JPH06507790A - 希ガスを用いた褐変反応の制御方法 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 希ガスを用いた褐変反応の制御方法 発明の分野 本発明は、希ガス、希ガスの混合物、又は希ガスを含む混合ガスを用いた、食品 の褐変反応の制御方法に関する。

従来の技術 還元糖とアミノ酸との反応は、メイラード反応として明白に知られており、調理 、加工、及び貯蔵中の食品の非酵素的褐変に含まれる。また、この反応は、一般 的に“褐変”反応として知られている。調理又はその他の食品加工中に、この反 応は、パンのベーキング、又は砂糖菓子のカラメル化のような、最終生成物に好 ましい着色を与えるために、しばしば望まれる。ある種の他の食品加工操作にお いて、（この操作は、冷却又は加熱を含んでも、含まなくてもよい）、その反応 は、白砂糖の貯蔵のような場合には望ましくないと考えられる。さらに、乳製品 もまた、メイラード反応に起因した褐変退色の影響を受けやすい。

最近では、褐変反応の制御方法は、一般的なプロセスの大気中に存在する、水分 又は酸素の量のようなプロセスパラメータを制御することに限定されている。

例えば、乳製品の加工においては、処理媒体中の過剰の還元及び酸化ポテンシャ ルの制御を維持することによって、所望でないアミン又は糖の無添加を確実にす ることによって、原料乳の酸性化のような所望でない反応を防止することによっ て、過剰のＣＯ２との接触を防止することによって、及び加熱を注意深く制御す ることによって、メイラード反応の制御は、かなりの割合まで行なうことができ るであろう。典型的な処理の改善は、ＷＯ３６００５０３、ＤＥ３４２５０８８ 、ＡＵ８５４６０２６、ＥＰ１８９４４２、及びＤＥ３４４８３８０に記載され ており、これらにおいては、系の圧力を制御するために、不活性ガス又は非反応 性ガス、窒素又は希ガスのいずれかのガスが使用される。それによって、より低 い温度を使用することが可能となり、沸騰が防止されて芳香が保存される。

しかしながら、メイラード反応を弱めるための通常の方法は、制御の直接的な方 法を与えることができないので不十分である。さらに、必要に応じてメイラード 反応を促進、又は抑制するための方法は、現在は１つも存在しない。

そのうえ、大気中の特別な組成物を用いてメイラード反応を直接制御するために 、１つの方法を使用することができれば、非常に望ましいであろう。現在、ガス は一般的には、メイラード反応に全く影響を及ぼさないと考えられている。最近 では、Ｗａｌ　ｌｅｒ、Ｇ、Ｒ，ａｎｄ　Ｍ、Ｓ、Ｆｅｚｔｈｅｒ、１９８３． ＡＣ３Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　５ｅｒｉｅｓ　２１５．Ｔｈｅ　Ｍａｉｌｌａｒｄ 　Ｒｅａｃｔｉ。

ｎ　ｉｎ　Ｆｏｏｄｓ　ａｎｄ　Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ、Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｃｈ ｅｍｉｃａｌ　５ｏｃｉｅｔｙ、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ、Ｄ、Ｃ，、ＵＳＡ、に は、メイラード反応の経路及び速度に及ぼす影響は、反応の成分と反応するであ ろう二酸化炭素のような反応性ガスの場合を除いて、大気中の組成物に全く寄与 しないことが開示されている。

一方、通常の知諧にもかかわらず、大気中の組成物の作用のように、褐変反応を 直接制御することができる手段への要求が存在している。

発明の概要 したがって、本発明の目的は、希ガス、希ガス混合物、又は少なくとも１種の希 ガスを含む混合ガスを用いて、食品の褐変反応を制御する方法を提供することに ある。

また、希ガス、希ガス混合物、又は少なくとも１種の希ガスを含む混合ガスを用 いて、食品の褐変反応を遅延させることも、本発明の目的である。

さらに、希ガス、希ガス混合物、又は少なくとも１種の希ガスを含む混合ガスを 用いて、食品の褐変反応を促進することも、本発明の目的である。

上述の目的、及び以下の開示のためにより明確となるであろう他の目的は、食品 の少なくとも１つの褐変反応を制御する方法によって与えられ、それは、反応の 少なくとも一部を、希ガス、希ガス混合物、又は少なくとも１種の希ガスを含む 混合ガスの存在下で行なうことを必要とする。

図面の簡単な説明 図１は、メイラード反応シーケンスを示す図である。

図２は、酸素雰囲気の下、反応物質としてグルコースとリジンとを使用し、６０ ℃でのメイラード反応の進行中にとられたフルスケールのＵＶ／ＶＩ　Ｓスキャ ンを示す図である。

図３は、窒素雰囲気の下で行なわれた理想的な反応を示す図である。

図４は、７種類の異なる雰囲気下で、グルコース及びリジンを５００ｍｇずっと 、水２ｍｌとを反応物質として使用した９０℃の下でのメイラード反応の進行を 示す図である。

図５は、半分の反応物質濃度を用いて行なった図４の実験の繰り返しを示す図で ある。

図６は、グルコース及びリジンを各３３８ｍｇと、水２ｍｌとを用い、９０℃で のメイラード反応に及ぼす希ガスの異なる影響を示す図である。

図７は、グルコース及びリジン各２５０ｍｇ用いて２５℃でのもと、窒素及び希 ガスが、空気又は酸素と比較してメイラード反応を非常に促進することを示す図 である。

図８は、グルコースとアルブミン各１０００ｍｇと、２ｍｌの水とを用いて、２ ５℃でのメイラード反応の経路を示す図である。

図９は、上述の四分の−の濃度を用いて行なった同様の反応を示す図である。

図１０は、グルコースとリジン各７５０ｍｇと、２ｍｌの水を用いて６０℃で行 なったメイラード反応の進行を示す図である。

図１１は、二分の−の濃度を用いての上述の反応の繰り返しを示す図である。

図１２は、比較的低い濃度のグルコース及びリジンを用いて、６０℃で行なった メイラード反応は、酸素又は空気中より遅いこと、Ｘｅにより促進されること、 及び、Ａｒ、Ｋｒ。

Ｎｅ、又はＮ２により促進されることを示す図である。

図１３は、６０℃、水２ｍｌ中、各２５０ｍｇの濃度で、グルコースとアルブミ ンとの間のメイラード反応は、アルゴン雰囲気下で最適に進行し、空気又は酸素 の下では最も劣ることを示す図である。

図１４は、水２ｍｌ中に各１０００ｍｇ含み、６０℃でのグルコースとアルブミ ンとの間のメイラード反応についてのＡｒ＝Ｘｅ−Ｋｒ＞Ｎ２−空気＞Ｎｅの反 応順序を示す図である。なお、温度は、１時間以上かけて２０℃から６０℃まで 上昇させる。

図１５は、６０℃での、グルコースとリジンとの間のメイラード反応についての 空気＞Ｎｅ＞Ｎ２＞Ａｒ＞Ｋｒ＞Ｘｅ〉０□の反応順を示す図である。なお、温 度は、１時間以上かけて２０℃から６０℃まで上昇させる。

図１６は、６０℃での、グルコースとグリシンとの間のメイラード反応について の空気−０２＞Ａｒ＞Ｋｒ＞Ｎｅ−Ｘｅ−Ｎ２の反応順を示す図である。なお、 温度は、１時間以上かけて２０℃から６０℃まで上昇させる。

発明の詳細な説明 本発明によれば、褐変反応の過程又は速度を制御する手段、具体的には、食品中 のメイラード反応を制御する手段が与えられる。特に、本発明によれば、１又は それ以上のメイラード反応の過程又は速度を制御するための手段が、褐色の着色 の付与が所望とされる食品加工において提供される。また、本発明は、色変化が 望まれない場合の貯蔵された食品中のそのような反応の過程は速度を制御するた めの手法を一般的に提供する。

本発明は、食品の調理中のいかなる褐変反応を制御するために使用することがで きるが、特に、メイラード反応を制御するために本発明を使用することは、有利 であることを強調される。“メイラード反応″という用語は、上述のＷａｌｌｅ ｓ　ｅｔ　ａｌ中に定義されたようにここで使用した。

また、ここで用いているような“食品”という用語は、食用の物質又は組成物を 意味する。

本発明は、各希ガスが、褐変反応の進行の速度に影響を及ぼすという驚くべき発 見に、一般的に根拠を置く。

こうして、一般には本発明は、褐変反応の速度を制御するために、希ガス、希ガ ス混合物、又は少なくとも１種の希ガスを含む気相混合物を必要とする。

ここで使用するように、“希ガス”という用語は、アルゴン、キセノン、クリプ トン、ネオン、及びヘリウムを含むことを意味する。ラドンは希ガスではあるが 、危険なほどに放射性であるので使用されない。

さらに、本発明によれば、上述の希ガスの任意の１種、上述の希ガスの組み合わ せ、又は上述の希ガスを少なくとも１種含む気相混合物を使用することができる 。例えば、上述の希ガスの任意の１種は、窒素との混合物として使用してもよい 。

そのうえ、本発明は、希ガス、希ガスの混合物、又は、少なくとも１種の希ガス を気体状態で含むガスの混合物を一般に使用するけれども、これらのガスは、液 体状態で使用してもよい。例えば、砂糖又は焼いた商品のような食品中の褐変反 応の制御においては、ガス又はガス混合物は、液体の状態で、液体を蒸発させて 気体状態にする調理又は貯蔵方法に加えることができる。

くわえて、液状の希ガスは、例えば窒素のようなその他の液状のガスに溶解させ ることができ、そのように使用されることに特に注意する。

上で示したように、上述の希ガスの混合物を使用することができる。例えば、約 １：１のＨｅ　：　Ｎ　ｅ　ｓ又は約９０＝１０のＫｒ：Ｘｅのような、空気分 離プラントからの未精製又は半精製の希ガス流源が使用される場合には、優れた 効果が見られる。

一般に、本発明は、食用の物質中の褐変反応を制御するための直接的な方法を提 供する。さらに本発明は、褐変反応の速度に直接的に影響し、各希ガスは、これ らの反応に影響を及ぼす異なる能力を有している。

こうして、本発明によれば、希ガス又は希ガスを含む混合物は、褐変反応の速度 を変えることができるということが発見された。

（わえて、この効果は、褐変反応の必須要件が存在するが、反応が未だ開始しな いような条件の下で観察される。

本発明の効果は、反応している物質の状態の考察のほかは、制限なく圧力を増加 させて、接触における有効なガスのモル濃度を増加させることによって高められ る。

また、本発明によれば、酸素、二酸化炭素、水素、アンモニア、水、又はその他 の反応性化学物質は、よく知られた化学的な手段によって、褐変反応の過程を独 立に変えることができることが認識される。くわえて、反応の過程は、反応環境 に存在している酸化／還元ポテンシャルに部分的に依存すること、及びこれらは 、酸素、二酸化炭素、水素、又は他の酸化性又は還元性のガス又は化学薬品の存 在に部分的に依存することも、理解される。

本発明によれば、希ガス、希ガスの混合物、少なくとも１種の希ガスを含む混合 物を、気体又は液体の状態で使用することができる。例えば、希ガス又は極低温 液体としての混合物を含む希ガスの導入は、有効ガスの高い滴定量を保証するた めの有効な手段であり、特に、微細な薬剤、プロティン、及び砂糖のような物質 の貯蔵の間に有効である。この場合には、加熱は、必要とされるプロセス停止剤 でない。

また、任意の希ガス混合物中、窒素を含む希ガス混合物中、で優れた効果が観察 され、優れた効果は、約１：１のＨｅ：Ｎｅ及び約９０　：　１０のＫｒ：Ｘｅ のような、空気分離プラントからの未精製又は半精製の希ガス流源を使用した場 合に、観察された。

ヘリウムは、一般に褐変反応を促進するが、その使用は、高められた温度におけ る汚染物質を除去する傾向によって制約を加えられる。この傾向は、ポリマーを 通る高い透過性に起因する。

二酸化炭素と一酸化窒素とは、一般にいずれも褐変反応を抑制するが、いずれも その他の多くの酸化性の影響を引き起こし、その他のタイプの褐変を導くので、 実施しやすくはない。

一般に、本発明の効果は、大気圧の空気中で見られるよりも大きな濃度を有する 少なくとも１種の希ガスの濃度を用いて得ることができる。大気中の希ガスの量 は、位置とともに変わり得ることが認識されているが、一般的には、ガスについ ては少なくとも０．１体積％、液体については少なくとも０．１重量％の量が使 用される。しかしながら、ガスについては少なくとも１０体積％、液体について は１０重量％の量をそれぞれ使用することが、一般には好ましい。

より好ましくは、ガスについては少なくとも約５０体積％の希ガスを使用する、 又は液体については少なくとも約５０重量％を使用する。しかしながら、最も好 ましくは、ガスについては少なくとも約９０体積％の希ガスを使用する、又は液 体については少なくとも約９０重量％を使用することであり、ガスについては少 なくとも約９５体積％、液体の約９５重量％の希ガスを使用することは、いっそ うよい。

さらに、本発明は、はぼ真空に近い圧力、例えば１０’ｔｏｒｒから、約１００ 気圧までの範囲の圧力を一般に使用する。しかしながら、約０．００１から約３ 気圧の範囲の圧力を使用することが、一般には好ましい。その上、一般に用いら れる温度は、食品の調理、ベーキング及び／又は褐変に通常用いられる温度又は 温度範囲であろう。食品成分又は最終生成物食品の混合、又は貯蔵のような一般 的な処理の場合には、約−１０℃から約８０℃の温度を使用することができ、好 ましくは、約Ｏ℃から約４０℃の温度である。

しかしながら、重要な一般的処理において必要とされるように、より低い又はよ り高い温度を使用してもよい。

単に例示の目的のために与えられ、限定的であることを意図されない、ある種の 例が、本発明を一般的に説明するためにつくられるであろう。

例　１ ２種類の元素の組み合わせの全ての可能な１０個、及び３種類の元素の組み合わ せ、４種及び５種のガスの混合物の例について希ガスを分析した。全ての場合に おいて、観察された効果は、媒体中の相対濃度の変化について修正された個々の 成分の補足的な効果にほぼ等しかった。

希ガス及び希ガスの混合物を、窒素との組み合わせについて分析し、すべての場 合において、希ガス又は希ガス混合物の観測された効果は、窒素の稀釈効果につ いて修正した後の、窒素がないものと同様であった。

希ガス及び希ガスの混合物を、空気、酸素、亜酸化窒素、及び二酸化炭素との組 み合わせについて分析し、ガスの補足的な効果と同等の効果を示すことがわかっ た。高濃度の場合を除いて、後ろの４種の反応性ガスは、メイラード反応に関わ りなく効果を与え、これはメイラード反応に及ぼす観察された作用を隠した。こ れらの不明な他の効果及び反応は、重ね合わせた雰囲気中で希ガスが５０％以上 、好ましくは９５％以上、最も好ましくは１００％を構成する状態まで、希ガス の実際的な適用を制限する傾向がある。

また、本発明によれば、他の反応条件が理解される。例えば、反応物の濃度、水 及び存在するその他の反応性薬品の量、ｐＨ，塩濃度、拮抗反応、その他の酸化 ／還元反応、圧力、及び褐変反応の経路を直接制御する特別な温度である。

さらに、希ガスの観察された効果は、これらの他のパラメーターから少なくとも 部分的に独立である。また、唯一であり、今まで未知であった希ガスの特性であ る。

希ガスは、異なって、互いに独立である効果を示し、組み合わせた場合には、付 加的である。これらの効果は、反応条件によって修正され、特に、溶液中の反応 物の濃度によって、結果として、存在する水の量で修正される。

アルゴン及び他の希ガスは、ある種の条件下でメイラード反応の反応率を５０％ まで上げることができること、及び１０〜２５％の抑制がしばしば観察される。

本発明を一般的に説明するために、単に例示の目的のために与えられ、限定的で あることを意図されない、ある種の例がつくられる。

プロトコール： メイラード反応、目視試験 実験の目的： この実験の目的は、２５℃、６０℃及び９０℃における規定されたシステムにつ いて、メイラード反応を追うことである。この実験は、目視とともに、Ｈｕｎｔ ｅｒ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ　Ｍｉｎｔ−３ｃａｎ　４５００Ｌ　Ｌａｒｇ ｅ　Ａｒｅａ　Ｖｉｅｗ　Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒを用いた分光光 度法で行なった。目的物の色の変化は、透明又は初期の色から鮮やかな黄色まで である。

システム　濃　度 グルコース／Ｌ−リジン　１０００ａ＋ｇ　：　ｌ（１０ｍｇ　：　２ｍ１７５ ０ａ＋ｇ　：　７５０ａ＋ｇ　：　２ｍ１５００ｍｇ　：　５００ｍｇ　：　２ ｍ１２５０ｍｇ　：　２５０ｍｇ　：　２ｍｌグルコース／グリシン　４５０ｍ ｇ　：　４５０ｍｇ　：　２ｍ１３３８ｍｇ　：　３３８ｍｇ　：　２ｍ１２２ ５ｍｇ　：　２２５ｍｇ　：　２ｍ１５７ｍｇ　：　５７ｍｇ　：　２ｍｌ グルコース／アルブミン１０００ｍｇ　：　１００ｍｇ　：　２ｍ１７５０ｍｇ 　：　７５０ｍｇ　：　２ｍ１５００ｍｇ　：　５００ｍｇ　：　２ｍ１２５０ ｍｇ　：　２５０ｍｇ　：　２ｍｌガス：　空気 酸素 窒素 ネオン 温度＝　２５°Ｃ 適切なガスを６ｘ３０ｃｃ供給した。その後、２４４時間小ピン冷蔵して、ガス で適切（こ飽和さＬａｂ−Ｌｉｎｅ　０ｒｂｉｔ　Ｅｎｖｉｒｏｎ−３ｈａｋｅ ｒを用いて維持した。

９０℃は、９１．０及び７５／ｍ　ｉ　ｎのシェーカー速度に設定されたＰｒｅ ｃｉｓｉｏｎ　Ｓｈａｋｉｎｇ　Ｗａｔｅｒ　Ｂａｔｈ　２５を用０て維持した 。

目視のためのカラーコード： ２　極度に淡い黄色 ３　非常に淡い黄色 ６　淡い橙色 ７　橙色 ８　淡い茶色 ９　茶色（明るい淡褐色） １０　濃い茶色（琥珀色） １１　茶色（離れた距離からでは黒に見える）注釈：色６〜１１は、色変化全域 を通して小ビンがたどる研究のために含まれる。

目視のためのＨｕｎｔｅｒ　ＬａｂカラースケールＨｕｎｔｅｒ　Ｌａｂｏｒａ ｔｏｒｉｅｓ　Ｍｉｎｉｓｃａｎ　４５０ＯＬ　広域分光比色計を用いて、上述 の読みを確認した。一般に、Ｈｕｎｔｅｒ　Ｌ値の０は、メイラード反応が完了 したことを表わしく濃い茶色、又は黒色及び不透明）、Ｈｕｎｔｅｒ　Ｌ値の１ ００は、反応溶液に対して初期の未反応の出発状態であることを示す（無色又は 透明）。

こうして、上述のスケールは、以下に示すようにＨｕｎｔｅｒＬ値に換算される であろう。

実際の手法として、試料数が多いこと、Ｈｕｎｔｅｒ比色計の読みを得るために 、温度制御浴及びインキュベーターから試料を除去することが望ましくないこと の両方の理由から、はとんどの読みは、Ｈｕｎｔｅｒ比色計を用いて補足的に得 られることを確認するために、頻繁にサンプリングして目視的に得られる。

溶液の調製 溶液Ａニゲルコース／Ｌ−リジン （１０００ｍｇ　：　１０００ｍｇ　：　２ｍ１）グルコース及びＬ−リジン、 各２５．０ｇを５０　ｍ　Ｉ　Ｄ、Ｉ　、Ｈ２０に溶解する溶液Ｂニゲルコース ／Ｌ−リジン （７５０ｍｇ　：　７５０ｍｇ　：　２ｍ１）グルコース及びＬ−リジン、各１ ８．８ｇを５０　ｍ　Ｉ　Ｄ、Ｉ　、Ｈ２０に溶解する溶液Ｃニゲルコース／Ｌ −リジン （５００ｍｇ　：　５００ｍｇ　：　２ｍ１）グルコース及びＬ−リジン、各１ ２．５ｇを５０　ｍ　Ｉ　Ｄ、Ｉ　、Ｈ２０ニ溶解ｔ　ル溶液り：グルコ、−ス ／Ｌ−リジン （２５０ｍｇ　：　２５０ｍｇ　：　２ｍ１）グルコース及びＬ−リジン、各６ ．３ｇを５０ｍ１　Ｄ、１．　Ｈ２０に溶解する溶液Ｅニゲルコース／グリシン （４５０ｍｇ　：４５０ｍｇ　：　２ｍ１）グルコース及びグリシン、各１１． ３ｇを５０ｍＬ　Ｄ、Ｉ、Ｈ２０に溶解する 溶液Ｆニゲルコース／グリシン （３３８ｍｇ　：　３３８ｍｇ　：　２ｍ１）グルコース及びグリシン、各８． ５ｇを５０ｍ１　Ｄ、１．　Ｈ２０に溶解する溶液Ｇニゲルコース／グリシン （２２５ｍｇ　：　２２５ｍｇ　：　２ｍ１）グルコース及びグリシン、各５． 　７ｇｔ−５０ｍｌ　Ｄ、１．　Ｈ２ｏに溶解する溶液Ｈニゲルコース／グリシ ン （５７ｍｇ　：　５７ｍｇ　：　２ｍ１）グルコース及びグリシン、各２．９ｇ を５０　ｍ　Ｉ　Ｄ、Ｉ　、Ｈ２０に溶解する溶液■ニゲルコース／アルブミン （１０００ｍｇ　：　１０００ｍｇ　：　２ｍ１）グルコース及びアルブミン、 各２５．０ｇを５０　ｍ　Ｉ　Ｄ、Ｉ　、Ｈ２０に溶解する溶液Ｊニゲルコース ／アルブミン （７５０ｍｇ　：　７５０ｍｇ　：　２ｍ１）グルコース及びアルブミン、各１ ８．８ｇを５０　ｍ　ｌ　Ｄ、Ｉ　、Ｈ２０に溶解する溶液にニゲルコース／ア ルブミン （５００ｍｇ　：　５００ｍｇ　：　２ｍ１）グルコース及びアルブミン、各１ ２．５ｇを５０　ｍ　Ｉ　Ｄ、Ｉ　、　Ｈ２０に溶解する溶液Ｌニゲルコース／ アルブミン （２５０ｍｇ　：　２５０ｍｇ　：　２ｍ１）グルコース及びアルブミン、各６ ．３ｇを５０　ｍ　Ｉ　Ｄ、Ｉ　、Ｈ２０に溶解する注釈：すべでの溶液は、琥 珀色のガラスビン内で冷凍して、褐変を防止した。

メイラード反応、ＵＶ／可視実験 実験の目的： この実験の目的は、６０℃で規定されたシステムについて、メイラード反応を追 うために、糖／アミノ酸システムの連続した全範囲走査を行なうことである。全 範囲走査は、多くの中間色を有して、次のような色変化を必要とする。

透明　−一　黄色　−一　橙　−一　茶キュベツトが読む波長は連続的に変化す るので、我々は、反応を追うために、全範囲走査を使用することができる。

システム：グルコース／Ｌ−リジン 濃度：　１００ｍｇ　：　１００ｍｇ／２ｍｌ　Ｄ、１．Ｈ２Ｏ１０ｍｇ：　１ ０ｍｇ／２ｍｌ　Ｄ、１．Ｈ２Ｏ１ｍｇ：　１ｍｇ／２ｍｌ　Ｄ、Ｉ、Ｈ２０ガ ス：　空気 酸素 窒素 温度＝６０℃ 読み：Ｆｕｌｌ　Ｒａｎｇｅ　５ｃａｎ：９００〜１９０ｎｍ サイクル数＝３０ サイクル時間：９００ 注釈：それぞれの走査についての時間の長さは、約１０９秒である。

材料ニアクリル製キュベツト　Ｗ／青色シリコーンプラグガス供給：溶液２．５ ｍｌを含むキュベツトに、１０×１０ＣＣで適切なガスを供給した。キュベツト は、１５分間冷凍して、ガスで飽和するのを確実にした。

溶液の調製： 溶液１ （１００ｍｇ　：　１００２ｇ／２ｍｌ　Ｄ、１．　Ｎ２０）グルコース及びＬ −リジン、各２ｇを ４０ｍ　Ｉ　Ｄ、Ｉ、Ｎ２０に溶解した。

溶液２ （１０ｍｇ：ＩＱｍｇ／２ｍｌ　Ｏ，１，Ｎ２０）Ｄ、Ｉ、ＨＯを用いて、４ｍ ｌの溶液１を４０ｍ１に稀釈した。

溶液３ （Ｉｍｇ：　１ｍｇ／２ｍｌ　Ｄ、１．　Ｎ２０）Ｄ、１．Ｈ，，０を用いて、 ４ｍｌの溶液２を４０ｍ１に稀釈した。

分光分析研究： Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ　Ｌａｍｂｄａ　６　ＵＶ／ＶＩＳ　Ｓｐｅｃｔｒｏ ｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒＦｕｌｌ　Ｒａｎｇｅ　５ｃａｎ ９００〜１９０ｎｍ サイクル数　３０ サイクル時間：９００秒 デジタルコントローラー：６０℃ 対照セル：　２．　５ｍ　Ｌ　Ｄ、Ｉ　、Ｎ２０ある種の実例ではあるが、非制 限的である例を参照することによって、本発明はさらに説明される。

例２ イースト、小麦粉、塩及び砂糖のような通常の成分力）らつくられたピザ生地と パン生地を約２５０ｇ調製し、それぞれを９つの試料に分けた。

ガス制御された雰囲気チャンバーを有する１リツトルのガラスタイトメイジンジ ャーに、それぞれを投入した。以下に示すそれぞれのガスを、室温、大気圧の下 で試験した。もちろん、圧力は、温度とともに増加させた。ピザ生地サンプルは 、約３０分間３７５°Ｆに加熱し、一方、パン生地サンプルは、３５０”Ｆで約 ３０分間加熱した。

試験されたガス：　０２　、Ｃ０２、Ｎ　２　、Ａ　ｒ　ｓ　Ｘ　ｅ　ｓ　Ｋ　 ｒ　５ＣＯ２、及びＮ２０と比較して、約２５％速いことが、一般図１〜１６に ついて、さらに詳細に説明する。

図１に、メイラード反応シーケンスを示す。この反応は、複合物をつくるための アミノ酸との糖の熱促進反応を含み、その複合物は、逆アルドール縮合のような さらなる反応を行なって着色された生成物をもたらす。この反応は、しばしば、 調理中に生じる食品の褐変の原因となる。

図２には、反応物としてグルコースとリジンとを用い、６０℃でのメイラード反 応の進行中のフルスケールｕｖ／ｖｉＳ走査を示す。このとき、雰囲気は酸素で 維持した。吸光度がフルスケールまで増加すると、反応の進行が続く。

図３に、窒素雰囲気下で行なった理想的な反応を示す。酸素の場合とは異なり、 窒素の下で行なうと反応は非常にわすかに遅れていることがわかる。

図４には、反応物として、各５００ｍｇのグルコースとりジンを２ｍｌの水に溶 解したものを使用し、７種の異なる雰囲気の下、９０℃でのメイラード反応の進 行を示す。クリプトンは、約２０％反応を遅延させ、アルゴンは、空気と比較し て約１０％反応を遅延させる。この実験において、反応速度は、 空気−０２＞Ｘｅ＝Ｎｅ−Ｎ２＞Ａｒ＞Ｋｒのように思われる。

図５は、反応物濃度を半分にして行なった、図４の実験の繰り返しである。反応 物濃度がより低いので、種々のガスが遅延させる影響のさらなる差異が生じるこ とがわかる。この場合、 ０＞Ｎｅ＞−空気＞Ｘｅ＞Ａｒ＞Ｎ２＞Ｋｒである。

図６には、２ｍｌの水にグルコースとグリシンとを３３８ｍｇ溶解して使用し、 ９０℃でのメイラード反応に及ぼす希ガスの異なる影響を示す。この場合、空気 及び酸素は、反応を遅延させ、窒素、クリプトン、及びキセノンは、反応を促進 する。すなわち Ｎ　＝Ｘｅ＝Ｋｒ＞Ａｒ−Ｎｅ＞０２＞空気である。

図７には、窒素及び希ガスが、空気又は酸素と比較して、２５℃でグルコースと リジンとを２５０ｍｇずつ使用した際のメイラード反応の進行を、より促進する ことを示す。それぞれの反応物を１０００ｍｇまで高めた濃度で実験した場合も 、この反応と同様のことがわかった。

図８に、２５℃で、２ｍｌの水にグルコースとアルブミンとを各１０００ｍｇ溶 解して使用したメイラード反応の経過を示す。アルゴン、クリプトン、及び窒素 の雰囲気で行なった反応は、酸素、キセノン、及びネオンの雰囲気で行なった反 応より速く進行する。

図９には、上述の濃度の四分の−の濃度を用いて行なった同様の反応を示す。反 応は、クリプトン及びネオンの下で、その他のガスの下より速く進行する。

図１０には、６０℃で、２ｍｌの水にグルコースとリジンとを７５０ｍｇずつ溶 解して使用したメイラード反応の進行を示す。アルゴンは約２５％反応を促進す るように見える一方、クリプトンは、空気と比較して約１５％反応を遅延させる ように見える。見掛けの速度の観察された順番は、Ａｒ＞Ｎ　＞空気−０２−Ｎ 　ｅ　＞ｘ　ｅ　＞Ｋ　ｒである。

図１１は、半分の濃度を用いて行なった上述の反応の繰り返を示すものである。

ここで、速度の順番は、空気＞Ａｒ＞＝Ｏ＞Ｎｅ＞Ｘｅ−Ｎ２＞Ｋｒである。

図１２には、比較的低濃度（５７ｍｇ／ｍｌ）のグルコースとリジンとを使用し て、６０℃で行なったメイラード反応は、酸素又は空気の下ではゆっくりと進行 し、キセノンによって促進され、アルゴン、クリプトン、ネオン、及び窒素によ ってさらに促進されることが示されている。観察された速度の順番は、Ａｒ−Ｎ ２−Ｋｒ−Ｎｅ＞Ｘｅ＞空気〉ｏ２である。空気に対する促進の程度は、その他 の濃度において、２５〜５０％の範囲である。

図１３には、２ｍｌの水にグルコースとアルブミンとを各２５０ｍｇずつ溶解し て使用し、６０℃で行なったメイラード反応は、アルゴン雰囲気の下では最適に 進行して、空気又は酸素の下では最も劣ることを示す。観察された速度の順番は 、 Ａｒ＞Ｘｅ−Ｋｒ−Ｎｅ−Ｎ２＞空気〉０２である。これは、各反応物について の１〜１０００ｍｇ／ｍ１のその他の濃度についてもあてはまることがわかった 。

図１４には、２ｍｌの水にグルコースとアルブミンとを各１０００ｍｇ溶解して 使用し、６０℃で行なったメイラード反応についての、Ａｒ−Ｘｅ−Ｋｒ＞Ｎ２ −空気＞Ｎｅの反応の順番を示す。ここで温度は、１時間かけて２０〜６０℃に 上昇させた。図１２と比較して、ガスの間でより大きな差異が見られる。

図１５には、６０℃における比較的低濃度（２ｍｌの水に各７５ｍｇ）のグルコ ースとリジンとの間のメイラード反応の順番を、空気＞Ｎｅ＞Ｎ２＞Ａｒ＞Ｋｒ ＞Ｘｅ＞０２のように示す。なおここで、温度は、１時間以上かけて２０から６ ０℃に上昇させた。各ガスの間でより大きな差異が見られる。

図１６は、６０℃において、２ｍｌの水中での各１０００ｍｇのグルコースとグ リシンとの間のメイラード反応の順番を、空気＝０２＞Ａｒ＞Ｋｒ＞Ｎｅ−Ｘｅ −Ｎ２のように示す図である。なおここで、温度は、１時間以上かけて２ｏから ６０℃に上昇させた。各ガスの間でより大きな差異が見られる。

本発明によれば、その中での褐変反応を制御するために、いかなる食品も処理す ることができる。さらに、所望の効果を達成するために、褐変反応経路全体、又 はその経路の一部のみに本発明を適用できることを理解すべきである。例えば、 最小の褐変を有する食品を調理することを望むならば、褐変を抑制するために、 希ガス、希ガス混合物、又は少なくとも１種の希ガスを含む混合物に接触させた 食品を使用して、調理過程の第１の部分を行なう。これに対して、最大の褐変を 有する組成物の材料を調理することを望むなら、褐変を高める目的でプロセスを 行なうことができる。

本発明は、例えば、高められた褐変を有するパン、パイ、及び、ケーキにおいて 、又は、牛乳や砂糖のように、貯蔵中に褐変に供される食品を、褐変を抑制して 貯蔵することにおいて、特に利点を有するものである。

一般に、本発明によれば、本発明における希ガスの効果は補足的である。さらに 、希ガスは、気体として、気体を含む溶液として、液体として、又は液体を含む 液体として使用することができる。こうして、気体又は液体は、希ガス、希ガス 混合物、又は少な（とも１種の希ガスを含む混合物とすることができる。

こうして、希ガスを単独で使用することができる。あるいは、アルゴン−ネオン 、アルゴン−クリプトン、又はクリプトン−キセノンのような２成分混合物を使 用してもよい。また、アルゴン−ネオン−クリプトン、又はクリプトン−キセノ ン−ネオンのような３成分混合物を使用してもよい。さらに、液体を使用する場 合には、単一の希ガス又は複数の希ガスは、そのままで、又は液体窒素のような 他の液体に溶解して使用することができる。

一般に２つ又はそれ以上の希ガスの混合物において、各希ガスは、全体の体積に 対して約０．０１％〜約９９．９９％の量で含まれる。

さらに、１又はそれ以上のキャリアガスを、１又はそれ以上の希ガスとの混合物 として使用してもよい。例えば、酸素、窒素、二酸化炭素、亜酸化窒素、水素、 及びヘリウムのようなキャリアガスを挙げることができる。そのうえ、ヘリウム は、“希ガス”としてだけではなく、“キャリアガス”としても使用することが できる。

さらに、本発明によれば、酸素、二酸化炭素、及び亜酸化窒素のようなキャリア ガスは、反応性となることができ、希ガスの影響をマスクできることがわかる。

そのようなガスをキャリアガスとして使用する場合には、希ガスの量は、キャリ アガスのマスキング効果に勝る効果のために、十分となるであろう。

こうして、本発明は、一般的には、少なくとも１つの褐変反応、好ましくはメイ ラード反応を制御するために使用される。概して、本発明はパイ、ケーキ、クツ キー、ドーナツ、全ての種類のパン、及プレッツエルのような焼いて得られた製 品のそのような反応を促進することにおいて、利点を有する。また、例えば、砂 糖及び牛乳におけるそのような反応を抑制する。

本発明を説明してきたが、多くの変更や修正は、本発明の範囲から逸脱すること なく成し得ることが、当業者には、明らかであろう。

国際調査報告　ＤｒＴ／、ｅ　Ｑｔ／ｎ０７ＱＱ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも１種の希ガス、希ガスの混合物、又は少なくとも１種の希ガスを 含む混合物の存在下で、少なくとも１つの前記工程を具備し、それによって、食 品の少なくとも１つの褐変反応を制御する工程を具備する、食品中の褐変反応の 制御方法。
2. ２．前記希ガスが、アルゴン、ネオン、クリプトン、及びキセノンからなる群か ら選択される請求の範囲第１項記載の方法。
3. ３．前記混合物が、キャリアガスをさらに含む請求の範囲第１項又は第２項に記 載の方法。
4. ４．前記希ガスの混合物が、約１：１のヘリウム：ネオン、又は約９０：１０の クリプトン：キセノンを含む請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記 載の方法。
5. ５．前記少なくとも１つの褐変反応が抑制される、請求の範囲第１項ないし第４ 項のいずれか１項に記載の方法。
6. ６．前記少なくとも１つの褐変反応が促進される、請求の範囲第１項ないし第５ 項のいずれか１項に記載の方法。
7. ７．前記食品が、砂糖又は牛乳を含む請求の範囲第５項記載の方法。
8. ８．前記食品が、焼きあげられた製品を含む請求の範囲第６項記載の方法。
9. ９．前記キャリアガスが、酸素、二酸化炭素、窒素、亜酸化窒素を含む請求の範 囲第３項ないし第８項のいずれか１項に記載の方法。
10. １０．前記褐変反応が、前記食品を調理中、又はべーキング中に発生する請求の 範囲第１項ないし第９項のいずれか１項に記載の方法。
11. １１．前記褐変反応が、食品のミキシング、切断、ブレンド、又は貯蔵中に発生 する請求の範囲第１項ないし第１０項のいずれか１項に記載の方法。
12. １２．前記褐変反応が、メイラード反応である請求の範囲第１項ないし第１１項 のいずれか１項に記載の方法。
13. １３．前記希ガス、希ガスの混合物、又は少なくとも１種の希ガスを含む混合物 が、気体状態で、少なくとも１つの褐変反応の近傍に導入される請求の範囲第１ 項ないし第１２項のいずれか１項に記載の方法。
14. １４．前記希ガス、希ガスの混合物、又は少なくとも１種の希ガスを含む混合物 が、液体状態で少なくとも１つの褐変反応の近傍に導入される請求の範囲第１項 ないし第１３項のいずれか１項に記載の方法。