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加工デンプンは、デンプン誘導体とも呼ばれ、天然デンプンを物理的、酵素的、または化学的に処理して特性を変化させることによって製造されます。[1]加工デンプンは、食品の増粘剤、安定剤、乳化剤、医薬品の崩壊剤、コート紙の結合剤など、実質的にすべてのデンプン用途に使用されています。また、他の多くの用途にも使用されています。[2]
デンプンは、さまざまな用途での性能を向上させるために加工されており、UPF(超加工食品)の成分の1つです。デンプンは、過度の熱、酸、せん断、時間、冷却、または凍結に対する安定性を高めるため、食感を変えるため、粘度を低下または上昇させるため、糊化時間を長くまたは短くするため、または粘性安定性を高めるために加工される場合があります。
加工方法




デンプンを改質する古代の方法は穀物の麦芽化であり、人類は数千年にわたって行ってきました。植物自身の酵素が穀物のデンプンを改質します。その効果は、プロセスの期間と周囲条件を変えることで調整できます。しかし、麦芽化だけでは、あらゆる望ましい最終製品に対して無限または最適化されたツールではありません。近年、人類は酸、アルカリ、酵素などの自然界の単純な物質を使用してデンプンを適切な方法で改質する方法を学ぶことで、デンプン改質方法のレパートリーを拡大してきました。
酸処理デンプン(INS 1401)[3]は、薄煮デンプンとも呼ばれ、デンプンまたはデンプン顆粒を無機酸、例えば塩酸(胃酸に相当)で処理し、デンプン分子を分解して粘度を下げることによって製造されます。
改質デンプンを生成する他の処理( INS番号とE番号が異なる)は次のとおりです
- デキストリン(INS 1400) [3]、塩酸で焙煎したデンプン
- アルカリ加工デンプン(INS 1402)[3]水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム
- 漂白デンプン(INS 1403)[3]過酸化水素
- 酸化デンプン(INS 1404、E1404) [3 ]次亜塩素酸ナトリウム、粘度低下
- 酵素処理デンプン(INS 1405)[3] マルトデキストリン、シクロデキストリン
- モノスターチリン酸塩(INS 1410、E1410)(亜リン酸、またはリン酸ナトリウム、リン酸カリウム、またはリン酸三ナトリウムの塩処理) (老化抑制)
- リン酸二水素二デンプン(INS 1412、E1412)は、例えばトリメタリン酸ナトリウムとのエステル化により、 レオロジーと食感を改善する架橋デンプンとなる。
- アセチル化デンプン(INS 1420、E1420)[3] 無水酢酸によるエステル化
- ヒドロキシプロピル化デンプン(INS 1440、E1440)、デンプンエーテル、プロピレンオキシド配合、粘度安定性向上
- ヒドロキシエチルデンプン、エチレンオキシド配合
- デンプン オクテニルコハク酸ナトリウム(OSA)デンプン(INS 1450、E1450)は、疎水性を付与する乳化剤として使用されます。
- デンプン オクテニルコハク酸アルミニウム(INS 1452、E1452)
- カチオンデンプン、デンプンに正電荷を付与
- モノクロロ酢酸でカルボキシメチル化デンプンに負電荷を付与
および、以下のような複合修飾
- リン酸二リン酸デンプン(INS 1413、E1413)
- アセチル化リン酸二デンプン(INS 1414 、E1414 )
- アセチル化アジピン酸二デンプン(INS 1422、E1422)
- ヒドロキシプロピルリン酸二デンプン(INS 1442、E1442)
- アセチル化酸化デンプン(INS 1451、E1451)。[3]
加工デンプンは、加熱せずに増粘・ゲル化する冷水可溶性デンプン、α化デンプン、インスタントデンプン、または通常のデンプンのように加熱調理する必要がある調理デンプンです。デンプンを冷水可溶性にする乾燥方法は、押し出し、ドラム乾燥、スプレー乾燥、またはデキストリン化です。
その他のデンプン誘導体、グルコース、高果糖シロップ、グルコースシロップ、マルトデキストリン、アミラーゼ 酵素で分解されたデンプンなどのデンプン糖は、主に甘味料を作るための液体シロップとして販売されています。
加工デンプンの用途と機能の例
α化デンプンはインスタントデザートのとろみ付けに使用され、冷水または牛乳を加えることで食品にとろみをつけることができます。[要出典]同様に、マカロニ&チーズ、ラザニアなどのチーズソース顆粒、またはグレービー顆粒は、製品がダマにならずに熱湯でとろみをつけることができます。加工デンプンを含む市販のピザのトッピングは、オーブンで加熱するととろみがつき、ピザの上に残りますが、冷めるとサラサラになります。[4]
適切に加工されたデンプンは、伝統的に脂肪分の多い食品の低脂肪版の脂肪代替品として使用されます[5]。 例えば、ヨーグルト[6]のような工業用乳製品のデザートや、通常の約3分の1の脂肪含有量を持つ低脂肪ハードサラミ[7]などです。後者の用途では、オレストラ製品の代替品となります
加工デンプンは、冷凍食品に添加され、解凍時に液だれするのを防ぎます。リン酸と結合した加工デンプンは、デンプンがより多くの水分を吸収し、材料をまとめます。[8]加工デンプンは、油滴を包み込んで水中に浮遊させることで、フレンチドレッシングの乳化剤として機能します。酸処理デンプンはジェリービーンズの殻を形成します。酸化デンプンは、生地の粘着性を高めます。
カルボキシメチル化デンプンは、壁紙の接着剤、繊維印刷の増粘剤、製薬業界では 錠剤の 崩壊剤や賦形剤として使用されています。
カチオンデンプンは、製紙におけるウェットエンドサイズ剤として使用されています。
遺伝子組み換えデンプン
加工デンプンは、遺伝子組み換えデンプンと混同しないでください。遺伝子組み換えデンプンは、収穫される植物種には存在しない可能性のある新規脂肪酸や炭水化物を生成するために遺伝子組み換えされた植物由来のデンプンを指します。欧州では、「遺伝子組み換え生物」という用語は、「受精および/または自然組換えによって自然に発生しない方法で遺伝物質が改変された」場合にのみ使用されます。[9]「遺伝子組み換え」の「改変」は植物DNAの遺伝子工学を指しますが、義務的な 成分 ラベルに記載されている「加工デンプン」という用語は、デンプンまたはデンプン顆粒のその後の加工または処理を指します
遺伝子組み換えデンプンは、製紙業界における生分解性ポリマーや非セルロース原料の製造、そして新しい食品添加物の開発において関心を集めています。例えば、研究者たちは生きた植物内の酵素を改変して、望ましい特性を持つデンプンを作り出し、植物からデンプンを抽出した後の酵素処理の必要性をなくすことを目指しています。[10]
参照
- 一日摂取許容量 - 食品または水中の物質の測定
- デンプンの老化 - デンプンの糊化
- デンプンの糊化 – 水によってデンプンの分子間結合が分解されるプロセス
- レジスタントスターチ – 食物繊維
参考文献
- ^ Vickie Vaclavik、Vickie A. Vaclavik、Elizabeth W. Christian (2007). Essentials of food science (第3版). Springer. p. 61. ISBN 978-0-387-69939-4。
- ^ デンプン誘導体化:魅力的でユニークな産業機会、KF Gotlieb、A. Capelle、Wageningen Academic Publishers、2005年、 ISBN 978-90-76998-60-2
- ^ abcdefgh 「食品添加物一般規格(GSFA)オンラインデータベース」(PDF)
- ^ Zhang, Honghong、Fan, Haoran、Xu, Xueming、Xu, Dan(2024年1月)。「冷凍生地の劣化メカニズムと品質改善方法:最新レビュー」。Trends in Food Science and Technology、143ページ– Science Direct経由
- ^ Lin, Qianzhu; Jiang, Ling; Li, Xiaojing; Sang, Shangyuan; Ji, Hangyan; Jin, Zhengyu; Qiu, Chao (2024年6月). 「食品システムにおけるデンプンベースの脂肪代替品:改良、構造化設計、および応用」Food Bioscience . 59 – Science Direct経由.
- ^ He, Jun; Han, Yumei; Liu, Min; Wang, Yanan; Yang, Yang; Yang, Xujin (2019). 「2種類の難消化性デンプンがヨーグルトの品質に及ぼす影響」Inner Mongolia Agricultural University . 102:3956 (3964): 8 – American Dairy Science Association経由.
- ^ Skrede, G (1989). 「肉ソーセージに使用される 様々な種類のデンプンの比較」Meat Science . 25 (1): 21–36 – PubMed経由
- ^ Ačkar, Đurđica; Grec, Marijana; Grgić, Ivanka; Gryszkin, Artur; Styczyńska, Marzena; Jozinović, Antun; Miličević, Borislav; Šubarić, Drago; Babić, Jurislav (2022年8月17日). 「リン酸化および高電圧放電(HVED)によって改質されたデンプンの物理的特性」. Polymers . 14 (16): 3359 – PubMed経由.
- ^ 「GMO」.欧州食品基準庁. 2013年4月24日
- ^ Zeeman, Samuel C.; Kossmann, Jens; Smith, Alison M. (2010年6月2日). 「デンプン:植物における代謝、進化、およびバイオテクノロジーによる改変」 . Annual Review of Plant Biology . 61 (1): 209– 234. doi :10.1146/annurev-arplant-042809-112301. PMID 20192737. 2021年7月16日閲覧.
参考文献
- リッジウェル、ジェニー (2001). OCRのためのGCSE食品技術(第2版). オックスフォード:ハイネマン. ISBN 978-0-435-41951-6。
- OCR GCSE食品技術改訂版、アリソン・ウィンソン. 2003.
- 分解性ポリマー、リサイクル、およびプラスチック廃棄物管理. S. フアン、アン=クリスティン・アルバートソン. 1995.
- 加工デンプン、ジェニー・リッジウェル、リッジウェル・プレス、2001年、ISBN 978-1-901151-07-7