WO2006137289A1 - 含油固形物およびその製造方法 - Google Patents

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WO2006137289A1
WO2006137289A1 PCT/JP2006/311821 JP2006311821W WO2006137289A1 WO 2006137289 A1 WO2006137289 A1 WO 2006137289A1 JP 2006311821 W JP2006311821 W JP 2006311821W WO 2006137289 A1 WO2006137289 A1 WO 2006137289A1
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Naoya Otomo
Hirotsugu Kido
Masahiko Ishitobi
Kazuyuki Nishiyama
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Mitsubishi Chemical Corporation
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Definitions

  • Oil-containing solid and method for producing the same
  • the present invention relates to an oil-containing solid material in which wZO emulsion is filled in pores of a porous solid material, and a large amount of liquid oil is contained in and retained in the pores of the porous solid material.
  • the present invention relates to an oil-containing solid with little leakage and a method for producing the oil-containing solid.
  • a technique for imparting the functionality of liquid oil to solids by holding liquid oil in solids, such as fertilizers and solid fuels, is generally known.
  • the purpose of these technologies is to demonstrate the function of liquid oil by constraining and holding the liquid oil in a solid area and a certain area.
  • Patent Documents 1 and 2 For example, in the case of oil-impregnated solids such as fertilizers, agricultural chemicals, and fragrances, liquids are applied to the solid base material for the purpose of adjusting the efficacy of the active ingredients present in the solids and the time to display their effectiveness.
  • Patent Documents 1 and 2 There has been proposed a production method in which an oil or a perfume is directly contained to form an oil-containing solid.
  • Patent Document 3 In the field of livestock and fish feed, fortification of feed (calorie and For the purpose of imparting physical activity, a method for producing an oil-containing solid by adding liquid oil to a feed solid and impregnating it is proposed (Patent Document 3).
  • liquid oil (which may be classified as a fragrance in the case of a fragrance or cleaning agent) is mixed into the raw material when producing the fragrance or cleaning agent. After that, it is a technique and manufacturing method for adjusting the sustained release of the active ingredient by molding and adjusting the liquid oil content.
  • the technical example of (2) is a (porous) solid obtained after first producing and solidifying a feed base material having a low liquid oil content when producing a solid feed.
  • a solid feed with a high oil content for example, by immersing the product in liquid oil so that the liquid oil is absorbed into the pores of the porous solid, and the liquid oil is retained in the voids in the pores of the porous solid. It corresponds to the technology to manufacture.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-212708
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 10-127743
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-236592
  • Patent Document 4 JP-A-8-109366
  • Patent Document 5 JP-A-9-201168
  • the problem of the present invention is that, among the techniques for producing a liquid oil-containing porous solid, "(1) It is difficult to penetrate liquid oil into the pores" (2) Liquid oil leaks out of the hole ”.
  • liquid oil is stably held in the pores of the solid material, and an oil-containing solid material having a high oil content in the solid material and less oil leakage, and a method for producing the same. It is in.
  • the present inventor impregnated the porous solid material with W / O emulsion instead of liquid oil, so that the solid material was impregnated.
  • the present invention has been completed by finding a method for increasing the concentration of liquid oil, maintaining it stably, and preventing leakage.
  • the surfactant in liquid oil, it is mixed with the aqueous phase to produce wZ o emulsion, and then this wZ o emulsion is impregnated into a porous solid and w / o emulsion is added to the solid. It is held stably in the object hole. Furthermore, it is a technology that more effectively prevents leakage of liquid oil by including a gellable substance in the aqueous phase and allowing it to gel in the solid space.
  • the gist of the present invention is as follows.
  • the porous solid material is any one solid material selected from the group consisting of food, feed, solid fuel, fragrance, fertilizer, and pharmaceutical product (1) to (5) The oil-containing solid material according to any one of the above.
  • liquid oil can be concentrated and stabilized in the solid material, and a solid material with less liquid oil leakage can be provided. Furthermore, by suppressing the leakage of liquid oil from the solid material, it is possible to alleviate various problems associated with the leakage of liquid oil and to efficiently perform the functions of the liquid oil contained in the solid material.
  • One of the gist of the present invention resides in an oil-containing solid material obtained by impregnating a porous solid material with W / O emulsion.
  • the porous solid can be regarded as an assembly of capillaries because of its structure, and there are voids inside and outside.
  • the permeation of liquid oil into porous solids can be roughly divided into two steps. One is 1) Liquid oil contacts the surface of the porous solid and enters the hole. Second is 2) After liquid oil enters the hole, the liquid oil moves deep into the capillary gap (hole). It is a process to do.
  • the process of 2) can be further divided into two patterns according to the size of the holes.
  • (1) When the pore size is large, the capillary action of the solution in the pores occurs only slightly, and the liquid oil movement in the pores is mainly the contact between the porous solid surface and the liquid oil as in 1). Therefore, a liquid oil having a “low” interfacial tension in the large pores is preferable for soaking.
  • (2)-On the other hand when the pore diameter becomes smaller (detail), the capillary action of the solution is more prominent. In this case, the force with which the liquid moves in the capillary is stronger as the surface tension of the liquid is higher. A liquid with a high interfacial tension exerts a force to reduce the surface of the liquid in the capillary.
  • this force is the force that moves the liquid through the capillary wall.
  • water has a high surface tension (72 dyn m) due to its strong intermolecular force, and water easily penetrates into porous solids such as fibers and wood because it moves through capillaries with high interfacial tension. This is because it is easy. Therefore, in the details of the pores, it is preferable for the liquid oil to have a high interfacial tension and to increase the concentration of the liquid oil because it easily moves in the porous solid.
  • the liquid oil in order to stabilize the liquid oil in the porous solid, it is preferable that the liquid oil has a high interfacial tension.
  • the present inventors have described a surfactant in liquid oil as a solution that "is easily soaked by a porous solid and continues to be stably adsorbed in the pores even when a change in external factors such as temperature changes".
  • the “w / o emulsion” in which water was dispersed using was selected.
  • Liquid oil which is a dispersion medium for W / O emulsion, is in a state where its interfacial tension is lowered by dissolving the surfactant. That is, the contact property with the surface of the porous solid is improved by the surfactant, and it can penetrate into the porous solid more easily than the liquid oil.
  • liquid oil with low interfacial tension is preferable for movement in the hole.
  • liquid oil is in a state where its interfacial tension is reduced by dissolving the surfactant, and WZ o emulsion can easily penetrate into the porous solid.
  • the water phase emulsified droplets
  • the dispersion medium liquid oil
  • Capillary force is exerted, and w / o emulsion becomes easier to move in the hole.
  • the emulsion is stably adsorbed in the pores.
  • the liquid oil which is a dispersion medium of W / O emulsion
  • water which is a dispersoid that easily comes into contact with the inner and outer surfaces of the porous solid, into the pores.
  • the emulsified droplets have good penetration into the pores, are easily held in the pores due to their high interfacial tension, and have little leakage.
  • the surfactant in this technology plays a role in delivering water into the pores in a stable manner by lowering the interfacial tension between liquid oil and water to form emulsion.
  • the surfactant has a role of retaining liquid oil by distributing more liquid oil to the water retained in the pores.
  • liquid oil has a function of “easy to permeate into porous solids and difficult to leak out”, and is an invention of the present technology called “high concentration of liquid oil in porous solids”. It came. Furthermore, the effect of preventing leakage of liquid oil in the present invention can be further enhanced by using W / O emulsion containing a water-soluble gellable substance in the aqueous phase.
  • the effect of the water-soluble gelable substance is that after the emulsion is adsorbed in the pores of the solid matter, the water-soluble gelable substance in the emulsion causes gelation, and this gel causes liquid oil (emer / (Resision) retention ⁇ Adsorption becomes more stable and strong, preventing leakage of liquid oil.
  • the porous solid material used in the present invention is not limited as long as liquid oil can be filled into the pores inside the solid material, but the liquid oil filling in the pores can be blocked.
  • the pore size of the void is usually 0.001 xm or more, and usually 1000 zm or less, preferably 500 zm or less, particularly preferably 100 ⁇ m or less.
  • the shape of the porous solid used in the present invention is not particularly limited as long as it is a solid that can hold liquid oil in the voids of the solid, but the surface of the solid and / or Or what has a space
  • Materials that form porous solids include proteins, amino acids, lipids, carbohydrates, vitamins, or their degradation products and chemical modifications, metals (minerals), and their substances, which are not particularly limited. Examples include salts, water, and chemically and biologically synthesized polymers.
  • porous solids include feeds for livestock and fish farming (solid feed), foods such as pet food, cookies and sponge cake, chemical fertilizers and organic fertilizers, solid fragrances 'solid deodorants' Examples include solid deodorants' solid detergents, solid fuels, cosmetics, solid bathing agents, fiber masses, felts, wood, straw, soil, glass or resin hollows.
  • Fish feed solids include, for example, vitamins, minerals, calcium carbonate, calcium phosphate, etc., if necessary, in the main ingredients such as fish meal, soybean oil residue, corn noreten meal, krill meal, starch quality and rice bran.
  • the obtained mixture can be produced by pressurizing and extruding with an etastruder (uniaxial or biaxial screw).
  • the fish feed solid obtained as described above is a porous solid having voids, and usually has a cylindrical shape.
  • the size of the fish feed solids is selected depending on the type of fish to be targeted and the degree of growth, and can be arbitrarily selected from a small diameter of 2 to 4 mm to a large diameter of 20 to 25 mm.
  • the W / O emulsion used in the present invention can be produced from an oily component, a surfactant, and an aqueous solution (aqueous phase).
  • the filling amount of W / O emulsion is usually 0.01% by weight or more and usually 80% by weight or less based on the porous solid.
  • the WZ emulsion of the present invention has the merit that a substance that is not normally dissolved in an oil component can be dissolved in an aqueous phase and applied to liquid oil and solid matter. That is, both oil-soluble substances and water-soluble substances can be used without particular limitation.
  • antioxidants can be appropriately added to an aqueous solution (aqueous phase) or oil component (oil phase).
  • oily component of wZ o emulsion produced in the present invention known oily components used in the fields of food, feed, cosmetics, pharmaceuticals, and industry can be used without particular limitation.
  • animal and vegetable oils and fats include fish oil, beef tallow, pork tallow, milk fat, horse oil, snake oil, egg oil, egg yolk oil, soybean oil, corn oil, cottonseed oil, rapeseed oil, sesame oil, sesame oil, and sesame oil , Sunflower oil, peanut oil, olive oil, palm oil, palm kernel oil, rice germ oil, wheat germ oil, brown rice germ oil, pearl barley oil, garlic oil, jojoba oil, mackerel demian nut oil, apogad oil, Potassium oil, evening primrose oil, turtle oil, mink oil, flower oil, camellia oil, palm oil, castor oil, linseed oil, cacao oil, medium chain fatty acid tridaliseride, and these are obtained by hydrogenation or ester exchange Processed oils and fats.
  • fatty acid and its ester with alcohol include myristic acid, palmitic acid, isopalmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, ricinoleic acid, 12-hydroxystearic acid, 10 —Hydroxystearic acid, behenic acid, hexadecatrenoic acid, octadecatrienic acid, eicosatetraenoic acid, docosatetraenoic acid, eicosapentaenoic acid, docosapentaenoic acid, docosahexaenoic acid, tetrahexaenoic acid, etc. And their geometric isomers, and esters with these alcohols.
  • hydrocarbons include light liquid paraffin, heavy liquid paraffin, liquid isoparaffin, light liquid isoparaffin, ceresin, paraffin, macrocristan wax, straw serine, squalane, squalene and the like.
  • saturated or unsaturated higher alcohols include lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetanol, stearyl alcohol, oleyl alcohol, lauryl alcohol, isostearinole alcohol, and 2-otatildodecanol octacosanol.
  • saturated or unsaturated higher alcohols include lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetanol, stearyl alcohol, oleyl alcohol, lauryl alcohol, isostearinole alcohol, and 2-otatildodecanol octacosanol.
  • examples thereof include alcohols having 8 to 44 carbon atoms.
  • wax examples include jojoba oil, rice wax, propolis, beeswax, honey beeswax, candelilla wax, carnauba wax, wood wax, spermaceti, sesilene and the like.
  • essential oils include amblet seed oil, power lashi oil, saffron oil, sitonela oil, vetiver oil, valerian oil, mugwort oil, power mitsu oil, ginger brain oil, sassafras oil, pepper oil, rosewood oil Clary sage oil, thyme oil, basil oil, carnation oil, cedarwood oil, cypress oil, hiba oil, clove oil, turpentine oil, pine oil and the like.
  • oleodine or resinoid include pepper, ginger, ginger, parsley, coriander, tiger moth, pimenta, vanilla, celery, chiioji, nicknamed, publica, iris resinoid, fragrant tree, oomonitors and the like.
  • flavoring agents include orange oil, lemongrass oil, tarragon oil, apogado oil, allergic leaf oil, cassia oil, cinnamon oil, pepper oil, columnar oil, sage oil, heart force oil, peppermint oil, Spare mint oil, patch lily oil, rosemary oil, lavandin oil, lavender oil, curcuma oil, cardamom oil, ginger oil, angelica oil, anise oil, wikiki oil, parsley oil, celery oil, power rubanam oil, cumin oil, Coriander oil, gill oil, carrot oil, kilauue oil, winter grin oil, nutmeg oil, rose oil, cypress oil, sandalwood oil, allspice, grapefruit oil, neroli oil, lemon oil, lime oil, bergamot oil, mandarin oil, Onion oil, garlic oil, bitter almond oil, geranium oil, mimosa oil, jas Down oil, Kinmokusi oil, Sutanisu oil, cananga oil, ylit oil
  • curable fats and oils can also be provided for the purpose of higher liquid oil leakage prevention effect.
  • curable fats and oils those obtained by hydrogenating animal and vegetable fats and oils or those obtained by fractionating a high melting point fraction from animal and vegetable fats and oils are used.
  • the filling amount of the oil component is usually 0.01% by weight or more and usually 80% by weight or less based on the porous solid.
  • oil-soluble substance such as an antioxidant can be added to the oil component as necessary.
  • oil-soluble antioxidants include oil-soluble rosemary extract, tea extract, catechin, epicatechin, epigallocatechin, force techin gallate, epigallocatechin gallate, vitamin E ( chicken , ⁇ , ⁇ , ⁇ tocopherol), Examples include mixed tocopherol and vitamin C fatty acid ester.
  • the surfactant used in the present invention is preferably used in the fields of foods, feeds, cosmetics, pharmaceuticals, and industries where the aqueous phase forms a W / 0 emulsion in which the oil phase is stably dispersed in the oil phase.
  • Any known surfactant can be used without particular limitation.
  • Surfactants are classified according to their chemical properties into ionic surfactants, nonionic surfactants, amphoteric surfactants, etc., any of which can be used in the present invention.
  • surfactants are classified as industrial surfactants, food emulsifiers or natural surfactants, and any of these surfactants can be used in the present invention. Taking into account the application to food, beverage, feed and cosmetics, food emulsifiers or natural surfactants are better, and are easily available among food emulsifiers, and a wide range of HLB 'fatty acid species. There are no restrictions on use in Japan, and sucrose fatty acid esters or polyglycerin fatty acid esters are more preferred. The above surfactants can be used alone or in combination of two or more.
  • Food Emulsifiers include sucrose fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, daricerine fatty acid ester, glycerin acetic acid fatty acid ester, glycerin lactic acid fatty acid ester, glycerin succinic acid fatty acid ester, glycerin phosphonic acid fatty acid ester, glycerin dicetyl tartrate fatty acid ester, Polyglycerin condensed ricinolein fatty acid ester, sucrose acetate isobutyric acid fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, propylene glycol fatty acid ester, lecithin, stearoyl calcium lactate (CSL), oxchetyrene higher aliphatic alcohol, polyoxyethylene higher aliphatic alcohol, Examples thereof include sodium oleate and morpholine fatty acid salts.
  • the fatty acid that is a constituent component of the fatty acid ester compound is usually a fatty acid or hydroxy fatty acid having 8 to 24 carbon atoms, and the hydrocarbon group or hydroxy hydrocarbon group may be linear or branched. Also, it may be saturated or unsaturated. Specific examples include strength prillic acid, strength purine acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid, tetradecenoic acid, hexadecenoic acid, octadedecenoic acid, otadecadienoic acid, eicosenoic acid, eicosenoic acid.
  • Examples include docosenoic acid such as satetranoic acid and erucic acid, otadecatrienic acid, isopalmitic acid, isostearic acid, ricinolelic acid, 12-hydroxystearic acid, etc.
  • docosenoic acid such as satetranoic acid and erucic acid, otadecatrienic acid, isopalmitic acid, isostearic acid, ricinolelic acid, 12-hydroxystearic acid, etc.
  • Fatty acids having 12 to 24 carbon atoms are preferred, and fatty acids having 18 to 22 carbon atoms are more preferred in terms of making liquid oil easier to cure (higher melting point). These fatty acids can be used in combination of two or more according to the purpose.
  • sucrose fatty acid esters usually contain sucrose fatty acid esters having different ester concentrations, such as modal, tri, and tetra, and are often used as a mixture of each ester.
  • the sucrose fatty acid ester used in the present invention preferably has more affinity for the oil component.
  • Applicable sucrose fatty acid esters include those with a high average degree of esterification and HLB (hydrophile-lipophilebalance):! ⁇ 8, although HLB1 ⁇ 6 are preferred More preferred.
  • S-170 sucrose stearate ester, HLB1: manufactured by Mitsubishi Chemical Foods Corporation
  • ER-290 sucrose ester acid ester, HLB2: Mitsubishi Chemical Foods Corporation
  • the polyglycerol fatty acid ester is usually obtained by reacting polyglycerol with a fatty acid.
  • Polyglycerin having an average degree of polymerization of 2 to 16 is generally used, and linear, branched, and cyclic polymers can be obtained depending on the type of synthesis reaction, but can also be used as a mixture.
  • various HLB polyglycerin fatty acid esters can be synthesized by adjusting the degree of fatty acid esterification.
  • the polyglycerin fatty acid ester used in the present invention has an average degree of polymerization of polydaririne of 2 to 16 and preferably 4 to 12.
  • the polyglycerin fatty acid ester that has a higher affinity for the oil component in forming the W / O emulsion is preferably an HLB 1 to 8 having a high average degree of esterification. Of these, HLB 1 to 6 are more preferable.
  • Examples of commercially available products include ER-60D (decaglycerin enoleic acid ester, HLB5: manufactured by Mitsubishi Kagaku Foods Corporation), B-100D (decaglycerin behenic acid ester, HLB3: Mitsubishi Kagaku Foods ( Etc.).
  • Natural surfactants include plant lecithin, egg yolk lecithin, fractionated lecithin, enzyme-treated lecithin, saponin, killer saponin, soybean saponin, sphingolipid, vegetable sterol, animal sterol, bile powder, tomato glycolipid, yucca 'form Examples include extracts.
  • Anionic surfactants include soap bases, fatty acid salts, sulfated oils, higher alcohol sulfates, higher alkyl ether sulfates, higher fatty acid ester sulfates, secondary alcohol sulfates, higher fatty acid alkylols.
  • Examples include amide sulfate ester salts, higher fatty acid amide sulfonates, higher fatty acid ester sulfonates, alkylbenzene sulfonates, and sulfosuccinates.
  • a compound in which hydrogen of an ammonium salt is substituted with an alkyl group generally corresponds to this, for example, a mono 'di' trialkyl ammonium salt, an alkyl trimethyl ammonium salt, a benzalkonium chloride.
  • Quaternary Ann such as pyridinium salt
  • examples thereof include monium salts, polyethylene oxide (PE) -alkylamines, polyamine fatty acid derivatives, amyl alcohol fatty acid derivatives, and organically modified viscosity minerals.
  • Nonionic surfactants include “ether type nonionic surfactants” having alkylphenols, higher fatty acids, alkylamines, anolenoquinamides, polypropylene glycols, glycerin, sorbitol, sugar Examples thereof include “polyhydric alcohol type nonionic surfactant” having a polyhydric alcohol as a hydrophilic group. The latter was mentioned in the section on food emulsifiers.
  • amphoteric surfactants include those having an anion moiety of carboxylate, sulfate, sulfonate, phosphate, and the like.
  • carboxylate types betaine surfactants whose cation part is a quaternary ammonium salt and whose cation part is a carboxylate, such as alkyl betaine, amide betaine, sulfobetaine, etc.
  • the amount of the surfactant added is usually 0.01% or more, preferably 0.1% or more, and usually less than 20%, preferably less than 10%, in terms of the weight percent concentration with respect to W / O emulsion. It is.
  • the aqueous solution forms W / O emulsion together with the oil component and the surfactant, and determines the aqueous phase content of W / O emulsion.
  • the aqueous phase content in W / O emulsion is usually 0.01% by weight or more, preferably 0.05% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, and usually It is 50% by weight or less, preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less.
  • the aqueous solution may be water alone, but other water-soluble substances can be added as necessary.
  • another feature of the present invention is that the porous solid material is impregnated with WZ o emulsion in which a water-soluble substance is dissolved in a water phase, which is not normally dissolved in an oily component. Water-soluble substances that do not dissolve in liquid oil and solids depending on the intended use Can be given to objects.
  • any known water-soluble substance with no particular limitation can be used as the water-soluble substance.
  • antioxidants for example, antioxidants, sweeteners, colorants, emulsifiers, preservatives, seasonings, fragrances' spices, thickening stabilizers, bleaching agents, etc. can be arbitrarily selected according to the intended use. The above may be used.
  • the antioxidant include water-soluble natural extracts such as vitamin C and a water-soluble rosemary extract.
  • the W / O emulsion according to the present invention contains an oily component, fat and oil deterioration is expected in each process such as production “distribution” and storage. Especially in W / O emulsion, fat and oil deterioration is expected due to the influence of dissolved oxygen in the aqueous phase. To prevent this, antioxidants can be added to the aqueous phase as necessary.
  • the method for producing the WZ emulsion of the present invention can use a conventionally known method without any particular limitation.
  • a target surfactant is heated and dissolved in liquid oil, and then an aqueous solution containing a gelable substance is dispersed in the liquid oil.
  • the emulsification / dispersion method is not particularly limited as long as the emulsion droplets are formed, but a propeller mixer, a cutter mixer, a stirring emulsifier, a high-pressure homogenizer, a colloid mill, ultrasonic emulsification so that the emulsion droplets are more completely dispersed. It is desirable to prepare it by a method of dispersing and uniformly mixing with a membrane emulsifier, a valve homogenizer, or the like.
  • the particle size range of the emulsified droplets at the time of W / O emulsion preparation is usually 0.01 ⁇ m or more, preferably 0.1 ⁇ m or more, more preferably 1 ⁇ m or more, and usually 500 Forces that are less than ⁇ m, preferably less than 200 ⁇ ⁇ ⁇ , more preferably less than 100 ⁇ .
  • the obtained WZ o emulsion may be impregnated as it is in liquid solids as a liquid oil, or it may be further impregnated in liquid solids as a liquid oil mixed with other oily components.
  • water-soluble gellable substance By adding a water-soluble gellable substance to the aqueous phase of the W / O emulsion used in the present invention, gelation of the emulsified droplets is caused and the W / O emulsion is more stably adsorbed in the pores. be able to.
  • water-soluble gelable substances include food, feed, medicine, and makeup It is possible to use a known water-soluble gelling component used in the field of goods and industry without limitation.
  • water-soluble gelable substances include polysaccharides, proteins, polyethylenes, polyesters, polyamides, polybulal alcohols, polyvinylinolealdehydes, acrylic polymers, polytetrafluoroethylene, polyacrylic acid, Examples thereof include polyethylene glycol, polybutyl alcohol Cu 2+ , polyacrylic acid mono Fe 3+ , polybulbenyl trimethyl ammonium chloride, and derivatives thereof. Taking into account the safety of the environment and living bodies, and the application to foods, foods, and cosmetics, it is more preferable to use polysaccharides or proteins. In addition, the above water-soluble gelable substances can be used alone or in combination of two or more.
  • polysaccharides include starch, agar, carboxymethylcellulose, methylcenocellulose, hydroxypropenorescenellose, konjac mannan, anoregic acid, hyanorenoic acid, guar gum, xanthan gum, carrageenan, locust bean gum, gum arabic, tragacanth gum, Listed as food additives such as tamarind gum, pectin, punoleran, curdlan, dielan gum, agarose, etc.In particular, the use of alginic acid, guagam, xanthan gum, carrageenan, locust bean gum is effective. Look good.
  • Proteins include whey protein, casein milk protein, soy protein, barley protein, meat storage protein, fish meat protein, gelatin, collagen, egg protein, ovalbumin, serum albumin, fibrin, elastin, keratin, etc.
  • concentration of the gelable substance is usually 0.1 by weight, based on the water phase. / 0 or more, and usually 20% or less, preferably 10. Less than / ⁇ .
  • the Gerich reaction with a water-soluble gellable substance is basically a "reaction that forms a cross-linkage" between water-soluble gellable substances, and includes heat, light, pressure, electricity, plasma, radiation, catalyst, ⁇ ⁇ This reaction is induced by changes in ionic strength, radicals, polyvalent cations, hydrophobic substances, and the like.
  • Water dispersed in WZ * emulsion present in the voids in the pores of the porous solid
  • Specific examples include intermolecular or intramolecular functional group covalent bonds, hydrogen bonds, ionic bonds, coordinate bonds, hydrophobic bonds, Coulomb forces, van der Waals forces, intermolecular crosslinks, polymerization reactions, molecular chains, etc.
  • modifications include protein denaturation and association of denatured proteins, and construction of a three-dimensional network structure by random steric interaction between molecules.
  • a substance that induces gelation of a water-soluble gellable substance can be added as a gelling aid in the porous solid or W / O emulsion.
  • This gelling aid varies depending on the gelation formation mechanism of the water-soluble gellable substance.
  • Examples of combinations of water-soluble gelicable substances and gerig adjuvants include (1) a combination of polyvalent cations such as sodium alginate and Ca ion, and (2) a polysaccharide hydrate colloid such as xanthan gum and locust bean gum. Combinations, (3) combinations of proteins and acid / alkali compounds.
  • the gelation reaction mechanism attracted by the gelling aid will be specifically described according to the above-mentioned combination.
  • the carboxylate group on the sugar chain is a helical sugar with a polyvalent cation as an intermediary.
  • the chains associate and form a three-dimensional network that gels.
  • the second polymer is taken into the network of the first polymer, and both molecules are sterically entangled with each other to form a gel.
  • Reactions such as isoelectric precipitation that occurs due to pH changes in the environment surrounding the protein and induces gelation, or changes in pH cause structural changes in the protein that cause coagulation (denaturation) and gelation. Mechanisms and the like.
  • the method for adding the gelation aid there are no particular restrictions on the method for adding the gelation aid, as long as it is a method in which the gelable substance in the WZ o emulsion and the gelation aid come into contact with each other in the solid, but in the porous solid base material.
  • a gelling aid By previously adding a gelling aid to the gel, it is possible to induce gelation of the gelable substance contained in the W / O emulsion impregnated in the porous solid. it can.
  • a method for adding a gelling aid in advance to a porous solid base material for example, the gelling aid is kneaded in a porous solid material, or liquid oil is immersed in the porous solid material. In advance, a method of applying a gelling aid may be considered.
  • the concentration of the gelling aid added varies depending on the type, but is usually 0.01% or more, preferably 0.1% or more in terms of the weight percent concentration with respect to the porous solid, and is usually normal. Less than
  • the method for impregnating the voids in the porous solid with W / O emulsion is not particularly limited as long as the W / O emulsion, which is a liquid substance, is absorbed in the porous solid.
  • W / O emulsion which is a liquid substance
  • immerse a porous solid in a wZ o emulsion solution then leave it at normal pressure to allow the liquid oil to penetrate into the space.
  • a device such as a pressurizer, a decompressor, a spray, or a syringe is used to pressurize, depressurize, spray, or inject the porous solid by injecting the porous solid.
  • the voids can be impregnated with w / o emulsion.
  • the oil-containing solid according to the present invention can be evaluated by the following method.
  • oil-containing solids were placed on 10 circular filter papers (No. 5A: manufactured by ADVANT EC) cut to a diameter of 5 cm and left at 45 ° C under normal pressure for 24 hours. This is done by leaking the liquid oil.
  • the oil leakage prevention effect was evaluated by the following method.
  • A Porous solid
  • B Porous solid impregnated with liquid oil or W / O emulsion (oil-containing solid)
  • C Measure the weight of each oil-containing solid after standing for 24 hours, The oil content (%) and oil leakage rate (%) of the oil-containing solid were calculated by the following equations.
  • Oil content (%) 100 X (weight of porous solid after impregnation with liquid oil B—weight of porous solid before impregnation of liquid oil A) / (weight of porous solid after impregnation of liquid oil B)
  • Oil leakage rate (%) 100 X (weight of porous solid after impregnation with liquid oil B—oil content after oil leakage Solid weight C) / (Porous solid weight after liquid oil impregnation B-Porous solid weight before liquid oil impregnation A)
  • oil-containing solids are more preferable as the oil content calculated by (Equation 1) shows a higher value and the oil leakage rate calculated by (Equation 2) shows a lower value. Can be interpreted as “a lot of liquid oil is retained and leakage of liquid oil is suppressed”.
  • the oil content of the oil-containing solid of the present invention is preferably 10% or more, more preferably 15 Q / o or more, and particularly preferably 20% or more.
  • the oil leakage rate of the oil-containing solid according to the present invention is preferably 55% or less, more preferably 30% or less, and particularly preferably 20% or less.
  • the resulting mixture is heated and pressurized using a twin-screw estruder under extrusion conditions with a barrel temperature of 80 to 120 ° C and an outlet pressure of 4 to 8 bar. Then, molding and drying (moisture of 10 to: 15%) were performed to obtain porous fish feed solids (fish feed solid feed).
  • Soybean cake 30% by weight
  • the obtained fish feed solids have the most versatile size as a fish feed and have a weight of 1.
  • soybean oil (ointment base, Japanese Pharmacopoeia: Kosuge Pharmaceutical Co., Ltd.) 5 parts by weight of decaglycerin ergic acid ester (ER-60D: manufactured by Mitsubishi Chemical Foods Co., Ltd.) And then uniformly heated by heating to 75 ° C.
  • ER-60D decaglycerin ergic acid ester
  • To this solution was added 1 part by weight of a 1% by weight aqueous solution of sodium alginate (I-3G: manufactured by Kimiki Co., Ltd.) and homogenized while stirring with heat to obtain WZ 0 emulsion.
  • 3 parts by weight of this W / O emulsion was diluted in 22 parts by weight of soybean oil preheated to 60 ° C. to obtain a liquid oil containing WZ 0 emulsion to be immersed in solid fish feed.
  • Oil content (%) 100 X (weight of fish feed solids after immersion in liquid oil B—weight of fish feed solids A) / (weight of fish feed solids after immersion in liquid oil B)
  • Oil spill rate (%) 100 X (Food feed solid weight after immersion in liquid oil B—Fish feed solid weight after oil spill C) / (Fish feed solid weight after liquid oil immersion B—Fish feed solid Weight Amount A)
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, a fish feed impregnated only with soybean oil was prepared and used as an oil-containing solid and subjected to the same oil leakage test.
  • Example 1 The results of Example 1 and Comparative Example 1 are shown in Table 1.
  • Example 1 the W / O emulsion-containing fish feed produced in accordance with the present invention (Example 1) has a smaller amount of leakage of liquid oil impregnated in the solid than Comparative Example 1.
  • the sodium alginate aqueous solution in wZ emulsion is brought into contact with calcium ions derived from calcium carbonate or calcium phosphate, which is an additive in the feed, when incorporated into the fish feed solids. It is thought that the crystallization will be tempted. As a result, wZ ⁇ emulsified droplets cause gelling, and it is estimated that the gel holds voids in the fish culture material solid (porous solid) and prevents leakage of liquid oil from the voids.
  • Decaglycerin behenic acid ester (B-100D as polyglycerin fatty acid ester) 8/3 parts by weight and 25% by weight of 25% by weight of hardened oil (melting point approx. 60 ° C (broad), Z-4110: Fuji Oil Co., Ltd.) After being added to 66.7 parts by weight of soybean oil, the mixture was heated to 75 ° C and uniformly dissolved. To this solution, 1 part by weight of a 1% aqueous solution of sodium alginate (I-3G: manufactured by Kimiki Co., Ltd.) was added, and the mixture was homogenized with heating and stirring to obtain W / O emulsion.
  • a 1% aqueous solution of sodium alginate I-3G: manufactured by Kimiki Co., Ltd.
  • this W / O emulsion was diluted in 22 parts by weight of soybean oil preheated to 60 ° C. to obtain a liquid oil containing W / O emulsion to be immersed in a porous solid.
  • This W / O emulsion was impregnated into a fish feed solid in the same manner as in Example 1 to obtain an oil-containing solid, which was subjected to an oil leakage test.
  • Decaglycerin behenate as polyglycerin fatty acid ester (B-100D: manufactured by Mitsubishi Chemical Foods Co., Ltd.) 8-3 parts by weight, hardened oil (melting point: about 60 ° C (broad), Z-411 0: (Fuji Oil Co., Ltd.)
  • B-100D manufactured by Mitsubishi Chemical Foods Co., Ltd.
  • hardened oil melting point: about 60 ° C (broad)
  • Z-411 0 (Fuji Oil Co., Ltd.)
  • a fish feed solid impregnated with 25 parts by weight of a liquid oil mixed with 66.7 parts by weight of soybean oil was produced in the same manner as in Example 1 and used for the oil leakage test. did.
  • Table 2 shows the results of Example 2 and Comparative Examples 2 and 3.
  • the W / O emulsion-containing fish feed obtained by the present invention has an improved effect of preventing leakage of liquid oil impregnated in a solid material compared to the current method of Comparative Example 3.
  • W / O emulsion containing a gellable substance has an excellent oil leakage prevention effect. I understand that.
  • Liquid oil was prepared in the same manner as in Example 1 except that fish oil (Kano: manufactured by Nikko Yushi Co., Ltd.) was used as the liquid oil instead of soybean oil.
  • fish oil Koreano: manufactured by Nikko Yushi Co., Ltd.
  • the fish feed solids were impregnated into oily solids and subjected to an oil leakage test.
  • liquid oil was impregnated into a fish feed solid to obtain an oil-containing solid and subjected to an oil leakage test.
  • Example 3 The results of Example 3 and Comparative Examples 4 and 5 are shown in Table 3.
  • the W / O emulsion-containing fish feed obtained by the present invention has an improved effect of preventing leakage of liquid oil impregnated in a solid material as compared with the comparative example, and is thus gelled. W / O emulsions containing possible substances have an excellent oil leakage prevention effect.
  • liquid oil when liquid oil is impregnated into a porous solid material having voids, W / O emulsion to which a gelable substance is added as necessary is used as the liquid oil. It was clarified that the liquid oil can be penetrated and leakage of the liquid oil can be prevented. As a result, various problems related to oil leakage in porous oil-containing solids such as fish feed solids can be reduced, and the function of the liquid oil contained in the solid can be efficiently exhibited.

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Abstract

 含油固形物において、液油を多量に含有し、油の染み出し量が少ない含油固形物、及び、その製造法を提供する。  多孔性固形物に、W/Oエマルションを含浸させることにより含油固形物を製造する。さらに、W/Oエマルションの水相に、水溶性ゲル化可能物質を含有させて用いる。これにより、水溶性ゲル化可能物質を多孔性固形物の孔内でゲル化させW/Oエマルションの液油漏出防止効果がより向上する。

Description

明 細 書
含油固形物およびその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、 wZ〇エマルシヨンが多孔性固形物の孔内に充填された含油固形物、 多孔性固形物の孔内に多量の液油が含有 ·保持されており、かつ、液油の漏出の少 ない含油固形物、及び該含油固形物の製造方法に関するものである。
背景技術
[0002] 肥料や固形燃料などのように、固形物に液油を保持させることにより、液油の有する 機能性を固形物に付与する技術が一般的に知られている。こうした技術は、固形物と レ、う一定の領域内に、液油を束縛 ·保持させることにより液油の機能が発揮されること を目的としている。
上記のような含油固形物においては、固形物が多孔性固形物の場合、含油固形物 の製造時に「多孔性固形物の孔内に液油力 Sうまく入らない」、「多孔性固形物の液油 吸収能に限界があり、固形物中に多量の液油を保持することができない」、または、 製造された含油固形物中の「液油が多孔性固形物の孔内に保持されずに、多孔性 固形物の孔内より漏れ出す」といった問題が生じていた。
[0003] この含油固形物からの液油の染み出し問題を解決するべぐ食品や医薬品分野で は、液油をカプセルなどに内包し、液油の染み出しを防止した上で、成分を保持する ことを可能にする方法が提示されている。し力、しながら、その他のあらゆる分野におい てカプセルィ匕することが好ましくない場合もあり、全ての場合においてカプセル化の ような「包む技術」を適用することは非常に困難である。また、費用、コスト、設備、製 品の機能の面からも、「包む技術」以外の方法で固形物に液油を保持させる技術が 望まれていた。
[0004] 例えば、肥料、農薬、芳香剤などの含油性固形物の場合には、固形物中に存在す る有効成分の効力及び効力発揮時間の調節を目的として、固形物の基材に液油も しくは香料を直接含ませて含油固形物とする製造方法が提示されている(特許文献 1 、 2)。また、畜産および養魚の飼料分野においては、飼料の栄養強化 (カロリーや生 理活性の付与)を目的として、飼料固形物に対して液油添加を施し含浸することによ り含油固形物を製造する方法が提示されてレ、る(特許文献 3)。
[0005] 上記のような含油固形物にぉレ、て、特に飼料分野の固形タイプの飼料にぉレ、て、 油の染み出し問題はとりわけ重要視されている。固形飼料は動植物由来の粉末、グ ノレテン、デンプン、油脂、ビタミン、ミネラルを中心に配合、混練、成型されたもので、 非常に多孔性に富んだ固形物となる。これら固形飼料に液油を含浸させた場合、固 形飼料の空隙より液油が染み出し、飼料の栄養価が低下するという問題を発生する こと力 Sある。さらに液油の染み出しは、流通'保存時の含油量低下に伴う飼料品質の 低下、給餌装置および作業性の悪化、投餌後の海洋の汚染など種々の問題を引き 起こす原因となる。
[0006] 「包む技術」に依存しない含油固形物を製造する既存の技術は、大きく二つに分け ること力 sできる。一つは固形物製造の際に、固形物原料中に液状油を配合させ混練 し、その後成型し固形化する方法(1)と、もう一つは、製造された固形物に対して、外 部より液状油を添加し含油固形物とする方法(2)である。
(1)の技術例は、特許文献 4のように、芳香剤や洗浄剤を製造する際に原料中に 液油(芳香剤や洗浄剤の場合、香料として分類されることもある)を混練した後成型し 、液油の含量を調節することにより、有効成分の徐放性を調整する技術および製造 法である。
[0007] し力しながら、この技術により固形物原料に多量の液油を練り込み、その液油含量 を高くしょうとすると、成型の際に強度的な問題が生じ、成型後も保形性が悪く固形 物は崩れ易くなる。また、過剰な油分が固形物中を移行し、最終的には固形物表面 で油にじみを起こす。これらの問題を抱えるため、固形物原料中にはあまりに多量な 液油を混練することができなレ、。
[0008] 一方(2)の技術例は、特許文献 5のように、固形飼料製造時、まず液油含量の少な い飼料基材を製造し固形化した後、得られた (多孔性)固形物を液油に浸すなどして 多孔性固形物の孔内に液油を吸収させ、また、多孔性固形物の孔内の空隙中に液 油を保持させるなどした、高含油量の固形飼料を製造する技術にあたる。
し力 ながら(2)の技術では、固形物が空隙を有した多孔性固形物である場合、固 形物の空隙に液油を保持させるのは大変困難であり、「液油が固形物中に十分に保 持されず、空隙より漏れ出す」といった問題があった。
特許文献 1 :特開 2003— 212708号公報
特許文献 2:特開平 10— 127743号公報
特許文献 3:特開 2004— 236592号公報
特許文献 4:特開平 8— 109366号公報
特許文献 5 :特開平 9一 201168号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 本発明の課題は、液油含有多孔性固形物の製造技術のうち、「該固形物に液油を 染み込ませる」という技術における、「(1)孔内への液油浸透が困難、(2)孔内より液 油が漏出する」という二つの問題点を解決する技術を提供することにある。
また、上技術により、該固形物の孔内に液油を安定に保持させ、該固形物中の油 含有量が高ぐかつ油漏出の少ない含油固形物、及び、その製造法を提供すること にある。
課題を解決するための手段
[0010] 本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、多孔性固形物 に対して、液油の代わりに W/Oエマルシヨンを含浸させることで、該固形物中に液 油を高濃度化させ、さらにそれを安定に保持し漏出を防止する方法を見出し、本発 明を完成させた。
詳細には、液油に界面活性剤を溶解後、水相と混合して wZ〇エマルシヨンを作 製し、続いてこの wZ〇エマルシヨンを多孔性固形物に含浸し、 w/oエマルシヨン を該固形物孔内に安定に保持させる。さらに、水相にゲルィヒ可能物質を含ませ、固 形物空隙中でゲル化させることで、液油の漏出をより効果的に防止する技術である。
[0011] すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
(1)多孔性固形物の孔内に、 W/Oエマルシヨンを含浸させてなる含油固形物。
(2) WZ〇エマルシヨンが多孔性固形物の孔内に充填されていることを特徴とする含 油固形物。 (3)該多孔性固形物の孔内にゲル状高分子が充填されていることを特徴とする(1) 又は(2)に記載の含油固形物。
(4) W/〇エマルシヨン中の水相含量比力 0. 01重量%〜50重量%であることを特 徴とする(1)〜(3)の何れか 1つに記載の含油固形物。
(5) WZ〇エマルシヨンの水相が、水溶性ゲルィ匕可能物質を含むことを特徴とする(1 )〜(4)の何れか 1つに記載の含油固形物。
(6)多孔性固形物が、食品、飼料、固形燃料、芳香剤、肥料、及び、医薬品の群から 選ばれるいずれか 1つの固形物であることを特徴とする(1)〜(5)のいずれか 1つに 記載の含油固形物。
(7)多孔性固形物に、 WZ〇エマルシヨンを含浸させることを特徴とする、含油固形 物の製造方法。
(8) WZ〇エマルシヨンが、水相に水溶性高分子を含有することを特徴とする(7)に 記載の含油固形物の製造方法。
(9)水溶性高分子を多孔性固形物の孔内でゲル化させることを特徴とする(8)に記 載の含油固形物の製造方法。
発明の効果
[0012] 本発明により、多孔性固形物に液油を染み込ませ、高濃度化する技術における、「
(1)孔内への液油浸透が困難、(2)孔内より液油が漏出する」とレ、う二つの問題点を 解決できる。
本技術により、該固形物中に液油を高濃度化及び安定化することができ、液油漏 出の少ない固形物の提供が可能となる。さらに、固形物より液油の漏出を抑えること で、液油の漏出に伴う種々の問題を軽減し、固形物中に含ませた液油の機能を効率 よく発揮させること力 Sできる。
[0013] また、上述の効果の他、「液油には通常溶解されない水溶性物質を含油固形物に 保持させる」といった、新たなメリットも生じる。
発明を実施するための最良の形態
[0014] 本発明の要旨の一つは、多孔性固形物の孔内に、 W/〇エマルシヨンを含浸させ てなる含油固形物に存する。 まず以下に、本発明に関する多孔性物質への液油の染み込み及び漏出と、 w/o エマルシヨンの効果を記述する。
[0015] <多孔性固形物への液油の染み込み >
多孔性固形物はその構造上、毛細管の集合体であるとみなすことができ、内外に 空隙が存在する。多孔性固形物に対する液油の染み込みは、大きく 2つの工程に分 けて考えられる。一つは 1 )液油が多孔性固形物表面に接触し孔内に入る工程、二 つめは 2)液油が孔内に入った後、毛細管空隙(孔)内を液油が深部へ移動してゆく 工程である。
この二つの工程において、液油の性質と染み込み易さには、次の関係があると考え られる。
[0016] 1)について:一般に固体と液油の接触のし易さは、固体—液油間の界面張力が低 い程良好である。つまり、多孔性固形物に液油を染み込ませる場合、多孔性固形物 表面と液油の接触は、多孔性固形物 液油間の界面張力が低い程容易になる。従 つて 1)の工程では、界面張力の「低い」液油であることが、多孔性固形物の液油高濃 度化に好ましい。
2)について: 2)の工程はさらに、孔の大きさにより 2つのパターンに分けて考えられ る。 (1)孔径が大きいときは、孔内における溶液の毛細管現象が僅かにしか起こらず 、孔内の液油移動は 1)のように多孔性固形物表面と液油の接触が主となる。従って 大きな孔内では界面張力の「低い」液油であることが、染み込みに好ましい。 (2)— 方で、孔径がより小さく(細部)なると、溶液の毛細管現象はより顕著に起こる。この場 合、毛細管中を液体が移動する力は、液体の表面張力が高い程強い。界面張力の 高い液体は、毛細管内でその液体表面を小さくしょうとする力が働く。結果的として、 この力が毛細管壁で液体を移動させる力となる。例えば水は、分子間力が強いため に高い表面張力(72dynん m)を持ち、水が繊維や木材などの多孔性固形物に染み 込み易いのは、界面張力が高ぐ毛細管内を移動し易いことに起因している。従って 孔の細部では、界面張力が「高レ、」液油であると、多孔性固形物内をより移動しやす く液油の高濃度化に好ましい。
[0017] <多孔性固形物からの液油の漏出 > 一方で、多孔性固形物より液油が漏出するケースにおいては、荷重 (圧力)のような 外的要因を除けば、多孔性固形物 液油間の界面張力が低いときに、多孔性固形 物表面および孔内に液油が保持されずに孔外への液油漏出が起こる。また、温度上 昇等の要因により液油の粘度低下が引き起こされると、液油が孔内に吸着不可能と なり漏出が起こる。
つまり液油を多孔性固形物内に安定化するためには、液油が高い界面張力を有す ることが好ましい。
[0018] <多孔性固形物内の液油安定化における W/Oエマルシヨンの有用性 >
上記要因から多孔性固形物に液油を高濃度化する為には、 1)液油が多孔性固形 物表面から孔内に入る、 2)大きな孔内を液油が移動する、 3)孔の細部を液油が移 動する、という 3つの状況において、液油の界面張力をコントロールする必要がある。
[0019] 本発明者らは「多孔性固形物により染み込み易ぐかつ温度変化等の外的要因の 変化に対しても孔内に安定に吸着し続ける」溶液として、液油中に界面活性剤を用 いて水を分散させた「w/oエマルシヨン」を選定した。
W/Oエマルシヨンが多孔性固形物内に浸透 ·吸着する状況は次のように説明され る。
[0020] 1)液油が多孔性固形物表面に接触し孔内に入る状況
W/Oエマルシヨンの分散媒である液油は、界面活性剤を溶解することで、その界 面張力が低下した状態になる。すなわち、多孔性固形物表面との接触性が界面活 性剤により向上しており、液油より容易に多孔性固形物内に浸透することができる。
[0021] 2)大きな孔内を液油が移動する状況
W/Oエマルシヨンが孔内に進入した後、該固形物の孔径が大きいときは、溶液の 毛細管現象は僅かにしか起こらない。先述したとおりこの状況下では、界面張力の低 い液油が、孔内の移動に好ましい。 1)と同様、液油は界面活性剤を溶解することで、 その界面張力が低下した状態になっており、 WZ〇エマルシヨンは容易に多孔性固 形物内に浸透することができる。
[0022] 3)孔の細部を液油が移動する状況
W/Oエマルシヨンが孔内に進入し、孔径が小さくなると、溶液の毛細管現象はより 顕著に現れるようになり、この毛細管力が液油の孔内移動のドライビングフォースとな る。
「多孔性固形物の孔径 ≤ w/〇エマルシヨンの粒子径」となり、分散質である水 相(乳化滴)が孔と作用すると、分散媒 (液油)よりも高い界面張力を有した水の毛細 管力が発揮され、 w/oエマルシヨンはさらに孔内を移動し易くなる。また、水は界面 張力が高ぐ孔内に保持され易いので、このエマルシヨンは、孔内に安定に吸着する ことになる。
[0023] すなわち、 W/Oエマルシヨンの分散媒である液油は多孔性固形物内外表面と接 触し易ぐ分散質である水を容易に孔内へ届けることができる。乳化滴は先述の通り 孔内への浸透が良好で、その高い界面張力が起因して孔内に保持され易くかつ漏 出が少ない。この技術における界面活性剤は、液油-水間の界面張力を下げエマ ルシヨンを形成させることで、水を安定な形で孔内に届ける役割を担う。さらに界面活 性剤は、孔内に保持された水に対し、より多くの液油を分配させ、液油保持の役割を 持つ。
[0024] 結果として液油(エマルシヨン)は、「多孔性固形物に染み込み易くかつ漏出し難い 」機能を有し、「多孔性固形物への液油の高濃度化」という本技術の発明に至った。 さらに、本発明における液油漏出の防止効果は、水相に水溶性ゲル化可能物質を 含有させた W/〇エマルシヨンを使用することにより、より高い効果が得られる。 水溶性ゲル化可能物質の効果は、エマルシヨンが固形物の孔内に吸着した後、ェ マルシヨン中の水溶性ゲル化可能物質がゲル化を起こし、このゲルにより孔内への 液油(エマ/レシヨン)の保持 ·吸着がより安定強固なものとなり、液油の漏出を防止す る。
[0025] 以下に本発明に係る、多孔性固形物、 WZ〇エマルシヨンの詳細を記述する。
(1)多孔性固形物
本発明に用いる多孔性固形物は、固形物内部の空隙孔内に、液油を充填すること が可能であればよいが、空隙孔内への液油充填のしゃすいこと、空隙孔内での液油 保持の良いことから、空隙の孔径の大きさは通常 0. OOl x m以上であり、また、通常 1000 z m以下、好ましくは 500 z m以下、特に好ましくは 100 μ m以下である。 [0026] 本発明に用いる多孔性固形物は、固形物の有する空隙に液油を保持することがで きる固形物であればよぐその形状に特に限定はないが、固形物の表面及び/又は 内部に凹凸ゃ孔等の空隙を有したものが挙げられる。
多孔性固形物を形成する材質としては、特に制限はなぐ動植物より得られるタン パク質、アミノ酸、脂質、炭水化物、ビタミン、またはこれらの分解生成物及び化学的 修飾物、金属(ミネラル)やそれらの塩、水、化学的 ·生物的に合成されるポリマー等 が挙げられる。
[0027] 多孔性固形物の具体例としては、畜産や養魚用の飼料(固形飼料)、ペットフード、 クッキー、スポンジケーキ等の食品、化学肥料や有機質肥料、固形芳香剤'固形脱 臭剤 '固形消臭剤'固形洗浄剤や固形燃料、化粧品、固形入浴剤、繊維塊、フェルト 、木材、わら、土壌、ガラス又は樹脂製の中空物等が挙げられる。
養魚飼料固形物は、例えば、魚粉、大豆油かす、コーングノレテンミール、ォキアミミ ール、でんぷん質、米ぬか等の主原料に、必要に応じ、ビタミン、ミネラル、炭酸カル シゥム、リン酸カルシウム等を添加し、得られた混合物をエタストルーダー(一軸又は 二軸スクリュー)により加圧、押出して成形することにより製造することができる。
[0028] 上記のようにして得られる養魚飼料固形物は、空隙を有した多孔性固形物であり、 通常円筒状を呈している。養魚飼料固形物の大きさは、対象とする養魚の種類、成 長の度合いによって使い分けられており、直径 2〜4mmの小さいものから、直径 20 〜25mmの大きいもの迄、任意に選択できる。
[0029] (2)W/〇エマルシヨン
本発明に用いる W/〇エマルシヨンは、油性成分、界面活性剤、水溶液 (水相)より 作製すること力 Sできる。
W/Oエマルシヨンの充填量は、多孔性固形物に対して、通常 0. 01重量%以上 であり、また、通常 80重量%以下である。
さらに本発明の WZ〇エマルシヨンは、通常油性成分に溶解しない物質を水相に 溶解し、液油および固形物に付与できるメリットを有している。つまり、油溶性物質お よび水溶性物質の両者を特に限定無く使用することができる。
従って、使用目的に応じて抗酸化剤、防腐剤、色素類、糖類、塩類、調味料類、乳 製品等を適宜に水溶液 (水相)もしくは油性成分(油相)に添加して用いることができ る。
[0030] (a)油性成分
本発明で作製される wZ〇エマルシヨンの油性成分としては、食品、飼料、化粧品 、医薬品及び工業等の分野で利用される公知の油性成分を特に制限なく用いること ができる。例えば動植物油脂類、脂肪酸およびそのアルコールとのエステル、炭化水 素類、飽和または不飽和の高級アルコール、ワックス、エッセンシャルオイル、ォレオ ジン又はレジノイド、着香料及びこれらを酵素的処理 (加水分解、エステル交換等) や化学的処理 (エステル交換、水素添加等)したもの等が該当する。
[0031] 動植物油脂類の具体例としては、魚油、牛脂、豚脂、乳脂、馬油、蛇油、卵油、卵 黄油、大豆油、とうもろこし油、綿実油、なたね油、ごま油、シソ油、こめ油、ひまわり 油、落花生油、ォリーブ油、パーム油、パーム核油、米胚芽油、小麦胚芽油、玄米胚 芽油、ハトムギ油、ガーリックオイル、ホホバ油、マ力デミアンナッツ油、アポガド油、ュ 一カリ油、月見草油、タートル油、ミンク油、フラワー油、つばき油、やし油、ひまし油、 あまに油、カカオ油、中鎖脂肪酸トリダリセライド、及びこれらを水素添加またはエステ ル交換を施して得られた加工油脂等が挙げられる。
[0032] 脂肪酸およびそのアルコールとのエステルの具体例としては、ミリスチン酸、パルミ チン酸、イソパルミチン酸、ステアリン酸、ォレイン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノー ル酸、 12—ヒドロキシステアリン酸、 10—ヒドロキシステアリン酸、ベヘン酸、へキサデ カトリェン酸、ォクタデカトリェン酸、エイコサテトラェン酸、ドコサテトラェン酸、エイコ サペンタエン酸、ドコサペンタエン酸、ドコサへキサェン酸、テトラへキサェン酸等お よびこれらの幾何異性体、さらにこれらのアルコールとのエステルが挙げられる。
[0033] 炭化水素類の具体例としては、軽質流動パラフィン、重質流動パラフィン、流動イソ パラフィン、軽質流動イソパラフィン、セレシン、パラフィン、マクロクリスタンワックス、ヮ セリン、スクヮラン、スクワレン等が挙げられる。
飽和または不飽和の高級アルコールの具体例としては、ラウリルアルコール、ミリス チルアルコール、セタノール、ステアリルアルコール、ォレイルアルコール、ラウリンァ ノレコール、イソステアリノレアルコール、 2—オタチルドデカノールォクタコサノール等の 炭素数 8〜44のアルコールが挙げられる。
[0034] ワックスの具体例としては、ホホバ油、ライスワックス、プロポリス、みつろう、さらしみ つろう、キャンデリラワックス、カルナゥバワックス、木ろう、鯨ろう、セシレン等が挙げら れる。
エッセンシャルオイルの具体例としては、アンブレットシード油、力ラシ油、サフラン 油、シトトネラ油、べチバー油、バレリアン油、ョモギ油、力ミツレ油、しょう脳油、サッサ フラス油、ホウショウ油、ローズウッド油、クラリーセージ油、タイム油、バジル油、カー ネーシヨン油、シダーウッド油、ヒノキ油、ヒバ油、クローブ油、テレビン油、パイン油等 が挙げられる。
[0035] ォレオジン又はレジノイドの具体例としては、コショウ、ショウズク、ショウガ、パセリ、 コリアンダー、ヒメウイキヨウ、ピメンタ、バニラ、セロリ、チヨウジ、ニクズク、パブリカ、ィ リスレジノイド、乳香樹、ォーモニタス等が挙げられる。
着香料の具体例としては、オレンジ油、レモングラス油、タラゴン油、アポガド油、口 一レル葉油、カシア油、シナモン油、コショウ油、カラムス油、セージ油、ハツ力油、ぺ パーミント油、スペア一ミント油、パッチユリ油、ローズマリー油、ラバンジン油、ラベン ダー油、クルクマ油、カルダモン油、ショウガ油、アンゲリカ油、ァニス油、ウイキヨゥ油 、パセリ油、セロリ油、力ルバナム油、クミン油、コリアンダー油、ジル油、キヤロット油、 キラウエ一油、ウィンターグリン油、ナツメグ油、ローズ油、シプレス油、ビヤクダン油、 オールスパイス、グレープフルーツ油、ネロリ油、レモン油、ライム油、ベルガモット油 、マンダリン油、オニオン油、ガーリック油、ビターアーモンド油、ゼラニゥム油、ミモザ 油、ジャスミン油、キンモクセィ油、スターァニス油、カナンガ油、イランイラン油、オイ ゲノール、カプリル酸ェチル、ゲラニオール、メントール、シトラール、シトロネラール、 ボルネオール等が挙げられる。
上記の各成分は 1種のみを用いてもよいし、複数を同時に用いてもよい。
[0036] <硬化性油脂 >
油性成分には、より高い液油漏出防止効果を目的として、硬化性油脂をカ卩えること もできる。硬化性油脂としては、動植物油脂を水素添加して得られたもの、または動 植物油脂より高融点画分を分画して得られたものが使用される。具体的には、ヤシ油 の硬化油、パーム核油の硬化油、二シン油の硬化油、タラ肝油の硬化油、牛脂の硬 化油、パーム油の硬化油、綿実油の硬化油、ォリーブ油の硬化油、落花生油の硬化 油、大豆油の硬化油、アマ二油の硬化油、ひまし油の硬化油等が挙げられる。硬化 性油脂は 1種類のみを使用しても 2種類以上を併用してもよい。
[0037] 油性成分の充填量は、多孔性固形物に対して、通常 0. 01重量%以上であり、また 、通常 80重量%以下である。
油性成分には、酸化防止剤等の油溶性物質を必要に応じて添加することができる 。油溶性酸化防止剤としては、例えば、油溶性ローズマリー抽出物、茶抽出物、カテ キン、ェピカテキン、ェピガロカテキン、力テキンガレート、ェピガロカテキンガレート、 ビタミン E (ひ、 β、 Ύ、 δトコフエロール)、ミックストコフエロール、ビタミン C脂肪酸ェ ステル等が挙げられる。
[0038] (b)界面活性剤
本発明において使用される界面活性剤としては、水相が油相中に安定に分散した W/0エマルシヨンを形成するものが望ましぐ食品、飼料、化粧品、医薬品及びェ 業等の分野において用いられる公知の界面活性剤を特に制限なく用いることができ る。
界面活性剤はその化学的性質からイオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、 両性界面活性剤などに分類され、そのいずれもが本発明において使用することがで きる。
また、界面活性剤はその用途力 工業用界面活性剤、食品用乳化剤又は天然系 界面活性剤などに分類され、そのいずれもが本発明において使用することができる 、環境や生体への安全性や飲食品、飼料、化粧品への応用を考慮に入れると、食 品用乳化剤又は天然系界面活性剤がより優れており、食品用乳化剤の中でも入手 が容易である点、そして幅広い HLB '脂肪酸種が選択でき、国内に関しては使用制 限の無レ、点で、ショ糖脂肪酸エステル又はポリグリセリン脂肪酸エステルがより好まし レ、。また、以上の界面活性剤は、 1種または 2種以上を組み合せて用いることができ る。
[0039] ぐ食品用乳化剤 > 食品用乳化剤としては、ショ糖脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ダリ セリン脂肪酸エステル、グリセリン酢酸脂肪酸エステル、グリセリン乳酸脂肪酸エステ ル、グリセリンコハク酸脂肪酸エステル、グリセリンクェン酸脂肪酸エステル、グリセリ ンジァセチル酒石酸脂肪酸エステル、ポリグリセリン縮合リシノレイン脂肪酸エステル 、ショ糖酢酸イソ酪酸脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコ ール脂肪酸エステル、レシチン、ステアロイル乳酸カルシウム(CSL)、ォキシェチレ ン高級脂肪族アルコール、ポリオキシエチレン高級脂肪族アルコール、ォレイン酸ナ トリウム、モルホリン脂肪酸塩等が挙げられる。
上述脂肪酸エステル化合物の構成成分である脂肪酸は、通常炭素数が 8〜24の 脂肪酸又はヒドロキシ脂肪酸であり、炭化水素基又はヒドロキシ炭化水素基が、直鎖 であっても分岐鎖であってもよぐまた、飽和であっても不飽和であってもよレ、。具体 例としては、力プリル酸、力プリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリ ン酸、ァラキン酸、ベヘン酸、テトラデセン酸、へキサデセン酸、ォクタデセン酸、オタ タデカジエン酸、エイコセン酸、エイコサテトラェン酸、エル力酸等のドコセン酸、オタ タデカトリェン酸、イソパルミチン酸、イソステアリン酸、リシノーノレ酸、 12—ヒドロキシ ステアリン酸等が挙げられ、中でも汎用性に優れかつ入手が容易な点で、炭素数 12 〜24の脂肪酸が好ましぐ更には炭素数 18〜22の脂肪酸が液油をより硬化し易く する(融点が高い)点でより好ましい。また、これらの脂肪酸は目的に応じて、 2種類 以上の組み合わせで用いることもできる。
<ショ糖脂肪酸エステル >
ショ糖脂肪酸エステルは通常、モ入ジ、トリ、テトラ等のエステルイ匕度の異なるショ 糖脂肪酸エステルを含んでおり、各エステルの混合物として利用されることが多い。 本発明で使用するショ糖脂肪酸エステルは、 W/Oエマルシヨンを形成するにあたり 、油成分に対してより親和性を有することが好ましい。該当するショ糖脂肪酸エステル としては、平均エステル化度の高レ、、 HLB (hydrophile- lipophilebalance :親水性と疎 水性のバランス)が:!〜 8のものが好ましぐ中でも HLB1〜6のものがより好ましい。 市販品の例としては、 S— 170 (ショ糖ステアリン酸エステル、 HLB1 :三菱化学フー ズ (株)社製)、 ER— 290 (ショ糖エル力酸エステル、 HLB2 :三菱化学フーズ (株)社 製)等が挙げられる。
[0041] <ポリグリセリン脂肪酸エステル >
ポリグリセリン脂肪酸エステルは、通常ポリグリセリンと脂肪酸を反応させて得られる 。ポリグリセリンは平均重合度が 2〜: 16のものが一般的に使用され、合成反応の形式 により、直鎖 ·分岐 ·環状のものが得られるが、混合物としても利用できる。また、脂肪 酸のエステルイ匕度を調節することで、様々な HLBのポリグリセリン脂肪酸エステルを 合成することができる。本発明で使用されるポリグリセリン脂肪酸エステルは、ポリダリ セリンの平均重合度が 2〜: 16であり、好ましくは 4〜12である。また、 W/〇ェマルシ ヨンを形成するにあたり、油成分に対してより親和性を有することが好ましぐ該当する ポリグリセリン脂肪酸エステルとしては、平均エステル化度の高い、 HLB1〜8のもの が好ましぐ中でも HLB1〜6のものがより好ましい。
市販品の例としては、 ER—60D (デカグリセリンエノレカ酸エステノレ、 HLB5 :三菱化 学フーズ (株)社製)、 B— 100D (デカグリセリンベへニン酸エステル、 HLB3 :三菱化 学フーズ (株)社製)等が挙げられる。
[0042] <天然界面活性剤 >
天然界面活性剤としては、植物レシチン、卵黄レシチン、分別レシチン、酵素処理 レシチン、サポニン、キラャサポニン、大豆サポニン、スフインゴ脂質、植物性ステロ ール、動物性ステロール、胆汁末、トマト糖脂質、ユッカ'フォーム抽出物等が挙げら れる。
[0043] <イオン性界面活性剤 >
ァニオン界面活性剤としては石けん用素地、脂肪酸塩、硫酸化油、高級アルコー ル硫酸エステル塩、高級アルキルエーテル硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステル硫 酸エステル塩、二級アルコール硫酸エステル塩、高級脂肪酸アルキロールアミド硫 酸エステル塩、高級脂肪酸アミドスルホン酸塩、高級脂肪酸エステルスルホン酸塩、 アルキルベンゼンスルホン酸塩、スルホコハク酸エステル等が挙げられる。
カチオン界面活性剤としては、一般的にはアンモニゥム塩の水素をアルキル基で 置換した化合物がこれに相当し、例えばモノ 'ジ'トリアルキルアンモニゥム塩、アルキ ルトリメチルアンモニゥム塩、塩化ベンザルコニゥム、ピリジニゥム塩等の第四級アン モニゥム塩、ポリエチレンオキサイド(P〇E)—アルキルァミン、ポリアミン脂肪酸誘導 体、ァミルアルコール脂肪酸誘導体、有機変性粘度鉱物等が挙げられる。
[0044] <非イオン性界面活性剤 >
非イオン性界面活性剤としては、アルキルフヱノール、高級脂肪酸、アルキルアミン 、ァノレキノレアミド、ポリプロピレングリコール等を有した「エーテル型非イオン性界面活 性剤」及び、グリセリンやソルビトール、砂糖などの多価アルコールを親水基とする、「 多価アルコール型非イオン性界面活性剤」等が挙げられる。後者については、食品 用乳化剤の項で述べた。
[0045] <両性界面活性剤 >
両性界面活性剤としては、ァニオン部がカルボン酸塩、硫酸エステル塩、スルホン 酸塩、リン酸エステル塩等のものが挙げられる。また、カルボン酸塩型の中でもアル キルべタイン、アミドべタイン、スルホベタイン等の様に、カチオン部が第四級アンモ ニゥム塩であり、カチオン部がカルボン酸塩であるべタイン系界面活性剤や、カチォ ン部にイミダゾール核を有すイミダゾリン系界面活性剤、またカチオン部にアミノ酸を 有するアミノ酸系界面活性剤等が挙げられる。
界面活性剤の添カ卩量としては、 W/Oエマルシヨンに対する重量パーセント濃度で 、通常 0. 01%以上、好ましくは 0. 1%以上であり、また、通常 20%未満、好ましくは 10%未満である。
[0046] (c)水溶液 (水相)
本発明において水溶液 (水相)は、油性成分と界面活性剤と共に W/〇エマルショ ンを形成し、 W/〇エマルシヨンの水相含量を決定する。 W/〇エマルシヨンにおけ る水相含量は、通常 0. 01重量%以上であり、好ましくは 0. 05重量%以上であり、さ らに好ましくは 0. 1重量%以上であり、また、通常 50重量%以下、好ましくは 20重量 %以下、さらに好ましくは 10重量%以下である。
水溶液は、水のみであってもよいが、必要に応じて、他の水溶性物質を添加するこ ともできる。先述したとおり、本発明のもう一つの特徴として、通常油性成分には溶解 しなレ、水溶性物質を水相中に溶解させた WZ〇エマルシヨンを多孔性固形物に含浸 することで、油性成分には溶解しない水溶性物質を使用目的に応じて液油及び固形 物に付与することができる。
水溶性物質として特に限定は無ぐ公知の水溶性物質を任意に使用することができ る。例えば、使用用途別に、酸化防止剤、甘味料、着色料、乳化剤、保存料、調味料 、香料 '香辛料、増粘安定剤、漂白剤等を任意に選択でき、上記を 1種類または 2種 類以上を用いても良い。酸化防止剤としては、例えば、ビタミン C、水溶性ローズマリ 一抽出物等の水溶性天然抽出物が挙げられる。
本発明に係る W/Oエマルシヨンは、油性成分を含有するため、製造'流通'保存 などの各プロセスにおいて、油脂劣化が予想される。特に W/Oエマルシヨンでは、 水相の溶存酸素の影響等による油脂劣化が予想されるため、これを防止する為に、 必要に応じて水相中に酸化防止剤を添加することができる。
[0047] (d)WZ〇エマルシヨン作製方法
本発明の WZ〇エマルシヨンの作製方法は、従来公知の方法を特に制限なく用い ること力 Sできる。まず液油中に目的の界面活性剤を加熱溶解させた後、ゲル化可能 物質を含有した水溶液を液油中に分散させる。乳化 ·分散方法は乳化滴が形成され る方法であれば特に制限はないが、乳化滴がより完全に分散するようプロペラミキサ 一、カッターミキサー、攪拌乳化機、高圧ホモジナイザー、コロイドミル、超音波乳化、 膜乳化、バルブホモジナイザー等で分散均一混合する方法で調製することが望まし レ、。
[0048] W/Oエマルシヨン調製時の乳化滴の粒子径の範囲は通常 0. 01 μ m以上、好ま しくは 0. 1 μ m以上、さらに好ましくは 1 μ m以上であり、また、通常 500 μ m未満、好 ましくは 200 μ ΐη未満、さらに好ましくは 100 μ ΐη未満である力 この限りではない。 得られた WZ〇エマルシヨンは、そのまま液油として多孔性固形物に含浸させても よいが、さらに他の油性成分と混合したものを液油として多孔性固形物に含浸させて あよい。
[0049] (3)水溶性ゲル化可能物質
本発明で用レ、る W/Oエマルシヨンの水相に、水溶性ゲル化可能物質を添加する ことにより、乳化滴のゲル化が引き起こされ、 W/Oエマルシヨンをより安定に孔内に 吸着させることができる。水溶性ゲル化可能物質としては、食品、飼料、医療、化粧 品及び工業等の分野で利用される公知の水溶性ゲル化成分を特に制限なく用いる こと力 Sできる。
水溶性ゲル化可能物質の具体例としては、多糖類、タンパク質、ポリエチレン、ポリ エステル、ポリアミド、ポリビュルアルコール、ポリビニノレアノレデヒド、アクリル系ポリマ 一、ポリテトラフルォロエチレン、ポリアクリル酸、ポリエチレングリコール、ポリビュルァ ノレコーノレ一 Cu2+、ポリアクリル酸一 Fe3+、ポリビュルべンジルトリメチルアンモニゥムぉ よびそれらの誘導体等が挙げられる。環境及び生体への安全性、並びに飲食品、飼 料、化粧品への応用を考慮に入れると、多糖類又はタンパク質を用レ、ることがより好 ましレ、。また、以上の水溶性ゲル化可能物質は、 1種または 2種以上を組み合せて用 レ、ることができる。
[0050] 多糖類としては、たとえばデンプン、寒天、カルボキシメチルセルロース、メチルセ ノレロース、ヒドロキシプロピノレセノレロース、こんにゃくマンナン、ァノレギン酸、ヒアノレロン 酸、グァガム、キサンタンガム、カラギーナン、ローカストビーンガム、アラビアガム、ト ラガントガム、タマリンドガム、ぺクチン、プノレラン、カードラン、ジエランガム、ァガロー ス等の食品添加物として収載のものが挙げられるが、特にアルギン酸、グァガム、キ サンタンガム、カラギーナン、ローカストビーンガムの使用が効果の発現性からみて 好ましい。
タンパク質としては、乳清タンパク質、カゼイン類乳タンパク質、大豆タンパク質、小 麦タンパク質、蓄肉タンパク質、魚肉タンパク質、ゼラチン、コラーゲン、卵タンパク質 、卵白アルブミン、血清アルブミン、フイブリン、エラスチン、ケラチンなどが挙げられる 水溶性ゲル化可能物質の添加濃度は、水相に対する重量パーセント濃度で、通常 0. 1。/0以上であり、また、通常 20%以下、好ましくは 10。/ο以下である。
[0051] (4)ゲル化(ゲル形成反応)
水溶性ゲルィヒ可能物質によるゲルィヒ反応とは、基本的には水溶性ゲル化可能物 質間に「架橋を形成する反応」であり、熱、光、圧力、電気、プラズマ、放射線、触媒、 ρΗ·イオン強度の変化、ラジカル、多価カチオン、疎水物質等により誘引される反応 である。多孔性固形物の孔内の空隙に存在する WZ〇エマルシヨンに分散された水 溶液中に存在する水溶性ゲル化可能物質がゲル化(ゲル形成反応)することにより、 空隙中に存在する液油(油性成分)が漏れ出すことを抑制する。これにより多孔性固 形物の含油保持力を高めることができる。
[0052] 具体例には分子間または分子内官能基の共有結合、水素結合、イオン結合、配位 結合、疎水結合クーロン力、ファンデルワールス力等による分子間の架橋や重合反 応、分子鎖の物理的な絡み合い、高分子鎖間で二重へリックスを形成した後凝集し て架橋領域を形成する反応、 pHやイオン強度等の溶媒組成の変化や高圧 ·冷却 · 加熱、変性剤の添加等により誘引されるタンパク質の変性及び変性タンパク質の会 合、分子間のランダムな立体的相互作用による三次元的ネットワーク構造の構築等 が挙げられる。
[0053] 実際には、多孔性固形物または W/Oエマルシヨン中に、水溶性ゲル化可能物質 のゲル化を誘引する物質をゲルイ匕補助剤として添加することも可能である。このゲル 化補助剤は、水溶性ゲル化可能物質のゲル化形成機序により様々に異なる。
水溶性ゲルィヒ可能物質とゲルィヒ補助剤の組み合わせは、例えば(1)アルギン酸ナ トリウムと Caイオンのような多価陽イオンの組み合わせ、(2)キサンタンガムとローカス トビーンガムのような多糖類ハイド口コロイド同士の組み合わせ、(3)タンパク質と酸 · アルカリ化合物の組み合わせ等が挙げられる。
[0054] ゲル化補助剤により誘引されるゲル化反応機構を上述の組み合わせに従って具体 的に説明すると、(1)糖鎖上のカルボキシノレ基が、多価陽イオンを仲立ちとしてへリツ タス状糖鎖を会合し、その会合体が三次元ネットワークを形成しゲル化する。 (2)第 一の高分子の網目中に第二の高分子が取り込まれ、両分子が互いに立体的に絡み 合いゲル化する。 (3)タンパク質周囲環境の pH変化により等電点沈殿が起こり、ゲ ル化を誘引したり、または、 pH変化がタンパク質の構造変化を引き起こし、凝固(変 性)しゲル化する、等の反応機構等が挙げられる。
ゲル化補助剤の添加方法としては、 WZ〇エマルシヨン中のゲル化可能物質とゲ ル化補助剤が固形物中で接触する方法であれば特に制限は無いが、多孔性固形物 の基材中にあらかじめゲルィ匕補助剤を添加しておくことにより、多孔性固形物に含浸 された W/Oエマルシヨン中に含まれるゲル化可能物質のゲル化を誘引することが できる。多孔性固形物の基材中にあらかじめゲル化補助剤を添加しておく方法として は、例えば多孔性固形物原料中にゲル化補助剤を混練させる、または多孔性固形 物に液油を浸漬させる事前に、ゲルィ匕補助剤を付与する方法等が考えられる。 ゲル化補助剤の添加濃度は、その種類により様々であるが、多孔性固形物に対す る重量パーセント濃度で、通常 0. 01 %以上、好ましくは 0. 1 %以上であり、また、通 常 10%未満、好ましくは 1 %未満である。
[0055] (5) WZ〇エマルシヨンを浸漬する方法
多孔性固形物の空隙に W/Oエマルシヨンを含浸させる方法は、多孔性固形物内 に液状物質である W/Oエマルシヨンが吸収される方法ならば特に制限は無レ、。簡 便的には wZ〇エマルシヨン溶液中に多孔性固形物を浸漬した後、常圧静置して空 隙内に液油を浸透させる。また特殊な機器を用いる方法としては、加圧機、減圧機、 スプレー、注射器等の機器を用いて、多孔性固形物に加圧する、減圧する、噴霧す る、注入することにより多孔性固形物の空隙内に w/〇エマルシヨンを含浸すること ができる。
[0056] (6)含油固形物の評価方法
本願発明の含油固形物の評価は、以下の方法で行うことができる。
油漏出試験は、含油固形物を、直径 5cmに切った円形ろ紙(No. 5A:ADVANT EC社製) 10枚の上に置き、 45°C、常圧下で 24時間静置し、固形物中の液油を漏出 させることにより行う。なお、油漏出の防止効果は、次に示す方法で評価した
[0057] <油漏出防止効果の評価 >
A:多孔性固形物、 B :液油または W/Oエマルシヨンを含浸させた多孔性固形物( 含油固形物)、 C : 24時間静置後の含油固形物について、各々の重量を測定し、含 油固形物の油含有率(%)及び油漏出率(%)を次式により算出した。
(式 1)
油含有率(%) = 100 X (液油含浸後の多孔性固形物重量 B—液油含浸前の多 孔性固形物重量 A) / (液油含浸後の多孔性固形物重量 B)
(式 2)
油漏出率(%) = 100 X (液油含浸後の多孔性固形物重量 B—油漏出後の含油 固形物重量 C) / (液油含浸後の多孔性固形物重量 B—液油含浸前の多孔性固形 物重量 A)
すなわち、含油固形物では、 (式 1)により算出される油含有率が高い値を示し、か つ(式 2)により算出される油漏出率が低い値を示す程より好ましぐ「固形物が多くの 液油が保持し、かつ液油の漏出を抑えている」と解釈できる。
[0058] 本願発明の含油固形物の油含有率は、好ましくは 10%以上、さらに好ましくは 15 Q/o以上、特に好ましくは 20%以上である。
また、本願発明の含油固形物の油漏出率は、好ましくは 55%以下、さらに好ましく は 30%以下、特に好ましくは 20%以下である。
実施例
[0059] 以下、本発明の実施例及び比較例を示し、本発明の効果を具体的に説明するが、 本発明は下記実施例に制限されるものではない。
(1)大豆油を含有させた養魚飼料固形物についての検討
液油の漏出が特に問題となる「飼料分野」における本発明の「液油漏出防止効果」 を示す例として、養魚飼料固形物における液油漏出防止効果の検討結果を実施例 として以下に記述する。
[0060] [製造例 1]養魚飼料固形物の作製
下記の原料を混合機で十分ミキシングした後、得られた混合物を二軸エタストルー ダーを使用して、バレル温度 80〜120°C、出口圧力 4〜8バールの押出条件下で加 水、加圧、成形及び乾燥 (水分 10〜: 15%)を行って、多孔性の養魚飼料固形物 (養 魚固形飼料)を得た。
魚粉 :43重量%
大豆粕 : 30重量%
澱粉 '小麦粉 :12重量%
その他(動物性油脂'ビタミン 'ミネラル): 3重量%
[0061] 得られた養魚飼料固形物は、養魚飼料として最も汎用性の高い大きさで、重量 1.
3 ± 0. 1 (g) (1. 2〜: 1. 5 (g) ) ,直径 12. 3〜: 13. 9mm、高さ 13. 1 ± 0. 1mmであ つに。 [製造例 2]W/0エマルシヨンの作製
ポリグリセリン脂肪酸エステルとしてデカグリセリンエル力酸エステル(ER— 60D:三 菱化学フーズ (株)社製) 5重量部を 94重量部の大豆油(軟膏基材、 日本薬局方:小 堺製薬株式会社製)に添加後、 75°Cに加熱して均一溶解させた。この溶液に 1重量 %アルギン酸ナトリウム(I—3G :株式会社キミ力社製)水溶液を 1重量部添カ卩し、カロ 熱撹拌しながら均質化し、 WZ〇エマルシヨンとした。この W/Oエマルシヨン 3重量 部を、予め 60°Cに加熱した大豆油 22重量部中に希釈し、固形養魚飼料に浸漬させ る WZ〇エマルシヨン含有の液油とした。
[0062] [実施例 1]WZ〇エマルシヨンを含浸させた養魚飼料固形物の作製
製造例 1で作製した多孔性の養魚飼料固形物を任意の重量でビーカー中に秤量 し、製造例 2で作製した W/Oエマルシヨン含有の液油を養魚飼料固形物が全て浸 るようにビーカー内に浸漬した。このビーカーを 60°C、 -0. 085〜一 0. 095MPaの 減圧下で 1分間保持した後、再度常圧に戻して養魚飼料固形物の孔内に W/〇ェ マルシヨンを含浸させた。ビーカー内より養魚飼料固形物のみ回収し、飼料表面に付 着した液油を軽く拭き取り、含油固形物とした。
[0063] 油漏出試験は、含油固形物を、直径 5cmに切った円形ろ紙(No. 5A:ADVANT EC) 10枚の上に置き、 45°C、常圧下で 24時間静置し、固形物中の液油を漏出させ ることにより行った。なお、油漏出の防止効果は、次に示す方法で評価した。
<含油養魚飼料固形物の油漏出防止効果の評価 >
A:使用した養魚飼料、 B:液油または W/Oエマルシヨンを含浸させた後の養魚飼 料、 C : 24時間静置後の養魚飼料について、各々の重量を測定し、養魚飼料の油含 有率(%)及び油漏出率(%)を、前記式(1)、(2)と同様にして次式により算出した。 (式 3)
油含有率(%) = 100 X (液油浸漬後の養魚飼料固形物重量 B—養魚飼料固形物 重量 A) / (液油浸漬後の養魚飼料固形物重量 B)
(式 4)
油漏出率(%) = 100 X (液油浸漬後の養魚飼料固形物重量 B—油漏出後の養魚 飼料固形物重量 C) / (液油浸漬後の養魚飼料固形物重量 B—養魚飼料固形物重 量 A)
すなわち、(式 3)により算出される油含有率が高ぐ(式 4)により算出される油漏出 率が、低い程より好ましぐ「養魚飼料固形物により多くの液油が保持され、液油の漏 出を抑えている。」と解釈できる。
[0064] [比較例 1]
実施例 1と同様にして、大豆油のみを含浸した養魚飼料を作製して含油固形物とし て、同様の油漏出試験に供した。
上記実施例 1及び比較例 1の結果を表 1に示す。
[0065] [表 1]
Figure imgf000022_0001
*:比較例 1と有意差検定した (student t test)した結果、 pく 0.05で有意差有り(n=3)
[0066] 表 1から明らかな様に、本発明により製造される W/Oエマルシヨン含有養魚飼料( 実施例 1)は、固形物中に含浸した液油の漏出量が比較例 1に比べ少ない。
この系において、 wZ〇エマルシヨン中のアルギン酸ナトリウム水溶液は、養魚飼料 固形物中に取り込まれた際に、飼料中添加物である炭酸カルシウム又はリン酸カル シゥム由来のカルシウムイオンと接触し、アルギン酸のゲル化が誘弓 Iされてレ、ると考 えられる。結果的に wZ〇の乳化滴がゲルィ匕を起こし、そのゲルが養魚資料固形物( 多孔性固形物)内の空隙を坦め、空隙からの液油の漏出を抑えていると推測される。
[0067] (2)大豆油と硬化性油脂を含有させた養魚飼料固形物についての検討
乳化剤と硬化油脂を予め液油に添加した場合の本願発明の液油漏出防止効果を 、以下の通り検討した。
[実施例 2]硬化性油脂添加の W/〇エマルシヨンを含浸した養魚飼料固形物の作 製
ポリグリセリン脂肪酸エステルとしてデカグリセリンベへニン酸エステル(B— 100D : 三菱化学フーズ (株)社製) 8· 3重量部と、 25重量%の硬化油(融点約 60°C (ブロー ド)、 Z— 4110 :不二製油(株)社製)を 25重量部を、 66. 7重量部の大豆油に添カロ 後、 75°Cに加熱して均一溶解させた。この溶液に 1 %アルギン酸ナトリウム(I— 3G : 株式会社キミ力社製)水溶液を 1重量部添加し、加熱撹拌しながら均質化し、 W/O エマルシヨンとした。この W/Oエマルシヨン 3重量部を、予め 60°Cに加熱した大豆油 22重量部中に希釈し、多孔性固形物に浸漬させる W/Oエマルシヨン含有の液油と した。この W/Oエマルシヨンを実施例 1と同様の操作にて養魚飼料固形物に含浸し て含油固形物とし、油漏出試験に供した。
[0068] [比較例 2]
製造例 1で示した W/Oエマルシヨンに変えて、大豆油のみを含浸させた養魚飼料 を、実施例 1と同様に作製して含油固形物として、同様の油漏出試験に供した。
[比較例 3]
ポリグリセリン脂肪酸エステルとしてデカグリセリンベへニン酸エステル(B— 100D : 三菱化学フーズ (株)社製) 8· 3重量部と、硬化油(融点約 60°C (ブロード)、 Z— 411 0:不二製油(株)社製) 25重量部を、 66. 7重量部の大豆油を混合した液油を含浸 した養魚飼料固形物を、実施例 1と同様に製造し、油漏出試験に供した。
[0069] 上記実施例 2と、比較例 2及び 3の結果を表 2に示す。
[0070] [表 2]
Figure imgf000023_0001
* :比較例 3と有意差検定した (student t test)した結果、 pく 0.05で有意差有り(n=3)
[0071] 表 2からも明らかな様に、本発明により得られる W/Oエマルシヨン含有養魚飼料は 、固形物中に含浸した液油漏出の防止効果が比較例 3の現行法よりも向上しており、 ゲルィ匕可能物質を含有した W/Oエマルシヨンが、優れた油漏出防止効果を有して レ、ることがわかる。
[0072] (3)魚油を含有させた養魚飼料固形物についての検討
上述の「W/〇エマルシヨンによる養魚飼料固形物の油漏出防止」効果が、実施例 :!〜 3で使用した植物性油である大豆油に特異的な効果では無いことを証明するた め、動物性油脂である魚油を用いて、同様の試験を行った。
[実施例 3]
魚油を用いた wZ〇エマルシヨンを含浸させた養魚飼料固形物の作製 液油として大豆油の代わりに魚油(叶:日興油脂社製)を用いた以外は実施例 1と 同様にして、液油を養魚飼料固形物に含浸して含油固形物とし、油漏出試験に供し た。
[比較例 4]
W/Oエマルシヨンの代わりに魚油のみを液油として用いた以外は実施例 1と同様 にして、液油を養魚飼料固形物に含浸して含油固形物とし、油漏出試験に供した。
[0073] [比較例 5] へニン酸エステル (B— 100D :三菱化学フーズ (株)社製) 8. 3重量部と、硬化油(融 点約 60°C (ブロード)、 Z— 4110 :不二製油(株)社製) 25重量部を、 65. 7重量部の 魚油を混合した液油を用いた以外は実施例 1と同様にして、液油を養魚飼料固形物 に含浸して含油固形物とし、油漏出試験に供した。
[0074] 上記実施例 3及び比較例 4、 5の結果を表 3に示す。
[0075] [表 3]
Figure imgf000024_0001
*:比較例 5と有意差検定した (student t test)した結果、 pく 0.05で有意差有り (n=3) [0076] 表 3からも明らかな様に、本発明により得られる W/Oエマルシヨン含有養魚飼料は 、固形物中に含浸した液油漏出の防止効果が比較例よりも向上しており、ゲル化可 能物質を含有した W/〇エマルシヨンが、優れた油漏出防止効果を有していることが わ力る。
産業上の利用可能性
[0077] 本発明により、空隙を有する多孔性固形物に液油を含浸させる場合、液油として必 要に応じてゲル化可能物質を添加した W/〇エマルシヨンを用いることにより、固形 物により多くの液油を浸透させ、かつ液油の漏出を防止できることが明らかになった。 これにより、養魚飼料固形物等の多孔性含油固形物における、油漏出に関する種々 の問題を軽減し、固形物中に含ませた液油の機能を効率よく発揮させることができる

Claims

請求の範囲
[1] 多孔性固形物の孔内に、 w/oエマルシヨンを含浸させてなる含油固形物。
[2] W/Oエマルシヨンが多孔性固形物の孔内に充填されていることを特徴とする含油 固形物。
[3] 該多孔性固形物の孔内にゲル状高分子が充填されていることを特徴とする請求項
1又は 2に記載の含油固形物。
[4] W/Oエマルシヨン中の水相含量比力 0. 01重量%〜50重量%であることを特徴 とする請求項 1〜3の何れ力 1項に記載の含油固形物。
[5] W/Oエマルシヨンの水相が、水溶性ゲル化可能物質を含むことを特徴とする請求 項:!〜 4の何れか 1項に記載の含油固形物。
[6] 多孔性固形物が、食品、飼料、固形燃料、芳香剤、肥料、及び、医薬品の群から選 ばれるいずれか 1つの固形物であることを特徴とする請求項 1〜5のいずれか 1項に 記載の含油固形物。
[7] 多孔性固形物に、 W/〇エマルシヨンを含浸させることを特徴とする、含油固形物 の製造方法。
[8] W/Oエマルシヨンが、水相に水溶性高分子を含有することを特徴とする請求項 7 に記載の含油固形物の製造方法。
[9] 水溶性高分子を多孔性固形物の孔内でゲル化させることを特徴とする請求項 8に 記載の含油固形物の製造方法。
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