JP2023506038A - 超微細デンプンまたは穀物ベースの小麦粉組成物および関連する方法 - Google Patents

Abstract

超微細デンプン／小麦粉製品を形成する方法は、（ａ）または（ｂ）のうちの少なくとも１つを含み、（ａ）は、水および天然／変性デンプン／小麦粉の混合物を加熱することと、混合物を、少なくとも１つの低せん断前方搬送スクリューおよび少なくとも１つの高せん断混合スクリューを直列に含むスクリュー構成で押し出して、押出物を生成することと、を含み、ステップ（ｂ）は、水、脂質、および天然／変性デンプン／小麦粉の混合物を形成することと、混合物を乾燥させて、乾燥脂質デンプン／小麦粉中間体を生成することと、を含む。出発デンプン／小麦粉は、ステップ（ａ）または（ｂ）の前または後に粉砕することができる。超微細デンプン／小麦粉粒子製品は、高せん断混合スクリューを欠くスクリュー構成で製造されるデンプン／小麦粉粒子製品、または脂質なしで（ｂ）で生成されたデンプン／小麦粉中間体と比較して、より高い水溶性を有する。一実施形態では、この方法は、化学反応または酵素反応を欠いている。【選択図】図８

Description

本発明は、デンプンまたは穀物ベースの小麦粉組成物、および関連する方法に関する。

デンプンおよび穀物ベースの小麦粉は、農業原料から作られた天然成分である。デンプンは、粉砕、ふるい分け、および乾燥によって産業界で精製されてきた。天然デンプン、分子の会合によって一緒に保持された結晶性の微視的な顆粒で発生する。これらの顆粒は、通常、冷水への溶解度が低く、糊化すると粘度が高くなる。これらの貧弱な溶解度および高粘度特性は、天然デンプンの使用を制限し、および／またはさらなる化学修飾を必要とする。デンプンは環境にやさしいため、デンプン微粒子、より具体的にはデンプン粒子は商業的関心を集めており、食品、飲料、コーティング、化粧品、および医薬品、ならびに食品および工業用途で使用されるような様々な複合材料を含む様々な分野で有望な成分として提案されている。

サブミクロンの粒子サイズのデンプン粒子を製造するために、様々なプロセスが提案されてきた。米国特許第６，６７７，３８６号は、生体高分子ナノ粒子を調製するための化学反応性押出プロセスを開示しており、生体高分子は、せん断力を使用して可塑化され、処理中に架橋剤が添加される。この特許は、例示的な架橋剤が、ヘミアセタール、酸無水物および混合無水物（例えば、コハク酸および無水酢酸）などを可逆的に形成するジアルデヒドおよびポリアルデヒドであることを開示する。この特許は、好適なジアルデヒドおよびポリアルデヒドがグルタルアルデヒド、グリオキサール、過ヨウ素酸酸化炭水化物などであり、グリオキサールが特に好適な架橋剤であることを開示する。この特許は、超微細デンプン粒子、当該粒子の水性分散液、およびプロセスによって調製された押出物を記載している。

ＰＣＴ国際特許公開第００／４０６１７号は、二相系を利用してデンプン粒子を調製する方法を開示しており、この方法は、ａ）水中のデンプンの分散液を含む第１の相を調製することと、ｂ）第２の相が水ではないという条件で、第２の液相における第１の相の分散液またはエマルジョンを調製することと、ｃ）第１の相に存在するデンプンの架橋と、ｄ）こうして形成されたデンプン粒子を分離することと、を含む。架橋剤の開示された例には、エピクロロヒドリン、グリオキサール、三メタリン酸三ナトリウム、塩化ホスホリル、または二塩基性もしくは多塩基性カルボン酸の無水物が含まれる。

米国特許第９，８２８，４４１号は、水性環境において酸を利用して、押出しされた糊化され、部分的に加水分解されたデンプンを調製するためのプロセスを開示する。

米国特許第９，５１０，６１４号は、可溶性全粒麦粉（全粒穀物）を処理するための低せん断プロセスを開示する。酵素処理されたオーツ麦粉は、全オーツ麦粉の出発混合物および好適な酵素溶液をミキサー（プレコンディショナーと呼ばれることもある）で混合し、次に混合物を熱処理することによって調製される。次に、酵素処理された混合物は、オーツ麦粉混合物を糊化し、加水分解し、そして調理するために押し出しプロセスにかけられる。この特許は、押出機内の混合物に低せん断が適用されることを開示する。この特許は、酵素がデンプンを前処理しているので、プロセスに高せん断が必要とされないことを開示する。この特許は、高せん断が加水分解の程度を制御することを困難にし、また生地の温度を過度に上昇させ、それが生地を過度に調理し、調理された穀物の風味を過剰にする可能性があることを開示する。この特許は、低せん断押出プロセスが、高水分および低せん断スクリュー設計対低水分および高せん断スクリュー設計による高せん断押出と比較して特徴付けられ、低せん断プロセスの典型的なスクリュー速度が２００～３５０ｒｐｍであることを開示する。

ＣＮ１０２８７０８５３は、６．５μｍ≦Ｄ≦１３μｍの粒子サイズを有する大豆粉を開示する。大豆粉は大豆を粉砕して得られるものであり、超微細大豆粉は主に大豆粕を圧搾して抽出し、空気流で粉砕した後、大豆油を抽出して得られる大豆製品であると記載されている。この文献には、超微細大豆粉は溶解度が高く、人体に吸収され消化されやすいと記載されている。この文献には、超微細大豆粉を主原料として調製された豆栄養代替ミールであり、原料はすべて食品グレードであることが開示されている。

重要な制限は、有用な用途のためにデンプン粒子を調製する従来の方法が複雑であり、有毒または有害な有機溶媒を必要とすることである。このような従来のプロセスからの製品は、通常、ＦＤＡの目的でラベルに適している（ｌａｂｅｌ－ｆｒｉｅｎｄｌｙ）とは認識されておらず、通常、食品およびその他の産業分野で「クリーンな」ラベルで特徴付けることはできない。従来の方法の他の制限には、高価な技術が含まれ、多くの場合、大量の溶媒および／または高エネルギーの使用が必要になる。従来の方法には、制御が困難であって、温度、時間、濃度、酸強度、手順、および装置の影響がデンプン粒子の修飾の程度に影響を与える、酸性化水性技術が含まれる。次に、デンプンを酸で処理するには、中和のために大量のアルカリを添加する必要があり、それ自体、かなりの不利な点と困難が生じる。さらに、酸性化された方法は、タンパク質、繊維、および灰などの他の成分が存在するため、小麦粉には適用できない。これらの成分は酸の修飾を複雑にし、製品の品質に悪影響を与えるため、商業用途には不適切である。

従来のプロセスでは、好適な高い安定性および水溶性を欠く製品が製造されており、多くの場合、相分離が発生する。

業界が直面している上記の課題に加えて、現在、非化学的または非酵素的に修飾された製品に対する需要が高まっている。非化学的に修飾された穀物／穀物ベースの小麦粉およびデンプン、特に超微細微粒子を調製するための簡便かつ信頼できる方法が必要である。

本発明は、従来の方法および製品に勝る利点を提供する。一態様では、超微細（サブミクロンとも呼ばれる）デンプンまたは小麦粉粒子を形成する方法は、デンプンもしくは脱胚小麦粉、またはそれらの組み合わせを、液体の水もしくは蒸気、またはそれらの組み合わせと混合し、したがって混合物を生成することを含む。本明細書で使用される場合、超微細またはサブミクロンは、１００万分の１メートル未満の直径を有する粒子を特徴付けるために使用される。

一態様では、超微細デンプンまたは小麦粉製品を形成する方法は、ステップ（ａ）または（ｂ）のうちの少なくとも１つを含む。ステップ（ａ）は、水および天然もしくは変性デンプンまたは小麦粉の混合物を摂氏２５度～摂氏２００度未満の範囲の温度に加熱し、少なくとも１つの低せん断前方搬送スクリューおよび少なくとも１つの高せん断混合スクリューを直列に含むスクリュー構成で混合物を押し出して、押出物を生成することを含む。本明細書で使用される場合、変性デンプンまたは変性小麦粉は、天然のデンプンまたは小麦粉を物理的に処理してその特性を変化させることによって調製されたデンプンまたは小麦粉誘導体を意味する。

ステップ（ｂ）は、水、脂質、および天然もしくは変性デンプンまたは小麦粉の混合物を形成し、水、脂質、および天然もしくは変性デンプンまたは小麦粉の混合物を乾燥させて、乾燥脂質デンプン中間体または乾燥脂質小麦粉中間体を生成することを含む。

一態様では、この方法は、ステップ（ｃ）または（ｄ）のうちの少なくとも１つを含む。ステップ（ｃ）は、ステップ（ａ）または（ｂ）のいずれかの前に、天然もしくは変性デンプンまたは小麦粉を粉砕して、天然もしくは変性デンプンまたは小麦粉の粒子サイズを減少させることを含む。ステップ（ｄ）は、（ａ）で生成された押出物を砕くこと、または（ｂ）で生成された乾燥脂質デンプン中間体もしくは小麦粉中間体を砕くことを含み、したがって、（ａ）における混合物の押し出しが、低せん断の前方搬送スクリューからなりかつ高せん断の混合スクリューを欠くスクリュー構成で製造されるデンプンまたは小麦粉の粒子製品、または脂質なしで（ｂ）で生成されるデンプンまたは小麦粉の中間体と比較して、高い水溶性を有する超微細デンプンまたは小麦粉粒子製品を製造することを含み、この方法は化学反応または酵素反応を欠いている。一実施形態では、（ａ）で生成された押出物を砕くか、または、（ｂ）で生成された乾燥脂質デンプン中間体または小麦粉中間体を砕くことは、ロールプレス、粉砕（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）、または粉砕（ｍｉｌｌｉｎｇ）、およびそれらの組み合わせによって行われる。

一態様では、この方法は、混合物を摂氏２５度～摂氏２００度未満の温度に加熱し、スクリュー構成で混合物を押し出し、したがって、化学反応または酵素反応なしで超微細デンプン粒子を製造することを含む。一態様では、スクリュー構成は、直列に少なくとも１つの低せん断前方搬送スクリューおよび少なくとも１つの高せん断混合スクリューを直列に含む。一実施形態では、超微細（すなわち、サブミクロン）デンプンまたは小麦粉粒子は、低せん断前方搬送スクリューからなり、かつ高せん断混合スクリューを欠くスクリュー構成で押し出されたデンプンまたは小麦粉粒子と比較して、高い水安定性を有する。一態様では、この方法は、粉砕ステップを欠いている。

一態様では、装置は、熱源、ならびに少なくとも１つの低せん断前方搬送スクリューおよび少なくとも１つの高せん断混合スクリュー部分を直列に含むスクリュー構成を備え、熱源が、デンプンもしくは脱胚小麦粉またはそれらの組み合わせと水との混合物を、摂氏２５度～摂氏２００度未満の温度まで加熱するように構成され、低せん断の前方搬送スクリューからなりかつ高せん断の混合スクリューを欠くスクリュー構成で押し出されたデンプンまたは小麦粉の粒子と比較して、スクリュー構成が、混合物を押し出して、化学的または酵素反応なしに超微細デンプン粒子を製造するように構成されている。一態様では、装置は粉砕装置を欠いている。

一態様では、超微細デンプンまたは穀物ベースの粒子押出製品は、約４％の体積密度で約０．１２μｍのピークサイズを特徴とする、超微細デンプンまたは穀物ベースの粒子を含み、押出製品は好ましくは化学反応物または酵素反応物を欠いている。

一態様では、超微細デンプンまたは穀物ベースの粒子押出製品は、最大少なくとも４８時間の約７５～９５％の範囲の水への溶解率を特徴とする、超微細デンプンまたは穀物ベースの粒子を含む。

一態様では、方法は、押し出された超微細デンプン粒子を水と混合して、実質的に相分離を有さない水溶液を生成することを含む。

一態様では、デンプンまたは穀物ベースの小麦粉は、水溶液中での高い溶解度および安定性を有する超微細粒子を含む。

一態様では、デンプンまたは穀物ベースの小麦粉は、油溶液への高い溶解度および安定性を有する超微細粒子を含む。

一態様では、水溶液は、化学反応物または酵素反応物を欠く超微細粒子を含むデンプンまたは穀物ベースの小麦粉を含む。

一態様では、方法は、非化学的または非酵素的に修飾された供給源を機械的力およびせん断に供するようにデンプンと水とを混合することによって、微粒子デンプン生成物を形成することを含む。本発明は、処理の過程で摂氏２５度～摂氏２００度未満の温度で押出しを行うことによるプロセスを提供し、驚くべきことに、高い溶解度を示す生成物を生成し、任意の添加物を使用せずに実施することができる。特に、このプロセスは、酸性条件下もしくはアルカリ性条件下で、または化学添加物および／または酵素の存在下で実施する必要はない。

一態様では、超微細デンプンまたは小麦粉製品を形成する方法は、（ａ）水、脂質、および天然もしくは変性デンプンまたは小麦粉の混合物を形成し、水、脂質、および天然もしくは変性デンプンまたは小麦粉の混合物を乾燥させて、乾燥脂質デンプン中間体または乾燥脂質小麦粉中間体を生成することと、ステップ（ｂ）または（ｃ）のうちの少なくとも１つと、を含み、（ｂ）はステップ（ａ）の前であり、天然もしくは変性デンプンまたは小麦粉を粉砕して、天然もしくは変性デンプンまたは小麦粉の粒子サイズを減少させることを含み、（ｃ）は（ａ）で生成された乾燥脂質デンプン中間体または小麦粉中間体を砕くことを含み、したがって、脂質なしで（ｂ）で生成されたデンプンまたは小麦粉中間体に比べて、高い水溶性を有する超微細デンプンまたは小麦粉製品を製造することを含む。一実施形態では、この方法は、化学反応または酵素反応を欠いている。

一態様では、本発明は、水系における独特の溶解度および安定性を有する独特の超細微粒子物質からなる新規のデンプンまたは穀物ベースの小麦粉組成物に関する。本開示のプロセスパラメータの設計および使用は、新しくかつ独特のデンプンベースの粒子の形成を可能にする。ここに開示されたプロセスは、薬物、化粧品、コーティング、およびポリマー組成物の分野を含む様々な分野で使用され得る製品および組成物をもたらす。特に、開示された超微細製品組成物およびその後の粉末特性は、以下の改善および用途を備えた特定の食品および飲料製品で使用することができる。
ａ．高水分食品システムにおける感覚および官能機能の改善。
ｂ．食品および飼料の必要に応じて表面積および活性が増加するため、フレーバー、オイル、およびミクロ／マクロ栄養素の供給の改善。
ｃ．ベーカリー、クラッカー、バー、グルテンフリー食品などの特定の食品のテクスチャーが改善されており、高い溶解度および安定性により、接着性およびテクスチャー機能が向上している。
ｄ．炭水化物およびタンパク質の溶解度を改善し、食品および飼料に栄養機能を提供する。
ｅ．紙にコーティングするための改善された微粒子組成物、ならびにラテックスおよび生体接着剤に代わる製品で必要とされる改善された接着性。

これらおよび他の態様、実施形態、および関連する利点は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

本発明の態様による低せん断搬送スクリューの一部を示す。 本発明の態様による高せん断混合スクリューの一部を示す。 本発明の態様による２本の平行なトリプルフライトコーンスクリューの一部を示す。 本発明の一態様による２本の平行フィードスクリューの一部を示す。 本発明の態様による、前方フィードローブ付きせん断ロックスクリューの一部を示す。 本発明の態様による逆ローブせん断ロックスクリューの一部を示す。 本発明の態様によるスクリュー構成を示す。 体積密度（％）対サイズクラス（ｐｍ）のグラフであり、本発明の態様に従って製造されたデンプン粒子の湿潤粒子サイズ分布を、天然のデントコーンスターチの湿潤粒子サイズ分布と比較して示す。 時間に対する溶解度％のグラフであり、本発明の態様に従って製造された様々な粒子について、リアルタイム（ＲＴ）での溶解度％による安定性を示す。 本発明の態様に従って製造されたデンプン製品を示す。 従来の水溶液中の小麦粉製品と比較して、水溶液への溶解度が高い本発明の態様に従って製造された小麦粉製品を示す。 本発明の態様に従って作製されたコーンスターチのサンプルのＸ線回折（ＸＲＤ）パターンを示す。

図１は、本発明の態様による低せん断搬送スクリュー１００の一部を示す。低せん断搬送スクリュー１００は、管またはパイプ（図示せず）内に配置されている。低せん断搬送スクリュー１００は、管またはパイプを通して材料を移動または搬送するために使用される。低せん断搬送スクリュー１００は、中央シャフト１０４を取り囲むらせん面１０２を有する。らせん面１０２は、外ねじ山１０６を含む。ねじ山１０６は等しい寸法を有し、隣接する各ねじ山１０６と同じ方法で位置合わせされる。シャフト表面１０８は、隣接するねじ山１０６の間に配置されている。低せん断搬送スクリュー１００が中央シャフト１０４の軸の周りを回転すると、管またはパイプ内の材料は、低せん断搬送スクリュー１００によって管またはパイプを通って移動する。

図２は、本発明の態様による例示的な高せん断混合スクリュー２００の一部を示す。高せん断混合スクリュー２００は、管またはパイプ（図示せず）内に配置され、中央シャフト２０４を取り囲む非対称の表面２０２を有する。非対称表面２０２は、隣接する各ねじ山２０６からオフセットされたねじ山２０６を含む。高せん断混合スクリュー２００が中央シャフト２０４の軸の周りを回転するとき、管またはパイプ内の材料は、高混合スクリュー２００によって混合される。図２において、８本のねじ山２０６が示されている。しかしながら、本発明の実施形態では、多かれ少なかれねじ山２０６を使用することができる。

図３は、本発明の態様による２つの平行なトリプルフライトコーンスクリュー３００の一部を示す。

図４は、本発明の態様による組み合わせ４００の２つの平行フィードスクリューの一部を示す。図４は、図１に示される２つの低せん断搬送スクリューを示し、スクリューは、一方のスクリューのねじ山１０６が、他方のスクリューの２つのねじ山１０６の間のシャフト表面１０８と整列するように整列される。

図５は、本発明の態様による前方フィードローブ付きせん断ロックスクリュー５００の一部を示す。図１に示すように、搬送している間、糸１０６を比較的ゆっくりと押し出しに入れ、ローブ付きせん断ロックスクリュー５００のパドル（せん断ロック）をより速く押し出しに入れる。パドル５０２は、「前方搬送」に設定された要素のグループの一部として構成された場合でさえ、不十分な搬送要素である楕円形の部品である。前方搬送は、パドル５０２を整列することであるため、パドル（ローブ）の最も長い寸法の進行の一般的な方向は、搬送要素の方向を継続する。ニュートラル搬送（図示せず）は、基本的にパドルを設定しているため、プロファイル内の１つのパドルから次のパドルまで、ローブは９０度オフセットされる。

図６は、本発明の態様による逆フィーディングローブ付きせん断ロックスクリュー６００の一部を示す。逆搬送は本質的にパドル６０２を整列させるので、ローブの進行の一般的な方向は搬送要素の方向と反対である。

本開示の利点を有する当業者は、パドル５０２（図５に示される）およびパドル６０２（図６に示される）が、長さ０．５Ｄに等しいセットで構築され得ることを認識するであろう。一般に、長さが０．５Ｄの場合、要素のブロックは９０度オフセットされる可能性があるため、前方および逆の搬送パドルの場合、各パドルは上流のパドルから３０度オフセットされる可能性がある。当業者は、パドルの搬送方向を見る１つの方法が、パドルが押出機内で回転するときにパドルのグループの上部または下部を見ることであることを認識するであろう。発生する「波」が左から右に進む場合、パーツは前方に運ばれる（押出物の流れの方向）。発生する「波」が右から左に進む場合、パーツは逆方向に運ばれる（押出物の流れの反対方向）。

本発明は、以下の実施例および比較例によってより具体的に示されている。

材料
本明細書に開示される非化学的および非酵素的改変プロセスを使用して、デンプンもしくは脱胚小麦粉、またはそれらの組み合わせ、ならびに、水もしくは蒸気、またはそれらの組み合わせから、独特の超微細デンプン微粒子を製造することができる。例示的であるが限定的ではないデントコーンスターチは、ＡＤＭ １０６（Ａｒｃｈｅｒ Ｄａｎｉｅｌｓ Ｍｉｄｌａｎｄ）である。例示的な脱胚小麦粉は、脱胚コーンフラワーである。脱胚小麦粉のデンプンは、コーン、小麦、エンドウ豆、米、タピオカ、ジャガイモ、ならびにライ麦、大麦およびオート麦などの他の穀物からなる群から選択される植物源に由来し得、ならびに大豆、ピーナッツおよびそれらの組み合わせなどの特定のマメ科植物に由来し得る。

混合プロセス
天然デンプンは、特徴的な粒子サイズ分布を達成するために、十分なせん断および穏やかな加熱で水と混合される。水は、蒸気または液体の水の形で加えることができる。処理の過程で、温度は摂氏２５度（すなわち、室温、「ＲＴ」）から摂氏２００度未満の範囲、好ましくは摂氏２５度～摂氏１４０度未満の範囲である。混合プロセスは、バッチ混合または連続混合であり得る。この開始混合プロセスは、デンプンのさらなる処理に望ましい水分含有量、ｐＨ、および温度などの特性を達成するためにデンプンを事前調整する。

実施例１
押し出しプロセス。高い溶解度および安定性を実証するデンプン粒子は、様々な長さのスクリューシャフトおよびバレルを取り付け、水冷機能および蒸気加熱を備えることができる、パイロットスケールＴＸ－５７Ｍａｇｎｕｍ共回転２スクリュー押出機システム（Ｗｅｎｇｅｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，Ｓａｂｅｔｈａ，ＫＳ）を使用して製造された。従来のスクリュー構成（搬送スクリュー）として同定されるスクリュー構成には、２つのスクリュー構成が使用された。２つのスクリュー構成は、ＡＤＭスクリュー構成として同定される新しいＡＤＭスクリュー構成に使用された（前方および逆フィーディングローブ付きせん断ロック、前方カットフライトスクリュー、および浅溝のカットフライトコーンの組み合わせ）。図７は、上記の押し出しプロセスに使用された新しいＡＤＭスクリュー構成を示す。

図７にスクリュー構成７００として示されている新しいＡＤＭスクリュー構成は、製品の最終特性に対するより高い機械的せん断の影響を調査するために使用された。本開示の利点を有する当業者は、本発明に有用である好適な押出機システムが特定のスクリューの種類に限定されず、例えば、一軸スクリュー、ラム、または他の同様の押出方法も含み得ることを認識するであろう。

図７に示すように、スクリュー７００は、２つのスクリュー７０２および７０４を有する。各スクリュー７０２、７０４。各スクリュー７０２、７０４は、前方カットフライト、１ｄスクリュー、すなわち、図４に示されるスクリュー構成を有するスクリューを含む、それぞれの第１のセグメント７０６を有する。各スクリュー７０２、７０４は、図５に示される４×４５°の前方せん断ロックスクリュー構成を含むそれぞれの第２のセグメント７０８を有する。各スクリュー７０２、７０４は、前方カットフライト、１ｄスクリュー、すなわち、図４に示されるスクリュー構成を有するスクリューを含む、それぞれの第３のセグメント７１０を有する。カットフライト１。各スクリュー７０２、７０４は、３×４５°の前方せん断ロックスクリュー構成（図５に示される構成と同様であるが、図５に示される４つのせん断ロックまたはパドルの代わりに３つのせん断ロックまたはパドルを有する）を含むそれぞれの第４のセグメント７１２を有する。各スクリュー７０２、７０４は、３×４５°の逆せん断ロックスクリュー構成（図６に示される構成と同様であるが、図６に示される４つのせん断ロックまたはパドルの代わりに３つのせん断ロックまたはパドルを有する）を含むそれぞれの第５のセグメント７１４を有する。各スクリュー７０２、７０４は、２×４５°の逆せん断ロックスクリュー構成を含むそれぞれの第６のセグメント７１６を有する。各スクリュー７０２、７０４は、３×３０°の前方せん断ロックスクリュー構成を含むそれぞれの第７のセグメント７１８を有する。各スクリュー７０２、７０４は、２×４５°の逆せん断ロックスクリュー構成を含むそれぞれの第６のセグメント７１６を有する。各スクリュー７０２、７０４は、３×３０°の前方せん断ロックスクリュー構成を含むそれぞれの第７のセグメント７１８を有する。各スクリュー７０２、７０４は、３×４５°の前方せん断ロックスクリュー構成を含むそれぞれの第８のセグメント７２０を有する。各スクリュー７０２、７０４は、浅溝のカットフライトコーン構成を含むそれぞれの第９のセグメント７２２を有する。セグメント７２２は、図３００に示されるような平行三極フライトコーンスクリュー３００と同じ構成を有する。ゾーン１、２、３、４、および５（図７ではバレル１、２、３、４、および５と称される）は、図７で識別されるような押出温度を有する。

実施例２
配合物。本開示の態様に従って、押し出された小麦粉およびデンプンの開発および評価のために設計および調製された異なる配合物、ならびにこれらの配合物を表１に要約する。試験はｐＨ６で実施した。スクリュー構成７００として、表１に列挙されているＡＤＭスクリュー構成を図７に示す。表１に記載されている従来のスクリュー構成は、従来の搬送スクリューのみで構成されるスクリュー構成である。

結果
デンプン粒子分布は、サンプル４（ＡＤＭスクリュー構成７００を使用して作製）およびサンプル３（従来の搬送スクリューのみからなる従来のスクリュー構成を使用して作製）について決定した。本開示に従って作製されたサンプル４は、サブミクロン範囲の粒子の＞５０％で、独特のデンプン粒子分布を有していた。以下の表２および図８を参照されたい。表２に示すように、サンプル４（ＡＤＭスクリュー構成７００を使用して作製）は粒子の６７％であり、０．５９１（ピーク１）のＤ９０（μｍ）を有していたが、サンプル３（従来の搬送スクリューのみからなる従来のスクリュー構成を使用して作製）はわずか１．７２％であり、０．８４（ピーク３）のＤ９０（μｍ）を有していた。

湿潤粒子サイズ分布。図８は、体積密度（％）対サイズクラス（ｐｍ）のグラフであり、従来の搬送スクリューのみからなる従来のスクリュー構成を使用して押し出される天然デントコーンスターチ（すなわち、２０％の水が添加された表１のサンプル３）の湿潤粒子サイズ分布と比較した、本発明の態様に従って製造されたデンプン粒子（すなわち、２０％の水が添加され、新しいＡＤＭスクリュー構成７００で押し出される、表１のサンプル４）の湿潤粒子サイズ分布を示す。図８に示すように、新しいＡＤＭスクリュー構成７００で製造され、化学反応物または酵素反応物を欠く超微細デンプン粒子は、約４％の体積密度で約０．１２μｍのピークサイズを特徴とする。図８に示すように、本発明の態様に従って作製された粒子、すなわち表１のサンプル４は、天然のデントコーンスターチ（すなわち、表１のサンプル３）であって、従来の搬送スクリューのみで構成される従来のスクリュー構成を使用して押し出されるもの（ピーク３）よりも、はるかに大きい体積密度％および小さいサイズクラスを有する（ピーク１を参照）。

水と混合して溶解度を決定する。好ましい実施形態では、本発明に従って調製された製品はまた、実質的に完全に冷水に可溶であり、すなわち、２５℃（すなわち、室温）の水に可溶であろう。溶解度を決定する方法を以下に説明する。冷水溶解度を決定するための好ましい方法に従って、４．０ｇ（乾燥ベース）の生成物を８０．０ｇの蒸留水に分散させる。２５℃で１０分間撹拌した後、スラリーを１００ｍＬメスシリンダーに移し、容量まで希釈する。メスシリンダーを３回反転させ、２５℃で１２分間放置する。次に、上清の１つの２０ｇアリコートを、事前に秤量したパンに移す。次に、パンをホットプレート上に置き、蒸発乾固させる。次に、パンの重さを秤り、乾燥サンプル重量として記録する。溶解度は、次の式を使用して計算される：溶解度＝［（乾燥サンプル重量）／０．８＊１００］。溶解度が少なくとも約７０％、より好ましくは少なくとも約８０％である場合、生成物は高溶解度であるとみなされる。本発明に従って調製された生成物は、優れた冷水溶解度を有し、食品、コーティング、化粧品、医薬品、ならびに様々な複合材料に関連して特に有用である。

時間に対する溶解率。図９は、時間に対する溶解度％のグラフであり、本発明の態様に従って製造された様々な粒子について、室温（ＲＴ）、すなわち２５℃での水への溶解度％による安定性を示す。図９に示すように、本開示に従って製造された製品（サンプル２および４、すなわち、新しいＡＤＭスクリュー構成７００での押し出し、表１を参照）は、従来の搬送スクリューのみからなる従来のスクリュー構成を使用して作製された対応する製品（サンプル１および３、表１を参照）よりもはるかに高い経時的な水への溶解度％を有する。サンプル４は、約２時間で約４０％、４８時間で約１０％溶解度％を有した対応するサンプル３と比較して、約２時間で８０％を超え、４８時間で７５％を超える％溶解度を有した。サンプル２は、約２時間で３０％未満、４８時間で約１０％の溶解度を有した対応するサンプル１と比較して、約２時間で６０％を超え、４８時間で約４３％の溶解度を有した。

実施例３
デンプン製品の水溶液中での高い安定性。図１０は、見出し「水と混合して溶解度を決定する」における上記のプロセスに従って水と混合された後、本発明の態様に従って製造されたデンプン製品１００２（すなわち、表１のサンプル４、新しいＡＤＭスクリュー構成７００で押し出す）を示す図面である。図１０に示されるように、デンプン製品１００２は、相分離がなく、水溶液中で高い安定性を有する。図１０に示される水中のデンプン製品１００２の写真は、デンプン製品１００２を水と混合してから２４時間後に撮影した。

実施例４
小麦粉製品の水溶液中で高い安定性。図１１は、見出し「水と混合して溶解度を決定する」における上記のプロセスに従って水と混合された後、本発明の態様に従って製造された小麦粉製品１１０２（すなわち、新しいＡＤＭスクリュー構成７００で押し出された）を示す図面であり、水溶液中の従来の小麦粉製品１１０４と比較して、水溶液中での高い溶解度を示す。図１１に示すように、本開示に従って作製された小麦粉製品１１０２は、下相１１０６に示されるように、上相１１０８よりも多くの固体を有する顕著な相分離を有する、従来の搬送スクリューのみからなる従来のスクリュー構成を使用して押し出される従来の小麦粉製品１１０４と比較して、相分離がなく、水溶液中で高い安定性を有する。水中の小麦粉製品１１０２および図１１に示される従来の小麦粉製品の写真は、各々が水と混合されてから２４時間後に撮影した。

実施例５
デンプン／小麦粉および脂質の配合物。本発明の態様には、脂質配合物と組み合わせたデンプン／小麦粉混合物が含まれる。

脂質配合物の組成。

プロセスの態様には、以下に従った脂質配合物の調製が含まれる。

（１）マイクロエマルジョン（ＭＥ）：５グラムのモノグリセリドをＤＩ水中の５％グリセロール溶液に加え、よく混合した。次に、２グラムの大豆レシチンを溶液に加え、よく混合した。次に、１２グラムの中鎖トリグリセリド（「ＭＣＴ」）を溶液に加え、よく混合した。

（２）乳化剤ブレンド（ＥＭ）：１２．６グラムのモノグリセリドを１２％グリセロール溶液に加え、よく混合した。次に、５グラムの大豆レシチンを溶液に加え、よく混合した。

（３）パルミチン酸配合物（ＰＡＦ）：２．５グラムのモノグリセリドを１５グラムのＤＩ水に加え、よく混合した。次に、２．５グラムのパルミチン酸を溶液に加え、よく混合した。

表３は、脂質配合物の組成を重量％で示す。

デンプン／小麦粉を脂質配合物の調製物と混合する。プロセスの態様には、以下に従って、所望の脂質配合物の調製物とのデンプン／小麦粉混合物が含まれる：（１）脱イオン（ＤＩ）水に３０グラムＤＳの所望のデンプン／小麦粉を加えることにより、１０％乾燥固形分（ＤＳ）スラリーを作製した、（２）脂質配合物が添加されたサンプルの場合、６グラムの所望の脂質配合物がスラリーに添加された、（４）スラリーは、Ｂｕｃｈｉ Ｂ２９０噴霧乾燥機を使用して、摂氏１００度の入口温度、摂氏約６０度の出口温度、および１．１～１．４ｍＬ／分のポンプ速度で乾燥した。噴霧乾燥の場合、液体サンプルは噴霧乾燥ノズルにポンプで送られる。

実施例６
粉砕。流動床ジェットミル（Ｎｅｔｚｓｃｈ Ｃｏｎｄｕｘ ＣＧＳ １０）を使用して、超微細デンプンまたは小麦粉を作製した。デンプンまたは小麦粉は、容積測定フィーダーによってミルに導入され、６バールで３つの粉砕ノズルに供給される圧縮ガスによって粉砕された。粒子サイズは、内部分類器の回転速度を調整することによって調整できる。１４，０００ｒｐｍの分類器速度で、３～４μｍのＤ５０かつ１０μｍ未満のＤ９０でデンプンまたは小麦粉が製造された（表４）。粉砕時間を調整することにより、粒子サイズを調整することもできる。粉砕したコーンスターチ－１および粉砕したコーンスターチ－２は同じ出発原料を有するが、粉砕したコーンスターチ－１は粉砕したコーンスターチ－２の粉砕時間よりも長い粉砕時間で粉砕された。

粉末の粒子サイズおよび表面積。Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ ３０００ドライモジュールを使用して、粉末の粒子サイズおよび表面積を分析した。乾燥粉末の粒子サイズおよび表面積の変化を監視した。粒子サイズおよび表面積を表４に示す。表４に示すように、この開示に従って超微細製品を製造する調整可能なプロセス技術は、３１８ｍ^２／ｋｇの表面積がおよび１３．０μｍの粒子サイズＤ１０を有することが導き出された基材と比較して、Ｄ１０の粒子サイズを１．４２μｍに減少させることにより、最大３，２７８ｍ^２／ｋｇの表面積を増加させる。天然の米粉と比較した粉砕した米粉を参照されたい。本発明の超微細製品は、それが由来する基材と比較して、以下の改善された特性を有する：（ｉ）粉砕したコーンスターチ－１、７９％の粒子サイズＤ１０の減少（１．８２／８．８０）、および７．６倍の表面積の増加（３０７３／４０１）、（ｉｉ）粉砕したコーンスターチ－２、８０．７％の粒子サイズＤ１０の減少（１．７０／８．８）、および４．７倍の表面積の増加（１８９２／４０１）、（ｉｉｉ）粉砕した変性タピオカデンプン、８０％の粒子サイズＤ１０の減少（１．７／８．６７）、および５．７倍の表面積の増加（３２８６／５７３）、（ｉｖ）粉砕した米粉、８９．１％のＤ１０の粒子サイズの減少（１．４２／１３．０）、および１０．３倍の表面積の増加（３２７８／３１８）。本開示の利点を有する当業者は、本開示に従って超微細製品を製造する調整可能なプロセス技術が、Ｄ１０の粒子サイズを１μｍまで減少させることにより、それが由来する基材と比較して、最大４，０００ｍ^２／ｋｇの増加した表面積を提供し得ることを認識するであろう。一実施形態では、本開示による超微細製品は、１００～４，０００ｍ^２／ｋｇの表面積および１～２００μｍの粒子サイズＤ１０を有し得る。

Ｍａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ ３０００ウェットモジュールを使用して、粒子サイズおよび分散表面積を分析した。粉砕された材料の粒子サイズおよび表面積に対する異なる脂質配合物の影響を表５に示す。表５に示すように、脂質配合物を使用した粉砕材料の噴霧乾燥は、脂質配合物が存在しない場合と比較して、粒子サイズを減少させ、表面積を増加させた。

実施例７
乾燥粉末の色および白色度。色の特性は、測色計、すなわちＨｕｎｔｅｒＬａｂ ＣｏｌｏｒＦｌｅｘ ＥＺを使用して分析した。乾燥粉末の白色度（Ｌ＊）の変化を監視した。色の特性を表６に示す。表６に示すように、脂質配合物の添加と組み合わせた好適なプロセス技術、例えば、粉砕、噴霧乾燥、およびＰＡＦ配合物は、それが由来する基材と比較して保持された白色度特性を備えた製品を提供する。

実施例８
ＨｕｎｔｅｒＬａｂ ＣｏｌｏｒＦｌｅｘ ＥＺを使用して、色の特性を分析した。水浴中で摂氏６０度で３０分間加熱することによる１０％Ｓ．Ｓ水性分散液の白色度（Ｌ＊）の変化を監視した。色の特性を表７に示す。表７に示されるように、好適な脂質配合物、例えば、ＰＡＦ配合物は、超微細デンプンまたは小麦粉粒子製品、特に噴霧乾燥した粉砕した変性タピオカデンプン、粉砕した米粉、噴霧乾燥した粉砕した米粉、粉砕したコーンスターチ、噴霧乾燥した粉砕したコーンスターチにおける白色度の低下に対する保護を提供する。ただし、粉砕した変性タピオカデンプン（噴霧乾燥なし）を除く。表７に示すように、好適な脂質配合物、例えばＰＡＦ配合物は、噴霧乾燥を使用して作製された超微細デンプンまたは小麦粉粒子製品の白色度の低下に対する保護を提供する。ＰＡＦ配合物かつ噴霧乾燥で作製された超微細デンプンまたは小麦粉粒子製品は、噴霧乾燥でかつＰＡＦ配合物なしで作製された製品よりも白色度の低下が少ないことから明らかなように、熱安定性が向上する。

実施例１３
示差走査熱量計（ＤＳＣ）。乾燥製品の熱特性は、ＴＡ機器ＤＳＣ２５００を使用して監視した。１０ミリグラムのＤＳのサンプルおよび３０ミリグラムのＤＩ水をＤＳＣパンに加え、室温で一晩（約１６～２０時間）平衡化した。ＤＳＣパラメータは、摂氏３０度～摂氏１７０度まで摂氏５度／分の速度に設定した。糊化プロセスに関連する温度であるピーク温度は、Ｔｒｉｏｓソフトウェアを使用してＤＳＣサーモグラムで分析した。ＤＳＣで分析したピーク温度特性を表８に示す。表８に示されるように、脂質配合物、例えば、ＰＡＦ配合物の粉砕および添加は、それが誘導される基材と比較して、より高いＤＳＣピーク温度によって特徴付けられるように、改善された熱安定性を提供する。

実施例１４
コーンスターチのサンプルのＸ線回折（ＸＲＤ）パターンを図１２に示す。乾燥製品の結晶化度およびアミロース－脂質複合体形成特性は、４０ｋｖおよび４０ｍＡで動作するＣｕ Ｋα放射線源λ＝１．５４０６Åを備えたＢｒｕｋｅｒ Ｄ８ Ａｄｖａｎｃｅを使用して監視した。乾燥製品はコーンスターチまたはコーンスターチ由来であり、２θ＝１９．８°（％）での相対結晶化度％（ＲＣ）および相対強度％（ＲＩ）は次のように特定した。ａ）天然、ＲＣ ３８％、ＲＩ ０％、ｂ）粉砕、ＲＣ ３６．９％、ＲＩ ４．１％、ｃ）ＰＡＦ配合物と組み合わせたドライミックス、ＲＣ ３５％、ＲＩ ６．８％、ｄ）ＰＡＦ配合物と組み合わせたフリーズドライスラリーミックス、ＲＣ ３８．０％、ＲＩ １６．７％、ｅ）ＰＡＦ配合物と組み合わせた噴霧乾燥スラリーミックス、ＲＣ ３６．８％、ＲＩ １７．１％、およびｆ）ペースト、ＲＣ ０％、ＲＩ ＮＡ。相対強度は、結合された２シータスキャンタイプで０．０２°分^１のスキャン速度でシンチレーションカウンターを使用して、４．０～３４．０°の散乱角範囲（２θ）で記録した。相対結晶化度（ＲＣ）はパーセンテージで表され、次の式：ＲＣ（％）＝（Ｉ_ｃ－Ｉ_ａ）／Ｉ_ｃ×１００を使用して、各回折パターンで得られた結晶（Ｉ_ｃ）およびアモルファス領域（Ｉ_ａ）から計算した。

ペーストは、出発成分を脱イオン水（ＤＩ）水で摂氏９５度で３０分間調理し、すぐに凍結乾燥して作製した。ペーストのＸ線回折を、ＲＣが０％のアモルファス領域（Ｉ_ａ）として使用した（図１２に示すように）。

図１２を参照すると、１５、１７、１８、および２３°の２θでのピーク強度反射は、天然の結晶構造のＡ型パターンに関連している。２θ＝１９．８°の回折ピークはデンプン－脂質複合体の形成によるものであったが、２θ＝２１．３°のピークは遊離しておりかつ複合化されていない脂質に起因している（Ｃｈａｏ，Ｃ．，Ｙｕ，Ｊ．，Ｗａｎｇ，Ｓ．，Ｃｏｐｅｌａｎｄ，Ｌ．，Ｗａｎｇ，Ｓ．，（２０１７）参照）。トウモロコシデンプンと脂質の間の複合体の形成の根底にあるメカニズム。Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ａｎｄ Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ６６（１）、２７２－２７８）。

ＸＲＤによって分析された相対結晶化度（ＲＣ）特性を表９に示す。表９に示すように、粉砕および脂質配合物、例えばＰＡＦ配合物との組み合わせにより、粒状の完全性が維持された。製品の本来の結晶化度は、それが由来する基材と比較して８８％以上保持されていたためである。

実施例１５
Ｘ線回折（ＸＲＤ）。アミロース－脂質複合体の形成の量は、２θ＝１９．８°のピークの強度から分析した。表１０は、２θ＝１９．８°での相対強度を、それが由来する基材と比較して示す。表１０に示されるように、脂質配合物、例えば、ＰＡＦ配合物との組み合わせは、それが由来する基材と比較して、複合体形成を最大２５％増加させた。

実施例１６
Ｘ線回折（ＸＲＤ）。アミロース－脂質複合体の形成の量に対する粒子サイズの影響を、２θ＝１９．８°でのピークの強度から分析した。表１１は、２θ＝１９．８°での相対強度を、それが由来する基材と比較して示す。表９に示すように、超微細製品を製造するという請求されたプロセス技術は、周囲条件でもアミロース－脂質複合体形成を強化したが、より小さな粒子サイズの製品、例えばコーンスターチは、より大きな粒子サイズと比較して、より高いアミロース－脂質複合体形成を示した。表１１に示すように、水分含有量の増加、例えば、ドライミックス対スラリーミックスでは、脂質配合物とベースの微粉化材料との相互作用が強化され、アミロース－脂質複合体形成が最大１６．７％増加した。表１１に示すように、例えば噴霧乾燥対フリーズドライを使用した場合の乾燥温度の上昇により、脂質配合物とベースの微粉化材料との相互作用が強化され、アミロース－脂質複合体形成が最大１７．１％増加した。

実施例１７
色吸光度。製品の吸収能力は、分光光度分析を使用して吸収された色によって監視した。染料の１％ｗ／ｗ溶液、例えばブリリアントグリーンをＤＩ水中で作製成した。０．１グラムのＤＳのデンプン／小麦粉および９．９グラムのＤＩ水を遠心分離チューブに加え、よく混合した。次に、チューブを１０００ｘｇで５分間遠心分離し、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｃａｒｙ６０ＵＶ－Ｖｉｓを使用して６２５ｎｍで上清を分析した。相対色吸光度は、次の式：相対色吸光度（％）＝１００×（ブリリアントグリーンの吸光度－サンプルの吸光度）／ブリリアントグリーンの吸光度を使用して計算し、相対色吸光度が高いほど、サンプルの吸収能力が高いことを示す。相対色吸光度の特性を表１２に示す。表１２に示すように、最大９０％の吸着能力の向上が観察された。

本開示の利点は次のとおりである：
ａ．脂質および超微細デンプン／小麦粉の表面積の増加に起因する相互作用の改善により、粒状の完全性および本来の結晶化度を保持することにより、熱安定的な脂質複合体を開発する方法、
ｂ．製品の白色度を高度に保持しながら、表面積を増加させ、脂質配合物を取り込むための調整可能なプロセス技術が開示される、
ｃ．請求された脂質配合物を超微細デンプン／小麦粉に取り込むことにより、分散／不透明度の改善が観察された、
ｄ．結晶化度および粒状の完全性の保持は、粉砕されかつ脂質配合物製品と組み合わせた場合に観察された、
ｅ．より低い粒子サイズ（ＸＲＤを使用して決定）のデンプン／小麦粉について、より高いアミロース－脂質複合体形成能力が観察された、および
ｆ．開示された技術は、容易に酸化可能な脂質、ならびにフレーバー、色、および植物抽出物などの熱に敏感な成分との、アミロース－脂質包接複合体の形成を可能にする。

本発明は、７５％を超える水溶性および少なくとも約４８時間の期間までの安定性を示す様々な超微細デンプン／小麦粉粒子を製造するための、簡便で、クリーンかつ費用効果の高いプロセスおよび条件の選択を提供する。本発明の超微細デンプン／小麦粉粒子のこれらの安定性および溶解度は、市場における従来の製品の典型的なものを超える。本発明の超微細デンプン／小麦粉粒子は、従来の製品では達成できない、食品および工業用途における改善された有用性を提供する。本開示の利点を有する当業者は、本明細書に開示される独特の超微細（サブミクロンとも呼ばれる）デンプン／小麦粉粒子および製品、組成物、ならびに粉末配合物が以下の利点を提供することを認識するであろう：
ａ．ドライミックス、甘味料などの特定の食品用途の増量剤として、簡便で、費用効果が高く、化学的に修飾されていないプロセスを使用して製造された超微細デンプン粒子の使用、
ｂ．ベーカリーファイリングおよびアイシング、シリアルバー、押し出されたスナック、マーガリン、低脂肪スプレッド、ショートニング、菓子、サワークリーム、ヨーグルト、チーズ、加工チーズ、飲料などの特定の高水分食品などの食品システムにおける感覚的および官能的機能の改善、
ｃ．フレーバー、ミクロ／マクロ栄養素、酵素、栄養補助食品の担体としての使用、
ｄ．広範な溶解度および安定性を設定して接着性を改善し、エンドユーザーの食事体験に重要なサクサク、クランチなどの望ましいテクスチャーを構築できる、食品でのテクスチャーデリバリーの改善、
ｅ．食品および飼料の好ましい栄養機能のための、改善された炭水化物およびタンパク質の溶解度、
ｆ．工業用、化粧品、紙のコーティング用途向けの改善された微粒子組成、および改善された接着性。

色吸光度。本開示の利点を有する当業者は、本発明の方法が、食品用途、担体として、およびコーティング用途に有用な新しい超微細デンプン粒子を提供することを認識するであろう。

本開示は、特定の例示的な実施形態、組成物、およびそれらの使用を参照して説明されてきた。しかしながら、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、例示的な実施形態のいずれかの様々な置換、修正、または組み合わせを行うことができることは、当業者によって認識されるであろう。したがって、本開示は、例示的な実施形態の説明によって限定されるのではなく、むしろ、最初に提出された添付の特許請求の範囲によって限定される。

Claims (40)

1. 超微細デンプンまたは小麦粉製品を形成する方法であって、
   ステップ（ａ）または（ｂ）、
   （ａ）水および天然もしくは変性デンプンまたは小麦粉の混合物を摂氏２５度～摂氏２００度未満の範囲の温度に加熱し、少なくとも１つの低せん断前方搬送スクリューおよび少なくとも１つの高せん断混合スクリューを直列に含むスクリュー構成で前記混合物を押し出して、押出物を生成すること、または
   （ｂ）水、脂質、および天然もしくは変性デンプンまたは小麦粉の混合物を形成し、前記水、脂質、および天然もしくは変性デンプンまたは小麦粉の混合物を乾燥させて、乾燥脂質デンプン中間体または乾燥脂質小麦粉中間体を生成すること、のうちの少なくとも１つと、
   ステップ（ｃ）または（ｄ）、
   （ｃ）ステップ（ａ）または（ｂ）の前に、前記天然もしくは変性デンプンまたは小麦粉を粉砕して、前記天然もしくは変性デンプンまたは小麦粉の粒子サイズを減少させること、または
   （ｄ）（ａ）で生成された前記押出物を砕くか、または（ｂ）で生成された前記乾燥脂質デンプン中間体もしくは小麦粉中間体を砕くこと、のうちの少なくとも１つと、
   したがって、（ａ）における前記混合物の押し出しが、低せん断前方搬送スクリューからなりかつ高せん断混合スクリューを欠くスクリュー構成で製造されるデンプンもしくは小麦粉粒子製品、または脂質なしで（ｂ）で生成されたデンプンまたは小麦粉の中間体と比較して、高い水溶性を有する超微細デンプンまたは小麦粉粒子製品を製造することと、を含み、
   前記方法が、化学反応または酵素反応を欠いている、方法。
2. 前記超微細デンプンまたは小麦粉粒子製品の前記粒子サイズが１～２００μｍであり、表面積が１００～４，０００ｍ^２／ｋｇである、請求項１に記載の方法。
3. 前記超微細デンプンまたは小麦粉粒子製品の白色度がＬ＊比色スケールで９７以下である、請求項１に記載の方法。
4. 前記超微細デンプンまたは小麦粉粒子製品の糊化温度が摂氏６５～８０度の範囲である、請求項１に記載の方法。
5. ステップ（ａ）を使用して、前記超微細デンプンまたは小麦粉粒子製品が、それが由来する前記天然もしくは変性デンプンまたは小麦粉と比較して、８５～９８％の範囲の結晶化度を保持する、請求項１に記載の方法。
6. ステップ（ｂ）を使用して、脂質を含む前記超微細デンプンまたは小麦粉粒子製品が、それが由来する前記天然もしくは変性デンプンまたは小麦粉と比較して、８５～１００％の範囲の結晶化度を保持する、請求項１に記載の方法。
7. ステップ（ｂ）を使用して、脂質を含む前記超微細デンプンまたは小麦粉粒子製品が、それが由来する基材と比較して少なくとも２５％大きいアミロース－脂質複合体形成を有する、請求項１に記載の方法。
8. 前記超微細デンプンまたは小麦粉粒子製品が、最大９０％の増強された吸収能力を有する、請求項１に記載の方法。
9. 前記超微細デンプンまたは小麦粉粒子製品のインビトロ消化率が１０～８０％の範囲である、請求項１に記載の方法。
10. 出発の天然もしくは変性デンプンまたは小麦粉が少なくとも３０重量％のデンプン含有量を含み、トウモロコシ、小麦、大麦、米、ジャガイモ、タピオカ、ワキシータピオカ、エンドウ豆、ソラマメ、およびレンズ豆からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
11. ステップ（ｂ）を使用して、前記脂質が、６～２２の鎖長を有する脂肪酸または対応するモノグリセリド、ジグリセリド、もしくはトリグリセリドを含む、請求項１に記載の方法。
12. 前記鎖長が１０～１８である、請求項１１に記載の方法。
13. 前記鎖長が１２～１６である、請求項１１に記載の方法。
14. 食品を製造する方法であって、請求項１に従って製造された前記超微細デンプンまたは小麦粉粒子製品を導入することを含み、前記食品が、スープ製品、乳製品、加工肉製品、ヨーグルト製品、ドレッシング製品、冷凍食品、ジュース製品、菓子製品、およびベーカリー製品からなる群から選択される、方法。
15. 超微細デンプンまたは小麦粉粒子製品を形成する方法であって、
    （ａ）デンプンもしくは脱芽小麦粉、またはそれらの任意の組み合わせを水と混合して、混合物を生成することと、
    （ｂ）前記混合物を摂氏２５度～摂氏２００度未満の範囲の温度に加熱することと、
    （ｃ）少なくとも１つの低せん断前方搬送スクリューおよび少なくとも１つの高せん断混合スクリューを直列に含むスクリュー構成で前記混合物を押し出して、押出物を生成することと、
    （ｄ）前記押出物を砕いて、前記混合物の前記押し出しが、低せん断前方搬送スクリューからなりかつ高せん断混合スクリューを欠くスクリュー構成で製造されるデンプンまたは小麦粉粒子製品と比較して、高い水溶性を有する超微細デンプンまたは小麦粉粒子製品を製造することと、を含み、
    前記方法が、化学反応または酵素反応を欠いている、方法。
16. 前記デンプンまたは脱胚小麦粉が、コーン、小麦、大麦、米、ジャガイモ、タピオカ、ワキシータピオカ、エンドウ豆、ソラマメ、およびレンズ豆からなる群から選択される、請求項１５に記載の方法。
17. 前記少なくとも１つの低せん断搬送スクリューが、前方カットフライトスクリューであり、前記少なくとも１つの高せん断混合スクリューが、前方せん断ロック（Ｓｈｅａｒｌｏｃｋ）スクリューである、請求項１５に記載の方法。
18. 前記スクリュー構成が、直列に、第１の低せん断前方搬送スクリューと、少なくとも１つの高せん断混合スクリューと、第２の低せん断前方搬送スクリューと、を含む、請求項１５に記載の方法。
19. 前記スクリュー構成が、直列に、第１の低せん断前方搬送スクリューと、第１の高せん断混合スクリューと、第２の低せん断前方搬送スクリューと、第２の高せん断混合スクリューと、を含み、前記第２の高せん断混合スクリューが、前方せん断ロックスクリュー、逆せん断ロックスクリュー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１５に記載の方法。
20. 前記スクリュー構成が、直列に、前方カットフライトスクリューを含む第１の低せん断前方搬送スクリューと、前方せん断ロックスクリューを含む第１の高せん断混合スクリューと、前方カットフライトスクリューを含む第２の低せん断前方搬送スクリューと、前方せん断ロックスクリューを含む第２の高せん断混合スクリューと、逆せん断ロックスクリューを含む第３の高せん断混合スクリューと、逆せん断ロックスクリューを含む第４の高せん断混合スクリューと、前方せん断ロックスクリューを含む第５の高せん断混合スクリューと、前方せん断ロックスクリューを含む第６の高せん断混合スクリューと、を含み、
    前記第１、第２、第３、第４、第５、および第６の高せん断混合スクリューが、各々、４×４５°前方せん断ロックスクリュー、３×４５°前方せん断ロックスクリュー、３×４５°逆せん断ロックスクリュー、２×４５°逆せん断ロックスクリュー、３×３０°前方せん断ロックスクリュー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１５に記載の方法。
21. 請求項１５に記載の方法であって、
    前記第１の高せん断混合スクリューが、４×４５°の前方せん断ロックスクリューであり、
    前記第２の高せん断混合スクリューが、３×４５°の前方せん断ロックスクリューであり、
    前記第３の高せん断混合スクリューが、３×４５°の逆せん断ロックスクリューであり、
    前記第４の高せん断混合スクリューが、２×４５°の逆せん断ロックスクリューであり、
    前記第５の高せん断混合スクリューが、３×３０°の前方せん断ロックスクリューであり、
    前記第６の高せん断混合スクリューが、３×４５°の前方せん断ロックスクリューである、方法。
22. 直列の前記第６の高せん断混合スクリューに続いて、浅溝のカットフライトコーンスクリューをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
23. 直列の前記第６の高せん断混合スクリューに続いて、浅溝のカットフライトコーンスクリューをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
24. 前記スクリュー構成が、第１のスクリュー構成および第２のスクリュー構成を含み、前記第１のスクリュー構成が前記第２のスクリュー構成と平行である、請求項１５に記載の方法。
25. 前記押出物を砕くことが、前記押出物に圧力を加えることを含む、請求項１５に記載の方法。
26. 前記押出物に圧力を加えることが、ロールプレス、粉砕（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）、または粉砕（ｍｉｌｌｉｎｇ）、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項２５に記載の方法。
27. 装置であって、
    デンプンもしくは脱胚小麦粉の混合物、またはそれらの組み合わせを、水と摂氏２５度～摂氏２００度未満の範囲の温度に加熱するように構成されたヒーターと、
    少なくとも１つの低せん断前方搬送スクリューおよび少なくとも１つの高せん断混合スクリューを直列に含むスクリュー構成であって、前記混合物を押し出して押出物を生成するように構成された、スクリュー構成と、
    前記押出物を砕いて、化学反応または酵素反応なしに超微細デンプンまたは小麦粉粒子製品を製造するように構成された、ロールプレス、グラインダー、ミル、または噴霧乾燥機のうちの少なくとも１つと、を備え、前記超微細デンプンまたは小麦粉粒子製品が、スクリュー構成が低せん断前方搬送スクリューからなりかつ高せん断混合スクリューを欠いて製造される化学反応物または酵素反応物を欠くデンプンまたは小麦粉粒子製品と比較して、高い水溶性を有する、装置。
28. 前記少なくとも１つの低せん断搬送スクリューが前方カットフライトスクリューであり、前記少なくとも１つの高せん断混合スクリューが前方せん断ロックスクリューである、請求項２７に記載の装置。
29. 前記スクリュー構成が、直列に、第１の低せん断前方搬送スクリューと、少なくとも１つの高せん断混合スクリューと、第２の低せん断前方搬送スクリューと、を含む、請求項２７に記載の装置。
30. 前記スクリュー構成が、直列に、第１の低せん断前方搬送スクリューと、第１の高せん断混合スクリューと、第２の低せん断前方搬送スクリューと、第２の高せん断混合スクリューと、を含み、前記第２の高せん断混合スクリューが、前方せん断ロックスクリュー、逆せん断ロックスクリュー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項２７に記載の装置。
31. 前記スクリュー構成が、直列に、前方カットフライトスクリューを含む第１の低せん断前方搬送スクリューと、前方せん断ロックスクリューを含む第１の高せん断混合スクリューと、前方カットフライトスクリューを含む第２の低せん断前方搬送スクリューと、前方せん断ロックスクリューを含む第２の高せん断混合スクリューと、逆せん断ロックスクリューを含む第３の高せん断混合スクリューと、逆せん断ロックスクリューを含む第４の高せん断混合スクリューと、前方せん断ロックスクリューを含む第５の高せん断混合スクリューと、前方せん断ロックスクリューを含む第６の高せん断混合スクリューと、を含み、
    前記第１、第２、第３、第４、第５、および６つの高せん断混合スクリューが、各々、４×４５°前方せん断ロックスクリュー、３×４５°前方せん断ロックスクリュー、３×４５°逆せん断ロックスクリュー、２×４５°逆せん断ロックスクリュー、３×３０°前方せん断ロックスクリュー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項２７に記載の装置。
32. 請求項３１に記載の装置であって、
    前記第１の高せん断混合スクリューが、４×４５°の前方せん断ロックスクリューであり、
    前記第２の高せん断混合スクリューが、３×４５°前方せん断ロックスクリューであり、
    前記第３の高せん断混合スクリューが、３×４５°の逆せん断ロックスクリューであり、
    前記第４の高せん断混合スクリューが、２×４５°の逆せん断ロックスクリューであり、
    前記第５の高せん断混合スクリューが、３×３０°の前方せん断ロックスクリューであり、
    前記第６の高せん断混合スクリューが、３×４５°の前方せん断ロックスクリューである、装置。
33. 直列の前記第６の高せん断混合スクリューに続いて、浅溝のカットフライトコーンスクリューをさらに含む、請求項３０に記載の装置。
34. 直列の第６の高せん断混合スクリューに続いて、浅溝のカットフライトコーンスクリューをさらに含む、請求項３２に記載の装置。
35. 前記スクリュー構成が、第１のスクリュー構成および第２のスクリュー構成を含み、前記第１のスクリュー構成が前記第２のスクリュー構成と平行である、請求項２７に記載の装置。
36. 超微細デンプンまたは穀物ベースの粒子を含む超微細デンプンまたは穀物ベースの粒子押出製品であって、約４％の体積密度で約０．１２μｍのピークサイズを特徴とし、前記押出製品が化学反応物または酵素反応物を欠いている、粒子押出製品。
37. 超微細デンプンまたは穀物ベースの粒子を含む超微細デンプンまたは穀物ベースの粒子押出製品であって、約７５～９５％の範囲の水への溶解率が少なくとも４８時間まで続くことを特徴とし、前記押出製品が化学反応物または酵素反応物を欠いている、粒子押出製品。
38. 請求項２７に記載の超微細デンプンまたは穀物ベースの粒子押出製品であって、水への溶解率が少なくとも４８時間まで約８５～９５％の範囲にある、粒子押出製品。
39. 超微細デンプンまたは小麦粉製品を形成する方法であって、
    （ａ）水、脂質、および天然もしくは変性デンプンまたは小麦粉の混合物を形成し、前記水、脂質、および天然もしくは変性デンプンまたは小麦粉の混合物を乾燥させて、乾燥脂質デンプン中間体または乾燥脂質小麦粉中間体を生成することと、
    ステップ（ｂ）または（ｃ）、
    （ｂ）ステップ（ａ）の前に、前記天然もしくは変性デンプンまたは小麦粉を粉砕して、前記天然もしくは変性デンプンまたは小麦粉の粒子サイズを減少させること、または
    （ｃ）（ａ）で生成された前記乾燥脂質デンプン中間体または小麦粉中間体を砕くこと、
    したがって、脂質なしで（ｂ）で生成されたデンプンまたは小麦粉中間体と比較して、高い水溶性を有する超微細デンプンまたは小麦粉粒子製品を製造すること、のうちの少なくとも１つを含み、
    前記方法が、化学反応または酵素反応を欠いている、方法。
40. （ｃ）において、前記乾燥脂質デンプン中間体または小麦粉中間体を砕くことが、ロールプレス、粉砕（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）、または粉砕（ｍｉｌｌｉｎｇ）、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項３９に記載の方法。
    

Images