JP2839690B2 - カードラン熱凝固ゲル化物の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はカードランをゲルの主骨格とする熱凝固ゲル
化物の製造法に関する。

［従来の技術］ カードランはAlcaligenes faecalis var.myxogenes 1
0C3Kが生産するβ−1,3−グルカンで、水やエタノール
に不溶（アルカリに可溶）であるが、水に分散させて加
熱するとゲル化する性質をもっている。レオロジー的性
質としては、50℃付近で一度ほぼ透明となり粘性液体と
なるが、加熱を続けると白濁が起こり粘弾性体となり70
〜80℃以上持続すると全く流動性のない白濁した弾性ゲ
ルとなる。このゲル化は不可逆的であり、ゾルに戻るこ
とはない。

以上のようなカードランの性質は食品製造分野におい
て有用なものであり、カードランの食品への利用価値が
期待されている。

ところで、従来、カードランを主材とするゲルにはい
わゆるハイセットゲル、ローセットゲル、透析ゲルなど
が知られている。ハイセットゲルは、カードランの水分
散液に強い剪断力を加え、安定な分散液を得、次いで80
℃以上に加熱することにより得られる熱不可逆性のゲル
である。ローセットゲルは、同様に安定な分散液を調製
し、60℃〜70℃に加熱した後、冷却することにより得ら
れる熱可逆性のゲルである。一方、透析ゲルはカードラ
ンをアルカリで溶解し透析膜のチューブに充てんし、蒸
留水中で透析を行うことにより得られる。カードランの
有する熱凝固性はゲル強度を高めるのに有効であること
を勘案すれば、上記ゲルのうちゲル強度の最も大きいハ
イセットゲルがより利用価値が高いといえる。

［発明が解決しようとする課題］ ハイセットゲルにおいてゲル強度をさらに上げる手段
としてはカードランの濃度を上げることが考えられる
が、濃度を上げると均一な分散系を得るのに高剪断力が
必要となり、この結果、粘度が急激に上昇し分散系調製
時に気泡を包含し、又気泡を完全に脱気することが困難
で、白濁化を促進する原因となりうる。更に、カードラ
ン自身の水和も充分進行しにくくなり、ゲル化に影響を
及ぼす。一方、加熱処理の温度を上昇させたりpHを下げ
ることでゲル強度を高めることはある程度可能である
が、一定濃度においては自ずと限界があり、又白濁化は
避けることができない。

カードランを用いた他の技術としては、ハイセットゲ
ルにワキシーコーンスターチを併用しテクスチャーを改
善（特開平２−163045）するものがあるが、ゲル強度、
白濁化を改良するものではない。

本発明は、上記従来技術の実情に鑑みなされたもので
あり、カードランのレオロジー的性質を特定手段を用い
て改良することにより、ゲル強度が大きく、気泡がない
透明性なゲルの製造方法を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、カードランによりゲルの主骨格が構成さ
れ、本質的に透明感を有するカードラン熱凝固ゲル化物
を製造する方法であって、カードランを水の存在下で高
圧処理し、次いで加熱処理することを特徴とするカード
ラン熱凝固ゲルの製造方法である。本発明によれば、同
一カードラン濃度においてゲル強度が増大し、透明性の
ある熱凝固ゲルを得ることが可能となる。

カードランは比較的新しいゲル化素材であり、得られ
るゲルの力学的物性は特異的であるため、その作用機構
については不明な点も多い。本発明者らはカードランを
物理、化学的に処理することによるレオロジー的影響を
鋭意研究の結果、一定の高圧処理により通常知られてい
るカードランの性質である温度上昇に伴う不透明化、ゲ
ル化の性質では把えることができない性質上の変化が生
じることを見い出し本発明に至ったのである。

カードランの水懸濁液は一般に、50℃付近で一度ほぼ
透明となり、つづいて白濁が起こり粘弾性を帯び、70〜
80℃以上で流動性のない白濁弾性ゲルとなるが、高圧処
理を施すことにより何故、白濁化が抑止され、ゲル強度
の増大が起こるのかは明らかではないが、カードラン分
解液に高圧処理を施すことにより、カードラン分子の立
体配座が何らかの影響を受け、分子の水和性が向上する
ものと考えられる。但し、この水和性とは、単に膨潤性
や水素結合性の性質ではなく、分子の立体配座の構造が
変化することに起因する何らかの物理化学的性質の変化
を包含するものである。従って、本発明に係る高圧処理
を施すことなく、ゲル形成時間を長くし、水和を進行さ
せてもゲル強度、透明性の向上は認められない。一方、
カードランの水和はゲル形成の必要条件であり、水和は
カードランが微粉状である程、促進されることから水和
を強力に促進する手段として、カードラン分散液の超微
粒子化処理も考えられる。この場合、ゲル強度の改良は
認められるものの、剪断力が強力にすぎ分散液中に気泡
が入り込み白濁化するため、透明性のあるゲルは得られ
難い。

本発明において行う高圧処理とは、一般に100kg/cm²
以上の圧力を被処理物に対し付与することをいう。該圧
力が付与される限りにおいては圧力分布及び時間変化は
特に限定されないが、剪断力、研磨力等その他の物理的
作用の影響が少ないものがよい。従って高圧処理中は被
処理物の撹拌混合等を行う必要はない。予め、カードラ
ンの均一分散液を調製しておけば充分だからである。
又、高圧処理中に被処理物中の気泡が脱けていくという
効果も認められ、白濁化しにくいゲルを形成し易くな
る。

処理圧力としては好ましくは100kg/cm²以上、更に好
ましくは1000kg/cm²以上である。100kg/cm²より小さい
圧力では、カードランの水和が充分に行われず、気泡を
包含した白濁傾向のあるゲルになり易くなる。処理圧力
は一般に高い方が好ましくカードランの水和は促進され
るが、2000KG/cm²以上では、完全に透明な、弾力性に富
む極めて強度の高いゲルが得られる。高圧処理を行う具
体的手段としては高圧が達成できるものであればその形
状、方式を問わないが、例えば冷間等方圧加圧装置など
によって行い得る。

上記装置等による高圧処理では被処理物に対しほぼ均
等に圧力が付与されかつ、基本的に静的処理であるため
剪断力等が被処理物に必要以上にかからないため好まし
い。しかし、この他、２軸エケストルーダー等による処
理等においても高圧処理を施すことが可能で、ゲルの白
濁化防止効果に若干劣るもののゲル強度の増大を図るこ
とができるので、場合により採用してもよいし、又、前
記処理手段との併用を行ってもよい。

次に、被処理物であるが、被処理物は基本的にカード
ラン及び水を少なくとも含んでなる。即ち、カードラン
は水の存在下で高圧処理を施す必要がある。

カードランの濃度は被処理物全量の0.5〜30重量％、
好ましくは２〜10重量％が望ましい。カードラン濃度が
0.5重量％以下では充分なゲル化はおこらず、30重量％
以上ではペースト状とならず、取り扱いが困難となる。

本発明において用いることのできるカードランとして
は、β−1,3−グルコシド結合により直鎖状に重合した
多糖類として一般に定義されるカードランはすて対象と
なる。カードランはAlcaligenes faecalis var.myxogen
es 10C3K菌株が産生するβ−1,3−グルカンとして知ら
れており、ゲル形成能を有するものであれば平均重合度
によらず用いることができる。一方、別の菌株から産生
されるものであってβ−1,3−グルカンが主体であるが
この直鎖分子内にわずかにβ−1,6−結合を有するもの
もあり、これもカードランと称されており、本発明では
ゲル化の性状等がβ−1,3−結合に規定されるのであれ
ば用いることができる。平均重合度はゲル形成能のない
程低い場合（50以下程度）以外は問題とならない。通
常、入手可能な平均重合度は200〜500程度であるが、本
発明では上述したようにゲル形成能を発揮しうるもので
あれば対象となる。

又、カードランは通常、粉末であるが、好ましくは微
粉状であり、90メッシュスルー以下のものがよい。

被処理には必要によりカードラン、水の他、コーンス
ターチ、ポテトスターチ、白米澱粉等のでんぷん類、グ
アガム、キサンタンガム等のガム質、寒天、セルロース
等の多糖類、ゼラチン等の蛋白質等を含有させてもよ
い。これらはゲルの主骨格となるのもでないが、最終的
に得られるゲル化物のテクスチャーを改良しうるもので
ある。即ち、ゲルの主骨格がカードランである範囲内に
おいて、上記テクスチャー改良材を、カードランと水分
との合計重量に対して0.5〜10重量％程度含有させるこ
とができる。更に、必要により、正油、だし等の調味
料、着色料、着香料、pH調整剤等をカードランと水分の
合計重量に対して0.1〜５重量％程度含有させてもよ
い。なお、正油等、すでに水分を含有しているものを用
いる場合、この水分カードランの水和に寄与するため、
有効な水分としてカードランと水分の合計重量に算入す
る。

被処理物はカードランが懸濁しているか一部溶解して
いるかにかかわらず水系混合物ということができるが、
前記カードラン、水以外の材料は、高圧処理の前に水系
混合物に含有させておいてもよいし、又、高圧処理後、
加熱処理前あるいはゲル形成前に別途添加してもよい。

カードラン分散液は調製後、直ちに高圧処理を施して
もよいし又、10〜30分間程度放置後、施してもよいが、
本発明では高圧処理によりカードランの水をが強力に促
進されるため、事前に分散液の状態で水和、膨潤を進め
ておく必要はない。

又、高圧処理にかける前に被処理物を所望の形状に成
型しておいてもよいし、処理後に成型してもよい。高圧
処理のみではカードランはゲル化を起こさないため高圧
処理後も流動性を有しており、場合により、高圧処理後
にケーシングしてもよいのである。製造上の便宜、効率
の観点からは高圧処理前のケーシングが好ましいといえ
る。ケーシングの形状、大きさ、この材質等は高圧処理
に耐えられるものであれば特に制限がない。製造設備、
目的とするゲルの大きさ、最終形態により適宜選定すれ
ばよい。但し、高圧処理後、加熱処理に供する関係で、
耐熱性等を有することは必要である。

高圧処理の処理時間としては、目的圧力に達した後２
〜30分間でよい。短かすぎれば効果は充分でなく、一方
長時間高圧処理しても顕著な効果は認められない。加圧
圧力の大きさ、目的とするゲル性状等により適宜調整す
ればよい。高圧処理後の被処理物は外観上気泡が抜け透
明度が高くなり、又粘性は増加したものとなっている。
高圧処理を施されたカードラン水系混合物は次に述べる
加熱処理によってゲル化するが、ゲル化曲線（ゲル強度
と温度との関係を示した曲線）は、高圧処理しないもの
と比べ高いゲル強度を有する特徴を示すが、白濁がゲル
化の進行とともに起こらず、ゲル強度が増大することを
除げば、本質的に同様のゲル化傾向を示す。高圧処理後
の減圧は徐々に行い気泡等の発生が起こらないようにす
る。

高圧処理を施された被処理物は次に加熱処理にかけら
れる。ここで、高圧処理は不可逆的変化をもたらすた
め、処理後、直ちに加熱処理を実施する必要はないが効
率上連続工程とするのが好ましい。この際、被処理物の
ケーシングがされていない場合は、加熱処理前に行う。
加熱処理後は不可逆性の熱凝固ゲルとなるためである。
目的とするゲル化物は種類により、場合によりケーシン
グせず、そのまま熱湯に流し込んだり油揚げ処理等を施
してもよい。

加熱処理の温度としては、一般に高い方が強いゲルが
形成されるが、60〜160℃の範囲で行うのが好ましく、
特に80〜100℃の範囲がよい。60℃より低い温度では充
分なゲル強度が得られず、160℃を超える温度では水の
突沸により平均なゲルとならないことがある。加熱処理
は、常法に基づく手段を採用することにより行うことが
でき、熱伝達手段（放射、熱伝導等）、媒体（水、蒸
気、油、空気等）に制限されず、特別な手段は必要でな
い。加熱温度を100℃以上にする場合は通常のレトルト
処理装置等を用いると良い。又処理対象の大きさは熱処
理の効率の観点から適宜設定する。大きすぎれば中心の
ゲル強度と表面付近のゲル強度に相違が生じる場合があ
る。加熱処理時間は概ね10〜40分間でよいが、カードラ
ン熱凝固ゲルの強度は、主に処理温度に規定され、処理
時間の影響は比較的小さいので、中心の温度が前記処理
温度帯に充分達しうる時間処理すればよい。但し、用い
る副原料の熱処理の影響を考慮する。例えば、処理対象
のpHによりゲル化温度が異なることがあり、又テクスチ
ャー改良のためにでんぷん類を添加した場合はそれらが
適正に熱処理されるまで行う必要がある。

加熱処理の後は、自然冷却、強制冷却等により所望に
より冷却すれば、ゲル化は終了する。ゲル化後は、所望
の形に裁断することができる。

上述の加熱処理は、高圧処理の後に行うものである
が、本発明においては、別の態様として、高圧処理と加
熱処理を同時並行的に実施することができる。即ち、高
圧処理によりカードラン分子の立体配座の構造をほぐ
し、水和を促進させ、同時に気泡を除去する上昇温度下
で加熱処理を行いゲル化を進行させることが可能であ
る。ゲル化が進行した段階では高圧処理の必要はなく、
高圧処理を続ければゲルの崩壊を伴うことから、テクス
チャーの全く異なるゲル化物となる。いずれにせよ、高
圧処理と加熱処理とのタイミングを調節することでゲル
化工程と迅速処理化及びテクスチャーの多様化を図るこ
とが可能である。

得られたゲル化物が本質的に透明感を有し、カードラ
ン特有のテクスチャーを有しつつ、強いエル強度を持つ
歯ごたえのあるものである、様々な味、香りをゲル化物
に付与する副原料を原料配合の段階で容易に添加するこ
とができることから、該ゲル化物を食品に適用すればク
ラゲ様、フグ刺様、アワビ様、サザエ様など従来にない
強度を要求される珍味食品を製造することができる。こ
の他にも、カードラン熱凝固ゲルを主成分としてなる様
々な組成物を製造することが可能であり、このゲルが冷
凍、及び高温安定性に優れていることから、各種食品に
応用しうる。

ここで、本発明のカードラ熱凝固ゲル化物のもつ強い
ゲル強度とは、高圧処理を施さず、同一条件下での加熱
処理のみを行って得られた同一配合によるゲル化物に比
べゲル強度が大きいということである。通常20％〜50％
程度、増大したゲル強度を有しうる。なお、ゲル強度は
レオメーターによって3mm径のプランジャーを2cm/分の
速度でゲルに突き刺し測定した。

又、透明感については、目視による判定を行ない、高
圧処理を行なったゲルでは高い透明度を有するカラギー
ナンと同程度の透明感を有している。食品以外の用途し
ては、カラムのゲル担体等への利用も可能である。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例１ カードラン（武田薬品工業（株）製）2gを水18gに均
一に分散させ、これをビニール製のチューブに充てん
し、それぞれを100,2000,4000,6000,8000kg/cm²の各圧
力で10分間高圧処理（冷間等方圧加圧装置,MOT−150S,
三菱重工業（株）製）を行った。次いで90℃の湯浴で20
分間加熱を行い、冷却後得られたそれぞれのカードラン
熱凝固ゲル化物とり出しゲル強度を測定した。ゲル強度
はレオメーターにより直径3mmのプランジャーをつきさ
した時の最大応力（ｇ）とした。結果を第１図に示す
（５個の平均値）。図にみられるように高圧処理を施し
たものは、非常に良好なゲル強度（30％〜40％の増大）
を示した。又高圧処理を施したものは目視により明らか
に透明性に優れていることが認められた。

実施例２ カードラン（武田薬品工業（株）製）10g、しょう油1
g、グルタミン酸ソーダ0.3g、核酸系調味料0.1g、フレ
ーバー適量、水88.6gを均一混合し、ビニール製の袋に
パックした。これを高圧処理（冷却等方圧加圧装置、MT
C−1506S）により4000kg/cm²で15分間高圧処理した。次
いで90℃の湯浴中で30分間加熱処理し、カードラン熱凝
固ゲル化物100gを得た。得られたゲルは透明性に優れ、
これを包丁で千切りにし、中華風のオードブルとして用
いたところ、グラゲ様の良好な食感を示し、歯ごたえの
ある優れたグラゲ様食品であった。

［発明の効果］ 以上説明したように、カードラン含有の水系混合物を
高圧処理し、次いで加熱処理をして得られるカードラン
熱凝固ゲル化物は、極めて優れた透明感、及びゲル強度
を有する。従って本発明によれば、クラゲ様、アワビ様
等の疑似食品を容易に提供することができ、本発明は新
規食品開発の分野において、優れて有用な技術である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１において得られたカードラン
熱凝固ゲル化物のゲル強度を示すグラフである。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カードランを水の存在化で高圧処理し、次
   いで加熱処理することを特徴とするカードラン加熱凝固
   ゲルの製造方法。
2. 【請求項２】高圧処理を100kg/cm²以上の圧力で行う請
   求項１に記載の製造方法。
3. 【請求項３】加熱処理を60〜160℃の温度範囲で行う請
   求項１に記載の製造方法。
4. 【請求項４】少なくともカードランを含有する水系混合
   物を成型後、高圧処理を行う請求項１に記載の製造方
   法。
5. 【請求項５】カードラン含量が0.5〜30重量％である請
   求項４に記載の製造方法。