超長鎖イヌリン
本発明は、長鎖イヌリンおよびアーティチョークの根からのその調製、食料品および化粧用調製物におけるその使用、ならびにこの長鎖イヌリンを含む食料品および化粧用調製物に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に長鎖のイヌリンおよびアーティチョークの根からのその調製、食料品および化粧用調製物におけるその使用、ならびにこの特に長鎖のイヌリンを含む食料品および化粧用調製物に関する。
【０００２】
ほとんど脂肪を含有せず、より多くの天然原料を含有する食料品の需要は、ここ数十年で大きく増加した。炭水化物もしくはタンパク質に基づく製品、または脂肪酸の糖ポリエステルなどの合成脂肪代替品などの多数の物質が、脂肪の代替品としてすでに提案されてきた。しかしこれらは、低い熱安定性、不満足な「口あたり」、または人々もしくは環境への望まれない影響などの欠点を常に有する。
【０００３】
イヌリンが食品への使用に適することは、長い間公知であった。イヌリンは、ヒトに利用できるエネルギー価が低く、したがって、脂肪代替品としてのイヌリンの使用は、最終品の発熱量を確実に大きく減少させる。加えてイヌリンは、食料品中のプレバイオティク添加物および膨張性薬剤（bulking agent）として使用される。
【０００４】
イヌリンは、フルクタングループに属する多糖である。これは、フルクトース分子のβ−２−１結合鎖からなり、この鎖は、還元末端にα−Ｄ−グルコースユニットを有することがある。イヌリンは、例えばチコリの根、キクイモ（Jerusalem artichoke）塊茎、およびダリア塊茎などの様々な植物に経済的に回収できる量で存在する。様々なイヌリンの平均鎖長およびそれらの物理化学的性質は、植物種によって異なる。
【０００５】
現在まで食料品分野に採用されているイヌリンは、例えば水性ペースト形態での粘度、熱安定性および酸安定性、乳化能、ならびに水結合能などのそれらの加工特性が完全には満足でない。
【０００６】
加えて、発酵特性の改善およびプレバイオティク効果の拡大を有するイヌリンの必要性がある。
【０００７】
さらなる問題は、植物組織からイヌリンを熱水抽出した場合に、抽出物が、ポリマーの粗イヌリン以外にグルコースおよびフルクトースなどの単糖、スクロースなどの二糖、ならびにフルクトオリゴ糖（ＤＰ３〜１０）もまた含有することである。これらの副生成物（単糖および二糖、フルクトオリゴ糖（ＤＰ３〜１０）は、イヌリンのさらなる加工を妨害するおそれがある。例えば、単糖および二糖は、食事療法用食品の製造に好ましくない。単糖および二糖ならびにフルクトオリゴ糖（ＤＰ３〜１０）の甘味は、食品分野でのある種の適用を妨害する。フルクトオリゴ糖（ＤＰ３〜１０）は、その吸湿性および粘着性のために、加工の間および貯蔵の間の両方で食品への粗イヌリンの使用を大きく妨げるおそれがある。例えば化学的誘導体化により、粗イヌリンをさらに加工する間に、単糖および二糖ならびにフルクトオリゴ糖（ＤＰ３〜１０）は、費用がかさむ方法によってのみ精製できるか、または全く精製できない不確定な生成物の混合物に至るおそれがある。加えて、高い率の還元糖は、アミノ化合物の存在下での加熱加工において、望まれない褐変反応、異臭の形成、およびアクリルアミドの生成（メイラード反応）が起こりうるという欠点を有する。
【０００８】
本発明は、上に規定する問題を解決することが可能なイヌリンを提供するという目的に基づく。
【０００９】
特に本発明は、化粧品工業および食品工業における応用のために好都合な加工特性を達成することであった。その例は、好都合な粘度挙動、高い熱安定性および酸安定性、良好な乳化能、ならびに高い水結合能である。
【００１０】
さらに本発明によって取り組む一問題は、食料品への応用のために発酵特性の改善およびプレバイオティク効果の改善を有するイヌリンを提供することであった。
【００１１】
最終的に、粗イヌリンに比べて単糖および二糖ならびにフルクトオリゴ糖（ＤＰ３〜１０）の含量が少ないイヌリンを提供することが望ましかった。
【００１２】
前述の問題は、特許請求の範囲に定義された態様の提供によって解決される。
【００１３】
本発明は、８３から１０３の、好ましくは８４から１００の、さらに好ましくは８３から９８の、いっそうさらに好ましくは８５から９８の、そのうえさらに好ましくは８５から９５の、なおさらに好ましくは８６から９７の、最も好ましくは８６から９４の平均重合度ＤＰｗを有するイヌリンに関する。
【００１４】
これに関連して、そして本発明に関連して、「から」という用語は、それぞれ表示された数値限界を包含することもまた意図する。
【００１５】
「イヌリン」という用語は、本発明に関連してフルクトース分子のβ−２−１結合鎖からなるポリフルクタンを意味することを意図する。この鎖は、好ましくはその末端に還元性α−Ｄ−グルコースユニットを有する。
【００１６】
本発明に関連して「平均重合度ＤＰｗ」（平均ＤＰ（重量））という用語は、重量平均分子量Ｍｗおよびモノマーの分子量Ｍoの商を意味する。重量平均分子量Ｍｗは、次式
【数１】
により得られ、式中、Ｎiは分子量Ｍｉを有する分子の数である。
【００１７】
「平均重合度ＤＰｗ」は、本発明に関連して本明細書下記の「光散乱および屈折率検出を用いるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ−ＲＩ−ＭＡＬＬＳシステム）」の方法により好ましくは測定される。
【００１８】
本発明のイヌリンは、従来技術で記載されたイヌリンに比べて、熱処理または酸処理に異常に高い安定性を示すことにより、例えば特定産業での応用または化粧品工業および／もしくは食品工業における応用にさらに適するクリームに加工することができるという驚くべき長所を示す。加えて、本発明のイヌリンを含むクリームは、剪断力に対して予想外に高い安定性を示す。したがって本発明のイヌリンは、従来のイヌリンに比べて、強い剪断力が作用する工業プロセスにおいてより良好に加工することができるというさらなる長所を示す。
【００１９】
本発明のイヌリンは、特に好都合な粘度特性および高いゲル強度、ならびに食料品への応用に好都合な非常に低い溶解度がさらに優れている。
【００２０】
加えて本発明のイヌリンは、口の中で優れた感覚特性を有する、食料品における脂肪代替品として驚くほど良好な特性を示す。
【００２１】
本発明のイヌリンは、以前に採用された製品に比べて低速の発酵もまた示し、低速の発酵は、大腸後端における疾患の予防に好都合である。低速の発酵は、腸内ガス、特に水素の発生減少を伴う。
【００２２】
さらに本発明のイヌリンは、以前に採用された製品に比べて大きなプレバイオティク効果を有する。特に本発明のイヌリンは、好都合な方法でビフィズス菌の発生を刺激し、望まれない細菌および／または病原性細菌を同時に減少させる。したがって本発明のイヌリンは、特に大腸後端における腸の機能不全および疾患の予防および処置のための食料品および／または医薬への使用に適する。
【００２３】
最後に本発明のイヌリンは、様々な食料品に、例えば粘度増加、乳化性、水結合能およびパンの中身形成などの好都合な使用特性もまた付与する。本発明のイヌリンは、驚くことにベーカリー製品に改善された製パン特性を付与し、生地の収率を上げる。本発明のイヌリンは、さらに香味の改変および泡の安定化のための有効な手段である。
【００２４】
さらなる態様では、本発明のイヌリンは、３％未満、好ましくは１．５％未満、特に好ましくは０．７％未満、さらに特に好ましくは０．３％未満という、３から１０のＤＰを有するフルクトオリゴ糖（オリゴフルクタン）の含量を有する。
【００２５】
さらなる態様では、本発明のイヌリンは、２％未満、好ましくは１％未満、特に好ましくは０．５％未満、さらに特に好ましくは０．２％未満、最も好ましくは０．１％未満というグルコース含量を有する。
【００２６】
さらなる態様では、本発明のイヌリンは、２．５％未満、好ましくは１．５％未満、特に好ましくは１．０％未満、さらに特に好ましくは０．３％未満、最も好ましくは０．１５％未満というフルクトース含量を有する。
【００２７】
さらなる態様では、本発明のイヌリンは、２％未満、好ましくは１％未満、特に好ましくは０．５％未満、さらに特に好ましくは０．３％未満、最も好ましくは０．１％未満というスクロース含量を有する。
【００２８】
食料品への応用に特に好都合な本発明のイヌリンの態様では、単糖および二糖の含量は０．５％未満である。
【００２９】
全ての百分率は、別に指摘しない限りイヌリンおよびさらなる物質の総乾燥重量に対する重量パーセントである。「さらなる物質」は、イヌリンとは異なる、乾燥混合物中の全ての物質である。
【００３０】
本発明に関連して、フルクトース、グルコースおよびスクロースの含量は、下記の光学的酵素法（一般的な方法：「糖の測定」）により測定される。
【００３１】
前の態様に含まれうるさらなる態様では、本発明のイヌリンは、１３４００g/molから１６７００g/mol、好ましくは１３６００から１６２００g/mol、さらに好ましくは１３７５０g/molから１５９００g/mol、特に好ましくは１３９００g/molから１５７５０g/mol、最も好ましくは１３９００g/molから１５２５０g/molの重量平均分子量Ｍｗを有する。
【００３２】
本発明に関連して重量平均分子量Ｍｗは、本明細書下記の「光散乱および屈折率検出を用いるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ−ＲＩ−ＭＡＬＬＳシステム）」の方法により好ましくは測定される。
【００３３】
前の態様に含まれうるさらなる態様では、本発明のイヌリンは、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定される、６６から８９、好ましくは６８から８５、特に好ましくは７０から８５、いっそうさらに好ましくは７２から８４の平均重合度ＤＰn(GPC)を有する。
【００３４】
本発明に関連して「平均重合度ＤＰn」は、本明細書下記の「光散乱および屈折率検出を用いるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ−ＲＩ−ＭＡＬＬＳシステム）」の方法により好ましくは測定される。
【００３５】
本発明に関連して、「平均重合度ＤＰn」（平均ＤＰ（数））という用語は、数平均分子量Ｍnおよび結合したモノマーの分子量Ｍo（アンヒドロフルクトース＝１６２g/mol）の商を意味する。数平均分子量Ｍnは、次式
【数２】
により得られ、式中、Ｎiは分子量Ｍiを有する分子の数である。
【００３６】
前の態様に含まれうるさらなる態様では、本発明のイヌリンは、６５０から４８０００、さらに好ましくは９７０から４００００g/mol、なおさらに好ましくは１３００g/molから３４０００g/mol、最も好ましくは４０００g/molから２６８００g/molの範囲の分子量分布を有する。
【００３７】
前の態様に含まれうるそのうえさらなる態様では、本発明のイヌリンは、全てのイヌリン分子の総質量に対して１００００g/mol未満の分子量を有するイヌリン分子の総質量が２０〜３６％、および全てのイヌリン分子の総質量に対して２００００g/molを超える分子量を有するイヌリン分子の総質量が７〜２３％を示す。全てのイヌリン分子の総質量に対して１００００g/mol未満の分子量を有するイヌリン分子の総質量が２５〜３１％であり、全てのイヌリン分子の総質量に対して２００００g/molを超える分子量を有するイヌリン分子の総質量が１２〜１８％であることが、いっそうさらに好ましい。
【００３８】
本発明に関連して分子量分布は、本明細書下記の「光散乱および屈折率検出を用いるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ−ＲＩ−ＭＡＬＬＳシステム）」の方法により好ましくは測定される。
【００３９】
特に好都合な特性を有する本発明のイヌリンの一態様では、分岐度は、
【表１】
０．５〜２．０mol％、さらに好ましくは０．７〜２．０mol％、なおさらに好ましくは０．９から２．０mol％、最も好ましくは１．１から２．０mol％である。分岐度は、本明細書においてランダムに分布する分子量を有する本発明のイヌリンの試料で測定された全てのイヌリンモノマーの総数に対する、フルクトースモノマーの６位に追加の分岐点を有するβ−２−１−結合フルクトースモノマー（以後「２−１，６−」とも略する）の百分率の数として定義される。その６位では、ポリフルクトース鎖内の「２−１，６−」フルクトースモノマーは、少なくとも二つのβ−２−１−結合フルクトースモノマーからなる別のポリフルクトース鎖に、または単一のフルクトースモノマーに結合する。「分岐点」という用語は、少なくとも二つのβ−２−１−結合フルクトースモノマーからなる別のポリフルクトース鎖が、または単一のフルクトースモノマーが結合するポリフルクトース鎖内のフルクトースモノマーの位置を表す。分岐度は、標準的なメチル化分析法により、またはその代わりにメチル化後の還元分解法により測定される。両方法は、添付の実施例に詳細に説明する。
【００４０】
その特性が特に好都合であり、前に記載した態様に含まれうる本発明のイヌリンの態様は、重量平均重合度と数平均重合度の商ＤＰｗ／ＤＰｎにより表される特に狭い分子量分布を有する。この量は、多分散指数（polydispersity index）とも呼ばれる。好ましい態様では、商ＤＰｗ／ＤＰｎは１．２５未満であり、さらに好ましい態様では１．２０未満であり、いっそうさらに好ましい態様では１．１５未満であり、最も好ましい態様では１．１０未満である。本発明に関連して、ＤＰｗおよびＤＰｎについての値は、本明細書下記の「光散乱および屈折率検出を用いるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ−ＲＩ−ＭＡＬＬＳシステム）」の方法により測定される。変換の計算のためのモノマーの分子量は、１６２g/molに等しいと設定する。
【００４１】
本発明はさらに、本発明のイヌリンの水性ペーストに関し、そのペーストは、水にイヌリンを分散させること、結果として得られた分散液を均一になるまで剪断すること、このように得られた生成物を４〜１５℃で１２〜２４時間保存すること、および室温に調節した後で撹拌して均一なペーストを得ることによって得ることができる。好ましいペーストは、水と、ペーストの総重量に対して１〜４０wt％、さらに好ましくは１〜３５wt％、なおさらに好ましくは１〜３０wt％、いっそうさらに好ましくは２〜２５wt％、そのうえさらに好ましくは２〜２０wt％、特に好ましくは１０〜２０wt％のイヌリンとを含む。「ペースト」という用語は、本発明によると結晶状および／または無定形イヌリンの懸濁液と同等である。したがって、「水性ペースト」という用語は、水相中の結晶状および／または無定形イヌリンの懸濁液として了解されたい。水相は水に基づき、その水は、塩、他の炭水化物、タンパク質、アミノ酸などのさらに溶解または懸濁した物質を所望により含むことがある。好都合な態様では、ペースト中のイヌリンは、噴霧乾燥イヌリン、すなわちペーストを形成する前に噴霧乾燥されたイヌリンである。
【００４２】
上記のペーストは、水系中の構成要素として使用することができる。好ましい水系は、水に基づく食料品および化粧品であり、ここで「食料品」という用語は、この説明の各所で定義する。好ましい食料品の例もまた、この説明の各所で挙げる。食料品および化粧品において、本発明によるペーストは、構造付与構成要素、粘稠化剤、テキスチャー付与剤（texturizing agent）、安定化剤、または増粘剤（viscosity-building agent）として使用することができ、ここで、これに関連するペーストは、上に言及した機能の一つまたは複数を果たすことができる。食料品において、本発明によるペーストは、脂肪代替品、油代替品、プレバイオティク剤および／または食物繊維構成要素としてもまた使用することができ、ここで、これに関連するペーストは、上に言及する一つまたは複数の機能を果たすことができる。最も好ましい使用は、油代替品または脂肪代替品としての使用である。本発明によるペーストが構成要素として使用される最も好ましい食料品は、ヨーグルト、ヨーグルト飲料、クリーム、生クリーム、カード、バター、ミルク、特にスキムミルク、バターミルク、サワーミルク、ケフィア、チーズ、例えばクリームチーズ、ソフトチーズ、スライスチーズ、ハードチーズ、ホエイ、粉乳、ミルクベースの飲料などの乳製品である。
【００４３】
本発明のイヌリンは、酸に驚くほど高い安定性を示す。特に、本発明のイヌリンの水性ペーストは、酸に高い安定性を示す。同じく、本発明の水性イヌリンペーストの剪断安定性は、市販の製品に比べて異例である。
【００４４】
本発明のイヌリンは、驚くほど高いゲル強度により他の市販のイヌリンと区別される。イヌリンを９０℃で溶解させ、次いで室温（２３℃）で２４時間保存する場合に、４〜１００N、さらに好都合には１０〜１００N、いっそうさらに好都合には２０〜１００N、最も好都合には４０〜１００Nのゲル強度が、水において１〜３５％(w/w)、さらに好ましくは１〜３０％(w/w)、なおさらに好ましくは２〜２５％(w/w)、そのうえさらに好ましくは２〜２０％(w/w)、最も好ましくは約２０％(w/w)濃度の本発明のイヌリンで達成される。上に示したような高いゲル強度は、噴霧乾燥され、次いでゲル形成に採用された本発明のイヌリンを用いて特にうまく達成することができる。このように得られたゲルは、好ましくは粒子の性質を示す（粒子状ゲル）。ゲル強度を測定するための測定法は、実施例の項に詳細に説明する(水中で加熱後のイヌリンによる構造形成)。
【００４５】
さらなる局面において本発明は、イヌリンを入手するためのプロセスに関し、このプロセスでは、
ａ）アーティチョークの根を粉砕し、
ｂ）粉砕された根を水で処理することによって抽出液を得、
ｃ）得られた抽出物から着色構成要素を除去し、
ｄ）抽出液からイヌリンを沈殿させ、
ｅ）このイヌリンを少なくとも１回再沈殿させる。
【００４６】
このプロセスは、上に記載した本発明のイヌリンを得るために特に適するが、それに限定されるわけではない。
【００４７】
アーティチョークの根は、出発物質として使用されるが、このプロセスは、特定の品種に限定されない。好都合には根由来の任意の接着性混入物を除去すること、例えば高圧クリーナーを用いて水で強力洗浄することが粉砕に先行する。根材料の質量の損失を最小限にするために、好都合には凍結状態で根を洗浄することが可能である。
【００４８】
必要ならば、根は、例えば刻む（chop）ことによって最初に粗く粉砕される。さらなる粉砕にはシュレッダーが好ましい。得られた生成物は、繊維状チップの形態の粉砕された根材料である。
【００４９】
このプロセスの最も好都合な態様では、以下の特徴を有するアーティチョークの根、すなわち乾量およびイヌリンの形成に関して成熟した根を使用する。成熟度は、乾物含量に対するイヌリン含量の比およびイヌリン含量に対するフルクトース含量の比から立証することができる。イヌリン含量は、根の乾物の総重量に対して好ましくは３０〜７０wt％、さらに好ましくは４０〜６５wt％、なおさらに好ましくは５０〜６０wt％の範囲であり、フルクトース／イヌリン比は、好ましくは３〜２４wt％、さらに好ましくは３〜１２wt％の範囲であり、最も好ましくは６wt％未満である。洗浄されたアーティチョークの根の乾物含量は、洗浄された根の総重量に対して好ましくは２０〜５０wt％、さらに好ましくは３０〜４０wt％、さらに好ましくは３０〜３５wt％である。
【００５０】
本発明のプロセスでアーティチョークの根を使用する前に、それらを貯蔵しなければならない場合、微生物の混入、腐敗または酵素分解によるイヌリンの分子量の減少を防止するために根を保存しなければならない。好ましい根の保存方法は、粉砕された根を冷凍または熱風乾燥して貯蔵に供することである。
【００５１】
粉砕後に、粉砕された根材料を水で、好ましくは６０℃から９５℃の温度で、最も好ましくは８０〜９５℃で抽出する。抽出は、好ましくは中性からややアルカリ性のｐＨ範囲で行われる。ｐＨ７〜９で少なくとも６０℃の温度が好都合であるというのは、この場合、酵素加水分解および酸性加水分解が抑制されるからである。水における粉砕された根材料の濃度は、好ましくは１０〜４０wt％、さらに好ましくは２０〜３０wt％であり、この濃度は、抽出された混合物の総重量に対する根の新鮮重量として測定される。
【００５２】
好ましくは、抽出液の重量に対して抽出液中に８〜１２wt％の乾量含量および６wt％超、好ましくは６〜８wt％のイヌリン含量に至るような、使用される粉砕物の乾物と、抽出媒としての水との比が確率される。水と根重量の比などの抽出条件を同様に適切に選択することで、根に存在する８０〜９０wt％のイヌリンを抽出物へ移行させることができる。前述の条件は、抽出液からのイヌリンの好都合な結晶化および高収率を達成するために適し、これは、抽出液の重量に対して５wt％というたとえ低い濃度であっても、高分子量のイヌリンが抽出液から結晶化するという観察に基づく。
【００５３】
抽出装置に特別な制限はなく、植物材料のための従来の抽出技法を適用することができる。撹拌機を備えるジャケット加熱抽出器で抽出を行うことが、本発明により最も好ましい。別の高度に好ましい態様では、加熱可能なロータータン（lauter tun）を撹拌抽出器として使用する。したがって、根からのイヌリンの抽出を下記のように濾過による使用済みチップからの抽出液の分離と組み合わせる。根／水混合物の平衡化後の抽出時間は、好ましくは３０分〜４時間、好ましくは１〜２時間である。この時間の後に、例えばポンプ排出または漉し除き（straining off）または濾過により抽出液を使用済みチップから分離する。
【００５４】
使用済みチップから抽出液を分離後に、適切な場合には繊維状物質および植物フラグメントが、抽出液中に懸濁浮遊物として残留することがある。これらの懸濁物は、存在するならば抽出液から同様に除去する。このように、このプロセスの変形では、プロセスの段階ｂ）の後で段階ｃ）の前に、主に繊維からなる懸濁浮遊物が抽出液から除去される。懸濁浮遊物の許容される量および除去が行われるかどうかは、その都度当業者により決定されるものである。懸濁浮遊物の除去は、遠心分離または濾過などの従来の分離技法により行うことができる。脱スラッジセパレーターは、特に適することが証明された。適切な細かさを有する網またはフィルターもまた使用することができる。
【００５５】
大いに好ましい実施形態では、懸濁浮遊物は、使用済みチップをフィルター材料として使用することによって濾過することができる。この態様では、使用済みチップは、ロータータンのような底に篩を備える抽出容器の底に沈殿する。篩は、好ましくはスリットシーブである。沈殿した使用済みチップは、抽出液が通過して流れる濾過床として使用される。この技法を使用することによって、抽出液をさらに洗練もしくは増白（brightening）する前にまたはイヌリンを結晶化する前にさらなる濾過段階を使用せずに、定量的に近い懸濁浮遊物の除去が可能である。
【００５６】
抽出液は、それらが着色構成要素およびコロイド状に懸濁した着色物を含有することが原因で着色している。着色構成要素は、とりわけタンニンおよびフラボノイドからなり、通常は抽出液に黄色もしくは黄褐色および／または暗褐色を付与する。このような抽出液から直接得ることができるイヌリンは、中間色についての所望の必要条件を満たさない。したがって、プロセスの段階ｃ）で抽出液から着色構成要素を除去する必要がある。植物抽出液から着色構成要素を除去するための本発明のプロセス段階c)は、一般に植物抽出液の脱色、清澄化または「増白」ともまた呼ばれる。これらの用語は、本発明に関連して同等である。
【００５７】
本発明による増白は、石灰の添加に続く炭酸ガス処理（ＣＯ2添加）によって行うことができる。石灰添加のプロセスは、従来技術から公知であり、例えばサトウダイコンからスクロースを得る際に使用される。代替の増白プロセスでは、妨害構成要素はイオン交換体を使用して除去される。
【００５８】
このプロセスの特に好都合な態様では、着色構成要素は、段階ｃ）において、
ｉ）植物抽出液にマグネシウムイオン（Ｍｇ2+）を混合すること、
ｉｉ）植物抽出液に少なくとも一つのアルカリ構成要素を混合すること、
ｉｉｉ）沈殿を形成させることおよび
ｉｖ）形成した沈殿を植物抽出液から除去すること
によって除去される。
【００５９】
この特に好ましい変形における段階ｉ）〜ｉｖ）は、プロセス段階ｃ）の副段階である。
【００６０】
このプロセス変形は、驚くことに石灰増白プロセスよりも効果的な抽出物の脱色を可能にする。加えて、採用される佐剤であるマグネシウム塩およびアルカリは低コストである。したがってこのプロセスは、イオン交換体の使用よりもコストかからない。このプロセス段階を実施するための装置および時間にかかる費用もまた特に低い。最終的に、この種類の増白は、混濁を引き起こす物質もまた抽出液から同時に除去する。
【００６１】
マグネシウムイオン（Ｍｇ2+）は、本発明により水性植物抽出液に混合される。段階ｉ）の変形において植物抽出液にマグネシウム塩の水溶液を添加することが可能である。そのうえ、さらに好ましい変形では、マグネシウム塩は、植物抽出液に固体形態で直接添加され、そこに溶解される。
【００６２】
マグネシウム塩が添加される場合には、好ましくはその塩は、その高溶解度生成物が原因で水に非常に容易に溶解する塩である。特に適切なマグネシウム塩は、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、酢酸マグネシウムおよびプロピオン酸マグネシウムなどの低級脂肪酸のマグネシウム塩、ならびにその混合物から選択される。
【００６３】
ｉｉ）におけるアルカリ構成要素は、本発明により水酸化物イオン（ＯＨ-）を含むかまたは植物抽出液と配合後に抽出液中に水酸化物イオンを形成する構成要素を意味する。アルカリ構成要素は、液体、固体または気体であってもよい。液体アルカリ構成要素が好ましくは採用される。
【００６４】
プロセスの段階ｉ）およびｉｉ）に記載したマグネシウムイオンおよびアルカリ構成要素を添加すると、沈殿反応により沈殿が形成する。このプロセスに関連して、特にマグネシウムイオンの溶液が段階ｉ）で使用され、アルカリ性液体が段階ｉｉ）で使用されるならば、段階ｉ）およびｉｉ）は原理上同時に実施される。しかし、最初にプロセス段階ｉ）、次いで段階ｉｉ）を実施することが好ましい。
【００６５】
マグネシウムイオンおよびアルカリ構成要素の両方が抽出液中に可能な限り均一に分布する結果、抽出液中の沈殿反応もまた均一で、かつ可能な限り定量的であることが、プロセス段階ｃ）にとって好都合である。したがって、例えば植物抽出液に迅速かつ均一に混合することができるアルカリ溶液またはアルカリ懸濁液などの水性アルカリ液をアルカリ構成要素として採用することが好ましい。
【００６６】
アルカリ溶液またはアルカリ懸濁液は、本発明により、水酸化物イオン（ＯＨ-）を含むかまたは植物抽出液と配合後に水酸化物イオンを形成する。
【００６７】
非常に好ましいプロセスの変形では、段階ｉ）で最初にマグネシウム塩を抽出液に均一に溶解させる。続いて段階ｉｉ）でアルカリの水溶液または水性懸濁液を添加する。
【００６８】
一態様では、アルカリ構成要素はアルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水酸化物の水溶液または水性懸濁液である。この水酸化物は、好ましくは水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムおよび水酸化バリウムなどのアルカリ金属およびアルカリ土類金属の水酸化物から選択される。
【００６９】
非常に特別な好ましい変形では、アルカリ構成要素は水酸化カルシウム懸濁液である。水酸化カルシウムを使用する長所は、段階ｉｉｉ）で特に少量の遠心分離物が得られることである。加えて、水酸化マグネシウムおよび硫酸カルシウムの同時沈殿は、沈殿のより大きい沈降速度およびより大きい圧縮率を達成する。沈殿は、特にゼラチン状コンシステンシーをほとんど有さない。したがって、沈殿におけるイヌリンの結合は、このプロセスの変形では特に低いままである。
【００７０】
使用することができるさらなるアルカリ構成要素はアンモニアであり、好ましくは水溶液である。気体状アンモニアを使用することも原則として除外されないが、これは水溶液の使用よりも好ましくない。
【００７１】
さらなる態様では、アルカリ構成要素はエチレンジアミンおよびトリエタノールアミンなどの有機塩基の水溶液または水性懸濁液である。
【００７２】
アルカリ金属およびアルカリ土類金属の酢酸塩、特に酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウムおよび酢酸マグネシウムなどの弱有機酸の塩もまた使用することができる。
【００７３】
水酸化マグネシウムは沈殿として形成する。水性抽出液の着色構成要素は、本発明により沈殿に残り、したがって液相と分離される。実質的に脱色された抽出液が得られる。採用したＭｇ2+イオンおよびアルカリ構成要素の量、すなわち形成した沈殿の量が、とりわけその脱色がどの程度定量的であるかを決定する。反応物の量の最適化は、当業者の能力の範囲内である。硫酸マグネシウムの場合、好ましい濃度は水性抽出液の０．５〜３wt％、さらに好ましくは０．５〜２wt％の範囲である。
【００７４】
上記のような段階ｃ）の好ましい変形では、水酸化物イオンとマグネシウムイオンとのモル比ＯＨ-：Ｍｇ2+は、好ましくは２．２：１から１．８：１．である。この比が正確に化学量論的であること、すなわちＯＨ-：Ｍｇ2+＝２：１であることが最も好ましい。したがって、アルカリ構成要素の量は、マグネシウムイオンに対して適切な量の水酸化物イオンが存在するように選択すべきである。
【００７５】
プロセス段階ｉ）およびｉｉ）におけるマグネシウム塩の溶解およびアルカリ成分の混合は、好ましくは溶解および均一化をできるだけ迅速に達成するために、したがって高速の反応を達成するために撹拌しながら行われる。しかし、混合技法に特定のさらなる制限はない。したがってこのプロセスは、例えば当業者が精通する他の混合技法によってもまた実施することができる。
【００７６】
このプロセスを促進するために、段階ｉ）は、６０〜８０℃の温度で好ましくは実施される。アルカリ構成要素の添加後の反応時間は、通例約１から１５分であり、平均約１０分である。
【００７７】
除去段階ｉｖ）は、好ましくは沈降または濾過により行われる。沈降は、遠心機、好ましくはディスク型遠心機、特にデスラッジ型遠心機により高速化することができる。しかし、当業者が精通する他の分離技法もまた使用することができる。これらは、相互に組み合わせて実施することもまたでき、例えば増白した抽出液から遠心分離でスラッジを除去し、続いてスラッジを除去した抽出液を例えばプレートフィルターを用いて濾過することもできる。
【００７８】
本発明のプロセスの段階ｃ）の全体は、必要ならば１回を超えて実施することもまたできる。前述のサブ段階ｉ）〜ｉｖ）を有する段階ｃ）の好ましい変形が使用されるならば、個別のサブ段階ｉ）〜ｉｖ）を１回を超えて実施することもまた可能である。
【００７９】
段階ｃ）の後に、段階ｄ）でイヌリンを抽出液から沈殿させる。沈殿形成は、例えばエタノール、メタノールまたはイソプロパノールなどのアルコールを添加することによって行うことができる。この場合、添加したアルコールの量または液相の極性の調整に応じて、最初に高分子量イヌリン画分を沈殿させる結果として、添加したアルコールの量を介して抽出液に存在するイヌリンがどれほど定量的に沈殿し、どの分子量画分が優先的に得られるかに影響を与えることが可能である。アルコール以外に、水と混和する他の無極性有機液体を採用することもまた可能である。
【００８０】
このために、このプロセス段階の特に好都合な態様では、アルコール、特にエタノールおよびイソプロパノールの使用を制限するために、調製された抽出液を好ましくは出発体積の４分の１から５分の１に最初に濃縮する。濃縮は、蒸発または膜濾過および両プロセスの組み合わせにより行うことができる。この場合、イヌリンの沈殿を避けるために、濃縮する間に濃縮液を高温に、好ましくは６０〜９５℃に保つように注意しなければならない。膜濾過の長所は、イヌリンに付随する低分子量物質がそれに伴い枯渇することである。それに続く濃縮液からのイヌリンの沈殿は、漸増するアルコール濃度を選択する結果として、例えば重量平均重合度（ＤＰｗ）により特徴づけられる分子量範囲にしたがってイヌリンが分画されることによって、うまく行うことができる。沈殿条件の選択に応じて、結果は本発明によるＤＰｗを有する画分である。所望の純度に応じる。
【００８１】
アルコール沈殿によるよりも、抽出液を冷却することによってイヌリンを得る方が好ましい。好ましい条件は、イヌリンが沈殿する間に抽出液を温度２〜１０℃、さらに好ましくは２〜８℃に冷却し、この温度に６から１４０時間、好ましくは６から４８時間保つ条件である。冷却速度および温度、ならびに冷却時間は、抽出液からのイヌリンの沈殿および分子量分布の幅に、したがって同時に量に影響する。長い時間および低い温度の選択により、より低分子量のイヌリンおよびより広い分子量分布の沈殿ならびにより低い平均分子量の沈殿画分が生じる。沈殿したイヌリンは、例えば遠心分離、デカンテーション、濾過などの従来の分離技法により液相から分離される。
【００８２】
好ましい態様では、イヌリンは、上記のプロセスの抽出段階ｂ）の後で段階ｃ）の前に最初に結晶化される。このような結晶化は、好ましくは上に記載したように行われる。段階ｃ）の前の結晶化は、抽出液の直接の増白に比べて高い分子量のイヌリンの収率増加に導き、増白剤、すなわちマグネシウム化合物およびアルカリ構成要素の使用を節約する。イヌリンの最初の結晶化後に抽出液を増白することが好都合であるのは、この場合、イヌリン結晶に結合した着色構成要素だけを除去する必要があるからであり、これは同様に、増白するスラッジに結合しているイヌリンが少量であることになる。
【００８３】
最初の沈殿および沈殿したイヌリンの除去に続いて、まだ溶解している任意のイヌリン画分を得るために、抽出液の新たな冷却またはアルコールの添加を行うことができる。繰り返しに関する決定は、そのイヌリンが植物からどれほど量的に得ることができ、最終生成物中にどのような分子量分布が望まれるかにしたがって、その都度行われる。
【００８４】
抽出液中のイヌリン濃度は、根のイヌリン含量および抽出液中の粉砕された根の濃度に実質的に依存し、このイヌリン濃度は、抽出液を冷却することによるイヌリンの沈殿に影響を及ぼすさらなる変数である。したがって、濃度への沈殿の依存は、最初の沈殿の後に液相を例えば蒸発により濃縮するために、所望であれば低分子量画分を沈殿させるためにもまた、利用することができる。
【００８５】
最後のプロセス段階ｅ）において、沈殿したイヌリンは再沈殿される。本発明に関連して「再沈殿」は、前のプロセス段階から生じた固体イヌリンを再溶解させ、次いでその溶液から再度沈殿および／または結晶化させることを意味する。したがって、プロセスの段階ｅ）は、イヌリンを溶解させ、再度沈殿および／または結晶化させるとも述べることができ、ここで、この段階は少なくとも１回行われる。結晶化は、主に結晶構造が得られる点で沈殿とは異なる。
【００８６】
イヌリンは、好ましくは熱の効果により、好ましくは水に溶解される。温度７０〜１００℃、特に９０〜１００℃の水が特に適している。
【００８７】
段階ｅ）の沈殿形成は、前述のアルコール沈殿によって行うことができる。しかしイヌリンは、好ましくは溶液を２〜１０℃、さらに好ましくは２〜８℃に６から１４０時間、好ましくは１２〜４８時間の時間冷却することによって得られる。
【００８８】
段階ｅ）で溶解されたイヌリンの沈殿形成は、液相にまだ残留するイヌリンを得るために繰り返すことができる。繰り返しに関する決定は、そのイヌリンが植物からどれほど量的に得ることができ、最終生成物中にどのような分子量分布が望まれるかにしたがって、その都度行われる。沈殿形成を簡略化するために、液相を濃縮することができる。
【００８９】
再沈殿後に、結果として生じたイヌリン固体は、例えば遠心分離、デカンテーション、濾過などの従来の分離技法により液相から分離される。
【００９０】
分子量分布および結果として生じるイヌリン生成物の純度に作用するために、プロセス段階ｅ）は１回を超えて実施することができる。再沈殿段階ｅ）を繰り返すと、分子量の平均および重合度の平均が、高い値に移行することが明らかになった。したがって、本発明のイヌリンの分子量／重合度の様々な平均を、請求された範囲内に設定することが可能である。
【００９１】
微粒子不純物がまだ存在するならば、このプロセスに１回または複数回の濾過段階を差しはさむことが好都合である。存在する任意の微粒子不純物は濾過中に除去される。当業者は、不純物の粒度に応じてフィルターの細かさを選択する。
【００９２】
濾過段階は、抽出液を得た後でプロセスの任意の箇所に差し挟むことができる。例えば段階ｂ）で抽出液を得た直後の濾過段階が好都合である。濾過段階は、前述の懸濁浮遊物の除去と区別すべきであり、それは、濾過により除去される粒子が主に繊維からなる懸濁浮遊物よりも細かいからである。さらに好ましい態様では、濾過段階は段階ｄ）の前に実施される。
【００９３】
濾過段階は、好ましくはプロセス段階ｅ）に記載したような再沈殿と組み合わせられる。これは、段階ｅ）について前述したようにイヌリンを溶解すること、次いでその溶液を濾過することを伴う。濾過後に、濾液からイヌリンを沈殿または結晶化させる。沈殿または結晶化後に生じた固体イヌリンは、従来の分離技法、例えば遠心分離、デカンテーションおよび濾過などにより液相から分離することができる。
【００９４】
一部の例では、結果として生じたイヌリンは、濾過により除去することができない物質により変色することがある。このような場合には、活性炭で処理することにより着色不純物を除去することが好ましい。一態様では、活性炭を水に懸濁し、８０℃を超える、好ましくは９０℃を超える温度でイヌリン溶液に添加する。２０wt％イヌリン溶液の場合、活性炭の量は、好ましくはイヌリン溶液の重量に対して１〜１０wt％、好ましくは２〜６wt％、さらに好ましくは２〜３wt％の範囲である。着色不純物を吸着後に、活性炭を遠心分離および／または濾過により除去する。遠心分離による活性炭スラッジの分離により活性炭懸濁液を予備清澄化し、次いで２段階濾過により、例えば珪藻土プレコートフィルターおよびシートフィルターを併用して清澄化することができる。イヌリン溶液から活性炭を分離する間、イヌリンを溶液中に保つために８０℃を超える、好ましくは９０℃を超える温度に維持することが重要である。活性炭の除去後に、上記のようにイヌリンを沈殿または結晶化させ、液相から分離することができる。
【００９５】
液相からの分離後に、最終生成物は水または水／アルコール混液で再び洗浄することができる。温度２〜１０℃の冷水を用いた洗浄が好ましい。このためには、イヌリン沈殿を水中でスラリーにし、次いでイヌリンを再び沈降させる。
【００９６】
結果として生じたイヌリンは、さらなる最終プロセス段階で好ましくは乾燥させる。乾燥は、凍結乾燥、噴霧乾燥またはドラム乾燥により行うことができる。
【００９７】
好ましい態様では、本発明のイヌリンは噴霧乾燥された形態である。適切な噴霧乾燥のパラメーターは、添付の実施例に記載されている。噴霧乾燥のプロセスの場合に、沈殿または結晶化したイヌリンを再び（約８０℃を下回る水に入れて）懸濁液にまたは（約８０℃を超える水に入れて）溶液にしなければならないことは自明である。または、上記のように最後の沈殿形成または結晶化段階を省略することができ、そのプロセスからの懸濁または溶解したイヌリンを直接噴霧乾燥することができる。液体に調製された食品に本発明の噴霧乾燥されたイヌリンを添加することによって、粘度を特に効果的に増加させることが可能である。等量の本発明のイヌリンを添加した場合に、噴霧乾燥されたイヌリンの方が、別の方法（例えば凍結乾燥）で乾燥されたイヌリンに比べて大きな粘度増加が達成される。
【００９８】
その上さらに好ましい態様では、本発明のイヌリンは、噴霧造粒された（spray granulated）形態である。噴霧造粒されたイヌリンは、公知のプロセスにより、例えば予め噴霧乾燥された物質を造粒の種として導入し、さらなるイヌリンを噴霧乾燥することによって得られる。例えば粒度１０〜１００μmのイヌリンを初回チャージとして役立てることができる。適切な噴霧造粒条件は、例えば水７０％およびイヌリン３０％の供給組成ならびに供給温度９０℃である。
【００９９】
本発明のイヌリンは、さらに特に好ましくは５０〜３５０μm、さらに好ましくは８０〜３００μm、なおさらに好ましくは１００〜２５０μm、最も好ましくは１００〜２００μmの平均粒子径を有する。したがって、こののようなイヌリンは、本発明のさらなる局面である。
【０１００】
平均粒子径は、乾燥試料の篩分析および光散乱の両方により測定することができる。しかし、好ましい方法は篩分析であることから、本発明のイヌリンは、好ましくは５０〜３５０μm、さらに好ましくは８０〜３００μm、いっそうさらに好ましくは１００〜２５０μm、最も好ましくは１００〜２００μmの、篩分析により測定された平均粒子径を有する。
【０１０１】
一態様では、記載した粒度を有する本発明のイヌリンは、噴霧乾燥または噴霧造粒プロセスにより得られる。したがって、前述の粒度を有する、噴霧乾燥または噴霧造粒されたイヌリンは、本発明のさらなる局面である。
【０１０２】
乾燥後にもまだ平均粒子径が好ましい範囲を外れる事象では、篩分級により乾燥イヌリンの好ましい平均粒子径を調整することが可能である。適切な篩の目の選択は、平均的な当業者の能力の範囲内である。
【０１０３】
本発明のイヌリン粒子は、好ましくは４５％未満、さらに好ましくは４０％未満、いっそうさらに好ましくは３５％未満の結晶画分を有する。さらに好ましい態様では、２０％未満、いっそうさらに好ましくは１０％未満である。最も好ましい態様では、結晶化度は１％未満である。言及した結晶化度は、Ｒｕｌａｎｄ−Ｖｏｎｋの方法により測定される（W. Ruland, Acta Cryst., 14, 1180 (1961)；CG. Vonk, J. Appl. Cryst. 6, 148 (1973)）。結晶化度を測定する方法は、添付の実施例に詳細に記載されている。低い結晶化度は、イヌリンにより良好な溶解特性を付与し、これは、ある種の食料品への応用に好都合である。
【０１０４】
その上さらなる局面では、本発明は、前述の本発明のイヌリンと、一つまたは複数の食用成分または薬学的に許容される成分とを含む組成物にもまた関する。典型的な組成物には、ヒトおよび動物用の食料品、飲料、機能性食品、医薬および薬学的組成物（予防用組成物および治療用組成物を含む）、ならびにその中間体が挙げられる。
【０１０５】
本発明に関連して機能性食品は、伝統的な栄養素に加えて健康促進効果を有しうる成分を含む食料品を意味する（the Institute of Medicine of the National Academy of Sciences, USA, 1994の定義）。
【０１０６】
前記食用成分または薬学的に許容される成分は、好ましくは糖（例えばグルコース、フルクトース、スクロース、ラクトース、ガラクトース、マルトース、イソマルトース、ポリデキストロース）、ポリオール（例えばソルビトール、ラクチトール、マルチトール、イソマルト、マンニトール、キシリトール）、マルトデキストリン、甘味料、水素化グルコースシロップ、ヒト食物および動物食物への添加物、ヒト食物および動物食物のための中間体、ヒト食品および動物食品、食用液体、飲料、生物利用可能なミネラル源、薬学的に許容される担体、薬学的活性物質および治療活性物質、薬学的組成物および医薬からなる群より選択される。
【０１０７】
本発明の特に好ましい組成物には、食用の、または薬学的に許容される、生物利用可能なミネラル源、特にカルシウムおよび／またはマグネシウムおよび／または鉄源の存在下の本発明のイヌリン、例えば乳製品ならびにカルシウム、マグネシウムおよび鉄の塩および錯体などが挙げられる。
【０１０８】
上に説明したように、本発明の目的は、食料品に使用するために特に好都合な特性を有するイヌリンを提供することであったが、食品および食料品という用語は本発明によると同等である。したがってさらなる局面では、本発明は、上に記載したイヌリンを含む食料品および栄養補助食品にもまた関する。本発明によると、食料品という用語には、ヒト用食料品と、動物用食料品または動物の飼料との両方が含まれる。栄養補助食品には、ヒト用栄養補助食品および動物用栄養補助食品が含まれる。
【０１０９】
特に好ましい食料品は、乳製品、ヨーグルト、アイスクリーム、ミルクベースのソフトアイス、ミルクベースの付け合わせ、プディング、ミルクセーキ、エッグカスタード、チーズ、栄養バー、エネルギーバー、朝食バー、菓子、ベーカリー製品、クラッカー、クッキー、ビスケット、シリアルチップ、スナック製品、アイスティー、果汁から作られたソフトアイス、ダイエット飲料、フィニッシュドドリンク（finished drink）、スポーツ飲料、スタミナ飲料、栄養補助用粉末飲料混合物、乳幼児用フード、カルシウム強化オレンジジュース、パン、クロワッサン、朝食用シリアル、麺類、スプレッド、無糖のビスケットおよびチョコレート、カルシウムチューズ（calcium chews）、肉製品、マヨネーズ、サラダドレッシング、ナッツバター、冷凍食品、ソース、スープ、ならびに調理済み食品より選択される。本発明のイヌリンを含む食料品は、最も好ましくは乳製品、特にヨーグルトである。本発明のイヌリンは、乳製品、特にヨーグルト、可能性があることには撹拌したヨーグルトもしくはポットで発酵させたヨーグルトまたはヨーグルト飲料の安定性、テキスチャー、体感および口あたりに特によい効果を示す。
【０１１０】
本発明による他に有用な乳製品は、クリーム、生クリーム、カード、バター、ミルク、特にスキムミルク、バターミルク、サワーミルク、ケフィア、チーズ、例えばクリームチーズ、ソフトチーズ、スライスチーズ、ハードチーズ、ホエイ、粉乳、ミルクベースの飲料である。
【０１１１】
食料品、とりわけ乳製品、特にヨーグルト中のイヌリンの好ましいレベルは、食料品、乳製品またはヨーグルトの全ての構成要素の総重量に対して乾燥イヌリンが０．２〜５wt％、好ましくは０．５〜４．５wt％である。
【０１１２】
本発明の一態様では、食料品は、例えば朝食用シリアルなどの押し出しプロセスにより製造される食料品である。
【０１１３】
さらなる局面では、本発明は、前述のイヌリンを含む化粧用調製物に関する。化粧用調製物は、特に好ましくはクリーム、特にスキンクリームおよびフェースクリームの形態を採る。
【０１１４】
さらなる局面では、本発明は、食料品、機能性食品および化粧用調製物の添加物としての前述のイヌリンの使用にもまた関する。この使用は、特に上に言及した全ての特定の食料品および化粧用調製物にもまた関する。
【０１１５】
その上さらなる局面では、本発明は、薬学的組成物または医薬の製造のための本発明のイヌリンの使用に関する。
【０１１６】
本発明のイヌリンは、ヒト、哺乳動物および他の脊椎動物の大腸、特に大腸の後端領域における細菌フロラの組成を改変または調節するように作用する食料品、機能性食品、薬学的組成物または医薬に好都合に使用することができる。
【０１１７】
ヒト、哺乳動物および他の脊椎動物の大腸、特に大腸の後端領域における発酵パターンを改変または調節するように作用する食料品、機能性食品、薬学的組成物または医薬に本発明のイヌリンを使用することも同様に可能である。
【０１１８】
本発明のイヌリンのさらなる好ましい使用は、脂肪代替品もしくは油代替品としてのまたは食料品中の食物繊維としての使用であり、ここで「食料品」という用語は、上に言及した食料品の少なくとも全て、特に上に言及した乳製品の全てを包含する。感覚的な特性、特に口あたりが従来のイヌリンに比べて優れていることが好都合である。したがって、本発明のイヌリンは、感覚的な特性の向上剤として、特に食料品中の口あたり向上剤としてもまた使用することができる。
【０１１９】
本発明のイヌリンのさらなる使用は、特に食料品および化粧品におけるテキスチャー付与剤、安定化剤、増粘剤としての使用である。「食料品」という用語は、上に言及した食料品の少なくとも全て、特に上に言及した乳製品の全てを包含する。
【０１２０】
最終的に、本発明のイヌリンは、以下の好都合な効果を有する食料品、機能性食品、薬学的組成物または医薬に使用することができる：不消化食料効果（roughage effect）、腸機能の調節、プレバイオティク効果および／またはビフィズス菌原性（bifidogenicity）、ミネラル、例えばカルシウム、マグネシウムおよび鉄の吸収増加、骨ミネラル密度の増加、骨ミネラル含量の増加、最大骨量の増加、骨構造の改善、骨ミネラル密度の損失の減少、骨構造の損失の減少、脂質代謝の調節、免疫系の刺激、癌の予防および癌のリスクの減少、大腸癌の予防および大腸癌のリスクの減少、ならびに乳癌の予防。
【０１２１】
本発明は、包括的な発明の概念を限定することを意図しない実施例により下に説明される。
【０１２２】
実施例
一般的な方法
１． フルクタンの測定
１．１ エキソイヌリナーゼを用いた加水分解によるフルクタンの測定
測定すべきイヌリン溶液は、１mlの目盛り付きフラスコにイヌリン５０．０±５．０mgを精密に秤量することによって調製する。溶解させるためにｄｄＨ2Ｏ ７００μlを添加する。次いで、この試料を振り混ぜ、容器の底からできるだけ試料物質を引き離し、次いでほぼ沸騰している水浴（約９９℃）に８分間置く。インキュベーションの間、目盛り付きフラスコを３０秒毎に振り混ぜる。インキュベーションの後に試料を室温まで冷却させ、次いでｄｄＨ2Ｏで１mlの目盛りに合わせる。試料溶液は、５．０±０．５％のイヌリン濃度を有する。
【０１２３】
消化前の糖を測定するために、２００μlをとり、−２０℃で冷凍する。糖の測定前に、この試料を室温で解凍し、混合し、９５℃のヒートブロック中で１４００rpmで５分間撹拌することにより溶解させ、４０００rpmで２分間遠心分離する。加水分解のために約５％のイヌリン溶液５０μlを、１Ｍクエン酸Ｎａ（ｐＨ４．６）５０μl、エキソイヌリナーゼ２５μl（Megazyme International Ireland Ltd, Wicklow, Ireland、製品番号Ｅ−ＥＸ０１、２．５U/μl)、およびｄｄＨ2Ｏ ３７５μlからなる消化ミックスに入れる。消化物を混合し、４０００rpmで１分間遠心分離する。次いで、この消化物をヒートブロック上で４０℃で４時間インキュベーションする。全ての消化された試料を−２０℃で冷凍する。糖の測定前にこれらの試料を室温で解凍し、混合し、４０００rpmで２分間遠心分離する。フルクトースの測定のために、ｄｄＨ2Ｏ ９０μlに消化物１０μlを添加することによって１：１０希釈物を調製する。
【０１２４】
消化物中に遊離したフルクトースおよびグルコースを測定するために、「糖の測定（グルコース、フルクトース、スクロース）」の項に記載したように全ての試料中のグルコースおよびフルクトースの測光を実施する。グルコースおよびフルクトースに加えて、消化前の試料中のスクロースもまた測定する。
【０１２５】
消化前の糖の測定に未希釈の５％イヌリン溶液を使用する。この溶液１０μlを測定緩衝液２００μlに添加する。消化された試料中のグルコースを測定するために、未希釈試料１０μlを測定緩衝液２００μlに添加する。消化された試料中のフルクトースを測定するために、１：１０希釈した試料１０μlを測定緩衝液２００μlに加える。
【０１２６】
糖の測定の項にあるように、この計算は、ＮＡＤＰからＮＡＤＰＨへの転換についてのモル吸光係数６．２３１mmol-1・cm-1に基づく。消化前に存在するグルコースおよびフルクトースの濃度を、消化された試料中のグルコースおよびフルクトースの濃度から差し引く。同様に、消化前の試料中に存在したスクロースが加水分解されて遊離したであろうグルコースおよびフルクトースを差し引く。
【０１２７】
次いで、イヌリンの消化中に生成したフルクトースおよびグルコースの濃度を得る。グルコースおよびフルクトース含量の加算により、そして測定した遊離ヘキソースからフルクタンに結合したヘキソースへの転換についての係数１６２／１８０を算入して、フルクタン含量が得られる。
【０１２８】
２． 糖の測定（グルコース、フルクトースおよびスクロース）
グルコース、フルクトースおよびスクロースの含量は、ＮＡＤＰ+（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸）からＮＡＤＰＨ（還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）への転換による酵素アッセイでの測光により測定した。ニコチンアミド環の芳香族の性質は還元で失われるので、吸収スペクトルは変化する。吸収スペクトルにおけるこの変化は測光により検出することができる。
【０１２９】
グルコースおよびフルクトースは、酵素ヘキソキナーゼおよびアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）によりグルコース６−リン酸およびフルクトース６−リン酸に転換する。次いでグルコース６−リン酸は、酵素グルコース−６−リン酸デヒドロゲナーゼにより６−ホスホグルコネートに酸化される。この反応でＮＡＤＰ+はＮＡＤＰＨに還元され、生成したＮＡＤＰＨの量は測光により測定される。生成したＮＡＤＰＨと抽出液に存在するグルコースとの比は１：１であることから、グルコースの含量は、Ｌａｍｂｅｒｔ−Ｂｅｅｒの法則によりＮＡＤＰＨのモル吸光係数（６．２３１mmol-1cm-1）を用いてＮＡＤＰＨの含量から計算することができる。
【０１３０】
グルコース６−リン酸の酸化が完了した後に、溶液中で同様に生成したフルクトース６−リン酸を酵素ホスホグルコイソメラーゼによりグルコース６−リン酸に転換させ、今度はそれを６−ホスホグルコネートに酸化させる。フルクトースと生成したＮＡＤＰＨの量との比もまた１：１である。グルコースについて説明したように、フルクトース含量は、生成したＮＡＤＰＨの量から計算する。
【０１３１】
続いて、抽出液に存在するスクロースを、酵素スクラーゼ（Megazyme製）によりグルコースおよびフルクトースに開裂させる。次いで、遊離したグルコース分子およびフルクトース分子は、ＮＡＤＰ+依存的反応で上記酵素により６−ホスホグルコネートに転換される。スクロース１分子が６−ホスホグルコネートに転換するときに２分子のＮＡＤＰＨが生成する。生成したＮＡＤＰＨの量は同様に測光により測定され、それからＮＡＤＰＨのモル吸光係数を用いてスクロース含量が計算される。
【０１３２】
「エキソイヌリナーゼを用いた加水分解によるフルクタンの測定」の項に記載したように、５％のイヌリン溶液を糖の測定に使用する。この溶液１０μlを測定緩衝液２００μlに添加する。測定は、ＳＰＥＣＴＲＡｍａｘ光度計（Molecular Devices）を用いてマイクロタイタープレート中で２回の繰り返し測定として行う。使用する全ての酵素溶液は、５０mMイミダゾールＨＣｌ（ｐＨ６．９）、２．５mM ＭｇＣｌ2、１mM ＡＴＰおよび０．４mM ＮＡＤＰからなる測定緩衝液中で調製する。ＮＡＤＰからＮＡＤＰＨへの転換は、波長３４０nmで追跡する。
【０１３３】
グルコースの測定は、ヘキソキナーゼ（酵母由来、０．３U/μl）およびグルコース−６−リン酸デヒドロゲナーゼ（酵母由来、０．１４U/μl）の混合物２μlを添加することによって行う。グルコースの転換が完了した後で、ホスホグルコースイソメラーゼ（酵母由来、０．１４U/μl）２μlを添加してフルクトースを測定する。フルクトースが完全に転換したときに、スクラーゼ（Megazyme製、０．２U/μl）２μlを添加して、存在するスクロースを開裂させる。グルコース、フルクトースおよびスクロースの計算は、記載したように行う。
【０１３４】
３． 分子量分布の分析
３．１ 光散乱および屈折率検出を用いるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ−ＲＩ−ＭＡＬＬＳシステム）
イヌリン／フルクタンを超純水に１％(w/v)濃度で溶解させる。５から１０mgを２ml Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ容器に秤量する。この溶液をサーマルシェーカー（Eppendorf）中で３００rpmで１０分間９５℃に加熱する。室温に冷却後、超純水で１：２希釈することにより０．５％(w/v)溶液を調製する。０．２２μm遠心フィルター（Spin-x, Costar）を通して４０００rpmで２分間濾過を行う。以下の構成要素、すなわちＰ６８０ ＨＰＬＣポンプ、ＡＳ５０オートサンプラー、サーモスタット付きカラムコンパートメントＴＣＣ−１００からなるＤｉｏｎｅｘシステム（Dionex Corporation, Sunnyvale, USA）を用いてポリマーを分析する。λ0＝６９０nmおよび２５．９から１６３．３°の範囲の角度に１５個の検出器を備えるＤＡＷＮ−ＥＯＳ光散乱検出器（Wyatt Technology, Santa Barbara, USA）、ならびにＳｈｏｄｅｘ ＲＩ−１０１ ＲＩ検出器（Shodex Denko K.K., Kanagawa, Japan）に接続したＫ５フローセルを検出に使用する。プレカラムおよび３本のカラム（Suprema 30, Suprema Lux 1000, Suprema 30000）（SUPREMA-Gel, PSS Polymer Standards Service GmbH, Mainz, Germany）でポリマーを分画する。溶液９０μlをインジェクトする。分画は、温度３０℃および流速０．８ml/分で、溶出液として０．０５M ＮａＮＯ3を用いて行う。ＡｓｔｒａＶ ５．１．８．０プログラム（Wyatt Technology製、(Santa Barbara, USA)）を使用して試料の分子量分布を分析する。
【０１３５】
３．２ 屈折率検出を用いるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ−ＲＩシステム）
サーマルシェーカー中で９５℃で１０分間静かに振盪することによって、イヌリンを溶出液（ＤＭＳＯ＋９０mM ＮａＮＯ3）に濃度１％(w/v)に溶解させる。素早く冷却した後、イヌリン溶液を溶出液で０．１％に希釈し（イヌリン溶液１００μl＋溶出液９００μl）、直ちに６０℃のオートサンプラーに置く。以下の装置を用いてポリマーを分析する：Ｄｉｏｎｅｘ Ｐ５８０ポンプ、Ｄｉｏｎｅｘ ＡＳ５０オートサンプラー、Ｄｉｏｎｅｘモデル５８５カラムオーブン（Dionex GmbH, Idstein, Germany）、Ｓｈｏｄｅｘ ＲＩ−７１検出器（Shodex/Shoko Co. LTD, Tokyo, Japan）。このシステムは、Ｃｈｒｏｍｅｌｅｏｎソフトウェア（Dionex GmbH, Idstein, Germany）により制御する。ポリマーは、ＰＳＳ ＧＲＡＭ（１０μ）プレカラムならびにＰＳＳ ＧＲＡＭ３０００（１０μ）分離カラムおよびＰＳＳ ＧＲＡＭ１００（１０μ）分離カラム（PSS Polymer Standards Service GmbH, Mainz, Germany）で分画する。０．１％イヌリン溶液５０μlを分析のためにインジェクトする。温度６０℃のカラムオーブン中で流速０．７ml/分で、溶出液ＤＭＳＯ＋９０mM ＮａＮＯ3を用いて分画を行う。分子量を測定するために、以下のデキストラン標準（製品番号３１４３０、Fluka Riedel-deHaen (Seelze, Germany)）を用いてシステムを較正する：デキストランＴ１（Ｍｗ１２７０）、Ｔ５（Ｍｗ５２２０）、Ｔ１２（Ｍｗ１１６００）、Ｔ２５ Ｍｗ２３８００）、Ｔ５０（Ｍｗ４８６００）、Ｔ８０（Ｍｗ８０９００）、Ｔ１５０（Ｍｗ１４７６００）、Ｔ２７０（Ｍｗ２７３０００）、Ｔ４１０（Ｍｗ４０９８００）、Ｔ６７０（６６７８００）。ＰＳＳ ＷｉｎＧＰＣ ｃｏｍｐａｃｔ Ｖ．６．２０プログラム（PSS, Mainz, Germany）を使用して試料の分子量分布を分析する。
【０１３６】
４． 水分含量の測定
水分含量は、ＡＱＵＡ４０．００ Ｋａｒｌ−Ｆｉｓｃｈｅｒ滴定装置（analytikjena AG製）を用いて測定する。Ｈｙｄｒａｎａｌ−Ｃｏｕｌｏｍａｔ ＡＧ（Riedel-deHaen、製品番号３４８３６）を陽極液として使用する。使用する基準物質は、水分含量１５．６１〜１５．７１％の酒石酸二ナトリウム二水和物（Riedel-deHaen、製品番号３２３２３）である。試料１０〜２０mgを５ml試料瓶（Ｎ２０−５ＤＩＮ、Machery-Nagel、製品番号７０２０４．３６）に秤量し、この瓶にクリンプキャップ（Ｎ２０ ＴＳ／ｏＡ、Machery-Nagel、製品番号７０２ ８１５)で栓をし、Ｋａｒｌ−Ｆｉｓｃｈｅｒ滴定装置を用いて試料の水分含量を測定する。
【０１３７】
５． 分岐度の測定
イヌリンは最初に完全メチル化し（permethylate）し、メチル化の完全性をＡＴＲ−ＩＲ分光法でチェックする（装置および条件は下記を参照されたい）。次いで酸加水分解（標準メチル化分析）または代替的に還元分解により試料をモノマー基本単位に分解し、部分メチル化アルジトールアセテートおよびアンヒドロアルジトールアセテートの相対モル組成をガスクロマトグラフィー（装置および条件は下記を参照されたい）およびガスクロマトグラフィー質量分析（ＧＣ−ＭＳ、装置および条件は下記を参照されたい）により測定した。
【０１３８】
ＡＴＲ−ＩＲ
装置： Ｂｒｕｋｅｒ Ｔｅｎｓｏｒ２７
技法： Ｄｉａｍｏｎｄ ＡＴＲ
ＧＣ：
装置： Ｃａｒｌｏ Ｅｒｂａ ＨＲＧＣ５１６０ Ｍｅｇａシリーズ
カラム： Ｃｈｒｏｍｐａｃｋ ＣＰＳｉｌ８ＣＢ（２５m）、リテンションギャップ（１．５m）
ＩＤ：０．２５mm ＦＤ：０．２５μm
キャリアガス： Ｈｅ（８０kPa）
検出器： ＦＩＤ
インジェクター： オンカラム
インテグレーター： Ｍｅｒｃｋ Ｈｉｔａｃｈｉ Ｄ−２５００クロマトインテグレーター
温度プログラム：６０℃（等温１min）、１０℃/minで１７０℃まで、３℃/minで２３０℃まで、２０℃/minで２９０℃まで（等温２０min）
ＧＣ−ＭＳ
ＧＣ： 装置： Ａｇｉｌｅｎｔ６８９０ ＧＣ
カラム： ＨＰ−５、３０m
キャリアガス： Ｈｅ
インジェクター： スプリット５：１
温度プログラム： ６０℃（等温１min）、１０℃/minで１７０℃まで、３℃/minで２３０℃まで、２０℃/minで２９０℃まで（等温２０min）
ＭＳ： 装置：ＪＥＯＬ ＧＣｍａｔｅＩＩ二重収束セクターフィールドスペクトロメーター
モード：ＥＩ、７０eV
評価： ＡＭＤＩＳ３２、Ｗｓｅａｒｃｈ３２
【０１３９】
５．１ 完全メチル化
（Ciucanu and Kerek/ Ciucanu, I. & Kerek, F. (1984) A simple and rapid method for the permethylation of carbohydrates. Carbohydr. Res. 131, 209-217に準拠）
試料約５０mgをジメチルスルホキシド２．５mlに溶解させる。次いで、細かくすり潰した水酸化ナトリウム３当量／ＯＨおよびヨウ化メチル３当量／ＯＨを添加し、室温で２４時間撹拌する。次いで、各試薬の半量を再び一度に加える。続いて、試料を蒸留水で４日間透析し（Dialysemembran Spectra/Por MWCO 3500, Spectrum Laboratories, Rancho Dominguez, CA, USA）、凍結乾燥する。メチル化の完全度をＡＴＲ−ＩＲ分光分析によりチェックする。完全メチル化されているならば、３３００〜３４００cm-1の範囲のＯＨの伸長振動が消失しているはずである。
【０１４０】
５．２ 標準メチル化分析
加水分解
完全メチル化イヌリン約２mgを１ml Ｖバイアル中で０．５Mトリフルオロ酢酸０．９mlと混合し、９０℃で１時間撹拌することにより加水分解する。溶液を冷却してから、窒素気流中で溶液を蒸発乾固する。トルエンと共蒸留することによりトリフルオロ酢酸残渣を除去する。
還元
加水分解した試料を２M ＮＨ3中の０．５M ＮａＢＤ4溶液５００μlと混合し、６０℃で１時間加熱する。冷却後に氷酢酸数滴を添加することにより過剰の水素化ホウ素ナトリウムを分解する。結果として得られたホウ酸塩を１５％のメタノール性酢酸と共に共蒸留することにより除去する。
アセチル化
還元の結果として得られた部分メチル化糖アルコールを無水酢酸２００μlおよびピリジン５０μlと混合し、９０℃で２時間アセチル化する。この溶液を冷却し、次いでガスの生成がそれ以上観察できなくなるまで飽和炭酸水素ナトリウム溶液を添加する。次いでこれを各回ジクロロメタン１５mlで４回抽出する。合わせた有機相を各回飽和ＮａＨＣＯ3溶液１５mlで２回、冷０．１M ＨＣｌ ２０mlで１回および蒸留水２５mlで１回洗浄する。次いで、この溶液を塩化カルシウムで乾燥させ、減圧濃縮し、ジクロロメタンに採り、ＧＣ測定に供する。
【０１４１】
５．３ 還元的分解
完全メチル化試料約１mgをスクリューキャップ付きガラスバイアルの中のジクロロメタン５００μlに溶かし、６当量／グリコシド結合のトリエチルシランおよび４当量のＴＭＳトリフラートと混合し、室温で２時間撹拌する。無水酢酸２０μlの添加後に、室温で２時間撹拌を続ける。次いで、飽和ＮａＨＣＯ3水溶液を添加することにより反応を停止させ、撹拌を１時間続ける。ジクロロメタンで抽出し、ついで合わせた有機相を飽和ＮａＨＣＯ3水溶液および蒸留水で洗浄することにより作業を行う。最後にこの溶液を塩化カルシウムで乾燥させ、窒素気流中で濃縮し、ジクロロメタンにとり、ＧＣ測定に供する。
【０１４２】
５．４ 定性および定量分析
オンカラムインジェクションおよび炎イオン化検出器（ＦＩＤ）を備えるガスクロマトグラフィーにより分解産物を定量分析した。それらの効果的な炭素応答によりピーク面積を補正した。それらの質量スペクトル（ＧＣ−ＭＳ）および公知の比較試料の保持時間に基づいてピークを割り付けた。
【０１４３】
６． イヌリンの示差走査熱量測定
１５％(w/v)のイヌリン溶液４０mlを５０ml目盛り付きポリプロピレンチューブ（３０．０×１１５mm、Greiner製、注文番号２２７２６１）に調製した。それぞれの粉末を再蒸留水に加え、振盪することによりこれを行った。続いて、調製した懸濁液を全て水浴（９５℃）に置き、数回振盪することにより溶解させる。２０分後に、全ての懸濁液が完全に溶解したことを視覚的に確認する。次いで、調製した溶液を等分し、２個の５０ml目盛り付きポリプロピレンチューブ（３０．０×１１５mm、Greiner製、注文番号２２７２６１）に入れ、直ちに液体窒素中で凍結させた。次いで、凍結した溶液を２日間凍結乾燥し（水分含量約１０％）、乳鉢で摩砕した。
【０１４４】
試料の水分含量は、自動Ｋａｒｌ−Ｆｉｓｃｈｅｒ滴定装置（一般的な方法４を参照されたい）を用いて測定した。
【０１４５】
ＤＳＣ測定のために、イヌリン乾物約１０mgをステンレス鋼るつぼ（容積５０μl）に秤量し、正確な重量を見出し、蒸留水３０μlを加える。次いでるつぼを密閉する。基準として空のステンレス鋼るつぼを使用する。オートサンプラー（Perkin Elmer; Diamond）を備えるＤＳＣ装置中で１０〜１６０℃、加熱速度１０℃/minで試料を加熱する。ＰＹＲＩＳ７．０ソフトウェアプログラム（Perkin Elmer, 63110 Rodgau-Jugesheim, Germany)によりデータ解析を実施する。これは、Ｔo（開始）および自由エンタルピーｄＨの測定を必要とする。
【０１４６】
７． 粘度の測定
様々な濃度のイヌリン水溶液（蒸留水の容積あたりの重量）は、９８℃で振盪することによって調製し、１３分を超えない溶解時間の直後の透明な溶液を測定した。測定は、ＢＯＨＬＩＮ Ｇｅｍｉｎｉ新型レオメーター（Malvern Instruments; Herrenberg, Germany）で等温（９０℃）粘度測定モードを用いてＣＰ４°／４０mmコーンプレートシステムで実施した。測定ギャップは、超軽量パラフィンオイルの層でカバーした。予備剪断のために剪断速度１０s-1の６０sおよび緩和時間１０sを採用した。剪断は、剪断速度モードにおける対数段階で測定した。ホールドアップ時間２０sおよび積分時間１０sを用いた漸増勾配において最初の剪断速度は２０s-1であり、最終の剪断速度は３０s-1であった。データは、２０s-1から３０s-1の範囲の平均値に基づき、データ点毎に３回の独立した測定の平均である。異常値として特定して全ての測定は平均値には含めない。「異常値」の定義は、いわゆる「四分位法」によって行った。これは、異常値が範囲基準Ｑ2−ｋ・（Ｑ3−Ｑ1）≦異常値なし≦Ｑ2−ｋ・（Ｑ3−Ｑ1）の外側にある全ての測定値として特定されることを必要とした（SACHS, Lothar: Angewandte Statistik, 10th edition, Springer-Verlag Berlin (2002), pp. 364以下参照）。式中、Ｑ1およびＱ3は、測定したデータのそれぞれ２５パーセントの四分位数および７５パーセントの四分位数であり、Ｑ2はメジアン（５０パーセントの四分位数）である。係数ｋについて１．５という値を使用した。
【０１４７】
８． ゲル強度および粘弾挙動の測定
１７wt％イヌリン（蒸留）水性懸濁液７０gをＨａａｋｅ Ｒｏｔｏｖｉｓｃｏ ＶＴ５５０粘度計のＭＶ測定カップに入れた。次いでパドルスターラーを挿入し、予備加熱（９０℃、加熱ジャケット）した装置に据え付けた。次いでこの混合物を１２８rpmで１５分間撹拌しながら加熱した。
【０１４８】
１５分後に、二つのアクリルシート円筒リング（それぞれ高さ２０mm、直径３０mm）を順に重ね、粘着テープ（幅１９mm）で一緒に固定したものから構成される基部および壁部からなる容器にこの混合物を９０℃で移した。液面の高さが上端から約５mmに達するまで泡が入らないように容器にこの混合物を入れた。次いで、この容器をアルミホイルで覆って密閉し、室温（２３℃）で一晩放置した。
【０１４９】
室温（２３℃）で約２０時間貯蔵後に、ＴＡ ＸＴ２テキスチャー分析装置を用いてゲル強度を測定した。滑らかな乾燥していない表面に可能なゲル強度を測定するために、容器の二つの円筒リングを一緒に支える粘着テープを最初に取り外した。次いで、下部のゲルが滑らかな表面を見せるように、カミソリの刃でリングの間のゲルを分割した。
【０１５０】
ゲル強度は、ゲルに貫通（１mm）するレベルドーム（level dome）（直径２４．５mm）によりＴＡ ＸＴ２テキスチャー分析装置で測定した。テキスチャー分析装置の設定は以下の通りであった：
測定原理： 圧方向の力
前向き速度： ２mm/s
試験速度： ２mm/s
トリガー値： ０．０１N
後向き速度： ２mm/s
移動距離： １mm
【０１５１】
ドームの単一貫通での最大値をニュートン単位で示す。
【０１５２】
実施例１
アーティチョークの根由来のイヌリンの特徴付け
１． アーティチョーク植物の栽培
アーティチョーク植物の品種マドリガルをスペインのバレンシア近郊で生育させた。種子を２００５年４月に蒔き、植物を２００５年８／９月に収穫した。根を地上部から分け、付着した土を除き、乾燥させた。次いで、根を冷蔵せずにスペインからドイツに輸送した。イヌリンを抽出するまで根を−２０℃で保存した。
【０１５３】
２． アーティチョークの根からのイヌリンの調製
約４〜５ヶ月生育したマドリガル品種のアーティチョーク植物由来の根を使用してイヌリンを調製する。凍結段階で高圧クリーナー（Karcher 240）を用いて洗浄することによって根６０kgに付着している土壌構成要素を根から除いた後で、これらの根をシュレッダー（Gloria Universal garden shredder natura 2800L）でさらにチップに加工する。８０〜９０℃に予備加熱した水を含有するゲートアジテーターを備えるジャケット加熱抽出器にチップを入れる。加える水の総量は１８０kgである。ＮａＯＨを添加することによって抽出液のｐＨを９．０に調整する。抽出器のジャケットによりチップのマッシュを４０℃から８０〜８５℃に急速加熱した後に、チップからイヌリン（フルクタン）を抽出するためにこのマッシュを８０〜８５℃で約６０分間撹拌する。この時間の後で、ポンプくみ出しにより粗抽出液をチップから分離する。
【０１５４】
抽出液１００mlあたり合計０．７gのＭｇ（ＯＨ2）を生成させることによる二段階プロセスで粗抽出液を脱色する。第１段階では、撹拌しながら１０分間かけて暗褐色抽出液１７０LにＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ ３４００g（抽出液１００mlあたり０．５gのＭｇ（ＯＨ2）に相当する）を溶解させる。続いて、９６％のＣａ（ＯＨ）2 １０１５gを水３L中の懸濁液として添加し、１０分間撹拌する。ｐＨは９．４に設定する。沈殿形成混合物全体をプレートセパレーター（GEA Westfalia ＳＣ−６−０６−０７６型）で１２０分間かけて定量的に清澄化する。脱色された抽出溶液は淡黄色を有し、濁度を生じる物質を有さない。濃厚ペーストの形態の固相は、スラッジ画分を取り出したものとして得られる。このように得られ、１５０Lを含む抽出溶液に、ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ（抽出液１００mlあたりＭｇ（ＯＨ2） ０．２gに相当する）および水１．５L中の懸濁液としての９６％Ｃａ（ＯＨ）2 ４１０gを添加したものに脱色段階全体を繰り返す。沈殿形成混合物全体をプレートセパレーターで３０分間かけて定量的に清澄化する。ｐＨ９．４の脱色された抽出液は透明で、淡黄色を有し、濁度を起こす物質は有さない。濃厚なペーストの形態の遠心分離物をスラッジ画分としてもう一度得る。
【０１５５】
温度４℃に４８時間かけて冷却することによって、このように増白した抽出液から固体イヌリンが得られる。イヌリンは、プレートセパレーターを用いた遠心分離沈着（centrifugal deposition）によりスラッジ様沈降物として得る。
【０１５６】
沈降物は、増白した抽出液に存在するのと同濃度で熱水にイヌリンを溶解させ、２℃で４８時間貯蔵することにより繰り返し沈殿させることによって、連続的に２回さらに精製する。最終的に得られたイヌリンの沈降物は、熱を投入して、以前に採用したのと同じ濃度で水にもう一度完全に溶解させる。次いで、熱い溶液に、フィルター層を有するプレートフィルターを通過させる。続いて溶液を冷却（２℃、４８時間）することによりイヌリンを沈殿させ、最終生成物を凍結乾燥する。
【０１５７】
図１に抽出の流れの概略図を示す。
【０１５８】
抽出プロセスの間に、ポリマーの分布は、個別の抽出段階および精製段階の後で、屈折率検出およびデキストラン標準を用いた較正を用いるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ−ＲＩ、「一般的な方法」の方法３．２を参照されたい）により分析した。図２から明らかなように、熱水抽出後の抽出液（Ｂ）のポリマー分布は、洗浄した根（Ａ）のポリマー分布に匹敵する。図２に、洗浄したアーティチョークの根（Ａ）およびイヌリンの熱水抽出後の抽出液（Ｂ）におけるポリマー分布のＧＰＣ−ＲＩ分析を示す。
【０１５９】
イヌリンの冷（４℃）分画後のポリマー分布の分析から、高分子量イヌリン画分（Ｃ）が低分子量画分（Ｄ）から分離されたことが示された（図３）。図３に、イヌリンの熱水抽出後の抽出液（Ｂ）中の、４℃でイヌリン沈殿後の沈降物（Ｃ）中の、および沈殿後のイヌリンを遠心分離後に得られた上清（Ｄ）中のポリマー分布のＧＰＣ−ＲＩ分析を示す。
【０１６０】
高分子量イヌリンのさらなる濃縮および低分子量物質、特に単糖および二糖の枯渇が、高分子量イヌリン画分の再沈殿により達成された（図４）。図４に、４℃で沈殿したイヌリン（Ｃ）中の、最初の再沈殿後の沈降物（Ｆ）中の、および最初の再沈殿後の透明相Ｉ（Ｅ）中のポリマー分布のＧＰＣ−ＲＩ分析を示す。
【０１６１】
低重合度を有するイヌリンは、熱水濾過後のイヌリンの繰り返し沈殿後に同様に透明相に残った（図５）。図５に、濾過後のイヌリン溶液（Ｇ）中の、結晶化後に沈降したイヌリン（Ｋ）中の、および結晶化後の透明相ＩＩＩ（Ｈ）中のポリマー分布のＧＰＣ−ＲＩ分析を示す。
【０１６２】
３． 調製したイヌリンの純度の測定
第２項で得られたアーティチョークイヌリンの純度は、凍結乾燥物のフルクタン含量および水分含量を測定することによって測定した。アーティチョークイヌリンについて測定された水分含量は２．９％であった（「水分含量の測定」の方法を参照されたい）。
【０１６３】
フルクタン含量は、エキソイヌリナーゼ酵素でイヌリンを加水分解することによって測定した（「エキソイヌリナーゼを用いた加水分解によるフルクタンの測定」の方法を参照されたい）。乾量（ＤＭ）に基づく純度は、フルクタン含量および水分含量から求めた。
純度＝フルクタン含量×１００／（１００−水分含量）
【０１６４】
表１から明らかなように、調製したアーティチョークイヌリンの平均純度は乾量（ＤＭ）の９６％である。
【０１６５】
【表２】
【０１６６】
４． ＧＰＣ−ＲＩ−ＭＡＬＬＳによる分子量測定
第２項で得られた精製アーティチョークイヌリンから、ならびに購入した基準試料Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰ（Orafti製、バッチ：ＨＰＢＮＨ４ＤＮＨ４）およびダリア塊茎由来イヌリン（Sigma製、製品番号１−３７５４、バッチ：７５Ｈ７０６５）から０．５％(w/v)水溶液を調製し、イヌリンの分子量分布をゲル浸透クロマトグラフィーにより測定した（方法３．１参照）。この分布を図５に示し、それから計算した分子量（アンヒドロフルクトース＝１６２g/mol）および平均鎖長を表２にまとめる。
【０１６７】
ＧＰＣ−ＲＩ−ＭＡＬＬＳシステムを使用した分子量分布の分析の結果、アーティチョークイヌリンについて１３９９５g/molという重量平均分子量Ｍｗおよび１１６２０g/molという数平均分子量Ｍｎになった。これは、ＤＰｗについて平均鎖長８６およびＤＰｎについて７２に対応する。精製アーティチョークイヌリンの鎖長は、平均してＲａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰの鎖長（ＤＰｗ＝３６、ＤＰｎ＝２９）およびダリアイヌリンの鎖長（ＤＰｗ＝４１、ＤＰｎ＝３３）よりも明らかに長い。これは、最小および最大分子量においても反映され、これらの分子量はアーティチョークイヌリンで明らかに長い。
【０１６８】
【表３】
【０１６９】
５． グルコース、フルクトースおよびスクロースの測定結果
第２項で得られたアーティチョークイヌリン中のグルコース、フルクトースおよびスクロースの比率は、方法３（「糖の測定」）に記載したように５％イヌリン溶液中の糖の測光により測定した。
【０１７０】
表４から明らかなように、精製アーティチョークイヌリン中のグルコース、フルクトースおよびスクロース含量は、イヌリン粉末の０．１％未満である。
【０１７１】
【表４】
【０１７２】
６． 分岐度
６．１ 標準メチル化分析
分岐度は、ＤＰｗが９０でＤＰｎが８４の本発明のイヌリン試料で測定した。
【０１７３】
使用した比較的な実施例は、Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰ（Orafti製、バッチＨＰＢＮＯ３ＤＮＯ３およびＨＰＢＮＨ４ＤＮＨ４）ならびにダリア塊茎由来イヌリン（Sigma製、製品番号Ｉ−３７５４、バッチ:０２２Ｋ７０４５または７５Ｈ７０６５）およびキクイモ根由来イヌリン（Sigma、製品番号Ｉ−２８８０、バッチ１１１Ｈ７０４５および８８Ｆ７２２０）であった。分岐度は、メチル化分析により測定した（一般的な方法５．１を参照されたい）。
【０１７４】
２−１−結合フルクタンの加水分解、還元およびアセチル化は、１，２，５−トリ−Ｏ−アセチル−３，４，６−トリ−Ｏ−メチル−Ｄ−マンニトールおよび１，２，５−トリ−Ｏ−アセチル−３，４，６−トリ−Ｏ−メチル−Ｄ−ソルビトールを生じる。末端フルクトシル基は、２，５−ジ−Ｏ−アセチル−１，３，４，６−テトラ−Ｏ−メチル−Ｄ−マンニトールおよび２，５−ジ−Ｏ−アセチル−１，３，４，６−テトラ−Ｏ−メチル−Ｄ−ソルビトールを与える。末端グルコピラノシルユニットは、１，５−ジ−Ｏ−アセチル−２，３，４，６−テトラ−Ｏ−メチル−Ｄ−ソルビトールを生じる。追加的に６位で分岐した基本単位は、対応する１，２，５，６−テトラ−Ｏ−アセチル−３，４−ジ−Ｏ−メチルアルジトールを与える。
【０１７５】
２−１結合を示す生成物に加えて、全てのフルクタン試料から末端フルクトースおよび末端グルコース基本単位由来の試料を検出することが可能であった。追加的に、クロマトグラムから、窒素気流中で２−１結合フルクトースからＴＦＡを除去すると生成するジフルクトースジアンヒドリド（ＤＦＤＡ、約３mol％）が示された。
【０１７６】
さらに、質量スペクトルから、全ての試料において２−１，６結合から生じた生成物を同定することが可能であった。１，３−および１，４−アセチル化化合物もまた同定されたが、これらは、それぞれ３位および４位で分岐を生じていると思われるが、不完全なメチル化に由来するおそれもある。１，３−および１，４−アセチル化生成物の非特異的な発生は、半メチル化（submethylation）の指標である。６位が３位および４位と同程度に半メチル化により影響を受けると仮定して、非特異的な比率（１，３−Ａｃ化合物および１，４−Ａｃ化合物の平均）を２−１，６−分岐フルクトースユニットの比率から差し引く。下記表４にそれから得られる結果を示す。
【０１７７】
【表５】
【０１７８】
メチル化分析の評価から、アーティチョークイヌリンについて１．４mol％という分岐度が明らかとなった。したがって、このイヌリンの分岐度は、チコリ(RaftilineHP)、ダリアおよびキクイモ由来の基準試料のイヌリンの場合よりも確かに高い。
【０１７９】
６．２ 還元分解
標準的なメチル化分析に一致して、還元的グリコシド開裂により、全ての試料における末端グルコピラノース（１，５−アンヒドロ−２，３，４，６−テトラ−Ｏ−メチル−Ｄ−ソルビトール）、末端フルクトフラノース（２，５−アンヒドロ−１，３，４，６−テトラ−Ｏ−メチル−Ｄ−マンニトールおよび２，５−アンヒドロ−１，３，４，６−テトラ−Ｏ−メチル−Ｄ−ソルビトール）、および２−１結合フルクトフラノース（１−Ｏ−アセチル−２，５−アンヒドロ−３，４，６−トリ−Ｏ−メチル−Ｄ−マンニトールおよび１−Ｏ−アセチル−２，５−アンヒドロ−３，４，６−トリ−Ｏ−メチル−Ｄ−ソルビトール）の対応する生成物を同定することが可能である。２−１，６結合が存在する場合には、全てのフルクタンについて生じる生成物（１，６−ジ−Ｏ−アセチル−２，５−アンヒドロ−３，４−ジ−Ｏ−メチル−Ｄ−マンニトールおよび１，６−ジ−Ｏ−アセチル−２，５−アンヒドロ−３，４−ジ−Ｏ−メチル−Ｄ−ソルビトール）を質量スペクトルから検出することもまた可能である。さらに、２−１，６−結合フルクトースユニットから生じる転位生成物である２，６−ジ−Ｏ−アセチル−１，５−アンヒドロ−３，４−ジ−Ｏ−メチルマンニトールが発生する。
【０１８０】
再度、ＧＣ−ＭＳで非特異的半メチル化（６．１参照）生成物が検出された。分離されていない開環アルジトールもまた低い割合で出現した。２−１結合ではこれらの低い割合を考慮した。非特異的な比率の減算から、本発明のイヌリンについて１．７mol％の分岐度（＝２−１，６−結合フルクトースの比率）という結果になる。
【０１８１】
実施例２
アーティチョークの根由来イヌリンの特性
以下の検討の全ては、前述の表２に詳記する本発明のアーティチョークイヌリンに関する。比較上のＲａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰおよびダリアイヌリンは、同様に実施例１に詳述したイヌリンである。
【０１８２】
１． イヌリンの示差走査熱量の検討
イヌリンの示差走査熱量分析（手順については方法の項を参照されたい）は、融解挙動に関して様々な物質の間で明らかな差を示した（表５参照）。両方のイヌリン試料は、融解エンタルピーに関して大きく異なった。これは、アーティチョークイヌリンについて２５．２J/g超であり、Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰについてわずか２２．８J/gであった。Ｔｏｎｓｅｔ（Ｔｏ）の差も同様に強調された。アーティチョークイヌリンについての初期融解温度は４１．１℃であり、これは比較用のチコリイヌリンよりも３℃超高い。アーティチョークイヌリンはチコリイヌリンよりも高温に明らかに感受性が低いことから、このアーティチョークイヌリンの熱安定性増加は食品部門におけるある種の熱プロセスにかなりの長所でありうる。
【０１８３】
【表６】
【０１８４】
２． 粘度
【０１８５】
【表７】
【０１８６】
上表から明らかなように、最大２４％(w/v)濃度の両方のイヌリンは、９０℃で非常に低い粘度を示した（水＝１mPas）。本発明のイヌリンは、２６％(w/v)の濃度で、特に２８％で粘性になったが、Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰは、最大２８％(w/v)までその粘度が水と非常に類似したままであった。
【０１８７】
３． 凍結乾燥後の粒度
実施例１のＤＰｗ＝８６の凍結乾燥試料をナイフミル（Grindomix GM200, Retsch Technologie GmbH, Haan, Germany）で摩砕し、篩分析により粒度を測定した（Fritsch製篩振盪機「Ａｎａｌｙｓｅｔｔｅ ３」、振盪頻度２．０、篩過補助：めのうのボール８個（１０mmφ）／篩、運転時間１〜２min、負荷量約５０g）。結果を下の表７に示す。篩分析により平均粒子径を１０８μmと測定することができた。実施例１と同様に調製し、９３〜９４のＤＰｗを有するイヌリンもまた凍結乾燥し、ナイフミルで摩砕し、篩分析により検討した（表８）。結果は、１６０μmという平均粒子径であった。
【０１８８】
【表８】
【０１８９】
【表９】
【０１９０】
４． 噴霧乾燥
実施例１の２で調製したイヌリン（ＤＰｗ＝８６、表２）を中間凍結乾燥後に溶解させ、次いでＧｌａｔｔ ＧＰＣＧ３．１流動床噴霧乾燥ユニットで噴霧乾燥した。このために、凍結乾燥イヌリンを水に入れ、８５〜９０℃に加熱し、溶解させた。加熱した溶液を多様な流出空気温度で噴霧乾燥し、プロセスの特性および生成物の特性を観察した。流入温度は１２０℃に一定に保った。
【０１９１】
【表１０】
【０１９２】
噴霧乾燥に加えて噴霧造粒（試験５）もまた実施した。関連するプロセスパラメーターを下の表に詳述する。造粒の種として最初に導入したのは、以下のように調製した噴霧乾燥物７０gであった：Ｂｕｃｈｉ Ｂ−１９１噴霧乾燥機、流加液：水２０gおよびイヌリン（ＤＰｗ＝８６）４g、Ｔ（流加液）＝８０〜９０℃、Ｔ（流入）＝１２０℃、Ｔ（流出空気）＝９３〜９４℃、アスピレーター率８０％、ポンプ率１０％、エアフローノズル４５０l/時間。結果として生じた顆粒は、形態およびコンシステンシーにおいて非常に良好な品質であった。流出空気温度が最大５２℃まで造粒が可能であった。
【０１９３】
【表１１】
【０１９４】
上記のような篩分析から、以下の平均粒子径が明らかとなった：
試験２ ８５μm
試験５ ３００μm
【０１９５】
５． 結晶化度
粉末形態のイヌリン試料は、２枚のＰＥＴカバーフィルムの間の厚さ２mmの試料キャリア（標準）の中にさらに前処理せずに用意した。試料２について１mm試料キャリアを使用した（下記参照）。単色（Ｇｅ（１１１）モノクロメータ）Ｃｕ−Ｋα線を使用した対称透過においてＢｒｕｋｅｒ−ＡＸＳ製Ｄ５０００二軸型回折装置を用いてＸ線測定を実施した。２θ角範囲が３〜２９°（ステップ幅Δ２θ＝０．１°）および２９．５〜１０４（ステップ幅Δ２θ＝０．５）、ステップ／Δ２θ：６０秒で３０mAおよび４０kVで記録を行った。
【０１９６】
Ｒｕｌａｎｄ−Ｖｏｎｋ法に基づくソフトウェア（WAXS 7、Fraunhofer Institut fur angewandte Polymerforschung（Potsdam (Germany)）開発、http://edocs.tu-berlin.de/diss/2003/rihm_rainer.pdf、１９頁以下に説明）を使用して、結晶化度ｘc、結晶サイズＤ(hkl)および結晶子格子の乱れの尺度である無秩序パラメーターｋを散乱プロットから見出した。試料２についての散乱プロット（下記参照）を非晶質バックグラウンドファイルとして使用した。密度１．６５g/cm3を用いて計算されたフルクトースを化学的基礎として使用した。結晶子の大きさＤ(hkl)は、２θ＝８°および１２°での、主要なものから数えて二つの干渉でのＳｃｈｅｒｒｅｒの式によるＸ線反射の半値幅から測定した。
【０１９７】
上に詳述した噴霧乾燥試験１〜５からの試料および以下の試料を測定した：
試験６：実施例１の２に記載したように調製し、凍結乾燥したＤＰｗ＝８６のイヌリン。
試験７：８０〜９０℃の水に溶解し、以下の条件で噴霧乾燥した試料１：
Ｂｕｃｈｉ１９０噴霧乾燥機、Ｔ（流加液）＝８０〜９０℃、Ｔ（流入）＝１２０℃、Ｔ（流出空気）＝８０℃、空気流４５０l/時間、イヌリン濃度＝２０wt％。
試験８：２５℃の水に懸濁し、以下の条件で噴霧乾燥した試料１：
Ｂｕｃｈｉ１９０噴霧乾燥機、Ｔ（流加液）＝８０〜９０℃、Ｔ（流入）＝１２０℃、Ｔ（流出空気）＝８０℃、空気流４５０l/時間、イヌリン濃度＝２０wt％。
【０１９８】
測定した結晶化度および、無秩序パラメーターを下の表１１に示す。
【０１９９】
【表１２】
【０２００】
６． 水中で加熱後のイヌリンの構造形成
イヌリンの２０％水性懸濁液１５mlをそれぞれアルミニウム製ビーカー（Winopal Forschungsbedarf GmbH製RVA-3dビーカー；容積約７０ml、直径３８mm）に調製し、撹拌し、磁気スターラーバーを備え付け、最後に蓋をした。マルチサーマルスターラー（H+P Labortechnik AG製VARIOMAG Multitherm 15）を用いて撹拌しながらこの懸濁液を加熱した。この場合、蒸留水の入った基準ビーカーに蓋をして加熱ブロック上に置いたものの中に立てたＰＴ１００プローブ（VARIOMAG Multitherm 15の付属品）を使用することによって、温度を制御した。マルチサーマルスターラーを予備加熱することにより、基準試料の温度が９０℃で安定を保つようにした。加熱する懸濁液をマルチサーマルスターラーに置き、９０℃で８分間撹拌した。次いで、室温で２４時間保存したマルチサーマルスターラーから試料を取り出した。次いで、結果として得られたゲルの濃度をＴＡ−ＴＸ２テキスチャー分析装置（Stable Micro Systems）を用いて測定した。測定システムとして直径１２mmを有するＳＭＳＰ／０．５ Ｒ０７６貫通型プランジャー（Stable Micro Systems）を用いてこの測定を実施した。５ｋｇの測定セルを用いたＴＡ測定のために以下のパラメーターを適用した：
・ オプション：圧方向の力の測定
・ １回試験
・ パラメーター：前向き速度２．００mm/s
・ 試験速度０．５０mm/s
・ 後向き速度０．５０mm/s
・ 移動距離（貫通深度）３mm
・ トリガー力２g
【０２０１】
水中で熱処理後の様々なイヌリンの構造形成挙動を検討した。このことからチコリ由来イヌリン（Raftiline HP（登録商標）およびBeneo HPX（登録商標））は、これらの条件でゲル様構造を形成しないことが分かった（表１２）。これとは対照的に、本発明のイヌリン（凍結乾燥由来のＤＰｗ＝８６または９４）は、非常に強い構造を形成する。驚くことに、ＤＰｗ＝８６の噴霧乾燥されたイヌリンを使用した試料もまた、イヌリンが凍結乾燥された比較用の試料よりもかなり強いゲルを形成した。これは、採用したわずか１５％(w/w)濃度のイヌリンで見られたゲル強度が、比較用の２０％凍結乾燥試料でのゲル強度よりもさらに明確に高かったという事実から、特に明らかである。
【０２０２】
【表１３】
【０２０３】
７． プレバイオティク特性
３段階発酵システム（腸管モデル）でのｉｎ ｖｉｖｏモデル研究で本発明によるイヌリンのプレバイオティク効果を検討した。発酵システムに定着する細菌の種類およびそれらの代謝活性（短鎖脂肪酸の生成）を確認した。
【０２０４】
１． 材料と方法：
ａ）連続３段階培養システム：
Ｐｅｒｅｉｒａら（(2003) Appl Environ Microbiol 69(8), 4743-4752）およびＰｒｏｂｅｒｔら（(2004) Appl Environ Microbiol 70, 4505-4511）により以前に記載された連続三段階培養システムをこの研究に使用した。腸管モデルは、連続的に並べた作業容積０．２８、０．３０および０．３０リットルの三つの培養容器Ｖ、Ｖ２およびＶ３からなった。各容器に磁気スターラーを用意し、水浴により温度を３７℃に保ち、個別の容器のｐＨをＥｌｅｃｔｒｏｌａｂ ｐＨコントローラーで制御した。液体に滅菌無酸素窒素を通気することによってシステム全体（培地リザーバーを含む）を嫌気条件で運転した。三つの容器のｐＨは、０．５M ＨＣｌ−ＮａＯＨ適量を添加することによって５．５（Ｖ１）、６．２（Ｖ２）および６．８（Ｖ３）に調整した。容器１は大腸前方の微生物状態を模倣していた。それは、比較的栄養分が豊富で、容器３よりも比較的酸性に傾いたｐＨおよび短い滞留時間を有し、容器３はより中性のｐＨを有し、比較するとほとんど基質を有さなかった。容器３は、大腸後端部を模倣していた。容器２は、大腸中央の横行部（横行結腸）をモデル化していた。
【０２０５】
無酸素窒素を滅菌培地に連続的に吹き込み、蠕動ポンプによりＶ１に導入し、Ｖ１はＶ２およびＶ３に連続的に至った。培地は、蒸留水(g/L)中の以下の構成要素からなった：馬鈴薯デンプン５．０；ペクチン（柑橘類）２．０；カゼイン（ナトリウム塩）３．０；Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ ＬＳ（Orafti, Tienen; BE）１．０；キシラン（カラスムギ外皮）２．０；アラビノガラクタン（Fluka）２．０；グアールガム１．０；ムチン（ブタ胃ＩＩＩ型）４．０；トリプトン（Oxoid）５．０；ペプトン水（Oxoid）５．０；酵母エキス（Oxoid）４．５；胆汁酸塩Ｎｏ．３（Oxoid）０．４；Ｌ−システインＨＣｌ ０．８；ＮａＨＣＯ３（Fisher Scientific）１．５；ヘミン０．０５；ＮａＣｌ（Fisher Scientific）４．５；ＫＣｌ（Fisher Scientific）４．５；ＣａＣｌ２×６Ｈ２Ｏ（ＢＤＨ）０．１５；ＫＨ２ＰＯ４（ＢＤＨ）０．５；ＦｅＳＯ４×７Ｈ２Ｏ（ＢＤＨ）０．００５；ＭｇＳＯ４×７Ｈ２Ｏ（Fisher Scientific）１．２５。加えて、Ｔｗｅｅｎ８０（ＢＤＨ）１．０ mlおよびビタミンＫ １０マイクロリットルを添加した。濃度０．０２５％(w/v)のレサズリン溶液４mlを、嫌気条件の指示薬として生育培地に添加した。培地を１２１℃で１５分間オートクレーブし、窒素雰囲気下で冷却した。別に示さない限り、全ての化学物質はＳｉｇｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．， ＵＫから購入した。
【０２０６】
糞便物質の収集および調製：
各容器の残りの容積に、試験前３ヶ月間に全く抗生物質を服用しなかった３０歳男性からの糞便から新鮮調製した懸濁液で補った。２０％(w/w)新鮮糞便懸濁液は、予め緩衝したリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）を用いて調製し、消化装置（胃）の中で正常速度で２分間消化させた。大きな食物残渣はフィルターサックを通して除いた。次いで、結果として得られた懸濁液１００mlを採用して三つの発酵容器のそれぞれに植菌した。このシステムは、最初に培地を使用してバッチ培養として４８時間運転した。バッチ培養発酵の４８時間後に、腸液の組成を模倣した複合培地を蠕動ポンプによりＶ１に、次いでＶ２およびＶ３に導入した。滞留時間（Ｒ）は、各容器について希釈率の逆数として計算した。滞留時間を２７．１時間に設定し、定常状態を確実にするために最初の４８ｈの平衡時間の後に１２日間このシステムを運転した。全体的な滞留時間は、各発酵装置の個別の滞留時間Ｒの合計であった。
【０２０７】
試料採取：
最初の試料（５ml）（０日目）は、２４時間発酵後に採取した。発酵は定常状態に達するまで継続した（１０〜１２日後）（ＳＳ１）。この段階で、培養液の試料を各容器から取り出し、続いて細菌および短鎖脂肪酸の分析に供し、ＳＳ１の指標として使用した。ＳＳ１が達成された後で、被験基質をさらに１０〜１２日間毎日容器１に入れた。さらなる定常状態（ＳＳ２）が達成されるまで発酵を継続し、もう一度各容器から培養液の試料を採取し、続いて分析に供した。
【０２０８】
ＦＩＳＨ分析による糞便試料中および腸管モデルからの試料中の細菌の計数：
発酵システムの個別の容器からの試料を下に示すように処理した。
試料の調製：試料（３７５μl）をバッチ培養から取り出し、濾過した４％(w/v)パラホルムアルデヒド溶液（ｐＨ７．２）１１２５μlに添加し、混合し、細胞を固定するために４℃で一晩保存した。固定した細胞を１３０００rpmで５分間遠心分離し、濾過したリン酸緩衝溶液中で２回洗浄し、ＰＢＳ １５０μlに再懸濁した。エタノール（１５０μl）を添加し、試料を混合し、使用するまで−２０℃で保存したが、３ヶ月を超えては保存しなかった。
【０２０９】
ハイブリダイゼーション：
固定した細胞（１６μl）を、余熱（オーブン）し、濾過したハイブリダイゼーション緩衝液２６４μl（Ｘ（３０mM Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ、１．３６M ＮａＣｌ（ｐＨ７．２）、０．１％v/vドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）に溶かしたものを予熱）に添加し、混合した。この混合物を適切なＣｙ３標識プローブ（５０ng/μl）に９：１（v/v）の比で添加し、混合し、適温で一晩ハイブリダイゼーションオーブンに入れた。
【０２１０】
洗浄および濾過：
予熱し、濾過したハイブリダイゼーション緩衝液（２０mM Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ、０．９M ＮａＣｌ、（ｐＨ７．２））５mlにハイブリダイゼーションした試料（１視野あたり３０から１５０細胞を達成するために適切な一定分量）をＤＡＰＩ（４’，６−ジアミジノ−２−フェニルインドール、５００ng/μl）２０μlと共に添加し、適切なハイブリダイゼーション温度に３０分間置いた。この混合物をポアサイズ０．２μmの黒いメンブランフィルター（GTBP 01300, Millipore Corp.）に乗せた。蛍光の減衰を防止するためにＳｌｏｗｆａｄｅ−Ｌｉｇｈｔ褪色防止試薬（Molecular Probes Europe, Leiden, NL）をフィルターに乗せ、支持体を暗条件４℃で最大３日間保存した。
【０２１１】
支持体１個あたり最低１５視野をＮｉｋｏｎ Ｍｉｃｒｏｐｈｏｔ ＥＰＩ蛍光顕微鏡（倍率１０００倍）で検鏡した。ハイブリダイゼーションした細胞を計数するためにＤＭ５１０フィルター（５５０nm）を使用し、ＤＡＰＩ染色細胞のためにＤＭ４００抽出フィルターを使用した。
【０２１２】
以下の式は、各試料中の細胞濃度Ｃ（細胞/ml）を計算するために使用した：
Ｃ＝Ｎ×１５．５６×１４８７３．７４×（１０００／ｑ）
Ｎ：１視野あたり計数された細胞数の平均
ｑ：使用したハイブリダイゼーション混合物の容積
１４８７３．７４：倍率定数
１５．５６：作製した全ての希釈液についての係数
【０２１３】
蛍光色素Ｃｙ３でラベルした、１６Ｓ ｒＲＮＡをターゲットとする属特異的オリゴヌクレオチドプローブは、以前に設計および検証されたものであるが、このプローブを使用して重要な細菌群を計数した。使用したプローブは、ビフィドバクテリウム（bifidobacterium）に特異的なＢｉｆ１６４（Langedijk (1995), Appl Environ Microbiol 61, 3069-3075）、バクテロイデス（bacteroides）に特異的なＢａｃ３０３（Manz et al. (1996) Microbiology 142, 1097-1106）、クロストリジウム・ヒストリティカム（Clostridium histolyticum）亜群に特異的なＨｉｓ１５０、およびクロストリジウム・コッコイデス−ユーバクテリウム・レクターレ（Clostridium coccoides-Eubacterium rectale）群に特異的なＥｒｅｃ４８２（Franks et al. (1998) Appl Environ Microbiol 64, 3336-3345）、ラクトバシルス／エンテロコッカス（Lactobacillus/Enterococcus）に特異的なＬａｂ１５８（Harmsen et al. (1999) Microb Ecol Health Dis 11, 3-12）、アトポビウム（Atopobium）クラスターに特異的なＡｔｏ２９１であった。核酸色素４’，６−ジアミジノ−２−フェニルインドール（ＤＡＰＩ）を総細胞の計数に使用した（表１３）。
【０２１４】
【表１４】
【０２１５】
短鎖脂肪酸の分析：
腸管モデルの様々な容器から採取した試料中の短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）は、Ｐｅｒｅｉｒａら（Appl. Environ Microbiol (2003) 69(8), 4743-4752）に記載されたように分析した。細菌および固形物を除去するために試料を遠心分離（６０００g、１０min）し、次いでポアサイズ０．２μmのポリスルホンＨＰＬＣフィルターを通して濾過した。次いで、濾過した各上清２００μlを、内部標準として３．７mM ２−エチル酪酸を含有するアセトニトリル８００μlで希釈（１：４）した。溶融石英充填キャピラリーカラム（Permabond FFAP, Macherey Nagel, DE）（２５m×０．３２mm、フィルムの厚さ０．２５μm）を備えるＨＰ５８９０シリーズＩＩ ＧＣシステムを用いたガスクロマトグラフィーにより脂肪酸を測定した。流量２．４２ml/minでヘリウムをキャリアガスとして使用した。カラム温度は１４０℃であり、インジェクターおよび検出器温度は２４０℃であった。試料のインジェクションの５分後に、カラム温度を２０℃/minで段階的に２４０℃に上げ、システムをさらに５分間運転させておいた。ガスの組成は、ＨＰ３３６５シリーズＩＩ ＣｈｅｍＳｔａｔｉｏｎ Ａｐｇ−ｔｏｐソフトウェア、バージョンＡ０．０３．３４を使用して分析した。以下の酸を外部標準として使用したが、それぞれの酸は０．５から４０mMの範囲の濃度を有した：酢酸、プロピオン酸、ｎ−酪酸、ｎ−吉草酸、イソ吉草酸（Fluka）、イソ酪酸（Fluka）、およびｎ−カプロン酸。別に示さない限り、全ての酸はＳｉｇｍａから購入し、９９％を超える純度であった。ＳＣＦＡ濃度は、内部標準の較正を用いて計算し、mM/l単位で表した。
【０２１６】
２． 結果
上記の腸管モデルで以下のイヌリンを試験した：
本発明のイヌリン：ＤＰｗ＝９５
比較用試料：Ｒａｆｔｉｎｌｉｎｅ ＨＰ（登録商標）（Orafti）、ＤＰｗ＝３３
第２の定常状態（ＳＳ２）および第１の定常状態（ＳＳ１）の間で比較を行い、Ｓｔｕｄｅｎｔのｔ検定を用いてデータを解析した。
【０２１７】
図６に、本発明のイヌリンで処理後の定常状態１（ＳＳ１）と定常状態２（ＳＳ２）との間の、容器１（Ｖ１）における細菌数の比較を示す。図７および８に、容器２（Ｖ２）および３（Ｖ３）についての対応する比較を示す。
【０２１８】
図９に、比較用の試料で処理後の定常状態１（ＳＳ１）と定常状態２（ＳＳ２）との間の、容器１（Ｖ１）における細菌数の比較を示す。図１０および１１に、容器２（Ｖ２）および３（Ｖ３）についての対応する比較を示す。
【０２１９】
腸管モデルにおける本発明のイヌリンの添加は、容器１におけるＢｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍの有意な増加を導いた（Ｐ＜０．０５）。他の容器では有意でない増加が観察された。比較用試料では、容器１においてＢｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍの増加が観察されたが、有意ではなかった。容器３におけるＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ数は有意に高かった（Ｐ＜０．０５）が、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ数では変化が観察されなかった。容器２におけるＢａｃｔｅｒｏｉｄｅｓおよびＣｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｃｏｃｃｏｉｄｅｓ−Ｅ． ｒｅｃｔａｌｅ群は、有意に低かった（Ｐ＜０．０５）。
【０２２０】
図１２に、本発明のイヌリンで処理後の定常状態１（ＳＳ１）と定常状態２（ＳＳ２）との間の、全ての容器における短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）濃度の比較を示す。各場合で個別の脂肪酸を各容器および定常状態について（例えばＶ１−ＳＳ１）の棒グラフとしてプロットする。左から右に、酢酸、プロピオン酸、イソ酪酸、酪酸、イソ吉草酸、ｎ−吉草酸、カプロン酸である。
【０２２１】
図１３に、比較様の試料で処理後の定常状態１（ＳＳ１）と定常状態２（ＳＳ２）との間の、全ての容器における短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）濃度の比較を示す。
【０２２２】
本発明のイヌリンの添加後に三つ全ての容器においてプロピオン酸濃度が増加したが、容器２における増加が有意であった。容器１および容器２では酪酸濃度が増加した。腸管モデルへの比較用の試料の添加は、全ての容器中の酢酸、プロピオン酸および酪酸の濃度の増加を導いたが、これは容器２においてのみ有意であった。
【０２２３】
８． 生地特性および製パン特性
材料
焼上げ試験に使用した材料は、米国製小麦粉「Ｋｉｎｇ Ｍｉｄａｓ」（登録商標）と、Ｏｒａｆｔｉから供給されるＲａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰ（登録商標）またはＤＰｗ＝８６を有する本発明のイヌリンとから構成される配合小麦粉を含んだ。８％の小麦粉をイヌリンと置換した。次いで、配合小麦粉および置換していない対照を生地のレオロジーおよび焼上げ試験の測定に供した。
【０２２４】
方法：
１）ファリノグラム（ＩＣＣおよびＡＡＣＣ標準に準拠）：
ファリノグラムを使用して、小麦粉の水取り込み能を確認し、調製した生地の捏和特性を評定した。
試薬：蒸留水
装置：
Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ（ドイツ）が供給するＵＳＢポート付きＦａｒｉｎｏｇｒａｐｈ（登録商標）Ｅ
捏和用双腕を備える１０ｇ捏和機（Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ）
【０２２５】
以下のパラメーターを測定し、被験小麦粉の品質性質について評価した：
小麦粉の水取込み：生地が最大生地コンシステンシー５００FU（ファリノグラフユニット）に達したときに水分含量１４％を有するために、小麦粉１００gあたりに必要な水の量（ml）として定義される。
生地のコンシステンシーは、一定回転数（６３rpm）での生地の抵抗性をＦＵで表したものである。
生地の作製時間は、試験の開始（水の添加）から最大ピークの間の時間（min）として定義される。
【０２２６】
２）焼上げ試験（「白食パン（white pan bread）」）：
装置
・ Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ（ドイツ）から供給される、３００g小麦粉捏和チャンバーを備えるファリノグラフ
・ オーブン（MIWE gusto, Germany）
・ 全自動発酵装置（Foster RBC Mk3、Hobart製、Germany）
・ ２kg計量器（Sartorius）
・ 捏和機（Brabender, Germany）
【０２２７】
生地の成分：
小麦粉（小麦粉水分１４％） ３００g
酵母（生） １２g
塩（食卓塩） ６g
ベーキング脂肪（baking fat） １５g
砂糖 ３g
水（２．５％未満の水取込みに等しい）
【０２２８】
生地の加工：
小麦粉および成分を捏和チャンバー中で１分間混合し、次いで適量の水を添加した。２分間捏和後、生地を捏和チャンバーの壁から生地の塊に戻すために装置のスイッチを切った。イヌリン補充小麦粉については、ファリノグラムのデータ（生地作製時間（min））により捏和プロセスを６分または１２分間続けた。生地の最終温度は約２６℃であった。捏和の完了後、生地を１０分間放置し、次いで生地の総重量を測定した。生地片の分割および重量測定を１０分以内に行った。生地を等しい大きさの２片の生地に分割し、捏和機（Brabender）中で１０秒間丸く捏和し、次いで細長く伸ばした。生地片をパン焼き型に入れ、全自動発酵装置（３２℃、湿度８７％）に６０分間（発酵時間）押し入れた。オーブンを２５０℃に予熱した。発酵した生地片に水を噴霧し、オーブンに押し入れた。約２００℃で３０分間焼上げ後に、パンを取り出し、室温で１時間放冷した。パンの体積は菜種油の置換によって測定した。パンの中身の特性は、視覚的に、およびＴＡ−ＴＸ２テキスチャー分析装置（Stable Micro Systems）を用いて検討した。パンの中身の強度は、直径１２mmのＳＭＳＰ／０．５ Ｒ０７６貫通パンチ（Stable Micro Systems）を用いて厚さ約１．５ｃｍのパンで測定した。５ｋｇ測定セルを用いたＴＡ測定に以下のパラメーターを使用した。測定は、以下の調整後に行った：
・ オプション：圧方向の力を測定
・ １回試験
・ パラメーター：前向き速度２．００mm/s
・ 試験速度０．５０mm/s
・ 後向き速度０．５０mm/s
・ 移動距離（貫通深度）７mm
トリガー力２g
【０２２９】
結果：
用語の定義：
生地の収率（ＤＹ）は、小麦粉１００重量部からの生地の量である。これは、水取込み能および生地の強度を比較することを可能にする性質である。小麦粉１００kgおよび水６０kgから作られた、ＤＹ１６０を有する生地が例である。生地の収率は様々な定義を有する：
生地の純収率は、１００重量部の小麦粉および水からの生地の量である。
生地の総収率は、１００重量部の小麦粉、水およびその他の成分からの生地の量である。
生地の実際的収率は、加工、発酵および重量損失を考慮した生地の総収率である。
焼込損失：焼込損失は、焼上げる間の生地または生地片の重量損失であると当業者に了解されている。これは、主に生地から蒸発した水ならびにアルコール、有機酸およびエステルなどのわずかな量の他の揮発性構成要素から構成されることから、当業者は、同様に「水分損失」とも呼ぶ。重量損失（＝焼込損失）は、常に生地の重量に基づき、生地重量とパン重量の比を表す。これは、次式：
【数３】
により計算される。
高い焼込損失は、ベーカー製品の収率に、したがって販売される焼上げ製品の重量および個数に不利な効果を有する。加えて、焼上げプロセスの間の水分損失は、焼上げ製品の新鮮さに不利な効果を有するため、この製品は短時間で古くなる、すなわち「老化」する。
【０２３０】
製品の収率（パンの収率ともいう）：
パンの収率（ＢＹ）は、小麦粉１００部から得られた焼上げ製品の量である。パンの収率は、加工された小麦粉の量に基づく。
実施例：小麦粉４０kgからパン６０kgおよび１５０のＢＹが生じる。
【０２３１】
【表１５】
【０２３２】
【表１６】
【０２３３】
生地のレオロジーの検討から、本発明のイヌリンにより置換した生地の水取り込み能の明確な増加が明らかになった（表１４）。これは、Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰを含有する比較用の小麦粉よりもほぼ９パーセント高く、置換を行わなかった比較用の小麦粉よりもまだ３％高い。結果として、特に商業上の関心対象である生地の収率は、本発明のイヌリンを含有する生地で明らかに最高である（表１５）。対照生地に比べてＲａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰ（登録商標）が添加された生地が、生地の収率の大きな減少を示すことから、これは驚くべきことである。Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰ（登録商標）を有する生地に比べて、本発明のイヌリンを有する生地のコンシステンシーもまた好都合である。パンの収率は、本発明のイヌリンを有するパンで最高であり、Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰ（登録商標）を含有するパンで最低である。小麦粉の置換が行われた二つのパンの比体積は類似しているが、中身の色、柔軟性、空隙率またはきめなどの他の品質パラメーターは、Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰ（登録商標）を有する比較用のパンおよび置換なしの対照よりも、本発明のイヌリンを有するパンの方が幾分良好である。本発明のイヌリンを含有するパンは、新鮮状態の維持に関して特に長所を示す。パンの中身の強度が示すように、これは対照のパンおよびＲａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰを含有するパンに比べて改善されている。またさらなる好都合な特性は、新鮮なパンの中身および保存されたパンの中身の水分含量の増加であり、これは特に老化の減少に加えて感覚の向上を伴う。
【０２３４】
３）パスタの生産：
パスタの生産でイヌリン試料のさらなる適用を試験した。この場合、粗挽き小麦粉の５％および１０％をイヌリンに置換する。
【０２３５】
１）材料：デュラム小麦の粗挽き粉
ＤＰｗ＝８６を有する本発明のイヌリン
Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰ（登録商標）
【０２３６】
２）パスタ生地の調製：
パスタ生地は、粗挽き粉−イヌリン混合物２００gに水を３４．５または３５％添加することによって調製した。水を３４％添加して対照生地（置換を行わなかった粗挽き小麦粉）を調製した。イヌリンを有する生地は対照よりもやや乾燥していたので、水の添加が結果として増加した。ＨＡＵＳＳＬＥＲ製「Ｌｕｎａ」パスタマシーンを使用してパスタ生地を調製した。生地作製時間は５分であった。幅９．５mmのダイを使用して幅広パスタを生産した。
【０２３７】
３）方法：
新たに押し出したパスタ片の一部は、マシーンから出た直後に三つの異なるゆで時間で処理した。第２の部分は、空気中で周囲条件で２日間放置して乾燥させた。ゆで試験について、各場合で３本のパスタ（生）を秤量し、沸騰水４５mlを満たしたファルコン（５０ml）に通した。パスタを約１００℃で２、３または５分間ゆで、次いで一定時間ざるの上で水を切らせた。次いで、ゆで上がったパスタ片の重量を測定した。ゆでる前後のパスタ片の重量からパスタの膨潤を測定した。
【０２３８】
２日間乾燥したパスタ片を同様に、しかし５、１０および１５分間ゆでた。これらの場合、パスタの膨潤指数もまた測定した。次式を使用して膨潤指数を計算した：
膨潤指数＝（ゆでた後の重量／ゆでる前の重量）
【０２３９】
４）結果：
イヌリンを補充したパスタ生地を調製するために水の添加を増やすと、それに対応してパスタ生地の収率が増加した。収率の増加は、商業上の点から好都合である。ゆで試験から、本発明のイヌリンを補充したパスタが、対照に比べておよびＲａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰ（登録商標）を補充したパスタとも比べて、膨潤を明確に増加させるはずであることもまた確認することができる。この増加は５から２０％である（表１６参照）。
【０２４０】
【表１７】
【０２４１】
９． ヨーグルトの生産
ヨーグルトのレシピを表１７に挙げる。実施例１／表２のイヌリンに対応する本発明のイヌリン（超長鎖イヌリンＶＬＣＩ）を表９、試験２の条件で噴霧乾燥し、そのイヌリンは平均重合度ＤＰｗ８６を有した。比較用の試料Ｂｅｎｅｏ ＨＰ（登録商標）はＤＰｗ３４を有した。他に示さない限り、全てのパーセントは総組成物に対する重量パーセントに関する。
【０２４２】
イヌリンおよび無脂乾燥乳の分散を容易にするために、乾燥した成分を一緒に混合し、次いでヨーグルトベースを作るために中程度に剪断しながらミルクに加えた。規格化したベースを４℃で３時間維持することによって無脂乾燥乳が完全に溶解できるようにした。各バッチを８０℃で３０分間低温殺菌し、４４℃に急冷し、Ｙｏ−Ｆｌｅｘ８８（ストレプトコッカス・サーモフィルス（Streptococcus thermophilus）およびラクトバシルス・デルブリュエッキー（Lactobacillus delbrueckii）（Chr. Hansen Inc.製））を３．６g/l濃度で植菌した。ポットに発酵させたヨーグルト（カスタード風ヨーグルト）については、植菌したベースをインキュベーションする前に最終パックに注いだ。ベースミックスを４４℃で４〜６時間、ｐＨ４．５に達するまでインキュベーションした（出発ｐＨは約６．８）。ヨーグルトがｐＨ４．５に達した場合には、カスタード風ヨーグルトの試料を４℃に冷却し、最大粘度に達するようにそこに４８時間維持した。ヘリオパス（heliopath）アダプターを備えるブルックフィールド粘度計で粘度を測定した。
【０２４３】
表１７に、ポットで発酵したヨーグルト（カスタード風）の結果を示す。本発明の噴霧乾燥イヌリン２．５％は、比較用の実施例からの４．５％イヌリンに比べて粘度の大きな増加をもたらす。本発明のイヌリンを有するヨーグルトもまた、高い脂肪分含量３．３５％を有する比較用のヨーグルトよりも高い粘度を有する。
【０２４４】
【表１８】
【図面の簡単な説明】
【０２４５】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に長鎖のイヌリンおよびアーティチョークの根からのその調製、食料品および化粧用調製物におけるその使用、ならびにこの特に長鎖のイヌリンを含む食料品および化粧用調製物に関する。
【０００２】
ほとんど脂肪を含有せず、より多くの天然原料を含有する食料品の需要は、ここ数十年で大きく増加した。炭水化物もしくはタンパク質に基づく製品、または脂肪酸の糖ポリエステルなどの合成脂肪代替品などの多数の物質が、脂肪の代替品としてすでに提案されてきた。しかしこれらは、低い熱安定性、不満足な「口あたり」、または人々もしくは環境への望まれない影響などの欠点を常に有する。
【０００３】
イヌリンが食品への使用に適することは、長い間公知であった。イヌリンは、ヒトに利用できるエネルギー価が低く、したがって、脂肪代替品としてのイヌリンの使用は、最終品の発熱量を確実に大きく減少させる。加えてイヌリンは、食料品中のプレバイオティク添加物および膨張性薬剤（bulking agent）として使用される。
【０００４】
イヌリンは、フルクタングループに属する多糖である。これは、フルクトース分子のβ−２−１結合鎖からなり、この鎖は、還元末端にα−Ｄ−グルコースユニットを有することがある。イヌリンは、例えばチコリの根、キクイモ（Jerusalem artichoke）塊茎、およびダリア塊茎などの様々な植物に経済的に回収できる量で存在する。様々なイヌリンの平均鎖長およびそれらの物理化学的性質は、植物種によって異なる。
【０００５】
現在まで食料品分野に採用されているイヌリンは、例えば水性ペースト形態での粘度、熱安定性および酸安定性、乳化能、ならびに水結合能などのそれらの加工特性が完全には満足でない。
【０００６】
加えて、発酵特性の改善およびプレバイオティク効果の拡大を有するイヌリンの必要性がある。
【０００７】
さらなる問題は、植物組織からイヌリンを熱水抽出した場合に、抽出物が、ポリマーの粗イヌリン以外にグルコースおよびフルクトースなどの単糖、スクロースなどの二糖、ならびにフルクトオリゴ糖（ＤＰ３〜１０）もまた含有することである。これらの副生成物（単糖および二糖、フルクトオリゴ糖（ＤＰ３〜１０）は、イヌリンのさらなる加工を妨害するおそれがある。例えば、単糖および二糖は、食事療法用食品の製造に好ましくない。単糖および二糖ならびにフルクトオリゴ糖（ＤＰ３〜１０）の甘味は、食品分野でのある種の適用を妨害する。フルクトオリゴ糖（ＤＰ３〜１０）は、その吸湿性および粘着性のために、加工の間および貯蔵の間の両方で食品への粗イヌリンの使用を大きく妨げるおそれがある。例えば化学的誘導体化により、粗イヌリンをさらに加工する間に、単糖および二糖ならびにフルクトオリゴ糖（ＤＰ３〜１０）は、費用がかさむ方法によってのみ精製できるか、または全く精製できない不確定な生成物の混合物に至るおそれがある。加えて、高い率の還元糖は、アミノ化合物の存在下での加熱加工において、望まれない褐変反応、異臭の形成、およびアクリルアミドの生成（メイラード反応）が起こりうるという欠点を有する。
【０００８】
本発明は、上に規定する問題を解決することが可能なイヌリンを提供するという目的に基づく。
【０００９】
特に本発明は、化粧品工業および食品工業における応用のために好都合な加工特性を達成することであった。その例は、好都合な粘度挙動、高い熱安定性および酸安定性、良好な乳化能、ならびに高い水結合能である。
【００１０】
さらに本発明によって取り組む一問題は、食料品への応用のために発酵特性の改善およびプレバイオティク効果の改善を有するイヌリンを提供することであった。
【００１１】
最終的に、粗イヌリンに比べて単糖および二糖ならびにフルクトオリゴ糖（ＤＰ３〜１０）の含量が少ないイヌリンを提供することが望ましかった。
【００１２】
前述の問題は、特許請求の範囲に定義された態様の提供によって解決される。
【００１３】
本発明は、８３から１０３の、好ましくは８４から１００の、さらに好ましくは８３から９８の、いっそうさらに好ましくは８５から９８の、そのうえさらに好ましくは８５から９５の、なおさらに好ましくは８６から９７の、最も好ましくは８６から９４の平均重合度ＤＰｗを有するイヌリンに関する。
【００１４】
これに関連して、そして本発明に関連して、「から」という用語は、それぞれ表示された数値限界を包含することもまた意図する。
【００１５】
「イヌリン」という用語は、本発明に関連してフルクトース分子のβ−２−１結合鎖からなるポリフルクタンを意味することを意図する。この鎖は、好ましくはその末端に還元性α−Ｄ−グルコースユニットを有する。
【００１６】
本発明に関連して「平均重合度ＤＰｗ」（平均ＤＰ（重量））という用語は、重量平均分子量Ｍｗおよびモノマーの分子量Ｍoの商を意味する。重量平均分子量Ｍｗは、次式
【数１】
により得られ、式中、Ｎiは分子量Ｍｉを有する分子の数である。
【００１７】
「平均重合度ＤＰｗ」は、本発明に関連して本明細書下記の「光散乱および屈折率検出を用いるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ−ＲＩ−ＭＡＬＬＳシステム）」の方法により好ましくは測定される。
【００１８】
本発明のイヌリンは、従来技術で記載されたイヌリンに比べて、熱処理または酸処理に異常に高い安定性を示すことにより、例えば特定産業での応用または化粧品工業および／もしくは食品工業における応用にさらに適するクリームに加工することができるという驚くべき長所を示す。加えて、本発明のイヌリンを含むクリームは、剪断力に対して予想外に高い安定性を示す。したがって本発明のイヌリンは、従来のイヌリンに比べて、強い剪断力が作用する工業プロセスにおいてより良好に加工することができるというさらなる長所を示す。
【００１９】
本発明のイヌリンは、特に好都合な粘度特性および高いゲル強度、ならびに食料品への応用に好都合な非常に低い溶解度がさらに優れている。
【００２０】
加えて本発明のイヌリンは、口の中で優れた感覚特性を有する、食料品における脂肪代替品として驚くほど良好な特性を示す。
【００２１】
本発明のイヌリンは、以前に採用された製品に比べて低速の発酵もまた示し、低速の発酵は、大腸後端における疾患の予防に好都合である。低速の発酵は、腸内ガス、特に水素の発生減少を伴う。
【００２２】
さらに本発明のイヌリンは、以前に採用された製品に比べて大きなプレバイオティク効果を有する。特に本発明のイヌリンは、好都合な方法でビフィズス菌の発生を刺激し、望まれない細菌および／または病原性細菌を同時に減少させる。したがって本発明のイヌリンは、特に大腸後端における腸の機能不全および疾患の予防および処置のための食料品および／または医薬への使用に適する。
【００２３】
最後に本発明のイヌリンは、様々な食料品に、例えば粘度増加、乳化性、水結合能およびパンの中身形成などの好都合な使用特性もまた付与する。本発明のイヌリンは、驚くことにベーカリー製品に改善された製パン特性を付与し、生地の収率を上げる。本発明のイヌリンは、さらに香味の改変および泡の安定化のための有効な手段である。
【００２４】
さらなる態様では、本発明のイヌリンは、３％未満、好ましくは１．５％未満、特に好ましくは０．７％未満、さらに特に好ましくは０．３％未満という、３から１０のＤＰを有するフルクトオリゴ糖（オリゴフルクタン）の含量を有する。
【００２５】
さらなる態様では、本発明のイヌリンは、２％未満、好ましくは１％未満、特に好ましくは０．５％未満、さらに特に好ましくは０．２％未満、最も好ましくは０．１％未満というグルコース含量を有する。
【００２６】
さらなる態様では、本発明のイヌリンは、２．５％未満、好ましくは１．５％未満、特に好ましくは１．０％未満、さらに特に好ましくは０．３％未満、最も好ましくは０．１５％未満というフルクトース含量を有する。
【００２７】
さらなる態様では、本発明のイヌリンは、２％未満、好ましくは１％未満、特に好ましくは０．５％未満、さらに特に好ましくは０．３％未満、最も好ましくは０．１％未満というスクロース含量を有する。
【００２８】
食料品への応用に特に好都合な本発明のイヌリンの態様では、単糖および二糖の含量は０．５％未満である。
【００２９】
全ての百分率は、別に指摘しない限りイヌリンおよびさらなる物質の総乾燥重量に対する重量パーセントである。「さらなる物質」は、イヌリンとは異なる、乾燥混合物中の全ての物質である。
【００３０】
本発明に関連して、フルクトース、グルコースおよびスクロースの含量は、下記の光学的酵素法（一般的な方法：「糖の測定」）により測定される。
【００３１】
前の態様に含まれうるさらなる態様では、本発明のイヌリンは、１３４００g/molから１６７００g/mol、好ましくは１３６００から１６２００g/mol、さらに好ましくは１３７５０g/molから１５９００g/mol、特に好ましくは１３９００g/molから１５７５０g/mol、最も好ましくは１３９００g/molから１５２５０g/molの重量平均分子量Ｍｗを有する。
【００３２】
本発明に関連して重量平均分子量Ｍｗは、本明細書下記の「光散乱および屈折率検出を用いるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ−ＲＩ−ＭＡＬＬＳシステム）」の方法により好ましくは測定される。
【００３３】
前の態様に含まれうるさらなる態様では、本発明のイヌリンは、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定される、６６から８９、好ましくは６８から８５、特に好ましくは７０から８５、いっそうさらに好ましくは７２から８４の平均重合度ＤＰn(GPC)を有する。
【００３４】
本発明に関連して「平均重合度ＤＰn」は、本明細書下記の「光散乱および屈折率検出を用いるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ−ＲＩ−ＭＡＬＬＳシステム）」の方法により好ましくは測定される。
【００３５】
本発明に関連して、「平均重合度ＤＰn」（平均ＤＰ（数））という用語は、数平均分子量Ｍnおよび結合したモノマーの分子量Ｍo（アンヒドロフルクトース＝１６２g/mol）の商を意味する。数平均分子量Ｍnは、次式
【数２】
により得られ、式中、Ｎiは分子量Ｍiを有する分子の数である。
【００３６】
前の態様に含まれうるさらなる態様では、本発明のイヌリンは、６５０から４８０００、さらに好ましくは９７０から４００００g/mol、なおさらに好ましくは１３００g/molから３４０００g/mol、最も好ましくは４０００g/molから２６８００g/molの範囲の分子量分布を有する。
【００３７】
前の態様に含まれうるそのうえさらなる態様では、本発明のイヌリンは、全てのイヌリン分子の総質量に対して１００００g/mol未満の分子量を有するイヌリン分子の総質量が２０〜３６％、および全てのイヌリン分子の総質量に対して２００００g/molを超える分子量を有するイヌリン分子の総質量が７〜２３％を示す。全てのイヌリン分子の総質量に対して１００００g/mol未満の分子量を有するイヌリン分子の総質量が２５〜３１％であり、全てのイヌリン分子の総質量に対して２００００g/molを超える分子量を有するイヌリン分子の総質量が１２〜１８％であることが、いっそうさらに好ましい。
【００３８】
本発明に関連して分子量分布は、本明細書下記の「光散乱および屈折率検出を用いるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ−ＲＩ−ＭＡＬＬＳシステム）」の方法により好ましくは測定される。
【００３９】
特に好都合な特性を有する本発明のイヌリンの一態様では、分岐度は、
【表１】
０．５〜２．０mol％、さらに好ましくは０．７〜２．０mol％、なおさらに好ましくは０．９から２．０mol％、最も好ましくは１．１から２．０mol％である。分岐度は、本明細書においてランダムに分布する分子量を有する本発明のイヌリンの試料で測定された全てのイヌリンモノマーの総数に対する、フルクトースモノマーの６位に追加の分岐点を有するβ−２−１−結合フルクトースモノマー（以後「２−１，６−」とも略する）の百分率の数として定義される。その６位では、ポリフルクトース鎖内の「２−１，６−」フルクトースモノマーは、少なくとも二つのβ−２−１−結合フルクトースモノマーからなる別のポリフルクトース鎖に、または単一のフルクトースモノマーに結合する。「分岐点」という用語は、少なくとも二つのβ−２−１−結合フルクトースモノマーからなる別のポリフルクトース鎖が、または単一のフルクトースモノマーが結合するポリフルクトース鎖内のフルクトースモノマーの位置を表す。分岐度は、標準的なメチル化分析法により、またはその代わりにメチル化後の還元分解法により測定される。両方法は、添付の実施例に詳細に説明する。
【００４０】
その特性が特に好都合であり、前に記載した態様に含まれうる本発明のイヌリンの態様は、重量平均重合度と数平均重合度の商ＤＰｗ／ＤＰｎにより表される特に狭い分子量分布を有する。この量は、多分散指数（polydispersity index）とも呼ばれる。好ましい態様では、商ＤＰｗ／ＤＰｎは１．２５未満であり、さらに好ましい態様では１．２０未満であり、いっそうさらに好ましい態様では１．１５未満であり、最も好ましい態様では１．１０未満である。本発明に関連して、ＤＰｗおよびＤＰｎについての値は、本明細書下記の「光散乱および屈折率検出を用いるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ−ＲＩ−ＭＡＬＬＳシステム）」の方法により測定される。変換の計算のためのモノマーの分子量は、１６２g/molに等しいと設定する。
【００４１】
本発明はさらに、本発明のイヌリンの水性ペーストに関し、そのペーストは、水にイヌリンを分散させること、結果として得られた分散液を均一になるまで剪断すること、このように得られた生成物を４〜１５℃で１２〜２４時間保存すること、および室温に調節した後で撹拌して均一なペーストを得ることによって得ることができる。好ましいペーストは、水と、ペーストの総重量に対して１〜４０wt％、さらに好ましくは１〜３５wt％、なおさらに好ましくは１〜３０wt％、いっそうさらに好ましくは２〜２５wt％、そのうえさらに好ましくは２〜２０wt％、特に好ましくは１０〜２０wt％のイヌリンとを含む。「ペースト」という用語は、本発明によると結晶状および／または無定形イヌリンの懸濁液と同等である。したがって、「水性ペースト」という用語は、水相中の結晶状および／または無定形イヌリンの懸濁液として了解されたい。水相は水に基づき、その水は、塩、他の炭水化物、タンパク質、アミノ酸などのさらに溶解または懸濁した物質を所望により含むことがある。好都合な態様では、ペースト中のイヌリンは、噴霧乾燥イヌリン、すなわちペーストを形成する前に噴霧乾燥されたイヌリンである。
【００４２】
上記のペーストは、水系中の構成要素として使用することができる。好ましい水系は、水に基づく食料品および化粧品であり、ここで「食料品」という用語は、この説明の各所で定義する。好ましい食料品の例もまた、この説明の各所で挙げる。食料品および化粧品において、本発明によるペーストは、構造付与構成要素、粘稠化剤、テキスチャー付与剤（texturizing agent）、安定化剤、または増粘剤（viscosity-building agent）として使用することができ、ここで、これに関連するペーストは、上に言及した機能の一つまたは複数を果たすことができる。食料品において、本発明によるペーストは、脂肪代替品、油代替品、プレバイオティク剤および／または食物繊維構成要素としてもまた使用することができ、ここで、これに関連するペーストは、上に言及する一つまたは複数の機能を果たすことができる。最も好ましい使用は、油代替品または脂肪代替品としての使用である。本発明によるペーストが構成要素として使用される最も好ましい食料品は、ヨーグルト、ヨーグルト飲料、クリーム、生クリーム、カード、バター、ミルク、特にスキムミルク、バターミルク、サワーミルク、ケフィア、チーズ、例えばクリームチーズ、ソフトチーズ、スライスチーズ、ハードチーズ、ホエイ、粉乳、ミルクベースの飲料などの乳製品である。
【００４３】
本発明のイヌリンは、酸に驚くほど高い安定性を示す。特に、本発明のイヌリンの水性ペーストは、酸に高い安定性を示す。同じく、本発明の水性イヌリンペーストの剪断安定性は、市販の製品に比べて異例である。
【００４４】
本発明のイヌリンは、驚くほど高いゲル強度により他の市販のイヌリンと区別される。イヌリンを９０℃で溶解させ、次いで室温（２３℃）で２４時間保存する場合に、４〜１００N、さらに好都合には１０〜１００N、いっそうさらに好都合には２０〜１００N、最も好都合には４０〜１００Nのゲル強度が、水において１〜３５％(w/w)、さらに好ましくは１〜３０％(w/w)、なおさらに好ましくは２〜２５％(w/w)、そのうえさらに好ましくは２〜２０％(w/w)、最も好ましくは約２０％(w/w)濃度の本発明のイヌリンで達成される。上に示したような高いゲル強度は、噴霧乾燥され、次いでゲル形成に採用された本発明のイヌリンを用いて特にうまく達成することができる。このように得られたゲルは、好ましくは粒子の性質を示す（粒子状ゲル）。ゲル強度を測定するための測定法は、実施例の項に詳細に説明する(水中で加熱後のイヌリンによる構造形成)。
【００４５】
さらなる局面において本発明は、イヌリンを入手するためのプロセスに関し、このプロセスでは、
ａ）アーティチョークの根を粉砕し、
ｂ）粉砕された根を水で処理することによって抽出液を得、
ｃ）得られた抽出物から着色構成要素を除去し、
ｄ）抽出液からイヌリンを沈殿させ、
ｅ）このイヌリンを少なくとも１回再沈殿させる。
【００４６】
このプロセスは、上に記載した本発明のイヌリンを得るために特に適するが、それに限定されるわけではない。
【００４７】
アーティチョークの根は、出発物質として使用されるが、このプロセスは、特定の品種に限定されない。好都合には根由来の任意の接着性混入物を除去すること、例えば高圧クリーナーを用いて水で強力洗浄することが粉砕に先行する。根材料の質量の損失を最小限にするために、好都合には凍結状態で根を洗浄することが可能である。
【００４８】
必要ならば、根は、例えば刻む（chop）ことによって最初に粗く粉砕される。さらなる粉砕にはシュレッダーが好ましい。得られた生成物は、繊維状チップの形態の粉砕された根材料である。
【００４９】
このプロセスの最も好都合な態様では、以下の特徴を有するアーティチョークの根、すなわち乾量およびイヌリンの形成に関して成熟した根を使用する。成熟度は、乾物含量に対するイヌリン含量の比およびイヌリン含量に対するフルクトース含量の比から立証することができる。イヌリン含量は、根の乾物の総重量に対して好ましくは３０〜７０wt％、さらに好ましくは４０〜６５wt％、なおさらに好ましくは５０〜６０wt％の範囲であり、フルクトース／イヌリン比は、好ましくは３〜２４wt％、さらに好ましくは３〜１２wt％の範囲であり、最も好ましくは６wt％未満である。洗浄されたアーティチョークの根の乾物含量は、洗浄された根の総重量に対して好ましくは２０〜５０wt％、さらに好ましくは３０〜４０wt％、さらに好ましくは３０〜３５wt％である。
【００５０】
本発明のプロセスでアーティチョークの根を使用する前に、それらを貯蔵しなければならない場合、微生物の混入、腐敗または酵素分解によるイヌリンの分子量の減少を防止するために根を保存しなければならない。好ましい根の保存方法は、粉砕された根を冷凍または熱風乾燥して貯蔵に供することである。
【００５１】
粉砕後に、粉砕された根材料を水で、好ましくは６０℃から９５℃の温度で、最も好ましくは８０〜９５℃で抽出する。抽出は、好ましくは中性からややアルカリ性のｐＨ範囲で行われる。ｐＨ７〜９で少なくとも６０℃の温度が好都合であるというのは、この場合、酵素加水分解および酸性加水分解が抑制されるからである。水における粉砕された根材料の濃度は、好ましくは１０〜４０wt％、さらに好ましくは２０〜３０wt％であり、この濃度は、抽出された混合物の総重量に対する根の新鮮重量として測定される。
【００５２】
好ましくは、抽出液の重量に対して抽出液中に８〜１２wt％の乾量含量および６wt％超、好ましくは６〜８wt％のイヌリン含量に至るような、使用される粉砕物の乾物と、抽出媒としての水との比が確率される。水と根重量の比などの抽出条件を同様に適切に選択することで、根に存在する８０〜９０wt％のイヌリンを抽出物へ移行させることができる。前述の条件は、抽出液からのイヌリンの好都合な結晶化および高収率を達成するために適し、これは、抽出液の重量に対して５wt％というたとえ低い濃度であっても、高分子量のイヌリンが抽出液から結晶化するという観察に基づく。
【００５３】
抽出装置に特別な制限はなく、植物材料のための従来の抽出技法を適用することができる。撹拌機を備えるジャケット加熱抽出器で抽出を行うことが、本発明により最も好ましい。別の高度に好ましい態様では、加熱可能なロータータン（lauter tun）を撹拌抽出器として使用する。したがって、根からのイヌリンの抽出を下記のように濾過による使用済みチップからの抽出液の分離と組み合わせる。根／水混合物の平衡化後の抽出時間は、好ましくは３０分〜４時間、好ましくは１〜２時間である。この時間の後に、例えばポンプ排出または漉し除き（straining off）または濾過により抽出液を使用済みチップから分離する。
【００５４】
使用済みチップから抽出液を分離後に、適切な場合には繊維状物質および植物フラグメントが、抽出液中に懸濁浮遊物として残留することがある。これらの懸濁物は、存在するならば抽出液から同様に除去する。このように、このプロセスの変形では、プロセスの段階ｂ）の後で段階ｃ）の前に、主に繊維からなる懸濁浮遊物が抽出液から除去される。懸濁浮遊物の許容される量および除去が行われるかどうかは、その都度当業者により決定されるものである。懸濁浮遊物の除去は、遠心分離または濾過などの従来の分離技法により行うことができる。脱スラッジセパレーターは、特に適することが証明された。適切な細かさを有する網またはフィルターもまた使用することができる。
【００５５】
大いに好ましい実施形態では、懸濁浮遊物は、使用済みチップをフィルター材料として使用することによって濾過することができる。この態様では、使用済みチップは、ロータータンのような底に篩を備える抽出容器の底に沈殿する。篩は、好ましくはスリットシーブである。沈殿した使用済みチップは、抽出液が通過して流れる濾過床として使用される。この技法を使用することによって、抽出液をさらに洗練もしくは増白（brightening）する前にまたはイヌリンを結晶化する前にさらなる濾過段階を使用せずに、定量的に近い懸濁浮遊物の除去が可能である。
【００５６】
抽出液は、それらが着色構成要素およびコロイド状に懸濁した着色物を含有することが原因で着色している。着色構成要素は、とりわけタンニンおよびフラボノイドからなり、通常は抽出液に黄色もしくは黄褐色および／または暗褐色を付与する。このような抽出液から直接得ることができるイヌリンは、中間色についての所望の必要条件を満たさない。したがって、プロセスの段階ｃ）で抽出液から着色構成要素を除去する必要がある。植物抽出液から着色構成要素を除去するための本発明のプロセス段階c)は、一般に植物抽出液の脱色、清澄化または「増白」ともまた呼ばれる。これらの用語は、本発明に関連して同等である。
【００５７】
本発明による増白は、石灰の添加に続く炭酸ガス処理（ＣＯ2添加）によって行うことができる。石灰添加のプロセスは、従来技術から公知であり、例えばサトウダイコンからスクロースを得る際に使用される。代替の増白プロセスでは、妨害構成要素はイオン交換体を使用して除去される。
【００５８】
このプロセスの特に好都合な態様では、着色構成要素は、段階ｃ）において、
ｉ）植物抽出液にマグネシウムイオン（Ｍｇ2+）を混合すること、
ｉｉ）植物抽出液に少なくとも一つのアルカリ構成要素を混合すること、
ｉｉｉ）沈殿を形成させることおよび
ｉｖ）形成した沈殿を植物抽出液から除去すること
によって除去される。
【００５９】
この特に好ましい変形における段階ｉ）〜ｉｖ）は、プロセス段階ｃ）の副段階である。
【００６０】
このプロセス変形は、驚くことに石灰増白プロセスよりも効果的な抽出物の脱色を可能にする。加えて、採用される佐剤であるマグネシウム塩およびアルカリは低コストである。したがってこのプロセスは、イオン交換体の使用よりもコストかからない。このプロセス段階を実施するための装置および時間にかかる費用もまた特に低い。最終的に、この種類の増白は、混濁を引き起こす物質もまた抽出液から同時に除去する。
【００６１】
マグネシウムイオン（Ｍｇ2+）は、本発明により水性植物抽出液に混合される。段階ｉ）の変形において植物抽出液にマグネシウム塩の水溶液を添加することが可能である。そのうえ、さらに好ましい変形では、マグネシウム塩は、植物抽出液に固体形態で直接添加され、そこに溶解される。
【００６２】
マグネシウム塩が添加される場合には、好ましくはその塩は、その高溶解度生成物が原因で水に非常に容易に溶解する塩である。特に適切なマグネシウム塩は、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、酢酸マグネシウムおよびプロピオン酸マグネシウムなどの低級脂肪酸のマグネシウム塩、ならびにその混合物から選択される。
【００６３】
ｉｉ）におけるアルカリ構成要素は、本発明により水酸化物イオン（ＯＨ-）を含むかまたは植物抽出液と配合後に抽出液中に水酸化物イオンを形成する構成要素を意味する。アルカリ構成要素は、液体、固体または気体であってもよい。液体アルカリ構成要素が好ましくは採用される。
【００６４】
プロセスの段階ｉ）およびｉｉ）に記載したマグネシウムイオンおよびアルカリ構成要素を添加すると、沈殿反応により沈殿が形成する。このプロセスに関連して、特にマグネシウムイオンの溶液が段階ｉ）で使用され、アルカリ性液体が段階ｉｉ）で使用されるならば、段階ｉ）およびｉｉ）は原理上同時に実施される。しかし、最初にプロセス段階ｉ）、次いで段階ｉｉ）を実施することが好ましい。
【００６５】
マグネシウムイオンおよびアルカリ構成要素の両方が抽出液中に可能な限り均一に分布する結果、抽出液中の沈殿反応もまた均一で、かつ可能な限り定量的であることが、プロセス段階ｃ）にとって好都合である。したがって、例えば植物抽出液に迅速かつ均一に混合することができるアルカリ溶液またはアルカリ懸濁液などの水性アルカリ液をアルカリ構成要素として採用することが好ましい。
【００６６】
アルカリ溶液またはアルカリ懸濁液は、本発明により、水酸化物イオン（ＯＨ-）を含むかまたは植物抽出液と配合後に水酸化物イオンを形成する。
【００６７】
非常に好ましいプロセスの変形では、段階ｉ）で最初にマグネシウム塩を抽出液に均一に溶解させる。続いて段階ｉｉ）でアルカリの水溶液または水性懸濁液を添加する。
【００６８】
一態様では、アルカリ構成要素はアルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水酸化物の水溶液または水性懸濁液である。この水酸化物は、好ましくは水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムおよび水酸化バリウムなどのアルカリ金属およびアルカリ土類金属の水酸化物から選択される。
【００６９】
非常に特別な好ましい変形では、アルカリ構成要素は水酸化カルシウム懸濁液である。水酸化カルシウムを使用する長所は、段階ｉｉｉ）で特に少量の遠心分離物が得られることである。加えて、水酸化マグネシウムおよび硫酸カルシウムの同時沈殿は、沈殿のより大きい沈降速度およびより大きい圧縮率を達成する。沈殿は、特にゼラチン状コンシステンシーをほとんど有さない。したがって、沈殿におけるイヌリンの結合は、このプロセスの変形では特に低いままである。
【００７０】
使用することができるさらなるアルカリ構成要素はアンモニアであり、好ましくは水溶液である。気体状アンモニアを使用することも原則として除外されないが、これは水溶液の使用よりも好ましくない。
【００７１】
さらなる態様では、アルカリ構成要素はエチレンジアミンおよびトリエタノールアミンなどの有機塩基の水溶液または水性懸濁液である。
【００７２】
アルカリ金属およびアルカリ土類金属の酢酸塩、特に酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウムおよび酢酸マグネシウムなどの弱有機酸の塩もまた使用することができる。
【００７３】
水酸化マグネシウムは沈殿として形成する。水性抽出液の着色構成要素は、本発明により沈殿に残り、したがって液相と分離される。実質的に脱色された抽出液が得られる。採用したＭｇ2+イオンおよびアルカリ構成要素の量、すなわち形成した沈殿の量が、とりわけその脱色がどの程度定量的であるかを決定する。反応物の量の最適化は、当業者の能力の範囲内である。硫酸マグネシウムの場合、好ましい濃度は水性抽出液の０．５〜３wt％、さらに好ましくは０．５〜２wt％の範囲である。
【００７４】
上記のような段階ｃ）の好ましい変形では、水酸化物イオンとマグネシウムイオンとのモル比ＯＨ-：Ｍｇ2+は、好ましくは２．２：１から１．８：１．である。この比が正確に化学量論的であること、すなわちＯＨ-：Ｍｇ2+＝２：１であることが最も好ましい。したがって、アルカリ構成要素の量は、マグネシウムイオンに対して適切な量の水酸化物イオンが存在するように選択すべきである。
【００７５】
プロセス段階ｉ）およびｉｉ）におけるマグネシウム塩の溶解およびアルカリ成分の混合は、好ましくは溶解および均一化をできるだけ迅速に達成するために、したがって高速の反応を達成するために撹拌しながら行われる。しかし、混合技法に特定のさらなる制限はない。したがってこのプロセスは、例えば当業者が精通する他の混合技法によってもまた実施することができる。
【００７６】
このプロセスを促進するために、段階ｉ）は、６０〜８０℃の温度で好ましくは実施される。アルカリ構成要素の添加後の反応時間は、通例約１から１５分であり、平均約１０分である。
【００７７】
除去段階ｉｖ）は、好ましくは沈降または濾過により行われる。沈降は、遠心機、好ましくはディスク型遠心機、特にデスラッジ型遠心機により高速化することができる。しかし、当業者が精通する他の分離技法もまた使用することができる。これらは、相互に組み合わせて実施することもまたでき、例えば増白した抽出液から遠心分離でスラッジを除去し、続いてスラッジを除去した抽出液を例えばプレートフィルターを用いて濾過することもできる。
【００７８】
本発明のプロセスの段階ｃ）の全体は、必要ならば１回を超えて実施することもまたできる。前述のサブ段階ｉ）〜ｉｖ）を有する段階ｃ）の好ましい変形が使用されるならば、個別のサブ段階ｉ）〜ｉｖ）を１回を超えて実施することもまた可能である。
【００７９】
段階ｃ）の後に、段階ｄ）でイヌリンを抽出液から沈殿させる。沈殿形成は、例えばエタノール、メタノールまたはイソプロパノールなどのアルコールを添加することによって行うことができる。この場合、添加したアルコールの量または液相の極性の調整に応じて、最初に高分子量イヌリン画分を沈殿させる結果として、添加したアルコールの量を介して抽出液に存在するイヌリンがどれほど定量的に沈殿し、どの分子量画分が優先的に得られるかに影響を与えることが可能である。アルコール以外に、水と混和する他の無極性有機液体を採用することもまた可能である。
【００８０】
このために、このプロセス段階の特に好都合な態様では、アルコール、特にエタノールおよびイソプロパノールの使用を制限するために、調製された抽出液を好ましくは出発体積の４分の１から５分の１に最初に濃縮する。濃縮は、蒸発または膜濾過および両プロセスの組み合わせにより行うことができる。この場合、イヌリンの沈殿を避けるために、濃縮する間に濃縮液を高温に、好ましくは６０〜９５℃に保つように注意しなければならない。膜濾過の長所は、イヌリンに付随する低分子量物質がそれに伴い枯渇することである。それに続く濃縮液からのイヌリンの沈殿は、漸増するアルコール濃度を選択する結果として、例えば重量平均重合度（ＤＰｗ）により特徴づけられる分子量範囲にしたがってイヌリンが分画されることによって、うまく行うことができる。沈殿条件の選択に応じて、結果は本発明によるＤＰｗを有する画分である。所望の純度に応じる。
【００８１】
アルコール沈殿によるよりも、抽出液を冷却することによってイヌリンを得る方が好ましい。好ましい条件は、イヌリンが沈殿する間に抽出液を温度２〜１０℃、さらに好ましくは２〜８℃に冷却し、この温度に６から１４０時間、好ましくは６から４８時間保つ条件である。冷却速度および温度、ならびに冷却時間は、抽出液からのイヌリンの沈殿および分子量分布の幅に、したがって同時に量に影響する。長い時間および低い温度の選択により、より低分子量のイヌリンおよびより広い分子量分布の沈殿ならびにより低い平均分子量の沈殿画分が生じる。沈殿したイヌリンは、例えば遠心分離、デカンテーション、濾過などの従来の分離技法により液相から分離される。
【００８２】
好ましい態様では、イヌリンは、上記のプロセスの抽出段階ｂ）の後で段階ｃ）の前に最初に結晶化される。このような結晶化は、好ましくは上に記載したように行われる。段階ｃ）の前の結晶化は、抽出液の直接の増白に比べて高い分子量のイヌリンの収率増加に導き、増白剤、すなわちマグネシウム化合物およびアルカリ構成要素の使用を節約する。イヌリンの最初の結晶化後に抽出液を増白することが好都合であるのは、この場合、イヌリン結晶に結合した着色構成要素だけを除去する必要があるからであり、これは同様に、増白するスラッジに結合しているイヌリンが少量であることになる。
【００８３】
最初の沈殿および沈殿したイヌリンの除去に続いて、まだ溶解している任意のイヌリン画分を得るために、抽出液の新たな冷却またはアルコールの添加を行うことができる。繰り返しに関する決定は、そのイヌリンが植物からどれほど量的に得ることができ、最終生成物中にどのような分子量分布が望まれるかにしたがって、その都度行われる。
【００８４】
抽出液中のイヌリン濃度は、根のイヌリン含量および抽出液中の粉砕された根の濃度に実質的に依存し、このイヌリン濃度は、抽出液を冷却することによるイヌリンの沈殿に影響を及ぼすさらなる変数である。したがって、濃度への沈殿の依存は、最初の沈殿の後に液相を例えば蒸発により濃縮するために、所望であれば低分子量画分を沈殿させるためにもまた、利用することができる。
【００８５】
最後のプロセス段階ｅ）において、沈殿したイヌリンは再沈殿される。本発明に関連して「再沈殿」は、前のプロセス段階から生じた固体イヌリンを再溶解させ、次いでその溶液から再度沈殿および／または結晶化させることを意味する。したがって、プロセスの段階ｅ）は、イヌリンを溶解させ、再度沈殿および／または結晶化させるとも述べることができ、ここで、この段階は少なくとも１回行われる。結晶化は、主に結晶構造が得られる点で沈殿とは異なる。
【００８６】
イヌリンは、好ましくは熱の効果により、好ましくは水に溶解される。温度７０〜１００℃、特に９０〜１００℃の水が特に適している。
【００８７】
段階ｅ）の沈殿形成は、前述のアルコール沈殿によって行うことができる。しかしイヌリンは、好ましくは溶液を２〜１０℃、さらに好ましくは２〜８℃に６から１４０時間、好ましくは１２〜４８時間の時間冷却することによって得られる。
【００８８】
段階ｅ）で溶解されたイヌリンの沈殿形成は、液相にまだ残留するイヌリンを得るために繰り返すことができる。繰り返しに関する決定は、そのイヌリンが植物からどれほど量的に得ることができ、最終生成物中にどのような分子量分布が望まれるかにしたがって、その都度行われる。沈殿形成を簡略化するために、液相を濃縮することができる。
【００８９】
再沈殿後に、結果として生じたイヌリン固体は、例えば遠心分離、デカンテーション、濾過などの従来の分離技法により液相から分離される。
【００９０】
分子量分布および結果として生じるイヌリン生成物の純度に作用するために、プロセス段階ｅ）は１回を超えて実施することができる。再沈殿段階ｅ）を繰り返すと、分子量の平均および重合度の平均が、高い値に移行することが明らかになった。したがって、本発明のイヌリンの分子量／重合度の様々な平均を、請求された範囲内に設定することが可能である。
【００９１】
微粒子不純物がまだ存在するならば、このプロセスに１回または複数回の濾過段階を差しはさむことが好都合である。存在する任意の微粒子不純物は濾過中に除去される。当業者は、不純物の粒度に応じてフィルターの細かさを選択する。
【００９２】
濾過段階は、抽出液を得た後でプロセスの任意の箇所に差し挟むことができる。例えば段階ｂ）で抽出液を得た直後の濾過段階が好都合である。濾過段階は、前述の懸濁浮遊物の除去と区別すべきであり、それは、濾過により除去される粒子が主に繊維からなる懸濁浮遊物よりも細かいからである。さらに好ましい態様では、濾過段階は段階ｄ）の前に実施される。
【００９３】
濾過段階は、好ましくはプロセス段階ｅ）に記載したような再沈殿と組み合わせられる。これは、段階ｅ）について前述したようにイヌリンを溶解すること、次いでその溶液を濾過することを伴う。濾過後に、濾液からイヌリンを沈殿または結晶化させる。沈殿または結晶化後に生じた固体イヌリンは、従来の分離技法、例えば遠心分離、デカンテーションおよび濾過などにより液相から分離することができる。
【００９４】
一部の例では、結果として生じたイヌリンは、濾過により除去することができない物質により変色することがある。このような場合には、活性炭で処理することにより着色不純物を除去することが好ましい。一態様では、活性炭を水に懸濁し、８０℃を超える、好ましくは９０℃を超える温度でイヌリン溶液に添加する。２０wt％イヌリン溶液の場合、活性炭の量は、好ましくはイヌリン溶液の重量に対して１〜１０wt％、好ましくは２〜６wt％、さらに好ましくは２〜３wt％の範囲である。着色不純物を吸着後に、活性炭を遠心分離および／または濾過により除去する。遠心分離による活性炭スラッジの分離により活性炭懸濁液を予備清澄化し、次いで２段階濾過により、例えば珪藻土プレコートフィルターおよびシートフィルターを併用して清澄化することができる。イヌリン溶液から活性炭を分離する間、イヌリンを溶液中に保つために８０℃を超える、好ましくは９０℃を超える温度に維持することが重要である。活性炭の除去後に、上記のようにイヌリンを沈殿または結晶化させ、液相から分離することができる。
【００９５】
液相からの分離後に、最終生成物は水または水／アルコール混液で再び洗浄することができる。温度２〜１０℃の冷水を用いた洗浄が好ましい。このためには、イヌリン沈殿を水中でスラリーにし、次いでイヌリンを再び沈降させる。
【００９６】
結果として生じたイヌリンは、さらなる最終プロセス段階で好ましくは乾燥させる。乾燥は、凍結乾燥、噴霧乾燥またはドラム乾燥により行うことができる。
【００９７】
好ましい態様では、本発明のイヌリンは噴霧乾燥された形態である。適切な噴霧乾燥のパラメーターは、添付の実施例に記載されている。噴霧乾燥のプロセスの場合に、沈殿または結晶化したイヌリンを再び（約８０℃を下回る水に入れて）懸濁液にまたは（約８０℃を超える水に入れて）溶液にしなければならないことは自明である。または、上記のように最後の沈殿形成または結晶化段階を省略することができ、そのプロセスからの懸濁または溶解したイヌリンを直接噴霧乾燥することができる。液体に調製された食品に本発明の噴霧乾燥されたイヌリンを添加することによって、粘度を特に効果的に増加させることが可能である。等量の本発明のイヌリンを添加した場合に、噴霧乾燥されたイヌリンの方が、別の方法（例えば凍結乾燥）で乾燥されたイヌリンに比べて大きな粘度増加が達成される。
【００９８】
その上さらに好ましい態様では、本発明のイヌリンは、噴霧造粒された（spray granulated）形態である。噴霧造粒されたイヌリンは、公知のプロセスにより、例えば予め噴霧乾燥された物質を造粒の種として導入し、さらなるイヌリンを噴霧乾燥することによって得られる。例えば粒度１０〜１００μmのイヌリンを初回チャージとして役立てることができる。適切な噴霧造粒条件は、例えば水７０％およびイヌリン３０％の供給組成ならびに供給温度９０℃である。
【００９９】
本発明のイヌリンは、さらに特に好ましくは５０〜３５０μm、さらに好ましくは８０〜３００μm、なおさらに好ましくは１００〜２５０μm、最も好ましくは１００〜２００μmの平均粒子径を有する。したがって、こののようなイヌリンは、本発明のさらなる局面である。
【０１００】
平均粒子径は、乾燥試料の篩分析および光散乱の両方により測定することができる。しかし、好ましい方法は篩分析であることから、本発明のイヌリンは、好ましくは５０〜３５０μm、さらに好ましくは８０〜３００μm、いっそうさらに好ましくは１００〜２５０μm、最も好ましくは１００〜２００μmの、篩分析により測定された平均粒子径を有する。
【０１０１】
一態様では、記載した粒度を有する本発明のイヌリンは、噴霧乾燥または噴霧造粒プロセスにより得られる。したがって、前述の粒度を有する、噴霧乾燥または噴霧造粒されたイヌリンは、本発明のさらなる局面である。
【０１０２】
乾燥後にもまだ平均粒子径が好ましい範囲を外れる事象では、篩分級により乾燥イヌリンの好ましい平均粒子径を調整することが可能である。適切な篩の目の選択は、平均的な当業者の能力の範囲内である。
【０１０３】
本発明のイヌリン粒子は、好ましくは４５％未満、さらに好ましくは４０％未満、いっそうさらに好ましくは３５％未満の結晶画分を有する。さらに好ましい態様では、２０％未満、いっそうさらに好ましくは１０％未満である。最も好ましい態様では、結晶化度は１％未満である。言及した結晶化度は、Ｒｕｌａｎｄ−Ｖｏｎｋの方法により測定される（W. Ruland, Acta Cryst., 14, 1180 (1961)；CG. Vonk, J. Appl. Cryst. 6, 148 (1973)）。結晶化度を測定する方法は、添付の実施例に詳細に記載されている。低い結晶化度は、イヌリンにより良好な溶解特性を付与し、これは、ある種の食料品への応用に好都合である。
【０１０４】
その上さらなる局面では、本発明は、前述の本発明のイヌリンと、一つまたは複数の食用成分または薬学的に許容される成分とを含む組成物にもまた関する。典型的な組成物には、ヒトおよび動物用の食料品、飲料、機能性食品、医薬および薬学的組成物（予防用組成物および治療用組成物を含む）、ならびにその中間体が挙げられる。
【０１０５】
本発明に関連して機能性食品は、伝統的な栄養素に加えて健康促進効果を有しうる成分を含む食料品を意味する（the Institute of Medicine of the National Academy of Sciences, USA, 1994の定義）。
【０１０６】
前記食用成分または薬学的に許容される成分は、好ましくは糖（例えばグルコース、フルクトース、スクロース、ラクトース、ガラクトース、マルトース、イソマルトース、ポリデキストロース）、ポリオール（例えばソルビトール、ラクチトール、マルチトール、イソマルト、マンニトール、キシリトール）、マルトデキストリン、甘味料、水素化グルコースシロップ、ヒト食物および動物食物への添加物、ヒト食物および動物食物のための中間体、ヒト食品および動物食品、食用液体、飲料、生物利用可能なミネラル源、薬学的に許容される担体、薬学的活性物質および治療活性物質、薬学的組成物および医薬からなる群より選択される。
【０１０７】
本発明の特に好ましい組成物には、食用の、または薬学的に許容される、生物利用可能なミネラル源、特にカルシウムおよび／またはマグネシウムおよび／または鉄源の存在下の本発明のイヌリン、例えば乳製品ならびにカルシウム、マグネシウムおよび鉄の塩および錯体などが挙げられる。
【０１０８】
上に説明したように、本発明の目的は、食料品に使用するために特に好都合な特性を有するイヌリンを提供することであったが、食品および食料品という用語は本発明によると同等である。したがってさらなる局面では、本発明は、上に記載したイヌリンを含む食料品および栄養補助食品にもまた関する。本発明によると、食料品という用語には、ヒト用食料品と、動物用食料品または動物の飼料との両方が含まれる。栄養補助食品には、ヒト用栄養補助食品および動物用栄養補助食品が含まれる。
【０１０９】
特に好ましい食料品は、乳製品、ヨーグルト、アイスクリーム、ミルクベースのソフトアイス、ミルクベースの付け合わせ、プディング、ミルクセーキ、エッグカスタード、チーズ、栄養バー、エネルギーバー、朝食バー、菓子、ベーカリー製品、クラッカー、クッキー、ビスケット、シリアルチップ、スナック製品、アイスティー、果汁から作られたソフトアイス、ダイエット飲料、フィニッシュドドリンク（finished drink）、スポーツ飲料、スタミナ飲料、栄養補助用粉末飲料混合物、乳幼児用フード、カルシウム強化オレンジジュース、パン、クロワッサン、朝食用シリアル、麺類、スプレッド、無糖のビスケットおよびチョコレート、カルシウムチューズ（calcium chews）、肉製品、マヨネーズ、サラダドレッシング、ナッツバター、冷凍食品、ソース、スープ、ならびに調理済み食品より選択される。本発明のイヌリンを含む食料品は、最も好ましくは乳製品、特にヨーグルトである。本発明のイヌリンは、乳製品、特にヨーグルト、可能性があることには撹拌したヨーグルトもしくはポットで発酵させたヨーグルトまたはヨーグルト飲料の安定性、テキスチャー、体感および口あたりに特によい効果を示す。
【０１１０】
本発明による他に有用な乳製品は、クリーム、生クリーム、カード、バター、ミルク、特にスキムミルク、バターミルク、サワーミルク、ケフィア、チーズ、例えばクリームチーズ、ソフトチーズ、スライスチーズ、ハードチーズ、ホエイ、粉乳、ミルクベースの飲料である。
【０１１１】
食料品、とりわけ乳製品、特にヨーグルト中のイヌリンの好ましいレベルは、食料品、乳製品またはヨーグルトの全ての構成要素の総重量に対して乾燥イヌリンが０．２〜５wt％、好ましくは０．５〜４．５wt％である。
【０１１２】
本発明の一態様では、食料品は、例えば朝食用シリアルなどの押し出しプロセスにより製造される食料品である。
【０１１３】
さらなる局面では、本発明は、前述のイヌリンを含む化粧用調製物に関する。化粧用調製物は、特に好ましくはクリーム、特にスキンクリームおよびフェースクリームの形態を採る。
【０１１４】
さらなる局面では、本発明は、食料品、機能性食品および化粧用調製物の添加物としての前述のイヌリンの使用にもまた関する。この使用は、特に上に言及した全ての特定の食料品および化粧用調製物にもまた関する。
【０１１５】
その上さらなる局面では、本発明は、薬学的組成物または医薬の製造のための本発明のイヌリンの使用に関する。
【０１１６】
本発明のイヌリンは、ヒト、哺乳動物および他の脊椎動物の大腸、特に大腸の後端領域における細菌フロラの組成を改変または調節するように作用する食料品、機能性食品、薬学的組成物または医薬に好都合に使用することができる。
【０１１７】
ヒト、哺乳動物および他の脊椎動物の大腸、特に大腸の後端領域における発酵パターンを改変または調節するように作用する食料品、機能性食品、薬学的組成物または医薬に本発明のイヌリンを使用することも同様に可能である。
【０１１８】
本発明のイヌリンのさらなる好ましい使用は、脂肪代替品もしくは油代替品としてのまたは食料品中の食物繊維としての使用であり、ここで「食料品」という用語は、上に言及した食料品の少なくとも全て、特に上に言及した乳製品の全てを包含する。感覚的な特性、特に口あたりが従来のイヌリンに比べて優れていることが好都合である。したがって、本発明のイヌリンは、感覚的な特性の向上剤として、特に食料品中の口あたり向上剤としてもまた使用することができる。
【０１１９】
本発明のイヌリンのさらなる使用は、特に食料品および化粧品におけるテキスチャー付与剤、安定化剤、増粘剤としての使用である。「食料品」という用語は、上に言及した食料品の少なくとも全て、特に上に言及した乳製品の全てを包含する。
【０１２０】
最終的に、本発明のイヌリンは、以下の好都合な効果を有する食料品、機能性食品、薬学的組成物または医薬に使用することができる：不消化食料効果（roughage effect）、腸機能の調節、プレバイオティク効果および／またはビフィズス菌原性（bifidogenicity）、ミネラル、例えばカルシウム、マグネシウムおよび鉄の吸収増加、骨ミネラル密度の増加、骨ミネラル含量の増加、最大骨量の増加、骨構造の改善、骨ミネラル密度の損失の減少、骨構造の損失の減少、脂質代謝の調節、免疫系の刺激、癌の予防および癌のリスクの減少、大腸癌の予防および大腸癌のリスクの減少、ならびに乳癌の予防。
【０１２１】
本発明は、包括的な発明の概念を限定することを意図しない実施例により下に説明される。
【０１２２】
実施例
一般的な方法
１． フルクタンの測定
１．１ エキソイヌリナーゼを用いた加水分解によるフルクタンの測定
測定すべきイヌリン溶液は、１mlの目盛り付きフラスコにイヌリン５０．０±５．０mgを精密に秤量することによって調製する。溶解させるためにｄｄＨ2Ｏ ７００μlを添加する。次いで、この試料を振り混ぜ、容器の底からできるだけ試料物質を引き離し、次いでほぼ沸騰している水浴（約９９℃）に８分間置く。インキュベーションの間、目盛り付きフラスコを３０秒毎に振り混ぜる。インキュベーションの後に試料を室温まで冷却させ、次いでｄｄＨ2Ｏで１mlの目盛りに合わせる。試料溶液は、５．０±０．５％のイヌリン濃度を有する。
【０１２３】
消化前の糖を測定するために、２００μlをとり、−２０℃で冷凍する。糖の測定前に、この試料を室温で解凍し、混合し、９５℃のヒートブロック中で１４００rpmで５分間撹拌することにより溶解させ、４０００rpmで２分間遠心分離する。加水分解のために約５％のイヌリン溶液５０μlを、１Ｍクエン酸Ｎａ（ｐＨ４．６）５０μl、エキソイヌリナーゼ２５μl（Megazyme International Ireland Ltd, Wicklow, Ireland、製品番号Ｅ−ＥＸ０１、２．５U/μl)、およびｄｄＨ2Ｏ ３７５μlからなる消化ミックスに入れる。消化物を混合し、４０００rpmで１分間遠心分離する。次いで、この消化物をヒートブロック上で４０℃で４時間インキュベーションする。全ての消化された試料を−２０℃で冷凍する。糖の測定前にこれらの試料を室温で解凍し、混合し、４０００rpmで２分間遠心分離する。フルクトースの測定のために、ｄｄＨ2Ｏ ９０μlに消化物１０μlを添加することによって１：１０希釈物を調製する。
【０１２４】
消化物中に遊離したフルクトースおよびグルコースを測定するために、「糖の測定（グルコース、フルクトース、スクロース）」の項に記載したように全ての試料中のグルコースおよびフルクトースの測光を実施する。グルコースおよびフルクトースに加えて、消化前の試料中のスクロースもまた測定する。
【０１２５】
消化前の糖の測定に未希釈の５％イヌリン溶液を使用する。この溶液１０μlを測定緩衝液２００μlに添加する。消化された試料中のグルコースを測定するために、未希釈試料１０μlを測定緩衝液２００μlに添加する。消化された試料中のフルクトースを測定するために、１：１０希釈した試料１０μlを測定緩衝液２００μlに加える。
【０１２６】
糖の測定の項にあるように、この計算は、ＮＡＤＰからＮＡＤＰＨへの転換についてのモル吸光係数６．２３１mmol-1・cm-1に基づく。消化前に存在するグルコースおよびフルクトースの濃度を、消化された試料中のグルコースおよびフルクトースの濃度から差し引く。同様に、消化前の試料中に存在したスクロースが加水分解されて遊離したであろうグルコースおよびフルクトースを差し引く。
【０１２７】
次いで、イヌリンの消化中に生成したフルクトースおよびグルコースの濃度を得る。グルコースおよびフルクトース含量の加算により、そして測定した遊離ヘキソースからフルクタンに結合したヘキソースへの転換についての係数１６２／１８０を算入して、フルクタン含量が得られる。
【０１２８】
２． 糖の測定（グルコース、フルクトースおよびスクロース）
グルコース、フルクトースおよびスクロースの含量は、ＮＡＤＰ+（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸）からＮＡＤＰＨ（還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）への転換による酵素アッセイでの測光により測定した。ニコチンアミド環の芳香族の性質は還元で失われるので、吸収スペクトルは変化する。吸収スペクトルにおけるこの変化は測光により検出することができる。
【０１２９】
グルコースおよびフルクトースは、酵素ヘキソキナーゼおよびアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）によりグルコース６−リン酸およびフルクトース６−リン酸に転換する。次いでグルコース６−リン酸は、酵素グルコース−６−リン酸デヒドロゲナーゼにより６−ホスホグルコネートに酸化される。この反応でＮＡＤＰ+はＮＡＤＰＨに還元され、生成したＮＡＤＰＨの量は測光により測定される。生成したＮＡＤＰＨと抽出液に存在するグルコースとの比は１：１であることから、グルコースの含量は、Ｌａｍｂｅｒｔ−Ｂｅｅｒの法則によりＮＡＤＰＨのモル吸光係数（６．２３１mmol-1cm-1）を用いてＮＡＤＰＨの含量から計算することができる。
【０１３０】
グルコース６−リン酸の酸化が完了した後に、溶液中で同様に生成したフルクトース６−リン酸を酵素ホスホグルコイソメラーゼによりグルコース６−リン酸に転換させ、今度はそれを６−ホスホグルコネートに酸化させる。フルクトースと生成したＮＡＤＰＨの量との比もまた１：１である。グルコースについて説明したように、フルクトース含量は、生成したＮＡＤＰＨの量から計算する。
【０１３１】
続いて、抽出液に存在するスクロースを、酵素スクラーゼ（Megazyme製）によりグルコースおよびフルクトースに開裂させる。次いで、遊離したグルコース分子およびフルクトース分子は、ＮＡＤＰ+依存的反応で上記酵素により６−ホスホグルコネートに転換される。スクロース１分子が６−ホスホグルコネートに転換するときに２分子のＮＡＤＰＨが生成する。生成したＮＡＤＰＨの量は同様に測光により測定され、それからＮＡＤＰＨのモル吸光係数を用いてスクロース含量が計算される。
【０１３２】
「エキソイヌリナーゼを用いた加水分解によるフルクタンの測定」の項に記載したように、５％のイヌリン溶液を糖の測定に使用する。この溶液１０μlを測定緩衝液２００μlに添加する。測定は、ＳＰＥＣＴＲＡｍａｘ光度計（Molecular Devices）を用いてマイクロタイタープレート中で２回の繰り返し測定として行う。使用する全ての酵素溶液は、５０mMイミダゾールＨＣｌ（ｐＨ６．９）、２．５mM ＭｇＣｌ2、１mM ＡＴＰおよび０．４mM ＮＡＤＰからなる測定緩衝液中で調製する。ＮＡＤＰからＮＡＤＰＨへの転換は、波長３４０nmで追跡する。
【０１３３】
グルコースの測定は、ヘキソキナーゼ（酵母由来、０．３U/μl）およびグルコース−６−リン酸デヒドロゲナーゼ（酵母由来、０．１４U/μl）の混合物２μlを添加することによって行う。グルコースの転換が完了した後で、ホスホグルコースイソメラーゼ（酵母由来、０．１４U/μl）２μlを添加してフルクトースを測定する。フルクトースが完全に転換したときに、スクラーゼ（Megazyme製、０．２U/μl）２μlを添加して、存在するスクロースを開裂させる。グルコース、フルクトースおよびスクロースの計算は、記載したように行う。
【０１３４】
３． 分子量分布の分析
３．１ 光散乱および屈折率検出を用いるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ−ＲＩ−ＭＡＬＬＳシステム）
イヌリン／フルクタンを超純水に１％(w/v)濃度で溶解させる。５から１０mgを２ml Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ容器に秤量する。この溶液をサーマルシェーカー（Eppendorf）中で３００rpmで１０分間９５℃に加熱する。室温に冷却後、超純水で１：２希釈することにより０．５％(w/v)溶液を調製する。０．２２μm遠心フィルター（Spin-x, Costar）を通して４０００rpmで２分間濾過を行う。以下の構成要素、すなわちＰ６８０ ＨＰＬＣポンプ、ＡＳ５０オートサンプラー、サーモスタット付きカラムコンパートメントＴＣＣ−１００からなるＤｉｏｎｅｘシステム（Dionex Corporation, Sunnyvale, USA）を用いてポリマーを分析する。λ0＝６９０nmおよび２５．９から１６３．３°の範囲の角度に１５個の検出器を備えるＤＡＷＮ−ＥＯＳ光散乱検出器（Wyatt Technology, Santa Barbara, USA）、ならびにＳｈｏｄｅｘ ＲＩ−１０１ ＲＩ検出器（Shodex Denko K.K., Kanagawa, Japan）に接続したＫ５フローセルを検出に使用する。プレカラムおよび３本のカラム（Suprema 30, Suprema Lux 1000, Suprema 30000）（SUPREMA-Gel, PSS Polymer Standards Service GmbH, Mainz, Germany）でポリマーを分画する。溶液９０μlをインジェクトする。分画は、温度３０℃および流速０．８ml/分で、溶出液として０．０５M ＮａＮＯ3を用いて行う。ＡｓｔｒａＶ ５．１．８．０プログラム（Wyatt Technology製、(Santa Barbara, USA)）を使用して試料の分子量分布を分析する。
【０１３５】
３．２ 屈折率検出を用いるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ−ＲＩシステム）
サーマルシェーカー中で９５℃で１０分間静かに振盪することによって、イヌリンを溶出液（ＤＭＳＯ＋９０mM ＮａＮＯ3）に濃度１％(w/v)に溶解させる。素早く冷却した後、イヌリン溶液を溶出液で０．１％に希釈し（イヌリン溶液１００μl＋溶出液９００μl）、直ちに６０℃のオートサンプラーに置く。以下の装置を用いてポリマーを分析する：Ｄｉｏｎｅｘ Ｐ５８０ポンプ、Ｄｉｏｎｅｘ ＡＳ５０オートサンプラー、Ｄｉｏｎｅｘモデル５８５カラムオーブン（Dionex GmbH, Idstein, Germany）、Ｓｈｏｄｅｘ ＲＩ−７１検出器（Shodex/Shoko Co. LTD, Tokyo, Japan）。このシステムは、Ｃｈｒｏｍｅｌｅｏｎソフトウェア（Dionex GmbH, Idstein, Germany）により制御する。ポリマーは、ＰＳＳ ＧＲＡＭ（１０μ）プレカラムならびにＰＳＳ ＧＲＡＭ３０００（１０μ）分離カラムおよびＰＳＳ ＧＲＡＭ１００（１０μ）分離カラム（PSS Polymer Standards Service GmbH, Mainz, Germany）で分画する。０．１％イヌリン溶液５０μlを分析のためにインジェクトする。温度６０℃のカラムオーブン中で流速０．７ml/分で、溶出液ＤＭＳＯ＋９０mM ＮａＮＯ3を用いて分画を行う。分子量を測定するために、以下のデキストラン標準（製品番号３１４３０、Fluka Riedel-deHaen (Seelze, Germany)）を用いてシステムを較正する：デキストランＴ１（Ｍｗ１２７０）、Ｔ５（Ｍｗ５２２０）、Ｔ１２（Ｍｗ１１６００）、Ｔ２５ Ｍｗ２３８００）、Ｔ５０（Ｍｗ４８６００）、Ｔ８０（Ｍｗ８０９００）、Ｔ１５０（Ｍｗ１４７６００）、Ｔ２７０（Ｍｗ２７３０００）、Ｔ４１０（Ｍｗ４０９８００）、Ｔ６７０（６６７８００）。ＰＳＳ ＷｉｎＧＰＣ ｃｏｍｐａｃｔ Ｖ．６．２０プログラム（PSS, Mainz, Germany）を使用して試料の分子量分布を分析する。
【０１３６】
４． 水分含量の測定
水分含量は、ＡＱＵＡ４０．００ Ｋａｒｌ−Ｆｉｓｃｈｅｒ滴定装置（analytikjena AG製）を用いて測定する。Ｈｙｄｒａｎａｌ−Ｃｏｕｌｏｍａｔ ＡＧ（Riedel-deHaen、製品番号３４８３６）を陽極液として使用する。使用する基準物質は、水分含量１５．６１〜１５．７１％の酒石酸二ナトリウム二水和物（Riedel-deHaen、製品番号３２３２３）である。試料１０〜２０mgを５ml試料瓶（Ｎ２０−５ＤＩＮ、Machery-Nagel、製品番号７０２０４．３６）に秤量し、この瓶にクリンプキャップ（Ｎ２０ ＴＳ／ｏＡ、Machery-Nagel、製品番号７０２ ８１５)で栓をし、Ｋａｒｌ−Ｆｉｓｃｈｅｒ滴定装置を用いて試料の水分含量を測定する。
【０１３７】
５． 分岐度の測定
イヌリンは最初に完全メチル化し（permethylate）し、メチル化の完全性をＡＴＲ−ＩＲ分光法でチェックする（装置および条件は下記を参照されたい）。次いで酸加水分解（標準メチル化分析）または代替的に還元分解により試料をモノマー基本単位に分解し、部分メチル化アルジトールアセテートおよびアンヒドロアルジトールアセテートの相対モル組成をガスクロマトグラフィー（装置および条件は下記を参照されたい）およびガスクロマトグラフィー質量分析（ＧＣ−ＭＳ、装置および条件は下記を参照されたい）により測定した。
【０１３８】
ＡＴＲ−ＩＲ
装置： Ｂｒｕｋｅｒ Ｔｅｎｓｏｒ２７
技法： Ｄｉａｍｏｎｄ ＡＴＲ
ＧＣ：
装置： Ｃａｒｌｏ Ｅｒｂａ ＨＲＧＣ５１６０ Ｍｅｇａシリーズ
カラム： Ｃｈｒｏｍｐａｃｋ ＣＰＳｉｌ８ＣＢ（２５m）、リテンションギャップ（１．５m）
ＩＤ：０．２５mm ＦＤ：０．２５μm
キャリアガス： Ｈｅ（８０kPa）
検出器： ＦＩＤ
インジェクター： オンカラム
インテグレーター： Ｍｅｒｃｋ Ｈｉｔａｃｈｉ Ｄ−２５００クロマトインテグレーター
温度プログラム：６０℃（等温１min）、１０℃/minで１７０℃まで、３℃/minで２３０℃まで、２０℃/minで２９０℃まで（等温２０min）
ＧＣ−ＭＳ
ＧＣ： 装置： Ａｇｉｌｅｎｔ６８９０ ＧＣ
カラム： ＨＰ−５、３０m
キャリアガス： Ｈｅ
インジェクター： スプリット５：１
温度プログラム： ６０℃（等温１min）、１０℃/minで１７０℃まで、３℃/minで２３０℃まで、２０℃/minで２９０℃まで（等温２０min）
ＭＳ： 装置：ＪＥＯＬ ＧＣｍａｔｅＩＩ二重収束セクターフィールドスペクトロメーター
モード：ＥＩ、７０eV
評価： ＡＭＤＩＳ３２、Ｗｓｅａｒｃｈ３２
【０１３９】
５．１ 完全メチル化
（Ciucanu and Kerek/ Ciucanu, I. & Kerek, F. (1984) A simple and rapid method for the permethylation of carbohydrates. Carbohydr. Res. 131, 209-217に準拠）
試料約５０mgをジメチルスルホキシド２．５mlに溶解させる。次いで、細かくすり潰した水酸化ナトリウム３当量／ＯＨおよびヨウ化メチル３当量／ＯＨを添加し、室温で２４時間撹拌する。次いで、各試薬の半量を再び一度に加える。続いて、試料を蒸留水で４日間透析し（Dialysemembran Spectra/Por MWCO 3500, Spectrum Laboratories, Rancho Dominguez, CA, USA）、凍結乾燥する。メチル化の完全度をＡＴＲ−ＩＲ分光分析によりチェックする。完全メチル化されているならば、３３００〜３４００cm-1の範囲のＯＨの伸長振動が消失しているはずである。
【０１４０】
５．２ 標準メチル化分析
加水分解
完全メチル化イヌリン約２mgを１ml Ｖバイアル中で０．５Mトリフルオロ酢酸０．９mlと混合し、９０℃で１時間撹拌することにより加水分解する。溶液を冷却してから、窒素気流中で溶液を蒸発乾固する。トルエンと共蒸留することによりトリフルオロ酢酸残渣を除去する。
還元
加水分解した試料を２M ＮＨ3中の０．５M ＮａＢＤ4溶液５００μlと混合し、６０℃で１時間加熱する。冷却後に氷酢酸数滴を添加することにより過剰の水素化ホウ素ナトリウムを分解する。結果として得られたホウ酸塩を１５％のメタノール性酢酸と共に共蒸留することにより除去する。
アセチル化
還元の結果として得られた部分メチル化糖アルコールを無水酢酸２００μlおよびピリジン５０μlと混合し、９０℃で２時間アセチル化する。この溶液を冷却し、次いでガスの生成がそれ以上観察できなくなるまで飽和炭酸水素ナトリウム溶液を添加する。次いでこれを各回ジクロロメタン１５mlで４回抽出する。合わせた有機相を各回飽和ＮａＨＣＯ3溶液１５mlで２回、冷０．１M ＨＣｌ ２０mlで１回および蒸留水２５mlで１回洗浄する。次いで、この溶液を塩化カルシウムで乾燥させ、減圧濃縮し、ジクロロメタンに採り、ＧＣ測定に供する。
【０１４１】
５．３ 還元的分解
完全メチル化試料約１mgをスクリューキャップ付きガラスバイアルの中のジクロロメタン５００μlに溶かし、６当量／グリコシド結合のトリエチルシランおよび４当量のＴＭＳトリフラートと混合し、室温で２時間撹拌する。無水酢酸２０μlの添加後に、室温で２時間撹拌を続ける。次いで、飽和ＮａＨＣＯ3水溶液を添加することにより反応を停止させ、撹拌を１時間続ける。ジクロロメタンで抽出し、ついで合わせた有機相を飽和ＮａＨＣＯ3水溶液および蒸留水で洗浄することにより作業を行う。最後にこの溶液を塩化カルシウムで乾燥させ、窒素気流中で濃縮し、ジクロロメタンにとり、ＧＣ測定に供する。
【０１４２】
５．４ 定性および定量分析
オンカラムインジェクションおよび炎イオン化検出器（ＦＩＤ）を備えるガスクロマトグラフィーにより分解産物を定量分析した。それらの効果的な炭素応答によりピーク面積を補正した。それらの質量スペクトル（ＧＣ−ＭＳ）および公知の比較試料の保持時間に基づいてピークを割り付けた。
【０１４３】
６． イヌリンの示差走査熱量測定
１５％(w/v)のイヌリン溶液４０mlを５０ml目盛り付きポリプロピレンチューブ（３０．０×１１５mm、Greiner製、注文番号２２７２６１）に調製した。それぞれの粉末を再蒸留水に加え、振盪することによりこれを行った。続いて、調製した懸濁液を全て水浴（９５℃）に置き、数回振盪することにより溶解させる。２０分後に、全ての懸濁液が完全に溶解したことを視覚的に確認する。次いで、調製した溶液を等分し、２個の５０ml目盛り付きポリプロピレンチューブ（３０．０×１１５mm、Greiner製、注文番号２２７２６１）に入れ、直ちに液体窒素中で凍結させた。次いで、凍結した溶液を２日間凍結乾燥し（水分含量約１０％）、乳鉢で摩砕した。
【０１４４】
試料の水分含量は、自動Ｋａｒｌ−Ｆｉｓｃｈｅｒ滴定装置（一般的な方法４を参照されたい）を用いて測定した。
【０１４５】
ＤＳＣ測定のために、イヌリン乾物約１０mgをステンレス鋼るつぼ（容積５０μl）に秤量し、正確な重量を見出し、蒸留水３０μlを加える。次いでるつぼを密閉する。基準として空のステンレス鋼るつぼを使用する。オートサンプラー（Perkin Elmer; Diamond）を備えるＤＳＣ装置中で１０〜１６０℃、加熱速度１０℃/minで試料を加熱する。ＰＹＲＩＳ７．０ソフトウェアプログラム（Perkin Elmer, 63110 Rodgau-Jugesheim, Germany)によりデータ解析を実施する。これは、Ｔo（開始）および自由エンタルピーｄＨの測定を必要とする。
【０１４６】
７． 粘度の測定
様々な濃度のイヌリン水溶液（蒸留水の容積あたりの重量）は、９８℃で振盪することによって調製し、１３分を超えない溶解時間の直後の透明な溶液を測定した。測定は、ＢＯＨＬＩＮ Ｇｅｍｉｎｉ新型レオメーター（Malvern Instruments; Herrenberg, Germany）で等温（９０℃）粘度測定モードを用いてＣＰ４°／４０mmコーンプレートシステムで実施した。測定ギャップは、超軽量パラフィンオイルの層でカバーした。予備剪断のために剪断速度１０s-1の６０sおよび緩和時間１０sを採用した。剪断は、剪断速度モードにおける対数段階で測定した。ホールドアップ時間２０sおよび積分時間１０sを用いた漸増勾配において最初の剪断速度は２０s-1であり、最終の剪断速度は３０s-1であった。データは、２０s-1から３０s-1の範囲の平均値に基づき、データ点毎に３回の独立した測定の平均である。異常値として特定して全ての測定は平均値には含めない。「異常値」の定義は、いわゆる「四分位法」によって行った。これは、異常値が範囲基準Ｑ2−ｋ・（Ｑ3−Ｑ1）≦異常値なし≦Ｑ2−ｋ・（Ｑ3−Ｑ1）の外側にある全ての測定値として特定されることを必要とした（SACHS, Lothar: Angewandte Statistik, 10th edition, Springer-Verlag Berlin (2002), pp. 364以下参照）。式中、Ｑ1およびＱ3は、測定したデータのそれぞれ２５パーセントの四分位数および７５パーセントの四分位数であり、Ｑ2はメジアン（５０パーセントの四分位数）である。係数ｋについて１．５という値を使用した。
【０１４７】
８． ゲル強度および粘弾挙動の測定
１７wt％イヌリン（蒸留）水性懸濁液７０gをＨａａｋｅ Ｒｏｔｏｖｉｓｃｏ ＶＴ５５０粘度計のＭＶ測定カップに入れた。次いでパドルスターラーを挿入し、予備加熱（９０℃、加熱ジャケット）した装置に据え付けた。次いでこの混合物を１２８rpmで１５分間撹拌しながら加熱した。
【０１４８】
１５分後に、二つのアクリルシート円筒リング（それぞれ高さ２０mm、直径３０mm）を順に重ね、粘着テープ（幅１９mm）で一緒に固定したものから構成される基部および壁部からなる容器にこの混合物を９０℃で移した。液面の高さが上端から約５mmに達するまで泡が入らないように容器にこの混合物を入れた。次いで、この容器をアルミホイルで覆って密閉し、室温（２３℃）で一晩放置した。
【０１４９】
室温（２３℃）で約２０時間貯蔵後に、ＴＡ ＸＴ２テキスチャー分析装置を用いてゲル強度を測定した。滑らかな乾燥していない表面に可能なゲル強度を測定するために、容器の二つの円筒リングを一緒に支える粘着テープを最初に取り外した。次いで、下部のゲルが滑らかな表面を見せるように、カミソリの刃でリングの間のゲルを分割した。
【０１５０】
ゲル強度は、ゲルに貫通（１mm）するレベルドーム（level dome）（直径２４．５mm）によりＴＡ ＸＴ２テキスチャー分析装置で測定した。テキスチャー分析装置の設定は以下の通りであった：
測定原理： 圧方向の力
前向き速度： ２mm/s
試験速度： ２mm/s
トリガー値： ０．０１N
後向き速度： ２mm/s
移動距離： １mm
【０１５１】
ドームの単一貫通での最大値をニュートン単位で示す。
【０１５２】
実施例１
アーティチョークの根由来のイヌリンの特徴付け
１． アーティチョーク植物の栽培
アーティチョーク植物の品種マドリガルをスペインのバレンシア近郊で生育させた。種子を２００５年４月に蒔き、植物を２００５年８／９月に収穫した。根を地上部から分け、付着した土を除き、乾燥させた。次いで、根を冷蔵せずにスペインからドイツに輸送した。イヌリンを抽出するまで根を−２０℃で保存した。
【０１５３】
２． アーティチョークの根からのイヌリンの調製
約４〜５ヶ月生育したマドリガル品種のアーティチョーク植物由来の根を使用してイヌリンを調製する。凍結段階で高圧クリーナー（Karcher 240）を用いて洗浄することによって根６０kgに付着している土壌構成要素を根から除いた後で、これらの根をシュレッダー（Gloria Universal garden shredder natura 2800L）でさらにチップに加工する。８０〜９０℃に予備加熱した水を含有するゲートアジテーターを備えるジャケット加熱抽出器にチップを入れる。加える水の総量は１８０kgである。ＮａＯＨを添加することによって抽出液のｐＨを９．０に調整する。抽出器のジャケットによりチップのマッシュを４０℃から８０〜８５℃に急速加熱した後に、チップからイヌリン（フルクタン）を抽出するためにこのマッシュを８０〜８５℃で約６０分間撹拌する。この時間の後で、ポンプくみ出しにより粗抽出液をチップから分離する。
【０１５４】
抽出液１００mlあたり合計０．７gのＭｇ（ＯＨ2）を生成させることによる二段階プロセスで粗抽出液を脱色する。第１段階では、撹拌しながら１０分間かけて暗褐色抽出液１７０LにＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ ３４００g（抽出液１００mlあたり０．５gのＭｇ（ＯＨ2）に相当する）を溶解させる。続いて、９６％のＣａ（ＯＨ）2 １０１５gを水３L中の懸濁液として添加し、１０分間撹拌する。ｐＨは９．４に設定する。沈殿形成混合物全体をプレートセパレーター（GEA Westfalia ＳＣ−６−０６−０７６型）で１２０分間かけて定量的に清澄化する。脱色された抽出溶液は淡黄色を有し、濁度を生じる物質を有さない。濃厚ペーストの形態の固相は、スラッジ画分を取り出したものとして得られる。このように得られ、１５０Lを含む抽出溶液に、ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ（抽出液１００mlあたりＭｇ（ＯＨ2） ０．２gに相当する）および水１．５L中の懸濁液としての９６％Ｃａ（ＯＨ）2 ４１０gを添加したものに脱色段階全体を繰り返す。沈殿形成混合物全体をプレートセパレーターで３０分間かけて定量的に清澄化する。ｐＨ９．４の脱色された抽出液は透明で、淡黄色を有し、濁度を起こす物質は有さない。濃厚なペーストの形態の遠心分離物をスラッジ画分としてもう一度得る。
【０１５５】
温度４℃に４８時間かけて冷却することによって、このように増白した抽出液から固体イヌリンが得られる。イヌリンは、プレートセパレーターを用いた遠心分離沈着（centrifugal deposition）によりスラッジ様沈降物として得る。
【０１５６】
沈降物は、増白した抽出液に存在するのと同濃度で熱水にイヌリンを溶解させ、２℃で４８時間貯蔵することにより繰り返し沈殿させることによって、連続的に２回さらに精製する。最終的に得られたイヌリンの沈降物は、熱を投入して、以前に採用したのと同じ濃度で水にもう一度完全に溶解させる。次いで、熱い溶液に、フィルター層を有するプレートフィルターを通過させる。続いて溶液を冷却（２℃、４８時間）することによりイヌリンを沈殿させ、最終生成物を凍結乾燥する。
【０１５７】
図１に抽出の流れの概略図を示す。
【０１５８】
抽出プロセスの間に、ポリマーの分布は、個別の抽出段階および精製段階の後で、屈折率検出およびデキストラン標準を用いた較正を用いるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ−ＲＩ、「一般的な方法」の方法３．２を参照されたい）により分析した。図２から明らかなように、熱水抽出後の抽出液（Ｂ）のポリマー分布は、洗浄した根（Ａ）のポリマー分布に匹敵する。図２に、洗浄したアーティチョークの根（Ａ）およびイヌリンの熱水抽出後の抽出液（Ｂ）におけるポリマー分布のＧＰＣ−ＲＩ分析を示す。
【０１５９】
イヌリンの冷（４℃）分画後のポリマー分布の分析から、高分子量イヌリン画分（Ｃ）が低分子量画分（Ｄ）から分離されたことが示された（図３）。図３に、イヌリンの熱水抽出後の抽出液（Ｂ）中の、４℃でイヌリン沈殿後の沈降物（Ｃ）中の、および沈殿後のイヌリンを遠心分離後に得られた上清（Ｄ）中のポリマー分布のＧＰＣ−ＲＩ分析を示す。
【０１６０】
高分子量イヌリンのさらなる濃縮および低分子量物質、特に単糖および二糖の枯渇が、高分子量イヌリン画分の再沈殿により達成された（図４）。図４に、４℃で沈殿したイヌリン（Ｃ）中の、最初の再沈殿後の沈降物（Ｆ）中の、および最初の再沈殿後の透明相Ｉ（Ｅ）中のポリマー分布のＧＰＣ−ＲＩ分析を示す。
【０１６１】
低重合度を有するイヌリンは、熱水濾過後のイヌリンの繰り返し沈殿後に同様に透明相に残った（図５）。図５に、濾過後のイヌリン溶液（Ｇ）中の、結晶化後に沈降したイヌリン（Ｋ）中の、および結晶化後の透明相ＩＩＩ（Ｈ）中のポリマー分布のＧＰＣ−ＲＩ分析を示す。
【０１６２】
３． 調製したイヌリンの純度の測定
第２項で得られたアーティチョークイヌリンの純度は、凍結乾燥物のフルクタン含量および水分含量を測定することによって測定した。アーティチョークイヌリンについて測定された水分含量は２．９％であった（「水分含量の測定」の方法を参照されたい）。
【０１６３】
フルクタン含量は、エキソイヌリナーゼ酵素でイヌリンを加水分解することによって測定した（「エキソイヌリナーゼを用いた加水分解によるフルクタンの測定」の方法を参照されたい）。乾量（ＤＭ）に基づく純度は、フルクタン含量および水分含量から求めた。
純度＝フルクタン含量×１００／（１００−水分含量）
【０１６４】
表１から明らかなように、調製したアーティチョークイヌリンの平均純度は乾量（ＤＭ）の９６％である。
【０１６５】
【表２】
【０１６６】
４． ＧＰＣ−ＲＩ−ＭＡＬＬＳによる分子量測定
第２項で得られた精製アーティチョークイヌリンから、ならびに購入した基準試料Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰ（Orafti製、バッチ：ＨＰＢＮＨ４ＤＮＨ４）およびダリア塊茎由来イヌリン（Sigma製、製品番号１−３７５４、バッチ：７５Ｈ７０６５）から０．５％(w/v)水溶液を調製し、イヌリンの分子量分布をゲル浸透クロマトグラフィーにより測定した（方法３．１参照）。この分布を図５に示し、それから計算した分子量（アンヒドロフルクトース＝１６２g/mol）および平均鎖長を表２にまとめる。
【０１６７】
ＧＰＣ−ＲＩ−ＭＡＬＬＳシステムを使用した分子量分布の分析の結果、アーティチョークイヌリンについて１３９９５g/molという重量平均分子量Ｍｗおよび１１６２０g/molという数平均分子量Ｍｎになった。これは、ＤＰｗについて平均鎖長８６およびＤＰｎについて７２に対応する。精製アーティチョークイヌリンの鎖長は、平均してＲａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰの鎖長（ＤＰｗ＝３６、ＤＰｎ＝２９）およびダリアイヌリンの鎖長（ＤＰｗ＝４１、ＤＰｎ＝３３）よりも明らかに長い。これは、最小および最大分子量においても反映され、これらの分子量はアーティチョークイヌリンで明らかに長い。
【０１６８】
【表３】
【０１６９】
５． グルコース、フルクトースおよびスクロースの測定結果
第２項で得られたアーティチョークイヌリン中のグルコース、フルクトースおよびスクロースの比率は、方法３（「糖の測定」）に記載したように５％イヌリン溶液中の糖の測光により測定した。
【０１７０】
表４から明らかなように、精製アーティチョークイヌリン中のグルコース、フルクトースおよびスクロース含量は、イヌリン粉末の０．１％未満である。
【０１７１】
【表４】
【０１７２】
６． 分岐度
６．１ 標準メチル化分析
分岐度は、ＤＰｗが９０でＤＰｎが８４の本発明のイヌリン試料で測定した。
【０１７３】
使用した比較的な実施例は、Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰ（Orafti製、バッチＨＰＢＮＯ３ＤＮＯ３およびＨＰＢＮＨ４ＤＮＨ４）ならびにダリア塊茎由来イヌリン（Sigma製、製品番号Ｉ−３７５４、バッチ:０２２Ｋ７０４５または７５Ｈ７０６５）およびキクイモ根由来イヌリン（Sigma、製品番号Ｉ−２８８０、バッチ１１１Ｈ７０４５および８８Ｆ７２２０）であった。分岐度は、メチル化分析により測定した（一般的な方法５．１を参照されたい）。
【０１７４】
２−１−結合フルクタンの加水分解、還元およびアセチル化は、１，２，５−トリ−Ｏ−アセチル−３，４，６−トリ−Ｏ−メチル−Ｄ−マンニトールおよび１，２，５−トリ−Ｏ−アセチル−３，４，６−トリ−Ｏ−メチル−Ｄ−ソルビトールを生じる。末端フルクトシル基は、２，５−ジ−Ｏ−アセチル−１，３，４，６−テトラ−Ｏ−メチル−Ｄ−マンニトールおよび２，５−ジ−Ｏ−アセチル−１，３，４，６−テトラ−Ｏ−メチル−Ｄ−ソルビトールを与える。末端グルコピラノシルユニットは、１，５−ジ−Ｏ−アセチル−２，３，４，６−テトラ−Ｏ−メチル−Ｄ−ソルビトールを生じる。追加的に６位で分岐した基本単位は、対応する１，２，５，６−テトラ−Ｏ−アセチル−３，４−ジ−Ｏ−メチルアルジトールを与える。
【０１７５】
２−１結合を示す生成物に加えて、全てのフルクタン試料から末端フルクトースおよび末端グルコース基本単位由来の試料を検出することが可能であった。追加的に、クロマトグラムから、窒素気流中で２−１結合フルクトースからＴＦＡを除去すると生成するジフルクトースジアンヒドリド（ＤＦＤＡ、約３mol％）が示された。
【０１７６】
さらに、質量スペクトルから、全ての試料において２−１，６結合から生じた生成物を同定することが可能であった。１，３−および１，４−アセチル化化合物もまた同定されたが、これらは、それぞれ３位および４位で分岐を生じていると思われるが、不完全なメチル化に由来するおそれもある。１，３−および１，４−アセチル化生成物の非特異的な発生は、半メチル化（submethylation）の指標である。６位が３位および４位と同程度に半メチル化により影響を受けると仮定して、非特異的な比率（１，３−Ａｃ化合物および１，４−Ａｃ化合物の平均）を２−１，６−分岐フルクトースユニットの比率から差し引く。下記表４にそれから得られる結果を示す。
【０１７７】
【表５】
【０１７８】
メチル化分析の評価から、アーティチョークイヌリンについて１．４mol％という分岐度が明らかとなった。したがって、このイヌリンの分岐度は、チコリ(RaftilineHP)、ダリアおよびキクイモ由来の基準試料のイヌリンの場合よりも確かに高い。
【０１７９】
６．２ 還元分解
標準的なメチル化分析に一致して、還元的グリコシド開裂により、全ての試料における末端グルコピラノース（１，５−アンヒドロ−２，３，４，６−テトラ−Ｏ−メチル−Ｄ−ソルビトール）、末端フルクトフラノース（２，５−アンヒドロ−１，３，４，６−テトラ−Ｏ−メチル−Ｄ−マンニトールおよび２，５−アンヒドロ−１，３，４，６−テトラ−Ｏ−メチル−Ｄ−ソルビトール）、および２−１結合フルクトフラノース（１−Ｏ−アセチル−２，５−アンヒドロ−３，４，６−トリ−Ｏ−メチル−Ｄ−マンニトールおよび１−Ｏ−アセチル−２，５−アンヒドロ−３，４，６−トリ−Ｏ−メチル−Ｄ−ソルビトール）の対応する生成物を同定することが可能である。２−１，６結合が存在する場合には、全てのフルクタンについて生じる生成物（１，６−ジ−Ｏ−アセチル−２，５−アンヒドロ−３，４−ジ−Ｏ−メチル−Ｄ−マンニトールおよび１，６−ジ−Ｏ−アセチル−２，５−アンヒドロ−３，４−ジ−Ｏ−メチル−Ｄ−ソルビトール）を質量スペクトルから検出することもまた可能である。さらに、２−１，６−結合フルクトースユニットから生じる転位生成物である２，６−ジ−Ｏ−アセチル−１，５−アンヒドロ−３，４−ジ−Ｏ−メチルマンニトールが発生する。
【０１８０】
再度、ＧＣ−ＭＳで非特異的半メチル化（６．１参照）生成物が検出された。分離されていない開環アルジトールもまた低い割合で出現した。２−１結合ではこれらの低い割合を考慮した。非特異的な比率の減算から、本発明のイヌリンについて１．７mol％の分岐度（＝２−１，６−結合フルクトースの比率）という結果になる。
【０１８１】
実施例２
アーティチョークの根由来イヌリンの特性
以下の検討の全ては、前述の表２に詳記する本発明のアーティチョークイヌリンに関する。比較上のＲａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰおよびダリアイヌリンは、同様に実施例１に詳述したイヌリンである。
【０１８２】
１． イヌリンの示差走査熱量の検討
イヌリンの示差走査熱量分析（手順については方法の項を参照されたい）は、融解挙動に関して様々な物質の間で明らかな差を示した（表５参照）。両方のイヌリン試料は、融解エンタルピーに関して大きく異なった。これは、アーティチョークイヌリンについて２５．２J/g超であり、Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰについてわずか２２．８J/gであった。Ｔｏｎｓｅｔ（Ｔｏ）の差も同様に強調された。アーティチョークイヌリンについての初期融解温度は４１．１℃であり、これは比較用のチコリイヌリンよりも３℃超高い。アーティチョークイヌリンはチコリイヌリンよりも高温に明らかに感受性が低いことから、このアーティチョークイヌリンの熱安定性増加は食品部門におけるある種の熱プロセスにかなりの長所でありうる。
【０１８３】
【表６】
【０１８４】
２． 粘度
【０１８５】
【表７】
【０１８６】
上表から明らかなように、最大２４％(w/v)濃度の両方のイヌリンは、９０℃で非常に低い粘度を示した（水＝１mPas）。本発明のイヌリンは、２６％(w/v)の濃度で、特に２８％で粘性になったが、Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰは、最大２８％(w/v)までその粘度が水と非常に類似したままであった。
【０１８７】
３． 凍結乾燥後の粒度
実施例１のＤＰｗ＝８６の凍結乾燥試料をナイフミル（Grindomix GM200, Retsch Technologie GmbH, Haan, Germany）で摩砕し、篩分析により粒度を測定した（Fritsch製篩振盪機「Ａｎａｌｙｓｅｔｔｅ ３」、振盪頻度２．０、篩過補助：めのうのボール８個（１０mmφ）／篩、運転時間１〜２min、負荷量約５０g）。結果を下の表７に示す。篩分析により平均粒子径を１０８μmと測定することができた。実施例１と同様に調製し、９３〜９４のＤＰｗを有するイヌリンもまた凍結乾燥し、ナイフミルで摩砕し、篩分析により検討した（表８）。結果は、１６０μmという平均粒子径であった。
【０１８８】
【表８】
【０１８９】
【表９】
【０１９０】
４． 噴霧乾燥
実施例１の２で調製したイヌリン（ＤＰｗ＝８６、表２）を中間凍結乾燥後に溶解させ、次いでＧｌａｔｔ ＧＰＣＧ３．１流動床噴霧乾燥ユニットで噴霧乾燥した。このために、凍結乾燥イヌリンを水に入れ、８５〜９０℃に加熱し、溶解させた。加熱した溶液を多様な流出空気温度で噴霧乾燥し、プロセスの特性および生成物の特性を観察した。流入温度は１２０℃に一定に保った。
【０１９１】
【表１０】
【０１９２】
噴霧乾燥に加えて噴霧造粒（試験５）もまた実施した。関連するプロセスパラメーターを下の表に詳述する。造粒の種として最初に導入したのは、以下のように調製した噴霧乾燥物７０gであった：Ｂｕｃｈｉ Ｂ−１９１噴霧乾燥機、流加液：水２０gおよびイヌリン（ＤＰｗ＝８６）４g、Ｔ（流加液）＝８０〜９０℃、Ｔ（流入）＝１２０℃、Ｔ（流出空気）＝９３〜９４℃、アスピレーター率８０％、ポンプ率１０％、エアフローノズル４５０l/時間。結果として生じた顆粒は、形態およびコンシステンシーにおいて非常に良好な品質であった。流出空気温度が最大５２℃まで造粒が可能であった。
【０１９３】
【表１１】
【０１９４】
上記のような篩分析から、以下の平均粒子径が明らかとなった：
試験２ ８５μm
試験５ ３００μm
【０１９５】
５． 結晶化度
粉末形態のイヌリン試料は、２枚のＰＥＴカバーフィルムの間の厚さ２mmの試料キャリア（標準）の中にさらに前処理せずに用意した。試料２について１mm試料キャリアを使用した（下記参照）。単色（Ｇｅ（１１１）モノクロメータ）Ｃｕ−Ｋα線を使用した対称透過においてＢｒｕｋｅｒ−ＡＸＳ製Ｄ５０００二軸型回折装置を用いてＸ線測定を実施した。２θ角範囲が３〜２９°（ステップ幅Δ２θ＝０．１°）および２９．５〜１０４（ステップ幅Δ２θ＝０．５）、ステップ／Δ２θ：６０秒で３０mAおよび４０kVで記録を行った。
【０１９６】
Ｒｕｌａｎｄ−Ｖｏｎｋ法に基づくソフトウェア（WAXS 7、Fraunhofer Institut fur angewandte Polymerforschung（Potsdam (Germany)）開発、http://edocs.tu-berlin.de/diss/2003/rihm_rainer.pdf、１９頁以下に説明）を使用して、結晶化度ｘc、結晶サイズＤ(hkl)および結晶子格子の乱れの尺度である無秩序パラメーターｋを散乱プロットから見出した。試料２についての散乱プロット（下記参照）を非晶質バックグラウンドファイルとして使用した。密度１．６５g/cm3を用いて計算されたフルクトースを化学的基礎として使用した。結晶子の大きさＤ(hkl)は、２θ＝８°および１２°での、主要なものから数えて二つの干渉でのＳｃｈｅｒｒｅｒの式によるＸ線反射の半値幅から測定した。
【０１９７】
上に詳述した噴霧乾燥試験１〜５からの試料および以下の試料を測定した：
試験６：実施例１の２に記載したように調製し、凍結乾燥したＤＰｗ＝８６のイヌリン。
試験７：８０〜９０℃の水に溶解し、以下の条件で噴霧乾燥した試料１：
Ｂｕｃｈｉ１９０噴霧乾燥機、Ｔ（流加液）＝８０〜９０℃、Ｔ（流入）＝１２０℃、Ｔ（流出空気）＝８０℃、空気流４５０l/時間、イヌリン濃度＝２０wt％。
試験８：２５℃の水に懸濁し、以下の条件で噴霧乾燥した試料１：
Ｂｕｃｈｉ１９０噴霧乾燥機、Ｔ（流加液）＝８０〜９０℃、Ｔ（流入）＝１２０℃、Ｔ（流出空気）＝８０℃、空気流４５０l/時間、イヌリン濃度＝２０wt％。
【０１９８】
測定した結晶化度および、無秩序パラメーターを下の表１１に示す。
【０１９９】
【表１２】
【０２００】
６． 水中で加熱後のイヌリンの構造形成
イヌリンの２０％水性懸濁液１５mlをそれぞれアルミニウム製ビーカー（Winopal Forschungsbedarf GmbH製RVA-3dビーカー；容積約７０ml、直径３８mm）に調製し、撹拌し、磁気スターラーバーを備え付け、最後に蓋をした。マルチサーマルスターラー（H+P Labortechnik AG製VARIOMAG Multitherm 15）を用いて撹拌しながらこの懸濁液を加熱した。この場合、蒸留水の入った基準ビーカーに蓋をして加熱ブロック上に置いたものの中に立てたＰＴ１００プローブ（VARIOMAG Multitherm 15の付属品）を使用することによって、温度を制御した。マルチサーマルスターラーを予備加熱することにより、基準試料の温度が９０℃で安定を保つようにした。加熱する懸濁液をマルチサーマルスターラーに置き、９０℃で８分間撹拌した。次いで、室温で２４時間保存したマルチサーマルスターラーから試料を取り出した。次いで、結果として得られたゲルの濃度をＴＡ−ＴＸ２テキスチャー分析装置（Stable Micro Systems）を用いて測定した。測定システムとして直径１２mmを有するＳＭＳＰ／０．５ Ｒ０７６貫通型プランジャー（Stable Micro Systems）を用いてこの測定を実施した。５ｋｇの測定セルを用いたＴＡ測定のために以下のパラメーターを適用した：
・ オプション：圧方向の力の測定
・ １回試験
・ パラメーター：前向き速度２．００mm/s
・ 試験速度０．５０mm/s
・ 後向き速度０．５０mm/s
・ 移動距離（貫通深度）３mm
・ トリガー力２g
【０２０１】
水中で熱処理後の様々なイヌリンの構造形成挙動を検討した。このことからチコリ由来イヌリン（Raftiline HP（登録商標）およびBeneo HPX（登録商標））は、これらの条件でゲル様構造を形成しないことが分かった（表１２）。これとは対照的に、本発明のイヌリン（凍結乾燥由来のＤＰｗ＝８６または９４）は、非常に強い構造を形成する。驚くことに、ＤＰｗ＝８６の噴霧乾燥されたイヌリンを使用した試料もまた、イヌリンが凍結乾燥された比較用の試料よりもかなり強いゲルを形成した。これは、採用したわずか１５％(w/w)濃度のイヌリンで見られたゲル強度が、比較用の２０％凍結乾燥試料でのゲル強度よりもさらに明確に高かったという事実から、特に明らかである。
【０２０２】
【表１３】
【０２０３】
７． プレバイオティク特性
３段階発酵システム（腸管モデル）でのｉｎ ｖｉｖｏモデル研究で本発明によるイヌリンのプレバイオティク効果を検討した。発酵システムに定着する細菌の種類およびそれらの代謝活性（短鎖脂肪酸の生成）を確認した。
【０２０４】
１． 材料と方法：
ａ）連続３段階培養システム：
Ｐｅｒｅｉｒａら（(2003) Appl Environ Microbiol 69(8), 4743-4752）およびＰｒｏｂｅｒｔら（(2004) Appl Environ Microbiol 70, 4505-4511）により以前に記載された連続三段階培養システムをこの研究に使用した。腸管モデルは、連続的に並べた作業容積０．２８、０．３０および０．３０リットルの三つの培養容器Ｖ、Ｖ２およびＶ３からなった。各容器に磁気スターラーを用意し、水浴により温度を３７℃に保ち、個別の容器のｐＨをＥｌｅｃｔｒｏｌａｂ ｐＨコントローラーで制御した。液体に滅菌無酸素窒素を通気することによってシステム全体（培地リザーバーを含む）を嫌気条件で運転した。三つの容器のｐＨは、０．５M ＨＣｌ−ＮａＯＨ適量を添加することによって５．５（Ｖ１）、６．２（Ｖ２）および６．８（Ｖ３）に調整した。容器１は大腸前方の微生物状態を模倣していた。それは、比較的栄養分が豊富で、容器３よりも比較的酸性に傾いたｐＨおよび短い滞留時間を有し、容器３はより中性のｐＨを有し、比較するとほとんど基質を有さなかった。容器３は、大腸後端部を模倣していた。容器２は、大腸中央の横行部（横行結腸）をモデル化していた。
【０２０５】
無酸素窒素を滅菌培地に連続的に吹き込み、蠕動ポンプによりＶ１に導入し、Ｖ１はＶ２およびＶ３に連続的に至った。培地は、蒸留水(g/L)中の以下の構成要素からなった：馬鈴薯デンプン５．０；ペクチン（柑橘類）２．０；カゼイン（ナトリウム塩）３．０；Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ ＬＳ（Orafti, Tienen; BE）１．０；キシラン（カラスムギ外皮）２．０；アラビノガラクタン（Fluka）２．０；グアールガム１．０；ムチン（ブタ胃ＩＩＩ型）４．０；トリプトン（Oxoid）５．０；ペプトン水（Oxoid）５．０；酵母エキス（Oxoid）４．５；胆汁酸塩Ｎｏ．３（Oxoid）０．４；Ｌ−システインＨＣｌ ０．８；ＮａＨＣＯ３（Fisher Scientific）１．５；ヘミン０．０５；ＮａＣｌ（Fisher Scientific）４．５；ＫＣｌ（Fisher Scientific）４．５；ＣａＣｌ２×６Ｈ２Ｏ（ＢＤＨ）０．１５；ＫＨ２ＰＯ４（ＢＤＨ）０．５；ＦｅＳＯ４×７Ｈ２Ｏ（ＢＤＨ）０．００５；ＭｇＳＯ４×７Ｈ２Ｏ（Fisher Scientific）１．２５。加えて、Ｔｗｅｅｎ８０（ＢＤＨ）１．０ mlおよびビタミンＫ １０マイクロリットルを添加した。濃度０．０２５％(w/v)のレサズリン溶液４mlを、嫌気条件の指示薬として生育培地に添加した。培地を１２１℃で１５分間オートクレーブし、窒素雰囲気下で冷却した。別に示さない限り、全ての化学物質はＳｉｇｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．， ＵＫから購入した。
【０２０６】
糞便物質の収集および調製：
各容器の残りの容積に、試験前３ヶ月間に全く抗生物質を服用しなかった３０歳男性からの糞便から新鮮調製した懸濁液で補った。２０％(w/w)新鮮糞便懸濁液は、予め緩衝したリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）を用いて調製し、消化装置（胃）の中で正常速度で２分間消化させた。大きな食物残渣はフィルターサックを通して除いた。次いで、結果として得られた懸濁液１００mlを採用して三つの発酵容器のそれぞれに植菌した。このシステムは、最初に培地を使用してバッチ培養として４８時間運転した。バッチ培養発酵の４８時間後に、腸液の組成を模倣した複合培地を蠕動ポンプによりＶ１に、次いでＶ２およびＶ３に導入した。滞留時間（Ｒ）は、各容器について希釈率の逆数として計算した。滞留時間を２７．１時間に設定し、定常状態を確実にするために最初の４８ｈの平衡時間の後に１２日間このシステムを運転した。全体的な滞留時間は、各発酵装置の個別の滞留時間Ｒの合計であった。
【０２０７】
試料採取：
最初の試料（５ml）（０日目）は、２４時間発酵後に採取した。発酵は定常状態に達するまで継続した（１０〜１２日後）（ＳＳ１）。この段階で、培養液の試料を各容器から取り出し、続いて細菌および短鎖脂肪酸の分析に供し、ＳＳ１の指標として使用した。ＳＳ１が達成された後で、被験基質をさらに１０〜１２日間毎日容器１に入れた。さらなる定常状態（ＳＳ２）が達成されるまで発酵を継続し、もう一度各容器から培養液の試料を採取し、続いて分析に供した。
【０２０８】
ＦＩＳＨ分析による糞便試料中および腸管モデルからの試料中の細菌の計数：
発酵システムの個別の容器からの試料を下に示すように処理した。
試料の調製：試料（３７５μl）をバッチ培養から取り出し、濾過した４％(w/v)パラホルムアルデヒド溶液（ｐＨ７．２）１１２５μlに添加し、混合し、細胞を固定するために４℃で一晩保存した。固定した細胞を１３０００rpmで５分間遠心分離し、濾過したリン酸緩衝溶液中で２回洗浄し、ＰＢＳ １５０μlに再懸濁した。エタノール（１５０μl）を添加し、試料を混合し、使用するまで−２０℃で保存したが、３ヶ月を超えては保存しなかった。
【０２０９】
ハイブリダイゼーション：
固定した細胞（１６μl）を、余熱（オーブン）し、濾過したハイブリダイゼーション緩衝液２６４μl（Ｘ（３０mM Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ、１．３６M ＮａＣｌ（ｐＨ７．２）、０．１％v/vドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）に溶かしたものを予熱）に添加し、混合した。この混合物を適切なＣｙ３標識プローブ（５０ng/μl）に９：１（v/v）の比で添加し、混合し、適温で一晩ハイブリダイゼーションオーブンに入れた。
【０２１０】
洗浄および濾過：
予熱し、濾過したハイブリダイゼーション緩衝液（２０mM Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ、０．９M ＮａＣｌ、（ｐＨ７．２））５mlにハイブリダイゼーションした試料（１視野あたり３０から１５０細胞を達成するために適切な一定分量）をＤＡＰＩ（４’，６−ジアミジノ−２−フェニルインドール、５００ng/μl）２０μlと共に添加し、適切なハイブリダイゼーション温度に３０分間置いた。この混合物をポアサイズ０．２μmの黒いメンブランフィルター（GTBP 01300, Millipore Corp.）に乗せた。蛍光の減衰を防止するためにＳｌｏｗｆａｄｅ−Ｌｉｇｈｔ褪色防止試薬（Molecular Probes Europe, Leiden, NL）をフィルターに乗せ、支持体を暗条件４℃で最大３日間保存した。
【０２１１】
支持体１個あたり最低１５視野をＮｉｋｏｎ Ｍｉｃｒｏｐｈｏｔ ＥＰＩ蛍光顕微鏡（倍率１０００倍）で検鏡した。ハイブリダイゼーションした細胞を計数するためにＤＭ５１０フィルター（５５０nm）を使用し、ＤＡＰＩ染色細胞のためにＤＭ４００抽出フィルターを使用した。
【０２１２】
以下の式は、各試料中の細胞濃度Ｃ（細胞/ml）を計算するために使用した：
Ｃ＝Ｎ×１５．５６×１４８７３．７４×（１０００／ｑ）
Ｎ：１視野あたり計数された細胞数の平均
ｑ：使用したハイブリダイゼーション混合物の容積
１４８７３．７４：倍率定数
１５．５６：作製した全ての希釈液についての係数
【０２１３】
蛍光色素Ｃｙ３でラベルした、１６Ｓ ｒＲＮＡをターゲットとする属特異的オリゴヌクレオチドプローブは、以前に設計および検証されたものであるが、このプローブを使用して重要な細菌群を計数した。使用したプローブは、ビフィドバクテリウム（bifidobacterium）に特異的なＢｉｆ１６４（Langedijk (1995), Appl Environ Microbiol 61, 3069-3075）、バクテロイデス（bacteroides）に特異的なＢａｃ３０３（Manz et al. (1996) Microbiology 142, 1097-1106）、クロストリジウム・ヒストリティカム（Clostridium histolyticum）亜群に特異的なＨｉｓ１５０、およびクロストリジウム・コッコイデス−ユーバクテリウム・レクターレ（Clostridium coccoides-Eubacterium rectale）群に特異的なＥｒｅｃ４８２（Franks et al. (1998) Appl Environ Microbiol 64, 3336-3345）、ラクトバシルス／エンテロコッカス（Lactobacillus/Enterococcus）に特異的なＬａｂ１５８（Harmsen et al. (1999) Microb Ecol Health Dis 11, 3-12）、アトポビウム（Atopobium）クラスターに特異的なＡｔｏ２９１であった。核酸色素４’，６−ジアミジノ−２−フェニルインドール（ＤＡＰＩ）を総細胞の計数に使用した（表１３）。
【０２１４】
【表１４】
【０２１５】
短鎖脂肪酸の分析：
腸管モデルの様々な容器から採取した試料中の短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）は、Ｐｅｒｅｉｒａら（Appl. Environ Microbiol (2003) 69(8), 4743-4752）に記載されたように分析した。細菌および固形物を除去するために試料を遠心分離（６０００g、１０min）し、次いでポアサイズ０．２μmのポリスルホンＨＰＬＣフィルターを通して濾過した。次いで、濾過した各上清２００μlを、内部標準として３．７mM ２−エチル酪酸を含有するアセトニトリル８００μlで希釈（１：４）した。溶融石英充填キャピラリーカラム（Permabond FFAP, Macherey Nagel, DE）（２５m×０．３２mm、フィルムの厚さ０．２５μm）を備えるＨＰ５８９０シリーズＩＩ ＧＣシステムを用いたガスクロマトグラフィーにより脂肪酸を測定した。流量２．４２ml/minでヘリウムをキャリアガスとして使用した。カラム温度は１４０℃であり、インジェクターおよび検出器温度は２４０℃であった。試料のインジェクションの５分後に、カラム温度を２０℃/minで段階的に２４０℃に上げ、システムをさらに５分間運転させておいた。ガスの組成は、ＨＰ３３６５シリーズＩＩ ＣｈｅｍＳｔａｔｉｏｎ Ａｐｇ−ｔｏｐソフトウェア、バージョンＡ０．０３．３４を使用して分析した。以下の酸を外部標準として使用したが、それぞれの酸は０．５から４０mMの範囲の濃度を有した：酢酸、プロピオン酸、ｎ−酪酸、ｎ−吉草酸、イソ吉草酸（Fluka）、イソ酪酸（Fluka）、およびｎ−カプロン酸。別に示さない限り、全ての酸はＳｉｇｍａから購入し、９９％を超える純度であった。ＳＣＦＡ濃度は、内部標準の較正を用いて計算し、mM/l単位で表した。
【０２１６】
２． 結果
上記の腸管モデルで以下のイヌリンを試験した：
本発明のイヌリン：ＤＰｗ＝９５
比較用試料：Ｒａｆｔｉｎｌｉｎｅ ＨＰ（登録商標）（Orafti）、ＤＰｗ＝３３
第２の定常状態（ＳＳ２）および第１の定常状態（ＳＳ１）の間で比較を行い、Ｓｔｕｄｅｎｔのｔ検定を用いてデータを解析した。
【０２１７】
図６に、本発明のイヌリンで処理後の定常状態１（ＳＳ１）と定常状態２（ＳＳ２）との間の、容器１（Ｖ１）における細菌数の比較を示す。図７および８に、容器２（Ｖ２）および３（Ｖ３）についての対応する比較を示す。
【０２１８】
図９に、比較用の試料で処理後の定常状態１（ＳＳ１）と定常状態２（ＳＳ２）との間の、容器１（Ｖ１）における細菌数の比較を示す。図１０および１１に、容器２（Ｖ２）および３（Ｖ３）についての対応する比較を示す。
【０２１９】
腸管モデルにおける本発明のイヌリンの添加は、容器１におけるＢｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍの有意な増加を導いた（Ｐ＜０．０５）。他の容器では有意でない増加が観察された。比較用試料では、容器１においてＢｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍの増加が観察されたが、有意ではなかった。容器３におけるＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ数は有意に高かった（Ｐ＜０．０５）が、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ数では変化が観察されなかった。容器２におけるＢａｃｔｅｒｏｉｄｅｓおよびＣｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｃｏｃｃｏｉｄｅｓ−Ｅ． ｒｅｃｔａｌｅ群は、有意に低かった（Ｐ＜０．０５）。
【０２２０】
図１２に、本発明のイヌリンで処理後の定常状態１（ＳＳ１）と定常状態２（ＳＳ２）との間の、全ての容器における短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）濃度の比較を示す。各場合で個別の脂肪酸を各容器および定常状態について（例えばＶ１−ＳＳ１）の棒グラフとしてプロットする。左から右に、酢酸、プロピオン酸、イソ酪酸、酪酸、イソ吉草酸、ｎ−吉草酸、カプロン酸である。
【０２２１】
図１３に、比較様の試料で処理後の定常状態１（ＳＳ１）と定常状態２（ＳＳ２）との間の、全ての容器における短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）濃度の比較を示す。
【０２２２】
本発明のイヌリンの添加後に三つ全ての容器においてプロピオン酸濃度が増加したが、容器２における増加が有意であった。容器１および容器２では酪酸濃度が増加した。腸管モデルへの比較用の試料の添加は、全ての容器中の酢酸、プロピオン酸および酪酸の濃度の増加を導いたが、これは容器２においてのみ有意であった。
【０２２３】
８． 生地特性および製パン特性
材料
焼上げ試験に使用した材料は、米国製小麦粉「Ｋｉｎｇ Ｍｉｄａｓ」（登録商標）と、Ｏｒａｆｔｉから供給されるＲａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰ（登録商標）またはＤＰｗ＝８６を有する本発明のイヌリンとから構成される配合小麦粉を含んだ。８％の小麦粉をイヌリンと置換した。次いで、配合小麦粉および置換していない対照を生地のレオロジーおよび焼上げ試験の測定に供した。
【０２２４】
方法：
１）ファリノグラム（ＩＣＣおよびＡＡＣＣ標準に準拠）：
ファリノグラムを使用して、小麦粉の水取り込み能を確認し、調製した生地の捏和特性を評定した。
試薬：蒸留水
装置：
Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ（ドイツ）が供給するＵＳＢポート付きＦａｒｉｎｏｇｒａｐｈ（登録商標）Ｅ
捏和用双腕を備える１０ｇ捏和機（Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ）
【０２２５】
以下のパラメーターを測定し、被験小麦粉の品質性質について評価した：
小麦粉の水取込み：生地が最大生地コンシステンシー５００FU（ファリノグラフユニット）に達したときに水分含量１４％を有するために、小麦粉１００gあたりに必要な水の量（ml）として定義される。
生地のコンシステンシーは、一定回転数（６３rpm）での生地の抵抗性をＦＵで表したものである。
生地の作製時間は、試験の開始（水の添加）から最大ピークの間の時間（min）として定義される。
【０２２６】
２）焼上げ試験（「白食パン（white pan bread）」）：
装置
・ Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ（ドイツ）から供給される、３００g小麦粉捏和チャンバーを備えるファリノグラフ
・ オーブン（MIWE gusto, Germany）
・ 全自動発酵装置（Foster RBC Mk3、Hobart製、Germany）
・ ２kg計量器（Sartorius）
・ 捏和機（Brabender, Germany）
【０２２７】
生地の成分：
小麦粉（小麦粉水分１４％） ３００g
酵母（生） １２g
塩（食卓塩） ６g
ベーキング脂肪（baking fat） １５g
砂糖 ３g
水（２．５％未満の水取込みに等しい）
【０２２８】
生地の加工：
小麦粉および成分を捏和チャンバー中で１分間混合し、次いで適量の水を添加した。２分間捏和後、生地を捏和チャンバーの壁から生地の塊に戻すために装置のスイッチを切った。イヌリン補充小麦粉については、ファリノグラムのデータ（生地作製時間（min））により捏和プロセスを６分または１２分間続けた。生地の最終温度は約２６℃であった。捏和の完了後、生地を１０分間放置し、次いで生地の総重量を測定した。生地片の分割および重量測定を１０分以内に行った。生地を等しい大きさの２片の生地に分割し、捏和機（Brabender）中で１０秒間丸く捏和し、次いで細長く伸ばした。生地片をパン焼き型に入れ、全自動発酵装置（３２℃、湿度８７％）に６０分間（発酵時間）押し入れた。オーブンを２５０℃に予熱した。発酵した生地片に水を噴霧し、オーブンに押し入れた。約２００℃で３０分間焼上げ後に、パンを取り出し、室温で１時間放冷した。パンの体積は菜種油の置換によって測定した。パンの中身の特性は、視覚的に、およびＴＡ−ＴＸ２テキスチャー分析装置（Stable Micro Systems）を用いて検討した。パンの中身の強度は、直径１２mmのＳＭＳＰ／０．５ Ｒ０７６貫通パンチ（Stable Micro Systems）を用いて厚さ約１．５ｃｍのパンで測定した。５ｋｇ測定セルを用いたＴＡ測定に以下のパラメーターを使用した。測定は、以下の調整後に行った：
・ オプション：圧方向の力を測定
・ １回試験
・ パラメーター：前向き速度２．００mm/s
・ 試験速度０．５０mm/s
・ 後向き速度０．５０mm/s
・ 移動距離（貫通深度）７mm
トリガー力２g
【０２２９】
結果：
用語の定義：
生地の収率（ＤＹ）は、小麦粉１００重量部からの生地の量である。これは、水取込み能および生地の強度を比較することを可能にする性質である。小麦粉１００kgおよび水６０kgから作られた、ＤＹ１６０を有する生地が例である。生地の収率は様々な定義を有する：
生地の純収率は、１００重量部の小麦粉および水からの生地の量である。
生地の総収率は、１００重量部の小麦粉、水およびその他の成分からの生地の量である。
生地の実際的収率は、加工、発酵および重量損失を考慮した生地の総収率である。
焼込損失：焼込損失は、焼上げる間の生地または生地片の重量損失であると当業者に了解されている。これは、主に生地から蒸発した水ならびにアルコール、有機酸およびエステルなどのわずかな量の他の揮発性構成要素から構成されることから、当業者は、同様に「水分損失」とも呼ぶ。重量損失（＝焼込損失）は、常に生地の重量に基づき、生地重量とパン重量の比を表す。これは、次式：
【数３】
により計算される。
高い焼込損失は、ベーカー製品の収率に、したがって販売される焼上げ製品の重量および個数に不利な効果を有する。加えて、焼上げプロセスの間の水分損失は、焼上げ製品の新鮮さに不利な効果を有するため、この製品は短時間で古くなる、すなわち「老化」する。
【０２３０】
製品の収率（パンの収率ともいう）：
パンの収率（ＢＹ）は、小麦粉１００部から得られた焼上げ製品の量である。パンの収率は、加工された小麦粉の量に基づく。
実施例：小麦粉４０kgからパン６０kgおよび１５０のＢＹが生じる。
【０２３１】
【表１５】
【０２３２】
【表１６】
【０２３３】
生地のレオロジーの検討から、本発明のイヌリンにより置換した生地の水取り込み能の明確な増加が明らかになった（表１４）。これは、Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰを含有する比較用の小麦粉よりもほぼ９パーセント高く、置換を行わなかった比較用の小麦粉よりもまだ３％高い。結果として、特に商業上の関心対象である生地の収率は、本発明のイヌリンを含有する生地で明らかに最高である（表１５）。対照生地に比べてＲａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰ（登録商標）が添加された生地が、生地の収率の大きな減少を示すことから、これは驚くべきことである。Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰ（登録商標）を有する生地に比べて、本発明のイヌリンを有する生地のコンシステンシーもまた好都合である。パンの収率は、本発明のイヌリンを有するパンで最高であり、Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰ（登録商標）を含有するパンで最低である。小麦粉の置換が行われた二つのパンの比体積は類似しているが、中身の色、柔軟性、空隙率またはきめなどの他の品質パラメーターは、Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰ（登録商標）を有する比較用のパンおよび置換なしの対照よりも、本発明のイヌリンを有するパンの方が幾分良好である。本発明のイヌリンを含有するパンは、新鮮状態の維持に関して特に長所を示す。パンの中身の強度が示すように、これは対照のパンおよびＲａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰを含有するパンに比べて改善されている。またさらなる好都合な特性は、新鮮なパンの中身および保存されたパンの中身の水分含量の増加であり、これは特に老化の減少に加えて感覚の向上を伴う。
【０２３４】
３）パスタの生産：
パスタの生産でイヌリン試料のさらなる適用を試験した。この場合、粗挽き小麦粉の５％および１０％をイヌリンに置換する。
【０２３５】
１）材料：デュラム小麦の粗挽き粉
ＤＰｗ＝８６を有する本発明のイヌリン
Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰ（登録商標）
【０２３６】
２）パスタ生地の調製：
パスタ生地は、粗挽き粉−イヌリン混合物２００gに水を３４．５または３５％添加することによって調製した。水を３４％添加して対照生地（置換を行わなかった粗挽き小麦粉）を調製した。イヌリンを有する生地は対照よりもやや乾燥していたので、水の添加が結果として増加した。ＨＡＵＳＳＬＥＲ製「Ｌｕｎａ」パスタマシーンを使用してパスタ生地を調製した。生地作製時間は５分であった。幅９．５mmのダイを使用して幅広パスタを生産した。
【０２３７】
３）方法：
新たに押し出したパスタ片の一部は、マシーンから出た直後に三つの異なるゆで時間で処理した。第２の部分は、空気中で周囲条件で２日間放置して乾燥させた。ゆで試験について、各場合で３本のパスタ（生）を秤量し、沸騰水４５mlを満たしたファルコン（５０ml）に通した。パスタを約１００℃で２、３または５分間ゆで、次いで一定時間ざるの上で水を切らせた。次いで、ゆで上がったパスタ片の重量を測定した。ゆでる前後のパスタ片の重量からパスタの膨潤を測定した。
【０２３８】
２日間乾燥したパスタ片を同様に、しかし５、１０および１５分間ゆでた。これらの場合、パスタの膨潤指数もまた測定した。次式を使用して膨潤指数を計算した：
膨潤指数＝（ゆでた後の重量／ゆでる前の重量）
【０２３９】
４）結果：
イヌリンを補充したパスタ生地を調製するために水の添加を増やすと、それに対応してパスタ生地の収率が増加した。収率の増加は、商業上の点から好都合である。ゆで試験から、本発明のイヌリンを補充したパスタが、対照に比べておよびＲａｆｔｉｌｉｎｅ ＨＰ（登録商標）を補充したパスタとも比べて、膨潤を明確に増加させるはずであることもまた確認することができる。この増加は５から２０％である（表１６参照）。
【０２４０】
【表１７】
【０２４１】
９． ヨーグルトの生産
ヨーグルトのレシピを表１７に挙げる。実施例１／表２のイヌリンに対応する本発明のイヌリン（超長鎖イヌリンＶＬＣＩ）を表９、試験２の条件で噴霧乾燥し、そのイヌリンは平均重合度ＤＰｗ８６を有した。比較用の試料Ｂｅｎｅｏ ＨＰ（登録商標）はＤＰｗ３４を有した。他に示さない限り、全てのパーセントは総組成物に対する重量パーセントに関する。
【０２４２】
イヌリンおよび無脂乾燥乳の分散を容易にするために、乾燥した成分を一緒に混合し、次いでヨーグルトベースを作るために中程度に剪断しながらミルクに加えた。規格化したベースを４℃で３時間維持することによって無脂乾燥乳が完全に溶解できるようにした。各バッチを８０℃で３０分間低温殺菌し、４４℃に急冷し、Ｙｏ−Ｆｌｅｘ８８（ストレプトコッカス・サーモフィルス（Streptococcus thermophilus）およびラクトバシルス・デルブリュエッキー（Lactobacillus delbrueckii）（Chr. Hansen Inc.製））を３．６g/l濃度で植菌した。ポットに発酵させたヨーグルト（カスタード風ヨーグルト）については、植菌したベースをインキュベーションする前に最終パックに注いだ。ベースミックスを４４℃で４〜６時間、ｐＨ４．５に達するまでインキュベーションした（出発ｐＨは約６．８）。ヨーグルトがｐＨ４．５に達した場合には、カスタード風ヨーグルトの試料を４℃に冷却し、最大粘度に達するようにそこに４８時間維持した。ヘリオパス（heliopath）アダプターを備えるブルックフィールド粘度計で粘度を測定した。
【０２４３】
表１７に、ポットで発酵したヨーグルト（カスタード風）の結果を示す。本発明の噴霧乾燥イヌリン２．５％は、比較用の実施例からの４．５％イヌリンに比べて粘度の大きな増加をもたらす。本発明のイヌリンを有するヨーグルトもまた、高い脂肪分含量３．３５％を有する比較用のヨーグルトよりも高い粘度を有する。
【０２４４】
【表１８】
【図面の簡単な説明】
【０２４５】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
８３から９８の平均重合度ＤＰｗを有するイヌリン。
【請求項２】
８５から９５の平均重合度ＤＰｗを有する、請求項１記載のイヌリン。
【請求項３】
全イヌリンモノマーに対して分岐度０．５から２．０mol％の２−１，６結合フルクトースモノマーを有する、請求項１または２記載のイヌリン。
【請求項４】
商ＤＰｗ／ＤＰｎが１．２５未満である、請求項１〜３のいずれか記載のイヌリン。
【請求項５】
商ＤＰｗ／ＤＰｎが１．２０未満である、請求項１〜３のいずれか記載のイヌリン。
【請求項６】
商ＤＰｗ／ＤＰｎが１．１５未満である、請求項１〜３のいずれか記載のイヌリン。
【請求項７】
グルコース含量が、総乾燥重量に対して２wt％未満である、請求項１〜６のいずれか記載のイヌリン。
【請求項８】
グルコース含量が、総乾燥重量に対して１wt％未満である、請求項１〜６のいずれか記載のイヌリン。
【請求項９】
フルクトース含量が、総乾燥重量に対して２．５wt％未満である、請求項１〜８のいずれか記載のイヌリン。
【請求項１０】
フルクトース含量が、総乾燥重量に対して１．５wt％未満である、請求項１〜８のいずれか記載のイヌリン。
【請求項１１】
噴霧乾燥されたイヌリンである、請求項１〜１０のいずれか記載のイヌリン。
【請求項１２】
平均径１００〜２５０μmを有する粒子の形態である、請求項１〜１１のいずれか記載のイヌリン。
【請求項１３】
ａ）アーティチョークの根を粉砕し、
ｂ）粉砕された該根を水で処理することにより抽出液を得、
ｃ）得られた該抽出液から着色構成要素を除去し、
ｄ）該抽出液からイヌリンを沈殿させ、
ｅ）該イヌリンを少なくとも１回再沈殿させる、
イヌリンを得るためのプロセス。
【請求項１４】
追加的な濾過段階を含む、請求項１３記載のプロセス。
【請求項１５】
ｉ）植物抽出液にマグネシウムイオン（Ｍｇ2+）を混合すること、
ｉｉ）該植物抽出液に少なくとも一つのアルカリ成分を混合すること、
ｉｉｉ）沈殿を形成させることおよび
ｉｖ）形成した該沈殿を該植物抽出液から除去すること
により、着色構成要素が段階ｃ）で除去される、請求項１３または１４記載のプロセス。
【請求項１６】
マグネシウム塩が段階ｉ）で混合される、請求項１５記載のプロセス。
【請求項１７】
マグネシウム塩が、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、およびプロピオン酸マグネシウムから選択される、請求項１６記載のプロセス。
【請求項１８】
段階ｉ）が６０〜８０℃の温度で実施される、請求項１５〜１７のいずれか記載のプロセス。
【請求項１９】
ＯＨ-：Ｍｇ2+のモル比の設定が２．２：１〜１．８：１となるようにアルカリ成分の量が選択される、請求項１５〜１８のいずれか記載のプロセス。
【請求項２０】
アルカリ成分がアルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水酸化物の水溶液または水性懸濁液である、請求項１５〜１９のいずれか記載のプロセス。
【請求項２１】
アルカリ成分が水酸化カルシウムの懸濁液である、請求項１５〜２０のいずれか記載のプロセス。
【請求項２２】
８３から１０３の平均重合度ＤＰｗを有するイヌリンを含む食料品。
【請求項２３】
乳製品、ヨーグルト、アイスクリーム、ミルクベースのソフトアイス、ミルクベースの付け合わせ、プディング、ミルクセーキ、エッグカスタード、チーズ、栄養バー、エネルギーバー、朝食バー、菓子、ベーカリー製品、クラッカー、クッキー、ビスケット、シリアルチップ、スナック製品、アイスティー、果汁から作られたソフトアイス、ダイエット飲料、フィニッシュドドリンク、スポーツ飲料、スタミナ飲料、栄養補助用粉末飲料混合物、乳幼児用フード、カルシウム強化オレンジジュース、パン、クロワッサン、朝食用シリアル、麺類、スプレッド、無糖のビスケットおよびチョコレート、カルシウムチューズ、肉製品、マヨネーズ、サラダドレッシング、ナッツバター、冷凍食品、ソース、スープ、ならびに調理済み食品より選択される、請求項２２記載の食料品。
【請求項２４】
押し出し生成物である、請求項２２または２３記載の食料品。
【請求項２５】
８３から１０３の平均重合度ＤＰｗを有するイヌリンを含む栄養補助食品。
【請求項２６】
８３から１０３の平均重合度ＤＰｗを有するイヌリンを含む化粧用調製物。
【請求項２７】
食品添加物としての、８３から１０３の平均重合度ＤＰｗを有するイヌリンの使用。
【請求項２８】
プレバイオティク特性を有する添加物、テキスチャー付与剤、安定化剤、増粘剤および／または食物繊維としての請求項２７記載のイヌリンの使用。
【請求項２９】
食料品中の脂肪代替品または油代替品としての８３から１０３の平均重合度ＤＰｗを有するイヌリンの使用。
【請求項３０】
化粧用調製物中の添加物としての８３から１０３の平均重合度ＤＰｗを有するイヌリンの使用。
【請求項３１】
テキスチャー付与剤、安定化剤および／または増粘剤としての、請求項３０記載のイヌリンの使用。
【請求項３２】
８３から１０３の平均重合度ＤＰｗを有するイヌリンの水性ペースト。
【請求項３３】
食料品または化粧用調製物中の構造付与構成要素、脂肪代替品、油代替品、テキスチャー付与剤、安定化剤および/または増粘剤としての、請求項３２記載の水性ペーストの使用。
【請求項１】
８３から９８の平均重合度ＤＰｗを有するイヌリン。
【請求項２】
８５から９５の平均重合度ＤＰｗを有する、請求項１記載のイヌリン。
【請求項３】
全イヌリンモノマーに対して分岐度０．５から２．０mol％の２−１，６結合フルクトースモノマーを有する、請求項１または２記載のイヌリン。
【請求項４】
商ＤＰｗ／ＤＰｎが１．２５未満である、請求項１〜３のいずれか記載のイヌリン。
【請求項５】
商ＤＰｗ／ＤＰｎが１．２０未満である、請求項１〜３のいずれか記載のイヌリン。
【請求項６】
商ＤＰｗ／ＤＰｎが１．１５未満である、請求項１〜３のいずれか記載のイヌリン。
【請求項７】
グルコース含量が、総乾燥重量に対して２wt％未満である、請求項１〜６のいずれか記載のイヌリン。
【請求項８】
グルコース含量が、総乾燥重量に対して１wt％未満である、請求項１〜６のいずれか記載のイヌリン。
【請求項９】
フルクトース含量が、総乾燥重量に対して２．５wt％未満である、請求項１〜８のいずれか記載のイヌリン。
【請求項１０】
フルクトース含量が、総乾燥重量に対して１．５wt％未満である、請求項１〜８のいずれか記載のイヌリン。
【請求項１１】
噴霧乾燥されたイヌリンである、請求項１〜１０のいずれか記載のイヌリン。
【請求項１２】
平均径１００〜２５０μmを有する粒子の形態である、請求項１〜１１のいずれか記載のイヌリン。
【請求項１３】
ａ）アーティチョークの根を粉砕し、
ｂ）粉砕された該根を水で処理することにより抽出液を得、
ｃ）得られた該抽出液から着色構成要素を除去し、
ｄ）該抽出液からイヌリンを沈殿させ、
ｅ）該イヌリンを少なくとも１回再沈殿させる、
イヌリンを得るためのプロセス。
【請求項１４】
追加的な濾過段階を含む、請求項１３記載のプロセス。
【請求項１５】
ｉ）植物抽出液にマグネシウムイオン（Ｍｇ2+）を混合すること、
ｉｉ）該植物抽出液に少なくとも一つのアルカリ成分を混合すること、
ｉｉｉ）沈殿を形成させることおよび
ｉｖ）形成した該沈殿を該植物抽出液から除去すること
により、着色構成要素が段階ｃ）で除去される、請求項１３または１４記載のプロセス。
【請求項１６】
マグネシウム塩が段階ｉ）で混合される、請求項１５記載のプロセス。
【請求項１７】
マグネシウム塩が、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、およびプロピオン酸マグネシウムから選択される、請求項１６記載のプロセス。
【請求項１８】
段階ｉ）が６０〜８０℃の温度で実施される、請求項１５〜１７のいずれか記載のプロセス。
【請求項１９】
ＯＨ-：Ｍｇ2+のモル比の設定が２．２：１〜１．８：１となるようにアルカリ成分の量が選択される、請求項１５〜１８のいずれか記載のプロセス。
【請求項２０】
アルカリ成分がアルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水酸化物の水溶液または水性懸濁液である、請求項１５〜１９のいずれか記載のプロセス。
【請求項２１】
アルカリ成分が水酸化カルシウムの懸濁液である、請求項１５〜２０のいずれか記載のプロセス。
【請求項２２】
８３から１０３の平均重合度ＤＰｗを有するイヌリンを含む食料品。
【請求項２３】
乳製品、ヨーグルト、アイスクリーム、ミルクベースのソフトアイス、ミルクベースの付け合わせ、プディング、ミルクセーキ、エッグカスタード、チーズ、栄養バー、エネルギーバー、朝食バー、菓子、ベーカリー製品、クラッカー、クッキー、ビスケット、シリアルチップ、スナック製品、アイスティー、果汁から作られたソフトアイス、ダイエット飲料、フィニッシュドドリンク、スポーツ飲料、スタミナ飲料、栄養補助用粉末飲料混合物、乳幼児用フード、カルシウム強化オレンジジュース、パン、クロワッサン、朝食用シリアル、麺類、スプレッド、無糖のビスケットおよびチョコレート、カルシウムチューズ、肉製品、マヨネーズ、サラダドレッシング、ナッツバター、冷凍食品、ソース、スープ、ならびに調理済み食品より選択される、請求項２２記載の食料品。
【請求項２４】
押し出し生成物である、請求項２２または２３記載の食料品。
【請求項２５】
８３から１０３の平均重合度ＤＰｗを有するイヌリンを含む栄養補助食品。
【請求項２６】
８３から１０３の平均重合度ＤＰｗを有するイヌリンを含む化粧用調製物。
【請求項２７】
食品添加物としての、８３から１０３の平均重合度ＤＰｗを有するイヌリンの使用。
【請求項２８】
プレバイオティク特性を有する添加物、テキスチャー付与剤、安定化剤、増粘剤および／または食物繊維としての請求項２７記載のイヌリンの使用。
【請求項２９】
食料品中の脂肪代替品または油代替品としての８３から１０３の平均重合度ＤＰｗを有するイヌリンの使用。
【請求項３０】
化粧用調製物中の添加物としての８３から１０３の平均重合度ＤＰｗを有するイヌリンの使用。
【請求項３１】
テキスチャー付与剤、安定化剤および／または増粘剤としての、請求項３０記載のイヌリンの使用。
【請求項３２】
８３から１０３の平均重合度ＤＰｗを有するイヌリンの水性ペースト。
【請求項３３】
食料品または化粧用調製物中の構造付与構成要素、脂肪代替品、油代替品、テキスチャー付与剤、安定化剤および/または増粘剤としての、請求項３２記載の水性ペーストの使用。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公表番号】特表２００９−５３５４３８（Ｐ２００９−５３５４３８Ａ）
【公表日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５０７００４（Ｐ２００９−５０７００４）
【出願日】平成１９年４月２７日（２００７．４．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／００４０２９
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１２８５６０
【国際公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【出願人】（５０７２０３３５３）バイエル・クロップサイエンス・アーゲー (172)
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＹＥＲ ＣＲＯＰＳＣＩＥＮＣＥ ＡＧ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２７日（２００７．４．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／００４０２９
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１２８５６０
【国際公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【出願人】（５０７２０３３５３）バイエル・クロップサイエンス・アーゲー (172)
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＹＥＲ ＣＲＯＰＳＣＩＥＮＣＥ ＡＧ
【Ｆターム（参考）】
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