JP7453368B2 - 油性固形食品 - Google Patents
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Description
具体的には、本発明は、たんぱく質が高配合であっても風味や食感に優れ、喫食しやすい油性固形食品に関する。
1.油脂の連続相にたんぱく質粒子が平均粒子面積250μm2以下で分散している、油性固形食品。
2.油脂含有量が15~80質量%である、1に記載の油性固形食品。
3.たんぱく質含有量が16.2~50質量%である、1又は2に記載の油性固形食品。
4.さらに水系原料を含有する、1~3のいずれかに記載の油性固形食品。
5.前記水系原料の含有量が1~15質量%である、4に記載の油性固形食品。
6.水分含有量が0.5~15質量%である、1~5のいずれかに記載の油性固形食品。
7.23℃において製造後30日経過時においても、油脂の連続相にたんぱく質粒子が平均粒子面積250μm2以下で分散している、1~6のいずれかに記載の油性固形食品。
8.チョコレートである、1~7のいずれかに記載の油性固形食品。
尚、本明細書において、「x~y」は「x以上、y以下」の数値範囲を表すものとする。数値範囲に関して記載された上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。
また、以下に記載される本発明の個々の形態を2つ以上組み合わせた形態もまた、本発明の形態である。
本発明の一態様に係る油性固形食品は、油脂の連続相にたんぱく質粒子が平均粒子面積250μm2以下で分散している。
本態様に係る油性固形食品は持ち運びが簡便な固体食品でありながら、栄養価を高めることができ、唾液量が少ない又は咀嚼力が弱い喫食者においても容易に喫食することができる。
油性固形食品の薄片をカッターにて作成し、油脂を染色可能な染色液(インビトロジェン社製「BODIPY(登録商標)」)で染色し、油脂の存在状態を共焦点レーザー顕微鏡で観察した場合に、油脂の染色部の外縁が合一により不定形な雲状又は網目状に連なっている状態となって観察されること。
例えば、ほとんどの油脂が油滴として分散した状態では、条件Aを満たさないと判定する。
以下に説明する「連続相を形成する油脂の面積比率」が10%以上であること。
油性固形食品の薄片をカッターにて作成し、油脂を染色可能な染色液(インビトロジェン社製「BODIPY(登録商標)」)で染色し、共焦点レーザー顕微鏡で観察し、観察画像(染色画像)を16bitコントラスト比のモノクロ画像に変換する。次いで、前記モノクロ画像を画像解析ソフト「ImageJ」(フリーソフト、以下URLからダウンロードが可能:https://imagej.net/Welcome)を用いて、下記の条件を選択して解析する。
分析方法:粒子解析
サイズ:200pixel^2
上記の解析により得られる「area fraction」、即ち、解析画像全体の面積に対する、200pixel^2(200×200pixel)以上の面積を有する対象(隣り合う油滴同士が合一している油脂)の面積の比率を「連続相を形成する油脂の面積比率」とする。
油性固形食品が、油脂だけでなく水系原料も含むことで、咀嚼時の口中乳化を促進し、より良好な口どけと食べやすさを付与できる。
水系原料については後に詳述する。
油性固形食品における油脂含有量は、好ましくは15~80質量%、より好ましくは20~60質量%、さらに好ましくは20~40質量%である。
油性固形食品におけるたんぱく質含有量は、好ましくは16.2~50質量%、より好ましくは25~45質量%である。
油性固形食品における水系原料の含有量は、好ましくは、1~15質量%である。
一実施形態において、油性固形食品は、油系原料とたんぱく質原料と水系原料とを冷却しながら混合することにより得られる。
得られた混合物をそのまま油性固形食品としてもよく、また、必要に応じて成形を施して油性固形食品としてもよい。
また、パフ化されたたんぱく質原料、ドライフルーツ、種実類等の粒状食品素材を添加する場合は、その一部又は全部を冷却混合後の生地に添加することもできる。
水系原料を用いる場合は、例えば、油系原料とたんぱく質原料とを混合した後、得られた混合物に水系原料を混合することができる。これにより、たんぱく質原料に含まれるたんぱく質が、水系原料に由来する水を吸水する前に、油系原料中に好適に分散される。
具体的には、一実施形態において、冷却混合の際に、原料を主成分である油脂の融点以下(好ましくは融点未満)の温度に冷却する。例えばココアバターを主成分とする場合、好ましくは30℃以下、より好ましくは28℃以下で冷却しながら混合する。このような温度の範囲内とすることにより、油脂中に微細化されたたんぱく質粒子をより良好に分散させることができる。
まず、以下の実施例及び比較例において測定される水分含有量、油脂含有量、たんぱく質含有量及びたんぱく質の分散状態(たんぱく質粒子の平均粒子面積)の測定方法について説明する。
日本国消費者庁による食品表示関連通知「食品表示基準について(平成27年3月30日消食表第139号)」の「別添 栄養成分等の分析方法等」(https://www.caa.go.jp/policies/policy/food_labeling/food_labeling_act/pdf/food_labeling_cms101_200327_11.pdf)における「5.炭水化物、イ 水分、(3)減圧加熱乾燥法」に準拠して測定した。具体的には下記のとおりである。
底部の直径が50mmである秤量皿(蓋付き)の恒量(W0(g))を求める。次いで、秤量皿に2gの試料を採取し、秤量(W1(g))する。次いで、秤量皿の蓋をずらした状態で、100℃に調節した真空乾燥器に入れ、真空ポンプで吸引しながら、減圧度を25mmHgに設定する。2時間、減圧乾燥した後に、真空ポンプを止め、除湿空気を真空乾燥器内に静かに導入して常圧に戻し、秤量皿を取り出し、蓋をして恒量(W2(g))を求める。試料中の水分含有量は、下記式によって求められる。
試料中の水分含有量(質量%)={(W1-W2)/(W1-W0)}×100
上記「別添 栄養成分等の分析方法等」における「2.脂質、(4)酸分解法」に準拠して測定した。具体的には下記のとおりである。
50mL容のビーカーに、試料の適量(乾物として1~2g以下)を採取し、秤量(W(g))する。次いで、エタノール(95v/v%、特級)2mLを加えて、ガラス棒でよく混和する。次いで、塩酸(濃塩酸(特級)とイオン交換水とを容積比2:1で混ぜたもの)10mLを加えて十分に混和し、時計皿で覆って70~80℃の電気恒温水槽上で30~40分間時々かき混ぜながら加温する。放冷後、内容物を抽出管に移し、ビーカーとガラス棒をエタノール10mLで洗い、さらにエーテル(特級)25mLで洗浄し、洗液は先の抽出管に集める。栓をして軽く振って混和した後、栓をゆっくり回してエーテルのガスを抜く。再び栓をして30秒間激しく振り混ぜる。次いで、石油エーテル25mLを加え、同様にして30秒間激しく振り混ぜる。上層が透明になるまで静置した後、脱脂綿を詰めた漏斗でろ過する。ろ液はあらかじめ100~105℃の電気定温乾燥器で1時間乾燥後、デシケーター中で1時間放冷し、恒量(W0(g))を測定したフラスコに集める。管内の水層にエーテルと石油エーテル各20mLずつの混液を加え、上記と同様に操作した後、静置し、エーテル層を同様にろ過してフラスコに集める。さらに、エーテルと石油エーテル各15mLずつの混液を加え、この操作をもう一度繰り返した後、抽出管の先端、栓及び漏斗の先端をエーテル及び石油エーテルの等量混液で十分に洗いこれも集める。混液を捕集したフラスコをロータリーエバポレーターに連結し、70~80℃の溶媒留去用電気恒温水槽中で加温して溶媒を留去し、残りの混液を十分に留去する。フラスコの外側をガーゼでふき、100~105℃の電気定温乾燥器中で1時間乾燥後、デシケーターに移し、1時間放冷して秤量する。乾燥、放冷、秤量の操作を繰り返し、恒量W1(g)を求める。試料中の脂質含有量(油脂含有量)は、下記式によって求められる。
試料中の油脂含有量(g/100g)={(W1-W0)/W}×100
試料の薄片(厚さ約100μm)をカッターにて作成する。次いで、この薄片を脂肪球染色液(インビトロジェン社製「BODIPY(登録商標)」)の1,2-プロパンジオール溶液で処理し、油脂の存在状態を共焦点レーザー顕微鏡で観察する。油脂が連続相を形成している(隣り合う油滴同士が合一している)状態であるときは、油脂の染色部の外縁が合一により不定形な雲状又は網目状に連なっている状態となって観察されるため、油脂の連続相を含有していると判定する。油脂が油滴として分散した状態であり、連続相が形成されていないときは、油脂の連続相を含有していないと判定する。
上記「別添 栄養成分等の分析方法等」における「1.たんぱく質、(1)窒素定量換算法、2)燃焼法」に準拠して測定した。具体的には下記のとおりである。
試料を0.1mg以下の単位まで正確に量りとり、燃焼法全窒素測定装置を用いて試料を燃焼し、予め0.1mg以下の単位まで正確に量りとった検量線作成用標準品を測定して得られた検量線から試料中の窒素含有量(g/100g)を算出する。試料中のたんぱく質含有量は下記式により算出する。尚、窒素・たんぱく質換算係数は6.25とする。
試料中のたんぱく質含有量(g/100g)=試料中の窒素含有量(g/100g)×窒素・たんぱく質換算係数
試料の薄片(厚さ約100μm)をカッターにて作成する。次いで、たんぱく質染色(染色液:NileBlueAの1,2-プロパンジオール溶液)を行い、共焦点蛍光顕微鏡にて観察する。次いで、蛍光顕微鏡観察画像を16bitコントラスト比のモノクロ画像に変換する。このとき、モノクロ画像におけるホワイト部分の面積の比率が、上記「(3)たんぱく質含有量」で測定されたたんぱく質含有量の比率に最も近似するように、画像明度が高い部分(たんぱく質染色されている部分)をホワイト部分(たんぱく質部分)として範囲指定(コントラスト調整)する。次いで、上記モノクロ画像を画像解析ソフト「Fiji」(フリーソフト、以下URLからダウンロードが可能:https://imagej.net/Fiji)のImageJ(バージョン:1.52e)により解析し、最低3点以上の画像解析結果から、たんぱく質粒子の平均粒子面積を算出する。
尚、上記の分散状態の観察は、食品の外表面部分や、食品に追加して添加された粒状食品素材(例えば、パフ化されたたんぱく質原料、ドライフルーツ、種実類等)、食品の膨化や成形等により形成された大きな空隙など、分散状態を観察するための切片として適さない連続相ではない部分を観察対象から除いて行う。
植物油脂(ココアバター)に糖類(砂糖)を混合した油系原料45%と、たんぱく質原料(ホエイたんぱく質濃縮物粉末)42%との混合物を、糖液(果糖ぶどう糖液糖)13%と共に二軸式エクストルーダーに投入して、下記運転条件で、分離を抑えた成形物が得られるように、冷却搬送しながら混練し、押出成形を行い、油性固形食品を得た。得られた油性固形食品の油脂含有量は25%、水分含有量は6%、たんぱく質含有量は33%であった。尚、たんぱく質原料は、水系原料(糖液)と混合する前に、油系原料中に分散させた。
・油系原料とたんぱく質原料との混合物の温度(投入時):50℃
・糖液温度(投入時):25℃
・エクストルーダーの冷却液温度:-5℃
・吐出温度(表面):15℃
油脂の連続相の観察結果(顕微鏡画像)を図1に示す。図1より、油脂の染色部の外縁が油滴同士の合一により油脂が網目状に連なっていることから、油脂の連続相が存在すると判定した。
実施例1において、エクストルーダーによる処理に代えて、原料を常温(23℃)において手で混合したこと以外は同様にして、油性固形食品を得た。
得られた油性固形食品をアルミ蒸着フィルムからなる保存袋中で23℃において保管し、1週間経過後に、たんぱく質分散状態を測定(解析)し、また、チョコレート専門パネル3名で官能評価を行った。
たんぱく質分散状態の測定結果を表1及び図3に示す。図3(a)は、たんぱく質分散状態の測定における蛍光顕微鏡観察画像を示している。図3(b)は、蛍光顕微鏡観察画像においてモノクロ画像のホワイト部分(たんぱく質部分に対応)として範囲指定した部分(白で示される)を示している。図3(c)は、たんぱく質粒子の粒子面積の分布を示している。
表1、図2及び図3より、実施例1及び比較例1の油性固形食品についてたんぱく質粒子の粒子面積を比較したところ、同配合であるにも関わらず、実施例1ではたんぱく質粒子が互いに結合せず微細に分散していることがわかる。比較例1では、たんぱく質が吸水、ネットワーク化して、粒子面積が大きくなっていることがわかる。
表2に示す配合1~4の各配合で油性固形食品を作製した。
具体的には、油系原料にたんぱく質原料を混合した後、水系原料及び夾雑物と共に二軸式エクストルーダーに投入して、下記運転条件で、分離を抑えた成形物が得られるように、冷却搬送しながら混練し、押出成形を行い、油性固形食品を得た。
・油系原料(油脂)とたんぱく質原料との混合物の温度(投入時):50℃
・糖液温度(投入時):25℃
・エクストルーダーの冷却液温度:-5℃
・吐出温度(表面):15℃
冷却混練を施した油性固形食品は、いずれもたんぱく質粒子が平均粒子面積200μm2以下で分散しており、1週間、1か月(=30日)経過後の分散状態の安定性も非常に高いことがわかる。これらの微細な分散が、たんぱく質を高配合している食品であるにも関わらず、良好な口どけ、良好な食感の実現に寄与していると考えられる。
油脂(ミルクチョコレート生地)56%に、たんぱく質原料(ホエイたんぱく質濃縮物粉末)15%を混合し、後、糖液(果糖ぶどう糖液糖11%にトレハロース3%を溶解したもの)14%と共に二軸式エクストルーダーに投入して、下記運転条件で、分離を抑えた成形物が得られるように、冷却搬送しながら混練した。さらに、エクストルーダーにおける下流側で夾雑物(大豆パフ)15%を加え、押出成形を行い、油性固形食品を得た。
・油系原料(油脂)とたんぱく質原料との混合物の温度(投入時):50℃
・糖液温度(投入時):25℃
・エクストルーダーの冷却液温度:-5℃
・吐出温度(表面):15℃
本発明品は、何れの配合においても市販品A~Cと比較してより良好な食感を有し、食べやすさ(喫食しやすさ)に優れることがわかる。
表5に示す配合5~7の各配合で油性固形食品を作製した。
具体的には、油系原料にたんぱく質原料を混合した後、水系原料及び夾雑物と共に二軸式エクストルーダーに投入して、下記運転条件で、分離を抑えた成形物が得られるように、冷却搬送しながら混練し、押出成形を行い、油性固形食品を得た。
・油系原料(油脂)とたんぱく質原料との混合物の温度(投入時):40℃
・糖液温度(投入時):25℃
・エクストルーダーの冷却液温度:-5℃
・吐出温度(表面):15℃
まず、カカオポッド(カカオの実)から取り出したパルプ付きカカオ豆を、水中で30分間煮沸し、水を切った。次いで、手作業にてカカオ豆からシェルを剥離した。次いで、カカオ豆を篩(32メッシュ、目開き500μm)で裏ごしした。次いで、裏ごしされたカカオ豆を、減圧乾燥器にて98℃で2時間乾燥させて粉末(カカオ組成物)を得た。
配合5~7で得られた油性固形食品について、実施例3において説明したものと同様の官能評価に供した。結果を表6に示す。
尚、配合5の対照で得られた油性固形食品は、粉っぽく、もそつきやすいため、咀嚼し難いだけでなく、飲み込み難い食感であった。
また、配合6の対照で得られた油性固形食品は、咀嚼中に口腔内に付着しやすく、ねちゃつき(粘り気)が強いため、咀嚼し難い食感であった。
配合5、6で得られた油性固形食品について、1週間の保存期間後に、たんぱく質分散状態を測定(解析)した。結果を表7に示す。
配合5、6で得られた油性固形食品について、咀嚼時の口腔内をモデル化した下記食品物性測定装置を用いて、下記測定条件で物理量(後述する「トルクの和」)を測定した。
食品物性測定装置は、先端が半球状の凸部を有する形状である「上部咬合部」を設けた上部治具と、半球状の凹部内壁面を有する形状である「下部咬合部」が設けられた下部治具を有している。上部咬合部と下部咬合部とは、咬合するように対向して設けられている。
また、食品物性測定装置は駆動部を有する。駆動部は、上部咬合部と下部咬合部とが咬合する方向の往復直線運動を行うように、下部治具を駆動する。また、駆動部は、上部治具が前記往復直線運動の方向を回転軸とする往復回転運動を行うように、上部治具を駆動する。
さらに、食品物性測定装置は疑似唾液供給部を有する。疑似唾液供給部は、上部咬合部と下部咬合部との間に、所定の流量で疑似唾液を流入して添加する。
上部治具にはセンサが組み込まれている。センサは、上述した駆動によって上部治具に印加されるトルク(回転軸を中心に回転する方向にかかる力の抵抗値)を計測する。
上部咬合部と下部咬合部との間に油性固形食品を入れて食品物性測定装置を駆動し、60回の咀嚼(60秒間)におけるトルクの和[N・m]を測定した。各油性固形食品について、同様の測定を計3回行った。
この測定において、測定に用いた油性固形食品は約4gとした。被験試料と接する治具表面の温度は32~37℃とした。下部治具を往復直線運動の方向に沿うように駆動する力(咬合力)は400Nに設定した。咀嚼の周期(圧縮インターバル)は1回/1秒に設定した。また、前記往復直線運動の方向を回転軸とする上部治具の往復回転運動は、圧縮ごとに回転方向を反転し、角速度180°/sに設定した。疑似唾液の流量は4ml/分に設定した。尚、上部咬合部と下部咬合部との間には、測定前に、油性固形食品と共に1mlの疑似唾液を添加した。疑似唾液として、0.02質量%のキサンタンガム水溶液を用いた。
結果を表8に示す。
本測定で用いた食品物性測定装置により計測されるトルクは、食品を咀嚼中に口中で舌を動かしたときの抵抗感を示す指標になる。通常は、ソイたんぱく質が配合された食品は、水分を加えることで流動性が悪くなり、トルクが大きくなる。また、ホエイたんぱく質が配合された食品は、吸水により粘度が上昇し、トルクが大きくなる。ところが、実施例の油性固形食品は、水(模擬唾液)を添加して咀嚼しても、トルクの増大が有意に抑制されることがわかった。このことが、官能評価における「飲み込みやすさ」、「咀嚼しやすさ」及び「総合的な食べやすさ」等の項目を良好にしていると考えられる。
この明細書に記載の文献、及び本願のパリ条約による優先権の基礎となる出願の内容を全て援用する。
Claims (7)
- たんぱく質含有量が16.2~50質量%であり、
油脂の連続相にたんぱく質粒子が平均粒子面積250μm2以下で分散している、油性固形食品。 - 油脂含有量が15~80質量%である、請求項1に記載の油性固形食品。
- さらに水系原料を含有する、請求項1又は2に記載の油性固形食品。
- 前記水系原料の含有量が1~15質量%である、請求項3に記載の油性固形食品。
- 水分含有量が0.5~15質量%である、請求項1~4のいずれかに記載の油性固形食品。
- 23℃において製造後30日経過時においても、油脂の連続相にたんぱく質粒子が平均粒子面積250μm2以下で分散している、請求項1~5のいずれかに記載の油性固形食品。
- チョコレートである、請求項1~6のいずれかに記載の油性固形食品。
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