(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーンスターチ、甘藷デンプン、馬鈴薯デンプンから選択される原料デンプンの糊化物に超音波を照射して乾燥した吸水性処理デンプンよりなる食品用結着剤であって、
前記吸水性処理デンプンを下記（Ｉ）膨潤容積測定方法により測定した膨潤容積Ｖaが、３≦Ｖa≦２０を満たし、前記吸水性処理デンプンを下記（ＩＩ）膨潤重量測定方法により測定し、式（ｉ）により示される膨潤重量Ｗaが、１．５≦Ｗa≦１０を満たす
ことを特徴とする食品用結着剤。
（（Ｉ）膨潤容積測定方法：吸水性処理デンプン１ｇ（無水換算）を２０℃、７５ｍｌの純水を入れたビーカー中に、スターラーで撹拌しつつ添加し、均一に分散させて分散液とする。ついで、前記分散液を１００ｍｌメスシリンダーに全量移し、さらに純水を加えて１００ｍｌとした後、室温で１２時間放置したときの沈降体積を読み取った数値を膨潤容積Ｖaとする。）
（（ＩＩ）膨潤重量測定方法：ナイロン製開口２５５メッシュ（５７μｍ）を、１００×４００ｍｍの長方形に切断し、２００×１００ｍｍとなるように折り曲げて長辺側をヒートシールして２００±２×９０±２ｍｍ容量の上部が開口した袋状としたもの（ティーバッグ）を作成し、吸水性処理デンプン約１ｇ（無水換算。このときの吸水性処理デンプンの重量をａとする。）を前記ティーバッグの底部に均一になるように入れ、ままこ（継粉）が生じないように静かに前記ティーバッグの下部１５０ｍｍを２５℃の純水１Ｌに２４時間浸漬する。そして、前記ティーバッグの底部が傾斜するように１０分間上部開口部の端を釣り糸でつるして水切りした後、直ちに重量を測る（このときの重量をｂとする。）。一方、吸水性処理デンプンを入れないティーバッグを上記のように、２５℃の純水１Ｌに２４時間浸漬して、同様に１０分間ティーバッグの底が傾斜するように上部開口部の端を釣り糸でつるして水切りした後の重量を３回測定して平均値を求め（このときの重量をｃとする。）、下記式（ｉ）に基づいて算出した値を膨潤重量Ｗaとする。）
【数１】
0005300254.tif 000018
（（ｉ）式において、ａ、ｂ及びｃは上記（ＩＩ）膨潤重量測定方法で測定した値であって、ａは吸水性処理デンプンの重量、ｂは吸水性処理デンプンを入れたティーバッグを２４時間浸漬し、水切りした後の重量、ｃは吸水性処理デンプンを入れていないティーバッグを２４時間浸漬し、水切り後の重量を３回測定して求めた平均値である。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、吸水性処理デンプンよりなる食品用結着剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりデンプンの吸水性を利用した食品は広く存在する。例えば、炊飯は生米を膨潤、吸水させて可食せしめるものである。また、クリームや餡などは、デンプンと糖を加熱下で混合することで吸水させ、安定な粘性としてその固有の風味、食感を作り出している。このような食品においては、吸水したデンプンの粘性や膨潤性が食感の付与に大きく寄与している。
【０００３】
この場合のデンプンによる粘性や膨潤性の付与は、多くは加水下でデンプンを加熱することによる糊化、およびそれが冷却などしたことで固化する老化を利用したものであるが、その調整には、微妙な水分調整や加熱中の混和などに注意を払わなければならないものである。この安定化のために、酸化や架橋など多様な処理をした化工デンプンが開発されてきた。なお、工業用途としてはアルカリ処理によるデンプン糊が広く使われているが、これは粘性安定化のみに着目されたもので、吸水性を向上させたり膨潤性が付与されたものではない。
【０００４】
具体的には、食品分野においてデンプンによる粘性や膨潤性を簡便に与える方法としては、下記のような方法が提案されてきた。加工食品の製造において、デンプンを加熱糊化し直ちに乾燥、調製するアルファー化デンプンが従来より利用されているが、可溶化が増加する性質のため、粘性や膨潤性に欠けることになる。このような課題に対して、例えば部分アルファー化デンプンが提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
前記部分アルファー化とは、デンプン粒を形成する外殻薄膜構造を実質的に維持しながら内部の糊化を行う処理とされているものであるが、その実施にあたっては、原料デンプンのスラリー（分散）液を、糊化温度を若干上回る温度下で加熱して調製される（特許文献２参照）。しかしながら、工業的スケールでこのようなスラリーを加熱する場合、その熱分散の悪さから熱分布が不均一になりやすく、精密かつ均一に加熱処理を行うことは、非常に困難である。
【０００６】
一方、工業的な分野では、石化樹脂やその誘導体からなる吸水性樹脂が、衛生用品や止水剤などの吸水剤として利用されている。これらは冷水でも膨潤させることができるが、生分解性は無く、環境中への放出に関しては充分な注意が必要である。また、デンプン由来のこのような性質を示す物質としては、デンプン−アクリル酸塩グラフト重合体のようなものが知られている（特許文献３参照）。
【０００７】
ところが、前記デンプン−アクリル酸塩グラフト重合体のように、デンプンを化学処理して得られる、いわゆる化工デンプンは結合した官能基により生分解性が著しく低い、または損なわれる傾向がある。特に衛生用品や土壌改良剤としてこのような保水剤を利用する場合は、廃棄の簡便さやその用途として環境中に放出されるものであるという観点から、分解性が極めて高く、冷水膨潤する保水剤、吸水剤が必要とされている。
【０００８】
なお、デンプンに対して物理加工した醸造用アルファー化デンプンも提案されているものの（特許文献４参照）、これはデンプン質を含む原料を二軸エクストルーダーにて加圧押出することでアルファー化すなわち糊化せしめるもので、あくまで醸造用のための連続的なデンプン糊化法であり、むしろデンプンの可溶性向上を目的とするもので、吸水性付与の効果は期待できない。
【０００９】
このような、主に工業的な用途としての単純な保水剤としての利用だけでなく、吸水性を有するデンプン製品の用途としては、製パンをはじめとした小麦粉加工製品の利用や（特許文献５及び特許文献６参照）、餡またはフィリング剤の食感向上といった様々な用途がある（特許文献７参照）。これは吸水性デンプンが、糖質、たんぱく質、脂質をはじめとした複数成分からなる複雑な組成をもつ食品において安定性の向上に寄与できるためである。そのため、極めて容易に製造、管理することができ、優れた吸水性を有する吸水性デンプンが切望されている。
【特許文献１】特許第２７２９６４２号公報
【特許文献２】特開昭５７−５７００号公報
【特許文献３】特許第２５７９８１４号公報
【特許文献４】特公平６−１４８６０号公報
【特許文献５】特開平５−１６１４４６号公報
【特許文献６】特許第３３５８６２９号公報
【特許文献７】特許第３０１６８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意研究努力した結果、従来、糊化したデンプンは強い粘性を示すため乾燥操作を行うことが極めて困難であるが、この発明の吸水性処理デンプンは、糊化したデンプンに超音波を照射した後に乾燥することで、吸水性を発現させることを見出すに至った。
【００１１】
この発明は、前記の点に鑑みなされたものであり、安全性が確立され安価に調達容易なデンプンを原料として、極めて容易に製造することができ、また、優れた吸水性を有し、使用後の廃棄処分等も容易に行うことができる吸水性処理デンプンよりなる食品用結着剤を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち、本発明は、コーンスターチ、甘藷デンプン、馬鈴薯デンプンから選択される原料デンプンの糊化物に超音波を照射して乾燥した吸水性処理デンプンよりなる食品用結着剤であって、前記吸水性処理デンプンを下記（Ｉ）膨潤容積測定方法により測定した膨潤容積Ｖaが、３≦Ｖa≦２０を満たし、前記吸水性処理デンプンを下記（ＩＩ）膨潤重量測定方法により測定し、式（ｉ）により示される膨潤重量Ｗaが、１．５≦Ｗa≦１０を満たすことを特徴とする食品用結着剤に係る。
【００１３】
ただし、（Ｉ）膨潤容積測定方法は、吸水性処理デンプン１ｇ（無水換算）を２０℃、７５ｍｌの純水を入れたビーカー中に、スターラーで撹拌しつつ添加し、均一に分散させて分散液とする。ついで、前記分散液を１００ｍｌメスシリンダーに全量移し、さらに純水を加えて１００ｍｌとした後、室温で１２時間放置したときの沈降体積を読み取った数値を膨潤容積Ｖaとする。
【００１４】
また、（ＩＩ）膨潤重量測定方法は、ナイロン製開口２５５メッシュ（５７μｍ）を、１００×４００ｍｍの長方形に切断し、２００×１００ｍｍとなるように折り曲げて長辺側をヒートシールして２００±２×９０±２ｍｍ容量の上部が開口した袋状としたもの（ティーバッグ）を作成し、吸水性処理デンプン約１ｇ（無水換算。このときの吸水性処理デンプンの重量をａとする。）を前記ティーバッグの底部に均一になるように入れ、ままこ（継粉）が生じないように静かに前記ティーバッグの下部１５０ｍｍを２５℃の純水１Ｌに２４時間浸漬する。そして、前記ティーバッグの底部が傾斜するように１０分間上部開口部の端を釣り糸でつるして水切りした後、直ちに重量を測る（このときの重量をｂとする。）。一方、吸水性処理デンプンを入れないティーバッグを上記のように、２５℃の純水１Ｌに２４時間浸漬して、同様に１０分間ティーバッグの底が傾斜するように上部開口部の端を釣り糸でつるして水切りした後の重量を３回測定して平均値を求め（このときの重量をｃとする。）、下記式（ｉ）に基づいて算出した値を膨潤重量Ｗaとする。
【００１５】
【数２】
0005300254.tif 000002
【００１６】
なお、（ｉ）式において、ａ、ｂ及びｃは上記（ＩＩ）膨潤重量測定方法で測定した値であって、ａは吸水性処理デンプンの重量、ｂは吸水性処理デンプンを入れたティーバッグを２４時間浸漬し、水切りした後の重量、ｃは吸水性処理デンプンを入れていないティーバッグを２４時間浸漬し、水切り後の重量を３回測定して求めた平均値である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る食品用結着剤によると、コーンスターチ、甘藷デンプン、馬鈴薯デンプンから選択される原料デンプンの糊化物に超音波を照射して乾燥した吸水性処理デンプンよりなる食品用結着剤であって、前記吸水性処理デンプンを（Ｉ）膨潤容積測定方法により測定した膨潤容積Ｖaが、３≦Ｖa≦２０を満たし、前記吸水性処理デンプンを（ＩＩ）膨潤重量測定方法により測定し、式（ｉ）により示される膨潤重量Ｗaが、１．５≦Ｗa≦１０を満たすため、乾燥を簡単に行うことができ、極めて容易に製造することができる。また、デンプンを原料として使用し、化工デンプンのように化学的処理等を行わないため、例えば食品分野のように高度な安全性が求められる分野においても利用が可能である。加えて、生分解性を有するため環境への負荷が少なく、廃棄が容易である。
【００１８】
さらに、優れた吸水性を得ることができ、経済性及び安全性に優れていると共に、添加する食品の味覚に影響を与えることがほとんどない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下添付の図面に従って、この発明の実施例を詳細に説明する。図１はこの発明の吸水性処理デンプンの製法の一例を示す概略工程図である。
【００２０】
この発明の実施例である吸水性処理デンプンＰは、図１に示されるように、原料デンプンＭ１の糊化物Ｍ２に超音波を照射し、その後、乾燥して得られる。実施例の製造工程の概略を説明すると、原料デンプンＭ１は、いったん温水等の水分中に分散され、加熱等されることにより、適度にデンプン結晶中に水分子が入り込んだ状態に糊化されて（Ｓ１１）、糊化物Ｍ２が得られる。次に、前記糊化物Ｍ２に対して超音波照射を行い（Ｓ１２）、液状物Ｍ３とされる。この超音波照射によって物理的なエネルギーが加わることにより、複数デンプン分子の絡み合いの解消、すなわち分散が促進される。また、前記液状物Ｍ３は、超音波照射により適度に水等に分散したデンプンの状態、すなわち分散デンプンの水溶化物である。そして、前記液状物Ｍ３が乾燥されて（Ｓ１３）、吸水性処理デンプンＰとされる。
【００２１】
次に、各工程の詳細について述べる。まず、原料デンプンＭ１が水分中に溶解、糊化されて（Ｓ１１）、糊化物Ｍ２が得られる。前記原料デンプンＭ１は、各種デンプンが用いられ、例えば、トウモロコシ（コーンスターチ）、コムギ、オオムギ、ライムギ、コメ、サツマイモ（甘藷デンプン）、ジャガイモ（馬鈴薯デンプン）、エンドウ、緑豆、タピオカ等に由来するデンプンが挙げられる。前記原料デンプンとして、１種類のデンプンあるいは複数種類のデンプンが適宜選択されて用いられる。なかでも、原料デンプンとしてコーンスターチは、市場で多く流通されて入手が容易であってコスト的にも有利であり、後述する液状物の乾燥しやすさからも好ましい。
【００２２】
前記原料デンプンを溶解する場合、作業効率の面からその溶媒として温水、熱水が用いられる。また、前記原料デンプンは、適宜加熱されながら溶解されてもよい。前記原料デンプンが溶解、糊化される場合において、原料デンプンの種類、添加水分量、吸水性能をはじめ、設備面等により好適にその粘度等が勘案される。通常、糊化の際の粘度は、工程間の流動性等が考慮されて０．２〜４０Ｐａ・ｓの粘度範囲内に調製される。
【００２３】
なお、前記吸水性処理デンプンの用途に応じて、例えば、食品分野に利用される場合であれば水以外に塩水、糖蜜水、調味料を溶解させた溶液、スープ（ブイヨン）、出汁、たれ、つゆ等にデンプンを溶解させて、呈味の糊化物とすることも可能である。また、糖やその他の種々の食品成分が添加されてもよい。前記糖やその他食品成分は、前記吸水性処理デンプンが添加される最終製品に応じて選択されるが、吸水性を損なわない限りで自由に選択することができる。特に、ショ糖など従来公知のデンプン糊の安定化に有効とされる成分は、この発明においても同様の効果が得られることが期待できる。
【００２４】
次に、図１に示されるように、前記糊化物Ｍ２に対して超音波照射が行われ（Ｓ１２）、液状物Ｍ３とされる。前記超音波照射において、その周波数や用いられる超音波発振器の出力は特に限定されないが、通常２０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの一般的な周波数が使用され、超音波発振器の出力も１００〜２０００Ｗの適宜で調整される。前記超音波の周波数や発振器等の出力は、前記原料デンプンの種類、濃度（配合量）、前記糊化物の性状、乾燥性並びに所望する前記液状物の粘度等により総合的に規定される。
【００２５】
前記糊化物の超音波照射に用いられる処理槽、超音波振動子、超音波発振器等は、生産規模や処理能力等を勘案して適切に選択される。デンプン糊化物に対する超音波照射は、逐次回分式あるいは連続式のいずれであっても良い。
【００２６】
一方、作業の簡便さ、制御、管理等のしやすさから、１種類の原料を適度に制御しながら超音波照射されたり、前記原料デンプンとして、複数種類の原料デンプンが用いられた場合に、異なる種類の原料デンプンを別々に超音波照射して分散されてもよい。この場合、予め異なるデンプン分散物（糊化物）から得られる液状物同士を、事後的に所望の割合で混合、調製することもできる。また、１種類又は複数種類の前記原料デンプンを異なる照射量毎に調製して得られる液状物を事後的に混合する方法等、適宜に選択できる。
【００２７】
続いて、前記液状物が乾燥される（Ｓ１３）。この乾燥工程においては、乾燥方法は特に限定されず、凍結乾燥、真空ドラムドライヤーによる乾燥、噴霧乾燥（スプレードライ）等が用いられる。なお、この乾燥により、防腐や保存、取り扱いやすさ等の利便性も向上される。量産性の観点からは、スプレードライヤーにて乾燥されることが好ましい。乾燥後に得られる吸水性処理デンプンの形状及び大きさ等は、吸水性処理デンプンの用途に応じて適宜選択され、粉末状あるいはフレークのような不定形状等とされる。さらに、必要に応じて、乾燥後に公知の手法により粉砕、分級等が行われてもよい。
【００２８】
以上のようにして吸水性処理デンプンを製造することで、前記原料デンプンの種類に応じて糊化、超音波照射等の工程管理を極めて容易に行うことができる。例えば、仮に前記原料デンプンの収穫地、収穫時期、収穫年等の環境要因による品質の変動があって、原料デンプンから得られる糊化物の粘度等が左右されても、前記糊化物や液状物同士を混ぜ合わせたり、超音波照射の時間、強さ等を調節することにより、吸水性処理デンプンとしての品質を極力安定させることができる。特に、デンプンの分散度等の液状物の性状などは照射する超音波の時間、周波数等により定量的に制御可能であることから、目的とする吸水性処理デンプンに対応させて造り分けることも極めて容易である。
【００２９】
なお、この発明により得られる吸水性処理デンプンに関して、その作用機構の詳細は現時点では必ずしも明らかではないが、前記原料デンプンがアルファー化された糊化物が、超音波照射されて液状化、乾燥後に得られるこの発明の吸水性処理デンプンは、デンプン外殻構造と同様の構造を有しているものと解され、そのために吸水性が付与されるものと推測される。
【００３０】
さらに、前記吸水性処理デンプンは、その膨潤容積Ｖaが、３ｍｌ／ｇ以上、２０ｍｌ／ｇ以下であることが望ましい。ここで、前記膨潤容積Ｖa（ｍｌ／ｇ）は、（Ｉ）膨潤容積測定方法により測定される値であって、吸水性処理デンプン１ｇあたり、前記方法で吸水させた後の容積（ｍｌ）とする。また、望ましくは、５ｍｌ／ｇ以上、２０ｍｌ／ｇ以下であること、さらには１０ｍｌ／ｇ以上、２０ｍｌ／ｇ以下であることが望ましい。無処理の原料デンプンの膨潤容積はおよそ３ｍｌ／ｇより小さく、膨潤容積が大きい方が好ましいが、膨潤容積が２０ｍｌ／ｇより大きい場合には、デンプンの粒子構造が保てず糊性が強くなる傾向がある。
【００３１】
前記（Ｉ）膨潤容積測定方法は、吸水性処理デンプン１ｇ（無水換算）を２０℃、７５ｍｌの純水を入れたビーカー中に、スターラーで撹拌しつつ添加し、均一に分散させて分散液とする。ついで、前記分散液を１００ｍｌメスシリンダーに全量移し、さらに純水を加えて１００ｍｌとした後、室温で１２時間放置したときの沈降体積を読み取った数値を膨潤容積Ｖaとしている。
【００３２】
さらに、前記吸水性処理デンプンは、その膨潤重量Ｗaとしては、１．５ｇ／ｇ以上、１０ｇ／ｇ以下であること、またさらに好ましくは５ｇ／ｇ以上、１０ｇ／ｇ以下であることが好ましい。ここで、膨潤重量Ｗa（ｇ／ｇ）は、（ＩＩ）膨潤重量測定方法により測定され、式（ｉ）により算出される値であって、試料１ｇあたりが吸水した水の量（水の量ｇ／試料ｇ）である。前記膨潤重量の場合と同様に、無処理の原料デンプンの膨潤重量はおよそ１．５ｇ／ｇより小さく、膨潤重量が大きい方が好ましいが、膨潤重量が１０ｇ／ｇより大きい場合には、デンプンの粒子構造が保てず糊性が強くなる傾向がある。
【００３３】
前記（ＩＩ）膨潤重量測定方法は、ＪＩＳＫ７２２３（ティーバッグ法）から理解されるような類似の手法であって、ナイロン製開口２５５メッシュ（５７μｍ）を、１００×４００ｍｍの長方形に切断し、２００×１００ｍｍとなるように折り曲げて長辺側をヒートシールして２００±２×９０±２ｍｍ容量の上部が開口した袋状としたもの（ティーバッグ）を作成し、吸水性処理デンプン約１ｇ（無水換算。このときの吸水性処理デンプンの重量をａとする。）を前記ティーバッグの底部に均一になるように入れ、ままこ（継粉）が生じないように静かに前記ティーバッグの下部１５０ｍｍを２５℃の純水１Ｌに２４時間浸漬する。そして、前記ティーバッグの底部が傾斜するように１０分間上部開口部の端を釣り糸でつるして水切りした後、直ちに重量を測る（このときの重量をｂとする。）。一方、吸水性処理デンプンを入れないティーバッグを上記のように、２５℃の純水１Ｌに２４時間浸漬して、同様に１０分間ティーバッグの底が傾斜するように上部開口部の端を釣り糸でつるして水切りした後の重量を３回測定して平均値を求め（このときの重量をｃとする。）、下記式（ｉ）に基づいて算出した値を膨潤重量Ｗaとする。
【００３４】
【数３】
0005300254.tif 000003
【００３５】
なお、（ｉ）式において、ａ、ｂ及びｃは上記（ＩＩ）膨潤重量測定方法で測定した値であって、ａは吸水性処理デンプンの重量、ｂは吸水性処理デンプンを入れたティーバッグを２４時間浸漬し、水切りした後の重量、ｃは吸水性処理デンプンを入れていないティーバッグを２４時間浸漬し、水切り後の重量を３回測定して求めた平均値である。
【００３６】
一方、前記吸水性処理デンプンは、原料デンプンを一旦糊化するため、冷水可溶分が増加する傾向がある。前記冷水可溶分が５０％を超えると、デンプンの粒形構造が崩壊して流動性が増加する。前記冷水可溶分が５０％以下、望ましくは冷水可溶分３０％以下であれば、例えば実際に食品素材と併せて利用される場合に、適度な粘着性を示すことで良好な親和性が得られる。ただし、これらの性質は前記吸水性処理デンプンの用途により軽重されるものであり、特に食品分野においては、ある程度の可溶性を有するほうが、他成分との混和性向上に有効である。
【００３７】
なお、前記冷水可溶分は、以下のように測定し、下式（ｉｉ）から算出される。冷水可溶分（％）の測定方法としては、前記吸水性処理デンプンを３ｇ（無水換算）精秤して、２０℃の純水３００ｇを加え、電磁式スターラーミキサーを用いて６００ｒｐｍで２．５分間撹拌する。ついで、ＮＯ.５Ｃ濾紙にて分散液全量についてろ過を行う。このうち約４０ｍｌを精秤したろ液の重量Ａ（ｇ）を測定し、１０５℃で蒸発乾固して、固形分重量Ｂ（ｇ）を求め、下式（ｉｉ）に基づき冷水可溶分を算出することにより求められる。
【００３８】
【数４】
0005300254.tif 000004
【００３９】
このような前記吸水性処理デンプンは、既述のとおりデンプンを原料とするため、極めて安価に調達可能であり、食品分野や工業分野等の各種分野において使用することができる。加えて、デンプンは食品として古くから利用されているため、吸水性処理デンプンとしての経済性並びに安全性において極めて優れている。特に、吸水性処理デンプンを食品に添加した場合には、その味覚に影響を与えることがほとんどないため、例えば食品添加用途として好適である。なお、前記吸水性処理デンプンが前述した衛生用品や土壌改良剤の吸水剤等として利用される場合には、前記デンプンが原料とされているので生分解性を有し、環境への負荷の軽減、使用後の廃棄等の観点から取り扱い性に非常に優れている。
【００４０】
前記食品添加用途として、具体的には、前記吸水性処理デンプンよりなる食品用結着剤が挙げられる。前記食品用結着剤は、通常、パン、うどん、ケーキなどの生地へ添加されて前記生地の食品組成物の安定化剤、及び顆粒状、塊状等の成形食品の成形性を向上させるもの等として、また、ソーセージなどの肉・魚肉製品の加工の際に、保水力や弾力を高めるため等に使用される。さらに、前記パン等以外には粉末状の食品として鶏がらスープ、粉末抹茶、食塩、香辛料やグルタミン酸Ｎａ、ビタミン類及び薬品等の安定化剤、及び顆粒状、塊状等への成形性を向上する。また、その他の食品用結着剤と併用しても可能となる。この食品用結着剤として、粉末状、粒状等の前記吸水性処理デンプンがそのまま使用されたり、あるいは前記吸水性処理デンプンが水分等に溶解されて液状、ゲル状等とされるなど、添加する食品に応じて適宜選択されて用いられる。
【００４１】
例えば、パンの製造において、強力粉、砂糖等の原料と共に粉末状の前記食品用結着剤を混練してパン生地を作製すると、前記パン生地の安定が早まり、混練が容易になるなどの好適な機械適性が得られる。また、焼成後のパンにおいて、経時変化によるパン生地の固化が抑制され、口当たりのよさが持続的に保持されるという格別な効果を得ることができる。
【実施例】
【００４２】
次に、この発明の吸水性処理デンプンの実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、この発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。なお、各実施例の吸水性処理デンプン及び比較例の試料等の各種特性については、下記のとおり評価、測定を行った。
【００４３】
まず、実施例の吸水性処理デンプン又は比較例となる試料の作製途中に得られる液状物あるいは糊化物について、粘度測定及び乾燥性評価を下記の通り行った。
［粘度測定・粘度低下率］
粘度測定は、各実施例において、原料デンプンを糊化したデンプン（糊化物）の初発粘度（ｍＰａ・ｓ）及び超音波照射後の液状物の粘度（ｍＰａ・ｓ）について行った。また、比較例については、糊化物の初発粘度（ｍＰａ・ｓ）について粘度測定を行った。ここで、初発粘度とは、後述するミニクッカー（糊化装置）を出た後の粘度とする。これらの粘度測定は、Ｂ型回転粘度計（東機産業株式会社製「ＴＶＢ−１０Ｍ」）を使用して８０℃にて行い、測定は日本薬局方における粘度測定法に準じた。また、各実施例についての粘度低下率（％）を下式（ｉｉｉ）に基づいて算出した。
【００４４】
【数５】
0005300254.tif 000005
【００４５】
［乾燥性の評価］
乾燥性の評価は、各実施例において、糊化物に対する超音波照射後の液状物、あるいは比較例における糊化物について以下の手法で行った。ステンレス製バット（縦２１．５ｃｍ、横１５ｃｍ、深さ２．５ｃｍ）に、前記液状物あるいは糊化物を３００ｍｌ入れ、１００℃の乾燥機にて乾燥を行った。その状態により、次のような評価基準に基づいて簡易的に乾燥性の評価を行った。前記評価基準としては、表面に皮膜ができることなくおよそ半日程度にて乾燥できたものを「非常に容易」、およそ一日程度にて乾燥できたものを「容易」とした。また、皮膜を破壊することで、およそ一日半程度にて乾燥できたものを「やや容易」、およそ二日程度にて乾燥できたものを「困難」、およそ二日以上にて乾燥できたものを「非常に困難」と評価した。
【００４６】
次に、得られた実施例の吸水性処理デンプンあるいは比較例の試料について、以下の測定、評価等を行った。
［冷水可溶分］
冷水可溶分（％）の測定方法としては、実施例の吸水性処理デンプンあるいは比較例の試料を３ｇ（無水換算）精秤して、２０℃の純水３００ｇを加え、電磁式スターラーミキサーを用いて６００ｒｐｍで２．５分間撹拌した。ついで、ＮＯ．５Ｃ濾紙にて分散液全量についてろ過を行った。このうち約４０ｍｌを精秤したろ液の重量Ａ（ｇ）を測定し、１０５℃で蒸発乾固して、固形分重量Ｂ（ｇ）を求め、下式（ｉｉ）に基づき冷水可溶分を算出した。
【００４７】
【数６】
0005300254.tif 000006
【００４８】
［膨潤容積］
膨潤容積（ｍｌ／ｇ）の測定方法としては、実施例の吸水性処理デンプンあるいは比較例の試料１ｇ（無水換算）を２０℃、７５ｍｌの純水を入れたビーカー中に、スターラーで撹拌しつつ添加し、均一に分散させて分散液とする。ついで、前記分散液を１００ｍｌメスシリンダーに全量移し、さらに純水を加えて１００ｍｌとした後、室温で１２時間放置したときの沈降体積を読み取った数値を膨潤容積とする。
【００４９】
［膨潤重量］
膨潤重量（ｇ／ｇ）の測定方法は、ＪＩＳＫ７２２３（ティーバッグ法）から理解されるような類似の手法であって、ナイロン製開口２５５メッシュ（５７μｍ）を、１００×４００ｍｍの長方形に切断し、２００×１００ｍｍとなるように折り曲げて長辺側をヒートシールして２００±２×９０±２ｍｍ容量の上部が開口した袋状としたもの（ティーバッグ）を作成し、前記吸水性処理デンプンあるいは比較例の試料の約１ｇ（無水換算。このときの吸水性処理デンプンの重量をａとする。）を前記ティーバッグの底部に均一になるように入れ、ままこ（継粉）が生じないように静かに前記ティーバッグの下部１５０ｍｍを２５℃の純水１Ｌに２４時間浸漬する。そして、前記ティーバッグの底部が傾斜するように１０分間上部開口部の端を釣り糸でつるして水切りした後、直ちに重量を測る（このときの重量をｂとする。）。一方、吸水性処理デンプンを入れないティーバッグを上記のように、２５℃の純水１Ｌに２４時間浸漬して、同様に１０分間ティーバッグの底が傾斜するように上部開口部の端を釣り糸でつるして水切りした後の重量を３回測定して平均値を求め（このときの重量をｃとする。）、下記式（ｉ）に基づいて算出した値を膨潤重量とする。
【００５０】
なお、この手法によれば、粒径５７μｍ以下の粒子はシート外に流出するため、およそ粒径２０μｍ程度とされる無処理の原料デンプンは、測定不能であった。なお、無処理の原料デンプンについては、２０℃程度の水においては吸水せず、原料デンプン種によって異なるが７０℃程度の加温により吸水膨潤が生じる。この温度は特に糊化開始温度と称される。これをさらに加熱することでデンプン粒は崩壊し、固有の糊状を呈するようになる。この状態がいわゆるデンプン糊である。
【００５１】
【数７】
0005300254.tif 000007
【００５２】
上記（ｉ）式において、ａ、ｂ及びｃは上記膨潤重量の測定方法で測定した値であって、ａは吸水性処理デンプンの重量、ｂは吸水性処理デンプンを入れたティーバッグを２４時間浸漬し、水切りした後の重量、ｃは吸水性処理デンプンを入れていないティーバッグを２４時間浸漬し、水切り後の重量を３回測定して求めた平均値である。
【００５３】
［吸水性処理デンプンの粒子観察］
実施例５の吸水性処理デンプンについて、吸水前後における吸水性処理デンプン粒子、粒径の相違について、スカラー株式会社製「デジタルマイクロスコープ  ＤＧ−３」にて観察を行った。なお、前記吸水性処理デンプンについては、市販ヨードチンキ液により染色して明瞭な観察が出来るよう処理を行った。
【００５４】
［総合評価］
実施例及び比較例における前記糊化物あるいは液状物の性状、乾燥性や実施例の前記吸水性処理デンプン及び比較例についての冷水可溶分、膨潤容積等の測定、評価結果から総合評価を行った。
【００５５】
［実施例１］
原料デンプンとして、コーンスターチ（フタムラスターチ株式会社製）を用いた。前記原料デンプンを、ミニクッカー（ノリタケエンジニアリング株式会社製）によって、温度１２０℃の温水に溶解、糊化して糊化物を得た。前記糊化物中の原料デンプンの配合量（濃度）は１０．３（ｗｔ％）とした。次に、超音波分散機（株式会社ギンセン製「ＧＳＣＶＰ１２００」）を用い、前記糊化物に対して超音波照射を行って液状物を得た後、前記液状物の乾燥を行った。前記液状物をステンレス製バットに広げ、温度１００℃の乾燥機にて加熱乾燥を行い、乾燥物とした。続いて、前記乾燥物をミキサー（テスコム株式会社製「ＴＭＬ２４」)にて粉砕し、２０メッシュ標準ふるいにて篩別して、実施例１の吸水性処理デンプンを得た。
【００５６】
［実施例２］（参考例）
前記実施例１において、前記原料デンプンとしてワキシーコーンスターチ（日本食品化工株式会社製）を用いたこと以外、実施例１と同様の処理方法によって、実施例２（参考例）の吸水性処理デンプンを得た。
【００５７】
［実施例３］
前記実施例１において、前記原料デンプンとして甘藷澱粉（全国農業共同組合連合会製）を用いたこと以外、実施例１と同様の処理方法によって、実施例３の吸水性処理デンプンを得た。
【００５８】
［実施例４］
前記実施例１において、原料デンプンとして馬鈴薯澱粉（東海澱粉株式会社製）を用いたこと以外、実施例１と同様の処理方法によって、実施例４の吸水性処理デンプンを得た。
【００５９】
［比較例１］
前記実施例１において、前記糊化物に超音波照射を行わなかったこと、そのため前記糊化物のままの状態で乾燥を行ったこと以外、実施例１と同様の処理方法によって比較例１の試料を得た。
【００６０】
［比較例２］
前記実施例２において、前記糊化物に超音波照射を行わなかったこと、そのため前記糊化物のままの状態で乾燥を行ったこと以外、実施例２と同様の処理方法によって比較例２の試料を得た。
【００６１】
［比較例３］
前記実施例３において、前記糊化物に超音波照射を行わなかったこと、そのため前記糊化物のままの状態で乾燥を行ったこと以外、実施例３と同様の処理方法によって比較例３の試料を得た。
【００６２】
［比較例４］
前記実施例４において、前記糊化物に超音波照射を行わなかったこと、そのため前記糊化物のままの状態で乾燥を行ったこと以外、実施例４と同様の処理方法によって比較例４の試料を得た。
【００６３】
以上のようにして得られた実施例１ないし４において、用いた原料デンプンの種類、前記原料デンプンの配合量（ｗｔ％）、糊化物の初発粘度（ｍＰａ・ｓ）、前記実施例についての超音波照射後の液状物の粘度（ｍＰａ・ｓ）、粘度低下率（％）及び前記加熱乾燥における乾燥性の評価結果について表１に示し、比較例１ないし４において、用いた原料デンプンの種類、前記原料デンプンの配合量（ｗｔ％）、糊化物の粘度（ｍＰａ・ｓ）及び前記加熱乾燥における乾燥性の評価結果について表２に示す。また、比較例１ないし４において糊化物の粘度は実施例１ないし４における同条件において超音波処理時間よりはるかに長い時間経過しても粘度は変わらず、表２の「糊化物の粘度（ｍＰａ・ｓ，８０℃）」とほぼ同じ値となる。
【００６４】
【表１】
0005300254.tif 000008
【００６５】
【表２】
0005300254.tif 000009
【００６６】
上記表１に示されるように、実施例１ないし４において、前記糊化物に超音波照射を行うことによって、著しい粘度低下が生じて前記液状物が得られた。そのため、前記糊化物に超音波照射を行って前記液状物とすることで、極めて容易に液状物の乾燥を行うことができた。特に、原料デンプンとしてコーンスターチを用いた実施例１において、糊化物から超音波照射して得られた液状物の乾燥性は非常に優れ、表面に被膜が生じることなく半日程度で乾燥することが可能であった。
【００６７】
一方、上記表２に示される比較例１ないし４においては、前記糊化物に超音波照射を行わないため、高粘度状態の糊化物のままで、バットでの加熱乾燥を行った。そのため、表面のみが乾燥されて被膜が生じ、内部まで乾燥が進まなかった。内部まで乾燥させるには、表面の乾燥膜、被膜を適宜破砕する必要があり、前記被膜を破砕しても上記実施例の場合と比較して乾燥までに概ね倍の日数を要し、表２に示されるように、乾燥性の評価としては「困難」あるいは「非常に困難」であった。
【００６８】
また、前記実施例１ないし４の吸水性処理デンプン及び比較例１ないし４の試料についての冷水可溶分（％）、膨潤容積（ｍｌ／ｇ）及び膨潤重量（ｇ／ｇ）の測定結果及び表１及び表２を踏まえた総合評価について下記表３及び表４に示す。
【００６９】
【表３】
0005300254.tif 000010
【００７０】
【表４】
0005300254.tif 000011
【００７１】
前記表３に示されるように、実施例１ないし４（実施例２を参考例として除く。）の吸水性処理デンプンは、いずれも膨潤容積が３．５ｍｌ／ｇから１２．０ｍｌ／ｇ、膨潤重量が２．４ｇ／ｇから３．５ｇ／ｇであり、吸水性の付与が確認できた。また、原料デンプンとしてコーンスターチを用いた実施例１の吸水性処理デンプンは、前述のように表１に示した乾燥性の結果を鑑み、総合評価として「非常に良好」であると判断した。さらに、実施例３及び４は「良好」、ワキシースターチを原料デンプンとした実施例２（参考例）は、冷水可溶分が高いため「実施可」と評価した。
【００７２】
他方、比較例１ないし４の試料は、膨潤容積、膨潤重量が高いものの、いずれも前記糊化物に対して超音波照射を行っていない糊化物のままの状態であるため、粘度が非常に高く、表２及び前述の通り、乾燥が極めて困難であった。したがって、比較例１ないし４の試料については、総合評価としていずれも不適とした。特に、実際の生産ラインにおいて大量の糊化物を乾燥させて粉状物を得ることは、工程管理上、移動性、操作性、乾燥性等の観点から著しく困難であり、実際の実施も非常に難しい。
【００７３】
続いて、表３の総合評価が「非常に良好」であった原料デンプンがコーンスターチの実施例１について、さらに、超音波照射の程度を変化させ、乾燥方法としてスプレードライヤーを用いて下記実施例５ないし７の吸水性処理デンプンを作製して以下の検討を行った。
【００７４】
［実施例５］
前記実施例１において、前記液状物の乾燥方法をスプレードライヤーにて行ったこと以外、実施例１と同様の処理方法によって、実施例５の吸水性処理デンプンを得た。なお、実施例５の糊化物は、原料デンプンであるコーンスターチの配合量が１０．９ｗｔ％、初発粘度が４０００ｍＰａ・ｓ（８０℃）であり、前記糊化物に対する超音波照射は、粘度１２００ｍＰａ・ｓの液状物となるまで行った。なお、上述したように前記各粘度は８０℃における測定値であり、以下の実施例についても同様である。
【００７５】
［実施例６］
前記実施例５と同様の処理方法によって、実施例６の吸水性処理デンプンを得た。ただし、実施例６の糊化物は、コーンスターチの配合量が１１．１ｗｔ％、初発粘度が４２００ｍＰａ・ｓであり、前記糊化物に対する超音波照射は、粘度が６０ｍＰａ・ｓ（８０℃）の液状物となるまで行った。
【００７６】
［実施例７］
前記実施例５と同様の処理方法によって、実施例７の吸水性処理デンプンを得た。ただし、実施例７の糊化物は、コーンスターチの配合量が１３．１ｗｔ％、８０℃において初発粘度が４７６０ｍＰａ・ｓであり、前記糊化物に対する超音波照射は、粘度１５０ｍＰａ・ｓの液状物となるまで行った。
【００７７】
前記実施例５ないし７において、用いた原料デンプンの種類、糊化物における前記原料デンプンの配合量（ｗｔ％）、糊化物の初発粘度（ｍＰａ・ｓ）、前記糊化物に対する超音波照射後の液状物の粘度（ｍＰａ・ｓ）、そのときの粘度低下率（％）を下記表５に示す。
【００７８】
【表５】
0005300254.tif 000012
【００７９】
また、以上のようにして得られた前記実施例５ないし７の吸水性処理デンプンの冷水可溶分（％）、膨潤容積（ｍｌ／ｇ）及び膨潤重量（ｇ／ｇ）の測定結果について下記表６に示す。さらに、実施例５の吸水性処理デンプンについて、吸水前及び吸水後の各吸水性処理デンプンの粒子の膨潤による形態変化について図２に示す。
【００８０】
【表６】
0005300254.tif 000013
【００８１】
上記表５及び表６の結果から、実施例５ないし７のいずれにおいても、前記糊化物に対する超音波照射によって液状物が得られ、前記液状物を量産性の高いスプレードライヤーによって乾燥して粉状物を得ることができた。この場合において、得られた粉状物である吸水性処理デンプンは、吸水性処理デンプンとしての性質が損なわれることはなく、膨潤容積及び膨潤重量が大きくなり、むしろ吸水性の向上が認められた。
【００８２】
加えて、図２からよく理解されるように、実施例５の吸水性処理デンプンは、吸水前は２０μｍ程度の粒径（原料デンプンであるコーンスターチの粒径と同程度）を保っているが、湿潤状態におかれると、速やかに膨潤するのが観察された。それに対し、通常のデンプン糊の乾燥物は、湿潤状態におかれると粒状を保つことができず、粒が崩壊してしまうために、流動的な糊状物として観察されることが知られている。このことから、実施例の吸水性処理デンプンは、通常のデンプン糊の乾燥物と、その性状が大きく異なることが確認できた。
【００８３】
続いて、前記吸水性処理デンプンの利用例として、実施例７の吸水性処理デンプンを食品用結着剤として用いた試作例を以下に示す。まず、以下のように試作例１のパンを焼成、調製した。また、試作例１の比較として、下記対比例１ないし３のパンの作製も行った。
【００８４】
［試作例１］
パンの原料として、強力粉２００ｇ、ドライイースト小さじ１、砂糖１０ｇ、塩少々、牛乳１００ｃｃ、卵小１個、バター２０ｇ及び食品用結着剤として実施例７の吸水性処理デンプン１０ｇをボウルに入れて混合した。そして、２０分間混練してドウ（パン生地）を形成させ、１７０℃のオーブンにて１５分焼成して試作例１のパンを得た。なお、前記試作例１及び以下の対比例１ないし３の各原料の配合量を下記表７に示す。
【００８５】
［対比例１］
前記試作例１において、実施例７の吸水性処理デンプン（食品用結着剤）を用いなかったこと以外、試作例１と同様にして対比例１のパンを得た。
【００８６】
［対比例２］
前記試作例１において、実施例７の吸水性処理デンプン（食品用結着剤）の代わりに比較例１の試料（糊化物を乾燥させたもの）を用いたこと以外、試作例１と同様にして対比例２のパンを得た。
【００８７】
［対比例３］
前記試作例１において、実施例７の吸水性処理デンプン（食品用結着剤）の代わりにコーンスターチ原料由来の粉末水飴ＨＬＤ（フタムラスターチ株式会社製）を用いたこと以外、試作例１と同様にして対比例３のパンを得た。
【００８８】
【表７】
0005300254.tif 000014
【００８９】
前記試作例１及び対比例１ないし３において、前記パン生地（ドウ）の混練中において５分ごと、および焼成直後のパン及び一日放置後のパンの硬さをゲル強度にて測定した。前記ゲル強度の測定は、ＪＩＳＫ６５０３に基づいて行った。このときの前記パン生地の強度変化を下記表８及び図３に示す。また、焼成直後のパン及び一日放置後のパンの硬さを下記表９及び図４に示す。
【００９０】
【表８】
0005300254.tif 000015
【００９１】
【表９】
0005300254.tif 000016
【００９２】
図３及び前記表８からわかるように、試作例１と対比例１で、生地の混練中の５分ごとの生地の硬さの変化を比べると、混練開始の５分後から試作例１の生地が程よく硬くなっており、対比例１及び対比例３に比べてボウルへの生地の付着も少なく混練が容易であった。また、対比例２においては混練開始５分後からかなり硬く、混練は比較的容易であるものの、１０分後にはさらに硬くなり、混練するのにかなりの力が必要となりうまく生地を混練することが非常に困難であった。
【００９３】
また、図４及び表９から焼成したパンにおいて、焼成直後のパンの硬さは対比例２以外については、ほぼ同等であった。しかしながら、１日経過後の硬さにおいては、対比例１と比べ、対比例２及び対比例３はかなり硬くなっている。さらに、試作例１においては対比例１〜３に比べて硬くなる割合が小さく柔らかい。即ち試作例１のパンの方が経時変化が少ないことが認められた。
【００９４】
続いて、前記食品用結着剤の別の試作例について説明する。実施例７の吸水性処理デンプンを食品用結着剤として用いて、以下のように粉末スープ等の造粒確認試験を行った。
【００９５】
［試作例２］
２００ｍｌのビーカーに、粉末鶏がらスープ１ｇと実施例７の吸水性処理デンプン７ｇを入れ、スポイト等で少しずつ水を加えてよく混ぜた試料を注射器（テルモシリンジ針なし１ｍｌの先端を切り取ったもの）に詰め込み１０ｋｇ／ｃｍ2程度の力を加え、一定の力で押出した成形物をステンレス製のバットに載せ乾燥機（１００℃）にて乾燥させた。乾燥させた成形物について指の腹で押しつぶして造粒性能の評価を下記表１０に示す。強く押しつぶすと崩れるものを「〇」、軽く押しつぶすと崩れるものを「△」、成形できないものを「×」として評価した。
【００９６】
［対比例４］
前記試作例２において、実施例７の吸水性処理デンプン（食品用結着剤）の代わりにコーンスターチ（フタムラスターチ株式会社製）を用いたこと以外、試作例２と同様にして対比例４の試料を得た。乾燥させた成形物について造粒性能の評価を下記表１０に示す。
【００９７】
［対比例５］
前記試作例２において、実施例７の吸水性処理デンプン（食品用結着剤）の代わりに比較例１の試料（糊化物を乾燥させたもの）を用いたこと以外、試作例２と同様にして対比例５の試料を得た。乾燥させた成形物について造粒性能の評価を下記表１０に示す。
【００９８】
【表１０】
0005300254.tif 000017
【００９９】
表１０より、試作例２については少量の水を加えることにより吸水して他の粒子と結着し、注射器より押出された成形物は形を保ち押さえつけただけでは崩れなかった。しかし、対比例４については、少量の水を加えても吸水せず結着性能を有しないため、注射器より押出された成形物は脆くて容易に崩れてしまった。また、対比例５については成形する際に注射器から押出すことができず造粒は困難となった。なお、上述したように、生産ラインにおいて大量の糊化物を乾燥させて粉状物を得ることは、工程管理上、移動性、操作性、乾燥性等の観点から著しく困難であり、実際の実施も非常に難しい。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】この発明の吸水性処理デンプンの製法の一例を示す概略工程図である。
【図２】吸水前後の吸水性処理デンプンの粒子状態を示す図である。
【図３】試作例１及び対比例１の混練時間に対する生地強度を示す図である。
【図４】試作例１及び対比例１の時間に伴うパン硬さの変化を示す図である。
【図１】
0005300254.tif 000019
【図２】
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【図３】
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【図４】
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