JPH074279B2

JPH074279B2 - ラフィノースを含有する粉末含蜜糖、その製造方法及びその乾燥装置

Info

Publication number: JPH074279B2
Application number: JP11306791A
Authority: JP
Inventors: 正幸 ▲塚▼田; 一郎藤田; 剛瀬戸; 慶喜延与; 宏昭辻奥
Original assignee: Hokuren Federation of Agricultural Cooperative Associations
Current assignee: Hokuren Federation of Agricultural Cooperative Associations
Priority date: 1991-05-17
Filing date: 1991-05-17
Publication date: 1995-01-25
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: JPH04341200A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、てん菜糖液からビフィ
ズス菌増殖因子であるラフィノースを含有する粉末含蜜
糖、その製造方法及びその乾燥装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】固体状の砂糖商品を大別すると、砂糖の
結晶と糖蜜を遠心分離機で分離して得た砂糖の結晶であ
る分蜜糖と、糖蜜が分離されていない、即ち、糖蜜を含
んだままの砂糖である含蜜糖に分類されている。分蜜糖
のほとんどは、稲科の植物である甘蔗と、あかざ科の植
物であるてん菜の根、即ち、ビート（砂糖大根）を原料
に製造されている。したがって、分蜜糖は、原料により
甘蔗糖及びてん菜糖（ビート糖）と分類して呼ぶことが
あるが、どちらもシュークロースの結晶を母体とする砂
糖商品である。

【０００３】一方、含蜜糖は、原料のほとんどが甘蔗か
ら作られており、甘蔗を原料とした含蜜糖の製造方法
は、一般的には、甘蔗の搾汁に少量の石灰乳を加えるこ
とにより不純物を沈澱分離し、得られた清澄液を加熱濃
縮した後、攪拌しながら冷却することにより糖蜜を含有
したシュークロースの結晶を晶析させる方法により製造
されていた。

【０００４】これに対して、ビートを原料とした含蜜糖
の製造例は、従来ほとんどなく、例えば、ビートを截断
し滲出して得たロージュースに石灰処理をして不純物を
沈澱分離し、得られた清澄液を加熱濃縮した後、結晶化
工程でシュークロースの結晶を晶析させて、結晶と糖蜜
とに分け、糖蜜を濃縮することにより濃縮液の形態のま
まか、或いは、濃縮液を乾燥粉砕して固形化していた
が、このようにして得た含蜜糖は、吸湿性があり固結し
易い性状であり、また粉末化が困難であった。

【０００５】ところで、ビートを截断し滲出させて得た
ロージュース中には、大部分のシュークロースの他に、
砂糖製造工程における不純物成分として、ごくわずかの
還元糖（グルコース及びフラクトース等の単糖類）及び
ラフィノース等の糖類と、カチオン成分としてのカリウ
ム、ナトリウム及びアニオン成分としての有機酸や無機
酸で構成される塩類と、アミノ酸やベタインのような含
窒素化合物の水溶性の不純物が種々含まれている。これ
らの成分のうち、ラフィノースはビート中に０．０３〜
０．２重量％程度極微量含まれている。

【０００６】このビートから得られる砂糖、即ち前記し
た分蜜糖である、てん菜糖の製造においては、ラフィノ
ースはシュークロースの結晶化を阻害する性質を持って
いることが知られていた。ここで、従来のてん菜糖の製
造方法の例を図１に示す。先ず、原料のビートを截断
し、滲出してロージュースを得る。このロージュースに
石灰を加えて、蛋白質や石灰で反応する不純物を沈澱さ
せることにより清浄させる。次に、この清浄ジュースを
濃縮して濃厚汁（シックジュース）を得る。ここで、シ
ュークロースを結晶させ、遠心分離によりシュークロー
スの結晶と糖蜜とに分離する。得られたシュークロース
の結晶は砂糖商品として製品にされるが、残りの糖蜜中
にはまだ、６０〜７０重量％程度のシュークロースと先
の石灰処理によっても除去されない不純物、例えば、前
記の塩類、含窒素化合物の水溶性の不純物が含まれてい
るので、糖蜜はさらに処理されて、先の石灰清浄工程前
に戻されてリサイクルされる。

【０００７】この糖蜜の処理には、従来、ステフェン
法、樹脂脱塩法、クロマト分離法等が用いられていた。
ステフェン法とは、糖蜜に石灰を加えることにより糖蜜
中のシュークロースをシュークロース−石灰として沈澱
させて回収する方法である。この方法では、糖蜜中のラ
フィノースも石灰と反応し、シュークロースと同時に回
収されることになる。したがって、この回収されたシュ
ークロース及びラフィノースは砂糖製造工程における石
灰清浄工程前に戻されるので、工程中のラフィノース含
有率が高くなってくる。

【０００８】また、樹脂脱塩法とは、糖蜜をイオン交換
樹脂で脱塩し、先の石灰処理工程へ戻す方法であり、ラ
フィノースもシュークロースと同じ挙動をする。また、
クロマト分離法とは、糖蜜をクロマト分離することによ
り塩類等の非糖分とシュークロースとに分離し、シュー
クロースを回収し、砂糖製造工程に戻すものである。ラ
フィノースは、非糖分区分の方へ移行し、砂糖製造工程
には蓄積されない。

【０００９】しかしながら、図１に示すように、糖蜜を
ステフェン法や樹脂脱塩法等で処理し、処理液を砂糖製
造工程の途中へ戻すリサイクルを繰り返していくと、ラ
フィノースはシュークロースと一緒に回収されるので、
当初、微量であったラフィノースが、砂糖製造工程中に
だんだんと蓄積される。この結果、ラフィノースが砂糖
製造工程中に存在するとシュークロースの結晶化を阻害
するため、シュークロースの回収率が低下し、砂糖製造
の効率悪化を引き起こしていた。

【００１０】このような、ラフィノースの影響を無くす
ために、従来、砂糖製造工程中にα−ガラクトシダーゼ
を添加してラフィノースを分解することが一般に行なわ
れていた。このような技術として、例えば、特公昭４５
−９８２７、特公昭４７−１３１０９、特公昭５０−３
３８０、特公昭５２−４６２８９、特公昭５３−２３３
９８、特公昭５４−１２５３６、特公昭５４−２８４５
５、特公昭５４−３１８３、特公昭５４−４０６１７、
特公昭５５−６３６０、特公昭５６−１０７２、特公昭
５６−１０７３、特公昭５７−４３０７があり、てん菜
糖の製造に大きく貢献していた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前記、従来のビートを
原料とした含蜜糖の製造方法、即ち、てん菜糖の製造工
程で製造される糖蜜の濃縮液を乾燥粉砕して固形化させ
る方法では、ラフィノースの含有率がシュークロースに
対して５重量％より少なければ、比較的容易に乾燥し、
その粉砕物はさらさらしているが、ラフィノースの含有
率がシュークロースに対して５重量％以上であると、乾
燥が困難で時間がかかり、しかもその方法により得られ
た固形物は吸湿性が強く、保存することが困難であっ
た。

【００１２】乾燥手段として熱風搬送型の乾燥である噴
霧乾燥法によって、ラフィノースの含有率がシュークロ
ースに対して５重量％以上の糖液の乾燥を試みたが、こ
の乾燥方法では粉末状のものはできるが、できた粉末は
アモルファス状の粉末であり、しかも吸湿性が著しく、
室温に放置するとすぐに固結する性状であった。また、
前記噴霧乾燥法に換えて凍結乾燥法を試みたが、前記噴
霧乾燥法と同様に吸湿性の著しいものが得られた。

【００１３】ところで、ラフィノースは、前記従来の技
術の項で述べたとおり、ビートからてん菜糖を製造する
製造工程においては、シュークロースの結晶の晶析を阻
害する有害な物質ではあるが、一方、食品としてみた場
合、近年、健康に役立つ有用な物質として注目されてい
る。例えば、ラフィノースは、光岡知足編、（株）学会
出版センター発行（初版）の「腸内フローラと植物因
子」の４９〜５６頁にも記載されているように、ビフィ
ズス菌増殖物質として知られている。しかるに、ラフィ
ノースをできるだけ多く含んだ含蜜糖を製造すること
は、さとうきびから製造される独特の風味やミネラル分
を持つ黒糖、即ち、ラフィノースを含まない含蜜糖とは
異なった健康食品としての位置づけができるものであ
る。

【００１４】さらに、ビートを原料として砂糖を製造す
るのに、シュークロースの結晶の生成を阻害するラフィ
ノースを糖液中からできる限り取り除かなければならな
いが、他方では、ラフィノース含有率の高い含蜜糖を作
るには砂糖製造工程における糖液中にラフィノースを蓄
積させなければならないという矛盾した関係にある。と
ころで、てん菜糖製造工程のラフィノースレベルをシュ
ークロースの結晶化阻害を引き起こさない程度に下げ
て、かつラフィノース含有率の高い含蜜糖が生産できれ
ば、α−ガラクトシダーゼによるラフィノースの分解工
程が無くても砂糖製造の効率化を図ることが可能とな
る。このようにするためには、ラフィノースをてん菜糖
製造工程の系外に取り出して利用することができれば、
同時に、てん菜糖製造工程におけるシュークロースの結
晶化において、ラフィノースによる結晶阻害の影響を軽
減できるという効果が期待できるものである。

【００１５】そこで、本発明は、ラフィノースの含有率
がシュークロースに対して５重量％以上を含むにもかか
わらず、乾燥、粉末化が容易に行なえ、しかも吸湿性の
少ない、高含有率のラフィノースを含んだ、粉末含蜜
糖、その製造方法およびその乾燥装置を提供することを
目的とする。さらに、本発明は、てん菜糖製造工程にお
いてラフィノースがシュークロースの結晶阻害を引き起
こすという影響を減少させて、てん菜糖を高収率で生産
すること、及び同時に、てん菜糖製造工程から生じる糖
蜜からラフィノースを多く含んだ粉末含蜜糖を製造する
ことを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、ビートを原料として製造されイオン交
換樹脂で脱塩精製された糖液であって、且つ該糖液のラ
フィノースの含有率がシュークロースに対し５重量％以
上の糖液を原料糖液とし、該原料糖液を、還元糖の含有
率をシュークロースに対して５重量％以下になるように
調整して調整糖液とし、該調整糖液を、固形分濃度が６
５〜７５重量％になるように濃縮して濃厚液とし、該濃
厚液を粉末化してラフィノースを含有する粉末含蜜糖を
製造するものである。

【００１７】また、本発明は、ビートを截断し滲出する
工程、滲出された糖液を石灰処理して清浄する工程、清
浄された糖液を濃縮する工程、結晶を晶析させてシュー
クロース結晶と糖蜜を分離する工程、糖蜜から不純物を
取り除くための処理工程、及び処理された糖蜜を、シュ
ークロース結晶と糖蜜を分離する工程より前に戻す工
程、からなるてん菜糖製造工程における、糖蜜を処理す
る工程で処理された糖蜜の一部をイオン交換樹脂で脱塩
精製し、且つ該糖液のラフィノースの含有率をシューク
ロースに対し５重量％以上にした原料糖液とし、該原料
糖液を、還元糖の含有率がシュークロースに対して５重
量％以下になるように調整して調整糖液とし、該調整糖
液を、固形分濃度が６５〜７５重量％になるように濃縮
して濃厚液とし、該濃厚液を粉末化してラフィノースを
含有する粉末含蜜糖を製造するものである。

【００１８】また、本発明は、ビートを截断し滲出し、
滲出された糖液を石灰処理して清浄し、清浄された糖液
を濃縮することにより、結晶化工程に入る濃厚な糖液の
ラフィノース含有率を固形分当り１．３重量％以下に
し、シュークロースの結晶を晶析させてシュークロース
結晶と糖蜜を分離し、分離した糖蜜をイオン交換樹脂で
脱塩精製し、脱塩精製された糖蜜の一部をシュークロー
スの結晶を晶析する工程前に戻し、残りの糖蜜のラフィ
ノースの含有率をシュークロースに対し５重量％以上に
した原料糖液とし、該原料糖液を、還元糖の含有率がシ
ュークロースに対して５重量％以下になるように調整し
て調整糖液とし、該調整糖液を、固形分濃度が６５〜７
５重量％になるように濃縮して濃厚液とし、該濃厚液を
粉末化してラフィノースを含有する粉末含蜜糖を製造す
るものである。

【００１９】また、本発明は、前記粉末化を、表面温度
を１４５〜１５１℃に保持した鋼板上に、濃縮液を微細
な霧状に吹き付けし、乾燥して固形化し、粉砕すること
により行なうものである。また、本発明は、原料糖液で
あるラフィノースの含有率がシュークロースに対し５重
量％以上の糖液を、クロマト分離法により重量％以上に
するものである。

【００２０】また、本発明は、原料糖液に石灰乳を添加
し加熱処理を行なうことにより、原料糖液に含まれる還
元糖の含有率をシュークロースに対して５重量％以下に
調整するものである。また、本発明は、蒸気が導入され
て表面が加熱された、回転可能なドラムと、そのドラム
の表面にラフィノースを含む糖液を噴霧するための噴霧
装置と、ドラム上に噴霧された糖液を定位置でドラムの
表面から剥ぎ取るためのスクレーパーと、ドラムから剥
ぎ取られた固形物を搬送している間にゆるやかに冷却す
るためのコンベアを含むことを特徴とする含蜜糖の乾燥
装置とするものである。

【００２１】（１）本発明において、てん菜糖液をイオ
ン交換樹脂で脱塩精製する理由を説明する。てん菜糖液
特有の臭いや味を無くすために、糖液をイオン交換樹脂
で脱塩することにより無色透明の糖液を調整するもので
ある。この目的ために脱塩法を用いたが、これに代わる
方法であれば他の方法でよいことはいうまでもない。ま
た、脱塩処理は、Ｈ型に再生した強酸性カチオン樹脂に
通液後、ＯＨ型に再生した弱塩基性アニオン樹脂に通液
して行なうが、この方法に準じた方法で脱塩しても構わ
ない。ただ、注意すべき点は、カチオン樹脂によるシュ
ークロースの加水分解をできる限り抑えるために、低温
で通液するのがよく、好ましくは４〜８℃で通液するの
が望ましい。

【００２２】（２）また、本発明において、ラフィノー
ス含有率をシュークロースに対して５重量％以上とする
理由を説明する。糖蜜は、結晶分蜜工程において晶析し
たシュークロースの結晶を取り除いた溶液のことをい
い、この溶液中にはシュークロースが６０〜７０重量％
程度も依然として含まれている。この糖蜜中にはラフィ
ノースも含まれており、そのラフィノースはシュークロ
ースの結晶化を阻害することは前記した通りである。し
たがって、糖蜜中のラフィノース含有率が高まると、そ
のシュークロースの結晶阻害のために、もともとラフィ
ノースを含まない甘蔗から作る含蜜糖、即ち黒糖とは異
なり、シュークロースが結晶しずらくなる。しかも、ラ
フィノースの融点は８０℃であり、この温度以上になる
とラフィノースが水飴状となることから、ラフィノース
はシュークロースを含んだ糖蜜の乾燥を悪化させること
が予想された。このことから、下記の実験例１に示した
実験を行ない、ラフィノース含有率の乾燥に与える影響
を確認した。この結果、シュークロースに対しラフィノ
ースの含有率が５重量％以上となると乾燥が悪化するこ
とが判明した。

【００２３】〔実験例１〕厚さ２ｍｍのステンレス鋼
板を電熱器で表面温度が１５０℃になるまで加熱した時
点で、シュークロースにラフィノースを添加した濃度７
５重量％、温度９０℃の糖液２０ｍｌを前記ステンレス
鋼板上に注いだ。５秒後電熱器の電源を切り、スパチュ
ラを用いて１分間掻き混ぜながら乾燥固形化した。固形
化物を室温に４時間放置し、その状態の観察と、１０５
℃４時間の加熱乾燥法による水分の測定を行なった。こ
の水分の測定結果を図４にグラフとして示す。図４は、
横軸にシュークロースに対するラフィノース含有率（重
量％）をとり、縦軸に乾燥物水分重量％をとったもの
で、ラフィノースを含んだシュークロース液の乾燥試験
結果を示している。

【００２４】この結果、シュークロースに対するラフィ
ノース含有率が５重量％以下の場合、シュークロースの
結晶も容易に晶析し、乾燥物の水分も図４に示すように
２重量％以下となり、かつ乾燥物は表面がさらさらし、
粉砕しやすい状態であった。これに対し、シュークロー
スに対するラフィノース含有率が５重量％以上になる
と、乾燥が困難になり、乾燥物の水分は急激に増加する
とともに、シュークロースの晶析量が少なくなり、乾燥
物はガラス状で表面が粘性を帯びるようになり粉砕しに
くい状態となった。

【００２５】したがって、本発明においてシュークロー
スに対するラフィノース含有率を５重量％以上とする理
由は、このようなラフィノースの高含有率の糖蜜から粉
末含蜜糖を製造するという困難な条件において、その問
題点を克服し、粉末化を成功させる本発明の前提条件を
明確にするために、発明の構成要件として特に規定する
ものである。

【００２６】（３）さらに、本発明において、還元糖の
含有率をシュークロースに対して５重量％以下に限定す
る理由を説明する。てん菜糖の製造工程中の糖液中に
は、シュークロースやラフィノースの他にシュークロー
スが分解して生じる還元糖（グルコース及びフラクトー
ス、転化糖）が存在する。これらの還元糖の含有率の多
少はてん菜糖の製造方法によって異なる。その製造方法
の違いによる差の具体例を以下に示す。

【００２７】てん菜糖製造方法は次のア〜ウの３つに分
類できる。ア．最初の製造方法は、図２に示す製造方法
であり、ストレートラン法と呼ばれている。まず、原料
のビートを截断し、滲出してロージュースを得る。この
ロージュースに石灰を加えて、蛋白質や石灰で反応する
不純物を沈澱させることにより清浄させる。次に、この
清浄されたロージュースを濃縮して濃厚汁（シックジュ
ース）を得る。ここで、シュークロースを結晶させ、遠
心分離により、シュークロースの結晶と糖蜜とに分離す
る。このように、清浄工程で清浄された糖液を濃縮し、
結晶分蜜工程でシュークロースを回収した後に生じる糖
蜜を処理しないでそのまま工程外に排出する製造工程に
特徴を有するものである。ヨーロッパの工場の殆どがこ
の方式である。

【００２８】イ．次の製造方法は、図１に示す製造方法
であり、前記アのストレートラン法により製造された糖
蜜に対して、さらに糖蜜処理工程を加え、処理液を石灰
清浄工程の前に戻す方法である。この方式を糖蜜処理法
と定義する。前記糖蜜処理工程には、〔従来の技術〕の
項で説明したように、ステフェン法、樹脂脱塩法、クロ
マト分離法がある。

【００２９】ウ．３番目の製造方法は、図３に示すとお
りである。前記アのストレートラン法において、石灰清
浄工程後で、濃縮工程前に、清浄されたロージュースを
イオン交換樹脂で脱塩する樹脂脱塩工程を追加したもの
である。この方法によれば、糖蜜の量は前記アのストレ
ートラン法と比較するとはるかに少ない。この方法を前
段脱塩法と定義する。

【００３０】前記ア及びイの砂糖製造法は、原料のビー
トから持ち込まれたカリウムイオンやナトリウムイオン
をベースとする塩類やアミノ酸、ベタイン等の含窒素化
合物のような不純物は、石灰清浄工程で殆ど除去されな
いで糖蜜へ移行する。そして、これらの砂糖製造法にお
いては、糖液に非糖分（塩類やアミノ酸）が多く含まれ
ているので、緩衝性の強い糖液が得られ、濃縮、結晶分
蜜工程でのＰＨは弱アルカリ性に保ち運転されるので、
還元糖の増加は極めて少なく、糖蜜中に含まれている還
元糖のシュークロースに対する含有率としては１重量％
以下であるのが通例である。

【００３１】これに対し、前記ウの前段脱塩法では非糖
分（カリウムイオンやナトリウムイオンをベースとする
塩類やアミノ酸、ベタイン等の含窒素化合物）は、樹脂
脱塩工程で殆ど除去される。したがって、糖液に緩衝性
がなくなるために、シュークロースが還元されやすくな
り、その結果、糖液中の還元糖の量が前記ア及びイのて
ん菜糖の製造方法よりも増加することになる。例えば、
このウの製造方法で、排出された糖蜜の還元糖（グルコ
ース及びフラクトース）の含有率は、精糖工業会技術研
究所編の「精糖技術研究会誌」ｖｏｌ．３１，１９８２
年，５６頁に糖蜜の成分が報告されているが、シューク
ロースに対し１１〜１５重量％とされている。

【００３２】発明者は、還元糖が糖蜜の乾燥に与える影
響を検討するため、以下の実験例２に示す実験をおこな
った。〔実験例２〕糖液をイオン交換樹脂で脱塩して、固形
分当りの含有率をシュークロース８６．５重量％、ラフ
ィノース６．１重量％（シュークロース当り７．１重量
％）、還元糖０．５重量％、灰分０．４重量％、その他
６．５％重量の糖液を得た。この糖液を対照として、こ
の糖液に還元糖をシュークロースに対しそれぞれ２、
４、６、８、１０重量％になるように添加し、固形分濃
度（Ｂｘ）を７０％に調整した糖液を図５に示す、直径
１６５０ｍｍ、巾１９００ｍｍのドラム型乾燥装置に噴
霧し、乾燥後粉砕した。その乾燥条件はドラム表面温度
１５０℃、冷却時間１４０分とした。各々の糖液の乾燥
状況の結果を表１に示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】表１によれば、シュークロースに対する還
元糖の割合が２重量％及び４重量％の糖液の場合では、
乾燥状況は対照と同じ状況で、乾燥は良好、粉砕可能で
あった。またそれらの水分重量％も対照と格別な差はな
かった。また、シュークロースに対する還元糖の割合が
６重量％では乾燥が困難になり、８重量％以上では乾燥
物が餅状に粘性を帯び、粉砕が不可能になった。この結
果、シュークロースに対する還元糖の含有率が５重量％
までは、糖蜜の乾燥に対する影響がなく、５重量％を越
えると乾燥、粉末化に悪影響が出てくるので、吸湿性の
少ない含蜜糖を作るにはシュークロースに対する含有率
は５重量％以下でなければならないことを見いだした。

【００３５】したがって、本発明においてシュークロー
スに対する還元糖の含有率を５重量％以下とする理由
は、還元糖の含有率が５重量％を越えると、糖蜜の乾燥
が困難になり、粉末化ができないためである。（４）つぎに、本発明において、シュークロースに対す
る還元糖含有率の高い糖液を、含有率を５重量％以下に
調整する手段を説明する。シュークロースに対する還元
糖含有率が５重量％より越える糖液に対しては、クロマ
ト分離法により還元糖を除去したり、或いは、石灰を用
いて還元糖を分解する方法を取ればよい。

【００３６】後者の石灰を用いて還元糖を分解する方法
をさらに詳しく説明すると、還元等の多い糖液をＢｘ１
５〜２０％程度に調整し、これに石灰乳（生石灰を水で
溶解したもの）を糖液の容積当りＣａＯの濃度として１
〜２％添加し、次に糖液を８０℃〜９５℃に加熱し、こ
の温度条件で１０〜１５分保ち還元糖を分解する。次に
糖液に炭酸ガスを飽充することにより糖液中の石灰を炭
酸カルシウムとして沈澱させ除去する。沈澱を濾過して
得られた濾液は還元糖が分解されており、糖液中のシュ
ークロースに対する還元糖含有率は０．５重量％以下に
なっている。

【００３７】（５）また、本発明において、糖液の固形
分濃度は、６５〜７５重量％が好ましく、濃度が低くて
も高くても乾燥は悪くなる。固形分濃度が高い場合は、
糖液の粘度が高くなり、噴霧した時の粒子が大きくな
り、そのため糖液の乾燥を悪くする。また、糖液のｐＨ
は６．５〜７．５に調整するのが好ましい。ｐＨが高く
なると乾燥物が着色し、乾燥が悪くなり、逆にｐＨが低
くなるとシュークロースの転化を引き起こし、乾燥に影
響を与える。

【００３８】（６）ラフィノースの含有率をシュークロ
ースに対して５重量％以上の糖液の調製方法ついて述べ
る。前述したとおり、てん菜糖製造方法には、ア．スト
レートラン法、イ．糖蜜処理法、ウ．前段脱塩法があ
る。先ず、ストレートラン法の砂糖製造法においては、
原料のビート中のカリウム、ナトリウムをベースとする
塩類や含窒素化合物の不純物が、シュークロースの結晶
化を阻害するため、これらの非糖分の量に応じて糖蜜が
できる。この方法による結晶分蜜によるシュークロース
結晶の回収は通常、三段で行ない、糖蜜の純糖率が約６
０重量％前後となる。ラフィノースの殆どは糖蜜中に移
行し、糖蜜として排出されるので、糖液中のラフィノー
ス含有率は低く保たれる。文献で報告されている例で
は、糖蜜中のラフィノースの含有率は、固形分当り１〜
２重量％で糖蜜中のシュークロース含有率が６０重量％
程度なので、シュークロース当り１．６〜３．３重量％
程度である。したがって、ラフィノースの含有率をシュ
ークロース当り例えば５重量％以上にするには、クロマ
ト分離法など他の方法を併用してラフィノースを濃縮す
る必要がある。

【００３９】つぎに、前段脱塩法においては、造蜜性成
分である非糖分は結晶分蜜工程の前で除去されるので、
結晶化の工程をより多段にしシュークロースを回収し、
糖蜜の生成量を少なくできるとともに、結晶分蜜工程に
よりラフィノースの濃縮も容易である。例えば、前述の
文献の精製技術研究会誌に報告されているようにラフィ
ノースの含有率はシュークロースに対し９〜２２重量％
である。ただし還元糖が多く存在するのでこの工程から
生じる糖蜜や糖液もしくは両者の混合物を前述の方法で
還元糖を除去し乾燥すればよい。

【００４０】つぎに、糖蜜処理法は、ストレートラン方
式にステフェン法や樹脂脱塩法やクロマト分離法による
糖蜜処理工程を加え、処理液を前段の工程へ循環させる
ものであり、ステフェン法や樹脂脱塩法では、ラフィノ
ースはシュークロースと同じ挙動をして処理液側に移行
するので、砂糖製造工程中にラフィノースが蓄積する。
したがって、しだいにラフィノースが濃縮され、シュー
クロース当り５重量％以上となる。

【００４１】（７）発明者は、ラフィノースがシューク
ロースの結晶生成を阻害する弊害をなくし、同時にラフ
ィノースを多く含む含蜜等の製造を検討するにあたり、
ラフィノースとシュークロース結晶の回収率の関係につ
いて鋭意研究を行なった。図６に、横軸に濃厚汁のラフ
ィノース含有率（固形分当り重量％）を、縦軸にその製
法における一番糖のシュークロース結晶の回収率（重量
％）を示す。図６に示すとおり、結晶工程に供給される
濃厚汁（シックジュース）のラフィノースの含有率が固
形分当り１．３重量％以下であればシュークロース結晶
の回収率に影響がなく、１．３重量％を越えるとラフィ
ノースの含有率に比例して回収率が低下することを発見
した。

【００４２】一方、濃厚汁のラフィノース含有率が固形
分当り１．３重量％の場合、糖蜜のラフィノース含有率
はシュークロース当り４．５〜５重量％程度にしか濃縮
されない。逆に７重量％程度にまで濃縮するには濃厚汁
のラフィノース含有率は固形分当り１．９〜２．１重量
％にしなければならないが、このように調整すると砂糖
製造工程におけるシュークロース結晶回収率が低下して
しまう。

【００４３】シュークロース結晶工程での回収率低下の
問題を解決するため発明者は次の方法を新たに見いだし
た。その工程の概要は図７に示すとおりである。図７は
シュークロース結晶化及び含蜜糖製造工程図を説明する
と、結晶分蜜工程までは、前記したストレートラン法と
同じである。この結晶分蜜工程で生産されたシュークロ
ース結晶を製品とし、一方、糖蜜を樹脂脱塩工程で脱塩
する。得られた脱塩液の一部を石灰清浄工程へ回し、残
りの脱塩液を濃縮し、結晶させ、分蜜する。この結晶分
蜜工程で得られたシュークロースの結晶を最初の結晶分
蜜工程に戻し、他方、糖蜜を乾燥粉砕工程で乾燥し粉砕
して含蜜糖を得る。

【００４４】この図７の含蜜糖製造工程図に基づいて、
さらに詳細にその製造法を説明する。まず、濃厚汁の固
形分当りのラフィノース含有率を１．３重量％以下、好
ましくは１．１〜１．３重量％とし、結晶分蜜工程でシ
ュークロース結晶を回収し糖蜜を得る。この時、糖蜜の
ラフィノース含有率はシュークロース当り４〜５重量％
になる。次に、糖蜜に含まれているシュークロースの結
晶化を阻害する塩類等を除去するため糖蜜をイオン交換
樹脂を用いて脱塩する。得られた脱塩液がｐＨ８以上と
なるようにカチオン樹脂とアニオン樹脂の比率、及び通
液条件を定める。脱塩液の一部は前段の清浄工程に循環
し、その残りを濃縮する。この濃縮液から結晶化により
シュークロース結晶を回収し、その結果ラフィノースが
糖蜜中に濃縮されることになる。結晶回収後得られた糖
蜜のラフィノース含有率はシュークロースに対し６〜９
重量％になる。さらに、この方法で得られた糖蜜の還元
糖含有率はシュークロース当り１．５重量％以下であ
り、乾燥・粉末化に影響はないので、還元糖の含有率を
下げる処理は必要としない。糖蜜は酸もしくはＨ型弱酸
性カチオン樹脂を用いて所定のｐＨに調整し、必要があ
ればＣｌ型強塩基性アニオン樹脂や活性炭などで脱色
後、前述の方法で乾燥し含蜜糖を作る。

【００４５】この方法で、前記した清浄工程へ循環する
脱塩液と、含蜜糖を製造するための脱塩液の配分は、糖
液のラフィノース含有率で決定すればよく、図６に示す
濃厚汁のラフィノース含有率とシュークロース結晶の回
収率（重量％）との関係から、シュークロース結晶回収
率が高くなるように、決定することができる。このよう
に、図７に示す方法で脱塩液を配分することにより、ラ
フィノースを砂糖製造工程の系外へ含蜜糖として取り出
すことができるので、てん菜糖製造工程におけるラフィ
ノースのシュークロースに対する結晶阻害という影響を
減少させて、てん菜糖を高収率で生産することができ
る。また同時に、てん菜糖製造工程から生じる糖蜜から
ラフィノースを多く含んだ粉末含蜜糖を製造することが
できる。

【００４６】さらに、特にα−ガラクトシダーゼの酵素
法を用いなくても砂糖製造工程におけるラフィノースの
影響をなくす、もしくは軽減できるという効果がある。
また、この方法は、酵素法を採用しているステフェン法
の工程にも利用できる。すなわち、糖蜜の一部を脱塩
し、以下、上記の方法でラフィノースを濃縮し、含蜜糖
を製造する。残りの糖蜜はステフェン法で処理し前段工
程へ戻す。この方法により、含蜜糖として工程外に排出
するラフィノースの量だけ、このラフィノースを分解す
るに必要な酵素の使用量を削減できるという効果があ
る。

【００４７】（８）本発明の乾燥装置および乾燥方法を
具体的に説明する。ラフィノースがシュークロースに対
し５重量％以上含まれた糖液を通常の噴霧乾燥装置で乾
燥したものは、吸湿性が著しく、室温に放置するとすぐ
固結する性状であった。乾燥物のこのような吸湿性を取
り除くべく、発明者は鋭意検討した結果、本発明で使用
する乾燥装置は、図５に示すドラム型乾燥機とベルトコ
ンベアを用いた冷却装置とを組み合わせたものとした。

【００４８】このドラム型乾燥機は、蒸気がドラム内に
導入されてドラムの鋼板表面温度を一定に保った状態に
されている。このドラム表面に糖液が噴霧装置１により
噴霧される。その糖液の噴霧量は、ドラムの鋼板の加熱
面積１ｍ²当り３０〜６０ｍｌとすることが適切で、こ
のドラムが約１回転する間に噴霧された糖液の水分を蒸
発させ、また、ドラムの回転の所定位置でスクレーパー
２によりキャンデー状の固形物が剥ぎ取られ、走行して
いるスチールコンベア上に落下されるようになってい
る。ドラムの鋼板の表面温度は、１４５〜１５１℃が好
ましい。上記の温度の保持時間はドラム一回転あたり８
〜１０秒が好ましい。落下物は、冷風を流したスチール
製ベルトコンベア上を走行しゆるやかに冷却されるよう
になっている。さらに、キャンディーの厚さを４０〜１
００ｍｍとなるようにコンベアの速度を調整する。この
時のキャンデーの温度は１４０℃以上であるが、冷風を
１３０〜１５０分間通風し室温になるまでゆるやかに冷
却する。このゆるやかな冷却により、キャンデー中にシ
ュークロースの結晶が晶析し、吸湿性の少ない乾燥され
た含蜜糖が製造される。乾燥された含蜜糖を粉砕し、篩
を用いて一定の粒度に揃える。

【００４９】上記のように製造した粉末を、例えば、粒
径が１ｍｍ以下の粉末状の含蜜糖を通常のプラスチック
製の袋に包装する。この包装物を長期間保存しても安定
で固結しにくいものであった。

【００５０】

【実施例１】以下の各実施例において、乾燥及び糖類の
分析を次のようにして行なった。含蜜糖の乾燥は図５に
示した直径１６５０ｍｍ、巾１９００ｍｍのドラム型乾
燥器を用いて行なった。乾燥条件としては、熱源として
ドラム内に８ｋｇ／ｃｍ²の蒸気を入れドラム表面温度
を１４５〜１５１℃に保った。ドラムの回転数は６〜
７．５ｒｐｍ（ドラム上での加熱保持時間１０〜８秒）
で通常７．５ｒｐｍとした。糖液の噴霧量はドラム加熱
面積１ｍ²当り３０〜６０ｍｌで実施した。冷却時間を
１３０〜１５０分となるようにドラム下の加熱したキャ
ンディー状の糖液を受けるスチール製ベルトコンベアの
速度を調整し、またスチール製ベルトコンベアの落口で
乾燥物の温度が２０〜２５℃になるように冷風量を調整
した。

【００５１】一方、糖類の分析は、シュークロースとラ
フィノースは高速液体クロマトグラム（ＨＰＬＣ）で行
ない還元糖はベルリン糖業試験所法（ミューラ法）で行
なった。図１に示す糖蜜処理法のてん菜糖の製造工程
で、糖蜜処理法としてイオン交換樹脂法で行なう工程に
おいて、ラフィノースの含有率をシュークロースに対し
５重量％以上になるように調整した糖蜜を、固形分濃度
（Ｂｘ）を３０〜３５％に希釈し温度を４〜８℃でＨ型
に再生した強酸性カチオン樹脂に通液し、ついでＯＨ型
に再生した弱塩基性アニオン樹脂に通した後、固形分濃
度（Ｂｘ）を６５〜７５％に濃縮し、乾燥固形化した。
固形化した含蜜糖を粉砕機で粉砕し、篩で粒度１ｍｍ以
下と１〜３ｍｍに分けた。これを７７日間連続して実施
したが、粒度１ｍｍ以下も１〜３ｍｍの両者ともビニー
ル製の袋に封入し６か月保存したが、さらさらとしてお
り固結しなかった。このようにして製造した含蜜糖の成
分分析結果を表２に示す。

【００５２】

【表２】

【００５３】

【実施例２】図１に示す糖蜜処理法のてん菜糖の製造工
程で、糖蜜処理としてステフェン法を用いた糖蜜（固形
分当りの成分としてシュークロース５８．０重量％、ラ
フィノース３．１重量％、還元糖０．４重量％）を実施
例１で示した方法で脱塩し、脱塩液を１０ｌロータリー
エバポレータで固形分濃度（Ｂｘ）７０％まで濃縮し
た。ｐＨ調整後、濃縮液２００ｌを実施例１の方法で乾
燥し粉砕し篩い分けした。このようにして製造した含蜜
糖は実施例１と同様の方法で保存したが、さらさらとし
ており固結しなかった。成分は表３のとおりであった。

【００５４】

【表３】

【００５５】

【実施例３】固形分当りの成分比がシュークロース７
５．０重量％、ラフィノース５．６重量％、還元糖１
１．５重量％で固形分濃度（Ｂｘ）１８％のてん菜糖液
を調整し、この糖液４５０ｌにＣａＯの濃度が１６重量
％の生石灰液（ライムミルク）を５０ｌ添加し、８５℃
に１５分加温放置すのことにより還元糖を分解し、その
後炭酸ガスをｐＨ９になるまで飽充し、石灰分を炭酸カ
ルシウムの沈澱として沈降させた。上澄みを濾布と濾紙
で濾過した。濾過を実施例１の方法で脱塩後１０ｌのロ
ータリーエバポレータで固形分濃度（Ｂｘ）７０％に濃
縮し、ｐＨ調整後の液１００ｌを実施例１の方法で乾
燥、粉砕、篩い分けした。得られた含蜜糖の保存試験の
結果は実施例１と同じであり、その成分分析結果を表４
に示す。

【００５６】

【表４】

【００５７】

【実施例４】実施例３で用いたてん菜糖液と同じ組成で
固形分濃度（Ｂｘ）５０％のてん菜糖液を、菱化テクノ
（株）製新ＭＣＩ方式のクロマト分離装置（二槽式、樹
脂量１ｍ³）を用いてクロマト分離し、シュークロース
の多い区分と、ラフィノースの多い区分と、還元糖の多
い区分の３成分に分離した。分離液のうち、還元糖を排
除するためにシュークロースの多い区分とラフィノース
の多い区分を混合した。この液を実施例３と同じ脱塩以
後の工程で含蜜糖を製造した。得られた含蜜糖の保存試
験の結果は実施例１と同じであり、その成分分析結果は
表５のとおりであった。

【００５８】

【表５】

【００５９】

【実施例５】図７に示した工程、すなわち、結晶化工程
に入る濃厚汁のラフィノース含有率を１．３重量％以下
とすることにより結晶化工程の糖液中のラフィノース含
有率を低く抑え、図６に示すようにシュークロースの結
晶回収率を最大となるようにしてシュークロースの結晶
を回収した。その結果生じた糖蜜をイオン交換樹脂で脱
塩し、脱塩後の糖液から結晶化法でシュークロースを回
収することにより、ラフィノースを濃縮した糖蜜を得
た。この糖蜜を、Ｃｌ型強塩基性アニオン樹脂で脱色
し、ｐＨ調整後、実施例１の方法で乾燥し含蜜糖を製造
した。得られた含蜜糖の保存試験の結果は実施例１と同
じであった。この方法による製造を１２６日間連続した
行なった。

【００６０】この方法と、比較のため実施例１の方法と
の差異を表６に示した。

【００６１】

【表６】

【００６２】表６によれば、実施例１の方法では、ラフ
ィノースを多く含んだ含蜜糖を製造するため、含蜜糖の
製造期においては濃厚汁のラフィノース含有率を１．６
〜２．０と上げて運転しなければならず、その結果、シ
ュークロース結晶の回収率は４８．５％と低下し、また
操業度が落ち込んでいることがわかる。これに対し本実
施例５の方法は、実施例１の方法と同程度のラフィノー
ス含有率の含蜜糖を製造できるにもかかわらず、濃厚汁
のラフィノース含有率を１．１〜１．３％と低く抑える
ことができ、その結果、シュークロースの結晶回収率を
低下させることなく、かつ、操業度を維持できることが
表６に示されている。

【００６３】なお、表６の非製造期とは含蜜糖を製造し
ていない時期を意味する。ところで、てん菜糖の製造
は、原料ビートが収穫される１０月下旬から開始され、
次の年の２〜３月に終了するものであり、前記非製造期
とは、１０月下旬のビートの収穫直後のビート中のラフ
ィノース含有率の低い時期である。というのは、収穫さ
れたビートは、収穫直後は、ラフィノースの含有率は低
いが、てん菜糖製造期間のビートの貯蔵中に徐々にその
含有率が高くなるからである。この時期のてん菜糖の製
造においては、砂糖製造工程における糖液中にはラフィ
ノースが少ないので、シュークロースの結晶化を阻害し
ない。そして、ビートの収穫直後の含蜜糖の非製造期に
は砂糖製造工程における糖液中にラフィノース含有率が
シュークロースに対して５重量％に満たないので、含蜜
糖を製造できない。

【００６４】また、表６の製造期とは、ビートの貯蔵中
にラフィノースの含有率が増え、そのビートを使用し
て、砂糖製造工程の系外にラフィノースを含んだ糖蜜を
取出して粉末含蜜糖を製造する時期を意味する。また、
操業度とは、含蜜糖を製造していない時（非製造期）の
１日当りの原料処理量を１００％として表示した。即
ち、非製造期では、前述のとおりラフィノースの量が糖
液中に少なくシュークロースの結晶化にラフィノースの
結晶阻害の影響がほとんどない時期である。

【００６５】

【実施例６】図１に示した糖蜜処理工程がステフェン法
で、かつα−ガラクトシダーゼの酵素工程を有するてん
菜糖製造工程から得られた糖蜜（固形分当りの成分重量
％、シュークロース６０．５重量％、ラフィノース２．
８重量％、還元糖０．４重量％）をイオン交換樹脂を用
いて脱塩した。脱塩液を濃縮し、１６ｌの結晶缶を用い
て結晶化し、遠心分離でシュークロース結晶と糖蜜に分
離した。このようにして得られた糖蜜を固形分濃度（Ｂ
ｘ）７０％に調整し、１００ｌを実施例１の方法で乾燥
して含蜜糖を得た。得られた含蜜糖の保存試験の結果
は、実施例１と同じであり、その成分分析結果は表７の
とおりであった。

【００６６】

【表７】

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果が奏される。（１）ビートを原料として、ビフィズス菌の増殖効果の
あるラフィノースをシュークロースに対し５重量％以上
含んだ粉末状の含蜜糖を提供できる。（２）本発明の方法により製造された、ラフィノースを
シュークロースに対し５重量％以上含有する粉末含蜜糖
は、長期間保存しても吸湿することがなく、グラニュー
糖と同じように使い勝手がよい。

【００６８】（３）本発明は、ビートを原料とした、ラ
フィノースをシュークロースに対し５重量％以上含有す
る粉末含蜜糖の製造条件を全て明らかにしたので、例え
ば、てん菜糖の製造法である前段脱塩法を採用すること
により、砂糖製造工程中に還元糖が多く生成し、かつラ
フィノースの含有率の高い糖液からでも粉末含蜜糖の製
造が可能となった。

【００６９】（４）本発明は、てん菜糖製造工程におい
てラフィノースがシュークロースの結晶阻害を引き起こ
すという影響を減少或いは消滅させたので、てん菜糖を
高収率で生産することが可能となり、かつ同時に、その
てん菜糖製造工程から生じる糖蜜からラフィノースを多
く含んだ粉末含蜜糖を製造することが可能となった。（５）本発明は、てん菜糖製造工程においてラフィノー
スがシュークロースの結晶阻害を引き起こすという影響
を減少或いは消滅させたので、ラフィノースを分解する
ために従来使用されていたα−ガラクトシダーゼを用い
ることなく、砂糖の製造が可能となった。

【００７０】（６）本発明の乾燥装置は、ドラム型乾燥
機とベルトコンベアを用いた冷却装置とを組み合わせた
ので、この乾燥装置から得られた乾燥物を粉砕したもの
は、ドラム型乾燥機の加熱乾燥とベルトコンベアのゆる
やかな冷却により、糖の結晶の晶析が進み、さらさらと
した粉末状の、吸湿性のすくないラフィノースを含有す
る粉末含蜜糖となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】糖蜜処理法によるてん菜糖の製造工程を示す。

【図２】ストレートラン法によるてん菜糖の製造工程を
示す。

【図３】前段脱塩法によるてん菜糖の製造工程を示す。

【図４】ラフィノースを含んだシュークロース液を乾燥
した実験結果のグラフを示す。

【図５】ラフィノースを含んだ糖液を乾燥固形化するた
めのドラム型乾燥機とベルトコンベアを用いた冷却装置
を組み合わせた乾燥装置の構成を示す。

【図６】濃厚汁のラフィノース含有率とシュークロース
結晶回収率の関係のグラフを示す。

【図７】ラフィノースによるシュークロースの結晶阻害
をなくすか又は軽減するための含蜜糖の製造工程を示
す。

【符号の説明】

１噴霧装置２スクレーパー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者延与慶喜北海道札幌市中央区北４条西１丁目３番地ホクレン農業協同組合連合会内 (72)発明者辻奥宏昭北海道札幌市中央区北４条西１丁目３番地ホクレン農業協同組合連合会内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（１）ビートを原料として製造されイオン
交換樹脂で脱塩精製された糖液であって、且つ該糖液の
ラフィノースの含有率がシュークロースに対し５重量％
以上の糖液を原料糖液とし、（２）該原料糖液を、還元
糖の含有率をシュークロースに対して５重量％以下にな
るように調整して調整糖液とし、（３）該調整糖液を、
固形分濃度が６５〜７５重量％になるように濃縮して濃
厚液とし、（４）該濃厚液を粉末化することを特徴とす
るラフィノースを含有する粉末含蜜糖の製造方法。
【請求項２】（１）ビートを截断し滲出する工程、滲出
された糖液を石灰処理して清浄する工程、清浄された糖
液を濃縮する工程、結晶を析出させてシュークロース結
晶と糖蜜を分離する工程、糖蜜から不純物を取り除くた
めの処理工程、及び処理された糖蜜を、シュークロース
結晶と糖蜜を分離する工程より前に戻す工程、からなる
てん菜糖製造工程における、糖蜜を処理する工程で処理
された糖蜜の一部をイオン交換樹脂で脱塩精製し、且つ
該糖液のラフィノースの含有率をシュークロースに対し
５重量％以上にした原料糖液とし、（２）該原料糖液
を、還元糖の含有率がシュークロースに対して５重量％
以下になるように、調整して調整糖液とし、（３）該調
整糖液を、固形分濃度が６５〜７５重量％になるように
濃縮して濃厚液とし、（４）該濃厚液を粉末化すること
を特徴とするラフィノースを含有する粉末含蜜糖の製造
方法。
【請求項３】（１）ビートを截断して滲出し、（２）滲
出された糖液を石灰処理して清浄し、（３）清浄された
糖液を濃縮することにより、結晶化工程に入る濃厚な糖
液のラフィノース含有率を固形分当り１．３重量％以下
にし、（４）シュークロースの結晶を晶析させてシュー
クロース結晶と糖蜜を分離し、（５）分離した糖蜜をイ
オン交換樹脂で脱塩精製し、（６）脱塩精製された糖蜜
の一部をシュークロースの結晶を晶析する工程前に戻
し、（７）残りの糖蜜のラフィノースの含有率をシュー
クロースに対し５重量％以上にした原料糖液とし、
（８）該原料糖液を、還元糖の含有率がシュークロース
に対して５重量％以下になるように、調整して調整糖液
とし、（９）該調整糖液を、固形分濃度が６５〜７５重
量％になるように濃縮して濃厚液とし、（１０）該濃厚
液を粉末化することを特徴とするラフィノースを含有す
る粉末含蜜糖の製造方法。
【請求項４】前記粉末化は、表面温度を１４５〜１５
１℃に保持した鋼板上に、濃縮液を微細な霧状に吹き付
けし、乾燥して固形化し、粉砕することにより粉末化す
ることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載のラ
フィノースを含有する粉末含蜜糖の製造方法。
【請求項５】原料糖液であるラフィノースの含有率が
シュークロースに対し５重量％以上の糖液は、てん菜糖
液をクロマト分離法により製造することを特徴とする請
求項１〜３の何れか１項記載のラフィノースを含有する
粉末含蜜糖の製造方法。
【請求項６】原料糖液を、還元糖の含有率がシューク
ロースに対して５重量％以下になるように調整して調整
糖液とする方法は、原料糖液に石灰乳を添加し加熱処理
を行なうことにより調整することを特徴とする請求項１
〜３の何れか１項記載のラフィノースを含有する粉末含
蜜糖の製造方法。
【請求項７】請求項１〜６のいずれか１項記載のラフ
ィノースを含有する粉末含蜜糖の製造方法により製造さ
れたラフィノースを含有する粉末含蜜糖
【請求項８】蒸気が導入されて表面が加熱された、回
転可能なドラムと、そのドラムの表面にラフィノースを
含む糖液を噴霧するための噴霧装置と、ドラム上に噴霧
された糖液を定位置でドラムの表面から剥ぎ取るための
スクレーパーと、ドラムから剥ぎ取られた固形物を搬送
している間にゆるやかに冷却するためのコンベアを含む
ことを特徴とする含蜜糖の乾燥装置。