JP2006517250A - ゲル化可能なデンプン製品調製法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、デンプン製品の調製法に関し、ここでは水性デンプン混合物が提供され、およびデンプン混合物は高温に加熱される。本発明は更に、そのような方法により入手可能な製品、および様々な食品用途におけるそのような製品の使用に関連する。
Description
本発明は、デンプン製品の調製法、そのような方法で入手可能なデンプン製品、およびそのようなデンプン製品の使用に関する。
高アミロースのデンプンを、例えば、温度、剪断、圧力およびpHのような特定の条件に供することにより、粘着防止剤として適したデンプン製品を調製することは、当技術分野において公知である。
US 5,188,674は、水溶性および水分散性である乾燥した実質的に非晶質ポリマー粉末を回収するための、ポリマーのジェットクッキングおよび噴霧乾燥の方法に関連している。この方法は、デンプン粉末、好ましくは高アミロースデンプン粉末の回収に関連している。特にポリマーがデンプンである場合に、調理温度は、このポリマーの分解を避けるために余り高くてはいけないことが説明されている。US 5,188,674によると、調理温度は、アミロース含量が40％未満である場合は、162℃未満でなければならない。少なくとも部分的に結晶化されたデンプン製品、例えば球晶を含むデンプン製品が回収される方法は説明されていない。
US 5,131,953は、40％よりも多いアミロースを含有する、プレゼラチン化され噴霧乾燥された非顆粒の非結晶で非逆向性のデンプン粉末に関連している。この粉末は、US 5,188,674の説明に従い得ることができる。
しかしながら、様々な目的のために興味深い特性を伴うデンプン製品を調製するために使用することができる別の方法が依然必要である。
50％未満のアミロースを伴うデンプンを、特定の温度プログラムに曝すことにより、例えば食品用途に関して興味深い特性を伴うゲル化可能な（gellable）製品が得られることが見いだされた。
従って本発明はデンプン製品の調製法に関し、この方法において
水およびデンプンを含む水性デンプン混合物（典型的には懸濁液の形）が提供され、このデンプンは乾燥物質を基に50重量％未満の含量でアミロースを含有し；かつ
このデンプン混合物は、低くとも170℃の温度に加熱される。
水およびデンプンを含む水性デンプン混合物（典型的には懸濁液の形）が提供され、このデンプンは乾燥物質を基に50重量％未満の含量でアミロースを含有し；かつ
このデンプン混合物は、低くとも170℃の温度に加熱される。
本発明の方法は、良好な塗布性、ゲル化の短い誘導時間および／または良好なゲル安定性のような興味深い特性を伴う、ゲル化可能なデンプン製品の容易な調製法を提供する。
本発明の方法の利点は、多くの食品用の用途にとって必要とされるかもしくは少なくとも好ましいような未変性デンプンとして分類することができる製品に、未変性のデンプンを加工処理することに適している点である。
デンプンは、天然または遺伝的に改変された植物供給源に由来するデンプンであってよい。好ましいデンプンは、穀類デンプン、根デンプンおよび塊茎デンプンである。非常に良好な結果は、塊茎デンプン、特にジャガイモデンプンにより実現することができる。任意にこのデンプンは、例えば、化学的、酵素的および／または物理的変性により、懸濁液の加熱前に変性される。化学的変性の適例は、酸による穏やかな分解およびデンプンのアセチル化である。
デンプンのアミロース含量は、好ましくは乾量を基に45重量％未満であり、より好ましくは乾量を基に40％未満であり、更により好ましくは乾量を基に35重量％未満である。非常に良好な結果は、乾燥乾質量を基に最大30重量％を構成するデンプンにより得られる。通常このデンプン中のアミロース含量は、乾量を基に5重量％よりも多い。好ましくはアミロース含量は、乾量を基に10重量％よりも多い。より好ましくはアミロース含量は、乾量を基に少なくとも15重量％である。非常に良好な結果は、乾量を基に少なくとも20重量％のアミロースを含有するデンプンにより得られる。デンプンの乾燥物質のバランスは、典型的には通常デンプン中に存在する成分、特にアミロペクチンならびに任意に一部の脂質および／またはタンパク質によりもたらされる。
デンプン混合物中の水は、食品用製品の調製に適したいずれかの種類の水であってよい。蒸留水または脱塩水を使用することが可能であるが、満足できる結果は、水道水で達成される。水には任意に、1種または複数の添加剤、例えば1種または複数のpH調節剤が補充される。
加熱開始時のデンプン混合物のデンプン対水の比率は、特に重要ではない。好ましくは、デンプン対水の比は、少なくとも5:95(質量/質量)であり、より好ましくは少なくとも10:90である。実践上の理由により、デンプン対水の比は、典型的には70:30未満、好ましくは50:50未満である。高い満足できるゲル化特性を伴う球晶を含む製品を得るために、非常に良好な結果が、デンプン対水の比最大40:60を、より詳細には10:90〜40:60の間を有するデンプン混合物により達成される。
このデンプン混合物は典型的には、少なくとも加熱開始時には、酸性pHである。このpHは、強酸および／または弱酸(緩衝剤)の添加により、望ましい値とされる。任意に望ましいpHは、デンプンそれ自身により少なくとも部分的に影響を受け、例としては、酸性デンプンが使用される場合、または加熱時に酸性基を放出する誘導体化されたデンプン(例えば、加熱時にアセチル基を放出するアセチル化されたデンプン)が使用される場合が挙げられる。
水性デンプン混合物のpH(25℃で測定)は、好ましくは6.5未満であり、より好ましくは6未満である。このpHは通常低くとも2であり、好ましくは4よりも大きく、より好ましくは低くとも5である。
この水性デンプン混合物は、低くとも170℃の温度に、好ましくは175〜250℃の温度に、より好ましくは180〜220℃の温度に、デンプン顆粒が実質的に崩壊するのに十分な期間加熱され；これは好ましくは、実質的に全てのデンプン顆粒が崩壊されるまで(ゼラチン化されたデンプンを形成するまで)、より好ましくは、実質的に全てのデンプン分子が溶解し、デンプン溶液を形成するまでである。
適当な加熱時間は、本明細書において明らかにされた情報および一般的知識を基に慣習的に決定することができる。例えば、30〜600秒の範囲、好ましくは60〜300秒の範囲、より好ましくは100〜200秒の範囲で、適宜選択することができる。
加熱と次工程の間に、加熱した水性デンプン混合物(これは加熱工程終了時には溶液であることが好ましい)は、例えば濾過により精製することができる。しかし非常に良好な結果が、加熱と次工程の間に加熱したデンプン混合物をそのように精製(例えば濾過)することなく実現される。
具体的方法において加熱した水性デンプン混合物の更なる加工処理により、興味深い特性を伴う様々な種類の製品が得られることがわかっている。更なる加工処理工程の代表例は、デンプン混合物の冷却、デンプン混合物の乾燥およびデンプン混合物中のデンプンの少なくとも一部の結晶化を含む。更にこの製品は、再溶解された後に乾燥製品が好ましい場合は、追加の加熱工程が施されてもよい。
加熱工程後、水性デンプン混合物(好ましくは溶液)は、典型的には、最終的には好ましくは温度0〜100℃、より詳細には0〜50℃に冷却される。当業者は、本明細書において明らかにされた情報および一般的知識を基に適当な冷却速度を使用することができるであろう。良好な結果は、例えば5〜200℃/分の範囲、より詳細には40〜100℃/分の範囲の冷却速度で得られる。
結晶化は典型的には、加熱したデンプン混合物(特にデンプン溶液)の冷却、および／または(噴霧)乾燥により実現される。好ましい方法において、デンプン球晶(すなわち、複屈折の結晶)が、この結晶化の間に形成される。
乾燥は、例えば沈殿(典型的にはエタノール中)、凍結乾燥または噴霧乾燥などのいずれかの方法により実現される。
例えば、前述のようなデンプン混合物の加熱およびその後の得られた加熱したデンプン混合物の乾燥の開始より、振動剪断レオメトリーを測定し、比較的高い動的貯蔵弾性率(dynamic storage modulus)、典型的には水中に20重量％デンプンを含有する製品について、少なくとも10000Pa、好ましくは少なくとも30000Paを伴うデンプン製品を調製することが可能であることはわかっているが、依然この混合物中のデンプンは本質的には非晶質である(K. Svegmark, A. M. Hermansson: Shear induced changes in the viscoelastic behaviour of heat treated potato starch dispersions, Carbohydr. Polym., 13:29-45(1990)に説明されている)。この作用のために、加熱された水性デンプン混合物(特に溶液)は、製品を最初に全く冷却することなく乾燥することができるか、または、低くとも20℃、好ましくは低くとも50℃、より好ましくは70〜100℃の乾燥工程開始時の温度に冷却することで、乾燥することができる。比較的高い弾性率の製品を得るために、実質的貯蔵を伴わずに、(冷却した)水性デンプン混合物を乾燥することは有利であることがわかっている。より詳細には、この貯蔵は、この態様において典型的には、30分未満、好ましくは0〜15分である。
非常に良好な結果が、乾燥が噴霧乾燥により実現される方法により達成される。任意に加熱されたデンプン混合物は希釈され、乾燥前に、例えば水中5〜10重量％のデンプン溶液が得られる。
デンプンが噴霧乾燥される方法において、水と接触した場合に、比較的高い弾性率を伴う熱可逆性ゲルを形成する製品が得られる。このような高弾性率製品は、特にスプレッド中の脂肪代替品として、または特に模造チーズ中のカゼイン塩の代替品としての用途に非常に適していることが認められる。更にこのような高弾性率製品は、良好な(例えば、ゼラチンと同等の)防湿層特性を伴う透明または不透明の皮膜として適していることがわかる。これは、例えば、水中のデンプン製品組成物の表面への溶液流涎法により、食物の表面に適当に塗布することができる。このような高弾性率製品が、食物の膨張補助剤としてまたはチョコレート摩砕物(chocolate grating)として、非常に適していることもわかっている。加えて、このような高弾性率製品は、熱可逆性にゲル化するデンプン製品として使用されてもよい。
別の本発明の方法において、例えば、瞬時(instant)のゲル化または組織化が必要もしくは望ましいような用途に非常に適していることがわかっている塗布可能なデンプン製品を調製することが可能であることはわかっている。このような方法は、水性デンプン混合物、特に懸濁液に、前述のような加熱工程を施し、次にデンプン製品を冷却し、その後これを任意に乾燥することを含む。冷却は好ましくは、温度100℃以下で、より好ましくは温度10〜50℃の範囲で実行される。その後、冷却したデンプン混合物は、例えば噴霧乾燥などによる任意の乾燥前に、少なくとも30分間、好ましくは最大50時間、より好ましくは12〜36時間貯蔵されることが好ましい。貯蔵時に、デンプンの少なくとも一部は、典型的には結晶化され、球晶を形成する。この貯蔵は、デンプン製品を攪拌することなく実行される。実践上の理由のために、特に大規模製造において、貯蔵は通常、デンプン製品の若干の運動(motion)下で行われる。こうして得られたデンプン製品は、魅力的な軟膏様特性を有することがわかっている。
貯蔵後、この製品は適当に乾燥されるか、または直接更に加工処理され、例えば食物において使用されてもよい。乾燥は、例えばエタノールのような有機溶液中のデンプンの沈殿、凍結乾燥、回転乾燥または噴霧乾燥により実行される。実践上の理由により、噴霧乾燥が好ましい。従ってゲルを形成するために、瞬間にゲル化可能な、すなわち冷水(例えば約15〜30℃)中に懸濁可能である乾燥したデンプン製品が得られる。このようなゲルは、良好な塗布特性を有することはわかっている。これは、例えばサンドイッチ上に容易に塗布される。本発明の瞬間ゲル化可能な製品の具体的利点は、塊にならずに(without lumps)冷水中でゲルを形成する能力である。
こうして入手可能である塗布可能なデンプン製品は、様々な塗布可能な食物において非常に適していることがわかっている。例えば、模造チーズのカゼイン塩代替品として、ソース、スプレッドなどの中の増粘剤として、低脂肪アイスクリームまたはチョコレートスプレッド中の脂肪代用品として利用することができる。
本発明の方法は更に、デンプン製品の特性を更に変更する追加の工程を含んでもよい。例えばデンプン製品、特に塗布可能なデンプン製品のテクスチャー(texture)を、例えば高速ミキサー(例えば、Ultra-Turrax)、またはコロイドミルもしくはホモジナイザーにより、滑らかにすることができ、これは動的剪断弾性率の低下につながる。
ある目的のために、本発明に従い入手可能なデンプン製品、特に球晶を含む塗布可能な製品を懸濁すること、およびこの懸濁液に加熱工程を施し、ゴム状の塗布不可能なゲルを入手することは利点である。この温度は、デンプン結晶、特に球晶が不可逆的に溶解する温度に上昇されることが好ましい。選択された温度は、典型的には低くとも80℃、好ましくは約120〜180℃、より好ましくは約130〜150℃である。従ってゴム状ゲル様製品が得られ、これはカラゲーナン代替品として使用することができる。このような製品は、例えば室温で安定している滑らかなカッティング・プディングを形成するための超高温熱処理(UHT)食物において非常に満足できることもわかっている。
本発明の方法は、連続様式または部分的連続様式で実行するのに非常に適していることはわかっている。特に加熱工程は、連続して、より好ましくはジェットクッカーにおいて行われることが好ましい。
本発明は更に、「特許請求の範囲」のいずれかに記載の方法により入手可能なデンプン製品に関連している。このような製品の例は、特に、ゲル化可能なデンプン粉末、熱可逆性デンプンゲル、塗布可能なゲルおよびゴム状デンプンゲルを含む。
本発明の熱可逆性ゲルは、典型的には、融点が125℃未満、好ましくは100℃未満である。
この製品のデンプン分子の質量平均分子量(Mw)は、10000〜25.106g/molの範囲であることができる。好ましくはMwは、少なくとも50000g/mol、より好ましくは少なくとも100000g/molである。Mwは、好ましくは18.106g/mol未満、より好ましくは10.106g/mol未満である。本明細書において使用されるMwは、S. H. Yoo, J. L. Jane、Molecular weights and gyration radii of amylopectins determined by high-performance size-exclusion chromatography equipped with mult-angle laserlight scattering and refractive index detectors、Carbohydr. Polym.、49:307-314(2002))に説明されているような、SEC-MALLS-RI(size exclusion chromatography-multi angle laser light scattering-refractive index検出)により、PLGel Mixed-D/Mixed Eカラム上で、溶離液DMSO/0.1M水性NaNO3(90/10容量/容量)を95℃で使用して決定可能である値である。
本発明のゲル化可能な製品について、これは比較的多量のアミラーゼ抵抗性デンプンを含むことがわかっている。Englyst法(3. H. N. Englyst, S. M. Kingman, J. H. Cummings、Classification and measurement of nutritionally important starch fractions、Eur. J. Clinical Nutr., 46(Suppl. 2):S33-S50(1992))により決定されたように、アミラーゼ抵抗性デンプンは、膵臓アミラーゼにより37℃およびpH5.2で消化不可能なデンプンとして規定されている。
好ましくは非分解性(すなわち抵抗性)デンプンの含量は、乾燥物質を基に40重量％未満、より好ましくは1〜40重量％、更により好ましくは15〜30重量％である。
本発明は更に、本発明のデンプン製品を含有する食物に関する。このような食物の例は、スナック、デザート(特にインスタントデザート、低脂肪デザートおよびカッティング・プディング)、模造チーズ、チョコレートおよびチョコレート代用品、低脂肪スプレッド、低脂肪マーガリン、低温処理したスプーンですくうことができる製品およびソースを含む。
本発明の製品は、例えば食物上に皮膜を形成するのに非常に適しており、この皮膜は防湿層として作用する。
本発明は更に、本明細書に説明されたデンプン製品の、ゲル化剤、粘着防止剤、防湿層、代用脂肪または膨張助剤としての使用に関連する。
ゲル化剤として使用される場合、デンプン製品の量は、好ましくは少なくとも3重量％である。このような目的のためには、デンプンは例えば、低脂肪マーガリンまたはカッティング・プディングにおいて、例えば乾燥製品を基に約5重量％の濃度で使用することができる。
脂肪代替品としての非常に良好な結果が、濃度最大20重量％で実現された。
ここで本発明は更に、下記実施例により例証される。
実施例I
蒸留水中20重量％(乾物中)のジャガイモデンプン懸濁液を、ステンレス鋼製DSCカップ内に調製した。カップを気密封止した後、この懸濁液を、DSC装置内で、190〜210℃に、加熱速度10℃/分で加熱し、その後室温へ急冷した(200℃/分)。カップを直接開封した後、透明な溶液を得た。この溶液を室温で一晩貯蔵した後、脂肪分の多い組織を伴うゲルを得た。顕微鏡で調べたところ、このゲルは、複屈折性の球晶から成っていた。DSC装置内で気密封止したカップ中で得られたゲルの加熱は、35℃〜90℃の融解転移を生じ、最高温度は63℃であった。この融解転移は、同じゲルを4℃で一晩冷却した後に回復された(本実施例は、＞170℃に加熱した水性デンプンから得られたゲルの球晶および熱可逆性の性質を明らかにしている)。
蒸留水中20重量％(乾物中)のジャガイモデンプン懸濁液を、ステンレス鋼製DSCカップ内に調製した。カップを気密封止した後、この懸濁液を、DSC装置内で、190〜210℃に、加熱速度10℃/分で加熱し、その後室温へ急冷した(200℃/分)。カップを直接開封した後、透明な溶液を得た。この溶液を室温で一晩貯蔵した後、脂肪分の多い組織を伴うゲルを得た。顕微鏡で調べたところ、このゲルは、複屈折性の球晶から成っていた。DSC装置内で気密封止したカップ中で得られたゲルの加熱は、35℃〜90℃の融解転移を生じ、最高温度は63℃であった。この融解転移は、同じゲルを4℃で一晩冷却した後に回復された(本実施例は、＞170℃に加熱した水性デンプンから得られたゲルの球晶および熱可逆性の性質を明らかにしている)。
実施例II
脱塩水中の20重量％(乾物中)のジャガイモデンプン懸濁液を、100℃でゼラチン化し、その後懸濁液の185℃への10℃/分での温度上昇を生じるように調節した空気炉内で、気密封止したステンレス鋼製シリンダー中で加熱し、2工程で室温へ急冷した。透明な溶液を室温で一晩貯蔵した後、球晶の組織を伴うゲルを得た。粉末型のゲル化可能なデンプン製品を、(a)凍結乾燥によるゲルの脱水によるか、または(b)注入可能なゲル懸濁液を得るための若干の水によるゲルの希釈により得、後者は、懸濁液を10容量のエタノールに攪拌しながら添加することにより沈殿し、およびエタノール洗浄した沈殿を真空乾燥した。脱塩水中の乾燥したゲル化可能なデンプン製品の20重量％(乾物中)懸濁液を、100℃に加熱し、20または4℃に温度自動調節した動的分光計に装加し、時間の関数として動的貯蔵弾性率G'を追跡した。20℃で16時間後、G'は、誘導時間(induction time)0で、14100Paに達した(ここで誘導時間は、0とは有意に異なるG'値を呈するのに必要な時間と定義される)。4℃で16時間後、G'は、誘導時間0で58600Paに達した。同じ方法で調製した20重量％(乾物中)の水性ジャガイモマルトデキストリン(Paselli SA2)ゲルについて、16時間後のG'値は、2300Pa(20℃)および23000Pa(4℃)であったのに対し、誘導時間は各々、3.3時間および0.4時間であった(この実施例は、ゲル化可能なデンプン製品の調製およびそのゲル化能を明らかにしている)。
脱塩水中の20重量％(乾物中)のジャガイモデンプン懸濁液を、100℃でゼラチン化し、その後懸濁液の185℃への10℃/分での温度上昇を生じるように調節した空気炉内で、気密封止したステンレス鋼製シリンダー中で加熱し、2工程で室温へ急冷した。透明な溶液を室温で一晩貯蔵した後、球晶の組織を伴うゲルを得た。粉末型のゲル化可能なデンプン製品を、(a)凍結乾燥によるゲルの脱水によるか、または(b)注入可能なゲル懸濁液を得るための若干の水によるゲルの希釈により得、後者は、懸濁液を10容量のエタノールに攪拌しながら添加することにより沈殿し、およびエタノール洗浄した沈殿を真空乾燥した。脱塩水中の乾燥したゲル化可能なデンプン製品の20重量％(乾物中)懸濁液を、100℃に加熱し、20または4℃に温度自動調節した動的分光計に装加し、時間の関数として動的貯蔵弾性率G'を追跡した。20℃で16時間後、G'は、誘導時間(induction time)0で、14100Paに達した(ここで誘導時間は、0とは有意に異なるG'値を呈するのに必要な時間と定義される)。4℃で16時間後、G'は、誘導時間0で58600Paに達した。同じ方法で調製した20重量％(乾物中)の水性ジャガイモマルトデキストリン(Paselli SA2)ゲルについて、16時間後のG'値は、2300Pa(20℃)および23000Pa(4℃)であったのに対し、誘導時間は各々、3.3時間および0.4時間であった(この実施例は、ゲル化可能なデンプン製品の調製およびそのゲル化能を明らかにしている)。
実施例III
乾燥したゲル化可能なデンプン製品を、実施例IIに従い調製した。脱塩水中のこのデンプン製品の20重量％(乾物中)の懸濁液を、室温で調製し、20または4℃に温度自動調節した動的分光計に装加し、時間の関数として動的貯蔵弾性率G'を追跡した。20℃で16時間後、G'は、誘導時間0で、5500Paに達した(ここで誘導時間は、0とは有意に異なるG'値を呈するのに必要な時間と定義される)。4℃で16時間後、G'は、誘導時間0で22200Paに達した。同じ条件で調製した20重量％(乾物中)のPaselli SA2ゲルは、インスタント特性を示さなかった(この実施例は、ゲル化可能なデンプン製品のインスタント特性を明らかにしている)。
乾燥したゲル化可能なデンプン製品を、実施例IIに従い調製した。脱塩水中のこのデンプン製品の20重量％(乾物中)の懸濁液を、室温で調製し、20または4℃に温度自動調節した動的分光計に装加し、時間の関数として動的貯蔵弾性率G'を追跡した。20℃で16時間後、G'は、誘導時間0で、5500Paに達した(ここで誘導時間は、0とは有意に異なるG'値を呈するのに必要な時間と定義される)。4℃で16時間後、G'は、誘導時間0で22200Paに達した。同じ条件で調製した20重量％(乾物中)のPaselli SA2ゲルは、インスタント特性を示さなかった(この実施例は、ゲル化可能なデンプン製品のインスタント特性を明らかにしている)。
実施例IV
乾燥ゲル化可能なデンプン製品を、ろう様コーンスターチ(0％アミロース)、タピオカデンプン(17％アミロース)、ジャガイモデンプン(21％アミロース)、通常のコーンスターチ(26％アミロース)、および高アミロースのコーンスターチ(63％アミロース)を基に、実施例IIに説明された一般的方法に従い作製した。最終加熱温度は、下記表に列記した。脱塩水中の乾燥されたゲル化可能なデンプン製品の懸濁液を、100℃に加熱し、20℃に温度自動調節した動的分光計に装加し、時間の関数として動的貯蔵弾性率G'を追跡した。16時間貯蔵後、得られたゲルの動的貯蔵弾性率G'および質量平均分子量MWを、表1に列記した(この実施例は、ゲル化特性に対するデンプンの種類の作用を明らかにしている)。
乾燥ゲル化可能なデンプン製品を、ろう様コーンスターチ(0％アミロース)、タピオカデンプン(17％アミロース)、ジャガイモデンプン(21％アミロース)、通常のコーンスターチ(26％アミロース)、および高アミロースのコーンスターチ(63％アミロース)を基に、実施例IIに説明された一般的方法に従い作製した。最終加熱温度は、下記表に列記した。脱塩水中の乾燥されたゲル化可能なデンプン製品の懸濁液を、100℃に加熱し、20℃に温度自動調節した動的分光計に装加し、時間の関数として動的貯蔵弾性率G'を追跡した。16時間貯蔵後、得られたゲルの動的貯蔵弾性率G'および質量平均分子量MWを、表1に列記した(この実施例は、ゲル化特性に対するデンプンの種類の作用を明らかにしている)。
実施例V
水道水中の20重量％(乾物中)のジャガイモデンプン懸濁液を調製し、pH5.5に調節した。この懸濁液を、180℃で160秒間ジェットクッキングし、温デンプン溶液を直接噴霧乾燥機に供給し、乾燥したゲル化可能なデンプン製品を得た。この製品は、凝集型の形態を有した(図3参照)。水10°DH中のこの乾燥したゲル化可能な デンプン製品の懸濁液を、100℃に加熱し、温度自動調節した動的分光計に装加するか、または分光計に直接装加し、表IIに指定した温度での動的貯蔵弾性率G'を追跡した。時間の関数としての動的貯蔵弾性率G'を、表IIに列記した(この実施例は、非晶質の直接噴霧乾燥されたゲル化可能な高弾性率型のデンプン製品の製造およびゲル化特性を明らかにしている)。
水道水中の20重量％(乾物中)のジャガイモデンプン懸濁液を調製し、pH5.5に調節した。この懸濁液を、180℃で160秒間ジェットクッキングし、温デンプン溶液を直接噴霧乾燥機に供給し、乾燥したゲル化可能なデンプン製品を得た。この製品は、凝集型の形態を有した(図3参照)。水10°DH中のこの乾燥したゲル化可能な デンプン製品の懸濁液を、100℃に加熱し、温度自動調節した動的分光計に装加するか、または分光計に直接装加し、表IIに指定した温度での動的貯蔵弾性率G'を追跡した。時間の関数としての動的貯蔵弾性率G'を、表IIに列記した(この実施例は、非晶質の直接噴霧乾燥されたゲル化可能な高弾性率型のデンプン製品の製造およびゲル化特性を明らかにしている)。
b：ゲル化前に手早く調理(クックアップ)、またはゲル化剤および水の室温での混合(インスタント)。
実施例VI
20重量％(乾物中)のジャガイモデンプン懸濁液を、実施例Vに説明されたように加熱し、その後ジェットクッカーの冷却区画を用い、急激に室温まで冷却し、ならびに一晩室温で24rpmで連続攪拌しながら貯蔵し、デンプンの一部を結晶化した。再結晶化したデンプン懸濁液をホモジナイズし、噴霧乾燥機に供給し、乾燥ゲル化可能なデンプン製品を得た。この製品は、球晶形態を有している。この製品のゲル化特性を、実施例Vに説明したように評価した(表III)。(この実施例は、球晶インスタント型のゲル化可能なデンプン製品の製造およびゲル化特性を明らかにしている)。
20重量％(乾物中)のジャガイモデンプン懸濁液を、実施例Vに説明されたように加熱し、その後ジェットクッカーの冷却区画を用い、急激に室温まで冷却し、ならびに一晩室温で24rpmで連続攪拌しながら貯蔵し、デンプンの一部を結晶化した。再結晶化したデンプン懸濁液をホモジナイズし、噴霧乾燥機に供給し、乾燥ゲル化可能なデンプン製品を得た。この製品は、球晶形態を有している。この製品のゲル化特性を、実施例Vに説明したように評価した(表III)。(この実施例は、球晶インスタント型のゲル化可能なデンプン製品の製造およびゲル化特性を明らかにしている)。
b：ゲル化前に手早く調理(クックアップ)、またはゲル化剤および水の室温での混合(インスタント)。
実施例VII
実施例VIに説明されたように調製した乾燥ゲル化可能なデンプン製品の水道水10°DH中の10％懸濁液は、オートクレーブにおいて140℃で5分間加熱した。得られた溶液を一晩貯蔵した後、ゴム状の塗布不可能なゲルを得た。140℃での説明した処理を、実施例Vにおいて説明したように調製した乾燥ゲル化可能なデンプン製品で行った場合、20℃で一晩貯蔵後に塗布可能な粒子状ゲルが得られた。(この実施例は、ゴム状ゲルを製造するための出発材料としての、球晶インスタント型ゲル化可能なデンプン製品の使用を明らかにしている)。
実施例VIに説明されたように調製した乾燥ゲル化可能なデンプン製品の水道水10°DH中の10％懸濁液は、オートクレーブにおいて140℃で5分間加熱した。得られた溶液を一晩貯蔵した後、ゴム状の塗布不可能なゲルを得た。140℃での説明した処理を、実施例Vにおいて説明したように調製した乾燥ゲル化可能なデンプン製品で行った場合、20℃で一晩貯蔵後に塗布可能な粒子状ゲルが得られた。(この実施例は、ゴム状ゲルを製造するための出発材料としての、球晶インスタント型ゲル化可能なデンプン製品の使用を明らかにしている)。
実施例VIII
実施例VおよびVIに従い調製したゲル化可能なデンプン製品を、周囲温度で水と混合した場合ならびに100℃で加熱および20℃で一晩貯蔵した後の両方で、Englyst法(先に引用した参考文献に従う)に従いそれらのアミラーゼ消化能について試験した。結果を表IVに示した。(この実施例は、インスタント用途ならびにクックアップおよび貯蔵用途の両方における、ゲル化可能なデンプン製品中のアミラーゼ抵抗性で緩徐に消化可能なデンプンの存在を明らかにしている)。
実施例VおよびVIに従い調製したゲル化可能なデンプン製品を、周囲温度で水と混合した場合ならびに100℃で加熱および20℃で一晩貯蔵した後の両方で、Englyst法(先に引用した参考文献に従う)に従いそれらのアミラーゼ消化能について試験した。結果を表IVに示した。(この実施例は、インスタント用途ならびにクックアップおよび貯蔵用途の両方における、ゲル化可能なデンプン製品中のアミラーゼ抵抗性で緩徐に消化可能なデンプンの存在を明らかにしている)。
b：RDS、SDS、RSは、参照3において説明された方法に従い決定された、迅速に消化可能なデンプン、緩徐に消化可能なデンプン、およびアミラーゼ抵抗性デンプンである；
c：Mw=重量平均分子量；
d：分散が困難な試料
実施例IX
実施例Vで説明されたように調製されたゲル化可能な高弾性率型デンプン製品は、当技術分野の状況に従い、40％脂肪スプレッド(軽質マーガリン)の調製において、単独のヒドロコロイドとして適用した。最終スプレッド中のゲル化可能なデンプン製品の量は、他のヒドロコロイドの添加なしに、5.0重量％(乾物中)であった。最終スプレッドは、良好な外部構造、塗布性、および水分を失うことのないナイフへの付着(stick)を示した。
実施例Vで説明されたように調製されたゲル化可能な高弾性率型デンプン製品は、当技術分野の状況に従い、40％脂肪スプレッド(軽質マーガリン)の調製において、単独のヒドロコロイドとして適用した。最終スプレッド中のゲル化可能なデンプン製品の量は、他のヒドロコロイドの添加なしに、5.0重量％(乾物中)であった。最終スプレッドは、良好な外部構造、塗布性、および水分を失うことのないナイフへの付着(stick)を示した。
実施例X
実施例Vで説明されたように調製されたゲル化可能な高弾性率型デンプン製品は、模造チーズ中のカゼイン塩代替品として適用した。模造チーズは、当技術分野の状況に従い調製し、これは主要成分として、ココア脂肪(21.8％)、カゼインナトリウム(22％)、ゲル化可能なデンプン製品(4％)、および水(48％)を含有し、15％カゼイン塩代替品を実現した。得られた模造チーズは、良好な融解特性および細かく切断される特性を有した。
実施例Vで説明されたように調製されたゲル化可能な高弾性率型デンプン製品は、模造チーズ中のカゼイン塩代替品として適用した。模造チーズは、当技術分野の状況に従い調製し、これは主要成分として、ココア脂肪(21.8％)、カゼインナトリウム(22％)、ゲル化可能なデンプン製品(4％)、および水(48％)を含有し、15％カゼイン塩代替品を実現した。得られた模造チーズは、良好な融解特性および細かく切断される特性を有した。
実施例XI
実施例VIで説明されたように調製されたゲル化可能なインスタント型デンプン製品は、チョコレートスプレッド中の脂肪代替品として適用した。ゲル化可能なデンプン製品(18.7重量％(乾物中))および粉末糖(10.0％)を、温チョコレートミルクと共に混合し、この混合物を、高速ミキサーで処理し、その後4℃で貯蔵し、例えばサンドイッチ上で使用するための良好な塗布特性を伴う低脂肪チョコレートペーストを得た。
実施例VIで説明されたように調製されたゲル化可能なインスタント型デンプン製品は、チョコレートスプレッド中の脂肪代替品として適用した。ゲル化可能なデンプン製品(18.7重量％(乾物中))および粉末糖(10.0％)を、温チョコレートミルクと共に混合し、この混合物を、高速ミキサーで処理し、その後4℃で貯蔵し、例えばサンドイッチ上で使用するための良好な塗布特性を伴う低脂肪チョコレートペーストを得た。
実施例XII
実施例VIで説明されたように調製されたゲル化可能なインスタント型デンプン製品は、バニラアイスクリーム中の脂肪代替品として適用した。低脂肪(4％)濃縮ミルク(52部)を、水(14.6部)に希釈した。希釈した液体の一部を、ゲル化可能なデンプン製品(16.7部(乾物中))およびバニラ糖(16.7部)の組成物へ、攪拌しながら添加した。残りの液体を添加後この混合物を攪拌し、通気構造(aerated structure)を得、-18℃で貯蔵した。
実施例VIで説明されたように調製されたゲル化可能なインスタント型デンプン製品は、バニラアイスクリーム中の脂肪代替品として適用した。低脂肪(4％)濃縮ミルク(52部)を、水(14.6部)に希釈した。希釈した液体の一部を、ゲル化可能なデンプン製品(16.7部(乾物中))およびバニラ糖(16.7部)の組成物へ、攪拌しながら添加した。残りの液体を添加後この混合物を攪拌し、通気構造(aerated structure)を得、-18℃で貯蔵した。
実施例XIII
実施例VIで説明されたように調製されたゲル化可能なインスタント型デンプン製品は、乳製品デザートのゲル化剤およびカラゲーン代替品として適用した。ゲル化可能なデンプン製品の水性懸濁液(5.1重量％(乾物中)を、140℃で5分間加熱し、80℃に冷却し、その後粉末糖(9.4％)、低脂肪粉ミルク(7.8％)、およびデキストロース一水和物(5.5％)を添加した。この組成物を混合し、4℃で少なくとも24時間貯蔵し、ゴム状ゲル型組織のプディングを得、これはカッティング特性およびにじみ(bleeding)に対する安定性を示した。
実施例VIで説明されたように調製されたゲル化可能なインスタント型デンプン製品は、乳製品デザートのゲル化剤およびカラゲーン代替品として適用した。ゲル化可能なデンプン製品の水性懸濁液(5.1重量％(乾物中)を、140℃で5分間加熱し、80℃に冷却し、その後粉末糖(9.4％)、低脂肪粉ミルク(7.8％)、およびデキストロース一水和物(5.5％)を添加した。この組成物を混合し、4℃で少なくとも24時間貯蔵し、ゴム状ゲル型組織のプディングを得、これはカッティング特性およびにじみ(bleeding)に対する安定性を示した。
実施例XIV(デンプン皮膜)
皮膜は、実施例Vのように調製(水に100℃または120℃で溶解)されたゲル化可能な高弾性率型デンプン製品の10％溶液を流涎し、および流涎液を80℃で2時間乾燥することにより調製した。不透明な皮膜を、100℃で溶解したデンプン製品から得、透明な皮膜を、120℃で溶解したデンプン製品から得た。両方の皮膜は、食品用であり、防湿層特性を有している。
皮膜は、実施例Vのように調製(水に100℃または120℃で溶解)されたゲル化可能な高弾性率型デンプン製品の10％溶液を流涎し、および流涎液を80℃で2時間乾燥することにより調製した。不透明な皮膜を、100℃で溶解したデンプン製品から得、透明な皮膜を、120℃で溶解したデンプン製品から得た。両方の皮膜は、食品用であり、防湿層特性を有している。
実施例XV(ビスケットのバリア皮膜)
実施例Vのように調製されたゲル化可能な高弾性率型デンプン製品を、水と混合し(10重量％デンプン)、および120℃で10分間加熱し、50℃に冷却した。その後ビスケットを、ブラシにより冷却した溶液で被覆し、その後90℃で30分間乾燥させた。
実施例Vのように調製されたゲル化可能な高弾性率型デンプン製品を、水と混合し(10重量％デンプン)、および120℃で10分間加熱し、50℃に冷却した。その後ビスケットを、ブラシにより冷却した溶液で被覆し、その後90℃で30分間乾燥させた。
防湿層特性を、20℃および80％相対湿度で貯蔵することにより測定した。水分輸送は、経時的に秤量することにより測定した。結果を、ブランクおよび防湿層としてのゼラチンを伴うものと比較した。結果は下記表Vに示した。
実施例XVI(膨張改良剤)
水中30重量％の実施例Vのデンプン製品を、120℃で10分間加熱し、その後100℃で乾燥した。得られた製品を、油中に190℃で押出した。細かい多孔質の構造を得、膨張率(押出後の厚さ/押出前の厚さ)は3.5であった。
水中30重量％の実施例Vのデンプン製品を、120℃で10分間加熱し、その後100℃で乾燥した。得られた製品を、油中に190℃で押出した。細かい多孔質の構造を得、膨張率(押出後の厚さ/押出前の厚さ)は3.5であった。
Claims (27)
- 水性デンプン混合物が提供され、このデンプンが、乾燥物質を基に50重量％未満の含有量でアミロースを含み；かつ
このデンプン混合物が、低くとも170℃の温度に加熱される、
デンプン製品を調製するための方法。 - デンプン混合物は、温度175〜250℃、好ましくは180〜220℃に加熱される、請求項1記載の方法。
- デンプン混合物を加熱した後、デンプンの少なくとも実質的部分が、結晶化工程時に結晶化される、請求項1または2記載の方法。
- 結晶化工程時に、デンプン球晶が形成される、請求項3記載の方法。
- 加熱されたデンプン混合物が、結晶化の前、結晶化の間、または結晶化の後に、0〜100℃、好ましくは0〜50℃の範囲の温度に冷却される、請求項3または4記載の方法。
- デンプン混合物が、加熱後に乾燥される、請求項1〜5のいずれか1項記載の方法。
- デンプン混合物が、噴霧乾燥により乾燥される、請求項6記載の方法。
- 乾燥開始時のデンプン混合物の温度が、低くとも170℃、好ましくは180〜220℃である、請求項6または7記載の方法。
- デンプン混合物が、温度170℃未満に冷却後、好ましくは温度100℃以下に冷却後、乾燥される、請求項6または7記載の方法。
- 加熱されたデンプン混合物が、10〜40℃の温度範囲に冷却され、その後少なくとも30分間は貯蔵され（任意に運動下で貯蔵）、その後乾燥される、請求項9記載の方法。
- デンプンが、乾燥が開始されるまで、本質的に結晶化されないままである、請求項6〜9のいずれか1項記載の方法。
- 加熱されたデンプン混合物が、20〜220℃、好ましくは70〜100℃の設定値温度に冷却され、ならびに本質的に設定値温度に到達した直後に、デンプン混合物は乾燥される、請求項11記載の方法。
- 前記方法の少なくとも一部が、連続的な方法で実行される、請求項1〜12のいずれか1項記載の方法。
- 加熱が、連続調理により、好ましくはジェットクッカーにおいて実行される、請求項13記載の方法。
- 加熱前のデンプン混合物のpH(25℃で測定される)が、2〜7であり、好ましくは4〜6.5であり、より好ましくは5〜6である、請求項1〜14のいずれか1項記載の方法。
- 水が、任意で1種または複数の添加剤が補充された水道水である、請求項1〜15のいずれか1項記載の方法。
- デンプンが、穀類、根デンプンまたは塊茎デンプンであり、好ましくはジャガイモデンプンである、請求項1〜16のいずれか1項記載の方法。
- デンプンが、化学的、酵素的、または物理的に変性されたデンプンである、請求項1〜17のいずれか1項記載の方法。
- デンプンのアミロース含量が、乾燥物質を基に5〜45重量％、好ましくは乾燥物質を基に10〜40重量％、より好ましくは乾燥物質を基に15〜30重量％である、請求項1〜18のいずれか1項記載の方法。
- 請求項1〜19のいずれか1項記載の方法により入手可能な、デンプン製品。
- デンプン製品が、ゲル化可能な（gellable）デンプン粉末、塗布可能なゲル、またはゴム状ゲルである、請求項20記載のデンプン製品。
- デンプン球晶を含有する、塗布可能な熱可逆性のゲルの形態のデンプン製品。
- 20℃の水中でゲル化可能である、請求項20〜22のいずれか1項記載のデンプン製品。
- デンプンが、SEC-MALLS-RIで測定可能な重量平均分子量が10000〜25.106g/mol、好ましくは 50000〜20.106g/mol、より好ましくは1.105〜10.106g/molの範囲である、請求項20〜23のいずれか1項記載のデンプン製品。
- 請求項20〜24のいずれか1項記載のデンプン製品を含有する、食物。
- 少なくとも、請求項20〜24のいずれか1項記載のデンプン製品からなる、皮膜。
- ゲル化剤、テクスチャライジング剤、防湿層、代用脂肪、または膨張助剤としての、請求項20〜24のいずれか1項記載のデンプン製品の使用。
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