JP2001521727A - カロリーを減少させた穀粉の代用物としての酵素耐性デンプンの製造方法 - Google Patents
カロリーを減少させた穀粉の代用物としての酵素耐性デンプンの製造方法Info
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Abstract
Description
ンの生産に関する。酵素耐性デンプンを含むドーおよびクッキーもまた、本発明
によって意図される。本発明はまた、実質的なカロリー減少用の酵素耐性デンプ
ンを含むカロリーを減少させた焼き菓子(baked good)類に関する。
分である。ミクロフローラは、大腸で特定の型の耐性デンプンを部分的に発酵す
ることができる。Relinde Eerlingen、「Formation, Structure and Properties
of Enzyme Resistant Starch」、Katholieke Uniersiteit te Leuven(199 4年2月)の博士論文によれば、酵素耐性デンプンは、小腸で吸収されないデン
プンおよびデンプン分解物をあわせたものと定義されており、それは4つの型に
分類することができる。植物細胞中に閉じこめられた物理的にアクセスできない
デンプンは、I型耐性デンプンと分類される。これは、部分的に製粉された穀物
および種子ならびにマメ科植物を含む食料品に見出すことができる。バナナなど
の未調理ですぐに食べられるデンプン含有食品中に見出される天然のデンプン粒
は、II型耐性デンプンと分類される。II型耐性デンプンの酵素感受性は、デンプ
ン粒の密度の高さおよび部分的な結晶度によって減少する。I型およびII型耐性
デンプンの量は、一般に、デンプン源に含まれる未調理または生のデンプンの全
量に対して約12重量%未満である。しかし、I型およびII型耐性デンプンは、
融点が低く、焼きプロセスで効力を失うので、焼いて料理するには良好な機能性
を示さない。例えば、過剰な水の存在によって、デンプン粒は、一般にクッキー
およびクラッカーの焼き温度より低い約80℃〜約100℃で溶解する。さらに
、実質的にカロリー含有量を減少させた焼き製品の大量生産用には、耐性デンプ
ンの収率が元のデンプン成分の12重量%より実質的に高いことが望まれる。
よって、III 型耐性デンプンまたはIV型耐性デンプンを生産することができる。
例えば、冷えた調理ジャガイモおよび缶詰のエンドウマメまたはインゲンマメに
存在し得るデンプンの所定の加熱−水分処理後に形成される難消化性のデンプン
画分は、III 型酵素耐性デンプンである。
プンから誘導される。改変は、熱処理によるα−(1−4)またはαー(1−6
)結合以外のグリコシド結合の形成であり得る。これらの他のグリコシド結合の
形成は、アミロース分解酵素のデンプンへの利用可能性を減少させることができ
る。これらの結合型は、例えば、カラメル化の生成物およびメイラード反応の生
成物に存在し得る。
の高いデンプン質物質を含むデンプンとアミラーゼで酵素反応速度を改変し、こ
れにより改変していないデンプン混合物と比較して95%以上消化される改変物
質との混合物とを含む、ゆっくり消化吸収される食品添加物を開示している。改
変物質は、サッカリドまたは脂肪酸化合物であり得る。
,732号ならびに欧州特許出願第443,788A1(1991年8月28日
公開)には、酸の存在下で熱処理したジャガイモデンプンによる難消化性デキス
トリンまたは焦性デキストリン(pyrodextrin)の生産およびその後のその生成 物の精製が開示されている。米国特許第5,364,652号および同第5,4
72,732号によれば、反応時間および反応温度を増大させることによって焦
性デキストリンの生産量を増加させる試みは、物質が着色し、刺激臭を放つこと
になり、結果として実用的な製品にはならない。各米国特許および欧州特許公報
では、α−アミラーゼによる加水分解、その後イオン交換樹脂の使用による連続
的なクロマトグラフィーによって消化成分からデキストリン画分を単離すること
による焦性デキストリンの精製を開示している。
置換基を存在させることによって減少させることができる。しかし、デンプンの
化学的または熱改変は、IV型耐性デンプンを生じるが、デンプンの焼き特性にし
ばしば影響を与える。さらに、化学的改変または熱改変デンプンは、焼き菓子に
実質的な量を使用する場合、所望でない風味または色を示し得る。米国食品医薬
品局(FDA)による法的規制はまた、焼き菓子における種々の化学的改変デンプ ンの使用に及んでいる。
処理は、α−(1−4)またはα−(1−6)結合以外のグリコシド結合を形成
することなく結晶領域を作製する。III 型耐性デンプンは、非常に熱に安定であ
り、カロリーを減少させた焼き菓子を生産するには非常に有利である。酵素耐性
を与える結晶構造が焼いている間に破壊または融解される場合および結晶が酵素
耐性のないより低い融点に再結晶された場合、焼き製品でカロリー減少は達成さ
れない。Eerlingenの論文では、RS III型を水の存在下で加熱すると、約150 ℃で8mJ/mg〜30mJ/mgの範囲のエンタルピー値を有する吸熱を示す
。180℃に加熱し、それを繰り返すと、RS鎖の部分的な熱分解がおこる。冷
却中、約60℃で開始される約−22mJ/mgのエンタルピー値の発熱を認め
ることができる。発熱は、耐性デンプン鎖の再会合に付与している。
ース残基の重合度(DPn)平均値間で変化する。従って、RS III型は、結晶構 造に配列したα−グルカンの短い直鎖状の断片を含むものとして報告されている
。
糊化され、逆行されなければならない。酵素耐性デンプンIII 型の収率に影響を
与える因子には、デンプンのアミロース含有量、RS III型を形成するために使用
されたオートクレーブ処理−冷却処理のサイクル数、デンプンの含水量、オート
クレーブ処理温度、および複合脂質の比率が含まれる。デンプン中のアミロース
の含有率が高いほど耐性デンプンの収率が増加することが報告されている。Eerl
ingenによると、70%のアミロースを含むアミロメイズデンプンをオートクレ ーブ処理することよって20%以上の高収率の耐性デンプンを得ることができる
。この収率は、オートクレーブ処理−冷却サイクルの回数を20サイクルまで増
加させることによってそのレベルをさらに40%まで増大させることができると
記載されている。耐性デンプン収率を得るための最適条件はデンプン:水比が1
:3.5であることが開示されている。耐性デンプン収率に対するオートクレー
ブ温度の影響は、デンプンの型によると報告されている。Eerlingenによれば、 オートクレーブ温度を100℃〜134℃に増大させると小麦デンプンのRS収
率が増加するが、アミロメイズデンプンのRS収率にはそれほど影響がなかった
。これはまた、複合化脂質の過剰な添加によるアミロース−脂質複合体の形成が
耐性デンプン収率を減少させることを開示している。
定量された耐性デンプンレベルおよび収率は、使用された方法に依存する。方法
は、使用した酵素およびインキュベーションの温度−時間条件で異なる。より高
いインキュベーション温度、より長いインキュベーション時間、およびより高い
酵素レベルなどのより厳しい条件を適用した場合、得られる耐性デンプン収率は
より低い。例えば、1つの手順では、デンプンはパンクレアチンを用いて37℃
で16時間インキュベートされる。別の手順(Prosky法として公知である)では、
熱安定性のα−アミラーゼなどの異なる酵素で100℃でインキュベーション後
にデンプンサンプル中の繊維画分を単離する。この残基において、RSは、2N
の水酸化カリウムとの溶解後にのみ60℃でのアミログルコシダーゼ消化に利用
可能なデンプンとして定量された。より厳しい方法であるProsky法では、耐性デ
ンプン収率は、最初の方法を使用した場合より低い。100℃のインキュベーシ
ョン温度を使用する場合、デンプンは糊化し、RS II 型は定量されない。さらに
、約50℃の融点を示す逆行アミロペクチンおよび融解温度が90〜110℃の
アミロース−脂質複合体は、融解温度で熱安定性α−アミラーゼと100℃でイ
ンキュベートした場合、容易に加水分解される。しかし、最初の方法による37
℃でのパンクレアチンとの加水分解は、インキュベーション時間、酵素:基質比
、および基質の組織の程度に依存する。さらに、37℃を超えるが100℃未満
で融解する逆行アミロペクチンおよびアミロース−脂質複合体には、高融点(例
えば、150℃)RS III型として擬似的に(falsely)含んでもよい。
いたはるかに厳しさの低い方法によって定量されている。収率には、高融点(1
50℃)RS III型ならびにより低い融点の逆行アミロペクチン、アミロース−脂
質複合体、および37℃を超える温度で融解する他のデンプン複合体の生産が含
まれるであろう。2つの異なるin vitroでの耐性デンプン定量法を用いて得られ
た収率の実質的な相違は、Eerlingenの論文の107〜108頁に示されている 。耐性デンプン含有量の測定は、37℃でパンクレアチンおよびアミログルコシ
ダーゼを用いて行われた。この方法により、3つの型の耐性デンプン(物理的に
アクセス不可能なデンプン、耐性デンプン粒、および逆行デンプン)が含まれる
全RS含有量が測定された。全RS含有量(3つの型の耐性デンプンについての
)は、アミロース高含有トウモロコシデンプンで最も高く、乾燥物質の83.2
%であると報告されている。しかし、同定するためにより厳しい条件(100℃
ではBacillus Licheniformis由来の熱安定性α−アミラーゼであるTermamylを用
い、60℃ではアミログルコシダーゼを用いる)を用いた場合、食物繊維含有量
(DF含有量)が使用され、食物繊維含有量は乾燥物質のたった17%であった
。アミロース高含有トウモロコシデンプンの食物繊維(DF)は、おそらく逆行
デンプンまたは耐性デンプンIII 型よりも非常に耐性のあるデンプン粒またはデ
ンプン粒残存物からなるであろうとさらに結論づけた。
RHA)のサンプルについて、RS含有量は乾燥物質の29.5%であったが、
DF含有量は乾燥物質の15.5%でしかなかった。ERHAのDFは逆行アミ
ロースからなる可能性が最も高いと結論づけた。なぜなら、逆行アミロペクチン
は40〜60℃で融解するからである。Eerlingenは、小麦粉で作製した対照パ ンと比較してERHAサンプルは水分子結合に対して劇的な影響を有し、さらに
より長いドー混合時間を必要とし、非常に小さなパン体積が得られることをさら
に報告している。
の融点よりはるかに低い温度であるがガラス転移温度を超える温度が好ましい一
方で、増殖はこれらの条件未満の温度に制限されることが開示されている。しか
し、ガラス転移温度よりはるかに高い温度であるが融解温度未満である温度は、
核形成が制限されるが、増殖に好ましい事が開示されている。
た。0℃(30分間)でのインキュベーション(核形成に好ましい)および引き
続いて100℃での保存(増殖に好ましい)によって最大の収率が期待された。
しかし、0℃(30分間)でのインキュベーション後100℃で形成された耐性
デンプンの収率は有意な増加は認められなかった。収率が100℃でのインキュ
ベーション時間後ですら増加していないことをさらに報告していた。0℃で保存
した後オートクレーブ処理された水−デンプン混合物のインキュベーションを6
8℃で行った場合、耐性デンプン収率は、有意に増加しなかった。
生産を進行させるには最良の手順ではないということを示している。より大量の
耐性デンプン(小麦デンプンについては約10%のRS)は、100℃での1段
階の手順であるが、3日またはそれ以上の保存時間を必要とする手順(Eerlinge
nの論文の62〜68頁を参照のこと)で得ることができる。酵素耐性デンプン 含有量は100℃での熱安定性α−アミラーゼおよび60℃でのアミログルコシ
ダーゼを用いて定量される。単離されたRS残基の示差走査熱量測定では、約1
55℃のピーク温度を有する融解吸熱温度を示した。
剤、または食品中の糖、穀粉または脂質の代用物として使用するための逆行デン
プン製品の生産が開示されている。デンプンサンプルを少なくとも80体積%の
水を含む水性媒体に分散させ、約10%(w/v)までのデンプンを有する懸濁
液を得る。次いで、分散液を好ましくは約60℃〜120℃に温度を上昇させて
、逆行を生じるのに十分な時間(例えば、約5時間〜約10時間)インキュベー
トする。次いで、生成物を冷却しより低い温度(約4℃〜約20℃)で約0.5
日間〜4日間インキュベートする。Iyengarらによれば、この時点で、デンプン の少なくとも50重量%が結晶領域からなる。プロセスの第1の工程は、逆行の
前にアミロペクチンのアミロースへの酵素変換によって促進することができ、こ
れはアミロースの逆行がデンプン中のアミロペクチンの存在によって遅延される
ためであることが、開示されている。生成物の消化性を37℃でのインキュベー
ションでパンクレアチンを用いるより厳しくない方法を用いて定量する。開示さ
れている逆行デンプン生成物を用いて作製することができる食品には、クッキー
、ファッジ、ブラウニー、低脂肪マーガリンスプレッド、および冷凍デザートが
含まれる。アミロースの保水力は、6.4g/gであることが見出したことが開
示されている。しかし、逆行および酵素処理により保水力が低下した。逆行アミ
ロース(RA)の保水力は、3.4g/gであることが見出され、結晶水−不溶
性酵素改変逆行アミロース(EMRA)では2.0g/gであった。示差走査熱
量測定(DSC)によって測定された逆行アミロースの融解温度は開示されてい
ない。しかし、4℃〜20℃での冷却およびインキュベーションは、アミロペク
チンの結晶化を促進するであろう。
月13日公開)には、水−デンプン懸濁液を形成することによって少なくとも5
0%の耐性デンプン含有量を有し、デンプン:水の比が約1:2〜1:20であ
る水−デンプン懸濁液をつくり、この懸濁液をオートクレイブ中で100℃以上
に加熱しデンプンを充分に糊化させることによる、精製耐性デンプン生成物の生
産が開示されている。次いで、混合物を冷却して、アミロースに逆行を生じさせ
る。実施例1に示したように、オートクレーブ処理は121℃、134℃、また
は148℃のいずれかで行う。各サンプルを室温で一晩冷却させて逆行をおこさ
せる。134℃の温度で加熱および冷却サイクルを4回行い、デンプン:水の比
を1:3.5にすると最高の結果が得られたことが報告されている。耐性デンプ
ンは、デンプンゲルを粉砕し,アミロースと混合して非耐性デンプン画分を消化
させて、耐性デンプンを遊離させることによって精製される。アミラーゼは、1
00℃を超える加熱処理で不活化される。細菌性α−アミラーゼであるTermanyl
またはTakaliteを用いたアミロメイズVII からの耐性デンプン収率は、室温で一
晩の1冷却サイクルを利用すると、実施例3に記載のサンプルを調製するために
使用されたデンプンの重量に対して16.2%であると報告されている。70%
精製された(すなわち、30重量%のアミラーゼ消化デンプンの除去後)耐性デ
ンプンの3%、5%、および7%濃度を得るように補足された標準的なクッキー
用の穀粉を使用して調製されたクッキーは、同様のレベルの小麦ふすままたはダ
イズ繊維で調製されたクッキーと比較してクッキーの直径が減少しクッキーの色
がより薄くなったことが実施例13に報告されている。熱および水分処理した粗
デンプンおよび精製耐性デンプン生成物は、149.1℃〜154.5℃の転移
温度Tp(吸熱融解ピークの極大温度)を有すると報告されている。
のアミロースを含むデンプンのスラリーを糊化し、糊化したデンプンを本質的に
完全に脱分枝する脱分枝酵素(debranching enzyme)で処理し、酵素を不活化し、
デンプン生成物を乾燥、押し出し形成または塩の添加による結晶化によって単離
することによるアミラーゼ耐性デンプンを含むデンプン生成物の調製が開示され
ている。Chiuらによれば、この方法は耐性デンプン生成物を生産するための糊化
および低温でのインキュベーションサイクルを繰り返す必要がない。デンプン生
成物は、最小で約15%の耐性デンプンを含むことが開示されている。食物繊維
はTermanylを用いた100℃でのインキュベーションを行うProsky法を用いて定
量される。デンプン生成物を単離するために、無機塩をデンプン分散液に添加し
、その混合物を50℃〜100℃でインキュベートする。塩は、糊化に用いた水
の抜き出しを補助するように作用し、それにより直鎖状デンプン分子を会合させ
、アミラーゼ耐性デンプンを形成させることが開示されている。しかし、このプ
ロセスには大量の塩を必要とし、これは味に悪い影響を与える。塩は、非活性化
デンプンスラリーに固体含有量の最小の10%が添加される。
26号、および同第5,395,640号には、脂肪を減少させた食品の調製用
の断片化デンプン沈殿物の調製が開示されている。米国特許第5,935,64
0号のプロセスでは、脱分枝アミロペクチンデンプンを沈殿させ、その後断片化
される。脱分枝アミロペクチンデンプンは、アミロペクチンを含むデンプン、例
えば、一般的なトウモロコシデンプンおよびモチ種のメイズデンプンデンプンを
糊化させた後イソアミラーゼまたはプルプラナーゼなどの脱分枝酵素で処理し、
その脱分枝デンプンを沈殿させることによって得られる。沈殿物を形成させるた
めに、溶液を例えば、雰囲気温度まで冷却させて脱分枝デンプンの溶解度を減少
させる。次いで、沈殿物は液体媒体に接触させながら約70℃に加熱して、少な
くとも沈殿物の一部を溶解させるとができる。次いで、懸濁液/溶液の冷却によ
る再沈殿化を用いることができる。溶解と再沈殿とを繰り返すと、得られた水性
分散液の熱安定性が改善されるようになることが開示されている。実施例15で
は、水浴を用いてモチ種の分枝化メイズデンプンを99℃に加熱し、その温度を
60分間維持し、デンプンを4℃に冷却し、その温度を60分間維持している。
加熱冷却サイクルを全部で8回繰り返した。DSC分析で、融解開始温度は46
℃〜47℃であり、融解終点は121℃〜132℃であり、これらは完了した結
晶化サイクルの数に依存することが示された。約85℃でのピークのサイズが減
少する一方で結晶化サイクル数の増加に伴って約115℃でのピークを中心とす
る主要なピークが増加することもまた認められた。
クチンの両方を有するデンプンを糊化して膜濾過の浸透物として純粋なアミロー
スの調製することができる。アミロースを沈殿させ、再結晶させ、次いで断片化
して脂肪の代わりとして使用するための水性分散液を形成する。アミロース溶液
は、アミロースの溶解性を減少させるために雰囲気温度で冷却することによって
沈殿を形成させる。沈殿物を再結晶(約50℃〜100℃の温度領域を超える温
度にでゆっくりと加熱し、ゆっくりと冷却する)に供することにより、より高い
温度でより安定な(すなわち、溶解に対する耐性を有する) 沈殿物の作製が開示
されている。
熱処理され、そして断片化されたアミロースデンプンは、アミロースを含むデン
プン物質の糊化、逆行化、加水分解、熱処理および断片化からなる連続的工程に
よって作製される。糊化され、必要に応じて脱分枝化されたデンプンは、デンプ
ンが糊状になる温度から糊化デンプンの溶解度が減少する温度に冷却することに
よって逆行デンプンの沈殿を形成させる。この溶液は、上清と沈殿との間に実質
的な平行が成立するまで代表的には上昇させた温度(例えば、65℃〜90℃)
に維持することが開示されている。粒子の加熱(例えば、約70℃)およびその
後の懸濁液/溶液の冷却により、粒子の水性分散液がプロセスにおいて熱に曝露
された場合、粒子は融解または溶解に耐性を持つようになることが開示されてい
る。米国特許第5,387,426号の実施例1では、アミロース高含有デンプ
ンは、約150℃の水に溶解された。得られた溶液は、室温(25℃)で冷却さ
れ、沈殿した結晶が密集するまで20時間撹拌させた。結晶を酸で加水分解し、
不溶生成物は遠心分離によって単離された。加水分解生成物のDSC吸熱は温度
範囲は非常に広く、約80℃で開始され約138℃で終了することが報告されて
いる。2つのドメインである約100℃および約115℃でのピークがそれぞれ
報告された。より高い温度でのドメインを有する物質は、100℃を超える温度
(例えば、約105℃〜約110℃)でこの物質を水で洗浄することによって単
離することができるであろうことが開示されている。米国特許第5,387,4
26号の実施例2では、約120℃でピークとなる単一のドメインを有するDS
C吸熱を有する生成物が報告されている。
87,426号および同第5,395,640号の方法には糊化、沈殿、および
必要に応じて加熱および冷却サイクルにデンプンを供する工程が包含されるとし
ても、得られた逆行アミロース生成物は、後者の2つの特許においてたった約1
20℃とり低いDSC吸熱ピークしか有さないことを報告している。Harrisらに
付与された特許で得られた結果は、逆行アミロースが100℃を超える融点を有
するがRS III型の融点約150℃より低いことか示された。従って、100℃の
処理温度を利用するより厳しいProsky法によって同定された、報告された耐性デ
ンプン含有量または食物繊維含有量は、しばしばRS III型の吸熱ピーク約150
℃未満で実質的に溶解する結晶形態を含むことがある。
は、PCT国際特許公開番号WO96/22073および96/22110(そ
れぞれ1996年7月25日公開)で開示されている。WO96/22073の
熱変性デンプンは、乳化剤、濃縮剤、および美容調整剤としての化粧品の組成物
として使用される。熱処理により、水に分散させたときのデンプンの粘度安定性
が改善されることが開示されている。WO96/22110の熱変性デンプンは
、希釈剤、充填剤、濃縮剤等として薬品に使用される。
ancreatic alpha-amylase, and the formation of resistant starch by heat-m
oisture treatment」、Denpun-Kagaku、40, 3, 285〜290頁、1993において、熱 −水分反復処理は、膵臓のα−アミラーゼの加水分解の限界の減少と、デンプン
の耐性の増加とは関連があると報告されている。しかし、デンプンは熱安定性で
はなく、難消化性デンプンではない。
ている。種子を、蓋のないガラスフラスコにおき、121℃で15分間オートク
レーブ処理することによって加圧下で蒸気調理された。この加圧処理は、直接的
な蒸気/種子の接触を避ける(乾熱加圧)ために栓をしたフラスコでも行われた
。Tovarらによれば、蒸気加熱したマメ科植物からの単離物は、難消化性(耐性 )デンプンが豊富で(19〜31%dmb)あるが、生の種子を使用した場合は
このような事実は認めれなかった。逆行化(開示されている)は、難消化性の減
少には主要な機構が隠されていることが示唆される。蒸気処理を延長し、乾熱加
熱を短時間にすると、酵素で評価した全インゲンマメのデンプン含有量は2〜3
%(dmb)に減少し、これはこれらの処理が他の型の難消化性デンプンの形成
を誘導することを示す。
℃の融点を有する酵素耐性デンプンIII 型を含むデンプンベースの組成物の生産
プロセスを提供する。非常に高い融点を有する酵素耐性デンプンは、厳しい条件
のProsky法によって定量したところ、元のデンプン成分の重量に対して少なくと
も約25重量%の高収率をバッチ、半連続的または連続的条件で生産することがで
きる。酵素耐性デンプンは、脱色、悪臭ならびに低融点アミロペクチン結晶、低
融点アミロース結晶および低融点アミロース−脂質複合体の実質的な生産を回避
する条件で生産される。本発明の高融点RS III型を含むデンプンベースの組成物
は、従来の小麦粉で製造した焼き特性に匹敵する伸ばし、黄金色、よい香り、お
よびカリカリした表面などの予期せぬ優れた焼き特性を示す。デンプンベースの
組成物の保水力は、従来の小麦粉の保水力に匹敵する。DSCで測定したところ、 酵素耐性デンプンの融点が高いことにより、焼き工程の際の酵素耐性の実質的な
損失なしで焼き菓子の製造に使用することができる。従って、クッキーなどのカ
ロリーを減少させた焼き菓子の生産に使用することができる。
供される酵素耐性デンプン組成物は、酵素耐性デンプンI、II、III 、またはIV
型を含むことができる。熱処理は、組成物の酵素耐性デンプンまたは食物繊維の
収率を実質的に増加させ、焼き特性を増大させる。
40℃、好ましくは少なくとも145℃、最も好ましくは少なくとも150℃の
吸熱融解ピークを有する酵素耐性デンプンIII 型の製造プロセスに関する。非常
に高温で融解する酵素耐性デンプン組成物は、焼くことによって実質的に変化せ
ず(つまり、実質的に酵素耐性を残す)、焼いた後の食物繊維分析によると、約
0.5Kcal/g未満(少なくとも140℃の融点または吸熱ピーク温度を有
する100重量%のRS III型)の熱量値の減少が示される。
℃の温度で約5ジュール/g以上、好ましくは約8ジュール/g〜約15ジュー
ル/gをこえるの範囲であり得る。エンタルピー値は、結晶形成が完全であるか
または結晶の無定形領域または断片の存在に依存し得る。結晶生産の間に冷却お
よび加熱サイクル数を増加させることによって完全性の程度およびエンタルピー
値をより高くすることができる。酵素耐性デンプンは、アミロースまたはアミロ
ペクチン由来の少なくとも20個のグルコース単位、好ましくは少なくとも10
0個のグルコース単位の結晶鎖を有することができる。
であってもよいが、アミロメイズデンプンまたはシワエンドウマメデンプンなど
のマメ科植物デンプンなどの高アミロース含有デンプンが好ましい。本発明の実
施形態では、耐性デンプンIII 型の生産用に低コストのアミロース源としてビー
ル粕を使用することができる。
よると、非常に高融点の酵素耐性デンプンが非常に高い収率で生産される。比較
的短い結晶核形成および結晶増殖時間を用いた連続的な一貫した条件で、高収率
の酵素耐性デンプンを得ることができる。実質的な脱色または製品に不快なにお
いを与える成分の生産を回避する処理条件を用いて、高収率の酵素耐性デンプン
を得ることができる。さらに、より低い融点のアミロペクチン結晶、より低い融
点のアミロース結晶、およびより低い融点のアミロース−脂質複合体はすべて高
融点耐性デンプンIII 型の生産を減少させる傾向があるが、これらは本発明のプ
ロセスにおいて実質的に回避される。
在下で加熱して少なくとも実質的に、好ましくは完全にデンプンを糊化する。糊
化は、デンプン成分中に存在することがある任意のアミロース−脂質複合体の融
点を超える温度であるが、酵素耐性デンプンIII 型の融点より低い温度で行われ
る。好ましい実施形態では、デンプンを糊状にし糊化する。例として、使用可能
なデンプン糊化温度は、約110℃〜約130℃の範囲であり得る。デンプン:
水の重量比は、糊化ならびに続く核形成および増殖工程の間、約0.15:1〜
約1:1、好ましくは約0.4:1〜0.7:1の範囲であり得る。
クルが含まれる。重要な冷却工程では、糊化デンプンはアミロペクチンデンプン
の融点を超える結晶核形成温度に冷却される。使用される核形成温度はまた、デ
ンプン成分中に存在することがある任意のアミロース−脂質複合体の核形成に有
利でないことが好ましい。アミロペクチンの融点未満に冷却しないと、アミロペ
クチン結晶の核形成および核成長が高融点アミロース結晶の核形成および核成長
と競争または妨害すると考えられており、回避される。例として、核形成温度は
約55℃〜約100℃、好ましくは約60℃〜約80℃の範囲である。糊化デン
プンは、核形成温度で相当量の高温融点の結晶(酵素耐性デンプン)を核形成す
るのに十分な時間維持させる。例として、核形成時間は約0.5時間〜約3時間
の範囲である。核形成時間をより長く(例えば約24時間まで)とることが可能
であるが、収率はあまり増加しない。糊化デンプンの核形成温度への冷却速度は
できるだけ迅速であるべきであり、少なくとも約1℃/分、好ましくは少なくと
も約3℃/分、最も好ましくは少なくとも約4℃/分であり得る。
ス−脂質複合体の融点を超え、所望の酵素耐性デンプンの融点未満である結晶増
殖温度に上昇させる。従って、核形成の間に形成される任意のアミロース−脂質
複合体は、酵素耐性デンプン結晶の増殖または成長の間に再融解されるであろう
。温度は、アミロース−脂質複合体などの望ましくない結晶が少しでも増殖する
のを避けるために、少なくとも約1℃/分、好ましくは少なくとも約3℃/分、
最も好ましくは少なくとも約4℃/分の速度で核形成温度から結晶増殖温度に引
き上げることができる。例として、酵素耐性デンプンの結晶成長のための結晶増
殖温度は、約115℃〜約135℃、好ましくは約120℃〜約130℃の範囲
であり得る。例として、結晶増殖温度での温度の維持時間は、一般に約12時間
未満、好ましくは約5時間未満、最も好ましくは約0.5時間〜約3時間である
。
温度を結晶増殖温度に上昇させ、そして結晶を成長させる結晶増殖温度に維持す
る工程は、高融点酵素耐性デンプンの収率を増加させるために少なくとも1サイ
クル、好ましくは2〜4サイクル連続的に行うことができる。本発明の実施形態
では、約10〜12サイクルまで利用することができる。
ができる。温度サイクルの繰り返しによって、高融点酵素耐性デンプンIII 型の
単離を必要とせずに収率が増加し、大幅なカロリーの減少が達成される。乾燥組
成物は、バルク剤もしくは穀粉の代用物または置換物として使用することができ
るので、高融点耐性デンプンIII 型を単離することに伴う固体結晶の損失および
コストの増加を回避することができる。
素耐性デンプンIII 型の収率を増加させることができる。脱分枝は、実質的な量
の高融点酵素耐性デンプンIII 型が増殖する前、好ましくはその後で起こり得る
。
ペクチン結晶の融点を超え、かつ任意のアミロース−脂質複合体の融点を超える
が高融点耐性デンプンIII 型の融点未満で、糊化デンプンと混合され、酵素耐性
デンプンIII 型の結晶を核形成することができる。
素耐性デンプンIII 型生成物の熱処理工程を包含する第3段階を行うことができ
る。熱処理は、酵素耐性デンプンまたは全食物繊維の量もしくは収率を実質的に
増加させる。熱処理はまた、第2段階の生成物の焼き特性または焼き機能性を実
質的に改善する。より高い酵素耐性デンプン含有量または食物繊維含有量が、少
なくとも約140℃の温度で融解する酵素耐性デンプンIII 型の含有量に実質的
に悪影響を与えることなく達成される。熱処理は、第2段階生成物の無定形また
は非結晶の酵素耐性デンプンの含有量を増加させると考えられる。
好ましくは約128℃〜約132℃の温度で行うことができる。熱処理時間は、
約5分〜約6時間、好ましくは約30分〜約90分間、最も好ましくは約50分
〜約70分間の範囲であり得る。熱処理の間の酵素耐性デンプンの含水量は、約
1重量%〜約30重量%、好ましくは約14重量%〜約24重量%、最も好まし
くは約16重量%〜約20重量%であり得る。
物を処理することもできる。従って、酵素耐性デンプンI、II、またはIV型を
含む組成物を本発明の熱処理に供して組成物の食物繊維含有量または酵素耐性デ
ンプンの含有量を増加させ、それらの焼き特性を改善することができる。
たところによると、少なくと約25重量%、好ましくは少なくとも30重量%、
最も好ましくは少なくとも約35重量%の酵素耐性デンプンIII 型を含むことが
ある。生成物のバランスは、酵素耐性の実質部分である糊化された無定形または
非結晶のデンプンを含み、得られた生成物の食物繊維含有量に寄与することがで
きる。
たは穀粉代用物として使用することができる。製品が大量の糊化デンプンを含ん
でいるにも関わらず、オーブンでの膨らみ、外形、油放出、カリカリした表面、
香り、着色または褐色着色、食感またはテクスチャーに関して優れたクッキーの
焼き特性を示す。クッキーなどのカロリーを減少させた焼き菓子の製造用のドー
を得るために、単独でまたは好ましくは糊化されていない従来の小麦粉と組み合
わせて使用することができる。
なくとも約12.5重量%(この重量%はドーの全デンプン含有量に対しての量
である)を含む。糊化デンプンベースのバルク剤の量は、糊化バルク剤と非糊化
小麦粉との全量に対して一般に少なくとも約25重量%、例えば、少なくとも約
40重量%、好ましくは約50重量%〜約75重量%であり得る。
回避するための糊化された酵素耐性バルク剤または穀粉代用物の保水力は、従来
の糊化されていない小麦粉の保水力に匹敵する。本発明の実施形態では、耐性デ
ンプン成分の保水力は1gの乾燥物質あたり3g未満である。例として、保水力
は約250重量%未満、好ましくは約100重量%〜約200重量%の範囲(例
えば、1g水/gの乾燥デンプン成分〜2g水/gの乾燥デンプン成分)である
。焼くときに使用される酵素耐性バルク剤または穀粉代用物のエンタルピーは、
バルク剤または穀粉代用物の重量に対して約130℃〜約160℃の範囲内の温
度で約0.5J/g〜約4J/g、一般に約1J/g〜約3J/g(例えば、約
2.5J/g)の範囲であり得る。
融点を超える核形成温度を用いることにより高収率で得られる。酵素耐性デンプ
ンIII 型は、変調示差走査熱量測定(MDSC)で測定したところによると、少
なくとも約140℃、好ましくは少なくとも約145℃、最も好ましくは少なく
とも150℃の融点または吸熱ピーク温度を有する。例として、本発明によって生 産された酵素耐性デンプンIII型成分またはバルク剤およびその単離物について のMDSC曲線を、図1A、図1B(単離物)、図2A、図2B,図3、図4、図5
A、図5B(単離物)、図5C(単離物)、図5D、図5E、および図5F(単
離物)に示す。生成物の生産を実施例1〜4および6に記載する。図に例示した
ように、本発明の酵素耐性デンプンIII 型組成物は、一般に約130℃〜約16
0℃の範囲の温度で融解し、少なくとも約140℃の吸熱ピーク温度または融点
を有する。図に示すように、50℃以下で他のピークは本質的に生じないが、い
くつかのサンプルでは小さなピークが存在しており、これは少量のアミロース−
脂質複合体の存在を示している。
ミロース−脂質複合体が少なくとも本質的に存在しない糊化デンプン組成物から
核形成される。本発明の方法によれば、RS III型の収率は、元のつまり出発デン
プン成分の重量に対して少なくとも約25重量%、好ましくは少なくとも約30
重量%、もっとも好ましくは少なくとも約35重量%であり得る。収率は、より
厳しいProsky繊維分析によって定量される。バッチプロセスまたは短時間で比較
的少ないサイクルを用いた半連続的もしくは連続的手段における大量生産条件に
よって一貫して高い収率を得ることができる。
アミラーゼ、アミログルコシダーゼ、およびパンクレアチンなどの酵素に耐性が
あり、焼き菓子用のカロリーを減少させたまたは低カロリーの高機能性成分を提
供する。
る。例として、使用することができるデンプンは、トウモロコシデンプン、ジャ
ガイモデンプン、サツマイモデンプン、小麦デンプン、米デンプン、サゴデンプ
ン、タピオカデンプン、モチ種メイズデンプン、モロコシデンプン、マメ科植物
デンプン、ビール粕、およびその混合物であり得る。使用することができるマメ
科植物のデンプンの例は、シワエンドウマメまたは丸エンドウマメなどのエンド
ウマメデンプン、ファバインゲンマメデンプン、リョクトウデンプン、アカイン
ゲンマメデンプン、およびヒラマメデンプンである。種々の穀物デンプン、マメ
科植物デンプン、根デンプンおよび塊茎デンプンのアミロース含有量は、例えば
、Starch: Properties and Potential、T. Galliard編、John Wiley & Sons、17
頁、1987およびCereal Chem.、第56卷、第5号、477頁、1979(こ
れらは本明細書中で参考として援用される)に開示されている。デンプンは、脱
脂または例えば、置換、誘導または架橋などの化学的改変して耐性デンプンの収
率をより高めることができる。デンプンはまた、部分的または完全に糊化するこ
とができる。しかし、市販の逆行デンプンは、天然に存在する耐性デンプンIII
型の結晶を融解または破壊する温度で糊化することができる。従って、一般に、
本発明のプロセスにおける出発デンプンとして生のデンプンを使用することが好
ましい。
含有量を有するデンプンが好ましい。アミロペクチンの長い直鎖状の分枝鎖は結
晶化の点でアミロースのように機能し、ヨウ素試験によってアミロースと分析さ
れる。本発明で使用される出発デンプンは、アミロースおよび/またはアミロペ
クチン由来の少なくとも脂肪含有量が低い(例えば、約0.1重量%未満、好ま
しくは約0.05%未満)ことが好ましい。本発明で使用するための好ましい出
発デンプンの例は、アミロメイズデンプンおよびシワマメデンプンである。なぜ
ならそれらのアミロース含有量または見かけのアミロース含有量が高いからであ
る。アミロメイズは、約52重量%〜約80重量%のアミロース含有量および約
0.09重量%の脂質含有量を有し得る。シワエンドウマメのアミロース含有量
は、約63重量%〜約75重量%であり得る。さらに、シワエンドウマメのデン
プンの脂質含有量はたった約0.01重量%であり、これはアミロース−脂質複
合体の形成を回避するのに都合がよい。本発明のプロセスにおいて出発デンプン
として使用することができる市販の高アミロース含有デンプンは、HYLON V (約
50%のアミロースを含むトウモロコシデンプン)、HYLON VII (約70%のア
ミロースを含むトウモロコシデンプン)(両製品ともNational Starch and Chem
icall Company、Bridgewater、NJの製品)である。
とによって糊化して水性スラリーを形成することができる。一般に、デンプンは
、a)十分な量(一般に、デンプンの重量に対して少なくとも約30重量%)の
水を添加してデンプン混合し、b)デンプンの温度を少なくとも約80℃(17
6°F)、好ましくは100℃(212°F)またはそれ以上に上昇させた場合
に糊化する。糊化温度は、デンプンとの相互作用に利用可能な水の量に依存する
。利用可能な水の量が少ないほど、一般に、糊化温度は高い。糊化は、デンプン
粒内の分子配列の崩壊(破壊)と定義することができ、粒子の膨潤、本来の結晶
融解、複屈折度、およびデンプン溶解性などの特性の非可逆的な変化がもたらさ
れる。糊化の最初の段階の温度および糊化より高い温度範囲は、デンプン濃度、
観察方法、粒子型、および観察における粒子内の不均一性によって支配される。
糊状化は、デンプン溶解における糊化後の第2段階の現象である。それには、分
子膨潤の増大、粒子由来の分子成分(すなわち、アミロース、その後のアミロペ
クチン)の滲出および最終的には粒子の全破壊を含む。Atwellら、「The Termin
ology And Methodology Associated With Basic Starch Phenomena」、Cereal F
oods World、第33卷、第3号、306〜311頁(1988年3月)を参照の
こと。本発明の実施形態では、予備的に糊化したデンプンのデンプン粒子は、少
なくとも約90%糊化、好ましくは少なくとも約95%糊化、最も好ましくは完
全に糊化することができる。
に加熱したデンプン分散水溶液を形成させる。含水量が非常に低い場合、糊化は
元のまたは本来の耐性デンプンIII 型の結晶を破壊または融解することができる
過剰に高い温度を必要とする。糊化の間の過剰に高い水分含量は、耐性デンプン
組成物の乾燥時間を延長することになる。糊化の間のデンプン:水の重量比は、
約0.15:1〜約1:1、好ましくは約0.4:1〜0.7:1の範囲であり
得る。
質複合体を融解するのに十分な温度であるが、デンプン源に本来または天然に存
在する任意の高融点酵素耐性デンプンIII 型を実質的に融解または破壊すること
のない温度で行われるべきである。糊化が直立ミキサーでのバッチワイズなどの
当該分野で公知の任意の方法によってもたらされるにも関わらず、ミキサーによ
る水溶性デンプン混合物の処理などの連続的プロセスを用いることが好ましい。
好ましい実施形態では、出発デンプンおよび水はLIST社、Acton、MAで製造され ているような低剪断連続ミキサー/熱交換器または連続的ニーダー/熱交換器に
移され得る。成分の穏やかな混合および移動のためにLIST社の低剪断連続ミキサ
ー/ニーダーの一対の逆回転ネジに、フックのようなエレメントを装着すること
がでる。冷却筒および回転シャフトは、エチレングリコール加熱媒体または蒸気
で加熱することができる。本発明の別の実施形態では、デンプンは蒸気が逃げる
のを防いだ圧力調理器で糊化することができ、それによりデンプン:水の比が実
質的に維持される。
Fの温度でLISTミキサーまたは他の混合デバイスに供給することができる。
圧力の供給は、1平方インチあたり約125ポンドまでの範囲であり得る。蒸気
の温度および圧力は、使用した装置により変わる。蒸気が冷却した組成物に接触
すると、蒸気は凝縮しそして組成物の含水量を増加させる。
けによって行うことができる。ジェットクッカーは産業分野で周知であり、デン
プンスラリーを高温下で生蒸気に接触させる調理チャンバーからなる。
および約1.05kg/cm2〜約21kg/cm2(約15psi〜約30ps
i)の圧力である。
比は、糊化中と同範囲であり得る。一般に、核形成および増殖工程を行うために
糊化後に水を添加または取り除く必要はない。しかし、デンプンの水性分散液の
混合および汲み出しのための適切な粘度を得るために、水のレベルの調整を行う
ことができる。また、含水量が非常に低い場合、デンプン分子の移動性を妨害し
、核形成および増殖に悪影響を与え得る。核形成および増殖の間、デンプン:水
の重量比は約0.15:1〜約1:1、好ましくは約0.4:1〜約0.7:1
の範囲であり得る。
の温度をアミロペクチンデンプンの融点を超える温度に維持することが重要であ
る。従って、耐性デンプンIII 型結晶の核形成のために、糊化デンプンはアミロ
ペクチンデンプンの融点を超える結晶核形成温度に冷却される。アミロペクチン
、特にアミロペクチンB結晶は、酵素耐性デンプンIII 型の融点よりも実質的に
低い融点を有する。糊化デンプンがアミロペクチンの融点より低く冷却された場
合、実質的なアミロペクチンの結晶量が核形成および増殖されるようになる。ア
ミロペクチンB結晶の核形成および成長は、高融点アミロース結晶の核形成およ
び成長ならびにアミロペクチン結晶の高融点直鎖状分子と競争するか阻害すると
考えられる。アミロペクチンB結晶の融点を超える結晶核形成温度で維持するこ
とによって、耐性デンプンIII 型結晶の収率および質は実質的に増大する。
れることが好ましい。従って、高融点RS III結晶の核形成を促進中にアミロース
−脂質複合体の成長が例えあったとしてもゆっくりした速度に維持することによ
り、本発明の高融点RS III結晶の増殖のための多数の成長部位が得られる。
は、約55℃〜約100℃、好ましくは約60℃〜約80℃である。糊化デンプ
ンは、核形成温度で高融点酵素耐性デンプンの実質的な結晶量を核形成するのに
十分な時間維持することができる。例として、核形成時間は、約0.5時間〜約
3時間であり得る。より長い核形成時間(例えば、約24時間まで)を使用する
ことができる。一般に、本発明の実施形態における約1時間の核形成時間を使用
することによって比較的短い処理時間で高収率を得ることができる。
あり、少なくとも平均約1℃/分、好ましくは少なくとも平均約3℃/分、最も
好ましくは少なくとも平均約4℃/分であり得る。迅速に核形成温度に冷却する
ことにより、アミロース−脂質複合体などの所望でない結晶形態の増殖は実質的
に減少されるか排除される。また、迅速な冷却は、一般に、少なく、大きな結晶
よりはむしろ多数の小さい種晶の生産を促進する。
温度までの糊化デンプン温度に上昇させることによって増殖または成長させるこ
とがでる。酵素耐性デンプンIII 型結晶の増殖は、核形成の間に形成され得る任
意のアミロース−脂質複合体の融点を超える温度で行うことができる。従って、
アミロース−脂質複合体の融点を超える温度の使用により複合体を再融解するの
で、耐性デンプンIII 型の形成用に利用可能なアミロースをより多く作製できる
。しかし、結晶増殖温度は、融解または破壊を避けるために、所望の酵素耐性デ
ンプンIII 型の結晶の融点未満に維持される。その温度は、アミロース−脂質複
合体などの所望でない結晶のいかなる実質的な増殖を回避するために、迅速な速
度で核形成温度から結晶増殖温度までの温度に上昇させることが好ましい。例と
して、使用することができる加熱速度は、少なくとも平均約1℃/分、好ましく
は少なくとも平均約3℃/分、最も好ましくは少なくとも平均約4℃/分であり
得る。例として、酵素耐性デンプンIII 型の結晶成長のための結晶増殖温度は、
約115℃〜約135℃、好ましくは約120℃〜約130℃の範囲であり得る
。例として、結晶増殖温度の維持時間は、一般に約12時間未満、好ましくは約
5時間未満、最も好ましくは約0.5時間〜約3時間である。
型の収率を増加させることができる。糊化した無定形デンプンまたは低融点デン
プン結晶からの高融点酵素耐性デンプンIII 型の単離を必要とせずに収率が増加
するので、大幅なカロリーの減少が達成される。従って、1)核形成温度に糊化
デンプンを冷却する工程と、2)核形成温度で糊化デンプンを維持する工程と、
3)核形成温度から結晶増殖温度までの温度で糊化デンプンの温度を上昇させる
工程と、4)結晶増殖温度を維持して結晶を成長させる工程からなる工程を1サ
イクルまたはそれ以上のサイクルで行うことができる。例えば、これらの工程は
、1回のみ、または少なくとも1回連続的に繰り返すことができる。好ましくは
、全部で2〜4サイクルの核形成および増殖が行われることにより、高融点酵素
耐性デンプンの収率が増加する。本発明の実施形態では、約10〜12サイクル
までを使用することができる。一般に、サイクルを増加させるほど酵素耐性デン
プンIII 型の収率が増加する。各サイクルの核形成温度および時間、増殖温度お
よび時間、冷却速度ならびに加熱速度は、同じでも異なってもよいが、少なくと
も実質的に同じであることが好ましい。例えば、各サイクルにおいて同じ核形成
温度および各サイクルにおいて同じ増殖温度をを使用することが好ましい。
)の温度に冷却することができる。次いで、糊化デンプンを乾燥してカロリー減
少成分から穀粉代用物または焼き菓子の生産用のバルク剤を得ることができる。
アミロース−脂質複合体などの所望でない結晶の増殖を避けるために、冷却は迅
速に行われるのが好ましい。例として、冷却速度は、少なくとも平均約1℃/分
、好ましくは少なくとも平均約3℃/分、最も好ましくは少なくとも平均約4℃
/分であり得る。本発明の実施形態では、乾燥は室温または温度を上昇させて行
うことができる。従って、糊化デンプンは、結晶増殖温度から室温までかまたは
室温を超える乾燥温度に冷却することができる。例として、乾燥温度は、約20
℃〜約130℃の範囲で、これは乾燥の様式に依存し、オーブンでの乾燥用とし
て好ましくは約75℃〜約85℃(例えば、約80℃)の範囲であり得る。耐性
デンプンIII 型の結晶を実質的に破壊または融解しないデンプン乾燥用の公知の
乾燥法はを使用することができる。例として、使用することができる乾燥法には
、凍結乾燥、オーブン乾燥、減圧乾燥、噴霧乾燥、瞬間乾燥、ベルト乾燥、ドラ
ム乾燥が含まれる。
約0.7未満の相対湿度を達成される。本発明の実施形態では、乾燥製品の含水
量は市販の穀粉のそれに近づけることができる。例として、本発明の乾燥したバ
ルク剤または穀粉代用物もしくは置換物の含水量は、約8重量%〜14重量%の
範囲であり得る。
I 型の単離または分離は、グルコシダーゼまたはグルコシダーゼの混合物によっ
て触媒された酵素的加水分解または酸性触媒加水分解によって達成することがで
きる。しかし、このような分離または単離は好ましくなく、デンプンのカロリー
含有量を実質的に減少させるために必要ではない。本発明によれば、温度サイク
リングは、高融点酵素耐性デンプンIII 型の単離を必要とせずに高いカロリー減
少を達成する程度に酵素耐性デンプンIII 型の収率および結晶の完全性を増大さ
せる。さらに、デンプンの焼き機能性の実質的な損失なしに実質的なカロリーの
減少を達成する。乾燥組成物は、直接(つまりこのままで)カロリーを減少させ
た穀粉代用物もしくは置換物またはカロリーを減少させた焼き菓子用のバルク剤
として使用することができる。これは、耐性デンプンIII 型固体結晶の損失を回
避し、容易に消化するデンプン組成物の除去に関与するコストの増加を回避する
。
することによってより少ないサイクルで耐性デンプンIII 型の収率を増加させる
ことができる。RS IIIの種晶は、酵素耐性デンプンIII 型および容易に消化され
るデンプン成分を含むデンプン組成物の以前のバッチによる単離によって少なく
とも実質的に精製された形態で得ることができる。種晶は、デンプンの糊化前に
デンプンと混合されるか乾燥ブレンドすることができる。他の実施形態では、種
晶は、糊化デンプンと混合することができる。高融点酵素耐性デンプンIII 型の
種晶は、酵素耐性デンプンIII 型の結晶を核形成するためにアミロペクチン結晶
の融点を超える温度および任意のアミロース−脂質複合体の融点を超える温度で
あるが、RS III結晶の融点未満の温度であることが好ましい。次いで、上記のよ
うに種晶を有する混合物は、アミロペクチンデンプンの融点を超えるRS III核形
成温度に冷却される。核形成後、上記のように温度を結晶増殖温度に上昇させて
耐性デンプンIII 型の結晶を成長させることができる。上記のように、核形成お
よび増殖工程は任意選択で繰り返され、その後冷却して乾燥することができる。
性デンプンIII 型の結晶形成前または後に酵素的脱分枝に供することができる。
例えば、結晶化前の脱分枝によって、例えば、約1〜2%のRS III収率が増加す
る。好ましい実施形態では、糊化デンプンを核形成および増殖に供した後、耐性
デンプンIII 型を含む混合物を酵素的脱分枝に供することにより耐性デンプンII
I 型の収率をさらに増加させる。例えば、結晶化後の脱分枝は、デンプンの無定
形部分を取り除き、部分的に結晶化されたデンプンをさらなる結晶増殖に供する
ことによって約5重量%〜約10重量%収率を増加できる。非結晶化デンプンよ
りもむしろ結晶耐性デンプンIII 型を脱分枝に供すると、分枝点に関連するデン
プンの残存部分の更なる結晶化を促進すると考えられる。
ンプンの連続的乾燥を促進することができる。例えば、より高い固体レベルは排
水、蒸発または遠心分離によって達成することができる。例えば、水切り、蒸発
、または遠心分離によって、より高い固体レベルを達成することができる。例と
して、脱分枝のための固体レベルは、脱分枝酵素に供されるデンプン混合物の重
量に対して約5重量%〜約40重量%、好ましくは約12重量%〜約25重量%
であり得る。
酵素活性を得ることができる。これらのパラメーターは使用した酵素の型および
源、酵素濃度、基質濃度、ならびにインヒビターの存在の有無によって変化する
。
プラナーゼ(E.C.3.2.1.41、プルプラン6−グルカノヒドロラーゼ
)で達成することができる。側鎖に少なくとも2個のグルコース単位が存在する
場合、プルプラナーゼはプルプランおよびアミロペクチンのα−1,6結合の加
水分解を触媒する。使用することができる市販のプルプラナーゼは、Nordisk社 で販売されているPromozyme 200Lである。イソアミラーゼ(E.C.3.2
.1.68)などの他のエンド−α−1,6−グルカノヒドラーゼまたはデンプ
ン分子の1,6結合の切断を触媒して(selectivity in cleaving)実質的に無 傷の1,4結合を残す任意の他のエンド酵素もまた、デンプンの脱分枝に使用す
ることができる。
は約4.5〜約5.5のpH範囲で行うことができる。酢酸塩、リン酸塩、クエン
酸塩、または他の弱酸の塩などの緩衝液は、脱分枝の間中最適なpHレベルに調整
または維持するために添加することができる。Bacillusのプルプラナーゼによる
pH5.0での酵素的脱分枝の間、例えば、デンプン分散水溶液の温度は、本発明
で使用された核形成温度範囲の下限内であり得る約25℃〜約75℃、好ましく
は約50℃〜約65℃の範囲であり得る。より短い処理時間を所望する場合、最
適温度範囲は60℃〜65℃またはそれ以上に上昇させることができ、脱分枝酵
素がより高い温度で熱安定性である場合は、より高い酵素濃度を使用することが
できる。酵素反応の他のパラメーターを伴う場合、好ましい温度および最適温度
の範囲は、基質濃度およびpHなどの酵素活性に影響を与える他のパラメーターの
変化に伴って変化し、これらは実施者によって決定することができる。しかし、
アミロペクチン結晶の核形成および増殖を回避するためにそれらの融点を超える
温度で脱分枝を行うことが好ましい。従って、耐性デンプンIII型のプルプラナ ーゼによる脱分枝および結晶または結晶領域のさらなる核形成は、約55℃〜約
65℃の温度で行うことができる。
素源、酵素提供者、市販の酵素の濃度に依存する。一般に、プルプラナーゼは、
固体成分の15%でHYLON VまたはVII デンプン基質を用いると1500PUN(プ
ルプラナーゼ単位 novo/kgデンプン)で有効である。この酵素は溶液で使用する
ことができるか、または固体支持体に固定することができる。
できる。一般に、脱分枝は約4〜8時間内に達成することができる。所望の範囲
のデンプンの脱分枝を達成後、酵素は公知の不活化技術で不活化することができ
る。例えば、不活化またはpH調整は、高融点酵素耐性デンプンIII 型の結晶が実
質的に破壊または融解されない条件下で使用することができる。例えば、Bacill
usのプルプラナーゼは、約70℃(158°F)を超える温度で迅速に不活化す
ることができる。従って、プルプラナーゼを用いる反応は、デンプン分散液の温
度を少なくとも約75℃であるが高融点耐性デンプンIII 型の融点未満の温度に
約15分間上昇させることによって終了させることができる。他の実施形態では
、デンプン分散液のpHを3.0未満に調整し、そのpHを約1/2時間保持す
ることによって酵素を不活化することができる。好ましい実施形態では、脱分枝
化した耐性デンプンIII 型組成物を結晶増殖温度にさらに供して耐性デンプンII
I 型の更なる領域または結晶を成長させることが好ましい。従って、脱分枝後、
脱分枝された酵素耐性デンプンIII 型を含む組成物の温度を約115℃〜約13
5℃、好ましくは約120℃〜約130℃の酵素不活化温度および結晶増殖温度
に上昇することができる。増殖のための加熱速度および時間ならびにそれに引き
続く冷却速度および時間は上記と同じであり得る。同様に、酵素の脱分枝および
不活化の後、デンプンは、上記のように保存に安定な含水量に脱水または乾燥さ
れてカロリーを減少させたバルク剤または穀粉代用物もしくは置換物を得ること
ができる。
分枝反応の反応不純物および副産物は、透析、濾過、イオン交換プロセス、遠心
分離またはデンプンを精製するための当該分野で公知の任意の方法によって取り
除くことができる。これらの同一の精製方法を使用しても酵素触媒加水分解また
は酸性触媒加水分解の不純物および副産物から種晶などの酵素耐性デンプンIII
型結晶を単離または分離することができる。
素耐性デンプンIII 型生成物は熱処理に供することができる。熱処理により酵素
耐性デンプンまたは全食物繊維の量または収率が実質的に増加する。熱処理はま
た、ドーの結合力、オーブンでの膨らみまたは焼き菓子の外形、焼き菓子の柔ら
かさおよび褐色着色の点での酵素耐性デンプン生成物の焼き特性または焼き機能
性を実質的に改良する。
なくとも約140℃の温度で融解する酵素耐性デンプンIII 型の含有量に実質的
に悪影響を与えない熱処理によって達成することができる。熱処理は、第2段階
の生成物の無定形、非結晶性デンプン含有物の消化力を減少させると考えられる
。これは、1)熱処理後の酵素耐性デンプン含有量または全食物繊維含有量が増
加するが、2)熱処理後約130℃〜約160℃の範囲内で融解する結晶酵素耐
性デンプンIII 型のエンタルピーが増大しないこと、3)MDSC曲線に更なる
任意のエンタルピーのピークが存在しないことによって証明される。水の存在下
での熱処理によりデンプンの無定形領域の密集化をもたらし、それにより酵素が
よりアクセスできないそれらの領域が作製されると考えられる。アクセス可能性
が減少することにより、酵素耐性デンプンまたは全食物繊維の量が増加する。し
かし、エンタルピーに変化がないのは、熱処理は結晶でない酵素耐性デンプンの
量を増加させていることを意味すると解釈される。
第2段階)後、第2段階から得られた酵素耐性デンプンIII 型は、第3段階での
熱処理用に乾燥、粉砕、および/または馴化または含水量の調整によって調製す
ることができる。本発明の実施形態では、乾燥を行って、熱処理用に所望である
か目的の含水量を得ることができる。他の実施形態では、第2段階の生成物を所
望の含水量未満に乾燥して、その後水分を添加して所望の含水量を得ることがで
きる。乾燥は、RS III型が融解または破壊されない温度で熱風乾燥機または他の
従来の乾燥機で行うことができる。例として、乾燥温度は、約20℃〜約130
℃、好ましくは約75℃〜約85℃(例えば、オーブン乾燥の場合約80℃)の
範囲であり得る。乾燥を行って、その後の熱処理の前の保存のために保存安定性
含水量または流動可能な粒子状の組成物の粉砕用の所望の範囲内の含水量を得る
ことができる。例として、保存用の含水量は、約0重量%〜約15重量%、好ま
しくは約10重量%〜約13重量%の範囲であり得る。例として、熱処理の前の
粉砕用の一般的な含水量は、約0重量%〜約30重量%、好ましくは約16重量
%〜約20重量%の範囲である。
は、熱処理の前に粉砕してふるいにかけ酵素耐性デンプンの収率を増大させる。
デンプンの大きな塊は、一般に、含水量が不揃いで表面積が小さいので熱処理で
良好に反応しない。ハンマーミルなどの従来のデンプン粉砕機を用いて粉砕を行
うことができる。粉砕の程度は、一般に、デンプン結晶の実質的な破壊を避ける
程度である。ふるいは米国メッシュ番号20ふるいおよび米国メッシュ番号80
ふるいによって行うことができる。例として、使用することができる粒子サイズ
は、約255μm未満であるが約45μmを越えるサイズである。
とによって馴化して熱処理用の所望のまたは目的の含水量を得ることができる。
馴化工程は、酵素耐性デンプンIII 型を少なくとも実質的に均一に水和し、それ
はRibbonブレンダー、連続的ミキサー、または他の従来のブレンドまたは混合装
置で行うことができる。熱処理中の酵素耐性デンプンの含水量は、約1重量%〜
約30重量%、好ましくは約14重量%〜約24重量%、最も好ましくは約16
重量%〜約20重量%であり得る。
好ましくは約128℃〜約132℃の温度で行うことができる。熱処理時間は、
約5分〜約6時間、好ましくは約30分〜90分間、最も好ましくは約50分〜
約70分間の範囲であり得る。熱処理はオートクレーブ、LISTミキサー、ジ
ャケット付き連続ミキサー(jacked continuous mixer)、押し出し成型器、ま たは実質的に含水量を一定に維持することができる他の従来の加熱器であり得る
。
粉砕およびふるいにかけて従来の小麦粉の粒子サイズ分布と同じかそれに矛盾が
ない粒子サイズ分布を得ることができる。熱処理酵素耐性デンプンは、粉砕の前
または後で保存に安定な含水量に乾燥させる。
物を処理することもできる。従って、酵素耐性デンプンI型、II型またはIV型を
含む市販または公知の組成物を、本発明の熱処理に供して組成物の食物繊維含有
量または酵素耐性デンプン含有量を増大させ、それらの焼き特性を改良すること
ができる。例として、本発明の熱処理に供することができる酵素耐性デンプン組
成物は、酵素耐性デンプン粒であるNovelose 240および酵素耐性逆行デンプンで
あるNovelose 330(それぞれ、National Starch and Chemical社、Bridgewater 、NJで製造された)ならびにOpta food Ingredients社、Cambridge、MAで製造さ
れた逆行デンプンであるCrystaleanである。
、条件の厳しいProsky法で測定したところ、少なくとも約25重量%、好ましく
は少なくとも30重量%、最も好ましくは少なくとも45重量%の酵素耐性デン
プンIII 型を含む。生成物のバランスは、糊化し、無定形のまたは非結晶化デン
プンを含む。好ましい実施態様では、アミロース−脂質複合体および耐性デンプ
ンIII 型よりも低い融点を有する他の結晶化デンプン生成物が実質的に存在しな
いか、最も好ましくは本質的にまたは完全に存在しない。
物質あたり3グラム未満の水であるが、これは耐性デンプンIII 型の収率および
結晶の質に依存する。一般に、無定形領域が小さいほどまた結晶領域が広いほど
、耐性デンプン成分の水を結合または保持する能力は低下する。一般に、保水力
が低いほどドーの粘度は低くなり、また膨らみおよび焼き特性の有利な効果をも
たらす。従来の非糊化小麦粉の保水力は、1gの乾燥小麦粉あたり約0.6gの
水であり得る。好ましい実施形態では、糊化した酵素耐性バルク剤または穀粉代
用物もしくは置換物の保水力は、焼くとき過剰なまたは過小な膨らみを回避する
ために従来の非糊化小麦粉の保水力に近づける。例として、耐性デンプンIII 型
成分の保水力は、約250重量%未満、好ましくは約100重量%〜約200重
量%の範囲(例えば、水1.0g/乾燥RS III成分1g〜水2.0g/乾燥RS I
II成分1g)である。
ましくは約8J/g〜約15 J/gの範囲であるが、結晶の完全性または結晶
中の無定形領域もしくは部分の数に依存する。一般に、エンタルピー値が高いほ
ど無定形領域は少なく、保水力は低い。酵素耐性バルク剤または穀粉代用物のエ
ンタルピー値は、約130℃〜約160℃の範囲内の温度で、バルク剤または穀
粉代用物の重量に対して約0.5J/g〜約4J/g、好ましくは約1J/g〜
約3J/g、最も好ましくは約2.5J/gの範囲であり得る。
カロリー値は、焼くことによって実質的に変化しない。純粋な、つまり100重
量%(収率100%)酵素耐性デンプンIII 型(少なくとも140℃の融点また
は吸熱ピークを有する)は、焼いた後でさえ発熱量が実質的に0か約0.5カロ
リー/gより低い。耐性デンプンIII 型ではないデンプンの発熱量は約4カロリ
ー/gである。従って、RS III型を少なくとも30%を有する耐性デンプンIII
型成分またはバルク剤は、約2.8カロリー/g(0.7×4cal/g+0.
3×0cal/g=2.8cal/g)未満の熱量を示す。
もかかわらず、オーブンでの膨らみ、外形、油放出、カリカリした表面、香り、
着色または褐色着色、食感およびテクスチャーに関して優れたクッキーの焼き特
性を示す。カロリーを減少させたクッキーおよびクラッカーなどのカロリーを減
少させた焼き菓子製造用のドーを得るために、単独でまたは好ましくは糊化され
ていない従来の小麦粉と組み合わせて使用することができる。
いない穀粉の実質的な量を耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤で置き換える
ことによって達成することができる。本発明は、実質的に糊化されていない穀粉
(カロリーを減少させていない穀粉)およびカロリーを減少させたデンプンベー
スのバルク剤(カロリーを減少させた穀粉置換物)を含む穀粉代用物を提供する
。穀粉代用物は、クッキーおよびクラッカーの成分と組み合わせて従来のドー形
成装置に対する良好な機械処理適性および優れた焼き特性を示すドーを提供する
ことができる。本発明の実施形態では、穀粉代用物は、従来のカロリーを減少さ
せていない穀粉と比較して、少なくとも約12.5重量%、好ましくは少なくと
も約15重量%、最も好ましくは少なくとも25重量%(例えば、約35重量%
〜40重量%)のカロリーを減少することができる。穀粉代用物は、他のカロリ
ーを減少させたバルク剤またはポリデキストロースなどの糖代用物と共に使用さ
れて、少なくとも25%カロリー減少したカロリーを減少させた焼き菓子生産用
のドーを得ることができる。
少なくとも約15重量%、最も好ましくは少なくとも約25重量%(例えば、約
35重量%〜約40重量%)(これらはそれぞれ穀粉代用物またはドーの全デン
プン含有量に対する重量%である)の少なくとも約140℃の融点を有する酵素
耐性デンプンを含む。
ルク剤と組み合わせることができる穀粉成分またはデンプン質の物質は、任意の
粉砕した穀粒または食用種子または植物ミール、それらの誘導体および混合物で
あり得る。例として、使用することができる穀粉成分またはデンプン質の物質は
、小麦粉、トウモロコシ粉、トウモロコシマサ粉、オーツ粉、大麦粉、エンバク
粉、ライ麦粉、米粉、ジャガイモ粉、グレインソルガム粉、タピオカ粉、グラハ
ム粉、またはトウモロコシデンプン、小麦デンプン、米デンプン、ジャガイモデ
ンプン、タピオカデンプンなどのデンプン、予備糊化デンプンなどの物理的およ
び/または化学的に改変された穀粉またはデンプンおよびそれらの混合物であり
得る。穀粉は、漂白されていても、無漂白であってもよい。小麦粉または他の穀
粉との小麦粉混合物が好ましい。
従来の糊化していない小麦粉などの穀粉成分の全量に対して、一般に少なくとも
約25重量%(例えば、少なくとも約40重量%)、好ましくは約50重量%〜
約75重量%であり得る。
ドーの重量に対して、例えば、約20重量%〜約80重量%、好ましくは約45
重量%〜75重量%であり得る。別記していない限り、全重量%は、フレーバー
チップ、ナッツ、レーズン などの封入物を除いた本発明のドーまたは処方物を形成する全成分の全重量に基
づく。従って、「ドーの重量」とは、含有物の重量を含まない。
れらの混合物などの従来の穀粉代用物またはバルク剤の全部または一部と置き換
えることができる。発色を向上させるかテクスチャーに影響を与えるために、ト
ウモロコシふすま、小麦ふすま、オート麦ふすま、米ふすま、およびそれらの混
合物などもまた、穀粉成分の全部または一部に代用することができる。
とができるプロセス適合成分には、スクロース、フルクトース、ラクトース、デ
キストロース、ガラクトースなどの糖、マルトデキストリン、トウモロコシシロ
ップ固形物、水素化デンプン加水分解物、タンパク質加水分解物、グルコースシ
ロップ、それらの混合物などが含まれる。フルクトース、マルトース、ラクトー
スおよびデキストロースなどの還元糖または還元糖の混合物を使用して褐色着色
を促進することができる。還元糖としてはフルクトースが好ましい。フルクトー
スは容易に利用することができ、かつ一般に褐色着色および風味をより増大させ
る効果があるからである。例として、フルクトース源には、転化シロップ、フル
クトース高含有トウモロコシシロップ、糖蜜、黒砂糖、メープルシロップおよび
それらの混合物などが含まれる。
たは顆粒状のスクロース、顆粒状の黒砂糖または結晶フルクトースなど、または
液状体の他の成分例えばスクロースシロップ、高フルクトース含有トウモロコシ
シロップなどと混合することができる。本発明の実施形態では、湿潤糖、例えば
フルクトース高含有シロップ、マルトース、ソルボース、ガラクトース、トウモ
ロコシシロップ、グルコースシロップ、転化シロップ、蜂蜜、糖蜜、フルクトー
ス、ラクトース、デキストロース、およびそれらの混合物などを、焼き製品の咀
嚼性を改善するために用いることができる。
剤または湿潤剤の水溶液をドーまたはバターに使用することができる。例えば、
グリセロール、糖アルコール、例えばマンニトール、マルチトール、キシリトー
ルおよびソルビトールなど、および他のポリオールを湿潤剤として使用すること
ができる。湿潤ポリオール(すなわち、多価アルコール)の更なる例として、グ
リコール(例えば、プロピレングリコール)および水素化グルコースシロップが
含まれる。他の湿潤剤には、糖エステル、デキストリン、水素化デンプン加水分
解物および他のデンプン加水分解生成物が含まれる。
ー成分含有量は、ドーの重量に対して0〜約50重量%の範囲であり得る。
の混合物などの従来の糖代替物または従来のバルク剤の全部または一部と置き換
えることができる。本発明のカロリーを減少させた焼き菓子製造用の糖代用物ま
たはバルク剤としてポリデキストロースが好ましい。例として、置換量は、元の
糖固体成分量の少なくとも約25重量%(例えば、少なくとも約40重量%)、
好ましくは約50重量%〜約75重量%であり得る。
代用物、好ましくはポリデキストロースの量は、ドーの重量に対して約10重量
%から約35重量%、好ましくは約15重量%〜約25重量%であり得る。
にする所望のコンシステンシーを提供するのに十分であるべきである。本発明の
ドーの全含水量には、単独で添加された成分としての水、ならびに穀粉からの水
分(通常、約12重量%〜約14重量%の水分を含む)、RS III成分の含水量、
および処方物中に含まれる他のドー添加物例えばフルクトース高含有トウモロコ
シシロップ、転化シロップ、または他の液体湿潤剤などの含水量が含まれる。
、本発明のドーまたはバターの全含水量は、ドーまたはバターの重量に対して一
般に約50重量%未満、好ましくは約35重量%未満である。本発明のクラッカ
ー用のドーの含水量は、ドーの重量に対して一般に約27重量%〜約33重量%
である。本発明のクッキー用のドーの含水量は、ドーの重量に対して約30重量
%未満、一般に約10重量%〜約20重量%である。
は、任意の公知のショートニングもしくは脂肪混合物または焼きに適用するのに
有用な組成物を含むことができ、これらには食品グレードの乳化剤を含むことが
できる。分画され、部分的に水素化され、かつ/または相互エステル化(intere
sterify)された植物油、ラード、魚油、およびその混合物が本発明で使用する ことができるショートニングまたは脂肪の例である。プロセス適応性の、スクロ
ースポリエステルまたはトリアシルグリセリドなどのカロリーを減少させたか低
カロリーの、部分的に消化可能もしくは難消化性の食用の脂肪、脂肪代用物また
は合成脂肪もまた使用することができる。硬性および軟性の脂肪またはショート
ニングならびに油の混合物を使用して、油脂組成物における所望のコンシステン
シーまたはl融解プロフィールを達成することができる。本発明で使用するため
の油脂組成物を得るために使用することができる食用トリグリセリドの例として
、ダイズ油、パーム種油、パーム油、菜種油、ベニバナ油、ゴマ油、ひまわり種
油、およびそれらの混合物などの植物源由来の天然に存在するトリグリセリドが
含まれる。魚油および動物性油には、鰯油、ニシン油、ババスー油、ラード、お
よび獣脂を使用することができる。脂肪酸の合成トリグリセリドも天然の脂肪酸
トリグリセリドと同様に使用して油脂組成物を得ることもできる。脂肪酸は、炭
素数8〜24の鎖長を有することができる。室温(例えば、約75°F〜約95
°F)で固体または半固体ショートニングまたは脂肪が使用できる。本発明での
使用のための好ましい油脂組成物は、ダイズ油を含む。
肪または無脂肪製品であるカロリーを減少させた焼き菓子が含まれる。本明細書
中で使用されるように、脂肪減少食品は、標準的または従来の製品より少なくと
も25重量%の脂肪を減少させた製品である。低脂肪製品は、基準量またはラベ
ル記載量(label serving)あたり3グラム以下の脂肪含有量を有する。しかし 、少量の基準量(すなわち、30グラム以下または2テーブルスプーン以下の基
準量)については、低脂肪製品は、製品の50グラムあたり3グラム以下の脂肪
含有量を有する。無脂肪またはゼロ脂肪製品は、基準量およびラベル記載量あた
り0.5グラム未満の脂肪含有量を有する。塩振りクラッカーなどの添加物入り
のクラッカーについては、基準量は15グラムである。軽食として利用されるク
ラッカーおよびクッキーについては、基準量は30グラムである。従って、低脂
肪クラッカーまたはクッキーの脂肪含有量は、最終生成物の全量に対して50グ
ラムあたり3グラム以下または約6%以下の脂肪であろう。無脂肪で添加物入り
のクラッカーは、最終生成物の全量に対して15グラムあたり0.5グラム未満
または3.33%未満の脂肪を有するであろう。
いる他の添加物を含むことができる。このような添加物には、例えば、ミルクの
副産物、卵もしくは卵の副産物、ココア、バニラまたは他の香味料、ナッツ、レ
ーズン、ココナッツ、およびチョコレートチップ、バタースコッチチップ、カラ
メルチップなどの香味チップなどの含有物が従来の量で含まれる。
ード褐変を促進することができる。タンパク源には、無脂肪乾燥ミルク固体物、
乾燥または卵の粉末およびその混合物などを含むことができる。蛋白質源の量は
、例えば、ドーの重量に対して約5重量%までの範囲であり得る。
ができる。例えば、使用することができる化学的膨張剤またはpH調整剤には、
重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、酸性リン酸カルシウム、酸性ピロリン
酸ナトリウム、リン酸二アンモニウム、酒石酸およびそれらの混合物などのアル
カリ性物質または酸性物質が含まれる。
などの殺菌剤または保存料を含むことができる。例えば、細菌に対する保存安定
性を保証するために、ドーの約1重量%までの量であり得る。
使用することができる乳化剤には、モノグリセリド、ジグリセリド、ポリオキシ
エチレンソルビタン脂肪酸エステル、レシチン、ステアロイルラクチレートおよ
びそれらの混合物が含まれる。例として、使用することができるポリオキシエチ
レンソルビタン脂肪酸エステルは、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノ
ステアレート(ポリソルベート60)、ポリオキシエチレン(20)ソルビタン
モノオレエート(ポリソルベート80)およびそれらの混合物などの水溶性ポリ
ソルビタン酸塩である。例として、使用することができる天然のレシチンには、
ダイズ、菜種、ひまわりまたはトウモロコシなどの植物由来のレシチンおよび卵
黄などの動物源由来のレシチンが含まれる。大豆油由来のレシチンが好ましい。
例として、ステアロイルラクチレートは、ナトリウムステアロイルラクチレート
、カルシウムステアロイルラクチレートおよびそれらの混合物などのアルカリお
よびアルカリ土類ステアロイルラクチレートである。例として、使用することの
できる乳化剤の量は、ドーの約3重量%までの量であり得る。
従来のドー混合技術および装置を用いて行うことができる。例えば、ドーは、従
来の装置を用いてシート状にのばし、ワイヤーカット、押し出し成形、同時押し
だし成形、または回転成型することができる。耐性デンプンIII 型成分は、他の
ドー成分と混合するための実質的に均一な混合物を得るために、穀粉成分と予め
ブレンドしておくことが好ましい。
の違いによって変化するが、一般に、市販のクラッカー、クッキー、ブラウニー
およびケーキの焼き時間は、約2.5分〜約15分間の範囲であり、焼き温度は
約250°F(121℃)〜約600°F(315℃)の範囲であり得る。
、約0.7未満、好ましくは約0.6未満の相対蒸気圧(「水分活性」)を有す
ることができる。クラッカー製品の含水量は、含有物を除いた焼き製品の重量に
対して、一般に約6重量%未満、例えば約0.25重量%〜約4重量%である。
クッキー、ブラウニーおよびケーキ製品は、一般に、含有物を除いた焼き製品の
重量に対して、約20重量%未満、例えばクッキーについては約2重量%〜約9
重量%の含水量である。
、オートミールクッキー、シュガークッキー、フルーツクッキー、サンドイッチ
クッキー、ブラウニーなどのカロリーを減少させた棒タイプのクッキー、ドロッ
プタイプのクッキーの生産用に使用することができる。
部分、比、および百分率は重量に対するものであり、全ての温度は℃である。
型を含む耐性デンプン成分を調製、分析して耐性デンプンIII 型の収率および耐
性デンプンIII 型の融点プロフィールを同定する。
Hylon VIIを出発デンプンとして使用して製造した。Hylon VIIは約70%のアミ
ロースを含むトウモロコシデンプンであり、National Starch and Chemical Com
pany、Bridgewater、New Jerseyの製品である。Hylon VIIの含水量は約11重量
%である。150重量部(湿重量基準)のHylon VIIおよび450重量部の蒸留 水を3つのTeflon(登録商標)コートしたベーキングパン(バッチA、Bおよび
C)中で混合して実質的に均一なスラリーを得た。デンプン:水の比は約0.3
3:1であった。デンプンスラリーを、約130℃で約15分間オートクレーブ
処理して少なくとも実質的にデンプンを糊化させた。
。第1サイクルでは、糊化デンプンスラリーを、約2℃/分の冷却速度で約70
℃の核形成温度に冷却した。次いで、糊化デンプンスラリーを湿潤させた封入物
中で約70℃で3時間インキュベートして耐性デンプンIII 型の結晶を核形成さ
せた。湿潤した封入物を、およそ常圧で水を入れたビーカーの存在下で操作して
デンプンゲル表面の乾燥を最小限にした。次いで、オートクレーブ中でデンプン
スラリーを約6℃/分の速度で130℃の結晶増殖温度に加熱した。130℃の
温度を約3時間保持して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
℃の核形成温度に冷却した。次いで、デンプンスラリーを湿潤させた封入物中で
約70℃で一晩(約18時間)インキュベートして耐性デンプンIII 型の結晶を
核形成させた。次いで、オートクレーブ中でデンプンスラリーを約6℃/分の速
度で130℃の結晶増殖温度に加熱した。130℃の温度を約3時間保持して酵
素耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
℃の核形成温度に冷却した。次いで、糊化デンプンスラリーを湿潤させた封入物
中で約70℃で3時間インキュベートして耐性デンプンIII 型の結晶を核形成さ
せた。次いで、オートクレーブ中でデンプンスラリーを約6℃/分の速度で13
0℃の結晶増殖温度に加熱した。その温度を約3時間保持して酵素耐性デンプン
III 型の結晶を成長させた。
核形成温度に冷却した。次いで、デンプンスラリーを湿潤させた封入物中で約7
0℃で一晩(約18時間)インキュベートして耐性デンプンIII 型の結晶を核形
成させた。次いで、オートクレーブ中でデンプンスラリーを約6℃/分の速度で
130℃の結晶増殖温度に加熱した。130℃の温度を約3時間保持して酵素耐
性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
いで、凍結ゲルを約−30℃の温度および約10mTorrの圧力で凍結乾燥し
て約0〜2重量%の含水量にして本発明の耐性デンプン成分または耐性デンプン
バルク剤を得た。次いで、サンプルの一部を分析に供してa)酵素耐性デンプン
III 型の収率、およびb)酵素耐性デンプンIII 型の融解プロフィールまたは熱
特性を以下の実施例1Bおよび1Cでそれぞれ同定した。
たはバルク剤から単離して元の(つまり出発デンプン(Hylon VII))に対する その収率を定量した。バッチA、B、およびCについての酵素酵素耐性デンプン
III 型の収率は、それぞれ34.6%、35.5%、および35.8%であるこ
とが見出された。酵素耐性デンプンIII 型の平均収率は約35.3%であること
が見出された。
399頁、1985およびAOAC. Official Methods of Analysis、J. Assoc. Anal. Che
m.、第15版、1105〜1106頁、1990に記載の食品における全食物繊維についてのPr
osky法およびその改変した方法である。食品における全食物繊維についてのAOAC
法には、a)0.1mlのα−アミラーゼ(Sigma Chemical社)での処理後、b
)5mgプロテアーゼ(Sigma Chemical社)で処理し、0.3mlのアミログル
コシダーゼ(Sigma Chemical社)での処理、d)エタノールによる溶解繊維の沈 殿、およびe)濾過および乾燥、を包含する。本発明で適用した方法はより厳し い条件であり、より大量の酵素および凍結乾燥を包み、耐性デンプンの収率はよ
り低くでる。本発明で使用した方法は以下である。
および酵素は以下の通りである。
解する。 d.活性=120KNU/g(120リキッドで利用可能)。 e.Novo Nordisk Bioindustrials、Danbury、CTで製造されている。 2.アミログルコシダーゼ(AMG): a.エキソ−1,4,−α−D−グルコシダーゼ(Aspergillus niger)。 b.60℃でかつpH4.5で最大活性を示す。 c.デンプングルコース単位の1,4−(より容易)および1,6−α−結合を
加水分解し、ステップワイズ法で基質の非還元末端を取り除く。 d.活性=300AGU/g。 e.Novo Nordisk Bioindustrials、Danbury、CTで製造されている。 3.プロテアーゼ: a.XIV型細菌(Streptomyces griseus)ProteaseE。 b.非特異性プロテアーゼ。 c.活性=約4単位/mg固体。d.SIGMA Chemical社で製造されている。
yl)、アミログルコシダーゼ(AMG)、およびプロテアーゼで処理する。
加する。デンプンをホモゲナイズしてデンプンの全ての大きな塊を破壊する。次
いで、1グラムの乾燥サンプルあたり0.4mlのTermamylα−アミラーゼを添
加する。混合物を100℃の水浴に最低30分間置く。混合物を時々振盪する。
30分後にデンプンゲルの破片が残存しているようであれば、デンプンゲルの破
片が認められなくなるまで水浴における時間を延長する。
pHを2%リン酸を用いてpH=4.5に調整する。次いで、1グラムの乾燥デ
ンプンサンプルあたり1.0mlのアミログルコシダーゼ酵素(AMG)をデン
プン混合物に添加して撹拌する。デンプン混合物を60℃の水浴に最低30分間
置き、時々振盪する。
ンプン混合物を遠心分離し蒸留水で2回洗浄する。
rpm)で10分間遠心分離してペレット(残渣)および上清液体を得る。上清
をペレットからいかなる粒子も流出させないように注意を払いながら流し捨てる
。次いで、ペレットをa)遠心管に30mlの水を添加し、スパチュラでペレッ
トを遠心管から剥がす、b)得られた混合物を遠心分離してペレットおよび上清
液体を得て、上清を流し捨てることよって洗浄に供する。次いで、このペレット
洗浄手順をもう一度繰り返す。
ラーゼ(Termamyl)およびアミログルコシダーゼ酵素を取り除く。
7.5)をペレットつまり残渣に添加する。次いで、プロテアーゼ溶液(100
mlリン酸緩衝液(pH=7.5)中に16mgプロテアーゼ(Pronase E)を 含む溶液)を、1グラムの最初の乾燥デンプンサンプルあたり1mlの溶液の量
で添加する。得られた混合物を42℃の水浴中で少なくとも4時間インキュベー
トする。
する。
3000rpm)で10分間遠心分離してペレット(残渣)および上清液体を得
る。上清をペレットからいかなる粒子も流出させないように注意を払いながら流
し捨てる。次いで、ペレットをa)遠心管に30mlの水を添加し、スパチュラ
でペレットを遠心管から剥がす、b)得られた混合物を遠心分離してペレットお
よび上清液体を得て、上清を流し捨てることよって洗浄に供する。次いで、ペレ
ット洗浄手順をさらに2回繰り返す。
約するために、単離した物質(つまりペレット)を吸引濾過の代わりに少なくと
も15時間凍結乾燥する。
(MDSC)によって同定した。この技術では、分析物質を、一定の速度に設定
した加熱および冷却のプログラムされた鋸の歯状のパターンでの一定速度で加熱
する。鋸の波状のパターンの温度の変動は約1℃である。不可逆的な分解などの
重複温度事象を分離するので、MDSC技術は、平衡融点をより正確な分析する
ことができる。
づけるために使用した装置および方法は以下の通りである。
ジュールおよびTA InstrumentのRCS 1061ユニットで構成されている。
チール高圧カプセル。
分析用に微粒子に粉砕する。サンプルをDSCサンプルパンで秤量し、水(サン
プル重量の3倍) をパンに置いて固体:水の比を1:3にする。
正する。 ・ベースライン較正:2つの空のサンプルパンを使用して、ベースラインの勾配
およびベースラインのオフセットを、10℃〜270℃の温度範囲で5℃/分の
加熱速度から同定する。 ・セル定数の較正:インジウムを使用してセル定数を同定する。 ・温度の較正:2つのポイント(インジウムおよびスズ)で較正する。 DSC較正データ分析ソフトウェアプログラムを使用して、較正モードで装置
に関連する適切なDSC較正を行う。加熱容量を較正し、サンプルを変調モード
で以下の方法を用いてMDSCにより特徴づける: 30℃に平衡化する。 データ保存をオフにする。 5分間温度を保つ。 60秒ごとに+/−1,000に変調する。 データ保存をオンにする。 5℃/分で110℃にランプで加熱する。 0.2秒/pt間隔でデータをサンプリングする。 5.00℃/分で220℃にランプで加熱する。 2分間温度を保つ。 データ保存をオフにする。 空気冷却をオンにする。 30℃に平衡化する。 空気冷却をオフにする。 開始温度は30℃である。
レートを用いて、公知の様式で行う。
ンプンIII 型のエンタルピーを測定する。
以下に示す。a)上記の実施例1Aで得られた成分またはバルク剤については図
1Aに記載する。b)上記の実施例1Bで得られた単離された物質またはペレッ
トについては図1Bに記載する。
であり、吸熱ピークつまり融点は約150.7℃であり、融解の終点は160℃
である。酵素耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤のエンタルピーは、図1A
に示されるように、約1.89J/gである。また、図1Aに示されるように、
50℃まで他のピークは本質的に認められず、これはアミロース−脂質複合体な
らびに他のデンプンの結晶形態が実質的に存在しないことを示す。
30.7℃であり、吸熱ピークつまり融点は約153.6℃であり、融解の終点
は166.2℃である。単離酵素デンプンIII 型のエンタルピーは、図1Bに示
されるように、約9.37J/gである。また、図1Bに示されるように、50
℃まで他のピークは本質的に認められず、これはアミロース−脂質複合体ならび
に他のデンプンの結晶形態が実質的に存在しないことを示す。
型を含む耐性デンプン成分を調製、分析して耐性デンプンIII 型の収率および耐
性デンプンIII 型バルク剤の融点プロフィールを同定する。
Hylon VII(約70重量%のアミロース)を出発デンプンとして使用して生産した 。Hylon VIIの含水量は約11重量%である。125重量部(湿潤基準)のHylon
VIIおよび375重量部の蒸留水を、Teflon(登録商標)コートしたベーキング
パン中で混合して実質的に均一なスラリーを得た。デンプン:水の重量比は約0
.33:1であった。デンプンスラリーを約110℃で約15分間オートクレー
ブ処理して少なくとも実質的にデンプンを糊化させた。
。第1サイクルでは、糊化デンプンスラリーを、約2℃/分の冷却速度で約58
.2℃の核形成温度に冷却した。次いで、糊化デンプンスラリーをコンベクショ
ンオーブンで約58.2℃で3時間インキュベートして耐性デンプンIII 型の結
晶を核形成させた。水を入れたビーカーの存在下でコンベクションオーブン中で
インキュベートしてデンプンゲル表面の乾燥を最小限にした。次いで、デンプン
スラリーを約6℃/分の速度で120℃の結晶増殖温度に加熱し、その温度で約
3時間保持して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
℃の核形成温度に冷却した。次いで、糊化デンプンスラリーをコンベクションオ
ーブン中で約58.2℃で一晩(約18時間)インキュベートして耐性デンプン
III 型の結晶を核形成させた。次いで、デンプンスラリーを約6℃/分の速度で
120℃の結晶増殖温度に加熱して、その温度で約3時間保持して酵素耐性デン
プンIII 型の結晶を成長させた。
.2℃の核形成温度に冷却した。次いで、糊化デンプンスラリーをコンベクショ
ンオーブンで約58.2℃で一晩(約18時間)インキュベートして耐性デンプ
ンIII 型の結晶を核形成させた。次いで、デンプンスラリーを約6℃/分の速度
で120℃の結晶増殖温度に加熱し、その温度で約3時間保持して酵素耐性デン
プンIII 型の結晶を成長させた。
℃の核形成温度に冷却した。次いで、デンプンスラリーをコンベクションオーブ
ン中で約58.2℃で一晩(約18時間)インキュベートして耐性デンプンIII
型の結晶を核形成させた。次いで、デンプンスラリーを約6℃/分の速度で12
0℃の結晶増殖温度に加熱し、その温度で約3時間保持して酵素耐性デンプンII
I 型の結晶を成長させた。
いで、凍結ゲルを約−30℃の温度および約10mTorrの圧力で凍結乾燥し
て約0〜2重量%の含水量にして本発明の耐性デンプン成分または耐性デンプン
バルク剤を得た。次いで、サンプルの一部を分析に供してa)酵素耐性デンプン
III 型の収率、およびb)酵素耐性デンプンIII 型の融解プロフィールまたは熱
特性を以下の実施例2Bおよび2Cでそれぞれ同定した。
たはバルク剤から単離して元の、つまり出発デンプン(Hylon VII)に対するそ の収率を同定した。耐性デンプンIII 型の単離および収率の定量を、上記の実施
例1Bに記載の方法を用いて2つのサンプル(AおよびB)に対して行った。酵
素酵素耐性デンプンIII 型の収率は、サンプルAについては約29.7%および
サンプルBについては約29.5%であり、それらの平均収率は約29.5%で
あることが見出された。
解プロフィールまたは熱特性を変調示差走査熱量測定(MDSC)によって同定
した。MDSC法は、分析する物質が単離物質よりもバルク剤であることを除い
て実施例1Cに記載の方法と同じである。
耐性デンプンバルク剤(耐性デンプン成分))についてのMDSC分析の結果を
図2Aおよび図2Bに示す。図2Aに示されるように、サンプルAについての融
解の開始は約132.2℃であり、吸熱ピークつまり融点は約146.7℃であ
り、融解の終点は160℃である。また、図2Aに示されるように、50℃まで
1つのピークを除いて他のピークは本質的に認められい。この1つのピークは、
比較的小さいサイズのピークで示されるように、少量のアミロース−脂質複合体
の存在を示す。アミロース−脂質複合体の融解の開始は約101.5℃であり、
吸熱ピークつまり融点は約106.9℃であり、融解の終点は120℃である。
耐性デンプンバルク剤のエンタルピーは、図2Aに示されるように、約3.04
8J/gである。
であり、吸熱ピークつまり融点は約147.97℃であり、そして融解の終点は
162℃である。また、図2Bに示されるように、50℃までアミロース−脂質
複合体の存在を示す1つのピークを除いて他のピークは本質的に認められない。
アミロース−脂質複合体の融解の開始は約103.5℃であり、そして吸熱ピー
クつまり融点は約113.04℃であり、融解の終点は約126℃である。耐性
デンプンバルク剤のエンタルピーは、図2Bに示されるように、約3.340J
/gである。
型を含む耐性デンプン成分を調製し、プルプラナーゼと反応させてバルク剤にお
ける耐性デンプンIII 型の収率を増加させる。プルプラナーゼでの反応前および
反応後にバルク剤を分析して耐性デンプンIII 型の収率を定量する。プルプラナ
ーゼ処理前の耐性デンプンIII 型バルク剤の融点プロフィールもまた同定する。
Hylon VII(約70重量%アミロース)を出発デンプンとして使用して製造した 。Hylon VIIの含水量は約11重量%である。150重量部(湿潤基準)のHylon
VIIおよび450重量部の蒸留水を、Teflon(登録商標)コートしたベーキング
パン中で混合して実質的に均一なスラリーを得た。デンプン:水の重量比は約0
.33:1であった。デンプンスラリーを約130℃で約15分間オートクレー
ブ処理して少なくとも実質的にデンプンを糊化させた。
その後第5段階の核形成に供した。第1サイクルでは、糊化デンプンスラリーを
、約2℃/分の冷却速度で約70℃の核形成温度に冷却した。次いで、糊化デン
プンスラリーを湿潤させた封入物中で約70℃で3時間インキュベートして耐性
デンプンIII 型の結晶を核形成させた。湿潤した封入物をおよそ常圧で水を入れ
たビーカーの存在下で操作してデンプンゲル表面の乾燥を最小限にした。次いで
、オートクレーブ中でデンプンスラリーを約6℃/分の速度で130℃の結晶増
殖温度に加熱した。130℃の温度を約3時間保持して酵素耐性デンプンIII 型
の結晶を成長させた。
核形成温度に冷却した。デンプンスラリーを湿潤させた封入物中で約70℃で一
晩(約18時間)インキュベートして耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた
。次いで、デンプンスラリーを約6℃/分の速度で130℃の結晶増殖温度に加
熱し、130℃の温度で約3時間保持して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長
させた。
℃の核形成温度に冷却した。次いで、糊化デンプンスラリーを湿潤させた封入物
中で約70℃で一晩(約18時間)インキュベートして耐性デンプンIII 型の結
晶を核形成させた。次いで、デンプンスラリーを約6℃/分の速度で130℃の
結晶増殖温度に加熱し、その温度で約3時間保持して酵素耐性デンプンIII 型の
結晶を成長させた。
核形成温度に冷却した。次いで、デンプンスラリーを湿潤させた封入物中で約7
0℃で1.5時間インキュベートして耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた
。次いで、デンプンスラリーを約6℃/分の速度で130℃の結晶増殖温度に加
熱し、130℃の温度で約3時間保持して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長
させた。
70℃の核形成温度に冷却した。次いで、糊化デンプンスラリーを湿潤させた封
入物中で約70℃で一晩(約18時間)インキュベートして耐性デンプンIII 型
の結晶を核形成させた。
いで、凍結ゲルを約−30℃の温度および約10mTorrの圧力で凍結乾燥し
て約0〜2重量%の含水量にして本発明の耐性デンプン成分または耐性デンプン
バルク剤を得た。次いで、サンプルの一部を分析に供して酵素耐性デンプンIII
型の融解プロフィールまたは熱特性を以下の実施例3Bでそれぞれ同定した。ま
た、サンプルまたはバルク剤の様々な部分について、以下の実施例3Cに記載の
ように耐性デンプンIII 型の収率を分析した。
ロフィールまたは熱特性を、変調示差走査熱量測定(MDSC)によって同定し
た。MDSC法を、分析する物質が単離物質よりもバルク剤であることを除いて
、実施例1Cに記載の方法と同じである。
いてのMDSC分析の結果を図3に示す。図3に示されるように、融解の開始は
約131.8℃であり、吸熱ピークつまり融点は約149.9℃であり、融解の
終点は161.3℃である。また、図3に示されるように、50℃まで他のピー
クは本質的に認められい。これは、アミロース−脂質複合体ならびに結晶デンプ
ンの他の形態が少なくとも実質的に存在しないことを示している。耐性デンプン
バルク剤のエンタルピーは、図3に示されるように、約2.84J/gである。
得、また以下の12のサンプルに分けた:サンプルPA−1、PA−2、PB−
1、PB−2、PC−1、PC−2、PD−1、PD−2、PE−1、PE−2
、D−1、およびD−2。元のデンプン(つまり出発デンプン(HYLON VII ))
に対するその収率を定量するために、対照および12個の各サンプルについて、
耐性デンプンIII 型を耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤から単離する。耐
性デンプンIII 型の単離ならびに対照および12個のプルプラナーゼ処理デンプ
ンサンプルについての収率の定量を、上記の実施例1Bに記載の方法を用いて行
った。対照および12個の各プルプラナーゼ処理サンプルについての耐性デンプ
ンIII 型の収率を、以下の表1で報告する。
個の各サンプルのRS成分またはRSバルク剤を種々の条件(インキュベーショ
ン時間(1時間、2時間、3時間、および4時間)、プルプラナーゼの量(4.
0μl、40.0μl、および0.4ml))でプルプラナーゼと酵素処理した
。12個の各サンプルに同じインキュベーション温度(60℃)を使用した。使
用したプルプラナーゼ酵素は、Novo Nordisk Bioindustrials、Danbury、CTで製
造されたPromozyme 200Lであった。Promozyme 200Lは、60℃かつpH4.5で
最大活性を示す脱分枝プルプラナーゼ酵素(Bacillus acidopullulyticus)であ
る。この酵素はプルランおよびα−アミラーゼで部分的に加水分解されているア
ミロペクチンの1,6−α−結合の加水分解を触媒し、液化後の脱分枝デンプン
に非常に適する。使用した緩衝液は0.05Mクエン酸緩衝液(pH5.0)で
あった。12個の各サンプルの耐性デンプンIII 型バルク剤またはRS III成分を
プルプラナーゼで処理するために、以下の手順を使用した。
9mlの緩衝液を添加するのを除き、4mlのクエン酸緩衝液を各サンプルに添
加してRS III成分スラリーを得る。 2.適切な量のPromozyme 200Lプルプラナーゼ酵素を、各RS III成分スラリー
に添加する。使用した酵素量は以下であった:a)サンプルPA−1、PB−1
、PC−1、およびPD−1については4. 0μl、b)サンプルPA−2、P
B−2、PC−2、PD−2、D−1、およびD−2については40μl、c)
サンプルPE−1およびPE−2については0.4ml。 3.各RS III成分スラリーを60℃でインキュベートする。インキュベート時
間は以下であった:a)サンプルPA−1、PA−2、PE−1、およびPD−
1については1時間、b)サンプルPB−1、PB−2、PE−2、 およびD
−2については2時間、c)サンプルPC−1およびPC−2については3時間
、およびd)サンプルPD−1およびPD−2については4時間。 4.酵素反応の後、各サンプルを100℃で10分間インキュベートして酵素
反応を不活化する。 5.各サンプルを蒸留水で2回洗浄する。 6.各サンプルをエアオーブン中約60℃で約24時間乾燥し、各サンプルの
回収率を測定する。 7.元のデンプン(つまり出発デンプン(Hylon VII))に対する耐性デンプ ンIII 型の収率を定量するために各プルプラナーゼ処理サンプルから耐性デンプ
ンIII 型を単離する。耐性デンプンIII 型の単離および収率の定量を、上の実施
例1Bに記載の方法を用いて12個の各プルプラナーゼ処理サンプルに対して行
った。プルプラナーゼ処理後の耐性デンプンIII 型の収率を、以下の表1に報告
する。
以下の通りである:a)酵素インキュベーション時間または反応時間、b)使用
した酵素量、c)Promozyme酵素処理後に回収された各サンプルの重量、d)Pro
mozyme処理後に回収されたサンプル由来の耐性デンプンの重量、e)耐性デンプ
ンの収率、f)Promozyme処理で得られた収率の増加率、g)1グラムの対照サ ンプル(酵素処理前)に対する耐性デンプンの全回収率。後者は以下の式で計算
した。
ム))
、耐性デンプンIII 型の収率が約13.9%〜約25.1%増加した。最も大き
な収率の増加は、サンプルPD−1およびPD−2の最も長いインキュベーショ
ン時間(4時間)で得られた。結果はまた、所定のインキュベーション時間およ
び緩衝液の量、漸増量の酵素(4.0μl〜40μlまたは0.4ml)では、
サンプルPA−1、PA−2、およびPE−1、PB−1、PB−2およびPE
−2、PC−1およびPC−2、ならびにPD−1およびPD−2についての収
率%の増加を比較することによって示されるように収率が減少するようになるこ
とを示す。
ンの収率を増加させる。酵素耐性デンプンの収率を増加させるために、上の実施
例1Aで生産された酵素耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤の1グラムづつ
2個熱処理に供した。熱処理は、各1グラムのサンプルを130℃で1時間オー
トクレーブ処理することにより行った。
ク剤から単離して、元のデンプン(つまり、出発デンプン(Hylon VII))に対 する収率を定量した。酵素耐性デンプンの単離および収率の定量を、上の実施例
1Bに記載の方法を用いて2つのサンプルについて行った。酵素耐性デンプンの
収率は、一方のサンプルについては約41.5%、他方のサンプルについては4
1.7%であり、平均収率は約41.6%であった。従って、熱処理により実施
例1Aのプロセスによって得られた35.3%の平均収率から酵素耐性デンプン
の平均収率が予想以上に優れた増加が得られた。
性を、変調示差走査熱量測定(MDSC)によって同定した。MDSC法は上の
実施例1Cに記載の方法と同じである。
す。図4に示されるように、融解の開始は約130℃でおこり、吸熱ピークつま
り融点は約152.1℃であり、融解の終了は162.8℃である。また、図4
に示されるように、50℃まではピークは本質的に認められい。これは、アミロ
ース−脂質複合体ならびに結晶デンプンの他の形態が少なくとも実質的に存在し
ないことを示している。耐性デンプンバルク剤のエンタルピーは、図4に示され
るように、約7.04J/gである。
(熱処理なしの35.5%から熱処理した41.6%への増加)が、エンタルピ
ーは減少させる(熱処理なしの9.37J/gから熱処理した7.04J/gへ
の減少)。また、図1Bおよび図4に示されたMDSC曲線の比較によって示さ
れるように、熱処理によって更なる結晶またはアミロース−脂質ピークは生じな
かった。従って、熱処理は非結晶または無定形の酵素耐性デンプンの量を増大さ
せると考えられる。酵素耐性および食物繊維含有量の増加は、無定形部分の密集
化から得られると考えられる。密集化は、デンプンの無定形部分またはデンプン
の熱処理によって作製された非結晶食物繊維に酵素が攻撃するのを困難にする。
糊化出発デンプンを同じ核形成時間および増殖条件であるが、所定の核形成工程
の数によって異なる核形成温度に供することによって評価した。使用した異なる
核形成温度は以下であった:A)4℃、B)20℃(室温)、C)40℃、D)
60℃、E)80℃、およびF)100℃。各核形成温度(A〜F)について、
サンプルをそれぞれ増殖工程が0、1、および2回で、核形成工程を1、2、お
よび3回で行った。
ンプンであるHylon VII を出発デンプンとして使用して、耐性デンプンバルク剤
の各サンプルを生産した。各サンプルについて、1g(湿潤基準) の量のHylon
VII および3mlの蒸留水を混合して実質的に均一なデンプンスラリーを得た。
デンプン:水の重量比は約0.33:1であった。各デンプンスラリーを約13
0℃で約15分間オートクレーブし、少なくとも実質的にデンプンを糊化させる
。
の核形成段階(N)および増殖工程(P)に供した。各増殖工程を、120℃で
3時間行った。各サンプルについて、全ての核形成工程を、元の、つまり出発デ
ンプン(Hylon VII)に対する耐性デンプンIII 型の収率の定量を完了後、耐性 デンプンIII 型をすぐに単離した。耐性デンプンIII 型の単離および収率の定量
は、サンプルに対して上記実施例1Bに記載の方法を用いて行った。
0℃(室温)、40℃、60℃、80℃、または100℃のいずれかの核形成温
度まで約2℃/分の冷却速度で冷却した。次いで、各糊化デンプンスラリーサン
プルをその核形成温度で3時間インキュベートして酵素耐性デンプンIII 型の結
晶を核形成させた。
、凍結ゲルを約−30℃の温度および約10mTorrの圧力で約0〜2重量%
の含水量に凍結乾燥して、1回の核形成工程および増殖工程なしに供したサンプ
ルを得た(サンプルN1−A、N1−B、N1−C、N1−D、N1−Eおよび
N1−F)。耐性デンプンIII 型を後者の各サンプルからすぐに単離して元のつ
まり出発デンプン(Hylon VII)に対する耐性デンプンIII の収率を定量した。
で120℃の結晶増殖温度まで加熱し、その温度で約3時間オートクレーブして
耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。次いで、これらのサンプルを4℃、2
0℃(室温)、40℃、60℃、80℃、または100℃のいずれかの核形成温
度に約2℃/分の速度で冷却した。次いで、これらの各サンプルをその核形成温
度で一晩(約18時間)インキュベートして酵素耐性デンプンIII 型の結晶を核
形成させた。
、凍結ゲルを約−30℃の温度および約10mTorrの圧力で約0〜2重量%
の含水量に凍結乾燥して、2回の核形成工程および1回の増殖工程に供したサン
プルを得た(サンプルN2−A、N2−B、N2−C、N2−D、N2−Eおよ
びN2−F)。耐性デンプンIII 型を後者の各サンプルからすぐに単離して元の
、つまり出発デンプン(Hylon VII)に対する耐性デンプンIII の収率を定量した
。
程) サイクルN/P/N/P/Nサンプルを得るために、残りのサンプルを、約6
℃/分の速度で120℃の結晶増殖温度に加熱し、その温度で約3時間オートク
レーブ処理し耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。次いで、これらのサンプ
ルを4℃、20℃(室温)、40℃、60℃、80℃、または100℃のいずれ
かの核形成温度まで約2℃/分の速度で冷却した。次いで、これらの各サンプル
をその核形成温度で一晩(約18時間)インキュベートして酵素耐性デンプンII
I 型の結晶を核形成させた。
、凍結ゲルを約−30℃の温度および約10mTorrの圧力で約0〜2重量%
の含水量に凍結乾燥して、2回の核形成工程および2回の増殖工程に供したサン
プルを得た(サンプルN3−A、N3−B、N3−C、N3−D、N3−Eおよ
びN2−F)。耐性デンプンIII 型を後者の各サンプルからすぐに単離して元の
つまり出発デンプン(Hylon VII)に対する耐性デンプンIII の収率を同定した 。
1Bに記載の方法を用いて行った。MDSCを上記の実施例1Cのように使用し
て、140℃を超える融点つまり吸熱ピークを有する酵素耐性デンプンIII 型の
結晶度を特徴づけた。
の収率についての分析結果を以下の表2に示す。
)での収率に相対させて計算する。例えば、サンプルN1−D(1回の核形成工
程)については、収率における百分率の変化は、サンプルN1−B(20℃での
1回の核形成工程)と相対させて計算する。(18.0−16.7)/16.7
×100%=7.8%。
成温度により、4℃〜40℃の核形成温度で得られた収率と比較して、耐性デン
プンIII の収率は思いがけなく高い収率となる。例えば、1回の核形成工程では
、耐性デンプンIII 型の収率は、20℃での収率と比較して60℃〜100℃の
核形成温度では4.2%〜7.8%高い。2回の核形成工程では、耐性デンプン
III 型の収率は、20℃での収率と比較して60℃〜100℃の核形成温度では
3.1%〜10.4%高い。3回の核形成工程では、耐性デンプンIII 型の収率
は、20℃での収率と比較して60℃〜100℃の核形成温度では3.8%〜1
5%高い。2回またはそれ以上の核形成工程では、80℃の核形成温度で最も高
い収率が得られ、100℃の核形成温度で収率が減少した。
数が増加するのに伴って140℃を超える融点を有する耐性デンプンIII 型の収
率は実質的に増加する。例えば、80℃の核形成温度では、140℃を超える融
点を有する耐性デンプンIII 型の収率は、1回の核形成工程および増殖工程なし
の後に得られた収率(サンプルN1−Eの収率は17.4%)と比較して3回の
核形成工程および2回の増殖工程後の収率は思いがけず約1.75倍高い(30
.6/17.4=1.75)。
分含有率を有する耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤のサンプルを同じ熱処
理温度および時間に供することにより評価した。各サンプルについて、熱処理温
度は約130℃であり、熱処理時間は1時間であった。異なる含水量を有する耐
性デンプンサンプルを、同じ非熱処理耐性デンプンIII 型成分または「2段階生
成物」から得た。「2段階生成物」を、糊化段階(第1段階)および核形成/増
殖段階(第2段階)を用いて熱処理または第3段階を用いずに生産した。
ーモデル#AP80 を使用して「2段階生成物」または非熱処理耐性デンプン成分を
生産した。出発デンプンはHylon VIIであったが、これはNational Starch and C
hemical Company、Bridgewater、New Jerseyで生産された、約70重量%アミロ
ースおよび約11重量%の水分を含むトウモロコシデンプンである。約18重量
部(湿重量)の量のHylon VIIおよび約33.4重量部の水をLISTミキサーに添 加し、混合し、加熱して実質的に均一なデンプンゲルを得た。デンプン:水の重
量比は、約0.54:1であった。糊化温度までの加熱中、LISTミキサーの圧力
は約27psi であった。3つ全てのセグメントおよびシャフトの温度は130℃
にしながら、混合物を少なくとも実質的にデンプンが糊化するまで約1時間加熱
した。
に供した。第1サイクルでは、糊化デンプンを、約15分以内で約70℃の核形
成温度に冷却した。次いで、糊化デンプンを約70℃で一晩(約14時間)イン
キュベートさせて耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた。次いで、約20分
以内に約130℃の結晶増殖温度に加熱した。130℃の温度を約3時間保持し
て酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
た。次いで、糊化デンプンを約70℃で約3時間維持して酵素耐性デンプンIII
型の結晶を核形成させた。次いで、デンプンを約20分以内に約130℃の結晶
増殖温度に加熱した。130℃の温度を約2時間保持して酵素耐性デンプンIII
型の結晶を成長させた。
した。次いで、糊化デンプンを約70℃で一晩維持して(約12.5時間)耐性
デンプンIII 型の結晶を核形成させた。次いで、デンプンを約30分以内に約1
30℃の結晶増殖温度に加熱した。130℃の温度を約1時間適用して酵素耐性
デンプンIII 型の結晶を成長させた。
約20分以内に約70℃の核形成温度に冷却した。次いで、糊化デンプンを約7
0℃で約1時間維持して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を核形成した。次いで、
デンプンを、約20分以内に約130℃の結晶増殖温度に加熱した。130℃の
温度を約1時間適用して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
80℃で種々の時間オーブン乾燥に供して約2重量%〜約20重量%の目的範囲
で異なる含水量を有するサンプルを得ること、および2)約2%の含水量まで8
0℃で乾燥させたサンプルに水を添加して約2重量%〜約20重量%の所望の目
的含水量を有するサンプルを得ることによって得た。
でふるい分けて約355μm未満であるが、45μmを超えるふるい分析物を有
する粒子を得た。
した。対照として使用した非熱処理デンプン成分は、約1.6重量%の含水量を
有する。酵素耐性デンプンIII 型の含有量または対照の収率は、実施例1Bの手
順で同定すると約33.4重量%であった。
となくオートクレーブ処理することによって熱処理を行った。次いで、各サンプ
ルを室温に冷却した。
乾燥することによって測定し、水分測定後廃棄する。各サンプルの別の約1グラ
ムを処理して酵素耐性デンプンを単離し、元の、つまり出発デンプン(Hylon VI
I)に対する酵素耐性デンプンの収率を定量した。上の実施例1Bに記載の方法 を用いて酵素耐性デンプンの単離および収率の定量を行った。
熱量測定(MDSC)によって同定した。MDSC法は、上の実施例1Cに記載
の方法と同じであった。
プンの収率、および熱処理しないで(対照)得られた収率と比較した熱処理で得
られた収率の変化%を表3に示す。また、表3および図5A〜図5Fに示したよ
うに、いくつかのサンプルについての融解の開始、融点のピーク、融解の終点、
バルク成分の結晶融解エンタルピー(J/g)および酵素耐性デンプンの結晶融
解エンタルピー(J/g)も表3に示す。
対照中の耐性デンプンIII 型の収率33.4%に相対させて計算する。例えば、
サンプルMC−2の収率における変化の百分率は以下のように計算される:(3
7.9−33.4/33.4)×100%=13.5%。
処理していない耐性デンプンIII (対照)の収率と比較して耐性デンプンIII の
収率は約13.5%〜約36.8%に思いがけず増加した。また、表3に示され
るように、収率の増加量は、熱処理中の耐性デンプンIII 型成分の含水量に依存
した。収率の最も高い増加は、加熱処理中の含水量が約15重量%〜約18.3
重量%の時に得られた。
酵素耐性デンプンの収率を増加させるがエンタルピーは減少する(熱処理してい
ない対照については9.9J/g)。図5Aに示されるMDSC曲線と図5B〜
図5FのMDSC曲線との比較によって示されるように、熱処理によって更なる
結晶またはアミロース−脂質ピークの増加は得られなかった。実際、対照につて
認められた小さなアミロース−脂質ピーク(融点99.8℃、エンタルピー0.
81J/g)(図5A)は、熱処理サンプルについて示されたMDSC曲線(図
5B〜図5F)には存在しなかった。これらの結果は、熱処理はアミロース−脂
質複合体またはより低い融点の結晶を破壊する一方で、1)非結晶酵素耐性デン
プンの量を増加させ、そして2)およそ熱処理の温度を超える融点を有する結晶
酵素耐性デンプンの少なくとも実質的な部分を保持することを示す。
温度の効果を、所定のサイクル数で糊化出発デンプンサンプルを同じ核形成およ
び増殖時間に供するが異なる核形成および増殖温度に供することによって評価し
た。
プンであるHylon VIIを出発デンプンとして使用して、耐性デンプンバルク剤の 各サンプルを生産した。各サンプルについて、5gのHylon VII(湿重量)およ び水を混合して実質的に均一な40重量%のデンプンスラリーを得た。各デンプ
ンスラリーを約130℃で約15分間オートクレーブ処理して少なくとも実質的
にデンプンを糊化した。
供した。各増殖工程を3時間行った。各サンプルについて、耐性デンプンIII を
、元の、つまりHylon VII(出発デンプン)に対して耐性デンプンIII 型の収率 の同定のために全ての核形成工程が完了した後すぐに単離した。耐性デンプンII
I の単離および収率の定量を、上記実施例1Bに記載の方法を用いてサンプルに
対して行った。
用いてサンプルに対して行った。MDSCを上記実施例1Cのように使用して1
40℃を超える融点または吸熱ピークを有する酵素耐性デンプンIII 型の結晶を
特徴づけた。
プンIII 型の収率についての分析の結果を表4に示す。表4において、N/Pサ
イクル数は、a)増殖工程の数、およびb)核形成工程の数−1に等しい。
)およびより高い増殖温度(130℃)を使用すると、最も高い収率の酵素耐性
デンプンが得られる。また、表4に示されるように、サイクル数が増加するほど
酵素耐性デンプンの収率は増加する。
ンプン(約143℃〜約147℃の範囲の融点ピーク)および高融点ピークでよ
り高いエンタルピーが得られる。この効果は、120℃の増殖温度と比較して1
30℃の増殖温度で増大する。
よび融点ピーク(約143℃から約147℃)で融解した結晶のMDSCのエン
タルピーは共に増加する。これは、第2段階(糊化および核形成/増殖温度サイ
クリングを行うが熱処理は行わない)で生産された酵素耐性デンプンが、高融点
(約140℃を超える融点ピーク)結晶耐性デンプンIII 型であることを示す。
分)であるNovelose 240(National Starch and Chemical社製造)を熱処理して
酵素耐性デンプンの収率を増加させる。Novelose 240耐性デンプンII型成分の1
グラムのサンプルを熱処理に供して酵素耐性デンプンの収率を増加させた。1グ
ラムのサンプルを130℃で1時間オートクレーブ処理することによって熱処理
を行った。
量するために、酵素耐性デンプンを、熱処理酵素耐性デンプン成分から単離した
。酵素耐性デンプンの単離および収率の同定を、熱処理サンプルならびに非熱処
理Novelose 240サンプルに対して上の実施例1Bに記載の方法を用いて行った。
酵素耐性デンプンの収率は、熱処理サンプルについては約38%および非熱処理
サンプルについては約32%であることが見出された。従って、熱処理によって
酵素耐性デンプンの収率において思いがけない優れた増加が得られた。
性を、変調示差走査熱量測定(MDSC)によって同定した。MDSC法は、上
の実施例1C記載の方法と同じであった。
果を図7に示す。単離し、熱処理したNovelose 240サンプルについてのNDSC
分析の結果を図8に示す。図7および図8に示したように、いずれのサンプルも
50℃〜190℃の範囲の吸熱融解ピークwo示さず、エンタルピーは0J/g であ
る。これは、熱処理の前または後で、Novelose 240サンプル中の酵素耐性デンプ
ンが高融点耐性デンプンIII 型ではないことを示す。従って、熱処理は非結晶性
または無定形性酵素耐性デンプン量を増加させると考えられる。
成分)であるNovelose 330(National Starch and Chemical社製造)を熱処理し
て酵素耐性デンプンの収率を増加させる。Novelose 330は、含水量が約7重量%
、実施例1Bの方法による耐性デンプン含有量が約25重量%、そしてあまり条
件の厳しくないAOAC法による食物繊維が約33重量%である。約150グラ
ムのNovelose 330を20.12mlの水と混合して含水量を約18%に調整した
。得られたサンプルを130℃で1時間オートクレーブ処理することによって熱
処理を行った。分析用に熱処理サンプルを冷却した。
まり出発デンプン(Novelose 330)に対するその収率を定量した。酵素耐性デン
プンの単離および収率の定量を上の実施例1Bに記載の方法を用いて熱処理サン
プルについて行った。全食物繊維含有量もまた、AOAC法を用いて定量した。熱処
理サンプルについて、酵素耐性デンプンの収率は約42.4重量%であり、AO
AC法による全食物繊維含有量は56.6重量%であることが見出された。従っ
て、熱処理により酵素耐性デンプンおよび全食物繊維の収率が思いがけない優れ
た増加を得た。また、実施例1Cのように行われた非熱処理Novelose 330および
熱処理Novelose 330のMDSC分析は、図9および図10に示すように、140℃を
超える温度で融点ピークを有さないことを示す。非熱処理サンプルについてのピ
ークは、図9において105.62℃、熱処理サンプルについてのピークは図1
0において116.71℃であることが示される。
の酵素耐性デンプン(National Starch and Chemical社で製造されたNovelose 2
40およびNovelose 330)の焼き機能性を、従来の非熱処理小麦粉を対照として使
用して比較した。焼き機能性を、クッキーの幅および広がりを測定することによ
り評価した。小麦粉対照で達成される幅に近いクッキーの幅をもたらす耐性デン
プン成分は、最良の焼き機能性を有すると考えられた。
法を用いて測定した。各デンプン成分についての全食物繊維含有量を、AOAC
法を使用して測定した。バルク成分についてのMDSCエンタルピー(少なくと
も約140℃の温度)を実施例1Cのように測定した。
焼き方法は、AACC 10-53クッキー試験焼き方法である。
ー分析(インストロン3点屈曲または3点穴試験による機械的テクスチャー分析
)との間の成分機能性および予想される関連性を評価するためにNabisco Biscui
t Companyでデザインされた。本試験はUSDA Soft Wheat Quality Lab(Wooster 、OH)にょって確定されたAACC 10-52 糖割れクッキー試験焼き法を改良したも
のである。AACC 10-53試験を、1992年のSoft Wheat Quality Committeeによ
る共同試験後、American Association of Cereal Chemistsの公式法として適用 された。本試験で使用された装置、クッキードー組成、混合手順、焼き手順、測
定手順などは以下である。
6cm×長さ30cmのアルミニウムのクッキーシート。 クッキーカッター(内径60mm)。 スリーブ(スリーブラインは麺棒の長さに沿っている)を具備した麺棒。 スパチュラ、褐色吸湿紙、アルミニウムホイル、プラスチックビーカー。 TA-XT2 Texture Technologies社。**ドーのレオロジーに任意の試験**−特性 のパンの寸法は、幅10cm、長さ10.5cm、高さ3.2cmである。
71.5%固体) 3.38g。 水 49.50g。 ・第3段階 穀粉(13重量%の含水量) 225.00g。
の重量の損失をもたらすのに必要な時間と定義する。 ・標準焼き時間の測定 ・対照処方物を400°Fで10、11、12、13分間焼く。 ・1分間あたりの焼き時間に対する焼いている間の損失の重要%をプロットす
る。 ・13.58%の損失を達成するのに必要な焼き時間を計算する。 ・焼きの詳述 ・オーブンを400°F(202℃)に予熱する。 ・冷えたクッキーシートの重量を記録する。 ・クッキーシートを標準的な焼き時間オーブンに置き、加熱シートの重量を記
録する。 ・クッキー試験焼きのための4つのドーブランクの調製手順: 形の崩れが最小限になるように4つの60gのドーを分割してクッキーシート上
に置く。麺棒をクッキーシートのゲージバーを横切ってのせ、麺棒の重量を更な
る圧力をかけることなくドー片を押す。麺棒を取り上げ、クッキーシートの端の
ゲージバー上に置き、実験者の反対側に向かって一度だけ転がす。60mmのカ
ッターでクッキーを切断し、小さなへらで慎重にドーをこすり取る。水平方向の
歪みを回避するためにカッターをまっすぐに持ち上げる。・ドーブランクおよび
クッキーシートの重量を記録する。・ドーブランクおよびシートをオーブンの天
板に置く。クッキーを、400°Fで予め決定した焼き時間で焼く。・クッキー
がのったクッキーシートをすぐにオーブンから取り出して測定する。クッキーを
平らなへらで慎重にシートから取り出し、クッキーをシート状に焼いたのと同じ
方向に平らな褐色紙に置く。
行な麺棒スリーブの線に一列に並べて置く。cmで測定値を記録する。目的物は
32.6cmであり、その標準偏差は0.3cm未満である。 長さ−天板に平行な直径。メートル尺に対して麺棒スリーブの線が垂直になる
ようにクッキーを90°回転する。cmでの測定値を記録する。目的物は33.
0cmであり、その標準偏差は0.2cm未満である。 積み上げた高さ−4枚のクッキーを重ね、平らなガイドの間の側面に重ねたク
ッキーを置く。cmで測定値を記録する。クッキーの順番を優しくシャフルし、
測定を繰り返す。目的物は3.90cmであり、その標準偏差は0.1cm未満
である。
えば、50重量%)を、酵素耐性デンプン成分に置き換えて、ブレンド物を得た
。それぞれのデンプン組成物について、小麦粉置換物の量、処理、酵素耐性デン
プン含有量または収率、AOAC全食物繊維含有量、クッキーの幅およびバルク
成分についてのMDSCエンタルピー(少なくとも約140℃の温度)を表5に
記載する。
escenceの標準色彩測定である
。
サンプル1およびサンプル2のみが、140℃を超える高融点を有する酵素耐性
デンプン成分であった。例えば、図11に示すように、実施例1Cのように行っ
たサンプル2の熱処理酵素耐性デンプンIII 型のMDSC分析は、2.02J/
gのエンタルピーおよび約140.4℃での融解の開始、147.86℃の吸熱
ピークつまり融点、および約158℃の融解の終点を示す。また、図11におい
て、50℃までの温度では更なる結晶またはアミロース−脂質ピークは認められ
ない。
較物である市販の逆行耐性デンプン(Novelose 330)、または2) RS III型成 分が高い融点を示さない実施例1の比較物である市販の処理済みデンプン粒(No
velose 240)と比較して、より高い食物繊維含有量および思いがけない優れた焼
き特性(対照に近いクッキーの幅および焼き色)を示す。
の熱処理は、サンプル3および4のそれぞれの結果を比較することによって示さ
れるように、食物繊維含有量および焼き機能性(クッキーの幅)を改良または増
大させる。しかし、サンプル3および4の熱処理Novelose成分の焼き機能(クッ
キーの幅)は、サンプル2の熱処理耐性デンプンIII 型の焼き機能(クッキーの
幅)より非常に劣る。
度を用いた実施例1Aで得られた酵素耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤に
ついての変調示差走査熱量測定(MDSC)曲線を示す図である。
られた単離酵素耐性デンプンIII 型についてのMDSC曲線を示す図である。
0℃の増殖温度を用いた実施例2Aで得られた酵素耐性デンプンIII 型成分また
はバルク剤の2つのサンプル(AおよびB)についてのMDSC曲線を示す図で
ある。
性デンプンIII 型成分またはバルク剤(バルク剤は約70℃の核形成温度および
約130℃の増殖温度を用いて調製した)についてのMDSC曲線を示す図であ
る。
れた熱処理酵素耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤についてのMDSC曲線
を示す図である。
施例6で得られた酵素耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤対照サンプルにつ
いてのMDSC曲線を示す図である。
られた単離酵素耐性デンプンIII 型対照サンプルについてのMDSC曲線を示す
図である。
30℃の加熱温度で1時間、20重量%の含水量で熱処理し、その後熱処理バル
ク剤からRSを単離することによる、実施例6で得られた単離され、熱処理され
た酵素耐性デンプンについてのMDSC曲線を示す図である。
30℃の加熱温度で1時間、14.8重量%の含水量で熱処理することによる、
実施例6で得られた熱処理された酵素耐性デンプンバルク剤についてのMDSC
曲線を示す図である。
30℃の加熱温度で1時間、14.8重量%の含水量で熱処理し、その後熱処理
バルク剤からRSを単離することによる、実施例6で得られた単離され、熱処理
された酵素耐性デンプンについてのMDSC曲線を示す図である。
30℃の加熱温度で1時間、18.4重量%の含水量で熱処理し、その後熱処理
バルク剤からRSを単離することによる、実施例6で得られた単離され、熱処理
された酵素耐性デンプンについてのMDSC曲線を示す図である。
ンプンIII 型の生産についてのプロセスフローシートを示す図である。
lose 240)についてのMDSC曲線を示す図である。
サンプルを、130℃の加熱温度で1時間熱処理し、その後熱処理バルク剤から
RSを単離することによる、実施例8で得られた単離され、熱処理された酵素耐
性デンプン粒II型についてのMDSC曲線を示す図である。
lose 330)バルク成分についてのMDSC曲線を示す図である。
ク剤のサンプルを、130℃の加熱温度で1時間熱処理することによる、実施例
9で得られた熱処理された酵素耐性逆行デンプン(RS III型成分、Novelose 330
)バルク成分についてのMDSC曲線を示す図である。
ルク剤についてのMDSC曲線を示す図である。
Claims (63)
- 【請求項1】 デンプンおよび水を含み、前記デンプンの少なくとも12.
5重量%が少なくとも約140℃の融点を有する酵素耐性デンプンである、ドー
。 - 【請求項2】 前記デンプンの全量は、ドーの重量に対して少なくとも約2
5重量%である、請求項1記載のドー。 - 【請求項3】 前記耐性デンプンは、アミロースまたはアミロペクチン由来
の少なくとも約20個のグルコース単位の結晶鎖を有する、請求項1記載のドー
。 - 【請求項4】 前記耐性デンプンは、アミロースまたはアミロペクチン由来
の少なくとも約100個のグルコース単位の結晶鎖を有する、請求項1記載のド
ー。 - 【請求項5】 前記酵素耐性デンプンのアミロース含有量は少なくとも約5
0重量%である、請求項1記載のドー。 - 【請求項6】 前記耐性デンプンは、少なくとも約95%糊化したデンプン
から生産される、請求項1記載のドー。 - 【請求項7】 前記耐性デンプンにはマメ科デンプンが含まれる、請求項1
記載のドー。 - 【請求項8】 前記マメ科デンプンにはシワインゲンマメデンプンが含まれ
る、請求項7記載のドー。 - 【請求項9】 前記耐性デンプンにはアミロメイズデンプンが含まれる、請
求項1記載のドー。 - 【請求項10】 デンプンベースのバルク剤を含み、該バルク剤は、繊維分
析によって分析したところ約2.8Kcal/g未満の熱量を有する、請求項1記載
のドー。 - 【請求項11】 前記耐性デンプンは、1gの前記耐性デンプンあたり約2
.5g未満の水の保水力を有する、請求項1記載のドー。 - 【請求項12】 前記耐性デンプンには、エンドウマメデンプン、ファバイ
ンゲンマメ(faba bean)デンプン、リョクトウデンプン、およびアカインゲン マメデンプンからなる群から選択される少なくとも1つのデンプンを含む、請求
項1記載のドー。 - 【請求項13】 前記耐性デンプンは少なくとも約145℃の融点を有する
、請求項1記載のドー。 - 【請求項14】 食品用のデンプンベースのバルク剤であって、少なくとも
約140℃の融点を有する本質的に少なくとも30重量%のアミラーゼ耐性デン
プンを含み、前記デンプンベースのバルク剤の融解エンタルピーは、約130℃
〜約160℃の温度で約0.5〜約4J/gであり、前記エンタルピーは示差走
査熱量測定によって測定される、デンプンベースのバルク剤。 - 【請求項15】 本質的に完全に糊化されている、請求項14記載のデンプ
ンベースのバルク剤。 - 【請求項16】 実質的に糊化されていない小麦粉および糊化されたデンプ
ンベースのバルク剤を含み、前記デンプンベースのバルク剤は前記デンプンベー
スのバルク剤の全デンプン含有量に対して少なくとも30重量%のアミラーゼ耐
性デンプンを含み、前記アミラーゼ耐性デンプンは少なくとも約140℃の融点
を有し、前記穀粉代用物が1gの前記穀粉代用物あたり約2.5g未満の保水力
を有する、穀粉代用物。 - 【請求項17】 前記耐性デンプンにはマメ科植物デンプンが含まれる、請
求項16記載の穀粉代用物。 - 【請求項18】 少なくとも約140℃の融点を有する酵素耐性デンプンを
含むデンプンベースの組成物の生産方法であって、 a)デンプン成分を水の存在下で、前記デンプン成分中に存在することができ
る任意のアミロース−脂質複合体の融点を超える温度であるが、前記酵素耐性デ
ンプンの融点未満である温度で加熱して、前記デンプンを糊化させる工程と、 b)アミロペクチンデンプンの融点を超える核形成温度に糊化デンプンを冷却
する工程と、 c)前記核形成温度で糊化デンプンを維持して前記酵素耐性デンプンの結晶を
核形成させる工程と、 d)前記アミロース−脂質複合体の融点を超えるが前記酵素耐性デンプンの融
点未満の結晶増殖温度に、糊化されたデンプンの温度を上昇させる工程と、 e)前記糊化デンプンの温度を前記結晶増殖温度に維持して前記酵素耐性デン
プンの結晶を成長させる工程と、 f)該糊化デンプンを冷却する工程と、 g)該糊化デンプンを乾燥する工程と を含む、生産方法。 - 【請求項19】 工程b)、c)、d)、およびe)を少なくとも1サイク
ル連続して繰り返す、請求項18記載の方法。 - 【請求項20】 工程b)、c)、d)、およびe)を全部で2〜4サイク
ル連続して行う、請求項19記載の方法。 - 【請求項21】 工程b)、c)、d)、およびe)を4サイクル連続して
行う、請求項20記載の方法。 - 【請求項22】 前記核形成温度は約55℃〜約100℃の範囲である、請
求項19記載の方法。 - 【請求項23】 前記結晶増殖温度は約115℃〜約135℃の範囲である
、請求項19記載の方法。 - 【請求項24】 前記核形成温度は約60℃〜約80℃の範囲であり、かつ
前記結晶増殖温度は約120℃〜約130℃の範囲である、請求項18記載の方
法。 - 【請求項25】 前記デンプン成分は少なくとも約20個のグルコース単位
の直鎖を有する、請求項18記載の方法。 - 【請求項26】 前記デンプン成分は少なくとも約100個のグルコース単
位の直鎖を有する、請求項18記載の方法。 - 【請求項27】 前記デンプン成分のアミロース含有量はアミロースおよび
アミロペクチンの全重量に対して少なくとも約50重量%である、請求項18記
載の方法。 - 【請求項28】 前記デンプン成分にはアミロメイズデンプンが含まれる、
請求項18記載の方法。 - 【請求項29】 前記デンプン成分にはマメ科植物デンプンが含まれる、請
求項18記載の方法。 - 【請求項30】 前記マメ科植物デンプンにはシワインゲンマメデンプンが
含まれる、請求項29記載の方法。 - 【請求項31】 前記デンプン成分にはビール粕が含まれる、請求項18記
載の方法。 - 【請求項32】 前記酵素耐性デンプンの核形成および結晶の増殖の間の前
記デンプン対水の重量比は約0.15:1〜約1:1である、請求項18記載の
方法。 - 【請求項33】 前記酵素耐性デンプンの種晶を、前記アミロース−脂質複
合体の融点を超える温度で、糊化デンプンと混合して前記酵素耐性デンプンの結
晶を増殖させる核形成部位を得る、請求項18記載の方法。 - 【請求項34】 前記糊化デンプン成分をプルプラナーゼを用いた酵素処理
に供してデンプンの少なくとも1部分を脱分枝させ、該脱分枝デンプンを前記核
形成温度に供して前記酵素耐性デンプンの結晶を核形成させる、請求項18記載
の方法。 - 【請求項35】 前記酵素耐性デンプンの種晶を、前記アミロース−脂質複
合体の融点を超える温度で脱分枝デンプンと混合して、前記酵素耐性デンプンの
結晶を増殖させるための核形成部位を得る、請求項34記載の方法。 - 【請求項36】 前記デンプン成分は表面を磨いた(scraped-surface)熱 交換器において糊化される、請求項18記載の方法。
- 【請求項37】 前記種晶は前記酵素耐性デンプンとより融点の低いデンプ
ンとを含む混合物から酵素的単離によって得られる、請求項33記載の方法。 - 【請求項38】 前記酵素耐性デンプンの結晶を脱分枝酵素を用いた酵素処
理に供する、請求項18記載の方法。 - 【請求項39】 乾燥後、前記糊化デンプンを熱処理に供してデンプンベー
スの組成物の酵素耐性デンプン含量を増加させる、請求項18記載の方法。 - 【請求項40】 前記熱処理を約100℃〜約140℃の温度で行う、請求
項39記載の方法。 - 【請求項41】 前記熱処理を約125℃〜約135℃の温度で行う、請求
項39記載の方法。 - 【請求項42】 前記熱処理を約1重量%〜約30重量%の含水量で行う、
請求項39記載の方法。 - 【請求項43】 前記熱処理を約14重量%〜約24重量%の含水量で行う
、請求項41記載の方法。 - 【請求項44】 前記熱処理の前に、乾燥・糊化デンプンを粉砕する、請求
項41記載の方法。 - 【請求項45】 酵素耐性デンプン含有量または酵素耐性デンプン組成物の
全食物繊維の含有量を増加させる方法であって、前記組成物を約100℃〜約1
40℃の温度で熱処理に供する工程を包み、熱処理の間前記組成物の含水量は約
14重量%〜約24重量%である、方法。 - 【請求項46】 前記熱処理に供した前記酵素耐性デンプン組成物は、逆行
酵素耐性デンプンを含む、請求項45記載の方法。 - 【請求項47】 前記熱処理に供した前記酵素耐性デンプン組成物は、少な
くとも約140℃の融点を有する酵素耐性デンプンIII 型を含む、請求項45記
載の方法。 - 【請求項48】 前記熱処理に供した前記酵素耐性デンプン組成物は、粒子
状の酵素耐性デンプンを含む、請求項45記載の方法。 - 【請求項49】 前記熱処理を約125℃〜約135℃の温度で行う、請求
項45記載の方法。 - 【請求項50】 酵素耐性デンプン組成物の焼き機能性を増大させる方法で
あって、前記組成物を約100℃〜約140℃の温度で約5分〜約6時間熱処理
に供する工程を包み、前記熱処理中の前記組成物の含水量は約14重量%〜約2
4重量%である、方法。 - 【請求項51】 前記熱処理に供した前記酵素耐性デンプン組成物には、逆
行酵素耐性デンプンが含まれる、請求項50記載の方法。 - 【請求項52】 前記熱処理に供した前記酵素耐性デンプン組成物には、少
なくとも約140℃の融点を有する酵素耐性デンプンIII 型が含まれる、請求項
50記載の方法。 - 【請求項53】 前記熱処理に供した前記酵素耐性デンプン組成物には、粒
子状の酵素耐性デンプンが含まれる、請求項50記載の方法。 - 【請求項54】 前記熱処理を約125℃〜約135℃の温度で行う、請求
項51記載の方法。 - 【請求項55】 請求項1記載の前記ドーで焼かれた、焼き菓子。
- 【請求項56】 請求項1記載の前記ドーで焼かれた、クラッカー。
- 【請求項57】 請求項1記載の前記ドーで焼かれた、クッキー。
- 【請求項58】 ポリデキストロースおよび/または糖をさらに含み、前記
ドーからカロリーを減少させたクッキーを焼くことができる、請求項1記載のド
ー。 - 【請求項59】 請求項58記載のドーで焼かれたカロリーを減少させたク
ッキー。 - 【請求項60】 カロリーを減少させた油をさらに含み、前記ドーからカロ
リーを減少させたクッキーを焼くことができる、請求項1記載のドー。 - 【請求項61】 請求項60記載のドーで焼かれたカロリーを減少させたク
ッキー。 - 【請求項62】 請求項1記載のドーをシート状にする工程と、シート状の
ドーを断片に切断する工程と、前記断片を焼く工程とを包む、カロリーを減少さ
せた焼き菓子の製造方法。 - 【請求項63】 請求項1記載のドーをワイヤーカットするか、回転鋳造す
るか、または押し出し成形して断片を得る工程と、該断片を焼く工程とを包む、
カロリーを減少させた焼き菓子の製造方法。
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