JP2014530622A - 結晶化耐性冷凍食品 - Google Patents

Abstract

本発明は、冷凍食品を改質して、氷晶の成長を最小化する方法に関する。本発明の例証的実施形態は、冷菓製品などの冷凍食品を、大型氷晶の形成または成長を低下させる様式で、改質する方法を特徴とする。本方法は、大型氷晶を形成する傾向を有する候補冷凍食品を同定するステップと、氷晶形成または成長を抑制するのに十分な量の微細藻類バイオマスを含む、改質冷凍食品を製造するステップとを含む。様々な実施形態において、冷凍食品は、アイスクリーム、低脂肪アイスクリーム、ライトアイスクリーム、アイスミルク、フローズンヨーグルト、シャーベット、冷凍カスタード、ジェラート、冷凍ムース、または非乳製品アイスクリーム代替品などの冷菓であってもよい。

Description

本発明は、冷凍食品を改質して、氷晶の成長を最小化する方法に関する。

大型の氷晶は、冷凍食品において望ましくないことが多く、製品の貯蔵寿命の終点を決定し得る。製造または貯蔵中の氷晶の成長は、製品の口当たりを劣化させ得る。このような懸念は、特に、アイスクリーム、アイスミルク、フローズンヨーグルト、シャーベット、冷凍カスタード、またはジェラート、およびムースなどの高度に泡立てたデザートなどの冷菓製品の製造と貯蔵において指摘される。氷晶の成長は、アイスミルクまたは低脂肪アイスクリームに見られることもある、食品の高い含水量によって悪化する。氷晶サイズは、冷凍貯蔵中に経時的に増大することが知られている。問題は、食品が温度ゆらぎまたは凍結解凍サイクルを受けた場合に悪化する。通常、これは、霜取り不要冷凍庫の使用のために、またはたとえば消費者が冷凍陳列ケースに繰り返し進入する場合など、貯蔵冷凍庫が繰り返し開けられた場合に起きる。

氷晶の形成および成長と戦うために用いられる一般的なストラテジーとしては、迅速な凍結、管理された冷凍貯蔵、より良いパッケージング、および安定剤や乳化剤をはじめとする食品添加剤の添加が挙げられる。これらの手段にもかかわらず、氷晶の形成および成長は、消費者の満足感と、使用できない食品の経済的影響の双方の観点から、大きな問題であり続ける。

本発明の例証的実施形態は、冷菓製品などの冷凍食品を、大型氷晶の形成または成長を低下させる様式で、改質する方法を特徴とする。本方法は、大型氷晶を形成する傾向を有する候補冷凍食品を同定するステップと、氷晶形成または成長を抑制するのに十分な量の微細藻類バイオマスを含む、改質冷凍食品を製造するステップとを含む。

様々な実施形態において、冷凍食品は、アイスクリーム、低脂肪アイスクリーム、ライトアイスクリーム、アイスミルク、フローズンヨーグルト、シャーベット、冷凍カスタード、ジェラート、冷凍ムース、または非乳製品アイスクリーム代替品などの冷菓であってもよい。

微細藻類バイオマスは、微細藻類粉の形態で添加されてもよい。微細藻類粉は、約２〜１００μｍの平均粒度を有してもよい。改質冷凍食品は、２〜８重量％の藻類バイオマスを含んでもよい。

微細藻類バイオマスは、例えばクロレラ・プロトセコイディス（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｐｒｏｔｏｔｈｅｃｏｉｄｅｓ）またはプロトセカ・モリフォルミス（Ｐｒｏｔｏｔｈｅｃａ ｍｏｒｉｆｏｒｍｉｓ）などのクロレラ属（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ）またはプロトセカ属（Ｐｒｏｔｏｔｈｅｃａ）種の細胞に由来してもよい。

一実施形態では、微細藻類バイオマスは、微細藻類を暗所で培養することで生成されてもよい。培養は、固定炭素源の添加を含んでもよい。

一実施形態では、改質冷凍食品中における平均氷晶サイズの百分率変化によって決定される氷晶成長速度は、候補冷凍食品との比較で少なくとも５％低下する。氷晶成長速度は、製品温度を−１０°Ｆと４０°Ｆの間で循環させることで測定されてもよい。

本発明の前述の特性は、添付図面を参照して、以下の詳細な説明を参照することにより容易に理解されるであろう。

本発明の実施形態による、改質冷凍食品を製造する方法を描写する流れ図を示す。

定義
「バイオマス」は、生きている生物に由来する材料を意味するものとする。

「冷凍食品」は、常態では食品中の水の凝固点未満で貯蔵され、したがって氷晶成長による価値低下を起こしやすい食品を意味するものとする。

「冷菓」は、天然に甘味付けされたか人工的に甘味付けされたかに関わりなく、デザートとして消費される冷凍食品を意味するものとする。

微細藻類培養との関連で「暗所で」とは、微細藻類が、光栄養条件とは対照的に、実質的に従属栄養条件下で培養されることを意味するものとする。例えば微細藻類を不透明な発酵容器内に封じ込めて、光を遮ってもよい。

「微細藻類粉」は、食品に混ぜ込むのに十分小さな粒子からなる粉末に調合された、食用の微細藻類バイオマスを意味するものとする。微細藻類粉はいくらかの水を保持してもよいが、それは微細藻類細胞懸濁液とは対照的に、乾燥成分である。

「オーバーラン」は、冷菓に組み込まれる空気の尺度である。オーバーランは、以下のように測定される：％オーバーラン＝（（アイスクリームの最終容積−使用されるアイスクリームミックスの体積）／使用されるアイスクリームミックスの体積）×１００。

本発明の例示的な実施形態は、例えば口当たりによる認知を通じて、通常の消費者によって気付かれる十分大型のものをはじめとする、大型氷晶の成長形成を低下させる様式で、冷菓製品などの冷凍食品を改質する方法を特徴とする。

本方法は、大型氷晶を形成する傾向を有する候補冷凍食品を同定するステップと、氷晶の形成または成長を抑制するのに十分な量の微細藻類バイオマスを含む、改質冷凍食品を製造するステップとを含む。

図１は、冷凍食品を改質する方法を示す。最初に、氷晶を形成する傾向がある冷凍食品を同定する（ステップ１１０）。例えば候補（および改質）食品は、アイスクリーム、低脂肪アイスクリーム、アイスミルク、フローズンヨーグルト、シャーベット、冷凍カスタード、ジェラート、または非乳製品アイスクリーム代替品などの冷菓であってもよい。一実施形態では冷凍食品は、連邦規則第２１条第１３５章で規定されるものである。製品はまた、例えばアイスクリームケーキ、アイスクリームサンドイッチ、アイスクリームノベルティ、もしくはアイスクリーム代替物またはその他の冷菓製品から作られた対応製品などの冷菓製品をはじめとする、より複雑な製品であってもよい。

製品は、次に微細藻類バイオマスを使用して改質される（ステップ１２０）。微細藻類バイオマスは、微細藻類粉の形態であってもよい。微細藻類粉は、噴霧乾燥処理を使用して、微細藻類バイオマスから作られてもよい。例えば米国特許出願公開２０１０／０３０３９８９号明細書を参照されたい。粉末は無処理（非溶解）細胞、溶解細胞、またはその組み合わせ（例えば１０％〜９０％の無処理細胞、または好ましくは２０％〜８０％の無処理細胞）を含んでなってもよい。微細藻類粉を構成する粒子は、多様なサイズ分布を有してもよいが、好ましくは、粒子は粒子の容易な取り扱いを可能にするサイズである。例えば、測定、分散、および食品加工自動化を容易にするために、流動性粉末を有することが望ましいことがある。特定の実施形態では、平均粒度は２〜１００μｍである。一実施形態では、改質冷凍食品は、２重量％〜８重量％の微細藻類バイオマスを含んでもよい。好ましい実施形態では、製品は、３重量％〜７重量％または４重量％〜６重量％のバイオマスを含む。

微細藻類バイオマスは、例えばクロレラ・プロトセコイディス（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｐｒｏｔｏｔｈｅｃｏｉｄｅｓ）またはプロトセカ・モリフォルミス（Ｐｒｏｔｏｔｈｅｃａ ｍｏｒｉｆｏｒｍｉｓ）などのクロレラ属（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ）またはプロトセカ属（Ｐｒｏｔｏｔｈｅｃａ）種の細胞に由来してもよい。

微細藻類バイオマスは、微細藻類を暗所で培養することで生成されてもよい。暗所で培養することで、より良い味の微細藻類が作られてもよい。培養は、グルコースまたはスクロースなどの固定炭素源を添加することを含んでもよい。固定炭素源はまた、グリセロールが添加された、グルコースおよび／または果糖を含んでもよい。スクロースが炭素源として使用される場合、スクロースインベルターゼが含まれてもよい。

１０μｍの氷晶サイズは、製品品質を劣化させ始め、２５μｍの氷晶サイズは、許容できない製品に相当する。本発明の実施形態では、製品に実施例１の温度サイクル処理を実施した場合、冷菓製品中の結晶サイズの平均または中央値は、２５μｍ未満または１０μｍ未満である。一実施形態では、顕微鏡検査による測定で平均氷晶サイズの百分率変化によって決定される氷晶成長速度が、対照（藻類非含有）冷菓と比較した場合、抑制される。結晶成長速度は、候補冷凍食品との比較で、改質冷凍食品中で少なくとも５％低下してもよい。氷晶成長速度は、実施例１の温度サイクル条件下で測定されてもよい。氷晶サイズは、コンピュータ画像解析により顕微鏡検査で測定して、円相当径（二次元画像として表した場合に対象と同等の面積を有する円の直径）を割り当ててもよい。関連実施形態において、氷晶の平均円相当径は、実施例１の温度循環方式後に、２５μｍ未満である。

冷菓氷晶は、−１０°Ｆの冷凍庫内で顕微鏡を使用して測定される。冷凍製品円弧の薄切片を顕微鏡スライドに載せて、コンピュータ画像解析を使用して、氷晶サイズを測定し得る。

一実施形態では、１０人の味覚パネルの内２人以下が、−２０°Ｃで同期間貯蔵された対照製品との比較で、実施例１の凍結解凍サイクルを実施した改質製品中の氷晶増大を検出し得る（すなわち氷晶認知増大）。一実施形態では、記述的分析官能パネルまたはアイスクリーム専門家パネルは、実施例１の凍結解凍サイクルを受けた改質製品において、−２０℃で同時間貯蔵された対照製品との比較において、氷晶の認知増大を検出できない。

実施形態では、微細藻類添加冷菓製品は、（上で考察したように）高いオーバーランと優れた氷晶安定性を呈示する。実施形態では、オーバーランは、５０％〜７５％、７５％〜１００％、ｌ００％〜１２５％、１２５％〜１５０％、１５０％〜１７５％、１７５％〜２００％、または２００％〜２２５％である。実施形態では、実施例１の温度サイクルを実施した場合、アイスクリームの収縮（すなわちオーバーラン低下）は、１０体積％、５体積％、または体積２％未満である。

実施例１．冷凍安定性試験法。
１．１パイントの試験冷凍製品および対照冷凍製品をサイクルまたは非サイクル冷凍庫に入れる。
２．初期温度および保持温度は、−１０°Ｆに設定する。
３．２１日間にわたり以下の設定で、冷凍庫霜取りサイクルを毎日３回、霜取りに設定する。
●冷凍庫サイクル−１０°Ｆ〜４０°Ｆ
●各温度で１５分間の保持時間
●勾配速度５分間

実施例２．２１日目の終わりに、そして任意選択的に隔週の終わりに、冷凍デザートおよび対照を、感覚の違い、顕微鏡による氷結晶サイズ、重量（ｇｒａｖｉｍｅｎｔｒｉｃ）分析による氷結晶の質量、および製品の収縮の１つまたは複数について分析する。

実施例３：微細藻類粉添加または非添加チョコレートアイスクリームの調製

説明：
１．藻類粉末、安定剤、塩、砂糖、およびココアの順で全成分を混合する。取り除けておく。
２．コーンシロップ、脱脂乳、および乳固形分を添加する。混合して乾燥混合物にする。最後にクリームを添加する。
３．１８０°Ｆで１５秒間低温殺菌する。
４．ＧＥＡ ＮｉｒｏＳｏａｖｉ Ｐａｎｄａホモジナイザーを使用して、１８０°Ｆ／３０バールで均質化する。混合物を１５０°Ｆで二重鍋に入れて、ホモジナイザーにかける。
５．混合物を冷蔵する。
６．フレーバーを添加する。
７．アイスクリーム製造器（Ｔａｙｌｏｒ Ｃｏｍｐａｎｙ）に入れる。３０〜４０％のオーバーランを標的とする。

説明される本発明の実施形態は、単に例示的であることが意図され、当業者には、多数の変更形態と修正形態が明白であろう。全てのこのような変更形態と修正形態は、添付の特許請求の範囲で定義される、本発明の範囲内であることが意図される。

Claims (13)

1. 候補冷凍食品を同定するステップと；
   中での氷晶形成または成長を抑制するのに十分な微細藻類バイオマスを含む、改質冷凍食品を製造するステップと
   を含んでなる、食品を製造する方法。
2. 前記冷凍食品が、冷菓を含んでなる、請求項１に記載の方法。
3. 前記冷凍食品が、アイスクリーム、低脂肪アイスクリーム、ライトアイスクリーム、アイスミルク、フローズンヨーグルト、シャーベット、冷凍カスタード、ジェラート、または非乳製品アイスクリーム代替品の１つを含んでなる、請求項２に記載の方法。
4. 前記微細藻類バイオマスが、微細藻類粉を含んでなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記微細藻類粉が、１〜１００μｍの平均粒度によって特徴付けられる、請求項４に記載の方法。
6. 前記改質冷凍食品が、重量基準で２％〜８％の藻類バイオマスを含んでなる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記微細藻類バイオマスが、クロレラ属（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ）またはプロトセカ属（Ｐｒｏｔｏｔｈｅｃａ）からのバイオマスを含んでなる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記バイオマスが、クロレラ・プロトセコイディス（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｐｒｏｔｏｔｈｅｃｏｉｄｅｓ）またはプロトセカ・モリフォルミス（Ｐｒｏｔｏｔｈｅｃａ ｍｏｒｉｆｏｒｍｉｓ）のバイオマスを含んでなる、請求項７に記載の方法。
9. 前記微細藻類バイオマスが、遺伝子改変微細藻類細胞に由来する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記微細藻類バイオマスが、微細藻類を暗所で培養することで生成される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記培養が、固定炭素源を追加するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 平均氷晶円相当径の百分率変化によって決定される氷晶成長速度が、前記改質冷凍食品中において、前記候補冷凍食品との比較で少なくとも５％低下する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
13. １０人の味覚パネルの内２人以下が、−２０℃で同期間貯蔵された対照製品との比較において、実施例１の凍結解凍サイクルを実施した前記改質製品中の氷晶認知増大を検出し得る、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。