【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は改良アラビアガムからなる乳化安定剤
に関するものである。
アラビアガムは乳化安定剤、増粘剤、コーテイ
ング剤、結合剤、糊料等として広く用いられてい
るが、その使用法はアラビアガムの粉末を温水に
添加して溶液状あるいはコロイド状で使用するの
が通常である。アラビアガムの主成分はアラビン
酸のCa、MgおよびＫ塩であり、その溶液ないし
コロイド液は、カビ、酵母、細菌等の微生物が繁
殖し、腐敗現象が起こりやすい。かかる腐敗現象
を防止する方法として、一般には、アラビアガム
溶液の調製時にこれを加熱殺菌したり、有機酸の
添加により系のpHを低くしたり、プロピレング
リコール、安息香酸ナトリウム等の防腐用保存料
を添加する等の方法をとつている。しかしながら
これら従来知られた方法には次のような欠点があ
る。即ち、アラビアガム溶液の加熱殺菌効果は水
中油型乳化物を熱充填密封することにより保たれ
るが、加熱操作により乳化液の粒子が粗大化し、
安定性悪化の原因となる。また熱充填密封法は一
度開封すると微生物による二次汚染を招きやすい
という欠点も有する。水中油型乳化液にクエン
酸、リンゴ酸、酒石酸、乳酸などの有機酸を添加
し、pHを低くする方法は防腐効果は満足できる
が、これら有機酸はいずれもアラビアガム中にカ
ルシウム換算（化学同人社「新版分析化学実験」
第４章に記載の方法による）で５〜20ｇ／Kg含ま
れるカルシウム、マグネシウムなどの金属イオン
と化学結合し、アルカリ土類金属化合物を形成
し、時間の経過と共に水不溶性沈澱物を析出し、
それに伴ない乳化物の水分離、浮上物の生成など
の不安定化をきたす。また、プロピレングリコー
ルなどの防腐用保存料の添加は、通常有機酸の添
加と併用されると共に、多量の添加が必要であ
り、そのため乳化破壊の原因となり、不安定化を
きたす。
本発明者らは、沈澱の生成、分離現象などの不
安定化を伴なわず、かつ顕著な防腐効果を有する
乳化物を与えるアラビアガムを開発すべく鋭意検
討した結果、本発明に到つた。
すなわち、本発明は、アラビアガム中の灰分が
２重量％以下およびアルカリ土類金属がカルシウ
ム換算で3.0ｇ／Kg以下である改良アラビアガム
からなる乳化安定剤を提供するものである。
従来のアラビアガムは約３〜５重量％の灰分を
含みかつカルシウム換算で約５〜20ｇ／Kgのアル
カリ土類金属を含んでいるが、前者を２重量％以
下かつ後者を3.0ｇ／Kg以下に低減させるだけで、
その溶液ないしコロイド状溶液の腐敗現象が顕著
に防止されかつ安定性が顕著に向上するという著
効を示すのである。
本発明の改良アラビアガムは次の方法により好
ましく調製される。
まずアラビアガムの水溶液を調製する。アラビ
アガムは粒状物等任意形状のものを使用しうる
が、取り扱いやすさの面からは粉末、スプレード
ライ品が好ましい。かかるアラビアガムを冷水ま
たは温水に添加し、水溶液を調製する。水溶液の
濃度は通常１〜50重量％だが、取り扱いやすさか
ら10〜40重量％濃度が好ましい。かくして調製し
たアラビアガム水溶液を脱塩処理に付する。脱塩
方法としては、イオン交換樹脂やイオン交換膜に
よるイオン交換法、樹脂吸着法あるいは酸性アル
コール処理等が採用される。脱塩はカルシウム換
算で３ｇ／Kg以下、好ましくは１ｇ／Kg以下、さ
らに好ましくは0.1ｇ／Kg以下まで、また、灰分
が２重量％以下、好ましくは0.1重量％以下まで
行なう。脱塩度合いの高い程、安定化の度合いも
大きい。
こうして脱塩したアラビアガム水溶液は、この
まま乳化に使用してもよいし、一度スプレードラ
イ法などにより粉末化し、その粉末を使用時所定
の濃度の水溶液に調製してもよい。こうして得た
改良アラビアガム溶液は、粘度は対応する未処理
アラビアガム溶液の粘度と変らないが、溶液中へ
の泡の抱き込みが少なく乳化操作が容易であり、
粘度の経時変化が少ない等、取り扱い易すさが顕
著に向上する。更に室温保存で経時してもカビの
発生や腐敗が顕著に少ないという効果を示す。
この改良アラビアガムを乳化安定剤として用い
た場合には、改良前のアラビアガムを用いた場合
に比し、同一の乳化操作を行つても油相粒径が小
さくなり、かつ分布が均一で長期にわたつて離水
現象などを起さず安定である。また微生物に対す
る防腐効果も長期間保持され、何ら添加物を加え
なくても長期保存が可能である。
本発明の改良アラビアガムは従来アラビアガム
が用いられていた水中油型乳化物すべてに使用で
きるが、例えば乳化香料、粉末香料、粉末油脂、
乳化色素液、調味料、スパイス類、医薬製剤、乳
製品などに乳化安定剤として利用でき、特に安定
性、防腐性を要求されるものについてその効果が
顕著である。
以下、実施例をもつて本発明を説明するが、本
実施例は、本発明を何ら限定するものではない。
実施例 １
アラビアガム粉末（スーダン産）30ｇを80℃の
熱水70ｇに溶解し、加熱殺菌（80℃，30分）した
ものを室温下38mlの塩酸水溶液でＨ型にした強酸
性カチオン交換樹脂（三菱化成PK２２８）と10
分間混合撹拌した後、50℃に保温しながら過
し、脱塩アラビアガムを得た。この水溶液を用い
て、以下の組成の水中油型乳化香料（オレンジク
ラウデイー）を調製した。
〓オレンジオイル
油相｜
〓シヨ糖脂肪酸エステル（SAIB）
〓脱塩アラビアガム水溶液（30％）
水相｜
〓処理水 ４部
８
70
18
合 計 100部
乳化操作は撹拌型乳化機（ユニバーサルホモジナ
イザー）を使用し常法通り行なつた。
同様の乳化物を脱塩処理しないアラビアガムを
用いて作り、ガム水溶液、乳化物およびクエン酸
１％添加乳化物について安定性を比較した。その
結果を表１に示す。表１の通り脱塩ガムを使用し
た場合の高安定性が明白である。
注：(1) Ｂ型回転粘度計による（20℃）
(2) コールターカウンターによる
The present invention relates to an emulsion stabilizer comprising improved gum arabic. Gum arabic is widely used as an emulsion stabilizer, thickener, coating agent, binder, thickening agent, etc., and its usage is by adding gum arabic powder to hot water and using it in the form of a solution or colloid. is normal. The main components of gum arabic are Ca, Mg, and K salts of arabic acid, and the solutions or colloids thereof are susceptible to the propagation of microorganisms such as mold, yeast, and bacteria, resulting in spoilage. Generally speaking, methods for preventing such putrefaction phenomena include heat sterilizing the gum arabic solution when preparing it, lowering the pH of the system by adding organic acids, and adding preservatives such as propylene glycol and sodium benzoate. We are using methods such as adding . However, these conventionally known methods have the following drawbacks. That is, the heat sterilization effect of the gum arabic solution can be maintained by heat-filling and sealing the oil-in-water emulsion, but the heating operation causes the particles of the emulsion to become coarse.
It causes stability deterioration. The heat-filling and sealing method also has the disadvantage that once the package is opened, secondary contamination by microorganisms is likely to occur. Adding organic acids such as citric acid, malic acid, tartaric acid, and lactic acid to an oil-in-water emulsion to lower the pH has a satisfactory preservative effect, but all of these organic acids contain calcium equivalent (chemical Dojinsha “New Edition Analytical Chemistry Experiment”
According to the method described in Chapter 4), it chemically bonds with metal ions such as calcium and magnesium contained in 5 to 20 g/Kg to form an alkaline earth metal compound, and over time, a water-insoluble precipitate is precipitated.
This results in instability such as water separation of the emulsion and formation of floating substances. Further, the addition of a preservative such as propylene glycol is usually used in combination with the addition of an organic acid, and requires addition in large amounts, which causes demulsification and destabilization. The present inventors have arrived at the present invention as a result of intensive studies aimed at developing gum arabic that provides an emulsion that does not cause destabilization such as the formation of precipitates or separation phenomena and has a remarkable preservative effect. That is, the present invention provides an emulsion stabilizer made of improved gum arabic in which the ash content in the gum arabic is 2% by weight or less and the alkaline earth metal content is 3.0 g/Kg or less in terms of calcium. Conventional gum arabic contains about 3 to 5% by weight of ash and about 5 to 20g/Kg of alkaline earth metals in terms of calcium, but the former is less than 2% by weight and the latter less than 3.0g/Kg. Just by reducing it to
It shows remarkable effects in that the spoilage phenomenon of the solution or colloidal solution is significantly prevented and the stability is markedly improved. The improved gum arabic of the present invention is preferably prepared by the following method. First, an aqueous solution of gum arabic is prepared. Gum arabic can be in any shape such as granules, but from the viewpoint of ease of handling, powder and spray-dried products are preferred. Such gum arabic is added to cold or hot water to prepare an aqueous solution. The concentration of the aqueous solution is usually 1 to 50% by weight, but a concentration of 10 to 40% by weight is preferred for ease of handling. The aqueous gum arabic solution thus prepared is subjected to desalting treatment. As a desalting method, an ion exchange method using an ion exchange resin or an ion exchange membrane, a resin adsorption method, an acidic alcohol treatment, etc. are employed. Desalting is carried out until the calcium content is 3 g/Kg or less, preferably 1 g/Kg or less, more preferably 0.1 g/Kg or less, and the ash content is 2% by weight or less, preferably 0.1% by weight or less. The higher the degree of desalination, the greater the degree of stabilization. The gum arabic aqueous solution desalted in this manner may be used as it is for emulsification, or it may be powdered by a spray drying method or the like, and then the powder may be prepared into an aqueous solution having a predetermined concentration for use. The viscosity of the improved gum arabic solution obtained in this way is the same as that of the corresponding untreated gum arabic solution, but the emulsification operation is easy with less bubbles being entrained in the solution.
Ease of handling is significantly improved due to less change in viscosity over time. Furthermore, even when stored at room temperature over time, mold and rot are significantly less likely to occur. When this improved gum arabic is used as an emulsion stabilizer, compared to when gum arabic before improvement is used, the oil phase particle size becomes smaller even when the same emulsification operation is performed, and the distribution is uniform and it lasts for a long time. It is stable over a period of time without causing syneresis. Furthermore, the antiseptic effect against microorganisms is maintained for a long period of time, and long-term storage is possible without adding any additives. The improved gum arabic of the present invention can be used in all oil-in-water emulsions in which gum arabic has been conventionally used, including emulsified fragrances, powdered fragrances, powdered oils and fats,
It can be used as an emulsion stabilizer in emulsified pigment liquids, seasonings, spices, pharmaceutical preparations, dairy products, etc., and its effect is particularly remarkable in products that require stability and preservative properties. EXAMPLES The present invention will be explained below with reference to Examples, but these Examples do not limit the present invention in any way. Example 1 A strongly acidic cation exchange resin made by dissolving 30 g of gum arabic powder (produced in Sudan) in 70 g of 80°C hot water, heat sterilizing it (80°C, 30 minutes), and converting it into H form with 38 ml of aqueous hydrochloric acid solution at room temperature. (Mitsubishi Kasei PK228) and 10
After mixing and stirring for a minute, the mixture was filtered while being kept at 50°C to obtain desalted gum arabic. Using this aqueous solution, an oil-in-water emulsified fragrance (orange cloudy) having the following composition was prepared. Orange oil oil phase | Sucrose fatty acid ester (SAIB) Desalted gum arabic aqueous solution (30%) Water phase | Treated water 4 parts 8 70 18 A total of 100 parts was emulsified using a stirring emulsifier (universal homogenizer) in a conventional manner. A similar emulsion was made using gum arabic that had not been desalted, and the stability of an aqueous gum solution, an emulsion, and an emulsion with 1% citric acid added was compared. The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, the high stability when using demineralized gum is evident. Note: (1) By B-type rotational viscometer (20℃) (2) By Coulter counter
【表】
実施例 ２
アラビアガム粒状HP（スーダン産）を50ｇと
り、80℃の熱水117ｇに溶解し、加熱殺菌（80℃，
30分）後、塩酸水溶液によりＨ型にした強酸性カ
チオン樹脂（三菱化成、SK１Ｂ）50mlを充填し
たイオン交換塔に50℃に保温しながら、SV＝４
で通液し110ｇの脱塩アラビアガムを得た。この
アラビアガムのアルカリ土類金属のカルシウム換
算量は0.1ｇ／Kg、灰分は0.08重量％であつた。
この水溶液を用いて以下の組成の水中油型乳化色
素液を調製した。
〓パプリカオレオレジン
｜（C.V.70000）
｜
油相｜植物油
｜
〓シヨ糖脂肪酸エステル（SAIB）
〓脱塩アラビアガム（30％）
水相｜
〓処理水 ４部
２
５
26
63
合 計 100部
油相と水相を混合し乳化機（T.K.ホモミクサー、
高圧ホモジナイザー）にて常法通り乳化を行なつ
た。
同様の乳化物を脱塩しない未処理のアラビアガ
ムを使用した乳化色素液を作り、両者を比較した
ところ、脱塩していない未処理のアラビアガムを
使用した乳化色素液は一週間で油相部がにじみ出
てガラス容器との濡れが滑らかでなく、分離が明
らかに認められた。一方脱塩アラビアガム使用に
よる上記組成乳化色素液は濡れの状態も極めて滑
らかで均一で安定なものが得られた。この改良ア
ラビアガムを飲料に0.2％添加した製品は１ケ月
間室温放置しても安定性が良好であつた。[Table] Example 2 Take 50g of granular gum arabic HP (produced in Sudan), dissolve it in 117g of hot water at 80℃, and heat sterilize it (80℃,
After 30 minutes), SV = 4 was added to an ion exchange tower filled with 50 ml of a strongly acidic cationic resin (Mitsubishi Kasei, SK1B) which had been made into H type with aqueous hydrochloric acid solution while keeping the temperature at 50°C.
110 g of desalted gum arabic was obtained. The amount of alkaline earth metal in this gum arabic in terms of calcium was 0.1 g/Kg, and the ash content was 0.08% by weight.
Using this aqueous solution, an oil-in-water emulsion dye liquid having the following composition was prepared. Paprika oleoresin | (CV70000) | Oil phase | Vegetable oil | Sucrose fatty acid ester (SAIB) Desalted gum arabic (30%) Water phase | Treated water 4 parts 2 5 26 63 Mix a total of 100 parts of the oil phase and water phase and use an emulsifier (TK homomixer,
Emulsification was carried out in a conventional manner using a high-pressure homogenizer (high-pressure homogenizer). When we made a similar emulsion using untreated gum arabic that did not desalt and compared the two, we found that the emulsified color liquid that used untreated gum arabic that was not desalted became oily in one week. The mixture oozed out and did not wet the glass container smoothly, and separation was clearly observed. On the other hand, the emulsified pigment liquid of the above composition using desalted gum arabic had an extremely smooth, uniform and stable wetting state. A product in which 0.2% of this improved gum arabic was added to a beverage had good stability even after being left at room temperature for one month.