JP3685517B2 - デンプン生成物の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、比較的高い割合のいわゆる「抵抗性デンプン」構造物（"resistant starch" structures)を含むデンプン組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
一般に、種々の割合のアミロ−スおよびアミロペクチンからなるデンプンが、高度に分枝したアミロペクチンの割合を低下させ、短鎖アミロ−ス構造の割合を高める酵素処理に付され得ることは、長い間知られている（例えば、米国特許第３，７２９，３８０号明細書参照）。また、このような酵素処理の生成物が、通常のデンプンより老化(retrogradation)しがちであり、こうして、高められた量の抵抗性デンプン構造物を含む組成物を生じさせることも知られている。抵抗性デンプン（ＲＳ）は、α−アミラ−ゼによる攻撃に抵抗し、それ故食品組成物における低カロリ−増量成分として使用できて、このような組成物の食物繊維含有率の増加に寄与する。
【０００３】
デンプンの脱分枝酵素での処理は、取り扱いのために濃縮され過ぎない程度の水性スラリ−中で行なわれる。それ故、処理されたデンプン材料の割合としての、形成される抵抗性デンプンの量を同時に高めながら、デンプン組成物を通常より高い濃度で使用することができることは明らかに魅力的である。
【０００４】
ヨ−ロッパ特許出願公開第５６４８９３号明細書は、少なくとも４０％のアミロ−スを含むデンプンの水性スラリ−をゼラチン化しそして、デンプン分子中の１，６−グルコシド結合を加水分解する脱分枝酵素での処理により脱分枝し、次いで脱分枝生成物を老化させて抵抗性デンプンとする少なくとも約１５％の抵抗性デンプンを含む抵抗性デンプン生成物の製造方法を開示しそして請求している。水性スラリ−中の最適なデンプン濃度は約１５％であると述べられており、ヨ−ロッパ特許出願公開第５６４８９３号明細書の例は、デンプンをそれぞれ１４〜１７％含むデンプンスラリ−を使用する方法を説明している。デンプン出発材料はアミロ−スを少なくとも４０％含み、アミロ−スを２５％含むコ−ン（メイズ）スタ−チについて、この方法で抵抗性デンプンが全く形成されないことが示されている。デンプン出発材料中のアミロ−スの％が４０％より増大するにつれてこの方法の生成物中の抵抗性デンプンは増大し、アミロ−スを１００％含むデンプンが、抵抗性デンプンを５０．３％含む生成物を生じさせることが示されている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
我々は、１５％より多い固形物を含むスラリ−中で脱分枝され得る、４０％より少ないアミロ−スを含む出発材料から比較的多量の抵抗性デンプン構造物を含むデンプン組成物を製造する方法を見出した。
【０００６】
従って、本発明は、ゼラチン化デンプンの水性スラリ−を脱分枝酵素により脱分枝し、そして得られる生成物を老化させることによる抵抗性デンプン（ＲＳ）構造物を含む生成物の製造方法において、水性スラリ−が少なくとも２０重量％の固形物を含み、部分的に分解された根または塊茎デンプンのスラリ−であることを特徴とする、上記方法である。
【０００７】
本法の生成物は好ましくは少なくとも約２５重量％の抵抗性デンプン、より好ましくは３０重量％以上の抵抗性デンプン、特に５０重量％以上の抵抗性デンプンを含む。
【０００８】
「部分的に分解されたデンプン」とは、アミロ−ス／アミロペクチン鎖長、従って問題のデンプンの平均分子量を低下させるために処理されたデンプンを意味する。分解処理は、既知の方法によって行なわれ、酸または酵素が触媒作用を及ぼす加水分解、押出、酸化または熱分解を含む。第一の好ましい部分的に分解された根または塊茎デンプンはいわゆる「酸希釈」デンプン、特に、ジャガイモデンプン顆粒を水懸濁液中でサブゼラチン化(sub-gelatinising)温度で酸で処理してデンプン顆粒が表面的には未変化のままである酸希釈ジャガイモデンプンである。第二の好ましい部分的に分解された根または塊茎デンプンはマルトデキストリン、より好ましくは、適切には、１〜１９、好ましくは２〜１０、より好ましくは２〜５のＤＥ（dextrose equivalent;デキストロ−ス当量）を有するジャガイモデンプンマルトデキストリンである。このようなジャガイモデンプンマルトデキストリンは、約２５％のアミロ−スを含むジャガイモデンプンから作り出される。本法において使用され得る他の根または塊茎デンプンマルトデキストリンとしてはタピオカマルトデキストリンが挙げられる。
【０００９】
本発明による方法において使用されるマルトデキストリンの水性スラリ−は少なくとも２０重量％の固形物を含むが、より濃縮され得、３０重量％以上の固形物を含むことができる。
【００１０】
本法において使用され得る分枝酵素は、この目的のために知られているものであり、プルラナ−ゼおよびイソアミラ−ゼまたはそれらの混合物が挙げられる。選択された特定の酵素の性質に応じて、分枝は、２５℃〜７５℃、好ましくは５０℃〜６０℃の温度で、３〜７．５、好ましくは５〜６のｐＨで行なわれ得る。処理は一般には２４時間続き、その終わりで、酵素を、ｐＨを３またはそれより低く低下させることによって、および／または、温度を問題の酵素が許容する温度より高い温度に高めることによって、失活させる。
【００１１】
酵素処理が終わったら、アミロ−ス構造物の老化を、水性反応生成物を、適切には０〜３０℃の温度で３日間まで、より好ましくは１〜３６時間放置することによって行なう。老化が終わった後、組成物を、例えば噴霧乾燥により、乾燥させ、６０重量％までの抵抗性デンプン、特に２５〜５５重量％までの抵抗性デンプンを含む粉末生成物とする。この粉末生成物は、種々の食品組成物の成分として使用するのに適している。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明を例を用いてさらに説明する。例中、抵抗性デンプンの測定は次の方法によって行なった。
【００１３】
老化デンプン生成物の水中の５重量％懸濁液を、酢酸緩衝液中で完全に均質化する。酢酸緩衝液は、８．２ｇの無水酢酸ナトリウムを２５０ｍｌの飽和安息香酸水溶液に溶解させ、４ｍｌの１Ｍ塩化カルシウムを添加し、蒸留水を用いて８００ｍｌとし、その後酢酸でｐＨを５．２に調整し、最後に蒸留水を用いて１０００ｍｌとすることによって作られる。懸濁液の２５ｍｌを１ｍｌのパンクレアチン溶液と共に２４時間３７℃で振とう水浴中でインキュベ−ションする。インキュベ−ションした懸濁液を次いで１１９ｍｌの９５％アルコ−ルに攪拌しながら入れ、ろ過し、そしてろ過残留物を乾燥させ、そのデンプン含有率を次の関係に従って求める：

パンクレアチン溶液は、２ｇのパンクレアチンを１２ｍｌの蒸留水と共に１０分間攪拌し、遠心分離しそして上澄み液をパンクレアチン溶液として使用することによって作られる。
【００１４】
例１
デキストロ−ス当量が約３のジャガイモデンプンマルトデキストリン２５ｋｇを水に溶解させて２５重量％の濃度とした。この懸濁液を５０℃に加熱しそしてｐＨを５．０に調整した。２５ｍｌのイソアミロ−ス（林原生化学研究所株式会社の製品ＥＮ１０２）を添加した後、反応を２０時間進行させ、その後酵素の失活のために１時間温度を８０℃に上昇させｐＨを３．０に低下させた。脱分枝後の平均分子量は、ＧＰＣによって測定すると１３６８０であった。ＤＰ≦１０のオリゴマ−の量は２２％であった。
【００１５】
ｐＨを５．０に再調整後、懸濁液を４℃に冷却しこの温度で２４時間保った。形成された弱いゲルを、攪拌によって容易に破壊しそして懸濁液を、水で希釈することによって最後に１５重量％に合わせそして噴霧乾燥した。この生成物は、同等の老化条件下で７．３％の抵抗性デンプンしか形成しない分枝前のマルトデキストリンと比べて、２８．９％の抵抗性デンプンを含有していた。
【００１６】
例２
この例では、抵抗性デンプンの形成に及ぼす老化条件の影響を説明する。使用した分枝マルトデキストリンは、例１に記載のものと実質的に同一であった。
【００１７】
２４時間の老化の際に、次の条件を比較した：
濃度：１０重量％、３０重量％
温度：４℃；２５℃
次の量のＲＳ（重量％）が検出された：
１０％ ３０％
────────────────
４℃ ３１．８ ２８．５
２５℃ ２７．２ ２６．４
この例は、２５℃での老化が、４℃での老化と比べて、抵抗性デンプンについて僅かに小さい数字しか与えないことを示している。スラリ−中のより低い脱分枝デンプン濃度（１０重量％）は、３０重量％の脱分枝デンプンを含むスラリ−と比べて僅かに高い抵抗性デンプン量の形成に導く。
【００１８】
例３〜５
例３〜５中で使用した方法は例１に記載のものと同一であった。但し、ジャガイモデンプンマルトデキストリンを本発明の範囲内で他の出発材料と取り替えた。これらの出発材料および得られた実験結果を次の表に示す。
例 出発材料 分枝前の 分枝後の オリゴマ− ＲＳ％
分子量 分子量 ＤＰ≦10 分枝前 分枝後
────────────────────────────────────
３ 酸希釈ジャガイモ 52,180 9340 4.5 % 20.0 51.8
デンプン
４ ジャガイモデンプン 106,500 11,530 5.8 % 4.9 28.0
ピロデキストリン
５ タピオカデンプン 129,600 19,770 13 % 2.4 25.6
マルトデキストリン
（ＤＥ約２）
例６
デキスロ−ス当量が３の通例のコ−ンスタ−チマルトデキストリンを、例１中にジャガイモマルトデキストリンについて記載した方法と同一の方法で処理した。
【００１９】
分枝後、生成物は、ＧＰＣによって測定すると１４３９０の平均分子量を有しており、ＤＰ≦１０のオリゴ糖を２０％含有していた。この生成物を、それぞれ４℃および２５℃で２４時間老化させた。次の量の抵抗性デンプンが測定された：
４℃＝１０．０％
２５℃＝ ８．３％
この例は、分枝コ−ンマルトデキストリンは、同一処理条件下で分枝ジャガイモマルトデキストリンよりずっと少ない抵抗性デンプンを形成することを示している。コ−ンスタ−チとジャガイモデンプンのアミロ−ス含有率は、ほとんど異ならないので、アミロ−ス含有率は、抵抗性デンプンに関する大きい違いの理由となり得ない。それ故、おそらく、部分的に加水分解されたジャガイモアミロペクチンの分枝は、より直線の断片──それは抵抗性構造物に老化され得る──を遊離すると思われる。
【００２０】
例７
ＤＥが約４のワクシイメイズスタ−チマルトデキストリンを例１に記載の方法によって処理した。分枝生成物は１２０１０の分子量を有することがわかったが、４℃で２４時間保持した後、形成された抵抗性デンプン（ＲＳ）の量は、０．３％に過ぎなかった。

Claims (14)

1. ゼラチン化デンプンの水性スラリ−を脱分枝酵素により脱分枝し、そして得られる生成物を老化させることによる抵抗性デンプン構造物を含む生成物の製造方法において、水性スラリ−は、少なくとも２０重量％の固形物を含み、そして部分的に分解された根または塊茎デンプン（出発材料の根または塊茎デンプンは４０％より少ないアミロースを有する）のスラリ−であることを特徴とする、上記方法。
2. 上記方法の生成物が少なくとも約２５重量％の抵抗性デンプンを含む、請求項１記載の方法。
3. 上記方法の生成物が３０重量％以上の抵抗性デンプンを含む、請求項１又は２記載の方法。
4. 上記方法の生成物が５０％以上の抵抗性デンプンを含む、請求項１、２又は３のいずれか１つに記載の方法。
5. 部分的に分解された根または塊茎デンプンが、酸希釈デンプンまたはマルトデキストリンである、請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
6. 酸希釈デンプンが酸希釈ジャガイモデンプンであり、マルトデキストリンがジャガイモデンプンマルトデキストリンである、請求項５記載の方法。
7. マルトデキストリンが２〜５のデキストロ−ス当量を有する、請求項５又は６記載の方法。
8. 水性スラリ−が３０重量％またはそれより多い固形物を含む、請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法。
9. 脱分枝酵素がプルラナ−ゼまたはイソアミラ−ゼまたはそれらの混合物であり、脱分枝方法が、２５℃〜７５℃の温度で、３〜７．５のｐＨで行なわれる、請求項１〜８のいずれか１つに記載の方法。
10. 老化が、水性の脱分枝デンプン生成物を放置することによって行なわれる、請求項１〜９のいずれか１つに記載の方法。
11. 老化が、水性の脱分枝デンプン生成物を０〜３０℃の温度で１〜３６時間放置することによって行なわれる、請求項１０記載の方法。
12. 老化後の生成物を噴霧乾燥して、６０重量％までの抵抗性デンプンを含む粉末生成物とする、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の方法。
13. 老化後の生成物を噴霧乾燥して、２５〜５５重量％の抵抗性デンプンを含む粉末生成物とする、請求項１２記載の方法。
14. 請求項１〜１３のいずれか１つに記載の方法により作られた抵抗性デンプン生成物を含む、食品組成物。