JP2002194002A - 改善された澱粉ホスフェートエステル組成物、その製造方法およびその食品における使用方法 - Google Patents
改善された澱粉ホスフェートエステル組成物、その製造方法およびその食品における使用方法Info
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Abstract
モノエステルを製造する反応効率が改善され、そして副
反応が減少した方法に関する。本発明はまた、高い粘度
および低い残留塩レベルによって特徴付けられる改善さ
れた澱粉ホスフェートモノエステル製品、食品における
前記澱粉ホスフェートモノエステル製品の使用および前
記澱粉ホスフェートモノエステル製品から製造された改
善された食品組成物を包含する。
Description
存在下で澱粉ホスフェートモノエステルを製造する、反
応効率が改善され、そして副反応が減少した方法に関す
る。本発明はまた、高い粘度および低い残留塩レベルに
よって特徴付けられる改善された澱粉ホスフェートモノ
エステル製品、食品における前記澱粉ホスフェートモノ
エステル製品の使用および前記澱粉ホスフェートモノエ
ステル製品から製造された改善された食品組成物を包含
する。
されていない澱粉よりも高い粘度で透明で安定な分散体
を産出するアニオン誘導体である。ソラレク(Sola
rek,D.B.),「Phosphorylated
Starches andMiscellaneou
s Inorganic Esters;Proper
ties and Uses」CRC Press,B
oca Raton,1986,第103頁を参照する
こと。澱粉ホスフェートモノエステルにおけるホスフェ
ート置換のレベルが増加すると、望ましいことに、より
低い糊化温度が生じる。同上参照。しかし、燐酸化レベ
ルが増加すると、残留無機燐酸塩のレベルがより高い製
品の原因になることも多い。澱粉ホスフェートモノエス
テル製品の粘度が塩およびpHの条件に影響されやすい
ことが知られている。同上参照。
基体とする澱粉のアルカリ金属ホスフェートによる含浸
と、それに続く燐酸化プロセスを引き起こすための加熱
を必要とする。一般的な製造手順は、米国特許第4,1
66,173号によって例示されており、それには、澱
粉ケーキをアルキル金属トリポリ燐酸塩の2〜30質量
%水溶液で処理することが記載されている。処理された
澱粉は、その後、20%未満の含水率に乾燥され、燐酸
化を引き起こすために加熱される。一般に、加熱処理前
の含水率は、広くは、水が燐酸化反応を妨げないように
するために20%未満に制限される。澱粉の燐酸化を引
き起こす熱処理は、大抵の場合、熱対流炉または真空炉
および従来のデキストリン化装置内で行われる。
動層技術を介して製造されてきた。米国特許第3,28
4,443号には、20%未満の含水率と148〜23
2℃の間の高温で連続法および回分法として流動層反応
器内で行われる澱粉の燐酸化が記載されている。長い反
応時間とあいまったこの方法の高温は、高レベルの結合
燐、よって良好な反応効率をもたらす。しかし、高温お
よび長い反応時間は澱粉の著しい加水分解を誘発し、そ
れは、くすんだ色と好ましくない味のために食品用に適
さない低粘度で低純度の製品の原因になる。
O第99/64467号にはまた、100〜175℃の
間の温度で20〜60分の間にわたり水分5%未満の半
乾燥条件下で澱粉と尿素とのブレンドを熱処理するため
の流動層反応器の使用が提案されている。これらの方法
は、澱粉上への大量の結合窒素および結合燐の原因にな
る。さらに、この方法は、悪いことには、副生物として
アンモニアを放出する。結果として、これらの製品は、
食品用途などの特定の用途には適さない。含水率を1%
未満にしておく実質的に無水の状態を達成するための流
動状態の使用は知られていない。
機塩を最小にする低温および短い反応時間で高い反応効
率では進まない。残留無機燐酸塩がより少ない比較的純
粋で高粘度の澱粉ホスフェートモノエステルを製造する
効率的な方法が必要とされ続けている。こうした効率的
な方法の改善された製品は、望ましくは、特に食品添加
剤としての多様な用途において有用である改善された粘
度、色および良好な保水特性を実証するべきである。
ルの使用は、グレービー、サラダドレッシング、プリ
ン、サワークリーム、ベーカリークリームおよびミルク
などの多様な高水分食品系ならびに肉、代用チーズ、焼
き製品および冷凍食品などの中程度水分食品および低水
分食品に関して記載されている。殆どの場合、澱粉ホス
フェートモノエステルは、触感(texture)およ
び/または安定性を与えるための増粘剤(viscos
ifier)として用いられている。さらに、日本国特
許第62248470号には、肉ペーストおよび魚製品
の弾性、保水性および粘着性を改善するための澱粉ホス
フェートモノエステルの使用が記載されている。さら
に、米国特許第4,499,116号、第4,608,
265号、第4,695,475号および第4,93
7,091号には、代用チーズにおけるアルファ化され
た燐酸化澱粉モノエステル、アルファ化された転化燐酸
化澱粉モノエステルおよびアルファ化された酵素処理燐
酸化澱粉モノエステルの使用が記載されている。しか
し、これらの製品は、ゲル化特性および凝集特性が劣
り、従って、望ましく引き締まった触感がなく、マット
化の傾向がある。
含水率を有する食品において多様な望ましい触感、香
味、色および保水特性を付与する添加剤として用いるた
めに改善された澱粉ホスフェートモノエステルを提供す
ることが必要とされ続けている。
ェートモノエステルを製造する反応効率が改善され、そ
して副反応が減少した方法に関する。本方法は、任意に
オリゴ糖の存在下で行うことが可能である。本発明はま
た、改善された粘度、色および保水特性によって特徴付
けられる澱粉ホスフェートモノエステル製品を包含す
る。本発明は、さらに、食品、特に低〜中程度の含水率
を有する蛋白質含有食品において触感、色および保水性
を改善するための澱粉ホスフェートモノエステルの使
用、および澱粉ホスフェートモノエステルから製造され
た食品組成物に関する。
考慮される以下の詳細な明細書において本発明の上述し
た特徴および他の特徴をさらに説明する。
ホスフェートモノエステルを製造する反応効率が改善さ
れ、そして副反応が減少した方法に関する。本発明はま
た、高い粘度および低い残留塩レベルによって特徴付け
られる改善された澱粉ホスフェートモノエステル製品、
食品における前記澱粉ホスフェートモノエステル製品の
使用および前記澱粉ホスフェートモノエステル製品から
製造された改善された食品組成物を包含する。
ート試薬および任意にオリゴ糖を含浸させることを含
む。その後、流動状態下にある間に、含浸澱粉は、実質
的に無水の状態に乾燥され、燐酸化を引き起こすために
加熱処理される。実質的に無水の燐酸化は、85%以下
またはそれ以上の改善された反応効率をもたらし、澱粉
の加水分解または架橋などの好ましくない副反応を最小
にする。燐酸化中にオリゴ糖が任意に存在すると、粘度
がより高い製品がもたらされる。
合が異なる澱粉ホスフェートモノエステルを提供するた
めに調節することが可能である。これらの製品はまた、
粒状の完全な状態を保持し、改善された保水特性を示
す。
で処理された食品は、一般に、特に低〜中程度の含水率
を有する蛋白質含有食品において、より明るい色および
改善された味、触感および保水特性を有する製品をもた
らす。
ホスフェートモノエステルを製造する反応効率が改善さ
れ、そして副反応が減少した方法に関する。本発明はま
た、改善された澱粉ホスフェートモノエステル製品、食
品における前記澱粉ホスフェートモノエステル製品の使
用および前記澱粉ホスフェートモノエステル製品から製
造された改善された食品組成物を包含する。
粉」と呼ぶ)は、本明細書において用いるために適する
ことができ、あらゆる天然源から誘導することができ
る。本明細書において用いられる天然の澱粉またはフラ
ワーは自然に存在するものである。交雑育種、転座、逆
位、形質転換またはそれらの変法を伴う遺伝子工学また
は染色体工学の他のあらゆる方法を含む標準育種技術に
よって得られる植物から誘導される澱粉およびフラワー
も適する。さらに、突然変異育種の知られている標準方
法によって製造することができる上述した遺伝組成物の
人為的突然変異および変異から成長させた植物から誘導
される澱粉またはフラワーも本明細書において適する。
源は、穀類、塊茎、根、豆および果物である。天然源
は、コーン、エンドウ豆、ジャガイモ、サツマイモ、バ
ナナ、オオムギ、コムギ、米、サゴ、アマランサス、タ
ピオカ、クズウコン、カンナ、モロコシ、およびそれら
のワキシーまたは高アミロース品種であることが可能で
ある。本明細書において用いられる「ワキシー」という
用語は、少なくとも約95質量%のアミロペクチンを含
有する澱粉またはフラワーを包含することを意図してお
り、「高アミロース」という用語は、少なくとも約40
質量%のアミロースを含有する澱粉またはフラワーを包
含することを意図している。
または酸デキストリン化によって製造された流動性澱粉
または低粘性変性(thin−boiling)澱粉を
含む澱粉のどれからも誘導される転化生成物、および/
または剪断生成物も本明細書において有用でありうる。
が澱粉の粒状の性質を破壊しないかぎり用いることがで
きる。こうした化学的変性種は、限定するものではない
が、架橋澱粉、アセチル化澱粉および有機的エステル化
澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉およびヒドロキシプロピ
ル化澱粉、燐酸化澱粉および無機的エステル化澱粉、カ
チオン澱粉、アニオン澱粉、非イオン澱粉および双性イ
オン澱粉、ならびに澱粉のスクシネートおよび置換スク
シネート誘導体を包含する。こうした変性種は、例え
ば、「Modified Starches」:Pro
pertiesand Uses,Ed.Wurzbu
rg,CRC Press,Inc.,Florida
(1986)において技術上知られている。
ート試薬および任意にオリゴ糖を含浸させることを含
む。その後、流動状態である間に、含浸澱粉は、実質的
に無水の状態、好ましくは澱粉の1質量%以下に乾燥さ
れ、燐酸化を引き起こすために加熱処理される。オリゴ
糖およびホスフェート試薬による澱粉の含浸は、いかな
る順序で行ってもよい。生じたスラリーのpHは、その
後、約3〜12の間、好ましくは約6〜9.5の間に調
節することが可能である。
ト試薬」は、オルト−、ピロ−、メタ−またはトリポリ
燐酸塩を含む、澱粉を燐酸化するために用いられるあら
ゆるホスフェート試薬として定義される。ホスフェート
試薬の例は、オルト燐酸ナトリウムおよびオルト燐酸カ
リウム、燐酸、オキシ塩化燐、トリポリ燐酸ナトリウム
およびトリポリ燐酸カリウム、ならびにトリメタ燐酸ナ
トリウムおよびトリメタ燐酸カリウムなどのアルカリ金
属ホスフェートである。この試薬は、モノ−、ジ−また
はトリアルキル金属ホスフェートまたはそれらの組合せ
であることが可能である。
15質量%未満、好ましくは約10%未満の量の試薬を
添加することにより達成することができる。ホスフェー
ト試薬は、湿った澱粉粒に乾燥状態において、あるいは
試薬を水に溶解して水溶液を形成し、それをその後澱粉
粒と混合することにより、添加することができる、これ
らの含浸技術は、米国特許第4,166,173号およ
び第4,216,310号に記載されており、それらの
特許は本明細書に引用して援用する。
るために適することが可能であり、上で記載したものな
どの、あらゆる天然源から誘導することができる。供給
源は、澱粉成分の供給源と同じであっても、異なっても
よい。本明細書において定義したように、オリゴ糖は、
グリコシド結合によって接合された1〜20個の糖単位
を含む。オリゴ糖には、単糖類、二糖類、オリゴ糖類、
コーンシロップ固形分およびマルトデキストリンを含め
るつもりである。本発明のために適するオリゴ糖には、
脱分枝澱粉、コーンシロップ固形分、デキストロース、
フルクトース、マルトース、特に約20〜40のDEを
有するコーンシロップ固形分が挙げられるが、それらに
限定されない。オリゴ糖には単糖を含めるつもりである
けれども、これらは、一般に、多くの工業用途において
好ましくない場合がある、色および/または香味を加え
る。従って、本発明のために特に適するオリゴ糖は、グ
リコシド結合によって接合された少なくとも2個の糖単
位を含むものである。
いた状態で、あるいは水溶液として添加することにより
達成することができる。特に、オリゴ糖は、攪拌された
澱粉スラリーに添加することができるか、あるいは澱粉
は、オリゴ糖の攪拌された水溶液に添加することができ
る。さらに、オリゴ糖の水溶液は、乾燥澱粉粒体または
湿った澱粉粒上に噴霧することができる。
された含浸澱粉は、その後、流動状態に置かれ、燐酸化
を引き起こすために加熱処理される。加熱処理は一工程
で行ってもよいけれども、好ましくは二工程で行われ
る。第一に、含浸澱粉を流動状態に置き、約140℃未
満、好ましくは60℃〜140℃の間、最も好ましくは
約100〜約125℃の間で、実質的に無水の状態、好
ましくは澱粉の約1質量%含水率未満に乾燥する。第二
に、なお流動状態にある間に、乾燥させた製品を約30
〜約300分の間にわたり約100〜約185℃の間、
好ましくは約120〜約140℃の間で加熱する。約1
50℃より高い温度では、処理時間は、好ましくは約4
5分未満である。
粉粒子を激しく混合することにより達成され、それによ
って真空または気体全体を通した澱粉の均一な分布を達
成することができる。激しい混合は、流動層反応器内で
大気圧以上において空気または気体を用いることによ
り、あるいは十分な機械的攪拌によって実行することが
できる。流動状態を引き起こすために加圧気体を用いる
場合、気体の速度は、粒子が自由に動き、そして「流動
状態」を示すような最小速度を達成しなければならな
い。流動状態は、非常に効率的な熱移動をもたらし、澱
粉が低温で実質的に無水状態に迅速に乾くことを可能に
する。
た発明の方法の高い反応効率が澱粉の加水分解および架
橋などの好ましくない副反応を最小にするので、改善さ
れた純度によって特徴付けられる。改善された反応効率
はまた、最終の澱粉ホスフェートモノエステル製品中の
低い残留無機燐酸塩レベルをもたらしつつ、製品に高い
置換レベルをもたらす。こうした製品は、改善された粘
度、色および保水特性によって特徴付けられる。新規方
法はまた、有利には最終製品の任意の洗浄を可能にする
澱粉の粒状の完全な状態を保存する。こうした製品は、
望ましくは、高い粘度、より明るい色および改善された
保水特性を維持する。
燐の全量で除し、100を乗じた結合燐の量であると定
義される。本発明の方法の反応効率は、澱粉の燐酸化の
従来の方法の反応効率よりも遥かに改善された70〜8
5%にまで達するか、あるいはそれを超えることが可能
である。特定の実例として、実施例2には、連続的クッ
カー内で146℃において45分にわたり従来の方法に
より燐酸化され、18%の反応効率を有するワキシーコ
ーンスターチが記載されている。本発明の方法による1
49℃で60分にわたる同じワキシーコーンスターチの
燐酸化は、連続的クッカー法により得られる反応効率を
二倍より高くし、38%の値をもたらす。
ステル中に残る残留無機燐酸塩を意味する。残留塩と好
ましくない副生物の両方は、最終製品の粘度および食品
添加剤として機能する澱粉ホスフェートモノエステルの
能力に悪い影響を及ぼす。澱粉の燐酸化に及ぼす無水流
動層処理の好ましい効果を以下で図1に示している。図
1は、従来の方法(米国特許第4,166,173号に
記載されている)および本発明の方法(二つの異なる温
度で採取されたもの)によって同じ程度に燐酸化された
ワキシーコーンスターチのブラベンダービスコグラムを
比較している。図1においてサンプル1および2と呼ば
れる本発明の改善された澱粉は、図1においてサンプル
3と呼ばれる従来通り燐酸化された澱粉が示す僅か約4
25ブラベンダー単位(「BU」)と比べて、600B
Uを十分に超える好ましいピーク粘度を実証している。
を最小にするので改善された構造保全性を示す。高い塩
濃度の存在下で粘度を測定することにより澱粉の粘度に
及ぼすホスフェート電荷(charge)の効果を打ち
消すことができることは技術上知られている。例えば、
ムールベック(Muhrbeck,P.)、エリアソン
(Eliasson,A.C.),『Influenc
e of pH and Ionic Strengt
h on the ViscoelasticProp
erties of Starch Gels−A C
omparison of Potato and C
assava Starches』、「Carbohy
drate Polymers」7(1987),第2
91〜300頁を参照すること。従って、絶対粘度は、
電荷が最終製品の粘度にもう寄与しないような十分な塩
の存在下で測定された燐酸化澱粉の粘度であると定義さ
れる。そこで、絶対粘度のこうした測定は、燐酸化澱粉
の相対的な構造保全性を間接的に測定するために用いる
ことが可能である。実施例3は、本発明の改善された燐
酸化澱粉の構造保全性に関する絶対粘度が、より過酷で
ない条件下で従来の方法により燐酸化された澱粉よりも
殆ど40%高いことを示している。
ゴ糖の添加は、粘度が遥かにより高い燐酸化澱粉モノエ
ステルをもたらす。本発明のワキシーコーンスターチホ
スフェートモノエステルのブラベンダービスコグラムを
提示している図2において、粘度のこの改善を示してい
る。澱粉に10%オリゴ糖をさらに含浸させた方法が2
000BUを超えるピーク粘度を有する製品をもたらす
のに対して、オリゴ糖を用いずに行われた同じ方法は、
約1250BUのピーク粘度を有する製品をもたらす。
トエステル製品は、あらゆる食品または飲料製品、特に
低〜中程度の含水率を有する蛋白質含有食品において用
いることができる。低い含水率は水分20質量%未満の
食品を含むであろう。中程度の含水率を有する食品は2
0〜50質量%の間の含水率を有する。代表的な食品に
は、酸性ミルク製品、プリン、ヨーグルト、チーズ、代
用チーズおよびサワークリームなどの醗酵(cultu
red)乳製品、ソース、グレービー、パイフィリン
グ、サラダドレッシング、乳児食品、冷凍食品、ソーセ
ージ、肉および肉類似品、魚および魚類似品、パンなど
の焼き製品、クラッカー、クッキー、ケーキ、マフィ
ン、ロール、ペストリーおよび他の穀類ベース成分、パ
スタ、飲料、フライ食品、被覆食品およびスナックが挙
げられるが、それらに限定されない。
本発明の澱粉ホスフェートエステルを使用すると、商業
的に受入られる肉の触感および改善されたパージと高収
率がもたらされる。本発明の加工肉は、本質的な物理特
性と味特性において多様な肉製品に似ており、それを再
現している。本加工肉は、ベーコン、ステーキ、豚肉の
切り身などの特定の天然動物肉の切り身、および再加工
されソーセージ製品の場合のように他の原料と再配合さ
れた天然肉系に似ることが可能である。
凝集性を測定することにより評価される。好ましい触感
は新鮮肉の特定の天然特性を再現する。パージは、真空
パックされた一般に液体としての製品の経時的な%質量
損失として定義される。商業的に望ましい製品は、経時
的に維持される低いパージ値を示す。収率は、水蒸気調
理後の製品の質量と元の製品質量との間の%質量差であ
る。高い収率は、より商業的に望ましい肉をもたらす。
どの工業標準品から製造された肉製品と比べて、好まし
くは触感が新鮮肉と似ており、より柔らかく、より凝集
が少ない製品である。改善された製品は、天然ジャガイ
モ澱粉で処理された製品と比べて改善されたパージと収
率も実証する。
は、製品の触感を改善するために、魚製品、特にすり身
においても用いることもできる。これらの製品中で使用
できる魚は、スケトウダラ、キタノホッケ、イワシ、タ
イセイヨウサバ、タイヘイヨウニシン、サンマ、タチウ
オ、カワカマス(pike eel)、ニベ科の魚、カ
レイ、マグロ、パシフィックメルルーサ、ホッキ(Ho
ki)、スレトフィン(threatfin)、ブリー
ムおよびアルフォンシノ(alfonsino)などが
無制限に挙げられる。すり身は、骨、魚油、魚香味を除
去するために加工されたミンチ魚に関する一般用語であ
る。本発明の澱粉ホスフェートモノエステルで処理され
たすり身は、天然澱粉で処理されたすり身と比べて、優
れた触感をもたらす大幅に改善されたゲル硬度および保
水性を実証する。
は、引き締まり、シュレッドおよび弾力性を改善するた
めに代用チーズにおいて用いることもできる。代用チー
ズ製品には、パルメザンチーズおよびロマノチーズなど
の非常に硬い種類、チェダーチーズ、モッツァレラおよ
びプロボローネなどの硬い種類、ブルーチーズなどの半
分軟らかい種類、クリームチーズなどの柔らかい種類、
アメリカンチーズなどの殺菌加工チーズ、チーズ食品、
スプレッドおよびチーズ製品が挙げられる。これらの代
用チーズ製品は、安いコストで天然チーズの香味と機能
を提供する。代用チーズにおいて澱粉ホスフェートエス
テルを使用すると、工業標準澱粉で製造された代用チー
ズの特性と比べて、好ましくは標準メルトを維持しつ
つ、シュレッドおよび弾力性(より少ないマット化)が
改善された、より引き締まったチーズ類似品がもたらさ
れた。
ホスフェート試薬を含浸させて、含浸澱粉を形成する工
程と、(b)前記含浸澱粉を水分1質量%未満まで乾燥
する工程と、(c)前記澱粉を加熱して燐酸化する工程
とを含む、前記方法。 2.前記含浸澱粉を実質的に無水状態まで乾燥する態様
1に記載の方法。 3.約140℃未満の温度で、流動状態にある間に前記
含浸澱粉を乾燥する態様1に記載の方法。 4.前記温度は約100℃〜約125℃の間である態様
3に記載の方法。 5.工程(c)を、約30〜約300分にわたり約10
0℃〜約185℃の間の温度で実施する態様1に記載の
方法。 6.工程(c)を、約120℃〜約140℃の間の温度
で実施する態様5に記載の方法。 7.前記ホスフェート試薬の量は、乾燥澱粉に基づいて
15質量%未満である態様1に記載の方法。 8.工程(a)が、前記ホスフェート試薬を水に溶解し
て溶液を形成する工程と、前記澱粉を前記溶液に添加し
て前記含浸澱粉のスラリーを形成する工程と、前記スラ
リーから前記含浸澱粉を濾出する工程とを含む態様1に
記載の方法。 9.工程(b)および工程(c)を同時に行う態様1に
記載の方法。 10.工程(a)が、前記澱粉に少なくとも一種のオリ
ゴ糖を含浸させることをさらに含む態様1に記載の方
法。 11.工程(a)が、前記ホスフェート試薬およびオリ
ゴ糖を水に溶解して溶液を形成する工程と、前記澱粉を
前記溶液に添加して前記含浸澱粉のスラリーを形成する
工程と、前記スラリーから前記含浸澱粉を濾出する工程
とを含む態様10に記載の方法。 12.工程(a)が、前記含浸澱粉にオリゴ糖を添加す
ることをさらに含む態様9に記載の方法。 12.態様1に記載の方法により製造された澱粉ホスフ
ェートモノエステル。 13.態様13に記載の澱粉ホスフェートモノエステル
を使用する方法であって、(a)食品に前記澱粉ホスフ
ェートモノエステルを配合する工程と、(b)前記食品
を加工して商業的使用のために適する食物を得る工程と
を含む、前記方法。 15.態様14に記載の方法により製造された食品組成
物。 16.態様13に記載の澱粉ホスフェートモノエステル
と食品成分とを含む食品組成物。 17.前記食品成分が蛋白質を含有する態様15に記載
の食品組成物。 18.前記食品成分が中程度〜低含水率を有する態様1
5に記載の食品組成物。 前記食品成分が肉、魚およびチーズから成る群から選択
される態様17に記載の食品組成物。
の実施例を提示する。いかなる点でも以下の実施例は限
定とみなされるべきではない。特に注記しないかぎり、
すべての部および百分率を質量により示し、すべての温
度を摂氏(℃)で示す。
ェートモノエステルと比べた、新規流動層法により製造
された澱粉ホスフェートモノエステルの優れた粘度を説
明している。
(4500g)に溶解することによりサンプル1を製造
した。その後、ワキシーコーンスターチ(3000g、
乾燥質量)を溶液に添加し、約10分にわたり攪拌し、
ブフナー漏斗で濾過した。その後、得られた含浸澱粉を
約10%の含水率に空気乾燥し、プレーター(Prat
er)ミルを用いて粉砕した。トリポリ燐酸ナトリウム
(106g)を水(4500g)に溶解し、ワキシーコ
ーンスターチ(3000g、乾燥質量)を添加し、約1
0分にわたり攪拌することによりサンプル2を製造し
た。その後、含浸澱粉をブフナー漏斗で濾過し、約10
%の含水率に空気乾燥し、プレーター(Prater)
ミルを用いて粉砕した。
燥し燐酸化した。両方のサンプルにおいて、流動層反応
器を115℃に予熱し、澱粉を反応器に装填した。含浸
澱粉の水分が1%未満になるまで温度を115℃で維持
した。その後、燐酸化を引き起こすために、反応器の温
度をサンプル1では127℃に上げ、サンプル2では1
49℃に上げた。サンプルごとに、温度を60分にわた
り維持した。熱処理によって両方のサンプルに関して実
質的に同様の結合燐レベルが生じた。サンプル1に関し
ては0.20%およびサンプル2に関しては0.19
%。
ェートモノエステルを以下の通り製造した(サンプル
3)。米国特許第4,166,173号に記載された方
法を用いてトリポリ燐酸ナトリウムによるワキシーコー
ンスターチの含浸を(製造規模で)行った。この手順に
よって明記された通り、含浸澱粉の含水率を20%未満
にしておいた。45分にわたって143℃の反応温度を
用いる連続的クッカー内で後続の熱処理を行った。熱処
理によって0.19%の結合燐レベルが生じ、サンプル
1および2と実質的に同じであった。
ブラベンダービスコ−アミログラフ(Visco−Am
ylograph)によって、燐酸化されたサンプル
1、2および3の粘度を測定した。全質量460gの澱
粉スラリーは、澱粉5%(無水質量)と、クエン酸一水
和物およびクエン酸三ナトリウム二水和物から製造され
た緩衝溶液(pH3.0±0.04)50gとを含有し
ていた。スラリーを4℃/分の速度で加熱し、25℃か
ら開始して92℃に上げた。一旦92℃の温度に達する
と、温度を10分にわたり保持した。サンプル1、2お
よび3のブラベンダー粘度分布を図1に示している。
結合燐(置換度)をもっていたけれども、流動層処理ワ
キシーコーンスターチホスフェートモノエステル(サン
プル1および2)は、従来の方法に従って製造されたワ
キシーコーンスターチホスフェートモノエステル(サン
プル3)よりも大幅に高い粘度を生じた。従って、本発
明の澱粉ホスフェートモノエステルは、最終製品に基づ
く結合燐のレベルに無関係の改善された粘度特性を実証
した。
る従来の方法よりも流動層処理の優れた反応効率を説明
している。
れた手順に従ってワキシーコーンスターチにトリポリ燐
酸ナトリウム(澱粉の質量による)を(製造規模で)含
浸させると、無機燐1.05質量%の含浸澱粉が生じ
た。
ー内で146℃の温度において約45分にわたり含浸澱
粉の一つのサンプルを熱処理した(サンプルA)。
の三つのサンプルを流動層反応器内で処理した。反応器
を115℃に予熱し、澱粉を反応器に装填し、含浸澱粉
の水分が1%未満になるまで温度を115℃で維持し
た。流動層サンプルの燐酸化に及ぼす温度の影響を調べ
るために、一つのサンプルの温度を127℃に上げ(サ
ンプルB)、もう一つのサンプルを138℃に上げ(サ
ンプルC)、なおもう一つのサンプルを149℃に上げ
た(サンプルD)。これらの温度を60分にわたりサン
プルごとに維持した。
ごとの結合燐レベルおよび反応効率を表1に示してい
る。従来の方法を介した連続的クッカー内の熱処理は、
0.19%の結合燐レベルをもたらした。これは、18
%の反応効率に対応する(RE=結合P/全P×10
0)。127〜149℃の範囲の反応温度における流動
層反応器内での燐酸化は、0.25〜0.40%(R
E:23〜38%)の範囲の結合燐レベルを生じさせ
た。以下で示すように、サンプルB〜Dにおいて、反応
温度の上昇は、最終製品に基づく結合燐レベルを高め、
反応効率の上昇をもたらした。
a)より低い温度において流動層反応器内で澱粉を熱処
理すると大幅により高いレベルの結合燐が生じた、
(b)若干より高い温度(149℃)で熱処理すると、
従来法で燐酸化された澱粉の結合燐レベルの二倍の結合
燐レベルが生じたことを示している。データは、流動層
法が従来法により製造された製品よりも結合燐レベルが
大幅に高く、反応効率高い製品をもたらすことを確認し
ている。
トモノエステルに比べて、改善された非劣化澱粉ホスフ
ェートモノエステルをもたらす本方法の能力を実証して
いる。
ルックフィールド粘度をはかることにより、澱粉ホスフ
ェートモノエステルの劣化を間接的に測定した。この方
法は、米国特許第4,176,335号および第4,9
64,953号に詳しく記載されており、帯電(cha
rged)澱粉の粘度への電荷(charge)の寄与
を排除し、よって帯電澱粉の劣化の相対的な度合の間接
測定を可能にすることが知られている。
コーンスターチを燐酸化した。トリポリ燐酸ナトリウム
含浸澱粉の含水率を流動層反応器内で1%未満に減少さ
せた。その後、含浸澱粉を149℃で60分にわたり加
熱して燐酸化を引き起こした。
て第2のサンプルを製造した。約4%の初期含水率を有
するトリポリ燐酸ナトリウム含浸ワキシーコーンスター
チのサンプルを連続的クッカー内で143℃において約
45分にわたり加熱した。
5.0M水酸化カリウム50mlとの混合物に添加し、
溶液の粘度をブルックフィールドRV粘度計で測定し
た。より過酷な反応条件に供された本発明の澱粉ホスフ
ェートモノエステルは、意外にも、700センチポイズ
(「cps」)の比較的高い粘度を示した。これは、4
18cpsにすぎなかった従来法で製造された澱粉ホス
フェートモノエステルの粘度と比べて40%を超える改
善であった。
与を排除したので、本発明の方法の製品の高い粘度は、
本発明の方法により製造された改善された澱粉ホスフェ
ートモノエステル製品が従来法により製造された製品よ
りも劣化が少なかったことを示唆した。
リゴ糖を添加しないで製造された製品と比べて澱粉ホス
フェートモノエステル製品の粘度を増加させることを説
明している。
を添加せずに製造された二つの澱粉ホスフェートモノエ
ステルを次の通り製造した。サンプルAにおいて、トリ
ポリ燐酸ナトリウム(150g、乾燥澱粉に基づいて計
算して5%)を脱イオン水(4500g)に溶解し、そ
の間、塩酸または水酸化ナトリウムでpH6を維持し
た。その後、C−Dry(登録商標)GL01928
(300g、乾燥澱粉に基づいて計算して10%オリゴ
糖)をトリポリ燐酸ナトリウム水溶液に溶解し、ワキシ
ーコーンスターチ(3000g)を添加してスラリーを
形成させた。澱粉スラリーのpHを6に調節し、30分
にわたり攪拌し、ブフナー漏斗で濾過した。澱粉を空気
乾燥し、プレーター(Prater)ミルを用いて粉砕
した。
り製造した。トリポリ燐酸ナトリウム(150g、乾燥
澱粉に基づいて計算して5%)を脱イオン水(4500
g)に溶解し、その間pH6を維持した。その後、ワキ
シーコーンスターチ(3000g)をトリポリ燐酸ナト
リウム水溶液に添加し、スラリーのpHを6に調節し
た。スラリーを30分にわたり攪拌し、ブフナー漏斗で
濾過した。澱粉を空気乾燥し、プレーター(Prate
r)ミルを用いて粉砕した。
プルAおよびBを燐酸化した。反応器を104℃に予熱
した。澱粉(約3kg)を反応器に装填し、澱粉の温度
を104℃に上げた。含水率が1%未満になるまで澱粉
の温度を104℃で維持した。その後、温度を149℃
に上げ、30分にわたり維持した。
ブラベンダービスコ−アミログラフ(Visco−Am
ylograph)によって、澱粉ホスフェートモノエ
ステル(サンプルAおよびB)の粘度分布を測定した。
5〜5.5のpHを有する澱粉スラリー500g中の澱
粉固形分5.4%。その後、スラリーを40℃で始まる
温度から1.5℃/分の速度で加熱し、95℃に上げ
た。95℃に達した時、温度を20分にわたり保持し
た。
結合燐(置換度)をもつことが判明した。サンプルA:
0.40%およびサンプルB:0.41%。サンプルA
およびBに関するブラベンダービスコグラムおよび温度
分布を図2に示している。ブラベンダービスコグラムに
よると、オリゴ糖の存在下で燐酸化された澱粉(サンプ
ルA)が2000BUを超える最大粘度を示すことが示
された。それに反して、オリゴ糖を添加せずに燐酸化さ
れたサンプル(サンプルB)は、約1250BUの最大
粘度を示しているにすぎない。
に比べた、本発明の実質的に無水の流動層処理法を介し
て製造された澱粉ホスフェートモノエステルの色の改善
を説明している。
プルAおよびBを製造した。149℃の反応温度で30
分にわたり流動層反応器内で、乾燥された含浸澱粉を加
熱することにより本発明の方法に従ってサンプルAをト
リポリ燐酸塩で燐酸化した。これは、0.32%の結合
燐レベルを生じさせた。従来法に従ってサンプルBを燐
酸化した。オーブン内で含浸澱粉を約4%の水分に約5
0℃において乾燥することにより、米国特許第4,16
6,173号に記載された方法に従って澱粉の含浸を行
った。後続の熱処理をオーブン内で149℃において4
5分にわたって行った。
tIIにより決定されたL値を用いて澱粉ホスフェート
モノエステル製品の色を比較した。0のL値は黒を表
し、100のL値は白と相関している。色値によると、
サンプルA(L値93.4)がサンプルB(L値80.
4)よりも大幅にうすく着色したことが示された。
る天然澱粉で製造されたすり身製品と比べた、澱粉ホス
フェートモノエステルで製造されたすり身系におけるゲ
ル硬度および保水性の改善を説明している。
ーンスターチおよびタピオカスターチから製造した。水
(6000g)にトリポリ燐酸ナトリウム(ワキシーコ
ーンサンプルでは200g、タピオカスサンプルでは2
40g)を溶解し、その溶液に澱粉(4000g、無水
質量)を添加することによりサンプルを製造した。澱粉
スラリーを30分にわたり攪拌し、ブフナー漏斗で濾過
した。その後、含浸澱粉を約10%の含水率に空気乾燥
し、プレーター(Prater)ミルを用いて粉砕し
た。
およびタピオカスターチ)を流動層反応器内で次の条件
下で燐酸化した。流動層反応器を115℃に予熱し、澱
粉(約4kg)を反応器に装填し、温度を115℃に上
げた。澱粉の水分が1%未満になるまで澱粉を乾燥し
た。その後、温度を149℃の反応温度に上げ、30分
にわたり維持した。得られたワキシーコーンスターチホ
スフェートモノエステルは、0.38%の結合燐レベル
をもっていた。タピオカスターチホスフェートは、0.
34%の結合燐レベルをもっていた。
て評価し、天然ワキシーコーンスターチおよびタピオカ
スターチと比較した。すり身サンプルは、次の組成をも
っていた。 すり身(ポラック):57% 水/氷:35% 塩:2% L/8澱粉:6% すり身はアラスカポラック中級品から製造し、通常の耐
冷凍剤(糖4%、ソルビトール5%およびポリ燐酸ナト
リウム0.3%)を含有していた。10回凍結融解サイ
クル後のすり身サンプルのゲル硬度(剪断応力の触感測
定)および保水性を分析した。下の表IIにおいて記載
されたデータは、天然澱粉に比べて、すり身モデル系に
おいて澱粉ホスフェートを使用すると、ゲル硬度および
保水性が大幅に改善されることを示している。
較した、本発明の澱粉ホスフェートモノエステルから製
造されたチーズにおけるシュレッド、メルト、マッティ
ングおよび硬度の改善を説明している。
から製造された代用チーズのシュレッド、メルト、マッ
ティングおよび硬度を本発明の澱粉ホスフェートモノエ
ステルから製造された代用チーズと比較した。特に、ワ
キシーデブランチド無水コハク酸オクテニル変性澱粉
(サンプルA)およびワキシー酸転化コーンスターチ
(サンプルB)を0.36%の結合燐レベルを有する本
発明に従って製造された澱粉ホスフェートモノエステル
(サンプルC)と比較した。
ーズサンプルを製造した。 水: 47.60% Code321Fat1: 24.30% Rennet Casein2: 18.30% 澱粉: 6.00% クエン酸ナトリウム: 2.50% 乳酸(88%): 0.80% 燐酸二ナトリウム: 0.25% 燐酸三ナトリウム: 0.25% 1:米国のローダースクロクラーン(Doders C
roklaan) 2:ニュージーランドのミルク製品
で、水、燐酸二ナトリウム、燐酸三ナトリウムおよびク
エン酸ナトリウムを混合し、38℃に加熱し攪拌して塩
を可溶化させた。次に、レンネット カゼインを溶液に
添加し、5分にわたり混合した。その後、Code32
1Fatを(38℃未満で)溶融し、徐々に溶液に添加
した。ケトルの温度を徐々に85℃に上げ、5分にわた
り維持した。得られた製品をケトルから除去し、型に入
れ、冷却した。
び硬度(ゲル特性)を評価した。シュレッドの弾力性
(硬度)、およびマッティング(圧力を加えた時にシュ
レッドがどの程度明確な形を保つか)に基づいてシュレ
ッド品質を評価した。メルトの均一性、メルトの弾力性
および油/脂肪がチーズから分離するか否かを決定する
ために、オーブン内で350°F(177℃)において
3分にわたり細断チーズ100gを溶融することにより
メルトを評価した。
ューブに基づいてTextureTechnologi
es TAX−T2Texture Analyzer
でチーズの硬度を測定した。(i)サンプルの製品高さ
の一定百分率までサンプルを圧縮する、(ii)一定時
間にわたりサンプルを静止させる、(iii)初めの圧
入と厳密に同じ距離まで初めの圧縮を繰り返すことによ
りTextureTechnologies TAX−
T2Texture Analyzerを用いて、圧縮
をスライスサンプルで測定した。圧縮前に半日にわたり
室温でサンプルを調質した。圧縮パラメータを次の通り
設定した。1インチプラスチック円筒状プローブ、5m
m/秒のプレ速度、1.7mm/秒の圧縮速度、5mm
/秒のポスト速度、5mmの距離、10秒の時間、およ
び5gのトリガ。
ホスフェートモノエステルで処理されたチーズが、産業
における澱粉標準品で処理された製品と比べて、標準メ
ルトを望ましくは維持しつつ、より引き締まった製品、
改善されたシュレッドおよび弾力性をもたらしたことを
示している。
ノエステルで製造された肉サンプルによって実証された
収率、パージおよび触感が、産業において一般的に用い
られている天然で特定の化工澱粉で処理された肉より優
れていることを説明している。
造された澱粉ホスフェートモノエステルおよび産業標準
澱粉である天然ジャガイモ澱粉から肉サンプルを製造し
た。最終サンプルは次の組成をもっていた。澱粉(3.
0%)、ホスフェート(0.4%)、塩(0.4%)お
よびデキストロース(1.95%)。
粉(11.70%)、ホスフェート(1.56%)、塩
(1.56%)およびデキストロース(1.95%)を
水に分散させ、混合した。その後、混合物を注入槽(T
ownsend Injection System
(登録商標))に移送し、全七面鳥片に注入した。キド
ニープレート(Biro Grinder(登録商
標))を通して七面鳥片を粉砕し、真空下で1時間にわ
たり混転した。得られた製品をT−PAC Faser
in 6Gケーシングに充填し、その後、77℃で水蒸
気調理し、スライスし、真空包装した。
および触感を評価した。質量損失を決定するために、注
入された七面鳥サンプルを調理の前後に秤量した。本発
明の七面鳥製品サンプルは、産業標準ジャガイモ澱粉の
収率86.11%に匹敵する91.72%の収率を実証
した。
後、開封し、15日、45日および75日の貯蔵後にサ
ンプルが乾いた後再び秤量した。下の表IVに示したよ
うに、本発明に従って製造された製品(「ワキシーコー
ンホスフェート」)は、工業標準であるジャガイモ澱粉
から製造されたサンプルと比べて、優れたパージ(より
少ない水分損失)をもっていた。
ことにより触感を評価した。(i)サンプルの製品高さ
の一定百分率までサンプルを圧縮する、(ii)一定時
間にわたりサンプルを静止させる、(iii)初めの圧
入と厳密に同じ距離まで初めの圧縮を繰り返すことによ
りTexture Technologies TAX
−T2Texture Analyzerを用いて、圧
縮および切り身試験をスライスサンプルで測定した。試
験条件は次の通りであった。プレ試験速度は2.0mm
/秒であった。試験速度およびポスト試験速度は5.0
mm/秒であった。サンプルをその高さの35%まで圧
縮した。ストローク間の時間は0.5秒であった。自動
トリガを5.0gに設定した。データをTA−30直径
3インチアクリル板上で集めた。
Vにおいて下に示している。本発明に従って製造された
燐酸化澱粉を使用すると、産業において一般的に用いら
れているジャガイモ澱粉から製造された肉製品の硬度お
よび凝集性と比べて、望ましくもより小さい硬度および
凝集性を有する肉製品がもたらされた。下のグラフにお
ける「SD」は、硬度および凝集性に関して提示された
各平均、すなわち各平均値の標準偏差を表している。
サンプル1およびサンプル2)および従来の方法(サン
プル3)によって同じ程度に燐酸化されたワキシーコー
ンスターチのブラベンダービスコグラムを比較してい
る。
態で加熱し、他方のサンプルをオリゴ糖が存在しない状
態で加熱している、本発明の方法を介して燐酸化された
ワキシーコーンスターチのブラベンダービスコグラムを
示している。
Claims (3)
- 【請求項1】 澱粉をモノ燐酸化して澱粉ホスフェート
モノエステルを製造する方法であって、 (a)澱粉にホスフェート試薬を含浸させて含浸澱粉を
形成する工程、 (b)前記含浸澱粉が流動状態にある間に、前記含浸澱
粉を水分1質量%未満まで、特に無水状態まで乾燥する
工程および (c)加熱して前記澱粉を燐酸化する工程を含む前記方
法。 - 【請求項2】 澱粉をモノ燐酸化して澱粉ホスフェート
モノエステルを製造する方法であって、 (a)澱粉にホスフェート試薬および少なくとも一種の
オリゴ糖を含浸させて含浸澱粉を形成する工程、 (b)前記含浸澱粉が流動状態にある間に、前記含浸澱
粉を水分1質量%未満まで、特に無水状態まで乾燥する
工程および (c)加熱して前記澱粉を燐酸化する工程を含む前記方
法。 - 【請求項3】 請求項1〜2により製造された澱粉ホス
フェートモノエステルを食品組成物において使用する方
法であって、 (a)食品、特に蛋白質を含有すると共に中程度から低
含水率を有する食品に澱粉ホスフェートモノエステルを
配合する工程および (b)前記食品を加工して、商業的使用に適する食物製
品を得る工程を含む前記方法。
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