JP5730376B2 - 増粘用組成物及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は溶解性に優れた増粘用組成物及びその製造方法に関し、特に単位質量当りの増粘活性が高い、溶解性に優れた増粘用組成物及びその製造方法に関する。

近年、高齢化社会の進展に伴って、食物を噛み、飲み下す能力が低下したいわゆる咀嚼・嚥下困難者の数が増加の一途を辿っている。咀嚼・嚥下困難者が水分を含む飲食品を誤嚥すると気管支に入り、肺炎等の深刻な病気を引き起こすので、粘度の低い飲食品、例えばお茶、牛乳、ジュース、スープ等の摂取には特に注意が必要である。
このような咀嚼・嚥下困難者向けに、液状食品に粘性を付与するための増粘用組成物、いわゆるトロミ剤、嚥下剤といった商品が多数開発されて上市されている。特に最近は水分を含む飲食品に溶解させた時に「ダマ」や「ママコ」になりにくいだけでなく、速やかに分散して粘度が発現する、風味、味質が良い、透明性が高い、安価に提供されるなどの特性が増粘用組成物に要求されてきている。
特許文献１、２、３には、粘度発現性を改良した増粘用組成物としてキサンタンガムの粉末表面に金属塩の水溶液を噴霧後造粒する方法が開示されている。また特許文献４にはキサンタンガム等にパントテン酸カルシウムを含有する水溶液をバインダーとして流動層造粒を行う方法が開示されている。さらに特許文献５にはアスコルビン酸類を含む水溶液をバインダーとして用いることが記載されている。これらの方法はキサンタンガム等の表面を金属塩やアスコルビン酸類によって被膜コーティングすることで、表面の水濡れ性が改善され、水への分散が向上すると考えられる。しかしながら、これらの方法は金属塩やアスコルビン酸などを水溶液としてキサンタンガム等の表面に直接噴霧コーティングする必要があるため、効果を得るための金属塩等を所定量噴霧添加することの煩わしさ、また噴霧液に溶解する金属塩等の種類や量、さらには噴霧液量などの因子によって粒度のコントロールが難しいなどの問題がある。また金属塩やアスコルビン酸類がキサンタンガム等の表面に直接コーティングされ付着しているので、金属塩やアスコルビン酸類の種類によっては塩味、苦味や酸味等、味質面への影響が懸念される。
また、非特許文献１には均一なトロミ剤を得る目的で、１次造粒として増粘多糖類のみによる顆粒を製造し、２次造粒として１次造粒における顆粒をデキストリンなどの分散剤とともに再び造粒し、最終製品としての顆粒を製造する２段階造粒についての記載がある。造粒は基本的に高コストで時間を要する工程であり、それを２段階に分けて２回実施することは、良い製品が出来たとしてもコスト面で非常に問題となる。
特許文献６には、金属塩を含有する澱粉分解物と増粘多糖類とを含む分散性の改善された増粘組成物が開示されている。そして、澱粉分解物１００質量部に対する金属塩の好ましい含有量が０．５〜４０質量部であり、金属塩含有澱粉分解物と増粘多糖類の好ましい質量比が５５：４５〜９９：１である増粘組成物が開示されている。
しかしながら、この組成物は、増粘多糖類に対する澱粉分解物の比率が相対的に多く、増粘剤を必要とする飲食品に添加して増粘効果を発揮させるために、増粘多糖類単独使用の場合に比べて２倍量以上を必要とする。その結果、飲食品の物性や食感あるいは食味に悪影響を与える可能性が否定できない。

特許第３９３０８９７号 特許第４４７２６９９号 特許第４８００４２５号 特許第４７８１２０８号 特許第４５８９２５１号 特開２０１３−１１１０３５

粉体工学会誌４６（５）２００９、 ３７１−３７５

本発明の課題は、水、お茶、清涼飲料、乳飲料、スープ、濃厚流動食などの水分を含む広範な飲食品において、分散性が良好で粘度の立ち上がりが速く、単位質量当りの増粘効果が改善された増粘用組成物（以下、単に組成物ということがある）、及びその製造方法を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、デキストリンと金属塩を水中で混合溶解して均質化した後、乾燥して得られる金属塩を封入したデキストリンを、増粘多糖類と混合又は造粒する工程を経て製造した、金属塩、デキストリン及び増粘多糖類が特定の質量比で含まれる増粘用組成物が、ダマやママコを生じることなく速やかに分散し、また粘度の立ち上がりが速く、しかも単位質量当りの増粘効果が高いことを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明によれば、以下の発明が提供される。
１）増粘多糖類と、金属塩を封入したデキストリンとを含む増粘用組成物であって、増粘多糖類と、金属塩を封入したデキストリンとの質量比が４６：５４〜７０：３０であり、増粘多糖類１００質量部に対する金属塩の質量部が３．５〜１２．８質量部である増粘用組成物。
２）デキストリンのＤＥが８〜２５である、上記１に記載の増粘用組成物。
３）金属塩が乳酸カルシウム、酢酸カルシウム、グルコン酸カルシウム、パントテン酸カルシウム、アスコルビン酸カルシウム、硫酸マグネシウム、クエン酸三ナトリウム及びクエン酸三カリウムからなる群から選択される少なくとも１種である、上記１又は２に記載の増粘用組成物。
４）増粘多糖類がキサンタンガム及びカラギーナンからなる群から選択される少なくとも１種である第一の増粘多糖類である、上記１〜３のいずれか１に記載の増粘用組成物。
５）増粘多糖類がさらに、グアガム、ローカストビーンガム、タラガム及びグルコマンナンからなる群から選択される少なくとも１種の第二の増粘多糖類を含む、上記４に記載の増粘用組成物。
６）上記１〜５のいずれか１項に記載の増粘用組成物を含有する飲食品。
７）デキストリンと金属塩を水に混合溶解、均質化した後、乾燥して金属塩を封入したデキストリンを得る工程と、該金属塩を封入したデキストリンを増粘多糖類に添加して混合又は造粒する工程を含むことを特徴とする、上記１〜５のいずれか１項に記載の増粘用組成物の製造方法。

本発明によれば、水、お茶、清涼飲料、乳飲料、スープ、濃厚流動食などの水分を含む広範な飲食品において、分散性が良好で粘度の立ち上がりが速く、しかも増粘効果に優れた増粘用組成物及びその製造方法を提供することができる。本発明の増粘用組成物は、単位質量当りの増粘効果が高いので、少ない使用料で飲食品の粘度を高めることができ、従って飲食品の物性や風味への悪影響を最小限にとどめることができ、しかも増粘飲食品を低コストで製造することができる。

本発明におけるデキストリンとは、澱粉を酸や酵素によって加水分解して得られる澱粉加水分解物を表す。また、澱粉に微量の酸を加えて加熱した後に酵素で加水分解して得られる難消化性デキストリンもデキストリンに含まれる。
本発明におけるＤＥとは、Ｄｅｘｔｒｏｓｅ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ（グルコース当量）の略で、澱粉加水分解物の加水分解の程度を表すのに広く用いられる指標であり、固形分中の直接還元糖の比率を表したものである。本発明ではウィルシュテッター・シューデル法により分析された値を表す。
本発明におけるデキストリンはＤＥを８〜２５とすることが好ましい。より好ましくは１０〜２５であり、更に好ましくは１７〜２０である。

本発明における金属塩は、一般的に飲食品に使用されるものであれば特に限定されるものではないが、味質に優れる等の観点から、乳酸カルシウム、酢酸カルシウム、グルコン酸カルシウム、パントテン酸カルシウム、アスコルビン酸カルシウム、硫酸マグネシウム、クエン酸三ナトリウム及びクエン酸三カリウムの中から選ばれる１種以上のものであることが好ましい。より好ましくは、硫酸マグネシウムまたはパントテン酸カルシウムである。

本発明に使用する増粘多糖類は、特に限定されるものではないが、組成物の分散性に優れ、溶解後の粘度の立ち上がりに優れる等の観点から、キサンタンガム及びカラギーナンの中から選ばれる１種以上の第一の増粘多糖類が例示される。
また、これらの第一の増粘多糖類と組み合わせて使用できる第二の増粘多糖類として、グアガム、ローカストビーンガム、タラガム及びグルコマンナンから選択される少なくとも１種を例示することができる。
キサンタンガム及び又はカラギーナンの一部を、これらの第二の増粘多糖類の少なくとも一種類と置換して組み合わせることにより、組成物の分散性に影響を及ぼすことなく、組成物のゾル／ゲル特性を改変することができるため好ましい。
第一の増粘多糖類と、第二の増粘多糖類は適宜混合することができるが、組成物のゾル／ゲル特性を改変する観点から、例えば、第一の増粘多糖類と第二の増粘多糖類の質量比を、１０：１〜１：１０程度の範囲で含むことが好ましく、５：１〜１：１程度の範囲で含むことが更に好ましい。

本発明におけるデキストリンに封入した金属塩の調製は、例えば以下の様に行う。まずデキストリンと金属塩を水に溶解混合して均質化した後、濃度を２０〜６０質量％、好ましくは３０〜５５質量％に調整する。このときのデキストリンは、常法により澱粉を加水分解して調製してもよいし、市販のデキストリンを使用することもできるが、後工程で乾燥することを考慮すると液状デキストリンを使用することが好ましい。金属塩の添加は、デキストリン水溶液にそのまま添加してもよいし、別途水に高濃度で溶解したものを添加してもよい。その後、噴霧乾燥等により乾燥して金属塩を封入したデキストリンを得る。
本発明において金属塩がデキストリン中に「封入」されるとは、デキストリン内に金属塩が均質化された状態で存在しており、遊離の金属塩の結晶が存在しない非晶質（アモルファス）の状態であることをいう。

増粘用組成物の分散性及び粘度の立ち上がりは、増粘多糖類と金属塩の質量比により影響を受けることがわかった。
デキスリンに封入する金属塩の質量は、金属塩をデキストリン中に封入できる限り特に制限はないが、通常、金属塩は、デキストリンに対して等量（等質量）未満となるように配合する。等量以上では金属塩をデキストリンに封入しきれなくなる。
増粘多糖類に対する金属塩の比率は、増粘多糖類１００質量部に対して３．５〜１２．８質量部である。３．５〜１２．８質量部を逸脱すると増粘用組成物の分散性又は粘度の立ち上がりが悪くなる。

また、増粘多糖類と、金属塩を封入したデキストリン（封入物と言うことがある）との質量比は４６：５４〜７０：３０、好ましくは５０：５０〜６０：４０である。質量比が７０：３０を超えると（すなわち増粘多糖類の比率が増えると）、分散性及び粘度の立ち上がりを維持するために必要な封入物中の金属塩量（比率）が多くなり、封入物の吸湿性が高まり、保存安定性及び噴霧乾燥等における回収率が大幅に低下する。逆に４６：５４未満では（すなわち増粘多糖類の比率が少なくなると）、分散性及び粘度の立ち上がりに問題はないが、組成物の質量当りの粘度が低くなるのでコスト面で不利になるだけでなく、組成物の食品当りの使用量が多くなり、食感への悪影響が避けられない。
金属塩を封入したデキストリン（封入物）は、デキストリンと金属塩の混合溶液を乾燥することにより調製することができる。乾燥は噴霧乾燥、ドラム乾燥、真空乾燥、凍結乾燥等の方法で実施することができるが、効率面、コスト面等考慮すると噴霧乾燥が好ましい。具体的には、封入物は、デキストリンと金属塩の混合溶液をアトマイザー、もしくは加圧ノズルよって微粒子化した後、熱風温度を１４０〜１８０℃程度に調整した乾燥室内に出口温度８０〜１００℃程度になるように噴霧することによって調製することができる。

増粘多糖類と、金属塩を封入したデキストリン（封入物）との質量比を４６：５４〜７０：３０、好ましくは５０：５０〜６０：４０で混合し、リボンミキサー、ナウタミキサー等の混合機で均質化することにより、本発明の増粘用組成物を調製することができる。必要に応じて、さらに流動層造粒等の方法で封入物と増粘多糖類を造粒することにより、分散性をさらに向上させることもできる。具体的な流動層装置としては、回分式流動層装置、噴流流動層造粒装置、噴流流動層造粒装置などの流動層造粒装置などが挙げられる。造粒に際しては、温風（吸気エアー）の温度は３０〜１２０℃、好ましくは７０〜１００℃に調整し、造粒する時の品温は２５〜１００℃、好ましくは３０〜１００℃程度に調整する。温度が高くなりすぎると造粒しにくく、低すぎると流動しにくくなる。また、バインダー液は水のほか、糖類、デキストリン、澱粉、ガム類、ＣＭＣなどの水溶液を使用することができる。バインダー液の噴霧速度は流動層装置の種類によっても異なるが、液量を通常０.１〜２０Ｌ／分程度にするがこれに限定されない。乾燥は流動と同時に行ってもよく、また流動とは別に次の段階で乾燥してもよい。流動と同時に乾燥を行う場合には５０〜８０℃で行うことが好ましい。また噴霧した後乾燥する際の温度は７０〜１００℃で行うことが好ましい。造粒後、篩を通して粒度を揃えることもできる。

このようにして得られる増粘用組成物は、単位質量当りの増粘効果が高く、少量の添加で飲食品に粘性を付与することができるので、飲食品の物性や食感への影響を最小限に抑えることができ、しかも増粘飲食品を低コストで製造することができる。また、本発明の増粘用組成物は、水に加えたときにデキストリンに封入された金属塩が、増粘多糖類表面の被膜形成を抑制し、内部への水の浸透を促進してダマやママコの形成を抑え、速やかに分散し、粘度が立ち上がる。増粘用組成物の飲食品への配合量は、所望の粘度に応じて１〜１０質量％の範囲で設定すればよい。

以下に実施例を示して本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

実施例１ 増粘用組成物の溶解性に及ぼす金属塩と増粘多糖類の質量比の影響
３００ｇのイオン交換水に１００ｇのデキストリン（ＴＫ−１６(ＤＥ１８)：松谷化学工業社製）を溶解した水溶液に、封入物中の金属塩（硫酸マグネシウム）濃度が表３に示した濃度になるようにそれぞれ溶解させた後、スプレードライヤーで噴霧乾燥して、金属塩を封入したデキストリン（封入物）を調製した。次に、これらの封入物と増粘多糖類（キサンタンガム（ノヴァザン（造粒品）：松谷化学工業社製））をそれぞれ表３に示した質量比で粉体混合して増粘用組成物を調製した。このような比率で調製した増粘用組成物の、増粘多糖類１００質量部に対する金属塩の質量部（比率）をそれぞれ算出した（表３）。また、これらの増粘用組成物の溶解性を表１に示す方法と表２に示す評価基準で評価した。溶解性の判定は、分散性及び粘度の立ち上がりの得点の両方が３点以上の場合を○とし、得点がどちらか片方でも低い場合を×とした。

その結果、増粘多糖類と封入物との質量比が４６：５４〜７０：３０の範囲で、増粘用組成物の溶解性が○となる試作品は、増粘多糖類１００質量部に対する金属塩の質量部が３．５〜１２．８質量部のものであることがわかった（表３）。

表１ 溶解性の評価方法

表２ 溶解性の評価基準

表３ 封入物と増粘多糖類の質量比と増粘用組成物の溶解性の関係

^*金属塩のデキストリンへの封入は、可能であるが、封入物の吸湿性が高まり、保存安定性及び噴霧乾燥における回収率が大幅に低下した。

実施例２ 増粘用組成物の溶解性に及ぼすデキストリンのＤＥの影響
金属塩を乳酸カルシウムとし、デキストリンを表４に示すＤＥのデキストリン（すべて松谷化学工業社製）とし、封入物中の金属塩の割合が５．２質量％になるように、実施例１と同様の方法で封入物を調製した。次に、これらの増粘多糖類のキサンタンガムと封入物を５０：５０の質量比になるように粉体混合して、増粘多糖類１００質量部に対する金属塩の質量部が５．２質量部の増粘用組成物を調製した。これらの増粘用組成物の溶解性を実施例１と同様の方法で評価した。その結果、増粘用組成物の溶解性の判定が○となるデキストリンのＤＥは８以上であることが認められた（表４）。ただし、ＤＥが２５を超えると、封入物を製造する際の歩留りが著しく低下するため非実用的であった。また、ＤＥが１８を越えると特に粘度の立ち上がりが非常に良好になるため好ましい。

表４ 増粘用組成物の溶解性に及ぼすデキストリンのＤＥの影響

実施例３ 増粘用組成物の溶解性に及ぼす金属塩の種類の影響
金属塩を表５に示した金属塩とし、デキストリンをＴＫ−１６(ＤＥ１８)（松谷化学工業社製）として、封入物中の金属塩の割合が５．２質量％になるように、実施例１と同様の方法で封入物を調製した。次に、増粘多糖類のキサンタンガムとこれらの封入物とを５０：５０の質量比になるように粉体混合して、増粘多糖類１００質量部に対する金属塩の質量部が５．２質量部の増粘用組成物を調製した。これらの増粘用組成物の溶解性を実施例１と同様の方法で評価した。その結果、溶解性の判定が○となる金属塩は試作品３２〜３９の金属塩であった（表５）。

表５ 増粘用組成物の溶解性に及ぼす金属塩の種類の影響

実施例４ 増粘用組成物の溶解性に及ぼす増粘多糖類の種類の影響
金属塩を硫酸マグネシウムとし、デキストリンをＴＫ−１６(ＤＥ１８)（松谷化学工業社製）とし、封入物中の金属塩の割合が５．２質量％になるように、実施例１と同様の方法で封入物を調製した。次に、表６に示す増粘多糖類とこれらの封入物あるいはＴＫ−１６(ＤＥ１８)とをそれぞれ５０：５０の質量比で粉体混合して、増粘多糖類１００質量部に対する金属塩の質量部が５．２質量部の増粘用組成物を調製した。これらの増粘用組成物の溶解性を実施例１と同様の方法で評価した。その結果、κ−カラギーナンはキサンタンガムと同様に溶解性が向上することが認められた。

表６ 増粘用組成物の溶解性に及ぼす増粘多糖類の種類の影響

実施例５ 増粘用組成物の分散性に及ぼす増粘多糖類の組み合わせの影響
金属塩を硫酸マグネシウムとし、デキストリンをＴＫ−１６(ＤＥ１８)（松谷化学工業社製）とし、封入物中の金属塩の割合が５．２質量％になるように、実施例１と同様の方法で封入物を調製した。増粘多糖類は表７に示す増粘多糖類１と増粘多糖類２の組み合わせが２：１の質量比になるよう調製したものを用いた。次に増粘多糖類の混合物と封入物とをそれぞれ５０：５０の質量比で粉体混合して、増粘多糖類１００質量部に対する金属塩の質量部が５．２質量部の増粘用組成物を調製した。これらの増粘用組成物の溶解性を実施例１と同様の方法で評価した。その結果、様々な増粘多糖類を組み合わせることによって、増粘用組成物の分散性に影響を与えることなく、かつ、単独で用いた場合とは異なるゾル／ゲル特性を示す増粘用組成物が得られた。このことは、増粘多糖類の組み合わせや比率を変えることによって、用途に応じた様々なゾル／ゲル特性を示す、分散性に優れた増粘用組成物が得ることを示している。

表７ 増粘用組成物の分散性に及ぼす増粘多糖類の組み合わせの影響（増粘多糖類１と増粘多糖類２の比率はすべて２：１）

実施例６ 増粘用組成物の分散性に及ぼす造粒の影響
金属塩を硫酸マグネシウムとし、デキストリンをＴＫ−１６(ＤＥ１８)（松谷化学工業社製）とし、封入物中の金属塩が表８に示した割合になるように、実施例１と同様の方法で封入物を調製した。次に、これらの封入物と増粘多糖類のキサンタンガム（ノヴァザン（透明タイプ）８０メッシュ：松谷化学工業社製）を、それぞれ表９に示した質量比になるように流動層造粒装置（フローコーター（ＦＬＯ−５）：フロイント産業社製）に投入して造粒した。なお、増粘多糖類１００質量部に対する金属塩の質量部はすべて１２．８質量部となるように調整した。このようにして造粒調製した増粘用組成物（造粒品）の溶解性を実施例１と同様の方法で評価し、対応する粉体混合品（非造粒品）と比較した。その結果、造粒品は非造粒品以上に分散性が向上することが認められた。

表８ 増粘用組成物の分散性に及ぼす造粒の影響（増粘多糖類１００質量部に対する金属塩の質量部は全て１２．８質量部）

実施例７ 増粘用組成物を含有する飲料の調製
（お茶）
お茶（商品名「お〜いお茶」、（株）伊藤園）１００ｇに、実施例３で調製した乳酸カルシウムを含む増粘用組成物（試作品３６）２ｇを添加し、スパーテルで撹拌したところ、直ちに液中全体に分散し、ダマの発生がなく、粘度発現も良好であった。このトロミを付加したお茶は風味も良好であり、咀嚼・嚥下困難者向けのお茶として使用できるものであった。

（清涼飲料）
清涼飲料（商品名「アクエリアス／ＡＱＵＡＲＩＵＳ」、日本コカ・コーラ株式会社）１００ｇに、増粘多糖類と封入物との混合比が５０：５０の造粒品（試作品５６）２ｇを添加し、スパーテルで撹拌したところ、直ちに液中全体に分散し、ダマの発生がなく、粘度発現も良好であった。このトロミを付加した清涼飲料は風味も良好であり、咀嚼・嚥下困難者向けの清涼飲料として使用できるものであった。

実施例８ 飲食物の風味に及ぼす封入物と増粘多糖類の質量比の影響
金属塩を硫酸マグネシウムとし、デキストリンをＴＫ−１６（松谷化学工業社製）とし、封入物中の金属塩が表１０に示した割合になるように、実施例１と同様の方法で封入物を調製した。次に、これらの封入物と増粘多糖類のキサンタンガムを、それぞれ表１０に示す質量比で粉体混合し、増粘多糖類１００質量部に対する金属塩の質量部が５．２質量部の増粘用組成物を調製した。
次いで、１．５ｇのコーヒー粉末を含む１００ｇのインスタントコーヒー(ネスカフェ・ゴールドブレンド(ネスレ日本株式会社))に、増粘多糖類として１ｇとなる量の増粘用組成物を添加し、増粘用組成物を含有するコーヒー飲料を得た。得られた飲料を表９に示す基準で５名のパネラーで風味の官能試験(Ｎ＝５)を行い、最頻値を得点とした。得点が２点以下を×（風味が感じられない）、３点を△（風味がやや悪い）、４点以上を○（風味が変わらない）とした。その結果、封入物の質量比が高まるに従って風味が低下し、増粘多糖類と封入物の質量比が、４０：６０以下では風味が低下又は悪化することが分かった。

表９ 官能試験の評価基準

表１０ コーヒーの風味に及ぼす封入物と増粘多糖類の質量比の影響（増粘多糖類１００質量部に対する金属塩の質量部は全て５．２質量部）

Claims (7)

1. 増粘多糖類と、金属塩を封入したデキストリンとを含む増粘用組成物であって、増粘多糖類と、金属塩を封入したデキストリンの質量比が４６：５４〜７０：３０であり、増粘多糖類１００質量部に対する金属塩の質量部が３．５〜１２．８質量部である増粘用組成物。
2. デキストリンのＤＥが８〜２５である、請求項１に記載の増粘用組成物。
3. 金属塩が乳酸カルシウム、酢酸カルシウム、グルコン酸カルシウム、パントテン酸カルシウム、アスコルビン酸カルシウム、硫酸マグネシウム、クエン酸三ナトリウム及びクエン酸三カリウムからなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１又は２に記載の増粘用組成物。
4. 増粘多糖類がキサンタンガム及びカラギーナンからなる群から選択される少なくとも１種である第一の増粘多糖類である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の増粘用組成物。
5. 増粘多糖類がさらに、グアガム、ローカストビーンガム、タラガム及びグルコマンナンからなる群から選択される少なくとも１種の第二の増粘多糖類を含む、請求項４に記載の増粘用組成物。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の増粘用組成物を含有する飲食品。
7. デキストリンと金属塩を水に混合溶解、均質化した後、乾燥して金属塩を封入したデキストリンを得る工程と、該金属塩を封入したデキストリンを増粘多糖類に添加して混合又は造粒する工程を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の増粘用組成物の製造方法。