WO2021054452A1 - ホエイタンパク質造粒物 - Google Patents

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WO2021054452A1
WO2021054452A1 PCT/JP2020/035525 JP2020035525W WO2021054452A1 WO 2021054452 A1 WO2021054452 A1 WO 2021054452A1 JP 2020035525 W JP2020035525 W JP 2020035525W WO 2021054452 A1 WO2021054452 A1 WO 2021054452A1
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granulated product
protein
less
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弘毅 服部
幸司 山村
尭 長田
敬介 門山
俊明 栃木
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株式会社明治
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    • A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs

Definitions

  • the present invention relates to protein granules, and particularly to protein granules containing whey protein as a main component.
  • Whey protein is a protein contained in whey obtained by removing casein and the like from milk, and examples thereof include lactoalbumin, lactoglobulin, and lactoferrin.
  • Whey protein is used as a protein supplement source for exercise nutrition foods and diet foods.
  • whey protein is tried to be dissolved in water as it is, the surface of the powder mass becomes candy-like and becomes lumps and maco. Once it becomes a lump, it becomes difficult to dissolve it unless the lump is crushed carefully.
  • Patent Document 1 in whey protein-containing granules, the occurrence of lumps is suppressed by using a polyglycerin fatty acid ester containing lauric acid having an HLB of 13 to 18 as a constituent fatty acid as an emulsifier. It has been proposed that it can be done. However, even this method has not sufficiently improved the water solubility of whey protein.
  • an object of the present invention is to provide a whey protein granulated product having sufficiently high water solubility. Another object of the present invention is to provide a whey protein granule that can prepare a protein solution that is easy to drink and has a small amount of undissolved residue when the granulated product is sufficiently dissolved in water.
  • the present inventors set the average particle size and the uniformity U defined below in a specific range in a protein granule containing whey protein as a main component, and further, coarse powder. And, it has been found that the above-mentioned problems can be solved by adjusting the content ratio of the fine powder to a specific range, and the present invention has been completed. That is, the present invention is as follows.
  • a protein granulated product containing whey protein as a main component The average particle size determined by the following measuring method is 207 to 570 ⁇ m, the uniformity U is 0.58 or less, the content ratio (volume ratio) of coarse powder having a particle size of 500 ⁇ m or more is 22% or less, and , A protein granule having a particle size of 150 ⁇ m or less and a fine powder content ratio (volume ratio) of 31% or less.
  • Measurement method of average particle size, uniformity U, content ratio of coarse powder and fine powder 1. 1. 2.
  • D p represents the average particle diameter ([mu] m)
  • X i is the existence ratio of particles in each particle diameter in the volume-based particle size distribution
  • particle diameter of D i are each particle ([mu] m).
  • the protein granulated product according to the above [1] which has a protein content of 50% by mass or more.
  • the protein granulated product according to the above [1] or [2] which has an average particle size of 260 to 330 ⁇ m.
  • the content ratio (volume ratio) of coarse powder having a particle size of 500 ⁇ m or more is 11% or less, and the content ratio (volume ratio) of fine powder having a particle size of 150 ⁇ m or less is 17% or less.
  • [6] 7 g of the granulated product was added to 100 ml of water, stirred, and then sieved through a sieve having a mesh size of 500 ⁇ m, and the granulated product remaining on the sieve was dried at 98 ° C. for 4 hours.
  • [7] The protein granule according to any one of [1] to [6] above, further containing at least one selected from the group consisting of sugars, vitamins, emulsifiers, and thickening polysaccharides. .. [8] A food or drink containing the protein granulated product according to any one of the above [1] to [7]. [9] A whey protein-containing food or drink obtained by dissolving the food or drink according to the above [8] in a water-containing substance. [10] The above-mentioned any one of [1] to [7], which comprises a mixing step of mixing whey protein powder and other components, and a granulation step of granulating the mixture obtained in the mixing step. Method for producing protein granules. [11] The production method according to the above [10], further comprising a step of classifying the granulated product obtained in the granulation step by sieving.
  • the present invention has a specific range of average particle size, uniformity U, and content ratio of coarse powder and fine powder, it is possible to provide a protein granule having sufficiently high water solubility, and a protein solution having little undissolved residue and easy to drink. Whey protein granules that can be prepared can be provided.
  • FIG. 1 is a graph for explaining the uniformity U.
  • FIG. 2 is a graph showing the relationship between the average particle size and the residual weight in Production Example 1.
  • the horizontal line in FIG. 2 indicates that the residual weight is 1 g.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the uniformity U and the residual weight in Production Example 2.
  • the horizontal line in FIG. 3 indicates that the residual weight is 1 g.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the coarse powder content ratio and the residual weight in Production Example 3.
  • the horizontal line in FIG. 4 indicates that the residual weight is 1 g.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the fine powder content ratio and the residual weight in Production Example 4.
  • the horizontal line in FIG. 5 indicates that the residual weight is 1 g.
  • One embodiment of the present invention is a protein granule containing whey protein as a main component, which has an average particle size, uniformity U, and a content ratio of coarse powder and fine powder in a specific range.
  • the protein granules according to the present embodiment (hereinafter, may be simply referred to as granules) have a sufficiently high water content by setting the average particle size, uniformity U, and the content ratios of coarse powder and fine powder within a specific range. It is possible to provide a protein granule having a property.
  • the detailed reason why sufficiently high water solubility can be obtained by adjusting the average particle size, uniformity U, content ratio of coarse powder and fine powder to a specific range is not clear at present, but the following It is presumed that it is due to the action like. That is, the fine powder having a small particle size does not settle in water as a lump, and the coarse powder having a large particle size does not permeate into the inside and remains undissolved. Therefore, the solubility in water can be improved by setting the content ratio of these fine powders and coarse powders to a certain value or less and adjusting the average particle size and uniformity within a specific range. It should be noted that the present embodiment is not limited to those that exhibit the above actions.
  • Whey protein in this embodiment is a general term for proteins excluding casein in milk. It may be classified as whey protein. Whey protein is composed of a plurality of components such as lactoglobulin, lactoalbumin, and lactoferrin, and does not contain lactose, vitamins, minerals, and the like. When a milk raw material such as milk is adjusted to be acidic, the protein that precipitates becomes casein, and the protein that does not precipitate becomes whey protein.
  • a powder raw material containing whey protein can be used as a raw material.
  • the powder raw material containing whey protein include WPC (whey protein concentrate, protein content of 75 to 85% by mass) and WPI (whey protein isolate, protein content of 85% by mass or more). These may be used alone or in two or more kinds.
  • the granulated product according to this embodiment contains whey protein as a main component.
  • the "main component” means the component having the highest content ratio (mass basis) among all the components of the granulated product.
  • the content of whey protein in the granulated product is preferably 50% by mass or more, more preferably 55% by mass or more, still more preferably 60% by mass or more, based on the granulated product. It is more preferably 65% by mass or more, and particularly preferably 68% by mass or more.
  • the granulated product When the content of whey protein in the granulated product is within the above range, the granulated product has high protein purity. Since the granulated product according to the present embodiment has sufficiently high water solubility, even such a high concentration protein can be dissolved in water.
  • the upper limit of the content of whey protein in the granulated product according to the present embodiment is not particularly limited, but is, for example, 99% by mass or less, 95% by mass or less, and 90% by mass or less with respect to the granulated product.
  • the granulated product according to the present embodiment needs to have an average particle size of 207 to 570 ⁇ m.
  • the average particle size is in the above range, the solubility of the granulated product in water becomes sufficiently high, and a protein solution that is easy to swallow with little undissolved residue can be prepared.
  • the average particle size of the granulated product is preferably 230 ⁇ m or more, more preferably 240 ⁇ m or more, further preferably 250 ⁇ m or more, and particularly preferably 260 ⁇ m or more.
  • the average particle size of the granulated product is preferably 500 ⁇ m or less, more preferably 450 ⁇ m or less, further preferably 400 ⁇ m or less, further preferably 350 ⁇ m or less, further preferably 330 ⁇ m or less. It is preferably 300 ⁇ m or less, and particularly preferably 300 ⁇ m or less.
  • the average particle size of the granulated product according to the present embodiment is obtained from a volume-based particle size distribution plotted by a laser diffraction / scattering method with the horizontal axis shown in FIG. 1 as the particle size and the vertical axis as the particle abundance ratio. Can be done. Specifically, the average particle size can be obtained from the volume-based particle size distribution based on the following formula.
  • D p is the average particle diameter ([mu] m)
  • D i is an arbitrary particle diameter ( ⁇ m)
  • X i means the existence ratio of particles of granulated product in D i (volume ratio).
  • the existence ratio of the particles of the granulated product in D i (volume ratio) means the ratio of the volume of the granulated product having a particle diameter D i to the total volume of the granulated product, the total volume granules V, if the volume of the granulated product having a particle diameter D i and the V i, means V i / V.
  • the median diameter of the volume-based frequency distribution is measured using a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device, and this median diameter can be defined as the average particle diameter.
  • a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device for example, a brand name Mastersizer 3000 manufactured by Malvern Co., Ltd. and an attached soft Mastersizer 3000 can be used.
  • the granulated product according to the present embodiment needs to have a uniformity U of 0.58 or less.
  • the uniformity U refers to a value represented by the formula (1) described later, and when this value is low, the granulated product has a sharp particle size distribution.
  • the uniformity U is in the above range, the solubility of the granulated product in water becomes sufficiently high, and a protein solution having little undissolved residue and easy to drink can be prepared.
  • the uniformity U of the granulated product according to the present embodiment is preferably 0.55 or less, more preferably 0.50 or less, further preferably 0.47 or less, and 0.40 or less. It is particularly preferable to have.
  • the lower limit of the uniformity U of the granulated product is, for example, 0.25 or more, 0.30 or more, and 0.36 or more.
  • the laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device is provided with the brand name Mastersizer 3000 manufactured by Malvern Co., Ltd. and the attached soft Mastersizer 3000. Can be measured using.
  • the abundance ratio (volume ratio) of the particles of is represented by X i.
  • the particle size distribution of the granulated particles, that is, the uniformity U can be expressed by the following formula (1).
  • the molecule of the formula (1) is the sum of the difference between the particle size Di and the average particle size D p of any particle multiplied by the abundance ratio X i , and the uniformity U is the sum of the sum and the average particle size D p. It is the value obtained by dividing by.
  • ” indicates an absolute value.
  • the existence ratio of particles of granulated product in D i (volume ratio), and means the ratio of the volume of the granulated product having a particle diameter D i to the total volume of the granulated product, the total volume granules V, if the volume of the granulated product having a particle diameter D i and the V i, means V i / V.
  • the sharper the particle size distribution of the granulated particles the lower the value of uniformity U.
  • the uniformity U is 0.58 or less as described above, and it can be said that the particle size distribution is narrow.
  • the granulated product according to the present embodiment needs to have a content ratio (volume ratio) of coarse powder having a particle size of 500 ⁇ m or more of 22% or less.
  • a content ratio volume ratio
  • the solubility of the granulated product in water becomes sufficiently high, and a protein solution having little undissolved residue and easy to drink can be prepared.
  • the content ratio (volume ratio) of the coarse powder having a particle size of 500 ⁇ m or more is preferably 20% or less, more preferably 18% or less, further preferably 16% or less, and 14% or less. It is more preferably present, and particularly preferably 11% or less.
  • the content ratio (volume ratio) of the coarse powder having a particle size of 500 ⁇ m or more is, for example, 4% or more, 8% or more, 10% or more.
  • the granulated product according to the present embodiment needs to have a fine powder content ratio (volume ratio) of 31% or less, which has a particle size of 150 ⁇ m or less.
  • a fine powder content ratio volume ratio
  • the solubility of the granulated product in water becomes sufficiently high, the undissolved residue is small, and an easy-to-drink protein solution can be prepared.
  • the content ratio (volume ratio) of the fine powder having a particle size of 150 ⁇ m or less is preferably 28% or less, more preferably 25% or less, further preferably 22% or less, and 17% or less. It is more preferable, and it is particularly preferable that it is 12% or less.
  • the content ratio (volume ratio) of fine powder having a particle size of 150 ⁇ m or less is, for example, 7% or more, 10% or more, and 11% or more.
  • the content ratio (volume ratio) of the coarse powder and the fine powder is obtained from the volume-based particle size distribution plotted with the horizontal axis shown in FIG. 1 as the particle diameter and the vertical axis as the particle content ratio by the above-mentioned laser diffraction / scattering measurement method. Can be sought.
  • the content ratio (volume ratio) of the coarse powder having a particle size of 500 ⁇ m or more can be obtained from the volume-based particle size distribution based on the following formula.
  • X l is the content ratio of coarse powder (volume ratio (%))
  • D k is an arbitrary particle size ( ⁇ m) of 500 ⁇ m or more
  • X k is the abundance ratio (volume ratio) of particles at the particle size D k.
  • Means. X i and Di are the same as those in the above formula (1).
  • the existence ratio of particles in the particle diameter D k (volume ratio) and means the ratio of the volume of the granulated product having a particle diameter D k to the total volume of the granulated product, the total volume granulate V,
  • V k When the volume of the granulated product having a particle diameter of D k is V k , it means V k / V.
  • the content ratio (volume ratio) of the fine powder having a particle size of 150 ⁇ m or less can be obtained from the volume-based particle size distribution based on the following formula.
  • X s is the fine powder content ratio (volume ratio (%))
  • D j is an arbitrary particle size ( ⁇ m) of 150 ⁇ m or less
  • X j is the particle abundance ratio (volume ratio) at the particle size D j.
  • Means. X i and Di are the same as those in the above formula (1).
  • the existence ratio of particles in the particle diameter D j (volume ratio), and means the ratio of the volume of the granulated product having a particle size D j to the total volume of the granulated product, the total volume granulate V, When the volume of the granulated product having a particle diameter D j is V j , it means V j / V.
  • the granulated product according to this embodiment may contain a protein other than whey protein.
  • a protein other than whey protein For example, collagen protein, milk protein, milk protein concentrate (MPC), soybean protein, wheat protein, wheat protein degradation product, whey peptide and the like can be mentioned. These may be used alone or in two or more kinds.
  • the content of the total protein in the granulated product according to the present embodiment is preferably 50% by mass or more, more preferably 55% by mass or more, and more preferably 60% by mass or more with respect to the granulated product. More preferably, it is more preferably 65% by mass or more, and particularly preferably 68% by mass or more.
  • the upper limit of the total protein content in the granulated product according to the present embodiment is not particularly limited, but is, for example, 99% by mass or less, 95% by mass or less, and 90% by mass or less with respect to the granulated product.
  • the granulated product according to the present embodiment can have sufficiently high water solubility even when it contains a large amount of protein as described above.
  • the granulated product according to the present embodiment may contain other components other than the above proteins as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the other components are not particularly limited, and may be appropriately selected from known components according to the intended use.
  • the granulated product according to the present embodiment can obtain sufficiently high water solubility by adjusting the average particle size, uniformity U, and the content ratios of coarse powder and fine powder within a specific range. This is because fine powder with a small particle size floats on the surface of the water and is difficult to settle in water, and even if the fine powder is settled, it is difficult to form lumps and disperse. It is presumed that this is the reason. In this way, it is important to keep the content ratio of these fine powders and coarse powders below a certain value and adjust the average particle size and uniformity within a specific range in order to improve the solubility of the granules in water. Is. Therefore, even if it contains other components other than the above proteins, the solubility of the granulated product in water can be improved by adjusting the average particle size, uniformity U, and the content ratio of coarse powder and fine powder within a specific range. Can be improved.
  • binder examples include thickening polysaccharides such as pullulan, gum arabic, guar gum, xanthan gum, and locust bean gum as binders.
  • binder When the binder is contained, it is preferably contained in an amount of 0.05 to 1% by mass, preferably 0.1 to 0.8% by mass, based on the granulated product, from the viewpoint of binding the particles to each other and improving the solubility. Is more preferable, and 0.1 to 0.6% by mass is further preferable.
  • sugars include sucrose, glucose, maltose, fructose, lactose, erythritol, trehalose, sorbitol, maltitol, xylitol, oligosaccharides, dextrin, maltdextrin, soluble starch and the like.
  • sugar When sugar is contained, it is preferably contained in an amount of 0 to 50% by mass, more preferably 0 to 35% by mass, and preferably 0 to 20% by mass with respect to the granulated product from the viewpoint of nutritional design. More preferred.
  • acidulants include citric acid, malic acid, tartaric acid, lactic acid and the like.
  • an acidulant is contained, it is preferably contained in an amount of 1 to 20% by mass, more preferably 2 to 15% by mass, and 3 to 10% by mass, based on the granulated product, from the viewpoint of nutritional design, flavor and taste improvement. It is more preferably contained in% by mass.
  • sweeteners examples include stevia, aspartame, sucralose, acesulfame potassium, and the like.
  • a sweetener When a sweetener is contained, it is preferably contained in an amount of 0 to 1% by mass, more preferably 0.01 to 1% by mass, and 0.02 to 0.02 to 1% by mass, based on the granulated product, from the viewpoint of improving flavor and palatability. It is more preferably contained in an amount of 0.5% by mass.
  • minerals include calcium, magnesium, potassium, iron, sodium, zinc and the like.
  • minerals When minerals are contained, it is preferably contained in an amount of 0 to 6% by mass, more preferably 0.1 to 4% by mass, and 0, from the viewpoint of improving nutritional design, flavor and palatability. . It is more preferable to contain 2 to 2% by mass.
  • vitamins examples include fat-soluble vitamins A, D, E, K, water-soluble vitamin B group (B1, B2, B6, B12, etc.), C, pantothenic acid, folic acid, niacin, and the like.
  • vitamins When vitamins are contained, it is preferably contained in an amount of 0 to 5% by mass, more preferably 0.1 to 3% by mass, and 0, from the viewpoint of improving nutritional design, flavor and palatability. It is more preferably contained in an amount of 2 to 1.5% by mass.
  • amino acids examples include valine, leucine, isoleucine, glutamine, lysine, methionine and the like.
  • amino acids When amino acids are contained, it is preferably contained in an amount of 0 to 20% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass, and 1 to 1 to 10% by mass, based on the granulated product, from the viewpoint of nutritional design, flavor and taste improvement. It is more preferably contained in an amount of 5% by mass.
  • flavors include vanilla flavors, milk flavors, fruit flavors, drink flavors, and the like.
  • a flavor is contained, it is preferably contained in an amount of 0.1 to 4% by mass, more preferably 0.3 to 3% by mass, and more preferably 0.5, based on the granulated product, from the viewpoint of improving flavor and palatability. It is more preferably contained in an amount of about 2.5% by mass.
  • the emulsifier examples include monoglycerin fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, propylene glycol fatty acid ester, monoglycerin organic acid ester, and monoglycerin phosphoric acid ester.
  • an emulsifier When an emulsifier is contained, it is preferably contained in an amount of 0 to 3% by mass, more preferably 0 to 2.5% by mass, and 0 to 1.5 with respect to the granulated product from the viewpoint of improving solubility and flavor. It is more preferably contained in% by mass.
  • the above other ingredients may be used alone or in combination of two or more.
  • the granulated product of the present embodiment preferably contains sugars, vitamins, emulsifiers, and thickening polysaccharides.
  • one embodiment of the present invention is a powdered food or drink containing the above protein granulated product.
  • the powdered food or drink of the present embodiment is not particularly limited as other components as long as it contains the above-mentioned protein granules, and may be appropriately selected from known ones according to the intended use.
  • Another embodiment of the present invention is a whey protein-containing food or drink obtained by dissolving the powdered food or drink in a water-containing substance. Since the granulated product or powdered food or drink has good water solubility, it can be sufficiently dissolved in a water-containing substance.
  • the hydrous is not particularly limited, and examples thereof include water, milk, yogurt, whey beverages, milk beverages, dairy products such as processed milk, fruit juice, vegetable juice, alcoholic beverages, and the like.
  • the granulated foods, powdered foods and drinks, and foods and drinks containing whey protein according to the present embodiment include health foods for supplementing whey protein, foods for specified health use, foods with nutritional function, supplements, foods with functional claims, and pharmaceuticals. Can be in the form. Since the granulated product, powdered food and drink, and whey protein-containing food and drink according to the present embodiment contain a high concentration of whey protein, the single intake of the product can be reduced. Further, since the granulated product according to the present embodiment has good water solubility, it can be easily ingested by consumers.
  • the granulated product according to the present embodiment is granulated so as to satisfy the average particle size, uniformity U, content ratio of coarse powder and fine powder in the above specific range.
  • a person skilled in the art can appropriately select various conditions for the average particle size, uniformity U, content ratio of coarse powder and fine powder in the specific range by using a conventionally known mixing method or granulation method described later. , Can be set.
  • the granulated product according to the present embodiment can be produced through a step of mixing whey protein powder and other components and a step of granulating the obtained mixture.
  • a production method may include a step of classifying the granulated product obtained in the above granulation step by sieving. This will be described in detail below.
  • whey protein powder and, if necessary, other arbitrary components are mixed.
  • the mixing method can be carried out by a method generally used in the past, and is not particularly limited.
  • the mixture obtained above can be granulated by a general granulation method.
  • the granulation method is not particularly limited. Both dry granulation and wet granulation can be used. Examples of the dry granulation method include a slug method and a roller compactor method.
  • the wet granulation includes, for example, stirring and mixing granulation, spray drying granulation, fluidized bed granulation, rolling granulation, rolling fluidized bed granulation, and the like. Extruded granulation and the like can be mentioned.
  • agitated mixed granulation water or a binder (also called a binder) is added to the agitated particles, and shearing, rolling, compaction, etc. are given by rotation of blades of various shapes to form crosslinks between the particles.
  • a binder also called a binder
  • Spray drying granulation is a granulation method in which a liquid is dispersed in a high-temperature air stream and dried.
  • fluidized bed granulation water or a binder is sprayed on a fluidized bed such as a normal fluidized bed, a circulating flow type fluidized bed, a forced circulation type fluidized bed, or a jet layer while keeping the powder layer in a fluidized state to obtain powder.
  • a fluidized bed such as a normal fluidized bed, a circulating flow type fluidized bed, a forced circulation type fluidized bed, or a jet layer while keeping the powder layer in a fluidized state to obtain powder.
  • the raw material powder of particles is rolled in various containers by the action of stirring blades, and while spraying water or a binder with a spray, fine particles are generated by forming crosslinks between the particles, and the particles are rolled.
  • This is a granulation method that promotes the growth of particles by giving dynamic and rotational motion to the particles, and is performed using a dish-type (van-type) granulator, a drum-type granulator, a vibration-type granulator, or the like.
  • Rolling fluidized bed granulation is a mechanism that combines the characteristics of agitation granulation and fluidized bed granulation, and sprays water or a binder while rolling, flowing, and stirring the particles to form crosslinks between the particles. It is a granulation method in which granulated particles are formed by advancing.
  • Extruded granulation refers to granulating by adding water or a binder, kneading, and extruding powder with plasticity from a screen or die with a large number of holes with a screw, roller, or the like.
  • extrusion granulation use a front extrusion type granulator, a disc pelleter type granulator, a ring die type granulator, a basket type granulator, an oscillating type granulator, a cylinder type granulator, etc. Do.
  • the fluidized bed granulation method when it is adopted, it can be carried out by using a conventionally known fluidized bed granulator.
  • This is a device that blows up a fluid such as air from the bottom of the device, puts solid particles (raw material powder) in a floating (flowing) state, and sprays a spray liquid such as water or a binder onto it to granulate and dry it. is there.
  • a commercially available fluidized bed granulator can be used as the fluidized bed granulator. Examples of the operating conditions adjusted at this time include the type of spray liquid, the amount of spray liquid, the spray flow rate, the blown air volume, the blown air temperature, the exhaust air temperature, the damper opening degree, and the like.
  • binder those commonly used in the past can be used.
  • cellulose derivatives such as methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hypromellose and hypromellose phthalates; starches such as corn starch and wheat starch; synthetic polymers such as polyvinylpyrrolidone and acrylic acid polymers; natural products such as arabic gum and gelatin. Examples include polymers. These may be used alone or in combination of two or more. In addition, the amount used can be used within a range in which normal granulation is possible.
  • the specific average particle diameter, uniformity U, content ratio of coarse powder and fine powder in the present embodiment are specifically defined as air supply air volume, air supply temperature, binder flow rate, etc. This can be achieved by appropriately adjusting the binder droplet diameter and the like.
  • the granulated product obtained above is further classified by sieving, and the average particle size, uniformity U, and the content ratio of coarse powder and fine powder of the granulated product are within the range specified in the present invention. It is also possible to adjust.
  • the granulated product according to the present embodiment thus obtained has sufficiently high water solubility and is easy to swallow when ingested orally.
  • 7 g of granulated product is added to a container containing 100 ml of water, stirred, and then sieved through a sieve having a mesh size of 500 ⁇ m, and the granulated product remaining on the sieve is dried at 98 ° C. for 4 hours.
  • the residual amount (dry weight) of the granules is 1 g or less, preferably 0.8 g or less, more preferably 0.7 g or less, and further preferably 0.5 g or less.
  • the content ratio of the average particle size (median size), the coarse powder having a particle size of 500 ⁇ m or more, and the fine powder having a particle size of 150 ⁇ m or less was determined.
  • the uniformity U is Based on the obtained volume-based particle size distribution, it was calculated from the following formula (1).
  • D p represents the average particle diameter ([mu] m)
  • X i is the existence ratio of particles in each particle diameter in the volume-based particle size distribution
  • particle diameter of D i are each particle ([mu] m).
  • a whey protein-containing composition 1 before granulation was prepared by mixing the following components.
  • WPC80 manufactured by Leprino Foods: whey protein content: 78% by mass
  • Maltodextrin Vitamin Mixture Contains Vitamin A, B1, B2, B6, B12, C, D, E, K, Pantothenic Acid, Folic Acid, Niacin
  • the prepared composition 1 was introduced into a fluidized bed granulator together with an emulsifier (polyglycerin fatty acid ester) as a liquid component (binder) and an aqueous solution of a thickening polysaccharide (pullulan and gum arabic), and is shown in Table 1.
  • emulsifier polyglycerin fatty acid ester
  • a thickening polysaccharide pulpulan and gum arabic
  • the water solubility of the obtained granulated products A to H was evaluated by the following method. 7 g of the granulated product was added to a 300 ml beaker containing 100 ml of water at 25 ° C., and the mixture was stirred with a stirrer at a peripheral speed of 0.25 m / sec for 10 seconds. After sieving, the granulated product remaining on the sieve was dried at 98 ° C. for 4 hours in an incubator, and the amount of residue (dry weight) was measured to evaluate the water solubility. The results are shown in Table 2 and FIG. 2 below.
  • the content ratio (volume ratio) of the coarse powder was 22% in the granulated product having an average particle size in the range of 207 to 570 ⁇ m and a uniformity U of 0.58 or less. It was found that the following granulated products N and O had a residual weight of 1 g or less and exhibited excellent water solubility.
  • the fine powder content ratio (volume ratio) is 31% or less in the granulated product having an average particle size in the range of 207 to 570 ⁇ m and a uniformity U of 0.58 or less. It was found that the granulated products N, SU, which were obtained in the above, had a residual weight of 1 g or less and exhibited excellent water solubility.
  • the average particle size is 207 to 570 ⁇ m
  • the uniformity U is 0.58 or less
  • the content ratio (volume ratio) of the coarse powder having a particle size of 500 ⁇ m or more is 22% or less
  • the protein granules containing whey protein as a main component in which the content ratio (volume ratio) of the fine powder having a particle size of 150 ⁇ m or less was 31% or less, showed sufficiently high solubility in water. It was confirmed that a protein solution with little undissolved residue and easy to drink can be prepared.

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Abstract

本発明の一実施形態は、ホエイタンパク質を主成分として含有するタンパク質造粒物であって、平均粒子径が２０７～５７０μｍであり、均一度Ｕが０．５８以下であり、粒子径が５００μｍ以上の粗大粉の含有比率（体積比）が２２％以下であり、かつ、粒子径が１５０μｍ以下の微粉の含有比率（体積比）が３１％以下である、タンパク質造粒物に関する。

Description

ホエイタンパク質造粒物
　本発明はタンパク質造粒物に関し、特にホエイタンパク質を主成分として含有するタンパク質造粒物に関する。
　ホエイタンパク質は、牛乳からカゼイン等を除いた乳清（ホエー）に含まれるタンパク質であり、ラクトアルブミン、ラクトグロブリン、ラクトフェリン等が挙げられる。
　ホエイタンパク質は、運動栄養食品やダイエット用食品等のタンパク質補給源として用いられている。しかしホエイタンパク質は、そのまま水に溶かそうとすると粉末塊の表面が飴状になり、ダマやママコとなる。一旦ダマとなってしまうと、ダマを丹念につぶしていかないと溶解させるのが難しくなる。
　一般的に、粉末原料の水溶性を高めるには、造粒して顆粒にし、沈降性を向上させ、水に分散または溶解しやすくする手法が知られている。しかし、ホエイタンパク質は粉末原料中に高濃度で存在すると、顆粒にしても依然として水への沈降性が悪く、水に対する溶解性を向上し難いという問題点があった。そのため、タンパク質の溶け残りが多く発生し、経口摂取の際に溶け残った飴状のタンパク質が口腔内に付着することがあり、飲みにくいものとなっていた。
　上記問題を解決するために、例えば特許文献１では、ホエープロテイン含有顆粒において、乳化剤としてＨＬＢが１３～１８であるラウリン酸を構成脂肪酸とするポリグリセリン脂肪酸エステルを用いることにより、ダマの発生を抑制することができることが提案されている。しかしながら、この方法でもホエイタンパク質の水溶性を十分に向上させるには至っていない。
国際公開第２００７／１２３１１３号
　そこで本発明の目的は、十分に高い水溶性を有する、ホエイタンパク質造粒物を提供することにある。また、当該造粒物が水に十分に溶解することにより、溶け残りが少なく、飲みやすいタンパク質溶液を調製可能な、ホエイタンパク質造粒物を提供することにある。
　本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ホエイタンパク質を主成分として含有するタンパク質造粒物において、平均粒子径、及び、下記で定義される均一度Ｕを特定の範囲とし、さらに、粗大粉及び微粉の含有比率を特定の範囲に調整することによって上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
　すなわち本発明は、以下の通りである。
［１］ホエイタンパク質を主成分として含有するタンパク質造粒物であって、
　下記測定方法により求められる平均粒子径が２０７～５７０μｍであり、均一度Ｕが０．５８以下であり、粒子径が５００μｍ以上の粗大粉の含有比率（体積比）が２２％以下であり、かつ、粒子径が１５０μｍ以下の微粉の含有比率（体積比）が３１％以下である、タンパク質造粒物。
［平均粒子径、均一度Ｕ、粗大粉及び微粉の含有比率の測定方法］
１．造粒物についてレーザー回折・散乱式測定法により、横軸を粒子径、縦軸を粒子の含有比率としてプロットした体積基準粒度分布を得る
２．平均粒子径、粗大粉及び微粉の含有比率は、前記体積基準粒度分布より求める
３．均一度Ｕは、下記式（１）により求める
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　式（１）中、Ｄｐは平均粒子径（μｍ）、Ｘｉは前記体積基準粒度分布における各粒子径における粒子の存在比率、Ｄｉは各粒子の粒子径（μｍ）を表す。
［２］タンパク質含有量が５０質量％以上である、前記［１］に記載のタンパク質造粒物。
［３］平均粒子径が２６０～３３０μｍである、前記［１］または［２］に記載のタンパク質造粒物。
［４］均一度Ｕが０．３６～０．４７である、前記［１］～［３］のいずれか１に記載のタンパク質造粒物。
［５］粒子径が５００μｍ以上の粗大粉の含有比率（体積比）が１１％以下であり、かつ、粒子径が１５０μｍ以下の微粉の含有比率（体積比）が１７％以下である、前記［１］～［４］のいずれか１に記載のタンパク質造粒物。
［６］水１００ｍｌに造粒物７ｇを加え撹拌した後、目開き５００μｍの篩で篩過し、篩上に残存する造粒物を９８℃で４時間乾燥させた際の、造粒物の残渣量が１ｇ以下である、前記［１］～［５］のいずれか１に記載のタンパク質造粒物。
［７］さらに、糖質、ビタミン類、乳化剤、および増粘多糖類からなる群より選ばれる少なくとも１つを含有する、前記［１］～［６］のいずれか１に記載のタンパク質造粒物。
［８］前記［１］～［７］のいずれか１に記載のタンパク質造粒物を含有する飲食品。
［９］前記［８］に記載の飲食品を含水物に溶解させてなるホエイタンパク質含有飲食品。
［１０］ホエイタンパク質粉末とその他成分とを混合する混合工程、及び、前記混合工程で得られる混合物を造粒する造粒工程を含む、前記［１］～［７］のいずれか１に記載のタンパク質造粒物の製造方法。
［１１］さらに、前記造粒工程で得られる造粒物を篩分けにより分級する工程を含む、前記［１０］に記載の製造方法。
　本発明は、平均粒子径、均一度Ｕ、粗大粉及び微粉の含有比率が特定範囲であるため、十分に高い水溶性を有するタンパク質造粒物を提供でき、溶け残りが少なく、飲みやすいタンパク質溶液を調製可能なホエイタンパク質造粒物を提供できる。
図１は、均一度Ｕを説明するためのグラフである。 図２は、製造例１において、平均粒子径と残渣重量との関係を示すグラフである。図２中の横線は、残渣重量が１ｇであることを示す。 図３は、製造例２において、均一度Ｕと残渣重量との関係を示すグラフである。図３中の横線は、残渣重量が１ｇであることを示す。 図４は、製造例３において、粗大粉含有比率と残渣重量との関係を示すグラフである。図４中の横線は、残渣重量が１ｇであることを示す。 図５は、製造例４において、微粉含有比率と残渣重量との関係を示すグラフである。図５中の横線は、残渣重量が１ｇであることを示す。
　以下、本発明の実施形態についてさらに詳しく説明する。
　本発明の一実施形態は、平均粒子径、均一度Ｕ、粗大粉及び微粉の含有比率を特定範囲とする、ホエイタンパク質を主成分として含有するタンパク質造粒物である。本実施形態に係るタンパク質造粒物（以下、単に造粒物ということもある）は、平均粒子径、均一度Ｕ、粗大粉及び微粉の含有比率を特定範囲とすることにより、十分に高い水溶性を有するタンパク質造粒物を提供できる。
　本実施形態において、平均粒子径、均一度Ｕ、粗大粉及び微粉の含有比率を特定の範囲に調整することにより、十分に高い水溶性が得られる詳細な理由は現時点では明らかではないが、以下のような作用によるものと推測される。すなわち、粒子径の小さい微粉は水中でダマとなって沈降せず、粒子径の大きい粗大粉は内部まで水が浸透せず溶け残る。そのため、これらの微粉や粗大粉の含有比率を一定値以下とし、かつ平均粒子径や均一度を特定範囲に調整することによって、水への溶解性を向上できる。なお、本実施形態は、上記作用を奏するものに限定されるものではない。
　本実施形態におけるホエイタンパク質とは、牛乳中で、カゼインを除くタンパク質の総称である。乳清タンパク質として分類されるものであってもよい。ホエイタンパク質は、ラクトグロブリン、ラクトアルブミン、ラクトフェリン等の複数の成分から構成されており、乳糖、ビタミン、ミネラルなどは含まれない。牛乳などの乳原料を酸性に調整した際に、沈殿するタンパク質がカゼイン、沈殿しないタンパク質がホエイタンパク質となる。
　本実施形態に係る造粒物には、例えば、ホエイタンパク質を含む粉末原料を原料として使用できる。ホエイタンパク質を含む粉末原料として、例えば、ＷＰＣ（ホエイタンパク濃縮物、タンパク質含有量が７５～８５質量％）、ＷＰＩ（ホエイタンパク分離物、タンパク質含有量が８５質量％以上）が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、二種以上で用いてもよい。
　本実施形態に係る造粒物は、ホエイタンパク質を主成分として含有する。ここで、「主成分」とは、造粒物の全成分中で最も含有割合（質量基準）が多い成分を意味する。造粒物中のホエイタンパク質の含有量は、造粒物に対して５０質量％以上であることが好ましく、５５質量％以上であることがより好ましく、６０質量％以上であることがさらに好ましく、６５質量％以上であることがさらに好ましく、６８質量％以上であることが特に好ましい。
　造粒物中のホエイタンパク質の含有量が上記範囲であることによって、タンパク質の純度の高い造粒物となる。本実施形態に係る造粒物は十分に高い水溶性を有するため、このような高濃度のタンパク質であっても水に溶解させることができる。
　また、本実施形態に係る造粒物中のホエイタンパク質の含有量の上限は特に制限されないが、例えば、造粒物に対して９９質量％以下、９５質量％以下、９０質量％以下である。
　本実施形態に係る造粒物は、平均粒子径が２０７～５７０μｍであることが必要である。平均粒子径が上記範囲であることによって、造粒物の水への溶解性が十分高くなり、溶け残りが少なく、飲みやすいタンパク質溶液が調製可能となる。
　造粒物の平均粒子径は２３０μｍ以上であることが好ましく、２４０μｍ以上であることがより好ましく、２５０μｍ以上であることがさらに好ましく、２６０μｍ以上であることが特に好ましい。
　造粒物の平均粒子径は５００μｍ以下であることが好ましく、４５０μｍ以下であることがより好ましく、４００μｍ以下であることがさらに好ましく、３５０μｍ以下であることがさらに好ましく、３３０μｍ以下であることがさらに好ましく、３００μｍ以下であることが特に好ましい。
　本実施形態に係る造粒物の平均粒子径は、レーザー回折・散乱式測定法により、図１に示す横軸を粒子径、縦軸を粒子の存在比率としてプロットした体積基準粒度分布から求めることができる。具体的には、下記式に基づき、体積基準粒度分布から平均粒子径を求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　上記式のうち、Ｄｐは平均粒子径（μｍ）、Ｄｉは任意の粒子径（μｍ）、ＸｉはＤｉにおける造粒物の粒子の存在比率（体積比）を意味する。ここでＤｉにおける造粒物の粒子の存在比率（体積比）とは、造粒物全体の体積に対する粒子径Ｄｉの造粒物の体積の割合を意味し、造粒物全体の体積をＶ、粒子径Ｄｉの造粒物の体積をＶｉとした場合、Ｖｉ／Ｖを意味する。
　本実施形態では、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置を用いて体積基準の頻度分布のメジアン径を測定し、このメジアン径をもって平均粒子径と定義できる。レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置としては、例えばマルバーン社製商品名マスターサイザー３０００および付属のソフトＭａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ　３０００を用いることができる。
　また本実施形態に係る造粒物は、均一度Ｕが０．５８以下であることが必要である。均一度Ｕとは後述する式（１）で示される値をいい、この値が低いと粒度分布がシャープな造粒物となる。均一度Ｕが上記範囲であることによって、造粒物の水への溶解性が十分高くなり、溶け残りが少なく、飲みやすいタンパク質溶液が調製可能となる。
　本実施形態に係る造粒物の均一度Ｕは０．５５以下であることが好ましく、０．５０以下であることがより好ましく、０．４７以下であることがさらに好ましく、０．４０以下であることが特に好ましい。また、造粒物の均一度Ｕの下限値は、例えば０．２５以上、０．３０以上、０．３６以上である。
　本実施形態に係る造粒物の均一度Ｕは、上記の平均粒子径の測定と同様に、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置としてマルバーン社製商品名マスターサイザー３０００および付属のソフトＭａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ　３０００を用いて測定することができる。
　以下、均一度Ｕを図１に沿って説明する。図１において、体積基準の頻度分布のメジアン径を平均粒子径（μｍ）をＤｐとし、造粒物の粒子の任意の粒子径（μｍ）をＤｉとしたとき、Ｄｉにおける造粒物の粒子の存在比率（体積比）は、Ｘｉで表される。このとき、造粒物の粒子の粒度分布、すなわち均一度Ｕは、下記式（１）で表すことができる。式（１）の分子は、任意の粒子の粒子径Ｄｉと平均粒子径Ｄｐとの差に存在比率Ｘｉを乗じたものの総和であり、均一度Ｕは当該総和を平均粒子径Ｄｐで除して求めた値である。　　　　
　なお、式（１）中、“｜｜”の記号は絶対値を示す。また、Ｄｉにおける造粒物の粒子の存在比率（体積比）とは、造粒物全体の体積に対する粒子径Ｄｉの造粒物の体積の割合を意味し、造粒物全体の体積をＶ、粒子径Ｄｉの造粒物の体積をＶｉとした場合、Ｖｉ／Ｖを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　上記式（１）から分かるように、造粒物の粒子の粒度分布がシャープであればあるほど、均一度Ｕの値は低くなる。本実施形態では、上記のように均一度Ｕが０．５８以下であることが必要であり、狭い粒度分布を有するといえる。
　また本実施形態に係る造粒物は、粒子径が５００μｍ以上である粗大粉の含有比率（体積比）が２２％以下であることが必要である。粗大粉の含有比率が上記範囲であることによって、造粒物の水への溶解性が十分高くなり、溶け残りが少なく、飲みやすいタンパク質溶液が調製可能となる。
　粒子径が５００μｍ以上である粗大粉の含有比率（体積比）は２０％以下であることが好ましく、１８％以下であることがより好ましく、１６％以下であることがさらに好ましく、１４％以下であることがさらに好ましく、１１％以下であることが特に好ましい。
　また、粒子径が５００μｍ以上である粗大粉の含有比率（体積比）は、例えば４％以上、８％以上、１０％以上である。
　また本実施形態に係る造粒物は、粒子径が１５０μｍ以下である微粉の含有比率（体積比）が３１％以下であることが必要である。微粉の含有比率が上記範囲であることによって、造粒物の水への溶解性が十分高くなり、溶け残りが少なく、飲みやすいタンパク質溶液が調製可能となる。
　粒子径が１５０μｍ以下である微粉の含有比率（体積比）は２８％以下であることが好ましく、２５％以下であることがより好ましく、２２％以下であることがさらに好ましく、１７％以下であることがさらに好ましく、１２％以下であることが特に好ましい。
　また、粒子径が１５０μｍ以下である微粉の含有比率（体積比）は、例えば７％以上、１０％以上、１１％以上である。
　上記粗大粉および微粉の含有比率（体積比）は、上述したレーザー回折・散乱式測定法により、図１に示す横軸を粒子径、縦軸を粒子の含有比率としてプロットした体積基準粒度分布から求めることができる。
　具体的には、粒子径が５００μｍ以上である粗大粉の含有比率（体積比）は、下記式に基づき、体積基準粒度分布から求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　上記式のうち、Ｘｌは粗大粉の含有比率（体積比（％））、Ｄｋは５００μｍ以上の任意の粒子径（μｍ）、Ｘｋは粒子径Ｄｋにおける粒子の存在比率（体積比）を意味する。ＸｉおよびＤｉは上記式（１）と同様である。また、粒子径Ｄｋにおける粒子の存在比率（体積比）とは、造粒物全体の体積に対する粒子径Ｄｋの造粒物の体積の割合を意味し、造粒物全体の体積をＶ、粒子径Ｄｋの造粒物の体積をＶｋとした場合、Ｖｋ／Ｖを意味する。
　また、粒子径が１５０μｍ以下である微粉の含有比率（体積比）は、下記式に基づき、体積基準粒度分布から求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　上記式のうち、Ｘｓは微粉の含有比率（体積比（％））、Ｄｊは１５０μｍ以下の任意の粒子径（μｍ）、Ｘｊは粒子径Ｄｊにおける粒子の存在比率（体積比）を意味する。ＸｉおよびＤｉは上記式（１）と同様である。また、粒子径Ｄｊにおける粒子の存在比率（体積比）とは、造粒物全体の体積に対する粒子径Ｄｊの造粒物の体積の割合を意味し、造粒物全体の体積をＶ、粒子径Ｄｊの造粒物の体積をＶｊとした場合、Ｖｊ／Ｖを意味する。
　本実施形態に係る造粒物は、ホエイタンパク質以外のタンパク質を含有してもよい。例えば、コラーゲンタンパク質、乳タンパク質、乳タンパク質濃縮物（ＭＰＣ）、大豆タンパク質、小麦タンパク質、小麦タンパク質分解物、ホエイペプチド等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、二種以上で用いてもよい。
　本実施形態に係る造粒物中の全タンパク質の含有量は、造粒物に対して５０質量％以上であることが好ましく、５５質量％以上であることがより好ましく、６０質量％以上であることがさらに好ましく、６５質量％以上であることがさらに好ましく、６８質量％以上であることが特に好ましい。
　また、本実施形態に係る造粒物中の全タンパク質の含有量の上限は特に制限されないが、例えば、造粒物に対して９９質量％以下、９５質量％以下、９０質量％以下である。本実施形態に係る造粒物は、上記のようにタンパク質を多く含有する場合であっても、十分に高い水溶性を有することが可能となる。
　本実施形態に係る造粒物は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記タンパク質以外のその他の成分を含むことができる。その他の成分としては特に制限されず、用途に応じて公知のものの中から適宜選択すればよい。
　なお、本実施形態に係る造粒物は、上述した通り、平均粒子径、均一度Ｕ、粗大粉及び微粉の含有比率を特定の範囲に調整することにより、十分に高い水溶性が得られる。これは、粒子径の小さい微粉は水面に浮かび水中に沈降しにくく、微粒粉が沈降したとしてもダマを形成して分散しにくく、粒子径の大きい粗大粉は内部まで水が浸透せず溶け残るためであると推測される。このように、これらの微粉や粗大粉の含有比率を一定値以下とし、かつ平均粒子径や均一度を特定範囲に調整することが、造粒物の水への溶解性を向上させるのに重要である。したがって、上記タンパク質以外のその他の成分を含んでいても、平均粒子径、均一度Ｕ、粗大粉及び微粉の含有比率を特定の範囲に調整することにより、造粒物の水への溶解性を向上させることができる。
　その他の成分としては、例えば、バインダーとして、プルラン、アラビアガム、グアーガム、キサンタンガム、ローカストビーンガム等の増粘多糖類が挙げられる。バインダーを含む場合、粒子同士を結合する観点及び溶解性向上の観点から、造粒物に対して０．０５～１質量％含有することが好ましく、０．１～０．８質量％含有することがより好ましく、０．１～０．６質量％含有することがさらに好ましい。
　糖質として、ショ糖、ブドウ糖、麦芽糖、果糖、乳糖、エリスリトール、トレハロース、ソルビトール、マルチトール、キシリトール、オリゴ糖、デキストリン、マルトデキストリン、可溶性澱粉等が挙げられる。糖質を含む場合、栄養設計の観点から、造粒物に対して０～５０質量％含有することが好ましく、０～３５質量％含有することがより好ましく、０～２０質量％含有することがさらに好ましい。
　酸味料として、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、乳酸等が挙げられる。酸味料を含む場合、栄養設計、風味及び嗜好性向上の観点から、造粒物に対して１～２０質量％含有することが好ましく、２～１５質量％含有することがより好ましく、３～１０質量％含有することがさらに好ましい。
　甘味料として、ステビア、アスパルテーム、スクラロース、アセスルファムカリウム等が挙げられる。甘味料を含む場合、風味及び嗜好性向上の観点から、造粒物に対して０～１質量％含有することが好ましく、０．０１～１質量％含有することがより好ましく、０．０２～０．５質量％含有することがさらに好ましい。
　ミネラル類として、カルシウム、マグネシウム、カリウム、鉄、ナトリウム、亜鉛等が挙げられる。ミネラル類を含む場合、栄養設計、風味及び嗜好性向上の観点から、造粒物に対して０～６質量％含有することが好ましく、０．１～４質量％含有することがより好ましく、０．２～２質量％含有することがさらに好ましい。
　ビタミン類として、脂溶性ビタミンＡ、Ｄ、Ｅ、Ｋ及び水溶性ビタミンＢ群（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ６、Ｂ１２等）、Ｃ、パントテン酸、葉酸、ナイアシン等が挙げられる。ビタミン類を含む場合、栄養設計、風味及び嗜好性向上の観点から、造粒物に対して０～５質量％含有することが好ましく、０．１～３質量％含有することがより好ましく、０．２～１．５質量％含有することがさらに好ましい。
　アミノ酸として、バリン、ロイシン、イソロイシン、グルタミン、リジン、メチオニン等が挙げられる。アミノ酸を含む場合、栄養設計、風味及び嗜好性向上の観点から、造粒物に対して０～２０質量％含有することが好ましく、０．１～１０質量％含有することがより好ましく、１～５質量％含有することがさらに好ましい。
　香料として、バニラ香料、ミルク香料、フルーツ香料、ドリンク香料等が挙げられる。香料を含む場合、風味及び嗜好性向上の観点から、造粒物に対して０．１～４質量％含有することが好ましく、０．３～３質量％含有することがより好ましく、０．５～２．５質量％含有することがさらに好ましい。
　乳化剤として、モノグリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、モノグリセリン有機酸エステル、モノグリセリン燐酸エステル等が挙げられる。乳化剤を含む場合、溶解性及び風味向上の観点から、造粒物に対して０～３質量％含有することが好ましく、０～２．５質量％含有することがより好ましく、０～１．５質量％含有することがさらに好ましい。
　上記その他の成分は、単独または二種以上用いてもよい。
　なかでも、本実施形態の造粒物は、糖質、ビタミン類、乳化剤、および増粘多糖類を含有することが好ましい。
　また、本発明の一実施形態は、上記タンパク質造粒物を含有する粉末飲食品である。本実施形態の粉末飲食品は、上述したタンパク質造粒物を含有するものであれば、その他の成分としては特に制限されず、用途に応じて公知のものの中から適宜選択すればよい。
　また、本発明の別の実施形態は、上記粉末飲食品を含水物に溶解させてなるホエイタンパク質含有飲食品である。上記造粒物ないし粉末飲食品は、水溶性が良好であることから、含水物に十分に溶解させることができる。
　含水物としては、特に制限されず、水、牛乳、ヨーグルト、乳清飲料、乳飲料、及び加工乳などの乳製品、果汁、野菜汁、及びアルコール飲料等が挙げられる。
　本実施形態に係る造粒物、粉末飲食品、及びホエイタンパク質含有飲食品は、ホエイタンパク質を補給するための健康食品、特定保健用食品、栄養機能食品、サプリメント、機能性表示食品および医薬品などの形態であることができる。本実施形態に係る造粒物、粉末飲食品、及びホエイタンパク質含有飲食品は、ホエイタンパク質を高濃度に含むため、製品の一回の摂取量を低減することができる。また、本実施形態に係る造粒物は、水溶性が良好であることから、消費者が容易に摂取することができる。
　本実施形態に係る造粒物は、上記特定範囲の平均粒子径、均一度Ｕ、粗大粉及び微粉の含有比率を満たすように造粒される。当業者であれば、上記特定範囲の平均粒子径、均一度Ｕ、粗大粉及び微粉の含有比率は、後述する従来公知の混合方法や造粒方法を用い、種々の条件を適宜選択することにより、設定することができる。
　本実施形態に係る造粒物は、ホエイタンパク質粉末とその他成分とを混合する工程、及び、得られる混合物を造粒する工程を経て製造できる。かかる製造方法においては、上記造粒工程で得られる造粒物を篩分けにより分級する工程を含んでいてもよい。以下詳細に説明する。
　本実施形態に係る造粒物を得るには、まず、ホエイタンパク質粉末と、必要に応じてその他の任意の成分とを混合する。混合方法は、従来一般的に用いられている方法により行うことができ、特に制限されるものではない。例えば、水平円筒型混合機、Ｖ型混合機、二重円錐型混合機、揺動回転型混合機、単軸リボン型混合機、複軸パドル型混合機、回転働型混合機、円錐スクリュー型混合機等を用いて行うことができる。また、後述する造粒過程において各種成分を混合すると同時に造粒をおこなってもよい。
　つづいて、上記で得られた混合物を、一般的な造粒法により造粒することができる。造粒法は特に制限されるものではない。乾式造粒及び湿式造粒のいずれも用いることができる。乾式造粒としては、例えば、スラッグ法、ローラーコンパクター法等が挙げられる。また、湿式造粒としては、例えば、撹拌混合造粒、噴霧乾燥造粒、流動層造粒、転動造粒、転動流動層造粒、
押し出し造粒等が挙げられる。
　撹拌混合造粒は、攪拌されている粒子に水や結合剤（バインダーともいう）を添加し、種々の形状の羽根の回転により剪断、転動、圧密作用などを与え、粒子と粒子の架橋形成を進行させ、微小粒の生成、結合（会合）と破砕（解離）を繰り返し、粒子の成長を生じさせて造粒粒子を形成する造粒法である。
　噴霧乾燥造粒は、高温気流中に液体を分散させて乾燥する造粒法である。
　流動層造粒は、通常流動層、循環流型流動層、強制循環型流動層、噴流層等の流動層にて、粉体層を流動状態に保ちながら水や結合剤を噴霧して、粉体どうしを凝集造粒させる造粒法である。
　転動造粒は、粒子の原料粉末を各種の容器中にて、攪拌羽根の作用により転動させ、水や結合剤をスプレーにより噴霧しつつ、粒子間の架橋形成により微粒を生成させ、転動・回転の運動を粒子に与えることにより粒の成長を促進する造粒法であり、皿型（バン型）造粒機、ドラム型造粒機、振動型造粒機等を用いて行う。
　転動流動層造粒とは、攪拌造粒と流動層造粒の特徴を併せ持った機構で、粒子を転動、流動、攪拌させながら水や結合剤を噴霧して、粒子間の架橋形成を進行させ造粒粒子を形成する造粒法である。
　押し出し造粒とは、水や結合剤を加えて混練し、可塑性を付与した粉末を多数の穴のあいたスクリーンまたはダイからスクリュー、ローラー等により押し出して造粒することをいう。押し出し造粒は、前押し出し式造粒機、ディスクペレッター式造粒機、リングダイ式造粒機、バスケット式造粒機、オシレーティング式造粒機、シリンダー式造粒機等を使用して行う。
　湿式造粒のうち、例えば流動層造粒法を採用する場合は、従来公知の流動層造粒装置を用いて行うことができる。これは、装置の下部から空気等の流体を吹き上げ、固体粒子（原料粉末）を浮遊（流動）状態とし、これに水や結合剤等の噴霧液を噴霧して造粒、乾燥を行う装置である。流動層造粒装置としては、市販の流動層造粒機を用いることができる。このとき調整される操作条件としては、例えば噴霧液の種類、噴霧液量、噴霧流量、吹込み風量、吹込み風温、排風温度、ダンパー開度などが挙げられる。
　結合剤としては、従来一般的に用いられているものを用いることができる。例えばメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒプロメロース、ヒプロメロースフタル酸エステル等のセルロース誘導体；トウモロコシデンプン、コムギデンプン等のデンプン類；ポリビニルピロリドン、アクリル酸ポリマー等の合成高分子類；アラビアガム、ゼラチン等の天然高分子類等が挙げられる。これらは単独または二種以上用いてもよい。また、その使用量についても、通常の造粒が可能な範囲で用いることができる。
　例えば、流動層造粒によって造粒する場合、本実施形態における特定の平均粒子径、均一度Ｕ、粗大粉及び微粉の含有比率は、具体的には給気風量、給気温度、バインダー流量、バインダー液滴径等を適宜調整することで実現できる。
　以下流動層造粒機を用いた場合の具体的な造粒条件を以下に例示する。
ホエイタンパク質の導入時のサイズ：１８０～２２０μｍ
ホエイタンパク質の導入時の量：２００～６００ｇ
給気温度（造粒）：５０～１００℃
給気温度（乾燥）：５０～１００℃
給気風量（造粒）：０．２～０．８ｍ３／分
給気風量（乾燥）：０．２～０．８ｍ３／分
バインダー流量：１０～５０ｇ／分
バインダー添加量：３０～５００ｇ
スプレーエア流量：１０～４０Ｌ／分
造粒時間：３分～６０分
　なお、必要に応じて上記で得られた造粒物をさらに篩分けにより分級し、造粒物の平均粒子径、均一度Ｕ、粗大粉及び微粉の含有比率を本発明で規定する範囲内に調整することも可能である。
　このようにして得られた本実施形態に係る造粒物は、十分に高い水溶性を有し、経口摂取する際に飲みやすい。例えば、水１００ｍｌを収容した容器に造粒物７ｇを加え撹拌した後、目開き５００μｍの篩で篩過し、篩上に残存する造粒物を９８℃で４時間乾燥させた際の、造粒物の残渣量（乾燥重量）は１ｇ以下であり、好ましくは０．８ｇ以下であり、より好ましくは０．７ｇ以下であり、さらに好ましくは０．５ｇ以下である。造粒物の残渣量が上記範囲であることによって、溶け残りが少ないため飲みやすい。
　以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されない。
〔測定方法〕
　本実施例において用いた測定方法について以下に説明する。
［平均粒子径、均一度Ｕ、粗大粉及び微粉の含有比率］
　レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置のマスターサイザー３０００（マルバーン社製）および付属のソフトＭａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ　３０００を用い、横軸を粒子径、縦軸を粒子の存在比率としてプロットした体積基準粒度分布を得た。測定条件として、ホッパー間隙は３．５ｍｍ、フィーダー強度は２０～４０％、粉体搬送の空気圧は０．２ｂａｒとした。
　得られた体積基準粒度分布より、平均粒子径（メジアン径）、粒子径が５００μｍ以上の粗大粉、及び粒子径が１５０μｍ以下の微粉の含有比率を求めた。また、均一度Ｕは、
得られた体積基準粒度分布をもとに、下記式（１）より求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　式（１）中、Ｄｐは平均粒子径（μｍ）、Ｘｉは前記体積基準粒度分布における各粒子径における粒子の存在比率、Ｄｉは各粒子の粒子径（μｍ）を表す。
〔製造例１〕
　以下の各成分を混合することにより、造粒前のホエイタンパク質含有組成物１を調製した。
　ＷＰＣ８０（レプリノフーズ社製：ホエイタンパク質含有率：７８質量％）
　マルトデキストリン
　ビタミン混合物（ビタミンＡ，Ｂ１、Ｂ２、Ｂ６、Ｂ１２、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｋ、パントテン酸、葉酸、ナイアシンを含有）
　調製された上記組成物１を、液体成分（バインダー）である乳化剤（ポリグリセリン脂肪酸エステル）、及び増粘多糖類（プルランおよびアラビアガム）水溶液とともに流動層造粒機に導入し、表１に示す組成を有する造粒物を得た。なお、バインダー添加量やスプレーエア流量等を変更することにより、表２に示す８種類の造粒物Ａ～Ｈが得られた。
　造粒前の上記組成物１の粒子径は１８０～２２０μｍとし、造粒時間は１０分とした。
　続いて、得られた造粒物Ａ～Ｈの水溶性を下記の方法によって評価した。
　２５℃の水１００ｍｌを収容した３００ｍｌ容のビーカーに造粒物７ｇを加え、攪拌機により周速度０．２５ｍ／ｓｅｃで１０秒間撹拌し、撹拌した後の該造粒物を目開き５００μｍの篩で篩過し、篩上に残存する造粒物を恒温器にて９８℃、４時間乾燥し、残渣量（乾燥重量）を測定し、水溶性の評価を行った。
　結果を下記表２及び図２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
　表２及び図２の結果から、平均粒子径が２０７～５７０μｍの範囲内の造粒物Ｃ～Ｈにおいては、残渣重量が１ｇ以下となり、優れた水溶性を示すことがわかった。
〔製造例２〕
　製造例２では、平均粒子径をおおよそ揃え、均一度Ｕによる残渣重量の違いを確認した。
　製造例１で調製された上記組成物１を、液体成分（バインダー）である乳化剤、及び増粘多糖類水溶液とともに流動層造粒機に導入し、バインダー添加量やスプレーエア流量等を変更することにより、表３に示す５種類の造粒物Ｉ～Ｍが得られた。
　また、製造例１と同様に、得られた造粒物Ｉ～Ｍについて水溶性の評価を行った。
　結果を下記表３及び図３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
　表３及び図３の結果から、平均粒子径が２０７～５７０μｍの範囲内の造粒物において、均一度Ｕが０．５８以下である造粒物Ｉ～Ｋは、残渣重量が１ｇ以下となり、優れた水溶性を示すことがわかった。
〔製造例３〕
　製造例３では、粒子径が５００μｍ以上の粗大粉の含有比率（体積比）による残渣重量の違いを確認した。
　製造例１で調製された上記組成物１を、液体成分（バインダー）である乳化剤、及び増粘多糖類水溶液とともに流動層造粒機に導入し、バインダー添加量やスプレーエア流量等を変更することにより、表４に示す５種類の造粒物Ｎ～Ｒが得られた。
　また、製造例１と同様に、得られた造粒物Ｎ～Ｒについて水溶性の評価を行った。
　結果を下記表４及び図４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
　表４及び図４の結果から、平均粒子径が２０７～５７０μｍの範囲内であり、かつ均一度Ｕが０．５８以下である造粒物において、粗大粉の含有比率（体積比）が２２％以下である造粒物Ｎ、Ｏは、残渣重量が１ｇ以下となり、優れた水溶性を示すことがわかった。
〔製造例４〕
　製造例４では、粒子径が１５０μｍ以下の微粉の含有比率（体積比）による残渣重量の違いを確認した。
　製造例１で調製された上記組成物１を、液体成分（バインダー）である乳化剤、及び増粘多糖類水溶液とともに流動層造粒機に導入し、バインダー添加量やスプレーエア流量等を変更することにより、表５に示す４種類の造粒物Ｓ～Ｖが得られた。なお、表５中の造粒物Ｎは、製造例３で調製したもの同一である。
　また、製造例１と同様に、得られた造粒物Ｎ、Ｓ～Ｖについて水溶性の評価を行った。
　結果を下記表５及び図５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
　表５及び図５の結果から、平均粒子径が２０７～５７０μｍの範囲内であり、かつ均一度Ｕが０．５８以下である造粒物において、微粉の含有比率（体積比）が３１％以下である造粒物Ｎ、Ｓ～Ｕは、残渣重量が１ｇ以下となり、優れた水溶性を示すことがわかった。
　以上の結果から、平均粒子径が２０７～５７０μｍであり、均一度Ｕが０．５８以下であり、粒子径が５００μｍ以上の粗大粉の含有比率（体積比）が２２％以下であり、かつ、粒子径が１５０μｍ以下の微粉の含有比率（体積比）が３１％以下である、ホエイタンパク質を主成分として含有するタンパク質造粒物は、水に対して十分に高い溶解性を示すことがわかり、溶け残りが少なく、飲みやすいタンパク質溶液を調製可能であることが確認された。
　以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
　なお、本出願は、２０１９年９月２０日出願の日本特許出願（特願２０１９－１７２２５８）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。

Claims (6)

  1. 　ホエイタンパク質を主成分として含有するタンパク質造粒物であって、
    　下記測定方法により求められる平均粒子径が２０７～５７０μｍであり、均一度Ｕが０．５８以下であり、粒子径が５００μｍ以上の粗大粉の含有比率（体積比）が２２％以下であり、かつ、粒子径が１５０μｍ以下の微粉の含有比率（体積比）が３１％以下である、タンパク質造粒物。
    ［平均粒子径、均一度Ｕ、粗大粉及び微粉の含有比率の測定方法］
    １．造粒物についてレーザー回折・散乱式測定法により、横軸を粒子径、縦軸を粒子の含有比率としてプロットした体積基準粒度分布を得る
    ２．平均粒子径、粗大粉及び微粉の含有比率は、前記体積基準粒度分布より求める
    ３．均一度Ｕは、下記式（１）により求める
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
     　式（１）中、Ｄｐは平均粒子径（μｍ）、Ｘｉは前記体積基準粒度分布における各粒子径における粒子の存在比率、Ｄｉは各粒子の粒子径（μｍ）を表す。
  2. 　タンパク質含有量が５０質量％以上である、請求項１に記載のタンパク質造粒物。
  3. 　平均粒子径が２６０～３３０μｍである、請求項１または２に記載のタンパク質造粒物。
  4. 　均一度Ｕが０．３６～０．４７である、請求項１～３のいずれか１項に記載のタンパク質造粒物。
  5. 　粒子径が５００μｍ以上の粗大粉の含有比率（体積比）が１１％以下であり、かつ、粒子径が１５０μｍ以下の微粉の含有比率（体積比）が１７％以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載のタンパク質造粒物。
  6. 　水１００ｍｌに造粒物７ｇを加え撹拌した後、目開き５００μｍの篩で篩過し、篩上に残存する造粒物を９８℃で４時間乾燥させた際の、造粒物の残渣量が１ｇ以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載のタンパク質造粒物。
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