JPS5948611B2 - 伸展性エマルシヨンの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、比較的温和な条件下で不安定化を起こす水中
油滴エマルションを原料に用い、スプレッド（ｓｌ）ｒ
ｅａｄ）、好ましくは低カロリーのスプレッド、すなわ
ち、３０〜６０％の脂肪を含み、ソフトマーガリンに匹
敵するコンシスチンシー（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃいを有
するスプレッドを得ることからなる伸展性エマルション
（ｓ ｐ ｒｅａｄａｂｌｅｅｍｕｌｓｉｏｎ）の製造
法に関する。

１９６５年にペルガモン・プｔ／Ｘ社（Ｐｅｒｇａｍｏ
ｎＰｒｅｓｓ ）から発行されたＡ、 Ｊ、 Ｃ，アン
チ゛ルセン（Ａｎｄｅｒｓｅｎ）著「マーガリン（Ｍａ
ｒｇａｒｉｎｅ）」（７）改訂第２版に記載されている
とおり、エマルションに冷却及び例えば授乳処理（ｃｈ
ｕｒｎｉｎｇ）又はボテーターによる処理のようなワー
キング（ｗｏｒｋｉｎｇ）を施すことにより、エマルシ
ョンの転相が達成されることは公知である。

転相を達成するために施されるワーキングの量はかなり
高く、特殊の装置を必要とするし、工程に費やされ時間
も長い。

水中油滴エマルション（０／Ｗ）又はクリームを伸展性
エマルションに変換するための簡単な方法が要望されて
いる。

本発明に従って巧妙に選ばれた成分を含むクリームが、
はとんど自然に転相を起こすことを本発明者は発見した
。

本発明は、乳製品でないクリームエマルションの安定性
が、乳化剤のタイプ及び濃度によってそれ自体影響を受
ける成分脂肪相の結晶化の挙動に関連することを発見し
たことに基づくものである。

特殊の乳化剤系を特定濃度で用いることにより、（ａ）
冷却に際しての脂肪結晶の表面核形成（ｓｕｒｆａｃｅ
ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ）、（ｂ）脂肪の小滴がもはや球
形でなくなるような脂肪小滴の変形、及び（Ｃ）油／水
の界面を貫いて水性相内へのトリグリセリド結晶の成長
、これらの現象のうちの一つ又はそれ以上が生じうろこ
とを本発明者は発見したのである。

小滴の変形及び針状結晶成長により、エマルションが剪
断に対して著るしく感受性となる。

特に、脂肪の針状結晶を含むエマルションはきわめて不
安定となって、注入（ｐｏｕｒｉｎｇ）、単に冷却する
だけ、又は自然なブラウン運動によって、エマルション
が充分に不安定化されるほどである。

表面核形成の結果として、分散した小滴の周囲に結晶性
の殻（ｓｈｅｌｌ）が生じる。

このような構造は、冷却された際に（正の）内部圧力が
発達して不安定となるであろう。

光学顕微鏡で調べたところ、表面核形成が起きたエマル
ション中に変形した脂肪粒子が認められた。

表面核形成の結果として生じる結晶性の殻は、冷却時に
破裂しやすい。

殻の比較的丈夫な部分は、他の結晶の成長を物理的に阻
止しながら成長を続ける。

また、破裂工程は、小滴の粒径によっても支配され、寸
法が小さいと丈夫で圧力変化に耐えうるが、大きいと完
全な殻が形成されない。

表面核形成が起きるためには、乳化剤の疎水性部分（大
抵の場合、脂肪酸残基の炭化水素鎖）が、脂肪に含まれ
るトリグリセリド分子の脂肪酸鎖に化学的に関連すべき
であると考察される。

さらにまた、油／水の界面において乳化剤分子がパック
された配列は、好ましくはトリグリセリド結晶のそれと
同しで゛なくてはならない。

濃度が比較的低い場合には、乳化剤分子がそれほど密に
パックされず、乳化剤は表面核形成剤の役目を果たさな
い。

従って、小滴変形が起こりにくい。

特に剪断の場において、球状の脂肪小滴に較べ、変形し
た小滴は凝集を起こしやすい。

針状結晶の成長は、脂肪小滴上において接線方向の位置
から起こり、また比較的小形の小滴から優先的に起こる
。

本発明者の考察によれば、表面核形成の結果として、界
面エネルギー障壁（ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌ ｅｎｅｒ
ｇｙｂａｒｒｉｅｒ）の不在下において水性相内に経線
方向に成長する結晶が発生するはずである。

結晶は小滴の周囲を取巻いて成長するように強制される
ため、それらは断層構造（ｄｉｓｌｏｃａｔｅｄ ５ｔ
ｒｕｃｔｕｒｅ ）をもつ。

小滴が小さければ小さいほど、結晶内の弱点数は増加す
る。

従って、界面エネルギー障壁が低ければ、理論的には結
晶は水性相内に成長することができるはずである。

特に、曲率半径が小さく、従って結晶の表面における応
力が大である小形の小滴からは水性相内に結晶が成長し
やすいはずである。

特定的の乳化剤を充分に高い濃度で含ませた場合に、液
状の油、結晶性の脂肪及び水性相の間の接触角を測定す
ると、液状の油が脂肪の結晶を湿潤しないことがわかる
。

これらの条件下においては界面エネルギー障壁が低く、
針状結晶の成長が起きる。

本発明により、 （ａ） １０℃における固形脂肪分が４０％よりも高
く、その主要寸法が６μをこえないような分散状態の脂
肪２０〜８０％、 （ｂ） 水性相８０〜２０％、 （Ｃ） 油／水の界面に２〜３層の被覆カバーができ
る程度に充分高く、かつ、脂肪結晶の表面核形成、分散
状態の脂肪の変形及び（又は）油／水の界面を通って水
性相内への脂肪結晶の成長を達成しうる量の乳化剤系（
但し、該乳化剤系は、９よりも高いＨＬＢを有する乳化
剤で構成されるか、又は９よりも低いＨＬＢを有する乳
化剤と蛋白とで構成されるものとする）を含む水中油滴
エマルションが提供される。

有用な脂肪成分は、比較的高い融点、好ましくは約３０
°〜７０℃の範囲内の融点を有するものである。

これらの脂肪は、冷温度（０°ないし約１０℃）におけ
る固形脂肪含有量が４０％をこえる、好ましくは６０％
をこえる、慣用の水素化脂肪、好ましくは水素化した植
物性脂肪である。

特に有用な脂肪ブレンドには、硬化パーム接脂（融点３
８℃）、トリステアリン（融点７２℃）、トリパルミチ
ン（融点６５℃）、硬化植物油、例えば豆油（融点３８
℃）、硬化やし油（融点３３℃）、硬化パーム油（融点
４３℃）、及び非硬化油の好ましくは５０％未満が液状
の植物油、例えば豆油、ひまわり油、綿実油等からなる
動植物性脂肪から得られた高融点のステアリン留分であ
る。

分散した脂肪の主要寸法は３μ以下であるのが望ましい
が、その理由は、形成される結晶が油／水の界面を貫い
て成長しやすく、従ってエマルションの不安定化がもた
らされることによる。

水性相には、塩、調味剤及び増粘剤のような副成分を含
ませることができる。

分散状態の凝集を促進する特定の増粘剤を使用すると有
利であることが見いだされた。

これらの増粘剤は、０．０５〜０．５重量％の範囲内の
濃度の力ラゲーニン及び（又は）アルギン酸塩である。

有用で好ましい乳化剤は９よりも大きいＨＬＢ値を有す
るものであって、特にポリオキシエチレンソルビタンの
モノステアレート、パルミテート、ラウレート、脂肪酸
のポリグリセロールエステル、スクロース脂肪酸エステ
ル、レシチンからなる群から選ばれるものである。

また、これらの乳化剤と、ソルビタンのモノステアレー
ト、モノパルミテート、モノラウレートやモノグリセリ
ドのようにＨＬＢ値がそれよりも低い乳化剤とを組合わ
せて用いることもできる。

特定の条件下においては、高ＨＬＢ−乳化剤のほかにモ
ノグリセリドを用いて効果を誘い出すことが有用である
。

また、乳化剤系に蛋白と、９よりも低いＨＬＢ値の乳化
剤とを含ませてもよい。

それぞれ特定の場合に必要とされる乳化剤め濃度は、乳
化剤の性質及びエマルションの成分によって変動する。

油／水の界面に少なく単層被覆カバー（ｍｏｎｏｌａｙ
ｅｒ ｃｏｖｅｒａｇｅ ）、好ましくは２〜３層の被
覆カバーができるのに充分な程度に多量の全乳化剤を用
いるのが有用である。

Ｔｗｅｅｎ６０ （ポリオキシエチレンソルビタンモノ
ステアレート）、Ｔｗｅｅｎ４０ （ポリオキシエチレ
ンソルビタンモノパルミテート）、又はＴｗｅｅｎ２０
（ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート）を用
いるような場合、はとんど自然に不安定化し、そして少
なくとも部分的に転相するエマルションを製造するため
には、少なくとも０．１％、好ましくは０．２〜１％が
適切な濃度である。

伸展性エマルションを製造するための本発明の方法は、 （ａ）ｉ １０℃における固形脂肪分が４０％をこえ
、平均主要寸法が６μをこえないような分散状態の脂肪
２０〜８０重量％、 ｉｉ 水性相８０〜２０重量％、及び ｉｉｉ 油／水の界面に２〜３層の被覆カバーができ
る程度に充分高く、かつ、脂肪結晶の表面核形成、分散
状態の脂肪の変形及び（又は）油／水の界面を通って水
性相内への脂肪結晶の成長を達成しうる量の乳化剤系（
但し、該乳化剤系は、９よりも高いＨＬＢを有する乳化
剤で構成されるか、又は９よりも低い ＨＬＢを有する乳化剤と蛋白とで構成されるものとする
）を含む水中油滴エマルションを生成し、 （ｂ） 該エマルションを冷却することにより、脂肪
の結晶化を起こさせ、かつ、少なくとも部分的に転相を
達成し、そして （Ｃ）この冷却されたエマルションを部分的な溶融が起
きる温度に加温することに続いて、脂肪が少なくとも部
分的に再結晶する温度に冷却することを包含するサイク
ル温度処理を適用する諸工程を含む。

本発明の好ましい方法は、前記のｏ／ｗエマルションを
０°〜１５℃の範囲内の温度に冷却し、エマルションを
加熱して脂肪の少なくとも一部を溶融させ、そして次に
１５℃以下の温度にエマルションを冷却することを包含
する。

５°〜１０℃の範囲内の温度にエマルションを冷却し、
次に好ましくは２０°〜４５℃、そして理想的には２５
°〜３５℃の範囲内の温度に加熱した後、再び１５℃以
下に冷却するのが望ましい。

このサイクル温度処理は１回以上適用することができる
。

好ましくは、工程（ｂ）は、エマルションの混合又は注
入によるような穏かな攪拌で構成されつる温和な剪断レ
ジームと組合せて適用される。

剪断処理は、エマルションの冷却中又はエマルションを
冷却し終った後に適用できる。

サイクル温度処理及び剪断処理は、脂肪の再結晶化を促
進するが、剪断処理はエマルションの不安定化を促進す
ると共に、スプレッドのしまり（ｆｉｒｍｎｅｓｓ）を
改善する。

以下例をあげて本発明を説明する。

例１ 次のような組成の原料を用いＯ／Ｗエマルションを調製
した： 硬化パーム核油（融点３８℃）４０％ ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート塩化ナ
トリウム ０．２水を加え
て１００％とする。

２００ ｐｓｉの高圧均質化を上記エマルションに施す
ことにより、３μ以下の小滴となった脂肪の分散液を得
た。

このエマルションを１０℃に冷却し、１夜放置した。

容器内にエマルションを注入し、２５℃に加温してから
１０℃に冷却した。

なめらかなコンシスチンシーを有するスプレッドが得ら
れた。

例２ 下記の組成を有する。

７ｗエマルションを調製した： 硬化パーム接脂（融点３８℃）１４％ 硬化やし脂（融点３３℃）１０ やし油 １０硬化パ
ーム油（融点４３℃） ６飽和モノ
グリセリド ０．３レシチン
０．３力ラゲーニン
・” ０．１卵黄
３．４５卵白
４．００スク０−ス
２．３０水を加えて１００
％とする。

このエマルションの製法は次のとおりであった： （１） ５０℃に水を加温し、卵成分を添加し、（２
）脂肪及び脂肪に可溶性の成分を加えて５５℃で混合し
、 （３） ２０００ ｐｓｉの高圧均質化によってｏ／
ｗエマルションを生成した。

冷蔵庫でこのエマルションを５℃に冷却し、２５℃に加
温し、次いで再び５℃に冷却し、良好なコンシスチンシ
ー及び伸展性を有するスプレッドを得た。

例３ 硬化大豆油（融点２８℃）（２０％）及びやし油（２０
％）で脂肪が構成された以外は例２の手順を繰返した。

良好なコンシスチンシー及び伸展性を有するスプレッド
が得られた。

骨例 ４ 例２の一般手法に従い、下記の組成を有するエマルショ
ンを調製した： 硬化パーム接脂（融点３８℃）１４％ 硬化やし脂（融点３３℃）１０ 硬化やし油 １０ポリ
オキシエチレンソルビタンモノステアレートＮａＣ１０
，２ ）アルギン酸ナトリウム ０．３
酸性燐酸カルシウム ０．２水
５８．３この
エマルションは、５℃に冷却して振とうするか、又は単
に５℃で２４時間熟成処理した後で不ｉ安定化した。

約３０℃にエマルションを加温し、次に再び５℃にエマ
ルションを冷却することからなるサイクル温度処理によ
り、スプレッドのしまりが良好になった。

例１〜４に用いた脂肪ブレンドの固形脂肪量を１次の表
に示す。

米［脂肪、石けん、ペイント材料Ｊ （Ｆｅｔｔｅ、
５ｅｉｆｅｎ、 Ａｎｓｔｒｉｃｎｍｉｔｔｅｌ ）
８０巻１８０〜１８６頁（１９７８年）に記載の方法に
よって測定した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （ａ）ｉ １０℃における固形脂肪分が４０％
   をこえ、平均主要寸法が６μをこえないような分散状態
   の脂肪２０〜８０重量％、 ｉｉ 水性相８０〜２０重量％、及び ｉｉｉ 油／水の界面に２〜３層の被覆カバーができ
   る程度に充分高く、かつ、脂肪結晶の表面核形成、分散
   状態の脂肪の変形及び（又は）油／水の界面を通って水
   性相内への脂肪結晶の成長を達成しうる量の乳化剤系（
   但し、該乳化剤系は、９よりも高いＨＬＢを有する乳化
   剤で構成されるか、又は９よりも低い ＨＬＢを有する乳化剤と蛋白とで構成されるものとする
   ） を含む水中油滴エマルションを造り、 （ｂ） 該エマルションを冷却することにより、脂肪
   の結晶化を起こさせ、かつ、少なくとも部分的に転相を
   達成し、 （Ｃ）この冷却されたエマルションを部分的な溶融が起
   きる温度に加温することに続いて、脂肪が少なくとも部
   分的に再結晶する温度に冷却することを包含するサイク
   ル温度処理を適用する諸ν 工程を含むことを特徴とす
   る伸展性エマルションの製造方法。 ２３０〜６０重量％の脂肪を分散させる特許請求の範囲
   １に記載の方法。 ３ 分散した脂肪の平均主要寸法が３μをこえない特許
   請求の範囲１に記載の方法。 ４１０℃における脂肪の固形脂肪分が６０％をこえる特
   許請求の範囲１に記載の方法。 ５３０°〜７０℃の範囲内の融点を有する脂肪成分が脂
   肪に含まれている特許請求の範囲１に記載の方法。 ６ 脂肪成分が、非水素化脂肪、水素化脂肪及び（又は
   ）動植物性脂肪の分別で得られたステアリンからなる特
   許請求の範囲５に記載の方法。 ７ 脂肪成分が、３８℃の融点を有するパーム接脂、７
   ２℃の融点を有するトリステアリン、６５℃の融点を有
   するトリパルミチン、３３℃の融点を有する硬化やし油
   、４３℃の融点を有する硬化パーム油、３８℃の融点を
   有する硬化豆油からなる群から選ばれる特許請求の範囲
   ６に記載の方法。 ８ ポリオキシエチレンソルビタンのモノステアレート
   、パルミテート、ラウレート、脂肪酸のポリグリセロー
   ルエステルからなる群から選ばれた乳化剤を用いる特許
   請求の範囲１に記載の方法。 ９ ソルビタンのモノステアレート、モノパルミテート
   、モノラウレート及びモノグリセリドからなる群から選
   ばれた乳化剤と、蛋白とを用いる特許請求の範囲１に記
   載の方法。 １０ 工程（ｂ）において、０°〜１５℃の範囲内の温
   度にエマルションを冷却する特許請求の範囲１に記載の
   方法。 １１５°〜１０℃の範囲内の温度にエマルションを冷却
   する特許請求の範囲１０に記載の方法。 １２ 工程（Ｃ）において、２０°〜４５°の範囲内の
   温度にエマルションを加温する特許請求の範囲１に記載
   の方法。 １３２５°〜３５℃の範囲内の温度にエマルションを加
   温する特許請求の範囲１２に記載の方法。 １４ （ａ）ｉ １０℃における固形脂肪分が４０
   ％をこえ、平均主要寸法が６μをこえないような分散状
   態の脂肪２０〜８０重量％、 ｉｉ 水性相８０〜２０重量％、及び ｉｉｉ 油／水の界面に２〜３層の被覆カバーができ
   る程度に充分高く、かつ、脂肪結晶の表面核形成、分散
   状態の脂肪の変形及び（又は）油／水の界面を通って水
   性相内への脂肪結晶の成長を達成しつる量の乳化剤系（
   但し、該乳化剤系は、９よりも高いＨＬＢを有する乳化
   剤で構成されるか、又は９よりも低い ＨＬＢを有する乳化剤と蛋白とで構成されるものとする
   ） を含む水中油滴エマルションを造り、 （ｂ） 該エマルションを冷却することにより、脂肪
   の結晶化を起こさせ、かつ、少なくとも部分的に転相を
   達成し、 （Ｃ） 冷却されたエマルションに対して温和な剪断
   レジームを適用し、 （ｄ） この冷却されたエマルションを部分的な溶融
   が起きる温度に加温することに続いて、脂肪が少なくと
   も部分的に再結晶する温度に冷却することを包含するサ
   イクル温度処理を適用する諸工程を含むことを特徴とす
   る伸展性エマルションの製造方法。 １５ 温和な剪断レジームが、エマルションの混合又は
   注入による、エマルションに対する温和な攪拌からなる
   特許請求の範囲１４に記載の方法。