食品におけるハイドロコロイドの役割とは？

要旨

食品の食感は、色、風味、味に加えて、食品の最も重要な特性の一つである。ハイドロコロイドは、味、外観、形状、保存性など、食品の特定の特性を改善するための食品品質改良剤として、食品産業で正確に使用されている。では、食品産業におけるハイドロコロイドの役割とは？

現在、特に欧米では、多くの食品にハイドロコロイド（系安定剤として働く）を含まない食品を見つけることはほとんど不可能である。

ハイドロコロイドは、主にゲル化、増粘、分散、保水、皮膜形成などの役割で、食品業界で広く使用されています。

1.ゲル化の役割

ゼラチンのようなハイドロコロイドもある、寒天, ペクチンなどの溶液は、温かい条件下では粘性流体であり、温度が下がると溶媒分子が網目構造につながり、溶媒や他の分散媒体がすべて網目構造に含まれ、系全体がゲルという運動性のない半固体になる。

ハイドロコロイド形成ゲルのゲル化の臨界濃度および臨界温度は、系のpH、電解質の存在、他のタンパク質や多糖類の存在によって変化する。

イオン性高分子（例えば、アルギン酸塩）は、価数の高いイオンの存在下では、温度とは無関係にゲルを形成することができる。

タンパク質と多糖類、タンパク質と多糖類の共混合ゲルの形成は、単独でゲルを形成する際の臨界ゲル化温度や臨界ゲル化濃度を低下させることができ、単独ではゲルを形成できない2つのポリマーでも共混合後にゲルを形成することができるため、特殊食品の加工や新しいタイプのプリン、スナック、キャンディの製造に有用である。

2.増粘、分散、安定化の役割

ハイドロコロイドは水溶性の高分子で、水に溶けると大きな粘性を持ち、系にとろみ感を与える。パイのフィリング、ドリンク、ジャムなどの充填剤、ペットフードのバインダーとして使用できるほか、その粘着性を利用してアイシング（ケーキなど）、グレーズ（コーヒーなど）、フロスティング（ケーキのつや消しなど）をかけることもできる。

系粘度の上昇に伴い、系内の分散相は集まりにくく、合体しにくくなるため、分散系を安定させることができ、ジュース飲料、ビール泡、菓子積層などの安定化に使用できる。

ほとんどのハイドロコロイドは表面活性を持ち、分散相の表面に吸着できるため、一定の親水性を持つ水系に分散しやすく、チョコレートミルクの懸濁剤として使用できる。

3.凝固剤の役割

ハイドロコロイドは高分子物質であり、特定の条件下では、同時に複数の分散媒体に吸着して凝固させることができ、精製の目的を達成するために、ビールや酒類の清澄化に使用され、ビールに少量のポリビニルピロリドンを添加するなど、ビールの清澄化を行うことができます。

4.保水と保水力の役割

ハイドロコロイド自体が強い吸水性を持っている。食品に塗布した後も一定の水分を保つことができるため、プリン、お菓子、チーズ、冷凍食品などに幅広く使用できます。

5.脂肪代替物としての役割

脂肪代替物にはさまざまな種類（10種類もある）があるが、そのほとんどはハイドロコロイド材料であるか、ハイドロコロイドを主要成分としている。したがって、ハイドロコロイドは主に低脂肪食品や治療食品の製造に使用されている。

6.マイクロカプセルの壁材としての役割

食品中のハイドロコロイドはフレーバー物質の放出をコントロールすることができ、主に粉末フレーバーの製造に使用される。

7.結晶化をコントロールする役割

食品中のハイドロコロイドは高い粘度を与えることができるため、結晶化や微細な結晶化が起こりにくいシステムとなる。

主にキャンディー、乳製品（アイスクリーム）、冷凍食品に使用され、膨張率を向上させ、氷結晶の沈殿を減らし、製品の味を良くすることができる。

8.フィルム形成と鮮度保持の役割

食品中のハイドロコロイドは、表面に保護膜を形成し、酸素、微生物、影響から保護することができる。また、食用界面活性剤と併用することで、果物や野菜の鮮度を保ち、水分の蒸発や褐変を防ぐことができる。また、ソーセージのケーシングのような食用フィルムの製造にも使用できる。

一般的に使用されている食用ガム／ハイドロコロイドは天然物であり、安全性、健康性、ユニークな物理化学的特性などの優れた特性を持っている。また、食品に使用される食用ガム／ハイドロコロイドは多量に使用されることはなく、増粘、安定性向上、ゲル化などの役割を果たし、食品に要求される様々な形状や、硬い、柔らかい、サクサク、もちもち、とろみなどの様々な味を実現させるので、消費者は安心することができる。

重要な食品添加物であるハイドロコロイドは、いくつかの食品において増粘剤やゲル化剤としてますます使用されるようになっている。

同時に、ハイドロコロイドのコロイド特性による栄養効果は、食品研究の分野でますます注目されている。

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