JP2020110081A

JP2020110081A - カルシウム強化発酵乳食品

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Publication number: JP2020110081A
Application number: JP2019003367A
Authority: JP
Inventors: 良亮田島; Ryosuke Tajima; 大輔野崎; Daisuke Nozaki; 翔太南; Shota Minami; 政也大森; Masaya Omori; 明人板東; Akito Bando
Original assignee: Yakult Honsha Co Ltd; Tomita Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Yakult Honsha Co Ltd; Tomita Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 2019-01-11
Filing date: 2019-01-11
Publication date: 2020-07-27
Anticipated expiration: 2039-01-11
Also published as: JP7107506B2

Abstract

【課題】カルシウムを強化しつつも、良好な風味と安定性を有するカルシウム含有発酵乳食品を提供する。【解決手段】平均粒子径が１〜１０μｍ、静的嵩比容積が２０〜４０ｍＬ／１０ｇ及び平均粒子径に対する水銀ポロシメーターによって求められる細孔直径の最頻値の比が０．２〜０．３４である無水リン酸水素カルシウム、並びにウェランガム、サクシノグリカン及びペクチンから選ばれる１種以上の多糖類を含有する、カルシウム強化発酵乳食品。【選択図】なし

Description

本発明は優れた風味と安定性を有するカルシウム強化発酵乳食品に関する。

近年の健康指向の高まりと共に、不足しがちなミネラル類を補うために、各種食品にミネラル類を配合することが試みられている。種々のミネラルの中でもカルシウムは、骨の成長に不可欠であるばかりでなく、神経刺激の伝達、筋肉の収縮、血液の凝固、及び多数の酵素や酵素系の調節等の生理作用に関与する重要なイオンである。したがって、比較的カルシウムに富んでいる発酵乳飲料等の乳製品についても、カルシウム強化が行われているのが現状である。

カルシウムを強化する手段として、乳酸カルシウム、グルコン酸カルシウム等の水溶性有機酸カルシウム塩や、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム等の水難溶性カルシウム塩を各種食品に添加する技術がある。

しかしながら、乳飲料にカルシウム塩を多量に添加すると、カルシウム独自の苦みが発現し、製品の風味を損なうことがある。また、飲料に水難溶性カルシウムを配合する場合は、安定して分散させるために分散剤が必要になるが、水難溶性カルシウムの粒子径や分散剤の種類によっては、粘度や酸度が上昇したり、長期分散安定効果が得られないという問題があった。

斯かる問題に対して、例えば、カルシウム塩として乳化被覆された不溶性カルシウム塩を用いること（特許文献１）、微細セルロースと平均粒径が８μｍ以下の水不溶性カルシウムを用いること（特許文献２）等が報告されている。

特開２００１−２２４３０６号公報国際公開第１９９８／２８３６２号

本発明は、カルシウムを強化しつつも、良好な風味と安定性を有するカルシウム強化発酵乳食品を提供することに関する。

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、カルシウム源として、特定の粒径と嵩比容積と平均粒子径に対する水銀ポロシメーターによって求められる細孔直径の最頻値の比を有する物性の無水リン酸水素カルシウムを用い、これと特定の多糖類を配合することにより、カルシウム独特の不快風味を感じさせることがなく、分散安定性に優れた発酵乳食品を製造できることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明以下の１）〜６）に係るものである。
１）平均粒子径が１〜１０μｍ、静的嵩比容積が２０〜４０ｍＬ／１０ｇ及び平均粒子径に対する水銀ポロシメーターによって求められる細孔直径の最頻値の比が０．２〜０．３４である無水リン酸水素カルシウム、並びにウェランガム、サクシノグリカン及びペクチンから選ばれる１種以上の多糖類を含有する、カルシウム強化発酵乳食品。
２）食品中のカルシウム含量がカルシウム換算で０．２０質量％以上である１）の食品。
３）食品中のカルシウム含量がカルシウム換算で０．２０〜１．００質量％である１）の食品。
４）無水リン酸水素カルシウムが、その平均粒子径が２〜９μｍで、静的嵩比容積が２０〜３５ｍＬ/１０ｇである１）〜３）のいずれかの食品。
５）多糖類がウェランガムである１）〜４）のいずれかの食品。
６）発酵乳食品が、乳又は乳製品を乳酸菌及び／又はビフィドバクテリウム属細菌により発酵させたものである１）〜５）のいずれかの食品。

本発明によれば、風味が良好で、且つ保存安定性に優れるカルシウム強化された発酵乳食品が提供できる。

本発明において、発酵乳食品とは、乳又は乳製品を乳酸菌等により発酵させることにより得られるものであり、具体的には牛乳・山羊乳等の生乳、脱脂粉乳、全脂粉乳、クリーム等の原料乳をそのまま、あるいは必要に応じて希釈した溶液中で、乳酸菌、ビフィドバクテリウム属細菌等を培養したものを例示することができる。また、培養後に上記原料乳をさらに添加してもよい。

原料乳の発酵に用いられる乳酸菌は特に制限されるものではなく、例えば、ラクトバチルス・カゼイ、ラクトバチルス・アシドフィルス、ラクトバチルス・ガッセリ、ラクトバチルス・ゼアエ、ラクトバチルス・ジョンソニー、ラクトバチルス・クレモリス、ラクトバチルス・ヘルベティカス、ラクトバチルス・サリバリウス、ラクトバチルス・ファーメンタム、ラクトバチルス・ユーグルティ、ラクトバチルス・マリ、ラクトバチルス・デルブルッキーサブスピーシーズデルブルッキー、ラクトバチルス・デルブルッキーサブスピーシーズブルガリカス等のラクトバチルス属細菌、ストレプトコッカス・サーモフィルス等のストレプトコッカス属細菌、ラクトコッカス・ラクチス、ラクトコッカス・プランタラム、ラクトコッカス・ラフィノラクチス等のラクトコッカス属細菌、ロイコノストック・メセンテロイデス、ロイコノストック・ラクチス等のロイコノストック属細菌、エンテロコッカス・フェカリス、エンテロコッカス・フェシウム等のエンテロコッカス属細菌等を例示することができる。

またビフィドバクテリウム属細菌としては、例えば、ビフィドバクテリウム・ブレーベ、ビフィドバクテリウム・ビフィダム、ビフィドバクテリウム・ロンガム、ビフィドバクテリウム・アニマリス、ビフィドバクテリウム・アドレセンティス、ビフィドバクテリウム・アンギュラータム、ビフィドバクテリウム・カテヌラータム、ビフィドバクテリウム・シュードカテヌラータム、ビフィドバクテリウム・インファンティス、ビフィドバクテリウム・ガリカム、ビフィドバクテリウム・ラクチス等が例示できる。

これらの微生物は単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができ、中でもラクトバチルス・カゼイ、ストレプトコッカス・サーモフィルス、ビフィドバクテリム・ブレーベ、ビフィドバクテリウム・ビフィダム等が、得られる乳製品の風味が良好であるという点で好適に用いられる。

発酵条件は通常の発酵乳と同様の条件で行うことができ、例えば、３０〜４０℃でｐＨ２〜６、好ましくは３〜５．５になるまで発酵すればよい。発酵方法は、静置発酵、攪拌発酵、振盪発酵、通気発酵等から、使用する微生物の発酵に適した方法を適宜選択して用いればよい。

本発明において、カルシウム強化発酵乳食品とは、カルシウムが添加された発酵乳食品であって、食品中のカルシウム含有量が、カルシウム換算で０．２０質量％以上、例えば０．２０〜１．００質量％、好ましくは０．５０〜１．００質量％、より好ましくは０．５０〜０．７５質量％であることを意味する。

本発明の発酵乳食品に配合する無水リン酸水素カルシウムは、その粒子の物性が、平均粒子径が１〜１０μｍであり、静的嵩比容積が２０〜４０ｍＬ／１０ｇであり、且つ平均粒子径に対する水銀ポロシメーターによって求められる細孔直径の最頻値の比が０．２〜０．３４である。

斯かる物性を有する無水リン酸水素カルシウム粒子は、凝集して凝集粒子になることにより、良好な粉体の流動性及び液体中での分散性を有する無水リン酸水素カルシウム粉体を形成できる。したがって、本発明の発酵乳食品には、斯かる無水リン酸水素カルシウム粉体が配合される。

ここで、平均粒子径に対する細孔直径の最頻値の比は０.２〜０．３４であるが、粉体の流動性及び液体中での分散性がより一層良好になる凝集粒子を形成させるという観点から、平均粒子径に対する細孔直径の最頻値の比として、好ましくは０．２〜０．３３、更に好ましくは０．２〜０．３０、特に好ましくは０．２３〜０．３０である。当該比は、細孔直径の最頻値（ｎｍ）÷平均粒子径（μｍ）÷１０００で求めることができる。

ここで、「平均粒子径」とは、レーザー回折法によって測定されるメジアン径である。無水リン酸水素カルシウム粒子の平均粒子径は、具体的には、測定サンプルを水に添加し超音波出力４０Ｗで３分間超音波分散した後に、レーザー回折法を用いてメジアン径を測定することによって求めることができる。

また、「細孔直径の最頻値」とは、水銀ポロシメーターによって求められる細孔分布において、最大ピークにおける細孔径（細孔直径）である。無水リン酸水素カルシウム粒子の細孔直径の最頻値は、具体的には、測定サンプル０．０５ｇを正確に量り、測定セルに封入し、水銀の接触角を１４０°、水銀の表面張力を４８０ｄｙｎ／ｃｍとして、得られた吸着等温線から細孔分布を求め、当該細孔分布から最大ピークに該当する細孔径を特定することによって求められる。なお、無水リン酸水素カルシウム粒子の細孔径は、通常５〜５０００ｎｍの範囲内に分布しているので、無水リン酸水素カルシウム粒子の細孔直径の最頻値は、細孔径５〜５０００ｎｍの範囲内の最大ピークとして求められる。

無水リン酸水素カルシウム粒子の平均粒子径については、前記平均粒子径に対する細孔直径の最頻値の比を充足する範囲であり、１〜１０μｍ、好ましくは２〜９μｍ、更に好ましくは３〜８μｍが挙げられる。

無水リン酸水素カルシウム粒子の静的嵩比容積は、２０〜４０ｍＬ/１０ｇ、好ましくは２０〜３５ｍＬ/１０ｇが挙げられる。本発明において、無水リン酸水素カルシウム粒子の「静的嵩比容積」とは、測定サンプル１０．０ｇを量りとり、５０ｍＬメスシリンダー（内径２．０ｃｍ）にゆっくりと入れ、サンプルの容積（ｍＬ）を測定することによって求められる。なお、測定されたサンプルの容積が、静的嵩比容積（ｍＬ／１０．０ｇ）になる。

このような平均粒子径に対する水銀ポロシメーターによって求められる細孔直径の最頻値、平均粒子径、及び静的嵩比容積を満たすことによって、発酵乳食品の分散安定性の低下を抑制できるという利点が得られる。

斯かる物性を有する無水リン酸水素カルシウム粒子は、特許第６１６４６２８号公報に記載の方法に従って製造することができる。すなわち、例えば、下記第１工程〜第３工程を含む方法によって製造できる。
（ａ）水酸化カルシウム及びカルシウムイオンを含み、水酸化カルシウムを構成するカルシウム原子に対するカルシウムイオンとして存在するカルシウム原子のモル比が０．０４〜０．１６である水酸化カルシウム含有液を準備する第１工程、
（ｂ）前記第１工程で得られた水酸化カルシウム含有液にリン酸を添加し、第１のリン酸水素カルシウム含有液を得る第２工程、及び
（ｃ）前記第２工程で得られた第１のリン酸水素カルシウム含有液にアルカリ金属水酸化物を添加する工程であって、アルカリ金属水酸化物の添加量を、前記第１工程で準備した水酸化カルシウム含有液中のカルシウムイオンとして存在するカルシウム原子１モル当たり１．５〜１３．０モルとなる量に設定し、第２のリン酸水素カルシウム含有液を得る第３工程。

本発明の発酵乳食品中の無水リン酸水素カルシウムの含有量は、好ましくは０．５〜２．５質量％、より好ましくは１．２〜２．５質量％、より好ましくは１．２〜２．０質量％である。

本発明の発酵乳食品は、食品中の分散安定性や風味を高めるべく、ウェランガム、サクシノグリカン及びペクチンから選ばれる１種以上の多糖類が配合される。
ウェランガムは、２個のグルコース、１個のラムノース、１個のグルクロン酸、及び１個のラムノース又はマンノースを構成単位とし、Alcaligenes ATCC31555等により産生される天然高分子である。ウェランガムとしては、ビストップＷ（三栄源エフ・エフ・アイ社製）等による市販品を利用することができる。

サクシノグリカンは、微生物に由来する多糖類の一種であり、より具体的にはガラクトース及びグルコースから誘導される糖単位に加え、コハク酸及びピルビン酸並びに任意成分としての酢酸、又はこれらの酸の塩から誘導される単位を含む微生物に由来する多糖類を意味する。より具体的にはサクシノグリカンは、ガラクトース単位：１、グルコース単位：７、コハク酸単位：０．８及びピルビン酸単位：１に、任意成分である酢酸単位を含むことのある平均分子量が約６００万の水溶性高分子である。サクシノグリカンとしては、例えばサクシノグリカンＪ（デュポン社製）が挙げられる。

ペクチンとは、果物や野菜類等非常に多くの植物中に存在するもので、植物組織中の構成成分や中間層の成分であるガラクツロン酸がα−１，４結合したポリガラクツロン酸を主成分とした増粘多糖類をいう。
本発明に用いるペクチンとしては、一般に食品に用いられるものであれば、いずれのものでもよく、例えば、シトラス等の柑橘由来、又はリンゴ由来等のペクチンが挙げられる。

斯かる多糖類の含有量は、発酵乳食品中、０．０４〜０．６０質量％であるのが好ましく、より好ましくは０．０４〜０．５０質量％、より好ましくは０．０４〜０．３０質量％である。

本発明の発酵乳食品は、その製造の任意の段階で上記の無水リン酸水素カルシウム及び多糖類を添加する以外は、常法に従い製造することができる。無水リン酸水素カルシウム及び多糖類の添加時期は、特に制約はなく、発酵前の原料乳に添加しても、また、発酵後に添加しても良い。すなわち、発酵前の原料乳に無水リン酸水素カルシウムを添加混合した後、殺菌し、これに乳酸菌やビフィドバクテリウム属細菌等の微生物のスターターを接種して培養してもよく、また、発酵後の乳発酵物（ベース）に別途殺菌した無水リン酸水素カルシウム及び多糖類をそのまま、あるいはシロップ溶液と共に添加混合したり、乳発酵物（ベース）とシロップ溶液を混合した後に添加しても良い。また、発酵終了後、シロップ液との混合前等の段階で発酵乳に殺菌処理を施し、死菌含有タイプの製品としてもよい。

本発明の発酵乳食品は、その形態は特に限定されるものではなく、ハードタイプ、ソフトタイプ、ドリンクタイプ等のヨーグルトや液状タイプの乳製品等を包含する。したがって、必要に応じて、均質化処理してソフトタイプの発酵乳食品とすること、寒天、ゼラチン等の各種増粘剤を添加してハードタイプの発酵乳食品とすることができる。

本発明の発酵乳食品には、必要に応じて、食品に添加される、糖質、乳脂肪、乳化剤、増粘剤、酸味料、果汁、甘味料等の各種成分を配合できる。具体的には、蔗糖、異性化糖、グルコース、フラクトース、パラチノース、トレハロース、ラクトース、キシロース、麦芽糖、オリゴ糖等の糖類、ソルビトール、キシリトール、エリスリトール、ラクチトール、パラチニット、還元水飴、還元麦芽糖水飴等の糖アルコール、クリーム、バター、サワークリーム、発酵バター等の乳脂肪、ショ糖脂肪酸エステル、グリセリン糖脂肪酸エステル、レシチン等の乳化剤、クエン酸、乳酸、酢酸、リンゴ酸、酒石酸、グルコン酸等の酸味料、寒天、ゼラチン、カラギーナン、グァーガム、キサンタンガム、ローカストビーンガム等の増粘（安定）剤、シロップ等の甘味料の他、ビタミンＡ、ビタミンＢ類、ビタミンＣ、ビタミンＥ等の各種ビタミン類やカルシウム、鉄、マンガン、亜鉛等のミネラル類等が挙げられる。

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに何ら制約されるものではない。

実施例１
１）カルシウム素材

本発明品及び比較品として用いたカルシウム素材（リン酸水素カルシウム）を下記表１に示す。

Ｙ：製品名「食品添加物リン酸一水素カルシウムＹ」（富田製薬株式会社製）
Ａ：製品名「日本薬局方リン酸水素カルシウム水和物Ｔ」（富田製薬株式会社製）
Ｂ：製品名「日本薬局方リン酸水素カルシウム水和物Ｕ」（富田製薬株式会社製）
Ｃ：製品名「無水リン酸水素カルシウム（微粉）」（富田製薬株式会社製）
Ｄ：上記リン酸水素カルシウムＣを乳鉢で粉砕処理したもの

２）ドリンクヨーグルトタイプの発酵乳の調製
２０％脱脂粉乳溶液を１２０℃で３秒間殺菌した後、ストレプトコッカス・サーモフィルス（ＹＩＴ２００１株）のシードスターターを０．２％となるように接種し、更に、ラクトバチルス・カゼイ（ＹＩＴ９０２９株）のシードスターターを０．１％となるように接種して３４℃でｐＨ４．４まで培養し、均質化機を用いて１５ＭＰａで均質化して発酵乳ベースを得た。

次に、表２に示す処方で、水に蔗糖型液糖（フジ日本精糖（株））とウェランガム（三栄源エフ・エフ・アイ（株））をそれぞれ溶解し、リン酸水素カルシウムを添加し、水で全量を調整した後、１１０℃で３秒間殺菌してシロップを得た（表２）。

上記の方法により得られた発酵乳ベース４００ｇとシロップ５９９．０１６ｇを混合し、発酵乳飲料を調製し、ポリスチレン容器に充填して表２のシロップに対応するドリンクタイプヨーグルト（本発明品１、比較品１〜４）を製造した。製造後は１０℃で保存した。

３）試験品の評価
各試験品について、ｐＨと酸度、粘度、物性（ホエー分離、瓶底沈殿）及び風味を測定した。結果を表３に示す。
・酸度：９ｇの試料を中和するのに必要な１／１０規定水酸化ナトリウム水溶液の量（ｍｌ）を指す。
・粘度：Ｂ型粘度計（東機産業（株）製）を使用し、１０℃にて常法に従って行った。
・ホエー分離：液表面からホエーとして分離している部分の高さをｍｍ単位で測定した。
・瓶底沈殿：目視にて瓶底の沈殿量を以下の基準で判定した。
＜瓶底沈殿判定基準＞
− ：沈殿なし
± ：沈殿が容器外周部にややある
＋：沈殿が容器全面に薄くある
＋＋：沈殿が容器全面に膜状に張り付いている
・風味：専門パネラー５名で風味を以下の基準で評価した。
＜風味判定基準＞
◎：カルシウムの不快味が低減されている
〇：カルシウムの不快味が少し低減されている
△：カルシウムの不快味が少しある
×：カルシウムの不快味がある

表３より、本発明品１は、ウェランガムとリン酸水素カルシウムＹを併用することで、良好な物性安定性を維持できるだけでなく、カルシウムの不快味がなく、適度な飲み応えや濃厚感も付与できることが分かった。また、リン酸水素カルシウムＹは、他のカルシウム製剤と比較し、テクスチャーとしてざらつき等はみられず、製品保存中の品質変化も小さくなることが示唆された。

実施例２
１）実施例１のウェランガムをサクシノグリカンに替えて、表４に示すシロップを調製し、対応するドリンクタイプヨーグルト（本発明品２）を製造した。製造後は１０℃で保存した。

２）実施例１と同様に、各試験品について、ｐＨと酸度、粘度、物性（ホエー分離、瓶底沈殿）及び風味を測定した。結果を表５に示す。

表５より、本発明品２は、サクシノグリカンとリン酸水素カルシウムＹを併用することで、良好な物性安定性を維持できるだけでなく、カルシウムの不快味もなく、適度な飲み応えや濃厚感も付与できることが分かった。また、発明品１と同様、リン酸水素カルシウムＹを使用することで、製品保存中の品質変化が小さくなることが分かった。

実施例３
２０％脱脂粉乳溶液を１２０℃で３秒間殺菌した後、ストレプトコッカス・サーモフィルス（ＹＩＴ２００１株）のシードスターターを０．２％となるように接種し、更に、ラクトバチルス・カゼイ（ＹＩＴ９０２９株）のシードスターターを０．１％となるように接種して３４℃でｐＨ４．４まで培養し、均質化機を用いて１５ＭＰａで均質化して発酵乳ベースを得た。
次に、表６に示す処方で、水に蔗糖型液糖（フジ日本精糖（株））とペクチン（ＣＰケルコ社）をそれぞれ溶解し、水で全量を調整した後、１１０℃で３秒間殺菌してシロップを得た（表６）。また、カルシウム素材は、シロップに添加せず、別途水に分散後、９０℃３０分間殺菌し、カルシウム分散液を得た（表７）。
上記の方法により得られた発酵乳ベース４００ｇとシロップ４９９．０１６ｇを混合し、シロップ中のペクチンと発酵乳ベースを十分混和後、次いでカルシウム分散液１００ｇを混合して発酵乳飲料を調製し、ポリスチレン容器に充填して表６のシロップに対応するドリンクタイプヨーグルト（本発明品３）を製造した。製造後は１０℃で保存した。

２）実施例１と同様に、ｐＨと酸度、粘度、物性（ホエー分離、瓶底沈殿）及び風味を測定した。結果を表８に示す。

表８より、本発明品３は、ペクチンとリン酸水素カルシウムＹを併用することで、良好な物性安定性を維持できるだけでなく、カルシウムの不快味もなく、適度な飲み応えや濃厚感も付与できることが分かった。また、発明品１並びに発明品２と同様、リン酸水素カルシウムＹを使用することで、製品保存中の品質変化が小さくなることが分かった。

Claims

平均粒子径が１〜１０μｍ、静的嵩比容積が２０〜４０ｍＬ／１０ｇ及び平均粒子径に対する水銀ポロシメーターによって求められる細孔直径の最頻値の比が０．２〜０．３４である無水リン酸水素カルシウム、並びにウェランガム、サクシノグリカン及びペクチンから選ばれる１種以上の多糖類を含有する、カルシウム強化発酵乳食品。
食品中のカルシウム含量がカルシウム換算で０．２０質量％以上である請求項１記載の食品。
食品中のカルシウム含量がカルシウム換算で０．２０〜１．００質量％である請求項１記載の食品。
無水リン酸水素カルシウムが、その平均粒子径が２〜９μｍで、静的嵩比容積が２０〜３５ｍＬ/１０ｇである請求項１〜３のいずれか１項記載の食品。
多糖類がウェランガムである請求項１〜４のいずれか１項記載の食品。
発酵乳食品が、乳又は乳製品を乳酸菌及び／又はビフィドバクテリウム属細菌により発酵させたものである請求項１〜５のいずれか１項記載の食品。