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健康食品開発のためのでんぷんの老化《原理と対策》

2015/11/19

食品の劣化:でんぷんの老化

健康食品だと、でんぷんをメインに使用した商品は少なく問題になることは少ないです。
しかし、食品を扱う上では非常に重要な現象なので、理解しておきましょう。
私たちの身の回りにある、「澱粉の老化」は ご飯の保存にあります。
炊いたご飯を保存するには、冷蔵ではなく冷凍します。
その理由は、米の老化は2〜4度でもっとも進みやすいです。
一方、-20℃付近まで冷やすと一気に冷やすと老化しにくくなるので、レンジで解凍しても美味しくたべれますね。

でんぷんの老化が問題となる商品は、

①冷凍食品
ビュッフェパンケーキ(38g×8枚)×5組 冷凍

→冷凍麺などは、でんぷんの塊。
冷凍のパンケーキなどもでんぷんの老化が気になる製品です。

②中華のたれやホワイトソース
ハインツ ホワイトソース290g×4缶
→とろみは、小麦粉などでつけられる。

上記の加工食品では、でんぷんに処理を加えた 加工澱粉を使用したり、糖類・乳化剤を添加することで老化を抑えている。
具体的に、澱粉の老化の原因と対策を見ていきましょう。

澱粉の老化 とは?

でんぷんの老化
(引用元:なぜ麺はのびるとまずいのか?~即席麺の作り方と「マルちゃん正麺」がおいしい理由~
澱粉の老化とは 食感がぼそぼそとする感じです。
現象で見てみると、次のようになります。
①澱粉は水を加えて加熱すると、ある温度以上で水を吸収して膨張する(アルファ化)
②低温で保管することで、徐々に澱粉分子同士がくっつき、水が排出されます(老化)

澱粉の隙間にあった、水がなくなることで弾力がなくなり 乾燥状態に近づきます。

要素別に見る、澱粉の老化

澱粉の性質を踏まえて、商品設計をしたい。

pH

pH 5~7で老化速度が速いことが知られている。
弱酸性の方が、水素結合を形成しやすくなり、澱粉分子同士が結合するからである、
(参考:澱 粉 と シ ョ糖 脂 肪 酸 エ ス テ ル の 相 互 作 用 に 関 す る 研 究

温度

澱粉の老化は2〜4度でもっとも進みやすい。
冷蔵保管で保管する製品を設計する上では、澱粉の老化は非常に厄介である。

温度による、劣化を避けるために 急速冷凍という技術があります。
冷凍麺は、30分以内に、中心温度を-1-5度未満にしています。

水分

水分が多いほど、澱粉の老化がしやすいことが知られています。
水分10〜15%以下の低水分食品(ビスケット等)は 水分が自由に動ける状態でないので、老化が進行しにくいです。

薬を飲むのに使用される、オブラートなども 水分が低いので澱粉の老化を防いだ技術の一つです。

澱粉の種類:アミロースとアミロペクチン

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(引用元:和菓子技術者になるための必須知識)
でんぷんはブドウ糖がつながってできた炭水化物です。つながり方により、1直線につながったアミロースと、枝分かれ したアミロペクチンの2種類に分けられます。
アミロースは1直線なので、水を離しやすいので老化しやすいです。

アミロース含有量の低い澱粉を選択することで、老化を防ぎやすくなります。

老化を防ぐことのできる物質

▶︎糖質
トレハロースは、糖の中ででん粉老化抑制効果が大きいことが知られています。

10℃、16時間保存後の状態した、もちの様子は以下である。
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(引用:林原:トレハロース 澱粉老化抑制

▶︎乳化剤
乳化剤はデンプンを構成するアミロースやアミロペクチンと複合体を作り、再結晶化(老化)を防止します。

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(引用:太陽化学:【第5回】乳化剤の使用方法

▶︎タンパク質
不凍タンパク質とよばれるタンパク質は、氷結晶の成長を妨げるため 澱粉が傷つくのを防ぎます。

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(引用:カネカ:不凍タンパク質

▶︎増粘剤
増粘剤を添加することで、離水を抑え 老化を防止する作用があります。
スクリーンショット 2015-11-18 23.31.24
参考:タマリンドガム:DSP五協

参考
食品開発の進め方

-物性の変化, 賞味期限設定
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