JP6465388B2 - 乳化分散剤及び乳化組成物 - Google Patents
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Description
〔1〕両親媒性物質及び電解質を含有し、該両親媒性物質が2以上の層を形成していることを特徴とする、乳化分散剤。
〔2〕小胞体を形成することを特徴とする、〔1〕に記載の乳化分散剤。
〔3〕小胞体が油滴表面に付着することを特徴とする、〔2〕に記載の乳化分散剤。
〔4〕小胞体の粒子径が8〜800nmである、〔2〕又は〔3〕に記載の乳化分散剤。
〔5〕電解質の含有量が0.01〜0.8Mである、〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の乳化分散剤。
〔6〕電解質が酸である、〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の乳化分散剤。
〔7〕酸が有機酸である、〔6〕に記載の乳化分散剤。
〔8〕有機酸が、クエン酸、リンゴ酸及びアスコルビン酸からなる群より選択される少なくとも一つである、〔7〕に記載の乳化分散剤。
〔9〕電解質が塩である、〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の乳化分散剤。
〔10〕塩が塩化マグネシウム、塩化ナトリウム及びグルタミン酸ナトリウムからなる群より選択される少なくとも一つである、〔9〕に記載の乳化分散剤。
〔11〕両親媒性物質がリン脂質及び/又は脂肪酸エステルである、〔1〕〜〔10〕のいずれかに記載の乳化分散剤。
〔12〕三相エマルションの形成用である、〔1〕〜〔11〕のいずれかに記載の乳化分散剤。
〔13〕〔1〕〜〔12〕のいずれかに記載の乳化分散剤と油性成分とを含有する、乳化組成物。
〔14〕乳化粒子径が0.5〜60μmである、〔13〕に記載の乳化組成物。
〔15〕増粘された水相を含有する、〔13〕又は〔14〕に記載の乳化組成物。
〔16〕油性成分が機能性成分を含有する、〔13〕〜〔15〕のいずれかに記載の乳化組成物。
〔17〕油性成分がカプシノイド類を含有する、〔13〕〜〔16〕のいずれかに記載の乳化組成物。
〔18〕油性成分が香料を含有する、〔13〕〜〔16〕のいずれかに記載の乳化組成物。
〔19〕〔13〕〜〔18〕のいずれかに記載の乳化組成物を添加する工程を含む、飲食品の製造方法。
〔20〕〔13〕〜〔18〕のいずれかに記載の乳化組成物を含有する、飲食品。
〔21〕電解質の含有量が1μM〜0.1Mである、〔20〕に記載の飲食品。
〔22〕電解質が酸又は塩である、〔21〕に記載の飲食品。
〔23〕増粘された水相を含有する、〔20〕〜〔22〕のいずれかに記載の飲食品。
〔24〕飲料、液体食品、又はゲル状食品である、〔20〕〜〔23〕のいずれかに記載の飲食品。
〔25〕液体食品の水分活性が0.6以上である、〔24〕に記載の飲食品。
〔26〕両親媒性物質及び電解質を含む成分を配合した後、該配合物を攪拌し、冷却する工程を含む、乳化分散剤の製造方法。
〔27〕乳化分散剤が、三相エマルション形成用である、〔26〕に記載の方法。
いずれも食品グレード又は食品添加物グレードの原料を使用した。
純水製造装置(Auto Still WG259、Yamato社製)で精製したイオン交換水を用いた。
表3に記載の精製唐辛子油は、国際公開第2006/043601号パンフレットに記載の方法に準じて調製した。
乳化分散剤に添加する電解質の濃度を検討した。電解質としては、飲料によく用いられるクエン酸を用いて、0〜0.8Mの範囲で添加した。その配合内容を下表5に示す。
後述のとおり、乳化分散剤の調製、油相の調製、乳化組成物の調製、及び乳化粒子径の調整(膜処理)を行った。得られた乳化組成物をビーカーに計りとり、クエン酸・炭酸水素ナトリウムバッファー(クエン酸0.1M溶液を炭酸水素ナトリウムでpH3.2に調整したもの)で0.3重量%となるように希釈し、スターラーで撹拌しながら混合した。また、乳化粒子径のメジアン径増加率の算出のため、バッファーの代わりにイオン交換水で希釈したサンプルも調製した。その際、バッファーの方がイオン交換水に比べて比重が高く、乳化安定性に悪影響を与える可能性があると考えられたため、イオン交換水とバッファーとのいずれにもショ糖を加えて比重を合わせるよう調整した(比重測定値は記録せず)。各サンプルを100mlガラス瓶に60g充填及び密栓し、微生物が増殖しないよう85℃で10分間加熱殺菌した後、流水で冷却した。これらを室温で9日間静置した後、後述の方法で乳化粒子径(メジアン径)を測定し、乳化粒子径のメジアン径増加率を算出した。
クエン酸濃度が0.01〜0.8Mである実施例1〜5は、コントロール(比較例1)に比べ、メジアン径増加率が小さく、乳化安定化効果があった。
乳化分散剤に添加する電解質の種類を検討した。電解質としては、飲料によく用いられる電解質(酸及び塩)を選定した。これらを添加し、乳化分散剤(比較例2、実施例6〜9)を調製した。その配合内容を下表8に示す。
後述のとおり、乳化分散剤の調製、油相の調製、乳化組成物の調製、及び乳化粒子径の調整(膜処理)を行った。得られた乳化組成物をビーカーに計りとり、各電解質の溶液で0.3重量%となるように希釈し、スターラーで撹拌しながら混合した。また、乳化粒子径のメジアン径増加率の算出のため、各電解質の溶液の代わりにイオン交換水で希釈したサンプルも調製した。その際、各電解質の溶液の方がイオン交換水に比べて比重が高く、乳化安定性に悪影響を与える可能性があると考えられたため、イオン交換水の方にはショ糖を加えて比重が1.007となるように調整した。各サンプルを100mlガラス瓶に50g充填及び密栓し、微生物が増殖しないよう85℃で10分間加熱殺菌した後、流水で冷却した。これらを室温で6日間静置した後、後述の方法で乳化粒子径(メジアン径)を測定し、乳化粒子径のメジアン径増加率を算出した。
クエン酸、リンゴ酸、アスコルビン酸又は塩化マグネシウムを添加した実施例6〜9は、コントロール(比較例2)に比べ、メジアン径増加率が小さく、乳化安定化効果があった。
乳化分散剤に添加する電解質の種類を検討した。電解質としては、飲食品で使用される頻度が高いグルタミン酸ナトリウムと塩化ナトリウムとを選定した。これらを添加し、乳化分散剤を調製した。その配合内容を下表11に示す。
後述のとおり、乳化分散剤の調製、油相の調製、乳化組成物の調製を行った。得られた乳化組成物をビーカーに計りとり、グルタミン酸ナトリウム0.1M溶液で0.5重量%となるように希釈し、スターラーで撹拌しながら混合した。また、乳化粒子径のメジアン径増加率の算出のため、グルタミン酸ナトリウム溶液の代わりにイオン交換水で希釈したサンプルも調製した。その際、グルタミン酸ナトリウム溶液の方がイオン交換水に比べて比重が高く、乳化安定性に悪影響を与える可能性があると考えられたため、イオン交換水の方にはショ糖を加えてグルタミン酸ナトリウム溶液と同じ比重(1.053)となるように調整した。各サンプルを100mlガラス瓶に100g充填及び密栓し、微生物が増殖しないよう85℃で10分間加熱殺菌した後、流水で冷却した。これらを室温で7日間静置した後、乳化粒子径(メジアン径)を測定し、乳化粒子径のメジアン径増加率を算出した。
グルタミン酸ナトリウム、塩化ナトリウム又はクエン酸を添加した実施例10〜12は、コントロール(比較例3)に比べ、メジアン径増加率が小さく、乳化安定化効果が認められた。
液体食品が含有する電解質の濃度によって、乳化安定性が変化するかどうかを検討した。液体食品のモデルとしてクエン酸・炭酸水素ナトリウムバッファー(クエン酸0〜0.1M溶液を炭酸水素ナトリウムでpH3.2に調整したもの)を用いた。その配合内容を下表14に示す。
乳化組成物は、クエン酸0.1Mを予め含有させた乳化分散剤(実施例2の乳化分散剤)を用いて調製した。その配合内容を下表15に示す。乳化分散剤の調製、油相の調製、乳化組成物の調製、及び乳化粒子径の調整(膜処理)は、後述の方法で行った。得られた乳化組成物をビーカーに計りとり、下表14に示した実施例14及び15のバッファーで0.3重量%となるように希釈し、スターラーで撹拌しながら混合した。また、電解質を含まない液体食品として、バッファーの代わりにイオン交換水(実施例13)で希釈したサンプルも調製した。その際、バッファーの方がイオン交換水に比べて比重が高く、乳化安定性に悪影響を与える可能性があると考えられたため、イオン交換水とバッファーとのいずれにもショ糖を加えて比重を合わせるよう調整した(比重測定値は記録せず)。各サンプルを100mlガラス瓶に60g充填及び密栓し、微生物が増殖しないよう85℃で10分間加熱殺菌した後、流水で冷却した。これらを室温で9日間静置した後、後述の方法で外観の評価(目視確認)を行った。また、乳化粒子径(メジアン径)を測定し、乳化粒子径のメジアン径増加率を算出した。
希釈液中にクエン酸(0.01M又は0.1M)を添加した実施例14及び15、並びに、クエン酸を添加しない実施例13のいずれも、メジアン径増加率はほぼ100%であり、乳化安定化効果が維持された。
同一の配合内容の乳化組成物を用いて、乳化安定性が高い乳化粒子径を検討した。
乳化分散剤の調製及び油相の調製は、後述の方法で行った。乳化組成物の配合内容と乳化方法の概略とを下表17及び18にそれぞれ示す。乳化粒子径は、乳化機及び乳化条件を変更することで、同一の配合内容でも異なる乳化粒子径(0.5μm、8μm)を調整した。得られた乳化組成物をビーカーに計りとり、液体食品のモデルとしてpH3.5モデル飲料を加えて0.3重量%となるように希釈し、スターラーで撹拌しながら混合した。pH3.5モデル飲料の配合内容は下表19に示す。各サンプルは、100mlガラス瓶に充填及び密栓し、微生物が増殖しないよう85℃で10分間加熱殺菌した後、流水で冷却した。これらを55℃で7日間静置した後、後述の方法で外観の評価(目視確認)を行った。
乳化組成物の乳化粒子径(メジアン径)が0.5μm、8μmのいずれであっても、本発明の乳化組成物はpH3.5モデル飲料中で乳化安定であった。
同一の配合内容の乳化組成物を用いて、乳化安定性が高い乳化粒子径を検討した。
乳化分散剤の調製及び油相の調製は、後述の方法で行った。乳化組成物の配合内容及び乳化方法の概略は、上述の表17及び下表21にそれぞれ示す。乳化粒子径は、乳化方法及び乳化条件を変更することで、同一の配合でも異なる乳化粒子径(メジアン径15、20、30、42、51μm)を調整した。
乳化組成物の乳化粒子径(メジアン径)が、15μm、20μm、30μm、42μm、51μmのいずれであっても、本発明の乳化組成物はpH3.5モデルゼリー中で乳化安定であった。
同一の配合内容の乳化組成物を用いて、乳化安定性が高い飲食品を検討した。一般に、乳化安定性は粘性の高い食品において向上する傾向にあることから、ゲル状食品に乳化組成物を添加し、飲料への添加との比較を行った。
乳化分散剤の調製、油相の調製、及び乳化組成物の調製は、後述の方法で行った(乳化粒子径の調整(膜処理)は行わなかった)。使用した乳化組成物の配合内容は下表23に示す。
pH3.5モデル飲料のサンプルは100mlガラス瓶に充填及び密栓し、微生物が増殖しないよう85℃で10分間加熱殺菌した後、流水で室温まで冷却した(実施例23)。
マヨネーズは、乳化組成物と併せてビニルパウチに入れ、密封した後、手でよくもみこんで均一混合した(実施例24)。
pH3.5モデルゼリーは、クエン酸0.01M・炭酸水素ナトリウムバッファー(pH3.5)にソルビン酸カリウムを加え、90〜95℃に加温し、スリーワンモーターを用いて400〜600rpmで撹拌しながら寒天を加え、80〜95℃で10分間保温し、寒天を溶解させて調製した。尚、加温前後の重量差を測定し、蒸発した分だけ加水し、混合した。得られたゼリー液は、スリーワンモーターを用いて300〜600rpmで撹拌しながら40〜50℃まで冷却した。乳化組成物を計りとっておいた50mlプラスチックチューブにゼリー液を99.3重量%となるように充填及び密栓し、手で激しく撹拌した後、ボルテックスミキサーで10秒間撹拌し、均一化した(実施例25)。pH3.5モデルゼリーのサンプルの配合内容は、下表24に示す。
上記3種の飲食品を44℃で14日間静置した後、後述の方法で外観の評価(目視確認)を行った。
pH3.5モデル飲料中で、乳化組成物は乳化安定で外観良好であった。2.07Pa・s(44℃条件下における粘度)のマヨネーズ中で、乳化組成物は乳化安定で外観最良であった。0.82Pa・s(44℃条件下における粘度)のpH3.5モデルゼリー中で、乳化組成物は乳化安定で外観最良であった。
乳化組成物に使用する油性成分の種類を検討した。油性成分としては、中鎖脂肪酸トリグリセライド(商品名:MT-N)とキャノーラ油とを用いた。その配合内容を下表26に示す。
後述のとおり、乳化分散剤の調製、油相の調製、乳化組成物の調製を行った。得られた乳化組成物をビーカーに計りとり、クエン酸0.1M溶液で0.5重量%となるように希釈し、スターラーで撹拌しながら混合した。また、乳化粒子径のメジアン径増加率の算出のため、クエン酸溶液の代わりにイオン交換水で希釈したサンプルも調製した。その際、クエン酸溶液の方がイオン交換水に比べて比重が高く、乳化安定性に悪影響を与える可能性があると考えられたため、イオン交換水の方にはショ糖を加えてクエン酸溶液と同じ比重(1.013)となるように調整した。各サンプルを100mlガラス瓶に100g充填及び密栓し、微生物が増殖しないよう85℃で10分間加熱殺菌した後、流水で冷却した。これらを室温で7日間静置した後、後述の方法で乳化粒子径(メジアン径)を測定し、乳化粒子径のメジアン径増加率を算出した。
MT-N又はキャノーラ油を使用した実施例26及び27の乳化組成物は、クエン酸0.1M溶液中でメジアン径増加率が小さくなり、乳化安定化効果があった。
油相中に油溶性物質を含まない乳化組成物、及び、油溶性物質として香料(リモネン)を含む乳化組成物について検討した。
後述のとおり、乳化分散剤の調製、油相の調製、乳化組成物の調製を行った。得られた乳化組成物をビーカーに計りとり、クエン酸0.1M溶液で0.5重量%となるように希釈し、スターラーで撹拌しながら混合した。また、乳化粒子径のメジアン径増加率の算出のため、クエン酸溶液の代わりにイオン交換水で希釈したサンプルも調製した。その際、クエン酸溶液の方がイオン交換水に比べて比重が高く、乳化安定性に悪影響を与える可能性があると考えられたため、イオン交換水の方にはショ糖を加えてクエン酸溶液と同じ比重(1.013)となるように調整した。各サンプルを100mlガラス瓶に100g充填及び密栓した。これらを室温で7日間静置し、後述の方法で乳化粒子径(メジアン径)を測定し、乳化粒子径のメジアン径増加率を算出した。
油溶性物質を含まない乳化組成物、又は油溶性物質として香料(リモネン)を含む乳化組成物は、クエン酸0.1M溶液中でメジアン径増加率が小さくなり、乳化安定化効果があった。
大豆レシチン、シュガーエステル、各種電解質、及び60〜70℃のイオン交換水を所定の重量分率となるように容器に加え、分散した。各種成分の分散は、T.K.ホモミキサー(MARK II 2.5型、プライミクス社製)を用いて5,000〜10,000rpmで5分間撹拌し、これを2回繰り返して行った。その後、得られた乳化分散剤を常温で半日静置して冷却した。
油性成分と油溶性物質とを所定の重量分率となるように容器に加え、スターラーで撹拌し、均一化した。
レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置(LA-920、HORIBA製)で適当な透過率になるよう乳化分散剤液を希釈した後に測定した(相対屈折率:120A000I)。なお、粘性があり気泡を含むサンプルについては、測定誤差を小さくするため、超音波処理を3分間行い脱気した後に測定した。
乳化は、特に記載のない限りは、以下の方法で実施した。
油相と乳化分散剤とを1:1の重量比で容器に加え、水と油が二相分配した状態を確認してからT.K.ホモミキサーを用いて10,000rpmで5分間撹拌し、乳化を行った。
上記方法で得られた乳化組成物は、手技や配合の影響で乳化粒子径にばらつきが見られた(8μm〜15μm)。精緻に乳化安定性を比較するためには、乳化粒子径のばらつきを極力抑える必要がある。そこで、下記方法で乳化粒子径の調整を行った。
上記方法で得られた乳化組成物を10mlディスポーザブルシリンジに入れ、ディスポーザブルタイプフィルターユニット(DISMIC-25CS、孔径0.80μm、セルロースアセテート素材、ADVANTEC社製)を装着した。シリンジポンプにセットし、乳化組成物を流速1ml/分でフィルターに通した。
この方法で、乳化粒子径(メジアン径)が4〜5μmに揃った乳化組成物を得た。
乳化安定性の評価は以下の方法で行った。
明らかに油浮き量に差がある場合は目視で油浮きの多さを評価した。乳化粒子がフロキュレーションしている場合は軽く手で振って再分散させてから評価した。
また、油浮き量の差がわずかで判別がつかない場合は、下記方法で乳化粒子径(メジアン径)増加率を算出して乳化安定性を評価した。
基本的に比較例1のような従来の乳化組成物は、イオン交換水に希釈した際は油浮きがなく、乳化粒子径も変化しない。すなわち乳化安定である。一方で、電解質を多く含む液に希釈した際には、油浮きが生じる前兆として、乳化粒子径の増大がみとめられる。このことを利用し、イオン交換水で希釈したサンプルのメジアン径を100%として、電解質を含む液で希釈したサンプルのメジアン径の比率を算出した。すなわち、比率が100%に近いほど乳化安定である。
本検討では、コントロール(乳化分散剤調製時に電解質を添加しないもの)より乳化粒子径の増加率が小さければ乳化安定化効果あり、それ以上であれば乳化安定化効果なしと判定した。
レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置(LA-920、HORIBA製)で適当な透過率になるよう乳化組成物を希釈した後に測定した(相対屈折率:120A000I)。なお、油浮きが一部生じているサンプルについては、手で上下に軽く振って均一化した後、自然に浮いてくる油滴を避けてサンプル中心部より静かにサンプリングした。
Claims (20)
- 両親媒性物質及び電解質を含有し、該両親媒性物質が2以上の層を形成し、当該層が外殻となる小胞体を形成し、該小胞体は該電解質を含有していることを特徴とする、乳化分散剤であって、
両親媒性物質が大豆レシチン及び/又はHLBが7〜16であり、構成脂肪酸の脂肪酸鎖長が14〜18であり、分子内エステル化度が1〜3であるショ糖脂肪酸エステルであり、
電解質が、有機酸及び/又は金属塩であり、
乳化分散剤が大豆レシチンを含有する場合、大豆レシチンの含有量が、乳化分散剤の全量において、0.5〜5重量%であり、
乳化分散剤がショ糖脂肪酸エステルを含有する場合、ショ糖脂肪酸エステルの含有量が、乳化分散剤の全量において、0.5〜5重量%であり、
三相エマルションの形成用である、乳化分散剤。 - 小胞体が油滴表面に付着することを特徴とする、請求項1に記載の乳化分散剤。
- 小胞体の粒子径が8〜800nmである、請求項1又は2に記載の乳化分散剤。
- 電解質の含有量が0.01〜0.8Mである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の乳化分散剤。
- 有機酸が、クエン酸、リンゴ酸及びアスコルビン酸からなる群より選択される少なくとも一つである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の乳化分散剤。
- 金属塩が塩化マグネシウム、塩化ナトリウム及びグルタミン酸ナトリウムからなる群より選択される少なくとも一つである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の乳化分散剤。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の乳化分散剤と油性成分とを含有する、乳化組成物。
- 乳化粒子径が0.5〜60μmである、請求項7に記載の乳化組成物。
- 増粘された水相を含有する、請求項7又は8に記載の乳化組成物。
- 油性成分が機能性成分を含有する、請求項7〜9のいずれか1項に記載の乳化組成物。
- 油性成分がカプシノイド類を含有する、請求項7〜10のいずれか1項に記載の乳化組成物。
- 油性成分が香料を含有する、請求項7〜10のいずれか1項に記載の乳化組成物。
- 請求項7〜12のいずれか1項に記載の乳化組成物を添加する工程を含む、飲食品の製造方法。
- 請求項7〜12のいずれか1項に記載の乳化組成物を含有する、飲食品。
- 電解質の含有量が1μM〜0.1Mである、請求項14に記載の飲食品。
- 電解質が酸又は塩である、請求項15に記載の飲食品。
- 増粘された水相を含有する、請求項14〜16のいずれか1項に記載の飲食品。
- 飲料、液体食品、又はゲル状食品である、請求項14〜17のいずれか1項に記載の飲食品。
- 液体食品の水分活性が0.6以上である、請求項18に記載の飲食品。
- 両親媒性物質及び電解質を含む成分を配合した後、該配合物を攪拌し、−20〜40℃で10分〜2日間冷却する工程を含む、該両親媒性物質が2以上の層を形成し、当該層が外殻となる小胞体を形成し、該小胞体は該電解質を含有している乳化分散剤の製造方法であって、
両親媒性物質が大豆レシチン及び/又はHLBが7〜16であり、構成脂肪酸の脂肪酸鎖長が14〜18であり、分子内エステル化度が1〜3であるショ糖脂肪酸エステルであり、
電解質が、有機酸及び/又は金属塩であり、
大豆レシチンを配合する場合、大豆レシチンの量が、乳化分散剤の全量において、0.5〜5重量%であり、
ショ糖脂肪酸エステルを配合する場合、ショ糖脂肪酸エステルの量が、乳化分散剤の全量において、0.5〜5重量%であり、
乳化分散剤が、三相エマルションの形成用である、方法。
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