JP2007070580A - 複合化改質澱粉の製造方法及び複合化改質澱粉 - Google Patents

複合化改質澱粉の製造方法及び複合化改質澱粉 Download PDF

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Abstract

【課題】 澱粉粒子形状を保持したままで糊化された改質澱粉であって、糊化された澱粉のアミロースが界面活性剤と複合化した複合化改質澱粉を提供する。
【解決手段】 生澱粉又は改質澱粉(澱粉粒子形状を保持したままで糊化された澱粉)を、界面活性剤の共存下で高圧処理することにより改質した澱粉であって同時にその糊化した澱粉のアミロースが前記界面活性剤と複合化した複合化澱粉でもある複合化改質澱粉を製造する方法。この方法により製造される複合化改質澱粉。
【選択図】 図1

Description

本発明は、複合化改質澱粉の製造方法及び複合化改質澱粉に関する。更に詳しくは、本発明は、生澱粉又は改質澱粉を界面活性剤の共存下で高圧処理することにより複合化改質澱粉を製造する方法、及び、この製造方法により得られた複合化改質澱粉に関する。
ここにおいて、「複合化改質澱粉」とは、改質澱粉であり、かつ複合化澱粉である澱粉を言う。又、「改質澱粉」とは、澱粉粒子形状を保持したままで糊化された澱粉を言う。「糊化」とは「α化」の意味でもある。更に、「複合化澱粉」とは、澱粉における糊化した澱粉のアミロースが界面活性剤と複合化している澱粉を言う。
麺類、パン類、菓子類、プレミックス類等の小麦粉製品その他の各種食品において、製品の品質を種々に改良するために、小麦澱粉、コーンスターチ、タピオカ澱粉、馬鈴薯澱粉、米澱粉、サゴ澱粉その他の各種の澱粉類を添加することが知られている。このような澱粉類について、従来、例えば下記の「特許文献1」や「特許文献2」に示されるような幾つかの改良が提案されている。
特許第3358629号公報 特許文献1には、生澱粉粒の外殻薄膜構造を実質的に温存し、全粒子の20〜80%が実質的に非複屈折性の澱粉粉末であること等を特徴とする改質澱粉が開示されている。この改質澱粉は、端的に言って、「澱粉粒子形状を保持したままで部分的に糊化(α化)された澱粉」を意味している。このような改質澱粉は、通常の澱粉粒子形状が崩壊した糊化(α化)澱粉に比較して糊状感がなく加工特性に優れるため、麺類やパン類等の食感改良用として、あるいはカスタードクリーム等のフィリングの保形性改良用として、より好適であると考えられる。
特開2000−270791号公報 特許文献2は、熱処理やアルカリ処理により完全に糊化させた澱粉のアミロースに対して、シス型不飽和脂肪酸エステルの食品用乳化剤を含有する澱粉複合体形成用乳化剤製剤を反応させ、前記アミロースを複合化させる技術を開示している。このような複合化澱粉は、それ自体として耐老化性があり、食品の冷凍耐性の向上や保存安定性の向上に有効であることが知られている。
ところで、前記の特許文献1に開示された改質澱粉は、食品等への添加用澱粉として優れた特性を有するものではあるが、通常の糊化(α化)澱粉と同様に老化現象が起こり、改質澱粉を用いた食品素材の保存性に悪影響を与える。一方、前記の特許文献2に開示された複合化澱粉は耐老化性に効果があるが、従来の技術レベルでは、澱粉粒子形状が崩壊して完全に糊化した澱粉におけるアミロースでなければ、複合化することができない。
従って、澱粉粒子形状を保持したままで糊化された澱粉におけるアミロースを界面活性剤と複合化させることにより、上記の改質澱粉の特性と複合化澱粉の特性が同時に得られるような澱粉を実現する技術は、従来は存在しなかったし、そのような技術の可能性を示唆する技術的方向性も示されていなかった。
そこで本発明は、澱粉粒子形状を保持したままで糊化された改質澱粉であって、しかもその澱粉中のアミロースが界面活性剤と複合化した複合化改質澱粉を提供することを、解決すべき技術的課題とする。
本願発明者は、上記技術的課題の解決手段を研究する過程で、澱粉粒子形状を保持した通常の未処理生澱粉を界面活性剤の共存下で高圧処理すると言う、従来技術からは着想し難い独自の処理により、生澱粉の改質と複合化とを同時に達成できると言う知見を得た。更に、高圧処理におけるムラのない均一な加工特性を活用しつつ高圧処理の諸条件を変化させることにより、改質や複合化の程度を種々に制御できると言う知見も得た。又、この技術を既に改質された澱粉に適用した場合にも、改質澱粉中のアミロースを複合化することができた。本願発明はこれらの新規な知見に基づいて完成されたものである。
(第1発明の構成)
上記課題を解決するための本願第1発明の構成は、生澱粉又は改質澱粉(澱粉粒子形状を保持したままで糊化された澱粉)を、界面活性剤の共存下で高圧処理することにより、改質澱粉であって、同時に、その糊化した澱粉のアミロースが前記界面活性剤と複合化した複合化澱粉でもある複合化改質澱粉を製造する、複合化改質澱粉の製造方法である。
(第2発明の構成)
上記課題を解決するための本願第2発明の構成は、前記第1発明に係る改質澱粉が、水分の存在下に生澱粉を加熱又は加圧して調製されたものである、複合化改質澱粉の製造方法である。
(第3発明の構成)
上記課題を解決するための本願第3発明の構成は、前記第1発明又は第2発明に係る高圧処理が100MPa以上の加圧による処理である、複合化改質澱粉の製造方法である。
(第4発明の構成)
上記課題を解決するための本願第4発明の構成は、前記第1発明〜第3発明のいずれかに係る高圧処理を、下記(1)及び/又は(2)の条件下で行う、複合化改質澱粉の製造方法である。
(1)生澱粉又は改質澱粉と、界面活性剤とに対して、水分が30〜90%w/wとなるように水分含量を調整したもとで高圧処理を行う。
(2)1分間〜120分間の範囲内で高圧処理を行う。
(第5発明の構成)
上記課題を解決するための本願第5発明の構成は、澱粉粒子形状を保持したままで糊化された改質澱粉であり、同時に、その糊化した澱粉のアミロースが界面活性剤と複合化した複合化澱粉でもある、複合化改質澱粉である。
(第6発明の構成)
上記課題を解決するための本願第6発明の構成は、前記第5発明に係る複合化改質澱粉において、下記の式1で表される糊化度が15%以上である、複合化改質澱粉である。
〔式1〕糊化度(%)=〔(△Hg2−△Hg1)/△Hg2〕×100
(式1において、△Hg1は複合化改質澱粉の示差走査型熱量計分析での50°C〜70°C付近に検出される糊化吸熱ピーク面積であり、△Hg2は複合化改質前の未処理状態における当該生澱粉の示差走査型熱量計分析での50°C〜70°C付近に検出される糊化吸熱ピーク面積である。)
(第7発明の構成)
上記課題を解決するための本願第7発明の構成は、前記第6発明に係る糊化度が20%以上である、複合化改質澱粉である。
(第8発明の構成)
上記課題を解決するための本願第8発明の構成は、前記第5発明に係る複合化改質澱粉において、下記の式2で表される複合化度が2.5%以上である、複合化改質澱粉である。
〔式2〕複合化度(%)=〔(△Hc1−△Hc2)/△Hg2〕×100
(式2において、△Hc1は複合化改質澱粉の示差走査型熱量計分析での90°C〜120°C付近に検出されるアミロースと界面活性剤との複合化物融解吸熱ピーク面積であり、△Hc2は、当該生澱粉に脂質が内在する場合において、複合化改質前の未処理状態における当該生澱粉の示差走査型熱量計分析での90°C〜120°C付近に検出されるアミロースと上記の内在性脂質との複合化物融解吸熱ピーク面積であり、△Hg2は複合化改質前の未処理状態における当該生澱粉の示差走査型熱量計分析での50°C〜70°C付近に検出される糊化吸熱ピーク面積である。当該生澱粉に脂質が内在しない場合には、式2から△Hc2の項を削除する。)
上記の第8発明において、式2の計算上、生澱粉に脂質が内在する場合には、△Hc1から△Hc2を差し引く。その理由は、△Hc1の根拠となるピークと同じ温度領域に、△Hc2の根拠となる(複合化度と無関係な)ピークが出るので、(△Hc1−△Hc2)の演算を行わないと、正確な複合化度を算出できないためである。
(第9発明の構成)
上記課題を解決するための本願第9発明の構成は、前記第8発明に係る複合化度が3.5%以上である、複合化改質澱粉である。
(第10発明の構成)
上記課題を解決するための本願第10発明の構成は、前記第5発明〜第9発明のいずれかに係る複合化改質澱粉が、澱粉精製前の穀粉である、とうもろこし粉、米粉、小麦粉、大麦粉、そば粉、ポテト粉、甘薯粉、キャサバ粉、葛粉、蕨粉及び緑豆粉から選ばれる1種又は2種以上である、複合化改質澱粉である。
(第11発明の構成)
上記課題を解決するための本願第11発明の構成は、前記第5発明〜第9発明のいずれかに係る複合化改質澱粉が、コーンスターチ、ハイアミロースコーンスターチ、タピオカ澱粉、馬鈴薯澱粉、米澱粉、小麦澱粉、大麦澱粉、サゴ澱粉、甘薯澱粉、葛澱粉、蕨澱粉及び緑豆澱粉から選ばれる1種又は2種以上である、複合化改質澱粉である。
(第12発明の構成)
上記課題を解決するための本願第12発明の構成は、前記第5発明〜第11発明のいずれかに係る界面活性剤が食品用乳化剤である、複合化改質澱粉である。
(第1発明の効果)
第1発明に係る複合化改質澱粉の製造方法によれば、澱粉粒子形状を保持したままで糊化された澱粉であって、しかも糊化した澱粉のアミロースが界面活性剤と複合化された複合化改質澱粉を、換言すれば、改質澱粉の特性と複合化澱粉の特性とを同時に備えた澱粉を、製造することができる。
そして、この複合化改質澱粉の製造方法によれば、未だ改質も複合化もされていない未処理の生澱粉を加工用原料とできることは勿論であるが、アミロースが未だ複合化されていない状態の改質澱粉を原料として複合化改質澱粉を製造することもできる。
更に、この製造方法における高圧処理の圧力レベル、原料の水分含量、処理時間、処理時温度等の諸条件を変化させることにより、改質や複合化の程度を種々に制御できる。その結果、複合化改質澱粉を添加する食品の種類や添加の主目的に応じて、あるいは添加によって要求される効果(食感改良、保形性改良、耐老化性等)の程度に応じて、必要かつ過不足のない糊化度と複合化度とに調整した複合化改質澱粉を任意に製造することができる。又、後述するように、アミロースの複合化のために用いる界面活性剤の種類やその添加量の選択によっても、複合化改質澱粉の複合化の度合い(老化抑制率)を制御できる。
このような複合化改質澱粉の製造技術は、前記した特許文献1、2を含む従来技術には開示も示唆もされていない。
(第2発明の効果)
前記したように、第1発明の製造方法では生澱粉の他、未複合化状態の改質澱粉を原料とすることもできるが、このような未複合化状態の改質澱粉としては、前記の特許文献1に開示された技術による改質澱粉も、本願発明者が開発した高圧処理による澱粉改質法に基づく改質澱粉も利用できることを確認している。
この高圧処理による澱粉改質法は、例えば、水分10〜80重量%とした各種の生澱粉を、任意の温度域(例えば、−20°C〜80°C程度の温度域)において、100MPa以上の高圧で1分間〜120分間程度処理することにより、澱粉を種々の程度に改質させる技術である。
この高圧処理法による改質澱粉も、「澱粉粒子形状を保持したままで糊化させる」と言う点では特許文献1に開示された改質澱粉と同様であると考えられる。但し、この高圧処理法による改質澱粉(前者)は、特許文献1に開示された改質澱粉(後者)に比較して、同じ糊化度でも冷水可溶化量が4分の1程度であり、α−アミラーゼによる分解速度が有意に遅く、膨潤容積が4割程度小さい、等の顕著な差異点がある。
(第3発明の効果)
複合化改質澱粉の製造方法において、高圧処理における加圧の程度は必ずしも限定されないが、好ましくは100MPa以上の加圧による処理を行う。更に好ましくは、200MPa以上の加圧による処理を行う。
(第4発明の効果)
複合化改質澱粉の製造方法において、高圧処理における各種の実施条件は必ずしも限定されないが、好ましくは原料の最終水分含量が第4発明の(1)に規定する範囲内であり、及び/又は、処理時間が第4発明の(2)に規定する範囲内である。
なお、澱粉の改質(糊化)は高圧処理によって担保されるため、その澱粉の糊化開始温度以上の温度で高圧処理を行う必要はない。但し、その澱粉の糊化開始温度以上の温度で高圧処理を行っても構わない。
(第5発明の効果)
第5発明の複合化改質澱粉は、澱粉粒子形状を保持したままで糊化された澱粉であって、しかも糊化した澱粉のアミロースが界面活性剤と複合化されているため、改質澱粉の特性と複合化澱粉の特性とを同時に備える。
即ち、通常の澱粉粒子形状が崩壊した糊化(α化)澱粉に比較して糊状感がなく加工特性に優れるため、麺類やパン類等の食感改良用として、あるいはカスタードクリーム等のフィリングの保形性改良用として、より好適である。しかも、前記特許文献1に開示された改質澱粉に比較して耐老化性が優れ、食品の冷蔵・冷凍耐性の向上や保存安定性の向上に有効である。
更に、第5発明の複合化改質澱粉は、「第1発明の効果」欄で前記したように、その改質や複合化の程度を種々に調節され得る。その結果、複合化改質澱粉を添加する食品の種類や添加の主目的に応じて、あるいは添加によって要求される効果(食感改良、保形性改良、耐老化性等)の程度に応じて、必要かつ過不足のない糊化度と複合化度とに調整した複合化改質澱粉を任意に提供できる。
(第6発明及び第7発明の効果)
複合化改質澱粉の糊化の度合いは必ずしも限定されないが、好ましくは第6発明に定義する糊化度において15%以上であり、更に好ましくは第7発明に規定するように20%以上である。
(第8発明及び第9発明の効果)
複合化改質澱粉におけるアミロースの複合化の度合いは必ずしも限定されないが、好ましくは第8発明に定義する複合化度において2.5%以上であり、更に好ましくは第9発明に規定するように3.5%以上である。
(第10発明及び第11発明の効果)
本願発明者は、現在に到るまで、複合化改質澱粉に加工することが困難あるいは不可能である種類の澱粉を知らない。従って、複合化改質澱粉の原料たる澱粉の種類については、全く限定がない。
好ましくは、複合化改質澱粉は、第10発明に規定するように、澱粉精製前の穀粉である、とうもろこし粉、米粉、小麦粉、大麦粉、そば粉、ポテト粉、甘薯粉、キャサバ粉、葛粉、蕨粉及び緑豆粉から選ばれる1種又は2種以上であり、又は第11発明に規定するように、コーンスターチ、ハイアミロースコーンスターチ、タピオカ澱粉、馬鈴薯澱粉、米澱粉、小麦澱粉、大麦澱粉、サゴ澱粉、甘薯澱粉、葛澱粉、蕨澱粉及び緑豆澱粉から選ばれる1種又は2種以上である。
(第12発明の効果)
本願発明者は、複合化改質澱粉が食品用にのみ使用できるものである、とは考えていない。従って、複合化に用いる界面活性剤の種類については、前記の複合化効果を奏し得るものである限りにおいて全く限定がない。しかしながら、より好ましくは、食品用乳化剤が用いられる。
次に第1発明〜第12発明の実施形態を、その最良の形態を含めて説明する。以下において「本発明」と言うときは、上記の各発明を包括的に指している。
〔複合化改質澱粉の製造方法〕
本発明に係る複合化改質澱粉の製造方法は、生澱粉又は改質澱粉を、界面活性剤の共存下で高圧処理することにより、改質澱粉であって同時にその糊化した澱粉のアミロースが前記界面活性剤と複合化した複合化澱粉でもある複合化改質澱粉を製造する点に特徴がある。
上記の高圧処理工程を行うに当たり、処理原料たる生澱粉又は改質澱粉に対して予め適宜な前処理を任意に行うこともできるし、高圧処理後において複合化改質澱粉に対して適宜な後処理を任意に行うこともできる。
上記の「生澱粉」とは、未だ改質も複合化もされていない未処理の澱粉を言う。上記の「改質澱粉」とは、その加工方法の如何を問わず、澱粉粒子形状を保持したままで(あるいは生澱粉粒の外殻薄膜構造を保持したままで)、部分的に、あるいはほぼ完全に糊化された澱粉を言う。改質澱粉としては、例えば前記の特許文献1に開示された、水分の存在下に澱粉粒子を加熱して改質された澱粉が代表的に例示される。本願発明者が開発した前記の高圧処理法によって改質された澱粉も代表的に例示される。
上記の「界面活性剤」の種類は限定されないが、好ましくは食品用乳化剤、例えば、グリセリン脂肪酸エステル、有機酸モノグリセリド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、レシチン、酵素分解レシチン、ステアリル乳酸カルシウム、脂肪酸、脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カルシウム等を任意に選択して用いることができる。
これらの界面活性剤の使用形態は適宜に選択することができるが、例えばα結晶ゲルの形態において使用することが好ましい。実施例において後述するように、これらの界面活性剤の種類や使用量を適宜に選択することにより、複合化改質澱粉における複合化の度合い(複合化度)を種々に制御することができる。
上記の「生澱粉又は改質澱粉」における澱粉の種類は限定されないが、例えば、澱粉精製前の穀粉である、とうもろこし粉、米粉、小麦粉、大麦粉、そば粉、ポテト粉、甘薯粉、キャサバ粉、葛粉、蕨粉及び緑豆粉から選ばれる1種又は2種以上を例示できる。又、コーンスターチ、ハイアミロースコーンスターチ、タピオカ澱粉、馬鈴薯澱粉、米澱粉、小麦澱粉、大麦澱粉、サゴ澱粉、甘薯澱粉、葛澱粉、蕨澱粉及び緑豆澱粉から選ばれる1種又は2種以上も例示できる。
上記の高圧処理における加圧の程度は、目的とする澱粉の複合化改質が達成される限りにおいて限定されないが、好ましくは100MPa以上、より好ましくは200MPa以上の加圧によって処理する。高圧処理中において、必ずしも圧力が完全に一定である必要はなく、ある程度の幅で変動しても構わない。高圧処理の方法及び手段は、任意に選択されるものであって、限定されない。その一例として、高圧処理に供する原料をレトルト用ポリ袋等の耐圧性で柔軟な袋体中に密封し、この袋体を市販の適宜な直接加圧方式、間接加圧方式又はガス加圧方式等の高圧装置を用いて加圧する方法を例示できる。実施例において後述するように、加圧の程度を選択することによって、複合化改質澱粉における改質の度合い(糊化度)を、あるいは複合化の度合いをも、種々に制御することができる。
高圧処理を行う際の各種の処理条件は、特段に限定されない。但し、高圧処理に供する原料の水分含量としては、生澱粉又は改質澱粉と、界面活性剤とに対して、水分が30〜90%w/wとなるように水分含量を調整することが好ましい。高圧処理を行う時間は、1分間〜120分間の範囲内が好ましく、一般的には、5分間〜60分間の範囲内がとりわけ好ましい。一定時間の高圧処理を行った後に一旦加圧を解除し、その後に再び高圧処理を行うと言うインターバル加圧法も考えられる。高圧処理を行う際の温度は限定されず、その澱粉の糊化開始温度以上でも、以下でも構わない。例えば20〜60°Cの温度域で高圧処理を行うことができる。実施例において後述するように、これらの条件を選択することによって、澱粉の改質及び複合化の度合いを種々に制御することができる。
〔複合化改質澱粉〕
本発明に係る複合化改質澱粉は、澱粉粒子形状を保持したままで糊化された改質澱粉であり、同時にその糊化した澱粉のアミロースが界面活性剤と複合化した複合化澱粉でもある点に特徴がある。現在までのところ、本願発明者は、上記した複合化改質澱粉の製造方法によって本発明に係る複合化改質澱粉を得ているが、この複合化改質澱粉は、将来的には他の製造方法によって得られる可能性もあり、それらの複合化改質澱粉も、勿論、本発明に係る複合化改質澱粉に該当する。
本発明に係る複合化改質澱粉における改質の度合いは、食感改良や保形性改良等の前記した効果が得られる限りにおいて限定されない。但し、より好ましくは下記の式1で表される糊化度が15%以上のものであり、更に好ましくは、この糊化度が20%以上のものである。
〔式1〕糊化度(%)=〔(△Hg2−△Hg1)/△Hg2〕×100
(式1において、△Hg1は複合化改質澱粉の示差走査型熱量計分析での50°C〜70°C付近に検出される糊化吸熱ピーク面積であり、△Hg2は複合化改質前の未処理状態における当該生澱粉の示差走査型熱量計分析での50°C〜70°C付近に検出される糊化吸熱ピーク面積である)。
本発明に係る複合化改質澱粉におけるアミロースの複合化の度合いは、耐老化性の向上、食品の冷凍・冷蔵耐性の向上や保存安定性の向上等の前記した効果が得られる限りにおいて限定されない。但し、より好ましくは下記の式2で表される複合化度が2.5%以上のものであり、更に好ましくはこの複合化度が3.5%以上のものである。
〔式2〕複合化度(%)=〔(△Hc1−△Hc2)/△Hg2〕×100
(式2において、△Hc1は複合化改質澱粉の示差走査型熱量計分析での90°C〜120°C付近に検出されるアミロースと界面活性剤との複合化物融解吸熱ピーク面積であり、△Hc2は、当該生澱粉に脂質が内在する場合において、複合化改質前の未処理状態における当該生澱粉の示差走査型熱量計分析での90°C〜120°C付近に検出されるアミロースと上記の内在性脂質との複合化物融解吸熱ピーク面積であり、△Hg2は複合化改質前の未処理状態における当該生澱粉の示差走査型熱量計分析での70°C付近に検出される糊化吸熱ピーク面積である。当該生澱粉に脂質が内在しない場合には、式2から△Hc2の項を削除する)。
本発明に係る複合化改質澱粉における澱粉の種類は限定されないが、前記した「複合化改質澱粉の製造方法」の欄において、「生澱粉又は改質澱粉」における澱粉の種類として述べたものと同様の例示を行うことができる。
次に本発明の実施例を説明する。これらの実施例によって本発明の技術的範囲が制約されないことは、勿論である。
〔実施例における測定・観察〕
(1)結晶構造のX線回折測定
澱粉の結晶構造を分類する手法としてX線回折測定があり、澱粉種によって、このX線回折図形が異なることが知られている。即ち、コーンスターチ、小麦澱粉、米澱粉等の穀類澱粉ではA型、馬鈴薯澱粉等の根茎や球根類澱粉ではB型、サゴ澱粉、タピオカ澱粉等の根や豆類澱粉はその中間型のC型図形に分類されている。
複合化改質澱粉では、アミロースと界面活性剤とが複合化することにより結晶構造が変化し、V型図形を示す。この結晶構造の変化はX線回折測定によって確認できるので、後述の実施例に係る複合化改質澱粉、改質澱粉、生澱粉等についてX線回折測定を行い、複合化による回折図形パターンの変化を確認した。
これらのX線回折測定においては、測定試料をガラスホルダーに固定したものを、(株)リガク製X線回折装置RAD−X型を用いて、X線管球:CuΚα,電圧:40kv,電流:25mA,走査速度:2°/分, 走査ステップ:0.02°,発散スリット:1°,散乱スリット:1°,受光スリット:0.15mmで測定した。
(2)糊化度・複合化度
糊化度及び複合化度は、示差走査型熱量計(DSC)分析で算出した。即ち、実施例に係る複合化改質澱粉や、比較用の生澱粉、改質澱粉等の澱粉試料を水/乾燥澱粉が重量比で7/3以上(分数として、7/3又はそれより大きな値)となるように調整後、ステンレススチール製大容量カプセルに封入し、示差走査型熱量計(Perkin−Elmaer社製 Diamond DSC)により昇温速度10°C/min、20°C〜150°Cの範囲でそのエンタルピー変化(ΔH)を測定し、50°C〜70°C付近に検出される糊化吸熱ピーク面積(ΔHg)、90°C〜120°C付近に検出されるアミロースと界面活性剤又は内在性脂質との複合化物融解吸熱ピーク面積(ΔHc)を求めた。そして、前記した「式1」によって糊化度(%)を、前記した「式2」によって複合化度(%)を、それぞれ算出した。
(3)顕微鏡観察
下記の各実施例においては、各種の高圧処理条件(圧力・温度・水分含量・添加界面活性剤種)を選択的に制御することで、幅広い糊化度の複合化改質澱粉を製造することができたが、これらの複合化改質澱粉の粒状態について顕微鏡観察を行ったところ、いずれの糊化度のものでも、澱粉粒状を保持していた。
〔実施例1〕
複合化素材(界面活性剤)としてラウリン酸ナトリウム(関東化学株式会社製)を蒸留水に加え、60°Cで30分攪拌し20%w/wの分散液を調製した。この分散液を、ラウリン酸ナトリウム固形分添加量が澱粉固形分当たり5%となるように小麦澱粉へ添加混合し、最終水分含量50%w/wとなるように水分調整したものをレトルト用ポリ袋に封入した。これを超高圧装置(テラメックス株式会社製HPS−1400)により500MPaの圧力下で40°C、1時間処理し、蒸留水でアミロースと未複合なラウリン酸ナトリウムを洗浄除去した後、凍結乾燥させ複合化改質小麦澱粉を得た。
又、比較として、ラウリン酸ナトリウム無添加の小麦澱粉を上記処理方法で調製した改質小麦澱粉と、上記処理方法での圧力を常圧(0.1MPa)で処理した試料(小麦澱粉/ラウリン酸ナトリウム混合物)をそれぞれ調製した。これらの試料と無処理小麦澱粉をDSC分析により糊化度と複合化度を算出すると共に、X線回折測定による構造変化について比較した。糊化度と複合化度の算出結果を表1に示し、X線回折測定の結果を図1に示す。
Figure 2007070580
表1から分かるように、実施例に係る複合化改質小麦澱粉は良好に改質及び複合化されているが、常圧で処理した上記比較例(表1で「小麦澱粉/ラウリン酸Na混合物」と表記したもの)では複合化は起こらなかった。
図1によれば、無処理の小麦澱粉(図1で単に「小麦澱粉」と表記する)の回折図形では、特に15°, 17°, 18°, 23°で強い回折強度が得られたのに対して、「改質小麦澱粉」では、これら回折強度は減少傾向にあったが、同様の回折パターンであった。又、「小麦澱粉/ラウリン酸Na混合物」の回折図形には変化は見られなかった。一方、「複合化改質小麦澱粉」は、13°, 19°, 23°付近にV型図形に特徴的な回折ピークが得られ、無処理の「小麦澱粉」等とは明らかに異なる回折図形を示したことから、アミロースとラウリン酸ナトリウムとの複合化により結晶構造が変化したことが分かる。
〔実施例2〕
複合化素材(界面活性剤)として、ショ糖脂肪酸エステル(三菱化学フーズ(株)社製、商品名:リョートーシュガーエステルL−1695)、ジグリセリンモノエステル(太陽化学(株)社製、商品名:サンソフトQ−17D)、ソルビタン脂肪酸エステル(理研ビタミン(株)社製、商品名:L−300)、ポリグリセリン脂肪酸エステル(理研ビタミン(株)社製、商品名:ポエムJ−0021)を、それぞれ用いた。
これらの複合化素材をそれぞれ蒸留水に加え、60°Cで30分攪拌して20%w/wの分散液を調製した。これらの分散液を複合化素材固形分添加量が澱粉固形分当たり10%となるようにコーンスターチへ添加混合し、最終水分含量が60%w/wとなるように水分調整したものをレトルト用ポリ袋に封入した。これを超高圧装置(テラメックス株式会社製HPS−1400)により600MPaの圧力下で40°C、1時間処理し、蒸留水でアミロースと未複合な複合化素材を洗浄除去した後、凍結乾燥させて、複合化改質澱粉を得た。
又、比較として、無添加のコーンスターチを同様の操作方法で処理して改質コーンスターチを調製した。これらの試料と無処理コーンスターチをDSC分析により糊化度と複合化度を算出すると共に、X線回折測定による構造変化について比較した。糊化度と複合化度の算出結果を表2に示し、X線回折測定の結果を図2に示す。
Figure 2007070580
表2から分かるように、各種の複合化改質澱粉(コーンスターチ)は高い割合で改質され、かつ、良好に複合化されている。又、複合化素材の種類を変更することにより、複合化度をかなり大幅な範囲で制御することができる。
一方、図2から分かるように、無処理のコーンスターチ(図2で単に「コーンスターチ」と表示する)の回折図形では、特に15°, 17°, 18°, 23°で強いピーク強度が得られたのに対し、「改質コーンスターチ」では、これらの特徴的な回折ピークは検出されなかった。一方、「複合化改質コーンスターチ」では、添加した複合化素材の種類により複合化度や回折ピーク強度は違うものの、13°, 19°, 23°付近にV型図形に特徴的な回折ピークが得られ、明らかに無処理の「コーンスターチ」及び「改質コーンスターチ」と異なる回折図形を示した。このことから、アミロースと複合化素材との複合化により結晶構造が変化したことが分かる。
〔実施例3〕
複合化素材(界面活性剤)として酵素分解レシチン(理研ビタミン(株)社製、商品名:レシマールEL)を蒸留水に加え、60°Cで30分攪拌して30%w/w分散液を調製した。この分散液を、酵素分解レシチン固形分添加量が澱粉固形分当たり1、5、10%となるようにタピオカ澱粉へ添加混合し、最終水分含量70%w/wとなるように水分調整したものをレトルト用ポリ袋に封入した。これらを、超高圧装置(テラメックス株式会社製HPS−1400)によって、500MPaの圧力下で50°C、1時間処理し、蒸留水でアミロースと未複合な酵素分解レシチンを洗浄除去した後、凍結乾燥させ、複合化改質タピオカ澱粉を得た。
又、比較として、複合化素材無添加のタピオカ澱粉を同様の操作方法で調製した。これらの試料をDSC分析により糊化度と複合化度を算出すると共に、X線回折測定による構造変化についても比較した。これらの糊化度と複合化度の算出結果を表3に示し、X線回折測定の結果を図3に示す。
Figure 2007070580
表3から分かるように、高圧処理時の酵素分解レシチン(レシマールEL)の濃度を変更することにより、タピオカ澱粉をそれらの添加量の増大に対応する複合化度で複合化することができた。
一方、図3から分かるように、「改質タピオカ澱粉」の回折ピークは殆ど検出されなかったが、複合化改質タピオカ澱粉(図3で「〜%レシマールEL添加」と表記したもの)では、複合化素材添加量の増加に伴い複合化指数が増加すると共に、13°, 19°, 23°付近のV型図形に特徴的な回折ピーク強度が強くなり、明らかに「改質タピオカ澱粉」と異なるピークパターンを示した。このことから、アミロースと酵素分解レシチンとの複合化により結晶構造が変化したことが分かる。
〔実施例4:水分含量〕
複合化素材(界面活性剤)としてラウリン酸ナトリウム(関東化学(株)社製)を蒸留水に加え、60°Cで30分攪拌して20%w/w分散液を調製した。この分散液を、ラウリン酸ナトリウム固形分添加量が澱粉固形分当たり5%となるようにコーンスターチへ添加混合し、最終水分含量30%〜90%w/wとなるようにそれぞれ水分調整したものをレトルト用ポリ袋に封入した。これらを超高圧装置(テラメックス株式会社製HPS−1400)により600MPaの圧力下で40°C、1時間処理を行い、蒸留水でアミロースと未複合なラウリン酸ナトリウムを洗浄除去した後、凍結乾燥させ複合化改質澱粉を得た。これら試料の糊化度と複合化度はDSC分析により算出した。これらの糊化度と複合化度の算出結果を表4に示す。
Figure 2007070580
表4から分かるように、高圧処理時の処理原料の最終水分含量30%〜90%w/wの範囲にわたり、最終水分含量の増大と対応した度合いで糊化及び複合化を実現することができた。
〔実施例5:乳化剤の添加量〕
複合化素材(界面活性剤)としてラウリン酸ナトリウム(関東化学(株)社製)を蒸留水に加え、60°Cで30分攪拌して20%w/w分散液を調製した。この分散液を、ラウリン酸ナトリウム固形分添加量が澱粉固形分当たり0、1.5、3、5及び10%となるようにコーンスターチへそれぞれ添加混合し、最終水分含量70%w/wとなるように水分調整したものをレトルト用ポリ袋に封入した。これらを超高圧装置(テラメックス株式会社製HPS−1400)により600MPaの圧力下で40°C、1時間処理を行い、蒸留水でアミロースと未複合なラウリン酸ナトリウムを洗浄除去した後、凍結乾燥させ複合化改質澱粉を得た。これら試料の糊化度と複合化度はDSC分析により算出した。これらの糊化度と複合化度の算出結果を表5に示す。
Figure 2007070580
表5から分かるように、高圧処理時の複合化素材の濃度を変更することにより、それらの添加量の増大に対応する複合化度でコーンスターチを複合化することができた。
〔実施例6:処理時間〕
複合化素材(界面活性剤)としてラウリン酸ナトリウム(関東化学(株)社製)を蒸留水に加え、60°Cで30分攪拌して20%w/w分散液を調製した。この分散液を、ラウリン酸ナトリウム固形分添加量が澱粉固形分当たり5%となるようにコーンスターチへそれぞれ添加混合し、最終水分含量60%w/wとなるように水分調整したものをレトルト用ポリ袋に封入した。これを、超高圧装置(テラメックス株式会社製HPS−1400)により、600MPaの圧力下、40°Cで、1、5、10、30及び60分処理をそれぞれ行い、蒸留水でアミロースと未複合なラウリン酸ナトリウムを洗浄除去した後、凍結乾燥させ複合化改質澱粉を得た。これら試料の糊化度と複合化度をDSC分析により算出した。これらの糊化度と複合化度の算出結果を表6に示す。
Figure 2007070580
表6から分かるように、高圧処理の処理時間を変更することにより、コーンスターチの糊化度と複合化度を種々に制御することができた。
〔実施例7:添加乳化剤〕
複合化素材(界面活性剤)として、ショ糖脂肪酸エステル(三菱化学フーズ(株)社製、商品名:リョートーシュガーエステルL−1695)、ジグリセリン脂肪酸エステル(理研ビタミン(株)社製、商品名:ポエムDM−100)、ジグリセリン脂肪酸エステル(太陽化学(株)社製、商品名:サンソフトQ−17D)、酵素分解レシチン(理研ビタミン(株)社製、商品名:レシマールEL)、ソルビタン脂肪酸エステル(理研ビタミン(株)社製、商品名:L−300)、グリセリン脂肪酸エステル(太陽化学(株)社製、商品名:サンソフト♯8000)をそれぞれ用いた。
これらの複合化素材をそれぞれ蒸留水に加え、60°Cで30分攪拌し、10%w/w分散液を調製した。これら分散液を、複合化素材固形分添加量が澱粉固形分当たり5%となるようにタピオカ澱粉へそれぞれ添加混合し、最終水分含量70%w/wとなるように水分調整したものをレトルト用ポリ袋に封入した。これらを超高圧装置(テラメックス株式会社製HPS−1400)により400MPaの圧力下で50°C、1時間処理を行い、蒸留水でアミロースと未複合な複合化素材を洗浄除去した後、凍結乾燥させ複合化改質澱粉を得た。これら試料の糊化度と複合化度をDSC分析により算出した。これらの糊化度と複合化度の算出結果を表7に示す。
Figure 2007070580
表7から分かるように、各種の複合化改質澱粉(タピオカ澱粉)は高い割合で改質され、かつ、良好に複合化されている。又、複合化素材の種類を変更することにより、複合化度をかなり大幅な範囲で制御することができる。
〔実施例8:処理温度〕
複合化素材(界面活性剤)としてジグリセリン脂肪酸エステル(太陽化学(株)社製、商品名:サンソフトQ−17D)を蒸留水に加え、60°Cで30分攪拌して10%w/w分散液を調製した。この分散液を、ジグリセリン脂肪酸エステル固形分添加量が澱粉固形分当たり5%となるようにタピオカ澱粉へ添加混合し、最終水分含量70%w/wとなるように水分調整したものをレトルト用ポリ袋に封入した。これを超高圧装置(テラメックス株式会社製HPS−1400)により300MPaの圧力下で、20、30、40、50及び60°Cで、それぞれ1時間の処理を行った。これらを、蒸留水でアミロースと未複合な複合化素材を洗浄除去した後、凍結乾燥させ複合化改質澱粉を得た。これら試料の糊化度と複合化度をDSC分析により算出した。これらの糊化度と複合化度の算出結果を表8に示す。
Figure 2007070580
表8から分かるように、20°Cから60°Cにわたる高圧処理の温度において、それぞれタピオカ澱粉が良好に改質及び複合化されている。又、処理温度を変更することにより、タピオカ澱粉の糊化度と複合化度を広範囲にわたり制御することができた。
〔実施例9:澱粉種〕
複合化素材(界面活性剤)としてジグリセリン脂肪酸エステル(太陽化学(株)社製、商品名:サンソフトQ−17D)を蒸留水に加え、60°Cで30分攪拌して20%w/w分散液を調製した。この分散液を、ジグリセリン脂肪酸エステル固形分添加量が澱粉固形分当たり5%となるように、各種澱粉(コーンスターチ、馬鈴薯澱粉、タピオカ澱粉、小麦澱粉、米澱粉、サゴ澱粉)へ添加混合し、最終水分含量50%w/wとなるように水分調整したものをレトルト用ポリ袋に封入した。これらを超高圧装置(テラメックス株式会社製HPS−1400)により500MPaの圧力下で50°C、1時間処理を行い、蒸留水でアミロースと未複合なジグリセリン脂肪酸エステルを洗浄除去した後、凍結乾燥させ複合化改質澱粉を得た。これら試料の糊化度と複合化度を、DSC分析により算出した。これらの糊化度と複合化度の算出結果を表9に示す。
Figure 2007070580
表9から分かるように、コーンスターチからサゴ澱粉にわたる種々の澱粉を、それぞれ良好に糊化及び複合化することができた。
〔実施例10:処理圧力〕
複合化素材(界面活性剤)としてジグリセリン脂肪酸エステル(太陽化学(株)社製、商品名:サンソフトQ−17D)を蒸留水に加え、60°Cで30分攪拌して20%w/w分散液を調製した。この分散液を、ジグリセリン脂肪酸エステル固形分添加量が澱粉固形分当たり5%となるようにタピオカ澱粉へ添加混合し、最終水分含量60%w/wとなるように水分調整したものをレトルト用ポリ袋に封入した。これを超高圧装置(テラメックス株式会社製HPS−1400)により0.1、100、200、400、500、600、800及び1000MPaの圧力下で、それぞれ40°C、1時間処理を行った。これらを、蒸留水でアミロースと未複合なジグリセリン脂肪酸エステルを洗浄除去した後、凍結乾燥させ複合化改質澱粉を得た。これらの試料の糊化度と複合化度をDSC分析により算出した。これらの糊化度と複合化度の算出結果を表10に示す。
Figure 2007070580
表10から分かるように、常圧(0.1MPa)下では複合化は全く起こっていないが、100MPaでは幾分の複合化が起こり、200MPa以上の圧力条件では良好な複合化が起こっている。又、加圧条件を変更することにより、タピオカ澱粉の糊化度と複合化度を広範囲にわたり制御することができた。
〔実施例11:改質澱粉の複合化(1)〕
複合化素材(界面活性剤)としてソルビタン脂肪酸エステル(理研ビタミン(株)社製、商品名:L−300)を蒸留水に加え、60°Cで30分攪拌して、20%w/w分散液を調製した。この分散液を、ソルビタン脂肪酸エステル固形分添加量が澱粉固形分当たり5%となるように、糊化度が37%である熱処理改質馬鈴薯澱粉(水分含量90%、58°C、10分処理)及び糊化度が41%である圧力処理改質馬鈴薯澱粉(水分含量70%、600MPa、40°C、1時間処理)へ添加混合し、最終水分含量50%w/wとなるように水分調整したものをレトルト用ポリ袋に封入した。これらを超高圧装置(テラメックス株式会社製HPS−1400)により600MPaの圧力下で50°C、30分処理を行った。これを、蒸留水でアミロースと未複合なソルビタン脂肪酸エステルを洗浄除去した後、凍結乾燥させて複合化改質澱粉を得た。これらの試料の糊化度と複合化度をDSC分析により算出した。これらの糊化度と複合化度の算出結果を表11に示す。
Figure 2007070580
表11から分かるように、熱処理改質馬鈴薯澱粉も、圧力処理改質馬鈴薯澱粉も、その糊化度をやや増進したもとで、良好に複合化することができた。
〔実施例12:改質澱粉の複合化(2)〕
複合化素材(界面活性剤)としてショ糖脂肪酸エステル(三菱化学フーズ(株)社製、商品名:リョートーシュガーエステルL−1695)を蒸留水に加え、60°Cで30分攪拌して20%w/w分散液を調製した。この分散液を、ショ糖脂肪酸エステル固形分添加量が澱粉固形分当たり5%となるように、糊化度が61%である熱処理改質コーンスターチ(水分含量90%、68℃、90秒処理)及び糊化度が62%である圧力処理改質馬鈴薯澱粉(水分含量70%、500MPa、40°C、30分間処理)へ添加混合し、最終水分含量50%w/wとなるように水分調整したものをレトルト用ポリ袋に封入した後、超高圧装置(テラメックス株式会社製HPS−1400)により600MPaの圧力下で、50°C、30分処理を行った。これを、蒸留水でアミロースと未複合なショ糖脂肪酸エステルを洗浄除去した後、凍結乾燥させて複合化改質澱粉を得た。これらの試料の糊化度と複合化度をDSC分析により算出した。これらの糊化度と複合化度の算出結果を表12に示す。
Figure 2007070580
表12から分かるように、熱処理改質コーンスターチも、圧力処理改質コーンスターチも、その糊化度を増進したもとで、良好に複合化することができた。
〔老化度、粘度特性変化等を併せ評価した試験例〕
以下において、複合化改質澱粉の糊化度(%)、複合化度(%)に加えて老化度、粘度特性変化及び粒子構造の維持を併せ評価した試験例1〜試験例3について述べる。これらの試験例における老化度と粘度特性変化との評価方法は、それぞれ次の通りである。
(試験例における老化度の評価方法)
各試験例に係る複合化改質澱粉、比較用の生澱粉、改質澱粉等の試料に対して、それぞれ水分含量70%となるように蒸留水を加えて混合した後、密閉容器内に4°Cで1、2、5日間保存した。その後、試料をそれぞれステンレススチール製の大容量カプセルに封入し、示差走査型熱量計(Perkin−Elmaer社製 Diamond DSC)により、昇温速度10°C/min、20°C〜150°Cの範囲で測定し、50°C〜70°C付近に検出される老化結晶融解吸熱ピーク面積(△Hr)を求めた。そして、△Hrと、△Hg2(複合化改質前の未処理状態における当該生澱粉のDSC分析での50°C〜70°C付近に検出される糊化吸熱ピーク面積)とから、下記の「式3」によって老化度(%)を算出した。
〔式3〕 老化度(%)=(△Hr/△Hg2)×100
(試験例における粘度特性変化の評価方法)
各試験例に係る複合化改質澱粉、比較用の生澱粉、改質澱粉等の試料に、それぞれ蒸留水を加えて8%w/w濃度になるように懸濁液を調整した。これらの懸濁液のそれぞれ28gを用い、ラピッド・ビスコ・アナライザー(ニューポートサイエンティフィック社製 RVA−4)により、以下の温度プログラムにて粘度(RVU)測定を行った。
温度プログラム:50°C(5分),50−95°C(9°C/min),95°C(10分),95−50°C(9°C/min),50°C(5分)
(試験例1)
複合化素材(界面活性剤)としてオレイン酸ナトリウム(関東化学(株)社製)を蒸留水に加え、60°Cで30分攪拌して20%w/w分散液を調製した。この分散液を、オレイン酸ナトリウム固形分添加量が澱粉固形分当たり0.5、1、5%となるようにタピオカ澱粉へ添加混合し、最終水分含量70%w/wとなるように水分調整したものをレトルト用ポリ袋に封入した。これを超高圧装置(株式会社山本水圧工業所製HYPREX R7K―3−15)により500MPaの圧力下で50°C、15分間処理を行った。これらを、蒸留水でアミロースと未複合なオレイン酸ナトリウムを洗浄除去した後、凍結乾燥させ複合化改質澱粉を得た。
又、比較として、オレイン酸ナトリウム無添加の改質澱粉(本試験例において、これを「改質澱粉」と呼ぶ)を同様の操作方法で調製した。更に他の比較として、前記の改質澱粉に対して10%w/w濃度となるように蒸留水を添加し、95°Cで15分間加熱処理して、粒状が崩壊し完全糊化している糊化澱粉を調製した(本試験例において、これを「糊化(α化)澱粉」と呼ぶ)。更に他の比較として、前記のオレイン酸ナトリウム固形分添加量が澱粉固形分当たり5%である複合化改質澱粉に対して10%w/w濃度となるように蒸留水を添加し、95°Cで15分間加熱処理して、粒状が崩壊し完全糊化している複合化糊化澱粉を調製した(本試験例において、これを「複合化糊化(α化)澱粉」と呼ぶ)。
これらの複合化改質澱粉及び、改質澱粉、糊化(α化)澱粉、複合化糊化(α化)澱粉、生澱粉(未処理)の糊化度と複合化度をDSC分析により算出すると共に、老化度及び粘度特性の物性変化を評価した。更に、顕微鏡観察により、澱粉の粒子構造の有無を評価した。糊化度、複合化度、澱粉の粒子構造の有無及び老化度を表13に示し、温度変化に伴う粘度特性変化を図4に示す。図4に示す破線は前記した温度プログラムに従う経時的な温度変化を表している。
Figure 2007070580
図4から分かるように、糊化(α化)澱粉及び複合化糊化(α化)澱粉は、粒子構造が崩壊しているため測定開始の時点で比較的高い粘性を示したが、改質澱粉では粒状を保持しているため、生澱粉と同様に50°Cでは粘度を示さなかった。複合化改質澱粉は、生澱粉や改質澱粉に比べ、粘度の立ち上がりが高温にシフトすると共に、複合化度の増加に伴い粘度特性が大きく変化した。
又、複合化改質澱粉は、糊化(α化)澱粉や改質澱粉に比べ老化抑制効果が顕著に高く、更に、同じ複合化度の複合化糊化(α化)澱粉と比較しても老化抑制効果が顕著に高かった。また、複合化改質澱粉は複合化度が高い程、老化抑制効果も高くなる傾向を示した。
(試験例2)
複合化素材(界面活性剤)としてジグリセリン脂肪酸エステル(太陽化学(株)社製、商品名:サンソフトQ−17D)を蒸留水に加え、60°Cで30分攪拌し20%w/w分散液を調製した。この分散液を、ジグリセリン脂肪酸エステル固形分添加量が澱粉固形分当たり5%となるようにタピオカ澱粉へ添加混合し、最終水分含量60%w/wとなるように水分調整したものをレトルト用ポリ袋に封入した。これを超高圧装置(株式会社山本水圧工業所製HYPREX R7K―3−15)により、0.1(常圧)、100、150、200、300、400、500、600MPaの圧力下で50°C、15分間処理を行った。これらを、蒸留水でアミロースと未複合なジグリセリン脂肪酸エステルを洗浄除去した後、凍結乾燥させ複合化改質澱粉を得た。
これらの複合化改質澱粉の糊化度と複合化度をDSC分析により算出すると共に、老化度及び粘度特性の物性変化を評価した。更に、顕微鏡観察により、澱粉の粒子構造の有無を評価した。糊化度、複合化度、澱粉の粒子構造の有無及び老化度を表14に示し、温度変化に伴う粘度特性変化を図5に示す。図5に示す破線は、前記した温度プログラムに従う経時的な温度変化を表している。
Figure 2007070580
表14に示した結果より、100MPa〜600MPaで処理した複合化改質澱粉は、表13に示した改質澱粉の老化度合いに比べ、明らかな老化抑制効果が見られたが、糊化度が15%以下では、複合化度が2.5%以上でも、複合化度0%の常圧での処理試料と比較して粘度特性変化に大きな違いは見られなかった。一方、糊化度15%以上では、粘度の立ち上がりが高温にシフトし、糊化度や複合化度の増加と共に粘度特性が大きく変化した。
〔試験例3〕
複合化素材(界面活性剤)としてジグリセリン脂肪酸エステル(太陽化学(株)社製、商品名:サンソフトQ−17D)を蒸留水に加え、60°Cで30分攪拌し20%w/w分散液を調製した。この分散液を、ジグリセリン脂肪酸エステル固形分添加量が澱粉固形分当たり0.05、0.1、0.25、0.5、1、5%となるようにタピオカ澱粉へ添加混合し、最終水分含量70%w/wとなるように水分調整したものをレトルト用ポリ袋に封入した。これらを、超高圧装置(株式会社山本水圧工業所製HYPREX R7K―3−15)により、300MPaの圧力下で50°C、15分間処理を行った。これらを、蒸留水でアミロースと未複合なジグリセリン脂肪酸エステルを洗浄除去した後、凍結乾燥させて、複合化改質澱粉を得た。
又、比較として、ジグリセリン脂肪酸エステル無添加の改質澱粉(本試験例において、これを単に「改質澱粉」と呼ぶ)を同様の操作方法で調製した。
これらの複合化改質澱粉、改質澱粉の糊化度と複合化度をDSC分析により算出すると共に、老化度及び粘度特性の物性変化を評価した。更に、顕微鏡観察により、澱粉の粒子構造の有無を評価した。糊化度、複合化度、澱粉の粒子構造の有無及び老化度を表15に示し、温度変化に伴う粘度特性変化を図6に示す。図6に示す破線は、前記した温度プログラムに従う経時的な温度変化を表している。
Figure 2007070580
表15及び図6から分かるように、本試験例に係る複合化度2.4%以下の複合化改質澱粉では改質澱粉と比べても粘度特性に大きな違いは見られない。しかし、複合化度2.4%以上の複合化改質澱粉では、改質澱粉と比べて粘度の立ち上がりが高温側にシフトし、粘度特性が大きく変化した。又、糊化度30%程度の複合化改質澱粉では、いずれも老化現象は見られなかった。
(試験例1〜試験例3の評価のまとめ)
以上の試験例1〜試験例3の結果から、複合化素材(界面活性剤)の種類や、複合化度、糊化度の違いにより、複合化改質澱粉における粘度特性等の物性の改変をコントロールでき、老化抑制率も制御できることが分かる。
従って、本発明に係る複合化改質澱粉は、麺類やパン類等の食感改良のために、又、カスタードクリーム等のフィリングの保形性改良剤として、選択的使用の幅がより広がると考えられる。
本発明によって、澱粉粒子形状を保持したままで糊化された改質澱粉であって、しかも糊化された澱粉のアミロースが乳化剤と複合化した複合化改質澱粉が提供される。この複合化改質澱粉は糊状感がなく加工特性に優れ、麺類やパン類等の食感改良効果やカスタードクリーム等のフィリングの保形性改良効果に優れ、かつ、耐老化性にも優れる。
実施例における複合化改質澱粉等のX線回折測定の結果を示す図である。
実施例における複合化改質澱粉等のX線回折測定の結果を示す図である。
実施例における複合化改質澱粉等のX線回折測定の結果を示す図である。
試験例における複合化改質澱粉等の粘度特性の評価結果を示す図である。
試験例における複合化改質澱粉等の粘度特性の評価結果を示す図である。
試験例における複合化改質澱粉等の粘度特性の評価結果を示す図である。

Claims (12)

  1. 生澱粉又は改質澱粉(澱粉粒子形状を保持したままで糊化された澱粉)を、界面活性剤の共存下で高圧処理することにより、改質澱粉であって、同時に、その糊化した澱粉のアミロースが前記界面活性剤と複合化した複合化澱粉でもある複合化改質澱粉を製造することを特徴とする複合化改質澱粉の製造方法。
  2. 前記改質澱粉が、水分の存在下に生澱粉を加熱又は加圧して調製されたものであることを特徴とする請求項1に記載の複合化改質澱粉の製造方法。
  3. 前記高圧処理が、100MPa以上の加圧による処理であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の複合化改質澱粉の製造方法。
  4. 前記高圧処理を、下記(1)及び/又は(2)の条件下で行うことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の複合化改質澱粉の製造方法。
    (1)生澱粉又は改質澱粉と、界面活性剤とに対して、水分が30〜90%w/wとなるように水分含量を調整したもとで高圧処理を行う。
    (2)1分間〜120分間の範囲内で高圧処理を行う。
  5. 澱粉粒子形状を保持したままで糊化された改質澱粉であり、同時に、その糊化した澱粉のアミロースが界面活性剤と複合化した複合化澱粉でもあることを特徴とする複合化改質澱粉。
  6. 前記複合化改質澱粉において、下記の式1で表される糊化度が15%以上であることを特徴とする請求項5に記載の複合化改質澱粉。
    〔式1〕糊化度(%)=〔(△Hg2−△Hg1)/△Hg2〕×100
    (式1において、△Hg1は複合化改質澱粉の示差走査型熱量計分析での50°C〜70°C付近に検出される糊化吸熱ピーク面積であり、△Hg2は複合化改質前の未処理状態における当該生澱粉の示差走査型熱量計分析での50°C〜70°C付近に検出される糊化吸熱ピーク面積である。)
  7. 前記糊化度が20%以上であることを特徴とする請求項6に記載の複合化改質澱粉。
  8. 前記複合化改質澱粉において、下記の式2で表される複合化度が2.5%以上であることを特徴とする請求項5に記載の複合化改質澱粉。
    〔式2〕複合化度(%)=〔(△Hc1−△Hc2)/△Hg2〕×100
    (式2において、△Hc1は複合化改質澱粉の示差走査型熱量計分析での90°C〜120°C付近に検出されるアミロースと界面活性剤との複合化物融解吸熱ピーク面積であり、△Hc2は、当該生澱粉に脂質が内在する場合において、複合化改質前の未処理状態における当該生澱粉の示差走査型熱量計分析での90°C〜120°C付近に検出されるアミロースと上記の内在性脂質との複合化物融解吸熱ピーク面積であり、△Hg2は複合化改質前の未処理状態における当該生澱粉の示差走査型熱量計分析での50°C〜70°C付近に検出される糊化吸熱ピーク面積である。当該生澱粉に脂質が内在しない場合には、式2から△Hc2の項を削除する。)
  9. 前記複合化度が3.5%以上であることを特徴とする請求項8に記載の複合化改質澱粉。
  10. 前記複合化改質澱粉が、澱粉精製前の穀粉である、とうもろこし粉、米粉、小麦粉、大麦粉、そば粉、ポテト粉、甘薯粉、キャサバ粉、葛粉、蕨粉及び緑豆粉から選ばれる1種又は2種以上であることを特徴とする請求項5〜請求項9のいずれかに記載の複合化改質澱粉。
  11. 前記複合化改質澱粉が、コーンスターチ、ハイアミロースコーンスターチ、タピオカ澱粉、馬鈴薯澱粉、米澱粉、小麦澱粉、大麦澱粉、サゴ澱粉、甘薯澱粉、葛澱粉、蕨澱粉及び緑豆澱粉から選ばれる1種又は2種以上であることを特徴とする請求項5〜請求項9のいずれかに記載の複合化改質澱粉。
  12. 前記界面活性剤が食品用乳化剤であることを特徴とする請求項5〜請求項11のいずれかに記載の複合化改質澱粉。

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