JP2015501338A - 微結晶セルロースおよびカルボキシメチルセルロースの安定化剤組成物、該組成物の製造方法および用途 - Google Patents
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Abstract
Description
a)微結晶セルロースのウェットケーキを、置換度(DS)が0.45〜0.85であって、組成物の総重量に対して5%〜25%の量の第1のカルボキシメチルセルロースと混合するステップと、
b)ステップa)の製品を押し出し成形するステップと、
c)i)置換度(DS)が0.9〜1.5であって、組成物の総重量に対して2%〜20%の量の第2のカルボキシメチルセルロースをステップb)の製品中に混合した後、押し出し成形するステップ、またはii)ステップb)の微結晶セルロース:カルボキシルメチルセルロースの押し出し成形物、および置換度(DS)が0.9〜1.5である第2のカルボキシルメチルセルロースを含み、前記第2のカルボキシメチルセルロースが、組成物の総重量に対して2%〜20%の量で存在する、水分散体を調製するステップ、のいずれかを実行するステップと、
d)ステップc)の製品を乾燥するステップと、を含む、
安定化剤組成物の製法を包含する。
あらゆる原料から得られる微結晶セルロースのウェットケーキが、本発明の方法で用いられてもよい。MCCを得ることができる好適な原料には、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、***、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。
使用される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と好ましい。例えば、CMCのナトリウム、カリウム、またはアンモニウム塩である。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。
さらに、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、フィルム、ソース、スープ、ドレッシング、酪農および非酪農牛乳および製品、冷菓、および発酵食品が含まれてもよい。食用に適する食品製品は、さらに、タンパク質、フルーツジュース、野菜ジュース、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ができる。さらに、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、農業製品、または化学製剤に適した本発明の組成物を含む非食品の多数の懸濁液が開示される。
アヴィセル(AVICEL(登録商標))RC−591は、分散性のあるコロイド状のMCCであって、粘度が中程度であり、置換度(DS)が低いCMCからなる。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・コーポレーションによって製造される。該MCCは、粘度を制御および変更するためと、揺変性を有することにより、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、長期の有効保存期間に渡って安定であり、pH4−11の範囲で安定であり、無臭/無味である。
最初に、85%のMCCのウェットケーキが15%のCMC・7LF(アッシュランド製)と共押し出し成形された。次に、MCC:CMC・7LFの押し出し成形物は、水中に分散され、MCC:CMC・7LFの総重量を基準にして、5重量%の12M31P・CMC(アッシュランド製)と混合された。その後、混合系は、ホモジナイズされ、噴霧乾燥されて粉末になった。最終的な粉末は、81%のMCC、14.2%のCMC・7LF、および4.8%のCMC・12M31Pから構成された。
最初に、81%のMCCのウェットケーキ、14.2%のCMC・7LF、および4.8%のCMC・12M31Pを共押し出し成形した。押し出し成形物は、滑りやすいものであった。これは、置換度(DS)が高いCMC・12M31Pの濃度に起因するものである。押し出し成形によって、制作物の十分な特徴・外形は得られなかった。その後、押し出し成形物は水中に再分散され、ホモジナイズされ、噴霧乾燥されて粉末になった。
市販のコロイド製品(85%のMCC:15%のCMC・7LF)の乾燥粉末を、(MCC:CMC・7LFの総重量を基準として)5重量%のCMC・12M31P(アッシュランド製)と乾燥混合した。組み合わされた粉末は、2.6%の固形分濃度で、脱イオン水中に分散されて活性化された。この系は、81%のMCC、14.2%のCMC・7LF、および4.8%のCMC・12M31から構成された。この系の初期粘度は、常温で380cpsであり、セットアップ時(24時間)の粘度は2300であり、セットアップ時のゲル強度G’は極めて低く、8Paであった。コロイドの含量は67.7%であった。
最初に、90%のMCCのウェットケーキを10%のCMC・7LF(アッシュランド製)と共押し出し成形した。次に、MCC:CMC・7LFの押し出し成形物を水中に分散し、MCC:CMC・7LFの総重量を基準として、5重量%の12M31P・CMC(アッシュランド製)と混合した。その後、混合系をホモジナイズし、噴霧乾燥して粉末にした。最終的な粉末は、85.7%のMCC、9.5%のCMC・7LF、および4.8%のCMC・12M31Pから構成された。
3種の成分、85.7%のMCCのウェットケーキ、9.5%の7LF・CMC、および4.8%の12M31P・CMCを共押し出し成形した。押し出し成形物は、滑りやすく、制作物の十分な特徴・外形は得られなかった。押し出し成形物は、水中に分散され、ホモジナイズされ、噴霧乾燥されて粉末にされた。
最初に、85%のMCCのウェットケーキを15%のCMC・7LF(アッシュランド製)と共押し出し成形した。次に、MCC:CMC・7LFの押し出し成形物を水中に分散し、MCC:CMC・7LFの総重量を基準として、5重量%の9H7F・CMC(アッシュランド製)と混合した。その後、混合系はホモジナイズされ、噴霧乾燥されて粉末にされた。最終的な粉末は、81%のMCC、14.2%のCMC・7LF、および4.8%のCMC・9H7Fから構成された。
MCCのウェットケーキを9H7F・CMC(アッシュランド製)と、85:15の重量比で共押し出し成形した。次に、MCC:CMCの共押し出し成形物は、分散され、ホモジナイズされ、噴霧乾燥されて粉末にされた。
最初に、85%のMCCのウェットケーキを15%のCMC・7LF(アッシュランド製)と共押し出し成形した。次に、MCC:CMC・7LFの押し出し成形物を水中に分散し、MCC:CMC・7LFの総重量を基準として、5重量%のドリスパック(Dris Pac)CMC(アッシュランド製)と混合した。その後、混合系はホモジナイズされ、噴霧乾燥されて粉末にされた。最終的な粉末は、81%のMCC、14.2%のCMC・7LF、および4.8%のドリスパック(Dris Pac)CMCから構成された。
MCCのウェットケーキを7LF・CMCおよび7MF・CMCと、重量比88:6:6で共押し出し成形した。次に、実験室用の共同方向回転二軸押出機のもう一度の工程によって、押し出し成形物をさらに押し出した。
最終的な押し出し成形物は、脱イオン水中に再分散され、噴霧乾燥されて粉末にされた。該押し出し成形物は、2.65の固形分濃度で水中に分散された場合、初期の粘度は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。G’は70Paであった。この製品は、極めて緩やかな剪断条件で水中に分散され、この製品の水分散体の取り扱いの容易さは、この実施例中の以下の他の製品に対する参照例として使用された。
最終的な押し出し成形物は、脱イオン水中に分散された。該脱イオン水には、置換度(DS)が高いCMC Aqualon 12M31Pが、既に(全押し出し成形物の重量を基準として)5%溶解されていた。次に、この配合物は噴霧乾燥され粉末にされた。該配合物は、2.6%の固形分濃度で水中に分散された場合、初期の粘度が4300cpsであり、24時間後のセットアップ時の粘度が6100cpsであった。G’は90Paであった。緩やかな剪断条件で攪拌した場合、この製品は、視覚的な観察で確認すると、事例5Aと比べて、素早く、かつ容易に分散された。
最終的な押し出し成形物は、脱イオン水中に分散された。該脱イオン水には、置換度(DS)が高いCMC Aqualon 12M31Pが、既に(全押し出し成形物の重量を基準として)10%溶解されていた。次に、この配合物は噴霧乾燥され粉末にされた。該配合物は、2.6%の固形分濃度で水中に分散された場合、初期の粘度が4400cpsであり、24時間後のセットアップ時の粘度が7400cpsであった。G’は92Paであった。緩やかな剪断条件で攪拌した場合、この製品は、視覚的な観察によると、事例5Aと比べて、素早く、かつ容易に分散された。
最終的な押し出し成形物は、脱イオン水中に分散された。該脱イオン水には、粘度が低く置換度が低いCMC Aqualon 7LFが、既に(全押し出し成形物の重量を基準として)5%溶解されていた。次に、この配合物は噴霧乾燥され粉末にされた。該配合物は、2.6%の固形分濃度で水中に分散された場合、初期の粘度が3050cpsであり、24時間後のセットアップ時の粘度が7400cpsであった。G’は60Paであった。緩やかな剪断条件で攪拌した場合、この製品は、視覚的な観察で確認すると、事例5Aと比べて、素早く、かつ容易に分散されが、置換度(DS)が高いCMCを用いた事例5Bおよび5Cほど良好ではなかった。
MCCのウェットケーキは、85:15の重量比で、7LF・CMCとともに共押し出し成形された。次に、押し出し成形物は、脱イオン水中に再分散され、15重量%のタマリンドシードガムと混合された。次に、この系は、ホモジナイズされ、噴霧乾燥されて粉末にされた。
[実施例FA1: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)コロイド状のMCCであって、比較材料1に記載されるようなエフ・エム・シーで作成される適用量範囲のアヴィセル(Avicel(登録商標))RC591、およびB)実施例1に記載されるような本発明による適用量範囲のゲル粘度の高いコロイド状のMCCを用いて調製された。
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、該グルコースシロップを前述の混合機物に加えた。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。
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)。
加熱安定性の結果を表FA1.1と表FA1.2に記載する。
試料B(本発明)は、良好から極めて良好までの加熱安定性(つまり、幅広がりの%が小さい)を示した。
Claims (16)
- a)微結晶セルロースのウェットケーキを、置換度が0.45〜0.85であって、組成物の総重量に対して5%〜25%の量の第1のカルボキシメチルセルロースと混合するステップと、
b)ステップa)の製品を押し出し成形するステップと、
c)i)置換度が0.9〜1.5であって、組成物の総重量に対して2%〜20%の量の第2のカルボキシメチルセルロースをステップb)の製品中に混合した後、押し出し成形するステップ、または、
ii)ステップb)の微結晶セルロース:カルボキシメチルセルロースの押し出し成形物、および置換度が0.9〜1.5である第2のカルボキシメチルセルロースを含み、前記第2のカルボキシメチルセルロースが、組成物の総重量に対して2%〜20%の量で存在する、水分散体を調製するステップ、のいずれかを実行するステップと、
d)ステップc)の製品を乾燥するステップと、を含む、
安定化剤組成物の製法。 - ステップc)において、前記第2のカルボキシメチルセルロースは、組成物の総重量に対して4%〜8%の量である、
請求項1の製法。 - 前記第1のカルボキシメチルセルロースは、置換度が約0.7のカルボキシメチルセルロースナトリウムであり、前記第2のカルボキシメチルセルロースは、置換度が約1.2のカルボキシメチルセルロースナトリウムである、
請求項1の製法。 - 前記乾燥ステップd)は、噴霧乾燥、流動層乾燥、フラッシュ乾燥、またはバルク乾燥である、
請求項1の製法。 - a)微結晶セルロース、および、
b)置換度が0.45〜0.85であって、組成物の総重量に対して5%〜25%の量の第1のカルボキシメチルセルロース、および置換度が0.9〜1.5であって、組成物の総重量に対して2%〜20%の第2のカルボキシメチルセルロースの混合物を、含む安定化剤組成物であって、
前記安定化剤組成物は、2.6%の固形分濃度で水中に分散した状態で、初期粘度が少なくとも750cpsであり、セットアップ時の粘度が少なくとも3200cpsであり、セットアップ時のゲル強度G’が少なくとも20Paである、
安定化剤組成物。 - a)微結晶セルロース、および、
b)i)置換度が0.45〜0.85であって、組成物の重量に対して5%〜25%の量の第1のカルボキシメチルセルロース、および、
ii)置換度が0.9〜1.0である第2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、
前記組成物は、以下の一連の製造ステップ、つまり、
1.十分な摩耗作用および相互作用を得るために、微結晶セルロースのウェットケーキを置換度が0.45〜0.85である第1のカルボキシメチルセルロースとともに共押し出し成形するステップ、
2.i)置換度が0.9〜1.0である第2のカルボキシメチルセルロースをステップ1の製品中に混合してから押し出し成形するステップ、または、
ii)ステップ1の微結晶セルロース:カルボキシメチルセルロースの押し出し成形物および置換度が0.9〜1.0である第2のカルボキシメチルセルロースを含む水分散体を調製するステップ、のいずれかを実行するステップ、および、
3.ステップ2の製品を乾燥するステップ、によって製造される、
安定化剤組成物。 - 請求項1または請求項6の安定化剤組成物を含む、食用に適する食品製品。
- 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7の食品製品。 - 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の低いタンパク質系の飲料、超高温加工されたCa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である、
請求項8の食品製品。 - a)微結晶セルロース、および、
b)置換度が0.45〜0.85であって、組成物の重量に対して5%〜25%の量のカルボキシメチルセルロース、および、
c)組成物の重量に対して5%〜50%の量の少なくとも1種の付加的な親水コロイド、を含む安定化剤組成物であって、
前記組成物は、以下の一連の製造ステップ、つまり、
i.十分な摩耗作用および相互作用を得るために、微結晶セルロースのウェットケーキを置換度が0.45〜0.85であって、組成物の重量に対して5%〜25%の量の第1のカルボキシメチルセルロースとともに共押し出し成形するステップ、
ii.(a)ステップiの微結晶セルロース:カルボキシメチルセルロースの押し出し成形物および少なくとも1種の付加的な親水コロイドを含む水分散体を調製するステップ、または、
(b)少なくとも1種の付加的な親水コロイドをステップiの製品に混合した後、混合物を押し出し成形するステップ、のいずれかを実行するステップ、および、
iii.ステップiiの製品を乾燥するステップ、によって製造される、
安定化剤組成物。 - 前記少なくとも1種の付加的な親水コロイドは、デンプンおよび加工デンプン、水溶性および水分散性のガム、多糖類、および合成ポリマー、ペクチン、置換度が低いカルボキシメチルセルロース、置換度が高いカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、アルギン酸塩、カラヤガム、キサンタンガム、アラビアガム、ゲランガム、PGA、カラギーナン、トラガント、ガラクトマンナン、蒟蒻の主成分であるグルコマンナン、タマリンドシードガム、およびこれらの混合物からなる群から選ばれる、
請求項10の安定化剤組成物。 - 請求項10の安定化剤組成物を含む食用に適する食品製品。
- 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12の食品製品。 - 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の低いタンパク質系の飲料、超高温加工されたCa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である、
請求項13の食品製品。 - 微結晶セルロース、置換度が約0.45〜約0.85である第1の水溶性のカルボキシメチルセルロース、および置換度が約0.9〜約1.5である第2の水溶性のカルボキシメチルセルロースを含む組成物を含む工業用懸濁液であって、
前記微結晶セルロースおよび前記カルボキシメチルセルロースの重量比は、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状態で、安定化剤組成物は、少なくとも750cpsの初期粘度、少なくとも3200cpsのセットアップ時の粘度、および少なくとも20Paのセットアップ時のゲル強度G’を有し、
安定な状態にある前記懸濁液は、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、または化学製剤についての使用に適する、
工業用懸濁液。 - 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15の工業用懸濁液。
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