説明

3成分からなる増粘ゲル化剤

【課題】少量の使用で、増粘相乗効果と粒子固定化作用とを有する増粘剤として機能でき、あるいは、耐熱性でかつ強度が大きいゲルを形成できるゲル化剤としても機能しうる、増粘ゲル化剤を提供する。
【解決手段】水中で安定に懸濁する成分を10質量%以上含有し、かつ、0.5質量%水分散液とした時の損失正接が1未満である微細繊維状セルロースと、グルコマンナン、ガラクトマンナン、アルギン酸類からなる群より選択される多糖類と、キサンタンガムとを含有することを特徴とする増粘ゲル化剤。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、食品や化粧品等に添加して用いられ、少量で所望の効果が得られる増粘ゲル化剤に関する。特に、少量の使用で、優れた効果の増粘剤またはゲル化剤として機能できる増粘ゲル化剤に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から食品や化粧品等の製品を増粘させるための増粘剤として、グアーガム、タマリンドシードガム等の多糖類が使用されている。これらの多糖類の多くは、増粘被対象物のpH、イオン濃度等により溶解性が左右され、所望の機能が発揮できない場合が多いため、前もって増粘剤を水等に溶解させた高濃度の多糖類溶液を増粘被対象物に添加する場合が多い。この高濃度の多糖類溶液は、粘ちょう性が高く取り扱いが難しいことや、一般的に食品や化粧品等に増粘剤を添加できる量は限られることから、少量で所望の増粘効果を発揮できる増粘剤が望まれている。
【0003】
また過剰な粘ちょう性を与えることなく、製品中に存在する不溶性の固形分の浮上や沈降を抑制する効果、つまり後述の粒子固定化作用を併せ持つ増粘ゲル化剤が望まれている。微細な繊維状のセルロースを添加せず、ガラクトマンナン、グルコマンナン、アルギン酸塩等の多糖類と、キサンタンガムの組み合わせで、この粒子固定化作用を付与することは困難である。
【0004】
微細な繊維状のセルロースとしては、微小繊維状セルロースやセルロースナノフィブリル等が知られている。これらの微細な繊維状のセルロースを用いることで、ある程度の粘性と粒子固定化作用を付与できるが、一般的な多糖類と比較して価格が高いので、単独で使用するのはコスト的に難しい。
【0005】
微小繊維状セルロースと多糖類とを含有する増粘剤としては、特許文献1〜3に記載のものなどが知られている。これらに示されている効果は「ままこ防止」や「整腸作用」等であり、特定の多糖類と組み合わせて使用することで増粘相乗効果が得られることや、増粘剤の添加量を軽減できることは記載されていない。
【0006】
特許文献4および5には、約80%以上の一次壁からなる細胞から得られたセルロースナノフィブリルとその他の添加剤を配合した組成物に関する開示があるが、添加剤配合の主目的は、あくまで乾燥物の再分散性改良や、セルロースナノフィブリルの機能補填である。
【0007】
特許文献6には、微細繊維状セルロースを複合体と、グアーガム又はグルコマンナンによる増粘相乗効果の記載がある。しかしながら、微細な繊維状セルロースである水分散性セルロースと、グルコマンナン、ガラクトマンナン、アルギン酸類からなる群より選択される多糖類と、さらにキサンタンガムを含有する増粘ゲル化剤については記載が無い。
【0008】
ゼラチン、寒天、カラギーナン、グルコマンナンとキサンタンガムの混合物、ローカストビーンガムとキサンタンガムの混合物などの一般的なゲル化剤を使用したゲルは熱可逆性であり、殺菌処理に必要な程度の加熱により容易にゾル化あるいは溶解し、内容物の均一性を維持することができない。具体的には、加熱処理によりゲル中の固形物の浮上あるいは沈降、タンパク質の凝集等が発生する。つまり、耐熱性が無い。
【0009】
特許文献7には、微細繊維状セルロース複合体と、ガラクトマンナン、グルコマンナン、アルギン酸類から選択される多糖類を含有するゲル化剤が開示されている。また、特許文献8にはそれを利用した耐熱性ゲルの記載がある。しかしながら、これらから得られるゲル状組成物は、耐熱性には優れるもののゲルの強度が弱い。そのため、食品などに求められるゲル破断強度を得ようとすると、ゲル化剤の添加量が多くなることで風味が損なわれる。また、コスト的にも問題であった。
【特許文献1】特許第1731182号公報
【特許文献2】特開昭60−260517号公報
【特許文献3】特許第1850006号公報
【特許文献4】特表2001−520180号公報
【特許文献5】特許第3247391号公報
【特許文献6】WO/2006/062089
【特許文献7】特開2004−41119号公報
【特許文献8】特開2004−248536号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明は、少量の使用で、増粘相乗効果と粒子固定化作用とを有する増粘剤として機能でき、あるいは、耐熱性でかつ強度が大きいゲルを形成できるゲル化剤としても機能しうる、増粘ゲル化剤を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
(1)水中で安定に懸濁する成分を10質量%以上含有し、かつ、0.5質量%水分散液とした時の損失正接が1未満である微細繊維状セルロースと、グルコマンナン、ガラクトマンナン、アルギン酸類からなる群より選択される多糖類と、キサンタンガムとを含有することを特徴とする増粘ゲル化剤。
(2)前記の微細繊維状セルロースが、前記成分を30質量%以上含有するものであり、かつ、当該微細繊維状セルロースを50〜95質量%と、水溶性高分子または親水性物質を5〜50質量%とを含有する微細繊維状セルロース複合体を形成していることを特徴とする上記(1)に記載の増粘ゲル化剤。
(3)前記多糖類が、ガラクトマンナン、グルコマンナンのいずれかであることを特徴とする上記(2)記載の増粘ゲル化剤。
(4)前記微細繊維状セルロース複合体と前記多糖類との合計と、前記キサンタンガムとの量比が70:30〜99:1であることを特徴とする上記(2)または(3)記載の増粘ゲル化剤。
(5)上記(1)〜(3)のいずれかに記載の増粘ゲル剤が、添加されたことを特徴とする液状組成物。
(6)上記(1)〜(3)のいずれかに記載の増粘ゲル化剤を用いて形成されたことを特徴とするゲル状組成物。
【発明の効果】
【0012】
本発明の増粘ゲル化剤は、少量の使用で、増粘相乗効果と粒子固定化作用を発揮することができる。また、少量の使用で、ゲル破断強度が高く耐熱性も高いゲルを形成することも可能で、このゲルは、加熱殺菌処理を行ってもゲル中の固形物などの分離が生じにくく安定している。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明について、特にその好ましい形態を中心に具体的に説明する。本発明者は、第1成分である特定の微細繊維状セルロースと、第2成分であるグルコマンナン、ガラクトマンナン、アルギン酸類からなる群より選択される多糖類と、第3成分であるキサンタンガムを配合した増粘ゲル化剤を用いることで、少量の使用量で、一定の効果を発揮しうる優れた増粘ゲル化剤が得られることを見出した。さらに、第1成分の特定の微細繊維状セルロースと水溶性高分子または親水性物質とを所定量ずつ用いて複合体とすることで、少量の使用で、耐熱性が高くかつ強度が高いゲルを形成できる増粘ゲル化剤となることを見出した。
【0014】
第1成分で使用される特定の微細繊維状セルロースは、β−1,4グルカン構造を有するいわゆるセルロースを原料とする。セルロースとしては、植物細胞壁を起源としたいわゆるセルロース性物質を使用するのが好ましい。具体的には、木材(針葉樹、広葉樹)、コットンリンター、ケナフ、マニラ麻(アバカ)、サイザル麻、ジュート、サバイグラス、エスパルト草、バガス、稲わら、麦わら、葦、竹などの天然セルロースを主成分とするパルプが使用できる。これにより安価で高性能な製品を安定的に供給できる。特に好ましいのはイネ科植物の細胞壁を起源としたセルロース性物質であり、具体的にはバガスパルプ、麦わらパルプ、稲わらパルプ、竹パルプが挙げられる。綿花、パピルス草、ビート、こうぞ、みつまた、ガンピなども使用が可能だが、原料の安定的な確保が困難であること、セルロース以外の成分の含有量が多いこと、ハンドリングが難しいことなどの理由で好ましくない場合がある。なお、再生セルロースを原料とした場合、充分な性能が発揮されないので、再生セルロースは原料として含まない。また、微生物由来の発酵セルロースを使用することも可能であるが、コストが高くなる傾向がある。
【0015】
また、増粘ゲル化剤の第1成分として、特定の微細繊維状セルロースを、後述のように、微細繊維状セルロース複合体に加工してから使用するようにしてもよい。これにより、増粘ゲル化剤のゲル化能が発現する。
【0016】
特定の微細繊維状セルロースの結晶化度は、特に定めるものではないが、ゲルの耐熱性を向上させるためには、結晶性であることが好ましい。具体的には、X線回折法(Segal法)で測定されるところの結晶化度が50%を越えることが好ましい。より好ましくは結晶化度が55%以上である。特定の微細繊維状セルロースは、セルロース以外の成分も含有するが、それらの成分は非晶性であり、非晶性としてカウントされる。
【0017】
特定の微細繊維状セルロースは「微細な繊維状」である。本明細書中で「微細な繊維状」とは、光学顕微鏡および電子顕微鏡にて観察および測定されるところの、長さ(長径)が0.5μm〜1mm程度、幅(短径)が2nm〜60μm程度、長さと幅の比(長径/短径)が5〜400程度であることを意味する。
【0018】
特定の微細繊維状セルロースは、水中で安定に懸濁する成分を含有する。具体的には、0.1質量%濃度の水分散液状態として、これを1000Gで5分間遠心分離した時においても、沈降することなく水中に安定に懸濁しているという性質を有する成分である。これを高分解能走査型電子顕微鏡(高分解能SEM)にて観察・測定すると、長さ(長径)が0.5〜30μmであり、幅(短径)が2〜600nmであり、長さと幅の比(長径/短径比)が20〜400である繊維状のセルロースからなる。好ましくは、幅が100nm以下であり、より好ましくは50nmである。
【0019】
増粘ゲル化剤の構成成分として使用される特定の微細繊維状セルロースは、この「水中で安定に懸濁する成分」を10質量%以上含有する。この成分の含有量が10質量%以上で、前述の機能が十分に発揮される。含有量は多いほど好ましいが、好ましくは30質量%以上、より好ましくは50%質量以上である。なお、この成分の含有量は特に断らない限り、全セルロース中の存在比率を表すものであり、増粘ゲル化剤に水溶性成分が含まれている場合であっても、水溶性成分が含まれないようにして測定・算出される。
【0020】
特定の微細繊維状セルロースは、0.5質量%濃度の水分散液において、歪み10%、周波数10rad/sの条件で測定される損失正接(tanδ)が1未満である。この範囲で増粘・ゲル化効果に優れる。好ましくは0.6未満である。特定の微細繊維状セルロースの損失正接を1未満にするためには、原料であるセルロース性物質のミクロフィブリルを、短く切断することなく取り出す必要がある。しかしながら現在の技術では全く「短繊維化」させることなく、「微細化」だけを行うことはできない(ここで言う「短繊維化」とは繊維を短く切断すること、あるいは短くなった繊維の状態を意味する。また「微細化」とは引き裂くなどの作用を与えて繊維を細くすること、または細くなった繊維の状態を意味する。)。そのため、損失正接を1未満にするためには、セルロース繊維の「短繊維化」を最低限に抑えつつ「微細化」を進行させることが重要である。そのための好ましい方法を以下に示すが、これらの方法に何ら限定するものではない。
【0021】
セルロース繊維の「短繊維化」を最低限に抑えつつ「微細化」を進行させるために、原料として選択する植物細胞壁を起源とするセルロース性物質は、平均重合度400〜12000で、かつ、α−セルロース含量(%)が60〜100質量%のものが好ましく、より好ましくはα−セルロース含量(%)が60〜85質量%のものである。
【0022】
またセルロース繊維の「短繊維化」を最低限に抑えつつ「微細化」を進行させるために使用する装置としては高圧ホモジナイザーが好ましい。高圧ホモジナイザーの具体例としては、エマルジフレックス(AVESTIN,Inc.)、アルティマイザーシステム(株式会社スギノマシン)、ナノマイザーシステム(ナノマイザー株式会社)、マイクロフルイダイザー(MFIC Corp.)、バルブ式ホモジナイザー(三和機械株式会社、Invensys APV社、Niro Soavi社、株式会社イズミフードマシナリー)などがある。高圧ホモジナイザーの処理圧力としては30MPa以上が好ましく、より好ましくは60〜414MPaである。
【0023】
この特定の微細繊維状セルロースを、あらかじめ微細繊維状セルロース複合体に加工してから用いると、ゲル化能に優れた増粘ゲル化剤が得られる。微細繊維状セルロース複合体とは、微細繊維状セルロースと水溶性高分子または親水性物質とのスラリー液の状態から、いったん乾燥状態を経ることによって形成された複合体を言い、微細繊維状セルロースと水溶性高分子または親水性物質とが複合した乾燥組成物である。このような複合体を用いることで、理由は不明であるが、増粘ゲル化剤のゲル化能が大幅に向上する。それぞれの量比は、微細繊維状セルロース:水溶性高分子または親水性物質=50:50〜95:5(ただし、合計で100)である。
【0024】
微細繊維状セルロース複合体は、好ましくは微細繊維状セルロースと、水溶性高分子及び親水性物質とが複合したものである。この場合のそれぞれの質量比は、微細繊維状セルロースが50〜94に対して水溶性高子が3〜47でかつ親水性物質が3〜47の範囲内とするのがよい(ただし、合計で100)。この範囲で、増粘ゲル化剤の水中での分散性が良好となり、ゲル化性能も良好となる。より好ましくは、特定の微細繊維状セルロースが50〜70に対して、水溶性高分子が10〜30で、かつ親水性物質が5〜40の質量比率の範囲内(ただし、合計で100)である。
【0025】
微細繊維状セルロース複合体は、上記の「水中で安定に懸濁する成分」を、全セルロース中に30質量%以上含有する。この成分の含有量が30質量%以上で、ゲル形成機能に優れる。含有量は多いほど好ましいが、50〜100質量%であればより好ましい。
【0026】
この乾燥組成物の形態は、顆粒状、粒状、粉末状、鱗片状、小片状、シート状等の様々な形態を呈する。乾燥組成物を得る際の乾燥方法については何ら限定するものではない。乾燥後は必要に応じて、カッターミル、ハンマーミル、ピンミル、ジェットミル等で粉砕して使用しても良い。
【0027】
水溶性高分子は、乾燥時におけるセルロース同士の角質化を防止する作用を有するものであり、微細繊維状セルロースと水溶性高分子とのスラリー液の状態からいったん乾燥状態を経ることによって、微細繊維状セルロース複合体を形成する。これにより、増粘ゲル化剤を水中に投入した場合の再分散性が改善されると共に、理由は不明であるがゲル化能が向上する。
【0028】
具体的な水溶性高分子の例としては、アラビアガム、アラビノガラクタン、アルギン酸およびその塩、カードラン、ガッティーガム、カラギーナン、カラヤガム、寒天、キサンタンガム、グアーガム、酵素分解グアーガム、クインスシードガム、ジェランガム、ゼラチン、タマリンドシードガム、難消化性デキストリン、トラガントガム、ファーセルラン、プルラン、ペクチン、ローカントビーンガム、水溶性大豆多糖類、カルボキシメチルセルロース・ナトリウム、メチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウムなどから選ばれた1種または2種以上の物質が使用される。
【0029】
中でも、分散性が良好になるため、カルボキシメチルセルロース・ナトリウムを用いるのが好ましい。カルボキシメチルセルロース・ナトリウムとしては、カルボキシメチル基の置換度が0.5〜1.5であるのが好ましく、より好ましくは0.5〜1.0であり、さらに好ましくは0.6〜0.8である。
【0030】
また、水溶性高分子の1質量%水溶液の粘度は、5〜9000mPa・s程度で用いるのが好ましく、より好ましくは1000〜8000mPa・s程度で用いることであり、さらに好ましくは2000〜6000mPa・s程度で用いることである。この範囲で、取り扱い性に問題なく、増粘ゲル化剤の性能も良好な範囲となる。
【0031】
親水性物質は、増粘ゲル化剤を水中に投入した際に崩壊剤または導水剤として機能するものであり、親水性物質を用いることで、微細繊維状セルロース複合体が、水中でさらに分散しやすくなる。親水性物質は、冷水への溶解性が高く、粘性を殆どもたらさず、常温で固体または液体の物質である。例えば、デキストリン類、水溶性糖類(ブドウ糖、果糖、庶糖、乳糖、オリゴ糖、異性化糖、キシロース、トレハロース、カップリングシュガー、パラチノース、ソルボース、還元澱粉糖化飴、マルトース、ラクツロース、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖等)、糖アルコール類(キシリトール、マルチトール、マンニトール、ソルビトール等)が挙げられ、これらから選ばれる1種または2種以上の物質である。ところで、親水性物質の中には、デキストリン類のように水溶性高分子としての機能もわずかではあるが合わせ持つものもある。そのような親水性物質を用いる場合でも水溶性高分子を合わせ用いるのが望ましいが、水溶性高分子を用いないことも可能である。
【0032】
親水性物質は、低分子量物質の方が水中での粒子の崩壊・分散性が良くなる傾向にあるが、一方、製造時の乾燥性や、製品の吸湿性、経時安定性に劣る傾向がある。例えば、ブドウ糖、蔗糖、トレハロースなどは良好な性質を示すが、バランスが最も良い物質は、DE(dextrose equivalent)が20以上のデキストリンである。
【0033】
微細繊維状セルロース複合体には、その効果を損ねない限り、微細繊維状セルロース、水溶性高分子、親水性物質以外の他の成分を含めても良い。例えば、デンプン類、油脂類、蛋白質類、ペプチド、アミノ酸、界面活性剤、保存料、日持向上剤、pH調整剤、食塩、各種リン酸塩等の塩類、乳化剤、酸味料、甘味料、香料、色素、消泡剤、発泡剤、抗菌剤、崩壊剤などの成分が適宜配合されていても良い。
【0034】
次に、増粘ゲル化剤の第2成分として使用する多糖類について説明する。多糖類としては、ガラクトマンナン、グルコマンナン、アルギン酸類からなる群、好ましくはガラクトマンナンとグルコマンナンからなる群から少なくとも1種が選択される。特に好ましいのはグルコマンナンである。
【0035】
ガラクトマンナンとは、β−D−マンノースがβ−1,4結合した主鎖と、α−D−ガラクトースがα−1,6結合した側鎖からなる構造を有する多糖類である。ガラクトマンナンの例としては、グアーガム、ローカストビーンガム、タラガム等があり、マンノースとグルコースの比率は、グアーガムで約2:1、ローカストビーンガムで約4:1、タラガムで約3:1である。ガラクトマンナンの中で好ましいのは、ローカストビーンガムである。
【0036】
グルコマンナンとは、D−グルコースとD−マンノースがβ−1,4結合した構造を有し、グルコースとマンノースの比率が約2:3の多糖類であるが、精製度が低いと独特の刺激臭があるので、精製度の高いものを使用することが望ましい。
【0037】
アルギン酸類とは、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム等のアルギン酸塩、またはアルギン酸プロピレングリコールエステルを意味する。アルギン酸類の中でも、アルギン酸がナトリウムで中和されたアルギン酸を使用するのが好ましい。アルギン酸はβ−D−マンヌロン酸(Mと略する)とα−L−グルロン酸(Gと略する)からなる1,4結合のブロック共重合体である。Mからなるブロック(M−M−M−M)と、Gからなるブロック(G−G−G−G)と、両残基が交互に入り交じっているブロック(M−G−M−G)、という3つのセグメントから成り立っている。これらのアルギン酸類は、pHや塩濃度を制御して用いてもよい。
【0038】
次に、増粘ゲル化剤の第3成分として使用されるキサンタンガムについて説明する。キサンタンガムは、主鎖はD−グルコースがβ−1,4結合した構造を有し、この主鎖のアンヒドログルコースにD−マンノース、D−グルクロン酸、D−マンノースからなる側鎖が結合している。主鎖に付くD−マンノースの6位はアセチル化され、末端のD−マンノースがピルビン酸とアセタール結合している枝分かれの多い構造である。
【0039】
増粘ゲル化剤は、第1成分である特定の微細繊維状セルロース及び第2成分の多糖類と、第3成分であるキサンタンガムと合わせて用いることで、増粘相乗効果が発現し、意外にも大幅に粘度が向上した。粘度が大幅に向上する理由は不明であるが、第1成分である微細繊維状セルロースと、第3成分であるキサンタンガムだけを混合しても、増粘相乗効果は見られないことから、第1成分と第2成分との間、及び、第2成分と第3成分との間の結合が相乗的に作用することで、増粘ゲル化剤の粘度が大幅に向上するものと考えられる。
【0040】
また、特定の微細繊維状セルロースを微細繊維状セルロース複合体に加工してから用いるようにすると、微細繊維状セルロース複合体だけではゲル化が生じないにもかかわらず、多糖類を合わせて用いることで小さいゲル破断強度ではあるがゲル化するようになる。多糖類は単独で水に溶解させただけではゲル化しないため、このような現象が起こる理由は不明である。
【0041】
増粘ゲル化剤の第1成分である、微細繊維状セルロース(または微細繊維状セルロース複合体)と、第2成分の多糖類との質量比は、1:9〜9:1とするのが好ましい。この範囲で所定の効果が得られる。より好ましくは2:8〜8:2、さらに好ましくは3:7〜7:3である。
【0042】
上述の第1成分と第2成分に、さらに加える第3成分であるキサンタンガムの質量比は、「第1成分(微細繊維状セルロースまたは微細繊維状セルロース複合体)+第2成分(多糖類)」:「第3成分(キサンタンガム)」=70:30〜99:1とするのがよく、より好ましくは85:15〜98:2、さらに好ましくは90:10〜96:4である。
【0043】
増粘ゲル化剤の製造法としては、微細繊維状セルロース(または微細繊維状セルロース複合体)、多糖類、キサンタンガムを、乾燥物のまま混合して使用するのが望ましいが、水性媒体に分散して液状にしてから使用しても差し支えない。
【0044】
なお、増粘相乗効果とは、微細繊維状セルロース(または微細繊維状セルロース複合体)と、多糖類と、キサンタンガムの3成分を含有することで、特異的に発現する相乗的な増粘効果のことである。具体的には、増粘ゲル化剤を使用した以下の増粘ゲル化剤水分散液、あるいは液状組成物の粘度「3成分増粘ゲル化剤粘度(粘度ηa)」が、「理論粘度α」および、微細繊維状セルロース(または微細繊維状セルロース複合体)と多糖類のみからなる増粘ゲル化剤粘度「2成分増粘ゲル化剤粘度(粘度ηb)」および、微細繊維状セルロース(または微細繊維状セルロース複合体)とキサンタンガムのみからなる増粘ゲル化剤粘度「2成分増粘ゲル化剤粘度(粘度ηc)」のいずれもを上回る場合、増粘相乗効果を有すると判定する。つまり「粘度ηa>(理論粘度αおよび粘度ηbおよび粘度ηc)」言い換えれば、「粘度ηa>理論粘度α、および粘度ηa>粘度ηb、および粘度ηa>粘度ηc)」の関係にある場合である。
【0045】
ここで、以下のように用語を定義しておく。粘度ηaは3成分、粘度ηbとηcは2成分、粘度X〜Zは1成分の場合の粘度である。
粘度ηa:増粘ゲル化剤の、水分散液あるいは液状組成物の粘度
粘度ηb:粘度ηaの調製に用いた増粘ゲル化剤に含まれる、微細繊維状セルロース(または微細繊維状セルロース複合体)と多糖類だけからなる2成分増粘ゲル化剤を、粘度ηaの増粘ゲル化剤と同量添加した場合の、水分散液あるいは液状組成物の粘度
粘度ηc:粘度ηaの調製に用いた増粘ゲル化剤に含まれる、微細繊維状セルロース(または微細繊維状セルロース複合体)とキサンタンガムだけからなる2成分増粘ゲル化剤を、粘度ηaの増粘ゲル化剤と同量添加した場合の、水分散液あるいは液状組成物の粘度
【0046】
粘度X:粘度ηaの調製に用いた増粘ゲル化剤に含まれる多糖類だけを、粘度ηaの増粘ゲル化剤と同量添加した場合の、水分散液あるいは液状組成物の粘度
粘度Y:粘度ηaの調製に用いた増粘ゲル化剤に含まれる微細繊維状セルロース(または微細繊維状セルロース複合体)だけを、粘度ηaの増粘ゲル化剤と同量添加した場合の、水分散液あるいは液状組成物の粘度
粘度Z:粘度ηaの調製に用いた増粘ゲル化剤に含まれるキサンタンガムだけを、粘度ηaの増粘ゲル化剤と同量添加した場合の、水分散液あるいは液状組成物の粘度
【0047】
理論粘度α:粘度X、粘度Y、粘度Zから推定される粘度理論値であり、次式から推定されるものである。
理論粘度α=〔β×粘度X+γ×粘度Y+δ×粘度Z〕/(β+γ+δ)
β:粘度ηaを求める時に使用した、増粘ゲル化剤水分散液あるいは液状組成物中に含まれる、多糖類の量(質量%)
γ:粘度ηaを求める時に使用した、増粘ゲル化剤水分散液あるいは液状組成物中に含まれる、微細繊維状セルロース(または微細繊維状セルロース複合体)の量(質量%)
δ:粘度ηaを求める時に使用した、増粘ゲル化剤水分散液あるいは液状組成物中に含まれる、キサンタンガムの量(質量%)
β+γ+δ:粘度ηaを求める時に使用した、増粘ゲル化剤水分散液あるいは液状組成物に含まれる、増粘ゲル化剤の量(質量%)
【0048】
また、粒子固定化作用は、増粘ゲル化剤を用いた製品中に存在する不溶性の固形分の浮上や沈降を抑制し、固形分が製品中で宙に浮いた状態を保つ(固定化という)効果のことである。粒子固定化作用の有無は、粒子固定化指標により判断される。増粘ゲル化剤を使用した水分散液あるいは液状組成物の粒子固定化指標が、「第2成分の多糖類と第3成分のキサンタンガムだけを使用した水分散液あるいは液状組成物の粒子固定化指標」より大きい場合に、粒子固定化作用を有すると判定する。ここで言う粒子固定化指標とは、全粒子における宙に浮いて固定化された状態の粒子の割合(%)であり、次の式で表される。
粒子固定化指標(%)=〔{N−(M+P)}/N〕×100
(N:全粒子数、M:液面に浮いている粒子数、P:底面に沈殿している粒子数)
【0049】
増粘ゲル化剤には、増粘ゲル化剤の他に、デンプン類、油脂類、蛋白質類、ペプチド、アミノ酸類、食塩、各種リン酸塩等の塩類、界面活性剤、乳化剤、酸味料、甘味料、香料、色素、pH調整剤、消泡剤、抗菌剤、ミネラル、食物繊維、調味料、酸、アルカリ、アルコール等の成分が適宜配合されていても良い。また他の多糖類が適宜配合されていても良い。
【0050】
増粘ゲル化剤は、第1成分である微細繊維状セルロース複合体と、第2成分の多糖類と、第3成分としての少量のキサンタンガムとを配合して用いることで、意外にも大幅にゲル化性能が向上した大きいゲル破断強度のゲルが得られる。つまり、高性能のゲル化剤として機能する。その際、ゲルの耐熱性も維持されるから、耐熱性の維持とゲル破断強度の向上とが両立する。ゲル破断強度が向上する理由は不明であるが、第1成分である微細繊維状セルロース複合体と第3成分であるキサンタンガムだけとを混合してもゲル化が生じず、一方、第2成分である多糖類と第3成分であるキサンタンガムとだけを混合するとゲル化が生じることから、第1成分と第2成分との間、及び、第2成分と第3成分との間の結合が相乗的に作用することで、ゲル全体の強度が大きくなるのではないかと考えられる。
【0051】
ゲル化剤として用いる増粘ゲル化剤の、第1成分である微細繊維状セルロース複合体と、第2成分の多糖類との質量比は、1:9〜9:1、好ましくは2:8〜8:2、さらに好ましくは3:7〜7:3である。この範囲でゲル破断強度は弱いものの一応のゲル化が生じるからである。
【0052】
上述の第1成分と第2成分に、さらに加える第3成分であるキサンタンガムの質量比は、「第1成分(微細繊維状セルロース複合体)+第2成分(多糖類)」:「第3成分(キサンタンガム)」=70:30〜98:2であり、好ましくは77:23〜90:10、さらに好ましくは80:20〜85:15である。この範囲で、耐熱性とゲル破断強度とが両立した好ましいゲルが得られる。
【0053】
増粘ゲル化剤を製造するにあたっては、微細繊維状セルロース(微細繊維状セルロース複合体を含む)と多糖類とキサンタンガムとを所定比率で配合し、乾燥状態のままで十分混合すればよい。微細繊維状セルロースは、通常は乾燥物のまま使用するのが望ましいが、水性媒体に分散して液状にしてから使用しても差し支えない。また多糖類も同様である。ただし液状で使用する場合は、取り扱い性の観点から、ゲル化剤を調合する前におのおのの液状物の液温を5〜60℃、好ましくは10〜30℃に調製しておいた方が良い。
【0054】
増粘ゲル化剤を、主にゲル化剤として使用する場合は、第1成分として微細繊維状セルロース複合体、つまり「微細繊維状セルロースを主たる成分とする乾燥複合体」を使用する。微細繊維状セルロース複合体を使用することは、ゲル形成のための第1成分と第2成分との架橋構造形成という観点からとても望ましい。
【0055】
増粘ゲル化剤は、主に水に溶解した水溶液やペースト等の状態として、さらに他の食品、医薬医療品、工業品等と混合することで、液状組成物とすることができる。つまり液状組成物とは、室温で液状あるいはペースト状の形態をとるものであり、液状食品組成物、液状化粧品組成物、液状医薬医療品組成物、液状工業用組成物等としたものが含まれる。またこれらの液状組成物は、冷やし固めたり、冷凍、乾燥させて使用しても構わない。これら液状組成物に配合する増粘ゲル化剤の添加量は、特に制限されるものではないが、通常は0.001〜2質量%程度、好ましくは0.1〜1質量%程度である。
【0056】
液状食品組成物の例としては、「コーヒー、紅茶、日本茶、ウーロン茶、麦茶等の茶類、抹茶、ココア、汁粉、ジュース、豆乳、大豆飲料等の嗜好飲料」、「生乳、加工乳、はっ酵乳飲料、乳酸菌飲料等の乳成分含有飲料」、「はっ酵乳(カルシウム、果肉等を添加したものを含む)」、「ぜんざい、餡などの和菓子類」、「カルシウム強化飲料等の栄養強化飲料並びに食物繊維含有飲料等を含む各種の飲料類」、「コーヒーホワイトナー、ホイッピングクリーム、カスタードクリーム、ソフトクリーム等の乳製品類」、「菓子類」、「バッターミックス」、「ショートニング類」、「スープ類」、「シチュー類」、「ソース、タレ、ドレッシング等の調味料類」、「練りがらしに代表される各種練り調味料」、「フルーツソース、フルーツプレパレーション、ジャムに代表される果肉および野菜加工品」、「経管流動食等の流動食類」、「液状あるいはペースト状の健康食品類」および「液状あるいはペースト状のペットフード類」等があげられ、レトルト食品、冷凍食品、電子レンジ用食品等のように、形態または使用時調製の加工手法が異なっていてもよい。また、これらの液状組成物を冷やし固めたり、冷解凍などの処理をして使用しても構わない。
【0057】
液状医薬医療品組成物の例としては、「シロップ薬、ビタミン薬、滋養強壮薬などの経口医薬品」、「ホルモン剤などの経鼻医薬品」、「輸液、抗腫瘍薬、化学療法剤などの点滴・経管医薬品」、経腸医薬品、外皮用薬、薬物担体、DNA担体、「人工軟骨、生体用接着剤等の生体材料」、「医薬品に区分される経管流動食などの流動食類」、「薬用化粧品、ビタミン含有保健剤、毛髪用剤、薬用歯磨き剤、浴用剤、殺虫剤・防虫剤、腋臭防止剤、口内清涼剤などの医薬部外品」、貼布剤、コーティング剤などがあげられる。
【0058】
液状化粧品組成物の例としては、「化粧水、乳液、美容液、パック、モイスチャークリーム、マッサージクリーム、コールドクリーム、クレンジングクリーム、洗顔料、バニシングクリーム、エモリエントクリーム、ハンドクリーム、日焼け止め用化粧料などの皮膚用化粧品」、「ファンデーション、口紅、リップクリーム、ほほ紅、サンスクリーン化粧料、まゆ墨、マスカラ等まつげ用化粧料、マニキュアや除光液等のつめ化粧料などの仕上用化粧品」、「シャンプー、ヘアリンス、ヘアトニック、ヘアトリートメント、ポマード、チック、ヘアクリーム、香油、整髪料、ヘアスタイリング剤、ヘアスプレー、染毛料、育毛剤や養毛剤などの頭髪用化粧品」、さらにはハンドクリーナーのような洗浄剤、浴用化粧品、ひげそり用化粧品、芳香剤、歯磨き剤、軟膏、貼布剤等があげられる。
【0059】
液状工業用組成物の例としては、顔料、塗料、インク類、「消臭・芳香剤、抗菌・防カビ剤、衛生材料、歯磨き剤等のトイレタリー製品」、接着剤、コーティング剤、界面活性剤、培養材料、洗剤、液体石けん、液体燃料、不凍液などがあげられる。
【0060】
次に、増粘ゲル化剤のゲル化能を用いて調整するゲル状組成物について説明する。ゲル状組成物は、増粘ゲル化剤を水に分散することで得られる。ゲル状組成物における増粘ゲル化剤の配合量は、特に定めるものではないが、0.1〜5質量%程度が好ましい。この範囲で、食品などで望まれるゲル破断強度のゲルが得られる。さらに好ましくは0.3〜1.5質量%程度である。
【0061】
ゲル状組成物は、食品具材などのその他材料を混合したものでもよい。そのようなゲル状組成物を調製するときの、増粘ゲル化剤やその他材料を加える順番は特に限定しないが、その他材料の中にはゲル形成を阻害するものがあるので、まず増粘ゲル化剤の分散液を調製してから、その他材料を添加して混合し、増粘ゲル化剤を含む液状組成物を調製するのが望ましい。
【0062】
増粘ゲル化剤を分散させる際の水の温度は5〜60℃とするのが好ましく、より好ましくは10〜30℃で行うのがよい。その他材料の温度、その他材料を混合する際の温度も、5〜60℃で行うのが好ましく、より好ましくは10〜30℃で行うようにするのがよい。
【0063】
ゲル状組成物は、増粘ゲル化剤の構成成分の一部である第1成分と第2成分だけを配合したゲルと比較すると、常温におけるゲル破断強度が大きい。具体的には、増粘ゲル化剤を配合したゲル状組成物の25℃におけるゲル破断強度は、第1成分と第2成分のみから構成されたゲル化材料を同量用いたゲルのゲル破断強度に比して、20%以上向上する。このゲル破断強度ゆえに、常温流通時の商品の破壊を抑制することができる。
【0064】
このゲル状組成物は、耐熱性をも合わせ持つ。つまり、加熱処理(殺菌処理)を施しても、ゲルが溶解せず均一な組織を保ち、投入した粒子の沈降・浮上を抑制する作用がある。これらの機能ゆえに、強い加熱処理(殺菌処理)が必要な常温流通ゲル食品、熱に安定な多層ゲル、熱に安定な固形物含有ゲルなどの供給が可能となる。
【0065】
ゲル状組成物の耐熱性は、以下に示す固定化指標により判定できる。まず、増粘ゲル化剤を1質量%とした均一な水分散液を用意し、これに、以下で説明するごとき「粒子」を所定量混合して十分攪拌する。次に、これを容器に充填した後、加熱殺菌を行い、加熱殺菌後の固定化指標を測定し、それが70%以上である場合に、耐熱性を有すると判定する。なお、固定化指標とは、全粒子における固定化粒子の割合(%)であり、以下の式で表される。
固定化指標(%)=〔N−(M+P)〕/N×100
(ここで、N:全粒子数、M:表面に浮いている粒子数、P:底面に沈降している粒子数
をそれぞれ意味する。)
【0066】
ここにいう「粒子」とは、比重が0.1〜3.5で、かつ、1つ1つの粒子が、目視で判別できる大きさの固形物の粒子である。目視で判別できる大きさの粒子とは、具体的には、後述する粒子の長径および短径が50μm以上の粒子を指す。50μm未満の場合、目視で粒子を確認することは困難である。長径および短径が50μm以上であれば、粒子の形状は、特に制限されるものではない。具体的には、一定の大きさの多数の紙片や食品具材等を粒子として用いることができる。このような粒子が、加熱殺菌処理後に、どの程度の割合で、沈降したり表面に浮き上がったりせずにゲル状組成物中の固定位置を安定に維持できるかで、ゲル状組成物の耐熱性を判定する。
【0067】
増粘ゲル化剤を使用したゲル状組成物は、固定化指標が70%以上であり、十分な耐熱性を有し、食品などに応用する場合に必要な加熱殺菌を、食品の状態を変化させない安定な状態で行うことができる。ゲル状組成物を食品等に使用する場合に適する加熱殺菌の温度としては、好ましくは80℃以上、より好ましくは105〜150℃、さらに好ましくは105〜121℃で加熱処理を行うのが望ましい。加熱時間の目安としては、80℃で1〜3時間程度、105℃以上であれば30分程度である。
【0068】
増粘ゲル化剤やゲル状組成物は、比較的少量のゲル化剤の使用で大きいゲル破断強度を有し、かつ耐熱性に優れている。そのため、食品用途だけではなく、医薬医療品、化粧品、工業製品用途にも応用できる。またこれらのゲル状組成物を、さらに冷凍、冷解凍、乾燥などの処理をしてから、使用しても構わない。
【0069】
応用できる食品の例としては、「プリン、ゼリー、ヨーグルトなどのデザート類」、「アイスクリーム、ソフトクリーム、シャーベットなどの冷菓」、「餅、団子、饅頭、餡、葛切りなどの和菓子類」、「餃子、中華饅頭などの皮」、「キャンディー、グミキャンディー、ガム、ビスケット、クッキーなどの菓子類」、「フィリング類」、「バッターミックス類」、「飲料、みつまめ、ヨーグルトなどにアクセント付けとして添加される具材」、「嚥下障害者用食品、介護食、きざみ食、とろみ食などのユニバーサルデザインフード」、「ゼリー状飲料」、「ソース、タレ、ドレッシング、マヨネーズなどの調味料」、「練りがらしに代表される各種練り調味料」、「麺類」、「フルーツソース、フルーツプレパレーション、ジャムに代表される果実加工品」、「食品に区分される流動食類」、「健康食品や栄養強化食品」、「茶碗蒸しや豆腐などのゲル状食品」、「かまぼこなどの練り製品」、「ソーセージ、ハムなどの畜肉食品」、「ホイップクリームなどの乳製品」、「惣菜・弁当類」、「通常飲料(コーヒー、茶類、アイソトニック飲料、牛乳、乳飲料、豆乳類、抹茶、ココア、しるこ、ジュースなど)として摂取されるもののゲル化物」、「ペットフード類」などがあげられる。
【0070】
上述の例以外にも、増粘ゲル化剤を使用することによって、現在一般的に市場に流通していない新規な食品形態をも提供することが可能となる。新規な食品形態の例としては、卵の代わりに増粘ゲル化剤を使用した茶碗蒸し、プリン、マヨネーズなどの「新規なアレルゲン除去食品」、米の代わりに増粘ゲル化剤を使用したかゆ状食品などの「新規な低カロリー食品」、スープやみそしるなどをゲル化させ温めて摂取できる「食事代替チュアパック飲料」などがある。
【0071】
また、応用できる医薬医療品の例としては、「経口医薬品、ホルモン剤などの経鼻医薬品、経腸医薬品、外皮用薬、経皮医薬品などの医薬品類」、造影剤、「医薬品に区分される流動食類」、「薬用化粧品、ビタミン含有保健剤、毛髪用剤、薬用歯磨き剤、浴用剤、殺虫剤・防虫剤、腋臭防止剤、口内清涼剤などの医薬部外品」、「人工軟骨、薬物担体、DNA担体、生体用接着剤、創傷被覆材、人工臓器などの生体材料」、貼布剤、コーティング剤などがあげられる。
【0072】
また、応用できる化粧品の例としては、「美容成分含有ゲル状化粧料、パック、モイスチャークリーム、マッサージクリーム、コールドクリーム、クレンジングクリーム、洗顔料、バニシングクリーム、エモリエントクリーム、ハンドクリーム、日焼け止め用化粧料などの皮膚用化粧品」、「ファンデーション、口紅、リップクリーム、ほほ紅、サンスクリーン化粧料、まゆ墨、マスカラ等まつげ用化粧料、マニキュアや除光液等のつめ化粧料などの仕上用化粧品」、「シャンプー、ヘアリンス、ヘアトリートメント、ポマード、チック、ヘアクリーム、香油、整髪料、ヘアスタイリング剤、ヘアスプレー、染毛料、育毛剤や養毛剤などの頭髪用化粧品」、さらにはハンドクリーナーのような洗浄剤、浴用化粧品、ひげそり用化粧品、芳香剤、歯磨き剤、軟膏、貼布剤などがあげられる。
【0073】
また、応用できる工業製品の例としては、顔料、塗料、インク類、消臭・芳香剤、抗菌・防カビ剤、接着剤、コーティング剤、界面活性剤、「紙おむつなどの衛生材料」、「細胞、細菌、ウイルスなどの培養材料」、「電気泳動用ゲル、クロマトカラムあるいはその充填剤などの実験材料」、「土壌改良剤、植物栽培用保水材などの農業・園芸用品」、人工雪、ろ過材、洗剤、液体石けん、火薬・爆薬類、燃料などがあげられる。
【0074】
液状組成物やゲル状組成物には、増粘ゲル化剤と水に加えて、以下のごとき成分を配合することができる。例えば、食品素材(畜肉、魚肉、豆・穀類およびその粉砕物、牛乳・乳製品、はっ酵乳、野菜、果物、果汁、食用油脂等)、嗜好飲料(コーヒー、茶類、ジュース、乳飲料、豆乳等)、調味料(みそ、しょうゆ、砂糖、塩、グルタミン酸ナトリウム等)、甘味料、糖類、糖アルコール類、香料、色素、香辛料、酸味料、乳化剤、界面活性剤、保存料、日持向上剤、抗菌剤、崩壊剤、消泡剤、発泡剤、pH調整剤、増粘安定剤、食物繊維、栄養強化剤(ビタミン、ミネラル、アミノ酸類等)、エキス類、タンパク質、でんぷん類、ペプチド、アルコール類、有機溶剤、可塑剤、油脂、緩衝液、燃料、火薬・爆薬類、酸、アルカリ、イオン性物質、マイクロカプセル、美容成分(美白成分、保湿成分等)、生理活性物質、薬効成分、医薬品添加物、農薬、肥料、消臭剤、殺虫剤、金属類、触媒、セラミック、塗料、インク、顔料、研磨剤、合成高分子(プラスチック、ゴム、合成繊維等)、天然由来高分子(コラーゲン、ヒアルロン酸、天然繊維等)、紙などが配合されていても良い。なお、レトルト食品、冷凍食品、電子レンジ用食品等のように、形態または使用時調製の加工手法が異なっていてもよい。
【0075】
液状食品組成物やゲル状食品組成物では、通常、pH3〜8、食塩濃度0.001〜20%で供給されるが、増粘ゲル化剤は、このような条件下で良好な効果を発現する。
【実施例1】
【0076】
以下、本発明を実施例と比較例を示して、具体的に説明するが、本発明はこれらの具体的態様に限定されるものではない。なお、諸物性の評価は以下の手法に拠った。
<セルロース性物質の平均重合度>
【0077】
ASTM Designation: D 1795−90「Standard Test Method for Intrinsic Viscosity of Cellulose」に準じて行う。
<セルロース性物質のα−セルロース含有量>
【0078】
JIS P 8101−1976(「溶解パルプ試験方法」5.5 αセルロース)に準じて行う。
<セルロース性物質の結晶化度>
【0079】
JIS K 0131−1996(「X線回折分析通則」)に規定されるX線回析装置で得られたX線回折図の回折強度値から、Segal法により算出したもので次式によって定義される。
結晶化度(%)={(Ic−Ia)/Ic}×100
ここで、Ic:X線回析図の回折角2θ=22.5度での回折強度、Ia:同じく回析角2θ=18.5度付近のベースライン強度(極小値強度)である。
<セルロース繊維(粒子)の形状(長径、短径、長径/短径比)>
【0080】
セルロース繊維(粒子)のサイズの範囲が広いので、一種類の顕微鏡で全てを観察することは不可能である。そこで、繊維(粒子)の大きさに応じて光学顕微鏡、走査型顕微鏡(中分解能SEM、高分解能SEM)を適宜選択し、観察・測定する。
【0081】
光学顕微鏡を使用する場合は、固形分濃度が0.25質量%の水分散液となるようにサンプルと純水を量り取り、「エクセルオートホモジナイザー」(日本精機株式会社製)で、15000rpmで15分間分散したものを、適当な濃度に調整し、それをスライドガラスにのせ、さらにカバーグラスをのせて観察する。
【0082】
また、中分解能SEM(日本電子株式会社製、「JSM−5510LV」)を使用する場合は、サンプル水分散液を試料台にのせ、風乾した後、Pt−Pdを約3nm蒸着して観察する。
【0083】
高分解能SEM(株式会社日立サイエンスシステムズ製、「S−5000」)を使用する場合は、サンプル水分散液を試料台にのせ、風乾した後、Pt−Pdを約1.5nm蒸着して観察する。
【0084】
セルロース繊維(粒子)の長径、短径、長径/短径比は撮影した写真から15本(個)以上を選択し、測定した。繊維はほぼまっすぐから、髪の毛のようにカーブしているものがあったが、糸くずのように丸まっていることはなかった。短径(太さ)は、繊維1本の中でもバラツキがあったが、平均的な値を採用した。高分解能SEMは、短径が数nm〜200nm程度の繊維の観察時に使用したのだが、一本の繊維が長すぎて、一つの視野に収まらなかった。そのため、視野を移動しつつ写真撮影を繰り返し、その後写真を合成して解析した。
<「水中で安定に懸濁する成分」の含有量>
【0085】
以下の(1)〜(5)および(3’)〜(5’)より求める。
(1)セルロース濃度が0.1質量%の水分散液となるようにサンプルと純水を量り取り、エースホモジナイザー(日本精機株式会社製、AM−T型)で、15000rpmで15分間分散する。
(2)サンプル液20gを遠沈管に入れ、遠心分離機にて1000Gで5分間遠心分離する。
(3)上層の液体部分を取り除き、沈降成分の質量(a)を測定する。
(4)次いで、沈降成分を絶乾し、固形分の質量(b)を測定する。
(5)下記の式を用いて「水中で安定に懸濁する成分」の含有量(c)を算出する。
c=5000×(k1+k2) [質量%]
【0086】
ただし、k1およびk2は下記の式を用いて算出して使用する。(ここで、k1:上層の液体部分に含まれる「微細な繊維状のセルロース」の量、k2:沈殿成分に含まれる「微細な繊維状のセルロース」の量、w1:上層の液体部分に含まれる水の量、w2:沈殿成分に含まれる水の量、s2:沈殿成分に含まれる「水溶性高分子+親水性物質」の量とする。)
k1=0.02−b+s2
k2=k1×w2/w1
(水溶性高分子+親水性物質)/セルロース=d/f [配合比率]
w1=19.98−a+b−0.02×d/f
w2=a−b
s2=0.02×d×w2/{f×(w1+w2)}
【0087】
「水中で安定に懸濁する成分」の含有量が非常に多い場合は、沈降成分の重量が小さな値となるので、上記の方法では測定精度が低くなってしまう。その場合は(3)以降の手順を以下のようにして行う。
(3’)上層の液体部分を取得し、質量(a’)を測定する。
(4’)次いで、上層成分を絶乾し、固形分の質量(b’)を測定する。
(5’)下記の式を用いて「水中で安定に懸濁する成分」の含有量(c)を算出する。
c=5000×(k1+k2) [質量%]
【0088】
ただし、k1およびk2は下記の式を用いて算出して使用する。(ここで、k1:上層の液体部分に含まれる「微細な繊維状のセルロース」の量、k2:沈殿成分に含まれる「微細な繊維状のセルロース」の量、w1:上層の液体部分に含まれる水の量、w2:沈殿成分に含まれる水の量、s2:沈殿成分に含まれる「水溶性高分子+親水性物質」の量とする。)
k1=b’−s2×w1/w2
k2=k1×w2/w1
(水溶性高分子+親水性物質)/セルロース=d/f [配合比率]
w1=a’−b’
w2=19.98−a’+b’−0.02×d/f
s2=0.02×d×w2/{f×(w1+w2)}
【0089】
もし、(3)の操作で上層の液体部分と沈降成分の境界が明瞭ではなく分離が難しい場合は適宜セルロース濃度を下げて操作を行う。
<損失正接(=損失弾性率/貯蔵弾性率)>
【0090】
以下の(1)〜(3)の手順で求める。
(1)固形分濃度が0.5質量%の水分散液となるようにサンプルと純水を量り取り、「エクセルオートホモジナイザー」(日本精機株式会社製)で、15000rpmで15分間分散する。
(2)25℃の雰囲気中に3時間静置する。
(3)動的粘弾性測定装置にサンプル液を入れてから5分間静置後、以下の条件で測定し、周波数10rad/sにおける損失正接(tanδ)を求める。
装置:「ARES」(Rheometric Scientific,Inc.製、100FRTN1型)
ジオメトリー:Double Wall Couette
温度:25℃
歪み:10%(固定)
周波数:1→100rad/s(約170秒かけて上昇させる)
<粒子の寸法測定>
【0091】
粒子をマイクロスコープで観察するか、またはマイクロメーターで測定し、長径と短径
を求めた。この時の繰り返し回数は30回とした。
<粒子の比重>
【0092】
JIS Z 8807−1976(固体比重測定方法)に準じて比重を算出した。
<pH>
【0093】
pH計(東亜ディーケーケー株式会社製、「HM−50G形」)で測定する。ただしゲル状組成物のpHは、ゲル化する前の液状組成物を試験サンプルとして使用して測定する。
<ゲル状組成物の耐熱性>
(1)ゲル化剤だけを水に分散させた1質量%ゲル化剤分散液を試験サンプルとして用いる場合、または、ゲル化剤と具材等を水に分散させた液状組成物を試験サンプルとして用いる場合は、以下に示す粒子をそれぞれ添加して均一に混合し、内径約45mmの円筒状ガラス容器に高さ約45mmになるまで注入・充填する。
【0094】
1質量%ゲル化剤分散液とする場合は、粒子として紙製板状粒子(長径5mm、短径5mmの正方形、厚さ0.3mm)を用い、これを充填容器あたり20個添加する。また、液状組成物とする場合は、粒子として食品具材等を用い、これを充填容器あたり10個添加する。
(2)所定の条件で加熱処理(殺菌処理)する。ただし1質量%ゲル化剤分散液の場合は、90℃で1時間加熱する。
(3)加熱処理終了後、80℃で耐熱性ゲルの出来上がりを目視で確認し、液面に浮いている粒子数、底面に沈降している粒子数を数える。
(4)耐熱性の判定:(3)で数えた各粒子数をもとに、以下の式を用いて、固定化指標を求める。この固定化指標が70%以上であるときに、耐熱性があると判断する。
【0095】
固定化指標(%)=〔N−(M+P)〕/N×100(N:全粒子数、M:液面に浮いている粒子数、P:底面に沈降している粒子数)
<ゲル状組成物のゲル破断強度>
(1)上記のゲル状組成物の耐熱性の測定で用意した、1質量%ゲル化剤分散液または液状組成物を試験サンプルとして用い、内径約45mmの円筒状ガラス容器に、高さ約45mmになるまで注入・充填する。
(2)所定の条件でゲルを製造し、保存、加温(温調)する。
(3)ゲルを容器から取り出すことなくそのまま、以下の条件で測定する。
装置:RHEO METER(NRM−2002J型)(不動工業株式会社製)
押し込み治具:10mmφ球状治具
押し込み速度:20mm/min
測定温度:25℃、または50℃(参考)
<0.4%質量濃度水分散液の調製、粘度測定>
【0096】
まず固形分が1質量%の水分散液となるようにサンプルと水を量り取り、「T.K.ホモミクサー」(特殊機化工業株式会社製)を使用して、8000rpmで10分間分散する。さらにこの1質量%のサンプル水分散液:水を4:6の比率で混合し、さらに5分間分散して、0.4質量%サンプル水溶液を調製する。この時の温度は特に規定するものではないが、サンプルの分散に適した温度を選択する。
【0097】
次にこの0.4質量%サンプル水溶液を、ビーカーに充填し、25℃の雰囲気中に3時間静置後、静置状態で回転粘度計(B形粘度計、東機産業株式会社製、「TV−10形」)をセットし、60秒後の粘度を読みとる。なお、ローター回転数は3rpmとし、ローターおよびアダプターは粘度によって適宜変更する。
<焼き肉のたれの粘度測定>
【0098】
後述の実施例により調製された液状組成物を、ビーカーに充填し、25℃で3時間静置後、静置状態で回転粘度計(B形粘度計、東機産業株式会社製、「TV−10形」)をセットし、60秒後の粘度を読みとる。なお、ローター回転数は3rpmとし、ローターおよびアダプターは粘度によって適宜変更する。
<水分散液の粒子固定化指標の粒子数測定>
【0099】
0.4%質量濃度水分散液の調製に使用した1質量%サンプル水分散液を使用して、25℃で3時間静置後の、静置状態での粘度が90〜100mPa・sとなるように水と混合する。B形粘度計(東機産業株式会社製、「TV−10形」)をセットし、60秒後の粘度を読みとる。なお、ローター回転数は60rpmとし、ローターおよびアダプターは粘度によって適宜変更する。
【0100】
粘度を90〜100mPa・sに調製したサンプル水分散液を、それぞれ100mLサンプル瓶に充填する。次に、板状紙製粒子(長径5mm、短径3mmの長方形、厚さ0.3mm、比重0.9)を用意し、それぞれに20個ずつ添加する。25℃で1時間温調後、サンプル瓶を上下に激しく振盪し混合する。さらに25℃で3日間、静置した後、目視により、液面に浮いている粒子数、または底面に沈殿している粒子数を数え、後述の粒子固定化指標(%)の式に代入して、粒子固定化指標(%)を求める。
<焼き肉のたれの粒子数測定>
【0101】
後述の方法に従い、液状組成物を調製して、充填容器当たり40粒の粒子を、外割で添加する。所定時間経過後、目視により、液面に浮いている粒子数、または底面に沈殿している粒子数を数え、後述の粒子固定化指標(%)の式に代入して、粒子固定化指標(%)を求める。
<水分散液または液状組成物の粒子固定化指標、粒子固定化作用>
【0102】
粒子固定化指標は、全粒子に対する固定化粒子の割合(%)であり、次式で求められる。
粒子固定化指標(%)=〔{N−(M+P)}/N〕×100
N:全粒子数
M:液面に浮いている粒子数
P:底面に沈殿している粒子数
【0103】
「増粘ゲル化剤を使用した水分散液あるいは液状組成物の粒子固定化指標x」が、「第2成分の多糖類と第3成分のキサンタンガムのみだけを使用した水分散液あるいは液状組成物の粒子固定化指標y」より大きい場合に、粒子固定化作用を有すると判定する。つまり、以下に示す粒子固定化指標x、yが、「粒子固定化指標x>粒子固定化指標y」の関係にある場合、粒子固定化作用を有すると判定する。
粒子固定化指標x:増粘ゲル化剤を、水分散液あるいは液状組成物としたときの粒子固定化指標
粒子固定化指標y:粒子固定化指標xを求める際に使用した増粘ゲル化剤に含まれる多糖類とキサンタンガムだけを、水分散液あるいは液状組成物としたときの粒子固定化指標
【0104】
次に、実施例等で使用する微細繊維状セルロース、微細繊維状セルロース複合体、グアーガム、ローカストビーンガム、グルコマンナン、キサンタンガムについて、以下の(1)〜(8)にまとめて示す。
(1)微細繊維状セルロース複合体αの製造:市販麦わらパルプ(平均重合度=930、α−セルロース含有量=68%)を、6×16mm角の矩形のパルプチップに裁断し、固形分濃度が77質量%になるように水を加えた。これを、水とパルプチップができるだけ分離しないよう注意して、カッターミル(インペラー回転数:3600rpm)に1回通してカッターミル処理品を得た。次に、セルロース濃度が2質量%、カルボキシメチルセルロース・ナトリウム(以下CMC−Naと言う)の濃度が0.118質量%になるように、カッターミル処理品とCMC−Naと水とを量り取り、これらを混合してから繊維の絡みがなくなるまで撹拌して水分散液を得た。
【0105】
得られた水分散液を、そのまま高圧ホモジナイザー(処理圧力100MPa)にかけ、8パスしてセルローススラリーαを得た。次に、固形分濃度が0.25質量%の水分散液となるように、このセルローススラリーαと純水とを量り取り、「エクセルオートホモジナイザー」(日本精機株式会社製)に投入して、15000rpmで15分間分散した。
【0106】
これを適当な濃度に調整して、光学顕微鏡または中分解能SEMで観察したところ、長径が10〜500μm、短径が1〜25μm、長径/短径比が5〜190の微細繊維状セルロースが観察された。また、微細繊維状セルロースの結晶化度は、73%以上だった。
【0107】
次いで、セルロース:CMC−Na:デキストリン:ナタネ油=64(水を含まない):17:18.7:0.3の質量比となるように、セルローススラリーαに、CMC−Na(1質量%水溶液粘度:約3400mPa・s)、デキストリン(DE:約28)、ナタネ油を添加し、この15kgを攪拌型ホモジナイザー(特殊機化工業株式会社製、T.K.AUTO HOMO MIXER)に投入して、8000rpmで10分間撹拌・混合した後、前述の高圧ホモジナイザーに投入し、20MPa条件で1パス処理し、これを「セルローススラリーα2」とした。これをドラムドライヤーにて乾燥し、スクレーパーで掻き取り、得られたものをカッターミル(不二パウダル株式会社製)で、目開き2mmの篩をほぼ全通する程度に粉砕し、微細繊維状セルロース複合体αを得た。
【0108】
微細繊維状セルロース複合体αの結晶化度は55%以上、損失正接は0.48、「水中で安定に懸濁する成分」は100質量%だった。光学顕微鏡にて観察したところ、長径が10〜800μm、短径が1〜25μm、長径/短径比が5〜200の繊維状のセルロースが観察された。また、「水中で安定に懸濁する成分」を高分解能SEMで観察したところ、長径が0.5〜10μm、短径が20〜100nm、長径/短径比が15〜200のきわめて微細な繊維状のセルロースが観察された。
(2)微細繊維状セルロース複合体Aの調整:市販木材パルプ(平均重合度=1720、α−セルロース含有量=78質量%)を、6×16mm角の矩形に裁断し、固形分濃度が80質量%になるように水を加えた。これを、水とパルプチップができるだけ分離しないよう注意して、カッターミル(カッティングヘッド/水平刃間隙:2.03mm、インペラー回転数:3600rpm)に1回通した。
【0109】
セルロース濃度が1.5質量%になるように、カッターミル処理品と水を量り取り、繊維の絡みがなくなるまで撹拌した。この水分散液を砥石回転型粉砕機(グラインダー回転数:1800rpm)で処理した。処理回数は2回で、グラインダークリアランスを110→80μmと変えて処理した。
【0110】
次いで得られた水分散液をそのまま高圧ホモジナイザー(処理圧力:55MPa)で18パスし、微細繊維状セルロースAのスラリーを得た。光学顕微鏡で観察したところ、長径が10〜400μm、短径が1〜5μm、長径/短径比が10〜300の微細な繊維状セルロースが観察された。損失正接は0.64だった。「水中で安定に懸濁する成分」の含有量は15質量%だった。それを高分解能SEMで観察したところ、長径が1〜20μm、短径が10〜150nm、長径/短径比が30〜300のきわめて微細な繊維状のセルロースが観察された。
【0111】
次に、微細繊維状セルロースA:カルボキシメチルセルロース・ナトリウム:デキストリン=70(水を含まない):18:12の質量比となるように、微細繊維状セルロースAスラリーにカルボキシメチルセルロース・ナトリウム(1質量%水溶液粘度:約3400mPa・s)とデキストリン(DE:約23)を添加し、15kgを攪拌型ホモジナイザー(特殊機化工業株式会社製、「T.K.AUTO HOMO MIXER」)で、8000rpmで30分間撹拌・混合し、微細繊維状セルロースA’スラリーを得た。
【0112】
次いでこのスラリーをアプリケータにより厚さ2mmでアルミニウム板状にキャストし、熱風乾燥機を使用し、120℃で45分間乾燥してフィルムを得た。これをカッターミル(不二パウダル株式会社製)で、目開き1mmの篩をほぼ全通する程度に粉砕し、微細繊維状セルロース複合体Aを得た。
【0113】
微細繊維状セルロース複合体Aの結晶化度は68%以上、損失正接は0.64であり、「水中で安定に懸濁する成分」の含有量は20質量%だった。それを高分解能SEMで観察したところ、長径が1〜20μm、短径が15〜130nm、長径/短径比が30〜300のきわめて微細な繊維状のセルロースが観察された。
(3)微細繊維状セルロースBの調整:市販麦わらパルプ(平均重合度=930、α−セルロース含有量=68質量%)を、6×12mm角の矩形に裁断し、4質量%となるように水を加え、家庭用ミキサーで5分間撹拌した。これを高速回転型ホモジナイザー(ヤマト科学、「ULTRA−DISPERSER」)で1時間分散した。
【0114】
この水分散液を砥石回転型粉砕機(グラインダー回転数:1800rpm)で処理した。処理回数は2回で、グラインダークリアランスを60→40μmと変えて処理した。
【0115】
次いで得られた水分散液を水で希釈して2質量%にし、高圧ホモジナイザー(処理圧力:175MPa)で7パスし、微細繊維状セルロースBのスラリーを得た。結晶化度は75%だった。光学顕微鏡で観察したところ、長径が10〜650μm、短径が1〜30μm、長径/短径比が10〜150の微細な繊維状のセルロースが観察された。損失正接は0.48だった。「水中で安定に懸濁する成分」の含有量は82質量%だった。それを高分解能SEMで観察したところ、長径が1〜20μm、短径が6〜300nm、長径/短径比が30〜350のきわめて微細な繊維状のセルロースが観察された。
(4)微細繊維状セルロース複合体Cの調整:市販バガスパルプ(平均重合度=1320、α−セルロース含有量=77%)を、6×16mm角の矩形に裁断し、固形分濃度が77質量%になるように水を加えた。これを、水とパルプチップができるだけ分離しないよう注意して、カッターミル(カッティングヘッド/水平刃間隙:2.03mm、インペラー回転数:3600rpm)に1回通した。セルロース濃度が2質量%、そしてカルボキシメチルセルロース・ナトリウムの濃度が0.118質量%になるようにカッターミル処理品とカルボキシメチルセルロース・ナトリウム(1質量%水溶液粘度:約3400mPa・s)と水を量り取り、繊維の絡みがなくなるまで撹拌した。
【0116】
得られた水分散液をそのまま、高圧ホモジナイザー(処理圧力90MPa)で9パスし、微細繊維状セルロースCスラリーを得た。光学顕微鏡および中分解能SEMで観察したところ、長径が10〜500μm、短径が1〜25μm、長径/短径比が5〜190の微細な繊維状のセルロースが観察された。損失正接は0.32だった。「水中で安定に懸濁する成分」は99質量%だった。「水中で安定に懸濁する成分」を高分解能SEMで観察したところ、長径が1〜20μm、短径が10〜400nm、長径/短径比が20〜300のきわめて微細な繊維状のセルロースが観察された。
【0117】
次に、微細繊維状セルロースC:カルボキシメチルセルロース・ナトリウム:デキストリン:ナタネ油=68(水を含まない):12:19.7:0.3の質量比となるように、微細繊維状セルロースCスラリーにカルボキシメチルセルロース・ナトリウム(1質量%水溶液粘度:約3400mPa・s)とデキストリン(DE:約28)を添加し、15kgを攪拌型ホモジナイザー(特殊機化工業株式会社製、「T.K.AUTO HOMO MIXER」)で、8000rpmで10分間撹拌・混合した後、前述の高圧ホモジナイザーで20MPa、1パス処理し、微細繊維状セルロースC’スラリーを得た。
【0118】
微細繊維状セルロースC’スラリーをドラムドライヤーにて乾燥し、スクレーパーで掻き取り、得られたものをカッターミル(不二パウダル株式会社製)で、目開き2mmの篩をほぼ全通する程度に粉砕し、微細繊維状セルロース複合体Cを得た。微細繊維状セルロース複合体Cの結晶化度は57%以上、損失正接は0.52、「水中で安定に懸濁する成分」は100質量%だった。「水中で安定に懸濁する成分」を高分解能SEMで観察したところ、長径が1〜15μm、短径が10〜330nm、長径/短径比が20〜250のきわめて微細な繊維状のセルロースが観察された。
(5)グアーガム(ユニテックフーズ株式会社製)
(6)ローカストビーンガム(ユニテックフーズ株式会社製)
(7)グルコマンナン(清水化学株式会社製)
(8)キサンタンガム(大日本製薬株式会社製)
[実施例1]
【0119】
以下の(1)から(8)に従って、増粘ゲル化剤とゲル状組成物を得て評価した。
(1)第1成分として上記の微細繊維状セルロース複合体αを、第2成分としてグルコマンナンを、第3成分としてキサンタンガムを、第1成分:第2成分:第3成分=50:35:15の質量比で混合し、増粘ゲル化剤aとした。
(2)増粘ゲル化剤aの濃度が1質量%となるように25℃の水に添加し、約11000rpmの家庭用ミキサー(サンヨー株式会社製)で5分間分散してゲル化剤分散液を得た。分散により温度が約8℃上昇した。
(3)このゲル化剤分散液を、内径約45mmの耐熱性の円筒状ガラス容器に、高さ約45mmになるまで注入・充填した。
(4)これを90℃で1時間加熱処理し、加熱処理後に25℃で2時間保存したものを耐熱性ゲルA(25℃)とし、加熱処理後に50℃で2時間保存したものを耐熱性ゲルA(50℃)とした。
(5)耐熱性ゲルA(25℃)と耐熱性ゲルA(50℃)のゲル破断強度を、以下の条件で測定した。結果を表1に示す。高いゲル破断強度を示した。
装置:RHEO METER(NRM−2002J型)(不動工業株式会社製)
押し込み治具:10mmφ球状治具
押し込み速度:20mm/min
測定温度:25℃および50℃
(6)次に、固定化指標を求めた。上記(1)〜(2)と同様の方法で1質量%のゲル化剤分散液を用意し、さらに紙製板状粒子(長径5mm、短径5mmの正方形、厚さ0.3mm、比重0.94)を複数個添加して、スパチュラでよく混合した。
(7)紙製板状粒子が充填容器あたり20個入るように、上記(3)と同様にして充填・密封し、上記(4)と同様の条件で加熱処理した。
(8)加熱処理終了後、80℃になった時点で、沈降または浮き上がった紙製板状粒子の数を数え、固定化指標を求めて耐熱性を評価した。結果を表1に示す。固定化指標は高い値を示し、高い耐熱性を示した。
[実施例2]
【0120】
第1成分である微細繊維状セルロース複合体αと、第2成分である実施例1のグルコマンナンと、第3成分である実施例1のキサンタンガムを、第1成分:第2成分:第3成分=40:40:20の質量比で混合し、増粘ゲル化剤bとした。
【0121】
次に、増粘ゲル化剤bの濃度が1質量%となるように、実施例1と同様の方法でゲル化剤分散液を調製した。分散により温度が8℃上昇した。このゲル化剤分散液を使用して、実施例1と同様の方法で充填・加熱処理を行った。さらに実施例1と同様の条件で保存して、耐熱性ゲルB(25℃)と耐熱性ゲルB(50℃)を得た。実施例1と同様の方法で測定した評価結果を表1に示す。いずれの物性も良好であった。
[実施例3]
【0122】
第1成分である微細繊維状セルロース複合体αと、第2成分であるグルコマンナンと、第3成分である実施例1のキサンタンガムを、第1成分:第2成分:第3成分=35:50:15の質量比で混合し、増粘ゲル化剤cとした。
【0123】
増粘ゲル化剤cの濃度が1質量%となるように、実施例1と同様の方法でゲル化剤分散液を調製した。分散により温度が8℃上昇した。このゲル化剤分散液を使用して、実施例1と同様の方法で充填・加熱処理を行った。さらに実施例1と同様の条件で保存して、耐熱性ゲルC(25℃)と耐熱性ゲルC(50℃)を得た。実施例1と同様の方法で測定した評価結果を表1に示す。ゲル破断強度はより良好な結果となった。
[実施例4]
【0124】
第1成分である微細繊維状セルロース複合体αと、第2成分であるローカストビーンガムと、第3成分であるキサンタンガムを、第1成分:第2成分:第3成分=50:40:10の質量比で混合し、増粘ゲル化剤dとした。
【0125】
増粘ゲル化剤dの濃度が1質量%となるように、実施例1と同様の方法でゲル化剤分散液を調製した。分散により温度が7℃上昇した。このゲル化剤分散液を使用して、実施例1と同様の方法で充填・加熱処理を行った。さらに実施例1と同様の条件で保存して、耐熱性ゲルD(25℃)と耐熱性ゲルD(50℃)を得た。実施例1と同様の方法で測定した評価結果を表2に示す。優れた耐熱性を示した。
[実施例5]
【0126】
第1成分である微細繊維状セルロース複合体αと、第2成分であるローカストビーンガムと、第3成分であるキサンタンガムを、第1成分:第2成分:第3成分=35:50:15の質量比で混合し、増粘ゲル化剤eとした。
【0127】
増粘ゲル化剤eの濃度が1質量%となるように、実施例1と同様の方法でゲル化剤分散液を調製した。分散により温度が7℃上昇した。このゲル化剤分散液を使用して、実施例1と同様の方法で充填・加熱処理を行った。さらに実施例1と同様の条件で保存して、耐熱性ゲルE(25℃)と耐熱性ゲルE(50℃)を得た。実施例1と同様の方法で測定した評価結果を表2に示す。
[実施例6]
【0128】
第1成分である微細繊維状セルロース複合体αと、第2成分であるグルコマンナンと、第3成分であるキサンタンガムを、第1成分:第2成分:第3成分=50:40:10の質量比で混合し、増粘ゲル化剤fとした。この増粘ゲル化剤fを配合して、以下の手順で、ゲル状組成物の例であるコーンスープゲルFを製造し、評価した。
(1)50℃の水88.6質量%に、増粘ゲル化剤fを0.4質量%添加し、実施例1で使用した家庭用ミキサーで3分間分散した。さらに固形分換算で11質量%の多糖類を含有しない市販乾燥スープ(株式会社ポッカコーポレーション製、浮き身を取り除いたもの)を添加して、プロペラ攪拌翼で、さらに2分間分散したところ、温度が8℃上昇した。さらにとうもろこし粒子(長径10mm、短径8mm、厚み5mm、冷凍品を解凍したもの)を添加して、スパチュラで混合した。この液状組成物のpHは6.8、食塩濃度は0.73質量%であった。
(2)充填容器あたりとうもろこし粒子が10粒入るように、実施例1と同じ容器に同じ高さまで充填し、実施例1と同じレトルト殺菌機で、121℃で30分間、加熱処理(殺菌処理)した。
(3)殺菌処理後、80℃になった時点で、沈降したか又は浮上した粒子の数を数えた。
(4)引き続いて(3)のサンプルを25℃で24時間保存し、コーンスープゲルF(25℃)を得た。また、別の(3)のサンプルを25℃で23時間保存後、50℃で1時間保温し、コーンスープゲルF(50℃)を得た。実施例1と同様の方法で、ゲル破断強度と温食温度における安定性を評価した結果を表3に示す。良好な耐熱性、ゲル破断強度を示した。また、コーンスープゲルF(50℃)を食したところ、糊状感がなく、フレーバーリリースも良好であった。
[実施例7]
【0129】
実施例1で作成した増粘ゲル化剤aを用いて、以下の手順でゲル状組成物の例であるアイソトニックゼリーGを製造し、評価した。
(1)10℃の水91.6質量%に、増粘ゲル化剤aを1質量%添加し、実施例1で使用した家庭用ミキサーで5分間分散した。さらに7.4質量%の粉末清涼飲料(大塚製薬株式会社製)を添加して、さらにプロペラ攪拌翼により2分間分散したところ、温度が10℃上昇した。この液状組成物は、pH3.5であり、ナトリウム520ppm、カリウム227ppm、カルシウム23ppm、マグネシウム6ppmを含有していた。さらに黄桃(5mm角に缶詰製品をカットしたもの)を添加して、スパチュラで混合した。
(2)充填容器あたり黄桃粒子が10粒入るように、実施例1と同じ容器に同じ高さまで充填し、90℃で1時間、加熱処理した。
(3)殺菌処理後80℃になった時点で、沈降したか又は浮上した粒子の数を数えた。
(4)引き続いて(3)で得たサンプルを25℃で24時間保存し、アイソトニックゼリーG(25℃)を得た。これを実施例1と同様の方法で評価した結果を表4に示す。また、(3)で得た他のサンプルを25℃で23時間保存し、続いて5℃で1時間保温して、アイソトニックゼリーG(5℃)を得た。アイソトニックゼリーG(5℃)を5℃の状態で食したところ、糊状感がなく、フレーバーリリースも良好であった。
(5)また、(1)の液状組成物をレトルトパウチに充填し、(2)と同様の条件で加熱処理して、チュアパック飲料様のものを製造した。25℃で23時間保存後、5℃で1時間温調し、パウチにストローを差し込んで吸ったところ、スムーズに吸引可能であり、糊状感もなく、フレーバーリリースも良好であった。
[実施例8]
【0130】
まず固形分が1質量%の水分散液となるように、微細繊維状セルロース複合体A:グアーガム:キサンタンガム=55:40:5の比率で含有する増粘ゲル化剤と、水を量り取り、「T.K.ホモミクサー」(特殊機化工業株式会社製)を使用して、25℃、8000rpmで10分間分散した。さらにこのサンプル水分散液と水を4:6の比率で混合し、さらに5分間分散して、0.4質量%サンプル水溶液を調製しビーカーに充填した。
【0131】
ビーカーに充填された0.4質量%サンプル水溶液を、25℃の雰囲気中に3時間静置後、静置状態で回転粘度計(B形粘度計、東機産業株式会社製、「TV−10形」)をセットし、60秒後の粘度を読みとり、3成分増粘ゲル化剤水分散液の粘度である粘度ηaを測定した。なお、ローター回転数は3rpmとし、ローターおよびアダプターは粘度によって適宜変更した。
【0132】
比較として、微細繊維状セルロース複合体A:グアーガム=55:40の比率で含有するものを選択し、同様に0.4質量%水分散液として、2成分の場合の粘度である粘度ηbを測定した。また微細繊維状セルロース複合体A:キサンタンガム=55:5の比率で含有するものを選択し、同様に0.4質量%水分散液として、やはり2成分の場合の粘度である粘度ηcを測定した。
【0133】
上記の方法で測定した0.4質量%グアーガム水分散液の粘度Xの測定値(312mPa・s)と、0.4質量%微細繊維状セルロース複合体A水分散液の粘度Yの測定値(1780mPa・s)、0.4質量%キサンタンガム水分散液の粘度Zの測定値(3500mPa・s)より、上記の式を用いて理論粘度αを求めたところ、理論粘度αは1280mPa・sとなった。
【0134】
0.4質量%3成分増粘ゲル化剤水分散液の粘度ηaの測定値(3800mPa・s)と、0.4質量%2成分増粘ゲル化剤水分散液の粘度ηbの測定値(2100mPa・s)、ηcの測定値(1900mPa・s)、上記理論粘度α(1280mPa・s)の関係は、粘度ηaが、理論粘度α、粘度ηb、粘度ηcのいずれよりも大きくなり、この3成分からなる増粘ゲル化剤は、増粘相乗効果を有すると判定した。
【0135】
上記粘度測定と同様に、上記サンプルの1質量%水分散液を使用し、25℃で3時間静置後の、60rpmにおける粘度が90〜100mPa・sとなるように水を混合する。得られた水分散液を100mLサンプル瓶に充填し、上述の板状紙製粒子を20個添加する。25℃で1時間温調後、サンプル瓶を上下に激しく振盪し混合し、25℃で3日間静置した後、目視により、液面に浮いている粒子数、または底面に沈殿している粒子数を数えた。上記の粒子固定化指標(%)の式に粒子数を代入して計算したところ、粒子固定化指標xは80%となった。
【0136】
同様の方法で、グアーガム:キサンタンガム=40:5の比率で配合したサンプルの、1質量%水分散液を使用して、粒子固定化指標yを算出したところ15%であった。得られた粒子固定化指標xとyを比較すると、粒子固定化指標xが粒子固定化指標yより大きいことから、この増粘ゲル化剤は、粒子固定化作用を有すると判定した。
[実施例9]
【0137】
増粘ゲル化剤は、上記の微細繊維状セルロースBのスラリー(2質量%濃度)を用いて、微細繊維状セルロースB:グアーガム:キサンタンガム=50(水を含まない):45:5の比率で含有するものを選択し、実施例8と同様の方法で、3成分増粘ゲル化剤水分散液の粘度である粘度ηaを測定した。
【0138】
比較として、微細繊維状セルロースB:グアーガム=50(水を含まない):45の比率で含有するものを調製し、同様に0.4質量%水分散液として、2成分の場合の粘度である粘度ηbを測定した。また微細繊維状セルロースB:キサンタンガム=50(水を含まない):5の比率で含有するものを選択し、同様に0.4質量%水分散液として、2成分粘度である粘度ηcを測定した。
【0139】
実施例8と同様の方法で得た、0.4質量%グアーガム水分散液の粘度Xの測定値(312mPa・s)と、0.4質量%微細繊維状セルロースB水分散液の粘度Yの測定値(923mPa・s)と、0.4質量%キサンタンガム水分散液の粘度Zの測定値(3500mPa・s)とから理論粘度αを求めた。理論粘度αは416mPa・sとなった。
【0140】
0.4質量%の3成分増粘ゲル化剤水分散液の粘度ηaの測定値(1270mPa・s)と、0.4質量%の2成分水分散液の粘度ηbの測定値(802mPa・s)および粘度ηcの測定値(1050mPa・s)と、上記理論粘度αの計算値(416mPa・s)との関係は、「粘度ηa>(理論粘度αおよび粘度ηbおよび粘度ηc)」となり、この3成分からなる増粘ゲル化剤は、増粘相乗効果を有すると判定した。
【0141】
実施例8と同様の方法で、増粘ゲル化剤を用いて粒子固定化指標を測定したところ、70%となった。さらに、グアーガム:キサンタンガム=45:5の比率で配合した2成分の水分散液の粒子固定化指標を測定したところ、15%と小さい値であった。これらから、増粘ゲル化剤は、粒子固定化作用を有すると判定した。
[実施例10]
【0142】
増粘ゲル化剤は、微細繊維状セルロース複合体C:グアーガム:キサンタンガム=30:63:7の比率で含有するものを選択し、実施例8と同様の方法で、3成分増粘ゲル化剤の水分散液の粘度である粘度ηaを測定した。
【0143】
比較として、微細繊維状セルロース複合体C:グアーガム=30:63の比率で含有するものを調製し、同様に0.4質量%水分散液として、2成分粘度である粘度ηbを測定した。また微細繊維状セルロース複合体C:キサンタンガム=30:7の比率で含有するものを選択し、同様に0.4質量%水分散液として、2成分粘度である粘度ηcを測定した。
【0144】
実施例8と同様の方法で得た、0.4質量%のグアーガム水分散液の粘度Xの測定値(312mPa・s)と、0.4質量%の微細繊維状セルロース複合体C水分散液の粘度Yの測定値(2100mPa・s)と、0.4質量%のキサンタンガム水分散液の粘度Z(3500mPa・s)とから、理論粘度αを求めた。理論粘度αは1088mPa・sとなった。
【0145】
0.4質量%の3成分増粘ゲル化剤水分散液の粘度ηaの測定値(7800mPa・s)と、0.4質量%の2成分粘度であるηbの測定値(2710mPa・s)と、同じく2成分粘度であるηcの測定値(2500mPa・s)と、上記理論粘度αの計算値(1088mPa・s)との関係は、粘度ηa>(理論粘度αおよび粘度ηbおよび粘度ηc)となり、この3成分からなる増粘ゲル化剤は、増粘相乗効果を有すると判定した。
【0146】
実施例8と同様の方法で、増粘ゲル化剤の粒子固定化指標xを測定・算出したところ、75%であった。さらに、グアーガム:キサンタンガム=63:7の比率で配合した水分散液の粒子固定化指標yを測定・算出したところ、10%であった。これらから、この増粘ゲル化剤は粒子固定化作用を有すると判定した。
[実施例11]
【0147】
増粘ゲル化剤は、微細繊維状セルロース複合体C:ローカストビーンガム:キサンタンガム=55:40:5の比率で含有するものを選択し、実施例8と同様の方法で、「3成分増粘ゲル化剤水分散液の粘度である粘度ηaを測定した。ただしローカストビーンガムの分散温度は85℃とした。
【0148】
比較として、微細繊維状セルロース複合体C:ローカストビーンガム=55:40の比率で含有するものを調製し、同様に0.4質量%水分散液として、2成分粘度である粘度ηbを測定した。また微細繊維状セルロース複合体C:キサンタンガム=55:5の比率で含有するものを選択し、同様に0.4質量%水分散液として、2成分粘度である粘度η
cを測定した。
【0149】
実施例8と同様の方法で得た、0.4質量%のローカストビーンガム水分散液の粘度Xの測定値(69mPa・s)と、0.4質量%の微細繊維状セルロース複合体C水分散液の粘度Yの測定値(2100mPa・s)と、0.4質量%のキサンタンガム水分散液の粘度Zの測定値(3500mPa・s)より、理論粘度αを求めた。理論粘度αは1358mPa・sとなった。
【0150】
0.4質量%の3成分増粘ゲル化剤水分散液の粘度ηaの測定値(4470mPa・s)と、0.4質量%の2成分粘度ηbの測定値(2410mPa・s)及びηcの測定値(2930mPa・s)と、上記理論粘度αの計算値(1358mPa・s)との関係は、「粘度ηa>(理論粘度αおよび粘度ηbおよび粘度ηc)」となり、この3成分からなる増粘ゲル化剤は、増粘相乗効果を有すると判定した。
【0151】
実施例8と同様の方法で、増粘ゲル化剤の粒子固定化指標xを測定・算出したところ、90%であった。さらに、ローカストビーンガム:キサンタンガム=40:5の比率で配合した水分散液の粒子固定化指標yを測定・算出したところ、15%であった。これらから、粒子固定化作用を有すると判定した。
[実施例12]
【0152】
増粘ゲル化剤は、微細繊維状セルロース複合体C:グルコマンナン:キサンタンガム=63:30:7の比率で含有するものを選択し、実施例8と同様の方法で、3成分増粘ゲル化剤水分散液の粘度である粘度ηaを測定した。
【0153】
比較として、微細繊維状セルロース複合体C:グルコマンナン=63:30の比率で含有するものを調製し、同様に0.4質量%水分散液として、2成分粘度である粘度ηbを測定した。また微細繊維状セルロース複合体C:グルコマンナン=63:7の比率で含有するものを選択し、同様に0.4質量%水分散液として、2成分粘度である粘度ηcを測定した。
【0154】
実施例8と同様の方法で得た、0.4質量%のグルコマンナン水分散液の粘度Xの測定値(372mPa・s)と、0.4質量%の微細繊維状セルロース複合体C水分散液の粘度Yの測定値(2100mPa・s)と、0.4質量%のキサンタンガム水分散液の粘度Zの測定値(3500mPa・s)とから、理論粘度αを求めた。理論粘度αは1688mPa・sとなった。
【0155】
0.4質量%の3成分増粘ゲル化剤水分散液の粘度ηaの測定値(5670mPa・s)と、0.4質量%の2成分粘度である粘度ηbの測定値(2750mPa・s)及び粘度ηcの測定値(2030mPa・s)と、上記理論粘度αの計算値(1688mPa・s)との関係は、「粘度ηa>(理論粘度αおよび粘度ηbおよび粘度ηc)」となり、この3成分からなる増粘ゲル化剤は、増粘相乗効果を有すると判定した。
【0156】
実施例8と同様の方法で、増粘ゲル化剤の粒子固定化指標xを測定・算出したところ、90%であった。さらに、グルコマンナン:キサンタンガム=30:7の比率で配合した水分散液の粒子固定化指標yを測定・算出したところ、20%であった。これらから、粒子固定化作用を有すると判定した。
[実施例13]
【0157】
増粘ゲル化剤は、微細繊維状セルロース複合体C:グアーガム:キサンタンガム=40:55:5の比率で粉末混合したものを用いて、以下の手順で焼き肉のたれを調製し、評価を行った。
【0158】
水44.7質量%を60℃に加温し、攪拌機(商品名:T.K.ホモミクサー、特殊機化工業株式会社製)で攪拌しながら、0.3質量%の上記増粘ゲル化剤と、砂糖5質量%を粉末混合したものを添加して分散させ、液糖(王子コーンスターチ株式会社製)10質量%を加え、8000rpmで10分間分散させた。
【0159】
さらに分散装置をプロペラ攪拌翼に交換し、しょうゆ25質量%(キッコーマン株式会社製、食塩濃度16%)、食塩5質量%、旭味1質量%(日本たばこ産業株式会社製)、りんご酢5質量%(株式会社ミツカン製、酸度5.0%)、おろしたまねぎ2質量%、おろしにんにく1質量%、りんご果汁1質量%(アイク株式会社製、果汁100%)を加え、400rpmで攪拌した。
【0160】
さらに外割で、あらびきコショウ20粒(エスビー食品株式会社製)と、イタリアンパセリ20粒(エスビー食品株式会社製)を添加し、液温が80℃に達してから3分間経過するまで攪拌を続け、殺菌処理したものを、焼き肉のたれとした。この時の増粘ゲル化剤の含有量は0.3質量%であり、食塩濃度は9%、pHは4.2であった。
【0161】
焼き肉のたれをビーカーに充填し、25℃で3時間静置後、3rpmにおける粘度を測定したところ、2700mPa・sであり、この処方で求めた理論粘度(998mPa・s)よりも高い値を示した。この焼き肉のたれを100mLサンプル瓶に充填し、25℃で3日間静置後、粒子固定化指標を測定したところ、80%であった。
[比較例1]
【0162】
第1成分として微細繊維状セルロース複合体αを、第2成分としてグルコマンナンを用い、第1成分:第2成分=70:30の質量比で混合し、比較ゲル化剤gとした。実施例1の増粘ゲル化剤aの代わりに、この比較ゲル化剤gを使用して、実施例1と同様の方法で、比較ゲルH(25℃)と、比較ゲルH(50℃)を製造・保存し、評価した。結果を表1に示す。また分散によるゲル化剤分散液の温度上昇は10℃であった。耐熱性は良好であったが、ゲル破断強度が低すぎる結果となった。
[比較例2]
【0163】
第2成分としてグルコマンナンを、第3成分としてキサンタンガムを、第2成分:第3成分=50:50の質量比で混合し、比較ゲル化剤hとした。実施例1の増粘ゲル化剤aの代わりに、この比較ゲル化剤hを使用して、実施例1と同様の方法で、比較ゲルI(25℃)と、比較ゲルI(50℃)を製造・保存し、評価した結果を表1に示す。また分散による比較ゲル化剤分散液の温度上昇は10℃であった。全く耐熱性がない結果となった。
[比較例3]
【0164】
第2成分としてグルコマンナンと、第3成分としてキサンタンガムを、第2成分:第3成分=70:30の質量比で混合し、比較ゲル化剤iとした。実施例1の増粘ゲル化剤aの代わりに、この比較ゲル化剤iを使用して、実施例1と同様の方法で、比較ゲルJ(25℃)と、比較ゲルJ(50℃)を製造・保存し、評価した結果を表1に示す。また分散による比較ゲル化剤分散液の温度上昇は10℃であった。
[比較例4]
【0165】
第1成分として微細繊維状セルロース複合体αを、第2成分としてローカストビーンガムを、第1成分:第2成分=50:50の質量比で混合し、比較ゲル化剤jとした。実施例4の増粘ゲル化剤dの代わりに、この比較ゲル化剤jを使用して、実施例4と同様の方法で、比較ゲルK(25℃)と、比較ゲルK(50℃)を製造・保存し、評価した結果を表2に示す。また分散による比較ゲル化剤分散液の温度上昇は8℃であった。耐熱性判定はかろうじて「○」であったが、ゲル破断強度が著しく低かった。
[比較例5]
【0166】
第2成分としてローカストビーンガムを、第3成分としてキサンタンガムを、第2成分:第3成分=50:50の質量比で混合し、比較ゲル化剤kとした。実施例4の増粘ゲル化剤dの代わりに、この比較ゲル化剤kを使用して、実施例4と同様の方法で、比較ゲルL(25℃)と、比較ゲルL(50℃)を製造・保存し、評価した結果を表2に示す。また分散による比較ゲル化剤分散液の温度上昇は7℃であった。
[比較例6]
【0167】
第2成分としてローカストビーンガムを、第3成分としてキサンタンガムを、第2成分:第3成分=70:30の質量比で混合し、比較ゲル化剤lとした。実施例4の増粘ゲル化剤dの代わりに、この比較ゲル化剤lを使用して、実施例4と同様の方法で、比較ゲルM(25℃)と、比較ゲルM(50℃)を製造・保存し、評価した結果を表2に示す。また分散による比較ゲル化剤分散液の温度上昇は7℃であった。
[比較例7]
【0168】
実施例6で使用した増粘ゲル化剤fの代わりに、比較例1で使用した比較ゲル化剤gを配合した以外は、実施例6と同様の手順で、コーンスープゲルNを製造した。実施例1と同様の方法で、コーンスープゲルNのゲル破断強度と温食温度における安定性を評価した結果を、表3に示す。押し込み治具にゲルが付着し、正確なゲル破断強度が得られなかった。また、これを食したところ、ゴムのような食感であり、食品としては不適当なものであった。
[比較例8]
【0169】
第2成分としてグルコマンナンを、第3成分としてキサンタンガムを、第2成分:第3成分=60:40の質量比で混合し、比較ゲル化剤mとした。実施例6で使用したゲル化剤fの代わりに、比較ゲル化剤mを配合した以外は実施例6と同様の手順で、コーンスープゲルOを製造し、評価した。実施例6と同様の方法で、コーンスープゲルOのゲル破断強度と温食温度における安定性を評価した結果を、表3に示す。
[比較例9]
【0170】
実施例7の増粘ゲル化剤aの代わりに、比較例1で使用した比較ゲル化剤gを配合した以外は実施例7と同様の手順で、アイソトニックゼリーPを製造し、評価した。実施例7と同様の方法で、アイソトニックゼリーPのゲル破断強度と温食温度における安定性を評価した結果を、表4に示す。
[比較例10]
【0171】
実施例7のゲル化剤aの代わりに、比較例3で使用した比較ゲル化剤iを配合した以外は実施例7と同様の手順で、アイソトニックゼリーQを製造し、評価した。実施例7と同様の方法で、アイソトニックゼリーQのゲル破断強度と温食温度における安定性を評価した結果を、表4に示す。
[比較例11]
【0172】
実施例13で用いた増粘ゲル化剤の代わりに、微細繊維状セルロース複合体C:グアーガム=40:55の比率で混合したものを用いた以外は実施例13と同様の方法で、焼き肉のたれを調製し、評価した。この焼き肉のたれの粘度は1480mPa・sであり、実施例13の焼き肉のたれよりも、顕著に粘度が低かった。
[比較例12]
【0173】
実施例13の増粘ゲル化剤の代わりに、微細繊維状セルロース複合体C:キサンタンガム=40:5の比率で混合したものを配合した以外は実施例13と同様の方法で、焼き肉のたれを調製し、評価した。この焼き肉のたれの粘度は1170mPa・sであり、実施例13の焼き肉のたれよりも、顕著に粘度が低かった。
[比較例13]
【0174】
実施例13の増粘ゲル化剤の代わりに、グアーガム:キサンタンガム=55:5の比率で混合したものを配合し、実施例13と同様の方法で、焼き肉のたれを調製し、評価した。この焼き肉のたれの粒子固定化指標は10%であり、実施例13の焼き肉のたれよりも、顕著に低い値であった。
【0175】
【表1】

【0176】
【表2】

【0177】
【表3】

【0178】
【表4】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
水中で安定に懸濁する成分を10質量%以上含有し、かつ、0.5質量%水分散液とした時の損失正接が1未満である微細繊維状セルロースと、グルコマンナン、ガラクトマンナン、アルギン酸類からなる群より選択される多糖類と、キサンタンガムとを含有することを特徴とする増粘ゲル化剤。
【請求項2】
前記の微細繊維状セルロースが、前記成分を30質量%以上含有するものであり、かつ、当該微細繊維状セルロースを50〜95質量%と、水溶性高分子または親水性物質を5〜50質量%とを含有する微細繊維状セルロース複合体を形成していることを特徴とする請求項1に記載の増粘ゲル化剤。
【請求項3】
前記多糖類が、ガラクトマンナン、グルコマンナンのいずれかであることを特徴とする請求項2記載の増粘ゲル化剤。
【請求項4】
前記微細繊維状セルロース複合体と前記多糖類との合計と、前記キサンタンガムとの量比が70:30〜99:1であることを特徴とする請求項2または3記載の増粘ゲル化剤。
【請求項5】
請求項1〜3のいずれかに記載の増粘ゲル剤が、添加されたことを特徴とする液状組成物。
【請求項6】
請求項1〜3のいずれかに記載の増粘ゲル化剤を用いて形成されたことを特徴とするゲル状組成物。

【公開番号】特開2008−92914(P2008−92914A)
【公開日】平成20年4月24日(2008.4.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−281517(P2006−281517)
【出願日】平成18年10月16日(2006.10.16)
【出願人】(303046314)旭化成ケミカルズ株式会社 (2,513)
【Fターム(参考)】