JPH0361835A - 糊化澱粉ゲルの品質評価方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高い粘度を有する糊化澱粉ゲルの粘度測定方法
、特に容易に硬化し易く、その測定が困難な米を原料と
した餅生地や団子等の粘度を、正確にかつ迅速に測定に
することによる品質評価に関するものである。

従来の技術 高い粘度を有する糊化澱粉ゲルを原料する食品は多種多
様に存在するが、これらの食品の原料たる糊化澱粉ゲル
の品質評価の為の物性の測定方法としては、従来以下の
２つに大別される方法が提案されている。

すなわち、■基礎的レオロジー測定方法と■実用的試験
方法とである。

■基礎的レオロジー測定方法は、被測定物の定まった様
式の変形と応力に関して測定し、明確な内容と次元をも
つ力学的定数を求めるものである。

その具体的な測定機としては、試料に一定の歪を与えた
時の応力の時間変化を測定する応力緩和測定機、試料に
一定の応力を与えた時の歪の時間変化を測定するクリー
プ測定機、試料に微小な周期応力または歪を与えた時の
応答を測定する動的粘弾性測定機、定速圧縮、定速伸張
により応力−歪曲線を得る応力−歪測定機等、がある。

■実用的試験方法とは、被測定物の実用的な変形と応力
に関して容易に測定することを主眼としたものであり、
その具体的測定機としては、応力と変形を同時に検出す
る貫入型のカードメーターペネトロメーター、変形優先
、応力検出の引っ張り型のフードレオメータ−（エクス
テンソゲラフ）、変形優先で応力検出の圧縮または貫入
型のそしゃく試験機であるテクスチュロメータ−１高濃
度澱粉の糊化時の粘性変化を測定するプラストグラフな
どがある。

しかしながら、従来技術として糊化澱粉ゲル、特に米を
原料とした餅生地や団子等の粘度を直接、正確かつ容易
に測定することによる糊化澱粉ゲルの品質評価方法は提
案されてはいなかった。

なを１本発明においては「餅生地」、「団子」を明確に
区別せず、もち米、うるち米およびその他澱粉を原料と
して蒸煮して得られたものを糊化澱粉ゲルと称する。

発明が解決しようとする問題点 糊化澱粉ゲル、特に米を原料とした餅、および米菓の製
造においては１Ｍ料米を蒸煮し「つき」。

「練り」なとの処理を行って餅生地を得ている。

餅における「つき」、「練り」の効果は蒸米の組織をこ
わして澱粉粒を崩壊させ、餅特有の「コシ」「ノビ」及
び「粘り」をだすことにある。

その際、「つき」の程度が弱いと蒸米の組織が十分こわ
れずに組織が残存し、不均一で「ノビ」の足りない餅生
地となる。

したがってその餅を食べた時は、ザラザラとした食感で
あり、また、それを米菓にした場合にはウキ（生地の膨
張率）が悪く破損しやすいものになるという問題がある
。

また、「つき」、「練り」を極端に強くした餅生地は蒸
米の組織がこわれて残存組織はないかわりに餅生地内部
に気泡を多く含み、「コシ」のないものになる。

したがってその餅を食べた時、歯ごたえのないものとな
るとともに、米菓にしたと時に大きな気泡たる「ブク」
が発生しやすくなる。

したがって餅および米菓の製造においては、「つきＪ、
ｒ練り」により蒸米の残存組織および気泡を餅生地内に
適度な量で、均一に分布させることにより、適度なｒコ
シ」、ｒノビ」のある餅が得られる。

さらに、例えば、米菓の一種たる「柿の種」に代表され
るいわゆる「捧物」と称される米菓の製造においては、
餅が「つき」、「練り」の工程を経て成形工程時に成型
機のノズルから棒状に押し出される時、断面が円形であ
ったものが、取り板に載置されることにより、品温の低
下とともに餅生地自身の重みで半月形になり冷蔵硬化さ
せるものである。

この場合「コシ」のない餅は断面が円形から半月形を過
ぎて、平べったくなってしまうという問題がある。

以上のような観点から、餅の粘弾性と、餅の調製にあた
ってのｒつき」、「練り」の効果は、密接な関係を有す
ることが推測される。

したがって、粘弾性が正確に測定され、餅の品質との関
係が定量的に把握されるならば、餅業界あるいは米菓業
界の品質管理、工程管理に非常に有効であるとともに、
新商品製造時の既存設備の効率的な条件設定、また新設
備機械の適正かつ合理的な設計、選定が可能となる。

したがって餅を代表とする糊化澱粉ゲルの粘弾性の実用
的な測定方法とそれに基ずく定量的品質管理方法が強く
望まれていた。

従来技術における糊化澱粉ゲルの物性の測定方法として
の基礎的レオロジー測定方法においては。

線形域（微小変形領域）における試料の挙動を分析して
内部構造を探索しようとするものが多い。

しかしながら１通常人間の感覚で捉えている澱粉ゲルの
物性や、あるいは品質管理上問題となるのは大変形を、
しかも連続的に加えた時の全体的な挙動で捉えているこ
とが多く、線形域だけにおける静的型または動的歪の印
加による応答の把握だけでは、感覚的な評価との対応が
困難であったり。

品質管理の指標にならないことも多かった。また。

特に流動域の挙動を測定するためには被測定物に一定の
歪（応力）を加えた時の応力（歪）の時間的変化を測定
するといった、原理的に長時間を要するものが多く実用
的でないものが多かった。

また一方、実用的試験方法では、非線形域（大変形領域
）または破壊における挙動を分析して感覚的な評価との
対応や、その澱粉ゲルへの特徴的変形に対する品質の特
性を追求することに重点がおかれているために、測定し
て得られる値が測定機ごとに異なって普遍性がなかった
り、他の材料。

他の測定方法との比較が困難であったり、また。

全般的に変形様式が複雑なために、明確な内容と次元を
持つ力学的定数を導くことが困難であるという問題があ
ったッ 例えば、カードノーク・−、ペネトロメ・〜・ター、で
測定されるゲル強度は、弾性的変形と、塑性的変形が混
じっており、従って得られる力学的定数は不明確である
。

また、測定部位が局部的なため、特に不均一な構造を持
つ餅のようなゲルにはあまり適してはいない。

フードレオメータ−（エクステンソゲラフ）のような伸
長変形では、試料の体積変化が大きいこと、また一定速
度で引っ張っても試料は連続的に伸びているが故に、均
一な変形ではなくなっており。

得られる値は不明確である。

さらに、伸長変形の場合、試料の固定が困難で。

餅のようなゲルには不向きである。

テクスチュロメータ−は、人のそしゃく動作をシュミレ
ートしているため、感覚的評価とは対応することもある
が、その表す力学的定数はやはり不明確である。

プラストグラフは、４０〜５０％の高濃度のＲ粉乳を１
００℃まで加熱し、その後冷却するときの粘度の温度変
化を連続的に測定するもので、本発明の目的とするよう
な加熱、蒸煮して得られる餅生地や団子のレオロジー測
定方法としては不十分な方法である。

問題点を解決するための手段 本発明は、従来技術における基礎的レオロジー測定方法
または実用的試験方法によっては、有効かつ正確で迅速
な測定が困難な糊化澱粉ゲル、特に米を原料とする餅あ
るいは米菓の餅生地の粘度を測定することにより、糊化
澱粉ゲルの品質評価方法を提供するものである。

変形様式は、静的歪または動的歪ではなく、略−定の歪
速度で変形させる定常歪を採用し、しかも伸長変形、圧
縮変形ではなく、単純でかつ均一な変形を保つ、すり変
形を採用すると共に、線形域から非線形域までの幅広い
変形範囲において、すり流動開始後のすり応力生長測定
を行うものである。

したがって、用いる手段はあくまで基礎的レオロジー測
定方法であるが、得られる結果は実用的な結果といえる
。

本発明は、含水率４０〜６０％の糊化澱粉ゲルの。

特に餅または米菓の原料たる米を蒸煮し、これにｒつき
」、「練り」の程度を変化させた餅を調製し、この餅を
試料としてアタッチメントに装着し。

高温（７０℃以上１００℃未満）に保持しながら回転粘
度計を用いて測定し、粘度−時間の関係曲線を求めて、
その関係曲線のパターンと製餅条件の対応を見いだすこ
とにより本発明をするに至ったものである。

糊化澱粉ゲルの含水率を４０〜６０％としたのは、通常
作製する餅生地等は、含水率が４０〜６０％であり、普
通の方法では含水率が４０％以下では十分糊化した餅が
得られにくく、６０％をこえた餅生地では流動性が著し
く、米菓の餅生地には不向きで実用的でないためである
。

また、高温部で測定するのは、応力緩和測定法による予
備試験の結果、高温部で澱粉ゲルの差が明確に生じるた
めである。

また、製造工程上、餅を処理する品温は、７０〜９０℃
前後が多く、７０℃以下では安定的な流動状態が得られ
にくいために、測定が行いにくい。

さらに、１００℃以上の高温は、工業的に実用的でない
ためである。したがってこの温度領域が最適である。

ｌ！餅条件としてのｒつき」回数、「練り」時間の異な
る餅の品質評価方法は、以下に示す（１）〜（５）の順
序によって行われる。

（１）回転粘度計への試料の装着 調製した餅を一定の厚さに成形して、アタッチメントに
装着し、そのアタッチメントを回転粘度計に装着する。

もしくは、予め装着したアタッチメントに調製した餅を
一定装置き、上下のアタッチメントで挟みけるようにし
て試料を装着する。

７０℃以上１００℃未満の間の一定温度に保持し。

試料を恒温にした後、測定を開始する。

（２）定常すり変形による定常すり流動の開始まず、測
定する試料の性状を明確に表すのに最適な歪速度を決定
する。

その決定方法は、予備試験として応力緩和測定法により
、ｒつき」、「練り」の程度の差が明確に現れる歪印加
後の時間（長時間側）を確認し、その時間に対応するす
り歪速度を決定する。

なお、適切な歪速度より遅い場合は餅の差が現れにくく
、歪速度が早過ぎる場合は、応力生長開始部分の非線形
域が大きくなるために、生じる応力が小さくなったり、
あるいは餅によっては生じる応力が大き過ぎて測定が困
難になる。

このようにして適切な歪速度を決定する。

この歪速度で試料に定常すり歪を印加し、定常すり流動
が開始される。

（３）試料の粘度（応力）−時間（歪）の測定、記録 定常すり歪の印加による定常すり流動開始曲線（粘度−
時間関係曲線）を記録する。

（４）粘度（応力）−時間（歪）関係曲線の解析（３）
のようにして得た粘度（応力）−時間（歪）関係曲線か
ら１次ぎの７項目１２個の要素を解析する。

１、剛（こわさ）：初期正接弾性率（■）初期の曲線の
勾配 ２、弾性エネルギーの大きさ 線形限界点の粘度および時間（■） 粘度と時間関係曲線の線形域の面積（■）粘度と時間関
係曲線の線形域の面積比（■）３、弾靭性 ある時間までの粘度と時間関係曲線の全体の面積（■） ある時間までの粘度と時間関係曲線の全体の面積比（■
） ４、降伏強度 降伏点の粘度および時間（■） 降伏点の粘度および時間の面積（■） 降伏点の粘度および時間の面積比（■）５、ストレスオ
ーバーシュートの程度（［相］）６、定常流動時の粘度
（０） ７、粘度と時間関係曲線の全体の形（＠）（５）　　　
（４）の解析による試料の品質評価２餅および餅生地の
場合、適度に「コシ」と「ノビ」があり食感が好ましい
、あるいは米菓の製造工程上好ましいものは、一般に■
〜０の値が大きく、かつ全体の形＠がストレスオーバー
シュートを起こしているものであることが判明した。

実施例１ 市販（ミキサ一方式）の餅つき機で練り時間５分、１０
分、２０分、３０分の４種類の餅を各々厚さ約８！ｌｆ
ｉのシート状にして、約４℃の冷蔵庫にて冷蔵硬化させ
た。

カッターで直径２８−の円柱状に打ち抜き、試料とする
。

当該試料を試料装着用アタッチメント（第１図：平行円
板形セル）により挾みつけるようにして接着剤で接着し
た。

回転粘度計として第２図に示すワイゼンベルグ・レオゴ
ニオメータ−（サンガモコントロール社製、Ｒ−１８型
）を使用し、当該試料を接着した試料装着用アタッチメ
ントを、上部プラテンホルダー１と下部プラテンホルダ
ー２とに固定した。

この場合、試料装着用アタッチメントに装着した餅の水
分が蒸発しないように、第３図に示す流動パラフィンを
入れたりザーバ−１４にこのアタッチメントをネジで固
定した。

このようにして第２図に示す恒温槽１２により、試料を
９０℃に２時間保持し恒温にした後、測定を開始した。

測定方法は、まず適切な歪速度（この場合は１０−’　
Ｓ　８　Ｑ−”）程度になるようにギアボックス４のギ
ア比を決定し調節した。

歪速度は次ぎの関係式より決定した。

ｙｅｌｌＲｘ：Ｐ γ’ｗａｘ：試料の最も外側にかかる歪速度（５ｅａ−
”　）°α：試料軸の回転角速度　（ｒａｄｉａｎ−ｓ
ｅｅ−１）ｒ：試料の半径　（３） ｈ：試料の厚さ　（０） モーター５の回転スイッチを入れると、モーターの回転
がギアボックスで調整（減速）され、試料軸３とともに
リザーバー１４が一定の回転速度で回転することにより
、試料に所与の歪速度ですり変形が与えられ、定常すり
流動が開始される。

定常すり変形は、電磁クラッチ６により瞬間的に加えら
れるため、すり流動開始直後から定常流動状態に至るま
での幅広い変形領域（時間）の測定が行える。

上部プラテンホルダー】、はローター７に固定されてお
り、定常すり変形により生じる応力（トルク）はトーシ
ョンバー８のねじり角からトランスジューサー９をとお
して検出される。

検出の出力信号はトランスジューサーメーター１０で読
み取るか、外部の記録計１１を用いて記録する。

なお、ローターはエアーベアリング１３により、高精度
で中央に保たれ摩擦がないために、高感度を実現してい
る。

このようにして測定される粘度（みかけ粘度：応力）は
次ぎの式で決定された。

Ｔｏｒｑｕｅ＝ＶＩＩＲａｎｇｅ・ｇ／Ｇａ１ｎη：粘
度　ｐｏｉｓｅ（ｄｙｎｅ　１ｓｅｃ／ａＪ）Ｔｏｒｑ
ｕｅ　：　トルク（ｄｙｎｅ　・ｃｓ　）ｒ：試料の半
径　（備） ｈ：試料の厚さ　（３） ９■ａｘ：試料の外周部の歪速度（Ｓｅｅ−１）σ：応
力　（ｄｙｎｅ１ｃｘｚ＞ ■：出力電圧　（Ｖｏｌｔ） Ｒａｎｇｅ　：　？ｌ！定レアレンジ・１０μ）Ｇａｉ
ｎ　：アンプの増幅率 求めた関係曲線を前述の（４）粘度（応力）−時間（歪
）関係曲線の解析方法に基すき解析した。

解析の結果、練り時間１０分の餅は他の餅と比較して■
〜■の値が高く、大きなストレスオーバーシュート現象
をおこしており、したがって「コシ」が強く、しかも時
間の経過（変形が大きくなる）とともにｒノビ」が生じ
、食感の好ましい餅であることがわかる。

それに対して練り時間５分の餅は■〜Ｏおよび■の値は
高く「コシ」は強いが［株］の値が１０分の餅より低い
ことからｒノビ」が足りないことがわかる。

練り時間２０分の餅、および３０分の餅は、■〜■の値
が低く「ノビ」はあるが「コシ」がないことがわかる。

実施例２ 米菓製造用スタンプ方式の全自動秤つき機で、つき回数
５０回、１００回、２００回、３００回の４種類の餅を
調製し、調製した餅を、実施例１と同様の方法でワイゼ
ンベルグ・レオゴニオメータ−の平行板回転粘度計で測
定した。

解析の結果、■〜■の値は１００回＞２００回〉５０回
〉３００回の順で大きく、微小変形（線形域）領域では
、「つきＪ　１００回の餅が最も「コシ」があることが
わかる。

しかし、■〜■および■の値は５０回＞１００回＞２０
０回＞３００回の順で大きくなり大きな変形領域では、
５０回の餅が最も「コシ」がある。

しかし［相］の値が小さいことから、ｒノビ」はあまり
ないことがわかる。

逆に３００回の餅は、よく伸びるが「コシ」は殆どない
ことがわかる。

したがって、米菓を製造した場合５０回の餅は、食感が
悪くウキも悪い。

３００回の餅は歯ごたえがなく大きな気泡が発生しやす
い。

米菓製造工程上、好ましい餅は大きなストレスオー１＜
−シュート現象を起こしている。つき回数１００回〜２
００回の餅であることが判明した。

発明の効果 各種糊化澱粉ゲルのレオロジー的測定による品質評価が
、早ければ１５分以内で、遅くとも３０分以内という短
時間で行えるという効果がある。

各種糊化澱粉ゲルの高温部（１００℃未満）のレオロジ
ー的測定が容易に行える。

得られたデータとその試料の品質の関係が定量的に把握
できる。

生産工程上の工程管理にも有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は試料を装着するアタッチメントの斜視図である
。 第２図は回転粘度計の略図である。 第３図は試料を装着するりザーバーを含めたアタッチメ
ントの断面図であるう 第４図は練り時間の異なる餅の粘度−時間関係曲線であ
る。 第５図はつきの回数の異なる餅の粘度−時間関係曲線で
ある。 第６図は餅の粘度−時間の解析用関係曲線である。 １・・・上部プラテンホルダー　２・・・下部プラテン
ホルダー　３・・・回転軸　４・・・ギアボックス　５
・・・モーター　６・・・電磁クラッチ　７・・・ロー
ター　８・・・トーションバー　９・・・トランスジユ
ーザー　１０・・・トランスジューサーメーター　１１
・・・記録計１２・・・恒温槽　１３・・・エアーベア
リング１４・・・リザーバー　１５・・・流動パラフィ
ン　１６・・・ネジ　１７・・・上部平行円板１８・・
・下部平行円板　１９Ａ・１９Ｂ・・・ギア　Ａ・・・
試料

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、含水率４０〜６０％の糊化澱粉ゲルを高温（７０℃
   から１００℃未満）に保持し、回転粘度計を用いてずり
   変形下で測定することにより、粘度−時間の関係曲線を
   求め、パターン解析することを特徴とする糊化澱粉ゲル
   の品質評価方法。