JP2002291420A - 膨張助剤としての使用のためのデンプンホスフェートエステル - Google Patents

膨張助剤としての使用のためのデンプンホスフェートエステル

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JP2002291420A
JP2002291420A JP2002011174A JP2002011174A JP2002291420A JP 2002291420 A JP2002291420 A JP 2002291420A JP 2002011174 A JP2002011174 A JP 2002011174A JP 2002011174 A JP2002011174 A JP 2002011174A JP 2002291420 A JP2002291420 A JP 2002291420A
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phosphate
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swelling
phosphate monoester
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Wolfgang Bindzus
ビンツァス ボルフガンク
Paul A Altieri
エー．アルティエリ ポール
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National Starch and Chemical Investment Holding Corp
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】本発明は、食品または工業製品における膨張お
よび／またはテクスチャー助剤としての、デンプンホス
フェートエステルの使用に向けられる。 【解決手段】デンプンホスフェートエステルは、（ａ）
デンプンをホスフェート試薬でが含浸して含浸デンプを
形成させ、（ｂ）前記含浸デンプンを実質的に無水状態
まで乾燥し、そして（ｃ）加熱してデンプンホスフェー
トモノエステルを形成させることにより製造される。デ
ンプンホスフェートエステルを含有する食品の膨張は押
出し、パッフィング等様々な手段で行われ、改善された
膨張製品として朝食用シリアルおよびスナック等が例示
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、食品または工業製
品における膨張および／またはテクスチャー助剤として
の、デンプンホスフェートエステルの使用に向けられ
る。本発明は更に、デンプンホスフェートエステルを含
有する配合物および改善膨張製品、特に押し出された朝
食用シリアルおよびスナックを提供する。
【０００２】
【従来の技術】膨張（expansion）は、多数の材料の重
要な特性であり、そしてシート、造形発泡体およびルー
ズフィル製品（密でない詰め物）の製造並びに食品の製
造を含めて、多数の応用において有用である。膨張した
材料が有用である食品は、パスタ、ペットフード、朝食
用シリアルおよびスナックを包含する。食品の膨張は、
押出し、パッフィング、フライおよびベーキングを含め
て、様々な手段により成し遂げられる。
【０００３】膨張製品を作るために用いられる膨張過程
は、デンプンの物理的および構造的性質に影響を及ぼ
す。公知の食品膨張のプロセス条件下で、デンプンは、
融解、可塑化および／または糊化過程を受ける。可塑化
または糊化状態におけるデンプンポリマーの構造は、膨
張性、パリパリ性（クリスプ性）、噛み切り性、ふくら
み性（パフ性）およびテクスチャーの製品特性、並びに
シリアルのボウルライフ（bowl life）のような製品特
有の属性に影響を及ぼす。
【０００４】他の重要なパラメーターは、デンプンの相
対的アミロース−アミロペクチン含有量である。アミロ
ースは膨張製品にサクサク性（クランチ性）および強度
を与えると知られているのに対して、増加したアミロペ
クチン含有量は典型的には増加された膨張、クリスプ性
および膨れを有する製品をもたらすことになる。デンプ
ンは、膨張製品の膨張およびテクスチャーに影響を与え
る目的で改質されてきた。たとえば、アルファデンプン
は、プロセス条件がデンプンの粒状構造の完全糊化また
は完全崩壊を可能にしない場合において用いられてき
た。Wang S. W.： 膨張スナックにおけるデンプンおよ
びデンプン誘導体、「Cereal FoodsWorld」Ｖｏｌ．４
２、第７４３〜７４５頁（１９９７）。加えて、架橋デ
ンプンが、そうでなければ激しくなるデンプンポリマー
の断片化を低減するために、高剪断条件下で用いられて
きた（前掲書）。
【０００５】更に、冷水に可溶な属性をもたらすように
改質されたデンプンが、最終膨張製品の膨張およびテク
スチャーを改善すると知られている。かかる冷水に可溶
なデンプンは、ヒドロキシプロピル化またはカルボキシ
メチル化デンプンを包含する。米国特許第３，９５６
６，９９０号；Bhattacharyya, D.、Singhal, R. S.お
よびP. R. Kulkarni，カルボキシメチルデンプン： 膨
張助剤、「CarbohydratePolymers」３１、７９〜８２
（１９９６）；および米国特許第５，４８０，６６９号
参照。耐性デンプンもまた、食品の膨張に影響を与える
ために用いられてきた（前掲書）。リン酸化デンプンが
食品における使用のために記載されているけれども、そ
れらは膨張助剤としては記載されていない。
【０００６】デンプンホスフェートモノエステルが、特
に非膨張食品のテクスチャーおよび安定性を改善するた
めに増粘剤として、様々な食品における使用のために記
載されている。特に米国出願番号０９／６３３，８３２
号（その開示は参照により本明細書に組み込まれる）
は、タンパク質含有の低〜中水分の食品におけるデンプ
ンホスフェートモノエステルの、かかる食品の味、テク
スチャー、色および水分保留性を改善するための使用を
記載する。この場合において、テクスチャーは、デンプ
ンホスフェートモノエステル処理食品の貯蔵中の改善さ
れた水分保留性により強く影響される食品のテクスチャ
ーを指す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】驚くべきことに、天然
デンプン構造のアミロース／アミロペクチン含有量また
は天然デンプン構造の改変に関係なく、デンプンホスフ
ェートモノエステルを、食品、特に朝食用シリアルおよ
びスナックにおける膨張助剤として有利に用い得る、と
いうことが今般見出された。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、食品または工
業製品における膨張および／またはテクスチャー助剤と
しての、デンプンホスフェートエステルの使用に向けら
れる。本発明は更に、デンプンホスフェートエステルを
含有する配合物および改善された膨張製品、特に押し出
された朝食用シリアルおよびスナックを提供する。
【０００９】本発明は、食品または工業製品における膨
張および／またはテクスチャー助剤としての、デンプン
ホスフェートエステルの使用に向けられる。本発明は更
に、デンプンホスフェートエステルを含有する配合物お
よび改善された膨張製品、特に押し出された朝食用シリ
アルおよびスナックを提供する。あらゆるデンプンおよ
びフラワー（以後、「デンプン」という）が、ここにお
ける使用のために適当であり得、またいかなる天然源由
来でもよい。ここにおいて用いられる天然デンプンまた
はフラワーは、天然に存在するようなものである。交雑
育種、転座、逆位、形質転換、または遺伝子もしくは染
色体の変型を含めるために遺伝子もしくは染色体を操作
するいかなる他の方法をも含めて、標準育種技法により
得られた植物由来のデンプンおよびフラワーも適当であ
る。加えて、突然変異育種の公知標準方法により作り得
る上記の一般的組成物の人工的突然変異体および変型か
ら生育された植物由来のデンプンまたはフラワーもま
た、ここにおいて適当である。
【００１０】デンプンおよびフラワーの典型的源は、穀
物、塊茎、根、豆果および果実である。天然源は、トウ
モロコシ、エンドウ、ジャガイモ、サツマイモ、バナ
ナ、オオムギ、コムギ、コメ、サゴ、アマランス、タピ
オカ、クズ、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変種であり得る。ここにおいて用
いられる場合、用語「ワキシー」は、少なくとも約９５
質量％のアミロペクチンを含有するデンプンまたはフラ
ワーを包含するよう意図されており、そして用語「高ア
ミロース」は、少なくとも約４０質量％のアミロースを
含有するデンプンまたはフラワーを包含するよう意図さ
れている。
【００１１】酸化、酵素変換、酸加水分解、加熱および
／もしくは酸デキストリン化により製造された流動性も
しくは薄手ノリデンプンを含めて、いずれかのデンプン
から誘導された変換生成物、並びに／または剪断生成物
もまた、ここにおいて有用であり得る。化学改質デンプ
ンもまた、かかる改質がデンプンの粒状特質を破壊しな
い限り用い得る。かかる化学改質種は、制限なしに、架
橋デンプン、アセチル化および有機エステル化デンプ
ン、ヒドロキシエチル化およびヒドロキシプロピル化デ
ンプン、リン酸化および無機エステル化デンプン、陽イ
オン性、陰イオン性、非イオン性および両性イオン性デ
ンプン、並びにデンプン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よう意図されている。かかる
改質種は、当該技術において、たとえば「Modified Sta
rches： 性質および使用」編者Wurzburg、CRC Press, I
nc.、フロリダ（１９８６）において知られている。
【００１２】本発明の配合物において用いられるデンプ
ンホスフェートモノエステルは、当該技術において知ら
れた方法により製造し得る。デンプンホスフェートモノ
エステルの伝統的製造は、米国特許第４，１６６，１７
３号（その開示は参照により本明細書に組み込まれる）
に記載されている。これらの製造は、一般に、アルカリ
金属リン酸塩でのベースデンプンの含浸、２０％未満の
水分含有量までの乾燥、およびリン酸化を遂行するため
の連続式蒸煮機、デキストリン化装置、対流炉または真
空炉における加熱を必要とする。
【００１３】流動床方法論を用いてのデンプンホスフェ
ートモノエステルを製造する追加的方法は、米国特許第
３，８４３，３７７号およびＷＯ９９／６４４６７号
（それらの開示は参照により本明細書に組み込まれる）
に記載されている。これらの方法は、５％未満水分の半
乾燥条件下で１００℃〜１７５℃の温度にて２０分〜６
０分間の尿素の存在下でデンプンを熱処理およびリン酸
化するために、流動床反応器の使用を開示する。
【００１４】用語「デンプンホスフェートモノエステ
ル」は、制限なしに、モノスターチホスフェートのよう
な当業者に知られたすべての相当用語を包含するよう意
図されており、そして規制的定義を包含する。食品にお
ける使用のためのデンプンホスフェートモノエステルの
規制的定義は、しばしば、それらが製造される方法によ
り定義される。たとえばヨーロッパにおいて、モノスタ
ーチホスフェートは、オルトリン酸またはオルトリン酸
ナトリウムもしくはカリウムまたはトリポリリン酸ナト
リウムでエステル化されたデンプンであると定義されて
いる。米国において、デンプンホスフェートモノエステ
ルは、トリメタリン酸ナトリウムまたはトリポリリン酸
ナトリウムおよびトリメタリン酸ナトリウムによりエス
テル化された食用デンプンである。
【００１５】本発明のデンプンホスフェートモノエステ
ルを製造する特に適した方法は、米国特許出願番号０９
／６３３，８３２号に記載の流動床技法を用いる。この
出願は、所望デンプンをホスフェート試薬および随意に
オリゴサッカライドで含浸する方法を記載する。流動化
状態にある間に、含浸デンプンは次いで実質的に無水状
態、好ましくはデンプンの１質量パーセント以下まで乾
燥され、そして次いで加熱処理されてリン酸化が遂行さ
れる。オリゴサッカライドおよびホスフェート試薬によ
るデンプンの含浸は、いかなる順序にても行い得る。次
いで、生じたスラリーのｐＨは、約３〜１２に、好まし
くは約６〜９．５に調整し得る。
【００１６】この特に適した方法において用いられる
「ホスフェート試薬」は、オルト、ピロ、メタまたはト
リポリリン酸塩を含めて、デンプンをリン酸化するため
に用いられるいかなるホスフェート試薬でもあると定義
される。例示的ホスフェート試薬は、オルトリン酸ナト
リウムおよびカリウムのようなアルカリ金属リン酸塩、
リン酸、オキシ塩化リン、トリポリリン酸ナトリウムお
よびカリウム、並びにトリメタリン酸カリウムである。
該試薬は、モノ、ジもしくはトリアルキル金属リン酸塩
またはそれらの組み合わせのいずれかであり得る。
【００１７】ホスフェート試薬による含浸は、該試薬を
デンプンの約１５質量％未満、好ましくは約１０％未満
の量にて添加することにより成し遂げることができる。
ホスフェート試薬は、乾燥状態にて湿潤デンプン粒に添
加することができるかまたは該試薬を水中に溶解して水
溶液を形成させることにより添加することができ、しか
して次いでデンプン粒と混合される。これらの含浸技法
は、米国特許第４，１６６，１７３号および第４，２１
６，３１０号（参照により本明細書に組み込まれる）に
記載されている。
【００１８】デンプンホスフェートモノエステルを製造
する好ましい方法におけるオリゴサッカライドの随意的
使用は、いかなるオリゴサッカライドの添加をも包含し
得る。その源は、デンプン成分の源と同じでも異なって
いてもよく、そして上記に列挙されたものを含めていか
なる天然源由来でもよい。ここにおいて定義すると、オ
リゴサッカライドは、グリコシド結合により結合された
１〜２０個の糖単位を含有する。オリゴサッカライド
は、モノサッカライド、ジサッカライド、オリゴサッカ
ライド、トウモロコシシロップ固形分およびマルトデキ
ストリンを包含することを意図している。本発明につい
て適当なオリゴサッカライドは、脱分枝デンプン、トウ
モロコシシロップ固形分、デキストロース、フラクトー
ス、マルトース、特に約２０〜４０のＤＥを有するトウ
モロコシシロップ固形分を包含するが、しかしそれらに
限定されない。オリゴサッカライドはモノサッカライド
を包含するように意図しているけれども、これらは、一
般に、多くの工業的応用において望ましくないものであ
り得る色および／または風味を付加する。それ故、本発
明について特に適したオリゴサッカライドは、グリコシ
ド結合により結合された少なくとも２個の糖単位を含有
するものである。
【００１９】デンプンホスフェートモノエステルを製造
する好ましい方法において、デンプンへのオリゴサッカ
ライドの任意の添加は、オリゴサッカライドを乾燥状態
でまたは水溶液としてのいずれかにて添加することによ
り達成し得る。特に、オリゴサッカライドを撹拌デンプ
ンスラリーに添加することができ、あるいはデンプンが
オリゴサッカライドの撹拌水溶液に添加することができ
る。加えて、オリゴサッカライドの水溶液を、乾燥また
は湿潤デンプン粒上に吹き付けることができる。
【００２０】好ましい製造によれば、ホスフェートでお
よび任意にオリゴサッカライドで含浸された含浸デンプ
ンは次いで流動化状態に付され、そして熱処理されてリ
ン酸化が遂行される。熱処理は一工程にて行うことがで
きるが、好ましくは二工程にて行われる。第一に、含浸
デンプンは、流動化状態に付され、そして実質的に無水
状態まで、特にデンプンの約１質量％未満の水分含有量
まで、約１４０℃未満、特に６０℃〜１４０℃、最も特
に約１００℃〜約１２５℃にて乾燥される。第二に、依
然として流動化状態にある間に、乾燥生成物は、約１０
０℃〜約１８５℃、特に約１２０℃〜約１４０℃で、約
３０分〜約３００分間加熱される。約１５０℃より高い
温度において、加工時間は、好ましくは約４５分未満で
ある。
【００２１】流動化状態は、真空中またはガス中におけ
る固体デンプン粒子の強力な混合により達成され、それ
により真空またはガス全体を通じてのデンプンの均一な
分布が得ることができる。強力な混合は、流動床反応器
中において大気圧にてもしくは大気圧より高い圧力にて
空気もしくはガスを用いることにより、または十分な機
械撹拌により成し遂げ得る。流動化状態を達成するため
に加圧ガスを用いる場合、ガスの速度は、粒子が自由に
動いて「流動化状態」を示すような最小速度を達成しな
ければならない。流動化状態は、非常に効率的な熱伝達
をもたらし、そしてデンプンを低温にて実質的に無水状
態まで急速に乾燥させる。流動化条件下で含浸デンプン
を乾燥および加熱することにより、デンプンホスフェー
トモノエステルが、高い反応効率、高い置換レベルおよ
び低い残留無機リン酸塩レベルと共にもたらされる。
【００２２】デンプンホスフェートモノエステル、好ま
しくは前記の方法に従って製造されたものは、次いで、
押し出される朝食用シリアルまたはスナックのような膨
張性食品における使用に適した配合物中に組み込まれ
る。デンプンホスフェートモノエステルを配合物の約
０．１〜５０質量％、一層特に約１〜２５質量％、とり
わけ特に約５〜約２０％の量にて含有する配合物は、デ
ンプンホスフェートモノエステルの代わりに非誘導体化
天然デンプンを用いる配合物に対して、有意な膨張増加
を示す。配合物中のデンプンホスフェートモノエステル
分の含有量を増加させることにより、配合物の膨張度も
また増加される。
【００２３】デンプンホスフェートモノエステルを有利
に組み込み得る押出食品は、パスタ、スナック、朝食用
シリアルおよびペットフード、特に朝食用シリアルおよ
びスナック食品、最も特に低水分のすぐに食べられるシ
リアルおよびスナックを包含する。処方含有量または加
工パラメーターは、所望最終製品に特定的な、膨張度、
味および甘味のような性質を達成するために、当業界に
おいて周知の原理に従って調整し得る。一般に、配合物
は、トウモロコシ、コムギ、オートムギ、コメおよびオ
オムギを含めて完全なまたは部分的に粉砕された穀粒お
よびフラワー、ここにおいて先に記載されたような天然
または改質デンプン、スクロース、マルトデキストリ
ン、トウモロコシシロップ固形分、他の甘味料および食
塩を含有し得る。随意的添加物は、酸味料、消泡剤、酸
化防止剤、結合剤／増量剤、豆果、防カビ剤、堅果、ホ
スフェートおよび他の食品用化学物質、スパイスおよび
ハーブ、並びに野菜を包含し得る。
【００２４】いかなる所与の食品においても添加しおよ
び用い得るデンプンホスフェートモノエステルの量はま
た、機能的観点から許容し得る量により決定される。換
言すれば、用いられるデンプンホスフェートモノエステ
ルの量は、一般に、食品の官能評価において受容し得る
くらい高さである。一般に、デンプンホスフェートモノ
エステルは、食品用途において、食品の約０．１〜５０
質量％、一層特に約１〜２５質量％、とりわけ特に約５
〜約２０％にて用い得る。
【００２５】配合物は、押出し、パッフィング、フラ
イ、ガンパッフィング、空気衝撃（air inpingement）
およびベーキングのような食品を膨張させるために適し
たいかなる公知の技法の使用によっても加工し得る。米
国特許第３，０５４，６７７号、第３，４６２，２７７
号並びにFastおよびCaldwellに開示されているもののよ
うな慣用の調理−押出機膨張法および装置は、かかる配
合物を膨張させて朝食用シリアルまたはスナック製品を
もたらすために用い得る。Fast, R. B.、Caldwell, E.
F., 朝食用シリアルおよびそれらが製造される方法，Am
er. Asso. Of Cereal Chem., Inc.，第２版，第２１５
〜２７８頁（２０００）参照。押出しを必要としない膨
張技法は、本発明に含まれるよう意図されている。
【００２６】押出しを必要とするかかる方法において、
配合物と水の混合物は、高い圧力、温度および剪断が発
生する調理器−押出機にて加工される。これらのプロセ
ス条件下で、配合物は融解され、可塑化されおよび／ま
たは少なくとも部分的に糊化される。生じた材料は、高
い温度および圧力の条件下で絞り口を通じてたとえば複
数個のダイを通じて押し出される。
【００２７】プロセス条件に依存して、該材料は、直接
的または間接的のいずれかにて膨張させ得る。直接膨張
は、プロセス条件が生成物の瞬時の水蒸発および調理を
もたらすことになる場合起こる。間接膨張は、時には半
製品として知られている該材料を公知の押出後過程（フ
ライ、ベーキングおよびマイクロ波加熱を含めて）によ
り加工することにより達成される。
【００２８】直接的に膨張された製品を得るために、ダ
イより先の温度および圧力は、可塑化材料がダイに押し
通される時に圧力の急解放を起こすのに十分に高く維持
され、しかして押出材料における水分の少なくともいく
らかの水蒸気への急変換を伴って、生じた生成物中に気
泡が発現される。気泡の発現および同時的冷却過程は、
「発泡体タイプ」の気泡構造をもたらし、しかして該構
造は膨張製品の形態を画定する。かくして、配合物の膨
張は押出機中における水分含有量に感受性であり、そし
て水分含有量は次いで配合物を押し出すのに必要とされ
るエネルギーに影響を及ぼす。
【００２９】これに関して、水分含有量は、配合物の水
含有量および押出し中添加された水を含めて、押出し中
押出機中に存在する総水質量含有量を指す。直接的に膨
張された製品の製造について、押出機総水分含有量は、
一般に、約１０％〜約３０％、特に約１５％〜約２０
％、最も特に約１７％〜約１９％の範囲にある。間接膨
張について、４５％までの総押出機水分含有量を利用し
得る。
【００３０】本発明の押出製品の膨張は、製品の寸法を
測定することにより直接的にまたは製品の嵩密度を測定
することにより間接的に測定し得る。これらの分析方法
は、当該技術において公知であり、そしてたとえばHarp
erおよびTribbelhornにより記載されている。Harper,
J. M.およびR. E. Tribbelhorn，天然穀物デンプン押出
物の膨張，「Food Extrusion Science and Technolog
y」Marcel Dekker，Inc.，第６５３〜６６６頁（１９９
２）参照。嵩密度は、既知容積における押出製品の質量
を指し、そして直接的に測定された膨張度に反比例す
る。
【００３１】本発明の配合物は、総水含有量のような変
動押出機条件下でさえ有意に膨張する膨張製品をもたら
す。たとえば、膨張トウモロコシデンプンホスフェート
モノエステル配合物は、１７％および１９％の押出機総
水含有量にて、それぞれ０．２９ｇ／ｍｌおよび０．３
６ｇ／ｍｌの嵩密度を有する膨張製品をもたらす。膨張
のこの度合いおよびタイプは、１７％および１９％の水
含有量にてそれぞれ０．５１ｇ／ｍｌおよび０．５５ｇ
／ｍｌの高い嵩密度をもたらすところの、対応する天然
トウモロコシデンプンを含有する配合物よりはるかに優
れている。
【００３２】本発明は、次の具体的態様にて更に記載し
得る。 １． 食品を膨張させる方法であって、デンプンホスフ
ェートモノエステルを含有する配合物を膨張させること
を含む上記方法。 ２． 配合物を押し出すことを更に含む、具体的態様第
１項の方法。 ３． デンプンホスフェートモノエステルが、（ａ）デ
ンプンをホスフェート試薬で含浸して含浸デンプンを形
成させ、（ｂ）前記含浸デンプンを実質的に無水状態ま
で乾燥し、そして（ｃ）加熱してデンプンホスフェート
モノエステルを形成させることにより製造される、具体
的態様第１項の方法。
【００３３】４． 工程（ｂ）の含浸デンプンが、流動
床反応器にて乾燥される、具体的態様第３項の方法。 ５． 押出配合物が、直接膨張、ベーキング、フライ、
パッフィング、空気衝撃およびマイクロ波加熱から成る
群から選択された手段により膨張される、具体的態様第
２項の方法。
【００３４】６． 押出配合物が、同じ条件下で押し出
されかつ同じ質量パーセントの対応する天然デンプンが
該押出配合物のデンプンホスフェートモノエステルの代
わりに用いられる第２押出配合物より低い嵩密度を有す
る、具体的態様第２項の方法。 ７． デンプンホスフェートモノエステルが、配合物中
に約０．１％〜約５０％の質量パーセントにて存在す
る、具体的態様第６項の方法。
【００３５】８． デンプンホスフェートモノエステル
が、配合物中に約１％〜約２５％の質量パーセントにて
存在する、具体的態様第７項の方法。 ９． デンプンホスフェートモノエステルが、配合物中
に約５％〜約２０％の質量パーセントにて存在する、具
体的態様第７項の方法。 １０． （ａ）デンプンをホスフェート試薬で含浸して含浸デン
プンを形成させ、（ｂ）前記含浸デンプンを実質的に無
水状態まで乾燥し、そして（ｃ）加熱してデンプンホス
フェートモノエステルを形成させることにより製造され
たデンプンホスフェートモノエステルを含有する配合
物。
【００３６】１１． 具体的態様第１０項の配合物を含
有する膨張製品。 １２． 製品が、パスタ、ペットフード、朝食用シリア
ルおよびスナックから成る群から選択された食品であ
る、具体的態様第１１項の膨張製品。 １３． 配合物が、デンプンホスフェートモノエステル
を配合物を基準として約０．１％〜約５０％の質量パー
セントにて含有する、具体的態様第１２項の膨張食品。
【００３７】１４． 配合物が、デンプンホスフェート
モノエステルを配合物を基準として約１％〜約２５％の
質量パーセントにて含有する、具体的態様第１３項の膨
張食品。 １５． 配合物が、デンプンホスフェートモノエステル
を配合物を基準として約５％〜約２０％の質量パーセン
トにて含有する、具体的態様第１４項の膨張食品。
【００３８】１６． 食品において用いるための膨張助
剤であって、デンプンホスフェートモノエステルを含む
上記膨張助剤。 １７． デンプンホスフェートモノエステルが、（ａ）
デンプンをホスフェート試薬で含浸して含浸デンプンを
形成させ、（ｂ）前記含浸デンプンを実質的に無水状態
まで乾燥し、そして（ｃ）加熱してデンプンホスフェー
トモノエステルを形成させることにより製造される、具
体的態様第１６項の膨張助剤。
【００３９】１８． 食品を膨張させるために具体的態
様第１６項の膨張助剤を用いる方法。 １９． オリゴサッカライドを含浸デンプンに添加する
ことを更に含む、具体的態様第３項の方法。
【００４０】次の例は、本発明を更に例示および説明す
るために与えられており、そしていかなる点においても
限定するよう解釈されるべきでない。別段記載されてな
ければ、部および百分率はすべて質量によりそして温度
はすべて摂氏（℃）にて与えられている。
【００４１】実施例 デンプンについての結合リンの測定 ： デンプン試料の
リン含有量を、酸加水分解試料について誘導結合プラズ
マ原子発光（「ＩＰＣ−ＡＥ」）分光分析法により測定
した。嵩密度の測定 ： 既知質量の、押し出されかつ膨張され
た処方デンプン試料を５００ｍｌビーカー中に導入し、
そしてこの試料の容積を決定した。次いで、嵩密度を、
この押出製品の測定質量（グラムにて）を確定容積（ｍ
ｌにて）で割ることにより得た。
【００４２】実施例１： デンプンホスフェートモノエ
ステルの製造 この例は、本発明の配合物において有用なデンプンホス
フェートモノエステルの製造を記載する。デンプンホス
フェートモノエステル（「ＳＰＭ」）を、米国特許出願
番号０９／６３３，８３２号（参照することにより本明
細書に組み込まれる）に記載の方法に従って製造した。
実施例１〜４の比較配合物においておよび対応するデン
プンホスフェートモノエステルの製造のために用いられ
た天然デンプン（「ＮＳ」）は、高アミローストウモロ
コシデンプン（試料Ｉ，National Starch and Chemical
Co.から商業的に入手できるHYLON（登録商標）VII）、
ワキシートウモロコシデンプン（試料ＩＩ，National S
tarch and Chemical Co.から商業的に入手できる）、ジ
ャガイモデンプン（試料ＩＩＩ，独国のEmsland Staerk
eから商業的に入手できる）およびコムギデンプン（試
料ＩＶ，Midwest Grain Products Inc.から商業的に入
手できる）を包含した。
【００４３】トリポリリン酸ナトリウムでのデンプンの
含浸を、次のスラリー含浸法を用いて行った。質量によ
り１部の天然デンプンを、２部の水中でスラリー化す
る。この天然デンプンスラリーのｐＨをＨＣｌで６．０
〜６．５に調整し、そして３０分間撹拌した。次いで、
このスラリーをブフナー漏斗にて脱水し、そして６．０
〜６．５のｐＨに調整された３〜１０％トリポリリン酸
ナトリウム水溶液で含浸して、２％トリポリリン酸ナト
リウム（無水質量）含浸デンプンケーキが得られた。
【００４４】この含浸デンプン（約４ｋｇ）を約１０〜
１２％の水分含有量まで風乾し、摩砕し、次いで約１０
４．４℃（２２０°Ｆ）の温度で予備加熱された流動床
反応器にてデンプンが１．０％未満の水分含有量を有す
るまで乾燥した。次いで、この乾燥されたデンプンを約
１４８．９℃（３００°Ｆ）の温度に３０分間加熱し
て、０．２５質量％〜０．５０質量％の結合リンレベル
がもたらされた。
【００４５】実施例２： デンプンホスフェートモノエ
ステル含有配合物の膨張 この例は、対応する天然デンプンで処方されたシリアル
に対する実施例１のデンプンホスフェートモノエステル
で処方されたシリアルの優れた膨張を例示する。シリア
ルを、実施例１のデンプンホスフェートモノエステル
（「ＳＰＭ」）および対応する天然デンプン（「Ｎ
Ｓ」）試料を次の割合で処方した。すなわち、７０％の
オートムギ粉、１０％の砂糖、５％のトウモロコシ粉お
よび１５％のデンプン試料。シリアルを、デンプンなし
に次の割合で処方した。すなわち、７０％のオートムギ
粉、１０％の砂糖および２０％のトウモロコシ粉。
【００４６】押出し実験を、共回転二軸スクリュー押出
機（Werner & Pfeidererから入手できる）にて次の条件
下で行った。すなわち、スクリュー構造は中剪断を与え
るように選ばれ、スクリュー速度は２５０ｒｐｍであ
り、Ｌ／ｄ比は２１であり、ダイ直径は２×３ｍｍであ
り、水含有量は１７％であり、供給量は１３ｋｇ／時間
であり、バレル温度は混合帯域において６０℃に、加熱
／調理帯域において１５０℃に設定され、ダイプレート
は１４０℃に加熱され、そしてダイフェースカッターは
２枚のブレードを有した。押出製品をダイにおいて切断
し、そして風乾した。嵩密度は、既知容積における押出
製品の質量を指す。結果は、第１表に示されている。
【００４７】
【表１】
【００４８】膨張が押出シリアル製品の嵩密度に反比例
することは周知の事柄である。デンプンホスフェートモ
ノエステル（「ＳＰＭ」）で調製された本発明の配合物
が、本発明の膨張シリアル製品の比較的低い嵩密度にお
いて反映されるように、対応する天然デンプン（「Ｎ
Ｓ」）を含有する配合物に対して有意に改善された膨張
を示すということを第１表のデータは示している。これ
は、デンプンホスフェートモノエステル試料の植物源に
関係なく当てはまる。
【００４９】実施例３： 変動する水含有量の配合物の
膨張 この例は、押出総水含有量のような押出変数に関係な
く、シリアル配合物の膨張を改善するデンプンホスフェ
ートモノエステルの能力を示す。１７％の総押出機水含
有量にて、実施例２に従って調製された天然トウモロコ
シデンプン（「ＮＳ」）のシリアル配合物を押し出し
て、０．５１ｇ／ｍｌの嵩密度を有する膨張製品が形成
された。１９％の水含有量で、押出ＮＳ配合物は膨張し
て、０．５５ｇ／ｍｌの嵩密度を有する製品をもたらし
た。
【００５０】比較すると、実施例１に従って製造された
対応するリン酸化トウモロコシデンプン（０．３２質量
％の結合リン）（「ＳＰＭ」）の配合物は、両方の総押
出機水含有量レベルにて、天然トウモロコシデンプン配
合物に対して改善された膨張を示した。１７％の総押出
機水含有量にて、ＳＰＭ配合物は０．２９ｇ／ｍｌの嵩
密度を有する膨張製品をもたらし、そして１９％の水含
有量で、０．３６ｇ／ｍｌの嵩密度を有する製品をもた
らした。かくして、ＳＰＭ配合物は比較的高い押出機水
含有量が用いられる場合嵩密度の増加を示すとしても、
ＳＰＭ配合物の膨張は、ＮＳ配合物の膨張より依然優れ
ている。従って、デンプンホスフェートモノエステルを
含有するシリアル配合物の改善された膨張は、総水含有
量のような押出機変数の変動にもかかわらず起こる。
【００５１】実施例４ − デンプンホスフェートモノ
エステル含有量のある範囲にわたっての膨張 この例は、天然デンプンを含有する配合物と比較して、
５〜１５％にわたるデンプンホスフェートモノエステル
を含有するシリアル配合物の優れた膨張を例示する。実
施例１の方法に従って製造された０．３４％の結合リン
レベルを有するHylon（登録商標）VIIデンプンホスフェ
ートモノエステルを含有する配合物を調製し、そして対
応する非リン酸化天然デンプンであるHylon（登録商
標）VIIを含有する配合物と比較した。これらの配合物
は、下記の第２表に記載されている。
【００５２】
【表２】 デンプン*は、Hylon（登録商標）VIIデンプンまたは
０．３４％のレベルまでリン酸化されたHylon（登録商
標）VIIデンプンのいずれかである。
【００５３】配合物を、実施例２に記載の方法に従って
押し出しおよび膨張させた。第２表に記載されている場
合について、５％で、リン酸化デンプン配合物は膨張し
て、０．４８１ｇ／ｍｌの天然デンプン値と比べて０．
４６５ｇ／ｍｌの嵩密度をもたらした。１０％のリン酸
化デンプン含有量で、膨張配合物の嵩密度は０．３７０
ｇ／ｍｌ、０．４３７ｇ／ｍｌであり、そして１５％
で、嵩密度は０．３３２および０．４０５ｇ／ｍｌであ
った（それぞれリン酸化デンプンおよび天然デンプンに
ついて）。それ故、デンプンホスフェートモノエステル
は、低レベルの処方含有量にてさえ、一貫して改善され
た膨張シリアル配合物をもたらす。
【００５４】実施例５ − 他の誘導体化デンプンの膨
張と比較してのデンプンホスフェートモノエステルの膨
張 この例は、カルボキシメチル化またはヒドロキシプロピ
ル化デンプン（これらは両方共、高度の冷水膨潤を示
す）と比較して、非常にわずかの冷水膨潤容量しか有さ
なかったリン酸化デンプン（デンプンホスフェートモノ
エステル）含有配合物の予期されないほど優れた膨張を
例示する。
【００５５】Hylon（登録商標）VIIデンプンを、ここに
おいて実施例１に記載された方法に従ってリン酸化した
（０．４４％の結合リン）。比較の目的のために、３〜
３．５質量％のカルボキシル基含有量を有するHylon
（登録商標）VIIデンプンのカルボキシメチル化試料も
また、Rutenberg等に記載の方法（参照により本明細書
に組み込まれる）に従って製造した。Starch - Chemist
ry and Technology，第３１２〜３８８頁，Academic Pr
ess（１９８４）中のRutenberg, M. W.およびD. Solare
k： デンプン誘導体： 製造および使用，Ｐ．３１２〜
３８８。簡潔に言うと、Hylon（登録商標）VIIデンプン
をアルコール中に３５％の固形分にてスラリー化した。
次いで、デンプンの１５質量％の、５０％水酸化ナトリ
ウム溶液をこのスラリーに添加し、そして１０〜３０分
間温置した。このスラリーを７０℃に加熱した後、１５
％（デンプンを基準とする質量）の、クロロ酢酸のナト
リウム塩を、このスラリーに添加した。１８時間の撹拌
後、この反応混合物を室温に冷却し、そしてｐＨを中性
に調整した。次いで、カルボキシメチル化デンプンを溶
液から濾別し、アルコール／水の混合物で洗浄し、そし
て乾燥した。
【００５６】加えて、３〜３．５質量％の結合ヒドロキ
シプロピル基含有量を有するHylon（登録商標）VIIデン
プンのヒドロキシプロピル化試料もまた、Rutenberg等
並びに米国特許第４，８６３，６５５号（参照により本
明細書に組み込まれる）に記載の方法に従って製造し
た。前述に同じ。
【００５７】各誘導体化デンプンを、１０％の誘導体化
デンプン、１０％の砂糖、１０％のトウモロコシ粉およ
び７０％のオートムギ粉のシリアル配合物中に混ぜ込
み、そしてここにおいて実施例２に記載された手順に従
って膨張させた。リン酸化（デンプンホスフェートモノ
エステル）、ヒドロキシプロピル化およびカルボキシメ
チル化Hylon（登録商標）VIIの膨張配合物についての測
定嵩密度は、それぞれ４．３６ｇ／ｍｌ、５．７４ｇ／
ｍｌおよび０．６２０ｇ／ｍｌであった。
【００５８】かくして、リン酸化Hylon（登録商標）VII
デンプンを含有する膨張配合物は、ヒドロキシプロピル
化およびカルボキシメチル化誘導体をそれらの膨張性質
において援助すると信じられる冷水膨潤性質のいずれも
リン酸化試料が示さないという事実にもかかわらず、当
該技術において知られた他の誘導体化デンプンと比較し
て有利に比較的低い嵩密度を示した。
フロントページの続き (72)発明者 ボルフガンク ビンツァス アメリカ合衆国，ニュージャージー 08844，ヒルズボロウ，ブラドブラ コー ト 20 (72)発明者 ポール エー．アルティエリ アメリカ合衆国，ニュージャージー 08502，ベル ミード，ウイッギンズ レ ーン ９ Ｆターム(参考） 4B014 GK09 GL11 GP14 GP23 4B025 LB10 LD03 LK07 LP05 4B035 LC03 LG21 LP37

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 食品を膨張させる方法であって、デンプ
    ンホスフェートモノエステルを含有する配合物を膨張さ
    せることを含む上記方法。
  2. 【請求項２】 前記デンプンホスフェートモノエステル
    が、 （ａ）デンプンをホスフェート試薬で含浸して含浸デン
    プンを形成させ、 （ｂ）前記含浸デンプンを実質的に無水状態まで乾燥
    し、そして （ｃ）加熱してデンプンホスフェートモノエステルを形
    成させる ことにより製造される、請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 請求項１の方法により製造された製品。
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