TWI491361B - 對食品用抗老化劑賦予耐熱性之用途 - Google Patents

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Description

對食品用抗老化劑賦予耐熱性之用途
本發明係有關食品用抗老化劑之耐熱化者。更詳細係有關於以β-澱粉酶為有效成分之食品用抗老化劑中，使用來自天然物質的材料(包含修飾纖維素)，並提供使其耐熱化之系統。
麻糬及團子等日式點心為以高水分含量之澱粉及穀粉為主成分之食品，係藉由蒸煮或加熱產生α化後，隨時間過去產生硬化。主要原因之一為澱粉的老化。
藉由加水再使其受熱，可使澱粉膨潤造成分子構造崩解而成為糊化(α化)狀態。將其冷卻時，膨潤的澱粉慢慢釋出水分子，澱粉分子某種程度地回復原本的構造，該現象稱之為澱粉的老化(β化)。澱粉的老化在冷藏(4~10℃)的溫度帶最容易引起，使麻糬等日式點心類及米飯類、麵包類等變硬而產生乾硬的口感。
為防止該老化而採取大量地使用砂糖，但由於會賦予麻糬等過度的甜味而不佳。因此，開發了藉由β-澱粉酶此種醣化型澱粉酶之抗老化技術(專利文件1)。
然而，以β-澱粉酶為有效成分的以往已知的抗老化劑，當麵團的溫度過高時酵素即失去活性，而無法獲得抗老化效果。因此，加熱麵團進行α化後，不得不在溫度降至70℃以下後才可進行抗老化劑處理。也因此，進行冷卻處理使溫度降至70℃以下，或自然放冷至使溫度降至70℃以下之前不得不待機而停止作業。
於該現況下，若可開發例如於溫度為90℃以上的高溫亦可有效作用之抗老化劑，即無需至溫度降至70℃以下之前長時間待機，且無需另外設置冷卻設備，而可使時間及成本被大幅降低。
本發明係以該觀點而進行研究，於含有β-澱粉酶之抗老化劑中，賦予耐熱性之系統，特別為回應期望食品安全性之消費者需求，而研究為了新開發之以來自天然的物質賦予耐熱性之系統者。
專利文件1：特公昭56-15860號公報
本發明係於以β-澱粉酶為有效成分之食品用抗老化劑中，以新開發賦予耐熱性系統為目的。
本發明之發明者們為達成上述目的進行各方面的檢討，對於做為賦予耐熱性之物質，自安全面考慮而注目於來自天然的物質，進行廣泛的篩選。結果發現於酵母處理物(例如死酵母菌)與β-澱粉酶之併用中，即使於90℃高溫之麻糬麵團亦不會使β-澱粉酶失去活性，具有麻糬抗老化作用(防止、抑制硬化效果)，即使冷藏保存仍可維持麻糬的柔軟度。並且除死酵母菌之外，新發現可利用為賦予耐熱性劑之素材，本發明遂至完成。
以下例示本發明之實施方式。於本發明中，抗老化固然指完全地抗老化，但亦包含抑制老化，例如亦包含與對照組相比具有顯著的抑制老化效果者。
(1)一種賦予耐熱性素材，其係於以β-澱粉酶為有效成分之食品用抗老化劑之賦予耐熱性素材，其特徵係由使用酵母處理物，例如酵母萃取物、死酵母菌所構成，且賦予90℃以上(例如90~95℃)之耐熱性者。
(2)一種賦予耐熱性素材，其係於以β-澱粉酶為有效成分之食品用抗老化劑之賦予耐熱性素材，其特徵係選自酵母處理物，例如酵母萃取物、死酵母菌、山芋粉末、修飾纖維素，例如經甲氧基及羥基丙氧基修飾後之纖維素之至少一種，且賦予90℃以上(例如90~95℃)之耐熱性者。
(3)一種如上述第(1)或(2)項之賦予耐熱性素材，其特徵係於第(1)或(2)項中之酵母處理物之酵母，係釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。
(4)一種食品用抗老化劑，其特徵係由含有如上述第(1)~(3)項中任一項之賦予耐熱性素材與β-澱粉酶所構成，且具有90℃以上之耐熱性。
(5)如上述第(4)項之食品用抗老化劑，其特徵係使含有5~95重量%(以5~65重量%為佳，5~60重量%更佳)之賦予耐熱性素材，與5~25重量%(以12~25重量%為佳)之β-澱粉酶(其中二者之合計量為不超過100%)。
(6)如上述第(4)或(5)項之食品用抗老化劑，其特徵為食品係選自日式點心、麵包、蛋糕、肉包子、比薩餅皮包子、米飯之至少一種者。
(7)一種食品之抗老化方法，其特徵係將含有穀粉及/或澱粉之麵團(高水分麵團)加熱(或蒸煮、油炸)後，冷卻至90~95℃(可以冷卻裝置進行冷卻或自然冷卻)，添加如上述第(4)~(6)項中任一項之食品用抗老化劑。
(8)一種經抗老化處理之食品，其特徵係根據上述第(7)項之方法而製造，經抗老化處理，即使冷藏．冷凍保存仍可維持柔軟度者。
(9)一種麻糬之製造方法，其特徵係於上新粉中加水進行捏揉後，以100℃進行5~40分鐘，20~40分鐘(例如30分鐘)為佳之加熱處理(例如以蒸籠蒸煮)，再進行捏揉後，放置至熱度為90℃，添加如上述第(4)~(6)項中任一項之抗老化劑後維持5~20分鐘(例如10分鐘)，再放置至冷，該方法可抗老化，即使冷藏．冷凍保存仍可維持柔軟度。
根據本發明於，藉由將含有β-澱粉酶之食品用抗老化劑之賦予耐熱性素材，在進而與賦予耐熱性素材併用，可使食品用抗老化劑具有耐熱性。亦即藉由對死酵母菌等賦予耐熱性素材，補足β-澱粉酶，可獲得更高的耐熱保護效果。換言之，本發明係提供一種新的以β-澱粉酶賦予耐熱性之系統。
另外根據本發明，由於使用於90℃以上(例如90~100℃)之高溫麵團時可大幅抑制β-澱粉酶的失活，而可獲得抑制食品過老化(硬化)效果，即使冷藏保存及/或冷凍保存仍可維持食品的柔軟度。
因此，根據本發明，即使麵團處於高溫狀態，亦無需冷卻，可於維持高溫下進行抗老化劑處理。因亦無需冷卻裝置及等待冷卻所需時間(待機時間)，而可省略與冷卻有關之製造步驟，使施行低成本且以短時間實施抗老化劑處理變為可能。其結果為可以低成本及短時間製造抗老化食品。並且由於賦予耐熱性劑均為天然來源，於食品安全方面亦極優異。另外，修飾纖維素亦為安全性極高者。
實施發明之形態
本發明之特徵係於含以β-澱粉酶為有效成分之抗老化劑中，添加及使用賦予耐熱性素材。
賦予耐熱性素材係併用酵母處理物、山芋粉末、修飾纖維素之1種或2種以上。
酵母處理物可使用死酵母菌、酵母萃取物等各種酵母的處理物。死酵母菌係使用將食用酵母菌藉由加熱處理等使其死滅後在使其粉末者。酵母萃取物則係使用使酵母死滅後將其水溶畫分經粉末化者。任一種均可適宜地使用市售品。例如市售之酵母萃取物可舉出為酵母萃取物醇味C-005(ORIENTAL酵母工業股份有限公司製品)、醇味(麒麟協和食品股份有限公司製品)、Sebarekkusu(朝日食品及健康照護股份有限公司製品)等。食用酵母可直接使用市售品，也可使用經培養後收集所得酵母菌體，經加熱處理及超音波處理等而使酵母菌死滅後者。例如可將酵母菌培養後進行加熱處理(以80℃以下為佳)，再進行菌體分離．濃縮後，進行乾燥後者。
酵母可使用屬於釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)類者，例如可使用麵包酵母、啤酒酵母、清酒酵母等，亦可適宜地使用市售品。例如市售之酵母ORIENTAL酵母(ORIENTAL酵母工業股份有限公司製品)、酵母SR(Kaneka股份有限公司製品)等。
修飾纖維素可舉出經甲氧基及羥基丙氧基等修飾之纖維素，例如甲基纖維素、羥基丙基甲基纖維素、羧基甲基纖維素鈉、羧基甲基纖維素鈣。該等物質均為目前日本許可之食品添加物之修飾纖維素，於安全性方面無特別問題。
與本發明有關之賦予耐熱性素材(有時係指賦予耐熱性材及賦予耐熱性劑)係可於含β-澱粉酶之抗老化劑之外，另外添加至麵團，亦可預先製作混合二者之賦予耐熱性抗老化劑之製劑，再將其添加至麵團(對粉體佔0.1~10%，以0.5~5%為佳)。於任一情形下均可將其分做數次進行添加，亦可一次進行添加。
賦予耐熱性抗老化劑之製劑之混合比例如下所述。抗老化劑係以混合β-澱粉酶(可使用市售之β-澱粉酶製劑)5~25%為佳(12~25%更佳)，賦予耐熱性素材為混合5~95%(5~65%為佳，5~60%更佳)，使用玉米澱粉做為增量劑至全量100%。其中特別相對於混合12%β-澱粉酶製劑，修飾纖維素之量為混合6~75%，酵母處理物為混合8~75%為佳，相對於混合4~12%β-澱粉酶，山芋粉末之量以混合18~75%為佳。%係重量%。將抗老化劑與賦予耐熱性素材規定其總量(合計量)為不超過100%，未達100%時可加入增量劑使全體量為100%。另外分別進行添加時可以前述劑量為準而規定添加量。
本發明係以會老化之食品為對象，為防止及抑制其老化者。對象食品可舉出為糯米、粳米、小麥、蕎麥、及以該等穀物之粉(例如上新粉、白玉粉、小麥粉、蕎麥粉)為主成分之麻糬、團子及甜饅頭等日式點心；其他以小麥粉為主成分之麵包、蛋糕、肉包子、甜餡包子、豬肉包子、比薩餅皮包子等，以穀粉及澱粉為原料之食品，於加熱處理後會產生老化現象之食品均為本發明之對象。米飯本身(包含白米飯、麥飯、紅豆飯、各式菜飯、各式糯米飯、五穀飯、稀飯等)亦為本發明之對象。
為實施本發明，於穀粉及澱粉中加水製造麵團，再將其經蒸、烤、炸等加熱處理後，添加賦予耐熱性之抗老化劑，依據需要與經加熱後之麵團均勻混合，維持一定時間加溫而可達成抗老化。
因此於本發明中，為賦予抗老化劑耐熱性，於加熱處理後無須使溫度降至70℃以下，於90~95℃之高溫下(亦可為95~98℃)可進行抗老化劑處理，具有可縮短冷卻所需之等待時間，及省略冷卻裝置等效果。另外，由於無需等待降溫即可進行抗老化劑處理，而可防止雜菌的污染，於此點而言本發明亦相當優異。
以下針對本發明之實施例進行敘述，但本發明未僅限定於該等實施例。
 [實施例1]
製造如下所述之各種麻糬，並測定β-澱粉酶活性，及進行風味測試(係根據熟練的男女各10名而進行之味覺試驗)，獲得下述結果。
(A)麻糬作法 (麻糬混合比例)
上新粉 100%
水 82%
砂糖 30%
製劑 1%
(以縱型蒸機(飯田製作所)之麻糬作法)
(1)加入上新粉及水進行攪拌3分鐘
(2)攪拌同時進行蒸煮攪拌5分鐘(100℃)
(3)添加砂糖，進行攪拌2分鐘
(4)於麵團溫度為90℃時添加製劑
(5)以水冷卻
(6)成型
(7)保存於4℃
(B)分析項目 (1)麻糬中所含麥芽糖量
使用液相層析儀：島津製作所公司製品10A系列
(2)麻糬之應力(硬度)
山電公司製流變儀RE-3305
(C)製劑混合
製劑之混合係如下記表1所述。
．乳化劑：理研維生素公司製品Emaruji-MM-100．山芋粉末：SANRAIFUTSU公司製品 正山芋粉末SA．修飾纖維素：信越化學公司製品Metorozu SFE4000成分：羥基丙基甲基纖維素．酵母處理物：ORIENTAL酵母工業公司製品 酵母萃取物 醇味C-005．β-澱粉酶製劑：NAGASECHEMTEX公司製品#1500S 15000AUN/g 5ml之1.2%澱粉糊液(pH5.5 50mM醋酸緩衝液)中加入1ml酵素溶液，40℃下反應20分鐘。
將1分鐘內可生成相當於100μg葡萄糖之還原力之活性定義為1 AUN。
(D)試驗結果
將試驗結果(於4℃下保存1天後之麥芽糖濃度)示於下述表2。
試驗組3、4、5與試驗組2相比顯示有較高的麥芽糖生成量。
(E)食感官能評估
將麻糬保存於4℃下4天後，進行風味測試，得下述表3結果。
另外，添加乳化劑時顯示更高的抑制麻糬老化(硬化)效果，即使冷藏保存亦可維持麻糬的柔軟度。
(F)結論
由上述結果可明確得知，藉由以修飾纖維素、酵母處理物、山芋粉末來輔助β-澱粉酶較未添加時明顯有利之外，更顯示較添加以往已知之β-澱粉酶耐熱化素材之乳化劑(參照特開平1-215243)時，具有較添加乳化劑時更高的耐熱保護效果。
另外，較未添加乳化劑時明顯有利之外，更顯示較添加乳化劑時有更高的抑制麻糬老化(硬化)效果，即使冷藏保存亦可維持麻糬的柔軟度。
[實施例2]
為確認製造麻糬時於添加食品用抗老化劑時麵團溫度對抗老化效果之影響，使用混合了25%β-澱粉酶製劑、75%之賦予耐熱性素材(修飾纖維素、山芋粉末、酵母處理物)之抗老化製劑，以添加製劑時麵團溫度為25℃、50℃、75℃、100℃此4條件，及使用與實施例1相同之添加製劑時麵團溫度以外的製造條件、混合比例來製造各種麻糬。各賦予耐熱性素材係使用與實施例1相同製品。各試驗組之製劑混合比例及添加製劑時之溫度示於表4~6。將實施例1的試驗組1(麵團溫度90℃，且添加了未混合賦予耐熱性素材之食品用抗老化劑)的麻糬作為對照組(C)，再對4℃下保存4天後之麻糬進行與實施例1相同之應力測定，官能評估之比較。
圖1~3係表示試驗結果(硬度、官能評估結果)。可明確得知使用混合了修飾纖維素、山芋粉末、酵母處理物任一種賦予耐熱性素材之抗老化製劑所製造之麻糬，添加製劑時，麵團溫度於25~100℃之溫度帶抗老化效果並無差異，與對照組不同的即使保管於4℃亦可維持柔軟度，顯示製劑之抗老化效果正有效地作用。
[實施例3]
為確認麻糬經冷凍保存後於解凍時之抗老化效果，使用如下述表7所示之3種混合之食品用抗老化劑，以與實施例1相同之混合、製造條件而製造麻糬。將該等麻糬保存於-20℃ 7天後，解凍至25℃，進行與實施例1相同之麻糬的應力測定，官能評估之比較。
圖4係表示試驗結果(硬度、官能評估結果)。由該結果可明確得知，使用混合了修飾纖維素製劑所製造之麻糬(試驗組20)之硬度(應力)、官能評估，均較使用未混合賦予耐熱性素材製劑而製造之麻糬(試驗組18)，有更優異的抗老化效果。另外，使用混合乳化劑製劑而製造之麻糬(試驗組19)，針對應力較試驗組18為佳，但於官能評估與試驗組18相同評估為稍硬，並非令人滿足的品質。
[實施例4]
為確認於食品用抗老化劑中賦予耐熱性素材之混合量對抗老化效果之影響，使用以混合12%β-澱粉酶製劑、改變賦予耐熱性素材(修飾纖維素、山芋粉末、酵母處理物)之混合量之各種抗老化製劑，製造與實施例1相同混合比例、製造條件之麻糬。各試驗組之製劑混合比例示於表8~10。針對4℃下保存4天後之麻糬，進行與實施例1相同之麻糬的應力測定，官能評估之比較。
圖5~7係表示試驗結果(硬度、官能評估結果)。由該等結果可明確得知，以於抗老化製劑中含6%以上之修飾纖維素、含18%以上之山芋粉末、含8%以上之酵母處理物之混合量，可獲得防止及抑制老化的品質良好的麻糬。
[實施例5]
為確認於食品用抗老化劑中β-澱粉酶之混合量對抗老化效果之影響，使用以混合75%之賦予耐熱性素材、改變β-澱粉酶製劑之混合量之各種抗老化製劑，製造與實施例1相同混合比例、製造條件之麻糬。各試驗組之製劑混合比例示於表11~13。針對4℃下保存4天後之麻糬，進行與實施例1相同之麻糬的應力測定，官能評估之比較。
圖8~10係表示試驗結果(硬度、官能評估結果)。由該等結果可明確得知，於麻糬中混合1%之抗老化劑時，對於混合修飾纖維素之製劑，β-澱粉酶為混合12%以上，對於混合山芋粉末之製劑，β-澱粉酶為混合4%以上，對於混合酵母處理物之製劑，β-澱粉酶為混合12%以上，可獲得防止及抑制老化的品質良好的麻糬。
[圖1]表示針對混合25%β-澱粉酶、75%修飾纖維素之食品用抗老化劑，變更添加製劑時之麵團溫度(25~100℃，試驗組6~9)所製造之各麻糬，於4℃下保存4天後與對照組相比之硬度(應力)，官能評估的比較結果。左側縱軸係與對照組之硬度之相對比較值(空白四角形，單位；%)，右側縱軸係官能評估值(塗黑四角形，單位；1：非常柔軟，2：變得更柔軟，3：維持柔軟度，4：稍硬，5：硬)，橫軸係表示試驗組編號(對照組為C)。
[圖2]表示針對混合25%β-澱粉醯、75%山芋粉末之食品用抗老化劑，變更添加製劑時之麵團溫度(25~100℃，試驗組10~13)所製造之各麻糬，於4℃下保存4天後與對照組相比之硬度(應力)，官能評估的比較結果。各軸係表示與圖1相同項目。
[圖3]表示針對混合25%β-澱粉酶、75%酵母處理物之食品用抗老化劑，變更添加製劑時之麵團溫度(25~100℃，試驗組14~17)所製造之各麻糬，於4℃下保存4天後與對照組相比之硬度(應力)，官能評估的比較結果。各軸係表示與圖1相同項目。
[圖4]表示使用未混合賦予耐熱性素材，混合乳化劑，混合修飾纖維素之各食品用抗老化劑所製造之麻糬(試驗組18~20)，於-20℃下保存7天後將其解凍至25℃，於硬度(應力)，官能評估之比較結果。左側縱軸係以試驗組20為100%時硬度之值(空白四角形，單位；%)，右側縱軸係官能評估值(塗黑四角形，單位；1：非常柔軟，2：變得更柔軟，3：維持柔軟度，4：稍硬，5：硬)，橫軸係表示試驗組編號。
[圖5]表示針對相對於混合12%β-澱粉酶，將修飾纖維素之量於3~18%(試驗組21~24)之範圍進行變化後之各食品用抗老化劑，使用該等抗老化劑所製造之麻糬，於4℃下保存4天後之硬度(應力)，官能評估的比較結果。左側縱軸係以試驗組21為100%時硬度之值(空白四角形，單位；%)，右側縱軸係官能評估值(塗黑四角形，單位；1：非常柔軟，2：變得更柔軟，3：維持柔軟度，4：稍硬，5：硬)，橫軸係表示製劑中修飾纖維素之混合量(%)。
[圖6]表示針對相對於混合12%β-澱粉酶，將山芋粉末之量於0~27%(試驗組25~29)之範圍進行變化後之各食品用抗老化劑，使用該等抗老化劑所製造之麻糬，於4℃下保存4天後之硬度(應力)，官能評估的比較結果。左側縱軸係以試驗組25為100%時硬度之值(空白四角形，單位；%)，右側縱軸係官能評估值(塗黑四角形，單位；1：非常柔軟，2：變得更柔軟，3：維持柔軟度，4：稍硬，5：硬)，橫軸係表示製劑中山芋粉末之混合量(%)。
[圖7]表示針對相對於混合12%β-澱粉酶，將酵母處理物之量於6~10%(試驗組30~32)之範圍進行變化後之各食品用抗老化劑，使用該等抗老化劑所製造之麻糬，於4℃下保存4天後之硬度(應力)，官能評估的比較結果。左側縱軸係以試驗組30為100%時硬度之值(空白四角形，單位；%)，右側縱軸係官能評估值(塗黑四角形，單位；1：非常柔軟，2：變得更柔軟，3：維持柔軟度，4：稍硬，5：硬)，橫軸係表示製劑中酵母處理物之混合量(%)。
[圖8]表示針對相對於混合75%修飾纖維素，將β-澱粉酶之量於6~12%(試驗組33~36)之範圍進行變化後之各食品用抗老化劑，使用該等抗老化劑所製造之麻糬，於4℃下保存4天後之硬度(應力)，官能評估的比較結果。左側縱軸係以試驗組33為100%時硬度之值(空白四角形，單位；%)，右側縱軸係官能評估值(塗黑四角形，單位；1：非常柔軟，2：變得更柔軟，3：維持柔軟度，4：稍硬，5：硬)，橫軸係表示製劑中β-澱粉酶之混合量(%)。
[圖9]表示針對相對於混合75%山芋粉末，將β-澱粉酶之量於0~12%(試驗組37~43)之範圍進行變化後之各食品用抗老化劑，使用該等抗老化劑所製造之麻糬，於4℃下保存4天後之硬度(應力)，官能評估的比較結果。左側縱軸係以試驗組37為100%時硬度之值(空白四角形，單位；%)，右側縱軸係官能評估值(塗黑四角形，單位；1：非常柔軟，2：變得更柔軟，3：維持柔軟度，4：稍硬，5：硬)，橫軸係表示製劑中β-澱粉酶之混合量(%)。
[圖10]表示針對相對於混合75%酵母處理物，將β-澱粉酶之量於6~12%(試驗組44~47)之範圍進行變化後之各食品用抗老化劑，使用該等抗老化劑所製造之麻糬，於4℃下保存4天後之硬度(應力)，官能評估的比較結果。左側縱軸係以試驗組44為100%時硬度之值(空白四角形，單位；%)，右側縱軸係官能評估值(塗黑四角形，單位；1：非常柔軟，2：變得更柔軟，3：維持柔軟度，4：稍硬，5：硬)，橫軸係表示製劑中β-澱粉酶之混合量(%)。

Claims (8)

  1. 一種使用酵母菌處理物賦予耐熱性之用途，其係對以β-澱粉酶為有效成分之食品用抗老化劑賦予耐熱性之用途，其特徵為對於5~25%的β-澱粉酶而言，作為賦予耐熱性素材的酵母菌處理物為8~75%，且賦予90℃~100℃的耐熱性者。
  2. 如請求項1之用途，其中酵母菌處理物為釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)處理物。
  3. 一種使用山芋粉末賦予耐熱性之用途，其係對以β-澱粉酶為有效成分之食品用抗老化劑賦予耐熱性之用途，其特徵為對於4~12%的β-澱粉酶而言，作為賦予耐熱性素材的山芋粉末為18~75%，且賦予90℃~100℃的耐熱性者。
  4. 一種使用修飾纖維素賦予耐熱性之用途，其係對以β-澱粉酶為有效成分之食品用抗老化劑賦予耐熱性之用途，其特徵為對於5~25%的β-澱粉酶而言，作為賦予耐熱性素材的修飾纖維素為6~75%，且賦予90℃~100℃的耐熱性者。
  5. 如請求項4之用途，其中修飾纖維素為選自甲基纖維素、羥基丙基甲基纖維素、羧基甲基纖維素鈉、羧基甲基纖維素鈣之至少一種者。
  6. 如請求項1~5中任一項之用途，其中食品係選自日式點心、麵包、蛋糕、肉包子、比薩餅皮包子、米飯之至少一種者。
  7. 如請求項1~5中任一項之用途，其為使用於以下食品之防止食品老化的方法，而賦予該食品老化防止劑耐熱性者，該食品之防止老化的方法為將含有榖粉及/或澱粉之麵團加熱後，冷卻至90~95℃，添加食品用抗老化劑之方法。
  8. 如請求項1~5中任一項之用途，其為使用於以下麻糬的製造方法而可對該食品用抗老化劑賦予耐熱性之用用途，該方法為含有於上新粉中加水進行捏揉後，以100℃進行5~40分鐘加熱處理，再進行捏揉後，放置至熱度為90℃，添加食品用抗老化劑後維持5~20分鐘後冷卻之防止老化，即使冷藏.冷凍保存仍可維持柔軟度之麻糬的製造方法。
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