プラントベースフード開発におけるアルギン酸の応用
並木 友亮

NAMIKI Yusuke
株式会社キミカ1 .●はじめににもバーガーパテやハンバーグ，ナゲットの中だねなどをまとめる素材としての引き合い「プラントベースフード」という言葉が急速が多い。これらの最終製品に特化したゲル化に普及している。これに伴い，当社の主要製剤製剤も本稿内で紹介するが，アルギン酸の品である「アルギン酸」をプラントベースフー活用方法はそれだけに留まるものではない。

ドの開発に利用したいという問い合わせも急

本稿ではアルギン酸のプラントベースフード増している。アルギン酸は海藻から抽出されへの応用方法について幅広く紹介したい。

る天然の多糖類であり，増粘安定やゲル化を目的として利用される食品添加物である。プ

2 .●アルギン酸とはラントベースフードでは植物由来のタンパク

アルギン酸とは海藻（褐藻類）から抽出さ質やその他素材を組み合わせて食肉などの動れる水溶性の高分子多糖類である 。冷水，物由来素材を代替するものが多い。食肉の温水のいずれにも溶解し粘性を発現する 。

「塊感」を演出するために，ほとんどのプラン増粘安定剤やゲル化剤として食品分野はもち

トベースフードは各素材をまとめた，ひと塊ろんのこと，医療分野，化粧品分野，工業分の形状となっている。このため，プラントベー野など幅広い領域で利用されている素材であスフードの製造にあたってはそれぞれを「まとる 。褐藻類には昆布やワカメといった非常める」または「固める」役割を担う素材が必要に馴染み深く，古くからの食経験がある海藻不可欠である。アルギン酸は植物由来であり，が分類される 。このため，その安全性は国連「増粘」または「ゲル化」という素材をまとめる機関（JECFA：FAO / WHO 合同食品添加物機能があるということから，プラントベース専門委員会）などで高く評価されている 。まフードのコンセプトと求められる機能を兼ねた，天然の海藻であるため BSE や遺伝子組備えた素材といえる。さらに特筆すべきは，換え，残留農薬などの影響のない安全な物質

アルギン酸は熱に依存せずにゲル化させるこであることも広い分野で活用されている要因とができ，得られたゲルは加熱しても溶解すの 1 つである。そして，前述のとおり「海藻ることはない。このため，食肉と同様に鉄板や由来」であることはプラントベースフードのグリル上での加熱調理や，煮込み調理を経たコンセプトにまさしく合致している。

後も開発者が意図した形状を維持することが2017 年に食品表示基準が改正されたが，できる。この点においても，アルギン酸はプラ

この際にはすべての加工食品において使用割

ントベースフードに適した素材であり，実際合の最も多い原材料について原料原産地の表38

月刊フードケミカル 2023−3

特集 1

考え方として「クリーンラベル」の概念が浸

3 . プラントベースフードへの応用

透しつつある 。これは原材料等の明確な表示

アルギン酸のプラントベースフードへの応はもちろんのこと，それらがどのような原料からできているのかなど，当該の食品につい用例は数多くあるが，そのなかでも当社のゲル化剤製剤である「昆布酸 429 S」，「昆布酸ヘて消費者の「知りたい，分かりたい」というルシー」のプラントベースフードへの応用例

欲求に対し，ラベル表示で応えるという考えについて紹介する。

方である。アルギン酸は「海藻から抽出され1）昆布酸429Sた物質で，食品にねばりを与える，または固昆布酸 429 S はアルギン酸 Na を主体としめる効果がある」と表すことのできる「わかたゲル化剤製剤であり，特に植物由来タンパりやすい物質」である 。このような背景もあク質の結着を目的としている。本製剤にはアり，近年，海外ではクリーンラベルの観点か

ルギン酸 Na と Ca 塩，さらにゲル化速度をらプラントベースフードのみならず多くの食調整するためのリン酸塩などがプレミックス品にアルギン酸が採用される例が多い 。国されており，水と接触させるだけでゲル化が内でもアルギン酸を利用した加工食品のパッ始まる。例えば，プラントベースミート（バーケージにアルギン酸は海藻由来の物質であるガーパテやハンバークなど）を製造するにあ旨を明記した製品があるが，これも一連の潮たっては植物性タンパク質などからなる生地流に沿ったものと考えられる 。に最後に練り込み・成形する，あるいは塩，アルギン酸にはさまざまな塩があるが，食コショウなどの粉末調味料とあらかじめ混合品添加物公定書にはアルギン酸類として，アしておき，これらを生地に投入するタイミン

ルギン酸，アルギン酸 Na，アルギン酸 K，グで一緒に生地に投入し，練り込み・成形す

アルギン酸アンモニウム，アルギン酸 Ca，るといった使い方が可能である（図 1）。

アルギン酸エステルの 6 種類が収載されている 。一般に「アルギン酸」とよばれるものの多くはアルギン酸 Na である 。
最も利用されることが多いアルギン酸塩はアルギン酸 Na であり，増粘安定やゲル化を目的として使用される 。アルギン酸 Na のゲル化には加温や冷却は必要がなく，この点が寒天などのほかの海藻由来ゲル化剤とは大きく異なる。アルギン酸 Na をゲル化させるためにはその水溶液を Ca イオンなどの二価

図 1 大豆タンパク質を昆布酸 429S で結着した生地と焼成・調理後のハンバーグカチオンと接触させるだけで良い。このときアルギン酸 Na を構成する糖鎖同士が二価カ成形後に冷却や加温は必要なく静置するだ

チオンによって瞬時にイオン架橋されるためけでゲル化が完了する 。昆布酸 429 S は水とゲル化が起きる 。ゲル化に際し温度管理は必

触れた瞬間からゆっくりとゲル化が始まる 。

要なく，冷たいものは冷たいまま，熱いもの

このため昆布酸 429 S の投入後に混練などのは熱いままゲル化させることができる。そし

機械的な力が長時間に渡って加わるとゲル化て一度ゲル化したものはレトルト処理などをしたものが崩れてしまうのでこの点は注意が行っても溶けることはない 。

必要である。

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特集 1示が必要となった。欧米ではさらに進んだ

注目の New プロテインの開発と応用技術 2023

15℃

25000

20℃

35℃

15000

粘度（cP）

粘度

pH8.0

80

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pH6.530000

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50000204060800100020経過時間（分）図 2 異なる温度での昆布酸 429S のゲル化速度の違い

昆布酸 429 S のゲル化速度を粘度変化として示したものを図 2 および図 3 に示す。この4060経過時間（分）図 3 異なる pH での昆布酸 429S のゲル化速度の違い

2）●昆布酸ヘルシー

昆布酸ヘルシーとは，アルギン酸 Na のゲ

試験では昆布酸 429 S を水に 2 ％で溶解した

ル化性，アルギン酸エステルの乳化安定性をものを使用し，溶解が完了した後の溶液の粘利用したゲル化剤製剤である 。植物性油脂度を経時的に測定した 。試験は温度およびは常温で液体であるが，本製剤を利用するこpH の異なる条件で実施した 。とで固形化できる 。その原理はマーガリンのいずれのグラフにおいても，各条件で特定ような水素添加による硬化とは全く異なるの時間に粘度が急激に増大しており，この立ものである 。本製剤は水中に油が分散したち上がりの時点からゲル化が急激に進行していると考えられる 。アルギン酸 Na と Ca イオンの反応は一瞬でありこれを変えることはエマルション（ O/ W エマルション）をゲル化させることができる 。ゲル化反応は①アルギン酸エステルによる O / W エマルションの安できない。昆布酸 429S ではイオン化した Ca

定化，②アルギン酸 Na による連続相（水）のをリン酸塩によって一度捕捉し，その後アルゲル化という 2 段階で進行する 。本製剤にはギン酸 Na に供給している。このため，一定Ca 塩やゲル化速度を調整するための副剤が時間後に急激にゲル化が進行する 。

あらかじめ混合されているため，固形化した温度や pH 条件によってゲル化の開始時間

い植物油と水があれば，本製剤と組み合わせが異なっている。これはアルギン酸 Na のゲることで容易に植物性固形油脂を得ることル化がイオン交換という化学反応の一種であができる（図 4 ）。固形化できる植物油に制限るためである。一般的な化学反応と同様に反応温度が高いほど反応速度定数が大きくなるため，温度が高いほどゲル化の開始が早くなっていると考えられる 。また pH は Ca のイオン化速度に影響するためゲル化速度に影響を与えていると考えられる 。ゲル化の開始時間や速度は製造ラインでのハンドリングや成形性に直結するため，温度や合わせる食材の pH などの要因を加味した上で加工条件を詰めていく必要がある 。

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図4

昆布酸ヘルシーで作製した植物性固形油脂（角切りのもの）
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注目の New プロテインの開発と応用技術 2023

アルギン酸類が使用されておりテクスチャーなど幅広く利用できる 。また，油そのものでの向上や耐熱性の付与などに寄与している。

はなく，水を含んだエマルションをゲル化さアルギン酸 Na の水溶液は，なめらかでせるため摂取カロリーの抑制はもとより，動ニュートン流体に近い流動性を示す 。またア

物性固形油脂と比べて飽和脂肪酸やコレスルギン酸のゲルは加熱しても溶解しないといテロールの摂取量低減も可能となる 。

う特徴を持つ 。これらのアルギン酸類ならで昆布酸ヘルシーで固形化した植物性油脂はの特徴は実際の卵を含む製品のみならず，をプラントベースのバーガーパテに合わせ卵代替食品にも応用されている。

ることで油のジューシー感を付与することが2）人工魚卵，人工フカヒレできる。また，昆布酸ヘルシーによって固形「人工いくら」はアルギン酸アプリケーショ化した植物性油脂を炭酸 Na などで軟化させンの代表的な存在であるが，このほかにも，た後に適度に崩すことで，まるで背脂のようサイズや色味，味を調整することで，キャビな外観をもつ細かなゲルを得ることができる

ア様，とびこ様の食品（人工魚卵）を製造す（図 5）。この「プラントベース背脂」を植物性ることができる 。また，形状をコントロール素材のみで作製したラーメンと合わせることすることで，「フカヒレ」様にも加工するこで，見た目は「背脂系」であるがプラントベーとができる。このように作製した食材はプラスなラーメンを作製することもできる（図 6）。

ントベースをコンセプトとした料理のあしら

4.●多様なアプリケーション

いとして見た目のおいしさの演出にも利用が可能である 。 SDGs の目標の 1 つとして「海これまで挙げた以外にもアルギン酸のプラの豊かさを守ろう」という目標が掲げられてントベースフードへのアプリケーションは数いるが，アルギン酸を利用した人工魚卵や人多くあるが，ここではその一端をご紹介する。

工フカヒレの活用でサメの乱獲防止などを通

1）●卵代替食品

じた水産資源の保護にも寄与できる。

アルギン酸類は業務用の調理済み卵製品

上記に挙げた以外にも，特許や論文などの（スライス卵，目玉焼き，スクランブルエッ

公知の情報ではソーセージケーシングとしてグなど）において増粘安定やゲル化を目的とアルギン酸を利用し羊腸などの動物由来素材して以前から使用されている 。近年ではプを代替する，プラントベースシーフードのゲラントベースの卵代替食品が開発されている

ル化剤としてイカやタコの質感を表現するなが，これらの製品にも本来の卵製品と同じくどの利用用途が示されている。

図 5 昆布酸ヘルシーで作製した「プラントベース背脂」
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図 6 プラントベース背脂の調理例

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特集 1はなく，菜種油，ごま油，オリーブ油，米油

アルギン酸には「植物性」という特徴だけ

5 .●おわりにでない多くの魅力があり，これらを製品の改

昨今ではプラントベース食品の開発を目的

良や新製品開発などにぜひ利用いただきたとしたアルギン酸の引き合いが急増していい 。使用方法やサンプル提供については当る 。プラントベース食品への注目は，健康志社営業部まで問い合わせいただければ幸いで向はもとより，ベジタリアンやヴィーガンなある。

どの食の多様化，畜産活動による地球環境負荷の軽減など多くの要因がある 。
当社のアルギン酸は，ライフサイクルを終

なみき・ゆうすけ

え海岸に漂着した海藻のみを原料として製造株式会社キミカ

されている。この点は SDGs の観点から高く技術開発部（マネジャー）評価され，2020 年には日本政府主催のジャパ1989 年生まれ，埼玉県出身。 2014 年

ン SDGs アワード 特別賞を受賞した。これ

株式会社キミカ入社 。アルギン酸のを皮切りに公的機関，民間機関から多くの賞技術開発，品質保証，商品開発などを担当 。 2018 年～を頂き，「アルギン酸」という素材が SDGs と2019 年 京都大学ウイルス・再生医科学研究所へ出向 。

いう新たな観点から改めて評価されている。

2020 年 技術開発部マネジャーに就任，現在に至る。

防災・減災×サステナブル大賞 2023 にてレジリエンス賞を受賞
キミカ
キミカはこのほど，減災サステナブル技術協会が主催

アルギン酸市場における同社の国内シェアは現在 90 ％する「防災・減災×サステナブル大賞 2023」において，「防を誇る 。今回，長年にわたる取り組みがレジリエンス

災・減災×レジリエンス賞

カンパニー部門 グローバ性，サステナブル性，さらには SDGs への寄与度の側ル賞」を受賞した。本賞は，より安全・安心で真にサス面から総合的かつ客観的に評価され，「防災・減災×レ

テナブルな社会の実現に向けた防災・減災への取り組み

ジリエンス賞を評価して授与されたものである。に至った 。

カンパニー部門グローバル賞」の受賞

防災・減災×サステナブル大賞 2023 は，今回で第 3

減災サステナブル技術協会は，あらゆる自然災害の被回目の開催となり，全 31 褒賞 41 団体が受賞した 。キミ

害を少なくしていくための技術研究・開発，勉強会・シカは，海藻由来の天然多糖類であるアルギン酸のトッンポジウムの開催などを行う団体として 2018 年に設立さプメーカーとして安定供給の責務を果たすため，1980れた。防災・減災×サステナブル大賞 2023 の表彰式は 2

年代の原産地・南米への進出以来，現地民とともに海月，東京ビッグサイトでのリアルと，リモート参加のハ

藻資源保全とサプライチェーン強化に取り組んできた 。

イブリッド形式で開催された。

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