低分子化処理ガラクトマンナンが形成するゲルおよび／またはゾルならびにその使用方法
【課題】 酸性領域におけるゲルおよび／またはゾル形成能を有し，保湿性，大変形性に優れた物質，ならびにこれを利用した食品の増粘性、高保水性や低荷重による崩壊性を付与する方法を提供する。
【解決手段】 低分子化処理を施すことにより特定の分子構造を有する低分子化処理ガラクトマンナンおよび他の増粘多糖類との相互作用によりゲルおよび／またはゾルを製造する。これを食品へ添加することで、食品に増粘性、高保水性や低荷重による崩壊性を付与できる。
【解決手段】 低分子化処理を施すことにより特定の分子構造を有する低分子化処理ガラクトマンナンおよび他の増粘多糖類との相互作用によりゲルおよび／またはゾルを製造する。これを食品へ添加することで、食品に増粘性、高保水性や低荷重による崩壊性を付与できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラクトマンナンに対して低分子化処理を施すことで得られた、低分子化処理ガラクトマンナンと他の増粘安定剤との相互作用により形成されるゲルおよび／またはゾルに関する。また、本発明は上記のゲルおよび／またはゾルを含有することで増粘性を付与された食品または食品素材に関する。
【背景技術】
【０００２】
増粘剤には、１００年以上使用されているものもあるが、近年の食品加工技術の進歩に伴い、増粘剤に求められる機能は劇的に増大している。一方で、増粘性は、使用される食品のｐＨ、固形分、塩濃度などで大きく異なり、その機能の発現のためには、食品の含有成分と適切かつ有効に相互作用させなければならない。製品のライフタイムが短い昨今では、より目新しい製品の設計に増粘安定剤を如何に使いこなすかが、成功の可否を分けるポイントともなっている。
【０００３】
増粘剤の重要な機能として、添加された食品中の液体を固定化するゲル化機能、あるいは液体を半固定化するゾル化機能がある。ゲルとゾルとの間には明確な区別が無く、物理的条件の変化や刺激によって互いの状態を往来する。ゲル・ゾル化機能は食品のテクスチャー調節するために欠かせない機能である。また、ゲル・ゾル化機能は食品成分の均一な分散・安定化にも寄与する。
【０００４】
また、増粘剤は、添加された食品の水分の蒸発速度を調節あるいは防止することで、食品に含有される結合水、遊離水を均質に保持する保湿調整剤としての機能も併せ持つ（非特許文献１）。
【０００５】
【非特許文献１】大橋司郎：“食品ハイドロコロイドの科学”、西成勝好、矢野俊正編（朝倉書店）（１９９０）
【０００６】
近年の健康志向ブームを反映して、酸性乳飲料が話題となっているが、飲料中のタンパク質の安定化を目的として、酸性領域でゲル・ゾル化機能を有する増粘剤が使用されるが、この領域でゲル・ゾル化機能を有する増粘剤は限られ、増粘剤が添加される飲料のｐＨにより、異なる増粘剤が使用されるのが通例である。即ち、ｐＨ３．６付近ではペクチンが、ｐＨ４．０付近では大豆多糖類が、ｐＨ４．５付近ではカルボキシメチルセルロースが、それぞれ利用されることが多い。一方で、ゼラチンも同じくｐＨ３．６付近でゲル・ゾル化機能を示すが、味質・テクスチャーの面から、通常酸性乳飲料には用いられない。また、カードランはｐＨ２．０付近でもゲル化するものの、ゲル化に加熱が必要であり、かつ、加熱温度や時間によってゲル化機能が異なるため、そのゲル化の制御が難しく、通常酸性乳飲料には用いられない。また、乳酸、クエン酸や酢酸等を含有する飲食物に増粘剤を利用したい場合であっても、ｐＨを３．５以上に調整しないと増粘剤によるゲル・ゾル化機能を利用することは不可能であり、増粘剤によりボディー感を有する酸味を訴求した食品の創出は不可能であった。
【０００７】
ＨＭペクチン、コロイド性高分子及びショ糖脂肪酸エステルを利用した、ｐＨを３．７〜４．４のゲル状食品が開示されているが、ＨＭペクチンによる口溶けが悪化する問題がある（特許文献１）。
【０００８】
【特許文献１】特開昭６０−２１０９５５号公報
【０００９】
高齢世代の食におけるＱＯＬ向上の観点から、嚥下介護食の分野が注目されている。嚥下機能が低下すると、固形物は勿論のこと、水のような液体も嚥下が困難となる。即ち、小さな応力で大変形を起こす飲食物が嚥下介護食として望ましい。旧来からとろみ付与の観点から、デンプン系の増粘剤が利用されていたが、デンプン系増粘剤は大変形を起こすための応力が大きく、嚥下食品には不向きであった。また、総合栄養補給用ゲル状飲料組成物においては、必須のゲル化剤として寒天を用いているが、寒天は酸に弱く、ゲルが崩れやすく、離水を生じやすいといった問題があった。また、寒天とともにジェランガム、カラギーナン、ローカストビーンガム、グァーガム等の増粘剤を併用することも記載されているが、品質及び保存性の点で十分に満足できるものではなかった（特許文献２）。近年では、調理物の外観を損ねぬよう透明で、かつハンドリングのよいグァーガムやキサンタンガムなどが利用されるようになってきた。今後も嚥下介護食には、美味しさに加え、飲食物の外観の一層の向上が要求されることと予想される中で、保湿性や小さな応力における大変形性に優れた増粘剤の充実が期待されている。
【００１０】
【特許文献２】ＷＯ ２００４／０１０７９６ Ａ１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記のように、酸性領域でゲル・ゾル化機能を有し、得られたゲルおよび／またはゾルが保湿性および／または食品に大変形を起こす機能を併せ持つ増粘剤は極めてユニークかつ有用であり、その増粘剤の登場が嘱望されていた。
【００１２】
本発明の目的は、低分子化処理を施すことで得られた、低分子化処理ガラクトマンナン単体もしくは他の増粘安定剤との相互作用により形成されるゲルおよび／またはゾル、ならびにその利用法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく、種々の増粘剤およびその関連物質に対して鋭意研究を行った結果、低分子化処理を施すことにより特定の分子構造を有する低分子化処理ガラクトマンナンに、酸性領域でも発現するユニークなゲル・ゾル化機能を、またそのゲルおよび／またはゾルが有用な保湿性および／または食品に大変形を起こす機能を有することを見出した。
【００１４】
これまでの研究で、低分子化処理を施すことにより特定の分子構造を有する低分子化処理ガラクトマンナンに、冷凍変性防止効果があることは既に見出されていた（特許文献３）。しかし、当該低分子化処理ガラクトマンナンがユニークなゲル物性を有していることは知られていない。
【００１５】
【特許文献３】特願２００６−３３１１４５
【００１６】
低分子化処理ガラクトマンナンの原料となるガラクトマンナンは、β-１、４結合したＤ-マンノース単位の主鎖およびα-１、６結合したＤ-ガラクトース単位の側鎖を有しているものであれば、その起源に特に限定されるものではなく、また、高度に精製された状態のものである必要もない。ガラクトマンナンとしては、イナゴ豆の種子粉末が好ましいが、他のガラクトマンナンとして、グァーガム、カシアガム、大豆種皮由来のソイビーンフル、タムソンガムなどが挙げられる。これらは、食品産業においては増粘剤として、また医薬品産業においては製錠補助剤として使用されている安全性の高い物質である。起源の異なるガラクトマンナンはマンノース単位とガラクトース単位の構成比率が異なるが、当該低分子化処理ガラクトマンナンの原料として、単一起源物でも異起源の混合物でもよく、また、水溶液または懸濁液でもよい。さらに、原料となるガラクトマンナンの濃度には、特に制限はない。
【００１７】
当該ガラクトマンナンの低分子化処理は、処理後得られる分子の構造が、分子量が５〜３１０ｋＤａ、β-１、４結合したＤ-マンノース単位の主鎖およびα-１、６結合したＤ-ガラクトース単位の側鎖を有し、Ｄ−マンノースとＤ−ガラクトースの構成比が２．５：１〜１５：１であれば、その方法に特に限定されるものではなく、酸触媒等を用いた化学的手法、熱や圧力などを利用した高圧水熱反応などの物理的手法でもよい。しかし、反応の選択性や効率性、環境負荷などを考慮した場合、微生物発酵や酵素反応等の生化学的手法により、当該低分子化処理を施すことがより好ましい。発酵に使用される微生物は天然に存在する野生株であっても、遺伝子組換え技術を利用して得られた変異株でもよいが、発酵速度、ハンドリングの良さ、安全性等の面から、食品酵母が実用的である。食品酵母として多くのものが本発明に使用可能であるが、キャンディダ（Ｃａｎｄｉｄａ）属、サッカロミセス（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ）属から選択されるのが好ましい。また、ファフィア（Ｐｈａｆｆｉａ）属、フォドトルーラ（Ｐｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ）属、チゴサッカロミセス（Ｚｙｇｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ）属、クルイフェロミセス（Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ）属、トルラスポラ（Ｔｏｒｕｌａｓｐｏｒａ）属なども利用可能である。これらを単独で、または混合して培養することができる。
【００１８】
上記発酵は、原料であるガラクトマンナンにより酵母が誘導的に産生する分解酵素により行われる。酵母が誘導的に産生する分解酵素には、α−ガラクトシダーゼ、β−マンノシダーゼ、β−マンナナーゼが含有されており、当該酵素群が原料であるガラクトマンナンの低分子化反応を触媒している。従って、当該低分子化処理ガラクトマンナンの製造には、酵母生菌のみならず、当該分解酵素群の他、ガラクトマンナンにも基質特異性を示すヘミセルラーゼ等も利用可能である。酵素は天然に存在する野生型であっても、遺伝子組換え技術を利用してサブクローニング、配糖化やアミノ酸修飾により得られた変異型でもよい。また、他のタンパク質またはペプチドとの融合タンパク質、または酵素断片でもよい。α−ガラクトシダーゼ、β−マンノシダーゼ、β−マンナナーゼの使用量は特に限定されるものではないが、好ましくは反応液１ｍＬあたり０．０００１単位以上１０００単位以下であり、より好ましくは反応液１ｍＬあたり０．００１単位以上１００単位以下である。なお、α−ガラクトシダーゼおよびβ−マンノシダーゼの１単位は、３７℃、ｐＨ７．５において、ｐ−ニトロフェノール化した基質から毎分１ｍｍｏｌのｐ−ニトロフェノールを生成する酵素量と定義する。また、β−マンナナーゼの１単位は、３７℃、ｐＨ７．５において、マンナンから毎分１ｍｍｏｌのマンノース相当の還元力を示す酵素量と定義する。
【００１９】
当該低分子化処理ガラクトマンナンの製造に触媒的あるいは触媒として利用される酵母や酵素群は、遊離形態または固定化形態で低分子化処理に供する事が可能である。固定化形態とは支持体への架橋、半透過性膜への包含・封入を指す。
【発明の効果】
【００２０】
低分子化処理ガラクトマンナンを用いること特徴とする、酸性領域の食品および／または食品素材をゲル化する方法、保湿性および／または食品に大変形を起こす機能を付与する方法および、これを利用した調理物を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の中心を成すゲルおよび／またはゾル(以下、低分子化処理ガラクトマンナンゲル／ゾルと省略)は、低分子化処理ガラクトマンナン単体もしくは他の増粘安定剤との相互作用により形成される。増粘安定剤としては、アラビアガム、カラガム、ガティガム、トラガントガム、デンプン、ローカストビーンガム、タラガム、グァーガム、サイリウムシードガム、タマリンドシードガム、ペクチン、寒天、カラギーナン、アルギン酸類、グルコマンナン、キサンタンガム、ジェランガム、カードラン、プルランおよびゼラチンなどが挙げられるが、相互作用によりゲルおよび／またはゾルを形成するものであれば特に制限はなく、合計濃度が０．５％以上で、２種以上を併用しても構わない。一般に、ガラクトマンナン類はカラギーナン、キサンタンガムおよび寒天と強い相互作用を示すため、これらとの併用が望ましい。低分子化処理ガラクトマンナンと増粘多糖類の比率は７．５：２．５〜２．５：７．５とすることが望ましい。
【００２２】
低分子化処理ガラクトマンナンの形態は、特に限定されないが、単独あるいは糖質、糖アルコール類やその他の成分をバルク剤とした製剤でもよく、その形態は液体でも粉末でもよく、その粒度や剤形に依存せず、どのような形態のものでもよい。
【００２３】
低分子化処理ガラクトマンナンゲル／ゾルの製造法について、特に制限はない。当該低分子化処理ガラクトマンナンは、一般のガラクトマンナンに比し、溶解性が良いため、０．００１〜１０重量％のゲル／ゾルを製造することが可能であるが、０．００１重量％未満では当該低分子化処理ガラクトマンナンゲル／ゾルの優位性は発揮できない。また、低分子化処理ガラクトマンナンの高溶解性に起因して、溶解時にも加熱が不要かもしくは、緩やかな加熱で十分であり、加熱により機能を消失する不安定成分をゲルおよび／またはゾル化することも可能である。
【００２４】
低分子化処理ガラクトマンナンはｐＨ２〜４の酸性領域でもゲル／またはゾル化する性質を有する。ｐＨの調整に特に制限は無いが、乳酸、クエン酸や酢酸でｐＨを調整する場合が一般的である。
【００２５】
介護食品は、容易にかめる『区分１』（かたさ上限値５×１０５Ｎ／ｍ２）〜かまなくてよい『区分４』（かたさ上限値５×１０３Ｎ／ｍ２、ゾルの場合のかたさ上限値３×１０３Ｎ／ｍ２）、および、とろみ調整の５カテゴリーに分類される（非特許文献２）。低分子化処理ガラクトマンナンゲル／ゾルの濃度は、添加する対象食品各個により異なるが、添加濃度を調整することで、各区分へ適用することが可能である。なお、かたさの測定は、『厚生労働省 特別用途食品 高齢者用食品の試験方法』に準拠して行う。
【００２６】
【非特許文献２】日本介護食品協議会編：ユニバーサルデザインフード自主規格
【００２７】
以下、本発明の実施例を示し、本発明を更に具体的に説明する。ガラクトマンナンとして、ローカストビーンガム（ＬＢＧ）を用い、微生物発酵により低分子化処理を施して得られた低分子化処理ローカストビーンガム（Ｓ.Ｃ.ＬＢＧ）を利用して、実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２８】
Ｓ.Ｃ.ＬＢＧ（３０ｍｇ／ｍＬ）とキサンタンガム（１５．０ｍｇ／ｍＬ）あるいはκ−カラギーナン（７．５ｍｇ／ｍＬ）あるいは寒天（１０ｍｇ／ｍＬ）とをそれぞれ加温溶解、ｐＨ調整後（ｐＨ４．０）、ディスク成型して冷却し、ゲルディスクを作成した。得られたゲルディスクをレオメーターにて破断強度を測定した。なお、ＬＢＧ（１０ｍｇ／ｍＬ）を対照として、同様の操作を行った。Ｓ.Ｃ.ＬＢＧは高濃度にもかかわらず、得られたゲルは柔らかく、低い荷重で崩壊しやすい性質を有していた。結果を図１に示す。
【実施例２】
【００２９】
Ｓ.Ｃ.ＬＢＧ（５．０ｍｇ／ｍＬ）とカラギーナン（１０．０ｍｇ／ｍＬ）とをそれぞれクエン酸にてｐＨ２.５に調整後、加温溶解して、実施例１と同様の操作を行い、得られたゲルの破断強度を測定した。なお、ＬＢＧ（５．０ｍｇ／ｍＬ）を対照として、同様の操作を行った。Ｓ.Ｃ.ＬＢＧとカラギーナンは相互作用により、ゲルを形成したが、ＬＢＧとカラギーナンの組み合わせでは、ゲル形成が見られなかった。得られたそれぞれのゲルを−２０℃にて冷凍後、室温にて解凍させて、ゲル表面の離水量を比較した結果、Ｓ.Ｃ.ＬＢＧゲルは、ＬＢＧゲルに比し、離水量が１／３以下であった。結果を図２に示す。
【実施例３】
【００３０】
終濃度Ｓ.Ｃ.ＬＢＧ０．５ｍｇ／ｍＬとなるように、よく溶いた全卵に添加した後、蒸し器で１０分間加熱調理後、得られた蒸し卵の破断強度を測定した。なお、ショ糖（２００ｍｇ／ｍＬ）およびＬＢＧ（０．５ｍｇ／ｍＬ）を対照として、同様の操作を行った。Ｓ.Ｃ.ＬＢＧを添加した蒸し卵の破断強度は、ＬＢＧを添加した蒸し卵に比し、約半分程度であった。この際のＳ.Ｃ.ＬＢＧを添加した蒸し卵は、ユニバーサルデザインフード製品規格の『区分３』と『区分４』の中間であり、介護食品として適するかたさであった。結果を図３に示す。
【実施例４】
【００３１】
すりつぶしたコーン４０ｇ、上白糖２.５ｇ、牛乳２５ｇ、生クリーム２.０ｇ、サラダ油１.０ｇ、オニオンパウダー０.５ｇ、調味料０.５ｇ、塩０.３ｇ、ホワイトペッパー０.０１ｇに水を適宜加えて固形分１６.５％としたものに、終濃度がそれぞれ４.０ｍｇ／ｍＬとなるようにＳ.Ｃ.ＬＢＧおよびカラギーナンを添加した後、加熱して、コーンスープを調製した。出来上がったコーンスープは嚥下を補助するための粘度が適度に付与されており、ゲル特有の粘りもなく、自然な食感であった。
【実施例５】
【００３２】
果糖ブドウ糖液糖３.０ｇ、粉末発酵乳０.２ｇ、乳酸カルシウム０.３４ｇ、ビタミンＣ０.０５ｇ、クエン酸０.４ｇ、に水１００ｍＬを加えたものに終濃度がそれぞれ３.０ｍｇ／ｍＬとなるようにＳ.Ｃ.ＬＢＧおよびカラギーナンを添加した後、加温溶解後、香料０.２ｇ添加後、冷却固化させて乳性ドリンクゼリーを調整しものをチュアパックに充填してチュアパックゼリーとした。出来上がったチュアパックゼリーは、ｐＨ４でありながら、ゲル状であり、口中で容易に崩壊し、後味も無く良好なテクスチャーを有していた。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の低分子化処理ガラクトマンナンは、ゲル／ゾルは、酸性領域でも発現するユニークなゲル・ゾル化機能を、またそのゲルおよび／またはゾルは、有用な保湿性および／または食品に大変形を起こす機能を有しており、これらを利用して、従来、表現不可能であったテクスチャーを食品に与えることができるようになり、消費者の嗜好の多様化に合わせた製品開発が可能となる。一方でこれまでバリエーションに乏しかった介護食品の分野にも利用されることで、高齢者の食のＱＯＬの向上に貢献する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】低分子化処理ガラクトマンナンと各種増粘安定剤で形成されたゲルの破断強度を示した図
【図２】低分子化処理ガラクトマンナンとカラギーナンで形成されたゲルの破断強度を示した図
【図３】低分子化処理ガラクトマンナンを含有する蒸し卵の破断強度を示した図
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラクトマンナンに対して低分子化処理を施すことで得られた、低分子化処理ガラクトマンナンと他の増粘安定剤との相互作用により形成されるゲルおよび／またはゾルに関する。また、本発明は上記のゲルおよび／またはゾルを含有することで増粘性を付与された食品または食品素材に関する。
【背景技術】
【０００２】
増粘剤には、１００年以上使用されているものもあるが、近年の食品加工技術の進歩に伴い、増粘剤に求められる機能は劇的に増大している。一方で、増粘性は、使用される食品のｐＨ、固形分、塩濃度などで大きく異なり、その機能の発現のためには、食品の含有成分と適切かつ有効に相互作用させなければならない。製品のライフタイムが短い昨今では、より目新しい製品の設計に増粘安定剤を如何に使いこなすかが、成功の可否を分けるポイントともなっている。
【０００３】
増粘剤の重要な機能として、添加された食品中の液体を固定化するゲル化機能、あるいは液体を半固定化するゾル化機能がある。ゲルとゾルとの間には明確な区別が無く、物理的条件の変化や刺激によって互いの状態を往来する。ゲル・ゾル化機能は食品のテクスチャー調節するために欠かせない機能である。また、ゲル・ゾル化機能は食品成分の均一な分散・安定化にも寄与する。
【０００４】
また、増粘剤は、添加された食品の水分の蒸発速度を調節あるいは防止することで、食品に含有される結合水、遊離水を均質に保持する保湿調整剤としての機能も併せ持つ（非特許文献１）。
【０００５】
【非特許文献１】大橋司郎：“食品ハイドロコロイドの科学”、西成勝好、矢野俊正編（朝倉書店）（１９９０）
【０００６】
近年の健康志向ブームを反映して、酸性乳飲料が話題となっているが、飲料中のタンパク質の安定化を目的として、酸性領域でゲル・ゾル化機能を有する増粘剤が使用されるが、この領域でゲル・ゾル化機能を有する増粘剤は限られ、増粘剤が添加される飲料のｐＨにより、異なる増粘剤が使用されるのが通例である。即ち、ｐＨ３．６付近ではペクチンが、ｐＨ４．０付近では大豆多糖類が、ｐＨ４．５付近ではカルボキシメチルセルロースが、それぞれ利用されることが多い。一方で、ゼラチンも同じくｐＨ３．６付近でゲル・ゾル化機能を示すが、味質・テクスチャーの面から、通常酸性乳飲料には用いられない。また、カードランはｐＨ２．０付近でもゲル化するものの、ゲル化に加熱が必要であり、かつ、加熱温度や時間によってゲル化機能が異なるため、そのゲル化の制御が難しく、通常酸性乳飲料には用いられない。また、乳酸、クエン酸や酢酸等を含有する飲食物に増粘剤を利用したい場合であっても、ｐＨを３．５以上に調整しないと増粘剤によるゲル・ゾル化機能を利用することは不可能であり、増粘剤によりボディー感を有する酸味を訴求した食品の創出は不可能であった。
【０００７】
ＨＭペクチン、コロイド性高分子及びショ糖脂肪酸エステルを利用した、ｐＨを３．７〜４．４のゲル状食品が開示されているが、ＨＭペクチンによる口溶けが悪化する問題がある（特許文献１）。
【０００８】
【特許文献１】特開昭６０−２１０９５５号公報
【０００９】
高齢世代の食におけるＱＯＬ向上の観点から、嚥下介護食の分野が注目されている。嚥下機能が低下すると、固形物は勿論のこと、水のような液体も嚥下が困難となる。即ち、小さな応力で大変形を起こす飲食物が嚥下介護食として望ましい。旧来からとろみ付与の観点から、デンプン系の増粘剤が利用されていたが、デンプン系増粘剤は大変形を起こすための応力が大きく、嚥下食品には不向きであった。また、総合栄養補給用ゲル状飲料組成物においては、必須のゲル化剤として寒天を用いているが、寒天は酸に弱く、ゲルが崩れやすく、離水を生じやすいといった問題があった。また、寒天とともにジェランガム、カラギーナン、ローカストビーンガム、グァーガム等の増粘剤を併用することも記載されているが、品質及び保存性の点で十分に満足できるものではなかった（特許文献２）。近年では、調理物の外観を損ねぬよう透明で、かつハンドリングのよいグァーガムやキサンタンガムなどが利用されるようになってきた。今後も嚥下介護食には、美味しさに加え、飲食物の外観の一層の向上が要求されることと予想される中で、保湿性や小さな応力における大変形性に優れた増粘剤の充実が期待されている。
【００１０】
【特許文献２】ＷＯ ２００４／０１０７９６ Ａ１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記のように、酸性領域でゲル・ゾル化機能を有し、得られたゲルおよび／またはゾルが保湿性および／または食品に大変形を起こす機能を併せ持つ増粘剤は極めてユニークかつ有用であり、その増粘剤の登場が嘱望されていた。
【００１２】
本発明の目的は、低分子化処理を施すことで得られた、低分子化処理ガラクトマンナン単体もしくは他の増粘安定剤との相互作用により形成されるゲルおよび／またはゾル、ならびにその利用法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく、種々の増粘剤およびその関連物質に対して鋭意研究を行った結果、低分子化処理を施すことにより特定の分子構造を有する低分子化処理ガラクトマンナンに、酸性領域でも発現するユニークなゲル・ゾル化機能を、またそのゲルおよび／またはゾルが有用な保湿性および／または食品に大変形を起こす機能を有することを見出した。
【００１４】
これまでの研究で、低分子化処理を施すことにより特定の分子構造を有する低分子化処理ガラクトマンナンに、冷凍変性防止効果があることは既に見出されていた（特許文献３）。しかし、当該低分子化処理ガラクトマンナンがユニークなゲル物性を有していることは知られていない。
【００１５】
【特許文献３】特願２００６−３３１１４５
【００１６】
低分子化処理ガラクトマンナンの原料となるガラクトマンナンは、β-１、４結合したＤ-マンノース単位の主鎖およびα-１、６結合したＤ-ガラクトース単位の側鎖を有しているものであれば、その起源に特に限定されるものではなく、また、高度に精製された状態のものである必要もない。ガラクトマンナンとしては、イナゴ豆の種子粉末が好ましいが、他のガラクトマンナンとして、グァーガム、カシアガム、大豆種皮由来のソイビーンフル、タムソンガムなどが挙げられる。これらは、食品産業においては増粘剤として、また医薬品産業においては製錠補助剤として使用されている安全性の高い物質である。起源の異なるガラクトマンナンはマンノース単位とガラクトース単位の構成比率が異なるが、当該低分子化処理ガラクトマンナンの原料として、単一起源物でも異起源の混合物でもよく、また、水溶液または懸濁液でもよい。さらに、原料となるガラクトマンナンの濃度には、特に制限はない。
【００１７】
当該ガラクトマンナンの低分子化処理は、処理後得られる分子の構造が、分子量が５〜３１０ｋＤａ、β-１、４結合したＤ-マンノース単位の主鎖およびα-１、６結合したＤ-ガラクトース単位の側鎖を有し、Ｄ−マンノースとＤ−ガラクトースの構成比が２．５：１〜１５：１であれば、その方法に特に限定されるものではなく、酸触媒等を用いた化学的手法、熱や圧力などを利用した高圧水熱反応などの物理的手法でもよい。しかし、反応の選択性や効率性、環境負荷などを考慮した場合、微生物発酵や酵素反応等の生化学的手法により、当該低分子化処理を施すことがより好ましい。発酵に使用される微生物は天然に存在する野生株であっても、遺伝子組換え技術を利用して得られた変異株でもよいが、発酵速度、ハンドリングの良さ、安全性等の面から、食品酵母が実用的である。食品酵母として多くのものが本発明に使用可能であるが、キャンディダ（Ｃａｎｄｉｄａ）属、サッカロミセス（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ）属から選択されるのが好ましい。また、ファフィア（Ｐｈａｆｆｉａ）属、フォドトルーラ（Ｐｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ）属、チゴサッカロミセス（Ｚｙｇｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ）属、クルイフェロミセス（Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ）属、トルラスポラ（Ｔｏｒｕｌａｓｐｏｒａ）属なども利用可能である。これらを単独で、または混合して培養することができる。
【００１８】
上記発酵は、原料であるガラクトマンナンにより酵母が誘導的に産生する分解酵素により行われる。酵母が誘導的に産生する分解酵素には、α−ガラクトシダーゼ、β−マンノシダーゼ、β−マンナナーゼが含有されており、当該酵素群が原料であるガラクトマンナンの低分子化反応を触媒している。従って、当該低分子化処理ガラクトマンナンの製造には、酵母生菌のみならず、当該分解酵素群の他、ガラクトマンナンにも基質特異性を示すヘミセルラーゼ等も利用可能である。酵素は天然に存在する野生型であっても、遺伝子組換え技術を利用してサブクローニング、配糖化やアミノ酸修飾により得られた変異型でもよい。また、他のタンパク質またはペプチドとの融合タンパク質、または酵素断片でもよい。α−ガラクトシダーゼ、β−マンノシダーゼ、β−マンナナーゼの使用量は特に限定されるものではないが、好ましくは反応液１ｍＬあたり０．０００１単位以上１０００単位以下であり、より好ましくは反応液１ｍＬあたり０．００１単位以上１００単位以下である。なお、α−ガラクトシダーゼおよびβ−マンノシダーゼの１単位は、３７℃、ｐＨ７．５において、ｐ−ニトロフェノール化した基質から毎分１ｍｍｏｌのｐ−ニトロフェノールを生成する酵素量と定義する。また、β−マンナナーゼの１単位は、３７℃、ｐＨ７．５において、マンナンから毎分１ｍｍｏｌのマンノース相当の還元力を示す酵素量と定義する。
【００１９】
当該低分子化処理ガラクトマンナンの製造に触媒的あるいは触媒として利用される酵母や酵素群は、遊離形態または固定化形態で低分子化処理に供する事が可能である。固定化形態とは支持体への架橋、半透過性膜への包含・封入を指す。
【発明の効果】
【００２０】
低分子化処理ガラクトマンナンを用いること特徴とする、酸性領域の食品および／または食品素材をゲル化する方法、保湿性および／または食品に大変形を起こす機能を付与する方法および、これを利用した調理物を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の中心を成すゲルおよび／またはゾル(以下、低分子化処理ガラクトマンナンゲル／ゾルと省略)は、低分子化処理ガラクトマンナン単体もしくは他の増粘安定剤との相互作用により形成される。増粘安定剤としては、アラビアガム、カラガム、ガティガム、トラガントガム、デンプン、ローカストビーンガム、タラガム、グァーガム、サイリウムシードガム、タマリンドシードガム、ペクチン、寒天、カラギーナン、アルギン酸類、グルコマンナン、キサンタンガム、ジェランガム、カードラン、プルランおよびゼラチンなどが挙げられるが、相互作用によりゲルおよび／またはゾルを形成するものであれば特に制限はなく、合計濃度が０．５％以上で、２種以上を併用しても構わない。一般に、ガラクトマンナン類はカラギーナン、キサンタンガムおよび寒天と強い相互作用を示すため、これらとの併用が望ましい。低分子化処理ガラクトマンナンと増粘多糖類の比率は７．５：２．５〜２．５：７．５とすることが望ましい。
【００２２】
低分子化処理ガラクトマンナンの形態は、特に限定されないが、単独あるいは糖質、糖アルコール類やその他の成分をバルク剤とした製剤でもよく、その形態は液体でも粉末でもよく、その粒度や剤形に依存せず、どのような形態のものでもよい。
【００２３】
低分子化処理ガラクトマンナンゲル／ゾルの製造法について、特に制限はない。当該低分子化処理ガラクトマンナンは、一般のガラクトマンナンに比し、溶解性が良いため、０．００１〜１０重量％のゲル／ゾルを製造することが可能であるが、０．００１重量％未満では当該低分子化処理ガラクトマンナンゲル／ゾルの優位性は発揮できない。また、低分子化処理ガラクトマンナンの高溶解性に起因して、溶解時にも加熱が不要かもしくは、緩やかな加熱で十分であり、加熱により機能を消失する不安定成分をゲルおよび／またはゾル化することも可能である。
【００２４】
低分子化処理ガラクトマンナンはｐＨ２〜４の酸性領域でもゲル／またはゾル化する性質を有する。ｐＨの調整に特に制限は無いが、乳酸、クエン酸や酢酸でｐＨを調整する場合が一般的である。
【００２５】
介護食品は、容易にかめる『区分１』（かたさ上限値５×１０５Ｎ／ｍ２）〜かまなくてよい『区分４』（かたさ上限値５×１０３Ｎ／ｍ２、ゾルの場合のかたさ上限値３×１０３Ｎ／ｍ２）、および、とろみ調整の５カテゴリーに分類される（非特許文献２）。低分子化処理ガラクトマンナンゲル／ゾルの濃度は、添加する対象食品各個により異なるが、添加濃度を調整することで、各区分へ適用することが可能である。なお、かたさの測定は、『厚生労働省 特別用途食品 高齢者用食品の試験方法』に準拠して行う。
【００２６】
【非特許文献２】日本介護食品協議会編：ユニバーサルデザインフード自主規格
【００２７】
以下、本発明の実施例を示し、本発明を更に具体的に説明する。ガラクトマンナンとして、ローカストビーンガム（ＬＢＧ）を用い、微生物発酵により低分子化処理を施して得られた低分子化処理ローカストビーンガム（Ｓ.Ｃ.ＬＢＧ）を利用して、実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２８】
Ｓ.Ｃ.ＬＢＧ（３０ｍｇ／ｍＬ）とキサンタンガム（１５．０ｍｇ／ｍＬ）あるいはκ−カラギーナン（７．５ｍｇ／ｍＬ）あるいは寒天（１０ｍｇ／ｍＬ）とをそれぞれ加温溶解、ｐＨ調整後（ｐＨ４．０）、ディスク成型して冷却し、ゲルディスクを作成した。得られたゲルディスクをレオメーターにて破断強度を測定した。なお、ＬＢＧ（１０ｍｇ／ｍＬ）を対照として、同様の操作を行った。Ｓ.Ｃ.ＬＢＧは高濃度にもかかわらず、得られたゲルは柔らかく、低い荷重で崩壊しやすい性質を有していた。結果を図１に示す。
【実施例２】
【００２９】
Ｓ.Ｃ.ＬＢＧ（５．０ｍｇ／ｍＬ）とカラギーナン（１０．０ｍｇ／ｍＬ）とをそれぞれクエン酸にてｐＨ２.５に調整後、加温溶解して、実施例１と同様の操作を行い、得られたゲルの破断強度を測定した。なお、ＬＢＧ（５．０ｍｇ／ｍＬ）を対照として、同様の操作を行った。Ｓ.Ｃ.ＬＢＧとカラギーナンは相互作用により、ゲルを形成したが、ＬＢＧとカラギーナンの組み合わせでは、ゲル形成が見られなかった。得られたそれぞれのゲルを−２０℃にて冷凍後、室温にて解凍させて、ゲル表面の離水量を比較した結果、Ｓ.Ｃ.ＬＢＧゲルは、ＬＢＧゲルに比し、離水量が１／３以下であった。結果を図２に示す。
【実施例３】
【００３０】
終濃度Ｓ.Ｃ.ＬＢＧ０．５ｍｇ／ｍＬとなるように、よく溶いた全卵に添加した後、蒸し器で１０分間加熱調理後、得られた蒸し卵の破断強度を測定した。なお、ショ糖（２００ｍｇ／ｍＬ）およびＬＢＧ（０．５ｍｇ／ｍＬ）を対照として、同様の操作を行った。Ｓ.Ｃ.ＬＢＧを添加した蒸し卵の破断強度は、ＬＢＧを添加した蒸し卵に比し、約半分程度であった。この際のＳ.Ｃ.ＬＢＧを添加した蒸し卵は、ユニバーサルデザインフード製品規格の『区分３』と『区分４』の中間であり、介護食品として適するかたさであった。結果を図３に示す。
【実施例４】
【００３１】
すりつぶしたコーン４０ｇ、上白糖２.５ｇ、牛乳２５ｇ、生クリーム２.０ｇ、サラダ油１.０ｇ、オニオンパウダー０.５ｇ、調味料０.５ｇ、塩０.３ｇ、ホワイトペッパー０.０１ｇに水を適宜加えて固形分１６.５％としたものに、終濃度がそれぞれ４.０ｍｇ／ｍＬとなるようにＳ.Ｃ.ＬＢＧおよびカラギーナンを添加した後、加熱して、コーンスープを調製した。出来上がったコーンスープは嚥下を補助するための粘度が適度に付与されており、ゲル特有の粘りもなく、自然な食感であった。
【実施例５】
【００３２】
果糖ブドウ糖液糖３.０ｇ、粉末発酵乳０.２ｇ、乳酸カルシウム０.３４ｇ、ビタミンＣ０.０５ｇ、クエン酸０.４ｇ、に水１００ｍＬを加えたものに終濃度がそれぞれ３.０ｍｇ／ｍＬとなるようにＳ.Ｃ.ＬＢＧおよびカラギーナンを添加した後、加温溶解後、香料０.２ｇ添加後、冷却固化させて乳性ドリンクゼリーを調整しものをチュアパックに充填してチュアパックゼリーとした。出来上がったチュアパックゼリーは、ｐＨ４でありながら、ゲル状であり、口中で容易に崩壊し、後味も無く良好なテクスチャーを有していた。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の低分子化処理ガラクトマンナンは、ゲル／ゾルは、酸性領域でも発現するユニークなゲル・ゾル化機能を、またそのゲルおよび／またはゾルは、有用な保湿性および／または食品に大変形を起こす機能を有しており、これらを利用して、従来、表現不可能であったテクスチャーを食品に与えることができるようになり、消費者の嗜好の多様化に合わせた製品開発が可能となる。一方でこれまでバリエーションに乏しかった介護食品の分野にも利用されることで、高齢者の食のＱＯＬの向上に貢献する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】低分子化処理ガラクトマンナンと各種増粘安定剤で形成されたゲルの破断強度を示した図
【図２】低分子化処理ガラクトマンナンとカラギーナンで形成されたゲルの破断強度を示した図
【図３】低分子化処理ガラクトマンナンを含有する蒸し卵の破断強度を示した図
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐＨ２〜４の酸性領域で、起源の異なるガラクトマンナン群から選ばれる少なくとも１種または２種以上を原料とし，これに低分子化処理を施すことで得られる，分子量が５〜３１０ｋＤａ，β-１，４結合したＤ-マンノース単位の主鎖およびα-１，６結合したＤ-ガラクトース単位の側鎖を有し，Ｄ−マンノースとＤ−ガラクトースの構成比が２．５：１〜１５：１である低分子化処理ガラクトマンナンを含有させることにより形成されるゲルおよび／またはゾル。
【請求項２】
ｐＨ２〜４の酸性領域で、起源の異なるガラクトマンナン群から選ばれる少なくとも１種または２種以上を原料とし，これに低分子化処理を施すことで得られる，分子量が５〜３１０ｋＤａ，β-１，４結合したＤ-マンノース単位の主鎖およびα-１，６結合したＤ-ガラクトース単位の側鎖を有し，Ｄ−マンノースとＤ−ガラクトースの構成比が２．５：１〜１５：１である低分子化処理ガラクトマンナンと他の増粘安定剤との合計濃度が０．５％以上の濃度で形成されるゲルおよび／またはゾル。
【請求項３】
低分子化処理を施す前のガラクトマンナンを用いた場合に比し，離水が少なく，５×１０５Ｎ／ｍ２以下で崩壊する特徴を有する請求項１または請求項２に記載のゲルおよび／またはゾル。
【請求項４】
請求項１〜３記載のゲルおよび／またはゾルを含有することを特徴とするゼリー。
【請求項５】
請求項１〜３記載のゲルおよび／またはゾルを含有することを特徴とする介護食品。
【請求項６】
ｐＨ２〜４の酸性領域の食品および／または食品素材に、起源の異なるガラクトマンナン群から選ばれる少なくとも１種または２種以上を原料とし，これに低分子化処理を施すことで得られる，分子量が５〜３１０ｋＤａ，β-１，４結合したＤ-マンノース単位の主鎖およびα-１，６結合したＤ-ガラクトース単位の側鎖を有し，Ｄ−マンノースとＤ−ガラクトースの構成比が２．５：１〜１５：１である低分子化処理ガラクトマンナンを０．００１〜１０％含有させることにより、増粘性、高保水性や低荷重による崩壊性を付与する方法。
【請求項１】
ｐＨ２〜４の酸性領域で、起源の異なるガラクトマンナン群から選ばれる少なくとも１種または２種以上を原料とし，これに低分子化処理を施すことで得られる，分子量が５〜３１０ｋＤａ，β-１，４結合したＤ-マンノース単位の主鎖およびα-１，６結合したＤ-ガラクトース単位の側鎖を有し，Ｄ−マンノースとＤ−ガラクトースの構成比が２．５：１〜１５：１である低分子化処理ガラクトマンナンを含有させることにより形成されるゲルおよび／またはゾル。
【請求項２】
ｐＨ２〜４の酸性領域で、起源の異なるガラクトマンナン群から選ばれる少なくとも１種または２種以上を原料とし，これに低分子化処理を施すことで得られる，分子量が５〜３１０ｋＤａ，β-１，４結合したＤ-マンノース単位の主鎖およびα-１，６結合したＤ-ガラクトース単位の側鎖を有し，Ｄ−マンノースとＤ−ガラクトースの構成比が２．５：１〜１５：１である低分子化処理ガラクトマンナンと他の増粘安定剤との合計濃度が０．５％以上の濃度で形成されるゲルおよび／またはゾル。
【請求項３】
低分子化処理を施す前のガラクトマンナンを用いた場合に比し，離水が少なく，５×１０５Ｎ／ｍ２以下で崩壊する特徴を有する請求項１または請求項２に記載のゲルおよび／またはゾル。
【請求項４】
請求項１〜３記載のゲルおよび／またはゾルを含有することを特徴とするゼリー。
【請求項５】
請求項１〜３記載のゲルおよび／またはゾルを含有することを特徴とする介護食品。
【請求項６】
ｐＨ２〜４の酸性領域の食品および／または食品素材に、起源の異なるガラクトマンナン群から選ばれる少なくとも１種または２種以上を原料とし，これに低分子化処理を施すことで得られる，分子量が５〜３１０ｋＤａ，β-１，４結合したＤ-マンノース単位の主鎖およびα-１，６結合したＤ-ガラクトース単位の側鎖を有し，Ｄ−マンノースとＤ−ガラクトースの構成比が２．５：１〜１５：１である低分子化処理ガラクトマンナンを０．００１〜１０％含有させることにより、増粘性、高保水性や低荷重による崩壊性を付与する方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−９５２６９（Ｐ２００９−９５２６９Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６８６１３（Ｐ２００７−２６８６１３）
【出願日】平成１９年１０月１６日（２００７．１０．１６）
【出願人】（０００２２６４１５）物産フードサイエンス株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１６日（２００７．１０．１６）
【出願人】（０００２２６４１５）物産フードサイエンス株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
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