JP5602988B2 - 酵素耐性デンプンおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
サンプルをDMSOに0.5%の濃度に溶かし、室温にて24時間、さらに95℃にて24時間攪拌した。それらの溶液を5μmメンブレンを用いて濾過した。その溶液100μlをGPC−MALLS装置に注入した。
デンプンの重量平均モル質量および数平均モル質量、MwおよびMn、ならびにそのモル質量分布、MMDは、GPC−MALLSにより決定した。GPCシステムは、600MSポンプモジュール、717オートインジェクター、カラムコンパートメント、RI検出器410(all Waters Corp.)、ならびにS2フローセルおよびArイオンレーザー(λ0=488nmで操作)を備えたMALLS検出器 Dawn−F−DSPレーザーフォトメーター(Wyatt Technology, Santa Barbara)で構成した。散乱光の検出は、24〜157°の18の角度で可能であった(しかし、35.5〜143.4°の15の角度でしか測定しなかった)。サンプルの溶出は、0.09m NaNO3含有DMSOを用いて、流速0.5mL・分−1で温度60℃にて行った。MALLS検出器は、屈折率検出器(DRI)と直列に接続した。分離は、PSS Mainz, Germany製の20μm SUPREMAゲルカラムで行った。そのセットは、排除範囲が108〜106(S30000)、2・106〜5・104(S1000)、105〜103(S100)の3カラムと、プレカラムとで構成した。
高アミロースデンプン(HS−7種4200, Honen Starch Co.)を含むスラリー(71%アミロース、水および変性エタノールと測定される)を表1に示した割合で調製した。この変性エタノールは、5容量%水を含む市販のエタノールをメタノールと、100ガロンのエタノールにつき5ガロンのメタノールの割合で混合することにより調製した。表1に示したアルコール濃度は、デンプン中に存在する水分を含むアルコール/水ブレンドにおける濃度を意味する(すなわち、デンプンにおける乾燥固体を除く)。各試験では、1400gバッチのスラリーを調製し、高圧蒸気供給源と接続された内部加熱コイルを内蔵する2クォートの高圧攪拌オートクレーブに入れた。そのオートクレーブを密閉し、窒素でパージし、所望の温度に加熱した。所望の温度を、表1に示した時間の間(まず「温度1」にて「時間1」の間、次いで「温度2」にて「時間2」の間、その後「温度3」にて「時間3」の間)維持し、その後、そのサンプルを85℃に冷却した。反応器のディップレッグを利用して、生成物を取り出し、機械攪拌装置を取り付けた三つ口丸底フラスコに入れ、そのフラスコを85℃に設定した水浴に入れた。85℃にて1時間攪拌した後、その浴の電源を切り、サンプルを約30℃に一晩自然冷却した。スラリーを濾過し、100%変性エタノール500gで洗浄した。生成物をトレイ上で周囲温度にて一晩風乾させた。
熱水処理の最適化を、パイロットプラントで作製した非熱水処理耐性デンプンを用いて調査した、表3。材料は、100ガロンの加圧反応器および70Ibバッチ以外は概して、実施例1の場合と同じ方法を用いて作製した。サンプル2−6をWestern States バスケット型遠心分離機で脱水した。次いで、その材料を乾燥させ、Proctor-Schwartz トレイドライヤーを用いて約5%水分まで脱溶媒し、微粉砕した。ビーカーで乾燥材料のサンプルおよそ30グラムを水とブレンドして、種々の水分レベルを作製した。湿潤させた材料を試験管に密閉し、オーブンで種々の温度で1〜2時間加熱した。それらのサンプルを試験管中で冷却した後、サンプルを取り出し、乾燥させ、粉砕し、TDFについて測定した。それらの結果を回帰式により解析し、熱水についての最適領域を見つけた。サンプル2−6では、最良の領域は約25%水分および121℃であった。TDFはアルコール処理後の41%からより良い条件で熱水処理を行った後に約65%まで高まった。
パイロットプラント試験を、100ガロンの加圧反応器および70Ibバッチ以外は概して、実施例1の場合と同じ方法を用いて実施した。反応器の条件を下記表4に示す。サンプル4−1(サンプル2−6と同じ)をWestern States バスケット型遠心分離機で脱水した。次いで、その材料を乾燥させ、Proctor-Schwartz トレイドライヤーを用いて脱溶媒し、Littleford DVT−130ミキサーで熱処理した。サンプル4−2を、サンプル4−1と同じ装置を用いて(それを乾燥させるためにフラッシュドライヤーを用い、デンプンを脱溶媒するためにRosin フルイダイザーを用いたことを除く)調製した。
本発明のある耐性デンプン生成物の解析では、次の特性範囲を示した。粒径は、約100〜700ミクロンの間、多くの場合において、約150〜650ミクロンの間であった。平均粒径は、約250〜400ミクロンの間であり、場合によっては、約330ミクロンであった。注目すべきは、これが生成物を微粉砕する前の範囲であるということである。粉末密度は、約50〜60ポンド/立方フィート(充填嵩密度)であり、ある場合において、約54であった。
AACC 53−10クッキーベーキング試験の50%穀粉置き換えを用いて、サンプル4−3の性能を評価した。サンプル4−3の耐性デンプンを微粉砕し、スクリーニングして、US Mesh 100シーブに通し、それをUS Mesh 200シーブで集めた(微粉はUS Mesh 200シーブを通り抜ける)。
実施例2で概して記載したように、表4のサンプル4−3のパラメーターを用いてパイロットプラントで耐性デンプンを作製した。熱水処理し、乾燥させた後、それを微粉砕し、篩過して、US 60 Meshスクリーンに通した。スクリーニングされた生成物は、51.9%TDFであった。25%耐性デンプンと75%コーンミールのブレンドをLeistritz ZSE−18/HP押出成形機を用いて押し出し成形した。押し出し成形後、湿潤押出物を対流式オーブンで(2500Fの熱風流で30分間)約1〜2%水分まで乾燥させた。押し出し成形試験では、耐性デンプンに関するTDFの約80〜85%がこの厳しい方法後も変わらないことが示され、実質的に熱および剪断耐性であることが確認された(表6参照)。
耐性デンプンの安定性をトルティーヤチップス組成物で試験した。耐性デンプン(サンプル4−1)、69%TDFで25%ホワイトコーンマサフラワーを置き換えた。サンプル4−1を得、この試験では実験装置により121℃で25%水分にて90分間熱水処理した。ホワイトコーンマサフラワー TDFは、その製品規格分析書では8.0%であった。表7は、トルティーヤブレンドの乾燥混合成分を示す。それらのブレンドを水と混合して、生地を作り、その生地をRondo リバーシブルシーターでシート状にして、平らなピースを作製した。シート状のピースを切断し、表8に記載のとおり焼き上げ、油で揚げた。油で揚げたピースを石油エーテルで脱脂した後、それらのTDFについて測定した。TDFの結果および解析は、脂肪分および水分フリーベースで示す。表8では、最初の成分のTDFと調製した食品のTDFとを比較したTDF解析および計算結果を示す。チップス作製方法中に、コーンマサと耐性デンプンの両方のTDFが増加した。計算結果は、耐性デンプンのTDFが25%増加したことを示しており、このことにより、焼き上げ、油で揚げた後の耐性デンプンは86%TDFであると思われる。この方法によって作製された耐性デンプンは、本願において安定しており、本願の焼き/油を使った加熱調理においてTDFを高める可能性がある。
Claims (13)
- α−アミラーゼ耐性成分を含んでなるデンプンの製造方法であって、
(a)(i)少なくとも50重量%アミロースを含有するデンプン、(ii)水、および(iii)アルコール、を含んでなる水性供給組成物を提供すること(ここで、該供給組成物中のデンプンの濃度が5重量%〜50重量%の間であり、該供給組成物中のアルコールの濃度が25重量%〜70重量%の間であり、かつ、該供給組成物のpHが3.5〜6.5の間である);
(b)該供給組成物を、第1の加熱工程において、130〜170℃の間の温度に0.1〜3.0時間加熱し、それによりデンプンの天然分子構造を破壊すること;
(c)該供給組成物を、4〜70℃の間の温度に0.1〜6.0時間冷却すること;
(d)該供給組成物を、第2の加熱工程において、110〜150℃の間の温度に0.1〜10.0時間加熱すること;
(e)水およびアルコールの大部分からデンプンを分離すること;および
(f)該デンプンを乾燥させること
を含んでなる、方法。 - 工程(a)における供給組成物中のデンプンの濃度が、8重量%〜25重量%の間である、請求項1に記載の方法。
- 工程(a)における供給組成物のpHが、4.7〜5.3の間である、請求項1に記載の方法。
- 工程(b)における供給組成物が、145〜160℃の間の温度に0.5〜2.0時間加熱され;
工程(c)における供給組成物が、35〜45℃の間の温度に1.0〜4.0時間冷却され;そして
工程(d)における供給組成物が、120〜140℃の間の温度に1.0〜5.0時間加熱される
、請求項1に記載の方法。 - 供給組成物が、工程(d)において130〜140℃の間の温度に1.0〜5.0時間加熱される、請求項1に記載の方法。
- 供給組成物中のデンプンが、少なくとも65重量%アミロースを含有する、請求項1に記載の方法。
- 工程(c)および(d)が、工程(e)の前に少なくとも1回繰り返される、請求項1に記載の方法。
- 乾燥させたデンプンの含水量を10〜40重量%に高めること、およびそのデンプンを90〜150℃の間の温度にて0.5〜5.0時間加熱すること、をさらに含んでなる、請求項1に記載の方法。
- 乾燥させたデンプンの含水量が、17〜29重量%に高められ、該デンプンが105〜135℃の間の温度にて0.5〜5.0時間加熱される、請求項8に記載の方法。
- 工程(e)における分離が、濾過または遠心分離の少なくとも1つにより行われる、請求項1に記載の方法。
- 請求項1に記載の方法により製造されたデンプンの82〜90重量%のものの分子量が350,000未満であり、該デンプンの20〜35重量%のものの分子量が10,000未満である、請求項1に記載の方法。
- 供給組成物中のアルコールの濃度が、25重量%〜60重量%の間である、請求項1に記載の方法。
- 供給組成物中のアルコールの濃度が、40重量%〜70重量%の間である、請求項1に記載の方法。
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