JPH0611219B2 - 蛋白食品素材の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、肉的食感に優れた蛋白食品素材の製造方法
に係り、蛋白食品素材を２軸のスクリューを有する押出
機（二軸エクストルーダ）を用いて製造するにあたり、
製品が実質的には膨化しているが、その膨化を抑えて緻
密な組織を持つ蛋白食品素材を製造する方法に関するも
のである。

［従来技術とその問題点］ 従来、加工食品等を製造するにあたっては、一軸のエク
ストルーダが用いられていたが、近年、２軸のスクリュ
ーを持つ二軸エクストルーダが開発され、これを用いて
各種の加工食品を製造する方法が提供されるようになっ
た。

本出願人も先の出願の特開昭６０−２２１０４１号にお
いて、二軸エクストルーダを用い、油糧種子蛋白、小麦
グルテン及び水を主成分とする蛋白含有混合物から蛋白
食品素材を製造する方法を開示した。

ここで、二軸エクストルーダを用いて蛋白食品素材を製
造する場合は、蛋白含有混合物をエクストルーダのバレ
ル内に供給し、バレルを加熱すると共にバレル内に設け
られた各スクリューを回転させ、蛋白含有混合物を高温
・高圧下において混練し、その剪断力や摩擦力等の作用
によって蛋白含有混合物を組織化し、エクストルーダの
先端に設けられたダイ等の口金から押し出すようになっ
ている。

しかし、蛋白含有混合物を細い口金から押し出す等、蛋
白含有混合物を押出口において高圧の状態で押し出した
場合、圧力の変化により蛋白含有混合物に内蔵された高
温・高圧の水がフラッシュして蛋白食品素材が膨化して
しまい、緻密な組織を持ち、肉的食感に優れた蛋白食品
素材を、連続的に安定して製造し難い問題がある。

ここで、このような膨化を抑制する手段としては、従
来、原料となる蛋白含有混合物に油や水を多く加えるこ
とが知られている。

しかし、原料に油を過剰に加えると、バレル内において
滑りが生じ、スクリューの回転による混練が安定して行
われず、剪断力等の作用による蛋白含有混合物の組織化
が不十分で安定した組織が得られないという問題があ
る。

また、水を多く加える場合も、バレル内の温度が充分に
上がらず、蛋白含有混合物の組織化が低下すると共に、
製造された蛋白食品素材中に多くの水が含まれ、簡単に
乾燥して保存することができず、フリーズドライ等の特
別の保存方法が必要になる等の問題がある。

［問題点を解決するための手段および作用］ この発明は、上記のような問題を解決せんとしてなされ
たものであり、油や水を多く加えた場合のように、蛋白
含有混合物の組織化を低下させたりすることがなく、蛋
白食品素材の膨化を効果的に抑制し、実質的に膨化して
いるものの緻密な組織を持つ蛋白食品素材を安定して製
造できる方法を提供するものである。

すなわち、この発明においては、油糧種子蛋白と小麦グ
ルテンとを主原料として用い、これに水を加えた蛋白含
有混合物を、２軸をスクリューを有する押出機内におい
て加熱・加圧下において混練した後、この蛋白含有混合
物を押出機の先端に設けられた口金より押し出すにあた
り、口金に押し出す直前の圧力を３０〜８０kg/cm²にす
ると共に、押出機先端の口金を冷却させてその表面温度
を８０〜１１０℃にして実質的に膨化させその程度を抑
制するようにしたのである。

ここで、原料に用いる油糧種子としては、大豆、菜種、
綿実、落花生、ゴマ、向日葵、コーン等の食用に利用で
きる蛋白を含むものを用いることができるが、特性や入
手の容易性および経済性等の観点から大豆を用いること
が好ましい。また、油糧種子蛋白としては、分離大豆蛋
白のように油糧種子から蛋白部分を分離させたものだけ
ではなく、オカラのような大豆の繊維質部分や、コスト
面から脱脂大豆等を組合わせて用いることも可能であ
る。

また、小麦グルテンを用いたのは、小麦グルテンが製造
される蛋白食品素材に繊維状の配向性を付与する作用を
持つためである。

ここで、油糧種子蛋白と小麦グルテンとの配合比率は、
製造する蛋白食品素材の種類によって異なるが、通常は
これらの重量比を９５：５〜２０：８０の範囲で適宜選
択するようにしている。ただし、蛋白含量が高いほど歯
応えのある蛋白食品素材が得られるため、蛋白含有混合
物中における蛋白含量が、乾物換算で５０重量％以上に
なるように調整することが好ましい。

次に、これらの原料に加える水の量は、これを多くし過
ぎると、蛋白含有混合物の実質的膨化による組織化が低
下する一方、これを少なくし過ぎると、原料の水和が不
十分となり、組織が脆くなるため、好ましくは２０〜５
０重量％、より好ましくは３０〜４０重量％に調整す
る。

また、蛋白含有混合物にはこれらの材料の他に、蛋白食
品素材の用途等に応じてその他の材料を加えることがで
き、例えば、蛋白食品素材がソフトで滑らかな食感を持
つように澱粉を加えたり、蛋白食品素材自体が味を持つ
ように各種の調味料を加えることも可能である。なお、
調味料を加えて蛋白食品素材に予め味付けを行った場合
には、蛋白食品素材に後で味付けを行った場合のように
味が簡単に抜けるということがなく、長い間味が残るよ
うになる。

そして、このような蛋白含有混合物を２軸のスクリュー
を持つ押出機内において、押出機のバレルを加熱すると
共に、バレル内に設けられた各スクリューを回転させ、
高温・高圧下において混練し、剪断力等の作用によって
組織化させるのである。

ここで、バレルを加熱するにあたっては、通常、蛋白含
有混合物が供給されたバレル前半部の温度が６０〜１０
０℃、バレル中央の加熱部の温度が９０〜１７０℃、口
金に押し出す直前の先端熔融部の温度が１４０〜１８０
℃になるように調整し、また圧力は、口金に押し出す直
前の圧力が３０〜８０kg/cm²となるように調整する。ま
た、スクリューとしては、蛋白含有混合物に対する剪断
力を高めて組織化を充分にするため、パイナップルスク
リューやニーディングディスクを、単独もしくは組合わ
せて使用することが好ましい。

このようにして蛋白含有混合物を高温・高圧下において
混練して組織化させた後、上記押出機の先端に設けた口
金の押出口から押し出す場合、そのままの状態では口金
の表面温度が通常1.20〜140℃に達しており、蛋白含有
混合物内の高温・高圧の水がフラッシュするため、口金
の表面温度が８０〜１１０℃程度となるように口金を冷
却する。そして、この口金部分において蛋白含有混合物
を冷却し、実質的に膨化するがその程度を抑制させて、
口金の押出口から押し出すのである。

このように口金を冷却する場合、口金に直接水をかけて
冷却することも可能であるが、安定した冷却を行うため
には、口金内部の押出口近傍にジャケットを設け、この
ジャケットに冷媒を流して冷却することが望ましい。ま
た、ジャケットに冷媒を流して冷却する場合、一つのジ
ャケットでは冷媒の入口と出口とにおける温度差が大き
くなり、均一な冷却が困難になるため、ジャケットを複
数に分割し、各ジャケットに個別に冷媒を流して冷却さ
せるようにすることが好ましい。

ここで、口金としては、蛋白含有混合物を徐々に冷却さ
せて固めていくために、その押出口の断面積に比べ、押
し出し方向の長さの長いものを使用することが好まし
く、またその押出口の形状は、製造する蛋白食品素材の
用途等に応じて、丸形、スリット形等の任意の断面形状
のものを使用することができる。なお、円形の押出口の
場合は、通常その直径ｄを１〜５mm、長さｌを５〜１５
０mmとし、ｌ／ｄが５〜３０程度になるようにする。

このようにして得られる蛋白食品素材は、実質的には膨
化しているが、その膨化度は冷却しない場合を１００と
して断面比で表すと８０以下であり、通常、口金の径の
面積の２倍未満の断面積のものが得られる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例について詳述する。

この実施例において、蛋白食品素材の製造に使用する２
軸のスクリュー(11)を持つ押出機(10)としては、直径Ｄ
が約５０mm、長さＬが約７５mm（Ｌ／Ｄ≒１５）のスク
リュー(11)を２本噛み合うようにしてバレル(12)内に並
設したものを用いた（第１図参照）。また、バレル(12)
の先端に設ける口金(13)には、長さｌが４０mmで、直径
ｄが２．５mmの円形の押出口(14)が周方向に多数設けら
れ、さらにその外周側に冷水を通すジャケット(15)が２
つに分割されて設けられたものを用いた（第２図参
照）。

また、原料としては、下記第１表に示すような配合比率
からなるＡ〜Ｄの４種類の原料を使用した。

そして、これらＡ〜Ｄの原料それぞれについて、上記押
出機(10)を用いて蛋白食品素材を製造した。

ここで、上記押出機(10)を用いて蛋白食品素材を製造す
るにあたっては、各原料を上記押出機(10)のバレル(12)
内に３５kg/Hrの割合で供給し、これに水を加え、原料
に対する水の量が３０重量％となるようにした。

そして、蛋白含有混合物が供給されたバレル前半部の温
度が６０〜１００℃、バレル中央の加熱部の温度が９０
〜１７０℃、口金に押し出す直前の先端熔融部の温度が
１４０〜１８０℃になるようにバレル(12)を加熱すると
共に、各スクリュー(11)を同方向に３００ｒｐｍの回転
数で回転させ、蛋白含有混合物を混練した。

一方、バレル(12)の先端に設けた口金(13)においては、
口金(13)に設けた各ジャケット(15)の供給口(15a)から
冷水をジャケット(15)内に供給し、ジャケット(15)内を
循環させて排出口(15b)から排水し、口金(13)をその表
面温度が８０〜１１０℃程度となるように冷却した。

そして、上記のようにバレル(12)内において高温・高圧
下で混練された蛋白含有混合物を、この口金(13)部分に
おいて冷却させながら押出口(14)から連続して押し出
し、これを適当な長さに切断して蛋白食品素材を得た。

このようにして各原料から得られた蛋白食品素材は、そ
の直径が約３．５mmであり、膨化が少なく緻密な多孔状
構造を持つものであった。

このようにして得られた各蛋白食品素材を湯戻しした
後、これにビーフエキス等の調味料を用いて味付けし調
理すると、肉的食感に優れ、青椒肉絲等における薄肉の
代用として好適に使用できるものであった。なお、調味
料を加えた原料Ｄから製造された蛋白食品素材は、味が
簡単に抜けるということがなく、長い間味が残った。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明に係る蛋白食品素材の製
造方法においては、油糧種子蛋白と小麦グルテンとを主
原料とし、これに水を加えた蛋白含有混合物を、２軸を
スクリューを有する押出機内において加熱・加圧下にお
いて混練し、押出機の先端に設けた口金より押し出すに
あたり、口金に押し出す直前の圧力を３０〜８０kg/cm²
にすると共に、押出機先端の口金を冷却させてその表面
温度を８０〜１１０℃にして実質的に膨化させその程度
を抑制するようにした。

この結果、従来のように蛋白含有混合物を口金から押し
出した場合に、蛋白含有混合物に内蔵された高温・高圧
の水がフラッシュするということが少なくなり、上記蛋
白食品素材を実質的に膨化させながらもその程度を抑制
するということができ、また油や水を多く加えた場合の
ように蛋白含有混合物の組織化が低下する等の問題もな
く、緻密な組織を持ち、肉的食感に優れた蛋白食品素材
を連続的に安定して製造できるようになった。

また、上記の蛋白含有混合物中における水の量を２０〜
５０重量％にすると、この蛋白含有混合物を押出機内に
おいて混練した後、これを押出機の先端に設けられた口
金より押し出す際に、この蛋白含有混合物における実質
的な膨化が適切に行われ、緻密な組織を持ち、肉的食感
に優れた蛋白食品素材がより安定して得られるようにな
った。

さらに、蛋白含有混合物中に澱粉等の炭水化物を混入さ
せた場合には、蛋白食品素材をソフトで滑らかな食感を
持つように調整することができ、さらに調味料を混入さ
せて蛋白食品素材に予め味付けを行った場合には、後で
味付けを行った場合のように味が簡単に抜けるというこ
とがなく、長い間味が残るようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例において使用した押出機の先
端部分の横断面図、第２図は同実施例で使用した口金の
縦断面図である。 符号の説明 (10)……押出機、(11)……スクリュー (13)……口金

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油糧種子蛋白と小麦グルテンとを主原料と
   して用い、これに水を加えた蛋白含有混合物を、２軸の
   スクリューを有する押出機内において加熱・加圧下にお
   いて混練した後、この蛋白含有混合物を押出機の先端に
   設けられた口金より押し出すにあたり、口金に押し出す
   直前の圧力を３０〜８０kg/cm²にすると共に、押出機先
   端の口金を冷却させてその表面温度を８０〜１１０℃に
   して実質的に膨化させその程度を抑制することを特徴と
   する蛋白食品素材の製造方法。
2. 【請求項２】前記蛋白含有混合物中における水の量が２
   ０〜５０重量％であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の蛋白食品素材の製造方法。
3. 【請求項３】前記原料中に、澱粉等の炭水化物を混入さ
   せたことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の蛋白食品素材の製造方法。