JP2002234895A - マルチトール含蜜結晶の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 取扱いが容易で、溶解しやすく、吸湿性が殆
ど無い、良質な粉末状あるいは顆粒状のマルチトール含
蜜結晶を短時間に低コストで得ることができる製造法を
提供すること。 【解決手段】 細長い冷却かつ混練ゾーンを有する押出
機にマルチトール水溶液を連続的にまたは断続的に供給
し、冷却かつ混練ゾーン内部の隔壁全体に混練物が接す
るように例えば押出機の排出口付近に堰を設けたりある
いは押出機を上方傾斜させたりして混練かつ冷却してマ
ルチトールマグマを形成し、そしてマルチトールマグマ
を連続的に押し出すことによるマルチトール含蜜結晶の
製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はマルチトール含蜜結
晶の製造方法に関する。

【従来の技術】マルチトールは消化管内で消化吸収され
にくく、口内細菌によって発酵し難いことから低カロリ
ー食品、ダイエット食品、低齲蝕性食品、糖尿病患者用
等に用いる甘味料として利用されている。しかしながら
マルチトールは、その乾燥品が著るしく吸湿、潮解し易
く、粉末状になり難いため、その取扱いが不便であると
いう問題点があった。

【０００２】この問題を解決するため、マルチトールの
結晶化あるいは粉末化のために多くの技術が提案されて
きた。具体的には、特公平３−７３４９号公報には高濃
度マルチトール溶液に高温で種結晶を加え、水分を２〜
１５重量％に調節した後これを徐々に冷却してマルチト
ールを固化せしめ、この固化物を必要により粗砕した後
乾燥し、乾燥後所望の粒径に粉砕して商品化する方法が
開示されている。この方法ではマルチトールの７０％水
溶液を水分４％まで濃縮後マルチトール粉末を加え、９
０℃から常温まで約２０時間を要して冷却、固化してい
る。

【０００３】また、特公平１−４７１４０号公報には、
還元麦芽糖濃縮液をトレーに入れ、結晶を加え、十分混
練して保温すると結晶化が進行して可塑性が出るので、
これを細孔より押出して冷却後刃物で切断して粒状のマ
ルチトールを得る技術が開示されている。さらに、特公
平７−１４９５３号公報には、マルチトール水溶液を細
長い冷却かつ混練ゾーンを有する押出し機に連続的に供
給し、種結晶の存在下で冷却かつ混練してマルチトール
マグマを生成させた後、押出しノズルから連続的に押出
すことによってマルチトール含蜜結晶を製造する方法が
記載されている。

【０００４】現在、マルチトール含蜜結晶の製造は、そ
の製造のし易さから上記のような種結晶を用いた製造方
法が主流となっている。しかしながら、種結晶を用いた
製造方法において、製造速度を向上させるためには種結
晶の添加量を増量する必要があり、その際、製造された
マルチトール含蜜結晶の一部を種結晶としてリサイクル
して使用するため製造効率が悪くなるという問題点があ
った。一方、その他の製造方法として、特公平２−１１
５９９号公報および特開昭６１−１８０７９５号公報に
は、マルトースを水素添加してマルチトールを製造し、
クロマトグラフィー分別によりマルチトールの純度を上
げた後、この濃縮液からマルチトール結晶を分離する方
法が提案されている。

【０００５】また、特開平６−２３４７８６号公報に
は、マルチトール水溶液を連続的に容器内に導入しかつ
撹拌することにより、連続的にマルチトールスラリーを
製造する方法が記載されている。前述したように、現在
主流となっている種結晶を用いたマルチトール含蜜結晶
の製造方法は製造効率が悪いという問題点を有してい
る。また、原料となるマルチトール水溶液の流動性が比
較的高い場合、細長い冷却かつ混練ゾーンを有する押出
機を使用すると冷却かつ混練ゾーンの隔壁全体にマルチ
トールマグマが行き渡らないため、結晶化熱の除去が不
十分となり、製造効率が低下することがあった。さら
に、工業的に大量に製造する場合には、細長い冷却かつ
混練ゾーンを有する押出機の軸の強度の問題から、冷却
かつ混練ゾーンを長くすることができないために、流動
性の高い原料を用いると一層、製造が困難となる傾向が
あった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、製造
時間が短く、作業性が良く、低コストでかつ製造効率の
改善されたマルチトール含蜜結晶の製造方法を提供する
ことにある。本発明の他の目的および利点は以下の説明
から明らかになろう。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、本発明
の上記目的および利点は、第１に、細長い冷却かつ混練
ゾーンを有する押出機にマルチトール水溶液を連続的に
または断続的に供給し、冷却かつ混練ゾーン内部の隔壁
全体に混練物が接するように混練かつ冷却してマルチト
ールマグマを形成し、そしてマルチトールマグマを連続
的に押し出すことを特徴とするマルチトール含蜜結晶の
製造方法（以下、第１製造法ということがある）により
達成される。

【０００８】本発明によれば、本発明の上記目的および
利点は、第２に、細長い冷却かつ混練ゾーンを有しそし
て該冷却かつ混練ゾーンが進行方向に向かって上方傾斜
するように配置された押出機にマルチトール水溶液を連
続的に供給し、混練かつ冷却してマルチトールマグマを
形成しそしてマルチトールマグマを連続的に押し出すこ
とを特徴とするマルチトール含蜜結晶の製造方法（以
下、第２製造法ということがある）により達成される。

【０００９】本発明によれば、本発明の上記目的および
利点は、第３に、細長い冷却かつ混練ゾーンを有しそし
て該冷却かつ混練ゾーンが進行方向に向かって上方傾斜
するように配置された押出機にマルチトール水溶液を連
続的に供給し、空気を巻き込みながら混練して気泡を分
散させつつ継続して混練かつ冷却してマルチトールマグ
マを形成しそしてマルチトールマグマを連続的に押し出
すことを特徴とするマルチトール含蜜結晶の製造方法
（以下、第３製造法ということがある）によって達成さ
れる。

【００１０】すなわち本発明の核心は、押出機内でマル
チトール水溶液に気泡の存在下で剪断力を与えることお
よび冷却かつ混練ゾーン内部の隔壁全体に混練物が接す
るように混練かつ冷却することにある。これにより結晶
化熱の除去が十分に行われ、結晶が安定に排出されるま
での時間が短縮され、押出機の冷却かつ混練ゾーンが有
効に利用されるため最大処理量が向上する。原料となる
マルチトール水溶液としては、好ましくは水分含量が１
〜１５重量％、より好ましくは２〜１０重量％、さらに
好ましくは３〜６重量％でありそして固形分中のマルチ
トール純度が好ましくは８０重量％以上、より好ましく
は８５重量％以上のマルチトール水溶液が用いられる。

【００１１】第１製造法においては、冷却かつ混練ゾー
ン内部の隔壁全体に混練物が接するように混練かつ冷却
される。具体的な方法としては、細長い冷却かつ混練ゾ
ーンを有する押出機の排出口付近に、原料のマルチトー
ル水溶液がそのまま流出しないように堰を設ける等の方
法を挙げることができるが、これに限定されるものでは
ない。

【００１２】第２製造法においては、原料のマルチトー
ル水溶液を細長い冷却かつ混練ゾーンを有し、冷却かつ
混練ゾーンが進行方向に向かって上方傾斜するように配
置された押出機（混練機）に連続的に供給し、剪断力を
与えることにより、マルチトール含蜜結晶が製造され
る。原料に予め気泡を分散させたマルチトール水溶液を
用いることができる。気泡の分散には、水溶液を通常用
いられる撹拌装置で撹拌すればよい。このとき、例えば
コンプレッサー等の空気発生装置からスパージャーなど
の通気管を通して、水溶液中に空気を送り込みながら撹
拌するのが好ましい。このようにして調製されたマルチ
トール水溶液は、好ましくは水溶液１００ｇ当たり０．
５〜２０ｃｃ、さらに好ましくは１〜９ｃｃの気泡を含
有する。また、その際、気泡の大きさ（粒径）は、好ま
しくは０．５〜２００μｍ、より好ましくは１〜１００
μｍである。このように気泡を分散させるための水溶液
の撹拌時間および撹拌速度は、水溶液の濃度や温度、撹
拌装置の種類によって異なるが、例えば液温を１１０℃
に保温した純度９０重量％、水分５重量％のマルチトー
ル水溶液を高速ホモミキサー（特殊機化工業（株）製Ｔ
ｙｐｅ−Ｍ）を用いて撹拌した場合には、空気を供給し
つつ撹拌速度８０００ｒｐｍで約２分間程度撹拌すれば
よい。このときマルチトール水溶液は気泡が十分に分散
した状態となっている。

【００１３】また、第３製造法によれば、原料として単
なるマルチトール水溶液を用い、原料を細長い冷却かつ
混練ゾーンを有し、冷却かつ混練ゾーンが進行方向に向
かって上方傾斜するように配置された押出機（混練機）
に供給後、装置内部で空気を巻き込みながら混練するこ
とにより気泡を取り込んで十分に分散させ、そのまま混
練かつ冷却することによりマルチトール含蜜結晶を製造
することができる。気泡の含有量および大きさ（粒径）
の好ましい範囲は第２製造法と同様である。第１、第２
および第３製造法において原料を押出機に供給する際の
温度は、マルチトール結晶が溶解しない程度の温度であ
ればよい。好ましい温度は、流動性が高い方が取り扱い
やすいことや、マルチトールマグマを形成させる上での
調節のし易さ等を考慮して決定されるが、例えば水分含
量５重量％のマルチトール水溶液を用いる場合には、８
０〜１２０℃程度である。

【００１４】マルチトールマグマを形成させるための冷
却部分の温度は、発生する結晶化熱を除去できる温度に
調節すればよく、９０℃以下が好ましく、５０℃以下が
より好ましい。原料の供給速度は、使用する押出機の種
類や能力によって異なるが、例えば（株）栗本鐵工所
製、ＫＲＣニーダー（２Ｓ）を使用した場合は、２〜５
０ｋｇ／ｈｒ程度の速度で供給すればよい。原料は連続
的にまた断続的に供給される。

【００１５】得られた含蜜結晶組成物は、粉砕すること
により粉末状とすることや、造粒することで顆粒状にす
ることができる。粉砕、造粒方法は、特に限定的ではな
く、通常の粉砕機、造粒機を用いて行うことができる。
また、必要であれば得られた粉末や顆粒を通常行われる
乾燥方法で乾燥しあるいはふるい分けしてもよい。乾燥
を行う場合の乾燥方法としては、例えば気流乾燥、流動
層乾燥、減圧乾燥、棚型乾燥の如き一般に用いられる乾
燥方法が選択できる。

【００１６】本発明で使用可能な押出機は、細長い冷却
かつ混練ゾーンを有し、混練かつ冷却した後、排出口か
ら混練物を連続的に押し出すことができるものであれば
よい。特に冷却かつ混練ゾーンが進行方向に向かって上
方傾斜するように配置されているものが好ましい。ま
た、例えばエクストルーダーのように、通常、冷却かつ
混練ゾーンが水平に配置されているような装置でも冷却
かつ混練ゾーンが進行方向に向かって上方傾斜するよう
に設置することによって本発明における押出機として使
用することができる。冷却かつ混練ゾーンを進行方向に
向かって上方傾斜させる際の傾斜角は水平面に対しては
２〜２５°が好ましく、より好ましくは５〜２０°、さ
らに好ましくは１０〜１５°である。上記のようなエク
ストルーダーとしては、例えばＫＲＣニーダー（（株）
栗本鐵工所製）、食品用２軸エクストルーダー（（株）
日本製鋼所製）、二軸クッキングエクストルーダー（独
Ｗ＆Ｐ社製）の如きエクストルーダーが挙げられる。

【００１７】連続式の押出機からマルチトールマグマを
排出する際、その形状としては、例えばヌードル状、リ
ボン状、棒状、板状等の任意の形とすることができる。
その後の冷却、粉砕等の工程を考慮に入れるとヌードル
状またはリボン状に排出するのが好ましい。その際、排
出口に付設する多孔板等の押出ダイは、孔径または開孔
幅２〜１０ｍｍ程度、開孔率１０〜４０％程度のものが
好ましく用いられる。

【００１８】冷却方法は特に制限されないが、例えば押
出装置から排出されるマルチトールマグマに直接冷風を
あてる方法や室温に放置する方法、金属網製のベルト上
で冷風により室温程度まで冷却する方法等が採用でき
る。得られた含蜜結晶組成物は、粉砕することにより粉
末状とすることや、造粒することで顆粒状にすることが
できる。粉砕、造粒方法は、特に限定的ではなく、通常
の粉砕機、造粒機を用いて行うことができる。また、必
要であれば得られた粉末や顆粒を通常行われる乾燥方法
で乾燥してもよい。以下、実施例および比較例により、
本発明をさらに詳述する。

【００１９】

【実施例】実施例１ 細長い混練かつ冷却ゾーンを有する連続式ニーダー
（（株）栗本鐵工所製ＫＲＣニーダーＳ−２、６０ｒｐ
ｍ、ジャケット温度７０℃）を冷却かつ混練ゾーンが進
行方向に向かって水平面に対し１２°上方傾斜するよう
に配置した。そこに予めラインミキサー（特殊機化工業
（株）製ラインミキサー７−Ｅ）で空気を分散させたマ
ルチトール水溶液（マルチトール純度９０重量％、固形
分９５重量％、１１０℃）を５ｋｇ／ｈｒの速度で連続
的に供給し、継続して混練かつ冷却したところ、供給開
始から１５分後に出口の多孔板より、ヌードル状の固化
物が安定に排出されつづけた。これを冷却した後、粉砕
して良質のマルチトール含蜜結晶を得た。

【００２０】実施例２ 実施例１で使用したと同様の連続式ニーダーを同様に配
置し、マルチトール水溶液（マルチトール純度９０重量
％、固形分９５重量％、１１０℃）を５ｋｇ／ｈの速度
で連続的に供給し、同時にコンプレッサーにより空気を
送り込み、ニーダーパドルの撹拌により空気を巻き込み
ながら混練し、気泡を分散させ、継続して混練かつ冷却
したところ、供給開始から１５分後に出口の多孔板よ
り、ヌードル状の固化物が安定に排出されつづけた。こ
れを冷却した後、粉砕して良質のマルチトール含蜜結晶
を得た。

【００２１】比較例１および実施例３，４ 細長い混練かつ冷却ゾーンを有する連続式ニーダー
（（株）栗本鐵工所製ＫＲＣニーダーＳ−２、６０ｒｐ
ｍ、ジャケット温度９０℃）を冷却かつ混練ゾーンが進
行方向に向かって水平面に対し０°、６°または１２°
上方傾斜するように配置した。マルチトール水溶液（マ
ルチトール純度９０重量％、固形分９５重量％、１１０
℃）を５ｋｇ／ｈｒの速度で連続的に供給し、継続して
混練かつ冷却し、各傾斜角におけるマルチトール含蜜結
晶の製造状況を比較した。その結果、傾斜させなかった
場合、原料が結晶化される前に（液状のまま）排出され
る傾向があり、含蜜結晶が排出されるまでに３７分を要
した（比較例１）。これに対し、６°傾斜させた場合に
は、液状の排出物は大幅に減少し、２０分で含蜜結晶が
排出された（実施例３）。また、１２°傾斜させた場合
には、液状の排出物は完全に阻止され、良好なマルチト
ール含蜜結晶が１５分で排出された（実施例４）。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、取扱いが容易で、溶解
しやすく、吸湿性が殆ど無い、良質な粉末状あるいは顆
粒状のマルチトール含蜜結晶を短時間に低コストで得る
ことができる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 細長い冷却かつ混練ゾーンを有する押出
   機にマルチトール水溶液を連続的にまたは断続的に供給
   し、冷却かつ混練ゾーン内部の隔壁全体に混練物が接す
   るように混練かつ冷却してマルチトールマグマを形成
   し、そしてマルチトールマグマを連続的に押し出すこと
   を特徴とするマルチトール含蜜結晶の製造方法。
2. 【請求項２】 細長い冷却かつ混練ゾーンを有しそして
   該冷却かつ混練ゾーンが進行方向に向かって上方傾斜す
   るように配置された押出機にマルチトール水溶液を連続
   的に供給し、混練かつ冷却してマルチトールマグマを形
   成しそしてマルチトールマグマを連続的に押し出すこと
   を特徴とするマルチトール含蜜結晶の製造方法。
3. 【請求項３】 細長い冷却かつ混練ゾーンを有しそして
   該冷却かつ混練ゾーンが進行方向に向かって上方傾斜す
   るように配置された押出機にマルチトール水溶液を連続
   的に供給し、空気を巻き込みながら混練して気泡を分散
   させつつ継続して混練かつ冷却してマルチトールマグマ
   を形成しそしてマルチトールマグマを連続的に押し出す
   ことを特徴とするマルチトール含蜜結晶の製造方法。
4. 【請求項４】 マルチトール水溶液が予め気泡を分散さ
   せた水溶液である請求項１または２に記載の方法。
5. 【請求項５】 冷却かつ混練ゾーンを進行方向に向かっ
   て上方傾斜させる際の傾斜角が水平面に対し５〜２０°
   である請求項２または３に記載の方法。
6. 【請求項６】 マルチトール水溶液の水分含量が１〜１
   ５重量％である請求項１〜３のいずれかに記載の方法。