JP2995855B2 - 油中水型乳化物および保水性改善剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、油中水型乳化物および該乳化物を製造する
ために使用される保水性改善剤に関する。詳しくは、水
分含量が高く乳化安定性に優れた油中水型乳化物、およ
び該乳化物を製造するために使用される保水性改善剤に
関するものである。

（従来の技術） 従来、油中水型乳化物としてのマーガリン類の水分含
有率は日本農林規格にも定められているように22％以下
のものが通常であったが特定の目的たとえば栄養学的見
地からローカロリーマーガリンとして高い水分含有率の
ものも造られてきた。

又、ショートニングやマーガリンに糖液等を添加し、
油中水型のバタークリームやアイシング等が製造されて
いる。

水分含量が高い油中水型乳化物を安定に得るために種
々の乳化剤の検討が試みられているが、十分満足な結果
は得られていない。例えば、乳化剤として、ポリグリセ
リン縮合リシノレイン酸エステルとポリグリセリン不飽
和脂肪酸エステルを併用する方法が知られている（特開
昭62−143637号）。しかしながら上記方法においては、
用いる油脂の固体脂含量（以下、SFCと略す）が高い場
合（20℃のSFCが20％以上）や、水分含量が70重量％を
越えるなど極めて高い場合、特に両者が組みあわさった
系では、安定な油中水型乳化物が得られない。更に、性
質の異なる二種の乳化剤を併用しなければならないとい
う取扱い上の不便があった。上記公開公報によれば、ポ
リグリセリン不飽和脂肪酸エステルのみの使用では、乳
化性が不安定であり、また油中水型から水中油型へ転相
を起しやすく、併用が不可欠である旨説明されている。

別の文献によれば、乳化剤としてエルシン酸（エルカ
酸と同義）のグリセリン脂肪酸エステル及び／又はソル
ビタン脂肪酸エステルを使用する方法が知られている
（特開昭56−8643号）。しかしながら、本発明者らが検
討したところ、この方法では乳化物の調製後急冷する場
合や乳化物の長期保存時に水が分離しやすく、かかる欠
点を回避するためには特殊な乳化装置を用いることが不
可欠であった。

（発明が解決しようとする課題） ローカロリーマーガリンは、通常のマーガリンに比較
して油脂含量が少なく、水分含量の多い油中水型乳化物
の形態を有しているが、水分含量が多いために安定な乳
化物とすることが難しく、しばしば製造時や保存中に水
相と油相の相分離（離水現象）が起るなど、安定性に問
題があった。分散相である水相の比率が高くなればなる
程乳化物は不安定となり、製造中に水中油型に転相した
り、乳化が破壊されやすい。

又、ショートニングやマーガリン等の加工油脂から製
造される製菓、製パン用のバタークリームも油中水型乳
化物の構造を有している。そのために口溶けは配合油の
融点に支配され、水相の風味が感じにくく油っぽい風味
となる弱点がある。風味をよくする為に水分含量をふや
したり、又栄養学的見地から低脂肪とした場合には、保
存中に離水が生じたりする融点を有する。

油中水型乳化物は、ある範囲の固体脂、液体油、乳化
剤及び水を含有するとき一般的に安定である。これは、
固体脂がマトリックスとなって、水及び液体油を安定に
保持しているためと考えられている。ところが、固体脂
含量（SFC）の高い乳化系では、製造工程の急冷時に固
体脂が析出し、低温（室温も含む）保存時においては、
粗大な固体脂結晶が析出すると共にその結晶が大きくな
り、乳化を不安定化させる。

（課題を解決するための手段） 本発明の目的は、水分含量が高く、乳化安定性に優れ
た油中水型乳化物を提供することにあり、この目的は、
乳化剤として、主構成脂肪酸がエルカ酸からなるポリグ
リセリン脂肪酸エステルを用いることにより達成され
る。

以下、本発明を詳細に説明する。

主構成脂肪酸がエルカ酸であるポリグリセリン脂肪酸
エステルは、構成する脂肪酸中のエルカ酸の含量が、50
％以上、好ましくは70％以上とする。50％以下では実質
的に、本発明の効果が期待できない。エルカ酸の含量が
50％以上であれば他の脂肪酸が構成脂肪酸中に混合して
も良い。たとえば、パルミチン酸、ステアリン酸、オレ
イン酸などが含有されることがある。

グリセリンの縮合度（ポリグリセリンの重合度）は２
以上必要であり、好ましくは４〜12の範囲から選択され
る。

ポリグリセリン脂肪酸エステルの平均エステル化率
は、保水性及び油中水型乳化物の安定性に影響を与え
る。平均エステル化率は、通常30〜90％、好ましくは50
〜85％、最も好ましくは70〜80％である。エステル化率
が低すぎると油脂に対する相溶性が悪い傾向があり、高
すぎると親油性が強すぎて、本発明の効果が期待し難い
傾向がある。すなわち構成脂肪酸がエルカ酸であって
も、エステル化率の低い物及び完全にエステル化された
ポリグリセリン脂肪酸エステルでは本発明の効果が低く
なる。エステル化率は、用いたポリグリセリンの水酸基
が脂肪酸でどの程度置換されているかの割合を表すが、
遊離の水酸基がどの程度残存するかを示す水酸基価でも
示すことが出来る。本発明におけるポリグリセリン脂肪
酸エステルの水酸基価は通常30〜150、好ましくは40〜7
0である。ここで水酸基価とは、試料１グラムに含まれ
る遊離の水酸基をアセチル化するために必要な酢酸を中
和するのに要する水酸化カリウムのmg数で、ポリグリセ
リン脂肪酸エステルに残存する水酸基の数が少ない程、
値が低く、親油性であることを示す。（水酸基価の分析
は、基準油脂分析試験法（日本油化学協会制定）に従
う）すなわち、水酸基価が30以下のものは、親油性が強
すぎて油中水型乳化物の保水性改善剤（以下、「保水性
改善剤」と略記する）としての効果が減少する。また水
酸基価が150を越える物については、油脂との相溶性が
悪くなる為に本発明の効果が減少する。

本発明で使用するポリグリセリン脂肪酸エステルは、
例えばグリセリンをアルカリ触媒の存在下、100〜300℃
で縮合してポリグリセリンを得たのち、無溶媒で、アル
カリ触媒の存在下100〜300℃でポリグリセリンと脂肪酸
とを所望の割合で混合し直接エステル化することにより
得られる。

本発明における油相の主成分を構成する原料油脂とし
ては、食用油脂であれば特に制限はなく、大豆油、ナタ
ネ油、パーム油、コーン油、綿実油、ヤシ油、パーム核
油等の植物油脂類、牛脂、豚脂、魚油、入試等の動物油
脂類、及び、これらの油脂類を分別、エステル交換、水
素添加等の処理をしたものが挙げられ、又これ等の油脂
の混合物も使用できる。これらの単品又は混合物からな
る原料油脂は、常温で多少の流動性のあるもの、もしく
は、半固体状のもの、すなわち、融点が10〜40℃の範囲
あるいは、20℃における固体脂含量（SFC）が５〜35％
の範囲のものが好ましい。

尚、油脂の融点（m.p.）は基準油脂分析試験法（日本
油化学協会制定）の融点（上昇融点）測定法による。

SFCの値は、パルスNMRに基づく方法により後記実施例
１のように求めた。〔米国油化学協会誌（Journal of
the American Oil Chemists′ Society）、Vol.5
5,No.3,328〜331頁（1978年）参照〕 本発明の高水分含量を有する油中水型乳化物を製造す
る場合、保水性改善剤の使用量は、通常、乳化物全量に
対し0.1〜５重量％、好ましくは0.5〜３重量％である。
５重量％以上の添加は、コスト及び風味の点から好まし
くない。又、0.1重量％以下では本発明の効果が期待で
きない。又、必要に応じて他の食用乳化剤、例えば、シ
ョ糖脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、プロ
ピレングリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エ
ステル、レシチン等を本発明の保水性改善剤と併用して
もよい。

水相と油相の重量比が、30:70〜90:10、好ましくは5
0:50〜80:20の割合である油中水型乳化物が、本発明に
よれば安定に製造される。

本発明に係る油中水型乳化物には、目的に応じて水
相、油相の副成分として乳製品、糖類、増粘剤、着香
料、呈味剤、ビタミン、色素等を含ませることも可能で
ある。また重合リン酸塩等のPH調整剤、電荷調整剤を含
ませることによって更に安定性を高めることもできる。
又、本発明による保水性改善剤を使用して得た乳化物か
ら水中油中水型もしくは油中水中油型の複合乳化物を得
ることもできる。

本発明を応用した具体的な食品として例を示すと、バ
タークリームが挙げられる。これは、通常、油脂と乳化
剤を混合後、急冷し、油脂中の固体脂を結晶化させた
後、テンパリング操作（油脂の融点マイナス５〜９℃、
あるいは８〜13％のSFCを示す温度において、１〜３日
放置する操作）を行うことにより、固体脂の結晶多形、
結晶形態、結晶量等を調整した後、液糖、砂糖、卵等と
共に攪拌泡気させて作られる。その他の具体的な食品の
例を示すとファットスプレッド、ローファットスプレッ
ド等が挙げられる。これらは、水分を50％以上含有する
油中水型乳化物であって、該乳化物の製造は、実施例１
で示した様に予め乳化剤を溶融した油相に溶融状態で水
相を添加しながら攪拌乳化させた後、冷却して乳化物を
得るのが一般的で、乳化剤は、油脂−水の界面に作用し
て界面膜の安定化に寄与すると考えられる。

（実施例） 以下に本発明を実施例により更に詳細に説明するが、
本発明は、その要旨を越えない限り以下の実施例に限定
されるものではない。また、実施例中「％」及び「部」
とあるのは「重量％」及び「重量部」を表わす。

ポリグリセリン脂肪酸エステル（以下PGEと略記する）
の製造例 グリセリンを触媒として水酸化ナトリウムの存在下、
270℃で６時間反応させた後、分子蒸留（100℃、10×10
^-3mmHg）で精製し、平均縮合度６のヘキサグリセリンを
得た。次いで、エルカ酸90％、その他10％の組成の脂肪
酸をヘキサグリセリンのモル数に対し６倍のモル数で触
媒としてリチウムクロライドの存在下230℃で１時間ヘ
キサグリセリンと反応させ、ポリグリセリン脂肪酸エス
テルを得た。この物の平均エステル化率は約75％で水酸
基価は55であった。この様にして得られた物を、以下ヘ
キサグリセリンヘキサエルカ酸エステルと呼ぶ。以下同
様に、ポリグリセリンに対する脂肪酸のモル数を変化さ
せて製造したものを所定のポリグリセリン脂肪酸エステ
ルと呼ぶものとする。同様に製造した各種ポリグリセリ
ン脂肪酸エステルについて、各々の反応条件を併記して
第１表にまとめた。

実施例１及び比較例１（油中水型乳化物試験） 油中水型乳化物の製造法及び評価法 60℃にて、大豆硬化油（m.p.34℃、20℃におけるSFC
が30％）と乳化剤を溶解混合した。また、乳化剤の割合
は後述する乳化物全量に対して１％とした。

次いで、該溶解混合物にT.K.ホモミキサー8000rpmで
攪拌下、水を約100ml/分の速度で、水相／油相の重量比
（W/O比、以下同様）が60/40又は75/25になるまで滴下
した。滴下後更に３分間攪拌した。

得られた乳化物を０℃氷水浴中で約15〜20℃に冷却し
て２分間攪拌した後、100ml試験管に分注し、15℃又は2
5℃に保存し、経日的に乳化安定性（分離の有無）を観
察した。

なお、用いた油脂のSFCは、以下のパルスNMRに基づく
方法により測定した。

試料を予め60℃に加熱して溶融して測定用の試験管に
採り、これを０℃で30分間、次いで26.7℃で30分間、再
び０℃で30分間放置した後、試料を０℃から５℃刻み
で、逐次昇温するやり方で各温度に30分間保持後、パル
スNMRの測定を行った。Ｔ℃におけるSFCは、次式により
計算される。

なお、標準液体油として０℃におけるSFC＝０のオリ
ーブ油を用いた。

実施例２（保水性改善効果試験） ナタネ油とパーム油の混合油（m.p.34℃）100部に第
３表に示した乳化剤１部を混合して60℃で加熱溶解し、
氷上のステンレスバットに流して急冷可塑化後、これを
25℃で２日間保存した。次いで該乳化剤添加油脂180gを
ケンミックスミキサーにて、40分間攪拌後、水を20ml/
分で加えながらさらに攪拌し、油中水型乳化状態が維持
出来なくなって、油脂と水が混和しなくなる迄水を加え
た。油中水型乳化状態を保持する最大限の水量を次式に
より吸水指数として求めた。結果を第３表に示す。

第１〜３表より明らかなごとく、平均エステル化率が
30〜90％の範囲にあるポリグリセリンエルカ酸エステル
において、保水性改善効果及び安定な油中水型乳化物の
生成の双方の効果が顕著に認められた。

（発明の効果） 本発明によれば、高水分含量の油中水型乳化物の製造
時、あるいは保存時の乳化安定性を著しく向上させるこ
とができる。従って、ローカロリーマーガリン、バター
クリーム、アイシング等の食品に好適に応用することが
できる。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A23D 7/00 A23L 1/19 C11B 1/00 - 7/00 C11C 1/00 - 3/14 ＣＡ（ＳＴＮ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主構成脂肪酸がエルカ酸からなるポリグリ
   セリン脂肪酸エステルを含有することを特徴とする、水
   相よ油相の重量比が30:70〜90:10である油中水型乳化
   物。
2. 【請求項２】主構成脂肪酸がエルカ酸からなるポリグリ
   セリン脂肪酸エステルを有効成分とする油中水型乳化物
   の保水性改善剤。