食物繊維が豊富なプロテインバー3種類
導入
Shine Healthの難消化性デキストリン（RD）は、非遺伝子組み換えトウモロコシ澱粉由来で、食物繊維82%以上、タンパク質6%以下です。この難消化性デキストリンと、その相補的な可溶性トウモロコシ繊維（SCF）は、水溶性で耐熱性に優れた機能性繊維であり、低カロリーの増量剤および結合剤として機能します。これらを併用することで、配合者は噛みごたえ、口当たり、構造的完全性を維持しながら、単糖類の使用量を削減できます。その結果、噛みごたえのある高タンパクバー、濃厚な食事代替バー、そしてサクサクとした低水分バーなど、商業的なパイロットランに適した、実用的で製造可能な処方が実現します。
プロテインバーにRD + SCFを使用する理由
- 機能的相乗効果：RDとSCFは、可溶性増量剤、部分保湿剤、結合剤として機能します。単糖類の必要性を低減しながら、噛みごたえを維持し、結晶の硬化を防ぎます。どちらの素材も、加熱、押し出し、板状成形工程において熱およびpHに対して安定しています。
- 栄養学的位置付け: 両方の原料により、消化可能な炭水化物を追加せずに 1 食あたりの繊維含有量が増加し、低カロリーおよび低血糖の主張が可能になります (ラベルの主張および 1 食あたりの繊維値についてはサプライヤーの仕様を確認してください)。
- 製造の信頼性: RD/SCF は一般的なプロセス温度に耐え、バーに使用されるタンパク質 (ホエイ、牛乳、エンドウ豆) やキャリア (オート麦、マルトデキストリン) とよく統合されます。
生産準備完了の10 kgパイロットレシピ（グラムおよび% w/w）
注：レシピは、一般的な市販の原料の水分と固形分を想定しています。記載されている最終製品の水分と水分活性（aw）に達するように、水または保湿剤の添加量を調整してください。
1) チューイーハイプロテインバー - 中水分、目標完成水分10～12%（aw ≈ 0.50～0.60）
10,000 g パイロット（合計）
- ホエイ/エンドウ豆タンパク質分離物 — 2400 g (24.0%)
- 難消化性デキストリン — 1000 g (10.0%)
- 可溶性コーン繊維 — 600 g (6.0%)
- ロールドオーツ/マルトデキストリン（キャリア） — 2000 g (20.0%)
- 保湿シロップ（ポリデキストロース/グリセロールシロップ） — 800 g (8.0%)
- 植物性脂肪（乳化） — 800 g（8.0%）
- 減糖バインダーシロップ（例：イソマルトオリゴ糖） — 800 g（8.0%）
- 添加物（砕いたナッツ／クリスプクラスター） — 1000 g (10.0%)
- 塩、レシチン、香料、微量栄養素 — 100 g (1.0%)
処理の要点：タンパク質と繊維を乾燥状態で予混合し、シロップを 65 ～ 75°C に加熱し、均質な塊になるまで混ぜ合わせ、40 ～ 50°C で板状に成形し、静置/冷却して、包装前に複数の箇所で aw を測定します。
2) 濃厚な食事代替バー - 中程度の水分、目標完成水分8～10%（aw ≤ 0.55）
10,000 g パイロット
- プロテインブレンド（ホエイ＋牛乳／エンドウ豆） — 2800 g（28.0%）
- 難消化性デキストリン — 1200 g (12.0%)
- 可溶性コーン繊維 — 900 g (9.0%)
- ロールドオーツ — 1200 g (12.0%)
- マルトデキストリン/複合炭水化物 — 1000 g (10.0%)
- 植物性脂肪 — 1000 g (10.0%)
- 保湿シロップ — 500 g (5.0%)
- 含有物（ナッツ/チョコ） — 700 g (7.0%)
- 微量成分（ビタミン/ミネラル/香料） — 200 g（2.0%）
処理のポイント: 自由水を減らして圧縮成形することで高密度構造を実現します。硬化を誘発せずに aw に到達するには、低温後処理乾燥を検討してください。
3) クランチー低水分バー — 目標完成水分量 3～6% (aw < 0.40)
10,000 g パイロット
- プロテインクリスプ — 2200 g (22.0%)
- プロテインアイソレート — 500 g (5.0%)
- 難消化性デキストリン — 1000 g (10.0%)
- 可溶性コーン繊維 — 800 g (8.0%)
- ライスクリスプ／パフシリアル — 2500 g (25.0%)
- 脂肪＋糖結合剤（コーティングシロップ） — 1800 g（18.0%）
- 含有物 — 800 g (8.0%)
- レシチン/乳化剤 — 50 g (0.5%)
- 香料/塩 — 50 g (0.5%)
- 加工用水添加量 — 300 g (3.0%)
加工のポイント: クリスプをデキストリン/シロップ結合剤でコーティングし、タンブルして分散させ、プレスしてカットし、冷却および包装中に厳格な湿度管理を維持してカリカリ感を保ちます。
代表的な実験プロトコル（チューイーバーの例）
- 乾燥プレミックス: プロテイン、RD、SCF、オート麦を5〜8分間ふるいにかけ、混ぜます。
- シロップを加熱します。保湿剤、結合剤、および 30～50% の加工水を溶かし、65～75°C に加熱して均質化します。
- シロップに脂肪と乳化剤を加え、45～55℃まで冷却します。
- 高せん断ミキサーで乾燥プレミックスにシロップを加え、完全に湿るまで 3 ～ 5 分間混ぜます。
- 破損を防ぐため、介在物を低速で追加します。
- 押し出し成形またはスラブ成形により成形します。目標表面温度は 40 ～ 50 °C です。
- 冷却と硬化: aw が安定するまで常温または制御乾燥で放置し、スラブ全体のいくつかのポイントで監視します。
- QC および梱包: 水分 (ハロゲン/カールフィッシャー)、aw (aw メーター)、テクスチャ (テクスチャ アナライザー ピーク フォース)、外観を記録します。
QCリリース基準（例）
- 水分活性: 目標 aw の ±0.03 以内。
- 水分: 目標値の ±0.5% 以内 (ハロゲン/KF)。
- テクスチャ: 棚期間中の圧縮変化はベースラインから ≤20%。
- 微生物学: 総菌数および酵母/カビは規制値内であり、病原体は存在しない。
賞味期限の検証と包装
- 加速スクリーニング: 40°C / 75% RH、0、1、2、3 か月後にサンプルを採取し、水分の移動、軟化/硬化、酸敗を観察します。
- リアルタイムテスト: 完全な棚試験のために意図された商業条件で保管します。
- 包装: 中水分バーには、密封性に優れた防湿フィルムを選択します。カリカリとした低水分バーには、必要に応じて乾燥剤入りの高バリアパウチを使用します。
スケールアップのヒントと実装
- 成分の分散: 凝集を防ぐために、RD/SCF をタンパク質およびキャリアと事前に混合します。均一な結合のために、湿式混合中に適切なせん断を確保します。
- 保湿剤のバランス: 保湿剤 (グリセロール、ポリデキストロース) を使用して柔らかさを制御し、水分活性による硬化を制限します。
- 熱感度: RD/SCF は熱安定性がありますが、高温処理を使用する場合はタンパク質の変性を監視します。
- パイロット サンプリング: 大規模な実行の前に、複数のスラブ位置で aw、水分、テクスチャを測定して均一性を検証します。
結論と次のステップ
難消化性デキストリンと可溶性コーンファイバーを使用することで、消費者が好む食感を維持した、糖質を減らし、繊維質を多く含むプロテインバーを実現する実用的な道が得られます。上記の 3 つのパイロット式とワークフローは、運用準備が整った開始点です。カスタムラベルターゲット、完成した水分と栄養表示については、成分仕様を参照し、パイロット安定性テストを実行します。
サンプル、技術サポート、ODM オプションについては Shine Health にお問い合わせください。info@sdshinehealth.com
参考文献
- Loveday SM、Hindmarsh JP、Creamer LK、Singh H. 保管中のモデル プロテイン バーの物理化学的変化。食品研究所2009;42(8):1107–1114。
- Loveday SM、Hindmarsh JP、Creamer LK、Singh H. ホエイプロテインまたはカゼインカルシウムで作られた中間水分プロテインバーの物理化学的変化。食品研究所2010;43(5):1395–1403。
- ハーテル RW、フォン エルベ J、ホフベルガー R. 製菓科学と技術。スプリンガー; 2017年。
- ギブスG. 異なるバイオベースの包装材料で包装された健康バーの保存期間の延長。2015年。
- Brander RW. シリアルバーおよびその製造方法. 特許出願; 2017年.
- 製品データと画像：山東シャインヘルス株式会社の製品ページおよび技術資料（難消化性デキストリン、水溶性コーン繊維）。
