JPH0331419B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は肉的食感に優れた蛋白素材の製造法に
係り、更に詳しくは２軸のスクリユーを有する押
出機を用い、繊維状構造に優れた蛋白素材を製造
する方法に関する。 （従来技術） 従来、蛋白含有原料を用いて肉様食品を製造す
る方法が多く試みられている。これらの方法は、
蛋白質のアルカリ溶液を酸性凝固液中へ紡糸金
具を通して吐出させ繊維形成させる所謂紡糸法、
蛋白含有スラリーを加圧加熱下に吐出して繊維
形成させる所謂繊維状又は構造状蛋白の製造法、
射出機、押出機又はパフイング・ガンを用いて
蛋白含有物を加圧加熱してパフさせる所謂組織状
蛋白の製造法、石臼（デイスク）を用いた縄な
い式繊維状蛋白の製造法等が知られている。は
一般に装置が簡単で生産費が安く経済的である。 一方、肉の組織は繊維の集束したものであり、
繊維性を有する蛋白素材のほうが肉的食感に優れ
ている。 このため、安価なの方法でやのような繊
維状蛋白を得る試みがなされている。これには射
出機を用いるものと、押出機を用いるものが知ら
れている。このうち押出機を用いるものとして
特開昭57−16655には、大豆蛋白と小麦グルテン
（及び食塩）混合物からノズル吐出端付近の温度
を調節（中央部より20〜60℃低い）し圧力７〜36
Kg／cm²という低い圧力（スクリユー回転速度は遅
い）で実質的に膨化しない良質な繊維を得る方法
が開示されている。しかし２軸押出機は開示され
ていない。又先端部の剪断応力を加える態様もス
クリユーをせいぜい60R.P.M.の回転数で与える
ことしか開示されていない。 本発明のように２軸のスクリユーを有する押出
機を用い、油糧種子蛋白、小麦グルテン及び水を
主成分とする混合物を、該押出機の先端熔融部に
おいて充分剪断力を作用させることによる繊維状
構造に優れた蛋白素材の製造法は知られていな
い。 （目的） 本発明者等は、簡単に繊維状構造に優れた蛋白
素材を得ることを目的とした。 （経過） 本発明者等は、長年押出機を用いた蛋白素材の
製造を研究するなかで、押出機の原理を次のよう
に考える。 （ホツパー・フイーダー） 蛋白含有原料 →（スクリユー移送） 混合・圧縮・剪断 （可塑状態）→（先端部） 熔融・剪断 （熔融状態）→（ダイ又はノズル） 配向・成形 → （凝固）膨化 ここに於いて、網目状構造を有する所謂組織状
蛋白となるか、繊維状構造を有する蛋白素材とな
るかは、原料に由来する物性的要因と装置的
要因（製造条件）の組合せによる。 従来、繊維状蛋白とする為に、専ら膨化を抑え
ることを主眼に温度管理（ドウの物性調整）やダ
イ又はノズル（オリフイスも含む）に関する研究
が多くなされてきた。 本発明者等は繊維化機構に関して深く研究する
なかで、繊維化が先端熔融部の状態に左右される
確信を得て、更に深く研究を重ねた結果、原料
及び先端熔融部において剪断力を充分作用させ
ることが重要であること、及びかかる条件が２
軸のスクリユーを有する押出機により容易に満足
できることを見出し本発明を完成するに到つた。 （構成） 本発明は、油糧種子蛋白、小麦グルテン及び水
を主成分とする蛋白含有混合物に、２軸のスクリ
ユーを有する押出機を用いて加圧・加熱処理し先
端溶融部においてスクリユーの相対周速度を30
cm／sec以上とすることを特徴とする繊維状構造
に優れた蛋白素材の製造法、である。 本発明に用いる蛋白含有混合物は油糧種子蛋
白、小麦グルテン及び水を主成分とする。 油糧種子は、大豆、菜種、綿実、落花生、ゴ
マ、向日葵、コーン等その蛋白を食用に利用でき
るものが好ましく、その特性、入手の容易性及び
経済性より大豆が好適である。油糧種子蛋白はこ
れらの油糧種子の蛋白を含むものが利用でき、例
えば大豆蛋白の場合圧扁大豆、、脱脂大豆、濃縮
蛋白、豆乳粉末、分離蛋白等公知の大豆蛋白を１
種又は２種以上組み合わせて用いることができ
る。 小麦グルテンは公知のものを利用できる。 油糧種子蛋白と小麦グルテンの重量比は95：５
〜20：80とすることができる。小麦グルテンが多
いほうが蛋白素材を繊維状に配向しやすい効果が
あり、同時に製造において負荷が減少され経済的
である。 蛋白含有混合物の蛋白含量は、乾物換算で40重
量％（以下％）以上が好ましく、蛋白含量が高い
程歯ごたえのある蛋白素材が得られる。 蛋白含有混合物の水の量は１軸スクリユー型押
出機と異なり、広い範囲に渡つて変化させること
ができ、蛋白含有混合物の組成にもよるが10〜65
重量％、好ましくは20〜40％が適当である。該水
分は目的とする蛋白素材により適宜調節すること
ができ、通常水の量を多くすると膨化を抑えるこ
とができ、繊維の配向性を高めることができる。
一般に、水分の多い蛋白含有混合物でも１軸スク
リユー型押出機と異なり、２軸のスクリユーを有
する押出機のほうが容易に移送できる。 蛋白含有混合物は、所望により殻粉類、澱粉類
等の炭水化物、セルロース等の繊維質、カラギー
ナン等のガム質、調味料、香辛料、着香料、油脂
及びその他の食品添加物等を用いることができ
る。これらの食分添加物の量は１軸スクリユー型
押出機と異なり、広い範囲に渡つて変化させるこ
とができる。 蛋白含有混合物は通常ホツパー・フイーダー
（ときにはニーダー）を経て押出機内をスクリユ
ーにより移送され、加圧加熱下に可塑状態で混
合・圧縮・専断され先端部で熔融状態となる。か
かる熔融状態で剪断力を充分作用させることが重
要である。 一般に、押出機では熔融物に対する剪断力は、
主にスクリユー回転によりもたらされる。 ところで、従来の１軸スクリユー型押出機のス
クリユー回転速度は遅く充分な剪断力を作用させ
るには限界があつた。それは、１軸スクリユー型
押出機の場合、滞留時間がスクリユー回転速度に
反比例する為、スクリユー回転速度を速くすると
充分な滞留が起きず、従い熔融が不完全になり組
織化が困難になることに由来する。 本発明では、２軸のスクリユーを用いることに
より、滞留時間がスクリユー回転速度に依存する
ことが少なく、むしろ原料供給速度に反比例する
ことが多い為、スクリユー回転速度は自由に調節
でき、従い充分強い剪断力を熔融物に作用させる
ことができる。そして、スクリユー回転による剪
断力を強くする態様として、例えば先端熔融部
のスクリユーの相対周速度を30cm／sec以上とす
ることができる。又先端熔融部のスクリユーの
形状をパイナツプルスクリユー及び／又はニーデ
イングデイスクにすることもできる。その他シ
リンダーの形状を剪断力が充分かかる形状にする
こともできる。これらの手段を適宜組み合わせる
こともできる。 更に詳しく説明すると、先端熔融部のスクリ
ユーの相対周速度30cm／sec以上とすることに関
し、スクリユーの相対周速度とは、(a)スクリユー
のシリンダーに対する線速度、(b)スクリユーの他
のスクリユーに対する線速度を言い、30cm／sec
以上とはその最大線速度を言う。 更に具体的に例示すると：(a)は、スクリユーの
回転速度として：スクリユーの径×π×回転数
（R.P.M.）によりあらわされる。例えばスクリユ
ーの径46mmφで300R.P.M.の場合46／10×π×
300／60＝72cm／secとなり、例えばスクリユーの
径20mmφで60R.P.M.の場合20／10×π×60／60
＝６cm／secとなる。 (b)は、２つのスクリユーの回転方向により異な
り、２つのスクリユーの回転方向が逆方向の場合
非常に小さく、２つのスクリユーの回転方向が同
一方向の場合、各々のスクリユーの回転速度の和
であらわされ大きくなる。 また、剪断力は、スクリユーの径、形及びシリ
ンダーとの間隙、シリンダーの形等により異な
り、剪断力を強くする態様が好ましい。 例えば、スクリユーの形に関し、先端熔融部の
スクリユーの形状をパイナツプルスクリユー及
び／又はニーデイングデイスクにすることによ
り、熔融状態における剪断力を更につよくするこ
とができる。例えばパイナツプルスクリユーを用
いることにより、熔融物の滞留を充分ならしめ剪
断力履歴（剪断力×時間）を長くすることができ
る。又ニーデイングデイスクも同様に剪断力履歴
を長くするのみならず撹拌効果が顕著で充分な剪
断力を与えることができる。これらは単一或いは
組み合わせて用いることができる。 更に、２軸のスクリユーによる押出機の特徴と
して、原料を移送するポンプ的作用を強くするこ
とができる。このためには、移送部においてスク
リユーは充分噛み合つているほうが好ましい。こ
れにより原料を移送するポンプ的作用が強められ
押し出し方向の応力が強くなり、蛋白含有混合物
の熔融物を定常的に、ダイ又はノズルを通して、
押し出すことができ、均一な繊維の配向した蛋白
素材を得ることができる。従来の１軸スクリユー
型押出機では定常的に押し出すことが困難であ
り、どうしても脈動を避けられなかつたものを、
２軸のスクリユーによる押出機を用いることによ
り容易にこの問題を解消することができる。 又、２軸のスクリユーを有する押出機は、１軸
スクリユー型押出機に比べ、高温短時間処理が可
能である。即ち、先端熔融部を１軸スクリユー型
押出機のそれに比例して短かくすることができ、
且つ前述したように充分な剪断力を与えることが
できる。この為、１軸スクリユー型押出機のよう
に先端熔融部が高温でも焦げる心配がなく、先端
部の温度管理が容易であり、通常100〜200℃、好
ましくは130〜170℃にすることができる。又、本
発明において先端熔融部の温度を強いて中央部よ
り低くする必要はない。又、該押出機の中央部の
温度は先端熔融予備加熱的温度として100〜200
℃、又原料入り口付近の温度は原料を可塑状態で
移送しやすくする温度として常温〜100℃程度が
好ましい。 このようにして、蛋白含有混合物の熔融物は先
端において充分な剪断力を受けて繊維化あるいは
繊維前駆物質化され、先端ダイ若しくはノズルか
ら押し出すことにより、同一方向に配向・成形さ
れ膨化しつつ凝固する。特にダイ若しくはノズル
の形状を制限する必要なはく、円筒形、スリツト
状等目的とする蛋白素材の形に合わせて選択する
ことができる。先端ダイ若しくはノズル通過によ
り同一方向に配向・成形された蛋白素材は膨化が
少ない程繊維方向が押し出し方向に密に集束する
傾向にある。 このようにして得られた蛋白素材は、一定方向
にμオーダーの細かい繊維がしつかり集束した繊
維状構造を呈し、例えばスパンフアイバーの如き
繊維性とこれよりしつかりした結束力を有してい
る。原料配合及び膨化の程度により交絡した組織
とすることもできる。ダイ又はノズルの形状をか
えることによりマクロ的に粒状、偏平状、ブロツ
ク状等好みの形状にすることができる。しかし、
ミクロ的には繊維状構造に優れる為、食感はより
肉的なものにすることが可能になつたものであ
る。原料配合の工夫により畜肉、魚肉、魚介類肉
から貝柱やキノコ的食感、味に至るまで広く付与
することも可能である。 （実施例） 以下実施例により本発明の実施態様を説明す
る。 実施例 １ 以下の原料配合により蛋白含有混合物を調製し
た。

【表】 尚、単位は重量部とし、脱脂大豆の粗蛋白は55
％、小麦グルテンの粗蛋白は78％であつた。 上記蛋白含有混合物を２軸スクリユー型押出機
（同形軸のスクリユーを２軸用い、その１軸の直
径をＤ、長さをＬとするとＬ＝663mm、Ｄ＝46mm、
Ｌ／Ｄ＝14.4、原料投入口及び中央部をすぎる箇
所までボールスクリユーを用い、先端部はパイナ
ツプルスクリユー及びニーデイングデイスクを用
いた。スクリユーの回転方向は同一方向とした。
ダイは円筒形ダイを用い、ダイＤ＝５mmφ、ダイ
Ｌ／Ｄ＝0.6とした。）を用い下記操作条件で処理
した。

【表】 押出機先端に取り付けたダイより、連続的に太
さ約10mmφの繊維状棒状物を得た。カツターで約
２cmの長さに切り、湯戻しして食すと：Ａは網目
状構造を有する肉様蛋白素材であり、Ｂは網目構
造と繊維構造があいまつて層状構造を形成し、更
に層状構造が重なつて粒状となつており、指で裂
くと層状に剥がすことができ、更に交絡した繊維
に裂くことができた。Ｃ、Ｄ及びＥは貝柱的食感
を呈し、指で裂くとどこまでも細かく繊維状に裂
くことができ、押し出し方向に細かい繊維が配向
集束したものであることが分かつた。 実施例 ２ 脱脂大豆60部、小麦グルテン40部の混合物を25
Kg／Hrでホツパーから押出機投入口へ供給し、
水を９／Hrで連続的に加水しながら実施例１
と同様の押出機及びスクリユーを用い、ダイを２
mm×10mmのスリツト状（Ｌ＝３mm）を用いて下記
条件で処理した。

【表】 フレーク状の繊維構造にすぐれた蛋白素材を得
た。歯応えのある畜肉的食感を呈し指で裂くとど
こまでも細かく繊維状に裂くことができ、押し出
し方向に細かい繊維が配向集束したものであつ
た。 利用例 １ 実施例１のＤと同様にして得られた蛋白素材を
２倍加水して湯戻ししたもの100重量部（以下部）
を、酒30部、味醂15部、うすくち醤油25部、砂糖
25部、塩0.5部、調味料0.5部、ホタテエキス0.5
部、ホタテフレーバー0.5部で煮込み貝柱風佃煮
を得た。繊維感に富んだ貝柱的食感を呈した。こ
れを熱風乾燥したものは、市販乾燥貝柱と同様の
食感を呈した。 利用例 ２ 実施例１のＤと同様にして得られた蛋白素材を
0.8〜１cmにカツテイングし、２倍加水して湯戻
ししたもの15部、豚肉40部、豚脂15部、玉葱（微
塵切）18部、パン粉５部、調味料７部を用い常法
によりハンバーグを作成した。肉粒感にあふれ且
つ肉的歯応えに優れたハンバーグであつた。従来
のペースト的食感とひとあじ違う繊維感、肉粒感
及び咀嚼性に優れたものであつた。 利用例 ３ 実施例２と同様にして得られた蛋白素材を２倍
加水して湯戻ししたもの20部、豚肉43部、豚脂
（サイコロ状カツト）10部、玉葱10部、調味料２
部、フジプロ−Ｒ（不二製油(株)製分離大豆蛋白）
３部、水12部の混合物をリテーナーに詰め、凍結
成形後、スライスして、フライパンで焼き、ステ
ーキ風食品を得た。繊維性に優れ歯応えのあるス
テーキ様食感を呈した。 （効果） 以上詳述したように、本発明により２軸のスク
リユーを有する押出機を用いて簡単に繊維状構造
に優れた蛋白素材の製造が可能になつたものであ
り、従来の１軸スクリユー型押出機では条件、操
作が複雑で困難であつたものを、より簡単に、よ
りエネルギー効率よく、より生産性高く提供する
ことが可能になつたものであり、産業の発達に多
いに寄与するものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 油糧種子蛋白、小麦グルテン及び水を主成分
   とする蛋白含有混合物に、２軸のスクリユーを有
   する押出機を用いて加圧・加熱処理し先端溶融部
   においてスクリユーの相対周速度を30cm／sec以
   上とすることを特徴とする繊維状構造に優れた蛋
   白素材の製造法。 ２ 剪断力を作用させる態様が、先端熔融部のス
   クリユーの相対周速度30cm／sec以上である特許
   請求の範囲第１項記載の製造法。