JP3364643B2

JP3364643B2 - 澱粉の溶解方法

Info

Publication number: JP3364643B2
Application number: JP16590793A
Authority: JP
Inventors: 昭一小林; 陽一郎宇野; 和香子都築; 和彦大和谷
Original assignee: 独立行政法人食品総合研究所
Priority date: 1993-06-14
Filing date: 1993-06-14
Publication date: 2003-01-08
Anticipated expiration: 2018-01-08
Also published as: JPH06345802A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、澱粉の溶解方法に関
し、詳しくは澱粉を溶解する際に特定の物質を添加して
透明で難老化性の糊液を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】澱粉の溶解方法としては、これまでに各
種の方法が知られているが、一般的な方法は澱粉の懸濁
液を攪拌、加熱して溶解するか、澱粉の懸濁液を沸騰水
中に滴下して溶解するものである。このような処理によ
り、馬鈴薯などの薯類澱粉は透明に溶解して糊となる
が、保存中の老化は避けられない。

【０００３】しかし、米，トウモロコシなどの穀類澱粉
は、このような方法で完全溶解させることは著しく困難
であり、不透明な糊しか得られない。そこで、ジェット
クッカーによる高圧加熱溶解法が利用されているが、こ
の方法で溶解した澱粉液は温度が低くなると、再び不透
明となり、さらに室温または低温で放置すると、澱粉が
老化、沈澱する。このように、糊が不安定であるため、
穀類澱粉は食品加工の際には不利である。

【０００４】また、穀類澱粉は、例えばジメチルスルホ
キシド，液体アンモニア，アルカリ溶液，ロダン酸ナト
リウム溶液などの水素結合を破壊する作用のある媒体中
で膨潤、溶解する性質がある。しかし、液体アンモニ
ア，アルカリ溶液以外の溶液は食品衛生上ないし経済的
に、食品加工には利用し難い。しかも、アルカリ溶液で
溶解した場合、澱粉ゲルは作り難く、放置すると澱粉分
子の分解が起こる可能性があり、さらに中和すれば、老
化し易くなる。

【０００５】澱粉を透明に溶解して、ゾル，ゲルを形成
させ、しかも澱粉糊液を老化させずに長時間安定に保持
する方法が確立できれば、澱粉利用の幅を著しく拡大で
きるものと期待される。そこで、多くの澱粉科学者，技
術者らはこの方法を確立すべく様々な方法を試みている
が、まだ穀類澱粉の透明溶解に成功した例はない。

【０００６】穀類澱粉のアミロースは、部分的に脂質と
ラセン状の複合体を形成して存在するため、糊化が困難
で、例えばアミロースとステアリン酸の複合体は水中１
００℃でも壊れないと言われている。そのため、澱粉の
溶解に脂質を利用しようとする試みは殆どなされていな
い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、澱粉、
特に穀類澱粉を透明に溶解させ、かつ老化し難く安定で
透明なゾルまたはゲルを形成させる方法を確立すべく鋭
意検討し、乳化作用や分散作用を有する界面活性剤ある
いは油脂および／または遊離脂肪酸とアルカリ性物質の
混合物を澱粉に添加することが有効であることを見出し
て本発明に到達したのである。すなわち、澱粉を加熱溶
解させる際に、上記物質を添加することにより、透明度
の高い澱粉糊液を得ることができ、特に従来法では不透
明にしか溶解できなかった穀類澱粉を１０倍以上もの高
い透明度で溶解させることができること、並びに生成し
た糊液を低温（４℃程度）ないし室温で放置しても長時
間ゲルからの離水，白濁が生じるなどの老化が起こらな
いことを見出し、本発明を完成したのである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は澱粉
を溶解させる際に、澱粉に界面活性剤として高級脂肪酸
アルカリ塩を添加し、加熱溶解することを特徴とする澱
粉の溶解方法並びに澱粉を溶解させる際に、澱粉に油脂
および／または遊離脂肪酸とアルカリ性物質を添加し、
加熱溶解することを特徴とする澱粉の溶解方法を提供す
るものである。

【０００９】本発明が適用される澱粉には特に制限はな
いが、米，小麦，トウモロコシなどの穀類澱粉やタピオ
カ澱粉等に適用した場合に優れた効果が得られる。馬鈴
薯澱粉の場合は、従来法により透明な澱粉液が得られる
が、保存中に老化が起きる。ところが、このような欠点
も本発明によれば解消される。なお、澱粉懸濁液を加熱
溶解する場合の条件については、後記する界面活性剤も
しくは油脂および／または遊離脂肪酸とアルカリ性物質
を添加すること以外は、既知の条件と同じである。本発
明の方法により老化し難く、透明な澱粉糊液を得るため
には、例えばトウモロコシ澱粉の場合、澱粉濃度を２〜
１０％にすればよい。澱粉濃度が高くなると、透明度が
落ちる傾向にあるので、糊化時のｐＨを８前後に調整す
ることが好ましい。

【００１０】次に、界面活性剤としては各種のものを使
用できるが、特にカプリン酸ナトリウム，ラウリン酸ナ
トリウム，ミリスチン酸ナトリウム，パルミチン酸ナト
リウム，ステアリン酸ナトリウム，オレイン酸ナトリウ
ム，カプリン酸カリウム，ラウリン酸カリウム，ミリス
チン酸カリウム，パルミチン酸カリウム，ステアリン酸
カリウム，オレイン酸カリウムなどの高級脂肪酸アルカ
リ塩が好ましい。界面活性剤は、澱粉の重量に基づいて
0.１〜２０％の割合で添加すればよく、添加時期や添加
時の形態についても特に制限はないが、通常は界面活性
剤を予め水などに溶解した後、これに澱粉を加え、攪
拌、加熱溶解する。

【００１１】本発明の別の態様として、界面活性剤の代
わりに油脂および／または遊離脂肪酸とアルカリ性物質
を用いて実施することができる。この場合に用いる油脂
としては、コーン油，大豆油，菜種油，胡麻油，オリー
ブ油等の各種のものがあり、これらを単独でもしくは２
種以上を組合わせて使用する。一方、遊離脂肪酸として
は、カプリン酸，ラウリン酸，ミリスチン酸，パルミチ
ン酸，ステアリン酸，オレイン酸等があり、これらを単
独でもしくは２種以上を組合わせて使用する。また、ア
ルカリ性物質としては、水酸化ナトリウム，水酸化カリ
ウム，水酸化カルシウム，炭酸ナトリウム，炭酸カリウ
ム，炭酸水素ナトリウム，炭酸水素カリウム，アンモニ
ア水等を挙げることができるが、食品への応用という立
場から水酸化ナトリウムとアンモニア水が特に好適であ
る。

【００１２】油脂や遊離脂肪酸は、澱粉の重量に基づい
て0.１〜２０％の割合で添加すればよい。また、アルカ
リ性物質は、溶解処理後の澱粉糊液がアルカリ性を示さ
ない程度の量を加えればよい。アルカリ性物質を用いる
ことにより、加熱溶解初期には、アルカリにより澱粉粒
は効果的に溶解し、さらに澱粉が溶解した後、油脂や遊
離脂肪酸とアルカリとの反応で生成する脂肪酸ナトリウ
ムが澱粉糊液を安定化すると共に、該糊液を中性にする
作用がある。なお、処理後の澱粉糊液がアルカリ性のと
きは、適当な酸を添加して中和すればよい。

【００１３】本発明の方法により澱粉を溶解、糊化させ
る場合に、澱粉糊液に各種の水溶性ガム類を添加してゲ
ル強度を増強させることができる。この場合に用いる水
溶性ガム類としては、例えばキサンタンガム，グアガ
ム，寒天，アルギン酸，アルギン酸ナトリウム，アラビ
アガム，タマリンドガム，ジェランガム，プルラン，ペ
クチン，ファーセルラン，ローカストビーンガムなどを
挙げることができ、これらを単独もしくは２種以上を組
合わせて用いることができる。なお、使用にあたり、金
属イオンの存在がゲル強度に影響を与えることがあるの
で、かかる事情を考慮して選択する必要がある。寒天
は、金属イオンの存在による影響を受け難いので、例え
ば３％濃度のトウモロコシ澱粉を糊化する場合、0.１〜
0.５％の寒天を添加すると、透明度の高い安定なゲルを
得ることができる。その他、アルギン酸，キサンタンガ
ム，ジェランガム，ファーセルランなどもゲル強度の増
強に極めて効果的である。

【００１４】また、リン酸ナトリウム等を含む溶液で
は、澱粉の溶解が阻害されることがあるが、このような
場合は、水酸化ナトリウムなどのアルカリ性物質をｐＨ
がアルカリ側にならない程度に加えればよい。

【００１５】本発明の方法により得られる透明度の高い
澱粉糊液は、室温ないし４℃程度の低温で３週間以上放
置しても、白濁する、離水する等の老化現象を示さず、
安定なゲルまたはゾルとして保存することができる。

【００１６】さらに、本発明の方法で得た澱粉糊液は、
澱粉分解酵素の作用に影響を及ぼし、反応様式を変化さ
せることができる。例えば、サイクロデキストリン合成
酵素は、澱粉に作用してサイクロデキストリンとデキス
トリンをほぼ等量の割合で生成するが、ミリスチン酸ナ
トリウムのような界面活性剤を添加して得た澱粉糊液に
該酵素を作用させると、サイクロデキストリンを主とし
て生成するようになる。また、グルコアミラーゼを作用
させた場合は、完全に反応して澱粉をすべてグルコース
に変換する。したがって、本発明の方法は、澱粉の酵素
反応に利用することができる。

【００１７】

【実施例】以下に、本発明を実施例により詳しく説明す
る。試験例１トウモロコシ澱粉の溶解は次のようにして行った。澱粉
３ｇ（水分を含む）と各種界面活性剤１５〜６００ｍｇ
を２００ｍｌ容の細口耐圧瓶に秤り取り、全量が１００
ｍｌとなるように水を加え、沸騰浴中で振盪しながら１
０分間で溶解させた。

【００１８】澱粉糊液の透明度は、肉眼観察により行
い、対照を−１とし、対照と同程度の場合を−１、溶解
性の最も優れている馬鈴薯澱粉糊液の透明度を＋５とし
て段階的に表した。また、詳細なデータは分光光度計を
用い、７５０ｎｍの透過率を測定することにより求め
た。ゲル化度は、ゲルを全く形成せずサラサラな溶液の
場合を−５、ゲルを形成した場合を＋で段階的に表し、
また老化度はゲルの離水や濁りの程度を観察して、全く
老化せず、少し老化、かなり老化のように表した。

【００１９】測定結果を第１表に示す。表から明らかな
ように、トウモロコシ澱粉の溶解と老化防止には炭素数
１０〜１８の飽和脂肪酸のアルカリ塩の添加が有効であ
り、炭素数１８のものでは、不飽和結合が１個あるオレ
イン酸も有効であるが、不飽和結合が２個以上となる
と、効果が落ちる。また、炭素数６〜８の短鎖脂肪酸の
アルカリ塩はゲル化には効果が認められるが、老化し易
い。

【００２０】

【表１】

【００２１】試験例２各種澱粉１ｇに対して界面活性剤のドデシル硫酸ナトリ
ウム（ＳＤＳ）またはミリスチン酸ナトリウム（ＳＭ）
0.０５ｇを加え、全量が１００ｍｌになるように水を添
加した後、沸騰浴中で１０分間振盪加熱して溶解した。
次いで、室温に戻してから澱粉溶液の透明度を分光光度
計で７５０ｎｍの透過率を測定することにより調べた。
結果を図１に示す。

【００２２】図から明らかなように、トウモロコシ澱粉
の透明度はＳＭの添加によって、界面活性剤無添加の場
合よりも１０倍以上も高まり、この傾向は洗浄したトウ
モロコシ澱粉を用いることにより一層顕著となる。ま
た、モチトウモロコシ澱粉やタピオカ澱粉の場合は、Ｓ
ＤＳまたはＳＭの添加によって、界面活性剤無添加のと
きの馬鈴薯澱粉の透明度よりも高い透明度が得られる。

【００２３】実施例１２００ｍｌの耐圧瓶に３ｇのトウモロコシ澱粉と0.１ｇ
のパルミチン酸ナトリウムを入れ、全量が１００ｍｌと
なるように水を加え、沸騰浴中で振盪しながら溶解した
ところ、数分で透明な澱粉溶液が得られた。この溶液は
ゾル状であり、３週間４℃の低温に保持しても透明度に
変化はなかった。なお、パルミチン酸ナトリウムの代わ
りにカプリン酸ナトリウム，ラウリン酸ナトリウム，ミ
リスチン酸ナトリウム，ステアリン酸ナトリウム，オレ
イン酸ナトリウム，カプリン酸カリウム，ラウリン酸カ
リウム，ミリスチン酸カリウム，パルミチン酸カリウ
ム，ステアリン酸カリウム，オレイン酸カリウムを使用
した場合も、同様な結果が得られた。

【００２４】実施例２トウモロコシ澱粉を５ｇ、パルミチン酸ナトリウムを0.
６％としたこと以外は実施例１と同様に行い、透明で柔
らかい澱粉ゲルを得た。このゲルは、３週間４℃の低温
に保持しても透明度が変化せず、離水も起こらなかっ
た。なお、パルミチン酸ナトリウムの代わりにカプリン
酸ナトリウム，ラウリン酸ナトリウム，ミリスチン酸ナ
トリウム，ステアリン酸ナトリウム，オレイン酸ナトリ
ウムおよびこれら有機酸のカリウム塩を使用した場合
も、同様な結果が得られた。

【００２５】実施例３トウモロコシ澱粉の代わりにモチトウモロコシ澱粉，馬
鈴薯澱粉，甘藷澱粉およびタピオカ澱粉を用いたこと以
外は実施例１と同様に行って、それぞれ透明な澱粉溶液
を得た。

【００２６】実施例４タピオカ澱粉５ｇ、パルミチン酸ナトリウム１００ｍｇ
および寒天２００ｍｇを混合し、水１００ｍｌを加えて
沸騰浴中で振盪しながら加熱、溶解した。次いで、室温
で放置したところ、透明度の高い安定なゲルが形成され
た。このゲルは４℃の低温で３週間保持しても透明度に
変化がなく、離水も起こらなかった。

【００２７】実施例５トウモロコシ澱粉３ｇ、大豆油３００ｍｇに１Ｎ水酸化
ナトリウム溶液１００ｍｌを加え、沸騰浴中で振盪しな
がら１０分間加熱、溶解することにより、透明度が高い
澱粉糊液を得た。この糊液を１Ｎ塩酸でｐＨ８程度に中
和し、４℃の低温に放置したが、３週間経過後も透明度
に変化がなかった。一方、大豆油を添加しなかったこと
以外は同様に行って得た澱粉糊液は、４℃の低温で１日
保持したところ、白濁し、離水した。

【００２８】実施例６油脂としてオリーブ油、アルカリ性物質としてアンモニ
ア水を使用したこと以外は実施例５と同様に実施し、透
明度の高い澱粉糊液を得た。

【００２９】実施例７ミリスチン酸（最終濃度0.１％）に炭酸水素ナトリウム
（ミリスチン酸の１〜２当量）を加え、これにトウモロ
コシ澱粉を３％となるように添加した後、１００℃で１
０分間振盪しながら加熱処理したところ、透明な溶液が
得られた。この溶液を４℃の低温に放置したが、３週間
経過後も透明度に変化がなかった。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、澱粉を透明に溶解する
ことができ、従来澱粉糊液が不透明なため利用できなか
った各種食品の製造に応用することが可能である。特
に、トウモロコシ澱粉は安価に、かつ大量に入手できる
原料であるが、この澱粉からは不透明な糊液しか製造で
きなかったが、本発明によれば、老化を生じない透明で
安定なゲルやゾルを形成でき、その用途は著しく拡大さ
れるものと期待される。ゲル状製品の場合は、寒天やア
ルギン酸などを加えてゲル強度を補強し、寒天様食品の
製造に応用したり、ゾル状製品は噴霧乾燥して可溶性澱
粉とすることができる。

【００３１】また、本発明の方法により得た糊液あるい
はその乾燥粉末を小麦粉に添加して加熱加工すると、コ
シが強くなり、歯ごたえに優れた加工品を得ることがで
きるなど、物性改良に利用できる。さらに、酵素反応に
際し、澱粉を完全溶解させて反応効率を向上させること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】各種澱粉に界面活性剤を添加して溶解したと
きに得られる澱粉糊液の透明度を示すグラフである。

【符号の説明】

Ａ：トウモロコシ澱粉Ｂ：洗浄したトウモロコシ澱粉Ｃ：モチトウモロコシ澱粉Ｄ：馬鈴薯澱粉Ｅ：うるち米澱粉Ｆ：タピオカ澱粉白塗り棒：対照黒塗り棒：ＳＤＳ添加品斜線入り棒：ＳＭ添加品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08B 30/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】澱粉を溶解させる際に、澱粉に界面活性
剤として高級脂肪酸アルカリ塩を添加し、加熱溶解する
ことを特徴とする澱粉の溶解方法。
【請求項２】界面活性剤の添加量が澱粉の重量に対し
て0.１〜２０％である請求項１記載の方法。
【請求項３】高級脂肪酸アルカリ塩がカプリン酸ナト
リウム，ラウリン酸ナトリウム，ミリスチン酸ナトリウ
ム，パルミチン酸ナトリウム，ステアリン酸ナトリウ
ム，オレイン酸ナトリウム，カプリン酸カリウム，ラウ
リン酸カリウム，ミリスチン酸カリウム，パルミチン酸
カリウム，ステアリン酸カリウムおよびオレイン酸カリ
ウムのうちのいずれかである請求項１記載の方法。
【請求項４】水溶性ガム類を添加する請求項１記載の
方法。
【請求項５】澱粉を溶解させる際に、澱粉に油脂およ
び／または遊離脂肪酸とアルカリ性物質を添加し、加熱
溶解することを特徴とする澱粉の溶解方法。
【請求項６】油脂および／または遊離脂肪酸の添加量
が澱粉の重量に対して0.１〜２０％である請求項５記載
の方法。
【請求項７】油脂がコーン油，大豆油，菜種油，胡麻
油およびオリーブ油のうちのいずれかである請求項５記
載の方法。
【請求項８】遊離脂肪酸がカプリン酸，ラウリン酸，
ミリスチン酸，パルミチン酸，ステアリン酸およびオレ
イン酸のうちのいずれかである請求項５記載の方法。
【請求項９】アルカリ性物質が水酸化ナトリウム，水
酸化カリウム，水酸化カルシウム，炭酸ナトリウム，炭
酸カリウム，炭酸水素ナトリウム，炭酸水素カリウムお
よびアンモニア水のうちのいずれかである請求項５記載
の方法。
【請求項１０】水溶性ガム類を添加する請求項５記載
の方法。