JP3410851B2 - 製パン用品質改良剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製パン用品質改良剤お
よびそれを用いたパンの製造方法、さらには製パン用調
製粉に関する。特に本発明により調製されるパンは、膨
らみを増大させ、柔らかな食感を与えると共に、保存中
の乾燥が抑制されており、しっとりした組織を維持する
ことができる。

【０００２】

【従来の技術】パンの原料となる小麦は、米と並んで主
要な食糧穀物であり、カロリー源、蛋白質源として重要
な位置を占めている。小麦粉に水を加えてミキシングす
ると、特有の粘弾性を持ったドウが形成される。このド
ウ・ミキシングは、小麦粉からパンを始めとする各種加
工食品をつくるときの最も重要な工程の一つである。こ
れをオーブンに入れて焼くと多孔質のパンができ上がる
が、この多孔質のパン組織は、酵母の発酵によって生じ
た炭酸ガスによるものである。ドウは蛋白質、デンプン
粒、ペントザン、脂質、水溶成分、水などさまざまな成
分からなる複雑な分散系であり、機械的エネルギーを加
えることで小麦蛋白質であるグリアジンとグルテニンが
水和し、蛋白質の相互作用により網目状構造ができるも
のと考えられている(Bloksma, A.H., Wheat: Chemistry
and Technology", ed. by Pomeranz, Y., Am. Assoc.
Cereal Chem. Inc., St. Paul, 1978, p.523）。この網
目状構造が形成されるためには，ドウ中の蛋白質間の相
互作用，すなわち水素結合、疎水結合のような非共有結
合が関わっており、ＳＨ−ＳＳ交換反応は主体ではない
とされている。しかし、ＳＳ結合はグルテンマトリック
スを構成する一成分であるグルテニンの構造を保持する
のに役立っているため、酸化剤、還元剤、ＳＨ基ブロッ
ク剤等の添加によりドウの粘弾性は著しく影響を受け
る。このことを利用して製パン特性の改良が行われてい
る。しかし，これらはドウ中での小麦蛋白質の変化を実
験的に調べるために添加されるものであって、食用には
適していない。

【０００３】また栄養上の観点から、パンに植物性およ
び動物性の蛋白質を強化することがある。このような場
合、一般にパン容積が著しく小さくなり、製パン特性が
悪くなることが知られている。これは、大豆蛋白質など
を添加した場合、添加蛋白質がグルテン蛋白質と相互作
用するためである。非イオン界面活性剤または陰イオン
界面活性剤の添加は、添加した大豆蛋白質の影響を打ち
消す効果があるために乳化剤がパン組織の改良のため通
常０．２〜０．５％程度添加されてきた。例えば小麦粉
を原料とした食品においてスポンジケーキの組織改良剤
として食用油を用いた水中油型乳化油脂組成物が例示で
きる。特開平５─３０８９０号公報には、２５℃以下の
融点をもつ油脂３５〜７５重量％に動物性蛋白質のよう
な乳化活性指数１００ｍ²/g 以上の蛋白質を0.1 〜20重
量％加えて乳化した組成物をスポンジケーキの生地に添
加すると、焼成後において焼きむらがなく、組織がソフ
トでしっとりしたケーキを得ることができることが開示
されている。しかし、この乳化物の乳化安定性が高くな
ければ、目的の効果は得られないため、油脂乳化物を調
製する際、グリセリン脂肪酸エステルやまたはポリグリ
セリン脂肪酸エステルといった乳化剤を添加しなければ
ならない。また，化学合成物質を食品に添加することは
消費者にとって嫌われる傾向にある。特開平２─３９８
５２号公報には、小麦粉とホエー蛋白質濃縮物(WPC) の
混合物またはその混合物と他の食品類との混合物を加熱
処理し、冷凍または高温処理を行っても食感、風味、う
ま味が損なわれないことが述べられている。特開昭５２
─１１７４５３号公報にはホエーと大豆粉をパンの製造
に用いる方法が開示されており、特開昭５２─５１０４
７号公報には脱水したホエーを用いたパンの製造方法が
開示されている。さらに特開平１─２７７４５９号公
報、特開平１─２７７４４９号公報にはホエー蛋白質と
食塩または乳清ミネラルを用いてパンを製造する方法が
記載されており、ホエー蛋白質の栄養効果や、資源の利
用や風味改善の目的から、ホエーをパンの製造に使用す
ることが広く行われている。しかし、ホエー蛋白質を添
加した場合、ドウ中において塩分と反応して形成される
ホエー蛋白質のゲルは加熱焼成されると、弾力性に欠
け、保水性の低い組織となってしまうこと、さらにホエ
ー蛋白質のような可溶性蛋白質は、小麦粉のドウ形成に
おけるグルテニン- グリアジン間の相互作用を阻害する
ことから必ずしも満足のできるものではなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、ホエー
蛋白質の特性について検討を行った結果、ホエー蛋白質
は通常は球状の蛋白質であるが、部分加熱変性処理を行
うと、蛋白質分子が鎖状に連結した可溶性の凝集体を形
成し、さらにこの可溶性凝集体を加熱処理すると不溶性
のゲル化物を形成することを見いだした。この可溶性の
凝集体を効率良く調製するためには、ホエー蛋白質の水
溶液を加熱処理してもゲル化しないような濃度に調製
し、５５〜１２０℃の温度で、６０分以下の加熱処理を
行うと良いことを見いだした。またこの可溶性凝集体
は、噴霧乾燥や凍結乾燥処理を行うことで粉末化するこ
とができ、さらにこの粉末を水に溶解することにより、
可溶性凝集体の状態に戻ることを見いだした。この可溶
性凝集体は、凍結操作や塩によって不可逆的なゲルを形
成するために、食肉加工やデザート類の製造原料として
有用であることを見いだしすでに特許出願を行っている
（特開平５─６４５５０号）。本発明者らはこのような
知見に基づいてさらに研究を行ったところ、上記の可溶
性凝集体をパンの製造に用いると、パンの組織が未加熱
のホエー蛋白質やホエーを添加したものと異なり、パン
の膨らみが増大し、さらにソフトでしっとりした状態を
維持できることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。これは従来のホエー蛋白質をパンの製造に用いるた
めには、変性をしていないものを用いる方が好ましいと
されていることと全く異なるものである。本発明は、上
記のような知見に基づいて成されたもので、部分加熱変
性したホエー蛋白質を有効成分とする製パン用品質改良
剤および、この品質改良剤を用いたパンの製造方法、さ
らにはまたパンの製造に使用可能な、品質改良剤を含有
する調製粉を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述したよう
にホエー蛋白質の熱変性温度より高い温度で加熱した
時、加熱凝固しない濃度に調製したホエー蛋白質水溶液
を、前記蛋白質の熱変性温度で加熱して得られる、ホエ
ー蛋白質の部分加熱変性物をパンの製造に使用するもの
である。本発明に用いるホエータンパク質の部分加熱変
性物を調製するための原料であるホエー蛋白質は、牛乳
よりカゼイン製造、チーズ製造時に副産物として得られ
るホエーから調製される。ホエーを膜濃縮装置およびク
ロマトグラフィー装置によってさらに蛋白質含量を高
め、脂肪、乳糖、塩類などの低分子成分含量を低減ある
いは除去するために電気透析法(Stribley, R.C, Food P
rocessing, 24(1),49,1963), 逆浸透処理法(Marshall,
P.G., Food Technology, 22(a), 696, 1968),ゲル濾過
法(米国特許No.27806) または限外濾過法(Horton, R.S.
et al.,FoodTechnology, 26, 30, 1972) イオン交換樹
脂に吸着させる方法(Skudder, P.J.,Chem. Ind., June,
810, 1983; deWit, J.N., Proc. Int. Congr. Milk Pr
oteins, p183, 1984)等の処理を行って調製する。その
後さらに必要があれば、ホエー蛋白質溶液を濃縮し、凍
結乾燥あるいは噴霧乾燥する。また、通常入手できるホ
エー蛋白質濃縮物（ＷＰＣ）やホエータンパク質分離物
（ＷＰＩ）を使用することも可能である。

【０００６】上記の方法によって得られたホエー蛋白質
水溶液またはその粉末を水に溶解し、ゲル化しない程度
に加熱する。すなわち、蛋白質濃度として４〜１５重量
％，好ましくは５〜１２重量％に調製したホエー蛋白質
水溶液を５５℃以上１２０℃以下、好ましくは６５〜９
５℃で加熱する。水溶液として用いる場合は、蛋白質濃
度が４％よりも低いとパンに添加しても十分な効果は認
められない。１５％よりも高いと逆に粘度が高くなり、
パン組織内に不均一に分散してしまうため本発明には使
用できない。このような加熱処理によってホエー蛋白質
はその微細な構造に部分的な変性を生じ、分子表面に疎
水的な部分が露出したり、蛋白質間のＳＨ／ＳＳ交換反
応を生じながら可溶性の凝集体を形成する。加熱温度が
55℃より低い場合、蛋白質変性が不十分であるため好ま
しくない。また120 ℃以上では部分的にホエー蛋白質が
ゲル化したり、焦げを生じるため避けるべきである。こ
の部分加熱変性ホエー蛋白質溶液は、低温において塩類
を添加したり（特開平５−６４５５０）、酸性化するこ
とによって（特開平２−１２４０６７）、あるいは凍結
・解凍処理によって（特開平３−２８０８３４，特開平
３−２７７２４９）ゲル化することが知られている。

【０００７】部分加熱変性ホエー蛋白質溶液は、加熱変
性したホエー蛋白質の疎水性度によって特性が異なって
くるが、通常はｐＨを６．０〜８．０に調整して加熱処
理を行った場合、上記加熱温度で６０分以下、好ましく
は１〜６０分間保持することで目的とする部分加熱変性
ホエー蛋白質を得ることができる。加熱時間が短いと変
性が起こらず、疎水性度を測定した場合、下記に定義す
る疎水性度ＦＩ値よりも低くなり目的とする効果を有し
たものが得られないため好ましくない。逆に加熱時間が
６０分以上になるとＦＩ値は高くなるが、しかしこの場
合には、水溶液は部分的にゲル化したり、また褐変化し
たりするため好ましくない。ホエー蛋白質水溶液の調製
方法は、特開平５−６４５５０号公報に開示された方法
に従って実施することができる。このようにして調製さ
れた部分加熱変性ホエータンパク質水溶液を必要に応じ
て、凍結乾燥や噴霧乾燥することができ、この乾燥粉末
を製パン用品質改良剤として用いることができる。また
必要に応じてその他の蛋白質や酵母などの粉末を添加す
ることもできる。

【０００８】上記に説明したようなホエー蛋白質の部分
加熱変性物をパンの製造の際に品質改良剤として原料に
添加した場合、焼成後のパン組織はソフトでしっとりと
し，良好な食感を有し、かつパンの膨らみを増大させる
ことができる。これは部分加熱変性したホエー蛋白質が
原料中の塩類によってゲルを形成し、さらに部分加熱変
性ホエー蛋白質がドウ中の小麦蛋白質と相互作用し、微
小なゲルがドウ中に均等に分散して形成され、加熱にと
もなってゲル中の水分が水蒸気となって放出され、パン
を膨らませるとともに、一部の水分はゲルのままパン組
織中に残留するためと考えられる。

【０００９】本発明の本体である部分加熱変性ホエー蛋
白質の加熱変性度は、疎水性度を測定することで確認す
ることができる。通常は下記に定義される疎水性度（Ｆ
Ｉ／ｍｇ蛋白質）で５０以上であり、特に好ましくは１
００以上である。５０ＦＩ／ｍｇ蛋白質以上でないと目
的の効果は得られない。

【００１０】疎水性度：被検ホエー蛋白質溶液を０．１
〜０．３ｇ／ｌ程度の濃度に希釈し、８ｍＭの１−アニ
リノナフタレン−８−スルホン酸を蛍光プローブとして
添加し、蛍光光度計にて励起波長３７０ｎｍ、蛍光波長
４７０ｎｍにて測定し、得られた値ＦＩをホエー蛋白質
（ｍｇ）当たりで示したもの。この加熱変性度測定方法
は、上記特開平５−６４５５０号公報に開示されている
記述にしたがって実施することができる。

【００１１】上記の方法で調製された製パン用の品質改
良剤は、分析した場合、固形分あたり蛋白質 ３０〜９
５％、灰分０．５〜１０％を示すが、必要に応じて、澱
粉や小麦粉末で希釈することもできる。

【００１２】本発明の製パン用品質改良剤は、上記の部
分加熱変性蛋白質を含有する水溶液またはその乾燥粉末
を単独で使用するか、必要に応じて、通常製パン用の品
質改良剤として使用されるリン酸塩等と混合しても良
い。本溶液またはその粉末を製パンの品質改良剤として
使用する場合、ホエー蛋白質に換算して原料の小麦粉に
対して０．０１〜５．０％、特に好ましくは０．０５〜
３％、さらに好ましくは１％添加する。０．０１重量％
より少ないと目的とする品質改良に十分な効果が得られ
ず、５重量％を越えるとドウを調製する際に逆に小麦蛋
白質の吸水を阻害するため良好な組織が得られない。ホ
エー蛋白質の部分加熱変性物である上記の可溶性凝集体
の分子表面に疎水的な領域が増加しているため、他の蛋
白質や部分加熱変性していないホエー蛋白質と異なり、
ドウ組織中でグルテン蛋白質のネットワーク形成を阻害
することがない。さらに本発明の品質改良剤の有効成分
である部分加熱変性ホエー蛋白質もパン組織中の水分を
保持し、良好な食感を付与するとともに、パンの膨らみ
を促進することができる。本発明の製パン用品質改良剤
は、上記に述べたようにホエー蛋白質の水溶液を加熱処
理して得られた水溶液を直接使用しても良いし、乾燥粉
末としても良い。水溶液の場合には、パンの製造工程で
は、必ず加水工程があるため、この加水工程において使
用し、原料粉と良く混合してその後常法によりドウを調
製する。本発明の品質改良剤を用いたパンは、公知のパ
ン製造工程において脱脂乳の代わりに使用することがで
きる。また粉末の場合は、製パンに使用する粉にあらか
じめ良く混合しておく。このように粉末の本発明品質改
良剤を混合して調製した粉は、そのまま小分け包装し、
製パン時に常法により加水、混合しドウを調製し焼成す
る。

【００１３】本発明による製パン用品質改良剤は、ホエ
ー蛋白質の栄養効果にはなんの影響もないことから、小
麦などに不足がちのリジンや含硫アミノ酸を供給するこ
とができ、栄養効果の高いものである。以下に実施例を
示し、本発明をさらに詳細に説明する。

【００１４】

【実施例１】本実施例では、本発明の製パン用品質改良
剤の有効成分である部分加熱変性ホエー蛋白質の調製方
法について説明する。 （１） ホエー蛋白質分離物（ＷＰＩ，太陽化学（株）
製、サンラクトＩ−１，蛋白質含量８９．８％，灰分
１．３４％）２０００ｇを脱イオン水１８０００ｇに溶
解し、１０％ＷＰＩ溶液（蛋白質濃度９％、灰分０．１
３％、ｐＨ７）を調製した。このＷＰＩ溶液を湯浴中で
攪拌しながら加熱し、液温が８０℃になってから３０分
間保持した。その後、氷水中で５℃まで冷却し，部分加
熱変性ＷＰＩ溶液を得た。この水溶液を以下の実施例２
において品質改良剤として用いた。なおこの水溶液のＦ
Ｉ値を前記の定義にしたがって測定したところ，９２Ｆ
Ｉ／ｍｇ蛋白質であった。

【００１５】（２）ホエー蛋白質濃縮物（ＷＰＣ，Expr
ess Food, type7502, 蛋白質含量７５％，灰分５％）１
２０ｇを脱イオン水１３８０ｇに溶解し，液温が９７℃
に達してから８分間保持した。その後，３０℃まで冷却
し，部分加熱変性ＷＰＣ溶液を得た。この溶液のＦＩ値
を測定したところ、１１４ＦＩ／ｍｇ蛋白質であった。
つぎに、この部分加熱変性ＷＰＣ溶液を５０℃に加温し
ながら、圧力噴霧乾燥装置により噴霧乾燥を行い、部分
加熱変性ＷＰＣ粉末を得た。これを以下の実施例２にお
いて品質改良剤として用いた。なおこの粉末を再び水に
溶解し，同様にＦＩ値を測定したところ，１１０ＦＩ／
ｍｇ蛋白質であった。

【００１６】

【実施例２】実施例１で得られた部分加熱変性ホエー蛋
白質を有効成分とする製パン用品質改良剤（１）および
（２）を表１の配合に基づいて脱脂粉乳および水と一部
置換する形で小麦粉に添加し、パンを製造した。また、
対照として未加熱のホエー蛋白質についても同量添加し
て本発明の効果を評価した。まず強力粉、グラニュー
糖、食塩および脱脂粉乳を混合した後、２回篩にかけ
た。つぎに水を加えてさらに有塩バター、ドライイース
トおよびホエー蛋白質を加え、十分練り上げ、自動製パ
ン機で焼き上げた。焼き上がり後は、１０分間製パン機
内に静置し、内釜ごと取り出して室温で１０分間放置し
た後パンを取り出した。室温でさらに４０分間放冷し、
パンの容積を測定した。パンの容積測定方法は、菜種法
（E.J.Pyler,Baking Science & Technology, Vol.II,p8
92,SIEBELPublishing Company, Chicago,ILL,1973) に
よって測定した。これは、測定しようとするパンを入れ
ることのできる容積を有する容器の体積を菜種種子を用
いて測定しておき、これにパンをいれ空隙を菜種で埋
め、最初の菜種の容積との差を、測定しようとするパン
の体積とするものである。官能評価および硬さについて
は，２０℃で１晩放置して評価した。硬さの測定につい
ては、スライサーで約２ｃｍの厚さにパンを切断し、直
径３ｃｍの円筒形プランジャーを装着したレオナーRE-3
3005（山電 (株) 製）を用いてサンプル厚さの２５％ま
で圧縮したときの応力を測定した。なお、圧縮速度は、
１ｍｍ／ｓｅｃで行った。

【００１７】

【表 1】

【００１８】評価結果 表１の配合に従って、６種類のパンを製造し、パンの硬
さを調べたところ、表２に示したように、実施例１の品
質改良剤（１）あるいは実施例１の品質改良剤（２）を
添加して製造したパン（４および５）は、対照の１より
も軟らかくなった。しかし、未加熱WPIあるいはWPCを添
加したパン( ２，３）は、硬く粗い組織を呈していた。
６は、５にさらに実施例１の粉末（２）を増量添加して
製造したパンであるが、小麦粉に対してホエー蛋白質換
算で5%を超えて添加すると弾力性はあるが、脆い組織を
呈していることが判明した。これは、本発明の品質改良
剤の有効成分である部分加熱ホエー蛋白質の添加量が多
すぎるとそのゲル化の効果が強く出てきたためと思われ
る。一方、パンの膨らみ度合いを示す比容積について
は、一般に高い値ほど好ましいとされるが、硬さと同様
に実施例１の品質改良剤（１）あるいは実施例２の本発
明品質改良剤（２）を添加した製品４、５および６のパ
ンが高く、未加熱WPIあるいはWPC を添加したパンが最
も低い値であった。官能評価は１０名のパネルを使用し
て食感について評価を行った。本発明品質改良剤（１）
あるいは本発明品質改良剤（２）を添加して製造したパ
ンは、ソフトでしっとりと軟らかい組織という評価が得
られ、対照よりも食感の点でも好まれることが分かっ
た。しかし、６のパンは、わずかにホエー臭が認められ
ることから、パンに本発明の品質改良剤を添加する場
合、小麦粉に対して5%以下の量が好ましいと考えられ
た。

【００１９】

【表 ２】

【００２０】

【実施例３】本実施例においては、実施例１で調製した
粉末製パン用品質改良剤を配合した製パン用調製粉の製
造例およびこれを用いて製造したパンの乾燥程度を観察
した結果を示す。強力粉１００部、グラニュー糖４部、
食塩１．８部および脱脂粉乳１．５６部の混合粉に実施
例１（２）の粉末２部を加え、良く混合して製パン用調
製粉を製造した。この粉末は小分けして長期間保存が可
能であった。上記粉末に有塩バター４部、水７５．４
部、ドライイースト０．８８部を加え、十分練り上げ、
自動製パン機で焼き上げた。焼き上がり後は、１０分間
製パン機内に静置し、内釜ごと取り出して室温で１０分
間放置してパンを取り出した。室温でさらに４０分間放
冷した。同様に、対照品として従来の製パン方法の配合
に従い、強力粉１００部、グラニュー糖４部、食塩１．
８部および脱脂粉乳３．５６部の混合粉に有塩バター４
部、水７５．４部、ドライイースト０．８８部を加え、
十分練り上げ、自動製パン機で焼き上げ、同様にして冷
した。対照品と比較して、本発明の調製粉によるパンは
明らかにその膨らみが良く、また食感も優れていた。こ
のパンを室内に２４時間放置し、その後実施例２と同様
にして官能評価を行ったところ、対照品は２４時間の放
置により明らかに乾燥しパサパサ感が強くなったが、本
発明によるパンは、焼き上げた状態のしっとりした食感
を維持していた。

【００２１】

【発明の効果】本発明の実施によって、部分加熱変性し
たホエー蛋白質を有効成分とする製パン用品質改良剤お
よび、この品質改良剤を用いたパンの製造方法、またパ
ンの製造に使用可能な、品質改良剤を含有する調製粉が
提供される。本発明により調製されるパンは、膨らみや
すく、保存中の乾燥が少なくしっとりとした状態が維持
される。

フロントページの続き (72)発明者 相内 雅治 埼玉県川越市吉田新町１─２─２初雁13 ─501 (72)発明者 川成 真美 埼玉県川越市吉田新町２─12─16 (56)参考文献 特表 平７−507452（ＪＰ，Ａ) 日本食品機械研究会年次大会（平成６ 年度）講演要旨集，日本食品機械研究 会，1994年 ６月 ３日，ｐ．５−９ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A21D 2/08 - 2/36 A23J 3/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実質的に脱塩されたホエー蛋白質を蛋白
   質濃度15％以下の濃度で水に溶解し、55〜120℃の温度
   で、60分以下の加熱処理を行った水溶液である部分加熱
   変性したホエー蛋白質であるか、またはこの加熱処理水
   溶液を乾燥して得られる部分加熱変性したホエー蛋白質
   を有効成分とする製パン用品質改良剤。
2. 【請求項２】 実質的に脱塩されたホエー蛋白質を蛋白
   質濃度15％以下の濃度で水に溶解し、55〜120℃の温度
   で60分以下の加熱処理を行って得られる疎水性度（FI）
   が50/mg蛋白質以上である部分加熱変性したホエー蛋白
   質であるか、またはこの加熱処理水溶液を乾燥して得ら
   れる疎水性度（FI）が50/mg蛋白質以上である部分加熱
   変性したホエー蛋白質を有効成分とする製パン用品質改
   良剤。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の製パン用品質改良剤
   を、パン原料あたり0.1重量％以上添加混合し、次いで
   製パンを行うことを特徴とするパンの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１又は２記載の製パン用品質改良剤
   を、パン原料である小麦粉あたり0.1重量％以上を添加
   混合して調製した製パン用調製粉。