JPS60221041A - 蛋白素材の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内的食感に優れた蛋白累月の製造法に係り、更
に詳しくは２軸のスクリューを有する押出機を用い、繊
維状構造に優れた蛋白素材をＭ造する方法に関する。

（従来技術） 従来、蛋白台イ１原利を用いて肉様食品を製造する方法
が多く試みられている。これらの方法は、■蛋白質のア
リカリ溶液を酸性凝固液中へ紡糸金其を通して吐出させ
繊維形成さゼる所謂紡糸法、■蛋白含有スラリーを加圧
加熱下に吐出して繊維形成さ・υる所＝１１１繊維状又
は構造状蛋白の製造法、■射出１？１、押出１戊又はパ
フィック・ガンを用いて蛋白含有物を加圧加熱してバソ
さ・Ｕる所謂組織状蛋白の製造法、０石［」（ディスク
）を用いた縄ない式繊維状蛋白の製造法等が知られてい
る。■は一般に装置が簡単で生産費が安く経済的である
。

一方、肉の組織は繊維の集束したものであり、繊維性を
有する蛋白素材のほうが内的食感に優れている。

このため、安価な■の方法で■や■のような繊維状蛋白
を得る試のがなされている。これには射出機を用いるも
のと、押出１幾を用いるものが知られている。このうち
押出）幾を用いるものとして■特開昭５７−１６６５５
には、大豆蛋白と小麦グルテン（及び食塩）混合物から
ノズル吐出端付近の温度を調節（中火；！１４より２０
〜６０℃低い）し圧力フ〜３６に／　Ｃａという低い圧
力（スクリュー回転速度は遅い）で実質的に膨化しない
良質゛な繊維を得る方法が開示されている。しかし２軸
押出機は開示されていない。又先０１１１部の剪断応力
を加える態様もスクリューをせいぜい６０１？、Ｐ、Ｍ
、の回転数で与えることしか開示されていない。

本発明のように２軸のスクリューを有する押出機を用い
、油糧種子蛋白、小麦グルテン及び水を主成分とする混
合物を、該押出機の先端溶融部において充分剪断力を作
用させることにょＩ繊維状構造に優れた蛋白素材の製造
法は知られていない。

（目的） 本発明者等は、簡単に繊維状構造に優れた蛋白素材を得
ることを目的とした。

（経過） 本発明者等は、長年押出機を用いた蛋白素材の製造を研
究するなかで、押出機の原理を次のように考える。

ここに於いて、網目状構造を有する所謂組織状蛋白とな
るか、繊維状構造を自する蛋白素材となるかは、■原料
に由来する物性的要因と■装置的要因（製造条件）の組
合せによる。

従来、繊維状蛋白とする為に、専ら膨化を抑えることを
主眼に温度管理（ドウの物性調整）やダイ又はノズル（
オリフィスも含む）に関する研究が多（なされてきた。

本発明者等は繊維化機構に関して深く研究するなかで、
繊維化が先端溶融部の状態に左右される確信を得て、更
に深く研究を重ねた結果、■原料及び■先端溶融部にお
いて剪断力を充分作用させることが重要であること、及
び■かかる条件が２軸のスクリ、−を有する押出機によ
り容すに満足できることを見出し本発明を完成するに到
った。

（構成） 本発明は、（１）油糧種子蛋白、小麦グルテン及び水を
主成分とする蛋白含有混合物を、２軸のスクリューを有
する押出機の先端溶融部において剪断力を作用させるこ
とを特徴とする繊維状構造に優れた蛋白素材の製造法、
である。

本発明に用いる蛋白含有混合物は油糧種子蛋白、小麦グ
ルテン及び水を主成分とする。

油糧種子は、大豆、菜種、綿実、落花生、コ゛°１、向
１コ努、コーン等その蛋白を食用に利用できるものが好
ましく、その特性、人手の容易性及び経済性より人すが
ＪＩＴ：ａである。油糧種子蛋白はこれらの油糧種子の
蛋白を含むものが利用でき、例えば大豆蛋白の場合圧扁
大豆、脱脂大豆、濃縮蛋白、豆乳粉末、分離蛋白等公知
の大豆蛋白をｌ　ｌｆｆ１又は２４を以上組み合わ（で
用いることができる。

小麦グルテンは公知のものを利用できる。

油糧種子蛋白と小麦グルテンの重量比は９５：５〜２０
　：　８０とすることができる。小麦グルテンが多いほ
うが蛋白素材を繊維状に配向しやすい効果があり、同時
に製造において負倚が減少され経済的である。

蛋白含有混合物の蛋白含量は、乾物換算で４０重量％（
以下％）以上が好ましく、蛋白含量が高い程歯ごたえの
ある蛋白素材が得られる。

蛋白含有混合物の水の址は１軸スクリュー型押出機と異
なり、広い範囲に渡って変化させることができ、蛋白含
有混合物の組成にもよるが１０〜６５市量％、好ましく
は２０〜４０％が適当である。該水分は目的とする蛋白
素材により適宜調節することができ、通常水の鼠を多く
すると膨化を抑えることができ、繊維の配向性を高める
ことができる。

一般に、水分の多い蛋白含有混合物でも１軸スクリュー
型押出機と異なり、２軸のスクリューを有する押出機の
ほうが８昌に移送できる。

蛋白含有混合物は、所望により穀粉類、澱粉類等の炭水
化物、セルロース等の繊維質、カラギーナン等のガム質
、調味料、香辛料、着香料、油脂及びその他の食品添加
物等を用いることができる。これら食品添加物の量は１
軸スクリュー型押出機と異なり、広い範囲に渡って変化
させることができる。

蛋白含有混合物は通常ポツパー・フィーダー（ときには
ニーダ−）を経て押出機内をスクリューにより移送され
、加圧加熱下に可塑状態で混合・圧縮・剪断され先端部
で溶融状態となる。かかる溶融状態で剪断力を充分作用
させることが重要である。

一般に、押出機では溶融物に対する剪断力は、主にスク
リュー回転によりもたらされる。

ところで、従来の１軸スクリュー型押出機のスクリュー
回転速度は遅く充分な剪断力を作用させるには限界があ
った。それは、１軸スクリュー型押出機の場合、滞留時
間がスクリュー回転速度に反比例する為、スクリュー回
転速度を速くすると充分な滞留が起きず、従い溶融が不
完全になり組織化が困難になることに由来する。

本発明では、２軸のスクリューを用いることにより、滞
留時間がスフリブ−回転速度に依存することが少なく、
むしろ原料供給速度に反比例することが多い為、スクリ
ュー回転速度は自由に調節でき、従い充分強い剪断力を
溶融物に作用させることができる。そして、スクリュー
回転による剪断力を強（する態様として、例えば■先端
溶融部のスフリプ−の相対周速度を３０ｃｍ／ｓｅｃ以
上とすることができる。又■先端溶融部のスクリューの
形状をパイナツプルスクリュー及び／又はニーディング
ディスクにすることもできる。■その他シリンダーの形
状を剪断力が充分かかる形状にすることもできる。これ
らの手段を適宜組み合わせることもできる。

更に詳しく説明すると、■先端溶融部のスクリューの相
対周速度は３０ｃｍ／ｓｅｃ以上とすることに関し、ス
クリューの相対周速度とは、（ａ）スクリューのシリン
ダーに対する線速度、（ｂ）スクリューの他のスクリュ
ーに対する線速度を言い、３０ｃｍ／ｓｅｃ以」ことは
その最大線速度を言う。

更に具体的に例示すると：（ａ）は、スクリューの回転
速度としてニスクリユーの径×π×回転数（１１，１１
，Ｍ、）によりあられされる。例えばスクリューの径４
６ｍｍφて３０ＯＲ，Ｐ、Ｍ、の場合４６／ＩＯＸ　７
ＣＸ３００／　６０　＝　７２ｃｍ　／　ｓｅｃ　とな
り、例えばスクリューの径２０ｍｍφでＧＯＲ，ｌ’、
Ｍ、の場合２０／１（ｌｘ　πｘ（ｉ０／（ｉ（１−［
ｉｃｍ／ｓｅｃとなる◇ ｆｂｌは、２つのスクリューの回転方向により異なり。

２つのスクリューの回転方向が逆方向の場合非常に小さ
く、２つのスクリューの回転方向が同一方向の場合、各
々のスクリューの回転速度の和であられされ大きくなる
。

また、剪断力は、スクリューの径、形及びシリンダーと
の間隙、シリンダーの形等により異なり、剪断力を強く
する態様が好ましい。

例えば、スクリｊ−の形に関し、先端溶融部のスクリュ
ーの形状をパイナツプルスクリュー及び／又はニーディ
ングディスクにすることにより、溶融状態における剪断
力を更につよくすることができる。例えばパイナツプル
スクリューを用いることにより、溶融物の滞留を充分な
らしめ剪断力履歴（剪断力×時間）を長くすることがで
きる。

又二−ディンクディスクも同様に剪断力ｌｊｄ歴を長く
するのみならず撹拌効果が顕若で充分な剪断力を与える
ことができる。これらは単−或いは組み合わ・Ｕて用い
ることができる。

更に、２軸のスクリューによる押出機の特徴として、原
料を移送するポンプ的作用を強くすることができる。こ
のためには、移送部においてスクリューは充分噛み合っ
ているほうが打ましい。これにより原料を移送するポン
プ的作用が強められ押し出し方向の応力が強くなり、蛋
白含有混合物の溶融物を定席的に、ダイ又はノズルを通
して、押し出すことができ、均一な繊維の配向した蛋白
素材をえることができる。従来のｌ幀スクリプー型押出
機では定常的に押し出ずことが困難であり、どうしても
脈動を避りられなかったものを、２軸のスクリューによ
る押出ｔａを用いることにより容易にこの問題を解消す
ることができる。

又、２ｉ１・ｉ＋＋のスクリューを自ずろ押出機は、１
１１・１１１スクリコー型押１１３１幾に比べ、高温短
時間処理がｉｊＪ能である。ｕＩＩら、先端溶融部を１
軸スクリ１．−型押出機のそれに比較して短かくするこ
とができ、且つ前述したように充分な剪断力を勾えるこ
とができる。この為、１幀スクリユ一型押出機のように
先端溶融部かｉ？ｊｉ温でも焦げる心配が少なく、先端
部の温度管理か容易であり、通常１００〜２００　’ｃ
、好ましくは１３０〜１７０°Ｃにすることかできる。

又、本発明において先り：Ｒ溶融部の温度を強いて中央
Ｖ、ＩＩより低くする必要はない。又、該押出機の中央
部の＞ａ度は先端溶融予備加熱的昌度としてＩ　（１（
１〜２００℃、又原料入り日付近の温度は原料を可塑状
ｆぷで移送しゃずくする温度として常温〜１０（１’ｃ
程度が好ましい。

このようにして、蛋白含有混合物の溶融物は先端におい
て充分な剪断力を受けて繊維化あるいは繊維０；Ｉ駆物
質化され、先端ダイ若しくはノズルかり押し出すことに
より、同一方向に配向・成形され膨化しつつ凝固する。

特にダイ若しくはノズルの形状を制限する必要はなく、
円筒状、スリット状等目的とする蛋白素材の形に合わ・
已て選択することができる。先６Ｈｊｌダイ若しくはノ
ズル通過により同一・方向に配向・成形された蛋白素材
は膨化が少ない程繊維方向が押し出し方向に密に集束す
る傾向にある。

このようにして得られた蛋白累月は、一定方向に７１オ
ーダーの細かい繊維がしっかり集束した繊Ｎｉｌ°状構
造を呈し、例えばスパンファイバーの如き繊維性とこれ
よりしっかりした結束力を有している。原）こ１配合及
び膨化の程度により交絡した組織とすることもてきる。

ダイ又はノズルの形状をかえることによりマクロ的に粒
状、偏平状、ブロック状等好みの形状にすることかでき
る。しかし、ミクロ的には繊維状構造に（褒れる為、食
感はより内的なものにすることが可能になったものであ
る。原料配合の工夫により畜肉、魚肉、魚介類肉から貝
柱やキノコ的食感、味に至るまで広く付与することも可
能である。

（実施例） 以下実施例により本発明の実ｈ％態様を説明する。

八　ＢＣＤＩ３ 脱脂大豆　１００　９０　８０　７０　６０小麦グルテ
ン　０　１０　２０　３０　４０水は連続機械的に２０
〜４０重川％に；用ａ　ｑｒ　した尚、中位は車Ｊｌ″
！部とし、脱脂大豆の４１１蛋白は５５％、小麦グルテ
ンの粗蛋白は７８％であった。

上記蛋白含有混合物を２輔スクリｊ、−型押出機（同形
軸のスクリューを２軸用い、その１軸の直径を１〕、Ｊ
４さを１．とするとＬ　−６（ｉ３ｍｍ、Ｄ　＝４（ｉ
ｍｍ、Ｌ／Ｄ　＝１４．４．原料投入口及び中央部をず
ぎる箇所までボールスクリューを用い、先Ｖ：ｎ部はパ
イナソゾルスクリュー及びニーディングディスクを用い
た。スクリ１−の回転方向は１司一方向とした。ダイは
円筒形ダイを用い、ダイＤ　＝５ｍｍ　φ、ダイＬ／Ｄ
　＝０．６とした。）を用い下記操作条件で処理した。

押出機の温度　原料入り口　８０℃ 中央部　１６０〜１７０℃ 先端部　１５０〜１７０°Ｃ スクリュー回転数　３０ＯＲ，Ｐ、Ｍ。

押出機先端に取り付けたダイより、連続的に太さ約１０
ｍｍ　φの繊維状棒状物を得た。カッターで約２ｃｍの
長さに切り、湯戻しして食すと：Ａは細目状構造を自す
る肉様蛋白素材であり、Ｂは細目ｉＭ造と繊Ｍ１．柘造
があいまって層状構造を形成し、更に層状構造が重なっ
て粒状となっており、指で裂（と層状に剥がずことがで
き、更に交絡した繊維に裂くことができた。Ｃ，、Ｄ及
びＥは貝柱的食感を呈し、指で裂くとどこまでも′に＋
＋＋か（繊維状に裂くことができ、押し出し方向に細か
い繊維が配向４．１Ｓ束したものであることが分かった
。

実施例２ 脱脂大豆６０部、小麦グルテン４ｏｒ；＋＋のｌ）５合
物を２５Ｊ／Ｉｌｒでホッパーから押＋ｊ＋　ｊ幾投入
１１へ（ｊ、給（７、氷を９６／ｌｌｌ−て連続的に加
水しながら実施例１と同様の押出機及びスクリｊ、−を
用い、ダイを２ｍｍＸ１０ｍｍ　のスリット状（１、＝
３ｍｍ）を用いて下記条件で処理した。

押出機の温度　ｊ皇料入り１−」８０°Ｃ中央ｇ＋Ｘ１
１０〜１６５°Ｃ 先端ｓ　１（５ｏ〜１６５℃ スクリ、Ｌ−ＩＩ−１目１云シ父　２００１ン、　＋１
　、　Ｍ。

フレーク状の繊維構造にすぐれた蛋白素材を（１）た。

画廊えのある浴内的食感を呈し指で製くとどこまでも細
かく繊維状に裂くことかでき、押し出し方向に細かいｍ
維が配向集束したものであった利用例１ 実施例１のＤと同様にして得られた蛋白素材を２４ｉ’
、加水して湯戻ししたちの１００車量部（以下部）を、
酒３０部、昧Ｆｌｌｔ１５部、うずくち醤油２５部、砂
１１７ｉ２５部、塩０．５部、調味１’４０　、５部、
ホタテエキス０．５部、ホタテフレーバー０．５部で煮
込み１Ｊ柱風佃煮を得た。＃Ａ雑感に冨んだ貝柱的食感
を呈した。これを熱風乾燥したものは、市販乾燥貝柱と
同様の食感を呈した。

利用例２ 実施例１のＤと同様にして得られた蛋白素材を０．８〜
１ｃｍにカッティングし、２倍加水して場戻ししたもの
１５部、豚肉４０部、肝脂１５部、玉葱（微塵ｖＪ）１
８部、パン粉５９１１、調味料７部を用い常法によりハ
ンバーグを作成した。肉粒感にあふれ且つ内的画廊えに
優れたハンバーグであった。従来のベースト的食感とひ
とあじ違う繊維感、肉粒感及び咀咽性に４部％れたもの
であった。

利用例３ 実施例２と同様にして得られた蛋白素材を２倍加水して
湯戻ししたもの２０部、豚肉４３部、肝脂（サイコロ状
カット）１０部、玉足＋１０部、調味料２部、フジプｕ
−１７（不二製／１１１　（４１製分離大豆蛋白）３部
、水１２部の混合物をリテーナ−Ｇこ詰め、／Ａｆｆ＋
〜２戊ノ１毛後、スライスして、フライノ々ンで焼き、
ステーキ様食感を得た。繊維性に優れ重心えのあるステ
ーキ様食感を呈した。

（効果） 以上ｉ１’ｆ４　述したように、本発明により２輔のス
クリューを有する押出機を用いて簡単に繊維状構造に優
れたｊ）（白素材の製造が可ｆｉヒになったものであり
、従来の１軸スクリブ、−型押出機でｌま条イ！１．１
Ｍ作が複雑て困罰であったものを、より節単に、よりエ
ネルギー〃Ｊ率よく、より４二産性高く提供″ｌｌ−る
ことが＋１Ｊｉｉｉ２になったものであり、産業の発達
に多いに寄与するものである。

特許出願人　不二製油株式会社 代理人　開腔　ｌｉ”Ｊ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）油掻種ｒ−蛋白、小麦グルテン及び水を主成分と
   する蛋白台イＪ混合物に、２軸のスクリ１−を自−する
   押出（幾の先！７：：ｆ溶融部において、剪断力を作用
   さ−ｌることを特徴とする繊維状構造に１．１３れた１
   １り白素祠の製造法。
2. （２）剪断力を作用さセる態様が、先端溶融部のスクリ
   ューの相対周速度３０ｃｍ／ｓ（！ｃ以上である特許請
   求の範囲第（」）項記載の製造法。