メーカー向け食品乳化剤トラブルシューティング ガイド

パンは予想よりも早く古くなってしまう

• 最近 DMG または GMS のロット変更がありましたか?現在のロットの GC アッセイでは、モノグリセリド含有量についてどのようなことが示されていますか?
• DMG は乾燥粉末として追加されますか、それとも事前に水和されたアルファゲルとして追加されますか?
• ミキシングの順番や時間が変わったのでしょうか？

• 仕様範囲ではなく、実際の G​​C アッセイ結果をサプライヤーに要求してください。ロット全体で 92% から 84% に変動するモノグリセリド含有量は、多くのサプライヤーの書面による仕様の範囲内ですが、機能的には意味のある違いを表しています。
• 乾燥 DMG パウダーを使用する場合は、アルファゲルの調製に切り替えます。DMG を 75°C に加熱し、同重量の熱水を加え、撹拌しながら 35°C まで冷却します。アルファゲル DMG は生地全体に均一に分布しており、すでにアミロースと複合体を形成する活性な結晶形になっています。乾燥粉末は、溶融、デンプン表面への移行、および再結晶化を必要としますが、これは信頼性が低い手順です。
• 標準 GMS を使用する場合は、活性モノグリセリド含有量に基づいて追加を再計算します。 0.3% DMG (90% MG) に匹敵するには、50% MG の標準 GMS に約 0.54% の添加が必要ですが、それでもジグリセリドの干渉により性能が低下する可能性があります。

パンの量が少ない、またはオーブンのスプリングが不十分である

• 現在のSSLの投与量(小麦粉ベース)はどれくらいですか?
• SSL はどの混合段階で追加されますか?
• 最近、タンパク質成分（ホエイ、大豆、エンドウ豆）が追加または増加されましたか?
• 小麦粉タンパク質の仕様が変更されましたか?

• 標準的な SSL の添加量は小麦粉ベースで 0.25 ～ 0.5% です。高タンパク質配合物（ホエー、大豆、またはエンドウタンパク質を添加したもの）には、多くの場合 0.4 ～ 0.6% が必要です。これは、追加されたタンパク質がグルテンを希釈し、SSL の結合部位と競合するためです。
• ネットワークが固まる前にグルテンタンパク質との接触時間を最大化するために、脂肪や他の材料の前、混合の開始時に SSL を追加します。
• DATEM を SSL と組み合わせて使用​​する場合は、比率を確認してください。約 2:1 の SSL:DATEM が標準です。過剰な DATEM は生地を過度に伸展させる傾向にあり、混合中に十分な体積が得られたにもかかわらず、オーブンのスプリングが減少します。

ケーキの緻密または不均一なクラム構造

• ポリソルベート 60 はバッターの調製前にショートニングに溶かされていますか、それとも固体として直接添加されていますか?
• クリーミング段階での生地の温度は何度ですか?
• ショートニングの仕様やサプライヤーが変更になりましたか?

• 生地に加える前に、ポリソルベート 60 を 50 ～ 60°C で脂肪に溶かします。これにより、クリーミング段階で均一な分散が得られます。
• 混ぜるときは生地の温度を確認してください。 28℃を超えると、乳化剤の品質に関係なく、脂肪が過度に柔らかくなり、エアレーション効率が低下します。特に夏場は、材料の温度と室温を監視してください。
• クリーム化時間が適切であることを確認します。クリーム時間の短縮 (生産速度が向上すると一般的) により、乳化剤の選択に関係なくセル構造が粗くなります。プロセスがスピードアップした場合、最初に調整すべき変数は乳化剤ではありません。

ホイップしたトッピングが崩れる、またはホイップしない

• 泡立てるときの水温は何度くらいですか？
• ボウルとビーターは使用前に冷やされていますか?
• ポリソルベート 60 またはポリソルベート 80 が配合されていますか?
• DMG はアルファゲルまたはドライパウダーとして添加されますか?

• 4～8℃の水を使用してください。ボウルとビーターを冷凍庫で15分間冷やしてから泡立てます。暖かい運用環境では、これは最も大きな影響を与える単一変数です。
• ポリソルベート 80 がポリソルベート 60 の代わりに使用されている場合、またはポリソルベート 60 が意図されていたときに指定されていた場合は、それを交換してください。ポリソルベート 60 の飽和ステアリン酸鎖は、ポリソルベート 80 の不飽和オレイン酸鎖よりも泡立て温度でより硬い界面フィルムを形成します。この剛性によりフォームの安定性が決まります。
• DMG が乾燥粉末として添加される場合は、アルファゲルの調製に切り替えてください。アルファ型 DMG は、ホイップシステムにおける脂肪の部分的な効果的な融合に必要です。ベータ結晶形に戻った乾燥粉末は、この用途ではほとんど不活性です。
• ホイップクリームパウダーを戻した後、泡立てる前に20〜30分間冷蔵庫で休ませてください。水和時間が不十分だと、乳化剤の種類や投与量に関係なく、パフォーマンスが低下します。

アイスクリームの食感が湿っている、重い、または不安定である

• 連続冷凍前の熟成時間と温度はどのくらいですか?
• GMS/DMG の投与量とポリソルベート 80 の投与量はどれくらいですか?
• 連続冷凍庫の引き出し温度とダッシャー速度はどれくらいですか?
• どのようなオーバーランが達成されていますか?

• 4°C で最低 4 時間の熟成を維持します。冷凍ステップの前に脂肪が適切に結晶化しないと、乳化システムは正しく機能できません。
• 標準的な組み合わせは、混合重量の 0.1 ～ 0.2% の GMS または DMG + 0.1 ～ 0.2% のポリソルベート 80 です。モノグリセリドは脂肪の部分的な合体を促進します。ポリソルベートは気室を安定化します。どちらかが欠けているか、摂取量が不足している場合、テクスチャーは濡れていてコクがありません。
• 連続冷凍庫の引き出し温度を仕様と照らし合わせて確認してください。規定よりも温かく引かれたアイスクリームは、不完全に形成された脂肪ネットワークを生成します。これは、乳化剤が不十分な場合と同じ症状です。
• オーバーランが目標を超える場合は、脂肪ネットワークがサポートできるよりも多くの空気がフォームに取り込まれている可能性があります。乳化剤の投与量を増やす前に、ダッシャーの速度を下げてください。

チョコレートまたはコンパウンドコーティングの粘度が高すぎる

• チョコレートの重量に対するレシチンの投与量は何パーセントですか?
• レシチンは何度の温度で添加されますか?
• 粘度の問題は、流れ（塑性粘度）または始動力（降伏値）に影響を及ぼしますか?
• チョコレートシステムに水分が入りましたか?

• 投与量が 0.4% を超える場合は、レシチンを減らし、追加する前に評価してください。 0.4% 未満の場合は、0.4 ～ 0.5% まで段階的に増やして再テストします。
• 主な問題が降伏値である場合 (チョコレートは静止しているときは濃厚ですが、移動すると流動します)、0.1 ～ 0.2% の PGPR はレシチンよりも効果的に降伏値に対処します。レシチン (0.2 ～ 0.3%) + PGPR (0.1 ～ 0.15%) の組み合わせは、市販のコンパウンド コーティングの標準です。高レベルでレシチンを単独で使用する場合よりも低い総乳化剤コストで、プラスチック粘度と降伏値の両方に対処します。
• チョコレートが流動性の場合、レシチンは 45 ～ 55°C で添加する必要があります。冷えた部分的に固まったチョコレートに加えると、不均一な分散が生じます。
• 湿気による汚れがないか確認してください。微量の水分でもチョコレートが固まる原因となります。これは、乳化剤をどれだけ使用しても元に戻ることのない突然の粘度の上昇です。装置の表面と含有物の水分含有量を検査します。

チョコレートまたはコンパウンドコーティング上のファットブルーム

• これは本物のチョコレートですか、それとも複合コーティングですか?
• 製品は適切に焼き戻されていますか、それとも正しい脂肪結晶化プロファイルを備えた複合コーティングですか?
• Span 60 (モノステアリン酸ソルビタン) は複合コーティング配合に含まれていますか?
• 保管温度条件はどのくらいですか?

• 本物のチョコレートの場合: 乳化剤を変更する前に、テンパリング温度、種結晶濃度、冷却トンネルプロファイルを確認してください。不適切なテンパリングは不安定な脂肪の結晶を生成し、それが表面で安定した形状に再組織されます。これがブルームと呼ばれるものです。
• 複合コーティングの場合: 0.1 ～ 0.5% のスパン 60 は、結晶化速度を変更することにより、表面への脂肪結晶の移動を遅くします。配合にスパン 60 を含まずにブルームが発生している場合は、スパン 60 を追加し、周囲温度で 4 ～ 8 週間かけて評価します。
• 温度サイクルにより、脂肪の軟化と再結晶が繰り返されることでブルームが加速されます。保管条件が変動する場合、これは乳化剤によって遅らせることはできても、排除することはできない流通上の問題です。

保管中にエマルジョンが分離する

• 製造直後の平均液滴サイズ (D[4,3]) はどれくらいですか?
• 油相の必要なHLBは乳化剤システムのHLBと一致しますか?
• 乳化剤と脂肪の比率はどれくらいですか?
• 安定剤（キサンタンガム、加工デンプン、カラギーナン）は配合されていますか？

• 周囲安定性 O/W エマルジョンの場合、D[4,3] を 1 ～ 2 µm 未満に設定します。液滴が大きい場合は、均質化圧力を上げます (第一段階 15 ～ 25 MPa)。ホモジナイザーのバルブシートを確認します。磨耗した機器は、乳化剤の投与量に関係なく、より大きくて一貫性のない液滴を生成します。
• HLB の一致を確認します。一般的な植物油の場合、必要なHLBは通常7～10です。ポリソルベート 80 単独 (HLB 15.0) は、軽質鉱物油およびフレーバーエマルションには効果的ですが、脂肪含有量が高い重質植物油系にはあまり効果的ではありません。必要なHLBに達するまでSpan 80 (HLB 4.3)とブレンドしてください。
• 脂肪分が 20% を超えるエマルジョンの場合、乳化剤の絶対用量よりも乳化剤と脂肪の比率が重要になります。乳化剤は脂肪分に対して 1 ～ 3% を目標にします。乳化剤を調整せずに脂肪含有量が増加した場合、この比率は低下します。
• 安定剤は連続相の粘度を高め、液滴の移動を遅くします。キサンタンを 0.05 ～ 0.15% または変性デンプンを 1 ～ 3% 使用すると、目に見える安定性が向上しますが、基本的にサイズが大きすぎる液滴を含むエマルションは固定されません。

バッチ間のパフォーマンスの不一致

• 最近乳化剤のロットが変わりましたか？連続ロットの CoA は、モノグリセリド含有量、酸価、水分について何を示していますか?
• 他の成分（脂肪、タンパク質、安定剤）はロットまたはサプライヤーを変更しましたか?
• 周囲の温度は変化しましたか (季節の変化が材料の温度に影響します)?

• 連続する乳化剤ロットのモノグリセリド含有量について、規格範囲ではなく実際の試験結果をリクエストしてください。ロットごとの結果ではなく範囲を提供するサプライヤーは、乳化剤のばらつきを診断したり除外したりするために必要なデータを提供していないことになります。
• 現在のロットと以前のロット、同一のフォーミュラ、同一のプロセス、同じ日に、制御された並行して実行します。これにより、日々のプロセスの変動が比較から除外されます。
• 周囲温度の記録と照らし合わせて、一貫性のないバッチのプロセス ログを確認します。ベーカリー用途では、季節の温度変化が生地の温度、発酵速度、脂肪の結晶化に影響を与えます。これらすべてが乳化剤の変動のように乳化剤システムと相互作用します。

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