WO2020203765A1 - 軟質食品の製造方法及び食品組成物 - Google Patents

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WO2020203765A1
WO2020203765A1 PCT/JP2020/014009 JP2020014009W WO2020203765A1 WO 2020203765 A1 WO2020203765 A1 WO 2020203765A1 JP 2020014009 W JP2020014009 W JP 2020014009W WO 2020203765 A1 WO2020203765 A1 WO 2020203765A1
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food
temperature
food composition
soft
heating
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PCT/JP2020/014009
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真美 堀内
利幸 赤地
藤井　亮児
治 吉田
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大和製罐株式会社
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    • A23L5/00—Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a soft food and a food composition.
  • 3D printers are being used to manufacture baked goods and steamed buns.
  • a 3D printer can be used, for example, to create complex shapes.
  • the above-mentioned soft foods have been manufactured by pouring a food composition into a mold and hardening it.
  • the mold cannot be made into a complicated shape.
  • this method can only solidify a single ingredient, the resulting soft food will be homogeneous throughout. Therefore, soft foods tend to have a monotonous appearance, taste, aroma, and texture.
  • An object of the present invention is to make it possible to produce a soft food having a complex appearance, taste, aroma, or texture.
  • a first food product which is a food composition for producing a three-dimensionally shaped or extruded soft food product and which is reversibly liquefied by heating, and the first food product. It contains a mixed second food that is irreversibly solidified by heating, and after being heated to a temperature at which the second food is irreversibly solidified, it exhibits fluidity at the first temperature and starts from the first temperature.
  • a food composition that solidifies by cooling to a second temperature lower than the first temperature is provided.
  • a first food product which is a food composition for producing a three-dimensionally shaped or extruded soft food product and which is reversibly liquefied by heating, and the first food product.
  • a food composition containing a second food that is a solid forming a mixture of the above, exhibiting fluidity at the first temperature, and solidifying by cooling from the first temperature to a second temperature lower than the first temperature. Things are provided.
  • a food composition for producing a three-dimensionally shaped or extruded soft food which is reversibly liquefied by heating to a temperature equal to or higher than the first liquefaction temperature.
  • the food and the second food mixed with the first food and liquefied reversibly by heating to a temperature higher than the first liquefaction temperature and higher than the first liquefaction temperature, and the second liquefaction temperature or higher. After heating to the above temperature, fluidity is exhibited at the first temperature which is higher than the first liquefaction temperature and lower than the second liquefaction temperature, and from the first temperature to the second temperature lower than the first liquefaction temperature.
  • a food composition that solidifies upon cooling is provided.
  • the food composition according to the first aspect is heated to a temperature at which the second food is irreversibly solidified and then injected at the first temperature, and the injected food is injected.
  • a method for producing a soft food product is provided, which comprises cooling the composition to the second temperature.
  • a soft food containing the injection of the food composition according to the second aspect at the first temperature and the cooling of the injected food composition to the second temperature. Manufacturing method is provided.
  • the food composition according to the third aspect is heated to a temperature equal to or higher than the second liquefaction temperature and then injected at the first temperature, and the injected food composition is injected.
  • a method for producing a soft food product including cooling to the second temperature is provided.
  • a three-dimensionally shaped or extruded soft food which is a first food that is reversibly liquefied by heating, and a first food that is mixed with the first food and by heating
  • a soft food containing irreversibly solidified second food which exhibits fluidity at a first temperature and solidifies by cooling from the first temperature to a second temperature lower than the first temperature is provided.
  • a solid that is a three-dimensionally shaped or extruded soft food and forms a mixture of the first food that is reversibly liquefied by heating and the first food.
  • a soft food containing the second food which exhibits fluidity when heated to the first temperature, and solidifies by cooling from the first temperature to a second temperature lower than the first temperature. ..
  • the first food which is three-dimensionally shaped or extruded soft food and is reversibly liquefied by heating to a temperature equal to or higher than the first liquefaction temperature, and the first food. It contains a mixed second food that is reversibly liquefied by heating to a temperature higher than the first liquefaction temperature and higher than the second liquefaction temperature, and after heating to a temperature higher than the second liquefaction temperature, the said A soft food that exhibits fluidity at a first temperature that is equal to or higher than the first liquefaction temperature and lower than the second liquefaction temperature, and solidifies by cooling from the first temperature to a second temperature that is lower than the first liquefaction temperature.
  • the perspective view which shows typically an example of the 3D printer which can be used for the manufacturing method of the soft food which concerns on embodiment of this invention.
  • the food composition according to the first embodiment is for producing a three-dimensionally shaped or extruded soft food.
  • the "soft food” is a food having a hardness of 6 ⁇ 10 5 N / m 2 or less. The method for measuring the hardness of soft foods will be described later.
  • This food composition contains the first and second foods. As will be described later, the first food is reversibly liquefied by heating, and the second food is irreversibly solidified by heating. This food composition is heated to a temperature at which the second food is irreversibly solidified, then becomes fluid at the first temperature, and is solidified by cooling from the first temperature to a second temperature lower than this.
  • the first food is a thermoplastic food that is reversibly liquefied by heating.
  • the first food makes the food composition thermoplastic at least after heating to a temperature at which the second food irreversibly solidifies. After such heat treatment, the food composition is heated and fluidized, and then three-dimensional modeling using a 3D printer or extrusion molding using an extruder is performed to prepare the food composition at the nozzle or die discharge port. You can prevent things from getting clogged.
  • the temperature at which solidification starts when the temperature of the liquefied first food is lowered is preferably in the range of 20 to 80 ° C, preferably in the range of 30 to 50 ° C. More preferably.
  • the coagulation temperature of the first food is high, when the food composition is heated to be fluidized, undesired alteration of the components contained in the food composition may occur.
  • the coagulation temperature of the first food is lower than the temperature at which irreversible solidification starts when the temperature of the second food is raised, that is, the solidification temperature of the second food. If the coagulation temperature of the first food is low, the soft food may fluidize at room temperature.
  • the coagulation temperature of the first food may be equal to or different from the coagulation temperature of the food composition that has undergone heat treatment at a temperature at which the second food irreversibly solidifies (hereinafter, also simply referred to as heat treatment). ..
  • the first food can contain, for example, a gelling agent.
  • the first food product is an aqueous solution containing a gelling agent as at least a part of the solute.
  • the gelling agent for example, known gelling agents such as pectin, guar gum, xanthan gum, tamarind gum, carrageenan, tara gum, locust bean gum, gelatin, agar, psyllium seed gum, and gellan gum can be appropriately selected.
  • the first food product may contain only one type of gelling agent, or may contain two or more types of gelling agents.
  • the concentration of the gelling agent in the food composition is preferably in the range of 0.01 to 7% by mass, more preferably in the range of 0.05 to 6% by mass. When this concentration is lowered, it becomes difficult to solidify the food composition after heat treatment by cooling. Increasing this concentration makes soft foods harder.
  • the second food is a thermosetting food that is irreversibly solidified by heating, which is mixed with the first food.
  • the second food is discharged when the food composition is heated to a temperature at which it irreversibly solidifies, and then the food composition is discharged from a nozzle or die discharge port at a temperature higher than the solidification temperature. It is possible to keep the shape of the food composition substantially equal to the shape immediately after discharge.
  • the "solidification temperature" of the food composition after the heat treatment is a temperature at which solidification starts when the temperature of the food composition after the heat treatment is lowered.
  • the second food is, for example, a protein-containing food containing a protein that is heat-denatured by heating and irreversibly solidified.
  • the second food is an aqueous solution containing a protein as at least a part of the solute.
  • soy protein, whey, egg white, gluten, milk protein, or a mixture containing two or more of them, or a food containing one or more of them can be used.
  • the second food is a food containing a thermosetting gelling agent containing a gelling agent that irreversibly solidifies when heated.
  • a food containing curdlan can be used as the thermosetting gelling agent.
  • casein is a protein
  • an aqueous solution containing only casein as a solute does not irreversibly solidify by heating.
  • not all foods containing protein can be used as a second food.
  • the protein concentration in the food composition is preferably in the range of 0.1 to 25% by mass, and more preferably in the range of 1 to 15% by mass. When this concentration is lowered, when the heat-treated food composition is discharged from a nozzle or die, the deformation that occurs until the discharged food composition solidifies becomes large.
  • the solidification temperature of the second food varies depending on its composition, for example, depending on the type of protein.
  • the solidification temperature of the second food is preferably in the range of 50 to 90 ° C, more preferably in the range of 60 to 80 ° C.
  • the second food having a high solidification temperature requires high temperature and long-term heating for the solidification.
  • the food composition may further contain a third food in addition to the first and second foods.
  • the third food may be insoluble in water within the period from the start of preparation of the food composition to the completion of production of the soft food, so that it dissolves in water and becomes an ion. It may be soluble.
  • the third food is, for example, an animal food, a vegetable food, or a combination thereof.
  • meat, seafood, seaweed, fruits, nuts, grains, oils and fats, seasonings such as sugar and salt, or two or more of them can be used.
  • the third food containing solid content is preferably mashed. If the food composition contains large diameter particles, it can cause clogging of nozzles and dies. In addition, the smaller the particle size, the smoother the mouthfeel of soft foods.
  • the particle size of the third food is preferably 2.0 mm or less, more preferably 0.5 mm or less, and further preferably 0.1 mm or less.
  • the "particle size" is a value obtained by measuring the particle size distribution by a laser diffraction / scattering method.
  • This food composition is prepared, for example, by the following method. That is, the first food, the second food, and the third food added as needed are mixed at an appropriate mixing ratio, and the mixed solution is stirred and homogenized. This stirring is performed at a temperature lower than the solidification temperature of the second food. This gives a homogeneous food composition.
  • the type and content of the ingredients contained in this mixed solution affect the moldability and hardness of soft foods. Therefore, the types of components contained in this mixed solution and their contents are set according to, for example, moldability in a 3D printer or extruder, hardness required for soft foods, and the like.
  • the soft food is a food for people who have difficulty swallowing or a food for people who have difficulty chewing.
  • Foods for people who have difficulty swallowing or foods for people who have difficulty chewing are classified into categories 1 to 4 according to their hardness and viscosity.
  • Category 1 foods are required to have a hardness of 5 ⁇ 10 5 N / m 2 or less
  • Category 2 foods are required to have a hardness of 5 ⁇ 10 4 N / m 2 or less
  • Category 3 foods are required to have a hardness of 2 ⁇ 10 4 N / m 2 or less
  • Category 4 foods are required to have a hardness of 5 ⁇ 10 3 N / m 2 or less. ..
  • the hardness of soft foods is measured by the following method.
  • a device capable of measuring the compressive stress of a substance by linear motion is used as the measuring device.
  • a container having a diameter of 40 mm is filled with a sample at a height of 15 mm, and this is compressed with a plunger having a diameter of 20 mm, and the compressive stress is measured.
  • This measurement is performed at a temperature of 20 ⁇ 2 ° C., a compression rate of 10 mm / sec, and until the clearance between the bottom surface of the container and the plunger is 5 mm.
  • the clearance may be measured as 30% of the thickness of the sample.
  • This measurement is performed 5 times, and the average of 3 values excluding the maximum value and the minimum value is taken as the measured value.
  • the type and content of the components contained in the mixed solution are preferably set so as to obtain a soft food having a hardness of 5 ⁇ 10 5 N / m 2 or less.
  • Soft foods become harder, for example, when the content of the first food is increased.
  • a large force is required for stirring the first food, and the pressure required for discharging the food composition from the nozzle also increases, so that the moldability tends to decrease. is there.
  • the type and content of the components contained in the mixed solution are preferably set so as to obtain a soft food having a hardness of 2 ⁇ 10 3 N / m 2 or more. If the soft food is made too soft, it will be difficult for the soft food to maintain its shape.
  • This food composition is heated to a temperature at which the second food is irreversibly solidified, then exhibits fluidity at the first temperature, and is solidified by cooling from the first temperature to a second temperature lower than this.
  • Heating at a temperature at which the second food is irreversibly solidified is preferably carried out at a temperature within the range of 50 to 130 ° C, more preferably within the range of 60 to 130 ° C, and even more preferably within the range of 65 to 130 ° C. ..
  • the first temperature is a temperature higher than the solidification temperature of the food composition after the heat treatment.
  • the first temperature may be equal to or higher than the temperature of the heat treatment and may be lower than the temperature of the heat treatment.
  • the first temperature is the temperature of the food composition in the nozzle or die described below.
  • the second temperature is lower than the first temperature.
  • the second temperature is a temperature equal to or lower than the solidification temperature of the food composition after the heat treatment.
  • a discharge type 3D printer is used for 3D modeling of soft foods.
  • the discharge type 3D printer discharges the food composition after the heat treatment from the nozzle at the first temperature and cools the discharged food composition to the second temperature to three-dimensionally shape the soft food.
  • a 3D printer for example, a known one can be used.
  • the ejection method of the 3D printer is not limited.
  • the 3D printer may, for example, discharge the food composition by air pressure, or may rotate the screw to discharge the food composition.
  • the ejection type 3D printer for example, the one shown in FIG. 1 can be used.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of a 3D printer that can be used in the method for producing a soft food product according to an embodiment of the present invention.
  • the Z direction is a direction parallel to the gravity direction
  • the X direction and the Y direction are directions that are perpendicular to the Z direction and orthogonal to each other.
  • This 3D printer 1 includes a desktop robot 10, a dispense controller 20, a cable 30A, and a tube 30B.
  • the desktop robot 10 includes a table 11, a first moving mechanism 12, a second moving mechanism 13, a third moving mechanism 14, a carriage 15, a nozzle head 16, and a storage container 17.
  • the table 11 has a substantially flat upper surface.
  • a cooling device and a temperature sensor are installed on the table 11.
  • the cooling device cools the table 11.
  • the temperature sensor outputs a signal corresponding to the temperature of the table 11.
  • the first moving mechanism 12, the second moving mechanism 13, and the third moving mechanism 14 support the table 11, the carriage 15, and the second moving mechanism 13, respectively.
  • the first moving mechanism 12 translates the table 11 in the Y direction.
  • the second moving mechanism 13 translates the carriage 15 in the Z direction.
  • the third moving mechanism 14 moves the second moving mechanism 13 in parallel in the X direction.
  • the carriage 15 supports the nozzle head 16.
  • the nozzle head 16 has a nozzle for discharging the material of the modeled object toward the table 11.
  • the carriage 15 further supports the storage container 17.
  • the storage container 17 stores the material of the modeled object.
  • the storage container 17 supplies this material to the nozzle head 16.
  • a heating device and a temperature sensor are installed in the storage container 17.
  • the heating device heats the material in the storage container 17.
  • the temperature sensor outputs a signal corresponding to the temperature of the material in the storage container 17.
  • the dispense controller 20 is installed in the first moving mechanism 12, the second moving mechanism 13, the third moving mechanism 14, the cooling device, the heating device, the temperature sensor installed on the table 11, and the storage container 17 via the cable 30A. It is electrically connected to the temperature sensor.
  • the dispense controller 20 controls the operations of the first moving mechanism 12, the second moving mechanism 13, the third moving mechanism 14, the cooling device, and the heating device.
  • the dispense controller 20 controls the operations of the first moving mechanism 12 and the third moving mechanism 14 so that the relative position of the nozzle with respect to the table 11 changes according to the pattern of each layer of the modeled object.
  • the operation of the second moving mechanism 13 is controlled so that the distance from the nozzle to the table 11 or the layer above it is constant.
  • the dispense controller 20 is a heating device so that the temperature inside the storage container 17 is maintained at the first set temperature based on the first set temperature and the signal supplied from the temperature sensor installed in the storage container 17. Control the output of.
  • the dispense controller 20 outputs the cooling device so that the temperature of the table 11 is maintained at the second set temperature based on the second set temperature and the signal supplied from the temperature sensor installed on the table 11. To control.
  • the dispense controller 20 is connected to the storage container 17 via the tube 30B.
  • the dispense controller 20 supplies air pressure to the storage container 17 via the tube 30B while the relative position of the nozzle with respect to the table 11 changes along the pattern of each layer of the modeled object, and the material in the storage container 17 is used. Is discharged from the nozzle head 16.
  • the food composition can be discharged to a desired position on the table 11. Further, since the 3D printer 1 includes the second moving mechanism 13, the food composition can be ejected to the same position on the table 11 a plurality of times, that is, a plurality of layers can be formed. Therefore, according to this 3D printer 1, three-dimensional modeling is possible.
  • the above food composition is heated to a temperature equal to or higher than the solidification temperature of the second food, and kept at this temperature for a certain period of time. This causes heat denaturation of the protein and solidification of the thermosetting gelling agent. As described above, the food composition before this heat treatment is homogenized. Therefore, the food composition after this heat treatment is also homogeneous.
  • the food composition after this heat treatment is used for three-dimensional modeling in the next step while maintaining the temperature at which the fluidity is maintained.
  • the fluidity of the food composition after the heat treatment is maintained.
  • this food composition is supplied to the storage container 17 and three-dimensional modeling is performed by the 3D printer 1.
  • the first set temperature is set so that the temperature of the food composition at the position of the nozzle is higher than the solidification temperature of the food composition after the heat treatment, for example, the first temperature.
  • the second set temperature is set so that the food composition discharged onto the table 11 is rapidly cooled to a temperature equal to or lower than the solidification temperature of the food composition after the heat treatment, for example, the second temperature. As described above, a soft food is obtained.
  • the food composition is discharged so that the temperature at the nozzle position is higher than the solidification temperature of the food composition, for example, the first temperature.
  • the food composition causes solidification of the protein and the thermosetting gelling agent by prior heat treatment, but exhibits fluidity at a temperature higher than the solidification temperature. Therefore, according to this method, the food composition can be discharged from the nozzle head 16 toward the table 11 without clogging the nozzles.
  • the food composition is heated to a temperature equal to or higher than the solidification temperature of the second food before its discharge, and is maintained at this temperature for a certain period of time.
  • the food composition not only solidifies just by cooling, but also has a hardness sufficient for shape retention immediately after discharge and rapidly solidifies.
  • the food is discharged from the nozzle.
  • the food composition can be rapidly solidified by subsequent cooling while maintaining a shape substantially equal to the shape immediately after discharge.
  • the difference between the solidification temperature of the food composition and the second set temperature of the cooling device (or the temperature of the table 11) (hereinafter referred to as the second temperature difference) is large, the food composition discharged from the nozzle will be.
  • subsequent cooling it can be rapidly solidified while maintaining a shape substantially equal to the shape immediately after discharge. Therefore, for example, the food composition discharged from the nozzle onto the table 11 can be kept in a shape substantially equal to the shape immediately after the discharge.
  • the adhesiveness between the layers may be insufficient.
  • Increasing the first temperature difference or decreasing the second temperature difference can prevent the food composition discharged from the nozzle from solidifying excessively quickly by the subsequent cooling. Therefore, by doing so, the next layer can be easily formed before the food composition constituting the previously formed layer is completely solidified, thus providing adhesion between the layers. Can be enhanced.
  • the first temperature difference is preferably in the range of 1 to 60 ° C, more preferably in the range of 5 to 30 ° C.
  • the second temperature difference is preferably in the range of 0 to 70 ° C, more preferably in the range of 0 to 50 ° C.
  • soft foods can be produced by three-dimensional modeling. Therefore, according to the above-mentioned technique, it is possible to produce a soft food having a complicated appearance or texture. For example, it is possible to produce a soft food having a hollow structure and a soft food having a shape in which noodles are integrated in a lump.
  • heat conduction from the food composition to the table 11 is used for cooling the food composition discharged from the nozzle, but other methods can also be used for this cooling. is there.
  • the food composition can be air-cooled.
  • water cooling may be used for this cooling.
  • a soft food containing a plurality of regions having different compositions can be obtained.
  • soft foods such as fish fillets with flesh and skin can be obtained.
  • Such soft foods differ in color, aroma, taste, and texture by one or more between the above regions. That is, according to this technique, it is possible to produce a soft food having a complex appearance, taste, aroma, or texture.
  • the soft food may be manufactured by extrusion molding instead of being manufactured by three-dimensional modeling. For example, when a die having a complicated discharge port is used, it is possible to produce a soft food having a complicated appearance or texture. Alternatively, by arranging two or more T-dies in series and discharging different types of food compositions from the T-dies so as to form a multilayer structure, a complex appearance, taste, aroma, or texture can be obtained. It is possible to produce a soft food having.
  • the food composition according to the second embodiment is the same as the food composition according to the first embodiment, except that the second food is a solid forming a mixture with the first food.
  • Such a food composition can be obtained, for example, by heating the food composition according to the first embodiment to a temperature equal to or higher than the solidification temperature of the second food and holding the food composition at this temperature for a certain period of time.
  • such a food composition can also be obtained by dispersing solid particles obtained by solidifying those exemplified for the second food in the first embodiment in a mixed solution of the first and third foods. it can.
  • such a food composition can also be obtained by dispersing other particles in a mixture of first and third foods.
  • particles made of dietary fiber insoluble in water for example, cellulose, chitin, chitosan, etc.
  • the food composition may contain only one kind of the above particles, or may contain two or more kinds of the above particles.
  • the particle size of the particles is preferably in the range of 0.003 to 1,000 ⁇ m, more preferably in the range of 20 to 500 ⁇ m.
  • the viscosity of the food composition increases. Increasing the particle size may make it difficult to obtain a homogeneous food composition or may cause clogging of nozzles and dies.
  • the food composition is preferably obtained by heating the food composition according to the first embodiment to a temperature equal to or higher than the solidification temperature of the second food and holding the food composition at this temperature for a certain period of time.
  • the particles can be difficult to disperse uniformly. Further, in the dispersion liquid, it may be difficult to maintain a state in which the particles are uniformly dispersed. Such non-uniformity may cause clogging of the nozzle and deterioration of moldability.
  • the food composition obtained by heating the food composition according to the first embodiment to a temperature equal to or higher than the solidification temperature of the second food and keeping the temperature at this temperature for a certain period of time is homogeneous, and the food composition is also homogeneous. That state can be maintained.
  • a soft food can be produced by the same method as that according to the first embodiment, except that heat treatment for heat denaturing the protein is not required. Therefore, it is possible to produce a soft food having a complex appearance, taste, aroma, or texture.
  • the food composition according to the third embodiment is the same as the food composition according to the first embodiment, except that it is prepared by the following method.
  • a mixed solution containing the second food and the third food is prepared, and the mixed solution is stirred and homogenized. This stirring is performed at a temperature lower than the solidification temperature of the second food.
  • the mixed solution is subjected to the above heat treatment to cause thermal denaturation of the protein.
  • this mixed solution and the first food are mixed, and this is stirred and homogenized.
  • the first food may be mixed with the above-mentioned mixed solution in a state of being heated and liquefied, for example, in the state of an aqueous solution, or may be mixed with the above-mentioned mixed solution without being liquefied.
  • a food composition as homogeneous as the food composition after heat treatment in the first embodiment cannot be obtained.
  • a soft food can be produced by the same method as that according to the first embodiment, except that heat treatment for heat denaturing the protein is not required. Therefore, it is possible to produce a soft food having a complex appearance, taste, aroma, or texture.
  • the food composition according to the fourth embodiment is a food in which the second food is reversibly liquefied by heating the second food to a temperature higher than the liquefaction temperature (first liquefaction temperature) of the first food and higher than the second liquefaction temperature. Except for the above, it is the same as the food composition according to the first embodiment.
  • the "liquefaction temperature” is a temperature at which when the first or second food is heated, it changes from a solid to a liquid.
  • the temperature is higher than the first liquefaction temperature and higher than the second liquefaction temperature. Hold at a low first temperature for a certain period of time. By doing so, the second food is solidified and the viscosity of the food composition is increased. Then, the food composition is injected in this state, and the injected food composition is cooled to the second temperature. Since the food composition at the time of injection has an increased viscosity, the extruded food composition can be kept in shape so as not to drip.
  • the second food product used in the food composition according to the fourth embodiment contains, for example, a thermoplastic gelling agent that reversibly liquefies by heating to a temperature higher than the first liquefaction temperature as at least a part of the solute. It is an aqueous solution containing.
  • a thermoplastic gelling agent for example, native gellan gum (HA (High Acyl) gellan gum) or IOta carrageenan is used.
  • the concentration of the thermoplastic gelling agent in the food composition is preferably in the range of 0.01 to 7% by mass, more preferably in the range of 0.05 to 6% by mass. When this concentration is lowered, it becomes difficult to solidify the food composition after heat treatment by cooling. Increasing this concentration makes soft foods harder.
  • Example 1 Confirmation test on the effect of protein contained in the second food on moldability
  • a plurality of food compositions containing different types of proteins contained in the second food were prepared, and soft foods were formed using them. Then, a test was conducted to evaluate the presence or absence of the shape-retaining effect of the protein on these shaped objects.
  • aqueous solution containing carrageenan, xanthan gum and locust bean gum was used as the first food.
  • an aqueous solution of the product shown in Table 1 was used as the second food.
  • burdock paste obtained by grinding burdock was used as the third food. The first to third foods were mixed and the mixture was stirred at room temperature to give a homogeneous food composition (Examples 1-1 to 1-6).
  • the concentrations of carrageenan, xanthan gum and locust bean gum in the food composition were 0.3% by mass, 0.2% by mass and 0.2% by mass, respectively.
  • the protein concentration in the food composition was 3% by mass.
  • the amount of burdock was 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the food composition.
  • Examples 1-1 to 1 except that curdlan, which is a gelling agent, was used instead of using protein in the second food, and the concentration of curdlan in the food composition was 1.2% by mass.
  • a food composition was prepared by the same method as in ⁇ 5 (Example 1-6).
  • a food composition was prepared by the same method as in Examples 1-1 to 1-6 except that the second food was omitted (Comparative Example 1-1). Further, as the second food, a food composition is prepared by the same method as in Examples 1-1 to 1-6 except that a food that does not irreversibly solidify by heating, specifically, an aqueous casein solution is used. Was prepared (Comparative Example 1-2).
  • these food compositions were subjected to heat treatment at 90 ° C. for 14 minutes using a constant temperature bath. It should be noted that this heat treatment condition is sufficient for heat denaturation of proteins other than casein. Further, this heat treatment condition is sufficient for the curdlan to irreversibly gel.
  • each of these was cooled to 50 ° C., and a modeled product was manufactured using this food composition and a 3D printer device of the dispenser method manufactured by Musashi Engineering.
  • the operation of the 3D printer device is controlled so that a plurality of layers each having a vortex-shaped pattern in which the distance from the center to the outer circumference increases by 2 mm per turn are laminated.
  • the temperature of the food composition at the nozzle was 45 ° C., and the temperature was controlled so that the food composition discharged from the nozzle was quickly cooled to 30 ° C.
  • the modeled objects of Examples 1-1 to 1-6 and the modeled objects of Comparative Example 1-2 obtained in this manner were imaged.
  • 2 and 3 show photographs of the modeled object of Example 1-1 and the modeled object of Comparative Example 1-2, respectively.
  • Example 2 Confirmation test on the effect of the gelling agent contained in the first food on moldability
  • a plurality of food compositions containing different types of gelling agents contained in the first food were prepared, and soft foods were formed using them. Then, a test was conducted to evaluate the presence or absence of the shape-retaining effect of the gelling agent on these shaped objects.
  • the aqueous solution of the product shown in Table 2 was used as the first food.
  • an aqueous solution containing egg white and milk protein was used.
  • burdock paste obtained by grinding burdock was used as the third food.
  • the first to third foods were mixed and the mixture was stirred at room temperature to give a homogeneous food composition (Examples 2-1 to 2-4).
  • potassium chloride and calcium lactate were added to the mixture, respectively.
  • the concentrations of egg white-derived protein and milk protein in the food composition were 0.8% by mass and 2% by mass, respectively.
  • the amount of burdock was 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the food composition.
  • a food composition was prepared by the same method as in Examples 2-1 and 2-2 except that the first food was omitted (Comparative Example 2-1).
  • these food compositions were subjected to heat treatment at 90 ° C. for 14 minutes using a constant temperature bath.
  • the heat treatment conditions are sufficient for the protein to be thermally denatured.
  • each of these was cooled to the temperature at the time of modeling shown in Table 2, and a modeled product was manufactured using this food composition and a 3D printer device of the dispenser method manufactured by Musashi Engineering.
  • the operation of the 3D printer device is controlled so that seven layers each having a pattern consisting of a plurality of lines arranged in the width direction are laminated.
  • the temperature of the food composition at the nozzle was the temperature at the time of modeling shown in Table 2, and the temperature was controlled so that the food composition discharged from the nozzle was quickly cooled to 30 ° C.
  • Example 3 Universal design food category 1 soft food modeling test
  • the soft category is easier to model than the hard category. Therefore, a modeling test was conducted on the soft food of Category 1, which is the hardest category in the universal design food category.
  • an aqueous solution containing Kappa carrageenan was used as the first food.
  • Kappa carrageenan as shown in Table 3, GENUGEL carrageenan type WR-78-J and WR-80-J (both manufactured by Sansho Co., Ltd.) were used.
  • As the second food an aqueous solution containing egg white and milk protein was used.
  • As the third food burdock paste obtained by grinding burdock was used. These first to third foods were mixed with potassium chloride, and the mixture was stirred at room temperature to obtain a homogeneous food composition (Examples 3-1 to 3-5).
  • the concentrations of egg white-derived protein and milk protein in the food composition were 0.8% by mass and 2% by mass, respectively.
  • the amount of burdock was 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the food composition.
  • these food compositions were subjected to heat treatment at 90 ° C. for 14 minutes using a constant temperature bath.
  • the heat treatment conditions are sufficient for the protein to be thermally denatured.
  • the modeled object was manufactured so that a plurality of layers each having a pattern consisting of a plurality of lines arranged in the width direction were laminated. Then, the adhesiveness between the layers was evaluated by the same method as in Example 2. Furthermore, the hardness of the modeled object was measured with a texture meter. The above results are shown in Table 3.
  • Example 3 As shown in Table 3, in Examples 3-1 to 3-4, it was possible to form a soft food in the hardness range of Category 1 of the universal design food. In these examples, the food composition was discharged smoothly, the adhesiveness between the lines was good, and the adaptability to three-dimensional modeling was good. Further, in Example 3-5, although the hardness slightly exceeds the upper limit of Category 1, the shape of the lines made of the discharged food composition and the adhesiveness between the lines are good, and the three-dimensional modeling can be performed. The adaptability was judged to be good.
  • Example 4 Modeling test by prescription using two types of gelling agents having different coagulation temperatures
  • a second food was prepared using a gelling agent that liquefies by heating to a temperature higher than the coagulation temperature of the gelling agent contained in the first food.
  • a second food product was prepared using a thermosetting gelling agent that coagulates by heating to a temperature higher than the coagulation temperature of the gelling agent contained in the first food product. Then, they were used to shape soft foods. Then, a test was conducted to evaluate the shape-retaining action of the gelling agent on these shaped objects.
  • aqueous solution containing carrageenan, xanthan gum and locust bean gum was used as the first food.
  • an aqueous solution of the product shown in Table 4 was used as the second food.
  • burdock paste obtained by grinding burdock was used as the third food. The first to third foods were mixed and the mixture was stirred at room temperature to give a homogeneous food composition (Examples 4-1 to 4-3).
  • the concentrations of carrageenan, xanthan gum and locust bean gum in the food composition were 0.3% by mass, 0.2% by mass and 0.2% by mass, respectively.
  • the amount of burdock was 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the food composition.
  • methyl cellulose which is a gelling agent that gels when heated and solizes when cooled, is used by the same method as in Examples 4-1 to 4-3.
  • a food composition was prepared (Comparative Example 4-1).
  • these food compositions were subjected to heat treatment at 90 ° C. for 14 minutes using a constant temperature bath.
  • the heat treatment conditions are sufficient for the gelling agent used in the second food in Examples 4-1 to 4-3 to be reversibly liquefied.
  • the heat treatment conditions are sufficient for the gelling agent used in the second food in Comparative Example 4-1 to reversibly solidify.
  • each of these was cooled to the temperature at the time of modeling shown in Table 4, and a modeled product was manufactured using this food composition and a 3D printer device of the dispenser method manufactured by Musashi Engineering.
  • the operation of the 3D printer device is controlled so that seven layers each having a pattern consisting of a plurality of lines arranged in the width direction are laminated.
  • the temperature of the food composition at the nozzle was the temperature at the time of modeling shown in Table 4, and the temperature was controlled so that the food composition discharged from the nozzle was quickly cooled to 30 ° C.
  • Example 4-3 As shown in Table 4, in Examples 4-1 to 4-3, if the temperature at the time of modeling is appropriately set according to the type of the gelling agent added as the second food, good retention and good formation are achieved. Adhesion between layers could be achieved, and three-dimensional modeling was possible.
  • the food composition of Comparative Example 4-1 is not suitable for three-dimensional modeling because the property of methyl cellulose contained in the second food product causes solification during cooling, resulting in insufficient adhesion between layers. It was.
  • Example 5 Test for confirming the temperature at which a prescription containing protein as a second food can be formed
  • the upper limit of the moldable temperature depends on the liquefaction temperature of the second food, so select an appropriate gelling agent.
  • the protein is used as the second food, it can be modeled in a high temperature range. Therefore, a modeling test was conducted in a temperature range in which modeling is possible with a formulation using protein as a second food.
  • aqueous solution containing carrageenan, xanthan gum and locust bean gum was used as the first food.
  • an aqueous solution of the product shown in Table 5 was used as the second food.
  • burdock paste obtained by grinding burdock was used as the third food. The first to third foods were mixed and the mixture was stirred at room temperature to give a homogeneous food composition.
  • the concentrations of carrageenan, xanthan gum and locust bean gum in the food composition were 0.3% by mass, 0.2% by mass and 0.2% by mass, respectively.
  • the amount of burdock was 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the food composition.
  • each of these was cooled to the temperature at the time of modeling shown in Table 5, and a modeled product was manufactured using this food composition and a 3D printer device of the dispenser method manufactured by Musashi Engineering.
  • the operation of the 3D printer device is controlled so that seven layers each having a pattern consisting of a plurality of lines arranged in the width direction are laminated.
  • the temperature of the food composition at the nozzle was the temperature at the time of modeling shown in Table 5, and the temperature was controlled so that the food composition discharged from the nozzle was quickly cooled to 30 ° C.
  • Example 5-2 in which the amount of protein added was increased, modeling at 80 ° C. was possible. As described above, it was found that modeling is possible even in a high temperature range by setting the amount of protein added to be sufficient for shape retention.

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Abstract

複雑な外観、味、香り、又は食感を有する軟質食品を製造可能とする。本発明によると、三次元造形又は押出成形された軟質食品の製造のための食品組成物であって、加熱することによって可逆的に液化する第１食品と、前記第１食品と混合された、加熱することにより不可逆的に固化する第２食品とを含み、前記第２食品が不可逆的に固化する温度に加熱した後、第１温度では流動性を呈し、前記第１温度から前記第１温度よりも低い第２温度へ冷却することにより固化する食品組成物が提供される。

Description

軟質食品の製造方法及び食品組成物
　本発明は、軟質食品の製造方法及び食品組成物に関する。
　近年、咀嚼や嚥下が困難な高齢者等向けの介護用食品として、固形食品をすり潰し、所望の形状に固めて再形成した軟質食品が流通している。このような軟質食品は、柔らかくて飲み込みやすい。
　ところで、焼き菓子やまんじゅうの製造に、３Ｄプリンタが用いられるようになっている。３Ｄプリンタを使用すると、例えば、複雑な形状を造形することができる。
国際公開第２０１３／１４６６１８号公報 日本国特開平０５－１３０８３２号公報 日本国特開２０１２－１６５７０４号公報
　従来から、上述したような軟質食品は、型に食品組成物を流し込んで固めることにより製造している。但し、このような方法では、製造する食品が軟質であるため、型を複雑な形状とすることができない。また、この方法では単一の食材を固めることしかできないため、得られる軟質食品は、その全体に亘って均質なものとなる。それ故、軟質食品は、外観、味、香り、及び食感などが単調なものとなり易い。
　本発明は、複雑な外観、味、香り、又は食感を有する軟質食品を製造可能とすることを目的とする。
　本発明の第１側面によると、三次元造形又は押出成形された軟質食品の製造のための食品組成物であって、加熱することによって可逆的に液化する第１食品と、前記第１食品と混合された、加熱することにより不可逆的に固化する第２食品とを含み、前記第２食品が不可逆的に固化する温度に加熱した後、第１温度では流動性を呈し、前記第１温度から前記第１温度よりも低い第２温度へ冷却することにより固化する食品組成物が提供される。
　本発明の第２側面によると、三次元造形又は押出成形された軟質食品の製造のための食品組成物であって、加熱することによって可逆的に液化する第１食品と、前記第１食品との混合物を形成している固体である第２食品とを含み、第１温度では流動性を呈し、前記第１温度から前記第１温度よりも低い第２温度へ冷却することにより固化する食品組成物が提供される。
　本発明の第３側面によると、三次元造形又は押出成形された軟質食品の製造のための食品組成物であって、第１液化温度以上の温度に加熱することによって可逆的に液化する第１食品と、前記第１食品と混合された、前記第１液化温度よりも高い第２液化温度以上の温度に加熱することによって可逆的に液化する第２食品とを含み、前記第２液化温度以上の温度に加熱した後、前記第１液化温度以上であり且つ前記第２液化温度よりも低い第１温度では流動性を呈し、前記第１温度から前記第１液化温度よりも低い第２温度へ冷却することにより固化する食品組成物が提供される。
　本発明の第４側面によると、第１側面に係る食品組成物を、前記第２食品が不可逆的に固化する温度に加熱した後、前記第１温度で射出することと、射出された前記食品組成物を前記第２温度へ冷却することとを含んだ軟質食品の製造方法が提供される。
　本発明の第５側面によると、第２側面に係る食品組成物を前記第１温度で射出することと、射出された前記食品組成物を前記第２温度へ冷却することとを含んだ軟質食品の製造方法が提供される。
　本発明の第６側面によると、第３側面に係る食品組成物を、前記第２液化温度以上の温度に加熱した後、前記第１温度で射出することと、射出された前記食品組成物を前記第２温度へ冷却することとを含んだ軟質食品の製造方法が提供される。
　本発明の第７側面によると、三次元造形又は押出成形された軟質食品であって、加熱することによって可逆的に液化する第１食品と、前記第１食品と混合された、加熱することにより不可逆的に固化した第２食品とを含み、第１温度では流動性を呈し、前記第１温度から前記第１温度よりも低い第２温度へ冷却することにより固化する軟質食品が提供される。
　本発明の第８側面によると、三次元造形又は押出成形された軟質食品であって、加熱することによって可逆的に液化する第１食品と、前記第１食品との混合物を形成している固体である第２食品とを含み、第１温度へ加熱した場合に流動性を呈し、前記第１温度から前記第１温度よりも低い第２温度へ冷却することにより固化する軟質食品が提供される。
　本発明の第９側面によると、三次元造形又は押出成形された軟質食品であって、第１液化温度以上の温度に加熱することによって可逆的に液化する第１食品と、前記第１食品と混合された、前記第１液化温度よりも高い第２液化温度以上の温度に加熱することによって可逆的に液化する第２食品とを含み、前記第２液化温度以上の温度に加熱した後、前記第１液化温度以上であり且つ前記第２液化温度よりも低い第１温度では流動性を呈し、前記第１温度から前記第１液化温度よりも低い第２温度へ冷却することにより固化する軟質食品が提供される。
　本発明よると、複雑な外観、味、香り、又は食感を有する軟質食品を製造することが可能となる。
本発明の実施形態に係る軟質食品の製造方法に使用可能な３Ｄプリンタの一例を概略的に示す斜視図。 実施例１－１で得られた造形物を表す図。 比較例１－２で得られた造形物を表す図。
　以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同様又は類似した機能を有する要素については、同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
　＜第１実施形態＞
　（食品組成物）
　第１実施形態に係る食品組成物は、三次元造形又は押出成形された軟質食品の製造のためのものである。ここで、「軟質食品」は、６×１０５Ｎ／ｍ２以下の硬さを有している食品である。軟質食品の硬さの測定法については、後で説明する。
　この食品組成物は、第１及び第２食品を含んでいる。後述するように、第１食品は加熱することによって可逆的に液化し、第２食品は加熱することにより不可逆的に固化する。この食品組成物は、第２食品が不可逆的に固化する温度に加熱した後、第１温度では流動性を呈し、第１温度からこれよりも低い第２温度へ冷却することにより固化する。
　第１食品は、加熱することによって可逆的に液化する熱可塑性食品である。第１食品は、少なくとも第２食品が不可逆的に固化する温度へ加熱した後において、食品組成物を熱可塑性にしている。このような熱処理後に、食品組成物を加熱して流動化させた状態で、３Ｄプリンタを使用した三次元造形や押出機を使用した押出成形を行うことにより、ノズルやダイの吐出口に食品組成物が詰まるのを防止できる。
　液化した第１食品の温度を下げた場合にその固化を開始する温度、即ち、第１食品の凝固温度は、２０乃至８０℃の範囲内にあることが好ましく、３０乃至５０℃の範囲内にあることがより好ましい。第１食品の凝固温度が高いと、食品組成物を流動化させるべく加熱した場合に、食品組成物が含んでいる成分の不所望な変質を生じる可能性がある。一例によれば、第１食品の凝固温度は、第２食品の温度を上昇させた場合に不可逆的な固化を開始する温度、即ち、第２食品の固化温度未満である。第１食品の凝固温度が低いと、軟質食品が室温で流動化する可能性がある。なお、第１食品の凝固温度は、第２食品が不可逆的に固化する温度での熱処理（以下、単に熱処理ともいう）を経た食品組成物の凝固温度と等しくてもよく、異なっていてもよい。
　第１食品は、例えば、ゲル化剤を含むことができる。一例によれば、第１食品は、溶質の少なくとも一部としてゲル化剤を含んだ水溶液である。
　ゲル化剤としては、例えば、ペクチン、グアーガム、キサンタンガム、タマリンドガム、カラギーナン、タラガム、ローカストビーンガム、ゼラチン、寒天、サイリウムシードガム、及びジェランガムなどの公知のゲル化剤を適宜選択することができる。第１食品は、ゲル化剤を一種のみ含んでいてもよく、二種以上のゲル化剤を含んでいてもよい。
　食品組成物におけるゲル化剤の濃度は、０．０１乃至７質量％の範囲内にあることが好ましく、０．０５乃至６質量％の範囲内にあることがより好ましい。この濃度を低くすると、熱処理後の食品組成物を冷却によって固化させ難くなる。この濃度を高くすると、軟質食品が硬くなる。
　第２食品は、第１食品と混合された、加熱することにより不可逆的に固化する熱硬化性食品である。第２食品は、これが不可逆的に固化する温度に食品組成物を加熱し、その後、この食品組成物をその固化温度よりも高い温度でノズルやダイの吐出口から吐出させた場合に、吐出された食品組成物が、吐出直後の形状とほぼ等しい形状を保持することを可能とする。なお、上記熱処理後の食品組成物の「固化温度」は、上記熱処理後の食品組成物の温度を下げた場合に固化を開始する温度である。
　第２食品は、例えば、加熱することにより熱変性して不可逆的に固化する蛋白質を含んだ蛋白質含有食品である。一例によれば、第２食品は、溶質の少なくとも一部として蛋白質を含んだ水溶液である。蛋白質又は蛋白質含有食品としては、例えば、大豆蛋白、ホエイ、卵白、グルテン、乳蛋白、若しくはそれらの２以上を含んだ混合物、又は、これらの１以上を含んだ食品を使用できる。また、他の例として、第２食品は、加熱することにより不可逆的に固化するゲル化剤を含んだ熱硬化性ゲル化剤含有食品である。熱硬化性ゲル化剤としては、例えば、カードランを含んだ食品を使用できる。
　なお、カゼインは蛋白質であるが、溶質としてカゼインのみを含んだ水溶液は加熱することにより不可逆的に固化するものではない。このように、蛋白質を含んだあらゆる食品を、第２食品として使用可能であるという訳ではない。
　食品組成物における蛋白質の濃度は、０．１乃至２５質量％の範囲内にあることが好ましく、１乃至１５質量％の範囲内にあることがより好ましい。この濃度を低くすると、熱処理後の食品組成物をノズル又はダイから吐出した場合に、吐出された食品組成物が固化するまでの間に生じる変形が大きくなる。
　第２食品の固化温度は、その組成に応じて、例えば、蛋白質の種類に応じて変化する。第２食品の固化温度は、好ましくは５０乃至９０℃の範囲内にあり、より好ましくは６０乃至８０℃の範囲内にある。固化温度が高い第２食品は、その固化のために、高温且つ長時間の加熱を必要とする。
　食品組成物は、第１及び第２食品に加え、第３食品を更に含むことができる。第３食品は、食品組成物の調製を開始してから軟質食品の製造を完了するまでの期間内に、水に対して不溶性のものであってもよく、水に溶解してイオンとなるような可溶性のものであってもよい。第３食品は、例えば、動物性食材、植物性食材又はそれらの組み合わせである。第３食品としては、肉類、魚介類、海藻、果実、木の実、穀類、油脂類若しくは砂糖及び塩等の調味料類又はそれらの２以上を使用することができる。
　固形分を含んだ第３食品は、すり潰されていることが好ましい。径が大きな粒子を食品組成物が含んでいる場合、ノズルやダイの詰まりを生じる可能性がある。また、粒子径が小さくなるほど、軟質食品の口当たりが滑らかになる。第３食品の粒子径は、２．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以下であることがより好ましく、０．１ｍｍ以下であることが更に好ましい。ここで、「粒子径」は、レーザー回折・散乱法による粒子径分布測定によって得られる値である。
　この食品組成物は、例えば、以下の方法によって調製する。即ち、第１食品及び第２食品並びに必要に応じて添加される第３食品を、適切な混合比で混合し、この混合液を攪拌して均質化する。この攪拌は、第２食品の固化温度よりも低い温度で行う。これにより、均質な食品組成物を得る。
　この混合液が含む成分の種類や含有量は、成形性や軟質食品の硬さに影響を及ぼす。従って、この混合液が含む成分の種類やそれらの含有量は、例えば、３Ｄプリンタ又は押出機における成形性や軟質食品に要求される硬さなどに応じて設定する。
　一例によれば、軟質食品は、嚥下困難者用食品又は咀嚼困難者用食品である。嚥下困難者用食品又は咀嚼困難者用食品は、硬さや粘度に応じて区分１乃至４へ分類される。区分１の食品には硬さが５×１０５Ｎ／ｍ２以下であることが要求され、区分２の食品には硬さが５×１０４Ｎ／ｍ２以下であることが要求され、区分３の食品には硬さが２×１０４Ｎ／ｍ２以下であることが要求され、区分４の食品には硬さが５×１０３Ｎ／ｍ２以下であることが要求される。
　なお、軟質食品の硬さは、以下の方法により測定する。　
　測定装置としては、直線運動により物質の圧縮応力を測定することが可能な装置を用いる。直径４０ｍｍの容器に試料を１５ｍｍの高さに充填し、直径が２０ｍｍのプランジャでこれを圧縮して、圧縮応力を測定する。この測定は、２０±２℃の温度で、圧縮速度を１０ｍｍ／秒とし、容器の底面とプランジャとのクリアランスが５ｍｍになるまで行う。試料が不定形である場合などには、クリアランスを試料の厚さの３０％として測定してもよい。この測定を５回行い、最大値及び最小値を除いた３回の値の平均を測定値とする。
　上記混合液が含む成分の種類や含有量は、硬さが５×１０５Ｎ／ｍ２以下の軟質食品が得られるように設定することが好ましい。軟質食品は、例えば、第１食品の含有量を高めるとより硬くなる。しかしながら、上記混合液における第１食品の含有量を高めると、その攪拌に大きな力が必要となり、また、食品組成物のノズルからの吐出に必要な圧力も大きくなり、成形性が低下する傾向にある。
　また、上記混合液が含む成分の種類や含有量は、硬さが２×１０３Ｎ／ｍ２以上の軟質食品が得られるように設定することが好ましい。軟質食品を軟らかくしすぎると、軟質食品に形状を維持させることが難しくなる。
　この食品組成物は、第２食品が不可逆的に固化する温度に加熱した後、第１温度では流動性を呈し、第１温度からこれよりも低い第２温度へ冷却することにより固化する。
　第２食品が不可逆的に固化する温度での加熱は、好ましくは５０乃至１３０℃の範囲内、より好ましくは６０乃至１３０℃の範囲内、更に好ましくは６５乃至１３０℃の範囲内の温度で行う。
　第１温度は、上記熱処理後の食品組成物の固化温度よりも高い温度である。第１温度は、上記熱処理の温度以上であってもよく、この熱処理の温度未満であってもよい。一例によれば、第１温度は、後述するノズル又はダイにおける食品組成物の温度である。
　第２温度は、第１温度よりも低い温度である。また、第２温度は、上記熱処理後の食品組成物の固化温度以下の温度である。
　（軟質食品の製造）
　次に、上述した食品組成物を使用した軟質食品の製造について説明する。
　上述した食品組成物は、例えば、三次元造形された軟質食品の製造に使用する。
　軟質食品の三次元造形には、吐出型の３Ｄプリンタを使用する。吐出型の３Ｄプリンタは、上記熱処理後の食品組成物を第１温度でノズルから吐出し、吐出した食品組成物を第２温度へ冷却することにより、軟質食品を三次元造形するものである。このような３Ｄプリンタとしては、例えば、公知のものが使用できる。３Ｄプリンタの吐出方式は、限定されない。３Ｄプリンタは、例えば、空気圧により食品組成物を吐出するものであってもよく、スクリューを回転させて食品組成物を吐出するものであってもよい。吐出型の３Ｄプリンタとしては、例えば、図１に示すものを使用することができる。
　図１は、本発明の実施形態に係る軟質食品の製造方法に使用可能な３Ｄプリンタの一例を概略的に示す斜視図である。なお、図１において、Ｚ方向は重力方向に平行な方向であり、Ｘ方向及びＹ方向は、各々がＺ方向に垂直であり且つ互いに直交する方向である。
　この３Ｄプリンタ１は、卓上型ロボット１０と、ディスペンスコントローラ２０と、ケーブル３０Ａと、チューブ３０Ｂとを含んでいる。
　卓上型ロボット１０は、テーブル１１と、第１移動機構１２と、第２移動機構１３と、第３移動機構１４と、キャリッジ１５と、ノズルヘッド１６と、貯留容器１７とを含んでいる。
　テーブル１１は、略平坦な上面を有している。テーブル１１には、冷却装置と温度センサとが設置されている。冷却装置は、テーブル１１を冷却する。温度センサは、テーブル１１の温度に対応した信号を出力する。
　第１移動機構１２、第２移動機構１３及び第３移動機構１４は、それぞれ、テーブル１１、キャリッジ１５及び第２移動機構１３を支持している。第１移動機構１２は、テーブル１１をＹ方向へ平行移動させる。第２移動機構１３は、キャリッジ１５をＺ方向へ平行移動させる。第３移動機構１４は、第２移動機構１３をＸ方向へ平行移動させる。
　キャリッジ１５は、ノズルヘッド１６を支持している。ノズルヘッド１６は、造形物の素材をテーブル１１へ向けて吐出するノズルを有している。
　キャリッジ１５は、貯留容器１７を更に支持している。貯留容器１７は、造形物の素材を収容する。貯留容器１７は、この素材をノズルヘッド１６へ供給する。
　貯留容器１７には、加熱装置と温度センサとが設置されている。加熱装置は、貯留容器１７内の素材を加熱する。温度センサは、貯留容器１７内の素材の温度に対応した信号を出力する。
　ディスペンスコントローラ２０は、ケーブル３０Ａを介して、第１移動機構１２、第２移動機構１３、第３移動機構１４、冷却装置、加熱装置、テーブル１１に設置された温度センサ、及び貯留容器１７に設置された温度センサへ電気的に接続されている。ディスペンスコントローラ２０は、第１移動機構１２、第２移動機構１３、第３移動機構１４、冷却装置及び加熱装置の動作を制御する。
　具体的には、ディスペンスコントローラ２０は、テーブル１１に対するノズルの相対位置が、造形物の各レイヤーのパターンに沿って変化するように第１移動機構１２及び第３移動機構１４の動作を制御するとともに、ノズルからテーブル１１又はその上のレイヤーまでの距離が一定になるように、第２移動機構１３の動作を制御する。
　また、ディスペンスコントローラ２０は、第１設定温度と貯留容器１７に設置された温度センサから供給される信号とに基づいて、貯留容器１７内の温度が第１設定温度に維持されるように加熱装置の出力を制御する。加えて、ディスペンスコントローラ２０は、第２設定温度とテーブル１１に設置された温度センサから供給される信号とに基づいて、テーブル１１の温度が第２設定温度に維持されるように冷却装置の出力を制御する。
　また、ディスペンスコントローラ２０は、チューブ３０Ｂを介して、貯留容器１７へ接続されている。ディスペンスコントローラ２０は、テーブル１１に対するノズルの相対位置が造形物の各レイヤーのパターンに沿って変化している間、チューブ３０Ｂを介して貯留容器１７へ空気圧を供給して、貯留容器１７内の素材をノズルヘッド１６から吐出させる。
　この３Ｄプリンタ１は、第１移動機構１２及び第３移動機構１４を含んでいるため、テーブル１１の所望の位置へ食品組成物を吐出することができる。また、この３Ｄプリンタ１は、第２移動機構１３を含んでいるため、テーブル１１の同一位置へ食品組成物を複数回吐出すること、即ち、複数のレイヤーを形成することができる。従って、この３Ｄプリンタ１によると、三次元造形が可能である。
　次に、上述した食品組成物を使用した、３Ｄプリンタ１による軟質食品の製造方法の一形態について説明する。
　先ず、上記の食品組成物を、第２食品の固化温度以上の温度へ加熱し、この温度に一定時間保持する。これにより、蛋白質の熱変性及び熱硬化性ゲル化剤の固化を生じさせる。上記の通り、この熱処理前の食品組成物は均質化されている。従って、この熱処理後の食品組成物も均質である。
　この熱処理後の食品組成物は、その流動性が維持される温度に保ったまま、次工程の三次元造形に使用することが好ましい。上記熱処理後の食品組成物を凝固させ、これを再加熱して流動化させたものを次工程の三次元造形に使用した場合、上記熱処理後の食品組成物を、その流動性が維持される温度に保ったまま、次工程の三次元造形に使用した場合とは、硬さが異なる軟質食品が得られる可能性がある。
　続いて、この食品組成物を貯留容器１７へ供給し、３Ｄプリンタ１による三次元造形を行う。具体的には、第１設定温度は、ノズルの位置における食品組成物の温度が、上記熱処理後の食品組成物の固化温度よりも高い温度、例えば第１温度になるように設定する。第２設定温度は、テーブル１１上へ吐出された食品組成物が、上記熱処理後の食品組成物の固化温度以下の温度、例えば第２温度へ速やかに冷却されるように設定する。以上のようにして、軟質食品を得る。
　この方法では、食品組成物の吐出は、ノズルの位置における温度が、食品組成物の固化温度よりも高い温度、例えば第１温度となるように行う。食品組成物は、事前の熱処理によって蛋白質及び熱硬化性ゲル化剤の固化を生じさせているが、上記固化温度よりも高い温度では流動性を呈する。それ故、この方法によると、ノズルを詰まらせることなしに、食品組成物をノズルヘッド１６からテーブル１１へ向けて吐出させることができる。
　また、この方法では、食品組成物を、その吐出前に、第２食品の固化温度以上の温度へ加熱し、この温度に一定時間保持する。この事前の熱処理により、食品組成物は、冷却するだけで固化するようになるのに加え、吐出直後から形状保持に十分な硬さを有し、速やかに固化するようになる。
　それ故、例えば、第１温度、即ち、ノズルの位置における食品組成物の温度と、この食品組成物の固化温度との差（以下、第１温度差という）が小さければ、ノズルから吐出された食品組成物は、その後の冷却によって、吐出直後の形状とほぼ等しい形状を保持したまま速やかに固化し得る。或いは、この食品組成物の固化温度と冷却装置の第２設定温度（又はテーブル１１の温度）との差（以下、第２温度差という）が大きければ、ノズルから吐出された食品組成物は、その後の冷却によって、吐出直後の形状とほぼ等しい形状を保持したまま速やかに固化し得る。従って、例えば、ノズルからテーブル１１上へと吐出された食品組成物に、その吐出直後の形状とほぼ等しい形状を保持させることができる。
　また、先に形成したレイヤーを構成している食品組成物が完全に固化した後に、食品組成物を更に吐出して次のレイヤーを形成すると、それらレイヤー間の接着性が不十分となる可能性がある。第１温度差を大きくするか、又は、第２温度差を小さくすると、ノズルから吐出された食品組成物が、その後の冷却によって過度に速やかに固化するのを防ぐことができる。それ故、こうすることにより、先に形成したレイヤーを構成している食品組成物が完全に固化する前に、次のレイヤーを容易に形成することができ、従って、それらレイヤー間の接着性を高めることができる。
　第１温度差は、１乃至６０℃の範囲内とすることが好ましく、５乃至３０℃の範囲内とすることがより好ましい。また、第２温度差は、０乃至７０℃の範囲内とすることが好ましく、０乃至５０℃の範囲内とすることがより好ましい。第１温度差を大きくするか又は第２温度差を小さくすると、吐出された食品組成物が固化するまでの間に生じる変形が大きくなる。第１温度差を小さくすると、レイヤー間の接着性が低下する。
　以上の通り、上述した技術によると、軟質食品を三次元造形によって製造することができる。従って、上述した技術によると、複雑な外観又は食感を有する軟質食品を製造することが可能となる。例えば、中空構造を有している軟質食品や、麺が塊状に一体化した形状を有する軟質食品を製造することができる。
　上述した方法には、様々な変形が可能である。　
　例えば、上述した方法では、ノズルから吐出した食品組成物の冷却に、食品組成物からテーブル１１への熱伝導を利用しているが、この冷却には、他の方法を利用することも可能である。例えば、ノズルから吐出した食品組成物を取り巻く雰囲気の温度が十分に低ければ、食品組成物を空冷することができる。或いは、この冷却に水冷を利用してもよい。
　また、ここでは、軟質食品の製造に１種の食品組成物を使用する例を説明したが、軟質食品の製造には、複数種の食品組成物を使用することも可能である。例えば、組成が異なる２以上の食品組成物を別々のノズルから吐出することにより、組成が異なる複数の領域を含んだ軟質食品を得ることができる。例えば、身と皮とを有する魚の切り身の如き軟質食品を得ることができる。そのような軟質食品は、上記領域間で、色、香り、味、及び食感の１以上が異なっている。即ち、この技術によると、複雑な外観、味、香り、又は食感を有する軟質食品を製造することができる。
　軟質食品は、三次元造形によって製造する代わりに、押出成形によって製造してもよい。例えば、吐出口が複雑な形状を有しているダイを使用した場合、複雑な外観又は食感を有する軟質食品を製造することが可能となる。或いは、２以上のＴダイを直列に配置し、それらＴダイから種類が異なる食品組成物を、それらが多層構造を形成するように吐出することにより、複雑な外観、味、香り、又は食感を有する軟質食品を製造することができる。
　＜第２実施形態＞
　第２実施形態に係る食品組成物は、第２食品が、第１食品との混合物を形成している固体であることを除き、第１実施形態に係る食品組成物と同様である。
　そのような食品組成物は、例えば、第１実施形態に係る食品組成物を、第２食品の固化温度以上の温度へ加熱し、この温度に一定時間保持することにより得られる。
　或いは、そのような食品組成物は、第１実施形態において第２食品について例示したものを固化させてなる固体の粒子を、第１及び第３食品の混合液中に分散させることによって得ることもできる。或いは、そのような食品組成物は、他の粒子を第１及び第３食品の混合液中に分散させることによって得ることもできる。
　他の粒子としては、食品組成物の調製を開始してから軟質食品の製造を完了するまでの期間内に水に対して不溶性の食物繊維、例えば、セルロース、キチン、キトサン等からなる粒子を使用することができる。食品組成物は、上記粒子を１種のみ含んでいてもよく、２種以上含んでいてもよい。
　第１温度からこれよりも低い第２温度へ冷却して第１食品を固化させるまでの間、押し出した食品組成物がだれないよう保形することが必要である。他の粒子として不溶性の食物繊維を第１及び第３食品の混合液中に分散させると、不溶性であるために食品組成物の粘度が上昇し、押し出した食品組成物がだれないよう保形することができる。一方、他の粒子として水に対して可溶性の粒子を使用すると、粒子が溶解するために粘度上昇の程度が小さく、食品組成物がだれないよう保形することが難しい。
　上記粒子の粒子径は、０．００３乃至１，０００μｍの範囲内にあることが好ましく、２０乃至５００μｍの範囲内にあることがより好ましい。この粒子径を小さくすると、食品組成物の粘度が高くなる。この粒子径を大きくすると、均質な食品組成物を得ることが難しくなるか、又は、ノズルやダイの詰まりを生じ易くなることがある。
　食品組成物は、第１実施形態に係る食品組成物を、第２食品の固化温度以上の温度へ加熱し、この温度に一定時間保持することにより得られるものであることが好ましい。粒子は、均一に分散させることが難しいことがある。また、分散液において、粒子が均一に分散した状態を維持することが難しいことがある。このような不均一さは、ノズルの詰まりや成形性の低下を生じさせることがある。上記の通り、第１実施形態に係る食品組成物を、第２食品の固化温度以上の温度へ加熱し、この温度に一定時間保持することにより得られた食品組成物は均質であり、また、その状態を維持し得る。
　この食品組成物を使用した場合、蛋白質を熱変性させるための熱処理が不要であること以外は、第１実施形態に係る方法と同様の方法により軟質食品を製造することができる。従って、複雑な外観、味、香り、又は食感を有する軟質食品を製造することができる。
　＜第３実施形態＞
　第３実施形態に係る食品組成物は、以下の方法によって調製されたものであることを除き、第１実施形態に係る食品組成物と同様である。
　即ち、先ず、第２食品と第３食品とを含んだ混合液を調製し、この混合液を攪拌して均質化する。この攪拌は、第２食品の固化温度よりも低い温度で行う。次いで、この混合液に上記の熱処理を施し、蛋白質の熱変性を生じさせる。その後、この混合液と第１食品とを混合し、これを攪拌して均質化する。第１食品は、加熱して液化させた状態、例えば水溶液の状態で上記混合液と混合してもよく、液化させずに上記混合液と混合してもよい。但し、第１食品を液化させずに上記混合液と混合した場合は、混合した後に第１食品を溶解させるための熱処理をすることが必要である。これにより、食品組成物を得る。
　この方法によれば、第１実施形態における熱処理後の食品組成物ほど均質な食品組成物を得られない可能性がある。しかしながら、この食品組成物を使用した場合も、蛋白質を熱変性させるための熱処理が不要であること以外は、第１実施形態に係る方法と同様の方法により軟質食品を製造することができる。従って、複雑な外観、味、香り、又は食感を有する軟質食品を製造することができる。
　＜第４実施形態＞
　第４実施形態に係る食品組成物は、第２食品が、第１食品の液化温度（第１液化温度）よりも高い第２液化温度以上の温度に加熱することによって可逆的に液化する食品であることを除き、第１実施形態に係る食品組成物と同様である。なお、「液化温度」は、第１又は第２食品を加熱した場合に、それが固体から液体へと変化する温度である。
　そのような食品組成物を用いた軟質食品の製造では、例えば、上記の食品組成物を、第２液化温度以上の温度へ加熱した後、第１液化温度以上であり且つ第２液化温度よりも低い第１温度に一定時間保持する。こうすると、第２食品が固化して、食品組成物の粘度が上昇する。そして、この状態で食品組成物を射出し、射出された食品組成物を第２温度へ冷却する。射出時の食品組成物は粘度が高められているので、押し出された食品組成物がだれないように保形することができる。
　第４実施形態に係る食品組成物に用いられる第２食品は、例えば、溶質の少なくとも一部として、第１液化温度よりも高い温度に加熱することによって可逆的に液化する熱可塑性ゲル化剤を含んだ水溶液である。熱可塑性ゲル化剤としては、例えば、ネイティブジェランガム（ＨＡ（High Acyl）ジェランガム）又はＩｏｔａカラギーナンが用いられる。
　食品組成物における熱可塑性ゲル化剤の濃度は、０．０１乃至７質量％の範囲内にあることが好ましく、０．０５乃至６質量％の範囲内にあることがより好ましい。この濃度を低くすると、熱処理後の食品組成物を冷却によって固化させ難くなる。この濃度を高くすると、軟質食品が硬くなる。
　以下に、本発明の実施例を記載する。　
　（実施例１：第２食品が含む蛋白質が成形性に及ぼす影響に関する確認試験）
　第２食品が含む蛋白質の種類が異なる複数の食品組成物を調製し、それらを用いて軟質食品を造形した。そして、これら造形物について、蛋白質による保形作用の有無を評価する試験を行った。
　具体的には、第１食品として、カラギーナン、キサンタンガム及びローカストビーンガムを含有した水溶液を使用した。第２食品としては、表１に示す製品の水溶液を使用した。第３食品としては、ゴボウをすり潰してなるゴボウペーストを使用した。第１乃至第３食品を混合し、この混合物を室温で攪拌して、均質な食品組成物を得た（実施例１－１乃至１－６）。
　食品組成物におけるカラギーナン、キサンタンガム及びローカストビーンガムの濃度は、それぞれ、０．３質量％、０．２質量％及び０．２質量％とした。食品組成物における蛋白質の濃度は３質量％とした。ゴボウの量は、食品組成物１００質量部に対して４０質量部とした。
　また、第２食品において蛋白質を使用する代わりにゲル化剤であるカードランを使用し、食品組成物におけるカードランの濃度を１．２質量％としたこと以外は、実施例１－１乃至１－５と同様の方法により、食品組成物を調製した（実施例１－６）。
　また、第２食品を省略したこと以外は、実施例１－１乃至１－６と同様の方法により、食品組成物を調製した（比較例１－１）。更に、第２食品として、加熱することにより不可逆的に固化しないもの、具体的には、カゼイン水溶液を使用したこと以外は、実施例１－１乃至１－６と同様の方法により、食品組成物を調製した（比較例１－２）。
　次に、これら食品組成物を、恒温槽を用いて、９０℃で１４分間の熱処理に供した。なお、この熱処理条件は、カゼイン以外の蛋白質が熱変性するのに十分な条件である。また、この熱処理条件は、カードランが不可逆的にゲル化するのに十分な条件である。
　続いて、これらの各々を５０℃まで冷却し、この食品組成物と武蔵エンジニアリング製ディスペンサ方式の３Ｄプリンタ装置とを用いて造形物を製造した。ここでは、中心から外周までの距離が一旋回当たり２ｍｍ増加する渦形状のパターンを各々が有する複数のレイヤーが積層されるように、３Ｄプリンタ装置の動作を制御した。また、ここでは、ノズルにおける食品組成物の温度が４５℃となり、ノズルから吐出した食品組成物が３０℃まで速やかに冷却されるように温度管理した。
　このようにして得られた実施例１－１乃至１－６の造形物及び比較例１－２の造形物を撮像した。図２及び図３に、それぞれ、実施例１－１の造形物及び比較例１－２の造形物の写真を示す。
　また、このようにして得られた写真から、食品組成物の保形性を評価した。結果を表１に示す。なお、表１では、渦を構成する線が形状を保持していたものを「○」とし、渦を構成する線が形状を保持していなかったものを「×」としている。
　また、熱処理した上記食品組成物の４８℃における硬さを、テクスチャメータで測定した。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　実施例１－１乃至１－６の造形物では、図２に示すように、渦を構成する線は形状を保持しており、これら造形物の製造に使用した食品組成物は十分な保形作用を有することが確認できた。これに対し、比較例１－１の造形物は、形状を維持できておらず、硬さの測定ができなかった。また、比較例１－２の造形物では、図３に示すように、渦を構成する線が繋がっており、これに使用した食品組成物は保形性が不十分であることが確認された。これは、カゼインは加熱によって固化せず、表１に示すように比較例１－２では造形時に十分な固さが得られなかった、保形作用を示さなかったからであると考えられる。
　（実施例２：第１食品が含むゲル化剤が成形性に及ぼす影響に関する確認試験）
　第１食品が含むゲル化剤の種類が異なる複数の食品組成物を調製し、それらを用いて軟質食品を造形した。そして、これら造形物について、ゲル化剤による保形作用の有無を評価する試験を行った。
　具体的には、第１食品として、表２に示す製品の水溶液を使用した。第２食品としては、卵白と乳蛋白とを含んだ水溶液を使用した。第３食品としては、ゴボウをすり潰してなるゴボウペーストを使用した。第１乃至第３食品を混合し、この混合物を室温で攪拌して、均質な食品組成物を得た（実施例２－１乃至２－４）。なお、実施例２－３及び２－４では、それぞれ、塩化カリウム及び乳酸カルシウムを上記混合物に添加した。
　食品組成物における卵白由来の蛋白質及び乳蛋白の濃度は、それぞれ、０．８質量％及び２質量％とした。ゴボウの量は、食品組成物１００質量部に対して４０質量部とした。
　また、第１食品を省略したこと以外は、実施例２－１及び２－２と同様の方法により、食品組成物を調製した（比較例２－１）。
　次に、これら食品組成物を、恒温槽を用いて、９０℃で１４分間の熱処理に供した。なお、この熱処理条件は、蛋白質が熱変性するのに十分な条件である。
　続いて、これらの各々を表２に示す造形時温度まで冷却し、この食品組成物と武蔵エンジニアリング製ディスペンサ方式の３Ｄプリンタ装置とを用いて造形物を製造した。ここでは、幅方向に並んだ複数の線からなるパターンを各々が有する７つのレイヤーが積層されるように、３Ｄプリンタ装置の動作を制御した。また、ここでは、ノズルにおける食品組成物の温度が表２に示す造形時温度となり、ノズルから吐出した食品組成物が３０℃まで速やかに冷却されるように温度管理した。
　その後、各レイヤーの保形性を観察することにより、線の保形性を評価した。ここでは、線状の形状を維持し且つ滑らかな表面を有しているものを「○」とし、線状の形状を維持していないものを「×」とした。結果を、表２の「線の保形性」の欄に示す。
　また、手で持ち上げることにより、レイヤー間の接着性を評価した。ここでは、持ち上げたときに多層構造を維持できたものを「○」とし、多層構造を維持できなかったものを「×」とした。結果を、表２の「レイヤー間の接着性」の欄に示す。
　更に、造形物の硬さをテクスチャメータで測定した。結果を表２に示す。
　なお、表２において、「三次元造形への適応性」と題した欄では、造形時温度を適切に設定した場合に「線の保形性」及び「レイヤー間の接着性」の双方が「○」となったものを「○」とし、それ以外を「×」としている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２に示すように、実施例２－１乃至２－４では、ゲル化剤の種類に応じて造形時の温度を適切に設定すれば、良好な保形性及び良好なレイヤー間の接着性を達成でき、三次元造形が可能であった。比較例２－１は、ゲル化剤を添加していなかったことから、保形作用がなく、三次元造形に適さないことが分かった。
　（実施例３：ユニバーサルデザインフード区分１の軟質食品造形試験）
　ユニバーサルデザインフードの区分では、柔らかい区分の方が、硬い区分と比較して造形が容易である。そこで、ユニバーサルデザインフード区分では最も硬い区分である区分１の軟質食品の造形試験を行った。
　具体的には、第１食品として、Ｋａｐｐａカラギーナンを含有した水溶液を使用した。Ｋａｐｐａカラギーナンとしては、表３に示すように、ＧＥＮＵＧＥＬ　ｃａｒｒａｇｅｅｎａｎ　ｔｙｐｅ　ＷＲ－７８－Ｊ及びＷＲ－８０－Ｊ（何れも三晶株式会社製）を使用した。第２食品としては、卵白と乳蛋白とを含んだ水溶液を使用した。第３食品としては、ゴボウをすり潰してなるゴボウペーストを使用した。これら第１乃至第３食品と塩化カリウムとを混合し、この混合物を室温で攪拌して、均質な食品組成物を得た（実施例３－１乃至３－５）。
　食品組成物における卵白由来の蛋白質及び乳蛋白の濃度は、それぞれ、０．８質量％及び２質量％とした。ゴボウの量は、食品組成物１００質量部に対して４０質量部とした。
　次に、これら食品組成物を、恒温槽を用いて、９０℃で１４分間の熱処理に供した。なお、この熱処理条件は、蛋白質が熱変性するのに十分な条件である。
　続いて、これらの各々を冷却し、この食品組成物と武蔵エンジニアリング製ディスペンサ方式の３Ｄプリンタ装置とを用いて造形物を製造した。ここでは、線状のパターンが形成されるように、３Ｄプリンタ装置の動作を制御した。また、ここでは、ノズルにおける食品組成物の温度が表３に示す吐出温度となり、ノズルから吐出した食品組成物が速やかに３０℃まで冷却されるように温度管理した。
　その後、このようにして得られた造形物の外観を目視で評価した。線状の形状を維持し、滑らかな表面を有しているものを「○」とし、線状の形状を維持していないか又は滑らかな表面を有していないものを「×」とした。
　また、上記と同様の条件で、幅方向に並んだ複数の線からなるパターンを各々が有する複数のレイヤーが積層されるように、造形物を製造した。そして、実施例２と同様の方法により、レイヤー間の接着性を評価した。更に、造形物の硬さをテクスチャメータで測定した。　
　以上の結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３に示すように、実施例３－１乃至３－４では、ユニバーサルデザインフードの区分１の硬さの範囲の軟質食品を造形することができた。これら実施例では、食品組成物は滑らかに吐出され、線同士の接着性も良好であり、三次元造形への適応性は良好であった。また、実施例３－５では、区分１の上限を僅かに超える硬さであるが、吐出された食品組成物からなる線の形状及び線同士の接着性は良好であり、三次元造形への適応性は良好であると判断された。
　（実施例４：凝固温度の異なる２種類のゲル化剤を用いた処方による造形試験）
　先ず、第１食品が含むゲル化剤の凝固温度よりも高い温度に加熱することにより液化するゲル化剤を用いて第２食品を調製した。また、第１食品が含むゲル化剤の凝固温度よりも高い温度に加熱することにより凝固する熱硬化性ゲル化剤を用いて第２食品を調製した。次いで、それらを用いて軟質食品を造形した。そして、これらの造形物について、ゲル化剤による保形作用を評価する試験を行った。
　具体的には、第１食品として、カラギーナン、キサンタンガム及びローカストビーンガムを含有した水溶液を使用した。第２食品としては、表４に示す製品の水溶液を使用した。第３食品としては、ゴボウをすり潰してなるゴボウペーストを使用した。第１乃至第３食品を混合し、この混合物を室温で攪拌して、均質な食品組成物を得た（実施例４－１乃至４－３）。
　食品組成物におけるカラギーナン、キサンタンガム及びローカストビーンガムの濃度は、それぞれ、０．３質量％、０．２質量％及び０．２質量％とした。ゴボウの量は、食品組成物１００質量部に対して４０質量部とした。
　また、第２食品に含まれるゲル化剤として、加熱時にゲル化し、冷却時にはゾル化するゲル化剤であるメチルセルロースを使用したこと以外は、実施例４－１乃至４－３と同様の方法により、食品組成物を調製した（比較例４－１）。
　次に、これら食品組成物を、恒温槽を用いて、９０℃で１４分間の熱処理に供した。なお、この熱処理条件は、実施例４－１乃至４－３において第２食品に使用したゲル化剤が可逆的に液化するのに十分な条件である。そして、この熱処理条件は、比較例４－１において第２食品に使用したゲル化剤が可逆的に凝固するのに十分な条件である。
　続いて、これらの各々を表４に示す造形時温度まで冷却し、この食品組成物と武蔵エンジニアリング製ディスペンサ方式の３Ｄプリンタ装置とを用いて造形物を製造した。ここでは、幅方向に並んだ複数の線からなるパターンを各々が有する７つのレイヤーが積層されるように、３Ｄプリンタ装置の動作を制御した。また、ここでは、ノズルにおける食品組成物の温度が表４に示す造形時温度となり、ノズルから吐出した食品組成物が３０℃まで速やかに冷却されるように温度管理した。
　その後、各レイヤーの保形性を観察することにより、線の保形性を評価した。ここでは、線状の形状を維持し且つ滑らかな表面を有しているものを「○」とし、線状の形状を維持していないものを「×」とした。結果を、表４「線の保形性」の欄に示す。
　また、手で持ち上げることにより、レイヤー間の接着性を評価した。ここでは、持ち上げたときに多層構造を維持できたものを「○」とし、多層構造を維持できなかったものを「×」とした。結果を、表４の「レイヤー間の接着性」の欄に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表４に示すように、実施例４－１乃至４－３では、第２食品として添加するゲル化剤の種類に応じて造形時の温度を適切に設定すれば、良好な保形成及び良好なレイヤー間の接着性を達成でき、三次元造形が可能であった。比較例４－１の食品組成物は、第２食品が含むメチルセルロースの性質に由来して、冷却時にゾル化を生じてしまい、レイヤー間の接着性が不十分となり、三次元造形には適さなかった。
　（実施例５：蛋白質を第２食品とした処方の造形可能温度確認試験）
　高温域での造形について、第２食品に可逆的に液化するゲル化剤を使った場合には、造形可能温度の上限は第２食品の液化温度に依存するため、適切なゲル化剤を選択する必要があるが、タンパク質を第２食品とすれば高温域での造形が可能である。そこで、蛋白質を第２食品とした処方での造形可能温度域について、造形試験を行った。
　第１食品として、カラギーナン、キサンタンガム及びローカストビーンガムを含有した水溶液を使用した。第２食品としては、表５に示す製品の水溶液を使用した。第３食品としては、ゴボウをすり潰してなるゴボウペーストを使用した。第１乃至第３食品を混合し、この混合物を室温で攪拌して、均質な食品組成物を得た。
　食品組成物におけるカラギーナン、キサンタンガム及びローカストビーンガムの濃度は、それぞれ、０．３質量％、０．２質量％及び０．２質量％とした。ゴボウの量は、食品組成物１００質量部に対して４０質量部とした。
　次に、これら食品組成物を、恒温槽を用いて、９０℃で１４分間の熱処理に供した。なお、この熱処理条件は、表５に示す蛋白質が熱変性するのに十分な条件である。
　続いて、これらの各々を表５に示す造形時温度まで冷却し、この食品組成物と武蔵エンジニアリング製ディスペンサ方式の３Ｄプリンタ装置とを用いて造形物を製造した。ここでは、幅方向に並んだ複数の線からなるパターンを各々が有する７つのレイヤーが積層されるように、３Ｄプリンタ装置の動作を制御した。また、ここでは、ノズルにおける食品組成物の温度が表５に示す造形時温度となり、ノズルから吐出した食品組成物が３０℃まで速やかに冷却されるように温度管理した。
　その後、各レイヤーの保形性を観察することにより、線の保形性を評価した。ここでは、線状の形状を維持し且つ滑らかな表面を有しているものを「○」とし、線状の形状を維持していないものを「×」とした。結果を、表５の「線の保形性」の欄に示す。
　また、手で持ち上げることにより、レイヤー間の接着性を評価した。ここでは、持ち上げたときに多層構造を維持できたものを「○」とし、多層構造を維持できなかったものを「×」とした。結果を、表５の「レイヤー間の接着性」の欄に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表５に示すように、蛋白質の添加量を増やした実施例５－２では、８０℃での造形が可能であった。このように、蛋白質の添加量を保形に十分な量とすることにより、高い温度域でも造形が可能となることが分かった。
　なお、本発明は、上述した具体例に限定されず、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内で適宜変更してもよい。
　１…３Ｄプリンタ、１０…卓上型ロボット、１１…テーブル、１２…第１移動機構、１３…第２移動機構、１４…第３移動機構、１５…キャリッジ、１６…ノズルヘッド、１７…貯留容器、２０…ディスペンスコントローラ、３０Ａ…ケーブル、３０Ｂ…チューブ。

Claims (17)

  1. 　三次元造形又は押出成形された軟質食品の製造のための食品組成物であって、
    　加熱することによって可逆的に液化する第１食品と、
    　前記第１食品と混合された、加熱することにより不可逆的に固化する第２食品と
    を含み、
    　前記第２食品が不可逆的に固化する温度に加熱した後、第１温度では流動性を呈し、前記第１温度から前記第１温度よりも低い第２温度へ冷却することにより固化する食品組成物。
  2. 　前記第２食品が不可逆的に固化する前記温度に加熱した後、冷却することにより固化させた場合に、５×１０５Ｎ／ｍ２以下の硬さを有する請求項１に記載の食品組成物。
  3. 　三次元造形又は押出成形された軟質食品の製造のための食品組成物であって、
    　加熱することによって可逆的に液化する第１食品と、
    　前記第１食品との混合物を形成している固体である第２食品と
    を含み、
    　第１温度では流動性を呈し、前記第１温度から前記第１温度よりも低い第２温度へ冷却することにより固化する食品組成物。
  4. 　冷却することにより固化させた場合に、５×１０５Ｎ／ｍ２以下の硬さを有する請求項３に記載の食品組成物。
  5. 　三次元造形又は押出成形された軟質食品の製造のための食品組成物であって、
    　第１液化温度以上の温度に加熱することによって可逆的に液化する第１食品と、
    　前記第１食品と混合された、前記第１液化温度よりも高い第２液化温度以上の温度に加熱することによって可逆的に液化する第２食品と
    を含み、
    　前記第２液化温度以上の温度に加熱した後、前記第１液化温度以上であり且つ前記第２液化温度よりも低い第１温度では流動性を呈し、前記第１温度から前記第１液化温度よりも低い第２温度へ冷却することにより固化する食品組成物。
  6. 　冷却することにより固化させた場合に、５×１０５Ｎ／ｍ２以下の硬さを有する請求項５に記載の食品組成物。
  7. 　前記第１食品はゲル化剤を含んだ請求項１乃至６の何れか１項に記載の食品組成物。
  8. 　前記第２食品は蛋白質を含んだ請求項１乃至７の何れか１項に記載の食品組成物。
  9. 　前記第２食品は熱硬化性ゲル化剤を含んだ請求項１乃至８の何れか１項に記載の食品組成物。
  10. 　請求項１に記載の食品組成物を、前記第２食品が不可逆的に固化する温度に加熱した後、前記第１温度で射出することと、
    　射出された前記食品組成物を前記第２温度へ冷却することと
    を含んだ軟質食品の製造方法。
  11. 　請求項３に記載の食品組成物を前記第１温度で射出することと、
    　射出された前記食品組成物を前記第２温度へ冷却することと
    を含んだ軟質食品の製造方法。
  12. 　請求項５に記載の食品組成物を、前記第２液化温度以上の温度に加熱した後、前記第１温度で射出することと、
    　射出された前記食品組成物を前記第２温度へ冷却することと
    を含んだ軟質食品の製造方法。
  13. 　三次元造形又は押出成形された軟質食品であって、
    　加熱することによって可逆的に液化する第１食品と、
    　前記第１食品と混合された、加熱することにより不可逆的に固化した第２食品と
    を含み、
    　第１温度では流動性を呈し、前記第１温度から前記第１温度よりも低い第２温度へ冷却することにより固化する軟質食品。
  14. 　三次元造形又は押出成形された軟質食品であって、
    　加熱することによって可逆的に液化する第１食品と、
    　前記第１食品との混合物を形成している固体である第２食品と
    を含み、
    　第１温度へ加熱した場合に流動性を呈し、前記第１温度から前記第１温度よりも低い第２温度へ冷却することにより固化する軟質食品。
  15. 　三次元造形又は押出成形された軟質食品であって、
    　第１液化温度以上の温度に加熱することによって可逆的に液化する第１食品と、
    　前記第１食品と混合された、前記第１液化温度よりも高い第２液化温度以上の温度に加熱することによって可逆的に液化する第２食品と
    を含み、
    　前記第２液化温度以上の温度に加熱した後、前記第１液化温度以上であり且つ前記第２液化温度よりも低い第１温度では流動性を呈し、前記第１温度から前記第１液化温度よりも低い第２温度へ冷却することにより固化する軟質食品。
  16. 　組成が異なる複数の領域を含んだ請求項１３乃至１５の何れか１項に記載の軟質食品。
  17. 　中空構造を有している請求項１３乃至１６の何れか１項に記載の軟質食品。
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