(57)【要約】    ヒドロキシエチルメチルセルロースなどのヒドロキシエチル基を含むセルロース誘導体は、食材加工における泡抑制剤として使用される。セルロース誘導体は、優れた泡制御能力を提供しながら、なお生分解性である。加えて、本開示のセルロース誘導体泡制御剤は、装置の機能に影響を与えるフィルムの形成を回避しながら、様々な装置で使用することができる。セルロース誘導体は、野菜（例えば、ジャガイモおよびビート）、および果物の工業的加工中の様々な段階で使用することができる。  【選択図】図１【特許請求の範囲】
【請求項１】
食材の加工中に泡を制御するための方法であって、
食材およびヒドロキシエチル基を含むセルロース誘導体を含む組成物を形成することと、
前記組成物を加工することと、を含む、方法。
【請求項２】
前記組成物が、少なくとも２０％（重量）の量の水を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記組成物が、３０〜９５％（重量）の範囲の量の水を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記セルロース誘導体が、０．０１〜５％（重量）の範囲の量で前記組成物中に存在する、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記セルロース誘導体が、０．１〜１％（重量）の範囲の量で前記組成物中に存在する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記セルロース誘導体が、２０℃の水中で２％（重量）の濃度で測定して、０．１ｃｐｓ〜１００００ｃｐｓの範囲の粘度を有する、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記セルロース誘導体が、２０℃の水中で２％（重量）の濃度で測定して、０．１ｃｐｓ〜５０００ｃｐｓの範囲の粘度を有する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記セルロース誘導体が、２０℃の水中で２％（重量）の濃度で測定して、０．１ｃｐｓ〜５００ｃｐｓの範囲の粘度を有する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記セルロース誘導体が、メチル基をさらに含む、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記セルロース誘導体が、置換度値ｘおよびモル置換度値ｙを有し、ｘが、ｙよりも大きい、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ｘが１．２〜２．２の範囲であり、ｙが、０．１１〜１．０の範囲である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記組成物が、１０％（重量）未満、または５％（重量）未満の、前記食材およびセルロース誘導体とは異なる固体を有する、請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
加工後に、前記組成物から水およびセルロース誘導体を除去することを含む、請求項２〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
加工後に、前記組成物から少なくとも９０％（重量）の水を除去することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記食材が野菜、果物、または植物である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記食材が、エンドウ豆、トウモロコシ、ジャガイモ、豆、米、小麦、キャッサバ、豆、サツマイモ、ヤムイモ、ソルガム、およびオオバコからなる群から選択される野菜であるか、またはそれに由来する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記食材が少なくとも０．０１％（重量）の量のデンプンを含む、請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記食材が、０．０１重量％〜３０重量％の範囲の量のデンプン、０．０１重量％〜８０重量％の範囲の量の非デンプン炭水化物、０．０１重量％〜２０重量％の範囲の量のタンパク質、および２０重量％〜９５重量％の範囲の量の水を含む、請求項１５〜１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記食材が、ビート、ヒヨコマメ、大豆、アルファルファもやし、白インゲンマメ（ｎａｖｙ  ｂｅａｎ）、白インゲンマメ（ｈａｒｉｃｏｔ  ｂｅａｎ）、およびインゲンマメからなる群から選択されるに由来する、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記食材がサポニンを含み、サポニンが少なくとも１ｐｐｍの量で前記組成物中に存在する、請求項１５または１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記食材が、１ｐｐｍ〜５重量％の範囲の量のサポニン、０．０１重量％〜３０重量％の範囲の量のデンプン、０．０１重量％〜８０重量％の範囲の量の非デンプン炭水化物、０．０１重量％〜２０重量％の範囲の量のタンパク質、および２０重量％〜９５重量％の範囲の量の水を含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
加工が前記食材の洗浄を含む、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記食材が、加工前に元の未加工のサイズを有し、加工が、前記食材の前記元のサイズを、前記元のサイズの１％以上の食材部分のサイズ、または０．１グラム以上の部分のサイズに低減する機械的動作を含む、請求項１〜２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
前記食材が、加工前に元の未加工のサイズを有し、加工が、前記食材の前記元のサイズを、前記元のサイズの１％以上、または前記元のサイズの５０％以上の最も大きいサイズの食材部分を含む食材部分のサイズに低減する機械的動作を含む、請求項１〜２３のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
加工が、以下の切断、みじん切り、すりおろし、スライス、皮むき、千切り、ミンチ、角切り、拡散、および細断からなる群から選択される動作のうちの１つ以上を含む、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記食材が、加工前に元の未加工のサイズを有し、加工が、前記食材の前記元のサイズを、前記元のサイズの１％以下の食材部分のサイズまたは０．５グラム未満の部分のサイズに低減する機械的動作を含む、請求項１〜２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
加工が、ブレンド、ピューレ化、叩き、液化、すりつぶし、泡立て、破砕、搾汁、および粉砕のうちの１つ以上を含む、請求項１〜２２のいずれかまたは２６に記載の方法。
【請求項２８】
加工が、結晶化または精製を含む、請求項１〜２７のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
加工が、発酵を含む、請求項１〜２８のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】
前記組成物が、１つ以上の極性有機溶媒（複数可）をさらに含む、請求項１〜２９のいずれかに記載の方法。
【請求項３１】
前記食材が、小麦粉でも、生地でも、乳製品でもない、請求項１〜３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３２】
加工が、前記食材の調理を含まない、請求項１〜３１のいずれかに記載の方法。
【請求項３３】
前記組成物が、本質的に、前記食材、前記アルカリ化セルロース、ヒドロキシルアルカリ化セルロース、またはヒドロキシルアルキル化およびアルカリ化セルロース、ならびに水からなる、請求項１〜３２のいずれかに記載の方法。
【請求項３４】
食材と、
ヒドロキシエチル基を含むセルロース誘導体と、を含む、食品製品前駆組成物。
【請求項３５】
請求項１に記載の方法に従って食材を加工するためのシステムであって、
（ａ）洗浄、切断、みじん切り、すりおろし、スライス、皮むき、千切り、ミンチ、角切り、細断、ブレンド、ピューレ化、叩き、液化、すりつぶし、泡立て、破砕、搾汁、粉砕、および発酵のうちの１つ以上を行って食材を加工食材にすることが可能な食材加工機と、
（ｂ）前記セルロース誘導体および前記加工食材を含むように保持するように構成された容器と、
（ｃ）前記加工食材からの前記セルロース誘導体の分離を可能にする分離機構と、を含む、システム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１８年９月２８日に出願されたシリアル番号６２／７３８，４２１を有する共有仮出願の利益を主張し、その仮出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
食材を製造するためのプロセスは、時折、望ましくない泡発生を引き起こす。泡管理の機械的方法の有効性は、限られている。代わりに、泡制御剤が製造プロセスに追加されて、泡発生が低減される。食品および医薬品用途の場合、従来の泡制御剤には、エチレンオキシドベース、プロピレンオキシドベース、およびシリコーンベースの薬剤が含まれる。泡制御剤には、泡の形成を防止する泡抑制剤（抗泡剤）、および泡が形成された後に泡を低減させる消泡剤が含まれる。
【０００３】
望ましくない泡の形成は、野菜、果物、または植物の食材の加工中の様々な加工段階で発生し得る。例えば、テンサイの工業的加工中（糖、シロップ、ジュースの形成に通じるような）、洗浄、切断、拡散、炭化および蒸発のステップ中に、加工装置内で泡の形成が発生し得る。同様に、ジャガイモの工業的加工中、洗浄、清浄、研磨、および切断中に加工装置内で泡の形成が発生し得る。さらなる泡の制御が望ましい食材を使用する他のプロセスには、栄養補助食品および医薬品の製造のための発酵を含む工業的発酵プロセスが含まれる。
【０００４】
泡制御剤は、望ましくは、食材の工業的発酵において使用される微生物への悪影響を含む泡を制御するために使用される工業プロセスにおいて悪影響を及ぼさない。泡制御剤は、場合によっては食材加工手順の最終製品に存在するようになり得るので、泡制御剤が生理学的かつ安全であることが望ましい。また、廃棄される水組成物中に存在する泡制御剤は、生分解性であり、環境的に安全であることが好ましい。しかしながら、食品加工に使用される多くの従来の泡抑制剤は、生分解性ではない。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の態様は、セルロース誘導体を使用して食材加工中に泡を制御するための方法、セルロース誘導体を含む食品製品前駆組成物、およびセルロース誘導体を使用し、泡形成を制御するために構成された食材を加工するためのシステムを対象とする。
【０００６】
実施形態では、本発明は、食材を加工しながら泡を制御するための方法を提供する。方法は、（ａ）食材、およびヒドロキシエチル基を含むセルロース誘導体を含む組成物を形成するステップと、（ｂ）組成物を加工するステップと、を含む。方法では、セルロース誘導体は、加工中の発泡を低減または防止することが可能である。
【０００７】
他の実施形態では、本発明は、食品製品前駆組成物を提供し、その合成には、（ａ）食材、および（ｃ）ヒドロキシエチル基を含むセルロース誘導体を含む。
【０００８】
他の実施形態では、本発明は、本開示のセルロース誘導体を使用して食材を加工するためのシステムを提供する。システムは、（ａ）洗浄、切断、みじん切り、すりおろし、スライス、皮むき、千切り、ミンチ、角切り、細断、ブレンド、ピューレ化、叩き、液化、すりつぶし、泡立て、破砕、搾汁、粉砕、および発酵のうちの１つ以上を行って食材を加工食材にすることが可能な食材加工機と、（ｂ）セルロース誘導体および加工食材を保持するように構成された容器と、（ｃ）加工食材から泡制御剤を分離することが可能な分離機構と、を含む。
【０００９】
本開示の方法、組成物、およびシステムと併せて使用することができる例示的なセルロース誘導体には、ヒドロキシエチルメチルセルロース（ＨＥＭＣ）が含まれる。望ましくは、セルロース誘導体は、１００００ｃｐｓ未満、５０００ｃｐｓ未満、最も望ましくは約０．１ｃｐｓ〜約５００ｃｐｓの範囲の粘度を有する。本開示のセルロース誘導体泡制御剤を使用する方法、組成物、およびシステムは、ジャガイモなどのかなりの量のデンプンを含むもの、またはビートなどのかなりの量のサポニンを含むものなどの、様々なタイプの植物、果物、または野菜の加工に使用することができる。使用しない場合、これらの食材からのデンプンおよびサポニンの放出は泡の形成を引き起こし得るが、本開示のセルロース誘導体を使用して制御される。
【００１０】
本開示のセルロース誘導体泡制御剤は、優れた泡制御能力を提供しながら、なお生分解性であるという点で、他の従来の泡制御剤を上回る利点を提供する。加えて、本開示のセルロース誘導体泡制御剤は、装置の機能に影響を与えるフィルム（濾過プロセス中のスクリーンおよびフィルター上のフィルムなど）の形成を回避しながら、様々な装置で使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】テンサイの工業的加工のステップを示す概略図である。
【図２】ジャガイモの工業的加工のステップを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示は、泡を制御するための方法、組成物およびシステムを説明する。本明細書に記載の方法、組成物およびシステムは、特に食品加工用途に関する。食品加工中、製造プロセスの様々な時点で泡が発生し得る。泡は、加工中に空気混入（例えば、機械的攪拌、ブレンド、洗浄、抽出、攪拌、散布などにより発生する）が起こる場合、タンパク質、脂肪酸、デンプンなどの多糖類、サポニン、および糖などの界面活性物質の存在により引き起こされる。泡は、多くの異なる方法で食品加工プロセスを害し、プロセスの流れを大きく混乱させる。本明細書に記載される方法は、本明細書に記載される方法が使用されない同様の食品加工と比較して、食品加工用途で発生する泡の量を制限するのに有効である。理論に制限されることなく、本開示の方法は、（１）食品加工で発生する泡の量を制限し（抗泡剤としても知られる）、（２）発生した泡を最小限にする、または排除する（消泡剤としても知られる）という両方の特徴を有することが期待される。食品組成物および泡制御剤は、当該技術分野で知られているように、例えばブレンドすることにより組み合わされる。
【００１３】
本開示の泡制御剤は、食品加工作業の単一の時点で使用され得るか、または手順中の２つ以上の時点で使用され得る。例えば、いくつかの野菜、果物、または植物の工業的加工は、洗浄、皮むき、サイズ低減（例えば、切断、細断、ブレンドなど）、拡散、抽出、および発酵などの加工ステップを含み得る。本開示の泡制御剤は、これらの特定の加工ステップのうちのいずれか１つ以上で使用され得、各タイプの加工事象に好適な組成物に必要に応じて配合され得る。
【００１４】
本開示の泡制御剤は、ヒドロキシルアルキル化セルロースの１つのタイプである、ヒドロキシエチル基を含むセルロース誘導体を含む。そのようなセルロース誘導体は、少なくともヒドロキシアルキル化によって合成的に調製され、したがって「非天然」化合物である。セルロースの修飾はエーテル基の形成を生じるので、本開示のセルロース誘導体は、本明細書では「セルロースエーテル」とも称され得る。
【００１５】
セルロースは、次のように数百から数千のβ（１→４）結合Ｄ−グルコース単位の直鎖を有する天然に存在する多糖類である。
【化１】
2022502237.tif 000002
【００１６】
修飾セルロースでは、セルロースのヒドロキシル水素のうちの１つ以上が、水素とは異なる１つ以上の原子を含む基（複数可）で置き換えられている。ヒドロキシエチル基を含む本開示のセルロース誘導体／セルロースエーテルは、式Ｉの単位を含む：
【化２】
2022502237.tif 000003
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６が、独立して、Ｈ、−ＣｘＨｙ、および−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｍＨから選択され、ただし、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６
のうちの少なくとも１つが、−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｍＨであり、好ましくは、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６のうちの少なくとも１つが、−Ｃ２Ｈ４ＯＨであることを条件とする。セルロース誘導体はまた、好ましくはアルキル化されている（すなわち、セルロース誘導体は、ヒドロキシアルキル化およびアルキル化されている）。したがって、好ましい実施形態では、セルロース誘導体では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６が、独立して、Ｈ、−ＣｘＨｙ、および−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｍＨから選択され、ただし、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６のうちの少なくとも１つが、−Ｃ２Ｈ４ＯＨなどの−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｍＨであり、かつＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６のうちの少なくとも１つが、−ＣＨ３などの−ＣｘＨｙであることを条件とする。
【００１７】
例示的なセルロース誘導体は、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルアルキル化セルロース（「アルキル化ヒドロキシエチルセルロース」としても知られている）、および好ましくはヒドロキシエチルメチルセルロース（ＨＥＭＣ、「メチルヒドロキシエチルセルロース」としても知られている）である。
【００１８】
例示的な−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｍＨ基では、ｍは整数であり、好ましくは１であるが、ヒドロキシアルカリ化剤が、セルロース上の標的ヒドロキシル基（複数可）に対してモル過剰で使用される場合、１超（例えば、２、３、４、５、または６など）であり得る。
【００１９】
例示的な−ＣｘＨｙ基では、ｘは、１〜６の範囲の整数であり、ｙは、２〜１３の範囲の整数である。好ましくは、ｘは、１であり、ｙは、３である。セルロース誘導体はまた、２つ以上の異なる−ＣｘＨｙ基を含み得る。例えば、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６のうちの少なくとも１つが、−Ｃ２Ｈ４ＯＨであり、かつＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６のうちの少なくとも２つが、−ＣＨ３および−ＣｘＨｙ基であり、式中、ｘが、２〜６の範囲の整数であり、ｙが、４〜１３の範囲の整数である。
【００２０】
少なくとも１つの−ＣｘＨｙまたは−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｍＨ基との置換は、置換度、モル置換度、またはとモル置換度との両方の観点で定義することができる。
【００２１】
「置換度」（ＤＳ）は、グルコピラノース環あたりの、置換されている位置の平均数である。セルロースポリマーの各グルコピラノースモノマー単位は、修飾に利用可能な３つのヒドロキシルを有するので、ＤＳ値は、０〜３（完全置換）の範囲である。１未満のＤＳを有するセルロース誘導体では、セルロース誘導体のすべてのグルコピラノースモノマー単位が、ヒドロキシルエチル基、またはヒドロキシルエチル基およびアルキル（例えば、メチル）基で修飾され得るわけではない。例えば、セルロース誘導体は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６のうちのすべてが、すべてＨである単位（複数可）、ならびにＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６のうちの１つまたは２つ以上が、−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｍＨ、または−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｍＨ、および−ＣＨ３などのＣｘＨｙである単位（複数可）を有し得る。
【００２２】
「モル置換」（ＭＳ）は、グルコピラノース環あたりの、置換基の平均数である。セルロース誘導体を調製するいくつかのモードでは、誘導体化プロセスは、グルコピラノース環上の位置あたりに２つ以上の置換基を有さない。グルコピラノース環上の位置あたりに２つ以上の置換基がある他の場合では、誘導体を形成するために使用されるエポキシドは、ヒドロキシ基と反応して末端アルコキシドを形成し、形成された末端アルコキシドは、かさ高いポリマー主鎖からより離れているので、セルロース性ヒドロキシル基よりも反応性が高い場合がある。この反応スキームでは、形成された末端アルコキシドから離れて鎖が延長されることにより、単純な置換セルロース性ヒドロキシル基を上回って有利であり得る。したがって、この鎖延長モードの合成では、モル置換は、置換度よりも大きい場合がある（ＭＳ＞ＤＳ）。しかしながら、本開示の好ましい態様では、セルロース誘導体のＤＳがＭＳに等しいか、またはＤＳがＭＳよりも大きいように、モル置換が制限されることが好ましい。
【００２３】
メチルセルロースは天然には存在せず、セルロースを苛性溶液（例えば、水酸化ナトリウムの溶液）とともに加熱し、塩化メチルで処理することによって合成的に生成される。セルロースまたはメチルセルロースは、エチレンオキシドと反応してヒドロキシエチル基を提供することができる。次の置換反応では、ヒドロキシル残基（−ＯＨ官能基）は、メトキシド（−ＯＣＨ３基）に置き換えられる。米国特許第３，７０９，８７６号および同第３，７６９，２４７号は、セルロースを塩化メチルでメチル化し、続いてエトキシル化してヒドロキシエチルメチルセルロース（ＨＥＭＣ）を生成することからなる、セルロースエーテルの２段階合成について記載している。
【００２４】
ヒドロキシエチル基およびメチル基を用いた、様々な置換度および様々なモル置換度を有するセルロース誘導体が当技術分野で知られている。次の文書が参照され、それらの開示は、参照により本明細書に組み込まれる。例えば、米国特許第９，０５１，２１８号（Ｋｉｅｓｅｗｅｔｔｅｒ，ｅｔ  ａｌ．）は、メトキシ基のＤＳが、１．２〜２．２の範囲、１．２５〜２．１０の範囲、または１．４〜２．０の範囲、および０．１１〜１．０の範囲、０．１２〜０．８の範囲であり、ヒドロキシルアルコキシのモル置換（例えば、ヒドロキシエチルの形成）が、０．１１〜１．０の範囲、０．１２〜０．８の範囲、または０．１４〜０．５の範囲である、ヒドロキシエチルメチルセルロース（ＨＥＭＣ）を含むセルロースエーテルについて記載している。ＨＥＭＣポリマーは、２段階反応で、ジメチルエーテル、塩化メチル、水酸化ナトリウム、およびエチレンオキシドを使用する木材セルロースパルプの反応によって調製された（米国特許第９，０５１，２１８号の実施例１〜４）。
【００２５】
米国特許第９，３４６，７１２号（Ｂａｕｍａｎｎ，ｅｔ  ａｌ．）は、０．０１超、０．０５以上、０．１以上、および０．１８以上、またかつ０．５以下、０．４以下、０．３５以下、および０．３３以下であるＭＳを有するＨＥＭＣについて記載している。また、１．６５超、１．７０以上、１．７２以上、および１．８以上、またかつ２．２未満、２．０以下、または１．９以下のＤＳを有するＨＥＭＣについても記載している。
【００２６】
米国特許出願公開第２０１３／０１９３３７０号（Ａｄｄｅｎ，ｅｔ  ａｌ．）は、１．２〜２．２、１．２５〜２．１０、および１．４０〜２．００のＤＳ（メチル）、ならびに０．１１〜１．００、０．１３〜０．８０、０．１５〜０．７０、０．１８〜０．６０、および０．１８〜０．５０のＭＳ（ヒドロキシアルキル、例えば、ヒドロキシエチル）を有するセルロースエーテルについて記載している。
【００２７】
国際公開第ＷＯ２０１３／０２６６５７号は、多糖誘導体について記載しており、例示的なＨＥＭＣおよびヒドロキシエチルエチルセルロース（ＨＥＥＣ）構造をそれぞれ１０ページおよび１１ページに示している。１．０〜３、１．５〜３、および２．０〜３．０の範囲のＤＳ値について記載している。
【００２８】
本開示のセルロース誘導体は、粘度の観点から説明することができる。粘度は、一般的に、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（Ｍｉｄｄｌｅｂｏｒｏ，ＭＡ））などの回転スピンドル計器などの装置を使用して、ポアズ（Ｐ）もしくはセンチポアズ（ｃＰ）、またはパスカル秒（ｐａ．ｓ．）の単位で測定される。スピンドル（トルク）を回すのに必要とされる力の量を、ポアズ（Ｐ）またはセンチポアズ（ｃＰ）（１．０Ｐ＝０．１ニュートン秒／ｍ２）で記録する。ガラス毛細管粘度計は、ニュートン流体の粘度を測定するための標準的な計器であり、規定の水の粘度値を参照して校正される。式Ｉでは、ｎは、本明細書に記載の範囲の粘度値を有するセルロース誘導体を提供するための整数であり得る。
【００２９】
実施形態では、セルロース誘導体は、２０℃の水中で２％（重量）の濃度で測定して、約０．１ｃｐｓ〜約１００００ｃｐｓの範囲の粘度を有する。さらにより好ましい実施形態では、セルロースは、２０℃の水中で２％（重量）の濃度で測定して、約０．１ｃｐｓ〜約５０００ｃｐｓの範囲の粘度を有する。さらにより好ましい実施形態では、セルロースは、２０℃の水中で２％（重量）の濃度で測定して、約０．１ｃｐｓ〜約５００ｃｐｓの範囲の粘度を有する。
【００３０】
セルロース誘導体の粘度は、部分的解重合などの処理を使用することによって、調節、例えば下げることができる。例えば、ＨＥＭＣの部分的解重合は、ＨＥＭＣ調製物をガス状塩化水素とともに６０〜８５℃の温度で８０〜１００分間加熱することによって実施することができる。例えば、国際公開第ＷＯ２０１６／２００６７３号（Ｂａｙｅｒ，ｅｔ  ａｌ．）および米国特許出願公開第２０１６／０３１８８１３号（Ｂａｙｅｒ，ｅｔ  ａｌ．）を参照されたい。
【００３１】
ヒドロキシルアルキル化およびアルキル化セルロース、例えば、ＨＥＭＣは、すべてＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから商品名ＷＡＬＯＣＥＬ（商標）で市販されている。
【００３２】
本開示のセルロース誘導体泡制御剤は、食材または食材製品に由来する製品を含む組成物に添加されるように構成された形態であり得る。例えば、セルロース誘導体泡制御剤は、食材または食材に由来する製品を含む水性組成物に添加される、粉末または顆粒形態などの固体組成物の形態あってもよい。あるいは、泡制御剤は、食材を含む水性組成物に添加することができる、液体濃縮物などの液体組成物であってもよい。そのような組成形態は、「ストック」または「濃縮」組成物であり得、これは、所望の量が食材を含む組成物に添加されると、作動量のセルロース誘導体泡制御剤を提供する。
【００３３】
ストックまたは濃縮液体組成物は、溶媒、界面活性剤、乳化剤、またはそれらの組み合わせをさらに含み得る。セルロース誘導体は、そのような液体組成物中に溶解または懸濁された形態であり得る。任意の界面活性剤または乳化剤は、組成物の０．１〜３０重量％の範囲の量であり得る。
【００３４】
例示的な任意の界面活性剤または乳化剤は、アニオン性、カチオン性および非イオン性化合物である。好適なアニオン性界面活性剤または乳化剤の例は、アルカリ金属、アンモニウム、およびアミン石鹸であり、そのような石鹸の脂肪酸部分は、好ましくは少なくとも１６個の炭素原子を含有する。石鹸はまた、「インサイチュ」で形成することもでき、言い換えれば、脂肪酸を油相に添加し、アルカリ性物質を水相に添加してもよい。
【００３５】
好適なアニオン性界面活性剤または乳化剤の他の例は、アルキル−アリールスルホン酸のアルカリ金属塩、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、硫酸化またはスルホン化油、例えば硫酸化ヒマシ油、スルホン化獣脂、および短鎖石油スルホン酸のアルカリ塩である。
【００３６】
好適なカチオン性界面活性剤または乳化剤は、酢酸オレイルアミド、酢酸セチルアミン、乳酸ジドデシルアミン、アミノエチル−アミノエチルステアラミドの酢酸塩、ジラウロイルトリエチレンテトラミンジアセテート、１−アミノエチル−２−ヘプタデセニルイミダゾリンなどの長鎖第一級、第二級、または第三級アミンの塩；ならびに臭化セチルピリジニウム、塩化ヘキサデシルエチルモルホリニウム、および塩化ジドデシルアンモニウムなどの第四級塩である。
【００３７】
好適な非イオン性界面活性剤または乳化剤の例は、オレイルアルコールと１０個のエチレンオキシド単位との反応生成物などの高級脂肪アルコールとエチレンオキシドとの縮合生成物；イソオクチルフェノールと１２個のエチレンオキシド単位との反応生成物などのアルキルフェノールとエチレンオキシドとの縮合生成物；５個以上のエチレンオキシド単位を有する高級脂肪酸アミドの縮合生成物；テトラエチレングリコールモノパルミテート、ヘキサエチレングリコールモノラウレート、ノナエチレングリコールモノステアレート、ノナエチレングリコールジオレエート、トリデカエチレングリコールモノアラキデート、トリコサエチレングリコールモノベヘネート、トリコサエチレングリコールジベヘネートなどの長鎖脂肪酸のポリエチレングリコールエステル、ソルビタントリステアレートなどの多価アルコール部分高級脂肪酸エステル、多価アルコール部分高級脂肪酸エステルのエチレンオキシド縮合生成物、およびそれらの内部無水物（マンニタンと呼ばれているマンニトール無水物、およびソルビタンと呼ばれているソルビトール無水物）、例えば、１０分子のエチレンオキシドと反応したグリコールモノパルミテート、１２分子のエチレンオキシドと反応したペンタエリスリトールモノオレエート、１０〜１５分子のエチレンオキシドと反応したモノステアリン酸ソルビタン、１０〜１５分子のエチレンオキシドと反応したマンニタンモノパルミテート；１つのヒドロキシル基が高級脂肪酸でエステル化され、残りのヒドロキシル基がメトキシポリエチレングリコール５５０モノステアレート（５５０はポリグリコールエーテルの平均分子量を意味する）などの低分子アルコールでエーテル化されている長鎖ポリグリコールである。これらの界面活性剤の２つ以上の組み合わせが使用されてもよく、例えば、カチオン性は非イオン性と、またはアニオン性は非イオン性とブレンドされてもよい。
【００３８】
泡制御剤組成物は、任意で、１つ以上の添加剤（複数可）を含んでもよい。添加剤の例には、エチレンオキシド／プロピレンオキシドブロックコポリマー、ブチレンオキシド／プロピレンオキシドブロックコポリマー、エチレンオキシド／ブチレンオキシドブロックコポリマー、ワックス、またはシリコーンベースの材料が含まれる。
【００３９】
泡制御剤組成物は、任意で、セルロース誘導体泡制御剤を含む方法、組成物、またはシステムと併せて使用される１つ以上の第２の泡制御化合物を含み得る。本開示のセルロース誘導体泡制御剤とは異なる任意の第２の泡制御剤には、アルコール（複数可）のアルコキシル化によって生成される１つ以上の薬剤；少なくとも１つのアルキルポリグルコシド（ＡＰＧ）；譲受人の同時係属中の２０１８年３月１６日にＸｕｅ  Ｃｈｅｎの名前（複数可）で出願された弁護士整理番号８１８６１−ＵＳ−ＰＳＰを有する米国仮特許出願第６２／６４４，０１５号、２０１８年３月１６日にＭｉｃｈａｅｌＬ．Ｔｕｌｃｈｉｎｓｋｙの名前（複数可）で出願された弁護士整理番号８１８６２−ＵＳ−ＰＳＰを有する同第６２／６４４，０２４号、２０１８年３月１６日にＣｌａｒｋ  Ｈ．Ｃｕｍｍｉｎｇｓの名前（複数可）で出願された弁護士整理番号８１８６３−ＵＳ−ＰＳＰを有する同第６２／６４４，０３１号、および２０１８年３月１６日にＳｔｅｐｈｅｎ  Ｗ．Ｋｉｎｇの名前（複数可）で出願された弁護士整理番号８１８６４−ＵＳ−ＰＳＰを有する同第６２／６４４，０３８号、のうちの１つ以上に記載の泡制御剤が含まれ、これらの出願の開示は、本明細書に組み込まれる。本開示のセルロース誘導体泡制御剤とは異なる他の任意の第２の泡制御剤にはまた、本明細書と同時に出願された譲受人の同時係属中の米国仮特許出願に記載され、Ｘｕｅ  Ｃｈｅｎらの名前で、ＣＹＣＬＩＣ  ＫＥＴＡＬ  ＣＯＭＰＯＵＮＤＳ  ＨＡＶＩＮＧ  ＬＯＮＧ  ＳＩＤＥ  ＣＨＡＩＮＳ  ＵＳＥＦＵＬ  ＡＳ  ＦＯＡＭ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＡＧＥＮＴＳ  ＩＮ  ＴＨＥ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＥ  ＯＦ  ＦＯＯＤ  ＡＮＤ  ＢＥＶＥＲＡＧＥ  ＰＲＯＤＵＣＴＳと題された弁護士整理番号８２３０１−ＵＳ−ＰＳＰ（ＤＯＷ００９６Ｐ１）を有する米国仮出願、および弁護士整理番号８２２９９−ＵＳ−ＰＳＰ（ＤＯＷ００９７Ｐ１）を有するＡＬＫＹＬ  ＥＴＨＥＲ  ＡＭＩＮＥ  ＦＯＡＭ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＣＯＭＰＯＵＮＤＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＦＯＯＤＳＴＵＦＦＳと題された、米国仮出願として識別される、泡制御剤が含まれ、両方の開示は、それらの全体が本明細書に組み込まれる。
【００４０】
これらの任意の第２の泡制御剤は、食品加工作業の１つ以上の時点で本開示のセルロース誘導体食品制御剤とともに同じ組成物中で使用されてもよいか、または複数のステップの食品加工作業の１つ以上の異なる時点で使用されてもよい。すなわち、例えば、異なる第２の泡制御剤は、上流の加工ステップ（例えば、野菜の洗浄など）で使用され得るが、一方でセルロース誘導体食品制御剤は、下流の加工ステップ（例えば、野菜パルプからの糖の拡散）で使用される。
【００４１】
実践モードでは、セルロース誘導体泡制御剤を水に添加して水性組成物を形成し、水性組成物を１つ以上の食材加工ステップで食材とともに使用して、使用される食材および加工条件の結果として生じ得る任意の泡を制御する。本明細書に記載されるように、セルロース誘導体泡制御剤を０．０１〜５％（重量）または０．１〜１％（重量）の範囲などの任意の濃度で使用して、加工中の泡形成を制御することができる。実行されている特定のタイプの食材加工に応じて、１つ以上の他の試薬が、セルロース誘導体とともに水性組成物中に存在してもよい。
【００４２】
本開示の態様は、任意で、泡制御剤を含まない組成物、または比較化合物を使用する組成物と比較して、加工ステップにおいて組成物中の泡を制御するセルロース誘導体食品制御剤の能力に関して説明することができる。例示的な試験プロセスでは、食材（テンサイなど）は、セルロース誘導体泡制御剤を含む水性組成物中で（ブレンドなどによって）加工され、生じる泡の量は、泡の高さまたは泡の量（質量）を測定することなどによって測定される。次いで、同じ加工条件下であるが、泡制御剤を使用しないか、または比較化合物を使用するかのいずれかで生じた泡と、これとを比較する。セルロース誘導体泡制御剤を使用することにより、泡制御剤を含まない組成物と比較して、泡形成の量を、約１０％〜約９５％、または約２０％〜約９５％の範囲などの、少なくとも約１０％、または少なくとも約２０％低減することができる。
【００４３】
本明細書で使用される場合、「食料品」とは、食用または飲用可能な材料、または食用または飲用材料に加工することができる材料を指す。食材は、概して、セルロース誘導体泡制御剤を含む組成物と組み合わせて使用される、任意の材料を指すために使用される。
【００４４】
「中間食材」または「前駆食材」とは、セルロース誘導体泡制御剤を含む組成物を使用して第１のステップで加工されるが、第２のステップでさらなる加工に供される食材を指し得、第２のステップが、食用または飲用の食品製品、またはそれらの前駆体のいずれかを生成する別の加工ステップである。中間または前駆食材の例は、泡制御剤の存在下で皮をむいた、皮むきジャガイモであり、皮むきジャガイモは、フライドポテト部分またはポテトフレークなどの食用部分にジャガイモを切断またはすりおろすことを含む第２の加工ステップで使用され、これらのさらに加工された部分は、「食品製品」と見なされ得る。「材料食材」は、中間または前駆食材でもあり得、セルロース誘導体泡制御剤を含む組成物から加工され、その後、食品または飲料製品などの食材製品において使用される食材を指す。材料食材の例は、本開示の方法を使用して得られたテンサイなどからの糖であり得る。ただし、直接消費用に包装などされた糖は、それ自体が食品製品にもなり得る。本開示の方法を使用して得られた糖およびデンプン食材は、発酵飲料、バイオ燃料、および医薬品などの発酵製品を提供するなどの発酵方法でも使用され得、本明細書では「食材誘導体」と呼ばれ得、食用または飲用の食品製品であり得、そうでない場合もある。
【００４５】
食材には、これらに限定されないが、食用植物、野菜、果物、および穀物、ならびにこれらの食品が本開示の方法を使用して加工に供されたときに形成される食用植物、野菜、果物、および穀物の誘導体が含まれる。
【００４６】
一般的に加工される食材には、デンプンを含む植物、野菜、果物などがある。本開示の方法は、０．０１％（重量）超、０．１％（重量）超、または１．０％（重量）超のデンプン含有量を有するものを含む植物、野菜、および果物を加工するために使用され得る。
【００４７】
本開示の方法に従って加工することができるいくつかの食材は、０．０１重量％〜３０重量％の範囲の量のデンプン、０．０１重量％〜８０重量％の範囲の量の非デンプン炭水化物、０．０１重量％〜２０重量％の範囲の量のタンパク質、および２０重量％〜９５重量％の範囲の量の水を含む。
【００４８】
より高いデンプン含有量の植物、野菜、および果物は、約５％〜約２５％（重量）、または約１０％〜約２５％（重量）の範囲など、２．５％（重量）超、約５％（重量）以上、約７．５％（重量）以上、または約１０％（重量）以上のデンプン含有量を有し得る。本開示のセルロース誘導体食品制御剤の使用は、デンプンを水性加工組成物中に放出するか、あるいは望ましくない泡形成を引き起こし得る、これらの植物、野菜、および果物の加工中に泡を制御するのに有用であり得る。
【００４９】
様々な植物、野菜、および果物は、高いデンプン含有量を有し、セルロース誘導体泡制御剤とともに本開示の方法で使用され得る。例えば、いくつかの実践モードでは、デンプン含有食材は、エンドウ豆、トウモロコシ、ジャガイモ、豆、米、小麦、キャッサバ、豆、サツマイモ、ヤムイモ、ソルガム、およびオオバコからなる群から選択される野菜または植物であるか、またはそれに由来する。
【００５０】
高含有量のデンプン食材はまた、食品を構成する他の成分の観点から定義し得る。例えば、本開示の方法はまた、５重量％〜２５重量％の範囲の量のデンプン、０．０１重量％〜１０重量％の範囲の量の非デンプン炭水化物、０．０１重量％〜１０重量％の範囲の量のタンパク質、および５０重量％〜９５重量％の範囲の量の水、または１０重量％〜２０重量％の範囲の量のデンプン、０．１重量％〜５％重量の範囲の量の非デンプン炭水化物、０．１重量％〜５％重量の範囲の量のタンパク質、および７０重量％〜９０重量の範囲の量の水、を含む植物、野菜、または果物を使用することができる。
【００５１】
一般的に加工に供されるいくつか食材は、サポニンを有する植物、野菜、果物を含む。サポニンは、親油性トリテルペン部分に結合した１つ以上の親水性グリコシド部分を構造的に有する両親媒性グリコシドとして化学的に定義される。本開示のセルロース誘導体食品制御剤の使用は、サポニンを水性加工組成物中に放出するか、あるいは望ましくない泡形成を引き起こし得る、これらの植物、野菜、および果物の加工中に泡を制御するのに有用であり得る。本開示の方法は、１ｐｐｍ超のサポニン含有量を有するものを含む植物、野菜、および果物を加工するために使用され得る。高サポニン含有量の植物、野菜、および果物は、約０．００５％（重量）〜約０．２％（重量）の範囲、または約０．０１％（重量）〜約０．２％（重量）の範囲など０．００１％（重量）（１０ｐｐｍ）超、約０．００５％（重量）（５０ｐｐｍ）以上、または約０．０１％（重量）（１００ｐｐｍ）以上のサポニン含有量を有するものを含む。サポニンはテンサイ中にビートの０．０１％〜０．２％のレベルで見られると報告されている。（例えば、Ｈａｌｌａｎｏｒｏ，Ｈ．，ｅｔ  ａｌ．（１９９０）Ｓａｐｏｎｉｎ，ａ  ｃａｕｓｅ  ｏｆ  ｆｏａｍｉｎｇ  ｐｒｏｂｌｅｍｓ  ｉｎ  ｂｅｅｔ  ｓｕｇａｒ  ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｕｓｅ．Ｐｒｏｃ．Ｃｏｎｆ．Ｓｕｇａｒ  Ｐｒｏｃ．Ｒｅｓ．，ｐｐ．１７４−２０３、Ｅａｒｌ  Ｊ．Ｒｏｂｅｒｔｓ，Ｍａｒｇａｒｅｔ  Ａ．Ｃｌａｒｋｅ＊  ａｎｄ  Ｍａｒｙ  Ａｎ  Ｇｏｄｓｈａｌｌ，ＳＵＧＡＲＢＥＥＴ  ＳＡＰＯＮＩＮＳ  ＡＮＤ  ＡＣＩＤ  ＢＥＶＥＲＡＧＥ  ＦＬＯＣ、Ｓｕｇａｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｉｎｃ．，１１００  Ｒｏｂｅｒｔ  Ｅ．Ｌｅｅ  Ｂｌｖｄ．，Ｎｅｗ  Ｏｒｌｅａｎｓ、ＬＡ、ＵＳＡ  ７０１２４参照）
【００５２】
様々な植物、野菜、および果物中のサポニン含有量が研究されており、そのような食材は、セルロース誘導体泡制御剤とともに本開示の方法で使用され得る。例えば、いくつかの実践モードでは、サポニン含有食材は、エンドウ豆、トウモロコシ、ジャガイモ、豆、米、小麦、キャッサバ、豆、サツマイモ、ヤムイモ、ソルガム、およびオオバコからなる群から選択される野菜または植物であるか、またはそれに由来する。
【００５３】
サポニン含有食材はまた、食品を構成する他の成分の観点から定義し得る。例えば、本開示の方法はまた、１ｐｐｍ〜５重量％の範囲の量のサポニン、０．０１重量％〜３０重量％の範囲の量のデンプン、０．０１重量％〜８０重量％の範囲の量の非デンプン炭水化物、０．０１重量％〜２０重量％の範囲の量のタンパク質、および２０重量％〜９５重量％の範囲の量の水を含む植物、野菜、または果物を使用することができる。
【００５４】
「食材加工」とは、食材を処理する物理的または化学的作用を指す。場合によっては、食材加工は、清浄または洗浄手順、または拡散手順であるか、またはそれらを含む。例えば、清浄または洗浄手順を使用する食材加工は、セルロース誘導体泡制御剤を含む水性組成物などの組成物と、全体または実質的に全体の形態の植物、野菜、または果物などの食材と、を使用し得る。清浄または洗浄手順は、セルロース誘導体泡制御剤、および植物、野菜、植物、または果物の全体または一部分を有する水性組成物を保持することが可能な、おけ、タンク、ビン、または容器などの、清浄または洗浄装置を利用し得る。その清浄または洗浄装置は、攪拌機、ミキサー、またはその中の植物、野菜、または果物の移動を引き起こし、それによって食材および水性組成物の移動による清浄を引き起こす同様の装置などの１つ以上の任意の特徴をさらに含み得る。清浄または洗浄装置は、植物、野菜、または果物からの汚れ、ワックス、残留物、微生物、または他の望ましくない物質などの破片の除去を容易にするためのブラシまたは噴霧器をさらに含み得る。清浄または洗浄装置は、セルロース誘導体泡制御剤を含有する水性組成物から、洗浄または清浄された食材を分離するのを容易にするストレーナ、ふるい、フィルター、格子、水切りなどの特徴をさらに含み得る。例えば、米国特許第２，８３８，０８３号（その開示は参照により本明細書に組み込まれる）の図９を参照され、これは、スプレー分散剤、ジャガイモの皮を取り除くためのディスク５０の研磨面を有し、およびジャガイモ部分用のバスケットまたはストレーナ１８５を有する野菜（例えばジャガイモ用）皮むき器およびクリーナーを説明している。
【００５５】
清浄または洗浄手順中に、セルロース誘導体は、水性洗浄組成物中への植物、野菜、または果物からの構成成分（例えば、デンプン、サポニン）の放出から生じ得る泡の形成を防止および／または低減することができる。水性洗浄または清浄組成物は、水性洗浄組成物中に、０．０１〜５％（重量）の範囲、または０．１〜１％（重量）の範囲などの所望の濃度でセルロース誘導体を含み得る。水性洗浄または清浄組成物は、界面活性剤、抗菌剤、酸、酸化剤、緩衝液などのような１つ以上の他の試薬を任意選択で含むことができる。水性洗浄または清浄組成物洗浄または清浄される食材に対して所望の量で使用され得る。例えば、水性洗浄または清浄組成物は、望ましくは、食材と、セルロース誘導体消泡剤を含む水性液体部分とを含む組成物のうちの少なくとも約２０％である。通常、清浄または洗浄プロセスでは、２５〜９０％（重量）の範囲の量の水性液体部分と、１０〜７５％（重量）の範囲の量の食材部分とを使用する。洗浄は、食材が適切に清浄され、食材の所望の特性（例えば、官能性の）が維持されることを確実にするために、所望の温度で所望の期間実行され得る。概して、清浄または洗浄手順中に、食材は小さい部分に加工されない。
【００５６】
実践モードでは、洗浄または清浄手順に続いて、食材は、セルロース誘導体消泡剤を使用する１つ以上の他の食品加工手順（例えば、「下流の手順」）に供され得る。そのような下流の手順は、これらに限定されないが、サイズ部分の加工、拡散／抽出、ブレンド／均質化、蒸発、および／または発酵を含む
【００５７】
場合によっては、食材加工は、食材のサイズ（サイズ加工）をより大きい（例えば、元の）サイズから複数のより小さいサイズに物理的に低減させる手順であるか、またはそれを含む。場合によっては、加工によって形成される複数のより小さなサイズは、前加工された食材（例えば、ジャガイモ全体またはテンサイ）のサイズを参照して説明され得る。例えば、食材は、加工前に、元の未加工のサイズを有し、加工は、食材の元のサイズを、元のサイズの１％以上、１０％以上または５０％以上のサイズの食材部分に低減させる機械的動作を含む。あるいは、そのような加工は、例えば、加工食材部分が、１グラム以上または５グラム以上のサイズを有する場合、加工食材の重量を参照して記載され得る。
【００５８】
そのようなサイズ化された加工食材部分を生成するために使用され得る加工技術の例は、切断、みじん切り、すりおろし、スライス、皮むき、千切り、ミンチ、角切り、拡散、および細断を含む。形成される食材の部分の例は、植物、野菜、および果物のぶつ切り、スライス、チップ、フレーク、断片、およびさいの目であり得る。これらのタイプの食材のより小さな部分は、消費用の食品製品に製造し得、または拡散／抽出、ブレンド／均質化、蒸発、および／または発酵などのさらなる下流の手順に使用され得る。加工されたサイズの食材部分は、任意で、食材部分の形状および／またはサイズを参照して説明され得る。
【００５９】
食材のサイズ加工は、食材のサイズをより大きいサイズから複数のより小さいサイズに物理的に低減させる１つ以上の特徴を有する装置を利用し得る。例えば、その装置は、植物、野菜、または果物は切断してより小さな部分を生成し得るブレード、スライサー、チッパー、細断器、およびおろし器などの１つ以上の鋭利な物品を含み得る。切断特徴は、セルロース誘導体泡制御剤を有する水性組成物を保持するための、おけ、タンク、ビン、または容器のうちの１つ以上と併せて使用され得、それは切断される植物、野菜、もしくは果物を提供することができるか、または切断された植物、野菜、もしくは果物を保持することができるか、またはその両方を行うことができる。
【００６０】
サイズ加工中、セルロース誘導体は、サイズ加工と併せて使用される水性組成物中への植物、野菜、または果物からの構成成分（例えば、デンプン、サポニン）の放出から生じ得る泡の形成を防止および／または低減することができる。サイズ加工用の水性組成物は、０．０１〜５％（重量）の範囲、または０．１〜１％（重量）の範囲などの所望の濃度でセルロース誘導体を含み得る。水性組成物の使用は、サイズが低減した食材の酸化を有益に低減または防止し得、および、サイズ加工中に放出される食材ベースの成分を除去もし得る。サイズ加工は、食材が適切に清浄され、食材の所望の特性（例えば、官能性）が維持されることを確実にするために、所望の温度で所望の期間実行され得る。概して、清浄または洗浄手順中に、食材は小さい部分に加工されない。
【００６１】
実践モードでは、サイズ低減手順に続いて、食材は、セルロース誘導体消泡剤を使用する１つ以上の他の下流の手順に供され得る。そのような下流の手順には、限定されないが、拡散／抽出、ブレンド／均質化、蒸発、および／または発酵が含まれる。
【００６２】
場合によっては、サイズ加工は、食材の元のサイズの１％未満、０．１％未満、０．０１％未満、または０．００１％未満などの、非常に小さいサイズの食材部分を生じる。非常に小さな部分を生成することができる例示的な加工技術は、ブレンド、ピューレ化、叩き、液化、すりつぶし、泡立て、破砕、搾汁、および粉砕を含む。そのような技法は、０．１グラム未満、１０ｍｇ未満、１ｍｇ未満、または１００μｇ未満などの非常に小さい食品粒径を生じることができる。そのような技法はまた、１ｍｍ未満、０．１ｍｍ未満、または１０μ未満などの非常に小さい食品粒径を生じることができる。
【００６３】
食材のサイズ加工は、本明細書に記載されるように、食材のサイズをより大きいサイズから複数の非常に小さいサイズに物理的に低減させる１つ以上の特徴を有する装置を利用し得る。例えば、装置は、非常に小さな食品製品粒子を生成するために、ブレンダーブレードなどの１つ以上の鋭利な物品を含み得る。これらの加工特徴は、セルロース誘導体泡制御剤を有する水性組成物を保持するための、おけ、タンク、ビン、または容器のうちの１つ以上と併せて使用され得、それは切断される植物、野菜、もしくは果物を提供することができるか、または、ブレンド、均質化などされた植物、野菜、もしくは果物を保持することができるか、またはその両方を行うことができる。これらの非常に小さい食品製品粒子へのサイズ加工中に、セルロース誘導体は、加工ステップから生じ得る泡の形成を防止および／または低減することができ、本明細書に記載のセルロース誘導体の濃度を水性組成物中で使用することができる。加工後、ろ過、デカンテーション、遠心分離などの分離技術を使用して、食材固形物は水性部分から分離され得る。
【００６４】
実践モードでは、そのようなサイズ低減に続いて、食材粒子は、セルロース誘導体消泡剤を使用する１つ以上の他の下流の手順に供され得る。そのような下流の手順には、限定されないが、拡散／抽出、ブレンド／均質化、蒸発、および／または発酵が含まれる。
【００６５】
場合によっては、食材加工は、食材からの１つ以上の構成成分（複数可）を、セルロース誘導体消泡剤も含む水性組成物中に拡散させる手順であるか、またはその手順を含む。拡散の手順は、糖など植物から所望の成分を抽出し得、これは、後続の加工段階で精製され得る。清浄または洗浄装置と同様に、拡散装置は、セルロース誘導体泡制御剤、および植物、野菜、または果物の一部分を有する水性組成物を保持することが可能な、おけ、タンク、ビン、または容器、ならびにその中の植物、野菜、もしくは果物の一部分の移動を引き起し、それによって、食材の移動、および植物、野菜、もしくは果物、構成成分（複数可）の水性組成物への拡散による清浄を引き起こす、撹拌機、ミキサー、または同様の装置も含み得る。拡散のプロセスは、本明細書に記載される任意の１つ以上のサイズの加工手順などの上流の手順によってすでに加工された食材を利用し得る。つまり、拡散は、切断によって作成されたぶつ切りまたはスライスなどの大きいサイズから、ブレンドによって作成されたような非常に小さい粒子まで範囲の加工食材を使用し得る。拡散プロセスで、元のサイズの食材（例えば、ジャガイモ全体またはビート全体）よりも小さい食材部分を使用することにより、泡制御剤を含む水性組成物への食材からの所望の構成成分の拡散を改善することができる。セルロース誘導体泡制御剤を使用することにより、泡制御剤を用いることなく、拡散中に形成される泡の発生を制御することができる。拡散プロセスが完了した後、水性組成物は、組成物に溶解しない食材の部分から分離され得る。
【００６６】
場合によっては、食材加工は、食材（加工食材、または糖もしくはデンプンなどの加工食材に由来する製品など）および泡制御剤を含む組成物から水を蒸発させる手順であるか、またはその手順を含む。蒸発のプロセスは、本明細書に記載の任意の１つ以上のサイズ加工手順および／または拡散手順などの上流の手順によってすでに加工された食材を利用し得る。例えば、組成物は、本開示による拡散プロセスで得られる糖またはタンパク質などの、加工食材または食材に由来する成分を含み得る。蒸発は、水性組成物からの水の除去を容易にするために、熱または低圧などの１つ以上の物理的処理を使用し得る。蒸発装置は、食品製品およびセルロース誘導体泡制御剤を有する水性組成物を保持することが可能な容器、ならびに組成物から水の蒸発を引き起こすように操作される吸引機およびヒーターなどの特徴を含み得る。セルロース誘導体泡制御剤を使用することにより、泡制御剤を用いることなく、蒸発中に形成される泡の発生を制御することができる。
【００６７】
場合によっては、食材加工は、食材からの１つ以上の構成成分（複数可）を、セルロース誘導体消泡剤も含む水性組成物中で発酵させる手順であるか、またはその手順を含む。発酵手順は、糖および／またはデンプンなど食材からエタノール、医薬品、または工業用化学物質などのバイオ製品に１つ以上の化合物を発酵させる細菌または酵母などの微生物を含み得る。発酵のプロセスは、本明細書に記載の任意の１つ以上のサイズ加工手順、拡散、および／または蒸発手順などの上流の手順によってすでに加工された中間または前駆食材を利用し得る。発酵装置は、当該技術分野で一般的に既知であるように、発酵媒体のブレンドを引き起こすインペラーまたは攪拌機、ヒーター、ガス供給導管などの特徴を含み得る。セルロース誘導体泡制御剤を使用することにより、泡制御剤を用いることなく、発酵条件中に形成される泡の発生を制御することができる。
【００６８】
発酵後、所望のバイオ製品は発酵培地から分離され得る。分離は、蒸留、濾過、沈殿、遠心分離などの１つ以上のプロセスを含み得る。分離はまた、所望のバイオ製品からの泡制御剤の分離を生じ得る。
【００６９】
一態様では、食材の加工は、そうでなければ食品物または食品製品を高熱に供する調理プロセス（すなわち、焼く、あぶる、揚げる、直火焼きなど）ではない。
【００７０】
他の態様では、食材およびセルロース誘導体を含む組成物は、生地、小麦粉、または乳製品の形態ではない。
【００７１】
食材の加工方法におけるセルロース誘導体泡制御剤（ＣＤＦＣＡ）の有用性を説明するために、テンサイの工業的加工１００における段階を概略的に示す、図１を参照する。段階１０２では、ＣＤＦＣＡを含む水性組成物を含むことができる洗浄タンクで、未加工のビート全体は、洗浄によって加工される。洗浄後、洗浄されたビートは、段階１０４でスライス装置などのサイズ加工装置に送達され、ＣＤＦＣＡを含む水性組成物と組み合わせてサイズが低減される。場合によっては、サイズを低減した後、加工されたビートは工業的加工を終了し得、食品製品として使用し得る。他のサイズ低減ステップが含まれ得るが、図１には含まれていない。サイズ低減後、洗浄されたビートは、段階１０６で拡散タンクに送達され、そこで、ビートの糖などの１つ以上の構成成分が、ＣＤＦＣＡを含む水性組成物中に拡散される。植物組織に由来する繊維を含むビートパルプなどの残りのビート材料は、段階１０７に示されるように、糖含有組成物から分離され得、パルプは、動物飼料として使用され得る。次いで、糖含有組成物は、段階１０８において１つ以上の精製工程に供され得る。精製副産物の生成は、段階１０９で農業目的に使用され得る。精製糖組成物は、段階１１０で蒸発に供され、同様にこの段階でＣＤＦＣＡを使用して、泡を制御することができる。蒸発された糖は、段階１１２で結晶化および／または遠心分離に供され、段階１１４で乾燥機に送られ得る。シロップおよび／または糖はまた、希釈段階１１６などの前処理、および次いで微生物およびＣＤＦＣＡを含む発酵培地を使用して発酵中の泡を制御する段階１１８での発酵を含み得る、発酵経路に送達され得る。発酵培地は、発酵中の泡を制御するために段階１２０でのＣＤＦＣＡに対する蒸留などのプロセスによって分離され得る１つ以上のバイオ製品を含み得、次いで、蒸留製品は、ステップ１２１および１２２で脱水または精留などのステップに供され得る。
【００７２】
食材の加工方法におけるセルロース誘導体泡制御剤（ＣＤＦＣＡ）の有用性を説明する別の例として、ジャガイモの工業的加工２００における段階を概略的に示す、図２を参照する。段階２０２では、ＣＤＦＣＡを含む水性組成物を含むことができる洗浄タンクで、未加工のジャガイモ全体は、洗浄によって加工される。ジャガイモもこの段階で選別され得る。洗浄および選別後、ジャガイモは、段階２０４で、ＣＤＦＣＡを含む水性組成物と組み合わせて実施され得る皮むきおよび／または研磨装置に送達される。次に、皮むきおよび／または研磨後、段階２０６で、ジャガイモは、切断装置などのサイズ低減装置に送達され、ＣＤＦＣＡを含む水性組成物と組み合わせてサイズ低減が実施され得る。次いで、洗浄、皮むき、および切断されたジャガイモ部分は、冷却（段階２０８および２１２）、紡糸／乾燥（段階２１０）、およびパッキング（段階２１４）などの他の様々な加工工程に供されて、包装された製品２１６を提供する。
【００７３】
実施例１〜７
セルロース誘導体を使用した泡制御性能
Ｍｅｔｈｏｃｅｌ  ＳＧＡ  ９  ＬＶ（実施例１）は、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているグレードのＭｅｔｈｏｃｅｌ  ＳＧＡ  １６Ｍから分解されたラボ製試料であり、試料は、２０°ＣでＵｂｂｅｌｏｈｄｅ粘度計を用いて９．３ｃｐｓの粘度および２．０の置換度を有するメチルセルロースである。
【００７４】
メチルセルロース（実施例２）は、当技術分野で知られている方法に従って合成する。メチルセルロース試料は、２０°ＣでＵｂｂｅｌｏｈｄｅ粘度計を用いて３．５ｃｐｓの粘度および２．０の置換度を有する。
【００７５】
Ｍｅｔｈｏｃｅｌ  Ａ４Ｍ  Ｐｒｅｍｉｕｍ（実施例３）は、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されており、試料は、室温で４０４９ｃｐｓの粘度および１．８１の置換度を有するメチルセルロースである。
【００７６】
２の置換度および１．３２のモル置換度を有するヒドロキシエチルメチルセルロース（ＨＥＭＣ）（実施例４）は、米国特許第９，０５１，２１８号（実施例１〜４）に記載の方法に従って合成した。粘度は、ずり断速度２．５５ｓ−１のＨａａｋｅ  ＶＴ５５０粘度計で、２０℃の水中で２重量％の溶液として決定した。
【００７７】
１．６２の支所度および０．２１のモル置換度を有するヒドロキシエチルメチルセルロース（ＨＥＭＣ）（実施例５）を、米国特許第９，０５１，２１８号（実施例１〜４）に記載の方法に従って合成した。粘度は、ずり断速度２．５５ｓ−１のＨａａｋｅ  ＶＴ５５０粘度計で、２０℃の水中で２重量％の溶液として決定した。
【００７８】
Ｗａｌｏｃｅｌ  ＭＴ  ４００  ＰＦＶ（実施例６）は、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されており、１．７９の置換度および０．３６のモル置換度を有するヒドロキシエチルメチルセルロースである。
【００７９】
Ｗａｌｏｃｅｌ  ＭＷ  ４００  ＧＢ（実施例７）は、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されており、１．４１の置換度および０．２のモル置換度を有するヒドロキシエチルメチルセルロースであるである。
【００８０】
ジャガイモを水で洗浄し、皮をむき、スライスした。７８０ｇのスライスされたジャガイモおよび５２０ｇの脱イオン（ＤＩ）水がキッチンミキサーに添加され、１分間ブレンドした。ジャガイモのスラリーが生成され、それを濾紙で濾過し、液体を使用して泡制御剤を評価した。この液体をジャガイモ液と呼ぶ。
【００８１】
同様に、テンサイを水で洗浄し、皮をむき、スライスした。７８０ｇのスライスされたテンサイおよび５２０ｇの脱イオン水がキッチンミキサーに添加され、１分間ブレンドされた。テンサイのスラリーが生成され、これを濾紙で濾過し、液体を使用して泡制御剤を評価した。この液体をテンサイ液と呼ぶ。
【００８２】
０．５ｇの実施例１〜７（パート１）を９９．５ｇの液（ジャガイモまたはテンサイ）に添加して、評価用の１００ｇの材料を得た。比較例として、セルロースエーテルを含まない１００ｇの液を使用した。
【００８３】
散布チューブ試験を利用して、泡制御剤としてのグリコールエーテルアミンの性能を評価した。材料の「発泡制御効率」は、泡の高さに対する影響を測定することによって評価した。１００ｇの上記の各液体試料を、直径５ｃｍの１０００ｍｌのガラスシリンダーに別個に添加した。焼結ガラスフリットを取り付けた垂直ガス散布チューブを、シリンダー底部に配置し、シリンダー底部から空気を泡立てさせた。気流を、Ａｍｅｔｅｋ  Ｌｏ−Ｆｌｏ  ０−１０フロートメーターの設定を１にして制御した。泡の高さを、気流を適用した後、最初の１０分間記録した。最初の１０分以内に泡の高さが１０００ｍｌに達した場合、実験を中止した。
【００８４】
表１および表２は、時間と相関する、セルロースエーテルを用いる場合および用いない場合の、テンサイ液およびジャガイモ液それぞれの泡の高さである。表に示されるように、ジャガイモ液とテンサイ液泡媒体との両方では、液中にセルロースエーテル（実施例１〜７）が存在することにより、比較例よりもはるかに良好に泡を制御した。すべての実施例は、１０００ｍｌの泡を超えることなく１０分間実行することが可能であった。
【表１】
2022502237.tif 000004
【表２】
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【図１】
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【図２】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年4月20日(2020.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食材の加工中に泡を制御するための方法であって、
食材およびヒドロキシエチル基を含むセルロース誘導体を含む組成物を形成することと、
前記組成物を加工することと、を含み、
前記ヒドロキシエチル基を含む前記セルロース誘導体が、前記組成物の加工中に泡を制御する、方法。
【請求項２】
前記形成するステップが、前記セルロース誘導体の固体組成物または液体濃縮組成物を添加して、前記組成物中０．０１〜５％（重量）の範囲の量で前記セルロース誘導体を提供することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記組成物が、本質的に水、前記食材、および前記ヒドロキシエチル基を含む前記セルロース誘導体からなる、請求項１または２のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
前記ヒドロキシエチル基を含む前記セルロース誘導体が、前記セルロース誘導体を含まない組成物と比較して、泡形成の量を少なくとも約１０％低減する、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記組成物が、少なくとも２０％（重量）の量の水を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記組成物が、３０〜９５％（重量）の範囲の量の水を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記セルロース誘導体が、０．０１〜５％（重量）の範囲の量で前記組成物中に存在する、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記セルロース誘導体が、０．１〜１％（重量）の範囲の量で前記組成物中に存在する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記セルロース誘導体が、２０℃の水中で２％（重量）の濃度で測定して、０．１ｃｐｓ〜１００００ｃｐｓの範囲の粘度を有する、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記セルロース誘導体が、２０℃の水中で２％（重量）の濃度で測定して、０．１ｃｐｓ〜５０００ｃｐｓの範囲の粘度を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記セルロース誘導体が、２０℃の水中で２％（重量）の濃度で測定して、０．１ｃｐｓ〜５００ｃｐｓの範囲の粘度を有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記セルロース誘導体が、メチル基をさらに含む、請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記セルロース誘導体が、置換度値ｘおよびモル置換度値ｙを有し、ｘが、ｙよりも大きい、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ｘが、１．２〜２．２の範囲であり、ｙが、０．１１〜１．０の範囲である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記組成物が、１０％（重量）未満、または５％（重量）未満の、前記食材およびセルロース誘導体とは異なる固体を有する、請求項１〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
加工後に、前記組成物から水およびセルロース誘導体を除去することを含む、請求項５〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
加工後に、前記組成物から少なくとも９０％（重量）の水を除去することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記食材が野菜、果物、または植物である、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記食材が、エンドウ豆、トウモロコシ、ジャガイモ、豆、米、小麦、キャッサバ、豆、サツマイモ、ヤムイモ、ソルガム、およびオオバコからなる群から選択される野菜であるか、またはそれに由来する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記食材が少なくとも０．０１％（重量）の量のデンプンを含む、請求項１８または１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記食材が、０．０１重量％〜３０重量％の範囲の量のデンプン、０．０１重量％〜８０重量％の範囲の量の非デンプン炭水化物、０．０１重量％〜２０重量％の範囲の量の量のタンパク質、および２０重量％〜９５重量％の範囲の量の水を含む、請求項１８〜２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
前記食材が、ビート、ヒヨコマメ、大豆、アルファルファもやし、白インゲンマメ（ｎａｖｙ  ｂｅａｎ）、白インゲンマメ（ｈａｒｉｃｏｔ  ｂｅａｎ）、およびインゲンマメからなる群から選択されるに由来する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記食材が、少なくとも１ｐｐｍの量のサポニンを含む、請求項１８または２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記食材が、１ｐｐｍ〜５重量％の範囲の量のサポニン、０．０１重量％〜３０重量％の範囲の量のデンプン、０．０１重量％〜８０重量％の範囲の量の非デンプン炭水化物、０．０１重量％〜２０重量％の範囲の量のタンパク質、および２０重量％〜９５重量％の範囲の量の水を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
加工が前記食材の洗浄を含む、請求項１〜２４のいずれに記載の方法。
【請求項２６】
前記食材が、加工前に元の未加工のサイズを有し、加工が、前記食材の前記元のサイズを、前記元のサイズの１％以上の食材部分のサイズ、または０．１グラム以上の部分のサイズに低減する機械的動作を含む、請求項１〜２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記食材が、加工前に元の未加工のサイズを有し、加工が、前記食材の前記元のサイズを、前記元のサイズの１％以上、または前記元のサイズの５０％以上の最も大きいサイズの食材部分を含む食材部分のサイズに低減する機械的動作を含む、請求項１〜２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
加工が、以下の切断、みじん切り、すりおろし、スライス、皮むき、千切り、ミンチ、角切り、拡散、および細断からなる群から選択される動作のうちの１つ以上を含む、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記食材が、加工前に元の未加工のサイズを有し、加工が、前記食材の前記元のサイズを、前記元のサイズの１％以下の食材部分のサイズまたは０．５グラム未満の部分のサイズに低減する機械的動作を含む、請求項１〜２５のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】
加工が、ブレンド、ピューレ化、叩き、液化、すりつぶし、泡立て、破砕、搾汁、および粉砕のうちの１つ以上を含む、請求項１〜２５のいずれかまたは２６に記載の方法。
【請求項３１】
加工が、結晶化または精製を含む、請求項１〜３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３２】
加工が、発酵を含む、請求項１〜３１のいずれかに記載の方法。
【請求項３３】
前記組成物が、１つ以上の極性有機溶媒（複数可）をさらに含む、請求項１〜３２のいずれかに記載の方法。
【請求項３４】
前記食材が、小麦粉でも、生地でも、乳製品でもない、請求項１〜３３のいずれかに記載の方法。
【請求項３５】
加工が、前記食材の調理を含まない、請求項１〜３４のいずれかに記載の方法。
【請求項３６】
食品製品前駆組成物であって、
水と
少なくとも０．０１％（重量）の量のデンプンまたは少なくとも１ｐｐｍの量のサポニンを含む食材と、
ヒドロキシエチル基を含むセルロース誘導体と、を含み、前記セルロース
誘導体が、０．０１〜５％（重量）の範囲の量で前記組成物中に存在する、食品製品前駆組成物。
【請求項３７】
請求項１に記載の方法に従って食材を加工するためのシステムであって、
（ａ）食材およびヒドロキシエチル基を含むセルロース誘導体を含む組成物を形成することと、
（ｂ）洗浄、切断、みじん切り、すりおろし、スライス、皮むき、千切り、ミンチ、角切り、細断、ブレンド、ピューレ化、叩き、液化、すりつぶし、泡立て、破砕、搾汁、粉砕、および発酵のうちの１つ以上を行って前記食材を加工食材にすることが可能な食材加工機と、
（ｃ）前記セルロース誘導体および前記加工食材を保持するように構成された容器と、
（ｄ）前記加工食材からの前記セルロース誘導体の分離を可能にする分離機構と、を含む、システム。
【国際調査報告】
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