( 5 ) 鈴木他 : 低脂肪チーズの WPC 添加の影響 3 実験方法. 実験原材料原料ナチュラルチーズとして, 脂肪率 3.5%(w/w) の国内産チェダーチーズ ( 森永乳業 ) と脂肪率 9%(w/w) の海外産チェダーチーズ (WCB 社, オーストラリア ) の種を用い, 両者の混合

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きみつぐしもね
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1 Nippon Shokuhin Kagaku Kogaku Kaishi Vol. 59, No. 3, 6 (0) 報文 ( 4 ) 低脂肪のプロセスチーズ物性に及ぼすホエイタンパク質濃縮物添加の影響 * 鈴木学, 浅野祐三, 藤田治子, 井上直幸, 阿部忠博, 越智浩, 小石原洋, 岩附慧二森永乳業株式会社食品基盤研究所森永乳業株式会社食品総合研究所 Effect of Whey Protein Concentrate Addition on the Physical Properties of Low Fat Processed Cheese Manabu Suzuki *, Yuzoh Asano, Haruko Fujita, Naoyuki Inoue, Tadahiro Abe, Hirosi Ochi, Hirosi Koishihara and Keiji Iwatsuki Food Science & Technology Institute, Morinaga Milk Industry Co., Ltd., Higashihara, Zama, Kanagawa Food Research & Development Laboratory, Morinaga Milk Industry Co., Ltd., Higashihara, Zama, Kanagawa Low fat processed cheeses were prepared with variable fat content while holding water content constant using two natural cheeses having different fat content. These physical properties of the processed cheeses were evaluated by sensory and instrumental analyses. The effect of whey protein concentrate (WPC) addition on the physical and formation structure of low fat processed cheeses was investigated. The use of WPC as a fat replacement was also examined. The sensory hardness of processed cheeses increased with decreasing fat content. Likewise, the maximum load in the compressive test showed the same pattern. Scanning electron microscope (SEM) observation of the cheese finer network structures for higher WPC content. Comparison of the addition of two WPCs with different degrees of heat denaturation showed that the maximum load of both processed cheeses decreased and hardness of sensory evaluation was " soft", but the network structure differed for the two processed cheeses. (Received Jun. 3, 0 ; Accepted Nov. 9, 0) Keywords : processed cheese, low fat, whey protein, WPC, fat replace キーワード : プロセスチーズ, 低脂肪, ホエイタンパク質,WPC, 脂肪代替近年, 各種食品の低脂肪化への動きは, ニーズの高まりと相まって益々盛んになっている. 特に乳製品に対する低脂肪化の期待と関心は高く, チーズの低脂肪化に関する検討が他の食品に先駆けて行われている )). 更に, 低脂肪食 3)4) 品の開発に不可欠である脂肪代替素材の検討についても, 多糖類, タンパク質, 澱粉, 界面活性剤などを中心に行われており, 脂肪代替システムなど 5)6) が提案されている. プロセスチーズは乳及び乳製品の成分規格等に関する省令 ( 乳等省令 ) において乳固形分( 乳脂肪量と乳タンパク質量の総和 ) が 40% 以上と規定されており 7), プロセスチーズを低脂肪化するにあたっては, 乳脂肪量を減らす神奈川県座間市東原神奈川県座間市東原 * 連絡先 (Corresponding author),m_suzuki@morinagamilk.co.jp だけではなく, 乳固形分を維持することを考慮しなければならないという難しさがある. また, 一般にチーズをはじめとする各種食品を低脂肪化する際に問題となるのは, 風味 ( 脂肪感 ) と物性 ( 食感 ) が悪化することである. この問題を改善するために様々な方法が検討されているが, 風味, 物性共に満足できるものは, 未だ開発されていない. 本実験では, 低脂肪のプロセスチーズを開発するにあたり, プロセスチーズの低脂肪化にともなう組織変化や物性変化を官能検査や機器分析によって確認した. 更に, 低脂肪プロセスチーズに熱変性度の異なる種類のホエイタンパク質濃縮物 (Whey Protein Concentrate; WPC) を添加し, プロセスチーズの組織や物性に及ぼす影響を確認することにより,WPC の脂肪代替素材としての可能性を検討したので以下に報告する.

2 ( 5 ) 鈴木他 : 低脂肪チーズの WPC 添加の影響 3 実験方法. 実験原材料原料ナチュラルチーズとして, 脂肪率 3.5%(w/w) の国内産チェダーチーズ ( 森永乳業 ) と脂肪率 9%(w/w) の海外産チェダーチーズ (WCB 社, オーストラリア ) の種を用い, 両者の混合比率を変えることによりプロセスチーズ脂肪率の調整を行った. 溶融塩はクエン酸三ナトリウム ( 扶桑化学工業 ) を使用した. また,WPC として, タンパク質含量 80%(w/w) の WPC80(MILEI 社, ドイ 8) ツ ) および WPC80 を高せん断加熱法で調製した熱変性 WPC80 の種を使用した.. 乳化調製方法図に示した製造工程に従って, チーズ溶融釜 (Stephan 社, ドイツ ) に種類のナチュラルチーズを混合し, 副原料として溶融塩,WPC および添加水を混合した. プロセスチーズの脂肪率は種類のナチュラルチーズ混合比率により 6,8,0,,4%(w/w) に調整した.WPC を添加したプロセスチーズについては, 脂肪率を 8%(w/w) に固定し,WPC80 と熱変性 WPC80, 各々について 3% (w/w) と 6%(w/w) になるように添加した. また, 溶融塩は全体の 3%(w/w) 添加し, 添加水は最終的な水分が約 50%(w/w) になるように調整した. なお, これら配合を表にまとめた. 溶融釜内にセットしたカッティング羽根を 600 rpm で回転させ攪拌をしながら, 溶融釜のジャケット部に水蒸気を通して 85 で分間, 加熱溶融 ( 殺菌 ) を行った. 加熱溶融を行った製品はブロック状の容器に充填し, 冷却を行った. 3. プロセスチーズ圧縮試験方法調製したブロック状のプロセスチーズから直径 5 mm, 高さ 0 mm の円柱サンプルを切り出し, クリープメータ (( 株 ) 山電,RHEONER RE-33005S) にセットし, 直径 8 9)0) mm のプランジャーにより 5 で回繰返し圧縮試験を行った. 圧縮率は 85% とし, 硬さの指標となる最大荷重を求めた. 4. 官能検査方法 ) 専門パネラー 0 名により,7 点スコアの評点法で, チーズの食感における重要な要素である硬さ, 弾力, 口どけの 3 項目について評価した. なお, 各々の点数は大きいほど, 硬さが硬い, 弾力が強い, 口どけが良いことを示し, 評価点については分散分析およびテューキーの HSD による多重比較を行った. 5. チーズ組織の観察方法走査型電子顕微鏡 (( 株 ) トプコン,SM00, 以下 SEM) を使用してチーズ組織の観察を行った. プロセスチーズは予め冷凍して固めた後に割断し, 割断面をエッチング等の処理を行わずにそのまま観察した. 図プロセスチーズ製造工程実験結果および考察. プロセスチーズの物性と食感に及ぼす脂肪率の影響脂肪率を 6,8,0,,4%(w/w) の 5 段階に調製したプロセスチーズ ( 表 ) について圧縮試験および官能検査を行った ( 表 ). その結果, 最大荷重の値は脂肪率が低くなるにしたがって大きくなった. また, 官能検査では, 脂肪率が低くなるにしたがって, 硬さと弾力の評価得点は大きくなり, 口どけの評価得点は小さくなった. 次に, 脂肪率 6,0,4%(w/w) の 3 種について SEM でチーズの組織を観察したところ ( 図 ), 脂肪率が低くなるにしたがって網目構造の目が細かくなり, 組織が緻密になっていく傾向が見られた. 表に示した通り, 低脂肪化したプロセスチーズは脂肪率を下げることで相対的にタンパク質の割合が増加している. 今回, 低脂肪化によって硬くて弾力のある食感に変化したが, これはタンパク質の割合が相対的に増加したことでチーズ組織の網目構造が強化されたことによるものと推定された.. 低脂肪プロセスチーズに及ぼす WPC80 と熱変性 WPC80 添加の影響脂肪率 8%(w/w) の低脂肪プロセスチーズをベースに WPC80 と熱変性 WPC80 を各々 3%(w/w) と 6%(w/w) 配合し, 脂肪, 水分, タンパク質含量のほぼ等しいプロセスチーズを調製し ( 表 ), 圧縮試験, 官能評価および SEM 観察を行った. 最大荷重の測定結果を図 3に示した. 表で示したプロセスチーズの脂肪率と最大荷重の関係を実線で表し, これに WPC80 または熱変性 WPC80 を添加したプロセスチーズの最大荷重をプロットした. その結果,WPC80 または熱変性 WPC80 を添加したプロセスチーズは, 脂肪率の等

4 日本食品科学工学会誌第 59 巻第 3 号 0 年 3 月 ( 6 ) 表各種脂肪率のプロセスチーズの配合および成分組成 [ 単位 :%(w/w)] サンプル名脂肪率試験品 WPC80 添加品熱変性 WPC80 添加品 [ 脂肪率 8%(w/w)] [ 脂肪率 8%(w/w)] 脂肪率添加率添加率配合 6 8 0 4 3 6 3 6 国産チェダーチーズ (3.

3 4 日本食品科学工学会誌第 59 巻第 3 号 0 年 3 月 ( 6 ) 表各種脂肪率のプロセスチーズの配合および成分組成 [ 単位 :%(w/w)] サンプル名脂肪率試験品 WPC80 添加品熱変性 WPC80 添加品 [ 脂肪率 8%(w/w)] [ 脂肪率 8%(w/w)] 脂肪率添加率添加率配合国産チェダーチーズ (3.5 %fat) 海外産チェダーチーズ (9 %fat) WPC80 熱変性 WPC80 クエン酸三ナトリウム添加水合計成分組成水分脂質タンパク質炭水化物灰分成分組成は計算値表脂肪率の異なるプロセスチーズの圧縮試験結果 ( 最大荷重 ) および官能評価結果評価項目脂肪率 [%(w/w)] 最大荷重 (N) 官能評価硬さ ( 硬い max 7 点 ) 弾力 ( 強い max 7 点 ) 口どけ ( 良い max 7 点 ) 図脂肪率の異なるプロセスチーズの SEM 画像しい WPC 未添加のプロセスチーズに比べて最大荷重が小さくなり, より脂肪率の高いプロセスチーズが示す値に近づいていた. また, 最大荷重の減少割合は WPC 添加量が多いほど大きくなっていた. 一方, 減少割合の WPC80 と熱変性 WPC80 による違いついては,6% の添加区ではほぼ等しかったものの,3% 添加区ではやや差がみられた. 官能評価では,WPC80 または熱変性 WPC80 を添加したものは WPC 未添加のものに比較して硬さ, 弾力に関する評価得点が小さくなり, 口解けに関する評価得点が大きくなる傾向が見られた ( 表 3). 特に 6% 添加区で

4 ( 7 ) 鈴木他 : 低脂肪チーズの WPC 添加の影響 5 図 3 WPC80 および熱変性 WPC80 添加時のプロセスチーズ物性への影響脂肪率変化 : 表より脂肪率と最大荷重の関係をプロット表 3 WPC を添加したプロセスチーズの官能評価結果サンプル名脂肪率 8% 評価項目添加なし 3% 添加 WPC80 6% 添加熱変性 WPC80 3% 添加 6% 添加硬さ ( 硬い max 7 点 ) 弾力 ( 強い max 7 点 ) 口どけ ( 良い max 7 点 ) はすべての項目において危険率 5% で有意差が認められ, WPC を添加したものが有意に軟らかく, 弾力が弱く, 口どけが良くなるという評価になった. 一方,WPC80 と熱変性 WPC80 の差については, 硬さ, 弾力では有意差が認められなかったが,6% 添加区の口どけに有意差が認められた. 以上の結果から,WPC には低脂肪化によって硬くなったプロセスチーズの食感を改善する効果があると考えられた. また,WPC の熱変性度がプロセスチーズの組織に影響を与えていることが予想された. SEM による観察結果を図 4に示した. 熱変性 WPC80 添加区は添加割合を大きくするにしたがって網目構造の目が粗くなり, 脂肪率の高いプロセスチーズの組織に近づいていくように観察された. 一方で,WPC80 添加区については添加割合を大きくすると網目構造の目は変化しないが, 網目を構成している骨格が細くなっていくように観察され, 添加した WPC の熱変性度の違いによって, プロセスチーズの組織に違いが生じていることが予想された. この違いについては次のように推察している. チーズ組織の網目構造はカゼインタンパク質で主に構成されており, カゼインタンパク質のひとつであるκ-カゼインは, ホエイタンパク質のひとつであるβ-ラクトグロブリンと加熱複合体を形成することが知られている ).WPC80 添加区については, このような複合体の形成によって網目構造の骨格が変化したのではないかと思われる. 一方, 熱変性 WPC80 添加区については, プロセスチーズ添加前にβ-ラクトグロブリンを熱変性させており, 複合体形成能が消失していたことが考えられる. そのため, 熱変性 WPC80 は単なる網目構造のスペーサー的役割を果たし, 網目構造の骨格に大きな影響を及ぼさなかったのではないかと考えている. これらの推察については更なる研究で明らかにして行きたい. 要約 ⑴ クリープメータによる物性測定において, プロセスチーズは脂肪率を下げると最大荷重が大きくなる傾向が認められた. ⑵ 官能検査結果において, 脂肪率が下がると硬さと弾力は双方共に評価得点が大きくなった. 一方, 口どけの評価得点は脂肪率と共に小さくなった. ⑶ SEM 画像結果において, プロセスチーズ表面の組織は脂肪率が下がると網目構造が緻密になる傾向が見られ, この組織の変化が硬さ等の食感に影響を与えている可

6 日本食品科学工学会誌第 59 巻第 3 号 0 年 3 月 ( 8 ) 図 4 WPC80 および熱変性 WPC80 添加時のプロセスチーズ SEM 画像能性が考えられた. ⑷ WPC80 または熱変性 WPC80 を脂肪率 8%(w/w) の低脂肪プロセスチーズに添加すると, 最大荷重が小さくなり脂肪率の高いチーズの物性に近づく傾向が見られた.

5 6 日本食品科学工学会誌第 59 巻第 3 号 0 年 3 月 ( 8 ) 図 4 WPC80 および熱変性 WPC80 添加時のプロセスチーズ SEM 画像能性が考えられた. ⑷ WPC80 または熱変性 WPC80 を脂肪率 8%(w/w) の低脂肪プロセスチーズに添加すると, 最大荷重が小さくなり脂肪率の高いチーズの物性に近づく傾向が見られた. ⑸ WPC80 または熱変性 WPC80 を添加した低脂肪プロセスチーズは, 官能評価において未添加の低脂肪プロセスチーズよりも軟らかい, 弾力が弱い, 口解けが良いと評価され, 脂肪率の高いプロセスチーズの食感に改善されていた. ⑹ SEM 観察から, 熱変性 WPC80 は添加割合を大きくすると網目構造の目が粗くなり, 脂肪率の高いプロセスチーズの組織に近づくことが示唆された. 一方,WPC80 は添加割合を大きくすると, 網目構造の目は変化しないが網目を構成している骨格が細くなっていくことが示唆された. ⑺ WPC には低脂肪プロセスチーズの食感を改善する効果があることが示唆された. また,WPC の添加によって低脂肪プロセスチーズの組織構造が変化し, その変化は添加する WPC の熱変性度によって異なる可能性が示唆された. 文 ) Jameson, G. W., Cheese with less fat. Australian Japan of Dairy Technology- November, (990). 献 ) Michael, H. Tunick, Kevin, L. Mackey, James, J. Shieh, Philip, W. Smith, Peter, Cooke, and Edyth, L. Malin, Reology and microstructure of low-fat mozzarella cheese. Int. Dairy Journal, 3, (993). 3) 長光正明, 高橋禮治, 油脂代替素材の開発と食品への応用, New Food Industry, 33, (99). 4) Robert, G. LaBarge,The search for a low-caloric oil. Food Technol. - January, (999). 5) 大和谷和彦, 脂肪代替多糖類, 日本食品科学工学会誌,46, 470(995). 6) Martin, Glicksman,Hydrocolloids and search for the Oily Grail. Food Technol. - October, (99). 7) 川﨑功博, プロセスチーズ, 現代チーズ学,(( 株 ) 食品資材研究会, 東京 ),pp. -34(008). 8) 浅野祐三, 鈴木学, 荒瀬寛, 湯田直樹, 齋藤仁志, 岩附慧二, 熱安定性良好な熱変性ホエイタンパク質濃縮物の調製, 日食工誌,, 5-9 (00). 9) Callaghan, D.J.O and Guinee, T.P., In Rheology and texture of cheese,"vol. General aspects, Cheese chemistry, physics and microbiology, (Elsevier Academic Press), pp (004). 0) 巽清, 西谷紹明, 井門和夫, 塙尚之, 玉置公恵, プロセスチーズの機能性と物性に及ぼす溶融塩と加熱条件の影響, 日食工誌, 36, (989). ) 松本仲子, 官能検査, 食品の官能評価鑑別演習, 第版, 青柳康夫, 筒井知己,( 健白社, 東京 ),pp. 5-4(006). ) 木村利昭, チーズの微細構造 ( チーズ組織の電子顕微鏡観察 ),New Food Industry,50,45-6(008). ( 平成 3 年 6 月 3 日受付, 平成 3 年月 9 日受理 )