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JPH0614744A - 乾燥媒体で植物性材料を漂白する方法 - Google Patents

乾燥媒体で植物性材料を漂白する方法

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JPH0614744A
JPH0614744A JP4088200A JP8820092A JPH0614744A JP H0614744 A JPH0614744 A JP H0614744A JP 4088200 A JP4088200 A JP 4088200A JP 8820092 A JP8820092 A JP 8820092A JP H0614744 A JPH0614744 A JP H0614744A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 実質的に乾燥状態で過酸化水素のアルカリ溶
液を用いて漂白された食用植物性材料の製造方法。食用
粉として利用可能な低カロリーの植物繊維の製造に適用
される。 【構成】 含水量が50％以下の植物性材料を乾燥条件下
で過酸化物を 100ｇ／リットル以上含むpHが 8.5以上の
過酸化水素のアルカリ溶液と接触させ、漂白した材料を
水で洗浄後、乾燥させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルカリ性水溶液中で過
酸化水素を用いて漂白された食用植物性材料の製造方法
に関するものである。本発明方法で処理可能な植物性材
料は、一部または全体を食用とし得る植物由来の任意の
ものであり、例えば、穀類（小麦、トウモロコシ、オー
ツ麦、オオムギ、米等）、果物の皮や種子、ヒマワリ等
の油脂植物のふすま、穀類のふすまを挙げることができ
る。また、ビートやシュガービート、梨、桃、林檎、ア
プリコット、ぶどうなどの果物、ヒマワリ、大豆などの
油脂植物、レモンなどの柑橘系果物、穀類等の各種農産
物から有価部分、例えば糖分や果汁、ペクチン、油また
は澱粉を抽出した後の残渣にも適用することができる。
さらに、果物や穀類のアルコール醸造から出る残渣（ぶ
どうのモルトやアルコール蒸留の残渣等）、アーモンド
やナッツの殻あるいは殻付ナッツなどを処理することも
できる。
【０００２】
【従来の技術】一般に、これら植物性材料は過酸化水素
を含んだアルカリ性水溶液で処理されて脱リグニンと漂
白が行われる。漂白後の植物性材料は植物繊維を多く含
み、食料品、特にダイエット食用粉末(farines dieteti
que)等の低カロリー食品の製造に利用される。しかし、
これら繊維から得られる食品は色が濃いため食用粉末の
代用品として使用することができない。植物性材料を、
セルロースの植物繊維を多く含み且つ商品として十分な
白色度を有する製品に変える手段としてこれまで提案さ
れている方法は一般に水溶液中で処理を行う。すなわ
ち、グールド(GOULD) 社のアメリカ合衆国特許第 4,64
9,113号に記載の方法は、各種の植物繊維をアルカリ媒
体中で過酸化水素で処理するに当たって、食物繊維を20
〜300 ｇ／リットルの割合で水に入れ、完全に浸水さ
せ、過酸化水素と水酸化ナトリウムとを添加して水性媒
質中で過酸化水素を作用させる。フランス国特許第FR-A
-2,647,641号およびヨーロッパ特許第EP-A-337,653号に
記載の方法では、植物性材料を漂白操作前に酸性または
塩基性溶液で処理して白色度を上げる方法が記載されて
いるが、これらは全て水性媒質中で行われる。これらの
従来の漂白法は水性媒体中で行わなければならない点に
問題がある。すなわち、小麦ふすまやトウモロコシふす
ま等の穀物由来の食物繊維は常に相当量の粉粉末と澱粉
を含んでいるため、水を含むと非常に粘性の高いペース
ト状になり、攪拌や取扱いが非常に困難になるため、漂
白で用いる媒体は大幅に希釈しなければならない。さら
に、保水能が極めて高い食物繊維の場合、例えばビート
パルプ等では体積および重量が10倍にも増加するため、
装置の生産効率が低下する。しかも、反応剤を食物繊維
の内部へ拡散させるのに時間がかかるため、高効率・高
性能の攪拌装置／ミキサーが必要になり、通常の攪拌方
法の場合には媒体を大幅に希釈して反応時間を長くする
必要がある。フランス国特許第FR-A-2,651,965号には、
コンシステンシーが10％またはそれ以上（従って、含水
量が90％未満）、好ましくは20〜35％（含水量が65〜80
％）の植物繊維に過酸化水素のアルカリ溶液を浸漬し、
乾燥時に漂白を行う方法が開示されている。この方法で
は液体媒体中で漂白を行う従来法の場合よりも白色度の
高い乾燥漂白繊維が得られるが、乾燥操作中に完全には
反応しなかった相当量の過酸化水素が乾燥漂白繊維中に
残留してしまうという欠点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はこの欠
点の無い植物性材料の漂白方法、特に残留過酸化水素を
除去して食用として利用可能な高い白色度の植物繊維を
乾燥条件下で製造する方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の過酸化水素のア
ルカリ性水溶液の作用で植物性材料を漂白する方法の特
徴は、(1) 含水量(taux d'humudite) が50％以下の植物
性材料を40〜100 ℃の温度に加熱し、(2) (1) の段階で
得られた植物性材料に、過酸化物を 100ｇ／リットル以
上含むpHが8.5 以上の過酸化水素のアルカリ溶液を、溶
液が全て植物性材料に吸収される状態で、温度20〜100
℃で含浸させ、(3) 浸漬した植物性材料を、漂白に必要
な時間の間、40〜100 ℃に加熱し、(4) (3) の段階で得
られた植物性材料を水で洗浄し、(5) 乾燥させる、点に
ある。
【０００５】
【作用】本発明方法で処理が可能な植物性材料は前記の
もの、すなわち、穀物の粒子全体、油脂植物や穀物のふ
すま、あるいはビート、柑橘系果物、果物、油脂植物、
穀物のような材料の有価部分を抽出した後に得られるパ
ルプ等である。これらの本発明方法の特徴は繊維を乾燥
状態、換言すれば、見掛け上、液相を用いずに漂白する
点にある。過酸化水素のアルカリ溶液を浸漬させる前の
初期含水量は、この過酸化水素のアルカリ溶液が迅速且
つ完全に吸収されるように、十分少なくしておく。初期
含水量の上限値は主として繊維の吸水能力と過酸化水素
のアルカリ溶液の量とによって決まる。上記の植物性材
料の大部分は、含水量50％以下で乾燥条件下で漂白する
ことができる。一般に、初期含水量は可能な限り低く
し、好ましくは20％以下にする。シュガービートから採
取したパルプや果汁を絞った後の果物パルプの場合は、
含水量を４〜40％に設定し、小麦、トウモロコシ、ヒマ
ワリまたはオーツ麦のような穀類由来の材料の場合は１
〜５％にする。本発明方法の (1)の段階の加熱処理の前
に、植物性材料を乾燥させて所望の含水量とする必要が
ある場合もある。乾燥は処理する材料の種類に適した従
来の方法、例えば温風乾燥機や蒸発乾燥機または減圧乾
燥機を用いて行うことができる。乾燥時の温度は採用す
る方法に応じて40〜160 度にすることができる。繊維の
初期含水量が低い程、本発明方法の効率は上がるが、繊
維の種類によっては、可燃性の粉末や微粒子が生じる危
険があるため、安全のために含水量は最低４〜11％に維
持する。大抵の穀類由来の材料の含水量は20％以下であ
るので、予め乾燥する必要はない。乾燥させた材料はそ
のままの処理することができるが、攪拌と浸漬を容易に
するために、 0.5〜２mmの細片に粗粉砕してから処理す
るのが好ましい。乾燥で所望の含水量にした植物性材料
は40〜100 ℃、好ましくは70〜95℃に加熱する。この加
熱時間は通常２時間以下、好ましく10〜60分で、これは
繊維材料の種類に依存する。本発明方法の (1)の段階の
加熱操作によって漂白効果は向上する。
【０００６】本発明方法の段階 (2)は処理材料を過酸化
水素のアルカリ溶液で浸漬する操作である。この操作は
溶液が全く残らないように、換言すればアルカリ溶液が
全て植物性材料に吸収されて、植物性材料に接触した水
相が残らないようにする。過酸化水素のアルカリ溶液は
100 ｇ／リットル以上の過酸化物を含み、そのpHは 8.5
以上である。一般に、過酸化水素は30〜70％濃度のもの
を用い、市販の食品グレードの35％濃度の過酸化水素水
を使用するのが好ましい。使用する過酸化水素の量は、
要求される白色度や繊維材料の種類に応じて、材料の乾
燥重量に対して１〜20％の範囲で変わる。通常５〜10重
量％の過酸化水素を用いれは十分な漂白効果が得られ
る。アルカリ剤としては、過酸化水素溶液のpHを8.5 以
上に調整できる任意のものが使用でき、それらを単独ま
たは混合して用いることができる。例としては水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリ
ウム、酸化カルシウム CaOおよび酸化マグネシウムMgＯ
を挙げることができる。
【０００７】アルカリ剤は通常10〜20％濃度の水溶液の
形で用いる。10％濃度の水酸化ナトリウム水溶液を使用
するのが好ましい。処理する植物性材料の乾燥重量に対
する水酸化ナトリウムNaＯＨの量で表したアルカリ剤の
量は、材料の種類と使用した過酸化水素の量によって変
るが、一般には 0.5〜10％、好ましくは１〜４％にす
る。大抵の材料の場合、その最大量は漂白後の材料のpH
が8.5 以下となるような量である。また、アルカリ剤溶
液の量は、過酸化物と混合した後の過酸化水素のアルカ
リ溶液中の過酸化水素濃度が 100ｇ／リットル以上とな
るようにする。場合によっては、処理する材料の乾燥重
量に対して５重量％以下の量の過酸化水素安定剤および
／または金属イオンのキレート剤または封止剤を添加す
るのが好ましい。これらは添加剤としては食品用途にて
きしたもの、例えば珪酸ナトリウム、可溶性マグネシウ
ム塩、クエン酸、トリポリリン酸ナトリウムおよびピロ
リン酸などを使用する。しかし、食用繊維を製造するた
めに本発明方法を適用した本発明の好ましい具体例で
は、過酸化水素のアルカリ溶液に薬剤を全く添加しな
い。本発明の漂白操作は乾燥条件下、固相で行われる。
従って、過酸化水素のアルカリ溶液の量および濃度は、
浸漬時に全部の溶液が植物性材料に吸収されるように設
定しなければならない。
【０００８】含浸操作は、一般に粉末状乾燥材料と過酸
化水素のアルカリ溶液とを迅速かつ均一に浸漬すること
が可能な任意の装置、例えば粉末ミキサー、混練機、押
出スクリュー、回転ドラム等で行うことができる。一般
に、過酸化水素のアルカリ溶液を連続的に導入し、均一
に分散させる。本発明の好ましい具体例では、混合−分
散装置内の粉末状植物性材料に過酸化水素のアルカリ溶
液を連続的にスプレーしている。浸漬操作時の温度は20
〜100 ℃、好ましくは60〜90℃である。必要な場合に
は、浸漬操作時の温度を設定値に保つために植物性材料
を加熱または冷却する。浸漬時間は装置容量に依存し、
混合が均一に行われ且つ所望温度に維持されるように設
定する。通常、数分間〜数時間の浸漬時間が必要で、こ
れは使用する装置に依存する。過酸化水素のアルカリ溶
液を植物性材料に浸漬させた後、植物性材料の温度を40
〜100 ℃、好ましくは50〜90℃に維持する（段階３）。
この加熱時間は材料の種類と過酸化物の量に依存し、加
熱時間が長過ぎると製品の白色度が低下する。一般に、
大抵の材料で加熱時間は10分から数時間、多くの場合、
80℃で１〜２時間である。浸漬済み材料を加熱する間
に、そのpHは低下する。大抵の植物性材料の処理で、ア
ルカリ剤の量、加熱時間および温度を漂白終了時の媒体
のpHが中性付近または 8.5以下になるように設定するの
が有利である。こうすることによって、その後の酸を用
いた中和操作は不要になる。
【０００９】漂白操作終了後、残留した過酸化水素と無
機物質を所望の程度まで除去するのに十分な量の水を用
いて繊維性材料を１回以上洗浄する。この洗浄操作は温
度20〜100 ℃で、必要に応じて無機物を除去した水を用
いて行うことができる。洗浄は水で希釈した後に濾過機
またはプレスによって液相を分離するか、濾過機または
プレスに収容した繊維材料に水を直接供給して行うこと
ができる。
【００１０】洗浄操作が終った植物性材料を用途または
製粉化に適した含水量となるように乾燥する。この乾燥
操作は各植物性材料に適した従来の手法を用いて行う。
乾燥温度および時間は操作中に繊維が黄変しないような
値に設定する。
【００１１】本発明方法の上記の各段階に、過酸化物を
分解するカタラーゼのような酵素で漂白済みの植物性材
料を処理する操作を加えることもできる。この操作は洗
浄の後または洗浄中に加えることができる。酵素処理
は、漂白済みの材料を、繊維の種類に応じた20〜50℃の
温度のカタラーゼの水溶液に数分〜数時間浸漬して行う
ことができる。25〜45℃の場合、処理時間は10分から２
時間とするのが好ましい。この処理は２〜40％のコンシ
ステンシーの水性媒体中で行うことができる。使用する
カタラーゼは、牛の肝臓から抽出したカタラーゼのよう
な動物性のものまたはアスペルギルスニガー(Aspergill
us Niger) のようなカビの培養体に由来するものを利用
する。その使用量は残留過酸化物と、使用したカタラー
ゼの活性に依存する。カタラーゼ処理の後に洗浄操作を
加えることもできる。
【００１２】本発明方法には多くの利点がある。特に植
物性材料を乾燥状態で処理することによって、同じ量の
過酸化水素でより白色度の高い植物性材料を得ることが
できる。また、処理する材料が水相で濡れることがな
く、漂白が繊維の表面で起こるため、植物性材料の構成
成分の分解が阻止できるということが分かっている。本
発明方法はさらに、乾燥状態で行うため加熱エネルギー
が節約でき、しかも漂白（乾燥材料の処理）を簡単な装
置で行うことができ、効率も高くなる。以下、本発明の
具体例を説明するが、本発明が以下の実施例に限定され
るものではない。なお、全ての実施例において反応物質
の量は処理する植物性材料の乾燥重量に対する重量％で
表示してある。漂白前後の白色度は製紙工業用のＩＳＯ
規格に準じて反射計(457nm) を用いて測定し、ＩＳＯの
規準によって表示した。
【００１３】
【実施例】実施例１ 含水量が77.3％である砂糖を抽出した後の新鮮なビート
パルプ 176.2ｇを80℃のオーブンで乾燥させて含水量を
20％すなわち重量を50ｇ（乾燥重量40ｇ）にする。この
20％の水分を含有する粉末状パルプを１リットル容の攪
拌反応器に入れ、70℃で30分間加熱する。35％濃度の過
酸化水素溶液 11.45ｇと10％濃度の水酸化ナトリウム８
ｇとからなる過酸化水素のアルカリ溶液 19.45ｇ（すな
わち過酸化水素濃度が10重量％、水酸化ナトリウム濃度
が２重量％）をスプレーする。この溶液のpHは 9.9で、
200ｇ／リットルの過酸化水素を含んでいる。浸漬時間
は４分で、温度は70℃に保つ。粉末を70℃で１時間攪拌
した後の漂白済み繊維のpHは 5.8である。次いで、粉末
を50℃の水 600 cm3に懸濁し、274,000 Ｕ／mlのカタラ
ーゼを50mg添加する。50℃に15分間保った後、混合物を
濾過し、70℃のオーブンで乾燥する。その結果、白色度
が40.1°ＩＳＯ、pHが 5.9、過酸化水素残留量が 10ppm
以下の乾燥漂白パルプ 33.8 ｇを得る。未処理のパルプ
の白色度は31.5°ＩＳＯである。
【００１４】実施例２ 実施例１の操作を繰り返すが、最初にビートパルプを乾
燥して含水量を40％すなわち重量を 66.5 ｇ（乾燥重量
40ｇ）にする。この場合には白色度が 39.6 °ＩＳＯ、
pHが 5.7、過酸化水素残留量が 10ppm以下の乾燥漂白パ
ルプ 32 ｇが得られる。
【００１５】実施例３（比較例） 実施例１の操作を繰り返すが、最初にビートパルプを乾
燥して含水量を60％すなわち重量を 100ｇ（乾燥重量40
ｇ）にする。この場合には白色度が 37.2 °ＩＳＯ、pH
が5.8 の乾燥漂白パルプ 34 ｇが得られる。
【００１６】実施例４（比較例） 実施例１の操作を繰り返すが、初めの段階でビートパル
プを乾燥せずに含水量77.3％の状態で処理する。得られ
た製品の白色度は 36.5 °ＩＳＯで、pHは 5.9であっ
た。実施例３および４は、同じ量の反応剤を用いて漂白
を行っても、含水量を本発明方法の条件外にして漂白し
た場合に得られる製品の白色度は、本発明方法の条件に
従って浸漬前にパルプの含水量を50％以下にした場合に
比べて低下することを示している。
【００１７】実施例５ 100 リットル容のステンレス製攪拌反応器中に含水量が
4.2％の粗粉砕(0.5〜１mm）した乾燥ビートパルプ（砂
糖を抽出した後のもの）10.42 kgすなわち乾燥重量で10
kgを入れた。この粉末を攪拌しながら70℃で15分間加熱
した。攪拌した粉末に35％濃度の過酸化水素2.86kgと10
％濃度の水酸化ナトリウム２kgとからなる過酸化水素の
アルカリ溶液4.86kgをスプレーした。この溶液のpHは
9.9で、 200ｇ／リットルの過酸化水素を含んでいる。
浸漬時間は20分で、浸漬中の粉末温度は88℃である。次
に、粉末を70℃で１時間加熱する。繊維のpHは 5.9にな
る。粉末を80リットルの水に懸濁し、濾過して 100リッ
トルの冷水で洗浄する。洗浄したパルプを60℃で12時間
乾燥して含水量を５％にする。その結果、pHが6.3 で、
白色度が 38.5 °ＩＳＯである漂白ビートパルプ 9.49
kgを得る。未処理のパルプの白色度は 30.5 °ＩＳＯで
ある。
【００１８】実施例６ 100 リットル用のステンレス製攪拌反応器中に８％の水
を含有する粉末状のトウモロコシふすま 20 kg（乾燥重
量で18.4kg）を入れる。この粉末を70℃で15分間加熱し
た後、30％濃度の過酸化水素 6.165kgと10％濃度の水酸
化ナトリウム 2.77 kgとからなる過酸化水素のアルカリ
溶液 8.93 kgすなわち 200ｇ／リットルの過酸化水素を
含むpH 9.5の溶液をスプレーする。浸漬時間は１時間、
浸漬中の粉末温度は90℃である。90℃で15分間攪拌を続
ける。漂白されたトウモロコシのふすまを20℃の水 180
リットルで洗浄し、温度90℃で３時間真空乾燥する。そ
の結果、含水量が 7.1％、pHが８、残留過酸化水素の含
有量が 20ppm以下、白色度が 43 °ＩＳＯである漂白ふ
すま 17 kgを得る。未処理のふすまの白色度は32.8°Ｉ
ＳＯである。
【００１９】実施例７ 100 リットル用のステンレス製攪拌反応器に含水量が
8.1％の乾燥した粉末状大麦モルト17.306kg（乾燥重量
で15.9kg）を入れる。この粉末を95℃で30分間加熱し、
35％濃度の過酸化水素4.54kgと10％濃度の水酸化ナトリ
ウム2.385 kgとからなる過酸化水素のアルカリ溶液すな
わち 230ｇ／リットルの過酸化水素を含むpHが 9.5の溶
液をスプレーする。浸漬時間は90℃で30分間にする。浸
漬後、さらに90℃で１時間加熱すると粉末のpHは 5.5に
なる。漂白した大麦のモルトを冷水を用いて洗浄液に過
酸化水素が残らなくなるまで（過酸化水素含有量が２pp
m 以下）洗浄する。次に、洗浄した大麦のモルトを70℃
で乾燥する。その結果、含水量が８％、pHが 7.1、残留
過酸化水素の含有量が10ppm 以下である漂白された大麦
のモルト10.753kgを得る。この漂白繊維の白色度は31°
ＩＳＯであり、未処理の繊維の白色度は 21.3 °ＩＳＯ
である。
【００２０】実施例８ 含水量10％の粉砕したヒマワリのふすま 103ｇ（乾燥重
量92.7ｇ）を、１リットル容の攪拌反応器内で10分間、
90℃に加熱した。35％濃度の過酸化水素18.5ｇと10％濃
度の水酸化ナトリウム18.5ｇよりなる過酸化水素のアル
カリ溶液 37 ｇ（過酸化水素濃度は７％、水酸化ナトリ
ウム濃度は２％）をスプレーする。浸漬時間は７分間、
温度は90℃にする。この粉末を90℃で30分間攪拌すると
粉末のpHは 5.5になる。このふすま粉末を 500 cm3の冷
水に懸濁し、濾過後、１リットルの水を用いて洗浄す
る。ヒマワリのふすまを80℃のオーブンで、重量が一定
になるまで乾燥する。その結果、pHが 6.9、白色度が54
°ＩＳＯである漂白されたヒマワリふすま84ｇを得る。
処理前のふすまの白色度は32.2°ＩＳＯである。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】(1) 含水量が50％以下の植物性材料を40〜
    100 ℃の温度に加熱し、(2) (1) の段階で得られた植物
    性材料に、過酸化物を 100ｇ／リットル以上含むpHが8.
    5 以上の過酸化水素のアルカリ溶液を、溶液が全て植物
    性材料に吸収される状態で、温度20〜100 ℃で含浸さ
    せ、(3) 浸漬した植物性材料を、漂白に必要な時間の
    間、40〜100 ℃に加熱し、(4) (3) の段階で得られた植
    物性材料を水で洗浄し、(5) 乾燥させる、ことを特徴と
    する過酸化水素のアルカリ性水溶液の作用で植物性材料
    を漂白する方法。
  2. 【請求項２】 処理する植物性材料の含水量が20％以下
    である請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 処理する植物性材料が、含水量が４〜40
    ％であるシュガービートパルプまたは果物のパルプであ
    る請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 処理する植物性材料が、含水量が１〜５
    ％である穀物由来の植物性材料である請求項１に記載の
    方法。
  5. 【請求項５】 植物性材料を所望の含水量の値にするた
    めに予め40〜160 ℃の温度で乾燥する請求項１〜４のい
    ずれか一項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 (1) の段階で植物性材料を２時間以内、
    好ましくは10〜60分間加熱する請求項１〜５のいずれか
    一項に記載の方法。
  7. 【請求項７】 (2) の段階で植物性材料を浸漬する際に
    植物性材料の乾燥重量に対して１〜20重量％の過酸化水
    素を使用する請求項１〜６のいずれか一項に記載の方
    法。
  8. 【請求項８】 アルカリ剤として水酸化ナトリウムを用
    い、これを、処理する植物性材料の乾燥重量に対して
    0.5〜10重量％の量で使用する請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 (2) の段階で用いる過酸化水素のアルカ
    リ水溶液が過酸化水素の安定剤および／または金属イオ
    ンのキレート剤または封止剤を含む請求項１に記載の方
    法。
  10. 【請求項１０】 (3) の段階での加熱時間が10分〜数時
    間、温度80℃では好ましくは１〜２時間である請求項１
    〜９のいずれか一項に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 (4) の段階で、無機物を含まない水を
    用いて温度20〜100 ℃で漂白した材料を洗浄する請求項
    １〜10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 (4) の段階の洗浄操作後または洗浄中
    に、温度20〜50℃で10分〜２時間、カタラーゼを含む水
    溶液を用いて漂白した材料を処理する請求項１〜11に記
    載の方法。
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