JP2022184966A - 天然安定剤を使用した水中油型エマルションの酸化安定性の向上 - Google Patents
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Abstract
Description
における天然安定剤の使用に関する。
を腐らせ、味および/または外観を不快にすることがある。酸化反応とフリーラジカルの
同時発生は、さまざまな速度で起こり、これらは水分、高温、UV光への露出、酸素およ
び/または鉄または銅などの金属イオンの存在によって影響を受ける。油の多価不飽和脂
肪酸含有量も、酸化に対する感受性に寄与する。食品および飲料製品の油脂の酸化は、酸
敗を引き起こし、これは栄養価ならびに製品の食感、風味、色および香りなどの好ましい
官能特性の低下を引き起こし得る。
び飲料製品にキレート剤を含め、キレート化によって除去され得る。非常に一般的に使用
されるキレート剤の1つは、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)である。EDTAは、
比較的安価で金属イオンをキレート化する能力が高いため、食品業界で広く使用されてい
る。EDTAは、製品を酸化および腐敗から保護し、風味の品質と色の保持を改善するた
めによく使用される。
れは望ましい卵の風味を提供し、乳化剤として機能する。しかしながら、卵黄に存在する
比較的高レベルの金属イオン、特に鉄は、脂質酸化反応を促進し(ppmレベルでも)、
そのため、油含有製品の保存期間を制限する。局所的な水供給、処理装置、およびその他
の成分も鉄分をもたらす可能性がある。これに対抗するために、EDTA(通常はカルシ
ウムEDTAまたは二ナトリウムEDTA)がしばしば添加される。EDTAが合成また
は人工の成分であるという消費者の認識に少なくとも部分的に起因して、いわゆる人工成
分の除去およびそれらを天然代替物で置き換えることに対する要求が継続的にあり、これ
は食品または飲料製品に「人工防腐剤なし」(NAP)ラベルを付けることがある。さら
に、一部の国ではEDTAの使用が禁止されている。
できず、費用が法外であり、または食品もしくは飲料製品に望ましくない風味および/ま
たは色をもたらした。例えば、自然に生成されたシデロフォア(酵母および真菌から)は
、効果的な金属キレート剤であるが、食品の色を容認できないほど変える可能性がある。
さらに、正確な活性化合物が知られている場合でも、植物抽出物はわずか2パーセントの
活性化合物しか含まない場合がある。これらの抽出物は、製品に望ましくない風味、色、
または食感を付与する追加の非有効化合物をさらに含むことがある。そのような抽出物の
例は、抗酸化特性を有するローズマリー抽出物であるが、その抗酸化特性のためにローズ
マリー抽出物を食品または飲料に組み込むと、明確なローズマリー風味を与える可能性が
あり、これは多くの製品で望ましくない。
難であるため、EDTAは、代替が困難である。したがって、EDTAの使用を必要とし
ないが、これらのタイプの防腐剤の使用によって現在提供される延長された保存期間を保
持する、酸化的に安定な食品および飲料を提供することが望ましい。
性を特徴とする水中油型エマルションの形態の食品および飲料製品が提供される。本明細
書で提供される食品または飲料製品は、天然安定剤または複数の天然安定剤の組み合わせ
、特にキレート官能基を有する高分子量ポリマーを含む。特に、キレート官能基を有する
高分子量ポリマーは、アルギン酸塩および/または低メトキシペクチンを含む。本明細書
で使用される場合、天然安定剤は、植物または他の天然供給源から得られる。アルギン酸
塩は、褐色海藻(褐藻類)の細胞壁およびいくつかの種の細菌から通常得られる多糖類で
ある。ペクチンは、植物細胞壁に天然に産生する多糖類であり、柑橘類の果皮とリンゴ搾
りかすから商業的に抽出される。カゼイン塩、特にカゼインカルシウムは、一般的に牛乳
から生産される。
とを望まないが、本明細書に記載される天然安定剤は、その安定剤をエマルション界面に
配置し、有効レベルの共役共有結合を提供してフリーラジカルを安定化し、十分な共鳴を
提供することによって、フリーラジカル生成を低減するのに有効であると現在考えられて
いる。有利には、本明細書に記載の天然安定剤は、EDTAを使用して得られるものと同
様の酸化安定性を提供し、食品または飲料製品の風味、色、食感、またはレオロジー特性
に悪影響を及ぼさない。結果として、本明細書に記載されている天然安定剤は、製品の品
質または消費者の受容への悪影響が最小限であるか、まったくない状態で製品の保存期間
を延長するのに効果的である。
ルションの保存期間を大幅に増大させることが示された。一般に、EDTAを含まないマ
ヨネーズ製品は、室温(つまり、約70°Fまたは21℃)で3~4か月間のみ保存安定
であると考えられている。EDTAをマヨネーズに加えると、室温での保存期間は、一般
に約9~12か月に延びる。本明細書に記載の天然安定剤を含めることにより、室温で少
なくとも7か月、別の態様では少なくとも8か月、別の態様では少なくとも9か月の保存
期間を提供することが示された。保存期間は、30℃、相対湿度70%など、熱を嫌う試
験条件でも測定することができる。そのような条件では、本明細書に記載されている天然
安定剤を含めることによって、少なくとも7か月の保存期間が提供されることも示された
。少なくとも一部の手法では、そのような保存期間は、追加の脱酸素剤、酸素遮断剤、ま
たは窒素ヘッドスペースフラッシングのない、非着色の透明な容器で達成される。食品が
窒素で密度調整されている場合、その添加されている窒素の量は、製品全体の酸素濃度を
変化させるのに十分ではない。
ないエマルションを有し、製品の味、臭い、および色の劣化が最小限であり、そして食感
または見かけの粘度が実質的に変わらないことを特徴とする。本明細書で製造される水中
油型エマルションは、例えば、Titusらの「Emulsifier Efficiency in Model Systems of
Milk Fat or Soybean Oil and Water」、Food Technology, 22:1449 (1968)およびActon
らの「Stability of Oil-in-Water Emulsions. 1. Effects of Surface Tension, Level
of Oil, Viscosity and Type of Meat Protein」J. Food Sci., 35:852 (1970)に記載さ
れている手順などの公知の方法を用いて、物理的安定性について評価することができる。
水中油型エマルションの形成と試験に関する追加情報は、BecherのEncyclopedia of Emul
sion Technology (Volume 1, Basic Theory, Marcel Dekker, Inc., New York (1983)),
およびShermanのEmulsion Science (Academic Press, New York (1968))にある。一次お
よび二次酸化試験の方法(例えば、過酸化物価およびガスクロマトグラフィー測定)もア
メリカ油化学会によって提供されており、それらの方法の本(<https://www.aocs.org/st
ore/shop-aocs/shop-aocs?productId=70978091>)で見つけることができる。これらの参
考文献のそれぞれは、その全体が本明細書に組み込まれる。
水相を含む。食品は、例えば、サラダドレッシング、マヨネーズ、サンドイッチスプレッ
ド、ディップ、クリーミーソース、ディッピングソース、アイスクリーム、無卵マヨネー
ズタイプの製品、タルタルソース、オレオマーガリン、およびカスタードとプリンなどの
卵ベースおよびクリームベースのデザートなどが挙げられる。さらに、食品および飲料製
品という用語は、医薬品、栄養補助食品などの他の消費可能な製品も含み得ることが意図
されている。本明細書に記載される天然安定剤は、EDTAが一般的に使用される、化粧
品、石鹸、およびシャンプーなどの非食品製品を含む、他のタイプの乳化製品に使用され
得るとも考えられている。
有する高分子量ポリマーを利用する。驚くべきことに、これらの高分子量ポリマーは、鉄
(Fe3+)に対する同じキレート化親和性を有しないにもかかわらず、水中油型エマル
ションに望ましい保存安定性を提供するのに効果的であることがわかった。理論によって
束縛されることを望まないが、それらの大きな分子サイズは、油/水エマルション界面で
立体障害を生成することによって、鉄の反応性を遅くする可能性があるとさらに仮定され
る。再度、理論に束縛されることを望まないが、カルシウムの存在下でゲル化する、アル
ギン酸塩などの一部の高分子量ポリマーは、エマルションの製造中に局所的な水供給によ
って導入された個別のカルシウムイオンと反応することによって、界面での鉄の反応性に
対するマイクロスケールの物理的障壁を生成する可能性がある。
を有する。ペクチンは、エステル化度(DE)に基づいて、高メトキシペクチンと低メト
キシペクチンの2つのクラスに分類される。本明細書で特に有用であることが見出された
ペクチンのタイプは、低メトキシペクチンであり、より具体的には25%以下のエステル
化度(DE)を有するものであり、さらにより具体的には12~18%の範囲のDEを有
するものである。(1)より低いDEペクチンは粘度への影響がより低いため、および(
2)より低いDEペクチンは鉄キレート化のためのより多くの反応部位を有するため、低
メトキシペクチンは、本明細書において特に有用であると考えられる。ペクチンは、通常
、純水に溶解性である。低メトキシペクチンは、水道水(炭酸カルシウムの形など)で一
般的にみられるレベルであっても、カルシウムイオン(または他の2価カチオン)の存在
下で、ゲル化する傾向が強い。製品に少量の糖が存在すると、ゲル形成を引き起こすのに
必要なカルシウムの量を減らし得る。ペクチンは、約0.05~約1パーセントなど、別
の態様では約0.1~約0.75パーセント、別の態様では約0.1~約0.6パーセン
ト、および別の態様では約0.25~約0.35パーセントなどの任意の有効量で含まれ
てもよい。一般に、安定性の観点からはペクチンの量が多いほど効果的であるが、量が多
いと製品に望ましくない厚さをもたらす可能性がある。
ウムは、典型的には35~50kDaの範囲の分子量を有する。アルギン酸塩溶液の粘度
は、その使用率と鎖長に依存し、より長い鎖(より多くのモノマー単位)は、特定の濃度
でより粘稠な溶液を生成する。製品および加工パラメーターもアルギン酸塩の粘度に影響
するだろう。例えば、ゲル化は、カルシウム濃度とpH3.38~3.65(それぞれマ
ンヌロン酸とグルロン酸のpKa)によって引き起こされるが、強酸性環境ではアルギン
酸塩の分解が発生し、それによって鎖長が短くなり、粘度が低下する。
ン性架橋剤と混合することによってゲルを形成することができる。したがって、アルギン
酸塩が本明細書に記載の食品または飲料製品の粘度または他の食感属性に影響を与えるの
を避けるために、製品の他の成分からの二価カチオンの可能な供給源を考慮および制御す
ることが一般に望ましい。特定の一態様では、本発明で使用されるアルギン酸塩は、加水
分解されていないアルギン酸塩である。別の特定の態様では、アルギン酸塩は、低粘度ア
ルギン酸塩である。
に有効でなければならない。例えば、アルギン酸塩の量は、製品の約0.05~約1.0
重量パーセント、別の態様では約0.1~約0.5パーセント、別の態様では約0.15
~約0.35パーセントであってよい。
粘剤として食品に一般的に含まれている。カゼイネートは、製品の約0.1~約3パーセ
ントなど、別の態様では約0.1~約0.5重量パーセントなどの任意の有効量で含まれ
てもよい。カゼイネートはザラザラした食感を製品に導入する可能性があるため、含まれ
る場合、その量は、製品に望ましくない口当たりを付与することを回避するように選択し
得る。
ために食品業界で使用されてきたが、それらが本明細書に記載されているような高脂肪製
品に、これらは高い油分によってすでに濃厚なコンシステンシーを有するため、含まれて
いるとは考えられていない。
属イオンをキレート化するのに十分な量だが、最終製品の厚さまたは食感への影響を最小
限に抑えるために、そのような少量で含まれ、それにより水中油型エマルションにおける
油の酸化安定性を改善する。本明細書に記載される食品または飲料製品は、周囲温度また
は冷蔵温度で、エマルションの形態であり、ゲルの形態ではない。いくつかの手法では、
本明細書で提供される食品または飲料製品は、約2~約40μm、別の態様では約2~約
10μmの平均液滴サイズを有する油滴によって特徴付けられ得る。
レート化ポリマーの量は、「非増粘量」に含まれ、製品の食感に悪影響を与えることを回
避するために最小限の増粘効果を与える。一態様では、高分子量ポリマーの非増粘量は、
高分子量のキレート化ポリマーの量が水で置き換えられ、他の点では同一の(他のすべて
の成分の量が同じ)製品と比較して、複素粘性率の約35パーセント未満の変化、別の態
様では複素粘性率の約25パーセント未満の変化、別の態様では複素粘性率の約15パー
セント未満の変化、別の態様では複素粘性率の約10パーセント未満の変化、さらに別の
態様では複素粘性率の約5パーセント未満の変化を与える。以下でより詳細に説明するよ
うに、一部の製品は、ずり減粘である可能性があるため、複素粘性率はゼロずり粘度より
も低い場合がある。
である。これは、応力/ひずみに対して適用された正弦波に対する応答としての材料の流
動特性である。一部の手法では、高分子量のキレート化ポリマーの追加は、ずり減粘を生
じ得る。生成物の硬さは、分子間結合のモル濃度に比例する。これは、G=nRTで与え
られるせん断弾性率Gで表され、式中、「n」は、結合のモル濃度を表す。硬さは、材料
の粘弾性挙動を考慮して、G’、G’の値によって計算される。これらすべての材料では
G’>>G”のため、G(せん断弾性率または硬さ)は、G’とほぼ同じになる。緩和時
間は、適用された応力/ひずみを解放した後、材料がどれだけ速く平衡状態に緩和するか
の尺度である。例えば、粘性液体は、流れによってエネルギーを散逸させることでより速
く緩和し、0の緩和時間を有する。弾性固体は、伸長して平衡状態に達するまでより長い
時間がかかる。したがって、緩和時間が短い材料は、均一なひずみが適用されると表面に
付着する。緩和時間は、tanデルタに反比例する。任意の温度で、より高い緩和時間また
は低いtanデルタ値を有する材料に対して、粘弾性特性の変化に対するより高い安定性ま
たは抵抗が期待できる。tanデルタは、材料が応力またはひずみを受けたときに、粘弾性
材料のエネルギーストアに散逸されるエネルギーの比率である。見かけのゼロせん断粘度
は、硬さ(せん断弾性率)と緩和時間の積である。これは、材料の内部構造に関連する材
料特性であり、適用されたひずみ速度とは無関係である。複素粘性率は、動的レオロジー
実験から見積もられる粘度である。これは、応力またはひずみに対しててきされた正弦波
に対する応答としての材料の流動特性である。この検討では、これは10rad/sの周
波数で測定した。一部の材料はずり減粘する場合があり;したがって、10rad/sで
の複素粘性率は、ゼロせん断粘度より低くなる可能性がある。
5mmのクロスハッチされた平行トッププレートと60mmのクロスハッチされたボトム
プレートおよびプレート間の1mmのギャップ)を備えたDHRレオメーターを使用して
、5~60℃のランプ温度範囲で測定することができる。具体的には、温度は2℃/分で
上昇し、適用された応力は10Pa、周波数は10rad/sであった。エマルションの
液滴が小さくなると、より粘性の高い製品が生成されるため、処理条件は、生成される製
品の粘度に大きく影響する。これにより、クリーミング力に対してより安定する。この場
合も、非増粘量は、製品をゲルの形態で提供しないためにも有効である。
0%の油、約0.5%~約5.5%の乳化剤、約11%~約52%の水、約3.1~約4
.1の酸性pHを提供するのに有効な量の酸味料、およびエマルションが実質的にEDT
Aを含まない場合、23℃で少なくとも約5か月間、食品または飲料製品に酸化安定性を
提供するのに有効な非増粘量の高分子量キレート化ポリマーを含む。
油、約3%~約8%の卵ベースの乳化剤、約6%~約26%の水、約3.3~約4.1の
酸性pHを提供するのに有効な量の酸味料、およびエマルションが実質的にEDTAを含
まない場合、23℃で少なくとも約5か月間、食品または飲料製品に酸化安定性を提供す
るのに有効な非増粘量の高分子量キレート化ポリマーを含む。卵を含まないマヨネーズタ
イプの製品では、卵ベースの乳化剤の量を別の乳化剤で置き換えることができ、他の成分
の範囲も異なる場合がある。低脂肪で軽いマヨネーズタイプの製品では、成分の範囲がこ
こで指定されているものとは異なる場合がある。
3.5%の乳化剤、約40%~約80%の水、約3.1~約3.8の酸性pHを提供する
のに有効な量の酸味料、およびエマルションが実質的にEDTAを含まない場合、23℃
で少なくとも約5か月間、食品または飲料製品に酸化安定性を提供するのに有効な非増粘
量の高分子量キレート化ポリマーを含む。ドレッシングは、スプーンですくえるまたは注
ぐことができる製品であってもよく、一相(例えば、クリーミーまたはチーズベースのド
レッシング)または二相(例えば、ビネグレットドレッシング)の製品であってもよい。
必要に応じて、キサンタンガムなどの親水コロイドを、高分子量のキレート化ポリマーの
効力または最小限の粘度の寄与に悪影響を及ぼさないレベルで含めることができる。
、好ましくは、冷蔵温度で液体である。適切な油としては、例えば、キャノーラ、ダイズ
、ベニバナ、ヒマワリ、ゴマ、ブドウ種子、アーモンド、綿実、ピーナッツ、オリーブ、
カシュー、トウモロコシ、藻類、およびそれらの組み合わせが挙げられる。いくつかの手
法では、高オレイン酸油は一般により高い酸化安定性を有し、高分子量キレート化ポリマ
ーの性能を大幅に向上させる可能性があるため、これらの油の高オレイン酸バージョンが
好ましい場合がある。精油などの他の種類の油も含まれる場合がある。
化剤、レシチン、またはそれらの組み合わせが挙げられる。卵ベースの乳化剤は、全卵、
卵黄、酵素処理卵黄、またはそれらの組み合わせなどの、液体、乾燥、または冷凍の卵黄
製品であってよい。必要に応じて、卵ベースの乳化剤に塩を追加してもよい。規制および
消費者の要求が許す場合、例えば、ポリソルベートおよびプロピレングリコールエステル
などの合成乳化剤も使用することができる。酸味料は、例えば、食品グレードの酸(例え
ば、リンゴ酸、クエン酸、リン酸、乳酸、酢酸、酒石酸、フマル酸、アジピン酸、アスコ
ルビン酸、コハク酸、またはそれらの組み合わせ)、酢、レモン汁、ライム果汁、または
それらの組み合わせであってもよい。
塩、スパイス、ハーブ、香料(例えば、マスタードシード抽出物および/またはオレオレ
ジンおよび/またはリボチド)、結晶化阻害剤(例えば、オキシステアリン、レシチン、
または脂肪酸のポリグリセロールエステル)、乳成分(ホエイなど)、着色料(天然また
は合成)、および抗菌成分(例えば、ソルベートおよび/または培養ブドウ糖など)など
の有用な追加の成分も含めることができる。デンプン(例えば、小麦、トウモロコシ、も
ちトウモロコシ、米または他の食用デンプン)および追加の親水コロイド(例えば、キサ
ンタンガム)も、必要に応じて加えることができる。必要に応じて、粒子状物質(例えば
、丸ごとの野菜、ハーブ、および/またはチーズ)を添加してもよい。
エチレンジアミン四酢酸二ナトリウムの形態などの、EDTAを実質的に含まない。本明
細書で使用される場合、「実質的にEDTAを含まない」は、約1ppm未満のEDTA
を含む製品を意味することを意図している。さらに別の態様では、「実質的にEDTAを
含まない」という用語は、製品がEDTAを全く含まないことを意味する。
く、これは、酸化が生じる速度をさらに遅くし得る。α-トコフェロール、カロチノイド
(β-カロテンなど)、フラボノイド、カテキン、およびフェノール化合物などの天然の
抗酸化剤を使用することが好ましい。追加される抗酸化剤は、分離株または植物抽出物の
形であり得る。必要に応じて、GUARDIAN(登録商標)CHELOX(DuPon
tのカモミールとローズマリーエキスの市販ブレンド)などの市販の抗酸化剤を使用する
こともできる。少なくともいくつかの配合では、驚くべきことに、いわゆる「極性パラド
ックス」理論は、脂溶性抗酸化剤がより効果的であると予測しているが、水溶性抗酸化剤
が特に効果的であることがわかった。食品または飲料製品に含まれる抗酸化剤は、単離さ
れた化合物(すなわち、比較的高純度のもの)として、またはパプリカエキスもしくはニ
ンジンジュース濃縮液のベータカロチン、またはビタミンEサプリメント中のα-トコフ
ェロールなどの別の成分の微量成分として提供されてもよい。ローズマリー抽出物、緑茶
抽出物、ブドウ種子抽出物、サクランボ抽出物、およびそれらの組み合わせなどの他の抽
出物も使用することができる。本明細書の天然安定剤を含まない1つ以上の抗酸化剤を含
めることは、十分な製品保存期間を提供するのに十分長い間水中油型エマルションを安定
させるのに効果的ではないことが見出された。
化剤との特定の組み合わせが、製品の保存期間を延ばすのに特に効果的であることが判明
した。これらの組み合わせには以下が含まれる:(1)油中の低メトキシペクチン(DE
18);(2)高オレイン酸油と低粘度アルギン酸塩;(3)低粘度アルギン酸塩、α
-トコフェロール、およびβ-カロテン;(4)低メトキシペクチン(例えば、DE 1
2)およびGUARDIAN(登録商標)CHELOX L。
例えば、高分子量ポリマーは、食品または飲料の形成中に他の成分と共に添加されてもよ
く、または他の手法によって、他のすべての成分が添加された後に添加されてもよい。食
品がマヨネーズである場合、高分子量ポリマーは、従来のマヨネーズプロセスに組み込む
ことができる。高分子量ポリマーは、油相または水相のいずれかに加えることができる。
いくつかの手法において、高分子量ポリマーを他の乾燥成分と予備混合して、最終製品に
おけるいわゆる「フィッシュアイ」の形成を防ぐことが有利であることが見出された。
びスパイスの水性混合物に油をゆっくりと加える。酢は、通常、油を加える前か後にゆっ
くりと加えられる。少なくともいくつかの手法では、他の成分に加える前に高分子量ポリ
マーを油と混合することが、有益であり得ることがわかった。
使用して調製することができる。使用される圧力、せん断速度、および/または混合のた
めの時間は、使用される特定の機器に応じて大きく異なり得る。例えば、ピンまたは他の
ローターステーターミキサーを使用することができる。本明細書に記載される製品を製造
するための方法は、わずかな追加コストで商業的製造業者によって容易に実行され得る。
さらに遅くするために例えば、包装技術または容器設計を通じて、酸素の減少から利益を
得ることができる。例えば、酸素は、ヘッドスペースを窒素などの不活性ガスでフラッシ
ュすることによって、または溶存酸素を減らすために窒素で製品を散布することによって
、パッケージされた製品から除去することができる。少なくとも1つの態様では、包装さ
れた製品の酸素含有量は、約12.5%(散布前)から約2%未満(約1時間の散布後)
に減少し得る。しかし、マヨネーズ製品に窒素を散布すると、製品の密度に悪影響を及ぼ
し、製品の視覚的に魅力がない場合がある「ピッチング」を引き起こす可能性がある。散
布はまた、生産プロセスに費用と時間を追加する。
々なタイプの包装中で提供されてもよい。選択した包装のタイプは、包装内の酸素の量を
制御し、UV光への露出を制限することによって、製品(特に製品内のオイル)の酸化速
度に影響を与え得る。ガラスボトルは、一般にプラスチックボトルよりも良好な保護を提
供し、カラーガラス(例えば、琥珀色または緑色のガラス)は、一般に透明なガラスより
も良好な保護を提供する。しかし、ガラスボトルは壊れやすく、重量が重いため、プラス
チックほど望ましくない場合もある。耐久性と軽量性のため、プラスチック容器が一般的
に望ましいが、酸素の透過性とUV光透過率によって、製品の保存期間が短くなる可能性
がある。
リエチレンテレフタレート(PET)から作られる。製品への酸素の透過を減らすために
、酸素バリア(例えば、エチレン-ビニルアルコール、酸化アルミニウム)またはスカベ
ンジャー(例えば、Solo2.1、Amosorb)を容器に追加できる。しかしなが
ら、驚くべきことに、酸素ではなく光が、水中油型エマルション、特にマヨネーズ製品に
対して、最も重要な酸化促進剤であることがわかった。酸素バリアまたはスカベンジャー
を有するPET容器は、EDTAのような人工防腐剤を欠く本明細書に記載された水中油
型エマルションの保存期間に統計的改善を提供しないことがわかった。代わりに、UV光
バリアを酸素バリアまたはスカベンジャーの不在下で包装材料に追加して、水中油型エマ
ルションの保存期間を延長できることがわかった。例えば、Ultimate390、P
ET容器(酸素バリアやスカベンジャーを含まない)内で0.12%低下したPolyO
neの市販のColorMatrix(商標)遮光剤、などのUVバリアが、本開示によ
る1つ以上の天然安定剤を含有する水中油型エマルションの保存期間をさらに延ばすのに
効果的であった。
不透明度を与えないことも特に好ましい。
実施例に列挙される特定の成分およびその量、ならびに他の条件ならびに詳細は、本発明
を不当に限定すると解釈されるべきではない。特に明記しない限り、部とパーセントはす
べて重量による。
のモデルを使用することによって調製した。風味の欠如はマヨネーズの中性味を模倣し、
EDTAの代替物からの不要な風味と色の検出を可能にした。ランチベースは、38%の
大豆油、45%の水を含み、pHは約3.8であった。以下の表1に従って、さまざまな
天然のキレート剤と抗酸化剤をそのマヨネーズベースに加えて混合した。
性を試験し、37℃で3日間のさまざまな時点でのマイクロモル(microM)レベル
でのフリーラジカル(4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジニルオキ
シ(TEMPOL)同等物)として表される)の量を測定した。EPRは、インキュベー
ション期間中に形成されたフリーラジカルの量を測定することによって、相対的な安定性
と保存期間の指標を提供し、フリーラジカルのレベルが低いほど、安定性が高いことを示
す。EPR分析を実施するために、Bruker e-scan R機器(Bruker
Corporation、Billerica、Mass)を使用し、試料を次のよう
に準備して分析した。
れた200mMのα-フェニル-N-tert-ブチルニトロン(PBN、Alexis
Biochemicals))を空の20mLシンチレーションバイアルに入れた。
を閉じ、ボルテックスミキサーを用いて完全に混合した。そのバイアルを37℃でインキ
ュベートした。
ットに抜き取り、そのピペットの底をCritosealワックスで密封した。サンプリ
ング後、そのバイアルをインキュベーターに戻した。
ャビティに挿入した。
(フリーラジカル)同等物に変換されたスペクトルファイルを生成した。
イネート、アルギン酸塩、およびほぼ同じ結果の2つのペクチン試料であった。これらの
成分は、すべてキレート剤として機能する。つまり、それらの負に帯電した部分は、正に
帯電した鉄および脂質酸化の類似の金属ベースの触媒と相互作用することができる。対照
的に、植物抽出物は、発生したフリーラジカルの非局在化と共鳴による安定化を通じて、
抗酸化物質として機能する。言い換えると、キレート剤は、脂質酸化の誘発を防ぐのに対
し、抗酸化剤は、伝搬速度を遅くする。その4つのキレート成分がEDTAを含まない製
品を酸化から最も保護したが、カゼイネートは2.70%の使用レベルでザラザラした食
感を与え、特定の製品用途では、アレルゲンの懸念がある場合とない場合がある牛乳タン
パク質を導入したことに留意されたい。アルギン酸塩、LM-12ペクチン、およびLM
-18ペクチンはすべて、異なる濃度の負に帯電した部分を含む。この電荷の集中と高分
子量化合物に沿ったそれらの空間分布は、おそらく成分の全体的なキレート効果に影響を
与えた。しかし、このロジックに基づくと、LM-12とLM-18のペクチンは、それ
らは理論的にはメトキシ基の濃度のみが異なるため、同様に機能することは驚くべきこと
であった。各高分子量化合物の特別な制約が、マトリックス内で溶解して展開する独自の
能力に影響を与えた可能性がある。油/水界面で最もよく分配できる化合物は、脂質酸化
を最小限に抑えるのに最も効果的である。したがって、ペクチンと比較してアルギン酸塩
の有効性が高いのは、その電荷密度、分子骨格に沿ったそれらの電荷の分布、およびアル
ギン酸塩がエマルション中溶解/展開し、すべての脂質酸化反応の重要な部位である油/
水界面で分配する能力の組み合わせによるものと考えられる。安定化効果は、カゼイネー
ト>アルギン酸塩>ペクチンであり、これは、使用量(つまり、負の電荷の濃度が高くな
る)にも対応する。繰り返しになるが、使用量は、成分の粘度への影響によって制限され
た。(1)防腐剤を含まないマヨネーズ、高粘度製品は、防腐剤を含まないランチドレッ
シングと同じくらい迅速に酸化し、(2)小分子である鉄の移動度は、拡散速度論によっ
てのみ律速される、つまり、鉄は、水のように、粘度が増大しても系全体で非常に移動し
やすいことを意味するため、粘度の増加自体が酸化安定性に影響を与えることはほとんど
ない。
ースは、通常の大豆油を含んでいた。2番目のマヨネーズベースは、高オレイン酸大豆油
を含んでいた。適切な部分では、マヨネーズベースは、約80%の大豆油(通常または高
オレイン酸)、5.2%の卵ベースの乳化剤、約0.9%の塩、約11%の水を含み、p
Hは3.6であった。そのベースは、砂糖、フレーバー、レモンジュースも含んでいた。
対照は、EDTAあり、なしで調製し、実験試料は、以下の表2に従って、抗酸化剤あり
、なしで高分子量キレートポリマーを用いて調製した。
した。残りの試料は、表2に従って調製した。試料13は、EDTA含有対照(0.00
75%EDTA)であった。
て調製した。酸化防止剤(DaniscoまたはKalsecから)とEDTAもこの段
階で添加した。次に、この混合物に一定の撹拌下で油をゆっくりと加えた。最後に、酢を
一定の撹拌下でゆっくりと加えた。得られた生成物は、粗いエマルションであり、それを
さらにせん断して平均液滴直径6~7μmの微細なエマルションを形成した。ペクチンま
たはアルギン酸塩を含む試料の場合、粉末を最初に乾燥塩、砂糖、およびスパイスとドラ
イブレンドし、次に一定の撹拌下でその卵ミックスに追加した。名前に略号PIO(油中
に入れた)がついている試料は、ペクチンを一定の撹拌下でその油に直接加えたことを除
いて、同様に調製した。具体的には、ストレートペクチンを1つの容器内でその油に入れ
た。別の容器で、卵ベースの乳化剤、水、塩、砂糖、およびスパイスをブレンドした。次
に、油ペクチン混合物をゆっくりと撹拌しながらその卵ミックスに加えた。最後に、酢を
ゆっくりと加え、さらに強力なせん断ステップを続けた。
使用して、脂質酸化に対する安定性を試験した。表2の試料についてのEPR結果を図2
および3に示す。試料に存在するTEMPOL同等物のレベルが高いほど、フリーラジカ
ルの形成に抵抗または防止する能力が低いことを示す。TEMPOL同等物のレベルが低
いほど、その試料が保護効果を有し、フリーラジカルの形成を防止するのに役立つことを
示す。フリーラジカル形成を低減し、それにより製品中に存在するフリーラジカルの量を
少なくすることによって、製品の酸化も低減される。
高い試料は、アルギン酸塩を含む2つの試料(7および8)、高オレイン酸オイル対照(
12)、ローズマリー抽出物(11)、およびペクチンを含む2つの試料(5PIOおよ
び10)である。EPRは予測試験である。試料11と12は、EPR予測分析で良好に
機能したが、保存期間終了後の官能検査で、訓練を受けたパネリストには全体的に好まれ
なかった。EPRは、脂質の酸化を悪化させる予測ツールであり、成分の相互作用に基づ
く他のすべての製品の変化を説明することはできない。また、これらの試料は、高オレイ
ン酸油を含んでおり、これは従来の大豆油とは異なる量で異なる酸化化合物を生成する。
試料11と12はパネリストに好まれなかった可能性は、そのユニークな酸化化合物が他
の試料よりも心地よいものではなかったためである。他の高オレイン酸試料中のペクチン
とアルギン酸塩は、これらのユニークな酸化性化合物と未知の方法で相互作用して、それ
らの有害な感覚的影響を最小限に抑えた可能性がある。
間試験(「ホットボックス」)において、試料を28~35℃および相対湿度70%で5
か月間インキュベートした;(2)周囲保存期間試験(「周囲」)では、試料を23℃、
周囲相対湿度で8か月間インキュベートした。
消費者で構成される定性的記述分析パネルによって試験し、保存期間の調査過程で、香り
、風味、食感などの感覚的観点からマヨネーズ製品が悪くなったかどうかおよびいつ悪く
なったかを判断した。毎月1回、試料の酸化レベルを評価するために試料を試験し、試料
の「古いキャノーラ油」の香り、「酸敗」の香り、「古いキャノーラ油」の風味、「ハー
ブ/グラス」の風味、「酢」の風味、「人工」の風味、「厚みのある」口当たり、「クリ
ーミーな」口当たりについて評価した。すべての処理で、保存期間を通じて対照マヨネー
ズと同様の異臭(例えば、ヘキサナール、ヘプタジエンタール)が発生した。これは、高
分子量のキレート剤、高オレイン酸油、および抗酸化剤を含んでも、脂質酸化の機械的経
路が従来とは異なる経路にシフトしなかったことを示している。言い換えると、EDTA
を含まないマヨネーズは、脂質ヒドロペルオキシドの形成と最終的なベータ切断を含む従
来の脂質酸化経路に従う。訓練を受けたパネリストは、抗酸化物質を含む処理から、より
多くのハーブまたは草のような風味を検出しなかった。弱った草/ハーブのノートがない
ことは、草の臭いで知られる大豆油酸化の一般的なアルデヒドマーカーであるヘキサナー
ルが有害な量で発生するのを防いだことを示している。最後に、すべての処理は、重要な
プラスの属性であり、マヨネーズ好みの原動である口当たりも等しく「クリーミー」であ
ると見なされた。したがって、当技術分野で試みられている他の多くの解決策とは異なり
、高分子量のキレート化ポリマーを含有する本発明の製品は、マヨネーズの感覚特性に大
きな影響を与えなかった。
とによって調製した。そのマヨネーズベースは、実施例1に従って調製した。追加のキレ
ート剤または他の防腐剤なしのマヨネーズベースを陰性対照として使用した(試料301
)。残りの試料は、表3(重量%での量)に従って調製した。特に、油溶性と水溶性の両
方の抗酸化剤を評価し、特に、効果の違いを比較するために水溶性と油溶性の形で得られ
た緑茶抽出物について評価した。試料307は、EDTAを含む対照(0.0075%の
EDTAを含む)であった。
商標)光遮断剤Ultimate390の0.12%減少PETから作られたUV遮断容
器および従来の単層PET容器の両方に配置した。試料306は、従来の単層PET容器
にのみ配置した。試料301~307は、6週間、MacBeth Spectra L
ight IIIライトボックス(「冷白色蛍光灯+UV」を設定;電球から発生する熱
のため温度30℃)と、6か月間30℃の暗いインキュベーターの両方に保管した。残り
の試料(308~314)は、単層のPET容器に入れ、6か月間30℃で暗いインキュ
ベーターで保管した。
全保存期間を通じて最高の性能を発揮した。クローブ油は、特徴のないマヨネーズの風味
に貢献することが分かったが、試料311ではその貢献は弱められた。
Rの結果を図4に示す。これらの試料の中で、試料310(アルギン酸塩、α-トコフェ
ロール、およびβ-カロテンを含む)は、EDTA対照(試料307)後のフリーラジカ
ル生成に対して最高の安定性を示した。試料310はEPR試験のEDTA対照ほど安定
ではなかったが、30℃での6か月の保存期間に耐えるのに十分安定しており、これはほ
とんどの市販製品で満足できる。EPR試験では、暗いインキュベーター内で熱を加えら
れた新鮮な試料で試験を行うため、包装または保管条件の違いを考慮できない。
するための研究を行った。まず、(1)ハーブ(感光性クロロフィルの源)とバターミル
ク(感光性リボフラビンの源)を含むランチドレッシング製品、および(2)ハーブまた
はバターミルクを含まないランチドレッシングについて、光の影響を評価した。そのラン
チドレッシングは、40%大豆油を含んでいた。2つの生成物は、等しく速く酸化し、こ
れは、光分解の影響を受けやすいのが、光合成剤ではなく、油自体(および初期の酸化反
応中で形成されるヒドロペルオキシド)であることを示している。
Solo2.1酸素バリア/スカベンジャー添加プラスまたはマイナス0、中レベル(0
.125%)、高(0.25%)レベルのUltimate390バリア(ColorM
atrix/PolyOneから)を有するPET包装を見て行った。その製品を、Ma
cBeth Spectra Light IIIライトボックス(「冷白色蛍光灯+U
V」を設定、電球の熱のため温度30℃)に保管し、一定のUVと可視光を与えた。酸素
バリア/スカベンジャーは、最小限の効果を追加したが、コストが高いことがわかった。
その試みから、包装は0%酸素バリア/スカベンジャーを含み、0.12%減少UVバリ
アを含むことで、ボトルの同様の視覚的特性を維持しながら、EDTAを含まないランチ
ドレッシングを酸化から最も保護することが示唆された。
粘度のペクチンを追加し、レオロジー分析を行って、マヨネーズの食感に対するEDTA
の除去とアルギン酸塩とペクチンの添加の影響を評価した。表5に従って試料を調製した
。
されたボトムプレートを有する25mmのクロスハッチされた平行プレートを備える、D
HRレオメーターを使用して完了した。この試験では、レオロジー特性を温度の関数とし
て測定した:搭載温度:25℃;温度範囲:5~60℃(加熱RTA);加熱速度:2℃
/分;応力:10Pa;および周波数:10rad/s。2つの重ね合わせ曲線が得られ
るまで、すべてのテストを繰り返した。その結果を表6に示す。
ス、製剤、およびそれらの成分の詳細、材料、および配置における様々な変更が、添付の
特許請求の範囲に表現される本発明の原理および範囲内で当業者によって行われ得ること
が理解される。
Claims (22)
- 水中油型エマルションの形態の食品であって、前記エマルションが実質的にEDTAを
含まない場合、前記食品が21℃で少なくとも約7か月間、前記食品に酸化安定性を提供
するのに有効な非増粘量の高分子量キレート化ポリマーを含む、食品。 - 前記高分子量キレート化ポリマーが、低メトキシペクチン、アルギン酸塩、カゼイネー
ト、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項1に記載の食品。 - 前記食品が、約40%~約80%の油を含む、請求項1または2に記載の食品。
- 前記食品が、約11%~約49%の水を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の食
品。 - 前記食品が、マヨネーズまたはサラダドレッシング製品である、請求項1~4のいずれ
か一項に記載の食品。 - 前記高分子量ポリマーが、前記食品の約0.05重量%~約1重量%の量の低メトキシ
ペクチンを含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の食品。 - 前記低メトキシペクチンが、25未満のDE値を有する、請求項6に記載の食品。
- 前記高分子量ポリマーが、前記食品の約0.05重量%~約1重量%の量のアルギン酸
塩を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の食品。 - 前記高分子量ポリマーが、前記食品の約0.1重量%~約3重量%の量のカゼイネート
を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の食品。 - α-トコフェロール、β-カロテン、ローズマリー抽出物、緑茶抽出物、ブドウ種子抽
出物、チェリー抽出物、またはそれらの組み合わせから選択される天然抗酸化剤をさらに
含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の食品。 - 酸化的に安定した包装食品であって、
UV遮断剤を含む容器と;
水中油型エマルションであって、前記エマルションが実質的にEDTAを含まない場合
、70℃で少なくとも約6か月間、前記食品に酸化安定性を提供するのに有効な非増粘量
の高分子量キレート化ポリマーを含む、水中油型エマルションと、
を含む、酸化的に安定した包装食品。 - 前記容器が、単層のPET容器である、請求項11に記載の酸化的に安定した包装食品
。 - 前記UV遮断剤が、酸素バリアまたはスカベンジャーなしで前記包装を形成する材料に
含まれている、請求項11または12に記載の酸化的に安定した包装食品。 - 前記容器が、非着色でありかつ透明である、請求項11~13のいずれか一項に記載の
酸化的に安定した包装食品。 - 前記有効量の前記高分子量ポリマーが、低メトキシペクチン、アルギン酸塩、カゼイネ
ート、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項11~14のいずれか一項に記
載の酸化的に安定した包装食品。 - 前記食品が、マヨネーズまたはサラダドレッシングである、請求項11~15のいずれ
か一項に記載の酸化的に安定した包装食品。 - 前記高分子量ポリマーが、前記食品の約0.05重量%~約1重量%の量の低メトキシ
ペクチンである、請求項11~16のいずれか一項に記載の酸化的に安定した包装食品。 - 前記低メトキシペクチンが、25未満のDE値を有する、請求項17に記載の酸化的に
安定した包装食品。 - 前記高分子量ポリマーが、前記食品の約0.05重量%~約1重量%の量のアルギン酸
塩である、請求項11~16のいずれか一項に記載の酸化的に安定した包装食品。 - 前記高分子量ポリマーが、前記食品の約0.1重量%~約3重量%の量のカゼイネート
である、請求項11~16のいずれか一項に記載の酸化的に安定した包装食品。 - α-トコフェロール、β-カロテン、ローズマリー抽出物、緑茶抽出物、ブドウ種子抽
出物、チェリー抽出物、またはそれらの組み合わせから選択される天然抗酸化剤をさらに
含む、請求項11~20のいずれか一項に記載の酸化的に安定した包装食品。 - 約40~約80パーセントの油を含む、請求項11~20のいずれか一項に記載の酸化
的に安定した包装食品。
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