JP2024043934A - 飲食品添加用カプセル - Google Patents

Abstract

【課題】水分が多い食品や飲料に添加した際、食感のよい飲食品添加用カプセル、及び当該カプセルの製造方法、及び当該カプセルを添加した飲食品の提供。
【解決手段】内容物に油性成分とフレーバーを含み、カプセル皮膜に造膜基質を含み、 １．５＜Ｘ＜２．０ 式（１）［Ｘは、８０％荷重においてカプセルにプレスをかけてカプセルを破壊したときの第１極大値に到達するまでの積算面積値（荷重（Ｎ）×時間（秒））］、０．０９＜Ｙ＜０．１６ 式（２）［Ｙは、８０％荷重においてカプセルにプレスをかけてカプセルを破壊したときの第１極大値から第１極小値に到達するまでの積算面積値（荷重（Ｎ）×時間（秒））］を満たす飲食品添加用カプセル。
【選択図】図１

Description

本発明は、水分含有率が高い、飲料、発酵乳、デザート、ソースなどの飲食品に添加した際、食感のよい飲食品添加用カプセル、当該カプセルの製造方法、及び当該カプセルを添加した飲食品に関する。

近年、日本では、食用のカプセルが様々なシーンで使用されている。タブレット式で直接摂食することに加え、食品に添加されることも多い。
ところで、カプセルを添加する食品としては、特許文献１，２，３，４に示すものが知られている。特許文献１には、高温での熱処理に供された食品の風味低下や損失を防ぐため、マイクロカプセルを含む食用製品について記載されている。また、特許文献２には耐熱性に優れる飲料用マイクロカプセルが記載されている。特許文献３には、油性香気成分を封入したマイクロカプセルを添加し、ミルク風味と油性香気成分の風味とをバランスよく調和した風味を付与できるデザート乳製品が記載されている。そして、特許文献４には、粒径の小さいマイクロカプセルでも口中において咀嚼破壊され、従来にない香味発現や食感の多様性をもたらし、さらに嗜好性や色彩的多様性などの趣味感に富む新規なゼリー菓子が記載されている。特許文献５には崩壊可能なシームレスカプセルの製造方法が記載されている。

しかしながら、特許文献１，２は、食品の高温殺菌処理にも耐えられる耐熱性の優れたカプセルの発明であり、特許文献３のカプセルは、本発明と同様咀嚼により香気を発生させることをも目的としているが、咀嚼により容易に破壊されるものであり、本発明のように添加される食品の本来の食感に影響を与えるものではなく、特許文献４のカプセルは、半固形状のゼリー（固まっておりほぼ固形）中でも確実に破壊されることを目的とするもので、このカプセルもゼリーの食感に影響を与えることを目的とするものではない。特許文献５のカプセルは、喫煙器具に使用することを想定しており、指で圧縮して崩壊すること想定しており、水分が多い食品に使用して咀嚼することは想定されていない。このようにいずれの文献にもカプセルの食感、破断特性や耐水性、耐酸性等の数値については触れられていない。

特許第4733040号公報 特許第4097415号公報 特開平11-155480号公報 特公平6-59178号公報 特開2019‐170383号公報

飲食品において、風味や食感を変化させる方法は、フルーツ、ジャム、シリアル、はちみつやチョコレートの添加、ソースの多層化や後添加等があるが、一度添加した具材やソースの除去は難しく、飲食品のそのものの風味や食感のみを味わうことはできず、風味や食感の変化は不可逆的である。

一方、食品の分野において可食性の皮膜を有するカプセルなどが利用されている。代表例として、人造イクラやシームレスカプセルなどを挙げることができる。カプセルを噛むことで風味の変化や食感を堪能できる。また、カプセルの咀嚼は消費者の意思で決められ、一口ごとに風味の変化を楽しむことができる。しかし、従来のカプセルは食品や飲料に加えた場合、水分によって膨張して、ぶよぶよとした食感になるため、噛んで食感を楽しむという当初の目的を達成することができなかった。また、含水後に好ましい食感という数値においても知見はなかった。

したがって、本願発明は、水分が多い食品や飲料に添加した際、食感のよい飲食品添加用カプセル、及び当該カプセルの製造方法、及び当該カプセルを添加した飲食品の提供を課題とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、発酵乳などの水分が多い食品や飲料に浸漬した飲食品添加用カプセルの物性値がある値の範囲内であれば、ぷちっとした歯切れのよい食感の得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明のフレーバー入りカプセルの特徴は、以下の通りである。
〔１〕内容物とカプセル皮膜を有するカプセルであって、内容物に油性成分とフレーバーを含み、カプセル皮膜に造膜基質を含む、下記式（１）および下記式（２）を満たすことを特徴とする飲食品添加用カプセル。
１．５＜Ｘ＜２．０ 式（１）
Ｘは、８０％荷重においてカプセルにプレスをかけてカプセルを破壊したときの第１極大値に到達するまでの積算面積値（荷重（Ｎ）×時間（秒））。
０．０９＜Ｙ＜０．１６ 式（２）
Ｙは、８０％荷重においてカプセルにプレスをかけてカプセルを破壊したときの第１極大値から第１極小値に到達するまでの積算面積値（荷重（Ｎ）×時間（秒））。
〔２〕前記カプセルの粒径が、２．０～２．８ｍｍφである〔１〕のカプセル。
〔３〕第１極大値から第１極小値までの傾きが－３０Ｎ／秒以下である〔１〕のカプセル。
〔４〕第１極小値が０．９Ｎ以下である〔１〕のカプセル。
〔５〕第２極大値が２．５Ｎ以下である〔１〕のカプセル
〔６〕第１極大値から第１極小値までの傾きが－３０Ｎ／秒以下である〔２〕のカプセル。
〔７〕第１極小値が０．９Ｎ以下である〔２〕のカプセル。
〔８〕第２極大値が２．５Ｎ以下である〔２〕のカプセル。
〔９〕内側ノズルと外側ノズルと、が同心円状に存在する二重ノズルから同時に吐出した吐出液を冷却液中に滴下する滴下法によるカプセルの製造方法であって、内側ノズルからカプセル内容物液を吐出し、外側ノズルから皮膜層液を吐出し、前記カプセル内容物液が、油性成分とフレーバーを含み、前記皮膜層液が、前記造膜基質を含み、得られたカプセルを架橋剤液に浸漬する工程を含むことを特徴とする〔１〕～〔８〕のいずれかのカプセルの製造方法。
〔１０〕〔１〕～〔８〕のいずれかのカプセルを添加した飲食品。
〔１１〕水分含有率が６０％以上である〔１０〕の飲食品。
〔１２〕ｐＨが７以下である〔１０〕の飲食品。

８０％荷重においてカプセルにプレスをかけてカプセルを破壊したときの荷重変化を表すグラフ （１）はＸの積算面積、（２）はＹの積算面積を示す。

以下、本発明を詳細に説明する。本明細書においては、発明の態様に分けて説明をしているが、それぞれの態様に記載の事項、語句の定義、及び実施形態は、他の態様においても適用可能である。

本発明のカプセルの粒径は、２．０～２．８ｍｍφ、好ましくは２．３～２．８ｍｍφであり、これより小さい粒径では、咀嚼時に破壊できない可能性が高くなり、食感に与える影響も少なくなり、これ以上大きいと口中での存在感が強くなり過ぎ、食感が劣ってくる。

また、本発明ではカプセルの食感を表す物性値を下記のように定義できることが明らかとなった。

食品物性を測定する際、一般的にプランジャーで食品に連続２回負荷を加えて、最大荷重や凝集性（１回目と２回目の変形量の比）などでその食品の物性を表現する。しかし、本発明のカプセルはプランジャーによる１回目の負荷においてカプセルが破裂する。２回目の負荷ではカプセルは破裂しており、皮膜の厚さに対する荷重しか算出されない。本発明者らは、１回目の負荷によって算出された荷重などのデータを、以下の考え方に基づいて解析すれば、本発明におけるカプセルのぷちっとした食感を適切に表す物性を定義できることを見出した。

本発明のカプセルは、いわゆる滴下法と呼ばれる製造方法で製造され、所望の条件となるように処理をすることにより製造される。滴下法は、ノズルから液滴を流体中に滴下して、表面張力で球状になる現象を利用して製造する方法である。

本発明のカプセルの皮膜を形成するための造膜基質としては、タンパク質と水溶性多価アルコールとの混合物、タンパク質と水溶性多価アルコールと多糖類との混合物、もしくは多糖類と水溶性多価アルコールとの混合物等が挙げられる。上記タンパク質としては、例えばゼラチン、コラーゲン等があげられる。水溶性多価アルコールとしては、ソルビトール、マンニトール、グリセリン、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、グルコース、フルクトース、ガラクトース、アラビノース、マンノース、ラムノース、マルトース、ラフィノース、スクロース、エリスリトール、マルチトール、トレハロース、ラクトース、キシロース等を挙げることができる。多糖類としては、寒天、ゲランガム、キサンタンガム、ローカストビーンガム、ペクチン、サイリウムシードガム、グアーガム、ファーセレラン、アラビノガラクタン、アラビノキシラン、アルギン酸（塩）、カラギナン、アラビアガム、（変性）デキストリン、（変性）デンプン、プルラン、カルボキシメチルセルロース（塩）等があげられる。アルギン酸（塩）、ゲランガム、ペクチン、もしくはカラギナンを使用する場合は、適宜アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩などを添加してもよい。
皮膜の耐酸性を付与するために、アルギン酸（塩）、カルボキシメチルセルロース（塩）、低メトキシペクチン、および高メトキシペクチンからなる群から選択される少なくとも１種を添加することが好ましい。

本発明のカプセルでは、水との接触によっても所望の物性とするために、当該カプセルの皮膜の架橋処理および当該カプセルの被覆処理のうちの少なくとも一方の表面処理を行うことが好ましい。上記皮膜の架橋処理は、タンパク質を含む皮膜の処理に好適である。例えば、従来から知られている架橋剤を用いた化学反応による架橋、あるいは酵素反応による架橋を採用することができる。

化学反応による架橋に用いられる架橋剤としては、アルデヒド、ミョウバンなどが挙げられる。アルデヒドは、アルギニン、リジン、ヒスチジンなどの塩基性アミノ酸において、α－アミノ基以外の塩基性部位と反応してシッフ塩基あるいはエナミンを生じることにより、架橋を行う性能を有する。ミョウバンは、グルタミン酸、アスパラギン酸などの酸性アミノ酸において、α－カルボキシル基以外のカルボキシル基とイオン結合を形成することにより、架橋を行う性質を有する。本発明に用いられ得る架橋剤としては、次の化合物が挙げられる：フォルムアルデヒド、アセトアルデヒド、イソブタナール、エチルバニリン、シトロネラール、シンナムアルデヒド、デシルアルデヒド、バニリルアルデヒド、バレルアルデヒド、ヒドロキシシトロネラール、ブチルアルデヒド、プロピオンアルデヒド、l－ペリラアルデヒド、ベンズアルデヒド、trans－2－ペンテナール、2－メチルブチルアルデヒド、trans－2－メチル－2－ブテナール、3－メチル－2－ブテナール、カリミョウバン等。これらの架橋剤により皮膜の架橋処理を行う場合は、例えば上記方法により湿カプセルを調製した後、充分水洗し、架橋剤を含む水溶液に加え、皮膜の架橋を行う。

架橋剤の使用量、作用させる時間は、架橋剤によっても異なる。具体的には、０．１～１０％、好ましくは０．５～２％の架橋剤を含む水溶液に得られたカプセルを加え、１０～３００秒間接触させる。通常、撹拌することにより効果的に接触が行われる。架橋剤を含む水溶液の質量は、カプセル質量の０．１～１００倍が好適である。皮膜を架橋させた後、充分水洗し、架橋剤を含む水溶液を除去することによりカプセルが得られる。適宜、乾燥により皮膜中に含まれる水分を除去してもよい。このようにして化学反応による架橋処理が行われる。

酵素反応による架橋に用いられる酵素としては、トランスグルタミナーゼなどが挙げられる。トランスグルタミナーゼは、遊離アミノ基と遊離カルボキシル基とによりペプチド結合を形成させることにより架橋を達成させる機能を有する。トランスグルタミナーゼを用いて架橋を行う場合には、０．５～１０％、好ましくは０．５～２％の当該酵素を含む水溶液に、上記方法により得られた未架橋のカプセルを加え、１～３００分間接触させる。

通常、撹拌することにより効果的に接触が行われる。架橋剤である酵素を含む水溶液の質量は、カプセル質量の０．１～１００倍が好適である。カプセルを水洗し、架橋されたカプセルが得られる。適宜、乾燥により皮膜中に含まれる水分を除去してもよい。

上記の各処理は、架橋剤のｐＨおよび温度を調整することにより、架橋の度合いを調整することも可能であり、所望のテクスチャーを与える事が可能である。
本発明のカプセルは内容物と皮膜の２層になっており、カプセルの物性は応力の極大値が２カ所出ることが特徴となっている（図１参照）。ここで、「第１極大値」とは、食品の硬さを意味し、1回目にプランジャーで食品に負荷を加えたときにでる１つ目の応力（Ｎ）で表される。「第２極大値」とは、１回目にプランジャーで食品に負荷を加えたときに出る２つ目の応力（Ｎ）であらわされる。第１極小値は第１極大値と第２極大値の間の応力（Ｎ）であり、カプセルの１段階目の破裂により生じるものと考えられる。なお、この測定における応力（Ｎ）は、８０％荷重において、テクスチャーアナライザー（型式：TX-XT Plus、英弘精機株式会社製）で測定した値である。８０％荷重とはプランジャーが荷重を感知した点からサンプルステージまでの距離を１００％と表す時、２０％になるまでプランジャーを押し込んだ状態である。

本発明のカプセルの内容物として含まれるものは、添加される飲食品に合わせ適宜選択可能であるが、例えば、ハニー香料やミント香料、レモンオイル、オレンジオイル等が好適に使用できる。

本発明のカプセルが添加される飲食品としては、飲料や発酵乳、デザート、ソースなどが挙げられ、半固形の食品であっても、カプセルを添加した時の物性が、本発明の数値範囲内であれば使用できる。本発明に関わる「飲料や発酵乳などの飲食品」は、好ましくは水分含有率が６０％以上である飲食品であり、さらに好ましくはｐＨ７以下である飲食品である。

本発明者らによる官能試験の結果から、咀嚼時に「ぷちっ」とした食感を得るためには、カプセルの下記式（１）および下記式（２）を満たすことが重要であることを突き止めた。

１．５＜Ｘ＜２．０ （式１）

ここで、Ｘは、８０％荷重においてカプセルにプレスをかけてカプセルを破壊したときの荷重変化を、縦軸を荷重（Ｎ）、横軸を時間（秒）としてプロットして描かれる曲線から求められる、第１極大値に到達するまでの積算面積値（荷重（Ｎ）×時間（秒））である。

０．０９＜Ｙ＜０．１６ （式２）

ここで、Ｙは、８０％荷重においてカプセルにプレスをかけてカプセルを破壊したときの荷重変化を、縦軸を荷重（Ｎ）、横軸を時間（秒）としてプロットして描かれる曲線から求められる、第１極大値から第１極小値に到達するまでの積算面積値（荷重（Ｎ）×時間（秒））である。

さらに、カプセルの急激な崩壊を表す第１極大値から第１極小値までの傾きはカプセルの内容物が勢いよく噴出することでぷちっとしたカプセルの食感を表現できる点から、－３０Ｎ／秒以下、好ましくは－４０Ｎ／秒以下であるであることが望ましい。また、カプセルの崩壊によって生じる第１極小値はカプセルの内容物の噴出完了を表現できる点から、０．９Ｎ以下であることが望ましく、カプセルの皮膜そのものの硬度を表す第２極大値は内容物が抜けきったカプセルであることを表しており、２．５Ｎ以下、好ましくは２．３Ｎ以下であることが望ましい。

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。特に説明がない限り、本明細書中の「％」は重量％を示し、本明細書中の「部」は重量部を示す。

［カプセルの製造例］
本発明のフレーバーカプセルを以下のように製造し、製造されたフレーバーカプセルを使用して各種実験を行った。
ゼラチン７５部とグリセリン２０部、低メトキシペクチン５部を、蒸留水４００部に混合して、６０℃で溶解し、静置脱泡して、カプセル皮膜層液を作製した。
前記カプセル皮膜層液と、カプセル内容物液としてレモンフレーバー３６部と、l-メントール１２部、中鎖脂肪酸トリグリセリド２５０．５部、油溶性着色剤１．５部とを混合したものを用いて、カプセル製造装置に投入し、同心２重ノズルを用いて、カプセル内容物液の温度を２０℃、カプセル皮膜層液の温度を６０℃とし、流動する中鎖脂肪酸トリグリセリド（１０℃）中に吐出し、カプセルを製造した。次いで、当該カプセルを、脱油し反応液としての同重量の０．３％トランスグルタミナーゼ水溶液に加え２時間撹拌した。その後、当該水溶液を脱水し、乾燥（２５℃、湿度５０％ＲＨ以下）処理して、粒径２．３ｍｍのフレーバーカプセルを得た。

製造例２－５
製造例１の条件を表１に記載の構成に変更したこと以外は製造例１と同様にフレーバーカプセルを調製した。

［カプセルの物性測定］
上記「カプセルの製造例」で製造されたフレーバーカプセルを、テクスチャーアナライザー（型式：TX-XT Plus、英弘精機株式会社製）を用いて、以下に示すパラメーターで測定した。

＜テクスチャーアナライザーのパラメーター＞
貫入速度 ０．５ｍｍ/sec
接触確認（トリガーフォース） ０．０２Ｎ
歪み率 ８０％荷重
サイクル ２回

（比較例１）
脱脂粉乳を１１％、乳タンパク質を０．５％、砂糖を７％、クリームを３．７％となるように水で溶解して得た脂肪分１．９％の水溶液を、８０℃まで加熱した後、均質機にて１８ＭＰａの均質圧力で均質化を行い、プレート型殺菌機にて９３℃６分間殺菌後４５℃に冷却した。その後乳酸菌スターター(ラクトバチルス・ブルガリクス及びストレプトコッカス・サーモフィラスの混合スターター)を添加・混合した。その混合物を４３℃のステンレス容器で発酵させ、ｐＨが４．６となった時点で、シェアリングバルブでカードを破砕してプレート式冷却装置で１０℃に冷却し、発酵を停止させて、破砕した発酵乳（ヨーグルト）を得た。
破砕したヨーグルトに製造例１記載の２．３ｍｍ径のフレーバーカプセルを５日間浸漬し、フレーバーカプセル入り発酵乳を得た。

フレーバーカプセルを発酵乳より取り出し、１０℃の蒸留水で洗浄し、得られたカプセルの物性を測定した。結果を下記表２に示す。

（比較例２）
比較例１と同様に破砕した発酵乳（ヨーグルト）を得た。破砕したヨーグルトに製造例２に記載のフレーバーカプセルを５日間浸漬し、フレーバーカプセル入り発酵乳を得た。

フレーバーカプセルを発酵乳より取り出し、１０℃の蒸留水で洗浄し、得られたカプセルの物性を測定した。結果を下記表２に示す。

（実施例１～３）
比較例１と同様に破砕した発酵乳（ヨーグルト）を得た。破砕した発酵乳に製造例３～５記載のフレーバーカプセルを５日間浸漬し、フレーバーカプセル入り発酵乳を得た。

フレーバーカプセルを発酵乳より取り出し、１０℃の蒸留水で洗浄し、得られたカプセルの物性を測定した。結果を下記表２に示す。

比較例品１～２と実施例品１～３について、ヨーグルト浸漬５日目に官能評価を実施し、ぷちっとした食感を有しているかを判断した。
評価は、訓練された社内パネラー５名で行い、食感の評価基準は以下の通りである。
＜評価基準＞
ぷちっとした食感を有していることを「ほどよく感じた」か「わずかに感じた、又は、感じなかった」か、を判断した。
＜５名の評価のまとめ方＞
◎ ぷちっとした食感をほどよく感じたパネラーが４～５名
〇 ぷちっとした食感をほどよく感じたパネラーが２～３名
× 上記以外
比較例品１～２及び実施例品１～３の評価結果を下記表２に示す。

実施例品１～３では、浸漬５日目の時点において、比較例品１～２と比較して良好な食感を有していた。

［カプセルの粒径と食感の評価］
比較例１と同様に破砕した発酵乳（ヨーグルト）を得た。その破砕したヨーグルトに、製造例５記載の構成にて、粒径が１．５，２．０，２．３，２，５，２．８，５．０ｍｍのフレーバーカプセルを作製し、それらを、夫々ヨーグルトに５日間浸漬し、フレーバーカプセル入りヨーグルトを得た。

得られたヨーグルトについて、ぷちっとした食感を有しているかの官能評価を行った。結果は表３に示す。評価は、訓練された社内パネラー５名で行い、食感の評価基準は以下の通りである。
＜評価基準＞
ぷちっとした食感を有していることを「ほどよく感じた」か「わずかに感じた、又は、感じなかった」か、を判断した。
＜５名の評価のまとめ方＞
◎ ぷちっとした食感をほどよく感じたパネラーが４～５名
〇 ぷちっとした食感をほどよく感じたパネラーが２～３名
× 上記以外

口腔内でぷちっとした食感を感じられるサイズとして、粒径２．０～２．８ｍｍが好ましいことがわかった。

以上より、本発明のフレーバーカプセル入り発酵乳において、フレーバーカプセルの 第１極大値までの積算面積値が１．５Ｎ・秒から２．０Ｎ・秒、好ましくは１．６Ｎ・秒から１．９Ｎ・秒、第１極大値から第１極小値までの積算面積値が０．０９Ｎ・秒から０．１６Ｎ・秒、好ましくは０．１１Ｎ・秒から０．１６Ｎ・秒、第１極大値から第１極小値までの傾きを－３０Ｎ／秒以下、好ましくは－４０Ｎ／秒以下、第１極小値の硬度を０．９Ｎ以下、第２極大値を２．５Ｎ以下、好ましくは２．３Ｎ以下、粒径２．０～２．８ｍｍにすることで咀嚼時の食感がぷちぷちしたフレーバーカプセル入りヨーグルトを得ることができた。

Claims (12)

1. 内容物とカプセル皮膜を有するカプセルであって、内容物に油性成分とフレーバーを含み、カプセル皮膜に造膜基質を含む、下記式（１）および下記式（２）を満たすことを特徴とする飲食品添加用カプセル。
   １．５＜Ｘ＜２．０ 式（１）
   Ｘは、８０％荷重においてカプセルにプレスをかけてカプセルを破壊したときの第１極大値に到達するまでの積算面積値（荷重（Ｎ）×時間（秒））。
   ０．０９＜Ｙ＜０．１６ 式（２）
   Ｙは、８０％荷重においてカプセルにプレスをかけてカプセルを破壊したときの第１極大値から第１極小値に到達するまでの積算面積値（荷重（Ｎ）×時間（秒））。
2. 前記カプセルの粒径が、２．０～２．８ｍｍφである請求項１に記載のカプセル。
3. 第１極大値から第１極小値までの傾きが－３０Ｎ／秒以下である請求項１に記載のカプセル。
4. 第１極小値が０．９Ｎ以下である請求項１に記載のカプセル。
5. 第２極大値が２．５Ｎ以下である請求項１に記載のカプセル。
6. 第１極大値から第１極小値までの傾きが－３０Ｎ／秒以下である請求項２に記載のカプセル。
7. 第１極小値が０．９Ｎ以下である請求項２に記載のカプセル。
8. 第２極大値が２．５Ｎ以下である請求項２に記載のカプセル。
9. 内側ノズルと外側ノズルと、が同心円状に存在する二重ノズルから同時に吐出した吐出液を冷却液中に滴下する滴下法によるカプセルの製造方法であって、内側ノズルからカプセル内容物液を吐出し、外側ノズルから皮膜層液を吐出し、前記カプセル内容物液が、油性成分とフレーバーを含み、前記皮膜層液が、前記造膜基質を含み、得られたカプセルを架橋剤液に浸漬する工程を含むことを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載のカプセルの製造方法。
10. 請求項１～８のいずれか１項に記載のカプセルを添加した飲食品。
11. 水分含有率が６０％以上である請求項１０に記載の飲食品。
12. ｐＨが７以下である請求項１０に記載の飲食品。