JP6846112B2 - 水中油型乳化物 - Google Patents

Description

本発明は、低脂肪の水中油型乳化物に関する。

乳化物の安定性や、ホイップ時の取り扱いのしやすさから、バターなどの乳脂肪を乳化して調製した水中油型乳化物は生クリームの代替物として広く用いられている。さらに近年の食品のカロリー低減の要望の高まりから、水中油型乳化物においても低脂肪化が求められている。

水中油型乳化物をホイップすると、取り込まれた泡の周囲に脂肪球による界面構造が形成されると共に、水中油型乳化物内部においても脂肪球同士の凝集によるネットワーク構造が形成される。ホイップされた水中油型乳化物の硬さはこの脂肪球のネットワーク構造によりもたらされることが知られている(非特許文献１)。

しかしながら、低脂肪の水中油型乳化物においては脂肪球の総量が不足する。そのため、従来の低脂肪の水中油型乳化物は、所定の硬さとするために長時間のホイップが必要となる、もしくは、長時間ホイップしても目的とする硬さの水中油型乳化物が得らないという問題点があった。

脂肪球中の脂肪酸組成の調整が比較的容易な植物性油脂を利用した植物脂肪を用いた低脂肪の水中油型乳化物においては、植物性脂肪やその加工油脂を複数用いて混合した油脂を使用して水中油型乳化物を調製することが可能であるが、乳脂肪を用いた水中油型乳化物においては、脂肪源が乳脂肪に限定されるため油脂を構成する脂肪酸組成やその特性を自由にコントロールすることは極めて困難である。

化学処理による硬化バターオイルや、融点の違いを利用した分画によって得られる高融点バターオイルなどを用いることも技術的には可能であるが、それらの油脂は一般的に非常に高価であり商業上の利用に著しい制限をもたらすのみならず、硬化バターオイルや高融点バターオイルを用いることによる口解けの悪化や風味の低下は避けられないという問題点があった。

一方、醗酵セルロースを含有するホイップクリーム用安定剤を使用する方法(特許文献１)、ヒアルロン酸及び／又はその塩を利用する方法(特許文献２)などの安定剤を用いる方法なども開示されているが、これらの方法では水中油型乳化物の粘度は変化してしまい生クリームや乳脂肪クリーム本来の物性的な特徴は損なわれてしまう。
さらに、それを用いて調製したホイップドクリームは、本来、脂肪球同士の凝集によってもたらされるべきホイップドクリームの構造を水溶液中の安定剤の増粘によって補っているに過ぎないため、やはりホイップドクリームが本来持つべき食感や風味は著しく変化してしまうという問題点があった。

野田正幸、(１９８８)、生水中油型乳化物とそのホイッピング現 象、調理学会 Ｖｏｌ．２１（３）、１４２−１５３

特開２０１１−１９３８１４ 特開２０１３−１３３９３

本発明は、上記のような問題を解決し、低脂肪でありながら、短いホイップ時間と、含気能力と、口解けを兼ね備えた水中油型乳化物を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明には以下の構成が含まれる。
（１）１５重量％以上３５重量％以下の乳脂肪と、油脂１００ｇ中換算で０．１ｇ以上２ｇ以下のベヘン酸と、を含むことを特徴とする水中油型乳化物。
（２）水中油型乳化物に含まれる油脂の２０℃における貯蔵弾性率と損失弾性率が１Ｐａ以上であることを特徴とする（１）に記載の水中油型乳化物。
（３）水中油型乳化物に含まれる油脂の４０℃における固体脂量が０．５％以上１．５％以下であることを特徴とする（１）又は（２）のいずれかひとつに記載の水中油型乳化物。
（４）さらに、水中油型乳化物に含まれる油脂の３０℃における固体脂量が７％程度、２０℃における固体脂量が２３％程度、１０℃における固体脂量が５０％程度であることを特徴とする（１）から（３）のいずれかひとつに記載の水中油型乳化物。
（５）オーバーランが７分以内に１５０％以上となることを特徴とする（１）から（４）のいずれかひとつに記載の水中油型乳化物。
（６）乳脂肪とベヘン酸残基を含む乳化剤とを混合して油相を調製する工程と、水と水溶性原材料とを混合する工程と、前記油相と前記水相とを混合する工程と、前記油相と前記水相とを混合して得られた混合物を均質化する工程と、前記油相と前記水相とを混合して得られた混合物を殺菌する工程と、を含むことを特徴とする水中油型乳化物の製造方法。

本発明は、低脂肪でありながら、短いホイップ時間と、含気能力と、口解けを兼ね備えた水中油型乳化物を提供するものである。

本発明の水中油型乳化物について以下に詳細に説明する。
本発明者らは、ベヘン酸がエステル結合した脂肪及び／又は親油性乳化剤を含み、かつ、油脂１００ｇ中換算でベヘン酸を０．１ｇ以上２ｇ以下含む水中油型乳化物は、冷却時に高い温度から結晶化が始まることにより脂肪球内部に強固な脂肪結晶構造が構築されるため、ホイップ時間が短く、含気能力を有し、さらに、低温域での固体脂比率は乳脂肪と変わらないため口どけも併せ持つことを見出し、本発明を完成させるに至った。

本発明の水中油型乳化物の原材料について説明する。
本発明の水中油型乳化物に用いる乳脂肪源は、乳脂肪を含むものであればよく、牛乳、生クリーム、バター、バターオイル、ホエイ、全脂粉乳等から選択される１種又はこれらを複数含むものを用いることができる。
これらの原材料を用いて水中油型乳化物の脂肪分が１５重量％以上３５重量％以下となるように調整すればよい。

本発明の水中油型乳化物に用いるベヘン酸がエステル結合した脂肪及び／又は親油性乳化剤は、乳脂肪中にはベヘン酸がエステル結合した油脂はほとんど含まれないことから、ベヘン酸がエステル結合した親油性乳化剤を用いることが好ましい。
乳化剤はベヘン酸がエステル結合した親油性乳化剤であれば特に限定する必要はなく、例えば、脂肪酸モノグリセリド、脂肪酸ジグリセリド、脂肪酸トリグリセリド、脂肪酸ポリグリセリド、ショ糖脂肪酸エステル、脂肪酸プロピレングリコール、ソルビタン脂肪酸エステルなどが挙げられ、これらの1種又は複数を混合して用いることができる。

本発明の水中油型乳化物に用いるベヘン酸がエステル結合した親油性乳化剤の添加量は、水中油型乳化物の油脂１００ｇ中換算でベヘン酸量が最終的に０．１g以上２．０ｇ以下となるように添加すればよい。

上記したベヘン酸量とすると、冷却の３０℃以上の温度帯から、ベヘン酸やベヘン酸を脂肪酸とする親油性乳化剤の界面吸着層や逆ミセルを核とする脂肪結晶が油脂中に形成されはじめ、さらなる冷却に伴ってこの脂肪結晶が成長する。そのため、本発明に用いる油脂は硬さが付与され、温度が２０℃、周波数が１Ｈｚの条件において油脂の貯蔵弾性率及び損失弾性率は共に１Ｐａ以上となる。

さらに、そのような特徴を持つ油脂を用いて調製された水中油型乳化物は、脂肪球の内部にベヘン酸やベヘン酸を脂肪酸とする親油性乳化剤の逆ミセルを核とする脂肪結晶が含まれるため、ホイップしたときに、気液界面や水相中でこの脂肪結晶を介した脂肪球の構造形成によってより強固な構造を形成することができる。その結果、低脂肪でありながら起泡性と良好な硬さを併せ持つホイップドクリームが調製可能となる。

一方で、脂肪酸組成全体に対するベヘン酸量は油脂１００ｇ中換算で０．１ｇ以上２．０ｇ以下であるため、温度変化に対する全脂肪含量に対する固体脂の比率（以下、ＳＦＣと記す）の値は、１０℃以上４０℃未満の範囲で乳脂肪とほとんど変わらない。そのため、脂肪含量が４０〜４５重量％程度の乳脂肪を用いた水中油型乳化物や生クリームと変わらない口解けを実現することができる。
唯一、４０℃においてベヘン酸やベヘン酸を脂肪酸とする親油性乳化剤の逆ミセルを核とする脂肪結晶が残存するが、その量は１±０．５％と微量であるため水中油型乳化物の口解けなどの官能的な特徴には影響しない。

本発明の水中油型乳化物には、必要に応じて、脱脂粉乳、バターミルクパウダー、ホエイパウダー、乳タンパク質、乳糖やその分解物、でんぷん、デキストリン、液糖、増粘多糖類、リン酸塩、クエン酸塩、炭酸塩、カリウム塩、呈味物質、香料などを含有してもよい。また、ベヘン酸以外の脂肪酸残基を有する乳化剤等を用いることもできる。

本発明の水中油型乳化物の製造方法について説明する。
本発明の水中油型乳化物は、水と油脂とを６０℃〜８０℃程度で乳化させた後、高圧ホモゲナイザー等での均質化工程（０．５〜１０ＭＰａ程度）、熱交換プレートや蒸気の吹き込みによる殺菌工程（７５〜１５０℃程度）、冷却工程等を含む製造工程により得ることができる。
水溶性乳化剤を用いる場合は水に、油溶性乳化剤を用いる場合は油脂に添加しておくことが好ましい。また、必要に応じて粉乳、増粘多糖類、塩類、呈味物質、水溶性香料などを用いる場合は、これらを水に溶解して用いることが好ましい。油溶性香料を用いる場合は、これを油脂に溶解して用いることが好ましい。

以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

無塩バターより得た乳脂肪３０重量％を８０℃に加温して溶解し、製品の油脂１００ｇ換算で０．５ｇのベヘン酸を含有するように油溶性のショ糖ベヘン酸エステルを０．３重量％添加した。さらに、大豆レシチン０．３重量％加えて、親油性乳化剤含有乳脂肪とした。
水６４．９重量％を８０℃に加温して脱脂粉乳４重量％、カゼインナトリウム０．５重量％を加えて溶かした後、親油性乳化剤含有脂肪を加えてホモミキサーで良く攪拌した後、高圧ホモゲナイザーで１段目４ＭＰａ、２段目１ＭＰａの均質を行った。さらに熱交換プレートを用いて１３０℃２秒の殺菌処理の後、５℃まで冷却して脂肪分が３０重量％の水中油型乳化物を得た。

無塩バターより得た乳脂肪３０重量％を８０℃に加温して溶解し、製品の油脂１００ｇ換算で０．５ｇのベヘン酸を含有するように油溶性のショ糖ベヘン酸エステル０．３重量％を加えて親油性乳化剤含有乳脂肪とした。
水６５．２重量％を８０℃に加温して脱脂粉乳４重量％、カゼインナトリウム０．５重量％を加えて溶かした後、親油性乳化剤含有脂肪を加えてホモミキサーで良く攪拌した後、高圧ホモゲナイザーで１段目４ＭＰａ、２段目１ＭＰａの均質を行った。さらに熱交換プレートを用いて１３０℃２秒の殺菌処理の後、５℃まで冷却して脂肪分３０重量％の水中油型乳化物を得た。
（比較例１）

無塩バターより得た乳脂肪３０重量％を８０℃に加温して溶解し、大豆レシチン０．３重量％加えて親油性乳化剤含有乳脂肪とした。
水６５．２重量％を８０℃に加温して脱脂粉乳４重量％、カゼインナトリウム０．５重量％を加えて溶かした後、親油性乳化剤含有脂肪を加えてホモミキサーで良く攪拌した後、高圧ホモゲナイザーで１段目４ＭＰａ、２段目１ＭＰａの均質を行った。さらに熱交換プレートを用いて１３０℃２秒の殺菌処理の後、５℃まで冷却して脂肪分３０重量％の水中油型乳化物を得た。
（比較例２）

無塩バターより得た乳脂肪３０重量％を８０℃に加温して溶解し、油溶性のショ糖ステアリン酸エステル０．３重量％、大豆レシチン０．３重量％加えて親油性乳化剤含有乳脂肪とした。
水６４．９重量％を８０℃に加温して脱脂粉乳４重量％、カゼインナトリウム０．５重量％を加えて溶かした後、親油性乳化剤含有脂肪を加えてホモミキサーで良く攪拌した後、高圧ホモゲナイザーで１段目４ＭＰａ、２段目１ＭＰａの均質を行った。さらに熱交換プレートを用いて１３０℃２秒の殺菌処理の後、５℃まで冷却して乳脂肪分３０重量％の水中油型乳化物を得た。
（試験例１）

＜油脂の抽出＞
マジュニア脂肪抽出管に試料を１ｇ、蒸留水５ｇ、アンモニア水（１級、２８％以上）２ｇを加えてよく振とうした。これに、エタノール（１級）１０ｍＬを加えてよく振とうした。次に、ジエチルエーテル（１級）２５ｍＬを加えてよく振とうした。さらに、石油エーテル（１級）２５ｍＬを加えてよく振とうした。これを抽出管に入れ、マジュニア遠心分離機を用いて６００ｒｐｍ５分間分離し、上層のエーテル層をガラスビーカーに移した。
下層にエタノール（１級）１０ｍＬを加えてよく振とうし、次に、ジエチルエーテル（１級）２５ｍＬを加えてよく振とうし、さらに、石油エーテル（１級）２５ｍＬを加えてよく振とうし、これを上記と同様の条件で遠心分離し、得られた上層のエーテル層をガラスビーカーに移した。
ガラスビーカーを７０℃に暖めてエーテルを蒸発させて残った油脂を回収し、以下の測定に用いた。
なお、１本のマジュニア脂肪抽出管による抽出では分析に必要な油脂が足りない場合は、同一の水中油型乳化物サンプルについて複数のマジュニア脂肪抽出管を用いた油脂の抽出を行い、回収した油脂を混ぜ合わせて評価に使用した。
（試験例２）

＜水中油型乳化物の硬さの評価＞
実施例１、２及び比較例１、２の水中油型乳化物より、試験例１と同様の方法で油脂の抽出を行った。
ＭＣＲ３０２（アントンパール・ジャパン）を用いて動的粘弾性の測定を行った。専用の冶具（Ｐ−ＰＴＤ２００／６２、アントンパール・ジャパン）を用いて測定装置に固定したディスポーザブルプレート（ＥＭＳ／ＴＥＫ５００／６００、アントンパール・ジャパン）に、８０℃に加温した実施例１、２及び比較例１、２より抽出した油脂１０ｍＬを入れ、５０ｍｍの平板プレート（ＰＰ５０, アントンパール・ジャパン）を用いて、ギャップ約２．５ｍｍ、Ｓｔｒａｉｎ０．５％、Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ １Ｈｚにて動的粘弾性を測定した。温度制御にはサンプル下部と上部のカバー型温調ユニットの両方を用い、８０℃から０℃まで降温速度１℃／分で冷やした際の２０℃における貯蔵弾性率及び損失弾性率を測定した。結果を表１に示す。
貯蔵弾性率及び損失弾性率が１Ｐａ以上を適度な硬さとした。

（表１）水中油型乳化物より抽出した油脂の貯蔵弾性率と損失弾性率

（試験例３）

＜ＳＦＣの測定＞
ＳＦＣの測定は核磁気共鳴装置（Ｍｉｎｉｓｐｅｃ ｍｑ ２０、 ＢｒｕｋｅｒＣｏ．）を用いて行った。８０℃に加温した実施例１、２及び比較例１、２より抽出した油脂２．５ｍＬをガラス管に入れて栓をした後、５℃として一晩静置し、さらに１０℃、２０℃、３０℃、４０℃の恒温槽中で３０分間静置した後、ＳＦＣの測定を行った。なお比較として、生クリームより試験例１と同じ方法で抽出した油脂についてもＳＦＣの測定を行った。結果を表２に示す。

（表２）水中油型乳化物より抽出した油脂のＳＦＣ

（試験例４）

＜水中油型乳化物の泡立て評価＞
実施例１、２及び比較例１、２の水中油型乳化物（５℃）２００ｇに対して、砂糖１５ｇを加え、２０℃の部屋で直径２１ｃｍのステンレス製の深底ボールと２軸式ハンドミキサーを用いてビーターの回転速度４００ｒｐｍにて起泡した。
ホイップした水中油型乳化物は、直径５ｃｍ、深さ５ｃｍのカップに入れ、直系２ｃｍのステンレス製の円柱を１ｍｍ／秒の速度で１ｃｍ貫入させた際の最大応力を測定し、最大応力の値が４０ｇとなるまでに要した時間を評価した。
さらに、ホイップ終了時の水中油型乳化物を直径５ｃｍ、深さ５ｃｍのカップに入れて重量を測定し、以下の式よりオーバーランを計算した。
時間は７分以下を合格とした。オーバーランは１５０％以上を良好とした。また、官能により風味と色の評価を行った。結果を表３に示す。

Ａ：単位体積あたりのホイップ前の水中油型乳化物の重量
Ｂ：単位体積あたりのホイップ後の水中油型乳化物の重量

オーバーラン（％）＝（Ａ−Ｂ）／Ｂ × １００

（表３）ホイップ時間、オーバーラン、及び官能評価の結果

（表１）に示すように、実施例１と実施例２は２０℃での油脂の貯蔵弾性率及び損失弾性率が共に１Ｐａ以上となり、適度な硬さを有していた。
これは、油脂１００ｇ中換算でベヘン酸を０．１ｇ以上２ｇ以下含む水中油型乳化物は、ベヘン酸やベヘン酸を脂肪酸とする親油性乳化剤の界面吸着層や逆ミセルを核とする脂肪結晶が、水中油型乳化物の冷却時の３０℃において局所的に形成されはじめ、さらなる冷却に伴ってこの脂肪結晶が成長することによるものと考えられる。

また、（表３）に示すように、実施例１と実施例２はいずれもホイップ時間が７分以下と短く、かつオーバーラン１５０％以上となり良好であった。
これは、油脂１００ｇ中換算でベヘン酸を０．１ｇ以上２ｇ以下含む水中油型乳化物は、気泡界面においても強固な気液界面の脂肪球のネットワークを形成することによると考えられる。

実施例１や実施例２のようなベヘン酸を核とする結晶生成は、生成された結晶の硬さと脂肪球内の脂肪結晶のネットワーク形成には影響するが（表１、表３）、脂肪内の固体脂の量を示すＳＦＣにはほとんど影響がなかった（表２）。
特に４０℃未満の温度域におけるＳＦＣに全く影響しないため、ホイップした際に、口に含んだときの口解けや風味が良好な水中油型乳化物を得ることが出来る。
（試験例５）

実施例１、２及び比較例１、２の水中油型乳化物より、試験例１と同様の方法で油脂の抽出を行った。
これを８０℃に加温し、ネジ口試験管に採取し、０．５Ｎ ＮａＯＨメタノール溶液１．５ｍＬを加えて密栓し、沸騰水中で９分間加温した。
冷却後、１４％三フッ化ホウ素メタノール溶液２．０ｍＬを加えて密栓し、沸騰水中で７分間加温した。冷却後、内部標準として５ｇ／Ｌ Ｃ１７メチルヘキサン溶液２．０ｍＬを加え、さらに３．０ｍＬヘキサン、３．０ｍＬ飽和食塩水を加えて密栓して１分間振トウした。
１時間の静置の後、上層１００μＬをバイアルに分取してヘキサン１．５ｍＬを加えて１６倍希釈し、Ａｇｉｌｅｎｔ６８９０ＮネットワークＧＣ（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｉｎｃ）を用いてスプリット比５：１の条件でベヘン酸を定量した。
（表４）に示すとおり、実施例１と実施例２より抽出した油脂１００ｇ換算のベヘン酸量は０．５ｇであり、添加したベヘン酸量を上記した方法で定量が可能であった。また、構成脂肪酸としてベヘン酸を含まない乳化剤を用いた比較例１と比較例２より抽出した油脂は０．０５ｇ未満であり、このことからも定量法の妥当性が確認された。

（表４）

Claims (6)

1. 油脂として乳脂肪のみを１５重量％以上３５重量％以下と、油脂１００ｇ中換算で０．１ｇ以上２ｇ以下のベヘン酸と、を含むことを特徴とする水中油型乳化物。
2. 水中油型乳化物に含まれる油脂の２０℃における貯蔵弾性率と損失弾性率が１Ｐａ以上であることを特徴とする請求項１に記載の水中油型乳化物。
3. 水中油型乳化物に含まれる油脂の４０℃における固体脂量が０．５％以上１．５％以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の水中油型乳化物。
4. さらに、水中油型乳化物に含まれる油脂の３０℃における固体脂量が７％程度、２０℃における固体脂量が２３％程度、１０℃における固体脂量が５０％程度であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の水中油型乳化物。
5. オーバーランが７分以内に１５０％以上となることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の水中油型乳化物。
6. 乳脂肪とベヘン酸残基を含む乳化剤とを混合して油相を調製する工程と、水と水溶性原材料とを混合する工程と、前記油相と前記水相とを混合する工程と、前記油相と前記水相とを混合して得られた混合物を均質化する工程と、前記油相と前記水相とを混合して得られた混合物を殺菌する工程と、を含むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の水中油型乳化物の製造方法。