結晶狀麥芽糖醇的製備方法
2023-04-24 11:27:21
專利名稱：結晶狀麥芽糖醇的製備方法
技術領域：
本發明涉及結晶狀麥芽糖醇的製備方法。
背景技術：
麥芽糖醇由於在消化道內不容易被消化吸收，而且也很難由口腔內細菌引起發酵，所以在低能量食品、減肥食品、對牙齒腐蝕性低的食品、糖尿病患者等中作為甜味劑被廣泛利用。但是，麥芽糖醇的乾燥品明顯吸溼、容易潮解，很難使之成為粉末狀，因此具有使用不方便的問題。
為解決該問題，已經提出了許多將麥芽糖醇結晶化或粉末化的技術方案。在特公平7-14953號公報中，提出了將麥芽糖醇水溶液連續供給具有細長冷卻-捏和區的擠出機，並在晶種存在的情況下，冷卻-捏和，生成麥芽糖醇漿後，通過從擠出機的噴嘴連續擠壓，製備成由麥芽糖醇含蜜結晶組成的物質的方法。
但是，使用晶種的製備方法為了提高其製備速度有必要增加晶種的添加量，這樣就存在必須另外準備大量晶種的製備工序而使之變得繁瑣等的問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種與以往的製備麥芽糖醇含蜜結晶的方法相比，製備效率格外改善的結晶狀麥芽糖醇的新的製備方法。
本發明的其它的目的，提供一種並不用使用晶種，且操作性良好、成本低、短時間內高效地製備結晶狀麥芽糖醇的新的方法。
本發明的進一步的目的以及優點通過以下說明可以更為明確。
根據本發明，上述目的以及優點是由第1，一種結晶狀麥芽糖醇的製備方法(以下，簡稱為第1發明)來完成的，該方法的特徵在於向捏和裝置中供給第1種麥芽糖醇水溶液，捏和並冷卻，其後，供給將第1種麥芽糖醇水溶液轉變成高固體濃度的第2種麥芽糖醇水溶液，通過進一步繼續捏和且冷卻，製備可塑性聚結塊，將該可塑性聚結塊冷卻使之成為固化物後，將該固化物粉碎。
另外，根據本發明，上述目的以及優點是由第2，一種結晶狀麥芽糖醇的製備方法(以下，簡稱為第2發明)來完成的，該方法的特徵在於向捏和裝置中供給麥芽糖醇水溶液，捏和並冷卻，其後添加水，通過再次繼續捏和且冷卻，製備可塑性聚結塊，將該可塑性聚結塊冷卻使之成為固化物後，將該固化物其粉碎。
發明的
具體實施例方式
以下，對本發明方法進行具體解釋。
第1發明中，製備結晶狀麥芽糖醇時使用固體濃度不同的至少2種原料。即，最初提供給捏和裝置的第1麥芽糖醇水溶液(以下，簡稱為第1原料)中使用比較低的固體濃度的物質，接著，在供給的麥芽糖醇水溶液中(以下，簡稱第2原料)使用比第1原料高的固體濃度的第2麥芽糖醇水溶液。這樣，就有可能省略原來一般所使用的另外需準備晶種並繼續添加在裝置內的工序。對於第1和第2原料的各濃度並沒有限定，但是第1原料比第2原料固體濃度低是很重要的。例如，作為第1原料，優選固體濃度為70-97重量％、純度為88重量％以上的麥芽糖醇水溶液；更優選固體濃度為93-96重量％、純度為90重量％以上的麥芽糖醇水溶液。另外，作為第2原料，優選固體濃度為97.5-99.5重量％、純度為88重量％以上的麥芽糖醇水溶液；更優選固體濃度為98-99重量％、純度為90重量％以上的麥芽糖醇水溶液。
上述第1和第2原料的供給速度，因所使用的捏和裝置的種類和能力的不同而不同，所以有必要進行適當的設定，但是以設定在各種捏和裝置中製備效率成為最適合的第1和第2原料供給速度為宜。另外，第1和第2原料的供給速度並沒有必要為一致，可以以不同的速度供應。例如，用KRC捏和機-S2型((株)慄木鐵工所製造)作為捏和裝置使用時，優選第1原料的供給速度為約0.1-6.0kg/hr，第2原料的供給速度為約0.1-15kg/hr。
原料供給時的捏和裝置的夾套溫度只要調節為能夠消除發生結晶化熱即可，使用KRC捏和機-S2型((株)慄木鐵工所製造)時，優選110℃以下，更優選95℃以下。該夾套溫度可以根據發生結晶化熱的情況在第1和第2原料供給時分別設定。
將原料供給捏和裝置時的溫度，優選為不使麥芽糖醇結晶析出的溫度。從流動性高的物質使用方便、形成可塑性聚結塊後調節容易等方面考慮，優選第1原料為約90-120℃，第2原料為120-140℃。
第1發明中，將第1原料切換成第2原料，優選在將第1原料投入捏和機後確認在捏和裝置內或從捏和裝置的排出部生成白色不透明的可塑性聚結塊以後進行。通過這樣的切換，改善了結晶麥芽糖醇的製備效率。
第2發明中，並不需要如第1發明那樣使用2種原料，可以用一種原料來進行結晶狀麥芽糖醇的製備。這時，作為原料的麥芽糖醇水溶液，優選固體濃度為97.5-99.5重量％、純度為88重量％以上的麥芽糖醇水溶液，更優選固體濃度為98-99重量％，純度為90重量％以上的麥芽糖醇水溶液。
原料的麥芽糖醇水溶液的供給速度，與第1發明中的第1原料供給速度的情況一樣。為更好地改善結晶狀麥芽糖醇的製備效率，可以在以下要敘述的添加水的工序後將原料的供給速度更改為與第1發明中第2原料供給速度同樣的速度。原料供給速度的切換優選在確認了在捏和裝置內或從捏和裝置排出部生成白色不透明的可塑性聚結塊以後進行。
第2發明中，如上所述，原料供給後進行水的添加。所述水可以是如同自來水的水，但為了製備純粹的而又潔淨的結晶狀麥芽糖醇，優選使用離子交換水。
相對於原料麥芽糖醇水溶液的100重量份，優選添加的水量為約1.0-7.0重量份左右。添加水的操作根據結晶狀麥芽糖醇的生成情況，可以分幾次至十幾次進行。另外，可以使用泵等連續或非連續地向捏和裝置進行添加。添加水的時期，根據所使用的捏和裝置雖然有所不同，可以在原料在捏和裝置內部充分長時間後，例如確認了原料液從排出口排出以後添加。
另外，捏和裝置的夾套溫度與第1發明的相同，但在添加水工序的前後進行更改也沒有關係。
本發明中的原料製備是濃縮固體濃度為約70重量％的麥芽糖醇水溶液進行製備的。此時，由於如果常壓下加熱除去水分，麥芽糖醇水溶液會著色，優選在減壓下進行濃縮。如果使用著色的原料，有可能妨礙生成作為目的產物的結晶狀麥芽糖醇的生成，所以儘可能地製備無色透明的原料十分重要。
在本發明中作為可以使用的捏和機，只要同時可以捏和、冷卻的，不論是開放型的、封閉型的或者間歇式的、連續型的無論種類都可以使用，沒有特別的限定。優選捏和-冷卻後，可以從排出口連續排出的裝置。這樣的捏和裝置可以列舉為，例如擠出機、連續捏和機、混合機(ミクストロ)、ニ一デックス等。其中更優選使用擠出機。作為擠出機，可以列舉為，例如KRC捏和機-S2型((株)慄木鐵工所製造)、食品用雙螺杆擠出機(日本制鋼所製造)、雙螺杆烹調用擠出機(德國WP公司製造)等的擠出機。
從連續式捏和裝置排出可塑性聚結塊的時候，其形狀可以是麵條狀、帶狀、棒狀、板狀等的任意形狀。如考慮到其後的冷卻、粉碎等的工序，優選以麵條狀或帶狀的形狀排出。此時，在排除口處設置的多孔板，優選使用孔經約為2-5mm，開孔率約為10-40％的多孔板。
冷卻的方法沒有特別限制，可以採用例如，從捏和裝置排出的可塑性聚結塊直接接受冷風或在室溫下放置的方法、在金屬網制的帶上面通過冷風將溫度降至室溫的冷卻方法等。
所得到結晶狀麥芽糖醇可以不經過乾燥工序由粉碎得到粉末狀或顆粒狀。對粉碎、造粒的方法沒有特別的限定。可以使用普通的粉碎機、造粒機。另外，如果必要，也可以將獲得的粉末或顆粒用通常使用的乾燥法進行乾燥。
以下，通過實施例以及比較例對本發明進行詳細的說明。
實施例實施例1
在具有細長的捏和-冷卻區的連續式捏和機((株)慄木鐵工所製造的KRC捏和機-S2型，60rpm，夾套溫度為80℃)中以4kg/h的速度連續供給作為第1原料的麥芽糖醇水溶液(純度為90重量％、固體濃度約為95％、110℃、無色透明)，並連續地進行捏和及冷卻，稍等片刻確認從排出部的多孔板排出白色不透明可塑性聚結塊。其後，以4kg/h的速度連續供給作為第2原料的麥芽糖醇水溶液(純度為90重量％、固體濃度約為98％、125℃、無色透明)時，從排出部的多孔板連續排出麵條狀的可塑性聚結塊。此後，設定第2原料的供給速度為8kg/hr、夾套溫度為55℃，穩定地排出麵條狀的可塑性聚結塊。將該可塑性聚結塊在送風情況下冷卻至30℃以下，成為固化物後，用動力磨機P-3型(ダルトン公司製造)以200kg/hr的速度進行粉碎，獲得品質良好的結晶狀麥芽糖醇。
實施例2在具有細長的捏和-冷卻區的連續式捏和機((株)慄木鐵工所製造的KRC捏和機-S2型，60rpm，夾套溫度為80℃)中以4kg/h的速度連續供給作為原料麥芽糖醇水溶液(純度為92重量％、固體濃度約為97.6％、130℃、無色透明)，原料供給開始5分鐘後，以0.12kg/hr速度添加去離子水，並繼續進行捏和及冷卻。當確認了從排除部的多孔板排出白色不透明可塑性聚結塊時，停止添加水，從排除部的多孔板連續排出麵條狀的可塑性聚結塊。其後，設定原料的供給速度為8kg/hr、外套溫度為55℃，麵條狀的可塑性聚結塊穩定且持續地排出。將該可塑性聚結塊在送風情況下冷卻至30℃以下，成為固化物後，用動力磨機P-3型(ダルトン公司製造)以200kg/hr的速度進行粉碎，獲得品質良好的結晶狀麥芽糖醇。
如上所述，根據本發明的方法，由於不使用晶種，可以操作性良好，低成本，且短時間地有效的製備結晶狀麥芽糖醇。
權利要求
1.結晶狀麥芽糖醇的製備方法，其特徵在於，向捏和裝置供給第1種麥芽糖醇水溶液，捏和及冷卻，其後供給比第1種麥芽糖醇水溶液的固體濃度高的第2種麥芽糖醇水溶液，繼續捏和及冷卻，冷卻所生成的可塑性聚結塊使之成為固化物，並粉碎該固化物。
2.根據權利要求1的方法，其中，第1麥芽糖醇水溶液的固體濃度為70-97重量％，第2麥芽糖醇水溶液為97.5-99.5重量％。
3.一種結晶狀麥芽糖醇的製備方法，其特徵在於，向捏和裝置供給麥芽糖醇水溶液，並捏和及冷卻，其後添加水，並繼續捏和及冷卻，冷卻所形成的可塑性聚結塊使之成為固化物，並粉碎該固化物。
4.根據權利要求3的方法，其中，麥芽糖醇水溶液的固體濃度為97.5-99.5重量％。
5.根據權利要求3的方法，其特徵在於，分數次進行水的添加。
6.根據權利要求1或3的結晶狀麥芽糖醇的製備方法，其中，捏和裝置為具有冷卻裝置的連續式捏和擠出裝置。
全文摘要
提供一種不使用晶種，操作性良好、成本低、短時間內有效地製備結晶狀麥芽糖醇的方法。該方法是將第1種麥芽糖醇水溶液提供於捏和裝置中，並捏和及冷卻，其後，將第1麥芽糖醇水溶液變換為高固體濃度的第2種麥芽糖醇水溶液，進一步繼續捏和及冷卻製備可塑性聚結塊，然後冷卻該可塑性聚結塊使之成為固化物後，對該固化物進行粉碎，或者作為另一種方法，向捏和裝置中供給麥芽糖水溶液，捏和及冷卻，其後添加水，進一步進行捏和及冷卻，製備可塑性聚結塊，並冷卻該可塑性聚結塊使之成為固化物後，對該固化物進行粉碎。
文檔編號C13B30/02GK1662547SQ0381413
公開日2005年8月31日 申請日期2003年6月16日 優先權日2002年6月19日
發明者上野隆三, 本多純哉, 古川陽二郎 申請人:株式會社上野製藥應用研究所