ハイドロゲル成分含有組成物の調製方法およびその用途
【課題】食用油脂代替物として有用な新しい食品素材の調製方法の提供。当該方法で得られる食品素材を用いた食用油脂代替物、およびこれらの油脂代替物を用いて調製されてなる食品の提供。吸水材及び保水材として有用な新しい素材の提供。当該素材を用いた吸水材及び保水材の提供。
【解決手段】シュガービートペクチンに水存在下で電離放射線を照射処理してハイドロゲル成分含有組成物を調製する。
【解決手段】シュガービートペクチンに水存在下で電離放射線を照射処理してハイドロゲル成分含有組成物を調製する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シュガービートペクチンを原料としたハイドロゲル成分含有組成物の調製方法、及び当該方法で得られたハイドロゲル成分含有組成物に関する。また本発明は、当該ハイドロゲル成分含有組成物の、食品やその他の製品への応用、特に油脂代替物としての食品への応用、並びに保水材や吸水材としての用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の食文化の欧風化によって、日本の食生活の中でもマヨネーズ、ドレッシング及びマーガリンなどのように油脂分を多く含む調味料や食品は欠かせないものになってきている。その一方で、肥満、高脂血症、糖尿病及び高血圧などといったいわゆる生活習慣病の増加に伴い、消費者の健康指向も高まっており、脂肪の摂取を抑制したり、摂取カロリーを低減するといった要求が強まっているのが現状である。このため、上記の油脂含有食品についても、油脂に代わる素材（油脂代替物）を用いて脂質量の低減及びカロリーの低減を図ることが求められている。かかる油脂代替物としては、脂質量の低減及びカロリーの低減だけでなく、油脂含有食品が本来有するボディー感を著しく損なうことなく、しかも油脂独特の滑らかな舌触りを同様に発現できるものであることが必要である。
【０００３】
かかる油脂代替物を求めて、従来より広く研究が進められており、例えば、微細セルロースとガラクトマンナン分解物の複合体を油脂代替物として使用する方法（例えば、特許文献１参照）、水性媒体中において粒子ゲルを形成する断片化デンプン加水分解産物を用いた低脂肪食品の製造方法（例えば、特許文献２参照）、脂肪低減用原料として、カードラン、でん粉およびでん粉分解物を含有してなる脂肪低減食品（例えば、特許文献３参照）などが提案されている。
【０００４】
また、近年、尿や血液、体液などを吸収させることを目的とした紙オムツや生理用ナプキンなどの衛生素材に吸水性ポリマーと呼ばれる高分子素材が使用され、衛生素材以外にも除湿、土壌保水材、食品、医薬分野にも、その吸水、吸湿、保水を目的としてさまざまな吸水性ポリマーが広範に使用されている。これらの吸水性ポリマーの大部分は、人工的な方法で合成または架橋された高度に分子が絡み合った高分子素材であり、非常に高い吸水性と圧力をかけても離水しない保水性を併せ持つが、非生分解性であり、生分解性を有する吸水性素材としては、例えば特許文献４〜６に記載のものが知られているが、使用する原料が高価でコスト面に問題があったり、吸水性が不十分であったりするなどの問題があった。
【０００５】
従来より高い吸水性を有する高分子（ポリマー）の生成に、放射線照射技術が使用されている。例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレンオキサイド(ＰＥＯ)、及びポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）等を固体または水溶系の状態で放射線照射すると重合し、高分子化することが知られている。食品多糖類に使用される、例えば、セルロースの高置換度誘導体であるメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース；スターチの高置換度誘導体であるカルボキシメチルスターチ；またはキトサンの高置換度誘導体であるカルボキシメチルキトサン等の水溶物に、電離放射線を照射することによって橋架け構造を誘導し、高分子化させる方法が知られている（例えば、特許文献７、８）。この原理は、電離放射線の照射によって生じた水分子由来のラジカルによって多糖類の誘導置換基がラジカル化し、誘導置換基由来のラジカル同士が相互作用することによって架橋する、いわゆるラジカル重合により説明されている(非特許文献１)。誘導置換基由来のラジカルをより多く生じさせるためには、多糖類の周囲の環境に水分子が多数存在することと、誘導置換基の数が多いことが必要であり、さらに生じた誘導置換基ラジカル同士が結合するためには、多糖類の分子が比較的よく運動していることが必要である。しかし、セルロース、スターチ、及びキトサン以外の多糖類については、その高置換度誘導体（例えば、カルボキシメチル、メチル、ヒドロキシメチル等）は非常に高価であり、特にペクチンについては、その高置換度誘導体が市販されていないのが実情である。
【０００６】
低水分状態、例えば、粉末状の多糖類を、アセチレンガスなどの媒介ガスの存在下で、高エネルギー電子線照射することによって高分子化する方法も知られており、とくにレモンライム由来のＨＭペクチンにおいて、かかる方法によって、その粘性、乳タンパク安定性、乳化性、保水性等を増強する技術も公開されている（例えば、特許文献９）。しかし、アセチレンガスなどの媒介ガスを併用することにより目的とする物質以外の副生成物を生じる可能性がある。
【０００７】
上記するように、特定の高分子多糖類については、電離放射線照射により高分子化する技術は知られているものの、一般的には、多糖類に電離放射線を照射すると、その主鎖が切断され、分解反応が進み、分子量や粘度の低下が生じることが知られている(非特許文献１参照)。
【特許文献１】特開平１１−４６７２２号公報
【特許文献２】特表平８−５００４９０号公報
【特許文献３】特開平１１−１２３０６６号公報
【特許文献４】特開昭６０−０３１５１１号公報
【特許文献５】特開昭５６−０７６４１９号公報
【特許文献６】特開昭５６−００５１３７号公報
【特許文献７】特開２００４−４５５４３号公報
【特許文献８】特開２００３−１６０６０２号公報
【特許文献９】WO ０２／７２８６２
【非特許文献１】Phillips, G.O., [The effects of radiation on carbohydrates] The Carbohydrates Second edition, Chapter 26, 1217-1297,
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の社会ニーズの高まりを受けて、食用油代替物または食用脂肪代替物として有用な新しい食品素材の調製方法を提供することを目的とする。また本発明は、当該方法によって得られた食品素材を用いた食用油代替物または食用脂肪代替物、並びにこれらの油脂代替物を用いて調製されてなる食品を提供することを目的とする。
【０００９】
さらに本発明は、シュガービートペクチンを処理して得られるハイドロゲル成分含有組成物について、上記食品素材の別の用途、具体的にはその高い保水力や吸水性を利用した保水材および吸水材としての用途を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題のもと日夜研究を進めていたところ、シュガービートペクチンを水存在下で電離放射線を照射することによって得られるハイドロゲル成分含有組成物が、上記目的に適う食品素材として有用であることを見いだした。
【００１１】
さらに、本発明者らは、上記ハイドロゲル成分含有組成物が、ハイドロゲル成分の含有割合に応じて高い保水力や高い吸水性を有することを見いだし、保水材および吸水材として有効に使用することができることを見いだした。
【００１２】
当該シュガービートペクチンは前述したセルロース等の高置換度誘導体とは異なり、分子内に安定なラジカルを供給する誘導置換基（例えば、カルボキシメチル基やアルキル基等）を有するものではない。また、シュガービートペクチンは分子量、構成糖の種類および比率、タンパク含量等の点において、食品分野において最も多く使われているレモンライム由来のペクチンとは異なる。
【００１３】
本発明者らは、電離放射線を照射することによる高分子化及びゲル化が、ペクチンの中でも、シュガービートペクチンに特有に生じる現象であることを確認し、さらに糖鎖同士のラジカル重合とは異なる反応機構（おそらくは、タンパク質同士が自己重合）によって生じていることを確認し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
本発明はかかる知見に基づいて完成したものであり、下記の態様を含むものである。
項１．シュガービートペクチンに水存在下で電離放射線を照射する工程を有する、シュガービートペクチン由来のハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
項２．シュガービートペクチンの含有率が３〜３５重量％である項１に記載のハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
項３．照射する電離放射線がγ線である項１または２に記載するハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
項４．照射する電離放射線が、加速電圧０．２〜１０ＭＶの電子線である項１または２に記載するハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
項５．シュガービートペクチンに水存在下で照射する電離放射線の吸収線量が１〜１００ｋGｙである項１乃至４のいずれかに記載するハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
項６．シュガービートペクチンに水存在下で電離放射線を照射する工程の後に、乾燥工程を有する項１乃至５のいずれかに記載するハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
項７．乾燥工程が、スプレードライまたはドラムドライであることを特徴とする項６記載のハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
【００１５】
項８．項１乃至７のいずれかに記載する方法で調製される、ハイドロゲル成分を１０〜８０重量％の割合で含有する、ハイドロゲル成分含有組成物。
項９．項８に記載のハイドロゲル成分含有組成物を用いることを特徴とする食用油代替物。
項１０．請求項１乃至７のいずれかに記載する方法で調製される、ハイドロゲル成分を４０〜９０重量％の割合で含有する、ハイドロゲル成分含有組成物。
項１１，項１０に記載のハイドロゲル成分含有組成物を用いることを特徴とする食用脂肪代替物。
項１２．項１乃至７のいずれかに記載する方法で調製される、ハイドロゲル成分を２０重量％以上の割合で含有する、ハイドロゲル成分含有組成物。
項１３．項１２に記載のハイドロゲル成分含有組成物を用いることを特徴とする保水材および吸水材。
【００１６】
以下に、本発明を詳細に説明する。
（１）ハイドロゲル成分含有組成物
本発明は、シュガービートペクチンを原料とするハイドロゲル成分含有組成物の調製方法である。
【００１７】
ここでハイドロゲル成分とは、上記ハイドロゲル成分含有組成物に含まれる水に不溶な成分をいう。ハイドロゲル含有組成物中に含まれるハイドロゲル成分の割合は、具体的には下記のようにして求めることができる。
【００１８】
＜ハイドロゲル成分の割合＞
(1)ハイドロゲル成分含有組成物を恒温槽内で５０℃にて２４時間乾燥する。
(2)ハイドロゲル成分含有組成物が粉末状でない場合は、粉砕して粉末状に調製する。
(3)乾燥した粉末状のハイドロゲル成分含有組成物１．０ｇ(重量ａ)をビーカーにいれ、これにイオン交換水１０００ｇを添加し、室温(２５℃）にて良く混合した後、室温（２５℃）に１６時間放置する。
(4)これを３００メッシュ金網にて濾過し、金網から水が流れなくなった時点で、金網上に残った濾過残渣を丸底フラスコに回収する。
(5)この際、濾過残渣の質量(重量ｂ）を測定する。
(6)得られた濾過残渣に、メタノール２００ｍｌを添加して、室温（２５℃）にて１時間浸漬放置し、不溶物を沈澱させる。
(7)上澄み液をデカンテーションにて除去した後、沈殿物を、ロータリーエバポレーターを使用して、減圧下で乾燥する。
(8)得られた濾過残渣の乾燥重量（重量ｃ）を測定し、下式から、ハイドロゲル成分の割合を算出する。
【００１９】
【数１】
【００２０】
ハイドロゲル成分含有組成物に含まれるハイドロゲル成分の割合は、特に制限されないが、好ましくは５重量％以上、より好ましくは１０重量％以上であることが望ましく、ハイドロゲル成分含有組成物の用途に応じて適宜選択することができる。
【００２１】
例えば、ハイドロゲル成分含有組成物を後述する食用油代替物として使用する場合には、その中にハイドロゲル成分が１０〜８０重量％の割合で含まれていることが好ましい。より好ましくは２５〜６０重量％である。また、ハイドロゲル成分含有組成物を後述する食用脂肪代替物として使用する場合には、その中にハイドロゲル成分が４０〜９０重量％の割合で含まれていることが好ましい。より好ましくは６０〜７５重量％である。
【００２２】
さらに、ハイドロゲル成分含有組成物を後述する保水材および吸水材として使用する場合には、その中にハイドロゲル成分が２０重量％以上の割合で含まれていることが好ましい。より好ましくは２５〜７５重量％である。
【００２３】
当該ハイドロゲル成分を含有するハイドロゲル成分含有組成物は、シュガービートペクチンを水存在下、電離放射線で照射することによって調製することができる。実用的にはシュガービートペクチンは、水と混合した状態、すなわち水溶物の状態で電離放射線が照射される。本明細書に記載する「シュガービートペクチン水溶物」には、シュガービートペクチンを水に加え（またはシュガービートペクチンに水を加え）均質化して、配合量の全てが水に溶解した状態の水溶液（本明細書において、「シュガービートペクチン水溶液」ともいう）、並びに配合量の一部が水に溶解し一部が不溶状態にある、例えば懸濁液やペースト状のもの（本明細書において、後者のペースト状のものを「ペースト状シュガービートペクチン」ともいう）のいずれもが含まれる。
【００２４】
原料として使用するシュガービートペクチン（以下、本発明の改質シュガービートペクチンと区別する意味で、「シュガービートペクチン（原料）」ともいう）は、甜菜（Ｂｅｔａ ｖｕｌｇａｒｉｓ ＬＩＮＮＥ ｖａｒ. ｒａｐａ ＤＵＭＯＲＴＩＥＲ）に由来する天然の高分子多糖類であり、α−１，４グリコシド結合したＤ−ガラクツロン酸の主鎖と、主にアラビノースやグルコース等の中性糖からなる側鎖、及び側鎖に結合したタンパクから構成されている。その平均分子量は一般的な柑橘系のペクチンの約３倍に相当する約４５万であり、また柑橘系のペクチンよりも側鎖の割合が多いため、より球状に近い構造をしていることを特徴とする。さらに、シュガービートペクチン（原料）は、メチルエステル化度が５０％以上、総エステル化度が８５％以上であり、ＨＭペクチンに該当する。
【００２５】
当該シュガービートペクチン（原料）は、市販されており、誰でも商業的に入手することができる。商業的に入手できる製品として、例えば、ビストップＤ−２２５０（三栄源エフ・エフ・アイ株式会社）を挙げることができる。
【００２６】
また、通常シュガービートペクチン原料は、塊状物、玉状物、粗粉砕物、顆粒状、粒状、または粉末状（スプレードライ粉末を含む）の形態の別を問わず、いずれの形態のものをも処理対象のシュガービートペクチン原料として使用することができる。また、これらをさらに精製処理、脱塩処理または粉砕もしくはドライスプレーなどの加工処理を施したものであってもよい。
【００２７】
電離放射線を照射するシュガービートペクチンは、これらのさまざまな形態のシュガービートペクチンを水に加え（またはシュガービートペクチンに水を加え）均質化することによって調製される。ここで使用される水は、特に制限されず、水道水、蒸留水、イオン交換水のいずれであってもよい。好ましくはイオン交換水である。シュガービートペクチンの含有率は、使用するシュガービートペクチンの種類やその分子量によっても異なるが、通常３〜３５重量％の範囲から選択することができる。好ましくは５〜２０重量％である。シュガービートペクチンの含有率が１重量％以下の希薄溶液では、電離放射線を照射しても改質が十分に進まなくなる傾向があり、効率的に改質することが難しくなる。一方、シュガービートペクチン含有率が３５重量％を越えてかなり濃くなると、シュガービートペクチンを水中に均一・均質に溶解または混合することが難しくなるため、含有割合のムラができ、一定した品質のものが得られなくなる傾向がある。
【００２８】
なお、シュガービートペクチンは必要に応じて加温した水に加え（または加温した水を加え）均質化した後、混入しているゴミなどを取り除いておくことが好ましい。
【００２９】
電離放射線の照射は、このようにして調製された水存在下のシュガービートペクチンを、照射する電離放射線の種類に応じて任意の容器にいれた状態で行うことができる。但し、ペースト状などシュガービートペクチンの流動性が低い場合は、容器に収容することなく、直に電離放射線を照射することも可能である。
【００３０】
電離放射線の種類としては、特に制限されず電離放射線（γ線、電子線、Ｘ線）のいずれをも使用することができる。好ましくはγ線または電子線である。改質シュガービートペクチンを工業的に製造する観点からより好ましくは、電子加速器を利用した電子線照射、またはコバルト６０を使用したγ線照射である。
【００３１】
γ線は電子線と比較して透過力が大きいので、厚みのある試料を照射する場合に適した線源である。またγ線が透過する限りにおいて、試料収納に使用する容器の種類が制限されないという利点がある。例えば、大型のドラム缶やステンレス容器に大量の試料を入れて照射することも可能であり、これにより水存在下のシュガービートペクチンを大量に照射処理（改質処理）することができる。γ線照射には、セシウム１３７を使用した照射とコバルト６０を使用した照射がある。セシウム１３７はコバルト６０に比して、単位時間当たりの線量、すなわち線量率が低く照射効率が劣るため、好ましいγ線照射はコバルト６０を使用したγ線照射である。
【００３２】
一方、電子線は、γ線のようにコバルト６０やセシウム１３７のような放射性同位元素を使用しないため、遮蔽装置も比較的簡易な物でも良いなど、安全面や作業面で好ましい線源である。また電子線照射は、単位時間当たりの線量、すなわち線量率が高く、処理能力が大きいといわれている。
【００３３】
電子線は加速電圧に応じて透過力が異なるものの、一般にγ線に比して透過力が小さい。このため、使用する電子線の透過力（電子線のエネルギー）に応じて試料の厚みを調整することが好ましい。例えば、１０ＭｅＶ程度の高エネルギーの電子線は試料の厚さ数ｍｍ〜３ｃｍ程度のものを均一に照射することが可能であるのに対し、１ＭｅＶ以下の低エネルギーの電子線は試料の厚さ３ｍｍ程度までしか均一に照射することができない。従って、照射する試料が、厚みのないものや厚みを調整することが可能な試料（例えば、粉体、流体、液体、薄層化可能な固体）に制限されるものの、それが可能であれば、電子線照射は、前述するように処理能力が大きく大量処理が可能であるため、経済的にも工業的製造の観点からも、より好ましい照射法である。
【００３４】
電離放射線として電子線を使用する場合は、通常、試料をポリエチレン袋に充填し、電子線のエネルギーに応じてその厚みを調整することが行われる。具体的には、試料をポリエチレン袋に充填し、できるだけ均一になるように薄く広げて照射する方法を挙げることができる。特に、上記の１ＭｅＶ以下の低エネルギーの電子線を用いる場合は、できるだけ薄いポリエチレン袋に厚さが３ｍｍ以下になるように試料を入れ、薄くシート状にして照射することが好ましい。このように電離放射線として電子線を使用する場合は、照射試料の厚みが制限されるので、効率的に多数の試料を処理するためには照射試料を薄く広げてコンベア上で移動させながら照射することが好ましく、また片面からだけでなく両面から照射する方法も好適に利用される。
【００３５】
なお、これらの照射条件は、試料の流動性や試料の比重、粉体及び液体の別、更には包材の種類によって、さまざまな要因に適した条件を選択使用することができる。
【００３６】
本発明におけるシュガービートペクチンでの照射の場合、γ線照射であっても、高エネルギーまたは低エネルギーの電子線による照射のいずれにおいても、同じ照射線量であれば、照射線源に関係なく、目的とするハイドロゲル成分含有組成物を得ることが可能である。
【００３７】
具体的には、シュガービートペクチン含有率が３〜１０重量％の流動性のある水存在下のシュガービートペクチンを用いる場合、特に制限はされないが、ハイドロゲル成分含有組成物の調製効率の点から、照射する電離放射線として、コバルト６０を用いたγ線照射や１０ＭｅＶ程度の高エネルギーの電子線など、比較的透過力の高い放射線を使用するほうが好ましい。例えば、コバルト６０を用いたγ線照射の場合、密閉可能なドラム缶やアトロン缶やステンレス容器に水存在下のシュガービートペクチンを入れて照射する方法を、また、高エネルギー電子線照射の場合も、アルミニウムやポリエチレン製の容器に水存在下のシュガービートペクチンを入れて、密閉した状態で照射する方法を挙げることができる。
【００３８】
一方、シュガービートペクチン含有率が１０〜３５重量％の、流動性が少なくペースト状のシュガービートペクチンを用いる場合も、ハイドロゲル成分含有組成物の調製効率の点から、上記と同様にコバルト６０を用いたγ線照射や１０ＭｅＶ程度の高エネルギーの電子線など、比較的透過力の高い放射線を使用するほうが好ましい。その際、電子線照射を行う場合は、コンベアの上にポリエチレン製のシートを敷いておき、その上部に、ローラーなどで適切な厚さに調整したペースト状のシュガービートペクチンを薄く広げて照射する方法を例示することができ、これにより連続的にかつ大量にシュガービートペクチンを照射することが可能である。また、ペースト状のシュガービートペクチンをポリエチレン製の袋に厚入れ、その厚さを調整し、照射することも可能である。
【００３９】
シュガービートペクチンに照射する電離放射線の吸収線量も本発明の効果が得られる限り特に制限されない。シュガービートペクチンの含有率によって好適な吸収線量は異なるが、通常１〜１００ｋＧｙの範囲から適宜選択して利用できる。例えばシュガービートペクチンの含有率が１０〜３５重量％のシュガービートペクチンの場合は、電離放射線照射に対して重合が遅い傾向がある。このため、吸収線量は５〜１００ｋＧｙの範囲が好ましく、より好ましくは５〜３０ｋＧｙの範囲である。シュガービートペクチンの含有率が３〜１０重量％のシュガービートペクチンの場合は、電離放射線照射に対して重合が速い傾向があるため、好ましい吸収線量の範囲は３〜１５ｋＧｙであり、より好ましくは５〜１０ｋＧｙの範囲である。
【００４０】
電離放射線で照射したシュガービートペクチンは、そのままの状態または適当に水に希釈した後に、スプレードライ、ドラムドライ、凍結乾燥などの慣用の方法で乾燥し、その状態で改質シュガービートペクチン粉末として提供することもできる。上記の乾燥方法のほか、工業的な乾燥方法として、減圧乾燥機や真空乾燥機等の乾燥装置を利用する方法を用いることもできる。これらの装置では、水流ポンプや真空ポンプなどで容器内の圧力を低下させるとともにその内容物をスクリューなどにより均一に混合することができる。しかも、当該装置には、容器の外部のジャケットに蒸気を導入することによって当該内容物を加熱することができる装置も付設できるため、乾燥(水分除去)と混合いう操作を一度に行うことができる。さらに、当該装置によれば、加熱終了後は、容器の外部のジャケットに冷却水を通水しながら内容物を混合することにより、速やかに冷却することができる。これらの具体的な装置の例としては、リボコーン(円錐型リボン真空乾燥機（ＲＭ−ＶＤ型）：株式会社大川原製作所製)、真空型ナウタミキサＮＸＶ型(ホソカワミクロン株式会社製)、遊星運動型円錐型混合乾燥機ＳＶミキサー(神鋼パンテック株式会社製)などを挙げることができる。乾燥処理によって調製される形態は、特に制限されないが、粉末状、粒状、顆粒状を例示することができる。
【００４１】
上記の本発明の方法によれば、シュガービートペクチン（原料）に由来するハイドロゲル成分含有組成物を調製取得することができる。斯くして得られるハイドロゲル成分含有組成物は、原料として用いたシュガービートペクチンと同様に可食性であり、食用の油脂代替物として用いることができる。
【００４２】
（２）食用油脂代替物、及びそれを利用した食品
ゆえに、本発明は、上記ハイドロゲル成分含有組成物の食用油脂代替物としての用途を提供するものである。
【００４３】
ここで「食用油脂代替物」は、「食用油代替物」と「食用脂肪代替物」の両方を含むものである。「食用油脂代替物」（食用油代替物、食用脂肪代替物）とは、食品本来（特に加工食品）の品質（食感を含む）や性状を著しく損なうことなく、当該食品に本来的に含まれる油や脂肪の全てまたは一部に代えて用いられる代替物である。なお、ここで油脂とは植物性油脂及び動物性油脂の別を問わない。
【００４４】
なお、明確には区別されないが、油は一般に常温（例えば２０℃）で液体のもので、大豆油、サラダ油、オリーブ油、コーン油、ごま油、ナタネ油、綿実油、サフラワー油、ヒマワリ油、小麦胚芽油、月見草油、ひまし油、落花生油、パーム油などの植物性油や、オレンジラッフィー油、イワシ油、魚鯨油などの魚油及び魚油から得られる不飽和脂肪酸としてＤＨＡ(ドコサヘキサエン酸)、ＥＰＡ(エイコサペンタエン酸)など挙げることができる。
【００４５】
また脂肪は一般に常温（２０℃）で固体状の脂であり、動物性脂肪としては牛脂、ラード（豚脂）、羊脂、及び乳脂を、また植物性脂肪としてはココアバター、パーム油、ヤシ油などをあげることができる。また液体油を硬化（水素添加）して固状または半固状にしたものも脂肪に該当する。
【００４６】
前述する本発明のハイドロゲル成分含有組成物を、油脂代替物として、加工食品に含まれる油脂の全てまたは一部に代えて用いることによって、当該加工食品本来の品質や性状を著しく損なうことなく、油脂の配合によって本来得られている食感（例えば、ボディー感、口溶け感、口滑らか感）を再現することが可能である。しかも、平成１５年２月１７日に通知された栄養表示基準改正に伴う食物繊維の熱量では、シュガービートペクチンのカロリーは１ｋｃａｌ／ｇと規定されていることより、油のカロリーと比較して約１／９となっている。したがって、本発明のシュガービートペクチン由来のハイドロゲル成分含有組成物で油脂を代替することによって、食品の性状や食感を著しく損なうことなく、摂取カロリーを大幅に低減することが可能である。
【００４７】
本発明のハイドロゲル成分含有組成物のうち、特にハイドロゲル成分を１０〜８０重量％、好ましくは２５〜５０重量％の割合で含むハイドロゲル成分含有組成物は、食用油代替物として好適に利用される。ここで代替される食用油としては、前述するように大豆油、オリーブ油、コーン油、ごま油、ナタネ油、綿実油、サフラワー油、ヒマワリ油、小麦胚芽油、月見草油、ひまし油、落花生油、パーム油などの植物性油や、オレンジラッフィー油、イワシ油、魚鯨油などの魚油及び魚油から得られる不飽和脂肪酸としてＤＨＡ(ドコサヘキサエン酸)、ＥＰＡ(エイコサペンタエン酸)などの動物性油を例示することができる。
【００４８】
また、本発明のハイドロゲル成分含有組成物のうち、特にハイドロゲル成分を４０〜９０重量％、好ましくは５０〜７０重量％の割合で含むハイドロゲル成分含有組成物は、食用脂肪代替物として好適に利用される。ここで代替される食用脂肪としては、前述するように牛脂、ラード（豚脂）、羊脂、及び乳脂等の動物性脂肪；ココアバター、パーム油及びヤシ油などの植物性脂肪；及び液体油の硬化物（水素添加物）を例示することができる。
【００４９】
なお、本発明の食用油脂代替物（食用油代替物、食用脂肪代替物）は、上記の割合でハイドロゲル成分を含む前述の本発明のハイドロゲル成分含有組成物を主成分とするものであり、基本的にハイドロゲル成分含有組成物からなることができる。
【００５０】
なお、本発明のハイドロゲル含有組成物は、水等と一緒に用いることで食用油脂の代替として使用することができる。かかる本発明のハイドロゲル成分含有組成物を食用油脂代替物として使用するための方法（前処理方法）としては、制限はされないが、ハイドロゲル成分含有組成物が水添加により初めて膨潤することから、ハイドロゲル成分含有組成物を水中で膨潤させてから使用することが望ましい。また、ハイドロゲル成分含有組成物を含む粉体同士をあらかじめ混合してからこれを水に溶解又は分散して、膨潤させる方法を用いてもよい。
【００５１】
さらに本発明は、かかる食用油脂代替物（食用油代替物、食用脂肪代替物）を用いて調製される食品、特に加工食品を提供するものである。
【００５２】
ここで対象とする食品は、本来、原料の１つとして油または脂肪を用いて調製されるものであれば特に制限されない。油を用いて調製される食品としては、制限はされないが、例えば、本来、大豆油、サラダ油、オリーブ油、コーン油、ごま油、ナタネ油、綿実油、サフラワー油、ヒマワリ油、小麦胚芽油、月見草油、ひまし油、落花生油、パーム油などの植物性油や、オレンジラッフィー油、イワシ油、魚鯨油などの魚油及び魚油から得られる不飽和脂肪酸〔ＤＨＡ(ドコサヘキサエン酸)、ＥＰＡ(エイコサペンタエン酸)〕などの油を食品原材料として使用する食品や、これらの油を乳化剤などにより乳化して水中油型(Ｏ／Ｗ型)やＷ／Ｏ／Ｗ型に調製してなる水性の乳化食品を挙げることができる。かかる食品としては、特に制限されないが、例えば、マヨネーズ、ドレッシング、ケチャップ、牛乳、コーンスープ、ゼリー、乳飲料などが含まれる。好ましくはドレッシングやマヨネーズなど、本来油を含有するソース類を挙げることができる。
【００５３】
また、脂肪を用いて調製される食品としては、特に制限はされないが、例えば、本来、牛脂、ラード（豚脂）、羊脂及び乳脂等の動物性脂肪や、ココアバター、パーム油及びヤシ油などの植物性脂肪などを食品原料の一つ以上に含む食品や、これらの脂肪分を乳化してなる食品を挙げることができる。かかる食品としては、特に制限されないが、例えば、アイスクリーム、ソフトクリーム、マーガリン、バター、ハム、ソーセージ、ハンバーグ、ミートボール、ホイップクリーム、牛乳、チーズ、ヨーグルト、ポタージュスープ、コーヒーホワイトナーを挙げることができる。好ましくはアイスクリームやマーガリンなどを挙げることができる。
【００５４】
かかる本発明の食品は、当該食品の調製に通常使用される油または脂肪の全部または一部に代えて上記のハイドロゲル成分含有組成物を用いる以外は、当該食品の調製に通常用いられる原材料ならびに方法を用いることにより調製することができる。
【００５５】
例えば、かかる食品の調製方法としては、特に制限されないが、本発明のハイドロゲル成分含有組成物を含む水溶液に油脂を添加してホモジナイザーなどの乳化機で均質化する方法、またはハイドロゲル成分含有組成物を含む水溶液をホモジナイザーなどの乳化機で均質化し、次いでこれに油脂を配合し混合する方法を例示することができる。具体的にはマヨネーズなどの水中油型(Ｏ／Ｗエマルション)の場合、一旦ハイドロゲル成分含有組成物を水に溶解又は分散させた後、サラダ油等の植物油を滴下して攪拌混合後、ＴＫホモミキサーで乳化する方法を挙げることができる。一方、マーガリンやショートニングなど油中水型(Ｗ／Ｏエマルション)の場合、脂肪と乳化剤を混合後、食塩や脱脂粉乳とともにハイドロゲル成分含有組成物を水に溶解した液を添加して乳化する方法を挙げることができる。
【００５６】
ここでハイドロゲル成分含有組成物の配合割合は、対象とする食品の種類や代替する油や脂肪の種類や量によって異なり一該に規定することはできない。代替する油または脂肪が全部または一部であるに関わらず、油または脂肪の代替として用いられる本発明の食用油脂代替物に含まれるハイドロゲル成分含有組成物の割合として、通常１〜１００重量％を挙げることができ、この範囲内で適宜選択して用いることができる。好ましくは５〜２０重量％の範囲である。
【００５７】
また、ハイドロゲル成分含有組成物の食品への添加量としては、食品用途や食品中の油や脂肪の種類や量によって異なり一概に定義することはできないが、例えば対象とする食品がマヨネーズである場合、マヨネーズ１００重量％に含まれるハイドロゲル成分含有組成物の割合として、例えば、ハイドロゲル成分を１０〜８０重量％、好ましくは２５〜６０重量％の割合で含むハイドロゲル成分含有組成物を使用する場合、０．１〜３０重量％、好ましくは０．３〜２０重量部、より好ましくは０．５〜１０重量％を挙げることができ、これによりマヨネーズ１００重量％に用いられる油の０．１〜４０％を代替できる。対象とする食品が油を３０〜４０重量％含むドレッシングである場合、ドレッシングに含まれるハイドロゲル成分含有組成物の割合として、例えば上記ハイドロゲル成分含有組成物を使用する場合、０．１〜２０重量部、好ましくは０．２〜１０重量％、より好ましくは０．３〜５重量％を挙げることができ、これによりドレッシングに用いられる油の０．３〜５０重量％を代替できる。また、例えば対象とする食品が脂肪を５〜１０重量％含むアイスクリームである場合、アイスクリーム１００重量％に含まれるハイドロゲル成分含有組成物の割合として、例えばハイドロゲル成分を４０〜９０重量％、好ましくは６０〜８０重量％の割合で含むハイドロゲル成分含有組成物を使用する場合、０．０１〜１０重量％、好ましくは０．０５〜５重量％、より好ましくは０．１〜３重量部を挙げることができ、これによりアイスクリームに用いられる油脂の１〜１００重量％を代替できる。また、対象とする食品が脂肪を８０重量％含むマーガリンである場合、マーガリン１００重量％に含まれるハイドロゲル成分含有組成物の割合として、例えば上記ハイドロゲル成分含有組成物を使用する場合、０．１〜３０重量部、好ましくは０．３〜２０重量部、より好ましくは０．５〜１０重量部を挙げることができ、これによりアイスクリームに用いられる油脂の１〜４０重量％を代替できる。
【００５８】
（３）保水材、吸水材およびそれを利用した製品
前述する本発明のハイドロゲル成分含有組成物は、特にハイドロゲル成分を２０重量％以上の割合で含むハイドロゲル成分含有組成物は、高い水吸収性（吸水性）及び保水性を有している。すなわち本発明のハイドロゲル成分含有組成物は、乾燥した状態では吸水材として使用することができ、また水を吸収し保持した状態では保水材として使用することができる。ゆえに、本発明は、上記ハイドロゲル成分含有組成物の吸水材または保水材としての用途を提供するものである。
【００５９】
ハイドロゲル成分の割合が２０重量％以上のハイドロゲル成分含有組成物、好ましくは２５〜７５重量％の範囲でハイドロゲル成分を含むハイドロゲル成分含有組成物は、水保有率（膨潤率）が高く保水効果に優れており、保水材として好適に使用することができる。上記の割合でハイドロゲル成分を含むハイドロゲル成分含有組成物の保水能力は、ハイドロゲル成分含有組成物（乾燥物）の重量１に対して４０倍以上、好ましくは６０倍以上、より好ましくは８０倍以上である。ハイドロゲル成分の割合が７５重量％以上であるハイドロゲル成分含有組成物は、上記ハイドロゲル成分含有組成物に比して若干水保有率（膨潤率）が低下し保水効果に劣る。
【００６０】
ここで、ハイドロゲル成分含有組成物の保水能力は、上記（１）ハイドロゲル成分含有組成物の項で説明する＜ハイドロゲル成分の割合＞の算出方法において測定される、ハイドロゲル成分含有組成物の重量〔１.０ｇ(重量ａ)〕と濾過残渣の質量(重量ｂ）から、下式により求めることができる。
【００６１】
【数２】
【００６２】
保水材および吸収材として使用されるハイドロゲル成分含有組成物の形態は特に制限されず、シュガービートペクチン原料を加熱処理して得られたそのままの形態、例えば塊状物、玉状物、粗粉砕物、顆粒状、粒状、または粉末状（スプレードライ粉末を含む）を有していてもよい。吸水効率の点からは表面積が大きい方が好ましく、ゆえに例えば粗粉砕物、顆粒状、粒状または粉末状を有していることが望ましい。
【００６３】
また本発明は、本発明のハイドロゲル成分含有組成物の高い保水性や吸水性を利用した製品として、ハイドロゲル成分含有組成物を保水材および吸水材として含む保水性製品および吸水性製品を提供する。
【００６４】
ここで保水性製品または吸水性製品としては、特に限定されず、従来公知の吸水性ポリマー〔例えば、デンプン−アクリロニトリルグラフト重合体加水分解物、デンプン−アクリル酸グラフト重合体、デンプン−スチレンスルホン酸グラフト重合体、デンプン−アクリルアミドグラフト重合体等のデンプン系：セルロース−アクリロニトリルグラフト重合体、セルロース−スチレンスルホン酸グラフト重合体、カルボキシメチルセルロースの架橋体などのセルロース系：ヒアルロン酸やアガロースなどのその他の多糖類系：コラーゲンなどの蛋白質：ポリビニルアルコール架橋重合体、ＰＶＡ吸水ゲル凍結・解凍エラストマーなどのポリビニルアルコール系；ポリアクリル酸ナトリウム架橋体、アクリル酸ナトリウム−ビニルアルコール共重合体（アクリル酸メチル−酢酸ビニル共重合体ケン化物）、ポリアクリロニトリル系重合体ケン化物、ヒドロキシエチルメタクリレートポリマー等のアクリル系：無類マレイン酸系（共）重合体、ビニルピロリドン系（共）重合体などのその他の付加重合体：ポリエチレングリコール・ジアクリレート架橋重合体などのポリエーテル系：エステル系ポリマーやアミド系ポリマーなどの縮合系ポリマーなど〕が吸水材または保水材として用いられている製品を広く挙げることができる。
【００６５】
例えば、医薬分野においては、薬剤放出制御製剤（例えば、徐放性製剤を含む）、創傷被覆材（救急絆創膏を含む）、熱冷まし用のシート、湿布材などを挙げることができる。化粧料やトイレタリー分野においては、紙おむつ、生理用品、その他の吸水シート（汗パット、失禁パットなどを含む）、携帯トイレ、ペットのトイレ、化粧・美容用保湿剤、吸水性土嚢、蓄熱材、畜冷剤、ペンの中芯などを挙げることができる。シュガービートペクチンには抗腫瘍作用、殺菌作用、傷回復促進作用などの生理的作用があることが知られているから、特に上記の医薬用品や衛生用品への利用は有用である。
【００６６】
また、農園芸分野においては、土壌保水材、種子コーティング材、植物栽培用保水材、吸水性スポンジ、育苗マットなどを挙げることができる。さらに食品分野においては、食品鮮度保持包装材、接触脱水シート、即席麺、残汁吸収槽付きの二重底カップ麺容器などを挙げることができる。
【００６７】
なお、本発明のハイドロゲル成分含有組成物を吸水材または保水材として使用して、これらの製品を調製するには、例えば「『高吸水性ポリマー開発・応用アイデア集』伏見隆夫編著、工業調査会発行、1990年」及びそれに掲載されている公開特許公報を参考にすることができ、これらに掲載されている従来の吸水性ポリマーの全てまたは一部に代えて本発明のハイドロゲル成分含有組成物を用いることによって行うことができる。
【発明の効果】
【００６８】
本発明によれば、シュガービートペクチンを原料とするハイドロゲル成分含有組成物の新規な調製方法を提供する。かかる方法は、媒介ガス（アセチレンガスなど）や架橋剤を用いることなく簡便にハイドロゲル成分含有組成物を提供することができる。
【００６９】
当該方法で得られるシュガービートペクチンに由来するハイドロゲル成分含有組成物は、食用油脂代替物として有用である。具体的には、斯くして得られるハイドロゲル成分含有組成物は、食品の性状を著しく損なうことなく油脂に代替でき、しかも本来油脂を含有することによって食品が有しているボディー感や口溶け感（滑らかな食感）を、著しく損なうことなく油脂に代えて付与することができるという効果を発揮する。さらに、本発明のハイドロゲル成分含有組成物は、カロリーが油脂の約１／９と少ないため、食品本来の品質、性状及び食感を著しく損なうことなく、低カロリーの食品を調製するのに、有効に利用することができる。
【００７０】
また本発明によれば、シュガービートペクチンを原料として調製されるハイドロゲル成分含有組成物を、吸水材または保水材として提供することができる。当該ハイドロゲル成分含有組成物（吸水材または保水材）は、従来公知の吸水性ポリマーの代替物として、吸水性製品や保水性製品の調製に使用することができる。特に本発明のハイドロゲル成分含有組成物は合成の高分子に比べて安全性が高く可食性であることから、医薬品分野、食品分野、及び化粧料やトイレタリー分野の吸水性製品や保水性製品の調製に広く使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７１】
以下、本発明の内容を以下の実施例及び比較例、並びに実験例を用いて具体的に説明する。但し、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。なお、下記において特に言及しないかぎり、「％」は「重量％」を意味するものとする。
【比較例１】
【００７２】
電離放射線未照射−粉末シュガービートペクチン
シュガービートペクチンとして、分子量 約４５万、乾燥減量 約１０％の粉末状（粒子径：１００〜１５０μｍ）のもの（ビストップＤ−２２５０；三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製）を用いた。
【比較例２】
【００７３】
電離放射線照射−粉末シュガービートペクチン
上記のシュガービートペクチン（分子量 約４５万、乾燥減量 約１０％）（三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製）５０ｇを厚さ０．０４ｍｍのポリエチレン袋(ユニパック Ｇ−８,生産日本株式会社製：横１４０ｍｍ×縦２００ｍｍ)に試料の厚さが約３ｍｍになるように入れて均一な状態とし、これにファンデグラフ型電子加速装置（ＮＨＶ社製）を用いて加速電圧０．８ＭＶ、線量率６００ｋＧｙ/ｈｒの条件で、吸収線量が２.５、５、１０、および３０ｋＧｙとなるように電子線を照射した。
【比較例３】
【００７４】
電離放射線未照射−シュガービートペクチン水溶液およびペースト状シュガービートペクチン
上記のシュガービートペクチン（分子量 約４５万、乾燥減量 約１０％）（三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製）をイオン交換水に溶解して、３%及び５%の水溶液を調製した（比較例３-１および３-２）。また、上記シュガービートペクチン（三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製）にイオン交換水を加えてよく練り、１０%、２０%及び３５%のペーストを調製した（比較例３-３、３-４及び３-５）。
【比較例４】
【００７５】
電離放射線照射−ペースト状レモンライム由来ＨＭペクチン
レモンライム由来のＨＭペクチン（分子量 約１５万、乾燥減量 約１０％）（ＳＭ−７６２；三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製）をイオン交換水に加えてよく練り、２０％含有率のペーストを調製した。このペースト５０ｇを、比較例１で使用したものと同じポリエチレン袋（ユニパック社製、厚さ０．０４ｍｍ）に試料の厚さが約３ｍｍになるように入れ、ファンデグラフ電子加速装置（ＮＨＶ社製）を用いて加速電圧０．８ＭＶ、線量率６００ｋＧｙ/ｈｒの条件で、吸収線量が２.５、５、１０、１５、および３０ｋＧｙとなるように電子線を照射した。
【実施例１】
【００７６】
比較例１と同じシュガービートペクチン（分子量４５万、乾燥減量１０％）（三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製）をイオン交換水に溶解して３%及び５%の水溶液を調製した。また、上記シュガービートペクチンにイオン交換水を加えてよく練り１０％、２０％、及び３５％のペーストを調製した。これらの水溶液及びペースト各々５０ｇを、比較例２と同じポリエチレン袋（ユニパック社製、厚さ０．０４ｍｍ）に、試料の厚さが約３ｍｍになるように入れ、ファンデグラフ電子加速装置（ＮＨＶ社製）を用いて加速電圧０．８ＭＶ、線量率６００ｋＧｙ/ｈｒの条件で、吸収線量が１、２、２.５、３、４、５、７、１０、１５および３０ｋＧｙとなるように電子線を照射した（３%及び５%の水溶液：実施例１-１および１-２、１０％、２０％及び３５％のペースト：実施例１-３、１-４および１-５）。
【実施例２】
【００７７】
比較例１と同じシュガービートペクチン（分子量約４５万、乾燥減量１０％）（三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製）をイオン交換水に溶解して５%の水溶液を調製した。この水溶液１００ｇを１００ｍｌ容のスクリュー管に入れ、コバルト６０を線源とするγ線照射装置（ガンマセル：ＮＨＶ社製）を用いて、吸収線量が２.５、５、１０、および３０ｋＧｙになるように電子線を照射した（線量率１ｋＧ／ｈｒ）。
【実験例１】
【００７８】
分子量の測定
下記の方法により、上記で調製した各試料（比較例１、比較例２、比較例３−４、実施例１−４）について、重量平均分子量および回転二乗半径を測定した。
【００７９】
＜試料の調製＞
分析試料は、予め７５ＭＰａの圧力で３回ホモジナイズし、水に不溶なハイドロゲルを水中で分散し、溶出溶媒（０．５Ｍ ＮaＮＯ３）にて０．０５％(Ｗ/Ｖ)に希釈した。これを、孔径０．４５μｍのセルロースアセテートメンブランフィルタにて、不溶物を除去した。これを下記の測定に使用した。
【００８０】
＜重量平均分子量および回転二乗半径測定法＞
多角度光散乱検出器及び屈折率検出器を接続したゲル濾過クロマトグラフィー（ＳＥＣ−ＭＡＬＳ）によりペクチンの重量平均分子量及び回転二乗半径を求めた。解析にはＡＳＴＡＲＡ Ｖｅｒｓｉｏｎ ４．５（Ｗｙａｔｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）ソフトウエアを用いた。当該手法によれば、光散乱検出器によりペクチンの重量平均分子量を、光散乱検出器及び屈折率検出器によりペクチンの回転二乗半径を検出することができ、分子量既知の標準品と対比することなく分析成分であるペクチンの分子量を求めることができる。
【００８１】
採用したゲル濾過クロマトグラフィーの測定条件は下記の通りである：
カラム ： ＯＨｐａｋ ＳＢ−８０６Ｍ ＨＱ (昭和電工社製)
カラム温度：２５℃
流速 ：０．５ ｍｌ/ｍｉｎ
溶出溶媒 ：０．５ Ｍ ＮaＮＯ３
試料液注入量：１００μｌ。
【００８２】
結果を表１に示す。
【００８３】
【表１】
【００８４】
粉末状態のシュガービートペクチンについては、電離放射線で照射することによって（比較例２）、照射しない場合（比較例1）に比べて重量平均分子量と回転二乗半径が低下しており、しかもその低下の度合いは吸収線量が上がるにつれて大きくなった。一方、水溶物（ペースト状）のシュガービートペクチンについては、電離放射線で照射することによって（実施例１−４）、照射しない場合（比較例３−４）と比べて重量平均分子量と回転二乗半径が増加しており、しかもその増加の度合いは吸収線量が上がるにつれて大きくなった。
【実験例２】
【００８５】
シュガービートペクチンのゲル化
ペクチンのゲル化は平均粒子径の大きさによって評価することができる。そこで、上記で調製した各試料（比較例１、比較例２、比較例３−２、比較例３−３、比較例３−４、実施例１−２、実施例１−３、実施例１−４）について、下記の方法により平均粒子径を測定した。
【００８６】
＜平均粒度測定法＞
対象のシュガービートペクチン試料を固形換算で０.４５ｇを秤り、これに水を添加して全量を１５０００ｇとして０.０３重量％のシュガービートペクチン水溶液を調製した。これを分析試料として、平均粒子径(μｍ)を、レーザー回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ-１１００(島津製作所（株）製)を用いて測定した。
【００８７】
【表２】
【００８８】
粉末状態のシュガービートペクチンについては、電離放射線で照射することによって（比較例２）、照射しない場合（比較例1）と比べて平均粒子径が低下する傾向が認められた。しかもその低下の度合いは吸収線量が上がるにつれて大きくなった。なお、比較例1の平均粒子径が３．８４μｍと若干大きな値を示したのは、未照射のシュガービートペクチンが若干の水不溶性の不純物を含んでいることが原因と考えられる。一方、水溶物として調製した改質シュガービートペクチンについては、電離放射線で照射することによって（実施例１）、照射しない場合（比較例３）と比べていずれも平均粒子径が増加しており、しかもその増加の度合いは吸収線量が上がるにつれて大きくなる傾向を示した。また、実施例１の５％水溶物の改質シュガービートペクチン試料（実施例１−２）では２ｋＧｙから３ｋＧｙ、１０％水溶物の改質シュガービートペクチン試料（実施例１−３）では３ｋＧｙから４ｋＧｙ、２０％水溶物の改質シュガービートペクチン試料（実施例１−４）では３ｋＧｙから４ｋＧｙにおいて、平均粒子径の急激が増加が認められた。これは、この吸収線量域にゲル化点があることを示すものであり、ハイドロゲルを生成するために必要な電離放射線の吸収線量の目安となるものである。
【実験例３】
【００８９】
粘度、ハイドロゲル分率、保水能力
上記で調製した各試料（比較例１〜４、実施例１及び２）について、下記の方法により粘度、ハイドロゲル分率、及び生成したハイドロゲルの保水能力を測定した。
【００９０】
＜粘度測定法＞
各ペクチン試料を固形換算で４.５ｇ秤り、これに水を添加して全量を１５０ｇにして溶解し、３重量％のシュガービートペクチン水溶液を調製した。これを１００ｍｌ容スクリュー管に入れ、２０℃にてＢ型回転粘度計（ＢＬ型、株式会社東京計器製造所製）を用いて、ローターＮｏ.１、回転数６０ｒｐｍの条件で、粘度(ｍＰａ・ｓ)を測定した。なお、ローターＮｏ．１で測定できない試料についてはローターＮｏ.２にて、同様に回転数６０ｒｐｍの条件で粘度(ｍＰａ・Ｓ)を測定した。
【００９１】
＜ハイドロゲル分率・保水能力測定法＞
１．シュガービートペクチン試料のうち、水溶液およびペーストの試料（比較例３、実施例１）は、予め５０℃で２４ｈ乾燥した。
２．乾燥した粉末状のシュガービートペクチン試料（比較例１〜３、実施例１）１.０ｇ[重量ａ]をビーカーにいれ、これにイオン交換水１０００ｇを添加し、室温(２５℃)にて良く混合した後、室温（２５℃）に１６時間放置した。
３．これを３００メッシュ金網で濾過して水溶性成分を除去し、金網から水が流れ出なくなった時点で、金網上の濾過残渣の重量[重量ｂ]（ｇ）を測定し、下式より保水能力を求めた。
【００９２】
【数３】
【００９３】
４．金網上に残った濾過残渣を丸底フラスコに回収した。
５．得られた濾過残渣に、メタノール２００ｍｌを添加して、室温（２５℃）にて１時間浸漬放置し、不溶物を沈澱させた。
６．上澄み液をデカンテーションにて除去した後、沈殿物を、ロータリーエバポレーターを使用して、減圧下で乾燥した。
７．得られた濾過残渣の乾燥重量[ｃ]（ｇ）を測定し、下式から、ハイドロゲル成分の割合を算出した。
【００９４】
【数４】
【００９５】
得られた結果を表３に示す。
【００９６】
【表３】
【００９７】
粉末状態のシュガービートペクチンについては、電離放射線を照射することによって（比較例２）、照射しない場合（比較例1）と比べて粘度が減少し、しかもその減少の度合いは吸収線量が上がるにつれて大きくなった。また、どの線量区においてもハイドロゲルの生成は見られなかった。一方、ペースト状シュガービートペクチンについては、電離放射線を照射することによって（実施例１）、照射しない場合（比較例３）と比べて粘度の上昇とハイドロゲルの生成が認められた。いずれの含有率の試料についても粘度上昇には最適な線量があり、それ以上の吸収線量を超えると粘度が減少する傾向が見られた。なお、３％および５％水溶液のシュガービートペクチン試料の場合、粘度上昇が最大になる吸収線量を境としてそれ以上の線量での照射で、粘度減少とともにハイドロゲル分率並びに保水能力の減少が見られ、過剰線量の電離放射線の照射はシュガービートペクチンの分解をもたらすことが示唆された。これに対して、１０〜３５％のペースト状シュガービートペクチン試料の場合、上記の水溶液と同様に、吸収線量の増加に伴って粘度及び保水能力の増大と減少が見られたが、ハイドロゲル分率については吸収線量の増加による減少は認められず、吸収線量の増加に伴って増加する傾向が認められた。
【００９８】
保水性の結果から高線量域での照射により、電子放射線照射によって生成したゲルが質的に変化し、保水性の高いゲルから保水性の低いゲルへと変化することが示唆された。これは高線量域で粘度低下した試料の保水能力の低下からも伺える。なお、１０％ペーストの場合は１５ｋＧｙ、２０％と３５％ペーストの場合は１０ｋＧｙを境にそれ以上の線量での照射によって保水性の変化が見られた。
【００９９】
実施例２において電離放射線としてガンマ線を用いて調製した改質シュガービートペクチンについても、実施例1で電離放射線として電子線を用いた系のものとほぼ同様な傾向を示した。一方、レモンライム由来のＨＭペクチン（２０％ペースト）（比較例４）に電離放射線を照射しても、粘度低下が起こり、しかもゲルの生成は一切見られなかった。
【実験例４】
【０１００】
ミートパティに対する効果
＜ミートパティの調製＞
実施例５
比較例１と同じシュガービートペクチン（分子量 約４５万、乾燥減量 約１０％）（三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製）にイオン交換水を加えてよく練り２０％のペーストを調製した。このペースト５０ｇを、比較例１と同じポリエチレン袋（ユニパック社製、厚さ０．０４ｍｍ）に、試料の厚さが約３ｍｍになるように入れ、ファンデグラフ電子加速装置（ＮＨＶ社製）を用いて加速電圧０．８ＭＶ、線量率６００ｋＧｙ/ｈｒの条件で、吸収線量が７ｋＧｙとなるように電子線を照射した。
【０１０１】
得られた改質シュガービートペクチンを用いて、下記表に記載する処方に従ってミートパティを調製した。具体的には、金属製のボールに牛肉ミンチを入れ、食塩、こしょう、ナツメグを添加し、手で５回こねて調味料をよく混合させた後、上記で調製した改質シュガービートペクチンをイオン交換水中に添加し、スターラーを用いて室温で十分に分散させて調製したペクチン溶液をこれに加え、手で合計２．５ｍｉｎ、５０回(1回/３秒)こねた。これを直径１０ｃｍの鋳型を用いて成型し、これをプレートに並べ、急速凍結機(−４０℃)で３時間凍結し、ミートパティを調製した。
【０１０２】
比較例５
金属製のボールに牛肉ミンチを入れ、食塩、こしょう、ナツメグを添加し、手で５回こねて調味料をよく混合させた後、イオン交換水を添加し、手で合計２．５ｍｉｎ、５０回(1回/３秒)こねた。これを直径１０ｃｍの鋳型を用いて成型し、これをプレートに並べ、急速凍結機(−４０℃)で３時間凍結し、ミートパティを調製した。
【０１０３】
比較例６
上記実施例５において、改質シュガービートペクチンに代えて、電子線を照射しないシュガービートペクチン（２０％ペースト、未照射）を用いる以外は、実施例５と同じ方法によりミートパティを調製した。
【０１０４】
実施例５、比較例５および６のミートパティは５℃にて保存し、３日後評価を行った。
【０１０５】
【表４】
【０１０６】
＜評価＞
加熱前の凍結されたミートパティの質量［ｄ］（ｇ）を測定した。その後、ミートパティを凍結された状態で、あらかじめ１８０℃に熱したホットプレートを用い、蓋をしないで、表・裏１分間毎に返し、合計６分間焼いた後、ラップフィルムで覆い１０分間放置冷却し、加熱後の質量[ｅ]（ｇ）を測定し、下式より歩留りをもとめた。歩留りは主に加熱後の保水率を示し、この値が大きいほど保水率が高いことを示す。
【０１０７】
【数５】
【０１０８】
さらに官能検査を行い、ミートパティの食感を評価した。結果を下表に示す。
【０１０９】
【表５】
【０１１０】
２０％シュガービートペクチン（未照射：比較例６、照射：実施例５）を添加することにより、ミートパティの食感が弾力に富みジューシー感が増すことが分かった。また、電離放射線で照射して調製した改質シュガービートペクチンを使用して製造されたミートパティ（実施例５）は未照射シュガービートペクチンを使用して製造されたミートパティ（比較例６）よりも、さらに弾力に富む食感が与えられた。主に加熱後の保水率を表している歩留りを比較しても、対照区である比較例５よりもシュガービートペクチンを使用して製造されたものの値が有意に高く、さらに未照射シュガービートペクチンを用いたものよりも電離放射線処理したシュガービートペクチンのほうがより高い歩留り値を示した。これらの結果は、シュガービートペクチン（原料）に電子線を照射することによって生じたハイドロゲルが、シュガービートペクチン（原料）が本来もっていた保水力をさらに高めていることを示唆している。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シュガービートペクチンを原料としたハイドロゲル成分含有組成物の調製方法、及び当該方法で得られたハイドロゲル成分含有組成物に関する。また本発明は、当該ハイドロゲル成分含有組成物の、食品やその他の製品への応用、特に油脂代替物としての食品への応用、並びに保水材や吸水材としての用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の食文化の欧風化によって、日本の食生活の中でもマヨネーズ、ドレッシング及びマーガリンなどのように油脂分を多く含む調味料や食品は欠かせないものになってきている。その一方で、肥満、高脂血症、糖尿病及び高血圧などといったいわゆる生活習慣病の増加に伴い、消費者の健康指向も高まっており、脂肪の摂取を抑制したり、摂取カロリーを低減するといった要求が強まっているのが現状である。このため、上記の油脂含有食品についても、油脂に代わる素材（油脂代替物）を用いて脂質量の低減及びカロリーの低減を図ることが求められている。かかる油脂代替物としては、脂質量の低減及びカロリーの低減だけでなく、油脂含有食品が本来有するボディー感を著しく損なうことなく、しかも油脂独特の滑らかな舌触りを同様に発現できるものであることが必要である。
【０００３】
かかる油脂代替物を求めて、従来より広く研究が進められており、例えば、微細セルロースとガラクトマンナン分解物の複合体を油脂代替物として使用する方法（例えば、特許文献１参照）、水性媒体中において粒子ゲルを形成する断片化デンプン加水分解産物を用いた低脂肪食品の製造方法（例えば、特許文献２参照）、脂肪低減用原料として、カードラン、でん粉およびでん粉分解物を含有してなる脂肪低減食品（例えば、特許文献３参照）などが提案されている。
【０００４】
また、近年、尿や血液、体液などを吸収させることを目的とした紙オムツや生理用ナプキンなどの衛生素材に吸水性ポリマーと呼ばれる高分子素材が使用され、衛生素材以外にも除湿、土壌保水材、食品、医薬分野にも、その吸水、吸湿、保水を目的としてさまざまな吸水性ポリマーが広範に使用されている。これらの吸水性ポリマーの大部分は、人工的な方法で合成または架橋された高度に分子が絡み合った高分子素材であり、非常に高い吸水性と圧力をかけても離水しない保水性を併せ持つが、非生分解性であり、生分解性を有する吸水性素材としては、例えば特許文献４〜６に記載のものが知られているが、使用する原料が高価でコスト面に問題があったり、吸水性が不十分であったりするなどの問題があった。
【０００５】
従来より高い吸水性を有する高分子（ポリマー）の生成に、放射線照射技術が使用されている。例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレンオキサイド(ＰＥＯ)、及びポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）等を固体または水溶系の状態で放射線照射すると重合し、高分子化することが知られている。食品多糖類に使用される、例えば、セルロースの高置換度誘導体であるメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース；スターチの高置換度誘導体であるカルボキシメチルスターチ；またはキトサンの高置換度誘導体であるカルボキシメチルキトサン等の水溶物に、電離放射線を照射することによって橋架け構造を誘導し、高分子化させる方法が知られている（例えば、特許文献７、８）。この原理は、電離放射線の照射によって生じた水分子由来のラジカルによって多糖類の誘導置換基がラジカル化し、誘導置換基由来のラジカル同士が相互作用することによって架橋する、いわゆるラジカル重合により説明されている(非特許文献１)。誘導置換基由来のラジカルをより多く生じさせるためには、多糖類の周囲の環境に水分子が多数存在することと、誘導置換基の数が多いことが必要であり、さらに生じた誘導置換基ラジカル同士が結合するためには、多糖類の分子が比較的よく運動していることが必要である。しかし、セルロース、スターチ、及びキトサン以外の多糖類については、その高置換度誘導体（例えば、カルボキシメチル、メチル、ヒドロキシメチル等）は非常に高価であり、特にペクチンについては、その高置換度誘導体が市販されていないのが実情である。
【０００６】
低水分状態、例えば、粉末状の多糖類を、アセチレンガスなどの媒介ガスの存在下で、高エネルギー電子線照射することによって高分子化する方法も知られており、とくにレモンライム由来のＨＭペクチンにおいて、かかる方法によって、その粘性、乳タンパク安定性、乳化性、保水性等を増強する技術も公開されている（例えば、特許文献９）。しかし、アセチレンガスなどの媒介ガスを併用することにより目的とする物質以外の副生成物を生じる可能性がある。
【０００７】
上記するように、特定の高分子多糖類については、電離放射線照射により高分子化する技術は知られているものの、一般的には、多糖類に電離放射線を照射すると、その主鎖が切断され、分解反応が進み、分子量や粘度の低下が生じることが知られている(非特許文献１参照)。
【特許文献１】特開平１１−４６７２２号公報
【特許文献２】特表平８−５００４９０号公報
【特許文献３】特開平１１−１２３０６６号公報
【特許文献４】特開昭６０−０３１５１１号公報
【特許文献５】特開昭５６−０７６４１９号公報
【特許文献６】特開昭５６−００５１３７号公報
【特許文献７】特開２００４−４５５４３号公報
【特許文献８】特開２００３−１６０６０２号公報
【特許文献９】WO ０２／７２８６２
【非特許文献１】Phillips, G.O., [The effects of radiation on carbohydrates] The Carbohydrates Second edition, Chapter 26, 1217-1297,
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の社会ニーズの高まりを受けて、食用油代替物または食用脂肪代替物として有用な新しい食品素材の調製方法を提供することを目的とする。また本発明は、当該方法によって得られた食品素材を用いた食用油代替物または食用脂肪代替物、並びにこれらの油脂代替物を用いて調製されてなる食品を提供することを目的とする。
【０００９】
さらに本発明は、シュガービートペクチンを処理して得られるハイドロゲル成分含有組成物について、上記食品素材の別の用途、具体的にはその高い保水力や吸水性を利用した保水材および吸水材としての用途を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題のもと日夜研究を進めていたところ、シュガービートペクチンを水存在下で電離放射線を照射することによって得られるハイドロゲル成分含有組成物が、上記目的に適う食品素材として有用であることを見いだした。
【００１１】
さらに、本発明者らは、上記ハイドロゲル成分含有組成物が、ハイドロゲル成分の含有割合に応じて高い保水力や高い吸水性を有することを見いだし、保水材および吸水材として有効に使用することができることを見いだした。
【００１２】
当該シュガービートペクチンは前述したセルロース等の高置換度誘導体とは異なり、分子内に安定なラジカルを供給する誘導置換基（例えば、カルボキシメチル基やアルキル基等）を有するものではない。また、シュガービートペクチンは分子量、構成糖の種類および比率、タンパク含量等の点において、食品分野において最も多く使われているレモンライム由来のペクチンとは異なる。
【００１３】
本発明者らは、電離放射線を照射することによる高分子化及びゲル化が、ペクチンの中でも、シュガービートペクチンに特有に生じる現象であることを確認し、さらに糖鎖同士のラジカル重合とは異なる反応機構（おそらくは、タンパク質同士が自己重合）によって生じていることを確認し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
本発明はかかる知見に基づいて完成したものであり、下記の態様を含むものである。
項１．シュガービートペクチンに水存在下で電離放射線を照射する工程を有する、シュガービートペクチン由来のハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
項２．シュガービートペクチンの含有率が３〜３５重量％である項１に記載のハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
項３．照射する電離放射線がγ線である項１または２に記載するハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
項４．照射する電離放射線が、加速電圧０．２〜１０ＭＶの電子線である項１または２に記載するハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
項５．シュガービートペクチンに水存在下で照射する電離放射線の吸収線量が１〜１００ｋGｙである項１乃至４のいずれかに記載するハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
項６．シュガービートペクチンに水存在下で電離放射線を照射する工程の後に、乾燥工程を有する項１乃至５のいずれかに記載するハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
項７．乾燥工程が、スプレードライまたはドラムドライであることを特徴とする項６記載のハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
【００１５】
項８．項１乃至７のいずれかに記載する方法で調製される、ハイドロゲル成分を１０〜８０重量％の割合で含有する、ハイドロゲル成分含有組成物。
項９．項８に記載のハイドロゲル成分含有組成物を用いることを特徴とする食用油代替物。
項１０．請求項１乃至７のいずれかに記載する方法で調製される、ハイドロゲル成分を４０〜９０重量％の割合で含有する、ハイドロゲル成分含有組成物。
項１１，項１０に記載のハイドロゲル成分含有組成物を用いることを特徴とする食用脂肪代替物。
項１２．項１乃至７のいずれかに記載する方法で調製される、ハイドロゲル成分を２０重量％以上の割合で含有する、ハイドロゲル成分含有組成物。
項１３．項１２に記載のハイドロゲル成分含有組成物を用いることを特徴とする保水材および吸水材。
【００１６】
以下に、本発明を詳細に説明する。
（１）ハイドロゲル成分含有組成物
本発明は、シュガービートペクチンを原料とするハイドロゲル成分含有組成物の調製方法である。
【００１７】
ここでハイドロゲル成分とは、上記ハイドロゲル成分含有組成物に含まれる水に不溶な成分をいう。ハイドロゲル含有組成物中に含まれるハイドロゲル成分の割合は、具体的には下記のようにして求めることができる。
【００１８】
＜ハイドロゲル成分の割合＞
(1)ハイドロゲル成分含有組成物を恒温槽内で５０℃にて２４時間乾燥する。
(2)ハイドロゲル成分含有組成物が粉末状でない場合は、粉砕して粉末状に調製する。
(3)乾燥した粉末状のハイドロゲル成分含有組成物１．０ｇ(重量ａ)をビーカーにいれ、これにイオン交換水１０００ｇを添加し、室温(２５℃）にて良く混合した後、室温（２５℃）に１６時間放置する。
(4)これを３００メッシュ金網にて濾過し、金網から水が流れなくなった時点で、金網上に残った濾過残渣を丸底フラスコに回収する。
(5)この際、濾過残渣の質量(重量ｂ）を測定する。
(6)得られた濾過残渣に、メタノール２００ｍｌを添加して、室温（２５℃）にて１時間浸漬放置し、不溶物を沈澱させる。
(7)上澄み液をデカンテーションにて除去した後、沈殿物を、ロータリーエバポレーターを使用して、減圧下で乾燥する。
(8)得られた濾過残渣の乾燥重量（重量ｃ）を測定し、下式から、ハイドロゲル成分の割合を算出する。
【００１９】
【数１】
【００２０】
ハイドロゲル成分含有組成物に含まれるハイドロゲル成分の割合は、特に制限されないが、好ましくは５重量％以上、より好ましくは１０重量％以上であることが望ましく、ハイドロゲル成分含有組成物の用途に応じて適宜選択することができる。
【００２１】
例えば、ハイドロゲル成分含有組成物を後述する食用油代替物として使用する場合には、その中にハイドロゲル成分が１０〜８０重量％の割合で含まれていることが好ましい。より好ましくは２５〜６０重量％である。また、ハイドロゲル成分含有組成物を後述する食用脂肪代替物として使用する場合には、その中にハイドロゲル成分が４０〜９０重量％の割合で含まれていることが好ましい。より好ましくは６０〜７５重量％である。
【００２２】
さらに、ハイドロゲル成分含有組成物を後述する保水材および吸水材として使用する場合には、その中にハイドロゲル成分が２０重量％以上の割合で含まれていることが好ましい。より好ましくは２５〜７５重量％である。
【００２３】
当該ハイドロゲル成分を含有するハイドロゲル成分含有組成物は、シュガービートペクチンを水存在下、電離放射線で照射することによって調製することができる。実用的にはシュガービートペクチンは、水と混合した状態、すなわち水溶物の状態で電離放射線が照射される。本明細書に記載する「シュガービートペクチン水溶物」には、シュガービートペクチンを水に加え（またはシュガービートペクチンに水を加え）均質化して、配合量の全てが水に溶解した状態の水溶液（本明細書において、「シュガービートペクチン水溶液」ともいう）、並びに配合量の一部が水に溶解し一部が不溶状態にある、例えば懸濁液やペースト状のもの（本明細書において、後者のペースト状のものを「ペースト状シュガービートペクチン」ともいう）のいずれもが含まれる。
【００２４】
原料として使用するシュガービートペクチン（以下、本発明の改質シュガービートペクチンと区別する意味で、「シュガービートペクチン（原料）」ともいう）は、甜菜（Ｂｅｔａ ｖｕｌｇａｒｉｓ ＬＩＮＮＥ ｖａｒ. ｒａｐａ ＤＵＭＯＲＴＩＥＲ）に由来する天然の高分子多糖類であり、α−１，４グリコシド結合したＤ−ガラクツロン酸の主鎖と、主にアラビノースやグルコース等の中性糖からなる側鎖、及び側鎖に結合したタンパクから構成されている。その平均分子量は一般的な柑橘系のペクチンの約３倍に相当する約４５万であり、また柑橘系のペクチンよりも側鎖の割合が多いため、より球状に近い構造をしていることを特徴とする。さらに、シュガービートペクチン（原料）は、メチルエステル化度が５０％以上、総エステル化度が８５％以上であり、ＨＭペクチンに該当する。
【００２５】
当該シュガービートペクチン（原料）は、市販されており、誰でも商業的に入手することができる。商業的に入手できる製品として、例えば、ビストップＤ−２２５０（三栄源エフ・エフ・アイ株式会社）を挙げることができる。
【００２６】
また、通常シュガービートペクチン原料は、塊状物、玉状物、粗粉砕物、顆粒状、粒状、または粉末状（スプレードライ粉末を含む）の形態の別を問わず、いずれの形態のものをも処理対象のシュガービートペクチン原料として使用することができる。また、これらをさらに精製処理、脱塩処理または粉砕もしくはドライスプレーなどの加工処理を施したものであってもよい。
【００２７】
電離放射線を照射するシュガービートペクチンは、これらのさまざまな形態のシュガービートペクチンを水に加え（またはシュガービートペクチンに水を加え）均質化することによって調製される。ここで使用される水は、特に制限されず、水道水、蒸留水、イオン交換水のいずれであってもよい。好ましくはイオン交換水である。シュガービートペクチンの含有率は、使用するシュガービートペクチンの種類やその分子量によっても異なるが、通常３〜３５重量％の範囲から選択することができる。好ましくは５〜２０重量％である。シュガービートペクチンの含有率が１重量％以下の希薄溶液では、電離放射線を照射しても改質が十分に進まなくなる傾向があり、効率的に改質することが難しくなる。一方、シュガービートペクチン含有率が３５重量％を越えてかなり濃くなると、シュガービートペクチンを水中に均一・均質に溶解または混合することが難しくなるため、含有割合のムラができ、一定した品質のものが得られなくなる傾向がある。
【００２８】
なお、シュガービートペクチンは必要に応じて加温した水に加え（または加温した水を加え）均質化した後、混入しているゴミなどを取り除いておくことが好ましい。
【００２９】
電離放射線の照射は、このようにして調製された水存在下のシュガービートペクチンを、照射する電離放射線の種類に応じて任意の容器にいれた状態で行うことができる。但し、ペースト状などシュガービートペクチンの流動性が低い場合は、容器に収容することなく、直に電離放射線を照射することも可能である。
【００３０】
電離放射線の種類としては、特に制限されず電離放射線（γ線、電子線、Ｘ線）のいずれをも使用することができる。好ましくはγ線または電子線である。改質シュガービートペクチンを工業的に製造する観点からより好ましくは、電子加速器を利用した電子線照射、またはコバルト６０を使用したγ線照射である。
【００３１】
γ線は電子線と比較して透過力が大きいので、厚みのある試料を照射する場合に適した線源である。またγ線が透過する限りにおいて、試料収納に使用する容器の種類が制限されないという利点がある。例えば、大型のドラム缶やステンレス容器に大量の試料を入れて照射することも可能であり、これにより水存在下のシュガービートペクチンを大量に照射処理（改質処理）することができる。γ線照射には、セシウム１３７を使用した照射とコバルト６０を使用した照射がある。セシウム１３７はコバルト６０に比して、単位時間当たりの線量、すなわち線量率が低く照射効率が劣るため、好ましいγ線照射はコバルト６０を使用したγ線照射である。
【００３２】
一方、電子線は、γ線のようにコバルト６０やセシウム１３７のような放射性同位元素を使用しないため、遮蔽装置も比較的簡易な物でも良いなど、安全面や作業面で好ましい線源である。また電子線照射は、単位時間当たりの線量、すなわち線量率が高く、処理能力が大きいといわれている。
【００３３】
電子線は加速電圧に応じて透過力が異なるものの、一般にγ線に比して透過力が小さい。このため、使用する電子線の透過力（電子線のエネルギー）に応じて試料の厚みを調整することが好ましい。例えば、１０ＭｅＶ程度の高エネルギーの電子線は試料の厚さ数ｍｍ〜３ｃｍ程度のものを均一に照射することが可能であるのに対し、１ＭｅＶ以下の低エネルギーの電子線は試料の厚さ３ｍｍ程度までしか均一に照射することができない。従って、照射する試料が、厚みのないものや厚みを調整することが可能な試料（例えば、粉体、流体、液体、薄層化可能な固体）に制限されるものの、それが可能であれば、電子線照射は、前述するように処理能力が大きく大量処理が可能であるため、経済的にも工業的製造の観点からも、より好ましい照射法である。
【００３４】
電離放射線として電子線を使用する場合は、通常、試料をポリエチレン袋に充填し、電子線のエネルギーに応じてその厚みを調整することが行われる。具体的には、試料をポリエチレン袋に充填し、できるだけ均一になるように薄く広げて照射する方法を挙げることができる。特に、上記の１ＭｅＶ以下の低エネルギーの電子線を用いる場合は、できるだけ薄いポリエチレン袋に厚さが３ｍｍ以下になるように試料を入れ、薄くシート状にして照射することが好ましい。このように電離放射線として電子線を使用する場合は、照射試料の厚みが制限されるので、効率的に多数の試料を処理するためには照射試料を薄く広げてコンベア上で移動させながら照射することが好ましく、また片面からだけでなく両面から照射する方法も好適に利用される。
【００３５】
なお、これらの照射条件は、試料の流動性や試料の比重、粉体及び液体の別、更には包材の種類によって、さまざまな要因に適した条件を選択使用することができる。
【００３６】
本発明におけるシュガービートペクチンでの照射の場合、γ線照射であっても、高エネルギーまたは低エネルギーの電子線による照射のいずれにおいても、同じ照射線量であれば、照射線源に関係なく、目的とするハイドロゲル成分含有組成物を得ることが可能である。
【００３７】
具体的には、シュガービートペクチン含有率が３〜１０重量％の流動性のある水存在下のシュガービートペクチンを用いる場合、特に制限はされないが、ハイドロゲル成分含有組成物の調製効率の点から、照射する電離放射線として、コバルト６０を用いたγ線照射や１０ＭｅＶ程度の高エネルギーの電子線など、比較的透過力の高い放射線を使用するほうが好ましい。例えば、コバルト６０を用いたγ線照射の場合、密閉可能なドラム缶やアトロン缶やステンレス容器に水存在下のシュガービートペクチンを入れて照射する方法を、また、高エネルギー電子線照射の場合も、アルミニウムやポリエチレン製の容器に水存在下のシュガービートペクチンを入れて、密閉した状態で照射する方法を挙げることができる。
【００３８】
一方、シュガービートペクチン含有率が１０〜３５重量％の、流動性が少なくペースト状のシュガービートペクチンを用いる場合も、ハイドロゲル成分含有組成物の調製効率の点から、上記と同様にコバルト６０を用いたγ線照射や１０ＭｅＶ程度の高エネルギーの電子線など、比較的透過力の高い放射線を使用するほうが好ましい。その際、電子線照射を行う場合は、コンベアの上にポリエチレン製のシートを敷いておき、その上部に、ローラーなどで適切な厚さに調整したペースト状のシュガービートペクチンを薄く広げて照射する方法を例示することができ、これにより連続的にかつ大量にシュガービートペクチンを照射することが可能である。また、ペースト状のシュガービートペクチンをポリエチレン製の袋に厚入れ、その厚さを調整し、照射することも可能である。
【００３９】
シュガービートペクチンに照射する電離放射線の吸収線量も本発明の効果が得られる限り特に制限されない。シュガービートペクチンの含有率によって好適な吸収線量は異なるが、通常１〜１００ｋＧｙの範囲から適宜選択して利用できる。例えばシュガービートペクチンの含有率が１０〜３５重量％のシュガービートペクチンの場合は、電離放射線照射に対して重合が遅い傾向がある。このため、吸収線量は５〜１００ｋＧｙの範囲が好ましく、より好ましくは５〜３０ｋＧｙの範囲である。シュガービートペクチンの含有率が３〜１０重量％のシュガービートペクチンの場合は、電離放射線照射に対して重合が速い傾向があるため、好ましい吸収線量の範囲は３〜１５ｋＧｙであり、より好ましくは５〜１０ｋＧｙの範囲である。
【００４０】
電離放射線で照射したシュガービートペクチンは、そのままの状態または適当に水に希釈した後に、スプレードライ、ドラムドライ、凍結乾燥などの慣用の方法で乾燥し、その状態で改質シュガービートペクチン粉末として提供することもできる。上記の乾燥方法のほか、工業的な乾燥方法として、減圧乾燥機や真空乾燥機等の乾燥装置を利用する方法を用いることもできる。これらの装置では、水流ポンプや真空ポンプなどで容器内の圧力を低下させるとともにその内容物をスクリューなどにより均一に混合することができる。しかも、当該装置には、容器の外部のジャケットに蒸気を導入することによって当該内容物を加熱することができる装置も付設できるため、乾燥(水分除去)と混合いう操作を一度に行うことができる。さらに、当該装置によれば、加熱終了後は、容器の外部のジャケットに冷却水を通水しながら内容物を混合することにより、速やかに冷却することができる。これらの具体的な装置の例としては、リボコーン(円錐型リボン真空乾燥機（ＲＭ−ＶＤ型）：株式会社大川原製作所製)、真空型ナウタミキサＮＸＶ型(ホソカワミクロン株式会社製)、遊星運動型円錐型混合乾燥機ＳＶミキサー(神鋼パンテック株式会社製)などを挙げることができる。乾燥処理によって調製される形態は、特に制限されないが、粉末状、粒状、顆粒状を例示することができる。
【００４１】
上記の本発明の方法によれば、シュガービートペクチン（原料）に由来するハイドロゲル成分含有組成物を調製取得することができる。斯くして得られるハイドロゲル成分含有組成物は、原料として用いたシュガービートペクチンと同様に可食性であり、食用の油脂代替物として用いることができる。
【００４２】
（２）食用油脂代替物、及びそれを利用した食品
ゆえに、本発明は、上記ハイドロゲル成分含有組成物の食用油脂代替物としての用途を提供するものである。
【００４３】
ここで「食用油脂代替物」は、「食用油代替物」と「食用脂肪代替物」の両方を含むものである。「食用油脂代替物」（食用油代替物、食用脂肪代替物）とは、食品本来（特に加工食品）の品質（食感を含む）や性状を著しく損なうことなく、当該食品に本来的に含まれる油や脂肪の全てまたは一部に代えて用いられる代替物である。なお、ここで油脂とは植物性油脂及び動物性油脂の別を問わない。
【００４４】
なお、明確には区別されないが、油は一般に常温（例えば２０℃）で液体のもので、大豆油、サラダ油、オリーブ油、コーン油、ごま油、ナタネ油、綿実油、サフラワー油、ヒマワリ油、小麦胚芽油、月見草油、ひまし油、落花生油、パーム油などの植物性油や、オレンジラッフィー油、イワシ油、魚鯨油などの魚油及び魚油から得られる不飽和脂肪酸としてＤＨＡ(ドコサヘキサエン酸)、ＥＰＡ(エイコサペンタエン酸)など挙げることができる。
【００４５】
また脂肪は一般に常温（２０℃）で固体状の脂であり、動物性脂肪としては牛脂、ラード（豚脂）、羊脂、及び乳脂を、また植物性脂肪としてはココアバター、パーム油、ヤシ油などをあげることができる。また液体油を硬化（水素添加）して固状または半固状にしたものも脂肪に該当する。
【００４６】
前述する本発明のハイドロゲル成分含有組成物を、油脂代替物として、加工食品に含まれる油脂の全てまたは一部に代えて用いることによって、当該加工食品本来の品質や性状を著しく損なうことなく、油脂の配合によって本来得られている食感（例えば、ボディー感、口溶け感、口滑らか感）を再現することが可能である。しかも、平成１５年２月１７日に通知された栄養表示基準改正に伴う食物繊維の熱量では、シュガービートペクチンのカロリーは１ｋｃａｌ／ｇと規定されていることより、油のカロリーと比較して約１／９となっている。したがって、本発明のシュガービートペクチン由来のハイドロゲル成分含有組成物で油脂を代替することによって、食品の性状や食感を著しく損なうことなく、摂取カロリーを大幅に低減することが可能である。
【００４７】
本発明のハイドロゲル成分含有組成物のうち、特にハイドロゲル成分を１０〜８０重量％、好ましくは２５〜５０重量％の割合で含むハイドロゲル成分含有組成物は、食用油代替物として好適に利用される。ここで代替される食用油としては、前述するように大豆油、オリーブ油、コーン油、ごま油、ナタネ油、綿実油、サフラワー油、ヒマワリ油、小麦胚芽油、月見草油、ひまし油、落花生油、パーム油などの植物性油や、オレンジラッフィー油、イワシ油、魚鯨油などの魚油及び魚油から得られる不飽和脂肪酸としてＤＨＡ(ドコサヘキサエン酸)、ＥＰＡ(エイコサペンタエン酸)などの動物性油を例示することができる。
【００４８】
また、本発明のハイドロゲル成分含有組成物のうち、特にハイドロゲル成分を４０〜９０重量％、好ましくは５０〜７０重量％の割合で含むハイドロゲル成分含有組成物は、食用脂肪代替物として好適に利用される。ここで代替される食用脂肪としては、前述するように牛脂、ラード（豚脂）、羊脂、及び乳脂等の動物性脂肪；ココアバター、パーム油及びヤシ油などの植物性脂肪；及び液体油の硬化物（水素添加物）を例示することができる。
【００４９】
なお、本発明の食用油脂代替物（食用油代替物、食用脂肪代替物）は、上記の割合でハイドロゲル成分を含む前述の本発明のハイドロゲル成分含有組成物を主成分とするものであり、基本的にハイドロゲル成分含有組成物からなることができる。
【００５０】
なお、本発明のハイドロゲル含有組成物は、水等と一緒に用いることで食用油脂の代替として使用することができる。かかる本発明のハイドロゲル成分含有組成物を食用油脂代替物として使用するための方法（前処理方法）としては、制限はされないが、ハイドロゲル成分含有組成物が水添加により初めて膨潤することから、ハイドロゲル成分含有組成物を水中で膨潤させてから使用することが望ましい。また、ハイドロゲル成分含有組成物を含む粉体同士をあらかじめ混合してからこれを水に溶解又は分散して、膨潤させる方法を用いてもよい。
【００５１】
さらに本発明は、かかる食用油脂代替物（食用油代替物、食用脂肪代替物）を用いて調製される食品、特に加工食品を提供するものである。
【００５２】
ここで対象とする食品は、本来、原料の１つとして油または脂肪を用いて調製されるものであれば特に制限されない。油を用いて調製される食品としては、制限はされないが、例えば、本来、大豆油、サラダ油、オリーブ油、コーン油、ごま油、ナタネ油、綿実油、サフラワー油、ヒマワリ油、小麦胚芽油、月見草油、ひまし油、落花生油、パーム油などの植物性油や、オレンジラッフィー油、イワシ油、魚鯨油などの魚油及び魚油から得られる不飽和脂肪酸〔ＤＨＡ(ドコサヘキサエン酸)、ＥＰＡ(エイコサペンタエン酸)〕などの油を食品原材料として使用する食品や、これらの油を乳化剤などにより乳化して水中油型(Ｏ／Ｗ型)やＷ／Ｏ／Ｗ型に調製してなる水性の乳化食品を挙げることができる。かかる食品としては、特に制限されないが、例えば、マヨネーズ、ドレッシング、ケチャップ、牛乳、コーンスープ、ゼリー、乳飲料などが含まれる。好ましくはドレッシングやマヨネーズなど、本来油を含有するソース類を挙げることができる。
【００５３】
また、脂肪を用いて調製される食品としては、特に制限はされないが、例えば、本来、牛脂、ラード（豚脂）、羊脂及び乳脂等の動物性脂肪や、ココアバター、パーム油及びヤシ油などの植物性脂肪などを食品原料の一つ以上に含む食品や、これらの脂肪分を乳化してなる食品を挙げることができる。かかる食品としては、特に制限されないが、例えば、アイスクリーム、ソフトクリーム、マーガリン、バター、ハム、ソーセージ、ハンバーグ、ミートボール、ホイップクリーム、牛乳、チーズ、ヨーグルト、ポタージュスープ、コーヒーホワイトナーを挙げることができる。好ましくはアイスクリームやマーガリンなどを挙げることができる。
【００５４】
かかる本発明の食品は、当該食品の調製に通常使用される油または脂肪の全部または一部に代えて上記のハイドロゲル成分含有組成物を用いる以外は、当該食品の調製に通常用いられる原材料ならびに方法を用いることにより調製することができる。
【００５５】
例えば、かかる食品の調製方法としては、特に制限されないが、本発明のハイドロゲル成分含有組成物を含む水溶液に油脂を添加してホモジナイザーなどの乳化機で均質化する方法、またはハイドロゲル成分含有組成物を含む水溶液をホモジナイザーなどの乳化機で均質化し、次いでこれに油脂を配合し混合する方法を例示することができる。具体的にはマヨネーズなどの水中油型(Ｏ／Ｗエマルション)の場合、一旦ハイドロゲル成分含有組成物を水に溶解又は分散させた後、サラダ油等の植物油を滴下して攪拌混合後、ＴＫホモミキサーで乳化する方法を挙げることができる。一方、マーガリンやショートニングなど油中水型(Ｗ／Ｏエマルション)の場合、脂肪と乳化剤を混合後、食塩や脱脂粉乳とともにハイドロゲル成分含有組成物を水に溶解した液を添加して乳化する方法を挙げることができる。
【００５６】
ここでハイドロゲル成分含有組成物の配合割合は、対象とする食品の種類や代替する油や脂肪の種類や量によって異なり一該に規定することはできない。代替する油または脂肪が全部または一部であるに関わらず、油または脂肪の代替として用いられる本発明の食用油脂代替物に含まれるハイドロゲル成分含有組成物の割合として、通常１〜１００重量％を挙げることができ、この範囲内で適宜選択して用いることができる。好ましくは５〜２０重量％の範囲である。
【００５７】
また、ハイドロゲル成分含有組成物の食品への添加量としては、食品用途や食品中の油や脂肪の種類や量によって異なり一概に定義することはできないが、例えば対象とする食品がマヨネーズである場合、マヨネーズ１００重量％に含まれるハイドロゲル成分含有組成物の割合として、例えば、ハイドロゲル成分を１０〜８０重量％、好ましくは２５〜６０重量％の割合で含むハイドロゲル成分含有組成物を使用する場合、０．１〜３０重量％、好ましくは０．３〜２０重量部、より好ましくは０．５〜１０重量％を挙げることができ、これによりマヨネーズ１００重量％に用いられる油の０．１〜４０％を代替できる。対象とする食品が油を３０〜４０重量％含むドレッシングである場合、ドレッシングに含まれるハイドロゲル成分含有組成物の割合として、例えば上記ハイドロゲル成分含有組成物を使用する場合、０．１〜２０重量部、好ましくは０．２〜１０重量％、より好ましくは０．３〜５重量％を挙げることができ、これによりドレッシングに用いられる油の０．３〜５０重量％を代替できる。また、例えば対象とする食品が脂肪を５〜１０重量％含むアイスクリームである場合、アイスクリーム１００重量％に含まれるハイドロゲル成分含有組成物の割合として、例えばハイドロゲル成分を４０〜９０重量％、好ましくは６０〜８０重量％の割合で含むハイドロゲル成分含有組成物を使用する場合、０．０１〜１０重量％、好ましくは０．０５〜５重量％、より好ましくは０．１〜３重量部を挙げることができ、これによりアイスクリームに用いられる油脂の１〜１００重量％を代替できる。また、対象とする食品が脂肪を８０重量％含むマーガリンである場合、マーガリン１００重量％に含まれるハイドロゲル成分含有組成物の割合として、例えば上記ハイドロゲル成分含有組成物を使用する場合、０．１〜３０重量部、好ましくは０．３〜２０重量部、より好ましくは０．５〜１０重量部を挙げることができ、これによりアイスクリームに用いられる油脂の１〜４０重量％を代替できる。
【００５８】
（３）保水材、吸水材およびそれを利用した製品
前述する本発明のハイドロゲル成分含有組成物は、特にハイドロゲル成分を２０重量％以上の割合で含むハイドロゲル成分含有組成物は、高い水吸収性（吸水性）及び保水性を有している。すなわち本発明のハイドロゲル成分含有組成物は、乾燥した状態では吸水材として使用することができ、また水を吸収し保持した状態では保水材として使用することができる。ゆえに、本発明は、上記ハイドロゲル成分含有組成物の吸水材または保水材としての用途を提供するものである。
【００５９】
ハイドロゲル成分の割合が２０重量％以上のハイドロゲル成分含有組成物、好ましくは２５〜７５重量％の範囲でハイドロゲル成分を含むハイドロゲル成分含有組成物は、水保有率（膨潤率）が高く保水効果に優れており、保水材として好適に使用することができる。上記の割合でハイドロゲル成分を含むハイドロゲル成分含有組成物の保水能力は、ハイドロゲル成分含有組成物（乾燥物）の重量１に対して４０倍以上、好ましくは６０倍以上、より好ましくは８０倍以上である。ハイドロゲル成分の割合が７５重量％以上であるハイドロゲル成分含有組成物は、上記ハイドロゲル成分含有組成物に比して若干水保有率（膨潤率）が低下し保水効果に劣る。
【００６０】
ここで、ハイドロゲル成分含有組成物の保水能力は、上記（１）ハイドロゲル成分含有組成物の項で説明する＜ハイドロゲル成分の割合＞の算出方法において測定される、ハイドロゲル成分含有組成物の重量〔１.０ｇ(重量ａ)〕と濾過残渣の質量(重量ｂ）から、下式により求めることができる。
【００６１】
【数２】
【００６２】
保水材および吸収材として使用されるハイドロゲル成分含有組成物の形態は特に制限されず、シュガービートペクチン原料を加熱処理して得られたそのままの形態、例えば塊状物、玉状物、粗粉砕物、顆粒状、粒状、または粉末状（スプレードライ粉末を含む）を有していてもよい。吸水効率の点からは表面積が大きい方が好ましく、ゆえに例えば粗粉砕物、顆粒状、粒状または粉末状を有していることが望ましい。
【００６３】
また本発明は、本発明のハイドロゲル成分含有組成物の高い保水性や吸水性を利用した製品として、ハイドロゲル成分含有組成物を保水材および吸水材として含む保水性製品および吸水性製品を提供する。
【００６４】
ここで保水性製品または吸水性製品としては、特に限定されず、従来公知の吸水性ポリマー〔例えば、デンプン−アクリロニトリルグラフト重合体加水分解物、デンプン−アクリル酸グラフト重合体、デンプン−スチレンスルホン酸グラフト重合体、デンプン−アクリルアミドグラフト重合体等のデンプン系：セルロース−アクリロニトリルグラフト重合体、セルロース−スチレンスルホン酸グラフト重合体、カルボキシメチルセルロースの架橋体などのセルロース系：ヒアルロン酸やアガロースなどのその他の多糖類系：コラーゲンなどの蛋白質：ポリビニルアルコール架橋重合体、ＰＶＡ吸水ゲル凍結・解凍エラストマーなどのポリビニルアルコール系；ポリアクリル酸ナトリウム架橋体、アクリル酸ナトリウム−ビニルアルコール共重合体（アクリル酸メチル−酢酸ビニル共重合体ケン化物）、ポリアクリロニトリル系重合体ケン化物、ヒドロキシエチルメタクリレートポリマー等のアクリル系：無類マレイン酸系（共）重合体、ビニルピロリドン系（共）重合体などのその他の付加重合体：ポリエチレングリコール・ジアクリレート架橋重合体などのポリエーテル系：エステル系ポリマーやアミド系ポリマーなどの縮合系ポリマーなど〕が吸水材または保水材として用いられている製品を広く挙げることができる。
【００６５】
例えば、医薬分野においては、薬剤放出制御製剤（例えば、徐放性製剤を含む）、創傷被覆材（救急絆創膏を含む）、熱冷まし用のシート、湿布材などを挙げることができる。化粧料やトイレタリー分野においては、紙おむつ、生理用品、その他の吸水シート（汗パット、失禁パットなどを含む）、携帯トイレ、ペットのトイレ、化粧・美容用保湿剤、吸水性土嚢、蓄熱材、畜冷剤、ペンの中芯などを挙げることができる。シュガービートペクチンには抗腫瘍作用、殺菌作用、傷回復促進作用などの生理的作用があることが知られているから、特に上記の医薬用品や衛生用品への利用は有用である。
【００６６】
また、農園芸分野においては、土壌保水材、種子コーティング材、植物栽培用保水材、吸水性スポンジ、育苗マットなどを挙げることができる。さらに食品分野においては、食品鮮度保持包装材、接触脱水シート、即席麺、残汁吸収槽付きの二重底カップ麺容器などを挙げることができる。
【００６７】
なお、本発明のハイドロゲル成分含有組成物を吸水材または保水材として使用して、これらの製品を調製するには、例えば「『高吸水性ポリマー開発・応用アイデア集』伏見隆夫編著、工業調査会発行、1990年」及びそれに掲載されている公開特許公報を参考にすることができ、これらに掲載されている従来の吸水性ポリマーの全てまたは一部に代えて本発明のハイドロゲル成分含有組成物を用いることによって行うことができる。
【発明の効果】
【００６８】
本発明によれば、シュガービートペクチンを原料とするハイドロゲル成分含有組成物の新規な調製方法を提供する。かかる方法は、媒介ガス（アセチレンガスなど）や架橋剤を用いることなく簡便にハイドロゲル成分含有組成物を提供することができる。
【００６９】
当該方法で得られるシュガービートペクチンに由来するハイドロゲル成分含有組成物は、食用油脂代替物として有用である。具体的には、斯くして得られるハイドロゲル成分含有組成物は、食品の性状を著しく損なうことなく油脂に代替でき、しかも本来油脂を含有することによって食品が有しているボディー感や口溶け感（滑らかな食感）を、著しく損なうことなく油脂に代えて付与することができるという効果を発揮する。さらに、本発明のハイドロゲル成分含有組成物は、カロリーが油脂の約１／９と少ないため、食品本来の品質、性状及び食感を著しく損なうことなく、低カロリーの食品を調製するのに、有効に利用することができる。
【００７０】
また本発明によれば、シュガービートペクチンを原料として調製されるハイドロゲル成分含有組成物を、吸水材または保水材として提供することができる。当該ハイドロゲル成分含有組成物（吸水材または保水材）は、従来公知の吸水性ポリマーの代替物として、吸水性製品や保水性製品の調製に使用することができる。特に本発明のハイドロゲル成分含有組成物は合成の高分子に比べて安全性が高く可食性であることから、医薬品分野、食品分野、及び化粧料やトイレタリー分野の吸水性製品や保水性製品の調製に広く使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７１】
以下、本発明の内容を以下の実施例及び比較例、並びに実験例を用いて具体的に説明する。但し、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。なお、下記において特に言及しないかぎり、「％」は「重量％」を意味するものとする。
【比較例１】
【００７２】
電離放射線未照射−粉末シュガービートペクチン
シュガービートペクチンとして、分子量 約４５万、乾燥減量 約１０％の粉末状（粒子径：１００〜１５０μｍ）のもの（ビストップＤ−２２５０；三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製）を用いた。
【比較例２】
【００７３】
電離放射線照射−粉末シュガービートペクチン
上記のシュガービートペクチン（分子量 約４５万、乾燥減量 約１０％）（三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製）５０ｇを厚さ０．０４ｍｍのポリエチレン袋(ユニパック Ｇ−８,生産日本株式会社製：横１４０ｍｍ×縦２００ｍｍ)に試料の厚さが約３ｍｍになるように入れて均一な状態とし、これにファンデグラフ型電子加速装置（ＮＨＶ社製）を用いて加速電圧０．８ＭＶ、線量率６００ｋＧｙ/ｈｒの条件で、吸収線量が２.５、５、１０、および３０ｋＧｙとなるように電子線を照射した。
【比較例３】
【００７４】
電離放射線未照射−シュガービートペクチン水溶液およびペースト状シュガービートペクチン
上記のシュガービートペクチン（分子量 約４５万、乾燥減量 約１０％）（三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製）をイオン交換水に溶解して、３%及び５%の水溶液を調製した（比較例３-１および３-２）。また、上記シュガービートペクチン（三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製）にイオン交換水を加えてよく練り、１０%、２０%及び３５%のペーストを調製した（比較例３-３、３-４及び３-５）。
【比較例４】
【００７５】
電離放射線照射−ペースト状レモンライム由来ＨＭペクチン
レモンライム由来のＨＭペクチン（分子量 約１５万、乾燥減量 約１０％）（ＳＭ−７６２；三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製）をイオン交換水に加えてよく練り、２０％含有率のペーストを調製した。このペースト５０ｇを、比較例１で使用したものと同じポリエチレン袋（ユニパック社製、厚さ０．０４ｍｍ）に試料の厚さが約３ｍｍになるように入れ、ファンデグラフ電子加速装置（ＮＨＶ社製）を用いて加速電圧０．８ＭＶ、線量率６００ｋＧｙ/ｈｒの条件で、吸収線量が２.５、５、１０、１５、および３０ｋＧｙとなるように電子線を照射した。
【実施例１】
【００７６】
比較例１と同じシュガービートペクチン（分子量４５万、乾燥減量１０％）（三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製）をイオン交換水に溶解して３%及び５%の水溶液を調製した。また、上記シュガービートペクチンにイオン交換水を加えてよく練り１０％、２０％、及び３５％のペーストを調製した。これらの水溶液及びペースト各々５０ｇを、比較例２と同じポリエチレン袋（ユニパック社製、厚さ０．０４ｍｍ）に、試料の厚さが約３ｍｍになるように入れ、ファンデグラフ電子加速装置（ＮＨＶ社製）を用いて加速電圧０．８ＭＶ、線量率６００ｋＧｙ/ｈｒの条件で、吸収線量が１、２、２.５、３、４、５、７、１０、１５および３０ｋＧｙとなるように電子線を照射した（３%及び５%の水溶液：実施例１-１および１-２、１０％、２０％及び３５％のペースト：実施例１-３、１-４および１-５）。
【実施例２】
【００７７】
比較例１と同じシュガービートペクチン（分子量約４５万、乾燥減量１０％）（三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製）をイオン交換水に溶解して５%の水溶液を調製した。この水溶液１００ｇを１００ｍｌ容のスクリュー管に入れ、コバルト６０を線源とするγ線照射装置（ガンマセル：ＮＨＶ社製）を用いて、吸収線量が２.５、５、１０、および３０ｋＧｙになるように電子線を照射した（線量率１ｋＧ／ｈｒ）。
【実験例１】
【００７８】
分子量の測定
下記の方法により、上記で調製した各試料（比較例１、比較例２、比較例３−４、実施例１−４）について、重量平均分子量および回転二乗半径を測定した。
【００７９】
＜試料の調製＞
分析試料は、予め７５ＭＰａの圧力で３回ホモジナイズし、水に不溶なハイドロゲルを水中で分散し、溶出溶媒（０．５Ｍ ＮaＮＯ３）にて０．０５％(Ｗ/Ｖ)に希釈した。これを、孔径０．４５μｍのセルロースアセテートメンブランフィルタにて、不溶物を除去した。これを下記の測定に使用した。
【００８０】
＜重量平均分子量および回転二乗半径測定法＞
多角度光散乱検出器及び屈折率検出器を接続したゲル濾過クロマトグラフィー（ＳＥＣ−ＭＡＬＳ）によりペクチンの重量平均分子量及び回転二乗半径を求めた。解析にはＡＳＴＡＲＡ Ｖｅｒｓｉｏｎ ４．５（Ｗｙａｔｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）ソフトウエアを用いた。当該手法によれば、光散乱検出器によりペクチンの重量平均分子量を、光散乱検出器及び屈折率検出器によりペクチンの回転二乗半径を検出することができ、分子量既知の標準品と対比することなく分析成分であるペクチンの分子量を求めることができる。
【００８１】
採用したゲル濾過クロマトグラフィーの測定条件は下記の通りである：
カラム ： ＯＨｐａｋ ＳＢ−８０６Ｍ ＨＱ (昭和電工社製)
カラム温度：２５℃
流速 ：０．５ ｍｌ/ｍｉｎ
溶出溶媒 ：０．５ Ｍ ＮaＮＯ３
試料液注入量：１００μｌ。
【００８２】
結果を表１に示す。
【００８３】
【表１】
【００８４】
粉末状態のシュガービートペクチンについては、電離放射線で照射することによって（比較例２）、照射しない場合（比較例1）に比べて重量平均分子量と回転二乗半径が低下しており、しかもその低下の度合いは吸収線量が上がるにつれて大きくなった。一方、水溶物（ペースト状）のシュガービートペクチンについては、電離放射線で照射することによって（実施例１−４）、照射しない場合（比較例３−４）と比べて重量平均分子量と回転二乗半径が増加しており、しかもその増加の度合いは吸収線量が上がるにつれて大きくなった。
【実験例２】
【００８５】
シュガービートペクチンのゲル化
ペクチンのゲル化は平均粒子径の大きさによって評価することができる。そこで、上記で調製した各試料（比較例１、比較例２、比較例３−２、比較例３−３、比較例３−４、実施例１−２、実施例１−３、実施例１−４）について、下記の方法により平均粒子径を測定した。
【００８６】
＜平均粒度測定法＞
対象のシュガービートペクチン試料を固形換算で０.４５ｇを秤り、これに水を添加して全量を１５０００ｇとして０.０３重量％のシュガービートペクチン水溶液を調製した。これを分析試料として、平均粒子径(μｍ)を、レーザー回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ-１１００(島津製作所（株）製)を用いて測定した。
【００８７】
【表２】
【００８８】
粉末状態のシュガービートペクチンについては、電離放射線で照射することによって（比較例２）、照射しない場合（比較例1）と比べて平均粒子径が低下する傾向が認められた。しかもその低下の度合いは吸収線量が上がるにつれて大きくなった。なお、比較例1の平均粒子径が３．８４μｍと若干大きな値を示したのは、未照射のシュガービートペクチンが若干の水不溶性の不純物を含んでいることが原因と考えられる。一方、水溶物として調製した改質シュガービートペクチンについては、電離放射線で照射することによって（実施例１）、照射しない場合（比較例３）と比べていずれも平均粒子径が増加しており、しかもその増加の度合いは吸収線量が上がるにつれて大きくなる傾向を示した。また、実施例１の５％水溶物の改質シュガービートペクチン試料（実施例１−２）では２ｋＧｙから３ｋＧｙ、１０％水溶物の改質シュガービートペクチン試料（実施例１−３）では３ｋＧｙから４ｋＧｙ、２０％水溶物の改質シュガービートペクチン試料（実施例１−４）では３ｋＧｙから４ｋＧｙにおいて、平均粒子径の急激が増加が認められた。これは、この吸収線量域にゲル化点があることを示すものであり、ハイドロゲルを生成するために必要な電離放射線の吸収線量の目安となるものである。
【実験例３】
【００８９】
粘度、ハイドロゲル分率、保水能力
上記で調製した各試料（比較例１〜４、実施例１及び２）について、下記の方法により粘度、ハイドロゲル分率、及び生成したハイドロゲルの保水能力を測定した。
【００９０】
＜粘度測定法＞
各ペクチン試料を固形換算で４.５ｇ秤り、これに水を添加して全量を１５０ｇにして溶解し、３重量％のシュガービートペクチン水溶液を調製した。これを１００ｍｌ容スクリュー管に入れ、２０℃にてＢ型回転粘度計（ＢＬ型、株式会社東京計器製造所製）を用いて、ローターＮｏ.１、回転数６０ｒｐｍの条件で、粘度(ｍＰａ・ｓ)を測定した。なお、ローターＮｏ．１で測定できない試料についてはローターＮｏ.２にて、同様に回転数６０ｒｐｍの条件で粘度(ｍＰａ・Ｓ)を測定した。
【００９１】
＜ハイドロゲル分率・保水能力測定法＞
１．シュガービートペクチン試料のうち、水溶液およびペーストの試料（比較例３、実施例１）は、予め５０℃で２４ｈ乾燥した。
２．乾燥した粉末状のシュガービートペクチン試料（比較例１〜３、実施例１）１.０ｇ[重量ａ]をビーカーにいれ、これにイオン交換水１０００ｇを添加し、室温(２５℃)にて良く混合した後、室温（２５℃）に１６時間放置した。
３．これを３００メッシュ金網で濾過して水溶性成分を除去し、金網から水が流れ出なくなった時点で、金網上の濾過残渣の重量[重量ｂ]（ｇ）を測定し、下式より保水能力を求めた。
【００９２】
【数３】
【００９３】
４．金網上に残った濾過残渣を丸底フラスコに回収した。
５．得られた濾過残渣に、メタノール２００ｍｌを添加して、室温（２５℃）にて１時間浸漬放置し、不溶物を沈澱させた。
６．上澄み液をデカンテーションにて除去した後、沈殿物を、ロータリーエバポレーターを使用して、減圧下で乾燥した。
７．得られた濾過残渣の乾燥重量[ｃ]（ｇ）を測定し、下式から、ハイドロゲル成分の割合を算出した。
【００９４】
【数４】
【００９５】
得られた結果を表３に示す。
【００９６】
【表３】
【００９７】
粉末状態のシュガービートペクチンについては、電離放射線を照射することによって（比較例２）、照射しない場合（比較例1）と比べて粘度が減少し、しかもその減少の度合いは吸収線量が上がるにつれて大きくなった。また、どの線量区においてもハイドロゲルの生成は見られなかった。一方、ペースト状シュガービートペクチンについては、電離放射線を照射することによって（実施例１）、照射しない場合（比較例３）と比べて粘度の上昇とハイドロゲルの生成が認められた。いずれの含有率の試料についても粘度上昇には最適な線量があり、それ以上の吸収線量を超えると粘度が減少する傾向が見られた。なお、３％および５％水溶液のシュガービートペクチン試料の場合、粘度上昇が最大になる吸収線量を境としてそれ以上の線量での照射で、粘度減少とともにハイドロゲル分率並びに保水能力の減少が見られ、過剰線量の電離放射線の照射はシュガービートペクチンの分解をもたらすことが示唆された。これに対して、１０〜３５％のペースト状シュガービートペクチン試料の場合、上記の水溶液と同様に、吸収線量の増加に伴って粘度及び保水能力の増大と減少が見られたが、ハイドロゲル分率については吸収線量の増加による減少は認められず、吸収線量の増加に伴って増加する傾向が認められた。
【００９８】
保水性の結果から高線量域での照射により、電子放射線照射によって生成したゲルが質的に変化し、保水性の高いゲルから保水性の低いゲルへと変化することが示唆された。これは高線量域で粘度低下した試料の保水能力の低下からも伺える。なお、１０％ペーストの場合は１５ｋＧｙ、２０％と３５％ペーストの場合は１０ｋＧｙを境にそれ以上の線量での照射によって保水性の変化が見られた。
【００９９】
実施例２において電離放射線としてガンマ線を用いて調製した改質シュガービートペクチンについても、実施例1で電離放射線として電子線を用いた系のものとほぼ同様な傾向を示した。一方、レモンライム由来のＨＭペクチン（２０％ペースト）（比較例４）に電離放射線を照射しても、粘度低下が起こり、しかもゲルの生成は一切見られなかった。
【実験例４】
【０１００】
ミートパティに対する効果
＜ミートパティの調製＞
実施例５
比較例１と同じシュガービートペクチン（分子量 約４５万、乾燥減量 約１０％）（三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製）にイオン交換水を加えてよく練り２０％のペーストを調製した。このペースト５０ｇを、比較例１と同じポリエチレン袋（ユニパック社製、厚さ０．０４ｍｍ）に、試料の厚さが約３ｍｍになるように入れ、ファンデグラフ電子加速装置（ＮＨＶ社製）を用いて加速電圧０．８ＭＶ、線量率６００ｋＧｙ/ｈｒの条件で、吸収線量が７ｋＧｙとなるように電子線を照射した。
【０１０１】
得られた改質シュガービートペクチンを用いて、下記表に記載する処方に従ってミートパティを調製した。具体的には、金属製のボールに牛肉ミンチを入れ、食塩、こしょう、ナツメグを添加し、手で５回こねて調味料をよく混合させた後、上記で調製した改質シュガービートペクチンをイオン交換水中に添加し、スターラーを用いて室温で十分に分散させて調製したペクチン溶液をこれに加え、手で合計２．５ｍｉｎ、５０回(1回/３秒)こねた。これを直径１０ｃｍの鋳型を用いて成型し、これをプレートに並べ、急速凍結機(−４０℃)で３時間凍結し、ミートパティを調製した。
【０１０２】
比較例５
金属製のボールに牛肉ミンチを入れ、食塩、こしょう、ナツメグを添加し、手で５回こねて調味料をよく混合させた後、イオン交換水を添加し、手で合計２．５ｍｉｎ、５０回(1回/３秒)こねた。これを直径１０ｃｍの鋳型を用いて成型し、これをプレートに並べ、急速凍結機(−４０℃)で３時間凍結し、ミートパティを調製した。
【０１０３】
比較例６
上記実施例５において、改質シュガービートペクチンに代えて、電子線を照射しないシュガービートペクチン（２０％ペースト、未照射）を用いる以外は、実施例５と同じ方法によりミートパティを調製した。
【０１０４】
実施例５、比較例５および６のミートパティは５℃にて保存し、３日後評価を行った。
【０１０５】
【表４】
【０１０６】
＜評価＞
加熱前の凍結されたミートパティの質量［ｄ］（ｇ）を測定した。その後、ミートパティを凍結された状態で、あらかじめ１８０℃に熱したホットプレートを用い、蓋をしないで、表・裏１分間毎に返し、合計６分間焼いた後、ラップフィルムで覆い１０分間放置冷却し、加熱後の質量[ｅ]（ｇ）を測定し、下式より歩留りをもとめた。歩留りは主に加熱後の保水率を示し、この値が大きいほど保水率が高いことを示す。
【０１０７】
【数５】
【０１０８】
さらに官能検査を行い、ミートパティの食感を評価した。結果を下表に示す。
【０１０９】
【表５】
【０１１０】
２０％シュガービートペクチン（未照射：比較例６、照射：実施例５）を添加することにより、ミートパティの食感が弾力に富みジューシー感が増すことが分かった。また、電離放射線で照射して調製した改質シュガービートペクチンを使用して製造されたミートパティ（実施例５）は未照射シュガービートペクチンを使用して製造されたミートパティ（比較例６）よりも、さらに弾力に富む食感が与えられた。主に加熱後の保水率を表している歩留りを比較しても、対照区である比較例５よりもシュガービートペクチンを使用して製造されたものの値が有意に高く、さらに未照射シュガービートペクチンを用いたものよりも電離放射線処理したシュガービートペクチンのほうがより高い歩留り値を示した。これらの結果は、シュガービートペクチン（原料）に電子線を照射することによって生じたハイドロゲルが、シュガービートペクチン（原料）が本来もっていた保水力をさらに高めていることを示唆している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シュガービートペクチンに水存在下で電離放射線を照射する工程を有する、シュガービートペクチン由来のハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
【請求項２】
シュガービートペクチンの含有率が３〜３５重量％である請求項１に記載のハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
【請求項３】
照射する電離放射線がγ線である請求項１または２に記載するハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
【請求項４】
照射する電離放射線が、加速電圧０．２〜１０ＭＶの電子線である請求項１または２に記載するハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
【請求項５】
シュガービートペクチンに水存在下で照射する電離放射線の吸収線量が１〜１００ｋGｙである請求項１乃至４のいずれかに記載するハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
【請求項６】
シュガービートペクチンに水存在下で電離放射線を照射する工程の後に、乾燥工程を有する請求項１乃至５のいずれかに記載するハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
【請求項７】
乾燥工程が、スプレードライまたはドラムドライであることを特徴とする請求項６に記載のハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載する方法で調製される、ハイドロゲル成分を１０〜８０重量％の割合で含有する、ハイドロゲル成分含有組成物。
【請求項９】
請求項８に記載のハイドロゲル成分含有組成物を用いることを特徴とする食用油代替物。
【請求項１０】
請求項１乃至７のいずれかに記載する方法で調製される、ハイドロゲル成分を４０〜９０重量％の割合で含有する、ハイドロゲル成分含有組成物。
【請求項１１】
請求項１０に記載のハイドロゲル成分含有組成物を用いることを特徴とする食用脂肪代替物。
【請求項１２】
請求項１乃至７のいずれかに記載する方法で調製される、ハイドロゲル成分を２０重量％以上の割合で含有する、ハイドロゲル成分含有組成物。
【請求項１３】
請求項１２に記載のハイドロゲル成分含有組成物を用いることを特徴とする保水材および吸水材。
【請求項１】
シュガービートペクチンに水存在下で電離放射線を照射する工程を有する、シュガービートペクチン由来のハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
【請求項２】
シュガービートペクチンの含有率が３〜３５重量％である請求項１に記載のハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
【請求項３】
照射する電離放射線がγ線である請求項１または２に記載するハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
【請求項４】
照射する電離放射線が、加速電圧０．２〜１０ＭＶの電子線である請求項１または２に記載するハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
【請求項５】
シュガービートペクチンに水存在下で照射する電離放射線の吸収線量が１〜１００ｋGｙである請求項１乃至４のいずれかに記載するハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
【請求項６】
シュガービートペクチンに水存在下で電離放射線を照射する工程の後に、乾燥工程を有する請求項１乃至５のいずれかに記載するハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
【請求項７】
乾燥工程が、スプレードライまたはドラムドライであることを特徴とする請求項６に記載のハイドロゲル成分含有組成物の調製方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載する方法で調製される、ハイドロゲル成分を１０〜８０重量％の割合で含有する、ハイドロゲル成分含有組成物。
【請求項９】
請求項８に記載のハイドロゲル成分含有組成物を用いることを特徴とする食用油代替物。
【請求項１０】
請求項１乃至７のいずれかに記載する方法で調製される、ハイドロゲル成分を４０〜９０重量％の割合で含有する、ハイドロゲル成分含有組成物。
【請求項１１】
請求項１０に記載のハイドロゲル成分含有組成物を用いることを特徴とする食用脂肪代替物。
【請求項１２】
請求項１乃至７のいずれかに記載する方法で調製される、ハイドロゲル成分を２０重量％以上の割合で含有する、ハイドロゲル成分含有組成物。
【請求項１３】
請求項１２に記載のハイドロゲル成分含有組成物を用いることを特徴とする保水材および吸水材。
【公開番号】特開２００６−２７４２２７（Ｐ２００６−２７４２２７Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１００２４４（Ｐ２００５−１００２４４）
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（５０１１４５２９５）独立行政法人食品総合研究所 (27)
【出願人】（５０４１４７２４３）国立大学法人 岡山大学 (444)
【出願人】（０００１７５２８３）三栄源エフ・エフ・アイ株式会社 (429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（５０１１４５２９５）独立行政法人食品総合研究所 (27)
【出願人】（５０４１４７２４３）国立大学法人 岡山大学 (444)
【出願人】（０００１７５２８３）三栄源エフ・エフ・アイ株式会社 (429)
【Ｆターム（参考）】
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