JP2016052324A - 液状食品組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】胃内にて半固形化する液状食品組成物において、水溶性食物繊維を事前に配合した1液型であり、低粘性の液状で簡便に摂取でき、流通中や保存中においてもその液状の物性が安定に維持される液状食品組成物を提供する。【解決手段】水溶性食物繊維(a)0.3〜5重量%と、ヒトにおいて必要なミネラル分を含み、かつpH5.5を超え、pH10.0以下の中性領域において難溶性であるカルシウム化合物及び/又はマグネシウム化合物を含む金属化合物(b)と、タンパク質(c)と、乳化剤(d)と、を含有し、保存中及び摂取時に25℃での粘度が300cP以下の液状であり、pH5.5以下の酸性領域において半固形化する液状食品組成物であって、中性領域における前記液状食品組成物中に含まれる粒子の粒度分布に2つ以上のピークが存在する液状食品組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、例えば、高齢者、病者、手術前後の患者、または健常者が、栄養成分を摂取する際などに使用される液状食品組成物に関するものである。
高齢者、疾患又は手術前後の患者が食事を経口的に摂取できない場合、経管栄養投与法により栄養補給が行われる。経管栄養投与法は、栄養を静脈に投与する方法と消化管に投与する経腸栄養法とがあり、静脈投与に比べて厳密な無菌操作の必要がない点や腸機能を維持する点などから、消化管への投与が可能な場合は、経腸栄養法の使用が望ましいと考えられている。経腸栄養法では、経鼻胃管や胃瘻などからチューブを介して投与することが多く、その際には主に液体タイプの栄養食品が使用される。しかし、液体タイプの栄養食品を使用した場合、その性状が液体であることから、胃食道逆流症、誤嚥性肺炎、下痢症、瘻孔からの漏れなどの原因となる場合があることが知られている。このような問題の対策には、栄養食品の半固形化や高粘度化が有効であるとの報告があるが、準備に時間がかかったり、経管投与時に栄養食品を押し出すための力を加え続ける必要があるなど、十分に満足されたものとは言い難い。
これらの問題を解決する手段として、例えば、ゲランガムとアルギン酸を配合したゲル化剤及びそれを含有する経管栄養食品(特許文献1)や、ナトリウム型のカラギナンを半固形化剤として用いた経腸栄養剤(特許文献2)などが開示されている。これらの発明は、液状の食品にゲランガムやカラギナンなどを添加するものであり、液状の食品をゲル化(半固形化)させ、上述の問題の予防を狙ったものである。また、これらの液状食品のゲル化技術は、空腹感の軽減や血糖値の急激な上昇の抑制などにも有効であると言われており、ダイエット食品や糖尿病用食品への利用に関する発明(特許文献3〜5)も開示されている。
しかし、これら従来における液状食品のゲル化技術は、食品が薄まることによる物性の変化、食品摂取時の使いやすさ、食品の保存中の安定性、食品の栄養面などの観点において、未だ改善の余地があると考えられる。例えば、特許文献1に開示された経管栄養食品は、ゲランガムとアルギン酸を同時に含むゲル化剤を経管栄養食品に添加するものである。しかし、ゲル化剤を経管栄養食品に添加した後、さらに水を加える必要があり調製に手間がかかる。さらに調製後の食品がゲル化剤を添加した分だけ薄まるため、もとの経管栄養食品の物性と大きく異なる場合がある。また、特許文献2では、食品に半固形化剤としてカラギナンを添加するものであり、調製後、短時間で食品が半固形化する。そのため、調製した食品は経管摂取が可能な流動性を有している場合でも、その粘度が高くなっているため、チューブを通過させるためには力が必要であり、また、時としてチューブの詰まりを引き起こすなど、必ずしも簡便に摂取できるものではない。さらに、これらの技術(特許文献1、2)は、前記ゲル化剤や半固形化剤を事前に食品中に配合した場合は時間と共に固形化していくため、摂取直前に水溶性食物繊維などのゲル化剤を食品に添加するものであり、いわば2液を混合して使用する技術であって、あらかじめゲル化剤が事前に食品中に配合されている1液型の製品ではない。
また、特許文献3は、アルギン酸と中性不溶性カルシウム化合物からなる単純な組成物が胃液と接触した際にゲル状に変化することを利用したダイエット食品や糖尿病用食品に関する技術を開示している。しかし、アルギン酸等の水溶性食物繊維はタンパク質と混合した場合、相分離などの成分の分離が発生する場合があり、実際、特許文献3ではタンパク質は配合されていない。また、特許文献3の技術は、ダイエット食品や糖尿病用食品とする技術であり、カルシウム化合物以外のミネラル分の添加方法に関する記載もなく、その影響については検討されていない。しかし、カルシウム化合物以外のミネラル分は、ヒトにとって重要なミネラル成分であり、カルシウム化合物以外のミネラル分を含有しない組成物は栄養的に満足のいくものではない。また、特許文献3に開示される技術では、例えば、高齢者、疾患又は手術前後の患者などの食事を経口的に摂取できない者が摂取するための経腸栄養食品や、タンパク質やミネラル分などの多くの成分を含む栄養食品を調製する際などには、調製中や保存中に物性が損なわれたり、保存中に栄養成分が分離するなどの問題点が発生する可能性がある。
更に、特許文献4は、中性pH付近では液体であり、低いpHでは粘着性マトリックスを形成する組成物に関するものであり、該組成物は、必須成分として(a)少なくとも0.05wt%の2〜50メトキシル化度を有するペクチン及び/又はアルギナートと、(b)100ml当たり少なくとも5mgのカルシウムと、(c)少なくとも0.1wt%の2〜60の重合度を有する不消化性オリゴ糖とを有し、任意成分として消化性炭水化物、脂質、大豆などの植物性のタンパク質などを含有する組成物である。また、特許文献5は、促進された満腹効果を有する食品組成物に関するものであり、該食品組成物は、必須成分として、少なくとも1wt%のタンパク質と、pH2から4の間で変性または加水分解しない0.1から5wt%のバイオポリマー増粘剤(ペクチン、アルギナートなど)とを含む食品組成物である。これら特許に記載の食品組成物は胃で増粘することで満腹効果を促進する効果を有しているが、これらの特許に記載の原材料を配合して食品組成物を調製した場合、調製中及び/又は保存中に凝集物が発生するとの問題が生じることが、本発明者らの検討の結果、明らかとなった。このような凝集物が発生すると、調製した組成物を経管摂取した場合、液状食品組成物中に存在する凝集物によりチューブ詰まりが発生するという問題が生じた(特に、投与速度を調節する速度調節絞りの部分に凝集物の詰まりが発生した)。さらに、凝集物の存在により液状食品組成物の粘度が高くなっているため、液状食品組成物のチューブ通過性も悪くなった。また、調製した組成物を経口摂取する際には、凝集物の存在により「ザラつき感」が大きく、さらに凝集物の存在による高粘性のために「ノドごし」が非常に悪く、従来の酸性領域において半固形化する液状食品組成物は非常に使用し難いものであった。
特開2000−169396号公報 国際公開第2006/041173号 特開平4−23968号公報 特表2005−513077号公報 特表2007−503823号公報
上記のように、従来の液状食品のゲル化技術は、食品が薄まるなどで食品物性が変化したり、食品摂取時の使いやすさ、食品の保存中の安定性などの観点において不十分であり、より満足し得る液状食品組成物が求められていた。
本発明は、上記の点に鑑み、胃内にて半固形化する液状食品組成物において、水溶性食物繊維を予め配合した組成物であり、液状で簡便に摂取でき、調製中、流通中や保存中においても、その液状の物性が安定に維持され、かつ、経管摂取時にはチューブ内での詰まりの発生が少なく、チューブ通過性が良好であり、さらに経口摂取時には、「ザラつき感」が少なく、「ノドごし」が良好で飲みやすい液状食品組成物を提供せんとするものである。
本発明者らは上記の課題の解決を図るため、食品中の成分の選択などを鋭意検討した。その結果、例えば、アルギン酸やその塩などの水溶性食物繊維と、例えば、難溶性であるカルシウム化合物やマグネシウム化合物など、ヒトにおいて必要なミネラル分を含み、かつ中性領域において水溶性食物繊維をゲル化させる原因にならない金属化合物と、例えば、大豆タンパク質やその加水分解物などの植物性タンパク質と、例えば、リゾレシチンやショ糖ラウリン酸エステルなどの乳化剤とを配合し、これらを含有する液状食品組成物の粒度分布を調整することにより、胃内の酸性にて半固形化する液状食品組成物において、(1)水溶性食物繊維を予め配合した組成物であり、(2)液状で簡便に摂取でき、(3)流通中や保存中においてもその液状が安定に維持され、さらに(4)凝集物の発生が無く、また(5)栄養的にも満足し得る、液状食品組成物の提供が可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、
(1)水溶性食物繊維(a)と、
ヒトにおいて必要なミネラル分を含み、かつ中性領域において前記水溶性食物繊維のゲル化原因にならない金属化合物(b)と、
タンパク質(c)と、
乳化剤(d)と、を含有し、酸性領域において半固形化する液状食品組成物であって、
中性領域における前記液状食品組成物中に含まれる粒子の粒度分布に2つ以上のピークが存在する液状食品組成物、
(2)酸性領域における、前記液状食品組成物の半固形化時の粘度が、1000cP以上である前記(1)に記載の液状食品組成物、
(3)前記の粒子の粒度分布に存在する2つ以上のピークのうち、粒子径3000nm以下に少なくとも1つのピークが存在する前記(2)記載の液状食品組成物、
(4)前記液状食品組成物に対してさらに超音波処理を行った場合に、前記の粒子径3000nm以下に存在する少なくとも1つのピークの頻度が、前記超音波処理前に比べて前記超音波処理後に増加し、頻度の増加する前記ピークとは別の少なくとも1つのピークの頻度が、前記超音波処理前に比べて前記超音波処理後に減少する前記(1)〜(3)のいずれかに記載の液状食品組成物、
(5)前記超音波処理後に、粒子の粒度分布における頻度が増加する少なくとも1つのピークについて、その増加後の頻度が、前記超音波処理前の粒子の粒度分布における頻度に対して105%以上であり、前記超音波処理後に、粒子の粒度分布における頻度が減少する少なくとも1つのピークについて、その減少後の頻度が、前記超音波処理前の粒子の粒度分布における頻度に対して60%以下である前記(1)〜(4)のいずれかに記載の液状食品組成物、
(6)水溶性食物繊維(a)と、
ヒトにおいて必要なミネラル分を含み、かつ中性領域において前記水溶性食物繊維のゲル化原因にならない金属化合物(b)と、
タンパク質(c)と、
乳化剤(d)と、を含有し、酸性領域において半固形化する液状食品組成物であって、
中性領域における前記液状食品組成物中に含まれる粒子の粒度分布を体積基準の通過分積算値とする分布曲線にて表したときに、該分布曲線において変曲点が2点以上存在する液状食品組成物、
(7)酸性領域における、前記液状食品組成物の半固形化時の粘度が、1000cP以上である前記(6)に記載の液状食品組成物、
(8)前記分布曲線において変曲点の少なくとも一つが粒子径3000nm以下の粒子径区間に存在する前記(7)記載の液状食品組成物、
(9)前記液状食品組成物に対してさらに超音波処理を行った場合に、前記分布曲線における変曲点のうち、粒子径2000nm以下の粒子径区間に存在する少なくとも一つの変曲点に対応する通過分積算値が、前記超音波処理前に比べて前記超音波処理後に5%以上増加する前記(6)〜(8)のいずれかに記載の液状食品組成物、
(10)前記液状食品組成物に対してさらに超音波処理を行った場合に、前記分布曲線における変曲点のうち、粒子径2000nm以下の粒子径区間に存在する少なくとも一つの変曲点に対応する通過分積算値が、前記超音波処理前に比べて前記超音波処理後に、通過分積算値25%以上の区間に移行する前記(6)〜(9)のいずれかに記載の液状食品組成物、
(11)下記測定方法により算出される凝集物の重量が、0.1g以下である前記(1)〜(10)のいずれかに記載の液状食品組成物、
凝集物の重量:予め乾燥重量(W1)を測定した264メッシュのナイロン製網を用いて、前記液状食品組成物200mlをろ過し、当該ろ過後のナイロン製網を60℃、1時間乾燥し、冷却して、乾燥重量(W2)を測定し、ろ過前後の乾燥重量差(W2−W1)より算出される、残渣として得られる凝集物の重量、
(12)前記水溶性食物繊維(a)がアルギン酸及び/又はその塩である前記(1)〜(11)のいずれかに記載の液状食品組成物、
(13)前記タンパク質(c)が、植物由来の植物性タンパク質である前記(1)〜(12)のいずれかに記載の液状食品組成物、
(14)前記植物性タンパク質が、豆類由来のタンパク質である前記(13)に記載の液状食品組成物、
(15)前記豆類由来のタンパク質が、大豆タンパク質及び/又はその加水分解物である前記(14)に記載の液状食品組成物、
(16)前記、ヒトにおいて必要なミネラル分を含み、かつ中性領域において前記水溶性食物繊維のゲル化の原因にならない金属化合物(b)が、中性領域において難溶性である金属化合物、酵母などの微生物に含有された状態の金属化合物及びマイクロカプセル中に含有された状態の金属化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種である前記(1)〜(15)のいずれかに記載の液状食品組成物、
(17)前記、ヒトにおいて必要なミネラル分を含み、かつ中性領域において前記水溶性食物繊維(a)のゲル化の原因にならない金属化合物(b)が、中性領域において難溶性であるカルシウム化合物及び/又はマグネシウム化合物である前記(16)に記載の液状食品組成物、
(18)前記、中性領域において難溶性であるカルシウム化合物(b)が、クエン酸カルシウム、炭酸カルシウム、ピロリン酸二水素カルシウム、リン酸三カルシウム、リン酸一水素カルシウム、ステアリン酸カルシウム及びケイ酸カルシウムからなる群より選ばれる少なくとも1種である前記(17)に記載の液状食品組成物、
(19)前記、中性領域において難溶性であるマグネシウム化合物(b)が、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、ステアリン酸マグネシウム及びリン酸三マグネシウムからなる群より選ばれる少なくとも1種である前記(17)に記載の液状食品組成物、
(20)前記、ヒトにおいて必要なミネラル分を含み、かつ中性領域において前記水溶性食物繊維(a)のゲル化の原因にならない金属化合物(b)が、亜鉛含有酵母、銅含有酵母、マンガン含有酵母、クロム含有酵母、セレン含有酵母、モリブデン含有酵母からなる群より選ばれる少なくとも1種である前記(16)に記載の液状食品組成物、
(21)前記、ヒトにおいて必要なミネラル分を含み、かつ中性領域において前記水溶性食物繊維(a)のゲル化の原因にならない金属化合物(b)が、クエン酸鉄ナトリウムである前記(16)に記載の液状食品組成物、
(22)前記乳化剤(d)が、HLB値9より大きい乳化剤である前記(1)〜(21)のいずれかに記載の液状食品組成物、
(23)前記乳化剤(d)が、リゾレシチン及び/又は炭素数18以下の脂肪酸モノエステルよりなるショ糖脂肪酸エステルである前記(22)に記載の液状食品組成物、
(24)前記乳化剤(d)が、リゾレシチン及び/又はショ糖ラウリン酸エステルである前記(22)または(23)に記載の液状食品組成物、
(25)さらに、油脂(e)が含有される前記(1)〜(24)のいずれかに記載の液状食品組成物、
(26)前記乳化剤(d)と油脂(e)との混合比((d)/(e)、重量基準)が、5/100より大きく、30/100以下である前記(25)に記載の液晶食品組成物、
(27)少なくとも前記(a)〜(d)の成分が、同一容器内に充填された1液型の製品である前記(1)〜(26)のいずれかに記載の液状食品組成物、
(28)さらに、栄養成分(f)が含有される前記(1)〜(27)のいずれかに記載の液状食品組成物、
(29)保存中に液状状態が保たれる、前記(1)〜(28)のいずれかに記載の液状食品組成物、
(30)胃内の酸性環境下において半固形化し、胃食道逆流症、誤嚥性肺炎、下痢症、瘻孔からの漏れなどを防止する機能を有する前記(1)〜(29)のいずれかに記載の液状食品組成物、
(31)胃内の酸性環境下において半固形化し、空腹感を軽減する機能を有する前記(1)〜(30)のいずれかに記載の液状食品組成物、
(32)胃内の酸性環境下において半固形化し、血糖値の急激な上昇の抑制効果を有する前記(1)〜(31)のいずれかに記載の液状食品組成物、
(33)前記(1)〜(32)のいずれかに記載の液状食品組成物よりなる経腸栄養食品、
(34)前記(1)〜(32)のいずれかに記載の液状食品組成物よりなる経口栄養食品、
(35)前記(1)〜(32)のいずれかに記載の液状食品組成物よりなるダイエット食品、
に関する。
以上にしてなる本発明に係る酸性で半固形化する液状食品組成物は、水溶性食物繊維が予め配合されていることから、摂取時にゲル化剤を加えるなどの手間が要らず、また液状であることから、簡便に摂取することができる。さらに、本発明の液状食品組成物は、調製中、流通中や長期間の保存中においてもその品質を安定に維持できることから、酸性にて半固形化する当該液状食品組成物を、実用的に供給することが可能である。また、例えば、カルシウムその他、ヒトにおいて必要なミネラル分や、大豆タンパク質などの植物性タンパク質を含有することで、栄養的に満足し得る成分配合でありながら、上記の効果を発揮する、これまでにない液状食品組成物を提供することができる。特に、組成物の調製中及び/又は保存中における凝集物の発生を抑制することが可能なため、経管摂取時にはチューブ内での詰まりの発生が少なく、チューブ通過性が良好であり、さらに経口摂取時には、「ザラつき感」が少なく、「ノドごし」が良好で飲みやすい液状食品組成物を提供することができる。
本発明による液状食品組成物は、上記の利点を活かした経腸栄養食品や経口栄養食品に利用することができ、例えば、栄養食品、経腸栄養食品、医薬品分類を含む経腸栄養剤、成分栄養剤、半消化態栄養剤、消化態栄養剤、濃厚流動食、ダイエット食品、糖尿病用食品などに利用することができる。
(a)は、実施例1の液状食品組成物中の粒子の粒度分布を示した図であり、(b)は、実施例1の液状食品組成物中の粒子の粒度分布を、縦軸が体積基準の通過分積算値(%)である分布曲線により表した図である。 (a)は、実施例3の液状食品組成物中の粒子の粒度分布を示した図であり、(b)は、実施例3の液状食品組成物中の粒子の粒度分布を、縦軸が体積基準の通過分積算値(%)である分布曲線により表した図である。 (a)は、実施例4の液状食品組成物中の粒子の粒度分布を示した図であり、(b)は、実施例4の液状食品組成物中の粒子の粒度分布を、縦軸が体積基準の通過分積算値(%)である分布曲線により表した図である。 (a)は、比較例3の液状食品組成物中の粒子の粒度分布を示した図であり、(b)は、比較例3の液状食品組成物中の粒子の粒度分布を、縦軸が体積基準の通過分積算値(%)である分布曲線により表した図である。 (a)は、比較例4の液状食品組成物中の粒子の粒度分布を示した図であり、(b)は、比較例4の液状食品組成物中の粒子の粒度分布を、縦軸が体積基準の通過分積算値(%)である分布曲線により表した図である。 (a)は、比較例5の液状食品組成物中の粒子の粒度分布を示した図であり、(b)は、比較例5の液状食品組成物中の粒子の粒度分布を、縦軸が体積基準の通過分積算値(%)である分布曲線により表した図である。 実施例3、4および比較例3において調製した液状食品組成物の、経管投与における通過性の評価を行ったときの、チューブ通過液量の経時変化を示した図である。 (a)は、乳化剤の添加量依存性の評価における液状食品組成物A中の粒子の粒度分布を示した図であり、(b)は、液状食品組成物A中の粒子の粒度分布を、縦軸が体積基準の通過分積算値(%)である分布曲線により表した図である。 (a)は、乳化剤の添加量依存性の評価における液状食品組成物B中の粒子の粒度分布を示した図であり、(b)は、液状食品組成物B中の粒子の粒度分布を、縦軸が体積基準の通過分積算値(%)である分布曲線により表した図である。 (a)は、乳化剤の添加量依存性の評価における液状食品組成物C中の粒子の粒度分布を示した図であり、(b)は、液状食品組成物C中の粒子の粒度分布を、縦軸が体積基準の通過分積算値(%)である分布曲線により表した図である。 (a)は、乳化剤の添加量依存性の評価における液状食品組成物D中の粒子の粒度分布を示した図であり、(b)は、液状食品組成物D中の粒子の粒度分布を、縦軸が体積基準の通過分積算値(%)である分布曲線により表した図である。 (a)は、乳化剤の添加量依存性の評価における液状食品組成物E中の粒子の粒度分布を示した図であり、(b)は、液状食品組成物E中の粒子の粒度分布を、縦軸が体積基準の通過分積算値(%)である分布曲線により表した図である。 比較例3の液状食品組成物をろ過した時の残渣としての凝集物の発生状況を示した図である。 比較例4の液状食品組成物をろ過した時の残渣としての凝集物の発生状況を示した図である。 乳化剤の添加量依存性の評価において、液状食品組成物Dをろ過した時の残渣としての凝集物の発生状況を示した図である。 乳化剤の添加量依存性の評価において、液状食品組成物Eをろ過した時の残渣としての凝集物の発生状況を示した図である。 (a)は、ある液状食品組成物中の粒子の粒度分布を縦軸が体積基準の通過分積算値(%)である分布曲線により表した図であり、(b)は、(a)に示した分布曲線の変曲点を求める際に作成する、粒子径(nm)と通過分積算値の変化量(%)との関係を、横軸を粒子径(nm)、縦軸を通過分積算値の変化量(%)として表した図である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る液状食品組成物は、水溶性食物繊維(a)と、ヒトにおいて必要なミネラル分を含み、かつ中性領域において前記水溶性食物繊維のゲル化原因にならない金属化合物(b)と、タンパク質(c)と、乳化剤(d)と、を含有し、酸性領域において半固形化する液状食品組成物であって、中性領域における前記液状食品組成物中に含まれる粒子の粒度分布に2つ以上のピークが存在ことを特徴とする。
本発明でいう前記「半固形化」とは、当該液状食品組成物の液状の物性が変化した状態であり、組成物中成分の不溶化、粘度の増加、ゾル化、ゲル化などを指すものであるが、摂取時の液状の物性が胃内の酸性により変化したものであれば、その状態は問わない。尚、半固形化は、後述する固形化率で表すこともできる。本発明において固形化率は特に限定されないが、45%以上であることが好ましい。固形化率が45%以上であると、液状食品組成物が胃内の酸性領域においてより良く半固形化し、胃食道逆流症、誤嚥性肺炎、下痢症、瘻孔からの漏れ等の防止効果や、空腹感の軽減や血糖値の急激な上昇の抑制効果等をより効果的に発揮することができる。
また半固形化の指標として粘度を用いることも可能である。当該液状食品組成物が半固形化した際の粘度については、胃食道逆流を防止し、また満腹感を促進するような粘度であれば、特に限定されるものではないが、半固形化した際の粘度が1000cP以上であることが好ましく、2000cP以上であることが更に好ましく、5000cP以上であることがより好ましく、10000cP以上であることが特に好ましい。液状食品組成物が半固形化した際の粘度が1000cP以上であると、胃食道逆流症、誤嚥性肺炎、下痢症、瘻孔からの漏れ等の防止効果や、空腹感の軽減や血糖値の急激な上昇の抑制効果等をより効果的に発揮することができる。
本発明において前記「液状食品組成物の液状の物性」とは、その摂取時における簡便性が損なわれない範囲内にあることをいい、例えば、チューブ詰まりの原因となるような固形物(例えば、凝集物)が存在せず、また、組成物が均一な状態にあることを意味する。この場合の「均一な状態」とは、成分の分離がほとんどなく、製品の品質上、問題のない範囲である。成分の分離が大きい場合には、例えチューブ詰まりの原因となる固形物(例えば、凝集物)が存在しなくとも見た目が悪く、商品価値が低下し、市場で受け入れられない可能性がある。また、本発明の液状食品組成物は、長期間の保存時においても、固形化や成分の分離などの物性変化が小さく、前記「液状の物性」が長期間にわたって維持される。
本発明において使用できる水溶性食物繊維(a)は、摂取時や保存中において液状食品組成物のその液状の物性が損なわれず、酸性領域において液状食品組成物を半固形化せしめるものであれば特に限定されるものではなく、アルギン酸及び/又はアルギン酸塩、ジェランガム、ペクチン、カラギナン、カードラン、ポリグルタミン酸などを使用することが出来る。その中でも特に、アルギン酸及び/又はアルギン酸塩の使用が適している。
前記アルギン酸及び/又はアルギン酸塩の種類は、特に限定されるものではなく、医薬品添加物規格のものや食品添加物規格のものが使用できる。アルギン酸塩の種類も特に限定されるものではないが、特にナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩が適している。また中性領域での流動性を低粘度に抑える観点からは、アルギン酸、アルギン酸塩の中でも1wt%水溶液(20℃)での粘度が、500cP以下のものが好ましく、300cP以下のものがより好ましく、100cP以下のものが更に好ましく、50cP以下のものが特に好ましい。また、本発明における、アルギン酸及び/又はアルギン酸塩(以降、まとめて「アルギン酸」と記載する場合もある。)などの水溶性食物繊維(a)の濃度は、液状食品組成物の酸性領域での半固形化をより促進する観点からは、水溶性食物繊維の種類や組成物の配合によってその適正量が変わるが、概ね、液状食品組成物中の0.3wt%以上、好ましくは0.5wt%以上、より好ましくは0.7wt%以上、さらに好ましくは1.0wt%以上がよい。0.3wt%より少ないと、酸性領域における液状食品組成物の半固形化が不十分となる場合がある。一方、アルギン酸などの水溶性食物繊維濃度の上限は、液状食品組成物中の5.0wt%以下が好ましく、より好ましくは2.5wt%以下、さらに好ましくは2.0wt%以下、最も好ましくは1.5wt%以下がよい。5.0wt%よりも多いと、液状食品組成物の粘性が増加するため、摂取時の簡便性が損なわれる場合がある。
本発明に係る液状食品組成物のpHは、摂取時や保存中において液状食品組成物のその液状の物性が損なわれない程度であれば、特に限定されるものではないが、概ね、pH5.5を越えるのが好ましく、より好ましくはpH6.0以上、さらに好ましくはpH6.5以上がよい。pH5.5以下では、組成物中の水溶性食物繊維が半固形化し、摂取時や保存中において液状食品組成物の液状の物性を維持できない場合がある。また、液状食品組成物のpHの上限についても、特に限定されるものではないが、概ね、pH10.0以下が好ましく、より好ましくはpH9.0以下、さらに好ましくはpH8.0以下がよい。pHが10.0を超えると、組成物中の水溶性食物繊維が分解する可能性があり、酸性領域における液状食品組成物の半固形化が不十分となる場合がある。なお、本発明でいう中性領域とは、下限がpH5.5を超えることが好ましく、pH6.0がより好ましく、pH6.5が更に好ましい。また中性領域の上限はpH10.0以下が好ましく、pH9.0以下がより好ましく、pH8.0が更に好ましい。さらに、本発明でいう酸性領域とは、pH5.5以下、好ましくはpH4.5以下、より好ましくはpH3.5以下のことを言う。
本発明において、「水溶性食物繊維のゲル化の原因にならない」とは、水溶性の食物繊維(a)と同一容器内で混合した状態にあっても、当該水溶性食物繊維(a)と反応するなどの結果、液状組成物のその液状の物性を損なわない化合物であることを意味する。すなわち、その配合によっても、組成物の液状の物性が損なわれないような性質、状態、添加量であれば、「水溶性食物繊維のゲル化の原因にならない」とすることができる。従って、本発明において、中性領域において水溶性食物繊維のゲル化の原因にならない金属化合物(b)としては、金属化合物自体が、中性領域において水溶性食物繊維のゲル化の原因にならない性質を本来的に有する金属化合物に限定されるものではなく、中性領域において水溶性食物繊維をゲル化させる原因になる金属化合物であっても、中性領域において水溶性食物繊維をゲル化させない状態、又は中性領域において水溶性食物繊維をゲル化させない配合量で配合されていれば使用することができる。
本発明における、「ヒトに必要なミネラル分」とは、ヒトに必須のミネラルを意味し、例えば、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛、銅、マンガン、ヨウ素、セレン、クロム、モリブデンがある。その他にも必須ミネラルとして扱われる、リン、硫黄、コバルトなどが挙げられ、これらを組み合わせて使用することもできる。ただし、これらの化合物は、液状食品組成物のその液状の物性を損なわない性質、状態や添加量で使用することが好ましい。本発明において使用できる、ヒトにおいて必要なミネラル分を含み、かつ中性領域において水溶性食物繊維のゲル化の原因にならない金属化合物(b)としては、例えば、ナトリウム化合物、カリウム化合物などのアルカリ金属化合物、カルシウム化合物、マグネシウム化合物などのアルカリ土類金属化合物、その他、クロム、モリブデン、マンガン、鉄、銅、亜鉛、セレンなどの金属化合物が挙げられる。これらの金属化合物は、これを配合した食品組成物が中性領域にある間は水溶性食物繊維のゲル化の原因にならない状態であればその形態は問わないが、例えば、中性領域において難溶性の金属塩の状態、酵母などの微生物に含有された状態、中性領域では難溶性であって酸性領域において溶解するマイクロカプセルに含有された状態であることが好ましい。
さらに、前記中性領域において水溶性食物繊維をゲル化させない金属化合物(b)としては、液状食品組成物における添加量が微量であるなど、摂取時や保存中に液状食品組成物の液状の物性が損なわれないものであれば、その金属化合物自体が水溶性食物繊維のゲル化の原因になる性質及び状態のものであっても使用することができる。
前記中性領域において水溶性食物繊維のゲル化の原因にならない金属化合物のうちでも、カルシウム化合物およびマグネシウム化合物は、有用なミネラル分であることから、これらの使用が好ましい。カルシウム化合物やマグネシウム化合物の形態としては、中性領域において水溶性食物繊維のゲル化の原因にならない状態のものであれば、その形態は問わないが、その中でも、中性領域において難溶性であるカルシウム化合物及びマグネシウム化合物の使用が好ましい。カルシウム及びマグネシウムは、他のミネラル分よりもヒトでの必須摂取量が多いため、酵母などに封入された状態のものよりも、難溶性のカルシウム化合物及びマグネシウム化合物を使用することが好ましい。
本発明において使用できる好ましいカルシウム化合物は、中性領域で難溶性であり、組成物中に配合される水溶性食物繊維との反応により、摂取時や保存中に液状食品組成物のその液状の物性が損なわれない程度の溶解性であれば、特に限定されるものではない。例えば、クエン酸カルシウム、炭酸カルシウム、ピロリン酸二水素カルシウム、リン酸三カルシウム、リン酸一水素カルシウム、ステアリン酸カルシウム、ケイ酸カルシウムの使用が好ましく、その中でも炭酸カルシウム、ピロリン酸二水素カルシウム、リン酸三カルシウムの使用が好ましく、さらにこれらのカルシウム化合物の中でも、特に溶解性が低い炭酸カルシウム、リン酸三カルシウムの使用がより好ましい。また、これらのカルシウム化合物は単独又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
さらに、本発明において使用できる好ましいマグネシウム化合物についても、中性領域で難溶性であり、組成物中に配合される水溶性食物繊維との反応により、摂取時や保存中に液状食品組成物のその液状の物性が損なわれない程度の溶解性であれば、特に限定されるものではない。例えば、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、ステアリン酸マグネシウム、リン酸三マグネシウム、ケイ酸マグネシウムなどの使用が好適であり、その中でも食品添加物として使用可能なマグネシウム化合物の中で難溶性の炭酸マグネシウム、酸化マグネシウムの使用がより好適である。これらのマグネシウム化合物は単独又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
また、上記カルシウム化合物、マグネシウム化合物は、上記の何れを使用してもよく、その組み合わせも特に限定されるものではないが、中性領域における溶解性と食品での使用に適する組み合わせとして、特に炭酸カルシウムと炭酸マグネシウムとの組み合わせが好ましい。さらに、食品組成物中でのそれらの配合量は、液状食品組成物の摂取者が栄養的に満足し得る量であり、液状食品組成物の酸性領域での半固形化が十分な量であれば特に限定されるものではないが、カルシウムとして、0μg/100ml、1μg/100ml以上、好ましくは1mg/100ml以上、より好ましくは10mg/100ml以上、さらに好ましくは30mg/100ml以上、さらにより好ましくは50mg/100ml以上、特に好ましくは75mg/100ml以上が良い。一方、カルシウム添加量の上限は特に限定されるものではないが、3000mg/100ml以下、好ましくは2000mg/100ml以下、さらに好ましくは1000mg/100ml以下、より好ましくは500mg/100ml以下、さらにより好ましくは250mg/100ml以下が良い。また、マグネシウムの添加量は、マグネシウムとして、0μg/100ml、1μg/100ml以上、好ましくは1mg/100ml以上、より好ましくは10mg/100ml以上、さらに好ましくは15mg/100ml以上、さらにより好ましくは20mg/100ml以上、特に好ましくは35mg/100ml以上が良い。一方、マグネシウム添加量の上限は特に限定されるものではないが、500mg/100ml以下、好ましくは350mg/100ml以下、さらに好ましくは100mg/100ml以下、より好ましくは75mg/100ml以下、さらにより好ましくは50mg/100ml以下が良い。
また、金属化合物(b)には、カルシウム化合物、マグネシウム化合物や[0023]段落に記載の各種金属化合物のいずれか1種以上を、液状食品組成物の摂取者や投与者などが栄養的に満足し得る使用量にて適宜、配合することができるが、金属化合物(b)の総量としては、概ね、1μg〜5mg/100ml、好ましくは1μg〜50mg/100ml、より好ましくは1μg〜100mg/100ml、さらに好ましくは1μg〜500mg/100ml、さらにより好ましくは1μg〜1000mg/100ml程度である。
本発明で使用するタンパク質(c)には特に限定はなく、大豆タンパク質、小麦タンパク質、えんどう豆タンパク質、米タンパク質などの植物性タンパク質及び/又はその加水分解物が挙げられ、これらを使用することができるが、中性領域において食物繊維のゲル化の原因になるものは除かれる。これらのタンパク質のうちでも、大豆タンパク質及び/又はその加水分解物が好ましい。これらのタンパク質を配合することより、調製中、流通中や保存中においても、液状食品組成物の液状の物性が安定に維持される。大豆タンパク質の種類は特に限定されるものではないが、豆乳、濃縮大豆タンパク質、分離大豆タンパク質、大豆ペプチドなどが使用できる。タンパク質の添加量も特に規定されるものではなく、液状食品組成物の摂取者や投与者が栄養的に満足し得る量であることが好ましいが、0.3g/100ml以上、より好ましくは1.0g/100ml以上、さらに好ましくは2.0g/100ml以上、特に好ましくは4.0g/100ml以上である。一方、タンパク質添加量の上限は、概ね、10.0g/100ml以下、より好ましくは7.5g/100ml以下、特に好ましくは5.0g/100ml以下の範囲での配合が、液状食品組成物の安定性という本発明の特徴を引き出すために好適である。また、中性領域での流動性を確保する観点からは、蛋白質原料のCa含量が2.0%以下であることが好ましく、1.5%以下であることがより好ましく、1.0%以下であることが更に好ましく、0.8%以下であることが特に好ましい。
本発明において使用できる乳化剤(d)としては、特に限定は無いが、凝集体の発生を抑制する観点からは、例えば、リゾレシチン、ショ糖脂肪酸エステルなどが挙げられる。リゾレシチンとしては大豆や卵黄由来のものを使用することができ、大豆由来のリゾレシチンの使用が好ましい。また、粗製リゾレシチン、精製リゾレシチン、分別リゾレシチン、酵素改質リゾレシチン等のどれを用いてもかまわないが、精製リゾレシチンや分別リゾレシチンの使用が好ましい。ショ糖脂肪酸エステルとしては、特に限定は無いが、脂肪酸残基の炭素数が18以下、好ましくは16以下、より好ましくは14以下、さらに好ましくは12以下であり、かつ、それらの脂肪酸よりなるモノエステルを主成分とするものが好適である。これらの中でも特に炭素数12以下のラウリン酸とのモノエステルを主成分とするショ糖脂肪酸エステルがより好ましい。また、これらの乳化剤は、単独で用いても良いし、2種以上組み合せて用いても良い。
また、本発明において使用できる乳化剤(d)は、乳化剤のHLB(Hydrophile−Lipophile Balance)値を参考に選択することができる。凝集物の発生を抑制する観点からは、HLB値が9より大きく、好ましくは10以上、より好ましくは12以上の乳化剤の使用が好適である。HLB値が9より大きい乳化剤としては、HLB値が12程度の前記リゾレシチン(例えば、辻製油社製のSLP−ペーストリゾ、SLP−ホワイトリゾ、SLP−LPC70)や、HLB値9より大きいショ糖脂肪酸エステル、例えば、三菱化学フーズ(株)社製のショ糖ステアリン酸エステル(S−970、S−1170、S−1570,S−1670)、ショ糖パルミチン酸エステル(P−1570、P−1670)、ショ糖ミリスチン酸エステル(M−1695)、ショ糖オレイン酸エステル(O−1570)、ショ糖ラウリン酸エステル(L−1695)等を例示することができ、これらの中でもリゾレシチン、ショ糖ラウリン酸エステルの使用が好ましい。
更に、乳化剤(d)の液状食品組成物中の濃度は、組成物の配合により適正量が変わるが、概ね、液状食品組成物中0.17wt%(油脂を添加する場合は、油脂に対して5wt%)より多いのが好ましく、より好ましくは0.24wt%(油脂を添加する場合は、油脂に対して7wt%)以上、さらに好ましくは0.34wt%(油脂を添加する場合は、油脂に対して10wt%)以上である。0.17wt%以下の場合は、凝集物の発生を抑制できない傾向にある。一方、上限としては、特に限定は無いが、乳化剤の過剰量の添加は組成物の粘度の増加につながるため、1.02wt%(油脂を添加する場合は、油脂に対して30wt%)以下、好ましくは0.85wt%(油脂を添加する場合は、油脂に対して25wt%)以下、より好ましくは0.68wt%(油脂を添加する場合は、油脂に対して20wt%)以下、特により好ましくは0.51wt%(油脂を添加する場合は、油脂に対して15wt%)以下が良い。
本発明において使用できる油脂(e)としては、特に限定は無く、例えば、大豆油、コーン油、ナタネ油、パーム油、パーム核油、サフラワー油、オリーブ油、エゴマ油、魚油、牛脂、ラードなどの天然油脂のほか、中鎖脂肪酸トリグリセリド、飽和脂肪酸、例えばステアリン酸、不飽和脂肪酸、例えばオレイン酸、α−リノレン酸、γ−リノレン酸、リノール酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、アラキドン酸などがあり、これらを組み合わせて使用することもできる。油脂(e)の液状食品組成物に対する添加量は特に限定されるものではなく、組成物の配合により適正量が変わるが、液状食品組成物の摂取者や投与者が栄養的に満足し得る量がよく、0g/100ml、好ましくは0.2g/100ml以上、より好ましくは0.5g/100ml以上、さらに好ましくは1.0g/100ml以上、さらにより好ましくは2.0g/100ml以上、特に好ましくは3.0g/100ml以上、特により好ましくは3.4g/100ml以上程度である。一方、油脂添加量の上限は、概ね、10.0g/100ml以下、好ましくは7.5g/100ml以下、より好ましくは5.0g/100ml以下、特に好ましくは4.0g/100ml以下の範囲での配合が凝集物の発生を抑制する観点からは好適である。
また、乳化剤(d)の添加量は組成物中の油脂の量に応じて調整することができる。前記乳化剤(d)と油脂(e)の混合比((d)/(e)、重量基準)が5/100より大きく、好ましくは7/100以上、より好ましくは10/100以上が良い。5/100以下の場合は、凝集物の発生を抑制できない傾向にある。一方、上限としては、特に限定は無いが、組成物の粘度の増加につながるため、30/100以下、好ましくは25/100以下、さらに好ましくは20/100以下、さらにより好ましくは15/100以下が良い。
また、本発明においては、上記以外の栄養成分(f)を含有してもよい。本発明においては、液状食品組成物の摂取者や投与者などが、目的とする栄養補給や栄養管理を達成できるものを“栄養的に満足し得る液状食品組成物”と言う。液状食品組成物に配合できる栄養成分としては、目的とする栄養補給や栄養管理を達成できるものであれば、特に限定されるものではないが、上記のように、本発明においては、水溶性食物繊維(a)、ヒトに必要なミネラル分を含有する金属化合物(b)、さらには大豆タンパク質やその加水分解物などの、チッソ源となるタンパク質(c)を含有していることで、栄養的にも満足し得る液状食品組成物となっている。なお、ヒトに必要なミネラル分を含有する金属化合物(b)は、中性領域において水溶性食物繊維(a)のゲル化の原因にならないものの使用が好ましく、それ以外のものを使用した場合は、組成物中の水溶性食物繊維との反応により、保存中に液状食品組成物の液状の物性が損なわれる場合がある。また、チッソ源としてのタンパク質として、上記の大豆タンパク質等の植物性タンパク質以外の動物性タンパク質を配合してもよく、チッソ源のすべてを大豆タンパク質などの植物性タンパク質にする必要はない。例えば、乳タンパク質、カゼインナトリウム、卵タンパク質などの一般的なタンパク質や、それらのタンパク質に由来するペプチドや加水分解物をチッソ源として適宜併用することも可能である。また、チッソ源には、例えば、必須アミノ酸等の各種のアミノ酸を使用しても良い。ただし、これらは液状食品組成物のその液状の物性を損なわない性質、状態及び添加量にて使用することが好ましい。
なお、上記以外の栄養成分(f)についても、摂取時や保存中に液状食品組成物がその液状の物性を損なわれないものであれば、いかなる原料を使用してもよく、液状食品組成物の摂取者が栄養的に満足し得る成分を適宜、配合することができる。例えば、炭水化物としては、澱粉、デキストリンおよびその加水分解物、ショ糖、麦芽糖、乳糖などの2糖類、ブドウ糖、果糖などの単糖類などがあり、これらを組み合わせて使用することもできる。また、ビタミン類としては、ビタミンA類、B類、C、D、E、Kや、葉酸、パントテン酸、ナイアシン、ビオチンなどがあり、これらを組み合わせて使用することもできる。また、カルシウム、マグネシウム以外のミネラル類としては、従来から使用されている各種の微量栄養成分や微量金属、例えば、「日本人の食事摂取基準(2010年版)」記載のミネラル類である、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、リン、鉄、亜鉛、銅、マンガン、ヨウ素、セレン、クロム、モリブデンなどがある。その他にも必須ミネラルとして扱われる、硫黄、コバルトなどが挙げられ、これらを組み合わせて使用することもできる。液状食品組成物の摂取者や投与者が栄養的に満足し得る量であれば特に限定されるものではないが、これらの化合物は、液状食品組成物の液状の物性を損なわない性質、状態及び添加量にて使用することが好ましい。
本発明に使用する食物繊維としては、水溶性食物繊維として前記の酸性領域において液状食品組成物を半固形化させるものの他に、寒天、キサンタンガム、ローカストビーンガム、アラビアガム、コラーゲン、ゼラチン、フコイダン、グルコマンナン、ポリデキストロース、デンプン、イヌリンなどを使用してもよく、不溶性食物繊維としては、例えばセルロース、結晶セルロース、微結晶セルロース、ヘミセルロース、リグニン、キチン、キトサン、コーンファイバー、ビートファイバーなどがあり、これらを組み合わせて使用することもできる。
さらに、本発明の液状食品組成物には、香料、果汁、機能性素材を使用することができる。なお、本発明に係る液状食品組成物の栄養成分の構成は、目的とする栄養補給や栄養管理が達成できるものであり、また、摂取者や投与者が満足し得るものであれば特に限定されるものではないが、例えば、一般的な経腸栄養食品を調製する場合であれば、タンパク質が0.5〜10wt%、油脂が1〜10wt%、及び糖質が5〜40wt%となるように配合量を調整すればよい。
また、栄養成分として、一般的に「流動食」といわれるものを用いることもでき、市販品としては、アボットジャパン株式会社のエンシュア・リキッド(登録商標)や森永乳業株式会社のMA−7(エムエーセブン、販売元:株式会社クリニコ)などを用いることができる。
本発明では、中性領域における前記液状食品組成物中に含まれる粒子の粒度分布に2つ以上のピークが存在する。
このように、上記の液状食品組成物中に含まれる粒子の粒度分布に着目し、特に粒度分布に2つ以上のピークが存在するものに凝集物の発生が抑制される傾向にあることを見出したものである。
ここで、本発明において「粒子」とは、液状食品組成物中における連続相である液体中に分散及び/又は懸濁されている物質を意味する。当該「粒子」は、液体中に分散及び/又は懸濁されている物質であればその構成要素は問わないが、組成物中に含まれ得る水溶性食物繊維、金属化合物、タンパク質、乳化剤、油脂、栄養成分(糖質、食物繊維等)等が単独及び/又は複合的に関与して構成されるものと推察される。
また、液状食品組成物中の粒子の粒度分布は、例えば、レーザー回折/散乱法を利用した粒度分布測定装置などの使用により、測定、評価することができる。
以下に、粒度分布の測定方法につき、粒度分布測定装置として、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置(堀場製作所社製、LA−950)を用いた場合の例を説明する。
当該レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置による測定条件は、分散媒:蒸留水、試料屈折率:1.600−0.000i、分散媒屈折率:1.333、循環速度:13、攪拌速度:2、を用い、測定する際には光線透過率(R)90〜80%、透過率(B)90〜70%になるように試料濃度を調整する。また、液状食品組成物に対して超音波処理を行う場合には、超音波処理強度:3、にて3分間、超音波処理を施した後、上記の測定条件にて粒子の粒度分布を測定し、超音波処理前後における液状食品組成物に含まれる粒子の粒度分布の変化を確認する。
そして、上記の条件にて粒度分布を測定する場合、粒子の粒度分布は、レーザー回折/散乱法により測定した際に、横軸を粒子径(nm)、縦軸を体積基準の頻度(%)とする分布曲線により表される。本発明での粒度分布におけるピークとは、横軸(粒子径)を底辺とする山形の分布曲線において最大の頻度値を示す点のことを言う。また、山形の分布曲線は、その開始点及び/又は終止点が必ずしも横軸(粒子径)に接している必要はなく、開始点及び/又は終止点における頻度(%)が0〜5%の間にある場合は山形の分布と見なすこととする。
本発明に係る液状食品組成物は、上記に例示した方法にて、pHが中性領域にある液状食品組成物中の粒子の粒度分布を測定し、当該粒子の粒度分布に2つ以上のピークが存在するものであればよいが、凝集物の発生を抑制する観点からは、その粒子の粒度分布に存在する2つ以上のピークのうち、粒子径3000nm以下、より好ましくは粒子径2000nm以下、さらに好ましくは粒子径1000nm以下に少なくとも1つのピークが存在するのが好ましい。
また、このような特定の粒子径区間に粒度分布のピークが存在する液状食品組成物に対して、さらに超音波処理を行った場合に、前記の粒子径3000nm以下、より好ましくは2000nm、さらに好ましくは粒子径1000nm以下に存在する少なくとも1つのピークの頻度は、前記超音波処理前に比べて前記超音波処理後に増加し、頻度の増加する前記ピークとは別の少なくとも1つのピークの頻度は、前記超音波処理前に比べて前記超音波処理後に減少するのがより好ましい。
ここで、液状食品組成物の超音波処理前後におけるピークの頻度の増減は次式により評価することができる。
(超音波処理後のピークの頻度)/(超音波処理前のピークの頻度)×100
そして、超音波処理した際に頻度が増加するピークを上記の式にて評価すると、その増加後のピーク頻度は105%以上、好ましくは110%以上、より好ましくは120%以上、さらにより好ましくは130%以上である。また、超音波処理した際に頻度が減少する前記ピークは、超音波処理前の粒子の粒度分布における頻度と比較すると、その減少後のピーク頻度は60%以下、好ましくは50%以下、さらに好ましくは40%以下、さらにより好ましくは30%以下である。
また、上記の条件にて粒度分布を測定する場合、粒子の粒度分布は、レーザー回折/散乱法により測定した際に、横軸を粒子径(nm)、縦軸を体積基準の通過分積算値(%)とする分布曲線により表すこともできる。本発明での粒度分布における変曲点とは、分布曲線における曲率の符号が変化する点をいい、その点における接線が分布曲線自体と交差するような点のことを言う。
本発明に係る液状食品組成物は、上記に例示した方法にて、pHが中性領域にある液状食品組成物中の粒子の粒度分布を測定し、当該粒子の粒度分布曲線において変曲点を2点以上、より好ましくは3点以上有するものであり、凝集物の発生を抑制する観点からは、その粒子の粒度分布曲線に存在する変曲点2点以上のうち少なくとも1つが、粒子径3000nm以下、より好ましくは粒子径2000nm以下、さらに好ましくは粒子径1500nm以下の粒子径区間に存在するのが好ましい。
また、本発明に係る液状食品組成物は、さらに超音波処理を行った場合に、その粒子の粒度分布曲線に存在する変曲点のうち、粒子径2000nm以下の粒子区間に存在する少なくとも1つの変曲点に対応する通過分積算値(%)が、前記超音波処理前に比べて前記超音波処理後に、5%以上の増加、好ましくは10%以上の増加、より好ましくは15%以上の増加、特に好ましくは20%以上増加するのが好ましい。また、前記変曲点のうち、粒子径2000nm以下の粒子区間に存在する少なくとも1つの変曲点に対応する通過分積算値(%)が、前記超音波処理後に、25%以上、好ましくは35%以上、より好ましくは50%以上、特に好ましくは75%以上の通過分積算値区間に存在するのがより好ましい。
前記変曲点は、例えば以下の方法によって(簡易的に)求めることができる。すなわち、任意の粒子径(x)nmと、粒子径(x+1)nmにおける通過分積算値(%)から、通過分積算値の変化量(=〔粒子径(x+1)の積算値(%)〕−〔粒子径(x)の積算値(%)〕)を求める。各粒子径区間における通過分積算値の変化量から分布曲線の曲率の変化を確認することができ、通過分積算値の変化量が増加(曲率の符号が”+”)する粒子径区間と、通過分積算値の変化量が減少(曲率の符号が”−”)する粒子径区間の境界点(曲率の符号が変化する点)を変曲点とすることができる。
一例として、ある液状食品組成物中の粒子の粒度分布を、図17(a)に示す、縦軸が体積基準の通過分積算値(%)である分布曲線により表したものについて、横軸を粒子径(nm)、縦軸を通過分積算値(%)の変化量として表した図17(b)により説明する。図17(b)に示すように、概ね粒子径10nmから3400nm以下の区間および粒子径30000nm以上の区間においては分布曲線の曲率に変化は無く(図17(b)ではいずれも変化量が0%)、概ね粒子径3400nm以上から粒子径10000nm以下の区間では分布曲線の曲率が正(+)に変化しており(図17(b)では粒子径増加とともに変化量が増加)、概ね粒子径10000nm以上から30000nm以下の区間では分布曲線の曲率が負(−)に変化している(図17(b)では粒子径増加とともに変化量が減少)。このように、粒子径10000nm付近(図17(b)ではピーク部分付近)に分布曲線の曲率が変化する点が存在しており、この点を変曲点とすることができる。すなわち、本例では、横軸を粒子径(nm)、縦軸を通過分積算値(%)として表した粒度分布の分布曲線(図17(a))において、変曲点が、粒子径:10000nm、通過分積算値:47%付近にあることがわかる。
また、本発明では、液状食品組成物について、下記測定方法により算出される凝集物の重量が、0.1g以下であるのが好ましい。当該凝集物の重量が0.1gより多いと、経管投与時にチューブ内での詰まりが発生したり、経口摂取時にザラつき感等の原因になる傾向にある。また、経口摂取時のザラつき感、ノドごしの観点からは、より好ましくは0.07g以下、さらに好ましくは0.05g以下、よりさらに好ましくは0.03g以下、最も好ましくは0.01g以下であった場合に、ザラつき感が少ない、あるいはザラつき感がないと判断することができる傾向にある。
ここで、前記「凝集物」とは、液状食品組成物の調製中や保存中に形成され、経管投与時にチューブ内での詰まりの原因になり得るものや、液状食品組成物の経口摂取時にザラつき感等の原因になり得るものを言う。当該凝集物は、液状食品組成物中の粒子、粒子の凝集体、水溶性食物繊維、金属化合物、タンパク質、乳化剤、油脂、栄養成分(糖質、食物繊維等)等が単独及び/又は複合的に関与して構成されるものと推察される。
また、チューブの詰まりやザラつき感等の原因になりうる凝集物の形成量は、例えば、ナイロン製網、ろ紙等により液状食品組成物をろ過した際のろ過物重量により評価することができる。
以下に、液状食品組成物に凝集物の測定方法の具体例を説明する。
(i)ナイロン製網(HC−58(NYTAL社製)メッシュ:264インチ)の乾燥重量(W1とする)を測定する。
(ii)直径11cmのブフナー漏斗(孔径:2mm)にナイロン製網をのせ、吸引瓶にセットする。
(iii)ASPIRATOR A−3S(EYELA社製)を使用し、吸引瓶を減圧しながら200mlの液状食品組成物をろ過する。
(iv)ろ過後のナイロン製網を、60℃にて1時間乾燥し、室温に冷却後、乾燥重量(W2とする)を測定する。
(v)ろ過前後の乾燥重量差(W2−W1)より、残渣として得られる凝集物の重量を算出する。
本発明は、上記のように、上記の液状食品組成物中に含まれる粒子の粒度分布に着目し、特に粒度分布に2つ以上のピークが存在するものに凝集物の発生が抑制される傾向にあることを見出したものである。また、当該2つのピークが超音波処理により上記のように特定の変化をするものが好ましいことを見出したものである。
本発明は理論に拘束されるものではないが、本発明者らは、凝集物の発生と粒度分布及び/又は粒度分布の変化の関係を以下のように推察している。アルギン酸、ペクチン等の水溶性食物繊維は、一般的に組成物中の粒子(エマルション(乳化剤や油脂)や生体高分子(タンパク質等)との相性が悪く、枯渇相互作用、静電相互作用、分子間の橋かけ作用等の様々な作用により粒子の「凝集(Aggregation)」を誘発することが知られている。「凝集」が生じる過程では、その前段階として、組成物中の粒子が「集合(Flocculation)」する段階があり、次いで、「集合」した粒子が結合した場合に「凝集」が生じると考えられている。つまり、「集合」状態の粒子は粒子各々が独立性を保っているため粒子同士は容易に再分散されるが、「凝集」状態の粒子は粒子各々が結合しているためもはや粒子同士が再分散されることはない。さらに、「凝集」状態にある粒子は互いに「集合」し、さらに凝集することにより、ますます大きな凝集物を形成すると考えられる。
本発明における、粒子の粒度分布(横軸:粒子径(nm)、縦軸:体積基準頻度(%))に2つ以上のピークが存在する組成物及び/又は超音波処理した際に粒子の粒度分布が変化する組成物は、上述の「集合(Flocculation)」状態の粒子を観察した結果と考えられる。つまり、粒子の粒度分布において3000nm以下に観察される(少なくとも1つの)ピークは粒子本来の粒子径を示しており、それ以外の(1000nm以上に観察される)ピークは粒子が「集合」した状態を示していると考えられる。また、組成物の超音波処理により3000nm以下に観察される(少なくとも1つの)ピークの頻度が増加し、かつ、それとは別の(少なくとも1つの)ピークにおける頻度が減少するのは、「集合」状態の粒子が再分散している現象を示しているものと考えられ、上記推察により説明できる。対して、従来の液状食品組成物の粒度分布において観察される単一のピークは、上述の「凝集(Aggregation)」状態の粒子を観察した結果であると考えられ、このような粒子はもはや再分散することがないため、凝集物が発生しやすいものと考えられる。このように、組成物中に存在する粒子の「集合」と「凝集」を区別して評価することにより、初めて組成物の調製中及び/又は保存中における凝集物の発生についても適切に評価でき、これにより組成物の調製中及び/又は保存中の凝集物の発生を抑制することが可能となるため、経管摂取時にはチューブ内での詰まりの発生が少なく、チューブ通過性が良好であり、さらに経口摂取時には、「ザラつき感」が少なく、「ノドごし」が良好で飲みやすい液状食品組成物を提供することが可能となった。
本発明の液状食品組成物の製造方法は、特に限定されるものではないが、水に、水溶性食物繊維(a)、ヒトに必要なミネラル分を含み、かつ中性領域において水溶性食物繊維(a)のゲル化の原因にならない金属化合物(b)、タンパク質(c)、乳化剤(d)さらには、油脂(e)、その他のタンパク質、糖質及びビタミン類、ミネラル類などの栄養成分(f)を適宜添加、混合し、高圧乳化機やホモジナイザー等により均質化するなどの常法により調製できる。また、調製した液状食品組成物は、ソフトバックやアルミパウチなどのパウチ、紙パック、缶、ボトルなどの容器に充填し、レトルトやオートクレーブなどの加熱加圧滅菌や通電加熱殺菌、マイクロ波加熱殺菌などの一般的な殺菌処理を行うことができる。このような殺菌処理により、微生物などを原因とする液状食品組成物の物性の変化を防止することができる。殺菌処理は、液状食品組成物を容器に充填した後に行うこともできるが、微生物などを原因とする液状食品組成物の物性の変化を防止できるのであれば、その方法は問わない。
液状食品組成物を充填する容器は、その材質や形態に関して特に限定されるものではないが、本発明において使用される容器は、微生物などの混入により液状食品組成物の物性が変化しないような形態であることが好ましい。また、ビタミンなどの栄養成分の減少を防止する観点からは、遮光性又は/及びガスバリア性を有する材料で作製された容器が好ましいが、透明容器であっても問題はない。さらに、本発明の液状食品組成物は、水溶性食物繊維を事前に配合する場合でもその液状の物性が損なわれることがないので、水溶性食物繊維(a)と、その他の、金属化合物(b)、タンパク質(c)、乳化剤(d)などの全成分を同一の容器内に充填することが可能である。本発明では、このように液状食品組成物が同一容器内に充填される状態を「1液型の製品」と呼ぶ。一方、特許文献1、2に開示された従来技術のように、液状食品と水溶性食物繊維などのゲル化剤が別々に包装されるものを「2液型の製品」と呼び、また、同一容器内であっても内部を隔壁などで分離し、液状食品と水溶性食物繊維などのゲル化剤が混合されていないものも「2液型の製品」と呼ぶ。
上記のようにして調製された本発明の液状食品組成物は、水溶性食物繊維が事前に配合された1液型の製品でありながら、その製造工程中や流通時、さらに保存時においても固形化や成分の分離などの物性変化が小さいことから、その品質を長期間、安定に維持することができる。これにより、胃に入る前は液体で、胃内部で増粘及び/又は半固形化するような効果を有する液状食品組成物を市場に実用的に供給することが可能となる。更には、組成物の調製中及び/又は保存中に凝集物の発生を抑制することが可能となるため、経管摂取時にはチューブ内での詰まりの発生が少なく、チューブ通過性が良好であり、さらに経口摂取時には、「ザラつき感」が少なく、「ノドごし」が良好で飲みやすい液状食品組成物を提供することができる。
本発明の液状食品組成物は、通常、利用される流通条件、保存条件を適用することができ、0℃〜40℃の温度条件にて流通、保存することが可能であるが、4℃〜30℃での流通、保存が好ましく、さらに好ましくは、4℃〜25℃での流通、保存が適する。流通及び/又は保存時の条件が0℃より低い場合は、液状食品組成物中の水分が凍結し、食品成分の分離が生じる場合があり、また40℃より高い場合は、液状食品組成物中のビタミンなどの栄養成分の減少が生じる場合がある。また、本発明の液状食品組成物は、明所、暗所のいずれでも流通、保存が可能であるが、ビタミンなどの栄養成分の減少を防止する観点から暗所での流通、保存が好ましい。
本発明の液状食品組成物は、経口、経管などの従来の方法により摂取できる。例えば、直接、口から当該液状食品組成物を摂取することもできるし、容器をスタンドに吊るし、チューブを介して滴下して摂取することもできる。またポンプや加圧バックを使用したり、容器を手で押すなどして強制的に摂取することも可能であるが、摂取方法はこれらに限定されるものではない。なお、液状食品組成物の粘度は、各摂取方法における摂取時の簡便性が損なわれない範囲であれば、特に限定されるものではないが、1000cP未満、好ましくは500cP以下、より好ましくは400cP以下、さらに好ましくは300cP以下、さらにより好ましくは200cP以下である。1000cP以上の粘度であれば、チューブ等を通過させることが難しくなり、摂取時の簡便性が損なわれる場合がある。また、液状食品組成物を経口摂取する場合は、ザラつき感、ノドごしの観点からは、組成物の粘度が170cP以下であった場合にトロミを感じるが飲みやすい、組成物の粘度が150cP以下、好ましくは135cP以下、より好ましくは100cP以下、さらに好ましくは85cP以下、最も好ましくは80cP以下である場合に、ノドごしが良く飲みやすい組成物となる傾向にある。
本発明の液状食品組成物は、胃内の酸性領域において半固形化する。これにより、胃食道逆流症、誤嚥性肺炎、下痢症、瘻孔からの漏れ等の防止効果や、空腹感の軽減や血糖値の急激な上昇の抑制などの効果が期待できる。また半固形化する際のpHは特に限定されるものではないが、胃内の酸性環境下で良好に半固形化させる観点からは、pH5.5以下で半固形化するものが好ましく、pH5.0以下で半固形化するものがより好ましく、pH4.8以下で半固形化するものが更に好ましく、pH4.5以下で半固形化するものが特に好ましい。
本発明の液状食品組成物は、上述の利点を活かした栄養食品、経腸栄養食品、医薬品分類を含む経腸栄養剤、成分栄養剤、半消化態栄養剤、消化態栄養剤、濃厚流動食、ダイエット食品、糖尿病用食品などに利用することができる。なお、前記のように、本発明の液状食品組成物は、経口、経管などの方法により摂取することができ、その摂取方法は特に限定されるものではないが、経鼻、胃瘻などのチューブを介して摂取する、経腸栄養食品または経腸栄養剤として好適である。
以下に、本発明を具体的に説明するために実施例及び比較例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、本発明の特徴を示す物性の評価には、以下の試験を実施した。
<液状食品組成物の粘度の確認>
液状食品組成物の粘度の確認は、「B型粘度計(トキメック社製)」により測定した。詳しくは、内径60mmのガラス製容器に測定サンプルを投入し、液温度25℃、ロータNo.2、回転数60回転/分、保持時間30秒の条件で3回測定し、その平均値を測定値(粘度)とした。
<液状食品組成物の酸性領域における半固形化確認および固形化率の算出>
液状食品組成物の酸性領域における半固形化の確認は、以下の方法で実施した。尚、固形化率の算出は、実施例3、4、比較例3〜5、および後述の乳化剤の添加量依存性の評価において行った。
(1)50ml容量のプラスチック製チューブに、37℃に保温した人工胃液(日本薬局方)20gを投入する。
(2)25℃にて保存した液状食品組成物10gを人工胃液中に投入し、人工胃液と液状食品組成物を含むプラスチック製チューブの重量を測定(〔ろ過前チューブ重量〕とする)する。
(3)プラスチック製チューブは、「HL−2000 HybriLinker(UVP Laboratory Products社製)」により穏やかに攪拌する。詳しくは、チューブをチャンバー内の固定具に固定し、機器のMotor Controlつまみを“MIN”に設定のうえ、37℃の条件に2分30秒の条件で攪拌する。
(4)固形物をナイロン製網(40メッシュ;(株)相互理化学硝子製作所製)上にて吸引ろ過し、液部分を除いた後に、ナイロン製網ごとペーパータオル等の上に置いて、2分間、余分な水分を除去し、ナイロン製網を含む固形物の重量を測定(〔ろ過後固形物重量〕とする)し、さらに、内溶液を払い出した後のプラスチック製チューブの重量を測定(〔ろ過後風袋重量〕とする)する。
(5)ナイロン製網上に残存した固形物を確認する。また、固形化率を、式(1)にて計算する。
Figure 2016052324
<液状食品組成物の粒度分布の測定>
実施例1、3、4、比較例3〜5、および乳化剤の添加量依存性の評価においては、上述した、粒度分布測定装置としてレーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置(堀場製作所社製、LA−950)を用いた方法に従って、液状食品組成物の凝集物の粒度分布を測定した。
<液状食品組成物の凝集物の測定>
上述した、ナイロン製網を使用した液状食品組成物の凝集物の測定方法に従って、ろ過前後の乾燥重量差より、凝集物の重量を算出した。
<経口摂取による評価>
実施例1、3、4、比較例3〜5、および後述の乳化剤の添加量依存性の評価においては、液状食品組成物の経口摂取における評価を行った。当該評価は、ザラつき感の有無とノドごしの良さを指標として評価した。ザラつき感の評価は、経口摂取時にザラつき感を感じるものは「あり」、ザラつき感を感じないものを「なし」として評価した。また、ノドごしの評価は、ノドごし良く飲むことができるものを「○」、トロミを感じるが飲みやすいものを「△」、流動性が悪く飲みにくいものを「×」として評価した。
(参考例1)
400mlの蒸留水に2.5gのアルギン酸ナトリウム(キミカアルギンIL−2(株)キミカ製)を添加し、0.5wt%のアルギン酸ナトリウム水溶液を調製した。次に、1.15gの炭酸カルシウムと0.75gの炭酸マグネシウムを、アルギン酸ナトリウム水溶液に混合した。室温にまで冷却した後、蒸留水を加え、500mlとした。調製した液状食品組成物 200gをソフトバック(R1420H:(株)メイワパックス製)に充填し、オートクレーブ滅菌機により滅菌処理(121℃、20分)した。
本調製物は液状であり、pH9.9、粘度が10cPであった。また、酸性での半固形化を確認したところ、本調製物は人工胃液中にて半固形化し、ナイロン製網上に固形物が残存した。本調製物は1ヶ月の静置保存(25℃)後においても、そのpH、粘度に変化はなく、酸性での半固形化の度合いも変化しなかった。
このように、アルギン酸ナトリウム、中性領域にて難溶性のカルシウム化合物、マグネシウム化合物を基本成分として配合した液状食品組成物は、調製時及び保存後においてもその液状の物性に変化が無く、さらに酸性にて半固形化することが確認された。また、マグネシウム化合物を配合したことから、本調製物は栄養的にも満足し得る液状食品組成物であった。
(実施例1)
表1に記載した組成に基づき、0.5wt%のアルギン酸ナトリウムを含有する液状食品組成物を調製した。
Figure 2016052324
650mlの蒸留水に5gのアルギン酸ナトリウムを添加した。次に、デキストリン粉末と大豆タンパク質粉末(不二製油(株)製)を添加した。さらに、油脂(乳化剤含)を添加し、その後、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、その他のミネラル類、さらに、ビタミン類を順次、添加し、攪拌した。なお、その他のミネラル類には、亜鉛含有酵母、銅含有酵母、マンガン含有酵母、クロム含有酵母、セレン含有酵母、モリブデン含有酵母(ここまでのミネラル含有酵母:メディエンス(株)製)、クエン酸鉄ナトリウム(恵美須薬品化工(株)製)の混合物を使用した。その後、蒸留水を加え1000mlとし、マントン・ゴーリン型高圧乳化機(Rannie2000:APV社製)により均質化処理(1回目:20MPa、2回目:48MPa)した。調製した0.5wt%のアルギン酸ナトリウムを含有する液状食品組成物は、200gずつソフトバック(R1420H:(株)メイワパックス製)に充填し、オートクレーブ滅菌機により滅菌処理(121℃、20分)した。
本液状食品組成物は、均一な液状であり、固形物の発生や栄養成分の分離は認められなかった。また、本液状食品組成物は、pH6.7、粘度が110cPであり流動性を有していた。さらに、酸性での半固形化を確認したところ、本液状食品組成物は人工胃液中にて半固形化し、ナイロン製網上に固形物が残存した。本液状食品組成物のpH、粘度、固形物や成分分離の発生の程度を表1に示した。
本液状食品組成物は3ヶ月の静置保存(25℃)後においても、そのpH、粘度に変化はなく、保存中にも成分の分離などの物性変化は少なかった。さらに、酸性での半固形化度合いも変化しなかった。
このように、アルギン酸ナトリウム、中性領域にて難溶性のカルシウム化合物、マグネシウム化合物、酵母中に含有された状態である亜鉛、銅、マンガン、クロム、セレン、モリブデンの金属化合物、添加量がアルギン酸ナトリウムのゲル化の原因にならない程度に少なかった鉄化合物、さらに大豆タンパク質を基本成分として配合した液状食品組成物は、調製時及び保存後においてもその液状が維持され、成分の分離などの物性変化が少なく、さらに酸性にて半固形化することが確認された。また、ヒトに必要なミネラル分、タンパク質を配合したことから、栄養的にもより満足し得る液状食品組成物であった。
また、本液状食品組成物(実施例1)について、粒子の粒度分布を測定したところ、図1(a)に示すように、粒度分布には、2つのピークが存在し、粒子径3000nm以下の位置に小さい方のピークが存在した(粒子径259nm、頻度6.940%)。さらに超音波処理により、大きい方のピークの頻度が減少し、かつ、粒子径3000nm以下の位置に存在する小さい方のピークの頻度が増加した。超音波処理前後において増減する各ピークの頻度を前記した式(超音波処理後のピークの頻度)/(超音波処理前のピークの頻度)×100)にて評価すると、ピークの頻度が増加した小さい方のピークは、154%(=10.700%/6.940%×100)、ピークの頻度が減少した大きい方のピークは、47%(=2.548%/5.401%×100)であった。
また、本液状食品組成物(実施例1)の粒度分布を図1(b)に示すように縦軸を体積基準の通過分積算値(%)とする分布曲線により表した場合、粒度分布曲線における変曲点は3点存在し、(1)通過分積算値:20.23%、粒子径:226nm付近、(2)39.75%、669nm付近、(3)74.55%、5133nm付近にあった。さらに超音波処理により、変曲点(2)の通過分積算値は、前記超音波処理前に比べて前記超音波処理後に、21%増加し、超音波処理後の変曲点は(2’)60.86%、669nm付近であった。
また、本液状食品組成物を経口摂取した際には、ザラつき感が少なく、ノドごしが良く、飲みやすいものであった。
(比較例1)
表1に記載した組成に基づき、実施例1と同様の方法により、0.5wt%のアルギン酸ナトリウムを含有する液状食品組成物を調製した。
なお、カルシウム化合物には「リン酸二水素カルシウム・1水和物」、マグネシウム化合物には「硫酸マグネシウム・7水和物」を使用した。これらは中性領域にて可溶性の金属塩である。
この液状食品組成物は、組成物の製造工程中より固形物の発生が認められ、さらに滅菌処理後に全体がゲル化した。
これはCa量、Mg量は同じでも、可溶性のカルシウム化合物とマグネシウム化合物を使用したことから、それらに由来するカルシウムイオン、マグネシウムイオンの2価イオン類によりアルギン酸ナトリウムがゲル化したと考えられた。
このように、可溶性のカルシウム化合物、マグネシウム化合物を使用した場合には、本発明の目的とする液状食品組成物を調製することは出来なかった。
(比較例2)
表1に記載した組成に基づき、実施例1と同様の方法により、0.5wt%のアルギン酸ナトリウムを含有する液状食品組成物を調製した。
なお、タンパク質源としては、大豆タンパク質の代わりにカゼインナトリウムを使用した。
得られた食品組成物は液状であり、pH6.8、半固形化前の粘度が110cPであった。また、酸性での半固形化を確認したところ、この液状食品組成物は人工胃液中にて半固形化し、ナイロン製網上に固形物が残存した。しかし、この液状食品組成物は、滅菌処理後、成分が2層に分離した。本液状食品組成物のpH、粘度、固形物や成分分離の発生の程度を表1に示した。
このように、植物性タンパク質である大豆タンパク質の代わりに乳タンパク質であるカゼインナトリウムを使用した場合には、食品組成物全体がゲル化することはなかったが、成分の分離が生じ、本発明の目的とする液状食品組成物を調製することが出来なかった。
(実施例2)
実施例1と同様の方法により、(1)アルギン酸ナトリウム無添加、(2)0.3wt%、(3)0.5wt%、(4)1.0wt%、(5)1.5wt% のアルギン酸ナトリウムを含有する液状食品組成物を調製した。なお、アルギン酸ナトリウムとして、(2)〜(4)では「キミカアルギンIL−2:(株)キミカ製」、(5)では「キミカアルギンIL−1:(株)キミカ製」を使用し、タンパク質源に大豆タンパク質を使用した。
Figure 2016052324
得られた食品組成物は、すべて液状であった。
また、酸性での半固形化を確認したところ、(1)アルギン酸ナトリウム無添加の組成物は、人工胃液と完全に混合し、ナイロン製網上に固形物は観察されなかった。(2)〜(5)の各液状食品組成物は、人工胃液中にて半固形化し、ナイロン製網上に固形物が残存した。各液状組成物のpH、半固形化前の粘度、半固形化の程度を表2に示した。
(実施例3)
表3に記載した組成に基づき、乳化剤としてリゾレシンを含有する液状食品組成物を下記の方法により調製した。
223mlの蒸留水に、3.6gのリゾレシチン(辻製油社製(製品名:SLP−ホワイトリゾ、HLB値:約12)及び36gの油脂(コーン油)を投入し、攪拌しながらマントン・ゴーリン型高圧乳化機(Rannie2000:APV社製)により均質化処理(20MPa)することで、260mlの乳化液を得た。
次に、蒸留水320mlに、先の乳化液173mlを投入した。適度な速度で攪拌しながら、蒸留水と乳化液を混合した後、7gのアルギン酸ナトリウムを添加した。次に、デキストリン粉末と大豆タンパク質(不二製油(株)製)を添加し、完全に溶解するまで添加した。その後、リン酸塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、その他のミネラル類、さらに、ビタミン類を順次添加し攪拌した。その後、蒸留水を加え700mlとし、マントン・ゴーリン型高圧乳化機により均質化処理(1回目:20MPa、2回目:48MPa)した。調製した液状食品組成物は、200gずつソフトバック(R1420H:(株)メイワパックス社製)に充填し、オートクレーブ滅菌機により滅菌処理(121℃、20分)した。
本液状食品組成物は、均一な液状であり、固形物の発生や栄養成分の分離は認められなかった。本液状食品組成物は、固形化率が51%、凝集物重量が0.01g、半固形化前の粘度が77cPであった。また、本液状食品組成物の粒度分布は、図2(a)に示すように2つのピークが存在し、粒子径3000nm以下の位置に小さい方のピークが存在した(粒子径259nm)。さらに超音波処理により、大きい方のピークの頻度が減少し、かつ、粒子径3000nm以下の位置に存在する小さい方のピークの頻度が増加した。超音波処理前後において増減する各ピークの頻度を前記した式((超音波処理後のピークの頻度)/(超音波処理前のピークの頻度)×100)にて評価すると、ピークの頻度が増加した小さい方のピークは、137%(=12.32%/8.999%×100)、ピークの頻度が減少した大きい方のピークは、40%(=2.188%/5.482%×100)であった。
また、本液状食品組成物の粒度分布を図2(b)に示すように縦軸を体積基準の通過分積算値(%)とする分布曲線により表した場合、粒度分布曲線における変曲点は3点存在し、(1)通過分積算値:15.79%、粒子径:226nm付近、(2)33.76%、877nm付近、(3)62.21%、5876nm付近にあった。さらに超音波処理により、変曲点(2)の通過分積算値は、前記超音波処理前に比べて前記超音波処理後に、29%増加し、超音波処理後の変曲点は(2’)62.92%、877nm付近であった。
また、本液状食品組成物を経口摂取した際には、ザラつき感が少なく、ノドごしが良く、飲みやすいものであった。
(実施例4)
表3に記載した組成に基づき、乳化剤としてリゾレシンに替えてショ糖ラウリン酸エステル(三菱化学フーズ社製(製品名:リョートーシュガーエステル L−1695、HLB値:16))を用いた以外は、実施例3と同様にして液状食品組成物を調製した。
本液状食品組成物は、均一な液状であり、固形物の発生や栄養成分の分離は認められなかった。本液状食品組成物は、固形化率が46%、凝集物重量が0.07g、半固形化前の粘度が161cPであった。本液状食品組成物の粒度分布は、図3(a)に示すように2つのピークが存在し、粒子径3000nm以下の位置に小さい方のピークが存在した(粒子径197nm)。さらに超音波処理により、大きい方のピークの頻度が減少し、かつ、粒子径3000nm以下の位置に存在する小さい方のピークの頻度が増加した。超音波処理前後において増減する各ピークの頻度を前記した式にて評価すると、ピークの頻度が増加した小さい方のピークは、(11.13/4.269×100)261%、ピークの頻度が減少した大きい方のピークは、38%(=4.882%/12.528%×100)であった。
また、本液状食品組成物の粒度分布を図3(b)に示すように縦軸を体積基準の通過分積算値(%)とする分布曲線により表した場合、粒度分布曲線における変曲点は3点存在し、(1)通過分積算値:5.70%、粒子径:172nm付近、(2)19.30%、1005nm付近、(3)50.44%、7696nm付近にあった。さらに超音波処理により、変曲点(2)の通過分積算値は、前記超音波処理前に比べて前記超音波処理後に、37%増加し、超音波処理後の変曲点は(2’)56.11%、1005nm付近であった。
また、本液状食品組成物を経口摂取した際には、ザラつき感が少なく、若干のトロミを感じるが、飲みやすいものであった。
(比較例3)
表3に記載した組成に基づき、乳化剤としてリゾレシンに替えてレシチン(Wako社製、HLB値:約3.5)を用いた以外は、実施例3と同様にして液状食品組成物を調製した。
本液状食品組成物は、固形化率が36%、凝集物重量が0.3g、半固形化前の粘度が190cPであり、実施例3の液状食品組成物と比較すると、固形化率が低く、液状であったが凝集物が目視により確認できるなど不均一な状態であり、粘度も大きかった。
また、本液状食品組成物の粒度分布は図4(a)に示すように、3000nm以上の位置に1つのピークが存在した。さらに超音波処理により、ピークの頻度が減少したが、粒子径3000nm以下の位置にはピークが認められなかった。
また、本液状食品組成物の粒度分布を図4(b)に示すように縦軸を体積基準の通過分積算値(%)とする分布曲線により表した場合、粒度分布曲線における変曲点は1点存在し、通過分積算値:42.43%、粒子径:10097nm付近にあった。さらに超音波処理した場合に、その通過分積算値は前記超音波処理前に比べて前記超音波処理後に、5%増加し、超音波処理後の変曲点は、47.54%、5867nm付近であった。
また、本液状食品組成物を経口摂取した際には、ザラつき感が感じられ、流動性が悪く、飲みにくい性状であった。
尚、本液状組成物を凝集物の測定と同様にして、ろ過した時の残渣としての凝集物の発生状況を図13に示した。本図では、白色部分が凝集物であり、多量の凝集物が発生していることが分かる。
(比較例4)
表3に記載した組成に基づき、乳化剤としてリゾレシンに替えてジアセチル酒石酸エステル(太陽化学社製(製品名:サンソフト No.641D、HLB値:9.0))を用いた以外は、実施例3と同様にして液状食品組成物を調製した。
本液状食品組成物は、固形化率が41%、凝集物重量が0.14g、半固形化前の粘度が182cPであった。実施例3の液状食品組成物と比較すると、固形化率が低く、液状であったが凝集物が目視により確認できるなど不均一な状態であり、粘度も大きかった。また、本液状食品組成物の粒度分布は図5(a)に示すように、1000nm以上の位置に1つのピークが存在した。さらに超音波処理により、ピークの頻度が減少したが、粒子径1000nm以下の位置にはピークが認められなかった。
また、本液状食品組成物の粒度分布を図5(b)に示すように縦軸を体積基準の通過分積算値(%)とする分布曲線により表した場合、粒度分布曲線における変曲点は1点存在し、通過分積算値:40.75%、粒子径:8816nm付近にあった。さらに超音波処理した場合に、その通過分積算値は前記超音波処理前に比べて前記超音波処理後に、9%増加し、超音波処理後の変曲点は、49.93%、5867nm付近であった。
また、本液状食品組成物を経口摂取した際には、ザラつき感が感じられ、流動性が悪く、飲みにくい性状であった。
尚、本液状組成物を凝集物の測定と同様にして、ろ過した時の残渣としての凝集物の発生状況を図14に示した。本図では、点在する略円状の濃色部分が凝集物であり、ナイロン製網全体に凝集物が見受けられ、凝集物が多く発生していることが分かる。
(比較例5)
表3に記載した組成に基づき、乳化剤としてリゾレシンに替えてヘキサグリセリントリステアリン酸エステル(阪本薬品工業社製(製品名:TS−5S、HLB値:7.0))を用いた以外は、実施例3と同様にして液状食品組成物を調製した。
本液状食品組成物は、固形化率が44%、凝集物重量が0.13g、半固形化前の粘度が185cPであった。実施例3の液状食品組成物と比較すると、固形化率が低く、液状であったが凝集物が目視により確認できなど不均一な状態であり、粘度も大きかった。また、本液状食品組成物の粒度分布は図6(a)に示すように、3000nm以上の位置に1つのピークが存在した。さらに超音波処理により、ピークの頻度が減少したが、粒子径3000nm以下の位置にはピークが認められなかった。
また、本液状食品組成物の粒度分布を図6(b)に示すように縦軸を体積基準の通過分積算値(%)とする分布曲線により表した場合、粒度分布曲線における変曲点は1点存在し、通過分積算値:47.17%、粒子径:8816nm付近にあった。さらに超音波処理した場合に、その通過分積算値は前記超音波処理前に比べて前記超音波処理後に、5%増加し、超音波処理後の変曲点は、52.20%、5122nm付近であった。
また、本液状食品組成物を経口摂取した際には、ザラつき感が感じられ、流動性が悪く、飲みにくい性状であった。
尚、実施例3、4および比較例3〜5の評価結果を表4にまとめた。
Figure 2016052324
Figure 2016052324
(経管投与における通過性の評価)
実施例3、4、比較例3にて調製した液状食品組成物を使用し、液状食品組成物の経管(チューブ)投与時における通過性を試験した。
試験に使用したチューブは、チューブ太さ:16Fr、チューブ長:135cm、チューブの片側の末端から30cmの位置に速度調節用の絞りを有する経腸栄養剤投与用の汎用チューブであった。試験は、液状食品組成物をプラスチック製ボトル(JMS栄養ボトル)に移し替え、プラスチック製ボトルの下端が床上150cmの高さになるように設置のうえ、前記チューブの片側末端をプラスチック製ボトルの下端に接続した。さらに、プラスチック製ボトルとの接続部と反対側のチューブ末端は、床上50cmの高さになるように設置した。試験は、チューブの速度調節用絞りを、蒸留水が200g/分の流速で流れる位置に調節したうえで、各液状食品組成物を流し、その通過性を観察した。
結果を、図7に示す。リゾレシチンを含有する組成物は凝集物の詰まりがほとんどなく、チューブ通過性が極めて良好であった。ショ糖ラウリン酸エステルを含有する液状食品組成物は凝集物の詰まりが少なく、チューブ通過性は良好であった。このように、リゾレシチン、ショ糖ラウリン酸エステルを含有する組成物は経管投与に好適に使用することができた。しかし、レシチンを含有する組成物は凝集物の詰まりが発生し、チューブ通過性が悪く、最終的に流れなくなった。このように、レシチンを含有する液状食品組成物は経管投与に使用することができなかった。
(乳化剤の添加量依存性の評価)
乳化剤としてリゾレシチンを用い、その添加量(乳化剤/油脂の重量基準の混合比)を表5に示すよう変化させた以外は実施例1と同様にして液状食品組成物を調製した。但し、実施例1の組成において、油脂の添加量を一定にして、乳化剤の添加量を替えた。調製した液状食品組成物A〜Eについて、上記と同様の評価を行った。評価結果を表5に示す。
液状食品組成物A、Bは、固形化率が41%以下、凝集物重量が0.13g以上、粘度が158cP以上であり、液状食品組成物C〜Eと比較すると、固形化率が低く、液状であったが凝集物が目視により確認できるなど不均一な状態であり、粘度も大きかった。また、液状食品組成物A、Bの粒子の粒度分布をそれぞれ図8(a)、9(a)に示した。液状食品組成物A、Bのいずれも、粒子径3000nm以上の位置に1つのピークが存在した。さらに超音波処理により、ピークの頻度が減少したが、粒子径3000nm以下の位置にはピークが認められなかった。
また、液状食品組成物A、Bの粒度分布を縦軸を体積基準の通過分積算値(%)とする分布曲線により表した場合の粒度分布を図8(b)、9(b)に示した。粒度分布曲線における変曲点は各組成物A、Bともに1点しか存在しなかった。また、経口摂取した際には、ザラつき感が感じられ、流動性が悪く、飲みにくい性状であった。
液状食品組成物C〜Eは、均一な液状であり、固形物の発生や栄養成分の分離は認められなかった。固形化率は49%以上、凝集物重量は0.03g以下、粘度は133cP以下であった。また、液状食品組成物C〜Eの粒子の粒度分布をそれぞれ図10(a)、図11(a)、図12(a)に示した。液状食品組成物C〜Eのいずれも、粒度分布に2つのピークが存在し、粒子径3000nm以下の位置に小さい方のピークが存在した。さらに超音波処理により、大きい方のピークの頻度が減少し、かつ、粒子径3000nm以下の位置に存在する小さい方のピークの頻度が増加した。超音波処理前後において増減する各ピークの頻度を前記した式にて評価すると、液状食品組成物Cにてピークの頻度が増加した小さい方のピークは、190%(=10.569%/5.618%×100)、ピークの頻度が減少した大きい方のピークは、26%(=2.550%/9.755%×100)であった。液状食品組成物Dにてピークの頻度が増加した小さい方のピークは、140%(=12.32%/8.999%×100)、ピークの頻度が減少した大きい方のピークは、40%(=2.188%/5.482%×100)であった。液状食品組成物Eにてピークの頻度が増加した小さい方のピークは、150%(=11.676%/7.871%×100)、ピークの頻度が減少した大きい方のピークは、36%(=2.819%/7.764%×100)であった。
また、液状食品組成物C〜Eの粒度分布を縦軸を体積基準の通過分積算値(%)とする分布曲線により表した場合の粒度分布を図10(b)、図11(b)、図12(b)に示した。粒度分布曲線における変曲点は各組成物C〜Eともに3点存在し、C:(1)通過分積算値:12.27%、粒子径:226nm付近、(2)30.12%、1005nm付近、(3)66.19%、6720nm付近、D:(4)16.58%、226nm付近、(5)49.19%、766nm付近、(6)76.27%、5122nm付近、E:(7)15.63%、197nm付近、(8)40.82%、766nm付近、(9)71.13%、5867nm付近にあった。さらに超音波処理により、組成物C〜Eの各変曲点(2,5,8)における通過分積算値は、前記超音波処理前に比べて前記超音波処理後に、C:(2’)64.58%、877nm付近、D:(5’)70.79%、877nm付近、E:(8’)62.08%、766nm付近にあり、通過分積算値の変化は、C:34%増加、D:22%増加、E:21%増加であった。
また、経口摂取した際には、ザラつき感がすくなく、ノドごしが良く、飲みやすいものであった。
尚、液状組成物D、Eを凝集物の測定と同様にして、ろ過した時の残渣としての凝集物の発生状況をそれぞれ図15、16に示した。液状組成物D、Eでは、点在する濃色部分が凝集物であるが、濃色部分がナイロン製網上に殆ど見受けられず、凝集物の発生が効果的に抑制されていることが分かる。
Figure 2016052324
(液状食品組成物の半固形化後の粘度測定)
表6に記載した組成に基づき、液状食品組成物を調製した。
650mlの蒸留水に10gのアルギン酸ナトリウムを添加した。次に、デキストリン粉末と大豆タンパク質粉末を順次添加しさらに、油脂(乳化剤含)を添加した。その後、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸塩、カリウム塩、ナトリウム塩、その他のミネラル類、ビタミン類を加え、攪拌した。なお、その他のミネラル類には、亜鉛含有酵母、銅含有酵母、マンガン含有酵母、クロム含有酵母、セレン含有酵母、モリブデン含有酵母(ここまでのミネラル含有酵母:メディエンス(株)製)、クエン酸鉄ナトリウム(恵美須薬品化工(株)製)の混合物を使用した。その後、蒸留水を加え1000mlとし、マントン・ゴーリン型高圧乳化機(Rannie2000:APV社製)により均質化処理(1回目:20MPa、2回目:48MPa)した。調製した液状食品組成物は、200gずつソフトバック(R1420H:(株)メイワパックス製)に充填し、オートクレーブ滅菌機により滅菌処理(121℃、20分)した。pH調整前の液状食品組成物のpHは6.7であった。
粘度は、B型粘度計によって測定した。液状食品組成物200mlを内径60mmのガラス製容器に投入し、5N HClを用いて組成物のpHをpH4.5〜5.5(固形化物の崩壊を防ぐため、極めて穏やかに攪拌する)に調製し、5分間静置した。静置後、回転数12回転/分、保持時間1分の条件にて測定値を読み取った。尚、ロータNo.は、サンプルの粘度に応じて、表7に示すように適宜変更した。
測定結果を表7に示す。表7に示したとおり、酸性領域では液状食品組成物の粘度は1000cP以上に上昇した。特にpH4.5になると粘度が10000cP以上となった。
Figure 2016052324
Figure 2016052324

Claims (32)

  1. 水溶性食物繊維(a)0.3〜5重量%と、
    ヒトにおいて必要なミネラル分を含み、かつpH5.5を超え、pH10.0以下の中性領域において難溶性であるカルシウム化合物及び/又はマグネシウム化合物を含む金属化合物(b)と、
    タンパク質(c)と、
    乳化剤(d)と、を含有し、
    保存中及び摂取時に25℃での粘度が300cP以下の液状であり、pH5.5以下の酸性領域において半固形化する液状食品組成物であって、
    中性領域における前記液状食品組成物中に含まれる粒子の粒度分布に2つ以上のピークが存在する液状食品組成物。
  2. 酸性領域における、前記液状食品組成物の半固形化時の粘度が、1000cP以上である請求項1に記載の液状食品組成物。
  3. 前記の粒子の粒度分布に存在する2つ以上のピークのうち、粒子径3000nm以下に少なくとも1つのピークが存在する請求項2記載の液状食品組成物。
  4. 前記液状食品組成物に対してさらに超音波処理を行った場合に、前記の粒子径3000nm以下に存在する少なくとも1つのピークの頻度が、前記超音波処理前に比べて前記超音波処理後に増加し、頻度の増加する前記ピークとは別の少なくとも1つのピークの頻度が、前記超音波処理前に比べて前記超音波処理後に減少する請求項1〜3のいずれかに記載の液状食品組成物。
  5. 前記超音波処理後に、粒子の粒度分布における頻度が増加する少なくとも1つのピークについて、その増加後の頻度が、前記超音波処理前の粒子の粒度分布における頻度に対して105%以上であり、前記超音波処理後に、粒子の粒度分布における頻度が減少する少なくとも1つのピークについて、その減少後の頻度が、前記超音波処理前の粒子の粒度分布における頻度に対して60%以下である請求項1〜4のいずれかに記載の液状食品組成物。
  6. 水溶性食物繊維(a)0.3〜5重量%と、
    ヒトにおいて必要なミネラル分を含み、かつpH5.5を超え、pH10.0以下の中性領域において難溶性であるカルシウム化合物及び/又はマグネシウム化合物を含む金属化合物(b)と、
    タンパク質(c)と、
    乳化剤(d)と、を含有し、
    保存中及び摂取時に25℃での粘度が300cP以下の液状であり、pH5.5以下の酸性領域において半固形化する液状食品組成物であって、
    前記中性領域における前記液状食品組成物中に含まれる粒子の粒度分布を体積基準の通過分積算値とする分布曲線にて表したときに、該分布曲線において変曲点が2点以上存在する液状食品組成物。
  7. 酸性領域における、前記液状食品組成物の半固形化時の粘度が、1000cP以上である請求項6に記載の液状食品組成物。
  8. 前記分布曲線において変曲点の少なくとも一つが粒子径3000nm以下の粒子径区間に存在する請求項7記載の液状食品組成物。
  9. 前記液状食品組成物に対してさらに超音波処理を行った場合に、前記分布曲線における変曲点のうち、粒子径2000nm以下の粒子径区間に存在する少なくとも一つの変曲点に対応する通過分積算値が、前記超音波処理前に比べて前記超音波処理後に5%以上増加する請求項6〜8のいずれか記載の液状食品組成物。
  10. 前記液状食品組成物に対してさらに超音波処理を行った場合に、前記分布曲線における変曲点のうち、粒子径2000nm以下の粒子径区間に存在する少なくとも一つの変曲点に対応する通過分積算値が、前記超音波処理前に比べて前記超音波処理後に、通過分積算値25%以上の区間に移行する請求項6〜9のいずれかに記載の液状食品組成物。
  11. 下記測定方法により算出される凝集物の重量が、0.1g以下である請求項1〜10のいずれかに記載の液状食品組成物。
    凝集物の重量:予め乾燥重量(W1)を測定した264メッシュのナイロン製網を用いて、前記液状食品組成物200mlをろ過し、当該ろ過後のナイロン製網を60℃、1時間乾燥し、冷却して、乾燥重量(W2)を測定し、ろ過前後の乾燥重量差(W2−W1)より算出される、残渣として得られる凝集物の重量。
  12. 前記水溶性食物繊維(a)がアルギン酸及び/又はその塩である請求項1〜11のいずれかに記載の液状食品組成物。
  13. 前記タンパク質(c)が、植物由来の植物性タンパク質である請求項1〜12のいずれかに記載の液状食品組成物。
  14. 前記植物性タンパク質が、豆類由来のタンパク質である請求項13に記載の液状食品組成物。
  15. 前記豆類由来のタンパク質が、大豆タンパク質及び/又はその加水分解物である請求項14に記載の液状食品組成物。
  16. 前記金属化合物(b)が、酵母などの微生物に含有された状態の金属化合物及びマイクロカプセル中に含有された状態の金属化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種をさらに含む請求項1〜15のいずれかに記載の液状食品組成物。
  17. 前記、中性領域において難溶性であるカルシウム化合物が、クエン酸カルシウム、炭酸カルシウム、ピロリン酸二水素カルシウム、リン酸三カルシウム、リン酸一水素カルシウム、ステアリン酸カルシウム及びケイ酸カルシウムからなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項1〜15のいずれかに記載の液状食品組成物。
  18. 前記、中性領域において難溶性であるマグネシウム化合物が、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、ステアリン酸マグネシウム及びリン酸三マグネシウムからなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項1〜15のいずれかに記載の液状食品組成物。
  19. 前記酵母が、亜鉛含有酵母、銅含有酵母、マンガン含有酵母、クロム含有酵母、セレン含有酵母、モリブデン含有酵母からなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項16に記載の液状食品組成物。
  20. 前記乳化剤(d)が、リゾレシチン及び/又は炭素数18以下の脂肪酸モノエステルよりなるショ糖脂肪酸エステルである請求項1〜19のいずれかに記載の液状食品組成物。
  21. 前記乳化剤(d)が、リゾレシチン及び/又はショ糖ラウリン酸エステルである請求項20に記載の液状食品組成物。
  22. 油脂(e)をさらに含有する、請求項1〜21のいずれか1項に記載の液状食品組成物。
  23. 前記乳化剤(d)と前記油脂(e)との重量基準混合比[乳化剤(d)/油脂(e)]が、7/100以上、30/100以下である、請求項22に記載の液状食品組成物。
  24. 少なくとも前記(a)〜(d)の成分が、同一容器内に充填された1液型の製品である請求項1〜23のいずれかに記載の液状食品組成物。
  25. さらに、栄養成分(f)が含有される請求項1〜24のいずれかに記載の液状食品組成物。
  26. 保存中に液状状態が保たれる、請求項1〜25のいずれかに記載の液状食品組成物。
  27. 胃内の酸性環境下において半固形化し、胃食道逆流症、誤嚥性肺炎、下痢症、瘻孔からの漏れなどを防止する機能を有する請求項1〜26のいずれかに記載の液状食品組成物。
  28. 胃内の酸性環境下において半固形化し、空腹感を軽減する機能を有する請求項1〜27のいずれかに記載の液状食品組成物。
  29. 胃内の酸性環境下において半固形化し、血糖値の急激な上昇の抑制効果を有する請求項1〜28のいずれかに記載の液状食品組成物。
  30. 請求項1〜29のいずれかに記載の液状食品組成物よりなる経腸栄養食品。
  31. 請求項1〜29のいずれかに記載の液状食品組成物よりなる経口栄養食品。
  32. 請求項1〜29のいずれかに記載の液状食品組成物よりなるダイエット食品。
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