低粘性大麦ベータファイバー組成物
【発明の課題】飲料、菓子、デザート、タレ等飲食可能な食品に、粘性を変えずに食物繊維として大麦ベータファイバーを添加するのに適した低粘性大麦ベータファイバー組成物を提供する。
【解決手段】大麦ベータファイバーをプロテアーゼ処理して得られた低粘性大麦ベータファイバーあるいは該低粘性大麦ベータファイバーを含有する組成物を飲食可能な食品に添加することにより課題を解決する。
【解決手段】大麦ベータファイバーをプロテアーゼ処理して得られた低粘性大麦ベータファイバーあるいは該低粘性大麦ベータファイバーを含有する組成物を飲食可能な食品に添加することにより課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低粘性大麦ベータファイバー組成物に関し、特に、大麦ベータファイバーをプロテアーゼ処理して得られた低粘性大麦ベータファイバー組成物、該低粘性大麦ベータファイバーを含有することを特徴とする食品に関する。さらに詳細には、本発明は、飲料、菓子、デザート、タレ等飲食可能な食品に、粘性を変えずに食物繊維として大麦ベータファイバーを添加するのに適した低粘性大麦ベータファイバー組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、食品に用いる多糖類、例えばキサンタンガム、グァーガム、ローカストビーンガム、ペクチン、タマリンドシードガム、カラギナン、ジェランガムなどの粘度を低下させるために、セルラーゼなどの糖質を分解する酵素を用いて低分子化した物質または酵素処理以外に物理的に多糖類の主鎖を切断するなどの低分子化する方法が用いられている。
【０００３】
これらの多糖類を含む食物繊維は、通常粉末等の固体状で市販等されており、これらを食品中に溶かすことができれば、求める多糖類水溶液が容易に得られる。
【０００４】
一方、近年、食物繊維、あるいはベータファイバーなどを用い、整腸作用、コレステロール低下作用などの生理的機能性を付与するために食品に添加する場合、１回の摂取で３〜１０ｇの範囲で摂取するために、食物繊維の添加量としては１％（質量、以下、同じ）以上の添加を行うことがある。
【０００５】
３％以上の高濃度の食物繊維などを、食品中にもともと水分が少ない、或いは水分はあっても固体（粉末など）状の食物繊維の溶解を妨げる成分（例えば、アルコールや低い塩濃度など）が存在する場合等において、食品中に固体の状態で溶かすと、不溶性の粒子、いわいる「ままこ」が生じやすく、濃度５％以上となると高い粘度の水溶液であり、水のように低い粘度の水溶液を得ることが困難であり、飲料に用いた際に違和感を生じたり、外観上も透明度の低いものとなる。
【０００６】
このような場合、食物繊維をあらかじめ水に溶かし、水溶液として準備するか、あるいは水とともに食品へ添加する方法、即ち、食物繊維の溶液を別に調製して添加する方法が考えられるが、このような方法によっても、低粘度の食品を工業的に容易に製造することは困難であった。
【０００７】
オート麦からベータグルカン組成物を分離する方法が検討され、ベータアミラーゼとプルラナーゼおよびまたはプロテアーゼ酵素を使用して、組成物を生成する方法が検討されている（例えば、特許文献１参照）が、これは胚乳部分に含まれるタンパク質を除去し精製するためであり、分子量の調整、粘度の調整に用いられておらず、飲料などの低粘度食品に向けた加工方法として検討されていないのが現状である。
【０００８】
キサンタンガムなどの多糖類の透明性を得るために、アルカリ性プロテアーゼ（アルカラーゼ、ノボインダストリー）を用いてｐH９〜１２．５で、温度４５〜７０℃で、３０分以上処理し、透明化する方法が検討されている（例えば特許文献２、３参照）。
【０００９】
これは、キサンタンガムが微生物発酵多糖類であることから、発酵過程で生成するブイヨンなど、代謝産物の中にタンパク質などが含まれ、このタンパク質の除去の目的で利用されているが、このことがそのままキサンタンガムの低粘度化または透明化に直接的に貢献しない点が現状である。さらに、植物由来となる大麦ベータファイバーなどのグルカンは、水溶液のｐＨをアルカリ側にした場合には、植物に含まれるキノン系化合物により、赤色、褐変などの変化を起こし、色素成分の発色や沈着が起こるため、透明化に伴う長所はないのが現状である。濃度５％のキサンタンガム水溶液では、粘度が高すぎ、飲用に供することができない。
【００１０】
中性プロテアーゼを用いて同じキサンタンガムを清澄化することが提案されているが、十分な透明性が確保されていない（例えば、特許文献３参照）。
【００１１】
ベータ-1,3−グルカナーゼ活性およびプロテアーゼ活性を有する複合酵素（ペリキュラアササキイ（Pellicularia sasaki）およびまたはペリキュラリアフィラメントサ（Pellicularia filmentosa）由来、キタラーゼ、クミアイ化学工業社製）を用いた方法など、プロテアーゼによる処理を提案している（例えば、特許文献４参照）が、十分な効果が得られてない。
【００１２】
これまで、大麦から抽出したベータファイバーを用いて即席飲料、スープ、ジュース、コーヒーなどの飲料分野に平均分子量４万前後の低分子領域のファイバーを調製し検討している（例えば、特許文献５参照）が、大麦ベータグルカンの粘度を低めに調製するために低分子化して調整しているが、得られた大麦ベータファイバーを溶解した水溶液は、褐色な透明性の低い溶液であり、飲料などの分野に適合する大麦ベータファイバーを確保できていないのが現状である。
【００１３】
【特許文献１】特表２００２−５２８０６２号公報
【特許文献２】特開平０５−２９２９８５号公報
【特許文献３】特開昭５０−１２１４９３号公報
【特許文献４】特開昭５７−００５６９８号公報
【特許文献５】特開２００２−３０６１２４号公報
【００１４】
かかる事情から、高濃度の食物繊維を用いて水溶液にした場合、低粘度の食品を工業的に容易に製造できる方法は従来なく、解決手段が求められていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、かかる事情に鑑みて、開発されたもので、大麦ベータファイバーを食物繊維として飲料に用いる場合でも、食品の粘度を上昇させず、透明性が高く、かつ、工業的に容易に製造することができる素材を提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明は、製造工程の最終段階まで粘度が高くなく、取扱いが容易なため簡便な設備で済み、最終段階においても粘度が上昇することもない食品を実現する課題を解決し、低粘度の食品を工業的に容易に製造することができる素材を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者らは、従来から、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねていたところ、大麦ベータファイバーをプロテアーゼ処理することによって、大麦ベータファイバーの食物繊維としての効能はそのままで、低粘度で無色透明な低粘性大麦ベータファイバーを得られることを見いだした。
【００１８】
そして、対象とする食品に、低粘性大麦ベータファイバーの添加と最適濃度の使用で低粘性の溶液を調製することができ、従来になかった、低粘度の飲料の調製を実現できることを見いだした。
【００１９】
また、本発明は酵素処理することにより、低粘度かつ透明度が高く、風味及び呈味の良好な高品質の大麦ベータファイバーの製造方法に関するものである。
【００２０】
すなわち、本発明はプロテアーゼを主成分として含有する酵素剤で大麦ベータファイバー溶液を処理することを特徴とする粘度と濁りを抑制した低粘性大麦ベータファイバーの製造方法である。
【００２１】
すなわち、本発明は、下記に掲げるものである：
【００２２】
項１．大麦ベータファイバーをプロテアーゼ処理することにより得られる低粘性大麦ベータファイバー。
項２．粘度が５質量％水溶液で、５５℃において１〜５０ｍＰａ・ｓであることを特徴とする項１記載の低粘性大麦ベータファイバー。
項３．５質量％水溶液で７００ｎｍにおける透過率が８０％以上であることを特徴とする項１乃至２記載の低粘性大麦ベータファイバー。
項４．項１乃至３記載の低粘性大麦ベータファイバーを含むことを特徴とする低粘性大麦ベータファイバー組成物。
項５．項４記載の低粘性大麦ベータファイバー組成物を含有することを特徴する食品。
項６．大麦ベータファイバーをプロテアーゼで処理することを特徴とする低粘性大麦ベータファイバーの製造方法。
【００２３】
本発明は、大麦ベータファイバーをプロテアーゼ処理することによって得られる低粘性大麦ベータファイバーを含有することを特徴とする低粘性大麦ベータファイバー組成物に関する。さらに本発明は、上記低粘性大麦ベータファイバー組成物を用いた食品に関する。
【００２４】
詳細には、本発明は、飲料、菓子、デザート、タレ等飲食可能な食品の粘性を変えずに大麦ベータファイバーを添加することができる低粘性大麦ベータファイバー組成物に関する。
【００２５】
一般に、大麦ベータファイバーは大麦種子の胚乳細胞壁を構成する成分として穀類種子に分布しており、食物繊維として整腸作用などが期待されている素材である。ベータファイバー（またはベータグルカンという）の構造はβ−１，３−Ｄ−グルコピラノース結合およびβ−１，４−Ｄ−グルコピラノース結合を主成分とするグルコースの重合体であることが知られている。この重合体を抽出するための用いる方法は多様であり、その製造方法によって性質が異なることが知られている。
【００２６】
本発明で用いる大麦ベータファイバーは、大麦を原料とし、アミラーゼの糖質分解酵素を用いて低分子の糖質あるいは穀物に存在するグリコーゲン由来の糖質を除去して分画し、精製し、分子量２５万〜１００万の範囲に調整し、エタノール抽出と乾燥によって得たものであり、例えば、カーギル社から提供された大麦ベータファイバーを原料として用いることができる。
【００２７】
本発明で用いられる酵素はプロテアーゼであり、例えば、天野エンザイム社製のもので、プロテアーゼＮ「アマノ」Ｇ（Bacillus subtilis由来）、プロテアーゼＭ「アマノ」Ｇ（Asperigillus oryzae由来）を挙げることができる。
【００２８】
本発明に係る低粘性大麦ベータファイバー組成物は、上記大麦ベータファイバーをプロテアーゼ処理したものである。
【００２９】
本発明のプロテアーゼ及び大麦ベータファイバーの使用量は、用いるプロテアーゼによって異なるが、例えばプロテアーゼＮ「アマノ」Ｇを用いた場合、大麦ベータファイバーとプロテアーゼの純粋な水溶液の系では、大麦ベータファイバー０．１〜１５質量％に対し、プロテアーゼ０．００１〜２．５質量％を併用し、ｐH７〜９の範囲にて酵素処理することで低粘性化し、その配合比率は大麦ベータファイバー １０に対し、プロテアーゼ０．１〜２の配合比率がより好ましい。
【００３０】
プロテアーゼと大麦ベータファイバーの量は、有効な粘度が得られるよう、当業者は適宜調節し得るものであり、上記の濃度範囲に制限されるものではない。
【００３１】
また、使用されるｐＨについては特に制限はなく、用いるプロテアーゼの最適ｐＨにて、適宜選択・調整され得るものである。
【００３２】
得られる低粘性大麦ベータファイバーの粘度は、５質量％水溶液で５５℃において１〜５０ｍＰａ・ｓ、好ましくは１〜２５ｍＰａ・ｓである。
【００３３】
本発明の低粘性大麦ベータファイバー組成物は、低粘性大麦ベータファイバーを含有するものであればよく、これらをそのまま用いるか、あるいは、これら以外の成分として希釈剤、担体またはその他の添加物を含有していてもよい。
【００３４】
希釈剤または担体としては、本発明の効果を妨げないものであれば特に制限されず、例えばシュクロース、グルコース、デキストリン、澱粉類、サイクロデキストリン、トレハロース、乳糖、マルトース、水飴、液糖などの糖類；エタノール、プロピレングリコール、グリセリン等のアルコール類；ソルビトール、マンニトール、キシリトール、エリスリトール、マルチトール等の糖アルコール類；カラギナン、ローカストビーンガム、ペクチン、プルラン等の多糖類；または水を挙げることができる。また添加剤としては、抗酸化剤、キレート剤等の助剤、香料、香辛料抽出物、防腐剤などを挙げることができる。
【００３５】
本発明の低粘性大麦ベータファイバー組成物はその形態を特に制限するものではなく、例えば粉末状、顆粒状、錠剤状などの固体状；液状、乳液状等の溶液状；またはペースト状等の半固体状などの、任意の形態に調製することができる。
【００３６】
本発明の低粘性大麦ベータファイバー組成物は様々な粘性食品等に広く適応することができ、例えば飲食物、化粧品、医薬品、医薬部外品、飼料等をあげることができる。
【００３７】
本発明が対象とする食品としては、例えば乳飲料、乳酸菌飲料、果汁入り清涼飲料、清涼飲料、炭酸飲料、果汁飲料、野菜飲料、野菜・果実混合飲料、アルコール飲料、粉末飲料、コーヒー飲料、紅茶飲料、緑茶飲料、麦茶飲料などの飲料類；ヨーグルト等のデザート類；コンソメスープ、ポタージュスープ等のスープ類；セパレートドレッシング、ノンオイルドレッシング、ケチャップ、たれ、ソースなどのソース類；ストロベリージャム、ブルーベリージャム、マーマレード、リンゴジャム、杏ジャム、プレザーブ等のジャム類；ホイップクリーム等の酪農・油脂製品類；等の種々の加工食品を挙げることができる。好ましくは飲料、デザート、農産加工品、果実加工品、油脂食品及びスープ類である。
【００３８】
本発明の飲食物は、製造の任意の工程で本発明の低粘性大麦ベータファイバー組成物を配合することを除けば、各種飲食物の慣用の製造方法に従って製造することができる。低粘性大麦ベータファイバー組成物の配合方法やその順番に特にも制限はない。
【００３９】
本発明が対象とする化粧品としてはスキン化粧料（ローション、乳液、クリームなど）、口紅、日焼け止め化粧品、メークアップ化粧品等を；医薬品としては各種錠剤、カプセル剤、ドリンク剤、トローチ剤、うがい薬等を；医薬部外品としては歯磨き剤、口中清涼剤、口臭予防剤等を；また飼料としてはキャットフードやドッグフード等の各種ペットフード、観賞魚若しくは養殖魚の餌等を一例として挙げることができるが、これらに制限されるものではない。
【００４０】
これらの化粧品、医薬品、医薬部外品または飼料などの各種製品は、それら製造の任意の工程で本発明の低粘性大麦ベータファイバー組成物を配合することを除けば、各種製品の慣用方法に従って製造することができる。化粧品、医薬品、医薬部外品または飼料に対する低粘性大麦ベータファイバー組成物の配合時期も特に制限されない。
【００４１】
これら食品、化粧品、医薬品、医薬部外品または飼料添加する本発明の低粘度大麦ベータファイバー組成物の添加量は、低粘度大麦ベータファイバーの量として、０．０１〜１０質量％、好ましくは０．１〜５質量％、更に好ましくは０．３〜３質量％である。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によると大麦ベータファイバーを食物繊維として食品に用いる場合でも、食品の粘度を上昇させず、かつ、工業的に容易に製造することができる素材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、実験例、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、特に記載のない限り「％」とは「質量％」を、「部」とは、「質量部」を意味するものとする。
【００４４】
実験例１
大麦ベータファイバー（カーギル社製）の添加量５％の添加で水にて全量１００％とし、８５℃で１５分間加熱し溶解させた。その後、冷却水槽で５５℃まで冷却し、５５℃での粘度を測定した。粘度測定はビスコメーターTVB-10（Toki Sangyo社製）を用いて測定した。
溶解させた大麦ベータファイバー５％水溶液に表１の各種酵素をタンパク質量の０．１％添加した。なお、使用したカーギル社製大麦ベータファイバーには、７１％の水溶性食物繊維、１．８％のタンパク質、灰分２．７１％、水分４．７４％（いずれも三栄源分析値）が含まれている。
【００４５】
酵素は、ウマミザイム（ぺプチダーゼ剤、天野エンザイム社製、Aspergillus oryzae由来、ｐＨ7.0）、プロテアーゼM「アマノ」G（プロテアーゼ剤、天野エンザイム、Asperigillus oryzae由来、ｐＨ3.0）、プロテアーゼN「アマノ」G（プロテアーゼ剤、天野エンザイム、Bacillus subtillis由来、ｐＨ7.0）、ぺプチダーゼR（ぺプチダーゼ剤、天野エンザイム、Rhizopus oryzae由来、ｐＨ７．０）、セルラーゼAP3（セルラーゼ剤、天野エンザイム、Aspergillus niger由来、ｐＨ4.5）を用いた。
【００４６】
結果
各種酵素を用いた場合の大麦ベータファイバーの粘度変化
【００４７】
【表１】
【００４８】
上記の表１に示すように、各種代表的な酵素を用いて、大麦ベータファイバーの粘度の変化の有無を確認したところ、大麦ベータファイバーの粘度低下は、プロテアーゼを用いた場合に、顕著な変化が見られた。これは、ヒト酵素で分解されてない水溶性食物繊維が通常の酵素で分解されていないことを示す。一方、グルカンと結合あるいは絡みあうタンパク質を分解させ、大麦ベータファイバーの構造を変化させ、粘度を低下させることが示された。また、酸性条件下で、プロテアーゼ処理を行い、粘度の低下が見られているが、大麦ベータファイバーは酸性条件下で、酸分解するため、酵素による直接な効果を証明しているとはいえないため、色調の変化がなく、酸、強アルカリ条件下での分解のない中性条件で、適合する酵素を選択することができた。
【００４９】
実験例２
大麦ベータファイバー（カーギル社製）の添加量５％の添加で水にて全量１００％とし、８５℃で１５分間加熱し溶解させた。その後、冷却水槽で５５℃まで冷却し、５５℃での粘度を測定した。粘度測定はビスコメーターTVB-10（Toki Sangyo社製）を用いて測定した。
【００５０】
溶解させた大麦ベータファイバー５％水溶液にプロテアーゼN「アマノ」G（天野エンザイム社製）をタンパク質量の０．１％添加した。
【００５１】
酵素を添加した大麦ベータファイバーを５５℃で６時間保温し、再度５５℃での粘度を測定した。なお、酵素は９５℃で３０分間加熱し、酵素を失活させて冷却水槽で25℃まで冷却した。
【００５２】
その結果、大麦ベータファイバーのタンパク質含量はセミミクロケルダール法で測定したところ、処理前のタンパク質含量１．８％から０．７％に低下し、プロテアーゼによる処理の効果を見出した。また、処理前の５％大麦ベータファイバーでの粘度値は、５５℃、６０ｒｐｍで１０７１ｍＰａ・ｓであったが、プロテアーゼ酵素処理することによって粘度値が２１ｍＰａ・ｓにまで低下した。
【００５３】
このことから、大麦ベータファイバーはその構造上では、β（１，３）、（１，４）結合をし、その構造はデンプンでいうアミロースのような構造を持つことが報告されているが、大麦ベータファイバー中に含まれる微量のタンパク質がそのグルカン構造において分子間、分子内でタンパク質が介在し、結合していた可能性があり、そのタンパク質による結合を解裂させ、粘度を低下させた可能性が示唆された。
【００５４】
実験例３
実験例２でプロテアーゼ酵素処理した５％大麦ベータファイバーは、酵素処理していない大麦ベータファイバーと比べて透明度が高くなることが認められた。その濁り度を分光光度計（日本分光 UV550）を用い、７００ｎｍにおける透過率を測定した結果、酵素処理していない大麦ベータファイバー水溶液は、６０．２％であったが、酵素処理した大麦ベータファイバーは８３％となり、ほとんど透明化した。
【００５５】
このことは大麦ベータファイバーとタンパク質との結合による不溶化した部分を除去し、水溶液の透明性が向上したものと思われる。
【００５６】
実験例４
実験例２で調製した溶液（プロテアーゼ酵素処理した水溶液）に、アミラーゼ（天野エンザイム社製、ビオザイムＦ１０ＳＤ；Aspergillus oryzaeより精選された菌株を培養し得られた酵素を精製したα―アミラーゼ剤で、プロテアーゼ活性を有する酵素、至適ｐＨ４．８）を併用した。処理条件は、ｐH7、保温温度５５℃、９０分間保持した。酵素処理した後の得られた水溶液を実施例１と同様に加熱して酵素失活させた後に得られた水溶液は、より粘度の低い溶液（粘度１０ｍＰａ・ｓ、測定温度５５℃）として得ることができた。本実験例５で調製した大麦ベータファイバー水溶液と酵素処理した水溶液の写真を撮影し、その外観を撮影した（図１）。
【００５７】
実施例１ 大麦ベータファイバー添加緑茶飲料
緑茶エキスパウダー（三栄源エフ・エフ・アイ社製）０．２部、Ｌ−アスコルビン酸ナトリウム０．０３部、炭酸水素ナトリウム０．００３部の系に酵素処理した大麦ベータファイバー０．５部を添加し水にて全量１００部とし、８５℃で１５分間加熱溶解した。次にＵＨＴ殺菌機を用いて、１３５℃１０秒間加熱殺菌し、６０℃でＰＥＴ容器に充填した（このときの飲料の粘度は１０ｍPa・ｓ以下であった（測定温度、５５℃））。
【００５８】
酵素処理した大麦ベータファイバーを添加した緑茶飲料は、酵素処理していない大麦ベータファイバーを含む緑茶飲料と比べ、緑茶の風味を新鮮に保ち、また緑茶の透明度が高く、粘度も感じない飲みごこちのよい、清涼な飲料となった。この緑茶飲料は大麦ベータファイバーが食物繊維(２．５ｇ／５００ｍＬ容量)としての機能性となる整腸作用を訴求しうる食品に加工することができた。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明によると、製造工程の最終段階までは粘度は高くなく、取扱いが容易なため簡便な設備で済み、しかも最終段階においては低粘度を実現するという、低粘度の食品を工業的に容易に製造することができる低粘性大麦ベータファイバー組成物および低粘性食品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実験例４で得られた低粘性大麦ベータファイバー水溶液（酵素処理前：右、酵素処理後：左）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低粘性大麦ベータファイバー組成物に関し、特に、大麦ベータファイバーをプロテアーゼ処理して得られた低粘性大麦ベータファイバー組成物、該低粘性大麦ベータファイバーを含有することを特徴とする食品に関する。さらに詳細には、本発明は、飲料、菓子、デザート、タレ等飲食可能な食品に、粘性を変えずに食物繊維として大麦ベータファイバーを添加するのに適した低粘性大麦ベータファイバー組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、食品に用いる多糖類、例えばキサンタンガム、グァーガム、ローカストビーンガム、ペクチン、タマリンドシードガム、カラギナン、ジェランガムなどの粘度を低下させるために、セルラーゼなどの糖質を分解する酵素を用いて低分子化した物質または酵素処理以外に物理的に多糖類の主鎖を切断するなどの低分子化する方法が用いられている。
【０００３】
これらの多糖類を含む食物繊維は、通常粉末等の固体状で市販等されており、これらを食品中に溶かすことができれば、求める多糖類水溶液が容易に得られる。
【０００４】
一方、近年、食物繊維、あるいはベータファイバーなどを用い、整腸作用、コレステロール低下作用などの生理的機能性を付与するために食品に添加する場合、１回の摂取で３〜１０ｇの範囲で摂取するために、食物繊維の添加量としては１％（質量、以下、同じ）以上の添加を行うことがある。
【０００５】
３％以上の高濃度の食物繊維などを、食品中にもともと水分が少ない、或いは水分はあっても固体（粉末など）状の食物繊維の溶解を妨げる成分（例えば、アルコールや低い塩濃度など）が存在する場合等において、食品中に固体の状態で溶かすと、不溶性の粒子、いわいる「ままこ」が生じやすく、濃度５％以上となると高い粘度の水溶液であり、水のように低い粘度の水溶液を得ることが困難であり、飲料に用いた際に違和感を生じたり、外観上も透明度の低いものとなる。
【０００６】
このような場合、食物繊維をあらかじめ水に溶かし、水溶液として準備するか、あるいは水とともに食品へ添加する方法、即ち、食物繊維の溶液を別に調製して添加する方法が考えられるが、このような方法によっても、低粘度の食品を工業的に容易に製造することは困難であった。
【０００７】
オート麦からベータグルカン組成物を分離する方法が検討され、ベータアミラーゼとプルラナーゼおよびまたはプロテアーゼ酵素を使用して、組成物を生成する方法が検討されている（例えば、特許文献１参照）が、これは胚乳部分に含まれるタンパク質を除去し精製するためであり、分子量の調整、粘度の調整に用いられておらず、飲料などの低粘度食品に向けた加工方法として検討されていないのが現状である。
【０００８】
キサンタンガムなどの多糖類の透明性を得るために、アルカリ性プロテアーゼ（アルカラーゼ、ノボインダストリー）を用いてｐH９〜１２．５で、温度４５〜７０℃で、３０分以上処理し、透明化する方法が検討されている（例えば特許文献２、３参照）。
【０００９】
これは、キサンタンガムが微生物発酵多糖類であることから、発酵過程で生成するブイヨンなど、代謝産物の中にタンパク質などが含まれ、このタンパク質の除去の目的で利用されているが、このことがそのままキサンタンガムの低粘度化または透明化に直接的に貢献しない点が現状である。さらに、植物由来となる大麦ベータファイバーなどのグルカンは、水溶液のｐＨをアルカリ側にした場合には、植物に含まれるキノン系化合物により、赤色、褐変などの変化を起こし、色素成分の発色や沈着が起こるため、透明化に伴う長所はないのが現状である。濃度５％のキサンタンガム水溶液では、粘度が高すぎ、飲用に供することができない。
【００１０】
中性プロテアーゼを用いて同じキサンタンガムを清澄化することが提案されているが、十分な透明性が確保されていない（例えば、特許文献３参照）。
【００１１】
ベータ-1,3−グルカナーゼ活性およびプロテアーゼ活性を有する複合酵素（ペリキュラアササキイ（Pellicularia sasaki）およびまたはペリキュラリアフィラメントサ（Pellicularia filmentosa）由来、キタラーゼ、クミアイ化学工業社製）を用いた方法など、プロテアーゼによる処理を提案している（例えば、特許文献４参照）が、十分な効果が得られてない。
【００１２】
これまで、大麦から抽出したベータファイバーを用いて即席飲料、スープ、ジュース、コーヒーなどの飲料分野に平均分子量４万前後の低分子領域のファイバーを調製し検討している（例えば、特許文献５参照）が、大麦ベータグルカンの粘度を低めに調製するために低分子化して調整しているが、得られた大麦ベータファイバーを溶解した水溶液は、褐色な透明性の低い溶液であり、飲料などの分野に適合する大麦ベータファイバーを確保できていないのが現状である。
【００１３】
【特許文献１】特表２００２−５２８０６２号公報
【特許文献２】特開平０５−２９２９８５号公報
【特許文献３】特開昭５０−１２１４９３号公報
【特許文献４】特開昭５７−００５６９８号公報
【特許文献５】特開２００２−３０６１２４号公報
【００１４】
かかる事情から、高濃度の食物繊維を用いて水溶液にした場合、低粘度の食品を工業的に容易に製造できる方法は従来なく、解決手段が求められていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、かかる事情に鑑みて、開発されたもので、大麦ベータファイバーを食物繊維として飲料に用いる場合でも、食品の粘度を上昇させず、透明性が高く、かつ、工業的に容易に製造することができる素材を提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明は、製造工程の最終段階まで粘度が高くなく、取扱いが容易なため簡便な設備で済み、最終段階においても粘度が上昇することもない食品を実現する課題を解決し、低粘度の食品を工業的に容易に製造することができる素材を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者らは、従来から、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねていたところ、大麦ベータファイバーをプロテアーゼ処理することによって、大麦ベータファイバーの食物繊維としての効能はそのままで、低粘度で無色透明な低粘性大麦ベータファイバーを得られることを見いだした。
【００１８】
そして、対象とする食品に、低粘性大麦ベータファイバーの添加と最適濃度の使用で低粘性の溶液を調製することができ、従来になかった、低粘度の飲料の調製を実現できることを見いだした。
【００１９】
また、本発明は酵素処理することにより、低粘度かつ透明度が高く、風味及び呈味の良好な高品質の大麦ベータファイバーの製造方法に関するものである。
【００２０】
すなわち、本発明はプロテアーゼを主成分として含有する酵素剤で大麦ベータファイバー溶液を処理することを特徴とする粘度と濁りを抑制した低粘性大麦ベータファイバーの製造方法である。
【００２１】
すなわち、本発明は、下記に掲げるものである：
【００２２】
項１．大麦ベータファイバーをプロテアーゼ処理することにより得られる低粘性大麦ベータファイバー。
項２．粘度が５質量％水溶液で、５５℃において１〜５０ｍＰａ・ｓであることを特徴とする項１記載の低粘性大麦ベータファイバー。
項３．５質量％水溶液で７００ｎｍにおける透過率が８０％以上であることを特徴とする項１乃至２記載の低粘性大麦ベータファイバー。
項４．項１乃至３記載の低粘性大麦ベータファイバーを含むことを特徴とする低粘性大麦ベータファイバー組成物。
項５．項４記載の低粘性大麦ベータファイバー組成物を含有することを特徴する食品。
項６．大麦ベータファイバーをプロテアーゼで処理することを特徴とする低粘性大麦ベータファイバーの製造方法。
【００２３】
本発明は、大麦ベータファイバーをプロテアーゼ処理することによって得られる低粘性大麦ベータファイバーを含有することを特徴とする低粘性大麦ベータファイバー組成物に関する。さらに本発明は、上記低粘性大麦ベータファイバー組成物を用いた食品に関する。
【００２４】
詳細には、本発明は、飲料、菓子、デザート、タレ等飲食可能な食品の粘性を変えずに大麦ベータファイバーを添加することができる低粘性大麦ベータファイバー組成物に関する。
【００２５】
一般に、大麦ベータファイバーは大麦種子の胚乳細胞壁を構成する成分として穀類種子に分布しており、食物繊維として整腸作用などが期待されている素材である。ベータファイバー（またはベータグルカンという）の構造はβ−１，３−Ｄ−グルコピラノース結合およびβ−１，４−Ｄ−グルコピラノース結合を主成分とするグルコースの重合体であることが知られている。この重合体を抽出するための用いる方法は多様であり、その製造方法によって性質が異なることが知られている。
【００２６】
本発明で用いる大麦ベータファイバーは、大麦を原料とし、アミラーゼの糖質分解酵素を用いて低分子の糖質あるいは穀物に存在するグリコーゲン由来の糖質を除去して分画し、精製し、分子量２５万〜１００万の範囲に調整し、エタノール抽出と乾燥によって得たものであり、例えば、カーギル社から提供された大麦ベータファイバーを原料として用いることができる。
【００２７】
本発明で用いられる酵素はプロテアーゼであり、例えば、天野エンザイム社製のもので、プロテアーゼＮ「アマノ」Ｇ（Bacillus subtilis由来）、プロテアーゼＭ「アマノ」Ｇ（Asperigillus oryzae由来）を挙げることができる。
【００２８】
本発明に係る低粘性大麦ベータファイバー組成物は、上記大麦ベータファイバーをプロテアーゼ処理したものである。
【００２９】
本発明のプロテアーゼ及び大麦ベータファイバーの使用量は、用いるプロテアーゼによって異なるが、例えばプロテアーゼＮ「アマノ」Ｇを用いた場合、大麦ベータファイバーとプロテアーゼの純粋な水溶液の系では、大麦ベータファイバー０．１〜１５質量％に対し、プロテアーゼ０．００１〜２．５質量％を併用し、ｐH７〜９の範囲にて酵素処理することで低粘性化し、その配合比率は大麦ベータファイバー １０に対し、プロテアーゼ０．１〜２の配合比率がより好ましい。
【００３０】
プロテアーゼと大麦ベータファイバーの量は、有効な粘度が得られるよう、当業者は適宜調節し得るものであり、上記の濃度範囲に制限されるものではない。
【００３１】
また、使用されるｐＨについては特に制限はなく、用いるプロテアーゼの最適ｐＨにて、適宜選択・調整され得るものである。
【００３２】
得られる低粘性大麦ベータファイバーの粘度は、５質量％水溶液で５５℃において１〜５０ｍＰａ・ｓ、好ましくは１〜２５ｍＰａ・ｓである。
【００３３】
本発明の低粘性大麦ベータファイバー組成物は、低粘性大麦ベータファイバーを含有するものであればよく、これらをそのまま用いるか、あるいは、これら以外の成分として希釈剤、担体またはその他の添加物を含有していてもよい。
【００３４】
希釈剤または担体としては、本発明の効果を妨げないものであれば特に制限されず、例えばシュクロース、グルコース、デキストリン、澱粉類、サイクロデキストリン、トレハロース、乳糖、マルトース、水飴、液糖などの糖類；エタノール、プロピレングリコール、グリセリン等のアルコール類；ソルビトール、マンニトール、キシリトール、エリスリトール、マルチトール等の糖アルコール類；カラギナン、ローカストビーンガム、ペクチン、プルラン等の多糖類；または水を挙げることができる。また添加剤としては、抗酸化剤、キレート剤等の助剤、香料、香辛料抽出物、防腐剤などを挙げることができる。
【００３５】
本発明の低粘性大麦ベータファイバー組成物はその形態を特に制限するものではなく、例えば粉末状、顆粒状、錠剤状などの固体状；液状、乳液状等の溶液状；またはペースト状等の半固体状などの、任意の形態に調製することができる。
【００３６】
本発明の低粘性大麦ベータファイバー組成物は様々な粘性食品等に広く適応することができ、例えば飲食物、化粧品、医薬品、医薬部外品、飼料等をあげることができる。
【００３７】
本発明が対象とする食品としては、例えば乳飲料、乳酸菌飲料、果汁入り清涼飲料、清涼飲料、炭酸飲料、果汁飲料、野菜飲料、野菜・果実混合飲料、アルコール飲料、粉末飲料、コーヒー飲料、紅茶飲料、緑茶飲料、麦茶飲料などの飲料類；ヨーグルト等のデザート類；コンソメスープ、ポタージュスープ等のスープ類；セパレートドレッシング、ノンオイルドレッシング、ケチャップ、たれ、ソースなどのソース類；ストロベリージャム、ブルーベリージャム、マーマレード、リンゴジャム、杏ジャム、プレザーブ等のジャム類；ホイップクリーム等の酪農・油脂製品類；等の種々の加工食品を挙げることができる。好ましくは飲料、デザート、農産加工品、果実加工品、油脂食品及びスープ類である。
【００３８】
本発明の飲食物は、製造の任意の工程で本発明の低粘性大麦ベータファイバー組成物を配合することを除けば、各種飲食物の慣用の製造方法に従って製造することができる。低粘性大麦ベータファイバー組成物の配合方法やその順番に特にも制限はない。
【００３９】
本発明が対象とする化粧品としてはスキン化粧料（ローション、乳液、クリームなど）、口紅、日焼け止め化粧品、メークアップ化粧品等を；医薬品としては各種錠剤、カプセル剤、ドリンク剤、トローチ剤、うがい薬等を；医薬部外品としては歯磨き剤、口中清涼剤、口臭予防剤等を；また飼料としてはキャットフードやドッグフード等の各種ペットフード、観賞魚若しくは養殖魚の餌等を一例として挙げることができるが、これらに制限されるものではない。
【００４０】
これらの化粧品、医薬品、医薬部外品または飼料などの各種製品は、それら製造の任意の工程で本発明の低粘性大麦ベータファイバー組成物を配合することを除けば、各種製品の慣用方法に従って製造することができる。化粧品、医薬品、医薬部外品または飼料に対する低粘性大麦ベータファイバー組成物の配合時期も特に制限されない。
【００４１】
これら食品、化粧品、医薬品、医薬部外品または飼料添加する本発明の低粘度大麦ベータファイバー組成物の添加量は、低粘度大麦ベータファイバーの量として、０．０１〜１０質量％、好ましくは０．１〜５質量％、更に好ましくは０．３〜３質量％である。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によると大麦ベータファイバーを食物繊維として食品に用いる場合でも、食品の粘度を上昇させず、かつ、工業的に容易に製造することができる素材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、実験例、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、特に記載のない限り「％」とは「質量％」を、「部」とは、「質量部」を意味するものとする。
【００４４】
実験例１
大麦ベータファイバー（カーギル社製）の添加量５％の添加で水にて全量１００％とし、８５℃で１５分間加熱し溶解させた。その後、冷却水槽で５５℃まで冷却し、５５℃での粘度を測定した。粘度測定はビスコメーターTVB-10（Toki Sangyo社製）を用いて測定した。
溶解させた大麦ベータファイバー５％水溶液に表１の各種酵素をタンパク質量の０．１％添加した。なお、使用したカーギル社製大麦ベータファイバーには、７１％の水溶性食物繊維、１．８％のタンパク質、灰分２．７１％、水分４．７４％（いずれも三栄源分析値）が含まれている。
【００４５】
酵素は、ウマミザイム（ぺプチダーゼ剤、天野エンザイム社製、Aspergillus oryzae由来、ｐＨ7.0）、プロテアーゼM「アマノ」G（プロテアーゼ剤、天野エンザイム、Asperigillus oryzae由来、ｐＨ3.0）、プロテアーゼN「アマノ」G（プロテアーゼ剤、天野エンザイム、Bacillus subtillis由来、ｐＨ7.0）、ぺプチダーゼR（ぺプチダーゼ剤、天野エンザイム、Rhizopus oryzae由来、ｐＨ７．０）、セルラーゼAP3（セルラーゼ剤、天野エンザイム、Aspergillus niger由来、ｐＨ4.5）を用いた。
【００４６】
結果
各種酵素を用いた場合の大麦ベータファイバーの粘度変化
【００４７】
【表１】
【００４８】
上記の表１に示すように、各種代表的な酵素を用いて、大麦ベータファイバーの粘度の変化の有無を確認したところ、大麦ベータファイバーの粘度低下は、プロテアーゼを用いた場合に、顕著な変化が見られた。これは、ヒト酵素で分解されてない水溶性食物繊維が通常の酵素で分解されていないことを示す。一方、グルカンと結合あるいは絡みあうタンパク質を分解させ、大麦ベータファイバーの構造を変化させ、粘度を低下させることが示された。また、酸性条件下で、プロテアーゼ処理を行い、粘度の低下が見られているが、大麦ベータファイバーは酸性条件下で、酸分解するため、酵素による直接な効果を証明しているとはいえないため、色調の変化がなく、酸、強アルカリ条件下での分解のない中性条件で、適合する酵素を選択することができた。
【００４９】
実験例２
大麦ベータファイバー（カーギル社製）の添加量５％の添加で水にて全量１００％とし、８５℃で１５分間加熱し溶解させた。その後、冷却水槽で５５℃まで冷却し、５５℃での粘度を測定した。粘度測定はビスコメーターTVB-10（Toki Sangyo社製）を用いて測定した。
【００５０】
溶解させた大麦ベータファイバー５％水溶液にプロテアーゼN「アマノ」G（天野エンザイム社製）をタンパク質量の０．１％添加した。
【００５１】
酵素を添加した大麦ベータファイバーを５５℃で６時間保温し、再度５５℃での粘度を測定した。なお、酵素は９５℃で３０分間加熱し、酵素を失活させて冷却水槽で25℃まで冷却した。
【００５２】
その結果、大麦ベータファイバーのタンパク質含量はセミミクロケルダール法で測定したところ、処理前のタンパク質含量１．８％から０．７％に低下し、プロテアーゼによる処理の効果を見出した。また、処理前の５％大麦ベータファイバーでの粘度値は、５５℃、６０ｒｐｍで１０７１ｍＰａ・ｓであったが、プロテアーゼ酵素処理することによって粘度値が２１ｍＰａ・ｓにまで低下した。
【００５３】
このことから、大麦ベータファイバーはその構造上では、β（１，３）、（１，４）結合をし、その構造はデンプンでいうアミロースのような構造を持つことが報告されているが、大麦ベータファイバー中に含まれる微量のタンパク質がそのグルカン構造において分子間、分子内でタンパク質が介在し、結合していた可能性があり、そのタンパク質による結合を解裂させ、粘度を低下させた可能性が示唆された。
【００５４】
実験例３
実験例２でプロテアーゼ酵素処理した５％大麦ベータファイバーは、酵素処理していない大麦ベータファイバーと比べて透明度が高くなることが認められた。その濁り度を分光光度計（日本分光 UV550）を用い、７００ｎｍにおける透過率を測定した結果、酵素処理していない大麦ベータファイバー水溶液は、６０．２％であったが、酵素処理した大麦ベータファイバーは８３％となり、ほとんど透明化した。
【００５５】
このことは大麦ベータファイバーとタンパク質との結合による不溶化した部分を除去し、水溶液の透明性が向上したものと思われる。
【００５６】
実験例４
実験例２で調製した溶液（プロテアーゼ酵素処理した水溶液）に、アミラーゼ（天野エンザイム社製、ビオザイムＦ１０ＳＤ；Aspergillus oryzaeより精選された菌株を培養し得られた酵素を精製したα―アミラーゼ剤で、プロテアーゼ活性を有する酵素、至適ｐＨ４．８）を併用した。処理条件は、ｐH7、保温温度５５℃、９０分間保持した。酵素処理した後の得られた水溶液を実施例１と同様に加熱して酵素失活させた後に得られた水溶液は、より粘度の低い溶液（粘度１０ｍＰａ・ｓ、測定温度５５℃）として得ることができた。本実験例５で調製した大麦ベータファイバー水溶液と酵素処理した水溶液の写真を撮影し、その外観を撮影した（図１）。
【００５７】
実施例１ 大麦ベータファイバー添加緑茶飲料
緑茶エキスパウダー（三栄源エフ・エフ・アイ社製）０．２部、Ｌ−アスコルビン酸ナトリウム０．０３部、炭酸水素ナトリウム０．００３部の系に酵素処理した大麦ベータファイバー０．５部を添加し水にて全量１００部とし、８５℃で１５分間加熱溶解した。次にＵＨＴ殺菌機を用いて、１３５℃１０秒間加熱殺菌し、６０℃でＰＥＴ容器に充填した（このときの飲料の粘度は１０ｍPa・ｓ以下であった（測定温度、５５℃））。
【００５８】
酵素処理した大麦ベータファイバーを添加した緑茶飲料は、酵素処理していない大麦ベータファイバーを含む緑茶飲料と比べ、緑茶の風味を新鮮に保ち、また緑茶の透明度が高く、粘度も感じない飲みごこちのよい、清涼な飲料となった。この緑茶飲料は大麦ベータファイバーが食物繊維(２．５ｇ／５００ｍＬ容量)としての機能性となる整腸作用を訴求しうる食品に加工することができた。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明によると、製造工程の最終段階までは粘度は高くなく、取扱いが容易なため簡便な設備で済み、しかも最終段階においては低粘度を実現するという、低粘度の食品を工業的に容易に製造することができる低粘性大麦ベータファイバー組成物および低粘性食品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実験例４で得られた低粘性大麦ベータファイバー水溶液（酵素処理前：右、酵素処理後：左）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大麦ベータファイバーをプロテアーゼ処理することにより得られる低粘性大麦ベータファイバー。
【請求項２】
粘度が５質量％水溶液で、５５℃において１〜５０ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項１記載の低粘性大麦ベータファイバー。
【請求項３】
５質量％水溶液で７００ｎｍにおける透過率が８０％以上であることを特徴とする請求項１乃至２記載の低粘性大麦ベータファイバー。
【請求項４】
請求項１乃至３記載の低粘性大麦ベータファイバーを含むことを特徴とする低粘性大麦ベータファイバー組成物。
【請求項５】
請求項４記載の低粘性大麦ベータファイバー組成物を含有することを特徴する食品。
【請求項６】
大麦ベータファイバーをプロテアーゼで処理することを特徴とする低粘性大麦ベータファイバーの製造方法。
【請求項１】
大麦ベータファイバーをプロテアーゼ処理することにより得られる低粘性大麦ベータファイバー。
【請求項２】
粘度が５質量％水溶液で、５５℃において１〜５０ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項１記載の低粘性大麦ベータファイバー。
【請求項３】
５質量％水溶液で７００ｎｍにおける透過率が８０％以上であることを特徴とする請求項１乃至２記載の低粘性大麦ベータファイバー。
【請求項４】
請求項１乃至３記載の低粘性大麦ベータファイバーを含むことを特徴とする低粘性大麦ベータファイバー組成物。
【請求項５】
請求項４記載の低粘性大麦ベータファイバー組成物を含有することを特徴する食品。
【請求項６】
大麦ベータファイバーをプロテアーゼで処理することを特徴とする低粘性大麦ベータファイバーの製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２００７−８２４５３（Ｐ２００７−８２４５３Ａ）
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２７３８４８（Ｐ２００５−２７３８４８）
【出願日】平成１７年９月２１日（２００５．９．２１）
【出願人】（０００１７５２８３）三栄源エフ・エフ・アイ株式会社 (429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２１日（２００５．９．２１）
【出願人】（０００１７５２８３）三栄源エフ・エフ・アイ株式会社 (429)
【Ｆターム（参考）】
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