JP4392345B2

JP4392345B2 - 食品添加物

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Publication number: JP4392345B2
Application number: JP2004506573A
Authority: JP
Inventors: ジャコブバーグズマ; アンジャノイバウエル; フランシスカスジョアンネスジェラーダスボエールブーム
Original assignee: コーペラティアベベユー．エー．
Priority date: 2002-05-28
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2023-05-27
Also published as: DE60221970T2; ATE370664T1; US20050249867A1; DK1366674T3; ES2289049T3; WO2003099038A1; BR0311379B1; JP2005527214A; PL373431A1; EP1366674B1; BR0311379A; DE60221970D1; EP1366674A1; PL208534B1; AU2003237715A1; CN1655688A; CN100508782C; US7344741B2

Description

本発明は、特にドレッシング、マヨネーズ、スプレッドおよび脂肪分を減らした他の製品等の食品における食品添加物に関する。本発明は、さらに、食品添加物を製造するための方法および食品を製造する際の使用に関する。

食品添加物としての加工デンプンの使用は、例えば、食材における部分的な脂肪および/または油の代用物としての加水分解デンプンの使用に関する欧州特許第0 149 258号により既知である。

欧州特許第0 486 936号は、脂肪の代用物としての、酵素的に脱分枝したデンプンの使用を記載している。

欧州特許第0 372 184号は、熱可逆ゲル、高強度ゲル、安定した不透明感、または水性分散液における潤滑性の脂肪様テクスチャー、を形成することができる酵素的に脱分枝したデンプンに関する。加水分解デンプンが脱分枝されていないと、安定な不透明製品が得られないことが欧州特許第0 372 184号の実施例6および10に示されている。

脱分枝のみによる加工デンプンの製造における欠点は、製造を経済的に魅力的な方法で(すなわち、高固体含量で)行うと同時に、望ましい品質を持つ製品を得ることが、不可能ではないにしても、非常に困難であることにある。高固体含量では、加工反応により、取扱性が望ましくない製品が生じる。

欧州特許第0 846 704号は、デンプンを希釈し、希釈したデンプンを酵素的に脱分枝することによって得られる高発酵抵抗性デンプン(highly fermentable resistant starch)を開示しているが、脱分枝中に老化が生じる。脱分枝がどの程度実施されるかは不明である。

本発明の目的は、デンプンに基づいた食品添加物を提供するための方法を提供することである。特定の方法でデンプンを加水分解および脱分枝することによって特定の特性を有する食品添加物を製造することが可能であることが見出された。本発明の方法により、本発明の方法が実施される様式に応じて、ホワイトナー(whitener)および/または脂肪/タンパク質代用物として使用するのに好適な食品添加物を製造することができる。

第一の局面において、本発明は、デンプンを加水分解する段階と、脱分枝する段階とを含み、脱分枝の段階が、加水分解の段階中または加水分解の段階後に開始される、食品添加物を製造するための方法に関する。

本発明は、さらに、加水分解および脱分枝したデンプンを含む、請求項のいずれかに記載の方法によって得られる食品添加物と、食品に特定の望ましい特性を与えるための食品添加物の使用とに関する。

本発明による食品添加物は、クリーム感、こく、テクスチャー、および脂肪の口当たりを提供することが見い出されており、魅力的な脂肪および/またはタンパク質の代用物となる。本発明による食品添加物を食品における脂肪および/またはタンパク質の代用物として使用する際には、食品添加物を導入する食品に同じ効果を与えるには少量で十分であるため、価格-費用、カロリー値、および/または風味の低下が少ないといった利点が挙げられる。

本発明による食品添加物は、さらに、例えば、風味の封入化のための噴霧乾燥助剤として、コーティング助剤として、ゲル化増強剤として使用するのに好適であることが見出されている。

本発明の方法により得ることができる食品添加物は、デキストロース当量値(DE)を考慮すると、顕著なゲル化ポテンシャル(高いゲル化速度、高いゲル強度、よび後ゲル化(after-gelling)がほとんどまたは全くない)を有することがさらに見出されている。

本発明による食品添加物は、ホワイトナー、ゲル化剤、またはそれらの組み合わせとして作用し、有用な効果を与えることができる。

本発明の食品添加物は、加水分解のみで加工されたデンプンと比較して、溶解度が低く、ゲル強度が高いことが見出されている。さらに、ゲル形成速度は一般に大きく、温度(特に、0〜30℃)に対するゲル強度の感受性は比較的低いことが見出されている。

本発明による食品添加物は、冷温(cold)または暖かい温度(warm)を適用して食品を製造する際に非常に好適に使用することができる。従って、本発明はまた、食品を製造する際の添加物の使用、および本発明による食品添加物を含有する食品に関する。

本発明による食品添加物を使用することができる食品の好ましい例には、スプレッド、マーガリン、ドレッシング、プディング、カスタード、低脂肪チーズ、トッピング、ソース、マヨネーズ、アイスクリーム、ヨーグルト、冷菓、アイシング(icing)、サワークリーム、バター、バターコーティング、焼いた製品(baked product)、パン用クリーム、クリーマ(creamer)、ショートニング、およびベビーフードからなる群より選択される食品が挙げられる。

原料として好適なデンプンの例には、トウモロコシ、小麦、オオムギ、米、ライ小麦、キビ、タピオカ、クズ、バナナ、ジャガイモ、サイツマイモ、アミロメイズ(amylomaize)などに由来する高アミロース型デンプン、皺のあるエンドウ豆、または緑豆が挙げられる。好ましくは、デンプンは、トウモロコシ、小麦、ジャガイモ、タピオカ、またはサツマイモデンプンに由来するアミロースを含有するデンプンである。ジャガイモデンプンで非常に良好な結果が得られている。

デンプンは、好ましくは、天然型デンプンである。本発明に関連して使用される「天然型デンプン」という用語は、天然起源の産物から単離されるが、原則として物理的または化学的加工を実質的に全く受けていないデンプンを指すことを意図している。実際、この用語は、このようなデンプン製品に言及する当技術分野において通常使用されている。本発明による食品添加物を製造するために使用することができると思われるデンプン誘導体はオクテニルスクシニル化デンプンである。

加水分解および/または脱分枝がDEに寄与する程度は、本発明の方法におけるデキストロース当量値の増加(ΔDE)に対するそれぞれの寄与が特定の範囲内となるように制御され、それによって、製品の質を改良することができることが見出されている。従って、得られる製品は、例えば、ホワイトナーとして、脂肪代用物として、または両方として特に有利な特性を有することができる。

好適な加水分解手法は、例えば、「加工デンプン：特性と使用(Modified Starches: Properties and Uses)」、O. B. Wurzburg、CRC Press Inc.、1987年により、当技術分野において既知である。加水分解は、例えば、弱酸分解(「デンプン化学および技術(Starch chemistry and technology)」、II巻：工業的特徴(Industrial aspects)、Whistler & Paschall編、Academic Press、217〜235、1967年におけるShildneck, Smith、「酸加工デンプンの製造および使用(Production and uses of acid-modified starch)」を参照されたい)、酵素処理(マルトデキストリン化(maltodextrinization)、または乾式乾燥の使用(ピロデキストリン化(pyrodextinization)、「デンプン化学および技術(Starch chemistry and technology)」、II巻、工業的特徴(Industrial aspects)、Whistler & Paschall編、Academic Press、254〜278、1967年における、Evans, Wurzburg、「デンプンデキストリンの製造および使用(Production and use of starch dextrins)」を参照されたい)によって実施することができる。

弱酸分解に使用することができる好適な酸には、ブレンステッド酸およびローリー酸が挙げられる。塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、およびそれらの組み合わせなどの鉱酸が特に好適である。酸をデンプンに添加する量は、望ましい加水分解程度および利用可能な反応時間に依存する。リン酸を使用する場合には、部分的に中和されたリン酸を使用することも可能である。好ましい反応条下において、pHは7より低く、さらに好ましくは4〜6の範囲内である。選択的に、加水分解生成物は、炭酸ナトリウムなどのアルカリ塩と混合することによって中和し、加水分解を停止させることができる。

好ましくは、デンプンは酵素的に加水分解される。典型的な方法は、デンプンをジェット-クッキング(jet-cooking)する段階と、ジェット-クッキング中または後に酵素を添加する段階と、噴霧乾燥によって回収されうる変換後のデンプンをジェット-クッキングすることによって反応を停止させる段階とを含む。選択した条件は当業者が容易に決定することができる。非常に良好な結果は、α-アミラーゼを使用して行う酵素的な加水分解で得られた。

好ましくは、加水分解する段階は、デキストロース当量(DE)0.5〜7、さらに好ましくは1.5〜4を得るように実施する。本明細書において使用するDEは、Luff-Schoorl法(Schoorl(1929年)、Suiker titraie、Chemisch weekblad、5、130ページ)を使用して測定される値である。

脱分枝する前にデンプンの加水分解を開始することは有利であることが見出されている。加水分解は、デンプンのDEによって規定され、望ましい程度の加水分解が得られるまで完全に実施することができる。加水分解の段階および脱分枝の段階は同時にまたは一部同時に実施することも可能である。しかし、本発明によると、加水分解は、脱分枝を開始する前に開始される。

脱分枝は任意の方法で実施することができる。好ましくは、脱分枝は酵素的に実施される。酵素的脱分枝処理により、一般に、短鎖アミロースが形成される。脱分枝酵素は、プルラナーゼとイソアミラーゼの大きく2つのカテゴリーに分類される。第一のカテゴリーは、国際生化学連合(the International Union of Biochemistry)(1984年)によって、E.C. 3.2.1.41α-デキストリンエンド-1,6-グルコシダーゼと公式に呼ばれている。定義により、このカテゴリーの酵素は、プルラン、グリコーゲン、並びにアミロペクチンおよびグリコーゲンのα-およびβ-限界デキストリンの1,6-α-D-グルコシド結合を加水分解することができる。第二のカテゴリーは、E.C. 3.2.1.68のクラスに入る。このカテゴリーの酵素は、グリコーゲン、アミロペクチン、およびそれらのそれぞれのβ-限界デキストリンの1,6-α-D-グルコシド結合を加水分解することができる。一般に、イソアミラーゼは、デンプンの長鎖を脱分枝するのに好適である。市販品の購入という点を考慮すると、デンプンを脱分枝するためにプルラナーゼを使用することが好ましい。特に好適なプルラナーゼの例は、商品名Optimax L300(Genencor)、Optimax L1000(Genencor)、およびPromozyme 200L(Novo Enzymes)で知られている市販の製品である。

酵素処理のための至適酵素量および至適条件は、酵素の起源および供給元に依存する酵素の活性レベル並びに市販のバッチにおける酵素の濃度によって決まる。本発明による方法は、好ましくは、溶解した状態の酵素を使用するが、固相支持体に固定された酵素も同様に使用することが可能である。

脱分枝は、望ましい程度の変換が達成されるまで継続される。本発明の方法は、条件、例えば、温度またはpHを、使用する具体的な酵素の至適範囲外に変更することによって停止することができる。変換の程度は、好適には、脱分枝の結果として形成される還元基を測定することによって求めることができる。これは、例えば、Luff-Schoorlのような普通に使用される方法を使用し、デキストロース当量(DE)として還元力を測定することによって実施することができる。

例えば、脱分枝によりDEが0.2〜4増加する時点において脱分枝を停止する方法を用いて良好な結果が得られている。得られる食品添加物は、スプレッド、マーガリン、および低脂肪チーズなどの固形食品エマルジョン、トッピング、冷たいソース、マヨネーズ、ドレッシング、プディング、およびカスタードなどのスプーンで取ることができる(spoonable)製品、乳化肉製品、液体食物およびベビーフード、粉末および液体スープおよびソース、アイスクリーム、冷菓およびアイシング、バターコーティング、並びにパン粉において使用するのに特に好適であることが特に見出されている。このような方法はまた、好ましくはヨーグルト、低脂肪サワークリームおよびソースにおけるタンパク質または脂肪の代用物として、風味の封入化のための噴霧乾燥助剤として、好ましくはショートニングおよびクリーマにおける部分的脂肪代用物として、ゲル化増強剤として(特に、デンプンのゲル化を改善するために)好適な添加物を製造するのに特に好適であることも見出されている。

また、脱分枝によりDEが>1、好ましくは1〜7増加した時点において脱分枝を停止する方法を用いて良好な結果が得られている。得られる食品添加物は、スプレッド、マーガリン、および低脂肪チーズなどの固形食品エマルジョン、トッピング、冷たいソース、マヨネーズ、ドレッシング、プディング、およびカスタードなどのスプーンで取ることができる(spoonable)製品、ヨーグルト、低脂肪サワークリームおよびソース、バターコーティング、並びにパン粉において、コーティング助剤として、またはショートニングおよびクリーマにおいて使用するのに特に好適であることが特に見出されている。このような方法は、風味の封入化のための噴霧乾燥助剤として、コーティング助剤として、ゲル化増強剤として(特に、デンプンのゲル化を改善するために)、またはホワイトナーとして好適な添加物を製造するのに特に好適であることも見出されている。

脱分枝が望ましい程度完成に達したら、デンプン製品を、例えば、噴霧乾燥のように任意の好適な方法で乾燥することができる。望ましい場合には、製品を任意の既知の方法で化学的または物理的に加工することができる。

以下、本発明は、限定を意図しない実施例によってさらに解明される。

実施例 1
材料および方法
反応条件
DE 2.4(Luff-Schoorl法で測定)のPaselli SA2(AVEBE、Veendam、オランダ)の30%(w/w)溶液800 lを60℃において撹拌しながらインキュベーションした。1 M H₂SO₄を使用してpHを4.4に調節した。0.3%(乾燥基質に基づいてw/w) Optimax L 1000(Genencor)を添加した後、脱分枝反応を16時間進行させた。10 % NaOHを用いてpHを7に上昇させることによって反応を停止し、その後混合物を90℃以下の温度で30分間加熱することによって酵素を不活性化した。噴霧乾燥により、DE 6.5の生成物120 kgを得た。

分析方法
デキストロース当量(DE、%単位)
Luff-Schoorl法(Schoorl(1929年)、Suiker titratie、Chemisch weekblad、5、130ページ)を使用してデキストロース当量を測定した。

ゲルの製造
160 mlの水道水(10〜12°DH)に40g(乾燥基質)の生成物を添加することによって20 %(w/w)ゲルを製造した。泡立て器で激しく混合しながら、混合物をスチール製の鍋(径16 cm)で加熱し、少なくとも1分間冷却した。重量を200 mlに調節し(蒸発した水の分を補正)、混合物を200 mlのビーカー(深型)に充填した。

テクスチャーアナライザー測定
後方-押し出し技法を使用したテクスチャーアナライザー(Stable micro systems TA-HDi)を使用してゲル強度を測定した。1インチのプローブをゲル内に40 mm押込み、取り出した。以下の設定を適用した。
Pn試験速度 5 mm/s
試験速度 2 mm/s
事後試験速度 5 mm/s
距離 40.0 mm
トリガーオート(trigger auto)、8グラム

最大力に基づいて製品を比較した。

濁度
濁度測定のためには、ラピッドビスコアナライザー(rapid visco analyzer)(RVA-4、Newport Scientific)において、試料を1 % NaClの脱塩水溶液で2 %の濃度に溶解した。以下のプロファイルを使用した(混合物の量：40 g)。
開始温度 50℃
500 rpmで10秒撹拌
250 rpmで50秒撹拌
222秒後に、50℃から95℃に加熱
95℃にて600秒

混合物をキュベットに移し、室温に1時間放置した後、RATIO/XR濁度計(HACH)で測定した。

結果
表1および図1は、白さおよびゲル強度に関する、脱分枝後のPaselli SA2(DEは異なる)の値を示し、測定した値を提供する。高いゲル強度は、ΔDE 0.5〜2.5で得られ、低いゲル強度はΔDE>4で得られた。白さは、脱分枝の程度が増加すると増加する。ΔDE 3.2以上では、最大測定可能値(2000 NTU)を上回る。

（表１）脱分枝後のPaselli SA2の濁度およびゲル強度

実施例 2
PerfectamylゲルMB(AVEBE、Veendam、オランダ)または実施例1で製造した生成物の組み合わせからゲルを製造した。示した割合は、個々の成分の乾燥固形物をいう(PerfectamylゲルMB：水分15.0%、実施例1生成物：水分9.9%)。

最終重量最大1 kgの試料を、泡立て器を使用して蓋のない鍋に分散させた。粉末の必要量を鍋に秤量し、重量を水道水で1 kgに調節した。撹拌しながら、鍋の内容物を沸騰するまで加熱した。中程度に加熱しながら1分間沸騰を継続させた。湯を添加することによって蒸発した水を補った。

内容物を3つのビーカー(250 ml深型)に注ぎ、観察ガラスで覆った。これらのビーカーを、20℃において示した時間にわたって水浴中でインキュベーションした。

ヘリパス構造のBrookfield DV-1+ビスコメーター(10 r.p.m.)でゲルを分析した。使用したヘリパスのスピンドルはゲル強度に依存していた。タイプは実験のセクションに示してある。A1ゲル強度を20℃において測定した。結果を表2に示す

（表２）乾燥固形物7.5%および9.0%のゲルにおけるゲル強度

脱分枝後のPaselli SA2の濁度およびゲル強度である。

Claims

デンプンを加水分解する段階と、脱分枝する段階とを含み、加水分解する段階が、デンプンをジェット-クッキング中またはジェット-クッキング後に、デキストロース当量(DE)0.5〜７を得るように、酵素的に実施され、脱分枝の段階が、加水分解の段階中または加水分解の段階後に開始され、該脱分枝によるDEが0.2〜７増加する時点で停止される、ホワイトナー、脂肪代用物および／またはタンパク質代用物として使用するのに好適な食品添加物を製造するための方法。
デンプンが天然型デンプンである、請求項1記載の方法。
デンプンが、トウモロコシデンプン、小麦デンプン、ジャガイモデンプン、タピオカデンプン、およびサツマイモデンプンからなる群より選択される、請求項1または2記載の方法。
デンプンを加水分解して、デキストロース当量(DE)1.5〜4を得る、請求項1〜3のいずれか一項記載の方法。
α-アミラーゼを使用してデンプンを加水分解する、請求項1〜4のいずれか一項記載の方法。
プルラナーゼおよび/またはイソアミラーゼを使用してデンプンを脱分枝する、請求項1〜5のいずれか一項記載の方法。
脱分枝の段階が、脱分枝によるDEの0.2〜4増加時に停止される、請求項1〜6のいずれか一項記載の方法。
食品添加物が、ゲル化増強剤、噴霧乾燥助剤、またはタンパク質もしくは脂肪の代用物である、請求項7記載の方法。
脱分枝の段階が、脱分枝によるDEの1〜7増加時に停止される、請求項1〜6のいずれか一項記載の方法。
食品添加物が、噴霧乾燥助剤、コーティング助剤、ゲル化増強剤、またはホワイトナーである、請求項9記載の方法。
加水分解および脱分枝を受けたデンプンを含む、請求項1〜10のいずれか一項記載の方法によって得られた食品添加物。
食品を製造する際の請求項11記載の食品添加物の使用。
食品が、スプレッド、マーガリン、ドレッシング、プディング、カスタード、低脂肪チーズ、トッピング、ソース、マヨネーズ、アイスクリーム、ヨーグルト、冷菓、アイシング、サワークリーム、パン用クリーム、バター、バターコーティング、焼いた製品、クリーマ、ショートニング、ベビーフード、粉末スープ、液体スープ、およびパン粉からなる群より選択される、請求項12記載の使用。
請求項11記載の食品添加物を含む食品。
スプレッド、マーガリン、ドレッシング、プディング、カスタード、低脂肪チーズ、トッピング、ソース、マヨネーズ、アイスクリーム、ヨーグルト、冷菓、アイシング、サワークリーム、バター、パン用クリーム、バターコーティング、焼いた製品、クリーマ、ショートニング、ベビーフード、粉末スープ、液体スープ、およびパン粉からなる群より選択される、請求項14記載の食品。