JP2011045376A

JP2011045376A - 食品向け押出加工安定性多価不飽和脂肪酸組成物

Info

Publication number: JP2011045376A
Application number: JP2010228836A
Authority: JP
Inventors: Sylvain Diguet; シルヴァンディグエ，; Karin Feltes; カリンフェルツ，; Nicolle Kleemann; ニコルクリーマン，; Bruno Leuenberger; ブルーノルーエンベルガー，; Johann Ulm; ヨハンウルム，
Original assignee: DSM IP Assets BV
Current assignee: DSM IP Assets BV
Priority date: 2004-03-18
Filing date: 2010-10-08
Publication date: 2011-03-10
Also published as: KR101285501B1; ES2549258T3; KR20060131903A; US20110223289A1; EP1732405A1; CA2559473C; US20080241336A1; JP2007529209A; WO2005089569A1; CA2559473A1; CN1929751A; CN1929751B; EP1732405B1; WO2005089569A8; US20170105443A1; PL1732405T3

Abstract

【課題】朝食用シリアル等の押出し加工食品に、食感を損なわずに、ＰＵＦＡ（長鎖多価不飽和脂肪酸）を含有させる方法を提供する。
【解決手段】魚由来のゼラチンを使用して、タンパク質マトリックスに包埋されたＰＵＦＡを含有するカプセル化粒子形態の組成物を作成し、それを使用して、ＰＵＦＡ補充押出し加工食品。
【選択図】なし

Description

発明の詳細な説明

本発明は、押出し加工シリアルの製造におけるＰＵＦＡ（長鎖多価不飽和脂肪酸）を含有する組成物の使用に関する。より広くは、本発明は、あらゆる種類の（ベビーフードおよびペットフードを含む、人間または動物向けの）押出し加工食品の製造でのかかる組成物の使用に関する。より正確には、本発明は、押出し加工食品を製造するための、特に魚油からのＰＵＦＡを含有していて、該押出し加工食品、好ましくはシリアルにおいて良好な感覚特性を維持しているカプセル化粒子の使用、およびこのようにして得られた押出し加工食品に関する。

過去数年間、魚油は、補助食品として重要性の高まっていた長鎖多価不飽和脂肪酸の源として、かなり関心を集めている。今日、ＰＵＦＡの食事レベルが高まると、血圧、アテローム性動脈硬化症、および血栓形成に影響を及ぼし、冠状動脈性心臓病による死亡の発生率を低下させることができるという適正な証拠がある。

ＰＵＦＡは、分子の炭素鎖における二重結合の位置に従って、ｎ−９系、ｎ−６系、またはｎ−３系のＰＵＦＡに分類される。ｎ−６系ＰＵＦＡの例として、リノール酸（Ｃ１８：２）、アラキドン酸（Ｃ２０：４）、γ−リノレン酸（ＧＬＡ、Ｃ１８：１３）、およびジホモ−γ−リノレン酸（ＤＧＬＡ、Ｃ２０：３）がある。ｎ−３系ＰＵＦＡの例として、α−リノレン酸（Ｃ１８：１３）、エイコサペンタエン酸（ＥＰＡ、Ｃ２０：５）、およびドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ、Ｃ２２：６）がある。特に、ＥＰＡおよびＤＨＡは、近年食品産業の関心を集めている。これら２つの脂肪酸の最も利用可能な源は、魚およびそれらから抽出された魚油である。

二重結合の数が増加するのに伴って、ＰＵＦＡはますます酸化劣化されやすくなり、主に魚臭いおよび魚味のする、望ましくない「異臭」が発現する。ＥＰＡおよびＤＨＡのようなＰＵＦＡに対する関心が高まったことで、魚油およびＰＵＦＡ濃縮物の精製および安定化の方法についての研究が促されることとなった。

新たに精製された魚油は、最初のうちは異臭ならびに魚の味および臭いは無いが、酸化によって急速に転換が起こることが長年知られている。例えば、異なる抗酸化剤またはそれらの混合物の添加により、油を安定させる多くの試みがなされてきた。しかしながら、今までのところほとんどの試みが失敗に終わっているか、または少なくとも更なる改善の可能性を残したままとなっている。今日まで、長時間にわたって良好な感覚特性を有し、それ故に補助食品として例えば乾燥した自由流動性の粉末またはビードレットの形態で使用することができる、ＰＵＦＡまたはそれらを含有する魚油を主成分とした組成物を開発することが求められている。いくつかの安定化したＰＵＦＡ油およびマイクロカプセル化した粉末が市販されており、確かに安定化していない油に比べて感覚的な改善を示している。しかし、ＰＵＦＡの感覚の問題は、未だにそれらの用途および食料品での使用において最も制約的な要素の一つとなっている。これは、熱、水分、酸素、および圧力に対する攻撃的な方法によって製造された食品に特に当てはまる。そのような方法の重要な例として、押出加工がある。これは、シリアル、特にいわゆる朝食用シリアルを製造するのに大変幅広く用いられる。安定化させた油またはマイクロカプセル化させた粉末の形態でＰＵＦＡを組み込むと、完成したシリアルは容認できない感覚特性になってしまう。

米国特許第４，６７０，２４７号明細書および欧州特許第２８５６８２Ｂ２号明細書によれば、脂溶性ビードレットは、多価不飽和脂肪酸のような脂溶性物質を水、ゼラチン、および糖と共に乳化して、さらに前記乳濁液を液滴に変換し、これら液滴を回収用粉末に回収して粒子にし、それらの粒子をその回収用粉末から分離し、得られた生成物を熱処理して水不溶性ビードレットを形成することによって調製される。糖は還元糖であり、フルクトース、グルコース、ラクトース、マルトース、キシロース、およびそれらの混合物からなる群から選択することができる。米国特許第４６７０２４７号明細書で用いる回収用粉末はデンプンの粉末である。熱処理の結果、ゼラチンマトリックスが架橋される。従来の加熱方法によると、架橋工程は、電気オーブン内で予熱されたステンレス鋼製トレー上で約９０℃の温度で２時間から約１８０℃で１分間未満加熱することによって実施される。

米国特許第６，４４４，２２７号明細書によれば、例えばＰＵＦＡといった脂溶性物質を含有するビードレットは、（ａ）脂溶性物質、ゼラチン、還元糖、および場合によっては、抗酸化剤および／または湿潤剤の水性エマルションを形成し、（ｂ）場合によっては、架橋性酵素を添加し、（ｃ）そのエマルションを乾燥粉末に変換し、（ｄ）照射に曝すか、または（酵素が存在する場合には）インキュベーションするかにより、コーティングされた粒子中のゼラチンマトリックスを架橋することによって得られる。

欧州特許第４９４４１７Ｂ１号明細書によれば、架橋されたゼラチンマトリックス中に水乳化性活性成分を含む安定な熱水不溶性粉末は、（ａ）ゼラチン、グルコース、および／またはフルクトースの水溶液中の成分と、有機酸または無機酸のアルカリ塩またはアルカリ土類塩とのエマルションを作り、（ｂ）このエマルションの水含有量を１５〜４％（ｗ／ｗ）に減少させ、その組成物の水分含有量を少なくとも３％（ｗ／ｗ）のレベルで維持しながら５５〜１８０℃の温度に加熱することによって得られる。

欧州特許第５４７４２２Ｂ１号明細書によれば、ゼラチンベースのマトリックスに包埋された脂溶性ビタミンまたはカロチノイドを含む安定な熱水不溶性粉末は、（ａ）本質的にこれらの脂溶性作用物質、還元糖、および被膜形成性コロイドとしてのゼラチンを含有する水性分散液であって、塩基性第一アミノ基と、さらに他のアミノ基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、またはカルボキシル基のいずれかと、を含有する、遊離形態のまたは塩のように結合された形態の、生理学的に許容される有機アミノ化合物を組み合わせた、および／またはその分散液がｐＨ７．５〜１０を有するような量の塩基性アルカリ金属またはアルカリ土類金属化合物を組み合わせた水性分散液を製造し、（ｂ）この分散液を粉末状の乾燥ビタミンおよび／またはカロチノイド製剤に変換し、（ｃ）その粉末を６０〜１８０℃で熱硬化させることによって得られる。

現在、例えば、米国特許第４，６７０，２４７号明細書および米国特許第６，４４４，２２７号明細書、または欧州特許第４９４４１７Ｂ１号明細書および欧州特許第５４７４２２Ｂ１号明細書にそれぞれ記載されるようにそのゼラチンマトリックスが架橋されたＰＵＦＡを含有するビードレットまたは粉末を、食品、好ましくはシリアルに組み入れることができ、最終生成物が優れた感覚特性を有したまま押出し加工されることが見出された。また、架橋可能であり、植物および動物由来の、ゼラチン以外のタンパク質類もマトリックスとして使用できることも見出された。植物性タンパク質の源は、例えば、大豆、エンドウ豆、ルピナス、豆、ソラ豆、ヒヨコマメ、および他のマメ科植物、グルテン、小麦、オーツ麦、大麦、米、トウモロコシ、メイズ、および他の穀類、またはキャノーラ、菜種、向日葵などであってもよい。また、「タンパク質」という用語は、化学劣化、酵素劣化、または熱劣化により得られたタンパク質加水分解物も包む。

「ビードレット」という用語は、例えば、ビタミン、カロチノイド、ＰＵＦＡなどのような活性油溶性物質を含有しているカプセル化、特にマイクロカプセル化された粒子および粉末なら何でも包含する。これらの粒子は、粉末捕捉方法（例えば、スターチ、ケイ酸カルシウム、ケイ酸などの水不溶性物質の層を有するビードレット）によって、スプレー乾燥またはスプレー凝集によって得られる。粒径は、約１０〜１００００ミクロン、好ましくは約１０〜１０００ミクロンの範囲であり得る。スプレー乾燥産物は約１０〜２００ミクロン、粉末捕捉産物は約１２５〜８５０ミクロン、および凝集産物は約１０〜３００ミクロンである。

したがって、本発明は、押出し加工食品、好ましくはシリアルを製造するための、架橋されたタンパク質マトリックス、好ましくはゼラチンまたはゼラチン糖のマトリックスに包埋されたＰＵＦＡを含む、ビードレット形態の組成物の使用と、かかるビードレットを含有する押出し加工食品、好ましくはシリアルと、それらの製造方法とに関する。

架橋されたゼラチン糖マトリックスを含むビードレット形態の組成物およびそれらの製造が、例えば、米国特許第４，６７０，２４７号明細書、同５，１２６，３２８号明細書、同５，１５３，１７７号明細書、同５，３５６，６３６号明細書、および同６，４４４，２２７号明細書に記載されているが、これらの内容は参照により本願中に援用される。また、上記参照において明確に言及されていないが、特に安定性の点でそれらと等価である組成物およびそれらの製造はまた、本発明の実施形態でもある。

本発明の組成物はさらに、例えば、大豆またはルピナス由来の、保護コロイドとして作用するタンパク質またはタンパク質加水分解物を含んでいてもよい。「ＰＵＦＡ」という用語は、個々に補助食品としてまたは混合物として有用な、合成製造した、または天然源から精製、濃縮、もしくは分離した、遊離酸の形態、それらの塩の形態、モノグリセリド、ジグリセリド、もしくはトリグリセリドの形態、またはエステル交換反応により、例えばグリセリドから得られる、例えばエチルエステルといった他のエステル形態の、多価不飽和脂肪酸に関する。

好ましいＰＵＦＡｓは、ｎ−３系およびｎ−６系のＰＵＦＡであり、特に、食品グレード品質のＥＰＡ、ＤＰＡ、およびＤＨＡで、好ましくはこれらのトリグリセリド形態で、特に魚油、好ましくは魚から得られた濃縮物の成分としてのものである。これらは、当該技術で公知の方法によって、例えば、抗酸化剤、乳化剤、香辛料、またはローズマリーもしくはセージ抽出物のようなハーブの添加によって、安定化および／または脱臭することができる。

「押出し加工食品」および「押出し加工シリアル」という用語は、当業者が熟知した意味で使用されており、それらの製造の一部として圧縮により得られ、また、トウモロコシ、小麦、ライ麦、大麦、オーツ麦、米、キビ等を主材料とし、場合によっては、風味料、ビタミン、およびミネラルなどの添加物を含む押出し加工製品に関するすべての食品またはシリアルを含む。押出し加工シリアルおよびそれらの製造に関する技術は、例えば「エクストルージョン・クッキング（ＥｘｔｒｕｓｉｏｎＣｏｏｋｉｎｇ）」Ｒ．Ｇｕｙ編集、英国ケンブリッジ（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＧＢ）のウッドヘッド・パブリッシング・リミテッド（ＷｏｏｄｈｅａｄＰｕｂｌ．Ｌｔｄ．）、２００１年に詳細に記載されており、ここに参照により本明細書中に援用されている。したがって、押出し加工という用語は、押出し加工調理をはじめ比較的低温での押出し加工も包含する。低温押出し加工はパスタおよびヌードルの製造に用いられ、比較的高温での押出し加工は朝食用シリアルやスナックのような調理済みシリアルに用いられる。好適な実施形態において、本発明は調理済みシリアルに関する。典型的な押出し加工シリアルとしては、コーンフレーク、小麦フレーク、ブランフレーク、ライスクリスピー、ライスフレーク、オーツ麦フープ、コーンパフ、小麦パフ、コーンボール、および小麦ボールがあり、これらの多くは有名ブランド名のもとに市販されている。

本発明の食品またはシリアル製品は、広範な種々のバルク・シリアル成分から製造することができ、これは全粒小麦、米、トウモロコシ、オーツ麦、大麦、キビ、およびライ麦などの全粒穀物；小麦胚芽および、オートブラン、小麦ブラン等を含むフスマ類などの穀物成分；小麦粉、コーンフラワー等などの粉；大豆、エンドウ豆、豆等などの豆果類；プルーンファイバー、ビートファイバー、および柑橘類粕（ｃｉｔｒｕｓｐｕｌｐ）などの非ふすま繊維源、および調理済みシリアルに従来から含まれている他の原料成分が挙げられる。

本発明による押出し加工食品の製造は、当該技術で周知の方法によって達成される。一般に、本方法は、
（ａ）食材、ＰＵＦＡ含有ビードレット、および場合によっては、内部潤滑剤および／またはさらなる成分を押出機に添加するステップと、
（ｂ）これらの成分を該押出機で混合して均一な混合物を得るステップと、
（ｃ）前記混合物を押出して部片に切断するステップと、場合によっては、
（ｄ）前記部片をコーティングおよび／または乾燥させるステップと
を含むようにまとめることができる。

本発明の特定の実施形態、すなわち押出し加工シリアルの製造において、本方法は以下のステップ、
（ａ）シリアル、ＰＵＦＡ含有ビードレット、および場合によっては、内部潤滑剤および／またはさらなる成分をスクリュー押出機に添加するステップと、
（ｂ）これらの成分を押出機で混合して均一な混合物を得るステップと、
（ｃ）前記混合物を押出して部片に切断するステップと、場合によっては
（ｄ）前記部片をコーティングおよび／または乾燥させるステップと、を含む。

適切な押出しスクリュー構成を用いた押出機のいずれも使用可能であり、従来の横型スクリュー押出機および、好ましくは低剪断混合を実現する構成を有した押出機がある。例えば、押出機バレル内での軸方向に向けられた隙間流れを与えるために互いに一定の角度で交互に交差する交互小ピッチ移送要素と分散型混合要素との組み合わせを用いてもよい。交互移送要素と分散型混練要素との組み合わせによって、物質を剪断することなく材料の流れを連続的に中断させて、低機械エネルギー入力で材料の混合を行わせる。スイスのビューラー（Ｂｕｅｈｌｅｒ）社、フランスのクレクストラル（Ｃｌｅｘｔｒａｌ）社、ドイツのヴェルナー・アンド・フライデラー（ＷｅｒｎｅｒａｎｄＰｆｌｅｉｄｅｒｅｒ）社、英国のＡＰＶ社、または米国のウェンガー（Ｗｅｎｇｅｒ）社から入手可能なような同時回転噛み合い２軸スクリュー押出機、またはスイスのブス（Ｂｕｓｓ）社から入手可能なコニーダ（Ｃｏ−Ｋｎｅａｄｅｒ）が好ましい。なぜなら、これらは他の単軸スクリュー押出機に比べて優れた混合作用を提供するからである。

成分は、予備混合材料として、またはその別々に異なった位置で押出機に添加することができる。さらなる成分には、通常、押出し加工シリアルの製造に用いられる添加物、例えば、風味料、抗酸化剤、ビタミン、ミネラル、保護コロイド、および食品の栄養または食事の価値を高めるさらなる成分が含まれる。

食品にうまく組み入れるために、また通常の保存条件下で安定であるために、ＰＵＦＡビードレットの粒径は５０μｍ（ミクロン）から１６００μｍの範囲であることが望ましい。好適な粒径範囲は約１６０μｍ〜８４０μｍ、より好適な範囲は１８０〜４５０μｍである。特に好ましくは、２００〜３００μｍの粒径範囲である。

公表値によれば、架橋されたビードレットのＰＵＦＡ含有量は、１〜８０％または２０〜４０％から、それぞれ１０〜６０％または２５〜３５％の好適な範囲で変動し得る。しかし、その含有量は消費者の特定の傾向およびニーズに対して、また特定の最終生成物に対して適合させることができる。

また、押出し加工シリアル中のＰＵＦＡ含有量は広い限界範囲内で変動し得、必要に応じた分量を選択することができる。したがって、その強化は０．１％〜１０％の範囲であり得、好ましくは１〜３％である。

良好な感覚品質の点でＰＵＦＡが強化された押出し加工シリアルの安定性が通常の保存条件下で数週間から数ヶ月間持続することが期待される。

以下の実施例は本発明を詳細に示す。

乾燥させた魚のゼラチン１１８．５ｇ、フルクトース２３．４ｇ、グリセリン２０．９ｇ、およびアスコルビン酸ナトリウム１７．２ｇを１０００ｍｌの二重壁容器に入れ、脱イオン水１４０ｍｌを添加し、その混合物を約４０℃、５００回転／分（ｒｐｍ）でマイサーディスク（ｍｉｃｅｒｄｉｓｃ）で攪拌しながら溶液にした。この溶液をマトリックス溶液と呼ぶ。次いで、ＲＯＰＵＦＡ（登録商標）‘３０’ｎ−３系フードオイル（‘３０’ ｎ−３ＦｏｏｄＯｉｌ）（混合トコフェロールで安定化させたトリグリセリド形態の最低３０％のｎ−３系ＰＵＦＡ［少なくとも２５％のＤＨＡ、ＥＰＡ、およびＤＰＡ］、パルミチン酸アスコルビルの精製魚油ブレンドであって、ローズマリー抽出物を含有する）１３２．２ｇをこのマトリックス中で乳化し、１０分間攪拌した。乳化および攪拌の間、マイサーディスクを４８００ｒｐｍで動作させた。この乳化後、エマルションの内部相は平均粒径約２５４ｎｍ（レーザ回折にて測定）であった。このエマルションを脱イオン水３１０ｍｌで希釈し、温度を７０℃に保持した。

次に、コーンスターチ（ケイ酸で流動化）１３００ｇを、実験用スプレーパンに入れ、少なくとも０℃に冷却した。このエマルションを２箇所にある回転スプレーノズルを用いてスプレーパンにスプレーした。このようにして得た、コーンスターチでコーティングされた粒子を、過剰なコーンスターチから篩別（ふるい分級物０．１２５〜０．６３ｍｍ）し、室温で空気流を用いることにより乾燥させた。ここに、流動性に優れ、完全に乾燥した、非常に良好に取り扱うことのできる、コーンスターチでコーティングされた粒子３８９ｇを得た。

熱処理のため、上記粒子の１００ｇ分を流動床乾燥機（レッチェ（Ｒｅｔｓｃｈ）社）に入れ、２０分間１３５℃に加熱した。この熱処理によってゼラチンマトリックスが架橋される（メイラード反応）。最終生成物のＤＨＡ／ＥＰＡ含有量は９．０％（ＤＨＡ：５．３％、ＥＰＡ：３．７％）、架橋度は９４％、乾燥による損失は１．２％であった。架橋度は、この生成物を濃度２０％で５５℃の水に１５分間分散させ、放出されたＰＵＦＡ油を測定することによって求められる。

こうした押出し加工安定性の形態を有する朝食用シリアルを、当該技術で周知の方法によって横型２軸スクリュー押出機（スイスのビューラー（Ｂｕｅｈｌｅｒ）社）で製造した。

以下の組成物は押出し加工シリアル製品を製造するのに使用したものである。

加工パラメータ
Ｉ／ｄ＝１６、スクリュー回転数３８０ｒｐｍ、減圧（ｄｒｅｐｒｅｓｓｕｒｅ）６７バール、金型温度１５６℃。

コーティングパン内で、押出し加工後のシリアルをシュガーシロップ（水中のショ糖７５％）でコーティングした後、流動床乾燥機で乾燥させた。

このようにして得られたコーティングなしの朝食用シリアルは、訓練を受けた味覚審査員による評価を受けた。感覚分析は、魚っぽさ（ｆｉｓｈｉｎｅｓｓ）の点で間隔尺度を用いることによって記述分析法で行われた。

非架橋マトリックスのＰＵＦＡ含有ビードレットを補充したシリアルと比較した場合、こうしたシリアルの感覚受容特性の方が優れていることが明確に分かった。

Claims

押出し加工食品を製造するための、架橋されたゼラチンマトリックスに包埋されたＰＵＦＡを含むカプセル化粒子形態の組成物の使用。
ビードレット形態の請求項１に記載の組成物の使用。
前記ゼラチンが魚のゼラチンである、請求項１または２に記載の組成物の使用。
前記食品がシリアルである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の組成物の使用。
前記ＰＵＦＡが精製され安定化された魚油の一部である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の組成物の使用。
前記主なＰＵＦＡの含有物がＥＰＡおよびＤＨＡである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の組成物の使用。
請求項１〜３、５および６のいずれか一項に記載の組成物を含むことを特徴とする押出し加工食品。
前記食品がシリアルである、請求項７に記載の押出し加工食品。
それ自体既知の方法で請求項７に記載の押出し加工食品を製造する方法。
（ａ）食材、前記架橋されたゼラチンマトリックスに包埋されたＰＵＦＡを含むカプセル化粒子、および場合によっては、内部潤滑剤および／またはさらなる成分を押出機に添加するステップと、
（ｂ）これらの成分を該押出機で混合して均一な混合物を得るステップと、
（ｃ）前記混合物を押出して部片に切断するステップと、場合によっては、
（ｄ）前記部片をコーティングおよび／または乾燥させるステップと、
を含む請求項７または８に記載の押出し加工食品を製造する方法。
前記押出機がスクリュー押出機であり、
前記ステップ（ａ）が、シリアル、ＰＵＦＡ含有ビードレット、および場合によっては、内部潤滑剤および／またはさらなる成分を前記押出機に添加するステップである、
押出し加工シリアルの製造のための請求項１０に記載の方法。