JPH07104255B2

JPH07104255B2 - 糊化澱粉ゲルの品質評価方法

Info

Publication number: JPH07104255B2
Application number: JP1197458A
Authority: JP
Inventors: 紀之渡辺; 善信五十野; 輝雄藤本
Original assignee: Kameda Seika Co Ltd
Current assignee: Kameda Seika Co Ltd
Priority date: 1989-07-30
Filing date: 1989-07-30
Publication date: 1995-11-13
Anticipated expiration: 2010-11-13
Also published as: JPH0361835A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は高い粘度を有する糊化澱粉ゲルの粘度測定方
法、特に容易に硬化し易く、その測定が困難な米を原料
とした餅生地や団子等の粘度を、正確にかつ迅速に測定
にすることによる品質評価に関するものである。

従来の技術高い粘度を有する糊化澱粉ゲルを原料する食品は多種多
様に存在するが、これらの食品の原料たる糊化澱粉ゲル
の品質評価の為の物性の測定方法としては、従来以下の
２つに大別される方法が提案されている。

すなわち、基礎的レオロジー測定方法と実用的試験
方法とである。

基礎的レオロジー測定方法は、被測定物の定まった様
式の変形と応力に関して測定し、明確な内容と次元をも
つ力学的定数を求めるものである。その具体的な測定機
としては、試料に一定の歪を与えた時の応力の時間変化
を測定する応力緩和測定機、試料に一定の応力を与えた
時の歪の時間変化を測定するクリープ側定機、試料に微
小な周期応力または歪を与えた時の応答を測定する動的
粘弾性測定機、定速圧縮、定速伸張により応力一歪曲線
を得る応力一歪測定機等、がある。

実用的試験方法とは、被測定物の実用的な変形と応力
に関して容易に測定することを主眼としたものであり、
その具体的測定機としては、応力と変形を同時に検出す
る貫入型のカードメーター、ペネトロメーター、変形優
先、応力検出の引っ張り型のフードレオメーター（エク
ステンソグラフ）、変形優先で応力検出の圧縮または貫
入型のそしゃく試験機であるテクスチュロメーター、高
濃度澱粉の糊化時の粘性変化を測定するプラストグラフ
などがある。

しかしながら、従来技術として糊化澱粉ゲル、特に米を
原料とした餅生地や団子等の粘度を直接、正確かつ容易
に測定することによる糊化澱粉ゲルの品質評価方法は提
案されてはいなかった。

なを、本発明においては「餅生地」、「団子」を明確に
区別せず、もち米、うるち米およびその他澱粉を原料と
して蒸煮して得られたものを糊化澱粉ゲルと称する。

発明が解決しようとする問題点糊化澱粉ゲル、特に米を原料とした餅、および米菓の製
造においては、原料米を蒸煮し「つき」、「練り」など
の処理を行って餅生地を得ている。餅にける「つき」、
「練り」の効果は蒸米の組織をこわして澱粉粒を崩壊さ
せ、餅特有の「コシ」「ノビ」及び「粘り」をだすこと
にある。

その際、「つき」の程度が弱いと蒸米の組織が十分こわ
れずに組織が残存し、不均一で「ノビ」の足りない餅生
地となる。

したがってその餅を食べた時は、ザラザラとした食感で
あり、また、それを米菓にした場合にはウキ（生地の膨
張率）が悪く破損しやすいものになるという問題があ
る。

また、「つき」、「練り」を極端に強くした餅生地は蒸
米の組織がこわれて残存組織はないかわりに餅生地内部
に気泡を多く含み、「コシ」のないものになる。

したがってその餅を食べた時、歯ごたえのないものとな
るとともに、米菓にしたと時に大きな気泡たる「ブク」
が発生しやすくなる。

したがって餅および米菓の製造においては、「つき」、
「練り」により蒸米の残存組織および気泡を餅生地内に
適度な量で、均一に分布させることにより、適度な「コ
シ」、「ノビ」のある餅が得られる。

さらに、例えば、米菓の一種たる「柿の種」に代表され
るいわゆる「棒物」と称される米菓の製造においては、
餅が「つき」、「練り」の工程を経て成形工程時に成型
機のノズルから棒状に押し出される時、断面が円形であ
ったものが、取り板に載置されることにより、品温の低
下とともに餅生地自身の重みで半月形になり冷蔵硬化さ
せるものである。

この場合「コシ」のない餅は断面が円形から半月形を過
ぎて、平べったくなってしまうという問題がある。

以上のような観点から、餅の粘弾性と、餅の調製にあた
っての「つき」、「練り」の効果は、密接な関係を有す
ることが推測される。

したがって、粘弾性が正確に測定され、餅の品質との関
係が定量的に把握されるならば、餅業界あるいは米菓業
界の品質管理、工程管理に非常に有効であるとともに、
新商品製造時の既存設備の効率的な条件設定、また新設
備機械の適正かつ合理的な設計、選定が可能となる。

したがって餅を代表とする糊化澱粉ゲルの粘弾性の実用
的な測定方法とそれに基ずく定量的品質管理方法が強く
望まれていた。

従来技術における糊化澱粉ゲルの物性の測定方法として
の基礎的レオロジー測定方法においては、線形域（微小
変形領域）における試料の挙動を分析して内部構造を探
索しようとするものが多い。しかしながら、通常人間の
感覚で捉えている澱粉ゲルの物性や、あるいは品質管理
上問題となるのは大変形を、しかも連続的に加えた時の
全体的な挙動で捉えていることが多く、線形域だけにお
ける静的歪または動的歪の印加による応答の把握だけで
は、感覚的な評価との対応が困難であったり、品質管理
の指標にならないことも多かった。また、特に流動域の
挙動を測定するためには被測定物に一定の歪（応力）を
加えた時の応力（歪）の時間的変化を測定するといっ
た、原理的に長時間を要するものが多く実用的でないも
のが多かった。

また一方、実用的試験方法では、非線形域（大変形領
域）または破壊における挙動を分析して感覚的な評価と
の対応や、その澱粉ゲルへの特徴的変形に対する品質の
特性を追求することに重点がおかれているために、測定
して得られる値が測定機ごとに異なって普遍性がなかっ
たり、他の材料、他の測定方法との比較が困難であった
り、また、全般的に変形様式が複雑なために、明確な内
容と次元を持つ力学的定数を導くことが困難であるとい
う問題があった。

例えば、カードメーター、ペネトロメーター、で測定さ
れるゲル強度は、弾性的変形と、塑性的変形が混じって
おり、従って得られる力学的定数は不明確である。

また、測定部位が局部的なため、特に不均一な構造を持
つ餅のようなゲルにはあまり適してはいない。

フードレオメーター（エクステンソグラフ）のような伸
長変形では、試料の体積変化が大きいこと、また一定速
度で引っ張っても試料は連続的に伸びているが故に、均
一な変形ではなくなっており、得られる値は不明確であ
る。

さらに、伸長変形の場合、試料の固定が困難で、餅のよ
うなゲルには不向きである。

テクスチュロメーターは、人のそしゃく動作をシュミレ
ートしているため、感覚的評価とは対応することもある
が、その表す力学的定数はやはり不明確である。

プラストグラフは、40〜50％の高濃度の澱粉乳を100℃
まで加熱し、その後冷却するときの粘度の温度変化を連
続的に測定するもので、本発明の目的とするような加
熱、蒸煮して得られる餅生地や団子のレオロジー測定方
法としては不十分な方法である。

問題点を解決するための手段本発明は、従来技術における基礎的レオロジー測定方法
または実用的試験方法によっては、有効かつ正確で迅速
な測定が困難な糊化澱粉ゲル、特に米を原料とする餅あ
るいは米菓の餅生地の粘度を測定することにより、糊化
澱粉ゲルの品質評価方法を提供するものである。

変形様式は、静的歪または動的歪ではなく、略一定の歪
速度で変形させる定常歪を採用し、しかも伸長変形、圧
縮変形ではなく、単純でかつ均一な変形を保つ、ずり変
形を採用すると共に、線形域から非線形域までの幅広い
変形範囲において、ずり流動開始後のずり応力生長測定
を行うものである。

したがって、用いる手段はあくまで基礎的レオロジー測
定方法であるが、得られる結果は実用的な結果といえ
る。

本発明は、含水率40〜60％の糊化澱粉ゲルの、特に餅ま
たは米菓の原料たる米を蒸煮し、これに「つき」、「練
り」の程度を変化させた餅を調製し、この餅を試料とし
てアタッチメントに装着し、高温（70℃以上100℃未
満）に保持しながら回転粘度計を用いて測定し、粘度一
時間の関係曲線を求めて、その関係曲線のパターンを製
餅条件の対応を見いだすことにより本発明をするに至っ
たものである。

糊化澱粉ゲルの含水率を40〜60％としたのは、通常作製
する餅生地等は、含水率が40〜60％であり、普通の方法
では含水率が40％以下では十分糊化した餅が得られにく
く、60％をこえた餅生地では流動性が著しく、米菓の餅
生地には不向きで実用的でないためである。

また、高温部で測定するのは、応力緩和測定法による予
備試験の結果、高温部で澱粉ゲルの差が明確に生じるた
めである。

また、製造工程上、餅を処理する品温は、70〜90℃前後
が多く、70℃以下では安定的な流動状態が得られにくい
ために、測定が行いにくい。さらに、100℃以上の高温
は、工業的に実用的でないためである。したがってこの
温度領域が最適である。

製餅条件としての「つき」回数、「練り」時間の異なる
餅の品質評価方法は、以下に示す（１）〜（５）の順序
によって行われる。

（１）回転粘度計への試料の装着調製した餅を一定の厚さに成形して、アタッチメントに
装着し、そのアタッチメントを回転粘度計に装着する。
もしくは、予め装着したアタッチメントに調製した餅を
一定量置き、上下のアタッチメントで挟みけるようにし
て試料を装着する。

70℃以上100℃未満の間の一定温度に保持し、試料を恒
温にした後、測定を開始する。

（２）定常ずり変形による定常ずり流動の開始まず、測定する試料の性状を明確に表すのに最適な歪速
度を決定する。

その決定方法は、予備試験として応力緩和測定法によ
り、「つき」、「練り」の程度の差が明確に現れる歪印
加後の時間（長時間側）を確認し、その時間の対応する
ずり歪速度を決定する。

なお、適切な歪速度より遅い場合は餅の差が現れにく
く、歪速度が早過ぎる場合は、応力生長開始部分の非線
形域が大きくなるために、生じる応力が小さくなった
り、あるいは餅によっては生じる応力が大き過ぎて測定
が困難になる。

このようにして適切な歪速度を決定する。

この歪速度で試料に定常ずり歪を印加し、定常ずり流動
が開始される。

（３）試料の粘度（応力）一時間（歪）の測定、記録定常ずり歪の印加による定常ずり流動開始曲線（粘度一
時間関係曲線）を記録する。

（４）粘度（応力）一時間（歪）関係曲線の解析（３）のようにして得た試料の粘度（応力）一時間の測
定による粘度（応力）一時間（歪）関係曲線を図示した
ものが第６図であり、かかる第６図の関係曲線に基づ
き、次ぎの７項目12個の要素を解析し、図中に数字の１
〜７及び数字の〜により示した。

1,剛（こわさ）：初期正接弾性率（）初期の曲線の勾配 2,弾性エネルギーの大きさ線形限界点の粘度および時間（）粘度と時間関係曲線の線形域の面積（）粘度と時間関係曲線の線形域の面積比（） 3,弾靱性ある時間までの粘度と時間関係曲線の全体の面積（）ある時間までの粘度と時間関係曲線の全体の面積比
（） 4,降伏強度降伏点の粘度および時間（）降伏点の粘度および時間の面積（）降伏点の粘度および時間の面積比（） 5,ストレスオーバーシュートの程度（） 6,定常流動時の粘度（） 7,粘度と時間関係曲線の全体の形（）（５）（４）の解析による試料の品質評価餅および餅生地の場合、適度に「コシ」と「ノビ」があ
り食感が好ましい、あるいは米菓の製造工程上好ましい
ものは、一般に〜の値が大きく、かつ全体の形が
ストレスオーバーシュートを起こしているものであるこ
とが判明した。

実施例１市販（ミキサー方式）の餅つき機で練り時間５分、10
分,20分,30分の４種類の餅を各々厚さ約8mmのシート状
にして、約４℃の冷蔵庫にて冷蔵硬化させた。

カッターで直径28mmの円柱状に打ち抜き、試料とする。

当該試料を試料装着用アタッチメント（第１図：平行円
板形セル）により挟みつけるようにして接着剤で接着し
た。

回転粘度計として第２図に示すワイゼンベルグ・レオゴ
ニオメーター（サンガモコントロール社製、Ｒ−18型）
を使用し、当該試料を接着した試料装着用アタッチメン
トを、上部プラテンホルダー１と下部プラテンホルダー
２とに固定した。

この場合、試料装着用アタッチメントに装着した餅の水
分が蒸発しないように、第３図に示す流動パラフィンを
入れたリザーバー14にこのアタッチメントをネジで固定
した。

このようにして第２図に示す恒温槽12により、試料を90
℃に２時間保持し恒温にした後、測定を開始した。

測定方法は、まず適切な歪速度（この場合は10^−３sec
^-1）程度になるようにギアボックス４のギア比を決定し
調節した。

歪速度は次ぎの関係式より決定した。

max:試料の最も外側にかかる歪速度（sec^-1）：試料軸の回転角速度（radian・sec^-1） r:試料の半径（cm） h:試料の厚さ（cm）モーター５の回転スイッチを入れると、モーターの回転
がギアボックスで調整（減速）され、試料軸３とともに
リザーバー14が一定の回転速度で回転することにより、
試料に所与の歪速度でずり変形が与えられ、定常ずり流
動が開始される。定常ずり変形は、電磁クラッチ６によ
り瞬間的に加えられるため、ずり流動開始直後から定常
流動状態に至るまでの幅広い変形領域（時間）の測定が
行える。

上部プラテンホルダー１はローター７に固定されてお
り、定常ずり変形により生じる応力（トルク）はトーシ
ョンバー８のねじり角からトランスジューサー９をとお
して検出される。

検出の出力信号はトランスジューサーメーター10で読み
取るか、外部の記録計11を用いて記録する。

なお、ローターはエアーベアリング13により、高精度で
中央に保たれ摩擦がないために、高感度を実現してい
る。

このようにして測定される粘度（みかけ粘度：応力）は
次ぎの式で決定された。

Torque＝Ｖ・Range・κ/Gain η：粘度 poise（dyne・sec/cm²） Torque:トルク（dyne・cm） r:試料の半径（cm） h:試料の厚さ（cm） max:試料の外周部の歪速度（sec^-1） σ：応力（dyne/cm²） V:出力電圧（Volt） Range:測定レンジ（・10μ） κ：トーションバーのねじり定数（＝980dyne・cm/μ） Gain:アンプの増幅率求めた関係曲線を第４図に示し、かかる第４図に基づい
て前述の（４）粘度（応力）一時間（歪）関係曲線の解
析方法に基ずき解析した。解析の結果、練り時間10分の
餅は他の餅と比較して〜の値が高く、大きなストレ
スオーバーシュート現象をおこしており、したがって
「コシ」が強く、しかも時間の経過（変形が大きくな
る）とともに「ノビ」が生じ、食感の好ましい餅である
ことがわかる。

それに対して練り時間５分の餅は〜およびの値は
高く「コシ」は強いがの値が10分の餅より低いことか
ら「ノビ」が足りないことがわかる。

練り時間20分の餅、および30分の餅は、〜の値が低
く、「ノビ」はあるが「コシ」がないことがわかる。

実施例２米菓製造用スタンプ方式の全自動杵つき機で、つき回数
50回、100回、200回、300回の４種類の餅を調製し、調
製した餅を、実施例１と同様の方法でワイゼンベルグ・
レオゴニオメーターの平行板回転粘度計で測定した。測
定の結果による粘度（応力）一時間（歪）関係曲線を第
５図に示し、かかる第５図に基づいて解析の結果、〜の値は100回＞200回＞50回＞300回
の順で大きく、微小変形（線形域）領域では、「つき」
100回の餅が最も「コシ」があることがわかる。

しかし、〜およびの値は50回＞100回＞200回＞30
0回の順で大きくなり大きな変形領域では、50回の餅が
最も「コシ」がある。しかしの値が小さいことから、
「ノビ」はあまりないことがわかる。

逆に300回の餅は、よく伸びるが「コシ」は殆どないこ
とがわかる。

したがって、米菓を製造した場合50回の餅は、食感が悪
くウキも悪い。

300回の餅は歯ごたえがなく大きな気泡が発生しやす
い。

米菓製造工程上、好ましい餅は大きなストレスオーバー
シュート現象を起こしている、つき回数100回〜200回の
餅であることが判明した。

発明の効果各種糊化澱粉ゲルのレオロジー的測定による品質評価
が、早ければ15分以内で、遅くとも30分以内という短時
間で行えるという効果がある。各種糊化澱粉ゲルの高温
部（100℃未満）のレオロジー的測定が容易に行える。

得られたデータとその試料の品質の関係が定量的に把握
できる。

生産工程上の工程管理にも有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は試料を装着するアタッチメントの斜視図であ
る。第２図は回転粘度計の略図である。第３図は試料を装着するリザーバーを含めたアタッチメ
ントの断面図である。第４図は練り時間の異なる餅の粘度一時間関係曲線であ
る。第５図はつきの回数の異なる餅の粘度一時間関係曲線で
ある。第６図は第４図、第５図を一般化した餅の粘度一時間の
解析用関係曲線である。１……上記プラテンホルダー、２……下部プラテンホル
ダー、３……回転軸、４……ギアボックス、５……モー
ター、６……電磁クラッチ、７……ローター、８……ト
ーションバー、９……トランスジューサー、10……トラ
ンスジューサーメーター、11……記録計、12……恒温
槽、13……エアーベアリング14……リザーバー、15……
流動パラフィン、16……ネジ、17……上部平行円板、18
……下部平行円板、19A・19B……ギア、Ａ……試料

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】含水率40〜60％の糊化澱粉ゲルを70℃から
100℃未満に保持し、回転粘度計を用いてずり変形下で
粘度の時間変化を測定することにより、粘度一時間の関
係曲線を求め、パターン解析することを特徴とする糊化
澱粉ゲルの品質評価方法。