JP7096697B2

JP7096697B2 - 嗜好性向上剤

Info

Publication number: JP7096697B2
Application number: JP2018081427A
Authority: JP
Inventors: 栄志平尾
Original assignee: Nippon Flour Mills Co Ltd
Current assignee: NIPPN Corp
Priority date: 2018-04-20
Filing date: 2018-04-20
Publication date: 2022-07-06
Anticipated expiration: 2038-04-20
Also published as: JP2019187255A

Description

本発明は、ペットフード等に使用される嗜好性向上剤及びその製造方法に関する。

ペットフードは、ドライタイプ（水分含量１０％程度以下）、セミモイストタイプ（水分含量２０～４０％で未発泡のもの）、ソフトドライタイプ（水分含量２０～４０％で加熱発泡させたもの）、ウエットタイプ（水分含量７０％程度、缶詰類）の４種類に大別される。
ウエットタイプペットフードでは、畜肉や魚肉等をそのまま又は適切な加工を施して配合することができるため、愛玩動物に対して嗜好性が高い。その反面、栄養バランスに片寄りが出易い。
ドライタイプ、セミモイストタイプ及びソフトドライタイプでは、均質なペットフードを大量に生産することが可能であり、栄養成分の調節も容易であるため、市場流通するペットフードの主流となっている。しかしながら、これらのペットフードは、ウエットタイプペットフードと比較して愛玩動物に対する嗜好性に劣るという問題がある。
そのため、嗜好性向上剤を原料に配合してペットフードを製造することや、製造したペットフードの表面に嗜好性向上剤を付着又は表面を被覆させることが一般的である。特に、ドライタイプペットフードでは、乾燥粉末化させた嗜好性向上剤をその表面に付着／被覆させることが一般的である。
このような嗜好性向上剤としては、畜肉や魚肉、酵母等を酵素や酸等で加水分解して得たアミノ化合物（アミノ酸、ペプチド及びタンパク質）が含まれる原料に、必要に応じて還元糖を添加し、加熱処理することによりメイラード反応を起こし、香気成分等のメイラード反応生成物により嗜好性を向上させるメイラード型エキスが知られている。メイラード反応は水溶液中で反応が進行し易く、また、反応を制御し易いため、メイラード型エキスは通常、原料である還元糖やアミノ酸、抽出エキス等の混合水溶液を調製し、９０～１５０℃に加熱して製造される、つまり、水溶性溶媒を介したメイラード反応を実施することが一般的である。
このような嗜好性向上剤を非ウエットタイプペットフード、特にドライタイプペットフードの表面付着や表面被覆に使用する場合、得られたメイラード型エキスを水溶液のままで使用するとペットフードの食感や保形が著しく損なわれるため、水溶液をスプレードライやバキュームドライ、エアードライ等により乾燥粉末化する必要がある。このようにして製造された嗜好性向上剤の嗜好性向上効果は優れているが、多段階の製造工程が必要であり、製造に掛かる費用が高くなるという問題がある。
従来、粉末状嗜好性向上剤として、特許文献１には粗砕した家禽又は家畜の肝臓を煮熟し、プロアテーゼ処理し、デキストリンとグルタミン酸ナトリウムを添加し、スプレードライ等で加熱乾燥させて得られた粉末状のペットフード用嗜好性向上剤が開示されている。特許文献２にはタンパク質及び脂質を含む原料をプロテアーゼで処理し、更にリパーゼで処理した後に、還元糖と窒素化合物を添加して加熱（メイラード反応）することにより得られた嗜好性増強剤が開示されている。またこれを乾燥して粉末状にすることも一態様として開示されている。特許文献３にはコラーゲンを含む原料をプロテアーゼで処理した後、キシロース等の還元糖を添加し、加熱によりメイラード反応を起こさせることにより得られた、抗酸化作用による保健的機能を有する嗜好性向上剤が開示されている。この嗜好性向上剤は乾燥粉末化してペットフードに振りかけて使用される。特許文献４には定法に基づいた酵素分解法により得られた液状酵母エキスを７０～１００℃で加熱（実質的にメイラード反応）した後に乾燥粉末化することで、フレーバーが付加された嗜好性向上剤が開示されている。特許文献５には家畜類の内臓粉砕物の加熱処理物及び／又は内臓破砕物を酵素分解後固液分離して得られた上清を粉末化した内臓エキスと、乾燥粉末酵母及び／又は酵母を酵素分解後固液分離して得られた上清を粉末化した酵母エキスとを、固形分換算で１：４～４：１の割合で配合された嗜好性向上剤が開示されている。また特許文献６には、糖類とアミノ酸類を内包させた構造化脂質相（油中水エマルジョン）を加熱してメイラード反応を進行させて得られたメイラードフレーバー組成物が開示されている。特許文献１～６に開示される嗜好性向上剤の原料は多様であるが、水溶性溶媒を介したメイラード反応後に乾燥粉末化工程が不可欠であるため、製造コストが高額になりがちである。

特開２０１２－１３９１３５特表２０１１－５１０６２１特開２０１０－９９００１特願２００４－１２１０２２特開平１１－１２７７９７特表２０１１－５２６７８１

従来の水溶性溶媒を介したメイラード反応によって得られる嗜好性向上剤に対し、製造工程が簡略化された嗜好性向上剤の製造方法を提供する。

本発明者等は、アミノ酸類と還元糖を含有する粉末状原料を容器に密封し所定の条件下で乾熱処理することで、従来の水溶性溶媒を介したメイラード反応によって得られる嗜好性向上剤と同様の効果を奏する嗜好性向上剤を得ることが出来ることを見出し、従来の方法で必要であった製造工程が簡略化された嗜好性向上剤の製造方法を見いだし、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は以下の通りである。
［１］アミノ酸類と還元糖を含む粉末状原料を容器に密封し、品温８０～１８０℃の範囲で、５～２００分間乾熱処理する工程を含む、嗜好性向上剤の製造方法。
［２］アミノ酸類の量が粉末状原料の全量に対して０．５～２０質量％である、前記［１］に記載の嗜好性向上剤の製造方法。
［３］還元糖の量が粉末状原料の全量に対して０．５～２０質量％である、前記［１］又は［２］に記載の嗜好性向上剤の製造方法。

本発明によれば、粉末状の原料を容器に密封し乾熱処理することで水溶性溶媒を媒介した場合と同様にメイラード反応による嗜好性成分が生成されることから、水溶性溶媒を媒介することなく嗜好性向上剤を製造することができる。また、製造工程を簡略化できるため、製造費用を格段に低減することができる。

乾熱処理により得られた嗜好性向上剤Ａ２（実施例２）の香気成分をガスクロマトグラフ質量分析計で測定した結果を示す。

本発明はアミノ酸類と還元糖を含む粉末状原料を容器に密封し、品温８０～１８０℃の範囲で、５～２００分間乾熱処理する工程を含む、嗜好性向上剤の製造方法である。

本発明において「アミノ酸類」はアミノ酸（α又はβ、γ型を問わない）及びその誘導体であり、ヒスチジン、アルギニン、イソロイシン、ロイシン、リジン、ヒドロキシリジン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、バリン、アスパラギン、アスパラギン酸、セリン、グルタミン、グルタミン酸、プロリン、ヒドロキシプロリン、グリシン、アラニン、スレオニン、メチオニン、シスチン、システイン、チロキシン、オルニチン、シトルリン、ヒドロキシプロリン、ヒドロキシリジン等が挙げられ、これらは単独で又は複数のアミノ酸、例えば１～８種類のアミノ酸の混合物として使用しても良い。アミノ酸類は、粉末状原料の全量に対して好ましくは０．５～２０質量％、さらに好ましくは０．５～１５質量％、より好ましくは１～１０質量％の範囲で使用できる。アミノ酸類の量が多くなるにつれてメイラード反応生成物の生成量が多くなリ、嗜好性も向上する傾向にあるが、同時に原料コストが上昇する傾向にある。

本発明において「還元糖」は、分子内に遊離性のアルデヒド基やケトン基をもち、還元性を示す糖類（アルドース及びケトース）のことをいう。還元糖は単糖類、二糖類、オリゴ糖及び多糖のいずれでも良く、好ましくは単糖類又は二糖類である。還元糖は、トリオースからヘキソースまで炭素数により分類されているが、メイラード反応の連鎖反応が進行して芳香性及び香味性化合物が生成されやすいペントース及びヘキソースが好ましい。入手容易性の観点から、アルドース類ではグルコース（ブドウ糖）及びキシロース、ケトース類ではフルクトース（果糖）が最も好ましい。複数の還元糖、例えば１～５種類の還元糖の混合物を使用しても良い
還元糖は、粉末状原料の全量に対して好ましくは０．５～２０質量％、さらに好ましくは０．５～１５質量％、より好ましくは１～１０質量％の範囲で使用できる。還元糖の量が多くなるにつれてメイラード反応生成物の生成量が多くなリ、嗜好性も向上する傾向にあるが、同時に原料コストが上昇する傾向にある。

本発明における粉末状原料としては、上記アミノ酸類及び還元糖の他に通常のペットフードに使用される原料を使用することが出来る。そのような原料の例としては、穀類（トウモロコシ、小麦、大麦、米、ライ麦、ソバ等）、地上系及び／又は地下系の澱粉類（コーンスターチ、さつまいも、馬鈴薯等）、家畜及び／又は家禽等の肉類（鶏、豚、牛、馬、羊等）、魚介類（まぐろ、かつお、あじ、いわし、えび等）、植物加工食品の副産物（おから、大豆粕、米ぬか、小麦ふすま，グルテンフィード等）、植物性タンパク質（小麦蛋白質、トウモロコシタンパク質、グルテン等）、油脂類（牛脂、豚脂、鶏脂、魚油、植物性油脂）、卵類（加工物を含む）、乳類（加工物を含む）、野菜類、酵母類を挙げることが出来、粉末状であるものはそのまま、またそうでないものは粉末、エキス粉末等に加工した調製物を使用することが出来る。

本発明の製造方法においては粉末状原料を容器に密封し乾熱処理する工程を含む。
本発明において「乾熱処理」とは水分や水蒸気を加えずに原料を加熱する方法であり、原料中の水分の蒸発を積極的に行う熱処理である。例えば、原料を気体又は固体媒介の伝導熱、放射熱、輻射熱、熱風、電磁波（マイクロ波）などに曝して加熱する熱処理法が挙げられる。乾熱処理の手段としては公知のものを使用することができ、例えば熱風乾燥機、ニーダーなどを使用することができる。

粉末状原料を容器に密封し乾熱処理することで、アミノ酸類と還元糖を含む粉末状原料を乾熱処理することによって生成したメイラード生成物が空気中に飛散することを抑制し、嗜好性改善に十分な量を粉末状原料中にとどめることができる。
本発明において「容器」は粉末状原料を収容して密封することができ、また乾熱処理に耐えうるものであれば特に限定無く使用することができる。例えば金属製の密閉容器を使用することができる。

本発明において乾熱処理の処理温度は、粉末状原料の品温が８０～１８０℃の範囲、好ましくは１００～１５０℃の範囲、さらに好ましくは１２０～１４０℃の範囲である。８０～１８０℃の範囲であれば、焦げ臭の発生など嗜好性への悪影響なしに嗜好性改善に十分な量のメイラード反応産物の生成量を得ることができる。
本発明における乾熱処理の時間は粉末混合物の品温が上記温度に達してから、５～２００分間、好ましくは１５～１００分間さらに好ましくは３０～６０分間であり、乾熱処理温度に応じて適宜調整することができる。５～２００分間の範囲であれば、焦げ臭の発生など嗜好性への悪影響なしに嗜好性改善に十分な量のメイラード反応産物の生成量を得ることができる。

以下本発明を具体的に説明する為に実施例を示すが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。

製造例１：犬用ドライタイプペットフードの製造
とうもろこし５０質量部、小麦粉１６質量部、大豆粕１２質量部、チキンミール８質量部、ミートミール７質量部、小麦フスマ５質量部、ミネラル類（炭酸マンガン、炭酸亜鉛、硫酸鉄、硫酸銅、ヨウ素酸カルシウム、硫酸コバルト）１質量部、ビタミン類（A、B1、B2、B6、B12、C、D3、E、K3、ニコチン酸、パントテン酸、葉酸、ビオチン）１質量部を十分に混合した後、水２０質量部を加えて一軸押出機（ウェンガー社製X-20型）に供給し、温度１４０℃で混練してダイスから押し出し、切断した後、水分が８～１０％になるように１２０℃で２０分間、熱風乾燥機（エスペック社製ＰＨ－２０２）で乾燥させて、膨化した犬用ドライフード粒（直径１０ｍｍ、長さ１０ｍｍ）を製造した。

製造例２：水溶液加熱（従来技術）、乾熱処理（本願発明）による犬用嗜好性向上剤の製造
（水溶液加熱）
小麦粉１０質量部、キシロース３質量部、アラニン１質量部を水１００質量部に混合し、オートクレーブで１００℃、６０分間加熱した反応混合液を自然に冷却してから凍結し、凍結乾燥により嗜好性向上剤Ｂ１（対照例１）を得た。
（乾熱処理）
小麦粉１０質量部、キシロース３質量部、アラニン１質量部を金属缶に封入し（直径１１～１２ｃｍ×高さ３ｃｍの円柱型のアルミニウム製の容器に１０～２０ｇの試料を入れて薄く広げ、蓋をした。以下の実験でも同様）１３５℃の熱風乾燥機で２０分間加熱した後、自然冷却し、嗜好性向上剤Ａ１（実施例１）を得た。

製造例３：嗜好性向上剤を塗布した犬用ドライタイプペットフード
製造例１で得たドライフード粒９４質量部を回転式ドラムミキサーに入れた。ドライフード粒を撹拌しながら７５℃に加温した牛脂５質量部を滴下し、塗布した。次いで、ドライフード粒を撹拌しながら嗜好性向上剤Ｂ１または嗜好性向上剤Ａ１のそれぞれ１質量部を滴下し、均一となるように塗布して嗜好性向上剤を塗布した犬用ドライタイプペットフードを得た。

嗜好性試験１
製造例３で得られた嗜好性向上剤Ｂ１を塗布したペットフードＢ１、嗜好性向上剤Ａ１を塗布したペットフードＡ１をそれぞれ別の餌皿に１５０ｇずつ盛り付けた。５頭の犬を個別の犬舎に入れ、２種類のペットフードを同時に与えて、午後２時～午後４時までの間、自由に摂餌させることで二者択一の嗜好性試験を行った。嗜好性は、下記式で求め、結果を表１に記した。
式・・・ペットフードＡ１の摂餌量／（ペットフードＢ１の摂餌量＋ペットフードＡ１の摂餌量）×１００

表１

水溶液中で加熱した場合と乾熱処理した場合では嗜好性に差はなかった。

定性試験：乾熱処理によるメイラード反応生成物の確認
ビール酵母１０質量部、キシロース１質量部、メチオニン０．５質量部、グリシン０．５質量部を金属缶に封入し、１３５℃の熱風乾燥機で３０分間加熱して嗜好性向上Ａ２（実施例２）を得た。得られた嗜好性向上剤Ａ２の香気成分をガスクロマトグラフ質量分析計で測定した結果、メチオニンと還元糖のメイラード反応生成物である３－メチルチオプロパナールが検出された。結果を図１に示す。
この結果より、本発明の乾熱処理工程を含む製造方法においても、従来の水溶液における加熱によるメイラード反応と同様にメイラード反応が起こっていることが確認された。

製造例４：乾熱処理条件の検討
表２の配合表に記載した粉末状の各原料を十分に混合した後、金属容器に密封し、熱風乾燥機に投入し、表２記載の加熱条件で乾熱処理した。乾熱処理終了後、自然冷却して嗜好性向上剤Ａ３（実施例３）および嗜好性向上剤Ｃ１（比較例１）を得た。

表２

＊２分子のシステインが酸化されてジスルフィド結合を介して結合した化合物。

製造例５：嗜好性向上剤を塗布した犬用ドライタイプペットフードの製造
製造例１で得たドライフード粒９４質量部を回転式ドラムミキサーに入れた。ドライフード粒を撹拌しながら７５℃に加温した牛脂５質量部を滴下し、塗布した。次いで、ドライフード粒を撹拌しながら製造例４で製造した嗜好性向上剤Ａ３および嗜好性向上剤Ｃ１のそれぞれ１質量部を滴下し、均一となるように塗布して実施例３及び比較例１のペットフードＡ３及びＣ１を得た。

嗜好性試験２
実施例３及び比較例１のペットフードＡ３及びＣ１をそれぞれ別の餌皿に１５０ｇずつ盛り付け、嗜好性試験１と同様に試験を実施した。嗜好性は、下記式で求め、結果を表３に記した。
式・・・ペットフードＡ３の摂餌量／（ペットフードＡ３の摂餌量＋ペットフードＣ１の摂餌量）×１００

表３

実施例３の嗜好性向上剤は、比較例１の嗜好性向上剤に対して優れた嗜好性を示した。これは、メイラード反応によって生じた香ばしい香り成分のためであると考えられる。

製造例６市販の嗜好性向上剤を塗布した犬用ドライタイプペットフードの製造
製造例４で製造した嗜好性向上剤に代えて市販の酵母エキス（日本製紙ケミカル：ＳＫ酵母エキス）を使用したこと以外は製造例３と同様にして対照例２のペットフードＢ２を得た。

嗜好性試験３
実施例２及び対照例２のペットフードＡ２及びＢ２を別の餌皿にそれぞれ１５０ｇ盛り付け、嗜好性試験１と同様に試験を実施した。嗜好性は、下記式で求め、結果を表４に記した。
式・・・ペットフードＡ２の摂餌量／（ペットフードＡ２の摂餌量＋ペットフードＢ２の摂餌量）×１００

表４

本発明の嗜好性向上剤Ａ２（実施例２）は、従来の嗜好性向上剤である酵母エキス（対照例２）よりも嗜好性に優れていた。

製造例７猫用ドライタイプペットフードの製造
とうもろこし４０質量部、小麦粉１５質量部、大豆粕８質量部、コーングルテンミール５質量部、チキンミール８質量部、ミートミール７質量部、魚粉１５質量部、ミネラル類（炭酸マンガン、炭酸亜鉛、硫酸鉄、硫酸銅、ヨウ素酸カルシウム、硫酸コバルト）１質量部、ビタミン類（A、B1、B2、B6、B12、C、D3、E、K3、ニコチン酸、パントテン酸、葉酸、ビオチン）１質量部を十分に混合した後、水２０質量部を加えて一軸押出機（ウェンガー社製X-20型）に供給し、温度１４０℃で混練してダイスから押し出し、切断した後、水分が８～１０％になるように１２０℃で２０分間、熱風乾燥機（エスペック社製ＰＨ－２０２）で乾燥させて、膨化した猫用ドライフード粒（直径１０ｍｍ、長さ１０ｍｍ）を製造した。

製造例８乾熱処理による猫用嗜好性向上剤の製造
表５の配合表に記載した粉末状の各資材を十分に混合した後、金属容器に密封し、熱風乾燥機に投入し、表５記載の加熱条件で乾熱処理した。乾熱処理終了後、自然冷却して嗜好性向上剤Ａ４（実施例４）、嗜好性向上剤Ｃ２（比較例２）および嗜好性向上剤Ｃ３（比較例３）を得た。

表５配合表

製造例９嗜好性向上剤を塗布した猫用ドライタイプペットフードの製造
製造例７で得たドライフード粒９４質量部を回転式ドラムミキサーに入れた。ドライフード粒を撹拌しながら７５℃に加温した牛脂５質量部を滴下し、塗布した。次いで、ドライフード粒を撹拌しながら製造例８で製造した嗜好性向上剤Ａ４、Ｃ２及びＣ３のそれぞれ１質量部を滴下し、均一になるように塗布して実施例４及び比較例２及び３のペットフードＡ４、Ｃ２及びＣ３を得た。

嗜好性試験４：実施例４及び比較例２の猫用ペットフードＡ４及びＣ２を別の餌皿にそれぞれ１００ｇ盛り付けた。５匹の猫を個別の猫舎に入れ、実施例４及び比較例３のペットフードＡ４及びＣ２を同時に与え、午後４時～翌朝の午前９時まで間自由摂餌させることで二者択一の嗜好性試験を行った。嗜好性は、下記式で求め、結果を表６に記した。
式・・・ペットフードＡ４の摂餌量／（ペットフードＡ４の摂餌量＋ペットフードＣ２の摂餌量）×１００

表６

実施例４の嗜好性向上剤は、比較例２に対して優れた嗜好性を示した。これは、メイラード反応によって生じた香ばしい香り成分のためであると考えられる。

嗜好性試験５
実施例４及び比較例３の猫用ペットフードＡ４及びＣ３を別の餌皿にそれぞれ１００ｇ盛り付けた。嗜好性試験４と同様に試験を実施した。嗜好性は、下記式で求め、結果を表７に記した。
式・・・ペットフードＡ４の摂餌量／（ペットフードＡ４の摂餌量＋ペットフードＣ３の摂餌量）×１００

表７

実施例４の嗜好性向上剤は、比較例３に対して優れた嗜好性を示した。比較例３の嗜好性向上剤は１８２℃と高温で乾熱処理したため、焦げ臭が発生し、また焦げによる苦味が付与されたために嗜好性に劣ったものと考えられる。

Claims

アミノ酸類と還元糖を含む粉末状原料を容器に密封し、水分、水蒸気または水溶性溶媒のいずれも加えずに品温８０～１８０℃の範囲で、５～２００分間乾熱処理する工程を含む、嗜好性向上剤の製造方法。
アミノ酸類の量が粉末状原料の全量に対して０．５～２０質量％である、請求項１に記載の嗜好性向上剤の製造方法。
還元糖の量が粉末状原料の全量に対して０．５～２０質量％である、請求項１又は２に記載の嗜好性向上剤の製造方法。