(57)【要約】  本発明は、非アルファ化デンプンおよび／または穀粉を過熱水蒸気処理にかけるステップを含むデンプンの変性方法を開示する。前記過熱水蒸気処理は、少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口とを有する反応器の反応チャンバー中で行われる。反応チャンバーの入口における過熱水蒸気の温度は、１５０℃から６５０℃、好ましくは２５０℃から５５０℃、より好ましくは３５０℃から４５０℃の範囲にあり、反応チャンバーの出口における過熱水蒸気の温度は、１０５℃から１５５℃、好ましくは１１５℃から１４０℃、より好ましくは１１５℃から１２５℃の範囲にある。本発明はさらに、その得られたデンプン、ならびに前記デンプンを含む離乳食、乳児食、ソース、スープ、プディング、ドレッシング、ベーカリークリーム、グレービーソース、および飲料に言及する。過熱水蒸気の流れをチャンバー中へ導入するための少なくとも１つの入口、反応チャンバーの内容物が出て行くことを可能にするための少なくとも１つの出口、および熱に敏感な材料を含有する液体から形成される液滴の霧を生成して過熱水蒸気流の通路に入れるためのノズルを有する反応チャンバーを備えた、熱に敏感な材料を過熱水蒸気で処理するための噴霧乾燥機もまた開示される。この反応チャンバーは、使用時に、反応チャンバーに入る過熱水蒸気の流れが、チャンバー中に均一に分配されるようになるように、かつ反応チャンバーの内壁にほぼ平行な方向に流れるように構成される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
デンプンの変性方法であって、
非アルファ化デンプンおよび／または穀粉を過熱水蒸気処理にかけるステップを含み、前記過熱水蒸気処理が、少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口とを有する、反応器の反応チャンバー中で行われ、前記反応チャンバーの前記入口における前記過熱水蒸気の温度が１５０℃から６５０℃、好ましくは２５０℃から５５０℃、より好ましくは３５０℃から４５０℃の範囲にあり、かつ前記反応チャンバーの前記出口における前記過熱水蒸気の温度が１０５℃から１５５℃、好ましくは１１５℃から１４０℃、より好ましくは１１５℃から１２５℃の範囲にある、前記方法。
【請求項２】
分散液中の非アルファ化デンプンおよび／または穀粉が、噴霧機の近傍において１５ｍ／ｓ以下、好ましくは１０ｍ／ｓ未満、最も好ましくは２ｍ／ｓ未満の速度で過熱水蒸気の流れと接触する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記反応器が、噴霧乾燥器、流動層乾燥器、フラッシュ乾燥器、空気乾燥器、ベルト乾燥器、ロータリードラム乾燥器、撹拌乾燥器、リング型乾燥器、およびターボリアクターからなる群から選択され、好ましくは噴霧乾燥器である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
噴霧乾燥器が、１１００００ｈＰａ（１１０バール）の圧力まで、好ましくは５００００ｈＰａ（５０バール）まで、より好ましくは３５０００ｈＰａ（３５バール）まで噴霧することを可能にする加圧ノズル、二流体ノズル、または回転噴霧機を備える、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記非アルファ化デンプンが、２から１１、好ましく３から８、より好ましくは４から８のｐＨにおいて水性デンプンスラリーの形態である、請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
前記非アルファ化デンプンスラリーが、１から４０％の固形分含有量を有する、請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
前記反応チャンバーに入る前記非アルファ化デンプンスラリーが、１７．８％の固形分含有量を有し、かつ前記反応器から出てくる生成物が、少なくとも３０μｍの体積平均径を有する粉末である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記非アルファ化デンプンスラリーが、２０から４０％の固形分含有量を有する、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記反応チャンバーに入る前記非アルファ化デンプンスラリーが、２６．７％の固形分含有量を有し、かつ前記反応器から出てくる前記生成物が、少なくとも５０μｍの体積平均径を有する粉末である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記反応チャンバーに入る前記非アルファ化デンプンスラリーが、３５．６％の固形分含有量を有し、かつ前記反応器から出てくる前記生成物が、少なくとも６０μｍの体積平均径を有する粉末である、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
アルファ化デンプンであって、ＵＤＭＳＯ（９容積のＤＭＳＯ、１容積の６Ｍ尿素）中で８ｍｇ／ｍｌの濃度において２５℃で、前記アルファ化デンプンの見掛け粘度対その対応する親の非アルファ化デンプンの見掛け粘度の比が、１ｓ−１において少なくとも１．０５、好ましくは１ｓ−１において少なくとも１．１０、より好ましくは１ｓ−１において少なくとも１．１５である、アルファ化デンプン。
【請求項１２】
３０℃における前記デンプンの６重量％水性分散液の正規化貯蔵弾性係数Ｇ’／（ｃ／ｃ＊）が、少なくとも８０Ｐａ、好ましくは少なくとも１００Ｐａ、より好ましくは少なくとも１２０Ｐａである、請求項１１に記載のアルファ化デンプン。
【請求項１３】
それが１５％未満、好ましくは１０％未満、より好ましくは５％未満の可溶分を有する、請求項１１または１２に記載のアルファ化デンプン。
【請求項１４】
それが粒状である、請求項１１〜１３のいずれか１つに記載のアルファ化デンプン。
【請求項１５】
食品、飼料、化粧品、および医薬用途における、請求項１１〜１４のいずれか１つに記載のデンプンの使用。
【請求項１６】
請求項１１〜１４のいずれか１つに記載のデンプンと、さらなる食品成分とを含む、離乳食、乳児食、ソース、グレービーソース、ドレッシング、ベーカリークリーム、および飲料からなる群から選択される食品。
【請求項１７】
請求項１１〜１４のいずれか１つに記載のデンプンと、さらなるスープ成分とを含む、スープ。
【請求項１８】
請求項１１〜１４のいずれか１つに記載のデンプンと、さらなるプディング成分とを含む、プディング。
【請求項１９】
請求項１１〜１４のいずれか１つに記載のデンプンと、さらなる錠剤成分とを含む、錠剤。
【請求項２０】
過熱水蒸気で熱に敏感な材料を処理するための噴霧乾燥器であって、反応チャンバーを備え、前記チャンバーが、過熱水蒸気の流れを前記チャンバー中へ導入するための少なくとも１つの入口と、前記チャンバーの内容物が出て行くことを可能にするための少なくとも１つの出口と、液滴の霧を生成して過熱水蒸気の前記流れの通路に入れるためのノズルとを有し、前記液滴の霧が前記熱に敏感な材料を含有する液体から形成され、前記反応チャンバーは、使用時に、前記反応チャンバーに入る過熱水蒸気の前記流れが前記チャンバー中に均一に分配されるようになるように、かつ前記反応チャンバーの内壁にほぼ平行な方向に流れるように構成される、前記噴霧乾燥器。
【請求項２１】
円錐台形部材をさらに備え、前記円錐台形部材が、前記円錐台形部材と前記チャンバーの前記内壁とが共に過熱水蒸気の前記流れの流入のための環状通路を画定するように、前記過熱水蒸気の前記入口のまたは前記入口近くの前記反応チャンバーの内側に位置し、かつ前記反応チャンバーの内壁から一定の間隔を置いて配置される、請求項２０に記載の噴霧乾燥器。
【請求項２２】
前記過熱水蒸気の前記入口のまたは前記入口の近くの前記反応チャンバーの内側に位置し、かつ前記過熱水蒸気の流れの方向にほぼ垂直の、複数個の穿孔を有する多孔部材をさらに備える、請求項２１に記載の噴霧乾燥器。
【請求項２３】
前記多孔部材が、前記円錐台形部材の上流の前記反応チャンバーの内側に位置する、請求項２２に記載の噴霧乾燥器。
【請求項２４】
前記多孔部材が、前記円錐台形部材の下流の前記反応チャンバーの内側に位置する、請求項２２に記載の噴霧乾燥器。
【請求項２５】
前記多孔部材が、前記円錐台形部材の上流の周縁部または下流の周縁部と境を接する、請求項２２に記載の噴霧乾燥器。
【請求項２６】
前記多孔部材が、多孔板、メッシュ、またはふるいから選択される、請求項２２〜２５のいずれか１つに記載の噴霧乾燥器。
【請求項２７】
使用時に過熱水蒸気の前記流れが、前記反応チャンバーの長さの少なくとも５分の１にわたって均一に分配される、請求項２０〜２６のいずれか１つに記載の噴霧乾燥器。
【請求項２８】
炭水化物類、脂質類、およびタンパク質類から選択される熱に敏感な材料の前記過熱水蒸気処理で使用するための請求項２０〜２７のいずれか１つに記載の噴霧乾燥器。
【請求項２９】
前記熱に敏感な材料が、単糖類、オリゴ糖類、多糖類、および／または還元炭水化物類から選択される炭水化物であるか、あるいはタンパク質類、ペプチド類、およびアミノ酸類から選択されるタンパク質であるか、あるいは脂肪類、油類、および硬化脂肪類から選択される脂質である、請求項２８に記載の噴霧乾燥器。
【請求項３０】
前記熱に敏感な材料が、非アルファ化デンプンまたは穀粉である、請求項２９に記載の噴霧乾燥器。
【請求項３１】
使用時に過熱水蒸気の前記流れが、前記噴霧機の近傍で１５ｍ／ｓ以下、好ましくは１０ｍ／ｓ未満、最も好ましくは２ｍ／ｓ未満の速度を有する、請求項２０〜３０のいずれか１つに記載の噴霧乾燥器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非アルファ化（ｎｏｎ−ｐｒｅｇｅｌａｔｉｎｉｓｅｄ）デンプンを過熱水蒸気処理にかけることによりデンプンを変性する方法に関する。これは、さらにアルファ化デンプン製品に関し、また過熱水蒸気を用いた熱に敏感な材料の変性用噴霧乾燥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デンプンが予蒸解（ｐｒｅ−ｃｏｏｋｅｄ）されると、今度はそれを使用してコールドフーズを増粘することができる。その時、それはアルファ化またはインスタントデンプンと呼ばれる。そうでない場合、デンプンは粘稠化または「ゼラチン化」するために熱を必要とする。過剰の水でデンプンをゼラチン化するための実際の温度はデンプンの種類に左右される。アルファ化デンプンは、インスタントスープ、インスタントソース、インスタントグレービーソース、インスタント飲料、サラダ用ドレッシングミックスなどのインスタント食品において、インスタントプディングなどの乳製品において、ケーキ・ミックス、ベーカリークリームなどのベーカリー食品において、また離乳食および乳児食において、特に広く使用される。
【０００３】
用語「ゼラチン化」または「蒸解」デンプンは、それらの偏波交差を失っている、また場合によってはそれらの粒状構造を失っている膨潤した顆粒を指す。一般にアルファ化デンプンを調製するために使用される熱プロセスには、ロール乾燥、押出、アルコール／水系中での高温加熱、および噴霧蒸解／乾燥が挙げられる。アルファ化デンプンの物理的性質、具体的には湿潤性、分散性、および冷水中のピーク粘度は、そのデンプンをアルファ化するために使用される方法に左右される。
【０００４】
ロール乾燥デンプンおよび噴霧蒸解／乾燥デンプンは、市場で最も広く使用されているアルファ化デンプンである。一般にこれらのデンプンは、ゼラチン化時に、その対応する粒状デンプンよりも低い増粘能力および低いゲル化傾向を有する。粘稠化およびゲル化の可能性の喪失は、水和した粒状構造の部分的破壊と関係がある。ロール乾燥デンプンは、噴霧蒸解／乾燥デンプンと比べて一般に低い増粘能力を有する。熱力学的視点からは通常の両方法、ロール乾燥および噴霧蒸解／乾燥は、エネルギー効率もまたあまり良くない。したがって低温液体中で高い増粘能力を有し、かつロール乾燥および噴霧蒸解／乾燥と比べてエネルギー的により効率の良い方法により生産することができるデンプンが必要とされている。本発明の方法は、このようなデンプンを提供する。
【０００５】
乾燥媒体としての過熱水蒸気は新興の技術であり、比較的知られていない。この乾燥技術に関する検討は、非特許文献１によって行われている。
【０００６】
非特許文献２の論文中では、デンプンを過熱水蒸気処理によってアルファ化することができると述べている。
【０００７】
特許文献１は、１０５℃と３５０℃の間の温度の過熱水蒸気の存在下においてゲージ圧９ｋｇ／ｃｍ２未満で５分未満の間、デンプンを熱処理することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６１−２８０２４４号公報
【特許文献２】国際公開第２００５／０４７３４０号パンフレット
【特許文献３】欧州特許第０  ７１０  ６７０号明細書
【特許文献４】欧州特許第１  ０３８  ８８２号明細書
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ＴＮＯ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｅｎｅｒｇｙ  ａｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ，Ａｐｐｅｌｄｏｏｒｎ，Ｔｈｅ  Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ，ｒｅｐｏｒｔ  Ｒ２００４／２３９“Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  ｓｕｐｅｒｈｅａｔｅｄ  ｓｔｅａｍ  ｄｒｙｉｎｇ”
【非特許文献２】Ｆｒｙｄｍａｎ，Ａの論文、‘Ｃａｒａｃｔｅｒｉｓａｔｉｏｎ  ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｅ  ｅｔ  ｍｏｄｅｌｉｓａｔｉｏｎ  ｄ’ｕｎ  ｐｒｏｃｅｄｅ  ｄｅ  ｓｅｃｈａｇｅ  ｐａｒ  ｐｕｌｖｅｒｉｓａｔｉｏｎ  ｄａｎｓ  ｌａ  ｖａｐｅｕｒ  ｄ’ｅａｕ  ｓｕｒｃｈａｕｆｆｅｅ’，ＥＮＳＩＡ，１９９８
【非特許文献３】Ｔｈｅ  Ｒｈｅｏｌｏｇｙ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ，Ｍｅｔｚｇｅｒ，Ｔ．Ｇ．（Ｖｉｎｃｅｎｔｚ  Ｖｅｒｌａｇ，Ｈａｎｎｏｖｅｒ，Ｇｅｒｍａｎｙ）
【非特許文献４】Ｔｅｓｔｅｒ  ａｎｄ  Ｍｏｒｒｉｓｏｎ（１９９０）．Ｓｗｅｌｌｉｎｇ  ａｎｄ  Ｇｅｌａｔｉｎｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｃｅｒｅａｌ  Ｓｔａｒｃｈｅｓ．Ｉ．Ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｆ  Ａｍｙｌｏｐｅｃｔｉｎ，Ａｍｙｌｏｓｅ，ａｎｄ  Ｌｉｐｉｄｓ．Ｃｅｒｅａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｖｏｌ．６７，ｎｏ６，ｐ．５５１〜５５７
【非特許文献５】Ｓｔｅｅｎｅｋｅｎ（１９８９）．Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ａｑｕｅｏｕｓ  Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｓｗｏｌｌｅｎ  Ｓｔａｒｃｈ  Ｇｒａｎｕｌｅｓ．Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｖｏｌ．１１，ｐ．２３〜４１
【非特許文献６】Ｋａｒｋａｌａｓ（１９８５）．Ａｎ  Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｅｎｚｙｍｉｃ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｎａｔｉｖｅ  ａｎｄ  Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｓｔａｒｃｈ．Ｊ．Ｓｃｉ．Ｆｏｏｄ  Ａｇｒｉｃ．ｖｏｌ．３６，ｐ．１０１９〜１０２７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明による方法は、従来のアルファ化デンプンよりも新規かつ優れた機能性を有するデンプン製品を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、デンプンの変性方法に関する。この方法は、非アルファ化デンプンおよび／または穀粉を、少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口を有する反応器の反応チャンバー中で過熱水蒸気処理にかけることを含む。反応器の反応チャンバーの入口における過熱水蒸気の温度は、１５０℃から６５０℃、好ましくは２５０℃から５５０℃、より好ましくは３５０℃から４５０℃の範囲にあり、かつ反応器の反応チャンバーの出口における過熱水蒸気の温度は、１０５℃から１５５℃、好ましくは１１５℃から１４０℃、より好ましくは１１５℃から１２５℃の範囲にある。
【００１２】
この反応器は、好ましくは噴霧乾燥器、流動層乾燥器、フラッシュ乾燥器、空気乾燥器、ベルト乾燥器、ロータリードラム乾燥器、撹拌乾燥器、リング型乾燥器、特許文献２中に開示されている反応器（以後「ターボリアクター」）、特許文献３中に開示されている反応器（以後「ターボリアクター」）、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００１３】
本発明はさらに、本発明の方法により得ることができるデンプンに関する。具体的にはＵＤＭＳＯ（９容積のＤＭＳＯ、１容積の６Ｍ尿素）中で、８ｍｇ／ｍｌの濃度において２５℃で、前記アルファ化デンプンの見掛け粘度対その対応する親の非アルファ化デンプンの見掛け粘度の比が、１ｓ−１において少なくとも１．０５、好ましくは１ｓ−１において少なくとも１．１０、より好ましくは１ｓ−１において少なくとも約１．１５であるアルファ化デンプンに関する。より詳細には本発明は、低アミロースデンプンに関し、また６重量％水性分散液中の３０℃における正規化貯蔵弾性係数Ｇ’／（ｃ／ｃ＊）が少なくとも８０Ｐａ、好ましくは少なくとも１００Ｐａ、より好ましくは少なくとも１２０Ｐａであるアミロース含有デンプンに関する。
【００１４】
さらに本発明は、食品、飼料、化粧品、および医薬用途における本発明によるデンプンの使用に関する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に従って処理した低アミロースコーンスターチ（ＳＨＳ試料）から作製した６％水性分散液と、従来の噴霧蒸解／乾燥およびロール乾燥低アミロースコーンスターチとの間の、せん断速度（ｓ−１）に応じた見掛け粘度（ｍＰａ・ｓ）の従来を示す図である。３つのすべての試料に関して出発材料は、同一の低アミロースコーンスターチ（Ｃ＊Ｇｅｌ  ０４２０１、Ｃａｒｇｉｌｌ）であった。
【図２】本発明に従って処理した低アミロースコーンスターチ（ＳＨＳ試料）から作製した６％水性分散液と、通常の噴霧蒸解／乾燥およびロール乾燥低アミロースコーンスターチとの間の、加えられるひずみ（％）に応じた貯蔵弾性係数Ｇ’（Ｐａ)の比較を示す図である。３つのすべての試料に関して出発材料は、同一の低アミロースコーンスターチ（Ｃ＊Ｇｅｌ  ０４２０１、Ｃａｒｇｉｌｌ）であった。
【図３】本発明の噴霧乾燥器において使用することができる反応チャンバーの実施形態の部分的線図である。
【図４】本発明の噴霧乾燥器において使用することができる反応チャンバーの実施形態の部分的線図である。
【図５】本発明の噴霧乾燥器において使用することができる反応チャンバーの実施形態の部分的線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明における用語「過熱水蒸気」は、その圧力に対応する沸点よりも高い温度まで加熱された水蒸気（＝気体水）を意味する。それは水と接触した状態で存在することも、また水を含有することもできず、完全な気体に似ている。それはまた、サーチャージ水蒸気、無水水蒸気、水蒸気ガスとも呼ばれる。
【００１７】
この文脈における用語「反応器」は、非アルファ化デンプンを過熱水蒸気で処理するのに適した任意の反応器を意味する。
【００１８】
この文脈内の「反応チャンバー」は、非アルファ化デンプンと過熱水蒸気の間の反応が起こる反応器内の場所である。用語「反応チャンバー」は、その「反応チャンバー」が少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口を持つならば、チャンバーの形態に限定されず、例えば管の形態であることもできる。
【００１９】
本明細書中で使用される用語「連続反応器」は、このような反応器をバッチ式反応器と区別することを意図している。
【００２０】
非アルファ化デンプンは、任意の天然の供給源から得ることができる。この天然とは前記デンプンが自然界で見つかるということと関係がある。本明細書におけるデンプンに関する言及は、特に区別されない限り、まだ小麦グルテンなどのタンパク質を含有しているそれらの対応する穀粉を含むことを意味する（以後「デンプン」）。これらデンプンの一般的な供給源は、穀類、塊茎、根菜類、豆果、果実のデンプンおよびハイブリッドデンプンである。好適な供給源には、これらに限定されないがトウモロコシ、エンドウ、ジャガイモ、サツマイモ、サトウモロコシ、バナナ、オオムギ、コムギ、コメ、サゴ、アマランス、タピオカ、クズウコン、カンナ、およびそれらの低アミロース（アミロースを約１０重量％以下、好ましくは５％以下含有する）または高アミロース（アミロースを少なくとも約４０重量％含有する）変種が挙げられる。交雑品種改良、転座、逆位、形質転換、またはその変異を組み込むための遺伝子または染色体工学の任意の他の方法を含めた育種技術によって得られる植物由来のデンプンもまた適している。さらに、突然変異育種の既知の標準的な方法によって引き起こすことができる上記属構成の人為突然変異および変異から育てた植物由来のデンプンもまた本明細書において適している。これら修飾は、化学修飾および物理修飾を含むよう意図されている。化学修飾物は、限定はされないが、それらデンプンがアルファ化されていないという条件で、アセチル化デンプンと、ヒドロキシエチル化およびヒドロキシプロピル化デンプンと、無機エステル化デンプンと、カチオン、アニオン、酸化デンプンと、両性イオンデンプンと、酵素により修飾されたデンプンと、これらの組み合わせとを含むよう意図されている。例えば特許文献４中で開示されている熱変化抑制デンプン（ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  ｉｎｈｉｂｉｔｅｄ  ｓｔａｒｃｈｅｓ）などの物理修飾デンプンもまた、本明細書中で使用するのに適している可能性がある。本発明の方法の好ましい一実施形態では、処理されるデンプンは低アミロースデンプンである。より好ましくはこの低アミロースデンプンは低アミロースコーンスターチである。代替の好ましい実施形態は、ジャガイモデンプン、タピオカデンプン、ｎ−ＯＳＡ（無水コハク酸ｎ−オクテニル）低アミロースデンプンである。前述の非アルファ化デンプンおよび／または穀粉のいずれかの混合物もまた、本発明の趣旨の範囲内にあることを理解されたい。
【００２１】
本発明の方法によれば非アルファ化デンプンは、反応器の反応チャンバー中で過熱水蒸気で処理される。反応器の反応チャンバーの入口および出口における過熱水蒸気の温度は非常に重要である。反応チャンバーの入口における過熱水蒸気の温度は、１５０℃から６５０℃、好ましくは２５０℃から５５０℃、より好ましくは３５０℃から４５０℃の範囲内にあり、また反応チャンバーの出口における過熱水蒸気の温度は、１０５℃から１５５℃、好ましくは１１５℃から１４０℃、より好ましくは１１５℃から１２５℃の範囲で内にある。さらに興味深い結果は、反応チャンバーの入口における過熱水蒸気の温度が２００℃、２０５℃、２１０℃、または２３０℃であるようにプロセスを流すことによって得られる。
【００２２】
一般に非アルファ化デンプンは、ｐＨが２から１１、好ましくは２から１０．５、より好ましくは２から１０、さらに好ましくは２か９、さらに一層好ましくは３から８、最も好ましくは４から８である水性デンプンスラリーの形態であるはずである。
【００２３】
過熱水蒸気を反応チャンバー中へ注入し、それによって反応チャンバー中に存在する空気または他の気体を置き換えるか、あるいはそのプロセスが閉ループ系中で行われる場合は空気または他の気体をその全体の系から排除する。一般には過熱水蒸気は、空気または他の気体が排除されるまで、非アルファ化デンプンと過熱水蒸気の反応に先立って吹き込まれる。反応チャンバー中に空気が存在しないことは本発明によるプロセスを防爆性にする。反応器の種類および反応チャンバーのサイズに応じて反応チャンバー中への過熱水蒸気の流入速度を、反応チャンバーの出口における過熱水蒸気温度が上記所与の温度範囲内に入るように調整する必要があることは理解されなければならない。反応チャンバーに入るデンプンは、コロイド状懸濁物（スラリー、ケーク、粉末）の形態に分散される。デンプンが水性スラリーの形態で反応チャンバーに入る場合、前記水性デンプンスラリーの温度は、前記デンプンのゼラチン化温度よりも十分に低いことが必要である。デンプンスラリーは、好ましくは１から４０重量％、より好ましくは１０と３５％の間、さらに好ましくは２０から３５％の固形分含有量を有する。
【００２４】
入ってくるデンプンスラリーが１７．８％の固形分含有量を有する場合、出てくる粉末は少なくとも３０μｍの体積平均径を有する。入ってくるデンプンスラリーが２６．７％の高い固形分含有量を有する場合、反応器から出てくる粉末は少なくとも５０μｍの体積平均径を有する。乾燥固形分３５．６％の入ってくるスラリーをこのプロセスに供給する場合、出てくる粉末は少なくとも６０μｍの体積平均径を有する。
【００２５】
過熱水蒸気が均一に分配されるという条件で、任意の反応器が本発明による方法を行うのに原理上は適している。具体的には反応器は、バッチ式または連続式であることができる。好適な型の反応器は、非特許文献１の中で概説されている。特に好適な反応器は、噴霧乾燥器、流動層乾燥器、フラッシュ乾燥器、空気乾燥器、ベルト乾燥器、ロータリードラム乾燥器、撹拌乾燥器、リング型乾燥器、特許文献２中に開示されている反応器（以後「ターボリアクター」）、特許文献３中に開示されている反応器（以後「ターボリアクター」）、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００２６】
これらの様々な型の乾燥装置は様々な原理に従って作動する。これらの原理は簡潔に言えば下記のとおりである。
【００２７】
流動層原理：
・固体粒子の層を、熱および物質の交換を可能にする気体の上向きの流れによって流動化される。
【００２８】
空気コンベヤー、例えばフラッシュ／リングの原理
・生成物を、熱および物質の交換を可能にする高速の気体と共に送管を通って空気圧によって搬送する。
・注入生成物を気流中、例えば噴射機／砕解機、ケージミル中で分散させる。
・その生成物を、サイクロンまたはフィルター中で気体から分離する。
・さらにリング原理により選別機が、その生成物の一部の滞留時間／再循環を制御する。
【００２９】
直熱ロータリードラムの原理：
・生成物を、熱および物質の交換を可能にする気流中にバッフルを備えた回転チューブを通して搬送する。
・その生成物の滞留時間／輸送を、チューブの傾斜によって制御する。
【００３０】
噴霧原理：
・生成物を、噴霧機、例えば通常は垂直の大型円筒形チャンバー中で加圧ノズル、多流体ノズル、または回転噴霧機を介して気体の並流または向流の中に噴霧する。
・その気体の流量が、滞留時間の制御を可能にする。
・熱移動および物質移動は、分散した液滴と気体の直接接触によって達成される。
・その生成物を、サイクロンまたはフィルター中で気体から分離する。
【００３１】
好ましくは本発明において使用される乾燥機は、乾燥の間のエネルギー効率を最大にするように（すなわち、蒸発の潜在エネルギーを取り戻すように）「閉ループ過熱水蒸気」下で働くことができるはずである。本発明において使用される任意の乾燥機は、一般には５００，０００Ｐａ（ゲージ圧５バール）までの加圧条件下で働くことができるはずである。
【００３２】
ターボ原理：
・円筒状の設備を通過する生成物を、生成物の滞留時間／輸送を制御するパドルを備えた回転シャフトによって機械的に搬送する。
・固形物の完全な混合、表面の再生、熱および物質の良好な交換が、保証される。
【００３３】
特許文献２によるターボリアクターは、管状の、好ましくは円筒形の本体を有する反応器であり、その本体中に１枚または複数枚のブレードが配列された回転シャフトが位置決めされており、デンプンおよび気体が反対方向に反応器中へ導入される。特許文献３によるターボリアクターは、水平軸を有する円筒形の管状本体を備え、剤を流入させるための複数の入口および最終生成物の出口と、円筒形の管状本体中で回転するように支持されたブレード付きローターとを有する反応器である。本発明の好ましい一実施形態では連続反応器が、噴霧乾燥器、リング型乾燥器、流動層乾燥器、ターボリアクター、より好ましくは噴霧乾燥器である。当業者は、反応器を、本発明の方法に適するように過熱水蒸気で使用するために調整する必要であることを非常によく理解するはずである。本発明による方法を様々な圧力条件下で、すなわち過圧（ｏｖｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅ）、常圧、および負圧（ｕｎｄｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅ）下で行うことができることを理解されたい。これらプロセス条件はすべて本発明の趣旨の範囲内にある。好ましくはこの方法は常圧下で行われる。
【００３４】
本発明はまた、デンプンの過熱水蒸気処理を可能にする設備に関する。前述のように本発明の方法を実施するために、過熱水蒸気の流れが均一に分配され、激しい乱流相互作用をする危険性を減らすという条件で従来の設備、例えば噴霧乾燥器、流動層乾燥器、フラッシュ乾燥器、空気乾燥器、ベルト乾燥器、ロータリードラム乾燥器、撹拌乾燥器、リング型乾燥器、特許文献２中に開示されている反応器（以後「ターボリアクター」）、特許文献３中に開示されている反応器（以後「ターボリアクター」）、およびこれらの組み合わせを使用することができる。しかしながら本発明はさらに、炭水化物、タンパク質、および脂質から選択される材料などの熱に敏感な材料、例えば非アルファ化デンプンまたは穀粉の過熱水蒸気処理を行うことができる噴霧乾燥器を提供する。本発明の噴霧乾燥器は反応チャンバーを備え、その反応チャンバーは、過熱水蒸気の流れをそのチャンバー中へ導入するための少なくとも１つの入口、反応チャンバーの内容物が出て行くことを可能にするための少なくとも１つの出口、および液滴の霧を生成して過熱水蒸気流の通路に入れるためのノズルを有する。前記液滴の霧は、熱に敏感な材料を含有する液体から形成される。反応チャンバーは、使用時に、反応チャンバーに入る過熱水蒸気の流れが、チャンバー中に均一に分配されるようになるように、かつ反応チャンバーの内壁にほぼ平行な方向に、好ましくはチャンバーの長さの少なくとも５分の１にわたって流れるように構成される。好ましい設備は、反応器の上の第一部分で、その乾燥機の長さの少なくとも１／５まで、流れが乾燥機の壁とほぼ平行であるような過熱水蒸気の流れの均一な分配を可能にする設計を有する噴霧乾燥器である。過熱水蒸気の流れが反応チャンバー内に均一に分配され、かつ反応チャンバーの壁と平行またはほぼ平行に流れることを確実にするための手段が、過熱水蒸気用の入口のまたは入口のすぐ近くの反応チャンバー内に設けられる。
【００３５】
本発明の発明者らは、意外にも、本発明の方法に従って非アルファ化デンプンを過熱水蒸気で処理することによって、その得られるデンプンが、公知のロール乾燥法および噴霧蒸解／乾燥法によって調製されるアルファ化デンプンよりも、６％濃度においてはるかに高い冷水粘度および貯蔵弾性係数Ｇ’を示すことを発見した。この貯蔵弾性係数Ｇ’および粘度は、Ａｎｔｏｎ  Ｐａａｒ  Ｐｈｙｓｉｃａ（Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手したＭＣＲ３００レオメーターで測定した。これは、スターチセルと呼ばれる円筒型測定システムおよびシャフトＳＴ２４（これらもまたＡｎｔｏｎ  Ｐａａｒ  Ｐｈｙｓｉｃａから入手した）を備える。貯蔵弾性係数および粘度に関する更なる情報は、全般的には非特許文献３中に見出すことができる。
【００３６】
本発明による方法は、低アミロースデンプン、より具体的にはアミロース含有デンプンの処理に特に適している。本発明の方法により得られる低アミロースコーンスターチは、３０℃における前記デンプンの６重量％水性分散液の正規化貯蔵弾性係数Ｇ’（ｃ／ｃ＊）が、少なくとも８０Ｐａ、好ましくは少なくとも１００Ｐａ、より好ましくは少なくとも１２０Ｐａであることを特徴とする。これらの値は、意外にも通常のロール乾燥プロセスおよび噴霧蒸解／乾燥プロセスにより得られる低アミロースコーンスターチについて得られる値よりもはるかに高い。本発明による低アミロースコーンスターチの３０℃における６％水性分散液の瞬間粘度もまた、従来のアルファ化された低アミロースコーンスターチと比較してはるかに高い。これを図１に示す。さらに、様々なデンプンの貯蔵弾性係数値（Ｇ’）間の比較を図２に示す。正規化貯蔵弾性係数値Ｇ’（ｃ／ｃ＊）間の比較を実施例１、２、３、４に示す。
【００３７】
本発明の方法に従って調製したデンプンは、それらの高い瞬間粘度の発現のために多くの異なる用途に、すなわち、食品、飼料、化粧品、および医薬用途に適している。具体的にはそれらは、インスタント食品、乳製品、ベーカリー食品、および錠剤の調製に適している。本発明の方法に従って調製されるデンプンを含むソース、スープ、グレービーソース、プディング、ドレッシング、ベーカリークリーム、および飲料は、瞬間粘度の発現および分散性に関して改良された特性を示し、具体的には低温液におけるブルックフィールド粘度が、他のデンプンを使用した場合よりもはるかに高い。本発明の方法に従って調製されるデンプンは、離乳食および乳児食に使用するのに特に適している。離乳食および乳児食用途においてはすべての成分が低い微生物学的負荷（微生物の量）を有することが非常に重要である。本発明の方法に従ってデンプンが処理される高温は、いかなる微生物学的汚染物質も確実にこの過熱水蒸気処理の後に残らなくする。さらに密閉プロセス、すなわちデンプンまたは穀粉が過熱水蒸気処理からその得られた生成物の包装までの環境にいつも曝されない系の中で行われるプロセスは、生成物が確実に汚染されなくする。したがって本発明のデンプンは、いかなる追加の処理も必要とせずに離乳食および乳児食に直接に使用することができる。また本発明の方法により得られるデンプンを用いて調製されるスープは、一般に従来のアルファ化デンプンを使用したスープよりも良好な分散性および高いブルックフィールド粘度を示すことも分かった。本発明の方法により得られるデンプンは、脂肪および乾燥成分と混合した場合、特に高い粘度の発現を示す。乾燥成分には、野菜、食肉、パン粉、香辛料、香草、グルタミン酸ナトリウムなどが挙げられるがこれらに限定されない。さらに本発明の方法により得られるデンプンを用いて調製されるプディングは、高いブルックフィールド粘度に加えて、一般に優れた外見も示す。
【００３８】
前述のように本発明はまた、炭水化物、タンパク質、および脂質から選択される材料などの熱に敏感な材料、例えば非アルファ化デンプンまたは穀粉の過熱水蒸気処理を行うことができる噴霧乾燥器を提供する。本発明の噴霧乾燥器は反応チャンバーを備え、その反応チャンバーは、過熱水蒸気の流れをチャンバー中へ導入するための少なくとも１つの入口、反応チャンバーの内容物が出て行くことを可能にするための少なくとも１つの出口、および液滴の霧を生成して過熱水蒸気流の通路に入れるためのノズルを有する。前記液滴の霧は、熱に敏感な材料を含有する液体から形成される。反応チャンバーは、使用時に、反応チャンバーに入る過熱水蒸気の流れが、チャンバー中に均一に分配されるようになるように、かつ反応チャンバーの内壁にほぼ平行な方向に、好ましくはチャンバーの長さの少なくとも５分の１にわたって流れるように構成される。好ましい設備は、反応器の上の第一部分で、その乾燥機の長さの少なくとも１／５まで、流れが乾燥機の内壁とほぼ平行であるような過熱水蒸気の流れの均一な分配を可能にする設計を有する噴霧乾燥器である。過熱水蒸気の流れが反応チャンバー内に均一に分配され、かつ反応チャンバーの内壁と平行またはほぼ平行に流れることを確実にするための手段が、過熱水蒸気の入口のまたは入口のすぐ近くの反応チャンバー内に設けられる。好ましい実施形態によれば本発明の噴霧乾燥器は、過熱水蒸気の入口のまたは入口のすぐ近くの反応チャンバーの内側に位置する円錐台形部材を含む。その円錐台形部材は、その細い方の端部がチャンバー中の最も高い所にある状態で、かつ過熱水蒸気の流れのために円錐台形部材とチャンバーの内壁の間に環状通路を画定するように反応チャンバーの内壁から一定の間隔を置いて配置される。この手段によって円錐台形部材は、チャンバーの内壁の方へ過熱水蒸気の流れをそらすためのバッフルとして働く。したがって過熱水蒸気は、チャンバーの内壁に近接して、かつ内壁にほぼ平行な方向に流れるようにされる。この流路は、反応チャンバー中の乱流を低減または防止する。反応チャンバー中に設けられるノズルは、過熱水蒸気による処理にかけられる熱に敏感な材料を含有する給液とチャンバー中で連通していることになる。給液は、一般に熱に敏感な材料の水溶液または水性スラリーであるはずであり、一般には圧力下で、例えば保持容器からノズルへポンプにより供給されることになる。噴霧乾燥設備で通常使用される任意の型のノズル、例えば加圧ノズル、多流体ノズル、または回転噴霧機を本発明において使用することができる。乾燥機は、一般に５００，０００Ｐａ（ゲージ圧５バール）までの加圧条件下で働くことができるはずである。反応チャンバーは、好ましくは円形断面を有する。それは円筒形、すなわち一定の直径を有することができる。あるいは、それはチャンバーの一端に円錐台形断面を付け加えることもでき、ノズルと過熱水蒸気の流れの入口とが反応チャンバーのその円錐台形断面の頂部に設けられる。好ましくは噴霧乾燥機はまた、過熱水蒸気の入口のまたは入口のすぐ近くの反応チャンバーの内側に位置し、かつ過熱水蒸気の流れに垂直またはほぼ垂直の多孔部材を備える。多孔部材は、過熱水蒸気が通過することができる複数個の穿孔を有し、一般には多孔板、メッシュ、またはふるいであることができる。一実施形態によれば多孔部材は、円錐台形部材の上流の反応チャンバーの内側に位置する。あるいは、多孔部材は、円錐台形部材の下流に位置するか、あるいは円錐台形部材の上流の周縁部または下流の周縁部のいずれかと境を接する場所に位置することもできる。多孔部材は、それが反応チャンバー中の過熱水蒸気の流れの方向と実質的に交差した状態にあるように反応チャンバーの内側の場所に固定するか、または他の方法で保持することができる。一般にはノズルは、過熱水蒸気の入口に近接して位置するはずである。多孔部材がチャンバー中に存在する場合、ノズルはその多孔部材の下流に位置することになる。好ましくはノズルは、過熱水蒸気の流れと、反応チャンバーに入る時の熱に敏感な材料を含有する霧の接触の度合いを最適化するように、また過熱水蒸気の流れ内部の乱流を最少化または防止するように円錐台形部材内に同軸で位置するはずである。
【００３９】
より好ましくは本発明の噴霧乾燥機中で過熱水蒸気の流れにより処理される熱に敏感な材料は、一般には炭水化物、タンパク質、および脂質から選択されるはずである。炭水化物の例には、単糖、オリゴ糖、多糖、および還元炭水化物が挙げられる。脂質の例には、脂肪、油、および硬化脂肪が挙げられる。タンパク質の例には、タンパク質、ペプチド、およびアミノ酸が挙げられる。好ましい実施形態によれば熱に敏感な材料は、非アルファ化デンプンまたは穀粉である。
【００４０】
より好ましくは本発明は、過熱水蒸気の流れが噴霧機の近傍で１５ｍ／ｓ以下、好ましくは１０ｍ／ｓ未満、最も好ましくは２ｍ／ｓ未満の速度を有する、そのような特定の噴霧乾燥機に関する。この型の構造は、他にも選択肢はあるが、（多数の孔としての）開口面をふるいの表面に対して少なくとも４０％、好ましくは少なくとも５０％、より好ましくは少なくとも７０％まで含有する十分に目の詰んだ（ｗｅｌｌ−ｔｉｇｈｔ）ふるいの適切な配置を通じて、かつ／またはその設備の第一部分で過熱水蒸気の流れの準同等または準均一な分配を可能にする円錐形構造体と組み合わせて得られる。
【００４１】
入ってくるデンプンスラリーが１７．８％の固形分含有量を有する場合、出てくる粉末は少なくとも３０μｍの体積平均径を有する。入ってくるデンプンスラリーが２６．７％の高い固形分含有量を有する場合、反応器から出てくる粉末は少なくとも５０μｍの体積平均径を有する。乾燥固形分３５．６％の入ってくるスラリーをこのプロセスに供給する場合、出てくる粉末は少なくとも６０μｍの体積平均径を有する。
【００４２】
本発明による噴霧乾燥機の３つの異なる実施形態を、添付図面を参照して下記に詳細に述べる。図３は、本発明の好ましい実施形態による反応チャンバーの上流端の略断面図である。
【００４３】
図４は、本発明の別の実施形態による反応チャンバーの上流端の略断面図である。
【００４４】
図５は、本発明のさらに別の実施形態による反応チャンバーの上流端の略断面図である。
【００４５】
これら図面中で同一の参照数字は同一の意味を有し、したがって一回しか説明されないことがある。図３に示される反応チャンバーの上流端は、円筒形の首部分２、円錐台形部分３、および円筒形の本体部分４を有するチャンバー壁１を有する。チャンバー壁の首部分２は、過熱水蒸気の入口６を形成する頭部５に連結している。使用時に、入口６は過熱水蒸気の供給源（図示せず）に連結される。複数個の穿孔を与えられた円形の多孔板７が、反応チャンバーの首部分の内側に設けられ、頭部５に近い部分２の内壁と境を接する。板７の下流は、上流の周縁部１２および下流の周縁部１３を有し、かつ内壁の部分から２／３の一定間隔を置いて配置される円錐台形部材８であり、その結果、それと内壁は共に環状通路９を画定する。使用時に円錐台形部材８はバッフルとして働いて、入口６を経由して入る過熱水蒸気の流れの一部に通路９を通り抜けさせる。その結果、その流れの一部はチャンバーの内壁に近接した反応チャンバー中へ、かつ内壁にほぼ平行な方向に流れる。部材８による過熱水蒸気の流れのこの偏りは、過熱水蒸気の均一な分散を生じさせる。
【００４６】
入口１０は、熱に敏感な材料を反応チャンバー中に導入するための首部分に設けられる。入口１０のノズル１１は、穿孔板７の下流で、かつ円錐台形部材８内にあり、その結果、使用時にノズル１１から噴霧された熱に敏感な材料を含有する液滴が非乱流下で過熱水蒸気の流れと接触する。噴霧乾燥工程によって生み出される過熱水蒸気処理済み材料の固体粒子は、反応チャンバーの底部（図示せず）で収集される。
【００４７】
代わりの実施形態を図４に示す。図４では頭部５は、反応チャンバーの円錐台形部分３の頂部に連結される。円錐台形部材８は、反応チャンバーの内部に、部分３の壁と部材８の壁が平行になるように部分３の内側に位置する。円形の穿孔板７は、部材８の下流端に位置し、その板７の縁部が部材８の周縁部１３と境を接する。使用時に過熱水蒸気の流れは入口６に入る。水蒸気の一部は、板７の穿孔を経由して反応チャンバーを通って流れる。流入する過熱水蒸気の一部は向きを変えて、チャンバーの内壁に近接した通路に沿って、その内壁の方向へ環状通路９を通って反応チャンバーの本体中に流入する。入口１０は、ノズル１１が板７の下流になるように板７を通り抜けて、部材８の上流の周縁部１２内に位置する。
【００４８】
別の実施形態を図５に示す。図５では反応チャンバー１は円筒形であり、チャンバーの端部の中心部分が、過熱水蒸気の入口６を形成する頭部５と開口連通している。穿孔板７は、円筒状チャンバーの上流端のすぐ近くに位置する。チャンバーの内壁に近接して板７の縁部は、円錐台形部材８を形成するようにスカートを備える。スカートとチャンバーの内壁とが共に壁に近接した環状通路９を画定する。頭部内に位置する入口１０は、板７の下流のノズル１１につながる。
【００４９】
上記利点に加えて本発明の方法はまた、よりエネルギー効率が良く防爆性であり、かつ工程中に失われる風味を場合によっては取り戻すことができるという利点を有する。この方法は、従来の方法と比べてデンプン粒子と過熱水蒸気のより良好な熱交換と、過熱水蒸気の再利用の可能性とのために、よりエネルギー効率が良い。
【００５０】
本発明を下記の実施例中で例示する。これら実施例中では図３に示し本明細書中で以前に述べた噴霧乾燥機が使用された。
【実施例】
【００５１】
実施例１
乾燥量基準で１８．５重量％の低アミロースコーンスターチ（Ｃ＊Ｇｅｌ  ０４２０１、Ｃａｒｇｉｌｌ）を２５℃でスラリー化した。過熱水蒸気処理の開始に先立って反応チャンバーを、４００ｍ３／時の流量を有する過熱水蒸気の連続流で満たした。反応チャンバーの入口における過熱水蒸気の温度は４００℃、反応チャンバーの出口における温度は１３０℃であった。デンプンスラリーを、Ｓｐｒａｙｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ＳＫ  ７７／２１型の噴霧ノズルを通して約４４リットル／時の流量で反応チャンバーにポンプで注入した。デンプンスラリーの流れの入口圧力は１１００００ｈＰａと測定された。次いで乾燥済み過熱水蒸気処理デンプンを反応チャンバーの底部で収集した。この試料に関してレオロジー実験を行った。
【００５２】
水性デンプンペーストのレオロジー実験：
試験は、スターチセルと呼ばれる円筒型測定システムを備えたＡｎｔｏｎ  Ｐａａｒ  Ｐｈｙｓｉｃａ（Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手したＭＣＲ３００レオメーターおよびシャフトＳＴ２４（これもまたＡｎｔｏｎ  Ｐａａｒ  Ｐｈｙｓｉｃａから入手した）で行った。デンプンペーストは、最初にＩＲ水分計（Ｓａｒｔｏｒｉｕｓ  ＭＡ３０）を用いてデンプン含水率を１３０℃において２０分間測定することによって調製した。既知量のデンプン（表１参照）を６００ｍｌビーカー中で計量し、エチレングリコール５０ｇで湿らせた。このデンプンに緩衝液（０．０２Ｍ酢酸緩衝液、ｐＨ５.５）４００ｇを加え、その全体を大型スプーンで１分間完全に混合した。次いで測定を行う前にこのペーストを室温で１時間静止したままにした。
【００５３】
【表１】
2010534466.tif 000002
【００５４】
回転試験：
せん断速度（ｓ−１）に応じた粘度の測定を、下記の手順に従って３０℃において行った。
・最初の１０分間の期間（記録しない）
・次の５８７．９秒間（９．８分間）の期間（データポイントの記録）
・１５０の測定点
・せん断速度０．１から１００ｓ−１
【００５５】
この回転試験の結果を図１に示し、従来の方法、すなわちロール乾燥（Ｃ＊Ｇｅｌ−Ｉｎｓｔａｎｔ  １２４１０、Ｃａｒｇｉｌｌ）および噴霧蒸解／乾燥（Ｃ＊ＨｉＦｏｒｍ  Ａ  １２７９１、Ｃａｒｇｉｌｌ）によってアルファ化された同じ低アミロースコーンスターチについて得られた結果と比較する。粘度（ｍＰａ・ｓ）およびせん断速度（ｓ−１）の両方を対数目盛で印刷する。
【００５６】
振動試験：
ひずみ（％）に応じた貯蔵弾性係数Ｇ’（Ｐａ）の測定を、下記の手順に従って３０℃において行った。
・最初の１０分間の期間（記録しない）
・次の６００秒間（１０分間）の期間（データポイントの記録）
・３００の測定点
・ひずみ０．１から１００ｌｏｇ％
・周波数１Ｈｚ
【００５７】
この振動試験の結果を図２に示し、従来の方法、すなわちロール乾燥（Ｃ＊Ｇｅｌ−Ｉｎｓｔａｎｔ  １２４１０、Ｃａｒｇｉｌｌ）および噴霧蒸解／乾燥（Ｃ＊Ｈｉｆｏｒｍ  Ａ  １２７９１、Ｃａｒｇｉｌｌ）によってアルファ化された同じ低アミロースコーンスターチについて得られた結果と比較する。貯蔵弾性係数Ｇ’（Ｐａ）およびひずみ（％）の両方を対数目盛で印刷する。
【００５８】
デンプンの膨潤および可溶分の度合いの測定
正規化粘度および正規化貯蔵弾性係数の定義
膨脹率（ｓｗｅｌｌｉｎｇ  ｆａｃｔｏｒ）
デンプンの膨潤の度合いは、非特許文献４の直接法（デンプン１００ｍｇ）を用いて３０℃において測定した。０．０２Ｍ酢酸緩衝液５ｍｌの添加を、塊のないデンプンの水和を確実にする激しい渦流混合下で容積式ピペットを用いて行った。遠心分離は、３，０００ｇで１０分間（１，５００ｇで５分間の代わりに）である。３０℃における膨脹率は無次元（ａｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）である。
【００５９】
膨潤容積および最密濃度（ｃｌｏｓｅ  ｐａｃｋｉｎｇ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ）ｃ＊
非特許文献５の方法を用いて膨脹率を膨潤容積ｑ（ｍｌ／ｇ）および最密濃度ｃ＊（ｇ／ｍｌ）（ただしｃ＊＝１／ｑ）に換算した。
ｗ／ｗ％のｗ／ｖ％への換算は、３０℃における密度を、
０．０２Ｍ酢酸緩衝液についてはｄ＝０．９９７ｇ／ｍｌ、
エチレングリコール（ＧＣによる９９．０％）についてはｄ＝１．１１３ｇ／ｍｌ、
アルファ化デンプンについてはｄ＝１．４ｇ／ｍｌ
と仮定して行った。
【００６０】
正規化粘度および正規化貯蔵弾性係数
非特許文献５に記載のように粘度および貯蔵弾性係数は、体積分率（膨張したデンプン顆粒の）ｃ／ｃ＊＝ｃｑに応じて表すことができる。
η（ｃ／ｃ＊）が正規化粘度であり、
Ｇ’（ｃ／ｃ＊）が正規化貯蔵弾性係数である。
【００６１】
可溶分すなわち３０℃におけるα−グルカン抽出分
既知量のデンプン（表４参照）を６００ｍｌビーカー中で計量し、エチレングリコール５０ｇで湿らせた。このデンプンに緩衝液（０．０２Ｍ酢酸緩衝液、ｐＨ５.５）４００ｇを加え、その全体を大型スプーンで１分間完全に混合した。次いでこのペーストを３０℃において３０分間撹拌（磁気撹拌、２００分−１）した。
【００６２】
【表２】
2010534466.tif 000003
【００６３】
デンプン可溶分の度合いを、そのデンプン懸濁液の上清（３，０００ｇで１０分間遠心分離後）の濾液（０．４５μｍまで）から測定した。濾液をアミログルコシダーゼで加水分解し、得られたグルコースを非特許文献６に記載のようにグルコースオキシダーゼ−ペルオキシダーゼ色素原で定量した。
【００６４】
すべてのデータは、０．０２Ｍ酢酸緩衝液（ｐＨ５.５）中における３０℃で報告される。
【００６５】
【表３】
2010534466.tif 000004
【００６６】
ＵＤＭＳＯに溶かした溶液の特性
入口のデンプン（蒸解（ｃｏｏｋ−ｕｐ）、すなわち非アルファ化）および本発明の出口のデンプン（ＳＨＳ、すなわちアルファ化）を、それぞれＵＤＭＳＯ（９容積のＤＭＳＯおよび１容積の６Ｍ尿素）中に室温で４８時間溶解させた（８００ｍｇの無水デンプン＋１００ｍｌのＵＤＭＳＯ）。
【００６７】
これら溶液の見掛け粘度を、Ａｎｔｏｎ  Ｐａａｒ  Ｐｈｙｓｉｃａ，Ｇｅｒｍａｎｙから入手した、同軸円筒形ダブルギャップ測定システム（ＤＧ  ２６．７）およびペルチエ温度素子（Ｈ−ＰＴＤ２００）を備えるＭＣＲ３０１レオメーターで測定した。せん断速度（ｓ−１）の関数としての粘度の測定を下記の手順に従って２５℃において行った。
【００６８】
・最初の５分間の期間（記録しない）
・次の１，６５０秒間（２７．５分間）の期間（データポイントの記録）
・可変積分時間（１００から１０ｓ）による３０の測定点
・せん断速度１から１００ｓ−１
【００６９】
不溶性非α−グルカン物質（例えば、穀粉中のタンパク質）が存在する場合、その溶液を触れずにそのままにしておく（１ｇで一昼夜）か、または遠心分離（１，０００ｇで１０分間）してから上清の見掛け粘度を測定することを勧める。
【００７０】
【表４】
2010534466.tif 000005
【００７１】
実施例２
乾燥量基準で１７．８重量％のジャガイモデンプン（Ｃ＊Ｇｅｌ  ３０００２、Ｃａｒｇｉｌｌ）を１８℃でスラリー化した。過熱水蒸気処理の開始に先立って反応チャンバーを、３００ｍ３／時の流量を有する過熱水蒸気の連続流で満たした。反応チャンバーの入口における過熱水蒸気の温度は４００℃、反応チャンバーの出口における温度は１２０℃であった。デンプンスラリーを、Ｓｐｒａｙｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ＳＫ  ７７／２１型の噴霧ノズルを通して約（３０）リットル／時の流量で反応チャンバーにポンプで注入した。デンプンスラリーの流れの入口圧力は、（１１００００）ｈＰａと測定された。次いで乾燥済み過熱水蒸気処理デンプンを反応チャンバーの底部で収集した。この試料に関してレオロジー実験を行った。
【００７２】
すべてのデータは、０．０２Ｍ酢酸緩衝液（ｐＨ５.５）中における３０℃で報告される。
【００７３】
【表５】
2010534466.tif 000006
【００７４】
実施例３
乾燥量基準で１７．８重量％のタピオカデンプン（Ｃ＊Ｇｅｌ  ７０００１、Ｃａｒｇｉｌｌ）を１８℃でスラリー化した。過熱水蒸気処理の開始に先立って反応チャンバーを、３００ｍ３／時の流量を有する過熱水蒸気の連続流で満たした。反応チャンバーの入口における過熱水蒸気の温度は３００℃、反応チャンバーの出口における温度は１２０℃であった。デンプンスラリーを、Ｓｐｒａｙｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ＳＫ  ７７／２１型の噴霧ノズルを通して約３０リットル／時の流量で反応チャンバーにポンプで注入した。デンプンスラリーの流れの入口圧力は１５０００ｈＰａと測定された。次いで乾燥済み過熱水蒸気処理デンプンを反応チャンバーの底部で収集した。この試料に関してレオロジー実験を行った。
【００７５】
すべてのデータは、０．０２Ｍ酢酸緩衝液（ｐＨ５.５）中における３０℃で報告される。
【００７６】
【表６】
2010534466.tif 000007
【００７７】
【表７】
2010534466.tif 000008
【００７８】
実施例４
乾燥量基準で１７．８重量％のｎ−ＯＳＡ低アミロースコーンスターチ（Ｃ＊ＥｍＴｅｘ  ０６３６９、Ｃａｒｇｉｌｌ）を１８℃でスラリー化した。過熱水蒸気処理の開始に先立って反応チャンバーを、３００ｍ３／時の流量を有する過熱水蒸気の連続流で満たした。反応チャンバーの入口における過熱水蒸気の温度は４００℃、反応チャンバーの出口における温度は１２０℃であった。デンプンスラリーを、Ｓｐｒａｙｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ＳＫ  ７７／２１型の噴霧ノズルを通して約３０リットル／時の流量で反応チャンバーにポンプで注入した。デンプンスラリーの流れの入口圧力は１１００００ｈＰａと測定された。次いで乾燥済み過熱水蒸気処理デンプンを反応チャンバーの底部で収集した。この試料に関してレオロジー実験を行った。
【００７９】
【表８】
2010534466.tif 000009
【００８０】
【表９】
2010534466.tif 000010
【００８１】
実施例５
本発明の方法により得られた実施例１からのデンプン（ＳＨＳ試料）、Ｃａｒｇｉｌｌから入手したＣ＊Ｇｅｌ−Ｉｎｓｔａｎｔ  １２４１０（ロール乾燥）、またはＣａｒｇｉｌｌから入手したＣ＊ＨｉＦｏｒｍ  Ａ  １２７９１（噴霧蒸解／乾燥）を用いてスープを調製した。スープを調製するための処方は下記のとおりである。
・乾燥したスープ成分混合物（デンプン／親水コロイドを含まない）１３．２５グラム
・デンプン（乾燥物質の重量を基準にして９５％）６．２５グラム
・水（８５℃）２５０ｍｌ
・約１分間撹拌
【００８２】
３種類の異なるスープのブルックフィールド粘度を測定し、その結果を表２に示す。ブルックフィールド粘度は、ブルックフィールド粘度計ＤＶＩＩ型によって、スピンドル１およびせん断速度１００ｒｐｍを使用して７５℃において測定した。
【００８３】
【表１０】
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【００８４】
本発明により得られた試料は、その他の試料と比較してはるかに高い粘度および改良された分散性を有することが分かった。
【００８５】
実施例６
本発明の方法により得られた実施例１からのデンプン（ＳＨＳ試料）、Ｃａｒｇｉｌｌから入手したＣ＊Ｇｅｌ−Ｉｎｓｔａｎｔ  １２４１０（ロール乾燥）、またはＣａｒｇｉｌｌから入手したＣ＊ＨｉＦｏｒｍ  Ａ  １２７９１（噴霧蒸解／乾燥）を用いてインスタントチョコプディングを調製した。インスタントチョコプディングを調製するための処方は下記のとおりである。
・スクロース３１．５グラム
・脱脂粉乳１５．８グラム
・カカオ３．１５グラム
・デンプン１２．６グラム
【００８６】
上記混合物に水（２０℃）２５０ｍｌを加えた。その全体を調理用ミキサーで１．５分間混合し、次いで複数のカップに注入した。これらカップを冷蔵庫（温度８℃）中に６０分間置いた。その後、ブルックフィールド粘度を実施例２と同じ粘度計（スピンドル３およびせん断速度２０ｒｐｍを使用）により２０℃で測定し、また様々なインスタントチョコプディングの外見を比較した。結果を表３に記載する。
【００８７】
【表１１】
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【００８８】
本発明により得られた試料は、その他の試料と比較してはるかに高い粘度および改良された分散性を有することが分かった。
【００８９】
実施例７
配合
【００９０】
【表１２】
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【００９１】
打錠装置
設備は、Ｋｒｏｓｃｈから入手した３連ポンチロータリープレスである。粉末５００ｇを使用して所望の錠剤を作製した。
錠剤の仕様は、円形平面１ｃｍ２の表面、重量３５０ｍｇ±５％、直径１１．３５ｍｍである。
回転速度は４０ｒｐｍからなる。
製造の間に問題は何も観察されなかった。すなわち材料の他着性は生じず、粉末の流動性は良好であり、かつ低い錠剤抜出力を示した。
【００９２】
含水率の決定
分析は、赤外線天秤（ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｂａｌａｎｃｅ）を用いて行った。加えた温度は１０５℃であり、試料１ｇを平衡に達するまで５分間追跡した。
【００９３】
【表１３】
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【００９４】
デンプンの含水率は十分に低く、打錠行為に関して何の問題も予想されなかった。
【００９５】
硬さ
硬さの測定は、Ｅｒｗｅｋａから入手した「Ｍｕｌｔｉｃｈｅｃｋ  ５」装置を用いて行った。評価の標準手順を適用し、１０回の測定の平均値を計算した。
【００９６】
試料を圧縮力１０、２０、および３０ｋＮで採取し、硬さを測定した。キャッピングおよびラミネーションのない良好な打錠特性が得られた。ＳＨＳ処理済み天然低アミロースコーンスターチ（実施例１により調製した）で作製した錠剤は、市販仕様のものと比べて優れている。流動性、製品の他着性、および抜出力に関して試験の間に問題は何も得られなかった。
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１】
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【図２】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年3月26日(2010.3.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デンプンの変性方法であって、
非アルファ化デンプンおよび／または穀粉を過熱水蒸気処理にかけるステップを含み、前記過熱水蒸気処理が、少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口とを有する、反応器の反応チャンバー中で行われ、前記反応チャンバーの前記入口における前記過熱水蒸気の温度が１５０℃から６５０℃の範囲にあり、かつ前記反応チャンバーの前記出口における前記過熱水蒸気の温度が１１５℃から１５５℃の範囲にある、前記方法。
【請求項２】
分散液中の非アルファ化デンプンおよび／または穀粉が、噴霧機の近傍において１５ｍ／ｓ以下の速度で過熱水蒸気の流れと接触する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記反応器が噴霧乾燥器である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記噴霧乾燥器が、１１００００ｈＰａ（１１０バール）の圧力まで噴霧することを可能にする加圧ノズル、二流体ノズル、または回転噴霧機を備える、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記非アルファ化デンプンスラリーが、２０から４０％の固形分含有量を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
アルファ化デンプンであって、ＵＤＭＳＯ（９容積のＤＳＭＯ、１容積の６Ｍ尿素）中で８ｍｇ／ｍｌの濃度において２５℃で、前記アルファ化デンプンの見掛け粘度対その対応する親の非アルファ化デンプンの見掛け粘度の比が、１ｓ−１において少なくとも１．０５であり、かつ３０℃における前記デンプンの６重量％水性分散液の正規化貯蔵弾性係数Ｇ’／（ｃ／ｃ＊）が、少なくとも８０Ｐａである、アルファ化デンプン。
【請求項７】
１５％未満の可溶分を有する、請求項６に記載のアルファ化デンプン。
【請求項８】
粒状である、請求項６に記載のアルファ化デンプン。
【請求項９】
請求項６に記載のデンプンと、さらなる食品成分とを含む、離乳食、乳児食、ソース、グレービーソース、ドレッシング、ベーカリークリーム、および飲料からなる群から選択される食品。
【請求項１０】
請求項７に記載のデンプンと、さらなる食品成分とを含む、離乳食、乳児食、ソース、グレービーソース、ドレッシング、ベーカリークリーム、および飲料からなる群から選択される食品。
【請求項１１】
請求項８に記載のデンプンと、さらなる食品成分とを含む、離乳食、乳児食、ソース、グレービーソース、ドレッシング、ベーカリークリーム、および飲料からなる群から選択される食品。
【請求項１２】
請求項６に記載のデンプンと、さらなるスープ成分とを含む、スープ。
【請求項１３】
請求項６に記載のデンプンと、さらなるプディング成分とを含む、プディング。
【請求項１４】
請求項６に記載のデンプンと、さらなる錠剤成分とを含む、錠剤。
【請求項１５】
過熱水蒸気で熱に敏感な材料を処理するための噴霧乾燥器であって、反応チャンバーを備え、前記チャンバーが、過熱水蒸気の流れを前記チャンバー中へ導入するための少なくとも１つの入口と、前記チャンバーの内容物が出て行くことを可能にするための少なくとも１つの出口と、液滴の霧を生成して過熱水蒸気の前記流れの通路に入れるためのノズルとを有し、前記液滴の霧が前記熱に敏感な材料を含有する液体から形成され、前記反応チャンバーは、使用時に、前記反応チャンバーに入る過熱水蒸気の前記流れが前記チャンバー中に均一に分配されるようになるように、かつ前記反応チャンバーの内壁にほぼ平行な方向に流れるように構成され、前記噴霧乾燥器は、円錐台形部材をさらに備え、前記円錐台形部材が、前記円錐台形部材と前記チャンバーの前記内壁とが共に過熱水蒸気の前記流れの流入のための環状通路を画定するように、前記過熱水蒸気の前記入口のまたは前記入口近くの前記反応チャンバーの内側に位置し、かつ前記反応チャンバーの内壁から一定の間隔を置いて配置される、前記噴霧乾燥器。
【請求項１６】
前記過熱水蒸気の前記入口のまたは前記入口の近くの前記反応チャンバーの内側に位置し、かつ前記過熱水蒸気の流れの方向にほぼ垂直の、複数個の穿孔を有する多孔部材をさらに備える、請求項１５に記載の噴霧乾燥器。
【請求項１７】
前記多孔部材が、多孔板、メッシュ、またはふるいから選択される、請求項１６に記載の噴霧乾燥器。
【請求項１８】
使用時に過熱水蒸気の前記流れが、前記反応チャンバーの長さの少なくとも５分の１にわたって均一に分配される、請求項１５に記載の噴霧乾燥器。
【国際調査報告】
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