CN109788790A - 魔芋粉末及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于,提供一种魔芋粉末及其的高效率的制造方法,所述魔芋粉末的食物纤维的含有比例高,可根据目的控制水溶性食物纤维与不溶性食物纤维的比例,在直接摄取食物纤维和配合于食品时有用。本发明中,在魔芋原料粉末中所含的粉末粒子维持作为粒子的形态的状态下将魔芋原料粉末和糖氢氧化钙水溶液混合而制备混合物,在混合物中对粉末粒子供给糖氢氧化钙水溶液,在粉末粒子中按照与钙向粉末粒子的供给量相应的比例生成不溶性食物纤维,由此得到魔芋粉末。
Description
技术领域
本发明涉及可控制魔芋粉末中所含的粉末粒子中的水溶性食物纤维与不溶性食物纤维的比例的魔芋粉末、及其制造方法。
背景技术
根据2015年版日本食品标准成分表(文部科学省、化学技术·学术审议会、资源调查分科会编撰),魔芋细粉中的食物纤维的总量(质量基准)为79.9%。使魔芋细粉溶解于相对于魔芋细粉为30倍左右(质量基准)的水,由此其中的水溶性食物纤维、即葡甘聚糖溶解,混合物成为糊状。向如此得到的魔芋糊中混入以1质量%左右的浓度悬浮于水中的消石灰,进行成型,以80~90℃加热,由此可以得到魔芋。据测定,魔芋中,食物纤维的95质量%以上为不溶性食物纤维。
日本人是唯一的一直经常性食用魔芋的民族,目前已经认识到魔芋从低热量和不溶性食物纤维这两方面带来健康效果,期待其的有效利用。但是,魔芋的烹调费事费时,而且由于烹调方法有限,所以魔芋如今已成为难以经常食用的食材之一。
而且由于魔芋带有较多的水分,因此魔芋中的食物纤维的比例为2~3质量%,即使想要介由魔芋积极地有效利用不溶性食物纤维,这本身也存在限制。
作为提高了不溶性食物纤维的含有比例的魔芋加工制品,已知有将魔芋干燥后制成粉而得到的魔芋粉。专利文献1公开了一种魔芋粉的制造方法,其将含水的魔芋破碎至肉泥状后,通过水洗来去除涩味,将经脱水而得的魔芋糊干燥,用粉碎机(日语:精粉機)进行粉末化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平4-99453号公报
发明内容
发明要解决的问题
根据专利文献1记载的方法可以得到不溶性食物纤维的含量高的魔芋粉。但是其需要由魔芋原料粉制造水分量多的魔芋后,再将含水的魔芋破碎为肉泥状,然后通过水洗来去除涩味、将经脱水而得的魔芋糊干燥、用粉碎机进行粉末化的工序。因此专利文献1的方法的制造工序数增加,此外制造工序也变复杂,难以实现高效率地制造。
另外,专利文献1对于控制魔芋粉的各粒子中所含的水溶性食物纤维与不溶性食物纤维的比例这一点,既没有记载也没有启示。
本发明的目的在于,提供一种食物纤维的含有比例高,可根据目的控制水溶性食物纤维与不溶性食物纤维的比例,在食物纤维的直接摄取和对食品的配比中有用的魔芋粉末、及其高效率的制造方法。
用于解决问题的手段
本发明的魔芋粉末的制造方法,其特征在于,具有:
混合工序,将魔芋原料粉末与糖氢氧化钙水溶液混合,从而向该魔芋原料粉末中所含的粉末粒子供给该糖氢氧化钙水溶液、和
不溶性食物纤维形成工序,在供给了上述糖氢氧化钙水溶液的粉末粒子中,在该糖氢氧化钙水溶液的作用下形成不溶性食物纤维从而得到魔芋粉末,
上述混合工序及上述不溶性食物纤维形成工序在上述粉末粒子维持有作为粒子的形态的状态下进行。
本发明的魔芋粉末,其特征在于,
相对于粉末整体(干燥物基准),包含50质量%以上且小于100质量%的食物纤维,食物纤维包含水溶性食物纤维与不溶性食物纤维,相对于总食物纤维,水溶性食物纤维与不溶性食物纤维的比例(质量基准)在50:50~1:99的范围。
发明效果
根据本发明,对魔芋原料粉末添加糖氢氧化钙水溶液,在维持魔芋原料粉末中所含的粉末粒子的作为粒子的形态的同时将这些混合,可以得到包含增加了不溶性食物纤维的含量的粉末粒子的魔芋粉末,其中,所述不溶性食物纤维是由供给到粉末粒子的表面及其内部的糖氢氧化钙水溶液的作用下生成的。
魔芋粉末中所含的不溶性食物纤维相对于水溶性食物纤维的比例可以通过选择糖氢氧化钙水溶液与粉末粒子的反应条件来进行控制。
另外,本发明的魔芋粉末的制造方法中,在魔芋原料粉末中所含的粉末粒子维持粒子形态的状态下使糖氢氧化钙水溶液发挥作用,可以直接得到作为目标的魔芋粉末。因此,本发明的魔芋粉末的制造方法省略了现有技术中的制备魔芋糊的工序;通过添加碱凝固剂及加热而使魔芋糊凝胶化的工序;进行含水的魔芋块切断、脱水、干燥、粉末化的工序,可以极高效地制造相对于总食物纤维包含50质量%以上的不溶性食物纤维的魔芋粉末。
另外,利用本发明的制造方法得到的魔芋粉末中所含的粉末粒子具有吸水性,即使在直接摄取吸水状态的粉末粒子时口感也优异、且咽下性良好,进而可以优选作为需要吸水性的食品添加物来利用。
因此,根据本发明,可以提供即使直接摄取时口也感优异、且咽下性良好的魔芋粉末及其制造方法。
另外,根据本发明,可以提供可添加于饮料、食品中而不会损害饮料和食品的口感和风味、食物纤维的含有率高、且可根据使用目的控制水溶性食物纤维与不溶性食物纤维的比例的魔芋粉末及其高效率的制造方法。
具体实施方式
基于现有技术的经过魔芋的干燥、切碎及细粉化而得到的魔芋粉末与食物纤维含量高、包含较多水分的魔芋相比处理性格外良好,作为食物纤维摄取用的食品是非常优异的制品。但是,基于现有技术的魔芋粉末中所含的粉末粒子的吸水性低、或不具有吸水性,直接摄取时的口感较为独特,有时会限制用途。
而且,基于现有技术的魔芋粉末的制造中,需要用于将包含较多水分的魔芋切碎、干燥及粉末化的工序,另外,魔芋粉相对于魔芋糊的收率(质量基准)也低,在提高魔芋粉末的制造效率方面存在极限。
本发明人们对魔芋粉末的制造方法进行了深入研究,结果得到如下结论:如果能够在使魔芋原料粉末中的葡甘聚糖不溶于水、而是被包封在粉末粒子中的状态下,由水溶性的葡甘聚糖形成不溶性食物纤维,则可以提供能用于广泛的用途、且制造效率良好的魔芋粉末。
但是,作为使魔芋原料粉末中的葡甘聚糖溶解于水而使其呈碱性,进行加热从而成为魔芋凝胶的原因之一,据说是葡甘聚糖中的乙酰基在碱条件下脱离,由此推进凝胶化。但由于葡甘聚糖中的乙酰基的数量少,因此这一点尚未彻底证明是肯定的。
另一方面,也有报道指出,通过对魔芋粉添加氢氧化钙,由此产生葡甘聚糖的钙交联。
如上所述,魔芋凝胶的形成过程尚不明确,关于魔芋制造过程中的不溶性食物纤维的形成,本发明人们关注的是氢氧化钙的添加。
本发明人们形成了如下结论:对于使魔芋原料粉末中的葡甘聚糖不溶于水、在魔芋原料粉末为粒子状的状态下使本来为水溶性食物纤维的葡甘聚糖转化为不溶性的食物纤维而言,优选的是以氢氧化钙的形态直接吸收到粉末粒子中。此时,关键是边维持魔芋细粉等魔芋原料粉末中所含的粉末粒子作为粒子的形态,边将氢氧化钙的溶液吸收到粉末粒子中。
维持粉末粒子作为粒子的形态是指:魔芋原料粉末中所含的粉末粒子不论粒子的外形形状、大小有无变化均维持其一次粒子的状态。因此,维持粉末粒子作为粒子的形态也包括粒子的形状、大小发生变化的情况。
在本发明的制造方法中,在与糖氢氧化钙水溶液的混合工序及粉末粒子内的不溶性食物纤维的形成工序中,魔芋原料粉末在粉末的状态下被加工而成为魔芋粉末,期间维持粉末粒子作为粒子的形状。
为了在与糖氢氧化钙水溶液的混合中维持粉末粒子作为粒子的形态,可以优选使用如下方法,即,调节由向魔芋原料粉末中混合的糖氢氧化钙水溶液供给的水分量的方法。本发明人们进行了研究,结果得到如下结论:通过将所加入的糖氢氧化钙水溶液的量相对于魔芋原料粉末的量优选设为3倍量以下(质量基准),可以维持粉末粒子的形态并进行加工。例如,当相对于魔芋原料粉末加入3.5倍量(质量基准)的糖氢氧化钙水溶液时,水溶性葡甘聚糖通过吸水而部分溶出,从而成为糊状,粒子彼此牢固地粘结,因此有时难以维持一粒一粒的分散的一次粒子状态。
氢氧化钙对于水的溶解度极低,低温下,即使在溶解最充分的条件下最多也仅0.15质量%。如果想利用氢氧化钙水溶液供给魔芋原料粉末中的每克食物纤维为18mg左右的钙,则需要相对于魔芋原料粉末为16倍量左右的消石灰的水溶液,并且魔芋原料粉末溶解,不能维持粉末的状态。
本发明人们对于由魔芋原料粉末中所含的葡甘聚糖用于维持粉末粒子作为粒子的形态,同时形成不溶性食物纤维的碱凝固剂,进行了各种研究,结果得到以下结论:需要一种得到使原本仅以0.15%左右溶解于水的氢氧化钙可溶解至所需要的浓度的水溶液的手段,作为魔芋制造用的碱凝固剂的制备用途,应用本发明人们所开发出的在非还原糖水溶液中溶解氢氧化钙的技术是有效的。结果得到以下新见解:通过在本发明的魔芋粉末的制造中使用能提高溶解状态的钙浓度的糖氢氧化钙水溶液作为碱凝固剂,可以得到以下各效果。
(1)使糖氢氧化钙水溶液进行作用而形成不溶性食物纤维,从而提高了不溶性食物纤维的含有率以使不溶性食物纤维的含有率相对于总食物纤维达到50质量%以上,如此得到的魔芋粉末在通过30质量%左右的含水醇洗涤而进行除去不需要的碱成分的脱碱处理、制成干燥粉末后,仍具有吸水性,在25℃下在水中浸渍1小时后,至少60质量%以上的粉末在水中保持了粒子状。这样一来,即使魔芋粉末粒子包含水溶性食物纤维,溶出到水中的成分也极少或完全不存在。
(2)通过使魔芋粉末中所含的粉末粒子具有吸水性,从而在添加到饮料、含水的食品时,容易与饮料、含水的食品融合且极少损害饮料和含水的食品的口感、风味。另外,即使在魔芋粉末中所含的粉末粒子除了不溶性食物纤维以外还以50质量%~40质量%程度的量进一步包含水溶性食物纤维的情况下,将粉末粒子分散于水、温水时粉末粒子的形态也得以维持,可以保持作为粉末粒子的功能。
(3)魔芋粉末作为食物纤维强化用食品本身或作为针对饮料、食品的食物纤维强化用的食品添加物或辅助成分极为有用。
(4)通过变更使糖氢氧化钙水溶液作用于魔芋原料粉末时的条件,可以根据魔芋粉末的用途来控制魔芋粉末粒子中所含的食物纤维中的水溶性食物纤维与不溶性食物纤维的比例。另外,作为用于使水溶性食物纤维不溶化的碱剂的糖氢氧化钙水溶液,其与氢氧化钠水溶液、消石灰的水悬浮液相比,处理性方面格外优异。进而糖氢氧化钙水溶液的氢氧化钙浓度也容易调整,可以通过变更氢氧化钙的浓度、作用条件来容易地控制魔芋原料粉末中所含的水溶性食物纤维的不溶化。
(5)省略了现有技术中的制备魔芋糊的工序;通过添加碱凝固剂及加热而使魔芋糊凝胶化的工序;进行含水的魔芋块的切断、干燥、粉末化的工序,可以极高效地制造根据目的调整了水溶性食物纤维与不溶性食物纤维的比率的魔芋粉末。
本发明是基于上述本发明人们的新见解完成的。
本发明的魔芋粉末的制造方法具有:
(1)混合工序,将魔芋原料粉末与糖氢氧化钙水溶液混合,向魔芋原料粉末中所含的粉末粒子中供给糖氢氧化钙水溶液;
(2)不溶性食物纤维形成工序,在供给了糖氢氧化钙水溶液的粉末粒子中,在糖氢氧化钙水溶液的作用下形成不溶性食物纤维而得到魔芋粉末。
混合工序及不溶性食物纤维形成工序在维持了粉末粒子作为粒子的形态的状态下进行。
本发明中,魔芋原料粉末是指:作为用于魔芋的制造、或作为用于魔芋制造能够利用的包含水溶性的葡甘聚糖的魔芋粉,其溶解于水。本发明的魔芋粉为将魔芋原料粉末利用上述的工序进行处理而得到的魔芋粉,由于不溶性食物纤维的含量相对于魔芋原料粉末绝对性地增加而不溶解于水,与魔芋原料粉末有明显区别。因此,魔芋原料粉末可以在魔芋的制造中使用,但使用本发明的魔芋粉不能制造魔芋。另外,相对于如专利文献1记载的以往的魔芋粉末而言,本发明的魔芋粉的水溶性食物纤维的含量比以往的魔芋粉多,在这方面有明显的区别。
不溶性食物纤维形成工序中,向魔芋原料粉末中所含的粉末粒子中供给糖氢氧化钙水溶液,从而在粉末粒子内、即粉末粒子的表面及内部的至少一部分中由葡甘聚糖形成不溶性食物纤维。
根据本发明的方法,通过由葡甘聚糖形成不溶性食物纤维,可以得到单位干物质的不溶性食物纤维含量相对于总食物纤维为50质量%以上、60质量%以上、70质量%以上、80质量%以上、或90质量%以上的魔芋粉末。需要说明的是,单位干物质的不溶性食物纤维含量的上限没有特别限定,单位干物质的不溶性食物纤维含量相对于总食物纤维可以设为低于100质量%或99.0质量%以下。
上述混合工序和不溶性食物纤维形成工序可以同时进行。或者,也可以将通过混合工序得到的混合物根据需要边搅拌边保持不溶性食物纤维形成所需要的时间,或通过静置而保持不溶性食物纤维形成所需要的时间,由此进行不溶性食物纤维的生成,得到魔芋粉末。这种情况下,混合物保持粉末状态而进行加工,可以得到魔芋粉末。
根据本发明的一方式,可以提供将原本含有的食物纤维中水溶性食物纤维为92%、不溶性食物纤维为8%(根据日本食品标准成分表2015年版计算)的、由魔芋(こんにゃく芋)制造的魔芋细粉的不溶性食物纤维的比例控制为任意比例的技术。
作为魔芋原料粉末,只要是通过使用糖氢氧化钙水溶液的处理可以得到作为目标的魔芋粉末的魔芋原料粉末,就可以没有特别限制地利用。作为魔芋原料粉末,可以使用例如通常使用的特等粉、一等粉、或ティマックマンナン(ORIHIRO(株)制)等魔芋细粉。
需要说明的是,可以根据魔芋原料粉末的纯化度,将本发明的魔芋粉的食物纤维的含量调整为所期望的量。例如,在魔芋粉末(干燥物基准)中,可以在50质量%以上且小于100质量%、60质量%以上且小于100质量%、70质量%以上且小于100质量%、80质量%以上且小于100质量%、或90质量%以上且小于100质量%的范围内选择食物纤维的含量。另外,食物纤维的含量的上限可以设为99质量%。
作为向魔芋原料粉末中添加的碱凝固剂,使用糖氢氧化钙水溶液。该糖氢氧化钙水溶液含有水、糖及氢氧化钙,为糖及氢氧化钙溶解于水中的水溶液。
作为糖,优选非还原糖。非还原糖对糖氢氧化钙水溶液的目的、即作为凝固剂的效果没有影响,且具有提高氢氧化钙的溶解度的功能。需要说明的是,在使用还原糖作为糖的情况下,由于氢氧化钙为强碱,有时会引起所谓的褐变反应。
作为非还原糖,从容易获得的角度出发,可列举蔗糖(Sucrose)、海藻糖。蔗糖由于氢氧化钙溶解能力以及与糖一起溶解的氢氧化钙的、作为碱性剂的稳定性高而更优选。作为蔗糖,可以使用市售的精制砂糖、绵白糖等各种砂糖制品。绵白糖中有时包含成为褐变原因的少量的转化糖(还原糖),因此进一步优选使用精制砂糖。
就作为碱成分使用的氢氧化钙而言,只要是可用于食品用途的氢氧化钙则没有特别限定。从降低工业化地大量生产时的制造成本的观点出发,由石灰岩得到的消石灰是有用的。
糖氢氧化钙水溶液可以通过以下方法等制备,所述方法为:将氢氧化钙与糖一起添加到水中并搅拌混合;或者,向溶解有糖的糖水溶液中加入过量的氢氧化钙并搅拌混合,然后除去不溶性部分。
糖共存下的氢氧化钙溶解度也根据水溶液的制备温度而变化。通常,氢氧化钙在相同糖浓度的水溶液中的溶解浓度与温度成反比。即,更低温的水溶液可以以更高的浓度来溶解氢氧化钙。另外,有时由于糖浓度、温度等条件而不能准确地预测氢氧化钙的溶解浓度,这种情况下,可以将添加过量的氢氧化钙并分离出所制备的水溶液中残存的固体成分后的碱水溶液作为糖氢氧化钙水溶液来使用。该固体成分的分离可以通过获取静置后的上清液的方式来进行,另外更优选通过离心分离、膜过滤或使用过滤助剂进行的澄清处理等公知的分离方法去除漂浮的微细粒子,由此作为所谓的透明溶液而使用。
糖的添加量只要是可以在糖氢氧化钙水溶液中维持溶解状态、并且达到作为目标的氢氧化钙的溶解浓度的量,则没有特别限定。如果糖浓度高,则不溶性的氢氧化钙的沉降得到抑制,有时产生需要控制溶解的氢氧化钙的浓度。另外,按照达到35质量%左右的糖浓度添加糖而成的氢氧化钙水溶液中,有时产生氢氧化钙凝集成有粘着性的块状等障碍。因此,糖的添加量可以从相对于糖氢氧化钙水溶液中所含的水达到2~30质量%、优选为4~20质量%、进一步优选为5~15质量%的范围的量中选择。
在糖氢氧化钙水溶液中处于溶解状态的氢氧化钙的浓度可以根据魔芋原料粉末粒子中所含的葡甘聚糖向不溶性食物纤维的目标的转化率来选择。另外,氢氧化钙的添加量优选为可得到糖氢氧化钙水溶液作为碱凝固剂的功能、及保存稳定性的量。在制备糖氢氧化钙水溶液时,溶解于糖水溶液中的氢氧化钙的浓度超过6.50质量%时,有时在产生不溶性的氢氧化钙的情况下不溶性的氢氧化钙不易沉降、难以进行固液分离。因此,糖氢氧化钙水溶液中的氢氧化钙的浓度优选设为0.25质量%~6.50质量%的范围。
关于糖氢氧化钙水溶液的制备温度,只要设为在本发明的魔芋粉末的制造中的使用温度下可得到作为目标的碱凝固剂的功能及保存稳定性的温度即可,没有特别限制。糖氢氧化钙水溶液的制备温度例如可以从5℃~70℃、例如9~11℃的冷却温度或21~25℃的通常的室温中选择。
关于在制备温度下得到的糖的共存下的氢氧化钙投入量,优选投入溶解度的1~4倍左右(质量基准)的比例的量。
糖氢氧化钙水溶液只要具有可得到碱凝固剂的目的、即使葡甘聚糖转化为不溶性食物纤维的功能的碱性即可,例如可以设为pH选自12.0~13.0、优选为12.3~12.8、更优选为12.5~12.8的范围内的碱性。
就优选使用非还原糖作为糖的糖氢氧化钙水溶液而言,通过在水溶液中使糖与氢氧化钙共存,从而不包含氢氧化钙的固体成分的情况下,以高浓度包含氢氧化钙,在50℃以下的保持水溶液状态的温度条件下极稳定,可以大量制备并密封储存、且根据需要稀释后使用,可以根据魔芋的生产量来调节其使用量,因此从工业利用的观点来看价值很高。
在本发明的魔芋粉末的制造方法中,首先制备魔芋原料粉末与糖氢氧化钙水溶液的混合物。在制备该混合物时,可以优选使用向魔芋原料粉末中添加糖氢氧化钙水溶液并通过搅拌来混合的方法。
关于糖氢氧化钙水溶液向魔芋原料粉末中的添加量,可以根据糖氢氧化钙水溶液的氢氧化钙浓度从魔芋原料粉末中所含的粉末粒子可维持作为粒子的形态、可以实现魔芋原料粉末中所含的葡甘聚糖向不溶性食物纤维的目标转化比例的范围内选择。
需要说明的是,所谓的维持粉末粒子作为粒子的形态是指:包括此前记载的混合工序及不溶性食物纤维形成工序(转化工序)在内的、整个用糖氢氧化钙水溶液的处理工序中,粉末粒子中的粒子形态不被破坏,其作为一次粒子的状态得以维持,并可以包含以下情况:糖氢氧化钙水溶液向粉末粒子内渗透所引起的粉末粒子溶胀、水分等被释放到粉末粒子外所引起的粉末粒子的收缩、或粒子外形发生变化。
关于糖氢氧化钙水溶液向魔芋原料粉末中的添加量,从向魔芋原料粉末中所含的粉末粒子中供给糖氢氧化钙水溶液而使各粉末粒子能够接触到糖氢氧化钙水溶液、且在与糖氢氧化钙水溶液接触时各粉末粒子也能够维持粒子状的形态的观点来决定魔芋原料粉末与糖氢氧化钙水溶液的比例(质量基准)即可,魔芋原料粉末与糖氢氧化钙水溶液的比例可以从1:1~1:3、更优选1:1~1:2的范围来选择。
进而,可以根据氢氧化钙对魔芋原料粉末的供给量,来控制魔芋原料粉末中所含的葡甘聚糖的交联凝胶化所导致的不溶性食物纤维的生成。氢氧化钙对魔芋原料粉末的供给量可以将钙向魔芋原料粉末中的添加量作为指标来确定。例如,根据此前列举的2015年版日本食品标准成分表,魔芋细粉的水分为6.0质量%,水溶性食物纤维为73.3质量%,不溶性食物纤维为6.6质量%(若换算为单位干物质,则为7.0质量%)。这样一来,魔芋细粉中的水溶性食物纤维的含量相对于总食物纤维为92%。另外,关于细粉魔芋,水分为97.3质量%,水溶性食物纤维为0.1质量%,不溶性食物纤维为2.1质量%,魔芋的不溶性食物纤维的含量相对于总食物纤维为95%以上。因此,理论上通过在魔芋原料粉末中所含的水溶性食物纤维的含有率的范围内选择糖氢氧化钙水溶液的氢氧化钙的浓度及其添加量,由此可以控制不溶性食物纤维的含量。
实用上,在魔芋原料粉末中含浸糖氢氧化钙水溶液,使其充分反应之后,通过利用水或30质量%左右的含水醇除去多余的碱的脱碱工序而除去葡甘聚糖以外的成分,这种情况下食物纤维含量会上升。
例如,如上所述地从1:1~1:3(质量基准)的范围内选择魔芋原料粉末与糖氢氧化钙水溶液的比例时,通过在0.50~3.0质量%的范围内变更糖氢氧化钙水溶液的氢氧化钙的浓度,由此可以将用糖氢氧化钙水溶液处理后的粉末粒子中的水溶性食物纤维与不溶性食物纤维相对于总食物纤维的比例控制在50:50~1:99的范围、或40:60~1:99的范围。
我们推断,当葡甘聚糖与糖氢氧化钙水溶液接触时,在氢氧化钙的作用下形成糖链高分子介由多个交联点键合而成的水不溶性结构、即不溶性食物纤维。我们认为,该水不溶性结构的形成随着糖氢氧化钙水溶液从粉末粒子的表面向内部的渗透而从粉末粒子的表层向中央部进行。因此,可以通过糖氢氧化钙水溶液对粉末粒子的供给量、向粉末粒子内的渗透程度来控制由粉末粒子中所含的葡甘聚糖生成不溶性食物纤维的生成量。
另外,可推断在最初形成的粉末粒子的表层的网状结构具有通水性,认为即使在表层已形成网眼结构的状态下也不妨碍糖氢氧化钙水溶液向粉末粒子内的渗透。进而,通过在粉末粒子的表层形成水不溶性的网状结构,在整个使用糖氢氧化钙水溶液的处理工序中,各粉末粒子独立地维持粒子形状,而不会在各粒子间发生粘着、粘连,可以得到各粒子的分散性良好的粉末。
另外,通过在粉末粒子的表层及内部形成包含葡甘聚糖的交联凝胶的网状结构,粉末粒子具有吸水性,并且具有保持所吸收的水的保水性。由此能够对粉末粒子赋予良好的口感,另外在添加到饮料、食品时容易与饮料、食品融合,不会损害它们的口感、风味。
根据本发明的魔芋粉末的制造方法,可得到以下2种类型的魔芋粉末。
(类型1)魔芋原料粉末中所含的葡甘聚糖几乎全部或90质量%以上、且小于100质量%以包含葡甘聚糖的交联凝胶的不溶性食物纤维形式含有。即,是粉末粒子中所含的食物纤维主要包含不溶性食物纤维的魔芋粉末。
(类型2)魔芋粉末中所含的葡甘聚糖的50质量%以上且小于90质量%以包含葡甘聚糖的交联凝胶的不溶性食物纤维形式含有。即,是粉末粒子中所含的食物纤维中的水溶性食物纤维与不溶性食物纤维的比例被根据目的进行了调整的魔芋粉末。
(类型1的魔芋粉的制造)
在类型1的魔芋粉末的制造中,相对于魔芋原料粉末,从0.75~4.00质量%、优选为0.75~1.00质量%的范围内选择介由糖氢氧化钙水溶液而供给的钙的量,通过提高原料的纯化度可降低添加钙的量。
作为一般基准,魔芋原料粉末有特等粉、一等粉等品质规格,例如,也有通过对魔芋原料粉末进行乙醇处理来降低三甲基胺味的ティマックマンナン(商品名、ORIHIRO(株)制)之类的提高了纯化度的魔芋原料粉末。
即,相对于魔芋原料粉末,介由糖氢氧化钙水溶液而供给的钙的量根据魔芋原料粉末的加工状态而不同,在纯化度高的ティマックマンナン(ORIHIRO(株)制)的情况下优选为0.75~1.00质量%的范围。因此,在从作为优选范围的1:1~1:3的范围(质量基准)选择魔芋原料粉末与糖氢氧化钙水溶液的比例时,优选从0.4~1.85质量%的范围内选择糖氢氧化钙水溶液的氢氧化钙的浓度。
类型1的魔芋粉中的不溶性食物纤维相对于粉末整体(干燥物基准)的总食物纤维的含有比例可以设为例如90质量%以上且小于100质量%。
类型1的魔芋粉中的水溶性食物纤维A与不溶性食物纤维B相对于总食物纤维的质量基准的比例(A:B)优选为10:90~1:99的范围。
(类型2的魔芋粉的制造)
类型2的魔芋粉中的不溶性食物纤维相对于粉末整体(干燥物基准)的总食物纤维的含有比例可以设为例如50质量%以上或60质量%以上、且小于90质量%。
在类型2的魔芋粉末的制造中,可以将相对于总食物纤维的水溶性食物纤维A与不溶性食物纤维B的质量基准的比例(A:B)调整为50:50以上或40:60以上、且小于10:90的范围,即,A/B可以调整为50/50以上或40/60以上、且小于10/90。
在类型2的魔芋粉末的制造中,相对于魔芋原料粉末,优选从0.50~1.25质量%、优选为0.50~1.00质量%的范围内选择介由糖氢氧化钙水溶液而供给的钙的量。这种情况下,相对于魔芋原料粉末,介由糖氢氧化钙水溶液而供给的钙的量也根据魔芋原料粉末的加工状态而不同,在魔芋细粉(特等粉)的情况下,为0.50~1.25质量%的范围,在ティマックマンナン的情况下为0.50~0.73质量%的范围。
如上所述,相对于魔芋原料粉末,介由糖氢氧化钙水溶液而供给的钙的量可根据原料适宜选择。进而优选从1:1~1:3(质量基准)的范围选择魔芋原料粉末与糖氢氧化钙水溶液的比例,并从0.3~1.85质量%的范围选择糖氢氧化钙水溶液的氢氧化钙的浓度。
在完成了作为目标的葡甘聚糖向不溶性食物纤维的转化的阶段,结束魔芋原料粉末在糖氢氧化钙水溶液中的处理工序。
本发明的发明点在于如何使氢氧化钙渗透到魔芋原料粉末中,添加到原料粉末中的糖氢氧化钙水溶液被完全吸收而各粉末粒子成为离散的状态是至关重要的。在向原料粉末添加氢氧化钙而吸水时适度地加温可促进葡甘聚糖向不溶性食物纤维的转化。然后在常温或适度加温下保持数小时至数天,由此也可以促进向不溶性食物纤维的转化。
关于糖氢氧化钙水溶液的氢氧化钙浓度,可以结合作为目标的葡甘聚糖向不溶性食物纤维的转化率来预先决定与所使用的魔芋原料粉末的加工程度相符合的糖氢氧化钙浓度。
在类型1及类型2的魔芋粉的情况下,魔芋原料粉末在糖氢氧化钙水溶液中的处理直至进行到得到上述的不溶性食物纤维相对于粉末整体的含量、水溶性食物纤维与不溶性食物纤维的比例为止。例如在使用相同浓度的糖氢氧化钙水溶液时,可以利用处理时间、处理温度、糖氢氧化钙水溶液相对于魔芋原料粉末的配合比例等处理条件来选择类型1或类型2。在处理时间、处理温度、糖氢氧化钙水溶液相对于魔芋原料粉末的配合比例等处理条件相同的情况下,可以利用糖氢氧化钙水溶液的氢氧化钙浓度来选择类型1或类型2。另外也可以使用以下方法:根据魔芋原料粉末的纯化度通过预备试验预先求出目标类型的制造所需要的处理条件,例如处理时间、处理温度、糖氢氧化钙水溶液的氢氧化钙浓度、糖氢氧化钙水溶液相对于魔芋原料粉末的配合比例,使用所得到的处理条件进行本制造。
需要说明的是,实施本发明的制造方法的国家和地域存在与食品加工中的氢氧化钙的使用量相关的法律、规定时,遵守其法律、规定。例如,关于基于日本的食品卫生法的氢氧化钙的使用量而言,规定以钙计为食品的1.0%以下,在日本实施本发明的制造方法时,则按照该规定来调整糖氢氧化钙水溶液的浓度、使用量。
魔芋原料粉末与糖氢氧化钙水溶液的混合物在糖氢氧化钙水溶液中的处理工序中及结束时维持湿润粉末的状态。对于这样得到的湿润粉末,可以根据需要追加洗涤工序和/或干燥工序。可以将洗涤工序作为工序结束用工序、也就是使糖氢氧化钙水溶液的作用停止的工序来利用。另外,洗涤工序和/或干燥工序中可以追加用于降低粉末粒子的粒径的粉碎处理。
就魔芋粉末的洗涤而言,只要是可以将未被用于葡甘聚糖向不溶性食物纤维的转化的多余的糖氢氧化钙从魔芋粉末中洗涤除去、即脱碱处理的洗涤剂则可以没有限制地使用。作为洗涤剂,优选例如5~60质量%的乙醇等包含挥发性醇的含醇的水。
干燥工序可以在与魔芋粉末的目标水分含量相应的条件下进行,可以使用公知的粉末干燥装置来进行。干燥工序后的魔芋粉末的水分含量可以设为例如10质量%以下、优选为3~8质量%的范围。
可以在上述洗涤工序后或与洗涤工序一起追加湿式加压粉碎工序。具有湿式加压粉碎工序的魔芋粉的制造方法可以具有以下的工序。
(A)将魔芋原料粉末与糖氢氧化钙水溶液混合,向魔芋原料粉末中所含的粉末粒子中供给糖氢氧化钙水溶液的混合工序。
(B)在供给了糖氢氧化钙水溶液的粉末粒子中,在糖氢氧化钙水溶液的作用下形成不溶性食物纤维而得到湿润粉末的不溶性食物纤维形成工序。
(C)将湿润粉末或其干燥粉末用洗涤液洗涤的工序,所述洗涤液包含含有5质量%~60质量%的挥发性醇的含醇的水。
(D)对洗涤后的湿润粉末进行湿式加压粉碎而得到湿润粉碎物的工序。
(E)对湿润粉碎物进行干燥而得到魔芋粉末的工序。
将以5质量%~60质量%的范围、优选为20质量%~40质量%的范围包含乙醇等挥发性醇的含醇的水作为洗涤液,对上述用于得到魔芋粉的湿润粉末粒子或干燥粉末粒子进行洗涤,并投入湿式类型的加压粉碎处理机中,将得到的粉碎物与洗涤液分离。通过该湿式加压粉碎而形成至少一部分为断裂粒子的湿润状态的粒子,通过干燥处理可得到包含粒子的魔芋粉体,所述粒子包含不溶性食物纤维与水溶性食物纤维的混合物、且在含水的液体中具有良好的分散性。
即使在主要含有不溶性食物纤维作为食物纤维的类型1的魔芋粉体的情况下,通过上述洗涤工序和湿式加压粉碎工序也可以得到在含水的液体介质中的分散性进一步得到提高的魔芋粉末(类型1A)。这样得到的类型1A的魔芋粉相对于含水的液体的分散性提高,例如添加到饮料水、清凉饮料水、各种饮用品、各种汤等饮料或液体食品中时,主要包含不溶性食物纤维的粒子在饮料或液体食品中迅速扩散,并且可以长时间地保持分散状态。而且,分散状态的主要包含不溶性食物纤维的粒子不仅不会阻碍饮料或液体食品的滑溜感,反而可以得到改善滑溜感的效果。因此,类型1A的魔芋粉可以适宜用于通过饮料、液体食品容易地摄取不溶性食物纤维,而且也适合于混合到点心、面包、面条类等中。
关于类型1A的魔芋粉在水或含水的液体中的分散性得到提高的理由,本发明人推测如下。
如前所述,在维持粉末粒子作为粒子的形态的状态下将魔芋原料粉末与糖氢氧化钙水溶液混合,从而向魔芋粉末粒子中供给糖氢氧化钙水溶液时,在吸收了糖氢氧化钙水溶液的粉末粒子中,在糖氢氧化钙水溶液的作用下形成不溶性食物纤维。
在该粉末粒子中的不溶性食物纤维的形成是通过糖氢氧化钙水溶液向粉末粒子中的渗透来进行的。即,在粉末粒子中,通过糖氢氧化钙水溶液的渗透而形成了通路。接触到该渗透的糖氢氧化钙水溶液的葡甘聚糖变为不溶性。将包含含有不溶化的葡甘聚糖的粒子的湿润粉末粒子用包含含醇的水的洗涤液洗涤时,在形成湿润粉末的粒子中,产生多余的糖氢氧化钙水溶液被洗涤液置换的部分。洗涤液中所含的醇使包含不溶化的葡甘聚糖的网状结构更加牢固,具有进一步提高该区域的硬度的作用。即,粒子的表层部分和粒子内的与洗涤液接触的部分的硬度进一步提高。因此,当对用洗涤液洗涤后的湿润粉末粒子施加湿式加压粉碎处理时,以主要在该醇作用下硬度上升的粒子内的部分为基点、并且沿着洗涤液渗透而成的通路而产生发生粒子破裂的、类似于劈开的破碎,可以得到包含破碎物的魔芋粉,所述破碎物为半球状、薄片状、球形的局部被破坏的形状等可在水、含水的液体中漂浮的状态下可得到良好分散性的形状。
因此,湿润粉末粒子的湿式加压粉碎能够利用可对构成湿润粉末的粒子施加用于产生如上所述的破碎的压力的湿式粉碎机来进行。作为这种湿式粉碎机,可以使用例如:超级Mass Colloider(商品名,增幸产业(株)制型号MCK6-5)所代表的、由上下或左右2个磨石构成的石臼型研磨器;或湿式型球磨机等。
进而,在上述湿式加压粉碎处理后,如果利用脱水机除去含水醇而制成干燥粉末则微粉碎化变得容易,因此如果根据需要进行干式微粉碎,则得到在热水、水、或含水的液体中分散性良好的微粉末。另外,反复进行湿式加压粉碎可提高其效果,但如果在湿式加压粉碎处理工序中过度微粉化则难以进行固液分离,有时伴有微粉末漏出到滤液中等而回收率下降等弊端。
关于是否得到了类型A1的魔芋粉这一点,可以通过用实体显微镜观察湿式加压粉碎后进行了脱水的湿润状态的粉末粒子、或干燥到水分10%左右的粉末粒子来确认。即,通过观察粒子破裂而碎开的、类似于劈开的破碎产生的半球状、薄片状、球形的局部被破坏的形状等方法,由此可以确认湿式加压粉碎机所带来的效果。
另外能够通过向干燥粉末粒子加入20~30倍的20~30℃的水时吸收水而溶胀、发生体积膨胀来确认。该粉末粒子的体积膨胀水温越高越显著,但绝不会溶解于水。然后用实体显微镜观察粉末粒子(一般而言,500μm以下)由于水而溶胀的状态。
另一方面,在类型B的魔芋粉体的情况下,也可以利用具有上述(A)~(Z)的工序的制造方法、特别是洗涤工序和湿式加压粉碎工序得到在含水的液体介质中的分散性进一步提高的魔芋粉末(类型2A)。在类型2A的情况下,在由于上述劈开状的破碎而产生的粒子的外壁面,包含水溶性食物纤维的部分露出,由此可以提高粉末粒子的吸水性、溶胀性。
湿式加压粉碎可以通过下述方法进行:通过将湿润粉末粒子或干燥粉末粒子与洗涤水(含水醇溶液)混合等方法使洗涤水接触湿润粉末粒子而进行洗涤后,将湿润粉末粒子和洗涤水的混合物投入湿式加压粉碎机的方法;将湿润粉末粒子和洗涤水混合并导入到湿式加压粉碎机中,同时进行洗涤和粉碎的方法;或者,按照将最终粉末的pH中和到目标范围内的方式向洗涤水中预先加入柠檬酸等酸性化剂的方法。
洗涤液(含水醇溶液)向湿润粉末粒子中的添加量没有特别限定,按照可得到目标洗涤效果的方式设定即可。例如,在换算为水分含量10质量%左右的干燥粉末粒子的情况下,优选按照洗涤液的比例(质量比)相对于干燥粉末粒子1为3~10的范围添加洗涤液。
对上下研磨器间的间隙、粉碎时间、重复粉碎次数、温度没有特别限定,按照得到目标的湿式粉碎状态、效果的方式设定即可,由于重复的粉碎次数变多则液温变高,醇会蒸发,因此必须避免粉碎的极端重复。作为粉碎程度的注意点是,为了避免微细化导致的固液分离时无法回收微细粉末而损失增大,需要控制粒度分布。
将利用湿式加压粉碎而得的粉碎物进行固液分离、干燥,优选使水分含量为10质量%以下,可以得到类型1A的魔芋粉。作为该时刻的干燥物特征,可见很多的由于湿式粉碎而切碎的粒子彼此疏松的粘着而成的大大小小的块,这些块为通过对干燥物施加较小的冲击而恢复至各个粒子粉末的状态,可以将这些块轻轻弄碎并且用36目筛回收425μm以下的粒子。
如果列举湿式加压粉碎后的干燥粉末粒子(水分6.5%)尺寸的优选分布的一个例子,则小于100μm者为27%、100以上且小于200μm者为47%、200~450μm为28%。顺带提及,未进行湿式加压粉碎而仅进行30%醇洗涤时,干燥粉末的粒度分布为:小于100μm者为1%、100以上且小于200μm者为29%、200以上且小于450μm者为62%、450μm~700μm为8%。
另外,可以利用干式粉碎将湿式加压粉碎所得到的粉碎物的各粒子的粒径进一步减小。需要说明的是,粒子的表层、粒子内的与洗涤液中所含的醇接触的部分比与醇接触前更加高硬度化,即使进行干式粉碎也维持分散性所需要的形状,且可以得到包含粒子尺寸减小的粒子的粉碎物,可以进一步改良滑溜感。
需要说明的是,对于湿式加压粉碎以及经过干燥工序后利用干式粉碎而微粉碎化的微粉末而言,有时会看到作为食物纤维的性质发生变化。例如,关于该利用干式粉碎而微粉碎化的微粉末而言,已经明确了即使利用干式粉碎加工到不溶性食物纤维相对于总食物纤维的比例达到70~90质量%这样大的情况下,如果在微粉碎化的过程中劈开破坏推进,则也有所得到的微粉末吸水的性质增强的倾向。因此,可以期待含有不溶性食物纤维和水溶性食物纤维的本发明的魔芋微粉末作为食物纤维的生理效果以及作为食品添加物的广范应用。
根据本发明的魔芋粉末的制造方法,可以得到包含含有作为食物纤维的水溶性食物纤维与不溶性食物纤维、钙和糖的粉末粒子的魔芋粉末。关于是否得到目标魔芋粉末这一点,可以使用水溶性食物纤维与不溶性食物纤维的含量及它们的含有比的测定结果、后述的实验例中的1质量%水分散液的粘度的测定值、观察在水或温水中的分散状态等来确认。
作为利用本发明的魔芋粉末的制造方法可以得到的的魔芋粉末,可例示以下的各形态。
·相对于粉末整体(干燥物基准),含有食物纤维50质量%以上且小于100质量%、优选为70~99质量%、更优选为90质量%以上且小于100质量%或90质量%以上且99质量%以下,食物纤维包含水溶性食物纤维与不溶性食物纤维,并且水溶性食物纤维与不溶性食物纤维相对于总食物纤维的比例(质量基准)在50:50或40:60~1:99的范围的魔芋粉末。
作为上述的魔芋粉末,可列举:相对于魔芋粉末整体的食物纤维的含量(干燥物基准)为80质量%以上且小于100质量%、优选为90质量%以上且小于100质量%、更优选为90质量%以上且99质量%以下,并且水溶性食物纤维与不溶性食物纤维相对于总食物纤维的比例(质量基准)在50:50或40:60~1:99的范围的魔芋粉末。
作为此前列举的类型1及类型1A、以及类型2及类型2A的魔芋粉末,可列举以下组成的魔芋粉末。
(类型1、类型1A)
·以干燥物基准计,食物纤维的90质量%以上由不溶性食物纤维构成的魔芋粉末。
作为该类型1、类型1A的魔芋粉末,可列举:相对于魔芋粉末整体的食物纤维的含量(干燥物基准)为80质量%以上且小于100质量%、优选为90质量%以上且小于100质量%、更优选为90质量%以上且99质量%以下,并且水溶性食物纤维A和不溶性食物纤维B相对于总食物纤维的比例A:B(质量基准)在10:90~1:99的范围内的魔芋粉末。
(类型2、类型2A)
·以干燥物基准计,食物纤维包含水溶性食物纤维与不溶性食物纤维、且水溶性食物纤维A和不溶性食物纤维B相对于总食物纤维的比例(质量基准)A:B在50:50以上或40:60以上且小于10:90(即,A/B为50/50以上或40/60以上且小于10/90)、或A:B为50:50以上或40:60以上且小于30:70(即,A/B为50/50以上或40/60以上且小于30/70)的范围的魔芋粉末。
作为该类型2、类型3A的魔芋粉末,可列举:相对于魔芋粉末整体的食物纤维的含量(干燥物基准)在80质量%以上且小于100质量%、优选为90质量%以上且小于100质量%、更优选为90质量%以上且99质量%以下、并且水溶性食物纤维A和不溶性食物纤维B相对于总食物纤维的比例A:B(质量基准)在50:50以上或40:60以上且小于10:90(即,A/B为50/50以上或40/60以上且小于30/70)的范围的魔芋粉末。
利用本发明的制造方法得到的魔芋粉末作为补充剂等食物纤维强化用食品本身或作为针对饮料、食品的食物纤维强化用的食品添加物或辅助成分极其有用。
在利用本发明的魔芋粉末作为食物纤维强化用食品时,可以将魔芋粉末直接地或通过作为食品成分可允许的载体、赋形剂、胶囊材料等进行制剂化来利用。利用了魔芋粉末的食物纤维强化用食品中,可以根据需要进一步配合维生素、蛋白质、糖质、矿物质成分等营养辅助成分。
作为针对饮料、食品的食品添加物、辅助成分利用时,也可以将魔芋粉末直接地或通过作为食品成分可允许的载体、赋形剂、胶囊材料等进行制剂化来利用。
实施例
(实验例1)
作为魔芋细粉,使用ORIHIRO(株)制造的ティマックマンナン(商品名)(水分7.5质量%、食物纤维85.9质量%)。
作为蔗糖氢氧化钙水溶液,准备了氢氧化钙浓度(质量%)为A:0.5%(pH 12.51)、B:0.9%(pH 12.53)、C:1.1%(pH 12.54)、D:1.2%(pH 12.53)、E:1.3%(pH 12.54)、F:1.5%(pH 12.60)这6种。需要说明的是,制备蔗糖浓度为6.0质量%的1.5%氢氧化钙水溶液作为基准液,0.5~1.3%氢氧化钙浓度的溶液则是将该基准液适当用自来水稀释后使用,所有的溶液浓度下,氢氧化钙都没有产生沉淀。
相对于ティマックマンナン100g添加蔗糖氢氧化钙水溶液100g,搅拌混合,由此分别制备钙量不同的6种试验样品A~F,以密封状态在室温下放置3天后,分别用相对于原料为8倍量的30质量%的醇洗涤,脱水,在60℃下干燥而制成粉末。
对于干燥粉末,测定水分和水溶性食物纤维、不溶性食物纤维。以干物质换算(质量基准)方式对原料以及试验样品A~F各自的不溶性食物纤维和水溶性食物纤维的含量进行比较。并且测定这些样品的钙浓度(单位干物质质量)。以下示出所得到的结果。
(1)作为试验原料的ティマックマンナン
不溶性食物纤维3.4%,水溶性食物纤维87.5%。
(2)使用了氢氧化钙浓度为0.5质量%的蔗糖氢氧化钙水溶液的试验样品A
不溶性食物纤维5.8%,水溶性食物纤维93.1%。
另外,钙量为0.34%。
(3)使用了氢氧化钙浓度为0.9质量%的蔗糖氢氧化钙水溶液的试验样品B
不溶性食物纤维34.9%,水溶性食物纤维56.0%。
另外,钙量为0.48%。
(4)使用了氢氧化钙浓度为1.1质量%的蔗糖氢氧化钙水溶液的试验样品C
不溶性食物纤维65.8%,水溶性食物纤维32.8%。
另外,钙量为0.59%。
(5)使用了氢氧化钙浓度为1.2质量%的蔗糖氢氧化钙水溶液的试验样品D
不溶性食物纤维74.4%,水溶性食物纤维23.2%。
另外,钙量为0.61%。
(6)使用了氢氧化钙浓度为1.3质量%的蔗糖氢氧化钙水溶液的试验样品E
不溶性食物纤维83.6%,水溶性食物纤维14.0%。
另外,钙量为0.63%。
(7)使用了氢氧化钙浓度为1.5质量%的蔗糖氢氧化钙水溶液的试验样品F
不溶性食物纤维97.0%,水溶性食物纤维2.0%。
另外,钙量为0.75%。
将以上的结果示于表1。
[表1]
表1
由以上的结果得到以下结论:就作为试验原料的ティマックマンナン而言,在原料粉末与蔗糖氢氧化钙水溶液的比例为1:1的情况下,如果氢氧化钙浓度设为1.0%以上,则可以使最终粉末的不溶性食物纤维含量以干燥物换算为60%以上。
需要说明的是,关于食物纤维的测定,利用作为酶·重量法之一的普罗斯盖改进法对不溶性食物纤维和水溶性食物纤维分别进行了定量。
另外,关于钙的测定,将样品灰化,利用原子吸收光谱法进行了定量。
(实验例2)
与实验例1同样地使用作为魔芋细粉的ティマックマンナン(ORIHIRO(株)制)(水分7.5质量%、食物纤维85.9质量%),作为蔗糖氢氧化钙水溶液,制备氢氧化钙浓度(质量%)为1.0%(pH 12.53)的,相对于ティマックマンナン100g添加蔗糖氢氧化钙水溶液100g,搅拌混合后,以密封状态在室温下放置3天后,分别用相对于原料为8倍量的30质量%的醇洗涤,脱水,在60℃下干燥而制成粉末。
对于这样得到的干燥粉末,测定水分、水溶性食物纤维、不溶性食物纤维,将不溶性食物纤维和水溶性食物纤维的含量以干物质换算(质量基准)计,不溶性食物纤维54.0%,水溶性食物纤维42.8%,相对于总食物纤维的不溶性食物纤维的比例为55.8质量%。另外,钙量为0.54%。
对于作为原料的魔芋制粉(ティマックマンナン)、实验例1的样品6种(A~F)、以及加上本实验例2的样品这8种样品,分别按照成为1质量%的浓度的方式混合到水中而制备混合物,测定各混合物的粘度。
需要说明的是,样品为水溶性的情况下,混合物成为水溶液,样品包含水溶性物质和不溶性物质的情况下,混合物中包含已溶解的成分和已分散的成分。样品为不溶性的情况下,混合物成为不溶性物质的分散液。
上述粘度测定方法是为了规定魔芋粉(水溶性魔芋粉)的质量标准而一般采用的,是在35℃的温浴中边搅拌边测定每2小时、3小时、4小时的粘度(东机产业株式会社制、B型粘度计)并取其中的最高值来进行判定的检查方法,粘度越高则魔芋粉的品质越好,因此利用本测定方法评定魔芋原料粉末的品质已经广泛普及。
在利用该粘度进行魔芋原料粉末的品质的分类的一个例子中,将用本测定方法得到的粘度为15,000mPa·s以上者分类为特等粉,将为13,000mPa·s以上者分类为1等粉。ティマックマンナン由于用于去除魔芋味、即三甲基胺的醇处理而纯化纯度变高,用本测定方法得到的粘度的标准值设为16,000mPa·s以上。需要说明的是,一般而言,作为魔芋制造中所使用的魔芋原料,需要数千mPa·s以上的粘度。
表2示出粘度测定的结果,同时记载了异、以干物质换算(质量基准)计的不溶性食物纤维和水溶性食物纤维的含量。
[表2]
表2
表2的结果中,ティマックマンナン(不溶性食物纤维为3.4%)的1质量%溶液的粘度为19,0000mPa·s,实验例1-A(不溶性食物纤维5.8%)的粘度为15,000mPa·s,而实验例1-B(不溶性食物纤维34.9%)中,其粘度下降为1,000mPa·s。进而,实验例-2(不溶性食物纤维54.0%)中,其粘度为300mPa·s,实验例1-C(不溶性食物纤维65.8%)的粘度为200mPa·s,达到作为魔芋制造原料的最低值的十分之一以下。
并且,实验例1-D(不溶性食物纤维74.4%)、实验例1-E(不溶性食物纤维83.6%)、实验例1-F(不溶性食物纤维97.0%)中粘度为零。由以上结果可知,以干物质换算计的不溶性食物纤维的含量(质量基准)超过50%时,失去魔芋粉本来的性质。
如表2所示,在上述的粘度测定条件下,1,000(mPa·s)为阈值,可以将粘度降低到低于该值的情况,作为制造出不具有魔芋原料的特性的本发明的魔芋粉末的指标来利用。
(实施例1)
相对于魔芋细粉(平成27年产特等粉、水分8.0%、水溶性食物纤维75.6%、不溶性食物纤维2.1%)40kg添加混合蔗糖(砂糖)氢氧化钙水溶液(溶解于蔗糖浓度为7质量%的溶液中氢氧化钙浓度为1.8质量%的溶液、pH 12.6)40kg。混合使用了搅拌混合装置((株)パウレック制、型号VG-100F),用20分钟添加、搅拌混合40kg的蔗糖氢氧化钙水溶液。混合时的温度为50~60℃,回收了79kg。立即称量3~4g至50ml的烧杯中,反复用蒸馏水洗涤,加入冷水放置2小时而使其充分溶胀后,用实体显微镜((株)モリテックス制。MSX-500Di)对粒子进行放大(100倍)观察,结果确认,虽然吸水但一粒、一粒地彼此离散。将吸收了糖氢氧化钙水溶液的魔芋制粉在70℃下干燥,得到38.5kg(水分6.9%)的干燥粉末。
将该干燥粉末5kg用4倍量的30质量%的醇溶液搅拌洗涤,脱水后在70℃下干燥(水分6.5%)。测定本粉末的食物纤维,结果以干燥物换算(质量基准)计,不溶性食物纤维为83.5%,水溶性食物纤维为12.0%,钙为0.99%。
将脱碱后进行了干燥的本粉末用干式微粉碎机(ラボネクト(株)制、高速粉碎机、型号HS-20)粉碎,回收粒径100μm以下的粉体。
(实施例2)
相对于作为魔芋细粉的ORIHIRO(株)制、ティマックマンナン(商品名)(水分7.5质量%、水溶性食物纤维80.9质量%、不溶性食物纤维3.2质量%)40kg,使用搅拌混合装置((株)パウレック制、型号VG-100F)用50分钟添加、混合蔗糖(砂糖)氢氧化钙水溶液(溶解于蔗糖浓度为6质量%的溶液中的氢氧化钙浓度为1.56质量%的溶液、pH 12.4)40kg(最终品温60℃),然后干燥至水分7.8%。每该干燥粉末10kg中加入含有柠檬酸110g的30质量%醇溶液80kg,用超级Mass Colloider(增幸产业(株)制,型号MKZA-15-40J)进行湿式加压粉碎处理。重复处理5次后进行脱水、干燥,得到干燥物(水分6.7质量%)。将本干燥粉末使用家用厨房刀((株)日立ホームテック制、型号FV-F3)轻轻弄碎后,回收通过36目筛(基准尺寸425μm)的部分。
本干燥粉末中的不溶性食物纤维为88.8质量%、水溶性食物纤维为8.2质量%。将本干燥粉末5kg用干式粉碎机(细川ミクロン(株)制、ACMパルベライザ-15H)进行微粉碎处理。将干式粉碎后的粉末粒子(水分6.4%)的粒度分布用激光分析式粒度分布测定装置(MALVERN公司制、マスターサイザー3000)测定,结果是:小于50μm者为75%、50μm以上且小于75μm者为17%、75~小于100μm者为4%、100~450μm者为4%。
将该微粉末相对于市售的洋葱清汤粉末(11.5g)添加3g并混合,然后加入热水150ml,混合之后,经过1分钟后试饮,结果魔芋纤维溶胀并漂浮在汤内,柔软,舌触、吞咽均滑润,清汤本来的咸味柔和,感觉到柔润的美味感。
(实施例3)
将实施例2中使用的ティマックマンナン(水分7.5质量%、水溶性食物纤维80.9质量%、不溶性食物纤维3.2质量%)40kg投入搅拌混合装置((株)パウレック制、型号VG-100F)中,用40分钟添加混合蔗糖(砂糖)氢氧化钙水溶液(溶解于蔗糖浓度为4质量%的溶液中的氢氧化钙浓度为1.10质量%的溶液、pH 12.3)40kg,然后持续搅拌10分钟至最终温度为65℃,转移到密闭容器中保管一晚后,干燥(水分含量10.4%)。该干燥粉末中,一部分粉末粒子形成块,将其轻轻弄碎,回收通过32目筛(标称尺寸425μm)的部分(回收率99%)。该干燥粉末中的不溶性食物纤维为60.2%、水溶性食物纤维为30.0%。关于该粉末粒子的尺寸,使用激光分析式粒度分布测定装置进行测定,其结果是100μm~小于250μm者为37%、250μm~450μm者为63%的比例。本干燥粉末在水溶液中完全不溶于水,观察到粉末粒子吸水并迅速溶胀的性质。例如,向35℃的温水150ml中添加2.0g的干燥粉末并缓慢搅拌,加入1质量%柠檬酸溶液2.5ml将溶液中和(pH7.0),然后用实体显微镜((株)モリテックス制。MSX-500Di)观察在32℃左右保持并经过20分钟后的状态,结果所有的粒子都吸收水,最大粒子是长径为980μm、短径为670μm的椭圆形,吸收水而膨胀到原粒子的2倍左右。这样,本干燥粉末粒子具有良好地吸收水并溶胀的特征。
Claims (18)
1.一种魔芋粉末的制造方法,其特征在于,具有:
将魔芋原料粉末与糖氢氧化钙水溶液混合,从而向该魔芋原料粉末中所含的粉末粒子供给该糖氢氧化钙水溶液的混合工序、和
在供给了所述糖氢氧化钙水溶液的粉末粒子中,在该糖氢氧化钙水溶液的作用下形成不溶性食物纤维而得到魔芋粉末的不溶性食物纤维形成工序,
所述混合工序及所述不溶性食物纤维形成工序在所述粉末粒子维持有作为粒子的形态的状态下进行。
2.根据权利要求1所述的魔芋粉末的制造方法,其中,同时进行所述混合工序和所述不溶性食物纤维形成工序。
3.根据权利要求1或2所述的魔芋粉末的制造方法,其中,通过改变所述氢氧化钙相对于所述魔芋原料粉末的配合比例来控制所述魔芋粉末中所含的不溶性食物纤维的比例。
4.根据权利要求3所述的魔芋粉末的制造方法,其中,所述魔芋粉末中,相对于总食物纤维包含以干物质换算计为90质量%以上的不溶性食物纤维。
5.根据权利要求4所述的魔芋粉末的制造方法,其中,所述水溶性食物纤维与所述不溶性食物纤维以质量基准计的比例在10:90~1:99的范围内。
6.根据权利要求4或5所述的魔芋粉末的制造方法,其中,相对于所述魔芋原料粉末,介由所述糖氢氧化钙水溶液而供给的钙的量从0.75质量%~4.00质量%的范围内选择。
7.根据权利要求3所述的魔芋粉末的制造方法,其中,所述魔芋粉末中,相对于总食物纤维包含以干物质换算计为50质量%以上且小于90质量%的不溶性食物纤维。
8.根据权利要求7所述的魔芋粉末的制造方法,其中,所述水溶性食物纤维与所述不溶性食物纤维以质量基准计的比例在50:50以上且小于10:90的范围内。
9.根据权利要求7所述的魔芋粉末的制造方法,其中,相对于所述魔芋原料粉末,介由所述糖氢氧化钙水溶液而供给的钙的量从0.50质量%~1.00质量%的范围内选择。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的魔芋粉末的制造方法,还具有所述魔芋粉末的洗涤工序及干燥工序中的至少一者。
11.一种魔芋粉末,其特征在于,相对于以干燥物基准计的粉末整体,包含50质量%以上且小于100质量%的食物纤维,食物纤维包含水溶性食物纤维与不溶性食物纤维,并且相对于总食物纤维,水溶性食物纤维与不溶性食物纤维的比例以质量基准计在50:50~1:99的范围。
12.根据权利要求11所述的魔芋粉末,其中,在以干燥物基准计的粉末整体中,相对于总食物纤维包含90质量%以上的不溶性食物纤维。
13.根据权利要求11所述的魔芋粉末,其中,在以干燥物基准计的粉末整体中,相对于总食物纤维包含50质量%以上且小于90质量%的不溶性食物纤维。
14.一种魔芋粉末的制造方法,其特征在于,具有:
将魔芋原料粉末与糖氢氧化钙水溶液混合,从而向该魔芋原料粉末中所含的粉末粒子供给该糖氢氧化钙水溶液的混合工序、
在供给了所述糖氢氧化钙水溶液的粉末粒子中,在该糖氢氧化钙水溶液的作用下形成不溶性食物纤维而得到湿润粉末的不溶性食物纤维形成工序、
将所述湿润粉末或其干燥粉末用洗涤液洗涤的工序,其中,所述洗涤液包含含有5质量%~60质量%的挥发性醇的含醇水、
对所述洗涤后的湿润粉末进行湿式加压粉碎而得到湿润粉碎物的工序、和
对所述湿润粉碎物进行干燥而得到魔芋粉末的工序,
其中,所述混合工序及所述不溶性食物纤维形成工序在所述粉末粒子维持有作为粒子的形态的状态下进行。
15.根据权利要求14所述的魔芋粉末的制造方法,其中,所述魔芋粉末中,相对于以干燥物基准计的该魔芋粉末整体,包含90质量%以上且小于100质量%的食物纤维,并且相对于总食物纤维包含80质量%以上的不溶性食物纤维。
16.根据权利要求15所述的魔芋粉末的制造方法,其中,相对于所述魔芋原料粉末,介由所述糖氢氧化钙水溶液而供给的钙的量从0.5质量%~1.0质量%的范围内选择。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的魔芋粉末的制造方法,其中,所述混合工序和所述不溶性食物纤维形成工序同时进行。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的魔芋粉末的制造方法,其中,通过改变所述氢氧化钙相对于所述魔芋原料粉末的配合比例来控制所述魔芋粉末中所含的不溶性食物纤维的比例。
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