総食物繊維含量の高い処理耐性デンプン組成物
【課題】化学、酵素および物理的化工を含む特定のデンプン処理操作によるデンプンの多くの食物繊維含量は、処理、特に押出の過酷な条件に耐えることができず、著しく繊維が減った押出製品が生じる。
【解決手段】本発明は、総食物繊維（ＴＤＦ）が多く、そのＴＤＦを処理時に維持するデンプン組成物に関する。特に、そのような繊維の５０％を超える繊維が押出処理時に維持される。そのようなデンプンは、朝食用シリアルおよびスナックなどの押出製品を含む、高繊維食品製品の製造に有用である。
【解決手段】本発明は、総食物繊維（ＴＤＦ）が多く、そのＴＤＦを処理時に維持するデンプン組成物に関する。特に、そのような繊維の５０％を超える繊維が押出処理時に維持される。そのようなデンプンは、朝食用シリアルおよびスナックなどの押出製品を含む、高繊維食品製品の製造に有用である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、総食物繊維の多いデンプン組成物であって、押出プロセスなどの処理時にそのような繊維の５０％を超える繊維を維持するデンプン組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
デンプンは、１つがα−１，４−Ｄ−グルコシド結合により結合しているＤ−無水グルコース単位のほとんど直鎖で柔軟性のあるポリマーであるアミロースであり、もう１つがα−１，６−Ｄ−グルコシド結合により結合している直鎖の分岐ポリマーであるアミロペクチンである、２種の多糖分子から構成される複雑な炭水化物である。
【０００３】
研究文献によると、繊維の多いデンプンは、結腸の健康および低いカロリー値を含む多くの有益な効果を有する。さらに、前記デンプンは、低い食事炭水化物含量、低い血糖反応およびインスリン（insulimic）反応をもたらし、飽満に影響を与え、そして持続的なエネルギー放出、体重管理、低血糖、高血糖、血糖調節障害、インスリン耐性症候群、２型糖尿病の制御および向上した運動能力、精神的集中および記憶に貢献することがある。
【０００４】
化学、酵素および物理的化工を含む特定のデンプン処理操作が、デンプンの食物繊維含量を増やすことがあることが知られている。残念ながら、これらのデンプンの多くの食物繊維含量は、処理、特に押出の過酷な条件に耐えることができず、著しく繊維が減った押出製品が生じる。総食物繊維含量を高いまま保つために、他の繊維源を利用するか、デンプンの量を増やして、そのような処理の損失を考慮に入れてきた。残念なことに、他の繊維源は、高繊維耐性デンプンに認められるのと同様の健康上の利益をしばしば与えず、最終製品の機能性に悪影響を与え、かつ／または処理条件を大幅に変更する必要を提示する。さらに、多量のデンプンの使用は、製品の官能性に有害であり、経済的な解決法を示さない。
【０００５】
驚くべきことに、トリメタリン酸ナトリウムまたはトリメタリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウムの組み合わせにより化学架橋され、湿熱処理されたデンプンが、種々の異なる剪断レベル下で押し出され、または他の過酷な方法で処理され、それでもその総食物繊維含量の５０％を超える繊維を維持することが見いだされた。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、総食物繊維（ＴＤＦ）が多く、そのＴＤＦを処理時に維持するデンプン組成物に関する。特に、そのような繊維の５０％を超える繊維が押出処理時に維持される。そのようなデンプンは、朝食用シリアルおよびスナックなどの押出製品を含む、高繊維食品製品の製造に有用である。
【０００７】
「総食物繊維含量」（total dietary fiber（ＴＤＦ））という用語は、非デンプン性多糖類、耐性デンプン、リグニン、並びにワックス、クチンおよびスベリンなどの微量成分を含む、ヒトの消化酵素による加水分解（消化）に耐性のある多糖類および植物性物質の残滓を含む。本願で使用するとおり、ＴＤＦは、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｆｆｉｃｉａｌ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｓ，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ （ＡＯＡＣ） ｍｅｔｈｏｄ ９９１．４３ （Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＡＯＡＣ，Ｉｎｔ．，１９９２，ｖ.７２，Ｎｏ，３，ｐ．３９５−４１６）により記載されている方法を利用し記載のとおり未消化の物質の重量により測定されると定義される。総食物繊維は乾量基準で報告される。以下の実施例セクションに記載の試験を参照されたい。
【０００８】
「耐性デンプン」（resistant starch（ＲＳ））という用語は、健康な個人の小腸で吸収されないデンプンおよびデンプン分解生成物の合計と定義され、当業界に公知の種々の試験により測定できる。耐性デンプンは、本願において、以下の実施例セクションに記載の試験における膵液αアミラーゼによる処理で測定されると定義される。
【０００９】
本願で使用するとおり、「高アミロースデンプン」とは、以下の実施例セクションに詳述の電位差滴定法により測定して、小麦または米デンプン、または穀粉（flour）では少なくとも約２７％のアミロースを、他の供給源では少なくとも約４０％のアミロースをそのデンプン重量に対して含むデンプンまたは穀粉を意味するものとする。
本願で使用する「粒状デンプン」という用語は、偏光下で、複屈折およびマルタ十字が壊れないように、その粒状構造を維持しある程度の結晶性を有するデンプンを意味する。
【００１０】
本願で使用するとおり、食品製品は、ヒトおよび／または動物が摂取するための全ての可食製品を含むものとし、飲料を含む。
特許請求の範囲で使用するとおり、「含んでなる（comprises or comprising）」は、その後に続く要素を含むが、他の要素を除外するのではなく開放型であるものとする。
【００１１】
［発明の詳細な説明］
本発明は、総食物繊維（ＴＤＦ）が多く、処理時にそのＴＤＦを維持するデンプン組成物に関する。特に、そのような繊維の５０％を超える繊維が押出処理時に維持される。そのようなデンプンは、朝食用シリアルおよびスナックなどの押出製品を含む、高繊維食品製品の製造に有用である。
【００１２】
本発明の調製に使用されるデンプンは、どのような天然源に由来するどのようなデンプンでもよい。本願で使用される天然デンプンは、天然に見いだされるままのものである。交雑育種、転移、逆位、形質転換、挿入、照射、化学的なまたは他の誘発突然変異を含む標準育種技術、あるいは変形物を含む他の遺伝子または染色体工学の方法により得られる植物に由来するデンプンも好適である。さらに、公知の突然変異育種の標準法により製造できる、誘発突然変異および上記の遺伝子組成物の変形から育てられる植物に由来するデンプンも本願に好適である。
【００１３】
デンプンの典型的な供給源は、穀物（cereals）、塊茎および根、豆果および果物である。天然源は、限定はされないが、トウモロコシ、ジャガイモ、サツマイモ、大麦、小麦、米、サゴ、アマランス、タピオカ、クズウコン、カンナ、エンドウ、バナナ、エンバク、ライムギ、ライコムギおよびモロコシ、ならびにその低アミロース（ワキシー（waxy））または高アミロース変形物から得られるどのような種類でもよい。低アミロースまたはワキシー変形物とは、重量で１０％未満のアミロースを、ある実施形態においてデンプンの重量で５％未満の、他の実施形態において２％未満の、さらに他の実施形態において１％未満のアミロースを含むデンプンまたは穀粉を意味するものとする。
【００１４】
ある実施形態においてデンプンは非ワキシーデンプンであり、他の実施形態において高アミロースコーンスターチである。さらに他の実施形態において、高アミロースデンプンは、全て重量基準で、少なくとも約５０％のアミロースを含み、第２の実施形態において少なくとも約７０％のアミロースを含み、第３の実施形態において少なくとも約８０％のアミロースを含み、第４の実施形態において少なくとも約９０％のアミロースを含む。
【００１５】
他の実施形態において、高アミロースデンプンは、アミロース増量遺伝子型（amylose extender genotype）（劣性または優性）を有する植物源から抽出される。他の実施形態において、デンプンは、ブタノール分画方法により測定して、１０重量％未満のアミロペクチンを含む。さらに他の実施形態において、デンプンは、生殖質淘汰の遺伝子混合物（genetic composite）であり、少なくとも７５重量％のアミロースを、ある場合には少なくとも８５％アミロース（すなわち通常のアミロース）を、１０重量％未満、他の場合には５％未満のアミロペクチン、並びに約８〜２５％の低分子量アミロースを含んでなる、トウモロコシなどの植物育種固体群（plant breeding population）に由来する。さらなる実施形態において、デンプンは、多くのアミロース増量変更遺伝子（amylose extender modifier genes）と組み合わさった劣性アミロース増量遺伝子型を有するデンプン含有植物の穀粒から抽出される。そのような植物は当分野に公知であり記載されている。
【００１６】
デンプンは、トリメタリン酸ナトリウム（ＳＴＭＰ）、またはトリメタリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウムの組み合わせ（ＳＴＭＰ／ＳＴＰＰ）を使用し、湿熱処理（熱水処理）により化工される。これらの２種の化工は、以下のガイダンスに従いどの順序でも当業者に実施可能である。
【００１７】
リン酸化は、例えば、Ｗｕｒｚｂｕｒｇ編、ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，Ｉｎｃ．， Ｆｌｏｒｉｄａ（１９８６）の「Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｓｔａｒｃｈｅｓ：Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ Ｕｓｅｓ」に記載のものなど当分野に公知な方法を利用して実施される。化工の量を変えて、望ましい性質および総食物繊維含量を得ることができる。
【００１８】
水の存在下で、化工デンプンを得るｐＨおよび温度の条件下でＳＴＭＰまたはＳＴＭＰおよびＳＴＰＰとデンプンを反応させてデンプンを化学的に化工する。ある反応方法は、最初に水の中のデンプンのスラリーを形成し、前記スラリーに架橋剤を加えるものである。前記スラリーは、重量で約１５〜６０％のデンプン、ある場合には約３０〜５０％のデンプンでよい。ある実施形態において、反応条件には、１０．０を超え、ある場合には１０．５を超える塩基性ｐＨが含まれる。他の実施形態において、反応条件は、約１０〜１３のｐＨ、ある場合において約１１〜１２のｐＨが含まれる。必要に応じて、反応の間ｐＨを調整し、言及した望ましい塩基性ｐＨレベルに維持することができる。反応温度は約２５℃から７０℃であり、ある場合には約３０℃から５０℃である。
【００１９】
反応は、αアミラーゼ消化に対する望ましい程度の耐性を与えるのに十分な時間しか実施する必要がなく、従来約１０分から２４時間、ある場合には約１〜３時間である。ある実施形態において、デンプンの重量に対し約０．１〜２０％の硫酸ナトリウムおよび／または塩化ナトリウムがスラリーに加えられる。これらの塩の存在は、反応の間のゲル生成を阻止し、デンプン細粒に吸着される塩基を増やすことにより反応を加速させる役割をする。
【００２０】
デンプンはリン酸化により架橋し、二デンプンリン酸エステルを形成するが、一置換リン酸基も増加し、少なくとも０．１重量％の残存リンを含む。ある実施形態において、残存リンは、デンプンの重量の少なくとも約０．２％であり、他の実施形態において、少なくとも約０．３％であり、さらに他の実施形態において少なくとも０．３５％である。さらなる実施形態において、残存リンは、デンプンの重量の０．１〜０．４％の範囲である。リン酸化剤は、ＳＴＭＰ、ＳＴＭＰとＳＴＰＰの混合物からなる群から選択され、ある場合において、ＳＴＭＰとＳＴＰＰの混合物である。ある実施形態において、反応は、置換よりも架橋を優先するように実施される。
【００２１】
一般的に、混合物が使用される場合、それは、約１〜２０重量％のＳＴＭＰ、ある場合には約５〜１６重量％のＳＴＭＰおよび約０．０１〜０．２重量％のＳＴＰＰ、ある場合には約０．０５〜０．１６重量％のＳＴＰＰを含まなくてはならない。ＳＴＭＰ／ＳＴＰＰ混合物は、デンプンの重量に対し、約１〜２０重量％の濃度で使用するのが有利であり、ある場合において約５〜１６重量％である。ＳＴＭＰが単独で使用される場合も、上記の範囲を利用できる。
【００２２】
実質的に同じ残存リン濃度へのオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ3）によるデンプンの架橋および湿熱処理によっても、同様な性質および機能性を有するデンプンが生じるであろう。
デンプンは、例えば米国特許第５，５９３，５０３号に記載のものなど、当分野に公知の方法を利用して湿熱処理される。熱および湿度の量を変えて、望ましい性質および総食物繊維含量を得ることができる。本発明のデンプンを調製する際に、その粒状構造を維持するよう部分的または完全にデンプンが糊化するのを防ぐため、特定の総水分と定義された温度の組み合わせにおいて、特定の時間でデンプンを処理することが必要である。
【００２３】
湿熱処理は、デンプンを水和して約１０と８０％の間の湿分を得て、次いで６５℃と１６０℃の間の温度で熱処理することにより常套的に実施される。特定の湿分および熱処理条件は、使用するデンプンの種類および処理、ならびに望ましい総食物繊維の量に依存する。ある実施形態において、湿熱処理は、加熱中にデンプンが混合されるような動的加熱（ｄｙｎａｍｉｃ ｈｅａｔｉｎｇ）を利用して実施される。動的加熱は、従来の混合の利用を含む当分野に公知の方法を利用して、あるいは流動床反応器またはミキサー、水平機械的ミキサー（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｍｉｘｅｒ）または加熱ミキサーなどの混合を与える装置中で実施できる。
【００２４】
熱処理されるデンプンの総湿分または水分は、乾燥デンプンの重量に対して、典型的には約１０〜約８０重量％の範囲であり、ある実施形態において約１５％から約５５％であり、他の実施形態において約２０％から約４５重量％であり、さらに他の実施形態において約２０％から約３５％である。ある実施形態において、この相対的な湿度レベルが、加熱工程の大部分の間維持され、例えば密閉容器中での加熱により当分野に公知の方法で実施される。他の実施形態において、加熱の間に水が全くデンプンに加えられない（すなわち、加熱工程の間デンプンの湿分の他に水が存在しない）。さらに他の実施形態において、処理されると処理済みデンプンの湿分が低くなるように、湿分が熱水処理の間制御されない（実質的に一定に保たれる）。
【００２５】
特定の湿分を有するデンプンは、典型的には約６５〜１６０℃の温度で、ある実施形態において約９０〜１３０℃で、他の実施形態において約９０〜約１２０℃で加熱される。最も望ましい温度は、デンプンの植物源、処理の程度および湿分により変わることがある。また、デンプンが加熱される時間は、デンプン源、その処理の程度、湿分、加熱温度ならびに望まれる総食物繊維含量のレベルにより変わる。
【００２６】
典型的には、加熱時間は約０．２５〜２４時間であり、ある実施形態において約１〜４時間である。しかし、処理が実施される装置によっては、短い時間を利用してもよい。ある実施形態において、湿熱処理は、典型的に押出調理に利用されるプレコンディショナー（ｐｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ）などの連続熱交換器中で、３０秒から１５分の非常に短い時間で実施される。他の実施形態において、架橋デンプンがシリアル配合体に加えられ、湿熱処理が、押出の前などプレコンディショナー中で非常に短い時間（３０秒〜１５分）実施される。
【００２７】
さらに、当業者であれば、穀物から抽出されたデンプンがすでに湿熱処理されており架橋のみが必要とされるように穀物に湿熱処理を実施できることを、または架橋されたデンプンを配合体に使用でき、押出に先立つ前処理工程などで湿熱処理をシリアル配合体に実施できることを理解するであろう。
【００２８】
上記の時間、温度および湿度条件は、デンプンの粒状構造が破壊されず、偏光下で観察したときマルタ十字が破壊されないように粒子が複屈折性を保つ限り、変更してよい。高湿度および高温などのある条件下では、デンプン粒子が部分的に膨潤しているように見えることがあるが、結晶性は壊されていない。
【００２９】
得られたデンプンを、他の従来の試薬および／または方法により化工し、総食物繊維増強以外のテクスチャー性または機能性に影響を与えることができる。ある実施形態において、総食物繊維含量をさらに増加させるために、αアミラーゼによる分解、または酸処理により、残存アモルファス領域が粒状耐性デンプンから除去される。
【００３０】
得られたデンプンを、従来の手段を利用してどのような望ましい範囲にもｐＨ調整できるが、ある実施形態において、約６〜８のｐＨにｐＨ調整される。得られたデンプンを洗浄して、少なくともある程度の可溶分、ある実施形態において実質的に全ての可溶分を除くことができる。可溶分には、塩および糖などの低分子量デンプン生成物がある。
【００３１】
得られたデンプンを、空気乾燥、ベルト乾燥または流動床乾燥などの従来の手段を利用して乾燥し、約１０重量％と約１５重量％の間の湿度の平衡湿度に達することができる。デンプンの粒状構造が実質的に破壊されない限り、他の乾燥方法を利用できる。
特定の条件下で、本発明のリン酸化・湿熱処理されたデンプンは、耐性デンプン含量の望ましい増加ならびに総食物繊維含量の増加を示すことがある。
【００３２】
リン酸化・湿熱処理されたデンプンの食物繊維含量の増加レベルは、利用する処理条件ならびに利用する特定のベースデンプンにより変わるであろう。ある実施形態において、デンプンは、未化工（天然）デンプンに比べ総食物繊維の絶対的増加が少なくとも５０％、他の実施形態において少なくとも６０％、さらに他の実施形態において少なくとも７０％、さらに他の実施形態において少なくとも８０％であろう。
リン酸化・湿熱処理されたデンプンは、デンプンの重量に対して、少なくとも７０％の総食物繊維含量を、ある実施形態において少なくとも８０％、他の実施形態において少なくとも９０％の総食物繊維含量を有するであろう。
【００３３】
得られたデンプンは、高温、高圧および／または高剪断力下でそのＴＤＦ含量を容易には失わない点で高処理耐性を有する。これにより、本発明のデンプンは、高ＴＤＦデンプンがそれほど機能的でない種々の製品のＴＤＦ含量を増加させるのに有用となる。高処理には、レトルト、乳化、均一化、揚げ調理、高速混合、超高温処理（ＵＨＴ）および押出があるがこれらに限定されない。ある実施形態において、得られたデンプンは押出の間に、他の実施形態において高温（約４０℃を超える）押出の間にそのＴＤＦ含量を実質的に維持する。
【００３４】
食品配合物の押出は、当業界に公知のどのような好適な装置および処理パラメータを利用して実施してもよい。例えば、生成物水分、スクリューデザインおよびスピード、供給速度、バレル温度、ダイデザイン、配合および長さ／直径（Ｌ／Ｄ）比など、処理パラメータの多数の組み合わせが存在するので、押出の処理パラメータ領域（process parameter window）を説明するために、特定機械エネルギー（specific mechanical energy）（ＳＭＥ）および生成物温度（product temperature）（ＰＴ）が当業界で使用されてきた。ある実施形態において、食品配合物は、１５０Ｗｈ／ｋｇ以下のＳＭＥおよび１４５℃以下のＰＴに、他の実施形態において１２５Ｗｈ／ｋｇ以下のＳＭＥおよび１１５℃以下のＰＴに曝される。
【００３５】
処理（押出を含む）の直後、得られた食品配合物は、前処理済み（例えば予備押出済み）ドライブレンド配合物の少なくとも５０％（ｗ／ｗ）の総食物繊維含量を、ある実施形態において、前処理済みドライブレンド配合物の少なくとも６０％、他の実施形態において少なくとも７５％、さらに他の実施形態において少なくとも８５％（ｗ／ｗ）の総食物繊維含量を維持する。高アミロースデンプンでは、得られた食品配合物は、予備処理済みドライブレンド配合物の少なくとも７０％（ｗ／ｗ）の総食物繊維含量を、ある実施形態において、予備処理済みドライブレンド配合物の少なくとも８０％、他の実施形態において少なくとも８５％、さらに他の実施形態において少なくとも９５％（ｗ／ｗ）の総食物繊維含量を維持する。
【００３６】
本発明のデンプンは、過酷な（高い）処理条件に曝されなかった食品製品にも使用可能である。前記デンプンは総食物繊維に寄与し、そのような食品製品のカロリー含量を低くするであろう。
【００３７】
典型的な食品製品には、そのまま食べられるパフ状シリアルまたは膨張したシリアルなどの朝食用シリアル、フレーク状シリアルおよび食前に調理されるシリアル；パン、クラッカー、クッキー、ケーキ、マフィン、ロール、ペストリーおよび他の穀粉系成分などの焼いた品々；パスタ；飲料；揚げ物およびコーティングされた食品；スナック；プリンなどの乳製品；ならびにヨーグルト、チーズおよびサワークリームなどの培養された乳製品があるが、これらに限定されない。押出食品組成物には、クッキー、ビスケット、朝食用シリアル、スナック、パスタおよび調味料ならびに動物用食品製品およびより高い繊維含量が望ましい他の押出製品があるが、これらに限定されない。
【００３８】
食品に加えて使用できる食物繊維の量は、機能的な見地から許容できる量により大いに決まるであろう。他の言い方をすれば、使用される高ＴＤＦデンプンの量は、一般的に食品の官能評価で許容できるまでの量である。ある実施形態において、本発明のデンプンは、食品の重量に対して約２〜５０％の量で、他の実施形態において、食品の重量に対して約１０〜２５％の量で使用される。
【００３９】
ある実施形態において、得られたデンプンは、従来配合物の繊維の少なくとも１部分に代えて使用される。他の実施形態において、得られたデンプンは、従来配合物のデンプンの少なくとも１部分に代えて使用される。デンプンは、他のデンプンと同様に配合物に加えてよく、ある実施形態において、配合物に直接デンプンを混合して加えられ、他の実施形態において、溶液または分散液の形態で加えられる。
【００４０】
得られた食品組成物は、望ましい総食物繊維含量を得るように配合できる。ある実施形態において、組成物は、化工デンプンのない同じ組成物に比べて、総食物繊維含量を、２〜４５重量％、他の実施形態において３〜２５重量％増加させるように配合される。さらに、他の実施形態において、組成物は、その総食物繊維含量が、化工デンプンのない同じ組成物より、少なくとも１０％（ｗ／ｗ）、さらに他の実施形態において少なくとも２０％（ｗ／ｗ）多くなるように配合される。
【００４１】
本発明のデンプンは、プリバイオティック（prebiotic）およびプロバイオティック（probiotic）組成物、糖尿病食およびサプリメント、食事療法食、血糖反応を制御する食品、並びに錠剤及び他の薬剤投薬形態を含むがこれらに限定されない薬剤または栄養製品にも使用できる。
本発明の化工デンプンを利用してつくられる組成物は、水などの食品および／または薬剤成分などの、摂取に適した少なくとも１種の追加成分を含んでよい。
【００４２】
本発明の化工デンプンを利用してつくられる組成物は、どのような動物に与え（摂取させ）てもよく、ある実施形態において哺乳類に、他の実施形態においてヒトに与えてよい。そのような組成物は、限定はされないが、血糖およびインスリネミック（insulinemic）反応を弱め、血漿トリグリセライドおよびコレステロールを低下させ、短鎖脂肪酸を増加させ、プリバイオティックとして作用して乳酸桿菌およびビフィドバクテリアなどのプロバイオティックバクテリアの増殖および／または活性を高め、カルシウムなどの微量元素の吸収を上昇させることにより、食物繊維および／または耐性デンプンを含む他の食品組成物と同じまたは類似の方法で動物の健康に貢献する。
【００４３】
［実施態様］
本発明をさらに表し説明するために以下の実施形態を与えるが、どのような点でも限定的ではないものとする。
１．トリメタリン酸ナトリウム、またはトリメタリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウムの組み合わせを使用してリン酸化され、湿熱処理されたデンプンであって、リン酸化・湿熱処理されたデンプンが粒状であり少なくとも９０重量％の総食物繊維含量を有するデンプン；および摂取に適した第２の成分を含んでなる、組成物。
２．前記デンプンが高アミロースデンプンである、実施形態１の組成物。
３．前記デンプンが、デンプンの重量に対し０．１〜０．４％の残存リンを含む、実施形態１の組成物。
【００４４】
４．前記化工デンプンが、未化工デンプンに比べて少なくとも５０％の総食物繊維含量の絶対的増加を有する、実施形態１の組成物。
５．前記化工デンプンが、未化工デンプンに比べて少なくとも７０％の総食物繊維含量の絶対的増加を有する、実施形態１の組成物。
６．前記化工デンプンが、未化工デンプンに比べて少なくとも８０％の総食物繊維含量の絶対的増加を有する、実施形態１の組成物。
【００４５】
７．ａ）デンプンの乾燥重量に対して約１０重量％から約８０重量％の総湿分を有するデンプンを、約６５℃から約１６０℃の温度において、粒状である湿熱処理されたデンプンを提供する湿度および温度条件の組み合わせで、湿熱処理する工程；および
ｂ）トリメタリン酸ナトリウム、またはトリメタリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウムの組み合わせを使用して、１０．０より高く保たれたｐＨでスラリー中の湿熱処理されたデンプンを架橋する工程
を含んでなる、デンプンの調製方法。
【００４６】
８．ａ）トリメタリン酸ナトリウム、またはトリメタリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウムの組み合わせを使用して、１０．０より高く保たれたｐＨでスラリー中の湿熱処理されたデンプンを架橋する工程；および
ｂ）デンプンの乾燥重量に対して約１０重量％から約８０重量％の総湿分を有する架橋されたデンプンを、約６５℃から約１６０℃の温度において、粒状である湿熱処理されたデンプンを提供する湿度および温度条件の組み合わせで、湿熱処理する工程
を含んでなる、デンプンの調製方法。
【００４７】
９．前記湿熱処理が３０秒から１５分である、実施形態７または８の方法。
１０．前記湿熱処理が０．２５時間から２４時間である、実施形態７または８の方法。
１１．前記湿熱処理が１時間から４時間である、実施形態１０の方法。
１２．前記湿熱処理が９０℃から１３０℃の温度である、実施形態７または８の方法。
１３．前記湿熱処理が９０℃から１２０℃の温度である、実施形態１２の方法。
１４．前記デンプンが１５％から５５％の湿分を有する、実施形態７または８の方法。
【００４８】
１５．前記デンプンが２０％から４５％の湿分を有する、実施形態１４の方法。
１６．前記デンプンが２５％から３５％の湿分を有する、実施形態１５の方法。
１７．前記ｐＨが１０．５より高く保たれている、実施形態７または８の方法。
１８．前記湿熱処理が動的加熱を利用して実施される、実施形態７または８の方法。
１９．可溶分の少なくとも１部を洗い落とす工程をさらに含んでなる、実施形態７または８の方法。
【００４９】
２０．前記工程が実施されて、少なくとも７０重量％の総食物繊維含量を有するデンプンを製造する、実施形態７または８の方法。
２１．前記工程が実施されて、少なくとも８０重量％の総食物繊維含量を有するデンプンを製造する、実施形態２０の方法。
２２．前記工程が実施されて、少なくとも９０重量％の総食物繊維含量を有するデンプンを製造する、実施形態２０の方法。
２３．前記組成物が押し出された、実施形態１の組成物。
【００５０】
２４．トリメタリン酸ナトリウム、またはトリメタリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウムの組み合わせを使用してリン酸化され、湿熱処理されたデンプンであって、リン酸化・湿熱処理されたデンプンが粒状であり少なくとも９０重量％の総食物繊維含量を有するデンプン；および摂取に適した第２の成分を含んでなる配合物を、１５０Ｗｈ／ｋｇ以下のＳＭＥおよび１４５℃以下のＰＴで押し出す工程を含んでなる、押出組成物の調製方法。
２５．前記押出が１２５Ｗｈ／ｋｇ以下のＳＭＥおよび１１９℃以下のＰＴである、実施形態２４の方法。
【００５１】
２６．前記組成物の総食物繊維含量が、配合物の食物繊維含量の少なくとも５０％である、実施形態２４の方法により調製された組成物。
２７．前記組成物の総食物繊維含量が、配合物の食物繊維含量の少なくとも６０％である、実施形態２６の組成物。
２８．前記組成物の総食物繊維含量が、配合物の食物繊維含量の少なくとも７５％である、実施形態２７の組成物。
２９．前記組成物の総食物繊維含量が、配合物の食物繊維含量の少なくとも８５％である、実施形態２８の組成物。
【００５２】
３０．前記デンプンが高アミロースデンプンであり、前記組成物の総食物繊維含量が配合物の総食物繊維含量が少なくとも７０％である、実施形態２４の方法により調製される組成物。
３１．前記組成物の総食物繊維含量が、配合物の総食物繊維含量の少なくとも８０％である、実施形態３０の組成物。
３２．前記組成物の総食物繊維含量が、配合物の総食物繊維含量の少なくとも８５％である、実施形態３１の組成物。
３３．前記組成物の総食物繊維含量が、配合物の総食物繊維含量の少なくとも９５％である、実施形態３２の組成物。
【実施例】
【００５３】
本発明をさらに表し説明するために以下の実施形態を与えるが、どのような点でも限定的ではないものとする。特に断りのない限り、全ての部およびパーセンテージは重量により温度は全て摂氏温度（℃）である。
以下の試験手順を、実施例全体で利用した。
【００５４】
Ａ．総食物繊維測定
以下の手順は、ＡＯＡＣ法 ９９１．４３（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＡＯＡＣ，Ｉｎｔ．，１９９２，ｖ.７５，Ｎｏ，３，ｐ．３９５−４１６）を利用する総食物繊維含量の測定を概説する。
Ｍｅｇａｚｙｍｅ ＡＯＡＣ ９９１．４３ ＴＤＦ法キット、ＫＴＤＦＲを利用して試験を実施する。
【００５５】
１． ブランク
各アッセイには、試料と共に２つのブランクを実施して試薬から残渣への寄与を測定する。
２． 試料
ａ．二連の１．０００±０．００５ｇの試料を、４００ｍｌのトールビーカーに正確に量り入れる。
ｂ．０．０５ＭのＭＥＳ−ＴＲＩＳブレンド緩衝液（ｐＨ８．２）４０ｍｌを各ビーカーに加える。マグネティックスターラーバーを各ビーカーに加える。試料が溶液状態で完全に分散するまでマグネティックスターラーで攪拌する。
【００５６】
３． 耐熱性αアミラーゼによるインキュベーション
ａ．低速で攪拌しながら、５０μｌの熱安定性αアミラーゼ溶液を加える。
ｂ．正方形のアルミ箔で各ビーカーに蓋をする。
ｃ．蓋をした試料を９５〜１００℃の振盪水槽中に入れ、連続的に攪拌しながら３５分インキュベーションする。全ビーカーが恒温槽に入ったら計時を始める。
【００５７】
４． 冷却
ａ．熱水槽から全試料ビーカーを出し、６０℃に冷却する。
ｂ．箔の蓋を取る。
ｃ．必要であれば、ビーカーの周りの環状のものおよびビーカーの底のゲルをスパチュラでこすり落とす。
ｄ．ピペットを用いてビーカーの側壁およびスパチュラを１０ｍｌの蒸留水ですすぐ。
ｅ．水浴の温度を６０℃に調整する。
【００５８】
５． プロテアーゼによるインキュベーション
ａ．各試料に１００μｌのプロテアーゼ溶液を加える。
ｂ．アルミニウム箔で蓋をする。
ｃ．連続的に攪拌しながら、６０±１℃の振盪水槽中で３０分間インキュベーションする。水浴の温度が６０℃に達したら計時を始める。
【００５９】
６． ｐＨ調整
ａ．振盪水槽から試料ビーカーを取り出す。
ｂ．蓋をはずす。
ｃ．マグネティックスターラーで攪拌しながら、試料に０．５６１ＮのＨＣｌ溶液５ｍｌを分配する。
ｄ．ｐＨを確認するが、４．１〜４．８でなくてはならない。必要であれば、追加の５％ＮａＯＨ溶液または５％ＨＣｌ溶液でｐＨを調整する。
【００６０】
７． アミログルコシダーゼによるインキュベーション
ａ．マグネティックスターラーで攪拌しながら、２００μｌのアミログルコシダーゼ溶液を加える。
ｂ．アルミニウムの蓋を再び置く。
ｃ．連続的に攪拌しながら、６０℃の振盪水槽中で３０分間インキュベーションする。水浴の温度が６０℃に達したら計時を始める。
【００６１】
８． ＥｔＯＨによる食物繊維の沈殿
ａ．各試料に、６０℃に予備加熱されている２２５ｍｌの９５％ＥｔＯＨを加える。加熱の後体積を量る。ＥｔＯＨ体積と試料体積の比は４：１でなくてはならない。
ｂ．アルミニウム箔の大きなシートで全ての試料を覆う。
ｃ．室温で６０分間沈殿を形成させる。
【００６２】
９． 濾過装置
ａ．セライトを含むるつぼの風袋を、一番近い０．１ｍｇまで量る。
ｂ．洗瓶から１５ｍｌの７８％ＥｔＯＨを利用してセライトの床を濡らし、再配置する。
ｃ．るつぼを吸引し、平らなマットとしてセライトをフリットガラス上に引く。
【００６３】
１０． 濾過
ａ．工程８の沈殿した酵素消化物を、るつぼを通して濾過フラスコへ濾過する。
ｂ．７８％ＥｔＯＨの入った洗瓶を使って、残った粒子を全てるつぼへ移す。
１１． 以下のものの１５ｍｌ分で残渣を２回洗浄する：
ａ．７８％ＥｔＯＨ
ｂ．９５％ＥｔＯＨ
ｃ．アセトン
【００６４】
１２． １０３℃のオーブンで、残渣を含むるつぼを一晩乾燥する。
１３． るつぼをデシケーター中でおよそ１時間冷却する。食物繊維残渣を含むるつぼおよびセライトを最も近い０．１ｍｇまで量る。残渣重量を得るために、風袋、すなわち乾燥したるつぼおよびセライトの重量を差し引く。
【００６５】
１４． タンパク質および灰分の測定
各種の繊維から１残渣を、タンパク質に関して分析し、二連の第２の残渣を、灰分に関して分析する。
ａ．ケルダール（Kjeldahl）法（ＡＡＣＣ ４６−１０）を利用し残渣のタンパク質分析を実施する。全ての場合に６．２５の係数を利用してタンパク質のグラム数を計算する。
ｂ．灰分分析には、ＡＡＣＣ法０８−０１に記載のとおり第２の残渣を５２５℃で５時間焼却する。デシケーター中で冷却し、最も近い０．１ｍｇまで量る。るつぼとセライト重量を差し引いて灰分を決定する。
【００６６】
以下の式により総食物繊維を計算し、特に断りのない限り乾燥重量基準で報告する。
ＴＤＦ（％）＝［（Ｒ１−Ｒ２）/２−Ｐ−Ａ−ブランク］/（ｍ１＋ｍ２）/２×１００
上式において
ｍ１：試料重量１
ｍ２：試料重量２
Ｒ１：ｍ１からの残渣重量
Ｒ２：ｍ２からの残渣重量
Ａ：Ｒ１からの灰分重量
Ｐ：Ｒ２からのタンパク質重量
【００６７】
Ｂ．耐性デンプン分析
耐性デンプン含量は、Ｅｎｇｌｙｓｔらにより記載の擬似消化により測定した（Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ，１９９６，７５，３２７−３３７；Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ，１９９２，４６，Ｓ３３−Ｓ５０）。
【００６８】
食品試料を、咀嚼されたかのようにすりつぶし、切り刻む。粉末デンプン試料は、２５０ミクロン以下の粒径に篩い分ける。分析に必要な試料の重量は、その炭水化物含量により決まる。デンプン試料は、主に炭水化物からなると考えられる。試料を測定し、試料あたり５００〜６００ｍｇ＋０．１ｍｇの炭水化物を提供する。試料の必要量を量り、試料管に加える。ペプシン（０．５％）、グアーガム（０．５％）のＨＣｌ（０．０５Ｍ）溶液１０ｍｌを各管に加える。
【００６９】
ブランクおよびグルコース標準管を調製する。ブランクは、０．２５Ｍ酢酸ナトリウムおよび０．０２％塩化カルシウムを含む緩衝液２０ｍｌである。グルコース標準は、（上述の）酢酸ナトリウム緩衝液１０ｍｌおよび５０ｍｇ／ｍｌグルコース溶液の１０ｍｌを混合して調製する。標準は、二連で調製する。
【００７０】
１２ｇのブタパンクレアチン（Ｓｉｇｍａ Ｐ−７５４５）を８５ｍｌの脱イオン水に加え、よく混合し、３０００ｇで１０分間遠心分離して酵素ミックスを調製する。上清を集め、４０ｍｇの乾燥インベルターゼ（Ｓｉｇｍａ Ｉ−４５０４）および１．０ｍｌのＡＭＧ ＥまたはＡＭＧ ３００Ｌ（Ｎｏｖｏｚｙｍｅｓ）を加える。
試料管を３７℃で３０分間プレインキュベーションし、次いで浴からはずし、１０ｍｌの酢酸ナトリウム緩衝液を、ガラス玉／ビー玉（振盪の間の試料の物理的崩壊を助ける）とともに加える。
【００７１】
５ｍｌの酵素混合物を試料、ブランクおよび標準に２０〜３０秒間隔で加える。管を３７℃の水槽で、およそ１８０ストローク／分で水平方向に振盪する。時間「零」は、最初の管への酵素混合物の最初の添加を表す。
２０および１２０分後、インキュベーションしている試料から（同じ２０〜３０秒間隔で）０．５ｍｌのアリコートを取り出し、それぞれ１９ｍｌの６６％エタノール（反応停止のため）の別々な管に入れる。１時間後、アリコートをマイクロ遠心分離管中で、３０００ｇで１０分間遠心分離する。
【００７２】
各管のグルコース濃度を、グルコースオキシダーゼ／ペルオキシダーゼ法（Ｍｅｇａｚｙｍｅ Ｇｌｕｃｏｓｅ Ａｓｓａｙ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ＧＬＣ９／９６）を利用して測定する。３ｍｌのＧＯＰＯＤを培養管に入れ、次いで０．１ｍｌの試料アリコートを加え、よく混合し（軽い渦の設定）、次いで、５０℃で２０分間インキュベーションする。インキュベーションした試料を、ＵＶ分光光度計で５１０での吸光度について試験する。これが比色手順である。
【００７３】
デンプン消化の程度は、転化率０．９を用いて、グルコース標準に対するグルコース濃度を計算して決定する。耐性デンプン（ＲＳ）は、１２０分（ＧＲ １２０）時点までに消化されなかった全デンプン（ＴＳ）のうちの部分である。耐性デンプンパーセントは、ＲＳ（％ ｄｂ）＝ＴＳ−ＧＲ１２０×１００として計算するが、ＴＳ＝１００でありＧＲ１２０＝１２０分で消化されたＴＳのパーセントである。
【００７４】
Ｃ．アミロース分析
アミロース含量の電位差測定
およそ０．５ｇのデンプン（１．０ｇの粉砕穀粉から得る）試料を、１０ｍｌの濃塩化カルシウム（約３０重量％）中で、９５℃で３０分間加熱した。試料を室温に冷却し、５ｍｌの２．５％酢酸ウラニル溶液で希釈し、よく混合し、２０００ｒｐｍで５分間遠心分離した。次いで、試料を濾過し透明な溶液を得た。デンプン濃度は、１ｃｍの偏光セルを利用し偏光分析により決定した。次いで、ＫＣｌ参照電極を持つ白金電極を利用して電位を記録しながら、試料のアリコート（通常５ｍｌ）を標準化０．０１Ｎヨウ素溶液で直接滴定した。変曲点に達するのに要したヨウ素の量を、結合ヨウ素として直接測定した。アミロースの量は、１．０グラムのアミロースが２００ミリグラムのヨウ素と結合すると仮定して計算した。
【００７５】
Ｄ．結合（残存）リン分析
１． およそ１０．０グラムの試料を、石英ジャー中に量り入れた。６００ｍｌの５％ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸、ナトリウム塩）溶液を加え、マグネティックスターラーでスラリーを５分間混合した。
２． ２リットル濾過フラスコ、ブフナー漏斗および１１ｃｍのワットマン濾紙＃１を利用して、デンプンスラリーを濾過した。デンプンケーキが割れる前に、４つの純水の２００ｍｌアリコートをデンプンケーキ上に連続的に注いだ。ブフナー漏斗の側面を純水の入った洗瓶で洗い流した。
【００７６】
３． １．００グラムのデンプンケーキをブフナーから外し、１２５ｍｌの三角フラスコに入れた（水分はこの試料で測定した）。２５ｍｌの４Ｎ塩化水素酸を、３片または４片の沸騰石と共にフラスコに加えた。
４． フラスコをホットプレート上に置き、沸騰させ、次いでさらに７分加熱して、時々渦を巻かせながら試料の加水分解を完全にした。加熱期間の間フラスコの口を小さい時計皿で覆い、蒸発を最低限にした。７分後、ホットプレートから外し、室温まで放冷した。
５． 内容物を２５０ｍｌメスフラスコに定量的に移した。純水で数回洗い、三角フラスコ中の残渣をメスフラスコへとすすぎ入れた。次いで、容量を純水で標線まで希釈し、栓をして、振盪して均一な混合物を得た。
【００７７】
６． この溶液のおよそ１０ｍｌを、１０ｍｌの使い捨てシリンジ中に引き入れた。１３ｍｍ、０．２μｍのゲルマン社製イオンクロマトグラフィーアクロディスクシリンジフィルタを端に取り付けた。溶液を、フィルターを通して直接１５ｍｌ使い捨て遠心管に入れ、次いで蓋を付け、ラベルを貼った。
７． 次いで、集めた濾液を、メーカーの推奨にしたがって標準化したＩＣＰ−ＡＥ分光光度計で分析した。
８． 次いで、その結果を、以下のとおり結合（残存）リンの％に変換した：
％リン＝｛ｐｐｍリン×希釈率（０．２５Ｌ）×１００｝/ｍｇで表した無水試料の重量
【００７８】
例１−リン酸化・湿熱処理されたデンプンの調製
ａ．ＳＴＭＰ／ＳＴＰＰリン酸化
２，５００ポンド（１１３４ｋｇ）の水道水を、反応容器に量り入れた。１００ポンド（４５．４ｋｇ）のＮａ2ＳＯ4をかき混ぜながら加え、溶解するまで攪拌した。よく攪拌しながら、２，０００ポンド（９０７．２ｋｇ）の高アミロースコーンスターチ（試料Ｃ）またはデントコーンスターチ（試料Ｄ）を加えた。次いで、３％ＮａＯＨを、必要に応じて４ポンド／分（１．８ｋｇ／分）でそのデンプンスラリーに加え、４０ｍｌアルカリ度に達した（４６ｍｌアルカリ度には約６００ポンド（２７２．２ｋｇ）のＮａＯＨ）。混合物を１時間攪拌し、ｐＨを記録した（ｐＨ１１．６）。温度を１０８°Ｆ（４２℃）に調整した。試料Ｃには、９９／１のＳＴＭＰ／ＳＴＰＰブレンド１４０ポンド（６３．５ｋｇ）を加え、１７時間反応させた。アルカリ度をモニターし、反応の間維持した。試料Ｄには、９９／１のＳＴＭＰ／ＳＴＰＰブレンド２４０ポンド（１０８．９ｋｇ）を加え、１７時間反応させた。最終的なｐＨおよび温度を記録した（ｐＨ１１．４および１０８°Ｆ（４２℃））。ｐＨを、必要に応じて３：１ＨＣｌにより５．５に調整した（７５ポンド（３４ｋｇ）ＨＣｌを使用してｐＨ５．４）。デンプンを洗浄し、Ｍｅｒｃｏ遠心機で遠心分離して、フラッシュ乾燥した。架橋により、０．３５％結合リンを含む高アミローススターチ（試料Ｃ）および０．３９％結合リンを含むデントコーンスターチ（試料Ｄ）が得られた。
【００７９】
ｂ．湿熱処理
高アミロースコーンスターチを、バッチプロセスプローシェアミキサーおよびドライヤー（アメリカ合衆国、オハイオ州、シンシナティのＰｒｏｃｅｓｓａｌｌ製造の３００ＨＰ型Ｐｒｅｓｔｏｖａｃリアクター）を利用して湿熱処理した。以下の条件を利用した。高アミロースコーンスターチをリアクターに室温で移した。高アミロースコーンスターチの湿分を、２５〜３０％水分（±１％）に調整した。水分を調整した高アミロースコーンスターチを１２１℃（２５０°Ｆ）に加熱し、その温度に１２０分間保った。次いで、湿熱処理されたデンプンを冷却し、ＵＳメッシュ４０を通して篩いにかけた。
【００８０】
ｃ．最終結合リンレベルが０．３５％以上である架橋・湿熱処理されたデンプンの調製
架橋されたデンプンを、以下を除いてセクションａ）に記載のとおり調製した。試料Ｆ中間体では、２００ポンド（９０．７ｋｇ）のＳＴＭＰ／ＳＴＰＰ混合物を使用し、結合リン０．５０％の高アミロースデンプンが生じた。試料Ｇ中間体では、２６０ポンド（１１７．９ｋｇ）のＳＴＭＰ／ＳＴＰＰ混合物を使用し、結合リン０．５０％のデントコーンスターチが生じた。次いで、架橋されたデンプンに、セクションｂ）に記載のとおり湿熱処理を施した。湿熱処理のあと、高アミロースデンプンは０．３８％の結合リンを有し（試料Ｆ）、デントコーンスターチは０．３５％の結合リンを有した（試料Ｇ）。
【００８１】
ｄ．湿熱処理・架橋されたデンプンの調製
高アミロースデンプンを、セクションｂ）に記載の手順により湿熱処理した（試料Ｅ中間体）。次いで、湿熱処理された高アミロースデンプンを、セクションａ）に記載の手順で架橋した。湿熱処理・架橋された高アミロースデンプンは、０．３８％の結合リンを有していた（試料Ｅ）。
【００８２】
ｅ．最終結合リンレベルが０．２６および０．２７％である湿熱処理・架橋されたデンプンの調製
試料をセクションａ）に記載のとおり調製した。架橋により、結合リンが０．３５％である高アミロースデンプン（試料Ｈ中間体）および結合リンが０．３９％であるデントコーンスターチ（試料Ｊ中間体）が生じた。次いで、試料に、セクションｂ）に記載の湿熱処理を施した。湿熱処理の後、高アミロースデンプンは０．２６％の結合リンを有し（試料Ｈ）、デントコーンスターチは０．２７％の結合リンを有した（試料Ｊ）。
【００８３】
【表１】
【００８４】
例２−リン酸化・湿熱処理されたデンプンの押出
押出処理は、ＷｅｎｇｅｒのＴＸ５７型三胴（three barrel）二軸式押出機を利用して実施し、膨張した朝食用シリアルを調製した。成分のドライブレンドは、表２に列記の配合にしたがい調製した。実験試料を、配合物中の胚を取り除いたコーンフラワーの代わりに使い、シリアル３０ｇ分あたり５ｇ（１７％）の繊維を得たが、これは、湿量基準（ｗｂ）で成分に対して計算して「高繊維源」ラベルに対応する。
【００８５】
【表２】
【００８６】
【表３】
【００８７】
乾燥した原料をＷｅｎｇｅｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，Ｉｎｃ．のＮｏ．６１００１−０００型リボンミキサー中で３０分ブレンドし、ホッパー中に入れ、予備調整なしに押し出した。供給速度は、１００〜１０５ｋｇ／時であった。押出機への水の流れは６．０〜６．５ｋｇ／時であった。スクリュースピードは全試料に対して一定であり、４００ｒｐｍであった。押出機のモーター負荷は４０％±５であった。使用した三胴押出機の設計では、バレルの温度プロファイルは５０℃、８０℃および９２℃に設定し、４℃の範囲内に維持された。以下に示す式により特定機械エネルギー（ＳＭＥ）を計算し、プロセスへの機械的剪断入力（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｈｅａｒ ｉｎｐｕｔ）の指標として使用した。
（トルク実際/トルク最大×スクリュースピード実際/スクリュースピード最大×エンジン出力定数）/スループットレート
【００８８】
選択した押出条件を表３にまとめる。押出機から、膨張した試料がドライヤーに送られた。ドライヤー温度は、第１領域で１３０℃に、第２および第３領域で３０℃に設定した。全滞留時間はおよそ８分であり、最終製品湿分は２〜３％であった。ドライヤーの出口で、製品を裏打ちされた箱に集めて包装し、大気中の水分の吸収を最小限にした。
【００８９】
乾燥ブレンドおよび最終製品のＴＤＦは、ＡＯＡＣ ９９１．４３法を利用して測定した。ＴＤＦ維持は、以下の式により計算した：
ＴＤＦ維持（％）＝（ＴＤＦ試料×１００）/ＴＤＦドライブレンド
押出後成分のＴＤＦ（ＴＤＦPEI）は、以下の式により計算した：
ＴＤＦPEI＝（ＴＤＦ成分×ＴＤＦ維持）/１００
【００９０】
【表４】
【００９１】
【表５】
【００９２】
例３−比較例
上記の処理を、最良と述べられている条件（１０％ ＳＴＭＰ／ＳＴＰＰ混合物および４５％湿分）を利用して、ＳａｎｇおよびＳｅｉｂ（Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ６３：１６７−１７５（２００６））のものと比較した。
５００ｇ（乾量基準）の高アミロースデンプン（少なくとも７０％のアミロースを含む）を、２５グラムのＮａ2ＳＯ4および５０．０ｇ（１０％）の９９：１のＳＴＭＰ／ＳＴＰＰブレンドを含む７００ｍｌの水に加えた。４％のＮａＯＨ溶液でｐＨを１１．５に調整し、１時間攪拌した。これを１０の等しい部分に分け（重量による）、湿分が４５％に下がるに十分な時間４０℃の強制空気オーブン中の金属トレイの上に薄膜状に置いた。
【００９３】
４５％の湿分を持つ試料を石英ガラスジャーに入れ、密封し、１１０℃で４時間加熱した。デンプンを室温で室温（２５℃）に冷却し、次いで、１００ｍｌの蒸留水に分散し、ｐＨを記録した。ｐＨを６．５の１ＭのＨＣｌに調整し、濾過し、７つの蒸留水１５０ｍで洗浄した。デンプンを４０℃で乾燥し、ＴＤＦおよび結合リンについて分析した。
得られたＳｅｉｂデンプンは、１１％の湿分、７９％の総食物繊維（乾量基準）および０．２９％の結合リンを有していた。したがって、実施例１の試料Ｈの７％に対して１０％という高いレベルのＳＴＭＰ／ＳＴＰＰブレンドを利用してＳｅｉｂ試料をつくったが、得られたデンプンは、本発明により調製した試料より著しく低いＴＤＦを与えた。
【００９４】
例４−比較例
本発明の製品の調製に使用したものに匹敵する、より低レベルのＳＴＭＰ／ＳＴＰＰ（７％）を利用して、ＳａｎｇおよびＳｅｉｂ（Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ６３：１６７−１７５（２００６））のものに本発明を比較した。５００ｇ（乾量基準）の高アミロースデンプン（少なくとも７０％のアミロースを含む）を、２５グラムのＮａ2ＳＯ4および３０または３５ｇ（７％）の９９：１のＳＴＭＰ／ＳＴＰＰブレンドを含む７００ｍｌの水に加えた。４％のＮａＯＨ溶液でｐＨを１１．５に調整し、１時間攪拌した。次いで、このスラリーを、湿分が４５％に下がるに十分な時間４０℃の強制空気オーブン中の金属トレイの上に薄膜状に置いた。
【００９５】
この試料を石英ガラスジャーに入れ、密封し、１１０℃で４時間加熱した。デンプンを室温で室温（２５℃）に冷却し、次いで、１００ｍｌの蒸留水に分散し、ｐＨを記録した。ｐＨを１ＭのＨＣｌにより６．５に調整し、濾過し、７つの蒸留水１５０ｍｌ分で洗浄した。デンプンを４０℃で乾燥し、ＴＤＦについて分析した。
この試料の最終ＴＤＦは７２％であり、本発明により得られたものより著しく低かった（実施例１、試料Ｈ参照）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、総食物繊維の多いデンプン組成物であって、押出プロセスなどの処理時にそのような繊維の５０％を超える繊維を維持するデンプン組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
デンプンは、１つがα−１，４−Ｄ−グルコシド結合により結合しているＤ−無水グルコース単位のほとんど直鎖で柔軟性のあるポリマーであるアミロースであり、もう１つがα−１，６−Ｄ−グルコシド結合により結合している直鎖の分岐ポリマーであるアミロペクチンである、２種の多糖分子から構成される複雑な炭水化物である。
【０００３】
研究文献によると、繊維の多いデンプンは、結腸の健康および低いカロリー値を含む多くの有益な効果を有する。さらに、前記デンプンは、低い食事炭水化物含量、低い血糖反応およびインスリン（insulimic）反応をもたらし、飽満に影響を与え、そして持続的なエネルギー放出、体重管理、低血糖、高血糖、血糖調節障害、インスリン耐性症候群、２型糖尿病の制御および向上した運動能力、精神的集中および記憶に貢献することがある。
【０００４】
化学、酵素および物理的化工を含む特定のデンプン処理操作が、デンプンの食物繊維含量を増やすことがあることが知られている。残念ながら、これらのデンプンの多くの食物繊維含量は、処理、特に押出の過酷な条件に耐えることができず、著しく繊維が減った押出製品が生じる。総食物繊維含量を高いまま保つために、他の繊維源を利用するか、デンプンの量を増やして、そのような処理の損失を考慮に入れてきた。残念なことに、他の繊維源は、高繊維耐性デンプンに認められるのと同様の健康上の利益をしばしば与えず、最終製品の機能性に悪影響を与え、かつ／または処理条件を大幅に変更する必要を提示する。さらに、多量のデンプンの使用は、製品の官能性に有害であり、経済的な解決法を示さない。
【０００５】
驚くべきことに、トリメタリン酸ナトリウムまたはトリメタリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウムの組み合わせにより化学架橋され、湿熱処理されたデンプンが、種々の異なる剪断レベル下で押し出され、または他の過酷な方法で処理され、それでもその総食物繊維含量の５０％を超える繊維を維持することが見いだされた。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、総食物繊維（ＴＤＦ）が多く、そのＴＤＦを処理時に維持するデンプン組成物に関する。特に、そのような繊維の５０％を超える繊維が押出処理時に維持される。そのようなデンプンは、朝食用シリアルおよびスナックなどの押出製品を含む、高繊維食品製品の製造に有用である。
【０００７】
「総食物繊維含量」（total dietary fiber（ＴＤＦ））という用語は、非デンプン性多糖類、耐性デンプン、リグニン、並びにワックス、クチンおよびスベリンなどの微量成分を含む、ヒトの消化酵素による加水分解（消化）に耐性のある多糖類および植物性物質の残滓を含む。本願で使用するとおり、ＴＤＦは、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｆｆｉｃｉａｌ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｓ，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ （ＡＯＡＣ） ｍｅｔｈｏｄ ９９１．４３ （Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＡＯＡＣ，Ｉｎｔ．，１９９２，ｖ.７２，Ｎｏ，３，ｐ．３９５−４１６）により記載されている方法を利用し記載のとおり未消化の物質の重量により測定されると定義される。総食物繊維は乾量基準で報告される。以下の実施例セクションに記載の試験を参照されたい。
【０００８】
「耐性デンプン」（resistant starch（ＲＳ））という用語は、健康な個人の小腸で吸収されないデンプンおよびデンプン分解生成物の合計と定義され、当業界に公知の種々の試験により測定できる。耐性デンプンは、本願において、以下の実施例セクションに記載の試験における膵液αアミラーゼによる処理で測定されると定義される。
【０００９】
本願で使用するとおり、「高アミロースデンプン」とは、以下の実施例セクションに詳述の電位差滴定法により測定して、小麦または米デンプン、または穀粉（flour）では少なくとも約２７％のアミロースを、他の供給源では少なくとも約４０％のアミロースをそのデンプン重量に対して含むデンプンまたは穀粉を意味するものとする。
本願で使用する「粒状デンプン」という用語は、偏光下で、複屈折およびマルタ十字が壊れないように、その粒状構造を維持しある程度の結晶性を有するデンプンを意味する。
【００１０】
本願で使用するとおり、食品製品は、ヒトおよび／または動物が摂取するための全ての可食製品を含むものとし、飲料を含む。
特許請求の範囲で使用するとおり、「含んでなる（comprises or comprising）」は、その後に続く要素を含むが、他の要素を除外するのではなく開放型であるものとする。
【００１１】
［発明の詳細な説明］
本発明は、総食物繊維（ＴＤＦ）が多く、処理時にそのＴＤＦを維持するデンプン組成物に関する。特に、そのような繊維の５０％を超える繊維が押出処理時に維持される。そのようなデンプンは、朝食用シリアルおよびスナックなどの押出製品を含む、高繊維食品製品の製造に有用である。
【００１２】
本発明の調製に使用されるデンプンは、どのような天然源に由来するどのようなデンプンでもよい。本願で使用される天然デンプンは、天然に見いだされるままのものである。交雑育種、転移、逆位、形質転換、挿入、照射、化学的なまたは他の誘発突然変異を含む標準育種技術、あるいは変形物を含む他の遺伝子または染色体工学の方法により得られる植物に由来するデンプンも好適である。さらに、公知の突然変異育種の標準法により製造できる、誘発突然変異および上記の遺伝子組成物の変形から育てられる植物に由来するデンプンも本願に好適である。
【００１３】
デンプンの典型的な供給源は、穀物（cereals）、塊茎および根、豆果および果物である。天然源は、限定はされないが、トウモロコシ、ジャガイモ、サツマイモ、大麦、小麦、米、サゴ、アマランス、タピオカ、クズウコン、カンナ、エンドウ、バナナ、エンバク、ライムギ、ライコムギおよびモロコシ、ならびにその低アミロース（ワキシー（waxy））または高アミロース変形物から得られるどのような種類でもよい。低アミロースまたはワキシー変形物とは、重量で１０％未満のアミロースを、ある実施形態においてデンプンの重量で５％未満の、他の実施形態において２％未満の、さらに他の実施形態において１％未満のアミロースを含むデンプンまたは穀粉を意味するものとする。
【００１４】
ある実施形態においてデンプンは非ワキシーデンプンであり、他の実施形態において高アミロースコーンスターチである。さらに他の実施形態において、高アミロースデンプンは、全て重量基準で、少なくとも約５０％のアミロースを含み、第２の実施形態において少なくとも約７０％のアミロースを含み、第３の実施形態において少なくとも約８０％のアミロースを含み、第４の実施形態において少なくとも約９０％のアミロースを含む。
【００１５】
他の実施形態において、高アミロースデンプンは、アミロース増量遺伝子型（amylose extender genotype）（劣性または優性）を有する植物源から抽出される。他の実施形態において、デンプンは、ブタノール分画方法により測定して、１０重量％未満のアミロペクチンを含む。さらに他の実施形態において、デンプンは、生殖質淘汰の遺伝子混合物（genetic composite）であり、少なくとも７５重量％のアミロースを、ある場合には少なくとも８５％アミロース（すなわち通常のアミロース）を、１０重量％未満、他の場合には５％未満のアミロペクチン、並びに約８〜２５％の低分子量アミロースを含んでなる、トウモロコシなどの植物育種固体群（plant breeding population）に由来する。さらなる実施形態において、デンプンは、多くのアミロース増量変更遺伝子（amylose extender modifier genes）と組み合わさった劣性アミロース増量遺伝子型を有するデンプン含有植物の穀粒から抽出される。そのような植物は当分野に公知であり記載されている。
【００１６】
デンプンは、トリメタリン酸ナトリウム（ＳＴＭＰ）、またはトリメタリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウムの組み合わせ（ＳＴＭＰ／ＳＴＰＰ）を使用し、湿熱処理（熱水処理）により化工される。これらの２種の化工は、以下のガイダンスに従いどの順序でも当業者に実施可能である。
【００１７】
リン酸化は、例えば、Ｗｕｒｚｂｕｒｇ編、ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，Ｉｎｃ．， Ｆｌｏｒｉｄａ（１９８６）の「Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｓｔａｒｃｈｅｓ：Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ Ｕｓｅｓ」に記載のものなど当分野に公知な方法を利用して実施される。化工の量を変えて、望ましい性質および総食物繊維含量を得ることができる。
【００１８】
水の存在下で、化工デンプンを得るｐＨおよび温度の条件下でＳＴＭＰまたはＳＴＭＰおよびＳＴＰＰとデンプンを反応させてデンプンを化学的に化工する。ある反応方法は、最初に水の中のデンプンのスラリーを形成し、前記スラリーに架橋剤を加えるものである。前記スラリーは、重量で約１５〜６０％のデンプン、ある場合には約３０〜５０％のデンプンでよい。ある実施形態において、反応条件には、１０．０を超え、ある場合には１０．５を超える塩基性ｐＨが含まれる。他の実施形態において、反応条件は、約１０〜１３のｐＨ、ある場合において約１１〜１２のｐＨが含まれる。必要に応じて、反応の間ｐＨを調整し、言及した望ましい塩基性ｐＨレベルに維持することができる。反応温度は約２５℃から７０℃であり、ある場合には約３０℃から５０℃である。
【００１９】
反応は、αアミラーゼ消化に対する望ましい程度の耐性を与えるのに十分な時間しか実施する必要がなく、従来約１０分から２４時間、ある場合には約１〜３時間である。ある実施形態において、デンプンの重量に対し約０．１〜２０％の硫酸ナトリウムおよび／または塩化ナトリウムがスラリーに加えられる。これらの塩の存在は、反応の間のゲル生成を阻止し、デンプン細粒に吸着される塩基を増やすことにより反応を加速させる役割をする。
【００２０】
デンプンはリン酸化により架橋し、二デンプンリン酸エステルを形成するが、一置換リン酸基も増加し、少なくとも０．１重量％の残存リンを含む。ある実施形態において、残存リンは、デンプンの重量の少なくとも約０．２％であり、他の実施形態において、少なくとも約０．３％であり、さらに他の実施形態において少なくとも０．３５％である。さらなる実施形態において、残存リンは、デンプンの重量の０．１〜０．４％の範囲である。リン酸化剤は、ＳＴＭＰ、ＳＴＭＰとＳＴＰＰの混合物からなる群から選択され、ある場合において、ＳＴＭＰとＳＴＰＰの混合物である。ある実施形態において、反応は、置換よりも架橋を優先するように実施される。
【００２１】
一般的に、混合物が使用される場合、それは、約１〜２０重量％のＳＴＭＰ、ある場合には約５〜１６重量％のＳＴＭＰおよび約０．０１〜０．２重量％のＳＴＰＰ、ある場合には約０．０５〜０．１６重量％のＳＴＰＰを含まなくてはならない。ＳＴＭＰ／ＳＴＰＰ混合物は、デンプンの重量に対し、約１〜２０重量％の濃度で使用するのが有利であり、ある場合において約５〜１６重量％である。ＳＴＭＰが単独で使用される場合も、上記の範囲を利用できる。
【００２２】
実質的に同じ残存リン濃度へのオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ3）によるデンプンの架橋および湿熱処理によっても、同様な性質および機能性を有するデンプンが生じるであろう。
デンプンは、例えば米国特許第５，５９３，５０３号に記載のものなど、当分野に公知の方法を利用して湿熱処理される。熱および湿度の量を変えて、望ましい性質および総食物繊維含量を得ることができる。本発明のデンプンを調製する際に、その粒状構造を維持するよう部分的または完全にデンプンが糊化するのを防ぐため、特定の総水分と定義された温度の組み合わせにおいて、特定の時間でデンプンを処理することが必要である。
【００２３】
湿熱処理は、デンプンを水和して約１０と８０％の間の湿分を得て、次いで６５℃と１６０℃の間の温度で熱処理することにより常套的に実施される。特定の湿分および熱処理条件は、使用するデンプンの種類および処理、ならびに望ましい総食物繊維の量に依存する。ある実施形態において、湿熱処理は、加熱中にデンプンが混合されるような動的加熱（ｄｙｎａｍｉｃ ｈｅａｔｉｎｇ）を利用して実施される。動的加熱は、従来の混合の利用を含む当分野に公知の方法を利用して、あるいは流動床反応器またはミキサー、水平機械的ミキサー（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｍｉｘｅｒ）または加熱ミキサーなどの混合を与える装置中で実施できる。
【００２４】
熱処理されるデンプンの総湿分または水分は、乾燥デンプンの重量に対して、典型的には約１０〜約８０重量％の範囲であり、ある実施形態において約１５％から約５５％であり、他の実施形態において約２０％から約４５重量％であり、さらに他の実施形態において約２０％から約３５％である。ある実施形態において、この相対的な湿度レベルが、加熱工程の大部分の間維持され、例えば密閉容器中での加熱により当分野に公知の方法で実施される。他の実施形態において、加熱の間に水が全くデンプンに加えられない（すなわち、加熱工程の間デンプンの湿分の他に水が存在しない）。さらに他の実施形態において、処理されると処理済みデンプンの湿分が低くなるように、湿分が熱水処理の間制御されない（実質的に一定に保たれる）。
【００２５】
特定の湿分を有するデンプンは、典型的には約６５〜１６０℃の温度で、ある実施形態において約９０〜１３０℃で、他の実施形態において約９０〜約１２０℃で加熱される。最も望ましい温度は、デンプンの植物源、処理の程度および湿分により変わることがある。また、デンプンが加熱される時間は、デンプン源、その処理の程度、湿分、加熱温度ならびに望まれる総食物繊維含量のレベルにより変わる。
【００２６】
典型的には、加熱時間は約０．２５〜２４時間であり、ある実施形態において約１〜４時間である。しかし、処理が実施される装置によっては、短い時間を利用してもよい。ある実施形態において、湿熱処理は、典型的に押出調理に利用されるプレコンディショナー（ｐｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ）などの連続熱交換器中で、３０秒から１５分の非常に短い時間で実施される。他の実施形態において、架橋デンプンがシリアル配合体に加えられ、湿熱処理が、押出の前などプレコンディショナー中で非常に短い時間（３０秒〜１５分）実施される。
【００２７】
さらに、当業者であれば、穀物から抽出されたデンプンがすでに湿熱処理されており架橋のみが必要とされるように穀物に湿熱処理を実施できることを、または架橋されたデンプンを配合体に使用でき、押出に先立つ前処理工程などで湿熱処理をシリアル配合体に実施できることを理解するであろう。
【００２８】
上記の時間、温度および湿度条件は、デンプンの粒状構造が破壊されず、偏光下で観察したときマルタ十字が破壊されないように粒子が複屈折性を保つ限り、変更してよい。高湿度および高温などのある条件下では、デンプン粒子が部分的に膨潤しているように見えることがあるが、結晶性は壊されていない。
【００２９】
得られたデンプンを、他の従来の試薬および／または方法により化工し、総食物繊維増強以外のテクスチャー性または機能性に影響を与えることができる。ある実施形態において、総食物繊維含量をさらに増加させるために、αアミラーゼによる分解、または酸処理により、残存アモルファス領域が粒状耐性デンプンから除去される。
【００３０】
得られたデンプンを、従来の手段を利用してどのような望ましい範囲にもｐＨ調整できるが、ある実施形態において、約６〜８のｐＨにｐＨ調整される。得られたデンプンを洗浄して、少なくともある程度の可溶分、ある実施形態において実質的に全ての可溶分を除くことができる。可溶分には、塩および糖などの低分子量デンプン生成物がある。
【００３１】
得られたデンプンを、空気乾燥、ベルト乾燥または流動床乾燥などの従来の手段を利用して乾燥し、約１０重量％と約１５重量％の間の湿度の平衡湿度に達することができる。デンプンの粒状構造が実質的に破壊されない限り、他の乾燥方法を利用できる。
特定の条件下で、本発明のリン酸化・湿熱処理されたデンプンは、耐性デンプン含量の望ましい増加ならびに総食物繊維含量の増加を示すことがある。
【００３２】
リン酸化・湿熱処理されたデンプンの食物繊維含量の増加レベルは、利用する処理条件ならびに利用する特定のベースデンプンにより変わるであろう。ある実施形態において、デンプンは、未化工（天然）デンプンに比べ総食物繊維の絶対的増加が少なくとも５０％、他の実施形態において少なくとも６０％、さらに他の実施形態において少なくとも７０％、さらに他の実施形態において少なくとも８０％であろう。
リン酸化・湿熱処理されたデンプンは、デンプンの重量に対して、少なくとも７０％の総食物繊維含量を、ある実施形態において少なくとも８０％、他の実施形態において少なくとも９０％の総食物繊維含量を有するであろう。
【００３３】
得られたデンプンは、高温、高圧および／または高剪断力下でそのＴＤＦ含量を容易には失わない点で高処理耐性を有する。これにより、本発明のデンプンは、高ＴＤＦデンプンがそれほど機能的でない種々の製品のＴＤＦ含量を増加させるのに有用となる。高処理には、レトルト、乳化、均一化、揚げ調理、高速混合、超高温処理（ＵＨＴ）および押出があるがこれらに限定されない。ある実施形態において、得られたデンプンは押出の間に、他の実施形態において高温（約４０℃を超える）押出の間にそのＴＤＦ含量を実質的に維持する。
【００３４】
食品配合物の押出は、当業界に公知のどのような好適な装置および処理パラメータを利用して実施してもよい。例えば、生成物水分、スクリューデザインおよびスピード、供給速度、バレル温度、ダイデザイン、配合および長さ／直径（Ｌ／Ｄ）比など、処理パラメータの多数の組み合わせが存在するので、押出の処理パラメータ領域（process parameter window）を説明するために、特定機械エネルギー（specific mechanical energy）（ＳＭＥ）および生成物温度（product temperature）（ＰＴ）が当業界で使用されてきた。ある実施形態において、食品配合物は、１５０Ｗｈ／ｋｇ以下のＳＭＥおよび１４５℃以下のＰＴに、他の実施形態において１２５Ｗｈ／ｋｇ以下のＳＭＥおよび１１５℃以下のＰＴに曝される。
【００３５】
処理（押出を含む）の直後、得られた食品配合物は、前処理済み（例えば予備押出済み）ドライブレンド配合物の少なくとも５０％（ｗ／ｗ）の総食物繊維含量を、ある実施形態において、前処理済みドライブレンド配合物の少なくとも６０％、他の実施形態において少なくとも７５％、さらに他の実施形態において少なくとも８５％（ｗ／ｗ）の総食物繊維含量を維持する。高アミロースデンプンでは、得られた食品配合物は、予備処理済みドライブレンド配合物の少なくとも７０％（ｗ／ｗ）の総食物繊維含量を、ある実施形態において、予備処理済みドライブレンド配合物の少なくとも８０％、他の実施形態において少なくとも８５％、さらに他の実施形態において少なくとも９５％（ｗ／ｗ）の総食物繊維含量を維持する。
【００３６】
本発明のデンプンは、過酷な（高い）処理条件に曝されなかった食品製品にも使用可能である。前記デンプンは総食物繊維に寄与し、そのような食品製品のカロリー含量を低くするであろう。
【００３７】
典型的な食品製品には、そのまま食べられるパフ状シリアルまたは膨張したシリアルなどの朝食用シリアル、フレーク状シリアルおよび食前に調理されるシリアル；パン、クラッカー、クッキー、ケーキ、マフィン、ロール、ペストリーおよび他の穀粉系成分などの焼いた品々；パスタ；飲料；揚げ物およびコーティングされた食品；スナック；プリンなどの乳製品；ならびにヨーグルト、チーズおよびサワークリームなどの培養された乳製品があるが、これらに限定されない。押出食品組成物には、クッキー、ビスケット、朝食用シリアル、スナック、パスタおよび調味料ならびに動物用食品製品およびより高い繊維含量が望ましい他の押出製品があるが、これらに限定されない。
【００３８】
食品に加えて使用できる食物繊維の量は、機能的な見地から許容できる量により大いに決まるであろう。他の言い方をすれば、使用される高ＴＤＦデンプンの量は、一般的に食品の官能評価で許容できるまでの量である。ある実施形態において、本発明のデンプンは、食品の重量に対して約２〜５０％の量で、他の実施形態において、食品の重量に対して約１０〜２５％の量で使用される。
【００３９】
ある実施形態において、得られたデンプンは、従来配合物の繊維の少なくとも１部分に代えて使用される。他の実施形態において、得られたデンプンは、従来配合物のデンプンの少なくとも１部分に代えて使用される。デンプンは、他のデンプンと同様に配合物に加えてよく、ある実施形態において、配合物に直接デンプンを混合して加えられ、他の実施形態において、溶液または分散液の形態で加えられる。
【００４０】
得られた食品組成物は、望ましい総食物繊維含量を得るように配合できる。ある実施形態において、組成物は、化工デンプンのない同じ組成物に比べて、総食物繊維含量を、２〜４５重量％、他の実施形態において３〜２５重量％増加させるように配合される。さらに、他の実施形態において、組成物は、その総食物繊維含量が、化工デンプンのない同じ組成物より、少なくとも１０％（ｗ／ｗ）、さらに他の実施形態において少なくとも２０％（ｗ／ｗ）多くなるように配合される。
【００４１】
本発明のデンプンは、プリバイオティック（prebiotic）およびプロバイオティック（probiotic）組成物、糖尿病食およびサプリメント、食事療法食、血糖反応を制御する食品、並びに錠剤及び他の薬剤投薬形態を含むがこれらに限定されない薬剤または栄養製品にも使用できる。
本発明の化工デンプンを利用してつくられる組成物は、水などの食品および／または薬剤成分などの、摂取に適した少なくとも１種の追加成分を含んでよい。
【００４２】
本発明の化工デンプンを利用してつくられる組成物は、どのような動物に与え（摂取させ）てもよく、ある実施形態において哺乳類に、他の実施形態においてヒトに与えてよい。そのような組成物は、限定はされないが、血糖およびインスリネミック（insulinemic）反応を弱め、血漿トリグリセライドおよびコレステロールを低下させ、短鎖脂肪酸を増加させ、プリバイオティックとして作用して乳酸桿菌およびビフィドバクテリアなどのプロバイオティックバクテリアの増殖および／または活性を高め、カルシウムなどの微量元素の吸収を上昇させることにより、食物繊維および／または耐性デンプンを含む他の食品組成物と同じまたは類似の方法で動物の健康に貢献する。
【００４３】
［実施態様］
本発明をさらに表し説明するために以下の実施形態を与えるが、どのような点でも限定的ではないものとする。
１．トリメタリン酸ナトリウム、またはトリメタリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウムの組み合わせを使用してリン酸化され、湿熱処理されたデンプンであって、リン酸化・湿熱処理されたデンプンが粒状であり少なくとも９０重量％の総食物繊維含量を有するデンプン；および摂取に適した第２の成分を含んでなる、組成物。
２．前記デンプンが高アミロースデンプンである、実施形態１の組成物。
３．前記デンプンが、デンプンの重量に対し０．１〜０．４％の残存リンを含む、実施形態１の組成物。
【００４４】
４．前記化工デンプンが、未化工デンプンに比べて少なくとも５０％の総食物繊維含量の絶対的増加を有する、実施形態１の組成物。
５．前記化工デンプンが、未化工デンプンに比べて少なくとも７０％の総食物繊維含量の絶対的増加を有する、実施形態１の組成物。
６．前記化工デンプンが、未化工デンプンに比べて少なくとも８０％の総食物繊維含量の絶対的増加を有する、実施形態１の組成物。
【００４５】
７．ａ）デンプンの乾燥重量に対して約１０重量％から約８０重量％の総湿分を有するデンプンを、約６５℃から約１６０℃の温度において、粒状である湿熱処理されたデンプンを提供する湿度および温度条件の組み合わせで、湿熱処理する工程；および
ｂ）トリメタリン酸ナトリウム、またはトリメタリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウムの組み合わせを使用して、１０．０より高く保たれたｐＨでスラリー中の湿熱処理されたデンプンを架橋する工程
を含んでなる、デンプンの調製方法。
【００４６】
８．ａ）トリメタリン酸ナトリウム、またはトリメタリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウムの組み合わせを使用して、１０．０より高く保たれたｐＨでスラリー中の湿熱処理されたデンプンを架橋する工程；および
ｂ）デンプンの乾燥重量に対して約１０重量％から約８０重量％の総湿分を有する架橋されたデンプンを、約６５℃から約１６０℃の温度において、粒状である湿熱処理されたデンプンを提供する湿度および温度条件の組み合わせで、湿熱処理する工程
を含んでなる、デンプンの調製方法。
【００４７】
９．前記湿熱処理が３０秒から１５分である、実施形態７または８の方法。
１０．前記湿熱処理が０．２５時間から２４時間である、実施形態７または８の方法。
１１．前記湿熱処理が１時間から４時間である、実施形態１０の方法。
１２．前記湿熱処理が９０℃から１３０℃の温度である、実施形態７または８の方法。
１３．前記湿熱処理が９０℃から１２０℃の温度である、実施形態１２の方法。
１４．前記デンプンが１５％から５５％の湿分を有する、実施形態７または８の方法。
【００４８】
１５．前記デンプンが２０％から４５％の湿分を有する、実施形態１４の方法。
１６．前記デンプンが２５％から３５％の湿分を有する、実施形態１５の方法。
１７．前記ｐＨが１０．５より高く保たれている、実施形態７または８の方法。
１８．前記湿熱処理が動的加熱を利用して実施される、実施形態７または８の方法。
１９．可溶分の少なくとも１部を洗い落とす工程をさらに含んでなる、実施形態７または８の方法。
【００４９】
２０．前記工程が実施されて、少なくとも７０重量％の総食物繊維含量を有するデンプンを製造する、実施形態７または８の方法。
２１．前記工程が実施されて、少なくとも８０重量％の総食物繊維含量を有するデンプンを製造する、実施形態２０の方法。
２２．前記工程が実施されて、少なくとも９０重量％の総食物繊維含量を有するデンプンを製造する、実施形態２０の方法。
２３．前記組成物が押し出された、実施形態１の組成物。
【００５０】
２４．トリメタリン酸ナトリウム、またはトリメタリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウムの組み合わせを使用してリン酸化され、湿熱処理されたデンプンであって、リン酸化・湿熱処理されたデンプンが粒状であり少なくとも９０重量％の総食物繊維含量を有するデンプン；および摂取に適した第２の成分を含んでなる配合物を、１５０Ｗｈ／ｋｇ以下のＳＭＥおよび１４５℃以下のＰＴで押し出す工程を含んでなる、押出組成物の調製方法。
２５．前記押出が１２５Ｗｈ／ｋｇ以下のＳＭＥおよび１１９℃以下のＰＴである、実施形態２４の方法。
【００５１】
２６．前記組成物の総食物繊維含量が、配合物の食物繊維含量の少なくとも５０％である、実施形態２４の方法により調製された組成物。
２７．前記組成物の総食物繊維含量が、配合物の食物繊維含量の少なくとも６０％である、実施形態２６の組成物。
２８．前記組成物の総食物繊維含量が、配合物の食物繊維含量の少なくとも７５％である、実施形態２７の組成物。
２９．前記組成物の総食物繊維含量が、配合物の食物繊維含量の少なくとも８５％である、実施形態２８の組成物。
【００５２】
３０．前記デンプンが高アミロースデンプンであり、前記組成物の総食物繊維含量が配合物の総食物繊維含量が少なくとも７０％である、実施形態２４の方法により調製される組成物。
３１．前記組成物の総食物繊維含量が、配合物の総食物繊維含量の少なくとも８０％である、実施形態３０の組成物。
３２．前記組成物の総食物繊維含量が、配合物の総食物繊維含量の少なくとも８５％である、実施形態３１の組成物。
３３．前記組成物の総食物繊維含量が、配合物の総食物繊維含量の少なくとも９５％である、実施形態３２の組成物。
【実施例】
【００５３】
本発明をさらに表し説明するために以下の実施形態を与えるが、どのような点でも限定的ではないものとする。特に断りのない限り、全ての部およびパーセンテージは重量により温度は全て摂氏温度（℃）である。
以下の試験手順を、実施例全体で利用した。
【００５４】
Ａ．総食物繊維測定
以下の手順は、ＡＯＡＣ法 ９９１．４３（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＡＯＡＣ，Ｉｎｔ．，１９９２，ｖ.７５，Ｎｏ，３，ｐ．３９５−４１６）を利用する総食物繊維含量の測定を概説する。
Ｍｅｇａｚｙｍｅ ＡＯＡＣ ９９１．４３ ＴＤＦ法キット、ＫＴＤＦＲを利用して試験を実施する。
【００５５】
１． ブランク
各アッセイには、試料と共に２つのブランクを実施して試薬から残渣への寄与を測定する。
２． 試料
ａ．二連の１．０００±０．００５ｇの試料を、４００ｍｌのトールビーカーに正確に量り入れる。
ｂ．０．０５ＭのＭＥＳ−ＴＲＩＳブレンド緩衝液（ｐＨ８．２）４０ｍｌを各ビーカーに加える。マグネティックスターラーバーを各ビーカーに加える。試料が溶液状態で完全に分散するまでマグネティックスターラーで攪拌する。
【００５６】
３． 耐熱性αアミラーゼによるインキュベーション
ａ．低速で攪拌しながら、５０μｌの熱安定性αアミラーゼ溶液を加える。
ｂ．正方形のアルミ箔で各ビーカーに蓋をする。
ｃ．蓋をした試料を９５〜１００℃の振盪水槽中に入れ、連続的に攪拌しながら３５分インキュベーションする。全ビーカーが恒温槽に入ったら計時を始める。
【００５７】
４． 冷却
ａ．熱水槽から全試料ビーカーを出し、６０℃に冷却する。
ｂ．箔の蓋を取る。
ｃ．必要であれば、ビーカーの周りの環状のものおよびビーカーの底のゲルをスパチュラでこすり落とす。
ｄ．ピペットを用いてビーカーの側壁およびスパチュラを１０ｍｌの蒸留水ですすぐ。
ｅ．水浴の温度を６０℃に調整する。
【００５８】
５． プロテアーゼによるインキュベーション
ａ．各試料に１００μｌのプロテアーゼ溶液を加える。
ｂ．アルミニウム箔で蓋をする。
ｃ．連続的に攪拌しながら、６０±１℃の振盪水槽中で３０分間インキュベーションする。水浴の温度が６０℃に達したら計時を始める。
【００５９】
６． ｐＨ調整
ａ．振盪水槽から試料ビーカーを取り出す。
ｂ．蓋をはずす。
ｃ．マグネティックスターラーで攪拌しながら、試料に０．５６１ＮのＨＣｌ溶液５ｍｌを分配する。
ｄ．ｐＨを確認するが、４．１〜４．８でなくてはならない。必要であれば、追加の５％ＮａＯＨ溶液または５％ＨＣｌ溶液でｐＨを調整する。
【００６０】
７． アミログルコシダーゼによるインキュベーション
ａ．マグネティックスターラーで攪拌しながら、２００μｌのアミログルコシダーゼ溶液を加える。
ｂ．アルミニウムの蓋を再び置く。
ｃ．連続的に攪拌しながら、６０℃の振盪水槽中で３０分間インキュベーションする。水浴の温度が６０℃に達したら計時を始める。
【００６１】
８． ＥｔＯＨによる食物繊維の沈殿
ａ．各試料に、６０℃に予備加熱されている２２５ｍｌの９５％ＥｔＯＨを加える。加熱の後体積を量る。ＥｔＯＨ体積と試料体積の比は４：１でなくてはならない。
ｂ．アルミニウム箔の大きなシートで全ての試料を覆う。
ｃ．室温で６０分間沈殿を形成させる。
【００６２】
９． 濾過装置
ａ．セライトを含むるつぼの風袋を、一番近い０．１ｍｇまで量る。
ｂ．洗瓶から１５ｍｌの７８％ＥｔＯＨを利用してセライトの床を濡らし、再配置する。
ｃ．るつぼを吸引し、平らなマットとしてセライトをフリットガラス上に引く。
【００６３】
１０． 濾過
ａ．工程８の沈殿した酵素消化物を、るつぼを通して濾過フラスコへ濾過する。
ｂ．７８％ＥｔＯＨの入った洗瓶を使って、残った粒子を全てるつぼへ移す。
１１． 以下のものの１５ｍｌ分で残渣を２回洗浄する：
ａ．７８％ＥｔＯＨ
ｂ．９５％ＥｔＯＨ
ｃ．アセトン
【００６４】
１２． １０３℃のオーブンで、残渣を含むるつぼを一晩乾燥する。
１３． るつぼをデシケーター中でおよそ１時間冷却する。食物繊維残渣を含むるつぼおよびセライトを最も近い０．１ｍｇまで量る。残渣重量を得るために、風袋、すなわち乾燥したるつぼおよびセライトの重量を差し引く。
【００６５】
１４． タンパク質および灰分の測定
各種の繊維から１残渣を、タンパク質に関して分析し、二連の第２の残渣を、灰分に関して分析する。
ａ．ケルダール（Kjeldahl）法（ＡＡＣＣ ４６−１０）を利用し残渣のタンパク質分析を実施する。全ての場合に６．２５の係数を利用してタンパク質のグラム数を計算する。
ｂ．灰分分析には、ＡＡＣＣ法０８−０１に記載のとおり第２の残渣を５２５℃で５時間焼却する。デシケーター中で冷却し、最も近い０．１ｍｇまで量る。るつぼとセライト重量を差し引いて灰分を決定する。
【００６６】
以下の式により総食物繊維を計算し、特に断りのない限り乾燥重量基準で報告する。
ＴＤＦ（％）＝［（Ｒ１−Ｒ２）/２−Ｐ−Ａ−ブランク］/（ｍ１＋ｍ２）/２×１００
上式において
ｍ１：試料重量１
ｍ２：試料重量２
Ｒ１：ｍ１からの残渣重量
Ｒ２：ｍ２からの残渣重量
Ａ：Ｒ１からの灰分重量
Ｐ：Ｒ２からのタンパク質重量
【００６７】
Ｂ．耐性デンプン分析
耐性デンプン含量は、Ｅｎｇｌｙｓｔらにより記載の擬似消化により測定した（Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ，１９９６，７５，３２７−３３７；Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ，１９９２，４６，Ｓ３３−Ｓ５０）。
【００６８】
食品試料を、咀嚼されたかのようにすりつぶし、切り刻む。粉末デンプン試料は、２５０ミクロン以下の粒径に篩い分ける。分析に必要な試料の重量は、その炭水化物含量により決まる。デンプン試料は、主に炭水化物からなると考えられる。試料を測定し、試料あたり５００〜６００ｍｇ＋０．１ｍｇの炭水化物を提供する。試料の必要量を量り、試料管に加える。ペプシン（０．５％）、グアーガム（０．５％）のＨＣｌ（０．０５Ｍ）溶液１０ｍｌを各管に加える。
【００６９】
ブランクおよびグルコース標準管を調製する。ブランクは、０．２５Ｍ酢酸ナトリウムおよび０．０２％塩化カルシウムを含む緩衝液２０ｍｌである。グルコース標準は、（上述の）酢酸ナトリウム緩衝液１０ｍｌおよび５０ｍｇ／ｍｌグルコース溶液の１０ｍｌを混合して調製する。標準は、二連で調製する。
【００７０】
１２ｇのブタパンクレアチン（Ｓｉｇｍａ Ｐ−７５４５）を８５ｍｌの脱イオン水に加え、よく混合し、３０００ｇで１０分間遠心分離して酵素ミックスを調製する。上清を集め、４０ｍｇの乾燥インベルターゼ（Ｓｉｇｍａ Ｉ−４５０４）および１．０ｍｌのＡＭＧ ＥまたはＡＭＧ ３００Ｌ（Ｎｏｖｏｚｙｍｅｓ）を加える。
試料管を３７℃で３０分間プレインキュベーションし、次いで浴からはずし、１０ｍｌの酢酸ナトリウム緩衝液を、ガラス玉／ビー玉（振盪の間の試料の物理的崩壊を助ける）とともに加える。
【００７１】
５ｍｌの酵素混合物を試料、ブランクおよび標準に２０〜３０秒間隔で加える。管を３７℃の水槽で、およそ１８０ストローク／分で水平方向に振盪する。時間「零」は、最初の管への酵素混合物の最初の添加を表す。
２０および１２０分後、インキュベーションしている試料から（同じ２０〜３０秒間隔で）０．５ｍｌのアリコートを取り出し、それぞれ１９ｍｌの６６％エタノール（反応停止のため）の別々な管に入れる。１時間後、アリコートをマイクロ遠心分離管中で、３０００ｇで１０分間遠心分離する。
【００７２】
各管のグルコース濃度を、グルコースオキシダーゼ／ペルオキシダーゼ法（Ｍｅｇａｚｙｍｅ Ｇｌｕｃｏｓｅ Ａｓｓａｙ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ＧＬＣ９／９６）を利用して測定する。３ｍｌのＧＯＰＯＤを培養管に入れ、次いで０．１ｍｌの試料アリコートを加え、よく混合し（軽い渦の設定）、次いで、５０℃で２０分間インキュベーションする。インキュベーションした試料を、ＵＶ分光光度計で５１０での吸光度について試験する。これが比色手順である。
【００７３】
デンプン消化の程度は、転化率０．９を用いて、グルコース標準に対するグルコース濃度を計算して決定する。耐性デンプン（ＲＳ）は、１２０分（ＧＲ １２０）時点までに消化されなかった全デンプン（ＴＳ）のうちの部分である。耐性デンプンパーセントは、ＲＳ（％ ｄｂ）＝ＴＳ−ＧＲ１２０×１００として計算するが、ＴＳ＝１００でありＧＲ１２０＝１２０分で消化されたＴＳのパーセントである。
【００７４】
Ｃ．アミロース分析
アミロース含量の電位差測定
およそ０．５ｇのデンプン（１．０ｇの粉砕穀粉から得る）試料を、１０ｍｌの濃塩化カルシウム（約３０重量％）中で、９５℃で３０分間加熱した。試料を室温に冷却し、５ｍｌの２．５％酢酸ウラニル溶液で希釈し、よく混合し、２０００ｒｐｍで５分間遠心分離した。次いで、試料を濾過し透明な溶液を得た。デンプン濃度は、１ｃｍの偏光セルを利用し偏光分析により決定した。次いで、ＫＣｌ参照電極を持つ白金電極を利用して電位を記録しながら、試料のアリコート（通常５ｍｌ）を標準化０．０１Ｎヨウ素溶液で直接滴定した。変曲点に達するのに要したヨウ素の量を、結合ヨウ素として直接測定した。アミロースの量は、１．０グラムのアミロースが２００ミリグラムのヨウ素と結合すると仮定して計算した。
【００７５】
Ｄ．結合（残存）リン分析
１． およそ１０．０グラムの試料を、石英ジャー中に量り入れた。６００ｍｌの５％ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸、ナトリウム塩）溶液を加え、マグネティックスターラーでスラリーを５分間混合した。
２． ２リットル濾過フラスコ、ブフナー漏斗および１１ｃｍのワットマン濾紙＃１を利用して、デンプンスラリーを濾過した。デンプンケーキが割れる前に、４つの純水の２００ｍｌアリコートをデンプンケーキ上に連続的に注いだ。ブフナー漏斗の側面を純水の入った洗瓶で洗い流した。
【００７６】
３． １．００グラムのデンプンケーキをブフナーから外し、１２５ｍｌの三角フラスコに入れた（水分はこの試料で測定した）。２５ｍｌの４Ｎ塩化水素酸を、３片または４片の沸騰石と共にフラスコに加えた。
４． フラスコをホットプレート上に置き、沸騰させ、次いでさらに７分加熱して、時々渦を巻かせながら試料の加水分解を完全にした。加熱期間の間フラスコの口を小さい時計皿で覆い、蒸発を最低限にした。７分後、ホットプレートから外し、室温まで放冷した。
５． 内容物を２５０ｍｌメスフラスコに定量的に移した。純水で数回洗い、三角フラスコ中の残渣をメスフラスコへとすすぎ入れた。次いで、容量を純水で標線まで希釈し、栓をして、振盪して均一な混合物を得た。
【００７７】
６． この溶液のおよそ１０ｍｌを、１０ｍｌの使い捨てシリンジ中に引き入れた。１３ｍｍ、０．２μｍのゲルマン社製イオンクロマトグラフィーアクロディスクシリンジフィルタを端に取り付けた。溶液を、フィルターを通して直接１５ｍｌ使い捨て遠心管に入れ、次いで蓋を付け、ラベルを貼った。
７． 次いで、集めた濾液を、メーカーの推奨にしたがって標準化したＩＣＰ−ＡＥ分光光度計で分析した。
８． 次いで、その結果を、以下のとおり結合（残存）リンの％に変換した：
％リン＝｛ｐｐｍリン×希釈率（０．２５Ｌ）×１００｝/ｍｇで表した無水試料の重量
【００７８】
例１−リン酸化・湿熱処理されたデンプンの調製
ａ．ＳＴＭＰ／ＳＴＰＰリン酸化
２，５００ポンド（１１３４ｋｇ）の水道水を、反応容器に量り入れた。１００ポンド（４５．４ｋｇ）のＮａ2ＳＯ4をかき混ぜながら加え、溶解するまで攪拌した。よく攪拌しながら、２，０００ポンド（９０７．２ｋｇ）の高アミロースコーンスターチ（試料Ｃ）またはデントコーンスターチ（試料Ｄ）を加えた。次いで、３％ＮａＯＨを、必要に応じて４ポンド／分（１．８ｋｇ／分）でそのデンプンスラリーに加え、４０ｍｌアルカリ度に達した（４６ｍｌアルカリ度には約６００ポンド（２７２．２ｋｇ）のＮａＯＨ）。混合物を１時間攪拌し、ｐＨを記録した（ｐＨ１１．６）。温度を１０８°Ｆ（４２℃）に調整した。試料Ｃには、９９／１のＳＴＭＰ／ＳＴＰＰブレンド１４０ポンド（６３．５ｋｇ）を加え、１７時間反応させた。アルカリ度をモニターし、反応の間維持した。試料Ｄには、９９／１のＳＴＭＰ／ＳＴＰＰブレンド２４０ポンド（１０８．９ｋｇ）を加え、１７時間反応させた。最終的なｐＨおよび温度を記録した（ｐＨ１１．４および１０８°Ｆ（４２℃））。ｐＨを、必要に応じて３：１ＨＣｌにより５．５に調整した（７５ポンド（３４ｋｇ）ＨＣｌを使用してｐＨ５．４）。デンプンを洗浄し、Ｍｅｒｃｏ遠心機で遠心分離して、フラッシュ乾燥した。架橋により、０．３５％結合リンを含む高アミローススターチ（試料Ｃ）および０．３９％結合リンを含むデントコーンスターチ（試料Ｄ）が得られた。
【００７９】
ｂ．湿熱処理
高アミロースコーンスターチを、バッチプロセスプローシェアミキサーおよびドライヤー（アメリカ合衆国、オハイオ州、シンシナティのＰｒｏｃｅｓｓａｌｌ製造の３００ＨＰ型Ｐｒｅｓｔｏｖａｃリアクター）を利用して湿熱処理した。以下の条件を利用した。高アミロースコーンスターチをリアクターに室温で移した。高アミロースコーンスターチの湿分を、２５〜３０％水分（±１％）に調整した。水分を調整した高アミロースコーンスターチを１２１℃（２５０°Ｆ）に加熱し、その温度に１２０分間保った。次いで、湿熱処理されたデンプンを冷却し、ＵＳメッシュ４０を通して篩いにかけた。
【００８０】
ｃ．最終結合リンレベルが０．３５％以上である架橋・湿熱処理されたデンプンの調製
架橋されたデンプンを、以下を除いてセクションａ）に記載のとおり調製した。試料Ｆ中間体では、２００ポンド（９０．７ｋｇ）のＳＴＭＰ／ＳＴＰＰ混合物を使用し、結合リン０．５０％の高アミロースデンプンが生じた。試料Ｇ中間体では、２６０ポンド（１１７．９ｋｇ）のＳＴＭＰ／ＳＴＰＰ混合物を使用し、結合リン０．５０％のデントコーンスターチが生じた。次いで、架橋されたデンプンに、セクションｂ）に記載のとおり湿熱処理を施した。湿熱処理のあと、高アミロースデンプンは０．３８％の結合リンを有し（試料Ｆ）、デントコーンスターチは０．３５％の結合リンを有した（試料Ｇ）。
【００８１】
ｄ．湿熱処理・架橋されたデンプンの調製
高アミロースデンプンを、セクションｂ）に記載の手順により湿熱処理した（試料Ｅ中間体）。次いで、湿熱処理された高アミロースデンプンを、セクションａ）に記載の手順で架橋した。湿熱処理・架橋された高アミロースデンプンは、０．３８％の結合リンを有していた（試料Ｅ）。
【００８２】
ｅ．最終結合リンレベルが０．２６および０．２７％である湿熱処理・架橋されたデンプンの調製
試料をセクションａ）に記載のとおり調製した。架橋により、結合リンが０．３５％である高アミロースデンプン（試料Ｈ中間体）および結合リンが０．３９％であるデントコーンスターチ（試料Ｊ中間体）が生じた。次いで、試料に、セクションｂ）に記載の湿熱処理を施した。湿熱処理の後、高アミロースデンプンは０．２６％の結合リンを有し（試料Ｈ）、デントコーンスターチは０．２７％の結合リンを有した（試料Ｊ）。
【００８３】
【表１】
【００８４】
例２−リン酸化・湿熱処理されたデンプンの押出
押出処理は、ＷｅｎｇｅｒのＴＸ５７型三胴（three barrel）二軸式押出機を利用して実施し、膨張した朝食用シリアルを調製した。成分のドライブレンドは、表２に列記の配合にしたがい調製した。実験試料を、配合物中の胚を取り除いたコーンフラワーの代わりに使い、シリアル３０ｇ分あたり５ｇ（１７％）の繊維を得たが、これは、湿量基準（ｗｂ）で成分に対して計算して「高繊維源」ラベルに対応する。
【００８５】
【表２】
【００８６】
【表３】
【００８７】
乾燥した原料をＷｅｎｇｅｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，Ｉｎｃ．のＮｏ．６１００１−０００型リボンミキサー中で３０分ブレンドし、ホッパー中に入れ、予備調整なしに押し出した。供給速度は、１００〜１０５ｋｇ／時であった。押出機への水の流れは６．０〜６．５ｋｇ／時であった。スクリュースピードは全試料に対して一定であり、４００ｒｐｍであった。押出機のモーター負荷は４０％±５であった。使用した三胴押出機の設計では、バレルの温度プロファイルは５０℃、８０℃および９２℃に設定し、４℃の範囲内に維持された。以下に示す式により特定機械エネルギー（ＳＭＥ）を計算し、プロセスへの機械的剪断入力（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｈｅａｒ ｉｎｐｕｔ）の指標として使用した。
（トルク実際/トルク最大×スクリュースピード実際/スクリュースピード最大×エンジン出力定数）/スループットレート
【００８８】
選択した押出条件を表３にまとめる。押出機から、膨張した試料がドライヤーに送られた。ドライヤー温度は、第１領域で１３０℃に、第２および第３領域で３０℃に設定した。全滞留時間はおよそ８分であり、最終製品湿分は２〜３％であった。ドライヤーの出口で、製品を裏打ちされた箱に集めて包装し、大気中の水分の吸収を最小限にした。
【００８９】
乾燥ブレンドおよび最終製品のＴＤＦは、ＡＯＡＣ ９９１．４３法を利用して測定した。ＴＤＦ維持は、以下の式により計算した：
ＴＤＦ維持（％）＝（ＴＤＦ試料×１００）/ＴＤＦドライブレンド
押出後成分のＴＤＦ（ＴＤＦPEI）は、以下の式により計算した：
ＴＤＦPEI＝（ＴＤＦ成分×ＴＤＦ維持）/１００
【００９０】
【表４】
【００９１】
【表５】
【００９２】
例３−比較例
上記の処理を、最良と述べられている条件（１０％ ＳＴＭＰ／ＳＴＰＰ混合物および４５％湿分）を利用して、ＳａｎｇおよびＳｅｉｂ（Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ６３：１６７−１７５（２００６））のものと比較した。
５００ｇ（乾量基準）の高アミロースデンプン（少なくとも７０％のアミロースを含む）を、２５グラムのＮａ2ＳＯ4および５０．０ｇ（１０％）の９９：１のＳＴＭＰ／ＳＴＰＰブレンドを含む７００ｍｌの水に加えた。４％のＮａＯＨ溶液でｐＨを１１．５に調整し、１時間攪拌した。これを１０の等しい部分に分け（重量による）、湿分が４５％に下がるに十分な時間４０℃の強制空気オーブン中の金属トレイの上に薄膜状に置いた。
【００９３】
４５％の湿分を持つ試料を石英ガラスジャーに入れ、密封し、１１０℃で４時間加熱した。デンプンを室温で室温（２５℃）に冷却し、次いで、１００ｍｌの蒸留水に分散し、ｐＨを記録した。ｐＨを６．５の１ＭのＨＣｌに調整し、濾過し、７つの蒸留水１５０ｍで洗浄した。デンプンを４０℃で乾燥し、ＴＤＦおよび結合リンについて分析した。
得られたＳｅｉｂデンプンは、１１％の湿分、７９％の総食物繊維（乾量基準）および０．２９％の結合リンを有していた。したがって、実施例１の試料Ｈの７％に対して１０％という高いレベルのＳＴＭＰ／ＳＴＰＰブレンドを利用してＳｅｉｂ試料をつくったが、得られたデンプンは、本発明により調製した試料より著しく低いＴＤＦを与えた。
【００９４】
例４−比較例
本発明の製品の調製に使用したものに匹敵する、より低レベルのＳＴＭＰ／ＳＴＰＰ（７％）を利用して、ＳａｎｇおよびＳｅｉｂ（Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ６３：１６７−１７５（２００６））のものに本発明を比較した。５００ｇ（乾量基準）の高アミロースデンプン（少なくとも７０％のアミロースを含む）を、２５グラムのＮａ2ＳＯ4および３０または３５ｇ（７％）の９９：１のＳＴＭＰ／ＳＴＰＰブレンドを含む７００ｍｌの水に加えた。４％のＮａＯＨ溶液でｐＨを１１．５に調整し、１時間攪拌した。次いで、このスラリーを、湿分が４５％に下がるに十分な時間４０℃の強制空気オーブン中の金属トレイの上に薄膜状に置いた。
【００９５】
この試料を石英ガラスジャーに入れ、密封し、１１０℃で４時間加熱した。デンプンを室温で室温（２５℃）に冷却し、次いで、１００ｍｌの蒸留水に分散し、ｐＨを記録した。ｐＨを１ＭのＨＣｌにより６．５に調整し、濾過し、７つの蒸留水１５０ｍｌ分で洗浄した。デンプンを４０℃で乾燥し、ＴＤＦについて分析した。
この試料の最終ＴＤＦは７２％であり、本発明により得られたものより著しく低かった（実施例１、試料Ｈ参照）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トリメタリン酸ナトリウム、またはトリメタリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウムの組み合わせを使用してリン酸化され、湿熱処理されたデンプンであって、リン酸化・湿熱処理されたデンプンが粒状であり少なくとも９０重量％の総食物繊維含量を有するデンプン；並びに摂取に適した第２の成分を含んでなる、組成物。
【請求項２】
ａ）デンプンの乾燥重量に対して約１０重量％から約８０重量％の総湿分を有するデンプンを、約６５℃から約１６０℃の温度において、粒状である湿熱処理されたデンプンを提供するための湿度および温度条件の組み合わせで、湿熱処理する工程；および
ｂ）トリメタリン酸ナトリウム、またはトリメタリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウムの組み合わせを使用して、１０．０より高く保たれたｐＨで、スラリー中の湿熱処理されたデンプンを架橋する工程
を含んでなる、デンプンの調製方法。
【請求項３】
ａ）トリメタリン酸ナトリウム、またはトリメタリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウムの組み合わせを使用して、１０．０より高く保たれたｐＨで、スラリー中の湿熱処理されたデンプンを架橋する工程；および
ｂ）デンプンの乾燥重量に対して約１０重量％から約８０重量％の総湿分を有する架橋されたデンプンを、約６５℃から約１６０℃の温度において、粒状である湿熱処理されたデンプンを提供するための湿度および温度条件の組み合わせで、湿熱処理する工程
を含んでなる、デンプンの調製方法。
【請求項４】
トリメタリン酸ナトリウム、またはトリメタリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウムの組み合わせを使用してリン酸化され、湿熱処理されたデンプンであって、リン酸化・湿熱処理されたデンプンが粒状であり、少なくとも９０重量％の総食物繊維含量を有するデンプン；並びに摂取に適した第２の成分を含んでなる配合物を、１５０Ｗｈ／ｋｇ以下のＳＭＥおよび１４５℃以下のＰＴで押し出す工程を含んでなる、押出組成物の調製方法。
【請求項１】
トリメタリン酸ナトリウム、またはトリメタリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウムの組み合わせを使用してリン酸化され、湿熱処理されたデンプンであって、リン酸化・湿熱処理されたデンプンが粒状であり少なくとも９０重量％の総食物繊維含量を有するデンプン；並びに摂取に適した第２の成分を含んでなる、組成物。
【請求項２】
ａ）デンプンの乾燥重量に対して約１０重量％から約８０重量％の総湿分を有するデンプンを、約６５℃から約１６０℃の温度において、粒状である湿熱処理されたデンプンを提供するための湿度および温度条件の組み合わせで、湿熱処理する工程；および
ｂ）トリメタリン酸ナトリウム、またはトリメタリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウムの組み合わせを使用して、１０．０より高く保たれたｐＨで、スラリー中の湿熱処理されたデンプンを架橋する工程
を含んでなる、デンプンの調製方法。
【請求項３】
ａ）トリメタリン酸ナトリウム、またはトリメタリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウムの組み合わせを使用して、１０．０より高く保たれたｐＨで、スラリー中の湿熱処理されたデンプンを架橋する工程；および
ｂ）デンプンの乾燥重量に対して約１０重量％から約８０重量％の総湿分を有する架橋されたデンプンを、約６５℃から約１６０℃の温度において、粒状である湿熱処理されたデンプンを提供するための湿度および温度条件の組み合わせで、湿熱処理する工程
を含んでなる、デンプンの調製方法。
【請求項４】
トリメタリン酸ナトリウム、またはトリメタリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウムの組み合わせを使用してリン酸化され、湿熱処理されたデンプンであって、リン酸化・湿熱処理されたデンプンが粒状であり、少なくとも９０重量％の総食物繊維含量を有するデンプン；並びに摂取に適した第２の成分を含んでなる配合物を、１５０Ｗｈ／ｋｇ以下のＳＭＥおよび１４５℃以下のＰＴで押し出す工程を含んでなる、押出組成物の調製方法。
【公開番号】特開２００７−２５４７３９（Ｐ２００７−２５４７３９Ａ）
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００７−６６４２１（Ｐ２００７−６６４２１）
【出願日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【出願人】（５９００００８２４）ナショナル スターチ アンド ケミカル インベストメント ホールディング コーポレイション (112)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６６４２１（Ｐ２００７−６６４２１）
【出願日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【出願人】（５９００００８２４）ナショナル スターチ アンド ケミカル インベストメント ホールディング コーポレイション (112)
【Ｆターム（参考）】
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