JP6645772B2 - 焦げ付き抑制剤 - Google Patents

Description

本発明は、飲食品製造時における加熱処理工程、具体的には飲食品を構成する成分の溶解や混合時に行う加熱処理や、飲食品の保存性向上や殺菌を目的とする処理、特にプレート式殺菌機（例えば、ＵＨＴ殺菌機等）での殺菌時に生じる、製造装置や殺菌機への飲食品の焦げ付きを抑制する焦げ付き抑制剤、製造装置や殺菌機への飲食品の焦げ付きを抑制する方法、並びに製造装置や殺菌機への飲食品の焦げ付きが抑制された飲食品の製造方法に関する。

飲食品の分野では、製造工程における加熱のほか、流通及び保存の観点から、様々な殺菌方法が採択されている。殺菌方法の一種であるプレート式殺菌方法は、複数のプレートを平行に設置し、プレート間に飲食品、及び熱媒体を１枚おきに交互に流して、熱伝導により、飲食品を加熱殺菌する方法である。当該プレート式殺菌方法は、高温短時間で殺菌できるため、飲食品の内容成分や風味に与える影響が少なく、風味を損なわないという利点を有するが、一方で、プレート間に飲食品を流して殺菌するため、プレート表面に飲食品の焦げ付きが発生しやすいという問題を抱える。

プレート式殺菌機での殺菌時に生じる飲食品の焦げ付きを抑制する技術として、特許文献１には、濃縮乳の焦げ付きを防止するためにリン酸塩を添加し、さらに、濃縮乳の濃縮処理前に予熱処理を施し、濃縮処理前後の少なくともいずれかで均質化処理を施す技術が開示されている。特許文献２には、コハク酸モノグリセリド又はクエン酸モノグリセリドの少なくとも１種と、蒸留モノグリセリドを併用してなる、濃厚乳の焦げ付き防止剤が開示されている。また、特許文献３にはμ成分及びν成分を含有するカラギナンを含有することを特徴とする、飲食品の焦げ付き抑制剤が開示されている。また、セルロースを含む乳飲料において、２種類以上の乳化剤を組み合わせて含有することによる、常温流通可能な殺菌条件でＵＨＴ殺菌を行う場合のＵＨＴ殺菌機プレートへの焦げ付きを抑制する方法が特許文献４に開示されている。

特開２００５−２４５２８１号公報 特開２０１０−２６８７８６号公報 特開２０１５−８３００３号公報 特開２００６−２０５８０号公報

プレート式殺菌機において飲食品の焦げ付きが生じると、飲食品への熱伝導効率が悪くなり、殺菌温度の低下や、プレート内を流れる飲食品の通液量の低下等を引き起こす。そのため、ラインの洗浄やプレートの交換作業を頻繁に行う必要があるなど、製造効率に大きな影響を与える。

かかる点、特許文献１に開示された技術は、濃縮処理前の予熱処理工程、及び均質化工程を必須要件とする技術であるため、汎用性に欠ける技術である。また、必須成分として用いられるリン酸塩（例えば、ポリリン酸塩等）は特有の呈味を有するため、飲食品の風味低下の観点から需要者に敬遠されやすいという問題も有している。

更に、本発明者らは、飲食品の固形分又はタンパク質含量が高い場合等に、プレート殺菌機への飲食品の焦げ付きが顕著に発生しやすいという知見を得たが、特許文献１及び２に開示された方法は、そのような飲食品において、十分に焦げ付きを抑制することができない。

また、上記殺菌処理における加熱以外でも、原料を加熱して溶解・混合する処理が行われる場合、その加熱時間が長いと焦げ付きを生じる場合がある。また、蛋白質等の成分を含有すると、該成分の熱変性による凝集を生じ、焦げ付きの原因となる場合もある。

本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、従来技術では達成できなかった、飲食品の呈味に影響を与えることなく、製造工程中の加熱処理やプレート式殺菌機（例えば、ＵＨＴ殺菌等）での殺菌時に生じる、製造装置や殺菌機への飲食品の焦げ付きを抑制する、焦げ付き抑制剤を提供することを目的とする。また、本発明は、簡便な方法で、製造装置や殺菌機への飲食品の焦げ付きを抑制する方法、並びに製造装置や殺菌機への飲食品の焦げ付きが抑制された飲食品の製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記のごとき課題を解決すべく鋭意研究した結果、ウェランガムを用いることで、飲食品の製造中に生じる製造装置や殺菌機への飲食品の焦げ付きを顕著に抑制できることを見出して、本発明に至った。

本発明は以下の態様を有する、製造装置や殺菌機への飲食品の焦げ付きを抑制する焦げ付き抑制剤、製造装置や殺菌機への飲食品の焦げ付きを抑制する方法、並びに製造装置や殺菌機への飲食品の焦げ付きが抑制された飲食品の製造方法に関する；
項１
ウェランガムを含有することを特徴とする、飲食品の焦げ付き抑制剤。
項２
項１記載の焦げ付き抑制剤を含有する飲食品。
項３
飲食品が乳入り飲料である、項２に記載の飲食品。
項４
加熱処理工程を経て製造される飲食品において、ウェランガムを添加することを特徴とする飲食品の焦げ付きを抑制する方法。
項５
加熱処理工程がプレート式殺菌機である、項４に記載の飲食品の焦げ付きを抑制する方法。
項６
前記プレート式殺菌機がＵＨＴ殺菌機である、項５に記載の飲食品の焦げ付きを抑制する方法。
項７
前記飲食品が飲料である、項４乃至６に記載の飲食品の焦げ付きを抑制する方法。
項８
加熱処理工程を経て製造される飲食品に、ウェランガムを添加することを特徴とする、プレート式殺菌機への焦げ付きが抑制された飲食品の製造方法。
項９
前記飲食品が、タンパク質を０．１〜１０質量％含有する飲食品である、項８に記載の飲食品の製造方法。
項１０
前記飲食品が乳入り飲料である、項８又は９に記載の飲食品の製造方法。

本発明によれば、飲食品の呈味に影響を与えることなく、飲食品の製造工程中の加熱処理時、或いはプレート式殺菌機での殺菌時に生じる製造装置や殺菌機への飲食品の焦げ付きを抑制することができる。また、本発明の焦げ付き抑制方法は、簡便な方法で実施できるため、加熱処理により焦げ付きが生じうる飲食品の製造全般に使用できる、汎用性の高い技術である。

（Ｉ）焦げ付き抑制剤
本発明の焦げ付き抑制剤は、ウェランガムを含有することを特徴とする。

ウェランガムは、アルカリジェネス属（Alcaligene organism）ＡＴＣＣ３１５５５の接種により、制御された条件下に、炭素源、窒素源及び無機塩源を有する適当な水性栄養培地の好気性形成により製造され、当該培養液より分離して得られた多糖類であり、特開平５−２１３６５０号公報、米国特許第４，３４２，８６６号等において説明されている。簡便には、一般に流通している製品を利用することも可能であり、具体的には三栄源エフ・エフ・アイ株式会社のビストップＷ等が例示できる。

焦げ付き抑制剤へは、上記ウェランガムが含まれていればよく、本発明の効果を妨げない範囲において、従来焦げ付き抑制の目的で使用されている、或いは飲食品製造で利用されている乳化剤や多糖類等を併用してもよい。

飲食品に対する、本発明の焦げ付き抑制剤の添加量は特に制限されず、対象飲食品に応じて適宜調整することが可能であるが、飲食品におけるウェランガムの含量が０．０００５〜０.２質量％となるように、焦げ付き抑制剤を添加することが望ましい。また、ウェランガムの飲食品の添加量が上記範囲となるように、焦げ付き抑制剤におけるウェランガムの添加量、さらには他の成分との配合割合を、適宜調整できる。

本発明の焦げ付き抑制剤は、飲食品の製造工程における加熱処理時やプレート式殺菌機での殺菌時に生じる飲食品の焦げ付きを抑制することができる。ここで、本発明の対象となる加熱処理の条件やプレート式殺菌機の種類は特に問わない。

飲食品の製造工程中で行われる加熱処理は、飲食品の製造原料を混合又は溶解する際に行われ、殺菌時程の強い加熱条件ではないが、７０℃程度の状態が長時間維持されると、減量中のタンパク質の凝集が生じ、その凝集物が焦げ付きの原因となる場合がある。

プレート式殺菌方法が採択される殺菌条件として、例えば、ＵＨＴ殺菌（超高温殺菌）、ＨＴＳＴ殺菌（高温短時間殺菌）等が挙げられる。特に、ＵＨＴ殺菌は、殺菌温度の高さから、焦げ付きがより発生しやすいが、本発明では、前記焦げ付き抑制剤を用いることで、ＵＨＴ殺菌時に生じる焦げ付きをも有意に抑制することができる。

本発明においてＵＨＴ（Ultra High Temperature）殺菌とは、超高温殺菌のことを意味する。通常、ＵＨＴ殺菌は１２０℃以上の高温で行われる。ＵＨＴ殺菌の条件は、飲食品の種類及び流通条件（例えば、常温流通、チルド流通等）に応じて適宜調整でき、特に制限されないが、例えば、一般的な殺菌条件として１２０〜１５０℃、１〜１２０秒での条件が挙げられる。

ＵＨＴ殺菌は、通常、間接加熱方法と直接加熱方法に大別できる。間接加熱方法としては、例えば、プレート式、チューブラー式、及び表面かき取り式等があり、直接加熱方法としては、インジェクション法及びインフュージョン法等がある。本発明では、ＵＨＴ殺菌の中でも、特に、焦げ付きが顕著に発生しやすい、プレート式殺菌機での殺菌時に生じる飲食品の焦げ付きを顕著に抑制することができる。

本発明の焦げ付き抑制剤が対象とする飲食品は特に制限されず、各種飲食品に応用できる。例えば、飲料（例えば、コーヒー飲料、紅茶飲料、乳入り飲料、濃縮乳、豆乳飲料、殺菌乳酸菌飲料等）、ゲル状食品（例えば、プリン、ゼリー、ババロア、ムース等）、ホイップクリーム、冷菓等が挙げられ、好ましくは飲料であり、より好ましくは乳入り飲料である。
ここで、乳入り飲料とは、牛乳、脱脂粉乳、全脂粉乳、濃縮乳、生クリーム、練乳等の乳成分が含有されている飲料であればよい。

特に、固形分やタンパク質（例えば、乳タンパク質、大豆タンパク質等）含量が高い飲食品等は、加熱処理時の製造装置やプレート殺菌機への焦げ付きが顕著に発生しやすい。しかし、本発明によれば、上記飲食品であっても、製造装置やプレート式殺菌機に生じる飲食品の焦げ付きを顕著に抑制することができる。

例えば、本発明では、固形分が５質量％以上、更には８質量％以上、特には１０質量％以上の飲食品であっても、プレート式殺菌機での殺菌時に生じる飲食品の焦げ付きを顕著に抑制することができる。

本発明において「固形分」とは、食品から水分を除いた成分の含量を意味し、飲食品の固形分は、飲食品の調製に用いた原材料の固形分に基づいて算出できる。なお、飲食品の処方が不明である場合は、カールフィッシャー法（Karl Fisher's method）を用いて飲食品の水分量を算出し、飲食品の全体質量から当該水分量を除くことで、固形分を算出できる。本発明が対象とする飲食品における固形分の上限は特に制限されないが、例えば３５質量％、好ましくは３０質量％である。

本発明が対象とする飲食品におけるタンパク質含量は特に制限されないが、通常０．１質量％以上の範囲が挙げられる。また、本発明では、タンパク質含量が高い飲食品、例えば、タンパク質含量が０．３質量％以上、更には１質量％以上の飲食品であっても、プレート式殺菌機での殺菌時に生じる飲食品の焦げ付きを顕著に抑制することができる。飲食品におけるタンパク質含量の上限は特に制限されないが、例えば１０質量％、好ましくは７質量％が挙げられる。

飲食品におけるタンパク質含量は、飲食品の調製に用いる原材料のタンパク質含量から算出できる。原材料のタンパク質含量の目安を以下に例示する；牛乳３．３質量％、生クリーム６．８質量％、練乳６．８〜７．８質量％、全粉乳２５．５質量％、脱脂粉乳３４質量％、豆乳３．６質量％。

（ＩＩ）飲食品の焦げ付きを抑制する方法
本発明はまた、飲食品を製造する際に行う加熱処理時やプレート式殺菌機で殺菌する時に生じる、製造装置や殺菌機への飲食品の焦げ付きを抑制する方法に関する。本発明の方法は、殺菌工程前の飲食品にウェランガムを含有させることで実施できる。

飲食品における、ウェランガムの含量は特に制限されない。飲食品における前記ウェランガムの好ましい含量は、０．０００５〜０.２質量％である。

前記ウェランガムを飲食品へ含有させる方法は、製造時の加熱・殺菌工程前の飲食品に前記ウェランガムが添加されていれば、特に制限されない。その他、本発明の方法における、対象飲食品、殺菌条件等は上記「（Ｉ）焦げ付き抑制剤」を参照できる。

（ＩＩＩ）飲食品の焦げ付きが抑制された飲食品の製造方法
本発明はまた、飲食品を製造する際に行う加熱処理時の製造装置やプレート式殺菌機への焦げ付きが抑制された飲食品の製造方法にも関する。本発明の製造方法は、飲食品の製造原料の一つにウェランガムを加え、製造時の加熱・殺菌工程前の飲食品にウェランガムが添加されていれば良い。
本製造方法は、上記「（Ｉ）焦げ付き抑制剤」及び「（ＩＩ）飲食品の焦げ付きを抑制する方法」に記載の方法に従って実施できる。

以下に、実施例を用いて本発明を更に詳しく説明する。ただし、これらの例は本発明を制限するものではない。なお、実施例中の「部」「％」は、それぞれ「質量部」「質量％」を意味する。

実験例１ 焦げ付き抑制試験
表１の処方に従って、乳入り飲料（乳入りコーヒー飲料）を調製した。具体的な調製手順は以下のとおりである。使用した焦げ付き抑制剤の種類と添加量に関しては、表２に示す。
（コーヒー抽出液の調製）
粗挽きしたコーヒー豆（コロンビアＳＰ、Ｌ値２０）に熱湯を加え、濾過を行なった。豆に対して８倍の抽出液を回収した時点で抽出を終了し、得られた抽出液をコーヒー抽出液とした。（コーヒー抽出液のＢｒｉｘ３．２、ｐＨ５．３）

（乳入り飲料（乳入りコーヒー飲料）の調製）
１） １０部のイオン交換水にショ糖脂肪酸エステル、乳化剤、焦げ付き防止剤の粉体混合物を加え、８０℃にて１０分間撹拌溶解後、室温まで冷却した。
２） １に予め調製した５０％砂糖溶液、牛乳、重曹、コーヒー抽出液の順で添加し、全量補正した。
３） 撹拌しながら７５℃まで加熱し、ホモゲナイザー（第一段 １５Ｍｐａ、第二段５ＭＰａ）にて均質化した。
４） 室温まで冷却後、ＵＨＴ殺菌機にてプレート焦げ付き試験を実施した。

（プレート焦げ付き試験方法）
下記条件にて、循環試験を行った。
ＵＨＴ殺菌機の条件：
プレヒーター８７℃、ファイナルヒーター１３９℃、ホールドチューブ３０秒
流速１．０Ｌ／ｍｉｎ、循環時間１００分、圧力４．０ｐｓｉ

（焦げ付きの評価）
飲料を殺菌後、プレート式殺菌機のプレートを取り出し、殺菌機（プレート）への飲料の焦げ付き具合を目視で評価した。
ウェランガムを０．００１（実施例１）〜０．００２％（実施例２）添加することで、焦げ付き抑制効果があった。
ウェランガム０．００１％（実施例１）とカラギナン添加区（比較例１）を比較すると、焦げ付き抑制の程度は同様であったが、ウェランガムのほうがその添加量が少ない状況で効果が得られることがわかった。また、ウェランガム０．００２％添加区（実施例２）では、カラギナン添加区（比較例１）よりも、添加量が少ないにも関わらず焦げ付き抑制効果が高くなることが判明した。

Claims (10)

1. ウェランガムを含有することを特徴とする、飲食品に含有されるタンパク質由来の焦げ付きを抑制する剤。
2. 前記飲食品が、タンパク質を０．１〜１０質量％含有する飲食品である、請求項１に記載の焦げ付きを抑制する剤。
3. 前記飲食品が、飲料である請求項１又は２に記載の焦げ付きを抑制する剤。
4. 前記飲料が、乳飲料である請求項３に記載の焦げ付きを抑制する剤。
5. 加熱処理工程を経て製造されるタンパク質含有飲食品において、ウェランガムを添加することを特徴とする、前記飲食品に含有されるタンパク質由来の焦げ付きを抑制する方法。
6. 加熱処理工程がプレート式殺菌機である、請求項５に記載の飲食品に含有されるタンパク質由来の焦げ付きを抑制する方法。
7. 前記プレート式殺菌機がＵＨＴ殺菌機である、請求項６に記載の飲食品に含有されるタンパク質由来の焦げ付きを抑制する方法。
8. 前記飲食品が、タンパク質を０．１〜１０質量％含有する飲食品である、請求項５乃至７に記載の焦げ付きを抑制する方法。
9. 前記飲食品が飲料である、請求項５乃至８に記載の飲食品に含有されるタンパク質由来の焦げ付きを抑制する方法。
10. 前記飲料が、乳飲料である請求項９に記載の焦げ付きを抑制する方法。