JP4223486B2 - グラデーションゼリーの製造方法 - Google Patents
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Description
このようなゼリーとしては、明確に分離した2層からなるものがあり、例えば特許文献1および2には、各層の原料である2液について、その粘度と比重差を特定の範囲に制御することにより、各層の境界を明確にする方法が開示されている。
一方、2層の中間に、2層の原料が混合した混合層を形成することにより、2層の境界を不明確とし、外観、食感、風味等が段階的または徐々に変化するようにしたグラデーションゼリーがある。このようなグラデーションゼリーを安定に製造するためには、2層を形成するための2液が混合しすぎず、かつ、分離しすぎない条件で充填する必要があることから、手作業で製造されていることも多い。例えば特許文献3には、2液の比重差を0.02〜0.35とし、粘度差を2〜200mPa・sの範囲とすることにより、グラデーションゼリーを製造する方法が開示されている。
本発明のグラデーションゼリーの製造方法は、第1液を容器に充填した後、該第1液よりも比重の大きな第2液を前記容器に充填する充填工程を有するグラデーションゼリーの製造方法であって、前記充填工程を、下記式(1)を満足する条件下で行うことを特徴とする。
M:第1液の充填量(g)
Η:第1液の粘度(mPa・s)
Ρ:第1液の比重(g/ml)
m:第2液の充填量(g)
η:第2液の粘度(mPa・s)
ρ:第2液の比重(g/ml)
φ:第2液を充填する充填機のノズルの内径(mm)
t:第2液の充填時間(s)
d:容器の平均内径(mm)
である。
前記第1液のカルシウム濃度が20mg/100g以上で、前記第1液のゲル化剤がκカラギーナン、寒天、ファーセルラン、ゼラチン、ローカストビーンガムとキサンタンガムの混合物よりなる群から選択される1種類以上であって、前記第2液の2価の金属元素濃度が5mg/100g以下で、前記第2液のゲル化剤がローメトキシルペクチン、アルギン酸ナトリウム、脱アシルジェランガム、ιカラギーナンよりなる群から選択される1種類以上であることが好ましい。
本実施形態例の製造方法は、上層と、下層と、これらの間に位置した混合層とを有し、外観、食感、風味などが段階的または徐々に変化するグラデーションゼリーの製造方法であって、ゲル化剤を含有する第1液を容器に充填した後、ゲル化剤を含有し第1液よりも比重が大きな第2液を容器に充填する充填工程を有する。このような充填工程を特定条件下で行うことにより、第2液は沈降して第1液は上昇し、その結果、主に第1液を成分とする上液層と、主に第2液を成分とする下液層と、これら2層の間に位置し、第1液と第2液が混合した混合液層とが、それぞれ適度な厚みでバランスよく形成される。そして、これら各層をゲル化剤の作用によりゲル化させることにより、上層、混合層、下層からなり、良好なグラデーションを備えたグラデーションゼリーが得られる。なお、本明細書において「良好なグラデーション」とは、各層(上液層と混合液層と下層、または、上層と混合層と下層)の厚みが適度でこれらのバランスがよく、色調などの外観、食感、風味等が段階的または徐々に変化している状態をいう。
第1液および第2液は、それぞれゲル化剤を含有するとともに、各種フルーツ、コーヒー、紅茶、緑茶、烏龍茶、ココア等の飲料類、各種酒類、チョコレート、ナッツ類、乳製品、餡、豆乳、糖類、酸味料、調味料、香料等を呈味成分として含有することができる。
ゲル化剤としては、食品用のものであれば特に制限なく使用できるが、第1液には、冷却によりゲル化するがカルシウムとの接触によってはゲル化しにくいゲル化剤を用い、第2液には、カルシウムとの接触によりゲル化しやすいゲル化剤を用いることが好ましい。このように各液のゲル化剤を選択するとともに、第1液のみが第2液をゲル化させるカルシウムを含有していると、詳しくは後述するが、第2液が第1液と接触した直後から速やかにゲル化が進行する。この際の第1液のカルシウム濃度は好ましくは20mg/100g以上である。また、第2液については、カルシウムの濃度だけではなく、第2液中のゲル化剤と第1液中のカルシウムとの反応阻害を引きおこすおそれのあるカルシウム以外の2価金属元素の濃度も考慮することが好ましい。第2液の2価金属元素(カルシウムも含む)濃度が好ましくは5mg/100g以下であると、このような反応阻害が抑制され、より一層安定にゲル化が進行する。
一方、カルシウムとの接触によりゲル化しやすいゲル化剤としては、ローメトキシルペクチン、アルギン酸ナトリウム、脱アシルジェランガム、ιカラギーナンなどが挙げられる。第2液は、これらからなる群より選択される1種類以上をゲル化剤として含有することが好ましい。
これらゲル化剤の第1液および第2液中の含有量は、各液の比重や味に悪影響を与えない範囲で、ゲル化剤の種類に応じて設定される。
さらに、第1液や第2液は、これらの比重や粘度を調整するための成分を含んでいてもよい。例えば、第1液の比重が高すぎる場合には、アスパルテーム、アセスルファムカリウム、カンゾウ、サッカリン、スクラロース、ステビア、ソーマチン等の高甘味度甘味料で、第1液に含まれる糖類などを置換することにより、比重を低く調整できる。また、例えば、第2液の粘度を調整するためには、カルシウムとの接触によりゲル化しにくいローカストビーンガム、グアーガム、タマリンドシードガム、グルコマンナン、でん粉、加工でん粉等を増粘剤として添加することができる。このような増粘剤を添加することにより、第2液が、カルシウムを含有する第1液と接触した場合でも、これら増粘剤がゲル化に寄与するなどの不都合が生じない。ここで増粘剤とは、ゾル状態の粘度を高める能力を有する添加物である。また、粘度は、剪断力の付与によっても制御できる場合がある。
このような第1液および第2液を原料としてグラデーションゼリーを製造するにあたっては、まず、これらの液をそれぞれ加熱殺菌した後、冷却し、さらに所定の充填温度に調整してから充填工程に供することが好ましい。
ここで第1液と第2液がいずれも冷却によりゲル化するものである場合、第1液の充填温度を第1液のゲル化温度以上とし、第2液の充填温度を第2液のゲル化温度以上として、充填工程を行う。
第1液がゲル化剤としてκカラギーナンを含む場合には、そのゲル化温度は35〜45℃、寒天の場合を含む場合には30〜40℃、ファーセルランを含む場合には30〜40℃、ゼラチンを含む場合には15〜25℃、LXを含む場合には40〜50℃程度である。よって、第1液の充填温度を第1液のゲル化温度以上とするためには、第1液を含有するゲル化剤の種類に応じて、上記した温度範囲以上に温度調整すればよい。ここで第1液の充填温度が、そのゲル化温度未満であると、第1液を容器に充填する前にゲル化が始まり、最終製品でのゲル強度不足となる。
M:第1液の充填量(g)
Η:第1液の粘度(mPa・s)
Ρ:第1液の比重(g/ml)
m:第2液の充填量(g)
η:第2液の粘度(mPa・s)
ρ:第2液の比重(g/ml)
φ:第2液を充填する充填機のノズルの内径(mm)
t:第2液の充填時間(s)
d:容器の平均内径(mm)
である。
本発明者らは、良好なグラデーションを形成するためには、充填機のノズルから吐出された第2液の吐出エネルギー(E)が、容器内にすでに充填されている第1液からなる液層を通過する際に、適度に減衰することが重要であることを見出した。そして、その減衰の程度を特定の範囲に制御することにより、良好なグラデーションを備えたグラデーションゼリーを安定に製造できることに想到した。
ここで、
すなわち、第1液と第2液とを式(1)の条件で容器に充填すると、第1液が沈降し第2液が上昇することにより、上液層と下液層とが形成されるとともに、これらの間に混合液層が良好に形成される。その際に、第1液と第2液とがこのようなゲル化剤を含んでいると、混合液層の形成直後から、第1液中のカルシウムと第2液中のゲル化剤との接触により、混合液層のゲル化が速やかに進行する。よって、混合液層は、充填工程直後の良好な混合状態を維持したままゲル化して混合層となる。また、このように混合液層の形成直後からゲル化が進行すると、振動が加えられた場合でも混合液層が攪乱されにくく、振動耐性も発現する。
このような多段充填機としては、カップフィルシール充填機(例えば、商品名;Dogaseptic:GASTI社製)や、フォームフィルシール充填機(例えば、商品名;TAS:HASSIR社製)等が例示できる。
ノズルの形態は多穴ノズルでもよいが、多穴ノズルを使用すると、第1液との接触面積が増すことから混合層のでき方にバラツキが生じやすい。よって、第2液の充填には1穴ノズルを備えたフィラーが望ましい。1穴ノズルの内径は、他の条件との関係で(1)式を満たせばよいが、5〜20mmが適当であり、更に望ましくは、7〜15mmである。ノズルの内径が小さ過ぎると、吐出速度が低下して充填時間が長くなってしまい、効率性の低下などの問題が生じやすい。一方、内径が大き過ぎると、ノズルを閉じる動作に時間が掛かることから、充填が終了した後に液が落ちる現象(後垂れ)が起り易くなる。
なお、充填機のメジャーシリンダー(液を定量的に吸い込み、ノズルへ押し出すシリンダー)の駆動方式には、機械駆動式とエアー駆動式があるが、エアー駆動式は被充填液の粘度により充填速度が変化し易いので、充填速度をコントロールし易い機械駆動式が望ましい。
なお、容器の平均内径(d)は、最終的に容器にヘッドスペース(容器上部の空間)を設ける場合には、第2液を充填した後の液面より下の部分についての容器の平均内径とする。
第1液の粘度が低い場合、第2液の充填速度を調整することにより、混合層のでき方を制御できるが、高すぎる場合には第2液の充填速度で調整できる範囲を逸脱する場合がある。また、第2液の粘度が低過ぎると混合層が厚くなり、その両側に形成される上層と下層が薄くなり過ぎる傾向がある。一方、第2液の粘度が高すぎると、混合層が薄くなり、上層と下層の二層が分離したような外観になり易い傾向がある。
充填工程の後には、可能な限り振動を避けて、良好な混合状態の混合液層を維持しつつゲル化を進行させることが望ましい。しかしながら、実際の工業的な製造工程では、ヒートシーラー(カップに蓋を溶着する装置)、ケーサー(個々の容器を箱に詰める装置)、パレッタイザー(箱詰めされた製品をパレットに積む装置)等による振動や、これら装置間を搬送するためのコンベアーの振動などがあり、振動を避けることは事実上困難である。その場合には、すでに上述したように、第1液について、そのカルシウム濃度を20mg/100g以上とし、ゲル化剤としてκカラギーナン、寒天、ファーセルラン、ゼラチン、LXよりなる群より選択される1種類以上を使用するとともに、第2液について、その2価の金属元素の濃度を5mg/100g以下とし、ゲル化剤としてローメトキシルペクチン、アルギン酸ナトリウム、脱アシルジェランガム、ιカラギーナンよりなる群より選択される1種類以上を使用することにより、第2液の充填直後から混合液層のゲル化を速やかに進行させ、振動耐性が発現するようにしておくことが望ましい。
[試験例]
試験1
(目的)
この試験は、第1液と第2液の充填量、比重、粘度が、グラデーションゼリーの製造に与える影響を調べる目的で実施した。
(試料の調製)
第1液は、表1の配合に従って原料を混合し、沸騰水浴上で85℃に加温し、10分間攪拌しながら保持して、50℃に冷却して調製した。
第2液は、表1の配合に従って原料を混合し、沸騰水浴上で85℃に加温し、10分間攪拌しながら保持して、25℃に冷却して調製した。
第1液と第2液を充填する容器として、略逆円錐台形(上口径81mm、底径65mm、深さ71mm)のポリプロピレンカップ(大日本印刷社製)を使用した。
第1液は手でカップに充填し、第2液はテスト充填機(商品名:9032;トーワテクノ社製)で充填した後、カップに蓋を被せ、冷蔵庫にて10℃以下に静置冷却して試料を調製した。
第1液と第2液の充填量は、合計充填量が240gになるようにした。
(評価方法)
調製した液の粘度は、ブルックフィールズ粘度計(商品名:B型粘度計;トキメック社製)で測定した。
調製した液の比重は、浮力式比重計(商品名:ハンディー比重計:マルコム社製)で測定した。
グラデーションの評価は、目視により、上層と混合層の層厚の合計が、グラデーションゼリー全体の厚さ(深さ)の約1/2〜2/3である場合を良好とし、良好の場合は表中○、それ以外は表中×で示した。
また、調整した第1液と第2液に関しての要素、充填機の要素(充填時間、第2液充填ノズルの内径)、容器の要素(平均内径)とから、(2)式を用いてGdIを求め、グラデーション形成との関係を考察した。
結果を表2〜4に示す。
表に示すように、テストNo.1,2,3,5,6,7,8,11,12,14,15,16,22,23,26,27,28,29は、グラデーションが良好であった。
(考察)
良好なグラデーションは、第1液と第2液の充填量、粘度および比重が特定の値であれば形成されるのではなく、第2液の吐出エネルギーが第1液を通過する際に適度に減衰することが重要であることがわかった。また、良好なグラデーションが得られたテストNo.のGdIは、3〜16の範囲にあることがわかった。
(目的)
この試験は、試験1で良好なグラデーションが得られなかったテストNo.について、第2液の充填時間と充填ノズルの内径を変更することにより、良好なグラデーションが形成されるか否かを調べる目的で実施された。
(試料の調製)
第1液と第2液は、試験1と同一のものを使用した。
充填条件は、第2液の充填時間およびノズル内径以外は試験1と同一の方法で実施した。
テストNo.31〜39,41〜49は、試験1でグラデーションが不良であったテストNo.について、ノズル内径のみを変更した。
テストNo.51〜59,61〜69は、試験1でグラデーションが不良であったテストNoについて、充填時間のみを変更した。
(評価方法)
試験1と同一の方法で実施した。この結果を表5〜8に示す。
表に示すように、テストNo.31,37,38,39,42,43,44,45,46,52,53,54,55,56,61,67,69は、グラデーションが良好であった。
(考察)
第1液と第2液の充填量、粘度および比重の組合せで、良好なグラデーションが得られない場合でも、ノズル内径または充填時間を変更すれば、良好なグラデーションが得られる条件があることがわかった。
良好なグラデーションが得られたテストNo.のGdIは、3〜16の範囲にあることがわかった。
(目的)
この試験は、第1液に配合するゲル化剤が振動安定性に与える影響を調べる目的で実施された。
(試料の調製)
第1液は、表9の配合に従い、試験1と同一の方法で調製した。
第2液は、試験1のS−1を用い、試験1と同一の充填条件で実施した。
(評価方法)
以下の部分を追加した以外は、試験1と同一の方法で実施した。
グラデーションの振動安定性を確認するため、充填直後の状態と、充填直後に10メートルのコンベアー上で、毎秒1mの速度で走らせた後、冷蔵庫で冷却した状態を観察した。結果を表10に示す。
なお表中、グラデーションの状態について、「直後」とは充填直後の状態、「振動後」とはコンベアー上を走らせた後の状態である。
表に示すように、テストNo.71,72,73,74,75は、振動後のグラデーションが良好であった。
(考察)
第1液がどのゲル化剤を含んでいてもグラデーションは良好となるが、ゲル化剤が、κカラギーナン、寒天、ファーセルラン、ゼラチン、LXからなる群より選ばれるものを含む場合に振動安定性(振動耐性)が良いことがわかった。
(目的)
この試験は、第2液に配合するゲル化剤が振動安定性に与える影響を調べる目的で実施された。
(試料の調製)
第1液は、試験1のB−1を用い、第2液は表11の配合に従い、試験1と同一の方法で調製し、試験1と同一の充填条件で実施した。
(評価方法)
試験3と同一の方法で実施した。
結果を表12に示す。
表7から、テストNo.82,87,88,89で、振動後のグラデーションが良好であった。
(考察)
第2液がどのゲル化剤を含んでいてもグラデーションは良好となるが、ゲル化剤が、ローメトキシルペクチン、アルギン酸ナトリウム、脱アシルジェランガム、ιカラギーナンからなる群より選ばれるものを含む場合に振動安定性(振動耐性)が良いことがわかった。
(目的)
この試験は、第1液のカルシウム濃度が振動安定性に与える影響を調べる目的で実施された。
(試料の調製)
第1液は表13の配合に従い、第2液は試験4のS−12,S−17,S−18,S−19に従い、試験1と同一の調製方法および充填条件で実施した。
(評価方法)
試験3と同一の方法で実施した。
結果を表14〜15に示す。
表に示すように、テストNo.92,93,95,96,102,103,105,106は振動後のグラデーションが良好であった。
(考察)
第1液のカルシウム濃度がどのような値であってもグラデーションは良好であるが、振動安定性(振動耐性)が高いのは、20mg/100g以上であることがわかった。
(目的)
この試験は、第2液の金属元素濃度が振動安定性に与える影響を調べる目的で実施された。
(試料の調製)
第1液は試験1のB−1を用い、第2液は表16の配合に従い、試験1と同一の調製方法および充填条件で実施した。
(評価方法)
試験3と同一の方法で実施した。
結果を表17に示す。
表に示すように、テストNo.111,112,114,115,117,118は振動後のグラデーションが良好であった。
(考察)
第2液の2価の金属元素濃度がどのような値であってもグラデーションは良好であるが、振動安定性(振動耐性)が高いのは、5mg/100g以下であることがわかった。
実施例1
第1液は、ゲル化剤成分を表18のB1−Iの配合で、酸性成分をB1−IIの配合で、ゲル化剤成分は60℃にて原料を混合して溶解し、UHT殺菌機(森永エンジニアリング社製)で、130℃、2秒の殺菌を行った後、70℃まで冷却、保持した。酸性成分は、常温にて原料を混合して溶解し、チューブラー殺菌機(森永エンジニアリング社製)で100℃、5秒の殺菌を行った後、25℃に冷却して調製した。
第2液は、表18のS1の配合で、常温にて原料を混合して溶解し、チューブラー殺菌機(森永エンジニアリング社製)で100℃、10秒の殺菌を行った後、25℃に冷却して調製した。
第1液のゲル化剤成分と酸性成分を充填直前に質量比7:3で混合し、充填機(GASTI社製)で略逆円錐台形(内形:上口径83mm、底径67mm、深さ73mm)の内外形を有するプラスチックカップ(大日本印刷社製)に55℃で180g充填し、続いて第2液を25℃で60g充填し、アルミ箔蓋(東洋アルミニウム社製)で密封した後に冷蔵庫にて10℃に冷却してグラデーションゼリーを製造した。なお、第1液のカルシウム濃度は90mg/100gで、第2液の2価の金属元素濃度は1.7mg/100gであった。
また、第1液を充填した直後の第1液からなる液層の液深は44mm、第2液を充填した後のトータルの液深は59mmであった。
このグラデーションゼリーは、上層がソーダ味で青色、下層がレモン味で黄色、そしてこれらの境界に混合層が形成された良好なグラデーション状のゼリーであり、上部から食していくうちに味・食感とも徐々に変化するものであった。また、この実施例で用いた原料液の充填時の比重、粘度、ノズル内径、充填時間、GdIなどは表19に示す通りであった。
第1液はゲル化剤成分を表18のB2−Iの配合で、酸性成分をB2−IIの配合で、実施例1と同様の原料溶解・殺菌を行った。
第2液は、表18のS2の配合で、実施例1と同様の原料溶解・殺菌を行った。
第1液のゲル化剤成分と酸性成分を充填直前に質量比7:3で混合し、充填機(GASTI社製)で略逆円錐台形(内形:上口径68mm、底径46mm、深さ54mm)の内外形を有するプラスチックカップ(大日本印刷社製)に55℃で60g充填し、続いて第2液を25℃で20g充填し、アルミ箔蓋(東洋アルミニウム社製)で密封した後に冷蔵庫にて10℃に冷却してグラデーションゼリーを製造した。なお、第1液のカルシウム濃度は90mg/100gで、第2液の2価の金属元素濃度は3.4mg/100gであった。また、第1液を充填した直後の第1液からなる液層の液深は35mm、第2液を充填した後のトータルの液深は45mmであった。
このグラデーションゼリーは、上層がオレンジ味で黄色、下層がカシス味で赤色、そしてこれらの境界に混合層が形成された良好なグラデーション状のゼリーであり、上部から食していくうちに味・食感とも徐々に変化するものであった。また、この実施例で用いた原料液の充填時の比重、粘度、ノズル内径、充填時間、GdIなどは表19に示す通りであった。
Claims (2)
- 前記第1液のカルシウム濃度が20mg/100g以上で、前記第1液のゲル化剤がκカラギーナン、寒天、ファーセルラン、ゼラチン、ローカストビーンガムとキサンタンガムの混合物よりなる群から選択される1種類以上であって、
前記第2液の2価の金属元素濃度が5mg/100g以下で、前記第2液のゲル化剤がローメトキシルペクチン、アルギン酸ナトリウム、脱アシルジェランガム、ιカラギーナンよりなる群から選択される1種類以上であることを特徴とする請求項1に記載のグラデーションゼリーの製造方法。
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