デンプン 物理的性質

デンプン

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/05/10 00:10 UTC 版)

物理的性質

  • アミロース・アミロペクチンともに、白色の粒粉状物質で、無味・無臭。
  • アミロースは熱水に溶けるが、アミロペクチンは溶けない。
  • 天然の結晶状態にあるデンプンをβデンプンと呼び、デンプン中の糖鎖間の水素結合が破壊され糖鎖が自由になった状態のデンプンをαデンプンと呼ぶ(日本国内の呼び方で、国際的用語ではない)。これはつまり、蛋白質でいう、二次構造にあたる考え方で、αデンプンとβデンプンではフォールディングが異なるということもできる。

糊化

デンプンを水中に懸濁し加熱すると、デンプン粒は吸水して次第に膨張する。加熱を続けると最終的にはデンプン粒が崩壊し、ゲル状に変化する。この現象を糊化(こか)という。このとき、デンプン懸濁液は白濁した状態から次第に透明になり、急激に粘度を増す。粒子が最大限吸水した時粘度が最大となり、粒子の崩壊により粘度は低下する。

デンプンの糊化は、結晶構造をとっているデンプン分子の隙間に水分子が入り込むことでその構造が緩み、各枝が水中に広がることによって起こる。このときデンプンが溶解しているように見えるが、前述したようにアミロペクチンは溶解しているという事ではない。

老化

糊化したデンプンの溶液を冷却すると、糊液は次第に白濁し、水を遊離して不溶の状態となる。これを老化と呼ぶ[2]。デンプン糊液の老化は、水中に分散したデンプン分子が再び結晶化することにより起こる。ただし、完全にもとの状態に戻るわけではない[2]。これがデンプンを原料に含むパンなどの食品が、時間が経つと硬くなる主要な原因といえる。

一般的に、アミロペクチン含量の多いデンプン粒では、糊化温度が低く、粘度(膨潤度)、保水力が高く、老化しにくい性質がある[2]。これは、直鎖状のアミロースよりも、分岐の多いアミロペクチンの方が、デンプン分子間で水素結合がおこりにくいからと考えられる。さらに、同じデンプンであっても、基原植物により、それぞれ老化の起こりやすさが異なることがわかっている。例えば、タピオカクズジャガイモ由来のものでは、老化の起こりにくさの順は、タピオカ>ジャガイモ>クズとなっている。これは、アミロース、もしくはアミロペクチンとして単離しても、それぞれに老化の起こりやすさが異なる。アミロースではタピオカ>ジャガイモ>クズの順で老化が起こりにくく、アミロペクチンでは、クズ>タピオカ>ジャガイモとなっている。

アミロースでの順位は、重量平均重合度の小さい順と一致し、重合度が数千の高分子のアミロースでは、重合度の大きい分子ほど老化性が低いと考えられる。これは、重合度が高いと、一分子内で水素結合を作りやすくなり、デンプン分子間の水素結合による規則的結晶構造、つまりβ型をとりにくいと考えられる。さらに、タピオカのアミロース分岐がジャガイモのものより多いということも影響していると考えられる。アミロペクチンについては、ジャガイモのアミロペクチンの平均鎖長がクズとタピオカのものより、2.8 残基長い。このことより、アミロペクチンは単純に長いほうが水素結合をしやすいので、老化しやすいと考えられる。

老化を防ぐ方法として、トレハロースマルトースなどの糖類が使用されている。これは、デンプン分子と構造が似ている糖類を使うことで、インターカレーションをおこし、規則的結晶構造をとりにくくして、老化を防いでいると考えられる。


  1. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p 植物から作られるでん粉”. 独立行政法人農畜産業振興機構. 2019年12月6日閲覧。
  2. ^ a b c 下田道子、和田淑子共編著「栄養士養成シリーズ」『改訂調理学』光生館、1998年、p.156、ISBN 4-332-70126-7
  3. ^ 3. 食器等の洗浄効果の確認検査”. 文部科学省. 2020年6月5日閲覧。
  4. ^ Hediger M, Rhoads D (1994). “Molecular physiology of sodium-glucose cotransporters”. Physiol. Rev. 74 (4): 993–1026. PMID 7938229. 
  5. ^ 仲底 善章「ンムクジ作りと芋料理--子ども体験学習教室「芋とイモ料理づくり」の実践より」 (pdf) 『沖縄県立博物館紀要』第25巻第25号、沖縄県立博物館、1999年、 117-128頁、 ISSN 03850285NAID 400040946452016年7月21日閲覧。
  6. ^ マーブルプリント
  7. ^ 和風総本家「密着日本の職人24時京都何を作っている職人さん?」TVでた蔵トップ, 2015年1月4日
  8. ^ “違法食品添加物事件が海外波及-食の安全に揺れる台湾”. 産経ニュース (産経新聞社). (2013年6月8日). http://sankei.jp.msn.com/world/news/130608/chn13060807010001-n1.htm 2013年6月8日閲覧。 






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