JPWO2020004506A1 - ワキシー種澱粉及びその製造方法 - Google Patents
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- A23L29/219—Chemically modified starch; Reaction or complexation products of starch with other chemicals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L7/00—Cereal-derived products; Malt products; Preparation or treatment thereof
- A23L7/10—Cereal-derived products
- A23L7/104—Fermentation of farinaceous cereal or cereal material; Addition of enzymes or microorganisms
Abstract
Description
<アミログラフ測定条件>
・固形分濃度:溶媒は水で、乾物換算で6重量%に設定する。
・温度条件:下記(1)〜(3)の条件で温度制御する。
(1)昇温:50℃から95℃まで30分間で昇温(昇温速度1.5℃/分)。
(2)保持:95℃を15分間保持。
(3)降温:72.5℃まで15分間で降温(降温速度1.5℃/分)。
項1. 下記のアミログラフ測定における降温開始時の粘度Aと降温終了時の粘度Bとの関係が、粘度A≧粘度Bを満たす、ワキシー種澱粉。
<アミログラフ測定条件>
・固形分濃度:溶媒は水で、乾物換算で6重量%に設定する。
・温度条件:下記(1)〜(3)の条件で温度制御する。
(1)昇温:50℃から95℃まで30分間で昇温(昇温速度1.5℃/分)。
(2)保持:95℃を15分間保持。
(3)降温:72.5℃まで15分間で降温(降温速度1.5℃/分)。
項2. 酵素で処理した澱粉である、項1に記載のワキシー種澱粉。
項3. ワキシー種澱粉が、ワキシーコーン又はワキシータピオカ由来である、項1又は2に記載のワキシー種澱粉。
項4. 未処理のワキシー種澱粉を、当該澱粉が溶解しない温度で水中に分散させた状態で、澱粉加水分解酵素を作用させ、澱粉の分解率が5%以下となる条件で酵素処理する工程を含む、酵素処理ワキシー種澱粉の製造方法。
項5. ワキシー種澱粉が、ワキシーコーン澱粉又はワキシータピオカ澱粉である、項4に記載の製造方法。
項6. 前記澱粉加水分解酵素が、α−アミラーゼ、β−アミラーゼ、アミログルコシダーゼ、イソアミラーゼ、プルラナーゼ、及びα−グルコシダーゼよりなる群から選択される少なくとも1種である、項4又は5に記載の製造方法。
本明細書において使用する用語の定義は、以下の通りである。なお、明細書中で特段定義していない用語については、当業者が通常認識している意味を持つものとして解釈される。
本発明のワキシー種澱粉は、後述するアミログラフ測定における降温開始時の粘度Aと降温終了時の粘度Bとの関係が、粘度A≧粘度Bを満たすことを特徴とする。以下、本発明のワキシー種澱粉について詳述する。
本発明のワキシー種澱粉の由来については、ワキシー種であることを限度として特に制限されないが、具体的には、ワキシータピオカ及びワキシーコーンが挙げられる。これらの中でも、好ましくはワキシータピオカが挙げられる。本発明のワキシー種澱粉がワキシー種ワキシータピオカである場合は、糊化の過程で到達する最高粘度の向上効果、及び最高粘度到達後に澱粉の崩壊に起因する粘度低下の抑制効果が、格段顕著に奏され得る。
従来の未処理の澱粉は、後述するアミログラフ測定に供すると、図1に示すようなアミログラムが得られ、粘度A<粘度Bになる。これに対して、本発明のワキシー種澱粉は、粘度A≧粘度Bを満たすことが特徴になっており、図2に示すようなアミログラムが得られる。このような特性を有することにより、糊化の過程で到達する最高粘度及び耐老化性を向上させることが可能になる。限定的な解釈を望むものではないが、澱粉において粘度A≧粘度Bであることは、澱粉が分子間で水素結合力が働きにくく凝集が起こりにくい構造になっている指標であるため、水素結合力が働き難い構造をとっていることが、溶解時に膨潤が進み易く最高粘度が高くなることに繋がっていると考えられる。
<アミログラフ測定条件>
・固形分濃度:溶媒は水で、乾物換算で6重量%に設定する。
・温度条件:下記(1)〜(3)の条件で温度制御する。
(1)昇温:50℃から95℃まで30分間で昇温(昇温速度1.5℃/分)。
(2)保持:95℃を15分間保持。
(3)降温:72.5℃まで15分間で降温(降温速度1.5℃/分)。
本発明のワキシー種澱粉は、前述する特性を備え得る限り、その加工タイプについては、特に制限されないが、後述する特定条件下での酵素処理によって好適に得られるので、好ましい一態様として、酵素処理澱粉であることが挙げられる。
(a)アセチル化アジピン酸架橋デンプン:アジピン酸基が0.135%以下であってかつアセチル基が2.5%以下であること;
(b)アセチル化酸化デンプン:アセチル基が2.5%以下であってかつカルボキシ基が1.3%以下であること;
(c)アセチル化リン酸架橋デンプン:アセチル基が2.5%以下であってかつリンがPとして0.14%以下であること;
(d)オクテニルコハク酸デンプンナトリウム:オクテニルコハク酸基が3.0%以下であること;
(e)酢酸デンプン:アセチル基が2.5%以下であること;
(f)酸化デンプン:カルボキシ基が1.1%以下であること;
(g)ヒドロキシプロピル化リン酸架橋澱粉:ヒドロキシプロピル基が7.0%以下であってかつリンがPとして0.14%以下であること;
(h)ヒドロキシプロピルデンプン:ヒドロキシプロピル基が7.0%以下であること;(i)リン酸架橋澱粉:リンがPとして0.5%以下であること;
(j)リン酸化デンプン:リンがPとして0.5%以下であること;
(k)リン酸モノエステル化リン酸架橋デンプン:リンがPとして0.5%以下であること;
(l)漂白デンプン;カルボキシ基が0.1%以下であり、厚生労働省告示485号記載の酸化澱粉の「確認試験(3)」による試験結果が陰性で、かつ、粘度等の澱粉の性質に生じた変化が酸化によるものでないことを合理的に説明できること。
本発明のワキシー種澱粉の製造方法については、ワキシー種澱粉に前記特性を具備させ得ることを限度として特に制限されないが、特定条件での酵素処理、即ち、ワキシー種澱粉を、当該澱粉が溶解しない温度で水中に分散させた状態で、澱粉加水分解酵素を作用させ、ワキシー種澱粉の分解率が5%以下となる条件で酵素処理する方法は、前記特性を有するワキシー種澱粉(酵素処理ワキシー種澱粉)を簡便に製造することができるので、好適である。
本発明の製造方法において、原料として使用される澱粉は、未処理のワキシー種澱粉である。ワキシー種澱粉の由来については、前記「1.ワキシー種澱粉」の欄に記載の通りである。
本発明の製造方法において、酵素処理に使用される酵素は、澱粉加水分解酵素である。澱粉加水分解酵素としては、具体的には、α−アミラーゼ、β−アミラーゼ、アミログルコシダーゼ、イソアミラーゼ、プルラナーゼ、α−グルコシダーゼ等が挙げられる。
本発明の製造方法において、未処理のワキシー種澱粉を、当該澱粉が糊化しない温度で水中に分散させた状態で、澱粉加水分解酵素を作用させることにより、酵素処理が行われる。
前記特定条件下での酵素処理によって、前述する特性を有する酵素処理ワキシー種澱粉が得られる。酵素処理によって得られた酵素処理ワキシー種澱粉は、そのまま使用してもよいが、酵素処理後に、洗浄、脱水等を行うことによって、使用した澱粉加水分解酵素及び遊離した糖質を除去しておくことが好ましい。酵素処理後の洗浄及び脱水は、当該分野で公知の方法によって行うことができる。
本発明のワキシー種澱粉の用途については、特に制限されないが、食品への粘稠性付与の目的で好適に使用される。
1.酵素処理澱粉の製造及び未処理澱粉の準備
[実施例1]
水163.2gに未処理の天然のワキシータピオカ澱粉87.9gを加え、懸濁液を調製した。次いで、懸濁液を50℃に加温してpHを5.5に調整した。その後、イソアミラーゼ(Flavobacterium odoratum由来、商品名「GODO−FIA」、合同酒精社製)を8.8×10-4g(ワキシータピオカ澱粉に対して0.001重量%)添加し、50℃で20分間反応させた後、反応を停止させた。なお、50℃の温度条件では、未処理の天然のワキシータピオカ澱粉、及び反応中のワキシータピオカ澱粉は、糊化しておらず懸濁状態であった。次いで、pHを5.5に調整した後に、洗浄及び脱水を行い、更に送風乾燥して粉砕処理を行い、酵素処理澱粉を得た。
イソアミラーゼの添加量を1.758g(ワキシータピオカ澱粉に対して2重量%)に変更し、酵素の反応時間を1900分間に変更したこと以外は、前記実施例1と同条件で酵素処理澱粉を得た。
水241.4gに未処理の天然のワキシータピオカ澱粉130gを加え、懸濁液を調製した。次いで、懸濁液を50℃に加温してpHを5.5に調整した。その後、プルラナーゼ(Bacillus subtilis由来、商品名「Promozyme D2」、ノボザイム社製)を0.65g(ワキシータピオカ澱粉に対して0.5重量%)添加し、50℃で240分間反応させた後、反応を停止させた。なお、50℃の温度条件では、未処理の天然のワキシータピオカ澱粉、及び反応中のワキシータピオカ澱粉は、糊化しておらず懸濁状態であった。次いで、pHを5.5に調整した後に、洗浄及び脱水を行い、更に送風乾燥して粉砕処理を行い、酵素処理澱粉を得た。
プルラナーゼの添加量を1.95g(ワキシータピオカ澱粉に対して1.5重量%)に変更したこと以外は、前記実施例3と同条件で酵素処理澱粉を得た。
水650gに未処理の天然のワキシータピオカ澱粉350gを加え、懸濁液を調製した。次いで、懸濁液を50℃に加温してpHを4.3に調整した。その後、グルコアミラーゼ(Aspergillus niger由来、商品名「AMG 300L」、ノボザイム社製)を0.175g(ワキシータピオカ澱粉に対して0.05重量%)添加し、50℃で2分間反応させた後、反応を停止させた。なお、50℃の温度条件では、未処理の天然のワキシータピオカ澱粉、及び反応中のワキシータピオカ澱粉は、糊化しておらず懸濁状態であった。次いで、pHを5.5に調整した後に、洗浄及び脱水を行い、更に送風乾燥して粉砕処理を行い、酵素処理澱粉を得た。
グルコアミラーゼの反応時間を80分間に変更したこと以外は、前記実施例5と同条件で酵素処理澱粉を得た。
水650gに未処理の天然のワキシータピオカ澱粉350gを加え、懸濁液を調製した。次いで、懸濁液を50℃に加温してpHを4.5に調整した。その後、α−アミラーゼ(Aspergillus niger由来、商品名「スミチームAS」、新日本化学工業製)を0.035g(ワキシータピオカ澱粉に対して0.01重量%)添加し、50℃で2分間反応させた後、反応を停止させた。なお、50℃の温度条件では、未処理の天然のワキシータピオカ澱粉、及び反応中のワキシータピオカ澱粉は、糊化しておらず懸濁状態であった。次いで、pHを5.5に調整した後に、洗浄及び脱水を行い、更に送風乾燥して粉砕処理を行い、酵素処理澱粉を得た。
α−アミラーゼの反応時間を330分間に変更したこと以外は、前記実施例7と同条件で酵素処理澱粉を得た。
水650gに未処理の天然のワキシータピオカ澱粉350gを加え、懸濁液を調製した。次いで、懸濁液を50℃に加温してpHを8.0に調整した。その後、β−アミラーゼ(Bacillus由来、商品名「β−アミラーゼF「アマノ」」、天野エンザイム製)を0.035g(ワキシータピオカ澱粉に対して0.01重量%)添加し、50℃で2分間反応させた後、反応を停止させた。なお、50℃の温度条件では、未処理の天然のワキシータピオカ澱粉、及び反応中のワキシータピオカ澱粉は、糊化しておらず懸濁状態であった。次いで、pHを5.5に調整した後に、洗浄及び脱水を行い、更に送風乾燥して粉砕処理を行い、酵素処理澱粉を得た。
β−アミラーゼの反応時間を383分間に変更したこと以外は、前記実施例9と同条件で酵素処理澱粉を得た。
前記実施例1〜10において、原料として使用した未処理の天然のワキシータピオカ澱粉を準備した。
前記実施例1〜10において酵素処理におけるワキシー種澱粉の分解率を以下の方法に従って求めた。
酵素処理ワキシータピオカ澱粉(実施例1〜10)及び未処理のワキシータピオカ澱粉(比較例例1)について、ブラベンダー社製のVISCOGRAPH−Eを用いて、以下の条件でアミログラフ測定を行い、糊化開始温度、最高粘度、ブレイクダウン粘度、及び降温終了時の粘度Bから降温開始時の粘度Aを差し引いた値(粘度B−粘度A)を求めた。ブラベンダー社製のVISCOGRAPH−Eでは、粘度Bから粘度Aを差し引いた値(粘度B−粘度A)は、セットバック値として表示するように設定されている。
得られた結果を表1に示す。未処理のワキシータピオカ澱粉(比較例1)では、粘度B−粘度Aの値が45BUであり、アミログラフ測定における最高粘度が655BUと低かった。これに対して、分解率が0.06〜3%となるように僅かにだけ澱粉加水分解酵素で処理した酵素処理ワキシータピオカ澱粉(実施例1〜10)では、粘度B−粘度Aの値がマイナスになっており、アミログラフ測定における最高粘度が1000BU以上という高い値を示していた。更に、酵素処理ワキシータピオカ澱粉(実施例1〜10)では、粘度Aが、未処理のワキシータピオカ澱粉(比較例1)に比べて高くなっており、最高粘度到達後に澱粉の崩壊に起因する粘度低下の抑制効果も高いことが確認された。
1.酵素処理澱粉の製造及び未処理澱粉の準備
[実施例11]
水371.4gに未処理の天然のワキシーコーン澱粉200gを加え、懸濁液を調製した。次いで、懸濁液を50℃に加温してpHを5.5に調整した。その後、イソアミラーゼ(Flavobacterium odoratum由来、商品名「GODO−FIA」、合同酒精社製)を0.02g(ワキシーコーン澱粉に対して0.01重量%)添加し、50℃で6分間反応させた後、反応を停止させた。なお、50℃の温度条件では、未処理の天然のワキシーコーン澱粉、及び反応中のワキシーコーン澱粉は、糊化しておらず懸濁状態であった。次いで、pHを5.5に調整した後に、洗浄及び脱水を行い、更に送風乾燥して粉砕処理を行い、酵素処理澱粉を得た。
イソアミラーゼの添加量を1.02g(ワキシーコーン澱粉に対して0.51重量%)に変更し、酵素の反応時間を350分間に変更したこと以外は、前記実施例11と同条件で酵素処理澱粉を得た。
水650gに未処理の天然のワキシーコーン澱粉350gを加え、懸濁液を調製した。次いで、懸濁液を50℃に加温してpHを4.3に調整した。その後、グルコアミラーゼ(Aspergillus niger由来、商品名「AMG 300L」、ノボザイム社製)を0.035g(ワキシーコーン澱粉に対して0.01重量%)添加し、50℃で2分間反応させた後、反応を停止させた。なお、50℃の温度条件では、未処理の天然のワキシーコーン澱粉、及び反応中のワキシーコーン澱粉は、糊化しておらず懸濁状態であった。次いで、pHを5.5に調整した後に、洗浄及び脱水を行い、更に送風乾燥して粉砕処理を行い、酵素処理澱粉を得た。
グルコアミラーゼの反応時間を395分間に変更したこと以外は、前記実施例13と同条件で酵素処理澱粉を得た。
水650gに未処理の天然のワキシーコーン澱粉350gを加え、懸濁液を調製した。次いで、懸濁液を50℃に加温してpHを4.5に調整した。その後、α−アミラーゼ(Aspergillus niger由来、商品名「スミチームAS」、新日本化学工業製)を0.035g(ワキシーコーン澱粉に対して0.01重量%)添加し、50℃で2分間反応させた後、反応を停止させた。なお、50℃の温度条件では、未処理の天然のワキシーコーン澱粉、及び反応中のワキシーコーン澱粉は、糊化しておらず懸濁状態であった。次いで、pHを5.5に調整した後に、洗浄及び脱水を行い、更に送風乾燥して粉砕処理を行い、酵素処理澱粉を得た。
α−アミラーゼの反応時間を305分間に変更したこと以外は、前記実施例15と同条件で酵素処理澱粉を得た。
水650gに未処理の天然のワキシーコーン澱粉350gを加え、懸濁液を調製した。次いで、懸濁液を50℃に加温してpHを8.0に調整した。その後、β−アミラーゼ(Bacillus由来、商品名「β−アミラーゼF「アマノ」」、天野エンザイム製)を0.035g(ワキシーコーン澱粉に対して0.01重量%)添加し、50℃で2分間反応させた後、反応を停止させた。なお、50℃の温度条件では、未処理の天然のワキシーコーン澱粉、及び反応中のワキシーコーン澱粉は、糊化しておらず懸濁状態であった。次いで、pHを5.5に調整した後に、洗浄及び脱水を行い、更に送風乾燥して粉砕処理を行い、酵素処理澱粉を得た。
β−アミラーゼの反応時間を380分間に変更したこと以外は、前記実施例17と同条件で酵素処理澱粉を得た。
前記実施例11〜18において、原料として使用した未処理の天然のワキシーコーン澱粉を準備した。
前記試験例1と同様の条件で、酵素処理におけるワキシーコーン澱粉の分解率の測定、及びアミログラフ測定を行った。
得られた結果を表2に示す。未処理のワキシーコーン澱粉(比較例2)では、粘度B−粘度Aの値が18BUであり、アミログラフ測定における最高粘度が901BUと低かった。これに対して、分解率が0.19〜3.16%となるように僅かにだけ澱粉加水分解酵素で処理した酵素処理ワキシーコーン澱粉(実施例11〜18)では、前記酵素処理ワキシータピオカ澱粉(実施例1〜10)の場合と同様に、粘度B−粘度Aの値がマイナスになっており、優れた耐老化性を有しつつ、アミログラフ測定における最高粘度が1000BU以上という高い値を示していた。更に、酵素処理ワキシーコーン澱粉(実施例11〜18)では、粘度Aが、未処理のワキシーコーン澱粉(比較例2)に比べて高くなっており、最高粘度到達後に澱粉の崩壊に起因する粘度低下の抑制効果も高いことが確認された。
1.酵素処理澱粉の製造及び未処理澱粉の準備
[比較例3]
水278.6gに未処理の天然の馬鈴薯澱粉150gを加え、懸濁液を調製した。次いで、懸濁液を50℃に加温してpHを5.5に調整した。その後、イソアミラーゼ(Flavobacterium odoratum由来、商品名「GODO−FIA」、合同酒精社製)を3g(馬鈴薯澱粉に対して2重量%)添加し、50℃で240分間反応させた後、反応を停止させた。なお、50℃の温度条件では、未処理の天然の馬鈴薯澱粉、及び反応中の馬鈴薯澱粉は、糊化しておらず懸濁状態であった。次いで、pHを5.5に調整した後に、洗浄及び脱水を行い、更に送風乾燥して粉砕処理を行い、酵素処理澱粉を得た。
前記比較例3において、原料として使用した未処理の天然の馬鈴薯澱粉を準備した。
前記試験例1と同様の条件で、酵素処理における馬鈴薯澱粉の分解率の測定、及びアミログラフ測定を行った。
得られた結果を表3に示す。この結果、酵素処理した馬鈴薯澱粉(比較例3)では、粘度B−粘度Aの値がマイナスになっていたが、未処理の天然の馬鈴薯澱粉(比較例4)に比べて、アミログラフ測定における最高粘度が低くなっていた。
Claims (6)
- 下記のアミログラフ測定における降温開始時の粘度Aと降温終了時の粘度Bとの関係が、粘度A≧粘度Bを満たす、ワキシー種澱粉。
<アミログラフ測定条件>
・固形分濃度:溶媒は水で、乾物換算で6重量%に設定する。
・温度条件:下記(1)〜(3)の条件で温度制御する。
(1)昇温:50℃から95℃まで30分間で昇温(昇温速度1.5℃/分)。
(2)保持:95℃を15分間保持。
(3)降温:72.5℃まで15分間で降温(降温速度1.5℃/分)。 - 酵素で処理した澱粉である、請求項1に記載のワキシー種澱粉。
- ワキシー種澱粉が、ワキシーコーン又はワキシータピオカ由来である、請求項1又は2に記載のワキシー種澱粉。
- 未処理のワキシー種澱粉を、当該澱粉が溶解しない温度で水中に分散させた状態で、澱粉加水分解酵素を作用させ、澱粉の分解率が5%以下となる条件で酵素処理する工程を含む、酵素処理ワキシー種澱粉の製造方法。
- ワキシー種澱粉が、ワキシーコーン澱粉又はワキシータピオカ澱粉である、請求項4に記載の製造方法。
- 前記澱粉加水分解酵素が、α−アミラーゼ、β−アミラーゼ、アミログルコシダーゼ、イソアミラーゼ、プルラナーゼ、及びα−グルコシダーゼよりなる群から選択される少なくとも1種である、請求項4又は5に記載の製造方法。
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