(57)【要約】【課題】食用油脂の結晶構造を不安定型から安定型へ短時間で転移する方法を提供する。【解決手段】食用油脂に、その主成分であるトリアシルグリセロールの融点近傍の温度で高圧を加えて、前記トリアシルグリセロールの結晶構造を不安定型から安定型へ転移させた。【選択図】　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
食用油脂に、その主成分であるトリアシルグリセロールの融点近傍の温度で高圧を加えて、前記トリアシルグリセロールの結晶構造を不安定型から安定型へ転移させることを特徴とする食用油脂の結晶構造転移方法。
【請求項２】
結晶構造が安定型であるトリアシルグリセロールを主成分とする食用油脂であって、前記トリアシルグリセロールの結晶構造は、その融点近傍の温度で高圧を加えることにより不安定型から転移されたものであることを特徴とする食用油脂。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食用油脂の結晶構造を不安定型から安定型へ転移する方法に関する。また、結晶構造を安定型に転移した食用油脂に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食用油脂はサラダ油等のような液体、マヨネーズ等のようなエマルジョン、チョコレート，ショートニング等のような固体と、様々な状態で利用されている。そして、食用油脂の可塑性，展延性，ホイップ性，耐熱性等の物理的特性を知る上で、その結晶構造は重要な要素である。
【０００３】
油脂の結晶には、同じ化学構造式であっても融点の異なる数種の結晶構造が存在し、その代表的なものとしてα型，β’　型，β型と呼ばれるものがある。食用油脂を液体の状態から急冷固化するとα型の結晶構造をとるが、このα型の結晶構造は分子のパッキング状態がルーズであり、不安定な結晶である。そして、時間が経過すると、β’　型の結晶へと転移し、最後に最も安定なβ型結晶へと転移する。
【０００４】
物理的特性や品質の面から好ましい結晶構造は食品によって異なり、アイスクリームはα型、マーガリン，ショートニングはβ’型、チョコレートはβ型の結晶構造が適している。したがって、食用油脂を使用する際には、その結晶構造を最適なタイプにコントロールする必要がある。食用油脂の結晶構造をコントロールする方法には、現在のところ以下のようなものが考えられる。
【０００５】
・油脂製品の製造工程で温度コントロールを行う。
・最適な結晶構造を持つ油脂を混合する。
・油脂に水素添加処理を行う。
・油脂の組成をコントロールする。
例えばチョコレートの製造工程においては、結晶構造をβ型に転移させるためにテンパリングという処理が施されている。この処理は、チョコレートの主成分であるカカオ油脂の融点よりも２〜３℃低い温度で、チョコレートを撹拌するというものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のテンパリングは、通常は１〜３日という非常に長い時間行う必要があるので、処理に要するエネルギーやコストも大きく、また、生産効率も高いとは言えなかった。このように、食用油脂の結晶構造の転移には長時間を要する場合が多く、食品の製造において問題となる場合があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記のような従来技術が有する問題点を解決し、食用油脂の結晶構造を不安定型から安定型へ短時間で転移する方法を提供することを課題とする。また、結晶構造を安定型へ短時間で転移した食用油脂を提供することを併せて課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明の食用油脂の結晶構造転移方法は、食用油脂に、その主成分であるトリアシルグリセロールの融点近傍の温度で高圧を加えて、前記トリアシルグリセロールの結晶構造を不安定型から安定型へ転移させることを特徴とする。
【０００９】
このような方法であれば、食用油脂の結晶構造をα型のような不安定型からβ’型やβ型のような安定型へ短時間で転移することができる。よって、このような方法を用いれば、安定型の結晶構造を有する食用油脂の生産性が向上するとともに、前記食用油脂を低コストで製造することができる。
なお、前記温度は、得ようとする安定型の結晶の常圧における融点近傍の温度とすることが好ましく、融点よりも５℃低い温度から融点よりも５℃高い温度までの範囲とすることが特に好ましい。また、食用油脂に加える圧力は、トリアシルグリセロールの結晶構造を不安定型から安定型へ短時間で転移させることができる圧力であれば特に限定されるものではないが、１００ＭＰａ以上とすることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の食用油脂は、結晶構造が安定型であるトリアシルグリセロールを主成分とする食用油脂であって、前記トリアシルグリセロールの結晶構造は、その融点近傍の温度で高圧を加えることにより不安定型から転移されたものであることを特徴とする。
このような食用油脂は、結晶構造が短時間で転移されたものであるので、生産性に優れ且つ製造コストが低い。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る食用油脂の結晶構造転移方法及び食用油脂の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
種々のトリアシルグリセロールに高圧処理を施して、Ｘ線回折法及び示差走査熱量測定によりその結晶構造の変化を調べた。
【００１２】
試料としては、同一種類の飽和脂肪酸とグリセロールとのエステル化反応により得られる単一酸型トリアシルグリセロールであるトリステアロイルグリセロール，トリパルミトイルグリセロール，トリミリストイルグリセロール，トリラウロイルグリセロールを用いた。なお、高圧処理を施していない未処理品には、融解した後に直ちに急冷固化したものを用いた。
【００１３】
高圧処理の条件を以下に示す。
・温度：各トリアシルグリセロールの融点，該融点よりも５℃低い温度，及び該融点よりも５℃高い温度の３点
・圧力：１００ＭＰａ，２００ＭＰａ
・時間：１０分間，３０分間
なお、各トリアシルグリセロールの融点は以下の通りである。トリステアロイルグリセロールは７３℃、トリパルミトイルグリセロールは６６℃、トリミリストイルグリセロールは５７℃、トリラウロイルグリセロールは４６℃である。
【００１４】
また、Ｘ線回折の測定条件を以下に示す。
・装置：株式会社島津製作所製　Ｓｈｉｍａｄｚｕ　ＸＲＤ−６１００
・ターゲット　　　：Ｃｕ
・管電圧　　　　　：４０ｋＶ
・管電流　　　　　：３０ｍＡ
・フィルタ　　　　：Ｎｉ
・スリット
ディバージェンス：１．００ｄｅｇ
スキャッター　　：１．００ｄｅｇ
レシービング　　：０．１５ｍｍ
・スキャニングレンジ：１５〜３０ｄｅｇ
・スキャニングスピード：１．０ｄｅｇ／ｍｉｎ
・ステップ　　　　：０．０２ｄｅｇ
・計数時間　　　　：１．２０ｓｅｃ
さらに、示差走査熱量測定の条件を以下に示す。
【００１５】
・装置：理学電機株式会社製　Ｒｉｇａｋｕ　Ｔｈｅｒｍｏ　Ｐｌｕｓ　ＤＳＣ８２３０Ｌ
・サンプル重量：１５ｍｇ
・サンプルパン：Ａｌ（オープン）
・リファレンス：α−Ａｌ２　Ｏ３　（１５ｍｇ）
・昇温速度　　：５℃／ｍｉｎ
Ｘ線回折の測定結果を表１〜４に示し、示差走査熱量測定の結果（ＤＳＣ曲線）を図１〜４に示す。
【００１６】
まず、トリステアロイルグリセロールの結果について、表１及び図１を参照しながら説明する。
【００１７】
【表１】
2004083794.tif 000002
【００１８】
未処理品については、Ｘ線回折によりα型結晶の短面間隔である４．１５Åのピークのみが検出され、示差走査熱量測定によりα型結晶の融点が検出された。これらのことから、未処理品にはα型結晶のみが存在していることが分かった。なお、α型結晶の融点はＤＳＣ曲線における低温側の吸熱ピークであって、高温側の吸熱ピークはβ型結晶の融点である。このβ型結晶は、示差走査熱量測定時の熱により示差走査熱量計内で結晶化して生成したものであり（２つの吸熱ピークの間の発熱ピークがその結晶化熱である）、元々の試料に存在していたものではない。
【００１９】
高圧処理品については、いずれの処理条件のものも未処理品の結果と変わらなかった。このことから、トリステアロイルグリセロールについては、前述のような条件の高圧処理を施してもα型からβ型への結晶構造の転移が生じないことが分かった。これは、ステアロイル基が長鎖の炭化水素基であるため、結晶化が生じにくいことが原因であると思われる。
【００２０】
次に、トリパルミトイルグリセロールの結果について、表２及び図２を参照しながら説明する。
【００２１】
【表２】
2004083794.tif 000003
【００２２】
未処理品については、トリステアロイルグリセロールとほぼ同様の結果であった。
それに対して高圧処理品は、処理温度が６１℃及び６６℃の場合は、Ｘ線回折によりβ型結晶の短面間隔である４．６Å付近の強いピークが検出され、α型結晶の短面間隔である４．１５Åのピークは検出されなかった。また、示差走査熱量測定によりβ型結晶の融点のみが検出され、α型結晶の融点やβ型結晶の結晶化熱は検出されなかった。これらのことから、トリパルミトイルグリセロールについては、前述のような条件の高圧処理によって、１０分間という短時間でも不安定なα型から安定なβ型への結晶構造の転移が生じたことが分かった。
【００２３】
ただし、処理温度が７１℃の場合は、圧力が低かったり時間が短かったりするとβ型結晶への転移が不十分であった。すなわち、２００ＭＰａ／３０分間という条件ではほぼ完全にβ型結晶に転移しているが、１００ＭＰａ／３０分間及び２００ＭＰａ／１０分間という条件では若干のα型結晶が残存していると考えられる（４．１５Å付近の弱いピークが検出されている）。
【００２４】
そして、１００ＭＰａ／１０分間という条件ではβ型結晶の４．６Å付近のピークは弱く、β’型結晶の４．２Åの強いピークが検出された。これらのことから、該処理条件では不安定なα型から安定なβ’型への結晶構造の転移が生じたことが分かった。
次に、トリミリストイルグリセロールの結果について、表３及び図３を参照しながら説明する。
【００２５】
【表３】
2004083794.tif 000004
【００２６】
未処理品については、Ｘ線回折によりβ型結晶の４．６Å付近のピークとβ’型結晶の４．２Å付近の強いピークが検出された。また、示差走査熱量測定によりβ型結晶の融点が検出され、α型結晶の融点は検出されなかった。これらのことから、未処理品にはα型結晶は存在せず、β型結晶とβ’型結晶が混在していることが分かった。また、示差走査熱量測定により発熱ピークが検出されていることから、試料に未結晶化部分が多く存在していることが分かった。
【００２７】
それに対して高圧処理品は、６２℃／１００ＭＰａ／１０分間という条件を除いては、Ｘ線回折によりβ型結晶の４．６Å付近のピークが検出され、β’型結晶の４．２Å付近のピークは消失していた。また、示差走査熱量測定によりβ型結晶の融点が検出され、発熱ピークは検出されなかった。これらのことから、トリミリストイルグリセロールについては、前述のような条件の高圧処理によってβ’型からβ型への結晶構造の転移が生じたことが分かった。
【００２８】
ただし、６２℃／１００ＭＰａ／１０分間という条件の場合は、β型結晶への転移が不十分であった。すなわち、Ｘ線回折によりβ型結晶の４．６Å付近のピークとβ’型結晶の４．２Å付近の強いピークが検出され、示差走査熱量測定により発熱ピークが検出された。これらのことから、前述のような処理条件ではβ型結晶への転移が不完全でβ’型結晶が多く残存していることが分かった。ただし、示差走査熱量測定による発熱ピークは未処理品と比べると小さいので、多くのβ’型結晶はβ型結晶へ転移していると思われる。
【００２９】
次に、トリラウロイルグリセロールの結果について、表４及び図４を参照しながら説明する。
【００３０】
【表４】
2004083794.tif 000005
【００３１】
未処理品及び高圧処理品ともに、Ｘ線回折によりβ型結晶の４．６Å付近の強いピークが検出され、α型とβ’型の結晶のピークは検出されなかった。また、示差走査熱量測定によりβ型結晶の融点が検出され、α型結晶の融点と発熱ピークは検出されなかった。これらのことから、未処理品においてもα型結晶やβ’型結晶は存在せず、β型結晶のみが存在していることが分かった。また、示差走査熱量測定により発熱ピークが検出されていないことから、未処理品においても完全に結晶化していることが分かった。これは、トリラウロイルグリセロール中のラウロイル基がそれほど長鎖ではないため結晶化しやすいことが原因であると思われる。
【００３２】
以上の結果から、単一酸型トリアシルグリセロールの飽和脂肪酸成分の炭化水素基の鎖長が短くなるにしたがって、高圧処理により不安定なα型からより安定なβ型への結晶構造の転移が迅速に生じることが分かった。また、圧力を高くしたり高圧処理の時間を長くすると、β型への結晶構造の転移が促進されることが分かった。
【００３３】
さらに、トリパルミトイルグリセロールではβ’型結晶も得られた。このことは、高圧処理の条件を選択することによって所望の結晶構造を得ることが可能であることを示している。
このような高圧処理による結晶構造の転移方法は、前述のような単一酸型トリアシルグリセロールに限らず種々のトリアシルグリセロールに対して適用可能であり、複雑な構成成分を有する食用油脂に対しても適用可能である。
【００３４】
すなわち、トリアシルグリセロールの脂肪酸成分は飽和脂肪酸でもよいし、不飽和脂肪酸でもよい。また、その炭化水素基の鎖長（炭素数）は特に限定されるものではない。さらに、３つの脂肪酸成分のうち２つが同一種類で残りの１つが異なる種類であるトリアシルグリセロールに対しても適用可能であるし、３つの脂肪酸成分の全てが異なる種類であるトリアシルグリセロールに対しても適用可能である。
【００３５】
例えば、グリセロールの１，３位の炭素にパルミチン酸のエステル基が結合し、２位の炭素にオレイン酸のエステル基が結合したトリアシルグリセロール、グリセロールの１，３位の炭素にステアリン酸のエステル基が結合し、２位の炭素にオレイン酸のエステル基が結合したトリアシルグリセロール、及びグリセロールの１，２，３位の炭素にパルミチン酸のエステル基，オレイン酸のエステル基，ステアリン酸のエステル基がそれぞれ結合したトリアシルグリセロール等が具体例としてあげられる。
【００３６】
このようなトリアシルグリセロールを主成分とする食用油脂は、マーガリン，ショートニング，チョコレート等のような種々の食品に含有されているので、本発明の結晶構造転移方法を前述の食品に適用すれば、結晶構造が安定型へ転移された食用油脂を含有する高品質な食品を製造することができる。また、結晶構造の転移には短時間しか要しないので、前記食品の製造時間が短縮され生産性が向上するとともに、製造に要するエネルギーを抑えることができるため低コスト化が可能となる。
【００３７】
さらにまた、従来の結晶構造転移方法は、時間的な制限から（転移に長時間を要するため）適用可能な食用油脂に制限があったが、本発明の結晶構造転移方法は幅広い食用油脂に適用可能であるから、新規な食品やこれまでにない高品質な食品を製造することも可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の食用油脂の結晶構造転移方法は、食用油脂の結晶構造を不安定型から安定型へ短時間で転移することができる。また、本発明の食用油脂は、結晶構造が短時間で安定型に転移されたものであるので、生産性に優れ且つ製造コストが低い。
【図面の簡単な説明】
【図１】トリステアロイルグリセロールのＤＳＣ曲線を示す図である。
【図２】トリパルミトイルグリセロールのＤＳＣ曲線を示す図である。
【図３】トリミリストイルグリセロールのＤＳＣ曲線を示す図である。
【図４】トリラウロイルグリセロールのＤＳＣ曲線を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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