专利名称：来自阿拉伯树胶的含有水凝胶成分的组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及以阿拉伯树胶为原料得到的含有水凝胶成分的组合物。另外，本发明涉及该含有水凝胶成分的组合物在食品和其它制品中的应用，特别是作为食用油代替物或食用脂肪代替物在食品中的应用、以及作为保水材料和吸水材料的用途。
背景技术：
阿拉伯树胶是干燥由属于豆科金合欢属的植物(金合欢特别是Acacia senegal和Acacia seyal)的杆或枝得到的树胶状渗出液、而配制的天然树脂。阿拉伯树胶以高浓度溶解在水中，其水溶液以较低的浓度具有强烈的乳化稳定性和保护胶体性、以及成膜性。因此，阿拉伯树胶以往被作为乳化剂、增粘剂、稳定剂、粘合材料和成膜剂广泛地利用(“INDUSTRIAL GUMS-Polysaccharides and Their Derivatives-”，SECOND EDITION，ACADEMIC PRESS，New York and London，1973，pp.197-263)。阿拉伯树胶的利用领域多种多样，例如，在食品领域中，自古以来也作为乳化剂、增粘剂和乳化稳定剂等使用。所以，是一种食用安全性由经验确认的素材。
但是，由于近年的饮食文化欧美化，蛋黄酱(mayonnaise)、调味品和人造奶油等含有大量油脂成分的调味料和食品，在日本的饮食生活中也成为不可缺少的。另一方面，随着肥胖、高血脂症、糖尿病和高血压等所谓的生活习惯病的增加，消费者的健康要求也提高，现状是抑制脂肪的摄取、并减少热量摄取的要求增强。因此，对上述含有油脂的食品，要求使用代替油脂的素材(油脂代替物)、来实现减少脂质量和减少热量。作为这样的油脂代替物，不仅减少脂质量和减少热量，而且不显著损害含有油脂的食品本身具有的肉质感，并要求同样地出现油脂独特的润滑味觉。
谋求这样的油脂代替物，以往进行了广泛的研究。例如，作为油脂代替物、提出了使用低温膨胀性粒状淀粉的方法(例如，参照专利文献1)；作为食用油脂代替物、使用平均粒径250微米以下、并且表面疏水度以JIS K6223的吸油量测定法的吸油量是35g以下的微细粒子的方法(例如，参照专利文献2)；作为油脂代替材料、使用湿热处理淀粉的方法(例如，参照专利文献3)等。
另外，近年，在以吸收尿和血液、体液等为目的的纸尿布和生理用卫生巾等的卫生素材中、使用称之为吸水性聚合物的高分子素材。吸水性聚合物，除卫生素材以外，也在除湿、土壤保水材料、食品、医药领域中，以其吸水、吸湿、保水为目的被广泛地使用。这些吸水性聚合物，大部分是以人工方法合成或交联的分子高度络合的高分子素材，同时具有非常高的吸水性、和即使施加压力也不离水的保水性，但是，已知为非生物降解性，食盐浓度高的溶液的吸水性大大下降。另一方面，作为具有生物降解性的吸水性素材，提出在专利文献4～6中公开的高吸水性聚合物、水膨润性聚合物、或者耐盐稳定性优异的吸水剂，但使用的原料高价而有成本方面的问题、吸水性不充分等问题。
专利文献1日本特开平05-252906号公报专利文献2日本特开2001-218550号公报专利文献3日本特开平06-141820号公报专利文献4日本特开昭60-031511号公报专利文献5日本特开昭56-076419号公报专利文献6日本特开昭56-005137号公报发明内容本发明的目的在于，接受上述社会需要的高涨、提供作为食用油代替物或食用脂肪代替物而有用的新的食品素材。另外，本发明的目的还在于提供使用该食品素材的食用油代替物或食用脂肪代替物、及使用这些食用油代替物或使用脂肪代替物配制成的食品。
本发明的目的还在于对于处理阿拉伯树胶得到的含有水凝胶成分的组合物，提供上述食品素材其他的用途，具体地提供作为利用其高保水力的保水材料的用途及作为利用其高保水性的吸水材料的用途。
本发明人等对上述课题精心研究，发现处理阿拉伯树胶得到的含有水凝胶成分的组合物，作为适合上述目的的食品素材是有用的。而且，以其作为油代替物使用而配制的蛋黄酱，具有在以往的蛋黄酱中不能得到的耐冷冻性，发现能够在冷冻食品中应用。
本发明人等还发现，上述含有水凝胶成分的组合物，根据水凝胶成分的含有比例而具有高保水力和高吸水性，发现可以作为保水材料和吸水材料有效地使用。
本发明是基于这样的见解而完成的发明，包含下述形态。
项1.一种含有水凝胶成分的组合物，来自阿拉伯树胶，至少含有10重量％的水凝胶成分。
项2.如项1所述的含有水凝胶成分的组合物，由加热阿拉伯树胶而得到。
项3.如项1所述的含有水凝胶成分的组合物，含有10～80重量％的水凝胶成分。
项4.一种含有项3所述的含有水凝胶成分的组合物和水的食用油代替物。
项5.一种含有项4所述的食用油代替物的食品。
项6.如项5所述的食品，是一种低热量的食品，通过在本来含有食用油作为材料的食品中，使用项4所述的食用油代替物，代替该食用油的全部或一部分配制而成。
项7.如项6所述的食品，上述“本来含有食用油作为材料的食品”为蛋黄酱、调味品(dressing)、蛋黄沙司(tartar sauce)、白汁沙司(whitesauce)、半冰沙司(demiglace sause)、咖哩(curry)、炖菜(stew)、玉米汤(corn soup)、肉汤(potage soup)或蛤杂烩(clam chowder)。
项8.项3所述的含有水凝胶成分的组合物和水，在食用油代替物的制造中的使用。
项9.一种低热量食品的制造方法，在本来含有食用油作为材料的食品的制造中，使用项4所述的食用油代替物，代替本来使用的食用油的全部或一部分。
项10.如项1所述的含有水凝胶成分的组合物，含有40～90重量％的水凝胶成分。
项11.一种含有项11所述的含有水凝胶成分的组合物和水的食用脂肪代替物。
项12.一种含有项11所述的食用脂肪代替物的食品。
项13.如项12所述的食品，是一种低热量的食品，通过在本来含有食用脂肪作为材料的食品中，使用项11所述的食用脂肪代替物，代替该食用脂肪的全部或一部分配制而成。
项14.如项13所述的食品，上述“本来含有食用脂肪作为材料的食品”为冰淇淋(icecream)、软冰糕(softcream)、人造奶油(margarine)、黄油(butter)、火腿(ham)、香肠(sausage)、汉堡包(Hamburg)、肉丸子(meat ball)、搅奶油(whipped cream)、乳酪(cheese)、咖啡伴侣(Coffee whitener)、白汁沙司、半冰沙司、咖喱、炖菜、玉米汤、肉汤或蛤杂烩。
项15.项11所述的含有水凝胶成分的组合物和水，在食用脂肪代替物的制造中的使用。
项16.一种低热量食品的制造方法，在本来含有食用脂肪作为材料的食品的制造中，使用项11所述的食用脂肪代替物，代替本来使用的食用脂肪的全部或一部分。
项17.如项1所述的含有水凝胶成分的组合物，含有20重量％以上的水凝胶成分。
项18.一种由项17所述的含有水凝胶成分的组合物构制成、或者含有该组合物和水的保水材料。
项19.一种含有项18所述的保水材料的保水性制品。
项20.如项1所述的含有水凝胶成分的组合物，含有75重量％以上的水凝胶成分。
项21.一种以项20所述的含有水凝胶成分的组合物为有效成分的吸水材料。
项22.一种含有项21所述的吸水材料的吸水性制品。
根据本发明，可以提供以阿拉伯树胶为原料而配制的含有水凝胶成分的组合物作为食用油脂代替物。具体地，该含有水凝胶成分的组合物，能够不显著损害食品性状、代替食用油或食用脂肪，而且不显著损害由本来含有油或脂肪而使食品具有的肉质感和口溶感(滑润的食用感)，代替油或脂肪发挥赋予肉质感和口溶感的效果。另外，本发明的含有水凝胶成分的组合物，因为热量少到为油脂的约1/9，所以，不显著损害食品本来的品质、性状和食用感，可以配制低热量食品，有效地被利用。
另外，根据本发明，可以提供以阿拉伯树胶为原料而配制的含有水凝胶成分的组合物作为吸水材料或保水材料。该含有水凝胶成分的组合物(吸水材料或保水材料)，作为现有公知的吸水性聚合物的代替物，可以在吸水性制品或保水性制品的配制中使用。特别是因为本发明的含有水凝胶成分的组合物的安全性高、是可食用的，所以，可以在医药品领域、食品领域和化妆品及化妆用具领域的吸水性制品和保水性制品的配制中广泛使用。
图1是表示对于未加热阿拉伯胶和加热阿拉伯胶、随着加热时间(120℃)水凝胶成分的比例(重量％)的变化和保水能力(倍)的变化的图(实验例1)。
图2是表示在实施例4中配制的纸尿布的构成的图。
具体实施例方式
以下，更详细地说明本发明。
(1)含有水凝胶成分的组合物本发明是以阿拉伯树胶为原料配制的含有水凝胶成分的组合物。该含有水凝胶成分的组合物的特征在于，至少含有10重量％的水凝胶成分。
这里所谓的水凝胶成分指的是在上述来自阿拉伯树胶的含有水凝胶成分的组合物所含的水中不溶解的成分。本发明的水凝胶成分是在水的存在下进行吸水生成水凝胶的原料成分，其自身不具有水凝胶的性状。在含有水凝胶成分的组合物中所含的水凝胶成分的比例，具体地可以按下述步骤求出。
<水凝胶成分的比例>
(1)在恒温槽内、50℃下将含有水凝胶成分的组合物干燥24小时。
(2)在上述干燥的含有水凝胶成分的组合物不是粉末状时，进行粉碎、调制成粉末状。
(3)在烧杯中加入1.0g(重量a)干燥的粉末状含有水凝胶成分的组合物，在其中添加1000g离子交换水，在室温(25℃)下充分搅拌后，室温(25℃)下放置16小时。
(4)将其用300目金属网过滤，在水不从金属网流下时，将残留在金属网上的过滤残渣回收到圆底烧瓶中。
(5)此时，测定过滤残渣的质量(重量b)。
(6)在得到的过滤残渣中添加200ml甲醇，在室温(25℃)下浸渍放置1小时，使不溶物沉淀。
(7)用倾滤法(decantation)除去上清液后，使用旋转式蒸发器、在减压下干燥沉淀物。
(8)测定得到的干燥过滤残渣的重量(重量c)，由下式算出水凝胶成分的比例。 含有水凝胶成分的组合物中所含的水凝胶成分的比例(重量％)，如上述可以是10重量％以上，能够根据含有水凝胶成分的组合物的用途适当选择。
例如，在将含有水凝胶成分的组合物作为后述的食用油代替物使用时，优选在其中含有10～80重量％的水凝胶成分。更优选为25～70重量％。另外，在将含有水凝胶成分的组合物作为后述的食用脂肪代替物使用时，优选在其中含有40～90重量％的水凝胶成分。更优选为60～80重量％。
在将含有水凝胶成分的组合物作为后述的保水材料使用时，优选在其中含有20重量％以上的水凝胶成分。更优选为25～75重量％。另外，在将含有水凝胶成分的组合物作为后述的吸水材料使用时，优选在其中含有75重量％以上的水凝胶成分。更优选为85重量％～95重量％。
该含有水凝胶成分的组合物(含有水凝胶成分的组合物)，以阿拉伯树胶为原料配制，并且以10重量％以上的比例含有水凝胶成分作为限度，没有特别地限制其配制方法，例如由加热阿拉伯树胶可以简便地配制。这里，作为原料使用的阿拉伯树胶(阿拉伯树胶原料)，是从属于豆科金合欢属的アカシア·セネガル(Acaciasenegal)、アカシア·セイアル(Acacia seyal)或它们同属植物的杆或枝得到的天然渗出物。
阿拉伯树胶原料的产地通常在从埃塞俄比亚至塞内加尔的北非或西非各国(埃塞俄比亚、苏丹、塞内加尔、尼日利亚、尼日尔、加纳)、肯尼亚和乌干达等的东非各国、非洲的撒哈拉地带以及尼罗河支流的盆地地带，但在本发明中不论产自何地、可以来源于任一产地。
另外，不特别限制阿拉伯树胶原料的水分含量。通常在商业上能够得到的阿拉伯树胶原料，通过在105℃下加热干燥6小时所减少的水分量(干燥减少量)是20重量％以下、优选是5～15重量％。但是，也可以通过干燥处理商业上能够得到的阿拉伯树胶(干燥减少量5～15)容易地配制干燥减少量在5％以下的阿拉伯树胶，在本发明中，也可以没有特别限制地使用具有这样的水分含量(干燥减少量)的阿拉伯树胶原料。
另外，阿拉伯树胶原料通常可以以块状物、珠状物、粗粉碎物、颗粒状、粒状或粉末状(含有喷雾干燥粉末)的形态得到，但在本发明中不限定这些形状、也可以使用任一形态的原料作为处理对象的阿拉伯树胶原料。另外，还可以是对这些施加精制处理、脱盐处理或粉碎或者干燥喷雾等加工处理得到的原料。
从加热效率出发，优选具有粗粉碎物、颗粒状、粒状或粉末状。平均粒径的上限没有特别限制，但从加热效率出发为100mm以下、优选平均粒径为10mm以下、更优选例如平均粒径为数十～数百μm左右的喷雾干燥粉末状物。
作为上述阿拉伯树胶原料的加热方法，如果是以10重量％以上、优选10～95重量％的比例生成水凝胶成分的方法，就没有特别的限制。例如，根据在处理中所使用的阿拉伯树胶原料的种类和采取国，例如，在作为原料使用属于A.senegal种的阿拉伯树胶时，可以例示使用烘箱(恒温器)加热的方法或在减压条件下加热的方法。具体的，在使用烘箱(恒温器)加热时、可以例示例如在120℃下加热时，加热20小时以上、优选22小时以上。另外，根据加热时间的增加所得到的阿拉伯树胶中所含的水凝胶成分的比例有增加的倾向。由此，加热时间以得到的阿拉伯树胶中所含的水凝胶成分的比例(重量％)为指标，可以设定、调整其成为所希望的比例。
在加热处理过程中，作为一边防止阿拉伯树胶试样结块、成为珠状和块状，一边加热阿拉伯树胶试样的方法，能够使用在减压条件下适当加热阿拉伯树胶的方法。在减压条件下的加热处理，可以在附设有来自水流泵和真空泵的减压管线的密闭容器中，通过边在减压下搅拌边加热来实施。这样的处理，能够简易地在减压下一边使旋转式蒸发器转动一边进行，但作为在工业上能够利用的设备，可以列举减压干燥机和真空干燥机。在这些装置中，用水流泵和真空泵等使容器内的压力下降、并且，能够由螺旋桨等均匀地混合其内容物。而且，因为在该装置中，也可以附设通过在容器外部的外套中导入蒸气、能够对该内容物进行加热的装置，所以，可以一次进行干燥(除去水分)、混合和加热的操作，因此，适合于本发明的含有水凝胶的组合物的制造。利用该装置，加热结束后，一边在容器外部的外套中通入冷却水一边混合内容物，能够迅速地冷却。作为这些具体装置的例子，可以列举带状混合机(リボコ一ン)(圆锥型带状真空干燥机(RM-VD型)株式会社大川原制作所生产)、真空型诺塔混合机NXV型(HosokawaMicron株式会社生产)、行星运动型圆锥型混合干燥机SV Mixer(神钢pantec株式会社生产)等。
另外，如果是可以取得在本发明中规定的含有水凝胶成分组合物的方法，就可以任意地选择使用加热温度、加热时间、加热方法和加热环境条件(相对湿度和有无封闭系统)，对上述加热条件没有特别限制。例如，由在上述条件下的加热处理而得到的本发明的效果，利用在低于120℃的低温下、长时间加热处理的方法和在高于120℃的高温下、短时间加热处理的方法可以同样地得到。例如，作为加热温度、采用110℃时，可以例示72小时以上、优选比此更长时间的加热处理，另外，作为加热温度、采用130℃时，可以例示8小时以上、优选比此更长时间的加热处理。其它，在氮置换条件下等无氧条件下的加热处理，因为可以抑制得到的含有水凝胶成分的组合物的着色，所以，是优选的处理方法。
这样得到的本发明含有水凝胶成分的组合物，与阿拉伯树胶同样是可食用的，可以作为食用的油或脂肪的代替物(食用油脂代替物)的原料使用。
(2)食用油脂代替物和利用其的食品本发明是提供作为上述含有水凝胶成分的组合物的食用油脂代替物的用途的发明。
这里，“食用油脂代替物”包含“食用油代替物”和“食用脂肪代替物”两种。所谓“食用油脂代替物”(食用油代替物、食用脂肪代替物)，是不显著损害食品本来(特别是加工食品)的品质(包含食用感)和性状，在该食品中可以代替本来所含的油和脂肪的全部或一部分而使用的代替物。另外，这里所谓的油脂不区分植物性油脂和动物性油脂。
另外，没有明确地区别，油一般在常温(例如20℃)下为液体，可以列举大豆油、色拉油、橄榄油、玉米油、芝麻油、菜籽油、棉籽油、红花油、向日葵籽油、小麦胚芽油、月见草油、蓖麻籽油、落花生油、棕榈油等的植物性油，orange rougghy油(オレンジラツフイ一油)、沙丁鱼油、鱼鲸油等的鱼油和从鱼油得到的作为不饱和脂肪酸的DHA(二十二碳六烯酸)、EPA(二十碳五烯酸)等。
另外，脂肪一般在常温(20℃)下是固体状或半固体状的脂，作为动物性脂肪，可以列举牛脂、猪油(猪脂)、羊脂和乳脂，另外，作为植物性脂肪，可以列举可可脂、棕榈油、椰子油等。将液体油固化(氢化)成为固体状或半固体状，也相当于脂肪。
上述本发明的含有水凝胶成分的组合物，与水一起，作为油脂代替物，代替在加工食品中所含油脂的全部或一部分使用，不显著损害该加工食品本来的品质和性状，能够再现由配合油脂而得到的本来食用感(例如，肉质感、口溶感、口滑润感)。而且，阿拉伯树胶的热量是1kcal/g、是油热量的约1/9(参照2003年2月17日修改，在日本国厚生劳动省通知“营养表示基准”中记载的食物纤维的热量)。因此，通过使用本发明的来自阿拉伯树胶的含有水凝胶成分的组合物代替油脂，不显著损害食品的性状和食用感、能够大幅度地减少摄入热量。
本发明的含有水凝胶成分的组合物，具体地与水一起使用，被用作食用油或食用脂肪的代替物。作为以本发明的含有水凝胶成分的组合物作为食用油脂代替物使用的方法(上述处理方法)没有限制，但因为含有水凝胶成分的组合物在与水共存的状态下开始膨润，所以，希望首先在水中溶解或分散含有水凝胶成分的组合物、使之膨润以后再使用。另外，也可以使用如下的方法将含有水凝胶成分的组合物和其它的作为食品原料使用的粉体或固体物之间预先混合以后，将其在水中溶解或分散，使含有水凝胶成分的组合物膨润。另外，还可以使用在含水的食品素材中添加混合含有水凝胶成分的组合物、使之在食品中吸水、膨润的方法。另外，本发明的含有水凝胶成分的组合物和水的混合条件没有特别的限制，无论在低温条件下或在高温条件下，通过混合这2种成分、都可以得到目的的食用油脂代替物。
本发明的含有水凝胶成分的组合物中，特别是以10～80重量％、优选25～70重量％的比例含有水凝胶成分的含有水凝胶成分组合物，适合作为食用油代替物被利用。这里，作为被代替的食用油，如上述可以例示大豆油、橄榄油、玉米油、芝麻油、菜籽油、棉籽油、红花油、向日葵籽油、小麦胚芽油、月见草油、蓖麻籽油、落花生油、棕榈油等的植物性油，orange rougghy油、沙丁鱼油、鱼鲸油等的鱼油和从鱼油得到的作为不饱和脂肪酸的DHA(二十二碳六烯酸)、EPA(二十碳五烯酸)等。
另外，本发明的含有水凝胶成分的组合物中，特别是以40～90重量％、优选60～80重量％的比例含有水凝胶成分的含有水凝胶成分组合物，适合作为食用脂肪代替物被利用。这里，作为被代替的食用脂肪，如上述可以例示牛脂、猪油(猪脂)、羊脂和乳脂等的动物性脂肪；可可脂、棕榈油、椰子油等的植物性脂肪；和液体油的固化物(氢化物)。
本发明还提供使用这样的食用油脂代替物(食用油代替物、食用脂肪代替物)配制的食品、特别是提供加工食品。
在这里作为对象的食品，本来作为原料之一，如果使用食用油或食用脂肪进行配制、就没有特别的限制。作为使用食用油配制的食品没有限制，但可以列举本来以大豆油、色拉油、橄榄油、玉米油、芝麻油、菜籽油、棉籽油、红花油、向日葵籽油、小麦胚芽油、月见草油、蓖麻籽油、落花生油、棕榈油等的植物性油，orange rougghy油、沙丁鱼油、鱼鲸油等的鱼油和从鱼油得到的作为不饱和脂肪酸的[DHA(二十二碳六烯酸)、EPA(二十碳五烯酸)]等的油为食品原材料使用的食品，和将这些油通过乳化剂等乳化、配制成水包油型(O/W型)和W/O/W型的水分多的乳化食品。没有特别的限制，但作为使用这样的食用油配制的食品，包括蛋黄酱、调味品、蛋黄沙司、白汁沙司、半冰沙司、咖喱、炖菜、玉米汤、肉汤、蛤杂烩等。优选调味品和蛋黄酱等，可以列举本来含有油的调味品·酱汁类。
另外，作为使用食用脂肪配制的食品没有限制，例如，可以列举本来将牛脂、猪油(猪脂)、羊脂和乳脂等的动物性脂肪，和可可脂、棕榈油、椰子油等的植物性脂肪等在食品原料一个以上中含有的食品，和将这些脂肪成分乳化制成的食品。没有特别限制，但作为使用这样的食用脂肪配制的食品，包括冰淇淋、软冰糕、人造奶油、黄油、火腿、香肠、汉堡包、肉丸子、搅奶油、乳酪、咖啡伴侣、白汁沙司、半冰沙司、咖喱、炖菜、玉米汤、肉汤或蛤杂烩等。优选的可以列举冰淇淋和人造奶油等。
上述本发明的食品，除了代替在该食品的配制中通常使用的油或脂肪的全部或一部分、将上述含有水凝胶成分的组合物以含水状态使用以外，可以通过使用在该食品的配制中通常使用的原材料和方法进行配制。
例如，作为这样的食品的配制方法，没有特别的限制，可以例示如下的两种方法在含有本发明的含有水凝胶成分组合物的水溶液中添加油脂，用均质器等的乳化机均质化；或者用均质器等的乳化机将含有含水凝胶成分组合物的水溶液均质化，接着在其中配合油脂进行混合。具体的，可以列举如下的方法在蛋黄酱等的水包油型(O/W乳液)时，一旦使含有水凝胶成分的组合物在水中溶解或分散后，滴加色拉油等的植物油并搅拌混合后，使用均质器和高速搅拌机等的乳化机进行乳化。另一方面，在人造奶油和起酥油等油包水型(W/O乳液)时，可以列举在混合脂肪和乳化剂后，在添加食盐和脱脂奶粉的同时、添加将含有水凝胶成分的组合物溶解在水中的液体，使用均质器和高速搅拌机等的乳化机进行乳化的方法。
这里，含有水凝胶成分的组合物的配合比例，根据作为对象的食品种类、所代替的油和脂肪的种类及量而不同，不能一概地规定。所代替的油或脂肪无关于是全部或一部分，作为在代替100重量份所代替的油或脂肪、而使用的100重量份本发明的食用油脂代替物中所含的含有水凝胶成分组合物的比例，通常可以列举1～50重量份，可以在该范围内适当选择使用。优选是2～40重量份、更优选是4～20重量份的范围。
另外，作为含有水凝胶成分的组合物向食品的添加量，根据食品用途、食品中的油和脂肪的种类和量而不同，不能一概地定义，例如在作为对象的食品是相当于含有食用油的食品的蛋黄酱时，作为在100重量份蛋黄酱中所含的含有水凝胶成分的组合物的比例，例如，使用含有10～80重量％、优选25～75重量％水凝胶成分的含有水凝胶成分的组合物时，可以列举0.1～30重量份、优选0.3～20重量份、更优选0.5～10重量份。
另外，作为对象的食品是相当于含有食用油的食品的调味品时，作为在100重量份调味品中所含的含有水凝胶成分的组合物的比例，例如，使用上述含有水凝胶成分的组合物时，可以列举0.1～20重量份、优选0.2～10重量份、更优选0.3～5重量份。
另外，作为对象的食品是相当于含有食用油的食品的白汁沙司时，作为在100重量份白汁沙司中所含的含有水凝胶成分的组合物的比例，例如，使用上述含有水凝胶成分的组合物时，可以列举0.1～20重量份、优选0.2～15重量份、更优选0.3～10重量份。
另外，例如作为对象的食品是相当于含有食用脂肪食品的冰淇淋时，作为在100重量份冰淇淋中所含的含有水凝胶成分的组合物的比例，例如，使用以40～90重量％、优选60～80重量％的比例含有水凝胶成分的含有水凝胶成分组合物时，可以列举0.01～10重量份、优选0.05～5重量份、更优选0.1～3重量份。
另外，作为对象的食品是相当于含有食用脂肪的食品的人造奶油时，作为在100重量份人造奶油中所含的含有水凝胶成分的组合物的比例，例如，使用上述含有水凝胶成分的组合物时，可以列举0.1～30重量份、优选0.3～20重量份、更优选0.5～10重量份。
另外，作为对象的食品是相当于含有食用脂肪的食品的香肠时，作为在100重量份香肠中所含的含有水凝胶成分的组合物的比例，例如，使用含有上述水凝胶成分的组合物时，可以列举0.1～15重量份、优选0.2～10重量份、更优选0.3～5重量份。
(3)吸水材料或保水材料、和利用其的制品上述本发明的含有水凝胶成分的组合物，特别是以20重量％以上的比例含有水凝胶成分的含有水凝胶成分组合物，具有高的水吸收性(吸水性)，另外，吸收了水的含有水凝胶成分的组合物(即、水凝胶)具有高的保水性。即，本发明的含有水凝胶成分的组合物，在干燥状态下可以作为吸水材料使用，另外，在吸收、保持水的状态下，可以作为保水材料使用。因此，本发明是提供上述含有水凝胶成分的组合物作为吸水材料或保水材料用途的发明。另外，本发明所称的“保水材料”，不仅是预先吸收、保持水的状态的材料，也可以是即使在干燥状态、在使用时使之吸收、保持水而使用的材料。
水凝胶成分的比例是20重量％以上的含有水凝胶成分的组合物、优选水凝胶成分的比例是25～75重量％的含有水凝胶成分的组合物，具有吸收水时的水保持率(膨润率)高、保水效果优异，但吸水速度不太快的特征。因此，以这样的比例含有水凝胶成分的含有水凝胶成分的组合物，特别能够适合作为保水材料使用。
例如，在使用以属于A.senegal种的阿拉伯树胶为原料配制的含有水凝胶成分的组合物的实验例1(后述)中所示，以上述比例含有水凝胶成分的含有水凝胶成分的组合物的保水能力，相对于含有水凝胶成分的组合物(干燥物)重量1是5倍以上、优选是10倍以上、更优选是30倍以上。
这里，含有水凝胶成分的组合物的保水能力，可以根据上述(1)含有水凝胶成分的组合物项中说明的<水凝胶成分的比例>的计算方法中所测定的含有水凝胶成分的组合物重量(1.0g(重量a))和过滤残渣的质量(重量b)，由下式求出。 另一方面，水凝胶成分的比例是75重量％以上的含有水凝胶成分的组合物、优选以85重量％～95重量％的比例含有水凝胶成分的组合物(含有水凝胶成分的组合物)，相比于含有上述水凝胶成分的组合物，含有并保持水时的保水率(膨润率)有所下降、保水效果差，但具有吸水速度极快、迅速吸水的能力。因此，以这样的比例含有水凝胶成分的含有水凝胶成分的组合物，特别能够适合作为吸水材料使用。
作为保水材料或吸水材料使用的含有水凝胶成分的组合物的形态没有特别的限制，可以具有加热处理阿拉伯树胶原料而得到的原样形态，例如块状物、珠状物、粗粉碎物、颗粒状、粒状或粉末状(包括喷雾干燥粉末)。从吸水效率出发、优选表面积大的形态，因此，例如，希望具有粗粉碎物、颗粒状、粒状或粉末状。
另外，作为利用本发明含有水凝胶成分的组合物的高吸水性和保水性的制品，本发明提供了以含有水凝胶成分的组合物作为吸水材料的吸水性制品，或者以含有水凝胶成分的组合物作为保水材料的保水性制品。
这里，作为吸水性制品和保水性制品，没有特别的限制，现有公知的吸水性聚合物[例如，淀粉-丙烯腈接枝聚合物水解物、淀粉-丙烯酸接枝聚合物、淀粉-苯乙烯磺酸接枝聚合物、淀粉-丙烯酰胺接枝聚合物等的淀粉系；纤维素-丙烯腈接枝聚合物、纤维素-苯乙烯磺酸接枝聚合物、羧甲基纤维素的交联体等的纤维素系；透明质酸和琼脂糖等的其它多糖类系；胶原等的蛋白质；聚乙烯醇交联聚合物、PVA吸水凝胶冻结-解冻弹性体等的聚乙烯醇系；聚丙烯酸钠交联体、丙烯酸钠-乙烯醇共聚物(丙烯酸甲酯-醋酸乙烯共聚物皂化物)、聚丙烯腈系聚合物皂化物、甲基丙烯酸羟乙酯聚合物等的丙烯酸系；无类马来酸系(共)聚合物、乙烯基吡咯烷酮系(共)聚合物等的其它加成聚合物；聚乙二醇-二丙烯酸酯交联聚合物等的聚醚系；酯系聚合物和酰胺系聚合物等的缩合系聚合物等]，可以广泛列举作为吸水材料或保水材料使用的制品。
例如，在医药领域，可以列举控制药剂释放的制剂(例如，包括缓释性制剂)、创伤覆盖材料、退烧用片、湿布材料等。另外，在园艺领域，可以列举土壤保水材料、种子涂覆材料、植物栽培用保水材料、吸水性海绵、育苗底垫等。在食品领域，可以列举食品保鲜包装材料、接触脱水片、方便面、带有残汁吸收槽的双底杯的面容器等。另外，在化妆品和化妆用具领域，可以列举纸尿布、化妆/美容用保湿剂、生理用品、作为其它物品的吸水片、吸水性土壤、蓄热材料、蓄冷剂、自来水笔的笔芯等。
另外，这些吸水性制品和保水性制品，通过代替现有公知的吸水性聚合物的全部或一部分、使用本发明含有水凝胶成分的组合物作为吸水材料或保水材料，无论谁都可以容易地配制。例如，可以参考公开有使用吸水性聚合物的吸水性制品和保水性制品及其技术的“《高吸水性ポリマ一開発·応用アイデア集》伏见隆夫编著、工业调查会发行(日本)、1990年”和在其中刊登的公开专利公报。
另外，在本发明含有水凝胶成分的组合物的吸水性和保水性中应该特别提到的是，即使在食盐浓度高的水溶液中也与在水中同样地进行吸水。在上述所示的高吸水性聚合物，也存在吸收自重数百倍的水的聚合物，但已知这些聚合物在食盐浓度高的水溶液中，其吸水性显著下降。
因此，本发明含有水凝胶成分的组合物，最适合作为必须吸收食盐浓度高的水溶液的吸水材料制品和保水材料制品用的吸水材料或保水材料。作为这样的吸水材料制品和保水材料制品，可以例示纸尿布、生理用品、汗拍、失禁拍、携带厕所、宠物厕所、急救医用贴布。
实施例以下，利用以下的实验例、实施例和比较例，具体地说明本发明的内容。但是，本发明不限定于这些。另外，配方中，不特别记载的限定，“份”指的是“重量份”，“％”指的是“重量％”。
实验例1
将喷雾干燥阿拉伯树胶(Acacia senegal)水溶液而配制的喷雾粉末(平均粒径80μm)500g加入容器中，以打开盖的状态、在120℃的烘箱中加热处理规定的时间(12～240小时)。再将其冻结干燥。
接着，分别称量干燥的阿拉伯树胶试样(加热试样)、和作为其原料使用的未加热的阿拉伯树胶试样(未加热试样)各1.0g(重量a)，在其中添加1000g离子交换水，在室温(25℃)下充分混合后、在室温(25℃)放置一晚(16小时)。接着，将其用300目金属网过滤、除去水溶性成分，在水不从金属网流出时，测定金属网上的过滤残渣的质量(质量b)，由下式求出吸水度(保水能力)。 接着，将过滤残渣回收到圆底烧瓶中，添加200ml甲醇。在室温(25℃)浸渍放置1小时，使不溶物沉淀。用倾滤法除去上清液后，使用旋转式蒸发器在减压下干燥沉淀物。
测定这样得到的过滤残渣的干燥重量(重量c)，由下式求出水凝胶成分的生成率(阿拉伯树胶中的水凝胶成分的比例)。 另外，观察在上述300目金属网上残留的过滤残渣(水凝胶成分)的状态。将该结果与上述保水能力(倍)和水凝胶成分的比例(重量％)一并表示在表1中。另外，在图1中表示对保水能力(倍)和水凝胶成分的比例(重量％)进行图表化。
从该结果可知，通过在120℃下加热阿拉伯树胶20小时，生成约10重量％的水凝胶成分，并通过延长加热时间、水凝胶成分增加。另一方面显示，试样中的吸水度(保水能力)，在试样(加热处理过的阿拉伯树胶)中所含的水凝胶成分的比例为约12～77重量％范围内时，为约20倍以上；在约28～67重量％时，为约50倍以上。
另外，在上述实验例1中，将在120℃下加热12、18、24、36、48小时而配制的阿拉伯树胶1kg溶解在4kg水中，通过离心分离除去不溶物，配制20重量％的试样水溶液。在搅拌850g该20重量％试样水溶液时、添加150g中链三甘油酯(辛酸-癸酸三甘油酯、O.D.O(商品名日清奥利友株式会社生产))，在均质器(APV GAULIN社生产)中乳化，配制成乳液(在压力44MPa(450kg/cm2)下进行4次均质化)。
对所得到的乳液，利用激光衍射式粒度分布测定装置(SALD-1100型、岛津制作所(株)生产)，测定刚乳化后和将其在60℃保存3日后的平均粒径。将结果与水凝胶成分的比例(％)和保水能力(倍)一并表示在表2中。
由表2确认随着加热(120℃)阿拉伯树胶的时间增加、生成水凝胶成分的比例增加时，乳化粒子变得难以微细化、乳化稳定性也有变差的倾向。
另外，目前可知通过加热处理，阿拉伯树胶的乳化性提高。然而，提案有利用该性质，加热阿拉伯树胶、配制乳化性高的改性阿拉伯树胶的方法。在上述实验中，根据该事实，在120℃下加热12小时的情况，相比于未加热处理的阿拉伯树胶(阿拉伯树胶原料)，乳化性和乳化稳定性大大提高(但是，水凝胶成分的比例是0％)。但是，在120℃下加热20小时以上、水不溶性水凝胶成分的生成比例大于10％时，这次反而是乳液粒子难以微细化、可以确认乳化性和乳化稳定性比未加热处理的阿拉伯树胶(阿拉伯树胶原料)有变差的倾向。
由此可知，由加热处理产生的乳化性的提高，在阿拉伯树胶中所含的水凝胶成分的比例是0％、或水凝胶成分即使生成、充其量小于10％时产生。即，水凝胶成分的比例为10％以上本发明的含有水凝胶成分的组合物，与由加热配制的现有公知的改性阿拉伯树胶相比，在水凝胶成分的含有比例及基于此的特性(乳化性)方面，作为物质明显不同。
实验例2将喷雾干燥阿拉伯树胶(Acacia senegal)水溶液而配制的喷雾粉末(平均粒径80μm)1000kg加入2000L容积的带有减压装置的诺塔混合机混合装置(真空型诺塔混合机NXV型、hosokawa micron株式会社生产)中，在真空条件下、100℃下加热5小时、除去水分后，在130℃下加热处理20小时、40小时或80小时。然后，将其冷却。
一边搅拌这些各阿拉伯树胶试样(加热试样)或作为其原料使用的未加热的阿拉伯树胶试样(未加热试样)各100g，一边在其中添加10倍量(1kg)的水，测定直到各阿拉伯树胶试样完全吸收该水(10倍量)的时间(秒)(称为“吸水速度”)，观察吸收10倍量水时的各试样的状态。另外，与实验例1同样操作，关于这些各阿拉伯树胶试样(加热试样)和未加热的阿拉伯树胶试样(未加热试样)，求出水凝胶成分的比例(％)和保水能力(倍)。将结果表示在表3中。
*表中，“-”表示成为溶液状态、不吸水。
实施例1和2按照表4中记载的配方配制蛋黄酱。另外，作为表中未加热阿拉伯树胶，使用通过将阿拉伯树胶(Acacia senegal)作为水溶液喷雾干燥而配制的喷雾粉末(平均粒径80μm)。另外，作为含有水凝胶成分的组合物1和2，使用按照实验例1的方法，将上述喷雾粉末在120℃的烘箱中分别加热处理36小时和60小时后，干燥得到的组合物。
具体地，按照下述配制方法配制蛋黄酱。
<配制方法>
首先，在离子交换水中，分别添加就实施例1和2来说为含有水凝胶成分的组合物1和2、就比较例1来说为未加热阿拉伯树胶，在80℃下加热搅拌溶解10分钟，冷却到40℃。在其中(就对照例“通常品”来说是在离子交换水中)添加酿造醋、砂糖、食盐和L-谷氨酸钠，进行搅拌混合。接着，添加蛋黄、均匀地混合。将其一边搅拌、一边慢慢地滴加色拉油，使用胶体磨(colloid mill)进行乳化(槽宽度0.2mm、旋转数3000～6000rpm)，配制蛋黄酱。
(重量％)
(1)外观性状(乳化)和食用感用肉眼评价得到的各蛋黄酱(对照例、实施例1、实施例2和比较例1)的外观状态，另外，在下述条件下测定其粘度。并由6名接受过良好训练的专门小组成员食用各蛋黄酱、评价食用感。将结果表示在表5中。
<粘度测定条件>
测定仪器BROOKFIELD粘度计LVDV-II型转子T-F轴旋转数5rpm物品温度25℃
由上述结果可知，将色拉油减量、取而代之配合未加热的阿拉伯树胶(未加热试样)而配制的比较例1的蛋黄酱，不仅乳化不充分、油层分离，而且没有肉质感，是水分多的薄的食用感，但将色拉油减量、取而代之配合含有水凝胶成分的组合物而配制的实施例1和2的蛋黄酱，外观和食用感都与使用通常量色拉油而配制的通常的蛋黄酱(对照例)是同等的。
(2)耐冷冻性在冷箱(-20℃)中，将上述配制的各蛋黄酱(对照例、实施例1、实施例2和比较例1)保存3日后，目测观察返回室温、解冻后的外观状态。将结果表示在表6中。
由该结果可知，通常的蛋黄酱(对照例)使用于冷冻食品等时，因为油层分离而不能使用，但将色拉油减量、取而代之配合含有水凝胶成分的组合物而配制的实施例1和实施例2的蛋黄酱，即使冷冻、油层也没有分离、维持着乳化状态，可以配制成即使冷冻和解冻、也不损害性状的具有耐冷冻性和耐解冻性的蛋黄酱。这就意味着实施例1和实施例2的蛋黄酱可以适用于冷冻食品。
实施例3 人造奶油按照表7中记载的配方配制人造奶油。另外，表中、作为未加热阿拉伯树胶，使用通过以阿拉伯树胶(Acacia senegal)作为水溶液进行喷雾干燥而配制的喷雾粉末(平均粒径80μm)。另外，作为含有水凝胶成分的组合物3，使用按照实验例1的方法，将上述的喷雾粉末用120℃的烘箱进行加热处理96小时后干燥得到的组合物。
具体地、根据下述配制方法配制人造奶油。
<配制方法>
首先，在混合了椰子固化油和精制椰子油(羊毛脂系油脂商品名RCO、(花王(株)))中，添加乳化剂(商品名エキセルPI-143(花王(株)))、加热到70℃温度时溶解(含有油脂的组合物)。另外，在离子交换水中添加食盐和脱脂奶粉、以及就实施例3来说再添加含有水凝胶成分的组合物3，就比较例2来说再添加混合未加热阿拉伯树胶，加热到70℃溶解。在其中添加预先配制的含有油脂的组合物，在TK均质器(特殊机化工业株式会社生产)中，一边以5000rpm搅拌5分钟一边乳化。接着，将其边冷却边搅拌，配制人造奶油。
(重量％)
(1)外观性状(乳化)和食用感在螺旋管中加入得到的各人造奶油(对照例、实施例3和比较例2)，在35℃的恒温器中配置、放置24小时，由目视确认放置后的状态。另外，由6名接受过良好训练的专门小组成员食用各人造奶油、评价食用感。将结果表示在表8中。
*“-”表示因为油分离、离水而不能进行食用感评价。
由上述结果可知，将椰子固化油和精制椰子油(RCO)减量，取而代之，配合未加热的阿拉伯树胶(未加热试样)而配制的比较例2的蛋黄酱，乳化不充分，油层和水层完全分离，不能配制人造奶油，但将椰子固化油和精制椰子油(RCO)减量，取而代之，配合含有水凝胶成分的组合物而配制的实施例3的人造奶油，其外观性状和食用感，与以通常量使用椰子固化油和精制椰子油(RCO)而配制的通常的人造奶油(对照例)是同等的。
实施例4 纸尿布使用按照实验例1中记载的方法，在120℃烘箱中加热处理阿拉伯树胶(A.Senegal)的喷雾粉末96小时后，进行干燥配制而成的含有水凝胶成分的组合物(含有水凝胶成分的组合物3)，按照下述配制方法，制作纸尿布(参照图2)。
<纸尿布的配制方法>
在最下部铺设液体不透过性的聚乙烯制的防水片，在其两端贴附胶带。在其上单独放置5g棉状纸浆(比较例)、或在5g棉状纸浆中包入(5g)含有水凝胶成分的组合物3(实施例4)，在其上再放置由纸浆制成的吸收纸，在最上部重叠放置由液体透过性的无纺布制成的顶部片。用胶带结合防水片、棉状纸浆、吸收纸、无纺布，组合成纸尿布。
在这样配制的纸尿布中，从尿布的层叠部(防水片、棉状纸浆、吸收纸、无纺布)的无纺布上部滴加0.9％NaCl水溶液(生理盐水)50ml。作为内部的吸收素材，不使用含有水凝胶成分的组合物3、只使用5g棉状纸浆的纸尿布(比较例)，可见到液体漏出，但以含有水凝胶成分的组合物3(5g)和5g棉状纸浆的混合物作为吸收素材使用的纸尿布(实施例4)，迅速吸收液体、此后也不见液体漏出，显示了良好的液体吸收性。
权利要求
1.一种含有水凝胶成分的组合物，其特征在于来自阿拉伯树胶，至少含有10重量％的水凝胶成分。
2.如权利要求1所述的含有水凝胶成分的组合物，其特征在于通过加热阿拉伯树胶而得到。
3.如权利要求1所述的含有水凝胶成分的组合物，其特征在于含有10～80重量％的水凝胶成分。
4.一种含有权利要求3所述的含有水凝胶成分的组合物和水的食用油代替物。
5.一种含有权利要求4所述的食用油代替物的食品。
6.如权利要求5所述的食品，其特征在于是一种低热量的食品，通过在本来含有食用油作为材料的食品中，使用权利要求4所述的食用油代替物，代替该食用油的全部或一部分配制而成。
7.如权利要求6所述的食品，其特征在于所述“本来含有食用油作为材料的食品”为蛋黄酱、调味品、蛋黄沙司、白汁沙司、半冰沙司、咖哩、炖菜、玉米汤、肉汤或蛤杂烩。
8.权利要求3所述的含有水凝胶成分的组合物和水，在食用油代替物的制造中的使用。
9.一种低热量食品的制造方法，其特征在于在本来含有食用油作为材料的食品的制造中，使用权利要求4所述的食用油代替物，代替本来使用的食用油的全部或一部分。
10.如权利要求1所述的含有水凝胶成分的组合物，其特征在于含有40～90重量％的水凝胶成分。
11.一种含有权利要求10所述的含有水凝胶成分的组合物和水的食用脂肪代替物。
12.一种含有权利要求11所述的食用脂肪代替物的食品。
13.如权利要求13所述的食品，其特征在于是一种低热量食品，通过在本来含有食用脂肪作为材料的食品中，使用权利要求11所述的食用脂肪代替物，代替该食用脂肪的全部或一部分配制而成。
14.如权利要求13所述的食品，其特征在于所述“本来含有食用脂肪作为材料的食品”为冰淇淋、软冰糕、人造奶油、黄油、火腿、香肠、汉堡包、肉丸子、搅奶油、乳酪、咖啡伴侣、白汁沙司、半冰沙司、咖喱、炖菜、玉米汤、肉汤或蛤杂烩。
15.权利要求10所述的含有水凝胶成分的组合物和水，在食用脂肪代替物的制造中的使用。
16.一种低热量食品的制造方法，其特征在于在本来含有食用脂肪作为材料的食品的制造中，使用权利要求11所述的食用脂肪代替物，代替本来使用的食用脂肪的全部或一部分。
17.如权利要求1所述的含有水凝胶成分的组合物，其特征在于含有20重量％以上的水凝胶成分。
18.一种由权利要求17所述的含有水凝胶成分的组合物制成、或者含有该组合物和水的保水材料。
19.一种含有权利要求18所述的保水材料的保水性制品。
20.如权利要求1所述的含有水凝胶成分的组合物，其特征在于含有75重量％以上的水凝胶成分。
21.一种以权利要求20所述的含有水凝胶成分的组合物为有效成分的吸水材料。
22.一种含有权利要求21所述的吸水材料的吸水性制品。
全文摘要
本发明提供一种作为食用油脂代替物而有用的新食品素材。提供使用该食品素材的食用油脂代替物、和使用这些油脂代替物配制成的食品。提供作为吸水材料和保水材料而有用的新素材。提供使用该素材的吸水材料和保水材料、和使用这些材料配制成的吸水材料制品和保水材料制品。将通过适当加热阿拉伯树胶而得到的、至少含有10重量％的水凝胶成分的来自阿拉伯树胶的含有水凝胶成分组合物作为食用油代替物、食用脂肪代替物、吸水材料或保水材料使用。
文档编号A23L1/307GK101061168SQ20058002496
公开日2007年10月24日 申请日期2005年7月22日 优先权日2004年7月23日
发明者片山豪, 小笠原健, 佐佐木泰司, S·阿尔-阿萨夫, G·O·菲利普斯 申请人:三荣源有限公司, 菲利普斯水性胶体研究有限公司