JP2008118988A - Heat resistant gelling agent - Google Patents
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Abstract
【課題】非動物性で、食品等に用いた場合に一般的に好まれる物性のゲル状物を提供でき、かつレトルト殺菌のごとき条件下においても、固形物やタンパク質などの内容物をそのままの状態で保持できる、耐熱安定性に優れたゲルを形成できるゲル化剤等を提供する。
【解決手段】第1成分である微細繊維状セルロース50〜95質量%と水溶性高分子または親水性物質5〜50質量%とを含む微細繊維状セルロース複合体と、第2成分であるキサンタンガムと、第3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、ジェランガムからなる群より選択される1種あるいは2種以上の多糖類とからなるゲル化剤。
【選択図】なしThe present invention provides a gel-like material which is non-animal and is generally preferred for use in foods, etc., and can retain the contents such as solids and proteins as it is even under conditions such as retort sterilization. Provided is a gelling agent capable of forming a gel that can be held in a state and has excellent heat stability.
SOLUTION: A fine fibrous cellulose composite containing 50 to 95% by mass of fine fibrous cellulose as a first component and 5 to 50% by mass of a water-soluble polymer or hydrophilic substance, and xanthan gum as a second component; A gelling agent comprising one or more polysaccharides selected from the group consisting of glucomannan, galactomannan, alginic acids, and gellan gum, which are the third component.
[Selection figure] None
Description
本発明は、食品等をゲル状物に加工する際に多く用いられるゲル化剤に関し、特に非動物性でかつ耐熱安定性に優れたゲルが得られるゲル化剤等に関する。 The present invention relates to a gelling agent that is frequently used when processing food or the like into a gel-like material, and particularly relates to a gelling agent that can obtain a gel that is non-animal and has excellent heat stability.
一般に市販されているゲル化剤としては、ゼラチン、寒天、ジェランガムなどが知られている。また、グルコマンナンとキサンタンガムの混合物や、ローカストビーンガムとキサンタンガムの混合物などでもゲルを形成することは可能であるが、コンニャクゼリーのような食感となり、一般的な食品として好まれる物性を提供することは困難である。 Gelatin, agar, gellan gum and the like are known as commercially available gelling agents. In addition, it is possible to form a gel with a mixture of glucomannan and xanthan gum, or a mixture of locust bean gum and xanthan gum, but it has a texture like konjac jelly and provides the physical properties preferred for general foods. It is difficult.
ゼラチンは適度な弾力性を有し、最も物性や食感が好まれるゲル化剤の1つである。特に、高齢者などの嚥下機能が低下した嚥下障害者向けの介護食に、ゼラチンの物性が適していると言われている。近年、動的粘弾性測定による物性分析によって、嚥下障害者に適したゲル状嚥下食の物性が研究されており、非特許文献1では、G’(貯蔵弾性率)10〜1000Pa、tanδ(損失正接)0.1〜1の範囲が、また特許文献1では、G’10〜100Pa、tanδ0.1〜1の範囲が好ましい、と記載されている。この範囲のゲルは小さな応力で大きく変形するので、食塊が咽頭相をスムーズに通過することができる。しかしながら、ゼラチンは動物性であるためBSEのリスクがあり、しかも、そのゲルは常温で容易に溶解してしまう。また、寒天も物性や食感が好まれるゲル化剤の1つであるが、ゼラチンと同様に耐熱性は高いものではない。さらに、ジェランガムは、比較的耐熱性が高いが、一般的に105℃以上の温度で処理されるレトルト殺菌では、そのゲルが溶解し、固形物やタンパク質などの内容物をそのままの状態で保持することは困難となる。また、ゲルの物性としては、非常に脆くて破断後の離水量が多いという欠点がある。 Gelatin has moderate elasticity and is one of the gelling agents whose physical properties and texture are most preferred. In particular, it is said that the physical properties of gelatin are suitable for nursing food for dysphagic persons with reduced swallowing function such as the elderly. In recent years, physical properties of gel-like swallowing food suitable for dysphagia have been studied by physical property analysis based on dynamic viscoelasticity measurement. In Non-Patent Document 1, G ′ (storage elastic modulus) 10 to 1000 Pa, tan δ (loss) The range of tangent) 0.1 to 1 is described in Patent Document 1, and the range of G′10 to 100 Pa and tan δ 0.1 to 1 is preferable. Since the gel in this range is greatly deformed by a small stress, the bolus can pass through the pharyngeal phase smoothly. However, since gelatin is animal, there is a risk of BSE, and the gel dissolves easily at room temperature. Agar is also one of the gelling agents whose physical properties and texture are preferred, but heat resistance is not as high as gelatin. Furthermore, gellan gum has relatively high heat resistance, but in retort sterilization, which is generally processed at a temperature of 105 ° C. or higher, the gel dissolves and retains contents such as solids and proteins as they are. It becomes difficult. Further, the physical properties of the gel have the disadvantage that it is very brittle and has a large amount of water separation after fracture.
つまり、ゼラチンや寒天様の食感を示し、植物または微生物由来で、かつゲル化剤により形成されたゲルが、レトルト殺菌を行っても、固形物やタンパク質などの内容物をそのままの状態で保持することができる、耐熱安定性に優れたゲル化剤が望まれている。 In other words, gelatin or agar-like texture that is derived from plants or microorganisms and formed by gelling agents retains solids and proteins as they are even after retort sterilization. There is a demand for a gelling agent that can be used and has excellent heat stability.
ここで、特許文献2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3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、これらのゲル状組成物は強度が弱く弾力性に乏しいので、一般的な食品に求められる物性とは言い難い。さらに特許文献2のゲル化剤は、基本的に微細繊維状セルロース複合体と1種類の多糖類の2成分だけから構成されており、目的とするゲル食感を制御することは不可能であった。またこの組み合わせで得られるゲルは、非常に優れた耐熱性を示すため、一度ゲルを形成すると120℃以上の高温で再加熱しても溶解せず、逆に作業性において好ましくない場合があった。 Here, Patent Document 2 discloses a gelling agent containing a fine fibrous cellulose composite and a polysaccharide selected from galactomannan, glucomannan, and alginic acids. Patent Document 3 describes a heat-resistant gel using the same. However, since these gel-like compositions have low strength and poor elasticity, it is difficult to say that they are physical properties required for general foods. Furthermore, the gelling agent of Patent Document 2 is basically composed of only two components of a fine fibrous cellulose complex and one type of polysaccharide, and it is impossible to control the target gel texture. It was. Moreover, since the gel obtained by this combination shows very excellent heat resistance, once the gel is formed, it does not dissolve even when reheated at a high temperature of 120 ° C. or higher. .
さらに、特許文献4には、「熱変性した微粒子の乳性タンパク質」、「微結晶セルロースまたは微小繊維状セルロースを含む組成物」、「ゲルを形成させるためのゲル化剤」の3つを必須成分とするゲル状食品の記載があるが、これはタンパク質の熱凝固性を利用することではじめて発現する効果であり、使用条件がかなり制限される。
本発明は、非動物性で、食品等に用いた場合に、目的とするゲル食感やゲル溶解温度が制御でき、かつレトルト殺菌を行っても、固形物やタンパク質などの内容物をそのままの状態で保持できる、耐熱安定性に優れたゲル化剤等を提供することを課題とする。 The present invention is non-animal, and when used in foods, the intended gel texture and gel dissolution temperature can be controlled, and even if retort sterilization is performed, contents such as solids and proteins remain intact. It is an object of the present invention to provide a gelling agent having excellent heat resistance stability that can be maintained in a state.
(1)第1成分である微細繊維状セルロース50〜95質量%と水溶性高分子または親水性物質5〜50質量%とを含む微細繊維状セルロース複合体と、第2成分であるキサンタンガムと、第3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、ジェランガムからなる群より選択される1種あるいは2種以上の多糖類とからなることを特徴とするゲル化剤。
(2)前記微細繊維状セルロース複合体と前記多糖類の合計含有量と、前記キサンタンガムの含有量との質量比が、70:30〜98:2であることを特徴とする上記(1)記載のゲル化剤。
(3)前記の多糖類が、グルコマンナンまたはガラクトマンナンであることを特徴とする上記(1)または(2)に記載のゲル化剤。
(4)破断荷重が1.4N〜1.5Nの標準ゲルを形成した場合の、破断歪み率が33〜45%であり、かつ、脆さ歪み率が1〜10%であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載のゲル化剤。
(5)破断荷重が1.4N〜1.5Nの標準ゲルを形成した場合の、破断歪み率が7〜20%であり、かつ、脆さ歪み率が2〜15%であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載のゲル化剤。
(6)上記(1)〜(5)のいずれかに記載のゲル化剤を、水性媒体に分散して得られたことを特徴とするゲル状組成物。
(7)貯蔵弾性率が10〜1000Pa及び損失正接が0.05〜1であることを特徴とする上記(6)に記載のゲル状組成物。
(8)上記(1)〜(5)のいずれかに記載のゲル化剤を使用し、目標のゲル破断荷重を有するように前記ゲル化剤の濃度を調整して水性媒体に分散してゲルサンプルを得る第1ステップと、前記得られたゲルサンプルの破断歪み率と脆さ歪み率とを測定する第2ステップと、前記得られた破断歪み率と脆さ歪み率との測定値と、あらかじめ目標とした破断歪み率と脆さ歪み率との差異に基づいて、前記ゲル化剤の組成を変更する第3ステップとを、順次経ることを特徴とするゲル状組成物の物性制御方法。
(1) a fine fibrous cellulose composite containing 50 to 95% by mass of fine fibrous cellulose as a first component and 5 to 50% by mass of a water-soluble polymer or a hydrophilic substance, and xanthan gum as a second component; A gelling agent comprising one or more polysaccharides selected from the group consisting of glucomannan, galactomannan, alginic acids, and gellan gum as the third component.
(2) The above (1) description, wherein the mass ratio of the total content of the fine fibrous cellulose composite and the polysaccharide and the content of the xanthan gum is 70:30 to 98: 2. Gelling agent.
(3) The gelling agent according to (1) or (2) above, wherein the polysaccharide is glucomannan or galactomannan.
(4) When a standard gel having a breaking load of 1.4 N to 1.5 N is formed, the breaking strain rate is 33 to 45%, and the brittle strain rate is 1 to 10%. The gelling agent according to any one of (1) to (3) above.
(5) When a standard gel having a breaking load of 1.4 N to 1.5 N is formed, the breaking strain rate is 7 to 20%, and the brittle strain rate is 2 to 15%. The gelling agent according to any one of (1) to (3) above.
(6) A gel composition obtained by dispersing the gelling agent according to any one of (1) to (5) in an aqueous medium.
(7) The gel composition as described in (6) above, wherein the storage elastic modulus is 10 to 1000 Pa and the loss tangent is 0.05 to 1.
(8) Using the gelling agent according to any one of (1) to (5) above, adjusting the concentration of the gelling agent so as to have a target gel breaking load and dispersing the gelling agent in an aqueous medium A first step of obtaining a sample; a second step of measuring the fracture strain rate and brittleness strain rate of the obtained gel sample; and the measured values of the obtained fracture strain rate and brittleness strain rate; A method for controlling physical properties of a gel-like composition comprising sequentially performing a third step of changing the composition of the gelling agent on the basis of a difference between a fracture strain rate and a brittle strain rate targeted in advance.
本発明のゲル化剤は、非動物性かつ耐熱安定性に優れることから、それを用いたゲル状製品の流通性や安全性を大幅に向上させることができる。また、強度の高いゲルを得ることも可能である。さらに、特定の3成分をゲル化剤の構成成分とすることで、食感や溶解温度などのゲル物性を制御できるので、顧客および消費者のニーズに合わせた商品設計が可能となる。 Since the gelling agent of the present invention is non-animal and excellent in heat stability, it is possible to greatly improve the flowability and safety of gel-like products using it. It is also possible to obtain a gel with high strength. Furthermore, since the gel properties such as texture and dissolution temperature can be controlled by using three specific components as components of the gelling agent, it is possible to design a product that meets the needs of customers and consumers.
以下、本発明の実施の形態例について具体的に説明する。本発明者は、第1成分である微細繊維状セルロース複合体と、第2成分である少量のキサンタンガムと、第3成分であるガラクトマンナン、グルコマンナン、アルギン酸類、ジェランガムからなる群から選択される多糖類を配合することで、非動物性で、かつレトルト殺菌を行っても、固形物やタンパク質などの内容物をそのままの状態で保持できる、耐熱安定性に優れたゲルが得られるゲル化剤となること、さらには、このゲル化剤の構成により、得られるゲルの食感や溶解温度における物性制御が可能であることを見出し、本発明をなすに至った。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described. The inventor is selected from the group consisting of a fine fibrous cellulose composite as the first component, a small amount of xanthan gum as the second component, and a galactomannan, glucomannan, alginic acid, and gellan gum as the third component. By blending polysaccharides, a gelling agent that is non-animal and can retain solids, proteins, and other contents as they are even after retort sterilization, and can provide a gel with excellent heat stability In addition, the present inventors have found that the structure of the gelling agent can control the texture of the gel obtained and the physical properties at the dissolution temperature.
第1成分の微細繊維状セルロース複合体に使用される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。安価な製品を安定的に供給するためには、植物細胞壁を起源としたセルロース性物質を、原料として使用するのが好ましい。この中でも特に、バガス、稲わら、麦わら、竹などを使用したイネ科植物由来のパルプが好ましい。綿花、パピルス草、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。ビートパルプや果実繊維パルプなどの柔細胞由来の原料も同様である。その他レーヨンなどの再生セルロースや、微生物が産出するセルロースを原料として使用しても良い。 The fine fibrous cellulose used for the fine fibrous cellulose composite of the first component uses so-called cellulose having a β-1,4 glucan structure as a raw material. In order to stably supply an inexpensive product, it is preferable to use a cellulosic material originating from plant cell walls as a raw material. Among these, a grass-derived pulp using bagasse, rice straw, wheat straw, bamboo and the like is particularly preferable. Cotton, papyrus grass, ridges, honey, and ganpi can also be used, but it is preferable because it is difficult to secure a stable raw material, the content of components other than cellulose is large, and handling is difficult. There may not be. The same applies to the soft cell-derived raw materials such as beet pulp and fruit fiber pulp. In addition, regenerated cellulose such as rayon or cellulose produced by microorganisms may be used as a raw material.
微細繊維状セルロースは、ゲルの耐熱安定性を向上させるために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。しかし、微細繊維状セルロース複合体は、微細繊維状セルロース以外の他の成分も含有しており、それら他の成分は多くの場合に非晶性である。そのため、微細繊維状セルロース複合体を試料として結晶化度を測定すると、得られる値は、微細繊維状セルロースそのものの正しい結晶化度より低くなる。例えば、微細繊維状セルロース複合体を測定した結晶化度が50%であれば、微細繊維状セルロースの結晶化度としては50%以上であるといえる。ただし、微細繊維状セルロース複合体の結晶化度として、例えば49%という値が得られたような場合は、微細繊維状セルロースだけを他の成分から分離してから結晶化度を再測定しなければならない。 The fine fibrous cellulose is preferably crystalline in order to improve the heat stability of the gel. Specifically, it is preferable that the degree of crystallinity as measured by the X-ray diffraction method (Segal method) exceeds 50%. More preferably, the crystallinity is 55% or more. However, the fine fibrous cellulose composite also contains other components other than the fine fibrous cellulose, and these other components are often amorphous. Therefore, when the crystallinity is measured using the fine fibrous cellulose composite as a sample, the value obtained is lower than the correct crystallinity of the fine fibrous cellulose itself. For example, if the crystallinity measured for a fine fibrous cellulose composite is 50%, it can be said that the crystallinity of the fine fibrous cellulose is 50% or more. However, if a value of 49% is obtained as the crystallinity of the fine fibrous cellulose composite, for example, the crystallinity must be measured again after separating only the fine fibrous cellulose from the other components. I must.
微細繊維状セルロースは、セルロース繊維の大部分、つまり90%以上が「微細な繊維状」である。この「微細な繊維状」とは、セルロース繊維を光学顕微鏡または電子顕微鏡で観察・測定した場合に、セルロース繊維の長さ(長径)が5nm〜5mm、幅(短径)が1nm〜200μm、長さと幅の比(長径/短径)が5〜10000であることを意味する。このような微細繊維状セルロースを用いることにより、ゲル化剤のゲル化能が向上してゲル破断強度が高くなる。中でも好ましい「微細繊維状のセルロース」の形態は、長さ(長径)が0.5μm〜1mm、幅(短径)が2nm〜60μm、長さと幅の比(長径/短径)が5〜400のものである。 In the fine fibrous cellulose, most of the cellulose fibers, that is, 90% or more are “fine fibrous”. This “fine fibrous form” means that when a cellulose fiber is observed and measured with an optical microscope or an electron microscope, the length (major axis) of the cellulose fiber is 5 nm to 5 mm, and the width (minor axis) is 1 nm to 200 μm. It means that the ratio of the width to the width (major axis / minor axis) is 5 to 10,000. By using such fine fibrous cellulose, the gelling ability of the gelling agent is improved and the gel breaking strength is increased. Among them, the preferred “fine fibrous cellulose” has a length (major axis) of 0.5 μm to 1 mm, a width (minor axis) of 2 nm to 60 μm, and a ratio of the length to the width (major axis / minor axis) of 5 to 400. belongs to.
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、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。この範囲でゲル破断強度と分散性のバランスに優れる。 The fine fibrous cellulose composite is a composite formed by once passing through a dry state from a slurry liquid state of fine fibrous cellulose and a water-soluble polymer or a hydrophilic substance. A dry composition in which a water-soluble polymer or a hydrophilic substance is combined. By using such a complex, the reason is unknown, but the gelling ability of the gelling agent is greatly improved. Each amount ratio is fine fibrous cellulose: water-soluble polymer or hydrophilic substance = 50: 50 to 95: 5 (however, 100 in total). Within this range, the balance between gel breaking strength and dispersibility is excellent.
好ましくは微細繊維状セルロースと水溶性高分子と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に対して水溶性高分子が3〜47でかつ親水性物質が3〜47の範囲内である(ただし、合計で100)。
この範囲で、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、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。
Preferably, fine fibrous cellulose, a water-soluble polymer and a hydrophilic substance are combined. The respective mass ratios in this case are within the range of 3 to 47 for the water-soluble polymer and 3 to 47 for the hydrophilic substance with respect to 50 to 94 for the fine fibrous cellulose (however, 100 in total).
Within this range, the dispersibility of the gelling agent in water is good, and the gelation performance is also good. More preferably, the fine fibrous cellulose is within the range of the mass ratio of 10 to 30 for the water-soluble polymer and 5 to 40 for the hydrophilic substance (however, 100 in total).
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。 The form of this dry composition takes various forms such as granules, granules, powders, scales, pieces, and sheets. It does not limit at all about the drying method at the time of obtaining a dry composition. After drying, if necessary, it may be pulverized with a cutter mill, hammer mill, pin mill, jet mill or the like.
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が形成される。これにより、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剤とした場合のゲル化能が向上する。 The water-soluble polymer has a function of preventing keratinization between celluloses at the time of drying. By passing through a dry state once from a slurry liquid state of fine fibrous cellulose and a water-soluble polymer, fine fibers A cellulose composite is formed. This improves the redispersibility when the gelling agent is introduced into water, and improves the gelation ability when the gelling agent is used for unknown reasons.
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、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。 Specific examples of water-soluble polymers include gum arabic, arabinogalactan, alginic acid and its salts, curdlan, gati gum, carrageenan, caraya gum, agar, xanthan gum, guar gum, enzymatically degraded guar gum, quince seed gum, gellan gum, One or two selected from tamarind seed gum, indigestible dextrin, tragacanth gum, farcellulan, pullulan, pectin, locust bean gum, water-soluble soybean polysaccharide, sodium carboxymethylcellulose, methylcellulose, sodium polyacrylate, etc. More than seed material is used.
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。 Among them, it is preferable to use sodium carboxymethyl cellulose because dispersibility is improved. As carboxymethylcellulose sodium, the substitution degree of the carboxymethyl group is preferably 0.5 to 1.5, more preferably 0.5 to 1.0, still more preferably 0.6 to 0.8. It is.
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、ゲル化剤の性能も良好な範囲となる。 The viscosity of a 1% by weight aqueous solution of the water-soluble polymer is preferably about 5 to 9000 mPa · s, more preferably about 1000 to 8000 mPa · s, and still more preferably 2000 to 6000 mPa · s. It is to be used at a degree. Within this range, there is no problem in handling properties, and the performance of the gelling agent is also in a good range.
親水性物質は、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(分岐デキストリン、サイクロデキストリン等を含む)、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。 The hydrophilic substance functions as a disintegrant or a water-conducting agent when the gelling agent is added to water. By using the hydrophilic substance, the fine fibrous cellulose composite is more easily dispersed in water. . A hydrophilic substance is a substance that is highly soluble in cold water, hardly causes viscosity, and is solid or liquid at room temperature. For example, dextrin (including branched dextrin, cyclodextrin, etc.), water-soluble saccharide (glucose, fructose, sucrose, lactose, oligosaccharide, isomerized sugar, xylose, trehalose, coupling sugar, palatinose, sorbose, reduced starch saccharified starch , Maltose, lactulose, fructooligosaccharide, galactooligosaccharide, etc.) and sugar alcohols (xylitol, maltitol, mannitol, sorbitol, etc.), and one or more substances selected from these. By the way, some hydrophilic substances have a little function as a water-soluble polymer, such as dextrins. Even when such a hydrophilic substance is used, it is desirable to use a water-soluble polymer in combination, but it is also possible not to use a water-soluble polymer.
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。 As for hydrophilic substances, low molecular weight substances tend to have better particle disintegration / dispersibility in water, but on the other hand, they tend to be inferior in dryness during production, hygroscopicity of products, and stability over time. . For example, glucose, sucrose, trehalose, and the like exhibit good properties, but the substance with the best balance is dextrin having a DE (dextrose equivalent) of 20 or more.
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。 The fine fibrous cellulose composite may contain other components other than the fine fibrous cellulose, the water-soluble polymer, and the hydrophilic substance as long as the effect is not impaired. For example, starches, fats and oils, proteins, peptides, amino acids, surfactants, preservatives, shelf life improvers, pH adjusters, salt, salts such as various phosphates, emulsifiers, acidulants, sweeteners, flavors Ingredients such as a dye, an antifoaming agent, a foaming agent, an antibacterial agent, and a disintegrating agent may be appropriately blended.
微細繊維状セルロース複合体は、「水中で安定に懸濁する成分」を、全セルロース中に30質量%以上含有することが好ましい。この成分の含有量が30質量%以上であると、ゲル形成機能がより優れる。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。ここにいう、「水中で安定に懸濁する成分」は、ゲル化剤を0.1質量%濃度の水分散液としてから1000Gで5分間遠心分離した場合でも、沈澱にならずに水中に安定に懸濁しているセルロースの全セルロース量に対する割合で示される。(「水中で安定に懸濁する成分」の測定方法は後述する。) The fine fibrous cellulose composite preferably contains 30% by mass or more of “a component that is stably suspended in water” in the total cellulose. When the content of this component is 30% by mass or more, the gel forming function is more excellent. The larger the content, the better, but 50 to 100% by mass is more preferable. As used herein, “a component that is stably suspended in water” is stable in water without precipitation even when the gelling agent is made into a 0.1% by weight aqueous dispersion and then centrifuged at 1000 G for 5 minutes. It is shown by the ratio with respect to the total cellulose amount of the cellulose suspended in. (The method for measuring “a component that is stably suspended in water” will be described later.)
このような成分は、高分解能走査型電子顕微鏡(高分解能SEM)にて観察および測定される長さ(長径)が0.5〜30μm、幅(短径)が2〜600nm、長さと幅の比(長径/短径比)が20〜400であることが好ましく、より好ましくは、幅(短径)が100nm以下、より好ましくは50nm以下である。 Such components have a length (major axis) of 0.5 to 30 μm, a width (minor axis) of 2 to 600 nm, and a length and width that are observed and measured with a high resolution scanning electron microscope (high resolution SEM). The ratio (major axis / minor axis ratio) is preferably 20 to 400, more preferably the width (minor axis) is 100 nm or less, more preferably 50 nm or less.
微細繊維状セルロース複合体は、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未満であることが好ましい。1未満でゲル形成機能が秀でたものとなる。好ましくは0.6未満である。 The fine fibrous cellulose composite preferably has a loss tangent (tan δ) of less than 1 measured under the conditions of a strain of 10% and a frequency of 10 rad / s in an aqueous dispersion having a concentration of 0.5% by mass. When it is less than 1, the gel forming function is excellent. Preferably it is less than 0.6.
微細繊維状セルロース複合体の損失正接を1未満にするためには、微細繊維状セルロース複合体の構成成分である微細繊維状セルロース、つまりセルロース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、「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。)。つまり、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の例を以下に示すが、これらの方法に何ら限定するものではない。 In order to make the loss tangent of the fine fibrous cellulose composite less than 1, it is necessary to take out the fine fibrous cellulose that is a constituent of the fine fibrous cellulose composite, that is, the microfibril of the cellulose without cutting it short. However, with the current technology, it is not possible to perform only “miniaturization” without “shortening the fiber” (here, “shortening fiber” means that the fiber is cut short or the state of the shortened fiber) In addition, “miniaturization” means that the fiber is thinned by an action such as tearing, or the state of the thinned fiber. That is, in order to make the loss tangent less than 1, it is important to advance the “miniaturization” while minimizing the “shortening” of the cellulose fiber. Examples of preferable methods for this purpose are shown below, but are not limited to these methods.
原料として植物細胞壁を起源とするセルロース性物質を選択する場合に、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%のものを選択するのが好ましく、より好ましくは平均重合度400〜12000で、かつα−セルロース含量(%)が60〜85質量%のものを選択することである。 When selecting a cellulosic substance originating from the plant cell wall as a raw material, in order to advance the “miniaturization” while minimizing the “shortening” of the cellulose fiber, the average degree of polymerization is 400 to 12000, In addition, it is preferable to select an α-cellulose content (%) of 60 to 100% by mass, more preferably an average degree of polymerization of 400 to 12000 and an α-cellulose content (%) of 60 to 85% by mass. Is to choose one.
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.製)、アルティマイザーシステム(株式会社スギノマシン製)、ナノマイザーシステム(ナノマイザー株式会社製)、マイクロフルイダイザー(MFIC Corp.製)、バルブ式ホモジナイザー(三和機械株式会社製、Invensys APV社製、Niro Soavi社製、株式会社イズミフードマシナリー製)などがある。高圧ホモジナイザーの処理圧力としては、60〜414MPa程度が好ましい。 Further, a high-pressure homogenizer is preferable as an apparatus used for advancing “miniaturization” while minimizing “shortening” of cellulose fibers. Specific examples of the high-pressure homogenizer include Emulflex (AVESTIN, Inc.), Optimizer System (manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.), Nanomizer System (manufactured by Nanomizer Co., Ltd.), Microfluidizer (manufactured by MFIC Corp.), There are valve type homogenizers (manufactured by Sanwa Machinery Co., Ltd., manufactured by Invensys APV, manufactured by Niro Soavi, manufactured by Izumi Food Machinery). The processing pressure of the high-pressure homogenizer is preferably about 60 to 414 MPa.
ゲル化剤の第2成分として使用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たものである。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。キサンタンガムは、それ単独ではゲル化しないが、ゲル化剤における食感や溶解温度などの物性制御という観点から、非常に大きな役割を果たす。 The xanthan gum used as the second component of the gelling agent has a structure in which the main chain has a β-1,4 bond to D-glucose, and D-mannose, D-glucuronic acid, D -The side chain consisting of mannose is bound. The 6-position of D-mannose attached to the main chain is acetylated and has a highly branched structure in which the terminal D-mannose is acetal-bonded to pyruvic acid. Xanthan gum does not gel by itself, but plays a very important role from the viewpoint of controlling physical properties such as texture and dissolution temperature in a gelling agent.
ゲル化剤の第3成分である多糖類は、グルコマンナン、ガラクトマンナン、アルギン酸類、ジェランガムからなる群より、1種あるいは2種以上を、所望のゲルの物性に応じて選択する。 The polysaccharide which is the third component of the gelling agent is selected from the group consisting of glucomannan, galactomannan, alginic acids, and gellan gum according to the desired physical properties of the gel.
グルコマンナンは、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。グルコマンナンは、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が、用途に応じてコンニャク粉やコンニャクマンナンを使用しても差し支えない。 Glucomannan is a polysaccharide having a structure in which D-glucose and D-mannose are linked by β-1,4, and the ratio of glucose to mannose is about 2: 3. Since glucomannan has a unique irritating odor when the degree of purification is low, it is desirable to use one with a high degree of purification, but konjac powder or konjac mannan may be used depending on the application.
ガラクトマンナンは、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。 Galactomannan is a polysaccharide having a structure composed of a main chain in which β-D-mannose is bonded with β-1,4 and a side chain in which α-D-galactose is bonded with α-1,6. Examples of galactomannans include guar gum, locust bean gum, tara gum, etc. The ratio of mannose to glucose is about 2: 1 for guar gum, about 4: 1 for locust bean gum, and about 3: 1 for tara gum.
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水溶性の多糖類であるアルギン酸ナトリウム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使用される場合もある。 Alginic acid means alginic acid, alginates such as sodium alginate, or propylene glycol alginate. Among the alginic acids, it is preferable to use sodium alginate which is a water-soluble polysaccharide in which alginic acid is neutralized with sodium. Alginic acid is a 1,4-bond block copolymer consisting of β-D-mannuronic acid (abbreviated as M) and α-L-guluronic acid (abbreviated as G). A block composed of M (MMMGM), a block composed of G (GGGGG), and a block in which both residues are alternately mixed (MGGG) , And consists of three segments. These alginic acids may be used by controlling pH and salt concentration.
ジェランガムには、脱アセチル化ジェランガムと、ネイティブ型ジェランガムの2種類がある。その構造は、グルコース、グルクロン酸、グルコースとL−ラムノースという4つの糖の反復ユニットで直鎖状に結合している。グルコースのC−6位にアセチル基が1/2残基存在し、C−2位にグリセリル基が結合しているものが、ネイティブ型ジェランガム、これを脱アセチル化して精製されたものが、脱アセチル化ジェランガムと呼ばれている。ここでいうジェランガムとは、この脱アセチル化ジェランガムのことを指す。 There are two types of gellan gum: deacetylated gellan gum and native gellan gum. The structure is linearly linked by four sugar repeating units, glucose, glucuronic acid, glucose and L-rhamnose. Glucose having 1/2 residue of acetyl group at C-6 position and glyceryl group at C-2 position is native gellan gum, and purified by deacetylation of this is It is called acetylated gellan gum. Gellan gum as used herein refers to this deacetylated gellan gum.
また、ここでいう動物性とは、高等動物(ほ乳類、鳥類、魚介類等)に由来することを言い、植物や微生物由来であることを言わない。つまりゲル化剤の構成成分である、微細繊維状セルロース複合体、キサンタンガム、多糖類は、いずれも植物あるいは微生物由来であるから非動物性である。 Further, the term “animality” as used herein means that it is derived from a higher animal (mammals, birds, seafood, etc.) and does not mean that it is derived from a plant or a microorganism. That is, the fine fibrous cellulose composite, xanthan gum and polysaccharide, which are constituents of the gelling agent, are all non-animal because they are derived from plants or microorganisms.
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成分のキサンタンガムと、第3成分の多糖類とを配合して用いる。これにより、ゲルの物性制御が可能となる。つまり第2成分として、単独ではゲル化しないキサンタンガムを少量添加することで、後述の破断歪み率や脆さ歪み率を指標としたゲルの食感を制御することができ、さらに作業性に合わせてゲルの溶解温度を変えることが可能となる。 The gelling agent is used by blending the fine fibrous cellulose composite as the first component, the second component xanthan gum, and the third component polysaccharide. As a result, the physical properties of the gel can be controlled. In other words, as a second component, by adding a small amount of xanthan gum that does not gel by itself, it is possible to control the texture of the gel using the fracture strain rate and brittle strain rate as described below as an index, and further to suit workability. It is possible to change the dissolution temperature of the gel.
上述の第1成分と第3成分の合計含有量と、第2成分のキサンタンガムの含有量との質量比は、「第1成分(微細繊維状セルロース複合体)+第3成分(多糖類)」:「第2成分(キサンタンガム)」=70:30〜98:2であり、好ましくは80:20〜95:5、さらに好ましくは85:15〜90:10である。この範囲で、耐熱安定性に優れたゲルが得られる。 The mass ratio of the total content of the first component and the third component described above and the content of the second component xanthan gum is “first component (fine fibrous cellulose composite) + third component (polysaccharide)”. : “Second component (xanthan gum)” = 70:30 to 98: 2, preferably 80:20 to 95: 5, more preferably 85:15 to 90:10. Within this range, a gel having excellent heat stability can be obtained.
さらに、第1成分である微細繊維状セルロース複合体と、第3成分の多糖類との質量比は、1:9〜9:1であることが好ましく、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。 Furthermore, the mass ratio of the fine fibrous cellulose composite as the first component and the polysaccharide as the third component is preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2. More preferably, it is 3: 7 to 7: 3.
上記の成分を混合して得られたゲル化剤から形成されるゲルは、意外にもゲル破断強度が著しく向上する。この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2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成分である多糖類とだけを混合すると、120℃以上の高温でも溶解しない耐熱性に優れたゲルが形成され、さらに第2成分であるキサンタンガムと第3成分である多糖類とだけを混合すると、弱いゲル強度ではあるがゲル化が生じることから、第1成分と第3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。 The gel formed from the gelling agent obtained by mixing the above components surprisingly has a markedly improved gel breaking strength. Although the reason for this is unknown, gelation does not occur when only the fine fibrous cellulose composite as the first component and the xanthan gum as the second component are mixed, while the fine fibrous cellulose as the first component When only the complex and the polysaccharide that is the third component are mixed, a gel having excellent heat resistance that does not dissolve even at a high temperature of 120 ° C. or higher is formed. Further, the xanthan gum that is the second component and the polysaccharide that is the third component When mixing only, the gelation occurs although the gel strength is weak, and the bond between the first component and the third component and between the second component and the third component acts synergistically. Therefore, it is considered that the strength of the entire gel is increased.
次に、ゲル化剤から形成されるゲルの性状についてより詳しく説明する。まず、ゲル化剤をイオン交換水に分散させて、5℃において後述の測定条件に従って得られた破断荷重が1.4N〜1.5Nになるようにして、評価用の標準ゲルを形成したとする。標準ゲルの破断荷重を調整するには、ゲル化剤の濃度を適宜調整すればよい。ただしジェランガムが、ゲル化剤の構成成分に含まれる場合は、カルシウム塩(乳酸カルシウム、塩化カルシウム等)を併用するのがよい。このように、標準ゲルの破断荷重を一定範囲に調整するのは、ゲル物性評価の前提条件を揃えるためである。 Next, the properties of the gel formed from the gelling agent will be described in more detail. First, the gelling agent was dispersed in ion-exchanged water, and the standard gel for evaluation was formed so that the breaking load obtained according to the measurement conditions described later at 5 ° C. was 1.4 N to 1.5 N. To do. In order to adjust the breaking load of the standard gel, the concentration of the gelling agent may be adjusted as appropriate. However, when gellan gum is included in the constituents of the gelling agent, it is preferable to use a calcium salt (calcium lactate, calcium chloride, etc.) in combination. Thus, the reason why the breaking load of the standard gel is adjusted within a certain range is to make the preconditions for evaluating gel physical properties uniform.
ゲル化剤から形成されるゲルは耐熱安定性に優れる。本発明でいう耐熱安定性とは、レトルト殺菌のような高温処理を行って、いったんゲルが溶解したとしても、ゲル中の内容物(粒子ということがある)が均一に分散配置された状態で固定化され、ゲル中の位置を変化させずにそのまま保持される機能をいう。ここでいう耐熱安定性は、標準ゲルにおける粒子固定化指標を以下の式(1)で算出して評価することができる。粒子固定化指標とは、全粒子における固定化粒子の割合(%)であり、この粒子固定化指標が60%以上の時、耐熱安定性に優れると判断する。
粒子固定化指標(%)=〔{α−(β+γ)}/α〕×100 ・・・・(1)
(α:全粒子数、β:液面に浮いている粒子数、γ:底面に沈殿している粒子数)
The gel formed from the gelling agent is excellent in heat resistance stability. In the present invention, the heat stability refers to a state in which the contents (sometimes referred to as particles) in the gel are uniformly dispersed even if the gel is once dissolved by performing a high temperature treatment such as retort sterilization. A function that is fixed and held as it is without changing the position in the gel. The heat-resistant stability here can be evaluated by calculating the particle immobilization index in the standard gel by the following formula (1). The particle immobilization index is the ratio (%) of the immobilized particles in all particles. When the particle immobilization index is 60% or more, it is determined that the heat stability is excellent.
Particle immobilization index (%) = [{α− (β + γ)} / α] × 100 (1)
(Α: total number of particles, β: number of particles floating on the liquid surface, γ: number of particles precipitated on the bottom surface)
ここで、標準ゲルにおける破断歪み率とは、標準ゲルサンプルの元の厚さに対する破断変形量の比率を言い、後述の方法で測定した値を以下の式(2)に代入することによって求められる。
破断歪み率(%)=破断変形(mm)/サンプル厚さ(mm)×100 ・・・(2)
(破断変形(mm)とは、破断点の変形距離を意味する。)
Here, the breaking strain rate in the standard gel refers to the ratio of the breaking deformation amount to the original thickness of the standard gel sample, and is obtained by substituting the value measured by the method described later into the following formula (2). .
Breaking strain rate (%) = breaking deformation (mm) / sample thickness (mm) × 100 (2)
(Breaking deformation (mm) means the deformation distance of the breaking point.)
また、標準ゲルにおける脆さ歪み率とは、標準ゲルサンプルの元の厚さに対する脆さ変形の比率を言い、後述の方法で測定した値を以下の式(3)に代入することによって求められる。
脆さ歪み率(%)=脆さ変形(mm)/サンプル厚さ(mm)×100 ・・・(3)
(脆さ変形(mm)とは、破断点から脆さの点までの変形距離を意味する。)
The brittle strain rate in the standard gel refers to the ratio of brittle deformation to the original thickness of the standard gel sample, and is obtained by substituting the value measured by the method described later into the following formula (3). .
Brittleness strain rate (%) = brittleness deformation (mm) / sample thickness (mm) × 100 (3)
(The brittle deformation (mm) means the deformation distance from the breaking point to the brittle point.)
ゲル化剤は、それを用いて上記の標準ゲルを形成した場合における破断歪み率が33〜45%となり、かつ、脆さ歪み率が1〜10%となるものであることが好ましい。このような物性を呈するゲルは、ゼラチン様物性を示すゲルであり、一般的な食品として、より好まれる食感を提供することが可能となる。このためには、第3成分である多糖類として、グルコマンナンまたはガラクトマンナンを選択して用いるのが好ましく、ガラクトマンナンの中では、ローカストビーンガムを選択するのが好ましい。ゼラチン様のさらに好ましい食感を示すためには、標準ゲルのより好ましい破断歪み率は、36〜42%とするのがよい。
特に、嚥下障害者向けの介護食に適したゲル物性を示すためには、動的粘弾性測定によって得られるG’(貯蔵弾性率)が10〜1000Pa、tanδ(損失正接)が0.05〜1の範囲となるようにゲルを調製するのが好ましい。
The gelling agent preferably has a breaking strain rate of 33 to 45% and a brittle strain rate of 1 to 10% when the standard gel is formed using the gelling agent. The gel exhibiting such physical properties is a gel exhibiting gelatin-like physical properties and can provide a texture that is more preferred as a general food. For this purpose, it is preferable to select and use glucomannan or galactomannan as the third component polysaccharide, and among the galactomannan, it is preferable to select locust bean gum. In order to show a more preferable texture like gelatin, a more preferable breaking strain rate of the standard gel is preferably 36 to 42%.
In particular, G ′ (storage elastic modulus) obtained by dynamic viscoelasticity measurement is 10 to 1000 Pa, and tan δ (loss tangent) is 0.05 to 0.05 in order to show gel properties suitable for nursing food for dysphagia patients. It is preferable to prepare the gel so as to be in the range of 1.
また、ゲル化剤は、それを用いて上記の標準ゲルを形成した場合における破断歪み率が7〜20%となり、かつ、脆さ歪み率が2〜15%となるものであることもまた好ましい。このような物性を呈するゲルは、寒天様物性を示すゲルであり、一般的な食品として、より好まれる食感を提供することが可能となる。このためには、第3成分である多糖類として、まずジェランガムを用い、さらにガラクトマンナンまたはグルコマンナンを選択して用いるのが好ましく、ガラクトマンナンの中では、ローカストビーンガムを選択するのが好ましい。寒天様のさらに好ましい食感を示すためには、標準ゲルのより好ましい破断歪み率は13〜18%とするのがよい。 In addition, the gelling agent preferably has a fracture strain rate of 7 to 20% and a brittle strain rate of 2 to 15% when the standard gel is formed using the gelling agent. . The gel exhibiting such physical properties is a gel exhibiting agar-like physical properties, and can provide a texture that is more preferred as a general food. For this purpose, it is preferable to use gellan gum as the third component polysaccharide, and then select and use galactomannan or glucomannan. Among the galactomannans, it is preferable to select locust bean gum. In order to show an even more agar-like texture, the more preferred breaking strain rate of the standard gel is preferably 13 to 18%.
本発明のゲル化剤は、第1成分、第2成分及び第3成分の質量比を変えることで、形成されるゲルの溶解温度を制御することができる。これは使用する多糖類の種類によっても異なるが、第1成分(微細繊維状セルロース複合体)と第3成分(グルコマンナンまたはガラクトマンナン)の合計含有量と、第2成分(キサンタンガム)の含有量との質量比70:30〜98:2において、キサンタンガムの含有量が少ないほど形成されるゲルの溶解温度は高くなり、100℃以上でも溶解しない場合がある。一方、キサンタンガムの含有量が多いほど形成されるゲルの溶解温度は低くなり、60℃〜80℃の範囲で溶解する傾向を示す。これによって、各温度条件下において、ゲル状態を維持するか、流動性のあるゾル状態を維持するか、工程に適したゲル物性を選ぶことが可能となる。 The gelling agent of the present invention can control the dissolution temperature of the gel formed by changing the mass ratio of the first component, the second component, and the third component. This depends on the type of polysaccharide used, but the total content of the first component (fine fibrous cellulose complex) and the third component (glucomannan or galactomannan) and the content of the second component (xanthan gum) In the mass ratio of 70:30 to 98: 2, the lower the xanthan gum content, the higher the dissolution temperature of the gel formed, and it may not dissolve even at 100 ° C. or higher. On the other hand, the higher the xanthan gum content, the lower the melting temperature of the gel formed, and it tends to dissolve in the range of 60 ° C to 80 ° C. This makes it possible to select a gel physical property suitable for the process, whether to maintain a gel state or a fluid sol state under each temperature condition.
ゲル化剤には、第1成分、第2成分及び第3成分以外に、その他の成分が適宜配合されていても良い。その他の成分の例としては、ペクチン、カラギーナン、タマリンドシードガム、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、キチン・キトサン、大豆多糖類、サイリウムシードガム、アラビアガム、トラガントガム、カラヤガム、ガッティガム、アラビノガラクタン、ファーセルラン、カードラン、プルランなどの増粘多糖類、ゲル化に必要な補助成分(無機塩類、酸、アルカリ、糖類など)、デンプン類、デキストリン類、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、糖類、糖アルコール類、オリゴ糖類、香料、色素、消泡剤、発泡剤、抗菌剤、崩壊剤などである。 In addition to the first component, the second component, and the third component, other components may be appropriately blended in the gelling agent. Examples of other ingredients include pectin, carrageenan, tamarind seed gum, carboxymethylcellulose sodium, methylcellulose, chitin chitosan, soy polysaccharide, psyllium seed gum, gum arabic, tragacanth gum, karaya gum, gati gum, arabinogalactan, farcel Thickening polysaccharides such as orchid, curdlan and pullulan, auxiliary components required for gelation (inorganic salts, acids, alkalis, saccharides, etc.), starches, dextrins, fats and oils, proteins, peptides, amino acids, surface activity Agent, preservative, shelf life improver, pH adjuster, salt, salt such as various phosphates, emulsifier, acidulant, sweetener, saccharide, sugar alcohol, oligosaccharide, fragrance, pigment, antifoaming agent, foaming Agents, antibacterial agents, disintegrants and the like.
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複合体とキサンタンガムと多糖類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複合体は、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。またキサンタンガム、多糖類に関しても同様である。 In producing the gelling agent, the fine fibrous cellulose composite, xanthan gum and polysaccharide may be blended at a predetermined ratio and sufficiently mixed in a dry state. Usually, it is desirable to use the fine fibrous cellulose composite as it is, but it may be used after being dispersed in an aqueous medium to be liquid. The same applies to xanthan gum and polysaccharides.
次に、上記のゲル化剤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、ゲル化剤を水性媒体に分散することで得られる。ゲル状組成物における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、食品などで一般的に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。 Next, the gel composition adjusted using the gelling agent will be described. The gel composition is obtained by dispersing a gelling agent in an aqueous medium. Although the compounding quantity of the gelatinizer in a gel-like composition is not specifically defined, about 0.1-5 mass% is preferable. Within this range, a gel having a gel breaking strength generally desired for foods and the like can be obtained. More preferably, it is about 0.3-1.5 mass%.
ゲル状組成物には、食品具材などのその他材料を混合するのが通常である。そのようなゲル状組成物を調製するときの、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もあるので、まずゲル化剤分散液を調製してから、その他材料を添加して混合し、ゲル化剤を含む液状組成物を調製するのが望ましい。また、ゲル化剤を分散させる際の水性媒体の温度は特に指定しないが、ゲル化剤の構成成分の組み合わせに適した温度を選択する。 The gel composition is usually mixed with other materials such as food ingredients. The order in which the gelling agent and other materials are added when preparing such a gel composition is not particularly limited, but some other materials may inhibit gel formation. It is desirable to prepare a liquid composition containing a gelling agent after preparing other ingredients and mixing them. The temperature of the aqueous medium when dispersing the gelling agent is not particularly specified, but a temperature suitable for the combination of the constituents of the gelling agent is selected.
このゲル状組成物は、食品等に用いた場合に一般的に好まれる物性となりうる上に、レトルト殺菌を行っても、固形物やタンパク質などの内容物をそのままの状態で保持できる、優れた耐熱安定性をも合わせ持つので、商品の流通性や商品性を大幅に向上させることが可能である。 This gel-like composition can be a generally preferred physical property when used in foods and the like, and can retain contents such as solids and proteins as they are even after retort sterilization. Since it also has heat resistance stability, it is possible to greatly improve the distribution and merchandise of products.
ゲル状組成物に配合するゲル化剤と水以外の他の成分としては、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)、紙などが挙げられる。つまり、ゲル化剤やゲル状組成物は、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冷やし固めたり、冷解凍、乾燥などの処理を経てから使用しても良い。 Examples of the ingredients other than water and the gelling agent to be blended in the gel composition include, for example, food materials (livestock meat, fish meat, beans / cereals and pulverized products thereof, milk / dairy products, fermented milk, vegetables, fruits, fruit juices) , Edible oils and fats), beverages (coffee, teas, juices, milk drinks, soy milk, etc.), seasonings (miso, soy sauce, sugar, salt, sodium glutamate, etc.), sweeteners, sugars, sugar alcohols, flavors, Dyes, spices, acidulants, emulsifiers, surfactants, preservatives, shelf-life improvers, antibacterial agents, disintegrants, antifoaming agents, foaming agents, pH adjusters, thickening stabilizers, dietary fiber, nutrient enhancers ( Vitamins, minerals, amino acids, etc.), extracts, proteins, starches, peptides, alcohols, organic solvents, plasticizers, fats and oils, buffers, fuels, explosives / explosives, acids, alkalis, ionic substances, microcapsules , Beauty ingredients (beauty Ingredients, moisturizing ingredients, etc.), bioactive substances, medicinal ingredients, pharmaceutical additives, agricultural chemicals, fertilizers, deodorants, insecticides, metals, catalysts, ceramics, paints, inks, pigments, abrasives, synthetic polymers (plastics) , Rubber, synthetic fibers, etc.), naturally derived polymers (collagen, hyaluronic acid, natural fibers, etc.), paper and the like. That is, the gelling agent and the gel-like composition can be applied not only to food applications but also to pharmaceutical and medical products, cosmetics, and industrial products. Further, these gel-like compositions may be used after being cooled and hardened, or subjected to treatment such as cold thawing and drying.
応用できる食品の例としては、「プリン、ゼリーなどのデザート類」、「フルーツヨーグルト、栄養強化ヨーグルト(Ca強化等)を含むヨーグルト類」、「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」、「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」、「饅頭、くずきり、羊羹、餡などの和菓子類」、「グミキャンディー、キャンディー、キャラメル、ガム、チョコレートなどの菓子類」、「クッキー、ビスケット、煎餅などの焼菓子類」、「フィリング類」、「バッターミックス類」、ショートニング類」、「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」、「餃子、春巻き、中華饅頭などの皮」、「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・野菜加工品」、「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」、「スプレッド、チーズ、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、酸性乳飲料、豆乳類、大豆飲料、抹茶、ココア、しるこ、ジュース、果肉入り飲料など)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。一般的な食品は、pH3〜8、食塩濃度0.01〜20%程度で提供されることが多く、ゲル化剤は、これらの条件下でも好ましい機能を発現する。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。 Examples of foods that can be applied include “desserts such as pudding and jelly”, “yogurts including fruit yogurt and nutrient-enriched yogurt (Ca-enriched etc.)”, “frozen desserts such as ice cream, soft cream, and sherbet”, “ Ingredients added as an accent to beverages, honey bees, yogurts, etc. ”,“ Japanese confectionery such as buns, kuzukiri, yokan, candy ”,“ confectionery such as gummy candy, candy, caramel, gum, chocolate ”,“ `` Baked sweets such as cookies, biscuits, rice crackers '', `` Fillings '', `` Batter mixes '', Shortenings '', `` Food for people with dysphagia, nursing food, chopped food, thick food, etc. '', `` Jelly drinks, seasonings such as sauce, sauce, dressing, mayonnaise, kneading Various kinds of knead seasonings represented by bean paste, “noodles”, “skins such as dumplings, spring rolls, Chinese buns”, “fruit and vegetable preparations represented by fruit sauce, fruit preparation, jam”, “food "Different liquid foods", "Health foods and nutrition-enriched foods", "Gel foods such as tea steamed and tofu", "Kamaboko and other paste products", "Sausage, ham and other livestock foods", "Spread, cheese, Dairy products such as whipped cream ”,“ vegetables / bento ”,“ normal beverages (coffee, tea, isotonic beverages, milk, milk beverages, acidic milk beverages, soy milk, soy beverages, matcha tea, cocoa, shirako, juice, Gelled products "," pet foods ", etc., which are ingested as beverages containing pulp, etc.). Common foods are often provided at a pH of 3 to 8 and a salt concentration of about 0.01 to 20%, and the gelling agent exhibits a preferable function even under these conditions. In addition, the form or the processing method of preparation at the time of use may differ like retort food, frozen food, food for microwave ovens, etc.
上述の例以外にも、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。 In addition to the above-described examples, by using a gelling agent, it is possible to provide a new food form that is not generally distributed on the market. Examples of new food forms include tea fumigation that uses a gelling agent instead of eggs, `` new allergen-removing foods '' such as pudding and mayonnaise, and `` wheat-like foods that use a gelling agent instead of rice '' There are new low-calorie foods and soups and miso soup that can be warmed and consumed.
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、カプセルなどがあげられる。 Examples of medicinal products that can be applied include “oral drugs, nasal drugs such as hormonal drugs, enteral drugs, skin drugs, transdermal drugs, etc.”, contrast media, and “pharmaceuticals” Liquid foods, "Medicinal cosmetics, vitamin-containing health agents, hair preparations, medicated toothpastes, bath preparations, insecticides / insecticides, odor control agents, mouth fresheners, etc.", "artificial cartilage, Drug carriers, DNA carriers, bioadhesives, wound dressings, biomaterials such as artificial organs ", patching agents, coating agents, capsules and the like.
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。 Examples of cosmetics that can be applied include: “Beauty ingredient-containing gel cosmetics, packs, moisture creams, massage creams, cold creams, cleansing creams, facial cleansers, vanishing creams, emollient creams, hand creams, sunscreen cosmetics. Skin cosmetics such as foundation, lipstick, lip balm, cheeks, sunscreen cosmetics, eyelash cosmetics such as eyebrows, mascara, and cosmetics for finishing such as nail polish and nail polish cosmetics, etc. "Shampoos, hair rinses, hair treatments, pomades, tics, hair creams, balms, hair styling agents, hair styling agents, hair sprays, hair dyes, hair cosmetics such as hair restorers and hair nourishing agents", and even cleaners like hand cleaners , Bath cosmetics, shaving cosmetics, fragrances Toothpaste, ointments, and plasters and the like.
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。 Examples of industrial products that can be applied include pigments, paints, inks, deodorants and fragrances, antibacterial and antifungal agents, adhesives, coating agents, surfactants, "sanitary materials such as disposable diapers", "cells" Culture materials such as bacteria and viruses, experimental materials such as gels for electrophoresis, chromatographic columns or packing materials, agricultural and horticultural supplies such as soil conditioners and water retention materials for plant cultivation, artificial snow, filtration Materials, detergents, liquid soaps, explosives / explosives, and fuel.
次に、ゲル化剤から得られるゲル状組成物の物性の制御方法について説明する。ゲル状組成物は食品に多く利用されるが、顧客の嗜好性が強い商品群であり、顧客の要望に応じた物性・食感を提供することが求められる。また、ゲル化剤の濃度を調整するだけでは、ゲル化剤の量が多い場合には食品の食味や食感に影響することもあるため、ゲル化剤の濃度を一定以下に留めたままで、ゲル物性が調整できることが望ましい。 Next, a method for controlling the physical properties of the gel composition obtained from the gelling agent will be described. Gel-like compositions are widely used in foods, but are a group of products with strong customer preference, and are required to provide physical properties and textures according to customer requirements. In addition, simply adjusting the concentration of the gelling agent may affect the taste and texture of food when the amount of the gelling agent is large, so the gelling agent concentration remains below a certain level. It is desirable that the gel properties can be adjusted.
上記のゲル化剤は、第1成分の微細繊維状セルロース複合体と第2成分のキサンタンガムと第3成分の多糖類とが配合されて構成されているため、大きいゲル強度のゲルを得ることも可能な上、組成変更による調整の自由度が比較的大きく、ゲル化剤の濃度を一定以下に留めたままでも、ゲル化剤の組成を調整することで、好ましい特性のゲルを得ることが可能である。そのため、ゲルの食感や溶解温度など所望の物性を持つゲル状組成物を得やすい。 The gelling agent is composed of the first component fine fibrous cellulose composite, the second component xanthan gum, and the third component polysaccharide, so that a gel with high gel strength can be obtained. In addition, the degree of freedom of adjustment by changing the composition is relatively large, and it is possible to obtain a gel with favorable characteristics by adjusting the composition of the gelling agent even if the concentration of the gelling agent remains below a certain level. It is. Therefore, it is easy to obtain a gel-like composition having desired physical properties such as gel texture and dissolution temperature.
具体的には、標準ゲルに関連して説明した上述の破断荷重を一定にした状態で、破断歪み率と脆さ歪み率とを指標としながら、ゲル化剤の組成を変更して調整すればよい。まず目標の破断荷重を有するように、ゲル化剤の濃度を調整しつつ水性媒体に分散・ゲル化させて、ゲルサンプルを得る第1ステップ。次に、得られたゲルサンプルの破断歪み率と脆さ歪み率とをあらかじめ定められた条件で測定する第2ステップ。さらに、これら前ステップで得た測定値と、あらかじめ目標として設定した破断歪み率と脆さ歪み率との差異に基づいて、ゲル化剤の組成を変更する第3ステップ。そして変更された組成のゲル化剤を用いて再度ゲルサンプルを得て、破断歪み率と脆さ歪み率とを再測定して確認する第4ステップ。これら第1〜第3のステップと、必要により第4のステップとを順次実行して、ゲル化剤の組成を調整することができる。さらに必要により第3ステップと第4ステップを繰り返し、ゲル化剤の組成をより最適化することもできる。多くの場合、第1〜第4のステップに加え、1、2回の第3ステップと第4ステップの繰り返しで、目標とする特性のゲルが得られ、ゲル化剤の組成を最適化することができる。 Specifically, in a state where the above-described breaking load described in relation to the standard gel is made constant, the composition of the gelling agent is changed and adjusted while using the breaking strain rate and the brittle strain rate as indices. Good. First, a first step of obtaining a gel sample by dispersing and gelling in an aqueous medium while adjusting the concentration of the gelling agent so as to have a target breaking load. Next, a second step of measuring the fracture strain rate and brittleness strain rate of the obtained gel sample under predetermined conditions. Furthermore, a third step of changing the composition of the gelling agent based on the difference between the measured value obtained in the previous step and the fracture strain rate and brittle strain rate set in advance as targets. And the 4th step which obtains a gel sample again using the gelatinizer of the changed composition, and remeasures and confirms a fracture strain rate and a brittle strain rate. The composition of the gelling agent can be adjusted by sequentially executing these first to third steps and, if necessary, the fourth step. Furthermore, if necessary, the third step and the fourth step can be repeated to further optimize the composition of the gelling agent. In many cases, in addition to the first to fourth steps, the gel of the target property can be obtained by repeating the third and fourth steps one or two times to optimize the composition of the gelling agent. Can do.
次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。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>
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. Various physical properties were evaluated according to the following methods.
<Average degree of polymerization of cellulosic material>
ASTM Designation: D 1795−90「Standerd 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>
ASTM Designation: D 1795-90 “Standard Test Method for Intrinsic Visibility of Cellulose”.
<Α-cellulose content of cellulosic material>
JIS P8101−1976(「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>
It is carried out according to JIS P8101-1976 (“dissolving pulp test method” 5.5 α cellulose).
<Crystallinity of cellulosic material>
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する。
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(またはセルロース粒子)の形状(長径、短径、長径/短径比)>
It is calculated by the Segal method from the diffraction intensity value of the X-ray diffraction diagram obtained by the X-ray diffraction apparatus specified in JIS K 0131-1996 (“General Rules for X-ray Diffraction Analysis”), and is defined by the following equation.
Crystallinity (%) = {(Ic−Ia) / Ic} × 100
(Here, Ic: diffraction intensity at diffraction angle 2θ = 22.5 degrees in X-ray diffraction diagram, Ia: baseline intensity (minimum intensity) around diffraction angle 2θ = 18.5 degrees). )
<Shape of cellulose fiber (or cellulose particle) (major axis, minor axis, major axis / minor axis ratio)>
セルロース繊維(またはセルロース粒子)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、以下のようにして観察し、写真撮影して測定する。 Since the size range of cellulose fibers (or cellulose particles) is wide, it is impossible to observe all with one kind of microscope. Therefore, an optical microscope and a scanning microscope (medium resolution SEM, high resolution SEM) are appropriately selected according to the size of the fibers (particles), observed as follows, photographed and measured.
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、攪拌機(エクセルオートホモジナイザー(商品名)、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及び写真撮影を行う。 When using an optical microscope, weigh out the sample and pure water so that an aqueous dispersion with a solid content concentration of 0.25% by mass is obtained, and a stirrer (Excel Auto Homogenizer (trade name), manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.). The dispersion dispersed at 15000 rpm for 15 minutes is adjusted to an appropriate concentration, placed on a slide glass, and further covered with a cover glass for observation and photography.
また、中分解能SEM(JSM−5510LV、日本電子株式会社製)を使用する場合は、光学顕微鏡の場合と同じに調整した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蒸着してから、観察及び写真撮影を行う。 In addition, when using a medium resolution SEM (JSM-5510LV, manufactured by JEOL Ltd.), the sample aqueous dispersion adjusted in the same manner as in the case of the optical microscope is placed on the sample stage, air-dried, and then Pt-Pd is reduced to about After deposition of 3 nm, observation and photography are performed.
高分解能SEM(S−5000、株式会社日立サイエンスシステムズ製)を使用する場合は、同様な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蒸着してから、観察及び写真撮影を行う。 When using a high-resolution SEM (S-5000, manufactured by Hitachi Science Systems, Ltd.), place a similar sample aqueous dispersion on the sample stage, air dry, and deposit Pt-Pd about 1.5 nm. Observe and photograph.
セルロース繊維(またはセルロース粒子)の長径、短径、長径/短径比は、撮影した写真から15本(個)以上の繊維を選択し、測定した。繊維はほぼまっすぐの形状のものや、髪の毛のようにカーブしている形状のものがあったが、糸くずのように丸まっているものはなかった。短径(太さ)は、繊維1本の中でもバラツキがあったが、複数箇所を測定して平均値を採用した。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。
<損失正接(=損失弾性率/貯蔵弾性率)>
The major axis, minor axis, and major axis / minor axis ratio of the cellulose fibers (or cellulose particles) were measured by selecting 15 (pieces) or more fibers from the photograph taken. Some fibers were almost straight or curved like hair, but none were round like lint. The short diameter (thickness) was varied among single fibers, but a plurality of locations were measured and an average value was adopted. The high-resolution SEM was used when observing a fiber having a minor axis of several nm to 200 nm, but one fiber was too long to fit in one field of view. Therefore, photography was repeated while moving the field of view, and then the pictures were synthesized and analyzed.
<Loss tangent (= loss elastic modulus / storage elastic modulus)>
(1)固形分濃度が0.5質量%の水分散液となるように試験サンプルと水とを量り取り、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)続いて25℃の雰囲気中に3時間静置して試験サンプル液を得る。
(3)動的粘弾性測定装置に試験サンプル液を入れてから5分間静置後、下記の条件で測定し、周波数10rad/sにおける損失正接(tanδ)を求める。
装置 :ARES(100FRTN1型、TA Instruments 製)
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)
<「水中で安定に懸濁する成分」の含有量>
(1) The test sample and water are weighed so that the solid concentration is 0.5% by mass, and dispersed with an ace homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., AM-T type) at 15000 rpm for 15 minutes. To do.
(2) Subsequently, it is left to stand in an atmosphere at 25 ° C. for 3 hours to obtain a test sample solution.
(3) After placing the test sample solution in the dynamic viscoelasticity measuring apparatus, the sample is allowed to stand for 5 minutes and then measured under the following conditions to determine the loss tangent (tan δ) at a frequency of 10 rad / s.
Apparatus: ARES (100FRTN1 type, manufactured by TA Instruments)
Geometry: Double Wall Couette
Temperature: 25 ° C
Distortion: 10% (fixed)
Frequency: 1 → 100 rad / s (increased over about 170 seconds)
<Content of “component that is stably suspended in water”>
以下の(1)〜(5)または、(1)〜(2)及び(3’)〜(5’)より求める。
(1)ゲル化剤等の試験サンプルの固形分濃度が0.1質量%の水分散液となるように、試験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)に投入して、15000rpmで15分間分散してサンプル液を調整する。
(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)遠心分離により生じた上層の液体部分を取り除き、下層の沈降部分の質量a(g)を測定する。
(4)次いで、沈降部分を絶乾し、固形分の質量b(g)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」の含有率c(質量%)を算出する。
c=5000×(k1+k2)
(ただし、k1:上層の液体部分に含まれる「微細繊維状のセルロース」の量、k2:下層の沈降部分に含まれる「微細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:下層の沈降部分に含まれる水の量、s2:下層の沈降部分に含まれる「水溶性高分子+親水性物質」の量をそれぞれ意味する。)
ここで、k1およびk2は下記の式を用いて算出して使用する。
k1=0.02−b+s2
k2=k1×w2/w1
It calculates | requires from the following (1)-(5) or (1)-(2) and (3 ')-(5').
(1) The test sample and pure water are weighed out so that the solid concentration of the test sample such as the gelling agent is 0.1% by mass, and an ace homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., AM-T The sample solution is prepared by dispersing at 15000 rpm for 15 minutes.
(2) Put 20 g of sample solution into a centrifuge tube and centrifuge at 1000 G for 5 minutes in a centrifuge.
(3) The upper liquid portion generated by centrifugation is removed, and the mass a (g) of the lower sedimentation portion is measured.
(4) Next, the sedimentation part is absolutely dried, and the mass b (g) of the solid content is measured.
(5) The content rate c (mass%) of "the component stably suspended in water" is calculated using the following formula.
c = 5000 × (k1 + k2)
(However, k1: amount of “fine fibrous cellulose” contained in the upper liquid portion, k2: amount of “fine fibrous cellulose” contained in the lower sedimented portion, and w1: contained in the upper liquid portion. The amount of water, w2: the amount of water contained in the sedimented portion of the lower layer, and s2: the amount of “water-soluble polymer + hydrophilic substance” contained in the sedimented portion of the lower layer.
Here, k1 and k2 are calculated and used using the following equations.
k1 = 0.02−b + s2
k2 = k1 × w2 / w1
また、w1、w2、s2は以下の式で求める。なお、試験サンプルに配合された水溶性高分子と親水性物質の合計量:d(g)を、試験サンプルに配合されたセルロース成分の合計量:f(g)で除した比率を配合比率:d/fとする。
w1=19.98−a+b−0.02×d/f
w2=a−b
s2=0.02×(d/f)×w2/(w1+w2)
d/f=(水溶性高分子の配合量+親水性物質の配合量)/セルロースの配合量
Moreover, w1, w2, and s2 are calculated | required with the following formula | equation. The ratio of the total amount of water-soluble polymer and hydrophilic substance blended in the test sample: d (g) divided by the total amount of cellulose component blended in the test sample: f (g) d / f.
w1 = 19.98−a + b−0.02 × d / f
w2 = a−b
s2 = 0.02 × (d / f) × w2 / (w1 + w2)
d / f = (blending amount of water-soluble polymer + blending amount of hydrophilic substance) / blending amount of cellulose
ところで、「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、沈降部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、上記(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’(g)を測定する。
(4’)次いで、上層成分を絶乾し、固形分の質量b’(g)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」の含有率c(質量%)を算出する。
c=5000×(k1+k2)
これにおけるk1およびk2は下記の式を用いて算出して使用する。
k1=b’−s2×w1/w2
k2=k1×w2/w1
また、w1、w2、s2は以下の式で求める。
w1=a’−b’
w2=19.98−a’+b’−0.02×d/f
s2=0.02×(d/f)×w2/(w1+w2)
もし、(3)または(3’)の操作で上層の液体部分と沈降部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同様な操作を行えばよい。
<ゲルの耐熱安定性>
By the way, when the content of the “component that is stably suspended in water” is very large, the weight of the sedimentation portion becomes a small value, so that the measurement accuracy is lowered by the above method. In that case, the procedure after the above (3) is performed as follows.
(3 ′) The upper liquid portion is obtained and the mass a ′ (g) is measured.
(4 ′) Next, the upper layer component is completely dried, and the mass b ′ (g) of the solid content is measured.
(5 ') The content rate c (mass%) of "the component stably suspended in water" is calculated using the following formula.
c = 5000 × (k1 + k2)
K1 and k2 in this are calculated and used using the following formula.
k1 = b′−s2 × w1 / w2
k2 = k1 × w2 / w1
Moreover, w1, w2, and s2 are calculated | required with the following formula | equation.
w1 = a′−b ′
w2 = 19.98−a ′ + b′−0.02 × d / f
s2 = 0.02 × (d / f) × w2 / (w1 + w2)
If the boundary between the upper liquid portion and the settled portion is not clear by the operation (3) or (3 ′) and separation is difficult, the same operation may be performed by appropriately reducing the cellulose concentration.
<Heat-resistant stability of gel>
(1)後述の方法で測定する5℃における破断荷重が、1.4N〜1.5Nの範囲内となるようにゲル化剤を計り取る。ただしゲル化剤の第3成分の多糖類としてジェランガムを用いる場合は、適宜、カルシウム塩(乳酸カルシウム、塩化カルシウム等)を併用する。
(2)上記ゲル化剤をイオン交換水に分散させたゲル化剤分散液を試験サンプルとして用い、紙製板状粒子(長径5mm、短径5mmの正方形、厚さ0.3mm)を添加して、均一に混合する。必要があれば、さらにカルシウム塩を加えて分散する。この時の分散条件(攪拌装置、温度等)は、ゲル化剤に応じて適宜選択する。
(3)紙製板状粒子が充填容器あたり20個となるように、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。
(4)120℃×30分間、加熱処理する。
(5)加熱処理終了後、静置状態を保ち、25℃で3時間冷却後、ゲルの液面に浮いている粒子数と、底面に沈降している粒子数を数える。
(6)耐熱安定性の判定:(5)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60%以上であるときに、耐熱安定性があると判断する。
固定化指標(%)=〔α−(β+γ)〕/α×100
(α:全粒子数、β:液面に浮いている粒子数、γ:底面に沈降している粒子数)
<ゲル状組成物の耐熱安定性>
(1) The gelling agent is measured so that the breaking load at 5 ° C. measured by the method described later is within the range of 1.4N to 1.5N. However, when gellan gum is used as the third component polysaccharide of the gelling agent, a calcium salt (calcium lactate, calcium chloride, etc.) is used in combination as appropriate.
(2) Using the gelling agent dispersion obtained by dispersing the gelling agent in ion-exchanged water as a test sample, paper-made plate-like particles (major axis 5 mm, minor axis 5 mm square, thickness 0.3 mm) were added. And mix evenly. If necessary, add calcium salt and disperse. The dispersion conditions (stirring device, temperature, etc.) at this time are appropriately selected according to the gelling agent.
(3) Pour and fill into a cylindrical glass container with an inner diameter of about 45 mm until the height is about 45 mm so that there are 20 paper plate-like particles per filling container.
(4) Heat treatment is performed at 120 ° C. for 30 minutes.
(5) After completion of the heat treatment, keep the stationary state, and after cooling at 25 ° C. for 3 hours, count the number of particles floating on the gel surface and the number of particles settling on the bottom surface.
(6) Determination of heat stability: Based on the number of particles counted in (5), an immobilization index is obtained using the following formula. When the immobilization index is 60% or more, it is determined that there is heat resistance stability.
Immobilization index (%) = [α− (β + γ)] / α × 100
(Α: total number of particles, β: number of particles floating on the liquid surface, γ: number of particles settling on the bottom surface)
<Heat resistant stability of gel composition>
(1)目標のゲル破断荷重が得られるようにゲル化剤をはかり取る。ただしゲル化剤の第3成分の多糖類として、ジェランガムを用いる場合は、適宜、カルシウム塩(乳酸カルシウム、塩化カルシウム等)を併用する。
(2)上記ゲル化剤をイオン交換水に分散させ、さらにその他成分を添加して混合した、ゲル化剤分散液を試験サンプルとして用い、任意の粒子を添加して、均一に混合する。必要があれば、さらにカルシウム塩を加えて分散する。この時の分散条件(攪拌装置、温度等)は、ゲル化剤に応じて、適宜選択する。
(3)任意の粒子が、充填容器あたり同じ個数となるように、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。
(4)105℃×30分間、または95℃×10分間加熱する。
(5)加熱処理終了後、静置状態を保ち、25℃で3時間冷却後、ゲル状組成物の液面に浮いている粒子数と、底面に沈降している粒子数を数える。
(6)耐熱安定性の判定:(5)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60%以上であるときに、耐熱安定性があると判断する。
固定化指標(%)=〔α−(β+γ)〕/α×100(α:全粒子数、β:液面に浮いている粒子数、γ:底面に沈降している粒子数)
<標準ゲルの破断荷重、破断歪み率、脆さ歪み率の測定>
(1) The gelling agent is weighed out so as to obtain the target gel breaking load. However, when gellan gum is used as the third component polysaccharide of the gelling agent, a calcium salt (calcium lactate, calcium chloride, etc.) is used in combination as appropriate.
(2) The gelling agent is dispersed in ion-exchanged water, and the gelling agent dispersion liquid, in which other components are added and mixed, is used as a test sample, and arbitrary particles are added and mixed uniformly. If necessary, add calcium salt and disperse. The dispersion conditions (stirring device, temperature, etc.) at this time are appropriately selected according to the gelling agent.
(3) Pour and fill a cylindrical glass container with an inner diameter of about 45 mm until the height is about 45 mm so that the number of arbitrary particles is the same per filled container.
(4) Heat at 105 ° C. for 30 minutes or 95 ° C. for 10 minutes.
(5) After completion of the heat treatment, keep the stationary state, and after cooling at 25 ° C. for 3 hours, count the number of particles floating on the liquid surface of the gel composition and the number of particles settling on the bottom surface.
(6) Determination of heat stability: Based on the number of particles counted in (5), an immobilization index is obtained using the following formula. When the immobilization index is 60% or more, it is determined that there is heat resistance stability.
Immobilization index (%) = [α− (β + γ)] / α × 100 (α: total number of particles, β: number of particles floating on the liquid surface, γ: number of particles settling on the bottom surface)
<Measurement of breaking load, breaking strain rate, and brittle strain rate of standard gel>
(1)内径約45mm、高さ5cmのステンレス製円筒の、開口部の片方に耐熱性ラップを貼り、輪ゴムでとめて、ゲル充填用の容器を準備する。
(2)ゲルの耐熱安定性評価の(1)〜(2)で使用したゲル化剤分散液を、試験サンプルとして用い、上記の容器に、高さ約40mmになるまで注入・充填する。
(3)容器に耐熱性ラップをかけて、輪ゴムでとめて、密閉する。
(4)ゲルの入った容器を、80℃のウォーターバスで1時間加熱後、5℃で24時間冷却する。
(5)容器の上部及び底部のラップを外し、ゲルの底面が上になるように上下を反転させた状態で、容器ごとレオメータの試料台に載せる。
(6)容器をそっと抜き取り、ゲルだけを試料台に載せた状態で、標準ゲルサンプルの厚み(mm)を測り、以下の条件で測定する。
装置:レオメータ(RE−33005−1型)(株式会社山電製)
モード:破断強度解析
ロードセル:2kg
押し込み速度:1mm/sec
押し込み治具:12mmφ×25mm円柱状
測定温度:5℃
(7)得られた破断パターンから、破断点の荷重値である「破断荷重(N)」を読みとり、1.4〜1.5Nであることを確認する。その後さらに、「破断変形(mm)」と、「脆さ変形(mm)」を読みとる。ここで「破断変形(mm)」とは、破断点の変形距離を示し、「脆さ変形(mm)」とは、破断点から脆さの点までの変形距離を示す。なお、図1に破断パターンの読み方を示す。
(8)(6)で測定した標準ゲルサンプルの厚みと、(7)で得られた破断変形(mm)から、次式に従って破断歪み率を求める。
破断歪み率(%)=破断変形(mm)/サンプル厚さ(mm)×100
(9)脆さ歪み率とは、サンプルの元の厚さに対する脆さ変形の比率であり、(6)で測定したサンプル厚みと、(7)で得られた脆さ変形(mm)から、次式に従って、求められる。
脆さ歪み率(%)=脆さ変形(mm)/サンプル厚さ(mm)×100
<ゲル状組成物の破断荷重、破断歪み率、脆さ歪み率の測定>
(1) A heat-resistant wrap is attached to one side of an opening of a stainless steel cylinder having an inner diameter of about 45 mm and a height of 5 cm, and fastened with a rubber band to prepare a container for gel filling.
(2) The gelling agent dispersion used in (1) to (2) of the heat stability stability evaluation of the gel is used as a test sample, and is poured and filled into the container until the height is about 40 mm.
(3) Put a heat-resistant wrap on the container, fasten it with a rubber band, and seal it.
(4) The container containing the gel is heated in a water bath at 80 ° C. for 1 hour and then cooled at 5 ° C. for 24 hours.
(5) Remove the top and bottom wraps of the container and place the entire container on the rheometer sample stage with the top and bottom inverted so that the bottom of the gel is on top.
(6) Gently pull out the container, measure the thickness (mm) of the standard gel sample with only the gel placed on the sample stage, and measure under the following conditions.
Apparatus: Rheometer (RE-33005-1 type) (manufactured by Yamaden Co., Ltd.)
Mode: Breaking strength analysis Load cell: 2kg
Pushing speed: 1mm / sec
Pushing jig: 12 mmφ × 25 mm cylindrical shape Measurement temperature: 5 ° C.
(7) From the obtained fracture pattern, the “breaking load (N)” which is the load value at the breaking point is read and confirmed to be 1.4 to 1.5N. Thereafter, “breaking deformation (mm)” and “brittleness deformation (mm)” are read. Here, “breaking deformation (mm)” indicates the deformation distance at the breaking point, and “brittleness deformation (mm)” indicates the deformation distance from the breaking point to the brittle point. FIG. 1 shows how to read the fracture pattern.
(8) From the thickness of the standard gel sample measured in (6) and the fracture deformation (mm) obtained in (7), the fracture strain rate is obtained according to the following equation.
Breaking strain rate (%) = breaking deformation (mm) / sample thickness (mm) × 100
(9) The brittle strain rate is the ratio of brittle deformation to the original thickness of the sample. From the sample thickness measured in (6) and the brittle deformation (mm) obtained in (7), It is obtained according to the following formula.
Brittleness strain rate (%) = brittleness deformation (mm) / sample thickness (mm) × 100
<Measurement of breaking load, breaking strain rate, brittle strain rate of gel-like composition>
(1)内径約45mm、高さ5cmのステンレス製円筒の、開口部の片方に耐熱性ラップを貼り、輪ゴムでとめて、ゲル充填用の容器を準備する。
(2)ゲル状組成物の耐熱安定性評価の(1)〜(2)で使用したゲル化剤分散液を、試験サンプルとして用い、上記の容器に、高さ約40mmになるまで注入・充填する。
(3)以降の操作は、標準ゲルの破断荷重、破断歪み率、脆さ歪み率の測定の手順に準じて行う。
<標準ゲルの貯蔵弾性率G’、損失正接tanδ>
(1) A heat-resistant wrap is attached to one side of an opening of a stainless steel cylinder having an inner diameter of about 45 mm and a height of 5 cm, and fastened with a rubber band to prepare a container for gel filling.
(2) The gelling agent dispersion used in (1) to (2) of the heat stability evaluation of the gel composition is used as a test sample, and is poured and filled into the above container until the height is about 40 mm. To do.
(3) The subsequent operations are performed according to the procedure for measuring the breaking load, breaking strain rate, and brittleness strain rate of the standard gel.
<Storage elastic modulus G ′ of standard gel, loss tangent tan δ>
(1)標準ゲルの破断荷重、破断歪み率、脆さ歪み率測定の(1)〜(6)と同じ手順で調製したゲルを30mm×30mm四方、厚み2mmサイズに薄くスライスする。
(2)動的粘弾性測定装置に、スライスしたゲルをセットして5分間静置後、下記の条件で測定し、周波数2rad/sにおける貯蔵弾性率G’、損失正接tanδを求める。
装置 :ARES(100FRTN1型、TA Instruments 製)
ジオメトリー:25mm Parallel Plate
温度 :15℃
歪み :5%(固定)
周波数 :0.05→2rad/s
<ゲルの溶解温度>
(1) A gel prepared by the same procedure as (1) to (6) in measuring the breaking load, breaking strain rate, and brittle strain rate of a standard gel is thinly sliced into 30 mm × 30 mm square and 2 mm thick.
(2) The sliced gel is set in a dynamic viscoelasticity measuring apparatus and allowed to stand for 5 minutes, and then measured under the following conditions to determine a storage elastic modulus G ′ and a loss tangent tan δ at a frequency of 2 rad / s.
Apparatus: ARES (100FRTN1 type, manufactured by TA Instruments)
Geometry: 25mm Parallel Plate
Temperature: 15 ° C
Distortion: 5% (fixed)
Frequency: 0.05 → 2 rad / s
<Gel dissolution temperature>
標準ゲルの破断荷重、破断歪み率、脆さ歪み率測定の(1)〜(6)と同じ手順で調製したゲルを60℃に加温したホットプレートに載せる。30分加熱してゲル形状を維持していれば、ホットプレートの温度を5℃上げて同様に加熱し、流動性のあるゾルになるまで繰り返す。流動性のあるゾルとなった温度をゲルの溶解温度とする。
<ゲル状組成物のpH>
The gel prepared by the same procedure as (1) to (6) for measuring the breaking load, breaking strain rate, and brittleness strain rate of the standard gel is placed on a hot plate heated to 60 ° C. If the gel shape is maintained by heating for 30 minutes, the temperature of the hot plate is raised by 5 ° C. and heated in the same manner, and repeated until a fluid sol is obtained. The temperature at which the fluidized sol is obtained is defined as the gel melting temperature.
<PH of gel composition>
ゲル化剤やカルシウム塩を添加しないで、ゲル状組成物のブランク液を調製し、pH計(東亜ディーケーケー株式会社製、「HM−50G形」)で測定した。 A gel composition blank solution was prepared without adding a gelling agent or a calcium salt, and measured with a pH meter (“HM-50G type” manufactured by Toa DKK Corporation).
次に、実施例、比較例で使用する微細繊維状セルロース複合体、キサンタンガム、グルコマンナン、ローカストビーンガム、ジェランガムについて、以下の(1)〜(7)にまとめて示す。
(1)微細繊維状セルロース複合体の調製: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角の矩形に裁断してパルプチップとし、これに固形分濃度が77質量%になるように水を加えた。
Next, the fine fibrous cellulose composites, xanthan gum, glucomannan, locust bean gum, and gellan gum used in Examples and Comparative Examples are collectively shown in the following (1) to (7).
(1) Preparation of fine fibrous cellulose composite: commercially available bagasse pulp (average degree of polymerization = 1320, α-cellulose content = 77%) was cut into 6 × 16 mm squares to obtain pulp chips, and solid content Water was added so that the concentration was 77% by mass.
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、これらを混合して繊維の絡みがなくなるまで撹拌した。 Care was taken not to separate water and pulp chips as much as possible, and the sample was passed once through a cutter mill (cutting head / horizontal blade gap: 2.03 mm, impeller rotation speed: 3600 rpm). Cutter mill processed product, carboxymethylcellulose sodium (1 mass% aqueous solution viscosity: about 3400 mPa · s) and water are weighed so that the cellulose concentration is 2 mass% and the concentration of carboxymethylcellulose sodium is 0.118 mass%. These were mixed and stirred until there was no entanglement of fibers.
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。 The obtained aqueous dispersion was directly subjected to 9 passes with a high-pressure homogenizer (treatment pressure 90 MPa) to obtain a fine fibrous cellulose slurry. When observed with an optical microscope and medium resolution SEM, fine fibrous cellulose having a major axis of 10 to 500 μm, a minor axis of 1 to 25 μm, and a major axis / minor axis ratio of 5 to 190 was observed. The loss tangent was 0.32. The “component stably suspended in water” was 99% by mass. When the “component that is stably suspended in water” was observed with a high-resolution SEM, a very fine fibrous cellulose having a major axis of 1 to 20 μm, a minor axis of 10 to 400 nm, and a major axis / minor axis ratio of 20 to 300 was obtained. Observed.
微細繊維状セルロース: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=68:12:19.7:0.3(水を含まない重量部)となるように、微細繊維状セルロース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(プライミクス株式会社製、「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スラリーを得た。 Fine fibrous cellulose: carboxymethylcellulose sodium: dextrin: rapeseed oil = 68: 12: 19.7: 0.3 (parts by weight not containing water) carboxymethylcellulose sodium ( 1% by weight aqueous solution viscosity: about 3400 mPa · s) and dextrin (DE: about 28) were added, and 15 kg was stirred with a stirring homogenizer (Primics Co., Ltd., “TK AUTO HOMO MIXER”) at 8000 rpm for 10 minutes. After stirring and mixing, 20 MPa and 1 pass treatment were performed with the above-described high-pressure homogenizer to obtain a fine fibrous cellulose slurry.
微細繊維状セルロース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を得た。微細繊維状セルロース複合体の結晶化度は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。
(2)キサンタンガム(大日本製薬株式会社製)
(3)グルコマンナン(清水化学株式会社製)
(4)ローカストビーンガム(ユニテックフーズ株式会社製)
(5)ジェランガム(脱アセチル化ジェランガム)(三栄源エフ・エフ・アイ株式会社製)
(6)ゼラチン(宮城化学工業株式会社製)
(7)寒天(一般用)(伊那食品工業株式会社製)
[実施例1]
The fine fibrous cellulose slurry is dried with a drum dryer, scraped off with a scraper, and the resulting product is pulverized with a cutter mill (manufactured by Fuji Powdal Co., Ltd.) to the extent that it almost passes through a sieve with 2 mm openings. A fine fibrous cellulose composite was obtained. The crystallinity of the fine fibrous cellulose composite was 57% or more, the loss tangent was 0.52, and the “component stably suspended in water” was 100% by mass. When the “component that is stably suspended in water” was observed with a high-resolution SEM, a very fine fibrous cellulose having a major axis of 1 to 15 μm, a minor axis of 10 to 330 nm, and a major axis / minor axis ratio of 20 to 250 was obtained. Observed.
(2) Xanthan gum (Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.)
(3) Glucomannan (manufactured by Shimizu Chemical Co., Ltd.)
(4) Locust bean gum (Made by Unitech Foods)
(5) Gellan gum (deacetylated gellan gum) (manufactured by Saneigen FFI Co., Ltd.)
(6) Gelatin (Miyagi Chemical Co., Ltd.)
(7) Agar (for general use) (made by Ina Food Industry Co., Ltd.)
[Example 1]
以下の(1)〜(16)に従って、ゲル化剤を調製し、標準ゲルを得て評価した。
(1)第1成分として上記の微細繊維状セルロース複合体を、第2成分としてキサンタンガムを、第3成分の多糖類としてグルコマンナンを、第1成分:第2成分:第3成分=50:10:40の質量比で混合し、ゲル化剤aとした。
(2)ゲル化剤aの濃度が0.92質量%となるように、25℃のイオン交換水に添加し、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、ゲル化剤分散液を得た。
(3)耐熱安定性を確認するため、ゲル化剤分散液を試験サンプルとして用い、紙製板状粒子(長径5mm、短径5mmの正方形、厚さ0.3mm)を複数添加して、スパチュラで均一に混合した。
(4)紙製板状粒子が、充填容器あたり20個となるように、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・充填し、密封した。
(5)120℃×30分間、加熱処理した。
(6)加熱処理終了後、静置状態を保ち、25℃で3時間冷却後、標準ゲルの液面に浮いている粒子数と、底面に沈降している粒子数を数えた。
A gelling agent was prepared according to the following (1) to (16), and a standard gel was obtained and evaluated.
(1) The above-mentioned fine fibrous cellulose composite as the first component, xanthan gum as the second component, glucomannan as the polysaccharide of the third component, first component: second component: third component = 50: 10 Is mixed at a mass ratio of 40 to obtain a gelling agent a.
(2) Add to ion exchange water at 25 ° C. so that the concentration of the gelling agent a is 0.92% by mass, and disperse for 5 minutes with a household mixer (manufactured by Sanyo Co., Ltd.) at about 11000 rpm. An agent dispersion was obtained.
(3) In order to confirm the heat resistance stability, a gelling agent dispersion is used as a test sample, and a plurality of paper plate-like particles (major axis 5 mm, minor axis 5 mm square, thickness 0.3 mm) are added to form a spatula. And evenly mixed.
(4) A cylindrical glass container having an inner diameter of about 45 mm was poured and filled to a height of about 45 mm so that the number of paper plate-like particles was 20 per filled container, and sealed.
(5) Heat treatment was performed at 120 ° C. for 30 minutes.
(6) After completion of the heat treatment, the mixture was kept stationary and cooled at 25 ° C. for 3 hours, and then the number of particles floating on the liquid surface of the standard gel and the number of particles settling on the bottom surface were counted.
(7)耐熱安定性の判定:(6)で数えた各粒子数をもとに、以下の式を用いて、固定化指標を求めた。結果を表1に示す。
固定化指標(%)=〔α−(β+γ)〕/α×100
(α:全粒子数、β:液面に浮いている粒子数、γ:底面に沈降している粒子数)
(8)次に、標準ゲルの破断荷重、破断歪み率、脆さ歪み率の測定のために、内径約45mm、高さ5cmのステンレス製円筒の、開口部の片方に耐熱性ラップを貼り、輪ゴムでとめて、ゲル充填用の容器を準備した。
(9)上記(1)〜(2)で使用したゲル化剤分散液を、試験サンプルとして用い、上記の容器に、高さ約40mmになるまで注入・充填した。
(10)容器に耐熱性ラップをかけて、輪ゴムでとめて、密閉した。
(11)標準ゲルの入った容器を、80℃のウォーターバスで1時間加熱後、5℃で24時間冷却した。
(12)容器の上部及び底部のラップを外し、標準ゲルの底面が上になるように上下を反転させた状態で、容器ごとレオメータの試料台に載せた。
(7) Determination of heat stability: Based on the number of particles counted in (6), an immobilization index was determined using the following equation. The results are shown in Table 1.
Immobilization index (%) = [α− (β + γ)] / α × 100
(Α: total number of particles, β: number of particles floating on the liquid surface, γ: number of particles settling on the bottom surface)
(8) Next, in order to measure the breaking load, breaking strain rate, and brittle strain rate of the standard gel, a heat-resistant wrap is attached to one side of the opening of a stainless steel cylinder having an inner diameter of about 45 mm and a height of 5 cm, It was fastened with a rubber band to prepare a container for gel filling.
(9) The gelling agent dispersion used in (1) to (2) above was used as a test sample, and was poured and filled into the container until the height was about 40 mm.
(10) The container was covered with a heat-resistant wrap, fastened with a rubber band, and sealed.
(11) The container containing the standard gel was heated in an 80 ° C. water bath for 1 hour and then cooled at 5 ° C. for 24 hours.
(12) The top and bottom wraps of the container were removed, and the container was placed on the sample stage of the rheometer with the top and bottom inverted so that the bottom surface of the standard gel was up.
(13)容器をそっと抜き取り、標準ゲルだけを試料台に載せた状態で、サンプル厚み(mm)を測り、以下の条件で測定した。
装置:レオメータ(RE−33005−1型)(株式会社山電製)
モード:破断強度解析
ロードセル:2kg
押し込み速度:1mm/sec
押し込み治具:12mmφ×25mm円柱状
測定温度:5℃
(14)得られた破断パターンから、「破断荷重(N)」を読みとったところ、1.40Nであった。その後さらに、「破断変形(mm)」と、「脆さ変形(mm)」を読みとった。
(15)(13)で測定したサンプル厚みと、(14)で得られた破断変形(mm)から、次式に従って、標準ゲルにおける破断歪み率を求めた。その結果を表1に示す。
破断歪み率(%)=破断変形(mm)/サンプル厚さ(mm)×100
(16)標準ゲルにおける脆さ歪み率を、サンプルの元の厚さに対する脆さ変形の比率であり、(13)で測定したサンプル厚みと、(14)で得られた脆さ変形(mm)から、次式に従って、求めた。その結果を表1に示す。
脆さ歪み率(%)=脆さ変形(mm)/サンプル厚さ(mm)×100
(13) The container was gently removed, and the sample thickness (mm) was measured with only the standard gel placed on the sample stage, and the measurement was performed under the following conditions.
Apparatus: Rheometer (RE-33005-1 type) (manufactured by Yamaden Co., Ltd.)
Mode: Breaking strength analysis Load cell: 2kg
Pushing speed: 1mm / sec
Pushing jig: 12 mmφ × 25 mm cylindrical shape Measurement temperature: 5 ° C.
(14) When the “breaking load (N)” was read from the obtained breaking pattern, it was 1.40 N. Thereafter, “breaking deformation (mm)” and “brittleness deformation (mm)” were read.
(15) From the sample thickness measured in (13) and the fracture deformation (mm) obtained in (14), the fracture strain rate in the standard gel was determined according to the following formula. The results are shown in Table 1.
Breaking strain rate (%) = breaking deformation (mm) / sample thickness (mm) × 100
(16) The brittle strain rate in the standard gel is the ratio of the brittle deformation to the original thickness of the sample, the sample thickness measured in (13), and the brittle deformation (mm) obtained in (14) From this, it was determined according to the following equation. The results are shown in Table 1.
Brittleness strain rate (%) = brittleness deformation (mm) / sample thickness (mm) × 100
次に、標準ゲルの貯蔵弾性率G’、損失正接tanδを測定するために、前述の(8)〜(11)で得られたゲルを30mm×30mm四方、厚み2mmサイズに薄くスライスした。スライスしたゲルを動的粘弾性測定装置にセットして5分間静置後に、下記の条件で測定して、周波数2rad/sにおける貯蔵弾性率G’、損失正接tanδを求めたところ、貯蔵弾性率は212Pa、損失正接は0.08であった。
装置 :ARES(100FRTN1型、TA Instruments 製)
ジオメトリー:25mm Parallel Plate
温度 :15℃
歪み :5%(固定)
周波数 :0.05→2rad/s
Next, in order to measure the storage elastic modulus G ′ and loss tangent tan δ of the standard gel, the gel obtained in the above (8) to (11) was thinly sliced into 30 mm × 30 mm square and 2 mm thick. The sliced gel was set in a dynamic viscoelasticity measuring apparatus, allowed to stand for 5 minutes, and measured under the following conditions to determine the storage elastic modulus G ′ and loss tangent tan δ at a frequency of 2 rad / s. Was 212 Pa, and the loss tangent was 0.08.
Apparatus: ARES (100FRTN1 type, manufactured by TA Instruments)
Geometry: 25mm Parallel Plate
Temperature: 15 ° C
Distortion: 5% (fixed)
Frequency: 0.05 → 2 rad / s
さらに、ゲルの溶解温度を調べたところ、85℃であった。
表1の結果より、得られたゲルはゼラチン様のゲル物性を示し、嚥下障害者向けの介護食に適したゲル物性を示すことがわかった。さらに、レトルト殺菌に相当するような温度でも、流動性のあるゾル状態となるにも関わらず固形物をそのままの状態で保持できる、優れた耐熱安定性を有するゲルが得られたことがわかった。
[実施例2]
Furthermore, when the melt | dissolution temperature of gel was investigated, it was 85 degreeC.
From the results shown in Table 1, it was found that the obtained gel showed gelatin-like gel properties and gel properties suitable for nursing food for dysphagia patients. Furthermore, it was found that a gel having excellent heat stability was obtained that can maintain a solid as it is even in a fluid sol state even at a temperature corresponding to retort sterilization. .
[Example 2]
第1成分として上記の微細繊維状セルロース複合体を、第2成分としてキサンタンガムを、第3成分の多糖類としてローカストビーンガムを、第1成分:第2成分:第3成分=35:15:50の質量比で混合し、ゲル化剤bとした。ゲル化剤bの濃度が1質量%となるように、実施例1と同様の方法で標準ゲルを作製して評価した。 The above-mentioned fine fibrous cellulose composite as the first component, xanthan gum as the second component, locust bean gum as the third component polysaccharide, first component: second component: third component = 35: 15: 50 To obtain a gelling agent b. A standard gel was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 so that the concentration of the gelling agent b was 1% by mass.
破断荷重は、1.42Nであった。また、耐熱安定性判定のための固定化指標、破断歪み率、脆さ歪み率の測定結果を表1に示す。さらに、貯蔵弾性率は145Pa、損失正接は0.12、溶解温度は70℃であった。
表1の結果より、得られたゲルはゼラチン様の特性で、嚥下障害者向けの介護食に適し、かつ耐熱安定性に優れることがわかった。
[実施例3]
The breaking load was 1.42N. Table 1 shows the measurement results of the immobilization index, fracture strain rate, and brittle strain rate for determining heat stability. Furthermore, the storage elastic modulus was 145 Pa, the loss tangent was 0.12, and the dissolution temperature was 70 ° C.
From the results shown in Table 1, it was found that the obtained gel had gelatin-like properties, was suitable for a nursing food for dysphagia, and was excellent in heat stability.
[Example 3]
第1成分として上記の微細繊維状セルロース複合体を、第2成分としてキサンタンガム、第3成分の多糖類として、ローカストビーンガム及びジェランガムを、第1成分:第
2成分:第3成分=40:10:50の質量比で混合し、ゲル化剤cとした。(ここで第3成分である多糖類における、ローカストビーンガム:ジェランガムの比率は、35:15の質量比である。)
The above-mentioned fine fibrous cellulose composite as the first component, xanthan gum as the second component, locust bean gum and gellan gum as the third component polysaccharide, first component: second component: third component = 40: 10 Is mixed at a mass ratio of 50 to obtain a gelling agent c. (Here, the ratio of locust bean gum: gellan gum in the polysaccharide which is the third component is a mass ratio of 35:15.)
ゲル化剤cの濃度が0.96質量%となるように、25℃のイオン交換水に添加し、実施例1で用いた家庭用ミキサーで5分間分散させ、さらにプロペラ攪拌翼で攪拌しながら、95℃まで加温した。これに外割で、乳酸カルシウムを0.25%加えて攪拌したものを、ゲル化剤分散液とし、実施例1と同様の方法で標準ゲルを作製して評価した。 It is added to ion exchange water at 25 ° C. so that the concentration of the gelling agent c is 0.96% by mass, dispersed for 5 minutes with the household mixer used in Example 1, and further stirred with a propeller stirring blade. And warmed to 95 ° C. In addition to this, a mixture obtained by adding 0.25% calcium lactate and stirring was used as a gelling agent dispersion, and a standard gel was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1.
破断荷重は、1.37Nであった。また、耐熱安定性判定のための固定化指標、破断歪み率、脆さ歪み率の測定結果を表1に示す。得られたゲルは寒天様の特性を有しているにも関わらず、耐熱安定性に優れるゲルが得られた。
[実施例4]
The breaking load was 1.37N. Table 1 shows the measurement results of the immobilization index, fracture strain rate, and brittle strain rate for determining heat stability. Although the obtained gel had agar-like characteristics, a gel excellent in heat stability was obtained.
[Example 4]
第1成分として上記の微細繊維状セルロース複合体を、第2成分としてキサンタンガムを、第3成分の多糖類としてグルコマンナンを、第1成分:第2成分:第3成分=50:15:35の質量比で混合し、ゲル化剤dとした。ゲル化剤dを使用して、桃ゼリーを作製し、評価した。なお、ゲル化剤を添加せずに調製したブランク溶液のpHは、6.3であった。 The above-mentioned fine fibrous cellulose composite as the first component, xanthan gum as the second component, glucomannan as the polysaccharide of the third component, first component: second component: third component = 50: 15: 35 It mixed by mass ratio and was set as the gelatinizer d. Peach jelly was made and evaluated using gelling agent d. In addition, pH of the blank solution prepared without adding a gelling agent was 6.3.
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。ゲル化剤分散液をプロペラ攪拌翼で攪拌しながら、5質量%のグラニュー糖(第一糖業株式会社製)を加えて混合し、桃ゼリー液とした。 A gelling agent dispersion was prepared in the same manner as in Example 1 so that the concentration of the gelling agent d was 1% by mass. While stirring the gelling agent dispersion with a propeller stirring blade, 5% by mass of granulated sugar (Daiichi Sugar Industry Co., Ltd.) was added and mixed to obtain a peach jelly solution.
この桃ゼリー液を試験サンプルとして用い、7mm角のサイコロ状に切った黄桃粒子を添加して、スパチュラで均一に混合した。粒子が充填容器あたり10個となるように、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・充填し、密封し、105℃で30分間、加熱した。加熱後、静置状態を保ち、25℃で3時間冷却後、果汁ゼリーの液面に浮いている粒子数と、底面に沈降している粒子数を数え、実施例と同様の方法で、固定化指標を求めた。 Using this peach jelly solution as a test sample, 7 mm square dice cut yellow peach particles were added and mixed uniformly with a spatula. It was poured and filled in a cylindrical glass container having an inner diameter of about 45 mm until the height was about 45 mm so that the number of particles was 10 per filling container, sealed, and heated at 105 ° C. for 30 minutes. After heating, keep stationary, cool at 25 ° C for 3 hours, count the number of particles floating on the surface of the fruit juice jelly and the number of particles settling on the bottom, and fix in the same way as in the example The index of chemicalization was obtained.
次に、桃ゼリーの破断荷重、破断歪み率、脆さ歪み率を測定した。上記桃ゼリー液を、試験サンプルとして用い、実施例1と同様の方法で評価した。破断荷重は、1.38Nであった。固定化指標は90%であり、耐熱安定性に優れると判断した。破断歪み率は43%、脆さ歪み率は2%であった。ゼラチン様で耐熱安定性に優れるゲル状組成物が得られた。
[実施例5]
Next, the breaking load, breaking strain rate, and brittleness strain rate of peach jelly were measured. The peach jelly solution was used as a test sample and evaluated in the same manner as in Example 1. The breaking load was 1.38N. The immobilization index was 90% and was judged to be excellent in heat stability. The fracture strain rate was 43% and the brittle strain rate was 2%. A gelatinous composition excellent in heat stability was obtained.
[Example 5]
実施例3で使用したゲル化剤cを用いて、果汁ゼリーを作製し、評価した。ゲル化剤と乳酸カルシウムを添加せずに調製したブランク溶液のpHは、4.2であった。 A fruit juice jelly was prepared and evaluated using the gelling agent c used in Example 3. The pH of the blank solution prepared without adding the gelling agent and calcium lactate was 4.2.
ゲル化剤cの濃度が0.93質量%となるように、実施例3と同様の方法でゲル化剤分散液を調製した。ゲル化剤分散液をプロペラ攪拌翼で攪拌しながら、95℃まで加温し、5質量%のグラニュー糖(第一糖業株式会社製)と、10質量%ラズベリーピューレを加えて混合し、果汁ゼリー液とした。 A gelling agent dispersion was prepared in the same manner as in Example 3 so that the concentration of the gelling agent c was 0.93% by mass. While stirring the gelling agent dispersion with a propeller stirring blade, warm to 95 ° C., add 5% by weight granulated sugar (Daiichi Sugar Co., Ltd.) and 10% by weight raspberry puree, and mix. A jelly solution was used.
この果汁ゼリー液を試験サンプルとして用い、ブルーベリー粒子(直径10mmφ)を添加して、スパチュラで均一に混合した。粒子が充填容器あたり5個となるように、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・充填し、密封し、95℃×10分間、加熱した。加熱後、静置状態を保ち、25℃で3時間冷却後、果汁ゼリーの液面に浮いている粒子数と、底面に沈降している粒子数を数え、実施例と同様の方法で、固定化指標を求めた。 Using this fruit juice jelly solution as a test sample, blueberry particles (diameter 10 mmφ) were added and mixed uniformly with a spatula. It was poured and filled into a cylindrical glass container having an inner diameter of about 45 mm so that the number of particles was 5 per filling container until the height was about 45 mm, sealed, and heated at 95 ° C. for 10 minutes. After heating, keep stationary, cool at 25 ° C for 3 hours, count the number of particles floating on the surface of the fruit juice jelly and the number of particles settling on the bottom, and fix in the same way as in the example The index of chemicalization was obtained.
次に、果汁ゼリーの破断荷重、破断歪み率、脆さ歪み率の測定した。上記果汁ゼリー液を、試験サンプルとして用い、実施例1と同様の方法で評価した。破断荷重は、1.46Nであった。 Next, the breaking load, breaking strain rate, and brittleness strain rate of fruit juice jelly were measured. The said fruit juice jelly liquid was evaluated by the method similar to Example 1 using it as a test sample. The breaking load was 1.46N.
固定化指標は80%であり、耐熱安定性に優れると判断した。破断歪み率は13%、および脆さ歪み率は12%で、寒天様の特性を有するゲル状組成物が得られた。
[比較例1]
The immobilization index was 80% and was judged to be excellent in heat stability. A gel-like composition having agar-like characteristics was obtained with a fracture strain rate of 13% and a brittle strain rate of 12%.
[Comparative Example 1]
第1成分の微細繊維状セルロース複合体と、第3成分の多糖類としてグルコマンナンを、第1成分:第3成分=70:30の質量比で混合し、比較ゲル化剤eとした。比較ゲル化剤eの濃度が1.2質量%となるように、実施例1と同様の方法で標準ゲルを作製して評価した。この時、比較ゲル化剤による増粘が激しく、1.2質量%より高濃度の標準ゲルは調製できなかった。また、破断荷重は0.51Nであり、2つの構成成分だけでは、破断歪み率、脆さ歪み率および貯蔵弾性率、損失正接を測定する際の前提である、破断荷重1.4〜1.5Nの標準ゲルを調製できなかった。得られたゲルの溶解温度を調べたところ、250℃で30分加熱してもゲルが溶解せずに形状を維持していた。
[比較例2]
Glucomannan as the first component fine fibrous cellulose composite and the third component polysaccharide were mixed at a mass ratio of first component: third component = 70: 30 to obtain a comparative gelling agent e. A standard gel was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 so that the concentration of the comparative gelling agent e was 1.2% by mass. At this time, the thickening by the comparative gelling agent was intense, and a standard gel having a concentration higher than 1.2% by mass could not be prepared. Further, the breaking load is 0.51 N, and the breaking load, which is the premise for measuring the breaking strain rate, the brittle strain rate, the storage elastic modulus, and the loss tangent with only two components, is 1.4 to 1. A 5N standard gel could not be prepared. When the dissolution temperature of the obtained gel was examined, the gel did not dissolve even when heated at 250 ° C. for 30 minutes, and the shape was maintained.
[Comparative Example 2]
第1成分の微細繊維状セルロース複合体と、第3成分の多糖類としてローカストビーンガムを、第1成分:第3成分=50:50の質量比で混合し、比較ゲル化剤fとした。比較ゲル化剤fの濃度が1.2質量%となるように、実施例1と同様の方法で標準ゲルを作製して評価した。この時、比較ゲル化剤による増粘が激しく、1.2質量%より高濃度の標準ゲルは調製できなかった。破断荷重は0.37Nであり、2つの構成成分だけでは、破断歪み率、脆さ歪み率および貯蔵弾性率、損失正接を測定する際の前提である、破断荷重1.4〜1.5Nの標準ゲルを調製できなかった。
[比較例3]
The fine fibrous cellulose composite of the first component and locust bean gum as the third component polysaccharide were mixed at a mass ratio of first component: third component = 50: 50 to obtain a comparative gelling agent f. A standard gel was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 so that the concentration of the comparative gelling agent f was 1.2% by mass. At this time, the thickening by the comparative gelling agent was intense, and a standard gel having a concentration higher than 1.2% by mass could not be prepared. The breaking load is 0.37 N, and with only two components, the breaking load is 1.4 to 1.5 N, which is a premise for measuring the breaking strain rate, brittle strain rate and storage elastic modulus, and loss tangent. A standard gel could not be prepared.
[Comparative Example 3]
実施例1のゲル化剤の代わりに、2.5質量%のゼラチンを、95℃のイオン交換水に添加し、10分間プロペラ攪拌翼で攪拌して溶解した。このゼラチン溶液を使用して標準ゲルを調製し、実施例1と同様の方法で評価した。破断荷重は1.4Nであった。固定化指標は0%であり、耐熱安定性が無かった。また破断歪み率は39%、脆さ歪み率は2%、貯蔵弾性率は173Pa、損失正接は0.10であった。
[比較例4]
Instead of the gelling agent of Example 1, 2.5% by mass of gelatin was added to 95 ° C. ion-exchanged water and dissolved by stirring with a propeller stirring blade for 10 minutes. A standard gel was prepared using this gelatin solution and evaluated in the same manner as in Example 1. The breaking load was 1.4N. The immobilization index was 0% and there was no heat stability. The fracture strain rate was 39%, the brittle strain rate was 2%, the storage elastic modulus was 173 Pa, and the loss tangent was 0.10.
[Comparative Example 4]
実施例1のゲル化剤の代わりに、0.63質量%の寒天を、95℃のイオン交換水に添加し、10分間プロペラ攪拌翼で攪拌して溶解した。この寒天溶液を使用して標準ゲルを調製し、実施例1と同様の方法で評価した。破断荷重は1.45Nであった。固定化指標は0%であり、耐熱安定性が無かった。また破断歪み率は16%、脆さ歪み率は7%であった。
[比較例5]
Instead of the gelling agent of Example 1, 0.63% by mass of agar was added to ion-exchanged water at 95 ° C. and dissolved by stirring with a propeller stirring blade for 10 minutes. A standard gel was prepared using this agar solution and evaluated in the same manner as in Example 1. The breaking load was 1.45N. The immobilization index was 0% and there was no heat stability. The fracture strain rate was 16%, and the brittle strain rate was 7%.
[Comparative Example 5]
実施例1のゲル化剤の代わりに、0.11質量%のジェランガムを、95℃のイオン交換水に添加し、10分間プロペラ攪拌翼で攪拌して溶解した。さらに外割で、0.1質量%の乳酸カルシウムを添加した。このジェランガム溶液を使用して標準ゲルを調製し、実施例1と同様の方法で評価した。破断荷重は1.41Nであった。固定化指標は20%であり、耐熱安定性が無かった。また破断歪み率13%、脆さ歪み率1%の、非常に脆いゲルを形成した。
[比較例6]
Instead of the gelling agent of Example 1, 0.11% by mass of gellan gum was added to 95 ° C. ion exchange water, and dissolved by stirring with a propeller stirring blade for 10 minutes. Further, 0.1% by mass of calcium lactate was added as an outer split. A standard gel was prepared using this gellan gum solution and evaluated in the same manner as in Example 1. The breaking load was 1.41N. The immobilization index was 20% and there was no heat stability. Further, a very brittle gel having a breaking strain rate of 13% and a brittle strain rate of 1% was formed.
[Comparative Example 6]
第2成分のキサンタンガムと、第3成分の多糖類としてローカストビーンガムを、第2成分:第3成分=30:50の質量比で混合し、比較ゲル化剤gとした。比較ゲル化剤gの濃度が0.55質量%となるように、実施例1と同様の方法で標準ゲルを作製して評価した。破断荷重は1.44Nであった。固定化指標は10%であり、耐熱安定性が無かった。また破断歪み率57%、脆さ歪み率2%の、過剰に伸びが大きい餅様物性を示した。
[比較例7]
Xanthan gum as the second component and locust bean gum as a polysaccharide as the third component were mixed at a mass ratio of second component: third component = 30: 50 to obtain a comparative gelling agent g. A standard gel was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 so that the concentration of the comparative gelling agent g was 0.55% by mass. The breaking load was 1.44N. The immobilization index was 10% and there was no heat resistance stability. Further, it showed a cocoon-like physical property having an excessively large elongation, with a fracture strain rate of 57% and a brittle strain rate of 2%.
[Comparative Example 7]
実施例4のゲル化剤dの代わりに、2.6質量%ゼラチンを使用した以外は実施例4と同様にして、桃ゼリーを作製した。ただしゼラチンは、95℃のイオン交換水に添加し、10分間プロペラ攪拌翼で攪拌して、溶解した。破断荷重は1.47Nであった。固定化指標は0%であり、耐熱安定性が無かった。また破断歪み率は40%、脆さ歪み率は2%であった。
[比較例8]
Peach jelly was prepared in the same manner as in Example 4 except that 2.6% by mass gelatin was used instead of the gelling agent d in Example 4. However, gelatin was dissolved in ion exchange water at 95 ° C. and stirred for 10 minutes with a propeller stirring blade. The breaking load was 1.47N. The immobilization index was 0% and there was no heat stability. The fracture strain rate was 40%, and the brittle strain rate was 2%.
[Comparative Example 8]
実施例5のゲル化剤cの代わりに、0.15質量%ジェランガムを使用した以外は実施例5と同様にして果汁ゼリーを作製した。ただし外割で、0.15質量%の乳酸カルシウムを添加した。固定化指標は10%であり、耐熱安定性が無かった。破断荷重は1.46N(参考値)であったが、ラズベリーピューレの繊維分が不均一な状態でゲル化しており、破断荷重・破断歪み率・脆さ歪み率を、正確に測定することは不可能であった。 A fruit juice jelly was prepared in the same manner as in Example 5 except that 0.15% by mass gellan gum was used instead of the gelling agent c of Example 5. However, 0.15% by mass of calcium lactate was added as an external split. The immobilization index was 10% and there was no heat resistance stability. The breaking load was 1.46 N (reference value), but the gel content of the raspberry puree was not uniform, and it was possible to accurately measure the breaking load, breaking strain rate, and brittleness strain rate. It was impossible.
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