WO2016104735A1 - カードラン含有組成物、およびカードラン含有組成物を含む製品 - Google Patents

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Abstract

 水に分散または溶解させた際に凝集物を生じにくく、かつカードラン分散液または溶解液を容易に調製することができるカードラン含有組成物、およびそのカードラン含有組成物を含む食品等の製品を提供する。カードランおよびアルカリ塩を含有し、前記カードランおよび前記アルカリ塩が顆粒化されていることカードラン含有組成物である。

Description

カードラン含有組成物、およびカードラン含有組成物を含む製品
 本発明は、カードランおよびアルカリ塩を含むカードラン含有組成物、およびそのカードラン含有組成物を含む食品等の製品に関する。
 カードランは、増粘多糖類として、様々な分野の増粘、ゲル化、保水、保形といった主に物性改良用途等で利用されている。
 カードランは粉末で使用した場合でも効果を発揮するが、水に不溶性の物質であるため、加工食品の製造等においてカードランの機能を十分に発揮し得ていないという問題がある。
 カードランは酸性から中性付近では水には不溶であることから、カードラン単体を水に添加するとカードランの沈殿が生じる場合がある。カードランはアルカリ性水溶液には可溶である性質から、その水溶液を調製するためには、事前にカードランを水に分散させた分散液とアルカリ性の溶液を別々に用意し、撹拌機等での機械混合等が必要であった。
 このようにカードランはアルカリ状態では水に可溶となるが、アルカリ溶液に直接カードランを添加すると凝集物(いわゆる「だま」)を形成することや、カードラン水溶液とアルカリ溶液の2液を準備してカードラン溶液の作製手間が必要なこと等のため、カードラン水溶液の製造工程が煩雑となる(特許文献1参照)。このようなカードラン水溶液の調製の手間を省くため、カードランにアルカリ剤を事前に粉体配合した混合物を調製し、これを水に加えて混合して、カードラン分散液を得る方法が考えられるが、混合溶液のpHを指標として調製された混合物を水に添加した場合、凝集物が生じて均一な分散溶液をつくることが困難である。
 この問題を解決したカードラン混合物として、被覆されたアルカリ剤を使用したカードラン混合物が知られている(特許文献2参照)。この混合物では、水に添加すると、アルカリの溶出が数十から数分遅れるため、まずカードランが水になじみ、続いて被覆されたアルカリ剤からアルカリが溶出されるので、凝集物が形成されにくくなる。しかし、特許文献2のようなカードラン製剤の調製には被覆されたアルカリ剤を用意する必要がある。
 このため、水に分散させた際に凝集物が生じにくく、かつカードラン分散液を容易に調製することができるカードラン含有組成物の開発が望まれている。
特開平10-042802号公報 特開平11-075723号公報
 本発明の目的は、水に分散または溶解させた際に凝集物を生じにくく、かつカードラン分散液または溶解液を容易に調製することができるカードラン含有組成物、およびそのカードラン含有組成物を含む食品等の製品を提供することにある。
 本発明は、カードランおよびアルカリ塩を含有し、前記カードランおよび前記アルカリ塩が顆粒化されているカードラン含有組成物である。
 前記カードラン含有組成物において、前記カードラン含有組成物を水に分散または溶解して得られる分散液または水溶液のpHが、10~13の範囲であることが好ましい。
 前記カードラン含有組成物において、前記アルカリ塩が、リン酸三ナトリウム、リン酸三カリウム、および水酸化ナトリウムのうち少なくとも1つを含むことが好ましい。
 前記カードラン含有組成物において、前記カードラン含有組成物中の前記カードランの含有量が、10~90重量%の範囲であることが好ましい。
 前記カードラン含有組成物において、前記カードラン含有組成物が、3~55℃の水に対して30分以内に25重量%以下の量で分散または溶解可能であることが好ましい。
 また、本発明は、前記カードラン含有組成物を含む食品等の製品である。
 本発明では、カードランおよびアルカリ塩を顆粒化することにより、水に分散または溶解させた際に凝集物を生じにくく、かつカードラン分散液または溶解液を容易に調製することができる。また、そのカードラン含有組成物を含む食品等の製品を提供することができる。
 本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
 本発明の実施の形態に係るカードラン含有組成物は、カードランおよびアルカリ塩を含有し、カードランおよびアルカリ塩が顆粒化されている。ここで、カードランおよびアルカリ塩が「顆粒化」されているとは、カードランおよびアルカリ塩が同一粒子内に含まれており、後述する粒子の平均粒径が90μm以上であることを指す。本実施形態に係るカードラン含有組成物は、カードランおよびアルカリ塩を混合して粒状に造粒したものである。
 カードランおよびアルカリ塩が顆粒化されていることにより、水に分散または溶解させた際に凝集物を生じにくく、かつカードラン分散液または溶解液を容易に調製することができる。本実施形態に係るカードラン含有組成物により、カードランの加熱凝固性や保水性等を維持しつつ、高濃度のカードランを従来法よりも短時間で水へ容易に分散または溶解させることが可能となる。
 本発明の実施の形態に係るカードラン含有組成物によれば、事前にカードランを水に分散させた分散液とアルカリ性の溶液を別々に用意しなくてもよく、一度に水に分散または溶解させることができ、カードラン分散液または水溶液の製造工程が簡略化される。また、被覆されたアルカリ剤を用意しなくてもよい。
 また、カードランは加熱凝固性の素材であることから、従来法では50℃前後の温水中にカードランを添加すると特に高濃度状態で略均質な溶液作製が困難であったが、本実施形態に係るカードラン含有組成物によれば、50℃前後の温水へ添加しても分散液の作製が可能となる。
 以下、本実施形態に係るカードラン含有組成物について、食品や飲料用途等を基準とし説明を行うが、その他、医薬品、工業用、医薬部外品、化粧品、飼料用途等、食品関連以外の用途も含むものとする。
 本実施形態で用いられるカードランは、微生物によって生産されるβ-1,3-グルコシド結合を主体とする加熱凝固性多糖類である。この多糖類としては、アルカリゲネス属またはアグロバクテリウム属の微生物によって生産されるもの等が挙げられる。具体的には、カードランは、アルカリゲネス・フェカリス・バールミクソゲネス(Alcaligenes faeccalis var.myxogenes)菌株10C3K[アグリカルチュラル・バイオロジカル・ケミストリー,Vol.30,p196(1966)]、アルカリゲネス・フェカリス・バールミクソゲネス(Alcaligenes faeccalis var.myxogenes)菌株10C3Kの変異株NTK-u(IFO13140)、アグロバクテリウム・ラジオバクター(IFO13127)およびその変異株U-19(IFO13126)により生産される多糖類である。カードランは、市販のものを使用してもよい。
 本実施形態で用いられるアルカリ塩としては、無機塩基、例えば、アルカリ金属水酸化物(例えば、水酸化ナトリウム等)、アルカリ金属炭酸塩(例えば、炭酸ナトリウム等)、アルカリ金属重炭酸塩(例えば、炭酸水素ナトリウム等)、リン酸等の無機酸のアルカリ金属塩(例えば、リン酸3-ナトリウム、リン酸3-カリウム等)等のアルカリ金属の無機塩等が挙げられる。アルカリ塩としては、好ましくは、アルカリ金属の無機塩であり、より好ましくは、リン酸のアルカリ金属塩およびアルカリ金属水酸化物であり、水に分散または溶解させた際に凝集物を生じにくい等の点から、特に好ましくは、リン酸三ナトリウム、リン酸三カリウム、および水酸化ナトリウムである。アルカリ塩は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。アルカリ塩は、特に被覆等の処理が施されたものでなくてもよい。
 本実施形態に係るカードラン含有組成物中のアルカリ剤の含有量は、カードラン含有組成物を水に分散または溶解させて得られる分散液または水溶液のpH、例えば、カードラン含有組成物をカードラン含有量として水に2重量%分散または溶解させて得られる分散液または水溶液のpHを10以上、好ましくは、11以上、例えば10~13の範囲、さらに好ましくは11~13の範囲にする量であればよい。得られる分散液または水溶液のpHが10未満では、液が粘調液とはならない場合があり、13を超えると、アルカリが強すぎることにより十分な粘性発現が起こらない場合がある。なお、カードラン含有組成物をカードラン含有量として水に2重量%加えた際、pHが11未満では、カードランは水に分散し、pHが11以上になると、カードランは水に分散または溶解する。
 本実施形態に係るカードラン含有組成物における顆粒化された粒子の平均粒径は、90~1000μmの範囲であることが好ましく、100~300μmの範囲であることがより好ましい。顆粒化された粒子の平均粒径が90μm未満であると、水への分散または溶解の際に凝集物が形成されやすくなる場合があり、1000μmを超えると、水への分散に時間を要し、高濃度のカードランの分散液または溶解液が形成されにくい場合がある。顆粒化された粒子の平均粒径および粒度分布は、レーザー回析式粒度分布測定装置(マルバーン社製、マスターサイザー)や篩等を用いて、測定することができる。
 本実施形態に係るカードラン含有組成物は、カードランおよびアルカリ塩を混合した後、造粒機、打錠機、押し出し機、流動層造粒装置等の顆粒剤製造機器を用いて、カードランおよびアルカリ塩を同一粒子内に適切な配合や組成を施して含まれるように顆粒剤化することによって得ることができる。V型混合機やナウターミキサー等の粉末混合機で粉体を均質混合や、ヘンシェルミキサー等で微粉化して粉砕混合した配合物においては、カードランおよびアルカリ塩が粒子内で一体化していないことから、分散または溶解の際に十分な上記効果が得られない。したがって、これらの製造機器は、本実施形態に係るカードラン含有組成物を製造するための機器に含まれない。
 本実施形態に係るカードラン含有組成物中、カードランの含有量は、10~90重量%の範囲とすることができる。カードランの含有量が10重量%未満では、本組成物を使用した対象物において、カードランの十分な効果が発揮および確認されない場合があり、またカードランの含有量が90重量%を超えると、アルカリ塩の十分な効果が得られにくくなり、略均質な粒子または粘調液を形成しにくくなると考えられる。本実施形態に係るカードラン含有組成物によれば、従来の方法では困難であった、高濃度カードランの分散液を容易に作製することができる。
 本実施形態に係るカードラン含有組成物は、水に高濃度で短時間に容易に分散または溶解させることができる。例えば、3~55℃の水に対して30分以内、例えば30秒~30分間で、25重量%以下、例えば1~25重量%の量で分散または溶解させることができる。本実施形態に係るカードラン含有組成物の使用の際、分散時、溶解時、撹拌時、および製品製造時等において、加温等の温度調整を行ってもよい。加温は、カードラン含有組成物が分散または溶解しやすい温度、例えば、40~50℃程度とすればよい。
 本実施形態に係るカードラン含有組成物は、分散または溶解の際のpHに大きく影響しないものであれば必要に応じて、カードランおよびアルカリ塩以外の他の成分を含んでもよい。このような他の成分としては、キサンタンガム、グァーガム、カロブビーンガム、タマリンドシードガム、カラギナン、グルコマンナン、ジェランガム、加工でん粉等の増粘剤;砂糖、水飴、デキストリン等の糖類;小麦粉、でん粉等の穀物粉;イヌリン、セルロース等の食物繊維;グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル等の脂肪酸エステル;酵素等が挙げられる。
 本実施形態に係るカードラン含有組成物は、水、ジュース、タレ等の液体に添加するだけではなく、肉や小麦粉等の食品固形分や粉体等に直接添加してもよい。カードラン含有組成物の添加量は、対象物の種類や状態等や、用いるカードラン含有組成物のカードランの含有量等に応じて適宜調整すればよいが、例えば対象物に対して、カードランの含有量が、0.1~10重量部、好ましくは0.3~5重量部となるように、対象物に添加すればよい。
 本実施形態に係るカードラン含有組成物の利用として、カードラン含有組成物を含む食品、飲料、医薬品、医薬部外品、化粧品、飼料、工業製品等の製品が挙げられる。本実施形態に係るカードラン含有組成物を含ませることにより、食品等の製品に、粘度、ゲル化、保水、接着等の物性を付与することができる。なお、形態または使用時の調製加工方法が異なっていてもよい。
 食品としては、例えば、ハム、ソーセージ等の食肉加工品、かまぼこ等の水産加工品、ゼリー、プリン、ムース、ヨーグルト等のデザート類、ハンバーグ、コロッケ等の惣菜類、キャンディー、ガム、スナック等の菓子類、中華麺、うどん、パスタ、そば等の麺類、ケーキ、クッキー等の菓子類、アイスクリーム、シャーベット等の冷菓等の嗜好食品、餅、おにぎり、即席米飯等の米飯類、タレ、ソース、ドレッシング等のソースおよび調味料類、嚥下障害者用、介護食、きざみ食、とろみ食、流動食等のユニバーサルデザインフード、タブレット、ソフトカプセル、ハードカプセル、キャンディー、散剤等の健康食品等が挙げられる。なお、冷凍食品、レトルト食品、電子レンジ食品等のように、形態または使用時の調製加工方法が異なっていてもよい。
 飲料としては、例えば、清涼飲料水、果実飲料、茶系飲料、コーヒー飲料、粉末飲料、乳飲料、乳酸菌飲料、炭酸飲料、栄養飲料、ゼリー飲料等が挙げられる。
 医薬品としては、例えば、錠剤、カプセル、皮膚用外用剤、軟膏等が挙げられる。
 医薬部外品としては、例えば、口中清涼剤、はみがき、石鹸類等の薬事法における医薬部部外品等が挙げられる。
 化粧品としては、例えば、散髪料、ヘアリンス等の頭髪用化粧品、クリーム等の仕上用化粧品等が挙げられる。
 飼料としては、例えば、畜産、ペットフード等の家畜用飼料や養殖魚用飼料等が挙げられる。
 工業製品としては、例えば、接着剤、芳香剤等の化学工業分野、コンクリート等の建築資材分野等が挙げられる。
 以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
<実施例1>
 カードラン(MCフードスペシャリティーズ社製)90重量部、リン酸三カリウム 4重量部、リン酸三ナトリウム(オルガノフードテック社製)6重量部を流動層造粒装置(パウレック社製)において凝集造粒し、カードラン含有組成物を作製した。このカードラン含有組成物における顆粒化された粒子の平均粒径は、レーザー回析式粒度分布測定装置(マルバーン社製、マスターサイザー)を用いて測定したところ、200μmであった。
 次に、実施例1のカードラン含有組成物を常温(20℃±5℃)の水にカードラン濃度が2重量%となるように添加し、プロペラ撹拌機で1分間撹拌混合したところ、液のpHが11.4となり、目視で確認したところ、溶液は凝集物が生成せず、略均質な粘調液となった。
<実施例2>
 カードラン(MCフードスペシャリティーズ社製)40重量部、リン酸三ナトリウム(オルガノフードテック社製)6重量部、リン酸三カリウム 4重量部、デキストリン(マックス1000、松谷化学社製)50重量部を流動層造粒装置(パウレック社製)において凝集造粒し、カードラン含有組成物を作製した。このカードラン含有組成物における顆粒化された粒子の平均粒径は、250μmであった。
 次に、実施例2のカードラン含有組成物を常温の水にカードラン濃度が2重量%となるように添加し、マグネットスターラーで5分間撹拌(試験例1)またはガラス棒で5分間撹拌(試験例2)の2試験を実施した。いずれの試験においても、液のpHが11.5となり、溶液は凝集物が生成せず、略均質な粘調液となった。また、試験例2より、この組成物はミキサー等の機械的撹拌ではなく、投入方法にもよるが、撹拌棒等の撹拌機未使用での人的撹拌でも高濃度の分散液の作製もなし得るほど、従来よりも非常に容易にカードランの高濃度溶液の作製が可能な組成物となった。
<実施例3>
 カードラン(MCフードスペシャリティーズ社製)99重量部、およびリン酸三カリウム 1重量部を流動層造粒装置(パウレック社製)において凝集造粒し、カードラン含有組成物を作製した。このカードラン含有組成物における顆粒化された粒子の体積平均粒径は、200μmであった。
 次に、実施例3のカードラン含有組成物を常温の水にカードラン濃度が2重量%となるように添加し、プロペラ撹拌機で10分間撹拌したところ、液のpHが6.6となり、溶液は略均質に分散し、凝集物は生成しなかった。しかし、液は粘調液とはならず、30分程度で沈殿溶液となった。常温で3時間放置後も状態に変化はほとんど見られず、粘度の発現はほとんど見られなかった。
<比較例1>
 カードラン(MCフードスペシャリティーズ社製)60重量部、リン酸三ナトリウム(オルガノフードテック社製)10重量部、リン酸三カリウム 10重量部、デキストリン(マックス1000:松谷化学社製)20重量部を粉体混合ミキサーで十分に混合し、略均質な配合物(粉体混合物)を作製した。なお、本品の平均粒径は46μmであった。
 次に、比較例1の配合物を常温の水にカードラン濃度が2重量%となるように添加し、マグネットスターラーで10分間撹拌したところ、pHが11.5となったが、凝集物が生成し、沈殿の生成等も見られた。常温で3時間放置後も状態に変化はほとんど見られず、粘度の発現はほとんど見られなかった。
<実施例4>
 カードラン(MCフードスペシャリティーズ社製)60重量部、クエン酸三ナトリウム20重量部、デキストリン(マックス1000:松谷化学社製)20重量部を流動層造粒装置(パウレック社製)において、凝集造粒し、カードラン含有組成物を作製した。このカードラン含有組成物における顆粒化された粒子の平均粒径は、200μmであった。
 次に、実施例4の配合物を常温の水にカードラン濃度が2重量%となるように添加し、マグネチックスターラーにより10分間撹拌したところ、pHが8.7とアルカリになり、溶液は略均質に分散し、凝集物は生成しなかった。しかし、液は略均質な粘調な溶液とはならなかった。常温で3時間放置後も分散せずに沈殿の発生が見られた。
<比較例2>
 カードラン(MCフードスペシャリティーズ社製)70重量部、リン酸三ナトリウム(オルガノフードテック社製)5重量部、リン酸三カリウム 20重量部、デキストリン(マックス1000:松谷化学社製)5重量部を流動層造粒装置(パウレック社製)において、凝集造粒し、配合物を作製した。この配合物における粒子の平均粒径は、80μmであった。
 次に、比較例2の配合物を常温の水にカードラン濃度が2重量%となるように添加し、プロペラ撹拌機により3分間撹拌したところ、pHが11.6とアルカリであったが、溶液は凝集物が多数生成し、常温で3時間放置後も略均質な粘調な溶液とはならなかった。
<実施例5>
 カードラン(MCフードスペシャリティーズ社製)70重量部、リン酸三ナトリウム(オルガノフードテック社製)16重量部、リン酸三カリウム 4重量部、デキストリン(マックス1000:松谷化学社製)10重量部を流動層造粒装置(パウレック社製)において、凝集造粒し、カードラン含有組成物を作製した。このカードラン含有組成物における顆粒化された粒子の平均粒径は、200μmであった。
 次に、当該組成物を表1に示すように、分散させる水の温度を調整し、カードラン濃度が2重量%となるようにプロペラ撹拌機で撹拌時における溶状を確認した。その結果、5℃~55℃では略均質な分散液となったが、65℃の高温時では凝集物の形成が確認され、3時間放置後も溶状にほとんど変化は見られなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
<実施例6~10>
 カードラン40重量部、アルカリ塩類25重量部、デキストリン(SR-25、オルガノフードテック社製)35重量部を流動層造粒装置(パウレック社製)において、凝集造粒し、カードラン含有組成物を作製した。検討したアルカリ塩類を表2に示す。このカードラン含有組成物の平均粒径は、180μmであった。
 次に、カードラン濃度が1.5重量%となるように、30℃の水中に添加し、プロペラ撹拌機での撹拌時における溶状を確認した。その結果、アルカリ塩として炭酸ナトリウムを用いた場合でも凝集物は生成せず、分散性は良好であったが、リン酸三カリウム、水酸化ナトリウムを用いた場合が、最も分散性が良好であった。また、アルカリ塩としてポリリン酸ナトリウムやクエン酸三ナトリウムを用いた場合では凝集物はほとんど生成しなかったが十分な分散液とはならず、沈殿が生じた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002

Claims (6)

  1.  カードランおよびアルカリ塩を含有し、前記カードランおよび前記アルカリ塩が顆粒化されていることを特徴とするカードラン含有組成物。
  2.  請求項1に記載のカードラン含有組成物であって、
     前記カードラン含有組成物を水に分散または溶解して得られる分散液または水溶液のpHが、10~13の範囲であることを特徴とするカードラン含有組成物。
  3.  請求項1または2に記載のカードラン含有組成物であって、
     前記アルカリ塩が、リン酸三ナトリウム、リン酸三カリウム、および水酸化ナトリウムのうち少なくとも1つを含むことを特徴とするカードラン含有組成物。
  4.  請求項1~3のいずれか1項に記載のカードラン含有組成物であって、
     前記カードラン含有組成物中の前記カードランの含有量が、10~90重量%の範囲であることを特徴とするカードラン含有組成物。
  5.  請求項1~4のいずれか1項に記載のカードラン含有組成物であって、
     前記カードラン含有組成物が、3~55℃の水に対して30分以内に25重量%以下の量で分散または溶解可能であることを特徴とするカードラン含有組成物。
  6.  請求項1~5のいずれか1項に記載のカードラン含有組成物を含むことを特徴とする製品。
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