(57)【要約】本発明により、ｐＨ９〜１２の条件下にて、原料澱粉スラリーにオキシ塩化リンを逐次添加して上記原料澱粉をリン酸架橋反応させること、および上記ｐＨを、アルカリ性溶液を逐次添加することにより制御することを含み、上記リン酸架橋反応中に、上記アルカリ性溶液の濃度を高くする製造方法が提供される。本発明の製造方法により、低リン含量でレジスタントスターチ含有量の高いリン酸架橋澱粉（例えば、ＡＯＡＣ公定法２００２．０２のレジスタントスターチ測定法によるレジスタントスターチ含有量が８０％以上であり、リン含量が０．５％以下である、エンドウ豆由来リン酸架橋澱粉）を得ることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン酸架橋澱粉の製造方法であって、
ｐＨ９〜１２の条件下にて、原料澱粉スラリーにオキシ塩化リンを逐次添加して前記原料澱粉をリン酸架橋反応させること、および
前記ｐＨを、アルカリ性溶液を逐次添加することにより制御することを含み、
前記リン酸架橋反応の開始時から終了時までの間に、前記アルカリ性溶液の濃度を段階的にまたは連続的に高くする、前記製造方法。
【請求項２】
前記アルカリ性溶液が、ＮａＯＨ水溶液またはＫＯＨ水溶液である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記原料澱粉スラリーの原料澱粉濃度が３０質量％以上であり、前記オキシ塩化リンの添加総質量が前記原料澱粉の乾燥質量に対して１２質量％以上であり、反応終了時の反応液の澱粉濃度が１５質量％以上である、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記オキシ塩化リンの添加総質量が前記原料澱粉の乾燥質量に対し１４〜２０質量％である請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
前記原料澱粉スラリー質量に対する、反応終了時の反応液質量の比率が、２．５以下である、請求項３または４に記載の製造方法。
【請求項６】
前記アルカリ性溶液がＮａＯＨ水溶液であり、
前記原料澱粉スラリーの原料澱粉濃度が３０〜４５質量％であり、前記ＮａＯＨ水溶液の濃度を前記反応開始時から反応終了時までに２〜４質量％から１１〜２０質量％に上昇させる、請求項３〜５のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項７】
前記ＮａＯＨ水溶液が２〜４質量％濃度の溶液と１１〜１３質量％の濃度の溶液との２種である、請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記原料澱粉のＡＯＡＣ公定法２００２．０２のレジスタントスターチ測定法によるレジスタントスターチ含有量が２０％以下である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項９】
前記原料澱粉のアミロース含量が４０質量％未満である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記原料澱粉がエンドウ澱粉である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記リン酸架橋澱粉の、ＡＯＡＣ公定法２００２．０２のレジスタントスターチ測定法によるレジスタントスターチ含有量が６０％以上である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１２】
ＡＯＡＣ公定法２００２．０２のレジスタントスターチ測定法によるレジスタントスターチ含有量が８０％以上であり、リン含量が０．５％以下である、エンドウ豆由来リン酸架橋澱粉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リン酸架橋澱粉の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レジスタントスターチ（ＲＳ）はアミラーゼ耐性の難消化性澱粉であり、食物繊維と同様に、インスリン応答性の改善、腸機能の改善、血中脂肪に関する症状の改善などの様々な生理作用を有する。レジスタントスターチは、ＲＳ１〜４の４種に分類され、ＲＳ１は、雑穀の様な硬い組織に物理的に囲まれた消化酵素の作用を受けにくい澱粉、ＲＳ２は澱粉自体が消化酵素の作用を受けにくい澱粉、ＲＳ３は老化澱粉、ＲＳ４は化工澱粉である。
ＲＳ４タイプのレジスタントスターチとして、リン酸架橋澱粉が知られている。澱粉のリン酸架橋によっては、膨潤（糊化）が抑制され、澱粉がアミラーゼによる作用を受けにくくすることができる。特許文献１、２および非特許文献１には、原料澱粉をトリメタリン酸ナトリウムと反応させてリン酸架橋澱粉を得る方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５３２６０３号公報
【特許文献２】特開２０１７−１４５３４８号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｓｔａｒｃｈ  ２０１３，  ６５，  ９４７−９５３
【発明の概要】
【０００５】
食品添加物であるリン酸架橋澱粉は、リン含量を食品添加物規格に合わせる必要がある。また、現在は加工食品の利用増加に伴い、食品添加物として使われている各種リン酸塩を摂取する機会が多くなっている。その結果、リン酸塩の過剰摂取が問題となっており、リン含量が少ないリン酸架橋澱粉が所望されている。本発明の課題は、低リン含量でレジスタントスターチ含有量の高いリン酸架橋澱粉を得ることができるリン酸架橋澱粉の製造方法を提供することである。
【０００６】
本発明者は上記課題の解決のために、種々のリン酸架橋剤や条件を検討していたところ、リン酸架橋剤としてオキシ塩化リンを用いることにより、レジスタントスターチ含有量の高いリン酸架橋澱粉が、低リン含量で得られることを見出した。本発明者らはこれらの知見に基づいて、さらに検討を重ね、本発明を完成させた。
具体的には、本発明は、以下の[１]から[１２]を提供するものである。
【０００７】
[１]リン酸架橋澱粉の製造方法であって、
ｐＨ９〜１２の条件下にて、原料澱粉スラリーにオキシ塩化リンを逐次添加して上記原料澱粉をリン酸架橋反応させること、および
上記ｐＨを、アルカリ性溶液を逐次添加することにより制御することを含み、
上記リン酸架橋反応の開始時から終了時までの間に、上記アルカリ性溶液の濃度を段階的にまたは連続的に高くする、上記製造方法。
[２]上記アルカリ性溶液が、ＮａＯＨ水溶液またはＫＯＨ水溶液である、[１]に記載の製造方法。
[３]上記原料澱粉スラリーの原料澱粉濃度が３０質量％以上であり、上記オキシ塩化リンの添加総質量が上記原料澱粉の乾燥質量に対して１２質量％以上であり、反応終了時の反応液の澱粉濃度が１５質量％以上である、[１]または[２]に記載の製造方法。
[４]上記オキシ塩化リンの添加総質量が上記原料澱粉の乾燥質量に対し１４〜２０質量％である[３]に記載の製造方法。
[５]上記原料澱粉スラリー質量に対する、反応終了時の反応液質量の比率が、２．５以下である、[３]または[４]に記載の製造方法。
[６]上記アルカリ性溶液がＮａＯＨ水溶液であり、
上記原料澱粉スラリーの原料澱粉濃度が３０〜４５質量％であり、上記ＮａＯＨ水溶液の濃度を上記反応開始時から反応終了時までに２〜４質量％から１１〜２０質量％に上昇させる、[３]〜[５]のいずれかに記載の製造方法。
【０００８】
[７]上記ＮａＯＨ水溶液が２〜４質量％濃度の溶液と１１〜１３質量％の濃度の溶液との２種である、[６]に記載の製造方法。
[８]上記原料澱粉のＡＯＡＣ公定法２００２．０２のレジスタントスターチ測定法によるレジスタントスターチ含有量が２０％以下である、[１]〜[７]のいずれかに記載の製造方法。
[９]上記原料澱粉のアミロース含量が４０質量％未満である、[１]〜[８]のいずれかに記載の製造方法。
[１０]上記原料澱粉がエンドウ澱粉である、[１]〜[９]のいずれかに記載の製造方法。
[１１]上記リン酸架橋澱粉の、ＡＯＡＣ公定法２００２．０２のレジスタントスターチ測定法によるレジスタントスターチ含有量が６０％以上である、[１]〜[１０]のいずれかに記載の製造方法。
[１２]ＡＯＡＣ公定法２００２．０２のレジスタントスターチ測定法によるレジスタントスターチ含有量が８０％以上であり、リン含量が０．５％以下である、エンドウ豆由来リン酸架橋澱粉。
【０００９】
本発明により、リン酸架橋澱粉の製造方法が提供される。本発明の製造方法により、レジスタントスターチ含有量の高いリン酸架橋澱粉を低リン含量で得ることができる。例えば、本発明の製造方法により、低アミロース含量の原料澱粉を用いても、リン含量が０．５％以下であって、かつレジスタントスターチ含有量が８０％以上のリン酸架橋澱粉を簡便な手順で得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。
【００１１】
＜リン酸架橋澱粉の製造方法＞
本発明のリン酸架橋澱粉の製造方法は、原料澱粉をリン酸架橋反応させることを含む。具体的には、本発明のリン酸架橋澱粉の製造方法は、原料澱粉スラリーにオキシ塩化リンを逐次添加して原料澱粉をリン酸架橋反応させることを含み、この際、ｐＨ制御のために添加されるアルカリ性溶液の濃度を反応の開始時から終了時までの間に、上記アルカリ性溶液の濃度を段階的にまたは連続的に高くする。
【００１２】
（原料澱粉）
本発明の製造方法における原料澱粉は特に限定されない。原料澱粉は既にリン酸架橋を有するものであっても有していないものであってもよいが、有していないものが好ましい。すなわち、原料澱粉はリン酸架橋処理をなされていない澱粉であることが好ましい。原料澱粉のリン含量は、０．１５％以下であることが好ましく、０．０９％以下であることがより好ましく、０．０３％以下であることがさらに好ましい。本明細書において、リン含量は、食品添加物公定書第９版第３８３頁の「アセチル化リン酸架橋デンプン純度試験（３）」に従って、本明細書の実施例に記載のように測定される値を意味する。
原料澱粉としては、植物から単離精製された澱粉をそのまま用いてもよく、植物から単離精製された澱粉をさらに化工処理（例えば後述の酸処理）したものを用いてもよいが、原料澱粉の歩留りが良好であるという観点及び製造されるリン酸架橋澱粉の分子量に影響を与えないという観点から、植物から単離精製された澱粉をそのまま用いることが好ましい。
【００１３】
本発明の製造方法により、原料澱粉におけるレジスタントスターチ含有量が低くても、レジスタントスターチ含有量の高いリン酸架橋澱粉を得ることができる。例えば、原料澱粉はレジスタントスターチ含有量が２０％以下であってもよい。
本明細書において、「レジスタントスターチ含有量」は、ＡＯＡＣ公定法２００２．０２のレジスタントスターチ測定法によるレジスタントスターチ含有量を意味する。
【００１４】
レジスタントスターチ測定法に関連する定量法としては、従来、ＡＯＡＣ（ｔｈｅ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｏｆｆｉｃｉａｌ  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｓ）の酵素―重量法（ＡＯＡＣ９８５．２９：プロスキー法）が食物繊維の主な公式定量法として用いられてきたが、ＡＯＡＣ公定法２００２．０２のレジスタントスターチ測定法は、プロスキー法に基づくレジスタントスターチ測定法と比較して、より生体内での消化に即した条件で消化を行なう方法であり、インビボでの結果と相関性の高い測定法であることが知られている。そのほか、レジスタントスターチ測定法としては、そのレジスタントスターチの種類などに応じて様々な方法が用いられている。表１に、本発明者らが同一のリン酸架橋澱粉について、複数の測定を行った結果を示す。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
表１に示す結果から、ＡＯＡＣ公定法２００２．０２ではより低いレジスタントスターチ含有量となる傾向があることがわかる。本発明の製造方法では、このＡＯＡＣ公定法２００２．０２のレジスタントスターチ測定法によってもレジスタントスターチ含有量が６０％以上、特に８０％以上であるリン酸架橋澱粉を得ることができる。
【００１７】
一般にアミロース含量の高い澱粉はレジスタントスターチ含有量が高い。本発明の製造法により、原料澱粉がハイアミロース澱粉（アミロース含量の高い澱粉）ではない場合でも、レジスタントスターチ含有量の高いリン酸架橋澱粉を得ることができる。例えば、原料澱粉のアミロース含量は５０質量％未満であってもよく、４０質量％未満であってもよく、３５質量％以下であってもよい。本明細書において、アミロース含量は、デンプンハンドブック（二国二郎編集、朝倉書店）第５０頁に記載の「アミロース沈殿剤を用いる方法」により測定したアミロース含量を意味する。この文献の記載によれば、アミロース含量は、トウモロコシデンプンで２６〜２８質量％、タピオカ澱粉で２０〜２１質量％、エンドウ澱粉で３４．５質量％である。
【００１８】
原料澱粉として具体的には、コメ澱粉、小麦澱粉、トウモロコシ澱粉、馬鈴薯澱粉、タピオカ澱粉、緑豆澱粉、エンドウ澱粉等を用いることができる。これらのうち、特にエンドウ澱粉（Pea Starch）を用いることが好ましい。非特許文献１にも記載されているように、エンドウ澱粉は、エンドウ豆からタンパク質を抽出する際の副産物であり、その他の澱粉種よりも安価に入手できるからである。また、エンドウ澱粉は他の澱粉種と比較して澱粉自体の色が白く、トウモロコシ澱粉の穀物臭のような特異な臭いが殆ど無く、食品に使用した場合に食品の色や風味を損なわない利点がある。
【００１９】
原料澱粉の分子量は特に限定されないが、分子量の大きいレジスタントスターチ（リン酸架橋澱粉）の方が、小さいものよりも、摂取後、腸内細菌による発酵の影響を受けにくいため、原料澱粉の分子量は大きいことが好ましい。原料澱粉の分子量は具体的には、重量平均分子量（Ｍｗ）で５．０×１０３以上であればよく、８．０×１０３以上であることが好ましい。原料澱粉の分子量（重量平均分子量）の上限は特に限定されないが、１．０×１０８以下であればよい。なお、重量平均分子量（Ｍｗ）はＧＰＣ（ゲルパ−ミエーションクロマトグラフィー）により測定した値である。
【００２０】
原料澱粉としては、化工処理澱粉である、各種原料由来の澱粉を既知の方法で酸処理した加水分解澱粉を使用することもできる。この場合、酸処理後の原料澱粉の重量平均分子量（Ｍｗ）は、１.０×１０４以下が好ましい。原料澱粉として酸処理したものを使用することで、原料澱粉に含まれる可溶成分が除去できるため、オキシ塩化リンの添加量を低減することができる。したがって、得られるリン酸架橋澱粉のリン含量をさらに低くすることができる。
【００２１】
（澱粉スラリー）
「澱粉スラリー」は、本明細書において、原料澱粉スラリー、ならびに澱粉およびオキシ塩化リンを含む反応中の反応液のいずれか、または双方を意味する。また、本明細書において、「澱粉」は原料澱粉および生成したリン酸架橋澱粉の双方を含む意味で用いることがある。
原料澱粉スラリーは原料澱粉を水に溶解または懸濁させた液である。本明細書において、「原料澱粉スラリー」はオキシ塩化リンを添加する前の原料澱粉および水を含むスラリーを意味する。なお、原料澱粉スラリーは、原料澱粉および水のみからなるものであってもよく、他の成分を含んでいてもよい。例えば、原料澱粉スラリーは、原料澱粉および水の他に、硫酸ナトリウムなどの金属塩を含んでいてもよい。硫酸ナトリウムは澱粉スラリーにおいて澱粉の糊化を抑制する作用を有する成分として機能することができる。
【００２２】
原料澱粉スラリーの澱粉濃度は、原料澱粉スラリーが撹拌可能な範囲で最も高濃度であることが好ましい。本発明の製造方法においては、用いる反応系や撹拌機の性能に応じて撹拌可能な範囲で最も高濃度である原料澱粉スラリーを用意することが好ましい。例えば、原料澱粉スラリーの澱粉濃度は、３０質量％以上であればよく、３５質量％超が好ましく、４０質量％超がより好ましい。原料澱粉スラリーの澱粉濃度は、４５質量％以下であればよく、４３質量％以下が好ましく、４０質量％超４２質量％以下がより好ましい。原料澱粉スラリーの澱粉濃度は、例えば、３５質量％超４５質量％以下であればよい。
【００２３】
原料澱粉スラリーは後述のリン酸架橋反応の際のオキシ塩化リンの添加前に予め、アルカリ性溶液添加によりｐＨ９〜１２に調整しておくことが好ましい。ｐＨ９〜１２に調整後、さらに１０分から１時間、好ましくは３０分程度、原料澱粉スラリーのみで撹拌する工程を設けることが好ましい。このとき添加されるアルカリ性溶液は、後述するリン酸架橋反応の開始時に添加するアルカリ性溶液の濃度を有していればよい。本明細書の実施例などにおいて記載されている、添加されるアルカリ性溶液の量は、オキシ塩化リンの添加前に添加されるアルカリ性溶液の量を含むものである。また、本明細書において、原料澱粉スラリーの澱粉濃度について説明するとき、このようなアルカリ性溶液を添加される前の原料澱粉スラリーの澱粉濃度を意味する。
【００２４】
本発明の製造方法において、澱粉スラリーには、リン酸架橋反応進行中にアルカリ性溶液が添加される。そのため、澱粉スラリーの澱粉濃度はリン酸架橋反応によって減少する。原料澱粉スラリーの原料澱粉濃度が３０質量％以上であるとき、リン酸架橋反応終了時の澱粉スラリーの澱粉濃度は１５質量％以上であることが好ましく、１６質量％以上であることがより好ましく、１７質量％以上であることがさらに好ましい。このとき、後述するオキシ塩化リンの添加量（添加総質量）は、用いた原料澱粉質量（乾燥質量）に対して１２質量％以上であることが好ましい。澱粉スラリーの澱粉濃度の減少を上記範囲に抑えることによって、リン酸架橋反応効率の低下が防止され、レジスタントスターチ含有量がより高い澱粉を得ることができる。なお、ここで、リン酸架橋反応終了時とはオキシ塩化リンおよびアルカリ性溶液を全て添加した時点を意味し、典型的には、リン酸架橋反応終了時の反応液はリン酸架橋反応後スラリーの中和のために酸性溶液を加える直前の澱粉スラリーであればよい。
【００２５】
また、原料澱粉スラリー質量（アルカリ性溶液を添加する前の質量）に対する、反応終了時の澱粉スラリー質量の比率は３．０以下であることが好ましく、２．７以下であることがより好ましく、２．５以下であることがさらに好ましく、２．４以下であることが特に好ましい。澱粉スラリー質量の増加を上記範囲に抑えることによって澱粉スラリーの澱粉濃度の減少が抑えられ、リン酸架橋反応効率の低下が防止されてレジスタントスターチ含有量がより高い澱粉を得ることができるからである。原料澱粉スラリー質量に対する、反応終了時の澱粉スラリー質量の比率の下限値は特に限定されないが、通常、２．０以上となる。
【００２６】
リン酸架橋反応中、澱粉スラリーは撹拌されていることが好ましい。容器中の澱粉スラリー全体において均一な成分濃度やｐＨを維持するためである。
リン酸架橋反応中の澱粉スラリーの温度は、２０℃〜４０℃であればよく、３０℃〜３７℃であることが好ましく、約３５℃であることがより好ましい。
【００２７】
（オキシ塩化リン）
本発明の製造方法においては、リン酸架橋剤としてオキシ塩化リンを用いる。後述の実施例で示すように、本発明者らは、同等のレジスタントスターチ含有量の澱粉が、リン酸化のためにトリメタリン酸を用いた製造方法よりもオキシ塩化リンを用いた製造方法において低リン含量で得ることができることを見出した。
【００２８】
オキシ塩化リンを用いた本発明のリン酸架橋反応は、ｐＨ９〜１２の条件下で行なう。本発明のリン酸架橋反応は、ｐＨ１０〜１２の条件下で行なうことが好ましく、約ｐＨ１１の条件下で行なうことがより好ましい。本明細書において、所定のｐＨの条件下で反応を行なうとは、リン酸架橋反応の反応液（澱粉およびオキシ塩化リンを含む反応中の反応液）を上記所定のｐＨとすることを意味する。このとき、反応開始時の原料澱粉スラリーも上記所定のｐＨであることが好ましい。
【００２９】
オキシ塩化リンは澱粉に存在する糖鎖の水酸基に作用して、澱粉をリン酸化および架橋させる。その反応においては、塩化水素（ＨＣｌ）が生成するため、ｐＨ９〜１２の条件に維持するために、反応中はアルカリ性溶液を逐次添加する。
【００３０】
オキシ塩化リンの添加総質量は、原料澱粉の乾燥質量に対して１２質量％以上であることが好ましく、１４質量％以上であることがより好ましく、１５質量％以上であることがさらに好ましい。１２質量％以上のオキシ塩化リンを用いることで、リン酸架橋度が高く、レジスタントスターチ含有量が高いリン酸架橋澱粉を得ることができる。一方、オキシ塩化リンの添加総質量は、原料澱粉の乾燥質量に対して２０質量％以下であることが好ましく、１８質量％以下であることがより好ましい。２０質量％以下のオキシ塩化リンを用いることで、得られるリン酸架橋澱粉のリン含量を抑えることができる。オキシ塩化リンの添加総質量は、特に、原料澱粉の乾燥質量に対して１５〜１８質量％であることが好ましい。
【００３１】
常温で液体のオキシ塩化リンは、そのまま澱粉スラリーに添加すればよい。
【００３２】
オキシ塩化リンは澱粉スラリーに逐次添加される。逐次添加することによりＨＣｌの発生によるｐＨの急激な低下を抑えることができる。
【００３３】
本明細書において、逐次添加とは、一度に添加するのではなく、一定時間をかけて少しずつ添加することを意味する。逐次添加は、連続的に添加する連続添加であっても、複数回に分けて分割添加する断続添加であってもよい。
オキシ塩化リンの逐次添加は澱粉スラリーのｐＨの急激な低下を抑えることができれば、連続添加であっても断続添加であってもよい。また、添加速度や、１回添加毎の量および添加間隔は特に限定されない。オキシ塩化リンの逐次添加時間は、原料澱粉質量または原料澱粉スラリー質量に対応して異なるが、例えば、３０分〜３時間、好ましくは、１時間から２時間かけて添加してもよい。
【００３４】
（アルカリ性溶液）
上述のように、本発明の製造方法においては、ｐＨ９〜１２の条件下で反応を行なうために、澱粉スラリーにアルカリ性溶液を逐次添加する。
アルカリ性溶液の逐次添加は澱粉スラリーのｐＨを維持することができれば、連続添加であっても断続添加であってもよい。アルカリ性溶液の逐次添加は、オキシ塩化リンの逐次添加による澱粉スラリーのｐＨの変化に合わせて、ｐＨ９〜１２の条件を維持できるように行なわれていればよい。アルカリ性溶液の逐次添加の１回添加毎の量または添加間隔もしくは添加速度は、所望のｐＨ条件を維持することができる範囲で、その都度調整することができる。例えば、１分間当たりの添加量が原料澱粉スラリー質量に対して０．５質量％〜２質量％の範囲で選択することができる。また、アルカリ性溶液の逐次添加の際は、例えば、スラリーｐＨを随時測定しながら設定したｐＨ条件を外れたとき（ｐＨ９未満となりそうなとき）に自動的にポンプを作動させ、アルカリ性溶液を添加する装置を使用してもよい。所望のｐＨ条件を維持することができる範囲で逐次添加されるアルカリ性溶液の１回添加毎の量および添加間隔または添加速度を反応開始時から反応終了時にかけて一定とし、オキシ塩化リンの添加量を調整することもできる。このときは、スラリーｐＨを随時測定し、設定したｐＨ条件を外れたとき（ｐＨ１２超となりそうなとき）に、オキシ塩化リンを添加するか、またはオキシ塩化リンの添加量を増やせばよい。
添加するアルカリ性溶液の総量は、澱粉スラリーのｐＨを上記範囲に維持するために必要な量であればよい。
【００３５】
本発明の方法においては、添加するアルカリ性溶液の濃度を反応進行中に高くする。後述の実施例で示すように、本発明者らは、アルカリ性溶液の濃度を反応進行中に高くすることにより、原料澱粉に対するオキシ塩化リン添加量が同じでも、得られる澱粉におけるレジスタントスターチ含有量が劇的に増加することを見出した。アルカリ性溶液の濃度は、リン酸架橋反応の反応開始時から反応終了時までの間で段階的または連続的に高くすればよい。添加されるアルカリ性溶液の濃度は澱粉スラリーへのオキシ塩化リン添加の開始時から終了時までの間で段階的または連続的に高くすることが好ましい。
【００３６】
添加するアルカリ性溶液の濃度を反応中に高くすることにより、反応開始時は低濃度のアルカリ性溶液を用いて澱粉が糊化するのを防ぐことができるとともに、反応後期で高濃度のアルカリ性溶液を用いることにより低濃度のアルカリ性溶液のみを添加した場合よりも反応液の原料濃度の低下を抑制し反応効率を上げることができると考えられる。すなわち、反応開始時は、澱粉の架橋がまだ進んでいないことから、アルカリ性溶液の添加により澱粉が糊化しやすいため、低濃度のアルカリ性溶液を用いる。一方で、反応が進み、澱粉が架橋されると澱粉が糊化しにくくなって高濃度のアルカリ性溶液を添加できるようになる。そして、添加されるアルカリ性溶液が高濃度となることにより所望のｐＨ条件を維持するために必要な添加アルカリ性溶液量が減り、澱粉スラリーの澱粉濃度を高く保つことができ、リン酸架橋反応効率を高めることができる。
【００３７】
したがって、アルカリ性溶液は反応液のｐＨが上記の所望の範囲に調整されているとともに、澱粉が糊化しないように添加されていることが好ましい。例えば、実施する添加量で、澱粉が糊化しないアルカリ性溶液の濃度の上限を予め確認し、その上限以下であって、できるだけ高い濃度のアルカリ性溶液を添加することにより、レジスタントスターチ含有量がより高い澱粉が効率的に得られると考えられる。
【００３８】
添加するアルカリ性溶液の濃度は反応中、連続的に高くしてもよく、段階的に高くしてもよい。原料濃度の低下を最小限とするためには、上述のように、添加時の澱粉スラリー中で澱粉が糊化しない範囲でできるだけ高い濃度となるようにアルカリ性溶液の濃度を連続的に上げていくことが好ましい。一方、例えば、２〜１０種の濃度のアルカリ性溶液を用いて段階的に高くしてもよい。特に２種の濃度のアルカリ性溶液を用いて濃度を上昇させることにより、試薬の調製の手間や設備の煩雑さを避けることができる。
【００３９】
アルカリ性溶液の例としては、アルカリ金属の水酸化物の水溶液、アルカリ土類金属の水酸化物の水溶液、アルカリ金属の炭酸塩の水溶液が挙げられ、ＮａＯＨ水溶液（水酸化ナトリウム水溶液）またはＫＯＨ水溶液（水酸化カリウム水溶液）が好ましく、ＮａＯＨ水溶液がより好ましい。
【００４０】
添加するアルカリ性溶液の初期濃度（反応開始時に添加されるアルカリ性溶液の濃度）は、例えば原料澱粉スラリーの澱粉濃度に応じて、澱粉が糊化しない範囲でできるだけ高い濃度であればよい。例えば、アルカリ性溶液としてＮａＯＨ水溶液を用いる場合において、初期濃度は、通常、２〜４質量％であればよく、例えば３質量％であってもよい。
添加するアルカリ性溶液の最終濃度は、例えば原料澱粉スラリーの澱粉濃度に応じて、澱粉が糊化しない範囲でできるだけ高い濃度であればよい。例えば、アルカリ性溶液としてＮａＯＨ水溶液を用いる場合において、最終濃度は、１〜２０質量％であればよく、１１〜１５質量％が好ましい。
アルカリ性溶液として２種の濃度のＮａＯＨ水溶液を用いる場合は、２〜４質量％ＮａＯＨ水溶液と１１〜１５質量％ＮａＯＨ水溶液とを用いることが好ましく、３質量％ＮａＯＨ水溶液と１１〜１３質量％ＮａＯＨ水溶液とを用いることがより好ましい。
【００４１】
添加するアルカリ性溶液の濃度を連続的に高くする速度、または添加するアルカリ性溶液の濃度をより高濃度のものに換えるタイミングは、澱粉が糊化しない範囲でできるだけ早く高い濃度となるように設定すればよい。
【００４２】
澱粉が糊化しない範囲の確認は、例えば、澱粉スラリー中の澱粉が結晶構造をとっていることを確認することにより行なうことができる。結晶構造の有無は、例えば偏光顕微鏡を用いて確認することができる。偏光顕微鏡では、結晶構造を有する(糊化していない)場合には偏光十字と呼ばれる特有の複屈折が観察される。例えば、予備実験などにより、結晶構造が失われるアルカリ性溶液の濃度、または濃度を高くするタイミングや速度などを確認し、それらの濃度等を基準として澱粉が糊化しない範囲で製造方法における濃度条件等を設定することができる。
【００４３】
（反応後処理）
オキシ塩化リンの添加終了後もリン酸架橋反応は進行し得るため、オキシ塩化リンの添加終了後も、ｐＨを上記の範囲に維持することが好ましい。
その後、反応液は、中性付近（ｐＨ４〜７、好ましくはｐＨ６）に調整される。調整は塩酸溶液（ＨＣｌ）により行なわれていればよい。オキシ塩化リン添加開始からＨＣｌ添加までの時間は、反応温度などの条件により異なるが、通常１０分〜４時間、好ましくは３０分〜２時間であればよい。
【００４４】
反応終了後、ｐＨ４〜７に調整された澱粉スラリーに、水を添加し、洗浄、脱水を行った後、乾燥して、乾燥リン酸架橋澱粉を得ることができる。
【００４５】
＜リン酸架橋澱粉＞
オキシ塩化リンを用いたリン酸架橋反応進行中に、逐次添加するアルカリ性溶液の濃度を高くする本発明の製造方法により、アルカリ性溶液の濃度を高くしない製造方法と比較して、レジスタントスターチ含有量の高いリン酸架橋澱粉をより低いリン含量で得ることができる。
本発明の製造方法は、例えば、レジスタントスターチ含有量が６０％以上、好ましくは８０％以上のリン酸架橋澱粉を製造するために用いることができる。また、本発明の製造方法により得られるリン酸架橋澱粉はリン含量を０．５％以下に抑えることができる。また、本発明の製造方法で得られたリン酸架橋澱粉は調理等によって加熱された場合であっても、高いレジスタントスターチ含有量が維持される。
【００４６】
本発明の製造方法により得られるリン酸架橋澱粉はリン含量が低いため、食品添加物として使用することができる。また、本発明の製造方法により得られるリン酸架橋澱粉はレジスタントスターチ含有量が高いため、食物繊維と同様に、生活の質を高め、疾病を改善または予防する機能性食品の材料として用いることができる。例えば、本発明の製造方法により得られるリン酸架橋澱粉によってインスリン応答性の改善、腸機能の改善、血中脂肪に関する症状の改善などが期待できる。本発明の製造方法により得られるリン酸架橋澱粉は、例えば、澱粉を成分とする食品等の澱粉の一部または全部に置き換えて用いることができる。
【００４７】
本発明の好ましい態様によれば、本発明の製造方法により得られるリン酸架橋澱粉は、エンドウ豆由来リン酸架橋澱粉である。原料となるエンドウ澱粉は他の澱粉種と比較して澱粉自体の色が白く、トウモロコシ澱粉の穀物臭のような特異な臭いが殆ど無く、食品に使用した場合に食品の色や風味を損なわない利点があるため、エンドウ豆由来リン酸架橋澱粉も特異な臭いが殆どない。そのため、エンドウ豆由来リン酸架橋澱粉は、特に、香りや色味が重視される、うどんやパスタ等に代表される麺類；パン、チーズ、ケーキ等の焼き菓子；ダンゴ等の和菓子；ヨーグルト等の乳製品等に適用することで、レジスタントスターチ特有の生理作用も期待できる。
【００４８】
本発明の一つの態様によれば、ＡＯＡＣ公定法２００２．０２のレジスタントスターチ測定法によるレジスタントスターチ含有量が８０％以上であり、リン含量が０．５％以下であるエンドウ豆由来リン酸架橋澱粉が提供される。本発明のエンドウ豆由来リン酸架橋澱粉は、ＡＯＡＣ公定法２００２．０２のレジスタントスターチ測定法によるレジスタントスターチ含有量が、好ましくは８５％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上であり、かつ、リン含量が、好ましくは０．５４％以下、より好ましくは０．５２％以下、さらに好ましくは０．４９％以下、一層好ましくは０．４６％以下である。
【実施例】
【００４９】
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。【００５０】
実施例中、「％」との記載は「質量％」を示す。
実施例において、レジスタントスターチ含有量（ＲＳ含量）の測定は、メガザイム社の試薬キット（AOAC method 2002.02）により行なった。
また、実施例において、リン含量の測定は、食品添加物公定書第９版第383頁の「アセチル化リン酸架橋デンプン純度試験（３）」に従って、以下の手順で行った。【００５１】
１．試料澱粉約１０ｇ（乾燥質量でＭ（ｇ））をるつぼに精密に量り、酢酸亜鉛試液を１０ｍｌ加える。
２．るつぼをホットプレート上で加熱して内容物を蒸発乾固させ、更に加熱させて試料澱粉を炭化させる。
３．次いでるつぼを電気炉（５５０℃）に入れ、炭化物がなくなるまで１〜２時間加熱する。
４．電気炉からるつぼを取り出して室温で冷却し、るつぼに蒸留水を約１５ｍＬ加え、るつぼの器壁を硝酸液（濃硝酸を３倍希釈）で洗い込み、ホットプレート上で加熱、沸騰させる。
５．冷却後、るつぼの中身を２００ｍＬのメスフラスコに移し、メスアップする。
６．この溶液（ＶｍＬ）を試験管に正確に量り、（ＷｍＬ）の蒸留水を加えて合計３．５ｍＬとする。次いで硝酸液０．５ｍＬ、バナジン酸試液０．５ｍＬを加えて撹拌しておく。
７．６.の試験管に加工澱粉用モリブデン酸アンモニウム試液０．５ｍＬを各サンプル３０秒毎に加え、よく撹拌して発色させ、検液とする。
８．７．の操作でモリブデン酸アンモニウム試液を加えてから１０分後に分光光度計（４６０ｎｍ）で吸光度を測定する。
９．リン酸一カリウム標準液（Ｐ＝５０ｐｐｍ）を各試験管に０ｍＬ、０．５ｍＬ、１．０ｍＬ、１．５ｍＬ採り、各試験管に合計３．５ｍＬになるように蒸留水を加える。
１０．試料澱粉サンプルと同様に６．以降の操作を行って吸光度を測定し、リン濃度と吸光度の検量線を得る。
１１．検量線より検液中のリン濃度を求め、下記式より澱粉中のリン含量を計算する。
リン含量（％）＝  検液中のリン濃度（ｍｇ／ｍＬ）×１００  検液Ｖ（ｍＬ）×試料澱粉乾燥質量Ｍ（ｇ）【００５２】
＜トリメタリン酸ナトリウムを使用したエンドウ澱粉のリン酸架橋反応＞
２Ｌビーカーにて表１に記載の乾燥質量のPea Starch（ＰＵＲＩＳ製）を蒸留水に溶解させ、表１に記載の原料澱粉濃度のスラリーを準備した。上記ビーカーを恒温水槽に入れ、４０℃に保温した。なお、反応中も４０±１℃を維持した。スラリーに、食塩（塩化ナトリウム）をPea Starchの乾燥質量に対して１．０質量％添加し、次いで塩化カルシウム２水和物をPea Starchの乾燥質量に対して０．２質量％添加した。その後、スラリーに３％ＮａＯＨ水溶液を添加してスラリーをｐＨ１１．５に調整した。さらに、反応中も３％ＮａＯＨ水溶液の添加により、スラリーをｐＨ１１．５±０．３に維持した。トリメタリン酸ナトリウムを乾燥原料澱粉質量に対して表１に記載の質量％で添加し、４００ｒｐｍで撹拌しながら反応を開始させた。トリメタリン酸ナトリウム添加開始から６時間後にスラリーに７％ＨＣｌを加え、ｐＨ６．０±０．１とした。その後、洗浄、脱水乾燥させた。
得られたリン酸架橋澱粉のＲＳ含量とリン含量を表１に示す。
なお、表２において、「反応後スラリー濃度」はスラリーに７％ＨＣｌを加える直前のスラリーにおける澱粉濃度である。【００５３】
【表２】
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【００５４】
＜オキシ塩化リンを使用したエンドウ澱粉のリン酸架橋反応＞
２Ｌビーカーにて表２に記載の乾燥質量のPea Starch（ＰＵＲＩＳ製）を蒸留水に溶解させ、表２に記載の原料澱粉濃度のスラリーを準備した。上記ビーカーを恒温水槽に入れ、３５℃に保温した。なお、反応中も３５±１℃を維持した。スラリーに３％ＮａＯＨ水溶液を添加してスラリーをｐＨ１１．０に調整し、３０分間維持した。４００ｒｐｍで撹拌しながらオキシ塩化リンをスラリーに添加して反応を開始させ、総量で乾燥原料澱粉質量に対して表２に記載の質量％のオキシ塩化リンを１時間〜１時間半かけて、ガラス製ピペットを用いて澱粉スラリーに逐次添加した。反応中は、株式会社日伸理化製ｐＨコントローラー（NPHT-10）を用い、スラリーがｐＨ１１．０±０．３に維持されるように、３％ＮａＯＨ水溶液、または３％ＮａＯＨ水溶液に次いで１２％ＮａＯＨ水溶液を、東京理化器械株式会社製チューブポンプ(ＭＰ−３)を用いて逐次添加した。なお、オキシ塩化リン添加終了後もｐＨ１１．０±０．３に維持されるように１２％ＮａＯＨ水溶液（試料Ｎｏ．７〜９は３％ＮａＯＨ水溶液）を逐次添加して、スラリーを撹拌した。使用した３％ＮａＨ水溶液、および１２％ＮａＯＨ水溶液の使用量は表２に示すとおりであった。オキシ塩化リン添加終了から３０分後に、スラリーに７％ＨＣｌを加え、ｐＨ６．０±０．１とした。その後、洗浄、脱水乾燥させた。
得られたリン酸架橋澱粉のＲＳ含量とリン含量を表３に示す。
なお、表３において、「反応後スラリー濃度」はスラリーに７％ＨＣｌを加える直前のスラリーにおける澱粉濃度である。【００５５】
【表３】
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【００５６】
上記（Ｎｏ．１１）と同様の手順でオキシ塩化リンを使用してリン酸架橋されたエンドウ澱粉について、１０５℃３０分の加熱試験を行った。調理などの条件を想定し、水を澱粉量に対して１０％加えたものと加えてないものについて試験を行った。なお、水を１０％加えたものは、澱粉に対し水を１０質量％添加し、ＦＭ  ミキサー（ヘンシェル社製）を用いて１０分間撹拌混合した。結果を表４に示す。【００５７】
【表４】
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【００５８】
表４に示す結果より、本発明の製造方法で得られたリン酸架橋澱粉は調理等によって加熱された場合であっても、８０％以上のＲＳ含量が維持されていることがわかる。
【国際調査報告】
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