CN117460424A - 含有淀粉的固体状组合物及其制造方法 - Google Patents

含有淀粉的固体状组合物及其制造方法 Download PDF

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CN117460424A CN202180050136.1A CN202180050136A CN117460424A CN 117460424 A CN117460424 A CN 117460424A CN 202180050136 A CN202180050136 A CN 202180050136A CN 117460424 A CN117460424 A CN 117460424A
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Abstract

提供在含水条件下进行加热的情况下兼具优选的保水时弹性和保水时低粘性的含有淀粉的固体状组合物。这样的组合物满足全部的下述(1)~(4)。(1)组合物中的淀粉含量以干燥质量换算为20质量%以上。(2)满足下述(a)和/或(b)。(a)在对组合物的粉碎物的6%悬浮液进行观察时可见的淀粉粒结构为300个/mm2以下。(b)使用快速粘度分析仪将14质量%的组合物粉碎物水浆料以升温速度12.5℃/分钟从50℃升温至140℃进行测定时的糊化峰值温度低于120℃。(3)组合物中的淀粉的糊化度为50质量%以上。(4)组合物的下述[值α]为60%以下,下述[值β]为35%以上。[值α]相对于分子量分布曲线的总曲线下面积的、分子量对数为5.0以上且低于6.5的区间的曲线下面积的比例,所述分子量分布曲线是在[条件A]下分析纯化淀粉而得到的,所述纯化淀粉是在90℃下将组合物在40倍量的水中恒温处理15分钟后、通过[步骤a]进行处理而得到的。[值β]相对于上述分子量分布曲线的总曲线下面积的、分子量对数为6.5以上且低于8.0的区间的曲线下面积的比例。(其中,[步骤a]和[条件A]如说明书所述)。

Description

含有淀粉的固体状组合物及其制造方法
技术领域
本发明涉及含有淀粉的固体状组合物及其制造方法。
背景技术
目前,以淀粉为主成分的固体状组合物若在含水条件下加热,则随着吸水,组合物的弹性提高,但随着加热吸水,组合物中的一部分淀粉的粘性上升而成为不易加工的品质。作为解决这样的课题的方法,已知有通过单独添加聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯或与现有的面用改性剂并用添加来抑制面条彼此的附着,制造改善了适度的硬度、弹力的面类的方法等(专利文献1:日本特开2004-215543号公报)。
但是,目前已知的方法是添加聚山梨酯等改性剂的方法,由于赋予改性剂的不好的风味,或从近来的消费者的安全意向出发是不优选的,因此不是可以通用的方法。即,对于以淀粉为主成分的固体状组合物,目前不存在提供在含水条件下加热的情况下兼具优选的保水时弹性和保水时低粘性的含有淀粉的固体状组合物的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-215543号公报。
发明内容
发明所要解决的课题
本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供在含水条件下加热的情况下兼具优选的保水时弹性和保水时低粘性的含有淀粉的固体状组合物。
解决课题的手段
本发明人对各种植物的淀粉及其加工条件进行了深入研究,结果发现,主要通过在加压条件下对来源于豆类的淀粉实施高温强混炼加工,其组成中的中间分子量的级分增加,形成若在含水条件下加热则兼具保水时弹性和保水时低粘性的优选物性的组合物,从而完成了本发明。
即,本发明的宗旨涉及例如以下内容。
[1项]含有淀粉的固体状组合物,所述组合物满足全部的下述(1)~(4):
(1)组合物中的淀粉的含量以干燥质量换算为20质量%以上;
(2)满足下述(a)和/或(b):
(a)在对组合物的粉碎物的6%悬浮液进行观察时可见的淀粉粒结构为300个/mm2以下,
(b)使用快速粘度分析仪将14质量%的组合物粉碎物水浆料以升温速度12.5℃/分钟从50℃升温至140℃进行测定时的糊化峰值温度低于120℃;
(3)组合物中的淀粉的糊化度为50质量%以上;
(4)组合物的下述[值α]为60%以下,下述[值β]为35%以上:
[值α]相对于分子量分布曲线的总曲线下面积的、分子量对数为5.0以上且低于6.5的区间的曲线下面积的比例,所述分子量分布曲线是在下述[条件A]下分析纯化淀粉而得到的,所述纯化淀粉是在90℃下将组合物在40倍量的水中恒温处理15分钟后、通过下述[步骤a]进行处理而得到的;
[值β]相对于所述分子量分布曲线的总曲线下面积的、分子量对数为6.5以上且低于8.0的区间的曲线下面积的比例;
[步骤a]将组合物的2.5%水分散液进行粉碎处理,进行蛋白质分解酶处理后,得到乙醇不溶性且二甲基亚砜可溶性的成分作为纯化淀粉;
[条件A]在1M氢氧化钠水溶液中溶解0.10质量%的纯化淀粉,在37℃下静置30分钟后,加入等倍量的水和等倍量的洗脱液,将5mL的经5μm滤器过滤得到的滤液供于凝胶过滤色谱,测定分子量对数为5.0以上且低于9.5的范围的分子量分布。
[2项]1项所述的组合物,其中,所述[值β]与所述[值α]之比(β/α)为0.5以上。
[3项]1或2项所述的组合物,其中,下述[值γ]为30%以下:
[值γ]相对于所述分子量分布曲线的总曲线下面积的、分子量对数为8.0以上且低于9.5的区间的曲线下面积的比例。
[4项]1~3项中任一项所述的组合物,其中,所述[值β]与所述[值γ]之比(β/γ)为10以上。
[5项]1~4项中任一项所述的组合物,其中,在所述[条件A]下分析纯化淀粉而得到的质均分子量对数为6.0以上,所述纯化淀粉是通过所述[步骤a]进行处理而得到的。
[6项]1~5项中任一项所述的组合物,其中,组合物的淀粉分解酶活性以干燥质量换算为30.0U/g以下。
[7项]1~6项中任一项所述的组合物,其中,将1质量份的试样用9质量份的碘溶液(0.25mM)进行染色时的660nm的吸光度为0.80以下,所述试样是将在40倍量的水中投入组合物后迅速通过所述[步骤a]进行处理而得到的纯化淀粉在所述[条件A]下分离并回收的、分子量对数为5.0以上且低于6.5的分离级分调整为pH7.0而得到的。
[8项]1~7项中任一项所述的组合物,其中,组合物的蛋白质含量以干燥质量换算为3.0质量%以上。
[9项]1~8项中任一项所述的组合物,其中,组合物的PDI(蛋白质分散性指数)值低于55质量%。
[10项]1~9项中任一项所述的组合物,其中,通过下述[步骤b]对组合物施加淀粉-蛋白质分解处理后,施加超声处理后测定粒径分布时的d50和/或d90低于450μm:
[步骤b]
在20℃下利用0.4容量%的蛋白酶和0.02质量%的α-淀粉酶将组合物的6质量%的水悬浮液处理3天。
[11项]1~10项中任一项所述的组合物,其中,组合物的不溶性食物纤维含量以干燥质量换算为2.0质量%以上。
[12项]1~11项中任一项所述的组合物,其中,组合物的总油脂成分含量以干燥质量换算低于17质量%。
[13项]1~12项中任一项所述的组合物,其中,组合物的干基含水率为60质量%以下。
[14项]1~13项中任一项所述的组合物,其中,组合物含有豆类。
[15项]14项所述的组合物,其中,豆类是干基含水率低于15质量%的豆类。
[16项]14或15项所述的组合物,其中,豆类是成熟的豆类。
[17项]14~16项中任一项所述的组合物,其中,豆类是选自豌豆属、菜豆属、木豆属、豇豆属、野豌豆属、鹰嘴豆属、大豆属和兵豆属的1种以上的豆类。
[18项]14~17项中任一项所述的组合物,其中,豆类是超声处理后粒径d90低于500μm的豆类粉末的形态。
[19项]14~18项中任一项所述的组合物,其中,豆类的含量以干燥质量换算为50质量%以上。
[20项]14~19项中任一项所述的组合物,其中,相对于组合物的总淀粉含量的、以在豆类中含有的状态掺混的淀粉的含量比率为30质量%以上。
[21项]14~20项中任一项所述的组合物,其中,相对于组合物的总蛋白质含量的、以在豆类中含有的状态掺混的蛋白质的含量比率为10质量%以上。
[22项]1~21项中任一项所述的组合物,所述组合物不是膨化物。
[23项]粉碎组合物,所述组合物是将1~22项中任一项所述的组合物粉碎而成的。
[24项]粉碎组合物凝集体,所述凝集体是将23项所述的粉碎组合物凝集而成的。
[25项]1~22项中任一项所述的含有淀粉的固体状组合物的制造方法,所述方法包括下述阶段(i)和(ii):
(i)调制淀粉含量以湿润质量基准计为10.0质量%以上、干基含水率超过40质量%的组合物的阶段,
(ii)在温度100℃以上且190℃以下将所述阶段(i)的制备后的组合物在SME值为400kJ/kg以上的条件下混炼至满足下述(1)~(4)的全部条件的阶段:
(1)组合物满足下述(a)和/或(b):
(a)组合物的所述淀粉粒结构为300个/mm2以下,
(b)使用快速粘度分析仪将14质量%的组合物粉碎物水浆料以升温速度12.5℃/分钟从50℃升温至140℃进行测定时的糊化峰值温度低于120℃;
(2)组合物的所述糊化度为50质量%以上;
(3)组合物的所述[值α]为60%以下;
(4)组合物的所述[值β]为35%以上。
[26项]25项所述的制造方法,所述方法还包括:(iii)将阶段(ii)的混炼后的组合物降温至低于100℃的阶段。
[27项]25或26项所述的制造方法,所述方法还包括:(iv)使组合物的干基含水率低于25质量%的阶段。
[28项]27项所述的制造方法,其中,在所述阶段(ii)以后,从组合物的温度降低至低于80℃起,到组合物的干基含水率低于25质量%为止所需要的时间为10分钟以上。
[29项]25~28项中任一项所述的制造方法,其中,通过在阶段(iii)以后的阶段进行加水处理,调整组合物的干基含水率低于25质量%为止所需要的时间。
[30项]25~29项中任一项所述的制造方法,其中,在阶段(ii)以后,包括糊化度降低差为1质量%以上的阶段。
[31项]25~30项中任一项所述的制造方法,所述方法还包括:(v)至少在所述阶段(ii)之后,将所得的组合物粉碎,制成粉碎组合物的阶段。
[32项]31项所述的制造方法,所述方法还包括:(vi)在所述阶段(v)之后,将所得的粉碎组合物凝集,制成粉碎组合物凝集体的阶段。
[33项]25~32项中任一项所述的制造方法,其中,使用挤压机实施所述阶段(ii)。
[34项]33项所述的制造方法,其中,阶段(i)的组合物的调制包括预先向投入挤压机前的原材料中加水。
[35项]33或34项所述的制造方法,其中,阶段(i)的组合物的调制包括在将原材料投入到挤压机中后,向挤压机内的原材料中加水。
[36项]35项所述的制造方法,其中,在阶段(i)中,挤压机内的原材料以干基含水率低于25质量%的状态不暴露于90℃以上的高温。
[37项]33~36项中任一项所述的制造方法,其中,在挤压机的内部温度上升到90℃以上之前,在制造期间将在阶段(i)和阶段(ii)中掺混的总水分量的50质量%以上与其它原料混合。
[38项]33~37项中任一项所述的制造方法,其中,将阶段(iii)以后的组合物载置在载置面的一部分或全部具有通风性的网状传送带上。
[39项]38项所述的制造方法,其中,在载置于所述网状传送带上的前后任一阶段具有向组合物中进行加水的工序。
[40项]38或39项所述的制造方法,所述方法包括:通过从网状传送带的上部和/或下部对组合物送风而使组合物温度降低。
[41项]40项所述的制造方法,其中,送风前后的糊化度降低差为1质量%。
[42项]33~41项中任一项所述的制造方法,其中,相对于挤压机的螺杆总长度的螺棱螺杆(flight screw)长度为95%以下。
[43项]25~42项中任一项所述的制造方法,其中,在所述阶段(ii)中还满足(c)或(d):
(c)对组合物的粉碎物的6%悬浮液进行观察时可见的淀粉粒结构在阶段(ii)前后降低5%以上;
(d)使用快速粘度分析仪将14质量%的组合物粉碎物水浆料以升温速度12.5℃/分钟从50℃升温至140℃进行测定时的糊化峰值温度在阶段(ii)前后降低1℃以上。
[44项]25~43项中任一项所述的制造方法,其中,在通过所述[步骤b]对所述阶段(i)中的组合物施加淀粉-蛋白质分解处理后,施加超声处理后测定粒径分布时的d50和/或d90低于450μm。
[45项]25~44项中任一项所述的制造方法,其中,相对于所述阶段(i)中的组合物的总淀粉含量的、以在加热处理豆类中含有的状态掺混的淀粉的含量比率为30质量%以上。
[46项]25~45项中任一项所述的制造方法,其中,所述淀粉分解酶活性(U/g)在阶段(ii)前后降低20%以上。
[47项]25~46项中任一项所述的制造方法,其中,将1质量份的试样用9质量份的碘溶液(0.25mM)进行染色时的660nm的吸光度为0.80以下,所述试样是将在40倍量的水中投入所述阶段(i)中的组合物后迅速通过所述[步骤a]进行处理而得到的纯化淀粉在所述[条件A]下分离并回收的、分子量对数为5.0以上且低于6.5的分离级分调整为pH7.0而得到的。
[48项]25~47项中任一项所述的制造方法,其中,相对于将1质量份的试样用9质量份的碘溶液(0.25mM)进行染色时的吸光度(660nm)的、用相同的方法将分子量对数为6.5以上且低于8.0的分离级分进行染色时的吸光度(660nm)的比率为0.003以上,所述试样是将在40倍量的水中投入所述阶段(i)中的组合物后迅速通过所述[步骤a]进行处理而得到的纯化淀粉在所述[条件A]下分离并回收的、分子量对数为5.0以上且低于6.5的分离级分调整为pH7.0而得到的。
[49项]25~48项中任一项所述的制造方法,其中,所述阶段(i)中的组合物的PDI值低于90质量%。
发明的效果
本发明的含有淀粉的固体状组合物在含水条件下进行加热的情况下兼具优选的保水时弹性和保水时低粘性。
附图说明
[图1]图1是将在下述[条件A]下分析纯化淀粉而得到的分子量分布的图,所述纯化淀粉是在90℃下将试验例的组合物在40倍量的水中恒温处理15分钟后、通过下述[步骤a]进行处理而得到的。
具体实施方式
以下,根据具体的实施方式详细地说明本发明。但是,本发明不受以下的实施方式限制,在不脱离本发明的宗旨的范围内,可以任意的方式实施。
[I.含有淀粉的固体状组合物]
本发明的一个方式涉及具备以下说明的特定特性的含有淀粉的固体状组合物(以下适当地称为“本发明的含有淀粉的固体状组合物”或简称为“本发明的组合物”)。
·组合物的形态:
本发明的含有淀粉的固体状组合物在含水条件下进行加热的情况下兼具优选的保水时弹性和保水时低粘性,因而优选用于食品。作为其形态,可以是直接作为食品用于食用的组合物(食品组合物),也可以是用作食品原料的组合物(食品原料组合物)。在食品原料组合物的情况下,如下所述,可以是经粉碎的状态的组合物(粉碎组合物),也可以是将这样的粉碎组合物进一步凝集的状态的组合物(粉碎组合物凝集体)。无论何种情况,本发明的组合物都优选为用于加热烹调的含有淀粉的组合物,所述组合物供于作为成分特别容易溶出的烹调环境的液体中(特别是水中)的加热烹调。例如在用于加热烹调的含有淀粉的组合物是面或意大利面等面条或面带状组合物的情况下,具有即使为了食用而在水中加热烹调(例如在90℃以上的水中5分钟以上)后也可保持能够食用的形状的性质,因而优选为面或意大利面等面条或面带状组合物。
作为本发明的组合物的实例,不限定于这些,可列举出意大利面、中国面、乌冬面、稻庭乌冬面、棊子面、馎饦面、面疙瘩汤、凉面、素面、荞麦面、烫荞面糕、米粉、越南粉、冷面的面、粉条、麦片、古斯米、切蒲英、打糕、饺子的皮等。
作为意大利面的实例,可列举出长意大利面和短意大利面。
长意大利面通常是细长的意大利面的统称,但在本发明中,是也包含乌冬面或荞麦面等的概念。作为具体例,例如可列举出意式实心面(直径:1.6mm~1.7mm)、意大利直面(直径:1.4mm~1.5mm)、意式细面(直径:2.0mm~2.2mm)、天使细面(capellini)(直径:0.8mm~1.0mm)、扁意粉(短径1mm左右、长径3mm左右)、意大利扁卷面或缎带面(宽度7mm~8mm左右的平面)、意大利宽面(pappardelle)(宽度10mm~30mm左右的平面)等,但不限定于这些。由于长意大利面容易具有在加热烹饪时形状容易破坏的商品特性,所以作为本发明的组合物是有用的,是优选的。
短意大利面通常是短的意大利面的统称,但在本发明中,是也包含迷你球形面(粒状的意大利面)或古斯米等成型后加工为更小尺寸而成的面的概念。作为具体例,可列举出通心粉(直径为3mm~5mm左右的圆筒状)、直通粉(将圆筒状的两端如笔尖样倾斜地切断而成的面)、蝴蝶面(如蝴蝶样的形状)、贝壳面(如贝壳样的形状)、猫耳朵面(如耳朵形状的圆顶型)等,但不限定于这些。
·干燥状态的组合物:
本发明的组合物可以是含有较多水分(具体地,干基含水率为25质量%以上)的组合物,也可以是含有较少水分(具体地,干基含水率低于25质量%)的组合物,但从保管上的方便出发,可制成干燥状态的干燥组合物。特别是通过在进行下述的保水处理的同时制成干燥状态的组合物,形成组合物彼此难以粘结的组合物,因此是有用的。
需说明的是,在本发明中“干燥”状态是指干基含水率低于25质量%、并且水分活性值为0.85以下的状态。需说明的是,组合物中的含水率可将干燥粉末供于下述的减压加热干燥法来测定,另外,水分活性值可使用一般的水分活性测定装置(例如使用电阻式(电解质式)湿度传感器的Novasina公司制“LabMaster-aw NEO”),依据常规方法来测定。
·细长成型的组合物:
本发明的组合物可制成以往的含有淀粉的固体状组合物所具有的任意形状,特别是可制成长意大利面等细长成型的组合物。
这样的细长成型的形态的本发明的组合物没有特别限定,优选具有通常为20mm以下、优选为10mm以下、更优选为5mm以下、进一步优选为3mm以下、更进一步优选为2mm以下的直径。需说明的是,组合物的“直径”是指相对于组合物的长度方向垂直地切断时的切断面的长径(连结断面中的任意2点的线段的最大长度)。在此,若该切断面为圆形,则其直径相当于组合物的“直径”,若为椭圆形,则其长轴相当于组合物的“直径”,若为长方形(例如成型为板状的组合物等的情况),则其对角线相当于组合物的“直径”。
(淀粉及其含量)
本发明的组合物含有淀粉。特别是本发明的组合物通过含有规定比例以上的淀粉,容易得到随着加热烹调后的吸水而感觉到弹性的效果。其原因尚不明确,但通过高温高压高混炼处理,组合物中的淀粉中分子量较大的级分形成网状结构,其结果是有可能起到上述效果。在本发明中“加热烹调”一般是指使用火或微波直接或通过水或空气等介质间接地对食品加热,从而提高食品的温度的烹饪方法。一般表示在约70℃以上、典型地是80℃~180℃左右的加热温度下,例如经过1分钟以上且60分钟以内的时间进行烹饪。作为这样的加热烹调的方法,例如可列举出烧、煮、炒、蒸等,但本发明的组合物具有在液体中进行加热烹调的情况下形状不易变形的特性。在本发明中,加热烹调特别优选为在以水为主体(含有过半)的液体中进行加热烹调的组合物,进而本发明的组合物特别优选为在液体中加热烹调后食用的用于在液体中加热烹调的组合物。
具体而言,本发明的组合物中的淀粉含量的下限以干燥质量换算通常为20质量%以上。其中,优选为25质量%以上,尤其优选为30质量%以上、或35质量%以上、或40质量%以上、或45质量%以上,特别优选为50质量%以上。另一方面,本发明的组合物中的淀粉含量的上限没有特别限制,例如以干燥质量换算为85质量%以下,其中可设为80质量%以下、或70质量%以下、或60质量%以下。
本发明的组合物中的淀粉的来源没有特别限制。作为实例,可列举出来源于植物的淀粉或来源于动物的淀粉,优选为来源于豆类的淀粉。具体而言,相对于组合物整体的总淀粉含量的、来源于豆类的淀粉含量的比率通常为30质量%以上,其中,优选为40质量%以上、或50质量%以上、或60质量%以上、或70质量%以上、或80质量%以上、或90质量%以上,特别优选为100质量%。其上限没有特别限制,通常为100质量%以下。作为来源于豆类的淀粉,特别优选为来源于豌豆的淀粉,最优选来源于黄色豌豆的淀粉。关于豆类将在下面叙述。
本发明的组合物中的淀粉可作为分离的纯品掺混在组合物中,优选以在豆类中含有的状态掺混在组合物中。具体而言,相对于组合物整体的总淀粉含量的、以在豆类中含有的状态掺混的淀粉含量的比率通常为30质量%以上,其中,优选为40质量%以上、或50质量%以上、或60质量%以上、或70质量%以上、或80质量%以上、或90质量%以上,特别优选为100质量%。其上限没有特别限制,通常为100质量%以下。
需说明的是,在本发明中,组合物中的淀粉含量按照日本食品标准成分表2015年版(第七版),依据AOAC996.11的方法,通过80%乙醇提取处理,以除去影响测定值的可溶性碳水化合物(葡萄糖、麦芽糖、麦芽糊精等)的方法进行测定。
(淀粉粒结构)
本发明的组合物优选淀粉粒结构的数量为规定值以下。其原因尚不明确,但认为是通过以淀粉粒结构被破坏的状态在下述的高温高压强混炼条件下加工组合物,使淀粉以基质状扩散到整个组合物中,淀粉中的支链淀粉形成容易表现保水时弹性的结构。具体而言,本发明的组合物优选满足下述(a)和/或(b),进一步优选同时满足(a)和(b)。
(a)在对组合物的粉碎物的6%悬浮液进行观察时可见的淀粉粒结构为300个/mm2以下。
(b)使用快速粘度分析仪将14质量%的组合物粉碎物水浆料以升温速度12.5℃/分钟从50℃升温至140℃进行测定时的糊化峰值温度低于120℃。
上述(a)中的淀粉粒结构是在平面图像中具有直径1~50μm左右的圆形的形状的、具有碘染色性的结构,例如可调制将组合物的粉碎物悬浮在水中而成的6%水悬浮液,在放大视野下进行观察。具体而言,通过将组合物的粉碎物用网眼150μm的筛分级,并将3mg的通过150μm的组合物粉末悬浮在50μL的水中,调制组合物粉末的6%悬浮液。制作载置该悬浮液的显微镜用标本,用相差显微镜进行偏光观察,或用光学显微镜观察经碘染色的标本即可。放大率没有限制,例如可设为放大倍率100倍或200倍。在显微镜用标本中的淀粉粒结构的分布均匀的情况下,可通过对代表视野进行观察来推测整个显微镜用标本的淀粉粒结构的比例,在可见其分布存在偏差的情况下,通过对有限的(例如2个以上、例如5个或10个的)视野进行观察,并将观察结果相加,可作为整个显微镜用标本的测定值。其原因尚不明确,但认为是由于对含有淀粉的原料和/或生坯实施高温强混炼处理等而将淀粉粒破坏,该数值减少。
具体而言,本发明的组合物在上述条件下观察的淀粉粒结构的数量通常为300个/mm2以下,其中,优选为250个/mm2以下,进一步优选为200个/mm2以下,尤其优选为150个/mm2以下、或100个/mm2以下、或50个/mm2以下、或30个/mm2以下、或10个/mm2以下,特别优选为0个/mm2
作为上述(b)中的快速粘度分析仪(RVA),只要是可将测定对象升温至140℃的装置,则任何装置都可使用,例如可使用Perten公司制的RVA4800。具体而言,用RVA以升温速度12.5℃/分钟进行测定时的糊化峰值温度通过以下的步骤进行测定。即,将干燥质量3.5g的组合物试样粉碎(例如粉碎至通过100目(网眼150μm)且留在120目上(网眼125μm))后,量取到RVA测定用铝杯中,加入蒸馏水使总量为28.5g,将如此调制的14质量%的试样水浆料(有时简称为“组合物粉碎物水浆料”或“试样水浆料”)供于上述[步骤a]中的RVA粘度测定。对于14质量%的组合物粉碎物水浆料,在50℃下开始测定,将测定开始时~测定开始10秒后的转数设为960rpm,将测定开始10秒后~测定结束的转数设为160rpm,在50℃下保持1分钟后,开始在50℃~140℃的升温速度12.5℃/分钟的升温工序,测定糊化峰值温度(℃)。
在本发明中,在淀粉粒结构少的组合物中,由于不引起或很少引起淀粉粒结构的加水溶胀所伴随的粘度上升,所以糊化峰值温度也有为较低温度的倾向。因此,这样测定的糊化峰值温度比规定温度低,发挥良好的效果。具体而言,该温度低于120℃,其中优选低于115℃。其原因尚不明确,但认为是由于对含有淀粉的原料和/或生坯实施高温强混炼处理等而将淀粉粒破坏,该数值减少。在淀粉粒被破坏的组合物中,由于也有组成成分加水溶胀而疑似呈现糊化峰值温度的情况,所以其下限没有特别限制,通常可设为超过80℃、或超过85℃、或超过90℃、或超过95℃。
本发明中的糊化峰值温度是表示在RVA升温工序中显示规定温度范围内的最高粘度(cP)后粘度转向减少倾向时的温度(℃),是反映淀粉粒的耐热性的指标。例如,对于测定刚开始后的50℃保持阶段的粘度最高、此后粘度降低的组合物,糊化峰值温度为50℃,50℃~140℃的升温阶段的任意温度T℃(50≤T≤140)的粘度最高、在T℃以后的升温阶段粘度降低的组合物,糊化峰值温度为T℃,对于140℃保持阶段的粘度为最高粘度的组合物,糊化峰值温度为140℃。
需说明的是,只要没有特别说明,在本发明中“组合物的粉碎物”、“组合物粉碎物”或“粉碎组合物”是指使用激光衍射式粒度分布测定装置进行粉碎以使超声处理后的粒径d50和/或d90(优选为粒径d50和d90这两者)为1000μm以下左右的组合物。需说明的是,超声处理后的粒径d50和/或d90(优选为粒径d50和d90这两者)的下限没有特别限定,通常优选为1μm以上。
(淀粉的糊化度)
本发明的组合物的特征之一在于,其淀粉糊化度为规定值以上。具体而言,本发明的组合物中的淀粉糊化度通常为50质量%以上。其中,优选为60质量%以上,特别优选为70质量%以上。糊化度的上限没有特别限制,只要为100质量%以下即可,若糊化度过高,则淀粉分解,组合物有时成为发粘的不好的品质。因此,糊化度的上限为99质量%以下,其中,优选为95质量%以下,进一步优选为90质量%以下。
需说明的是,在本发明中组合物的糊化度采用对关税中央分析所报进行部分改变的葡糖淀粉酶第二法(依据Japan Food Research Laboratories公司方法:https://web.archive.org/web/20200611054551/https://www.jfrl.or.jp/storage/file/221.pdf或https://www.jfrl.or.jp/storage/file/221.pdf)进行测定。
(关于淀粉的分子量分布的特征)
本发明的组合物的优选特征在于,由在下述[条件A]下分析纯化淀粉而得到的分子量分布曲线求得的质均分子量(有时也称为“重均分子量”)的对数,以及相对于分子量分布曲线的总曲线下面积(分子量对数为5.0以上且低于9.5的范围的分子量分布曲线的曲线下面积)的、分子量对数为5.0以上且低于6.5的区间的曲线下面积的比例(将其适当称为“[值α]”)、分子量对数为6.5以上且低于8.0的区间的曲线下面积的比例(将其适当称为“[值β]”)和分子量对数为8.0以上且低于9.5低于的区间的曲线下面积的比例(将其适当称为“[值γ]”)满足规定的条件,所述纯化淀粉是在90℃下将组合物在40倍量的水中恒温处理15分钟后、通过下述[步骤a]进行处理而得到的。
需说明的是,在本发明中“分子量分布”或“分子量分布曲线”表示在横轴(X轴)绘制分子量对数,在纵轴(Y轴)绘制各分子量对数下的测定值相对于整个测定范围内的RI检测器测定值合计的百分率(%)而得到的分布图。另外,在由下述[条件A]下分析纯化淀粉而得到的分子量分布曲线计算曲线下面积时,所述纯化淀粉是在90℃下将组合物在40倍量的水中恒温处理15分钟后、通过下述[步骤a]进行处理而得到的,对曲线整体进行数值校正以使测定范围内的最低值为0,然后在横轴(X轴)上以均等间隔绘制分子量对数来计算曲线下面积,由此可对品质影响大但在分子量换算中被过小评价的低分子量级分([值α]附近的级分)进行适当的评价。
·[步骤a]:
上述[步骤a]是将组合物的2.5%水分散液连同液体中的组合物一起进行粉碎处理,进行蛋白质分解酶处理后,得到乙醇不溶性且二甲基亚砜可溶性的成分作为纯化淀粉的步骤。这样的[步骤a]的技术意义在于,在除去分子尺寸比较接近的蛋白质等杂质的同时,利用淀粉的乙醇不溶性、二甲基亚砜可溶性的性质得到纯化的淀粉,由此防止实施凝胶过滤色谱过程中的柱堵塞,提高分析的精度和重现性。
需说明的是,该[步骤a]中的恒温处理后的粉碎处理只要是可将组合物充分均质化的方法即可,例如只要通过使用均质机NS52(Microtech Nichion制),例如在25000rpm下破碎处理30秒来进行即可。
另外,该[步骤a]中的蛋白质分解酶处理只要是可将组合物中的蛋白质充分酶解的处理即可,只要通过对实施了粉碎处理的组合物添加例如0.5质量%的蛋白质分解酶(Takara Bio制Proteinase K,产品代码9034),例如在20℃下反应16小时来进行即可。
另外,该[步骤a]中的乙醇不溶性且二甲基亚砜可溶性的成分的提取没有限定,例如只要如下进行即可。即,(i)对于实施了粉碎处理和蛋白质分解酶处理的组合物,以最初使用的组合物为基准添加240倍量的99.5%乙醇(富士胶片和光纯药株式会社制),混合后,进行离心(例如10000rpm下5分钟),获得乙醇不溶性级分。接着,(ii)对于所得的乙醇不溶级分,以最初使用的组合物为基准添加80倍量的二甲基亚砜(CAS67-68-5,富士胶片和光纯药株式会社制),一边搅拌一边在90℃下处理10分钟,从而使其溶解,对溶解液进行离心(10000rpm、5分钟),回收上清液,获得溶解在二甲基亚砜中的状态的二甲基亚砜可溶性级分。接着,(iii)对于所得的溶解在二甲基亚砜中的状态的二甲基亚砜可溶性级分,以最初使用的组合物为基准添加240倍量的99.5%乙醇,混合后,通过离心(10000rpm、5分钟)回收沉淀级分。然后,(iv)重复进行3次上述(iii),对最终得到的沉淀物进行减压干燥,由此获得乙醇不溶性且二甲基亚砜可溶性的成分作为纯化淀粉即可。
·[条件A]:
上述[条件A]是在1M氢氧化钠水溶液中溶解0.10质量%的纯化淀粉,在37℃下静置30分钟后,加入等倍量的水和等倍量的洗脱液(例如使用0.05M NaOH/0.2%NaCl),将5mL的经5μm滤器过滤得到的滤液供于凝胶过滤色谱,测定分子量对数为5.0以上且低于9.5的范围的分子量分布的条件。
这样的[条件A]的技术意义在于,通过滤器过滤,从在碱条件下溶解在水中的淀粉中除去不溶性的粗大的异物,由此防止实施凝胶过滤色谱过程中的柱堵塞,提高分析的精度和重现性。
·凝胶过滤色谱:
在本发明中,对于在90℃下将组合物在40倍量的水中恒温处理15分钟后、通过上述[步骤a]进行处理而得到的纯化淀粉,将在上述[条件A]下得到的上述滤液供于凝胶过滤色谱,测定分子量对数为5.0以上且低于9.5的范围的分子量分布。通过在对这样得到的分子量分布曲线进行数据校正以使最低值为0后进行分析,获得质均分子量对数和[值α](相对于由分子量分布曲线求得的总曲线下面积整体的、分子量对数为5.0以上且低于6.5的区间的曲线下面积的比例)、[值β](相对于由分子量分布曲线求得的总曲线下面积整体的、分子量对数为6.5以上且低于8.0的区间的曲线下面积的比例)及[值γ](相对于由分子量分布曲线求得的总曲线下面积整体的、分子量对数为8.0以上且低于9.5的区间的曲线下面积的比例)。因此,凝胶过滤色谱希望适当设定以得到这些值。
因此,在本发明中,作为凝胶过滤色谱的凝胶过滤柱,在成为测定对象的5.0以上且低于9.5的分子量对数中,特别是使用具有中间分子量对数范围内(6.5以上且低于8.0)及其以下(低于6.5)的排除极限分子量(Da)的常用对数值的凝胶过滤柱。而且,使用具有上述范围内的不同的排除极限分子量的多个凝胶过滤柱,将它们从分析上游侧起依次以排除极限分子量从大到小的方式串联(串联状)连结。通过制成这样的结构,可将具有相当于中间的[值β]的分子量对数(6.5以上且低于8.0)的淀粉、具有相当于更小的[值α]的分子量对数(5.0以上且低于6.5)的淀粉和/或具有相当于更大的[值γ]的分子量对数(8.0以上且低于9.5)的淀粉分离,并适当地测定各个参数。
作为这样的凝胶过滤柱的组合的具体例,例如可列举出将以下的4根柱串联连结的组合。
·TOYOPEARL HW-75S(TOSOH CORPORATION制,排除极限分子量(对数):7.7Da,平均微孔直径100nm以上,Φ2cm×30cm):2根。
·TOYOPEARL HW-65S(TOSOH CORPORATION制,排除极限分子量(对数):6.6Da,平均微孔直径100nm,Φ2cm×30cm);1根。
·TOYOPEARL HW-55S(TOSOH CORPORATION制,排除极限分子量(对数):5.8Da,平均微孔直径50nm,Φ2cm×30cm):1根。
作为凝胶过滤色谱的洗脱液,没有限定,例如可使用0.05M NaOH/0.2%NaCl等。
作为凝胶过滤色谱的条件,没有限定,例如可在柱温箱温度40℃、流速1mL/分钟下,以每0.5秒的单位时间进行分析。
作为凝胶过滤色谱的检测设备,没有限定,例如可列举出RI检测器(TOSOHCORPORATION制RI-8021)等。
作为凝胶过滤色谱的数据分析法,没有限定,作为具体例,可列举出以下方法。即,在由检测设备得到的测定值中,对于测定对象的分子量对数范围(5.0以上且低于9.5)内的值,在进行数据校正以使最低值为0后,根据峰顶分子量1660000和峰顶分子量380000的2点尺寸排阻色谱用直链型标准支链淀粉标记(例如昭和电工社制的P400(DP2200、MW380000)和P1600(DP9650、MW1660000)等)的峰顶溶出时间,使用校正曲线,将各溶出时间换算为分子量的常用对数值(分子量对数)。通过这样将溶出时间换算为分子量对数值,可得到分子量对数值以均匀的间隔分布的测定数据。另外,在将测定对象的分子量对数范围(5.0以上且低于9.5)内的各溶出时间的检测设备的测定值(更具体地说,在柱温箱温度40℃、流速1mL/分钟下,以每0.5秒的单位时间获得的的测定值)的合计设为100的情况下,用百分率表示各溶出时间(分子量对数)的测定值,由此计算测定样品的分子量分布(X轴:分子量对数,Y轴:相对于整个测定范围的RI检测器测定值合计的、各分子量对数下的测定值的百分率(%)),可制作分子量分布曲线。
·质均分子量对数的值:
本发明的组合物,通过由按照上述步骤得到的分子量分布求得的质均分子量对数为规定值以上,有时形成弹性优异的组合物,因而优选。具体而言,本发明的组合物的质均分子量对数(质均分子量的常用对数值)优选为6.0以上。其中,希望为6.1以上,进一步希望为6.2以上,尤其希望为6.3以上,特别希望为6.4以上。另一方面,这样的值的上限没有特别限制,通常为9.0以下,其中,优选为8.5以下,特别优选为8.0以下。
需说明的是,质均分子量的计算可根据按照上述步骤得到的分子量分布曲线,按照以下的步骤求得。即,对于按照上述步骤得到的测定对象的分子量对数范围(5.0以上且低于9.5)内的值,将由溶出时间换算的各分子量乘以上述分子量分布中的Y轴的值(相对于整个测定范围的RI检测器测定值合计的、各分子量下的测定值的百分率%)的100分之1得到的值进行累计,由此可得到质均分子量,进而计算其常用对数值,由此可得到质均分子量对数。例如,在相对于分子量对数5.0下的整个测定范围的RI检测器测定值合计的、各分子量下的测定值的百分率%为10%的情况下,首先计算由分子量对数5.0计算的分子量100000乘以10%的100分之1的值(0.10)得到的值,对整个测定对象范围(分子量对数5.0以上且低于9.5)实施同样的计算,将这些值合计,由此可得到质均分子量,进而计算其常用对数值,由此可得到质均分子量对数。
·分子量对数为规定范围内的曲线下面积的比例:
本发明的组合物优选相对于由在上述步骤(条件A)下分析纯化淀粉得到的分子量分布曲线求得的总曲线下面积(分子量对数为5.0以上且低于9.5的范围的分子量分布曲线的曲线下面积)的、分子量对数为5.0以上且低于6.5的区间的曲线下面积的比例[值α]、分子量对数为6.5以上且低于8.0的区间的曲线下面积的比例[值β]和分子量对数为8.0以上且低于9.5的区间的曲线下面积的比例[值γ],以及[值β]相对于[值α]的比例(β/α)和[值β]相对于[值γ]的比例(β/γ)分布满足下述的条件,所述纯化淀粉是在90℃下将组合物在40倍量的水中恒温处理15分钟后、通过下述[步骤a]进行处理而得到的。需说明的是,这些[值α]、[值β]和[值γ]的值通过计算相对于分子量分布曲线的整个测定范围(分子量对数为5.0以上且低于9.5)的曲线下面积(总曲线下面积)的、对应的分子量对数范围(例如在[值α]的情况下,分子量对数为5.0以上且低于6.5的范围)的曲线下面积的比例而求得。
·[值α]:
本发明的组合物的特征之一在于,上述分子量对数为5.0以上且低于6.5的区间的曲线下面积的比例[值α]为规定值以下。在此,[值α]可认为是在按照上述步骤将组合物中的淀粉分解而得到的淀粉分解物中,表示来源于直链淀粉及更高分子量的淀粉的淀粉分解物的比例的值。具体而言,[值α]为60%以下。其中,希望为55%以下,进一步希望为50%以下,尤其希望为45%以下、或40%以下,特别希望为35%以下。另一方面,这样的比例的下限没有特别限制,从工业上的生产率的观点出发,通常为10%以上,进一步希望为20%以上。
需说明的是,本发明的组合物在该分子量分布曲线中,在相当于上述[值α]的分子量对数为5.0以上且低于6.5的范围内,优选可见1个以上的峰,更优选只可见1个峰。本发明的组合物由于这样的分子量较小的淀粉级分的含有率相对较少,所以有时在加水加热时形成保水时粘性得到抑制的组合物,因而优选。其原理尚不明确,但分子量较小的这些淀粉在加热时容易流出到组合物外,有可能成为在保水时产生粘性的原因。
·直链淀粉含量:
需说明的是,如上所述,分子量对数为5.0以上且低于6.5的曲线下面积的比例[值α]可认为是在按照上述步骤对组合物中的淀粉进行分解而得到的淀粉分解物中,显示来源于直链淀粉及更高分子量的淀粉的淀粉分解物的比例的值。与此对应,相对于本发明的组合物中含有的全部淀粉的直链淀粉含量比例通常为60质量%以下,其中,希望为55质量%以下,进一步希望为50质量%以下,尤其希望为45质量%以下或40质量%以下,特别希望为35质量%以下。另一方面,这样的比例的下限没有特别限制,从工业上的生产率的观点出发,通常为10质量%以上,进一步希望为20质量%以上。需说明的是,本发明中的“保水时”是表示组合物的干基含水率为50质量%以上的状态。
·[值β]:
本发明的组合物的特征之一在于,上述分子量对数为6.5以上且低于8.0的曲线下面积的比例[值β]为规定值以上。在此,[值β]可认为是在按照上述步骤对组合物中的淀粉进行分解而得到的淀粉分解物中,主要显示来源于支链淀粉中分子量较小的特殊的支链淀粉及更高分子量的淀粉的淀粉分解物的合计比例的值。具体而言,[值β]通常为35%以上。其中,希望为40%以上,进一步希望为45%以上,尤其希望为50%以上或55%以上,特别希望为60%以上。另一方面,这样的比例的上限没有特别限制,从工业上的生产率的观点出发,通常为90%以下,进一步希望为80%以下。
需说明的是,本发明的组合物在该分子量分布曲线中,在分子量对数为6.5以上且低于8.0的范围内,优选可见1个以上的峰,更优选只可见1个峰。由于含有相对较多的这样的分子量为中间程度的淀粉级分,所以本发明的组合物有时形成在加水加热时粘性得到抑制的组合物,因而优选。其原理尚不明确,但分子量为比较中间程度的这些淀粉不具有较高分子量的淀粉所具有的某种成为粘性的原因的结构,有可能具有虽然具有水合性但粘性得到抑制的物性。
·支链淀粉含量:
需说明的是,分子量对数为6.5以上且低于8.0的曲线下面积的比例[值β]可认为是在按照上述步骤对组合物中的淀粉进行分解而得到的淀粉分解物中,主要显示来源于支链淀粉中的分子量较小的特殊的支链淀粉的比例的值。对应于此,相对于本发明的组合物中含有的全部淀粉的支链淀粉含量通常为35质量%以上,其中,希望为40质量%以上,进一步希望为45质量%以上,尤其希望为50质量%以上或55质量%以上,特别希望为60质量%以上。另一方面,这样的比例的上限没有特别限制,从工业上的生产率的观点出发,通常为90质量%以下,进一步希望为80质量%以下。
·[值β]相对于[值α]的比例(β/α):
本发明的组合物由于上述的[值β]相对于[值α]的比例(β/α)为规定值以上,所以[值β]的特性进一步突出,形成口味更优异的组合物,因而优选。具体而言,上述的[值β]相对于[值α]的比例(β/α)通常为0.5以上,其中,希望为0.6以上,进一步希望为0.7以上,尤其希望为0.8以上或0.9以上,特别希望为1.0以上。另一方面,这样的比例的上限没有特别限制,从工业上的生产率的观点出发,也可以是值α为0质量%而无法计算值β/值α的情况,进一步可以为5.0以下,进一步可以为4.0以下,其中可以为3.0以下。
·[值γ]:
本发明的组合物优选上述分子量对数为8.0以上且低于9.5的曲线下面积的比例[值γ]为规定值以下。在此,[值γ]可认为是在按照上述步骤对组合物中的淀粉进行分解而得到的淀粉分解物中,主要显示在米淀粉等中特征性可见的高分子支链淀粉的比例的值。具体而言,[值γ]优选为30%以下。其中,希望为25%以下,进一步希望为20%以下,尤其希望为15%以下或10%以下,特别希望为5%以下。另一方面,这样的比例的下限没有特别限制,从工业上的生产率的观点出发,通常为0%以上。
另外,本发明的组合物优选在上述分子量对数为8.0以上且低于9.5的范围内看不到认为是在米淀粉等中特征性可见来源于高分子支链淀粉的峰。由于相对较少地含有这样的分子量较高的淀粉级分,本发明的组合物有时形成在加水加热时粘性得到抑制的组合物,因而优选。其原理尚不明确,但分子量较高的这些淀粉具有某种成为粘性的原因的结构,由于该比例高,所以有可能形成粘性高的组合物。
·[值β]相对于[值γ]的比例(β/γ):
本发明的组合物由于上述的[值β]相对于[值γ]的比例(β/γ)为规定值以上,所以粘性进一步得到抑制,形成口味更优异的组合物,因而进一步优选。具体而言,上述[值β]的相对于[值γ]的比例(β/γ)通常为10以上、15以上,其中,希望为20以上,进一步希望为25以上,尤其希望为30以上或40以上,特别希望为50以上。另一方面,这样的比例的上限没有特别限制,从工业上的生产率的观点出发,也可以是值γ为0质量%而无法计算值β/值γ的情况,进一步可以为1000以下,进一步可以为900以下,其中可以为800以下,其中可以为700以下,其中可以为650以下。
(碘染色性)
本发明的组合物由于特定的分子量对数级分的碘染色性为规定值以下,所以本发明的组合物在保管期间的弹性降低得到抑制,因而优选。具体而言,将在40倍量的水中投入组合物后迅速通过上述[步骤a]进行处理而得到的纯化淀粉在上述[条件A]下分离并回收的、分子量对数为5.0以上且低于6.5的分离级分调整为pH7.0,测定将1质量份的该试样投入到9质量份的0.25mM碘溶液中进行染色时的660nm下的吸光度,将该吸光度减去作为空白(不含有测定试样)的0.25mM碘溶液的660nm的吸光度而求得校正后的值(将其适当称为“ABS5.0-6.5”)的情况下,该ABS5.0-6.5的值优选为规定值以下。
本发明的组合物按照这样的步骤得到的ABS5.0-6.5的值通常为0.80以下,其中,希望为0.75以下,进一步希望为0.70以下,尤其希望为0.65以下、或0.60以下、或0.55以下、或0.50以下、或0.45以下、或0.40以下、或0.35以下,特别希望为0.30以下。另一方面,这样的值的下限没有特别限制,通常为-0.20以上,进一步为-0.10以上,其中为0.00以上、或0.10以上、或0.20以上。其原理尚不明确,但推测是因为该ABS5.0-6.5的值高的组合物有可能含有大量的来源于分子量更大的淀粉级分的淀粉分解物(认为主要是分子量对数为6.5以上且低于8.0的级分中含有的支链淀粉因过加热所伴有的热分解而形成分子量对数为5.0以上且低于6.5的分解物),这样的淀粉分解物有时具有在加水时弹性容易降低的特性。
需说明的是,上述ABS5.0-6.5的值的详细测定方法如下所示。首先,在40倍量的水中投入组合物后,迅速(即,不在90℃下进行15分钟的恒温处理)通过上述[步骤a]进行处理,获得纯化淀粉。接着,将该纯化淀粉在上述[条件A]下进行分离,回收分子量对数为5.0以上且低于6.5的分离级分。上述[步骤a]和上述[条件A]的详细情况如上所述。接着,将所得的分离级分调整为pH7.0后,将1质量份的该试样投入到9质量份的0.25mM碘溶液中,在常温(20℃)下静置3分钟后,供于吸光度测定。在进行吸光度测定时,添加试样前的碘溶液(对照)和添加组合物后的碘溶液分别利用通常的分光光度计(例如岛津制作所制UV-1800),使用光路长度为10mm的方形比色池测定吸光度(660nm),计算两者的吸光度差(添加试样后的碘溶液的吸光度-添加试样前的碘溶液的吸光度),求得该差作为ABS5.0-6.5即可。
另外,本发明的组合物优选分子量较大的分子量对数为6.5以上且低于8.0的分离级分与上述分子量对数为5.0以上且低于6.5的分离级分相比具有较高的碘染色性。具体而言,将在40倍量的水中投入组合物后迅速通过上述[步骤a]进行处理而得到的纯化淀粉在上述[条件A]下分离并回收的、分子量对数为6.5以上且低于8.0的分离级分调整为pH7.0,测定将1质量份的该试样投入到9质量份的0.25mM碘溶液中进行染色时的660nm下的吸光度,将该吸光度减去作为空白(不含有测定试样)的0.25mM碘溶液的660nm的吸光度而求得校正后的值(将其适当称为“ABS6.5-8.0”)的情况下,优选该ABS6.5-8.0与上述ABS5.0-6.5之比的值(ABS6.5-8.0/ABS5.0.-6.5)为规定值以上。
本发明的组合物按照这样的步骤得到的ABS6.5-8.0/ABS5.0-6.5的值通常为0.003以上,其中,希望为0.005以上,进一步希望为0.007以上,尤其希望为0.009以上、或0.010以上、或0.020以上、或0.030以上、或0.040以上、或0.050以上、或0.060以上,特别希望为0.070以上。另一方面,这样的值的上限没有特别限制,通常为1.000以下,进一步为0.9000以下。其原理尚不明确,但推测是因为在该加工过程中被热分解的淀粉的比例相对于分解前的淀粉相对变少,所以该比例增加,最终形成良好品质的组合物。
需说明的是,ABS6.5-8.0的测定方法的详细情况除了使用分子量对数为6.5以上且低于8.0的分离级分以外,与上述ABS5.0-6.5的测定方法的详细情况相同。
(淀粉分解酶活性)
本发明的组合物由于所含有的淀粉分解酶活性为一定程度以下,可保持组合物的水合力,因而优选。其原理尚不明确,但认为是因为通过在含水条件下使该分解酶作用于组合物中的淀粉,水合力高的高分子量的淀粉被分解而减少。具体而言,组合物的淀粉分解酶活性以干燥质量换算通常为30.0U/g以下,其中,希望为25.0U/g以下、或22.0U/g以下、或20.0U/g以下,进一步希望为18.0U/g以下,尤其希望为16.0U/g以下、或14.0U/g以下、或12.0U/g以下、或10.0U/g以下、或8.0U/g以下、或6.0U/g以下,特别希望为4.0U/g以下。另一方面,这样的比例的下限没有特别限制,通常为0.0U/g以上。
需说明的是,淀粉分解酶活性没有限定,例如可通过以下的方法测定。
·酶液的调制:
在1g的经粉碎的测定样品中加入10mL的0.5%NaCl/10mM醋酸缓冲剂(pH5),在4℃下静置16小时后,通过使用均质机NS52(Microtech Nichion制)在25000rpm下处理30秒而破碎成糊状,进一步在4℃下静置16小时后,将用滤纸(ADVANTEC公司制,定性滤纸No.2)过滤得到的滤液作为酶液。
·活性测定:
在试管中放入2mL的0.05%可溶性淀粉(富士胶片和光纯药株式会社制,淀粉(可溶性)CAS9005-25-8,产品代码195-03961),在37℃下静置10分钟后,加入0.25mL的上述酶液并混合。将混合物在37℃下静置30分钟后,加入0.25mL的1M HCl并混合。然后,加入0.25mL的含有0.05mol/L的碘的碘-碘化钾溶液(0.05mol/L碘溶液:富士胶片和光纯药株式会社制(产品代码091-00475))并混合,加入11.5mL的水进行稀释,用分光光度计测定波长660nm下的吸光度(吸光度A)。另外,作为对照,在试管中放入2mL的0.05%可溶性淀粉,在37℃下静置40分钟后,加入0.25mL的1M HCl并混合后,按照0.25mL的酶液、0.25mL的0.05mol/L碘溶液的顺序加入并混合,加入11.5mL的水进行稀释后,用分光光度计测定波长660nm下的吸光度(吸光度B)。本发明中的碘溶液是指含有0.05mol/L的碘的碘-碘化钾溶液(在本发明中有时简称为“0.05mol/L碘溶液”或“0.05mol/L碘液”)的稀释液,在没有特别指定的情况下,将93.7质量%的水、0.24mol/L(4.0质量%)的碘化钾、0.05mol/L(1.3质量%)的碘的混合碘-碘化钾溶液(富士胶片和光纯药株式会社制“0.05mol/L碘溶液(产品代码091-00475)”)稀释后使用。另外,通过将该“0.05mol/L碘溶液”用水稀释200倍,可得到“0.25mM碘溶液”。
·酶活性单位(U/g):
通过酶反应区(吸光度A)相对于比较对象区(吸光度B)的吸光度减少率({(吸光度B-吸光度A)/吸光度B}×100(%))求得使测定样品进行30分钟的酶反应前后的用分光光度计测定的波长660nm下的吸光度减少率C(%)。将使吸光度每10分钟减少10%的酶活性设为1单位(U),根据利用0.25mL的酶液(样品含量0.025g)进行30分钟的酶反应时的吸光度减少率C(%),通过下式求得每1g的测定样品的酶活性。
[数学式1]
酶活性单位(U/g)={C×(10/30)×(1/10)}/0.025
(蛋白质)
本发明的组合物优选含有蛋白质。本发明的组合物中的蛋白质含量的下限以干燥质量换算通常为3.0质量%以上,其中,优选为3.5质量%以上,进一步优选为4.0质量%以上,尤其优选为4.5质量%以上、或5质量%以上,其中,优选为6质量%以上,进一步优选为7质量%以上,尤其优选为8质量%以上、或9质量%以上、或10质量%以上、或11质量%以上、或12质量%以上、或13质量%以上、或14质量%以上、或15质量%以上、或16质量%以上、或17质量%以上、或18质量%以上、或19质量%以上、或20质量%以上、或21质量%以上,特别优选为22质量%以上。另一方面,本发明的组合物中的蛋白质含量的上限没有特别限制,以干燥质量换算通常为85质量%以下,优选为80质量%以下,进一步优选为75质量%以下,进一步优选为70质量%以下,进一步优选为65质量%以下,进一步优选为60质量%以下。
本发明的组合物中的蛋白质的来源没有特别限制。作为实例,可列举出来源于植物的蛋白质或来源于动物的蛋白质,优选来源于豆类的蛋白质。具体而言,相对于组合物整体的总蛋白质含量的、来源于豆类的蛋白质含量的比率通常为10质量%以上,其中,优选为20质量%以上,进一步优选为30质量%以上,尤其优选为40质量%以上、或50质量%以上、或60质量%以上、或70质量%以上、或80质量%以上、或90质量%以上,特别优选为100质量%。作为来源于豆类的蛋白质,特别优选为来源于豌豆的蛋白质,最优选为来源于黄色豌豆的蛋白质。
本发明的组合物中的蛋白质可作为分离的纯品掺混到组合物中,优选以在豆类中含有的状态掺混到组合物中。具体而言,相对于组合物整体的总蛋白质含量的、以在豆类中含有的状态掺混的蛋白质含量的比率通常为10质量%以上,其中,优选为20质量%以上,进一步优选为30质量%以上,尤其优选为40质量%以上、或50质量%以上、或60质量%以上、或70质量%以上、或80质量%以上、或90质量%以上,特别优选为100质量%。
需说明的是,在本发明中,组合物中的蛋白质含量通过将采用食品表示法(“关于食品表示标准”(平成27年3月30日消食表第139号))中规定的燃烧法(改良杜马法)测定的总氮比例乘以“氮-蛋白质换算系数”进行计算的方法测定。
(蛋白质的PDI)
本发明的组合物中含有的蛋白质由于其溶解性降低,可对组合物赋予咀嚼感,并且赋予容易咀嚼的口感,因而更优选。其原理尚不明确,但认为是不溶化的蛋白质对淀粉的口感产生影响。具体而言,本发明的组合物的PDI(蛋白质分散性指数)值优选低于55质量%。其中,希望低于50质量%,进一步希望低于45质量%,尤其希望低于40质量%、或低于35质量%、或低于30质量%、或低于25质量%、或低于20质量%、或低于15质量%,特别希望低于10质量%。另一方面,这样的比例的下限没有特别限制,通常为0质量%以上,进一步为2质量%以上,其中为4质量%以上。
需说明的是,PDI(蛋白质分散性指数)值是表示蛋白质的溶解性的指标,可依据常规方法作为水溶性氮比例相对于组合物整体的总氮比例的百分率(水溶性氮比例/组合物整体的总氮比例×100(%))求得。具体而言,在测定试样中加入20倍量的水,进行粉碎处理(使用Microtech Nichion制均质机NS-310E3在8500rpm下破碎处理10分钟),将所得的破碎处理液的总氮比例乘以20而得到的值作为组合物整体的总氮比例进行测定。接着,对破碎处理液进行离心(3000G下10分钟),将所得的上清液的总氮比例乘以20而得到的值作为水溶性氮比例进行测定,由此可计算组合物的PDI值。总氮比例的测定方法采用食品表示法(“关于食品表示标准”(平成27年3月30日消食表第139号))中规定的燃烧法(改良杜马法)进行测定。
(不溶性食物纤维含量)
本发明的组合物含有不溶性食物纤维。在本发明中“不溶性食物纤维”是指无法被人的消化酶消化的食品中的难消化性成分中不溶于水的物质。其定量按照日本食品标准成分表2015年版(第七版),采用改良Prosky法进行测定。本发明的组合物即使在不溶性食物纤维的含量多的情况下,也不会形成干干巴巴的口感的组合物,因此是有用的。其原因尚不明确,但通过高温高压高混炼处理,组合物中的食物纤维与淀粉、蛋白质相互作用而形成网状结构,从而有可能改善不溶性食物纤维的口感。
本发明的组合物中的不溶性食物纤维的含量的下限以干燥质量换算通常优选为2.0质量%以上。其中,优选为3质量%以上,进一步优选为4质量%以上,尤其优选为5质量%以上、或6质量%以上、或7质量%以上、或8质量%以上、或9质量%以上,特别优选为10质量%以上。通过使不溶性食物纤维的含量为上述下限以上,本发明的组合物可使不溶性食物纤维以适当的尺寸均匀地分散在成基质状扩散的淀粉中,容易具有淀粉成基质状分布的结构,从而容易改善如橡胶那样的口感。在此,在本发明中“干燥质量”表示从组合物等整体的质量中除去由下述“水分含量(干基含水率)”计算的水分含量后的余量的质量,“以干燥质量换算”表示以组合物的干燥质量作为分母、以各成分的含量作为分子计算的各成分的含有比例。
本发明的组合物中的不溶性食物纤维的含量的上限没有特别限制,从工业上的生产效率的观点出发,以干燥质量换算,通常为50质量%以下,其中,优选为40质量%以下,进一步优选为30质量%以下。
本发明的组合物中含有的不溶性食物纤维的来源没有特别限制,可以是来源于含有不溶性食物纤维的各种天然材料的不溶性食物纤维,也可以是合成的不溶性食物纤维。在来源于天然材料的情况下,可将各种材料中含有的不溶性食物纤维分离、纯化后使用,也可直接使用含有这样的不溶性食物纤维的材料。例如可使用来源于谷类的不溶性食物纤维、来源于豆类的不溶性食物纤维、来源于芋类的不溶性食物纤维、来源于蔬菜类的不溶性食物纤维、来源于种子类的不溶性食物纤维、来源于果实类的不溶性食物纤维等,从组合物的质地的观点出发,更优选为来源于谷类的不溶性食物纤维、来源于豆类的不溶性食物纤维,进一步优选为来源于豆类的不溶性食物纤维,特别优选为来源于豌豆的不溶性食物纤维,最优选为来源于黄色豌豆的不溶性食物纤维。另外,在来源于豆类的情况下,可以带种皮的状态使用或以无皮的状态使用,由于使用带种皮的豆类时含有更大量的食物纤维,因而优选。
另外,本发明的组合物中的不溶性食物纤维可作为分离的纯品掺混到组合物中,优选以在豆类中含有的状态掺混到组合物中。具体而言,相对于组合物整体的总不溶性食物纤维含量的、以在豆类中含有的状态掺混的不溶性食物纤维含量的比率通常为10质量%以上,其中,优选为20质量%以上,进一步优选为30质量%以上,尤其优选为40质量%以上、或50质量%以上、或60质量%以上、或70质量%以上、或80质量%以上、或90质量%以上,特别优选为100质量%。
本发明的组合物中含有的不溶性食物纤维的组成没有特别限制。但是,若木质素(尤其酸可溶性木质素)在不溶性食物纤维整体中所占的比率为一定值以上,则容易更显著地得到口感改善效果。具体而言,木质素(尤其酸可溶性木质素)在不溶性食物纤维整体中所占的比率以干燥质量换算通常为5质量%以上,其中,优选为10质量%以上,进一步优选为30质量%以上。
(不溶性食物纤维的粒径分布)
本发明的组合物优选其中含有的不溶性食物纤维的粒径为一定程度以下的大小。若不溶性食物纤维的粒径过大,则组合物有时形成干干巴巴的不好的口感。其理由尚不明确,但认为是因为粗大的不溶性食物纤维阻碍淀粉等的基质结构形成,从而难以发挥本发明的效果。在此,通常盲目地破碎的豆类粉末中的不溶性食物纤维尺寸超过450μm的可能性高(这是因为豆类中含有的不溶性食物纤维的形状通常为棒状,在本发明的激光衍射式粒度分布测定中可得到大的值)。特别是在原料中使用带种皮的豆类等含有硬质组织的食材的情况下,其种皮部分的不溶性食物纤维粗大,而且与可食部相比难以破碎,因此在本发明中使用这样的食材的情况下,这样的食材中含有的不溶性食物纤维优选预先进行特定的破碎处理,使用其尺寸为特定范围的不溶性食物纤维。
在本发明中,为了评价组合物中的不溶性食物纤维的粒径,采用以下方法:对于将组合物的水悬浮液进行蛋白酶和淀粉酶处理、利用酶将淀粉和蛋白质分解而得到的淀粉-蛋白质分解处理后组合物,使用激光衍射式粒度分布测定装置测定施加超声处理后的粒径分布。具体而言,通过在20℃下利用0.4容量%的蛋白酶和0.02质量%的α-淀粉酶对组合物的6质量%的水悬浮液处理3天(将其适当作为“[步骤b]”)来实施淀粉-蛋白质分解处理后,对处理后的组合物施加超声处理后测定粒径分布即可。
具体而言,本发明的组合物通过上述步骤测定的不溶性食物纤维的粒径分布中的粒径d90优选低于450μm,进一步优选为400μm以下,进一步优选为350μm以下,进一步优选为300μm以下,进一步优选为250μm以下,进一步优选为200μm以下,进一步优选为150μm以下,进一步优选为100μm以下,进一步优选为80μm以下,进一步优选为60μm以下,进一步优选为50μm以下。另一方面,这样的不溶性食物纤维的粒径d90的下限没有特别限制,通常为1μm以上,更优选为3μm以上。
同样地,本发明的组合物通过上述步骤测定的不溶性食物纤维的粒径分布中的粒径d50优选低于450μm,进一步优选为400μm以下,进一步优选为350μm以下,进一步优选为300μm以下,进一步优选为250μm以下,进一步优选为200μm以下,进一步优选为150μm以下,进一步优选为100μm以下,进一步优选为80μm以下,进一步优选为60μm以下,进一步优选为50μm以下。另一方面,这样的不溶性食物纤维的粒径d50的下限没有特别限制,通常为1μm以上,更优选为3μm以上。
作为用于测定组合物中的不溶性食物纤维的粒径分布的更具体的步骤,例如如下所示。将300mg的组合物与5mL的水一起放入塑料管中,在20℃下使其溶胀1小时左右后,使用小型Hiscotron(Microtech Nichion制均质机NS-310E3)进行处理至成为粥状的物性(10000rpm下15秒左右)。然后,分取2.5mL的处理后样品,加入10μL的蛋白酶(Takara Bio制,Proteinase K)、0.5mg的α淀粉酶(Sigma公司制,α-Amylase from Bacillussubtilis),在20℃下使其反应3天。反应结束后,对所得的蛋白酶、淀粉酶处理后组合物施加超声处理,然后测定其粒径分布即可。
蛋白酶、淀粉酶处理组合物、豆类粉末、生坯组合物悬浮液等的超声处理后的粒径分布的测定使用激光衍射式粒度分布测定装置,依据以下的条件来进行。首先,测定时的溶剂使用难以对组合物中的结构产生影响的乙醇。作为测定所使用的激光衍射式粒度分布测定装置,没有特别限制,例如可使用Microtrac Bell Inc.的Microtrac MT3300EXII系统。作为测定应用软件,没有特别限制,例如可使用DMS2(Data Management System version2,Microtrac Bell Inc.)。在使用上述的测定装置和软件的情况下,在测定时,在按下该软件的清洗按钮实施清洗后,按下该软件的置零(Set zero)按钮实施置零,通过样品加载直接投入样品至样品的浓度进入适当范围内即可。测定试样可投入预先进行了超声处理的样品,也可在投入样品后使用上述测定装置进行超声处理,接着进行测定。在后者的情况下,投入未进行超声处理的样品,通过样品加载将浓度调整到适当范围内后,按下该软件的超声处理按钮进行超声处理。然后,进行3次脱泡处理后,再次进行样品加载处理,确认浓度仍然为适当范围后,迅速在流速60%下以10秒的测定时间进行激光衍射,将所得的结果作为测定值。作为测定时的参数,例如设为分布表示:体积、粒子折射率:1.60、溶剂折射率:1.36、测定上限(μm)=2000.00μm、测定下限(μm)=0.021μm。
需说明的是,在本发明中“粒径d90”(或“粒径d50”)被定义为,以体积基准对测定对象的粒径分布进行测定,在由某个粒径分成2份时,大的一侧的粒子频率%的累积值的比例与小的一侧的粒子频率%的累积值的比例之比为10∶90(或50∶50)的粒径。另外,在本发明中“超声处理”只要没有特别说明,则是指使用频率40kHz的超声波以输出功率40W进行3分钟的处理。
(总油脂成分含量)
本发明的组合物中的总油脂成分含量没有限制,以干燥质量换算,通常低于17质量%,其中,优选设为低于15质量%,进一步优选设为低于13质量%,尤其优选设为低于10质量%、或低于8质量%、或低于7质量%、或低于6质量%、或低于5质量%、或低于4质量%、或低于3质量%、或低于2质量%、或低于1质量%,特别优选设为低于0.8质量%。另一方面,这样的总油脂成分含量的下限没有特别限制,以干燥质量换算,通常优选为0.01质量%以上。需说明的是,在本发明中,组合物中的总油脂成分含量按照日本食品标准成分表2015年版(第七版),通过利用乙醚的索格利特提取法进行测定。
本发明的组合物中的油脂成分的来源没有特别限制。作为实例,可列举出来源于植物的油脂成分或来源于动物的油脂成分,优选来源于植物的油脂成分。具体而言,相对于组合物整体的总油脂成分含量的、来源于植物(特别是豆类)的油脂成分含量的比率通常为50质量%以上,其中,优选为60质量%以上,进一步优选为70质量%以上,尤其优选为80质量%以上、或90质量%以上,特别优选为100质量%。作为来源于植物的油脂成分的实例,可列举出来源于谷类的油脂成分、来源于豆类的油脂成分、来源于芋类的油脂成分、来源于蔬菜类的油脂成分、来源于种子类的油脂成分、来源于果实类的油脂成分等,从实现上述优选的淀粉的分子量分布的观点出发,更优选使用来源于豆类的油脂成分,特别优选为来源于豌豆的油脂成分,最优选为来源于黄色豌豆的油脂成分。
本发明的组合物中的油脂成分可来源于组合物的各种食品原料,还可以作为分离的纯品的状态添加,优选以在食用植物(特别是豆类)中含有的状态掺混到组合物中。具体而言,相对于组合物整体的总油脂成分含量的、以在食用植物中含有的状态掺混的油脂成分含量的比率通常为50质量%以上,其中,优选为60质量%以上,进一步优选为70质量%以上,尤其优选为80质量%以上、或90质量%以上,特别优选为100质量%。
需说明的是,本发明的组合物中的油脂成分的、通常为50质量%以上、其中优选为60质量%以上、进一步优选为70质量%以上、尤其优选为80质量%以上、或90质量%以上、特别优选为100质量%均来源于豆类,进一步优选为来源于同一种类的豆类,进一步优选为来源于同一个体的豆类。另外,本发明的组合物中的油脂成分的、通常为50质量%以上、其中优选为60质量%以上、进一步优选为70质量%以上、尤其优选为80质量%以上、或90质量%以上、特别优选为100质量%均以在食用植物中含有的状态掺混。
(干基含水率)
本发明的组合物优选干基含水率为规定值以下。具体而言,本发明的组合物中的干基含水率没有限制,例如为60质量%以下、或55质量%以下,其中可以为50质量%以下、或45质量%以下、或40质量%以下、或35质量%以下、或30质量%以下、或25质量%以下、或20质量%以下、或15质量%以下。另一方面,本发明的组合物中的干基含水率的下限没有限制,从工业上的生产效率的观点出发,例如可设为0.5质量%以上、或1质量%以上、或2质量%以上。需说明的是,本发明的组合物中的干基含水率可来源于组合物的各种成分,还可以来源于所添加的水。另外,在加工前的生坯组合物中含有的干基含水率高的情况下,可采用通过采用干燥处理等来调整为上述数值的工序。
在本发明中“干基含水率”是指来源于本发明的组合物的原料的水分量与另外添加的水分量的合计量相对于固体成分的合计量的比例。该数值按照日本食品标准成分表2015年版(第七版),通过以减压加热干燥法加热至90℃来进行测定。具体而言,在预先恒重的称量容器(W0)中采集适量的试样并称量(W1),在常压下,在调节为规定温度(更详细的说,为90℃)的减压电恒温干燥器中,在除去称量容器的盖或开口的状态下放入,关闭门,使真空泵工作,在规定的减压度下干燥一定时间,停止真空泵,输送干燥空气恢复至常压,取出称量容器,盖上盖,在干燥器中放冷后,称量质量。如此反复进行干燥、放冷、称量(W2)直至恒重,通过以下计算式求得水分含量(干基含水率)(质量%)。
[数学式2]
水分含量(干燥基准含水率)(质量%)=(W1-W2)/(W2-W0)×100
[式中,W0表示恒重的称量容器的质量(g),W1表示放入有试样的称量容器的干燥前的质量(g),W2表示放入有试样的称量容器的干燥后的质量(g)]
(原料)
本发明的组合物的原料只要可实现在本发明中规定的各种成分组成和物性,则没有特别限制。但是,作为原料,优选使用1种或2种以上的食用植物,作为食用植物优选至少含有豆类。
·豆类:
在本发明的组合物中使用豆类的情况下,所使用的豆类的种类没有限定,作为实例,优选为选自豌豆属、菜豆属、木豆属、豇豆属、野豌豆属、鹰嘴豆属、大豆属和兵豆属的1种以上的豆类。作为具体例,可列举出豌豆(特别是黄色豌豆、白豌豆等)、菜豆(菜豆)、腰豆、红菜豆、白菜豆、黑豆、斑豆、虎豆、棉豆、荷包豆、木豆、绿豆、豇豆、赤豆、蚕豆、大豆、鹰嘴豆、兵豆、扁豆、蓝花豆、紫花豆、小扁豆、花生、羽扇豆、山黧豆、长角豆(角豆树)、臭豆、非洲刺槐豆、咖啡豆、可可豆、墨西哥跳豆等,但不限定于这些。其它未示例的食材的分类,只要是处理该食材或食材的加工品的本领域技术人员,当然就能够理解。具体而言,通过参照在一般家庭的日常生活层面也广泛利用的日本食品标准成分表2015年版(第七版)所记载的食品组分类(249页、表1),可明确地理解。需说明的是,这些豆类可单独使用1种,也可以任意的组合使用2种以上。
需说明的是,在本发明的组合物中使用豆类的情况下,在组合物中含有的淀粉中,由于中间分子量级分(分子量对数为6.5以上且低于8.0)的比例增加的原因,优选不使用未成熟种子(例如作为豌豆未成熟种子的绿豌豆或作为大豆的未成熟种子的毛豆)而使用成熟的豆类。另外,由于同样的原因,优选为随着成熟而干基含水率为规定值以下的状态的豆类。具体而言,本发明的组合物中使用的豆类的干基含水率通常低于15质量%,其中,优选低于13质量%,进一步优选低于11质量%、或低于10质量%。另一方面,这样的豆类的干基含水率的下限没有特别限制,通常优选为0.01质量%以上。
在本发明的组合物中使用豆类的情况下,本发明的组合物中的豆类的含有率没有限制,以干燥质量换算通常为50质量%以上,其中,优选设为55质量%以上,进一步优选设为60质量%以上、或65质量%以上、或70质量%以上、或75质量%以上、或80质量%以上、或85质量%以上、或90质量%以上,特别优选设为95质量%以上。上限没有特别限制,通常为100质量%以下。
在本发明的组合物中使用豆类的情况下,优选使用粉末状的豆类,具体而言,优选使用以下豆类粉末,所述豆类粉末使用激光衍射式粒度分布测定装置测定的进行超声处理后的粒径d90和/或d50分别为规定值以下。即,豆类粉末的超声处理后的粒径d90优选低于500μm,进一步优选为450μm以下,其中更优选为400μm以下、或350μm以下、或300μm以下、或250μm以下、或200μm以下、或150μm以下、或100μm以下、或90μm以下、或80μm以下、或70μm以下、或60μm以下、或50μm以下。另外,同样地,豆类粉末的超声处理后的粒径d50优选低于500μm,进一步优选为450μm以下,其中更优选为400μm以下、或350μm以下、或300μm以下、或250μm以下、或200μm以下、或150μm以下、或100μm以下、或90μm以下、或80μm以下、或70μm以下、或60μm以下、或50μm以下。超声处理后的粒径d90和d50的下限没有特别限制,通常为0.3μm以上、或1μm以上、或5μm以上、或10μm以上。特别是若在挤出成型时组合物为一定程度以上的大小,则在成型时组合物容易微震,生产率恶化,并且组合物表面有时变得不均匀,因而优选使用一定程度以下的大小的粉末状的豆类。
·其它食材:
本发明的组合物可含有任意的1种或2种以上的其它食材。作为这样的食材的实例,可列举出植物性食材(蔬菜类、芋类、蘑菇类、果实类、藻类、谷类、种子类等)、动物性食材(鱼介类、肉类、蛋类、乳类等)、微生物性食品等。这些食材的含量可在不损害本发明的目的的范围内适当设定。
·调味剂、食品添加剂等:
本发明的组合物可含有任意的1种或2种以上的调味剂、食品添加剂等。作为调味剂、食品添加剂等的实例,可列举出酱油、味噌、醇类、糖类(例如葡萄糖、蔗糖、果糖、葡萄糖果糖糖浆、果糖葡萄糖糖浆等)、糖醇(例如木糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇等)、人工甜味剂(例如三氯蔗糖、阿斯巴甜、糖精、乙酰舒泛K等)、矿物质(例如钙、钾、钠、铁、锌、镁等,以及它们的盐类等)、香料、pH调节剂(例如氢氧化钠、氢氧化钾、乳酸、枸橼酸、酒石酸、苹果酸和醋酸等)、环糊精、抗氧化剂(例如维生素E、维生素C、茶提取物、生咖啡豆提取物、绿原酸、香辛料提取物、咖啡酸、迷迭香提取物、维生素C棕榈酸酯、芦丁、槲皮素、杨梅提取物、芝麻提取物等)、乳化剂(作为实例,为甘油脂肪酸酯、醋酸甘油单酯、乳酸甘油单酯、枸橼酸甘油单酯、二乙酰基酒石酸甘油单酯、琥珀酸甘油单酯、聚甘油脂肪酸酯、聚甘油缩合蓖麻油酸酯、皂皮树提取物、大豆皂苷、茶籽皂苷、蔗糖脂肪酸酯、卵磷脂等)、着色剂、增稠稳定剂等。
但是,由于近来自然意识的提高,本发明的组合物优选不含有选自所谓的乳化剂、着色剂、增稠稳定剂(例如,在食品添加剂表示手册(平成23年版)的“用于表示的食品添加剂物质名称表”中作为“着色剂”、“增稠稳定剂”、“乳化剂”记载的物质)中的任意1种,更优选不含有任意2种,进一步优选不含有全部3种。
·非膨化物:
本发明的组合物可以是膨化食品或非膨化食品,优选为不是膨化食品(特别是由于膨化而密度比重低于1.0的膨化食品),而是非膨化食品。如下所述,本发明的组合物的优选制法所使用的挤压机(挤出机)以往多用于制造以泡芙为代表的膨化物,它们的制造条件通常设定为阶段(iii)的降温条件超过组合物膨化温度的条件,因此无法应用于如本发明那样的不伴有膨化的组合物的制造方法。这是因为,由于挤压机的内部温度连续地发生变化,所以例如若只采用混炼时的升温条件,将出口温度设定调整为适当的低温,则由于降低出口温度设定的影响,以混炼时的温度为代表,内部温度整体降低,成为完全不同的条件,不是本领域技术人员能够适当进行的调整。另外,在制造以泡芙为代表的膨化物时,为了使其在减压时迅速膨化,降低水分在其总质量流量中所占的比例是本领域技术人员的技术常识,不存在如本发明那样的不伴有膨化的组合物那样提高水分在总质量流量中所占的含量的动机。需说明的是,在制造本发明的组合物时,在高温高压下混炼后,通常在施加压力的状态下防止膨化并降温,然后将压力减压至大气压左右,由此可得到本发明的组合物。
[II.含有淀粉的固体状组合物的制造方法]
本发明的另一方式涉及制造本发明的组合物的方法(以下,有时也称为“本发明的制造方法”)。
(1)概要:
调制本发明的组合物的方法没有限制,只要可得到满足上述各种要件的组合物,则可使用任意的方法。具体而言,只要将作为本发明的组合物的原料的食材、例如豆类和任意使用的其它食材、调味剂及其它成分混合即可。可根据需要施加加热或成型等处理。其中,通过使用特定的方法(以下适当称为“本发明的制造方法”),可有效地制造本发明的组合物,所述方法是将以满足上述组成的方式混合有上述材料的生坯组合物在规定的高温加压条件下混炼后,以不膨化的方式使其降温的方法。
具体而言,本发明的制造方法的特征在于,包括下述阶段(i)和(ii)。进一步优选包括下述阶段(iii)和/或(iv)。
(i)调制淀粉含量以湿润质量基准计为10.0质量%以上、干基含水率超过40质量%的组合物的阶段。
(ii)在温度100℃以上且190℃以下将上述组合物在SME值为400kJ/kg以上的条件下混炼至满足下述(1)~(4)的全部条件的阶段。
(1)组合物满足下述(a)和/或(b)。
(a)组合物的上述淀粉粒结构为300个/mm2以下。
(b)使用快速粘度分析仪将14质量%的组合物粉碎物水浆料以升温速度12.5℃/分钟从50℃升温至140℃进行测定时的糊化峰值温度低于120℃。
(2)组合物的上述糊化度为50%以上。
(3)组合物的上述[值α]为60%以下。
(4)组合物的上述[值β]为35%以上。
(iii)将阶段(ii)的混炼后的组合物降温至低于100℃的阶段。
(iv)使组合物的干基含水率低于25质量%的阶段。优选为在上述阶段(ii)以后,将从组合物的温度降低至低于80℃起,到组合物的干基含水率低于25质量%为止所需要的时间调整为5分钟以上的阶段。
以下,对这样的本发明的制造方法进行详细说明。
(2)阶段(i):生坯组合物的调制
在本阶段(i)中,通过将作为本发明的组合物的原料的食材、例如豆类和任意使用的其它食材混合,调制作为本发明的组合物的基础的组合物(将其适当称为“生坯组合物”)。需说明的是,生坯组合物(有时简称为“生坯”或“糊状生坯组合物”)的性状只要是食材被水一部分或全部一体化的性状即可,可以是液体状,可以是溶胶状,可以是凝胶状,也可以是固体状。另外,例如可以是如面包生坯那样具有可塑性的性状,也可以是如鱼松状那样不具有可塑性的性状。这样的生坯组合物的调制法没有特别限制,可将上述本发明的组合物的原料、例如1种或2种以上的食用植物(优选至少1种或2种以上的豆类和任意的另外1种或2种以上的食用植物)和任意的1种或2种以上的其它原料混合,将其用作生坯组合物。
另外,如下所述,在采用使用挤出机(挤压机)进行混炼的方式的情况下,生坯组合物的调制可以是通过在投入到挤出机中前预先向原材料中加水的方法调制阶段(i)的组合物的方法(即,预先调制阶段(i)的生坯组合物后投入到进料器中的方式),也可以是通过在挤出机内向原材料中加水的方法调制阶段(i)的组合物的方法(即,以干基含水率为25质量%以下的状态(例如粉末状态)在进料器中投入原材料(豆类等),一边在第1螺棱部中输送一边投入水分,由此调制阶段(i)的生坯组合物的方式),还可以是将它们组合的方法。另外,如下所述,在采用使用挤出机(挤压机)进行混炼的方式,并且通过在挤出机内向原材料中加水的方法调制阶段(i)的组合物的方法中,由于挤出机内的原材料以干基含水率低于25质量%(或低于30质量%、或低于35质量%、或低于40质量%)的状态不暴露于90℃以上(或95℃、或100℃)的高温,所以淀粉难以热分解,因而优选。
·生坯组合物的成分组成:
在此,生坯组合物优选以满足以下说明的各种成分组成的方式调制。
生坯组合物的淀粉含量以湿润质量基准计,通常设为10.0质量%以上,其中,优选设为15质量%以上,进一步优选设为20质量%以上,尤其优选设为25质量%以上、或30质量%以上、或35质量%以上、或40质量%以上、或45质量%以上,特别优选设为50质量%以上。在此,在本发明中“湿润质量”表示包含水分含量的组合物等整体的质量,“湿润质量基准比例”表示以组合物的湿润质量为分母、以各成分的含量为分子计算的各成分的含有比例。上限没有特别限制,例如通常可设为80质量%以下、或75质量%以下、或70质量%以下。
生坯组合物的干基含水率通常设为超过40质量%,其中,优选设为超过45质量%,进一步优选设为超过50质量%,尤其优选设为超过55质量%、或超过60质量%、或超过65质量%、或超过70质量%、或超过75质量%,特别优选设为超过80质量%。上限没有特别限制,例如通常可设为200质量%以下、或175质量%以下、或150质量%以下。
生坯组合物的不溶性食物纤维的湿润质量基准比例通常设为1.5质量%以上,其中,优选设为2.0质量%以上,进一步优选设为3质量%以上,尤其优选设为4质量%以上、或5质量%以上、或6质量%以上、或7质量%以上、或8质量%以上、或9质量%以上,特别优选设为10质量%以上。上限没有特别限制,例如通常可设为40质量%以下、或30质量%以下。
生坯组合物的蛋白质的湿润质量基准比例通常设为3.0质量%以上,其中,优选设为4.0质量%以上,进一步优选设为5.0质量%以上,尤其优选设为6.0质量%以上、或7.0质量%以上、或8.0质量%以上、或9.0质量%以上、或10质量%以上、或11质量%以上、或12质量%以上、或13质量%以上、或14质量%以上、或15质量%以上、或16质量%以上、或17质量%以上、或18质量%以上。上限没有特别限制,例如通常可设为40质量%以下、或30质量%以下。
在此,生坯组合物中的不溶性食物纤维、淀粉和蛋白质的含量是以包含水的状态的生坯组合物整体的质量为分母、以各成分的含量为分子计算的湿润质量基准比例,可以来源于作为原料的食用植物(例如豆类)等的各成分为规定的值以上的方式调整。
另外,在使用食用植物(例如豆类)作为生坯组合物的原料的情况下,这样的食用植物(例如豆类)的湿润质量基准比例设为30质量%以上,其中,优选设为40质量%以上,进一步优选设为50质量%以上,尤其优选设为60质量%以上、或70质量%以上、或80质量%以上、或90质量%以上、或100质量%。上限没有特别限制,通常可设为100质量%以下。
另外,本发明的组合物中的总淀粉含量和/或总蛋白质含量的来源没有特别限制,可以是来源于组合物的各种食品原料,还可以是来源于分离的纯品,特别是在使用食用植物(例如豆类)作为生坯组合物的原料的情况下,优选相对于生坯组合物的总淀粉含量和/或总蛋白质含量的、来源于食用植物(例如豆类,特别是下述的加热处理豆类)的淀粉含量和/或蛋白质含量的比率为规定值以上。具体而言,相对于生坯组合物的总淀粉含量的、来源于食用植物(例如豆类,特别是下述的加热处理豆类)的淀粉含量的比率设为30质量%以上,其中,优选设为40质量%以上,进一步优选设为50质量%以上,尤其优选设为60质量%以上、或70质量%以上、或80质量%以上、或90质量%以上、或100质量%。上限没有特别限制,通常可设为100质量%以下。另外,相对于生坯组合物的总蛋白质含量的、来源于食用植物(例如豆类,特别是下述的加热处理豆类)的蛋白质含量的比率通常为10质量%以上,其中,优选为20质量%以上,进一步优选为30质量%以上,尤其优选为40质量%以上、或50质量%以上、或60质量%以上、或70质量%以上、或80质量%以上、或90质量%以上,特别优选为100质量%。作为来源于豆类的蛋白质,特别优选为来源于豌豆的蛋白质,最优选为来源于黄色豌豆的蛋白质。
·淀粉的糊化度:
作为生坯组合物的原料的淀粉,通过使用预先糊化的淀粉,糊化工序(下述的阶段(ii))变得容易,因而优选。具体而言,优选糊化工序前的阶段(阶段(i))中的组合物中的淀粉糊化度为一定程度以上。具体而言,为10质量%以上,其中,优选为20质量%以上,进一步优选为30质量%以上、或30质量%以上、或40质量%以上、或50质量%以上、或60质量%以上、或70质量%以上、或80质量%以上、或90质量%以上。上限没有特别限制,通常为100质量%以下。
另外,由于同样的理由,糊化工序前的阶段(阶段(i))中的组合物中的淀粉优选为预先在一定程度以上的温度下加热的淀粉。具体而言,为80℃以上,其中,优选为90℃以上,进一步优选为100℃以上、或110℃以上、或120℃以上。上限没有特别限制,通常为200℃以下,进一步为180℃以下。另外,在该加热时以干基含水率低于一定程度的状态进行了高温加热的淀粉由于热分解而具有加工性低的特性,所以进一步优选为在一定程度以上的干基含水率下进行了加热的淀粉。具体而言,优选为在干基含水率超过25质量%、其中超过30质量%、进一步超过35质量%、尤其超过40质量%、或超过45质量%、或超过50质量%、或超过55质量%、或超过60质量%、或超过65质量%、或超过70质量%、或超过75质量%、特别是超过80质量%下在规定温度以上(具体而言,例如为80℃以上、其中为90℃以上、进一步为100℃以上、或110℃以上、或120℃以上。上限没有特别限制,例如为200℃以下、进一步为180℃以下。)进行了加热处理的加热处理淀粉。加热处理时的干基含水率的上限没有特别限制,通常可设为200质量%以下、或175质量%以下或150质量%以下。
·原料的淀粉分解酶活性:
另外,作为本发明的组合物,为了得到上述的淀粉分解酶活性为规定值以下的组合物,作为本阶段(i)中的生坯组合物的原料,优选使用以淀粉分解酶活性比规定值低的方式进行了加工的淀粉或包含该淀粉的食用植物(例如豆类)。具体而言,可以含有淀粉或包含该淀粉的食用植物(例如豆类)的生坯组合物的淀粉分解酶活性以干燥质量换算为100U/g以下的方式使用这些原料。其中,可使用90.0U/g以下、或80.0U/g以下、或70.0U/g以下、或60.0U/g以下、或50.0U/g以下、或40.0U/g以下、或30.0U/g以下。另一方面,这样的比例的下限没有特别限制,通常为0.0U/g以上、或5.0U/g以上、或10.0U/g以上、或20.0U/g以上、或30.0U/g以上、或35.0U/g以上。由于食用植物(例如豆类)中的淀粉分解酶的耐热性非常强,所以作为用于得到淀粉分解酶活性低的食用植物的加工方法,优选在干基含水率为50质量%以上的环境下在规定的温度以上进行加热处理。具体而言,优选为100℃以上。其中,希望为110℃以上,特别希望为120℃以上。另一方面,这样的温度的上限没有特别限制,通常低于200℃。关于加热时间,可任意设定直至将淀粉分解酶活性调整为规定值,通常为0.1分钟以上。
另外,在本发明中,由于上述的淀粉分解酶活性(U/g)在阶段(ii)前后降低20%以上(即,用“{(阶段(ii)之前的组合物中的淀粉分解酶活性(U/g))-(阶段(ii)之后的淀粉分解酶活性(U/g))}/(阶段(ii)之前的组合物中的淀粉分解酶活性(U/g))”规定的降低比例为一定程度以上的数值),可良好地发挥本发明的效果,因而优选。其中,优选设为25%以上,进一步优选设为30%以上,尤其优选设为35%以上、或40%以上、或45%以上、或50%以上、或55%以上、或60%以上,特别优选设为65%以上。在该比例为一定程度以上的术语中,也包含阶段(ii)之前的组合物中的淀粉分解酶活性(U/g)为0.0U/g,且该比例无限发散的情况。另外,在阶段(ii)之前的组合物中的淀粉分解酶活性(U/g)为超过0.0的值的情况下,该比例的上限没有特别限制,例如通常可设为100%以下、或95%以下。
·原料的PDI:
另外,作为本发明的组合物,为了得到上述的PDI值低于规定值的组合物,作为本阶段(i)中的生坯组合物的原料,优选使用以PDI值比规定值低的方式进行了加工的蛋白质或含有该蛋白质的食用植物(例如豆类)。具体而言,用作生坯组合物的原料的蛋白质或含有该蛋白质的食用植物(例如豆类)的PDI值优选低于90质量%。其中,希望低于85质量%,进一步希望低于80质量%,尤其希望低于75质量%、或低于70质量%、或低于65质量%、或低于60质量%、或低于55质量%、或低于50质量%、或低于45质量%、或低于40质量%、或低于35质量%、或低于30质量%、或低于25质量%、或低于20质量%、或低于15质量%,特别希望低于10质量%。另一方面,这样的比例的下限没有特别限制,通常为0质量%以上,进一步为2质量%以上,其中为4质量%以上。另外,由于相对于上述的组合物中的总蛋白质含量的、以在食用植物(例如豆类)中含有的状态掺混的蛋白质含量的比率为规定值以上,并且PDI值为规定值以下,可更显著地发挥组合物的口感改善效果,因而更优选。作为用于得到PDI值低的蛋白质、食用植物(例如豆类)中含有的状态的蛋白质的加工方法,优选在干基含水率为30质量%以上的环境下在规定的温度以上进行加热处理。具体而言,优选为80℃以上。其中,希望为90℃以上,进一步希望为100℃以上,特别希望为110℃以上。另一方面,这样的温度的上限没有特别限制,通常低于200℃。关于加热时间,可任意设定直至将PDI值调整为规定值,通常为0.1分钟以上。
·原料的不溶性食物纤维的粒径:
另外,在使用食用植物(例如豆类)作为生坯组合物的原料的情况下,由于在混炼处理中不溶性食物纤维的形状不发生大的变化,所以优选来源于这样的食用植物(例如豆类)的不溶性食物纤维具有规定的尺寸。在此,通常盲目地破碎的豆类粉末中的不溶性食物纤维尺寸超过450μm的可能性高(这是因为豆类中含有的不溶性食物纤维的形状通常为棒状,在本发明的激光衍射式粒度分布测定中可得到大的值)。因此,本发明所使用的食材(特别是带种皮的豆类等含有硬质组织的食材)中含有的不溶性食物纤维优选预先进行特定的破碎处理,使用其尺寸为特定范围的不溶性食物纤维。具体而言,对于组合物中含有的不溶性食物纤维,与上述相同地,采用以下方法:对食用植物(例如豆类)的水悬浮液进行蛋白酶和淀粉酶处理,对于利用酶将淀粉和蛋白质分解而得到的淀粉-蛋白质分解处理后组合物,测定施加超声处理后的粒径分布。具体而言,通过在20℃下利用0.4容量%的蛋白酶和0.02质量%的α-淀粉酶对食用植物的粉末的6质量%的水悬浮液处理3天(上述[步骤b])来实施淀粉-蛋白质分解处理后,对所得的处理物施加超声处理后测定粒径分布,作为粒径(d90和/或d50)即可。通过这样的处理,在食用植物的组成成分中将淀粉和蛋白质分解,认为所得的分解物的粒径分布反映以不溶性食物纤维为主体的结构的粒径分布。
具体而言,按照上述步骤得到的食用植物(例如豆类)中的不溶性食物纤维的粒径d90优选为450μm以下,进一步优选为400μm以下,进一步优选为350μm以下,进一步优选为300μm以下,进一步优选为250μm以下,进一步优选为200μm以下,进一步优选为150μm以下,进一步优选为100μm以下,进一步优选为80μm以下,进一步优选为60μm以下,进一步优选为50μm以下。另外,同样地,按照上述步骤得到的食用植物(例如豆类)中的不溶性食物纤维的粒径d50优选为450μm以下,进一步优选为400μm以下,进一步优选为350μm以下,进一步优选为300μm以下,进一步优选为250μm以下,进一步优选为200μm以下,进一步优选为150μm以下,进一步优选为100μm以下,进一步优选为80μm以下,进一步优选为60μm以下,进一步优选为50μm以下。若食用植物中含有的不溶性食物纤维的粒径d90和/或粒径d50超过上述范围,则有时难以发挥本发明的效果。其理由尚不明确,但认为是因为粗大的不溶性食物纤维阻碍淀粉等的基质结构形成,从而难以发挥本发明的效果。另一方面,食用植物中含有的不溶性食物纤维的这样的粒径d90和/或粒径d50的下限没有特别限制,通常优选为1μm以上,更优选为3μm以上。
·原料的CFW被染色部位:
另外,在使用食用植物(例如豆类)作为生坯组合物的原料的情况下,由于在混炼处理中食物纤维形状不发生大的变化,所以优选这样的食用植物(例如豆类)中含有的不溶性食物纤维具有规定的形状。具体而言,对于组合物中含有的不溶性食物纤维,与上述相同地,对食用植物(例如豆类)的水悬浮液进行蛋白酶和淀粉酶处理,对将淀粉和蛋白质酶解而得到的淀粉-蛋白质分解处理物(具体而言,是通过上述[步骤b]实施了淀粉-蛋白质分解处理的处理物)进行CFW(Calcofluor White)染色,在进行荧光显微镜观察的情况下,优选CFW被染色部位的最长径平均值和/或长径比平均值分别为规定值以下。这样得到的CFW被染色部位被认为具有不溶性食物纤维主体的结构。具体而言,按照上述步骤测定的食用植物(例如豆类)中的CFW被染色部位的最长径的算术平均值通常为450μm以下,其中,优选为400μm以下、或350μm以下、或300μm以下、或250μm以下、或200μm以下、或150μm以下、或100μm以下、或80μm以下,进一步优选为60μm以下,特别优选为50μm以下。若这样的CFW被染色部位的最长径的平均值超过上述范围,则有时难以发挥本发明的效果。其理由尚不明确,但认为是因为具有大的最长径的不溶性食物纤维阻碍淀粉等的基质结构形成,从而难以发挥本发明的效果。另一方面,这样的CFW被染色部位最长径的算术平均值的下限没有特别限制,通常优选为2μm以上,更优选为3μm以上。需说明的是,本发明中的平均值(有时也简称为平均或算术平均值)只要没有特别指定,就是指算术平均值。
另外,由于在之后的阶段(ii)的混炼处理中食物纤维的形状不产生大的变化,所以作为含有不溶性食物纤维的食用植物(例如豆类),优选使用以其中含有的不溶性食物纤维为一定程度以下的长径比的方式进行了加工的粉末状的食用植物。在此,通常盲目地破碎的食用植物(例如豆类)粉末中的不溶性食物纤维的上述CFW被染色部位的长径比为超过5.0的数值的可能性高(特别是因为豆类中含有的不溶性食物纤维的形状通常为棒状)。另外,若对食用植物(例如豆类)粉末进行风力分选等,则可除去特定形状的食用植物粉末,不溶性食物纤维的CFW被染色部位的长径比过高或过低的可能性高。因此,作为食用植物(例如豆类)粉末,优选使用预先进行特定的破碎处理,表示不溶性食物纤维的CFW被染色部位的长径比的算术平均值为特定范围的粉末。具体而言,按照上述步骤测定的食用植物(例如豆类)粉末中的CFW被染色部位的长径比的算术平均值通常为5.0以下,其中,优选为4.5以下、或4.0以下、或3.5以下、或3.0以下、或2.5以下,特别优选为2.0以下。若这样的CFW被染色部位的长径比的平均值超过上述范围,则有时难以发挥本发明的效果。其理由尚不明确,但认为是因为具有大的长径比的不溶性食物纤维阻碍淀粉等的基质结构形成,从而难以发挥本发明的效果。另一方面,这样的CFW被染色部位长径比的算术平均值的下限没有特别限制,通常优选为1.1以上,进一步优选为1.3以上。
需说明的是,关于作为生坯组合物的原料的食用植物(例如豆类)中的不溶性食物纤维所涉及的各种参数的测定方法、即淀粉酶和蛋白酶处理、超声处理、粒径分布(粒径d90和d50)测定、CFW染色、荧光显微镜观察等的具体条件及步骤,按照上述组合物中的不溶性食物纤维所涉及的各种参数的测定方法测定。
·原料的微细化/粉末化:
在本发明中,在使用食用植物(例如豆类)作为生坯组合物的原料的情况下,这样的食用植物优选使用微细化/粉末化的食用植物。微细化/粉末化处理的方法或条件没有特别限定。具体而言,微细化/粉末化处理时的温度没有特别限制,但若将粉末暴露于高温,则本发明的组合物的弹性容易降低,因而优选例如在200℃以下的温度下干燥。但是,在使用豆类作为食用植物的情况下,若是以豆类的状态加热后进行粉碎的方法,则可减轻热负荷,因此其温度没有特别限制。另外,微细化/粉末化处理时的压力也没有限制,可以是高压粉碎、常压粉碎、低压粉碎中的任一种。作为用于这样的微细化处理的装置的实例,可列举出搅拌机、混合机、磨机、混炼机、粉碎机、破碎机、磨碎机等设备类,但不限定于这些。具体而言,例如可使用干式砂磨机、球磨机(转动式、振动式等)等介质搅拌磨机、流能磨、高速旋转型冲击式磨机(针磨机等)、辊磨机、锤磨机等。
·原料的加热加水处理:
在本发明中,在使用含有淀粉和/或蛋白质的食用植物(例如豆类)作为生坯组合物的原料的情况下,这样的食用植物可使用作为前处理预先在含有水的条件下进行加热的食用植物。特别是若使用在干基含水率为一定值以上的环境下进行加热(湿润加热)的食用植物,则有时容易形成最终的加热烹调用糊状组合物中的结构,因而优选。
具体而言,食用植物在加热时的干基含水率没有限制,通常设为25质量%以上,其中,优选设为30质量%以上、或40质量%以上,特别优选设为50质量%以上。干基含水率的上限没有特别限制,例如通常可设为200质量%以下,其中可设为175质量%以下。食用植物的加热温度没有限制,通常设为80℃以上,其中,优选设为90℃以上,进一步优选设为100℃以上,另外,通常设为200℃以下,其中优选设为190℃以下。
需说明的是,在本申请发明中,更优选将含有淀粉的食用植物和含有蛋白质的食用植物一起预先加水加热后使用,进一步优选将同时含有淀粉和蛋白质的食用植物加水加热后使用。需说明的是,食用植物的加水加热例如可通过蒸汽加热等加热)。
另一方面,特别是在预先将粉末化(例如d90和/或d50<1000μm)的含有淀粉的食用植物(例如豆类)加热后使用的情况下,若使用在干基含水率低于25质量%的干燥环境下进行加热(例如90℃以上)的食用植物,则淀粉被局部加热而过加热,促进其结构中的支链淀粉的热分解,组合物成为发粘的品质,有时不优选。
·生坯组合物的碘染色性
本阶段(i)中调制的生坯组合物优选通过与上述本发明的组合物相同的方法测定的ABS5.0-6.5的值为规定值以下。具体而言,对于生坯组合物,按照上述步骤得到的ABS5.0-6.5的值通常为0.80以下,其中,希望为0.75以下,进一步希望为0.70以下,尤其希望为0.65以下、或0.60以下、或0.55以下、或0.50以下、或0.45以下、或0.40以下、或0.35以下,特别希望为0.30以下。另一方面,这样的值的下限没有特别限制,通常为0.00以上,进一步为0.10以上,其中为0.20以上。其原理尚不明确,但推测是因为该分离级分的染色性高的组合物有可能含有大量的来源于分子量更大的淀粉级分的淀粉分解物(认为主要是分子量对数为6.5以上且低于8.0的级分中含有的支链淀粉因过加热所伴有的热分解而形成分子量对数为5.0以上且低于6.5的分解物),这样的淀粉分解物有时具有在加水时弹性容易降低的特性。
另外,本阶段(i)中调制的生坯组合物优选通过与上述本发明的组合物相同的方法测定的ABS6.5-8.0/ABS5.0-6.5的值为规定值以上。具体而言,对于生坯组合物,按照上述步骤得到的ABS6.5-8.0/ABS5.0-6.5的值通常为0.003以上,其中,希望为0.005以上,进一步希望为0.007以上,尤其希望为0.009以上、或0.010以上、或0.020以上、或0.030以上、或0.040以上、或0.050以上、或0.060以上,特别希望为0.070以上。另一方面,这样的值的上限没有特别限制,通常为1.000以下,进一步为0.9000以下。其原理尚不明确,但有可能是因为被热分解的淀粉的比例相对于分解前的淀粉较少,从而成为良好的品质。特别是以干基含水率少的状态粉末化并在高温下混炼的原料中的淀粉与不粉末化而直接暴露于高温下的原料中的淀粉相比,显著促进热分解,该比率为低于0.003的值的可能性高(试验例43)。具体而言,对于如试验例21那样以粉末的状态加热至80℃并混炼的过加热状态的生坯组合物,在“各个机筒部位的温度条件”(2)中,在挤压机中,在80℃的混炼工序结束阶段,测定生坯组合物的该比率,结果为0.001。
需说明的是,在本发明的制造方法中,优选不仅对本阶段(i)的生坯组合物和最终制造的本发明的组合物,而且在整个制造工序过程中,对于正在制造的组合物,以按照上述步骤得到的ABS5.0-6.5的值和ABS6.5-8.0/ABS5.0-6.5的值分别满足上述规定的方式管理淀粉的热历程(即,在提供使本发明的组合物组成中的中间分子量的级分增加所需要的热量的同时,必须避免淀粉分解的程度的过加热),同时进行该制造工序。
·生坯组合物的粒径
生坯组合物整体的粒径优选为与作为原料而优选使用的上述食用植物(例如豆类)粉末相同的大小。具体而言,在测定生坯组合物整体的粒径的情况下,将1cm见方左右的组合物试样块浸渍在50ml的80℃的粒径分布测定溶剂(例如乙醇)中,静置5分钟左右,然后,一边用刮勺压碎一边充分搅拌,使其悬浮于液体中,将通过网眼2.36mm、线径(WireDia.)1.0mm的8目筛的溶液(有时简称为悬浮液)用于测定,使用激光衍射式粒度分布测定装置测定超声处理后的粒径。超声处理后的粒径d90通常为500μm以下,其中,更优选为450μm以下、或400μm以下、或350μm以下、或300μm以下、或250μm以下、或200μm以下、或150μm以下、或100μm以下、或90μm以下、或80μm以下、或70μm以下、或60μm以下、或50μm以下。另外,超声处理后的粒径d50通常为500μm以下,其中,更优选为450μm以下、或400μm以下、或350μm以下、或300μm以下、或250μm以下、或200μm以下、或150μm以下、或100μm以下、或90μm以下、或80μm以下、或70μm以下、或60μm以下、或50μm以下。d90和d50的下限没有特别限制,均通常为0.3μm以上、或1μm以上。
需说明的是,本发明中的“目”是表示金属网/筛/滤器等的孔的密度的单位,表示每1英寸的网孔的数量。即,例如“通过8目”是指通过网眼2.36毫米的筛的级分。具体而言,筛上的金属丝的粗细和孔的间隔只要没有特别指定,则可采用U.S.A.Standard TestingSieves ASTM Specifications E 11-04中规定的数值(例如8目对应于相同文献中的Nominal Dimensions,Permissible Variation for Wire Cloth of Standard TestingSieves(U.S.A.)Standard Series中的“Alternative”所规定的“No.8”)或以其为基准的数值。
(3)阶段(ii):高温条件下的混炼处理
在规定的高温条件下以一定程度以上的强度对在上述阶段(i)中得到的生坯组合物进行混炼。通过这样在高温条件下进行强混炼,形成上述优选的淀粉的分子量分布,认为可发挥本发明的效果。特别是通过在一定的高温加压条件下进行混炼,可提高防止这样的不溶性成分流出的效果,因而更优选。其理由尚不明确,但通过在一定的高温条件下、优选在高温加压条件下的处理,生坯中的蛋白质、淀粉和不溶性食物纤维在组合物的表面形成复合结构,特别是有可能抑制不溶性成分的流出。另一方面,使用纯化淀粉作为原料的通常的冷面等由于特别是仅含有极少量的食物纤维,所以如本发明的组合物那样的结构没有适当地发展,认为无法发挥本发明的效果。
对于混炼时的具体条件,使由以下式I求得的SME(比机械能)值为规定值以上,由此充分破坏淀粉粒,有时表现出作为基质的性质,因而优选。具体而言,优选在该SME值通常为400kJ/kg以上的条件下进行混炼,其中优选在450kJ/kg以上、进一步为500kJ/kg以上、或550kJ/kg以上、或600kJ/kg以上、或700kJ/kg以上、特别是800kJ/kg以上的条件下进行混炼。另外,在使用挤压机的情况下,优选使螺杆的转数通常超过150rpm,其中优选超过200rpm,进一步优选超过250rpm。
[数学式3]
N:混炼時螺杆转数(rpm)
Nmax:最大螺杆转数(rpm)
τ:混炼时扭矩/最大扭矩(%)
τempty:空转时扭矩/最大扭矩(%)
Q:总质量流量(kg/小时)
Pmax:搅拌机(例如挤压机)最大功率(kW)
此外,通过在例如通常为100℃以上、其中为110℃以上、进一步为120℃以上的高温下进行上述混炼,容易破坏淀粉粒结构,因而更优选。另外,例如在混炼中使用挤压机的情况下,优选上述的高温且高SME值下的处理在机筒总长度的通常为3%以上、其中为5%以上、进一步为8%以上、或10%以上、或15%以上、特别是20%以上的区域进行。特别是来源于豆类的淀粉粒结构由于其结构更牢固,所以上述的高温且高SME值下的处理是更有用的。另一方面,处理温度的上限通常为200℃以下。其中,优选为190℃以下,进一步优选为180℃以下、或170℃以下,特别优选为160℃以下。若本阶段的温度超过上述上限,则例如在混炼中使用挤压机的情况下,从挤压机的模头部挤出组合物时的温度有未充分降低之虞。
此外,在相对于大气压的加压条件下进行上述混炼的情况下,更优选在施加比通常高的压力的条件下进行混炼。在使用挤压机的情况下,混炼时压力可通过测定其出口压力来测定。在相对于大气压的加压条件下进行混炼的情况下,在大气压的基础上应进一步施加的压力的下限通常设为0.01MPa以上,其中,优选设为0.03MPa以上,进一步优选设为0.05MPa以上、或0.1MPa以上、或0.2MPa以上,特别优选设为0.3MPa以上、0.5MPa以上,进一步优选设为1.0MPa以上,进一步优选设为2.0MPa以上,进一步优选设为3.0MPa以上。另一方面,在大气压的基础上应进一步施加的压力的上限没有特别限制,例如可设为50MPa以下、或40MPa以下。另外,通过在混炼部前端侧终点附近(优选为紧邻混炼部前端侧终点之后)设置流动延迟结构,可提高混炼部的压力,因而优选。
混炼的时间只要根据混炼的温度和压力、混炼容器的大小等适当决定即可。特别是由于对组合物施加的热量主要因所使用的装置的特性而大不相同,所以优选以将处理前后的组合物的物性调整为规定的范围的方式进行加工。
混炼时间没有限定,一般例如如下所示。即,混炼时间的下限例如通常设为0.1分钟以上,其中,优选设为0.2分钟以上,进一步优选设为0.3分钟以上、或0.4分钟以上、或0.5分钟以上、或0.8分钟以上、或1分钟以上,特别优选设为2分钟以上。混炼时间的上限没有限制,例如通常可设为60分钟以内,其中,可设为30分钟以内,进一步可设为15分钟以内。
通过在这样的严酷的高温高压条件下对生坯组合物进行混炼处理,蛋白质、淀粉、不溶性食物纤维等形成复合结构,以及改善组合物的口感,进而抑制组合物的不溶性成分或可溶性成分的流出,这是以往完全不知道的惊人的见解。
阶段(ii)的混炼处理优选实施至组合物中的淀粉粒结构的数量为规定值以下。其原理尚不明确,但认为是通过以淀粉粒结构被破坏的状态,在下述的高温高压强混炼条件下对组合物进行加工,使淀粉以基质状扩散到整个组合物中,淀粉中的支链淀粉形成容易表现保水时弹性的结构。具体而言,优选实施混炼处理至组合物满足下述(a)和/或(b),进一步优选实施混炼处理至同时满足(a)和(b)。
(a)对组合物的粉碎物的6%悬浮液进行观察时可见的淀粉粒结构为300个/mm2以下。
(b)使用快速粘度分析仪将14质量%的组合物粉碎物水浆料以升温速度12.5℃/分钟从50℃升温至140℃进行测定时的糊化峰值温度低于120℃。
关于上述(a),通过阶段(ii)的混炼处理,在上述条件下进行观察的组合物中的淀粉粒结构的数量通常为300个/mm2以下,其中,优选为250个/mm2以下,进一步优选为200个/mm2以下,尤其优选为150个/mm2以下、或100个/mm2以下、或50个/mm2以下、或30个/mm2以下、或10个/mm2以下,特别优选为0个/mm2。需说明的是,该淀粉粒结构的详细情况与本发明的组合物相关,如上所述。
关于上述(b),通过阶段(ii)的混炼处理,在上述条件下测定的组合物的糊化峰值温度通常低于120℃,其中优选低于115℃。需说明的是,该糊化峰值温度的详细情况与本发明的组合物相关,如上所述。
从抑制加热烹调时的形状破坏的观点出发,优选阶段(ii)的混炼后的组合物中的淀粉糊化度为规定值以上。具体而言,阶段(ii)的混炼后的组合物中的淀粉糊化度通常为50质量%以上,其中,优选为55质量%以上,进一步优选为60质量%以上,尤其优选为65质量%以上、或70质量%以上、或75质量%以上,特别优选为80质量%以上。糊化度的上限没有特别限制,若过高,则淀粉分解,组合物有时成为发粘的不好的品质。因此,糊化度的上限优选为100质量%以下、99质量%以下,其中,优选为95质量%以下,进一步优选为90质量%以下。
阶段(ii)的混炼处理优选实施至上述的分子量对数为5.0以上且低于6.5的区间的曲线下面积的比例[值α]通常为60%以下,其中为55%以下、或50%以下、或45%以下、或40%以下、或35%以下。需说明的是,该[值α]的详细情况与本发明的组合物相关,如上所述。
本发明的组合物优选实施至上述的分子量对数为6.5以上且低于8.0的曲线下面积的比例[值β]通常为35%以上,其中为40%以上、或45%以上、或50%以上、或55%以上、或60%以上。需说明的是,该[值β]的详细情况与本发明的组合物相关,如上所述。
在本发明中,优选以在阶段(ii)前后淀粉粒结构的数量减少的方式进行处理。其原理尚不明确,但认为是通过以淀粉粒结构被破坏的状态在下述的高温高压强混炼条件下对组合物进行加工,使淀粉以基质状扩散到整个组合物中,淀粉中的支链淀粉形成容易表现保水时弹性的结构。具体而言,本发明的组合物优选满足下述(c)和/或(d),进一步优选同时满足(c)和(d)。
(c)对组合物的粉碎物的6%悬浮液进行观察时可见的淀粉粒结构在阶段(ii)前后降低5%以上;
(d)使用快速粘度分析仪将14质量%的组合物粉碎物水浆料以升温速度12.5℃/分钟从50℃升温至140℃进行测定时的糊化峰值温度在阶段(ii)前后降低1℃以上。
在本发明中,如(c)所规定那样对组合物的粉碎物的6%悬浮液进行观察时可见的淀粉粒结构优选在阶段(ii)前后降低5%以上(即,用“{(阶段(ii)之前的组合物中的淀粉粒结构数)-(阶段(ii)之后的组合物中的淀粉粒结构数)}/阶段(ii)之前的组合物中的淀粉粒结构数”规定的降低比例为一定程度以上的数值)。其中,优选设为10%以上,进一步优选设为15%以上,尤其优选设为20%以上、或25%以上、或30%以上、或35%以上、或40%以上、或45%以上,特别优选设为50%以上。上限没有特别限制,例如通常可设为100%以下、或95%以下。特别是在对阶段(i)的生坯组合物的粉碎物的6%悬浮液进行观察时可见的淀粉粒结构超过100个、或超过200个、或超过300个的情况下,优选以在阶段(ii)前后达到上述淀粉粒结构降低率的方式进行阶段(ii)的处理。
在本发明中,如(d)所规定那样使用快速粘度分析仪将14质量%的组合物粉碎物水浆料以升温速度12.5℃/分钟从50℃升温至140℃进行测定时的糊化峰值温度优选在阶段(ii)前后降低1℃以上(即,用“(阶段(ii)之前的组合物的糊化峰值温度)-(阶段(ii)之后的组合物的糊化峰值温度)”规定的温度降低差为一定程度以上的数值)。其中,优选设为2℃以上,进一步优选设为3℃以上,尤其优选设为4℃以上、或5℃以上、或6℃以上、或7℃以上、或8℃以上、或9℃以上,特别优选设为10℃以上。上限没有特别限制,例如通常可设为70℃以下、或65℃以下、或60℃以下、或55℃以下、或40℃以下、或35℃以下。特别是在阶段(i)中使用快速粘度分析仪将14质量%的组合物粉碎物水浆料以升温速度12.5℃/分钟从50℃升温至140℃进行测定时的糊化峰值温度超过100℃、或超过110℃、或超过120℃的情况下,优选以在阶段(ii)前后达到上述温度降低差的方式进行阶段(ii)的处理。
(4)阶段(iii):降温混炼处理
若在上述阶段(ii)之后不降温而将组合物减压,则组合物中的水分急剧蒸发,组合物膨化,因而不优选。因此,优选在高温条件下的混炼处理之后,以组合物不膨化的方式使组合物温度降温至通常低于100℃、其中低于97℃、进一步低于95℃、特别是低于92℃。特别优选在一定的加压条件下进行降温处理。在这种情况下,降温时的加压条件只要可防止组合物的膨化,则没有特别限制,优选与混炼处理时的压力相同。具体而言,在降温时在大气压的基础上应进一步施加的压力的下限通常设为0.01MPa以上,其中,优选设为0.03MPa以上,进一步优选设为0.05MPa以上、或0.1MPa以上、或0.2MPa以上,特别优选设为0.3MPa以上。另一方面,在降温时在大气压基础上应进一步施加的压力的上限没有限定,例如可设为5MPa以下。
另外,通过在将总质量流量保持在一定程度以上的同时进一步降低挤压机的出口温度设定,(ii)的混炼时压力提高,促进组合物中的结构形成,因而更优选。例如在使用挤压机的情况下,这些条件只要以其出口压力为一定程度以上的方式适当调整即可,一般如下所示。即,挤压机的出口温度的上限通常设定为低于95℃,其中优选设定为低于90℃,进一步优选设定为低于85℃、或低于80℃、或低于75℃、或低于70℃、或低于65℃、或低于60℃、或低于55℃、或低于50℃、或低于45℃,特别优选设定为低于40℃。另一方面,该温度的下限没有特别限制,例如通常可设为超过0℃、或超过4℃。另外,总质量流量也没有限制,例如通常可设为0.5kg/小时以上,其中,可设为0.7kg/小时以上,进一步可设为1.0kg/小时以上。
另外,阶段(ii)中的混炼时的最高加热温度与阶段(iii)中的降温温度的温度差优选为规定值以上。具体而言,阶段(ii)中的混炼时的最高加热温度(在使用挤压机的情况下是其最高加热部位的温度)与阶段(iii)中的降温温度(在使用挤压机的情况下是其出口温度)的温度差通常为15℃以上,其中优选为20℃以上,进一步优选为25℃以上,特别优选为30℃以上。通过使上述温度差为上述下限值以上,抑制不溶性成分和可溶性成分从所得的组合物中流出,从而抑制组合物的粘结性,可得到保持了弹性的具有更优异的特性的组合物,因而优选。
需说明的是,如上所述,本发明的含有淀粉的固体状组合物可以是伴有膨化的组合物(膨化组合物),也可以是不伴有膨化的组合物(非膨化组合物),优选为非膨化组合物。以往挤压机多用于制造以泡芙为代表的膨化物,但它们的制造条件通常设定为阶段(iii)的降温条件超过组合物膨化温度的条件,因此特别是难以应用于不伴有膨化的组合物的制造方法。这是因为,由于挤压机的内部温度连续地发生变化,所以例如若只采用混炼时的升温条件,将出口温度设定调整为适当的低温,则由于降低出口温度设定的影响,以混炼时的温度为代表,内部温度整体降低,成为完全不同的条件,不是本领域技术人员能够适当进行的调整。另外,在制造以泡芙为代表的膨化物时,为了使其在减压时迅速膨化,降低水分在其总质量流量中所占的比例是本领域技术人员的技术常识,不存在如不伴有膨化的组合物那样提高水分在总质量流量中所占的含量的动机。
另外,也可将阶段(iii)以后的组合物载置在传送带上输送。在这种情况下,作为传送带的种类,没有限制,优选为载置面的一部分或全部具有通风性(优选为通风性和通水/通液性)的网状传送带。通过采用这样的网状传送带,对于输送中的组合物,容易实施下述的保水处理、水分量调整处理、干燥处理等各种处理。需说明的是,使用网状传送带时的这些处理的详细情况将在后面叙述。
(5)阶段(iv):保水处理
可将经过上述阶段(i)~(ii)或(i)~(iii)而得到的组合物直接用作本发明的组合物,也可进一步设置(iv)使组合物的干基含水率低于25质量%的阶段。需说明的是,这样的阶段(iv)的一部分或全部可在上述阶段(i)~(iii)中的1或2个以上的阶段中实现,或者也可在上述阶段(i)~(iii)之后设置单独的阶段。其中,在本发明的制造方法中,在阶段(ii)以后的阶段中,采用从组合物的温度降低至低于80℃起、到组合物的干基含水率低于25质量%为止所需要的时间为规定值以上的结构,由于成为组合物彼此难以粘结的良好品质,因而优选。具体而言,在阶段(ii)以后的阶段中,从组合物的温度降低至低于80℃起,以干基含水率为25质量%以上的状态,通常保持10分钟以上,其中优选保持15分钟以上,进一步优选保持20分钟以上、或30分钟以上、或40分钟以上、或50分钟以上,特别优选保持60分钟以上。其原因尚不明确,但认为是由于在(ii)的工序中糊化的组合物中的淀粉老化,从而产生组合物彼此难以粘结的组合物特性。该时间的上限没有特别限制,例如通常可设为2400分钟以下、或1800分钟以下。
阶段(iv)中的组合物的温度没有限制,通常设为90℃以下,其中,优选设为80℃以下,进一步优选设为70℃以下,特别优选设为60℃以下。组合物的温度的下限没有特别限定,例如通常可设为超过0℃、或超过4℃。阶段(iv)中的压力条件没有限制,例如可设为常压下。另外,在具有使组合物的水分含量降低的阶段(干燥处理等)的情况下,可在水分含量降低前进行保水处理,也可在水分含量降低的同时进行保水处理,还可在水分含量降低后进行湿润处理。需说明的是,在水分含量降低前进行保水处理可更显著地发挥本发明的效果,因而优选。
阶段(iv)的保水处理后的组合物中的淀粉糊化度没有特别规定,通常为10质量%以上,其中,优选为20质量%以上,进一步优选为30质量%以上,尤其优选为40质量%以上,特别优选为50质量%以上,另外,通常为98质量%以下,其中,优选为95质量%以下,进一步优选为90质量%以下,尤其优选为85质量%以下,特别优选为80质量%以下。另外,优选在保水处理前后糊化度降低规定比例以上(即,通过“(保水处理前的组合物糊化度)-(保水处理后的组合物糊化度)”计算的糊化度降低差为一定程度以上)。具体而言,进行保水处理至通过在阶段(ii)以后设置的阶段(iv)的保水处理而使组合物的糊化度降低差降低1质量%以上,其中,优选降低2质量%以上,进一步优选降低3质量%以上,尤其优选降低4质量%以上,特别优选降低5质量%以上。上限没有特别限制,例如通常可设为50质量%以下。
(6)关于组合物的水分量的调整
需说明的是,作为用于促进上述老化的方法的一个实例,优选在上述(i)~(iii)中的任一阶段中在组合物中添加水分,将生坯组合物的干基含水率调整为超过规定值,优选在阶段(i)中在组合物中添加水分而将生坯组合物的干基含水率调整为超过规定值。具体而言,使组合物的干基含水率通常超过40质量%,其中,优选超过45质量%,进一步优选超过50质量%,尤其优选超过55质量%、或超过60质量%、或超过65质量%、或超过70质量%、或超过75质量%,特别优选超过80质量%。组合物的干基含水率的上限没有特别限制,例如通常可设为200质量%以下、或175质量%以下、或150质量%以下。
作为用于这样调整组合物的水分量的具体方法,没有限制,包括在阶段(i)、阶段(ii)、阶段(iii)和阶段(iv)中的1个以上的阶段中将其制造期间掺混的水分的一部分或全部加水的方式。其中,优选在阶段(i)中将组合物调整为超过一定程度的干基含水率后,在阶段(i)以后,更具体而言,在阶段(ii)、阶段(iii)和阶段(iv)中的1个以上的阶段中,将其制造期间掺混的水分的余量加水的方式。具体而言,在阶段(i)中,使组合物的干基含水率通常超过25质量%,其中,优选超过30质量%,进一步优选超过35质量%,尤其优选超过40质量%、或超过45质量%、或超过50质量%、或超过55质量%、或超过60质量%、或超过65质量%、或超过70质量%、或超过75质量%,特别优选超过80质量%。阶段(i)中的组合物的干基含水率的上限没有特别限制,例如通常可设为200质量%以下、或175质量%以下、或150质量%以下。另外,在调制上述阶段(i)的生坯组合物时,优选对其制造期间掺混的水分(特别是在阶段(i)和阶段(ii)中的掺混的水分)的规定比例以上进行加水的方法。具体而言,优选在调制阶段(i)的生坯组合物时,将在制造期间掺混的水分(特别是在阶段(i)和阶段(ii)中掺混的水分)中通常为50%以上、其中为55%以上、进一步为60%以上、或75%以上、或80%以上、或85%以上、或90%以上、特别是100%与其它原料混合。
加水可以水的状态进行,也可以蒸汽的状态进行,优选以水的状态添加。此外,在使用挤压机的情况下,可预先向投入到挤压机之前的原材料中加水,也可在挤压机中投入原材料后、向挤压机内的原材料中加水。需说明的是,在使用挤压机对原材料进行混炼的情况下,也包括通过对从进料器投入的原材料进行加水而在挤压机内调制阶段(i)的组合物、然后连续地进行阶段(ii)的方式,优选在调制上述阶段(i)的生坯组合物时对其制造期间掺混的水分(特别是在阶段(i)和阶段(ii)中掺混的水分)的规定比例以上(通常为50%以上,其中为55%以上,进一步为60%以上、或75%以上、或80%以上、或85%以上、或90%以上,特别是100%)预先进行加水的方法。此外,也可采用以从进料器投入的原材料的干基含水率低于40质量%的程度任意地进行加水,然后从设置在挤压机机筒的注水结构将其制造期间掺混的水分的余量(或全部)注水,由此在挤压机内调制阶段(i)的组合物,然后连续地进行阶段(ii)的方式,在采用这样的方式的情况下,组合物有时容易含有气泡,因而优选在模头部以前的任一阶段进行脱气,具体而言,优选在进料器部的脱气结构中进行脱气和/或在设置于下述挤出机的机筒的通气部中进行脱气。另外,在采用从设置于挤压机的机筒的注水结构将其制造期间掺混的水分注水的结构的情况下,优选使用双轴挤压机。
此外,通过在挤压机内温度达到规定温度以上之前将其制造期间掺混的水分的规定比例以上与其它原料混合,有时可抑制淀粉的特性因过加热而发生变化,因而优选。具体而言,更优选为将规定比例以上的水分与其它原料混合时的挤压机内温度通常达到90℃以上、或85℃以上、或80℃以上之前。在挤压机内达到规定温度以上之前与其它原料混合的水分的比例,优选将制造期间掺混的水分(特别是在阶段(i)和阶段(ii)中掺混的水分)中通常为50质量%以上、其中为60质量%以上、进一步为70质量%以上、或80质量%以上、或90质量%以上、特别是100质量%与其它原料混合。在将水分与其它原料混合的情况下,优选在将原料投入到挤压机中之前,预先混合上述比例的水分。特别优选在挤压机内达到80℃以上之前,将制造期间掺混的水分(特别是在阶段(i)和阶段(ii)中掺混的水分)的60质量%以上与其它原料混合。进一步优选在挤压机内从外部气温起加热20℃以上之前,将制造期间掺混的水分(特别是在阶段(i)和阶段(ii)中掺混的水分)的60质量%以上与其它原料混合。
一般而言,若仅以进行淀粉的糊化为目的,则生坯组合物中的干基含水率为40质量%以下左右就足够。若考虑此后的干燥工序,可以说进行更多的加水不仅没有动机,而且存在阻碍因素。因此,如本阶段(iv)那样,若没有使暂时糊化的淀粉老化的思想,则难以想到提高生坯组合物中的干基含水率。此外,即使在仅提高生坯组合物中的干基含水率的情况下,若没有与此后使组合物中的水分干燥的思想相反的、如本阶段(iv)那样的保持水分的思想,则认为无法采用如上所述的、特别是在阶段(iii)以后将从组合物的温度降低至低于80℃起、到组合物的干基含水率低于25质量%为止所需要的时间确保为规定值以上的结构。
另外,也可采用在阶段(iii)以后的阶段中(特别是在采用挤压机的情况下,对挤出后的组合物)进行加水,使组合物的干基含水率达到25质量%为止的时间比规定时间长的方法。加水可以水的状态或蒸汽的状态进行,优选以水的状态添加,例如通过喷雾雾状态的水分的方法添加,由此在减少制造工序中的水分使用量的同时,可制成品质良好的组合物,因而优选。另外,也可通过将组合物直接投入水中,从而利用组合物的吸水进行加水的方法进行。
此外,对于在阶段(iii)以后的阶段中(特别是在使用挤压机的情况下,对挤出后的组合物)进行了加水的组合物,通过采用使该水分在加水后迅速挥发的方法,可利用汽化热使组合物温度迅速降低,因而优选。特别优选一边以挥发后的组合物中的干基含水率低于25质量%的方式进行调制一边进行该处理。更具体地说,例如如上所述,可列举出通过具有在使用载置面的一部分或全部具有通风性(优选为通风性和通水/通液性)的网状传送带输送阶段(iii)以后的组合物的同时,对载置于传送带上前后(即输送前或输送中)的组合物进行加水的工序,来实施保水处理的方式。由此,可同时进行组合物的输送和上述处理,因而优选。另外,也可以是通过对传送带输送后的组合物喷雾雾状的水分等方法进行保水处理的方式。
作为这样的保水处理的一个方式,可列举出将通过挤压机挤出后的组合物载置于传送带上,使每个传送带的组合物浸渍于水中(即,设置在传送带的输送过程中暂时浸入水槽中的工序),然后任意地一边进行传送带输送一边对组合物送风的方式。另外,作为保水处理的其它方式,可列举出在载置于传送带上前后的任一阶段对通过挤压机挤出后的组合物喷雾雾状态的水分,在传送带上载置组合物,任意地一边进行传送带输送一边对组合物送风的方式。无论哪种情况,通过将该传送带载置面的一部分或全部形成具有通风性(例如在从垂直方向对网送风的情况下,透过送风量的1%以上、或3%以上)的网状结构,加水的水分在输送中容易挥发,可利用汽化热使组合物温度有效地降低,可调整干基含水率达到25质量%为止的时间,因而优选,特别是在一边进行传送带输送一边对组合物送风的方式中,优选从网状传送带的上部和/或下部送风。网状结构的网眼没有特别限制,具体而言,例如平均网眼面积优选为1mm2以上(具体而言为1mm×1mm以上)、或3mm2以上(具体而言为3mm×1mm以上)、或10mm2以上(具体而言为5mm×2mm以上)。另一方面,平均网眼面积的上限没有特别限制,例如可设为2500mm2以下(具体而言为50mm×50mm以下)、或1500mm2以下(具体而言为50mm×30mm以下)、或500mm2以下(具体而言为20mm×25mm以下)。
另外,优选在从网状传送带的上部和/或下部送风的送风处理前后糊化度降低规定比例以上(即,通过“处理前的组合物糊化度-处理后的组合物糊化度”计算的糊化度降低差为一定程度以上)。具体而言,优选进行保水处理至该糊化度降低差降低1质量%以上,其中降低2质量%以上,进一步降低3质量%以上,尤其降低4质量%以上,特别是降低5质量%以上。上限没有特别限制,通常为50质量%以下。
另外,即使在组合物的干基含水率暂且为25质量%以下的情况下,通过对干燥组合物再加水而提高干基含水率,也可进行保水处理。在对干燥组合物再加水的情况下,优选使此后的过半的保持时间例如通常为60℃以下、其中为50℃以下、进一步为40℃以下。
另外,也可使用在阶段(iii)以后的阶段中(特别是在使用挤压机的情况下,对于挤出后的组合物)提高周边湿度,使干基含水率达到25质量%为止的时间比规定时间长的方法,由此特别是通常迅速失去水分而与组合物内部相比难以老化的组合物表面附近的淀粉局部老化,在制成将以面为代表的多种组合物一起食用的组合物的情况下,有时形成组合物彼此难以粘结而容易食用的组合物,因而优选。
另外,也可使用通过在阶段(iv)中(特别是在使用挤压机的情况下,对于挤出后的组合物)使组合物温度迅速降低至一定温度以下,从而在此后的阶段中使干基含水率达到25质量%为止的时间比规定时间长的方法。更具体地说,优选在干基含水率达到25质量%为止的过半的时间使组合物温度通常降低至80℃以下,其中更优选降低至70℃以下、或60℃以下、或50℃以下、或40℃以下。此外,在使用挤压机制造的组合物中,在从出口挤出的阶段中组合物温度通常优选为80℃以下,其中优选为70℃以下、或60℃以下、或50℃以下、或40℃以下,更优选以出口温度设定为该温度的状态制造。该温度下限没有特别限定,例如通常可设为超过0℃、或超过4℃。
例如,通过在机筒的第2螺棱部和/或模头部设置具有使模头部的流路出口的组合物的温度降低至规定温度的能力的冷却器,特别是组合物表面的淀粉更有效地老化,改善此后的组合物彼此的易粘结性等,因而优选。另外,通过采用长尺寸的结构作为模头部,温度组合物温度更容易降低,因而优选。另外,优选通过采用对于在阶段(iii)以后的阶段中(特别是在采用挤压机的情况下,对于挤出后的组合物)进行了加水的组合物,使该水分在加水后迅速挥发的方法,利用汽化热使组合物温度迅速降低,由此实现上述条件,更优选一边以挥发后的组合物中的干基含水率低于25质量%的方式进行调整一边进行该处理。
另外,也可采用在阶段(iii)中通过以将挤压机(更具体地说是混炼部以后)的内部温度降温至低于规定值的方式进行调整,调节从挤压机内部挤出后的组合物的干基含水率低于25质量%为止的时间的方法。具体而言,优选将挤压机(更具体地说是混炼部以后)的内部温度调整为通常低于95℃,其中调整为低于90℃,进一步调整为低于85℃、或低于80℃、或低于75℃、或低于70℃、或低于65℃、或低于60℃、或低于55℃、或低于50℃、或低于45℃,特别是调整为低于40℃。下限没有特别限定,通常可设为超过0℃、或超过4℃。由此,可将从挤压机内部挤出后的组合物的干基含水率低于25质量%为止的时间优选调整为通常10分钟以上,其中优选调整为15分钟以上,进一步优选调整为20分钟以上、或30分钟以上、或40分钟以上、或50分钟以上,特别优选调整为60分钟以上。这样的时间的上限没有特别限定,例如通常可设为2400分钟以下,进一步可设为1800分钟以下。
(7)干燥处理
此外,若在阶段(iii)或(iv)、或上述的保水处理或表面老化处理等调节干基含水率低于25质量%为止的时间的处理之后,进一步设置使组合物的干基含水率为一定程度以下的阶段(所谓的干燥处理),则组合物中的淀粉老化的进行变慢或不再进行,有时形成品质良好的组合物。在设置这样的阶段的情况下,将最终的组合物中的干基含水率调整为通常低于60质量%、其中低于55质量%、进一步低于50质量%、或低于45质量%、或低于40质量%、或低于35质量%、或低于30质量%、或低于25质量%、或低于20质量%、或低于15质量%。另一方面,组合物中的干基含水率的下限没有限制,从工业上的生产效率的观点出发,例如可设为0.5质量%以上、或1质量%以上、或2质量%以上。这样的干燥处理中的组合物的温度没有限定,在常压下进行处理的情况下,通常设为超过50℃,其中优选设为超过60℃、或超过70℃,特别优选设为超过80℃。上限没有特别限定,为低于100℃、或低于98℃。
另外,通过一边调整干燥处理中的组合物温度一边缓慢地进行干燥处理,在较短时间内使组合物的干基含水率降低至10质量%以下的同时,处理后组合物(组合物的干基含水率为10质量%以下)难以产生裂纹,形成品质良好的组合物,因而优选。具体而言,优选由该处理中的组合物温度计算“由任意时间点的组合物温度求得的气氛相对湿度”,以该处理时间整体的平均相对湿度为一定比例以上的方式调整组合物温度。即,在组合物的干基含水率为10质量%以下为止的该处理中组合物中的水分较多(例如干基含水率为25质量%以上)的情况下,通过在饱和水蒸气量不过度上升的范围内将组合物温度调整为较高温度,可利用组合物水分的蒸发来提高气氛中的绝对湿度,将平均相对湿度调整为一定比例以上。另外,在组合物中的水分较少(例如干基含水率低于25质量%)的情况下,通过将组合物温度调整为较低温度,可降低气氛的饱和水蒸气量,将平均相对湿度调整为一定比例以上。更具体地说,优选以组合物的干基含水率为10质量%以下为止的该处理中的平均相对湿度通常为50RH%以上、其中为55RH%以上、进一步为60RH%以上、或65RH%以上、或70RH%以上、或75RH%以上、或80RH%以上的方式进行该处理。另外,优选组合物的干基含水率为25质量%以上的状态下的平均相对湿度和/或组合物的干基含水率为低于25质量%且10质量%以上时的平均相对湿度中的任一个为一定比例以上(50RH%以上,其中为55RH%以上,进一步为60RH%以上、或65RH%以上、或70RH%以上、或75RH%以上、或80RH%以上),优选至少组合物的干基含水率为25质量%以上的状态下的平均相对湿度为一定比例以上,特别优选都为一定比例以上。
此外,通过将从干燥处理开始起到组合物的干基含水率达到10质量%为止所需要时间的前半40%的时间段(组合物水分较高的时间段。更优选为在该时间段中例如干基含水率为25质量%以上的时间段)内的平均相对湿度和/或从干燥处理开始起到组合物的干基含水率达到10质量%为止所需要时间的后半60%的时间段(组合物水分较低的时间段。更优选为在该时间段中例如干基含水率低于25质量%的时间段)内的平均相对湿度调整为一定比例以上,在干燥处理后的组合物(组合物的干基含水率为10质量%以下)中难以产生裂纹,形成品质良好的组合物,因而优选,特别优选在任何时间段平均相对湿度都为一定比例以上。具体而言,优选以干燥处理开始前半40%的时间内的平均相对湿度和/或干燥处理开始后半60%的时间段内的平均相对湿度为50RH%以上、其中为55RH%以上、进一步为60RH%以上、或65RH%以上、或70RH%以上、或75RH%以上、或80RH%以上的方式进行该处理。
另外,在该条件下进行干燥处理时,为了调整组合物温度,可使用用于食品干燥的任意方法,例如优选利用空气干燥调整组合物温度和/或气氛温度。
另外,干燥处理阶段中的压力也没有特别限定,例如可在常压下进行,也可在减压下进行。在减压下(例如低于0.1MPa)进行处理的情况下,组合物的温度优选设为80℃以下,其中优选设为70℃以下、或60℃以下,特别优选设为50℃以下。下限没有特别限定,通常超过0℃、或超过4℃。
作为干燥方法,可使用一般用于食品干燥的任意方法。作为实例,可列举出冷冻干燥、空气干燥(例如通风干燥(热风干燥)、流化床干燥法、喷雾干燥、滚筒干燥、低温干燥、日晒干燥、阴干等)、加压干燥、减压干燥、微波干燥、油热干燥等。其中,从食材本来具有的色调或风味的变化程度小、可控制食品以外的香气(糊味等)的观点出发,优选微波干燥,进一步优选减压下的微波干燥。另外,从处理大量的组合物的观点出发,优选空气干燥(例如热风干燥、流化床干燥、喷雾干燥、滚筒干燥、低温干燥、日晒干燥、阴干等),特别优选通风干燥(特别是气氛温度在一定范围内的热风干燥)。
另外,在干燥处理阶段中,通过在气氛温度超过一定程度的环境下对组合物进行一定时间以上的处理,干基含水率降低规定比例以上为止的时间变短,因而优选。具体而言,优选在气氛温度的下限通常超过50℃、其中超过60℃、进一步超过70℃、或超过80℃的环境下进行处理。其上限没有特别限制,通常为100℃以下。为了形成气氛温度超过一定程度的环境,可采用实施将从模头部挤出之后的组合物在高温环境中保管,或通过保持在高温下挤出的组合物温度来提高气氛温度,或利用高温的空气进行通风干燥等处理,实现规定的气氛温度的方法。
另外,该气氛温度下的处理时间只要为一定时间以上即可,可调节为通常0.1小时以上,其中可调节为0.2小时以上、或0.3小时以上、或0.4小时以上、或0.5小时以上、或0.6小时以上、或0.7小时以上、或0.8小时以上、或0.9小时以上,特别是可调节为1.0小时以上。这样的时间的上限没有特别限定,例如通常可设为20小时以下、或15小时以下。
需说明的是,本发明的组合物中的干基含水率可来源于组合物的各种成分,也可来源于进一步添加的水。特别是通过在(iv)的阶段之后进一步包括使干基含水率低于25质量%的阶段,在(ii)中糊化的淀粉中,形成表面附近的淀粉局部老化的组合物,在制成将以面为代表的多种组合物一起食用的组合物的情况下,有时形成组合物彼此难以粘结而容易食用的组合物,因而优选。
(8)挤压机
在本发明中使用挤压机(有时也称为挤出机)的情况下,优选使用具备通过马达旋转的螺杆、将上述螺杆的外周包围的机筒、安装于上述机筒的基部侧的用于投入食品原料的进料器、和安装于上述机筒的前端侧的模头部的挤出机。其中,在本发明中,作为挤出机的螺杆,优选使用具有以下结构的螺杆:从基部侧朝向前端侧(即,朝向挤出方向),具有第1螺棱部和混炼部,且机筒在与螺杆的混炼部的前端侧对应的位置具有通气部。根据一个方式,作为机筒,可使用将通气部和上述模头部设置为一体的结构的机筒。另外,根据其它方式,作为螺杆,可使用除了第1螺棱部和混炼部以外,还在混炼部的前端侧具有第2螺棱部的结构的螺杆,作为机筒,可具有在与螺杆的第2螺棱部的基部侧起点对应的位置具有通气部的结构(即,在紧邻混炼部之后配置模头部的结构)的机筒。此外,在机筒在与第1螺棱部和混炼部对应的区域具有加热器的同时,任意具有第2螺棱部的情况下,优选在该对应的区域具有冷却器。
在本发明所使用的螺杆中,第1螺棱部是指相对于大部分的混炼部(希望为全部的混炼部)和全部的第2螺棱部存在于基部侧(马达侧)的、在外周表面形成有螺杆螺棱的区域,任意设置的第2螺棱部是指相对于全部的第1螺棱部和大部分的混炼部(希望为全部的混炼部)存在于前端侧(挤出侧)的、在外周表面形成有螺杆螺棱的区域。
在本发明中,第1螺棱部具有在随着螺杆的旋转而将组合物向前端侧输送的同时,通过使用加热器对组合物进行加热,使组合物中的淀粉粒通过加热而加水溶胀的功能,任意设置的第2螺棱部具有一边在压力降低的状态下随着螺杆的旋转将从混炼部输送的组合物向前端侧的模头部输送,一边以难以发热的方式将淀粉粒结构破坏的组合物均质化而形成淀粉的基质结构,同时进行急速的冷却,由此使组合物表面附近的淀粉局部老化的功能。
需说明的是,在本发明中,有时将随着这样的螺杆旋转向前端侧输送组合物的螺棱结构称为“正向螺棱”,反之将向基部侧输送组合物的螺棱结构称为“反向螺棱”。另外,在第1螺棱部和第2螺棱部中,有时将设置正向螺棱的区域称为“正向螺棱部”,将设置反向螺棱的区域称为“反向螺棱部”。
在本发明所使用的使用具有第2螺棱部的螺杆和机筒的挤出机的螺杆中,混炼部是指其大部分(优选为70%以上,更优选为90%以上,特别优选为100%)存在于第1螺棱部与第2螺棱部的中间的、公知的用于混炼的结构(作为具体例,可列举出Maddock混合部、Egan混合部、起泡混合部、针混合部、Dulmage混合部、Saxon混合部、菠萝形混合部、带槽的螺杆混合部(下述)、模腔移动型混合部、或它们的组合等)。另外,在使用不具有第2螺棱部的螺杆和机筒的挤出机的螺杆中,混炼部是指其大部分(优选为70%以上,更优选为90%以上,特别优选为100%)相对于第1螺棱部存在于前端侧的、公知的用于混炼的结构。在本发明所使用的螺杆中,混炼部具有以可通过加压下的高温强混炼来损伤淀粉粒的方式截断组合物流进行混炼的功能。
混炼部的长度没有限定,通过相对于螺杆总长度为一定程度以上的长度,容易通过加压下的高温强混炼来损伤淀粉粒,因而优选。具体而言,混炼部的长度与螺杆总长度的比率通常为20%以上,其中优选为25%以上、或30%以上、或35%以上、或40%以上、或45%以上、或50%以上。另一方面,混炼部的长度相对于螺杆总长度的比率的上限没有限制,由于与其它部位的平衡,通常优选设为80%以下、或70%以下、或60%以下。
另外,在混炼部中,通过在螺杆上设置阻断生坯的流动的1个以上的狭窄状结构,容易损伤淀粉粒,因而优选。本发明中的“狭窄状结构”是通过该结构将螺杆与机筒内壁之间的空间大致划分为基部侧和前端侧的空间,通过在划分的基部侧空间内部充满生坯,生坯内压增加规定比例以上,由此使通过狭窄状结构的生坯产生拉伸流的结构。本发明中的“拉伸流”是也被称为伸长流的拉伸材料的流动,典型的是通过将材料引导至入口侧宽而出口侧窄的流路、换言之开口截面积沿流动方向急剧变形的流路而产生的。作为狭窄状结构的实例,可在螺杆表面设置相对隆起的结构(有时称为凸状结构),也可设置从任意流路中的基部侧到前端侧的流路截面积相对减少的结构,还可以是将它们组合而成的结构。作为凸状结构,优选为例如在混炼部中的螺杆表面设置隆起至机筒内壁附近(具体而言,从螺杆中心到机筒内壁的距离的80%以上)的凸状结构,利用该凸状结构将螺杆与机筒内壁之间的空间大致划分为基部侧和前端侧的空间的结构。另外,通过大致串联配置2个以上的狭窄状结构,产生复杂的拉伸流,提高本发明的效果,因而优选。具体而言,大致串联配置的狭窄状结构的数量通常优选为2个以上、或3个以上、或4个以上。其上限没有特别限制,通常为50个以下。此外,在大致串联配置2个以上的狭窄状结构的情况下,优选包含1个以上的凸状结构。
另外,在本发明中采用通气部的情况下,如上所述,通气部安装在机筒的与混炼部前端侧对应的位置,以可将存在于机筒与螺杆之间的空间的气体排气而调整其压力的方式构成。
具体而言,在使用具有第2螺棱部的螺杆和机筒的方式的情况下,通气部优选设置在机筒的与第2螺棱部基部侧起点对应的位置(即,与混炼部的边界附近)。这样,在从混炼部移动到第2螺棱部的部位,通过利用通气部使压力急剧降低,在以不发热的方式将淀粉粒结构破坏的状态的组合物均质化而形成淀粉的基质结构的同时,通过在其后立即在第2螺棱部进行急速冷却,可使组合物表面附近的淀粉局部老化。
另外,在使用不具有第2螺棱部的螺杆和机筒的方式的情况下,通气部优选与模头部一体设置,采用通过在模头部中将组合物在大气压下开放而兼具作为通气部的作用的结构。这样,通过在具有通气部的作用的模头部中将组合物在大气压下开放而使压力急剧降低,由此可制成淀粉粒结构破坏的状态的组合物,然后通过对挤出后的组合物进行急速的冷却(例如通过喷雾雾状的水分来添加少量的水分后使其挥发,由此利用其汽化热使组合物温度急速降低的方法等),可使组合物表面附近的淀粉局部老化。
通气部的具体的位置没有限制,例如在使用具有第2螺棱部的螺杆和机筒的情况下,通气部优选在机筒内配置有螺杆的工作状态下设置在螺杆的第2螺棱部的前半部、即从第2螺棱部的基部侧起点起相当于第2螺棱部总长度的50%以内的机筒上的位置,进一步优选设置在从第2螺棱部的起点起相当于第2螺棱部总长度的20%以内的机筒上的位置,最优选设置在相当于基部侧端部(即,第2螺棱部与混炼部的边界附近)的机筒上的位置。其理由尚不明确,但推测是因为在该通气部中引起急剧的压力降低,从而破坏组合物中的淀粉粒结构,由于内部的淀粉流出,形成均匀的基质结构。
另一方面,在使用不具有第2螺棱部的螺杆和机筒的方式的情况下,即在采用通过在模头部中将组合物在大气压下开放而兼具作为通气部的作用的结构的方式的情况下,通气部(兼模头部)优选设置在从配置于螺杆的最前端侧的混炼部终点起相当于螺杆总长度的30%以内的机筒上的位置,优选设置在相当于20%以内的机筒上的位置,优选设置在相当于10%以内的机筒上的位置,优选设置在紧邻配置于最前端侧的混炼部终点之后(即在紧邻该混炼部之后设置具有作为通气部的功能的模头部)。另外,优选在配置于螺杆的最前端侧的混炼部终点与模头部之间设置流动延迟结构。另外,也可以是不在螺杆上设置第2螺棱部,通过对模头部和/或挤出后的组合物进行冷却,使组合物表面附近的淀粉局部老化的方式。
另外,在本发明中,在使用具有第2螺棱部的螺杆和机筒的挤出机的情况(有时也称为第1方式)下优选在第2螺棱部前端侧终点与模头部之间的位置设置流动延迟结构,或者在使用不具有第2螺棱部的螺杆和机筒的挤出机的情况(有时称为第2方式)下优选在混炼部前端侧终点与模头部之间的位置设置流动延迟结构。特别是在具有第2螺棱部的挤出机中,通过设置流动延迟结构,可稳定地排出在第2螺棱部中老化而提高了粘性的组合物,因而优选。另外,即使是不具有第2螺棱部的挤出机,通过设置流动延迟结构,有时也可得到稳定挤出的效果,因而优选。另外,在第1方式、第2方式的任一方式中,通过在混炼部前端侧终点附近(优选为紧邻混炼部前端侧终点之后)设置流动延迟结构,混炼部中的压力提高,混炼效率提高,因而优选。在本发明中“流动延迟结构”是相对于该结构之前的螺棱部中的内容物的平均流动速度,降低内容物的流动速度的结构。例如在第1方式中是对于第2螺棱部中的内容物的流动速度,使内容物的流动速度降低的结构,在第2方式中是对于第1螺棱部中的内容物的流动速度,使内容物的流动速度降低的结构。例如,可采用以下结构:通过相对地增大第2螺棱部前端侧终点附近的螺杆槽深或螺距宽度而降低流动速度的结构,或通过比之前相对地增大第2螺棱部前端侧终点附近的机筒内径而降低流动速度的结构,或作为与第2螺棱部独立的结构,在第1方式中的第2螺棱部前端侧终点或第2方式中的混炼部前端侧终点与模头部之间的位置配置流动延迟结构,在螺棱结构形成部位中的正向螺棱部的一部分开孔,或使正向螺棱部的一部分缺损或变形的结构(有时也称为带槽的螺杆结构),或与正向螺棱结构相比相对地降低流动速度的反向螺棱结构,或通过采用不具有对成型材料施加位移的螺旋角的环结构(例如在螺杆表面设置1个以上的具有螺杆的旋转中心与机筒内壁之间距离的80%以上的半径的环状突起的结构,也包含该环状突起沿2个以上的螺杆的转轴串联设置的多重环结构),与正向螺棱结构相比降低通过螺杆旋转产生的流动流量而降低流动速度的结构,优选在第1方式中的第2螺棱部前端侧终点或第2方式中的混炼部前端侧终点与模头部之间的位置配置带槽的螺杆结构或反向螺棱结构或多重环结构作为流动延迟结构。另外,在采用形成于螺杆表面的、作为具有螺杆的旋转中心与机筒内壁之间距离的80%以上的半径的环状突起结构的多重环结构的情况下,通过连续配置2个以上的突起结构,可简单地调整流动延迟结构中的流动速度,因而优选。
流动延迟结构中的流动延迟比例(即,流动延迟结构中的流动流量相对于该结构之前的螺棱部中的流动流量的比例)只要低于100%即可,通常优选为97%以下,其中优选为95%以下,进一步优选为93%以下、或90%以下。下限没有特别限定,通常为10%以上、或20%以上。
此外,在采用流动延迟结构的情况下,若其尺寸过大,则混炼部或第2螺棱部结构等的大小相对变小,因此从发挥本发明的效果的观点出发,优选流动延迟结构的尺寸为一定程度以下。具体而言,流动延迟结构的长度相对于螺杆总长度的比率通常优选为20%以下,其中优选为15%以下,进一步优选为10%以下、或8%以下、或5%以下。下限没有特别限定,通常为0%以上、或1%以上。
另外,通气部可以是通过在大气压下开放而将机筒内部减压至大气压的结构,但通过在该通气部中具有强制排气结构,使组合物中的水分的一部分强制挥发,在使组合物迅速降温的同时,除去基质结构中的气泡,由此可形成更牢固的基质结构,因而更优选,特别是在采用结构上容易将气泡带入组合物内部的单轴挤压机作为挤出机的情况下,由于容易将气泡带入基质结构中,所以该结构更加有用。在强制排气时可采用公知的真空泵等,例如可采用液封式泵(水封式泵)。
用于强制排气的结构(例如真空泵等)只要是具有使组合物中的一部分水分强制蒸发至通气部中的组合物温度降低一定程度的能力,则可采用任意的结构。在混炼部前端侧端部配置通气部的情况下,也可设为在模头部中兼具将组合物在大气压下开放的作为通气部的功能的结构(即在紧邻混炼部之后配置模头部的结构)。另外,根据一个方式,在通气部中优选具有温度例如通常降低1℃以上、其中降低2℃以上的冷却能力。另外,根据一个方式,优选采用在通气部中的吸入压力通常为0.04MPa以上、其中为0.06MPa以上、进一步为0.08MPa以上的条件下强制排气的结构。通气部中的吸入压力的上限没有特别限定,若采用过强力的泵,则有时会吸入生坯,因此通常优选为0.1MPa以下、或0.09MPa以下。需说明的是,在制造膨化物的挤出机中,原理上需要在使其内压至少提高到大气压以上的同时、将组合物温度保持在100℃以上的状态下进行挤出,因此难以采用如本发明那样的结构。
在本发明的制造方法中使用挤压机的情况下,通过在挤压机内被加热20℃以上之前将在其制造过程中掺混于组合物中的水分中的规定比例以上与其它原料混合,有时可抑制淀粉的特性因过加热而发生变化,因而优选。具体而言,优选在挤压机内被加热20℃以上之前,将掺混于组合物中的水分中的通常为50质量%以上、其中为60质量%以上、进一步为70质量%以上、或80质量%以上、或90质量%以上、特别是100质量%预先与其它原料混合,和/或在挤压机内被加热20℃以上之前,使干基含水率超过25质量%、或超过30质量%、或超过35质量%、或超过40质量%。需说明的是,在将水分与其它原料混合的情况下,优选在将原料投入到挤压机中之前预先混合上述比例的水分。
另外,若在挤压机内部被加热至规定温度以上的状态下进行注水,则水分突沸而有可能损害组合物结构,因而优选在挤压机内部的温度低于规定温度的状态下,预先将上述比例(在阶段(i)中掺混于组合物中的水分中的通常为50质量%以上、其中为60质量%以上、进一步为70质量%以上、或80质量%以上、或90质量%以上、特别是100质量%,和/或进行加水至生坯组合物的干基含水率为超过25质量%、或超过30质量%、或超过35质量%、或超过40质量%、或200质量%以下、或175质量%以下、或150质量%以下)的水分与其它原料混合。具体而言,优选在挤压机内部的温度通常低于100℃、其中低于90℃、进一步低于80℃、或低于70℃、或低于60℃、或低于50℃、特别是低于40℃的状态下,预先将上述比例的水分与其它原料混合。此外,通过在(i)的工序中使用依据上述条件(例如使用挤压机)加工的生坯组合物来制造本发明的组合物,也可在生坯组合物制造工序中实施组合物加工时所需的一部分高温强混炼。
特别是对于如本发明那样使用挤压机进行强混炼的组合物,若增加生坯的加水,则生坯的粘性增加,与之相伴,混炼时的阻力增加,或内压升高,若是有相同能力的搅拌机,则混炼强度(SME值)有降低的倾向。此外,在使用相同能力的加热器的情况下,产生无法充分进行伴随加水而提高比热的生坯组合物的升温工序、以及此后的降温工序等的状况,因此对本发明中的淀粉加工产生很大的影响。因此,在以往技术中一般不采用对生坯组合物进行大量事先加水的方法,即使在进行事先加水的情况下,在全部加水中所占的比例也是有限的。
在本发明的制造方法中使用挤压机的情况下,通过在挤压机内被加压(加压)之前,将在制造过程中掺混于组合物中的水分中的规定比例(在阶段(i)中掺混于组合物中的水分中的通常为50质量%以上、其中为60质量%以上、进一步为70质量%以上、或80质量%以上、或90质量%以上、特别是100质量%,和/或进行加水至生坯组合物的干基含水率为超过25质量%、或超过30质量%、或超过35质量%、或超过40质量%、或200质量%以下、或175质量%以下、或150质量%以下)与其它原料混合,有时可抑制淀粉的特性因过加热而发生变化,因而优选。具体而言,优选在挤压机内被加压(加压)之前,将在制造过程中掺混的水分中的通常为50%以上、其中为60%以上、进一步为70%以上、或80%以上、或90%以上、特别是100%与其它原料混合。需说明的是,更优选在挤压机内部被加热和加压至100℃以上之前,将这些比例的水分与其它原料混合。
在本发明的制造方法中使用挤压机的情况下,其种类没有限制,优选可以一个单元实施加水、强混炼(最低SME值为400kJ/kg以上)、加热、冷却、挤出成型为止的各处理的挤压机。特别优选具有可对加热加压前的原料加水的结构的挤压机。具体而言,单轴挤压机或双轴挤压机均可使用,但与一般的单轴挤压机相比,优选使用采用下述的特殊机筒以提高混炼强度的单轴挤压机或双轴挤压机。特别是从经济性的观点出发,优选单轴挤压机,从得到更高的混炼力的观点出发,优选双轴挤压机。另一方面,使用通常的机筒的挤压机、或使用通常的螺杆(驱动螺杆)的螺杆挤出机或通常的螺旋推进式的装置是以迅速送出内容物为主要目的的装置,混炼力不充分,因此有时不适合于本发明的制造方法。
一般来说,在被称为单轴挤压机或双轴挤压机的装置(特别是在海外被称为挤压机、双螺杆挤压机的装置)中,也包含只具有简单的混合机、捏合机功能的挤出装置,但这样的装置无法得到用于形成本发明的组合物结构的强混炼,因而不优选。此外,在使用具有淀粉粒结构的组合物原料的情况下,其结构牢固,为了完全破坏淀粉粒结构,只使用通常的螺棱螺杆的挤压机的混炼力不充分,进一步优选明显比通常多的使用具有捏合效果的机筒部位。具体而言,通过使相对于挤压机中的机筒总长度的螺棱螺杆部比例为95%以下,将组合物强混炼,促进本发明的组合物的特征结构的形成,因而优选。螺棱螺杆部是也被称为输送元件的最一般的形状的机筒部,若提高其相对于机筒总长度的比例,则将生坯组合物向模头挤出的能力提高,但混炼生坯组合物以促进其反应的能力降低。
根据本发明的制造方法的一个方式,相对于挤压机的机筒总长度的螺棱螺杆部的比例通常优选为低于95%,其中优选为90%以下,进一步优选为85%以下。一般来说,在使用挤压机制造泡芙等膨化物时,需要在高压下用力地挤出组合物,因此存在提高相对于机筒总长度的螺棱螺杆部位比例的动机,(即使在以高SME值进行混炼的情况下),相对于机筒总长度的螺棱螺杆部位比例也通常为95%~100%。
根据本发明的制造方法的一个方式,优选将机筒长度整体的通常为5%以上、其中为7%以上、进一步为10%以上、特别是12%以上作为具有捏合效果的机筒部位。一般来说,使用通常的机筒的挤压机、或使用通常的螺杆(驱动螺杆)的螺杆挤出机或通常的螺旋推进式的装置是以迅速送出内容物为主要目的的装置,由于没有设想得到强混炼,所以相对于机筒总长度的螺棱螺杆部比例不满足上述范围的情况多。
(9)后处理
通过经过以上的阶段(i)~(iii)、根据需要的阶段(vi),可得到本发明的组合物,也可进一步施加后处理。作为后处理,例如可列举出成型处理、干燥处理等。
作为成型处理,例如可列举出将本发明的组合物(例如固体状糊状组合物)成型为所希望的形态(例如上述的意大利面、中国面、乌冬面、稻庭乌冬面、棊子面、馎饦面、面疙瘩汤、凉面、素面、荞麦面、烫荞面糕、米粉、越南粉、冷面的面、粉条、麦片、古斯米、切蒲英、打糕、饺子的皮等)的处理等。这样的成型处理可适当采用该技术领域中通常公知的方法。例如,在制成如意大利面或中国面等面那样的细长状组合物的情况下,只要使用上述挤压机等装置,将组合物挤出成型为细长形状即可。另一方面,在制成平板状的组合物的情况下,只要将组合物成型为平板形状即可。此外,通过将组合物挤压成型,或对成型为平板形状的组合物进行切断或模切,也可得到细长状、粒状、薄片状等任意形状的组合物。在本发明中“糊状组合物”表示将来源于食用植物的食材混炼而制造的食品组合物,是包含混炼物或意大利面(也包含不以小麦为原料的物质)的概念。另外,作为干燥处理方法,可使用一般用于食品干燥的任意方法。
[III:组合物的粉碎物及其凝集体]
需说明的是,本发明的组合物可将其粉碎后使用。即,在上述的本发明的制造方法中,在上述阶段(iii)的降温之后,可进一步设置(v)将上述组合物粉碎制成粉碎组合物的阶段。这样得到的本发明的组合物的粉碎物(将其适当称为“本发明的粉碎组合物”)也成为本发明的对象。在将本发明的组合物粉碎制成本发明的粉碎组合物的情况下,其粉碎条件没有特别限制,可以是任意的,例如优选以粒径d50和/或d90为50μm以上且1000μm以下左右的方式进行粉碎。
需说明的是,在制造本发明的粉碎组合物的情况下,通过将保水性高的本发明的组合物粉碎,有时可制造即使在干基含水率高的状态下也具有保形性的凝集体,因而优选。具体而言,根据本发明的优选方式,即使是干基含水率例如通常为50质量%以上、其中为60质量%以上、进一步为70质量%以上、或80质量%以上、或90质量%以上、特别是100质量%以上等干基含水率高的粉碎组合物凝集体,也可制成具有保形性的凝集体。上限没有特别限定,可设为500质量%以下、400质量%以下。通过对加水的凝集组合物进行烧成或混炼,可制成保水性优异的凝集组合物。
另外,通过以本发明的粉碎组合物为原料,通过利用上述本发明的制造方法再次实施高温强混炼处理,或加入适量的水进行混炼,可形成凝集体。另外,通过以含有超过15质量%的水分的本发明的粉碎组合物(特别优选使用阶段(iii)以后的干基含水率的降低差为10质量%以下的粉碎组合物)作为原料进行压面,也可形成凝集体,更优选为一边加热至70℃以上(或80℃以上)一边进行压面。即,在上述的本发明的制造方法中,在上述阶段(v)的粉碎之后,可进一步设置(vi)使上述粉碎组合物凝集,制成粉碎组合物凝集体的阶段。这样得到的本发明的粉碎组合物的凝集体(将其适当称为“本发明的粉碎组合物凝集体”)可用作本发明的组合物,或适当用作本发明的阶段(i)中的原料。这样的本发明的粉碎组合物凝集体也成为本发明的对象。在将本发明的组合物粉碎制成本发明的粉碎组合物的情况下,其制造条件如上所述。
此外,通过以粉碎组合物和/或粉碎组合物凝集体为一定比例的原料用作本发明的阶段(i)中的原料,可作为预先进行了热处理的原料使用,改善组合物彼此的粘结性,因而优选。即,可以含有以干燥质量换算为一定比例的在上述阶段(v)中得到的粉碎组合物和/或在阶段(vi)中得到的粉碎组合物凝集体的方式掺混于阶段(i)的组合物中。其下限没有特别限制,以干燥质量换算通常为5质量%以上,其中为10质量%以上,进一步为15质量%以上,特别是20质量%以上。其上限没有特别限制,通常为100质量%以下、或90质量%以下。
实施例
以下,根据实施例对本发明进行更详细的说明,但这些实施例只不过是为了便于说明而示出的实例,本发明在任何意义上都不限定于这些实施例。
[含有淀粉的固体状组合物的调制]
使用下述表1“干燥豆类粉末”所记载的进行过前处理(粉末化/加热处理)的干燥豆类粉末,进而适当添加水,调制各试验区和比较区的生坯组合物。使用所得的各试验区和比较区的生坯组合物,依据下述表3“加工条件”所记载的条件,制造各试验区和比较区的含有淀粉的固体状组合物。具体而言,使用“使用器材”所记载的“器材种类”的器材,作为混炼时使用的机筒,使用“螺棱螺杆部位比例”的机筒,使用将在机筒部位(下述表3中(1)~(9))中的“混炼部位”所记载的部位变更为混炼能力强的形状的机筒,将相当于“温度条件”的部位的温度设定为下述表中所记载的数值(表中(1)相当于原料投入部,表中(9)相当于出口温度)。
需说明的是,作为双轴挤压机,使用Thermo Fisher Scientific制HAAKEProcess11(螺杆直径11mm×2,螺杆长度41cm,分段式,同向旋转螺杆),作为单轴挤压机,使用NP Foods制单轴挤压机(螺杆直径70mm×螺杆长度140cm)。另外,按照“注水方法”所记载的方法进行加水,按照“机筒旋转速度”、“混炼强度(SME值)”、“内部压力(出口附近压力)”进行加工,在挤出后载置于网状传送带上,适当施加表3所记载的后处理,调整组合物温度,通过喷雾雾状的水分等来调整从生坯温度降低至低于80℃起到连续地达到干基含水率低于25%为止的时间,由此得到含有淀粉的固体状组合物。
需说明的是,在表3的“注水方式”中,“A”表示在(1)中将原料粉末和水(达到表2-2“生坯组合物的测定值”中的“干基含水率”的分量)全部混合,以生坯的状态投入,“B”表示在(1)中以粉末的状态投入原料,在(3)中将水(达到表2-2“生坯组合物的测定值”中的“干基含水率”的分量)全部注水。另外,在表3的“每个机筒部位的温度条件”中,“-”表示没有加热。
[生坯组合物及含有淀粉的固体状组合物的各种组成及物性值的测定]
对于各试验区和比较区的生坯组合物及含有淀粉的固体状组合物,通过下述的方法测定各种的组成值及物性值。将其结果示出于下述表2“生坯组合物测定值”以及下述表4和表5的“含有淀粉的固体状组合物测定值”中。
[淀粉、蛋白质、不溶性食物纤维、干基含水率的测定]
对于“淀粉”,按照日本食品标准成分表2015年版(第七版),依据AOAC996.11的方法,通过80%乙醇提取处理,以除去影响测定值的可溶性碳水化合物(葡萄糖、麦芽糖、麦芽糊精等)的方法进行测定,对于“蛋白质”,按照日本食品标准成分表2015年版(第七版),以将通过改良凯氏定氮法定量的氮量乘以“氮-蛋白质换算系数”进行计算的方法进行测定,对于“不溶性食物纤维”,按照日本食品标准成分表2015年版(第七版),以改良Prosky法进行测定,对于“干基含水率”,依据日本食品标准成分表2015年版(第七版),以减压加热干燥法通过加热至90℃来进行测定。
[淀粉的分子量分布的测定]
各试验区和比较区的组合物的分子量分布的测定及各相关参数(质均分子量对数、[值α]、[值β]和[值γ])的分析按照以下的步骤进行。
首先,在90℃下将各试验区和比较区的组合物在40倍量的水中恒温处理15分钟后,作为下述[步骤a],调制各试验区和比较区的组合物的2.5%水分散液,将其连同液体中的组合物一起进行粉碎处理,进行蛋白质分解酶处理后,获得乙醇不溶性且二甲基亚砜可溶性的成分作为纯化淀粉。恒温处理后的粉碎处理通过使用均质机NS52(MicrotechNichion制),在25000rpm下破碎处理30秒来进行。蛋白质分解酶处理通过对实施了粉碎处理的组合物添加例如0.5质量%的蛋白质分解酶(Takara Bio制Proteinase K,产品代码9034),在20℃下使其反应16小时来进行。
乙醇不溶性且二甲基亚砜可溶性的成分的提取按照以下步骤进行。即,(i)对于实施了粉碎处理和蛋白质分解酶处理的组合物,以最初使用的组合物为基准添加240倍量的99.5%乙醇(富士胶片和光纯药株式会社制),混合后,进行离心(10000rpm下5分钟),获得乙醇不溶性级分。接着,(ii)对于所得的乙醇不溶级分,以最初使用的组合物为基准添加80倍量的二甲基亚砜(CAS67-68-5,富士胶片和光纯药株式会社制),一边搅拌一边在90℃下处理10分钟,从而使其溶解,对溶解液进行离心(10000rpm下5分钟),回收上清液,获得二甲基亚砜可溶性级分。接着,(iii)对于所得的二甲基亚砜可溶性级分,以最初使用的组合物为基准添加240倍量的99.5%乙醇,混合后,通过离心(10000rpm、5分钟)回收沉淀级分。然后,重复进行3次(iii)的操作,对最终得到的沉淀物进行减压干燥,由此获得乙醇不溶性且二甲基亚砜可溶性的成分作为纯化淀粉。
接着,作为[条件A],在1M氢氧化钠水溶液中溶解0.10质量%的通过上述步骤得到的各试验区和比较区的纯化淀粉,在37℃下静置30分钟后,加入等倍量的水和等倍量的洗脱液(0.05M NaOH/0.2%NaCl),通过5μm滤器过滤得到滤液。将5mL的所得的各试验区和比较区的滤液供于凝胶过滤色谱,测定分子量对数为5.0以上且低于9.5的范围的分子量分布。
作为凝胶过滤色谱的凝胶过滤柱,选择以下4根柱,从分析上游侧依次以排除极限分子量从大到小的方式串联连结使用。通过制成这样的结构,可将具有相当于中间的[值β]的分子量对数(6.5以上且低于8.0)的淀粉、具有相当于更小的[值α]的分子量对数(5.0以上且低于6.5)的淀粉和/或具有相当于更大的[值γ]的分子量对数(8.0以上且低于9.5)的淀粉分离,并适当地测定各个参数。
·TOYOPEARL HW-75S(TOSOH CORPORATION制,排除极限分子量(对数):7.7Da,平均微孔直径100nm以上,Φ2cm×30cm):2根。
·TOYOPEARL HW-65S(TOSOH CORPORATION制,排除极限分子量(对数):6.6Da,平均微孔直径100nm,Φ2cm×30cm);1根。
·TOYOPEARL HW-55S(TOSOH CORPORATION制,排除极限分子量(对数):5.8Da,平均微孔直径50nm,Φ2cm×30cm):1根。
其它的凝胶过滤色谱的条件如下所示。作为洗脱液,使用0.05M NaOH/0.2%NaCl,在柱温箱温度40℃、流速1mL/分钟下进行分离,以每0.5秒的单位时间进行洗脱液中的成分的检测。作为检测设备,使用RI检测器(TOSOH CORPORATION制RI-8021)。
凝胶过滤色谱的数据分析按照以下的步骤进行。即,在由检测设备得到的测定值中,对于测定对象的分子量对数范围(5.0以上且低于9.5)内的值,在进行数据校正以使最低值为0后,根据峰顶分子量1660000和峰顶分子量380000的2点尺寸排阻色谱用直链型标准支链淀粉标记(例如昭和电工社制的P400(DP2200、MW380000)和P1600(DP9650、MW1660000)等)的峰顶溶出时间,使用校正曲线,将各溶出时间换算为分子量的常用对数值(分子量对数)。另外,在将测定对象的分子量对数范围(5.0以上且低于9.5)内的各溶出时间的检测设备的测定值的合计设为100的情况下,用百分率表示各溶出时间(分子量对数)的测定值,由此计算测定样品的分子量分布(X轴:分子量对数,Y轴:相对于整个测定范围的RI检测器测定值合计的、各分子量下的测定值的百分率(%)),制作分子量分布曲线。
由按照以上的步骤得到的分子量分布曲线,按照以下的步骤计算质均分子量。即,对于测定对象的分子量对数范围(5.0以上且低于9.5)内的值,将由溶出时间换算的各分子量乘以上述分子量分布中的Y轴的值(相对于整个测定范围的RI检测器测定值合计的、各分子量下的测定值的百分率%)的100分之1得到的值进行累计,由此可得到质均分子量,进而通过计算其常用对数值而得到质均分子量对数。
另外,由上述分子量分布曲线,求得以下分子量对数范围的曲线下面积的比例,分别作为[值α]、[值β]和[值γ]。
[值α]相对于由分子量分布曲线整体(分子量对数范围为5.0以上且低于9.5)求得的曲线下面积的、分子量对数为5.0以上且低于6.5的区间的曲线下面积的比例。
[值β]相对于由分子量分布曲线整体(分子量对数范围为5.0以上且低于9.5)求得的曲线下面积的、分子量对数为6.5以上且低于8.0的区间的曲线下面积的比例。
[值γ]相对于由分子量分布曲线整体(分子量对数范围为5.0以上且低于9.5)求得的曲线下面积的、分子量对数为8.0以上且低于9.5的区间的曲线下面积的比例。
(视野中的淀粉粒结构数量的测定)
将3mg的用磨机对各试验区和比较区的组合物进行粉碎而得到的通过150μm网眼的组合物粉末悬浮于50μL的水中,制作组合物粉末6%水悬浮液。然后,将悬浮液滴加在载玻片上,然后盖上盖玻片并轻轻按压来制作显微镜用标本。用相差显微镜(ECLIPSE80i,Nikon公司制),在放大倍率200倍下对显微镜用标本的代表性部位进行偏光观察,掌握视野中的淀粉粒结构的数量。
(糊化峰值温度的测定)
对各试验区和比较区的干燥质量3.5g的组合物试样粉碎(粉碎至通过100目(网眼150μm)且留在120目上(网眼125μm))后,量取到RVA测定用铝杯中,加入蒸馏水,加入蒸馏水使总量为28.5g,将如此调制的14质量%的试样水浆料供于上述[步骤a]中的RVA粘度测定,进行糊化峰值温度的测定。作为快速粘度分析仪(RVA),使用可将测定对象升温至140℃的Perten公司制的RVA4800,在50℃下开始测定,将测定开始时~测定开始10秒后的转数设为960rpm,将测定开始10秒后~测定结束的转数设为160rpm,测定在50℃~140℃内以升温速度12.5℃/分钟进行升温时的糊化峰值温度(℃)。
(淀粉的糊化度)
各试验区和比较区的组合物的糊化度采用对关税中央分析所报进行部分改变的葡糖淀粉酶第二法(依据Japan Food Research Laboratories公司方法:https://www.jfrl.or.jp/storage/file/221.pdf)进行测定。
(淀粉分解酶活性)
各试验区和比较区的组合物的淀粉分解酶活性按照以下的步骤进行测定。首先,在1g的将各试验区和比较区的组合物粉碎而得到的测定样品中加入10mL的0.5%NaCl/10mM醋酸缓冲剂(pH5),在4℃下静置16小时后,通过使用均质机NS52(Microtech Nichion制)在25000rpm下处理30秒而破碎成糊状,进一步在4℃下静置16小时后,将用滤纸(ADVANTEC公司制,定性滤纸No.2)过滤得到的滤液作为酶液。
在试管中放入2mL的0.05%可溶性淀粉(富士胶片和光纯药株式会社制,淀粉(可溶性)CAS9005-25-8,产品代码195-03961),在37℃下静置10分钟后,加入0.25mL的酶液并混合。将混合物在37℃下静置30分钟。然后,加入0.25mL的1M HCl并混合,加入0.25mL的0.05mol/L碘溶液并混合,加入11.5mL的水进行稀释,用分光光度计测定波长660nm下的吸光度(吸光度A)。另外,作为对照,在试管中放入2mL的0.05%可溶性淀粉,在37℃下静置40分钟后,加入0.25mL的1M HCl,混合后,按照0.25mL的酶液、0.25mL的0.05mol/L碘溶液的顺序加入并混合,加入11.5mL的水进行稀释后,用分光光度计测定波长660nm下的吸光度(吸光度B)。
通过酶反应区(吸光度A)相对于比较对象区(吸光度B)的吸光度减少率({(吸光度B-吸光度A)/吸光度B}×100(%))求得各测定样品在酶反应30分钟时的吸光度减少率C(%)。将使吸光度每10分钟减少10%的酶活性设为1单位(U),根据利用0.25mL的酶液(样品含量0.025g)进行30分钟的酶反应时的吸光度减少率C(%),通过下式求得测定样品的每1g干燥质量的酶活性(U/g)。
[数学式4]
酶活性单位(U/g)={C×(10/30)×(1/10)}/0.025
(碘染色性的测定)
对于各试验区和比较区的组合物的加工前后样品,在投入40倍量的水中后,迅速通过与上述[步骤a]相同的步骤进行处理,获得纯化淀粉。在与上述[条件A]相同的条件下将所得的纯化淀粉过滤后供于凝胶过滤色谱,分别分离分子量对数为5.0以上且低于6.5和6.5以上且低于8.0的级分。将所得的各分离级分用盐酸(富士胶片和光纯药株式会社制,试剂特级盐酸)调整为pH7.0,用将0.05mol/L碘溶液(富士胶片和光纯药株式会社制,产品代码091-00475)稀释200倍而得到的碘溶液(0.25mM)进行染色,用分光光度计测定660nm的吸光度。
(PDI值的测定)
在各试验区和比较区的组合物中加入20倍量的水,进行粉碎处理(使用MicrotechNichion制均质机NS-310E3在8500rpm下破碎处理10分钟),将所得的破碎处理液的总氮比例乘以20而得到的值作为组合物整体的总氮比例进行测定。接着,对破碎处理液进行离心(3000G下10分钟),将所得的上清液的总氮比例乘以20而得到的值作为水溶性氮比例进行测定,由此计算组合物的PDI值。需说明的是,总氮比例的测定方法采用食品表示法(“关于食品表示标准”(平成27年3月30日消食表第139号))中规定的燃烧法(改良杜马法)进行测定。
[含有淀粉的固体状组合物的感官评价]
对于在90℃下将1质量份的如上所述调制的各试验区和比较区的组合物在9质量份的水中加热烹调5分钟而得到的样品进行感官评价。具体而言,将加热烹调后的组合物静置在纸盘中,由10名经过训练的感官检查员对料理进行观察和试吃,对于其物性和食用时的口味,从“保水时弹性”、“保水时粘性”和“综合评价”的各观点出发,按照下述标准进行评价。然后,计算10名感官检查员的评分的平均值,将小数第1位四舍五入作为最终评分。需说明的是,作为进行各感官试验的感官检查员,预先实施食品的味道、口感或外观等的识别训练,在此基础上,选拔成绩特别优秀,有商品开发经验,关于食品的味道、口感或外观等品质的知识丰富,且可对各感官检测项目进行绝对评价的检查员。另外,在上述任一评价项目中,都是事先由全体检查员进行标准样品的评价,对评价标准的各得分进行标准化,然后进行具有客观性的感官检查。
·“保水时弹性”的评价标准:
按照下述5个等级评价组合物的弹性。
5:感觉弹力非常强,优选。
4:感觉弹力强,优选。
3:感觉弹力稍强,优选。
2:弹力稍弱,不优选。
1:弹力弱,不优选。
·“保水時粘性”的评价标准:
按照下述5个等级评价组合物的粘性。
5:观察不到组合物表面的粘性,优选。
4:几乎观察不到组合物表面的粘性,优选。
3:稍微观察到组合物表面的粘性,但优选。
2:组合物表面的粘性稍显明显,不优选。
1:组合物表面的粘性明显,不优选。
·“综合评价”的评价标准:
按照以下5个等级评价组合物的弹力与粘性的平衡。
5:组合物的弹力与粘性的平衡非常好,优选。
4:组合物的弹力与粘性的平衡好,优选。
3:组合物的弹力与粘性的平衡稍好,优选。
2:组合物的弹力与粘性的平衡稍差,不优选。
1:组合物的弹力与粘性的平衡差,不优选。
[结果]
将各试验区和比较区的组合物的制造条件、组成、物性及评价结果示出于以下的表1~5中。
[表1-1]
[表1-2]
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产业上的可利用性
本发明可广泛应用于使用以淀粉为主成分的固体状组合物的食品等领域,其利用价值极大。

Claims (49)

1.含有淀粉的固体状组合物,所述组合物满足全部的下述(1)~(4):
(1)组合物中的淀粉的含量以干燥质量换算为20质量%以上;
(2)满足下述(a)和/或(b):
(a)在对组合物的粉碎物的6%悬浮液进行观察时可见的淀粉粒结构为300个/mm2以下,
(b)使用快速粘度分析仪将14质量%的组合物粉碎物水浆料以升温速度12.5℃/分钟从50℃升温至140℃进行测定时的糊化峰值温度低于120℃;
(3)组合物中的淀粉的糊化度为50质量%以上;
(4)组合物的下述[值α]为60%以下,下述[值β]为35%以上:
[值α]相对于分子量分布曲线的总曲线下面积的、分子量对数为5.0以上且低于6.5的区间的曲线下面积的比例,所述分子量分布曲线是在下述[条件A]下分析纯化淀粉而得到的,所述纯化淀粉是在90℃下将组合物在40倍量的水中恒温处理15分钟后、通过下述[步骤a]进行处理而得到的;
[值β]相对于所述分子量分布曲线的总曲线下面积的、分子量对数为6.5以上且低于8.0的区间的曲线下面积的比例;
[步骤a]将组合物的2.5%水分散液进行粉碎处理,进行蛋白质分解酶处理后,得到乙醇不溶性且二甲基亚砜可溶性的成分作为纯化淀粉;
[条件A]在1M氢氧化钠水溶液中溶解0.10质量%的纯化淀粉,在37℃下静置30分钟后,加入等倍量的水和等倍量的洗脱液,将5mL的经5μm滤器过滤得到的滤液供于凝胶过滤色谱,测定分子量对数为5.0以上且低于9.5的范围的分子量分布。
2.权利要求1所述的组合物,其中,所述[值β]与所述[值α]之比(β/α)为0.5以上。
3.权利要求1或2所述的组合物,其中,下述[值γ]为30%以下:
[值γ]相对于所述分子量分布曲线的总曲线下面积的、分子量对数为8.0以上且低于9.5的区间的曲线下面积的比例。
4.权利要求1~3中任一项所述的组合物,其中,所述[值β]与所述[值γ]之比(β/γ)为10以上。
5.权利要求1~4中任一项所述的组合物,其中,在所述[条件A]下分析纯化淀粉而得到的质均分子量对数为6.0以上,所述纯化淀粉是通过所述[步骤a]进行处理而得到的。
6.权利要求1~5中任一项所述的组合物,其中,组合物的淀粉分解酶活性以干燥质量换算为30.0U/g以下。
7.权利要求1~6中任一项所述的组合物,其中,将1质量份的试样用9质量份的碘溶液(0.25mM)进行染色时的660nm的吸光度为0.80以下,所述试样是将在40倍量的水中投入组合物后迅速通过所述[步骤a]进行处理而得到的纯化淀粉在所述[条件A]下分离并回收的、分子量对数为5.0以上且低于6.5的分离级分调整为pH7.0而得到的。
8.权利要求1~7中任一项所述的组合物,其中,组合物的蛋白质含量以干燥质量换算为3.0质量%以上。
9.权利要求1~8中任一项所述的组合物,其中,组合物的PDI(蛋白质分散性指数)值低于55质量%。
10.权利要求1~9中任一项所述的组合物,其中,通过下述[步骤b]对组合物施加淀粉-蛋白质分解处理后,施加超声处理后测定粒径分布时的d50和/或d90低于450μm:
[步骤b]
在20℃下利用0.4容量%的蛋白酶和0.02质量%的α-淀粉酶将组合物的6质量%的水悬浮液处理3天。
11.权利要求1~10中任一项所述的组合物,其中,组合物的不溶性食物纤维含量以干燥质量换算为2.0质量%以上。
12.权利要求1~11中任一项所述的组合物,其中,组合物的总油脂成分含量以干燥质量换算低于17质量%。
13.权利要求1~12中任一项所述的组合物,其中,组合物的干基含水率为60质量%以下。
14.权利要求1~13中任一项所述的组合物,其中,组合物含有豆类。
15.权利要求14所述的组合物,其中,豆类是干基含水率低于15质量%的豆类。
16.权利要求14或15所述的组合物,其中,豆类是成熟的豆类。
17.权利要求14~16中任一项所述的组合物,其中,豆类是选自豌豆属、菜豆属、木豆属、豇豆属、野豌豆属、鹰嘴豆属、大豆属和兵豆属的1种以上的豆类。
18.权利要求14~17中任一项所述的组合物,其中,豆类是超声处理后粒径d90低于500μm的豆类粉末的形态。
19.权利要求14~18中任一项所述的组合物,其中,豆类的含量以干燥质量换算为50质量%以上。
20.权利要求14~19中任一项所述的组合物,其中,相对于组合物的总淀粉含量的、以在豆类中含有的状态掺混的淀粉的含量比率为30质量%以上。
21.权利要求14~20中任一项所述的组合物,其中,相对于组合物的总蛋白质含量的、以在豆类中含有的状态掺混的蛋白质的含量比率为10质量%以上。
22.权利要求1~21中任一项所述的组合物,所述组合物不是膨化物。
23.粉碎组合物,所述组合物是将权利要求1~22中任一项所述的组合物粉碎而成的。
24.粉碎组合物凝集体,所述凝集体是将权利要求23所述的粉碎组合物凝集而成的。
25.权利要求1~22中任一项所述的含有淀粉的固体状组合物的制造方法,所述方法包括下述阶段(i)和(ii):
(i)调制淀粉含量以湿润质量基准计为10.0质量%以上、干基含水率超过40质量%的组合物的阶段,
(ii)在温度100℃以上且190℃以下将所述阶段(i)的调制后的组合物在SME值为400kJ/kg以上的条件下混炼至满足下述(1)~(4)的全部条件的阶段:
(1)组合物满足下述(a)和/或(b):
(a)组合物的所述淀粉粒结构为300个/mm2以下,
(b)使用快速粘度分析仪将14质量%的组合物粉碎物水浆料以升温速度12.5℃/分钟从50℃升温至140℃进行测定时的糊化峰值温度低于120℃;
(2)组合物的所述糊化度为50质量%以上;
(3)组合物的所述[值α]为60%以下;
(4)组合物的所述[值β]为35%以上。
26.权利要求25所述的制造方法,所述方法还包括:(iii)将阶段(ii)的混炼后的组合物降温至低于100℃的阶段。
27.权利要求25或26所述的制造方法,所述方法还包括:(iv)使组合物的干基含水率低于25质量%的阶段。
28.权利要求27所述的制造方法,其中,在所述阶段(ii)以后,从组合物的温度降低至低于80℃起,到组合物的干基含水率低于25质量%为止所需要的时间为10分钟以上。
29.权利要求25~28中任一项所述的制造方法,其中,通过在阶段(iii)以后的阶段进行加水处理,调整组合物的干基含水率低于25质量%为止所需要的时间。
30.权利要求25~29中任一项所述的制造方法,其中,在阶段(ii)以后,包括糊化度降低差为1质量%以上的阶段。
31.权利要求25~30中任一项所述的制造方法,所述方法还包括:(v)至少在所述阶段(ii)之后,将所得的组合物粉碎,制成粉碎组合物的阶段。
32.权利要求31所述的制造方法,所述方法还包括:(vi)在所述阶段(v)之后,将所得的粉碎组合物凝集,制成粉碎组合物凝集体的阶段。
33.权利要求25~32中任一项所述的制造方法,其中,使用挤压机实施所述阶段(ii)。
34.权利要求33所述的制造方法,其中,阶段(i)的组合物的调制包括预先向投入挤压机前的原材料中加水。
35.权利要求33或34所述的制造方法,其中,阶段(i)的组合物的调制包括在将原材料投入到挤压机中后,向挤压机内的原材料中加水。
36.权利要求35所述的制造方法,其中,在阶段(i)中,挤压机内的原材料以干基含水率低于25质量%的状态不暴露于90℃以上的高温。
37.权利要求33~36中任一项所述的制造方法,其中,在挤压机的内部温度上升到90℃以上之前,在制造期间将在阶段(i)和阶段(ii)中掺混的总水分量的50质量%以上与其它原料混合。
38.权利要求33~37中任一项所述的制造方法,其中,将阶段(iii)以后的组合物载置在载置面的一部分或全部具有通风性的网状传送带上。
39.权利要求38所述的制造方法,其中,在载置于所述网状传送带上的前后任一阶段具有向组合物中进行加水的工序。
40.权利要求38或39所述的制造方法,所述方法包括:通过从网状传送带的上部和/或下部对组合物送风而使组合物温度降低。
41.权利要求40所述的制造方法,其中,送风前后的糊化度降低差为1质量%。
42.权利要求33~41中任一项所述的制造方法,其中,相对于挤压机的螺杆总长度的螺棱螺杆长度为95%以下。
43.权利要求25~42中任一项所述的制造方法,其中,在所述阶段(ii)中还满足(c)或(d):
(c)对组合物的粉碎物的6%悬浮液进行观察时可见的淀粉粒结构在阶段(ii)前后降低5%以上;
(d)使用快速粘度分析仪将14质量%的组合物粉碎物水浆料以升温速度12.5℃/分钟从50℃升温至140℃进行测定时的糊化峰值温度在阶段(ii)前后降低1℃以上。
44.权利要求25~43中任一项所述的制造方法,其中,在通过所述[步骤b]对所述阶段(i)中的组合物施加淀粉-蛋白质分解处理后,施加超声处理后测定粒径分布时的d50和/或d90低于450μm。
45.权利要求25~44中任一项所述的制造方法,其中,相对于所述阶段(i)中的组合物的总淀粉含量的、以在加热处理豆类中含有的状态掺混的淀粉的含量比率为30质量%以上。
46.权利要求25~45中任一项所述的制造方法,其中,所述淀粉分解酶活性(U/g)在阶段(ii)前后降低20%以上。
47.权利要求25~46中任一项所述的制造方法,其中,将1质量份的试样用9质量份的碘溶液(0.25mM)进行染色时的660nm的吸光度为0.80以下,所述试样是将在40倍量的水中投入所述阶段(i)中的组合物后迅速通过所述[步骤a]进行处理而得到的纯化淀粉在所述[条件A]下分离并回收的、分子量对数为5.0以上且低于6.5的分离级分调整为pH7.0而得到的。
48.权利要求25~47中任一项所述的制造方法,其中,相对于将1质量份的试样用9质量份的碘溶液(0.25mM)进行染色时的吸光度(660nm)的、用相同的方法将分子量对数为6.5以上且低于8.0的分离级分进行染色时的吸光度(660nm)的比率为0.003以上,所述试样是将在40倍量的水中投入所述阶段(i)中的组合物后迅速通过所述[步骤a]进行处理而得到的纯化淀粉在所述[条件A]下分离并回收的、分子量对数为5.0以上且低于6.5的分离级分调整为pH7.0而得到的。
49.权利要求25~48中任一项所述的制造方法,其中,所述阶段(i)中的组合物的PDI值低于90质量%。
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