JP2019013160A - 膨化食品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小麦粉の代替品として用いることができ、かつ低コストのグルテンフリーの膨化食品を製造する。
【解決手段】グルテンを含まないデンプン質材料の含水率を１０〜３０重量％に調整する。その後、押出機に供給して、加熱混合・混練し、可塑化し、均一に複合化されたデンプン質材料をシリンダの先端に取り付けられたノズルから吐出させる。その後、デンプン質材料を加圧加熱容器に投入、密閉し、所定時間、加圧加熱容器内に所定圧力を加え、その後、大気圧まで圧力を低下させる。
【選択図】なし

Description

本発明は、小麦粉の代替品として用いることができ、かつ低コストのグルテンフリーの膨化食品を製造することができる新規な改良膨化食品を製造する製造方法に関する。

天ぷら粉やパン粉は、天ぷら等のフライ加工に用いるものであり、一般に、小麦粉を主成分とし、デンプン、卵黄粉、膨張剤等を含む粉状品である。一方で、従来から、小麦に含まれるグルテンは、食物アレルギーの原因となるアレルゲンとして知られている。また、近年、グルテンの摂取に起因し、小腸内の上皮組織が、自己免疫系によって攻撃されて炎症を起こし、様々な症状を生じるセリアック病も問題になっている。
そのため、最近、一般的に小麦粉を使用するパンや菓子類、揚げ物用衣等において、小麦由来成分、特にグルテンを含まない、種々のグルテンフリー食品が、開発されている。
例えば、特許文献１には、デンプン質材料、食物繊維を含む素材を主成分とした組成物中に含まれる植物性蛋白質含有が１５重量％以下で、水溶性食物繊維と不溶性食物繊維の和が７重量％以上含有した組成物に水を配合し、スクリュー式押出機に供給し、複合化された前記組成物をノズルから吐出したものをパン粉類、クルトン、シリアル食品、スナック菓子等に利用する膨化食品が開示されている。

特開２００４−３０５１３４公報

しかしながら、特許文献１に記載の膨化食品は、水を配合し、７０℃〜１５０℃で加熱混合・混練していることで、膨化食品の含水率は２５％程度まで低下するが、それでも、含水率が小麦粉に比べて高いことから、小麦粉と比較して伝熱係数が小さく、熱が膨化食品の内部に伝わりにくい。このため、たとえば、この膨化食品を粉砕してパン粉の代替品として使用した場合、食感が悪く、パン粉の代替品として使用することができなかった。それだけでなく、フライ加工品の食感を維持するためには、小麦粉や、米粉、特許文献１に記載の膨化食品（粉末状にする必要がある。）を発酵させてパンを製造し、このパンをパン粉の原料とするしかなかった。これでは、発酵に時間がかかり、パン粉の代替品の製造時間がかかり、量産性に欠ける。
このように、一般的に小麦粉の代替品として、グルテンフリー食品が、従来から各種開発されているものの、製造コスト、食感の面で問題がある。

そこで、発明者は、膨化食品の含水率に着目し、膨化食品中の含水率を１５％以下までに低下することができれば、小麦粉の代替品として十分な機能を持つことができることを知見し、本発明を完成させた。
本発明は、小麦粉の代替品として用いることができ、かつ低コストのグルテンフリーの膨化食品を製造することができる新規な改良膨化食品を製造する製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、グルテンを含まないデンプン質材料を主成分とする膨化食品の製造方法であって、前記デンプン質材料の含水率が１０〜３０重量％となるように、このデンプン質材料を水に浸漬する含水率調整工程と、前記含水率調整工程後の前記デンプン質材料を押出機に供給し、所定温度にて加熱混合・混練し、可塑化し、均一に複合化されたこのデンプン質材料をシリンダの先端に取り付けられたノズルから吐出させることでこのデンプン質材料中に含まれるデンプンからαデンプンを製造するαデンプン製造工程と、前記αデンプン製造工程後の前記デンプン質材料を加圧加熱容器に投入して、この加圧加熱容器を密閉した後、所定時間、この加圧加熱容器内に所定圧力を加え、その後、大気圧まで圧力を低下させることによって膨化食品を得る膨化工程と、を有する膨化食品の製造方法である。

グルテンを含まないデンプン質材料としては、米、コーン、米粉等の穀類、ポテト、サツマイモ、タピオカ等の根茎類等を挙げることができ１種または２種以上併用することができる。
なお、デンプン質材料のほかに、膨化食品の用途に応じて、食物繊維食品や、たんぱく質食品、香辛料、着色料、保存剤、ビタミン類、砂糖、ミネラル類等を配合することができる。

含水率調整工程では、デンプン質材料を主原料とする原料に水を加えて、デンプン質材料の含水率が１０〜３０重量％となるように、デンプン質材料を水に浸漬する。たとえば、デンプン質材料が米を粉砕して粉末状とした米粉の場合、室温（２０〜３０℃）で５時間以上、浸漬することで、含水率が１０〜３０重量％程度になる。

αデンプン製造工程では、含水率調整工程において得られた適切な含水率のデンプン質材料を押出機に供給し、所定温度（通常、７０〜１５０℃程度）で加熱混合・混練し、可塑化し、均一に複合化する。その後、このデンプン質材料をシリンダ先端に取り付けられたノズルから吐出する。ノズルから吐出したデンプン質材料は、デンプンが糊化したものであり、その成分は、αデンプンが主成分となる。つまり、デンプン質材料中に含まれるβデンプン（βグルコース）がαデンプン（αグルコース）に化学変化したものである。
押出機としては、混練・混合・可塑化等の機能を有する単軸押出機、２軸押出機等を用いることができる。押出機のノズル構造を変えることで、シート状、筒状、ハート形、粒状、中空円柱状等に発泡成型加工することができる。

膨化工程では、αデンプン製造工程を経たデンプン質材料を加圧加熱容器に投入する。デンプン質材料を加圧加熱容器に投入後、加圧加熱容器を密閉し、所定時間、所定圧力を加圧加熱容器の内部に加える。その後、大気圧まで圧力を低下させる。減圧速度は任意であり、瞬時に大気圧まで低下させてもよく、徐々に減圧してもよい。圧力を低下させることにより、デンプン質材料が膨化するとともに、デンプン質材料中に含まれる水分が気化する。このようにして得られた膨化食品は、含水率が１５％以下となる。その結果、小麦粉と比較してこの膨化食品の伝熱係数がほぼ等しくなり、従来品の膨化食品と比較して、熱が膨化食品の内部に伝わりやすい。
このため、たとえば、この膨化食品を用いて製造したパン粉の代替品は、パン粉と同等の食感を得ることができる。また、パンの製造に時間のかかる発酵工程を省略することができ、量産性が向上し、製造コストを低下することができる。
膨化工程で用いる加圧加熱容器は、圧力鍋、穀物膨張機（たとえば、ポン菓子製造機）など、加圧加熱可能な容器であれば特に問わない。

請求項２に記載の発明は、前記膨化工程において、前記加圧加熱容器の内部に所定時間、所定圧力を加えた後、瞬時に大気圧まで圧力を低下させる請求項１に記載の膨化食品の製造方法である。

請求項２に記載の発明によれば、膨化工程において、加圧加熱容器内を所定時間加圧した後に、瞬時に大気圧まで減圧させる。これにより、デンプン質材料中に含まれる水分が急激に気化し、徐々に減圧した場合と比べてさらに、デンプン質材料中の含水率が低下する。これにより、得られた膨化食品は、小麦粉に近い状態となり、小麦粉の代替品として最適化できるだけでなく、減圧に伴う膨化食品の製造時間を短縮化でき、低コストのグルテンフリーの膨化食品を得ることができる。

請求項３に記載の発明は、前記膨化工程における温度条件は７０〜２００℃であり、圧力条件は０．２〜１．５ＭＰａである請求項１又は請求項２に記載の膨化食品の製造方法である。
請求項３においては、膨化工程の温度条件、圧力条件は、米、コーン、米粉等の穀類、ポテト、サツマイモ、タピオカ等、一般的なデンプン質材料を穀物膨張機に投入して膨化することが可能な条件である（つまり、ポン菓子の一般的な温度条件、圧力条件である）。このため、特殊なデンプン質材料を用いずとも、小麦粉の代替品として最適化した、低コストのグルテンフリーの膨化食品を得ることができる。

本発明によれば、グルテンを含まないデンプン質材料を主成分とし、デンプン質材料の含水率が１０〜３０重量％となるよう含水率を調整し、その後、このデンプン質材料中に含まれるβデンプンからαデンプンを製造し、その後、デンプン質材料を加圧加熱容器にて、所定時間、所定圧力を加え、その後、大気圧まで圧力を低下させる。このとき、デンプン質材料が膨化するとともに、デンプン質材料中に含まれる水分が気化する。このようにして得られた膨化食品は、含水率が１５％以下となる。その結果、小麦粉と比較してこの膨化食品の伝熱係数がほぼ等しくなり、従来品の膨化食品と比較して、熱が膨化食品の内部に伝わりやすい。
このため、たとえば、この膨化食品を用いて製造したパン粉の代替品は、パン粉と同等の食感を得ることができる。また、パンの製造に時間のかかる発酵工程を省略することができ、量産性が向上し、製造コストを低下することができる。

特に、請求項２に記載の発明によれば、膨化工程において、加圧加熱容器内を所定時間加圧した後に、瞬時に大気圧まで減圧させる。これにより、デンプン質材料中に含まれる水分が急激に気化し、徐々に減圧した場合と比べてさらに、デンプン質材料中の含水率が低下する。これにより、得られた膨化食品は、小麦粉に近い状態となり、小麦粉の代替品として最適化できるだけでなく、減圧に伴う膨化食品の製造時間を短縮化でき、低コストのグルテンフリーの膨化食品を得ることができる。

また、請求項３においては、特殊なデンプン質材料を用いずとも、小麦粉の代替品として最適化した、低コストのグルテンフリーの膨化食品を得ることができる。

次に本発明の実施形態に基づき説明する。デンプン質材料としては、米を粉砕した米粉を用いた。前述したように、米、コーン、米粉等の穀類、ポテト、サツマイモ、タピオカ等の根茎類等を用いることができ１種または２種以上併用しても、本発明の効果を得ることができる。
また、食物繊維食品や、たんぱく質食品、香辛料、着色料、保存剤、ビタミン類、砂糖、ミネラル類等投入しても、本発明の効果を得ることができる。

米粉（デンプン質材料）を室温（２０〜３０℃）で８時間、水に浸漬して、米粉の含水率を２０〜３０重量に調整した。その後、含水率を調整した米粉をスクリュー式押出機に供給した。なお、組成物中の水分含有が１０重量％に満たない場合、βデンプンからαデンプンへと化学変化できない。３０重量％を越えると、デンプン質材料が脆くなり、作業効率が低下するため好ましくない。

スクリュー式押出機は、混練・混合・可塑化等の機能を有する単軸押出機を用い、ノズル構造は筒状のものを用いた。
スクリュー式押出機での成型加工条件は、所望の用途、原料組成に応じて異なるが、シリンダ温度７０〜１５０℃が好ましい。７０℃未満ではβデンプンからαデンプンへの化学反応速度が遅く、αデンプンを得ることができない。それにより、膨化工程後の膨化食品の伝熱係数が小麦粉と比べて差があり、小麦粉の代替品として不適となる。１５０℃を超えるとスクリュー式押出機からの吐出物が不均一となり、焦げ、安定した混練物を得ることが困難である。

スクリュー式押出機に供給された米粉は、シリンダ温度７０〜１５０℃で加熱混合・混練し、可塑化され、均一に複合化された米粉をシリンダ先端に取り付けられた７０〜１５０℃のノズルから吐出させ、吐出物を得た。
この吐出物は、米粉に含まれるデンプンがα化、つまり、米粉に含まれるβデンプンがαデンプンに化学変化したものである。そして、高温・高圧下でノズルから吐出することで、デンプン質材料中に含まれる水分により、均一気泡構造の吐出物が得られる。吐出物の伝熱係数が小さいことから熱が吐出物の内部まで伝わりにくく、吐出物に芯が残り、湿り気のある食感であった。このため、粉末状にしてたとえば、パン粉の代替品として用いることは不適であった。

得られた吐出物を、圧力鍋に投入し、温度１５０℃、圧力１ＭＰａにて、５〜１０分程度維持し、その後、３分間で大気圧まで引き下げた。これにより、混練物中に含まれる水分が気化し、膨化食品が得られる。スクリュー式押出機は、混練・混合・可塑化等の機能を有する単軸押出機を用い、ノズル構造は筒状のものを用いた。

このようにして得られた膨化食品は、５〜２５倍に均一なポーラス構造の膨化物であった。均一な膨化組織構造であるため、口当たりがよく、さくさく感に優れ食感である。
また、この得られた膨化食品を粉末状にし、パン粉の代替品として用いた場合、フライ加工時における吸油量が少ないため、揚げ油が節約でき、上げ時間が短縮できた。

本発明における実施例２に係る膨化食品は、スクリュー式押出機のノズルから吐出させて得られた吐出物を、穀物膨張機（ポン菓子機）に投入し、温度１５０℃、圧力１ＭＰａにて、５〜１０分程度維持し、その後、瞬時に大気圧まで引き下げた。その他は実施例１と同様であるため、説明を省略する。
このようにして得られた膨化食品は、１０〜５０倍に均一なポーラス構造の膨化物であった。均一な膨化組織構造であるため、実施例１の場合と比べて口当たりがさらによく、さくさく感に優れた食感であった。

このように、本発明によって製造された膨化食品は、小麦粉の代替品として最適化できただけでなく、近年の低カロリー志向に適したグルテンフリーのパン粉様類、クルトン、シリアル食品、スナック菓子等の食品並びに素材として用いることもできる。

本発明は、グルテンフリーの加工食品及び健康食品の製造技術に有用である。

Claims (3)

1. グルテンを含まないデンプン質材料を主成分とする膨化食品の製造方法であって、
   前記デンプン質材料の含水率が１０〜３０重量％となるように、このデンプン質材料を水に浸漬する含水率調整工程と、
   前記含水率調整工程後の前記デンプン質材料を押出機に供給し、所定温度にて加熱混合・混練し、可塑化し、均一に複合化されたこのデンプン質材料をシリンダの先端に取り付けられたノズルから吐出させることでこのデンプン質材料中に含まれるデンプンからαデンプンを製造するαデンプン製造工程と、
   前記αデンプン製造工程後の前記デンプン質材料を加圧加熱容器に投入して、この加圧加熱容器を密閉した後、所定時間、この加圧加熱容器内に所定圧力を加え、その後、大気圧まで圧力を低下させることによって膨化食品を得る膨化工程と、を有する膨化食品の製造方法。
2. 前記膨化工程において、前記加圧加熱容器の内部に所定時間、所定圧力を加えた後、瞬時に大気圧まで圧力を低下させる請求項１に記載の膨化食品の製造方法。
3. 前記膨化工程における温度条件は７０〜２００℃であり、圧力条件は０．２〜１．５ＭＰａである請求項１又は請求項２に記載の膨化食品の製造方法。