JP4385945B2 - 畜肉・魚介類用接着剤及び該接着剤を用いる接着成形食品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、畜肉、魚介肉などの食品素材を接着加工して接着成形食品を製造するための畜肉・魚介類用接着剤、及び該接着剤を用いる接着成形食品の製造法に関する。

畜肉、魚介肉などの食品素材を接着・成形して接着加工食品を製進するにあたって、従来から様々な方法がとられてきた。例えば、糊剤として蛋白素材や増粘多糖類を用いる方法や、これらとアルカリ素材とを組み合わせて用いる方法などである。しかし、これらの方法においては、接着強度が十分でなかったり、原料である食品素材の外観・味・風味を著しく損なうことがあったりと、食品用接着剤として機能的に十分でないものが多かった。
これらの課題を解決する方法として、特開平６−２８４８６７、特開平８−１４０５８４に開示されているように、酵素トランスグルタミナーゼとカゼイン類を併用するトランスグルタミナーゼ系接着剤を用いる方法がある。この方法によれば、原料の食品素材の外観・味・風味を全く損なうことなく接着成形食品を製造することが可能である。
しかし、トランスグルタミナーゼ系接着剤の硬化剤にあたるトランスグルタミナーゼは酵素であり、得られる接着強度はトランスグルタミナーゼ量、反応温度、及び反応時間に依存する。これらの要素のうちトランスグルタミナーゼを多量に使用することは製造コスト面で不利であり、また反応温度を高くすることは、原料が畜肉、魚介肉など生鮮素材の場合には、鮮度保持など衛生管理の面で好ましくない。そこで、少量のトランスグルタミナーゼ、低温で反応を行う場合、長い接着時間をとることが必要となるが、長い接着時間もまた、生産効率の面や衛生管理の面で問題となることが多い。特開平６−２８４８６７に開示された接着剤は、５℃、１時間の反応で実用になる優れたものであるが、実際の生産現場では、更なる生産性の向上及び衛生面の改善という目的から、より短い反応時間でより強い接着強度を発現する食品用接着剤が望まれていた。
特に衛生面の問題のため、長い反応時間がとりにくい畜肉・魚介類の接着成型食品の製造においては、反応時間の短縮、特に粉末状の接着剤を付着させて接着させる方法（以下、粉まぶし法という）における反応時間の短縮が強く望まれている。

本発明は、トランスグルタミナーゼの配合量を増やすことなく、また食品素材、特に畜肉・魚介類の外観、味・風味を損なうことなく、従来技術より更に短い反応時間で、より強力な接着を可能とするトランスグルタミナーゼ含有接着製剤の提供にある。
本発明者らは、トランスグルタミナーゼと乳蛋白粉末に加え、特定の条件を満たすアルカリ性を示す塩類（以下アルカリ性塩類と称す）を配合することで、実用的な接着強度が得られるまでの反応時間が短縮され、より強い接着力を得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。特に、粉まぶし法においてその効果は顕著である。
すなわち、本発明は、トランスグルタミナーゼ、乳蛋白粉末、及び１％（以下％表示は全てｗ／ｗ）水溶液のｐＨが１０以上１３未満であり、かつ２０℃における溶解度が２０％以上１００％未満である塩類を含有することを特徴とする畜肉・魚介類用接着剤である。更に、接着剤の２％水溶液のｐＨが、９以上１０未満に調製された畜肉・魚介類用接着剤である。
また、塩類の１％水溶液のｐＨが１０以上１３未満であり、かつ２０℃における溶解度が１００％以上を示すものについては、接着剤の２％水溶液のｐＨが、７．５以上１０未満に調製された畜肉・魚介類用接着剤であり、これら畜肉・魚介類用接着剤を用いる接着成形食品の製造方法である。以下に本発明を詳しく説明する。
本発明におけるアルカリ性塩類は、その単独溶液のｐＨが十分に高く、かつ水への溶解度が高いことが特徴である。アルカリ性塩類単独のｐＨは、１％水溶液において１０以上１３未満であることが好ましい。さらに、２０℃における溶解度が２０％以上、１００％未満である塩類が好ましい。このような条件を満たすアルカリ性塩類としては炭酸ナトリウム、リン酸３ナトリウム、リン酸３カリウム、グリシンナトリウム、グリシンカリウムなどが挙げられ、中でも炭酸ナトリウムは接着強度に対する効果が最も高いだけでなく、安価であり、比較的安定しているため扱いやすい。
１％水溶液のｐＨが１０未満であったり、２０℃における溶解度が２０％未満であるアルカリ性塩類は、反応時間を短縮する効果が小さい。また、１％水溶液のｐＨが１３以上である塩類は、畜肉・魚介類用接着剤粉末の状態においてトランスグルタミナーゼの活性が不安定となるため好ましくない。それ単独の１％水溶液のｐＨが１０以下の塩として、炭酸水素ナトリウム（重曹）やポリリン酸ナトリウム、クエン酸３ナトリウムが、ｐＨが１３以上の塩として水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが挙げられる。また、２０℃における溶解度が２０％未満である塩の例として、ピロリン酸４ナトリウム、酸化カルシウム（焼成カルシウム）が挙げられ、これらの塩は本発明の塩としては充分な効果を期待できない。
さらに、接着剤のｐＨは、２％水溶液（２０℃）において９以上１０未満であることが好ましい。ｐＨ９未満及びｐＨ１０以上では反応時間短縮の効果がみられないか、効果が非常に小さいので、ｐＨがこの範囲になるように、アルカリ性塩類の配合量を調節するのが望ましい。
但し、例外としてピロリン酸４カリウム、炭酸カリウムなど２０℃における溶解度が１００％を超える塩類を使用した場合は、製剤のｐＨは７．５以上１０未満において反応時間短縮の効果がみられる。従って、ピロリン酸４カリウム、炭酸カリウム等はこれらを含有する接着製剤２％水溶液のｐＨが７．５以上１０未満であれば、本発明の目的を達成でき使用できる。
更に、接着剤を粉まぶし法で使用する場合は、アルカリ性塩類の粒度が細かいことが好ましく、具体的には平均粒径が２０〜１５０μｍで、且つ２５０μｍ以下のサイズが８０％以上を占めるものが好ましく、２５０μｍ以下が９０％以上を占めるものを用いるとより好ましい。粒度の細かいアルカリ性塩類を用いることにより、接着に要する反応時間が短くなり、接着強度が向上するだけでなく、接着剤へのアルカリ性塩類の配合量も少なくて済む。この方法は味が強いアルカリ性塩類を用いたり、被接着物の風味を損ねたくない場合は特に有効である。
炭酸ナトリウムは白色の粉末か塊状であり、粉末状のものには粒度が細かく比重の軽い「軽灰」と粒度が大きく比重の重い「重灰」の２種類が流通しており、用途によって使い分けをされているが、一般に流通しているものはほとんどが、重灰（平均粒径５００μｍ程度）である。重灰は飛散性が小さいため取り扱いやすいが、粒径が大きいため、本発明の畜肉・魚介類用接着剤には粒径の小さい軽灰（平均粒径約１００〜１５０μｍ程度）のほうが適している。
尚、特開平６−２８４８６７には、接着剤にｐＨ調整剤を用いることができるとの記載はあるが、具体的なｐＨ調整剤、その使用方法及び本発明で明らかになった反応速度増強を示唆する開示は一切ない。また、トランスグルタミナーゼ、炭酸塩、蛋白加水分解物を含む麺類用の酵素製剤が知られている（特開平１１−３４６６８９）が、これは炭酸ガスを発生させることで麺類の改質を行うもので、本発明とは、課題、メカニズムが異なり、また構成要件も異なる酵素製剤である。
次に、他の有効成分である乳蛋白粉末について説明する。乳蛋白粉末としては、カゼインナトリウム、カゼインカリウム、カゼインカルシウムなど、乳より調製されるカゼイン蛋白を含むものであれば、いずれも用いることができる。また、酸分解やアルカリ分解、酵素分解等の手段により部分的に分解された乳蛋白粉末を用いることもできるが、分解率が高いほど接着強度が落ちる傾向がある。畜肉・魚介類用接着剤の総量に対する乳蛋白粉末の配合率は、望ましくは３０〜９０％、さらに望ましくは４０〜７０％である。この配合率が低いと十分な接着強度が得られず、高すぎる場合は配合率に応じて接着強度が高くなるわけではないため、比較的高価な乳蛋白粉末を浪費することになり経済的に不利である。
本発明に用いられるトランスグルタミナーゼは、ペプチド鎖内にあるグルタミン残基のγ−カルボキシアミド基のアシル転移反応を触媒する酵素である。このトランスグルタミナーゼは、アシル受容体としてタンパク質中のリジン残基のε−アミノ基が作用すると、タンパク質分子の分子内及び分子間においてε−（γ−Ｇｌｕ）−Ｌｙｓ架橋結合が形成される。また、水がアシル受容体として機能するときは、グルタミン残基が脱アミド化されてグルタミン酸残基になる反応を進行させる酵素である。
このトランスグルタミナーゼには、カルシウム非依存性のものとカルシウム依存性のものとがある。前者の例としては微生物由来のもの（例えば特開平１−２７４７１参照）、後者の例としてはモルモット肝臓由来のもの（特公平１−５０３８２参照）、魚由来のもの（例えば、関信夫ら「日本水産学会誌」５６巻１号１２５頁（１９９０））などを上げることができる。この他に遺伝子組み換えにより製造されるもの（特開平１−３００８８９、同５−１９９８８３，同６−２２５７７５等参照）も挙げることができる。本発明の畜肉・魚介類用接着剤には、いずれのトランスグルタミナーゼでも用いることができ、起源及び製法に制限されるところはない。但し、機能性及び経済性の点から、好ましくはカルシウム非依存性の物がよい。例えば、上述の微生物由来のトランスグルタミナーゼはいずれの条件をも満たすものであり、現時点では最適といえる。
本発明の畜肉・魚介類用接着剤におけるトランスグルタミナーゼの配合率は、接着剤１ｇあたり１〜５００ユニット、好ましくは２０〜１００ユニットがよい。トランスグルタミナーゼの添加量が１ユニット以下では十分な接着強度が得られず、５００ユニット以上では接着速度が速すぎて作業性が悪くなるだけでなく、経済的にも不利である。
トランスグルタミナーゼの活性単位は次のようにして測定され、且つ定義される。即ち、ベンジルオキシカルボニル−Ｌ−グルタミニルグリシンとヒドロキシルアミンを基質として反応を行い、精製したヒドロキサム酸をトリクロル酢酸存在下で鉄錯体を形成させた後、５２５ｎｍにおける吸光度を測定し、ヒドロキサム酸の量を検量線より求め、活性を算出する。（前掲特開平１−２７４７１号公報参照）
本発明の畜肉・魚介類用接着剤には所望により、トランスグルタミナーゼ及び乳蛋白の接着作用を阻害しない限度において食塩、砂糖、胡淑などの調味料、レシチン、モノグリセリドなどの乳化剤、その他乳糖、デキストリンなどの賦形剤を適宜配合することができる。
さらに、粉まぶし法にて接着を行う場合には、特開平８−１４０５９４に開示されているように微粒化二酸化珪素を適宜配合すると尚効果的である。
これらの成分をそれぞれ適当量採って本発明の畜肉・魚介類用接着剤を調製するには特別の困難は何もなく、単なる粉体混合によることができる。このようにして調製した接着剤は、直ちに食品素材の接着に使用できることは勿論であり、また食品用接着剤として流通に置くことのできることは言うまでもない。
続いて、上記の接着剤を用い、被接着物を粉まぶし法で接着する方法について述べる。接着剤の粉末をトレイ等に敷き詰め、その粉末の上に肉などの被接着物を軽く置き、転がして、まんべんなく粉末を付着させる。このようにして接着剤を付着させた被接着物を、ケーシングチューブに充填したり、型箱に積層させるなどして成形する。接着面の間に空隙が残るとその部分は接着しにくくなるため、圧力をかけるなどして被接着物同士を密着させるのが望ましい。
この接着成形物を目的に応じて所定の温度条件下で所定の時間静置し、トランスグルタミナーゼの架橋反応を進める。トランスグルタミナーゼは酵素であるので、上に言う所定の温度および所定の時間は、酵素の作用条件を考慮して決定する。この温度は、トランスグルタミナーゼが失活する６０〜７０℃より低ければ接着がなされ、温度が高いほど接着強度が速く上昇する。しかし、生鮮食品素材である畜肉や魚介類を接着する場合は、その鮮度保持のために０〜１０℃で処理するのが好ましい。必要な反応時間は反応温度、被接着物の種類や状態によって異なるが、通常５分〜１５時間で必要な接着強度に達する。無論それ以上の時間、反応を進めても接着強度には問題ない。本発明の畜肉・魚介類用接着剤は、トランスグルタミナーゼを用いた従来の接着製剤にくらべ、同じ酵素量で必要な酵素反応の時間が１／２から１／４で済む。さらに、反応時間が充分に長くとれる場合では、従来よりも大きな接着強度が得られる。
このようにして得られた被接着物は、そのまま、または加熱して、または冷凍して流通させることができる。さらには加熱してからすぐに食するなり、冷蔵もしくは冷凍して流通させることもできる。その間に必要に応じ適当な大きさに切り分けてもよい。具体例を挙げると、魚であれば、刺身、焼き物、煮物、フライ物等に加工され、畜肉であれば、ステーキやフライ物等に加工される。なお、本発明の畜肉・魚介類用接着剤は従来の接着剤と同様に、この接着剤粉末を２〜１０倍量の水に分散・溶解させて被接着物と混合し成形する方法である水溶き法や、接着剤粉末を被接着物に振りかけて混合し、成形する方法である粉振り込み法においても利用できる。
本発明の畜肉・魚介類用接着剤による接着加工の対象となる食品素材（原料）としては、畜肉（家禽を含む）、魚肉、貝、卵、野菜、果実など動植物の素材全てを挙げることができる。これらの、生のまま、あるいは煮る、焼く、蒸す、焙るなどの加熱処理をしたもの、酸・アルカリで処理したもの、塩、醤油、砂糖などの調味料で調味したもののいずれの形態でも被接着物とすることができる。また、これら被接着物を２種以上組み合わせてもよい。
以下、実施例によって本発明を更に詳しく説明する。本発明の技術的範囲は、これによって規定されるものではない。また、本発明は、特に低温時での反応速度の改善を目的になされたものであるが、常温あるいはトランスグルタミナーゼの作用しうる高温度帯では更に反応速度は改善されるので、生産性を上げることや、酵素量を減らし反応時間は従来通りとするなど、経済性の面でも有利に作用することは言うまでもない。
本明細書は本願の優先権の基礎である特願２００２−２２５５８０号の明細書に記載される内容を包含する。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明の範囲は実施例により限定されるものではない。

第１表に従って原料を配合することにより、畜肉・魚介類用接着剤（ａ）〜（ｈ）を調製した。
なお、トランスグルタミナーゼは放線菌ストレプトベルチシリウム（尚、ストレプトマイセスに分類される場合もある）に属する微生物（Ｓｔｒｅｐｔｖｅｒｔｉｃｉｌｌｉｕｍ ｍｏｂａｒａｅｎｓｅ ＩＦＯ １３８１９）起源のトランスグルタミナーゼ（比活性１ユニット／ｍｇ）を使用した。乳蛋白粉末としてはカゼインナトリウム粉末を使用し、炭酸ナトリウム（無水）は株式会社トクヤマ製炭酸ナトリウム（無水）軽灰（平均粒径１２０μｍ、２５０μｍ以下が９６％）を、微粒化二酸化珪素は富士シリシア化学株式会社製サイロページ＃７２０を用いた。

これらの接着剤をそれぞれトレイに約５ｍｍ厚に敷き詰め、その上で豚もも肉の小片（約２ｃｍ角）を転がすようにして接着剤を均一に付着させ、これを折幅７５ｍｍの円筒形ケーシングに充填して圧をかけながら結紮し、そのまま５℃で１０分〜２時間放置してトランスグルタミナーゼによる酵素反応を進めた後、−３０℃の冷凍庫で完全に冷凍し、酵素反応を停止させた。続いて半解凍状態にして、厚さ９ｍｍにスライスし、さらに幅２５ｍｍの短冊型に切りそろえ、更に完全解凍させた直後に不動工業（株）製レオメーターによる引っ張り試験を行った。接着強度は、引っ張り強度（ｇ／ｃｍ^２）で表した。また、それぞれの接着剤の２％水溶液のｐＨを、ｐＨメーターを用いて測定した。尚、該接着剤の２％水溶液調製にあたっては、接着剤粉末を水に加えて５分間撹拌した後、水温２０℃におけるｐＨを測定するものとした。結果を第１表に示す。
炭酸ナトリウム、リン酸３ナトリウム及びピロリン酸４カリウムを配合した畜肉・魚介類用接着剤は、従来法（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）よりも接着速度が速く、接着強度が高くなった。また、微粒化二酸化珪素を併用することにより（ｈ）、さらに強い接着強度を示した。
また、（ａ）〜（ｈ）の各接着剤で反応時間を３０分として接着処理した接着豚もも肉を１０〜１２ｍｍの厚さのステーキ状にスライスし、ホットプレート上で約２００℃で表裏２分ずつ焼成し、手でつまんで接着強度を比較したところ（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）は取り扱い上において十分な強度で接着していたが、（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は崩れやすいなど接着強度が不足気味であった。なお、いずれの接着肉も肉本来の味及び風味を全く損なうことなく、接着を行っていない肉と同等の風味と食感を保持していた。

実施例１で用いたと同じ微生物由来のトランスグルタミナーゼ（比活性１ユニット／ｍｇ）４．５％、カゼインナトリウム粉末５０％、微粒化二酸化珪素２％に、粒度の異なる炭酸ナトリウム（無水）をそれぞれ各１〜１０％、残りを還元麦芽糖水飴粉末で１００％となるように配合して、計１２種の畜肉・魚介類用接着剤を調製し、これらを用いて実施例１と同様に接着豚もも肉を調製した。なお、用いた炭酸ナトリウムは、株式会社トクヤマ社製の軽灰（平均粒径１２０μｍ、２５０μｍ以下が９６％）及び重灰（平均粒径５００μｍ、２５０μｍ以下が６％）である。反応条件は、５℃、３０分間とし、反応終了後−３０℃の冷凍庫で完全に冷凍させ、実施例１と同様に半解凍およびスライスを行いレオメーターによる引っ張り試験を行って接着強度を測定した。また、実施例１と同様に各接着剤の２％水溶液のｐＨを測定した。結果を第２表に示す。接着剤２％水溶液ｐＨが９〜１０を示す、炭酸ナトリウム（無水）配合量が２〜５％の場合に特に強い接着強度が得られ、また、粒度の細かい軽灰が少量の配合量でより強い接着強度を示した。

太刀魚を３枚におろし、骨を除去して切り身（約５ｃｍ×１０ｃｍ）とし、その内臓側に実施例１で調製した製剤（ｃ）（ｅ）（ｈ）をまぶし、その２枚を内蔵側同士で張り合わせ、ラップで包んで５℃で２時間静置してトランスグルタミナーゼによる酵素反応を進めた後、−３０℃の冷凍庫で完全に冷凍し、酵素反応を停止させた。続いて解凍し、完全解凍した直後に１０名の習熟したパネルに剥がさせ、接着の強さを官能的に評価し、平均値を求めた。１０点を「強く接着している」、５点を「一応接着しているが引っ張ると容易に分離する」、１点を「全く接着していない」として評点を付けた。
その結果、（ｃ）５．５（ｅ）６．７（ｈ）７．１、と評価された。また、これらを２００℃のホットプレート上で適度に焼成して食したところ、いずれも魚本来の味及び風味を全く損なうことなく、接着を行っていない太刀魚の切り身と同等の風味と食感を保持していた。

産業上の利用の可能性

本発明により、トランスグルタミナーゼ、乳蛋白粉末及び特定のアルカリ性塩類を併用する酵素含有接着剤を用いた食品の接着において、従来よりも短い反応時間で強い接着強度を奏することが可能になった。

Claims (6)

1. トランスグルタミナーゼ、乳蛋白粉末、及び１％(w/w)水溶液のｐＨが１０以上
   １３未満であり、かつ２０℃における溶解度が２０％（w/w）以上１００％(w/w)未満である塩類を含有する畜肉・魚介類用接着剤であって、接着剤の２％（w/w）水溶液のｐＨが、９以上１０未満であることを特徴とする畜肉・魚介類用接着剤。
2. 塩類が、炭酸ナトリウム、リン酸３ナトリウム、リン酸３カリウムから選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項１記載の畜肉・魚介類用接着剤。
3. トランスグルタミナーゼ、乳蛋白粉末、及び１％(w/w)水溶液のｐＨが１０以上１３未満であり、かつ２０℃における溶解度が１００％（w/w）以上である塩類を含有する畜肉・魚介類用接着剤であって、該接着剤の２％（w/w）水溶液のｐＨが、７．５以上１０未満であることを特徴とする畜肉・魚介類用接着剤。
4. 塩類が、炭酸カリウム、ピロリン酸４カリウムから選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項３記載の畜肉・魚介類用接着剤。
5. 塩類の平均粒径が２０〜１５０μｍで、２５０μｍ以下の粒径物が８０％(w/w)以上を占めることを特徴とする請求項１乃至４記載の畜肉・魚介類用接着剤。
6. 請求項１乃至５記載の畜肉・魚介類用接着剤を用いることを特徴とする接着成形食品の製造方法。