(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
漂白したデキストリンを形成する方法であって、
混合物を形成するために、デキストリンベースの組成物に水酸化ナトリウム及び過酸化水素を混ぜるステップと、
前記混合物を一定時間、最適温度で加熱するステップと、
前記漂白したデキストリンを形成するために、前記混合物を乾燥させるステップとを含み、
前記デキストリンがデンプンデキストリン、マルトデキストリン又はこれらの混合物であることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記デキストリンベースの組成物が、ペースト、スラリー及びこれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、前記ペーストが、水及びデキストリンを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法において、前記水酸化ナトリウムが、デキストリン乾燥ベースで０．０１％乃至１０％の範囲の量で、前記デキストリンベースの組成物に添加されることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法において、前記デキストリンベースの組成物が、２０重量％又はそれ以下の水分含有量を有することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法において、前記水酸化ナトリウムが、ｐＨ１乃至ｐＨ１０の範囲で混ぜられることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の方法において、前記過酸化水素が、０．１％乃至１０％の範囲の量で前記デキストリンベースの組成物に添加されることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の方法において、０．１％乃至７０％の濃度の前記過酸化水素が、３％乃至１５％の範囲の量で前記デキストリンベースの組成物に添加されることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の方法において、前記混合物が、ｐＨ６乃至ｐＨ１０の範囲を有することを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか１項に記載の方法において、前記混合物が、１０分乃至３６０分の範囲の期間、１０℃乃至８０℃の温度範囲に加熱されることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載の方法において、前記乾燥は、１分乃至１２０分の範囲の期間、４０℃乃至５００℃の温度範囲でなされることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか１項に記載の方法であって、さらに、前記混合物をすりつぶすステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れか１項に記載の方法において、前記漂白したデキストリンが、ＣＩＥラボモデルに基づき、９０％乃至１００％の範囲の白色度レベルを有することを特徴とする方法。
【請求項１４】
漂白したデキストリンを形成する方法であって、
デキストリンベースのスラリーを形成するステップと、
混合物を形成するために、前記デキストリンベースのスラリーを、水酸化ナトリウム及び過酸化水素と混ぜるステップと、
前記混合物を、一定時間加熱するステップと、
前記漂白したデキストリンを形成するために、前記混合物を乾燥させるステップと、
前記混合物をすりつぶすステップとを含み、
前記デキストリンがデンプンデキストリン、マルトデキストリン又はこれらの混合物であることを特徴とする方法。
【請求項１５】
漂白したデキストリンを形成する方法であって、
デキストリンベースの組成物を形成するために、重量の割合で０．３乃至３の粉末デキストリンを１乃至５の水で水和させるステップと、
ｐＨ６乃至ｐＨ１０を有する第１の混合物を形成するために、前記デキストリンベースの組成物を水酸化ナトリウムと混ぜるステップと、
第２の混合物を形成するために、過酸化水素を前記第１の混合物に混ぜるステップと、
２０℃乃至５０℃で、前記第２の混合物を０時間乃至２時間培養するステップと、
前記漂白したデキストリンを形成するために、前記第２の混合物を乾燥させるステップとを含み、
前記デキストリンがデンプンデキストリン、マルトデキストリン又はこれらの混合物であることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法において、前記過酸化水素が、前記第１の混合物に１０分乃至２０分間添加されることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法において、水酸化ナトリウムで調整されたｐＨの下、前記過酸化水素が前記第１の混合物に添加されることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法において、反応を完了させるために、ｐＨが３０分乃至４５分間調整されることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１５乃至１８の何れか１項に記載の方法であって、さらに、前記漂白したデキストリンをすりつぶすステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１乃至１９の何れか１項に記載の方法により生成された漂白したデキストリン。
【請求項２１】
請求項１乃至１９の何れか１項に記載の方法により生成された漂白したデキストリンを含む食品。
【請求項２２】
前記食品が、焼き菓子、スナック食品、パイの詰め物、及び飲料からなる群から選択されることを特徴とする、請求項２１に記載の食品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は漂白したデキストリン及びその形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デンプンは無水グルコース単位でできた天然素材のポリマであり、植物性の素材を加工することにより得られる。デンプンが抽出される植物性の素材は、トウモロコシ、小麦、じゃがいも、キャッサバ、及び米を含むがこれらに限定されない。これらの植物性の素材のうち、トウモロコシは北アメリカにおける最も一般的なデンプン供給源の１つである。
【０００３】
デンプンは２つの主成分、アミロースとアミロペクチンからなる。アミロースは主としてα（１→４）グリコシド結合で結合したグルコースの線状重合体である。アミロペクチンはα（１→４）及びα（１→６）グリコシド結合の双方で結合したグルコースの分岐ポリマである。
【０００４】
難消化性炭水化物は人体で消化しにくい炭水化物である。このような難消化性炭水化物はデキストリン化と呼ばれる工程において、高温でデンプンを熱処理することにより処理が可能である。
【０００５】
デキストリン化は消化しにくい分岐構造を形成するためにデンプンの分子構造を配列し直す。デキストリン化を通して、デンプンの一般的なα（１→４）グリコシド結合は、ランダムな（１→４）、（１→３）、及び（１→２）α又はβ結合に変換される。これらの化学変化は、「Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｓｔａｒｃｈｅｓ：Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ａｎｄ  Ｕｓｅｓ」, Ｏ．Ｂ．Ｗｕｒｚｂｕｒｇ，ＣＲＣ  Ｐｒｅｓｓ，Ｉｎｃ．１９８６，ｐｐ．３３−３４に記載されている。人間の消化器系はα（１→４）結合のみ効果的に消化することができ、α（１→３）及びα（１→２）グリコシド結合は消化できない。このように難消化性炭水化物は小腸において未消化のままとなる。
【０００６】
難消化性炭水化物に加えてデキストリンもまた、デキストリン化工程を通じて中間生成物として生成される。デキストリンはデンプンと同じ一般式を有するが、より小さくて少ない錯体である低分子量炭水化物群である。
【０００７】
デキストリン化の方法によると、デキストリンはピロデキストリン又はマルトデキストリンの何れかに分類される。例えば、ピロデキストリンは酸加水分解及び熱処理されたデキストリンである。マルトデキストリンは酸加水分解の酵素的加水分解に伴う酸加水分解により処理されたデキストリン又は加熱中に酵素的加水分解により処理されたデキストリンの何れかである。
【０００８】
デキストリンは多くの産業用途に用いられる。関連する製造領域の例は、接着剤産業、製紙産業、製薬産業、採鉱産業、食品産業、及び織物産業を含むがこれらに限定されない。より具体的には、デキストリンは水溶性糊、印刷インク、食品、ラクトースの代用品、及び（例えば、郵便切手、封筒、及び壁紙用等の）接着剤に用いることができる。さらに、いくつかの難消化性デキストリンはファイバーサプリメントに用いられる。例えば、デキストリンは難消化性マルトデキストリンを生成するのに用いられる（例えば、Ｆｉｂｅｒｓｏｌ−２（登録商標）Ｍａｔｓｕｔａｎｉ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｉｔａｍｉ−ｓｈｉ  Ｈｙｏｇｏ−ｋｅｎ，ＪＡＰＡＮの登録商標）。
【０００９】
デキストリン（難消化性デキストリン）における難消化性炭水化物の処理において、デキストリン化の度合いは、例えば、用いられる温度、加熱速度、選択温度でのデンプン保持温度、及び用いられる酸又は触媒の種類や量による。これはまた、カラメル化反応による色の変化による。カラメル化は、脱水、断片化、及び反応率が温度及びｐＨによる重合反応の様々な群である（「Ｓｕｇａｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」，Ｒ．Ｓ．Ｓｈａｌｌｅｎｂｅｒｇｅｒ  ａｎｄ  Ｇ．Ｇ．Ｂｉｒｃｈ，ＡＶＩ，１９７５，ｐｐ．１６７−１７７を参照）。
【００１０】
デキストリン化及びカラメル化反応の結果として、デキストリンはそれらの物性により区別されるが、水における色や溶解性に限定されない。デキストリンの種類は、白色デキストリン、黄色デキストリン、及びブリティッシュゴムを含む。
【００１１】
白色デキストリンは、３時間乃至８時間、酸触媒の存在下、７９℃乃至１２１℃でデンプンを加熱することにより処理されうる。これらの条件下、デンプンは加水分解され、これによりデンプン分子のグルコース単位の長鎖がかなり減少する。白色デキストリンは一般に、限られた冷水可溶度及び限られた溶液安定性を有する。冷却後、加熱された白色デキストリンの水溶液はすぐにペーストへと向かう。
【００１２】
黄色デキストリンは、６時間乃至８時間、酸触媒の追加しながら、１２０℃乃至２２０℃でデンプンを加熱することにより調整される。トランスグリコシル化反応の結果として、黄色デキストリンは白色デキストリンと比べてより多くの分岐構造を有する。トランスグリコシル化反応は、分岐構造を生成するために遊離の水酸基を用いた加水分解の結果として起こる断片の再結合であると考えられる。熱変換がより高い温度で実施されるとき、あるいは反応時間が増大するとき、分岐が増す。さらに、黄色デキストリンは白色デキストリンと比べて、より親水性を有するとともに、より高い冷水可溶度を有する。
【００１３】
ブリティッシュゴムは白色及び黄色デキストリンと比べて比較的高いｐＨで熱を加えることにより調整される。例えば、ブリティッシュゴムは、３時間乃至８時間、酸触媒の不在下、１３５℃乃至２１８℃でデンプンを加熱することにより調整される。高温で処理されたため、ブリティッシュゴムは白色デキストリンより大幅に黒い。
【００１４】
生活水準の向上は、健康に対する関心の増大や食習慣の向上をもたらし、他の要因では平均寿命を延ばすという結果をもたらした。したがって、食物や家畜の餌の効用を高める食物繊維やオリゴ糖は、これらの物質が便秘や、他の好ましい生物的規制機能を軽減するとされることで注目を浴びるようになった。難消化性デキストリンのような難消化性物質は、消化器管に働く様々なモードを表し、生体への生理学的効果を生み出す。まず上部消化管において、難消化性デキストリンは食物の輸送を遅くし、栄養の吸収を遅らせる。遅い糖の吸収は、例えば、血糖値の上昇を抑え、これによりインシュリン必要量を低減させる。さらに胆汁の排出を促進し、身体のステロール基を減少させ、これにより血清のコレステロール値を低減させる。内分泌系を通して、他の生理的影響も報告されている。
【００１５】
難消化性物質は小腸を含む消化管により消化も吸収もされず、最終的に大腸に達する。大腸に達すると、オリゴ糖、食物繊維及び難消化性デキストリンは部分的に短鎖脂肪酸、腸内ガス、ビタミンなどを生じさせる腸内細菌に作用する。短鎖脂肪酸による腸環境の酸性化は腸を整える。これらの短鎖脂肪酸が代謝するとエネルギを提供し、コレステロールの合成を抑制すると報告されている。このように、難消化性物質は多くの望ましい生理学的効果を得るのに必要とされる。
【００１６】
本書で述べたように、デキストリン（難消化性デキストリン）における難消化性炭水化物は人の食生活の重要部分であり、いくつかの健康上の利点を提供する。しかしながら、難消化性デキストリンの生成は一般に、デキストリン化反応が進む際に、色の変化と同時に起こる。より高い難消化性デンプン含有量を得るために、デンプンが変更された条件下で加熱されるため、生成物は着色物量を増大させ、よって精製が必要となる。
【００１７】
高難消化性含有量に加えて、色もまた特定の産業用途にふさわしいデキストリンを選択する際の主たる検討材料であることが多い。このように、難消化性デキストリンの生成に用いられる処理法は対象とされる用途に直接関係する。例えば、褐色デキストリンはより望ましい接着性及び溶解性を有しうるが、褐色の欠如は、紙接着剤、製薬、又は食品に用いられるデキストリンを選ぶ際に望ましい。
【００１８】
難消化性デキストリン製品は大抵、食品業界における用途のためほぼ無色の溶液が望ましい場合が多い。多くの場合、デキストリン化工程において展開した任意の色は、最終生成品には望ましくなく、後の工程を通して大幅に取り除かれ、脱色工程においては費用がかかる。色度除去に関する費用を最小限にするために、最小限の色の展開を有するデキストリンは有用であろう。
【００１９】
このように、高難消化性デンプン含有率を有する欠色漂白したデキストリン及びその製造方法の必要性がある。目的は、好ましくない色の形成を最小にしながら、難消化性炭水化物を最大に有するデキストリンを製造することである。
【発明の概要】
【００２０】
本書に開示されたものは一般に、デキストリンペースト、デキストリンスラリー、及びこれらの任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない漂白したデキストリンを形成する方法に関する様々な非限定的な実施例である。
【００２１】
一実施例において、本開示は、混合物を形成するために、２０重量％以下の水分量を有するデキストリンベースの組成物に腐食剤及び酸化剤を混ぜるステップを含む。混合物は一定時間、最適温度で加熱され、かつ漂白したデキストリンを形成するために乾燥させてもよい。
【００２２】
別の実施例において、本開示は、デキストリンベースのスラリーを形成するステップと、混合物を形成するために、水酸化ナトリウムと過酸化水素とをデキストリンベースのスラリーに混ぜるステップとを含む方法を提供する。混合物は漂白したデキストリンを形成するために、一定時間加熱され、乾燥され、かつすりつぶされてもよい。
【００２３】
別の実施例において、本開示は、デキストリンベースの組成物を形成するために、０．３乃至３の粉末デキストリンを１乃至５の水で水和するステップを含む方法を提供する。デキストリンベースの組成物は、ｐＨ６乃至ｐＨ１０の第１の混合物を形成するために、水酸化ナトリウムを混ぜてもよい。第２の混合物を形成するために、過酸化水素に第１の混合物を混ぜてもよい。漂白したデキストリンを形成するために、第２の混合物を０時間乃至２時間、２０℃乃至５０℃で培養してもよい。
【００２４】
本発明が、この概要に開示された実施例に限定されず、かつクレームにより規定されるような発明の精神と範囲内の変更を含むよう意図される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、高繊維含有量を有する食物グレードのデキストリンを漂白するための製造方法の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本書の実施例以外、又は他に明記されない限り、以下の明細書及び添付のクレームの部分において、物質の量、構成要素の内容、反応時間及び温度、量の割合、及びその他の数値の範囲、量、値、及び割合のすべては、たとえ用語「約」が値、量、又は範囲と明白に現れされなくとも、用語「約」として読むことができる。従って、反対に示されない限り、以下の明細書とクレームとに実施される数値のパラメータは、本願により得られるべき所望の物性により変化してもよい概算である。少なくともクレームの範囲と等価の原理の適用を限定することを意図せず、各数値パラメータは報告された有効数字の数を考慮して、通常の丸め技術を適用することにより解釈される。
【００２７】
広い範囲の発明を実施する数値の範囲及びパラメータは概算であるが、特定の例に実施される数値はできるだけ正確に報告される。しかしながら、各テスト測定値に潜在的に見つけられる標準偏差から本質的な誤差は必ず含む。さらに、数値の範囲が本書に実施される場合、これらの範囲は引用範囲の終点（すなわち、終点は用いられてもよい）を含む。重量％が本書に用いられる場合、報告された数値の値は全重量に関する。
【００２８】
また、本書に任意の引用数値の範囲は、本書に含まれるすべてのサブレンジを含むよう意図される。例えば、「１乃至１０」の範囲は、示された最小値１乃至示された最大値１０のサブレンジをすべて含むよう意図され、すなわち、１と等しいかそれより大きい値及び１０と等しいかそれより小さい値を有する。本書に用いられる用語「ｏｎｅ」、「ａ」、又は「ａｎ」は、指示されない限り、「少なくとも１」又は「１以上」である。
【００２９】
本書で明らかにされる任意の特許、出願、出版、又は他の開示材料は、全体又は部分的にその全体が本書に組み込まれるが、組み込まれた材料が、存在する定義、明細書、又は本開示に実施される他の開示材料と矛盾しない範囲までしか組み込まれない。このようなものとして、必要な範囲まで本書に明白に実施される開示は、参照により本書に組み込まれる任意の矛盾する材料を取り替える。任意の材料、又はその部分は参照により本書に組み込まれるが、存在する定義、明細書、又は本書に実施される他の開示材料と矛盾するものは、組み込まれた材料と存在する開示材料との間に矛盾を生じない範囲までしか組み込まれない。
【００３０】
本開示は、本書に提供された例示的な実施例の様々な特徴と態様を提供する。しかしながら、本願が多くの代替的な実施例を採用し、当業者の一人が、それらが有用だと分かる任意の組み合わせにおいて、本書に記載された異なる形態、状況、及び実施形態を組み合わせることにより達成することができる。
【００３１】
本開示の様々な非限定的な実施例は、混合物を形成するために、デキストリンベースの組成物を水酸化ナトリウムのような腐食剤、及び過酸化水素のような酸化剤と混ぜるステップを含む漂白したデキストリンを形成する方法を提供する。本書に用いられるように、用語「混合物」は、少なくとも２の成分の任意の組み合わせを言い、例えば、混合物、分散物、溶液、乳液、懸濁物、及びそれらの任意の組み合わせを含む。混合物は一定時間加熱されてもよいし、漂白したデキストリンを形成するために乾燥されてもよい。
【００３２】
本願において、様々なデキストリンは、本書に実施されるデキストリンベースの組成物に用いられてもよい。本書に用いられるように、用語「デキストリンベースの組成物」は、任意の色のデキストリンを４０重量％含む組成、又は、例えば、ペースト、スラリー、又はそれらの任意の組み合わせのような任意の物質の形態において、２０％以下の水分量を有するその１以上の混合物を言う。例えば、白から暗褐色まで色が変化するデキストリンは、本書に実施されるデキストリンベースの組成物に用いられてもよい。
【００３３】
デキストリンは、デキストリン反応器を用いるデンプンの加水分解及び解重合において、中間生成物として生成される低分子量の炭水化物の一群である。任意の好適な反応器は、本開示のデキストリン化工程において用いられてもよい。例えば、ＮＯＲＥＤＵＸから商業上入手可能なＮＯＲＥＤＵＸ調理器タイプＦ／１１が用いられてもよい。用語「デキストリン」は、デンプンとして同じ一般式を有する多くのオリゴ−Ｄ−グルコース化合物の任意の１つを言うが、より小さく少ない錯体である。デキストリンは、２つの別個の基、ピロデキストリンとマルトデキストリンに分類されてもよい。ピロデキストリンは熱及び酸を用いるデンプンのデキストリン化の生成物である。ピロデキストリンの大規模生産は、非食品関連用途に用いられてもよい。マルトデキストリンは酸加水分解又は加熱により結合された酵素を用いるデンプンのデキストリン化の生成物である。マルトデキストリンの大規模生産は食物関連用途又は製品に用いられてもよい。
【００３４】
デキストリンは、いくつかの異なる基準により分類されてもよい。第１にデキストリンは、デンプン由来のデンプンの供給源により分類されてもよい。例えば、デキストリンは、コーンスターチ、小麦デンプン、ジャガイモデンプン、キャッサバデンプン、米デンプン、サトウモロコシ、及びそれらの任意の組み合わせ由来であってもよい。本書に用いられるように、用語「デンプン」は、トウモロコシ、じゃがいも、小麦、及び米において顕著な植物の種子、果実、塊茎、根、及び茎の芯において主に見つけられる。第２にデキストリンはまた、完成デキストリンのヨウ素親和性により分類されてもよい。例えば、いくらかのデキストリンは赤茶けた色、青色、又は無色となったヨウ素と反応する。また、デキストリンは、デキストリンを形成するデンプンを解重合するのに用いられる処理法により分類されてもよい。デンプンを解重合するのに用いられる処理の例は、酸性条件下、熱、酸、酸化剤、紫外線照射、ガンマ照射、五塩化燐、臭化アセチル、及び酵素を含むが、これらに限定されない。白色デキストリン、黄色デキストリン、及びブリティッシュゴムを含む様々な種類のデキストリンが知られている。
【００３５】
本開示のある実施例において、デキストリンベースの組成物は白色デキストリンを含んでもよい。白色デキストリン（無色）は、デンプンを大量の添加触媒（例えば、塩酸）と混ぜ、かつ例えば、短時間（３時間乃至８時間）、７９℃乃至１２１℃で穏やかに加熱することにより処理される。生じた白色デキストリンは、白色でも、白色に近くてもよく、水への溶解を制限し、かつ本来のデンプンペーストの多くの性質を保持することができる。白色デキストリンは水と混ぜると接着性ペーストを形成することができ、それは白色で紙にしわを生じさせないため、紙製品の製造に用いることができる。
【００３６】
白色デキストリンはわずかに処理され、一方でより過酷な処理（例えば、熱、時間、及び／又は化学濃度の増加）は、暗色が増大したデキストリン製品を生成する。例えば、白色デキストリンは酸性化デンプンの穏やかな焼き（すなわち、１５０℃以下の加熱）により製造され、他方、黄色デキストリンは酸性化デンプンの強い焼きにより生成され得る。効率的に、処理の継続により白色デキストリンは黄色デキストリンになる。
【００３７】
本開示のある実施例において、デキストリンベースの組成物は黄色デキストリンを含み得る。別の実施例において、デキストリンベースの組成物は十分な量の黄色デキストリンを含み、このデキストリンベースの組成物が黄色となってもよい。白色デキストリンに対して、より低い酸又は触媒レベルとともにより高い変換熱（例えば、１２０℃乃至２２０℃）で、より長い時間（６乃至８時間）用いられると、黄色デキストリンが形成され得る。黄色デキストリンは水溶性であってもよく、薄い黄色から褐色の溶液を形成してもよいし、比較的低粘度を有してもよい。
【００３８】
本開示のある実施例において、デキストリンベースの組成物はブリティッシュゴムである。ブリティッシュゴムはデンプン自体を加熱することにより生成されてもよいし、１３５℃乃至２１８℃で少量のアルカリ緩衝塩と混ぜられてもよい。最終生成物は明褐色乃至暗褐色であってもよい。ブリティッシュゴムは水溶性であってもよい。別の実施例において、デキストリンベースの組成物は十分な量のブリティッシュゴムを含み、このデキストリンベースの組成物が明褐色、ベージュ、又は暗褐色のいずれかとなってもよい。
【００３９】
ある実施例において、デキストリンベースの組成物は、スラリー、ペースト、又はこれらの任意の組み合わせからなる群から選択された形態であってもよい。ある実施例において、デキストリンベースの組成物は、５％乃至５５％固体の同質スラリーであってもよい。別の実施例において、デキストリンベースの組成物は、５５％固体より多いペーストであってもよい。本書に用いられるような用語「デキストリンベースのスラリー」は、液状媒体におけるデキストリン粒子の懸濁液を言う。本開示のある実施例において、デキストリンベースの組成物は水及び高繊維デキストリンを含んでもよい。本書に用いられる「高繊維」は、２５％繊維より高いものを言う。高繊維デキストリンは、デンプンデキストリン、シクロデキストリン、イヌリン、水素化難消化性デキストリン、水添デンプン加水分解物、高分岐マルトデキストリン、セルロース、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されるような様々なデキストリンであってもよい。ある実施例において、高繊維デキストリンはＦｉｂｅｒｓｏｌ−２（登録商標）を含んでもよい。
【００４０】
本開示のある実施例において、デキストリンベースの組成物は、２０重量％以下の水分含有量であってもよい。本開示の別の実施例において、デキストリンベースの組成物は３０重量％以下の水分含有量であってもよい。本開示のさらに別の実施例において、デキストリンベースの組成物は４０重量％以下の水分含有量であってもよい。別の実施例において、デキストリンベースの組成物は、３５％重量乃至８５重量％の水分含有量であってもよい。
【００４１】
本開示は、デキストリンベースの組成物から漂白したデキストリンを形成する方法を提供する。本開示の様々な実施例が、粉末デキストリンを水和するステップを含む漂白したデキストリンを形成する方法を提供する。例えば、重量割合で０．３乃至３の粉末デキストリンが、デキストリンベースの組成物を形成するために重量割合で１乃至５の水で水和されてもよい。ある実施例において、デキストリンベースの組成物は、重量割合で１乃至１００の粉末デキストリン１乃至５０の水で水和することにより形成されてもよい。別の実施例において、デキストリンベースの組成物は、重量割合で１乃至１０の粉末デキストリンを１乃至１０の水で水和することにより形成されてもよい。
【００４２】
ある実施例において、漂白したデキストリンを形成する方法は、本書に実施されるようなデキストリンベースの組成物、腐食剤、及び酸化剤を含む混合物を形成するステップを含む。
【００４３】
当業者に周知の様々な腐食剤は、本開示の実施例に用いられてもよい。好適な腐食剤の例は、水酸化ナトリウム、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、第三燐酸ナトリウム、及びライムを含むがこれらに限定されない。腐食剤は、固体及び液体を含むが、これらに限定されない様々な状態又は相で添加されでもよい。腐食剤の任意の好適な濃度は、デキストリン乾燥ベースで１０重量％までの様々な量で、デキストリンベースの組成物に添加される際に用いられてもよい。例えば、本開示のある実施例において、０．１乃至１００重量％の水酸化ナトリウムのような腐食剤は、デキストリン乾燥ベースで、０．０１％乃至１０％の範囲の量でデキストリンベースの組成物に添加されてもよい。別の実施例において、腐食剤は、乾燥ベースで０．１乃至３重量％の範囲の量で、デキストリンべースの組成物に添加されてもよい。別の実施例において、腐食剤は乾燥又は溶液の状態で添加されてもよい。
【００４４】
ある実施例において水酸化ナトリウムのような腐食剤は、第１の混合物を形成するためにｐＨ１乃至ｐＨ１０の範囲で、別の実施例においてｐＨ４乃至ｐＨ１０の範囲で、別の実施例においてｐＨ６乃至ｐＨ１０の範囲で、及びさらに別の実施例においてｐＨ８乃至ｐＨ１０の範囲でデキストリンベースの組成物に混ぜられてもよい。本書に用いられるように、用語「第１の混合物」は、腐食剤が混ぜられたデキストリンベースの組成物を含む混合物を言う。腐食剤は酸化剤が第１の混合物のｐＨを安定化させ、かつ制御する前に添加される。
【００４５】
本開示のある実施例において、漂白したデキストリンを形成する方法は、第２の混合物を形成するために酸化剤をデキストリンベースの組成物に添加するステップを含んでもよい。本書に用いられるように、用語「第２の混合物」は、デキストリンベースの組成物を腐食剤及び酸化剤に混ぜる混合物を言う。当業者には周知の様々な酸化剤は、本開示の実施例に用いられてもよい。好適な酸化剤の例は、過酸化水素及び過酸化ベンゾイルを含むがこれらに限定されない。酸化剤の任意の好適な濃度は、デキストリン乾燥ベースで、１０重量％までの量でデキストリンベースの組成物に添加される。例えば、ある実施例において、過酸化水素のような酸化剤は、乾燥ベースで０．１％乃至１０％の範囲量でデキストリンべースの組成物に添加されてもよい。別の実施例において、０．１％乃至７０％の濃度で過酸化水素のような酸化剤は、デキストリン乾燥ベースで、３％乃至１５％の範囲の量でデキストリンベースの組成物に添加されてもよい。別の実施例において、２５％乃至７０％の濃度の過酸化水素が用いられてもよい。
【００４６】
酸化剤の添加時間は様々であるが、ある実施例において酸化剤は５分乃至１２０分の時間範囲で第１の混合物に添加されてもよいし、別の実施例において５分乃至６０分間、別の実施例において５分乃至４５分間、いくつかの実施例において５分乃至３０分間、さらに別の実施例において５分乃至２０分間、及び別の実施例において１０分乃至２０分間、第１の混合物に添加されてもよい。ある実施例において酸化剤は水酸化ナトリウムのような腐食剤で調整されたｐＨの下、第１の混合物に添加されてもよい。ある実施例においてｐＨは５分乃至６０分間調整されてもよいし、いくつかの実施例において５分乃至４５分間、別の実施例において５分乃至３０分間、別の実施例において５乃至２０分間でもよいし、さらに別の実施例において、反応を完了させるまで１０分乃至２０分間調整されてもよい。
【００４７】
デキストリンベースの組成物、腐食剤、及び酸化剤の混合物は、あるｐＨで混ぜられてもよく、及び／又は図１に例示されるような漂白反応器において、一定時間、上昇した温度で加熱されてもよい。本書に用いられるように、用語「上昇した温度」は、３０℃を超える温度、及びある実施例において４０℃を超える温度を含むことを意味する。任意の好適な反応器は、本開示のプロセスに用いられてもよい。例えば、ＭＩＬＬＥＲ  ＰＬＡＳＴＩＣ  ＰＲＯＤＵＣＴＳから商業的に入手可能な攪拌器を有するファイバグラス混合タンクが用いられてもよい。ある実施例において、第２の混合物は６乃至１０のｐＨ範囲を有してもよい。ある実施例において、混合物は１０分乃至３６０分の時間の範囲で、１０℃乃至８０℃の温度範囲まで加熱されてもよい。別の実施例において、混合物は２０分乃至１２０分の時間の範囲で、２０℃乃至５０℃の温度範囲まで加熱されてもよい。ある実施例において第２の混合物は２０℃乃至５０℃の温度範囲で４５分間培養されてもよい。別の実施例において第２の混合物は、２０℃乃至５０℃の温度範囲で６０分間、いくつかの実施例において３０分間、及び別の実施例において１５分間培養されてもよい。
【００４８】
本開示の別の実施例において、酵素は混合物を乾燥させる前に、余分な過酸化水素を取り除くために添加されてもよい。用いられる酵素の例は、カタラーゼ及びペロキシダーゼを含むが、これらに限定されない。他の実施例において、１００ｐｐｍ以上の酵素の使用は、最終製品に影響を与えることなく混合物に添加されてもよい。
【００４９】
混合物は一定時間加熱された後、図１に記載されるような乾燥器において、漂白したデキストリンを形成するために乾燥させてもよい。ある実施例において、加熱及び乾燥は同時に行われてもよい。任意の好適な乾燥器は、本願の実施例において用いられてもよい。例えば、Ｂａｒｒ  ＆  Ｍｕｒｐｈｙから商業化が可能なスプレイドライヤが用いられてもよい。本書で用いられるように、「スプレイドライ」は、液体供給（スプレイ）を高温ガスに通して乾燥させる一般的に用いられる方法を言う。一般に、高温ガスは空気である。ある実施例では、混合物は１分乃至１２０分の時間の範囲で、４０℃乃至５００℃の範囲の温度で乾燥させてもよい。別の実施例において、混合物は１分乃至１２０分の時間の範囲で、６０℃乃至２５０℃の温度範囲で乾燥させてもよい。
【００５０】
ある実施例において、混合物は好適な寸法の粒子にすりつぶされる。任意の好適な粉砕器が本開示の実施例において用いられてもよい。例えば、Ｐａｌｍａｎｎから商業的に入手可能な粉砕器が用いられてもよい。混合物は３０乃至５００メッシュ（６００乃至２５ミクロン）の範囲の粒子のような任意の好適な寸法の粒子にすりつぶされてもよい。ある実施例において、すりつぶされた粒子は、３０メッシュ（６００ミクロン）より１００％細かくてもよい。平均粒子寸法は、周知の技術により測定され得る。例えば、このような粒子の平均粒子寸法は、Ｆｕｌｌｅｒｔｏｎ，ＣＡのＢｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ，Ｉｎｃ．から商業化が可能なレーザ回折粒子寸法分析器を用いて測定することができ、この分析器は粒子の大きさを測定し、かつ粒子が球形を有する、すなわち、「粒子サイズ」は粒子を完全に囲む最小の球体を言う、粒子サイズの器具である。粒子の大きさはまた、ＵＳＡ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｓｉｅｖｅ  Ｍｅｔｈｏｄ  ＡＳＴＭＥ−ＩＩ  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎにより測定され得る。
【００５１】
ある実施例において、漂白したデキストリン生成物は、最初のデキストリン材料と同じ繊維含有量を有してもよい。別の実施例において、漂白したデキストリン生成物は、最初のデキストリン材料と比べて、わずかに高い繊維含有量を有していてもよい。ある実施例において、繊維含有量は２５重量％乃至６０重量％である。
【００５２】
ある実施例において、本書に記載される方法により製造される漂白したデキストリン生成物は、真白か、あるいはわずかに白色であってもよい。ＣＩＥラボは、人の目に見えるすべての色を表すのに用いられる従来からの色モデルである。このモデルは３つの基礎座標軸、色の明るさを表す座標軸、マゼンタと緑の間、及び黄色と青の間に配置される座標軸からなる。
【００５３】
操作において、色を測定する２つの分析がある。第１の分析は白色度メータであり、乾燥デキストリンサンプルに実施される。白色度メータの例は、０乃至１００の範囲を有するＫｅｔｔ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｗｈｉｔｅｎｅｓｓ  ｍｅｔｅｒ，ｍｏｄｅｌ  Ｃ−１であり、０は最暗色を表し、１００はスケールで最も白いポイントを表す。第２の分析は、１０％の乾燥固体でスラリー形状で水に溶解されたデキストリンサンプルの色を測定する分光光度計である。第２の分析において、最高レベルの吸収度は最も彩色された生成物を示す。吸収度は４２０ｎｍ乃至７２０ｎｍの波長で分光光度計によりモニタされ、１０倍の差異で色として記録される。
【００５４】
炭素処理のような脱色工程は再投入（recharging）の前にある量の色体しか処理できないため、難消化性炭水化物を製造する方法が設計される際に、設計パラメータとしてデキストリンの白色値及び吸収色値の双方を考慮に入れる。費用を実用レベルに保つために、デキストリン化されたデンプンを着色しすぎてはいけない。例えば、白色度６５及び吸収色値２０以下を維持することにより、後の脱色工程は採算が合う最終生成物を製造することとなる。
【００５５】
デキストリン化工程の目的は、白色度を６５で、かつ分光光度計の色を２０より低く維持しながら、難消化性水和物のできる限り最大の生産量を含むデキストリンを生成することである。別の白色度及び吸収色対象が用いてもよい、これらの対象は、あまり着色されていない（より少ない器具及び材料）か、より着色された（追加の器具及び材料）かにより、色を取り除くために多かれ少なかれ器具を必要とする。
【００５６】
ある実施例において、漂白したデキストリンはＣＩＥラボモデルに基づき９０％乃至１００％の範囲で白色度レベルを有する。別の実施例において、漂白したデキストリンは、ＣＩＥラボモデルに基づき９４％乃至１００％の範囲の白色度レベルを有してもよい。別の実施例において、漂白したデキストリンはＣＩＥラボモデルに基づき８０％乃至１００％の範囲の白色度レベルを有してもよい。
【００５７】
漂白したデキストリンは上述の方法により生成されてもよく、かつ多くの産業用途に用いられてもよい。関連する産業のいくつかの例は、接着剤産業、製紙産業、製薬産業、採鉱産業、織物産業、及び食品産業を含むがこれらに限定されない。例えば、食品は上述の方法により生成される漂白したデキストリンから作られてもよい。ある実施例において、食品は焼き菓子、スナック食品、パイの詰め物、及び飲料からなる群から選択されてもよい。別の実施例において、食品は紅茶、コーラ飲料、ジュース、スポーツ飲料、ミルクシェイク、アイスクリーム、発酵脱脂乳ハードヨーグルト、粉末コーヒーホワイトナー、キャンディ、チューイングガム、スイートチョコレート、カスタードクリーム、オレンジゼリー、ストローベリージャム、リンゴジャム、あんこを含むゼリー及びジャム、及びようかん、シリアル、パスタ、パン、ドーナツ、小麦リプレイサー（wheat flower replacer）、クッキー、ケーキ、パイ、スープ、カレー、シチュー、ノンオイルドレッシング（ＭＩＲＡＣＬＥ  ＷＨＩＰ（登録商標）タイプ）、マヨネーズ、ピーナッツバター、粉チーズ、クリームチーズ、ソース、ビーフとポークのソーセージ、コンビーフ、ハンバーガーステーキ、ハンバーガーパテ、レバーペースト、ピザ、オムレツ、ミートパイの具、餃子、かまぼこ、ブラックベリーリキュール、ドッグフード、キャットフード、豚と牛の餌、ブロイラー家禽の飼料、及び実験用齧歯動物の飼料からなる群から選択されてもよい。デキストリンはまた、Ｆｉｂｅｒｓｏｌ−２（登録商標）のような難消化性マルトデキストリンを生成するよう用いられてもよい。本書に提供されるデキストリンの非食品産業用途の例は、段ボール、合板、壁紙の製造、及び郵便切手や封筒に見られる再吸湿ガム及び関連する接着剤を含んでもよい。
【００５８】
郵便切手、封筒の折りぶた及び壁紙、及び製薬品及び食品のような用途にとって、白色度（即ち、色の欠如）は用いられるデキストリンの選択において重要な検討材料でありうる。郵便切手、封筒、及び製薬品において、味がないことはまた重要な要因である。例えば、漂白したデキストリンは少し焦げた紙の味がする。
【００５９】
本開示の実施例によると、本書に記載された方法の何れかはさらに、輸送のために構成されうるコンテナに、漂白したデキストリンを配置するステップを含む。方法はさらに、例えば、コンテナに絵、字、又は数のしるしを配置するなど、コンテナにしるしを付すことを含んでもよい。このしるしはコンテナの中身を記載すること、中身の製造者を指定すること、及び／又は食品の製造において、どのように構造物を用いるかに関して、例えば、食品製造者のようなエンドユーザを導くことが可能となりうる。別の実施例によると、方法はさらに、漂白したデキストリン構造物を含むコンテナを輸送するステップを含む。任意の従来型の輸送方法は、例えば、トラック、電車、船、飛行機、又はそれらの任意の組み合わせによる輸送に用いることができる。
【００６０】
本発明はさらに、以下の実施例を参照することにより理解されうる。以下の例は、発明の単なる例示にすぎず、限定を意図しない。他に示されない限り、すべての割合は重量による。
【実施例１】
【００６１】
ペーストを形成するために、１０グラムのＷＣ９５２４（ＡＤＭ  Ｃａｎａｄｉａｎ  Ｐｌａｎｔ  ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ  ｐｒｏｄｕｃｔ）、小麦デンプンで作られたカナリアデキストリンがビーカー内で、３％の苛性溶液（水酸化ナトリウム）と混ぜられた。このペーストは混合物を均質化させてスムースなペーストを得るために、へらを使って手動で混ぜられる。
【００６２】
水酸化ナトリウム（３％）溶液が、デキストリンの色が褐色になるまで混ぜられた。褐色はｐＨが８．５またはそれ以上に近いことを意味する。この第１の実験において、ペーストに添加される場合、過酸化水素の正確な投量は測定されなかった。代わりに、漂白が生じたかを確かめるために過酸化水素が添加されただけであった。１５分間混ぜ続けた後、ペースト状の混合物は白色になった。完全な白色の粉を生成するために、ペースト状の混合物を次いで、６０℃のオーブンで乾燥させた。色は装置により測定されなかった。代わりに、色の変化が視認された。
【実施例２】
【００６３】
１０グラムのＷＣ９５２４（ＡＤＭ  Ｃａｎａｄｉａｎ  Ｐｌａｎｔ  ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ  ｐｒｏｄｕｃｔ）を、攪拌により、９０グラムの水の中にけん濁させた。水酸化ナトリウムは正確に測定されなかったが、代わりに、ペースト状の混合物を形成するために（８より高いｐＨに達するまで）混合物に添加された。次いで、漂白されたペースト状の混合物を生成するために、室温で一定に混ぜている間、過酸化水素（測っていない）が添加された。
【実施例３】
【００６４】
実施例２にあるように、漂白がより暗いデキストリンを用いて可能かどうかを確かめるために、１０グラムのＦ７の実験的な小麦デキストリン（暗褐色）が分析された。
【実施例４】
【００６５】
ＷＣ９５２４に関して、及び実施例１乃至３からの最終漂白生成物に関して、ＡＮＤ  Ｃｌｉｎｔｏｎ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙにて繊維分析が行われた。実施例１乃至３からの漂白生成品は元のデキストリンの暗ベージュ色と比べて、白色に変化した。
【実施例５】
【００６６】
ＷＣ９５２４（３０グラム）を水（５０グラム）中でけん濁させる。３％水酸化ナトリウム（２．２グラム）が混合物に添加され、２５℃でｐＨ９．１のペースト状の混合物を形成する。反応中、このｐＨを維持するために全１４３滴の３％水酸化ナトリウムが添加された。次いで、３５滴の過酸化水素（３０％乃至３５％）が反応混合物に添加された。反応又は色変化の後、ペースト状の混合物をオーブンで乾燥させた。
【実施例６】
【００６７】
デキストリンは、粗い粒子を取り除くために、６００ミクロンのふるいにかけられた。ふるいにかけられたデキストリン（３０グラム）は、ファイバーゾル工程において用いられるデキストランと呼ばれるコーンデキストリンであった。ふるいにかけられたデキストリンを水（５０グラム）中でけん濁させた。３％水酸化ナトリウムが混合物に添加され、ｐＨ９．６のペースト状の混合物を形成する。次いで、３０滴の過酸化水素が添加され、反応混合物の温度は４５℃で２０分間調整された。反応又は色変化の後、ペースト状の混合物を６０℃のオーブンで一晩乾燥させた。
【００６８】
好適な実施例を参照して具体的に本発明を示し、記載してきたが、形状や詳細における様々な変更がクレームに含まれる本発明の範囲から逸脱することなくなされてもよいことが当業者に理解されるであろう。
【図１】
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