JP2004043548A - 炭酸カルシウムスラリー組成物及びそれを配合したカルシウム強化飲料 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】平均重合度200以下のカルボキシメチルセルロースを炭酸カルシウムスラリー組成物の安定剤として使用する。本発明により、分散性、保存安定性及び再分散性に優れた炭酸カルシウムスラリー組成物が得られる。また、本発明の炭酸カルシウムスラリー組成物を飲料に配合することにより、炭酸カルシウム沈殿量が少なく、生じた沈殿の再分散性及び風味が良好なカルシウム強化飲料を得ることができる。
【選択図】 なし
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工乳等の飲料に配合してカルシウムを強化するのに有効に利用される分散性及び保存安定性の良好な炭酸カルシウムスラリー組成物に関する。また、本発明は、該炭酸カルシウムスラリー組成物を配合したカルシウム強化飲料に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、カルシウム摂取量の不足が指摘されており、この傾向は育ち盛りの子供や若い女性及び老人において顕著である。そこで、カルシウムを強化した様々な飲食品が提供され、利用されている。例えば、加工乳やヨーグルトにおいては、乳酸カルシウムや塩化カルシウム等の水溶性無機または有機酸塩のカルシウム、また、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム等の不溶性無機塩のカルシウムが配合され使用されている。
しかしながら、水溶性のカルシウムは殺菌時等におけるタンパク質の凝集を促進させるため、一定量以上の配合が困難であるという欠点を有していた。また、不溶性のカルシウムは比重が高いため、加工乳やヨーグルト中でカルシウムの沈殿が形成され、外観上好ましくない欠点を有していた。
【0003】
これまでに、この欠点を補い大量のカルシウムを添加することのできるカルシウムスラリー組成物については、多数提案されている。例えば、特開平6−127909号公報には、HLBが16以上のショ糖ステアリン酸エステルとリン酸カルシウムの混合物を特定の条件下で湿式粉砕するカルシウムスラリー組成物の製造方法、特開平6−127939号公報には、HLBが16のショ糖ステアリン酸エステルと炭酸カルシウムの混合物を同様に粉砕するカルシウムスラリー組成物の製造方法が提案されている。しかしながら、これらの方法によって製造されたカルシウムスラリー組成物は分散安定剤として空間的阻害が小さい低分子のショ糖ステアリン酸エステルを使用しているため、カルシウムスラリー組成物及びそれを配合した飲料中でカルシウムの沈殿が生成された場合に沈殿が密集してしまい、沈殿の再分散性が悪くなる傾向があること、また、その再分散性を良好に保つためには、カルシウムスラリー組成物中に多量のショ糖ステアリン酸エステルを添加する必要があるため、カルシウムスラリー組成物のコストが高くなる上にそれを配合した食品の風味が悪くなるといった問題があった。
【0004】
特開2000−189071号公報には、大豆由来の水溶性ヘミセルロースを使用してカルシウムスラリー組成物を安定化させる方法が提案されているが、カルシウムスラリー組成物が安定であるpH10〜11において安定剤である水溶性ヘミセルロースが不安定であり、カルシウムスラリー組成物を長期保存した場合にカルシウムスラリー組成物中でのカルシウムの平均粒径の増加及び凝集が促進され沈殿が生じやすいこと、また、大豆由来の水溶性ヘミセルロース中には粗タンパク質が1〜5%程度含まれており、微生物に汚染されやすいといった問題があった。
特開2001−186863号公報には、特定のBet値等の条件を満たしているカルシウムとショ糖ステアリン酸エステルやアラビアガム等の乳化安定剤とを組み合わせることによって、カルシウムスラリー組成物を調製する方法が提案されているが、特定の条件を満たすカルシウムの調製が困難であるといった問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来技術においては、カルシウムスラリー組成物の分散性、保存安定性、再分散性やコスト、及びカルシウムスラリー組成物を配合したカルシウム強化飲料中でのカルシウム沈殿の再分散性や該飲料の風味といった点で必ずしも満足の得られるものではなかった。
本発明は、上記従来技術における問題点を解決し、分散性、保存安定性及び再分散性に優れ、安価な炭酸カルシウムスラリー組成物、及びそれを配合したカルシウムの分散性やカルシウム沈殿の再分散性に優れ、風味の良好なカルシウム強化飲料を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、平均重合度が200以下のカルボキシメチルセルロース(CMC)を安定剤として使用したときに、保存安定性及び再分散性に優れた炭酸カルシウムスラリー組成物が得られることを見出した。さらに、該炭酸カルシウムスラリー組成物を飲料に配合することにより、カルシウムの分散性やカルシウム沈殿の再分散性に優れ、風味の良好なカルシウム強化飲料が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は、安定剤として平均重合度200以下であるCMCを含有する炭酸カルシウムスラリー組成物である。
また、本発明は、上記の炭酸カルシウムスラリー組成物を配合したカルシウム強化飲料に関する。
前述の特開2001−186863号公報には、炭酸カルシウムスラリー組成物の乳化安定剤としてCMCを利用できることが記載されているが、具体的な実施例はない上にCMCの平均重合度に関する記載は全くなく、示唆すらされていない。本発明は、平均重合度200以下のCMCを安定剤として使用することで分散性、保存安定性及び再分散性に優れた炭酸カルシウムスラリー組成物が得られることを初めて見出したものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の炭酸カルシウムスラリー組成物の炭酸カルシウム濃度については、特に規定はないが、組成物として食品に添加することを考えると5重量%以上であることが好ましく、スラリーとしての安定性の面から考えると30重量%以下、より好ましくは25重量%以下であることが好ましい。
【0008】
本発明に使用することができるCMCとしては、平均重合度が200を越えると炭酸カルシウムスラリー組成物の安定性が悪くなってしまうことから、平均重合度が200以下のものを使用するが、50〜170のものであることが安定性の面でより好ましい。平均重合度200以下のCMCとしては、市販されているものを使用することができるが、平均重合度の大きいCMCを酸で分解して平均重合度200以下としたものを使用することもできる。
CMCの含有量については、0.1重量%未満では分散性及び保存安定性が悪くなってしまい、3重量%を越えると飲料に配合したときに風味に影響を与えることから、炭酸カルシウムスラリー組成物中に0.1〜3重量%、好ましくは0.1〜0.5重量%含有するようにすればよい。
【0009】
CMCはpH5から12付近まで幅広いpHで安定しており、多数存在しているカルボキシル基の電気的作用の働きで、炭酸カルシウムの結晶と親和性が高く、また、電気的な反発力により炭酸カルシウムスラリー組成物中で凝集が起こりにくい傾向にある。ただし、高重合度のCMCは粘度が高く、炭酸カルシウムの均一な混合が難しいため、CMCに完全に被覆されていない炭酸カルシウムは、3次以上の凝集を起こし易い。このため、炭酸カルシウムスラリー組成物中の炭酸カルシウムの平均粒径が大きくなり、炭酸カルシウムの分散性及び保存安定性が悪くなってしまう。一方、200以下の低重合度のCMCは粘度が低く、炭酸カルシウムとの混合が容易であるため、平均粒径の小さい炭酸カルシウムスラリー組成物を得ることができる。このため、炭酸カルシウムスラリー組成物中での炭酸カルシウムの分散性及び保存安定性が優れており、さらに低重合度のCMCは高pH領域での解重合による構造変化の影響が少ない傾向にある。
【0010】
本発明の炭酸カルシウムスラリー組成物には、平均重合度200以下のCMCの他に安定剤や乳化剤等を併用して使用することができるが、CMC単独で使用するほうが、飲料に配合したときの風味等の面で好ましい。平均重合度200以下のCMCを使用することにより、CMC単独で充分な効果が得られる。
本発明の炭酸カルシウムスラリー組成物は、炭酸カルシウムスラリーとCMCとを混合撹拌槽、ラインミキサー等を用いて混合することにより得ることができる。そして上記の混合物を超音波破砕機、ロールミル、ボールミル、コボールミル、ビーズミル等の粉砕機を使用して粉砕し、炭酸カルシウムの平均粒径が0.35μm以下にするのが好ましい。平均粒径が0.35μmを越えると、炭酸カルシウムスラリー組成物中での炭酸カルシウムの分散性及び保存安定性が悪くなる。
また、本発明の炭酸カルシウムスラリー組成物は、炭酸カルシウムの平均粒径を0.35μm以下とした炭酸カルシウムスラリーとCMCとを混合することによっても得ることができる。炭酸カルシウムの平均粒径が0.35μm以下の炭酸カルシウムスラリーとしては、例えば特開平8−205820号公報に記載の方法によって得ることができる。
【0011】
本発明の炭酸カルシウムスラリー組成物を配合したカルシウム強化飲料としては、加工乳、ジュース、清涼飲料等を挙げることができる。炭酸カルシウムスラリー組成物の配合量としては、目標とするカルシウム濃度により異なるが、0.5〜5重量%程度である。
以下に試験例及び実施例を示し、本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例にのみに限定されるものではない。
【0012】
【試験例1】
(炭酸カルシウムスラリー組成物の調製)
平均0.35μm以下の平均粒径を持つ炭酸カルシウムスラリーと各種安定剤を表1に示した割合で混合し、ULTRASONIC DISRUPTOR(トミー工業社製)を用い出力3にて10分間均質化し、カルシウム固形濃度10重量%の炭酸カルシウムスラリー組成物を調製した(試作品1〜試作品20)。安定剤は、必要に応じて加温及び均質処理を行い溶解させて使用した。
【0013】
【表1】
【0014】
(炭酸カルシウムスラリー組成物の分散性評価)
試作品1〜20をそのまま10ml容メスシリンダーに10ml注ぎ、5℃にて静置2週間後の界面の高さを観察した。メスシリンダーに刻まれたml単位の表示を読み取り、以下の3段階で評価した。
上澄み液とスラリー液との界面が9.5ml以上10ml以下の高さに存在:3点
上澄み液とスラリー液との界面が9.0ml以上9.5ml未満の高さに存在:2点
上澄み液とスラリー液との界面が9.0ml未満の高さに存在:1点
その結果を表2に示した。
【0015】
(炭酸カルシウムスラリー組成物の保存安定性評価)
試作品1〜20をそのまま10ml容メスシリンダーに10ml注ぎ、炭酸カルシウムスラリー組成物調製直後及び5℃にて2週間静置し、メスシリンダーを振盪して均一化した後、平均粒径の測定を行った。平均粒径の測定は動的光散乱測定装置〔Malvern4700 system Multi−8−correlater(MALVERN社製)〕を使用して行った。すなわち、試料の温度を25℃とし、光強度で300Kcounts以上になるように試料をイオン交換水にて希釈あるいはレーザー電圧を調整して測定を行い、PCS1.32測定・解析ソフト(MALVERN社製)に含まれる粒径分布解析ソフトCONTIN(Provencher, S. W.、1982、Comput. Phys. Commun., 27, 213.)で解析を行って平均粒径を算出し、以下の3段階で評価した。
平均カルシウム粒径が0.35μm以下:3点
平均カルシウム粒径が0.35μm超0.45μm以下:2点
平均カルシウム粒径が0.45μm超:1点
その結果を表2に示した。
【0016】
(カルシウム強化飲料での炭酸カルシウム分散性及び沈殿物の再分散性の評価)
脱脂粉乳とバターを使用し、無脂乳固形分9重量%、脂肪分1.5重量%に調整した加工乳に試作品1〜20をそれぞれ2重量%添加し、Ultra‐TURRAX T25(Janke & Kunkel Gmbh & Co KG社製)8,000rpmにて30秒撹拌し、90℃にて10分殺菌後、冷却して加工乳を調製した。調製した加工乳を200ml容牛乳びんに200ml注ぎ、10℃にて1週間静置後、加工乳の入った牛乳びんの重量を測定してからびん内部の加工乳をデカントで取り除き、再度牛乳びんの重量を測定し、その差を算出することにより底に残存している沈殿重量を測定した。加工乳の入った牛乳びんの重量と空の牛乳びんの重量との差を算出することにより加工乳重量を測定した。そして、びん底の沈殿量を以下の式にて算出し、分散性を以下の3段階で評価した。
びん底の沈殿量[%] = 沈殿重量(g)/加工乳重量(g)
びん底の沈殿量が0.15%未満:3点
びん底の沈殿量が0.15%以上0.25%未満:2点
びん底の沈殿量が0.25%以上:1点
またびん底の沈殿量測定後、びん内部に水5mlを加えて手動にて5秒間振盪し、びん内部の水を取り除いた後、沈殿物の様相を観察し、再分散性を以下の2段階で評価した。
沈殿物が確認できない:○
沈殿物が確認できる:×
その結果を表2に示した。
【0017】
【表2】
【0018】
これによると、分散性については、CMCを0.1重量%以上含有した試作品2、3、5〜8、10、12、13、15、16、及び大豆多糖類(S−DN)を0.3重量%含有した試作品17が、界面の高さが9.5cm以上であり、良好な結果が得られた。
保存安定性ついては、平均重合度170以下のCMCを0.1重量%以上含有した試作品2、3、5〜8、10、及びショ糖脂肪酸エステルを含有した試作品20が、調製直後及び5℃で2週間静置後ともに平均粒径が0.35μm以下となり、保存による粒径の増加はほとんど認められず、良好な結果が得られた。
カルシウム強化飲料での炭酸カルシウムの分散性については、平均重合度170以下のCMCを含有した試作品1〜10、平均重合度220のCMCを0.3重量%含有した試作品12、大豆多糖類(S−LN)を含有した試作品18、及びショ糖脂肪酸エステルを含有した試作品20が、沈殿量が0.25%未満であり、良好な結果が得られた。
カルシウム強化飲料での再分散性については、ショ糖脂肪酸エステルを使用した試作品20以外が良好な結果が得られた。
【0019】
このことから、平均重合度が低いCMCを0.1重量%以上含有した炭酸カルシウムスラリー組成物が分散性、保存安定性、カルシウム強化飲料中での分散性及び再分散性に優れていることが分かった。また、平均重合度170では良好であるが、平均重合度220ではあまり好ましくない結果が得られたことから、平均重合度200以下が好ましいと判断した。
一方、従来使用されていたショ糖脂肪酸エステルを含有した炭酸カルシウムスラリー組成物は、含有量が2重量%と多いにもかかわらず、分散性及びカルシウム強化飲料中での再分散性について好ましくない結果であった。また、大豆多糖類を含有した炭酸カルシウムスラリー組成物は、保存安定性及びカルシウム強化飲料中での分散性について、3種類すべてが好ましくない結果であった。このことは、平均重合度が200以下のCMCを含有した炭酸カルシウムスラリー組成物が従来品に比べて非常に優れていることを示している。
【0020】
【実施例1】
平均0.3μm以下の平均粒径を持つ炭酸カルシウムスラリーに平均重合度130のCMC(F−7A:第一工業製薬社製)を最終濃度0.3重量%となるように添加して混合し、ULTRASONIC DISRUPTOR(トミー工業社製)を用い出力3にて10分間均質化し、カルシウム固形濃度20重量%である本発明の炭酸カルシウムスラリー組成物を製造した。
【0021】
【実施例2】
脱脂粉乳とバターを水に溶解し、無脂乳固形分9重量%、脂肪分1.5重量%に調整した後、実施例1で得られた炭酸カルシウムスラリー組成物を1重量%添加し、Ultra‐TURRAX T25(Janke & Kunkel Gmbh & Co KG社製)を用いて8,000rpmにて30秒間撹拌し、90℃にて10分殺菌後、冷却して本発明のカルシウム強化加工乳を製造した。このカルシウム強化加工乳は、2週間保存後も炭酸カルシウムの沈殿が少なく、風味も良好なものであった。
【0022】
【発明の効果】
本発明によると、平均重合度が200以下のカルボキシメチルセルロースを使用すると、保存中における分散性、保存安定性及び再分散性が優れ、加工乳等最終製品に添加しても沈殿量が少なく、沈殿物の再分散性も良好な炭酸カルシウムスラリー組成物を得ることができ、それを飲料に添加することにより炭酸カルシウム沈殿量の少ないカルシウム強化飲料を得ることができる。
Claims (5)
- 安定剤として平均重合度200以下であるカルボキシメチルセルロースを含有する炭酸カルシウムスラリー組成物。
- 炭酸カルシウム濃度が5〜30重量%である請求項1記載の炭酸カルシウムスラリー組成物。
- 安定剤として平均重合度200以下であるカルボキシメチルセルロースを0.1〜3重量%含有する請求項1又は2記載の炭酸カルシウムスラリー組成物。
- 炭酸カルシウムスラリー組成物中の炭酸カルシウムの平均粒径が0.35μm以下である請求項1〜3のいずれかに記載の炭酸カルシウムスラリー組成物。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の組成物を配合したカルシウム強化飲料。
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