JP6679833B2

JP6679833B2 - 澱粉の製造方法

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Publication number: JP6679833B2
Application number: JP2015069215A
Authority: JP
Inventors: 将宏杉山; 吉田　隆治; 隆治吉田; 中村　彰宏; 彰宏中村; 貴康本山
Original assignee: Fuji Oil Co Ltd
Current assignee: Fuji Oil Co Ltd
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2015-03-30
Publication date: 2020-04-15
Anticipated expiration: 2035-03-30
Also published as: JP2016188324A

Description

本発明は、老化が抑制された豆類澱粉に関する。

澱粉は汎用的な食材として広く用いられている。澱粉を水系にて加熱することで生じる澱粉ゲルは、経時的に固化することが良く知られているが、これは澱粉の老化と言われ、アミロースの再結晶化により起こる。澱粉の老化は食品の保存性に強い影響を与える為に、従来より種々の老化防止方法が検討されてきた。

特定の老化抑制剤を澱粉ゲル中に添加する手法は、過去より多くの開示がある。特許文献１はデキストランを、特許文献２はトレハロースを、それぞれ澱粉液や澱粉食品に添加することで、これらの澱粉の老化抑制を行う為の老化抑制剤として開示している。しかし、副原料としての表示等が必要となる。

一方、澱粉自体を改変する方法も知られている。特許文献３は、酸の存在下に澱粉と果糖を加熱することで調製された、耐老化性澱粉が開示されている。しかし、加工澱粉の範疇に入り、食品としての使用には制限がある。特許文献４は、種々の酵素で糯米を低温処理することで調製された、餅澱粉の老化防止法が開示されている。しかし、範囲の狭い温度域で、数日にも渡る処理が必要であり、実用性にはまだ欠けるところがある。

特開平3-258884号公報特開平08-242784号公報特開平09-278802号公報特開平10-323163号公報

エンドウ等の豆類に由来する澱粉は、アミロース含量が高く、高いゲル化力を保つ一方、老化し易いという問題を持っている。本発明の目的は、添加物を使用することなく、老化が抑制された豆類澱粉を提供することにある。

本発明者らは、上記の課題に対して鋭意研究を重ねた結果、豆類より乾式分級により調製した粗澱粉粒を原料に、更に水洗により精製した澱粉粒について、糊化時に老化の進行が抑えられる性質を有することを見出し、本発明を完成させた。

即ち、本発明は、
（１）豆類を乾式粉砕後に分級して得られる、乾物中の蛋白質含量が20重量%以下の豆類澱粉濃縮物から、水系下で澱粉を精製する、豆類澱粉の製造方法、
（２）豆類澱粉濃縮物が、空気分級によって調製されたものである、（１）に記載の、豆類澱粉の製造方法、
（３）豆類澱粉濃縮物のメジアン径が、10μm〜40μmである、（１）に記載の、豆類澱粉の製造方法、
（４）豆類澱粉が、緑豆またはエンドウに由来するものである、（１）乃至（３）何れか１つに記載の、豆類澱粉の製造方法、
である。

本発明によれば、糊化時に老化の進行が抑えられる性質を有した、豆類澱粉を得ることができる。

本発明品である（A）緑豆澱粉（乾式）および、通常品である（B）緑豆澱粉（湿式）を用いた、RVA（Rapid Viscosity Analyzer）の粘度変化グラフである。本発明品である（A）緑豆澱粉（乾式）および（C）エンドウ澱粉（乾式）、並びに、通常品である（B）緑豆澱粉（湿式）および（D）エンドウ澱粉（湿式）を用いた、離水率の経日変化を示すグラフである。

（豆類）
本発明で用いる豆類とは、澱粉を主たる構成成分とする豆類である。例示すれば、エンドウ，緑豆，アズキ，ササゲ，インゲン，ソラマメ，レンズマメ，ヒヨコマメ，ルピン等が挙げられる。中でも、エンドウおよび緑豆は、その含有する澱粉が強いゲル化力を示す為に好ましく、特に強いゲル化力を示す緑豆は、最も好ましい。これら豆類について、後述する乾式粉砕を行った後に、澱粉画分を濃縮する。澱粉への不純物混入を避けるためには、粉砕前に、豆類の外皮は予め除いた方が好ましい。

緑豆とは、マメ科ササゲ属である、ヤエナリ（八重生）（Vigna radiata）の種子である。青小豆（あおあずき）、文豆（ぶんどう）と呼称されることもある。また、エンドウとはマメ科エンドウ属である植物またはその種子であるが、本発明ではエンドウ種子をエンドウと定義する。サヤエンドウやグリーンピースと同じ植物に由来する。

（乾式粉砕）
本発明は豆類の乾式粉砕物を使用することを特徴とする。乾式粉砕とは、例えばフレーククラッシャー，ハンマーミル，ピンミル，ブレードミル，ボールミル，スタンプミル，バンタムミル，ジェットミル，サイクロンミル，フレットミル，パンミル，エッジランナー，ローラーミル，ミックスマーラー，振動ミルなどの乾式粉砕機を用いて、豆類を粉砕することである。そして、破砕およびその前後の工程に於いて、積極的な水の介在なく処理を行うことが特徴である。水を用いると豆細胞組織中のプロテインボディが吸水し、この後の分画作業が困難になる場合がある。好ましい乾式粉砕機として、株式会社セイシン企業のジェットミルやインペラミル、アルピネ社のピンミル等を用いることができる。

豆類の乾式粉砕物は粒子径により組成が異なる。粒子径の小さい画分、すなわち微粉側に蛋白質がより多く含まれる。例えば緑豆の場合、破砕後分級前粉砕物の粒度分布において50μm以下の画分が体積基準で好ましくは55%以上、より好ましくは90%以上となるように粉砕することで、後述する分級によって蛋白質濃度の高い緑豆蛋白質濃縮物を効率的に排除することができる。
なお、粒子径分布およびメジアン径はLMS-2000e (株式会社セイシン企業製)、SALD-2300（株式会社島津製作所製）などのレーザー回折式粒度分布測定装置を用いて、測定媒液を2-プロパノールで測定することができる。測定の際は、試料を少量の溶媒中でボルテックスミキサーなどで十分分散させてから測定する。

（分級）
続いて微粉側の画分を分離除去することで、蛋白質含量が低く、澱粉含量の高い画分を得る。当該画分の体積基準の粒径（メジアン径）は、10μm以上が好ましく、12μm以上が更に好ましい。また、40μm以下が好ましく、35μm以下が更に好ましい。分離手段としてはプロテインボディからの蛋白質の溶出を避けるため、乾式分級を用いることが好ましい。乾式分級を行う好ましい装置としては、振動篩等の篩、並びに、重力式分級機、遠心分級機、および慣性分級機等の流体分級機が挙げられる。分級する粒度、処理速度等を考慮し、適宜選択することができる。

（空気分級）
乾式分級は乾式の流体分級すなわち、空気分級が好ましい。空気分級は、気流分級や風力分級とも呼ばれ、流体中での固体粒子の沈降速度が粒子の大きさによって異なることを利用して、細かい粉体を分画する方法で、高い分画精度で大量の製品を処理できるという特徴を有する。特に自由渦型，半自由渦型または回転羽型等の遠心分級機が好ましく、装置として、株式会社セイシン企業のクラッシールやアルピネ社のミクロプレックス等が挙げられる。

（豆類澱粉濃縮物）
豆類澱粉濃縮物は、特定画分の分離により、乾物中の蛋白質含量を20重量%以下として、澱粉成分を濃縮したものである。また、乾物中の蛋白質含量は15重量%以下が好ましい。蛋白質含量が高いと、本発明の効果である澱粉の老化抑制能の発現が低いことがある。

（豆類澱粉）
上記の豆類澱粉濃縮物は、更に水系下で蛋白質、繊維、塩類等を分離し、澱粉を精製することで、豆類澱粉を調製することができる。すなわち、豆類澱粉濃縮物の１重量倍以上の加水を行い、蛋白質，繊維および塩類を、水相に溶解または分散させる。続けて、系中に分散または沈殿している澱粉を回収する。回収には種々の方法を用いることができるが、遠心分離機，液体サイクロン，メッシュ等々の機器を使用できる。
分離回収した澱粉は、蛋白質含量8重量%以下に精製されたものである。そのまま使用しても良いし、更に加水し、上記の分離操作、すなわち洗浄を繰り返すこともできる。繰り返すことにより、澱粉の純度が向上し、悪風味等の低減や、ゲル化力の向上が期待できる。
本発明の豆類澱粉のように、豆類原料の乾式粉砕物を空気分級することにより得られる澱粉濃縮物から澱粉を湿式で分離する方法で得られたものの方が、該粉砕物から湿式で調製する方法で得られるものよりも老化抑制能が優れている。

（蛋白質含量の定量方法）
本発明における豆類澱粉中の蛋白質含量は、ケルダール法により測定される粗蛋白質量をもって蛋白質含量とする。但し、窒素係数は5.7を用いる。

（澱粉含量の定量方法）
本発明では、豆類由来の澱粉含量は、日本バイオコン株式会社の総澱粉量測定キットを用いて以下の様に測定する。
以下の測定方法は総澱粉含量測定キット（Lot １３１２０１−１）を用いた場合の方法である。
試料を測定する際はキットに付属のコーンスターチスタンダードも同時に測定し、算出された澱粉含量が表示の澱粉濃度と比較して大幅に異ならないことを確認する。
キットに添付されている手順書には複数の測定方法が示されているが、そのうち以下の方法で測定を行う。０．５ｍｍのスクリーンを通過した試料を試験管に１００ｍｇ計量し、５ｍＬの８０％（ｖ／ｖ）エタノールに懸濁後、８０−８５℃で５分間加熱する。その後ボルテックスミキサーで撹拌し、さらに５ｍＬの８０％（ｖ／ｖ）エタノールを添加し、１，８００×ｇで１０分間遠心後、上清を廃棄する。沈殿は１０ｍＬの８０％（ｖ／ｖ）エタノールに再懸濁し、１，８００×ｇで１０分間遠心分離後、上清を廃棄する。沈殿に２ｍＬの２ＭＫＯＨを添加し、氷水中に試験管を入れて２０分間スターラー撹拌する。２０分後、８ｍＬの１．２Ｍ酢酸ナトリウムバッファー（ｐＨ３．８）を添加してスターラー撹拌し、直ちにキット添付のα―アミラーゼ及びＡＭＧ（アミログルコシダーゼ）を各０．１ｍＬ添加して混合して５０℃のウォーターバスで３０分間加温する。３０分の加温の間は５分毎にボルテックスミキサーで撹拌する。その後、試料中に澱粉含量が１０％以上含まれる場合は、１００ｍＬのメスフラスコを使用して蒸留水でメスアップし、１，８００×ｇで１０分間遠心分離した上清をＧＯＰＯＤ（グルコースオキシダーゼ/ペルオキシダーゼ）を基質とした反応に使用する。試料中の澱粉含量が１０％未満の場合は、上記の５０℃で３０分間加温した溶液を１，８００×ｇで１０分間遠心分離した上清をＧＯＰＯＤを基質とした反応に使用する。上記の方法はキットに添付の手順書にあるexample(e)のStep5まで行った後に、example(c)のStep4からStep8まで行い、example(a)のStep7以降の処理をする方法である。

（用途）
本発明の豆類澱粉は、コーンや馬鈴薯等の澱粉よりアミロース含量が高く、高いゲル化力を保つ一方、老化しにくい性質も併せ持つ。従って、種々の食品に使用できる。例示すれば、麺類，麺皮類, 和・洋菓子類，パン類，春雨等々に好適である。
その際の使用量としては、最終製品に対し5重量%〜100重量%程度を使用することが好ましい。

以下に実施例を記載することで本発明を説明する。

（製造例１）緑豆粉および緑豆澱粉濃縮物の調製（乾式粉砕・分級）
脱皮緑豆を立型グラインダ（サワーボーイNSG-15F、株式会社長沢機械製作所製）で粉砕し、JIS試験篩い16メッシュを通して、50μm以下の画分が体積基準で42%の予備粉砕物を得た。予備粉砕物はさらにジェットミル（シングルトラック・ジェットミルFS-4、株式会社セイシン企業製）で粉砕し、緑豆粉とした（圧力0.5MPa）。緑豆粉の蛋白質含量は29.5重量％、メジアン径8.2μm、50μm以下の画分が体積基準で99%であった。

ジェットミルで得られた緑豆粉は気流分級機（クラッシールN-01、株式会社セイシン企業）を用いて空気分級した（ローター回転数5,000rpm）。分級の結果得られた粗粉側の蛋白質含量は13%，澱粉含量は69%，メジアン径は15μmであった。これを緑豆澱粉濃縮物（乾式）とした。

（製造例２）緑豆澱粉（乾式）の調製
緑豆澱粉濃縮物（乾式）に対し10重量倍の加水を行い、５分間攪拌した後、目開き９０μｍのメッシュで繊維を分離し、澱粉を含む透過液を得た。その後、遠心分離機（日立工機株式社製CR22G III）で210×g、10分間の条件にて澱粉粒を分離した。得られた澱粉粒の湿重量に対して5重量倍の加水を行い、５分間攪拌した後、再度遠心分離にて澱粉粒を分離した。更にもう１度加水と分離を繰り返し、澱粉粒を単離した。これを緑豆澱粉（乾式）とした。緑豆澱粉（乾式）の澱粉含量は95重量%だった。

（製造例３）緑豆澱粉（湿式）の調製
製造例1で調製した緑豆粉に対して2重量倍の加水を行い、５分間攪拌した後、スラリーを濾布で繊維と澱粉汁とに分離した。澱粉汁は更に遠心分離機（日立工機株式社製CR22G III）で210×g、10分間の条件にて澱粉粒を分離した。得られた澱粉粒の湿重量に対して5重量倍の加水をし、５分間攪拌した後、再度遠心分離にて澱粉粒を分離した。更にもう１度加水と分離を繰り返し、澱粉粒を単離した。これを緑豆澱粉（湿式）とした。緑豆澱粉（湿式）の澱粉含量は95重量%だった。

（製造例４）エンドウ粉およびエンドウ澱粉濃縮物の調製（乾式粉砕・分級）
緑豆の代わりにエンドウを用いて、製造例１と同様の操作でエンドウ粉、およびエンドウ澱粉濃縮物（乾式）を調製した。エンドウ粉の蛋白質含量は25％、メジアン径32μm、50μm以下の画分が体積基準で60%であった。また粗粉側であるエンドウ澱粉濃縮物（乾式）の蛋白質含量は７.７%，澱粉含量は71%，メジアン径は38μmであった。

（製造例５）エンドウ澱粉（乾式）の調製
製造例４で調製したエンドウ粉を用い、製造例２と同様の操作でエンドウ澱粉（乾式）を調製した。エンドウ澱粉（乾式）の澱粉含量は94重量%だった。

（製造例６）エンドウ澱粉（湿式）の調製
緑豆の代わりにエンドウを用いて、製造例１および製造例３と同様の操作で、エンドウ澱粉（湿式）を調製した。エンドウ澱粉（湿式）の澱粉含量は95重量%だった。

（実施例１）RVA
緑豆澱粉（乾式）、または緑豆澱粉（湿式）の10重量%水溶液について、RVA（Rapid Viscosity Analyzer，Newport Scientific社製，型式：RVA-4）にて分析を行った。尚、温度は30℃で1分間ホールドした後、30〜95℃まで 5℃／分で昇温し、95℃で6分間ホールドし， 95〜50℃まで 5℃／分で降温した後、50℃で10分間ホールドの条件で行った。
結果を図１に示した。本発明品の緑豆澱粉（乾式）は、従来品の緑豆澱粉（湿式）に比較して、最終粘度が低く、老化し難い性質を有していることが判った。

（実施例２）離水率
緑豆澱粉（乾式）、緑豆澱粉（湿式）、エンドウ澱粉（乾式）およびエンドウ澱粉（湿式）について、各２gを50ml容コニカルチューブに採り、水20ｍｌを加えて攪拌した。密栓後80℃で40分間振とう攪拌し、ゲルを得た。ゲルを室温に放冷後に上部に離水した水を除去した。そのまま５℃にて保管し、１，３，６，９，14，17日後の各時点にて、50×g、60分間の条件で遠心分離を行い得られた水層の重量を測定し、初発のゲル重量に対する離水率（％）とした。

結果を図２に示した。緑豆，エンドウ何れも、澱粉（乾式）の方が、澱粉（湿式）に比較して離水が少なく、老化が抑制されていることが判った。この差は緑豆で特に顕著だった。

Claims

緑豆またはエンドウに由来する豆類を乾式粉砕し、その後に空気分級して乾物中の蛋白質含量が20重量%以下の豆類澱粉濃縮物を得、そして、前記豆類澱粉濃縮物から、水系下で豆類澱粉を精製する、豆類澱粉の製造方法。
豆類澱粉濃縮物のメジアン径が、10μm〜40μmである、請求項１に記載の、豆類澱粉の製造方法。