JP7019604B2

JP7019604B2 - 粒状コラーゲン材料の製造方法及び製造されたコラーゲン材料

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Publication number: JP7019604B2
Application number: JP2018560535A
Authority: JP
Inventors: マイスナートーマス; ビレムスロートアーレント
Original assignee: ゲリタアクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 2016-05-18
Filing date: 2017-02-14
Publication date: 2022-02-15
Anticipated expiration: 2037-02-14
Also published as: JP2019521093A; US10939690B2; KR20190008850A; US20190075818A1; BR112018071794B1; RU2018143971A3; RU2756795C2; EP3457864A1; AU2017266120B2; BR112018071794A2; PH12018502392B1; PH12018502392A1; CR20180586A; CN109310109A; MX2018014137A; RU2018143971A; CA3023594A1; DE102016109094A1; AU2017266120A1; WO2017198351A1

Description

本発明は、粒状コラーゲン材料の製造方法に関する。

更に、本発明は、当該方法により製造された粒状コラーゲン材料に関する。

様々な食品、特に産業的食品の製造において、その一貫性及びテクスチャー等の食品の特性は、所定のタンパク質ベースの添加物によって選択的に改善され得ることが長く知られていた。この利用の一例は、水を結合し、乳化剤の機能を担うことが出来る、コラーゲンベースの材料である。これらの添加物は、それらが食品技術的特性のために食品に使用されるため（そしてそれらの栄養的価値のためではない）、機能的タンパク質と称される。

そうした機能的タンパク質として食品に用いられる粒状コラーゲン材料は、現在、適切なプロセス（湿式又は乾式粉砕）によって所望の粒径になるまで材料を微小化することにより、コラーゲンを含有する動物性原材料から直接製造されている。ここで主に使用される原材料は、動物の皮膚及び骨である。例えばUnexamined Patent Application DE 102008036576 A1において、固体コラーゲン材料、特に骨質から、コラーゲン粒子を製造する方法が記載されている。そのようなコラーゲン粒子は、より具体的には、脂肪を減少させた肉やソーセージ製品において、脂肪を含有する食品の典型的なテクスチャーに向けて脂肪の代替として貢献するために使用される。

本発明の一つの目的は、粒状コラーゲン材料の効果的な製造方法を提案することである。

この目的は、以下の工程：
－水性の抽出溶液を用いてコラーゲン及び脂肪を含有する動物性原材料を抽出する工程；
－抽出残留物から水相の少なくとも一部分を任意で分離する工程；
－当該抽出残留物を、コラーゲン固相、水相及び脂肪相に分離する工程；
－少なくとも一部分の水相とコラーゲン固相の少なくとも一部分とを混合する工程；
－当該混合された相を少なくとも部分的に乾燥させる工程；及び
－乾燥した相を粉砕して、粒状のコラーゲン材料を取得する工程；
を含む本発明の方法によって達成される。

本発明の方法の第一の工程は、ゼラチンの公知の生産における基本的な工程からなる。この工程において、コラーゲンの可溶性部分又は抽出条件下で可溶性形態に変換され得る部分が、原材料から分離され、そして抽出溶液は、濃縮及び乾燥される。言い換えると、本発明の目的は、粒状コラーゲン材料の製造のためにゼラチン製造（完全に又は部分的に）における抽出残留物を使用することでもある。

このアプローチにより、本発明は、食品の分野で使用され得る高品質の製品（ゼラチン及びコラーゲン粒子）にほぼ完全に加工される使用される動物性原材料から得られるべき顕著に高い付加価値を可能とする。対照的に、従来技術のゼラチンの製造において、抽出残留物は、肥料又は動物飼料（家畜及びペット）としてのみ使用される。

一方、組成が異なるにも拘らず、本発明によって製造されたコラーゲン材料は、無抽出原材料の粉砕により製造された従来技術のコラーゲン材料と機能的タンパク質として実質的に同じ有利な特性を有することが見出された。

本発明の好ましい態様において、抽出残留物は、水相の分離後に水性抽出溶液を用いて繰り返し抽出され、最後の抽出残留物のコラーゲン固相が、最後の抽出工程の水相と混合される。そして、前述の抽出工程の水相は、通常のゼラチン生産に供され得る。複数回の抽出はゼラチン生産における通常のプロセスで、個別の抽出工程において、異なる品質（より具体的には異なるゲル強度）のゼラチンが得られることもある。

本発明において、好ましくは抽出が、合計で２～８回行われる。複数回の抽出工程によって、生産されるコラーゲン材料の特性は実質的に影響され得る。これは、最終産物中の可溶性又は抽出可能なコラーゲンの含量が抽出の回数の増大につれて減少するからである。

水性抽出溶液は、より具体的には硫酸又は塩酸を含む酸性溶液、又はより具体的には水酸化カルシウムを含むアルカリ性溶液、のいずれかである。酸性及びアルカリ性抽出のいずれも、Ａ型のゼラチン及びＢ型の第二のゼラチンを製造する第一のプロセスと共に、ゼラチンの製造において長く知られている。より具体的には、２つの方法のいずれを用いるかの決定は、使用される原材料の種類にも依存する。

生産されるコラーゲン材料の特性は、より具体的には、特定の抽出条件、即ちとりわけ温度、ｐＨ及び抽出時間により本発明の骨格内で影響され得る。これらのパラメーターの可能な個別の効果は、例示的態様によって下記に提示される。

コラーゲン及び脂肪を含有する動物性原材料は、好ましくは、哺乳類、鳥類及び魚類の皮膚及び皮下組織から選択される。特に好ましくは、ゼラチン製造において大スケールで用いられる、ポークラインズ（pork rinds）又はキャトルスプリット（cattle split）が用いられる。これらの材料の場合において、酸性抽出が典型的に実施され、ここで、水性抽出溶液のｐＨは、好ましくは３．５～５．５、より好ましくは４～５である。

抽出時間は、好ましくは３０時間以下、より好ましくは２５時間以下、特に１５～２５時間である

好ましくは、原材料は、抽出前に、通常の方法で、例えば約５×５ｃｍの範囲内のサイズに破砕される。

（最後の）抽出残留物を、脂肪相、コラーゲン固相、及び液相に分離した後、後ろの２つの相を、本発明の方法に従い互いに混合し、任意で、得られた相の一部のみが使用され、即ち混合比は選択的に設定される。ここで、コラーゲン固相及び水相の重量比は、好ましくは、重量比１：９９～１：１、より好ましくは１：９～１：２の重量比である。製造されるコラーゲン材料の特性は、この混合比の選択によっても影響され得、より具体的には、産物の粘性は、水相の含量をより高くすることによって低下させ得る（下記例示的態様参照）。

混合された相の乾燥は、好ましくは、残留水分量が２～２０重量％、より好ましくは５～１５％になるまで行われる。含水量が低いと、材料の保存安定性が増大し、その機能性、より具体的にはその水分吸収能力に影響する。

乾燥は、好ましくは５０～１５０℃の温度で行われる。通常の方法が使用され得る。より具体的には、適切な乾燥方法は、ローラー乾燥、噴霧乾燥及び円盤乾燥である。

好ましくは乾燥した相の粉砕はグラインドにより行われる。コラーゲン材料は、好ましくは、平均粒径２０～１０００μｍ、より好ましくは５０～５００μｍとなるまでグラインドされる。このサイズ範囲は、好ましくは、それらのテクスチャーに好ましい影響をもたらすため、食品における使用に特に適している。

本発明は、更に、上記方法で製造された粒状コラーゲン材料に関する。このコラーゲン材料の特に有利な点は、その製造方法に関連して上記に示した。

本発明のコラーゲン材料の平均粒径は、好ましくは２０～２５０μｍ、より好ましくは５０～１５０μｍである。

本発明のコラーゲン材料は、好ましくは、水分吸収容量が、そのネット重量に基づき１：１～５０：１である。

更に、前記材料の脂肪及び水における乳化容量は、好ましくはそのネット重量に基づきそれぞれ１：１～２０：１である。

最後に、本発明は、食料品、より具体的には肉及びソーセージ製品の製造における、本発明の粒状コラーゲン材料の使用にも関する。加えて、前記コラーゲン材料は、家畜及びペット用の飼料製品の製造においても使用される。

これらの及び他の本発明の長所は、下記実施例によって説明され得る。

コラーゲン材料の製造
下記の本発明の粒状コラーゲン材料を製造するため、ポークラインズを、各条件下、硫酸抽出溶液を用いて６回抽出した。最後の抽出残留物を、コラーゲン固相、水相、及び脂肪相に分離し、固相を各比率で水相と混合した。ローラー乾燥後、材料を平均粒径150μmとなるまで粉砕した。

抽出中のｐＨの効果
表１の例において、各抽出は、６５℃１８時間で異なるｐＨ値で実施された。固相及び水相は、３：７の比率で混合された。

その結果は、ｐＨが、コラーゲン材料の水結合容量及び乳化容量に対し明確な効果を有することを示す：

コラーゲン材料の２０重量％懸濁物のゲル強度が、水結合容量の尺度とされた。懸濁物を６０℃に加熱し、１０℃に冷却した後のゲル強度を、２０時間後に測定した。

比率１：６：６（コラーゲン材料：脂肪：水）の乳濁物のゲル強度を、乳化容量を決定する尺度とした。乳濁物は２０℃で調製され、１０℃に冷却した後のゲル強度が、２０時間後に測定された。

ゲル強度の測定は各ケースにおいて、穿孔深度１cmで、TA.XTplusテクスチャーアナライザー、Ball SMS P/0.75を使用して実施された。

抽出時間の効果
表２の例において、抽出は、６５℃及びｐＨ４．８で異なる抽出時間で実施された。固相及び水相は、３：７の比率で混合された。

その結果は、抽出時間も、コラーゲン材料の水結合容量及び乳化容量に対し一定の効果を有することを示す：

水結合容量及び乳化容量の決定は、上記のように実施された。

混合比の効果
表３の例において、抽出は、６５℃及びｐＨ４．８、抽出時間１８時間で実施された。固相及び水相は、異なる比率で混合された。

その結果は、この方式において、前記材料の乳濁物の粘性が設定され得ることを示す：

粘性の決定は、３０重量％のコラーゲン材料懸濁物において６０℃で実施され、Anton Paar MCR 102レオメーターを用いて測定された。

Claims

粒状コラーゲン材料を製造する方法であって、以下の工程：
－ｐＨが３．５～５．５の酸性の水性の抽出溶液を用いてコラーゲン及び脂肪を含有する動物性原材料を抽出する工程；
－抽出残留物から水相の少なくとも一部分を任意で分離する工程；
－当該抽出残留物を、コラーゲン固相、水相及び脂肪相に分離する工程；
－コラーゲン固相の少なくとも一部分と少なくとも一部分の水相とを重量比１：９９～１：１で混合する工程；
－当該混合された相を少なくとも部分的に乾燥させる工程；及び
－乾燥した相を粉砕して、平均粒径２０～２５０μｍの粒状のコラーゲン材料を取得する工程；
を含み、前記抽出残留物が、前記水相の分離後に水性抽出溶液を用いて２～８回抽出され、最後の抽出残留物のコラーゲン固相が、最後の抽出工程の水相と混合される、方法。
前記水性抽出溶液が硫酸又は塩酸を含有する、請求項１に記載の方法。
前記水性抽出溶液のｐＨが４～５である、請求項１又は２のいずれかに記載の方法。
前記抽出の時間が、３０時間以下、好ましくは２５時間以下、より好ましくは１５～２５時間である、請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
前記コラーゲン及び脂肪を含有する動物性原材料が、哺乳類、鳥類及び魚類の皮膚及び皮下組織から、より具体的には、ポークラインズ（pork rinds）又はキャトルスプリット（cattle split）から選択される、請求項１～４のいずれか１項に記載の方法。
前記コラーゲン固相及び水相が、１：９～１：２の重量比で互いに混合される、請求項１～５のいずれか１項に記載の方法。
前記混合された相の乾燥が、残留水分量が２～２０重量％、好ましくは５～１５％になるまで行われる、請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。
前記乾燥が５０～１５０℃の温度で行われる、請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。
前記乾燥した相の粉砕が、グラインド、好ましくは平均粒径５０～１５０μｍとなるまでのグラインドを含む、請求項１～８のいずれか１項に記載の方法。
平均粒径が２０～２５０μｍであり、請求項１～９のいずれか１項に記載の方法によって製造され、水分吸収容量が、そのネット重量に基づき１：１～５０：１であり、及び／又は脂肪及び水における乳化容量が、そのネット重量に基づきそれぞれ１：１～２０：１である、粒状コラーゲン材料。
平均粒径が５０～１５０μｍである、請求項１０に記載のコラーゲン材料。
食料品、より具体的には肉及びソーセージ製品、又は家畜及びペット用の飼料製品の製造における、請求項１０又は１１のいずれかに記載の粒状コラーゲン材料の使用。