JP3944786B2

JP3944786B2 - ゲル状機能性食品

Info

Publication number: JP3944786B2
Application number: JP2004147017A
Authority: JP
Inventors: 大悟松岡; 由子藤原; 吉晴黒飛; 利典原田; 久一松井
Original assignee: 広島化成株式会社
Priority date: 2004-02-05
Filing date: 2004-04-13
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2024-04-13
Also published as: JP2005245427A

Description

本発明は、低酸化還元電位水を含むゲル状機能性食品に関する。より詳細に述べると、本発明は、分散媒体としての水と、分散質としての寒天またはゼラチンを含有する食品とから成り、製造から６０日後も酸化還元電位を−５２０ｍＶに維持した加水素水を含むゲル状の機能性食品に関する。

従来技術の説明

本発明者は、酸化還元電位が−４００ｍＶ以下の水を製造する方法、およびその酸化還元電位を維持する方法を開発し、一連の技術を特許出願した。

これらの技術を開発した背景は、最近飲用水に対する関心が頓に高まってきているからである。この理由は、殺菌だけを第１義的に考えて処理されている水道水がまずいということと、人々の健康に対する志向が高くなっていることである。

それと共に水に関する科学的な研究も盛んになってきた。従来、水は、分子式Ｈ _２Ｏで表される無色、無味、無臭、中性で、安定した物質であると考えられ、且つ、取り扱われてきた。然しながら、近年研究が深まるにつれて、水は単なるＨ _２Ｏで表される単純な物質ではなく、水分子が幾つか集まった（Ｈ _２Ｏ）ｎのような塊（クラスター）を形成しているのではないかと考えられるようになってきた。

そして、多種多様な手段で水を活性化してクラスターを小さくすることが考えられてきた。また、水の活性化の１つとして、水の酸化還元電位と、生体内反応も研究されるようになってきた。

生体内には種々の酸化還元系が存在し、またその中の多くは相互に共役して生体内酸化還元反応に関与している。生体内酸化還元系の酸化還元電位は、反応の自由エネルギー変化および平衡定数と直接に関係しており、これらの反応の方向を予言するのに役立つものである。

人体の臓器、或いは生体内反応の酸化還元反応は電位が低く、通常−１００ｍＶ〜−４００ｍＶの範囲であり、そのｐＨは、３〜７の範囲である。体液の酸化還元電位が高くなると活性酸素が滞留し易く、器官に障害が出てくると云われている。とくに、腸内微生物が活発に活動して栄養成分を消化吸収する腸内は、嫌気性の還元雰囲気に維持されている必要がある。

たとえば、生体内における、（酢酸＋ＣＯ _２＋２Ｈ ^＋／α−ケトグルタル酸反応）の酸化還元電位は−６７３ｍＶ、（酢酸＋ＣＯ _２／ピルビンル酸反応）の酸化還元電位は−６９９ｍＶ、（酢酸＋２Ｈ ^＋／アセトアルデヒド酸反応）の酸化還元電位は−５８１ｍＶ、フェレドキシンの酸化還元電位は−４１３ｍＶ、（キサンチン＋Ｈ ^＋／ヒポキサンチン＋Ｈ _２Ｏ）の酸化還元電位は−３７１ｍＶ、（尿酸＋Ｈ ^＋／キサンチン＋Ｈ _２Ｏ）の酸化還元電位は−３６０ｍＶ、（アセト酢酸＋２Ｈ ^＋／β−ヒドロキシ酪酸反応）の酸化還元電位は−３４６ｍＶ（シスチン＋２Ｈ ^＋／２システイン反応）の酸化還元電位は−３４０ｍＶである。

このように生体内における酵素、補酵素、代謝関連物質の反応は、酸化還元電位が低い環境下にある。また、酸化還元電位が低い水、または食品は、身体を酸化させる活性酸素や、１個又はそれ以上の不対電子を有する分子或いは原子、即ち、フリーラジカルを分離、消去する作用があって、ＳＯＤ（スーパーオキシドジムスターゼ）という活性酸素消去酵素の反応を促進させると云われている。

酸化還元反応を始めとする体内の代謝反応の場を提供しているのが、体液である。体液は生体のほぼ６０％を占めている。体液は、水を中心として、電解質、タンパク質等を重要な構成要素としている。これが、酸化還元電位が低い水が生体内にとって有効な理由である。

ところで、水道水の酸化還元電位は＋４００〜＋８００ｍＶ、天然のミネラルウオーターや環境庁名水百撰に選定されているような湧水の酸化還元電位は＋２００〜３００ｍＶの範囲、ｐＨが６．５〜８の範囲である。これらの水が、酸化還元電位において、酸化還元電位が−１００〜−４００ｍＶの範囲の生体臓器とバランスがとれないと考えられる。

現在、酸化体と還元体の混合状態にある水、たとえば水道水の酸化還元電位をマイナスにする方法として、たとえば電気分解法、高周波電流印加法等幾つか提案されている。然しながら、いずれも酸化還元電位の値とｐＨのバランスが、生体内酸化還元反応の観点から、理想的な方法ではなかった。

本発明者が開発し、すでに特許出願した基本的な方法は、酸化体と還元体の混合状態にある水、たとえば水道水の酸化還元電位を、生体の臓器のそれ、すなわち、−４００ｍＶ以下にする方法として、原料水を、シリカ系石英斑岩に金属を担持させた還元触媒と接触させながら、水素を吹き込む方法である。さらに、このような方法で製造した水に、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸ナトリウム、Ｌ−アスコルビン酸ステアリン酸エステル、Ｌ−アスコルビン酸パルミチン酸エステル等のビタミンＣ類、トコフェノール類、β−カロチン、フラボノイド、カプサイシン、ポリフェノール類、クエン酸類、エリスロビン酸、及びこれらの混合物から成る群から選択された還元剤を添加したり、アルミパウチに充填することにより、酸化還元電位を少なくとも−４００ｍＶ以下に、ほぼ３０日間維持することができるとするものである。

しかしながら、本発明者が開発した製品の形態は水であるので、価格設定、流通、品質、酸化還元電位の長期間の維持等商品経済学、あるいはマーチャンダイジングの観点からは商品としての形態を改良する余地があった。

特願２００３−２９０８８２特願２００３−１９８７４７

本発明が解決しようとする課題は、本発明者が開発した酸化還元電位が低い水に、価格設定、流通、品質、酸化還元電位の長期間の維持等商品経済学、あるいはマーチャンダイジングの観点から商品として有利な食品の形態にすることである。

本発明が解決しようとするより具体的な課題は、本発明者が開発した水の酸化還元電位を低く維持した状態で、高次分子構造の空隙に大量に包摂し、栄養や機能を備え、且つ価格設定、流通、品質等商品経済学、あるいはマーチャンダイジングの観点から有利な商品として商品の形態にすることである。

課題を解決する手段

本発明者は、課題を解決する手段を策定するに当たって、以下のことを重点的に検討した。（１）開発すべき食品が、本発明者が開発した水の酸化還元電位を長期間低電位に維持するものであること。（２）外部加熱や、電子レンジにより加熱調理せずに、開封後直ちに食用に供することができるものであること。即ち、冷たいままで食べられること。同じく、（３）食品として何らかの機能をもつものであること。及び（４）新規に開発した食品ではなく、食品として各種法令を満足し、且つ日常常用されていて評価が定まった食品に応用すること。

本発明者が種々の観点から検討した結果、上記（１）を満足させるものとしては、食品が水溶液、即ち、分散媒体としての水に分散質としての食品を均一に分散したジュースや清涼飲料水ではなく、巨大分子構造の中にできるだけ大量の水を包摂したものでなければならないこと。同じく、上記（２）を満足させるには、いわゆる冷菓あるいはデザートとしても食用に供せられること。同じく、上記（３）を満足させるには、栄養はなくても、何らかの機能、たとえば食物繊維を豊富に含有する食品が好ましいこと。そして上記（４）を満足させるには、食材として煩雑な調理を必要とするものではなく、必要に応じて簡単な食味付け、香味付け、着色をしただけで、ほぼそのまま食用に供せられることが好ましいことが解明された。

そこで、本発明者は、上記（１）〜（４）のすべての要件を満足させる食品として、食物繊維を豊富に含有する炭水化物、及びある種のタンパク質を含む機能性食品を検討した。

従って、課題を解決する手段である本発明は、分散媒体としての水と、分散質としてのゼラチンまたは寒天を含有する食品から成る群から選択された食品とから成り、製造から６０日後の酸化還元電位を−５２０ｍＶに維持した分散媒体としての水を含むゲル状の機能性食品に関する。

食物繊維とは、「人の消化酵素では消化されない、糖質の分子が大きな難消化性成分」である。日本では「五訂日本食品標準成分表」（１９９４年に改訂作業が始まり１９９７年３月に公表）において、従来は単に炭水化物のうちの「繊維」としていたものを「食物繊維」として独立させ、その「総量」「水溶性」「不溶性」を食物ごとに明示することになった。

食物繊維の主要成分は、炭水化物であり、その性質から植物ガム、粘質物（マンナン）、海藻多糖類・ペクチン・ヘミセルロースの一部などの「水溶性食物繊維」と、同じく海藻多糖類・ペクチン・ヘミセルロースの一部などの「不溶性食物繊維」とに大別される。

近年、食物繊維に関する研究が盛んになり、その機能性が解明されて、コレステロールの吸収抑制、摂取ナトリウムの体外***、糖質の消化吸収抑制、腸内有用細菌の増殖効果、便秘の改善、血圧の正常化等が報告されている。

なお、１９８９年に旧厚生省が発表したデータ「日本人の食物繊維摂取量の経年変化」によると、１９６０年は１日平均２２ｇ、１９８５年は１７．３ｇ、その後１６ｇにまで減少しており、新たに「五訂日本人の栄養所要量」で策定した目標摂取量の１日２０〜２５ｇには相当不足している。従って、多様な食品形態にして積極的に摂取することが望まれている。

食物繊維には、不溶性食物繊維と水溶性食物繊維に大別されることは前述した通りである。不溶性食物繊維は、食物の精製過程で廃棄される部分に大量に含まれるので、それを大量に集めて加工、製品化することが行われている。主として、緬類やスナック菓子、クッキーやパンに添加されたり、蒲鉾などの練り製品にも利用されている。

本発明が解決しようとする課題は、前述したように、本発明者が開発した水の酸化還元電位を低く維持した状態で、高次分子構造の空隙に大量に包摂し、栄養や機能を備え、且つ価格設定、流通、品質、等商品経済学、あるいはマーチャンダイジングの観点から有利な商品として商品の形態にすることである。従って、本発明での使用に適した食物繊維は、水溶性食物繊維が好ましい。

水溶性食物繊維は、植物の分泌物や細胞質の中に水に溶解した状態で含まれる難消化性の物質で、ヌルヌルしたゲル状を呈し、有害成分などを包摂する吸着力が強い。食物の消化・吸収を緩慢にして血糖値の急な上昇を抑えたり、胆汁酸を吸着してコレステロールの産生を抑制したり、便秘を防止する機能がある。

本発明で使用される水溶性食物繊維としては、ゼラチンまたは寒天由来のものである。

寒天の原料である寒天藻（ａｇａｒｏｐｈｙｔｅ）としては、テングサ科（Ｇｅｌｉｄｉｕｍ）のほかに、ムカデノリ属（Ｇｒａｔｅｌｏｕｐｉａ）、オゴノリ属（Ｇｒａｃｉｌａｒｉａ）、イバラノリ属（Ｈｙｐｎｅａ）、スギノリ属（Ｇｉｇａｒｔｉｎａ）などに属する紅藻のほかに、数種の属に属する紅藻がある。その成分は、アガロース（約７０％）とアガロペクチン（約３０％）である。白色透明で光沢があり、冷水には溶けないが、熱水に溶けてゾル状となり、冷やすとゲル化（約１％でよい）する。

寒天は、１００ｇ中８０．９ｇの食物繊維を含んでいる。この食密繊維は、ナトリウムと結合して血圧を降下させる機能がある。また、腸内でコレステロールや胆汁酸の吸収を阻害するので、血液中や肝臓内のコレステロールを減少させ、動脈硬化、高コレスレテロール血症、虚血性、心臓病などの病気に対する予防効果もあることが報告されている。

本発明で使用されるゼラチンは、高タンパク質の一種のコラーゲンがある。コラーゲンの立体構造は三重螺旋分子構造であるが、これが壊れた状態、すなわち変性コラーゲンのことをゼラチンという。市販のゼラチンは変性したコラーゲンのほかに他の物質や色素も含むうえ、グルタミン、アスパラギンのアミド基のＮＨ _２が分解していたり、共有結合が切断されたものの混合物である。溶液論的には典型的なランダムコイルとしての挙動を示すが変性を起こしている条件、たとえば、加熱、変性剤の添加、ｐＨを上げる等を元に戻すと、少なくとも部分的に元のコラーゲン構造を取る。他のタンパク質と異なり、ゼラチンは非常によく水に溶ける。これはコラーゲンのアミノ酸組成をると疎水性アミノ酸残基が著しく少ないうえ、プロリンは水と接することを好むからと考えられている。濃厚なゼラチン溶液は冷却するとゲル状になる。

コラーゲンは細胞の中でアミノ酸から作られる。細胞内で作られたコラーゲンは細胞外へ分泌されて必要な場所に定着し、繊維同士が縦横に繋がり合って立体構造をとり、細胞の増殖を促進し、細胞の活性化を促す機能がある。

多様な機能が期待されるコラーゲンは、現在その多くが牛皮、豚皮、牛軟骨などを原料として、腸管で消化吸収しやすいように酵素発酵によって低分子化が図られており、使用する酵素の種類や分解法によってさまざまな特性をもつ多種類の製品が供給され、健康食品のみならず一般食品への活用も進んでいる。

本発明の分散媒としての水の酸化還元電位を加熱工程から６０日後も−５２０ｍＶに維持した加水素水を含むゲル状の機能性食品は、（１）所定の方法で処理して異味、異臭、不純物を除去した浄化水に、シリカ系石英斑岩に金属を担持させた還元触媒に接触させながらガス圧０．９ＭＰａで水素ガスを所定時間吹き込んで酸化還元電位が−６００ｍＶ以下の分散媒体としての加水素水を予め製造する工程と、（２）前記工程で製造した分散媒体としての加水素水と、分散質としての寒天またはゼラチンを含有する食品を混合してゲル状生成物を製造する工程と、（３）前記工程で製造したゲル状生成物をアルミパウチに充填・密封する工程と、（４）密封状態のまま加熱して、寒天またはゼラチンを含有する食品を完全に溶解する工程とを含む方法で製造される。

または、本発明の分散媒としての水の酸化還元電位を加熱工程から６０日後も−５２０ｍＶに維持した加水素水を含むゲル状の機能性食品は、（１）所定の方法で処理して異味、異臭、不純物を除去した分散媒体としての水に、分散質としての寒天またはゼラチンを含有する食品を混合し、アルミパウチに充填・密封する工程と、（２）密封状態のまま加熱して、寒天またはゼラチンを含有する食品を完全に溶解してゲル状生成物を製造する工程と、（３）前記工程で製造したゲル状生成物に、シリカ系石英斑岩に金属を担持させた還元触媒に接触させながらガス圧０．９ＭＰａで水素ガスを所定時間吹き込む工程とを含む方法で製造される。

いずれの方法を採用するかは、製造する食品の形態、製造コスト、在庫期間、販売方法、流通システム等を勘案して決定される。

発明の好ましい実施の形態

以下、発明の好ましい実施の形態を実施例により具体的に説明する。

１．使用した測定装置
酸化還元電位測定：東亜ディーケーケー工業（株）製「ポータブル０ＲＰ計ＲＭ−２」（商品名）単位：ｍＶ
ＰＨ測定：東亜ディーケーケー工業（株）「ポータブルＰＨ計ＨＭ−２ＯＰ」（商品名）
粘度測定：ＲＩ０Ｎ製粘度計「ＶＴ−０４Ｆ」（商品名）単位：ｐｓ溶存水素量測定：東亜ディーケーケー工業（株）「ＤＨＤ１−１型溶存水素計」単位：ｐｐｍ、ｐｐｂ
２．使用したゼラチン：ゼライス株式会社製の「ゼライス」（商品名）。
標準分量：ゼライス５ｇに対して水２５０ｇ。
３．使用した水素ガス：岩谷ガス株式会社製の水素ガス（純度９９．９７％）
４．使用したアルミパウチ：ポリエチレンテレフタレート／アルミニウム／ナイロン／ポリエチレン（ＰＥＴ／ＡＬ／ＮＹ／ＰＥ）ラミネート製、１３０（幅）×１８０ｍｍ（高さ）、容量５００ｍＬ、センターに口栓付きのもの。

加水素水の製造
水温１０．２℃の水道水５００ｍｌを殺菌、脱塩素処理を施し、さらに精密濾過処理を施して不純物を除去して無味、無臭の浄化水を製造した。この浄化水を測定した結果、酸化還元電位が＋２５０ｍＶ、ｐＨが７．１２、溶存酸素量が０．００１ｐｐｂであった。この浄化水２０リットルに、水素ガス（純度９９．９７％）を、水素注入圧０．９ＭＰａ、放出圧０．０２ＭＰａで２．５分間吹き込んで、酸化還元電位が−６１５ｍＶ、ｐＨが７．２３、溶存水素量が１．２０ｐｐｍ、水温が１０．３℃の加水素水を製造した。

次いで、ゼラチン１０ｇを秤量し、アルミパウチに注入し、次いで、加水素水４９０ｍＬを注入し、軽く５回シェイクし、口栓をして、アルミパウチを密封した。密封状態のまま、８５℃で３０分間温浴加熱してゼラチンを完全に溶解させて、ゼラチンの２％溶液を製造した。次いで、１５℃の水道水で３０分間水冷した後、１５℃の室温で２４時間冷却して試料を製造した。同じ手法で３個の試料を作成した。

上述した方法によって製造した試料のパウチの上部全幅（１３０ｍｍ幅）を切断して、パウチを完全に開放状態にして、２〜５℃の冷蔵庫に保管した。開放直後の酸化還元電位は−５８５ｍＶ、ＰＨは６．８８、粘度は８００ｐｓ、温度は９．３℃であった。

この試料の酸化還元電位、ＰＨ及び温度の経時変化を測定した。得た結果を表−１に記載する。

表−１の結果から、酸化還元電位が、製造直後は、−６１５ｍＶで、アルミパウチに充填、口栓をして密封し、パウチの上部全幅（１３０ｍｍ幅）を切断して、パウチを完全に開放状態にして、２〜５℃の冷蔵庫に保管した開放直後は、−５８５ｍＶで、２４時間後には、−４００ｍＶ以上に上昇した加水素水を媒体とした２％のゼラチン溶液の酸化還元電位が、４５日経過後も−５７７ｍＶを維持していることが理解される。

水温１０．２℃の水道水５００ｍｌを殺菌、脱塩素処理を施し、さらに精密濾過処理を施して不純物を除去して無味、無臭の浄化水を製造した。この浄化水を測定した結果、酸化還元電位が＋２５０ｍＶ、ｐＨが７．１２、溶存酸素量が０．００１ｐｐｂであった。この浄化水４９０ｍＬをアルミパウチに充填した。次いで、ゼラチン１０ｇを秤量し、アルミパウチに添加して良く攪拌し、８５℃で３０分間温浴加熱してゼラチンを完全に溶解させて、ゼラチンの２％溶液を製造した。次いで、１５℃の水道水で３０分間水冷した後、水素ガス（純度９９．９７％）を、水素注入圧０．９ＭＰａ、放出圧０．０２で２ＭＰａ、５分間吹き込んで、ゲル状食品を製造した。実施例と同じ手法で各物性値を測定した結果、実施例１とほぼ同じ結果を得た。

テングサ属起源の粉末寒天５グラムを熱水７０ｃｃに溶解させてゾル状にし、実施例１で製造した加水素水４００ｃｃに添加して冷却し、約１％のゲル状にした。その直後、酸化還元電位を測定した結果、−５４０ｍＶであった。次いで、１０日後に酸化還元電位を測定した結果、−５３０ｍＶであった。さらに、３０日後に酸化還元電位を測定した結果、−５２７ｍＶであった。さらに、６０日後に酸化還元電位を測定した結果、−５２０ｍＶであった。

発明の効果

請求項１または２に記載した発明により、分散媒質としてのゼラチンまたは寒天等食物繊維を含有する食品の高次分子構造の空隙に、酸化還元電位が−５００ｍＶ以下の水が包摂されるので、製造から６０日後も−５２０ｍＶに維持した加水素水を含むゲル状の機能性食品が提供される。

Claims

（１）所定の方法で処理して異味、異臭、不純物を除去した浄化水に、シリカ系石英斑岩に金属を担持させた還元触媒に接触させながらガス圧０．９ＭＰａで水素ガスを所定時間吹き込んで酸化還元電位が−６００ｍＶ以下の分散媒体としての加水素水を予め製造する工程と、
（２）前記工程で製造した分散媒体としての加水素水と、分散質としての寒天またはゼラチンを含有する食品を混合してゲル状生成物を製造する工程と、
（３）前記工程で製造したゲル状生成物をアルミパウチに充填・密封する工程と、
（４）密封状態のまま加熱して、寒天またはゼラチンを含有する食品を完全に溶解する工程とを含む方法で製造された、分散媒としての水の酸化還元電位を加熱工程から６０日後も−５２０ｍＶに維持した加水素水を含むゲル状の機能性食品。
（１）所定の方法で処理して異味、異臭、不純物を除去した分散媒体としての水に、分散質としての寒天またはゼラチンを含有する食品を混合し、アルミパウチに充填・密封する工程と、
（２）密封状態のまま加熱して、寒天またはゼラチンを含有する食品を完全に溶解してゲル状生成物を製造する工程と、
（３）前記工程で製造したゲル状生成物に、シリカ系石英斑岩に金属を担持させた還元触媒に接触させながらガス圧０．９ＭＰａで水素ガスを所定時間吹き込む工程とを含む方法で製造された、分散媒としての水の酸化還元電位を水素ガスを吹き込んでから６０日後も−５２０ｍＶに維持した加水素水を含むゲル状の機能性食品。