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課題

水分忌避粉末の簡便で効果的な造粒方法、及び流動性や安定性の良好な粉末状組成物を提供する。

解決手段

水分忌避粉末をあらかじめ油脂で被覆した後、さらに水溶性バインダーを用いて造粒をすることを特徴とする粉末状組成物の製造方法。

概要

背景

従来、極めて吸湿性の高い粉末水溶液造粒しようとした場合、水分の乾燥速度より早く粒子の溶解が起こり、粉末がベタベタの状態になるか、粗大粒子ができるかして良好な造粒物を得ることができなかった。また、水に対して弱い活性物質を含む粉末やビフィズス菌等を含む水分忌避粉末では、造粒できたとしても粉末中の生理活性物質の分解、ビフィズス菌等の失活を免れなかった。また、これら問題を解決するために造粒する際にα化デンプンデキストリン等を添加し、これを賦形剤噴霧する造粒法が特公昭55−12889号公報に開示されているが、全体量に対して水忌避粉末を添加できる量が限られ、さらに、大量に添加しようとした場合、造粒・乾燥に長時間を有するなど生産性等に問題があった。また、特開平7−8795号公報には、芯物質に油脂を被覆する造粒方法が開示されているが、加熱により表面の油脂が溶融しやすい等の熱安定性に問題があった。これらのことから、水分忌避粉末を容易に且つ安定に被覆造粒できる製造方法が望まれていた。

概要

水分忌避粉末の簡便で効果的な造粒方法、及び流動性や安定性の良好な粉末状組成物を提供する。

水分忌避粉末をあらかじめ油脂で被覆した後、さらに水溶性バインダーを用いて造粒をすることを特徴とする粉末状組成物の製造方法。

目的

本発明の目的は、従来、困難であった水忌避粉末の造粒を容易にし、また造粒の際に活性低下を招く粉末については、その活性を低下させることなく、且つ良好な流動性を有する安定な造粒物を得るための製造方法を提供する事にある。また他の目的は、上記の製造方法によって得られた水分の吸収が良好に抑制された安定性の良い粉末状組成物を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

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請求項1

水分忌避粉末をあらかじめ油脂で被覆した後、さらに水溶性バインダーを用いて造粒をすることを特徴とする粉末状組成物の製造方法。

請求項2

油脂被覆工程において、微粉末状融点40℃以上の油脂を水分忌避粉末に接触衝突させて被覆することを特徴とする請求項1に記載の粉末状組成物の製造方法。

請求項3

油脂被覆工程において、流動層内で油脂を液状で水分忌避粉末に噴霧して被覆することを特徴とする請求項1に記載の粉末状組成物の製造方法。

請求項4

請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法により得た粉末状組成物であって、内側が油脂で被覆されており、その外側が水溶性バインダーで被覆された粉末状組成物。

技術分野

0001

本発明は、高吸湿性天然エキス粉末酵素粉末、水で失活するビフィズス菌等の菌末塩化マグネシウムなどの潮解性結晶など、水分忌避粉末を造粒可能にする粉末状組成物の製造方法、及びそれによって得られた粉末状組成物に関するものである。

背景技術

0002

従来、極めて吸湿性の高い粉末を水溶液で造粒しようとした場合、水分の乾燥速度より早く粒子の溶解が起こり、粉末がベタベタの状態になるか、粗大粒子ができるかして良好な造粒物を得ることができなかった。また、水に対して弱い活性物質を含む粉末やビフィズス菌等を含む水分忌避粉末では、造粒できたとしても粉末中の生理活性物質の分解、ビフィズス菌等の失活を免れなかった。また、これら問題を解決するために造粒する際にα化デンプンデキストリン等を添加し、これを賦形剤噴霧する造粒法が特公昭55−12889号公報に開示されているが、全体量に対して水忌避粉末を添加できる量が限られ、さらに、大量に添加しようとした場合、造粒・乾燥に長時間を有するなど生産性等に問題があった。また、特開平7−8795号公報には、芯物質に油脂を被覆する造粒方法が開示されているが、加熱により表面の油脂が溶融しやすい等の熱安定性に問題があった。これらのことから、水分忌避粉末を容易に且つ安定に被覆造粒できる製造方法が望まれていた。

発明が解決しようとする課題

0003

本発明の目的は、従来、困難であった水忌避粉末の造粒を容易にし、また造粒の際に活性低下を招く粉末については、その活性を低下させることなく、且つ良好な流動性を有する安定な造粒物を得るための製造方法を提供する事にある。また他の目的は、上記の製造方法によって得られた水分の吸収が良好に抑制された安定性の良い粉末状組成物を提供することである。

課題を解決するための手段

0004

本発明者らは水分忌避粉末の造粒方法を種々検討した結果、以下に示すような被覆造粒方法を見出した。本発明の第1の発明は、水分忌避粉末をあらかじめ油脂で被覆した後、さらに水溶性バインダーを用いて造粒をする粉末状組成物の製造方法である。第2の発明は、第1の発明の油脂被覆工程において、微粉末状融点40℃以上の油脂を水分忌避粉末に接触衝突させて被覆する粉末状組成物の製造方法である。第3の発明は、第1の発明の油脂被覆工程において、流動層内で油脂を液状で水分忌避粉末に噴霧して被覆する粉末状組成物の製造方法である。第4の発明は、上記第1〜3のいずれかの発明により得た粉末状組成物であって、内側が油脂で被覆されており、その外側が水溶性バインダーで被覆された粉末状組成物である。

発明を実施するための最良の形態

0005

以下、本発明を詳細に説明する。本発明において水分忌避粉末とは、たとえば生薬エキス野菜魚肉担子菌エキスなどの吸湿性の高い天然エキス粉末、水分との接触により活性が低下する酵素やビフィズス菌などの菌類、水分との接触により潮解する塩化マグネシウムなどの塩類キシリトールなどの結晶粉末などが挙げられるが、水分の悪影響を受けるものであればこの例に何ら限定されるものではない。

0006

本発明において油脂被覆方法は、水分忌避粉末と融点40℃以上の油脂の微粉末を接触衝突させる方法と流動層中流動している水分忌避粉末に対し油脂を液状で噴霧する方法のいずれもが可能である。

0007

本発明において接触衝突に用いることのできる融点40℃以上の油脂は、例えば、天然に得られる牛脂豚脂魚油等といった動物性油脂パーム油脂ヤシ油ナタネ油大豆油綿実油等の植物性油脂、およびこれらの油脂の硬化油であり、ほかに脂肪酸モノグリセライド脂肪酸ジグリセライドしょ糖脂肪酸エステルポリグリセリ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等の脂溶性乳化剤トコフェロール等の脂溶性ビタミン類リン脂質糖脂質等の複合脂質、脂肪酸、アルコール類ワックス類ステロール類炭化水素等から1種類以上を選択し、組み合わせて用いることができる。油脂は精製や脱臭硬化エステル交換といった油脂加工をおこなってももちろん差し支えないが、上記の油脂のうちで硬化油が好ましく使用できる。これらの油脂は固体状のものを粉砕したり噴霧冷却法等で微粉化して用いる。本発明において接触衝突に使用できる油脂は、融点40℃以上であることが必要である。融点40℃未満の油脂では、微粉末状の油脂を得るのが困難であり、接触衝突による良好な油脂被覆物を得るのが困難となる。

0008

また、本発明において噴霧被覆に用いることのできる油脂は、例えば、天然に得られる牛脂や豚脂、魚油等といった動物性油脂や、パーム油脂、ヤシ油、ナタネ油、大豆油、綿実油等の植物性油脂、およびこれらの油脂の硬化油、脂肪酸モノグリセライド、脂肪酸ジグリセライド、しょ糖脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル等の脂溶性乳化剤、トコフェロール等の脂溶性ビタミン類、リン脂質、糖脂質等の複合脂質、脂肪酸、アルコール類、ワックス類、ステロール類、炭化水素等から1種類以上を選択し、組み合わせて用いることができる。上記の油脂は精製や脱臭、硬化、エステル交換といった油脂加工をおこなってももちろん差し支えない。また、ここで使用できる油脂は液状、あるいは半固体状、固体状のいずれも溶融することにより使用が可能である。

0009

本発明において用いる水分忌避粉末と微粉末油脂を衝突させる方法には、たとえば粉体同士を撹拌混合して衝突させる方法、高速気流中で衝突させる方法等があげられる。本発明において用いる水分忌避粉末と微粉末油脂を衝突させる装置には、たとえば高能率粉体混合機、高速気流粉砕機ボールミル電気乳鉢、各種撹拌造粒機等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。

0010

本発明において油脂の噴霧被覆に用いる流動層造粒機は、食品に一般的に用いられる流動層造粒機のみならず、これに撹拌羽根のついた撹拌型流動層造粒機や、転動板のついた転動型流動層造粒機、粉末を微粒子被覆可能なワースター型流動層被覆機など、粉末を流動状態で操作可能であればいずれの機器を用いても差し支えない。

0011

本発明において水分忌避粉末と油脂被覆に用いる油脂の比率重量比)は98:2〜30:70の範囲が可能であるが、水分忌避粉末の効率的な造粒のためには95:5〜50:50の範囲が好ましい。これは接触衝突、噴霧被覆いずれの場合でも同様である。

0012

本発明において油脂被覆した粉末を造粒する際に用いられる水溶性バインダーは、例えばデキストリンやコーンスターチ砂糖乳糖トレハロース等の糖類もしくは糖アルコール、デンプンおよびその分解物ゼラチン脱脂粉乳大豆蛋白質小麦蛋白質トウモロコシ蛋白質等のタンパク質類アラビアガムキサンタンガムプルランカードランカラギーナンアルギン酸ナトリウム等の増粘多糖ガム質類、カルボキシメチルセルロースメチルセルロース等のセルロース誘導体ポリビニルアルコールポリビニルピロリドンポリビニルアセテートポリエチレングリコールポリアクリル酸ポリメタクリル酸酢酸ビニル樹脂等の合成高分子等が挙げられ、これらを適宜組み合わせて用いることもできるし、また植物エキス動物エキスなどの天然抽出物ももちろん使用可能である。水溶性バインダーの添加量は、水分忌避粉末100重量部に対して通常は、0.5〜100重量部、好ましくは0.5〜 50重量部である。水溶性バインダーは、造粒の際に油脂被覆した粉末に溶液の形態で添加するのが好ましいが、一部を直接添加してもかまわない。水溶性バインダー液の濃度についての制限は特にないが、バインダーとしての噴霧の作業性を考えると、固形分として0.1〜 30重量%程度が適当である。これらは、主に水やお湯に溶解、または分散して使用することができるが、場合によってはエタノール等の溶剤を用いることも可能である。

0013

本発明において、造粒の際に用いる造粒機は、食品に一般的に用いられる流動層造粒機のみならず、これに撹拌羽根のついた撹拌型流動層造粒機や、転動板のついた転動型流動層造粒機、粉末を微粒子で被覆可能なワースター型流動層被覆機など、粉末を流動状態で操作可能であればいずれの機器を用いても差し支えない。この際に、粉末が流動化し、浮遊していることが肝要であり、押し出し造粒撹拌造粒のように、造粒時、粉末が連続相をなす場合には、噴霧した水分が水分忌避粉末側に移行し、所期の目的が達成されない。

0014

以下に本発明を、実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれに何ら限定されるものではない。
実施例1
塩化マグネシウム300gにナタネ極度硬化油微粉末(融点42℃)100gを添加し、撹拌型造粒機(奈良機械(株)社製 OMD−3型)にて機内温度20℃、窒素ガス封入下で主軸回転数500rpm、副軸回転数500rpmの条件で10分間撹拌して油脂被覆塩化マグネシウム粉末を得た。この油脂被覆塩化マグネシウム粉末を流動層造粒機(フロイント産業(株)社製フローコーターミニ)に仕込み、5重量%コーンスターチ水溶液75gを噴霧して造粒した。造粒の運転条件給気温度60℃、排気温度35℃になるようにし、給排気量は流動状態により調整した。上記条件により造粒したところ、約30分で造粒が可能であった。得られた粉末状組成物は粗大粒もなく、流動性も良好であった。

0015

比較例1
塩化マグネシウム400gを流動層造粒機(フロイント産業(株)社製フローコーターミニ)に仕込み、5重量%コーンスターチ水溶液75gを噴霧して造粒した。造粒の運転条件は給気温度60℃、排気温度35℃になるようにし、給排気量は流動状態により調整した。上記条件により造粒したところ、造粒初期より塩化マグネシウムが潮解し、造粒が不可能であった。

0016

実施例2
市販の醤油粉末(キッコーマン(株)社製)2000gを、フローコーターFLO−5型(流動層造粒機)に仕込み、室温の空気を導入して流動させながら層内に硬化油(牛脂硬化油融点48℃)1000gを溶解させて噴霧し、油脂被覆醤油粉末を得た。この油脂被覆醤油粉末に対し900gのデキストリン(化学工業(株)パイデックス#2)を添加混合し、5重量%コーンスターチ水溶液500gを噴霧して造粒した。この際の造粒条件は給気温度60℃、排気温度35℃となるようにし、給排気量は流動状態により調整した。上記条件により造粒したところ、約30分で造粒が可能であった。得られた粉末状組成物は粗大粒もなく、流動性も良好であった。

0017

比較例2
実施例2と同様の醤油粉末2000g、硬化油粉末1000g、デキストリン900gを仕込み、5重量%コーンスターチ水溶液500gを噴霧して造粒した。この際の造粒条件は給気温度60℃、排気温度35℃となるようにし、給排気量は流動状態により調整した。上記条件で造粒したところ、醤油粉末が機内に付着し、約10分で造粒継続が不可能となった。

0018

比較例3
実施例2と同様の醤油粉末(キッコーマン(株)社製)2000gを、フローコーターFLO−5型(流動層造粒機)に仕込み、室温の空気を導入して流動させながら層内に硬化油(牛脂硬化油融点48℃)1000gを溶解させて噴霧し、油脂被覆醤油粉末を得た。この油脂被覆醤油粉末600gに対し900gの乳糖を添加し、少量の水を加えて撹拌混合し混練した。この混練物押し出し造粒機(不二パウダル(株) DG−L1)にて押し出し造粒した。造粒中、油脂が造粒機内で粉末同士を滑らせるため、押し出し圧力により高熱を発生し筒内で溶解して押し出しが不可能となった。

0019

実施例3
高麗人参エキス粉末300gに牛脂硬化油微粉末(融点54℃)100gを添加し、撹拌型造粒機(奈良機械(株)社製 OMD−3型)にて機内温度20℃、窒素ガス封入下で主軸回転数500rpm、副軸回転数500rpmの条件で10分間撹拌して油脂被覆高麗人参エキス粉末を得た。この油脂被覆高麗人参エキス粉末を流動層造粒機(フロイント産業(株)社製フローコーターミニ)に仕込み、5重量%デキストリン水溶液75gを噴霧して造粒した。造粒の運転条件は給気温度60℃、排気温度35℃になるようにし、給排気量は流動状態により調整した。上記条件により造粒したところ、約28分で造粒が可能であった。得られた粉末状組成物は粗大粒もなく、流動性も良好であった。

0020

比較例4
実施例3と同様の高麗人参エキス粉末300gとデキストリン(松谷化学工業(株)パインデックス#2)100gとを粉体混合した後、実施例3と同様の造粒条件で造粒したところ、5重量%デキストリン水溶液の噴霧を開始した直後から粗大粒が発生し始め、開始後12分で運転継続が不可能となった。

0021

比較例5
実施例3と同様の高麗人参エキス粉末300g、牛脂硬化油微粉末100g、デキストリン(松谷化学工業(株)パインデックス#2)50gを仕込み、実施例3と同様の造粒条件で5重量%デキストリン水溶液75gを噴霧して造粒した。上記条件で造粒したところ、高麗人参エキス粉末が機内に付着し、約10分で造粒継続が不可能となった。

発明の効果

0022

本発明は、水分忌避粉末を油脂で被覆した後さらに水溶性バインダーを用いて造粒をするという特殊な方法を用いているので、水分の影響を抑制して、従来困難であった水分忌避粉末の造粒物を短時間で容易に得ることができる。従って、得られた粉末状組成物は、水分の吸収が良好に抑制されているので芯物質の活性低下がなく、良好な流動性と安定性を有しており、食品、健康食品、医薬品、化粧料等に利用することができる。

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