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技術 粉末香味料及びその製造方法

出願人 小川香料株式会社
発明者 安部忍時実睦
出願日 1999年9月17日 (20年3ヶ月経過) 出願番号 1999-264220
公開日 2001年4月3日 (18年9ヶ月経過) 公開番号 2001-086971
状態 特許登録済
技術分野 食品の成形及び加工 脂肪類、香料
主要キーワード スプレーゾーン 転動球 通気板 高温空気流 JIS規格 シール付 粉末顆粒 流動層粒子
関連する未来課題
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この項目の情報は公開日時点(2001年4月3日)のものです。
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図面 (5)

課題

口中において香味成分溶出を遅らせ、長時間口中にあっても持続して強い香味発現させる粉末香味料及びしの製造方法を提供する。

解決手段

液体原料から連続的に直接、球形状顆粒を製造する噴霧乾燥式流動層造粒装置を用いて、流動層レイヤリング造粒法により得られる粉末香味料であって、該粉末香味料の嵩密度を0.40g/cm3〜0.95g/cm3にしたことを特徴とする粉末香味料。また、その製造方法は、加熱した空気によって流動化させた香味料核粒子の床の中へ香味料組成物噴霧し、流動層の温度を80℃〜140℃に保ち、嵩密度が0.40g/cm3〜0.95g/cm3で、硬度が0.5gf/mm2〜1.Ogf/mm2である粉末香味料を製造する。

概要

背景

概要

口中において香味成分溶出を遅らせ、長時間口中にあっても持続して強い香味発現させる粉末香味料及びしの製造方法を提供する。

液体原料から連続的に直接、球形状顆粒を製造する噴霧乾燥式流動層造粒装置を用いて、流動層レイヤリング造粒法により得られる粉末香味料であって、該粉末香味料の嵩密度を0.40g/cm3〜0.95g/cm3にしたことを特徴とする粉末香味料。また、その製造方法は、加熱した空気によって流動化させた香味料核粒子の床の中へ香味料組成物噴霧し、流動層の温度を80℃〜140℃に保ち、嵩密度が0.40g/cm3〜0.95g/cm3で、硬度が0.5gf/mm2〜1.Ogf/mm2である粉末香味料を製造する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
6件

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請求項1

液体原料から連続的に直接、球形状顆粒を製造する噴霧乾燥式流動層造粒装置を用いて、流動層レイヤリング造粒法により得られる粉末香味料であって、該粉末香味料の嵩密度を0.40g/cm3〜0.95g/cm3にしたことを特徴とする粉末香味料。

請求項2

粉末香味料の硬度が0.5gf/mm2〜1.0gf/mm2である請求項1記載の粉末香味料。

請求項3

粉末香味料の平均粒子径が50μm〜1000μmである請求項1又は2記載の粉末香味料。

請求項4

加熱した空気によって流動化させた香味料核粒子の床の中へ香味料組成物噴霧し、流動層の温度を80℃〜140℃に保持することにより粉末香味料を製造することを特徴とする粉末香味料の製造方法。

請求項5

香味料核粒子が、香味料組成物を流動層中に直接噴霧することにより生成される請求項4記載の粉末香味料の製造方法。

--

0001

本発明は、香味持続性に優れる粉末香味料及びその製造方法に関する。

0002

従来より、液状食品を乾燥して粉末化する製造プロセスに用いられる乾燥方法としては噴霧乾燥法がその代表例といえる。噴霧乾燥法は、非常に優れた方法ではあるが、図5(a)に示すように、得られる粉末が極めて微粒子であるため、流動性欠けたり、吸湿してしまうことがあり、取り扱い上の不備を有していた。更に、香味の発現性に関しても初発に偏るものであった。

0003

これらの物性の改善、或いは香味上の改善を目的とした手法として、噴霧乾燥などによって得られた微粒子を造粒することにより、顆粒化することが行われており、最近では噴霧乾燥装置内に流動層造粒の機能を設けた装置などが開発されている。これらの装置により製造された顆粒状粉末香味料は、造粒機構が「流動層凝集造粒」であり、図5(b)に示すように、ポーラス凝集構造を持った不定形状であるため、物性は改善されるものの、食品に添加した場合に口中での香味の発現初発性偏り、持続性に欠けるという課題を有している。また、図5(c)に示すように、湿式撹拌造粒装置により得られる湿式撹拌造粒香味料もポーラスな凝集構造を持った不定形状であるため、上記と同様に、物性は改善されるものの、食品に添加した場合に口中での香味の発現は初発性に偏り、持続性に欠けるという課題を有している。

0004

更に、最終製品として重質で美観のある球形状顆粒を製造する場合は、押し出し造粒機などが用いられているが、図5(d)に示すように、いったん円柱造粒物を作製し、これを転動球形化装置などにかけて球形状顆粒に成形し、仕上げ乾燥を行うため、多数の工程を経る必要性があり、また、得られる顆粒粒子径が大きすぎるといった課題を有している。そのため、粉末香味料として食品中に使用することが不適当である場合もあるものである。

0005

本発明は、上記従来の課題等について、これを解消しようとするものであり、口中において香味成分溶出を遅らせ、長時間口中にあっても強い香味を発現させる、持続性に優れた粉末香味料及びその製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明者らは、上記従来の課題等を解決するため、鋭意研究を行った結果、硬く締まった、重質の顆粒状粉末香味料が香味の持続性に最も適していることを見い出すと共に、その顆粒状粉末香味料が液体原料から連続的に直接、球形状顆粒を製造する特定の装置を用いて造粒することにより製造されることを見い出すことにより、本発明を完成するに至ったのである。すなわち本発明は、次の(1)〜(5)に存する。
(1) 液体原料から連続的に直接、球形状顆粒を製造する噴霧乾燥式流動層造粒装置を用いて、流動層レイヤリング造粒法により得られる粉末香味料であって、該粉末香味料の嵩密度を0.40g/cm3〜0.95g/cm3にしたことを特徴とする粉末香味料。
(2) 粉末香味料の硬度が0.5gf/mm2〜1.Ogf/mm2である上記(1)記載の粉末香味料。
(3) 粉末香味料の平均粒子径が50μm〜1000μmである上記(1)又は(2)記載の粉末香味料。
(4) 加熱した空気によって流動化させた香味料核粒子の床の中へ香味料組成物噴霧し、流動層の温度を80℃〜140℃に保持することにより粉末香味料を製造することを特徴とする粉末香味料の製造方法。
(5) 香味料核粒子が、香味料組成物を流動層中に直接噴霧することにより生成される上記(4)記載の粉末香味料の製造方法。

発明を実施するための最良の形態

0007

以下に、本発明の内容を図面などを参照しながら詳しく説明する。図1は、本発明の粉末香味料の部分断面図であり、図2は、本発明の粉末香味料の成長メカニズムを説明する説明図である。本発明における粉末香味料10は、液体原料から連続的に直接、球形状顆粒を製造する噴霧乾燥式流動層造粒装置を用いて、流動層レイヤリング造粒法により得られる粉末香味料であり、図1に示すように、香味料核粒子11を有し、該香味料核粒子11は流動層レイヤリング造粒により香味粉末粒子を有する香味粉末粒子層12、12……が多層コーティングされた単一粒子構造となっている。

0008

この粉末香味料10は、液体原料から連続的に直接、球形状顆粒を製造する装置、例えば、図2に示される噴霧乾燥式流動層造粒装置20を用いて、流動層レイヤリング造粒法により得られるものである。この粉末香味料10は、下記による成長メカニズムにより得られる。図2(I)における噴霧乾燥式流動層造粒装置20において、高温空気流の流入する空内(スプレーゾーン)21にスプレーノズル(図示せず)により供給された香味料組成物からなる液体原料は、その上昇過程微粒化され瞬時に乾燥されて微細粒子(数μm〜数十μm)22となって上部のバクフィルタ部23に捕捉される。このバクフィルタ部23ではその内部への定期的な圧縮空気の吹き込み(パルスジェット逆洗方式)によって粒子の払い落としがなされる。微細粒子群は、その慣性力により下部のスプレーゾーン21に落下し、ここで香味料核粒子となって液体原料にレイヤリングされる。香味料核粒子はレイヤリングされた溶出固形分のみの粒子成長を伴いながら上部のバクフィルタ部23に再捕捉される。

0009

すなわち、香味料組成物からなる液体原料は、噴霧乾燥による微細な香味料核粒子(図1における図示符号11)の生成と共に、いったん生成された香味料核粒子のレイヤリングに消費される。これらの現象の継続によって粒子は成長を遂げ、やがてその粒子径が高温空気流の上昇速度に対して相対的に終末速度以下に成長すると、粒子は装置下部で流動層を形成するようになる〔図2(II)〕。次いで、スプレーノズルより高圧噴霧供給されている香味料組成物からなる液体原料は成長した流動層粒子をレイヤリングする一方、その一部はこれらの粒子層吹き抜けて微細な香味料核粒子として生成する〔図2(III)〕。このように噴霧乾燥原理と流動層レイヤリング原理が複合された造粒機構に基づいて成長した粉末香味料(顆粒製品)10は、図1に示すような構造となるものである。なお、顆粒製品の排出は、バッチ運転の場合には通気板中央部の排出口24により一括して行われる。また、連続運転では流動層が所定の顆粒ホールド量に到達した時点〔図2(III)〕から、固形分供給速度に等しい排出口よりシール付排出機ロータリバルブ等)を介して連続・定量的に抜き出される。

0010

本発明で用いられる造粒装置としては、流動層レイヤリング造粒法として確立された噴霧乾燥式流動層造粒装置であれば、その構造については特に限定されるものではないが、例えば、アグロマスタGM−SD型ホソカワミクロン社製)が挙げられる。この噴霧乾燥式流動層造粒装置では、従来における乾燥(噴霧乾燥又は真空乾燥)、液添(造粒用水分調整)、造粒(流動層又は押出造粒機)、球形化(転動球形化機)、仕上げ乾燥(流動乾燥機)を一つ装置(1プロセス)で実現できるので、効率的、かつ、経済的な造粒乾燥ステムで粉末香味料が得られることとなる。

0011

本発明において上述の流動層レイヤリング造粒法により得られる粉末香味料の嵩密度は、0.40g/cm3〜0.95g/cm3、好ましくは0.50g/cm3〜0.90g/cm3、更に好ましくは0.50g/cm3〜0.80g/cm3とする必要がある。なお、この粉末香味料の嵩密度の調整は、主に後述する流動層の温度を80℃〜140℃に保持することにより行うことができる。この粉末香味料の嵩密度を上記0.40g/cm3〜0.95g/cm3に調整することは、主に上述の香味粉末粒子を有する香味粉末粒子層12、12……の多層コーティング層の厚みに反映されることとなる。この粉末香味料の嵩密度を0.40g/cm3〜0.95g/cm3とすることにより、初めて口中において香味成分の溶出を遅らせ、長時間口中にあっても強い香味を発現させる、持続性に優れた目的の粉末香味料となる。粉末香味料の嵩密度が0.40g/cm3未満であれば、目的の持続性に優れた粉末香味料が得られず、しかも、従来の技術による顆粒との間に有意の効果は認められ難く、また、0.95g/cm3を越えるものは、口中で異物として感じられる可能性が高くなり、好ましくない。なお、本発明における嵩密度の測定は、ABD−粉体特性測定器(筒井理化学会社製)にて行った。

0012

また、本発明における粉末香味料の硬度は、特に限定されるものではないが、好ましくは、硬度測定器(島津製作所製、微小圧縮試験機MCTM−500形)の測定値において、0.5gf/mm2〜1.0gf/mm2、更に好ましくは0.5gf/mm2〜0.8gf/mm2とすることが望ましい。硬度が0.5gf/mm2未満であれば、従来の技術による顆粒との効果の差が小さくなる傾向にあり、1.0gf/mm2を越えるものは、口中で異物として感じられる可能性が高くなり、好ましくない。

0013

更に、本発明における粉末香味料の平均粒子径は、好ましくは、50μm〜1000μm、更に好ましくは100μm〜700μmとすることが望ましい。平均粒子径が50μm未満であれば、香味発現の強さが弱くなる傾向があり、また、1000μmを越えるものは、口中で異物として感じられる可能性が高くなり、好ましくない。なお、本発明における平均粒子径は、JIS規格を使用した篩分法に基づいて測定したものをいう。また、上記粉末香味料の硬度及び/又は平均粒子径の調整は、後述する流動層の温度、送風量、噴霧溶液の流量、噴霧空気の流量と圧力などの調整により行うことができる。

0014

本発明で用いられる液体原料となる香味料組成物は、香料及び/又は香味料を含むものであれば特に限定されるものではないが、好ましくは、香料及び/又は香味料、水(精製水イオン交換水)、乳化剤、糖類から構成されるものが望ましい。香料としては、例えば、ペパーミント油スペアミント油オレンジ油レモン油グレープフルーツ油ライム油ラベンダー油ジャスミン油セージ油ローレル油、カモミール油バジル油、キヤラウェイ油、カルダモン油、シンナモン油、ショウガ油、コリアンダー油、ゼラニウム油ヒソップ油、オリス油、ダバナ油、エレミ油、オスマンタス油などの精油類パプリカレオレジンバニラエキストラクトなどの香辛料抽出物類、l−メントールカルボンオイゲノールイソオイゲノールエステル類ケイ皮酸及びその誘導体イオノンバニリンエチルバニリンマルトールなどの合成香料が例示され、これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。香味料としては、例えば、動植物原料加工調理した風味うつしとった香味油が例示される。乳化剤としては、例えば、アラビアガムショ糖脂肪酸エステルレシチンポリグリセリン脂肪酸エステルキラヤサポニンなどが例示され、これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。糖類としては、例えば、グルコースフラクトースガラクトースなどの単糖類ショ糖マルトースなどの二糖類澱粉液化し得られる澱粉部分分解物などが例示され、これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。

0015

香味料組成物には、更に、トラガントガムキサンタンガムカルボキシメチルセルロースなどの天然及び合成糊料類、ゼラチンカゼインなどの蛋白質類乳酸クエン酸リンゴ酸酒石酸などの有機酸類を必要に応じて適宜添加することができる。

0016

本発明の製造方法は、上述の如く、液体原料となる香味料組成物から連続的に直接、球形状顆粒を製造する噴霧乾燥式流動層造粒装置を用いて、流動層レイヤリング造粒法を行うものであり、加熱した空気によって流動化させた香味料核粒子の床の中へ香味料組成物となる液体原料を噴霧し、流動層の温度を80℃〜140℃に保持することにより目的の粉末香味料を製造することができることとなる。流動層の温度は、好ましくは、90℃〜120℃、更に好ましくは95℃〜115℃とすること望ましい。流動層の温度が80℃未満であると、水分の乾燥が遅く製造時間が長くなり、また、140℃を越えると、香味成分の揮散熱劣化が起こるため、目的の品質の優れた粉末香味料を得ることが難しくなる傾向があり、好ましくない。

0017

なお、本発明において香味料核粒子は、上述の如く、香味料組成物を乳化して噴霧乾燥することにより得られるが、香味料組成物の乳化物を流動層中に噴霧することにより、流動層中に直接生成させることもできる。

0018

このように構成される本発明の粉末香味料は、液体原料(香味料組成物)から連続的に直接、球形状顆粒を製造する噴霧乾燥式流動層造粒装置を用いて、流動層レイヤリング造粒法により得られ、かつ、該粉末香味料の嵩密度を0.40g/cm3〜0.95g/cm3とすることにより、初めて口中において香味成分の溶出を遅らせ、長時間口中にあっても強い香味を発現させる、持続性に優れたものとなる。なお、上記流動層レイヤリング造粒法により得られた粉末香味料であっても、嵩密度が0.40g/cm3〜0.95g/cm3の範囲から外れるものでは、本発明の効果を達成することができないものとなる。また、従来の噴霧乾燥法、若しくは、噴霧乾燥装置内に流動層造粒の機能を設けた装置(流動層凝集造粒装置)、または、湿式撹拌造粒装置などにより得られた粉末香味料の嵩密度が0.40g/cm3〜0.95g/cm3であっても、本発明の効果を達成することができないものとなる(これらの点については、更に後述する実施例、比較例等で更に詳しく説明する)。

0019

本発明の製造方法では、噴霧乾燥原理と流動層レイヤリング原理が複合された造粒機構を備えた噴霧乾燥式流動層造粒装置を用いて、加熱した空気によって流動化させた香味料核粒子の床の中へ香味料組成物となる液体原料を噴霧し、流動層の温度を80℃〜140℃に保持することにより目的の粉末香味料を1プロセスで製造することができることとなる。

0020

本発明の粉末香味料は、口中において香味成分の溶出を遅らせ、長時間口中にあっても強い香味を発現させる、持続性に優れたものであり、食品用に好適に用いることができ、例えば、チューインガムチューイングキャンディーグミ等の口中で長時間咀嚼をうけるものが挙げられる。

0021

次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

0022

〔実施例1〕水(精製水)150g、アラビアガム30g、デキストリン(DE10)35g、ゼラチン(分子量150000前後)10gからなる混合物を80℃まで加熱することにより溶解殺菌を行い、40℃まで冷却した。これにフルーツミックス香料(小川香料社製)25gを加え、クレアミクスエムテクニック社製)を用い、18000rpmにて乳化を行った。得られた乳化液を、アグロマスタAGM−SD(ホソカワミクロン社製)を用いて、送風温度105℃にて流動層レイヤリング造粒を行い、篩過後、フルーツミックス粉末顆粒86gを得た。この粉末顆粒の平均粒子径は、100μm〜800μmで、嵩密度は0.75g/cm3で、硬度は0.69gf/mm2であった。

0023

〔比較例1〕水(精製水)150g、アラビアガム30g、デキストリン(DE10)35g、ゼラチン(分子量150000前後)10gからなる混合物を80℃まで加熱することにより溶解殺菌を行い、40℃まで冷却した。これにフルーツミックス香料(小川香料社製)25gを加え、クレアミックス(エム・テクニック社製)を用い、18000rpmにて乳化を行った。得られた乳化液を、スプレードライヤー(大川原化工機社製)を用いて、送風温度150℃、排風温度80℃にて噴霧乾燥を行い、篩過後、フルーツミックス粉末91gを得た。この粉末の平均粒子径は、50μm〜150μmで、嵩密度は0.40g/cm3で、硬度は0.32gf/mm2であった。

0024

〔比較例2〕上記比較例1で得たフルーツミックス粉末300gを、0.5重量%に調製したグァーガム水溶液100gにより、フローコーターユニグラット社製)を用いて、送風温度70℃にて流動層造粒を行い、フルーツミックス粉末顆粒275gを得た。この粉末顆粒の平均粒子径は、100μm〜800μmで、嵩密度は0.25g/cm3で、硬度は0.15gf/mm2であった。

0025

〔比較例3〕上記比較例1で得たフルーツミックス粉末300gを、水50g、アラビアガム10g、デキストリン(DE10)10gからなる水溶液により、ハイスピードミキサー(深江工業社製)を用いて、撹拌転動造粒を行った後、フローコーター(ユニグラット社製)を用いて、送風温度70℃にて乾燥を行い、フルーツミックス粉末顆粒238gを得た。この粉末顆粒の平均粒子径は、100μm〜800μmで、嵩密度は0.30g/cm3で、硬度は0.43gf/mm2であった。

0026

試験例1〕下記表1の処方にて、実施例1及び比較例1〜3の香味評価を下記方法により行った。まず、ガムベース砂糖ブドウ糖コーンシロップを混合し、これに本発明の実施例1、比較例1〜3を各々を添加し、常法に従って高剪断型ミキサーを用いて約50℃で混和し、冷却後ローラーにより圧展成形し、1枚3gの板ガムA〜Dを調製した。この板ガムA〜Dを、専門パネラー10名にて香気香味官能評価を行った。評価は、かみ始めて15秒後と、120秒後における香味の強さの評価を、7段階法にて行った。その結果を下記表2に示す。

0027

0028

0029

上記表1及び表2の結果から明らかなように、本発明となる実施例1を用いた板ガムAは、従来の技術となる比較例1〜3を用いた板ガムB〜Dによる顆粒状粉末香味料に較べて、香味の持続性においてきわめて優れていることが判明した。

0030

〔試験例2〕上記試験例1で調製した板ガムA〜Dを専門パネラー10名にて以下のように、香気香味の官能評価を行った。評価は、噛み始めて0秒後、15秒後、30秒後、60秒後、90秒後、120秒後、150秒後及び150秒後における香味の強さの評価を、5段階法にて行った。この試験例で得られた結果〔咀嚼時間(秒)と香味の強さ〕を図3に示す。図3に示すように、本発明となる実施例1の粉末香味料を用いた板ガムAは、比較例1のスプレードライ品を用いた板ガムB、比較例2の流動層造粒品を用いた板ガムC、比較例3の湿式造粒品を用いた板ガムDに較べ、香味の持続性に優れていることが判明した。

0031

〔試験例3〕上記試験例1で調製した板ガムA〜Dを10mm角になるように12等分し、その24片をフィルターに各々重らないように固定し、40℃の温水中で5分間、15分間、30分間、60分間及び120分間振とうして溶出を行った。溶出液水蒸気蒸留法香気成分を再抽出し、ガスクロマトグラフィーヒュレドパッカード社製)で定量分析を行った。得られた溶出量から溶出時間と溶出率との関係を求めた。この試験例で得られた結果〔溶出時間(分)と溶出率(%)〕を図4に示す。図4に示すように、本発明となる実施例1の粉末香味料を用いた板ガムAは、比較例1のスプレードライ品を用いた板ガムB、比較例3の湿式造粒品を用いた板ガムDに較べ、香味の持続性に優れていることが判明した。

発明の効果

0032

本発明によれば、口中において香味成分の溶出を遅らせ、長時間口中にあっても持続して強い香味を発現させることができる香味の持続性に優れた粉末香味料及びその製造方法が提供される。

図面の簡単な説明

0033

図1本発明の粉末香味料の部分断面図である。
図2本発明の粉末香味料の成長メカニズムを説明する説明図である。
図3咀嚼時間(秒)と香味の強さとの関係を示す特性図である。
図4溶出時間(分)と溶出率(%)との関係を示す特性図である。
図5(a)は、従来の噴霧乾燥法により得られた粉末香味料の説明図であり、(b)は、従来の流動層凝集造粒装置により得られた粉末香味料の説明図であり、(c)は、湿式撹拌造粒装置により得られた粉末香味料の説明図であり、(d)は、従来の押し出し造粒機を用いて得られる円柱状造粒物の説明図である。

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