JPH04130102A - 湿熱処理澱粉の効率的製造法 - Google Patents
湿熱処理澱粉の効率的製造法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
、予め湿熱処理をすることにより、その特性を著しく変
化せしめる方法の改良、特に湿熱処理澱粉を工業的に効
率的に製造する方法に関するものである。
95〜100℃で、加熱すると、粒の外観的な変化を伴
わずに、物理的な特性が変化することは、1967年V
、 L、 5AIRによってシリアル、ケミストリー(
44巻1月号8頁〜26頁)に詳しく報告されている。
い層に広げて、関係湿度100%の加圧容器に入れ95
〜100℃で16時間はど加熱している。
アーオーブン中で加熱することも試みられている。
水分の変化、X線回折図の変化、澱粉粒の膨潤性の変化
、糊化開始温度の上昇などが知られている。
どによって、連続的に変化する。−射的には、水分含量
の多い馬鈴薯澱粉はコーンスターチに比較しておだやか
な湿熱処理条件で変化する。また加水して水分含量を増
加させるほど変化し易い。
分が約13%でもともと糊化温度が高いがこれを湿熱処
理で変化させるためには高温度、長時間例えば120℃
以上で2時間処理するとか或いは、熱処理に先立ち加湿
して水分を20〜25%とする必要がある。
い層にしなければ、外層部と中心部では変化が均一でな
くなる。また、加水して高水分にして加熱処理をすると
澱粉粒間の固着が伴い処理後の粉末化が難しくなる。ま
た関係湿JI 100%で加熱するために表層部に蒸気
が凝縮して、澱粉粒が糊化して塊となり、やはり処理後
の粉末化が難しくなるなどの欠点があり研究室規模の少
量の場合は、湿熱処理澱粉の調整はさほど難しくないが
、工業規模で製造しようとする場合効果的な手段がなく
商品化されて市場に出回っている例がないのが現状であ
る。
とが出来、かつ湿熱処理後の粉末化が容易で特別の操作
を必要とぜず、加水せずに、市販コーンスターチをその
ままで大量の処理が短時間で行える湿熱処理澱粉の製造
法を提供することを課題とするものである。
ーブが一般に用いられているが前述したような欠点があ
り大量生産には適していない。そこで本発明者らは種々
の装置を考案し、検討した結果、内圧、外圧のいずれに
も耐圧性の密閉容器(例えば日板製作所社製、レトルト
殺菌器)に真空ポンプよりの減圧ライン、加圧用蒸気ラ
インの両者を付設したものを湿熱加熱装置として用いる
のがよいことを見出した。この容器の内部に澱粉をステ
ンレス製バットに入れたものを装填し、真空ポンプライ
ン、加圧用蒸気ラインの両者を逐次開閉し、条件を種々
に変えて澱粉の湿熱処理を行った。
インより蒸気を導入し缶内容器を充分排気して、関係湿
度100%条件にして加圧加熱処理をした。これとは別
に真空ラインによる減圧・加圧蒸気ラインによる加圧加
熱の組み合わせ、更には減圧・加圧加熱・減圧・加圧加
熱の繰り返しの組み合わせ等について減圧度、加圧度を
変えて種々検討した。
ンダーアミログラフイーによる粘度の変化 ■示差走査型熱量計による吸熱性の変化■40℃におけ
るα−アミラーゼ消化性■α−アミラーゼ吸着性の増加 ■被染色粒の増加、及び顕微鏡観察 ■糊液を調整してその粘性の安定性 について調査検討を行った。
調べた。
は以下のごとく行った。即ち、全量4509の澱粉乳液
懸濁液を調整するコーンスターチの場合は無水物として
7%相当量、即ち31.5I!を秤量し、馬鈴薯澱粉の
場合は5%相当量、即ち22.51!を秤量し、水を加
え全量を450.9としてアミログラフィーにかけた。
30分昇温加熱後30分間同温度に保ち以後毎分1.5
℃の速度で30分冷却し、この間連続的に粘度を読み取
った。
及び最高粘度到達温度、及びその時の粘度、95℃30
分加熱後の粘度、及び50℃まで冷却した時の粘度をそ
れぞれ測定した。
2.5倍の水を用い、昇温を毎分2℃とし、140℃ま
で昇温して測定したつ結果は、糊化開始温度、糊化ビー
ク温度、糊化終了温度(何れも℃)、乾物1g当たりの
糊化熱ジュール/gで表した。装置はセイコー社製を用
いた。
方法によった。即ち、湿熱処理澱粉を無水物として0.
19を154遠心分離管にとり、0.IN酢酸−酢酸ナ
トリウム緩衝液pH6,0に1mMの酢酸カルシウム及
び5mMの食塩を加えた液で1000倍希釈した耐熱性
α−アミラーゼ(スビターゼHK、ナガセ生化学製11
当たり18糊精化力相当)を加えて40℃で時々振盪し
ながら2時間作用させその後遠心分離し、上澄み液の全
糖分をフェノール硫酸法で定着し可溶化率を算出した。
て40’C24時間消化して生澱粉消化性も測定した。
ガセ生化学製、12000DUN/1 fI) 50m
i:水5oR1を加え、氷水中で冷却、同じく氷水中で
冷却したエタノール2401を徐々に加え、生ずる沈澱
を冷却遠心分離機で、5℃で遠心分離(3000r、p
、m3分)この沈澱を再び水に溶解して30−のエタノ
ールと共に全量を100m/とじた。この液51を5〇
−遠心分離管にとり試料澱粉を無水物として2001!
に9を加え、冷室中でマグネテイツクスターラーで約9
0分撹拌した後5℃で遠心分離し、上澄みのα−アミラ
ーゼ活性を測定すると共に、沈澱した澱粉に、酢酸カル
シウム11IIM、及び食塩5mMを含む0. IN酢
酸−酢酸ナトリウム緩衝液5ゴを加えて60℃(約10
分)に加熱して吸着澱粉がらα−アミラーゼを溶離して
α−アミラーゼ活性を測定し、試料澱粉1g当たりのα
−アミラーゼ吸着量を算出した。
サフラニンT(塩基性染料)約05−を加えて、混合し
、約5分放置後、遠心分離し、更に沈澱物に水を加えて
余分の染料を洗い、遠心分離で除き、これを3回繰り返
した後、サフラニンTにより赤く染まった澱粉をデツキ
グラス上に採り、これに−滴の1%ダイレクトスカイブ
ルー5B(直接染料)を加えて混和して顕微鏡下で観察
し、青色に染色された損傷澱粉粒の割合を読み取った。
.0%溶液を95℃加熱後40℃に冷却してB型粘度計
で粘度を測定した。これを、オートクレーブ中で120
℃20分間加圧加熱し40℃に冷却後、粘度を計った。
従って、研究室規模の加圧殺菌装置を用いて加圧蒸気導
入による129℃で120分各種の澱粉を湿熱加圧処理
し、得られた澱粉のアミログラフィーを調べた。結果を
第一1表に示す。
、馬鈴薯澱粉は、この湿熱処理条件下では、加熱により
ほとんど粘性を示さないように変化したが、加水しない
コーンスターチは、その変化の程度が少なかった。また
加水コーンスターチは全体に固着した状態となり処理後
の粉砕が難しかった。このように、市販のコーンスター
チを、加水せずそのままで湿熱処理した時は、129℃
(1,7勿/cjG)120分、層厚1.5センチメー
トル加熱条件でも、尚アミログラムで粘度の上昇が観察
される。
り返し処理方式による時は、層厚5センチメートルとし
た場合でも、105℃位力ら、粘性の変化が認められ、
α−アミラーゼによる40℃での消化性や被染色粉の割
合が増加し124℃で加熱すると5分間の湿熱処理で粘
性は著しく変化し、10分以上ではほとんどアミログラ
ムによる粘性を示さずα−アミラーゼの吸着性は、未処
理コーンスターチに比較して著しく向上し、20分処理
では約10倍に近くなり、α−アミラーゼ溶液に4%添
加して5℃で90分撹拌した後、遠心分離した上澄みの
アミラーゼの残存活性は、原液に比して、約10%であ
り工業的にα−アミラーゼの吸着精製用として充分利用
可能な澱粉が得られた。示差走査型熱量計分析の結果は
、124℃処理のものでも糊化による吸熱性が明らかに
認められるが。
温度、糊化終了温度共に高温側に移行し、糊化熱は減少
し、124℃、20分処理のコーンスターチでは未処理
のものの翅となった。
定できるほどは膨潤していない事を示している。またそ
の処理澱粉を5〜7%の糊液にした後オートクレーブで
加圧加熱した場合、対照の未処理コーンスターチの粘性
の低下が甚だしいのに較べて粘性の低下が少なかった。
粒は水不溶性のスポンジ状となり圧搾により脱水できる
。この脱水液中にはほとんど澱粉は溶出していない。こ
のことから、この湿熱処理澱粉は、加熱により膨潤する
が容易に崩壊、溶出しない性質に変化したと考えられる
。また湿熱処理澱粉を走査型電子顕微鏡で表面を観察す
ると、表面に凹みが生じているのが明らかに観察される
。α−アミラーゼを作用させると、凹んだ部分より消化
されることが観察される。
時の温度が高く、時間が長いほど増加し124℃処理で
はほとんど大部分が青色に染色された。
るときは、比較的湿熱処理変化を受けにくいコーンスタ
ーチでも、加水等の特別の操作をしなくても124℃で
、比較的短時間の処理で、水懸濁液とした後加熱しても
実質的に粘度を示さないような澱粉に変化する。このも
のは又、−旦糊液とした後オートクレーブで加圧加熱を
繰り返しても粘度の変化が少なくレトルト用食品の調整
用に適している。
されたものである。即ち、概言すると、本発明は減圧ラ
インと加熱蒸気ラインとの両方を付設し、内圧および外
圧ともに耐熱性の密閉できる容器内に澱粉を入れ、減圧
とした後、蒸気導入による加圧加熱を行い、あるいはこ
の操作を繰り返すことにより、澱粉を所定時間加熱した
後冷却することを特徴とする湿熱処理澱粉の効率的製造
法を提供するものである。
を有する澱粉を工業的にしかも効率的に製造しうる。特
に、本発明の処理により製造された澱粉は、通常の水懸
濁液にして加熱した場合実質的に粘性を示さず、高圧処
理を繰り返しても通常の澱粉のように粘度低下を伴わず
、かつアミラーゼ吸着能が著しく増加したすぐれた性質
を具備する。
限はないが、工業的に大量生産されており、工業的原料
として入手が容易で安価であるが、通常、馬鈴薯澱粉に
比較して湿熱処理により変性し難いといわれているコー
ンスターチにつき本発明処理方法を適用するのが好まし
い。市販のコーンスターチは通常約13%の水分を含ん
で平衡状態にあるが、本発明方法によるとぎはこのまま
で処理でま、しかも湿熱処理後も固着することがなく、
粉末化が極めて容易で工業的生産に適している。勿論、
所望とあれば、コーンスターチ以外の澱粉も本発明方法
の実施にあたり使用できる。
インの両方が付設されており、真空、高圧の何れにも耐
えうる密閉可能な容器を用いる。装置内への澱粉の仕込
みは適当な開放容器に層状にひろげてた状態で装填すれ
ばよい、層の厚さは従来の処理方法におけるよりもかな
り厚くすることがで沙る(例えば5にIN以上約20ス
またはそれ以上)のも本発明処理方法の一つの特徴でも
ある。
んだ後に処理容器を密閉し、先ず減圧ラインをあけて減
圧処理を行う。この時の減圧の程度は約7oomug(
ゲージ)以上の真空度にする。処理装置(容器)の容積
と真空装置の性質にもよるが700 mWg程度の真空
度には容易に到達しうる。約700mug以上の真空度
に達すれば、その状態をかなりの時間維持せしめる必要
はなく、すぐに真空ラインを閉じ加圧蒸気ラインをあけ
て加圧蒸気を導入し、容器内温度を100℃またはそれ
以上(例えば120℃〜130℃)に上昇せしめる。所
定時間この高温状態を維持せしめた後加圧蒸気ラインを
閉じ放冷し、次いで湿熱処理された澱粉をとり出す。被
処理澱粉層が比較的薄いときは減圧−加圧加熱の一サイ
クルで所期の処理効果かえられるが、場合により(例え
ば被処理澱粉層が厚い時)にはこのサイクルを繰り返す
のが好ましい。
)−加圧蒸気導入(容器内温友釣100℃またはそれ以
上)−再減圧(700mHgまたはそれ以上の真空度到
達)−加圧蒸気導入(例えば容器内圧力1.3 kg
/ d G 、温度120℃以上)−冷却の如くである
。なお加圧蒸気による放置時間(加熱時間)は装置(容
器)の容積、被処理澱粉の種類、澱粉層の厚み等によっ
て多少異なるが一般的には10〜30分である。なお上
記のように減圧−加熱サイクルを繰り返すようにすれば
処理装置内の澱粉層の厚さを大きくする(従って被処理
澱粉の量を多くする)ことができる。即ち、直径40t
xの円筒形装置を用い上記のような減圧−加圧加熱一減
圧一加圧加熱処理を行ったところ澱粉層の厚さが51で
も21clILでも、層内のどの部分をとってみても変
性改質効果にはほとんど差はなく均一処理を達成するこ
とかでまた。なお装置の大まさによっては澱粉層の厚さ
はこの数倍にもすることか可能である。なお最後の加圧
蒸気導入の加熱処理のあと蒸気導入を止めてから放冷し
熱処理澱粉を取り出してもよいが、蒸気導入を止めてか
ら、−旦減圧ラインをあけて余分の蒸気を除き、減圧の
もとに冷却してから熱処理澱粉を取り出す方が取扱い上
有利である。
げて湿熱処理した。
トルの円管型の内・外圧に耐圧の容器(日限製、内・外
圧に耐圧のレトルト殺菌器)で内部に25センチメート
ル×32センチメートルのステンレスバットに厚さ5セ
ンチメートルになるようにコーンスターチを入れたく約
30kg>。蜜閉後まず真空ラインを開放し、10分後
30トール減圧となった時、真空ラインを閉じ、2.4
kgの加圧蒸気ラインを開放して蒸気を導入し九7分後
に缶内温度は100℃に達した。圧力は常圧に戻った。
後、30トールに達したので再び蒸気ラインに切り換え
て加熱をし總所定温度と、所定時間、加熱終了後、圧力
を開放し、更に減圧冷却した後、開蓋して処理澱粉を取
り出して粉砕した。第2表は、加熱時の処理温度を変え
て行った結果である。この結果124℃では完全に粘性
を示さない澱粉に変わりα−アミラーゼ吸着能が著しく
大になった。
。その結果を第3表に示す。その結果、124℃、5分
の処理で115℃、20分処理よりもより大きく変化し
、124℃、10分で、実質的に加熱により粘度上昇の
ない澱粉となった。層厚を21センチメートルとしたも
のでも、充分な変性が認められた。124℃処理した湿
熱処理澱粉を示差走査型熱量計で測定した結果を第4表
に示した。
、粘度を示さないものでも、粒の膨潤と吸熱か明らかに
認められた。
Claims (3)
- (1)減圧ラインと加圧蒸気ラインとの両方を付設し、
内圧、外圧共に耐圧性の密閉できる容器内に澱粉を入れ
、減圧とした後、蒸気導入による加圧加熱を行い、ある
いはこの操作を繰り返すことにより、澱粉を所定時間加
熱した後冷却することを特徴とする湿熱処理澱粉の効率
的製造法。 - (2)缶内温度を少なくとも120℃以上とすることで
、水懸濁液を加熱した時、澱粉粒の膨潤が認められるが
実質的に粘度を示さず、α−アミラーゼ吸着能が著しく
高い澱粉を製造することを特徴とする請求項1に記載の
方法。 - (3)加熱後減圧にして冷却することを特徴とする請求
項1または2記載の方法。
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