JP2015062389A - 炭酸ガス含有食品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】専用の設備を必要とせず、製造が簡単で、食品の種類を問わない炭酸ガス含有食品およびその製造方法を提供する。
【解決手段】炭酸カルシウムとグルコノデルタラクトンと水分とを含む食品を密封し、50℃以上で加熱して、炭酸カルシウムとグルコノデルタラクトンとを反応させ、炭酸ガスを発生させる。炭酸カルシウムは食品に0.46乃至0.92質量％含まれる。グルコノデルタラクトンは食品に炭酸カルシウムの２０／７倍以上含まれる。食品は固形部分と液状またはゲル状部分とを有する。例えば、固形部分は果実、野菜または卵・肉類から成り、液状またはゲル状部分はゼリー、果汁または水から成る。製造された炭酸ガス含有食品の液状またはゲル状部分はｐＨ６．０以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は、炭酸ガス含有食品およびその製造方法に関する。

炭酸ガス含有食品の製造方法として、従来、（１）小容器入りゼリーを炭酸ガスと共に外装袋内に密閉し、小容器を透過した炭酸ガスをゼリー中に含浸させる方法（例えば、特許文献１参照）、（２）炭酸ガスを含む溶液とゼリー液を容器充填した後に冷却固化する方法（例えば、特許文献２参照）、（３）ゲル化剤を水に分散させた後、炭酸ガスを含有させ、充填後加熱殺菌する方法（例えば、特許文献３、特許文献４、特許文献５参照）、（４）炭酸塩を含むゲルを調製した後、酸味料を含む溶液を充填、密封後、ゲルが再溶解する最低限の温度で湯煎し、内容物を反応させて炭酸ガスを発生させる方法（例えば、特許文献６参照）、（５）粒状物を含む溶液を充填した後、炭酸を含む溶液を充填する方法（例えば、特許文献７参照）がある。

特開２００６−２２３２５７号公報 特開２００４−２９８１１３号公報 特開２００９−１１２２３６号公報 特開２００９−２６１３５９号公報 特開２０１０−２９１２９号公報 特開２０１３−１０６６０１号公報 特表２００９−５４４５４４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、ゼリー容器の外装袋、および外装袋内への炭酸ガスの封入が必要であり、専用の設備を必要とするという課題があった。特許文献２に記載の方法では、炭酸ガスを含む溶液とゼリー液の2種類の液を調製、充填する必要があり、ゼリー液のみを充填する一般的なゼリーの製造工程よりも手間がかかるという課題があった。また、炭酸ガスを含む溶液を調製するためにはカーボネーターが必要であり、炭酸ガスが抜けないように充填するためには専用の充填設備が必要である。特許文献３、特許文献４、特許文献５記載の方法では、炭酸ガスを含有させるのにカーボネーターを必要とするという課題があった。

特許文献６記載の方法では、ゼリー液と酸味料溶液の2液を調製する必要がある上に、ゼリー液を冷却して一度ゲル化させる必要があるため効率が悪いという課題があった。また、密封後の加熱条件については言及されていないため、工業的量産化を検討した場合、加熱による容器の膨張、破裂、殺菌不良による微生物のリスクが問題となる。また、特許文献１〜６に関して、基本的にゼリーに炭酸ガスを含有させる方法であり、その他の食品に炭酸ガスを含有させることに関しては言及されていない。特許文献７記載の方法は、特に粒状物を含む炭酸飲料の製造方法に関するものであり、カウンタプレッシャ充填機への粒状物の詰まりを回避するため、先ず粒状物を容器に分配した後、カウンタプレッシャ充填機で炭酸飲料を充填するが、通常の炭酸飲料製造ラインには固形物を充填する設備はなく、ライン構成を変えることが必要になるという課題があった。

本発明は、このような課題に着目してなされたもので、専用の設備を必要とせず、製造が簡単で、食品の種類を問わない炭酸ガス含有食品およびその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る炭酸ガス含有食品は、炭酸塩と、グルコノデルタラクトンと、水分と、前記炭酸塩と前記グルコノデルタラクトンとの反応により発生した炭酸ガスとを含むことを、特徴とする。
本発明に係る炭酸ガス含有食品の製造方法は、炭酸塩とグルコノデルタラクトンと水分とを含む食品を密封し、前記炭酸塩と前記グルコノデルタラクトンとを反応させて炭酸ガスを発生させることを、特徴とする。

本発明において、前記炭酸塩は炭酸カルシウムを含むことが好ましい。本発明に係る炭酸ガス含有食品は、固形部分と液状またはゲル状部分とを有し、前記固形部分および前記液状またはゲル状部分に前記炭酸ガスを含んでいることが好ましい。炭酸塩およびグルコノデルタラクトンは、固体として含んでいても溶液として含んでいてもよい。本発明に係る炭酸ガス含有食品において、前記液状またはゲル状部分はｐＨ６．０以下であることが好ましい。前記炭酸塩は、貝殻カルシウムから成ることが好ましい。

本発明に係る炭酸ガス含有食品の製造方法において、前記炭酸カルシウムは前記食品に0.46乃至0.92質量％含まれることが好ましい。前記グルコノデルタラクトンは前記食品に前記炭酸カルシウムの２０／７倍以上含まれることが好ましく、また、２０倍以下で含まれることが好ましい。炭酸塩およびグルコノデルタラクトンは、固体として含まれていても溶液として含まれていてもよい。本発明に係る炭酸ガス含有食品の製造方法において、前記食品は固形部分と液状またはゲル状部分とを有していることが好ましい。この場合、前記液状またはゲル状部分は酸性または中性であることが好ましい。本発明に係る炭酸ガス含有食品の製造方法において、密封後、前記食品を50℃以上で加熱することが好ましい。本発明において、前記固形部分は果実、野菜または卵・肉類から成り、前記液状またはゲル状部分はゼリー、果汁または水から成ってもよい。

本発明によれば、専用の設備を必要とせず、製造が簡単で、食品の種類を問わない炭酸ガス含有食品およびその製造方法を提供することができる。特に、充填から発泡開始までの時間を長くし、一液充填を可能にして製造効率を向上させることができる。また、果実や野菜などの固形物に炭酸ガスを含む食品を容易に製造することができる。

本発明の実施の形態の炭酸ガス含有食品の製造方法において、中心温度85℃で30分殺菌した際の缶内圧力変化を示すグラフである。

本実施の形態に係る炭酸ガス含有食品は、炭酸カルシウムと、グルコノデルタラクトンと、水分と、前記炭酸カルシウムと前記グルコノデルタラクトンとの反応により発生した炭酸ガスとを含む。本実施の形態に係る炭酸ガス含有食品の製造方法では、炭酸カルシウムとグルコノデルタラクトンと水分とを含む食品を密封し、前記炭酸塩と前記グルコノデルタラクトンとを反応させて炭酸ガスを発生させる。密封後、食品を50℃以上で加熱することが好ましく、中心温度75℃以上で1分以上、加熱殺菌することがより好ましく、加圧加熱殺菌することが特に好ましい。

炭酸ガスを含有する食品およびその原材料となる食品としては、ゼリー、水、果汁、飲料、果実、野菜、餅、麺類、ナタデココ、コンニャク、豆、卵、肉、魚等、種類を限定せず、任意の食品を選択することができる。また、本実施の形態に係る炭酸ガス含有食品の製造方法は、カーボネーターを使用せずに、安定的に炭酸ガスを含有させることを特徴とする。本実施の形態により、一般的な製造設備を用いて、原料の調合、充填、加熱殺菌の一般的な製造工程で炭酸ガス含有食品を量産することが可能となる。

本実施の形態においては、炭酸ガスを含有させる食品を容器に入れた後、グルコノデルタラクトンおよび貝殻カルシウム等の炭酸カルシウム、さらに必要に応じてゲル化剤を分散させた液を充填し、密封する。その後、炭酸カルシウムの使用量に応じた加熱時の圧力を計算したうえで、レトルト殺菌器を用い、加圧殺菌を行う。これにより、カーボネーター等の設備がなくとも製品に一定の炭酸ガスを含有させることができる。

基本的には炭酸塩と酸を反応させ、炭酸ガスを発生させる。しかし、ゼリーの製造に限定せず、全ての食品を対象に炭酸を含有させられる点で特徴的である。また、貝殻カルシウムなどの炭酸カルシウムとグルコノデルタラクトンを組み合わせことにより、一液に分散させても1時間は発泡させないようにできるので、一液充填を可能にして製造効率を向上させられる点で特徴的である。さらに、殺菌時の圧力を調製することで、加熱殺菌処理を施しても、内圧により容器が破損することなく炭酸ガス含有食品を製造することができる。

本実施の形態によれば、専用の設備を必要とせず、製造が簡単で、食品の種類を問わない炭酸ガス含有食品およびその製造方法を提供することができる。特に、充填から発泡開始までの時間を長くし、一液充填を可能にして製造効率を向上させることができる。また、果実や野菜などの固形物に炭酸ガスを含む食品を容易に製造することができる。

〔炭酸塩および酸の種類〕
１．炭酸塩および酸の組み合わせ試験
＜目的＞
大量生産を想定した場合、調合から充填完了まで時間を要する。調合タンク内で炭酸ガスが発生してしまうと、製品の炭酸ガス含有量が安定しないため、調合から30分以上ガスを発生しない条件を調べる。
＜方法＞
表１に示す配合で各試験区を調製した。原料を混合してから25℃の水に分散させた後、透明なパウチに充填し、気泡の発生を観察することで、炭酸ガスが発生し始めるまでの時間を計測した。表１に配合およびゲル化するまでの時間を示す。以下、本明細書において、特に記載のない限り、「％」は「質量％」を意味する。

＜結果＞
表１に示す通り、グルコノデルタラクトンと炭酸カルシウム、または貝殻カルシウムの組み合わせがもっとも長い時間、発泡せず、開始から60分後に発泡した。
＜考察＞
発泡開始時間は、炭酸塩および酸の溶解度に依存していると考えられる。クエン酸は、溶解度が高いため、炭酸塩の溶解度が低くても、すぐに発泡したと考えられる。フマル酸は、溶解度の低い酸であるが、塩基性である炭酸塩によりｐＨがアルカリ側に傾いたため、溶解性が向上し、連鎖的に徐々に反応して発泡したと考えられる。グルコノデルタラクトンは、50℃以上に加熱すると、ラクトン環が開裂し、グルコン酸になることが知られている。しかし、やはり炭酸塩によりｐＨがアルカリ側に傾いたため、グルコン酸になりやすい環境になり、加熱しなくとも発泡したと考えられる。しかしながら、溶解度の低い炭酸カルシウム、貝殻カルシウム、炭酸マグネシウムと組み合わせると、発泡開始時間が飛躍的に長くなった。特に炭酸カルシウム、貝殻カルシウムでは、発泡開始まで60分の時間が取れるため、調合から充填までを発砲する前に完了できると考えられる。

２．炭酸塩配合量の検討試験
＜目的＞
炭酸塩の配合量を検討し、適度な炭酸の刺激を感じられ、かつ加熱殺菌が可能な条件を検討する。
＜方法＞
表２に示す配合で各試験区を調製した。表２に配合と配合比率、ガスボリューム理論値を示す。原料を混合してから水に分散させた後、５号缶に充填、巻き締めた。その後、レトルト殺菌器で、缶内圧力0.34MPaの条件で、85℃、40分殺菌した。

＜結果＞
表３に評価結果を示す。表３に示すとおり、貝殻カルシウム０．２３％（W／V）では、炭酸の刺激がほとんど感じられず、0.46％以上で感じられた。１．１５％は殺菌中に膨張により破損したため、評価できなかった。また、貝殻カルシウム0.46％〜0.92％では、殺菌中に破損しなかった。

＜考察＞
ガスボリュームの理論値が、１〜１．５ＧＶになるように炭酸塩の配合量を調製すると適度な炭酸の刺激が得られることがわかった。ガスボリュームの理論値が２ＧＶ以上になるように調製すると、炭酸の強い刺激が得られるが、加熱殺菌中の圧力が高まるため、容器が破損する恐れがある。試験に用いたレトルト殺菌器は、缶内圧を０．３4MPaまでしか上げられなかったため、２．５ＧＶのときに容器の内圧との差が大きくなり破損したと考えられる。また、一般的な5号缶を使用したため、容器が破損しなかった条件であっても、内圧に耐え切れず容器が変形してしまったと考えられる。容器を陽圧対応のものに変えるか、容器内圧力の調整が必要と考えられた。

３．炭酸カルシウムとグルコノデルタラクトン配合比の検討試験
＜目的＞
炭酸カルシウムとグルコノデルタラクトン配合比を調整し、各配合における炭酸の刺激、ｐＨ、酸味、炭酸カルシウムの溶解性を調べ、最適な配合比を検討する。
＜方法＞
表４に示す配合で各試験区を調製した。表４に配合表を示す。原料を混合してから水に分散させた後、５号缶に充填、巻き締めた。その後、レトルト殺菌器で、缶内圧力0.34MPaの条件で、85℃、40分殺菌した。

＜結果＞
表５に評価結果を示す。表５に示すとおり、炭酸カルシウム０．７に対し、グルコノデルタラクトンを２．０以上添加することで、炭酸の刺激を得ることができた。グルコノデルタラクトンが２．０より少ない場合、炭酸カルシウムが溶解しにくくなり、炭酸の刺激の刺激が得られなかった。

＜考察＞
グルコノデルタラクトンを炭酸カルシウムの２０／７倍（約3倍）以上添加することで、炭酸カルシウムが溶解し、炭酸の刺激が得られることがわかった。また、仕上がりｐＨの上限は６．０まで上げられることが可能であり、酸味が不要な系でも炭酸の刺激を付与できることがわかった。

４．殺菌条件および容器内圧力条件の検討試験
＜目的＞
加熱殺菌中の缶内圧力を測定し、中心温度85℃、30分殺菌した際の缶内圧力変化を調べる。
＜方法＞
表６に示す配合で内容物を調製し、Ｍ２号缶に１５０ｇ充填し、真空度−６０ｋＰａで巻き締めた。その後、レトルト殺菌機を使用し、圧力センサーで缶内圧力を監視しながら、雰囲気圧力が缶内圧力より＋０．０１〜０．０４ＭＰａとなるように調整し、雰囲気温度87℃で中心温度85℃、30分の条件で殺菌を行った。その後、加圧しながら冷却した。

＜結果＞
その結果を図１に示す。図１に示す通り、中心温度85℃になった時点での缶内圧力は０．３ＭＰaとなった。仕上がりのｐＨは３．７であった。
試作品のガスボリュームは、ヘッドスペースも考慮し、約１ＧＶと推測される。高温での缶内圧力はガスボリュームにほぼ比例すると考えられるので、85℃の時、1.5ＧＶでは0.45ＭＰa、２ＧＶでは０．６ＭＰa、2.5ＧＶでは7.5ＭＰaと予測できる。一般的なレトルト殺菌機の最大耐久圧力は０．４ＭＰaのため、雰囲気圧力と缶内圧力を同等にするには、85℃のとき０．３６ＭＰａとなるＧＶ１．２が適当であると考えられる。しかしながら、表３に示す炭酸塩配合量の検討試験の結果の通り、缶内圧力が雰囲気圧力よりも高くなるＧＶ1.5〜2.0の条件でも缶が破損しなかったことから、缶内圧力から雰囲気圧力を差し引いた圧力が、缶そのものの耐久圧力を超えなければ良いと考えられる。試験に用いたのは陰圧缶であるが、陽圧缶やペットボトルを用いる場合は、容器内圧力により形状を保つ構造のため、雰囲気圧力を容器内圧力より低くなるように調整し、その差圧が容器の耐久圧力を超えないようにする必要があると考えられる。

炭酸カルシウムを主成分とする炭酸塩とグルコノデルタラクトンを水に分散させた後、1時間以内に容器に充填し、50℃以上で加熱殺菌することで炭酸ガスを含有した食品を得ることができる。また、容器内に果物やその他固形物を加えることで、その固形物内部にも炭酸を含有させることができる。グルコノデルタラクトンの配合量によって、酸性〜中性に調整することが可能であり、調味も自由にできる。加熱殺菌時は、容器内圧力と雰囲気圧力の差圧が容器の耐久圧力を超えないように調整することで、容器の破損を防ぐことができる。

本実施の形態に係る炭酸ガス含有食品およびその原材料となる食品には、その効果を妨げない範囲において、L-アスパラギン酸ナトリウム等のアミノ酸、5’−イノシン酸二ナトリウム等の核酸、クエン酸一カリウム等の有機酸、および塩化カリウム等の無機塩類に代表される調味料、カラシ抽出物、ワサビ抽出物、およびコウジ酸等の日持向上剤、シラコたん白抽出物、ポリリシン、およびソルビン酸等の保存料、α−およびβ−アミラーゼ、α−およびβ−グルコシダ−ゼ、パパイン等の酵素、クエン酸、フマル酸、コハク酸等のｐＨ調整剤、ショ糖脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、有機酸モノグリセリド、レシチン等の乳化剤、香料、色素、水溶性大豆多糖類、カラギーナン、キサンタンガム、ジェランガム、ネイティブシェランガム、アルギン酸ナトリウム、寒天、コンニャク、ペクチン、グアガム、タラガム、カラヤガム、トラガントガム、ガッティガム、ラムザンガム、ウェランガム、カードラン、プルラン、サイリームシードガム等の増粘多糖類、膨張剤、乳清たん白質、大豆たん白質等のたん白質、ショ糖、果糖、還元デンプン糖化物、エリスリトール、キシリトール等の糖類、スクラロース、ソーマチン、アセスルファムカリウム、アスパルテーム等の甘味料、ビタミンA、ビタミンC、ビタミンE、ビタミンK等のビタミン類、鉄、カルシウム等のミネラル類等を添加することができる。

以下、本発明の内容を実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらになんら限定されるものではない。特に記載のない限り、「％」は「質量％」を意味する。

＜炭酸入りフルーツインゼリー＞
表７に示す配合で、炭酸入りフルーツインゼリーを調製した。粉体原料を混合後、水に分散させ、香料を加えた後、カットパインアップルをあらかじめ加えておいた5号缶に充填し、巻き締めた。レトルト殺菌機を使用し、缶内圧力0.32MPaの条件で、85℃、40分殺菌した。その結果、ゼリー部およびパイインアップルの果肉内に炭酸が染み込んだフルーツゼリーが得られた。

＜炭酸入り煮卵＞
表８に示す配合で、炭酸入り煮卵を調製した。粉体原料を混合後、水に分散させ、調味液を加えた後、ゆで卵と瓶詰しめた。レトルト殺菌機を使用し、缶内圧力0.3４MPaの条件で、85℃、40分殺菌した。その結果、卵内に炭酸が染み込んだ煮卵が得られた。

＜微発泡りんご果粒配合果汁入り飲料＞
表９に示す配合で、微発泡りんご果粒入り果汁飲料を調製した。濃縮果汁にｐＨ調整剤を加えて中和した後、粉体原料を混合後、水に分散させ、果汁、異性化液糖、香料を加えた。りんご果粒をあらかじめ加えておいた280ml飲料缶に充填し、巻き締めた。レトルト殺菌機を使用し、缶内圧力と等圧条件に設定し，85℃、40分の殺菌を行った。その結果、液部およびりんご果粒の果肉内に炭酸が染み込んだりんご果粒配合果汁入り飲料が得られた。

＜炭酸入りダイスカットトマト缶詰＞
表１０に示す配合で、炭酸入りダイスカットトマト缶詰を調製した。トマト果汁にｐＨ調整剤を加え中和した後、粉体原料を混合後、水に分散させ、トマト果汁を加えた。ダイスカットしたトマト果肉をあらかじめ加えておいた4号缶に充填し、巻き締めた。レトルト殺菌機を使用し、缶内圧力と等圧条件に設定し，85℃、45分の殺菌を行った。その結果、液部およびトマト果肉内に炭酸が染み込んだダイスカットトマト缶詰が得られた。

＜炭酸入り低カロリーゼリー＞
表１１に示す配合で、炭酸入り低カロリーゼリーを調製した。粉体原料を混合後、水に分散させ、香料を加えた後、ナタデココおよび粒こんにゃくをあらかじめ加えておいた5号缶に充填し、巻き締めた。レトルト殺菌機を使用し、缶内圧力0.32MPaの条件で、85℃、40分殺菌した。その結果、ゼリー部およびナタデココ、粒こんにゃくの内部に炭酸が染み込んだ低カロリーゼリーが得られた。

Claims (12)

1. 炭酸塩と、グルコノデルタラクトンと、水分と、前記炭酸塩と前記グルコノデルタラクトンとの反応により発生した炭酸ガスとを含むことを、特徴とする炭酸ガス含有食品。
2. 前記炭酸塩は炭酸カルシウムを含むことを、特徴とする請求項１記載の炭酸ガス含有食品。
3. 固形部分と液状またはゲル状部分とを有し、前記固形部分および前記液状またはゲル状部分に前記炭酸ガスを含むことを、特徴とする請求項１または２記載の炭酸ガス含有食品。
4. 前記固形部分は果実、野菜または卵・肉類から成り、前記液状またはゲル状部分はゼリー、果汁または水から成ることを、特徴とする請求項３記載の炭酸ガス含有食品。
5. 前記液状またはゲル状部分はｐＨ６．０以下であることを、特徴とする請求項３または４記載の炭酸ガス含有食品。
6. 前記炭酸塩は貝殻カルシウムから成ることを、特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の炭酸ガス含有食品。
7. 炭酸塩とグルコノデルタラクトンと水分とを含む食品を密封し、前記炭酸塩と前記グルコノデルタラクトンとを反応させて炭酸ガスを発生させることを、特徴とする炭酸ガス含有食品の製造方法。
8. 前記炭酸塩は炭酸カルシウムを含むことを、特徴とする請求項７記載の炭酸ガス含有食品の製造方法。
9. 前記炭酸カルシウムは前記食品に0.46乃至0.92質量％含まれることを、特徴とする請求項８記載の炭酸ガス含有食品の製造方法。
10. 前記グルコノデルタラクトンは前記食品に前記炭酸カルシウムの２０／７倍以上含まれることを、特徴とする請求項８または９記載の炭酸ガス含有食品の製造方法。
11. 前記食品は固形部分と液状またはゲル状部分とを有し、前記液状またはゲル状部分は酸性または中性であることを、特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の炭酸ガス含有食品の製造方法。
12. 密封後、前記食品を50℃以上で加熱することを、特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の炭酸ガス含有食品の製造方法。
    
    

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