JPH02150401A - 連続ジエツト蒸煮／噴霧乾燥複合方法並びに該方法により製造された新規予備糊化高アミロースでんぷん類 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、水−分散性または水溶性のポリマー類を、特
に高アミ、ロースでんぷん類等の高い粘度のでんぷん類
をジェット蒸煮および噴霧乾燥する方法に関するもので
ある。更に、本発明は、上記方法によって製造される独
特の予備糊化された高アミロースでんぷん頻に関するも
のである。

（従来技術） 予備糊化されたでんぷん類（即ち、冷水可溶性でんぷん
である）は、具体的には熱的に、化学的にあるいは機械
的糊化によって製造される。用語「糊化された」または
「蒸煮された（ｃｏｏｋｅｄ）　Ｊでんぷんとは、その
極性交叉（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｃｒｏｓｓ）を
失っておりまたその顆粒構造を失われていても失われて
いなくともよい膨潤された顆粒状のでんぷんをいう。

このようなでんぷんを製造するのに使用される熱的な方
法としては、ハツチ蒸煮、オートクレーピングおよび熱
交換器またはジェット蒸煮器における連続蒸煮プロセス
が挙げられる。顆粒状のでんぷんの水中への熱的な分散
は、複雑なメカニズムを含む。Ｔ、　Ｍ、　ＤｅＭａｎ
、　Ｐ、　Ｗ、　Ｖｏｉｓｅｙ、　Ｖ、　Ｆ。

Ｒａ５ｐｅｒおよびり、　Ｍ、　５ｔａｎｌｅｙ　　ｋ
ｎ　　（八ＶＩＰｕｂｌｉｓｉｎｇ　Ｗｅｓｔｐｏｒｔ
、　Ｃｏｎｎ、　１９７６年）ハμ辻邪ＬＩＴｅｘｔｕ
ｒｅ　ｉｎ　Ｆｏｏｄ　Ｑｕａｌｉｔ　、第１２章、第
４２７〜４４４頁、Ｒ，Ｌ、　ＷｈｉｓｔＪｅｒｍ　（
Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅｓｓ＋Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋｔ　
　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　　１９７６年）　５ｔａｒｃｈ：
Ｃｈｅｍｉｓｔｒ　　＆　Ｔｅｃｈｎｏｌｏ　　　第２
巻、第２１章、第４４９〜５２０頁、Ｐ、　Ｃ，Ｐａｕ
ｌ、ｊ−ｉよびＨ，Ｈ，Ｐａｌｍｅｒｋｍ　　（Ｊｈｏ
ｎ　Ｗｉｌｅｙ　＆　５ｏｎｓ　Ｉｎｃ、、　Ｎｅｗｙ
ｏｒｋ、　Ｎ、　Ｙ。

１９７２年）　Ｅ、　Ｍ、　Ｏｓｍａｎ　のＦｏｏｄ　
Ｔｈｅｏｒ　　ａｎｄ釦吐匡１包坦を参照のこと。上記
のプロセスは、水をでんぷん顆粒に吸収させる際に、糊
化温度において開始し、でんぷんが最終的に分子分散に
到達するまで水和された顆粒が膨潤してより小さい顆粒
フラグメントに混在する（ｄｉｓｒ＋！ｐｔ）ように続
ける。蒸煮物（ｃｏｏｋ）の粘度は、このプロセスの際
に著しく変化する。即ち、顆粒が水和し膨潤するにつれ
て粘度が増加し、顆粒フラグメントの寸法が減少するに
つれて減少する。好適な量の剪断（ｓｈｅａｒ）は、膨
潤された顆粒フラグメントにおける破壊を補助して、実
質的な分子破壊なしに分子分散を与える。

予備糊化されたでんぷんは、具体的には噴霧乾燥、ドラ
ム乾燥または押出成形によって製造される。

ドラム乾燥は、加熱された回転ドラム上においてでんぷ
んスラリーまたはペーストを同時に蒸煮し、且つ乾燥す
ることを含む。蒸煮および乾燥は、温度およびドラムの
回転速度によって決定されるとおりの時間に渡って達成
される。乾燥シートを金属製ナイフを用いてドラムから
廃棄して、次いで粉砕する。このプロセスは、高い固形
分含有量（具体的には最大約４３％）において便利に行
うことができる。ドラム乾燥の欠点は、この方法が一般
にはでんぷんを部分的にしか分散することしかできず（
即ち、でんぷんは完全に糊化されない）、これにより再
分散した際に望ましくないテクスチャーを有する殆ど分
散性のない粉末となるということである。

また、押出成形は、でんぷん類を同時に加熱処理および
乾燥することができる　（米国特許筒３．１３７，５９
２号公報、Ｔ、Ｆ、　Ｐｒｏｔｚｍａｎ等による、１９
６４年６月１６日発行を参照のこと）。この方法は、で
んぷんを糊化せしめ、続いて、押出器から出た後に、水
をフラッシュオフする際に膨張させる高温および高圧下
におけるでんぷん一水混合物を物理的に操作する段階を
含む。この温度および圧力は、押出器の回転スクリュー
Ｃオーガー）と円筒形ハウジング（バレル）との間の機
械的な剪断力により発生させる。蒸煮は、でんぷんがシ
ステムに押し込める（ｆｏｒｃｅｄ）際の熱的なおよび
機械的なエネルギーの両者によって達成される。これは
、具体的には不完全な蒸煮のため一次加工の際に高い粘
度となり、そして最終生成物が具体的には過剰な剪断に
よって生じる分子破壊により破壊される。再分散する際
に、この粉末は、特に低い水分含有量の場合には、蒸煮
の際の不完全な分散により望ましくない粒状テクスチャ
ーが付与される。

でんぷんが付加的な水の存在下に製造された場合には、
押出物が押出機を出た後に、更に乾燥する段階を必要と
する。この延期された乾燥時間は、更に再分散における
望ましくないテクスチャーを誇張するものである。

以下の特許は、予備糊化されたでんぷんの種々の製造方
法を記載している。

１５１６．５１２”　　−（Ｒ，Ｗ。

Ｇ、５ｔｕｔｚｋｅによる、１９２４年１１月２５日発
行）には、でんぷんスラリーを加熱されたパイプコイル
に押し込め、次いで噴霧用の細孔より乾燥チャンバに押
し出すことからなるでんぷんを変成する方法が記載され
ている。該スラリーは、酸を用いであるいは酸を用いな
いで加工される。該スラリーは、処理条件下において液
体を蒸発する可能性に備えるために、非常に高い圧力（
例えば、１０００１ｂｓ）において上記コイルに押入ら
れる。水蒸気は、３５〜１１０ポンドの圧力で保持され
る。乾燥用のチャンバに供給される空気の温度は、約１
２１℃（２５０°Ｆ）であり、蒸発点において約９６℃
（２０４°Ｆ）に減じられる。得られるでんぷんは、加
水分解されて、そして冷水に対して約１５〜７５％可溶
性となる。

１９０１１０９”八　　（Ｗ、　Ｍａｉｅｒによる、１
９３３年３月１４日発行）には、でんぷんスラリーを、
噴霧された粒子からの水の蒸発がでんぷんの糊化温度よ
り高く且つ更に変成（例えば、加水分解）を生じる温度
より低い温度において生じるような量で水蒸気を含有す
る加熱された空気流に噴霧することからなる噴霧乾燥法
が記載されている。この方法は、化学的糊化剤を使用し
であるいは使用せずに行うことができる。

３６３０７７５’″八　（Ａ、Ａ、　Ｗｉｎｋｌｅｒに
よる、１９７１年１１月２８日発行）には、でんぷんス
ラリーを加熱の際に加圧下に保持し、噴霧段階中で加圧
下をし続けることからなる噴霧乾燥法が記載されている
。この圧力は、粘度、温度および装置と相互依存する。

この圧力要件は、噴霧に必要とされるものであり、高温
下に、高い固形分のスラリー中における水の蒸発を防ぐ
ための過剰な要件である。加熱時間は、予備糊化されて
いない場合には、実質的にでんぷんの糊化および可溶化
を完結するのに充分なものである。具体的には、このス
ラリー（１０〜４０％固形分）は、５４〜１７１℃（１
３０〜３４０°Ｆ）にまで予備加熱され、連続的円筒形
熱交換器により２，０００〜６，８００ｐｓｉの圧力ま
でポンプされ、そして１８２〜３０４℃（３６０〜５８
０　’　Ｆ）にまで加熱される１１６３〜２３２℃（３
２５〜４５０°Ｆ）のでんぷん温度となる１゜蒸煮器に
おけるでんぷんの滞留時間は、１．０〜２．５分間であ
る。加圧型噴霧ノズルを有する従来の噴霧乾燥が使用さ
れる。

得られるでんぷんは、１２％以下の水分含有量、３３１
ｂ／ｆｔ″以上の嵩密度および５０％以上の冷水可溶性
を有することを特徴とするものである。

ｉ　　、　４２８０５ｓｔＩ：１′八　（Ｅ、　Ｉ’１
ｔｃｈｏｎ等による１９８１年７月２８日に発行）には
、顆粒状の予備糊化されたでんぷんの製造のための噴霧
乾燥プロセスが記載されている。この方法において、水
溶液中における顆粒状のでんぷんの混合物は、蒸煮され
るかあるいは霧状態で糊化される。蒸煮されるでんぷん
は、ノズル集成体における噴霧開孔により射出されて比
較的微細の霧を形成する。加熱媒体もまた、でんぷんを
糊化するのに必要な温度にまで７でんぷんを加熱するよ
うに噴霧材料の霧中にノズル集成体における噴霧開孔に
より射出される。密閉チャンバは、噴霧および加熱媒体
開孔を囲み、加熱された霧をチャンバの外に出すことの
できるように配置されたベント開孔を規定する。

チャンバからのでんぷんの霧、即ち、噴霧開孔からベン
ト開孔までの通過の経過時間がでんぷんの糊化時間を規
定するように配置される。得れられる噴霧乾燥された予
備糊化されたでんぷんは、破壊されておらずまた再水和
により膨潤する顆粒である窪みのある大部分が球体の形
態の均一に糊化されたでんぷんからなる。また、これら
のんぶんの製造に用いるのに好適なノズルは、米Ｍ詐玉
４６１０７６　””　　（Ｐ、　Ａ、　Ｋｉｒｋｐａｔ
ｒｉｃｋ等による１９８６年９月９日に発行）に記載さ
れている。

３０８６８９０”八　（Ａ、　５ａｒｋｏ等による、１
９８６年４月２３日発行）には、予備糊化された単離さ
れたアミロース粉末の製造方法が記載されている。上記
方法は、０．１〜２５％固形分で１〜６０分間５〜１４
０ｐｓｉｇの圧力下に１９１℃（３７５°Ｆ）で１．３
〜２．９の固有粘度を有する単離されたアミロースのス
ラリーをオートクレーピングし、この分散液を９０℃（
１９４°Ｆ）まで冷却して、そして１１０〜２００℃（
２３０〜３９２°Ｆ）の表面においてドラム乾燥するこ
とを含む。上記ドラム上における滞留時間は、０．００
１以下の間隙を使用して４０〜７５秒である。

得られる粉末は、非結晶状のＸ線回折パターンおよび１
．３〜２．９の固有粘度を示し、また再分散した際に不
可逆ゲルを形成する。

予備糊化でんぷんは、近年工業的に使用されている二段
階噴霧乾燥プロセスによって製造することができる。こ
の従来プロセスの改良法は、１−　　、２３１４４５９
°八　　（Ａ、　Ａ、　Ｓａｌｚｂｕｒｇによる、１９
４３年３月２３日発行）および＋　４　　、　Ｎ　ｌ　
ｔ３３３２７８５””　　（Ｅ、　Ｋｕｒｃｈｉｎｋｅ
による、１９６７年７月２５日発行）に記載されている
。代表的プロセスにおいて、水性でんぷんスラリーを、
大気バット蒸煮によって（ａｔｍｏｓｈｅｒｉｃ　ｖａ
ｔ　ｃｏｏｋｉｎｇ）または熱交換器においで蒸煮する
ことによっであるいは射出ジェット蒸煮し、タンク（し
ばしば回分式プロセスにおける蒸煮槽または加圧蒸煮プ
ロセス用の受槽）中で外界圧力で保持し、そして続いて
噴霧乾燥することによって広原する。蒸煮後の保持期間
は、添加剤の回分式添加、温度調整および／または噴霧
乾燥能力に調和しない速度における蒸煮を認める。保持
槽を出る際に、噴霧乾燥器に供給する温度は、３８〜９
３℃（１００〜２００　’　Ｆ）の範囲であろう。噴霧
は、単一圧縮ノズル、遠心装置または空気圧ノズルによ
ってもたらされる。このプロセスは、通常は「弱蒸煮で
んぷん（ｔｈｉｎ　ｃｏｏｋｉｎｇｓｔａｒｃｈｅｓ）
　Ｊ　（即ち、ポリマー構造が酸加水分解、酵素分解、
酸化および／または高レベルの機械的剪断によって転換
されたでんぷんである）に制限される。転換でんぷんは
、そのペーストの粘度が低く、且つ該ペーストが噴霧す
ることができるので高固形分で使用することができる。

未変性でんぶんの蒸煮は、該でんぷんが高粘度であるの
で噴霧するのが難しく、それゆえに、噴霧乾燥される場
合には、低い固形分で加工される。従来方法の別の制限
因子は、常圧で達成される温度において、多くのポリマ
ー類が会合および／または劣化して粘度の増加を引き起
こすということである。後述する１　、量７　３６０７
３９．ｉ＝八　を参照のこと。

’　　　−３６０７３９４１：ｌ（Ｆ、　Ｊ、　Ｇｅｒ
ｍｉｏ等による、１９７１年９月２１日発行）は、少な
（とも５０％のアミロペクチンを含有する（即ち、５０
％未満のアミロースである）顆粒状のでんぷんからの予
備糊化された冷水−分散性のでんぷんの製造方法に関す
るものである。好適なでんぷんとしては、トウモロコシ
、小麦および大麦等の穀物でんぷん類、ポテトおよびタ
ピオカ等の塊茎でんぷん類およびワタシーマイズ、ワク
シ−ライスおよびワクシ−モロコシ等のワクシ−でんぷ
ん類が挙げられる。

６０％以上のアミロースを含有する高アミロースでんぷ
ん類並びに単離されたでんぷん自体は、これらのゲル性
質が所期の用途（即ち、低初期粘度および僅かな後退（
ｓｅｔｂａｃｋ）を有する平滑なペーストである）に望
ましくないので適当でない。このプロセスは、でんぷん
の実質的な分子分解を生じる例えば、約２３２℃（４５
０″Ｆ）の上限で少なくとも１４９℃（３００°Ｆ）に
おいてペースト化することを含む。次いで、このでんぷ
んペーストは、例えばドラム乾燥器、噴霧乾燥器、ベル
ト乾燥器またはフオームマッドドライヤー等のいずれか
の好適な装置中で直ちに乾燥される。唯一の要件は、装
置が水を除去するのに先立って劣化または凝集を防ぐた
めに非常に直ぐ乾燥することができるということである
。高温に長く保持される程分解の可能性が高くなるので
、該ペーストが上記乾燥器に直ちに供給されることが好
ましい。この生成物は、構造的には完全な顆粒状の断片
であることを特徴とする。

高アミロースでんぷん類が特に分散するのが難しく、ト
ウモロコシ、ポテト、小麦、ライス、タピオカ等の低ア
ミロースでんぷんより高い温度および高い剪断レベルを
必要とする。オートクレーピングまたは熱交換器におけ
る等の間接的な加熱は、複雑なコロイド混合物である分
散液を生成する傾向にあり、特に高アミロースでんぷん
類を分散するのが難しい蒸煮プロセスである。この混合
物は、完全な顆粒１．残留顆粒状フラグメントおよび熔
解されたポリマーからなる。ジェット蒸煮は、好適な剪
断レベルをもたらし、且つよりすぐに分子レベルで完全
な溶解性を達成する分散液を与える　（”　：　、”、
　　　２．８０５９６６Ｐ　（０，Ｒ，Ｅｔｈｒｉｄｇ
ｅによる、１９５７年９月１０日発行）、米■称毘策」
」斂ｌ１号（０，Ｒ，Ｅｔｈｒｉｄｇｅによる、１９５
７年１月８日発行）　　　　　　　　２９１９２１４”
　　（０，Ｒ。

Ｅｔｈｒｉｄｇｅによる、１９５９年１２月２９日発行
）、米１１’；、　２９４０８７５″″Ｌ　（Ｎ、　Ｅ
、　Ｅｌｓａｓによる、１９６０年６月１４日発行）、
゛　上、　ｑ′？ｘ　３１３３８３６品（Ｕ。

１．１４ｉｎｆｒｅｙによる、１９６４年５月１９日発
行）および−、モ’；　　３２３４　ｏ４６−ｙ公報（
Ｇ、　Ｒ，Ｅｔｃｈｉｓｏｎによる、１９６６年２月８
日発行）を参照のこと）。

ジェット蒸煮によるこのより有効な分散液は、分解する
ことなしに他の蒸煮方法より低い工程内粘度を提供する
。このことは、分解が減少するのを更に補助する低い蒸
煮温度および低い輸送温度および低い圧力を認めるもの
である。

従って、結晶性ポリマーを、完全に蒸煮し、そして変成
されていないでんぷん類およびガム類等の水−分散性あ
るいは水溶性天然ポリマー類またはポリビニルアルコー
ル等の合成ポリマー類を工業的に適合する固形分濃度で
乾燥することによって、実質的に分解することなしに実
質的に非結晶状、即ち、「ガラス化形態」に転換する噴
霧乾燥方法に対する要求がある。

更に、冷水不溶性、部分的に不溶性または加水分解する
のが遅いポリマー類をプロセスによって冷水に溶解し、
実質的に非結晶性であり、劣化されておらず且つ分解さ
れていないポリマー類である新規の噴霧乾燥された粉末
形態に転移させる蒸煮および乾燥プロセスに対しても長
い間要求されていた。従来技術は、予備分散されたポリ
マー類を提供することを教示しているが、得られるポリ
マー類は、全範囲にわたる所望の性質を存してはいない
。従来可能であったよりも高い固形分で転換でんぷん等
の結晶性ポリマー類を完全に蒸煮し、乾燥する噴霧乾燥
に対する要求がある。

（発明が解決しようとする課題） 特に、以下のような要求がある。

（ｉ）水に溶解しく即ち、実質的に冷可水溶性であり、
且つ完全に熱水可溶性である高アミロースでんぷん）、
その再分散液が改良された構造的な特性で強度のゲルを
与える予備糊化され、噴霧乾燥され且つ充分に予備分散
された高アミロースでんぷん（変性または未変性）； （ｉ　ｉ）　　充分に予備分散され、且つ噴霧乾燥され
た形態の変性または未変性天然ガム類（結晶性または会
合領域のため本来難分散性である）、特にロータストビ
ーン　ガム（ｌｏｃｕｓｔ　ｂｅａｎ　ｇｕｍ）等のそ
の骨格が本来より直線であり、会合して結晶性領域を形
成する、および噴霧乾燥形態が母体ガムの溶液特性を有
する冷水再分散液を産生ずるポリガラクトマンナン　ガ
ムｉＩＴ　（ｐｏｌｙｇａｌａｃｔｏｍａｍｍａｍｇｕ
ｍｓ）　；および （ｉｉｉ）充分に予備分散され、且つ噴霧乾燥された形
・態の変性または未変性合成ポリマー＠（結晶性または
会合領域のため本来難分散性である）、特にその噴霧乾
燥形態が母体ガムの溶液特性を有する冷水再分散液を産
生ずる加水分解されたポリビニルアルコール類。

（課題を解決するための手段） 本明細書に記載するジェット蒸煮／噴霧乾燥複合方法は
、結晶性領域の存在ため本来難分散性であり、加熱によ
り配向性を変える（ｄｉｓｏｒｉｅｎｔｅｄ）ことがで
き、高温において低い粘度である分散液あるいは溶液を
与える水−分散性または水溶性ポリマーをジェット蒸煮
し、噴霧乾燥しる連続方法である。上記方法は、 （ａ）　　ポリマーおよび水からなるスラリーまたはペ
ーストを形成する段階、 （ｂ）　　上記ポリマーが可溶化あるいは完全に分散す
るのに充分な温度で水蒸気により上記スラリーまたはペ
ーストをジェット蒸煮する段階、（ｃ）　　高温高圧下
に上記ジェット蒸煮された分散液または溶液を直ちに噴
霧乾燥用のチャンバのノズルに運搬・投入する段階、 （ｄ）　　上記ノズルにより上記ジェット蒸煮された分
散液または溶液を、噴霧する段階、 （ｅ）　　上記噴霧された霧を上記ポリマーを所望の水
分含有レベルまで乾燥するのに充分な温度で上記噴霧乾
燥用のチャンバ内で乾燥する段階、および （ｆ）　　上記乾燥されたポリマーを水−分散性または
水溶性粉末として回収する段階、 から構成される。

使用される蒸煮温度は、ポリマーの種類による。

非常に高い蒸煮温度の使用は、でんぷん等のポリマーを
分解する可能性がある。好適な温度は、殆どのポリマー
類に関しては、約９３〜１７７℃（２００〜３５０　”
　Ｆ）であり、約７０％のアミロースを含有するでんぷ
ん類に関しては、約１３８〜１７７℃（２８０〜３５０
　”　Ｆ）であり、約４０％以下のアミロースを含有す
るでんぷん類に関しては、約１２１−１６２℃（２５０
〜３２５°Ｆ）であり、低い粘度の冷水可溶性のでんぶ
んに関しては、約１０４〜１４８℃（２２０〜３００　
’　Ｆ）であり、加水分解されたポリビニルアルコール
に関しては、９９〜１６３℃（２１０〜３２５°Ｆ）で
あり、また、天然ガム類に関しては、約９３〜１６３“
Ｃ（２００〜３２５°Ｆ）ある。

連続複合方法に使用される蒸煮チャンバの圧力は、低い
ものであり、具体的には２０〜１３０ｐｓｉｇであり、
また使用される温度における飽和水蒸気圧プラスチャン
バより分散液を移動するのに必要とされる少量の増加圧
力である。高アミロースでんぷんに好適な蒸煮チャンバ
の圧力は、８０〜１５０ｐｓｉＨであり、最も好ましく
は、約７０％アミロースを含有するでんぷんに関しては
、１００〜１３０ｐｓｉｇである。

非常に高い蒸煮温度のような過剰な剪断作用は、でんぷ
ん等のポリマーを分解し、転換でんぷん（分解）でんぷ
んを所望としない限りは避けることはできない。

本発明方法における基本的な段階は、充分に蒸煮された
、実質的に充分に分散されたポリマーを高温および高圧
下に噴霧乾燥器の噴霧ノズルに移動することである。好
適な方法において、低い剪断性空気圧ノズルが使用され
、移動が、ジェット蒸煮において使用される温度と実質
的に同一の圧力下で行われる。この移動は、外界への脱
出なしに行われる。圧力ノズルは、噴霧に使用すること
ができる。しかしながら、その使用は、プロセスに操作
上の煩雑性を加え、分散液を剪断し、従って、分解され
た生成物を生じ得る。

本発明のジェット蒸煮／噴霧乾燥方法の利点の一つとし
ては、有効な性質を極大化するこの方法が分解すること
なしに加工され、また実質的な劣化または再会合するこ
となしに乾燥された充分に予備分散されたポリマーを製
造するということである。この噴霧乾燥された粉末は、
水に再分散して予期されなかった平滑なテクスチャーお
よび高い粘度または高いゲル強度を有する分散液を与え
る。

本発明の連続複合方法の別の利点としては、固形分２７
％において通常に噴霧乾燥された約８０の水流動度（Ｗ
、Ｆ）を有する加水分解されたでんぷんが固形公約３８
％において簡単に製造されるということである。従って
、本発明の方法は、ジェット蒸煮器中へ供給する粘度よ
ってのみに制限されるものである。

本発明の連続複合方法の更に別の利点としては、より高
い粘度のでんぷんの好適な噴霧に低い固形分が必要とさ
れないということである。別々の蒸煮および噴霧乾燥段
階を有する従来技術の通常のプロセスは、噴霧可能な粘
度が低い固形分でしか得られない際に殆ど利点がない。

これらの二段階プロセスにおいて、７０％アミロースで
んぷんを用いて、外界圧力において冷却されたでんぷん
は、でんぷんスラリーの固形分含量が１０％以上の固形
分の場合には、劣化またはゲル形成により粘稠であり過
ぎて噴霧乾燥することができない。本発明のジェット蒸
煮／噴霧乾燥プロセスにおいては、充分に蒸煮された熱
分散液は、固形分含量が２５％の場合おいてでも、単に
水よりやや粘稠であり、従って、この分散液は、篇単に
噴霧乾燥することができる。

３　　、う・！　３，６３０７７５ｅ′（従来技術に記
載）の実施例における一１ｎｋｌｅｒにより使用される
円筒形の熱交換器中におけるでんぷんスラリーの蒸煮の
欠点の一つとしては、該スラリーがジェット蒸煮を使用
するような直接加熱されるというよりむしろ間接的に加
熱されるのでより高い温度を必要とするということであ
る。高アミロースでんぷん例においてＷｉｎｋｌｅｒに
より使用されるプロセス条件は、非常に低い固形分、非
常に高い温度および長い保圧時間が蒸煮の際に使用され
るので、でんぷんの分散が困難であるということである
。別の欠点としては、熱交換器により最適に分散された
でんぷんより低いでんぷんを移動するのに要する圧力お
よび単一流体圧ノズルを使用して分散液を噴霧するのに
要する圧力が高圧（約１０００ｐｓｉ）であるというこ
とである。　単一圧力ノズルは、高固形分でんぷん分散
液の分子破壊を引き起こし得る著しく高剪断噴霧装置で
あり、従って、粘度および官佳性を変化させる。これに
対して、本発明の連続蒸煮／噴霧乾燥複合プロセスにお
いて、好ましい空気圧ノズルを使用した際に操作圧力は
、１５０ｐｓｉｇ以下である。従って、噴霧は、剪断作
用が殆どなく極小の分解結果で達成され、従って、元の
ポリマーの粘度あるいはゲル性質を保持する。

熱交換器中で諺煮され単一流体圧力ノズルで噴霧された
でんぷんとジェット蒸煮器中で蒸煮され、空気圧ノズル
で噴霧されたでんぷんを比較した実施例ＸＩを参照のこ
と。

本発明の方法を使用して予備糊化された全てのでんぷん
は、実質的に非結晶状である充分に予備分散された非顆
粒状のでんぷんである（即ち、上記でんぷんは、非結晶
状「ガラス化」でんぷんである）。このジェット蒸煮さ
れた分散液は、充分に分散され、また顆粒または顆粒フ
ラグメントを含まない。即ち、これらは、充分に分散さ
れている。このような予備糊化されたでんぷんは、高い
水溶性を示し、実質的に分解されていない。即ち、−次
加工されたでんぷんの分子量は、加工されていない基本
でんぷんの分子量よりも低くない。この基本でんぷんが
タピオカ、ポテト、ワタシーマイズ等の高アミロースで
んぷん以外のでんぷんである場合は、得られる予０１ｕ
糊化でんぷん粉末は、完全に冷水可溶性（ｃＷＳ）であ
る。この基本でんぷんが高アミロースでんぷんである場
合には、得られる予備糊化でんぷん粉末は、非常に可溶
性である。例えば、本発明のプロセスによって製造され
た約７０％のアミロースを含有するハイブリッドコーン
スターチは、各々約７０％および９０％の冷水可溶性お
よび熱水可溶性を示す。これらの高アミロース含有予備
糊化でんぷん粉末は、熱水に再分散した際に、高い粘度
溶液を提供するものである。

プロセスの際の分割第二乾燥時間は、得られるでんぷん
が実質的に劣化しないように水素結合による会合を極小
化する。

本発明の方法によって製造された独特の噴霧乾燥された
高アミロースでんぷんおよび他のでんぷんとの上記でん
ぷんの混合物は、熱水１９０〜１００℃（１９４〜２１
２°Ｆ）Ｉ　に再分散した際に強力なゲルを形成する。

このゲル強度は、約７０％のアミロースを含有する高ア
ミロースでんぷんに関しては、６％固形分において約２
３０〜２４０ｇ／ａｍ”であり、そして同一のでんぷん
を最適な蒸煮条件下に独立してジェット蒸煮した際に得
られる最大ゲル強度と等しい。強力なゲルは、これらの
予備糊化されたでんぷんが冷水［２５℃（７５°Ｆ）］
　に再分散され、蒸煮されない際にも形成される。（約
７０％のアミロースを含有する高アミロースでんぷんに
関しては、６％固形分において約１５０〜１６０ｇ／ｃ
ｍ２である）。実施例×夏に示すように、このでんぷん
は、Ｗｉｎｋｌｅｒプロセスを使用して予備糊化された
でんぷんのようには分解されない［、米、称ｉ　第３６
３０７７５号（従来技術に記載）を参照のことｌ。本発
明の複合プロセスを使用して予備糊化された約７０％の
アミロースを含有量を示す噴霧乾燥されたでんぷんは、
０．７〜０．９の固有粘度を示す。未加工ベースのでん
ぷんの固有粘度は、具体的には０．９〜１である。この
ことは、加工されたでんぷんの分子量がこれを誘導する
ベースの分子量と同様であるので、本発明のプロセスが
実質的に分解されていないことを示す。

高アミロースでんぷんの具体例としては、約１００％の
アミロースを含有するもの（例えば、単離されたポテト
アミロース）あるいは４０〜７０のアミロースを含有す
るもの（例えば、コーンハイブリッド）が挙げられ、こ
のでんぷんは、誘導、転換または複合化によって変性し
てもよい。架橋による変性は、可能であるが、本発明の
プロセスの利点が可溶性でんぷんであるので望ましくな
い。

充分に分散することができるやや架橋されたでんぷんは
、好ましく、一方蒸煮の際に充分に分散されないでんぷ
んは、望ましくない。

本発明の複合プロセスにより製造されたでんぷんは、噴
霧乾燥されたでんぷんに代表される形状を有する粒子を
有する非結晶状白色粉末、即ち、回旋状の偏平した球体
である。低い固形分で一次加工された従来の噴霧乾燥さ
れた非顆粒状のでんぷんとは異なり、本発明の高アミロ
ースでんぷんは、非結晶状Ｘ線パターンおよび最適なゲ
ル強度によって証明されるとおりに実質的に充分に且つ
完全に配向性が失われ、ベースでんぷんと同様である固
有粘度によって証明されるとおりに実質的に分解されて
いない。

本発明のジェット蒸煮／噴霧乾燥プロセスによって製造
された高アミロースでんぷんは、５ａｒｋ。

の４−！、う・　３０８６８９０号（従来技術に記載）
のオートクレーピングおよびドラム乾燥プロセスによっ
て製造されたものより完全に分散される。例えば、ジェ
ット蒸煮／噴霧乾燥プロセスによって製造された約７０
％のアミロースの含有量を示すでんぷんは、６％固形分
において熱水に再分散された際に約１６０ｇ／ｃｍ”の
ゲル強度であり、一方ジエンド蒸煮およびドラム乾燥に
よって製造された同一ベースのでんぷんは、６％固形分
において熱水に再分散された際には、はんの約１１０ｇ
／ｃｍ２のゲル強度を有する。ゲル強度におけるこの相
違は、予期されなかったものであり、本発明の連続複合
方法が異なる生成物、即ち、実質的に充分に配向性が失
われ且つ劣化されていない生成物を製造するということ
を示すものである。５ａｒｋｏのオートクレーピングお
よびドラム乾燥プロセスは、出発物質として高温蒸煮、
所望のフラクションの沈澱、および乾燥による回収によ
って製造された予め一次加工されたでんぷんを使用して
いる。本発明の方法においては、単離されたでんぷんフ
ラクションも利用可能であるが、元の（未蒸煮）でんぷ
んが好ましい。

ジェット蒸煮／噴霧乾燥複合プロセスによって製造され
た高アミロースでんぷん粉末は、実施例Ｘ■に示し、実
施例ＸＩＶに記載するようにジェット蒸煮し、続いてジ
ェット蒸煮されたでんぷんの低い固形分の水性分散液を
噴霧乾燥することを含む従来の二段階プロセスを使用し
て製造された予備糊化されたでんぷんよりも著しく高い
粘度である。本発明により得られる高アミロースでんぷ
ん粉末も、著しく硬いゲルである（熱水に再溶解した際
に６％固形分において４５〜９０ｇ／ｃｍ”に対して約
２００）。

この高アミロースでんぷん粉末およびジェット蒸煮／噴
霧乾燥複合プロセスによって製造された他のでんぷん粉
末は、噴霧状態で蒸煮することによって製造された予備
糊化されたでんぷんとは異なり完全に非顆粒状である。

）　　、　、　ｑ　ｑ虹％馬ｌ江号（従来技術に記載）
に記載されたように、同時に蒸煮され且つ噴霧乾燥され
たでんぷんは、大部分の顆粒が完全であるかあるいは破
壊されておらず、再水和の際に膨潤する偏平した球体の
形態で均一の糊化された顆粒である。高アミロースでん
ぷん（約７０％アミロース）を用いてこの方法を行う企
てにおいて、本発明者等は、高い水溶性の生成物を製造
するのが難しいということを観察した。この高アミロー
スでんぷんは、この参考文献に記載されているプロセス
条件下に糊化するのを妨げる。

第１図は、高温流量粘度測定を行うのに使用される測定
装置である高温粘度計を示す図面である。

第２Ａ−Ｃ図は、本発明の蒸煮／噴霧乾燥複合プロセス
によって予備糊化された高アミロースでんぷん（約７０
％アミロース）（曲線Ａ参照）、ジェット蒸煮し、且つ
加熱プレート上で乾燥することによって予備糊化された
高アミロースでんぷん（約７０％アミロース）　（曲線
Ｂ参照）およびジェット蒸煮し、且つ空気乾燥すること
によって予備糊化された高アミロースでんぷん（約７０
％アミロース）（曲線Ｃ参照）に関するＸ線結晶走査を
示す図面である。

第３図は、ジェット蒸煮器と空気圧型ノズルを有する噴
霧乾燥器とを組み合わせた本発明の連続低剪断作用直接
加熱方法および円筒形熱交換器と単一流体高圧ノズルを
使用する噴霧乾燥器とを組み合わせた′１．６・：　３
６３０７７５芒におけるＷｉｎｋｌｅｒによって例示さ
れる連続高剪断作用間接加熱プロセスの蒸煮を使用して
予ＷＩ糊化された高アミロースでんぷん（約７０％アミ
ロース）のゲル強度を比較する図面である。

第４図は、ジェット蒸煮器と空気圧型のノズルを有する
噴霧乾燥器とを組み合わせた本発明の連続低剪断作用直
接加熱方法および円筒形熱交換器と単一流体高圧ノズル
とを使用する噴霧乾燥器とを組み合わせた”　−！９笥
３６３０７７ｓ＝におけるＷｉｎｋｌｅｒによって例示
される連続高剪断作用間接加熱プロセスの蒸煮を使用し
て予備糊化されたワクシ−コーンスターチの粘度を比較
する図面である。

第５図は、ジェット蒸煮器と空気圧型ノズルを有する噴
霧乾燥器とを組み合わせた本発明の連続低剪断作用直接
加熱方法および円筒形熱交換器と単一流体高圧ノズルを
使用する噴霧乾燥器とを組み合わせた′１ｒ３６３０７
７５ｅ′におけるＷｉｎｋｌｅｒによって例示される連
続高剪断作用間接加熱プロセスの蒸煮を使用して予備糊
化されたコーンスターチの粘度を比較する図面である。

参考図１は、本発明の蒸煮／噴霧乾燥複合プロセスによ
って製造された充分に分散された非顆粒状の高アミロー
スでんぷん（写真Ａを参照）、Ｗｉｎｋｌｅｒ　（”　
　”−３６３０７７５１″Ｌ）の同時噴霧および蒸煮プ
ロセスによって製造された顆粒状の予備糊化された高ア
ミロースでんぷん（写真Ｂを参照）および５ａｒｋｏの
（”　・、　２　　３０８６８９０号）のプロセスと同
様のジェット蒸煮／ドラム乾燥プロセスによって製造さ
れた予備糊化された高アミロースでんぷん（写真Ｃを参
照）の走査型電子顕微鏡写真図を表す参考図である。

第６図は、本発明の蒸煮／噴霧乾燥複合プロセス、従来
の噴霧乾燥プロセスおよび５ａｒｋｏの（米ｔＵ許１工
■モ工度号）のプロセスと同様のジェット蒸煮／ドラム
乾燥プロセスによって製造された種々の予備糊化された
でんぷん（ポテト、高アミロースコーン、コーン、タピ
オカおよびワタシーマイズ）の置換密度および嵩密度を
比較する図面である。

本明細書において使用される用語「結晶性」ポリマーと
は、配向性が変えらでポリマーに非晶質性、従って冷水
に分ｌｉｔ性または可溶性を付与する結晶性領域または
分域を含有する天然または合成ポリマーのことををいう
。本発明の方法に使用するのに好適なポリマー類は、熱
水に分散した後に高い粘度であり、その水性分散液が高
温において減少された粘度を有するものである。好適な
天然ポリマー類としては、でんぷん類、ガム類およびセ
ルロース誘導体類等の水−分散性または水溶性ポリサッ
カライド類が挙げられる。好適な合成ポリマー類として
は、充分に加水分解された中ないし超高分子量ポリビニ
ルアルコール類が挙げられる。

高度に架橋されたでんぷん以外のいかなる蒸煮可能な、
未変成あるいは変成でんぷんまたは予備蒸煮されたでん
ぷん（熱間分散されたものを含む）は、本発明の方法に
使用する出発物質として好適である。異なる型の好適な
ベースでんぷんとしては、トウモロコシ、ミロ、小麦お
よび米等の穀類からのもの、ポテト、タピオカおよびク
ズウコン等の塊茎類からのものおよびワタシーミロ、ワ
タシーマイズおよびワクシ−ライス等のワクシ−でんぷ
ん類であるものが挙げられる。

本明細書において、用語「高アミロースでんぷん」とは
、少なくとも４０％濃度のアミロースを含有するいかな
るでんぷんベースからのものをもいい、例えば、高アミ
ロースコーン、皺状のエントウ（ｗｒｉｎｋｌｅｄ　ｐ
ｅａ）およびポテトスターチ等のでんぶんから単離され
た１００％アミロースが挙げられる。用語［高アミロー
スでんぷん」は、更に高アミロースでんぷんとワタシー
マイズ、コーン、タピオカ、ポテトおよび米等の４０％
以下のアミロース含有量であるでんぷんの混合物をもい
う。この混合物は、加工し、そして上記混合物が少なく
とも３５％の総アミロース含有量であるという条件で、
良好なゲル特性を有する混合粉末とすることもできる。

好ましい高アミロースでんぷんは、高アミロースコーン
ハイブリッドから誘導されたものである。

ジェット蒸煮は、凝縮性蒸気（本発明の方法においては
水蒸気）による流れ液体を即座に加熱しく本発明の方法
においては水性Ｌ％　＜液、スラリーまたはペーストと
もいう）および選択された時間、選択された温度で加熱
された液体を保持することを含む通常のプロセスである
。ジェット蒸煮に好適な種々の装置が、従来技術に記載
されている。

好適な蒸煮器は、Ｎａｔｉｏｎａｌ　５ｔａｒｃｈ　ａ
ｎｄ　ＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｒｐ、　　（アメリカ）　
、Ａｖｅｂｅ（オランダ）またはＲｏｑｕｅｔｔｅ　（
フランス）から購入できる。

同様に、噴霧乾燥は、従来プロセスであり、Ｋ。

Ｍａｓ　ｔｅｒｓによる１９７２年にＬｅｏｎａｒｄ　
１ｌｉｌｌ　Ｂｏｏｋｓ、　ａｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｏｆ
　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｘｔｂｏｏｋ　Ｃ
ｏ、、　Ｌｔｄ、。

Ｌｏｎｄｏｎにより発行された鉦阻り敗ム］：　ＡｎＩ
ｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｏ　Ｐｒ１ｎｃｉ　Ｉｅｓ
　　ＯｅｒａｔｉｏｎａｌＰｒａｃｔｉｃｅ　ａｎｄ　
Ａ　　１ｉｃａｔｉｏｎｓ　　に記載されている。

本発明に使用するのに好適である噴霧乾燥ノズルとして
は、圧力ノズルおよび二流体ノズル等の空気圧型ノズル
が挙げられる。

空気圧型ノズルにおいて、噴霧される液体（本発明にお
いては蒸煮されたポリマー分散液である）および噴霧す
る気体（空気または水蒸気）は、一般には５０〜２００
ｐｓｉｇの圧力で別々にノズルに供給される。噴霧は、
液体を液滴に分解するのに充分な速度で液体の流れに圧
縮された気体を当てることによってなされる。本発明に
おいては、噴霧する気体の圧力（および得られる速度）
は、劣化または再会合をすることなしに好適な残留水分
にまで迅速に乾燥させる微小液滴に好適に噴霧するのに
充分でなければならない。空気圧ノズルの使用は、低い
操作圧力（ジェット蒸煮に必要とされるのと同様）およ
びこの設計に固有の供給の際の低い剪断作用のためジェ
ット蒸煮／噴霧乾燥複合プロセスに好適である。空気圧
ノズルは、上述の前述のＭａｓ　ｔｅｒの本の第１６頁
に詳細に記載されている。

圧力ノズルは、噴霧にも使用することができる。

圧力ノズルにおける噴霧は、液体における回転を誘導し
、そしてこれを微細孔に通過させることによってなされ
る。この液体は、細孔を出る際に、不安定な液滴に分解
する円錐形フィルムを形成する。本発明のプロセスにお
ける圧力ノズルの使用は、高圧ポンプ（２，０００〜１
０．０００ｐｓ　ｉｇ）をジェット蒸煮器と噴霧ノズル
との間に介在させることを必要とする。高圧ポンプの通
過後の温度は、実質的にジェット蒸煮チャンバの温度と
等しくなければならない。この高圧ポンプの通過後の圧
力は、分散液を好適に液滴に噴霧して劣化または再会合
することなしに好適な残留水分にまで迅速に乾燥させる
のに充分でなければならない。圧力ノズルの使用は、本
発明の方法に操作上の複雑性を加えて、そして分散液を
破壊する可能性があり、従って、分解された生成物をも
たらす。好適な圧力ノズルは、上記のＭａｓ　ｔｅｒの
参考文献に詳細に記載されている。

例えば、本発明の方法において、でんぷんスラリー（無
水ベースで３８％まで）が好ましい。次いで、このでん
ぷんスラリーは、蒸煮チャンバに導かれ、高温流（８０
〜１５０ρｓｉｇ）と混合され、そして連続ジェット蒸
煮器において糊化される。このでんぷんは、高温におい
てその粘度が著しい分解することなしに低い範囲（水の
粘度付近）まで減じるのに充分な固形分および温度で蒸
煮される。

蒸煮チャンバの出口は、噴霧乾燥層中に設けられたスプ
レーノズルに連結される。高温および低粘度のうちに、
でんぷん蒸煮物は、スプレーノズルに導かれ、そして冷
風、温風または水蒸気で噴霧される。−度熱ジエツト蒸
煮を噴霧すると、従来の噴霧乾燥されたでんぷんと同一
の方法で取り扱われる。

本発明の連続複合方法は、経済的である。これは、高で
んぷん固形分において与えられた噴霧乾燥細孔より高い
流速をもたらすが、加圧下におけるでんぷんの分解を極
小化するのに充分に低いものである。

本発明の連続複合方法は、多目的である。−次加工装置
は、ジェット蒸煮の際に任意に他の物質を加えるように
配置することができる。例えば、（１）ショ糖、ガム等
の水溶性化合物をでんぷんスラリーに加え、噴霧乾燥さ
れた混合粉末を得ることができる；（２）オイル等の水
不溶性化合物をでんぷんスーラリーに加えて封入された
オイルを含有する粉末を得ることができる；（３）界面
活性剤等の複合化剤をでんぷんスラリーに加えてでんぷ
ん一界面活性剤複合体を得ることができる；（４）酸を
このスラリーに加えて酸転換でんぷん生成物を得ること
ができる；あるいは（５）誘導化剤をこのスラリーに加
えて誘導でんぷんを得ることができる。この−次加工装
置は、でんぷん粉末の凝集またはでんぶん粉末の加熱水
分処理等の後乾燥処理を施すように配列してもよい。

上記の方法（封入、複合化、転換、誘導、凝集および加
熱処理）は、公知のでんぷんの変性であり、例えば、Ｍ
ｃＧｒａｗ　ｌ１ｉｌｌ　Ｂｏｏｋ　Ｃｏ、、　Ｎｅｗ
　Ｙｏｒｋ１９８０年によって出版されたＲｏｂｅｒｔ
　Ｌ、　Ｄａｖｉｄｓｏｎによる１ｌａｎｄｂｏｏｋ　
ｏｆ　Ｗａｔｅｒ−３ｏｌｕｂｌｅ　Ｇｕｍｓ　ａｎｄ
Ｒｅｓ　ｉｎｓユにおけるＭ、　Ｗ、　Ｒｕｔｅｎｂｅ
ｒｇによる第２２章：　５ｔａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｉｔｓ
　Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｉｏｎあるいは上記の特許文献
に記載されている。

約１２６〜１５３℃（２５９〜３０７°Ｆ）の温度に保
持された高アミロースでんぷん（約７０％アミロース）
のジェット蒸煮は、水の速度の半分以上の速度で２８％
の蒸煮固形分においても噴霧乾燥ノズルより流れる。こ
れは、１０９〜１４５℃（２２８〜２９３°Ｆ）の温度
で１センチボイズ未溝の流れ粘度に変換する。

同一のでんぷんの２８％固形分ジェット蒸煮物の粘度は
、これが数秒でゲルを形成するのでこれが蒸煮器から出
た後に測定することができなす１００″Ｃ（２１２°Ｆ
）以下にまで温度が降下する。従って、流速が粘度の代
わりに測定される。でんぷん蒸煮物等の非ニユートン流
体の正確な粘度の測定は、測定し難い。

でんぷん蒸煮動粘度（水と比較した流速による）は、温
度が増加し、分子量が減少し、固形分が減少し、且つア
ミロース含有量が増加するのに従って減少する（例えば
、約５０％のアミロースを含有する高アミロースでんぷ
んは、約７０％のアミロース含有量の高アミロースでん
ぷんより粘稠である）。

（実施例） 以下の実施例において、全ての温度は、摂氏および華氏
で与えられる。全ての噴霧乾燥ノズルは、５ｐｒａｙ　
Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｃｏ、、　Ｗｈｅａｔｏｎ、　ｌ１ｌ
ｉｎｏｉｓから購入可能である。以下の試験方法を用い
た。

カップ中の３０〜４０ｄの水中に分散する。このブレン
ダーをでんぷんを加えながら（−度に）、低速度で運転
し、次いで２分間高速度で運転する。この分散液を直ち
に５０ｍメスフラスコに移し、水で５０ｍＡにまで希釈
する。素材分散液の２５ｄ部分（よく振って均一な分散
液とする）を、ピペットにより除いて、５０／ｄ遠心管
に移す。このサンプルを１５分間１，８００〜２．００
ＯＲＰＭで高速回転する（ｓｐｕｎｄｏｗｎ）。−度高
速回転させると、１２．５ｍｌの上澄み液を２５ｄメス
フラスコにピペットして、５！Ｉ１１の５Ｎの水酸化カ
リウム（ＫＯＨ）を、攪拌しながら加え、そしてこの混
合物を、水で希釈する。残りの素材分散液をよく振り、
不溶のでんぷんを撹拌しながら１０ｄの５Ｎ　Ｋｏｊｉ
で分散させる。この混合物を水で５０ｄまで希釈する。

濃縮素材溶液（Ｂ）および上澄み液（Ａ）の両方の旋光
性を測定する。

この測定は、室温において蒸留水を使用して行われる。

約０．５ｇのでんぷんを−ａｒｉｎｇ　ｂｌｅｎｄｅｒ
ｂａｓｅ（Ｍｏｄｅｌ　３１Ｂ２９２）上のセミミクロ
ステンレスＬ１目Ｑ月１件 ９０〜１００’Ｃ（１９４〜２１２°Ｆ）における煮沸
蒸留水をでんぷんおよびその後の全ての希釈液を分散す
るのに使用する以外は上記と同様である。この操作の際
に温度を維持するという試みはなされなかった。

この試験は、本発明の参考文献として掃出しているＣ、
　Ｉｔｊ、Ｃｈｉｕ等１９８０年６月１０日に発行され
た米ｉ　　　４２０７３５５”公報に記載されている。

Ｂ、　　カルシウム　　　７．２−） 転換された高アミロースでんぷんの塩化カルシウム粘度
の測定を、００回転に対して２３．１２±０．０５秒を
必要とする２４．７３ｃｐｓの粘度を有する標準オイル
で３０℃（８６°Ｆ）で標準化されたＴｈｏｍａｓＲｏ
ｔａｔｉｏｎ　５ｈｅａｒ−Ｔｙｐｅ　Ｖｉｓｃｏｍｅ
ｔｅｒを使用して測定した。でんぷんの転換が増加する
につれて、でんぷんの粘度が減少し、また塩化カルシウ
ム粘度が減少する。正確且つ再現性のある塩化カルシウ
ム粘度の測定は、特定の固形分レベルにおける１００回
転経過する時間を測定することによって得られる。

総量７．２ｇの転換されたでんぷん（無水ベース）を被
覆されたセミミクロステンレスカップ（２５０ｍｌ容量
、ＩＥｂｅｒｂａｃｈより販売）における１００ｇの２
０％塩化カルシウム緩衝溶液中にスラリー化して、この
スラリーを、ガラス製のビー力に移して、そして３０分
間、時折攪拌しながら沸騰水浴中にて加熱する。次いで
、このでんぷん溶液を、熱［約９０〜１００℃（１９４
〜２１２°Ｆ）］　蒸留水で最終重量（１０７，２ｇ）
とする。８１〜８３℃（１７８〜１８１°Ｆ）において
得られた溶液の１００回転に要する時間を直ちに連続し
て三回測定し、そして三回の測定の平均を記録する。

塩化カルシウム溶液は、２６４．８ｇの試薬級塩化カル
シウムニ水和物を１！ガラス製のメスビーカ中にて６５
０ｍ１！の蒸留水に溶解させる。その後、７．２ｇの無
水酢酸ナトリウムをこの溶液に溶解させる。

この溶を冷却して、ｐＨを測定する。必要により、この
溶液を塩酸でｐｎ　５．６±０．１に調整する。次いで
、この溶液を蒸留水で一定重量（１００７，２ｇ）とす
る。

ゲＪＪ引支 ゲルは、低速度にセットされたＷａｒｉｎｇ　ｂｌｅｎ
ｄｅｒ（Ｍｏｄｅｌ　３１Ｂ２９２）において２分間、
でんぷんサンプル（無水ベース）を沸騰蒸留水［約９０
〜１００℃（１９４〜２１２°Ｆ）］　に好適な固形分
で分散させ、カラスピーカに移し、次いで１５分間沸騰
水浴中でサンプルを蒸煮することによって製造される。

このサンプルを沸騰蒸留水で重量を回復させ、次いで蓋
を被せたジャーに配置し、２４時間２１℃（７０”　Ｆ
）で静かに冷却してゲル化する。他に断りのない限りは
、全てのゲルは、沸騰水中で製造され、そして上記のご
とく蒸煮される。冷水ゲル強度に関しては、ゲルを室温
［２５℃（７７°Ｆ））蒸留水中で蒸煮することなしに
製造する。この強度は、０．５ｍｍ／ｓｅｃで運転され
る直径０．２５インチの円筒形のプローブを利用して５
ｔｅｖｅｎｓ　ＬＦＲＡ　Ｔｅｘｔｕｒｅ　Ａｎａｌｙ
ｚｅｒ（Ｔｅｘｔｕｒｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　
Ｃｏｒｐ、、　５ｃａｒｓｄａｌｅ　ＮＹより市販）を
使用して測定する。プローブを距離３ｍｍゲルに針入す
るのに要する力（ｇ／ｃｍ２）を、三度測定し、三回の
測定の平均を記録する。固形分およびプローブの選択は
、でんぷんのタイプに従って変わる。例えば、全ての高
アミロースコーンスターチ（約７０％アミロース）およ
び単離されたポテトアミロース（約１００％アミロース
）は、固形分６％（ドライベース）で直径０．２５イン
チの円筒形のプローブで試験された。他に断りのない限
りは、これらの条件と考えてよい。

プル・・クツ　−ル゛ ブルックフィールド粘度は、ＲＶＦ　Ｂｒｏｏｋｆｉｅ
ｌｄＶｉｓｃｏｍｅｔｅｒ　　（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ
　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎ３Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ＋
　Ｉｎｃ、＋　Ｓｔｏｕｇｈｔｏｎ、　Ｍａｓｓａｃｈ
ｕｓｅｔｔｓより購入）および２Ｏｒｐｍにおいて好適
なスピンドルを使用して測定する。この器具は、読みを
取る前に五度回転させる。他に断りのない限りは、全て
の粘度の読み取りは、２２℃（７２°Ｆ）で操作され、
そして全ての分散液は、上記のゲル強度法を使用して調
製される。

周ｊ１己り鮭定 でんぷんの固有粘度は、２．５００ｇ±Ｏ，００１ｇの
無水でんぷんを約２５℃（７７６Ｆ）において２５０ｄ
の蒸留水を含有する６００ｄビーカに定量的に移すこと
によって測定される。次いで、　ｔＯ（１ｍＩｌの５Ｎ
±０．０５ＫＯＨ溶液を、このビー力にピペットし、そ
してこの混合物を攪拌プレート上で３０分間攪拌する。

この溶液は、透明であり、且つ溶解されていないでんぷ
んを含んでいない。この溶？夜を、５００滅メスフラス
コにピペットして、蒸留水で一定容量とする。

この溶液を、グラスウールで満たされた漏斗により濾過
する。次いで、４０．０．３０．０．２０．０および１
０゜０ｄのこの溶液を５０ｄメスフラスコにピペットし
て、５Ｎ±０．０５　ＫＯＨ溶液で一定容量とする。各
濃度（４０，０，３０，０，２０，０および１０．０戒
プラス０．５０％固形分における素材溶液）に関する流
出時間およびＩＮ　ＫＯＨ溶液の流出時間を３５．００
±０．０２℃に維持された恒温浴に設けられたＣａｎｎ
ｏｎ−ＦｅｎｓｋｅＶｉｓｃｏｍｅｔｅｒ　（Ｎｏ、　
１００　ｓ　３５℃における水に関する流出時間４５〜
６５秒）において測定する。各希釈度に対する流出時間
を三回操作する。固有粘度は、Ｎ５ｐＩ　６度（ｙ軸）
対濃度（Ｘ軸）のプロットした外挿線がｙ軸を区切る点
である。ＮＳＰ”　ＮＲＥＬ　−’であ゛す、且つ である。

ｔ゛■２　・による 高温流速測定に使用される装置を、第１図に示す。これ
は、高温／高圧条件下における流体の流速を測定するの
に使用される。ジェット蒸煮器は、これらの流体の温度
／圧力を上昇するのに使用される。高温でんぷん蒸煮粘
度は、同一条件の下でその流速を水の流速と比較するこ
とによって測定される。固形分濃度は、実施例に記載す
る。

０．０１６インチの開孔部を有する「微細」ノズル細孔
を低固形分蒸煮物［噴霧システムスキャップ（ｓｐｒａ
ｙｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ｃａｐ　６００１００）］
に使用する。

０．０３１インチの開孔部を有する「大きい」ノズル細
孔を高固形分蒸煮物（流体スキャップ６００１００）に
使用する。

Ａ、芸者　　なでんぷんの でんぷんを所望の固形分で水にスラリー化し、そして必
要に応じて希硫酸または水酸化ナトリウムでｐＨを約６
に調整する。次いで、このスラリーを、１４９〜１５５
℃（３００〜３１１°Ｆ）の温度範囲でジェット蒸煮す
る。次いで、このでんぷん蒸煮物を（温度を保持しつつ
）噴霧乾燥ノズルおよび過剰の水蒸気をフラッシュオフ
し圧力を調整するオーバーフローラインを付された断熱
スチール製チャンバに導＜。オーバーフローラインを開
いたパルプを調節して圧力および従って温度を所望の点
にし且つ過剰の水蒸気を排除する。液体流における気体
（水蒸気）は、不均一流（「ぶつ」）を生じて、そして
正確なフロー結果とするために排除しなければならない
。−変圧力／温度が調節され、また水蒸気が排除される
と、バルブを開いて、−定圧力を保持しなから噴霧乾燥
細孔により流出させる。同時に、メスシリンダーを細孔
の下に配置して、そしてタイマーをスタートさせる。サ
ンプルを約３０秒間で回収して、そこから毎秒の流速を
計算する。水をこの方法で流し、そして比較として使用
する。

Ｌ述４１ｂ１燵定 水を２０．４０および６０ｐｓｉｇの圧力で流して、上
記方法を使用して１２６℃１１４２℃および１５３℃（
２５９’Ｆ、２８７°Ｆ、３０７°Ｆ）の温度を得る。

以下にその結果を示す。

秤量された１００ｃｃメスシリンダーを、「そのまま」
試験サンプル粉末で１００ｃｃマークまで充填する。こ
のシリンダーを更に容量の降下が記録されなくなるまで
硬質表面に栓を付す。

嵩密度 ＝でんぷんのｇ／充填容量のｃｃ　Ｘ　６２．４２７　
（Ｉｂｓ／ｆ　ｔ’）Ｌ１換１度 Ｈｕｎｂｂａｒｄ−Ｃａｒｍｉｃｋ、　２５ｄ容量の比
重びんを風秤し、少量の無水グリセリンを加えてびんの
底を湿らす。公知の量のでんぷん（約５ｇ「そのまま」
）をこのびんに秤り採り、このびんを更にグリセリンで
約半分まで満たす。混合した後、このびんを頂部の′７
４〜１７８インチの範囲でグリセリンで満たし、真空下
に泡が消失するまで放置する。グリセリンを加えて完全
にびんを満たして、総重量を秤る。この方法をグリセリ
ンのみ（でんぷんなし）で操作してびんの容量を測定す
る。全ての操作は、２５℃（７７°Ｆ）でなされるべき
である。

でんぷんの容量＝びんの容量−グリセリンの容量二の実
施例は、予ｗＩ糊化された非顆粒状の高アミロースでん
ぷん（約７０％アミロース）の製造を示すものである。

Ａ−芸者　　１３％）の告 未変性の、顆粒状の高アミロースでんぷんを水にスラリ
ー化して、ギアポンプを使用してジェット蒸煮器中にポ
ンプした。水蒸気（１４５ｐｓｉｇで）このスラリー流
に配量添加して、そしてでんぷんを蒸煮した。この熱で
んぷん蒸煮物を蒸煮チャン八より若干減少した温度およ
び圧力で噴霧乾燥器に設けられた空気圧噴霧ノズルに移
した。向流における圧縮空気を使用して噴霧されたでん
ぷん霧を乾燥した。得られた粉末をサイクロン分離器に
おいて回収した。使用したプロセス変数を第１表に示す
。噴霧乾燥器は、実験室モデルＮｏ、　ＩＡｎｈｙｄｒ
ｏ　５ｐｒａｙ　ｄｒｙｅｒである。

熱水に６％固形分において再分散されたでんぶん粉末の
ゲル強度に対する蒸煮剪断の影密を示す。

この剪断は、蒸煮器中を移動するようなでんぷん蒸煮物
において存在する気体流の量の変化によって変化する。

低い剪断レベル（２０，０ｇ／分の水蒸気りにおいて、
でんぷんは、充分且つ効率的に蒸煮されず、そしてこれ
は、最小ゲル強度（１９４ｇ／ｃｍ２）以下を示した（
第１欄を参照のこと）、、このシステムに対する最適の
剪断レベル（２４，０ｇ／秒の水蒸気流）において、２
１５ｇ／ｃｍ２の最大ゲル強度に到達した。３６または
６２ｇ／秒の水蒸気流を使用することによって剪断を増
加すると低いゲル強度（２０４および１３４ｇ／ｃｍ”
）となった（第３および４欄を参照のこと）。好適な剪
断は、実験的に決定されなければならず、これは、使用
されるでんぷん、蒸煮の液圧の性質、使用される噴霧装
置および蒸煮温度並びに所望の最終用途に要求されるゲ
ル強度に依るものである。

Ｂ　　−”芸者　　　　２８　　　にお番る　９高い固
形分における大規模装置においてジェット蒸煮／噴霧乾
燥するのに使用されるプロセス変数を第１図の第５欄に
示す。変性されていない顆粒状のアミロースでんぷんの
スラリーをジェット蒸煮器（Ｎａｔｉｏｎａｌ　５ｔａ
ｒｃｈ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｒｐ社製のＭ
ｏｄｅＩ　Ｃ−１５）に供給した。水蒸気を上記のとお
りにスラリーに配量添加した。蒸煮されたでんぷんを高
さ３５フイート、直径１６フイートのＨｅ　ｎ　ｓ　ｅ
　ｙ噴霧乾燥器に設けられた空気圧噴霧ノズルの頂部に
移した。１２０ｐｓｉｇで水蒸気を使用してでんぷんを
噴霧した。噴霧されたでんぷん霧を２０４℃（４００゜
Ｆ）において空気で乾燥した。

上記の非顆粒状でんぷん粉末の冷水可溶性は、９７．４
％であり、また熱水可溶性は、９９％以上であった。

噴霧乾燥器における空気圧ノズル構成の型を表に示すが
、これはＳｐｒａｙｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ社製である。

実施■１ この実施例は、連続ジェット蒸煮／噴霧乾燥複合方法を
使用する転換された高アミロースコーンスターチ（約７
０％アミロース）の−次加工を説明するものである。で
んぷんのスラリーを５２℃（１２６°Ｆ）で１６時間２
．５％塩酸で処理して２５秒の塩化カルシウム粘度を有
する転換でんぷんを得た。炭酸ナトリウムを用いてでｐ
Ｈを約６に中和した後、顆粒状の転換されたでんぷんを
濾過し、洗浄し、そして乾燥した。次いで、このでんぷ
んを、以下の条件を使用してジェット蒸煮した。即ち、
２１％の蒸煮固形分、１４３℃（２９０°Ｆ）の蒸煮温
度、２７ｇ／分の水蒸気流および３９．７７ｄ／分の蒸
煮速度とした。

ジェット蒸煮されたでんぷん分散液を二流体乾燥５ｐｒ
ａｙ　Ｓｙｓｔｅｍノズル（構成２２）により旧ｒ。

Ｕｔｉｌｉｔｙ　１１噴霧乾燥器に噴霧乾燥した。この
入口温度は、２５０℃（４２８°Ｆ）とし、出口温度は
、８８℃（１９０°Ｆ）とした。でんぷん粉末は、冷水
に９３．０％可溶性であり、熱水に９７．１％可溶性で
あった。

尖胤±ｌ この実施例は、高アミロースコーンスターチと別のでん
ぷんとのブレンドが本発明の連続ジエ・シト蒸煮／噴霧
乾燥複合方法を使用して一次加工することができるを説
明するものである。約３５部の転換された高アミロース
コーンスターチ（約７０％アミロースおよび約２５秒の
塩化カルシウム粘度）を約６５部の転換されたコーンス
ターチ（約２８％のアミロースおよび約５５秒の水流動
度）とともに１５０部の水にスラリー化した。以下のジ
ェット蒸煮条件を使用した。即ち、２３％の蒸煮固形分
、１４３’Ｃ（２９０°Ｆ）の蒸煮温度、２７．５ｇ／
分の水蒸気流および３９ｄ／分の蒸煮速度とした。ジェ
ット蒸煮されたでんぷん分散液を二流体乾燥５ｐｒａｙ
　Ｓｙｓｔｅｍノズル（構成２２Ｂ）により八ｎｈｙｄ
ｒｏ　ＬａｂｏｒａｔｏｒｙＭｏｄｅｄｌ　Ｎｏ、　１
霧乾燥器に噴霧乾燥した。この入口温度は、２３０℃（
４４６°Ｆ）とし、出口温度は、８６℃（１８７°Ｆ）
とした。

得られた非顆粒状のでんぷん粉末は、冷水に９５゜１％
可溶性であり、熱水に９９％以上可溶性であった。６％
固形分において熱水に再分散した際に、これは、４２ｇ
／ＣＴＭの強度を有するゲルを形成した。

同様の条件で加工された流動性のコーンスターチは、ゲ
ルを形成しなかった。同様の条件で加工された流動性の
高アミロースコーンスターチは、７５〜８５ｇ／ｃｆｆ
ｌの強度を有するゲルを形成した。この結果は、共加工
されたブレンドがゲルを形成するでんぷん粉末をもたら
したことを示す。

災隻炭■ この実施例は、顆粒状未変性高アミロースコーンスター
チ（約７０％アミロース）とフルクトースまたはソルビ
トールとのブレンドが本発明の連続ジェット蒸煮／噴霧
乾燥複合方法を使用して一次加工することができるを説
明するものである。

プロセス条件並びに結果は、以下のとおりである。

この結果は、共加工された粉末状の混合物がこれらが比
較サンプルよりも低いでんぷん固形分であっても、冷水
に非常に可溶性であり　（６４，９および９６．６％）
、且つ強力なゲルを形成した（１１９および１７２ｇ／
ｃＸａ）ことを示す。

裏施１ この実施例は、本発明の連続ジェット蒸煮／噴霧乾燥複
合方法を使用して誘導でんぷんの製造および回収を記載
するものである。

でんぷんを、水にスラリー化して、必要によりそして硫
酸または水酸化ナトリウムでｐＨを約６および８に中和
した。トリポリ燐酸ナトリウム（ＳＴＰ）水溶液を、で
んぷんにおいて１〜４　Ｘ５ＴＰを与えるのに充分なレ
ベルでジェット蒸煮器に供給するのに先立って多量でん
ぷんスラリーに添加するかあるいはでんぷんをラインに
配量添加する。

このでんぷん／ＳＴＰスラリーを１６３〜１７７℃（３
２５〜３５０°Ｆ）の温度でジェット蒸煮する。

この変性されたでんぷん分散液を実質的に蒸煮の際に使
用された温度並びに圧力と等しい温度並びに圧力で直接
噴霧乾燥器に設けられた噴霧ノズルに移動する。噴霧し
そして乾燥した後に、得られる粉末を回収する。

回収されたでんぷん粉末がスラリー反応によって製造さ
れた従来のでんぷんホスフェートの性質を有することが
期待される。加えて、この粉末が直ちに水に溶解して、
機能性水性分散液を製造するための蒸煮を必要としない
ことが期待される。

蒸煮されたでんぷんにおける反応は、公知であるが、こ
れは液状の生成物を得るものであり、且つ一般に、粘稠
な反応生成物を回収するのが難しくあるいは低固形分蒸
煮物の回収が高価であるため避けられていた。例えば、
’　　　、　ｉ　　　３６３７６５６号公報（Ｆ、　Ｇ
、Ｇｅｒｍｉｎｏ等による、１９７２年１月２５日発行
）および２・　−・　４５７９９４４′公報（Ｆ。

Ｇ、　Ｈａｒｖｅｙ等による、１９８６年４月１日発行
）は、でんぷん誘導体を製造するためのペースト反応プ
ロセスを記載する。

１詣１− この実施例は、他の顆粒状の高アミロースコーンスター
チが本発明の複合方法を使用してジェット蒸煮並びに噴
霧乾燥することができることを示すものである。分離さ
れたポテトアミロース（約１００％アミロース）、未変
性アミロースコーンスターチ（約５０％アミロース）お
よび転換された高アミロースコーンスターチ（約７０％
アミロースおよび約２５秒の塩化カルシウム粘度）を第
■表に示す。

この結果は、非顆粒状の粉末が冷水に（各々、８６．６
．９５．３および９３．０％）並びに熱水に（各々、９
９．２．９６．９および９７．１％）非常に可溶性であ
ることを示す。これらは、強力なゲルを形成したく各々
、３９５．１２５および１０４ｇノｄ）。

尖旌■距 この実施例は、冷水可溶性形態の冷水不感応性の合成ポ
リマーを製造するための本発明の複合ジェット蒸煮／噴
霧乾燥方法を使用を説明するものである。

中程度の分子量の充分に加水分解されたポリビニルアル
コール（商品名Ｅｌａｖｏｎｏｌ　７１−３０でＥ、　
Ｉ。

ＤｕＰｏｎｄ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ社より販売）を水
中で３χ固形分においてスラリー化して、そして１４３
℃（２９０’Ｆ）でジェット蒸煮した。蒸煮チャンバに
おける戻り圧力は、５５ｐｓｉｇであった。この分散さ
れたポリマーを加圧下に（４５ｐｓｉｇ）　、Ｎ１ｒｏ
　Ｕｔｉｌｉｔｙ　ｌｔｌ噴霧乾燥器の頂部にに設けら
れた噴霧ノズル（Ｍｏｄｅ１１／２．　Ｓｐｒａｙｉｎ
ｇ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｉｎｃ、社より販売）により移し
て、そして３０ｐｓｉｇで水蒸気により噴霧した。

２８０℃（５３６″’　Ｆ）における熱風を使用して噴
霧された溶液を非流動性の粉末にまで乾燥した。

得られた生成物は、一般に直径３〜６ミクロンの鼓状の
球体から構成された。総ｆｆ１３１．８８χのこの物質
は、３．６ｚの未加エボリマーと比較して２５℃（７７
°Ｆ）において水に可溶性であった。使用された溶解度
試験は、２　　、示・、４０７２５３５ｊ；！−公報（
Ｒ，Ｗ、　５ｈｏｒｔ等による、１９８７年２月７日発
行）に記載されたものである。１９６５年１２月に発行
されたＤｕＰｏｎｄの技術サービス広報は、Ｐｖ＾ポリ
マーを「優れた耐冷水性」を有し、水に完全に溶解する
のに９０〜９５℃（１９４〜２０３°Ｆ）に上昇するこ
とを要す４、として記載している。４χ固形分において
熱水に溶解された２５℃（７７°Ｆ）に噴霧乾燥された
ポリマーの粘度は、未加工ポリマーに関して２６ｃｐｓ
であったのと比較して２４ｃｐｓであった。このことは
、このポリマーが加工の際実質的に分解しなかったこと
を示す。

皇族±■ この実施例は、通常は可溶化するのが難しいポリガラク
トマンナン　ガムから冷水可溶性の粉末を製造するため
の本発明の複合ジェット蒸煮／噴霧乾燥方法を使用を説
明するものである。

ローキャストビーン　ガム（ｌｏｃｕｓｔ　ｂｅａｎ　
ｇｕｍ）（Ｎａｔｉｏｎａｌ　５ｔａｒｃｈ　ａｎｄ　
Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｒｐ社製）を水中で１％固形分
においてスラリー化して、そして１３２℃（２７０’　
Ｆ）でジェット蒸煮した。蒸煮チャンバにおける戻り圧
力は、３０ｐｓｉｇであった。この分散されたポリマー
を加圧下に　（２５ｐｓｉｇ）　、Ｎｉｒ。

Ｌｌｔｉｌｉｔｙ　ｔｔｌ噴霧乾燥器の頂部にに設けら
れた噴霧ノズル（Ｍｏｄｅｌ　１／２　Ｊ８２＋　Ｓｐ
ｒａｙｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｉｎｃ。

社より販売）により移して、そして３０ｐｓｉ５におい
て水蒸気により噴霧した。２８０℃（５３６°Ｆ）にお
ける熱風を使用して噴霧されたを非流動性粉末にまで乾
燥した。

得られた生成物は、一般に直径２〜４ミクロンの鼓状の
球体から構成された。総ｆｆ１７１．５％のこの物質は
、２７．１％の未加工ガムと比較して２５℃（７７’　
Ｆ）において水に可溶性であった。使用された溶解度試
験は、４％固形分で冷水に再分散した際に、粘度は、未
加工ガムに関して１６ｃｐｓであったのと比較して２分
以内で４９０ｃｐｓとなった。実施例■に言及された溶
解度試験を使用した。

実隻炭■ この実施例は、高アミロースでんぷん以外のでんぷんを
予備糊化する際の連続ジェット蒸煮／噴霧乾燥複合方法
に使用されるプロセス条件を記載する。使用される装置
は、実施例Ｉに記載したものである。プロセス変数およ
び結果を第■表に示す。

この結果は、非顆粒状のコーン、ワクシーマイズおよび
タピオカでんぷん粉末が実質的に１００％冷水可溶性で
あったことを示す。

実画Ｉ津に この実施例は、ジェット蒸煮された高アミロースコーン
スターチ（約７０％アミロース）の流動粘度と水とを高
温において比較するものである。高アミロースでんぷん
スラリーを約１６．８〜１８．１％固形分において、約
１４９℃（３００°Ｆ）の蒸煮温度、１６８ｇ／分の水
蒸気速度および５９．３ｄ／分の蒸煮速度で蒸煮した。

前述粘度計により得られた流速は、噴霧器ノズルにおけ
る０、０１６インチ細孔を使用して２０．４０および６
０ｐｓｉｇの圧力において４８．９１および１１３滅／
分であった。０．０３１インチ細孔に関しては、得られ
た結果は、４０および６０ｐｓｉｇにおいて各々、３１
３〜４９８および３９９〜６４２−７分であった。同一
の条件下における水の流速は、おのおの１００．１３８
．１９０．６００および６９９滅／分であった。

高アミロースコーンスターチのジェット蒸煮が２８％の
固形分においてでも温度を１２６〜１５３℃（２５９〜
３０７°Ｆ）に保持した際に、水のものの半分以上で噴
霧乾燥ノズルにより流れることが示される。これは、１
センチボイズ未溝の流動粘度に転換する。

これに対して、２８％の固形分の高アミロースコーンス
ターチがジェット蒸煮器を出た後温度が降下する際に、
この粘度は、でんぷん蒸煮が数分でゲルを形成場合も測
定できない。

ユ」１舛ＸＩ− この実施例は、連続ジェット蒸煮／噴霧乾燥複合方法を
使用して予備糊化されたでんぷんとＷｉｎｋｌｅｒの方
法（米国特許第３，６３０，７７５号）を使用して予備
糊化された同一のでんぷんとを比較するものである。

Ｗｉｎｋｌｅｒの特許の方法は、完全には複製できなか
った。この特許に開示された噴霧圧力は、２０００〜６
８００ｐｓｉｇの範囲であり、蒸煮温度は、１８２〜３
０４℃（３６０〜５８０°Ｆ）の範囲である。この実験
に使用された装置は、１６００ｐｓｉｇの圧力並びに１
６０℃（３２０°Ｆ）の温度に限定されていた。

Ｂ、１．Ｆ（ａ　　ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｏｆ　Ｎｅｗ　
Ｙｏｒｋ　Ａｉｒ　ＢｒａｋｅＰｒｏｖｉｄｅｎｃｅ、
　Ｒｈｏｄｅ　ｌ５ｌａｎｄ）モデル１１８０ジャケッ
ト付ミクロフィーダーピストンポンプを１６００ｐｓｉ
ｇまでの圧力を達成することができるように高流速を提
供するために改良した。熱カップル（ｔｈｅｒｍｏｃｏ
ｕｐｌｅ）を蒸煮チャンバに付着して蒸煮の温度を監視
した。ピストンキャビティーを１０％〜２０％固形分に
おけるでんぷんスラリーで充填した。

このスラリーをポンプのジャケットよるｌｏｏｐｓｉｇ
の水蒸気流で１６０’Ｃ（３２０’　Ｆ）の温度に２０
分間加熱した。次いで、このでんぷんを１６００ｐｓｉ
ｇの圧力で０．０１３５インチ細孔を有する単一流体ノ
ズル（Ｎ８０゜Ｓｐｒａｙｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｉ
ｎｃ、社より販売）によりポンプした。サンプルを回収
して、そして粘度またはゲル強度について分析した。

Ａ　−１アミロースでんぷん（７０アミロース）比較用
のでんぷんサンプルを１６ＱＯｐｓｉｇおよび１６０℃
（３２０°Ｆ）で噴霧し、回収して、そして冷却し、２
１℃（７２°Ｆ）にて２４時間セットアツプした。

ゲル強度をテクスチャーアナライザーで試験した。蒸煮
固形分を、ゲル強度を、試験した後に、（赤外線加熱ラ
ンプバランスを使用して）試験した。

複合プロセスによって予備糊化されたでんぷんを製造す
るために使用されたジェット蒸煮条件は、以下のとおり
である。即ち、２８％の蒸煮固形分く３８％スラリー固
形分）　、３１ｇ／分の水蒸気流、１４３℃（２９０’
　Ｆ）の蒸煮温度、３８．１ｍ１１分の蒸煮速度および
チャンバにおいて５２１）Ｓｉｇの圧力およびノズルに
おいて４８ｐｓｉｇの圧力とした。使用した霧乾燥器は
、二流体ノズル（構成１１２２Ｂ）が設けられたＡｎｈ
ｙｄｒｏ乾燥器Ｍｏｄｅｄｌ　Ｎｏ、　１であった。こ
の噴霧乾燥の入口温度は、２３０℃（４４６°Ｆ）であ
り、出口温度は、８４℃（１８３°Ｆ）であり、また２
０ｐｓｉｇにおいて空気を噴霧のために使用した。

このでんぷんを熱水に分散して、そして１５分間沸騰水
浴中で加熱し、そして冷却し、２１℃（７２゜Ｆ）にて
２４時間セットアンプした。固形分およびゲル強度を以
下に示す。このでんぷんの分解を第３図に示す。

”　：９５０ｇを越えたゲル強度は、テクスチャーアナ
ライザーの上限を越えるので正確でない。

この結果は、間接加熱および圧力噴霧によって製造され
た高アミロースでんぷんが直接加熱を使用して複合プロ
セスによって製造された同一のでんぷんより低いゲル強
度を与えたことを示す。これは、間接的加熱の際に形成
された殆ど効果的でない分散液および圧力ノズルにおい
て噴霧の際に生じた高い剪断に起因するものである。−
１ｎｋｌｅｒに教示されるように、本発明において使用
される圧力並びに温度を越えた温度および圧力がでんぷ
んを単に分解するだけであろうということが期待される
。

ぶ上ｌｊｆ！ｕλ１に久友皿 ワクシーマイズでんぷん（約０％アミロース）およびコ
ーンスターチ（約２８％アミロース）の比較用のサンプ
ルを１６０℃（３２０６Ｆ）において１６００ｐｓｉｇ
で噴霧して、粘度測定を行う前に、７１℃（１６０°Ｆ
）まで冷却した。

複合プロセスを使用して予備糊化されたワタシーマイズ
でんぷんおよびコーンスターチを各々３０ｐｓｉｇの噴
霧空気および３０ｐｓｉｇの噴霧水蒸気を使用して２０
０℃（３９２°Ｆ）および２００℃（３９２°Ｆ）の入
口温度および１２５℃（２５７°Ｆ）および８２℃（１
８０°Ｆ）の出口温度で噴霧乾燥した。ワクシーマイズ
でんぷんに使用された噴霧乾燥器は、二流体ノズルが設
けられたＮ１ｒｏ　ＩＪｔｉｌｉｔｙ　Ｉｌｌ乾燥器（
Ｍｏｄｅｌ　（構成＃２２Ｂおよび１２０キヤツプ）で
あった。コーンスターチに使用された噴霧乾燥器は、同
一ノズルおよび同一構成を有する＾ｎｈｙｄｒｏ　Ｍｏ
ｄｅｌ　Ｎｏ　１乾燥器であった。

回収されたでんぷん類を、３０分間沸騰水浴中で加熱し
、粘度測定を行う前に、７１℃（１６０°Ｆ）まで冷却
した。蒸煮物の固形分は、全サンプルが試験された後に
（赤外線加熱ランプバランスを使用して）試験した。固
形分並びに粘度を以下に示す。

ゲル強度は、第Ａ部において与えられている。

得られる結果は、再び元のワクシーマイズでんぷんおよ
びコーンスターチ等の間接的な加熱および圧力ノズルを
使用して一次加工された際に粘度の著しい減少によって
示されるように分解した。

このでんぷんの分解を、第４図および第５図に示す。

実画ｌ【連ｌ この実施例は、本発明の複合プロセスによって製造され
た予備糊化された、噴霧乾燥された、非顆粒状であり、
非結晶性である高アミロースでんぷんが独特のものであ
ることを示すものである。

Ｒ４ｇａｋｕ　ＵＳＡ　Ｄａｎｖｅｒｓ　Ｍａｓｓ　Ｍ
ｏｄｅｌ　Ｎｏ、　ＤＭＡＸ−８によって行われたＸ線
結晶走査（第２図を参照のこと）は、ジェット蒸煮／噴
霧乾燥プロセスによって製造された予備糊化された高ア
ミロースでんぷん（約７０％アミロース）が非結晶性で
あることを示している。即ち、結晶性のピークがなかっ
た。

ジェット蒸煮に続いて加熱プレート上で乾燥することに
よって製造された比較用の予備糊化された高アミロース
でんぷん（約７０％アミロース）は、思いもかけず結晶
性領域を含んでいた。ジェット蒸煮に続いて風乾するこ
とによって作成されたサンプルは、予想どおりに結晶性
領域を含んでいた。

元の顆粒状のでんぷんも同様に結晶性領域を含んでいた
。

複合的にジェット蒸煮され／噴霧乾燥された物質におい
て劣化しないということは、再分散した際の高いゲル強
度によって確認された（６％固形分において１６０ｇ／
　ａｆｌ）。ジェット蒸煮およびドラム乾燥することに
よって加工された同一のでんぷんは、再分散した際にほ
んの１１０ｇ／　ｃｉのゲル強度しか示さなかった。

劣化されたでんぷんが等しいアミロース含有量のより可
溶性のでんぷんと比較して１００℃（２１２’Ｆ）以下
で再分散した際の強力なゲルとしてできないことが知ら
れている。これは、ゲル形成に関して劣化されたアミロ
ースが有効でないことによるものである。

実ｆ１ 本発明の複合ジェット蒸煮／噴霧乾燥方法（写真Ａ）、
　Ｍケ３６３０７５ｅ′）ノ同時Ｔ’Ｒｎ　および蒸煮
プロセス（写真Ｂ）および（米ｆ１３０８６８９０”　
）のオートクレーピング／ドラム乾燥プロセス（写真Ｃ
）によって製造された予備糊化された高アミロース（約
７０％アミロース）コーンスターチとの走査型電子顕微
鏡写真図を参考回１に示す。これらのでんぷんの粉体を
形成する粒子の写真は、明らかな物理的差異を示す。

本発明の粉末は、水の迅速な除去に続いて乾燥する際の
でんぷん皮膜を圧潰により渦巻き状の（窪み状の）表面
を有する非顆粒状の、丸い、噴霧乾燥された粒子から構
成される。このプロセスにおいて、粒子径は、噴霧およ
び乾燥の際に形成された液滴のサイズによって決定され
る。これらの粒子は、−ＪＧに膨潤した形態である噴霧
および蒸煮同時方法によって製造されたものとは異なる
。

このことは、完全な膨潤したでんぷん顆粒の若干鼓状の
表面特性によって証明される。噴霧乾燥されたでんぷん
であっても、この顕微鏡写真（写真Ｂ）におけるでんぷ
んは、溶液中に配されることはなく、この粒子径は、蒸
煮の際の顆粒膨潤によって主に決定される。オートクレ
ーピング／ドラム乾燥プロセスの粉末は、角ばった薄片
の形態である。この粒子径は、乾燥した後に粉砕に続い
て、ドラム乾燥されたシートの分画することによって決
定される。

Ｐｉｔｃｈｏｎの特許（゛　　ｉ″！　４２５０８５１
”）の方法による噴霧乾燥された高アミロースでんぷん
の製造は、困難であり、また得られる生成物は、著しく
難溶性であり、更には完全に分解されていない顆粒を含
有した。先に記載したとおりに、本発明の複合プロセス
によるようなでんぷんの製造は、簡単に行うことができ
た。

実施１Ｘ足 この実施例は、高い固形分における本発明のジェット蒸
煮／噴霧乾燥によって製造された、低い固形分において
通常の噴霧乾燥プロセスによって製造されたおよび低い
固形分において５ａｒｋｏの（、’　　　”　　３０８
６８９０ｅ′）　（’）フｏセスｃ！：同様のジェット
蒸煮／ドラム乾燥プロセスによって製造された種々の予
備糊化されたでんぷんの置換密度および嵩密度を比較す
るものである。本発明の複合方法によって製造された粒
子は、特定のでんぷんソースに好適な加工条件を使用し
て製造された。

第６図における結果は、予備糊化されたでんぷんを製造
する種々の方法に関する置換密度と嵩密度との関係が特
異であり、一般には、でんぷんソースに無関係である領
域内にあることを示している。

上記の密度の相違は、各プロセスの乾燥段階の結果体じ
る粒子の形状並びに構造の相違によるものである。

５ａｒｋｏのプロセスによって製造された粒子は、分散
液から噴霧乾燥されたでんぷん粉末のものより含有空気
が少なく、従って、個々の５ａｒｋｏのプロセスの粒子
の密度（即ち、置換密度）は、分散液から噴霧乾燥され
たでんぷん粉末のものより高い。しかしながら、これら
の角ばった薄片は、低嵩密度を与える球体よりも非効率
的に互いに固まる（ｐａｃｋ）。

分散液から乾燥された噴霧乾燥されたでんぷんは、一般
に、内部空隙並びに表面尾根および窪みを有することを
特徴とする。この構造は、噴霧乾燥器において、ウェッ
ト噴霧された分散液滴が空気並びに水蒸気に満たされた
泡を加熱の際にに形成し、乾燥する際に壊れて形成され
る。置換密度は、でんぷんのタイプ、分散液の固形分、
噴霧変数および噴霧乾燥品条件によって影響される包含
された空気の量によって強く影響される。充填嵩密度は
、粉末における粒子径分布および粒子表面の平滑性（表
面窪みの深さ）によって変わる。ジェット蒸煮／噴霧乾
燥複合プロセスは、同一の粘度のベースでんぷんを使用
した際に従来の噴霧乾燥よりも高い嵩密度ででんぷん粉
末を与える。

これらの物理的相違を用いて、先の実施例において既に
議論された物理的構造における相違を補足した際に、で
んぷんが製造された方法を同定することができる。デー
タにおける唯一の例外は、複合方法によって製造された
単離されたポテトアミロースであり、これは、領域Ｉに
位置する。

第６図の要約

【図面の簡単な説明】

第１図は、高温流量粘度測定を行うのに使用される測定
装置である高温粘度計を示す図面である。 第２Ａ−Ｃ図は、本発明の蒸煮／噴霧乾燥複合プロセス
によって予備糊化された高アミロースでんぷん（約７０
％アミロース）（曲線Ａ参照）、ジェット蒸煮し、且つ
加熱プレート上で乾燥することによって予備糊化された
高アミロースでんぷん（約７０％アミロース）　（曲線
Ｂ参照）およびジェット蒸煮し、且つ空気乾燥すること
によって予備糊化された高アミロースでんぷん（約７０
％アミロース）（曲線Ｃ参照）に関するＸ線結晶走査を
示す図面である。 第３図は、ジェット蒸煮器と空気圧型ノズルを有する噴
霧乾燥器とを組み合わせた本発明の連続低剪断作用直接
加熱方法および円筒形熱交換器と単一流体高圧ノズルを
使用する噴霧乾燥器とを組み合わせた゛　　、　＝３６
３０７７５乎におけるＷｉｎｋｌｅｒによって例示され
る連続高剪断作用間接加熱プロセスの蒸煮を使用して予
備糊化された高アミロースでんぷん（約７０％アミロー
ス）のゲル強度を比較する図面である。 第４図は、ジェット蒸煮器と空気圧型のノズルを有する
噴霧乾燥器とを組み合わせた本発明の連続低剪断作用直
接加熱方法および円筒形熱交換器と単一流体高圧ノズル
を使用する噴霧乾燥器とを組み合わせた゛　　モ３６３
０７７５−におけるＷｉｎｋｌｅｒによって例示される
連続高剪断作用間接加熱プロセスの蒸煮を使用して予備
糊化されたワ・クシ−コーンスターチの粘度とを比較す
る図面である。 第５図は、ジェット蒸煮器と空気圧型ノズルを有する噴
霧乾燥器とを組み合わせた本発明の連続低剪断作用直接
加熱方法および円筒形熱交換器と単一流体高圧ノズルを
使用する噴霧乾燥器とを組み合わせた゛、云ｉ３６３０
７７５′：′におけるＷｉｎｋｌｅｒによって例示され
る連続高剪断作用間接加熱プロセスの蒸煮を使用して予
備糊化されたコーンスターチの粘度を比較する図面であ
る。 第６図は、本発明の蒸煮／噴霧乾燥複合プロセス、従来
の噴霧乾燥プロセスおよび５ａｒｋｏの（Ｌ・、　ｉ、
−７，３０８６８９０”　）のプロセスと同様のジェッ
ト蒸煮／ドラム乾燥プロセスによって製造された種々の
予備糊化されたでんぷん（ポテト、高アミロースコーン
、コーン、タピオカおよびワタシーマイズ）の置換密度
および嵩密度を比較する図面である。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）約４０％以上のアミロースを含有し、予備糊化さ
   れ、噴霧乾燥され、非顆粒状の、未変性のあるいは変性
   された高アミロースでんぷん粉末であって、 該でんぷんが実質的に非結晶状であり、且つ劣化されて
   いないことを特徴とする上記のでんぷん。
2. （２）該でんぷんが誘導、転換および／または複合化に
   よって変成された請求項１に記載のでんぷん。
3. （３）（ａ）でんぷんおよび水からなるスラリーまたは
   ペーストを形成する段階、 （ｂ）上記でんぷんを可溶化あるいは完全に分散するの
   に充分な温度で水蒸気により上記スラリーまたはペース
   トをジェット蒸煮（ｊｅｔ−ｃｏｏｋｉｎｇ）する段階
   、 （ｃ）高温高圧下に上記ジェット蒸煮された分散液また
   は溶液を直ちに噴霧乾燥用のチャンバのノズルに運搬・
   投入する段階、 （ｄ）上記ノズルにより上記ジェット蒸煮された分散液
   または溶液を噴霧する段階、 （ｅ）上記噴霧された霧を、上記でんぷんを所望の水分
   含有レベルまで乾燥するのに充分な温度で上記噴霧乾燥
   用のチャンバ内で乾燥する段階、および （ｆ）上記乾燥されたでんぷんを水−分散性または水溶
   性粉末として回収する段階、 からなる連続ジェット蒸煮／噴霧乾燥複合方法によって
   製造される約４０％以上のアミロースを含有し、予備糊
   化され、噴霧乾燥され、非顆粒状の、未変性のあるいは
   変性された高アミロースでんぷん。
4. （４）（ａ）本来の冷水−分散性または冷水可溶性結晶
   性ポリマーおよび水からなるスラリーまたはペーストを
   形成する段階、 （ｂ）上記ポリマーを可溶化あるいは完全に分散するの
   に充分な温度で水蒸気により上記スラリーまたはペース
   トをジェット蒸煮する段階、（ｃ）高温高圧下に上記ジ
   ェット蒸煮された分散液または溶液を直ちに噴霧乾燥用
   のチャンバのノズルに運搬・投入する段階、 （ｄ）上記ノズルにより上記ジェット蒸煮された分散液
   または溶液を噴霧する段階、 （ｅ）上記噴霧された霧を、上記ポリマーを所望の水分
   含有レベルまで乾燥するのに充分な温度で上記噴霧乾燥
   用のチャンバ内で乾燥する段階、および （ｆ）上記乾燥されたポリマーを水−分散性または水溶
   性粉末として回収する段階、 からなる連続ジェット蒸煮／噴霧乾燥複合方法によって
   冷水−分散性または冷水可溶性を付与された充分に予備
   分散されたポリマー。
5. （５）（ａ）固有冷水−分散性または冷水可溶性結晶性
   ポリマーおよび水からなるスラリーまたはペーストを形
   成し、 （ｂ）上記ポリマーを可溶化あるいは完全に分散するの
   に充分な温度で水蒸気により上記スラリーまたはペース
   トをジェット蒸煮する段階、（ｃ）高温高圧下に上記ジ
   ェット蒸煮された分散液または溶液を直ちに噴霧乾燥用
   のチャンバのノズルに運搬・投入する段階、 （ｄ）上記ノズルにより上記ジェット蒸煮された分散液
   または溶液を噴霧する段階、 （ｅ）上記噴霧された霧を上記ポリマーを所望の水分含
   有レベルまで乾燥するのに充分な温度で上記噴霧乾燥用
   のチャンバ内で乾燥する段階、および （ｆ）上記乾燥されたポリマーを水−分散性または水溶
   性粉末として回収する段階、 からなる上記ポリマーの連続ジェット蒸煮／噴霧乾燥複
   合方法。
6. （６）上記ポリマーが約５０〜７０％のアミロースを含
   有する高アミロースでんぷんであり、且つ上記ジェット
   蒸煮が約１３８〜１７７℃（２８０〜３５０゜Ｆ）で行
   われる； 上記ポリマーが約４０％以下のアミロースを含有するで
   んぷんであり、且つ上記ジェット蒸煮が約１２１〜１６
   ２℃（２５０〜３２５゜Ｆ）で行われる；上記ポリマー
   が低粘度冷水可溶性でんぷんであり、且つ上記ジェット
   蒸煮が約１０４〜１４８℃（２２０〜３００°Ｆ）で行
   われる； 上記ポリマーが充分に加水分解されたポリビニルアルコ
   ールであり、且つ上記ジェット蒸煮が約９９〜１６３℃
   （２１０〜３２５°Ｆ）で行われる；または 上記ポリマーがポリガラクトマンナンガムあり、且つ上
   記ジェット蒸煮が約９３〜１６３℃（２００〜３２５°
   Ｆ）で行われる請求項５に記載の方法。
7. （７）ノズルへの運搬・投入が実質的にジェット蒸煮に
   おける温度および圧力と同温・同圧で行われ、噴霧が空
   気圧ノズルを使用して空気および／または水蒸気により
   行われ、噴霧ノズルにおける供給圧および気体圧が各々
   ２０〜１５０ｐｓｉｇおよび２０〜１７５ｐｓｉｇであ
   り、且つ噴霧乾燥器におる入口温度および出口温度が各
   々約１４９〜２４６℃（３００〜４７５°Ｆ）および約
   ７０〜１０７℃（１５８〜２２５°Ｆ）である請求項５
   に記載の方法。
8. （８）上記ポリマーが混合物の総アミロース含有量が約
   ３５％以下であるという条件で、約５０以上のアミロー
   スを含有する高アミロースでんぷんと約４０％以下のア
   ミロースを含有するでんぷんとの混合物である請求項５
   に記載の方法。
9. （９）上記ポリマーがでんぷんとポリガラクトマンナン
   ガムとの混合物あるいはでんぷんと充分に加水分解され
   たポリビニルアルコールとの混合物である請求項５に記
   載の方法。
10. （１０）段階（ａ）のスラリーが更に上記結晶性ポリマ
    ー以外の水溶性、水−分散性または水不溶性化合物から
    なり、 上記結晶性ポリマーがでんぷんであり、 上記水不溶性化合物が段階（ｄ）〜（ｆ）の際に蒸煮さ
    れたでんぷんによって封入され得る化合物であり、また
    は 上記水溶性または水−分散性化合物がでんぷんと複合化
    することができる化合物である請求項５に記載の方法。