JPH01174501A

JPH01174501A - 糊化澱紛粒子の製造方法

Info

Publication number: JPH01174501A
Application number: JP62336480A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Arai; 茂新井; Junji Osawa; 大澤　純二; Kazuhiko Sakamoto; 和彦坂本
Original assignee: NIPPON KAMIPARUPU KENKYUSHO KK
Current assignee: NIPPON KAMIPARUPU KENKYUSHO KK
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1989-07-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】崖１」Ｊ冴旧１を顆本発明は、澱粉粒子を加熱することなく、機械的手段に
より糊化することにより冷水中で少（とも一部が溶解ゲ
ル化する糊化澱粉粒子を製造するための方法に関する。

皿米汰玉従来、澱粉粒子を糊化して該粒子を崩し、ゲル化するこ
とにより冷水中に溶解し得るようにするか、また、澱粉
の水酸基を化学的に修飾し、いわゆる化工澱粉粒子にし
て冷水に溶解ゲル化し得るようにすることが行われてい
る。

しかし、これらの澱粉粒子の冷水可溶化、またはゲル化
は、加熱もしくは化学的修飾による糊化が必要であり、
特に熱水糊化では元の澱粉粒子の粒径に近い形状を保持
したものは得られない。

■が”°　しようとする量本発明は、澱粉粒子を加熱したり、化学的処理すること
なく、機械的手段による処理をするのみで、粒子の少く
とも一部が冷水に可溶な澱粉粒子を製造するための方法
を提供することを課題とする。

以下本発明の詳細な説明する。

血里立標底本発明の特徴は、澱粉粒子を衝撃、圧潰、摩擦、せん断
等の作用を有する機械的手段により処理することによっ
て、澱粉粒子の少くとも一部を、冷水でゲル化し溶ける
ようにすることにある。すなわち、本発明によると一個
の澱粉粒子内での糊化の比率を変えることができ、それ
により、冷水に溶は出す澱粉質の量、またはゲル化の程
度をコントロールすることができ、かつ上記処理後の澱
粉粒子は元の澱粉粒子の外観を近似的に保つようにする
ことも可能であり、また、その処理澱粉粒子を冷水中に
分散し、冷水に可溶な部分を溶解して除去した後も、未
溶解部分の澱粉粒子は基本的に元の澱粉粒子とほぼ同じ
大きさの粒径を有する表層部の澱粉質が殻として残存す
ることも特徴である。処理の程度を進めた物は残存した
殻も膨潤、ゲル化し、低温で溶解する。なお、ここでい
う糊化澱粉粒子とは澱粉粒子の標準的な糊化率の測定法
であるグルコアミラーゼ法により測定した糊化率が３％
を超すものを指し、冷水に可溶な部分とは２０℃の蒸留
水に溶解する澱粉粒子中の澱粉質を言い、通常５０℃程
度以下の水に溶解する澱粉質は糊化していると見なされ
ている。なお、グルコアミラーゼ法による糊化率の値と
冷水に溶けだした澱粉質の量はかならずしも一部せずグ
ルコアミラーゼ法が高い値を示す。なお、今後、断わら
ない限り、糊化率はグルコアミラーゼ法により測定した
値を言う。

°　を　°するための本発明は、上述のように澱粉粒子を加熱することなく、
衝撃、圧潰、摩擦、せん断等の作用を有する機械的手段
で処理するものであって、この機械的手段としては、例
えば棒や球体の衝撃力を利用したボールミル、ロッドミ
ル、サンドブラスト等、圧潰力と摩擦力を利用したニー
ダ−や乳鉢、石臼等が利用できるが特に、これらに制限
されるものでない。

これらのうち、圧潰力を利用したボールミルやロッドミ
ルによる処理はそれを用いる棒や球体の性質、形状、大
きさ、重量等を選択することによって澱粉粒子に対する
衝撃力や摩擦力を比較的容易にコントロールし得るので
、処理後の澱粉粒子の形状やその糊化、または冷水可溶
な部分の比率を調整できる利点がある。

上記機械的手段による処理の程度は、処理後の澱粉粒子
の糊化率をどの程度にするかにより決めることができる
ので、例えば処理した澱粉粒子の形状をできるだけ元の
形状にとどめることを望む場合には、上記の処理を機械
的に比較的緩やかな条件とし、一方、粉々になっても良
い場合には、例えば強い衝撃力で処理するとよい。

上述のごとく、本発明によると、所望の澱粉粒子の糊化
率に応じて機械的手段による処理条件を選択し得るので
、処理して得られる澱粉粒子の冷水中に溶は出す量を任
意にコントロールすることができ、したがって、用途に
応じた糊化澱粉粒子を提供することが可能となる。

本発明において上記処理に使用する澱粉粒子は、植物系
澱粉であれば広範囲な種類を用いることができる。例え
ば米、もち米、トウモロコシ、モチトウモロコシ、小麦
、大麦、サトイモ、バレイショ、ユリ、カタクリ、アミ
ロトウモロコシ、クズ、ヤマノイモ、カンショ、タピオ
カ等が挙げられ、また、地上系１、地下系の差や澱粉中
に含まれているアミノペクチン、アミロース及びその他
の共存する多糖類、タンパク質等の差や有無によって規
制されない。

また、本発明で用いられる澱粉粒子は主として生澱粉の
ままであるが、この他に、澱粉中の水酸基を化学的に修
飾した、いわゆる、化工澱粉でもよい。この化工澱粉の
化学的修飾度は、通常、置換度として表され、水酸基に
置換される数を示し、また、基の種類や程度によっても
性質が異なる。

本発明では化工澱粉の置換度は冷水に溶けない程度の小
さいものを主として用いるが、基本的には生澱粉を用い
た場合と同様に、前記の機械的処理によりその糊化率が
向上する。

更に、本発明では、原料としての澱粉粒子を機械的処理
するに当って、澱粉粒子に顔料を加えて混合状態で処理
することもできる。澱粉粒子に顔料を混合して機械的処
理、例えばボールミル等の比較的緩やかな衝撃力により
粉砕処理すると、澱粉粒子の表面に顔料の微細な粒子が
打ち込まれ、複合化した顔料複合化澱粉粒子の形態とな
るが、該澱粉粒子も冷水中で同様の挙動を示す、すなわ
ち、顔料複合化澱粉粒子を冷水中で攪拌すると、複合化
した顔料は澱粉粒子の表面（殻）にそのまま残り、澱粉
粒子の内部の冷水可溶分が溶解して空洞となる。ここで
用いる顔料は、特に規制されないが、炭酸カルシウム、
カオリン、無水硫酸カルシウム、石膏、亜硫酸カルシウ
ム、珪酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、アスベス
ト、珪藻土、二酸化チタン、硫化亜鉛、酸化亜鉛等が好
ましいものとして例示し得る。なお、これらの顔料の澱
粉粒子に対する混合割合は、本発明において、特に制約
されるもので、はなく、一般的には澱粉粒子に対する顔
料粒子の大きさや表面活性、混合処理後の調整の工程等
により適宜状めればよい。

本発明による機械的処理を行うに際しては、特殊な場合
を除き、乾式法で行うことが好ましく、基本的には澱粉
粒子（Ｈ料混合澱粉粒子を含む）を風乾状態で行う。す
なわち、上記処理を湿式法で行うと、処理後の澱粉粒子
の取扱いが煩雑となるので、処理後液体に分散する必要
のある場合でも、乾式法で処理することが好ましい。

しかし、水等の媒体の存在下での湿式法による処理が好
ましい場合の例として、アルカリ、酸、架橋剤、耐水化
剤等を添加したり、また、アニオン、力”ヂをジ系の薬
品による表面活性の改質や酵素等によるひ改質が挙げら
れる。

本発明に従って処理して得られる糊化澱粉粒子（顔料複
合化澱粉粒子を含む）は、冷水に溶解、または、ゲル化
する部分が選択的に澱粉粒子の内部から起る特性を有し
、冷水に分散した際、未溶解分として残る殻は主に澱粉
粒子の表層部分であるので、機械的処理条件をコントロ
ールすることにより、処理後の澱粉粒子が元の粒径に近
い、内部が空洞化された形状の澱粉粒子が得られる。

このことは、従来の糊化法による冷水可溶化の澱粉粒子
には見られない特異な現象であって、いろいろな分野で
の応用が考えられる。なお、上述のような内部が空洞化
された形状の澱粉粒子を必要としない場合には、上記の
殻を細片化するような苛酷な条件で粉砕し得ることは勿
論であり、そのようにし処理された澱粉粒子は糊化率が
高く冷水に溶ける割合も高い。

以下に実施例を示して本発明及びその効果を具体的に説
明する。実施例の％は特記しない限り重量を表わす。

なお、グルコアミラーゼ法による糊化率の測定法、及び
、溶質量の測定法を下記に示す。

（グルコアミラーゼ法の測定）ｌ）反応系水溶性澱粉＋グルコアミラーゼーグルコースグルコース
＋グルコスタット試薬一グルコノラクトン十色素２）反応液グルコスタット試薬＜　１）．５　Ｕ／ｍｌ　＞　　３
．０　ｌ１ｌｌグルコアミラーゼ＜３４Ｕ／ｍｊ！＞　
　　　０．２　ｍｌ試料＜　１＋＋＋ｇ／ｍｌ＞　　　
　　　　　　　　Ｑ、５　ｒａｌ蒸留水　　　　　　　
　　　　　　　　１．Ｏｍｊ！合計　　　　５．０ｍｆ盲検対照は蒸留水とする。比較として水溶性澱粉を用い
、その糊化率を１００．０％とする。

３）反応条件室温、６０℃で十分に攪拌する。

４）測定反応終了後、３０００ｒｐｍで１０分間遠心分離を行い
、上澄みの５００ｎｍの吸収をべツクマンＤＵ？で測定
した。

澱粉粒子の溶質骨の測定１）試料機械的処理済み澱粉粒子、及びブランク（処理なし）約
２ｇ精秤２）絶乾量の測定（または、水分量の算出）１０５℃　
４時間乾燥後精秤する。

３）溶質骨の測定試料を約２ｇ精秤し、２０℃（±１℃）の蒸留水（２０
Ｏｎ＋　Ｉ！　）中に分散し、攪拌モーターにより３０
分間攪拌した後、濾紙により分散液を濾過する。

濾液を蒸留水を加え２５０ｍ　ｌとした後、その内の５
０ｍ　ｌを採り、蒸発乾固法により溶質骨を測定する。

４）計算式本例は澱粉粒子の糊化について調べた結果を示したもの
である。

澱粉粒子本生澱粉粒子（コーンスターチ：玉子コーンス
ターチ製）カチオン澱粉粒子（ＣＡＴＯ１５：玉子ナショナル製）装置　　＊ロッドミル（４５０ｍｌ！容器）を水容器ミ
ルとして流用。

ボール材質：アルミナボール・ボールの径：２ｍｍ・ボール合計重量：３００ｇ処理条件＊乾式法（風乾）により、水等の媒体は使用し
ない。

処理時間＊５分、１０分、３０分、６０分、１２０分、
（比較例　０分）グルコアミラーゼ法による糊化率および冷水に溶けた溶
質骨の測定結集から明瞭なように機械的に処理を行った
澱粉粒子はその処理時間に従って糊化が進むことが解る
。

なお、備考欄に冷水に溶解した後の澱粉粒子の殻の状態
について付記した。処理後の粒子の状態は処理時間が長
くなるに従って、澱粉粒子の処理前の完全に独立した形
状から順次崩壊した状態に移行し、ついには粒子同士が
互いに融着し大粒子化した澱粉粒になる。

実施例２本例は澱粉粒子に顔料を添加、混合して処理した態様を
示したものである。

澱粉粒子＊カチオン澱粉粒子（ＣＡＴＯ１５：（玉子コ
ーンスターチ製）顔料　　＊二酸化チタン（澱粉に対し１０部混合する）装置　　＊ロッドミル（４５０ｍ＃容器）水容器ミルと
して流用。

ボール材質　アルミナボールボール径　　２＋ｍボール合計重量　２００ｇ処理条件＊乾式法（風乾）により、水等の媒体は使用し
ない。

処理時間＊５分、１０分澱粉粒子の絶乾重量１０部に対して顔料として二酸化チ
タンを１部の割合で混合した以外は実施例１と同様に行
った。その結果を表−２に記す。

澱粉粒子は二酸化チタンの微細な粒子に表面を被覆され
た状態で複合化されているが、その糊化率は澱粉粒子単
独処理と比べ大きくなっている。

また、冷水に溶解した後に残存した粒子も顔料は脱落せ
ずに澱粉粒子に結合し、冷水溶解前の形状とほとんど同
じ状態を保っている。末尾にＳＥＭ写真を載せるが、魚
１は元の粒径を示し、磁２は冷水に溶質骨が溶は出した
後の粒子を示す。写真から澱粉粒子の内部が溶けて空洞
化した後が明瞭に観察される。

実施例３本例は処理後の澱粉粒子の形状を問わず、できるだけ速
やかに糊化率を上げるため、粉砕能力の優れた装置によ
り処理をした結果を示す。

澱粉粒子本生澱粉粒子（コーンスターチ）カチオン澱粉
粒子（ＣＡＴＯｌ　５）装置　　＊ロッドミル　４５０ｍｊ？容器ロッド形状：
４５０ｍｌ１用星型断面ロッド材質ニステンレス製処理条件＊乾式法（風乾）により水等の媒体を使用しな
い。

処理時間＊１０分、３０分実施例１．２で使用したロッドミル装置を使い、ボール
の代わりにロッドを使用した。その結果を表−３に示す
が、ボールミルと比べ非常に短時間に糊化が進むことが
解る。

実施例４本例は、澱粉粒子を湿式法により処理した態様を示した
ものである。

澱粉粒子＊生澱粉、（コーンスターチ）装置　　＊ロッ
ドミル　４５０ｍＡ容器ロッド形状：４５０ｍｊ！用星
型断面ロッド材質ニステンレス製処理条件＊湿式法：絶乾澱粉粒子２０部に対し水１０部
内添する。

処理時間＊１０分処理条件として澱粉粒子（風乾）に水を加えた以外は実
施例３と同様に行った。処理時間は１０分間であったが
澱粉粒子はノリ化し粉状、または固形状の物は認められ
なかった。結果を表−４に示すが、冷水溶質分が他の実
施例に比べ少ないが、これは水が少量加えられたため膨
潤し、高粘度になりかえって冷水に溶けずらくなったた
めと思われる。しかし、糊化率は７８％、６４％と高い
。

表−４試料　　　　　　　吸光度　糊化率　　溶質分　　備考
可溶性澱粉　　　　２．２３７　１００．０％　１００
．０．％水１０部：澱粉２０部　１．７４９　７Ｂ、２
　　　２．１水２０部：澱粉２０部　１．４５０　６３
．８　　　４．５ｌ１色四果以上実施例で説明したように、本発明による製造方法に
依れば、加熱や化学的修飾法等の一般に行われている澱
粉粒子の糊化法による事なく、破砕、摩砕等の機械的な
処理のみにより澱粉粒子を糊化させ、また、冷水で溶解
、ゲル化させることが可能となる。

しかも、本発明によって得られる澱粉粒子は、従来の糊
化法によるものと異なり、冷水に溶は出す状態が特異的
であり、表層を殻として残して粒子内部から溶は出す。

また、冷水中に溶は出す量も機械的手段としての装置及
び処理時間を変えることによりコントロールすることが
可能となる。

なお、殻として残った表層の澱粉質も処理前と比べ低温
糊化型澱粉となり、未処理のものと比べ容易にノリ化す
ることができる利点がある。

出願人　株式会社日本紙パルプ研究所

Claims

【特許請求の範囲】

（１）澱粉粒子を、衝撃、圧潰、摩擦、せん断等の作用
を有する機械的手段により、澱粉粒子の少くとも一部が
糊化し冷水に溶解する糊化澱粉粒子の製造方法。
（２）澱粉粒子は生澱粉粒子もしくは澱粉粒子中の水酸
基を化学的に修飾した化工澱粉粒子である特許請求の範
囲第（１）項記載の製造方法。
（３）澱粉粒子を顔料との混合状態で機械的手段により
処理する特許請求の範囲第（１）項記載の製造方法。
（４）糊化澱粉粒子は冷水中に分散してその一部を溶解
した後も元の澱粉粒子の粒径に近似した形状を保有する
ものである特許請求の範囲第（１）項記載の製造方法。