JPS6255050A - 栄養性および消化性の改良された膨化製品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、栄養性および消化性の改良された膨化製品お
よびその製造方法に関し、さらに詳細には、穀物種子に
対し、酵母を混合して加熱押出し成型することによる膨
化製品およびその製造方法に関するものである。

コメ、ムギ、トウモロコシ等の穀物種子は、古くより人
類の食糧として利用され、エネルギー源として重要なも
のであるが、同時にタンパク質やビタミン類の源として
もその意味１よ大きい。しかしながら、穀物種子は総じ
てタンパク質含量が少ないのみならず、必須アミノ酸、
特にリジン含量が低いという共通の問題点を有しており
、タンパク質およびビタミン類の強化された穀物食品に
対する必要性はきわめて高いと言える。

また、わが国において、総人口に対する高齢者の割合が
増加し、乳幼児や病弱者も含めると、消化性の良好な食
品を必要とする人は非常に多いと考えられる。

上述の背景を踏まえて、本発明の目的とするとごろは、
栄養性および消化性の改良された穀物食品を提供するこ
とならびに産業上利用可能で実用的な該食品の製造方法
を提供することにある。具体的には、穀物種子および該
穀物種子の５−３０重量％の殺菌された酵母を含有し、
５．０ｍ＃／ｇ以上の比容積を有し、該酵母含有穀物種
子のデンプンのアルファー化度が９０％以上である膨化
製品およびその製造方法を提供することにある。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕従来
、穀物種子に対するタンパク質強化のためには、小麦グ
ルテンやグルテンミール等の穀物タンパク、大豆粕やナ
タネ粕等の油糧種子あるいはフィンシュミールやオキア
ミ等の水産物タンパクが用いられてきた。これらのうち
穀物タンパクの場合は、穀物種子の良好な膨化性を損な
うことが少ない点では優れているものの、タンパク質中
のリジン含量が少なく、栄養性改良の効果の点から不適
当である。水産物タンパクおよびナタネ粕の場合は、栄
養性改良の点からは有効であるものの、少量の添加でも
穀物種子の膨化性を著しく損なうので不適当である。大
豆粕の場合は、穀物種子の膨化性をかなり損なうととも
に、ビタミンＢ群の強化効果の点で不充分である。

酵母は、タンパク含量が多い上にリジンの比率も高く、
ビタミンＢ群も多いので、添加原料としての潜在的可能
性は有するものの、その細胞壁が強固なために、人体内
で消化吸収されにくいという問題があった。さらに、酵
母を大量に摂取すると、血中の尿酸量が増加するという
問題もあった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、前述の問題点に鑑み、鋭意研究を行なっ
た結果、穀物種子に適量の酵母を添加混合し、適正水分
でエクストルーダーにより加熱押出し成型することによ
って、栄養性および消化性の改良された膨化食品を製造
し得る事実を見い出し、本発明を完成したものである。

本発明は、細胞壁が破損し、殺菌された酵母を、穀物種
子１００部に対して５−３０部の割合で含有し、５．０
ｍｌ／ｇ以上の比容積を有し、該酵母含を穀物種子のデ
ンプンのアルファー化度が９０％以上である栄養性およ
び消化性の改良された膨化製品であり、さらに本発明は
穀物種子１００部に対し、酵母を５−３０部添加混合し
、水分含量１０−３０％、温度１２０℃以上、圧力１０
ｋｇ／１２以上の処理条件で、エクストルーダーにより
加熱押出し成型することを特徴とする栄養性および消化
性の改良された上記膨化製品の製造方法に関する。

本発明における穀物種子とは、食用イネ科植物の種子を
指し、具体的にはコメ、コムギ、オオムギ、ライムギ、
エンバク、トリティカレ、トウモロコシ、アワ、ヒエ、
キビ、モロコシ、ハトムギ等を挙げることができる。穀
物種子には、デンプンがアミロースおよびアミロペクチ
ンから構成されるウルチ性の種子と、デンプンがアミロ
ペクチンのみから構成されるモチ性の種子とがあるが、
アミロースは脂質と複合体を形成した場合に、デンプン
の糊化を抑制することが知られており、本発明において
はウルチ性の穀物種子においても目的の達成は可能では
あるものの、モチ性の穀物種子の方がより好適である。

モチ性の穀物種子を用いた場合は、加熱押出し成型にお
いて、体積膨張および水溶性全糖の増加が著しく、膨化
製品の食感および消化性がきわめて優れたものとなる。

特にモチ米の場合は、膨化製品の食味が住良であり、モ
チ性のモロコシの場合は、体積膨張が著しく、ハトムギ
の場合は、種子自体のタンパク含量が多く、これらはい
ずれも本発明においてきわめて適した穀物種子である。

本発明における酵母とは、生活の大部分を単細胞で過ご
し、栄養生殖を出芽によって行なう真菌類を１旨す、具
体的にはパン酵母、ビール酵母、ブドウ酒酵母、醤油酵
母、乳糖発酵性酵母、飼料酵母等を挙げることができ、
菌種基としてはサツカロミセス祷セレビシェ（Ｓａｃｃ
ｈａｒｏｍｙｃｅｓ　　ｃｅｒｅｖｉ−ｓｉａｅ）、サ
ン力ロミセス・カールスベルゲンシス（Ｓａｃｃｈａｒ
ｏｍｙｃｅｓ　　ｃａｒｌｓｂｅｒｇｅｎｓｉｓ）＋サ
ツカロミセス０ロキシー（Ｓａｃｃｈａｒｏｍ　ｃｅｓ
　　ｒｏｕｘｉｉ）、クルイベロミセス・フラギリス（
Ｋｔｕ　ｖｅｒｏｍ　ｃｅｓ　　江ｕ旦旦Ｌクルイベロ
ミセス・ラクテイス（にｌｕ　ｖｅｒｏｍ　ｃｅｓＩａ
ｃｔｉｓ）　Ｉキャンディダ・ウテイリス（Ｃａｎｄ　
１ｄａｕｔｉｌｉｓ）等を挙げることができる。

Ｓ　ＣＰ　（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｃｅ１ｌ　Ｐｒｏｔｅｉｎ
）に関するＷＨＯの規準によると、核酸は２（５７日）
以下の摂取量に抑える必要がある。本発明における酵母
も核酸含有量が多い（５−１２％）ので、酵母単独の押
出し成型製品は不適当である。この点からも、３．３−
２０倍量の穀物種子と混合膨化して、通常の食品程度の
核酸含有量に低下せしめることが有効であり、より好ま
しくは核酸を除去した脱核酵母を使用することが適して
いる。酵母の核酸は調味料の原料として有用、であり、
抽出９分解されて呈味性ヌクレオチドとして利用されて
いるが、本発明の場合、核酸は不要であり、かかる核酸
除去酵母、すなわち脱核酵母が極めて適している。

本発明における穀物種子に対する酵母の添加割合として
は、５−３０重量％の範囲にあることが必要である。添
加割合が５％未満では、酵母添加によるタンパク質およ
びリジン、さらにはビタミンＢの強化効果力で不充分で
あり、また添加割合が３０％を超える場合は、該酵母含
有穀物種子のデンプン含量が約６２％以下となり、膨化
不充分のために、５．０ａｒ１／ｇ以上の比容積の製品
が得られず、食感の優れた膨化製品とならないので不適
当である。酵母の添加による栄養強化の効果と膨化抑制
の影響との観点から、より好ましくは該穀物種子に対し
１０−２０！を量％の酵母を添加混合することが望まし
い。本発明によれば、ビタミンＢ含ｆｉｏ、６■％以上
の膨化製品が得られる。

本発明における該酵母含有穀物種子の水分含量は１０−
３０重量％の範囲にあることが必要である。１０重景％
未満の場合は、デンプンの糊化が不充分となるのみなら
ず、加熱時における該酵母含有穀物種子の流動性が低下
するために、良好な膨化製品が得られない。一方、３０
重量％を超える場合は、加熱時における該酵母含有穀物
種子の過度の流動性に起因する圧力不足によってエクス
トルーダー出口における体積膨張が不充分となり、５、
Ｏｍｊ！／ｇ以上の比容積が達成できないので不適当で
ある。水分含量を調整するためには、一定の温湿度の調
湿室中に静置して緩徐にして均一に平衡化することが望
ましいが、一定量の水を噴霧して調湿しても良い。

本発明に使用するエクストルーダーとは、加熱押出し成
型装置を意味し、蒸気、電熱ヒーター。

誘電加熱等により原料を加熱しながらモーター駆動のス
クリューによって該原料を粉砕、混ねつ。

圧縮、移送し、細孔より押出す加工装置である。

スクリューの軸数により一軸型あるいは二軸型と区別す
る場合もあり、本発明においては食品製造の実用性とい
う観点から、装置が安価で操作も簡便な一軸型エクスト
ルーダーが適している。具体的には、Ｗｅｎｇｅｒ社の
Ｘ−１５０型り・７カーエクストルーダー、　Ｂ　ｒａ
ｖｅｎｄｅｒ社の２０Ｄ−Ｎ型エクストルーダー、ブラ
ザーズ社のフリトグレンパフマシン等を挙げることがで
きる。

本発明の方法におけるエクストルーダーの処理条件とし
ては、温度１２０℃以上、圧力１０ｋｇ／Ｃｆｆ１ｚ以
上であることが必要である。酵母の細胞壁を破壊し、穀
物種子のデンプンをアルファー化して消化吸収性を高め
るためには、エクストルーダー内部が水の沸点以上の高
温高圧状態であって、出口において水の突沸による組織
構造の破壊および急速な体積膨張、乾燥、成型が行なわ
れること、すなわち膨化する必要がある。しかるに、温
度が１２０℃未満であるか、あるいは圧力が１０ｋｇ／
ｃｍｚ未満の場合は、単に押出されるか、あるいは細孔
の詰まりを生じて上述の膨化が起こらないので不適当で
ある。上述の膨化処理の結果、該穀物種子のデンプンの
アルファー化度は９０％以上となり、酸素分解を受けや
すく、消化性の優れた食品が得られる。アルファー化度
が９０％未満の場合は、さらに蒸煮や油ちょう等の調理
が必要となるので不適当である。

〔発明の効果〕

本発明の効果は以下のとおりである。

１６穀物種子に対し、５重量％以上の酵母を添加混合す
ることにより、タンパク含量が多く、リジンやビタミン
Ｂの豊富な膨化製品が得られる。

２、水分含量１０−３０重量％、温度１２０℃以上、圧
力１０ｋｇ／ａｍ”以上の処理条件でエクストルーダー
により膨化加工を行なうことにより、デンプンが９０％
以上アルファー化され、消化性の改良された膨化製品が
得られる。

３、水分含ｆｉ１０−３０重景％、処理温度１２０℃以
上、圧力Ｉ　Ｑ　ｋｇ　／　ｃａａ　”以上ゐ処理条件
でエクストルーダーにより膨化加工を行なうことにより
、添加酵母の細胞を破壊して消化性を高めることが可能
となる。

４、水分含量１０−３０重量％、温度１２０℃以上、圧
力１０ｋｇ／ａｍ”以上の処理条件でエクストルーダー
により膨化加工を行なうことにより、穀物種子の優れた
膨化性を著しく損なうことなく、比容積５．Ｏｍｊ！／
ｇ以上の食感の良好な膨化製品が得られる。

５、穀物種子としてモチ性の穀物種子を用いる場合は、
膨化加工時の体積膨張が著しく、水溶性全糖の多い膨化
製品が得られる。

６、酵母として脱核酵母を用いる場合は、大量摂取した
場合においても安全性の高い膨化製品が得られる。

７、穀物種子としてモチ米を用いる場合は、食味住良な
膨化製品が得られる。

８、穀物種子としてモチ性のモロコシを用いる場合は、
比容積のきわめて大きい膨化製品が得られる。

９、穀物種子としてハトムギを用いる場合は、タンパク
含量のきわめて高い膨化製品を得ることができる。

１０、エクストルーダーとして一軸型エクストルーダー
を用いる場合は、安価にして簡便に膨化製品を得ること
ができる。

〔実施例〕

実施例１ モチモロコシを、中野式竪型精米麦機を用いて歩留８８
％に精白した。この精白モロコシ（水分含量１４％）　
３．０　ｋｇに対して無添加またはパン酵母、大豆粕お
よびグルテンミールのいずれかをそれぞれ乾物として１
５重量％添加し、２０℃。

７５％ＲＨの調湿室に３日間静置した後、ブラザーズ■
製の一軸型エクストルーダー、フリトグレンパフマシン
（１５馬力）を用いて加熱押出し成型を行なった。スク
リューのＬ／Ｄ比は３／１であり、ノズル部は１×１０
鶴の短冊型６孔を有するものを使用した。試料投入速度
は１ｋｇ／ｗｉｎであり、を軸回転数は２’　４０　ｒ
　ｐ　ｍであった。ノズル部を電熱ヒーターによって５
０分間加熱し、２２０℃になった時点で装置を起動して
玄米５　ｋｇを供給、押出しを行ない、膨化が定常的に
なった状態で、玄米から試験試料に切替えて加熱押出し
成型を行なった。試料処理中のモーター負荷電流は５Ｏ
−５２Ａ、圧力は５０ｋｇ／ａｍ”で一定であった。押
出された被処理物をノズル出口で回転カッターによって
チップ状に切断し、スナック様食品を得た。これら４種
類の膨化食品は大豆粕添加製品を除き、いずれも良く膨
化しており、サクサクとした食感であった。これら４種
類の膨化食品を超遠心粉砕機で粉末化し、ケルプール法
によりタンパク含量を測定した。また、過ギ酸酸化およ
び６規定塩酸加水分解の後、日立８３５型アミノ酸自動
分析機を用いてアミノ酸分析を行ない、ヒトおよび成長
期ラットに対するアミノ酸スコアおよび化学価を算出し
た。さらに、チオクローム法によりビタミンＢ、含量を
測定した。また、各膨化製品の比容積を柳瀬らの植物種
子置換法（食総研報、４２号、ｐｉ−９，１９８３）に
より測定し、デンプンのアルファー化度を貝沼らのＢＡ
Ｐ（注）（）内の数字は１ｌｈｌ　（対照）の値に対す
る比率を示す。

単位は次のとおり。

膨化製品の比容積　；　　　ｍｅ／ｇ アルファー化度　　；　％ 粗タンパク　　　　　；　％ ビタミンＢ１　　　　；　■％ （例）における（Ａ）は、本発明例、　（Ｂ）は比較例
を示す。

第１表から明らかなように、本発明例の場合は酵母の添
加によって、粗タンパク含量が対照の８．６％から１３
．６％に増加し、化学価およびアミノ酸スコアもそれぞ
れ対照の２６が５５に、対照の３６が７５へと著しい向
上を示した。また、ビタミンＢ１についても対照の０．
３５ｍｇ％に対して１．４７■％と約４．２倍に増加し
た。これに対し、グルテンミールの場合は、粗タンパク
含量こそ対照に比較して僅かに増加しているものの、リ
ジン含量が低いために化学価およびアミノ酸スコアとも
むしろ対照より劣る値を示し、ビタミンＢ＋の増加も見
られなかった。また、大豆粕の場合はタンパク質の量お
よび質に関しては酵母添加の場合に近い補強効果を示し
たものの、ビタミンＢｌの量が本発明の場合に比べて約
３３％に過ぎず、本発明に比較して著しく劣っていた。

膨化製品の被容積およびアルファー化度の点においても
、本発明例の酵母添加製品の場合、５．３２−１　／　
ｇおよび９８％ときわめて良好な結果であった。さらに
、上記１１ｈ２の粉末をダラム染色した後に顕微鏡観察
を行なった結果、添加した酵母菌体は該加熱押出し処理
によって破壊され、原状をとどめていないことが確認さ
れた。原料酵母粉末　　　　−および上記陽２の粉末そ
れぞれ０．１ｇを１０＋ｓＪの殺菌水にけん濁し、その
１白金耳をＰＤＡ　（ポテト・デキストロース・アガー
）培地上にストリークし、３０℃、２４時間後に観察し
たところ、原料酵母の場合は増殖によりコロニーを形成
していたが、１ｌｋＬ２の場合はコロニーが全く見られ
ず、該加熱押出し処理によって酵母が完全に殺菌されて
いることが確認された。

実施例２ 実施例１で用いたものと同じモチモロコシ（未精白）に
対して実施例１とおなしパン酵母、大豆粕、内臓を除去
したオキアミ粉末、ナタネ粕およびフィンシュミールの
いずれかをそれぞれ１０重量％添加し、水分含量を１６
．５％に調湿し、実施例１と同じエクストルーダーを用
いて処理温度１５０℃、圧力４　Ｑ　ｋｇ／ｃｊ＋ｚで
加熱押出し成型を行なった。回転カッターにて切断して
得た各チップの比容積（ａｉｆ／ｇ）を植物種子置換法
で測定した結果を第２表に示す。

第２表 （注）Ａ：　本発明例　　　Ｂ；　比較例第２表から明
らかなように、高いタンパク素材を添加することによっ
て、対照と比較して膨化性の低下（比容積の低下）が起
こるが、本発明例の酵母の場合は他の高タンパク素材と
比較して膨化性の低下度合が最も小さく、穀物種子のタ
ンパク質を量的および質的に改良するために添加する高
タンパク素材として最も適していることがわかる。

実施例３ ハトムギおよびジュズダマを、千代田式ゴムロール籾摺
機によって脱穀した後、中野式竪型精米麦機を用いて歩
留７５％に精白した。ヨード呈色試験の結果、精白ハト
ムギは赤紫色、精白ジュズ゛ダマは青紫色に染まり、ハ
トムギはモチ性種子、ジュズダマはウルチ性種子と判明
した。この精白ハトムギおよび精白ジュズダマ各５　ｋ
ｇに和光純薬特製乾燥酵母７５０ｇを添加混合し、実施
例１と同じエクストルーダーを用いて１６５℃、６０ｋ
ｇ／　ｃｍ　”で加熱押出し成型を行なった。かくして
得られた膨化製品の比容積（＋ＩＩｌ／ｇ）を植物種子
置換法により測定した。さらに、該膨化製品を超遠心粉
砕機によって粉末化し、デンプンのアルファー化度を貝
沼らのＢＡＰ法により測定し、粗タンパク含量をケルプ
ール法により測定した。ビタミンＢ、含量をチオクロー
ム法で測定した。また、該粉末１ｇを１００ｍｊ！の水
で抽出し、遠心分離して得た上澄液中のＩ！量をフェノ
ール硫酸法により測定した。以上の測定結果を第３表に
示す。

第３表より明らかなように、モチ性穀物であるハトムギ
に酵母を添加して加熱押出し成型を行なった場合は、膨
化製品の比容積が６．７　ｍｅ　／　ｇと良好な膨化性
を示し、食感も優れていたのに対し、ハトムギと同属で
はあるもののウルチ性穀物であるジュズダマに酵母を添
加して加熱押出し成型を行なった場合は、膨化製品の比
容積が３．１１ＩＩｌ／ｇと不充分な膨化性を示し、し
かも食感も劣っていた。さらに、ハトムギの場合は水溶
性全糖が５０．９％と著しく多く、デンプンのアルファ
ー化度も９４．６％と高いのに対してジュズダマの場合
は水溶性全糖が２１．３％と少なく、デンプンのアルフ
ァー化度も７３．１％と低かった。また、ハトムギの場
合、粗タンパク含量が２０．２％、ビタミンＢ、含量１
．４■％ときわめて高い膨化製品が得られた。

実施例４ 実施例１と同じモチモロコシをブラベンダーテストミル
によって５０メツシュ通過程度に粉砕し、該モチモロコ
シに対して雪印食品■製うクティックイーストを８重量
部、水をｔｏｏｉｉｔ部添加して混ねつした後、岡崎産
業■製飼料成型機を用いて直径４＋ｕ、長さ１Ｏ１ｌの
チップ状に成型した。

該チップを熱風乾燥機によって５０℃で乾燥し、ケソト
科学（構製赤外線水分計によって目的とする水分含量と
なる毎に一定量の試料を取出し、かくして水分含量がそ
れぞれ５，１０．１５，２０゜３０．４０％のチップを
調製した。このものについて実施例１と同じエクストル
ーダーを用いて１５０℃で加熱押出し成型を行なったと
ころ、隘１８の場合のみ圧力がｌＱｋｇ／ａｍ”に達せ
ず、膨化不充分であったが、それ以外は良好な膨化を示
した。かくして得られた膨化製品の比容積および加工に
おける状況は第４表に示すとおりであった。

第４表から明らかなように、該チップの膨化前の水分含
量が１０−３０重量％の場合に良好な膨化性を示した。

第４表 （２）Ａ；＊Ｍ＠Ｂ；□ 実施例５ モチトウモロコシ１００部に対し武田薬品工業■製脱核
酵母をそれぞれ０．２．５，１０，２０゜３０．５０部
添加混合し、実施例４と同様にして成型チップを調製し
て水分含量を１４％に調湿した。該成型チップを実施例
１と同じエクストルーダーを用いて１５０℃、　　４０
　ｋｇ／ｃｍ”で加熱押出し成型を行なった。かくして
得られた膨化製品のタンパク含量、化学価および比容積
を実施例１および２と同様にして測定した。その結果は
第５表に示すとおりであり、モチトウモロコシに対する
酵母の添加比率が３０％以下の場合に良好な膨化性を示
した。一方、タンパク質に関しては酵母２％添加の場合
（１１ｋＬ２０）には、酵母無添加の場合（Ｎ１１９）
と比較して粗タンパク含量で僅かに７％、化学価で８％
の改良に過ぎないのに対し、酵母５％添加の場合（Ｎ１
２１）には、粗タンパク含量で２１％、化学価で２２％
の著しい改良を示し、酵母添加量の増加に伴ってタンパ
ク質の質、量ともに優れたものとなった。

第５表 （注）（）内の数値は対照の値に対する比率を示す。

比容積の単位Ｈｍ　ｊ！　／　ｇ　　　Ａ　；本発明例
　　Ｂ；比較例実施例６ モチ米をプラベンダーテストミルによって５０メツシュ
通過［１に粉砕して得た粉末１　ｋｇに対し、武田薬品
工業■製の脱核酵母粉末１００ｇを添加混合して２０℃
、７５％ＲＨの調湿室に４８時間静置したところ、水分
含量が１５．６％となった。

この混合粉末をグラベンダーラボエクストルーダー２０
ＤＮ型を用い、処理温度それぞれ８０℃。

１２０℃、１５０℃で加熱押出し成型を行なった。

その結果、８０℃の場合はノズル部のオリフィスが詰ま
り、モーターとスクリューのカップリングが折れて加工
を中止せざるを得なかったが、１２０℃および１５０℃
の場合は被処理物の押出しが可能であり、特に１５０℃
の場合には比容積７．６ｔｓ　ｌ　／　ｇの食味のきわ
めて優れた膨化製品が得られた。

手続（甫正書（自４り 昭和６０年１１月２７日

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）細胞壁が破損し、殺菌された酵母を、穀物種子１
   ００部に対して５−３０部の割合で含有し、５．０ｍｌ
   ／ｇ以上の比容積を有し、該酵母含有穀物種子のデンプ
   ンのアルファー化度が９０％以上であることを特徴とす
   る栄養性および消化性の改良された膨化製品。
2. （２）穀物種子が、モチ性の穀物種子である特許請求の
   範囲第１項に記載された膨化製品。
3. （３）穀物種子１００部に対し、該酵母を１０−２０部
   含有する特許請求の範囲第１項に記載された膨化製品。
4. （４）酵母が、脱核酵母である特許請求の範囲第５項に
   記載された膨化製品。
5. （５）穀物種子１００部に対し、酵母を５−３０部添加
   混合し、水分含量１０−３０重量％、温度１２０℃以上
   、圧力１０ｋｇ／ｃｍ＾２以上の処理条件にてエクスト
   ルーダーにより加熱押出し成型することを特徴とする栄
   養性および消化性の改良された膨化製品の製造方法。
6. （６）穀物種子が、モチ性の穀物種子である特許請求の
   範囲第５項に記載された膨化製品の製造方法。
7. （７）穀物種子１００部に対し、酵母を１０−２０部添
   加混合する特許請求の範囲第５項に記載された膨化製品
   の製造方法。
8. （８）酵母が、脱核酵母である特許請求の範囲第５項に
   記載された膨化製品の製造方法。