JP2006213867A - キサンタンガムの改質方法及びその応用 - Google Patents

Abstract

【課題】キサンタンガムを改質し、改質したキサンタンガムを含む組成物の増粘性、ゲル化性、乳化・分散安定性、保水性、冷凍耐性および食感を改良する。
【解決手段】アセチル基含量１％以下のキサンタンガムを使用して改質する。好ましくは、加熱処理により改質を行い、粉末状態で５０〜１５０℃、１〜３６０分間加熱処理を行う。好ましくは加熱処理を減圧処理下で行い、相対湿度４０％以下の雰囲気下で行う。また、前記方法により改質されたキサンタンガムを組成物中に含むことにより物性を改良する。
【選択図】図１

Description

本発明は、キサンタンガムの改質方法、当該方法により改質されたキサンタンガム及び当該改質キサンタンガムを含む組成物に関する。詳細には、当該方法により改質されたキサンタンガムを含むことにより、組成物の増粘性、ゲル化性、乳化・分散安定性、保水性、および食感を改良することを目的とする。

従来、食品の品質改良、例えば、分散性、乳化性、起泡性などの機能性の改良、かたさ、弾力性などの食感の改良、および食物繊維の強化のため、種々の食品ハイドロコロイドが使用されている。食品ハイドロコロイドとは、食品の構成要素（粒子や分子）によって形成される食品の状態を調節・制御するために用いられる多糖類やたんぱく質のことであり、それ自身が食品素材として有用なだけでなく、他の食品に少量添加することで食品の機能性や食感を改良する作用がある。食品のおいしさを支配する要因の一つである食感（テクスチャー）は食品の力学的性質（物性ということもある）と密接に関係しており、食品の力学的性質を制御することができる食品ハイドロコロイドはテクスチャーモディファイアーとも呼ばれている。最近では、咀嚼・嚥下困難者用食品のかたさや喉越しを改良する目的で食品ハイドロコロイドが利用されており、その使用用途は拡大している。

食品ハイドロコロイドのうち食品多糖類は、種々の起源のものがあり、その機能も多種多様である。食品多糖類の起源としては、種子、根茎、樹液、果実、海藻、微生物等があり、それぞれ代表的な物質として、種子ではグァーガム、タラガム、ローカストビーンガム、水溶性大豆多糖類、タマリンドシードガム及びサイリウムシードガムが、根茎ではコンニャク粉、コンニャクグルコマンナン及びでん粉が、樹液ではアラビアガム、トラガントガム、カラヤガム及びガティガムが、果実ではペクチンが、海藻では寒天、カラギナン、アルギン酸及びアルギン酸塩が、微生物ではキサンタンガム、ジェランガム、プルラン及びカードラン等を挙げることができる。

食品工業の分野においては、多様化する市場ニーズや消費者の嗜好の変化、あるいはコストダウンに対応するため、従来にも増して新規な食感や高度な機能性が求められている。これらの要望に応えるための方法として、食感や機能性の異なる複数の食品ハイドロコロイドを併用し、相補的・相乗的効果を生み出すことが考えられる。食品多糖類では、キサンタンガムとグァーガム、キサンタンガムとローカストビーンガム、キサンタンガムとグルコマンナン、カラギナンとローカストビーンガム及びカラギナンとグルコマンナン（コンニャク粉）等の組み合わせにより、ゲル強度の上昇や離水の減少等の効果があることが知られている（非特許文献１）が、これらだけで前述のような多様な市場ニーズに完全に応えられるものではない。

食品ハイドロコロイドの中でも、キサンタンガムはソース類、タレ類、ドレッシング類等の増粘剤、ローカストビーンガムとの併用でゼリー類などのゲル化剤、ベーカリー類等の保水性改良剤等として、食品産業界において最も多く使用されている食品多糖類の一つである。キサンタンガムはβ-(１, ４)-Ｄ-グルカンを主鎖骨格とし、主鎖中のグルコース１分子おきにα-Ｄ-マンノース、β-Ｄ-グルクロン酸、β-Ｄ-マンノースからなる側鎖が結合した酸性多糖類であり、主鎖に結合したマンノースはＣ６位がアセチル化され、末端のマンノースはピルビン酸とアセタール結合している。食品用途以外にもオイル工業や化粧品等でも使用されており、更に高度の機能性を有するキサンタンガムが求められており、キサンタンガムに改質を加える方法が検討されている。

例えば、加熱処理により改質する方法（特許文献１、特許文献２）、水蒸気存在下で湿熱処理する方法（特許文献３）、電子線照射により改質する方法（特許文献４）など種々の方法が挙げられている。それぞれの改質処理により一定の効果は見られるものの、改質に使用するキサンタンガムについての検討は未だになされていない。

特開平１１−３０８９７１号公報 特許第３５２４２７２号 特開２０００−７７０５号公報 ＷＯ ０２／０７２８６２ Ａ２ 食品多糖類 乳化・増粘・ゲル化の知識 岡崎直道、佐野征男、幸書房（２００１）

本発明は、かかる事情に鑑みて開発されたものであり、代表的な食品ハイドロコロイドであるキサンタンガムを改質し、高度の機能性を付与することを目的とする。

本発明者らは、上記従来技術の問題点に鑑み、鋭意研究を重ねていたところ、改質に使用するキサンタンガムについて、アセチル基含量が１％以下のキサンタンガムであるものを使用すると、増粘性、乳化・分散安定性、保水性、グァーガムやローカストビーンガム等のガラクトマンナン類との反応性、および冷凍耐性が向上することを見いだした。この改質効果はアセチル基含量が２〜６％である標準のキサンタンガムに比べて顕著であった。また、改質方法として、粉末状態で５０〜１５０℃、１〜３６０分間加熱処理する方法が好ましく、加熱処理を減圧下あるいは相対湿度４０％以下の条件で行うことにより外観の劣化が抑制できることを見いだし、本発明に至った。

すなわち本発明は、以下の態様を有する；
項１．アセチル基含量が１％以下のキサンタンガムを改質することを特徴とするキサンタンガムの改質方法。
項２．改質方法として、粉末状態で５０〜１５０℃、１〜３６０分間加熱処理する項１に記載のキサンタンガムの改質方法。
項３．加熱処理を減圧条件下で行うことを特徴とする、項２に記載のキサンタンガムの改質方法。
項４．加熱処理を相対湿度４０％以下の雰囲気下で行うことを特徴とする、項２又は３に記載のキサンタンガムの改質方法。
項５．項１乃至４の方法により改質されたキサンタンガム。
項６．項５に記載の改質されたキサンタンガムを含む組成物。
項７．組成物中、項５に記載の改質されたキサンタンガムを含むことを特徴とする組成物の物性の改良方法。

本発明により、簡便かつ安全な方法で、従来素材に比べて増粘性、乳化・分散安定性、保水性、グァーガムやローカストビーンガム等のガラクトマンナン類との反応性（分子間相互作用による相乗的な増粘およびゲル化）、冷凍耐性などの物性を改善し、高機能を有するキサンタンガムに改質することができる。かかる改質キサンタンガムは、食品、化粧品、医薬品分野で使用することができる。

本発明は、改質するキサンタンガムに、アセチル基含量が１％以下のキサンタンガムを使用することを特徴とする。

本発明に使用する原料キサンタンガムはアセチル基含量が１％以下であることが望ましい。アセチル基含量が１%以下のキサンタンガムは、アセチル基含量が２〜６％である標準のキサンタンガムに比べて、同濃度で粘度が高い、シュードプラスチック性が強い、低ｐＨ領域（例えば、ｐＨ２．０〜３．０）における経時的な粘度低下が小さい、およびグァーガムやローカストビーンガムなどのガラクトマンナン類やグルコマンナンとの反応性が高いなどの特徴を有している（最近の新素材の動向と食品への応用 大本俊郎、小島直人、月刊フードケミカル ２００３年６月号参照）。また、アセチル基含量が１％以下であるキサンタンガムは、アセチル基含量が２〜６％である標準のキサンタンガムに比べ、平均分子量はほとんど変わらないが、分子の柔軟性が高く、コイル状のコンフォメーションをとりやすいことが知られている（Novel differentiated xanthan gum products, N.A. Morrison, R.C.Clark, T. Talashek, and Y.L. Chen, Abstract of the 6^th International Hydrocolloids Conference参照）。このようなキサンタンガムは商業的に入手することができ、例えば三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製のサンエースＮＸＧ−ＳおよびサンエースＮＸＧ−Ｃなどを挙げることができる。

かかるキサンタンガムを改質する手段であるが、加熱処理する方法、湿熱処理する方法、電子線照射する方法など、標準のキサンタンガムに使用される方法を使用することができる。中でも、加熱処理する方法が好ましい。

加熱処理する方法であるが、加熱温度は５０〜１５０℃、好ましくは６０〜１４０℃、更に好ましくは７０〜１３０℃であることが望ましい。次に述べる加熱時間にもよるが、加熱温度が５０℃より低い場合は改質効果が十分でなく、逆に１５０℃を超えると改質が過度に進行して機能性が低下するばかりでなく、外観の劣化（褐変）も著しい。加熱時間は１〜３６０分、好ましくは５〜３００分、更に好ましくは１０〜１２０分である。前述の加熱温度にもよるが、加熱時間が１分より短い場合は改質効果が十分でなく、逆に３６０分を超えると改質が過度に進行して機能性が低下するばかりでなく、外観の劣化（褐変）が著しいからである。

空気中で加熱処理すると褐変など外観の劣化が起こりやすくなることから、加熱処理は減圧下で行うことが好ましい。減圧は、例えば０．０１〜２００ｍｍＨｇ程度の条件を挙げることができる。

加熱時の相対湿度を調整することでも外観の劣化を抑制することが可能である。相対湿度は４０％以下、好ましくは３０％以下、更に好ましくは２０％以下の雰囲気下にすることが好ましい。

加熱処理は不活性ガス存在下で行うこともできる。不活性ガスとしては、例えば窒素ガス、ヘリウムガス及び炭酸ガス等を挙げることができる。

更に、加熱処理をキサンタンガムの貧溶媒（ペクチンを溶解せず、またペクチンと反応しない溶媒）中で行うこともできる。また、ペクチンの貧溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、１，３−ブチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコール等を挙げることができる。貧溶媒中での加熱は、必要に応じて加圧条件下、例えばオートクレーブ等を使用して行うことができる。いずれの方法でも、粉末の外観上の劣化を抑制することができる。

粉末原料の乾燥減量（水分含量）を調整することでも、外観上の劣化を抑制することができる。加熱処理前の粉末原料の乾燥減量は１０％（ｗ／ｗ、以下同様）、好ましくは５％、更に好ましくは３％以下であることが望ましい。本発明では、常圧下１０５℃ ３時間の条件で加熱処理した際の重量の減少率を乾燥減量と定義する。乾燥減量が１０％以上だと、熱処理により着色（褐変）および固結（ケーキング）する場合が多く、製造上好ましくない。乾燥減量が１０％を超える原料キサンタンガムは、予め真空乾燥及び凍結乾燥等の方法で、乾燥減量を１０％以下まで下げておくことが望ましい。

当該加熱処理により改質したキサンタンガムは、改質前のキサンタンガムに比べ保水性が高く、水に分散（溶解）させたときにより固体的な性質（ゲル的な性状が強い）を示す。同一濃度で比較した場合には、改質により粘度が高くなり、乳化および分散安定性が向上する。この改質効果はアセチル基含量が２〜６％の標準のキサンタンガムに比べ、アセチル基含量が１％以下のキサンタンガムで顕著であり、分子形態の相違が改質効果に影響しているものと考えられる。

更に、本発明は、前述の改質したキサンタンガムを含む組成物に関する。当該改質キサンタンガムを食品、化粧品、医薬品などの組成物に添加すると、未処理のキサンタンガムに比べて、保水性、安定性が改良され、食品、医薬品等の経口組成物に関しては、食感も改良するという効果を有する。

当該改質キサンタンガムの組成物への添加量は、対象となる組成物および改質時の加熱条件にもよるが、食品に添加する場合、概して食品に対して０．０５〜５重量％程度である。組成物への改質キサンタンガムの添加方法は常法に従えばよく、特に限定されるものではない。

食品に改質キサンタンガムを添加した場合の具体的な効果として、増粘、乳化安定（脂肪のクリーミングおよびエマルションの分離防止、分散安定（不溶性固形分の沈降防止）、保水性の改良（経時的な離水の抑制や調理時の歩留まりの上昇）、グァーガムおよびローカストビーンガムなどのガラクトマンナン類およびグルコマンナンとの反応性向上によるゲル化性の付与などが挙げられる。また、食品の食感の改良効果として保水性の上昇に伴う、ソフト感、しっとり感およびジューシー感の向上などがある。また、改質前のキサンタンガムに比べて、同一濃度での粘度およびグァーガムとの反応による粘度上昇が高くなるため、添加量の削減、即ちコストダウンが可能となる。更に、改質キサンタンガムは改質前のキサンタンガムに比べてゲル的な性状が強く、食感的にはショート感、即ち、粘りがなく、口溶けのよい食感が増すため、脂肪代替物としても利用できる。

本発明の改質されたキサンタンガムを含む組成物として、食品の場合は、例えばアイスクリーム、アイスミルク、ラクトアイス、シャーベット、及び氷菓等の冷菓類；牛乳、乳飲料、乳酸菌飲料、果汁入り清涼飲料、炭酸飲料、果汁飲料、菜汁飲料、茶飲料、イオン飲料、スポーツ飲料、機能性飲料、ビタミン補給飲料、栄養補給バランス飲料、ゼリー飲料及び粉末飲料等の飲料類；カスタードプリン，ミルクプリン及び果汁入りプリン等のプリン類、ゼリー、ババロア及びヨーグルト等のデザート類；チューインガムや風船ガム等のガム類（板ガム、糖衣状粒ガム）；マーブルチョコレート等のコーティングチョコレートの他、イチゴチョコレート、ブルーベリーチョコレート及びメロンチョコレート等の風味を付加したチョコレート等のチョコレート類；ソフトキャンディー（キャラメル、ヌガー、グミキャンディー、マシュマロ等を含む）やタフィ等のキャラメル類；ソフトビスケットやソフトクッキー等の菓子類；乳化タイプドレッシング、セパレートドレッシング及びノンオイルドレッシング等のドレッシング類、ケチャップ、たれ及びソース等のソース類；ストロベリージャム、ブルーベリージャム、マーマレード、リンゴジャム、杏ジャム及びプレザーブ等のジャム類；赤ワイン等の果実酒；シロップ漬のチェリー、アンズ、リンゴ、イチゴ等の加工用果実；ハム、ソーセージ、及び焼き豚等の畜肉加工品；魚肉ハム、魚肉ソーセージ、魚肉すり身、蒲鉾、竹輪、はんぺん、薩摩揚げ、伊達巻き及び鯨ベーコン等の水産練り製品；うどん、冷麦、そうめん、ソバ、中華そば、スパゲッティ、マカロニ、ビーフン、はるさめ及びワンタン等の麺類；食パン、菓子パン、及び惣菜パン等のパン類、コーヒークリーム、生クリーム、カスタードクリーム、ホイップクリーム、発酵クリーム及びサワークリーム等のクリーム類、コンソメスープ、ポタージュスープ、クリームスープ、中華スープ等の各種スープ、味噌汁、清汁、シチュウ、カレー、及びグラタン等のスープ類；その他、各種総菜及び加工食品等を挙げることができる。また、このような一般食品に加えて、蛋白質・リン・カリウム調整食品、塩分調整食品、油脂調整食品、整腸作用食品、カルシウム・鉄・ビタミン強化食品、低アレルギー食品、濃厚流動食、ミキサー食、及びキザミ食等の特殊食品や治療食及びいわゆるトロミ調整剤と呼ばれる咀嚼・嚥下補助食品等を挙げることができる。また、食品以外の分野、即ち化粧品や医薬品の分野でも使用することができる。

以下、本発明の内容を以下の実施例、実施例及び比較例等を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。なお、処方中、特に記載のない限り単位は重量部とし、文中＊印のものは、三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製、文中※印は三栄源エフ・エフ・アイ株式会社の登録商標を示す。

実施例１：改質キサンタンガムの調製（高圧殺菌釜を使用した場合）
改質に使用するキサンタンガムとして、アセチル基含量１％以下のキサンタンガム（サンエース※ＮＸＧ−Ｃ＊）及びアセチル基含量２〜６％の標準タイプのキサンタンガム（サンエースＣ＊）を用いた。これらのキサンタンガム粉末をエタノール／水（９０／１０）中で予備凍結後（−４０℃）、凍結乾燥し、乾燥減量を３％未満にした。得られたキサンタンガムを２０ｇづつアルミパウチに封入し、６０ｍｍＨｇまで減圧後、ヒートシールした。これをレトルト加熱殺菌機で、加熱温度１２０℃、加熱時間１５、３０、および６０分間加熱処理し、表１の改質キサンタンガムを得た。

実験例１：キサンタンガム単独系の粘度（粘度測定用溶液は８０℃加熱により調製）
３００ｍＬのビーカーに１５０ｍＬの脱イオン水（温度：８０℃）を測りとり、攪拌羽（３枚羽）を２０００ｒｐｍで攪拌しながら、キサンタンガム（表１の改質および未改質のキサンタンガムを使用）を添加し、８０℃で１０分間加熱した。キサンタンガムの濃度は０．５％（ｗ／ｖ）とした。脱イオン水で重量を補正後、８℃の恒温水槽で約２時間冷却した。その後、約１時間程度室温に戻し、粘度を測定した。粘度はＢ型回転粘度計を用い、回転速度１２ｒｐｍで測定した。結果を表２に示す。

また、動的粘弾性（貯蔵弾性率、損失弾性率、複素粘性率）の周波数依存性を、歪み制御型動的粘弾性測定装置（ＡＲＥＳ: ＴＡインスツルメンツ社）を用いて、治具：直径５０ｍｍ円錐平板、周波数範囲：０．１〜１００ｒａｄ／ｓ、温度：２０℃で測定した。結果を図１および２に示す。図中、Ｘ軸は周波数（Frequency）ω（単位 ｒａｄ／ｓ）（歪みをかける角速度）を、Ｙ軸（第一軸）は貯蔵弾性率（Ｇ’）および損失弾性率（Ｇ”）（単位 Pa）を、Ｙ軸（第二軸）は複素粘性率η*＝（Ｇ’^２＋Ｇ”^２）^1/2/ω（単位Ｐａ・ｓ）を示す。Ｇ’がＧ”より高く、かつＧ’の周波数依存性が小さい（傾きが小さい）ほど、試料が弾性的であることを示す。また、η*の周波数依存性が大きい（傾きが大きい）ほど、試料が弾性的であることを示す。図１はアセチル基含量が１％以下のキサンタンガム（実施例）について示す。図２はアセチル基含量が２〜６％の通常のキサンタンガム（比較例）について示す。図１及び２のいずれも、左が未改質のキサンタンガム、右側が１２０℃６０分間加熱して改質したキサンタンガムについて示す。

本発明のアセチル基含量が１％以下のキサンタンガムを使用して改質した場合、加熱処理時間が長くなるに従って水溶液の粘度が上昇したのに対し、アセチル基含量が２〜６％の標準タイプのキサンタンガムを使用して改質した場合、加熱処理により粘度に大きな変化はなかった。また、通常のキサンタンガムでは加熱処理によりレオロジー挙動が大きく変化（高分子濃厚溶液型から弱いゲル型へ変化）したのに対し、本発明で使用するキサンタンガムの場合にはレオロジー挙動の変化が小さかった。つまり、アセチル基含量が１％以下のキサンタンガムでは、そのレオロジー的本質を大きく変えることなく、粘度力価を上げることが可能である。アセチル基含量が１％以下のキサンタンガムは通常キサンタンガムに比べてゲル的な性状が強いため、熱処理したアセチル基含量が１％以下のキサンタンガムは不溶性固形分の分散安定剤として有効である。

実験例２：キサンタンガム単独系の粘度（粘度測定用溶液は常温・未加熱で調製）
３００ｍＬのビーカーに１５０ｍＬの脱イオン水（温度：２５℃）を測りとり、攪拌羽（３枚羽）を２０００ｒｐｍで攪拌しながら、キサンタンガム（表１の改質及び未改質のキサンタンガムを使用）を添加し、１０分間攪拌した。キサンタンガムの濃度は０．５％（ｗ／ｖ）とした。約１時間程度室温で放置し、粘度を測定した。粘度はＢ型回転粘度計を用い、回転速度１２ｒｐｍで測定した。結果を表３に示す。

いずれのキサンタンガムでも、加熱処理時間が長くなるに従って水溶液（水分散液）の粘度は上昇したが、アセチル基含量が１％以下である特殊タイプのキサンタンガムの方が顕著であった。熱処理したキサンタンガムは、常温でも容易にゲル状の水和物を形成し、アセチル基含量が１％以下の特殊キサンタンガムの方がその傾向が強いことが示された。この性質は、嚥下・咀嚼困難者用補助食品（いわゆるトロミ調整剤）へ利用できる。

実施例２〜３：改質キサンタンガムとグァーガムとの混合系の調製
実施例１で改質したキサンタンガム（実施例１−１〜１−３，比較例１−１〜１−３、対照１−０〜１−１）と、精製グァーガム（製品名 ビストップ※Ｄ−２０２９＊）を５０：５０、７０：３０の比率で混合し、表４〜５に示すキサンタンガム／グァーガム混合粉末を得た。

実験例３：併用ガムの粘度測定（粘度測定用溶液は８０℃加熱により調製）
３００ｍＬのビーカーに１５０ｍＬの脱イオン水（温度：８０℃）を測りとり、攪拌羽（３枚羽）を２０００ｒｐｍで攪拌しながら、キサンタンガム／グァーガムの混合粉末（表４〜５）を添加し、８０℃で１０分間加熱した。ガムの総濃度は０．２％（ｗ／ｖ）とした。脱イオン水で重量を補正後、８℃の恒温水槽で約２時間冷却した。その後、約１時間程度室温に戻し、粘度を測定した。粘度はＢ型回転粘度計を用い、回転速度１２ｒｐｍで測定した。データは、配合比率ごとに、未処理品の粘度を１００としたときの相対値で示した。結果を図３に示す。図中、Ｘ軸はキサンタンガムの加熱処理時間（単位 分）、Ｙ軸は未処理のキサンタンガム（対照２−０〜２−１および対照３−０〜３−１）を用いて調製したキサンタン／グァーガム混合系の粘度に対する相対値（単位 ％）である。なお、図の左がキサンタンガム／グァーガム混合比率５０／５０のものであり、右が同７０／３０のものである。

図３より、アセチル基含量が１％以下の特殊キサンタンガムはアセチル基含量が２〜６％の標準キサンタンガムに比べ、特にグァーガムとの混合比率が５０／５０のとき、加熱処理時間１５および３０分で水溶液の粘度上昇が顕著であり、グァーガムとの反応性に優れていることが示された。なお、混合比率５０／５０の場合、未処理の特殊キサンタンガムおよび標準キサンタンガムを用いたときの粘度は、それぞれ９０００、８２８０ｍＰａ・ｓであった。グァーガムとの混合比率が７０／３０のときは、特殊キサンタンガムと標準キサンタンガムで、グァーガムとの反応性に差がみられなかった。なお、混合比率７０／３０の場合、未処理の特殊キサンタンガムおよび標準キサンタンガムを用いたときの粘度は、それぞれ８５００、６１００ｍＰａ・ｓであった。熱処理による特殊キサンタンガムとグァーガムの反応性の改良は、例えば、ソース類、スープ類、タレ類などの増粘食品で、原料費のコストダウンを実現できる。

実施例４：改質キサンタンガムとローカストビーンガムとの混合系の調製
キサンタンガム（表１に示す改質および未改質のキサンタンガムを使用）と精製ローカストビーンガム「ローカストビンガムＦ＊」を５０：５０の比率で混合し、表６に示すキサンタンガム／ローカストビーンガム混合粉末を得た。

実験例４：併用ガムによる乳化安定性の改良
１０００ｍＬのビーカーに５００ｍＬの脱イオン水（温度：８０℃）を測りとり、攪拌羽（３枚羽）を２０００ｒｐｍで攪拌しながら、表６のキサンタンガム／ローカストビーンガムの混合粉末を添加し、８０℃で１０分間加熱した。ガムの総濃度は０．０１％（ｗ／ｖ）とした。脱イオン水で重量を補正し、８℃の恒温水槽で約２時間冷却した後、約１時間程度室温で保存した。２００ｍＬのビーカーに上記のガム水溶液７０ｍＬを量りとり、ホモジナイザー（ロボミックス、特殊機化工業）を用いて８０００ｒｐｍで攪拌しながら、３０ｍＬのサラダ油を徐々に添加した。８０００ｒｐｍで１０分間均質化して、乳化液を得た。室温で一晩保存後、乳化液の安定性をタービスキャン（英弘精機社）を用いて評価した。即ち、再分散させた乳化物を、気泡が入らないように注意しながら専用円形セルに充填した。充填後５０分後に、予め３０℃に設定したタービスキャンのチャンバー内にセルを入れ、試料が３０℃（約１０分間）に達した時点で、セルの底から試料上端までを波長８８０ｎｍでスキャンさせ、反射率を計測した。結果を図４に示す。

図４について、Ｘ軸はセル底面からの距離（単位 ｍｍ）、Ｙ軸は反射率（単位 ％）である。高さ０がセルの底面であり、ピークを示すＸ軸の位置にＯ／Ｗ界面があり、ピーク高が高いほどクリーミング量が多いことを示す。

アセチル基含量２〜６％の通常キサンタンガムでは、熱処理により反射スペクトルはほとんど変化しないのに対し、アセチル基含量が１％以下の特殊キサンタンガムでは改質によりピーク高が小さくなり、乳化物の安定性が改善されることが示唆された。

実施例５：改質キサンタンガムの調製（オーブンを使用した場合）
改質に使用するキサンタンガムとして、アセチル基含量１％以下のキサンタンガム（サンエース※ＮＸＧ−Ｃ＊）及びアセチル基含量２〜６％の標準タイプのキサンタンガム（サンエースＣ＊）を用いた。これらのキサンタンガム粉末をエタノール／水（９０／１０）中で予備凍結後（−４０℃）、凍結乾燥し、乾燥減量を３％未満にした。得られたキサンタンガムを２０ｇづつアルミパウチに封入し、６０ｍｍＨｇまで減圧後、ヒートシールした。これをオーブン（乾燥機）中で、加熱温度１２０℃、加熱時間１５、３０、６０、および１５０分間加熱処理し、表７の改質キサンタンガムを得た。

実験例５：キサンタンガム単独系の粘度（粘度測定用溶液を８０℃加熱により調製した場合）
３００ｍＬのビーカーに１５０ｍＬの脱イオン水（温度：２５℃）を測りとり、攪拌羽（３枚羽）を２０００ｒｐｍで攪拌しながら、キサンタンガム（実施例５で調製した表７の改質及び未改質のキサンタンガムを使用）を添加し、８０℃で１０分間加熱した。キサンタンガムの濃度は０．５％（ｗ／ｖ）とした。脱イオン水で重量を補正後、８℃の恒温水槽で約２時間冷却した。その後、約１時間程度室温に戻し、粘度を測定した。粘度はＢ型回転粘度計を用い、回転速度１２ｒｐｍで測定した。結果を表８に示す。また、実験例１と同様に動的粘弾性の周波数依存性を、歪み制御型動的粘弾性測定装置（ＡＲＥＳ）を用いて測定した。結果を図５および６に示す。

アセチル基含量が１％以下の特殊タイプのキサンタンガムでは、加熱処理時間が長くなるに従って水溶液の粘度が上昇したのに対し、アセチル基含量が２〜６％の標準タイプのキサンタンガムでは、いずれの加熱処理時間でも水溶液の粘度は低下した。また、通常のキサンタンガムでは、加熱処理によりレオロジー挙動が大きく変化（高分子濃厚溶液型から弱いゲル型へ変化）したのに対し、特殊キサンタンガムでは変化が小さかった。つまり、レトルト殺菌機の場合と同様、アセチル基含量が１％以下の特殊タイプのキサンタンガムでは、そのレオロジー的本質を大きく変えることなく、粘度力価を上げることが可能である。

実験例６：キサンタンガム単独系の粘度（実験例５で調製した溶液を凍結解凍処理した場合）
実験例５で調製したキサンタンガム溶液を、急速凍結機中で−４０℃約３時間凍結処理し、−３０℃で一晩保存した。その後、室温で約３時間解凍し、粘度を測定した。粘度はＢ型回転粘度計を用い、回転速度１２ｒｐｍで測定した。結果を表９に示す。

アセチル基含量が１％以下の特殊キサンタンガムは、熱処理によって冷凍解凍前後での粘度変化が小さくなったのに対し、アセチル基含量が２〜６％の通常キサンタンガムでは冷凍解凍によって粘度が大きく増加した。熱処理した特殊キサンタンガムは、冷凍解凍しても分子間凝集が殆ど起こらず、粘度変化が小さいものと考えられた。熱処理による冷凍解凍耐性の付与は、冷凍食品や冷菓に応用できる。

本発明により、増粘性、ゲル化性、乳化・分散安定性、保水性、冷凍耐性および食感が改良された、改質キサンタンガムを提供できる。

図１は実施例１で調製したアセチル基含量が１％以下のキサンタンガム（実施例）の動的粘弾性の周波数依存性を示すグラフである。左が未改質のもの、右側が１２０℃、６０分間加熱して改質したものについて示す。

図２は実施例１で調製したアセチル基含量が２〜６％の通常のキサンタンガム（比較例）の動的粘弾性の周波数依存性を示すグラフである。左が未改質のもの、右側が１２０℃、６０分間加熱して改質したものについて示す。

図３は、キサンタンガム／グァーガム併用系の粘度を示す。左がキサンタンガム／グァーガム混合比率５０／５０のものであり、右が同７０／３０のものである。なお、符号の「●」特殊キサンタンガムはアセチル基含量が１％以下のキサンタンガムであり、「○」標準キサンタンガムはアセチル基含量が２〜６％の通常のキサンタンガムである。

図４は、キサンタンガム／ローカストビーンガム併用系の、乳化安定性（Ｏ／Ｗ界面の分離状態）について示す。左はアセチル基含量が１％以下のキサンタンガム、右はアセチル基含量が２〜６％の通常のキサンタンガムを使用して調製したものである。

図５は、実施例５で調製したアセチル基含量が１％以下であるキサンタンガムの、動的粘弾性の周波数依存性を示すグラフである。左が未改質のもの、右側が１２０℃、６０分間加熱して改質したものについて示す。

図６は、実施例５で調製したアセチル基含量が２〜６％以下である通常のキサンタンガムの、動的粘弾性の周波数依存性を示すグラフである。左が未改質のもの、右側が１２０℃、６０分間加熱して改質したものについて示す。

Claims (7)

1. アセチル基含量が１％以下のキサンタンガムを改質することを特徴とするキサンタンガムの改質方法。
2. 改質方法として、粉末状態で５０〜１５０℃、１〜３６０分間加熱処理する請求項１に記載のキサンタンガムの改質方法。
3. 加熱処理を減圧条件下で行うことを特徴とする、請求項２に記載のキサンタンガムの改質方法。
4. 加熱処理を相対湿度４０％以下の雰囲気下で行うことを特徴とする、請求項２又は３に記載のキサンタンガムの改質方法。
5. 請求項１乃至４の方法により改質されたキサンタンガム。
6. 請求項５に記載の改質されたキサンタンガムを含む組成物。
7. 組成物中、請求項５に記載の改質されたキサンタンガムを含むことを特徴とする組成物の物性の改良方法。
   
   

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