JPH0741793A - 粉末油脂及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】安定化油脂粉末の提供。 【構成】粒子表面が平滑な安定化油脂粉末。油脂を含む
原料をエクストルーダー内において高温高圧下に溶融し
たのち、ダイ部から大気圧にあるいはそれより低い圧力
に保持されている帯域に吐出する。噴霧乾燥法や凍結乾
燥法等により製造された粒子よりも粒子表面が平滑であ
り、かつ保存安定性に優れた粉末油脂を安価に製造す
る。油脂原料として魚油、豚脂、牛脂などの動物油、コ
ーン油、大豆油などの植物油等を、副原料として澱粉セ
ルロースなどの糖類、蛋白質及びそれらの分解物などを
成分とするものを使用する。 【効果】保存安定性に優れた粉末油脂を安価に提供する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は保存安定性に優れた粉末
油脂及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、不飽和脂肪酸を含有する油脂類の
生理活性が注目を集めており、そのためにこれらの油脂
類は健康食品あるいは栄養補助食品、飼料、医薬品等、
広範囲で利用されている。しかし、これらの油脂類は酸
化に対し不安定性であり、酸化を受けないように取り扱
う必要がある等その取扱いが煩雑であった。また液状の
ままでは用途も限定されることから、油脂類を粉末化す
ることが行われている。

【０００３】従来、油脂類を粉末化する製造方法として
は噴霧式、粉砕式及びコーティング式があげられる。噴
霧式は、最も一般的であり、油脂類とタンパク質、炭水
化物、乳化剤等を用いて乳化した後、乾燥噴霧する方法
が採用される。しかし、この方法は表面積を大きくする
操作であり、特に高度不飽和脂肪酸を含有する油脂の場
合、酸化され易く保存安定性も悪い。

【０００４】粉砕式は、乳化、凍結乾燥、粉砕と非常に
手間がかかり、さらに凍結乾燥機を使用するため多大な
費用がかかる。マイクロカプセル化するコーティング式
では形成された皮膜が破れ油脂が溶出する恐れがあり、
またコスト面から用途も限定される。また、粉末油脂の
製造にエクストルーダーが利用されている。

【０００５】例えば、エクストルーダーを用いて油脂の
酸化安定性を高める方法として、澱粉質に富む生原料粉
を適量の水および４０％重量以下の油脂とともに乳化剤
を添加することなく、二軸型エクストルーダーに投入
し、バレル終端部のダイより押し出すことを特徴とする
油脂加工澱粉の製造方法（特公平１−４４３０６）が提
案されている。

【０００６】しかし、その方法においては、油脂と共存
させる物質が澱粉質に富む生原料粉に限られており、し
かもダイから押し出された生成物は膨化物である。膨化
物を粉末化するためには、乾燥・粉砕工程が必須であ
り、工程が繁雑である。またこの膨化物の粉砕物は粒子
表面積が大きくなってしまい、特に高度不飽和油脂の場
合、酸化されやすくなる可能性が高い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、安定化油脂
粉末を提供すること、並びに安定化油脂粉末を短時間で
大量に製造する方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、粉末油脂をエ
クストルーダーを使用して直接製造する。エクストルー
ダーに油脂を含む原料を投入し、混練、加熱、加圧し
て、原料の均一溶融物とし、これをを細孔より噴出させ
て安定性の高い粉末状油脂に造粒する。得られた粉末油
脂は必要により乾燥される。本発明においては、乾燥・
粉砕工程は必須でない。

【０００９】エクストルーダーに投入された油脂を含む
原料は、そのバレル中で混練されながら前進する際、高
温、高圧により溶融され、油脂の均一な溶融混合物を形
成する。この溶融混合物は最後のバレルの先端の少なく
とも１つの噴出孔を持つエクストルーダー吐出孔より霧
状に噴出される。噴出の際には、原料中の水分などの揮
発性物質が瞬間的に蒸発するとともに、霧状の原料は固
化してその中に含むタンパク質等による薄い皮膜を持っ
た微細な粉末状油脂に変化する。

【００１０】得られた油脂粉末は噴霧乾燥法や凍結乾燥
法等により製造された粒子よりも粒子表面が平滑であ
り、かつ油脂が原料中に均一に安定に取り込まれている
安定化油脂粉末である。さらに、本発明はエクストルー
ダーを用いて直接に粉末油脂を製造することにより、省
力化、時間短縮、製造コストの削減を可能にした。すな
わち、任意の配合の原料をエクストルーダーに供給しさ
えすれば、短時間で大量の粉末状油脂の製造が可能とな
る。

【００１１】本発明は、油脂原料として魚油、豚脂、牛
脂などの動物油、コーン油、大豆油、菜種油、アマニ
油、ごま油、綿実油、オリーブ油、パーム油などの植物
油、合成油などの油脂を使用する。これら油脂としては
いかなる由来のものであっても良く、その炭素数、不飽
和度、化学修飾など、化学構造も問わないが、不揮発性
の油であることが好ましい。また、その純度は、精製さ
れた油脂であっても、魚油のように複数の脂肪酸成分の
混合物であっても良く、さらに魚介エキスのように水
分、蛋白質など、油脂以外の物質を含んでいても良い。

【００１２】油脂とともにエクストルーダーに投入する
原料としては、澱粉、セルロースなどの糖類、蛋白質及
びそれらの分解物などを成分とするもので、具体的には
薄力粉、強力粉、米粉、米糠、小麦末粉、澱粉グルテ
ン、大豆蛋白、大豆レシチン等粉末状のもののほかに、
魚肉、畜肉およびそれらのミンチ肉など任意であり、こ
れら原料各成分の選択、組み合わせ、配合比なども任意
である。

【００１３】原料組成物の水分含量は、製品の粒度に関
係するパラメーターであり、目的とする粒度に応じて水
分含有量の調整が必要である。水分含有量は、原料中に
含まれる水分の他に、外部より水分を添加することによ
り調整できる。また、場合によっては水の代わりにエタ
ノール、ヘキサン、アセトンなどの有機溶剤を用いるこ
とも可能である。原料各成分を適宜選択することで、製
品の粒子の粒径、密度、表面状態、固さ、色調、風味等
を様々に変化させ、バラエティーに富む粒子を製造する
ことが可能である。

【００１４】また、いずれの原料成分を用いるかに関わ
らず、これとは別に固形状、粉末状、あるいは液体のビ
タミン、ミネラル、フレーバー、酸化防止剤、膨張剤、
増粘剤、界面活性剤、乳化剤、着色料等の添加物を適宜
用いることができる。これら添加物と原料組成物との混
合は、あらかじめ行っても良く、エクストルーダー内で
行うこともできる。

【００１５】本発明では、原料は油脂原料と他の配合原
料及び／又は各種添加物との混合物とからなる組成物で
あり、水分含有量が調整された原料組成物をエクストル
ーダー内において高温、高圧下に溶融した後、ダイ部か
ら大気圧あるいはそれより低い圧力に保持されている帯
域に吐出させて、ほぼ球状の平滑な粒子を得る。エクス
トルーダーによって原料を移送することにより、温度お
よび圧力を次第に増加させ、ダイ部の手前で原料の温度
は最高になる。ここで原料は溶融状態になっており、原
料に含まれる水分は液状に保たれかつ溶融状態の原料中
に均一に分散されている。有機溶剤が存在するときは有
機溶剤も水分と同じ状態にある。

【００１６】こういう状態にあるから、ダイ部から大気
圧あるいはそれにより低い圧力に保持されている帯域に
爆発的に導入することが可能となる。この吐出の際、水
の温度はその沸点よりはるかに高く、圧力によって依然
として液体の状態をとる水は、吐出口すなわちダイス孔
から大気圧あるいはそれより低い圧力の下に出ると直ち
に気化して蒸気となり、原料から逸出する。このように
水を瞬間的に蒸気に変換すると、水および原料が水を気
化するための潜熱を放出する結果として原料を瞬時に冷
却する。加うるに、原料から水が蒸気として逸出する
際、原料の内部の水が蒸発した後に噴出孔を残し、その
ため水を引き続き蒸発せしめ、さらに原料粒子の湿気含
有量を少なくする。得られた原料粒子の水分含有量を調
整するため、必要により粒子の乾燥工程を設ける。

【００１７】エクストルーダー内で原料混合物を溶融状
態で一層均一に分散させるため、またダイ部から吐出の
際、水の気化を一層促進するため、エクストルーダー内
に不活性ガスを導入することができる。エクストルーダ
ー内への不活性ガスの導入は、本出願前公知の手段で実
施することができる。不活性ガスの導入により、原料か
らの水蒸気の逸出が促進される結果、原料粒子の湿気含
有量を一層少なくすることができる。そのため、粒子の
乾燥工程を省略することができる。

【００１８】本発明においては、一軸および二軸スクリ
ューのエクストルーダーが使用できる。エクストルーダ
ーの構成は、フィーダー、バレル、スクリュー、ダイ、
ヒーター（または冷却部）の五つからなり、その特徴を
決定するのはスクリューの軸数と形状、相互の位置関係
（複数の場合）である。スクリューが一つのものが一軸
型で、スクリューが二つのものが二軸型であり、物質の
移転が一軸型ではバレルと物質の間の摩擦によるだけで
あるが、二軸型では互いに噛み合って回転するスクリュ
ーの押し出し作用、滑り作用も加わる、このため製造能
力も一軸型では原料の水分、油分、圧力等により左右さ
れるが、二軸型ではある範囲内では自由であり、水分等
により左右されず、安定な運転を可能にしている。

【００１９】従って、粉末油脂のような高油分の原料で
も二軸型ならば良好に運転することができるので、本発
明では二軸型のエクストルーダーを用いるのが好まし
い。しかし、一軸型のエクストルーダーを用いても原料
水分が適切であれば良好に処理することができる。本発
明に適する二軸型スクリューエクストルーダーは市販の
ものであり、当業者には公知の装置である。原料を導入
する供給部、スクリューの機械力によりエクストルーダ
ーをバレルに沿って原料を推進させることにより原料の
温度および圧力をほとんどダイ部手前の温度および圧力
まで増加させる。高圧縮部および可変ダイのような固定
または可変オリフィスのいずれかである圧力がかかる整
流部を含んでいる。

【００２０】次いで圧縮された材料を大気圧あるいはそ
れより低い圧力に維持されている帯域に急激に膨張さ
せ、溶融物を粒子化する。この分散した微粒子を回収
し、あるいは分級し、さらに水分調整のため二次乾燥装
置に搬送する。このように本発明の方法は、水を含む原
料を細長い胴内を前進させ、かつ前進する原料に漸増す
る圧力を加えるとともに、原料の温度を漸増させ、原料
を胴内の最高圧力領域から低温低圧領域に急に吐出させ
て表面が平滑な粒子状化せしめ、原料の水分を瞬時的に
気化させて原料を冷却することを特徴とする。

【００２１】すなわち、原料をフィーダーによりエクス
トルーダーのフィードバレル内に供給し、バレル内のス
クリューにより順次前方に移送する。その際、機械的圧
力を増大してこれを原料に加えてこの圧力値を原料中の
水分の蒸気圧よりも常に大きくし、水が液体を保つよう
にする、その結果原料の温度が水の沸点よりも高くなる
と、装置内で増大した充分な圧縮作用を原料に与える。
スクリューを比較的高速度で回転し、原料およびそのう
ちに含まれる水に熱を与えるようにする。スクリューの
回転数が比較的大きいと原料を迅速に加熱し得るのみな
らず、装置内を通過する間に原料を充分に攪拌すること
ができる。

【００２２】また、装置内を原料が通過する間、常に原
料中の水分を液体に保てば、蒸発させた場合と比べると
総合熱伝導係数を大きくすることができる。さらに、温
度上昇工程中に原料の水分を液体に保てば、胴壁または
スクリュー表面または軸表面で原料を過熱する初期現象
を充分に防止することができる。その結果、ダイス部の
直前の最高温度にある原料の滞留時間がほとんど測定し
得ない極めて短時間となり、焦げの問題が生じない。

【００２３】

【実施例】次に本発明の実施例により説明する。本発明
は実施例により限定されることはない。 実施例１ 表１に示した配合原料に対し、水４０重量部を市販の２
軸エクストルーダーに供給しスクリュー回転数１５０ｒ
ｐｍ、バレルのヒーターの設置温度を１５０℃、２００
℃と順次上昇させ、先端バレルの設置温度２５０℃で処
理した。先端時の圧力は２ｋｇ／ｃｍ^２であった。常圧
下へダイ部から吐出させた。エクストルーダーからの、
吐出直後の粒子の温度は１５０℃であった、落下した粒
子をスカイタンクに集め、粉末油脂を得た。この粉末は
粒径１ｍｍ以下が８０％であり、その平均粒径は１５０
μｍで表面が平滑な球状の粒子であった。

【００２４】

【表１】 この粉末から直ちに油脂を抽出し、そのＰＯＶを測定し
たところ３．２ｍｅｑ／ｋｇであり、この方法による油
脂の劣化は認められなかった。また、この粉末油脂を開
放系にて５℃で１週間放置したが、魚油臭の発生は認め
られず、良好であった。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、粒子表面が平滑で酸化
に対して安定な粉末油脂を提供することができる。さら
に、エクストルーダーを用いて直接粉末油脂を製造する
ことにより、粒子表面を平滑に形成することができ、さ
らに省力化、コスト削減が可能になり、保存安定性に優
れた粉末油脂を短時間で大量に提供することができる。

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【手続補正書】

【提出日】平成５年９月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】 すなわち、原料をフィーダーによりエク
ストルーダーのフィードバレル内に供給し、バレル内の
スクリューにより順次前方に移送する。その際、機械的
圧力を増大してこれを原料に加えてこの圧力値を原料中
の水分の蒸気圧よりも常に大きくし、水が液体を保つよ
うにする。スクリューを比較的高速度で回転し、原料お
よびそのうちに含まれる水に熱を与えるようにする。ス
クリューの回転数が比較的大きいと原料を迅速に加熱し
得るのみならず、装置内を通過する間に原料を充分に撹
拌することができる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】 また、装置内を原料が通過する間、常に
原料中の水分を液体に保てば、蒸発させた場合と比べる
と総合熱伝導係数を大きくすることができる。さらに、
温度上昇工程中に原料の水分を液体に保てば、胴壁また
はスクリュー表面または軸表面で原料を過熱する現象を
充分に防止することができる。その結果、ダイス部の直
前の最高温度にある原料の滞留時間がほとんど測定し得
ない極めて短時間となり、焦げの問題が生じない。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年６月２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】すなわち、原料をフィーダーによりエクス
トルーダーのフィードバレル内に供給し、バレル内のス
クリューにより順次前方に移送する。その際、機械的圧
力を増大してこれを原料に加えてこの圧力値を原料中の
水分の蒸気圧よりも常に大きくし、水が液体を保つよう
にする。スクリューを比較的高速度で回転し、原料およ
びそのうちに含まれる水に熱を与えるようにする。スク
リューの回転数が比較的大きいと原料を迅速に加熱し得
るのみならず、装置内を通過する間に原料を充分に撹拌
することができる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】また、装置内を原料が通過する間、常に原
料中の水分を液体に保てば、蒸発させた場合と比べると
総合熱伝導係数を大きくすることができる。さらに、温
度上昇工程中に原料の水分を液体に保てば、胴壁または
スクリュー表面または軸表面で原料を過熱する現象を充
分に防止することができる。その結果、ダイス部の直前
の最高温度にある原料の滞留時間がほとんど測定し得な
い極めて短時間となり、焦げの問題が生じない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秦 和彦 東京都八王子市北野町559−６ 日本水産 株式会社中央研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粒子表面が平滑な安定化油脂粉末。
2. 【請求項２】 乳化剤を含有しない粒子表面が平滑な安
   定化油脂粉末。
3. 【請求項３】 油脂を含む原料を水または増機溶剤の存
   在下エクストルーダー内において高温高圧下に溶融し
   て、共存する水及び／叉は有機溶剤が液体でかつ均一に
   分散された溶融物を形成し、ただちにその溶融物をダイ
   部から大気圧に、あるいはそれより低い圧力に保持され
   ている帯域に吐出して、共存する水及び／又は有機溶剤
   を爆発的に蒸発させるとともに、溶融した原料を凝固さ
   せ、表面に皮膜を形成させることを特徴とする粉末油脂
   の製造方法。