(57)【要約】      （修正有）【課題】筋肉合成に有効で食べやすい高タンパク質食品の提供。【解決手段】７０重量％以上の乳タンパク質を含み、この乳タンパク質は５０重量％超の乳清タンパク質とカゼインとを含有した高タンパク質膨化食品。含水率が１０重量％以下であり、油脂を含有またはまぶしてなる、高タンパク質膨化食品。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
７０重量％以上の乳タンパク質を含み、この乳タンパク質は５０重量％超の乳清タンパク質とカゼインとを含有した高タンパク質膨化食品。
【請求項２】
含水率が１０重量％以下である請求項１に記載の高タンパク質膨化食品。
【請求項３】
油脂を含有またはまぶしてなる請求項１または２に記載の高タンパク質膨化食品。
【請求項４】
見かけ密度が０．２８〜０．９０［ｇ／ｃｍ３］である請求項１〜３のいずれか１に記載の高タンパク質膨化食品。
【請求項５】
請求項１に記載の高タンパク質膨化食品を製造する方法であって、
５０重量％超の乳清タンパク質とカゼインとを含む乳タンパク質を含んだ原料に水を加えながら混合するプロセスと、
水分を含んだ上記混合物を一定の圧力下で加熱しながら混練するプロセスと、
上記混練物を上記混練プロセスの圧力よりも低い圧力下で膨化させるプロセスと、上記膨化物をカットするプロセスと、
上記カットした膨化物の含水率を１０重量％以下に乾燥させるプロセスとを含み、
上記混練プロセスでの加熱温度を、上記原料の混合比率、上記原料の供給量、水分量、混練プロセスでの圧力及び原料の搬送速度の各条件をパラメータにして制御し、上記乳清タンパク質の変性温度未満であって上記低い圧力下において混練物内の水分が気化可能な温度以上に保つ高タンパク質膨化食品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高タンパク質膨化食品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からタンパク質を多く含んだ高タンパク質膨化食品が知られている。
例えば、特許文献１に記載の高タンパク質膨化食品は、１５〜３５重量％の乳清タンパクと６５〜８５％のカゼインとの混練物を膨化させた、カゼインを主成分とする高タンパク質膨化食品である。
このような高タンパク質膨化食品は、サクサクとした食感で食べやすく、手軽にタンパク質を摂取することができるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１７−５３１４５０号公報
【特許文献２】特開２００８−５３９７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の高タンパク質膨化食品は、カゼインを主成分としたものであり、乳清タンパク質の含有率は小さかった。
一方、筋肉合成のためには、カゼインよりも乳清タンパク質が有効である。乳清タンパク質はアミノ酸スコアが１００で、特に筋肉合成に重要な役割を果たすロイシンの含有量が多く、筋肉合成に必要なアミノ酸のバランスが非常によい。さらに、乳清タンパク質は消化吸収も早く正味タンパク質利用率も高い。
しかし、上記従来の高タンパク質膨化食品は、乳清タンパク質の含有量が少ないため、筋肉合成などの機能が不十分であった。
【０００５】
また、タンパク質の混練物を膨化させるためには、当該混練物を大気に開放したときの水蒸気の発生を必要とする。水蒸気を発生させるためには、混練物に含まれた水分を高温にする方が有利なのは当然である。一方で、乳清タンパク質は高温にさらされると変性しやすいので、あまり高い温度で加熱することができない。
【０００６】
したがって、膨化に必要な水蒸気を得るためには、上記水分の温度を高く保つために混練プロセスでの加熱温度を高くしなければならないが、上記したように加熱温度を高くすれば、乳清タンパク質が変性してしまうという問題が発生する。
つまり、乳清タンパク質の変性温度を基準に加熱温度を決めると、必要な水蒸気量が得にくくなり、逆に、必要な水蒸気量を基準に加熱温度を決めると乳清タンパク質が変性してしまい、両者は二律背反的な関係にある。特に、乳清タンパク質の含有率が大きくなると上記のような傾向が顕著になる。
【０００７】
これに対して、上記した従来の高タンパク質膨化食品は、乳清タンパク質の含有率が小さいので、混練温度を高くしても、乳清タンパク質が変性し難い。特許文献１に、混練物搬送過程での温度は５〜６０℃、もしくは４０〜１２０℃であってもよく、とあるように混練プロセスでの加熱温度の許容範囲がかなり広く設定されている。
しかし、５〜６０℃では水蒸気の発生は不十分で十分な膨化は望めない。また、４０〜１２０℃ではその上限が、乳清タンパク質が変性してしまう８０℃前後を超えてしまうので、乳清タンパク質の含有率を大きくした高タンパク質の膨化食品を前提にしていないことは明らかである。
【０００８】
上記のことからもあきらかなように、乳清タンパク質の含有量を高くすると、乳清タンパク質が変性しないように加熱温度の厳密な管理が必要になる。そのため、上記のように加熱温度の許容範囲が５〜１２０℃という大まかな捉え方では、乳清タンパク質の含有率が５０％重量比以上の高タンパク質膨化食品を得ることができなかった。
【０００９】
この発明の目的は、乳タンパク質中の乳清タンパク質の含有率が大きい高タンパク質膨化食品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明の高タンパク質膨化食品は、７０重量％以上の乳タンパク質を含み、この乳タンパク質が５０重量％超の乳清タンパク質とカゼインとを含有した膨化物である。
なお、乳タンパク質の量は７０重量％〜１００重量％の範囲内であればいずれであってもよい。また、乳タンパク質の含有率が少なくとも７０重量％を維持できれば、その他どのような成分を含有させてもよい。例えば、アミノ酸、ビタミン、ミネラル、炭水化物などの栄養素を添加してもよいし、香料や着色料などを添加してもよい。
さらに、この発明の膨化食品は、食品としてそのまま食べたり他の食品に混ぜて食べたりしてもよいし、食品用の材料として用いてもよい。
【００１１】
第２の発明は、含水率が１０重量％以下である。なお、上記含水率は完成品の重量に対する水分重量の比率であって、原料の混練プロセスでの加水量ではない。
【００１２】
第３の発明の食品は油脂を含有したりまぶしたりしたものである。この油脂を含有させる場合には膨化させる前の原料に混合する。また、食品に油脂をまぶす場合には膨化後にまぶすプロセスを付加する。
【００１３】
第４の発明の食品は、見かけ密度が０．２８〜０．９０［ｇ／ｃｍ３］である。
上記見かけ密度とは、空隙を含めた物体の密度のことである。具体的には、膨化して空隙を含んだ物体の重量を、その空隙を含んだ体積で除した値である。
【００１４】
第５の発明は、第１の発明の高タンパク質膨化食品を製造する方法である。
そして、５０重量％超の乳清タンパク質とカゼインとを含む乳タンパク質を含んだ原料に水を加えながら混合するプロセス及び水分を含んだ上記混合物を一定の圧力下で加熱しながら混練するプロセスを含んでいる。
上記一定の圧力とは、混練プロセスにおいて原料の混合物に含まれた水分を水蒸気化させず、水分に膨張エネルギーを蓄えさせる圧力である。この圧力は加熱温度との相関関係の中で決められるものである。
【００１５】
また、上記混練物を上記混練プロセスの圧力よりも低い圧力下で膨化させるプロセスと、上記膨化物をカットするプロセスと、上記カットした膨化物の含水率を１０重量％以下に乾燥させるプロセスとを含んでいる。
なお、上記混練プロセスの圧力よりも低い圧力下とは、例えば大気圧などである。ただし、上記混練プロセスの圧力との間で膨化のための圧力差を確保できるなら、必ずしも大気圧でなくてもよい。
【００１６】
また、上記混練プロセスでの加熱温度を、混練物に作用させる圧力を主なパラメータにして制御している。ただし、この発明では加熱温度のパラメータは圧力に限らず、上記原料の混合比率、原料の供給量、原料に混合された水分量、及び原料の搬送速度、押出孔の大きさや形状などの各条件をパラメータにしている。そして、混練プロセスでの加熱温度を、上記乳清タンパク質の変性温度未満であって、大気圧などの低い圧力下において上記混練物内の水分が気化可能な温度以上に保つようにしている。
【発明の効果】
【００１７】
第１の発明は、乳タンパク質を７０重量％以上含んだ高タンパク質食品であって、しかも乳タンパク質のうち乳清タンパク質が５０重量％超含まれているため、アミノ酸のバランスがよく筋肉のダメージ回復や筋肉合成に有効な食品である。
また、乳タンパク質中の乳清タンパク質の含有率を５５重量％程度にすれば、その比率は母乳のタンパク質に近くなるので、乳幼児の栄養補助食品としても有効である。
さらに、膨化させることによって、サクサクした食感と食べやすさを実現している。
例えば、粉末の場合には、簡単に飲み込むことはできない。また、粉末を水などに溶かして飲もうとすれば、それを溶解する手間がかかってしまう。
しかしながら、この発明のように膨化させれば、軽く噛み砕けるので食べやすく、粉末のように飲み込みにくいという問題や、水などに溶解する手間がかかるという問題も発生しない。
【００１８】
第２の発明によれば、乾いたサクサク感の強い食感を得られる。したがって、サクサクした食感を楽しむことができるだけでなく、口に入れたとき崩れやすく食べやすい。
【００１９】
第３の発明によれば、食品の表面に存在する油脂分がはっ水効果を発揮して、スープやヨーグルトなどの水分の多い食品に混ぜたときにもサクサクした食感を保つことができる。また、スープなどの液状食品の浮き身としても利用できる。
【００２０】
第４の発明によれば、製品の流通過程などでは膨化食品の形態を維持でき、摂取時には適度な軽さとサクサク感を実感できる。
膨化食品の見かけ密度は、空隙が少なければ高く、空隙が多くなればなるほど小さくなる。そのため、見かけ密度が高すぎる場合には形態は崩れにくいが、硬い食感となってサクサク感を得られないことがあり、見かけ密度が低すぎる場合には、小さな力で崩れやすく、流通過程などで形態が維持できないこともある。この発明の見かけ密度であれば、流通過程と摂取時のどちらの問題も解決できる。
【００２１】
第５の発明によれば、混練プロセスでの加熱温度を、乳清タンパク質の変性温度という上限値と大気圧などの低い圧力下での気化可能な温度である下限値との間で管理することができる。特に混練プロセスで水分に作用する圧力を高くすれば、その分、膨張エネルギーを蓄えることができ、大気圧下などに開放した時の水蒸気の発生を著しいものにできる。
言い換えれば、上記低い圧力下においてより低い温度での気化、膨張が可能になり、温度管理の幅を広げることができる。管理幅を広げられるので加熱温度の設定をある程度ラフにでき、その分温度管理が容易になる。
このように乳清タンパク質の変性を抑えながら膨化が可能なので、乳清タンパク質の含有率が大きい高タンパク質の膨化食品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態の高タンパク質膨化食品を製造する装置の概略図である。
【図２】実施形態の高タンパク質膨化食品の原料の配合例を示した表である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、この発明の第１実施形態の高タンパク質膨化食品を製造するための２軸エクストルーダー（スエヒロＥＰＭ社製）の概略図である。
この２軸エクストルーダーは、ホッパー３と、ホッパー３から供給された原料を混練しながら搬送する混練部２と、この混練部２で混練される混練物を加熱する温度制御可能な図示していない加熱手段と、冷却水によって混練物を冷却する図示していない冷却手段と、搬送方向下流端に設けたダイ７とを備え、さらに、混練部２の外部においてダイ７と対向するカッター８が設けられている。
そして、上記ホッパー３から混練部２に至る過程には攪拌羽根４とスクリューフィーダー５とが設けられ、ホッパー３から供給された原料は攪拌羽根４で攪拌された後、スクリューフィーダー５で、ある程度気密性が保たれた混練部２へ導かれる。
【００２４】
また、上記混練部２には２軸式のスクリュー１，１が組み込まれるとともに、このスクリュー１，１で搬送される原料に水を加えるための水供給路６が接続されている。したがって、ホッパー３から供給された原料には水が加えられてスクリュー１，１で混練されながら搬送される。
なお、上記給水通路６からは水だけでなく原料に混合する液体の添加物を供給することもできる。
【００２５】
このようにして水が混合された原料は混練されながら搬送され、混練物は上記したダイ７の押出孔７ａから大気中に押し出される。このようにダイ７の押出孔７ａから押し出されるとき、混練部２で搬送される混練物は圧力が作用する。ただし、この圧力は押出孔７ａの形状や大きさ、スクリュー１，１による混練物の搬送速度によって制御される。すなわち、押出孔７ａの開口面積を小さくしたり孔長を長くしたりすれば、上記搬送速度が一定でも、混練物に作用する圧力を大きくできる。また、押出孔７ａの面積や長さが一定でも搬送速度によって上記圧力を制御できる。
【００２６】
上記のような気密性を保った混練部２では混練物に熱と圧力とが作用するので、その熱と圧力は混練物に含まれた水分にも作用する。このように気密性が保たれた環境下で水分に熱と圧力とが作用すれば、その水分には圧力を解放したとき膨張する膨張エネルギーが蓄えられる。この膨張エネルギーは、混練物に作用する圧力と熱の大きさに依存する。したがって、圧力と熱が高ければ高いほど膨張エネルギーが大きくなる。ただし、後で詳しく説明するように、乳清タンパク質には変性温度という温度制限がともなう。この発明の特徴は変性温度を超えずに膨張エネルギーを大きく蓄える点にある。この点については後で詳しく説明する。
なお、上記混練部２は分割されたセクションごとに温度及び圧力を制御して、混練プロセス全体で乳清タンパク質の変性温度を超えず、常に適切な膨張エネルギーが保たれるようにしている。
【００２７】
次に、図２に示す原料配合Ａの第１実施形態の食品を製造する上記各プロセスについて詳しく説明する。
原料として、６０重量％の粉末の乳清タンパク質と、３７重量％の粉末のカゼインと、３重量％の重曹とを計量し、これらを図１のホッパー３に投入する。上記各原料は市販品である。なお、市販品の乳清タンパク質及びカゼインには多少の水分が含まれているが、この水分量は混練部２で加える加水量には含まれない。
ホッパー３に投入された粉末原料の混合物はスクリューフィーダー５を介して加熱された混練部２内へ供給される。混練部２に供給された原料には、給水通路６から水が供給され、矢印方向に搬送されながら混練される。
【００２８】
上記給水通路６から原料に水を加えるのは、粉末原料を水で湿潤させ、湿潤状態の原料混合物を上記スクリュー１，１で混練し易くするためである。
なお、原料への加水量によって混練状態は変化する。例えば、加水量が多すぎると混練物が水っぽくなり、適切な保型性を有する膨化物を形成できず、カッター８による切断支障を誘発してしまうことがある。
一方、加水量が少なくて混合物が高粘度になれば、ダイ７の押出孔７ａから混練物が押し出されにくくなったり、混練物が連続的に排出されなかったりすることがある。さらに、混練部２内の圧力が高くなり過ぎると、スクリュー１，１の回転トルクが大きくなって消費電力が大きくなってしまったり、過負荷が装置の故障の原因になったりすることもある。
そのため、原料の搬送速度や、混練状態に応じて加水量を調整しなければならない。
【００２９】
また、上記混練部２では原料を加熱及び加圧するが、混練部２での加熱温度や圧力は、混練と膨化をテーマにしたときには、高ければ高いほど有利になる。
例えば、混練プロセスでの温度が高ければ、乳清タンパク質とカゼインとが水になじみやすく混練しやすくなる。また、温度を高くして混練部２で十分に圧縮しておけば、水分に膨張エネルギーが蓄積され、ダイ７を経由して混練物を大気に放出したとき、内部の水分が一気に気化、膨張して混練物が膨化しやすくなる。
ただし、圧力や温度が高すぎると膨化物が爆ぜて、イレギュラーな形の膨化物となってしまうこともある。
このような理由から、混練と膨化をテーマにしたときには、圧力と加熱温度は、限度はあるものの高いほど有利になる。
【００３０】
しかし、乳清タンパク質は熱に弱く、８０℃前後で変性してしまうので、混練部２では原料中の乳清タンパク質が変性しない温度を維持することが必要である。特に乳清タンパク質の含有率が大きいこの実施形態では混練部２の温度管理が重要である。
この発明では、加熱手段及び冷却手段を制御して、混練物の温度を変性温度より低い温度に維持しながら、膨化も実現できるようにしている。
【００３１】
つまり、混練プロセスにおける加熱温度は、原料中の乳清タンパク質が変性する温度未満であってその中の最高温度を上限にしている。
一方、加熱温度の下限値は、所定の圧力でダイ７の押出孔７ａから押し出された混練物内の水分が気化可能な最低温度である。
このように上限値及び下限値の範囲で上記加熱手段及び冷却手段を制御して混練部２の温度管理をすれば、混練プロセスにおける加熱によって乳清タンパク質が変性することはない。しかも、混練物が大気圧下に開放されたときには水分が気化、膨張して混練物が膨化する。
そして、上記上限値と下限値との間で温度管理の幅ができるので、温度管理が容易になる。したがって、加熱しすぎて乳清タンパク質を変性させることを防止できる。
【００３２】
また、この実施形態では、加熱温度を乳清タンパク質の変性温度より低く、例えば７０〜８０℃で制御しても、圧力を制御することによって、ダイ７から押し出されたとき混練物の水分が気化できるような膨張エネルギーを混練物内に蓄えることができる。
その結果、温度の下限値と乳清タンパク質の変性温度で決まる上限値との差を大きくすることができ、この温度差内で行なう混練部２の温度管理がより容易にできるようになる。
【００３３】
そして、混練部２の加熱温度は図示しない温度センサで監視し、それをフィードバックして上記加熱手段及び冷却手段で制御する。
なお、原料に混合された重曹は、混練部２で水と混合され、加熱されて炭酸ガスを発生する。この炭酸ガスは加圧状態で混練物とともにダイ７まで搬送され、混練物がダイ７の押出孔７ａから押し出されたとき一気に膨張して水蒸気とともに膨化機能を発揮する。
【００３４】
また、上記のような混練プロセスでの温度を維持するために、混練部２の加熱温度を、次のパラメータを考慮して決めている。すなわち、（１）原料の混合比率、（２）原料の供給量、（３）混練物中の水分量、（４）混練部２での圧力、（５）混練部２での原料の搬送速度、（６）押出孔７ａの形状や大きさをパラメータにするとともに、これらの相関関係を考慮している。
【００３５】
例えば、カゼインに比べて高温に弱い乳清タンパク質の比率が大きい場合には、加熱温度は低めに設定しなければならい。反対に、乳清タンパク質の比率が小さい場合には、加熱温度は高めに設定することができる。したがって、乳清タンパク質の変性を防止するためには、乳清タンパク質とカゼインとの混合比率に応じて加熱温度を微妙に制御する必要がある。
【００３６】
また、混練のために加える加水量によっても、適切な加熱温度は変化する。混練物の温度は水の比熱の影響を大きく受けるからである。
さらに、混練部２内での圧力が大きければ圧縮熱が発生するので、加熱温度は圧力を考慮して制御しなければならない。この圧力は、上記したように、押出孔７ａの形状や大きさにも影響を受ける。
さらに、上記圧力は混練部２での原料の混練状態でも変化する。例えば、原料の投入部からダイ７までの過程で混練が進めば圧力が変化して圧縮熱の発生も変化するため、混練部２内の位置に応じて加熱温度を制御しなければならないこともある。
【００３７】
また、ホッパー３から混練部２への原料の供給量も、混練部２内の圧力に影響を与える。その結果、原料の供給量も温度に影響を与える。
さらに、搬送速度は混練部２での原料の滞留時間すなわち加熱時間に影響し、加熱時間が長くなればその分、乳清タンパク質に熱が作用することになる。したがって、混練部２での原料の搬送速度に応じて加熱温度を制御しなければならない。
【００３８】
温度にはこのような多くのパラメータが介在するので、それらが決まらない限り、混練部２の具体的な加熱温度の設定は難しい。ただし、上記各パラメータを考慮することで、乳清タンパク質を変性させないで混練と膨化を実現する加熱温度を維持することができる。
【００３９】
上記のように温度及び圧力が制御された混練部２から押出孔７ａを介して大気圧下へ押し出されて膨化した混練物は、ダイ７の下流側に設けられたカッター８でカットされる。
このカッター８は、１または複数の刃が回転羽根のように回転するもので、上記押出孔７ａから押し出された棒状の膨化物を回転数に応じた一定の間隔でカットするものである。したがって、刃の数と回転数が大きければ大きいほど、ダイ７の押出孔７ａから押し出された膨化物をカットする間隔が短くなって体積が小さな膨化物が形成される。反対に、カッター８の刃の数や回転数が小さければカットする間隔が大きくなるため、棒状や体積が大きい膨化物が形成されることになる。
【００４０】
また、押出孔７ａの形状や大きさによって、膨化物の形状を調整することができる。例えば、押出孔７ａが小孔の場合には、細い棒状や、小粒の膨化物を形成することができる。押出孔７ａをスリット状にすれば、板状の膨化物を形成することもできる。押出孔７ａの開口形状によって三日月形やリング状、テトラポット形、米粒形など様々な断面形状の膨化物を形成することができる。
ただし、上記したように、押出孔７ａ形状や大きさによって混練部２内の圧力も変化するので、押出孔７ａの形状や大きさの変更は、加熱温度、加水量、搬送速度などの混練条件にも影響を与える。
【００４１】
上記押出孔７ａから押し出された膨化物をカッター８でカットしたら、カットされた膨化物を乾燥プロセスに移す。乾燥プロセスでは、チャンバを回転させながら中に熱風を吹き込むロータリードライヤーなどを用いる。チャンバ内に収容した膨化物はチャンバの回転と熱風とによって攪拌流動されるので、全膨化物を均一に乾燥させることができる。なお、この乾燥プロセスにおいても熱で乳清タンパク質を変性させないように、供給する熱風の温度を設定する必要がある。熱風温度及び風量は、チャンバに収容された膨化物の量や、膨化物の含水率などに応じて設定する。
【００４２】
また、乾燥装置としては、上記のようなロータリードライヤーに限らない。例えば、底面から熱風を供給して膨化物を流動させる流動層乾燥装置や、棚段式乾燥装置などでもよい。
膨化物中の含水率が１０重量％以下になるまで乾燥を行なったら、篩別、計量、袋詰めを行なって製品が完成する。
完成したこの第１実施形態の高タンパク質膨化食品は、含水率が１０重量％以下で、乳タンパク質を全体の７０重量％以上含み、しかも乳タンパク質中の乳清タンパク質が５０重量％超である高タンパク質膨化食品である。
【００４３】
この食品が、乳タンパク質を７０重量％以上含み、その中の５０重量％超が乳清タンパク質であることは、図２の配合Ａから明らかである。
配合Ａは、乳タンパク質と３重量％の重曹のみの配合である。したがって、完成した食品の最終含水率が１０重量％の場合、残りの９０重量％、すなわち７０重量％以上は乳タンパク質である。
また、乳タンパク質中の乳清タンパク質とカゼインとの重量比は、原料の比率とほぼ同等の６０：３７と見なせるので、乳タンパク質中の乳清タンパク質は約６１．９重量％で、５０重量％超である。
【００４４】
なお、原料中には３重量％の重曹を添加しているが、この重曹は混練部２で炭酸ガスを生成し、ダイ７の押出孔７ａから押し出されて炭酸ガス等を放出した後の残留物は微量である。したがって、上記計算では重曹の残留物は無視している。仮に３重量％の重曹が炭酸ガスと水蒸気とを放出した際の残留物を考慮したとしても、この第１実施形態の乳タンパク質の含有率に大きく影響するものではない。
【００４５】
また、この第１実施形態の食品は、図１に示した２軸エクストルーダーの押出孔７ａから排出されて膨化した後に乾燥させて含水率を１０重量％以下にした膨化物である。そのため、特に、サクサクした軽い食感を持った食べやすい食品となる。
したがって、筋肉のダメージを回復させ、筋肉合成に有効な乳清タンパク質をより手軽に摂取することができるようになる。
【００４６】
なお、上記第１実施形態は、原料配合を図２に示す配合Ａにした食品であるが、原料の配合は、上記配合Ａに限らない。
完成した食品が乳タンパク質を７０重量％以上含み、そのうち乳清タンパク質を５０重量％超含有した膨化品となる配合であればよい。
例えば、図２の配合Ｂの第２実施形態や配合Ｃの第３実施形態でも、上記第１実施形態と同じプロセスで、特に筋肉合成に有効な高タンパク質膨化食品を得ることができる。これらの実施形態の高タンパク質膨化食品は、そのまま食べても良いし、他の食品に混ぜて食べてもよい。
【００４７】
第２実施形態では図２の配合Ｂのように、５０重量％の乳清タンパク質と、４７重量％のカゼインと、３重量％の重曹とを計量してホッパー３に投入する。その後の各プロセスは、上記第１実施形態と同じである。そして、乾燥プロセスを経て最終含水率を１０重量％以下の高タンパク質膨化食品を得る。
この第２実施形態でも、乳タンパク質を約９０重量％、すなわち７０重量％以上含んだ高タンパク質膨化食品を得られる。そして、乳タンパク質中の乳清タンパク質とカゼインとの比率は５０：４７であり、乳清タンパク質は５１．５重量％以上、すなわち５０重量％超である。
【００４８】
さらに、第３実施形態では図２の配合Ｃのように、５０重量％の乳清タンパクと、４６重量％のカゼインと、３重量％の重曹と、１重量％の油脂とを計量して混合し、ホッパー３に投入する。その後の各プロセスは、上記第１，２実施形態と同じである。そして、乾燥プロセスを経て最終含水率を１０重量％以下の高タンパク質膨化食品を得る。
この第３実施形態では、原料に油脂を１重量％添加し、その分カゼインの量を少なくしているが、最終含水量を１０重量％以下に調整した膨化食品では、１重量％の油脂を考慮しても乳タンパク質は約８９％、すなわち７０重量％以上含まれていることになる。
【００４９】
そして、原料中の乳タンパク質中の乳清タンパク質とカゼインとの比率は５０：４６であり、完成品の乳タンパク質中の乳清タンパク質は約５２．１重量％、すなわち５０重量％超である。
このように、第２，３実施形態の高タンパク質膨化食品も、乳タンパク質が７０重量％以上で、そのうち乳清タンパク質が５０重量％超含まれた食品となる。
したがって、筋肉合成などに有効なタンパク質を効率よく摂取できる。
【００５０】
特に、第３実施形態では、原料に油脂を含有して混練しているので、油脂が膨化物の表面に染み出してはっ水効果を発揮する。表面にはっ水性を備えれば、この食品をスープやヨーグルト等の水分の多い食品と混合した場合に吸水しにくく、サクサクした食感を保つことができる。
なお、はっ水性を付加するためには、この第３実施形態のように原料に油脂を混合するだけでなく、完成した膨化食品に油脂をまぶすようにしてもよい。
【００５１】
上記第１〜３実施形態では、いずれも原料に重曹を混合しているが、重曹は、上記したように炭酸ガスの発生源となって、水蒸気とともに混練物をより膨化させやすくするために機能する。重曹を混合しなくても原料に加水することで水蒸気を発生させることができるので、重曹の添加は必須ではない。ただし、重曹を添加すれば、膨化度を上げることができる。
【００５２】
そして、膨化物の膨化度は含水率と相まって食品の食感や、食べやすさに関連する。
含水率が同じでも、膨化度が大きい食品は膨化度が小さい食品よりも弱い力で噛み砕くことができる。また、見かけ密度が小さくなるため、スープなどの液体に浮きやすいという特徴がある。
しかし、膨化度が大きくて空隙が多すぎれば、ふわふわした食感で食べ応えがないと感じることもあるし、小さい力で崩れてしまい、その形態を維持できないこともある。
一方、膨化度が小さく空隙が少ない場合には、軽く噛み砕くことができず、食べにくい食品になってしまう。
【００５３】
そこで、サクサクして食べやすい食感を維持しながら、食べ応えもあり、形態もある程度維持できる適度な膨化度の範囲があることを見つけ、膨化度の指標として見かけ密度を用いることにした。ここでいう見かけ密度とは、膨化した物体の空隙込みの体積に対する、その物体の重量のことである。つまり、この見かけ密度が小さければ、空隙が多く膨化度が大きく、見かけ密度が大きければ膨化度が小さく崩れにくいということである。
【００５４】
この見かけ密度は、乾燥プロセスを経て最終の含水率を調整された膨化食品の体積と重量から算出する。
そして、上記体積などの特定は、例えば次のようにして行なう。なお、ここでは粒状にカットされた膨化食品の見かけ密度を測定する方法について説明する。
まず、一定個数、例えば２０個の膨化食品をランダムにサンプリングし、全ての粒の長軸径と短軸径とをノギスで計測する。計測した長軸径と短軸径との平均値を算出し、その値を各粒の直径と見なして球の体積を算出する。算出した球の体積から２０個の総体積Ｖ［ｃｍ３］を算出する。
【００５５】
さらに、上記サンプル２０個の総重量Ｗ［ｇ］を精秤し、この総重量Ｗ［ｇ］を上記総体積Ｖ［ｃｍ３］で除して見かけ密度ρ［ｇ／ｃｍ３］を求める。
このような方法で、上記第１，２実施形態の高タンパク質膨化食品の見かけ密度を算出したところ、配合Ａの第１実施形態の膨化食品の見かけ密度は０．８８［ｇ／ｃｍ３］であり、配合Ｂの第２実施形態の膨化食品の見かけ密度は０．７０［ｇ／ｃｍ３］であった。
いずれも、食べやすく、輸送過程での形態維持も満足するものであった。
【００５６】
なお、上記では個々の膨化食品の粒を球体と見なして体積を算出しているが、球体からかけ離れた形状の場合には、それぞれの形状に合わせた方法で体積を算出することが好ましい。例えば膨化食品の形状が帯状の場合には、断面積と長さから体積を算出することができる。
また、上記とは別の実験によって、混練状態を調整することで膨化度を変更したサンプルについて確認したところ、見かけ密度ρ［ｇ／ｃｍ３］が０．９０［ｇ／ｃｍ３］を超えると噛む際の力が必要になり、０．２８［ｇ／ｃｍ３］未満だと崩れやすく、輸送過程の形態維持が難しいことがわかった。
【００５７】
つまり、上記実施形態の膨化食品では、この見かけ密度ρ［ｇ／ｃｍ３］が０．２８〜０．９０［ｇ／ｃｍ３］の範囲にあるとき、食べやすく形態も維持しやすいことが分かった。そして、この見かけ密度は、原料の配合比率のほか、混練プロセスでの加水量、温度、圧力、混練プロセスでの搬送速度及び押出孔の形状や大きさなどによって調整可能である。加水量、温度及び圧力によって、押出孔７ａを通過して膨張する水蒸気の量や膨張の勢いが変化し、上記温度は、原料の配合比率、加水量、混練部の圧力、搬送速度及び押出孔の形状や大きさをパラメータとする要素だからである。
【００５８】
ただし、食品の用途によっては、見かけ密度ρが上記範囲外でも問題がない場合もあるし、特に好ましい見かけ密度ρもある。例えば、バー状の食品を手に持ってかじるようにしたい場合には、硬い噛み心地で崩れにくい、見かけ密度が大きめのものが好ましい。また、表面にチョコレートや水あめなどをコーティングした場合には、コーティング層が崩れを防止して形態を維持できるので、見かけ密度がかなり小さくても問題はない。
【００５９】
また、上記第１〜３実施形態では、原料に乳タンパク質以外の栄養成分を添加していないが、完成品の乳タンパク質の含有比率を、少なくとも７０重量％に維持できる範囲であれば、乳タンパク質以外にどのような成分を含有させてもよい。例えば、アミノ酸、ビタミン、ミネラル、炭水化物などの栄養素を添加してもよいし、香料や着色料などを添加してもよい。
【００６０】
さらに、上記実施形態の高タンパク質膨化食品は、食品用の材料として用いることもできる。
例えば、球状や棒状、板状の膨化食品にチョコレートをコーティングしてチョコレート菓子にしたり、砂糖やフルーツ味の粉末をまぶしてシリアルのようにしたり、粉チーズや塩などをまぶしてせんべいやスナック菓子のようにすることもできる。
また、小さな膨化食品を複数個、水飴などで凝集させておこしのようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
アスリートや、乳幼児、高齢者の栄養補給に有効である。
【符号の説明】
【００６２】
１    スクリュー
２    混練部
３    ホッパー
６    給水通路
７    ダイ
７ａ    押出孔
８    カッター
【図１】
2020130069.tif 000003
【図２】
2020130069.tif 000004