JP6930055B2 - ダブルセッティング温度を有するゲランガム、その調製方法及びその用途 - Google Patents
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Description
(2)前処理された発酵液のpHをアルカリで調節し、攪拌し、pHを酸で調節し、攪拌して、脱アシル化された発酵液を取得する、発酵液の脱アシル化工程と、
(3)脱アシル化された前記発酵液に金属イオンキレート剤を添加して、攪拌して、金属イオンが除去された発酵液を取得する、発酵液から金属イオンを除去する工程と、
(4)前記金属イオンが除去された発酵液のpHを酸で調節し、攪拌して、pHが調節された発酵液を取得する、発酵液のpH調節工程と、
(5)工程(4)におけるpHが調節された発酵液を加熱し、保温して、ホットゲル溶液(hot gel solution)を取得する、発酵液の加熱工程と、
(6)工程(5)におけるホットゲル溶液に対して、アルコール沈殿、分離、乾燥及び粉砕を行って、ゲランガム製品を取得する、発酵液のアルコール沈殿、分離、乾燥及び粉砕工程と、を含む。
この工程において、まず、ゲランガム発酵液にアルカリ金属塩を添加する。本明細書で使用する「発酵液」という用語は、ゲランガム産生株を接種し、発酵させてゲランガムを産生する培地を指す。上記ゲランガム産生株は当技術分野で周知であり、例えばスフィンゴモナス・エロデア(Sphingomonas elodea)である。当業者は、本発明において、発酵液が発酵により直接得られた発酵液又は発酵後に既存のプロセスに従って前処理された発酵液を含むが、これらに限定されないことは理解すべきである。
この工程において、まず、上記前処理された発酵液にアルカリを添加してpHを調節する。添加されるアルカリは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、及び/又は水酸化カルシウムであってもよく、上記アルカリは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、及び/又は炭酸ナトリウムであることが好ましく、水酸化ナトリウムであることがより好ましい。上記アルカリを用いて、上記前処理された発酵液のpHを8.0〜13.0、好ましくは10.0〜13.0、より好ましくは11.5〜12.5に調節することができる。
この工程において、まず、脱アシル化された発酵液へ金属イオンキレート剤を添加する。上記金属イオンキレート剤は、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、クエン酸、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸カリウム、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸カリウム、ポリリン酸ナトリウム、ポリリン酸カリウム、ピロリン酸カリウム、ピロリン酸ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、陽イオン交換樹脂、エチレンエチレンジアミン塩酸塩(ethylene ethylenediamine hydrochloride)、ジアミンジアセタート(diamine diacetate)、及び/又はエチレンジアミンリチウム塩であってもよい。上記金属イオンキレート剤は、クエン酸ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム、及び/又はヘキサメタリン酸ナトリウムであることが好ましく、クエン酸ナトリウム、及び/又はエチレンジアミン四酢酸二ナトリウムであることがより好ましい。上記金属イオンキレート剤の添加量は、発酵液の体積に対して、0.001重量%〜0.6重量%であってもよく、0.05重量%〜0.4重量%であることが好ましく、0.1重量%〜0.25重量%の範囲であることがより好ましい。
この工程において、上記の金属イオンが除去された発酵液へ酸を添加してpHを調節する。上記酸は、塩酸、硝酸、クエン酸、硫酸、シュウ酸、及び/又はリン酸であってもよい。上記酸は、塩酸、クエン酸、及び/又は硫酸であることが好ましく、クエン酸であることがより好ましい。上記酸を用いて、上記発酵液のpHを3.0〜8.0、好ましくは4.0〜7.0、より好ましくは4.0〜5.0に調節することができる。
この工程において、pHが調節された発酵液を、例えば、プレート式熱交換器を使用して、適切な温度に加熱する。上記発酵液は、好ましくは80℃〜98℃、より好ましくは85℃〜98℃、さらにより好ましくは90℃〜95℃に加熱する。
この工程は、当該技術分野における従来の方法によって実施することができる。特に、工程(5)で取得されたホットゲル溶液を高濃度のアルコール、例えば95%(v/v)のアルコールと混合して、その中に含まれるゲランガムを沈殿させる。添加されるアルコールの量は、ホットゲル溶液の体積に基づいて、1〜5倍であってもよく、2〜3倍であることが好ましく、2〜2.5倍であることがより好ましい。沈殿が完了した後、従来の方法、例えば濾過又は遠心分離によって、上記ホットゲル溶液からゲランガムを分離した後、乾燥及び粉砕を行って、本発明のゲランガム製品を取得する。
(1)ゲランガム発酵液の前処理:ゲランガム発酵液へアルカリ金属塩を添加して、撹拌し、アルカリでpHを調節して、再び撹拌し、固液分離を行って、固体繊維材料を取得する。
(2)固体繊維材料のアルコール洗浄:工程(1)における上記固体繊維材料をアルコールへ投入し、酸でpHを調節して、攪拌し、固液分離を行って、洗浄された固体繊維材料を取得する。
(3)固体繊維材料の溶解:工程(2)における洗浄された固体繊維材料を熱水に入れて溶解し、金属イオンキレート剤を添加した後、加熱してホットゲル溶液を取得する。
(4)pHの調節及び保温:酸で工程(3)におけるホットゲル溶液のpHを調節し、撹拌且つ保温して、pHが調節されたホットゲル溶液を取得する。
(5)アルコール沈殿、分離、乾燥及び粉砕:工程(4)におけるpHが調節されたホットゲル溶液に対してアルコール沈殿、分離、乾燥及び粉砕を行って、ゲランガム製品を取得する。
この工程において、まず、ゲランガム発酵液にアルカリ金属塩を添加する。発酵液は、上記の通りである。
この工程において、上記固体繊維材料をアルコール、例えば95%(v/v)のアルコールに投入する。上記アルコールの添加量は、固体繊維材料の体積の1〜5倍であってもよく、1.5倍〜4倍であることが好ましく、2〜2.5倍であることがより好ましい。
この工程において、まず、上記の洗浄された固体繊維材料を熱水に入れて攪拌し、溶解する。上記熱水とは、80℃〜100℃、好ましくは85℃〜98℃、より好ましくは90℃〜95℃の水を指す。上記の洗浄された固体繊維材料は、熱水1リットル当たり30〜80g、好ましくは40〜70g、より好ましくは58〜65gの量で添加することができる。
この工程において、上記ホットゲル溶液に酸を添加してpHを調節する。上記酸は、塩酸、硝酸、クエン酸、硫酸、及び/又はシュウ酸であってもよく、塩酸、クエン酸、及び/又は硫酸であることが好ましく、クエン酸であることがより好ましい。上記酸を用いて、上記ホットゲル溶液のpHを3.0〜8.0、好ましくは4.0〜7.0、より好ましくは4.0〜4.5に調節することができる。
この工程は、当該技術分野における従来の方法によって実施することができる。特に、工程(4)で取得したpHが調節されたホットゲル溶液を高濃度のアルコール、例えば95%(v/v)のアルコールと混合して、その中に含まれるゲランガムを沈殿させることができる。添加されるアルコールの量は、上記ホットゲル溶液の体積に基づいて、1〜5倍であってもよく、2〜4倍であることが好ましく、2〜2.5倍であることがより好ましい。沈殿が完了した後、従来の方法、例えば濾過又は遠心分離によって、上記ホットゲル溶液からゲランガムを分離した後、乾燥及び粉砕を行って、本発明のゲランガム製品を取得する。
(1)ゲランガム発酵液の前処理
3Lのゲランガム発酵液に11.2gの塩化カリウムを添加して、カリウムイオンの濃度が0.05mol/Lとなるようにし、12分間攪拌した。
まず、工程(1)で取得された発酵液に水酸化ナトリウム溶液(10重量%)を添加して、系のpHを12.5に調節した。15分間撹拌した後、発酵液に塩酸(10重量%)をさらに添加して、pHを5.5に調節した。撹拌をさらに15分間続けた。
工程(2)で取得された発酵液に4.5gのクエン酸ナトリウムを添加して、発酵液中のクエン酸ナトリウムの濃度が0.15重量%になるようにした。撹拌を15分間続けた。
工程(3)で取得された発酵液に塩酸(10重量%)を添加して、pHを4.0に調節した。撹拌を15分間続けた。
工程(4)で取得された発酵液を、プレート式熱交換器を使用して95℃まで加熱し、この温度で12分間維持して、ホットゲル溶液を取得した。
工程(5)で取得されたホットゲル溶液を、6Lの95%(v/v)アルコールと混合して、その中に含まれているゲランガムを沈殿させた。沈殿が完了した後、ゲランガムを濾過によって分離した後、乾燥機に入れて乾燥させ、その後粉砕して、160gのゲランガムを取得した。TA(texture analyzer、テクスチャーアナライザー)レオメータ(rheometer)を用いて、その操作マニュアルに従ってセッティング温度を測定した。第1のセッティング温度は39℃で、第2のセッティング温度は51℃である。
(1)発酵液の前処理
まず、3Lのゲランガム発酵液に塩化カルシウムを添加して、カルシウムイオンの濃度が0.09mol/Lとなるようにし、20分間攪拌した。その後、発酵液に水酸化ナトリウム溶液(10重量%)を添加して、系のpHを12.5に調節した。反応20分後、濾過により固液分離を行って、200gの固体繊維材料を取得した。
まず、工程(1)で取得された固体繊維材料を、2倍体積の95%(v/v)のアルコールに投入した。次に、塩酸(10重量%)を添加して、系のpHを4.0に調節した。反応60分後、濾過により固液分離を行って、洗浄された固体繊維材料を150g取得した。
まず、工程(2)で取得された洗浄後の固体繊維材料150gを、2.6Lの85℃の熱水に添加して、撹拌した。次に、6gのクエン酸ナトリウムを添加した後、系の温度を95℃まで向上させて、ホットゲル溶液を取得した。
工程(3)で取得されたホットゲル溶液に塩酸(10重量%)を添加して、系のpHを4.0に調節した。反応を行いながら15分間保温し、pHが調節されたホットゲル溶液を取得した。
工程(4)で取得されたpHが調節されたホットゲル溶液を、6Lの95%(v/v)アルコールと混合して、その中に含まれるゲランガムを沈殿させた。沈殿が完了した後、ゲランガムを濾過によって分離した後、乾燥機に入れて乾燥させ、その後粉砕して150gのゲランガムを取得した。TAレオメータを用いて、その操作マニュアルに従ってセッティング温度を測定した。第1のセッティング温度は35℃で、第2のセッティング温度は45℃である。
チョコレートペースト
本発明のゲランガムは、特別なゲルのテクスチャーを有し、セッティング温度が比較的低いため、比較的低い脂肪の含有量でクリーミーな味をいっぱい提供するチョコレートペーストに応用することができる。したがって、繊細な食感に影響を与えることなく、脂肪の含有量を低下させることによって、健康概念を達成することができる。また、本発明の製品は、カルシウム感受性が比較的低いため、中性pHでチョコレートペースト中のタンパク質の含有量をさらに増加させて、栄養を増加でき、滑らかな口当たりを維持できる。本発明のゲランガム製品の推奨量は、チョコレートペーストにおいて、0.01%〜1%、好ましくは0.1%〜0.8%、より好ましくは0.25%〜0.5%である。以下、チョコレートペーストの例を示した。
・(1)脱脂粉乳を50℃で30分間水和させる。
・(2)シュガー(1)、ココアパウダー及びココアマスを均一にプリ混合し、急速に撹拌しながら(1)に添加する。均一に混合した後、ウォーターバス条件下で撹拌しながら80℃まで加熱し、カカオパウダーとココアマスが十分に溶解するまで20分間保温する。
・(3)(2)で取得された混合物を熱いうちに80メッシュのガーゼで濾過する。
・(4)バターを小さく切り、混合物に添加する。
・(5)シュガー(2)、モノグリセリド及び本発明のゲランガム製品を均一にプリ混合し、急速に撹拌しながら、(4)の混合物に添加した。混合物を65℃に保温し、15分間攪拌する。
・(6)UHT(ultra high temperature process、超高温瞬間殺菌):135℃/5秒。
・(7)70〜80℃で缶に充填する。
・(8)冷却して保存する。
ココアムース(Cocoa mousse)
本発明のゲランガム製品は、良好な剪断抵抗特性を有するため、ゼラチンの代わりにムース製品に使用することができる。取得されたムースは、泡立てる前に良好なゲル特性を有し、泡立てた後、ムース内の空気を効果的に包むことができ、整然としたネットワーク構造を形成し、ムースの構造を支える。同時に、本発明のゲランガム製品は、比較的高い溶融温度を有するため、ムース、アイスクリームなどの製品に使用される場合、室温でも良好な形状を維持でき、迅速には崩壊されない。このような応用において、本発明のゲランガムの推奨量は、0.01%〜1%、好ましくは0.1%〜0.8%、より好ましくは0.3%〜0.5%である。以下、カカオムースの例を示した。
・(1)脱脂粉乳を50℃で30分間水和させる。
・(2)シュガー(1)、ココアパウダー及びココアマスを均一にプリ混合し、急速に撹拌しながら(1)に添加する。均一に混合した後、ウォーターバス条件下で撹拌しながら80℃まで加熱し、カカオパウダーとココアマスが十分に溶解するまで20分間保温する。
・(3)(2)で取得された混合物を熱いうちに80メッシュのガーゼで濾過する。
・(4)混合物にクリームを添加する。
・(5)シュガー(2)、モノグリセリド、PGE、クエン酸ナトリウム及び本発明のゲランガム製品を均一にプリ混合し、急速に撹拌しながら混合物に添加する。混合物を65℃に保温し、15分間攪拌する。
・(6)UHT:135℃/5秒。
・(7)70〜80℃で缶に充填する。
・(8)5℃まで急冷する。
・(9)密度が0.55〜0.65g/cm3の範囲になるように泡立てる。
・(10)缶に充填し、5℃で保存する。
Claims (15)
- ダブルセッティング温度を有し、
前記ダブルセッティング温度における二つのセッティング温度は、30℃〜51℃の範囲内にあることを特徴とするゲランガム製品。 - 前記ダブルセッティング温度は、第1のセッティング温度が30℃〜40℃の範囲内にあり、第2のセッティング温度が40℃〜51℃の範囲内にある、請求項1に記載のゲランガム製品。
- 請求項1又は2に記載のゲランガム製品の調製方法であって、
(1)ゲランガム発酵液にアルカリ金属塩を添加し、撹拌して、前処理された発酵液を取得する、ゲランガム発酵液の前処理工程と、
(2)前処理された前記発酵液のpHをアルカリで調節し、攪拌し、pHを酸で調節し、攪拌して、脱アシル化された発酵液を取得する、発酵液の脱アシル化工程と、
(3)脱アシル化された前記発酵液に金属イオンキレート剤を添加し、攪拌して、金属イオンが除去された発酵液を取得する、発酵液から金属イオンを除去する工程と、
(4)前記金属イオンが除去された発酵液のpHを酸で調節し、攪拌して、pHが調節された発酵液を取得する、発酵液のpH調節工程と、
(5)工程(4)におけるpHが調節された発酵液を加熱し、保温して、ホットゲル溶液を取得する、発酵液の加熱工程と、
(6)工程(5)におけるホットゲル溶液に対して、アルコール沈殿、分離、乾燥及び粉砕を行って、ゲランガム製品を取得する、発酵液のアルコール沈殿、分離、乾燥及び粉砕工程と、
を含む、ゲランガム製品の調製方法。 - 工程(1)における前記アルカリ金属塩は、二価のアルカリ金属塩及び/又は一価のアルカリ金属塩である、請求項3に記載のゲランガム製品の調製方法。
- 工程(2)における前記アルカリは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、及び水酸化カルシウムから選択される1種以上であり、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び炭酸ナトリウムから選択される1種以上であることが好ましく、水酸化ナトリウムであることがより好ましい、請求項3に記載のゲランガム製品の調製方法。
- 工程(2)における前記酸は、塩酸、硝酸、クエン酸、硫酸、シュウ酸、及びリン酸から選択される1種以上であり、塩酸、クエン酸及び硫酸から選択される1種以上であることが好ましく、クエン酸であることがより好ましい、請求項3に記載のゲランガム製品の調製方法。
- 工程(3)における前記金属イオンキレート剤は、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、クエン酸、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸カリウム、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸カリウム、ポリリン酸ナトリウム、ポリリン酸カリウム、ピロリン酸カリウム、ピロリン酸ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、陽イオン交換樹脂、エチレンエチレンジアミン塩酸塩、ジアミンジアセタート、及びエチレンジアミンリチウム塩から選択される1種以上であり、クエン酸ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム、及びヘキサメタリン酸ナトリウムから選択される1種以上であることが好ましく、クエン酸ナトリウム、及び/又はエチレンジアミン四酢酸二ナトリウムであることがより好ましい、請求項3に記載のゲランガム製品の調製方法。
- 工程(4)における前記酸は、塩酸、硝酸、クエン酸、硫酸、シュウ酸、及びリン酸から選択される1種以上であり、塩酸、クエン酸、及び硫酸から選択される1種以上であることが好ましく、クエン酸であることがより好ましい、請求項3に記載のゲランガム製品の調製方法。
- 請求項1又は2に記載のゲランガム製品の調製方法であって、
(1)ゲランガム発酵液にアルカリ金属塩を添加し、撹拌し、アルカリを用いてpHを調節し、再び撹拌し、固液分離を行って、固体繊維材料を取得する、ゲランガム発酵液の前処理工程と、
(2)工程(1)における前記固体繊維材料をアルコールに投入し、酸を用いてpHを調節し、攪拌し、固液分離を行って、洗浄された固体繊維材料を取得する、固体繊維材料のアルコール洗浄工程と、
(3)工程(2)における洗浄された前記固体繊維材料を熱水に添加して溶解し、金属イオンキレート剤を添加し、加熱して、ホットゲル溶液を取得する、固体繊維材料の溶解工程と、
(4)酸を用いて工程(3)における前記ホットゲル溶液のpHを調節し、撹拌し、保温して、pHが調節されたホットゲル溶液を取得する、pH調節及び保温工程と、
(5)工程(4)におけるpHが調節された前記ホットゲル溶液に対してアルコール沈殿、分離、乾燥及び粉砕を行って、前記ゲランガム製品を取得する、アルコール沈殿、分離、乾燥及び粉砕工程と、
含む、ゲランガム製品の調製方法。 - 工程(1)における前記アルカリ金属塩は、二価のアルカリ金属塩である、請求項9に記載のゲランガム製品の調製方法。
- 工程(1)における前記アルカリは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、及び水酸化カルシウムから選択される1種以上であり、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、及び炭酸ナトリウムから選択される1種以上であることが好ましく、水酸化ナトリウムであることがより好ましい、請求項9に記載のゲランガム製品の調製方法。
- 工程(2)における前記酸は、塩酸、硝酸、クエン酸、硫酸、シュウ酸、及びリン酸から選択される1種以上であり、塩酸、クエン酸、及び硫酸から選択される1種以上であることが好ましく、クエン酸であることがより好ましい、請求項9に記載のゲランガム製品の調製方法。
- 工程(3)における前記金属イオンキレート剤は、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、クエン酸、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸カリウム、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸カリウム、ポリリン酸ナトリウム、ポリリン酸カリウム、ピロリン酸カリウム、ピロリン酸ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、陽イオン交換樹脂、エチレンエチレンジアミン塩酸塩、ジアミンジアセタート、及びエチレンジアミンリチウム塩から選択される1種以上であり、クエン酸ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム、及びヘキサメタリン酸ナトリウムから選択される1種以上であることが好ましく、クエン酸ナトリウム、及び/又はエチレンジアミン四酢酸二ナトリウムであることがより好ましい、請求項9に記載のゲランガム製品の調製方法。
- 工程(4)における前記酸は、塩酸、硝酸、クエン酸、硫酸、及びシュウ酸から選択される1種以上であり、塩酸、クエン酸、及び硫酸から選択される1種以上であることが好ましく、クエン酸であることがより好ましい、請求項9に記載のゲランガム製品の調製方法。
- 食品におけるゲランガム製品の使用であって、
前記ゲランガム製品は、請求項1又は2に記載のゲランガム製品であることを特徴とする使用。
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