JPH0789869B2 - 脂肪連続分散体及びそのような分散体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、低減された脂肪含有率を有する安定な水及び
油含有食用分散体に関する。また、本発明は、低減され
た脂肪含有率を有する水及び油含有分散体の製造方法に
関する。

1970年代の初めより、低脂肪含有率の食品に対する要求
が急激に増加してきた。このような要求が増加した結果
として、バター及びマーガリンとは違って、実質的に80
重量％未満の脂肪を含有するスプレッドが開発された。
現在、最も多く市販されている低カロリースプレッドは
約40重量％の脂肪含有率を有する。

その間、さらに低脂肪含有率の食品を開発するための研
究が続けられてきた。例えば、欧州特許出願第0 237 12
0号には、35重量％未満の脂肪を含有するスプレッドが
記載されている。この欧州特許の実施例には、15〜25重
量％の連続脂肪層を含むスプレッドが実際に開示されて
いる。

15重量％未満の脂肪含有率を有するスプレッドも従来技
術中に記載されている。ドイツ特許出願第3 043 655号
には、約10重量％の分散油相を含むスプレッドが開示さ
れている。

当業者は、室温でかなりの量の固体脂肪を含む14重量％
未満の連続脂肪相を含む分散体を調製することは不可能
であるとみなす傾向にある。なぜなら、彼等は、そのよ
うな低脂肪濃度でそのような脂肪ブレンドを使用した場
合、水連続分散体しか得られないだろうと予想するから
である。

本発明者らは、驚くべきことに、適切な処理条件を用い
た場合、少なくとも５のN₂₀値を有する14重量％以下の
連続脂肪相と86重量％以上の水性相を含む安定な分離体
が得られることを発見した。従って、第１の面におい
て、本発明は、95乃至86重量％の水性相と少なくとも５
のN₂₀値を有する５乃至14重量％の連続脂肪相とを含む
安定な食用分散体に関する。本発明の非常に好ましい実
施態様によれば、本発明の分散体は最大でも13重量％ま
での連続脂肪相しか含まない。

本明細書中において、安定な分散体とは、製造後、２乃
至20℃の温度、静置条件下で数日間、水の分離或いは転
相を実質的に生じることなく保存できる分散体を意味す
る。本明細書中で使用される分散体という用語は、不連
続水性相を含む脂肪連続組成物を意味するだけでなく、
連続水性相を含む組成物、即ち、いわゆる二連続（bi−
continuous）組成物も包含する。

本明細書全体を通じて、油及び脂肪という用語は互換的
に使用する。これらの用語は、大豆油、ヒマワリ油、パ
ーム油、魚油、菜種油、ココナッツ油のようなトリグリ
セリド、水素添加、分別、及び／又はエステル交換され
たトリグリセリド混合物のような化学的に及び／又は物
理的に改質された生成物、及びそれらの２種以上の混合
物、並びに単糖類又は二糖類のポリ脂肪酸エステルのよ
うなトリグリセリドに物理的に類似の食用物質であっ
て、トリグリセリド油の置換体として又はトリグリセリ
ド油と混合して使用できるものを包含する。

長年に渡って、様々な企業が非常に低脂肪のスプレッド
を開発するためにかなりの努力をはらってきたが、これ
までのところ水連続スプレッドと最低でも15重量％の脂
肪を含有する脂肪連続スプレッドが得られたにすぎな
い。結晶化の制御と、ゲル化水性相を使用する場合に
は、処理中のゲル化の制御をより深く理解することによ
って、本発明者らは、極めて低脂肪含有率の脂肪連続分
散体を製造することに成功した。

本発明者らは、分散体の製造中の脂肪相の結晶化が最終
分散体の品質と性質を大きく決定すること、及び前記結
晶化が播種（seeding）成分の利用によって効果的に制
御できることを発明した。本明細書全体を通じて、播種
成分という用語は、脂肪相のトリグリセリドの塊（bul
k）よりも速く結晶化するか、或いは製造中に液体脂肪
相に配合されるとき既に結晶化した形態である成分、好
ましくはグリセリド成分、を示す。適する播種成分は、
モノグリセリド組成物である。

使用される播種成分は、トリグリセリドの塊よりも速く
結晶化するのが好ましく、静置状態で急冷しながら、播
種成分を含む脂肪相を構成する脂肪ブレンドの固体含有
率を連続的にモニターすることによって確認できる。冷
却時に固体含有率が突然増加した後低固体水準で比較的
一定のままであり、その後再び急速に増加した場合、初
めの増加は播種成分によるものであり、２番目の増加は
トリグリセリドの塊によるものである可能性がある。

本明細書において後で説明するように、冷却時に、脂肪
相中に固体播種成分が存在することによって、比較的に
高い温度でトリグリセリドの塊の結晶化が始まり、比較
的安定な高融点同質異象（polymorph）になる。本発明
の安定な脂肪連続分散体を製造するためには比較的少量
の播種成分しか必要としないので、本発明の分散体は、
連続脂肪相の３乃至12重量％のモノグリセリドを含有す
る。

本発明の非常に好ましい実施態様によれば、油溶性播種
成分はモノグリセリドから成る。播種成分は比較的に高
融点であるのが好ましく、即ち、低くても40℃のスリッ
プ融点を有するのが好ましく、低くても50℃のスリップ
融点を有するのがより好ましい。

結晶化の制御の重要性は、本発明の安定分散体の製造中
において深冷却（deep cooling）を施されている水及び
油のエマルジョン中に存在している脂肪相の結晶化挙動
から説明される。グリセリドはその固体状態において１
つ以上の結晶形態で存在することができ、その中のいく
つかは比較的不安定である。一般に、ある一つの形態は
他のものよりも安定であるが、グリセリドの種類毎に必
ずしもそれは同じ形態ではない。Ｘ線回折法によって、
３つの異なった結晶化同質異像が確認されており、ベー
タ、ベータプライム（beta prime）、及びアルファーと
命名されている。他の同質異像もおそらく存在するが、
それらについては本明細書中で説明しない。

アルファー同質異像は、最も融点の低い形態であり、脂
肪族基の回転（rotation）が残っているため、部分的に
しか配向していない。アルファー同質異像は、液体油の
急速な深冷却の後得られる不安定な同質異像である。多
くの脂肪含有生成物の製造においては、液体油含有組成
物をスクレープド・サーフェイス熱交換器（scraped su
rface heatexchanger）（Ａ−ユニット）中で急速にか
つ深く冷却しており、これは脂肪の一部が不安定なアル
ファー同質異像になるような結晶化をもたらす。アルフ
ァー同質異像からより安定なベータ又はベータプライム
同質異像への転移は通常攪拌されている晶出器（Ｃ−ユ
ニット）及び／又は静止管（resting tube）（Ｂ−ユニ
ット）中及び／又は貯蔵中に起こる。

本発明者らは、製造プロセス中にトリグリセリドの塊の
アルファー結晶化が本質的に広がらないように処理条件
及び／又は生成物組成を調整した場合、14重量％未満の
脂肪を含有する安定な脂肪連続分散体を製造できること
を発見した。

さらに、本発明者らは、脂肪相中のトリグリセリドの塊
のより安定なベータ又はベータプライム同質異像への直
接的な結晶化が、モノグリセリドのような播種成分を配
合することによって達成されることを見出だした。使用
される播種成分は分散体中に存在するトリグリセリドの
塊より速く結晶化し、それによって、脂肪連続分散体中
の水滴を安定化させ、トリグリセリドの種結晶源として
作用する微細な結晶を生成する。

あるいは、播種成分は、予め結晶化したモノグリセリド
から成っていてもよく、このような固体結晶も脂肪相中
に存在するトリグリセリドの塊用の種結晶源として作用
する。播種成分はトリグリセリドの塊のアルファー結晶
化を防ぐために使用されるが、播種成分そのものはアル
ファー同質異像形態でもよい。

従って、播種成分の存在は、比較的高温でのベータプラ
イム又はベータ形態への直接的な結晶化をもたらし、高
剪断条件下では二次核発生と微細な結晶を生じる。比較
的高温におけるより安定な形態への結晶化の直接的な結
果として、トリグリセリドの結晶化はよりゆっくりであ
り、制御しやすい。このようなゆっくりとした制御され
た結晶化は、14重量％未満の脂肪と非ゲル化水性相を含
む脂肪連続分散体を製造するための必須条件である。

脂肪含有率が低下するにつれて、油−水表面を安定化す
るのに利用できる結晶が少なくなるので、結晶化がより
臨界的になる。例えば、速く結晶化する播種成分の存在
によって、結晶化速度が非常に早い場合、プロセスの制
御が難しくなり、高い処理速度を必要とする。播種成分
の濃度が減少するにつれて、結晶化を誘引し、比較的小
さい滴を有する安定な生成物を製造するために、より強
力な冷却が必要になる。

理論によって縛られることは望まないが、本発明者ら
は、脂肪連続分散体中においては、特に油−水界面上の
脂肪結晶によって生成物が安定化されると仮定してい
る。脂肪結晶が油中水型分散体をいわゆるピッカーリン
グ−安定化（Pickering-stabilization）によって安定
化できることは当技術分野において実際に知られてい
る。

例えば、播種成分の不存在によって、或いは急速に結晶
化する播種成分の存在によって、脂肪相組成物が非常に
速く結晶化する傾向がある場合、比較的大きな脂肪結晶
が形成し、油−水界面上に存在する安定化脂肪結晶が相
対的に少なくなる。従って、安定性の劣った生成物が得
られ、また最悪の場合には、脂肪連続分散体が全く得ら
れなくなる可能性がある。

本発明者らは、さらに、非常に速い結晶化は、非常に速
い処理段階での脂肪結晶の形成をもたらすと考えてい
る。プロセスの後の方の段階でこのような生成物をワー
キング（working）すると、油−水界面から脂肪の結晶
を除去することになる可能性がある。油−水界面から除
去された比較的大きな脂肪結晶を前記界面に戻すのは容
易なことではなく、従って、分散体の安定性に悪影響を
与える。

本発明の分散体の製造方法においては、溶解した界面活
性成分を追加して含有させることによって、より制御さ
れた結晶化を行うことができる。適する溶解した界面活
性成分の例は、比較的低融点のモノ又はジグリセリド成
分である。界面活性成分の機能は、脂肪結晶と液体油の
間の界面との相互作用によって、冷却中の結晶成長速度
を低下させることである。本発明の分散体は、モノグリ
セリド、ジグリセリド、及びそれらの混合物から成る群
から選択される溶解した界面活性成分を0.01乃至0.5重
量％含有するのが好ましい。

本発明の分散体の脂肪相は、少なくとも５、好ましくは
７乃至55の範囲のN₂₀値によって特徴付けられる。本発
明の分散体の脂肪相は、10乃至50の範囲のN₂₀値と10未
満のN₃₅値を有するのが好ましい。ある温度ｔにおける
脂肪又は脂肪組成物のＮ値は、N_t値として示され、温度
ｔにおける組成物の平衡固体脂肪含有率を意味し、その
組成物に対する重量％で表される。Ｎ値は、フェッテ・
ザイフェン・アンストリッヒミッテル（Fette,Seifen,A
nstrichmittel）、80（1978）、180〜186頁に記載され
ているようなNMR法によって簡便に測定できる。

本発明の好ましい実施態様においては、分散体中に存在
する本質的に全ての水が不連続分散水性相の形態で存在
する。不連続分散水性相を含むスプレッドは、極めて低
い脂肪含有率と高い微生物的安定性とを結び付けるとい
う利点を提供する。

後者は、本発明によるスプレッドが連続脂肪相と分散水
性相とを含むという事実の結果である。

低脂肪スプレッド中に使用される水性相は、蛋白質及び
多糖類のような、微生物に対する基質として作用する成
分を含むことが多い。従って、その様な成分を含む水性
相は微生物的感染にかかりやすい。しかしながら、水性
相が分散相である場合、水性相滴の間に存在する脂肪の
障壁によって、水性相滴の微生物的感染は生成物の残り
の部分にすぐには影響しない。従って、分散水性相を有
するスプレッドは、連続水性相を含む生成物よりも微生
物的に安定である。

生成物が連続脂肪相と分散水性相を含むかどうか、即
ち、連続水性相を含まないかどうかは、種々の方法で決
定できる。非常に信頼性が高く簡単な方法は、1cm離れ
た２枚のプレートを使用して生成物の導電率を測定する
ことである。本発明のエマルジョンは比較的低い導電
率、例えば、500μs/cm未満の導電率で特徴付けられる
のが好ましい。導電率の程度よりも特徴的なことは、水
性相の導電率とエマルジョンの導電率の比である。前記
比が10より大であるのが好ましく、これは明らかに脂肪
連続であることを示す。本発明の非常に好ましい実施態
様によれば、後者の比は100より大である。

水滴が比較的小さい場合、水性相が本質的に増粘剤及び
／又はゲル化剤を含んでいなくても、本発明による安定
な生成物が得られる。しかしながら、本発明の分散体
は、水性相としてゲル形成組成物を含むのが好ましい。
このようなゲル化水性相を用いることによって、比較的
大きな水性相滴を含有する安定な分散体を製造すること
ができる。このような大きな水性相滴は、一般に、比較
的に小さな水性相滴よりも良好な風味放出特性を示す。
本発明の分散体の水性相は、３乃至20ミクロンの範囲の
数平均滴サイズを有する分散不連続水性相であるのが好
ましい。数平均滴サイズは、ジャーナル・オブ・コロイ
ド・アンド・インターフェイス・サイエンス（J.Colloi
d and Interface Science）の（1972）10、206及び（19
83）93、521に記載されている方法に従って、粒度分析
に一般に使用されるような対数−正規（log-normal）分
布を使用するNMR法によって測定する。

また、本発明は、連続脂肪相として存在する脂肪に加え
て、分散した脂肪を含有する分散体も包含する。そのよ
うな生成物は、いわゆる、油中水中油型のものである。
そのような生成物は、同様な組成を有する生成物である
が、脂肪を全て連続脂肪相として含んでいる生成物と比
較したとき、改良された口当たりを有することが当技術
分野において知られている。

しかしながら、好ましい実施態様においては、本発明の
分散体は、多くても極く限られた量の分散脂肪しか含ま
ない。さらに、本発明の分散体の塊は油と水から成るの
が好ましい。従って、本発明の分散体は、14重量％未満
の脂肪と少なくとも80重量％の脂肪と水を含むのが好ま
しい。また別の好ましい実施態様においては、本発明の
分散体は６乃至12重量％の連続脂肪相を含む。

分散体が、脂肪相の３乃至12重量％のモノグリセリドを
含有している場合、特に安定な生成物が得られる。この
ような濃度水準でモノグリセリドを使用することによっ
て、処理条件の臨界性が緩和されるので、本発明の分散
体の製造も容易になる。本発明の分散体の脂肪相は１乃
至10重量％のモノグリセリドを含有するのが好ましい。

本発明のもう１つの面は、95乃至86重量％の水性相と少
なくとも５のN₂₀値を有する５乃至14重量％の連続脂肪
相とを含む分散体の製造方法であって、油と水のエマル
ジョンを冷却しワーキングすることを含み、油が油の0.
1乃至４重量％の固体播種成分を含んでいる方法であ
る。

本発明の好ましい実施態様においては、エマルジョン中
に存在する液体トリグリセリドの塊は、冷却時にアルフ
ァー同質異像ではなくより融点の高い同質異像に直接的
に結晶化する。

実施例１ 以下の組成を用いて、７重量％の連続脂肪相と93重量％
の分散水性相を含有する食用可塑化分散体を製造した。脂肪相 部数 大豆油 45 ココナッツ油 12 44℃まで硬化した大豆油 15 ココナッツ油と41℃まで硬化した大豆油（33:67）のエ
ステル交換ブレンド 18 ハイモノ（Hymono）7804（登録商標）⁽¹⁾ 10水性相 部数 カッパ−カラジーナン １ 塩化ナトリウム 1.8 乳酸でpHを5.2に調整した水 97 （１）モノグリセリド組成物、スリップ融点約40℃、オ
ランダのクエスト（Quest）製。

上記の組成物から、水性相と脂肪相の両方を60℃まで加
熱した後、93部の水性相と７部の脂肪相とを冷却ジャケ
ットを備えた２つの連続した攪拌されている晶出器（Ｃ
−ユニット）に供給することによって、実験室規模で分
散体を調製した。両方のＣ−ユニットを1400rpmで運転
した。各Ｃ−ユニットのジャケット温度は約５℃であっ
た。第１のＣ−ユニットから出てきた生成物は約12℃の
温度を有しており、第２のＣ−ユニットから出てきた生
成物は12℃の温度を有していた。このようにして得られ
た油中水型分散体は安定で容易に塗布できた。塗布時に
水の損失は観察されなかった。

実施例２ 90部の水性相を10部の脂肪相と混合したこと及び脂肪相
が５部のハイモノ7804（登録商標）を含有していた点で
のみ実施例１のものと異なっていたことを除いて、実施
例１を繰り返した。

得られた生成物は脂肪連続であり、容易に塗布できた。
塗布時の水の損失はここでも観察されなかった。

実施例３〜５ 以下の組成から、連続脂肪相と分散水性相を含有する食
用可塑化分散体を製造した。脂肪相 部数 菜種油 44 32℃まで硬化した菜種油 34 パーム油 19 ハイモノ（Hymono）7804（登録商標） ３水性相 部数 カッパ−カラジーナン １ 塩化ナトリウム 1.8 乳酸でpHを5.2に調整した水 97.2 上記の組成物から、別々に調整された水性相と脂肪相の
両方を65℃まで加熱した後、Ｃ−ユニットとそれに続く
Ａ−ユニットともう１つのＣ−ユニットから成る一連の
装置に供給することによって、実験室規模で分散体を調
製した。水連続分散体の脂肪連続分散体への転相は第２
のＣ−ユニット中で観察された。使用された処理速度は
約50g/分であり、一方処理装置中の処理条件は以下の通
りであった。

第１のＣ−ユニットにおいて水性相と脂肪相を組み合わ
せる重量比を徐々に減少させて、異なった脂肪含有率を
有する３種の生成物を製造した。得られた生成物を分析
したところ、以下の結果が得られた。

全てのスプレッドが真性の油中水型分散体であり、貯蔵
時に安定であり、容易に塗布できた。スプレッド４及び
５は塗布時に幾分水の損失を示した。

実施例６及び７ モノグリセリド含有率をその他の脂肪成分に対して脂肪
相の５重量％の水準まで増加させた脂肪相を使用して、
実施例３乃至５の手順を繰り返した。異なった脂肪含有
率を有する２種のスプレッド生成物がこのようにして製
造された。 スプレッド６ スプレッド７ 脂肪含有率 12.7wt.％ 9.1wt.％ 硬度C₅ 165g/cm² ＜120g/cm² 硬度C₁₅ ＜120g/cm² 導電率（15℃） 0.043μs/cm 31μs/cm 平均滴サイズ ６μ ９μ 滴サイズ分散 0.60 1.50 両方のスプレッドが貯蔵中は安定で、容易に塗布でき
た。スプレッド７は塗布時にいくらかの水の損失を示し
た。

実施例８〜10 以下の組成物（部数で表わされている）から、連続脂肪
相と分散水性相を含有する食用可塑化分散体を製造し
た。水性相 部数 カッパ−カラジーナン 1.5 塩化ナトリウム 1.8 乳酸でpHを5.2に調整した水 96.7脂肪相 ８ ９ 10 脂肪ブレンド 97.0 96.0 95.0 ハイモノ7804^TM 3.0 4.0 5.0 ここで脂肪ブレンドは以下の組成を有していた。菜種油
（45重量％）、32℃まで硬化した菜種油（35重量％）、
及びパーム油（20重量％）である。

水性相と脂肪相とを別々の容器中で70℃に維持し、そこ
からＣ−ユニットとそれに続くＡ−ユニットともう１つ
のＣ−ユニットから成る一連の装置に供給した。これら
装置中で使用した処理条件は以下の通りであった。

脂肪相８、９、及び10を使用して、異なった脂肪含有率
のスプレッドを製造した。これらの生成物を分析したと
ころ、以下の結果を得た。

上述のデータから導かれるように、全ての生成物は油中
水型分散体であった。また、全ての生成物が貯蔵時に安
定であり、容易に塗布できた。生成物8B及び9Bのみが塗
布時に水の損失をいくらか示した。

実施例11及び12 脂肪相が3.0重量％のハイモノ7804（登録商標）に加え
て、1.0重量％と2.0重量％のボレク（Bolec）ZTD（登録
商標）（オランダ、ボルメルビールのローダーズ・クロ
クラーン（Loders Croklaan）製のレシチン）をそれぞ
れ含むこと以外は同じ脂肪相組成を有する脂肪相を使用
して実施例８を繰り返した。

使用した正確な処理条件は以下の通りである。

得られた２つのスプレッドを分析したところ、以下の結
果が得られた。 スプレッド11 スプレッド12
脂肪含有率 13.3wt.％ 13.0wt.％ 硬度C₅ 180g/cm² 170g/cm² 硬度C₁₅ 140g/cm² 100g/cm² 導電率（15℃） 6.5μs/cm 65μs/cm 平均滴サイズ ６μ ７μ 滴サイズ分散 1.3 1.45 両方の生成物が脂肪連続であり、水を失うことなく容易
に塗布できた。

実施例13 異なった組成の脂肪ブレンドとやや異なった処理条件を
（同じ処理速度で）使用して実施例10を繰り返した。

使用した脂肪ブレンドは以下の組成を有していた。脂肪相 重量％ 大豆油 55 ココナッツ油 12 41℃まで硬化した大豆油 15 ココナッツ油と41℃まで硬化した大豆油（33:60）のエ
ステル交換ブレンド 18 使用した処理条件は以下の通りである。

このようにして得られたスプレッドを分析したところ、
以下の結果が得られた。 スプレッド11 脂肪含有率 10.7wt.％ 硬度C₅ 220g/cm² 硬度C₁₅ 110g/cm² 導電率（15℃） 11μs/cm 平均滴サイズ 6μ 滴サイズ分散 1.15 生成物は脂肪連続であり、水を失うことなく容易に塗布
できた。

実施例14 以下の組成物から、連続脂肪相と分散水性相を含有する
食用可塑化分散体を製造した。脂肪相 部数 菜種油 43 32℃まで硬化した菜種油 33 パーム油 19 ハイモノ（Hymono）7804（登録商標） ５ 水性相 部数 塩化ナトリウム 1.8 ソルビン酸カリウム 0.2 乳酸でpHを5.2に調整した水 98.0 上記の組成物から、別々に調製された水性相と脂肪相の
両方を65℃まで加熱した後、Ａ−ユニットとそれに続く
Ｃ−ユニット、Ａ−ユニット、及びもう１つのＣ−ユニ
ットから成る一連の装置に供給することによって、実験
室規模で分散体を調製した。水連続分散体の脂肪連続分
散体への転相は第２のＣ−ユニット中で観察された。使
用された処理速度は約50g/分であり、一方、各処理装置
からの出口温度は以下の通りであった。

得られた生成物は、13重量％の脂肪を含有する油中水型
分散体であり、これは容易に塗布できた。この生成物は
塗布時に水の損失を示さなかった。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】安定な低脂肪食用分散体であって、95〜86
   重量％の分散水性相と５〜14重量％の連続脂肪相を含
   み、脂肪相が少なくとも５のN₂₀値を有し、脂肪相の３
   〜12重量％のモノグリセリドを含む、分散体。
2. 【請求項２】脂肪相の３〜10重量％のモノグリセリドを
   含む、請求項１の分散体。
3. 【請求項３】５〜13重量％の連続脂肪相を含む、請求項
   １又は２の分散体。
4. 【請求項４】６〜12重量％の連続脂肪相を含む、請求項
   ３の分散体。
5. 【請求項５】水性相が、３〜20ミクロンの範囲の数平均
   滴サイズを有する、請求項１乃至４のいずれか１請求項
   の分散体。
6. 【請求項６】連続脂肪相の0.1〜４重量％の油溶性固体
   藩種成分を含有する、請求項１乃至５のいずれか１請求
   項の分散体。
7. 【請求項７】油溶性固体藩種成分が40℃以上のスリップ
   融点を有するモノ及び／又はジグリセリドから成る、請
   求項６の分散体。
8. 【請求項８】95〜86重量％の分散水性相と５〜14重量％
   の少なくとも５のN₂₀値を有する連続脂肪相を含む安定
   な低脂肪食用分散体の製造方法であって、油と水を含む
   エマルジョンを冷却しワーキングすることを含み、前記
   油が油の重量の３〜12％のモノグリセリドを含み、冷却
   時にエマルジョン中に存在する液体トリグリセリドの多
   くがアルファー同質異像よりも融点の高い同質異像に直
   接的に結晶化する、方法。