(57)【要約】  【課題】  タンパク質を含有する食品原料を用いて、原料が本来有する風味や品質を低下させることなくタンパク質の変性処理を行い、高品質で風味も高いゲル状食品を得る。  【解決手段】  a)二酸化炭素が超臨界状態又は亜臨界状態又は高圧状態となり、タンパク質を含有する被処理物の溶存二酸化炭素濃度が2%〜飽和濃度になるまで、該被処理物に二酸化炭素を溶解させる工程と、b)二酸化炭素を溶解させた被処理物を、その状態で所定の時間保持する工程と、c)該保持後の被処理物を大気圧まで圧力低下させる工程と、を含むタンパク質の変性処理工程を有する方法により、食品原料をゲル化させ、目的とするゲル状食品を得る。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
a)二酸化炭素が超臨界状態又は亜臨界状態又は高圧状態となり、タンパク質を含有する被処理物の溶存二酸化炭素濃度が2%〜飽和濃度になるまで、該被処理物に二酸化炭素を溶解させる工程と、
b)二酸化炭素を溶解させた被処理物を、その状態で所定の時間保持する工程と、
c)該保持後の被処理物を大気圧まで圧力低下させる工程と、
を含むタンパク質の変性処理工程を有することを特徴とする、タンパク質含有ゲル状食品の製造方法。
【請求項２】
上記二酸化炭素の溶解工程及び保持工程において、被処理物の温度を5〜100℃とすることを特徴とする、請求項１に記載のタンパク質含有ゲル状食品の製造方法。
【請求項３】
a)被処理物に二酸化炭素を溶解させるための槽、槽内の加熱及び／又は冷却を行うための手段、及び槽内の圧力調整を行うための手段を有する二酸化炭素溶解部と、
b)上記溶解槽に二酸化炭素を送出する二酸化炭素供給部と、
c)予め設定された条件に従い、上記の加熱冷却手段、圧力調整手段、及び二酸化炭素供給部の働きを制御する制御部と
を備えることを特徴とする、タンパク質含有ゲル状食品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品原料に含まれるタンパク質を変性させて、該原料をゲル化させることにより得られるタンパク質含有ゲル状食品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、タンパク質は、加熱や、酸・アルカリ又はアルコールの添加、数千気圧という超高圧域の加圧等により、変性する性質を有している。タンパク質が有するこのような性質を利用して、従来から、食品中のタンパク質（乳タンパク、大豆タンパク、卵タンパク、魚肉タンパク等）をゲル化させて、プリン等のデザート類や、豆腐、蒲鉾、はんぺん等の水産加工品等のタンパク含有食品の製造が行われている（特許文献１，特許文献２，特許文献３参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平05-38261号公報
【特許文献２】特開平06-7092号公報
【特許文献３】特開平07-289171号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
加熱によりタンパク質を変性させて食品原料（被処理物）のゲル化を行う場合、高温での処理を長時間行わなければならないことがある。しかし、このように高温で長時間被処理物の加熱を行うと、被処理物の風味が損なわれる場合が多い。
酸やアルカリの添加により変性処理を行う場合は、被処理物のpHを所定の範囲に調整しなければならない。しかし、pHの調整には化学薬品が使用されるため、やはり被処理物の風味の損逸や、品質の低下は避けられない。
加圧により変性処理を行う場合は、数千気圧という超高圧域の圧力を加える必要があるため、十分な耐圧設備を設ける必要があり、また、十分な安全性の確保も要求される。
以上のように、従来のタンパク質の変性処理では、被処理物が本来有する風味等が損なわれるという問題や、装置の設置コストが非常に高いといった問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、比較的安価に設置可能な装置を用いて、食品原料が含有するタンパク質の変性処理を行い、高品質で風味も高い新規なゲル状食品を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために成された本発明に係るタンパク質含有ゲル状食品の製造方法は、
a)二酸化炭素が超臨界状態又は亜臨界状態又は高圧状態となり、タンパク質を含有する被処理物の溶存二酸化炭素濃度が2%〜飽和濃度になるまで、該被処理物に二酸化炭素を溶解させる工程と、
b)二酸化炭素を溶解させた被処理物を、その状態で所定の時間保持する工程と、
c)該保持後の被処理物を大気圧まで圧力低下させる工程と、
を含むタンパク質の変性処理工程を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る方法においては、まず、二酸化炭素が超臨界状態又は亜臨界状態又は高圧状態となり、被処理物中の溶存二酸化炭素濃度が2%〜飽和濃度になるまで二酸化炭素を供給し続け、被処理物に二酸化炭素を溶解させる。
ここで、二酸化炭素が超臨界状態又は亜臨界状態又は高圧状態となるようにするのは、被処理物に対する二酸化炭素の溶解性を高めるためである。二酸化炭素を超臨界状態にする場合には、図１の二酸化炭素の状態変化の様子を示したグラフの通り、温度を31.1℃以上、圧力を7.38MPa以上にする。二酸化炭素を亜臨界状態にするには、圧力を5MPa程度以上にし、二酸化炭素を高圧状態にするには、圧力を1MPa程度以上にする。
また、被処理物に、溶存二酸化炭素濃度が2%〜飽和濃度になるまで二酸化炭素を溶解させることで、被処理物のpHを低くし、含有するタンパク質の等電点以下とする。等電点とは、タンパク質の有する正と負の電荷量が等しくなるpHであって、被処理物のpHが等電点より低くなるとタンパク質の凝集が起こる。なお、等電点は、被処理物が含有するタンパク質の種類によって決まる値であって、例えば牛乳に含まれるカゼインでは等電点はpH4.6、大豆に含まれるグリシニンでは等電点はpH4.3である。
【０００８】
二酸化炭素を溶解させた後は、被処理物をその状態で所定の時間保持する。この工程において、タンパク質の変性が進行し、被処理物がゲル化する。なお、保持時間は、被処理物の種類や処理量等に応じて適宜設定する必要があるが、通常の食品原料を用いた場合は、数分〜数十分間保持を行えば十分である。
【０００９】
二酸化炭素を溶解させた被処理物を所定の時間保持した後は、被処理物の圧力を大気圧まで低下させる。この圧力低下により二酸化炭素が被処理物から分離して、被処理物がゲル化した、タンパク質含有ゲル状食品が回収される。回収されたゲル状食品は、最終製品としての食品だけでなく、食品材料として用いられる。
【００１０】
上記の二酸化炭素の溶解工程、及び被処理物の保持工程においては、ヒータやクーラーといった加熱冷却手段を用いて、被処理物の温度が5〜100℃となるように調節するのが望ましい。温度は、被処理物の性質等によって適宜設定する必要があるが、温度を低温に保って処理を行った場合、溶解工程及び保持工程の後においても、被処理物が本来有する風味等が十分保持されることとなる。このため、例えば、香りが重視されるようなものの処理を行う場合には、被処理物を低温に保つのが望ましい。ただし、被処理物の凍結を防止するため、被処理物の温度の下限は5℃程度とするのが望ましい。
一方、被処理物の温度を高くすると、加熱による変性と二酸化炭素の溶解による変性の相乗効果で、タンパク質の変性処理が速やかに進行するようになる。しかも、被処理物に溶解した二酸化炭素の作用により、被処理物中に存在する微生物に対する殺菌作用が著しく高まる。ただし、100℃を超える温度で処理を行うと、タンパク質を含有する食品の品質が著しく低下することとなるため、加熱温度は100℃以下とする。
【００１１】
以上の方法によれば、100℃を超える高い温度で加熱したり、数千気圧という高い圧力を加えずとも、また、酸やアルカリ、アルコールといった、食品の風味を大きく変える物質を被処理物に添加せずとも、被処理物の含有するタンパク質の変性処理を効率的に行うことが可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る方法では、二酸化炭素を食品原料（被処理物）に溶解させることにより被処理物のゲル化を行い、被処理物が容易にゲル化した後は、被処理物の圧力を大気圧に戻すのみで、容易に二酸化炭素を被処理物から除去することができる。このため、食品原料が本来有する風味をほとんど低下させることなく、新規なタンパク質含有ゲル状食品の製造を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
タンパク質の変性に伴い、被処理物はゲル化して流動性を失う。このため、本発明に係るタンパク質含有ゲル状食品の製造はバッチ式装置を用いて実施する。
【００１４】
そのような装置の一例を図２に示す。図２の装置は、被処理物に二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給部１０、被処理物に二酸化炭素を溶解させ、所定の時間保持する二酸化炭素溶解部２０、及び装置全体の動作を制御する制御部３０を備える。
【００１５】
二酸化炭素供給部１０は、液体二酸化炭素が封入された二酸化炭素ボンベ１１、二酸化炭素供給ポンプ１３の作動効率を高めるために、ボンベ１１から放出される液体二酸化炭素を冷却するための冷却ユニット１２、二酸化炭素を二酸化炭素溶解部２０に送出するための二酸化炭素供給ポンプ１３、液体二酸化炭素を加温するための加温器１４、および各所に設けられたバルブ１５，１６等を備える。
【００１６】
二酸化炭素溶解部２０は、二酸化炭素を被処理物に溶解させ、所定の時間その状態で保持するための溶解槽２１、二酸化炭素を微小泡化して溶解槽２１に導入するためのミクロフィルタ２２、溶解槽２１を加熱又は冷却するための加熱冷却装置２３、被処理物と二酸化炭素の溶解液を大気圧に減圧するための減圧弁２４、溶解槽２１の被処理物の温度を検出する温度センサ２５、溶解槽２１の圧力を検出する圧力ゲージ２６等を備える。
【００１７】
制御部３０には、操作者が操業パラメータや指令を入力するための操作部３１（キーボード、マウス等）と、操作部３１からの指令信号や温度センサ２５、圧力ゲージ２６からの出力信号に応じて二酸化炭素供給ポンプ１３、加熱冷却装置２３、減圧弁２４等の動作を制御する制御装置３２が備えられている。
【００１８】
操作者は、操作部３１を操作することにより、二酸化炭素供給ポンプ１３の圧力、加温器１４や加熱冷却装置２３の温度、保持時間等の操業パラメータを入力する。これに応じて制御装置３２は、予め定められたプログラムに従い以下の制御を行う。
【００１９】
被処理物は予め溶解槽２１に収容しておき、加熱冷却装置２３により加熱又は冷却し、所定の温度としておく。その後、二酸化炭素供給ポンプ１３を駆動することにより、ボンベ１１内の液体二酸化炭素を所定の圧力で溶解槽２１に送出する。二酸化炭素の送出は、二酸化炭素が超臨界状態又は亜臨界状態又は高圧状態となり、被処理物中の溶存二酸化炭素濃度が2%〜飽和濃度になるまで行う。ここで、ボンベ１１内から送出された液体二酸化炭素は、二酸化炭素供給ポンプ１３の前で冷却ユニット１２により一旦冷却された後、加温器１４で加温され、溶解槽２１への導入口に設けられたミクロフィルタ２２により、細かい泡状で溶解槽２１に投入される。なお、ミクロフィルタ２２は、原料中への二酸化炭素の溶解速度を高めるために設けられるものであって、必ずしも設ける必要はない。
【００２０】
二酸化炭素が溶解された被処理物は、溶解槽２１内において所定の時間保持される。この間に、被処理物が含有するタンパク質の変性が進行して、被処理物がゲル化する。
【００２１】
以上のような工程でタンパク質の変性処理が行われた被処理物は、二酸化炭素の導入により加圧状態にあるため、減圧弁２４により大気圧に戻される。
大気圧に戻された被処理物からは二酸化炭素が分離され、この二酸化炭素は、リサイクル流路を介してリサイクルタンク（図示せず）に送られる。リサイクルタンクに貯蔵された二酸化炭素は、溶解槽２１内に導入されて再利用される。
【００２２】
上記の方法により被処理物はゲル化され、タンパク質含有ゲル状食品が回収される。
【実施例】
【００２３】
図１の装置を用いて、牛乳に対して以下のような処理を行った。
牛乳を溶解槽２１に収容した後、加熱冷却装置２３で溶解槽２１を加熱して、牛乳の温度を20℃とした。その後、溶解槽２１内の圧力が20MPaになるまで、二酸化炭素を二酸化炭素供給ポンプ１３を用いて溶解槽２１に投入して、溶存二酸化炭素濃度が4%となるまで牛乳に二酸化炭素を溶解させた。二酸化炭素を溶解させた後、被処理物をその状態で30分間保持した。その後、減圧弁２４を徐々に開放して、溶解槽２１内の圧力を大気圧に戻した。
上記処理後の牛乳はゲル化しており、ヨーグルト様のゲル状食品が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】二酸化炭素の状態図。
【図２】本発明に係る方法を実施可能な装置の一例の概略構成図。
【符号の説明】
【００２５】
１０…二酸化炭素供給部
１１…二酸化炭素ボンベ
１２…冷却ユニット
１３…二酸化炭素供給ポンプ
１４…加温器
２０…二酸化炭素溶解部
２１…溶解槽
２２…ミクロフィルタ
２３…温度調節装置
２４…減圧弁
２５…温度センサ
２６…圧力ゲージ
３０…制御部
３１…操作部
３２…制御装置
【図１】
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【図２】
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