３）を用いて行う。試験は、脱イオン水中に固形分が２．６％分散された組成物を２４時間かけてセットアップして行う。
【００２１】
活性化された組成物（脱イオン水中に２．６％の固体が分散された材料）の初期粘度を得るため、ブルックフィールド粘度試験が使用される。この試験は、２４時間後の粘度を得るために繰り返される。好適なスピンドルを有するＲＴＶ粘度計が、２０℃〜２３℃において、２０ｒｐｍの条件で使用される。
【００２２】
組成物を形成する方法が提供される。前記方法は、置換度が低い水溶性のカルボキシメチルセルロースを、固形分を少なくとも４２％含む微結晶セルロースのウェットケーキと混合するステップを含み、微結晶セルロースとカルボキシメチルセルロースとの重量比は、約９５：５〜約７０：３０である。微結晶セルロースとカルボキシメチルセルロースとの特定の重量比は、約９０：１０〜約７０：３０である。微結晶セルロースとカルボキシメチルセルロースとのさらに特定の重量比は、約９０：１０〜約８０：２０である。一実施形態では、特定の重量比は、８５：１５である。
【００２３】
共摩耗および各成分間での微結晶セルロース：カルボキシメチルセルロースの相互作用を十分得るための均質混合に影響を及ぼすように、湿潤混合物は十分な強度で押し出し成形される。本明細書中で使用されるように、「摩耗される」および「摩耗」という用語は、互換可能に使用され、粒子の全てではないにしても、少なくとも一部の粒子の大きさをコロイドの大きさにまで有効に低減する処理を意味する。該処理は、ＣＭＣと混合する前のＭＣＣのウェットケーキ、または、ＭＣＣとＣＭＣとの混合物のいずれかに剪断力を付与する機械的な処理である。「共摩耗」は、ＭＣＣおよびＣＭＣ成分の混合物に高剪断力を加えることを指すために用いられる。好適な摩耗条件は、例えば、共押し出し成形、粉砕、または混練によって得られてもよい。
【００２４】
押し出し成形物は、乾燥されたり、スラリーを形成するために水中に分散されたりし得る。スラリーは、ホモジナイズおよび乾燥、好ましくは噴霧乾燥され得る。噴霧乾燥以外の乾燥工程には、例えば、流動層乾燥、ドラム乾燥、バルク乾燥、およびフラッシュ乾燥が含まれる。噴霧乾燥から形成される乾燥粒子は、本願明細書に記載される組成物、食用に適する食品製品、および工業上の応用物を形成するために、所望の水性媒体または溶液中で元に戻される。
【００２５】
本願明細書に開示されるＭＣＣ：ＣＭＣの押し出し成形は、得られるコロイド状のＭＣＣ製品が十分に摩耗されるように、高剪断および高圧縮を伴う高強度下で実行される。本明細書で使用されるように、「剪断力」は、混合物の２個の隣接する部分を、それらの接触面に対して略平行な方向に互いに滑らせる原因となる、または原因となる傾向がある、加えられた力から結果として生じる作用を意味する。加えられる力の量は、微結晶セルロース粒子とカルボキシメチルセルロースとの間に、十分に会合が形成される量である必要がある。加えられる力が不十分な場合、密な会合形成のために加えられる剪断力を材料または混合物に移すには、各成分は、過度に「滑りやすい（ｓｌｉｐｐｅｒｙ）」状態である。このような場合、剪断力は、主に、滑り作用によって機械的なエネルギーとして消耗される。押し出し成形の強度を増加させる全ての手段が用いられてもよい。該手段には、これらに限られる訳ではないが、押出成形機のデザイン、押し出し成形の継続時間／経路、エフ・エム・シーの特許である米国特許第６０３７３８０号明細書（Ｖｅｎａｂｌｅｓら）によって述べられる全てを含む摩耗助剤（ａｔｔｒｉｔｉｎｇ  ａｉｄ）を用いる押し出し成形、高剪断／高固形分レベル、および滑り防止剤が含まれる。
【００２６】
押し出し成形の強度を高めるのに影響を及ぼす好適な方法は、押し出し成形される微結晶セルロースのウェットケーキの固形分レベルを制御することである。ウェットケーキの固形分レベルが約４１％を下回ると、所定のゲル粘度およびゲル強度Ｇ’を有するコロイド状のＭＣＣが得られる。しかしながら、ウェットケーキの固形分が約４２％よりも高くなると、最終的なコロイド状のＭＣＣ製品では、ゲル強度Ｇ’の増加が顕著になる。有効なウェットケーキの固形分レベルを広く網羅する範囲は、約４２％〜６０％の間、好ましくは４２．５％〜６０％の間、より好ましくは４２．５％〜５５％の間、最適には４３％〜５０％の間である。
【００２７】
ウェットケーキの固形分を増加する方策には、これらに限られる訳ではないが、洗浄／濾過の間に、真空度を高め／フェルティング（ｆｅｌｔｉｎｇ）を高め／より加圧し／フィルタの表面積を増やしてさらに脱水すること、ＣＭＣを加える前に、蒸気加熱によってウェットケーキから水分をインライン蒸発させること、高温気流、赤外線照射、およびラジオ周波（ＲＦ）／マイクロ波による加熱が含まれる。別の方策は、乾燥済の（または固形分が多い）ＭＣＣ（またはアヴィセル（Ａｖｉｃｅｌ）ＲＣ５９１またはアヴィセル（Ａｖｉｃｅｌ）ＣＬ６１１粉末などのコロイド状のＭＣＣ）をウェットケーキ中に加えて、組成物中のＭＣＣの固形分の総量を増すことである。
【００２８】
押し出し成形／摩耗の強度の改良は、押し出し成形の滞留時間を長くして（あるいは経路を増やして）実行されてもよく、押し出し成形の温度を下げることによって実現されてもよい。本発明の実施形態には、全ての一般的な冷却剤の使用が含まれ、これらに限られる訳ではないが、水冷、およびアンモニア冷却が含まれる。
【００２９】
別の実施形態では、十分な押し出し成形／摩耗は、２またはそれ以上の別個のステップで実現されてもよい。例えば、ＭＣＣのウェットケーキは、最初に押し出し成形／摩耗された後に、ＣＭＣが加えられ、押し出し成形／摩耗されてもよい。昨今のＭＣＣの製造で用いられるような種々のタイプの押出成形機に加え、ＭＣＣのウェットケーキまたはＭＣＣ：ＣＭＣを摩耗する装置には、圧縮ロール／ベルト、カレンダロール（ｃａｌｅｎｄａｒｉｎｇ  ｒｏｌｌ）、機械的なリファイナディスク（ｒｅｆｉｎｅｒ  ｄｉｓｃ）、超音波リファイナ、（微小流体デバイスを含む）高圧ホモジナイザー、高圧縮型のプラネタリー混合機、および衝撃波／キャビテーションデバイスが含まれる。
【００３０】
（微結晶セルロースのウェットケーキ）
全ての材料源から得られるＭＣＣが本方法で使用されてもよい。ＭＣＣが得られてもよい好適な原料には、例えば、（晒し亜硫酸塩パルプ（ｂｌｅａｃｈｅｄ  ｓｕｌｆｉｔｅ  ｐｕｌｐ）および硫酸塩パルプなどの）木材パルプ（ｗｏｏｄ  ｐｕｌｐ）、トウモロコシの皮、バガス、麦わら、綿、コットンリンター、亜麻、大麻、苧麻（ちょま）、海藻、セルロース、および発酵セルロースが含まれる。原料には、さらに、晒し針葉樹クラフトパルプ、晒し広葉樹クラフトパルプ、晒しユーカリクラフトパルプ、製紙用パルプ、フラッフパルプ（ｆｌｕｆｆ  ｐｕｌｐ）、溶解パルプ、および非木材の晒しセルロース質パルプが含まれる。一実施形態では、使用されるＭＣＣは、アメリカ食品医薬品局によって人による消費が認可されているものである。
【００３１】
必要に応じて、ＭＣＣは、低価格のパルプまたは低価格のパルプと特定のパルプの混合物から作成されてもよい。次に、混合物が望ましい場合、例えば、ＭＣＣの総量の３０〜８０％が低価格のパルプから作成され、得られるＭＣＣ製品のコロイドの含有量は、少なくとも６０％にされ得る。低価格のパルプの例には、南方晒し針葉樹クラフトパルプ（Ｓｏｕｔｈｅｒｎ  Ｂｌｅａｃｈｅｄ  Ｓｏｆｔｗｏｏｄ  Ｋｒａｆｔ  Ｐｕｌｐ）、北方晒し針葉樹クラフトパルプ（Ｎｏｔｈｅｒｎ  Ｂｌｅａｃｈｅｄ  Ｓｏｆｔｗｏｏｄ  Ｐｕｌｐ）、ユーカリ晒しクラフトパルプ（Ｂｌｅａｃｈｅｄ  Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ  Ｋｒａｆｔ  Ｐｕｌｐ）、広葉樹晒しクラフトパルプ（Ｂｌｅａｃｈｅｄ  Ｈａｒｄｗｏｏｄ  Ｋｒａｆｔ  Ｐｕｌｐ）、サルファイト晒しパルプ（Ｂｌｅａｃｈｅｄ  Ｓｕｌｆｉｔｅ  Ｐｕｌｐ）、ソーダ晒しパルプ（Ｂｌｅａｃｈｅｄ  Ｓｏｄａ  Ｐｕｌｐ）、および非木材晒しパルプ（ｂｌｅａｃｈｅｄ  ｎｏｎｗｏｏｄ  ｐｕｌｐ）などの全ての紙のグレードのパルプおよびフラッフパルプが含まれる。特定の低価格のパルプには、ウェアーハウザーから得られるＣＰＨパルプおよびビスコースグレードの溶解パルプが含まれる。
【００３２】
化学的または機械的な処理によって、ＭＣＣは、押し出し成形／摩耗の強度の影響を受けやすくなる。例えば、ＭＣＣを酸加水分解処理する間（またはＭＣＣを酸処理した後）、ＭＣＣスラリーは、酸性のｐＨにおいて、過酸化物、過酢酸、過蟻酸、過硫酸塩、またはオキソンで処理され得る。ＭＣＣを作成するための酸加水分解工程は、他の添加物（鉄塩、つまり、塩化第二鉄など）を用いて促進されてもよい。別の取り組みは、実施例５に示すように、ＭＣＣの酸加水分解の処理時間を延ばすことである。酸処理を延ばす効果は、酸濃度を高めることおよび／または処理温度を上げることを含む、酸加水分解の他の条件を変えて実現されてもよい。
【００３３】
ＭＣＣのウェットケーキの固形分を増加するための、およびＭＣＣの処理を機械的または化学的に変えるための開示の技術は、任意の技術を単独で使用する場合よりも最終製品のゲル強度Ｇ’を高めるために、組み合わされてもよい。
【００３４】
（カルボキシメチルセルロース）
カルボキシメチルセルロースは、カルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩、例えば、ＣＭＣのナトリウム、カリウム、またはアンモニウム塩を含む。最適には、カルボキシメチルセルロースは、ＣＭＣナトリウムである。
【００３５】
ＣＭＣは、特に、存在する置換度（ＤＳ）によって特徴付けられる。置換度は、アンヒドログルコース単位ごとに置換される水酸基の平均数を示す。例えば、ＣＭＣでは、各アンヒドログルコース単位は３個の水酸基を含み、該水酸基は、ＣＭＣに、理論上最大で３の置換度を付与する。
【００３６】
ＣＭＣは、特に、（ブルックフィールドにより）２５℃において２％の水溶液で測定される粘度よっても特徴付けられる。「低粘度」のＣＭＣの範囲は、１０〜２００ｃｐｓ（６０ｒｐｍ）である。特定の「低粘度」のＣＭＣの範囲は、１０〜１００ｃｐｓであり、より特定の「低粘度」のＣＭＣの範囲は、３０〜６０ｃｐｓである。「中粘度」のＣＭＣの範囲は、２００〜４０００ｃｐｓ（３０ｒｐｍ）である。特定の「中粘度」のＣＭＣの範囲は、２００〜３０００ｃｐｓであり、より特定の「中粘度」のＣＭＣの範囲は、３００〜９００ｃｐｓである。２個の市販のカルボキシメチルセルロースは、アクアロン（ＡＱＵＡＬＯＮ（登録商標））７ＬＦ（低粘度）およびアクアロン（ＡＱＵＡＬＯＮ（登録商標））７ＭＦ（中粘度）である（アメリカ合衆国のデラウェア州のウィルミントンにあるアッシュランド社製）。両者の置換度は０．７である。これは、１０個のアンヒドログルコース単位ごとに、平均７個のカルボキシメチル基があることを示している。
【００３７】
本発明の方法での使用のために考案されるカルボキシメチルセルロースの置換度は、約０．４５〜約０．８５である。いくつかの実施形態では、カルボキシメチルセルロースの置換度は、０．４５〜０．８０である。さらに他の実施形態では、カルボキシメチルセルロースの置換度は、約０．７である。
【００３８】
（コロイド状のＭＣＣ：ＣＭＣ組成物）
本開示のコロイド状のＭＣＣ：ＣＭＣ組成物は、置換度の低いＣＭＣおよび少なくとも４２％のＭＭＣのウェットケーキの固形分を基体とするものであり、ゲル強度Ｇ’が顕著に改良されるとともに、粘度およびコロイド含量などのレオロジー指標が改良される。低粘度／低置換度のＣＭＣだけがコロイド状のＭＣＣ：ＣＭＣ組成物中で使用される場合、（固形分が２．６％存在する水分散体での）ゲル強度Ｇ’は、少なくとも２０Ｐａ、好ましくは少なくとも２５Ｐａ、より好ましくは少なくとも３０Ｐａである。他の実施形態では、ゲル強度Ｇ’は、３０〜１００Ｐａの間にある。中粘度／低置換度のＣＭＣを基体とするコロイド状のＭＣＣ：ＣＭＣ組成物の場合、ゲル強度Ｇ’は、少なくとも３５Ｐａ、特に、少なくとも４０Ｐａである。
【００３９】
比較対象の材料１
アヴィセル（ＡＶＩＣＥＬ（登録商標））ＣＬ６１１は、市販のコロイド状のＭＣＣであり、置換度の範囲が０．４５〜０．８である低粘度のＣＭＣを使用する。噴霧乾燥に代えてバルク乾燥を用いて製造する場合、材料は、アヴィセル（ＡＶＩＣＥＬ（登録商標））ＣＬ６１２と特定される。前記材料は、ペンシルベニア州のフィラデルフィアにあるエフ・エム・シー・コーポレーションで製造される。２．６％の固形分濃度で脱イオン水中に分散される場合、分散体は、常温での初期のブルックフィールド粘度が５０〜１５１ｃｐｓであり、２４時間後のセットアップ時の粘度が２５００ｃｐｓである。固形分が２．６％の分散体が、テキサス・インスツルメント製のレオメーターによって、２４時間後のセットアップ時に測定された場合、そのゲル強度Ｇ’は９Ｐａであった。コロイド含量は７７％であった。これは、水分散体を８２５０ｒｐｍで１５分間遠心分離した後、乾燥後の上澄み部を重量分析して測定された。
【００４０】
比較対象の材料２
これは、置換度の範囲が０．９〜１．５であるＣＭＣを基体とするコロイド状のＭＣＣである。該コロイド状のＭＣＣは、ペンシルベニア州のフィラデルフィアにあるエフ・エム・シー・コーポレーションで製造される。２．６％の固形分濃度で脱イオン水中に分散される場合、分散体は、常温での初期のブルックフィールド粘度が１６５０ｃｐｓであり、２４時間後のセットアップ時の粘度が３２５０ｃｐｓである。固形分が２．６％の分散体が、テキサス・インスツルメント製のレオメーターによって、２４時間後のセットアップ時に測定された場合、そのゲル強度Ｇ’は１５Ｐａであった。コロイド含量は８０％であった。これは、水分散体を８２５０ｒｐｍで１５分間遠心分離した後、乾燥後の上澄み部を重量分析して測定された。
【００４１】
比較対象の材料３
アヴィセル（ＡＶＩＣＥＬ（登録商標））ＲＣ−５９１は、分散性を有する、コロイド状のＭＣＣであり、中粘度／低置換度のＣＭＣを含む。該ＭＣＣは、ペンシルベニア州のフィラデルフィアにあるエフ・エム・シー・コーポレーションで製造される。該ＭＣＣは、粘度を調整および改良するため、および揺変性の性質のために、食品および医薬品の懸濁液中で使用される。該ＭＣＣは、熱および凍結融解に対して安定であり、長期の保存期間において安定であり、４〜１１の範囲のｐＨで安定であり、無臭／無味である。
【００４２】
脱イオン水中に１．２％の固形分濃度で分散された場合、固形分が分散された溶液は、常温での初期のブルックフィールド粘度が４０〜１７５ｃｐｓであり、２４時間後のセットアップ時の粘度が９００〜１６００ｃｐｓであった。固形分が１．２％の分散体がテキサス・インスツルメント製のレオメーターによって、２４時間後のセットアップ時に測定された場合、そのゲル強度Ｇ’は２３Ｐａであった。２．６％の固形分濃度で水中に分散された場合、材料のゲル強度Ｇ’は３０Ｐａであった。
【００４３】
必要に応じて、本発明の安定化剤組成物は、微結晶セルロースと、置換度が０．４５〜０．８５である低粘度および中粘度の両方のカルボキシメチルセルロースとの混合物にされ得る。微結晶セルロースと、組み合わせられたカルボキシメチルセルロースとの重量比は、約９５：５〜約７０：３０である。２．６％の固形分濃度で水中に分散する場合、このような混合物は、初期の粘度が少なくとも２０００ｃｐｓ、セットアップ時の粘度が少なくとも３５００ｃｐｓ、セットアップ時のゲル強度Ｇ’が少なくとも４０Ｐａであってもよい。
【００４４】
（用途）
本発明の組成物から形成される、食用に適する食品製品が開示される。これらの食品製品には、エマルション、飲料、ソース、スープ、シロップ、ドレッシング、フィルム、酪農および非酪農牛乳および製品、冷菓、発酵食品、パンの詰め物、およびパンのクリームが含まれる。食用に適する食品製品は、さらに、タンパク質、フルーツまたは野菜ジュース、フルーツまたは野菜パルプ、フルーツ味の物質、またはこれらの全ての組み合わせを含む、種々の食用に適する材料および添加物を含むこともできる。
【００４５】
これらの食品製品は、例えば、岩塩、タンパク源、酸味料、甘味料、緩衝剤、ｐＨ調整剤、安定化に用いる塩、またはこれらの組み合わせなどの他の食用に適する成分を含むこともできる。当業者であれば、全ての数の他の食用に適する成分、例えば、付加的な香料、着色剤、防腐剤、ｐＨ緩衝剤、栄養補助食品、加工助剤などが添加されてもよいことを理解するであろう。付加的な食用に適する成分は、可溶性または不溶性にすることができ、不溶性の場合、食品製品中に懸濁される。ありふれた方法で、このように組成物を調整することは、十分に当業者の能力の範囲内であり、本発明の範囲および目的に含まれる。これらの食用に適する食品製品は、乾燥後の混合製品（インスタントソース、肉汁、スープ、インスタントココア飲料など）、ｐＨの低い酪農系（サワークリーム／ヨーグルト、ヨーグルト飲料、固められたフローズンヨーグルトなど）、焼き菓子、および非含水性の食品系および水分の少ない食品系中に存在する充填剤のようなものである。
【００４６】
安定化剤組成物を含む好適なジュースには、（これらに限られる訳ではないが、レモンジュース、ライムジュース、およびオレンジジュース（レモネード、ライムネード、またはオレンジネードなどの変形例を含む）、白色または赤色のグレープジュース、グレープフルーツジュース、アップルジュース、洋梨ジュース、クランベリージュース、ブルーベリージュース、ラズベリージュース、チェリージュース、パイナップルジュース、ザクロジュース、マンゴージュース、アプリコットジュースまたは果汁、ストロベリージュース、およびキウイジュースを含む）フルーツジュース、および（これらに限られる訳ではないが、トマトジュース、キャロットジュース、セロリジュース、ビートジュース、パセリジュース、ほうれん草ジュース、およびレタスジュースを含む）野菜ジュースが含まれる。ジュースは、ゲルまたは他の濃縮物、氷またはシャーベット、あるいは粉末などの液体、固体、または半固体の形態を含む、どのような形態であってもよく、懸濁された固体を含んでもよい。別の実施形態では、天然由来の味付けをされた、人工的に味付けをされた、あるいは他の天然の風味（「ＷＯＮＦ」）を有するものを含むフルーツ味または他の加糖物質が、フルーツジュースの代わりに用いられてもよい。このようなフルーツ風味の物質も、粉末、ゲルまたは他の濃縮物、氷、またはシャーベットなどの液体、固体、または半固体の形態であってもよく、懸濁された固体を含んでもよい。
【００４７】
食用に適し、安定化剤組成物を含む食品製品に好適なタンパク質には、食用タンパク質およびアミノ酸が含まれる。これらは、哺乳類、鳥類、爬虫類、および魚類に有益である可能性がある。食用タンパク質には、動物または植物のタンパク質および画分またはこれらの誘導体が含まれる。動物由来のタンパク質には、牛乳および牛乳由来の製品が含まれる。例えば、ヘビークリーム、ライトクリーム、全乳、低脂肪乳、スキムミルク、タンパク質強化牛乳、超加熱処理および／または濃縮処理を含む加工される牛乳および乳製品を含む強化牛乳、加糖または非加糖のスキムミルクまたは全乳、全乳の粉末および脱脂の乾燥ミルク（ＮＦＤＭ）を含む乾燥された牛乳の粉末、カゼインおよびカゼイン塩、ホエイおよびホエイ濃縮物、非ラクトース型のホエイ、鉱質を除去したホエイ、ホエイプロテインアイソレートなどのホエイ由来の製品などである。卵および卵由来のタンパク質が用いられてもよい。植物由来のタンパク質には、ナッツ、ナッツ由来のタンパク質、モロコシ、未加工の大豆、液体の大豆、大豆濃縮物、大豆アイソレートなどの大豆および大豆由来の製品などのマメ科植物およびマメ科植物由来のタンパク質、きな粉および米タンパク質、並びにこれらの全ての形態および画分が含まれる。食用タンパク質は、液体、濃縮物または粉末状を含む、入手可能な全ての形態で使用されてもよい。もっとも、粉末状のタンパク源を用いるときは、得られる飲料物をさらに安定させるために、安定化剤組成物およびジュースを混合する前に、タンパク質を予め水和すると好ましい場合がある。タンパク質が野菜または果物ジュースとともに添加される場合、使用量は、所望の最終結果によるであろう。タンパク質の量の典型的な範囲は、８オンスごとに約１〜約２０グラムである。もっとも、安定であり、食用に適する、結果として得られる食品製品（飲料物など）の取り扱いは、用途に大きく依存するかもしれない。
【００４８】
本発明の組成物が使用されてもよい他の製品および用途には、非食品系の工業的な用途が含まれる。いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、医薬品、獣医製品、栄養補助製品、化粧品製品、パーソナルケア製品、消費製品、農業用製品、または化学製剤としての使用に適する。いくつかの例には、薬効成分（例えば、ＡＰＡＰ、アスピリン、イブプロフェンなど）を矯味する咀嚼錠剤用の賦形剤、懸濁化剤、医薬品用途における徐放剤、香味剤および栄養補助剤用の伝達システム、錠剤、フィルム、および懸濁液などの医薬品の剤型として使用され得る直接圧縮型の徐放剤、パーソナルケア用途において、泡、クリーム、およびローション中で使用され得る増粘剤、セラミックス、着色剤、化粧品、およびオーラルケア中において、色素およびフィラーとともに使用され得る懸濁化剤、セラミックスなどの材料、殺虫剤を含む伝達システム、および他の農業用製品が含まれる。
【００４９】
ある実施形態では、組成物は乾燥混合物として調製される。前記乾燥混合物は、界面活性剤、フィラー、または活性物質を含む他の成分とともに添加され分散され得る好適な中間体である。所望の食品製品、医薬品製品、栄養補助製品、パーソナルケア製品、化粧品製品、消費製品、農業用製品、または化学製剤中で安定化剤を活性化するのに適するように、十分な水が加えられ加熱攪拌される。
【００５０】
好適な界面活性剤には、これらに限られる訳ではないが、ＨＬＢが１〜４０である、イオン性または非イオン性のものが含まれる。活性物質が組成物に添加されてもよく、該活性物質には、これらに限られる訳ではないが、栄養補助剤、ビタミン、ミネラル、着色剤、甘味料、香味料、芳香剤、唾液の分泌を刺激する成分、食品、オーラルケア成分、息を爽やかにする成分、医薬成分、農業成分、治療成分、化粧成分、化学物質、緩衝剤、またはｐＨ調整剤が含まれる。活性物質は、その放出特性を変更するために、カプセル化され、あるいは他の処理または処置を施され得る。
【００５１】
いくつかの実施形態では、開示される食用に適する食品製品は、保存安定性が高められていたので、商品としての魅力が高かった。安定な組成物は、許容可能な水準の保存安定性を示すものである。保存安定性とは、製品の所望の保存寿命に渡って、１または複数の以下の製品特性を意味することを意図する。つまり、液体系においては、沈降が最小または沈降がなく、漿液の分離が最小または漿液の分離がなく、クリーミングが最小またはクリーミングがなく、まだらが最小またはまだらがなく、波打ちがなく、ゲルの局在化またはゲル化がない、懸濁液である。固体、半固体、ゲル、泡またはフィルム系においては、漿液の分離が最小または漿液の分離がなく、脱気されたものまたは集合体状のものである。さらに、凍結系の場合は、氷晶の大きさの成長または数の増加を低減または回避するものである。上記の記載で使用されるように、沈降が最小とは、存在するあらゆる沈降物が、遊離した沈降物であって、振動しながら容易に系内に戻ってもよい沈降物として存在することを意味する。上記の記載で使用されるように、漿液の分離が最小とは、液体系が２５０ｍＬのフラスコ中に見られる場合、５ｍｍ未満の漿液が存在することを意味する。いくつかの実施形態では、食用に適する食品製品は、（組成物中で使用されるカルボキシメチルセルロースの外部にある）補助的な安定化剤を要さずに、保管能力を高めることができる。例えば、キサンタンガムなどの補助的な安定化剤を欠くいくつかのソースは、相対粘度を長時間維持することを示す。該期間は、いくつかの例では少なくとも６ヶ月である。
【００５２】
最終的な飲料組成物は、様々な方法で、熱処理によって加工されてもよい。これらの方法には、これらに限られる訳ではないが、低温殺菌法、超低温殺菌法、高温短時間殺菌法（「ＨＴＳＴ」）、および超高温処理法（「ＵＨＴ」）が含まれてもよい。これらの飲料組成物は、回転式レトルトまたは静置式レトルト加工のいずれかによって、レトルト処理されてもよい。ジュース添加用の、あるいは天然または人工的な風味のソフトドリンクなどの、いくつかの組成物は、冷却加工されてもよい。これらの加工の多くには、ホモジナイゼーションまたは他の高剪断／高圧縮法が含まれてもよい。これらは、共乾燥組成物であってもよい。該共乾燥組成物は、乾燥固体の形態で調製でき、次に、消費するために、必要に応じて元に戻されると都合がよい。得られる飲料組成物は、商業的に許容される期間、冷蔵され保存されてもよい。代替案では、結果物として得られる飲料組成物は、無菌状態で充填されるという条件で、常温で保管されてもよい。
【００５３】
本発明をさらに詳細に記載するために、以下に非限定的な例を示す。該例は、最終的な製品中に本発明の組成物を使用するときに、調製される特定の製品の性質および品質を決定する多様なおよび種々の調製因子をどのように考慮に入れる必要があるかについても示す。
【実施例】
【００５４】
［実施例１：固形分が４３％であるウェットケーキを用いたコロイド状のＭＣＣ：ＣＭＣの作成］
ＭＣＣのウェットケーキは、（アメリカ合衆国のデラウェア州のニューアークにある）エフ・エム・シーの設備で酸加水分解処理して得られた。該ウェットケーキは、固形分レベルが４３％になるまで脱水された。ホバートミキサー（Ｈｏｂａｒｔ  ｍｉｘｅｒ）中で、ＭＣＣのウェットケーキは、（アメリカ合衆国のデラウェア州のウィルミントンにあるアッシュランド社製の）アクアロン（Ａｑｕａｌｏｎ（登録商標））７ＬＦ・ＣＭＣとともに、８５重量部：１５重量部の比率で数分間混合された。混合物は、共同方向回転二軸押出機に数回通されて、制作物の十分な特徴・外形にされた。次に、ＭＣＣ：ＣＭＣの押し出し成形物は、脱イオン水中に分散された。得られたスラリーは、マントン・ガウリン・ホモジナイザー（Ｍａｎｔｏｎ  Ｇａｕｌｉｎ  ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒ）に２５００〜３０００ｐｓｉで通されて、粉末を形成するために、３フィートのボーエン（Ｂｏｗｅｎ）の噴霧乾燥機で噴霧乾燥された。
【００５５】
乾燥後のＭＣＣ：ＣＭＣの粉末が、２．６％の固形分濃度で脱イオン水中に再分散された場合、常温において、その初期のブルックフィールド粘度は２３５０ｃｐｓであり、２４時間後のセットアップ時の粘度は７２００ｃｐｓであった。固形分が２．６％の分散体が２４時間後のセットアップ時にテキサス・インスツルメント製のレオメーターで測定された場合、そのゲル強度Ｇ’は６８Ｐａであった。コロイド含量は９０％であった。これは、水分散体を８２５０ｒｐｍで１５分間遠心分離した後、乾燥後の上澄み部を重量分析して測定された。
【００５６】
［実施例２：固形分が４３％であるウェットケーキを用いたコロイド状のＭＣＣ：ＣＭＣの作成］
微結晶セルロースのウェットケーキは、（アメリカ合衆国のデラウェア州のニューアークにある）エフ・エム・シーの設備で酸加水分解処理して得られた。ＭＣＣのウェットケーキの固形分は、実験室の乾燥炉を用いて４３％に調整された。ホバートミキサー（Ｈｏｂａｒｔ  ｍｉｘｅｒ）中で、ＭＣＣのウェットケーキは、（アメリカ合衆国のデラウェア州のウィルミントンにあるアッシュランド社製の）アクアロン（Ａｑｕａｌｏｎ（登録商標））７ＬＦ・ＣＭＣとともに、８５重量部：１５重量部の比率で数分間混合された。混合物は、高い押し出し成形強度で、共同方向回転二軸押出機に数回通された。次に、ＭＣＣ：ＣＭＣの押し出し成形物は、脱イオン水中に再分散された。得られたスラリーは、マントン・ガウリン・ホモジナイザー（Ｍａｎｔｏｎ  Ｇａｕｌｉｎ  ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒ）に２５００〜３０００ｐｓｉで通されて、粉末を形成するために、３フィートのボーエン（Ｂｏｗｅｎ）の噴霧乾燥機で噴霧乾燥された。
【００５７】
乾燥後のＭＣＣ：ＣＭＣ粉末が、２．６％の固形分濃度で脱イオン水中に再分散された場合、常温において、その初期のブルックフィールド粘度は１５２１ｃｓｐであり、２４時間後のセットアップ時の粘度は５９００ｃｐｓであった。固形分が２．６％の分散体が２４時間後のセットアップ時にテキサス・インスツルメント製のレオメーターで測定された場合、そのゲル強度Ｇ’は６０Ｐａであった。コロイド含量は９３％であった。
【００５８】
［（比較）例３：固形分が４０％のウェットケーキコロイド状のＭＣＣ：ＣＭＣの作成］
微結晶セルロースのウェットケーキは、酸加水分解処理して得られた。ＭＣＣのウェットケーキの固形分は、実験室の乾燥炉を用いて４０％に調整された。ホバートミキサー（Ｈｏｂａｒｔ  ｍｉｘｅｒ）中で、ＭＣＣのウェットケーキは、（アメリカ合衆国のデラウェア州のウィルミントンにあるアッシュランド社製の）アクアロン（Ａｑｕａｌｏｎ（登録商標））７ＬＦ・ＣＭＣとともに、８５重量部：１５重量部の比率で数分間混合された。混合物は、共同方向回転二軸押出機に数回通された。次に、ＭＣＣ：ＣＭＣの押し出し成形物は、脱イオン水中に分散された。得られたスラリーは、マントン・ガウリン・ホモジナイザー（Ｍａｎｔｏｎ  Ｇａｕｌｉｎ  ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒ）に２５００〜３０００ｐｓｉで通されて、粉末を形成するために、３フィートのボーエン（Ｂｏｗｅｎ）の噴霧乾燥機で噴霧乾燥された。
【００５９】
乾燥後のＭＣＣ：ＣＭＣ粉末が、２．６％の固形分濃度で脱イオン水中に再分散された場合、常温において、その初期のブルックフィールド粘度は７２０ｃｐｓであり、２４時間後のセットアップ時の粘度は２４００ｃｐｓであった。固形分が２．６％の分散体が２４時間後のセットアップ時にテキサス・インスツルメント製のレオメーターで測定された場合、そのゲル強度Ｇ’は１０〜１２Ｐａであった。コロイド含量は７７．７％であった。
【００６０】
［実施例４：共摩耗される、乾燥したコロイド状のＭＣＣ粉末、ＭＣＣウェットケーキ、およびＣＭＣ］
以下の材料が混合された。（１）４０ｌｂのアヴィセル（ＡＶＩＣＥＬ（登録商標））６１２の乾燥粉末（ＭＣＣが８５％、ＬＶＦ・ＣＭＣが１５％であり、バルク乾燥されたもの）、（２）５０ｌｂの７ＬＶＦ・ＣＭＣの乾燥粉末（スウェーデンのステヌングスンド（Ｓｔｅｎｕｎｇｓｕｎｄ）にあるアクゾノーベル（ＡｋｚｏＮｏｂｅｌ）製）、および（３）固形分が４１％存在する状態の５６１ｌｂのＭＣＣのウェットケーキ（乾物基準で２３０ｌｂ）。ＭＣＣのウェットケーキは、酸加水分解処理して得られた。混合物は、高い押し出し成形強度で、共同方向回転二軸押出機に数回通された。次に、ＭＣＣ：ＣＭＣの押し出し成形物はバルク乾燥（流動層）され、粉砕されて粉末に形成された。
【００６１】
乾燥後のＭＣＣ：ＣＭＣの製品粉末（ＭＭＣが８２．５％、ＣＭＣが１７．５％）が、２．６％の固形分濃度で脱イオン水中に再分散された場合、分散体は、常温において、初期のブルックフィールド粘度が１６００ｃｐｓであり、２４時間後のセットアップ時の粘度は６４００ｃｐｓであった。固形分が２．６％の分散体が２４時間後のセットアップ時にテキサス・インスツルメント製のレオメーターで測定された場合、そのゲル強度Ｇ’は３５Ｐａであった。コロイド含量は７６％であった。
【００６２】
乾燥したアヴィセル（ＡＶＩＣＥＬ（登録商標））ＣＬ６１２粉末を使用すると、押し出し成形中の固形分レベルは増加し、この特定のケースでは、固形分の総量の範囲は、５５〜６６％になる。ＭＣＣの固形分の部分は、初期のウェットケーキ中において固形分が４１％を占める状態から、得られるＭＣＣ：ＣＭＣの混合押し出し成形物中において固形分であるＭＣＣが４４％を占める状態まで増加される。
【００６３】
［実施例５：押し出し成形／摩耗強度を増加するために延長されるＭＣＣの処理時間］
ＭＣＣのウェットケーキは、濃度が２．５％の塩酸を用いて、１００℃で２４時間酸加水分解されて得られた。この延長された酸加水分解処理により得られたＭＣＣのウェットケーキは固形分レベルが４０％であり、７ＬＦ・ＣＭＣ（アッシュランド製）とともに、８５：１５の重量比で共押し出し成形された。次に、押し出し成形物は分散され、噴霧乾燥されて、製品粉末に形成された。
【００６４】
乾燥後のＭＣＣ：ＣＭＣの製品粉末が、２．６％の固形分濃度で脱イオン水中に再分散された場合、製品粉末が分散された溶液は、常温において、初期のブルックフィールド粘度が２５００ｃｐｓであり、２４時間後のセットアップ時の粘度は５５００ｃｐｓであった。固形分が２．６％の分散体が２４時間後のセットアップ時にテキサス・インスツルメント製のレオメーターで測定された場合、そのゲル強度Ｇ’は７０Ｐａであった。コロイド含量は８８％であった。
【００６５】
［実施例６：固形分が４５％であるＭＣＣのウェットケーキと、置換度が低い低粘度および中粘度のＣＭＣの混合物との押し出し成形］
微結晶セルロースのウェットケーキは、酸加水分解処理して得られた。ＭＣＣのウェットケーキの固形分は、実験室の乾燥炉を用いて４５％に調整された。ホバートミキサー（Ｈｏｂａｒｔ  ｍｉｘｅｒ）中で、ＭＣＣのウェットケーキは、（アメリカ合衆国のデラウェア州のウィルミントンにあるアッシュランド社製の）アクアロン（Ａｑｕａｌｏｎ（登録商標））７ＬＦ・ＣＭＣおよび７ＭＦ・ＣＭＣの混合物とともに、それぞれ８８重量部：８重量部：４重量部の比率で数分間混合された。混合物は、高い押し出し成形強度で共同方向回転二軸押出機に数回通された。次に、ＭＣＣ：ＣＭＣの押し出し成形物は、脱イオン水中に再分散された。得られたスラリーは、粉末を形成するために、３フィートのボーエン（Ｂｏｗｅｎ）の噴霧乾燥機で噴霧乾燥された。
【００６６】
乾燥後のＭＣＣ：７ＬＦ・ＣＭＣ：７ＭＦ・ＣＭＣの粉末が、２．６％の固形分濃度で脱イオン水中に再分散された場合、粉末が分散された溶液は、常温において、初期のブルックフィールド粘度が３１００ｃｐｓであり、２４時間後のセットアップ時の粘度は５０５０ｃｐｓであった。固形分が２．６％の分散体が２４時間後のセットアップ時にテキサス・インスツルメント製のレオメーターで測定された場合、そのゲル強度Ｇ’は６８Ｐａであった。
【００６７】
［実施例７：置換度が低い中粘度のＣＭＣを含むＭＣＣ／ＣＭＣの押し出し成形物の長期の押し出し成形］
ＭＣＣのウェットケーキは、置換度が低い中粘度のＣＭＣとともに押し出し成形されて、押し出し成形物が形成された後、該押し出し成形物は、噴霧乾燥され、粉末組成物に形成された。レオロジー特性は、先の段落の「比較対象の材料３」に記載されたようなものであった。この製品のゲル強度Ｇ’は、固形分が２．６％存在する分散体において、約３０Ｐａの範囲であった。これは、比較試料である。
【００６８】
本発明の範囲内の実験として、上述の（噴霧乾燥前の）押し出し成形物は、さらに、実験室の共同方向回転二軸押出機において、もう一度の工程によって押し出し成形された。次に、さらに押し出し成形された、このＭＣＣ：ＣＭＣの押し出し成形物は、脱イオン水中に再分散された。得られたスラリーは、粉末を形成するために、３フィートのボーエン（Ｂｏｗｅｎ）の噴霧乾燥機で噴霧乾燥された。この粉末が、２．６％の固形分濃度で脱イオン水中に再分散された場合、粉末が分散された溶液は、常温において、初期のブルックフィールド粘度が３７００ｃｐｓであり、２４時間後のセットアップ時の粘度は７０００ｃｐｓであった。固形分が２．６％の分散体が２４時間後のセットアップ時にテキサス・インスツルメント製のレオメーターで測定された場合、そのゲル強度Ｇ’は７０Ｐａであった。コロイド含量は８１．７％であった。
【００６９】
［実施例８：ＭＣＣのウェットケーキと置換度が低い低粘度のＣＭＣとの長期の押し出し成形］
微結晶セルロースのウェットケーキは、酸加水分解処理して得られ、ウェットケーキの固形分は約４３％であった。ＭＣＣのウェットケーキは、アクアロン（Ａｑｕａｌｏｎ（登録商標））７ＬＦ・ＣＭＣ（アメリカ合衆国のデラウェア州のウィルミントンにあるアッシュランド社製）と、８５重量部：１５重量部の比率で混合され、高い押し出し成形強度で押し出された。次に、ＭＣＣ：ＣＭＣの押し出し成形物は、脱イオン水中に分散され、粉末を形成するために、３フィートのボーエン（Ｂｏｗｅｎ）の噴霧乾燥機で噴霧乾燥された。
【００７０】
乾燥後のＭＣＣ：ＣＭＣの製品粉末が、２．６％の固形分濃度で脱イオン水中に再分散された場合、製品粉末が分散された溶液は、常温において、初期のブルックフィールド粘度が１４００ｃｐｓであり、２４時間後のセットアップ時の粘度は５１５０ｃｐｓであった。固形分が２．６％の分散体が２４時間後のセットアップ時にテキサス・インスツルメント製のレオメーターで測定された場合、そのゲル強度Ｇ’は３７Ｐａであった。コロイド含量は８６％であった。これは、本発明の実施例である。
【００７１】
本発明の付加的な実験として、上述の（噴霧乾燥前の）押し出し成形物は、さらに、実験室の共同方向回転二軸押出機において、もう一度の工程によって押し出し成形された。次に、さらに押し出し成形された、このＭＣＣ：７ＬＦ・ＣＭＣの押し出し成形物は、脱イオン水中に再分散された。得られたスラリーは、粉末を形成するために、３フィートのボーエン（Ｂｏｗｅｎ）の噴霧乾燥機で噴霧乾燥された。この粉末が、２．６％の固形分濃度で脱イオン水中に再分散された場合、粉末が分散された溶液は、常温において、初期のブルックフィールド粘度が２４００ｃｐｓであり、２４時間後のセットアップ時の粘度は６９００ｃｐｓであった。固形分が２．６％の分散体が２４時間後のセットアップ時にテキサス・インスツルメント製のレオメーターで測定された場合、そのゲル強度Ｇ’は６０Ｐａであった。コロイド含量は９６．３％であった。
【００７２】
食品用途（ＦＡ）の実施例
［実施例ＦＡ１：超高温処理法（ＵＨＴ）によるチョコレート飲料］
・材料および方法
ＵＨＴによるチョコレート飲料の試料は、Ａ）実施例１〜２に記載されるような置換度が低く、低粘度のＣＭＣを基体とする、０．１２％の高ゲル粘度のコロイド状のＭＣＣと、１２０ｐｐｍのカラギーナンと、の混合物、Ｂ）材料１に記載されるような置換度が低く、低粘度のＣＭＣを基体とする、０．１２％の市販のコロイド状のＭＣＣと、１２０ｐｐｍのカラギーナンと、を組み合わせたもの、Ｃ）材料２に記載される置換度が高いＣＭＣを基体とする、０．１２％の市販のコロイド状のＭＣＣと、１２０ｐｐｍのカラギーナンと、を組み合わせたもの、を用いて調製された。各組成を表ＦＡ１．１に示す。
【００７３】
【表ＦＡ１．１】
2015502136.tif 000002
【００７４】
（加工）
全ての粉末は、乾燥状態で共に混ぜられ、高剪断混合機（例えば、シルバーソン（Ｓｉｌｖｅｒｓｏｎ）型またはそれに相当するもの）を用いて、低温殺菌済みの牛乳中に約１５分間混合された。製品は、最初に、７５℃で４５秒間予備加熱された後、ＵＨＴライン（ＡＰＶ−ＳＰＸ型またはそれに相当するもの）中において、１４２℃で５秒間殺菌された。次に、製品は、７０〜８０℃まで冷却され、ラニー（Ｒａｎｎｉｅ）社製のホモジナイザーに、二段階目の圧力が１８０ｂａｒになる条件で通された。最後に、混合物は１０℃に冷却され、無菌の瓶に無菌状態で入れられた。
【００７５】
得られる材料の安定性指標（Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  ｉｎｄｅｘ）は、タービスカン（Ｔｕｒｂｉｓｃａｎ）装置を用いて測定された。製品は、８８０ｎｍの近赤外の光のビームを用いてスキャンされた。つまり、後方散乱または透過率が、小さな間隔（各４０μｍごとに１スキャン）で試料に沿って記録された。後方散乱の変化は、粒子の粒径または濃度の変化を示した。
【００７６】
（タービスカン（Ｔｕｒｂｉｓｃａｎ）測定前の試料の準備）
１．タービスカンのガラス管を以下のように準備した。つまり、無菌の組織を管内に配置し、管をアルミ箔で覆う。ふたを構成する３個の異なる部品を組み立てて、ふたをアルミ箔で覆う。
２．１２８℃で２０分間、覆われた管およびふたをオートクレーブ中で殺菌する。
３．製品をタービスカンの管に移動する前に、無菌のフローキャビネットを３０分オン状態にする。試料は、最初に常温に達するであろう（試料が冷蔵庫にあったものである場合、試料は３０分間調節されるであろう）。
４．管のラベルを準備し、コンピュータ（タービスカンのソフトウェア）をセットアップし、ＡＧＳステーションを３０℃にする。
５．無菌のフローキャビネットの下に、全ての材料、つまり、無菌のタービスカンの管、ラベルを貼られたふた、無菌のピペット、および試料を準備する。
６．移動の直前に、無菌溶液を用いて手を綺麗にし、各試料を緩やかに振とうする（上下逆さまに５回）。
７．試料瓶を開けて、２５ｍｌの無菌のピペットを用いて、直ぐにタービスカンの管に移動し、ふたを閉める。
８．直ぐに、ＡＧＳステーション中に管を挿入し、スキャンを開始する。スキャンを開始する前に、最高で３個の試料を一度に移動する。
【００７７】
視覚的なパラメータおよび尺度を表ＦＡ１．２に記載する。タービスカン測定は、３０℃で５日間に渡って１時間ごとに１回行われた。
【００７８】
【表ＦＡ１．２】
2015502136.tif 000003
【００７９】
（試料の評価）
４℃、２２℃、および３０℃で１ヶ月保管した後のｐＨ、粘度、および視覚的な観察の結果を表ＦＡ１．３に記載する。ｐＨは、校正されたｐＨメータ（イノラボ（Ｉｎｏｌａｂ）製）を用いて測定された。粘度は、常温にて、ブルックフィールドＬＶ粘度計を用い、１番のスピンドルを用いて、速度を１分間６０ｒｐｍにして測定された。
【００８０】
【表ＦＡ１．３】
2015502136.tif 000004
【００８１】
タービスカン装置を用い３０℃で測定した５日後の安定性指標の結果（１時間ごとに１スキャン）を、表ＦＡ１．４に記載する。
【００８２】
【表ＦＡ１．４】
2015502136.tif 000005
【００８３】
（結論）
試料Ａは、視覚上、４℃、２２℃、および３０℃で１ヶ月間安定であり、漿液の分離がないか、またはほんの僅かであり、ココアの沈降がないか、またはほんの僅かであり、ゲル化されていないか、またはゲル化は最小であった。試料Ａの安定性指標の低さ（つまり、粒子濃度の安定性が良好であること）は、視覚的な観察を裏付けるものであり、６ヶ月の長期間に渡る安定性を示唆した。試料Ａ（本発明）は、優れた性能を示した。
【００８４】
［実施例ＦＡ２：濃縮ラズベリーを基体とし、ブリックスが４０°および５０°である加熱時に安定なフルーツの詰め物］
試料は、Ａ）実施例１〜２に記載されるような置換度が低く、低粘度のＣＭＣを基体とし、エフ・エム・シーで製造される適用量範囲の高ゲル粘度のコロイド状のＭＣＣ、およびＢ）材料３に記載されるような適用量範囲の市販のコロイド状のＭＣＣ（アヴィセル（ＡＶＩＣＥＬ（登録商標））ＲＣ５９１）を用いて調製された。
【００８５】
【表１】
2015502136.tif 000006
【００８６】
【表２】
2015502136.tif 000007
【００８７】
（加工）
コロイド状のＭＣＣ、他の乾燥粉末、および水分は別個に量り分けられた。最初に、シルバーソン（Ｓｉｌｖｅｒｓｏｎ）の混合機または等価なものを用いて、コロイド状のＭＣＣを１０分間高剪断混合して、水中に分散した。次に、グルコースシロップを４０℃で前以て加熱し、他の乾燥粉末とともに、前述の混合物に加えた。次に、該製品を緩やかに混合しながら、水浴中で９０℃まで加熱した。次に、フルーツの濃縮物を加え、滑らかになるまで混合した。最後に、クエン酸を加え、滑らかになるまで混合し、該製品を適当な容器内に高温状態で入れた。
【００８８】
（加熱安定性試験）
加熱安定性は、保形性を測定することにより判定された。保形性は、所与の温度で一定量の時間加熱後に、初期の形状および容積を保持するフルーツを入れた調合物の能力として定義される。製パン用のオーブンは、２００℃まで前以て加熱された。カップ（３０ｍｌ）を試料製品で満たした。３０ｍｌのカップから得られる充填物は、オーブンプレートの製パン用のシート上にある紙シートの同心円の中央部に置かれた。プレートはオーブンの中央部に配置された。同心円の１６本の軸上での材料の幅広がりは、加熱前と加熱後に記録された。充填物は、２００℃で１０分間加熱された。材料の幅広がりの平均値が、百分率として計算された（つまり、加熱前の平均値と加熱後の平均値）。
【００８９】
（試料の評価）
加熱安定性の結果を表ＦＡ２．１および表ＦＡ２．２に記載する。
【００９０】
【表ＦＡ２．１】
2015502136.tif 000008
【００９１】
【表ＦＡ２．２】
2015502136.tif 000009
【００９２】
（結論）
本発明の試料Ａは、使用レベルが１％よりも高い場合に、良好から極めて良好までの加熱安定性（つまり、幅の広がりの％が小さい）を示した。
【００９３】
［実施例ＦＡ３：カルシウムが多い還元乳］
（材料および方法）
試料は、カルシウムが多いＵＨＴ処理済みの還元乳中に、Ａ）実施例１に記載されるような置換度が低い、低粘度のＣＭＣ（固形分が４３％存在する）を基体とする、０．３％の高ゲル粘度のコロイド状のＭＣＣ、比較としてＢ）材料２に記載されるような置換度が高いＣＭＣを基体とする、０．３％の市販のコロイド状のＭＣＣを用いて調製された。組成を表ＦＡ３．１に示す。
【００９４】
【表ＦＡ３．１】
2015502136.tif 000010
【００９５】
（加工）
粉ミルクが、４５℃〜５０℃で水中に添加され、製品は勢いよく２０分間混合された。次に、還元乳は６０℃〜６５℃で加熱された。
【００９６】
炭酸カルシウムおよびコロイド状のＭＣＣが、乾式混合され、勢いよく５分間混合される間に前記還元乳に添加された。ｐＨが調べられ記録された。必要に応じて、ｐＨが６．７０〜６．８０になるように、リン酸二ナトリウムの緩衝液が加えられた。次に、製品は７０℃まで予備加熱され、二段階目の圧力が２００ｂａｒになる条件でホモジナイザーに通された。製品は、９０℃で３０秒間加熱された後、１４０℃まで１０秒間で加熱された。最後に、製品は、２０℃〜２５℃に冷却され、無菌の瓶に入れられた。粘度は、常温において、ブルックフィールドＤＶ−ＩＩ＋粘度計を用いて、速度を１分間３０ｒｐｍにして測定された。
【００９７】
（試料の評価）
２２℃において、４０日間保管後の粘度および視覚的な観察の結果を表ＦＡ３．２に示す。
【００９８】
【表ＦＡ３．２】
2015502136.tif 000011
【００９９】
（結論）
試料Ａは、視覚上、２２℃において、４０日間安定であり、カルシウムの沈降はなく、粘度が最小であった。
【０１００】
［実施例ＦＡ４：レトルトのチョコレートミルク］
（材料および方法）
レトルトのチョコレートミルクの試料は、Ａ）実施例１および２に記載されるような置換度が低く、分子量が小さいＣＭＣを基体とする、０．２％の高ゲル粘度のコロイド状のＭＣＣ、比較対象としてＢ）材料２に記載されるような置換度が高いＣＭＣを基体とする、０．２％の市販のコロイド状のＭＣＣを用いて調製された。組成を表ＦＡ４．１に示す。
【０１０１】
【表ＦＡ４．１】
2015502136.tif 000012
【０１０２】
（加工）
粉ミルクが、４５℃〜５０℃で水に加えられ、製品は勢いよく２０分間混合された。次に、還元乳は、６０℃〜６５℃まで加熱された。炭酸カルシウムおよびコロイド状のＭＣＣが、乾式混合され、勢いよく５分間混合される間に前記還元乳に添加された。ｐＨが調べられ記録された。必要に応じて、ｐＨが６．７０〜６．８０になるように、リン酸二ナトリウムの緩衝液が加えられた。次に、製品は７０℃まで予備加熱され、二段階目の圧力が２００ｂａｒになる条件でホモジナイザーに通された。製品が缶に入れられ封止された。最後に、製品は、１２１℃で２０分間、ロータリレトルト処理された。粘度は、常温において、ブルックフィールドＤＶ−ＩＩ＋粘度計を用いて、スピンドルをＳ００にし、速度を１分間３０ｒｐｍにして測定された。
【０１０３】
（試料の測定）
２２℃において、１ヶ月保管後の粘度および視覚的な観察の結果を表ＦＡ４．２に示す。
【０１０４】
【表ＦＡ４．２】
2015502136.tif 000013
【０１０５】
（結論）
試料Ａは、視覚上、２２℃において、１ヶ月間安定であり、ココアの沈降はなく、粘度が最小であった。
【国際調査報告】
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