JPH05506564A - デンプン由来の食品級不溶性バルキング剤 - Google Patents

デンプン由来の食品級不溶性バルキング剤

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JPH05506564A JP91501093A JP50109391A JPH05506564A JP H05506564 A JPH05506564 A JP H05506564A JP 91501093 A JP91501093 A JP 91501093A JP 50109391 A JP50109391 A JP 50109391A JP H05506564 A JPH05506564 A JP H05506564A
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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】 デンプン由来の食品級不溶性バルキング剤背景 デンプンは重要かつ最も豊富な炭水化物のひとつである。
デンプンは、光合成の結果植物中に生成し、人類を含む各種の生物のエネルギー 源になっている。デンプンの世界生産量は1800万トンであると推定され、そ の約5096は食品に使用するのを目的としており、デンプンは、食品の分野で 、製品の機能特性を改良するのに役立ちかつ多くのオリゴ糖の起源を提供する。
またデンプンは、例えば、接着剤、コーティング、のり付け、凝集剤、化学薬剤 および建築材料のような食品以外の多くの用途にも使用することができる。
デンプンの工業用用途はその独特の化学的および物理的特性に基づいたものであ る。デンプンは、種々の異なる状態、例えば完全粒、分散物のような膨潤(sw ollen)粒、フィルムまたはオリゴ糖の混合物に転化した後の状態で使用す ることができる。
デンプンは、食品、紙、繊維、せっけん、洗濯、化粧品および医薬の産業におけ る用途に一層適するように種々の方法で改質することができる。一般にデンプン は、特定の性質を得るために物理的、化学的または酵素的手段で改質される。
物理的改質は、機械力および/またはデンプン粒構造の部分的もしくは全体の再 組織化をもたらす水熱処理(hydrothermal treatmenDに よって行うことができる。物理的に改質されたデンプンの栄養特性と物理特性は 出発物質のそれとは異なっている。例えば冷水には不溶性であるデンプン粒構造 の組織を完全に破壊すると、冷水に高度に溶解性のデンプンの形態になる。アミ ロースを剪断力(shear)で破壊すると、容易に消化できるオリゴ糖が生成 する(C,Mercier、 5taerke、 29巻、48頁、1977年 )。デンプンの熱処理中または単に長期間貯蔵するだけで、通常“老化“(re trogradat 1on)といわれているいくつもの重大な変化が起こる。
一般にこの老化は結晶化現象であり、X線回折法で検出することができる。これ は、デンプンのヒドロキシ基が隣接するデンプン分子と水素結合を形成する傾向 が強いことによって起こる。老化中に起こる変化は、デンプンを含有する食品の テクスチャーと消化率に大きな影響を与える。老化は、パンのステーリングと、 はとんどのデンプン含有食品のテクスチャーの変化の重大な要因である。
デンプンの老化は、X線回折法、示差走査熱量測定法および剛性率測定法(sh ear modules)を含む各種の方法によっての研究によって、老化アミ ロースは非晶形(amorphous)領域と交錯している二重らせん結晶領域 で構成されていることが明らかになった。結晶領域が生成するとデンプン粒の剛 性が増大しアミロースマトリックスを強化する。非晶形(amorph。
US)領域は、いくつかの酸やα−アミラーゼ類のような酵素によって、結晶領 域を無傷のままで加水分解することができる。その結果、老化すると、グルコシ ド酵素による加水分解に対するデンプンの抵抗性の全般的な増大をひきおこす( S。
G、 Ring、 J、 M、 Gee、 M、 Whittam、 P、 0 rfordおよび1. T。
Johnson、Food Chemistry、 28巻、97頁、1988 年)。
デンプン含有物質の酵素による液化(部分加水分解)と糖化(液化デンプンのグ ルコースへの転化)は、伝統的な酸触媒加水分解よりますます重要になってきて いる。酵素法は、外にも利点はあるが、とりわけ、収率が高く、製品の品質を頚 著に改善しかつエネルギー消費量が少ない。酵素加水分解反応で産生されるオリ ゴ糖は種々の用途に用いることができる。例えばデンプンをα−アミラーゼで加 水分解することによって製造されるマルトオリゴ糖は、接着剤、ならびにシロッ プ、風味剤のカプセル化、テクスチャー制御、結合剤およびゲルのような食品用 途に使用できる。
近年、デンプン工業における酵素の利用に対して少なからぬ努力がなされている にもかかわらず、酵素で誘導されたデンプンに基づく製品は市場にはまだほとん ど出ていない。このことは低カロリー食品の分野では特に明らかである。最近ま で、デンプンは、完全に加水分解されてヒトの小腸から吸収されると考えられて いた。この仮定は、ヒトのすい臓中のアミラーゼの量が消費されるデンプンの完 全加水分解に必要な量を越えているということに基づいている( H,N、En glystおよびG、 T、 Macfarlane、 J、 Sci、 Fo od Agric、 137巻、699頁、1986年)。デンプンの物理的改 質によって1.小腸における消化に耐性の製品か得られる(S、 G、 Rin gら、 Food Cンブンベースの製品の開発は現在非常に重要である。
発明の要約 本発明は、デンプン由来の、食品級で非消化性かつ低カロリーのバルキング剤お よびその製造方法に関する。本発明の製造方法ではデンプンの老化が行われ、次 いで酵素的もしくは化学的加水分解が行われ、デンプン分子の非晶形(amor ph。
US)領域を減少させるかまたは除去する。本発明の方法によって製造される改 質デンプンは非晶形(amorphous)領域をほとんと含有していないかま たは全く含有していない老化させたデンプンである。そのカロリー値および保水 力を含む製品の特性は、各工程における改質の程度、例えば老化の程度および/ または加水分解の程度を変えることによって変化させることができる。
本発明の製造方法の老化の工程では、デンプンは水溶液中高い温度でインキュベ ートされ、次に低温でさらにインキュベーションを行い、このようにしてデンプ ン分子中に結晶領域を生成させる。上記の工程を経て製造された老化デンプンは 、そのままで、食品用のバルキング剤もしくは増量剤、または錠剤化助剤として 用いることができる。あるいは、老化工程に続いて、単一もしくは混合物のグリ コシダーゼによる酵素的加水分解反応もしくは酸触媒による加水分解反応を行う ことによって、水に不溶性の低カロリーデンプン製品を得ることかできる。
本発明の製品は、食品用低カロリーバルキング剤として有用な食品級の水不溶性 のデンプン製品である。本発明の製品には伝統的なバルキング剤を越えるいくつ かの利点がある。
本発明の製品にはほとんどカロリーがなく、その物理的特性は、老化の程度およ び結晶デンプンに結合して残っている非晶形(amorphous)物質の量を 制御することによって、与えられた用途向けに容易に改質することができる。本 発明の製品は機能が増大しているために、炭水化物と脂肪をベースにする食品に 各種の用途をもっている。例えば老化させたかおよび/または酵素で改質したデ ンプン製品は、各種のベーク製品の砂糖および/または小麦粉の代替品、さらに 低カロリー、低脂肪のマーガリンとマヨネーズのような低脂肪食品配合品のバル キング剤として使用することができる。
本発明は、デンプンを改質して多くの食品用途で有用な老化デンプン製品を製造 する方法に関する。第1工程で、デンプンは老化反応に付される。この工程中で デンプンは物理的転移を受けて、二重らせん結晶領域(老化領域)に非晶形(a morphous)領域が散在している新しい構造が生成する。この工程で生成 した老化デンプンは、バルキング剤、増量剤または食品中の砂糖、小麦粉もしく は脂肪の代替品、または錠剤化助剤として用いられることができるし、またはさ らに、非結晶領域すなわち非晶形(amorphous)領域を加水分解するこ とによって改質することかできる。加水分解工程では、この製品は、適切な単一 のグリコンダーゼもしくはその混合物または酸で処理することにより非晶形(a morphous)領域が加水分解されるがその結晶領域は完全なままで残る。
得られる製品は、非晶形(amorphous)デンプン領域が少ない結晶デン プンである。すなわち、この物質は大部分が老化されて生成した結晶デンプンで 構成されている。非晶形(amorphous)デンプン領域は製品の約10重 量%未満が好ましい。最終物質の構造および/またはその機能特性は、ある程度 、酵素の特異性と加水分解度に依存している。したがって、結晶領域に結合して 残っている非晶形(amorphous)物質の量は、グリコシダーゼ酵素の選 択と、酵素または酸による加水分解工程の条件を制御することによって制御する ことができる。
本発明の方法において出発物質として有用な多糖類は、いくつもの起源(例えば トウモロコシ、小麦、エンバク、ジャガイモ)由来のデンプンと、アミロース、 デキストラン類、グリコーゲン類およびガラクトマンナン須である。直鎖状のア ミロース分子および分枝鎖状のアミロペクチンで構成されている多糖類は一般に 植物起源由来であるが、これらも用いることができる。例えばデンプンは、トウ モロコシ、小麦、米、ジャガイモ、タピオカ、キャラサバもしくはアロールート 、アラシド、アミ才力またはサゴ由来のものでもよい。
本発明の方法の第1工程ては、デンプン試料は、水、または緩衝液、または少な くとも8o容量%の水を含有する水と有機溶剤(例えばDMSO)の混合物のよ うな水性媒体に分散される。この工程は、最初に適当な存機溶剤(例えばDMS o)に試料を溶解しこれを水で希釈することによって簡略化することができる。
懸濁液は一般に約10 (W/V)%までのデンプンを含有している。分散液は 次に高めた温度好ましくは約60〜120°Cでデンプンの溶解を保証するのに 充分な期間(例えば約5〜約10時間)インキュベートされる。次に生成物を冷 却し、低温(約4〜20°C)で約0.5日間〜約4日間インキュベートする。
この時点でデンプンの少なくとも50%(重量)が抵抗性領域で構成されている 。
アミロースの老化反応はデンプン中にアミロペクチンが存在していることによっ て遅らされるので、本発明の方法の第1工程は、老化反応を行う前にアミロペク チンをアミロースに酵素で転化することによって速めることができる。この転化 反応は、プルラナーゼもしくはイソアミラーゼのような脱分枝(debranc hing)酵素を用いて実施することができる。その多糖の鎖を(1−4)特異 的グリコシダーゼ(例えばα−アミラーゼ)で部分的に加水分解することが上記 目的を達成するのに存用である。
本発明の方法の第1工程で生成する老化された多糖類は、次いで加水分解されて 非晶形(amorphous)領域か少なくなるか消失する。加水分解反応は、 酵素によるか(例えばグリコシダーゼを使用して)または化学的に(例えば酸を 用いて)行うことができる。この工程は一般に攪拌式タンク反応器で実施される 。グリコシダーゼ酵素、その混合物または酸を、例えば水もしくは緩衝液といっ た水性媒体に、老化させた多糖頂のt濁液に添加し、得られた反応混合物を、通 常約1〜約30時間、所望の加水分解が得られるまで攪拌しながらインキュベー トする。添加される酵素の量は、使用される酵素もしくは酵素混合物、酵素の活 性および工程の条件(例えば時間、温度)によって変化する。酵素の量は、通常 、約30時間未満の時間に非結晶領域の加水分解を完了するのに充分な量である 。加水分解で用いることができる酸は、炭水化物を加水分解するのに一般に用い られる酸であり、HCI 、 H2SO1およびTFA(トリフルオロ酢酸)の ような鉱酸が含まれる。使用される酸の濃度は一般に約0.2規定である。これ より窩い濃度を利用してもよいが、通常、加水分解反応を速めることにはならな い。
反応混合物の温度は、約10”C〜約80°Cの範囲であればよい。得られた残 渣を洗浄して酵素もしくは酸および反応副生成物である水溶性の糖類およびオリ ゴ糖を除き、得られた水不溶性の生成物を乾燥する。乾燥は、例えば、水の残量 を、アセトンのごとき水混和性有機溶剤でストリッピング(stripping )を行うか、風乾するかまたは凍結乾燥することによって達成することができる 。
本発明の方法の第2工程では各種の異なる酵素を使うことができる。この工程の 酵素は、出発物質の化学構造に基づいて選択される。例えば(1−4)結合で連 結されたα−D−グルコビラノース残基で構成されているアミロースが出発物質 の場合は、(1−4)グルコシド結合に特異的な酵素、例えばα−アミラーゼか 用いられる。(1−4)と(+−6)の両方の結合を含有するデンプンに対して は、(1−4)結合および(1−6)結合に特異的なグリコシダーゼの混合物、 または(1−4)結合と(1−6)結合の両方に特異的酵素の1つが用いられる 。例えば(+−4)結合特異的α−アミラーゼと(1−6)結合特異的のプルラ ナーゼ(pullulanase)もしくはイソアミラーゼの組合せを用いるこ とができる。あるいは、アミログルコシダーゼ(amyloglucosida se)は、(1−4)結合と(1−6)結合に特異的であり、単独で使用するこ とができる。
本発明の方法で触媒として用いられるグリコシダーゼ類は、高い作動安定性(例 えば少なくとも50時間は酵素活性を著しく失うことなく再使用できる)を示さ ねばならず、かつグリコシド結合の加水分解を効率的に触媒しなければならない 。公知のα−アミラーゼ類はどれも、結合部位の必要条件のために、結晶領域の すぐ近くのD−グリコシド結合を加水分解することができないのに対して、非晶 形(amorphous) H域に対するそれらアミラーゼ類の特異性はかなり 変化することを考慮することが重要である。ヒトの唾液とブタのすい臓のα−ア ミラーゼは、例えば、結晶領域の近(の5つのD−グルコビラノース残基を加水 分解しないまま残す。バチルス基を未反応のままで残す(JaneとRobyt 、 Carbohydrate Re5earch、 132巻、105頁、1 984年)。より高い加水分解度が必要な場合は、例えば、上記酵素の1つとア ミ口グルコシダーゼの組合せを用いることができる。
本発明の方法の第2工程に用いることができる酸には、HCl、 、 H2SO ,およびTFAのようなグリコシド結合を加水分解できる酸が含まれる。
本発明の方法で製造される改質製品は、少量の非晶形(am。
rphous)領域を有する主として結晶性の老化デンプンである。その製品は 多くの望ましい特性をもっている。例えば本発明の方法で製造される老化デンプ ンまたは加水分解された老化デンプンは、食物繊維の範嗜の必要条件を満たし、 天然品と分類することができる。というのは、出発物質である天然のデンプンが 加水分解反応以外の化学変化を起こさないからである。その生成物は、微小結晶 構造および広範囲の保水力と消化率をもっている。またこの生成物は、食物繊維 補充剤、各種のベーク製品の砂糖と小麦粉の代替品、低脂肪配合品の脂肪増量剤 、錠剤化助剤および過剰の氷結晶形成の阻害剤として用いることかできる。
本発明の老化改質デンプンは、砂糖、小麦粉もしくは脂肪の量を減らした食品を 作るのに特に有用である。砂糖、小麦粉および/または脂肪の代わりに老化デン プンを用いて作る食品は、カロリー含量か低くかつ繊維含量が高く、脂肪が代替 される成分の場合は低脂肪含量になる。本発明の老化デンプン製品を用いて作る ことができる食品としては、クツキー順、ファツジ、プラウニー類、低脂肪マー ガリンスプレ1.ド類および冷凍デザート類が含まれる。所定の配合のうち、本 発明の老化デンプン製品で代替できる砂糖、小麦粉または脂肪の量は、ある程度 、その配合、食品の望ましい性質ならびにカロリーおよび/または脂肪の望まし い減量に依存している。また老化デンプンは、他のすべての成分を減らすことな く、配合物に増量剤として添加することもできる。この増量された製品は、増量 されていない製品に比べて単位容積当りのカロリーもしくは脂肪の含量が少ない 。
本発明を下記実施例により詳述する。
アミロース、デキストラン欄準品、比活性がそれぞれ1361U/mg、780 0 rU/m 1、および350TU/m1であるビー・ズブチリスとブタのす い1! (porcine pancrease) (ブタのパンクレチン)  (pancretin)由来のα−アミラーゼ(EC3,2,1,1’)および アスペルギルス・ニガー(晶pergillus niger) (略してニー ・ニガー)由来のアミログルコシダーゼ(EC3,2,1,3)は、Sigma  Chemical Company(ミズーリ州、セントルイス)から購入し た。HT−濃縮α−アミラーゼは、Miles Laboratories ( インディアナ州、エルクハート)から入手した。高アミロースデンプン(Amy lomaize VIE)は、American Maize−Product s Co、(インディアナ州、ハモンド)から入手した。DMSOはAldri ch ChemicalCompany (ウィスコンシン州、ミルウオーキー )から購入した。
方法 α−アミラーゼの活性は、デンプンを加水分解して出現する還元糖を追跡するこ とによって測定した。5mMのNaC1とImMのCaC1zを含有する20m M’Jン酸カリウム緩衝液pH6,9による可溶性デンプンの2%溶液2mlに 、α−アミラーゼ(0,1〜0.710)を添加した。その溶液を37°Cでイ ンキュベートした。定期的に10μmの試料を取出し、標準のソモギーネルソン 法(Somoygi−Nelson procedure) (Nelson、  N、、 J、 Biol、 Chemistry、 153巻、375頁、1 944年)にしたがって還元糖を分析した。
アミログルコシダーゼの検定 アミログルコシダーゼの活性はα−アミラーゼと類似の方法によって測定した。
アミログルコシダーゼ(0,11U)を、0.1MのNa0Ac、 p H4、 5による2%デンプン溶液に添加した。その溶液を37゛Cでインキュベートし た。定期的に10μmの試料を採取し、ソモギーネルソン法にしたがって還元糖 を分析した。
保水力(Water−Holding Capacity)の測定500mgの 試料を5.0gの水に懸濁させた。その懸濁液をフォルテツクスミキサ−(Vo rtex m1xer)で混合し、次に、オービットシェーカ(orbit 5 haker)て200rpm、20°C,15分間振盪した。次いて、3000 gにて20分間20°Cで遠心分離した。水層を除去し沈澱物の重量を測定した 。保水力(WHC)は、結合水の重量を乾燥試料の重量で割り算することによっ て計算した。
アミロースの老化 25gのアミロースを加熱しながら250m1のDMSOに溶解し、次に225 0m1の水をゆっくり添加した。得られた溶液を80°Cで1時間攪拌し、次に 4°Cで15時間放置した。上記インキュベーションの結果生成した固体沈澱物 を、9000gで20分間遠心分離することによって単離した。その沈澱物を水 (500m l)で3回洗浄し凍結乾燥した高アミロースデンプン(high  amylose 5tarch) 1500 gを4Lの水に懸濁させ、むらが なくよく混ざった均一なスラリーを調製した。このスラリーを、絶えず攪拌しな がら26Lの沸騰(オートクレーブ処理)水に添加した。得られた懸濁液を+2 1°Cで8時間、オートクレーブ処理を行った。その溶液を冷却し、16時間2 4℃でインキュベートし、さらに48時間8°Cでインキュベートした。この方 法で沈澱させた老化アミロースを、連続的に遠心分離することによって懸濁液か ら取り出して酵素加水分解反応に付した。
酵素による改質が必要でない場合は、固体の老化アミロースを無水アセトンで5 回洗浄し、次に無水エタノールで1回洗浄した。最終的に得た固体を減圧下40 °Cで10時間乾燥した。この方法によって1kgの老化デンプンを得た。
老化アミロースの酵素加水分解 上記のようにして調製した老化アミロース45gを、l。
OmMのCaC1t と5mMのNaC1を含有する500m1の50mM酢酸 ナトリウム緩衝液(pH5,5)に添加することによって懸濁液を製造した。ブ タのすい臓由来のα−アミラーゼ(30mg)と2ml (18mg)のアミロ グルコシダーゼをその懸濁液に添加した。その反応フラスコを225rpmで回 転しているシェーカの上に置いて50°Cで18時間インキュベートした。未加 水分解の固体物質を、遠心分離(9000gで20分間)によって回収し水で3 回洗浄し凍結乾燥した。
老化デンプンの酵素加水分解 10gのHT濃濃縮−アミラーゼを200m1の水に添加して4時間攪拌するこ とによって懸濁液を製造した。得られた暗褐色の溶液を遠心分離して濾過した。
上澄み液をデカントして保管した。得られた沈澱物を50m1の水で2回洗浄し 、遠心分離し、その上澄み液に添加し、350,0OOIUのアミラーゼ活性を 得た。
ヒトの唾液アミラーゼを以下の方法で製造した。すなわち、ヒトの唾液130m 1を収集し、遠心分離し、濾過して130.0OOIUのヒト唾液アミラーゼ活 性を得た。
上記のようにして調製した1kgの老化デンプンは、攪拌しなからIOLの水に 懸濁させ、むらのない均一な懸濁液を製造した。次に両方のアミラーゼ混合物を 添加し、反応混合物を24°Cで25時間攪拌した。得られた、酵素によって改 質された老化デンプン(EMRS)は、連続遠心分離法によってその懸濁液から 取出した。固体は、水に分散させて12%(W/W)の懸濁液を作り凍結乾燥し た。
消化率の測定 2.5%の高アミロースデンプンを含有する500mMリン酸緩衝液(pH7, 5)の溶液を調製した。1mlのこの溶液に、1mlのパンクレチン溶液(pa ncretin solution)(10mg/ml)を添加した。その混合 物を37°Cで30分間インキュベートした。定期的に0.1mlづつのアリコ ートを取出し、アミログルコシダーゼの50mMのNa0Ac緩衝液(pH5, 0)による溶液(1510/ml)の0.1mlを添加した。その溶液を37° Cで30分間インキュベートし、生成した還元糖をソモギーネルソン法を用いて 測定したデンプン製品の粒径は、マイクロトラック(1JiCrotrac)粒 径分析器(Leeds & Northrup Instruments、ペン シルベニア州、ノース・ウェールズ)を使い、そのメーカーの指示にしたがって 測定した。
分子量の測定 デンプン製品の平均分子量はHPLCで測定した。ケイプロ(KaYpro)  286iデータ収集システム(Kaypro Corp、、カリフォルニア州、 ソラナ・ビーチ)にインターフェースしたパーキン エルマー シリーズ(Pe rkin Elmer 5eries ) 400HPLC(Perkin E lmer Corp、、コネチカット州、ノーウオ一り)を使用した。Wate rS社(Waters As5ociates、マサチューセッツ州、ミルフォ ード)の示差屈折率検出器シリーズ403の検出器を取付けたBioRad ( BioRad、カリフォルニア州、リッチモンド) TSK−250カラム(6 00x7.5 mm)を用いて、デンプン試料の平均分子量を測定した。そのカ ラムは市販のデキストラン標準品を使って校正した。そのカラムは、■5%DM S○を含有する250mMのNa0Ac pH4,0を用い0.6ml/min の流量で溶離した。100μmの10mg/ml溶液を、分子量測定用に注入し た。
錠剤化 錠剤は、酵素で改質した老化デンプン500mgを錠剤ダイに入れ、Carve r Laboratory Press(F、 S、 Carver、 Inc 、社、ライスコンシン州、メノモニー・フォールズ)上で20°Cにて5分間3 .9トン/ c m ’で圧縮して成形した。
実施例 25gのアミロースを250m1のDMS○に溶解して、方法の項に記載したよ うにして老化させた。15gの白色で水不溶性の物質を得た(収率60%)。次 に老化アミロース(RA)を、方法の項に記載したようにして、α−アミラーゼ とアミログルコシダーゼの混合物を用いて酵素による加水分解を行った。45g のRAを加水分解して29gの水不溶性で酵素によって改質された老化アミロー ス(EMRA)を得た。
次にRAとEMRAの粒径分布、保水力、消化率および平均分子量を上記のよう にして測定した。
平均粒径は、室温でその物質の水による希釈懸濁液を作り、マイクロトラック・ スモールパーティクル・アナライザー(Microtrac Small Pa rticle Analyser )で粒径分布を測定することによって測定し た。EMRAはメジアン容積直径が6.6μ(粒子の80%が2.5〜11.8 μの間にある)の小結晶粒子で構成されていることが分かった。
次にRAとEMRAの消化率を測定し可溶性デンプンと比較した。可溶性デンプ ンは30分間で完全に消化された。一方、RAとEMRAはそれぞれ30分間で 50%と7.8%が消化された。2時間までの間にそれ以上の分解は検出されな かった。これらの結果は、RAとEMRAがともに出発物質よりも加水分解に対 してはるかに抵抗性があることを示している。
分子量はHPLCで測定したが、その分析結果から、RAの平均分子量が70, 000ダルトン以上であり、EMRAの平均分子量が約9,000ダルトンであ ることが明らかになった。
上記の結果は、徹底的な加水分解が起こって、平均重合度が50のオリゴマーが 生成したことを示している。
アミロースの保水力は6.4g/gであることが分かった。
老化および酵素処理によって保水力のレベルの低下が起こった。RAとEMRA の保水力はそれぞれ3.4g/gおよび2.0g/gであることが分かった。
実施例2 アミロースを上記のようにして老化させて酵素で改質させ、ハードシュガークッ キー(hard sugar cookie)の成分として評価した。
ハードシュガークッキーの処方と製造工程試験 成分 対照 I2 小麦粉 40.50 40.50 13.12Creamtex (登録商標) 一部分水素化植物油 19.30 19.30 25.03(Durkee) ブラウンシュガー 14.40 18.67グラニユー糖 14,40 14. 40 18.67全卵固形分 2.30 2.30 3.00水 7.40 2 0.15 9.60 食塩 0.60 0.60 0.78 ベーキングソーダ 0.60 0.60 0.78バニラエキス 0.50 0 .50 0.65EMRA 7.50 9.70 製造工程: 1、卵を水で水和させた(2.3gの卵固形分を7.4gの水で水和)。
2、食塩、砂糖、ベーキングソーダおよびCreamtex (登録商標)をク リーム状にした。
3、その水和卵をゆっくり添加して充分に混合した。
4、残りの乾燥成分を添加して約30秒間混合した。
5、バニラと残りの水を添加して充分に混合した。
6.15gを油をひいていないベーキング板上におき、375″Fで約8分間焼 いた。
調理法 出所 AB ICインターナショナル・コンサルタンッ・インコーホレイテッド (A B I CInternational Con5ultants。
Incorporated) 試験処方1では、EMRAを使って処方のブラウンシュガー全体を代替させた。
得られたクツキーはいくぶんざらざらしていたが一般に許容できる製品であった 。処方2は9.7%のEMRAを含有し、小麦粉を減らしく対照の30%)、砂 糖の量を増やした。得られた製品は非常に許容されやすいテクスチャーのハード クツキーであった。
実施例3 上記のようにして老化させた高アミロース含有デンプンをマイクロウェイバブル ファツジ(microwavable fudge)の成分として評伍した。
マイクロウェイバブルファツジの処方と製造工程粉砂糖(10x) 68.30  34.15ココア粉末(甘味なし) 7.00 7.00全乳 7.30 2 1.00 純粋バニラエキス 1.10 1.10スイートクリームバター 16.30  16.30老化デンプン(R3) 0.00 20.45製造工程: 1、砂糖、ココア粉末およびデンプンの乾燥混合物を調製した。
2、牛乳、バターおよびバニラをその乾燥混合物(5添加した3、その混合物を 電ゴノンジ内に入れて、高設定で2〜4分間調理してバターを溶融させた。
4、その混合物を攪拌して溶融したバターと牛乳を充分に分処方の粉砂糖の1/ 2量を、EMRAと全乳で代替した。
この砂糖を減らしたファツジは、色が黒味がかっており、対照に匹敵する濃厚な ほとんどプラウニ一様のテクスチャーを示した。砂糖を減らした製品の最終のテ クスチャーは、牛乳のデンプンに対する比率を変えることによって簡単に変える ことができる(デンプンを減らして牛乳を増やすと、かみこなしにくい一層湿潤 した製品を与える)。砂糖を減らした製品は甘味が対照より低かったが、アスパ ルテーム(aspartame)を0.15%添加することによって類似の甘味 をもった製品が得られる。
実施例4 アミロースを上記のようにして老化させて30%脂肪マーガリン中の成分として 評価した。
対照 試験 重量% マーガリン油 28 28 28 Campul GMO(Capital C1ty 2 2 2product s社)(モノおよび 人工バター風味剤 0.05 0.05 0.05(Givaudan社) β−カロチン分散剤(1%)0.05 0.05 0.05Paselli 5 A2(Avebe社) 7.5 −モートン塩(Morton 5alt) 1  1 1Chris Hansen スターター 0.01 0.01 0.0 1留出液(distillate) 15 xAlex Fr1es 人工クリ ーム風味剤 0.01 0.01 0.01* Cargill 270 (S FI 2.5 最大)50%+Cargill 357(SFI4.0)50% 製造工程 ■、油相を約55℃に加熱した。
2、水相を30分間約85°Cに加熱し、次に55°Cに冷却した。
3、両相をウォーリング(Waring)ブレンダーで2分間混合した。
4、エマルジョンを4°Cで18時間静置することによって凝固させた。
安定剤を全く含有していない対照品は安定な製品を生成しなかった。そのエマル ジョンは製品を冷却する前にこわれたo Ba5ellis A2デキストラン ベースの製品(Avebe 、 International)で製造した試験 処方lは、まず、冷却時にこわれる安定なエマルジョンを生成した。老化デンプ ンを用いて調製したマーガリン(試験処方2)は、均一で冷却時にこわれない安 定な製品を生成した。室温で18時間貯蔵すると、いくらか水が漏洩(wate r leakage) した。
実施例5 高アミロースデンプンを前記のように老化させ、酵素で改質して小麦粉を減らし たプラウニーの成分として評価した。
小麦粉を減らしたプラウニーの処方と製造工程重量% 成分 対照 試験 ショートニング 16.00 16.00グラニユー糖 36.47 36.4 7(シヨ11Ii) 卵 +6.75 16.75 甘味なしのチョコレート板 10.55 ’10.55ベーキングパウダー 0 .24 0.24食塩(NaC1) 0.57 0.57純粋バニラエキス 1 ,00 1.00万能小麦粉 18.42 9.41 EMR39,41 合計 100100 製造工程 1、ンヨートニングとチョコレートを、非常に低い温度で絶えず攪拌しながら溶 融させた。
2、この混合物を放置して冷却した。
3、卵をふわふわになるまで攪拌し、次に砂糖に混合した。
4、冷却したチョコレート/ショートニングの液体を、バニラとともに、砂糖/ 非混合物に入れてゆっくりと攪拌した。
5、全乾燥成分(砂糖、小麦粉、デンプン、ベーキングパウダーおよび食塩)を 上記混合物に入れ徐々に混合した。
プラウニーを調合し35分間焼いて対照と比較した。EMR3を含有するプラウ ニーは対照と比べてわずかにかみこなしにくく、乾燥したテクスチャーを示した 。これらの処方は、許容できるテクスチャーと良好な官能特性を有する一般に許 容できる製品を生成した。
実施例6 高アミロースデンプンを前記のように老化させて酵素で改質し、小麦粉と砂糖を 減らしたクツキーの成分として評価し小麦粉と砂糖を減らしたクツキーの処方と 製造工程重量% 成分 対照 試料 ショートニング 21.00 2+、 00グラニユー糖(ショ糖) 23.9 2 23.92新鮮な卵 7.32 7.32 低温殺菌全乳 3.47 3.47 ベーキングパウダー 0.65 0.65食塩(NaC1) 0.24 0.2 4純粋バニラエキス 0.44 0.44万能小麦粉 42.96 24.48 EMR324,48 合計 100.00 100.00 製造工程 1、ショートニング、砂糖およびバニラをともに、混合ポール内でクリーム状に した。
2、次に卵をそのクリーム状混合物に添加し、攪拌して混合物をふわふわにした 。続いて牛乳を攪拌しながら加えた。
3、全乾燥成分(砂糖、小麦粉、ベーキングパウダー、食塩およびデンプン)を まず混合し、次にこれをクリーム状混合物に移して混合した。
4、仕上げ生地を焼く前に1時間冷却した。
5 クツキーを切断するかまたは所望の形に巻いて、3750Fで6〜8分間油 をひいたり・ツキー根上(こおU=?こ。
クツキーを調合して油をひいた板の上で35分間焼しまた。
試験試料は対照と比べた場合、わずかにかみこなしくこ<11テクスチヤーを示 したが、製品は許容可能なものであり、対照品にほぼ匹敵する官能特性を有する 。
実施例7 高アミロースデンプンを“方法”の項の記載(こ従って老イヒさせて酵素で改質 した。それを脱脂の冷凍乳製品デザートの成分として比較した。
低温殺菌スキムミルク 70.808 68.308グラニユー糖(ショ糖)  18.000 18.000脱脂乾燥牛乳(NFDM) 6.800 6.80 0甘味剤なしのココア粉末 3.600 3.600gMR3O,0002,5 00 安定剤(Germantown Pioneer) 0.750 0.750食 塩(NaC1) 0.030 0.030クリーム風味剤 0.0+0 0,0 10合計 100.000 100.000製造工程 1、乾燥成分(砂糖、ココア粉末、NFDM、安定剤ガムの混合物、改質したデ ンプンおよび食塩)をともに混合した。
2、次に液体成分(牛乳、バニラおよびクリーム風味剤)をつす−リング(Wa ring)ブレンダーで混合した。
3 ブレンダーを低速にして、乾燥混合物を液体混合物に徐々に添加した。
4、全乾燥物を添加した後、得られた混合物をさらに5分間混合するかまたは混 合物がむらがなく均一になるまで混合した。
5、混合物を次に4°Cに冷却した。凍結はGe1atiera Gaggia (バッチ式)アイスクリームフリーザーで実施した。製品は60〜70%のオー バランが達成されるまで製品を20〜30分間処理した。
6、仕上げ製品は4°Cで少なくとも48時間熟成してから評価した。
許容できる冷凍デザートが改質デンプン試料によって得られた。このデンプン試 料は対照品と比較して充分な口当りを育し氷の結晶の生成が少なかった。
実施例8 方法の項に記載したようにして、1.5kgの高アミロースデンプンを4リツト ルの水に懸濁させて老化させた。1kgの白色の水不溶性物質を得た(収率・約 67%)。老化デンプン(R3)を次にα−アミラーゼの混合物を用いて酵素に よる加水分解を行った。1kgのR3を加水分解することによって760gの酵 素によって改質された老化デンプン(EMR3、収率:約76%)を得た。
次に粒径分布、保水力および消化率を評価した。EMR3の平均粒径は、EMR Aの場合と同じ方法で測定した。EMR3は、メジアン容積直径が9.75μ( 全粒子の80%が4.2〜20.7μの間の直径を有している)の小粒子で構成 されていることが分かった。
R3とEMR3の消化率はそれぞれ63%と32%であることが分かった。この 結果は、α−アミラーゼはR3の部分加水分解しかできないことを示している。
R3とEMR3の保水力はそれぞれ3.5g/gと2゜4g/gであることが見 出された。
実施例9 高アミロースデンプンを、上記のようにして老化し、酵素で改質した。得られた 老化デンプンを錠剤化助剤として評価した。2個の500mg錠剤を方法の項に 記載したようにして製造した。許容できる外観、色およびテクスチャーを育する 錠剤が製造された。錠剤の分散性は、50m1のリン酸緩衝液(pH7,0)が 入った125m1フラスコと、50m1のクエン酸緩衝液(pH3,0)の入っ た125m1フラスコに1つづつ錠剤を入れて測定した。両フラスコをシェーカ ー上に置いて約20Orpmで37°Cにてインキュベートした。両錠剤はそれ ぞれ両緩衝液中で5分間以内に完全に分散した。この分散速度は、ヒトと動物の 医薬として用いられる錠剤として望ましい分散速度に相当する。
実施例10 バタークリームの糖衣中の増量剤としてのEMRSアミロメイズ■デンプンを、 脱水工程を除いて“方法”の項に記載したようにして老化させて酵素で改質した 。この生成物をバタークリームの糖衣の成分として評価した。
カロリーを減らした糖衣は、下記処方にしたがって、EMRSベース1−(21 %固形分)と適当な量の風味物質とを混合して製造した。このペーストは、フル カロリーの糖衣(正の対照)を増量してカロリーを約50%減らした糖衣を得る ために使用した。
正の対照はChildの処方(J、 Child、 The Way to C o。
k、 1989年、 Alfred A、 Knopf、 New York、 第468−469頁)にしたがって作った。その成分比率は以下に示すとおりで ある。このカロリーを減らした配合物は、風味をつけたEMRSペーストを正の 対照品と1.1の比率で混合することによって製造した。このカロリーを下げた 糖衣は、テクスチャーと風味が正の対照に匹敵するものであった。
フレンチモカバタークリームの糖衣 成分 風味付けした 正の 50%h a ll −塩の入っていないバター− 40,4020,20グラニユー糖 27.73 13.86新鮮な卵黄 10 .00 5.00 新鮮な全卵 9.00 4.50 甘味剤なしのチョコレート5.11 5.11 5.11水 19.88 2. 90 11.39ダークラム 2.40 2.40 2.40バニラエキス 1 .80 1.80 1.80インスタントコーヒー 0.66 0.66 0. 66量MRSペースト 70.00−35.00(21%固形分) 合計 100.00 100.00 +00.00アミロメイズ■デンプンを、 脱水工程を除いて“方法”の項に記載したようにして老化し次いで酵素で改質し た。この製品を、カロリーを減らしたチョコレートシロップの成分として評価し た。
対照のシロップと、EMRSを使って砂糖を1/2にしたソロツブとを以下の処 方にしたかって製造した。対照のシロップは、l/2量の砂糖をイナゴマメガム (locust bean gum)と乾式混合し、次いでこの混合物を、充分 攪拌しなから水に加えて製造した。これを82°Cに加熱し、その時残りの成分 を添加した。混合物を次に85°Cで10分間保持して均質化して冷却した。
砂糖の量が1/2のシロップは、2つの部分すなわちベースシロップとEMRS スラリーに分けて作った。ベースシロップは、水を(処方の)16.80%しか つかわないことを除いて対照のシロップと類似の方法で製造した6量MRSスラ リーは、残りの3631%の水をEMRSペーストおよびアスパルテームと混合 することによって製造した。最終的に、砂糖量が1/2のシロップは、冷却した ベースシロップとEMRSスラリーを混合することによって製造した。砂糖の量 が1/2のシロップは、風味とテクスチャーが正の対照品に匹敵するものであっ た。
チョコレートシロップ 成分 正の対照 砂糖減少界 グラニュー糖 30.00 15.00デキストロース 20.00 10.0 0ココア粉末 8.00 8.00 水 41.80 53.11 量MRSペースト 13.57 (21%固形分) アスパルテーム 0.13 イナゴマメガム 0.20 0.20 合計 100.00 100.00 均等物 当該技術分野の熟練者であれば、本願に具体的に記載した本発明の特定の実施態 様の多くの均等物を、単なる通常の試験を利用して認識するかまたは確かめるこ とができるであろう。このような均等物は、以下のクレームの範囲内に含まれる ものとする。
補正畜の写しく翻訳文)提出書(特許法第184条の8)平成4年5月19日り

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.食品調合物中の砂糖または小麦粉、または両方の全部または一部分を、実質 的に非晶形(amorphous)デンブンをもたない結晶構造をもつ老化デン ブンからなる食品級不溶性バルキング剤に置換することからなる、食品中の砂糖 または小麦粉、または両方の量を減らすことにより食品のカロリー量を減少させ る方法。
  2. 2.デンブンがアミロース、アミロペクチン、デキストラン類、グリコーゲン類 、ガラクトマンナン類、コーンスターチ、小麦デンブン、エンバクデンブンおよ びジャガイモデンプンからなる群から選ばれる、請求の範囲第1項記載の方法。
  3. 3.食品がクッキー類、糖衣、プラウニー類、ファッジ、チョコレートシロップ または冷凍デザートからなる、請求の範囲第1項記載の方法。
  4. 4.食品中の脂肪の全部または一部分を、実質的に非晶形(amorphous )デンブンをもたない結晶構造をもつ老化デンブンからなる食品級不溶性バルキ ング剤に置換することからなる、食品中の脂肪の量を減少させる方法。
  5. 5.デンブンがアミロース、アミロペクチン、デキストラン類、グリコーゲン類 、ガラクトマンナン類、コーンスターチ、小麦デンブン、エンバクデンブンおよ びジャガイモデンプンよりなる群から選ばれる、請求の範囲第4項記載の方法。
  6. 6.食品がマーガリン、糖衣または冷凍デザートよりなる請求の範囲第4項記載 の方法。
  7. 7.a.老化を引き起こすのに充分な条件下で多糖類の分散物をインキュベート し、 b.(a)において形成された老化多糖類の懸濁液を加水分解を引き起こすのに 充分な条件下で触媒と共にインキュベートし、および c.(b)において形成された老化デンブンを水で洗浄して触媒および水溶性の 副生成物を除去する工程からなる、食品級不溶性バルキング剤の製造方法。
  8. 8.多糖類がアミロース、アミロペクチン、デキストラン類、グリコーゲン類、 ガラクトマンナン類、コーンスターチ、小麦デンブン、エンバクデンブンおよび ジャガイモデンブンよりなる群から選ばれる、請求の範囲第7項記載の方法。
  9. 9.(b)工程の触媒がグリコシダーゼ酵素またはそれらの混合物である請求の 範囲第7項記載の方法。
  10. 10.グリコシダーゼが、α−アミラーゼ、プルラナーゼ、イソアミラーゼおよ びアミログルコシダーゼよりなる群から選ばれる、請求の範囲第7項記載の方法 。
  11. 11.(b)工程の触媒が酸である請求の範囲第7項記載の方法。
  12. 12.酸がHCl、H2SO4およびTFAよりなる群から選ばれる、請求の範 囲第11項記載の方法。
  13. 13.(a)工程の前に、グリコシダーゼまたはそれらの混合物による多糖類の 前処理工程をさらに有する、請求の範囲第7項記載の方法。
  14. 14.(b)工程を省略した請求の範囲第7項記載の方法。
  15. 15.請求の範囲第7項記載の方法により製造された、食品級不溶性バルキング 剤。
  16. 16.請求の範囲第13項記載の方法により製造された、食品級不溶性バルキン グ剤。
  17. 17.請求の範囲第14項記載の方法により製造された、食品級不溶性バルキン グ剤。
  18. 18.a.少なくとも多糖類の一部分の老化を引き起こすのに充分な条件下で多 糖類の分散物をインキュベートし、b.(a)において形成された老化多糖類の 懸濁液を加水分解を引き起こすのに充分な条件下で触媒と共にインキュベートし 、および c.該多糖類を水で洗浄して触媒および水溶性の副生成物を除去する工程からな る方法により製造された、食品級不溶性バルキング剤。
  19. 19.多糖類がアミロース、デキストラン類、グリコーゲン類、ガラクトマンナ ン類、コーンスターチ、小麦デンブン、エンバクデンブンおよびジャガイモデン ブンよりなる群から選ばれる、請求の範囲第18項記載の食品級不溶性バルキン グ剤。
  20. 20.(b)工程の触媒がグリコシダーゼまたはそれらの混合物である請求の範 囲第18項記載の食品級不溶性バルキング剤。
  21. 21.グリコシダーゼが、α−アミラーゼ、プルラナーゼ、イソアミラーゼおよ びアミログルコシダーゼよりなる群から選ばれる、請求の範囲第20項記載の食 品級不溶性バルキング剤。
  22. 22.(b)工程の触媒が酸である請求の範囲第18項記載の食品級不溶性バル キング剤。
  23. 23.酸がHCl、H2SO4およびTFAよりなる群から選ばれる、請求の範 囲第22項記載の食品級不溶性バルキング剤。
  24. 24.実質的に非晶形(amorPhous)デンブンをもたない老化デンブン よりなる食品級不溶性バルキング剤を含有する食品調合物。
  25. 25.デンブンがアミロース、アミロペクチン、デキストラン類、グリコーゲン 類、ガラクトマンナン類、コーンスターチ、小麦デンブン、エンバクデンブンお よびジャガイモデンブンよりなる群から選ばれる、請求の範囲第24項記載の食 品調合物。
  26. 26.食品がクッキー類、糖衣、ブラウニー類、ファッジ、チョコレートシロッ プまたは冷凍デザートからなる請求の範囲第24項記載の食品調合物。
  27. 27.小麦粉、砂糖または脂肪の全部または一部分が老化デンブンに置き換わっ て、小麦粉、砂糖または脂肪の量が減少している請求の範囲第24項記載の食品 調合物。
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