JP3830112B2

JP3830112B2 - Cellulose-containing composite

Info

Publication number: JP3830112B2
Application number: JP20466397A
Authority: JP
Inventors: 悦雄鎌田; 延吉持原
Original assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Current assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date: 1997-07-30
Filing date: 1997-07-30
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2017-07-30
Also published as: JPH1146722A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セルロース含有複合体に関する。さらに詳しくは、特定の微細セルロース及びガラクトマンナン分解物を含有し、食感、保形性などの機能が優れるとともに、食物繊維効果、油脂代替効果にも優れたセルロース含有複合体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、セルロースは、懸濁安定性付与、乳化安定性付与、保形性付与、クラウディー性付与、食物繊維摂取など種々の目的で食品に配合されてきた。しかし、安定剤等として、セルロースを単独で用いると、添加効果が不十分であったり、ややざらつきのある食感が感じられる場合があった。
【０００３】
特公昭５７−１４７７１号公報では、微結晶セルロースと、分散剤（ガム類）と崩壊剤を特定の割合で含有する複合体についての記載があるが、ガム類の種類によっては粘度が高いため、糊状感のある重い食感となる場合があった。例えば結晶セルロース製剤として市販されている「アビセル」ＲＣ−５９１（旭化成工業（株）製）は、結晶セルロースとともに分散剤としてカルボキシメチルセルロース・ナトリウムを含有するが、３％濃度で水に分散させたときの粘度が１２００ｍＰａ・Ｓと高かった。
【０００４】
特公平６−７５４７４号公報では微結晶セルロースとガラクトマンナンガムよりなる組成物が記載されている。しかし、ここで使用されるガラクトマンナンガムは、分解処理を施していない通常のガムである。そのため、ガムが微結晶セルロースのバインダーとして作用するためか、組成物を水中で撹拌しても、膨潤するのみで、組成物は崩壊せず、平均粒径は粗いものとなる。よって、食感的に好ましくないし、安定剤としての作用も小さい。
【０００５】
また、特開平６−１３５８３８号公報には、非水溶性食物繊維として結晶セルロース、水溶性食物繊維としてグアガム酵素分解物を含有する経口経管栄養組成物に関する発明が記載されている。しかし、該発明では、結晶セルロースとグアガム酵素分解物が、複合体の形ではなく、別々に添加されて組成物が製造されているため、結晶セルロースのざらつき感を抑えることが十分できなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、食感、保形性などの機能が優れるとともに、食物繊維効果にも優れたセルロース含有複合体、および食品組成物を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、特定の微細セルロースとガラクトマンナン分解物を含有する複合体が、水に分散させたときの粘性が低く、また、微細セルロースの平均粒径が小さいために、食品に使用した場合、重くない食感を呈しつつ、保形性など食品の安定性にも寄与することを見いだし、本発明をなすに至った。
【０００８】
即ち、本発明は下記の通りである。
１）微細セルロース２０〜９９重量％、ガラクトマンナン分解物１〜８０重量％からなる複合体であって、水に分散させたときの微細セルロースの平均粒径が３０μｍ以下であることを特徴とするセルロース含有複合体。
２）上記１に記載のセルロース含有複合体を含有することを特徴とする食品組成物。
【０００９】
以下、本発明につき詳しく説明する。
本発明のセルロース含有複合体は、水中で撹拌すると、複合体の形態のまま水中に分散するのでなく、複合体は崩壊して、個々の微細セルロース粒子の状態で分散するのが特徴である。
セルロース含有複合体を水中で１％濃度で攪拌して分散させたときの、微細セルロースの平均粒径は３０μｍ以下であることが必要である。このときの粒度分布における１０μｍ以上の留分は８０％以下である。好ましくは平均粒径が２０μｍ以下であって、１０μｍ以上の留分が７０％以下である。さらに好ましくは平均粒径が１０μｍ以下であって、１０μｍ以上の留分が５０％以下である。特に好ましくは平均粒径が６μｍ以下であって、１０μｍ以上の留分が２５％以下である。平均粒径が３０μｍを超えると、喫食した場合、口中でザラツキ感が感じられるとともに、安定性などの機能が低下する。平均粒径が小さいほどザラツキ感は改良される傾向にあるが、その下限は、磨砕、粉砕の技術および装置により自ずから限度があり、現在のところは通常０．０５μｍ程度と考えられる。
【００１０】
また、本発明のセルロース含有複合体を３％濃度で分散させて測定したときの粘度は、３００ｍＰａ・Ｓ以下であることが好ましい。３００ｍＰａ・Ｓを超えると、食感的に重くなる傾向がある。特に好ましくは、１００ｍＰａ・Ｓ以下である。さらに好ましくは、５０ｍＰａ・Ｓ以下である。
ガラクトマンナン分解物とは、ガラクトマンナンの１種である豆種子からとれるグアガム、ローカストビーンガムなどを原料にして、酵素などで主鎖を部分的に分解することにより得られるものである。分解されていることにより、元のガラクトマンナンと比べて、その水溶液の粘度が低いことが特徴である。ガラクトマンナン分解物を５％濃度に溶解させて、２５℃で、ローター回転数３０ｒｐｍで測定したときの粘度は３００ｍＰａ・Ｓ以下である。好ましくは、１００ｍＰａ・Ｓ以下である。特に好ましくは、３０ｍＰａ・Ｓ以下である。因みに、酵素分解されていないグアガムは、１％濃度、他は同条件で測定したとき、一般に３０００〜４０００ｍＰａ・Ｓ程度の高粘度を示す。グアガム酵素分解物が入手の容易さの点で好ましい。市販品としては、サンファイバー（太陽化学（株）製）、ファイバロンＳ（大日本製薬（株）製）などが挙げられる。
【００１１】
本発明のセルロース含有複合体は、微細セルロース２０〜９９重量％、ガラクトマンナン分解物１〜８０重量％を含有する。微細セルロースが２０重量％未満では、保形性などの安定剤としての効果が十分でない。微細セルロースが９９重量％を超えると、ざらつき感を感じたり、もさもさした感じになり、食感的に好ましくない。また、ガラクトマンナン分解物が１重量％未満では、複合体を水中で撹拌しても、微細セルロースの形態に分散しにくい。ガラクトマンナン分解物が８０重量％を超えると、安定剤としての効果が十分でない他、べたついた食感となり好ましくない。
【００１２】
好ましくは、微細セルロース４０〜９０重量％、ガラクトマンナン分解物１０〜６０重量％である。特に好ましくは、微細セルロース５０〜８５重量％、ガラクトマンナン分解物１５〜５０重量％である。
微細セルロースとガラクトマンナン分解物以外に、単糖類、オリゴ糖類、糖アルコール類、澱粉類、可溶性澱粉、澱粉加水分解物、油脂類、蛋白類、食塩、各種リン酸塩等の塩類、乳化剤、増粘安定剤、酸味料、香料、色素など食品に使用できる成分を適宜配合することは自由である。特に、複合体の分散状態を調整するために、キサンタンガム、カラギーナン、カルボキシメチルセルロース・ナトリウムなど、食品に利用される増粘安定剤を配合すること、或いは糖類、可溶性澱粉、澱粉加水分解物などの澱粉類など、親水性で水に溶けやすい物質を配合することは効果がある。なおこれらの成分は、複合体製造時に添加しても良いし、複合体製造後に添加しても構わない。
【００１３】
本発明における微細セルロースとガラクトマンナン分解物からなる複合体は、微細セルロースとガラクトマンナン分解物を単に粉末状態のまま混合したものではなく、微細セルロースとガラクトマンナン分解物とを水分を含有する状態、つまり、スラリー状、ペースト状、ゲル状、ケーク状で混合した後、乾燥して得られるものであることが好ましい。水分のある状態で混合することによって、微細セルロース粒子の表面をガラクトマンナン加水分解物とよくなじませることが好ましい。乾燥する前の混合品の水分含量は、混合品総重量の約３０重量％以上程度であると良い。水分含量が低いと、微細セルロースとガラクトマンナン分解物を充分に混合するのに時間を要するためであり、好ましくは約５０重量％以上程度が良い。
【００１４】
本発明のセルロース含有複合体の製法について具体的に説明すると、木材パルプ、精製リンター、再生セルロース、穀物又は果実由来の植物繊維等のセルロース系素材を酸加水分解、アルカリ酸化分解、酵素分解、スチームエクスプロージョン分解等、あるいはそれらの組み合わせにより解重合処理して平均重合度３０〜３７５とし、次いで、機械的なシェアをかけて磨砕後、ガラクトマンナン分解物を添加して混合後、乾燥することによって得ることができる。解重合処理したセルロースにガラクトマンナン分解物を添加後、機械的なシェアをかけて磨砕と混合を同時に行った後、乾燥してもかまわない。また、複合体は、セルロース系素材に化学的処理を施さずに、あるいは弱い化学的な処理を施した後、機械的なシェアをかけ湿式磨砕、あるいは粉砕することによって得ることができる微小繊維状セルロース、あるいは粉末セルロースをガラクトマンナン分解物と共に水分の存在下で混合した後、乾燥して得られるものであっても良い。
【００１５】
湿式磨砕機械は、系に存在する水分量、セルロースの微細化の程度により自由に選択される。例えば、平均粒径が８μｍ以下の微細セルロースを得るような充分な機械的シェアーをかける場合は、媒体攪拌ミル類、例えば、湿式振動ミル、湿式遊星振動ミル、湿式ボールミル、湿式ロールミル、湿式コボールミル、湿式ビーズミル、湿式ペイントシェーカー等の他、高圧ホモジナイザー等がある。高圧ホモジナイザーとしては、約５００ｋｇ／ｃｍ²以上の高圧で、スラリーを微細オリフィスに導き高流速で対面衝突させるタイプが効果的である。これらのミルを使用した場合の最適磨砕濃度は機種により異なるが、概ね３〜２５重量％程度の固形分濃度が適している。
【００１６】
また、平均粒径が５〜３０μｍの微細セルロースを得るような機械的シェアーをかける場合においては、概ね固形分濃度が３〜３０重量％程度であるスラリー様の系ではコロイドミル、連続式ボールミル、ホモジナイザー、ホモミキサー、プロペラ撹拌機などの磨砕機、混合機が使用できるし、それより固形分濃度が高い、概ね２０〜６０重量％程度であるケーク状のものを磨砕するには、ニーダー、ライカイ機、押出機などが使用できる。また、微小繊維状セルロースは、セルロース系素材懸濁液を高圧ホモジナイザーで５０ｋｇ／ｃｍ²以上の圧力で数回パスして、繊維径を約０．０１〜１μｍにまでバラバラにすることで得られる。あるいは、セルロース系素材懸濁液を媒体攪拌ミル類で数回処理することにより得られる。本発明の目的のためにはこれらの機種を単独で用いることもできるが、二種以上の機種を組み合わせて用いることも出来る。
【００１７】
微細セルロースとガラクトマンナン分解物の混合物の乾燥方法であるが、乾燥される対象物の水分量、状態によって最適な方法を選ぶべきである。例えばスラリー状であれば、噴霧乾燥法、ドラム乾燥法、アルコール沈殿法等が使用できる。また、泥状物、餅様物には、棚段式乾燥法、ベルト乾燥法、流動床乾燥法、真空凍結乾燥法等が挙げられる。水中での複合体の溶解性、再分散性を向上させる点からは、スラリー状にして噴霧乾燥する方法が好ましい。乾燥コスト低減の点からは、アルコール沈殿法、プレス法、固形分含量の高い状態で乾燥できる棚段乾燥法、流動床乾燥法が好ましい。乾燥後の水分量の上限は、取り扱い性、経時安定性を考慮すれば、１５重量％以下が好ましい。特に好ましくは１０重量％以下である。さらに好ましくは６重量％以下である。
【００１８】
なお、ドラム乾燥法、棚段式乾燥法、ベルト乾燥法などにより得られた乾燥物は、薄片状、塊状で得られるので、衝撃式粉砕機、ジェットミル粉砕機など適切な方法で粉砕し、４０号篩をほぼ全通する程度に粉末化することが好ましい。
本発明のセルロース含有複合体は、種々の食品に使用できる。例を挙げると、コーヒー、紅茶、抹茶、汁粉、ジュース等の嗜好飲料、生乳、加工乳、乳酸菌飲料、豆乳等の乳性飲料、カルシウム強化飲料等の栄養強化飲料並びに食物繊維含有飲料等を含む各種の飲料類、アイスクリーム、アイスミルク、ソフトクリーム、ミルクシェーキ、シャーベット等の氷菓類、バター、チーズ、ヨーグルト、コーヒーホワイトナー、ホイッピングクリーム、カスタードクリーム、プリン等の乳製品類、マヨネーズ、マーガリン、スプレッド、ショートニング等の油脂加工食品類、各種のスープ、シチュー、ソース、タレ、ドレッシング等の調味料類、練りがらしに代表される各種練りスパイス、ジャム、フラワーペーストに代表される各種フィリング、各種のアン、ゼリーを含むゲル・ペースト状食品類、パン、麺、パスタ、ピザ、各種プレミックスを含むシリアル食品類、キャンディー、クッキー、チョコレート、餅等を含む和・洋菓子類、蒲鉾、ハンペン等に代表される水産練り製品、ハム、ソーセージ、ハンバーグ等に代表される畜産製品、クリームコロッケ、中華用アン、グラタン、ギョーザ等の各種の惣菜類、塩辛、カス漬等の珍味類、ペットフード類及び経管流動食類等である。
【００１９】
本発明のセルロース含有複合体は、これらの用途において、懸濁安定剤、乳化安定剤、増粘安定剤、泡安定剤、クラウディー剤、組織付与剤、流動性改善剤、保形剤、離水防止剤、生地改質剤、粉末化基剤、食物繊維基剤、油脂代替などの低カロリー化基剤として作用するものである。また、上記の食品がレトルト食品、粉末食品、冷凍食品、電子レンジ用食品等形態又は用時調製の加工手法が異なっていても本発明の効果は発揮される。
【００２０】
本発明のセルロース含有複合体を食品に用いると、低粘性を示すこと、及び微細セルロースの粒子が小さいことのため、喫食時さっぱりして喉越しが良く、ざらつき感が低減するため、食感が良好であるという優れた特徴がある。
本発明のセルロース含有複合体を食品に使用する場合、各食品の製造で一般に行われている方法と同様の機器を使用して、主原料の他、必要に応じて、香料、ｐＨ調整剤、増粘安定剤、塩類、糖類、油脂類、蛋白類、乳化剤、酸味料、色素等と配合して、混合、混練、撹拌、乳化、加熱等の操作を行えばよい。
【００２１】
食品中での本発明のセルロース含有複合体の含有量は、食品の種類等により異なるが、食品全体に対して０．０１〜１５重量％程度が好ましい。安定剤としての機能を主に考える場合は、０．０２〜３重量％程度が好ましい。また、食物繊維素材、油脂代替素材として主に考える場合は０．５〜１５重量％程度が好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
なお、測定は以下のとおり行った。
＜平均粒径、１０μｍ以上の粒子の割合＞
（１）サンプルを固形分で３．０ｇを、蒸留水を入れたエースホモジナイザー（日本精機製ＡＭ−Ｔ）に入れ全量を３００ｇとする。
（２）１５０００ｒｐｍで５分間分散する。
（３）堀場製作所製レーザー回折式粒度分布測定装置（ＬＡ−９１０）を用いて粒度分布を測定する。平均粒径は積算体積５０％の粒径であり、１０μｍ以上の粒子の割合は体積分布における割合（％）で表す。
【００２３】
＜複合体の粘度＞
（１）サンプルを固形分で９．０ｇを、蒸留水を入れたエースホモジナイザー（日本精機製ＡＭ−Ｔ）に入れ全量を３００ｇとする。
（２）１５０００ｒｐｍで５分間分散する。
（３）ＢＬ型粘度計（東京計器製）を用いて、液温２５℃で、ローター回転数６０ｒｐｍで測定する。粘度の単位は、ｍＰａ・Ｓである。
【００２４】
【実施例１】
市販ＤＰパルプを裁断後、７％塩酸中で１０５℃で２０分間加水分解して得られた酸不溶性残渣をろ過、洗浄し、加水分解セルロースのウェットケーク（固形分含量４０％）を得た。
次に、この加水分解セルロースと、酵素分解グアガム（商品名サンファイバー、太陽化学（株）製、５％粘度は１０ｍＰａ・Ｓ）をそれぞれ固形分比で表１の配合組成となるようにして、ニーダーを用いて３時間磨砕混練した。ソーメン状に押し出し、次に６０℃の熱風乾燥機で乾燥した後、粉砕して、セルロース含有複合体Ａ〜Ｄを得た。得られた複合体を水に再分散した時の平均粒径と１０μｍ以上の粒子の割合、及び粘度について表１に示す。
【００２５】
【実施例２】
実施例１と同様に操作し、加水分解セルロースのウェットケークを得た後、水を添加して固形分１０％のセルロース分散液を調製した。
このセルロース分散液を媒体撹拌湿式粉砕装置（コトブキ技研工業株式会社製アペックスミル、ＡＭ−１型）で、媒体として直径１ｍｍφのジルコニアビーズを用いて、撹拌翼回転数１８００ｒｐｍ、セルロース分散液の供給量０．４ｌ／ｍｉｎの条件で、２回通過で粉砕処理を行い、微細セルロースのペースト状物を得た。この微細セルロースの平均粒径は３．４μｍで、１０μｍ以上の粒子の割合は４．５％であった。
【００２６】
この微細セルロースと酵素分解グアガムを、配合組成が固形分比で７０／３０となるように撹拌混合し、総固形分濃度が１３％の分散液を調整した。次に、この分散液をアルミ板上に流し込み、６０℃の熱風乾燥機で乾燥させた。続いて、ハンマーミルを用いて粉砕して、セルロース含有複合体Ｅを得た。複合体Ｅを水に再分散した時の平均粒径、１０μｍ以上の粒子の割合、及び粘度について、表１に示す。
【００２７】
【実施例３】
実施例１と同様に操作し、加水分解セルロースのウェットケークを得た後、酵素分解グアガム、及び水を添加して、固形分１６％の分散液を調製した（組成は表１に示す）。次に、この分散液をＴＫホモミキサー（特殊機化工業（株）製）を用いて、８０００ｒｐｍで１５分間処理した後、噴霧乾燥して、セルロース含有複合体Ｆを得た。複合体Ｆを水に再分散した時の平均粒径、１０μｍ以上の粒子の割合、及び粘度について、表１に示す。
【００２８】
【実施例４】
実施例１と同様に操作し、加水分解セルロースのウェットケークを得た。次に、この加水分解セルロースと、酵素分解グアガム、キサンタンガム（三栄源ＦＦＩ（株）製）をそれぞれ固形分比で表１の配合組成となるように配合した後、実施例１と同様に混練、乾燥、粉砕操作を行い、セルロース含有複合体Ｇを得た。得られた複合体Ｇを水に再分散した時の平均粒径と１０μｍ以上の粒子の割合、及び粘度について表１に示す。
【００２９】
【実施例５】
粉末セルロース（商品名ＫＣフロック、日本製紙（株）製）と、酵素分解グアガムをそれぞれ固形分比で表１の配合組成となるように配合し、水を粉末セルロースの１．５倍量添加した。続いて、実施例１と同様に混練、乾燥、粉砕操作を行い、セルロース含有複合体Ｈを得た。得られた複合体Ｈを水に再分散した時の平均粒径と１０μｍ以上の粒子の割合、及び粘度について表１に示す。
【００３０】
【実施例６】
セルロース含有複合体を懸濁安定剤等の目的で配合し、栄養強化飲料を作成した。
まず、実施例１のセルロース含有複合体Ａ〜Ｄを用いて、表２の成分をＴＫホモミキサーを用いて１００００ｒｐｍで１０分間分散した後、高圧ホモジナイザーを用いて、１５０ｋｇ／ｃｍ２の圧力で１パスさせて、均質化した。続いて、耐熱瓶に充填した後、オートクレーブを用いて、１２１℃で３０分間殺菌し、栄養強化飲料Ａ〜Ｄを得た。
【００３１】
Ｂ型粘度計を用いて、ローター回転数６０ｒｐｍで測定した粘度、沈降物の有無、及び飲んだときのざらつき感について評価した。結果を表２に示す。
【００３２】
【実施例７】
セルロース含有複合体を、食物繊維付与剤、保形性付与剤等の目的で配合し、ビスケットを作成した。
まず、表３の成分の内、マーガリン、水以外を粉体混合した後、プラネタリーミキサーで全成分を５分間混練した。ここで、混練時における機壁へのドウの付着性を観察した。次に、混練したドウを冷蔵庫に１夜置いた後、室温に戻し、厚み１５ｍｍ、幅３０ｍｍ×１５ｍｍの大きさに揃えた。続いて、１６０℃のオーブンで２０分間焼成し、ビスケットＡを得た。ここで、焼成時の保形性（ダレの有無）について観察した。結果を表３に示す。
【００３３】
【実施例８】
セルロース含有複合体を、油脂代替物、乳化安定剤等の目的で配合し、表４の成分を用いて低脂肪マヨネーズ風ドレッシングを作成した。
まず、ホバートミキサーを用いて複合体Ｅを水に分散させた後、撹拌しながらキサンタンガム、卵黄を添加する。次に、撹拌しながらサラダ油を添加し、撹拌を継続する。続いて、食酢、食塩、砂糖、洋辛子粉、グルタミン酸ソーダを添加し、撹拌する。撹拌は計３０分程度行った。続いて、コロイドミルを通過させて、乳化を行い、ドレッシングＡを作成した。
【００３４】
ドレッシングＡを口に含んだところ、なめらかな食感を呈し、ざらつき感は感じられなかった。また、ドレッシングＡをガラス瓶に入れ、９５℃の熱水中に１５分間浸漬したが、離水、離油は見られず、乳化は安定であった。
【００３５】
【比較例１】
表１の組成で、実施例１と同様に操作して、複合体Ｉ、Ｊを得た。
得られた複合体を水に再分散した時の平均粒径と１０μｍ以上の粒子の割合、及び粘度について表１に示す。
【００３６】
【比較例２】
実施例１と同様に操作し、加水分解セルロースのウェットケークを得た後、グアガム（商品名グアコール、三栄薬品（株）製、１％粘度は３６００ｍＰａ・Ｓ）、及び水を添加して、表１の組成で固形分４％の分散液を調製した。
次に、この分散液をＴＫホモミキサー（特殊機化工業（株）製）を用いて、８０００ｒｐｍで１５分間処理した後、噴霧乾燥して、複合体Ｋを得た。複合体Ｋを水に再分散した時の平均粒径は５５μｍ、１０μｍ以上の粒子の割合は９５％であった。つまり、複合体Ｋは、個々の微細セルロース粒子にばらけた状態で分散するのではなく、グアガムがバインダー的に作用したため、複合体の形態のまま水中に分散した。複合体Ｋの粘度は２５ｍＰａ・Ｓであった。
【００３７】
【比較例３】
比較例１の複合体Ｉを用いる以外は、実施例６と同様に操作し、栄養強化飲料Ｅを得た。
Ｂ型粘度計を用いて、ローター回転数６０ｒｐｍで測定した粘度、沈降物の有無、及び飲んだときのざらつき感について評価した結果を表２に示す。
【００３８】
【比較例４】
比較例１の複合体Ｊを用いる以外は、実施例７と同様に操作し、ビスケットＢを得た。
混練時における機壁へのドウの付着性、焼成時の保形性（ダレの有無）について観察した結果を表３に示す。
【００３９】
【比較例５】
表４の組成に従い、比較例１の複合体Ｊを用いる以外は実施例８と同様に操作し、ドレッシングＢを得た。
ドレッシングＢを口に含んだところ、食感はなめらかであったが、ドレッシングらしいボディー感が不足していた。また、ドレッシングＢをガラス瓶に入れ、９５℃の熱水中に１５分間浸漬したところ、やや離水、離油が見られた。
【００４０】
【表１】

【００４１】
【表２】

【００４２】
【表３】

【００４３】
【表４】

【００４４】
【発明の効果】
本発明のセルロース含有複合体は、特定の微細セルロース及びガラクトマンナン分解物を特定の配合比率で含有するため、該複合体を含有する食品は、食感、保形性などの機能が優れるとともに、食物繊維効果、油脂代替効果等にも顕著な効果を有する。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cellulose-containing composite. More specifically, the present invention relates to a cellulose-containing composite that contains a specific fine cellulose and a galactomannan degradation product, has excellent functions such as texture and shape retention, and is excellent in dietary fiber effect and oil / fat substitution effect.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, cellulose has been blended in foods for various purposes such as suspension stability, emulsion stability, shape retention, crowdiness, and dietary fiber intake. However, when cellulose is used alone as a stabilizer or the like, the effect of addition may be insufficient or a rough texture may be felt.
[0003]
In Japanese Patent Publication No. 57-14771, there is a description of a composite containing microcrystalline cellulose, a dispersant (gum) and a disintegrant in a specific ratio, but depending on the type of gum, the viscosity is high. In some cases, a heavy texture with a paste-like feeling was obtained. For example, “Avicel” RC-591 (produced by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.) marketed as a crystalline cellulose preparation contains carboxymethylcellulose sodium as a dispersant together with crystalline cellulose, but when dispersed in water at a concentration of 3% The viscosity of was as high as 1200 mPa · S.
[0004]
Japanese Patent Publication No. 6-75474 describes a composition comprising microcrystalline cellulose and galactomannan gum. However, the galactomannan gum used here is a normal gum that has not been subjected to a decomposition treatment. Therefore, because the gum acts as a binder for microcrystalline cellulose, even if the composition is stirred in water, it only swells, the composition does not collapse, and the average particle size becomes coarse. Therefore, it is not preferable in terms of texture, and its action as a stabilizer is small.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-135838 discloses an invention relating to an oral tube feeding composition containing crystalline cellulose as a water-insoluble dietary fiber and a guar gum enzyme degradation product as a water-soluble dietary fiber. However, in the present invention, the crystalline cellulose and the guar gum enzymatic degradation product are not added in the form of a complex, but are added separately to produce the composition, so that the rough feeling of the crystalline cellulose cannot be sufficiently suppressed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of this invention is to provide the cellulose containing composite_body | complex which was excellent in functions, such as food texture and shape retention property, and also the dietary fiber effect, and a food composition.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors used a complex containing a specific fine cellulose and a galactomannan degradation product in food because it has a low viscosity when dispersed in water and the average particle size of the fine cellulose is small. In this case, the present invention has been found to contribute to the stability of food such as shape retention while exhibiting a non-heavy texture.
[0008]
That is, the present invention is as follows.
1) A composite composed of 20 to 99% by weight of fine cellulose and 1 to 80% by weight of a galactomannan degradation product, wherein the average particle size of fine cellulose when dispersed in water is 30 μm or less Cellulose-containing composite.
2) A food composition comprising the cellulose-containing composite described in 1 above.
[0009]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
When the cellulose-containing composite of the present invention is stirred in water, it does not disperse in water in the form of the composite, but the composite disintegrates and is dispersed in the form of individual fine cellulose particles.
When the cellulose-containing composite is stirred and dispersed in water at a concentration of 1%, the average particle size of the fine cellulose needs to be 30 μm or less. The fraction of 10 μm or more in the particle size distribution at this time is 80% or less. Preferably, the average particle size is 20 μm or less, and the fraction of 10 μm or more is 70% or less. More preferably, the average particle size is 10 μm or less, and the fraction of 10 μm or more is 50% or less. Particularly preferably, the average particle size is 6 μm or less, and the fraction of 10 μm or more is 25% or less. When the average particle size exceeds 30 μm, when eaten, a feeling of roughness is felt in the mouth, and functions such as stability deteriorate. The graininess tends to be improved as the average particle size is smaller, but the lower limit is naturally limited by grinding and grinding techniques and equipment, and is currently considered to be about 0.05 μm at present.
[0010]
The viscosity when measured by dispersing the cellulose-containing composite of the present invention at a concentration of 3% is preferably 300 mPa · S or less. When it exceeds 300 mPa · S, the texture tends to be heavy. Particularly preferably, it is 100 mPa · S or less. More preferably, it is 50 mPa · S or less.
The galactomannan degradation product is obtained by partially degrading the main chain with an enzyme or the like using guar gum, locust bean gum or the like taken from bean seeds, which is one kind of galactomannan, as a raw material. By being decomposed, the viscosity of the aqueous solution is lower than that of the original galactomannan. A galactomannan decomposition product is dissolved at a concentration of 5%, and the viscosity when measured at 25 ° C. and a rotor rotation speed of 30 rpm is 300 mPa · S or less. Preferably, it is 100 mPa · S or less. Particularly preferably, it is 30 mPa · S or less. Incidentally, non-enzymatic guar gum generally exhibits a high viscosity of about 3000 to 4000 mPa · S when measured at 1% concentration and other conditions. A guar gum enzyme degradation product is preferable in terms of availability. Examples of commercially available products include Sun Fiber (manufactured by Taiyo Chemical Co., Ltd.), Fiberlon S (manufactured by Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.), and the like.
[0011]
The cellulose-containing composite of the present invention contains 20 to 99% by weight of fine cellulose and 1 to 80% by weight of a galactomannan degradation product. When the fine cellulose is less than 20% by weight, the effect as a stabilizer such as shape retention is not sufficient. If the fine cellulose exceeds 99% by weight, a feeling of roughness or a feeling of roughness is felt, which is not preferable in terms of texture. Moreover, when the galactomannan degradation product is less than 1% by weight, even if the composite is stirred in water, it is difficult to disperse in the form of fine cellulose. When the galactomannan degradation product exceeds 80% by weight, the effect as a stabilizer is not sufficient, and a sticky texture is not preferable.
[0012]
Preferably, they are 40-90 weight% of fine cellulose and 10-60 weight% of galactomannan degradation products. Particularly preferred are 50 to 85% by weight of fine cellulose and 15 to 50% by weight of galactomannan degradation product.
In addition to fine cellulose and galactomannan degradation products, monosaccharides, oligosaccharides, sugar alcohols, starches, soluble starches, starch hydrolysates, fats and oils, proteins, salt, various phosphate salts, emulsifiers, Ingredients that can be used in foods such as viscosity stabilizers, acidulants, fragrances, and pigments can be appropriately blended. In particular, in order to adjust the dispersion state of the composite, blending thickening stabilizers used in foods such as xanthan gum, carrageenan, carboxymethylcellulose sodium, etc., or starches such as sugars, soluble starches, starch hydrolysates It is effective to add a hydrophilic substance that is easily soluble in water, such as These components may be added at the time of producing the composite, or may be added after the production of the composite.
[0013]
The composite consisting of fine cellulose and galactomannan decomposition product in the present invention is not a mixture of fine cellulose and galactomannan decomposition product in a powder state, but a state containing moisture of fine cellulose and galactomannan decomposition product, That is, it is preferably obtained by mixing in the form of a slurry, paste, gel or cake and then drying. It is preferable to mix the surface of the fine cellulose particles well with the galactomannan hydrolyzate by mixing in a moisture state. The moisture content of the mixed product before drying is preferably about 30% by weight or more of the total weight of the mixed product. This is because when the water content is low, it takes time to sufficiently mix the fine cellulose and the galactomannan degradation product, and preferably about 50% by weight or more.
[0014]
The production method of the cellulose-containing composite of the present invention will be specifically described. Cellulose materials such as wood pulp, refined linter, regenerated cellulose, cereal or fruit-derived plant fibers are acid hydrolyzed, alkali oxidatively decomposed, enzymatically decomposed, and steam. Depolymerization treatment by explosion decomposition or a combination thereof to obtain an average polymerization degree of 30 to 375, then grinding with mechanical shear, adding galactomannan decomposition product, mixing and drying Can be obtained by: After adding the galactomannan degradation product to the depolymerized cellulose, it may be dried after simultaneously grinding and mixing with mechanical shear. In addition, the composite is a microfiber that can be obtained by wet grinding or pulverizing without applying chemical treatment to the cellulosic material, or after applying weak chemical treatment, applying mechanical shear. It may be obtained by mixing cellulose cellulose or powdered cellulose with a galactomannan degradation product in the presence of moisture and then drying.
[0015]
The wet grinding machine is freely selected depending on the amount of water present in the system and the degree of cellulose refinement. For example, when applying a sufficient mechanical share to obtain fine cellulose having an average particle size of 8 μm or less, medium stirring mills such as a wet vibration mill, a wet planetary vibration mill, a wet ball mill, a wet roll mill, a wet coball mill, In addition to wet bead mills and wet paint shakers, there are high-pressure homogenizers and the like. As the high-pressure homogenizer, a type in which the slurry is guided to a fine orifice at a high pressure of about 500 kg / cm ² or more and collides with each other at a high flow rate is effective. The optimum grinding concentration when these mills are used varies depending on the model, but a solid content concentration of about 3 to 25% by weight is suitable.
[0016]
In addition, in the case of applying mechanical shear so as to obtain fine cellulose having an average particle size of 5 to 30 μm, in a slurry-like system having a solid content concentration of about 3 to 30% by weight, a colloid mill, a continuous ball mill, A grinder such as a homogenizer, a homomixer, or a propeller stirrer, or a mixer can be used. To grind a cake-like product having a solid content concentration of about 20 to 60% by weight, a kneader, Reika machines and extruders can be used. Microfibrous cellulose can be obtained by passing the cellulosic material suspension several times with a high-pressure homogenizer at a pressure of 50 kg / cm ² or more to separate the fiber diameter to about 0.01 to 1 μm. . Alternatively, it can be obtained by treating the cellulosic material suspension several times with a medium stirring mill. For the purposes of the present invention, these models can be used alone, or two or more types can be used in combination.
[0017]
This is a method for drying a mixture of fine cellulose and galactomannan degradation product, but an optimal method should be selected depending on the amount of water and the state of the object to be dried. For example, in the case of a slurry, a spray drying method, a drum drying method, an alcohol precipitation method, or the like can be used. Further, examples of the mud and cocoon-like materials include a shelf-type drying method, a belt drying method, a fluidized bed drying method, and a vacuum freeze drying method. From the viewpoint of improving the solubility and redispersibility of the composite in water, a method of spray drying in a slurry state is preferred. From the viewpoint of reducing the drying cost, an alcohol precipitation method, a pressing method, a shelf drying method capable of drying with a high solid content, and a fluidized bed drying method are preferable. The upper limit of the amount of water after drying is preferably 15% by weight or less in consideration of handleability and stability over time. Especially preferably, it is 10 weight% or less. More preferably, it is 6% by weight or less.
[0018]
The dried product obtained by the drum drying method, the shelf drying method, the belt drying method, etc. is obtained in the form of flakes or lumps, so that it is pulverized by an appropriate method such as an impact pulverizer or a jet mill pulverizer, It is preferable to pulverize the No. 40 sieve almost completely.
The cellulose-containing composite of the present invention can be used for various foods. Examples include beverages such as coffee, tea, matcha, juice powder, juices, raw milk, processed milk, lactic acid bacteria beverages, soy milk and other dairy beverages, calcium-fortified beverages, dietary fiber-containing beverages, etc. Various beverages, ice cream, ice milk, soft ice cream, milk shake, ice confectionery such as sherbet, dairy products such as butter, cheese, yogurt, coffee whitener, whipping cream, custard cream, pudding, mayonnaise, margarine, Oils and fats processed foods such as spreads and shortenings, various soups, stews, sauces, sauces, dressings and other seasonings, various kneading spices represented by paste, various fillings represented by jam and flower paste, various types Ann, gel and paste foods containing jelly, bread, noodles Pasta, pizza, cereal foods including various premixes, Japanese / Western confectionery products including candy, cookies, chocolate, rice cakes, fishery products such as rice cakes, hampen, etc., livestock products represented by ham, sausage, hamburgers Products, cream croquettes, Chinese food, various dishes such as gratin, gyoza, delicacies such as salted and pickled vegetables, pet foods and tube-flowing foods.
[0019]
The cellulose-containing composite of the present invention is used in these applications as a suspension stabilizer, an emulsion stabilizer, a thickening stabilizer, a foam stabilizer, a cloudy agent, a tissue imparting agent, a fluidity improver, a shape retention agent, and a water separation agent. It acts as a low calorie base such as an inhibitor, a dough modifier, a powdered base, a dietary fiber base, and an oil and fat substitute. In addition, the effects of the present invention can be exhibited even when the above-mentioned foods are different in form such as retort foods, powdered foods, frozen foods, foods for microwave ovens, or processing methods prepared at the time of use.
[0020]
When the cellulose-containing composite of the present invention is used in foods, it exhibits a low viscosity, and the fine cellulose particles are small, so that it is refreshing when eating and the feeling of roughness is reduced, so the texture is reduced. There is an excellent feature that it is good.
When using the cellulose-containing composite of the present invention for food, using the same equipment as that generally used in the production of each food, in addition to the main ingredients, if necessary, perfume, pH adjuster, A thickening stabilizer, salts, saccharides, fats and oils, proteins, emulsifiers, acidulants, pigments and the like may be blended, and operations such as mixing, kneading, stirring, emulsification, and heating may be performed.
[0021]
The content of the cellulose-containing composite of the present invention in food varies depending on the type of food, but is preferably about 0.01 to 15% by weight relative to the whole food. When mainly considering the function as a stabilizer, about 0.02 to 3 weight% is preferable. Moreover, when mainly considering it as a dietary fiber material and a fat and oil substitute material, about 0.5 to 15 weight% is preferable.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
The measurement was performed as follows.
<Ratio of particles having an average particle size of 10 μm or more>
(1) Put 3.0 g of the sample in solid content into an ace homogenizer (Nippon Seiki AM-T) containing distilled water to make the total amount 300 g.
(2) Disperse at 15000 rpm for 5 minutes.
(3) The particle size distribution is measured using a laser diffraction particle size distribution measuring device (LA-910) manufactured by Horiba. An average particle diameter is a particle diameter of 50% of integrated volume, and the ratio of the particle | grains 10 micrometers or more is represented by the ratio (%) in volume distribution.
[0023]
<Viscosity of composite>
(1) Put 9.0 g of the sample in solid content into an ace homogenizer (Nippon Seiki AM-T) containing distilled water to make the total amount 300 g.
(2) Disperse at 15000 rpm for 5 minutes.
(3) Using a BL-type viscometer (manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.), measurement is performed at a liquid temperature of 25 ° C. and a rotor rotational speed of 60 rpm. The unit of viscosity is mPa · S.
[0024]
[Example 1]
After cutting the commercial DP pulp, the acid-insoluble residue obtained by hydrolysis in 7% hydrochloric acid at 105 ° C. for 20 minutes was filtered and washed to obtain a wet cake of hydrolyzed cellulose (solid content 40%).
Next, the hydrolyzed cellulose and enzyme-degraded guar gum (trade name Sunfiber, Taiyo Kagaku Co., Ltd., 5% viscosity is 10 mPa · S) are set to the composition shown in Table 1 in terms of solid content ratio. The mixture was ground and kneaded for 3 hours using a kneader. After extruding into a samen shape and then drying with a hot air dryer at 60 ° C., the mixture was pulverized to obtain cellulose-containing composites A to D. Table 1 shows the average particle size, the ratio of particles of 10 μm or more, and the viscosity when the obtained composite is redispersed in water.
[0025]
[Example 2]
After operating in the same manner as in Example 1 to obtain a wet cake of hydrolyzed cellulose, water was added to prepare a cellulose dispersion having a solid content of 10%.
This cellulose dispersion was mixed with a medium stirring wet pulverizer (Apex Mill, manufactured by Kotobuki Giken Kogyo Co., Ltd., AM-1 type), using zirconia beads having a diameter of 1 mmφ as a medium, a rotating speed of a stirring blade of 1800 rpm, and a supply amount of the cellulose dispersion. Under the condition of 0.4 l / min, pulverization was performed twice and a fine cellulose paste was obtained. The average particle diameter of the fine cellulose was 3.4 μm, and the ratio of particles of 10 μm or more was 4.5%.
[0026]
The fine cellulose and the enzymatically decomposed guar gum were mixed with stirring so that the blending composition was 70/30 in terms of the solid content ratio to prepare a dispersion having a total solid content concentration of 13%. Next, this dispersion was poured onto an aluminum plate and dried with a hot air dryer at 60 ° C. Subsequently, it was pulverized using a hammer mill to obtain a cellulose-containing composite E. Table 1 shows the average particle size when the composite E is redispersed in water, the ratio of particles of 10 μm or more, and the viscosity.
[0027]
[Example 3]
After operating in the same manner as in Example 1 to obtain a wet cake of hydrolyzed cellulose, enzymatically degraded guar gum and water were added to prepare a dispersion having a solid content of 16% (composition is shown in Table 1). Next, this dispersion was treated at 8000 rpm for 15 minutes using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) and then spray-dried to obtain a cellulose-containing composite F. Table 1 shows the average particle size when the composite F is redispersed in water, the proportion of particles of 10 μm or more, and the viscosity.
[0028]
[Example 4]
The same operation as in Example 1 was performed to obtain a wet cake of hydrolyzed cellulose. Next, after blending this hydrolyzed cellulose, enzymatically decomposed guar gum, and xanthan gum (manufactured by San-Ei Gen FFI Co., Ltd.) so as to have the blending composition shown in Table 1 in terms of solid content ratio, Drying and grinding operations were performed to obtain a cellulose-containing composite G. Table 1 shows the average particle diameter, the ratio of particles of 10 μm or more, and the viscosity when the obtained composite G is redispersed in water.
[0029]
[Example 5]
Powdered cellulose (trade name KC Flock, manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.) and enzyme-degraded guar gum were blended so as to have the blending composition shown in Table 1 in terms of solid content ratio, and water was added 1.5 times the amount of powdered cellulose. . Subsequently, kneading, drying, and pulverization operations were performed in the same manner as in Example 1 to obtain a cellulose-containing composite H. Table 1 shows the average particle diameter, the ratio of particles of 10 μm or more, and the viscosity when the obtained composite H is redispersed in water.
[0030]
[Example 6]
A cellulose-containing composite was blended for the purpose of a suspension stabilizer or the like to prepare a nutrition-enriched beverage.
First, using the cellulose-containing composites A to D of Example 1, the components in Table 2 were dispersed at 10,000 rpm for 10 minutes using a TK homomixer, and then 1 pass at a pressure of 150 kg / cm 2 using a high-pressure homogenizer. And homogenized. Then, after filling a heat-resistant bottle, it sterilized for 30 minutes at 121 degreeC using the autoclave, and obtained nutrition enriched drink AD.
[0031]
Using a B-type viscometer, the viscosity measured at a rotor rotation speed of 60 rpm, the presence or absence of sediment, and the feeling of roughness when drinking were evaluated. The results are shown in Table 2.
[0032]
[Example 7]
Biscuits were prepared by blending the cellulose-containing composite for the purpose of a dietary fiber imparting agent, a shape retention imparting agent and the like.
First, among the components in Table 3, components other than margarine and water were mixed with powder, and then all components were kneaded for 5 minutes with a planetary mixer. Here, the adhesion of the dough to the machine wall during kneading was observed. Next, after the kneaded dough was placed in a refrigerator overnight, the kneaded dough was returned to room temperature, and adjusted to a thickness of 15 mm and a width of 30 mm × 15 mm. Then, it baked for 20 minutes in 160 degreeC oven, and the biscuits A were obtained. Here, the shape retention property (presence or absence of sagging) during firing was observed. The results are shown in Table 3.
[0033]
[Example 8]
A cellulose-containing composite was blended for the purpose of an oil and fat substitute, an emulsion stabilizer, and the like, and a low-fat mayonnaise-style dressing was prepared using the components shown in Table 4.
First, after the complex E is dispersed in water using a Hobart mixer, xanthan gum and egg yolk are added with stirring. Next, salad oil is added with stirring and stirring is continued. Subsequently, vinegar, salt, sugar, pepper powder and sodium glutamate are added and stirred. Stirring was performed for a total of about 30 minutes. Subsequently, the mixture was passed through a colloid mill and emulsified to prepare a dressing A.
[0034]
When dressing A was included in the mouth, it had a smooth texture and no rough feeling was felt. The dressing A was put in a glass bottle and immersed in hot water at 95 ° C. for 15 minutes, but water separation and oil separation were not observed, and the emulsification was stable.
[0035]
[Comparative Example 1]
The composites I and J were obtained in the same manner as in Example 1 with the compositions shown in Table 1.
Table 1 shows the average particle size, the ratio of particles of 10 μm or more, and the viscosity when the obtained composite is redispersed in water.
[0036]
[Comparative Example 2]
After operating in the same manner as in Example 1 to obtain a wet cake of hydrolyzed cellulose, guar gum (trade name Guacor, manufactured by Sanei Pharmaceutical Co., Ltd., 1% viscosity is 3600 mPa · S), and water were added. A dispersion having a composition of 1 and a solid content of 4% was prepared.
Next, this dispersion was treated at 8000 rpm for 15 minutes using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) and then spray-dried to obtain a composite K. When the composite K was redispersed in water, the average particle size was 55 μm, and the proportion of particles of 10 μm or more was 95%. That is, the composite K was not dispersed in a state of being dispersed in the individual fine cellulose particles, but the guar gum acted as a binder and thus was dispersed in water in the form of the composite. The viscosity of the composite K was 25 mPa · S.
[0037]
[Comparative Example 3]
Except having used the composite_body | complex I of the comparative example 1, it operated like Example 6 and the nutrition enriched drink E was obtained.
Table 2 shows the results of evaluation using a B-type viscometer for the viscosity measured at a rotor rotation speed of 60 rpm, the presence or absence of sediment, and the feeling of roughness when drinking.
[0038]
[Comparative Example 4]
A biscuit B was obtained in the same manner as in Example 7 except that the composite J of Comparative Example 1 was used.
Table 3 shows the observation results of the adhesion of the dough to the machine wall at the time of kneading and the shape retention (the presence or absence of sagging) at the time of firing.
[0039]
[Comparative Example 5]
According to the composition of Table 4, dressing B was obtained in the same manner as in Example 8 except that the composite J of Comparative Example 1 was used.
When dressing B was included in the mouth, the texture was smooth, but the body feeling like dressing was insufficient. Moreover, when dressing B was put into a glass bottle and immersed in hot water at 95 ° C. for 15 minutes, water separation and oil separation were slightly observed.
[0040]
[Table 1]

[0041]
[Table 2]

[0042]
[Table 3]

[0043]
[Table 4]

[0044]
【The invention's effect】
Since the cellulose-containing composite of the present invention contains specific fine cellulose and galactomannan degradation products at a specific blending ratio, the food containing the composite has excellent functions such as texture and shape retention, It has remarkable effects on dietary fiber effect, oil and fat substitute effect, and the like.

Claims

Cellulose-containing composite comprising 20 to 99% by weight of fine cellulose and 1 to 80% by weight of galactomannan degradation product, wherein the average particle size of fine cellulose when dispersed in water is 30 μm or less Complex.

A food composition comprising the cellulose-containing composite according to claim 1.