(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１６〜３０重量％の濃度となるように調整されたカゼイン溶液を、０〜４０℃まで冷却することによりゲル化されたことを特徴とする熱可逆性ゲル。
【請求項２】
１６〜３０重量％の濃度となるようにカゼイン溶液を調製し、０〜４０℃まで冷却してゲル化させることを特徴とする熱可逆性ゲルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可逆性ゲル及びその製造方法に関する。本発明の熱可逆性ゲルは、１６〜３０重量％の濃度となるようにカゼイン溶液を調製し、０〜４０℃まで冷却してゲル化させることにより得られるものであり、加温することにより溶融してゾル状を呈するという特徴を有する。
【０００２】
【従来の技術】
乳のゲル化能を利用して調製されるゲル状食品には、チーズ、ヨーグルト、ゼリー等多くの種類がある。従来、乳からこのようなゲル状食品を調製するためには、主に、（１）乳を酸性化させる、（２）乳に酵素を添加し酵素反応を利用する、（３）加熱する等の方法が利用されている。（１）の方法は、ヨーグルト製造に代表されるように、乳に乳酸菌を添加して乳酸菌の産生する酸によって乳のｐＨを下げ、乳中のタンパク質を凝集させてゲルを形成するものである。また、（２）の方法は、チーズ製造に代表されるように、乳にキモシン等の凝乳酵素を添加し、乳中のタンパク質の親水性を低下させることによりタンパク質が凝集して、ゲルを形成するものである。さらに、（３）の方法は、乳を適切なタンパク質濃度に濃縮し、ｐＨを調整した後、加熱することによりゲル化させるものである。また、これらの技術をもとにして、乳をゲル化させて、食品を製造することも行われている。例えば、濃縮乳を酸性化して加熱することによりチーズ用カードを得る方法（特開昭６３−７９５５９号公報、特開昭６３−９８３５０号公報、特開昭６３−７１１４７号公報、特開平２−３５０３７号公報、特開平２−３０８７５６号公報、特開平５−１３７５０４号公報、特開平６−７８６６９号公報、特開平８−２８９７２７号公報）、濃縮乳に凝固剤を添加してゲル状食品を製造する方法（特開平６−２１７６９０号公報）等が開示されている。また、酵素処理と加熱を組み合わせて乳をゲル化させる方法（特開平３−１６０９５７号公報）が開示されている。上述のようにして得られるゲルは、いずれもゲルからゾルに変化することのない不可逆性のゲルである。
【０００３】
また、乳に寒天、ゼラチン等のゲル化剤を添加して冷却することにより、可逆性のゲルを調製する（特開昭６３−２６９号公報及び特開昭６２−２０５７３６号公報）こともできるが、乳にゲル化剤を添加してゲルを調製する場合、乳タンパク質とゲル化剤の親和性が悪いと、得られるゲルの組織は不均一となり、離水が生じたり、食感が悪くなるという問題もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、乳のゲル化能を利用して調製されるカゼインを主成分とする熱可逆性ゲルを提供することを課題とする。
本発明においてゲルの熱可逆性とは、ゲルをゲル化温度以上に加温することにより溶融してゾル状を呈する性質をいう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上述の課題に鑑み鋭意研究を重ねた結果、１６〜３０重量％の濃度となるようにカゼイン溶液を調製し、０〜４０℃まで冷却してゲル化させることによりゲルが得られ、このようにして得られたゲルが加熱により溶融してゾル状を呈するといった熱可逆性を有することを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の熱可逆性を有するゲル及びその製造方法について詳しく説明する。本発明の熱可逆性ゲルは、１６〜３０重量％の濃度となるようにカゼイン溶液を調製し、０〜４０℃まで冷却してゲル化させることにより得られる。カゼイン溶液は、乳を必要に応じて加熱殺菌又は濾過膜や遠心機により除菌した後、精密濾過膜（ＭＦ膜）又は限外濾過膜（ＵＦ膜）で処理し、カゼイン濃度が１６〜３０重量％となるように、原料乳を４倍以上に濃縮することにより得ることができる。得られたカゼイン溶液は、凍結乾燥、噴霧乾燥等の公知の乾燥手段で乾燥することにより粉末状とすることもでき、これをカゼイン濃度が１６〜３０重量％となるように溶解して用いてもよい。また、乳をＵＦ膜で処理して得られるＭＰＣ、酸カゼイン等の市販品も用いることができる。
【０００７】
乳としては、ウシ、ヒツジ、ヤギ、水牛等から得られる生乳、脱脂乳、還元乳等を用いることが好ましく、還元乳を用いる場合は、乳脂肪、植物性脂肪等を添加してもよい。ＵＦ膜又はＭＦ膜は、乳タンパク質、特にカゼインを分離できる膜を用いることが好ましく、ＭＦ膜であれば孔径で１０〜２００ｎｍ、ＵＦ膜であれば、分画分子量１，０００〜数１０万Ｄａのものを用いることが好ましい。カゼインの濃度が１６〜３０重量％の溶液とすることにより、タンパク質の分子間の相互作用、例えば、水素結合、疎水性相互作用、静電気的引力、ファンデルワールス力等が強まった状態となるため、ゲルが形成されやすい状態になっており、冷却することによりゲルが得られる。このように、本発明においては、カゼイン濃度が重要な要素となり、溶液中のカゼイン濃度を１６〜３０重量％に調整することが好ましい。カゼイン濃度が１６重量％未満の場合は、長時間冷却を行ってもゲルが形成されない場合もあり好ましくないので、粉末状のカゼイン等を添加してカゼイン濃度を１６重量％以上に調整することが好ましい。また、ＵＦ膜又はＭＦ膜により３０重量％を越えるカゼイン濃度の濃縮液を調製することは困難であり、さらに粉末状のカゼインを３０重量％を越えて溶解することも困難であるためカゼイン濃度は３０重量％以下とすることが好ましい。また、目的とする最終製品に合わせて、甘味を付与するために、ショ糖等の糖類をカゼイン溶液に対して１〜５重量％、塩味を付与するために、塩化ナトリウム等の塩類をカゼイン溶液に対して１〜５重量％、風味を付与するために、バニラエッセンス等の各種フレーバーをカゼイン溶液に対して０．０１〜１重量％添加してもよい。
【０００８】
上述のように、カゼインを１６〜３０重量％の濃度となるように調整し、０〜４０℃まで冷却してゲル化させることにより熱可逆性のゲルを得ることができるが、本発明においては、動的粘弾性装置（ＲＦＳII；レオメトリック・サイエンティフィック社製）を用い、貯蔵弾性率（Ｇ’）及び損失弾性率（Ｇ”）の値を測定し、これらが交差する点をゲル化点と見なす（Ｒｏｓｓ−Ｍｕｒｐｈｙ、Ｓ．Ｂ．、１９９１、ＲｈｅｏｌｏｇｉｃａＡｃｔａ、Ｖｏｌ．３０、ｐｐ．４０１−４１１）。例えば、乳をＭＦ膜で処理して４倍以上に濃縮し、凍結乾燥して得られた粉末を溶解し、溶液のカゼイン濃度を２４重量％、２０重量％及び１６重量％に調製し、５０℃から毎分０．５℃で降温させ、０℃まで冷却したときの貯蔵弾性率（Ｇ’）及び損失弾性率（Ｇ”）の値を測定すると、図１に示すようにカゼイン濃度が２４重量％では２８℃でゲル化し、カゼイン濃度が２０重量％では１７℃でゲル化することがわかる。またカゼイン濃度が１６重量％では上記の冷却条件ではゲル化はしなかったが、５℃において２４時間保持したところゲル化することが確認された。一方で、これらのゲルを加温したところ、カゼイン濃度が２４重量％の溶液から得られるゲルは、３２〜３３℃で溶融し、カゼイン濃度が２０重量％の溶液から得られるゲルは、２０〜２１℃で溶融し、さらにカゼイン濃度が１６重量％の溶液から得られるゲルは、約１０℃で溶融することが確認された。なお、本発明の熱可逆性ゲルは、カゼインの濃度が高い程、短時間でゲルを形成しやすく、カゼイン濃度が低い程ゲルを形成しづらく、また冷却温度が高い程、ゲル化に時間を要し、冷却温度が低い程、短時間でゲルを形成するといった性質を有しており、カゼインの濃度、冷却温度等によってゲル化の過程が異なることが判った。
【０００９】
また、本発明の熱可逆性ゲルは、乳風味が良好で、滑らかな組織を有しており、口溶けも良好であって、さらに長時間保存しても離水が少なく、ゼリー食品、プディング等のデザート、チーズ、ヨーグルト等の製造にも利用することができる。
【００１０】
【実施例】
実施例１
脱脂乳を５０℃に加温し、濾過膜（細孔径１．４μ：バクトキャッチ、アルファラバル社製）で処理し、微生物及び不純物を除去した。この除菌脱脂乳を５０℃に保温しながら、ＭＦ膜（細孔径０．１μ：２８２ＰＴ、ＮＧＫ社製）で処理し、カゼイン濃度が２０重量％になるように５倍に濃縮を行った。次いで、この濃縮液に対して、砂糖を３重量％及びフルーツフレーバーを０．０１重量％添加し、小容器（１００ｍｌ）に注入して５℃で２４時間冷却してゲル状食品を得た。
得られたゲル状食品の熱可逆性を確認するために、動的粘弾性測定装置（ＲＦＳII、レオメリック・サイエンティフィック社製）を用い、ゲル化過程及び溶融過程をモニターした。
動的粘弾性測定装置は、試料に周期的な変位を与えて、弾性成分である貯蔵弾性率（Ｇ’）及び粘性成分である損失弾性率（Ｇ”）の値を測定するものであり、これらの測定値から試料の力学的性質を評価することができ、貯蔵弾性率（Ｇ’）と損失弾性率（Ｇ”）が交差したところでゲル化するとみなすことができる（Ｒｏｓｓ−Ｍｕｒｐｈｙ，Ｓ．Ｂ．，１９９１，Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａ  Ａｃｔａ，Ｖｏｌ．３０，ｐｐ．４０１−４１１）。
測定は、動的粘弾性測定装置（ＲＦＳII；レオメトリック・サイエンティフィック社製）に直径５０ｍｍの平行プレートを取り付け、プレートの間隙を１ｍｍに設定して、角周波数１ｒａｄ／ｓ、歪み１％で測定を行った。４０℃から測定を開始し、毎分０．１℃で降温させながら３℃まで測定し、次いで、３℃から毎分０．１℃で昇温させながら４０℃まで測定を行った。結果を図２に示す。
【００１１】
図２より、貯蔵弾性率（Ｇ’）と損失弾性率（Ｇ”）の値が交差する点でゲルとゾルの変化が起きているとみなすと、降温過程では、５℃でゾルがゲル化し、昇温過程では１２℃でゲルがゾルに変化したことがわかる。また、得られたゲル状食品を食したところ、滑らかで、歯切れも良く、口中で良好に溶融し、乳風味も良好なゲル状食品であった。
【００１２】
実施例２
脱脂乳を５０℃に加温し、濾過膜（細孔径１．４μ：バクトキャッチ、アルファラバル社製）で処理し、微生物及び不純物を除去した。この除菌脱脂乳を５０℃に保温しながら、ＭＦ膜（細孔径０．１μ：２８２ＰＴ、ＮＧＫ社製）で処理し、カゼイン濃度が２０重量％になるように５倍に濃縮を行った。次いで、この濃縮液を凍結乾燥機を用いて凍結乾燥した後、フードカッターにより０．１〜３ｍｍ角のフレーク状に切断してカゼインを主体とするゲル化剤の粉末を得た。
（１）ゲル化物の調製
先に調製したカゼインを主成分とする粉末をカゼイン濃度が１２、１６、２０及び２４重量％となるように５０℃の温湯に溶解した。この溶液を小容器パラレルプレートに注入し、５０℃から毎分０．５℃で０℃まで降温させ、実施例１と同様の方法で、貯蔵弾性率Ｇ’及び損失弾性率Ｇ”の測定を行った。結果を図３に示す。
【００１３】
図３より、貯蔵弾性率Ｇ’及び損失弾性率Ｇ”の変化から、両者の交差する点でゾルとゲルの変化が起きているとみなすと、カゼイン濃度が２４重量％では２８℃、カゼイン濃度が２０重量％では１７℃においてゲル化した。カゼイン濃度が１６重量％では上記条件によってはゲル化しなかったが、５℃で２４時間冷却することによりゲル化した。なお、カゼイン濃度が１２重量％ではゲル化しなかった。
【００１４】
（２）ゲル状食品の調製
先に調製したカゼインを主成分とする粉末をカゼイン濃度が２４重量％となるように水に溶解し、５０℃まで加温した後、３０分間撹拌した。次いで、５℃で１２時間保存して、充分に水和させた。ここまでの処理で溶液は既にゲルを形成したので、再び、５０℃まで加温してゾルに戻した後、この溶液に対して、砂糖を５重量％及びバニラフレーバーを０．０１重量％添加し、５０ｍｌの容器に充填して、５℃で２４時間冷却してゲル状食品を得た。
得られたゲル状食品を食したところ、滑らかで、弾力のある組織を有するミルクプリン様のゲル状食品であった。
【００１５】
実施例３
脱脂乳を５０℃に加温して、濾過膜（細孔径１．４μ：バクトキャッチ、アルファラバル社製）で処理し、微生物及び不純物を除去した。この除菌脱脂乳を５０℃に保温しながら、ＵＦ膜（分画分子量：１０ｋＤａ、ＰＷ−１８１２Ｔ、デサリネーション社製）で処理し、カゼイン濃度が２０重量％になるように５倍濃縮を行った。次いで、この濃縮液に対して、砂糖を３重量％及びバニラフレーバーを０．０１重量％添加し、５０ｍｌの容器に注入して５℃で２４時間冷却してゲル状食品を得た。
得られたゲル状食品を食したところ、滑らかで、歯切れも良く、口の中で良好に溶解し、乳風味も良好なゲル状食品であった。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、乳のゲル化能を利用て調製されるカゼインを主成分とする熱可逆性ゲルを提供することができる。
本発明の熱可逆性ゲルは、乳風味が良好で、滑らかな組織を有しており、口溶けも良好であって、さらに長時間保存しても離水が少ないので、ゼリー食品、プディング等のデザート、チーズ、ヨーグルト等の製造にも利用することができる。
また、本発明のゲルは熱可逆性を有するので、上記食品を製造する際にもゲルを再び加熱してゾルとして再度原材料として利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】      降温過程におけるカゼイン溶液の貯蔵弾性率（Ｇ’）及び損失弾性率（Ｇ”）の変化を示す。
【図２】降温及び昇温過程におけるカゼイン溶液の貯蔵弾性率（Ｇ’）及び損失弾性率（Ｇ”）の変化を示す。
【図３】降温過程におけるカゼイン溶液の貯蔵弾性率（Ｇ’）及び損失弾性率（Ｇ”）の変化を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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