JPH03168095A - 酵素的方法によって製造された部分的に枝切りされたでんぷん - 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、酵素的枝切りによって製造された部分的に枝
切りされたでんぷんからなる物質の組或物および枝切り
されたでんぷん類を酵素的に製造する方法に関するもの
である。

（従来技術および発明が解決しようとする課題）でんぷ
んは、約２０〜２５％アミロースと圧縮顆粒でんぷんに
由来する約７５〜８０％のアミロペクチンの混合物から
代表的に構威されるポリサッカライドである。７２ロー
スは、α〜１．４−Ｄ−グルコシド結合によって結合さ
れたグルコピラノシル単位の直鎖ポリマーである。アξ
ロペクチンは、本状の構造においてα−１．６−Ｄ−グ
ルコシド結合によって結合されたアミロース鎖の巨大技
別れボリマーである。でんぷんが得られる植物の変種に
より、アミロースは、元来２５０〜１２，５００個のＤ
−アンヒドログルコース単位を有し、アξロペクチンは
、４０．０一２一 ０〜３，１５０．００のロペクチンＤ−アンヒドログル
コース単位を有する。

でんぷんを糖化し、且つ技切りする酵素類および酵素の
混合物は、デキストロース（グルコース）等の低分子量
オリゴサッカライドおよび蔗糖の工業的製造のためので
んぷん転換プロセスに使用されている。でんぷん転換は
、酸、酸化剤、熱、アルカリ或いはアルファーアξラー
ゼ酵素類での処理による低分子量威分へのでんぷんの転
換である。でんぷんの酵素的転換として、具体的には、
α−１．４−Ｄ−グルコシド結合の優先的加水分解があ
り、そして限定されるとしてもα−１．４−Ｄ−グルコ
シド結合の加水分解が挙げられる。

でんぷんの低沸点（ｔｈｉｎ−ｂｏｉｌｉｎｇ）　（低
粘度）でんぷんへの酵素的転換において、枝分かれフラ
グメントの加水分解は、不完全であり得る。しかしなが
ら、蔗糖製造に関して、でんぷんの蔗糖への転換が望ま
しく、そして枝切り酵素を使用してα１，４−Ｄ−グル
コシド結合の酵素的加水分解の後に完全さが残りる枝分
かれアルファ一制限デキスト３ リン類アξラーゼ（アルファーアミラーゼによる更なる
加水分解に対して耐性である枝分かれでんぷんフラグメ
ント）を分解している。でんぷんを液化し、且つ糖化す
る酵素であるグルコアミラーゼ（ｇｌｕｃｏａｍｙｌａ
ｓｅ）がこの目的に使用されている。

グルコアξラーゼは、α−１．４−Ｄ−グルコシド結合
を直ちに加水分解し、α−１．６−Ｄ−グルコシド結合
をよっくりと加水分解する。α−１．６−Ｄ−グルコシ
ド結合をよっくりと加水分解し、短鎖アもロースを放出
するプルラナーゼ（ｐｕｌ　ｌｕｌａｎａｓｅ＞または
イソアξラーゼ（ｉｓｏａｍｙｌａｓｅ）等の枝切り酵
素は、高デキストロースシロップの製造の効率を改良す
るためにグルコアξラーゼおよびアルファーア成ラーゼ
（ａｌｐｈａ−ａｍｙｌａｓｅ）と併用して使用するこ
とが提案されている。これらのシロップは、結晶デキス
トロースおよび高フルクトースコーンシロップの製造に
おける出発物質である。Ｍａｉｚｅ＋　ＲｅｃｅｎｔＰ
ｒｏ　ｒｅｓｓ　ｉｎ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒ　　ａｎｄ　
Ｔｅｃｈｎｏｌｏ　　，第１５７〜１７９頁，Ａｃａｄ
ｅｍｉｃ　Ｐｒｅｓｓ，　Ｉｎｃ．（１９８２年）；お
よびＳｌｏｍｉｎｓｋａ，　Ｌ．等，　Ｓｔａｒｃｈ／
Ｓｔａｒｋｅ，　１１：第３８６〜４ ３９０頁（１９８５年）を参照のこと。

加えて、枝切り酵素頻（でんぷんから短鎖アミロースを
放出する酵素）は、枝分かれでんぷんフラグメントの醗
酵を改良する低カロリーアルコール性飲料に；ベーター
アξラーゼと併用してでんぷんからマルトースの製造に
；蛋白質を水性エマルジゴンにおける凝集させる低ＤＥ
マルトデキストリン（３０〜５０グルコース単位）製造
に；および高品質のジサッカライド類およびトリサッカ
ライド類を有する溶解性シロップへのでんぷんの酵素的
転換に使用することが提案されている。これらの枝切り
酵素適用は、でんぷん転換プロセスに伴う枝分かれでん
ぷんまたはデキストリンフラグメントから生じる問題を
導く。各適用において、枝切り酵素は、でんぷんを蔗糖
またはマルトデキストリン等の種々の低分子量フラグメ
ントにでんぷんを完全に転換するのに利用される。でん
ぷんの増粘、接着およびゲル化特性が失われる。

枝切り酵素を使用して実質的に全てのα−１．６−Ｄグ
ルコシド結合の加水分解により大分にでんぶ５ んを枝切りし、純粋なまたはアξロペクチンのない低分
子量アミロースを得ることは、Ｓｕｇｉｍｏｔｏ等の米
国特許第３，７３０，８４０号明細書、Ｋｕｒｉｍｏｔ
ｏ等の米国特許第３，８８１，９９１号明細書およびＹ
ｏｓｈｔｄａ等の米国特許第３，８７９．２１２号明細
書に教示されている。上記特許明細書は、でんぷんを蔗
糖およびその他の可溶性のフラグメントに転換すること
は教示していない。上記特許の目的は、短鎖アミロース
を提供することである。いかなる残渣アミロペクチンの
存在も反対していると考えられる。

酵素一関連でんぷん技術の背景は、有効なでんぷん組威
物がでんぷんのアξロペクチン或分を豊允匙監枝切りす
るために技切り酵素を利用し、実質的なでんぷんの転換
を伴い或いは伴わず短鎖アミロース、アミロベクチンお
よび部分的に技切りされたアξロベクチンを得ることに
よって製造することができるといことを提案していない
。いかなる文献においても全て或いは一部分置換体とし
て部分的にでんぷんを枝切りし、種々の化工でんぷん類
を製造する酵素的方法の利用を提案してお６ ？ず、或いは本発明の部分的に枝切りされたでんぷんの
機能的性質を提案するものでも■ない。この酵素的方法
は、その他の方法を越えて著しい利益、特に「天然」生
或物に対する需要がある食品および化粧品用途における
利益をもたらす。

（課題を解決するための手段〉 従って、本発明は、部分的に酵素枝切りされ、未処理枝
分かれでんぷんが保持しない種々の性質を有するでんぷ
んを提供するものである。上記の性質は、でんぷん類が
元来使用される予期される流動学的性質（即ち、増粘性
および接着力である）に加えられている。これらの性質
として、以下に制限されるものではないが、水性分散液
におけるオイル状〜クリーム状〜蝋状の範囲の脂肪状の
組織、安定な曇り形戒、冷水不溶性フィルム形成、高強
度ゲル形戒および熱可逆的ゲル形威が挙げられる。熱可
逆的でんぷんゲルは、加熱した際に融解し、且つ冷却し
た際に再形成するものである。未化工でんぷんから製造
されたゲルは、熱可逆的ではない。

７ また、本発明は、プルラナーゼ、イソアξラーゼまたは
アξロー１，６−グルコシダーゼ等のアルファ−１．６
−Ｄ−グルカノヒドラーゼを利用してこれらのでんぷん
類を酵素的に製造する方法を提供するものである。

酵素的に枝切りされたでんぷんは、８０重量％までの短
鎖アミロースおよび少なくとも２０重量％の部分的に枝
切りされたアミロベクチンからなり、そして多くの用途
において水性分散液に対して脂肪状組織を与え、熱可逆
的ゲルを形威し、強力なゲルを形威し、フィルムを形威
し、安定な曇を形威し、化工或いはその他の変性でんぷ
んを増粘させ、接着し、安定化させ、そして置換するの
に使用することができる。

酵素的に枝切りされたでんぷんは、技切りの程度をコン
トロールし、でんぷんソースを選択することにより特定
の用途のために調整された割合の部分的に枝切りされた
アξ口ベクチン、短鎖アミロースおよび場合によりアξ
ロペクチンからなる。

長鎖アミロースを含有するコーン等の多くのソー−８ スからのでんぷんは、酵素処理に従ってそれらの長鎖ア
ミロース含有量を保持する。あらゆるソースからのでん
ぷん頻を本発明に利用することができる。最終使用およ
び選択されるでんぷんにより、でんぷんは、８０重量％
のでんぷんが短鎖アミロースに枝切りされるまで、アル
ファ−１．６−０−グルカノヒドラーゼで処理すること
によって技切りすることができる。

本発明の方法に利用される酵素処理は、アルファ−１．
６−Ｄ−グルコシド結合を含有する予備糊化されたいか
なるでんぷんにおいても行うことができる。部分的に枝
切りされたでんぷんの製造において、でんぷんは、好適
なソースから選択され、水中にスラリー化される。次い
で、混合物を蒸煮して、でんぷんを糊化する。所望によ
り、でんぷんを顆粒形態で使用してもよいが、しかし顆
粒でんぷんの酵素分解は、ゆっくりと進行する。この混
合物の温度およびｐｎは、使用される特定の酵素に最適
に調整され、次いでこのスラリーを酵素と接触させる。

９ 酵素は、でんぷん分子のアルファ−１．６−Ｄ−グルコ
シド結合を加水分解することができ、そして著しい度合
いのアルファ−１．４−Ｄ−グルコシド結合を加水分解
しないエンドー酵素でなければならない。

好ましい酵素であるプルラナーゼは、その作用によって
アルファ−１．４−Ｄ−グルコシド結合の鎖の近傍に位
置するアルファ−１．６−Ｄ−グルコシド結合のみとの
反応複合体を形威し得る極めて特異なエンドー酵素であ
る。このエンドー酵素がでんぷん分子の１．６一結合を
加水分解することができるが、しかし１，４一結合を加
水分解することができないので、係る枝切り操作の残部
は、出発物質より高い直鎖分子と枝分かれ鎖分子との割
合を不変に含む複合体混合物である。従って、部分的に
枝切りされたでんぷんの組戒および性質は、転換された
でんぷんのもの（即ち、低沸点でんぷん類、オリゴサッ
カライド、蔗糖およびデキストリンである）と一致せず
、充分に枝切りされたでんぷんのもの（即ち、短鎖およ
び長鎖アミロースである）とも一致しない。

１０ 酵素は、約８０重量％のでんぷんが短鎖アミロースにま
で枝切りされるか或いは所望の終点（即ち、所望の機能
的性質を与えるに充分な枝切り）に到達するまででんぷ
んを消化することを認める。この生或物は、少なくとも
２０重量％の部分的に枝切りされたでんぷんを含有する
。元来、分解は、温度、酵素および基質濃度並びにその
他の製造変数により２４時間までの範囲の時間或いはそ
れ以上の間行われる。次いで、酵素分解を熱、化学薬品
添加或いは酵素を不活性化する技術分野において公知の
その他の方法によって停止させる。部分的に枝切りされ
たでんぷん組或物を噴霧乾燥、ドラム乾燥することがで
き、或いはその所期の使用に適当な形態で回収すること
ができる。

本発明における酵素分解されたでんぷんの製造に使用す
ることができるでんぷんは、コーン、ジャガイモ、サツ
マイモ、小麦、米、サゴ、タピオカ、蝋状トウモロコシ
、モロコシ等のいかなるソースからも誘導することがで
きる。酸化、アルファーアミロース転換、穏やかな酸加
水分解或いはｌ １ 熱デキストリン化（ｈｅａｔ　ｄｅｘｔｒｉｎｉｚａｔ
ｉｏｎ）によって製造された流動性または低沸点でんぷ
ん類を含む上記でんぷん類のいずれかから誘導された転
換生戒物も含まれる。エーテル類およびエステル頻並び
にその他の変性でんぷん類等の誘導でんぷんを利用する
こともできる。

でんぷんは、糊化されたでんぷん（予備蒸煮された、冷
水膨潤性のでんぷん）が好ましく、穏やかな酸加水分解
、熱デキストリン化或いは当該技術分野において公知の
幾つかの方法のうちの一つによって転換された流動性で
んぷんであってもよい。例えば、Ｍ．　Ｈ．　Ｒｕｔｅ
ｎｂｅｒｇ，　”Ｓｔａｒｃｈ　ａｎｄ　ＩｔｓＭｏｄ
ｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ”第２２〜３６頁，　ｉｎ　Ｆｌ
ａｎｄｂｏｏｋ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒ−Ｓｏｌｕｂｌｅ　
Ｇｕｍｓ　ａｎｄ　Ｒｅｓｉｎｓ，　Ｒ．　Ｌ．　Ｄａ
ｖｉｄｓｏｎ編，　ＭｃＧｒａｗ　Ｈｉｌｌ＋　Ｉｎｃ
．＋　Ｎｅｉ＊　Ｙｏｒｋ，１９８０年を参照すること
。所望により、Ｌａｃｏｕｒｓｅ等による米国特許第４
．７２６，９５７号明細書に開示された方法によりでん
ぷんをアルファーアξラーゼにより転換して流動性でん
ぷんを製造することができる。これらの転換技術の一種
類またはそれ以上の組み合わせ１２ を利用してもよい。転換は、代表的に誘導化或いは架橋
の後に行われるが、酵素処理の前後に行うこともできる
。高粘度の枝切りされたでんぷんが望ましい場合は、で
んぷんを転換するのは望ましくない。

低粘度の枝切りされたでんぷんが望ましい場合は、約６
０までの水流動度（ＷＦ）にまで転換された蝋状トウモ
ロコシ等のでんぷんが好ましい。水流動度は、流動度が
粘度の反比例である０〜９ｏのスケールの経験的尺度で
ある。

その他の生或物に関して、いがなる程度への置換或いは
所望の粘度および機能的性質となる転換のレベルを酵素
的枝切りの前或いは続いて利用することができる。例え
ば、枝切りされたでんぷんを食品における乳化剤として
使用する場合、オクテニル琥珀酸誘導体（ＯＳＡでんぷ
ん）が好ましい。

でんぷんを無水オクテニル琥珀酸で処理して０．２５〜
３．０重量％のオクテニルサクシネートを含有するでん
ぷんエステル誘導体を形成する。

本発明の好ましい実施態様において、でんぷん１３ 転換の後の段階は、誘導でんぷんを糊化するために該誘
導でんぷんの水性分散液を加熱することである。この糊
化プロセスは、でんぷん顆粒内におけるでんぷん分子の
会合を完全にまたは部分的に破壊し、該分子をより酵素
に適用可能とし、そして酵素をでんぷん分子をより容易
に且つ均一に技切りさせる。でんぷんのスラリーが糊化
された後、分散液の固形分、温度およびｐｉを調整し、
最大酵素活性を与える。

酵素活性に関する最適パラメータは、使用される酵素に
よって異なる。従って、酵素的枝切り速度は、酵素濃度
、基質濃度、ｐｉ、温度、抑制剤の存在または不存在等
の因子およびその他の因子によって異なる。酵素の型ま
たはそのソースにより、種々のパラメータは、最適な枝
切り速度を達或するために調整する必要があるであろう
。一般に、酵素的枝切りは、最適反応速度を維持しつつ
、引き続きのでんぷん組威物の乾燥を促進するための最
も高い実現可能な固形分含有量で行われる。例えば、脂
肪置換物として使用するのに適するでん１４ ぶんを製造するために本発明において使用されるプルラ
ナーゼ（ｐｕｌｌｕｌａｎａｓｅ）に関しては、２８％
固形分までの範囲の予備蒸煮されたでんぷん分散液が好
ましい。

当業者は、より高い固形分のでんぷんシステム（例えば
、約５０％固形分）を高い固形分で酵素とでんぷんとを
均一に混合するための充分な混合を与えるプロセスにお
いて糊化する場合に、上記のより高い固形分のでんぷん
システムが利用されるということを認識するであろう。

更に当業者は、酵素的枝切りプロセスにおける温度、処
理時間および他のパラメータがより高い固形分含有量に
調整されなければならないということも認識するであろ
う。高い固形分の分散液を利用するプロセスは、本発明
の範囲内に入るものであり、これを使用して本発明の変
性でんぷんを製造することができる。

本発明の方法が酵素或分としてプルラナーゼ（Ｅ，Ｃ．
　３．２．１．４１，プルプラン（ｐｕ　１　１ｕ　ｔ
ａｎ）　６−グルカノヒドロラーゼ）を利用して説明さ
れるが、イソア稟１５ ラーゼ（ｉｓｏａｍｙｌａｓｅ，　Ｅ．　Ｃ．　３．２
．１．６８）等のでんぷん分子の１，６一結合の分解に
おける選択性を示し、１，４一結合を実質的に完全に脱
離し、モして短鎖アミロース与えるその他のエンドーα
−１．６−Ｄ−Ｇグルカノヒドロラーゼ類を使用して本
発明の技切りされたでんぷん製造することができる。

好適な実施態様において、使用される酵素は、バシラス
（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）の新種から得られた熱的に安定な
枝切り酵素であるプルラナーゼである。このプルラナー
ゼは、側鎖において少なくとも２つのグルコース単位が
あるという条件でプルランにおけるα−１，６一結合の
加水分解を触媒する。プルランは、α−１，６一結合に
よって結合されたＤ−グルコピラノシルトリオース単位
から木質的になる直線状のボリマーである 酵素および基質の最適濃度は、酵素のソースおよび型並
びに市販バッチにおける酵素の濃度によって異なる酵素
活性のレベルおよび酵素ソースによって決定される。本
発明のプロセスが溶液における酵素を利用するが、固形
の支持体上に固定化１６ された酵素を利用するプロセスは、本発明の範囲内であ
る。

この反応は、緩衝液の存在下に進行して、ｐＨが分解の
間中、最適ｐｉレベルであることを確実とする。アセテ
ート、シトレートまたはその他の弱酸の塩類の緩衝液が
適用可能である。その他の薬剤を使用して、酵素活性を
最適化することができる。

この反応は、温度が６０’Ｃであり酵素がバシラス（Ｂ
ａｃｉｌｌｕｓ）プルラナーゼである場合、３．０　〜
７．５のｐＨ範囲、好ましくは、４．５〜５．５、最適
には５．０で行われる。

水性でんぷん分散液は、ｐ｝ｌ　５．０においてバシラ
ス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）に対して２５〜１００゜ｃ１好
ましくは５５〜６５゜Ｃ１最適には６０″Ｃの温度で酵
素的枝切りの間保持されるべきである。しかしながら、
より短い処理時間が所望の場合に、６０〜６５゜Ｃの温
度範囲またはより高い酵素濃度を使用することができる
。

別に、でんぷんから短鎖アミロースを与える熱的に安定
な酵素を本発明に使用するために選択した場合、より高
い温度を利用してもよい。酵素活性１７ を規定する他のパラメータに関して、好ましいおよび最
適の温度範囲は、基質濃度、ｐｎ等の他のパラメータお
よび他の因子によって変化し、そして当業者によって決
定することができる。

酵素処理は、枝切りの所望のレベルが達せられるまで続
けられる。酵素処理の進行は、種々の方法で測定するこ
とができる。全ての臨界的パラメータが特定のでんぷん
組或物を達或することに関して確立されている場合、こ
の処理は、やがて予め決定された相対的終点に進行する
。この終点は、粘度の変化によって、ゲル透過クロマト
グラフィーによって、還元基の含有量、ヨウ素反応によ
って或いはでんぷん分子の酵素的枝切りの程度を測定す
るその他の当該技術分野に公知の方法によって測定する
ことができる。

好ましい実施態様において、枝切り終点は、以下の実施
例１に記載される漏斗（ｆｕｎｎｅｌ）粘度法を使用し
て２２゜Ｃ（７２゜Ｆ）においてでんぷん分散液の粘度
を測定することによって測定される。この漏斗粘度法は
、標準量のでんぷんスラリーが標準１８ ？法の漏斗を流動するのに要する時間の量を記録する粘
度を測定する迅速で簡単な方法である。

第２の好ましい実施態様において、でんぷんの枝切りの
程度は、ゲル透過クロマトグラフィーで測定される。で
んぷんをゲル透過クロマトグラフィーで異なる分子量の
フラクシ■ンに分離した後に、短鎖アミロース％を、低
分子量フラクシジン中に溶離された部分的に枝切りされ
たでんぷんの重量％を計算することによって決定する。

これらのパーセンテージが枝切り酵素によってアξロペ
クチンから脱離された短鎖アミロースの量と略等しいと
いうことが当業者によって理解されるであろう。ゲル透
過クロマトグラフィーにおける実験的な誤差（例えば、
酵素によるまたはでんぷんとともに導入された蔗糖或い
はデキストリン、酵素溶液、緩衝液または他のプロセス
威分による汚染による）は、でんぷんサンプルにおける
短鎖アミロースよりも約５％まで大きい短鎖アミロース
となる。

特定の用途に必要とされるでんぷん枝切りの程１９ 度は、利用されるでんぷんの型、置換基の存在並びに性
質およびある場合には転換の程度に依る。

当業者は、好適なでんぷんを選択し、最小の経験で特定
の最終使用に必要な枝切りを決定することができるであ
ろう。

いかなるアξロペクチンー含有でんぷんを利用すること
もできるが、部分的酵素枝切りの効果は、アξロペクチ
ン含有量が増加するに従って激しくなる。従って、全て
の市販でんぷんを本発明に利用することができるが、約
ｌ００％のアもロペクチンを含有する蝋状トウモロコシ
が好ましい。８０％までの蝋状トウモロコシを短鎖アミ
ロースにまで技切りすることができる。その他のでんぷ
んの８０％未満を枝切りすることができ、そして枝切り
は、少なくとも２０％の部分的に枝切りされたアごロペ
クチンが残るようにコントロールしなければならない。

好ましい実施態様において、蝋状トウモロコシ或いはそ
の他の蝋状でんぷん（例えば、蝋状米または大麦でんぷ
ん）を部分的に枝切りし、水性で２０ んぶん分散液において熱可逆性ゲルを形威するのに充分
な短鎖アミロースを得る。このでんぷんは、２５〜７０
％の短鎖ア果ロース、好ましくは、３５〜６５％の短鎖
アミロースからなる。蝋状でんぷん類の同程度の技切り
は、脂肪状で、潤滑な組織を水性でんぷん分散液に付与
するのに好ましい。転換された蝋状でんぷん類（例えば
、５０ＷＦ酸転換蝋状トウモロコシまたは蝋状米）も水
性でんぷん分散液において熱可逆的ゲルを製造し且つ脂
肪状性質を提供するのに好ましい。

高強度でんぷんゲルを製造するために、１０〜４５％の
短鎖アミロース、好ましくは、１５〜４０％の短鎖アミ
ロースからなる部分的に技切りされたでコーンスターチ
が望ましい。

水不溶性フィルムを製造するために、好適な量の枝切り
酵素は、でんぷんの長鎖アミロースの含有量が増加する
のに従って減少する。ジャガイモでんぷんに関しては、
少なくとも２０％短鎖アミロースが提供されなければな
らない。タビオカでんんふんに関しては、少なくとも２
５％短鎖アミロー２ｌ スおよび情状トウモロコシでんぷんに関しては、少なく
とも２５％短鎖アミロースが好ましい。

でんぷん分散液における安定な不透明な曇りを製造する
ために、未化工または転換された枝切り情状でんぷん類
が好ましい。蝋状トウモロコシでんぷんに関しては、２
０〜６５％、好ましくは、３０〜６５％の短鎖アミロー
スが製造されるまで枝切りを続ける。酸一転換蝋状トウ
モロコシでんぷんに関しては、枝切りして３０〜５５％
の短鎖アミロースを製造するのが好ましい。

所望の程度のでんぷん枝切りに達した後、酵素は、不活
性化することができる。プルラナーゼ（ｐｕｌｌｕｌａ
ｎａｓｅ）は、約７０℃以上の温度で直ちに不活性化し
、従って、この反応は、でんぷん分散液の温度を少なく
とも７５゜Ｃに約１５分間上昇させることによって便利
に停止することができる。

最終使用用途がでんぷんの精製を必要とする場合、反応
不純物および副生或物を透析、濾過、イオン交換法、遠
心或いはでんぷんを単離し、回収する技術分野において
公知のその他の方法によっ２２ て除去することができる。

乾燥でんぷんが最終使用用途に望まれる場合、でんぷん
を当該技術分野において公知のいかなる方法によって脱
水することができる。

本発明が部分的に技切りされたでんぷんを含有するいか
なるでんぷんをも含むことを理解するべきである。従っ
て、本発明は、部分的に枝切りされたでんぷんと化学的
に変性されたでんぷん類およびその他のポリマー頻等の
ブレンドを包含し、また酵素を一段階において使用して
でんぷんを部分的に枝切りする他段階プロセスをも包含
するものである。例えば、本発明は、部分的に酵素技切
りが施されるのに加えてでんぷんが転換され、誘導化さ
れ、架橋され或いはその他の変性を施される他段階プロ
セス並びにでんぷんブレンドを包含するものである。

（実施例） 以下の実施例は、本発明の実施態様をより詳しく説明す
るものである。以下の実施例において、他に断りのない
限り、全ての部およびパーセンテ２３ ージは、ドライ重量ベースで与えられ、全ての温度は、
摂氏で与えられている。

尖胤囲工 この実施例は、本発明の方法による代表的な部分的に枝
切りされたでんぷんの製造を説明するものである。

でんぷんを、糊化およびプルラナーゼによる処理に先立
って適用可能に転換し、誘導し、或いは架橋した。でん
ぷんを転換するために、１５０部の水中の１００部のス
ラリーを５２゜Ｃに加熱し、表示された量の塩酸（１．
７５％）を加えて、そしてこの混合物を５２゜Ｃで１６
時間攪拌した。この混合物をアルカリ（３％水酸化ナト
リウム溶液）でｐＨ５．５に中和することによって加水
分解を停止した。転換されたでんぷんを濾過により回収
し、そして洗浄して乾燥した。

ヱ左座友銹盪止 オクテニルサクシネート誘導体を製造するために、１０
０部のでんぷんを１５０部の水にスラリー化して、ｐＨ
を水酸化ナトリウムで７、５に調整し、そ２４ してｐＨをアルカリで７．５に保ちながら、ゆっくりと
表示された量の無氷オクテニル琥珀酸を添加した。この
反応は、更にアルカリの添加が必要でなくなった際に完
結した。ｐｉを４．０〜６．５に調整し、そして得られ
た誘導体を濾過により回収し、洗浄し、そして乾燥した
。

アセテート誘導体を製造するために、１００部のでんぷ
んを１５０部の水にスラリー化して、ｐＨを水酸化ナト
リウムで８．３に調整し、ｐＨを上記アルカリで８．３
に保ちながら、ゆっくりとそして表示された量の無水酢
酸を添加した。この反応は、更にアルカリの添加が必要
でなくなった際に完結した。

ｐｌｌを４．０〜６．５に調整し、そして得られた誘導
体を上記の如く回収した。

１００部のでんぷんを１５０部の水にスラリー化して、
０．８部の水酸化ナトリウム、１．０部の塩化ナトリウ
ムを加え、次いで表示された量のオキシ塩化燐を加える
ことによって架橋でんぷんを製造した。このスラリーを
室温にて３時間攪拌した。反応が完結した際、ｐｉを酸
で５．５に調整した。この２５ でんぷんを、濾過により回収し、洗浄し、そして乾燥し
た。

ユ込４シ０４贋肛 水性スラリー（２０〜３０固形分）を所望のでんぷんを
利用して製造した。この水性でんぷんスラリーを約１４
９゜Ｃ　（３００’　Ｆ）でジェット蒸煮して上記でん
ぷんを糊化した。蒸煮されたでんぷん分散液を常に攪拌
しながら５８〜６０゜Ｃで恒温浴に配置した。

ｐＨを３％塩酸で５に調整した。

使用するでんぷんの型およびそのアミロペクチン含有量
により、１００ｇのでんぷんに対して０．５〜１０．０
−のプルラナーゼをこの蒸煮されたでんぷん分散液に加
えた。使用されたプルラナーゼ（Ｅ．　Ｃ．３．２．２
　４１　　プルプラン６−グルカノヒドロラーゼ）は、
バシラス（Ｂａｃｉ　ｌ　ｌｕｓ）の新種から製造され
るでんぷん枝切り酵素である。この酵素（Ｆｒｏｍｏｚ
ｙｍｅＴ＋″）は、デンマークのＮＯνＯ　Ｉｎｄｕｓ
ｔｒｉ　Ａ／Ｓより得られる。Ｐｒｏｍｏｚｙｍｅの１
．２５ｇ／ｍ溶液の酵素活性は、２００　ＰＩＮ／ｄの
溶液において標準化される。Ｉ　ＰＩＮ（プルラナーゼ
単位ＮＯＶＯ）は、標準条件において、２６ プルランを加水分解し、１分間につき１マイクロモルの
グルコースに等しい還元力で還元性炭化水素を脱離する
酵素の量である。ＰＩＮを測定する方法は、ＮＯＶＯ　
Ｉｎｄｕｓｔｒｉ　Ａ／Ｓより得られる。

従って、コーンスターチを利用するでんぷん分散液にお
いて、１００ｇのコーンスターチにつき１２５ＰＯＮの
プルラナーゼを該分散液に加える。蝋状トウモロコシで
んぷんスラリーに関しては（より高いアξ口ペクチン含
有量を示す）　、１００ｇの情状トウモロコシでんぷん
につき７５０ＰＵＮのプルラナーゼを該分散液に加える
。

枝切りの量を最初に漏斗粘度試験で続いてゲル透過クロ
マトグラフィーで測定した。

鳳蓮慾度盪冗 １９％固形分における漏斗粘度を測定するために、３８
ｇのでんぷん（無水ベース）を温度計を含む２５０ｄの
秤１ビーカ　（ステンレス鋼製）に秤り採り、そして蒸
留水で２００ｇの総重量とした。このサンプルを混合し
て全ての塊を溶解させ、モして７２゜Ｐ（２２゜Ｃ）に
加熱または冷却した。総量１００ｍの蒸煮２７ されたでんぷん分散液を配量的にメスシリンダーに添加
した。次いで、これを指を使用して細孔を塞ぎながら目
盛り付漏斗に注いだ。少量を目盛り容器まで流動させ捕
捉された（ｔｒａｐｐｅｄ）空気を除き、目盛り容器に
残存する全ての残りを漏斗に戻した。タイマーを使用し
て、漏斗の先端から１００−サンプルが流動するに要す
る時間を記録した。

この漏斗は、頂部の直径が９〜ＩＯＣＩＩ１であり、胴
部の内径が０．３８１ＣＩＩ１である標準５８゜、肉厚
、耐熱性ガラス漏斗であった。この漏斗を上記の方法を
使用して１００ｄの水が６秒間で流れるように測定した
。

コーンス　ーチ（　　） コーンスターチを使用した際に生しるでんぷんの破壊に
より、上記の漏斗粘度測定は、技切りされたコーンスタ
ーチに関しては以下のように修正した。

１．でんぷんサンプル重量を１５ｇ（無水ベース）に減
少し； ２．充分に熱い（少なくとも９０゜Ｃ）水をこのでんぶ
２８ んに加えて総量１５０ｇとし； ３．　１５ｇの２５ｗ／ｖχの水酸化ナトリウム溶液を
この熱でんぷんスラリーに加え；そして ４．攪拌しながらこのスラリーを２２゜Ｃ（７２゜Ｆ）
に冷却し、そして測定を前記の如く行った。

゛ル　　クロマトグラフイー 分析のために０．３Ｍの硝酸ナトリウムを含有する４　
ｍｌのジメチルスルホキシド（”ＤＭＳＯ”）中に５■
のでんぷんをスラリー化し、このスラリーを少なくとも
３０分′ｖＩ８　０　”ｃに加熱することによってでん
ぷんを調製した。サンプル（２００ｕｌ）をＡＬＣ／Ｇ
ＰＣ−１５０Ｃクロマトグラフ（Ｗａｔｅｒ　Ａｓｓｏ
ｃｉａｔｅｓ．　Ｍｉｌｆｏｒｄ，　Ｍａｓｓａｃｈｕ
ｓｅｔｔｓ州）　（Ｎｅｌｓｏｎ　３０００シリーズク
ロマトグラフィーデータシステムおよびＰＬゲル混合１
０ｕ１カラム（Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ
＋　Ａｍｈｅｒｓｔ，　Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ州
）を付された）に移動相として、０．０３Ｍ硝酸ナトリ
ウム含有ＤＭＳＯを利用して注入して、１ｍｌノ分の速
度で渚離させた。このカラムを、デキストラン標準（Ｐ
ｈａｒｍａｃｉａ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，　Ｐｉｓｃａ
ｔａｉ＋ａｙ，Ｎｅｗ　Ｊｅｒｓｅｙ州製、分子量２，
０００；　２０，０００；　ｓｏ，ｏｏ２９ ０；　５００，０００；および２，０００，０００）を
使用して測定した。短鎖アミロース％を、約５００〜２
００，　０００の分子量範囲内で得られたピークの相対
的面積から計算した。

枝切りされたＯＳＡ蝋状トウモロコシでんぷんの 上記の方法を利用してＯＳＡでんぷん誘導体を４０００
ｇの蝋状トウモロコシと１％無水オクテニル酢酸と反応
させることによって製造した。次いでこのでんぷんをｐ
ｎ　５．０でジェット真煮して２３％でんぷん分散液を
得た。プルラナーゼ（８０ｍｌｓ）を攪拌しながら５８
゜Ｃでこの分散液に加えた。２４時間後、漏斗粘度は、
１９％固形分および２２゜Ｃ　（７２”　Ｐ）で３５秒
であった。

５８゜Ｃで更に８０ｍｌｓのプルラナーゼを添加し、更
に３時間分散液を攪拌することによって枝切りを続けた
。約８０″Ｃにこの分散液を加熱することによってプル
ラナーゼを不活性化させた。漏斗粘度は、１９％固形分
および２２゜Ｃ（７２゜Ｆ）において１２秒であった。

このでんぷん分散液を入口温度２００〜２１０３０ ゜Ｃおよび出口温度８０〜９０’Ｃで噴霧乾燥した。噴
霧乾燥されたでんぷんを４０メッシュスクリーンで篩分
けした。

ＯＳ１１ｔｊｌ状トウモロコシ（４０００ｇ）の第２の
サンプルを製造し、２０ｍｌｓのプルラナーゼを一回の
添加で利用した以外は第１のサンプルと同様な方法で技
切りした。枝切りを２時間続け、その際漏斗粘度が１０
％固形分および２２゜Ｃ（７２°Ｆ）で５０秒となった
。このサンプルを第１のサンプルと同様な方法で噴霧乾
燥した。

実施員｛ この実施例は、酵素イソアξラーゼ（グリコゲン６−グ
ルカノ−ヒドラーゼ．Ｅ．　Ｃ．　３．　２．　６８）
を利用して部分的に枝切りされたでんぷんを製造するこ
とを説明するものである。

蝋状トウモロコシでんぷん（２，５００ｇ）の蒸煮され
た２４％固形分の水性分散液を５，０００単位のＰｓｅ
ｕｄｏｍｏｎａｓ　ａｍ　Ｉｏｄｅｒａｍｏｓａ　　イ
ソアξラーゼ（ｉｓｏａｍｙｌａｓｅ）（Ｓｉｇｍａ　
Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ＋　Ｓｔ．　Ｌｏｕ
ｉｓ，　Ｍｉｓｓｏｕｒｉ社製）で処理した。１単位の
このイソアξラ３１ ーゼは、基質として米でんぷんを使用して、１時間にお
いて０．１の吸光度（Ａ６，。）の増加を引き起こす。

このでんぷん分散液を、ｐＨ４．０で４５゜Ｃに加熱し
て、この酵素を加え、そしてこの混合物を２６時間攪拌
した。混合物の一部分を除き、８０℃に加熱して、この
酵素を不活性化し、モして噴霧乾燥し、実施例１の如く
篩分けした。このでんぷん混合物の残りの部分を総計４
３時間酵素処理をし、その際酵素を不活性化し、そして
でんぷんを上記の如く乾燥および篩分けした。

イソアξラーゼ加水分解から得られた短鎖ア竃ロースの
量をゲル透過クロマトグラフィーで測定した。２６時間
サンプルは、２１．９％および４３時間サンプルは、２
８．４％の短鎖アミロースを含有していた。

実施班１ この実施例は、本発明のでんぷんの処理時間、漏斗粘度
（または水流動度）および短鎖アもロース％の関係を説
明するものである。

３２ 実施例１の部分的酵素的枝切りプロセスを第Ｉ表に記載
したでんぷんに対して行った。

漏斗粘度および短鎖アミロース％を上述の方法で測定し
た。結果を第Ｉ表に示す。

３３ 第Ｉ表 ａ　：苛性漏斗粘度 この結果は、反応時間が増加するのに従って、短鎖アミ
ロース％が増加しそして漏斗粘度が非線３４ 型関係で減少することを一般に示している。従って、こ
れらの測定の一種類またはそれ以上を利用して、酵素的
枝切りの進行を測定することができる。

実１０４｛ この実施例は、本発明のでんぷんを利用して潤滑性であ
り脂肪状の組織を水性でんぷん分散液において作製する
ことができることを説明するものである。

蝋状トウモロコシでんぷんを実施例１の方法によッ７２
２”Ｃ　（７２’　Ｆ）および１０％固形分（約５０％
短鎖アミロース）において１０〜１２秒の漏斗粘度まで
に部分的に技切りした。

でんぷんの脂肪状或いは潤滑性質を、２５ｇ無水のでん
ぷんを７５ｇの蒸留水に分散させることによって評価し
た。この分散液を２０分間スチームバス上で加熱し、ペ
トリ皿に注ぎ、１時間冷蔵しそして主観的に評価した。

この部分的に技切りされたでんぷんゲルを、手の平で広
げて、そして潤滑性であり且つクリーξ−なタッチであ
ることを観察３５ した。このゲルは、光沢があり且つ不透明であった。

亥蓬員五 この実施例は、本発明のでんぷんをフィルム形威用途に
使用することができることを説明するものである。

蝋状トウモロコシでんぷんを実施例１の方法によって２
２℃（７２゜Ｆ）および１９％固形分く約５０％短鎖ア
ミロース〉において１０秒の漏斗粘度にまで部分的に技
切りした。酸転換（８５ＷＦ）蝋状トウモロコシでんぷ
ん（この枝切りされたでんぷんとほぼ等しい粘度）をこ
の枝切りされたでんぷんと比較した。

フィルムを２”Ｘ８”ガラスプレートを枝切りされた蝋
状トウモロコシでんぷんの水性分散液（２５％固形分）
に含浸することによってフィルムを上記ガラスプレート
上に形成することによって製造した。このガラスプレー
トを分散液から除き、一晩室温で乾燥させた。不透明の
フィルムが形威され、これを室温で再び浸したところ、
穏やかに３６ 擦っても溶解しなかった。

同様なフィルムを８５−Ｆ酸転換蝋状トウモロコシから
製造した。乾燥した後、このフィルムは、透明であった
。水に再び浸したところ、このフィルムは、溶解した。

１遣朋ｉ この実施例は、本発明のでんぷんを使用して水性媒体に
分散した際に安定な、不透明または半透明の曇りを形成
することができることを説明するものである。

蝋状トウモロコシでんぷんおよび酸一転換された（５０
ＷＦ）蝋状トウモロコシでんぷんを実施例１の方法によ
り第■表に示す漏斗粘度にまで枝切りした。

加えて、タピオカでんぷんを５４秒の漏斗粘度（１０％
固形分）にまで技切りした。このタピオカ分散液を透過
率を測定する前にハンドホモジナイザーに通した。比較
の目的で、米国特許第３，７３０，８４０号明細書に特
許請求された方法によって製造された充分に枝切りされ
た結晶短鎖アミロースを３７ １．０％固形分で蒸留水に分散させ、そしてこの分散液
の透過率を測定した。

蒸留水中の１％固形分でんぷん分散液の光透過率（タピ
オカに関しては０．２％固形分）を最初におよび２４時
間後にＢｒｉｎｋｍａｎ　Ｐ．　Ｃ．　８００　Ｃｏｌ
ｏｒｉｍｅｔｅｒを使用して測定した。結果を第■表に
示す。でんぷんの曇り形成能が改良されるに従って、光
透過率％が減少した。２４時間後の著しい光透過率％の
減少は、でんぷん曇りが安定でないことを示している。

３８ 第■表 ａ：実施例７を参照のこと。

ｂ：サンプルにおいていくらかの沈降が観察されるのは
、２４時間後の光透過率の減少を示す。

枝切りされて２０〜６０％短鎖アミロースを得た情状ト
ウモロコシでんぷん類が最も安定な曇りを製造した。充
分に枝切りされたでんぷん（米国特許３９ 第３，７３０，８４０号明細書）は、曇りを形威しなか
った。

実施例７ この実施例は、本発明のでんぷんを使用して熱不可逆性
ゲルを形成することを示すものである。

蝋状トウモロコシでんぷんおよび酸一転換された（５０
Ｊ＋）　＊状トウモロコシでんぷんを実施例１の方法に
より第■表に示す漏斗粘度にまで枝切りした。

以下のでんぷん類も以下に示す漏斗粘度にまで実施例１
の方法により技切りした。

′Ｋ：酸転換（５０ＷＦ）タピオカ−４３．１秒（１０
％固形分）；Ｌ：タピオカ−５４．２秒（１０％固形分
）；およびＭ：蝋状トウモロコシ／タビオカ８０／２０
混合物−１３７秒（１０％固形分）。

加えて、比較の目的で、充分に枝切りされた、結晶短鎖
アミロース生戒物を米国特許第３，７３０，８４０号明
細書に特許請求された方法によって製造した。

これらの熱可逆性ゲル形成性質を、２５ｇ無水の４０ でんぷんを７５ｇの蒸留水に分散することによって評価
した。この分散液をスチームバス上で２５分間加熱し、
ペトリ皿に注ぎ、１時間冷蔵しそして主観的にゲル形威
について評価した。得られたゲルは、スチームバス上で
再加熱した際に流動化し、室温に放置した際に再びゲル
を形威した場合に、熱可逆性である。

ゲル評価の結果を第■表に記載する。米国特許第３，３
７０，８４０号に記載された方法によって製造された物
質は、ゲルを形威しなかった。約３０〜６４％の短鎖ア
ミロースを含有する枝切りされた蝋状トウモロコシサン
プルは、熱可逆性ゲルを形威した。

同様なゲルは、酸転換（５０１）蝋状トウモロコシでん
ぷん、酸転換（５０ＷＦ）タピオカでんぷんおよび８０
／２０蝋状トウモロコシ／タピオカブレンドの枝切りか
ら得られた。タビオカでんぷんは、熱可逆的でないゲル
を形威した。

４１ 第■表 ト 蝋 ″：実施例８を参照のこと。

ｂ：ゲルは脂肪状組織および潤滑性を有する曇り、不透
明である。

８やや曇ったペースト。

実施例８ この実施例は、本発明のゲルを使用して高い強度のゲル
を形成することができることを説明するものである。

コーンスターチを第■表に記載された漏斗粘度にまで実
施例１の方法で技切りし、このでんぷん分散液を５また
はｌＯ％固形分に調整した。未化工コーンスターチスラ
リーを製造し、実施例１の方法によりジェット蒸煮した
。蒸煮した後、このでんぷん分散液を５またはｌＯ％固
形分に調整した。

比較サンプル（未化エコーンスターチ）およびでんぷん
Ａから製造されたサンプルを６０時間冷蔵した。枝切り
されたでんぷんＢおよびＣを１時間冷蔵した。ゲル強度
（？）を０．５ｍｍ／秒の速度で＋Ａ″直径シリンダー
（Ｐｒｏｂｅ　ＴＡ−５）を利用してＳｔｅｖｅｎｓＬ
．　Ｆ．　Ｒ．八．　Ｔｅｘｔｕｒｅ　Ａｎａｌｙｚｅ
ｒで測定した。結果を第■表に示す。

未化工コーンスターチは、５％固形分でゲルを４３ 形威しなかった。１０％固形分サンプルは、弱いゲル（
９Ｐ）を形威した。これに対して、全ての部分的に枝切
りされたコーンスターチサンプルは、ただ１時間の冷蔵
の後にも１０％固形分で非常に強いゲル（１７５〜５５
０Ｋ’）　、５％固形分で強いゲル（４０〜２５０Ｐ）
を形威した。

第■表 ａ：実施例８を参照のこと。

ｂ：１０％固形分における。

ｃ：１０％固形分コーンスターチ対照の粘度は、高過ぎ
て測定できず。

ｄ：対照およびでんぷんＡはゲル強度を測定するのに先
立って６０時間冷蔵され、枝切りされたでんぷんＢおよ
びＣは１時間冷蔵された。

４４ 実１目組生 この実施例は、種々のでんぷんを本発明に利用すること
ができることを説明するものでる。

実施例１の部分的に酵素的枝切りプロセスを以下のでん
ぷん頻について行った。

Ａ．　１３ＰＵＮのプルラナーゼ／ｇでんぷんで０　．
１．０，５．０および２４．０時間枝切りされたコーン
スターチ；および１２秒（２２゜Ｃ（７２°Ｆ）におい
てｌＯ％固形分）の漏斗粘度にまで技切りされたコーン
スターチ。

８．１３ＰＬＩＮのプルラナーゼ／ｇでんぷんで０．０
．２５，１．０．２．０および５．０時間枝切りされた
タピオカでんぷん（２１％固形分）。

Ｃ．１３ＰＵＮのプルラナーゼ／ｇでんぷんで０　．０
．２５，１．０，４．０および１６．０時間枝切りされ
たジャガイモでんぷん（１８％固形分）。

漏斗粘度および短鎖アミロース％を上述の方法で測定し
た。でんぷん特性の主観的観察を上述の実施例４〜７に
記載した方法で行った。酸転換（３２ＷＦ）タビオカも
比較の目的で観察した。結果を第Ｖ表に示す。

４５ 実施例１０ この実施例は、種々の部分的に枝切りされたでんぷん誘
導体を本発明の方法によって製造することができること
を説明するものでる。

誘導化反応および部分的枝切りプロセスを第■表に記載
したでんぷんについて実施例１の如く行った。

４６ −４−ワー 第■表 ４８ ｂ：パーセンテージはでんぷんドライ重量ベースで利用
された薬剤の％を示す。

Ｃ：プルラナーゼ処理の時間 ６：更に１５ｍｌｓのプルラナーゼをでんぷん分散液に
加えた。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）予備糊化されたでんぷんを提供する工程；
   および
2. （２）上記でんぷんが８０重量％までの短鎖アミロース
   および少なくとも２０重量％の部分的に枝切りされたア
   ミロペクチンからなるまで上記でんぷんのアルファ−１
   ，６−Ｄ−グルコシド結合をプルラナーゼ（ｐｕｌｌｕ
   ｌａｎａｓｅ）およびイソアミラーゼ（ｉｓｏａｍｙｌ
   ａｓｅ）から本質的になるアルファ−１，６−Ｄ−グル
   カンヒドラーゼ（ａｌｐｈａ−１，６−ｇｌｕｃａｎｈ
   ｙｄｌａｓｅ）で加水分解する工程 からなる方法によって製造され、 水性分散液中で、熱可逆的ゲルまたは高強度ゲル或いは
   安定な、不透明で曇り、或いは潤滑性脂肪状組織或いは
   これらの組み合わせ形成することができる８０重量％ま
   での短鎖アミロースおよび少なくとも２０重量％の部分
   的に枝切りされたアミロペクチンからなる酵素的に枝切
   りされたでんぷん。