JPWO2017199924A1 - 食品用添加剤 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]アニオン変性セルロースナノファイバーを含有する食品用添加剤。
[2]前記アニオン変性セルロースナノファイバーのグルコース単位当たりのカルボキシメチル置換度が0.01〜0.50の範囲内である、[1]に記載の食品用添加剤。
[3]前記アニオン変性セルロースナノファイバーの水分含有量が12質量%以下であり、且つ下記(1)〜(5)の工程により求められる前記アニオン変性セルロースナノファイバーのCNF分散指数が、8000以下である、[1]又は[2]に記載の食品用添加剤。
工程(1):前記アニオン変性セルロースナノファイバーに25℃の水に添加して5分間撹拌し、得られる1.0質量%のアニオン変性セルロースナノファイバー分散液1gに、平均粒子径が0.03μm以上1μm以下の有色顔料を5〜20質量%含有する色材を添加し、1分間撹拌する工程;
工程(2):上記工程(1)で得られる色材を含有するアニオン変性セルロースナノファイバー分散液を2枚のガラス板で挟み、2枚のガラス板の間に膜厚が0.15mmの膜を形成する工程;
工程(3):上記工程(2)で得られる膜を顕微鏡(倍率:100倍)で観察する工程;
工程(4):上記工程(3)で観察される膜の3mm×2.3mmの範囲に存在する凝集物の長径を測定し、凝集物を、特大:長径150μm以上の凝集物、大:長径100μm以上150μm未満の凝集物、中:長径50μm以上100μm未満の凝集物、小:長径20μm以上50μm未満の凝集物に分類する工程;及び
工程(5):上記工程(4)で分類した各凝集物の個数を、下式に代入することによりCNF分散指数を算出する工程
CNF分散指数=(特大の凝集物の個数×512+大の凝集物の個数×64+中の凝集物の個数×8+小の凝集物の個数×1)÷2
[4]前記アニオン変性セルロースナノファイバーの水分含有量が12質量%を超えており、且つ前記アニオン変性セルロースナノファイバーの下記(1’)〜(5)の工程により求められるCNF分散指数が、8000以下である、[1]又は[2]に記載の食品用添加剤。
工程(1’):アニオン変性セルロースナノファイバーの水分含有量を調整し、得られる1.0質量%のアニオン変性セルロースナノファイバー分散液1gに、平均粒子径が0.03μm以上1μm以下の有色顔料を5〜20質量%含有する色材を添加し、1分間撹拌する工程;
工程(2):上記工程(1’)で得られる色材を含有するアニオン変性セルロースナノファイバー分散液を2枚のガラス板で挟み、2枚のガラス板の間に膜厚が0.15mmの膜を形成する工程;
工程(3):上記工程(2)で得られる膜を顕微鏡(倍率:100倍)で観察する工程;
工程(4):上記工程(3)で観察される膜の3mm×2.3mmの範囲に存在する凝集物の長径を測定し、凝集物を、特大:長径150μm以上の凝集物、大:長径100μm以上150μm未満の凝集物、中:長径50μm以上100μm未満の凝集物、小:長径20μm以上50μm未満の凝集物に分類する工程;及び
工程(5):上記工程(4)で分類した各大きさの凝集物の個数を数え、下式に代入することによりCNF分散指数を算出する工程
CNF分散指数=(特大の凝集物の個数×512+大の凝集物の個数×64+中の凝集物の個数×8+小の凝集物の個数×1)÷2
[5][1]〜[4]のいずれか一項に記載の食品用添加剤を含有するたれ食品。
[6][1]〜[4]のいずれか一項に記載の食品用添加剤を含有する、フライ食品。
[7][1]〜[4]のいずれか一項に記載の食品用添加剤を含有する、分散系飲料。
[8][1]〜[4]のいずれか一項に記載の食品用添加剤を含有する、穀物粉加工食品。
本発明の食品用添加剤は、アニオン変性セルロースナノファイバー(以下、「アニオン変性CNF」ということがある)を含有する。これにより、本来的に加工食品等の食品が有している食感、風味等の特性を損なうことなく、保水性、保形性、分散安定性等の品質及び物性を改善又は付与できる。
本明細書において、アニオン変性CNFとは、セルロースにアニオン性官能基が導入された構造を有するナノスケールの繊維状体である。アニオン性官能基は、通常、セルロースを構成するグルコース単位が有する少なくとも1つのヒドロキシ基に導入される。アニオン性官能基とは、水中でアニオンの形態をとる官能基を意味し、カルボキシル基、カルボキシメチル基、スルホン基、リン酸エステル基、ニトロ基が例示される。このうち、カルボキシル基、カルボキシメチル基、リン酸エステル基が好ましく、カルボキシル基、カルボキシメチル基がより好ましく、カルボキシメチル基がさらに好ましい。アニオン変性CNFは、通常、繊維幅が4〜500nm、アスペクト比が20以上の微細繊維である。平均繊維長及び平均繊維径は、電界放出型走査電子顕微鏡の観察像の中からランダムに選んだ200本の繊維の繊維長及び繊維径の平均値として算出され得る。アスペクト比は、平均繊維長の平均繊維径に対する比の値として算出され得る。
アニオン変性CNFの製造方法としては、例えば、アニオン基をセルロース原料に導入するアニオン変性処理、及び必要に応じて行う解繊処理を含む方法が挙げられる。本明細書において、アニオン変性処理を経たセルロースをアニオン変性セルロースと言う。
セルロース原料としては、例えば、植物性材料(例えば、木材、竹、麻、ジュート、ケナフ、農地残廃物、布、パルプ(針葉樹未漂白クラフトパルプ(NUKP)、針葉樹漂白クラフトパルプ(NBKP)、広葉樹未漂白クラフトパルプ(LUKP)、広葉樹漂白クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹未漂白サルファイトパルプ(NUSP)、針葉樹漂白サルファイトパルプ(NBSP)サーモメカニカルパルプ(TMP)、再生パルプ、古紙等)、動物性材料(例えばホヤ類)、藻類、微生物(例えば酢酸菌(アセトバクター))、微生物産生物等を起源とするものを挙げることができ、それらのいずれも使用できる。好ましくは植物又は微生物由来のセルロース繊維であり、より好ましくは植物由来のセルロース繊維である。セルロース原料は、上記のいずれかを高圧ホモジナイザー、ミル等の機器で粉砕した粉末セルロース、それらを酸加水分解等の化学処理により精製した微結晶セルロース粉末、高速回転式、コロイドミル式、高圧式、ロールミル式、超音波式等の分散装置や、湿式の高圧又は超高圧ホモジナイザー等で微細化した微細化セルロース粉末でもよい。量産化及びコストの観点からは、好ましくは、粉末セルロース、微結晶セルロース粉末、或いはクラフトパルプ、サルファイトパルプ等の化学パルプが好ましく、化学パルプに漂白処理を施してリグニンが除去されている漂白済みパルプが好ましい。漂白済みパルプとしては、例えば、白色度(ISO 2470)が80%以上の漂白済みクラフトパルプ又は漂白済みサルファイトパルプを用いることができる。
カルボキシメチル化とは、セルロース原料をマーセル化剤によりマーセル化処理した後、カルボキシメチル化剤と反応させる処理である。
マーセル化処理は、通常、セルロース系原料、溶媒、及びマーセル化剤を混合して行うことができる。
一般式(3)中のM1として表されるアルカリ金属としては、例えば、ナトリウム、カリウムが挙げられる。中でも、ナトリウムが好ましい。
A=[(100×F−(0.1NのH2SO4(mL))×F’)×0.1]/(H型CM化セルロースの絶乾質量(g))
DS=0.162×A/(1−0.058×A)
A:H型CM化セルロース1gの中和に要する1NのNaOHの量(mL)
F’:0.1NのH2SO4のファクター
F:0.1NのNaOHのファクター
I型結晶:2θ=14.7°、16.5°、22.5°
II型結晶:2θ=12.3°、20.2°、21.9°
非晶成分:2θ=18°
セルロースI型結晶の結晶化度は、回折角18°の回折強度(Ia)と回折角22.5°の回折強度(Ic)の値を、Segal法に基づく下記の式に代入することにより算出した。
I型結晶の結晶化度=(Ic−Ia)/Ic×100
セルロース原料からのアニオン変性CNFの製造の際には、通常、解繊(ナノ解繊)処理を行う。解繊処理の時期は特に限定されず、変性処理前後のいずれか又は両方であればよいが、少なくとも変性処理後に行うことが好ましい。これにより、変性処理前の解繊処理に要するエネルギーよりも少ないエネルギーで解繊処理を実施できる。解繊処理の回数は特に限定されず、1回でもよく、複数回でもよい。上述の脱塩処理を行う場合、脱塩処理の時期は脱塩処理前後のいずれか又は両方でよい。
セルロース原料からセルロース繊維の製造の際には、解繊処理以外の処理を行ってもよい。他の処理としては例えば、ろ過処理(通常、解繊処理後)、短繊維化処理が挙げられる。短繊維化処理としては例えば、紫外線照射処理、酸化分解処理、加水分解処理、及びこれらのうち2以上の組み合わせが挙げられる。
アニオン変性CNFの態様は特に限定されるものではなく、液状、ゲル状、固形状(例えば、ペレット状、粒子状、粉末状)のいずれでもよいが、粉末状が好ましい。アニオン変性CNFは、水分を含んでいてもよく、その水分含有量は特に限定されない。アニオン変性セルロースナノファイバーの態様としては、例えば、分散液、乾燥固形物、あるいはそれらの中間的な状態である湿潤固形物が挙げられる。本明細書において、便宜上、水分含有量が12質量%以下のアニオン変性セルロースナノファイバーを、乾燥固形物と言うことがある。ここで、水分含有量とは、水分を含めたアニオン変性セルロースナノファイバーの総質量に対する水分の質量割合(質量%)である。
アニオン変性CNFのCNF分散指数は、好ましくは8000以下、より好ましくは2000以下、さらに好ましくは1000以下、さらに好ましくは500以下、更に好ましくは100以下である。下限値は特に限定されないが、通常は0である。
CNF分散指数によりCNFの分散性を定量的に評価できる。CNF分散指数の値が小さいことは、セルロースナノファイバーが分散液中で大型の凝集物を形成又は残存しにくいことを示す。
CNF分散指数は、繊維の分散性の指標であるNEP指数(例えば特開平08−134329号公報に開示されている)をCNF用に修正した指標である。CNF分散指数の算出方法を以下説明する。これにより、分散媒へ良好な分散性を有するアニオン変性CNFが選択できる。CNF分散指数から、分散媒への分散性が良好であると評価されたCNFは、その再分散液の溶解性が良いだけでなく、未分散物が少ない。そのため、滑らかな触感、食品等に添加した場合は口当たりが改善され、食品、化粧品、化成品等の用途において好ましく用いられる。当該CNFを化粧品等液状製品に用いた場合、液状製品の透明性、光透過度、粘度再現性等の物性を改善できる。当該CNFを光学フィルム等化成品に用いた場合は透明性、光透過度等の物性を改善できる。
工程(1):前記アニオン変性セルロースナノファイバーに25℃の水に添加して、5分間撹拌し、得られる1.0質量%のアニオン変性セルロースナノファイバー分散液1gに、平均粒子径が0.03μm以上1μm以下の有色顔料を5〜20質量%含有する色材を添加し、1分間撹拌する工程;
工程(2):上記工程(1)で得られる色材を含有するアニオン変性セルロースナノファイバー分散液を2枚のガラス板で挟み、2枚のガラス板の間に膜厚が0.15mmの膜を形成する工程;
工程(3):上記工程(2)で得られる膜を顕微鏡(倍率:100倍)で観察する工程;
工程(4):上記工程(3)で観察される観察像のうち3mm×2.3mmの観察範囲に存在する凝集物の長径を測定し、凝集物を、特大:長径150μm以上の凝集物、大:長径100μm以上150μm未満の凝集物、中:長径50μm以上100μm未満の凝集物、小:長径20μm以上50μm未満の凝集物に分類する工程;及び
工程(5):上記工程(4)で分類された各群の凝集物の個数を、下式に代入することによりCNF分散指数を算出する工程
CNF分散指数=(特大の凝集物の個数×512+大の凝集物の個数×64+中の凝集物の個数×8+小の凝集物の個数×1)÷2
工程(1’):アニオン変性セルロースナノファイバーの水分含有量を調整し、得られる1.0質量%のアニオン変性セルロースナノファイバー分散液1gに、平均粒子径が0.03μm以上1μm以下の有色顔料を5〜20質量%含有する色材を添加し、1分間撹拌する工程
工程(1)及び(1’)における1.0質量%のアニオン変性セルロースナノファイバー分散液は、分散液に占めるアニオン変性セルロースナノファイバーの固形分濃度である。
CNF分散指数を測定する際に使用される色材は、平均粒子径が0.03μm以上1μm以下の有色顔料を含み、通常は、有色顔料が溶媒に分散している分散液である。色材の色は、特に限定されるものではなく、例えば、白、黒、青、赤、黄、及び緑が挙げられる。色材の添加量は、例えば、アニオン変性CNFの分散液1gに対して2滴(通常、0.03ml〜0.05ml)である。
有色顔料は、白、黒、青、赤、黄、又は緑等の色を有する顔料である。有色顔料の形状は、特に限定されず、例えば板状、球状、鱗片状が挙げられる。有色顔料としては例えば、無機顔料、有機顔料が挙げられる。
色材に使用される溶媒は、水系溶媒が好ましい。水系溶媒としては例えば、水、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、イソブタノール、第3級ブタノール、線状もしくは分岐ペンタンジオール、脂肪族ケトン(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジアセトンアルコール)、ポリオール(例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール)、200〜2000g/モルのモル質量を有するポリグリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセロール、チオジグリコール、2−ピロリドン、N−メチルピロリドン、N−エチルピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、及びこれらのうち2以上の組合せが挙げられる。
色材は、有色顔料及び溶媒以外の任意成分を含んでもよい。任意成分は、分散剤を含むことが好ましい。これにより、色材中の有色顔料の分散性を安定させることができる。分散剤としては例えば、高級脂肪酸、高級脂肪酸アミド、金属石鹸、グリセリンエステル、ハイドロタルサイト、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、にかわ、ゼラチン、及びこれらのうち2以上の組合せが挙げられる。
工程(1)及び(1’)における撹拌は、通常は撹拌機を用いて行う。攪拌機としては、ボルテックスミキサーが好ましい。撹拌条件は、目的に応じて適宜設定すればよい。
CNF分散指数測定のための標本は、アニオン変性セルロースナノファイバー分散液を2枚のガラス板の間に膜厚0.15mmの膜が形成されるように挟んで作製できる。2枚のガラス板は、通常の顕微鏡観察に用いられるガラス製の板であればよく、通常は、1対のスライドガラスとカバーガラスである。ガラス板の厚さは特に限定されないが、顕微鏡のステージに載置した際に対物レンズ側に位置するガラス板(例えば、カバーガラス)は、ピント合わせを妨げない程度に薄いことが好ましい。
CNF分散指数を測定する際に使用される顕微鏡は、通常は光学顕微鏡である。光学顕微鏡は特に限定されず、一般的な光学顕微鏡(マイクロスコープを含む)でよい。工程(3)における観察倍率は、100倍である。
工程(5)におけるCNF分散指数の算出は、工程(4)で分類された各群の凝集物の個数を計数し、下式により算出される。
CNF分散指数=(特大の個数×512+大の個数×64+中の個数×8+小の個数×1)÷2
本発明の食品用添加剤は、各種食品に添加され得る。「食品」とは、通常は加工食品である。加工食品とは、天然食品、天然食材もしくはそれらの組み合わせに少なくとも1種の加工が施された食品であり、さらなる加工が施されることを前提とした半調理品でもよい。「食品」は、食物及び飲物、ガム等の摂取を目的としない食品も包含する。「食材」は、畜肉、魚介肉、植物等の主食材、並びに、具材、調味料、ソース、たれ、糊料、外包材、又はフレーバー組成物等の副食材を包含する。「半調理品」としては例えば、さらなる加熱が施されることを前提とした食品(例えば、レトルト食品及び冷凍食品)、並びに、さらなる混練又は混合が施されることを前提とした食品(例えば、調合物(プレミックス)及び粉末飲料)が挙げられる。また、加工食品は、レトルト食品、粉末食品、シート状食品、瓶詰食品、缶詰食品、冷凍食品、電子レンジ用食品等の形態でもよい。本発明の食品用添加剤は、用時調製の手段に関わらず本発明の効果を発揮し得る。
食品用添加剤の対象である食品は、慣用されている食材から調製され得るものであればよく特に限定されないが、例えば、フライ食品(例えば、コロッケ,クリームコロッケ、メンチカツ);たれ食品(例えば、焼き肉用たれ、焼き鳥用たれ、焼き魚用たれ、野菜炒め用たれ、これらのたれで味付けされた食品(例えば、畜肉、魚肉、野菜));分散系飲料(例えば、ココア飲料、抹茶飲料、果汁飲料、果肉/さのう入り飲料、ゼリー入り飲料、乳酸菌飲料、スポーツ飲料、汁粉)、穀物粉加工食品(例えば、麺(中華麺、うどん、パスタ等)、パン、ドーナツ等の洋菓子、餅、団子、せんべい等の和菓子)を挙げることができる。
本発明の効果に悪影響を及ぼさない限度において必要に応じ任意の食品用添加剤を本発明の食品用添加剤と併用することができる。任意の食品用添加剤としては例えば、増粘剤、甘味料、調味料、着色料、香料、乳化剤、安定剤、保存剤、及びこれらから選ばれる2以上の任意の組み合わせが挙げられる。増粘剤としては、例えば、グァーガム、ラムダカラギナン、キサンタンガム、ローカストビーンガム、タラガム、イオタカラギナン、カッパカラギナン、カシアガム、グルコマンナン、ネイティブ型ジェランガム、脱アシル型ジェランガム、タマリンド種子多糖類、ペクチン、サイリウムシードガム、トラガントガム、カラヤガム、アラビアガム、マクロホモプシスガム、ラムザンガム、寒天、アルギン酸類(アルギン酸、アルギン酸塩)、カードラン、プルラン、カルボキシメチルセルロース(CMC)ナトリウム、カルボキシメチルセルロース(CMC)カルシウム、メチルセルロース(MC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)等のセルロース誘導体、微結晶セルロース、発酵セルロース、ゼラチン、水溶性大豆多糖類、デンプン、加工デンプンを挙げることができる。任意の食品用添加剤の添加量は、任意の割合とすることができる。
本発明の食品は、本発明の食品用添加剤を任意の含有量で含むことができるが、アニオン変性CNFの有効量を考慮して含むことが好ましい。食品に対するアニオン変性CNFの添加量は、好ましくは0.001〜0.5質量%の範囲内である。添加量は、食品の種類、目的とする品質及び物性に応じて、適宜調整できる。例えば、製造する加工食品がフライ食品のクリームコロッケである場合は0.05〜0.2質量%、分散系飲料であれば0.01〜0.3質量%、焼き鳥のたれであれば0.001〜0.1質量%の範囲が挙げられる。上記添加量の下限よりアニオン変性CNFの添加量が少ないと、食品又は食材に対して十分な効果を与えることができないおそれがある。上記添加量の上限を超えると加工食品の粘度が高くなる、食感が重くなる等の不都合が生じるおそれがある。
アニオン変性セルロースナノファイバーとして、カルボキシメチル化したセルロースナノファイバーを以下のようにして製造した。
パルプを混ぜることができる撹拌機内に、パルプ(NBKP(針葉樹晒クラフトパルプ)、日本製紙製)を乾燥質量で200g、水酸化ナトリウムを乾燥質量で111g加え、パルプ固形分が20%(w/v)になるように水を加えた。その後、30℃で30分攪拌した後にモノクロロ酢酸ナトリウムを216g(有効成分換算)添加した。続けてさらに30分撹拌した後に、70℃まで昇温し1時間撹拌した。その後、反応物を取り出して中和、洗浄して、グルコース単位当たりのカルボキシメチル置換度0.25、セルロースI型結晶化度65%、セルロース結晶II型の結晶化度のセルロース結晶I型の結晶化度に対する比率50%のカルボキシルメチル化したパルプを得た。その後、カルボキシメチル化したパルプを水で固形分1%とし、高圧ホモジナイザーにより20℃、150MPaの圧力で5回処理することにより解繊し、カルボキシメチル化セルロースナノファイバー分散液を得た。得られた繊維は、平均繊維径が50nm、アスペクト比が120であった。得られたカルボキシメチル化セルロースナノファイバーを凍結乾燥し粉末状にすることで、カルボキシメチル化セルロースナノファイバー粉末(CM化CNF粉末)を得た。
実施例において、各パラメーターは以下のようにして測定した。
カルボキシメチル化セルロース繊維(絶乾)約2.0gを精秤して、300mL容共栓付き三角フラスコに入れた。硝酸メタノール1000mLに特級濃硝酸100mLを加えた液100mLを加え、3時間振とうして、塩型カルボキシメチル化セルロース(塩型CM化セルロース)を酸型カルボキシメチル化セルロース(H型CM化セルロース)にした。H型CM化セルロース(絶乾)を1.5〜2.0g精秤し、300mL容共栓付き三角フラスコに入れた。80%メタノール15mLでH型CM化セルロースを湿潤し、0.1NのNaOHを100mL加え、室温で3時間振とうした。指示薬として、フェノールフタレインを用いて、0.1NのH2SO4で過剰のNaOHを逆滴定し、DSを、次式によって算出した。
A=[(100×F−(0.1NのH2SO4)(mL)×F’)×0.1]/(H型CM化セルロースの絶乾質量(g))
DS=0.162×A/(1−0.058×A)
A:H型CM化セルロース1gの中和に要する1NのNaOH量(mL)
F’:0.1NのH2SO4のファクター
F:0.1NのNaOHのファクター。
アニオン変性CNFの平均繊維径及び平均繊維長は、電界放出型走査電子顕微鏡(FE−SEM)を用いて、ランダムに選んだ200本の繊維について解析した。また、アスペクト比は下記の式により算出した:
アスペクト比=平均繊維長/平均繊維径。
セルロースI型結晶の結晶化度、I型とII型の比は下記の測定で求めた。セルロース結晶化度は、広角X線回折法による測定で得られたグラフの回折角2θのピークにより算出した。手順は次の通りである。まずセルロースを液体窒素で凍結させ、これを圧縮し、錠剤ペレットを作成した。その後、このサンプルを用いてX線回折測定装置(LabX XRD−6000、島津製作所製)により測定した。得られたグラフを、グラフ解析ソフトPeakFit(Hulinks社製)によりピーク分離し下記の回折角度を基準として結晶I型とII型、非結晶を判別した。なお、結晶I型とII型の比は、上記ピークの面積比から算出した。
結晶I型:2θ=14.7°、16.5°、22.5°
結晶II型:2θ=12.3°、20.2°、21.9°
非晶成分:2θ=18°
次にセルロースI型の結晶化度は、18°の回折強度(Ia)と22.5°の回折強度(Ic)の値からSegal法とよばれる下記の式で算出した。
I型の結晶化度=(Ic−Ia)/Ic×100
上記CM化CNF粉末を25℃の水に添加して1.0質量%分散液1gを準備し、ボルテックスミキサー(IUCHI社製、機器名:Automatic Lab−mixer HM-10H)の回転数の目盛りを最大に設定して5分間撹拌した。次に、墨滴(株式会社呉竹製、固形分10%)を2滴滴下して、ボルテックスミキサーの回転数の目盛りを最大に設定して1分間撹拌した。当該墨滴の平均粒子径を、ゼータサイザーナノZS(Malvern社製)を用いて3回測定したところ、その平均値は0.22μmであった。当該分散液をスライドガラスに滴下しカバーガラスを載せて標本(膜厚0.15mm)を調製した。調製した標本を、光学顕微鏡(デジタルマイクロスコープKH−8700(株式会社ハイロックス製))を用いて倍率100倍で観察した。観察の結果得られた各大きさの凝集物の個数から上述したようにしてCNF分散指数を求めた。
表1の処方に基づき以下に示す調製方法に沿って、焼き鳥用のたれを調製した。キサンタンガムを添加したたれを比較例1とし、CM化CNF粉末(表1中、「CNF固形物」)を添加したたれを実施例1−1とした。キサンタンガム無添加かつCNF無添加の他は実施例1−1と同様にして調製したたれをブランクとした。これらのたれ食品につき、液垂れの抑制効果と食感について評価を行った。評価結果を表2に示す。CM化CNF粉末の1.0質量%の水分散液(CM化CNF水分散液)を作製し、そのCNF分散指数を測定したところ、CNF分散指数は27であった。このCM化CNF水分散液(表1中、「CNF分散液」)をCM化CNF粉末の代わりに用いたほかは実施例1−1と同様に調製したたれを実施例1−2とし、実施例1−1と同様に評価した。
1.比較例1及び実施例1−1については、予め食品用添加剤(キサンタンガム(比較例1)、CM化CNF粉末(実施例1−1))をイオン交換水に添加し、80℃10分間撹拌して溶解した。CM化CNFは撹拌後、ホモジナイザー(15MPa)にて処理を行った。
2.室温にて濃口醤油、みりん以外の成分を混合し、混合液を85℃まで加温後、10分間撹拌混合した。
3.さらに濃口醤油、みりんを加え、イオン交換水にて全量補正後、90℃達温にてスクリュー瓶にホットパックした。
実施例1−2については、実施例1−1で用いた処理液の代わりに1.0質量%のCM化CNF水分散液を用いたほかは、上記2及び3を行った。
<評価方法>
・粘度:B型回転粘度計を用い、測定温度60℃、回転数6rpm及び60rpmの条件にて1分間測定した。
・液垂れ:調製した試料20gをバットにのせて20°の傾斜をつけて60℃の恒温槽に1時間静置後の液垂れを測定した。液垂れした場合、楕円状になるため、楕円の長径の長さを測定した。
CM化CNFを添加した実施例1−1及び1−2のたれは、ブランクのたれと同程度の粘度でありながら高温保管時の液垂れを効果的に抑制しており、食感もブランクのたれと同程度に滑らかで良好であった。一方のキサンタンガムを添加した比較例1のたれは、実施例1−1及び1−2のたれと同程度の液垂れ抑制効果であったものの、その食感はぬめるような好ましくない食感となっていた。この結果は、本発明の食品用添加剤を含むたれ食品が、粘度の上昇、食感の変化を伴わず、効果的に液垂れが抑制されていることを示している。
表3の処方に基づき、クリームコロッケを調製した。比較例2〜4ではそれぞれ、メチルセルロース(MC、比較例2)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC、比較例3)及びヒドロキシプロピルセルロース(HPC、比較例4)を添加したクリームコロッケを調製した。実施例ではそれぞれ、製造例1で得たCM化CNF粉末(表3中、「CNF」)を表3に示す添加量添加したクリームコロッケ(実施例2〜4)を調製した。それぞれのクリームコロッケを10個調製し、保形性確認の指標として油ちょう時のパンクの発生を確認した。その結果を表4に示す。
1.予め多糖類(MC、HPMC、HPC,CM化CNF粉末)をイオン交換水に添加し、80℃10分間撹拌溶解した。CM化CNF粉末は撹拌後、ホモジナイザー(15MPa)処理を行った。
2.上記1で得た溶液に残りの原料を加え、85℃まで加熱し、イオン交換水で全量補正を行った。
3.上記2で得た原料混合物を20g/個に小分け及び成型し、4℃まで冷却した。
4.上記3で得た冷却処理物をバッタリングし、−40℃で一晩急速凍結保存した。
5.上記4で得た凍結保存処理物を凍結状態にて、180℃で4分間油ちょうを行った。
・粘度:B型回転粘度計を用い、測定温度80℃、回転数6rpm及び60rpmの条件にて1分間測定した。
・パンク:各試験区にてクリームコロッケを10個ずつ油ちょうし、油ちょう中にパンクする個数を目視で確認した。
・口どけ:油ちょう30分後に食感評価した。
(口どけの評価基準)良好なものを5とし、好ましくない重さや粘りが出たものは数字を減じた。
CM化CNF粉末を添加した実施例2〜4のクリームコロッケは、油ちょう中のパンクを生じず、口どけも良好であった。一方、HPCを添加した比較例4では、油ちょう時にパンクしクリームコロッケが得られなかった。MCを添加した比較例2及びHPMCを添加した比較例3のクリームコロッケは、油ちょう中のパンクを生じなかったものの、口どけが悪く、比較例と実施例とでクリームコロッケとしての評価は明確に分かれた。これらの結果は、本発明の食品用添加剤を含有するフライ食品は、本来の食感及び風味等の特性を損なわずに良好な保形性を有することを示している。
表5の処方に基づき、ココア飲料を調製した。比較例では、カルボキシメチルセルロース(CMC)ナトリウム(比較例5、6)及び微結晶セルロース製剤(比較例7、8)を表5に示す添加量添加したココア飲料を調製した。実施例では、製造例1で得たCM化CNF粉末(表5中、「CNF」)を表5に示す添加量添加したココア飲料(実施例5、6)を調製した。それぞれのココア飲料の粘度(調製直後)を測定し、37℃と60℃で2週間保存した際の沈殿の程度と懸濁率を評価した。その結果を表6に示す。
1.イオン交換水に粉体混合した砂糖、ショ糖脂肪酸エステル、各食品用添加剤(CMCナトリウム、微結晶セルロース製剤、CM化CNF粉末)を添加し、80℃10分間撹拌溶解した。
2.上記1で得た溶液に牛乳、ココアパウダーを投入し、イオン交換水にて全量補正した。
3.上記2で得た溶液を加温し75℃達温後、ホモジナイザー(15MPa)処理を行った。
4.上記3で得た溶液を冷却し、142℃及び60秒間でのUHT法(Ultra high temperature heating method)で殺菌し、PET容器に充填した。
・粘度:B型回転粘度計を用い、測定温度8℃及び回転数60rpmの条件にて1分間測定した。
・保存試験:37℃又は60℃で2週間保存後の沈殿及び懸濁率を以下の手順で評価した。
・沈殿:容器を上下逆さまにし、底の様子を目視で評価した。
(評価基準)良い − < ± < + < ++ < +++ 悪い
・懸濁率:以下式にて算出。
[(分散層の高さ)/(液の高さ)]×100 %
表6より、CM化CNFを使用したココア飲料(実施例5、6)は、37℃及び60℃のいずれの温度条件で保存後も沈殿が抑制され懸濁率が100%であった。一方、CMCナトリウム及び微結晶セルロース製剤を使用したココア飲料(比較例5〜8)は、保存後に沈殿が生じ懸濁率が低下する傾向にあった。このことは、本発明の食品用添加剤が、他の食品用添加剤では十分ではなかった分散系飲料の分散安定性を改善できることを示している。
表7の処方に基づき、中華麺(チルド品)を調製した。実施例では、製造例1で得たCM化CNF粉末(表7中、「CNF」)を0.1質量%、0.2質量%及び0.3質量%添加した中華麺を調製した(それぞれ、実施例7,8,9)。比較例では微結晶セルロース製剤及び微小繊維状セルロース(物性の異なるセルロースナノファイバー)を添加した中華麺を調製した(それぞれ、比較例9,10)。CM化CNF粉末、微結晶セルロース製剤及び微小繊維状セルロースのいずれも無添加の中華麺をブランクとし、中華麺の食感、茹で汁への溶出の度合い(茹で汁の濁度を測定)及び茹で伸び率を測定した。結果を表8に示す。
1)表7中の成分8のイオン交換水に成分5〜7のいずれかを加え、10分間撹拌溶解した。
2)上記1で得た液体をホモジナイズ処理(第一段10MPa、第二段5MPa)した。
3)上記2で得たホモジナイズ処理後の液体に表7中の成分2〜4を加え、撹拌した。
4)製麺機に、表7中の成分1を投入し、続いて上記3で得た液体を加え混合し、2mm角に製麺した。
5)上記4で得た中華麺を2分30秒間茹で、その後、30秒間流水で麺を締めた。
・食感
訓練されたパネラー7名が中華麺を食べ、次の基準に基づき麺の硬さと粘りを官能評価し、7名の平均値を算出した。麺の硬さと粘りがバランスよく高まることにより、麺全体に弾力及びコシがある食感であると判断される。
粘りの評価 : サクイ 1 〜 10 粘りがある
調製方法の工程5)の茹で汁を回収し、ホモミキサーで均質化した後、波長720nmで濁度を測定した(測定機器名 分光光度計)。
茹で汁の濁度を測定することで、茹で汁への麺からの成分の溶出の程度が把握できる。濁度が低い場合、溶出が抑えられ、歩留り低下を抑制すると推定できる。また、ラーメンを調製した場合の麺からの成分の溶出によるスープの濁りを押さえ、清澄なスープとすることができる。
調製方法の工程5)において2分30秒間茹でた直後の麺の体積と、さらに茹で汁に10分間浸漬した麺の体積を測定した(測定方法:四角く成形された麺断面の縦横の長さをノギスにて測定、麺の長さを定規にて測定。断面縦×断面横×長さ=体積)。10分後の体積の直後の体積に対する比率を茹で伸び率とした。
表8の結果より、CM化CNF粉末を添加した実施例7〜9で得られる中華麺は、いずれの添加量においても、他のセルロース系食品用添加剤を使用した比較例9〜10で得られる中華麺よりも硬さ及び粘りの評価が高かった。すなわち、実施例においては、比較例と比べて、弾力及びコシのある食感が付与されたことが分かる。
CM化CNF粉末を添加した実施例7〜9では、他のセルロース系食品用添加剤を使用した比較例9〜10よりも、茹で汁の濁度が低いことから、茹でる際に麺の成分の茹で汁への溶出が抑制されていることが分かる。
さらに、CM化CNF粉末を添加した実施例7〜9では、麺の茹で伸びがブランク及び比較例9〜10よりも抑制されていることが分かる。
これらの結果は、本発明の食品用添加剤が、穀物粉加工食品の保形性を改善できることを示している。
Claims (8)
- アニオン変性セルロースナノファイバーを含有する食品用添加剤。
- 前記アニオン変性セルロースナノファイバーのグルコース単位当たりのカルボキシメチル置換度が0.01〜0.50の範囲内である、請求項1に記載の食品用添加剤。
- 前記アニオン変性セルロースナノファイバーの水分含有量が12質量%以下であり、且つ下記(1)〜(5)の工程により求められる前記アニオン変性セルロースナノファイバーのCNF分散指数が、8000以下である、請求項1又は2に記載の食品用添加剤。
工程(1):前記アニオン変性セルロースナノファイバーに25℃の水に添加して5分間撹拌し、得られる1.0質量%のアニオン変性セルロースナノファイバー分散液1gに、平均粒子径が0.03μm以上1μm以下の有色顔料を5〜20質量%含有する色材を添加し、1分間撹拌する工程;
工程(2):上記工程(1)で得られる色材を含有するアニオン変性セルロースナノファイバー分散液を2枚のガラス板で挟み、2枚のガラス板の間に膜厚が0.15mmの膜を形成する工程;
工程(3):上記工程(2)で得られる膜を顕微鏡(倍率:100倍)で観察する工程;
工程(4):上記工程(3)で観察される膜の3mm×2.3mmの範囲に存在する凝集物の長径を測定し、凝集物を、特大:長径150μm以上の凝集物、大:長径100μm以上150μm未満の凝集物、中:長径50μm以上100μm未満の凝集物、小:長径20μm以上50μm未満の凝集物に分類する工程;及び
工程(5):上記工程(4)で分類した各凝集物の個数を、下式に代入することによりCNF分散指数を算出する工程
CNF分散指数=(特大の凝集物の個数×512+大の凝集物の個数×64+中の凝集物の個数×8+小の凝集物の個数×1)÷2 - 前記アニオン変性セルロースナノファイバーの水分含有量が12質量%を超えており、且つ前記アニオン変性セルロースナノファイバーの下記(1’)〜(5)の工程により求められるCNF分散指数が、8000以下である、請求項1又は2に記載の食品用添加剤。
工程(1’):アニオン変性セルロースナノファイバーの水分含有量を調整し、得られる1.0質量%のアニオン変性セルロースナノファイバー分散液1gに、平均粒子径が0.03μm以上1μm以下の有色顔料を5〜20質量%含有する色材を添加し、1分間撹拌する工程;
工程(2):上記工程(1’)で得られる色材を含有するアニオン変性セルロースナノファイバー分散液を2枚のガラス板で挟み、2枚のガラス板の間に膜厚が0.15mmの膜を形成する工程;
工程(3):上記工程(2)で得られる膜を顕微鏡(倍率:100倍)で観察する工程;
工程(4):上記工程(3)で観察される膜の3mm×2.3mmの範囲に存在する凝集物の長径を測定し、凝集物を、特大:長径150μm以上の凝集物、大:長径100μm以上150μm未満の凝集物、中:長径50μm以上100μm未満の凝集物、小:長径20μm以上50μm未満の凝集物に分類する工程;及び
工程(5):上記工程(4)で分類した各大きさの凝集物の個数を数え、下式に代入することによりCNF分散指数を算出する工程
CNF分散指数=(特大の凝集物の個数×512+大の凝集物の個数×64+中の凝集物の個数×8+小の凝集物の個数×1)÷2 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の食品用添加剤を含有するたれ食品。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の食品用添加剤を含有する、フライ食品。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の食品用添加剤を含有する、分散系飲料。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の食品用添加剤を含有する、穀物粉加工食品。
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