(57)【要約】  本発明は、微結晶セルロースと少なくとも１つの多糖との混合物を酸性摩砕助剤の存在下で共摩砕させることによって製造される、特に低粘度流体中に粒子を懸濁させるためのコロイド状微結晶組成物、それらの調製；及びそれらを用いて製造される製品に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）ＭＣＣ粒子、
ｂ）酸及び塩からなる群から選択される摩砕剤（ここで、前記塩は多価イオンを実質的に含まない）
を含むコロイド状ＭＣＣ組成物であって；
前記ＭＣＣ粒子は少なくとも１種の多糖で少なくとも部分的に被覆されており；且つ
前記ＭＣＣ粒子の少なくとも１９体積％のＤ５０は約０．１１０ミクロンであり；且つ
前記ＭＣＣ組成物は多価イオンを含有する塩を実質的に含まない組成物。
【請求項２】
ａ）前記ＭＣＣ粒子は当該組成物の約４０〜９１．９９重量％を構成し；且つ
ｂ）前記少なくとも１種の多糖は当該組成物の約８〜５０重量％を構成し；且つ
ｃ）前記摩砕剤は当該組成物の約０．０１〜１０重量％を構成する、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記少なくとも１種の多糖は酸性糖残基を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記少なくとも１種の多糖は、前記酸性糖残基を含有する主ポリマー鎖を含む、請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
前記酸残基は、ガラクツロン酸、グルクロン酸、マンヌロン酸及びグルロン酸の少なくとも１種からなる群から選択される、請求項４に記載の組成物。
【請求項６】
前記少なくとも１種の多糖は、植物滲出物、植物種子、植物根、海藻多糖類、微生物産物及び発酵産物、並びにこれらの組み合わせに由来する、請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
前記少なくとも１種の多糖は、アルギン酸塩、カラヤ及びカルボキシメチルセルロースの少なくとも１種からなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記酸は、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、酒石酸、カプロン酸、シュウ酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、安息香酸、炭酸、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、ホウ酸、フッ化水素酸、及び臭化水素酸からなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
前記ＭＣＣ粒子の少なくとも２５体積％のＤ５０は約０．１１０ミクロンである、請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
前記ＭＣＣ粒子の少なくとも４０体積％のＤ５０は約０．１１０ミクロンである、請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
前記ＭＣＣ粒子の少なくとも７０体積％のＤ５０は約０．１１０ミクロンである、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
ａ）ＭＣＣ粒子を供給する工程；
ｂ）酸を供給する工程；
ｃ）少なくとも１種の多糖を供給する工程；
前記ＭＣＣ粒子、前記酸及び前記多糖を共磨砕して、磨砕ＭＣＣ組成物を生成する工程を含む磨砕ＭＣＣ組成物を調製する方法であって、前記酸は前記組成物のｐＨを４．５以下に低下させるのに有効な量で供給され、且つ前記ＭＣＣ粒子は前記多糖で少なくとも部分的に被覆され；且つ前記ＭＣＣ粒子の少なくとも１９体積％のＤ５０は約０．１１０ミクロンである方法。
【請求項１３】
前記共摩砕は、精製機、遊星型ミキサー、コロイドミル、ビートミル、ニーダー、及び粉砕機からなる群から選択される装置によって達成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記酸は、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、酒石酸、カプロン酸、シュウ酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、安息香酸、炭酸、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、ホウ酸、フッ化水素酸、及び臭化水素酸からなる群から選択される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記多糖は、植物滲出物、植物種子、植物根、海藻多糖類、微生物産物及び発酵産物、並びにこれらの組み合わせに由来する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
請求項１に記載の組成物を含む消費製品。
【請求項１７】
前記製品は、食品、栄養補助食品、医薬品及び化粧品からなる群から選択される、請求項１６に記載の消費製品。
【請求項１８】
前記ＭＣＣ粒子は懸濁安定性を達成する、請求項１７に記載の消費製品。
【請求項１９】
前記ＭＣＣ粒子は分散安定性を達成する、請求項１７に記載の消費製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微結晶セルロースと少なくとも１つの多糖との混合物を酸性摩砕助剤の存在下で共摩砕させることによって製造される、特に低粘度流体中に粒子を懸濁させるためのコロイド状微結晶組成物、それらの調製、及びそれらを用いて製造される製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書において「ＭＣＣ」と知られそう呼ばれている微結晶セルロースは、加水分解セルロースである。ＭＣＣ粉末及びゲルは、最終食品の特性又は属性を高めるために、食品産業において一般に使用されている。例えば、ＭＣＣは、食品用途などの多種多様な消費製品に結合剤及び安定剤として、例えば、飲料中にゲル化剤、増粘剤、脂肪代替物、及び／又はノンカロリー充填剤として、並びに懸濁安定剤及び／又は品質改良剤として、使用されている。ＭＣＣはまた、医薬錠剤中に結合剤及び崩壊剤として、液体医薬製剤中に懸濁剤として、並びに、工業用途、洗剤及び／又は漂白錠剤などの家庭用製品、農業用製剤、及び歯磨剤及び化粧品などのパーソナルケア製品において、結合剤、崩壊剤、及び加工助剤として使用されている。コロイド状ＭＣＣの重要な用途は、懸濁液、例えば低粘度液体中の固体粒子の懸濁液、より具体的にはミルク中の固体、例えばチョコレートミルク中のココア粒子の懸濁液の安定化である。
【０００３】
ＭＣＣは、加水分解されたＭＣＣ凝集微結晶を、一般に「ウェットケーキ」として知られる高固形分水性混合物の形態で、凝集セルロース微結晶をより微細に分割された微結晶粒子に実質的に細分する摩砕プロセス、例えば押出に供することによって、上記使用のために改変され得る。角質化を防ぐために、保護親水コロイドを、摩砕の前、摩砕の間、又は摩砕の後であるが、乾燥の前に添加してもよい。保護親水コロイドは完全に又は部分的に、より小さいサイズの粒子間の水素結合又は他の引力を遮断して、容易に分散可能な粉末を提供する。コロイド状ＭＣＣは、通常、分散した固体をほとんど又は全く沈降させずに安定な懸濁液を形成する。カルボキシメチルセルロースは、これらの目的のために使用される一般的な親水コロイドであり（例えば、特許文献１を参照、コロイド状ＭＣＣ製品は、ＦＭＣ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによりＡＶＩＣＥＬ（登録商標）及びＧＥＬＳＴＡＲ（登録商標）の商標名で販売されている。特許文献２では、デンプンなどの多くの他の親水コロイドをＭＣＣと共処理することが試みられている。
【０００４】
少なくとも１００ｃＰの粘度及び少なくとも０．９５の置換度のカルボキシメチルセルロースを有するコロイド状ＭＣＣの欠点の１つは、ウェットケーキの有効な共摩砕を提供するには「滑りやす過ぎる」ことがあることである。ＭＣＣ粒子の摩砕が不十分であると、ＭＣＣ安定剤の機能に悪影響を及ぼし得る。結果的に、ウェットケーキ中の粒子間の摩擦を増加させる摩砕助剤、例えば多価イオンの塩を使用して摩砕の効果を高めることによって、この問題の解決を図ってきた。例えば、特許文献３及び特許文献４を参照されたい。ＭＣＣ／親水コロイド組成物の摩砕を改善するために、他の方法が採られてきており、例えば、特許文献５、特許文献６、及び特許文献７を参照されたい。
【０００５】
その処理の性質のために、ＣＭＣは、規制当局によって依然として安全であると認められてはいるが、最近、「クリーンラベル」成分ではないという批判を受けてきている。このため、ＣＭＣを種々の植物源由来の多糖類で置き換える試みがなされてきた。しかしながら、これは、各多糖類がそれ自身の特有の構造を有しており、それぞれの機能を予測することが難しいため、困難であることが明らかになった。多くの多糖類が、摩砕中のＭＣＣ凝集体及び多糖類への機械的力の伝達が十分ではないことに少なくとも部分的に起因して、分散の安定なＭＣＣの製造に有効ではないことがわかった。この問題を軽減する１つの試みは、塩化カルシウムなどの多価塩を使用することであった（例えば、Ｔｕａｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．による特許文献８を参照されたい）。しかしながら、Ｔｕａｓｏｎが記載している特定の条件下（アルギン酸塩中のグルロン酸基と乳中のカルシウムイオンとの相互作用から生じるゲル化電位によって減少させるためのＡｖｉｃｅｌ（登録商標）ＡＣ４１２５の冷／周囲分散）では、金属イオン封鎖剤が必要であった。
【０００６】
したがって、多価イオンの添加なしに、且つＣＭＣの存在を回避して、効果的に摩砕させることができる、低粘度液体の安定化に有用なコロイド状ＭＣＣ組成物を考案する必要がある。
【０００７】
出願人らは、カルボキシメチルセルロース及び／又は多価イオンなしで効果的に磨砕することができ、且つ金属イオン封鎖剤を使用せずに、チョコレートミルクなどの冷／周囲乳製品を含む、食品、飲料、医薬品、工業製品、及びその他の多くの製品などの消費可能な製品に容易に分散させることができる、共磨砕コロイド組成物を提供することによって、上述の要求に応えた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第３，５３９，３６５号明細書（Ｄｕｒａｎｄ  ｅｔ  ａｌ．）
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１１／０１５１０９７号明細書（Ｔｕａｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．）
【特許文献３】米国特許第７，８７９，３８２号明細書
【特許文献４】米国特許第７，４６２，２３２号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００５／０２３３０４６号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２０１１／０１５１０９７号明細書
【特許文献７】国際公開第２０１０／１３６１５７号パンフレット
【特許文献８】第７，４６２，２３２Ｂ２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、少なくとも１種の多糖、及び酸又は塩で少なくとも部分的に被覆されたＭＣＣ粒子を含み、塩は多価イオンを実質的に含まず、且つ、ＭＣＣ粒子の少なくとも１９体積％のＤ５０は約０．１１０ミクロンである、多価イオンを実質的に含まないコロイド状ＭＣＣ組成物を提供する。
【００１０】
代替の実施形態では、本発明の組成物中のＭＣＣ粒子の少なくとも２５体積％、又は４０体積％、又は場合によっては少なくとも７０体積％のＤ５０は、約０．１１０ミクロンである。
【００１１】
別の態様では、本発明は、組成物の約４０〜９１．９９重量％を構成するＭＣＣ粒子と、組成物の約８〜５０重量％を構成する少なくとも１種の多糖と、組成物の約０．０１〜１０重量％を構成する摩砕剤を含むコロイド状組成物であって、ＭＣＣ粒子の少なくとも１９体積％のＤ５０が約０．１１０ミクロンであるコロイド状組成物を提供する。
【００１２】
本発明において有用な多糖類は、好ましくは主ポリマー鎖中に酸性糖残基を含む。有用な酸残基には、ガラクツロン酸、グルクロン酸、マンヌロン酸及びグルロン酸が含まれ、好ましい多糖類には、アルギン酸塩、カラヤの少なくとも１つが含まれ、任意選択によりカルボキシメチルセルロースが含まれてもよい。
【００１３】
本発明において有用な酸には、ウェットケーキのｐＨを４．５以下に低下させるものや、さもなければ目的の製品及びその使用に適合するものがある。いくつかの用途では、出発物質のｐＨに応じて、３．０未満のｐＨが必要とされ得る。摂取可能な製品では、一般に安全であると認められる酸には、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、シュウ酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、安息香酸、炭酸、酒石酸、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、ホウ酸、フッ化水素酸、臭化水素酸、及びそれらの混合物が含まれる。
【００１４】
本発明はさらに、ａ）ＭＣＣ粒子を供給する工程；ｂ）酸を供給する工程；ｃ）少なくとも１種の多糖を供給する工程；ＭＣＣ粒子、酸及び少なくとも１種の多糖を共磨砕して、磨砕ＭＣＣ組成物を生成する工程を含む磨砕ＭＣＣ組成物を調製する方法であって、酸は組成物のｐＨを４．５以下に低下させるのに有効な量で供給され、且つＭＣＣ粒子は少なくとも１種の多糖で少なくとも部分的に被覆され；且つＭＣＣ粒子の少なくとも１９体積％のＤ５０は約０．１１０ミクロンである方法を提供する。この方法は、本明細書に開示のコロイド状ＭＣＣ組成物の全てを調製するのに有効である。
【００１５】
本発明はまた、懸濁安定性及び分散安定性を付与する共磨砕ＭＣＣ組成物を提供する。例えば、本発明は、ＭＣＣ粒子を含む消費製品であって、粒子は、本明細書に定義されるような懸濁安定性を達成する。同様に、本発明はＭＣＣ粒子を含む消費製品であって、粒子は、本明細書に定義されるような分散安定性を達成する消費製品を提供する。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
特に明記しない限り、本明細書で引用する全ての参考文献は、その全体が参照により組み込まれる。
【００１７】
特許請求の範囲及び明細書の解釈のために、以下の定義が使用され得る。
【００１８】
本明細書で使用される場合、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「包含する（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「包含している（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有している（ｈａｖｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｓ）」若しくは「含有している（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、又はそれらの任意の他の変形は、非排他的包含に及ぶことが意図される。例えば、要素のリストを含む組成物、混合物、プロセス、方法、製品又は装置は、それらの要素に必ずしも限定されるものではなく、明示的に列挙されていない、又はそのような組成物、混合物、プロセス、方法、製品又は装置に固有ではない他の要素を含むことができる。さらに、明確にそれとは反対の記述がされていない限り、「又は（ｏｒ）」は、包括的な「又は」を意味し、排他的な「又は」を意味しない。例えば、条件Ａ又はＢは、以下のいずれか１つを満たす。Ａが真であり（又は存在し）且つＢが偽である（又は存在しない）、Ａが偽であり（又は存在せず）且つＢが真である（又は存在する）、並びにＡ及びＢの両方ともが真である（又は存在する）。
【００１９】
また、本発明の要素又は成分に先行する不定冠詞「１つの（ａ）」及び「１つの（ａｎ）」は、要素又は成分の場合（すなわち、出現）の数に関して非限定的であることを意図する。このため「１つの（ａ）」又は「１つの（ａｎ）」は、１つ若しくは少なくとも１つを含むと読まれるべきであり、要素又は成分の単数語形はまた、数が明らかに単数であることを意図されていない限り複数を含む。
【００２０】
本明細書で使用される用語「発明」又は「本発明」は非限定的な用語であり、特定の発明の任意の単一の実施形態を指すことを意図するものではなく、本明細書及び特許請求の範囲に記載される全ての可能な実施形態を包含する。
【００２１】
使用される発明の成分又は反応物質の量を修飾する「約」という用語は、本明細書で使用される場合、例えば、現実世界において濃縮物又は使用溶液を作成するために一般に使用される計量及び液体取扱いの手順によって；これらの手順における偶発的誤差によって；組成物を作成するため、又は本方法を実施するために使用される成分の製造、入手源又は純度における差などによって発生する可能性がある数量の変動を指す。用語「約」はまた、特定の初期混合物から結果として生じる組成物についての異なる平衡条件に起因して異なる量も含んでいる。用語「約」によって修飾されていてもいなくても、本特許請求の範囲は、量に関する同等物を含んでいる。一実施形態では、「約」という用語は、報告された数値の１０％以内、好ましくは報告された数値の５％以内を意味する。
【００２２】
粒径分布に関して使用される用語「Ｄ５０」は、試料の体積の５０％がそれより小さく、試料の体積の５０％がそれよりも大きい粒子の直径を意味する。
【００２３】
本明細書で使用される場合、「凝集ＭＣＣ」は摩砕前のＭＣＣを意味し、「摩砕ＭＣＣ」は摩砕後のＭＣＣを意味し、「コロイド状ＭＣＣ」は、ＭＣＣ粒子の少なくとも１９体積％のＤ５０は、静的光散乱による測定で約０．１１０ミクロンである、摩砕後のＭＣＣを意味する。
【００２４】
用語「摩砕助剤」又は「摩砕剤」は、互換的に使用され、摩砕、特に押出しを促進する、凝集ＭＣＣ組成物に添加される試薬を意味する。
【００２５】
分散安定性又は安定した分散性という用語は、本明細書で使用される場合、コーティングされたＭＣＣ粒子自体が激しく撹拌されずとも、液体、例えば水性媒体中に均一に分散して、粒子の著しい分離、凝集又は沈降のない均質な外観を有する懸濁液を形成することを意味する。
【００２６】
懸濁安定性という用語は、本明細書で使用される場合、コーティングされたＭＣＣ粒子がＭＣＣ粒子以外の不溶性成分、例えばカカオ、カルシウムなどを含有する液体、例えば水性媒体、ミルクなどに分散されたときに、それらの粒子が効果的に懸濁されて、不溶性粒子の著しい分離、凝集又は沈降のない均質な外観を有する安定化懸濁液を形成することを意味する。
【００２７】
用語「多糖」は、１分子あたり４単位以上の単糖単位を含有する炭水化物を意味し、それらの単位はアセタールの形で互いに結合しており、したがって酸又は酵素によって単糖に加水分解することができる。本発明の好ましい多糖類は、酸性残基を含有するものである。
【００２８】
「摩砕された」及び「摩砕」という用語は、互換的に使用され、全てではないとしても少なくともいくつかの粒子のサイズをコロイドサイズに効果的に減少させるプロセスを意味する。
【００２９】
「共摩砕」という用語は、ＭＣＣと少なくとも１種の多糖との混合物への高剪断力の適用を指す。適切な摩砕条件は、例えば、共押出、ミリング、又は混練によって得ることができる。
【００３０】
「消費製品」という用語は、ヒト又は動物の摂取のために製剤化された食品、飲料、栄養補助食品又は医薬品を意味する。
【００３１】
本発明は、高固形分混合物、例えば、ＭＣＣ凝集体、少なくとも１種の多糖、水、及び酸から構成されるウェットケーキから、ウェットケーキのｐＨを４．５以下に低下させるのに有効な量で調製されるコロイド状ＭＣＣ組成物を包含する。混合物は、摩砕、例えば押出して、ＭＣＣ凝集体を、ＭＣＣ粒子の少なくとも１９体積％のＤ５０が約０．１１０ミクロンである「コロイド状ＭＣＣ」に細分し得る。細分されコーティングされたコロイド状ＭＣＣは、その後、任意の好適な手法、例えば噴霧乾燥、ドラム乾燥、流動床乾燥、及びフラッシュ乾燥で乾燥して、分散性粉末を形成することができる。
【００３２】
微結晶セルロース
本発明は、加水分解微結晶セルロースを利用する。微結晶セルロース（ＭＣＣ）は、有機及び無機汚染物質を実質的に含まない、白色、無臭、無味で、比較的自由に流動する結晶性粉末である。それは、繊維質の植物材料からパルプとして得られるアルファセルロースを、通常、鉱酸で加水分解することによって得られる、精製され、部分的に解重合されたセルロースである。それは、セルロース原線維の非晶質領域（又は準結晶領域）を除去することによって得られる、主として結晶性凝集体からなる結晶性の高い粒子状セルロースである。ＭＣＣは、食品、栄養補助食品、医薬品及び化粧品などの様々な用途に使用される。
【００３３】
任意の微結晶セルロースを本発明の組成物に使用することができる。好適な原料としては、例えば、晒し亜硫酸パルプ及び硫酸塩パルプ、トウモロコシの皮、バガス、わら、綿、コットンリンター、亜麻、ケンプ、ラミー、発酵セルロースなどの木材パルプが挙げられる。微結晶セルロースは、セルロース源、好ましくは繊維状植物材料からのパルプの形態のアルファセルロースを、鉱酸、好ましくは塩酸で処理することによって製造することができる。酸はセルロースポリマー鎖のあまり秩序化されていない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微結晶凝集体を形成する結晶部位を露出させ、遊離させる。次いで、これらを反応混合物から分離し、洗浄して分解した副生物を除去する。一般に４０〜７５パーセントの水分を含有する、得られた湿塊は、加水分解セルロース、加水分解セルロースウェットケーキ、レベルオフＤＰセルロース、微結晶セルロースウェットケーキ、又は単にウェットケーキを含む、いくつかの名称によって当該技術分野で言及される。好ましくは、凝集したＭＣＣが酸加水分解され、水中に２５〜６０重量％である。
【００３４】
ウェットケーキを乾燥させ、水を除去して得られる生成物の微結晶セルロースは、白色、無臭、無味で、比較的自由流動する粉末であり、水、有機溶媒、希アルカリ及び酸に不溶である。微結晶セルロース及びその製造の説明については、米国特許第２，９７８，４４６号明細書を参照されたい。この特許には、医薬賦形剤として、特に、圧縮医薬錠剤調製用の結合剤、崩壊剤、流動助剤、及び／又は充填剤としてのその使用が記載されている。
【００３５】
多糖類
本発明の一態様では、加水分解ＭＣＣは、少なくとも１種の多糖と共摩砕される。本発明において有用な多糖類は、酸の存在下、例えばｐＨ４．５以下で、ウェットケーキへのエネルギー移動を増加させる。本発明において好ましいのは、酸性糖残基、例えばガラクツロン酸、グルクロン酸、マンヌロン酸及び／又はグルロン酸残基を含有する多糖類である。これらの残基が多糖中の主ポリマー鎖上に存在する場合、特に好ましい。本発明の多糖類は、例えば、アラビアガム、ガティガム、カラヤガム、トラガカントガムなどの多様な植物滲出物；デンプン、ローカストビーンガム、グアガム、サイリウムシードガム、クインスシードガムなどの植物種子；コンニャクなどの植物根；海藻多糖類（例えば、寒天、カラギーナン、ファーセレラン、アルギン酸塩、及びその誘導体（アルギン酸プロピレングリコール及びアルギン酸塩の一価の塩など））、デキストラン、キサンタンガムなどの微生物産物及び／又は発酵産物、並びにこれらの組み合わせから単離することができる。
【００３６】
本発明において好ましいのは、アルギン酸塩、カラヤである。任意選択的に、多糖類はカルボキシメチルセルロースであってもよい。アルギン酸の塩であるアルギン酸塩と、マンヌロン酸及びグルロン酸残基のホモポリマーブロックを有する線状コポリマーとが特に好ましい。
【００３７】
本発明において有用な多糖類は、酸の存在下、例えばｐＨ４．５以下で、ウェットケーキへのエネルギー移動を増加させる。多糖類は、それらの主ポリマー鎖に位置する酸性基、好ましくはガラクツロン酸、グルクロン酸、マンヌロン酸及び／又はグルロン酸の残基を含み、例えば、アルギン酸塩、カラヤであり、任意選択的に、多糖類はカルボキシメチルセルロースであってもよい。この多糖類は、例えば摂取可能な製品に安全であると一般に認められるなど、目的の製品の要求に適合するように選択される。
【００３８】
酸
本発明は、共摩砕プロセスにおいて酸を使用する。好適な酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、酒石酸、カプロン酸、シュウ酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、安息香酸、炭酸、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、ホウ酸、フッ化水素酸、及び臭化水素酸が挙げられるが、これらに限定されない。本発明において好ましいのは、有機酸及び無機酸である。このような酸は、ウェットケーキのｐＨを４．５以下に低下させることができ、そうでなければ、例えば、一般に、摂取可能な製品にとって安全であると認められるなど、目的の製品に適合する。好ましい酸としては、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸、ＨＣｌ、硝酸、リン酸が挙げられ、より好ましいのは、クエン酸、ＨＣｌ、硝酸、リン酸、及びこれらの混合物である。
【００３９】
摩砕方法
加水分解ＭＣＣ及び多糖は典型的には酸の存在下で共磨砕されて、ＭＣＣ粒子が多糖によって少なくとも部分的に被覆された共磨砕組成物を形成する。摩擦方法は当該技術分野で一般的であり、よく知られている（例えば、米国特許出願公開第２０１３／００９０３９１号明細書及び米国特許第９８２８４９３号明細書（これらは、参照により本明細書に組み込まれる）を参照されたい）。これらの方法は、約２５重量％〜６０重量％の固形分を含む凝集微結晶セルロースを調製することを含み；さらに、多糖、及び酸又はその塩（ここで、塩は多価イオンを実質的に含まない）を含む摩砕剤を含み；ＭＣＣ粒子の少なくとも１９体積％のＤ５０は約０．１１０ミクロンである。組成は、ＭＣＣ  ４０〜９１．９９重量％、多糖８〜５０重量％、及び摩耗剤０．０１〜１０重量％である。
【００４０】
摩砕は、例えば押出しによって、又は、例えば、精製機、遊星型ミキサー、コロイドミル、ビートミル、ニーダー、及び有効な剪断力を与え得る粉砕機を含む他の機械的デバイスを用いて達成され得る。しかしながら、粒子サイズが減少するにつれて、個々の粒子は乾燥時に凝集又は角質化する傾向があり、その結果、個々の粒子の分散が妨げられるので望ましくない。したがって、いくつかの実施形態では、ＭＣＣ粒子の少なくとも約２０体積％、又は３５体積％、又は３０体積％、又は３５体積％、又は４０体積％、又は４５体積％、又は５０体積％、又は５５体積％、又は６０体積％、又は６５体積％、又は７０体積％のＤ５０が約０．１１０ミクロンであるか、又は、約０．１１０ミクロン〜約０．７０ミクロン、若しくは約０．１１０ミクロン〜約０．６５ミクロン、若しくは約０．１１０ミクロン〜約０．５０ミクロンであり得る。
【００４１】
押出物を乾燥させるか、又は水に分散させてスラリーを形成することができる。スラリーを均質化し、乾燥、好ましくは噴霧乾燥させることができる。噴霧乾燥以外の乾燥プロセスとしては、例えば、流動床乾燥、ドラム乾燥、バルク乾燥、及びフラッシュ乾燥が挙げられる。噴霧乾燥から形成された乾燥粒子を、所望の水性媒体又は溶液中で再構成して、本明細書に記載の組成物、食品、医薬用途、及び工業用途を形成することができる。
【００４２】
摩砕の有効性は、摩砕を経たＭＣＣと多糖の混合物の粘度を測定し、摩砕していないＭＣＣと多糖の混合物の粘度と比較することによって評価することができる。摩砕の間、強い機械的剪断力が、凝集したＭＣＣ粒子を破壊するだけでなく、混合作用を導入し、粉砕されたＭＣＣ粒子の周りに多糖分子を拡散する。さらに、ＭＣＣ粒子と多糖との間の水分子を搾り出し、ＭＣＣ粒子と多糖とを密着させる。最終的に、ＭＣＣ粒子表面の特定の部分を、分子相互作用力（例えば、水素結合）によって、多糖鎖の特定のセグメントに結合させる。このようにして、ＭＣＣ粒子は、多糖の架橋のような多糖網目構造の節点として作用し、ＭＣＣ粒子と多糖の混合物の粘度を増大させる。
【００４３】
作用のメカニズム
本発明についていかなる特定の理論にも作用機構にも拘束されることを望むものではないが、酸は摩砕中の多糖の溶解度を低下させ、これがウェットケーキへの機械的エネルギーの移動を増加させ、摩滅をより有効にし、その結果、ＭＣＣ粒子がより効率的にコロイドサイズに細分され、多価金属塩又はカルボキシメチルセルロースの使用なしに少なくとも部分的にコーティングされると考えられる。得られるコロイド状ＭＣＣは、水性系に容易に分散され、水性媒体、例えば冷乳中を含む懸濁液を有効に安定化する。
【００４４】
用途
本発明のコロイド状ＭＣＣ組成物は、化粧品、パーソナルケア製品、消費者製品、農業製品、又は化学製剤及び塗料、ポリマー製剤を含む、多種多様な食品用途、医薬品用途、栄養補助食品用途、及び工業用途に使用され得、好適である。
【００４５】
医薬用途の例としては、薬物用の液体懸濁剤及び／又はエマルション；コロイド状ＭＣＣが滞留性及びバイオアベイラビリティを高める薬物送達用の鼻腔用スプレー；医薬品用途における放出制御剤；並びに水を添加し手で振ることによって懸濁液にすることができる、薬物を含有する乾燥粉末混合物である再構成可能な粉末；局所用薬物用途；並びに歯磨き粉、口腔洗浄剤などの口腔ケア用の組成物を含む、医療用途用の種々のフォーム、クリーム、ローションが挙げられる。１つの特定の例は、過酸化ベンゾイル又は類似の薬剤の懸濁液であり、これは、酸化剤に対するコロイド状ＭＣＣの経時的な安定性を必要とする。他の例としては、酸性又は高イオン強度を有する医薬懸濁液（又は、再構成可能な粉末）が挙げられる。
【００４６】
栄養補助食品用途における例としては、様々な栄養補助食品成分及び栄養補助食品のための送達システムが挙げられる。工業用途の例としては、パーソナルケア用途のためのフォーム、クリーム、ローション及びサンスクリーンに使用することができる様々な懸濁液、増粘剤；セラミック中に顔料及び充填剤と共に使用することができる懸濁剤、又は着色剤、蛍光増白剤、化粧品、及び歯磨き粉、口腔洗浄剤などの製品中の口腔ケアに使用することができる懸濁剤；セラミックなどの材料；殺虫剤を含む殺虫剤の送達系；除草剤、防カビ剤、及び他の農業製品の送達、及び塗料、並びに様々な化学又はポリマー懸濁液が挙げられる。１つの特定の例は、強力で安定な懸濁系を必要とする、酸化剤又は漂白剤を含有する工業用洗浄液である。
【００４７】
本発明の安定剤は、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、乳製品及び乳成分不使用の乳製品、冷凍デザート、培養食品、パン用フィリング材、及びパン用クリームを含む様々な食品に使用することができる。それはまた、香味剤及び着色剤の送達のために使用し得る。食品はさらに、タンパク質、フルーツジュース又は野菜ジュース、フルーツパルプ又は野菜パルプ、フルーツフレーバー物質、又はこれらの任意の組み合わせを含む、多様な食用材料及び添加剤を含むことができる。これらの食品はまた、例えば、無機塩、タンパク質源、酸味料、甘味料、緩衝剤、ｐＨ調整剤、安定化塩、又はこれらの組み合わせなどの他の食用成分を含むことができる。当業者は、任意の数の他の食用成分、例えば、さらなる香味料、着色料、保存料、ｐＨ緩衝液、栄養剤、加工助剤などを添加し得ることを認識するであろう。さらなる食用成分は可溶性であっても不溶性であってもよく、不溶性であれば、食品中に懸濁させることができる。組成物の日常的な調整は十分に当業者の能力の範囲内であり、本発明の範囲及び意図の範囲内である。これらの食品は、ドライミックス製品（インスタントソース、グレイビー、スープ、インスタントココア飲料など）、低ｐＨ乳製品系（サワークリーム／ヨーグルト、ヨーグルト飲料、安定化冷凍ヨーグルトなど）、焼き製品、並びに非水性食品系及び低水分食品系における増量剤としてでもよい。
【００４８】
安定剤組成物を添加するのに好適なジュースとしては、果汁（レモナード、ライムエード、又はオレンジエードなどのバリエーションを含むレモンジュース、ライムジュース、及びオレンジジュース、白及び赤ブドウジュース、グレープフルーツジュース、リンゴジュース、ナシジュース、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、マンゴジュース、アプリコットジュース若しくはネクター、イチゴジュース、並びにキウイジュースが挙げられるが、これらに限定されない）、及び野菜ジュース（トマトジュース、ニンジンジュース、セロリジュース、ビートジュース、パセリジュース、ホウレンソウジュース、及びレタス果汁が挙げられるが、これらに限定されない）が挙げられる。ジュースは、ゲル若しくは他の濃縮物、アイス若しくはソルベ、又は粉末などの、液体、固体、又は半固体形態を含む任意の形態であってよく、また、懸濁された固形物を含有してもよい。別の実施形態では、果汁の代わりに、天然香料、合成香料、又は他の天然香料を含む（Ｗｉｔｈ  Ｏｔｈｅｒ  Ｎａｔｕｒａｌ  Ｆｌａｖｏｒｓ）（「ＷＯＮＦ」）ものを含む、果実風味又は甘味を付けた物質を使用することができる。このような果実風味物質は、粉末、ゲル若しくは他の濃縮物、アイス、又はソルベなどの、液体、固体、又は半固体の形態であってよく、また、懸濁された固形物を含有してもよい。
【００４９】
安定剤組成物を添加した食品に好適なタンパク質としては、哺乳動物、鳥類、爬虫類、及び魚類に有益であり得る食用タンパク質及びアミノ酸が挙げられる。食用タンパク質としては、動物又は植物タンパク質、及びその画分又は誘導体が挙げられる。動物由来のタンパク質としては、乳製品及び乳由来製品（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）、タンパク質強化乳を含む強化乳、過熱及び／又は濃縮、加糖又は無糖のスキムミルク又は全乳を含む加工乳及び加工乳製品、全乳パウダー及びスキムミルクパウダー（ＮＦＤＭ）を含む粉ミルクパウダー、カゼイン及びカゼイン塩、ホエー及びホエー由来製品（例えば、ホエー濃縮物、脱乳糖ホエー、脱塩ホエー、ホエータンパク質単離物）が挙げられる。卵及び卵由来のタンパク質もまた使用することができる。植物由来のタンパク質としては、ナッツ及びナッツ由来タンパク質、ソルガム、マメ及びマメ由来タンパク質（例えば、未処理の生のダイズ、流動ダイズ（ｆｌｕｉｄ  ｓｏｙ）、ダイズ濃縮物、ダイズ単離物、ダイズ粉）、及び米タンパク質、並びにそれらの全ての形態及び画分が挙げられる。食用タンパク質は、液体、凝縮物、又は粉末を含む、任意の利用可能な形態で使用し得る。しかしながら、粉末タンパク質源を使用する場合、得られる飲料の安定性を高めるために、安定剤組成物及びジュースとブレンドする前にタンパク質源を予備水和することが望ましい場合がある。タンパク質を果物又は野菜のジュースと共に添加する場合、その使用量は、所望の最終結果に依るであろう。
【００５０】
また、食品／飲料組成物をあらゆる方法で熱処理し得ることにも留意されたい。これらの方法としては、低温長時間（ＬＴＬＴ）、高温短時間（ＨＴＳＴ）、超高温（ＵＨＴ）、及び賞味期限の延長（ＥＳＬ）プロセスを挙げ得るが、これらに限定されない。これらの飲料組成物はまた、ロータリーレトルト処理又は静的レトルト処理によってレトルト処理を行うことができる。ジュースを添加した、又は天然若しくは人工風味のソフトドリンクなどの組成物のいくつかは、低温処理をすることもできる。これらの処理の多くはまた、均質化、又は他の高剪断／高圧縮法を組み込むことができる。また、ドライミックス形態で調製し、次いで、必要に応じて消費のために都合よく再構成することができる共乾燥組成物があってもよい。得られた飲料組成物を冷蔵して、商業的に許容される期間貯蔵してもよい。或いは、得られた飲料が無菌条件下で充填されるならば、室温で貯蔵してもよい。
【００５１】
記載した組成物は安定剤として作用することができ、飲料産業での使用に好適である。組成物は乾燥して粉末を形成した後、水溶液と混合して、いくつかの実施形態ではそのコロイド特性を長期間維持することができるコロイド混合物を形成することができる。食品のいくつかは、飲料、タンパク質及び栄養飲料、ミネラル強化飲料、乳製品ベースの飲料、及び非乳製品ベースの飲料であり、例えば、低温殺菌、超低温殺菌、又はレトルトプロセスによって熱処理されるものが挙げられるが、これらに限定されない。上記飲料製品に使用される本発明の安定剤の典型的な濃度は、全製品の０．０５重量％〜約３．５重量％の範囲であり得、いくつかの例では、全製品の０．２重量％〜２．０重量％の範囲であり得る。
【実施例】
【００５２】
本発明は、以下の実施例においてさらに明らかにされる。これらの実施例は本発明の好ましい実施形態を示すが、単に説明の目的で示されていることは理解されるべきである。上記の考察及びこれらの実施例から、当業者であれば、本発明の必須の特徴を確認することができ、その精神及び範囲を逸脱しない範囲で、種々の用途及び条件に適合させるために本発明の種々の変更及び修正をなし得る。
【００５３】
一般的方法
これらの実施例で使用したＭＣＣウェットケーキは、予備加水分解した硬質木材パルプ（Ｓｕｌｆａｔａｔｅ（商標）、Ｒａｙｏｎｉｅｒ  Ｉｎｃ．から入手可能）の塩酸加水分解によって得た。固形分４３．０５重量％の凝集ＭＣＣを、以下のように、多糖及び酸と混合することによって、摩砕のためのウェットケーキを調製する。
【００５４】
全ての成分を、Ｈｏｂａｒｔ  Ａ１２０ミキサー（型番ＭＬ３８９０４）上の１２クォートボウル中で混合した。最初にウェットケーキをＨｏｂａｒｔミキサーボウルに投入した。次いで、ビーター／パドルを、最低設定で回転するように取り付けた。酸及び／又は塩のような他の成分もミキサーに添加した。ビーター／パドル回転速度を、視覚的に均一な混合物が達成されるまで、最高設定に徐々に増大させた。通常、これに３〜５分間を要した。次いで、多糖類をＨｏｂａｒｔミキサーボウル中で３〜５分間、混入した。その後、この混合物をＲｅａｄｃｏ  Ｋｕｒｉｍｏｔｏ，ＬＬＣ製の２”Ｒｅａｄｃｏ押出機に供給した。特に断らない限り、通常、３回通した。付属の電流計でトルクを読み取り、押出物の温度を測定し、押出物の質感を観察することによって、押出性能をモニターした。より高い電流計読み取り値、より高温の押出物、及びより堅い押出物は、より有効な共摩砕を示した。押出物の簡単な試験は、ｄｉ水（脱イオン水）でスラリー化したウェットケーキ混合物の粘度を測定し、スラリー中のＭＣＣ結晶の分散を顕微鏡で調べることによって行うことができる。最終的に、典型的な押出物をｄｉ水でスラリー化した後、噴霧ノズル、２２５℃の加熱温度、及び１２０℃〜１３０℃の収集温度を有するＳｔｏｒｋ−Ｂｏｗｅｎ３’噴霧乾燥機で噴霧乾燥することによって、粉末形態に乾燥した。中性ｐＨ粉末を製造するために、乾燥前に、４％水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）溶液を使用してスラリーを中和した。
【００５５】
試料分散液の調製及び粘度の測定：
初期及び２４時間粘度測定のための試料分散液を、ガラス４カップボウルサイズを有するＷａｒｉｎｇ  Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌによる７００Ｇ  Ｗａｒｉｎｇブレンダー（ＷＦ２２１２１１２型）で調製した。回転ブレードの速度を、単巻変圧器によって調節した。各分散液試料サイズを６００ｇに設定した。試料を約３０ボルトでｄｉ水の渦の中心に導入した。試料を投入した後、蓋をボウル上に置いた。約１５秒、予備混合した。次いで、単巻変圧器の電圧を２分間、１１５ボルトに上昇させた。調製した試料分散液の粘度を、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ  ＲＶ粘度計を用いて２０ｒｐｍで迅速に測定した。この粘度測定は初期粘度と呼ばれる。初期粘度測定の後、分散液を、閉鎖したジャー中で２４時間、妨害なしにベンチ上に置き、その後、粘度を再び測定した。
【００５６】
試料分散液の動的弾性率の測定：
ＴＡ−Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＡＲＥＳ−ＲＦＳ３により、２０℃で１．８ｍｍのギャップサイズを有する５０ｍｍのパラレルジオメトリを使用して、動的弾性率を測定した。０．１〜１００％歪み、１Ｈｚ、５分間の平衡で、歪み試験は行った。測定試料は、２４時間粘度測定に使用したものと同じ分散液であった。
【００５７】
ＨＴＳＴ（高温短時間）及びＵＨＴ（超高温）フレーバーミルクの評価：
評価に使用したフレーバーミルクは、以下の表に示す試験処方を有するチョコレート低脂肪ミルクである。
【００５８】
【表１】
2020524709.tif 000002
【００５９】
ＨＴＳＴ評価方法：
乾燥安定剤及びココアパウダーを糖と共にブレンドし、次いで、中剪断プロペラミキサー（例えば、Ｈｅｉｄｏｌｐｈ  ＲＺＲ  ２０２０型、又は同等物）を使用して、フレッシュミルク中で約３０分間混合した。
【００６０】
ミルク溶液を８５℃に加熱し、１５秒間、低温殺菌した。
処理したミルク溶液を、第１段階で２５００ｐｓｉ、続いて第２段階で５００ｐｓｉの２段階圧力を有するＮｉｒｏ  Ｓｏａｖｉホモジナイザー（又は同等物）に通した。
均質化後、溶液の一部をオートクレーブ処理可能なボトルに充填し、１２１℃で１分間レトルト処理した。レトルト処理が完了したなら直ちに、チョコレートミルクを氷浴中で２０〜２５℃に冷却した（レトルト処理）。
【００６１】
残りのチョコレートミルクを２０〜２５℃に冷却し、滅菌プラスチックボトルに入れた（低温殺菌処理）。
レトルト処理からの瓶詰めされた試料は室温で貯蔵し、低温殺菌処理からの瓶詰めされた試料は冷蔵温度（４℃）で貯蔵した。
試料のｐＨ及び粘度を測定した。１週間後、冷蔵温度及び周囲温度で保存したサンプルについて目視検査を行った。
【００６２】
ＵＨＴ評価方法：
試料（６Ｌバッチサイズ）を以下のように調製した：
ｉ．安定剤試料をココアパウダー及び糖と乾式ブレンドした。
ｉｉ．乾式ブレンド物をミルクに添加し、プロペラミキサーを用いて中剪断で混合して、約３０分間視覚的に均一な混合物とした。
ｉｉｉ．チョコレートミルク溶液を第１段階予備加熱管中で１８５゜Ｆ（８５℃）に予備加熱し、次いで、２８４゜Ｆ（１４０℃）のＵＨＴ温度に加熱し、６秒間保持した。
ｉｖ．下流均質化を全圧２５００ｐｓｉ（２０００ｐｓｉ、次いで５００ｐｓｉ）で行った。
ｖ．次に、チョコレートミルクを直ちに＜２０℃に冷却し、清潔な充填フード中で滅菌Ｎａｌｇｅｎｅボトルに充填した。
試料を、周囲条件（２０〜２５℃）及び冷蔵条件（４℃）の両方で３ヶ月間貯蔵した後に評価した。粘度、ｐＨ、相分離、流動特性、凝集及びダスティングレベルを測定及び／又は特徴付けした。
【００６３】
実施例番号１〜６  アルギン酸塩
使用したアルギン酸塩は、低ゲル強度アルギン酸塩の生成物である、ＦＭＣから入手可能なＭａｎｕｃｏｌ  ＤＭであった。これは、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ  ＬＶ粘度計による２０℃、６０ｒｐｍでの測定で、１５０〜３００ｃＰの１重量％溶液粘度を有する。アルギン酸塩に対するＭＣＣの比は、固形分で８５／１５であった。各試料の酸の量は、ＭＣＣウェットケーキの含水量に基づいて５重量％であった。例えば、１０００ｇのＭＣＣウェットケーキを使用した場合、７５．９７ｇのＭａｎｕｃｏｌ  ＤＭは、混合物中で（＝（１５／８５）×１０００×４３．０５重量％）であり、２８．４８ｇの酸は（＝５重量％×１０００×（１００重量％〜４３．０５重量％））であった。ＭＣＣ／アルギン酸塩及び酸のウェットケーキの混合物の３回の通過をＲｅａｄｃｏ押出機により行った。
【００６４】
【表２】
2020524709.tif 000003
【００６５】
比較例番号１〜６  アルギン酸塩
実施例番号１〜６と同じＭＣＣ／アルギン酸塩の組み合わせを使用した。酸の代わりに、一価及び二価の金属塩を使用した。
【００６６】
【表３】
2020524709.tif 000004
【００６７】
実施例番号７〜１５  アルギン酸塩
分散液粘度の測定を、乾燥せずに押出物の２．６重量％分散液について行った。これらの実施例において、多糖のＭａｎｕｃｏｌ  ＬＤは、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ  ＬＶ粘度計による２０℃、６０ｒｐｍでの測定で、４〜１２ｃＰの１重量％溶液粘度を有するＦＭＣからの低ゲル強度アルギン酸塩である。Ａｌｇｉｎａｔｅ  Ｚはレッソニア・ニグレッセンス（Ｌｅｓｓｏｎｉａ  ｎｉｇｒｅｓｃｅｎｓ）を供給源とするアルギン酸塩であり、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ  ＬＶ粘度計による２０℃、６０ｒｐｍでの測定で、５２０ｃＰの１重量％溶液粘度を有する。
【００６８】
【表４】
2020524709.tif 000005
【００６９】
実施例番号１６〜２４  アルギン酸塩
【００７０】
【表５】
2020524709.tif 000006
【００７１】
実施例番号２５〜２８  アルギン酸塩
実施例は、５重量％のリンゴ酸又はクエン酸を含むＭＣＣ／Ｍａｎｕｃｏｌ  ＤＭ＝８５／１５である。分散液は、Ｓｉｌｖｅｒｓｏｎ  Ｌ４ＲＴ高剪断ミキサーを用い、８５００ｒｐｍ、５分間で調製した。動的弾性率は、ベンチ上で２週間貯蔵した分散液について測定した。
【００７２】
【表６】
2020524709.tif 000007
【００７３】
実施例番号２９  コロイド状ＭＣＣ／アルギン酸塩のＨＴＳＴ評価
コロイド状ＭＣＣ／Ｍａｎｕｃｏｌ  ＤＭの２つの中性粉末試料Ａ及びＢを、Ｒｅａｄｃｏ押出機で以下のように作製した：
Ａ．クエン酸を１重量％含むＭＣＣ／Ｍａｎｕｃｏｌ  ＤＭ＝８９／１１、及び
Ｂ．クエン酸を含まないＭＣＣ／Ｍａｎｕｃｏｌ  ＤＭ＝８９／１１。
【００７４】
試料Ａは、２．６重量％で１０３０ｃＰの初期粘度を有し、且つ１０４０ｃＰの２４時間粘度を有していた。試料Ｂは、２．６重量％で５２０ｃＰの初期粘度を有し、且つ５２５ｃＰの２４時間粘度を有していた。クエン酸の有無による処方物を比較するために、「ＨＴＳＴ（高温短時間）及びＵＨＴ（超高温）フレーバーミルク評価」の表題の項で記載のように、試料Ａ又はＢの１つと、１５０ｐｐｍのジェランＨＡ、糖、ココアパウダー及び低脂肪乳とを混合することにより、ＨＴＳＴ試験試料を作製した。試料の使用濃度は０．５重量％であった。試料Ａ及びＢで調製したブレンドＨＴＳＴチョコレート風味の低脂肪乳試料を、やはり上記のように、低温殺菌した第１のグループとレトルト処理した第２のグループに分けた。
【００７５】
冷蔵（４℃）で１週間貯蔵した後、低温殺菌グループを視覚的に調べた。試料Ａを用いて調製した試料は僅かに相分離し、ココアパウダーの沈降はなかった。試料Ｂを用いて調製した試料は部分的なココアパウダー沈降を示し、ボトルの高さの２／３で明褐色の頂部相分離を示し、ボトルの高さの１／３で暗褐色の底部相分離を示した。
【００７６】
周囲温度で１週間貯蔵した後、レトルトグループを視覚的に調べた。試料Ａを用いて調製した試料はココアパウダーの沈降を示さず、相分離はほとんどなかった。試料Ｂを用いて調製した試料は僅かな相分離があり、ココアパウダーの沈降はなかったが、ボトルの底にはゲル化物質からなる小さな塊が数多くあった。
【００７７】
実施例番号３０  コロイド状ＭＣＣ／アルギン酸塩のＵＨＴ評価
クエン酸４重量％を含むＭＣＣ／Ｍａｎｕｃｏｌ  ＤＭ＝８５／１５をＲｅａｄｃｏ押出機で製造した（実施例番号２０を参照されたい）。
【００７８】
０．３５重量％のＭＣＣ／Ｍａｎｕｃｏｌ  ＤＭと２５０ｐｐｍのジェランＨＡとの組み合わせを、ＵＨＴ低脂肪チョコレートミルク中の安定剤として評価した。冷蔵及び周囲貯蔵で３ヶ月後、ココア沈降もゲル化も観察されなかった。比較として、２５０ｐｐｍのジェランＨＡのみでは、低レベルのダスティングが観察され、ミルクのゲル化は観察されなかった。
【００７９】
また、０．５重量％のＭＣＣ／Ｍａｎｕｃｏｌ  ＤＭと１５０ｐｐｍのジェランＨＡとの組み合わせを、ＵＨＴ低脂肪チョコレートミルク中の安定剤として評価した。冷蔵及び周囲貯蔵で３ヶ月後、沈降もミルクのゲル化もなかった。周囲貯蔵ミルクのボトルの底部で、低レベルのダスティングのみが観察された。比較として、１５０ｐｐｍのジェランＨＡのみで安定化したチョコレートミルクにおいて、冷蔵及び周囲貯蔵の両方で、重い沈降層が見られた。
【００８０】
実施例番号３１  アルギン酸
この実施例では、他の化学物質なしでＭＣＣ／アルギン酸（多糖）を使用した。Ｒｅａｄｃｏによる摩砕の間、押出物は、保湿された混合物フレークとして形成された。ｄｉ水中に直接分散させることによって、混合物は分散され、ｐＨ＝３．６９の薄い分散液を形成することができる。２度目の分散では、４重量％のＮａＯＨ溶液によりｐＨを５．７４に調整した。両方の分散液で、２４時間後に相分離を示すことが観察された。
【００８１】
【表７】
2020524709.tif 000008
【００８２】
実施例番号３２  アルギン酸塩
この実施例では、ＦＭＣからの高ゲル強度アルギン酸塩、Ｍａｎｕｇｅｌ  ＧＨＢを試験した。アルギン酸塩に対するＭＣＣの比は８５／１５である。５重量％のクエン酸を摩砕助剤として使用した。Ｒｅａｄｃｏ押出機の電流量の読み取り値は、クエン酸なしでの４．３に対して、３回目の通過で５．２であった。
【００８３】
他の多糖類を含むコロイド状ＭＣＣ
実施例番号３３〜３６  カラヤゴム
いくつかの異なる粘度グレードのカラヤゴムを、５重量％クエン酸のＭＣＣ／カラヤ＝８５／１５で試験した。クエン酸は、低粘度グレードのカラヤガムによる効果的な摩砕の促進に非常に良好に作用した。カラヤガムの粘度が増加するにつれて、クエン酸の共摩砕を補助する効果は減少した。ＭＣＣ／カラヤ分散液の粘度を２．６重量％で測定した。
【００８４】
【表８】
2020524709.tif 000009
【００８５】
実施例番号３７〜３９  カラヤゴム
実施例は、１３２９ｃＰの１重量％溶液粘度のカラヤゴムを用いて作製した。ＭＣＣ／カラヤ比＝８５／１５。種々の酸を５重量％の使用濃度で試験した。ＭＣＣ／カラヤ分散液の粘度を２．６重量％で測定した。
【００８６】
【表９】
2020524709.tif 000010
【００８７】
番号４０〜４６  カラヤガムと、クエン酸及び比較の塩
【００８８】
【表１０】
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【００８９】
実施例番号４７  ＣＭＣ  １２Ｍ３１
ＭＣＣ／ＣＭＣ  １２Ｍ３１＝８５／１５の共摩砕に関する初期の研究は軟らかく滑りやすい塊を明らかにした。ここで、ＣＭＣ  １２Ｍ３１は、Ａｓｈｌａｎｄからの、Ｄ．Ｓ＝１．２で、２重量％溶液粘度が８００〜３，１００ｃＰのカルボキシメチルセルロースである。クエン酸の３つの使用濃度６重量％、８重量％及び１０重量％をＭＣＣ／ＣＭＣ  １２Ｍ３１で試験した。１０重量％で、ＭＣＣ／ＣＭＣ  １２Ｍ３１の軟らかい混合物がＨｏｂａｒｔミキサーボウル中で認められた。この混合物をＲｅａｄｃｏ押出機で押出し、電流量の読み取り値のベースライン４．０から変化を示さなかった。この混合物は、約１６時間後、周囲条件下の密閉容器中で強靭で、且つ堅くなった。それを再びＲｅａｄｃｏ押出機で押出したところ、電流量の読み取り値は直ちに６．０より上に上昇した。ｐＨの調整なしで、押出物は２．６重量％の固形分濃度でｄｉ水中に分散可能であり、ｐＨ＝３．３６であった。２度目の分散試験では、まず、希ＮａＯＨ溶液を用いてｄｉ水のｐＨを塩基性に調整した。次いで、押出物をｄｉ水中に分散させ、ｐＨ＝６．２４を得た。中和した分散液は、２１２．５ｃＰの初期粘度及び２７１ｃＰの２４時間粘度を示した。６重量％及び８重量％のクエン酸では、混合物は周囲温度で２４時間後、軟らかく粘着性のままであった。しかし、高温では、軟らかい粘着性の塊から強靭で堅固なテクスチャーへの転移が促進されることがわかった。例えば、４０℃では、８重量％のクエン酸を含むＭＣＣ／ＣＭＣ  １２Ｍ３１の転移に約２４時間を要した。Ｈｏｂａｒｔミキサーを用いて製造し、次いで、密閉容器中で２４時間、４０℃で温めた１０重量％のクエン酸を含むＭＣＣ／ＣＭＣ  １２Ｍ３１の別の混合物も強靭で堅くなった。しかしながら、６重量％クエン酸を含む混合物では、４０℃で２４時間の加温は、強靭で堅固になるのに十分ではなかった。最終的に、この特定の混合物は、数週間後に、冷温（約４℃）貯蔵で数週間後に強靭で堅くなった。
【００９０】
実施例番号４８  ダイズ多糖
ＭＣＣ／ダイズ多糖＝８５／１５の混合物は、５重量％のクエン酸で良好に共摩砕された。３回目の通過で、電流量の読み取り値は４．９であった。これに対し、Ｒｅａｄｃｏ押出機による１回目の通過時の電流量の読み取り値は４．３であった。
【００９１】
実施例番号４９  キサンタンガム
約１０重量％までのクエン酸では、ＭＣＣ／キサンタン＝８５／１５の混合物は効果的に共摩砕されなかった。混合物は軟らかく粘着性のままであった。
【００９２】
実施例番号５０  アルギン酸塩と低濃度のクエン酸
使用したアルギン酸塩はＭａｎｕｃｏｌ  ＤＭであった。アルギン酸塩に対するＭＣＣの比は固形分で８６／１４であった。クエン酸の量は、ウェットケーキの含水量に基づいて２．５重量％であった。凝集体ＭＣＣ、アルギン酸塩及びクエン酸の混合物の３回の通過をＲｅａｄｃｏ押出機により行った。ベースラインの電流量は３．９であった。３回目の通過で、電流量の読み取り値は４．２であった。噴霧乾燥した中和粉末の２．６％分散液は、初期粘度１０８８ｃＰ及び２４時間粘度１１２７ｃＰで、ｐＨ＝６．２９であった。
【００９３】
Ｒｅａｄｃｏ押出機に混合物をより多く通過させることにより、押出物（Ｍａｎｕｃｏｌ  ＤＭ及びクエン酸を含むＭＣＣウェットケーキ混合物）の堅さが増加することがわかった。例えば、６回通過させた。６回目の通過で、電流量の読み取り値は５．０より高くなった。噴霧乾燥した中和粉末の２．６％分散液は、初期粘度３０２５ｃＰ及び２４時間粘度２７５０ｃＰで、ｐＨ＝６．２６であった。
【００９４】
コロイド含有量の測定を、以下に詳述する方法で試料について行った：
１．ガラス製４カップボウル内で７００Ｇ  Ｗａｒｉｎｇブレンダーを単巻変圧器の電圧１１５ボルトで２分間使用することにより、５９２．８ｇのｄｉ水中に粉末を１．２％分散させる
２．この１．２％分散液をｄｉ水で０．２８６％まで希釈する
３．希釈した分散液３０ｇを重量ボートに秤量し、ボートＡと記す
４．希釈した分散液３０ｇを５０ｍＬ遠心管に秤量する
５．第４工程を５回繰り返す
６．第４工程〜第５工程の分散液を含有する６本の遠心管を、８８５７ｒｃｆのＧ力に相当する８３００ｒｐｍで１５分間遠心分離する（Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ遠心機５８０４Ｒ、Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ  ＡＧ，Ｈａｍｂｕｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ製）
７．６本の遠心管から上清を集め、第３工程と同じ量を別の重量ボートに秤量し、ボートＢと記す
８．ボートＡ及びＢを５７℃で約２４時間、又は完全に乾燥するまで乾燥させる
９．ボートＢの風袋重量とボートＡの風袋重量の重量比としてコロイド含有量を算出する。
【００９５】
ＭＣＣウェットケーキ、アルギン酸塩及びクエン酸の混合物をＲｅａｄｃｏ押出機に３回通すことによって作製された試料について、コロイド含有量１９．７５％を得た。ＭＣＣウェットケーキ、アルギン酸塩及びクエン酸の混合物をＲｅａｄｃｏ押出機に６回通すことによって作製された試料では、コロイド含有量は７０．３９％であると測定された。
【００９６】
コロイド含有量は、分散液の粒径を評価する特性結果である。例えば、Ａｖｉｃｅｌ（登録商標）ＣＬ６１１は、約７０％のコロイド含有量を有する。その分散液から収集した上清を、Ｈｏｒｉｂａ  ＬＡ−９１０レーザー回折粒度分布計（京都、日本）を用いて測定し、Ｄ５０が０．１１０μｍの０．０４４μｍ〜１．１５１μｍの粒度分布を得た。このように、Ｒｅａｄｃｏ押出機を通過させる摩砕パスの数の増加は、分散液中の粒子サイズのさらなる減少をもたらす（コロイド含有量の１９．７５％対７０．３９％）。
【００９７】
実施例番号５１  アルギン酸塩とリン酸
実施例５０のクエン酸と同じモル濃度で、代わりにリン酸を使用した。使用したアルギン酸塩はＭａｎｕｃｏｌ  ＤＭであった。アルギン酸塩に対するＭＣＣの比は固形分で８６／１４であった。リン酸の量は、ＭＣＣウェットケーキの含水量に基づいて１．５重量％であった。ＭＣＣウェットケーキ、アルギン酸塩及びリン酸の混合物の３回の通過をＲｅａｄｃｏ押出機により行った。ベースラインの電流量は３．９であった。摩砕の電流量は、それぞれ、４．０（１回目の通過）、４．０（２回目の通過）及び４．１（３回目の通過）と記録された。４％ＮａＯＨ溶液で中和した後の噴霧乾燥粉末の２．６％分散液は、初期粘度１０４０ｃＰ及び２４時間粘度１１２０ｃＰで、ｐＨ＝６．２１であった。
【国際調査報告】
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