加工デンプン

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その性質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、塗工紙のバインダーなど、事実上すべてのデンプン用途で使用されています。また、他の多くの用途で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改質され、超加工食品の成分の1つです。^{[ 3 ]}デンプンは、過度の熱、酸、せん断、時間、冷却、または冷凍に対する安定性を高めるため、食感を変えるため、粘度を低下または増加させるため、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改質されることがあります。

デンプンを加工する古くからの方法として、穀物を麦芽化する方法があり、人類は何千年もの間この方法を用いてきました。植物自身の酵素が穀物のデンプンを加工するのです。その効果は、加工時間や環境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応できる万能な方法とは言えません。近年、人類は酸、アルカリ、酵素といった自然界の単純な物質を用いてデンプンを自在に加工する方法を習得し、デンプン加工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）^{[ 4 ]}は、薄い沸騰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低下させることによって作られます。

異なるINS値およびE値を持つ改質デンプンを生成するその他の処理法は以下のとおりです。

• デキストリン（INS 1400）^{[ 4 ]}塩酸で焙煎したデンプン
• 水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムでアルカリ処理したデンプン（INS 1402）^{[ 4 ]}
• 過酸化水素を用いた漂白デンプン（INS 1403）^{[ 4 ]}
• 酸化デンプン（INS 1404、E1404）^{[ 4 ]}を次亜塩素酸ナトリウムで処理し、粘度を低下させる。
• 酵素処理デンプン（INS 1405）、^{[ 4 ]}マルトデキストリン、シクロデキストリン
• モノデンプンリン酸（INS 1410、E1410）と亜リン酸、またはリン酸ナトリウム、リン酸カリウム、もしくはトリリン酸ナトリウムの塩類を混合して、老化を抑制する。
• リン酸二デンプン（INS 1412、E1412）を、例えばトリメタリン酸ナトリウムでエステル化することにより、 架橋デンプンをレオロジー、テクスチャーを変化させる。
• アセチル化デンプン（INS 1420、E1420）^{[ 4 ]}の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添加、粘度安定性の向上
• ヒドロキシエチルデンプン、エチレンオキシド入り
• 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）は乳化剤として使用され、疎水性を付与する。
• デンプンアルミニウムオクテニルコハク酸塩（INS 1452、E1452）
• カチオン化デンプン：デンプンに正の電荷を付加する。
• モノクロロ酢酸でカルボキシメチル化デンプンを添加すると負電荷が付与される

そして、以下のような複合的な変更

• リン酸二デンプンリン酸エステル（INS 1413、E1413）
• アセチル化ジスターチリン酸（INS 1414、E1414）
• アセチル化ジスタークアジペート（INS 1422、E1422）、
• ヒドロキシプロピルジスターチリン酸（INS 1442、E1442）、
• アセチル化酸化デンプン（INS 1451、E1451）。^{[ 4 ]}

加工デンプンには、加熱せずに増粘・ゲル化する冷水可溶性デンプン、予備糊化デンプン、インスタントデンプン、または通常のデンプンと同様に加熱調理が必要な調理用デンプンなどがあります。デンプンを冷水可溶性にするための乾燥方法としては、押出乾燥、ドラム乾燥、噴霧乾燥、デキストリン化などがあります。

その他のデンプン誘導体、例えばグルコース、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。

糊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、冷水や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。^{[ 5 ]}同様に、マカロニチーズ、ラザニア、グレイビー顆粒などのチーズソース顆粒は、製品がダマになることなく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、ピザの上にとろみがつき、冷めると液状になります。^{[ 6 ]}

適切に加工されたデンプンは、従来脂肪分の多い食品の低脂肪版の脂肪代替物として使用されます^{[ 7 ]。}例えば、ヨーグルト^{[ 8 ]}のような工業用乳製品デザートや、通常の脂肪含有量の約1/3の低脂肪ハードサラミ^{[ 9 ]}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、解凍時に液だれを防ぐために冷凍製品に添加されます。リン酸塩と結合した加工デンプンは、デンプンがより多くの水を吸収し、成分をまとめます。^{[ 10 ]}加工デンプンは、油滴を包み込み、水中に懸濁させることで、フレンチドレッシングの乳化剤として機能します。 ^{[ 11 ]}酸処理デンプンは、ゼリービーンズの殻を形成します。^{[ 12 ]}酸化デンプンは、生地の粘着性を高めます。^{[ 13 ]}

カルボキシメチル化デンプンは、壁紙用接着剤^{[ 14 ]} 、繊維印刷用増粘剤^{[ 15 ]} 、錠剤崩壊剤、医薬品業界の賦形剤として使用されています^{[ 16 ] 。}

カチオン性デンプンは製紙工程における湿式サイズ剤として使用される。^{[ 17 ]}

加工デンプンは、遺伝子組み換えデンプンと混同してはならない。遺伝子組み換えデンプンとは、収穫される植物種には存在しない可能性のある新しい脂肪酸や炭水化物を生成するように遺伝子組み換えされた植物など、遺伝子操作された植物由来のデンプンを指す。ヨーロッパでは、「遺伝子組み換え生物」という用語は、「受精および/または自然な組換えによって自然には起こらない方法で遺伝物質が変更された場合」にのみ使用される。^{[ 18 ]} 「遺伝子組み換え」における「変更」は植物のDNAの遺伝子工学を指すのに対し、必須成分表示に記載されている「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後処理または加工を指す。

遺伝子組み換えデンプンは、生分解性ポリマーや製紙業界における非セルロース原料の製造、および新しい食品添加物の開発において注目されています。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。^{[ 19 ]}

• 許容一日摂取量– 食品または水に含まれる物質の量を表す単位 
• デンプンの老化（デンプン）– 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過程 
• 難消化性デンプン– 食物繊維 

• リッジウェル、ジェニー（2001）。OCR向け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。
• ウィンソン、アリソン（2003）。OCR GCSE 食品技術対策。ハイネマン。ISBN 978-0-435-41715-4。
• アルバートソン、アン＝クリスティン；ファン、サミュエル・J.編（1995）。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。doi ：10.1201 /9780585400013。ISBN 978-0-429-07373-1。
• リッジウェル、ジェニー（2001）。『加工デンプン：リソースブック』リッジウェル・プレス。ISBN 978-1-901151-07-7。