JP4399516B2 - カロリーを減少させた穀粉の代用物としての酵素耐性デンプンの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明は、カロリーを減少させた穀粉代用物としての高収率の酵素耐性デンプンの生産に関する。酵素耐性デンプンを含むドーおよびクッキーもまた、本発明によって意図される。本発明はまた、実質的なカロリー減少用の酵素耐性デンプンを含むカロリーを減少させた焼き菓子(baked good)類に関する。
【０００２】
（発明の背景）
酵素耐性デンプン（ＲＳ）は、健常な個人の小腸で消化されないデンプンの画分である。ミクロフローラは、大腸で特定の型の耐性デンプンを部分的に発酵することができる。Relinde Eerlingen、「Formation, Structure and Properties of Enzyme Resistant Starch」、Katholieke Uniersiteit te Leuven（１９９４年２月）の博士論文によれば、酵素耐性デンプンは、小腸で吸収されないデンプンおよびデンプン分解物をあわせたものと定義されており、それは４つの型に分類することができる。植物細胞中に閉じこめられた物理的にアクセスできないデンプンは、Ｉ型耐性デンプンと分類される。これは、部分的に製粉された穀物および種子ならびにマメ科植物を含む食料品に見出すことができる。バナナなどの未調理ですぐに食べられるデンプン含有食品中に見出される天然のデンプン粒は、II型耐性デンプンと分類される。II型耐性デンプンの酵素感受性は、デンプン粒の密度の高さおよび部分的な結晶度によって減少する。Ｉ型およびII型耐性デンプンの量は、一般に、デンプン源に含まれる未調理または生のデンプンの全量に対して約１２重量％未満である。しかし、Ｉ型およびII型耐性デンプンは、融点が低く、焼きプロセスで効力を失うので、焼いて料理するには良好な機能性を示さない。例えば、過剰な水の存在によって、デンプン粒は、一般にクッキーおよびクラッカーの焼き温度より低い約８０℃〜約１００℃で溶解する。さらに、実質的にカロリー含有量を減少させた焼き製品の大量生産用には、耐性デンプンの収率が元のデンプン成分の１２重量％より実質的に高いことが望まれる。
【０００３】
デンプンを処理して難消化性のデンプン画分を得ることができる。処理の型によって、III 型耐性デンプンまたはIV型耐性デンプンを生産することができる。例えば、冷えた調理ジャガイモおよび缶詰のエンドウマメまたはインゲンマメに存在し得るデンプンの所定の加熱−水分処理後に形成される難消化性のデンプン画分は、III 型酵素耐性デンプンである。
【０００４】
ＩＶ型耐性デンプンでは、酵素耐性は化学的に改変されるか熱改変されたデンプンから誘導される。改変は、熱処理によるα−（１−４）またはαー（１−６）結合以外のグリコシド結合の形成であり得る。これらの他のグリコシド結合の形成は、アミロース分解酵素のデンプンへの利用可能性を減少させることができる。これらの結合型は、例えば、カラメル化の生成物およびメイラード反応の生成物に存在し得る。
【０００５】
Watanabeに付与された米国特許第５，３３０，７７９号は、アミロース含有量の高いデンプン質物質を含むデンプンとアミラーゼで酵素反応速度を改変し、これにより改変していないデンプン混合物と比較して９５％以上消化される改変物質との混合物とを含む、ゆっくり消化吸収される食品添加物を開示している。改変物質は、サッカリドまたは脂肪酸化合物であり得る。
【０００６】
Ohkumaらに付与された米国特許第５，３６４，６５２号および同第５，４７２，７３２号ならびに欧州特許出願第４４３，７８８Ａ１（１９９１年８月２８日公開）には、酸の存在下で熱処理したジャガイモデンプンによる難消化性デキストリンまたは焦性デキストリン（pyrodextrin）の生産およびその後のその生成物の精製が開示されている。米国特許第５，３６４，６５２号および同第５，４７２，７３２号によれば、反応時間および反応温度を増大させることによって焦性デキストリンの生産量を増加させる試みは、物質が着色し、刺激臭を放つことになり、結果として実用的な製品にはならない。各米国特許および欧州特許公報では、α−アミラーゼによる加水分解、その後イオン交換樹脂の使用による連続的なクロマトグラフィーによって消化成分からデキストリン画分を単離することによる焦性デキストリンの精製を開示している。
【０００７】
さらに、デンプンの消化性は、架橋またはヒドロキシプロピル基などの種々の置換基を存在させることによって減少させることができる。しかし、デンプンの化学的または熱改変は、IV型耐性デンプンを生じるが、デンプンの焼き特性にしばしば影響を与える。さらに、化学的改変または熱改変デンプンは、焼き菓子に実質的な量を使用する場合、所望でない風味または色を示し得る。米国食品医薬品局（FDA）による法的規制はまた、焼き菓子における種々の化学的改変デンプンの使用に及んでいる。
【０００８】
しかし、酵素耐性デンプンIII 型を生産するためには、デンプンの加熱−水分処理は、α−（１−４）またはα−（１−６）結合以外のグリコシド結合を形成することなく結晶領域を作製する。III 型耐性デンプンは、非常に熱に安定であり、カロリーを減少させた焼き菓子を生産するには非常に有利である。酵素耐性を与える結晶構造が焼いている間に破壊または融解される場合および結晶が酵素耐性のないより低い融点に再結晶された場合、焼き製品でカロリー減少は達成されない。Eerlingenの論文では、RS III型を水の存在下で加熱すると、約１５０℃で８ｍＪ／ｍｇ〜３０ｍＪ／ｍｇの範囲のエンタルピー値を有する吸熱を示す。１８０℃に加熱し、それを繰り返すと、ＲＳ鎖の部分的な熱分解がおこる。冷却中、約６０℃で開始される約−２２ｍＪ／ｍｇのエンタルピー値の発熱を認めることができる。発熱は、耐性デンプン鎖の再会合に付与している。
【０００９】
報告された耐性デンプンIII 型の鎖長は、鎖が直鎖状である２２〜６５グルコース残基の重合度（ＤＰ_n）平均値間で変化する。従って、RS III型は、結晶構造に配列したα−グルカンの短い直鎖状の断片を含むものとして報告されている。
【００１０】
天然のデンプン粒から酵素耐性デンプンIII 型を生産するために、デンプンは糊化され、逆行されなければならない。酵素耐性デンプンIII 型の収率に影響を与える因子には、デンプンのアミロース含有量、RS III型を形成するために使用されたオートクレーブ処理−冷却処理のサイクル数、デンプンの含水量、オートクレーブ処理温度、および複合脂質の比率が含まれる。デンプン中のアミロースの含有率が高いほど耐性デンプンの収率が増加することが報告されている。Eerlingenによると、７０％のアミロースを含むアミロメイズデンプンをオートクレーブ処理することよって２０％以上の高収率の耐性デンプンを得ることができる。この収率は、オートクレーブ処理−冷却サイクルの回数を２０サイクルまで増加させることによってそのレベルをさらに４０％まで増大させることができると記載されている。耐性デンプン収率を得るための最適条件はデンプン：水比が１：３．５であることが開示されている。耐性デンプン収率に対するオートクレーブ温度の影響は、デンプンの型によると報告されている。Eerlingenによれば、オートクレーブ温度を１００℃〜１３４℃に増大させると小麦デンプンのＲＳ収率が増加するが、アミロメイズデンプンのＲＳ収率にはそれほど影響がなかった。これはまた、複合化脂質の過剰な添加によるアミロース−脂質複合体の形成が耐性デンプン収率を減少させることを開示している。
【００１１】
耐性デンプンのin vitro定量にいくつかの方法が利用可能である。in vitroで定量された耐性デンプンレベルおよび収率は、使用された方法に依存する。方法は、使用した酵素およびインキュベーションの温度−時間条件で異なる。より高いインキュベーション温度、より長いインキュベーション時間、およびより高い酵素レベルなどのより厳しい条件を適用した場合、得られる耐性デンプン収率はより低い。例えば、１つの手順では、デンプンはパンクレアチンを用いて３７℃で16時間インキュベートされる。別の手順（Prosky法として公知である）では、熱安定性のα−アミラーゼなどの異なる酵素で１００℃でインキュベーション後にデンプンサンプル中の繊維画分を単離する。この残基において、ＲＳは、２Ｎの水酸化カリウムとの溶解後にのみ６０℃でのアミログルコシダーゼ消化に利用可能なデンプンとして定量された。より厳しい方法であるProsky法では、耐性デンプン収率は、最初の方法を使用した場合より低い。１００℃のインキュベーション温度を使用する場合、デンプンは糊化し、RS II 型は定量されない。さらに、約５０℃の融点を示す逆行アミロペクチンおよび融解温度が９０〜１１０℃のアミロース−脂質複合体は、融解温度で熱安定性α−アミラーゼと１００℃でインキュベートした場合、容易に加水分解される。しかし、最初の方法による３７℃でのパンクレアチンとの加水分解は、インキュベーション時間、酵素：基質比、および基質の組織の程度に依存する。さらに、３７℃を超えるが１００℃未満で融解する逆行アミロペクチンおよびアミロース−脂質複合体には、高融点（例えば、１５０℃）RS III型として擬似的に（falsely）含んでもよい。
【００１２】
従って、Eerlingenは２０％より多くかつ４０％までの耐性デンプン収率が得られたことを開示しているにも関わらず、これらは３７℃でパンクレアチンを用いたはるかに厳しさの低い方法によって定量されている。収率には、高融点（１５０℃）RS III型ならびにより低い融点の逆行アミロペクチン、アミロース−脂質複合体、および３７℃を超える温度で融解する他のデンプン複合体の生産が含まれるであろう。２つの異なるin vitroでの耐性デンプン定量法を用いて得られた収率の実質的な相違は、Eerlingenの論文の１０７〜１０８頁に示されている。耐性デンプン含有量の測定は、３７℃でパンクレアチンおよびアミログルコシダーゼを用いて行われた。この方法により、３つの型の耐性デンプン（物理的にアクセス不可能なデンプン、耐性デンプン粒、および逆行デンプン）が含まれる全ＲＳ含有量が測定された。全ＲＳ含有量（３つの型の耐性デンプンについての）は、アミロース高含有トウモロコシデンプンで最も高く、乾燥物質の８３．２％であると報告されている。しかし、同定するためにより厳しい条件（１００℃ではBacillus Licheniformis由来の熱安定性α−アミラーゼであるTermamylを用い、６０℃ではアミログルコシダーゼを用いる）を用いた場合、食物繊維含有量（ＤＦ含有量）が使用され、食物繊維含有量は乾燥物質のたった１７％であった。アミロース高含有トウモロコシデンプンの食物繊維（ＤＦ）は、おそらく逆行デンプンまたは耐性デンプンIII 型よりも非常に耐性のあるデンプン粒またはデンプン粒残存物からなるであろうとさらに結論づけた。
【００１３】
さらに、押し出し成形された逆行アミロース高含有トウモロコシデンプン（ＥＲＨＡ）のサンプルについて、ＲＳ含有量は乾燥物質の２９．５％であったが、ＤＦ含有量は乾燥物質の１５．５％でしかなかった。ＥＲＨＡのＤＦは逆行アミロースからなる可能性が最も高いと結論づけた。なぜなら、逆行アミロペクチンは４０〜６０℃で融解するからである。Eerlingenは、小麦粉で作製した対照パンと比較してＥＲＨＡサンプルは水分子結合に対して劇的な影響を有し、さらにより長いドー混合時間を必要とし、非常に小さなパン体積が得られることをさらに報告している。
【００１４】
Eerlingenによると、耐性デンプン収率は、ガラス転移温度と融解温度との間の保存温度、および広い範囲の保存時間に依存する。核形成は、アミロース結晶の融点よりはるかに低い温度であるがガラス転移温度を超える温度が好ましい一方で、増殖はこれらの条件未満の温度に制限されることが開示されている。しかし、ガラス転移温度よりはるかに高い温度であるが融解温度未満である温度は、核形成が制限されるが、増殖に好ましい事が開示されている。
【００１５】
Eerlingenは、最小の時間で最大の耐性デンプン収率を得るためには、０℃で核形成を行った後、より高い温度（６８℃〜１００℃）で増殖させると結論づけた。０℃（３０分間）でのインキュベーション（核形成に好ましい）および引き続いて１００℃での保存（増殖に好ましい）によって最大の収率が期待された。しかし、０℃（３０分間）でのインキュベーション後１００℃で形成された耐性デンプンの収率は有意な増加は認められなかった。収率が１００℃でのインキュベーション時間後ですら増加していないことをさらに報告していた。０℃で保存した後オートクレーブ処理された水−デンプン混合物のインキュベーションを６８℃で行った場合、耐性デンプン収率は、有意に増加しなかった。
【００１６】
Eerlingenによれば、結果は、比較的短時間で大量のRSを得るためには、０℃およびより高い温度での連続的なインキュベーションで構成された２段階手順は生産を進行させるには最良の手順ではないということを示している。より大量の耐性デンプン（小麦デンプンについては約１０％のＲＳ）は、１００℃での１段階の手順であるが、３日またはそれ以上の保存時間を必要とする手順（Eerlingenの論文の６２〜６８頁を参照のこと）で得ることができる。酵素耐性デンプン含有量は１００℃での熱安定性α−アミラーゼおよび６０℃でのアミログルコシダーゼを用いて定量される。単離されたＲＳ残基の示差走査熱量測定では、約１５５℃のピーク温度を有する融解吸熱温度を示した。
【００１７】
Iyengarらに付与された米国特許第５，０５１，２７１号および対応国際特許公開ＷＯ９１／０７１０６（１９９１年５月３０日公開）には、バルク剤、増量剤、または食品中の糖、穀粉または脂質の代用物として使用するための逆行デンプン製品の生産が開示されている。デンプンサンプルを少なくとも８０体積％の水を含む水性媒体に分散させ、約１０％（ｗ／ｖ）までのデンプンを有する懸濁液を得る。次いで、分散液を好ましくは約６０℃〜１２０℃に温度を上昇させて、逆行を生じるのに十分な時間（例えば、約５時間〜約１０時間）インキュベートする。次いで、生成物を冷却しより低い温度（約４℃〜約２０℃）で約０．５日間〜４日間インキュベートする。Iyengarらによれば、この時点で、デンプンの少なくとも５０重量％が結晶領域からなる。プロセスの第１の工程は、逆行の前にアミロペクチンのアミロースへの酵素変換によって促進することができ、これはアミロースの逆行がデンプン中のアミロペクチンの存在によって遅延されるためであることが、開示されている。生成物の消化性を３７℃でのインキュベーションでパンクレアチンを用いるより厳しくない方法を用いて定量する。開示されている逆行デンプン生成物を用いて作製することができる食品には、クッキー、ファッジ、ブラウニー、低脂肪マーガリンスプレッド、および冷凍デザートが含まれる。アミロースの保水力は、６．４ｇ／ｇであることが見出したことが開示されている。しかし、逆行および酵素処理により保水力が低下した。逆行アミロース（ＲＡ）の保水力は、３．４ｇ／ｇであることが見出され、結晶水−不溶性酵素改変逆行アミロース（ＥＭＲＡ）では２．０ｇ／ｇであった。示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定された逆行アミロースの融解温度は開示されていない。しかし、４℃〜２０℃での冷却およびインキュベーションは、アミロペクチンの結晶化を促進するであろう。
【００１８】
Pomeranzらに付与された国際特許公開ＷＯ９０／１５１４７（１９９０年１２月１３日公開）には、水−デンプン懸濁液を形成することによって少なくとも５０％の耐性デンプン含有量を有し、デンプン：水の比が約１：２〜１：２０である水−デンプン懸濁液をつくり、この懸濁液をオートクレイブ中で１００℃以上に加熱しデンプンを充分に糊化させることによる、精製耐性デンプン生成物の生産が開示されている。次いで、混合物を冷却して、アミロースに逆行を生じさせる。実施例１に示したように、オートクレーブ処理は１２１℃、１３４℃、または１４８℃のいずれかで行う。各サンプルを室温で一晩冷却させて逆行をおこさせる。１３４℃の温度で加熱および冷却サイクルを４回行い、デンプン：水の比を１：３．５にすると最高の結果が得られたことが報告されている。耐性デンプンは、デンプンゲルを粉砕し，アミロースと混合して非耐性デンプン画分を消化させて、耐性デンプンを遊離させることによって精製される。アミラーゼは、１００℃を超える加熱処理で不活化される。細菌性α−アミラーゼであるTermanylまたはTakaliteを用いたアミロメイズVII からの耐性デンプン収率は、室温で一晩の１冷却サイクルを利用すると、実施例３に記載のサンプルを調製するために使用されたデンプンの重量に対して１６．２％であると報告されている。７０％精製された（すなわち、３０重量％のアミラーゼ消化デンプンの除去後）耐性デンプンの３％、５％、および７％濃度を得るように補足された標準的なクッキー用の穀粉を使用して調製されたクッキーは、同様のレベルの小麦ふすままたはダイズ繊維で調製されたクッキーと比較してクッキーの直径が減少しクッキーの色がより薄くなったことが実施例１３に報告されている。熱および水分処理した粗デンプンおよび精製耐性デンプン生成物は、１４９．１℃〜１５４．５℃の転移温度Ｔ_p（吸熱融解ピークの極大温度）を有すると報告されている。
【００１９】
Chiuらに付与された米国特許第５，２８１，２７６号には、４０％を超える量のアミロースを含むデンプンのスラリーを糊化し、糊化したデンプンを本質的に完全に脱分枝する脱分枝酵素(debranching enzyme)で処理し、酵素を不活化し、デンプン生成物を乾燥、押し出し形成または塩の添加による結晶化によって単離することによるアミラーゼ耐性デンプンを含むデンプン生成物の調製が開示されている。Chiuらによれば、この方法は耐性デンプン生成物を生産するための糊化および低温でのインキュベーションサイクルを繰り返す必要がない。デンプン生成物は、最小で約１５％の耐性デンプンを含むことが開示されている。食物繊維はTermanylを用いた１００℃でのインキュベーションを行うProsky法を用いて定量される。デンプン生成物を単離するために、無機塩をデンプン分散液に添加し、その混合物を５０℃〜１００℃でインキュベートする。塩は、糊化に用いた水の抜き出しを補助するように作用し、それにより直鎖状デンプン分子を会合させ、アミラーゼ耐性デンプンを形成させることが開示されている。しかし、このプロセスには大量の塩を必要とし、これは味に悪い影響を与える。塩は、非活性化デンプンスラリーに固体含有量の最小の１０％が添加される。
【００２０】
Harrisらに付与された米国特許第５，３７４，４４２号、同第５，３８７，４２６号、および同第５，３９５，６４０号には、脂肪を減少させた食品の調製用の断片化デンプン沈殿物の調製が開示されている。米国特許第５，９３５，６４０号のプロセスでは、脱分枝アミロペクチンデンプンを沈殿させ、その後断片化される。脱分枝アミロペクチンデンプンは、アミロペクチンを含むデンプン、例えば、一般的なトウモロコシデンプンおよびモチ種のメイズデンプンデンプンを糊化させた後イソアミラーゼまたはプルプラナーゼなどの脱分枝酵素で処理し、その脱分枝デンプンを沈殿させることによって得られる。沈殿物を形成させるために、溶液を例えば、雰囲気温度まで冷却させて脱分枝デンプンの溶解度を減少させる。次いで、沈殿物は液体媒体に接触させながら約７０℃に加熱して、少なくとも沈殿物の一部を溶解させるとができる。次いで、懸濁液／溶液の冷却による再沈殿化を用いることができる。溶解と再沈殿とを繰り返すと、得られた水性分散液の熱安定性が改善されるようになることが開示されている。実施例１５では、水浴を用いてモチ種の分枝化メイズデンプンを９９℃に加熱し、その温度を６０分間維持し、デンプンを４℃に冷却し、その温度を６０分間維持している。加熱冷却サイクルを全部で８回繰り返した。ＤＳＣ分析で、融解開始温度は４６℃〜４７℃であり、融解終点は１２１℃〜１３２℃であり、これらは完了した結晶化サイクルの数に依存することが示された。約８５℃でのピークのサイズが減少する一方で結晶化サイクル数の増加に伴って約１１５℃でのピークを中心とする主要なピークが増加することもまた認められた。
【００２１】
米国特許第５，３７４，４４２号のプロセスでは、アミロースおよびアミロペクチンの両方を有するデンプンを糊化して膜濾過の浸透物として純粋なアミロースの調製することができる。アミロースを沈殿させ、再結晶させ、次いで断片化して脂肪の代わりとして使用するための水性分散液を形成する。アミロース溶液は、アミロースの溶解性を減少させるために雰囲気温度で冷却することによって沈殿を形成させる。沈殿物を再結晶（約５０℃〜１００℃の温度領域を超える温度にでゆっくりと加熱し、ゆっくりと冷却する）に供することにより、より高い温度でより安定な（すなわち、溶解に対する耐性を有する) 沈殿物の作製が開示されている。
【００２２】
米国特許第５，３８７，４２６号のプロセスでは、逆行され、加水分解され、熱処理され、そして断片化されたアミロースデンプンは、アミロースを含むデンプン物質の糊化、逆行化、加水分解、熱処理および断片化からなる連続的工程によって作製される。糊化され、必要に応じて脱分枝化されたデンプンは、デンプンが糊状になる温度から糊化デンプンの溶解度が減少する温度に冷却することによって逆行デンプンの沈殿を形成させる。この溶液は、上清と沈殿との間に実質的な平行が成立するまで代表的には上昇させた温度（例えば、６５℃〜９０℃）に維持することが開示されている。粒子の加熱（例えば、約７０℃）およびその後の懸濁液／溶液の冷却により、粒子の水性分散液がプロセスにおいて熱に曝露された場合、粒子は融解または溶解に耐性を持つようになることが開示されている。米国特許第５，３８７，４２６号の実施例１では、アミロース高含有デンプンは、約１５０℃の水に溶解された。得られた溶液は、室温（２５℃）で冷却され、沈殿した結晶が密集するまで２０時間撹拌させた。結晶を酸で加水分解し、不溶生成物は遠心分離によって単離された。加水分解生成物のＤＳＣ吸熱は温度範囲は非常に広く、約８０℃で開始され約１３８℃で終了することが報告されている。２つのドメインである約１００℃および約１１５℃でのピークがそれぞれ報告された。より高い温度でのドメインを有する物質は、１００℃を超える温度（例えば、約１０５℃〜約１１０℃）でこの物質を水で洗浄することによって単離することができるであろうことが開示されている。米国特許第５，３８７，４２６号の実施例２では、約１２０℃でピークとなる単一のドメインを有するＤＳＣ吸熱を有する生成物が報告されている。
【００２３】
従って、Harrisらに付与された米国特許第５，３７４，４４２号、同第５，３８７，４２６号および同第５，３９５，６４０号の方法には糊化、沈殿、および必要に応じて加熱および冷却サイクルにデンプンを供する工程が包含されるとしても、得られた逆行アミロース生成物は、後者の２つの特許においてたった約１２０℃とり低いＤＳＣ吸熱ピークしか有さないことを報告している。Harrisらに付与された特許で得られた結果は、逆行アミロースが１００℃を超える融点を有するがRS III型の融点約１５０℃より低いことか示された。従って、１００℃の処理温度を利用するより厳しいProsky法によって同定された、報告された耐性デンプン含有量または食物繊維含有量は、しばしばRS III型の吸熱ピーク約１５０℃未満で実質的に溶解する結晶形態を含むことがある。
【００２４】
デンプンまたは穀粉を阻害する時間および温度での加水分解デンプンの熱処理は、ＰＣＴ国際特許公開番号ＷＯ９６／２２０７３および９６／２２１１０（それぞれ１９９６年７月２５日公開）で開示されている。ＷＯ９６／２２０７３の熱変性デンプンは、乳化剤、濃縮剤、および美容調整剤としての化粧品の組成物として使用される。熱処理により、水に分散させたときのデンプンの粘度安定性が改善されることが開示されている。ＷＯ９６／２２１１０の熱変性デンプンは、希釈剤、充填剤、濃縮剤等として薬品に使用される。
【００２５】
Kobayashi, T.、「Susceptibility of heat-moisture-treated starches to pancreatic alpha-amylase, and the formation of resistant starch by heat-moisture treatment」、Denpun-Kagaku、40, 3, 285〜290頁、1993において、熱−水分反復処理は、膵臓のα−アミラーゼの加水分解の限界の減少と、デンプンの耐性の増加とは関連があると報告されている。しかし、デンプンは熱安定性ではなく、難消化性デンプンではない。
【００２６】
マメ科植物における蒸気調理および乾熱による耐性デンプンの生産は、Tovarら、「Sterm-Cooking and Dry Heating Produce Resistant Starch in Legumes」、J. Arric. Food Chem., ４４、２６４２〜２６４５頁、１９９６に開示されている。種子を、蓋のないガラスフラスコにおき、１２１℃で１５分間オートクレーブ処理することによって加圧下で蒸気調理された。この加圧処理は、直接的な蒸気／種子の接触を避ける（乾熱加圧）ために栓をしたフラスコでも行われた。Tovarらによれば、蒸気加熱したマメ科植物からの単離物は、難消化性（耐性）デンプンが豊富で（１９〜３１％ｄｍｂ）あるが、生の種子を使用した場合はこのような事実は認めれなかった。逆行化（開示されている）は、難消化性の減少には主要な機構が隠されていることが示唆される。蒸気処理を延長し、乾熱加熱を短時間にすると、酵素で評価した全インゲンマメのデンプン含有量は２〜３％（ｄｍｂ）に減少し、これはこれらの処理が他の型の難消化性デンプンの形成を誘導することを示す。
【００２７】
本発明は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）での測定によると少なくとも約１４０℃の融点を有する酵素耐性デンプンIII 型を含むデンプンベースの組成物の生産プロセスを提供する。非常に高い融点を有する酵素耐性デンプンは、厳しい条件のProsky法によって定量したところ、元のデンプン成分の重量に対して少なくとも約25重量％の高収率をバッチ、半連続的または連続的条件で生産することができる。酵素耐性デンプンは、脱色、悪臭ならびに低融点アミロペクチン結晶、低融点アミロース結晶および低融点アミロース−脂質複合体の実質的な生産を回避する条件で生産される。本発明の高融点RS III型を含むデンプンベースの組成物は、従来の小麦粉で製造した焼き特性に匹敵する伸ばし、黄金色、よい香り、およびカリカリした表面などの予期せぬ優れた焼き特性を示す。デンプンベースの組成物の保水力は、従来の小麦粉の保水力に匹敵する。DSCで測定したところ、酵素耐性デンプンの融点が高いことにより、焼き工程の際の酵素耐性の実質的な損失なしで焼き菓子の製造に使用することができる。従って、クッキーなどのカロリーを減少させた焼き菓子の生産に使用することができる。
【００２８】
本発明はまた、熱処理酵素耐性デンプン組成物の生産法を提供する。熱処理に供される酵素耐性デンプン組成物は、酵素耐性デンプンＩ、II、III 、またはIV型を含むことができる。熱処理は、組成物の酵素耐性デンプンまたは食物繊維の収率を実質的に増加させ、焼き特性を増大させる。
【００２９】
（発明の概要）
本発明は、変調示差走査熱量測定（ＭＤＳＣ）での測定によると少なくとも１４０℃、好ましくは少なくとも１４５℃、最も好ましくは少なくとも１５０℃の吸熱融解ピークを有する酵素耐性デンプンIII 型の製造プロセスに関する。非常に高温で融解する酵素耐性デンプン組成物は、焼くことによって実質的に変化せず（つまり、実質的に酵素耐性を残す）、焼いた後の食物繊維分析によると、約０．５Ｋｃａｌ／ｇ未満（少なくとも１４０℃の融点または吸熱ピーク温度を有する１００重量％のRS III型）の熱量値の減少が示される。
【００３０】
単離された高融点酵素耐性デンプンのエンタルピー値は、１３０℃〜約１６０℃の温度で約５ジュール／ｇ以上、好ましくは約８ジュール／ｇ〜約１５ジュール／ｇをこえるの範囲であり得る。エンタルピー値は、結晶形成が完全であるかまたは結晶の無定形領域または断片の存在に依存し得る。結晶生産の間に冷却および加熱サイクル数を増加させることによって完全性の程度およびエンタルピー値をより高くすることができる。酵素耐性デンプンは、アミロースまたはアミロペクチン由来の少なくとも２０個のグルコース単位、好ましくは少なくとも１００個のグルコース単位の結晶鎖を有することができる。
【００３１】
デンプンは、アミロースおよびアミロペクチンの両方を有する任意のデンプンであってもよいが、アミロメイズデンプンまたはシワエンドウマメデンプンなどのマメ科植物デンプンなどの高アミロース含有デンプンが好ましい。本発明の実施形態では、耐性デンプンIII 型の生産用に低コストのアミロース源としてビール粕を使用することができる。
【００３２】
食物繊維の同定のためのより厳しい条件のProsky法によって測定したところによると、非常に高融点の酵素耐性デンプンが非常に高い収率で生産される。比較的短い結晶核形成および結晶増殖時間を用いた連続的な一貫した条件で、高収率の酵素耐性デンプンを得ることができる。実質的な脱色または製品に不快なにおいを与える成分の生産を回避する処理条件を用いて、高収率の酵素耐性デンプンを得ることができる。さらに、より低い融点のアミロペクチン結晶、より低い融点のアミロース結晶、およびより低い融点のアミロース−脂質複合体はすべて高融点耐性デンプンIII 型の生産を減少させる傾向があるが、これらは本発明のプロセスにおいて実質的に回避される。
【００３３】
本発明の方法によれば、プロセスの第１段階において、デンプン成分を水の存在下で加熱して少なくとも実質的に、好ましくは完全にデンプンを糊化する。糊化は、デンプン成分中に存在することがある任意のアミロース−脂質複合体の融点を超える温度であるが、酵素耐性デンプンIII 型の融点より低い温度で行われる。好ましい実施形態では、デンプンを糊状にし糊化する。例として、使用可能なデンプン糊化温度は、約１１０℃〜約１３０℃の範囲であり得る。デンプン：水の重量比は、糊化ならびに続く核形成および増殖工程の間、約０．１５：１〜約１：１、好ましくは約０．４：１〜０．７：１の範囲であり得る。
【００３４】
プロセスの第２段階には、少なくとも１サイクルの結晶核形成および増殖サイクルが含まれる。重要な冷却工程では、糊化デンプンはアミロペクチンデンプンの融点を超える結晶核形成温度に冷却される。使用される核形成温度はまた、デンプン成分中に存在することがある任意のアミロース−脂質複合体の核形成に有利でないことが好ましい。アミロペクチンの融点未満に冷却しないと、アミロペクチン結晶の核形成および核成長が高融点アミロース結晶の核形成および核成長と競争または妨害すると考えられており、回避される。例として、核形成温度は約５５℃〜約１００℃、好ましくは約６０℃〜約８０℃の範囲である。糊化デンプンは、核形成温度で相当量の高温融点の結晶（酵素耐性デンプン）を核形成するのに十分な時間維持させる。例として、核形成時間は約０．５時間〜約３時間の範囲である。核形成時間をより長く（例えば約２４時間まで）とることが可能であるが、収率はあまり増加しない。糊化デンプンの核形成温度への冷却速度はできるだけ迅速であるべきであり、少なくとも約１℃／分、好ましくは少なくとも約３℃／分、最も好ましくは少なくとも約４℃／分であり得る。
【００３５】
糊化デンプンを核形成温度で維持後、糊化デンプンの温度を、任意のアミロース−脂質複合体の融点を超え、所望の酵素耐性デンプンの融点未満である結晶増殖温度に上昇させる。従って、核形成の間に形成される任意のアミロース−脂質複合体は、酵素耐性デンプン結晶の増殖または成長の間に再融解されるであろう。温度は、アミロース−脂質複合体などの望ましくない結晶が少しでも増殖するのを避けるために、少なくとも約１℃／分、好ましくは少なくとも約３℃／分、最も好ましくは少なくとも約４℃／分の速度で核形成温度から結晶増殖温度に引き上げることができる。例として、酵素耐性デンプンの結晶成長のための結晶増殖温度は、約１１５℃〜約１３５℃、好ましくは約１２０℃〜約１３０℃の範囲であり得る。例として、結晶増殖温度での温度の維持時間は、一般に約１２時間未満、好ましくは約５時間未満、最も好ましくは約０．５時間〜約３時間である。
【００３６】
糊化デンプンを冷却し、糊化デンプンを核形成温度に維持し、糊化デンプンの温度を結晶増殖温度に上昇させ、そして結晶を成長させる結晶増殖温度に維持する工程は、高融点酵素耐性デンプンの収率を増加させるために少なくとも１サイクル、好ましくは２〜４サイクル連続的に行うことができる。本発明の実施形態では、約１０〜１２サイクルまで利用することができる。
【００３７】
結晶増殖の最後の工程後、糊化デンプンをおよそ室温に冷却し、乾燥することができる。温度サイクルの繰り返しによって、高融点酵素耐性デンプンIII 型の単離を必要とせずに収率が増加し、大幅なカロリーの減少が達成される。乾燥組成物は、バルク剤もしくは穀粉の代用物または置換物として使用することができるので、高融点耐性デンプンIII 型を単離することに伴う固体結晶の損失およびコストの増加を回避することができる。
【００３８】
本発明の実施形態では、プルプラナーゼなどの脱分枝酵素を使用して高融点酵素耐性デンプンIII 型の収率を増加させることができる。脱分枝は、実質的な量の高融点酵素耐性デンプンIII 型が増殖する前、好ましくはその後で起こり得る。
【００３９】
本発明の他の実施形態では、高融点酵素耐性デンプンIII 型の種晶は、アミロペクチン結晶の融点を超え、かつ任意のアミロース−脂質複合体の融点を超えるが高融点耐性デンプンIII 型の融点未満で、糊化デンプンと混合され、酵素耐性デンプンIII 型の結晶を核形成することができる。
【００４０】
好ましい実施形態では、第２段階の核形成／増殖温度サイクルから得られた酵素耐性デンプンIII 型生成物の熱処理工程を包含する第３段階を行うことができる。熱処理は、酵素耐性デンプンまたは全食物繊維の量もしくは収率を実質的に増加させる。熱処理はまた、第２段階の生成物の焼き特性または焼き機能性を実質的に改善する。より高い酵素耐性デンプン含有量または食物繊維含有量が、少なくとも約１４０℃の温度で融解する酵素耐性デンプンIII 型の含有量に実質的に悪影響を与えることなく達成される。熱処理は、第２段階生成物の無定形または非結晶の酵素耐性デンプンの含有量を増加させると考えられる。
【００４１】
熱処理は約１００℃〜約１４０℃、好ましくは約１２５℃〜約１３５℃、最も好ましくは約１２８℃〜約１３２℃の温度で行うことができる。熱処理時間は、約５分〜約６時間、好ましくは約３０分〜約９０分間、最も好ましくは約５０分〜約７０分間の範囲であり得る。熱処理の間の酵素耐性デンプンの含水量は、約１重量％〜約３０重量％、好ましくは約１４重量％〜約２４重量％、最も好ましくは約１６重量％〜約２０重量％であり得る。
【００４２】
本発明の他の実施形態では、熱処理を使用して他の酵素耐性デンプン含有組成物を処理することもできる。従って、酵素耐性デンプンＩ、II、またはＩＶ型を含む組成物を本発明の熱処理に供して組成物の食物繊維含有量または酵素耐性デンプンの含有量を増加させ、それらの焼き特性を改善することができる。
【００４３】
本発明のプロセスによって得られた生成物は、精密なProsky法によって定量したところによると、少なくと約２５重量％、好ましくは少なくとも３０重量％、最も好ましくは少なくとも約３５重量％の酵素耐性デンプンIII 型を含むことがある。生成物のバランスは、酵素耐性の実質部分である糊化された無定形または非結晶のデンプンを含み、得られた生成物の食物繊維含有量に寄与することができる。
【００４４】
得られた生成物は、カロリーを減少させた焼き菓子の製造におけるバルク剤または穀粉代用物として使用することができる。製品が大量の糊化デンプンを含んでいるにも関わらず、オーブンでの膨らみ、外形、油放出、カリカリした表面、香り、着色または褐色着色、食感またはテクスチャーに関して優れたクッキーの焼き特性を示す。クッキーなどのカロリーを減少させた焼き菓子の製造用のドーを得るために、単独でまたは好ましくは糊化されていない従来の小麦粉と組み合わせて使用することができる。
【００４５】
本発明のドーは、少なくとも約１４０℃の融点を有する酵素耐性デンプンを少なくとも約１２．５重量％（この重量％はドーの全デンプン含有量に対しての量である）を含む。糊化デンプンベースのバルク剤の量は、糊化バルク剤と非糊化小麦粉との全量に対して一般に少なくとも約２５重量％、例えば、少なくとも約４０重量％、好ましくは約５０重量％〜約７５重量％であり得る。
【００４６】
好ましい実施形態では、焼いたときの過剰なまたは過小なクッキーの膨らみを回避するための糊化された酵素耐性バルク剤または穀粉代用物の保水力は、従来の糊化されていない小麦粉の保水力に匹敵する。本発明の実施形態では、耐性デンプン成分の保水力は１ｇの乾燥物質あたり３ｇ未満である。例として、保水力は約２５０重量％未満、好ましくは約１００重量％〜約２００重量％の範囲（例えば、１ｇ水／ｇの乾燥デンプン成分〜２ｇ水／ｇの乾燥デンプン成分）である。焼くときに使用される酵素耐性バルク剤または穀粉代用物のエンタルピーは、バルク剤または穀粉代用物の重量に対して約１３０℃〜約１６０℃の範囲内の温度で約０．５Ｊ／ｇ〜約４Ｊ／ｇ、一般に約１Ｊ／ｇ〜約３Ｊ／ｇ（例えば、約２．５Ｊ／ｇ）の範囲であり得る。
【００４７】
（発明の詳細な説明）
高融点酵素耐性デンプンIII 型（RS IIIとも呼ぶ）は、アミロペクチン結晶の融点を超える核形成温度を用いることにより高収率で得られる。酵素耐性デンプンIII 型は、変調示差走査熱量測定（ＭＤＳＣ）で測定したところによると、少なくとも約１４０℃、好ましくは少なくとも約１４５℃、最も好ましくは少なくとも150℃の融点または吸熱ピーク温度を有する。例として、本発明によって生産された酵素耐性デンプンIII型成分またはバルク剤およびその単離物についてのMDSC曲線を、図１Ａ、図１Ｂ（単離物）、図２Ａ、図２Ｂ，図３、図４、図５Ａ、図５Ｂ（単離物）、図５Ｃ（単離物）、図５Ｄ、図５Ｅ、および図５Ｆ（単離物）に示す。生成物の生産を実施例１〜４および６に記載する。図に例示したように、本発明の酵素耐性デンプンIII 型組成物は、一般に約１３０℃〜約１６０℃の範囲の温度で融解し、少なくとも約１４０℃の吸熱ピーク温度または融点を有する。図に示すように、５０℃以下で他のピークは本質的に生じないが、いくつかのサンプルでは小さなピークが存在しており、これは少量のアミロース−脂質複合体の存在を示している。
【００４８】
RS III型の収率を増加させるために、RS IIIは、アミロペクチン結晶およびアミロース−脂質複合体が少なくとも本質的に存在しない糊化デンプン組成物から核形成される。本発明の方法によれば、RS III型の収率は、元のつまり出発デンプン成分の重量に対して少なくとも約２５重量％、好ましくは少なくとも約３０重量％、もっとも好ましくは少なくとも約３５重量％であり得る。収率は、より厳しいProsky繊維分析によって定量される。バッチプロセスまたは短時間で比較的少ないサイクルを用いた半連続的もしくは連続的手段における大量生産条件によって一貫して高い収率を得ることができる。
【００４９】
本発明において生産される酵素耐性デンプンIII 型は、α−アミラーゼ、β−アミラーゼ、アミログルコシダーゼ、およびパンクレアチンなどの酵素に耐性があり、焼き菓子用のカロリーを減少させたまたは低カロリーの高機能性成分を提供する。
【００５０】
酵素耐性デンプンの調製において使用されたデンプンは、任意の源に由来し得る。例として、使用することができるデンプンは、トウモロコシデンプン、ジャガイモデンプン、サツマイモデンプン、小麦デンプン、米デンプン、サゴデンプン、タピオカデンプン、モチ種メイズデンプン、モロコシデンプン、マメ科植物デンプン、ビール粕、およびその混合物であり得る。使用することができるマメ科植物のデンプンの例は、シワエンドウマメまたは丸エンドウマメなどのエンドウマメデンプン、ファバインゲンマメデンプン、リョクトウデンプン、アカインゲンマメデンプン、およびヒラマメデンプンである。種々の穀物デンプン、マメ科植物デンプン、根デンプンおよび塊茎デンプンのアミロース含有量は、例えば、Starch: Properties and Potential、T. Galliard編、John Wiley & Sons、17頁、１９８７およびCereal Chem.、第５６卷、第５号、４７７頁、１９７９（これらは本明細書中で参考として援用される）に開示されている。デンプンは、脱脂または例えば、置換、誘導または架橋などの化学的改変して耐性デンプンの収率をより高めることができる。デンプンはまた、部分的または完全に糊化することができる。しかし、市販の逆行デンプンは、天然に存在する耐性デンプンIII 型の結晶を融解または破壊する温度で糊化することができる。従って、一般に、本発明のプロセスにおける出発デンプンとして生のデンプンを使用することが好ましい。
【００５１】
高いアミロース含有量または長い直鎖状の分枝鎖を有する高いアミロペクチン含有量を有するデンプンが好ましい。アミロペクチンの長い直鎖状の分枝鎖は結晶化の点でアミロースのように機能し、ヨウ素試験によってアミロースと分析される。本発明で使用される出発デンプンは、アミロースおよび／またはアミロペクチン由来の少なくとも脂肪含有量が低い（例えば、約０．１重量％未満、好ましくは約０．０５％未満）ことが好ましい。本発明で使用するための好ましい出発デンプンの例は、アミロメイズデンプンおよびシワマメデンプンである。なぜならそれらのアミロース含有量または見かけのアミロース含有量が高いからである。アミロメイズは、約５２重量％〜約８０重量％のアミロース含有量および約０．０９重量％の脂質含有量を有し得る。シワエンドウマメのアミロース含有量は、約６３重量％〜約７５重量％であり得る。さらに、シワエンドウマメのデンプンの脂質含有量はたった約０．０１重量％であり、これはアミロース−脂質複合体の形成を回避するのに都合がよい。本発明のプロセスにおいて出発デンプンとして使用することができる市販の高アミロース含有デンプンは、HYLON V （約５０％のアミロースを含むトウモロコシデンプン）、HYLON VII （約７０％のアミロースを含むトウモロコシデンプン）（両製品ともNational Starch and Chemicall Company、Bridgewater、ＮＪの製品）である。
【００５２】
出発デンプンは、糊化に影響を与える十分な温度および圧力で水と混合することによって糊化して水性スラリーを形成することができる。一般に、デンプンは、ａ）十分な量（一般に、デンプンの重量に対して少なくとも約３０重量％）の水を添加してデンプン混合し、ｂ）デンプンの温度を少なくとも約８０℃（１７６°Ｆ）、好ましくは１００℃（２１２°Ｆ）またはそれ以上に上昇させた場合に糊化する。糊化温度は、デンプンとの相互作用に利用可能な水の量に依存する。利用可能な水の量が少ないほど、一般に、糊化温度は高い。糊化は、デンプン粒内の分子配列の崩壊（破壊）と定義することができ、粒子の膨潤、本来の結晶融解、複屈折度、およびデンプン溶解性などの特性の非可逆的な変化がもたらされる。糊化の最初の段階の温度および糊化より高い温度範囲は、デンプン濃度、観察方法、粒子型、および観察における粒子内の不均一性によって支配される。糊状化は、デンプン溶解における糊化後の第２段階の現象である。それには、分子膨潤の増大、粒子由来の分子成分（すなわち、アミロース、その後のアミロペクチン）の滲出および最終的には粒子の全破壊を含む。Atwellら、「The Terminology And Methodology Associated With Basic Starch Phenomena」、Cereal Foods World、第３３卷、第３号、３０６〜３１１頁（１９８８年３月）を参照のこと。本発明の実施形態では、予備的に糊化したデンプンのデンプン粒子は、少なくとも約９０％糊化、好ましくは少なくとも約９５％糊化、最も好ましくは完全に糊化することができる。
【００５３】
本発明の実施形態では、出発デンプンと水を混合してデンプンを糊化するために加熱したデンプン分散水溶液を形成させる。含水量が非常に低い場合、糊化は元のまたは本来の耐性デンプンIII 型の結晶を破壊または融解することができる過剰に高い温度を必要とする。糊化の間の過剰に高い水分含量は、耐性デンプン組成物の乾燥時間を延長することになる。糊化の間のデンプン：水の重量比は、約０．１５：１〜約１：１、好ましくは約０．４：１〜０．７：１の範囲であり得る。
【００５４】
出発デンプン成分の糊化は、任意のアミロペクチン結晶およびアミロース−脂質複合体を融解するのに十分な温度であるが、デンプン源に本来または天然に存在する任意の高融点酵素耐性デンプンIII 型を実質的に融解または破壊することのない温度で行われるべきである。糊化が直立ミキサーでのバッチワイズなどの当該分野で公知の任意の方法によってもたらされるにも関わらず、ミキサーによる水溶性デンプン混合物の処理などの連続的プロセスを用いることが好ましい。好ましい実施形態では、出発デンプンおよび水はLIST社、Acton、MAで製造されているような低剪断連続ミキサー／熱交換器または連続的ニーダー／熱交換器に移され得る。成分の穏やかな混合および移動のためにLIST社の低剪断連続ミキサー／ニーダーの一対の逆回転ネジに、フックのようなエレメントを装着することがでる。冷却筒および回転シャフトは、エチレングリコール加熱媒体または蒸気で加熱することができる。本発明の別の実施形態では、デンプンは蒸気が逃げるのを防いだ圧力調理器で糊化することができ、それによりデンプン：水の比が実質的に維持される。
【００５５】
直接的な蒸気注入を使用した実施形態では、蒸気は約２１２°Ｆ〜約３５０°Ｆの温度でＬＩＳＴミキサーまたは他の混合デバイスに供給することができる。圧力の供給は、１平方インチあたり約１２５ポンドまでの範囲であり得る。蒸気の温度および圧力は、使用した装置により変わる。蒸気が冷却した組成物に接触すると、蒸気は凝縮しそして組成物の含水量を増加させる。
【００５６】
他の実施形態では、糊化はジェットクッカーによるデンプンスラリーの押しつけによって行うことができる。ジェットクッカーは産業分野で周知であり、デンプンスラリーを高温下で生蒸気に接触させる調理チャンバーからなる。
【００５７】
一般に、糊化に使用することができる条件は、約１１０℃〜約１３０℃の温度および約１．０５ｋｇ／ｃｍ²〜約２１ｋｇ／ｃｍ²（約１５ｐｓｉ〜約３０ｐｓｉ）の圧力である。
【００５８】
糊化後、糊化デンプンを、核形成および増殖に供して高融点耐性デンプンIII型の結晶を形成および成長させる。核形成および増殖の間、デンプン：水の重量比は、糊化中と同範囲であり得る。一般に、核形成および増殖工程を行うために糊化後に水を添加または取り除く必要はない。しかし、デンプンの水性分散液の混合および汲み出しのための適切な粘度を得るために、水のレベルの調整を行うことができる。また、含水量が非常に低い場合、デンプン分子の移動性を妨害し、核形成および増殖に悪影響を与え得る。核形成および増殖の間、デンプン：水の重量比は約０．１５：１〜約１：１、好ましくは約０．４：１〜約０．７：１の範囲であり得る。
【００５９】
糊化後、アミロペクチンの核形成および増殖を回避するために、糊化デンプンの温度をアミロペクチンデンプンの融点を超える温度に維持することが重要である。従って、耐性デンプンIII 型結晶の核形成のために、糊化デンプンはアミロペクチンデンプンの融点を超える結晶核形成温度に冷却される。アミロペクチン、特にアミロペクチンＢ結晶は、酵素耐性デンプンIII 型の融点よりも実質的に低い融点を有する。糊化デンプンがアミロペクチンの融点より低く冷却された場合、実質的なアミロペクチンの結晶量が核形成および増殖されるようになる。アミロペクチンＢ結晶の核形成および成長は、高融点アミロース結晶の核形成および成長ならびにアミロペクチン結晶の高融点直鎖状分子と競争するか阻害すると考えられる。アミロペクチンＢ結晶の融点を超える結晶核形成温度で維持することによって、耐性デンプンIII 型結晶の収率および質は実質的に増大する。
【００６０】
さらに、核形成は、アミロース−脂質複合体の核形成を所望しない温度で行われることが好ましい。従って、高融点RS III結晶の核形成を促進中にアミロース−脂質複合体の成長が例えあったとしてもゆっくりした速度に維持することにより、本発明の高融点RS III結晶の増殖のための多数の成長部位が得られる。
【００６１】
例として、本発明で使用することができる酵素耐性デンプンIII 型核形成温度は、約５５℃〜約１００℃、好ましくは約６０℃〜約８０℃である。糊化デンプンは、核形成温度で高融点酵素耐性デンプンの実質的な結晶量を核形成するのに十分な時間維持することができる。例として、核形成時間は、約０．５時間〜約３時間であり得る。より長い核形成時間（例えば、約２４時間まで）を使用することができる。一般に、本発明の実施形態における約１時間の核形成時間を使用することによって比較的短い処理時間で高収率を得ることができる。
【００６２】
核形成温度に対する糊化デンプンの冷却速度は、できる限り迅速であるべきであり、少なくとも平均約１℃／分、好ましくは少なくとも平均約３℃／分、最も好ましくは少なくとも平均約４℃／分であり得る。迅速に核形成温度に冷却することにより、アミロース−脂質複合体などの所望でない結晶形態の増殖は実質的に減少されるか排除される。また、迅速な冷却は、一般に、少なく、大きな結晶よりはむしろ多数の小さい種晶の生産を促進する。
【００６３】
核形成後、酵素耐性デンプンIII 型の核形成結晶は、核形成温度から結晶増殖温度までの糊化デンプン温度に上昇させることによって増殖または成長させることがでる。酵素耐性デンプンIII 型結晶の増殖は、核形成の間に形成され得る任意のアミロース−脂質複合体の融点を超える温度で行うことができる。従って、アミロース−脂質複合体の融点を超える温度の使用により複合体を再融解するので、耐性デンプンIII 型の形成用に利用可能なアミロースをより多く作製できる。しかし、結晶増殖温度は、融解または破壊を避けるために、所望の酵素耐性デンプンIII 型の結晶の融点未満に維持される。その温度は、アミロース−脂質複合体などの所望でない結晶のいかなる実質的な増殖を回避するために、迅速な速度で核形成温度から結晶増殖温度までの温度に上昇させることが好ましい。例として、使用することができる加熱速度は、少なくとも平均約１℃／分、好ましくは少なくとも平均約３℃／分、最も好ましくは少なくとも平均約４℃／分であり得る。例として、酵素耐性デンプンIII 型の結晶成長のための結晶増殖温度は、約１１５℃〜約１３５℃、好ましくは約１２０℃〜約１３０℃の範囲であり得る。例として、結晶増殖温度の維持時間は、一般に約１２時間未満、好ましくは約５時間未満、最も好ましくは約０．５時間〜約３時間である。
【００６４】
本発明の実施形態では、温度サイクルを使用して高融点酵素耐性デンプンIII 型の収率を増加させることができる。糊化した無定形デンプンまたは低融点デンプン結晶からの高融点酵素耐性デンプンIII 型の単離を必要とせずに収率が増加するので、大幅なカロリーの減少が達成される。従って、１）核形成温度に糊化デンプンを冷却する工程と、２）核形成温度で糊化デンプンを維持する工程と、３）核形成温度から結晶増殖温度までの温度で糊化デンプンの温度を上昇させる工程と、４）結晶増殖温度を維持して結晶を成長させる工程からなる工程を１サイクルまたはそれ以上のサイクルで行うことができる。例えば、これらの工程は、１回のみ、または少なくとも１回連続的に繰り返すことができる。好ましくは、全部で２〜４サイクルの核形成および増殖が行われることにより、高融点酵素耐性デンプンの収率が増加する。本発明の実施形態では、約１０〜１２サイクルまでを使用することができる。一般に、サイクルを増加させるほど酵素耐性デンプンIII 型の収率が増加する。各サイクルの核形成温度および時間、増殖温度および時間、冷却速度ならびに加熱速度は、同じでも異なってもよいが、少なくとも実質的に同じであることが好ましい。例えば、各サイクルにおいて同じ核形成温度および各サイクルにおいて同じ増殖温度をを使用することが好ましい。
【００６５】
結晶増殖の最後の工程後、糊化デンプンはほぼ室温（つまり２０℃〜約５０℃）の温度に冷却することができる。次いで、糊化デンプンを乾燥してカロリー減少成分から穀粉代用物または焼き菓子の生産用のバルク剤を得ることができる。アミロース−脂質複合体などの所望でない結晶の増殖を避けるために、冷却は迅速に行われるのが好ましい。例として、冷却速度は、少なくとも平均約１℃／分、好ましくは少なくとも平均約３℃／分、最も好ましくは少なくとも平均約４℃／分であり得る。本発明の実施形態では、乾燥は室温または温度を上昇させて行うことができる。従って、糊化デンプンは、結晶増殖温度から室温までかまたは室温を超える乾燥温度に冷却することができる。例として、乾燥温度は、約２０℃〜約１３０℃の範囲で、これは乾燥の様式に依存し、オーブンでの乾燥用として好ましくは約７５℃〜約８５℃（例えば、約８０℃）の範囲であり得る。耐性デンプンIII 型の結晶を実質的に破壊または融解しないデンプン乾燥用の公知の乾燥法はを使用することができる。例として、使用することができる乾燥法には、凍結乾燥、オーブン乾燥、減圧乾燥、噴霧乾燥、瞬間乾燥、ベルト乾燥、ドラム乾燥が含まれる。
【００６６】
高融点耐性デンプンIII 型組成物の乾燥を行って保存に安定な水分活性または約０．７未満の相対湿度を達成される。本発明の実施形態では、乾燥製品の含水量は市販の穀粉のそれに近づけることができる。例として、本発明の乾燥したバルク剤または穀粉代用物もしくは置換物の含水量は、約８重量％〜１４重量％の範囲であり得る。
【００６７】
容易に消化され無定形のデンプンまたは低融点結晶からの酵素耐性デンプンIII 型の単離または分離は、グルコシダーゼまたはグルコシダーゼの混合物によって触媒された酵素的加水分解または酸性触媒加水分解によって達成することができる。しかし、このような分離または単離は好ましくなく、デンプンのカロリー含有量を実質的に減少させるために必要ではない。本発明によれば、温度サイクリングは、高融点酵素耐性デンプンIII 型の単離を必要とせずに高いカロリー減少を達成する程度に酵素耐性デンプンIII 型の収率および結晶の完全性を増大させる。さらに、デンプンの焼き機能性の実質的な損失なしに実質的なカロリーの減少を達成する。乾燥組成物は、直接（つまりこのままで）カロリーを減少させた穀粉代用物もしくは置換物またはカロリーを減少させた焼き菓子用のバルク剤として使用することができる。これは、耐性デンプンIII 型固体結晶の損失を回避し、容易に消化するデンプン組成物の除去に関与するコストの増加を回避する。
【００６８】
本発明の実施形態では、耐性デンプンIII 型の種晶は、結晶核形成工程に添加することによってより少ないサイクルで耐性デンプンIII 型の収率を増加させることができる。RS IIIの種晶は、酵素耐性デンプンIII 型および容易に消化されるデンプン成分を含むデンプン組成物の以前のバッチによる単離によって少なくとも実質的に精製された形態で得ることができる。種晶は、デンプンの糊化前にデンプンと混合されるか乾燥ブレンドすることができる。他の実施形態では、種晶は、糊化デンプンと混合することができる。高融点酵素耐性デンプンIII 型の種晶は、酵素耐性デンプンIII 型の結晶を核形成するためにアミロペクチン結晶の融点を超える温度および任意のアミロース−脂質複合体の融点を超える温度であるが、RS III結晶の融点未満の温度であることが好ましい。次いで、上記のように種晶を有する混合物は、アミロペクチンデンプンの融点を超えるRS III核形成温度に冷却される。核形成後、上記のように温度を結晶増殖温度に上昇させて耐性デンプンIII 型の結晶を成長させることができる。上記のように、核形成および増殖工程は任意選択で繰り返され、その後冷却して乾燥することができる。
【００６９】
本発明の実施形態では、糊化デンプンは、その収率を増加させるために酵素耐性デンプンIII 型の結晶形成前または後に酵素的脱分枝に供することができる。例えば、結晶化前の脱分枝によって、例えば、約１〜２％のRS III収率が増加する。好ましい実施形態では、糊化デンプンを核形成および増殖に供した後、耐性デンプンIII 型を含む混合物を酵素的脱分枝に供することにより耐性デンプンIII 型の収率をさらに増加させる。例えば、結晶化後の脱分枝は、デンプンの無定形部分を取り除き、部分的に結晶化されたデンプンをさらなる結晶増殖に供することによって約５重量％〜約１０重量％収率を増加できる。非結晶化デンプンよりもむしろ結晶耐性デンプンIII 型を脱分枝に供すると、分枝点に関連するデンプンの残存部分の更なる結晶化を促進すると考えられる。
【００７０】
脱分枝のために、デンプンの固体含有量は、より高い固体レベルに供されてデンプンの連続的乾燥を促進することができる。例えば、より高い固体レベルは排水、蒸発または遠心分離によって達成することができる。例えば、水切り、蒸発、または遠心分離によって、より高い固体レベルを達成することができる。例として、脱分枝のための固体レベルは、脱分枝酵素に供されるデンプン混合物の重量に対して約５重量％〜約４０重量％、好ましくは約１２重量％〜約２５重量％であり得る。
【００７１】
固体含有量を固定した後、デンプン分散液の温度およびｐＨを再調整して至適酵素活性を得ることができる。これらのパラメーターは使用した酵素の型および源、酵素濃度、基質濃度、ならびにインヒビターの存在の有無によって変化する。
【００７２】
酵素的脱分枝は、好ましくはBacillus種から得られる熱安定性酵素であるプルプラナーゼ（Ｅ．Ｃ．３．２．１．４１、プルプラン６−グルカノヒドロラーゼ）で達成することができる。側鎖に少なくとも２個のグルコース単位が存在する場合、プルプラナーゼはプルプランおよびアミロペクチンのα−１，６結合の加水分解を触媒する。使用することができる市販のプルプラナーゼは、Nordisk社で販売されているPromozyme ２００Ｌである。イソアミラーゼ（Ｅ．Ｃ．３．２．１．６８）などの他のエンド−α−１，６−グルカノヒドラーゼまたはデンプン分子の１，６結合の切断を触媒して（selectivity in cleaving）実質的に無傷の１，４結合を残す任意の他のエンド酵素もまた、デンプンの脱分枝に使用することができる。
【００７３】
Bacillusのプルプラナーゼでの脱分枝反応は、約３．０〜約７．５、好ましくは約４．５〜約５．５のpH範囲で行うことができる。酢酸塩、リン酸塩、クエン酸塩、または他の弱酸の塩などの緩衝液は、脱分枝の間中最適なpHレベルに調整または維持するために添加することができる。BacillusのプルプラナーゼによるpH５．０での酵素的脱分枝の間、例えば、デンプン分散水溶液の温度は、本発明で使用された核形成温度範囲の下限内であり得る約２５℃〜約７５℃、好ましくは約５０℃〜約６５℃の範囲であり得る。より短い処理時間を所望する場合、最適温度範囲は６０℃〜６５℃またはそれ以上に上昇させることができ、脱分枝酵素がより高い温度で熱安定性である場合は、より高い酵素濃度を使用することができる。酵素反応の他のパラメーターを伴う場合、好ましい温度および最適温度の範囲は、基質濃度およびpHなどの酵素活性に影響を与える他のパラメーターの変化に伴って変化し、これらは実施者によって決定することができる。しかし、アミロペクチン結晶の核形成および増殖を回避するためにそれらの融点を超える温度で脱分枝を行うことが好ましい。従って、耐性デンプンIII型のプルプラナーゼによる脱分枝および結晶または結晶領域のさらなる核形成は、約５５℃〜約６５℃の温度で行うことができる。
【００７４】
酵素および基質の最適濃度は、酵素活性レベルに支配される。酵素活性は、酵素源、酵素提供者、市販の酵素の濃度に依存する。一般に、プルプラナーゼは、固体成分の１５％でHYLON VまたはVII デンプン基質を用いると１５００PUN（プルプラナーゼ単位 novo/kgデンプン）で有効である。この酵素は溶液で使用することができるか、または固体支持体に固定することができる。
【００７５】
酵素処理は実質的または本質的に完全にデンプンの脱分枝を継続させることができる。一般に、脱分枝は約４〜８時間内に達成することができる。所望の範囲のデンプンの脱分枝を達成後、酵素は公知の不活化技術で不活化することができる。例えば、不活化またはpH調整は、高融点酵素耐性デンプンIII 型の結晶が実質的に破壊または融解されない条件下で使用することができる。例えば、Bacillusのプルプラナーゼは、約７０℃（１５８°Ｆ）を超える温度で迅速に不活化することができる。従って、プルプラナーゼを用いる反応は、デンプン分散液の温度を少なくとも約７５℃であるが高融点耐性デンプンIII 型の融点未満の温度に約１５分間上昇させることによって終了させることができる。他の実施形態では、デンプン分散液のｐＨを３．０未満に調整し、そのｐＨを約１／２時間保持することによって酵素を不活化することができる。好ましい実施形態では、脱分枝化した耐性デンプンIII 型組成物を結晶増殖温度にさらに供して耐性デンプンIII 型の更なる領域または結晶を成長させることが好ましい。従って、脱分枝後、脱分枝された酵素耐性デンプンIII 型を含む組成物の温度を約１１５℃〜約１３５℃、好ましくは約１２０℃〜約１３０℃の酵素不活化温度および結晶増殖温度に上昇することができる。増殖のための加熱速度および時間ならびにそれに引き続く冷却速度および時間は上記と同じであり得る。同様に、酵素の脱分枝および不活化の後、デンプンは、上記のように保存に安定な含水量に脱水または乾燥されてカロリーを減少させたバルク剤または穀粉代用物もしくは置換物を得ることができる。
【００７６】
最終用途に適用するためにデンプン生成物の精製が必要とされる場合、酵素的分枝反応の反応不純物および副産物は、透析、濾過、イオン交換プロセス、遠心分離またはデンプンを精製するための当該分野で公知の任意の方法によって取り除くことができる。これらの同一の精製方法を使用しても酵素触媒加水分解または酸性触媒加水分解の不純物および副産物から種晶などの酵素耐性デンプンIII 型結晶を単離または分離することができる。
【００７７】
好ましい実施形態では、核形成／増殖温度サイクリングの完了後、得られた酵素耐性デンプンIII 型生成物は熱処理に供することができる。熱処理により酵素耐性デンプンまたは全食物繊維の量または収率が実質的に増加する。熱処理はまた、ドーの結合力、オーブンでの膨らみまたは焼き菓子の外形、焼き菓子の柔らかさおよび褐色着色の点での酵素耐性デンプン生成物の焼き特性または焼き機能性を実質的に改良する。
【００７８】
バルク成分中のより高い酵素耐性デンプン含有量または食物繊維含有量は、少なくとも約１４０℃の温度で融解する酵素耐性デンプンIII 型の含有量に実質的に悪影響を与えない熱処理によって達成することができる。熱処理は、第２段階の生成物の無定形、非結晶性デンプン含有物の消化力を減少させると考えられる。これは、１）熱処理後の酵素耐性デンプン含有量または全食物繊維含有量が増加するが、２）熱処理後約１３０℃〜約１６０℃の範囲内で融解する結晶酵素耐性デンプンIII 型のエンタルピーが増大しないこと、３）ＭＤＳＣ曲線に更なる任意のエンタルピーのピークが存在しないことによって証明される。水の存在下での熱処理によりデンプンの無定形領域の密集化をもたらし、それにより酵素がよりアクセスできないそれらの領域が作製されると考えられる。アクセス可能性が減少することにより、酵素耐性デンプンまたは全食物繊維の量が増加する。しかし、エンタルピーに変化がないのは、熱処理は結晶でない酵素耐性デンプンの量を増加させていることを意味すると解釈される。
【００７９】
図６に示すように、糊化（第１段階）および核形成／増殖温度サイクリング（第２段階）後、第２段階から得られた酵素耐性デンプンIII 型は、第３段階での熱処理用に乾燥、粉砕、および／または馴化または含水量の調整によって調製することができる。本発明の実施形態では、乾燥を行って、熱処理用に所望であるか目的の含水量を得ることができる。他の実施形態では、第２段階の生成物を所望の含水量未満に乾燥して、その後水分を添加して所望の含水量を得ることができる。乾燥は、RS III型が融解または破壊されない温度で熱風乾燥機または他の従来の乾燥機で行うことができる。例として、乾燥温度は、約２０℃〜約１３０℃、好ましくは約７５℃〜約８５℃（例えば、オーブン乾燥の場合約８０℃）の範囲であり得る。乾燥を行って、その後の熱処理の前の保存のために保存安定性含水量または流動可能な粒子状の組成物の粉砕用の所望の範囲内の含水量を得ることができる。例として、保存用の含水量は、約０重量％〜約１５重量％、好ましくは約１０重量％〜約１３重量％の範囲であり得る。例として、熱処理の前の粉砕用の一般的な含水量は、約０重量％〜約３０重量％、好ましくは約１６重量％〜約２０重量％の範囲である。
【００８０】
好ましい実施形態では、図６に示すように、乾燥した酵素耐性デンプンIII 型は、熱処理の前に粉砕してふるいにかけ酵素耐性デンプンの収率を増大させる。デンプンの大きな塊は、一般に、含水量が不揃いで表面積が小さいので熱処理で良好に反応しない。ハンマーミルなどの従来のデンプン粉砕機を用いて粉砕を行うことができる。粉砕の程度は、一般に、デンプン結晶の実質的な破壊を避ける程度である。ふるいは米国メッシュ番号２０ふるいおよび米国メッシュ番号８０ふるいによって行うことができる。例として、使用することができる粒子サイズは、約２５５μｍ未満であるが約４５μｍを越えるサイズである。
【００８１】
図６に示すように、粉砕した酵素耐性デンプンIII 型は、水とブレンドすることによって馴化して熱処理用の所望のまたは目的の含水量を得ることができる。馴化工程は、酵素耐性デンプンIII 型を少なくとも実質的に均一に水和し、それはRibbonブレンダー、連続的ミキサー、または他の従来のブレンドまたは混合装置で行うことができる。熱処理中の酵素耐性デンプンの含水量は、約１重量％〜約３０重量％、好ましくは約１４重量％〜約２４重量％、最も好ましくは約１６重量％〜約２０重量％であり得る。
【００８２】
熱処理は約１００℃〜約１４０℃、好ましくは約１２５℃〜約１３５℃、最も好ましくは約１２８℃〜約１３２℃の温度で行うことができる。熱処理時間は、約５分〜約６時間、好ましくは約３０分〜９０分間、最も好ましくは約５０分〜約７０分間の範囲であり得る。熱処理はオートクレーブ、ＬＩＳＴミキサー、ジャケット付き連続ミキサー（jacked continuous mixer）、押し出し成型器、または実質的に含水量を一定に維持することができる他の従来の加熱器であり得る。
【００８３】
熱処理酵素耐性デンプンは、図６に示すように、従来の穀粉生産装置を用いて粉砕およびふるいにかけて従来の小麦粉の粒子サイズ分布と同じかそれに矛盾がない粒子サイズ分布を得ることができる。熱処理酵素耐性デンプンは、粉砕の前または後で保存に安定な含水量に乾燥させる。
【００８４】
本発明の他の実施形態では、熱処理を使用して他の酵素耐性デンプン含有組成物を処理することもできる。従って、酵素耐性デンプンＩ型、II型またはIV型を含む市販または公知の組成物を、本発明の熱処理に供して組成物の食物繊維含有量または酵素耐性デンプン含有量を増大させ、それらの焼き特性を改良することができる。例として、本発明の熱処理に供することができる酵素耐性デンプン組成物は、酵素耐性デンプン粒であるNovelose 240および酵素耐性逆行デンプンであるNovelose 330（それぞれ、National Starch and Chemical社、Bridgewater、NJで製造された）ならびにOpta food Ingredients社、Cambridge、MAで製造された逆行デンプンであるCrystaleanである。
【００８５】
本発明のプロセスで得られた非精製耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤は、条件の厳しいProsky法で測定したところ、少なくとも約２５重量％、好ましくは少なくとも３０重量％、最も好ましくは少なくとも４５重量％の酵素耐性デンプンIII 型を含む。生成物のバランスは、糊化し、無定形のまたは非結晶化デンプンを含む。好ましい実施態様では、アミロース−脂質複合体および耐性デンプンIII 型よりも低い融点を有する他の結晶化デンプン生成物が実質的に存在しないか、最も好ましくは本質的にまたは完全に存在しない。
【００８６】
本発明の実施形態では、耐性デンプンIII 型成分の保水力は、１グラムの乾燥物質あたり３グラム未満の水であるが、これは耐性デンプンIII 型の収率および結晶の質に依存する。一般に、無定形領域が小さいほどまた結晶領域が広いほど、耐性デンプン成分の水を結合または保持する能力は低下する。一般に、保水力が低いほどドーの粘度は低くなり、また膨らみおよび焼き特性の有利な効果をもたらす。従来の非糊化小麦粉の保水力は、１ｇの乾燥小麦粉あたり約０．６ｇの水であり得る。好ましい実施形態では、糊化した酵素耐性バルク剤または穀粉代用物もしくは置換物の保水力は、焼くとき過剰なまたは過小な膨らみを回避するために従来の非糊化小麦粉の保水力に近づける。例として、耐性デンプンIII 型成分の保水力は、約２５０重量％未満、好ましくは約１００重量％〜約２００重量％の範囲（例えば、水１．０ｇ／乾燥RS III成分１ｇ〜水２．０ｇ／乾燥RS III成分１ｇ）である。
【００８７】
単離高融点酵素耐性デンプンのエンタルピー値は、約５Ｊ／ｇより大きく、好ましくは約８Ｊ／ｇ〜約１５ Ｊ／ｇの範囲であるが、結晶の完全性または結晶中の無定形領域もしくは部分の数に依存する。一般に、エンタルピー値が高いほど無定形領域は少なく、保水力は低い。酵素耐性バルク剤または穀粉代用物のエンタルピー値は、約１３０℃〜約１６０℃の範囲内の温度で、バルク剤または穀粉代用物の重量に対して約０．５Ｊ／ｇ〜約４Ｊ／ｇ、好ましくは約１Ｊ／ｇ〜約３Ｊ／ｇ、最も好ましくは約２．５Ｊ／ｇの範囲であり得る。
【００８８】
非常に高融点の酵素耐性デンプンIII 型成分または組成物の酵素耐性および低カロリー値は、焼くことによって実質的に変化しない。純粋な、つまり１００重量％（収率１００％）酵素耐性デンプンIII 型（少なくとも１４０℃の融点または吸熱ピークを有する）は、焼いた後でさえ発熱量が実質的に０か約０．５カロリー／ｇより低い。耐性デンプンIII 型ではないデンプンの発熱量は約４カロリー／ｇである。従って、RS III型を少なくとも３０％を有する耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤は、約２．８カロリー／ｇ（０．７×４ｃａｌ／ｇ＋０．３×０ｃａｌ／ｇ＝２．８ｃａｌ／ｇ）未満の熱量を示す。
【００８９】
耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤が大量の糊化デンプンを含んでいるにもかかわらず、オーブンでの膨らみ、外形、油放出、カリカリした表面、香り、着色または褐色着色、食感およびテクスチャーに関して優れたクッキーの焼き特性を示す。カロリーを減少させたクッキーおよびクラッカーなどのカロリーを減少させた焼き菓子製造用のドーを得るために、単独でまたは好ましくは糊化されていない従来の小麦粉と組み合わせて使用することができる。
【００９０】
本発明の実施形態では、焼き菓子の実質的なカロリー減少は、従来の糊化していない穀粉の実質的な量を耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤で置き換えることによって達成することができる。本発明は、実質的に糊化されていない穀粉（カロリーを減少させていない穀粉）およびカロリーを減少させたデンプンベースのバルク剤（カロリーを減少させた穀粉置換物）を含む穀粉代用物を提供する。穀粉代用物は、クッキーおよびクラッカーの成分と組み合わせて従来のドー形成装置に対する良好な機械処理適性および優れた焼き特性を示すドーを提供することができる。本発明の実施形態では、穀粉代用物は、従来のカロリーを減少させていない穀粉と比較して、少なくとも約１２．５重量％、好ましくは少なくとも約１５重量％、最も好ましくは少なくとも２５重量％（例えば、約３５重量％〜４０重量％）のカロリーを減少することができる。穀粉代用物は、他のカロリーを減少させたバルク剤またはポリデキストロースなどの糖代用物と共に使用されて、少なくとも２５％カロリー減少したカロリーを減少させた焼き菓子生産用のドーを得ることができる。
【００９１】
本発明の穀粉代用物およびドーは、少なくとも約１２．５重量％、好ましくは少なくとも約１５重量％、最も好ましくは少なくとも約２５重量％（例えば、約３５重量％〜約４０重量％）（これらはそれぞれ穀粉代用物またはドーの全デンプン含有量に対する重量％である）の少なくとも約１４０℃の融点を有する酵素耐性デンプンを含む。
【００９２】
本発明の穀粉代用物およびドー生産において耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤と組み合わせることができる穀粉成分またはデンプン質の物質は、任意の粉砕した穀粒または食用種子または植物ミール、それらの誘導体および混合物であり得る。例として、使用することができる穀粉成分またはデンプン質の物質は、小麦粉、トウモロコシ粉、トウモロコシマサ粉、オーツ粉、大麦粉、エンバク粉、ライ麦粉、米粉、ジャガイモ粉、グレインソルガム粉、タピオカ粉、グラハム粉、またはトウモロコシデンプン、小麦デンプン、米デンプン、ジャガイモデンプン、タピオカデンプンなどのデンプン、予備糊化デンプンなどの物理的および／または化学的に改変された穀粉またはデンプンおよびそれらの混合物であり得る。穀粉は、漂白されていても、無漂白であってもよい。小麦粉または他の穀粉との小麦粉混合物が好ましい。
【００９３】
糊化デンプンベースのバルク剤またはRS III成分の量は、糊化バルク剤および従来の糊化していない小麦粉などの穀粉成分の全量に対して、一般に少なくとも約２５重量％（例えば、少なくとも約４０重量％）、好ましくは約５０重量％〜約７５重量％であり得る。
【００９４】
本発明の組成物において使用される穀粉成分およびRS IIIバルク剤の全量は、ドーの重量に対して、例えば、約２０重量％〜約８０重量％、好ましくは約４５重量％〜７５重量％であり得る。別記していない限り、全重量％は、フレーバーチップ、ナッツ、レーズン
などの封入物を除いた本発明のドーまたは処方物を形成する全成分の全重量に基づく。従って、「ドーの重量」とは、含有物の重量を含まない。
【００９５】
穀粉成分は、ポリデキストロース、ホロデキストロース、微晶セルロース、それらの混合物などの従来の穀粉代用物またはバルク剤の全部または一部と置き換えることができる。発色を向上させるかテクスチャーに影響を与えるために、トウモロコシふすま、小麦ふすま、オート麦ふすま、米ふすま、およびそれらの混合物などもまた、穀粉成分の全部または一部に代用することができる。
【００９６】
本発明において生産された生成物のテクスチャーを改変するために使用することができるプロセス適合成分には、スクロース、フルクトース、ラクトース、デキストロース、ガラクトースなどの糖、マルトデキストリン、トウモロコシシロップ固形物、水素化デンプン加水分解物、タンパク質加水分解物、グルコースシロップ、それらの混合物などが含まれる。フルクトース、マルトース、ラクトースおよびデキストロースなどの還元糖または還元糖の混合物を使用して褐色着色を促進することができる。還元糖としてはフルクトースが好ましい。フルクトースは容易に利用することができ、かつ一般に褐色着色および風味をより増大させる効果があるからである。例として、フルクトース源には、転化シロップ、フルクトース高含有トウモロコシシロップ、糖蜜、黒砂糖、メープルシロップおよびそれらの混合物などが含まれる。
【００９７】
糖などのテクスチャー成分は、固体または結晶形態の他の成分、例えば結晶または顆粒状のスクロース、顆粒状の黒砂糖または結晶フルクトースなど、または液状体の他の成分例えばスクロースシロップ、高フルクトース含有トウモロコシシロップなどと混合することができる。本発明の実施形態では、湿潤糖、例えばフルクトース高含有シロップ、マルトース、ソルボース、ガラクトース、トウモロコシシロップ、グルコースシロップ、転化シロップ、蜂蜜、糖蜜、フルクトース、ラクトース、デキストロース、およびそれらの混合物などを、焼き製品の咀嚼性を改善するために用いることができる。
【００９８】
湿潤糖に加えて、糖ではなくかつスクロースと比較して甘みが少ない他の湿潤剤または湿潤剤の水溶液をドーまたはバターに使用することができる。例えば、グリセロール、糖アルコール、例えばマンニトール、マルチトール、キシリトールおよびソルビトールなど、および他のポリオールを湿潤剤として使用することができる。湿潤ポリオール（すなわち、多価アルコール）の更なる例として、グリコール（例えば、プロピレングリコール）および水素化グルコースシロップが含まれる。他の湿潤剤には、糖エステル、デキストリン、水素化デンプン加水分解物および他のデンプン加水分解生成物が含まれる。
【００９９】
本発明の実施形態では、本発明のドーの全糖固体物含有量、またはテクスチャー成分含有量は、ドーの重量に対して０〜約５０重量％の範囲であり得る。
【０１００】
糖固体物は、ポリデキストロース、ホロセルロース、微晶セルロースおよびその混合物などの従来の糖代替物または従来のバルク剤の全部または一部と置き換えることができる。本発明のカロリーを減少させた焼き菓子製造用の糖代用物またはバルク剤としてポリデキストロースが好ましい。例として、置換量は、元の糖固体成分量の少なくとも約２５重量％（例えば、少なくとも約４０重量％）、好ましくは約５０重量％〜約７５重量％であり得る。
【０１０１】
本発明の実施形態では、従来の糖代用物、従来のバルク剤、または従来の穀粉代用物、好ましくはポリデキストロースの量は、ドーの重量に対して約１０重量％から約３５重量％、好ましくは約１５重量％〜約２５重量％であり得る。
【０１０２】
本発明のドーの含水量は、ドーの適切な成形、機械加工性、および切断を可能にする所望のコンシステンシーを提供するのに十分であるべきである。本発明のドーの全含水量には、単独で添加された成分としての水、ならびに穀粉からの水分（通常、約１２重量％〜約１４重量％の水分を含む）、RS III成分の含水量、および処方物中に含まれる他のドー添加物例えばフルクトース高含有トウモロコシシロップ、転化シロップ、または他の液体湿潤剤などの含水量が含まれる。
【０１０３】
単独で添加した水を含めたドーまたはバター中の水分の全ての源を考慮すると、本発明のドーまたはバターの全含水量は、ドーまたはバターの重量に対して一般に約５０重量％未満、好ましくは約３５重量％未満である。本発明のクラッカー用のドーの含水量は、ドーの重量に対して一般に約２７重量％〜約３３重量％である。本発明のクッキー用のドーの含水量は、ドーの重量に対して約３０重量％未満、一般に約１０重量％〜約２０重量％である。
【０１０４】
本発明のドーまたは焼き菓子を得るために使用することができる油脂組成物には、任意の公知のショートニングもしくは脂肪混合物または焼きに適用するのに有用な組成物を含むことができ、これらには食品グレードの乳化剤を含むことができる。分画され、部分的に水素化され、かつ／または相互エステル化（interesterify）された植物油、ラード、魚油、およびその混合物が本発明で使用することができるショートニングまたは脂肪の例である。プロセス適応性の、スクロースポリエステルまたはトリアシルグリセリドなどのカロリーを減少させたか低カロリーの、部分的に消化可能もしくは難消化性の食用の脂肪、脂肪代用物または合成脂肪もまた使用することができる。硬性および軟性の脂肪またはショートニングならびに油の混合物を使用して、油脂組成物における所望のコンシステンシーまたはｌ融解プロフィールを達成することができる。本発明で使用するための油脂組成物を得るために使用することができる食用トリグリセリドの例として、ダイズ油、パーム種油、パーム油、菜種油、ベニバナ油、ゴマ油、ひまわり種油、およびそれらの混合物などの植物源由来の天然に存在するトリグリセリドが含まれる。魚油および動物性油には、鰯油、ニシン油、ババスー油、ラード、および獣脂を使用することができる。脂肪酸の合成トリグリセリドも天然の脂肪酸トリグリセリドと同様に使用して油脂組成物を得ることもできる。脂肪酸は、炭素数８〜２４の鎖長を有することができる。室温（例えば、約７５°Ｆ〜約９５°Ｆ）で固体または半固体ショートニングまたは脂肪が使用できる。本発明での使用のための好ましい油脂組成物は、ダイズ油を含む。
【０１０５】
本発明によって産生することができる焼き菓子には、脂肪を減少させた、低脂肪または無脂肪製品であるカロリーを減少させた焼き菓子が含まれる。本明細書中で使用されるように、脂肪減少食品は、標準的または従来の製品より少なくとも２５重量％の脂肪を減少させた製品である。低脂肪製品は、基準量またはラベル記載量（label serving）あたり３グラム以下の脂肪含有量を有する。しかし、少量の基準量（すなわち、３０グラム以下または２テーブルスプーン以下の基準量）については、低脂肪製品は、製品の５０グラムあたり３グラム以下の脂肪含有量を有する。無脂肪またはゼロ脂肪製品は、基準量およびラベル記載量あたり０．５グラム未満の脂肪含有量を有する。塩振りクラッカーなどの添加物入りのクラッカーについては、基準量は１５グラムである。軽食として利用されるクラッカーおよびクッキーについては、基準量は３０グラムである。従って、低脂肪クラッカーまたはクッキーの脂肪含有量は、最終生成物の全量に対して５０グラムあたり３グラム以下または約６％以下の脂肪であろう。無脂肪で添加物入りのクラッカーは、最終生成物の全量に対して１５グラムあたり０．５グラム未満または３．３３％未満の脂肪を有するであろう。
【０１０６】
上記に加えて、本発明のドーは、クラッカーおよびクッキーに従来使用されている他の添加物を含むことができる。このような添加物には、例えば、ミルクの副産物、卵もしくは卵の副産物、ココア、バニラまたは他の香味料、ナッツ、レーズン、ココナッツ、およびチョコレートチップ、バタースコッチチップ、カラメルチップなどの香味チップなどの含有物が従来の量で含まれる。
【０１０７】
焼き製品中の含有物に適切なタンパク源は、本発明のドーに含有させてメイラード褐変を促進することができる。タンパク源には、無脂肪乾燥ミルク固体物、乾燥または卵の粉末およびその混合物などを含むことができる。蛋白質源の量は、例えば、ドーの重量に対して約５重量％までの範囲であり得る。
【０１０８】
本発明のドー組成物は、ドーの重量あたり約５重量％までの膨張系を含むことができる。例えば、使用することができる化学的膨張剤またはｐＨ調整剤には、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、酸性リン酸カルシウム、酸性ピロリン酸ナトリウム、リン酸二アンモニウム、酒石酸およびそれらの混合物などのアルカリ性物質または酸性物質が含まれる。
【０１０９】
本発明のドーは、プロピオン酸カルシウム、ソルビン酸カリウム、ソルビン酸などの殺菌剤または保存料を含むことができる。例えば、細菌に対する保存安定性を保証するために、ドーの約１重量％までの量であり得る。
【０１１０】
有効に乳化する量の乳化剤を本発明のドーに含ませることができる。例えば、使用することができる乳化剤には、モノグリセリド、ジグリセリド、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、レシチン、ステアロイルラクチレートおよびそれらの混合物が含まれる。例として、使用することができるポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルは、ポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノステアレート（ポリソルベート６０）、ポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノオレエート（ポリソルベート８０）およびそれらの混合物などの水溶性ポリソルビタン酸塩である。例として、使用することができる天然のレシチンには、ダイズ、菜種、ひまわりまたはトウモロコシなどの植物由来のレシチンおよび卵黄などの動物源由来のレシチンが含まれる。大豆油由来のレシチンが好ましい。例として、ステアロイルラクチレートは、ナトリウムステアロイルラクチレート、カルシウムステアロイルラクチレートおよびそれらの混合物などのアルカリおよびアルカリ土類ステアロイルラクチレートである。例として、使用することのできる乳化剤の量は、ドーの約３重量％までの量であり得る。
【０１１１】
本発明のドーの製造は、クッキーおよびクラッカーのドーの製造に用いられる従来のドー混合技術および装置を用いて行うことができる。例えば、ドーは、従来の装置を用いてシート状にのばし、ワイヤーカット、押し出し成形、同時押しだし成形、または回転成型することができる。耐性デンプンIII 型成分は、他のドー成分と混合するための実質的に均一な混合物を得るために、穀粉成分と予めブレンドしておくことが好ましい。
【０１１２】
焼き時間および温度は異なるドーまたはバター処方物、オーブンのタイプなどの違いによって変化するが、一般に、市販のクラッカー、クッキー、ブラウニーおよびケーキの焼き時間は、約２．５分〜約１５分間の範囲であり、焼き温度は約２５０°Ｆ（１２１℃）〜約６００°Ｆ（３１５℃）の範囲であり得る。
【０１１３】
本発明の焼き製品は、保存料を使用しない微生物に対する保存安定性のために、約０．７未満、好ましくは約０．６未満の相対蒸気圧（「水分活性」）を有することができる。クラッカー製品の含水量は、含有物を除いた焼き製品の重量に対して、一般に約６重量％未満、例えば約０．２５重量％〜約４重量％である。クッキー、ブラウニーおよびケーキ製品は、一般に、含有物を除いた焼き製品の重量に対して、約２０重量％未満、例えばクッキーについては約２重量％〜約９重量％の含水量である。
【０１１４】
本発明のクッキーのドーまたはバター組成物は、チョコレートチップクッキー、オートミールクッキー、シュガークッキー、フルーツクッキー、サンドイッチクッキー、ブラウニーなどのカロリーを減少させた棒タイプのクッキー、ドロップタイプのクッキーの生産用に使用することができる。
【０１１５】
本発明は、以下の実施例においてさらに例示されるが、別記しない限り全ての部分、比、および百分率は重量に対するものであり、全ての温度は℃である。
【０１１６】
実施例１
耐性デンプン成分および分析物の調製
本実施例では、酵素耐性デンプンIII 型バルク剤または酵素耐性デンプンIII 型を含む耐性デンプン成分を調製、分析して耐性デンプンIII 型の収率および耐性デンプンIII 型の融点プロフィールを同定する。
【０１１７】
１Ａ 耐性デンプン成分またはバルク剤の調製
本実施例では、酵素耐性デンプンIII 型バルク剤または耐性デンプン成分を、Hylon VIIを出発デンプンとして使用して製造した。Hylon VIIは約７０％のアミロースを含むトウモロコシデンプンであり、National Starch and Chemical Company、Bridgewater、New Jerseyの製品である。Hylon VIIの含水量は約１１重量％である。１５０重量部（湿重量基準）のHylon VIIおよび４５０重量部の蒸留水を３つのTeflon（登録商標）コートしたベーキングパン（バッチＡ、ＢおよびＣ）中で混合して実質的に均一なスラリーを得た。デンプン：水の比は約０．３３：１であった。デンプンスラリーを、約１３０℃で約１５分間オートクレーブ処理して少なくとも実質的にデンプンを糊化させた。
【０１１８】
次いで、糊化デンプンを４サイクルの結晶核形成および増殖サイクルに供した。第１サイクルでは、糊化デンプンスラリーを、約２℃／分の冷却速度で約７０℃の核形成温度に冷却した。次いで、糊化デンプンスラリーを湿潤させた封入物中で約７０℃で３時間インキュベートして耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた。湿潤した封入物を、およそ常圧で水を入れたビーカーの存在下で操作してデンプンゲル表面の乾燥を最小限にした。次いで、オートクレーブ中でデンプンスラリーを約６℃／分の速度で１３０℃の結晶増殖温度に加熱した。１３０℃の温度を約３時間保持して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
【０１１９】
第２サイクルでは、糊化デンプンスラリーを、約２℃／分の冷却速度で約７０℃の核形成温度に冷却した。次いで、デンプンスラリーを湿潤させた封入物中で約７０℃で一晩（約１８時間）インキュベートして耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた。次いで、オートクレーブ中でデンプンスラリーを約６℃／分の速度で１３０℃の結晶増殖温度に加熱した。１３０℃の温度を約３時間保持して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
【０１２０】
第３サイクルでは、糊化デンプンスラリーを、約２℃／分の冷却速度で約７０℃の核形成温度に冷却した。次いで、糊化デンプンスラリーを湿潤させた封入物中で約７０℃で３時間インキュベートして耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた。次いで、オートクレーブ中でデンプンスラリーを約６℃／分の速度で１３０℃の結晶増殖温度に加熱した。その温度を約３時間保持して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
【０１２１】
第４サイクルでは、デンプンスラリーを、約２℃／分の冷却速度で約７０℃の核形成温度に冷却した。次いで、デンプンスラリーを湿潤させた封入物中で約７０℃で一晩（約１８時間）インキュベートして耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた。次いで、オートクレーブ中でデンプンスラリーを約６℃／分の速度で１３０℃の結晶増殖温度に加熱した。１３０℃の温度を約３時間保持して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
【０１２２】
次いで、糊化デンプンゲルを、約１℃／分の冷却速度で冷却して凍結した。次いで、凍結ゲルを約−３０℃の温度および約１０ｍＴｏｒｒの圧力で凍結乾燥して約０〜２重量％の含水量にして本発明の耐性デンプン成分または耐性デンプンバルク剤を得た。次いで、サンプルの一部を分析に供してａ）酵素耐性デンプンIII 型の収率、およびｂ）酵素耐性デンプンIII 型の融解プロフィールまたは熱特性を以下の実施例１Ｂおよび１Ｃでそれぞれ同定した。
【０１２３】
１Ｂ 酵素耐性デンプン III 型の単離および収率の同定
酵素耐性デンプンIII 型を、上記実施例１Ａの酵素耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤から単離して元の（つまり出発デンプン（Hylon VII））に対するその収率を定量した。バッチＡ、Ｂ、およびＣについての酵素酵素耐性デンプンIII 型の収率は、それぞれ３４．６％、３５．５％、および３５．８％であることが見出された。酵素耐性デンプンIII 型の平均収率は約３５．３％であることが見出された。
【０１２４】
単離および定量用に使用した方法は、AOAC、J. Assoc. Anal. Chem.、68, 2, 399頁、1985およびAOAC. Official Methods of Analysis、J. Assoc. Anal. Chem.、第15版、1105〜1106頁、1990に記載の食品における全食物繊維についてのProsky法およびその改変した方法である。食品における全食物繊維についてのAOAC法には、ａ）０．１ｍｌのα−アミラーゼ（Sigma Chemical社）での処理後、ｂ）５ｍｇプロテアーゼ（Sigma Chemical社）で処理し、０．３ｍｌのアミログルコシダーゼ（Sigma Chemical社）での処理、d）エタノールによる溶解繊維の沈殿、およびe）濾過および乾燥、を包含する。本発明で適用した方法はより厳しい条件であり、より大量の酵素および凍結乾燥を包み、耐性デンプンの収率はより低くでる。本発明で使用した方法は以下である。
【０１２５】
全食物繊維について適用および改変した Prosky 法
系のpHおよび温度を調整して酵素活性を最大にする。本分析で使用した緩衝液および酵素は以下の通りである。
【０１２６】

【０１２７】
酵素：１．Termamyl：
ａ．エンド−α−アミラーゼ（Bacillus licheniformis）。
ｂ．１００℃（非常に熱に安定）でかつpH＋６で最大活性を示す。
ｃ．アミロースおよびアミロペクチン中の１，４−α−グルコシド結合を加水分解する。
ｄ．活性＝１２０ＫＮＵ／ｇ（120 リキッドで利用可能）。
ｅ．Novo Nordisk Bioindustrials、Danbury、CTで製造されている。
２．アミログルコシダーゼ（AMG）：
ａ．エキソ−１，４,−α−D−グルコシダーゼ（Aspergillus niger）。
ｂ．６０℃でかつｐＨ４．５で最大活性を示す。
ｃ．デンプングルコース単位の１，４−（より容易）および１，６−α−結合を加水分解し、ステップワイズ法で基質の非還元末端を取り除く。
ｄ．活性＝３００ＡＧＵ／ｇ。
ｅ．Novo Nordisk Bioindustrials、Danbury、CTで製造されている。
３．プロテアーゼ：
ａ．XIV型細菌（Streptomyces griseus）ProteaseＥ。
ｂ．非特異性プロテアーゼ。
ｃ．活性＝約４単位／mg固体。ｄ．SIGMA Chemical社で製造されている。
【０１２８】
収率の定量
収率の定量において、乾燥デンプンサンプルを、α−アミラーゼ酵素（Termamyl）、アミログルコシダーゼ（AMG）、およびプロテアーゼで処理する。
【０１２９】
１．α−アミラーゼ酵素（ Termamyl ）での処理
約２０ｍｌのリン酸緩衝液（ｐＨ６）を１グラムの乾燥デンプンサンプルに添加する。デンプンをホモゲナイズしてデンプンの全ての大きな塊を破壊する。次いで、１グラムの乾燥サンプルあたり０．４ｍｌのTermamylα−アミラーゼを添加する。混合物を１００℃の水浴に最低３０分間置く。混合物を時々振盪する。３０分後にデンプンゲルの破片が残存しているようであれば、デンプンゲルの破片が認められなくなるまで水浴における時間を延長する。
【０１３０】
２．アミログルコシダーゼでの処理
アミログルコシダーゼでの処理用に、上記の第１段階で得られた反応混合物のｐＨを２％リン酸を用いてｐＨ＝４．５に調整する。次いで、１グラムの乾燥デンプンサンプルあたり１．０ｍｌのアミログルコシダーゼ酵素（ＡＭＧ）をデンプン混合物に添加して撹拌する。デンプン混合物を６０℃の水浴に最低３０分間置き、時々振盪する。
【０１３１】
３．遠心分離および洗浄による酵素反応物の除去
α−アミラーゼ（Termamyl）およびアミログルコシダーゼでの酵素処理後、デンプン混合物を遠心分離し蒸留水で２回洗浄する。
【０１３２】
酵素消化サンプルを使い捨ての５０ｍｌ遠心管に注ぎ、１０００ｇ（３０００ｒｐｍ）で１０分間遠心分離してペレット（残渣）および上清液体を得る。上清をペレットからいかなる粒子も流出させないように注意を払いながら流し捨てる。次いで、ペレットをａ）遠心管に３０ｍｌの水を添加し、スパチュラでペレットを遠心管から剥がす、ｂ）得られた混合物を遠心分離してペレットおよび上清液体を得て、上清を流し捨てることよって洗浄に供する。次いで、このペレット洗浄手順をもう一度繰り返す。
【０１３３】
４．プロテアーゼでの処理
酵素消化サンプルの洗浄後、サンプルをプロテアーゼ酵素で処理してα−アミラーゼ（Termamyl）およびアミログルコシダーゼ酵素を取り除く。
【０１３４】
最後の洗浄（上記）で上清を流し捨てた後、２０ｍｌのリン酸緩衝液（ｐＨ＝７．５）をペレットつまり残渣に添加する。次いで、プロテアーゼ溶液（１００ｍｌリン酸緩衝液（ｐＨ＝７．５）中に１６ｍｇプロテアーゼ（Pronase E）を含む溶液）を、１グラムの最初の乾燥デンプンサンプルあたり１ｍｌの溶液の量で添加する。得られた混合物を４２℃の水浴中で少なくとも４時間インキュベートする。
【０１３５】
５．遠心分離および洗浄による酵素反応物の除去
プロテアーゼでの酵素処理後、デンプン混合物を遠心分離し蒸留水で３回洗浄する。
【０１３６】
プロテアーゼ消化サンプルを使い捨ての５０ｍｌ遠心管に注ぎ、１０００ｇ（３０００ｒｐｍ）で１０分間遠心分離してペレット（残渣）および上清液体を得る。上清をペレットからいかなる粒子も流出させないように注意を払いながら流し捨てる。次いで、ペレットをａ）遠心管に３０ｍｌの水を添加し、スパチュラでペレットを遠心管から剥がす、ｂ）得られた混合物を遠心分離してペレットおよび上清液体を得て、上清を流し捨てることよって洗浄に供する。次いで、ペレット洗浄手順をさらに２回繰り返す。
【０１３７】
６．単離物質の凍結乾燥
吸引濾過により、上清に少量の単離物質が存在することが示された。時間を節約するために、単離した物質（つまりペレット）を吸引濾過の代わりに少なくとも１５時間凍結乾燥する。
【０１３８】
７．残渣デンプンの収率の計算
耐性デンプンの収率を凍結乾燥サンプルから計算する。
【０１３９】
【数１】

【０１４０】
１Ｃ．ＭＤＳＣによる耐性デンプン III 型の融解プロフィールの同定
耐性デンプンIII 型の融解プロフィールまたは熱特性を変調示差走査熱量測定（ＭＤＳＣ）によって同定した。この技術では、分析物質を、一定の速度に設定した加熱および冷却のプログラムされた鋸の歯状のパターンでの一定速度で加熱する。鋸の波状のパターンの温度の変動は約１℃である。不可逆的な分解などの重複温度事象を分離するので、ＭＤＳＣ技術は、平衡融点をより正確な分析することができる。
【０１４１】
実施例１ＡのＲＳ成分またはバルク剤から単離した実施例１Ｂの単離物を特徴づけるために使用した装置および方法は以下の通りである。
【０１４２】
装置：TA Instrumentの変調示差走査熱量測定器（MDSC）
これは、TA InstrumentsのDSC 2920コントローラー、TA Instrumentsの2920モジュールおよびTA InstrumentのRCS 1061ユニットで構成されている。
【０１４３】
サンプルパン：金を塗装した銅シールを具備したPerkin-Elmerのステンレススチール高圧カプセル。
【０１４４】
サンプルの調製：RS成分（実施例１Ａ）の凍結乾燥単離物（実施例１Ｂ）を、分析用に微粒子に粉砕する。サンプルをＤＳＣサンプルパンで秤量し、水（サンプル重量の３倍) をパンに置いて固体：水の比を１：３にする。
【０１４５】
器械の較正
ＭＤＳＣはベースライン、セルの定数、温度および加熱容量を公知の様式で較正する。
・ベースライン較正：２つの空のサンプルパンを使用して、ベースラインの勾配およびベースラインのオフセットを、１０℃〜２７０℃の温度範囲で５℃／分の加熱速度から同定する。
・セル定数の較正：インジウムを使用してセル定数を同定する。
・温度の較正：２つのポイント（インジウムおよびスズ）で較正する。
ＤＳＣ較正データ分析ソフトウェアプログラムを使用して、較正モードで装置に関連する適切なＤＳＣ較正を行う。加熱容量を較正し、サンプルを変調モードで以下の方法を用いてＭＤＳＣにより特徴づける：
３０℃に平衡化する。
データ保存をオフにする。
５分間温度を保つ。
６０秒ごとに＋／−１，０００に変調する。
データ保存をオンにする。
５℃／分で１１０℃にランプで加熱する。
０．２秒／ｐｔ間隔でデータをサンプリングする。
５．００℃／分で２２０℃にランプで加熱する。
２分間温度を保つ。
データ保存をオフにする。
空気冷却をオンにする。
３０℃に平衡化する。
空気冷却をオフにする。
開始温度は３０℃である。
【０１４６】
加熱容量較正：サファイア、高密度ポリエチレンおよびポリエチレンテレファレートを用いて、公知の様式で行う。
【０１４７】
サンプルの特徴付け：熱逆流曲線を１３０℃〜１６４℃で積分し、酵素耐性デンプンIII 型のエンタルピーを測定する。
【０１４８】
３つのパンのうちの１つのサンプルについてのＭＤＳＣ分析の代表的な結果を以下に示す。ａ）上記の実施例１Ａで得られた成分またはバルク剤については図１Ａに記載する。ｂ）上記の実施例１Ｂで得られた単離された物質またはペレットについては図１Ｂに記載する。
【０１４９】
図１Ａに示されるように、バルク成分についての融解の開始は約１３５．３℃であり、吸熱ピークつまり融点は約１５０．７℃であり、融解の終点は１６０℃である。酵素耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤のエンタルピーは、図１Ａに示されるように、約１．８９Ｊ／ｇである。また、図１Ａに示されるように、５０℃まで他のピークは本質的に認められず、これはアミロース−脂質複合体ならびに他のデンプンの結晶形態が実質的に存在しないことを示す。
【０１５０】
図１Ｂに示されるように、単離酵素耐性デンプンについての融解の開始は約１３０．７℃であり、吸熱ピークつまり融点は約１５３．６℃であり、融解の終点は１６６．２℃である。単離酵素デンプンIII 型のエンタルピーは、図１Ｂに示されるように、約９．３７Ｊ／ｇである。また、図１Ｂに示されるように、５０℃まで他のピークは本質的に認められず、これはアミロース−脂質複合体ならびに他のデンプンの結晶形態が実質的に存在しないことを示す。
【０１５１】
実施例２
耐性デンプン成分および分析物の調製
本実施例では、酵素耐性デンプンIII 型バルク剤または酵素耐性デンプンIII 型を含む耐性デンプン成分を調製、分析して耐性デンプンIII 型の収率および耐性デンプンIII 型バルク剤の融点プロフィールを同定する。
【０１５２】
２Ａ 耐性デンプン成分またはバルク剤の調製
本実施例では、酵素耐性デンプンIII 型バルク剤または耐性デンプン成分を、Hylon VII（約70重量％のアミロース）を出発デンプンとして使用して生産した。Hylon VIIの含水量は約１１重量％である。１２５重量部（湿潤基準）のHylon VIIおよび３７５重量部の蒸留水を、Teflon（登録商標）コートしたベーキングパン中で混合して実質的に均一なスラリーを得た。デンプン：水の重量比は約０．３３：１であった。デンプンスラリーを約１１０℃で約１５分間オートクレーブ処理して少なくとも実質的にデンプンを糊化させた。
【０１５３】
次いで、糊化デンプンを４サイクルの結晶核形成および増殖サイクルに供した。第１サイクルでは、糊化デンプンスラリーを、約２℃／分の冷却速度で約５８．２℃の核形成温度に冷却した。次いで、糊化デンプンスラリーをコンベクションオーブンで約５８．２℃で３時間インキュベートして耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた。水を入れたビーカーの存在下でコンベクションオーブン中でインキュベートしてデンプンゲル表面の乾燥を最小限にした。次いで、デンプンスラリーを約６℃／分の速度で１２０℃の結晶増殖温度に加熱し、その温度で約３時間保持して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
【０１５４】
第２サイクルでは、デンプンスラリーを、約２℃／分の冷却速度で約５８．２℃の核形成温度に冷却した。次いで、糊化デンプンスラリーをコンベクションオーブン中で約５８．２℃で一晩（約１８時間）インキュベートして耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた。次いで、デンプンスラリーを約６℃／分の速度で１２０℃の結晶増殖温度に加熱して、その温度で約３時間保持して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
【０１５５】
第３サイクルでは、糊化デンプンスラリーを、約２℃／分の冷却速度で約５８．２℃の核形成温度に冷却した。次いで、糊化デンプンスラリーをコンベクションオーブンで約５８．２℃で一晩（約１８時間）インキュベートして耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた。次いで、デンプンスラリーを約６℃／分の速度で１２０℃の結晶増殖温度に加熱し、その温度で約３時間保持して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
【０１５６】
第４サイクルでは、デンプンスラリーを、約２℃／分の冷却速度で約５８．２℃の核形成温度に冷却した。次いで、デンプンスラリーをコンベクションオーブン中で約５８．２℃で一晩（約１８時間）インキュベートして耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた。次いで、デンプンスラリーを約６℃／分の速度で１２０℃の結晶増殖温度に加熱し、その温度で約３時間保持して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
【０１５７】
次いで、糊化デンプンゲルを、約１℃／分の冷却速度で冷却して凍結した。次いで、凍結ゲルを約−３０℃の温度および約１０ｍＴｏｒｒの圧力で凍結乾燥して約０〜２重量％の含水量にして本発明の耐性デンプン成分または耐性デンプンバルク剤を得た。次いで、サンプルの一部を分析に供してａ）酵素耐性デンプンIII 型の収率、およびｂ）酵素耐性デンプンIII 型の融解プロフィールまたは熱特性を以下の実施例２Ｂおよび２Ｃでそれぞれ同定した。
【０１５８】
２Ｂ 酵素耐性デンプン III 型の単離および収率の定量
酵素耐性デンプンIII 型を、上記実施例２Ａの酵素耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤から単離して元の、つまり出発デンプン（Hylon VII）に対するその収率を同定した。耐性デンプンIII 型の単離および収率の定量を、上記の実施例１Ｂに記載の方法を用いて２つのサンプル（ＡおよびＢ）に対して行った。酵素酵素耐性デンプンIII 型の収率は、サンプルＡについては約２９．７％およびサンプルＢについては約２９．５％であり、それらの平均収率は約２９．５％であることが見出された。
【０１５９】
２Ｃ ＭＤＳＣによる耐性デンプン III 型成分の融解プロフィールの同定
上記実施例２Ａで得られた耐性デンプンIII 型バルク剤またはRS III成分の融解プロフィールまたは熱特性を変調示差走査熱量測定（ＭＤＳＣ）によって同定した。ＭＤＳＣ法は、分析する物質が単離物質よりもバルク剤であることを除いて実施例１Ｃに記載の方法と同じである。
【０１６０】
２つのサンプル（サンプルＡおよびＢ、それぞれ上記の実施例２Ａで得られた耐性デンプンバルク剤（耐性デンプン成分））についてのＭＤＳＣ分析の結果を図２Ａおよび図２Ｂに示す。図２Ａに示されるように、サンプルＡについての融解の開始は約１３２．２℃であり、吸熱ピークつまり融点は約１４６．７℃であり、融解の終点は１６０℃である。また、図２Ａに示されるように、５０℃まで１つのピークを除いて他のピークは本質的に認められい。この１つのピークは、比較的小さいサイズのピークで示されるように、少量のアミロース−脂質複合体の存在を示す。アミロース−脂質複合体の融解の開始は約１０１．５℃であり、吸熱ピークつまり融点は約１０６．９℃であり、融解の終点は１２０℃である。耐性デンプンバルク剤のエンタルピーは、図２Ａに示されるように、約３．０４８Ｊ／ｇである。
【０１６１】
図２Ｂに示されるように、サンプルＢについて、融解の開始は約１３１．６℃であり、吸熱ピークつまり融点は約１４７．９７℃であり、そして融解の終点は１６２℃である。また、図２Ｂに示されるように、５０℃までアミロース−脂質複合体の存在を示す１つのピークを除いて他のピークは本質的に認められない。アミロース−脂質複合体の融解の開始は約１０３．５℃であり、そして吸熱ピークつまり融点は約１１３．０４℃であり、融解の終点は約１２６℃である。耐性デンプンバルク剤のエンタルピーは、図２Ｂに示されるように、約３．３４０Ｊ／ｇである。
【０１６２】
実施例３
プルプラナーゼを用いた耐性デンプン成分の調製
本実施例では、酵素耐性デンプンIII 型バルク剤または酵素耐性デンプンIII 型を含む耐性デンプン成分を調製し、プルプラナーゼと反応させてバルク剤における耐性デンプンIII 型の収率を増加させる。プルプラナーゼでの反応前および反応後にバルク剤を分析して耐性デンプンIII 型の収率を定量する。プルプラナーゼ処理前の耐性デンプンIII 型バルク剤の融点プロフィールもまた同定する。
【０１６３】
３Ａ 耐性デンプン成分またはバルク剤の調製
本実施例では、酵素耐性デンプンIII 型バルク剤または耐性デンプン成分を、Hylon VII（約７０重量％アミロース）を出発デンプンとして使用して製造した。Hylon VIIの含水量は約１１重量％である。１５０重量部（湿潤基準）のHylon VIIおよび４５０重量部の蒸留水を、Teflon（登録商標）コートしたベーキングパン中で混合して実質的に均一なスラリーを得た。デンプン：水の重量比は約０．３３：１であった。デンプンスラリーを約１３０℃で約１５分間オートクレーブ処理して少なくとも実質的にデンプンを糊化させた。
【０１６４】
次いで、糊化デンプンを４サイクルの結晶核形成および増殖サイクルに供し、その後第５段階の核形成に供した。第１サイクルでは、糊化デンプンスラリーを、約２℃／分の冷却速度で約７０℃の核形成温度に冷却した。次いで、糊化デンプンスラリーを湿潤させた封入物中で約７０℃で３時間インキュベートして耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた。湿潤した封入物をおよそ常圧で水を入れたビーカーの存在下で操作してデンプンゲル表面の乾燥を最小限にした。次いで、オートクレーブ中でデンプンスラリーを約６℃／分の速度で１３０℃の結晶増殖温度に加熱した。１３０℃の温度を約３時間保持して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
【０１６５】
第２サイクルでは、デンプンスラリーを、約２℃／分の冷却速度で約７０℃の核形成温度に冷却した。デンプンスラリーを湿潤させた封入物中で約７０℃で一晩（約１８時間）インキュベートして耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた。次いで、デンプンスラリーを約６℃／分の速度で１３０℃の結晶増殖温度に加熱し、１３０℃の温度で約３時間保持して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
【０１６６】
第３サイクルでは、糊化デンプンスラリーを、約２℃／分の冷却速度で約７０℃の核形成温度に冷却した。次いで、糊化デンプンスラリーを湿潤させた封入物中で約７０℃で一晩（約１８時間）インキュベートして耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた。次いで、デンプンスラリーを約６℃／分の速度で１３０℃の結晶増殖温度に加熱し、その温度で約３時間保持して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
【０１６７】
第４サイクルでは、デンプンスラリーを、約２℃／分の冷却速度で約７０℃の核形成温度に冷却した。次いで、デンプンスラリーを湿潤させた封入物中で約７０℃で１．５時間インキュベートして耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた。次いで、デンプンスラリーを約６℃／分の速度で１３０℃の結晶増殖温度に加熱し、１３０℃の温度で約３時間保持して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
【０１６８】
第５の核形成段階では、糊化デンプンスラリーを、約２℃／分の冷却速度で約７０℃の核形成温度に冷却した。次いで、糊化デンプンスラリーを湿潤させた封入物中で約７０℃で一晩（約１８時間）インキュベートして耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた。
【０１６９】
次いで、糊化デンプンゲルを、約１℃／分の冷却速度で冷却して凍結した。次いで、凍結ゲルを約−３０℃の温度および約１０ｍＴｏｒｒの圧力で凍結乾燥して約０〜２重量％の含水量にして本発明の耐性デンプン成分または耐性デンプンバルク剤を得た。次いで、サンプルの一部を分析に供して酵素耐性デンプンIII 型の融解プロフィールまたは熱特性を以下の実施例３Ｂでそれぞれ同定した。また、サンプルまたはバルク剤の様々な部分について、以下の実施例３Ｃに記載のように耐性デンプンIII 型の収率を分析した。
【０１７０】
３Ｂ ＭＤＳＣによる耐性デンプン III 型成分の融解プロフィールの同定
実施例３Ａで得られた耐性デンプンIII 型バルク剤またはRS III成分の融解プロフィールまたは熱特性を、変調示差走査熱量測定（ＭＤＳＣ）によって同定した。ＭＤＳＣ法を、分析する物質が単離物質よりもバルク剤であることを除いて、実施例１Ｃに記載の方法と同じである。
【０１７１】
上記の実施例３Ａで得られた耐性デンプンバルク剤（耐性デンプン成分）についてのＭＤＳＣ分析の結果を図３に示す。図３に示されるように、融解の開始は約１３１．８℃であり、吸熱ピークつまり融点は約１４９．９℃であり、融解の終点は１６１．３℃である。また、図３に示されるように、５０℃まで他のピークは本質的に認められい。これは、アミロース−脂質複合体ならびに結晶デンプンの他の形態が少なくとも実質的に存在しないことを示している。耐性デンプンバルク剤のエンタルピーは、図３に示されるように、約２．８４Ｊ／ｇである。
【０１７２】
３Ｃ プルプラナーゼでのバルク剤の処理および収率の定量
上記の実施例３Ａの耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤を使用して対照を得、また以下の１２のサンプルに分けた：サンプルＰＡ−１、ＰＡ−２、ＰＢ−１、ＰＢ−２、ＰＣ−１、ＰＣ−２、ＰＤ−１、ＰＤ−２、ＰＥ−１、ＰＥ−２、Ｄ−１、およびＤ−２。元のデンプン（つまり出発デンプン（HYLON VII ））に対するその収率を定量するために、対照および１２個の各サンプルについて、耐性デンプンIII 型を耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤から単離する。耐性デンプンIII 型の単離ならびに対照および１２個のプルプラナーゼ処理デンプンサンプルについての収率の定量を、上記の実施例１Ｂに記載の方法を用いて行った。対照および１２個の各プルプラナーゼ処理サンプルについての耐性デンプンIII 型の収率を、以下の表１で報告する。
【０１７３】
耐性デンプンIII 型の収率に対するプルプラナーゼの効果を示すために、１２個の各サンプルのＲＳ成分またはＲＳバルク剤を種々の条件（インキュベーション時間（１時間、２時間、３時間、および４時間）、プルプラナーゼの量（４．０μｌ、４０．０μｌ、および０．４ｍｌ））でプルプラナーゼと酵素処理した。１２個の各サンプルに同じインキュベーション温度（６０℃）を使用した。使用したプルプラナーゼ酵素は、Novo Nordisk Bioindustrials、Danbury、CTで製造されたPromozyme 200Lであった。Promozyme 200Lは、６０℃かつｐＨ４．５で最大活性を示す脱分枝プルプラナーゼ酵素（Bacillus acidopullulyticus）である。この酵素はプルランおよびα−アミラーゼで部分的に加水分解されているアミロペクチンの１，６−α−結合の加水分解を触媒し、液化後の脱分枝デンプンに非常に適する。使用した緩衝液は０．０５Ｍクエン酸緩衝液（ｐＨ５．０）であった。１２個の各サンプルの耐性デンプンIII 型バルク剤またはRS III成分をプルプラナーゼで処理するために、以下の手順を使用した。
【０１７４】
１．RS III成分の各サンプル約１ｇを秤量し、サンプルＤ−１およびＤ−２に９ｍｌの緩衝液を添加するのを除き、４ｍｌのクエン酸緩衝液を各サンプルに添加してRS III成分スラリーを得る。
２．適切な量のPromozyme 200Lプルプラナーゼ酵素を、各RS III成分スラリーに添加する。使用した酵素量は以下であった：ａ）サンプルＰＡ−１、ＰＢ−１、ＰＣ−１、およびＰＤ−１については４. ０μｌ、ｂ）サンプルＰＡ−２、ＰＢ−２、ＰＣ−２、ＰＤ−２、Ｄ−１、およびＤ−２については４０μｌ、ｃ）サンプルＰＥ−１およびＰＥ−２については０．４ｍｌ。
３．各RS III成分スラリーを６０℃でインキュベートする。インキュベート時間は以下であった：ａ）サンプルＰＡ−１、ＰＡ−２、ＰＥ−１、およびＰＤ−１については１時間、ｂ）サンプルＰＢ−１、ＰＢ−２、ＰＥ−２、およびＤ−２については２時間、ｃ）サンプルＰＣ−１およびＰＣ−２については３時間、およびｄ）サンプルＰＤ−１およびＰＤ−２については４時間。
４．酵素反応の後、各サンプルを１００℃で１０分間インキュベートして酵素反応を不活化する。
５．各サンプルを蒸留水で２回洗浄する。
６．各サンプルをエアオーブン中約６０℃で約２４時間乾燥し、各サンプルの回収率を測定する。
７．元のデンプン（つまり出発デンプン（Hylon VII））に対する耐性デンプンIII 型の収率を定量するために各プルプラナーゼ処理サンプルから耐性デンプンIII 型を単離する。耐性デンプンIII 型の単離および収率の定量を、上の実施例１Ｂに記載の方法を用いて１２個の各プルプラナーゼ処理サンプルに対して行った。プルプラナーゼ処理後の耐性デンプンIII 型の収率を、以下の表１に報告する。
【０１７５】
１２個のサンプルのプルプラナーゼ処理について表１に要約されているのは、以下の通りである：ａ）酵素インキュベーション時間または反応時間、ｂ）使用した酵素量、ｃ）Promozyme酵素処理後に回収された各サンプルの重量、ｄ）Promozyme処理後に回収されたサンプル由来の耐性デンプンの重量、ｅ）耐性デンプンの収率、ｆ）Promozyme処理で得られた収率の増加率、ｇ）１グラムの対照サンプル（酵素処理前）に対する耐性デンプンの全回収率。後者は以下の式で計算した。
【０１７６】
【数２】

（式中、Ys＝Promozyme処理して回収したサンプルの耐性デンプンの収率、Ws＝回収したサンプルの重量、Yc＝対照の耐性収率、およびWc＝対照の重量（１グラム））
【０１７７】
表１はプルプラナーゼ処理の結果である。
【０１７８】
【表１】

【０１７９】
表１に示すように、プルプラナーゼを用いた耐性デンプンIII 型の処理により、耐性デンプンIII 型の収率が約１３．９％〜約２５．１％増加した。最も大きな収率の増加は、サンプルＰＤ−１およびＰＤ−２の最も長いインキュベーション時間（４時間）で得られた。結果はまた、所定のインキュベーション時間および緩衝液の量、漸増量の酵素（４．０μｌ〜４０μｌまたは０．４ｍｌ）では、サンプルＰＡ−１、ＰＡ−２、およびＰＥ−１、ＰＢ−１、ＰＢ−２およびＰＥ−２、ＰＣ−１およびＰＣ−２、ならびにＰＤ−１およびＰＤ−２についての収率％の増加を比較することによって示されるように収率が減少するようになることを示す。
【０１８０】
実施例４
収率を増加させるための酵素耐性デンプンの熱処理
本実施例では、酵素耐性デンプンIII 型バルク剤を熱処理して酵素耐性デンプンの収率を増加させる。酵素耐性デンプンの収率を増加させるために、上の実施例１Ａで生産された酵素耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤の１グラムづつ２個熱処理に供した。熱処理は、各１グラムのサンプルを１３０℃で１時間オートクレーブ処理することにより行った。
【０１８１】
熱処理後、酵素耐性デンプンを、熱処理した酵素耐性デンプン成分またはバルク剤から単離して、元のデンプン（つまり、出発デンプン（Hylon VII））に対する収率を定量した。酵素耐性デンプンの単離および収率の定量を、上の実施例１Ｂに記載の方法を用いて２つのサンプルについて行った。酵素耐性デンプンの収率は、一方のサンプルについては約４１．５％、他方のサンプルについては４１．７％であり、平均収率は約４１．６％であった。従って、熱処理により実施例１Ａのプロセスによって得られた３５．３％の平均収率から酵素耐性デンプンの平均収率が予想以上に優れた増加が得られた。
【０１８２】
単離された熱処理耐性デンプンIII 型サンプルの融解プロフィールまたは熱特性を、変調示差走査熱量測定（ＭＤＳＣ）によって同定した。ＭＤＳＣ法は上の実施例１Ｃに記載の方法と同じである。
【０１８３】
単離された熱処理サンプルの１つについてのＭＤＳＣ分析の結果を、図４に示す。図４に示されるように、融解の開始は約１３０℃でおこり、吸熱ピークつまり融点は約１５２．１℃であり、融解の終了は１６２．８℃である。また、図４に示されるように、５０℃まではピークは本質的に認められい。これは、アミロース−脂質複合体ならびに結晶デンプンの他の形態が少なくとも実質的に存在しないことを示している。耐性デンプンバルク剤のエンタルピーは、図４に示されるように、約７．０４Ｊ／ｇである。
【０１８４】
従って、酵素耐性デンプンの熱処理は、酵素耐性デンプンの収率を増加させる（熱処理なしの３５．５％から熱処理した４１．６％への増加）が、エンタルピーは減少させる（熱処理なしの９．３７Ｊ／ｇから熱処理した７．０４Ｊ／ｇへの減少）。また、図１Ｂおよび図４に示されたＭＤＳＣ曲線の比較によって示されるように、熱処理によって更なる結晶またはアミロース−脂質ピークは生じなかった。従って、熱処理は非結晶または無定形の酵素耐性デンプンの量を増大させると考えられる。酵素耐性および食物繊維含有量の増加は、無定形部分の密集化から得られると考えられる。密集化は、デンプンの無定形部分またはデンプンの熱処理によって作製された非結晶食物繊維に酵素が攻撃するのを困難にする。
【０１８５】
実施例５
収率に対する核形成温度の効果
本実施例では、酵素耐性デンプンIII 型の収率に対する核形成温度の効果を、糊化出発デンプンを同じ核形成時間および増殖条件であるが、所定の核形成工程の数によって異なる核形成温度に供することによって評価した。使用した異なる核形成温度は以下であった：Ａ）４℃、Ｂ）２０℃（室温）、Ｃ）４０℃、Ｄ）６０℃、Ｅ）８０℃、およびＦ）１００℃。各核形成温度（Ａ〜Ｆ）について、サンプルをそれぞれ増殖工程が０、１、および２回で、核形成工程を１、２、および３回で行った。
【０１８６】
アミロースを約７０％含有し約１１重量％の水分含量を有するトウモロコシデンプンであるHylon VII を出発デンプンとして使用して、耐性デンプンバルク剤の各サンプルを生産した。各サンプルについて、１ｇ（湿潤基準) の量のHylon VII および３ｍｌの蒸留水を混合して実質的に均一なデンプンスラリーを得た。デンプン：水の重量比は約０．３３：１であった。各デンプンスラリーを約１３０℃で約１５分間オートクレーブし、少なくとも実質的にデンプンを糊化させる。
【０１８７】
次いで、糊化デンプンサンプルを異なる核形成温度（Ａ〜Ｆ）および異なる数の核形成段階（Ｎ）および増殖工程（Ｐ）に供した。各増殖工程を、１２０℃で３時間行った。各サンプルについて、全ての核形成工程を、元の、つまり出発デンプン（Hylon VII）に対する耐性デンプンIII 型の収率の定量を完了後、耐性デンプンIII 型をすぐに単離した。耐性デンプンIII 型の単離および収率の定量は、サンプルに対して上記実施例１Ｂに記載の方法を用いて行った。
【０１８８】
収率の同定用のサンプルを得るための手順のフローチャートは以下である：

【０１８９】
サイクルＮサンプル（１回の核形成工程および増殖工程なし）
従って、サイクルＮサンプルを得るために、糊化デンプンスラリーを４℃、２０℃（室温）、４０℃、６０℃、８０℃、または１００℃のいずれかの核形成温度まで約２℃／分の冷却速度で冷却した。次いで、各糊化デンプンスラリーサンプルをその核形成温度で３時間インキュベートして酵素耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた。
【０１９０】
次いで、いくつかのサンプルを約１℃／分の速度で冷却して凍結した。次いで、凍結ゲルを約−３０℃の温度および約１０ｍＴｏｒｒの圧力で約０〜２重量％の含水量に凍結乾燥して、１回の核形成工程および増殖工程なしに供したサンプルを得た（サンプルＮ１−Ａ、Ｎ１−Ｂ、Ｎ１−Ｃ、Ｎ１−Ｄ、Ｎ１−ＥおよびＮ１−Ｆ）。耐性デンプンIII 型を後者の各サンプルからすぐに単離して元のつまり出発デンプン（Hylon VII）に対する耐性デンプンIII の収率を定量した。
【０１９１】
サイクルＮ／Ｐ／Ｎサンプル（２回の核形成工程および１回の増殖工程）
サイクルＮＰＮサンプルを得るために、残りのサンプルを、約６℃／分の速度で１２０℃の結晶増殖温度まで加熱し、その温度で約３時間オートクレーブして耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。次いで、これらのサンプルを４℃、２０℃（室温）、４０℃、６０℃、８０℃、または１００℃のいずれかの核形成温度に約２℃／分の速度で冷却した。次いで、これらの各サンプルをその核形成温度で一晩（約１８時間）インキュベートして酵素耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた。
【０１９２】
次いで、いくつかのサンプルを約１℃／分の速度で冷却して凍結した。次いで、凍結ゲルを約−３０℃の温度および約１０ｍＴｏｒｒの圧力で約０〜２重量％の含水量に凍結乾燥して、２回の核形成工程および１回の増殖工程に供したサンプルを得た（サンプルＮ２−Ａ、Ｎ２−Ｂ、Ｎ２−Ｃ、Ｎ２−Ｄ、Ｎ２−ＥおよびＮ２−Ｆ）。耐性デンプンIII 型を後者の各サンプルからすぐに単離して元の、つまり出発デンプン（Hylon VII)に対する耐性デンプンIII の収率を定量した。
【０１９３】
サイクルＮ／Ｐ／Ｎ／Ｐ／Ｎサンプル（３回の核形成工程および２回の増殖工程）
サイクルＮ／Ｐ／Ｎ／Ｐ／Ｎサンプルを得るために、残りのサンプルを、約６℃／分の速度で１２０℃の結晶増殖温度に加熱し、その温度で約３時間オートクレーブ処理し耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。次いで、これらのサンプルを４℃、２０℃（室温）、４０℃、６０℃、８０℃、または１００℃のいずれかの核形成温度まで約２℃／分の速度で冷却した。次いで、これらの各サンプルをその核形成温度で一晩（約１８時間）インキュベートして酵素耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた。
【０１９４】
次いで、いくつかのサンプルを約１℃／分の速度で冷却して凍結した。次いで、凍結ゲルを約−３０℃の温度および約１０ｍＴｏｒｒの圧力で約０〜２重量％の含水量に凍結乾燥して、２回の核形成工程および２回の増殖工程に供したサンプルを得た（サンプルＮ３−Ａ、Ｎ３−Ｂ、Ｎ３−Ｃ、Ｎ３−Ｄ、Ｎ３−ＥおよびＮ２−Ｆ）。耐性デンプンIII 型を後者の各サンプルからすぐに単離して元のつまり出発デンプン（Hylon VII）に対する耐性デンプンIII の収率を同定した。
【０１９５】
耐性デンプンIII 型の単離および収率の定量を、サンプルに対して上記実施例１Ｂに記載の方法を用いて行った。ＭＤＳＣを上記の実施例１Ｃのように使用して、１４０℃を超える融点つまり吸熱ピークを有する酵素耐性デンプンIII 型の結晶度を特徴づけた。
【０１９６】
異なる核形成温度および異なる核形成工程数で得られた酵素耐性デンプンIII の収率についての分析結果を以下の表２に示す。
【表２】

【０１９７】
表２では、収率の百分率の変化を、所定の核形成工程数について２０℃（室温）での収率に相対させて計算する。例えば、サンプルＮ１−Ｄ（１回の核形成工程）については、収率における百分率の変化は、サンプルＮ１−Ｂ（２０℃での１回の核形成工程）と相対させて計算する。（１８．０−１６．７）／１６．７×１００％＝７．８％。
【０１９８】
表２に示されるように、所定の核形成工程の数では、６０℃〜１００℃の核形成温度により、４℃〜４０℃の核形成温度で得られた収率と比較して、耐性デンプンIII の収率は思いがけなく高い収率となる。例えば、１回の核形成工程では、耐性デンプンIII 型の収率は、２０℃での収率と比較して６０℃〜１００℃の核形成温度では４．２％〜７．８％高い。２回の核形成工程では、耐性デンプンIII 型の収率は、２０℃での収率と比較して６０℃〜１００℃の核形成温度では３．１％〜１０．４％高い。３回の核形成工程では、耐性デンプンIII 型の収率は、２０℃での収率と比較して６０℃〜１００℃の核形成温度では３．８％〜１５％高い。２回またはそれ以上の核形成工程では、８０℃の核形成温度で最も高い収率が得られ、１００℃の核形成温度で収率が減少した。
【０１９９】
また、表２に示されるように、所定の核形成温度では、核形成および増殖工程数が増加するのに伴って１４０℃を超える融点を有する耐性デンプンIII 型の収率は実質的に増加する。例えば、８０℃の核形成温度では、１４０℃を超える融点を有する耐性デンプンIII 型の収率は、１回の核形成工程および増殖工程なしの後に得られた収率（サンプルＮ１−Ｅの収率は１７．４％）と比較して３回の核形成工程および２回の増殖工程後の収率は思いがけず約１．７５倍高い（３０．６／１７．４＝１．７５）。
【０２００】
実施例６
収率に対する熱処理の効果
本実施例では、耐性デンプンIII 型の収率に対する熱処理の効果を、異なる水分含有率を有する耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤のサンプルを同じ熱処理温度および時間に供することにより評価した。各サンプルについて、熱処理温度は約１３０℃であり、熱処理時間は１時間であった。異なる含水量を有する耐性デンプンサンプルを、同じ非熱処理耐性デンプンIII 型成分または「２段階生成物」から得た。「２段階生成物」を、糊化段階（第１段階）および核形成／増殖段階（第２段階）を用いて熱処理または第３段階を用いずに生産した。
【０２０１】
３つの冷却筒セグメントおよび内部に加熱混合シャフトを具備したLISTミキサーモデル#AP80 を使用して「２段階生成物」または非熱処理耐性デンプン成分を生産した。出発デンプンはHylon VIIであったが、これはNational Starch and Chemical Company、Bridgewater、New Jerseyで生産された、約７０重量％アミロースおよび約１１重量％の水分を含むトウモロコシデンプンである。約１８重量部（湿重量）の量のHylon VIIおよび約３３．４重量部の水をLISTミキサーに添加し、混合し、加熱して実質的に均一なデンプンゲルを得た。デンプン：水の重量比は、約０．５４：１であった。糊化温度までの加熱中、LISTミキサーの圧力は約２７psi であった。３つ全てのセグメントおよびシャフトの温度は１３０℃にしながら、混合物を少なくとも実質的にデンプンが糊化するまで約１時間加熱した。
【０２０２】
次いで、糊化デンプンをLISTミキサー内で６サイクルの結晶核形成および増殖に供した。第１サイクルでは、糊化デンプンを、約１５分以内で約７０℃の核形成温度に冷却した。次いで、糊化デンプンを約７０℃で一晩（約１４時間）インキュベートさせて耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた。次いで、約２０分以内に約１３０℃の結晶増殖温度に加熱した。１３０℃の温度を約３時間保持して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
【０２０３】
第２サイクルでは、デンプンを、約２０分内に約７０℃の核形成温度に冷却した。次いで、糊化デンプンを約７０℃で約３時間維持して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた。次いで、デンプンを約２０分以内に約１３０℃の結晶増殖温度に加熱した。１３０℃の温度を約２時間保持して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
【０２０４】
第３サイクルでは、デンプンを、約２０分以内に約７０℃の核形成温度に冷却した。次いで、糊化デンプンを約７０℃で一晩維持して（約１２．５時間）耐性デンプンIII 型の結晶を核形成させた。次いで、デンプンを約３０分以内に約１３０℃の結晶増殖温度に加熱した。１３０℃の温度を約１時間適用して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
【０２０５】
第４サイクル、第５サイクル、および第６サイクルでは、それぞれデンプンを約２０分以内に約７０℃の核形成温度に冷却した。次いで、糊化デンプンを約７０℃で約１時間維持して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を核形成した。次いで、デンプンを、約２０分以内に約１３０℃の結晶増殖温度に加熱した。１３０℃の温度を約１時間適用して酵素耐性デンプンIII 型の結晶を成長させた。
【０２０６】
異なる含水量を有するサンプルを、１）湿った酵素耐性デンプンIII 型成分を８０℃で種々の時間オーブン乾燥に供して約２重量％〜約２０重量％の目的範囲で異なる含水量を有するサンプルを得ること、および２）約２％の含水量まで８０℃で乾燥させたサンプルに水を添加して約２重量％〜約２０重量％の所望の目的含水量を有するサンプルを得ることによって得た。
【０２０７】
サンプルを粉砕および２０番のメッシュふるいおよび８０番のメッシュふるいでふるい分けて約３５５μｍ未満であるが、４５μｍを超えるふるい分析物を有する粒子を得た。
【０２０８】
各サンプルの一部の含水量を１３０℃で１時間空気加熱することによって測定した。対照として使用した非熱処理デンプン成分は、約１．６重量％の含水量を有する。酵素耐性デンプンIII 型の含有量または対照の収率は、実施例１Ｂの手順で同定すると約３３．４重量％であった。
【０２０９】
各サンプルの約８グラムを約１３０℃の温度で１時間、サンプルに蓋をすることなくオートクレーブ処理することによって熱処理を行った。次いで、各サンプルを室温に冷却した。
【０２１０】
次いで、各熱処理サンプルの一部の含水量を、１３０℃で１時間空気加熱して乾燥することによって測定し、水分測定後廃棄する。各サンプルの別の約１グラムを処理して酵素耐性デンプンを単離し、元の、つまり出発デンプン（Hylon VII）に対する酵素耐性デンプンの収率を定量した。上の実施例１Ｂに記載の方法を用いて酵素耐性デンプンの単離および収率の定量を行った。
【０２１１】
酵素耐性デンプンサンプルの融解プロフィールまたは熱特性を、変調示差走査熱量測定（ＭＤＳＣ）によって同定した。ＭＤＳＣ法は、上の実施例１Ｃに記載の方法と同じであった。
【０２１２】
熱処理温度および時間、熱処理前および後の含水量、熱処理後の酵素耐性デンプンの収率、および熱処理しないで（対照）得られた収率と比較した熱処理で得られた収率の変化％を表３に示す。また、表３および図５Ａ〜図５Ｆに示したように、いくつかのサンプルについての融解の開始、融点のピーク、融解の終点、バルク成分の結晶融解エンタルピー（Ｊ／ｇ）および酵素耐性デンプンの結晶融解エンタルピー（Ｊ／ｇ）も表３に示す。
【０２１３】
【表３】

【０２１４】
表３において、収率の変化の百分率を、熱処理されていない耐性デンプン成分対照中の耐性デンプンIII 型の収率３３．４％に相対させて計算する。例えば、サンプルＭＣ−２の収率における変化の百分率は以下のように計算される：（３７．９−３３．４／３３．４）×１００％＝１３．５％。
【０２１５】
表３に示されるように、耐性デンプンIII 成分またはバルク剤の熱処理は、熱処理していない耐性デンプンIII （対照）の収率と比較して耐性デンプンIII の収率は約１３．５％〜約３６．８％に思いがけず増加した。また、表３に示されるように、収率の増加量は、熱処理中の耐性デンプンIII 型成分の含水量に依存した。収率の最も高い増加は、加熱処理中の含水量が約１５重量％〜約１８．３重量％の時に得られた。
【０２１６】
表３および図５Ａ〜図５Ｆに示されるように、酵素耐性デンプンの熱処理は、酵素耐性デンプンの収率を増加させるがエンタルピーは減少する（熱処理していない対照については９．９Ｊ／ｇ）。図５Ａに示されるＭＤＳＣ曲線と図５Ｂ〜図５ＦのＭＤＳＣ曲線との比較によって示されるように、熱処理によって更なる結晶またはアミロース−脂質ピークの増加は得られなかった。実際、対照につて認められた小さなアミロース−脂質ピーク（融点９９．８℃、エンタルピー０．８１Ｊ／ｇ）（図５Ａ）は、熱処理サンプルについて示されたＭＤＳＣ曲線（図５Ｂ〜図５Ｆ）には存在しなかった。これらの結果は、熱処理はアミロース−脂質複合体またはより低い融点の結晶を破壊する一方で、１）非結晶酵素耐性デンプンの量を増加させ、そして２）およそ熱処理の温度を超える融点を有する結晶酵素耐性デンプンの少なくとも実質的な部分を保持することを示す。
【０２１７】
実施例７
収率に対する核形成／増殖温度の効果
本実施例では、酵素耐性デンプンIII 型の収率に対する核形成温度および増殖温度の効果を、所定のサイクル数で糊化出発デンプンサンプルを同じ核形成および増殖時間に供するが異なる核形成および増殖温度に供することによって評価した。
【０２１８】
アミロースを約７０％含み、約１１重量％の含水量を有するトウモロコシデンプンであるHylon VIIを出発デンプンとして使用して、耐性デンプンバルク剤の各サンプルを生産した。各サンプルについて、５ｇのHylon VII（湿重量）および水を混合して実質的に均一な４０重量％のデンプンスラリーを得た。各デンプンスラリーを約１３０℃で約１５分間オートクレーブ処理して少なくとも実質的にデンプンを糊化した。
【０２１９】
次いで、糊化デンプンサンプルを、異なる核形成および増殖温度および工程に供した。各増殖工程を３時間行った。各サンプルについて、耐性デンプンIII を、元の、つまりHylon VII（出発デンプン）に対して耐性デンプンIII 型の収率の同定のために全ての核形成工程が完了した後すぐに単離した。耐性デンプンIII の単離および収率の定量を、上記実施例１Ｂに記載の方法を用いてサンプルに対して行った。
【０２２０】
糊化、核形成／増殖温度サイクル条件および分析の手順は以下の通りである。
手順
１．耐圧チューブに５ｇのHylon VIIを秤量し、４０％のデンプンスラリーを作製するように水を添加する。
２．１２０℃または１３０℃のいずれかで１５分間オートクレーブする。
３．７０℃または４℃のいずれかで３時間核形成する。
４．１２０℃または１３０℃のいずれかで３時間増殖させる。
５．７０℃または４℃のいずれかで一晩（１８時間）核形成させる。
６．１２０℃または１３０℃のいずれかで３時間増殖させる。
７．７０℃または４℃のいずれかで一晩（１８時間）核形成させる。
８．デンプンゲルを凍結乾燥する。
９．Prosky法でＲＳを同定し、ＭＳＤＣによってバルクＲＳ成分を分析する。
【０２２１】
耐性デンプンIII の単離および収率の定量を、上記実施例１Ｂに記載の方法を用いてサンプルに対して行った。ＭＤＳＣを上記実施例１Ｃのように使用して１４０℃を超える融点または吸熱ピークを有する酵素耐性デンプンIII 型の結晶を特徴づけた。
【０２２２】
異なる核形成および増殖温度および異なるサイクル数で得られた酵素耐性デンプンIII 型の収率についての分析の結果を表４に示す。表４において、Ｎ／Ｐサイクル数は、ａ）増殖工程の数、およびｂ）核形成工程の数−１に等しい。
【０２２３】
【表４】

【０２２４】
表４に示されるように、所定のサイクル数では、より高い核形成温度（７０℃）およびより高い増殖温度（１３０℃）を使用すると、最も高い収率の酵素耐性デンプンが得られる。また、表４に示されるように、サイクル数が増加するほど酵素耐性デンプンの収率は増加する。
【０２２５】
７０℃の核形成温度では、４℃の核形成温度と比較すると、高融点酵素耐性デンプン（約１４３℃〜約１４７℃の範囲の融点ピーク）および高融点ピークでより高いエンタルピーが得られる。この効果は、１２０℃の増殖温度と比較して１３０℃の増殖温度で増大する。
【０２２６】
また、酵素耐性デンプンの量（実施例１Ｂの改変Prosky試験によって測定）および融点ピーク（約１４３℃から約１４７℃）で融解した結晶のＭＤＳＣのエンタルピーは共に増加する。これは、第２段階（糊化および核形成／増殖温度サイクリングを行うが熱処理は行わない）で生産された酵素耐性デンプンが、高融点（約１４０℃を超える融点ピーク）結晶耐性デンプンIII 型であることを示す。
【０２２７】
実施例８
酵素耐性デンプン粒の熱処理
本実施例では、一般的に市販されている酵素耐性デンプン粒成分（RS III型成分）であるNovelose 240（National Starch and Chemical社製造）を熱処理して酵素耐性デンプンの収率を増加させる。Novelose 240耐性デンプンII型成分の１グラムのサンプルを熱処理に供して酵素耐性デンプンの収率を増加させた。１グラムのサンプルを１３０℃で１時間オートクレーブ処理することによって熱処理を行った。
【０２２８】
熱処理後、元の、つまり出発デンプン（Novelose 240）に対するその収率を定量するために、酵素耐性デンプンを、熱処理酵素耐性デンプン成分から単離した。酵素耐性デンプンの単離および収率の同定を、熱処理サンプルならびに非熱処理Novelose 240サンプルに対して上の実施例１Ｂに記載の方法を用いて行った。酵素耐性デンプンの収率は、熱処理サンプルについては約３８％および非熱処理サンプルについては約３２％であることが見出された。従って、熱処理によって酵素耐性デンプンの収率において思いがけない優れた増加が得られた。
【０２２９】
単離し、熱処理した耐性デンプンII型サンプルの融解プロフィールまたは熱特性を、変調示差走査熱量測定（ＭＤＳＣ）によって同定した。ＭＤＳＣ法は、上の実施例１Ｃ記載の方法と同じであった。
【０２３０】
単離し、熱処理していないNovelase 240サンプルについてのＭＤＳＣ分析の結果を図７に示す。単離し、熱処理したNovelose 240サンプルについてのＮＤＳＣ分析の結果を図８に示す。図７および図８に示したように、いずれのサンプルも５０℃〜１９０℃の範囲の吸熱融解ピークwo示さず、エンタルピーは０J/g である。これは、熱処理の前または後で、Novelose 240サンプル中の酵素耐性デンプンが高融点耐性デンプンIII 型ではないことを示す。従って、熱処理は非結晶性または無定形性酵素耐性デンプン量を増加させると考えられる。
【０２３１】
実施例９
酵素耐性逆行デンプンの熱処理
本実施例では、一般的に市販されている酵素耐性逆行デンプン成分（RS III型成分）であるNovelose 330（National Starch and Chemical社製造）を熱処理して酵素耐性デンプンの収率を増加させる。Novelose 330は、含水量が約７重量％、実施例１Ｂの方法による耐性デンプン含有量が約２５重量％、そしてあまり条件の厳しくないＡＯＡＣ法による食物繊維が約３３重量％である。約１５０グラムのNovelose 330を２０．１２ｍｌの水と混合して含水量を約１８％に調整した。得られたサンプルを１３０℃で１時間オートクレーブ処理することによって熱処理を行った。分析用に熱処理サンプルを冷却した。
【０２３２】
酵素耐性デンプンを、熱処理した酵素耐性デンプン成分から単離して元の、つまり出発デンプン（Novelose 330）に対するその収率を定量した。酵素耐性デンプンの単離および収率の定量を上の実施例１Ｂに記載の方法を用いて熱処理サンプルについて行った。全食物繊維含有量もまた、AOAC法を用いて定量した。熱処理サンプルについて、酵素耐性デンプンの収率は約４２．４重量％であり、ＡＯＡＣ法による全食物繊維含有量は５６．６重量％であることが見出された。従って、熱処理により酵素耐性デンプンおよび全食物繊維の収率が思いがけない優れた増加を得た。また、実施例１Ｃのように行われた非熱処理Novelose 330および熱処理Novelose 330のMDSC分析は、図９および図１０に示すように、１４０℃を超える温度で融点ピークを有さないことを示す。非熱処理サンプルについてのピークは、図９において１０５．６２℃、熱処理サンプルについてのピークは図１０において１１６．７１℃であることが示される。
【０２３３】
実施例１０
耐性デンプン成分の焼き機能性
本実施例では、本発明によって調製した酵素耐性デンプンの焼き機能性と市販の酵素耐性デンプン（National Starch and Chemical社で製造されたNovelose 240およびNovelose 330）の焼き機能性を、従来の非熱処理小麦粉を対照として使用して比較した。焼き機能性を、クッキーの幅および広がりを測定することにより評価した。小麦粉対照で達成される幅に近いクッキーの幅をもたらす耐性デンプン成分は、最良の焼き機能性を有すると考えられた。
【０２３４】
各デンプン成分についての耐性デンプン含有量または収率を、実施例１Ｂの方法を用いて測定した。各デンプン成分についての全食物繊維含有量を、ＡＯＡＣ法を使用して測定した。バルク成分についてのＭＤＳＣエンタルピー（少なくとも約１４０℃の温度）を実施例１Ｃのように測定した。
【０２３５】
酵素耐性デンプン組成物の焼き機能性を評価するために使用したクッキー試験焼き方法は、AACC 10-53クッキー試験焼き方法である。
【０２３６】
AACC 10-53 クッキー試験焼き法
AACC 10-53クッキー試験焼き法は、感覚テクスチャー試験と機械的テクスチャー分析（インストロン３点屈曲または３点穴試験による機械的テクスチャー分析）との間の成分機能性および予想される関連性を評価するためにNabisco Biscuit Companyでデザインされた。本試験はUSDA Soft Wheat Quality Lab（Wooster、OH）にょって確定されたAACC 10-52 糖割れクッキー試験焼き法を改良したものである。AACC 10-53試験を、１９９２年のSoft Wheat Quality Committeeによる共同試験後、American Association of Cereal Chemistsの公式法として適用された。本試験で使用された装置、クッキードー組成、混合手順、焼き手順、測定手順などは以下である。
【０２３７】
装置
穀粉水分定量用の使い捨てのサンプルパンを具備する水分分析器。
熱電対を具備するデジタル温度計（Omega モデル872A）。
３クオートの混合ボウルおよびへらを具備するC-100 Hobartミキサー。
National試験焼きオーブン。
幅１２ｍｍ×長さ３０ｃｍ×高さ７０ｍｍの２つのゲージバーを具備した幅２６ｃｍ×長さ３０ｃｍのアルミニウムのクッキーシート。
クッキーカッター（内径６０ｍｍ）。
スリーブ（スリーブラインは麺棒の長さに沿っている）を具備した麺棒。
スパチュラ、褐色吸湿紙、アルミニウムホイル、プラスチックビーカー。
TA-XT2 Texture Technologies社。**ドーのレオロジーに任意の試験**−特性のパンの寸法は、幅１０ｃｍ、長さ１０．５ｃｍ、高さ３．２ｃｍである。
【０２３８】
４個の試験クッキーを作製するための標準的な処方物の AACC 10-53 シングルバッチ
・第１段階
ＮＦＤＭ（無脂肪粉ミルク） ２．２５ｇ。
塩 ２．８１ｇ。
ソーダ （重炭酸ナトリウム） ２．２５ｇ。
ＦＧＳ（スクロース、微粒子） ９４．５０ｇ。
脂肪（全て植物性ショートニング） ９０．００ｇ。
・第２段階
ＡＢＣ（重炭酸アンモニウム） １．１３ｇ。
ＨＦＣＳ（フルクトース高含有トウモロコシシロップ；４２％フルクトース、７１．５％固体） ３．３８ｇ。
水 ４９．５０ｇ。
・第３段階
穀粉（１３重量％の含水量） ２２５．００ｇ。
【０２３９】
一般的な混合手順
・第１段階。乾燥成分（NFDM、塩、ソーダ) をブレンドし、脂肪を添加し、Ho
bartミキサーで低速で３分間混合し、各混合時間後、へらおよび
ボウルの側面をこすり取る。
・第２段階。ＡＢＣを水＊＊生水＊＊に溶解する。ＨＦＣＳ溶液を添加する。
第１段階の全容液に添加する。低速で１分間混合し、各３０秒後
にボウルおよびへらをこすり取る。中速で２分間混合し、各３０
秒後にボウルおよびへらをこすり取る。
・第３段階。第２段階に穀粉を添加する。液体混合物を３回切るように混ぜる
。低速で２分間混合し、各３０秒後にボウルおよびへらをこそげ
取る。
【０２４０】
焼き時間の決定
・標準的な焼き時間を、４００°Ｆで対照処方物を焼いている間、１３．８％の重量の損失をもたらすのに必要な時間と定義する。
・標準焼き時間の測定
・対照処方物を４００°Ｆで１０、１１、１２、１３分間焼く。
・１分間あたりの焼き時間に対する焼いている間の損失の重要％をプロットする。
・１３．５８％の損失を達成するのに必要な焼き時間を計算する。
・焼きの詳述
・オーブンを４００°Ｆ（２０２℃）に予熱する。
・冷えたクッキーシートの重量を記録する。
・クッキーシートを標準的な焼き時間オーブンに置き、加熱シートの重量を記録する。
・クッキー試験焼きのための４つのドーブランクの調製手順：
形の崩れが最小限になるように４つの６０ｇのドーを分割してクッキーシート上に置く。麺棒をクッキーシートのゲージバーを横切ってのせ、麺棒の重量を更なる圧力をかけることなくドー片を押す。麺棒を取り上げ、クッキーシートの端のゲージバー上に置き、実験者の反対側に向かって一度だけ転がす。６０ｍｍのカッターでクッキーを切断し、小さなへらで慎重にドーをこすり取る。水平方向の歪みを回避するためにカッターをまっすぐに持ち上げる。・ドーブランクおよびクッキーシートの重量を記録する。・ドーブランクおよびシートをオーブンの天板に置く。クッキーを、４００°Ｆで予め決定した焼き時間で焼く。・クッキーがのったクッキーシートをすぐにオーブンから取り出して測定する。クッキーを平らなへらで慎重にシートから取り出し、クッキーをシート状に焼いたのと同じ方向に平らな褐色紙に置く。
【０２４１】
外形の測定（クッキーを少なくとも３０分間冷却してから行う）
幅−天板に対して垂直方向の直径。４つのクッキーを、メートル尺の長さに平行な麺棒スリーブの線に一列に並べて置く。ｃｍで測定値を記録する。目的物は３２．６ｃｍであり、その標準偏差は０．３ｃｍ未満である。
長さ−天板に平行な直径。メートル尺に対して麺棒スリーブの線が垂直になるようにクッキーを９０°回転する。ｃｍでの測定値を記録する。目的物は３３．０ｃｍであり、その標準偏差は０．２ｃｍ未満である。
積み上げた高さ−４枚のクッキーを重ね、平らなガイドの間の側面に重ねたクッキーを置く。ｃｍで測定値を記録する。クッキーの順番を優しくシャフルし、測定を繰り返す。目的物は３．９０ｃｍであり、その標準偏差は０．１ｃｍ未満である。
【０２４２】
耐性デンプン成分の試験では、標準的なドー処方物における小麦粉の一部（例えば、５０重量％）を、酵素耐性デンプン成分に置き換えて、ブレンド物を得た。それぞれのデンプン組成物について、小麦粉置換物の量、処理、酵素耐性デンプン含有量または収率、ＡＯＡＣ全食物繊維含有量、クッキーの幅およびバルク成分についてのＭＤＳＣエンタルピー（少なくとも約１４０℃の温度）を表５に記載する。
【０２４３】
【表５】

【０２４４】
表５では、Ｌ＊、ａ＊、およびｂ＊は、Committee on International Illuminescenceの標準色彩測定である
【０２４５】
第３段階での熱処理を、全て約１８重量％の含水量で１３０℃で１時間行った。
【０２４６】
表５に示すように、バルク成分のＭＤＳＣエンタルピーによって評価すると、サンプル１およびサンプル２のみが、１４０℃を超える高融点を有する酵素耐性デンプン成分であった。例えば、図１１に示すように、実施例１Ｃのように行ったサンプル２の熱処理酵素耐性デンプンIII 型のＭＤＳＣ分析は、２．０２Ｊ／ｇのエンタルピーおよび約１４０．４℃での融解の開始、１４７．８６℃の吸熱ピークつまり融点、および約１５８℃の融解の終点を示す。また、図１１において、５０℃までの温度では更なる結晶またはアミロース−脂質ピークは認められない。
【０２４７】
表５に示すように、熱処理RS III型成分（サンプル２）は、１）実施例２の比較物である市販の逆行耐性デンプン（Novelose 330）、または２） RS III型成分が高い融点を示さない実施例１の比較物である市販の処理済みデンプン粒（Novelose 240）と比較して、より高い食物繊維含有量および思いがけない優れた焼き特性（対照に近いクッキーの幅および焼き色）を示す。
【０２４８】
さらに、実施例１および２の他の耐性デンプンの比較物に適用した第３段階での熱処理は、サンプル３および４のそれぞれの結果を比較することによって示されるように、食物繊維含有量および焼き機能性（クッキーの幅）を改良または増大させる。しかし、サンプル３および４の熱処理Novelose成分の焼き機能（クッキーの幅）は、サンプル２の熱処理耐性デンプンIII 型の焼き機能（クッキーの幅）より非常に劣る。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】 本発明による約７０℃の核形成温度および約１３０℃の増殖温度を用いた実施例１Ａで得られた酵素耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤についての変調示差走査熱量測定（ＭＤＳＣ）曲線を示す図である。
【図１Ｂ】 実施例１Ａの成分またはバルク剤から単離した実施例１Ｂで得られた単離酵素耐性デンプンIII 型についてのＭＤＳＣ曲線を示す図である。
【図２Ａおよび図２Ｂ】 本発明による約５８℃の核形成温度および約１２０℃の増殖温度を用いた実施例２Ａで得られた酵素耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤の２つのサンプル（ＡおよびＢ）についてのＭＤＳＣ曲線を示す図である。
【図３】 プルプラナーゼで実質的に処理した実施例３Ａで得られた酵素耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤（バルク剤は約７０℃の核形成温度および約１３０℃の増殖温度を用いて調製した）についてのＭＤＳＣ曲線を示す図である。
【図４】 実施例１Ａのバルク剤のサンプルの熱処理による実施例４で得られた熱処理酵素耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤についてのＭＤＳＣ曲線を示す図である。
【図５Ａ】 約７０℃の核形成温度および約１３０℃の増殖温度を用いた実施例６で得られた酵素耐性デンプンIII 型成分またはバルク剤対照サンプルについてのＭＤＳＣ曲線を示す図である。
【図５Ｂ】 実施例６の成分またはバルク剤から単離された、実施例６で得られた単離酵素耐性デンプンIII 型対照サンプルについてのＭＤＳＣ曲線を示す図である。
【図５Ｃ】 実施例６の酵素耐性デンプンIII 型バルク剤のサンプルを、１３０℃の加熱温度で１時間、２０重量％の含水量で熱処理し、その後熱処理バルク剤からＲＳを単離することによる、実施例６で得られた単離され、熱処理された酵素耐性デンプンについてのＭＤＳＣ曲線を示す図である。
【図５Ｄ】 実施例６の酵素耐性デンプンIII 型バルク剤のサンプルを、１３０℃の加熱温度で１時間、１４．８重量％の含水量で熱処理することによる、実施例６で得られた熱処理された酵素耐性デンプンバルク剤についてのＭＤＳＣ曲線を示す図である。
【図５Ｅ】 実施例６の酵素耐性デンプンIII 型バルク剤のサンプルを、１３０℃の加熱温度で１時間、１４．８重量％の含水量で熱処理し、その後熱処理バルク剤からＲＳを単離することによる、実施例６で得られた単離され、熱処理された酵素耐性デンプンについてのＭＤＳＣ曲線を示す図である。
【図５Ｆ】 実施例６の酵素耐性デンプンIII 型バルク剤のサンプルを、１３０℃の加熱温度で１時間、１８．４重量％の含水量で熱処理し、その後熱処理バルク剤からＲＳを単離することによる、実施例６で得られた単離され、熱処理された酵素耐性デンプンについてのＭＤＳＣ曲線を示す図である。
【図６】 本発明の好ましい実施形態による熱処理段階を用いた酵素耐性デンプンIII 型の生産についてのプロセスフローシートを示す図である。
【図７】 実施例８の単離された、非熱処理酵素耐性デンプン粒II型（Novelose 240）についてのＭＤＳＣ曲線を示す図である。
【図８】 実施例８の酵素耐性デンプン粒II型（Novelose 240）バルク剤のサンプルを、１３０℃の加熱温度で１時間熱処理し、その後熱処理バルク剤からＲＳを単離することによる、実施例８で得られた単離され、熱処理された酵素耐性デンプン粒II型についてのＭＤＳＣ曲線を示す図である。
【図９】 実施例９の非熱処理酵素耐性逆行デンプン（RS III型成分、Novelose 330）バルク成分についてのＭＤＳＣ曲線を示す図である。
【図１０】 実施例９の熱処理酵素耐性逆行デンプン（Novelose 330）バルク剤のサンプルを、１３０℃の加熱温度で１時間熱処理することによる、実施例９で得られた熱処理された酵素耐性逆行デンプン（RS III型成分、Novelose 330）バルク成分についてのＭＤＳＣ曲線を示す図である。
【図１１】 実施例１０のサンプル１２の熱処理酵素耐性デンプンIII 型バルク剤についてのＭＤＳＣ曲線を示す図である。

Claims (67)

1. 耐性デンプン成分および水を含み、前記耐性デンプン成分は、酵素耐性デンプンを含み、該酵素耐性デンプン成分は、変調示差走査熱量測定（MDSC)によって測定したところ約１３０℃〜約１６０℃の温度で約０．５〜約４Ｊ／ｇの融解エンタルピーを有し、前記耐性デンプン成分１ｇあたりの保水力は３ｇ未満であり、前記酵素耐性デンプンは、変調示差走査熱量測定（MDSC)で測定したところ吸熱ピーク温度が少なくとも約１４０℃である融点を有し、かつ前記酵素耐性デンプンの量がドーの全デンプンの少なくとも１２．５重量％である、ドー。
2. ドー中の全デンプン含量が、ドーの重量に対して少なくとも約２５重量％である、請求項１記載のドー。
3. 前記酵素耐性デンプンは、アミロースまたはアミロペクチン由来の少なくとも約２０個のグルコース単位の結晶鎖を有する、請求項１記載のドー。
4. 前記酵素耐性デンプンは、アミロースまたはアミロペクチン由来の少なくとも約１００個のグルコース単位の結晶鎖を有する、請求項１記載のドー。
5. 前記酵素耐性デンプン成分が少なくとも約５０重量％のアミロース含有デンプン由来である、請求項１記載のドー。
6. 前記耐性デンプン成分は、少なくとも約９５％糊化したデンプンから生産される、請求項１記載のドー。
7. 前記耐性デンプン成分にはマメ科デンプンが含まれる、請求項１記載のドー。
8. 前記マメ科デンプンにはシワインゲンマメデンプンが含まれる、請求項７記載のドー。
9. 前記耐性デンプン成分にはアミロメイズデンプンが含まれる、請求項１記載のドー。
10. 前記耐性デンプン成分は、繊維分析によって分析したところ約２．８Kcal／ｇ未満の熱量を有する、請求項１記載のドー。
11. 前記耐性デンプン成分は、１ｇの前記耐性デンプン成分あたり約２．５ｇ未満の水の保水力を有する、請求項１記載のドー。
12. 前記耐性デンプン成分には、エンドウマメデンプン、ファバインゲンマメ（faba bean）デンプン、リョクトウデンプン、およびアカインゲンマメデンプンからなる群から選択される少なくとも１つのデンプンを含む、請求項１記載のドー。
13. 前記酵素耐性デンプンは、変調示差走査熱量測定（MDSC)で測定したところ吸熱ピーク温度が少なくとも約１４５℃の融点を有する、請求項１記載のドー。
14. 食品用の糊化されているデンプンベースのバルク剤であって、バルク剤は、変調示差走査熱量測定（MDSC)で測定したところ吸熱ピーク温度が少なくとも約１４０℃の融点を有するアミラーゼ耐性デンプンを少なくとも３０重量％含み、前記デンプンベースのバルク剤の示差走査熱量測定（MDSC)によって測定される融解エンタルピーは、約１３０℃〜約１６０℃の温度で約０．５〜約４Ｊ／ｇであり、且つ、前記デンプンベースのバルク剤１ｇあたりの保水力は３ｇ未満である、デンプンベースのバルク剤。
15. 本質的に完全に糊化されている、請求項１４記載のデンプンベースのバルク剤。
16. 実質的に糊化されていない小麦粉および糊化されたデンプンベースのバルク剤を含む穀粉代用物であって、前記デンプンベースのバルク剤は前記デンプンベースのバルク剤の全デンプン含有量に対して少なくとも３０重量％のアミラーゼ耐性デンプンを含み、前記アミラーゼ耐性デンプンは、変調示差走査熱量測定（MDSC)で測定したところ吸熱ピーク温度が少なくとも約１４０℃の融点を有し、前記穀粉代用物が１ｇの前記穀粉代用物あたり約２．５ｇ未満の保水力を有し、且つ、前記穀粉代用物の示差走査熱量測定（MDSC)によって測定される融解エンタルピーは、約１３０℃〜約１６０℃の温度で約０．５〜約４Ｊ／ｇである穀粉代用物。
17. 前記アミラーゼ耐性デンプンにはマメ科植物デンプンが含まれる、請求項１６記載の穀粉代用物。
18. 変調示差走査熱量測定（MDSC)で測定したところ吸熱ピーク温度が 少なくとも約１４０℃の融点を有する酵素耐性デンプンを含むデンプンベースの組成物の生産方法であって、ａ）デンプン成分を水の存在下で、前記デンプン成分中に存在することができる任意のアミロース−脂質複合体の吸熱ピークでの融点を超える温度であるが、前記酵素耐性デンプンの吸熱ピークでの融点未満である温度で加熱して、前記デンプンを糊化させる工程と、
    ｂ）アミロペクチンデンプンの吸熱ピークでの融点を超える核形成温度に糊化デンプンを冷却する工程と、
    ｃ）前記核形成温度で糊化デンプンを維持して前記酵素耐性デンプンの結晶を核形成させる工程と、
    ｄ）前記アミロース−脂質複合体の吸熱ピークでの融点を超えるが前記酵素耐性デンプンの吸熱ピークでの融点未満の結晶増殖温度に、糊化されたデンプンの温度を上昇させる工程と、
    ｅ）前記糊化デンプンの温度を前記結晶増殖温度に維持して前記酵素耐性デンプンの結晶を成長させる工程と、
    ｆ）該糊化デンプンを冷却する工程と、
    ｇ）該糊化デンプンを乾燥する工程とを含む、生産方法。
19. 工程ｂ）、ｃ）、ｄ）、およびｅ）を少なくとも１サイクル連続して繰り返す、請求項１８記載の方法。
20. 工程ｂ）、ｃ）、ｄ）、およびｅ）を全部で２〜４サイクル連続して行う、請求項１９記載の方法。
21. 工程ｂ）、ｃ）、ｄ）、およびｅ）を４サイクル連続して行う、請求項２０記載の方法。
22. 前記核形成温度は約５５℃〜約１００℃の範囲である、請求項１９記載の方法。
23. 前記結晶増殖温度は約１１５℃〜約１３５℃の範囲である、請求項１９記載の方法。
24. 前記核形成温度は約６０℃〜約８０℃の範囲であり、かつ前記結晶増殖温度は約１２０℃〜約１３０℃の範囲である、請求項１８記載の方法。
25. 前記デンプン成分は少なくとも約２０個のグルコース単位の直鎖を有する、請求項１８記載の方法。
26. 前記デンプン成分は少なくとも約１００個のグルコース単位の直鎖を有する、請求項１８記載の方法。
27. 前記デンプン成分のアミロース含有量はアミロースおよびアミロペクチンの全重量に対して少なくとも約５０重量％である、請求項１８記載の方法。
28. 前記デンプン成分にはアミロメイズデンプンが含まれる、請求項１８記載の方法。
29. 前記デンプン成分にはマメ科植物デンプンが含まれる、請求項１８記載の方法。
30. 前記マメ科植物デンプンにはシワインゲンマメデンプンが含まれる、請求項２９記載の方法。
31. 前記デンプン成分にはビール粕が含まれる、請求項１８記載の方法。
32. 前記酵素耐性デンプンの核形成および結晶の増殖の間の前記デンプン対水の重量比は約０．１５：１〜約１：１である、請求項１８記載の方法。
33. 前記酵素耐性デンプンの種晶を、前記アミロース−脂質複合体の吸熱ピーク温度での融点を超える温度で、糊化デンプンと混合して前記酵素耐性デンプンの結晶を増殖させる核形成部位を得る、請求項１８記載の方法。
34. 前記糊化デンプン成分をプルプラナーゼを用いた酵素処理に供してデンプンの少なくとも１部分を脱分枝させ、該脱分枝デンプンを前記核形成温度に供して前記酵素耐性デンプンの結晶を核形成させる、請求項１８記載の方法。
35. 前記酵素耐性デンプンの種晶を、前記アミロース−脂質複合体の吸熱ピーク温度での融点を超える温度で脱分枝デンプンと混合して、前記酵素耐性デンプンの結晶を増殖させるための核形成部位を得る、請求項３４記載の方法。
36. 前記デンプン成分は表面を磨いた（scraped-surface）熱交換器において糊化される、請求項１８記載の方法。
37. 前記種晶は前記酵素耐性デンプンとより吸熱ピーク温度での融点の低いデンプンとを含む混合物から酵素的単離によって得られる、請求項３３記載の方法。
38. 前記酵素耐性デンプンの結晶を脱分枝酵素を用いた酵素処理に供する、請求項１８記載の方法。
39. 乾燥後、前記糊化デンプンを熱処理に供してデンプンベースの組成物の酵素耐性デンプン含量を増加させる、請求項１８記載の方法。
40. 前記熱処理を約１００℃〜約１４０℃の温度で行う、請求項３９記載の方法。
41. 前記熱処理を約１２５℃〜約１３５℃の温度で行う、請求項３９記載の方法。
42. 前記熱処理を約１重量％〜約３０重量％の含水量で行う、請求項３９記載の方法。
43. 前記熱処理を約１４重量％〜約２４重量％の含水量で行う、請求項４１記載の方法。
44. 前記熱処理の前に、乾燥・糊化デンプンを粉砕する、請求項４１記載の方法。
45. 酵素耐性デンプン含有量または酵素耐性デンプン組成物の全食物繊維の含有量を増加させる方法であって、前記酵素耐性デンプンは変調示差走査熱量測定（MDSC)で測定したところ吸熱ピーク温度が少なくとも約１４０℃の融点を有し、前記組成物を約１００℃〜約１４０℃の温度で熱処理に供する工程を含み、熱処理の間前記組成物の含水量は約１４重量％〜約２４重量％である、方法。
46. 前記熱処理に供した前記酵素耐性デンプン組成物は、逆行酵素耐性デンプンを含む、請求項４５記載の方法。
47. 前記熱処理に供した前記酵素耐性デンプン組成物は、少なくとも約１４０℃の融点を有する酵素耐性デンプンIII 型を含む、請求項４５記載の方法。
48. 前記熱処理に供した前記酵素耐性デンプン組成物は、粒子状の酵素耐性デンプンを含む、請求項４５記載の方法。
49. 前記熱処理を約１２５℃〜約１３５℃の温度で行う、請求項４５記載の方法。
50. 変調示差走査熱量測定（MDSC)で測定したところ吸熱ピーク温度が少なくとも約１４０℃の融点を有する酵素耐性デンプン組成物の焼き機能性を増大させる方法であって、前記組成物を約１００℃〜約１４０℃の温度で約５分〜約６時間熱処理に供する工程を包み、前記熱処理中の前記組成物の含水量は約１４重量％〜約２４重量％である、方法。
51. 前記熱処理に供した前記酵素耐性デンプン組成物には、逆行酵素耐性デンプンが含まれる、請求項５０記載の方法。
52. 前記熱処理に供した前記酵素耐性デンプン組成物には、変調示差走査熱量測定（MDSC)で測定したところ吸熱ピーク温度が少なくとも約１４０℃の融点を有する酵素耐性デンプンIII 型が含まれる、請求項５０記載の方法。
53. 前記熱処理に供した前記酵素耐性デンプン組成物には、粒子状の酵素耐性デンプンが含まれる、請求項５０記載の方法。
54. 前記熱処理を約１２５℃〜約１３５℃の温度で行う、請求項５１記載の方法。
55. 請求項１記載の前記ドーで焼かれた、焼き菓子。
56. 請求項１記載の前記ドーで焼かれた、クラッカー。
57. 請求項１記載の前記ドーで焼かれた、クッキー。
58. ポリデキストロースおよび／または糖をさらに含み、前記ドーからカロリーを減少させたクッキーを焼くことができる、請求項１記載のドー。
59. 請求項５８記載のドーで焼かれたカロリーを減少させたクッキー。
60. カロリーを減少させた油をさらに含み、前記ドーからカロリーを減少させたクッキーを焼くことができる、請求項１記載のドー。
61. 請求項６０記載のドーで焼かれたカロリーを減少させたクッキー。
62. 請求項１記載のドーをシート状にする工程と、シート状のドーを断片に切断する工程と、前記断片を焼く工程とを包む、カロリーを減少させた焼き菓子の製造方法。
63. 請求項１記載のドーをワイヤーカットするか、回転鋳造するか、または押し出し成形して断片を得る工程と、該断片を焼く工程とを包む、カロリーを減少させた焼き菓子の製造方法。
64. 糊化されたデンプンベースのバルク剤を含む食品であって、前記バルク剤は、少なくとも３０重量％の変調示差走査熱量測定（MDSC)で測定したところ吸熱ピーク温度が少なくとも約１４０℃の融点を有するアミラーゼ耐性デンプンを含み、前記デンプンベースのバルク剤の変調示差走査熱量測定（MDSC)によって測定される融解エンタルピーは、約１３０℃〜約１６０℃の温度で約０．５〜約４Ｊ／ｇであり、且つ、前記デンプンベースのバルク剤が１ｇの前記穀粉代用物あたり３ｇ未満の保水力を有する食品。
65. 糊化された非晶質、又は非結晶性デンプンとアミラーゼ耐性デンプンを含み、変調示差走査熱量測定（MDSC)で測定したところ吸熱ピーク温度が少なくとも約１４０℃の融点を有する耐性デンプン添加物あるいはデンプンベースバルク剤であって、アミロース脂質複合体と変調示差走査熱量測定（MDSC)で測定したところ吸熱ピーク温度が約１４０℃以下の融点を有している他の結晶性デンプンを本質的にまたは完全に含まない耐性デンプン添加物あるいはデンプンベースバルク剤。
66. 変調示差走査熱量測定（MDSC)で測定したところ吸熱ピーク温度が少なくとも約１４０℃の融点を有する酵素耐性デンプンを含む耐性デンプン添加物あるいはデンプンベースバルク剤であって、本質的に変調示差走査熱量測定（MDSC)で測定したところ５０℃までの他の吸熱ピークを示さない耐性デンプン添加物あるいはデンプンベースバルク剤。
67. 変調示差走査熱量測定（MDSC)で測定したところ吸熱ピーク温度が 少なくとも約１４０℃の融点を有する酵素耐性デンプンを含むデンプンベースの組成物の生産方法であって、アミロペクチンデンプンの吸熱ピークでの融点を超える核形成温度に糊化デンプンを冷却する工程、
    酵素耐性デンプンの核形成の間、融解したアミロース−脂質複合体が形成されないように、前記アミロース−脂質複合体の吸熱ピークでの融点を超えるが前記酵素耐性デンプンの吸熱ピークでの融点未満の結晶増殖温度に、糊化されたデンプンの温度を上昇させる工程とを含む方法。

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