テクスチュロメーターによるプロセスチーズの物性測定-香川大学学術情報リポジトリ

テクスチェロメーターによるプロセスチーズの物性測定

福 井 義 明，嘘

正 博，三 木 英 三

1 緒 チ−ズのボディとかテクスチャ−とよばれる物理的性質は，チー．ズの嗜好性においで，風味とともに．蚤要な因子で あり，とくに，数種のナチエラルチーズを混合乳化したプロセスチーズでは，その製造条件の決定の点からも，物理 的性質を数値化する客観的測定法が必要である 近年，中西ら（1）ほプロセスチ−ズの硬度測定に牛乳用のカードメー・クーを応用し，硬度に．およぼす二三の要因の影 響紅ついて二検討している… しかし，この方法は硬度しか測定できないし，また硬度を決定する針入曲線の変曲点が不 明りょうであるという弱点がある．最近，VANDERHEIDEN（2）が鋼鉄線によってチーズを切るさいに生ずる抵抗を曲 線として記録する装置を考案し，チ一ズのコソシスタンレイやテクスチャーを測定しているが，こ．の方法でほ数値化 ができない．また，THOMAS（3）らほプロセスチ−ズのfirmness，Crumblinessおよびsticknessを測定する装置を発 表しているが，いずれも単一・な特性しか測定できない小 一溝，食品のテクスチャ一測定装置として，口腔内の狙しゃ く動作をまねたテクスチ・ユ・ロメ一夕ー・が，PROCTOR（4）らのテンダロメータ−をもとに．して，SzczESⅣ払K（6〉らによ って二開発されたこ きら把．S∠CZESNIAXは得られたテクスチエ．ロメー・クー・カープから食品のレオロ汐・一時性をプロフ ァイル化する方法を提奏した．この方法を食品のテクスチャー・測定に㌧応用する検討が各種の食品について行われてい る．（ア・8）プロセスチー・ズへの応用は金子ら（9）が試鼻，水分含意，月旨防含意および再生チ−ズ患の影響匿ついて発表し てこいるが，詳しい報告はない．そこで，官能検査結果との相関性が大きいといわれる110）テクスチコ．ロメークーでプロ セスチ−ズの物性を測定し，その適用性と，テクスチェロカープ紅およぼすこ三の要因の影響について検討した・ 2 実 験 方 法 1 プロセスチーズの試料調製 供翠のプロセスチー・ズは，オハヨ一乳業KKより提供されたチェダーチーズと乳化剤を用いて，実験室でつぎのよ うな方法で調製したいチエダーチ−・ズ150ダを細かく砕いて300CCのど−カーに入れ，それに3％の乳化剤（リン酸塩 ．クエソ酸塩混合物）と所要畳の水を加え，ミキサーで控拝しながら温水（800C）によって加温，25分間融解乳化さ せた小これら一・連の実験における製造ほ，同一・条件のもとで，すべて同日中に．行ない，製造後50Cに保管，10∼。14日の 間に測定した． プロセスチーズのpH軋乳化のさいに・，浪塩酸あるいは水酸化ナトリウム水溶液を加えて調整し，できたチ−ズ のpHを，チ・−ズ分析の酸度測定法（11）を準用し，pHメーターで実測した． プロセスチ−ズの水分含畳は，使用する水分墓などからも算出できるが，乳化申にい 水分計で実測した． 2 テクスチュロメ一夕一による測定 テクスチュロメ一夕−は仝研製のものを使ったり プロセスチーズの試験に用いた測定条件は，プランジヤ・−はルサ イトの直径18脚円柱，クリアランス3鱒一喝レやく逐虔12回／分，チャートスピ・−ド1500御／分とし，入力電圧ぬ0・5V とした． 試料ほ直径やく4emの円柱状に製造したプロセスチ−ズを厚さ13珊研こ切り，測定した．測定温度ほ20±20C，数回 の測定値の平均をとった． 3 実 験 結 果 1 テクスチュロメ一夕ーカープ テクスチュロメ・−タ・一に．より測定すると，特徴のあるテクスチュロメ・−ダーか−プが得られる．Fig．1紅プロセス

150 _{香川大学農学部学術報告} チーズの代表的なテクスチコロメ一夕ーカープを示す．このカープからテクスチャーを表示するバラメ一夕−が求め られる．すなわち 硬 さ：最初の山の高さH（00）／入力電圧 凝集性：2回目の山の面積A2／最初の山の面積Al 弾力性：〔粘土時間定数C（粘土様標準物質の1回目と2回目との接触点間距離）〕−〔試料の接触点間距離B〕 付着性：最初の山の後紅あらわれる基準線下の面積A8／入力電圧 これらの−・次パラメーターか ら，もろさ，阻しゃぐ姓および ガム性の二次パラメー・タ−が算 出できる．本報告においても， この方法にしたがって1供試プ ロセスチ−ズめテクスチ・ヤー・表 示を行なった．しかし，基本的 には−・次パラメ−ダーに．よって 表示できるので，一・次パラメー ターだけについてのぺる。な お，図中のテクスチャーパラメ ーLタ−の単位はすぺてテクスチ ユ・ロメ−・ター・ユ・ニット（T．U．） で表わした．

Fig。1… A typicaltexturometer−CurVe Of process cheese 2 水分含量の影響 升エダーチL−ズを原料として41∼50％の範囲の水分含意のプロセスチーーズを製造し，それらのテ・クスチャーを測定 した…得られたテクスチ・エロメー・クー・カ−プから上述の方法に．よって一・次のテクスチャーパラメーターを求め，それ らのパラメ一夕−と水分含竃との関係をFigs．2∼4 に．示す． ︵一︶．⊃．↑S∽冨芯ul旨s O 4 O 6

Fig．3‖Influence of water content on cohesive・ ness and springiness

硬さにおよばす水分含盈の影響（Fig．2）は，水分合盈の増加にともなって硬さが急激紅減った．．とく紅，44％付 近より低い水分含壷のところでは減少の傾斜がやや急紅なっている

籍23巻 第1号（1971） 凝集性に対しては（Fig．3），硬さの場合と反対に，水分含盗が増すと凝集性が増す傾向を示した。その増加割合 は，硬さの変化に．おいて．みられたように．，水分含量44％付近で変り，44％以上の水分含意では凝集性の増加が大きく なった． 弾力性は，水分含盈の増すにつれて増加する傾向を 示した（Fi鼠．3）． 付着性紅およばす水分含長の影響（Fig・4）は， 図に．みられるように，44∼46％の間で急激に増加して 48％付近で頂点紅達し，それ以後は逆匿やや低下し た． 3 pⅡの影響 プロセスチーズの物性にそのpHが影響すると考え られるので，種々のpIi値（5・3∼6・4）をもった7種 のプロセ．スチ−ズをチェダーチーズから製造し，pH の影響をしらぺた。製造にさいして：は，添加する水分 盈を−慮紅しで，プロセスチ・−ズの水分含量がなるべ く−・定の46．5％になるよう忙した・ 得られた各テクスチャーパラメ−ダーとpHの関係 はFig．5とFig．6に示す．プロセスチーズの硬さは pHの高くなる紅つれて，pI軋2付近までほはば直線 0 ∩） ∩︶ 6 4 ．〇．ト SSむ已りA一S￠‘勺く 20 l I＿斗． 40 42 44 46 48 50 WateICOntent（％）

Fig4．Influence of water content

on adhesiveness 的に低下し，その後はやや増加した（Fig．5）． 凝集性，付着性，弾力性の三者はいずれもpHに・よ って同じ傾向の影智をうけ，pH6付近に最高値をも ったなだらかな曲線となった． 4 原料チ−ズの熟成度の影響 原料チー・ズの熟成度がプロセスチー・ズの風味やボデ ィに．大きな影響をあたえることが知られており，実際 の生産においても，熟成度の異なる原料チー・ズが配合 して使用されているい ここでほ，単純化のため紅，熟 成度の異なる2種のチ・エダーチーズを原料として， Tablel軋示したような割合に配合してプロセスチ− ズを製造した．つくったチーズの熟成度を，慣行の計 静式（12、によって算出し，その熟成度とテクスチャー の関係をしらべた，なお，供試のプロセスチーズの水 分含盈とpH値を実測し，Tablelに．あわせて示した プロセスチ−ズの硬さは熟成度が大きくなるにつれ て患線的紅減少した（Fig．7）．これらのチ・・エダーチ Fig．5．Inf1uenceof pH onhardness 一ズ乳化条件のもとで製造したプロセスチ−・ズの熟成度とその硬さとの間には，つぎの式が成立する プロセスチーズの硬さ＝−（2．5×熟成度）＋25 凝集性ほ，熟成度が大きくなるにつれて，直線的紅増加した（Fig・8）

弾力性と熟成度との関係は，断続があって，はっきりした傾向ほ認め難い（Fig小8）−付蕃明確・おいても，熟成度と

の関係は優経であるが，熟成度の高いものが大きい付着性を示した 4 考 察 プロセスチーズは半国状体で，柔らかく，どんな大きさにも切れるので，テクスチュロメーダーによる測定が行な いやすく，Fi塵．1に、示したように，典型的なテグスチュロメ」一タ−カ一プが得られる・・したがって，テクスチュロメ

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香川大学農学部学術報告

Tablel．Blend of Chedder Cheese Ratio of blend（％）

Ripelling d （Mt王1．）

Water Contezlt PH

（％） 46．9 5．87 47．1 5．78 46．6 5．82 46．7 5．79 46．8 5．71 46．6 5．62 01d Young 0 100 20 80 40 60 60 40 80 20 100 0 3．5 4．4 5．3 6．2 7．1 8．0 6 0 ︵○︶．つ．↑ ．4 0 S∽聖lむ己め山上OU 54 56 5．8 60 62 64 52 PH Fig。6巾Influence of pH on Cohesiveness AdhesivetleSS and Springiness

一夕−・はプロセスチ−ズの物性研究匠適した装置であるといえる・とくに，一周の測定によって†テクネチャーについ て−の種々のパラメ−ダーが得られる点に・おいて，従来の単一測定機よりもすぐれている・ただし，試料．の厚さ（高さ） が測定値（とくに硬さ）に大きく影響するので，再現性のある測定値を得るためには，正確紅定めた高さのチ−ズ試 料を調製することが肝要である。 供試のプロセスチ・−ズの製造は，本報舎紅おいては，ビ−カーを使って行なったが，測定値のバラツキほ，テクス チュロメ−ダーの測定自体からよりも，むしろ試料の調製の仕方から生ずるはうが大きいのではないかと考えられ る．したがって，プロセスチーズのテクスチャ一研究匿は，研究室内でのプロセスチ・−ズ製造方法も重要な課題であ ると思うい テクスチュロメ一夕一紅よる測定値に対する水分含意，pHおよび熟成度の影響をしらべたが，得られた測定値につ いてまとめて考察する． まず硬さ（硬度）紅ついて，Szcz冨SNIAX（6）ほ食品の機械的特性の分類において，硬さは物性に．一定の変形を与え るの紅必要なカであると定義している。硬さは食品のテクスチャ・一において最も重要な因子であるが，硬さという語 紅は，−・般に．ひっかき硬さと押し込み硬さとがあり，テクスデュロメー一夕−で測定される硬さは押し込魂硬さに相当 するものセある1このテクスチ・ユロメ−ダーで得られる硬さが基礎物理塵とどのように関係するかは，はとんどわか

．D．ト SS貰phdH 8 0 ︵○︶．D．ト 6 0 （U ︵■︶．D．ト 人U 8 6 ▲ ▲ ・／一 ＿ ．ノーー言 ▲ り∽讐三野︻左s O 4 ．鼻′

］ ＿」⊥⊥⊥

30 40 50 60 70 80 Ripening deg上ee（Mth） 50 60 70 8O Ripening degree（Mth） 30 40

Fig．，8…Influence of ripening degree On Cohesiveness and SpringlneSS Fig‖7．，Influence of ripening degree

On hardness って．いないが，感覚的な硬さとは高い相関関係のあることが知られて：いる．（101したがって．テクスチェロメ−ターで得 られた硬さはテクスチャー表示として十分に．意義があるといえ．ようプロセスチ・−ズの硬さは，水分含意に．よって大 きな影響をうけ，水分含量が増すに．つれて．著しく低くなったい このことは金子イ9）らも認めている．この水分の影響は 水分含盈が増すとチ・−ズの自由水が増し，カゼイン分子が流動しやすくなるためと考えられる・なお，中西（1）らは針 入鹿計に．よる硬度測定に．おいて，水分の影響が40％水分含量を墳としてかなり異なることを指摘しているが，木実験 では．44％以下の水分含量に．おいて．，硬さの低下率がやや増大したに．すぎなかった 硬さはpHに．よって：も著しい影響をうけた．しかし，両者の間に．は直線関係はなく，硬はpH6．2付近において最低 の値を示した さらに，硬さは熟成度によって大きな影響をうけた．ナチュ．ラルチ−ズほ熟成がすすむにつれて柔らかいボディに なることはよく知られて．おり，したがって，古いチ−ズを多く配合したプロセスチーーズの硬さが低くなることほ当然 のことといえる＝ しかし，テクスチ・ユロメ一夕−の硬さと熟成度との問に直線関係が成り立つことは，測定値の応用 面から興味深いことである．このような直線関係は，針入鹿計で測定した硬さ（いでは認められていない． 凝集性は食品の形態を構成している内部の結合の強ざであり，したがって：食品を破壊するのに必要なカとも解釈で きる、プロセスチ・−ズについてテクスチ・エロメーターで得た凝集性の値に．対する水分含意とpHの影響をみると，硬 さへの影響とまったく反対であった．．すなわち，水分含塁の多いチーズほど，硬さは低く，凝集性の値ほ商い−しか しながら，水分含塁が多い柔らかいチ−ズはど，チーズを破壊するのに大きなカが必要であるとほ考え難い．この矛 盾の生ずる原因は，凝集性の界出方法紅問題があるのではないかと考えられる‖ すなわち，テクスチュロメ一夕一に よる凝集性は，籍1の山の面積と第2の山の面積との比として算出される．ところが，第1の山の面積は硬さの影響 をうけ，硬いものはど大きくなるい一方，寛2の山の面積紅は弾力性の要素が相当入ってくる．したがって，硬さと 弾力性の両要素を含んでいる山の面積をそのまま凝集性の罫出に．使うことに問題があると考えられるい このことに．つ いて，岡部く8）も静的粘相性鳳定器紅よる測定値との比較から，疑問を出している 弾力性は外力に．よって起された変形が，カをとり去ったときに㌧元の状態紅回復する性質である．．プロセスチ・−ズの 弾力性に対する．水分舎監 pHおよび熟成度の影響を測定した結果は，他のパラノ一一夕一にくらぺて，−・般的傾向

香川大学農学部学術報舎 ．D．ト Sめpu心＞叫S心‘勺q Ⅰミipening deglee（Mtll） Fig。9Influence ofIipenlngdeg工ee OtlAdhesiveness が認め難く，また測定値のバラツキも大きかった‖なお，弾力性の算出法にも問題があるように・思われる 付着性は食品の表面と他の物体の表面が付着している状態を引き離すのに必要なカである・プロセスチーズの付着 性紅対する各因子の影響は大きく現われる・ 以上，テクスチェロメータ−から得られたプロセスチーズについての−・次パラメ一夕一についてご考察したが，これ らのうちで，最もイ言頼できるパラメータ−は硬さであり，付着性も有効である・凝集性，弾力性は算出法の検討が必 要であろう． また，こ．れらのパラメ−ダーに．対する原料チ−ズの影響檻ついて：は，2種類混合しか行わなかったが，混合するチ ーズの種類を多くし，さらに乳化剤の種類や拉，乳化温度などの影響紅ついてのデーターを苗鎖すれば，プロセスチ ー・ズの製造条件の決定や品質の改良のために有効な情報を与えるものになると考えられる なお，チーズの粘弾性についての基礎的研究（13）において，チ−ズの力学的性質を基礎物理意の粘性率や弾性率に・関 係づける努力がなされているが，ここに・得たテクスチ・ヤ−′ミラメータ一は・，物理常数ではなく，官党的評価の表示を 指向するものである． 5 要 約 プロセスチー・ズのテクスチャ一測定に対するテクスチ・ユ・ロメ−ダーの適用性と，テクスデュロメ一夕−カ−プに・お よばす二三の要因について検討し，次の結果を得た． 1．テクスチュ．ロメ−サーはプロセスチ−ズのテクスチャ一測定に適した装置である 2．硬さが最も信頼できるパラメ−ダー・であり，付着怯も有効であるが，凝集性と弾力性の算出法に・若干問題があ るように思われる 3．水分含量が増すにつれて，硬さははば直線的に著しく減少し，付着性ほ増大した。その影響は，両者とも44％ 付近を境にしてやや異なる 4．pHが高くなるにつれて，硬さは減り，pH6・2付近で最低値となり，・その後やや増した・ 5‖ 計算熟成度の高いものはど硬さは直線的に減少し，凝集性と弾力性は直線的に・増加した

献 ㈲ 金子，吉川，菅野：日畜学会（55回）大会，演講要 旨，34（1968）． （10）SzczESNIAK，A．S，BRANDT，M．Aい，FRIEDMAN， H．H．：J．ダ0♂♂∫（査」28，397（1963）． （11）中西武雄他：牛乳・乳製品検査，168，朝倉番碍， 8版（1970）． （12）斉藤健輔：乳製品製造Ⅰ，289，朝倉書店，8版 （1969）． （1劫 福島，種谷，曽根：材料，13，331（1964），14，270 （1965）． 曽根，井筒‥食品加工シンポジウム要旨集，30（広島） （1969）． 文 （1）中晩 足立，竜久保：金工誌，12，222（1965） （2）VANDEREEIDEN，G．J．：A別働αJよα”／・∂扇㌢二γ 7セc彪．，25，37（1970）． （3）THOMAS，M．A．，BROWN，F．B．，HANLY，A・T： 絡痛，25，46（1970）． （4）PROCTOR，B．E，，DAVISON，S．∴MALECKI，G．J．， WELCH，M．：Food Teck．，9，471（1955）． （5）FRIEDMAN，H．H，WHITNEY，J・E・，SzczESNIAK， A．S．：．／．ダ別浸∴訊ガ．，28，390（1963）． （6）SzczESNIAK，A．S．：ibid小，28，385（1963）． （7）下田，松元：調理と物理・生理，57，朝倉書店 （1971）． （8）岡部：京女大食誌，25，9（1971）

Measuremnts of the physicalproperties of process cheese

by texturometer

YoshiakiFuKUI，Masahiro TADA，and Eiz6MIK［

SllIれmary

The physicalproper・tiesof process cheese having differentleveles of water content，pH value and ripening degree were measured by texturometer．The results obtained are as f01lows．

1・Texturometeris asuitable apparatusfor the measurement of texturalcharacteristics of process Cheese．

2．Hardnessis most reliable and adhesivenessis also useful1as parameter．But cohesiveness and

springiness seemedto beinadequatedue toimperfectionofitscalculating method．

3・With anincrease ofwater content of pIOCeSS Cheese，haIdness decreased rapidly andlinearly， but adhesivenessincreased・Those trends were more significantless than about44％water content． Asincreasing ofpH value，hardness decIeaSed slightly・WhentheIipening degreeincreased，hardness

decreased but cohesiveness and springinessincreasedlinearly