難消化性オリゴ糖含有組成物の製造方法及び飲食品
【課題】水溶性食物繊維として有用な、難消化性オリゴ糖を含有する組成物を、澱粉の使用や澱粉の焙焼工程を経ることなしに提供する方法及び該難消化性オリゴ糖含有組成物を含む飲食品を提供すること。
【解決手段】濃度が４０〜８０質量％のデキストリン類の水溶液を酸性下で加熱する工程を含む難消化性オリゴ糖含有組成物の製造方法、該方法により得られた難消化性オリゴ糖含有組成物、及びこれを含む飲食品。
【解決手段】濃度が４０〜８０質量％のデキストリン類の水溶液を酸性下で加熱する工程を含む難消化性オリゴ糖含有組成物の製造方法、該方法により得られた難消化性オリゴ糖含有組成物、及びこれを含む飲食品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水溶性食物繊維として有用な、難消化性オリゴ糖を含有する組成物の製造方法、該方法により製造された難消化性オリゴ糖含有組成物及び該組成物を含む飲食品に関する。
【背景技術】
【０００２】
食物繊維やオリゴ糖は、便秘の改善を中心とした生体調節機能を有することから、食品や飼料の機能を高める素材として注目を集め、またすでに広く利用されている。これらの食物繊維やオリゴ糖は、小腸での消化吸収を免れ、大腸まで達することが知られており、腸内細菌による資化を受け、種々の生理効果を発現させる。特に水溶性食物繊維は、強い生理機能を有することが知られており、機能性食品および飼料素材として注目されている。
水溶性食物繊維としては、グアーガム、グルコマンナン、ペクチンなどの天然ガム類、焙焼デキストリンを精製することによって製造される難消化性デキストリンなどが挙げられる。しかし、前者は高粘性で、単独摂取が難しい点や、加工食品に使用する際に製造上の問題が発生しやすく、後者は原料の焙焼デキストリンを澱粉から調製する際に、十分な難消化性成分を得るための長時間の処理が必要であり、また均質化も難しいという問題があった（特許文献１〜２）。
特に、難消化性デキストリンの製造工程では、これらの問題を解決するため、常に攪拌しながら鉱酸類を加えるなどの方法を用いて完全な均質化を目指しているが、実際には困難である。また焙焼時間の短縮も、難消化性成分含量の減少に繋がるため、実際には困難である。
【０００３】
一方、デキストリンよりも低分子で便通改善や腸内ビフィズス菌の増殖促進作用を有する種々の難消化性オリゴ糖が開発されている。これらの難消化性オリゴ糖類としては、キシロオリゴ糖、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、アガロオリゴ糖などが知られているが、原料の入手が限られること、夾雑物や異味、異臭、着色などの除去が困難であること、又、分解するために特殊な酵素を必要とすること等の解決すべき問題点がある。
そこで、安価な澱粉を原料とした難消化性オリゴ糖組成物も開発されている（特許文献３）。この難消化性オリゴ糖組成物は、澱粉又は澱粉誘導体を焙焼した後、酸又は酵素で加水分解して得られる、グルコース残基が２〜８の難消化性オリゴ糖を含む組成物である。
しかしながら、この方法は前記難消化性デキストリンの製造と同様に、澱粉を酸の存在下に焙焼する工程を含み、加熱による着色や焙焼臭の発生を伴うので、これらの除去のための後処理が繁雑であるという欠点を有する。
これまでに、澱粉を酸加水分解する条件で、少量の難消化性成分が合成されることが知られている（非特許文献１）。すなわち、懸濁液中の澱粉濃度が２５％程度の酸加水分解条件で、少量の難消化性成分が合成されることが明らかになっているが、懸濁液中の澱粉濃度をこれ以上引き上げることが難しいため、難消化性成分の生成量は極めて少ない。また、生成する難消化性成分はマルトデキストリンに属するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１４５１６９号公報
【特許文献２】特開平２−１５４６６４号公報
【特許文献３】特開平３−１７２２００号公報
【非特許文献１】J. Appl. Glycosci. Vol. 49, No. 4 p. 479-485 (2002)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、水溶性食物繊維として有用な、難消化性オリゴ糖を含有する組成物を、澱粉の使用や澱粉の焙焼工程を経ることなしに提供する方法を提供することである。
本発明の他の目的は、上記難消化性オリゴ糖含有組成物を含む飲食品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、ＤＥ（デキストロース等量）が一定範囲のデキストリンを原料に用いて、一定濃度以上の水溶液を調製し、これを酸性条件で加圧加熱することにより、相当量の難消化性オリゴ糖を含む組成物が得られることを見出した。さらに該組成物に糖質関連酵素を作用させることにより、飲食品への用途拡大が可能な難消化性オリゴ糖を含む種々の糖類が得られることを見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明は、下記の難消化性オリゴ糖含有組成物の製造方法及び該組成物を含む飲食品を提供するものである。
１．濃度が４０〜８０質量％のデキストリン類の水溶液を酸性下で加熱する工程を含む難消化性オリゴ糖含有組成物の製造方法。
２．さらに糖質関連酵素を作用させる工程を含む、上記１記載の方法。
３．糖質関連酵素が、α−アミラーゼ、β−アミラーゼ、グルコアミラーゼ、枝切り酵素、グルコースイソメラーゼ、トランスグルコシダーゼ、及びグルコースオキシダーゼから選択される少なくとも一種である、上記２記載の方法。
４．さらに水素添加する工程を含む、上記１〜３のいずれか１項記載の方法。
５．デキストリン類が、デキストリン、マルトデキストリン、粉飴、及び澱粉由来のオリゴ糖類からなる群から選ばれる少なくとも１種である上記１〜４のいずれか１項記載の方法。
６．デキストリン類のＤＥ（デキストロース当量）値が５０以下である上記１〜５のいずれか１項記載の方法。
７．デキストリン類をｐＨ３以下で、１１０〜１４０℃、０．６〜２．５ｋｇ／ｃｍ2、１５〜６０分処理する、上記１〜６のいずれか１項記載の方法。
８．上記１〜７のいずれか１項記載の方法により製造された、難消化性オリゴ糖含有組成物。
９．難消化性オリゴ糖の平均分子量が約５００である、上記８記載の難消化性オリゴ糖含有組成物。
１０．難消化性オリゴ糖のグルコースの重合度が２〜１０である、上記８又は９記載の難消化性オリゴ糖含有組成物。
１１．難消化性オリゴ糖の含量が１０％以上である、上記８〜１０のいずれか１項記載の難消化性オリゴ糖含有組成物。
１２．上記８〜１１のいずれか１項に記載の難消化性オリゴ糖含有組成物を含んで成る飲食品。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、従来よりも効率的、かつ経済的に難消化性オリゴ糖含有組成物を提供することができるので、水溶性食物繊維含有食品素材として、様々な飲食品への利用価値が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明で原料として使用可能なデキストリン類としては、従来から知られているあらゆるデキストリン、マルトデキストリン、粉飴、澱粉由来のオリゴ糖類が使用できるが、特に本発明においては、難消化性オリゴ糖の生成量を多くするため、ＤＥ（デキストロース当量）値が５０以下、好ましくは４０以下のデキストリン類を使用することが好ましい。
本発明におけるデキストリンの水溶液は、４０質量％〜８０質量％にすることが必要であり、さらに好ましくは６０〜７０質量％である。４０質量％未満では難消化性オリゴ糖の生成量が低く、８０質量％を超えると水溶液の調製が困難になる。
このようにして調製したデキストリンの水溶液を適当な酸、例えば塩酸、シュウ酸、硝酸、好ましくは塩酸を用いてｐＨを好ましくは３以下、さらに好ましくは２以下の酸性に調整する。ｐＨが３を超えると難消化性オリゴ糖の生成量が低下する傾向がある。
酸性に調整された前記デキストリン水溶液を加圧加熱することにより、本発明の難消化性オリゴ糖含有組成物を得ることが出来る。加熱温度は、好ましくは１１０〜１４０℃、さらに好ましくは１２０〜１３３℃、加熱時間は好ましくは１５〜６０分、さらに好ましくは２０〜４０分である。圧力は、好ましくは０．６〜２．５ｋｇ／ｃｍ2、さらに好ましくは１．１〜２．０ｋｇ／ｃｍ2である。この範囲未満では所望レベルの難消化性オリゴ糖を生成させることが困難であり、この範囲を超えると難消化性オリゴ糖の生成量をさらに増加させることは出来るが、同時に好ましくない加熱生成物も増加し、又、高価な装置も必要となる。
【０００９】
前記デキストリン水溶液を前記加熱条件で処理することで、本発明の難消化性オリゴ糖を含む組成物を得ることができるが、該組成物には難消化性オリゴ糖以外の糖類も多く含まれており、難消化性オリゴ糖の含量は組成物の固形分に対して通常は１０〜３５質量％程度である。これを中和して脱塩、脱色した後、そのまま、あるいは乾燥して製品としてもよいが、所望により、難消化性オリゴ糖以外の糖類を適当な手段で除去して難消化性オリゴ糖含量の高い製品とすることも出来る。本発明の難消化性オリゴ糖含有組成物の形態は、液体又は固体（粉末、顆粒等）のいずれでも良い。
【００１０】
難消化性オリゴ糖以外の糖類を除去する手段としては、例えば前記加熱処理物にアミラーゼ等の糖質分解酵素を作用させて難消化性オリゴ糖以外の糖類をグルコースに変換した後、既知のイオン交換樹脂クロマトグラフィーを行う方法が挙げられる。これにより大部分の単糖類を除去することが出来る。グルコースの除去には、低阻止率の逆浸透膜（ルーズＲＯ膜）、例えば日東電工(株)のＮＴＲ−７２５０を使用することもできる。また、グルコースオキシダーゼによりグルコースをグルコン酸に変換した後、塩基性イオン交換体に吸着させて除去することもできる。
【００１１】
また、前記加熱処理物に各種糖質関連酵素を単独又は組合せて作用させることにより、難消化性オリゴ糖含有シロップとして製品化しても良い。そのようなシロップとしては、例えばマルトース含量の多いマルトース型シロップ、グルコース含量の多いグルコース型シロップ、異性化糖含量の多い異性化糖型シロップ、あるいはそれらを水素添加した糖アルコール型シロップを例示することが出来る。さらに、グルコース型シロップにグルコースオキシダーゼを作用させれば、グルコン酸の生理機能が付加されたグルコン酸型シロップにすることもできる。これらのシロップを乾燥して粉末、顆粒等の固体製品とすることも出来る。糖質関連酵素としては、α−アミラーゼ、β−アミラーゼ、枝切り酵素（イソアミラーゼ、プルラナーゼ等）、グルコアミラーゼ、グルコースイソメラーゼ、トランスグルコシダーゼ、グルコースオキシダーゼを例示することが出来る。
【００１２】
本発明の難消化性オリゴ糖は、グルコースの重合度（ＤＰ）が２〜１０、ＧＰＣ用ＨＰＬＣカラムを用いて測定したときの平均分子量が約５００の、ヒトの消化酵素で分解され難いオリゴ糖であり、衛新第１３号（栄養表示基準における栄養成分等の分析方法等について）に記載の高速液体クロマトグラフ法（酵素−ＨＰＬＣ法）で測定される食物繊維（グルコースの重合度が３以上の難消化性成分）を含む難消化性オリゴ糖である。
【００１３】
本発明の難消化性オリゴ糖含有組成物は、水溶性食物繊維を含む食品素材として各種飲食品、例えば健康食品、機能性食品、清涼飲料、アルコール飲料、発酵食品、乳製品、菓子類、冷菓等に利用することができる。
【実施例】
【００１４】
次に、実施例により本発明を具体的に説明するが、これらの実施例によって本発明が限定されるものではない。以下の実施例、比較例において他に明記しない限り、「部」は「質量部」、「％」は質量％である。また、以下の実施例で使用したデキストリンは、全て商業的に入手が可能である。
実施例１（ｐＨの影響）
松谷化学工業株式会社製デキストリンＭＡＸ１０００（ＤＥ＝９）１２０ｇと、純水８０ｇを耐熱・耐圧容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解した。溶解液は塩酸を用いてｐＨ１．０、２．０、３．０、４．０、５．０に調整し、オートクレーブにより１３３℃（２ｋｇ）で３０分保持し、処理液を水酸化ナトリウムを用いてｐＨ５．５に調整した。この処理液に活性炭を加えて脱色し、ミックスイオン交換樹脂のカラムに通液して脱塩した後、濃縮して難消化性オリゴ糖を含む濃縮液を得た。
この濃縮液を固形分質量で１ｇとなるように秤量し、５０ｍｌの０．０８Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ６．０）に溶解させ、０．１ｍｌのα−アミラーゼ（和光純薬工業株式会社製）で９５℃、３０分間加水分解した。その後、塩酸を用いてｐＨを４．５に調整し、０．１ｍｌのグルコアミラーゼ（シグマ社製）で６０℃、３０分間加水分解した。溶液は８０℃、１０分間失活反応を行い、珪藻土でろ過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮した。濃縮液を脱塩し、三菱化成（株）製の高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）用カラム（ＭＣＩ ＧＥＬ ＣＫ０４ＳＳ）を使用した組成分析を行ったところ、表１に示すような結果を得た。なお、表中の「難消化性オリゴ糖」及び「低分子難消化糖」は、それぞれＤＰ３以上の難消化性オリゴ糖（食物繊維に相当）及びＤＰ２以下の難消化性糖を示している。以後の実施例についても同様である。
【００１５】
表１
表１の結果から、難消化性オリゴ糖の生成に最適なｐＨは２付近にあることがわかる。
【００１６】
実施例２（濃度の影響）
ＤＥ値の異なるデキストリンとして、ＭＡＸ１０００及び日食ハイマルトースＭＣ−９０（（ＤＥ＝４５〜５０、日本食品加工）を、実施例１と同様に仕込み、質量濃度３０％、４０％、５０％、６０％、７０％又は８０％になるように耐熱・耐圧容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解した。溶解液は塩酸を用いてｐＨ２．２に調整し、オートクレーブにより１３３℃（２ｋｇ）で６０分加熱・加圧処理を行い、処理液を水酸化ナトリウムでｐＨ５．５に調整した。得られた処理液を実施例１と同様に脱色、脱塩及び濃縮した。濃縮液を固形分質量で１ｇとなるように秤量し、実施例１と同様の組成分析を行ったところ、表２−１（ＭＡＸ１０００）及び２（ＭＣ−９０）に示すような結果を得た。
【００１７】
表２−１（ＭＡＸ１０００）
【００１８】
表２−２（ＭＣ−９０）
表２の結果から、デキストリンの仕込み濃度が高いほど難消化性オリゴ糖の生成量が高くなることがわかる。
【００１９】
実施例３（温度の影響）
デキストリン（ＭＡＸ１０００）を実施例１と同様に６０質量％になるように耐熱・耐圧容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解した。溶解液は塩酸を用いてｐＨ１．８に調整し、オートクレーブによりそれぞれ１１０℃（０．６ｋｇ）、１２０℃（１．１ｋｇ）、１３３℃（２．０ｋｇ）でそれぞれ３０分、加熱・加圧処理を行い、処理液を水酸化ナトリウムでｐＨ５．５に調整した。この処理液を実施例１と同様に脱色、脱塩および濃縮した。濃縮液を固形分質量で１ｇとなるように秤量し、実施例１と同様な組成分析を行ったところ、表３に示す結果を得た。
【００２０】
表３
表３の結果から、加熱温度が高いほど難消化性オリゴ糖の生成量が多くなるが、同時に低分子難消化糖の生成量も多くなることがわかる。
【００２１】
実施例４（加熱時間の影響）
デキストリン（ＭＡＸ１０００）を実施例１と同様に６０質量％になるように耐熱・耐圧容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解した。溶解液は塩酸を用いてｐＨ１．８に調整し、オートクレーブにより１３３℃（２ｋｇ）でそれぞれ１０分、３０分、６０分加熱・加圧処理を行い、処理液を水酸化ナトリウムでｐＨ５．５に調整した。この処理液を実施例１と同様に脱色、脱塩及び濃縮した。濃縮液を固形分質量で１ｇとなるように秤量し、実施例１と同様な組成分析を行ったところ、表４に示す結果を得た。
【００２２】
表４
表４の結果から、加熱時間が長いほど難消化性オリゴ糖の生成量が多くなるが、同時に低分子難消化性糖の生成量も多くなることがわかった。
【００２３】
実施例５（ＤＥの影響）
ＤＥの異なるデキストリンとして、パインデックス＃１００（ＤＥ＝４、松谷化学工業）、ＭＡＸ１０００（ＤＥ＝９、松谷化学工業）、グリスターＰ（ＤＥ＝１５、松谷化学工業）、ＴＫ−１６（ＤＥ＝１８、松谷化学工業）、パインデックス＃３（ＤＥ＝２５、松谷化学工業）、パインデックス＃６（ＤＥ＝４０、松谷化学工業）、麦芽糖（ＤＥ＝４５〜５０、日食ハイマルトースＭＣ−９０、日本食品化工）、及びブドウ糖（ＤＥ＝９０〜１００、ゴールドシュガー、林原株式会社）を、実施例１と同様に、それぞれ６０質量％になるように耐圧・耐熱容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解し、塩酸を用いてｐＨ１．８に調整した。溶液はオートクレーブにより１３３℃（２ｋｇ）で３０分間加熱・加圧処理を行い、処理液を水酸化ナトリウムでｐＨ５．５に調整した。これを実施例１と同様に、脱色、脱塩及び濃縮した。濃縮液を固形分質量で１ｇとなるように秤量し、実施例１と同様な組成分析を行ったところ、表５に示すような水溶性食物繊維を含有する糖液を得た。
【００２４】
表５
表５の結果から、ＤＥが４０を超えると難消化性オリゴ糖の生成量が減少することがわかる。
【００２５】
実施例６（食物繊維含有の発泡性果実酒の製造）
デキストリン（ＭＡＸ１０００）３ｋｇと純水２ｋｇを耐熱・耐圧容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解した。溶解液は塩酸を用いてｐＨ１．８に調整し、オートクレーブにより１３３℃（２ｋｇ）で３０分加熱処理し、次いで水酸化ナトリウムを用いてｐＨ５．５に調整した。これを実施例１と同様に脱色、脱塩および濃縮して、固形分濃度Ｂｘ＝５７の溶液とした。この溶液は、実施例４で３０分加熱処理した時と同様の食物繊維及び低分子難消化糖含量を示した。この溶液を用いて表６の処方により食物繊維含有の発泡性果実酒を製造した。
【００２６】
表６
上記配合で原料を仕込み、７日間、酵母による発酵を行った。発酵液は珪藻土を利用して酵母を取り除き、食物繊維含有の発泡性果実酒を得た。この発泡性果実酒を濃縮、脱塩し、固形分１ｇ相当量を秤量した後、酵素−ＨＰＬＣ法によって食物繊維含量を分析した結果、１００ｇあたり１．５ｇの水溶性食物繊維が含まれていた。
【００２７】
実施例７（濃縮難消化性オリゴ糖の製造）
デキストリン（ＭＡＸ１０００）１２０ｇと純水８０ｇを耐熱・耐圧容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解した。溶解液は塩酸を用いてｐＨ１．８に調整し、オートクレーブにより１３３℃（２ｋｇ）で３０分間加熱処理し、次いで水酸化ナトリウムを用いてｐＨ５．５に調整した。この加熱処理液は、実施例４で３０分加熱処理した時と同様の食物繊維および低分子難消化糖含量を示しており、固形分濃度Ｂｘ＝５９であった。
この加熱処理液を、固形分濃度Ｂｘ＝３５になるように調整し、０．１％α−アミラーゼ（ターマミル１２０L、天野エンザイム株式会社）を添加し、９５℃、３０分間加水分解反応を行った後、１２１℃、１５分間加熱・加圧して酵素を失活させた。反応液は、ｐＨ５．５に再び調整し、０．１％グルコアミラーゼ（グルクザイムＮＬ４．２、天野エンザイム株式会社）によって、６０℃、１時間加水分解反応を行ったあと、８０℃、３０分間失活処理を行った。反応液は珪藻土によってろ過を行ったあと、ミックスイオン交換樹脂のカラムに通液して脱塩した後、濃縮して難消化性オリゴ糖を含む、固形分濃度Ｂｘ＝７８の濃縮液約１３０ｇを得た。
この濃縮液を、再び固形分濃度Ｂｘ＝３５に調整し、固形分質量で１０ｇになるように調整した。これを架橋度８のＣａ型陽イオン交換樹脂（アンバーライトＩＲ−１２０Ｂ、オルガノ株式会社）を充填した１００ｍｌのカラムに通液し、グルコースとの粗分離を行った。この操作により、難消化性オリゴ糖含量が、約７０％の溶液が得られた。分離されたフラクションと、分離前の濃縮液を比較したＨＰＬＣのパターンを、図１（糖組成）および図２（分子量分布）に示す。
【００２８】
実施例８（濃縮難消化性オリゴ糖の製造）
デキストリン（ＭＡＸ１０００）６ｋｇと純水４ｋｇを耐熱・耐圧容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解した。溶解液は塩酸を用いてｐＨ１．８に調整し、オートクレーブにより１３３℃（２ｋｇ）で３０分間加熱処理し、次いで水酸化ナトリウムを用いてｐＨ５．５に調整した。この加熱処理液は、実施例４で３０分加熱処理した時と同様の食物繊維および低分子難消化糖含量を示しており、固形分濃度Ｂｘ＝５９であった。この加熱処理液を、固形分濃度Ｂｘ＝３５になるように調整し、日東電工（株）製ＮＴＲ−７２５０型逆浸透（ＲＯ）膜モジュールを使用して、単糖類と２糖類以上に粗分離した。この方法により、単糖類を約７０％除去することができた。表７に、反応前後の糖組成を示す。
【００２９】
表７
さらに分離液中の食物繊維および低分子難消化糖の含量を測定したところ、表８に示す結果が得られた。
【００３０】
表８
表８の結果から、ＲＯ膜処理により、ＤＰ３以上の難消化性オリゴ糖（食物繊維）含量は４２．５％に、低分子難消化糖（ＤＰ＝２）を含む難消化性オリゴ糖含量は、５８．２％に引き上げられることが示された。
【００３１】
実施例９（難消化性オリゴ糖含有食品の製造）
実施例８で得られた難消化性オリゴ糖含有糖液を配合した食品を製造した。
＜食パン＞
強力粉 ２５０ｇ
砂糖 １７ｇ
食塩 ５ｇ
圧搾酵母 ３ｇ
イーストフード ６ｇ
バター １１ｇ
実施例８で得た難消化性オリゴ糖含有糖液 ２０ｇ
水 ２００ｇ
上記成分を配合し、常法により食パンを製造した（食物繊維含量：３．０％）。
【００３２】
＜アイスクリーム＞
バター ６．５部
全脂練乳 ８．０部
脱脂粉乳 ６．５部
実施例８で得た難消化性オリゴ糖含有糖液 ７．０部
砂糖 ５．０部
乳化剤 ０．３部
安定剤 ０．２部
水 ６２．５部
上記成分を配合し、常法によりアイスクリームを製造した（食物繊維含量：３．０％）。
＜ドレッシング＞
サラダ油 ５８．０ｇ
食用酢 ３０．０ｇ
香辛料 ３．５ｇ
ＭＳＧ ０．５ｇ
実施例８で得た難消化性オリゴ糖含有糖液 ８．０ｇ
上記成分を配合し、常法によりドレッシングを製造した（食物繊維含量：３．３％）。
【００３３】
実施例１０（難消化性オリゴ糖含有ヨーグルトの製造）
デキストリン（ＭＡＸ１０００）３００ｇと純水２００ｇを耐熱・耐圧容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解した。溶解液は塩酸を用いてｐＨ＝１．８に調整し、オートクレーブにより１３３℃（２ｋｇ）で３０分加熱処理し、次いで水酸化ナトリウムを用いてｐＨ５．５に調整した。この加熱処理液は、実施例４で３０分加熱処理した時と同様の食物繊維および低分子難消化糖含量を示しており、固形分濃度Ｂｘ＝５８であった。
この加熱処理液を、固形分濃度Ｂｘ＝３５になるように調整し、０．１％α−アミラーゼ（ターマミル１２０L、天野エンザイム株式会社）を添加し、９５℃、３０分間加水分解反応を行った後、１２１℃、１５分間加熱・加圧して酵素を失活させた。反応液は、ｐＨ５．５に再び調整し、０．１％グルコアミラーゼ（グルクザイムＮＬ４．２、天野エンザイム株式会社）によって、６０℃、１時間加水分解反応を行ったあと、８０℃、３０分間失活処理を行った。反応液は珪藻土によってろ過を行ったあと、ミックスイオン交換樹脂のカラムに通液して脱塩した後、濃縮して難消化性オリゴ糖を含む、固形分濃度Ｂｘ＝７８の濃縮液約３５０ｇを得た。この糖液の難消化性オリゴ糖及びブドウ糖含量は、それぞれ１４．２％及び７８．８％であった。
このようにして得られた難消化性オリゴ糖含有糖液を用いて、以下の処方によりヨーグルトを製造した。
全脂乳 ５９．７３ｇ
脱脂粉乳 ３．００ｇ
難消化性オリゴ糖含有糖液 ２７．００ｇ
ゼラチン ０．５０ｇ
水 ３．７７ｇ
スターター ６．００ｇ
上記成分を配合して常法によりヨーグルトを製造した。次いで、固形分質量で１ｇ相当量を秤量し、酵素−ＨＰＬＣ法で食物繊維含量を測定した結果、１００ｇあたり３．０ｇの水溶性食物繊維が含まれていた。
【００３４】
実施例１１（食物繊維含有の清涼飲料水の製造）
デキストリン（ＭＡＸ１０００）３ｋｇと純水２ｋｇを耐熱・耐圧容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解した。溶解液は塩酸を用いてｐＨ１．８に調整し、オートクレーブにより１３３℃（２ｋｇ）で３０分加熱処理し、次いで水酸化ナトリウムを用いてｐＨ５．５に調整した。この加熱処理液は、実施例４で３０分加熱処理した時と同様の食物繊維および低分子難消化糖含量を示しており、固形分濃度Ｂｘ＝５９であった。
この加熱処理液を、固形分濃度Ｂｘ＝３５になるように調整し、０．１％α−アミラーゼ（ターマミル１２０L、天野エンザイム株式会社）を添加し、９５℃、３０分間加水分解反応を行った後、１２１℃、１５分間加熱・加圧して酵素を失活させた。反応液は、ｐＨ５．５に再び調整し、０．１％グルコアミラーゼ（グルクザイムＮＬ４．２、天野エンザイム株式会社）によって、６０℃、１時間加水分解反応を行ったあと、８０℃、３０分間失活処理を行った。反応液は珪藻土によってろ過を行ったあと、ミックスイオン交換樹脂のカラムに通液して脱塩した後、濃縮して難消化性オリゴ糖を含む、固形分濃度Ｂｘ＝７８の濃縮液約３．５ｋｇを得た。この糖液の難消化性オリゴ糖及びブドウ糖含量は、それぞれ１４．８％、７８．９％であった。
【００３５】
この濃縮液を固形分濃度Ｂｘ＝４５に調整し、固定化グルコースイソメラーゼ製剤（スウィートザイムＩＴ、ノボザイム社）のカラム（２０００ｍｌ）に、ＳＶ（ｍｌ通液量／ｈｒ／ｍｌカラム容量）１．２、カラム温度５５℃で通液し、ブドウ糖と果糖、難消化性オリゴ糖の混合液を得た。これをミックスイオン交換樹脂に通液して、脱塩したのち濃縮液を得た。
この溶液の組成は、難消化性オリゴ糖１４．８％、ブドウ糖３９．９％、果糖３９．０％であり、ブドウ糖から果糖への異性化率は４９．４％であった。
このようにして得られた難消化性オリゴ糖を含む異性化糖液糖（難消化性オリゴ糖１４．８％、低分子難消化糖７．３％、ブドウ糖３９．９％、果糖３９．０％）を、固形分濃度Ｂｘ＝５０に調整し、その一部を用いて、以下の表９に示す処方に従って清涼飲料水（オレンジエイド）を製造した。
【００３６】
表９
上記成分の食物繊維含量を酵素−ＨＰＬＣ法で測定したところ、１．５％の食物繊維が含まれていた。
【００３７】
実施例１２（食物繊維含有のビール風アルコール飲料の製造）
デキストリン（ＭＡＸ１０００）３ｋｇと純水２ｋｇを耐熱・耐圧容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解した。溶解液は塩酸を用いてｐＨ１．８に調整し、オートクレーブにより１３３℃（２ｋｇ）で３０分加熱処理し、次いで水酸化ナトリウムを用いてｐＨ５．５に調整した。この加熱処理液は、実施例４で３０分加熱処理した時と同様の食物繊維及び低分子難消化糖含量を示しており、固形分濃度Ｂｘ＝５７であった。
この加熱処理液を、固形分濃度Ｂｘ＝３５、ｐＨ５．５になるように調整し、０．１％α−アミラーゼ（ターマミル１２０Ｌ、天野エンザイム株式会社）を添加し、９５℃、３０分間加水分解反応を行った後、１２１℃、１５分間加熱・加圧し、酵素を失活させた。反応液は、ｐＨ５．５に再び調整し、０．３％β−アミラーゼ（ビオザイムＬ、天野エンザイム株式会社）および０．１３％プルラナーゼ（クライスターゼＰＬ４５、大和化成工業株式会社）によって、６０℃、１６時間加水分解反応を行った後、８０℃、３０分間、失活処理を行った。反応液は、珪藻土によってろ過を行ったあと、濃縮し、固形分濃度Ｂｘ＝７８の難消化性オリゴ糖含有糖液（シロップ）を得た。この糖液の難消化性オリゴ糖、酵母資化性糖及びマルトース含量は、それぞれ１４．８％、６３．８％及び２７．１％であった。
このようにして得られた難消化性オリゴ糖含有糖液を用いて、表１０の処方によりビール様発泡アルコール飲料を製造した。コントロールには、難消化性デキストリンとしてファイバーソル２（松谷化学）を用いた。
【００３８】
表１０
【００３９】
上記成分を用いて、７日間、酵母による発酵を行った。発酵液は珪藻土を利用して酵母を取り除き、ビール様発泡アルコール飲料を得た。このビール様発泡アルコール飲料を濃縮、脱塩し、固形分１ｇ相当量を秤量した後、酵素−ＨＰＬＣ法によって食物繊維含量を分析した結果、１００ｇあたり２．３ｇの水溶性食物繊維が含まれていた。さらにこの発酵液の官能検査を行ったところ、総合評価においてコントロールと同等以上の評価が得られた。特に、ボディ感、こく味の付与において、又独特の風味においてコントロールよりも優れているとの評価が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施例７において、加熱処理液を酵素消化して得られる消化液（Ａ）及びそれをカラム分離した後の粗分離液（Ｂ）の糖組成を分析した時のＨＰＬＣプロファイルを示す。
【図２】実施例７において、加熱処理液を酵素消化して得られる消化液（Ａ）及びそれをカラム分離した後の粗分離液（Ｂ）の分子量分布を分析した時のＨＰＬＣプロファイルを示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水溶性食物繊維として有用な、難消化性オリゴ糖を含有する組成物の製造方法、該方法により製造された難消化性オリゴ糖含有組成物及び該組成物を含む飲食品に関する。
【背景技術】
【０００２】
食物繊維やオリゴ糖は、便秘の改善を中心とした生体調節機能を有することから、食品や飼料の機能を高める素材として注目を集め、またすでに広く利用されている。これらの食物繊維やオリゴ糖は、小腸での消化吸収を免れ、大腸まで達することが知られており、腸内細菌による資化を受け、種々の生理効果を発現させる。特に水溶性食物繊維は、強い生理機能を有することが知られており、機能性食品および飼料素材として注目されている。
水溶性食物繊維としては、グアーガム、グルコマンナン、ペクチンなどの天然ガム類、焙焼デキストリンを精製することによって製造される難消化性デキストリンなどが挙げられる。しかし、前者は高粘性で、単独摂取が難しい点や、加工食品に使用する際に製造上の問題が発生しやすく、後者は原料の焙焼デキストリンを澱粉から調製する際に、十分な難消化性成分を得るための長時間の処理が必要であり、また均質化も難しいという問題があった（特許文献１〜２）。
特に、難消化性デキストリンの製造工程では、これらの問題を解決するため、常に攪拌しながら鉱酸類を加えるなどの方法を用いて完全な均質化を目指しているが、実際には困難である。また焙焼時間の短縮も、難消化性成分含量の減少に繋がるため、実際には困難である。
【０００３】
一方、デキストリンよりも低分子で便通改善や腸内ビフィズス菌の増殖促進作用を有する種々の難消化性オリゴ糖が開発されている。これらの難消化性オリゴ糖類としては、キシロオリゴ糖、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、アガロオリゴ糖などが知られているが、原料の入手が限られること、夾雑物や異味、異臭、着色などの除去が困難であること、又、分解するために特殊な酵素を必要とすること等の解決すべき問題点がある。
そこで、安価な澱粉を原料とした難消化性オリゴ糖組成物も開発されている（特許文献３）。この難消化性オリゴ糖組成物は、澱粉又は澱粉誘導体を焙焼した後、酸又は酵素で加水分解して得られる、グルコース残基が２〜８の難消化性オリゴ糖を含む組成物である。
しかしながら、この方法は前記難消化性デキストリンの製造と同様に、澱粉を酸の存在下に焙焼する工程を含み、加熱による着色や焙焼臭の発生を伴うので、これらの除去のための後処理が繁雑であるという欠点を有する。
これまでに、澱粉を酸加水分解する条件で、少量の難消化性成分が合成されることが知られている（非特許文献１）。すなわち、懸濁液中の澱粉濃度が２５％程度の酸加水分解条件で、少量の難消化性成分が合成されることが明らかになっているが、懸濁液中の澱粉濃度をこれ以上引き上げることが難しいため、難消化性成分の生成量は極めて少ない。また、生成する難消化性成分はマルトデキストリンに属するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１４５１６９号公報
【特許文献２】特開平２−１５４６６４号公報
【特許文献３】特開平３−１７２２００号公報
【非特許文献１】J. Appl. Glycosci. Vol. 49, No. 4 p. 479-485 (2002)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、水溶性食物繊維として有用な、難消化性オリゴ糖を含有する組成物を、澱粉の使用や澱粉の焙焼工程を経ることなしに提供する方法を提供することである。
本発明の他の目的は、上記難消化性オリゴ糖含有組成物を含む飲食品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、ＤＥ（デキストロース等量）が一定範囲のデキストリンを原料に用いて、一定濃度以上の水溶液を調製し、これを酸性条件で加圧加熱することにより、相当量の難消化性オリゴ糖を含む組成物が得られることを見出した。さらに該組成物に糖質関連酵素を作用させることにより、飲食品への用途拡大が可能な難消化性オリゴ糖を含む種々の糖類が得られることを見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明は、下記の難消化性オリゴ糖含有組成物の製造方法及び該組成物を含む飲食品を提供するものである。
１．濃度が４０〜８０質量％のデキストリン類の水溶液を酸性下で加熱する工程を含む難消化性オリゴ糖含有組成物の製造方法。
２．さらに糖質関連酵素を作用させる工程を含む、上記１記載の方法。
３．糖質関連酵素が、α−アミラーゼ、β−アミラーゼ、グルコアミラーゼ、枝切り酵素、グルコースイソメラーゼ、トランスグルコシダーゼ、及びグルコースオキシダーゼから選択される少なくとも一種である、上記２記載の方法。
４．さらに水素添加する工程を含む、上記１〜３のいずれか１項記載の方法。
５．デキストリン類が、デキストリン、マルトデキストリン、粉飴、及び澱粉由来のオリゴ糖類からなる群から選ばれる少なくとも１種である上記１〜４のいずれか１項記載の方法。
６．デキストリン類のＤＥ（デキストロース当量）値が５０以下である上記１〜５のいずれか１項記載の方法。
７．デキストリン類をｐＨ３以下で、１１０〜１４０℃、０．６〜２．５ｋｇ／ｃｍ2、１５〜６０分処理する、上記１〜６のいずれか１項記載の方法。
８．上記１〜７のいずれか１項記載の方法により製造された、難消化性オリゴ糖含有組成物。
９．難消化性オリゴ糖の平均分子量が約５００である、上記８記載の難消化性オリゴ糖含有組成物。
１０．難消化性オリゴ糖のグルコースの重合度が２〜１０である、上記８又は９記載の難消化性オリゴ糖含有組成物。
１１．難消化性オリゴ糖の含量が１０％以上である、上記８〜１０のいずれか１項記載の難消化性オリゴ糖含有組成物。
１２．上記８〜１１のいずれか１項に記載の難消化性オリゴ糖含有組成物を含んで成る飲食品。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、従来よりも効率的、かつ経済的に難消化性オリゴ糖含有組成物を提供することができるので、水溶性食物繊維含有食品素材として、様々な飲食品への利用価値が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明で原料として使用可能なデキストリン類としては、従来から知られているあらゆるデキストリン、マルトデキストリン、粉飴、澱粉由来のオリゴ糖類が使用できるが、特に本発明においては、難消化性オリゴ糖の生成量を多くするため、ＤＥ（デキストロース当量）値が５０以下、好ましくは４０以下のデキストリン類を使用することが好ましい。
本発明におけるデキストリンの水溶液は、４０質量％〜８０質量％にすることが必要であり、さらに好ましくは６０〜７０質量％である。４０質量％未満では難消化性オリゴ糖の生成量が低く、８０質量％を超えると水溶液の調製が困難になる。
このようにして調製したデキストリンの水溶液を適当な酸、例えば塩酸、シュウ酸、硝酸、好ましくは塩酸を用いてｐＨを好ましくは３以下、さらに好ましくは２以下の酸性に調整する。ｐＨが３を超えると難消化性オリゴ糖の生成量が低下する傾向がある。
酸性に調整された前記デキストリン水溶液を加圧加熱することにより、本発明の難消化性オリゴ糖含有組成物を得ることが出来る。加熱温度は、好ましくは１１０〜１４０℃、さらに好ましくは１２０〜１３３℃、加熱時間は好ましくは１５〜６０分、さらに好ましくは２０〜４０分である。圧力は、好ましくは０．６〜２．５ｋｇ／ｃｍ2、さらに好ましくは１．１〜２．０ｋｇ／ｃｍ2である。この範囲未満では所望レベルの難消化性オリゴ糖を生成させることが困難であり、この範囲を超えると難消化性オリゴ糖の生成量をさらに増加させることは出来るが、同時に好ましくない加熱生成物も増加し、又、高価な装置も必要となる。
【０００９】
前記デキストリン水溶液を前記加熱条件で処理することで、本発明の難消化性オリゴ糖を含む組成物を得ることができるが、該組成物には難消化性オリゴ糖以外の糖類も多く含まれており、難消化性オリゴ糖の含量は組成物の固形分に対して通常は１０〜３５質量％程度である。これを中和して脱塩、脱色した後、そのまま、あるいは乾燥して製品としてもよいが、所望により、難消化性オリゴ糖以外の糖類を適当な手段で除去して難消化性オリゴ糖含量の高い製品とすることも出来る。本発明の難消化性オリゴ糖含有組成物の形態は、液体又は固体（粉末、顆粒等）のいずれでも良い。
【００１０】
難消化性オリゴ糖以外の糖類を除去する手段としては、例えば前記加熱処理物にアミラーゼ等の糖質分解酵素を作用させて難消化性オリゴ糖以外の糖類をグルコースに変換した後、既知のイオン交換樹脂クロマトグラフィーを行う方法が挙げられる。これにより大部分の単糖類を除去することが出来る。グルコースの除去には、低阻止率の逆浸透膜（ルーズＲＯ膜）、例えば日東電工(株)のＮＴＲ−７２５０を使用することもできる。また、グルコースオキシダーゼによりグルコースをグルコン酸に変換した後、塩基性イオン交換体に吸着させて除去することもできる。
【００１１】
また、前記加熱処理物に各種糖質関連酵素を単独又は組合せて作用させることにより、難消化性オリゴ糖含有シロップとして製品化しても良い。そのようなシロップとしては、例えばマルトース含量の多いマルトース型シロップ、グルコース含量の多いグルコース型シロップ、異性化糖含量の多い異性化糖型シロップ、あるいはそれらを水素添加した糖アルコール型シロップを例示することが出来る。さらに、グルコース型シロップにグルコースオキシダーゼを作用させれば、グルコン酸の生理機能が付加されたグルコン酸型シロップにすることもできる。これらのシロップを乾燥して粉末、顆粒等の固体製品とすることも出来る。糖質関連酵素としては、α−アミラーゼ、β−アミラーゼ、枝切り酵素（イソアミラーゼ、プルラナーゼ等）、グルコアミラーゼ、グルコースイソメラーゼ、トランスグルコシダーゼ、グルコースオキシダーゼを例示することが出来る。
【００１２】
本発明の難消化性オリゴ糖は、グルコースの重合度（ＤＰ）が２〜１０、ＧＰＣ用ＨＰＬＣカラムを用いて測定したときの平均分子量が約５００の、ヒトの消化酵素で分解され難いオリゴ糖であり、衛新第１３号（栄養表示基準における栄養成分等の分析方法等について）に記載の高速液体クロマトグラフ法（酵素−ＨＰＬＣ法）で測定される食物繊維（グルコースの重合度が３以上の難消化性成分）を含む難消化性オリゴ糖である。
【００１３】
本発明の難消化性オリゴ糖含有組成物は、水溶性食物繊維を含む食品素材として各種飲食品、例えば健康食品、機能性食品、清涼飲料、アルコール飲料、発酵食品、乳製品、菓子類、冷菓等に利用することができる。
【実施例】
【００１４】
次に、実施例により本発明を具体的に説明するが、これらの実施例によって本発明が限定されるものではない。以下の実施例、比較例において他に明記しない限り、「部」は「質量部」、「％」は質量％である。また、以下の実施例で使用したデキストリンは、全て商業的に入手が可能である。
実施例１（ｐＨの影響）
松谷化学工業株式会社製デキストリンＭＡＸ１０００（ＤＥ＝９）１２０ｇと、純水８０ｇを耐熱・耐圧容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解した。溶解液は塩酸を用いてｐＨ１．０、２．０、３．０、４．０、５．０に調整し、オートクレーブにより１３３℃（２ｋｇ）で３０分保持し、処理液を水酸化ナトリウムを用いてｐＨ５．５に調整した。この処理液に活性炭を加えて脱色し、ミックスイオン交換樹脂のカラムに通液して脱塩した後、濃縮して難消化性オリゴ糖を含む濃縮液を得た。
この濃縮液を固形分質量で１ｇとなるように秤量し、５０ｍｌの０．０８Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ６．０）に溶解させ、０．１ｍｌのα−アミラーゼ（和光純薬工業株式会社製）で９５℃、３０分間加水分解した。その後、塩酸を用いてｐＨを４．５に調整し、０．１ｍｌのグルコアミラーゼ（シグマ社製）で６０℃、３０分間加水分解した。溶液は８０℃、１０分間失活反応を行い、珪藻土でろ過した後、ロータリーエバポレーターで濃縮した。濃縮液を脱塩し、三菱化成（株）製の高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）用カラム（ＭＣＩ ＧＥＬ ＣＫ０４ＳＳ）を使用した組成分析を行ったところ、表１に示すような結果を得た。なお、表中の「難消化性オリゴ糖」及び「低分子難消化糖」は、それぞれＤＰ３以上の難消化性オリゴ糖（食物繊維に相当）及びＤＰ２以下の難消化性糖を示している。以後の実施例についても同様である。
【００１５】
表１
表１の結果から、難消化性オリゴ糖の生成に最適なｐＨは２付近にあることがわかる。
【００１６】
実施例２（濃度の影響）
ＤＥ値の異なるデキストリンとして、ＭＡＸ１０００及び日食ハイマルトースＭＣ−９０（（ＤＥ＝４５〜５０、日本食品加工）を、実施例１と同様に仕込み、質量濃度３０％、４０％、５０％、６０％、７０％又は８０％になるように耐熱・耐圧容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解した。溶解液は塩酸を用いてｐＨ２．２に調整し、オートクレーブにより１３３℃（２ｋｇ）で６０分加熱・加圧処理を行い、処理液を水酸化ナトリウムでｐＨ５．５に調整した。得られた処理液を実施例１と同様に脱色、脱塩及び濃縮した。濃縮液を固形分質量で１ｇとなるように秤量し、実施例１と同様の組成分析を行ったところ、表２−１（ＭＡＸ１０００）及び２（ＭＣ−９０）に示すような結果を得た。
【００１７】
表２−１（ＭＡＸ１０００）
【００１８】
表２−２（ＭＣ−９０）
表２の結果から、デキストリンの仕込み濃度が高いほど難消化性オリゴ糖の生成量が高くなることがわかる。
【００１９】
実施例３（温度の影響）
デキストリン（ＭＡＸ１０００）を実施例１と同様に６０質量％になるように耐熱・耐圧容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解した。溶解液は塩酸を用いてｐＨ１．８に調整し、オートクレーブによりそれぞれ１１０℃（０．６ｋｇ）、１２０℃（１．１ｋｇ）、１３３℃（２．０ｋｇ）でそれぞれ３０分、加熱・加圧処理を行い、処理液を水酸化ナトリウムでｐＨ５．５に調整した。この処理液を実施例１と同様に脱色、脱塩および濃縮した。濃縮液を固形分質量で１ｇとなるように秤量し、実施例１と同様な組成分析を行ったところ、表３に示す結果を得た。
【００２０】
表３
表３の結果から、加熱温度が高いほど難消化性オリゴ糖の生成量が多くなるが、同時に低分子難消化糖の生成量も多くなることがわかる。
【００２１】
実施例４（加熱時間の影響）
デキストリン（ＭＡＸ１０００）を実施例１と同様に６０質量％になるように耐熱・耐圧容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解した。溶解液は塩酸を用いてｐＨ１．８に調整し、オートクレーブにより１３３℃（２ｋｇ）でそれぞれ１０分、３０分、６０分加熱・加圧処理を行い、処理液を水酸化ナトリウムでｐＨ５．５に調整した。この処理液を実施例１と同様に脱色、脱塩及び濃縮した。濃縮液を固形分質量で１ｇとなるように秤量し、実施例１と同様な組成分析を行ったところ、表４に示す結果を得た。
【００２２】
表４
表４の結果から、加熱時間が長いほど難消化性オリゴ糖の生成量が多くなるが、同時に低分子難消化性糖の生成量も多くなることがわかった。
【００２３】
実施例５（ＤＥの影響）
ＤＥの異なるデキストリンとして、パインデックス＃１００（ＤＥ＝４、松谷化学工業）、ＭＡＸ１０００（ＤＥ＝９、松谷化学工業）、グリスターＰ（ＤＥ＝１５、松谷化学工業）、ＴＫ−１６（ＤＥ＝１８、松谷化学工業）、パインデックス＃３（ＤＥ＝２５、松谷化学工業）、パインデックス＃６（ＤＥ＝４０、松谷化学工業）、麦芽糖（ＤＥ＝４５〜５０、日食ハイマルトースＭＣ−９０、日本食品化工）、及びブドウ糖（ＤＥ＝９０〜１００、ゴールドシュガー、林原株式会社）を、実施例１と同様に、それぞれ６０質量％になるように耐圧・耐熱容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解し、塩酸を用いてｐＨ１．８に調整した。溶液はオートクレーブにより１３３℃（２ｋｇ）で３０分間加熱・加圧処理を行い、処理液を水酸化ナトリウムでｐＨ５．５に調整した。これを実施例１と同様に、脱色、脱塩及び濃縮した。濃縮液を固形分質量で１ｇとなるように秤量し、実施例１と同様な組成分析を行ったところ、表５に示すような水溶性食物繊維を含有する糖液を得た。
【００２４】
表５
表５の結果から、ＤＥが４０を超えると難消化性オリゴ糖の生成量が減少することがわかる。
【００２５】
実施例６（食物繊維含有の発泡性果実酒の製造）
デキストリン（ＭＡＸ１０００）３ｋｇと純水２ｋｇを耐熱・耐圧容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解した。溶解液は塩酸を用いてｐＨ１．８に調整し、オートクレーブにより１３３℃（２ｋｇ）で３０分加熱処理し、次いで水酸化ナトリウムを用いてｐＨ５．５に調整した。これを実施例１と同様に脱色、脱塩および濃縮して、固形分濃度Ｂｘ＝５７の溶液とした。この溶液は、実施例４で３０分加熱処理した時と同様の食物繊維及び低分子難消化糖含量を示した。この溶液を用いて表６の処方により食物繊維含有の発泡性果実酒を製造した。
【００２６】
表６
上記配合で原料を仕込み、７日間、酵母による発酵を行った。発酵液は珪藻土を利用して酵母を取り除き、食物繊維含有の発泡性果実酒を得た。この発泡性果実酒を濃縮、脱塩し、固形分１ｇ相当量を秤量した後、酵素−ＨＰＬＣ法によって食物繊維含量を分析した結果、１００ｇあたり１．５ｇの水溶性食物繊維が含まれていた。
【００２７】
実施例７（濃縮難消化性オリゴ糖の製造）
デキストリン（ＭＡＸ１０００）１２０ｇと純水８０ｇを耐熱・耐圧容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解した。溶解液は塩酸を用いてｐＨ１．８に調整し、オートクレーブにより１３３℃（２ｋｇ）で３０分間加熱処理し、次いで水酸化ナトリウムを用いてｐＨ５．５に調整した。この加熱処理液は、実施例４で３０分加熱処理した時と同様の食物繊維および低分子難消化糖含量を示しており、固形分濃度Ｂｘ＝５９であった。
この加熱処理液を、固形分濃度Ｂｘ＝３５になるように調整し、０．１％α−アミラーゼ（ターマミル１２０L、天野エンザイム株式会社）を添加し、９５℃、３０分間加水分解反応を行った後、１２１℃、１５分間加熱・加圧して酵素を失活させた。反応液は、ｐＨ５．５に再び調整し、０．１％グルコアミラーゼ（グルクザイムＮＬ４．２、天野エンザイム株式会社）によって、６０℃、１時間加水分解反応を行ったあと、８０℃、３０分間失活処理を行った。反応液は珪藻土によってろ過を行ったあと、ミックスイオン交換樹脂のカラムに通液して脱塩した後、濃縮して難消化性オリゴ糖を含む、固形分濃度Ｂｘ＝７８の濃縮液約１３０ｇを得た。
この濃縮液を、再び固形分濃度Ｂｘ＝３５に調整し、固形分質量で１０ｇになるように調整した。これを架橋度８のＣａ型陽イオン交換樹脂（アンバーライトＩＲ−１２０Ｂ、オルガノ株式会社）を充填した１００ｍｌのカラムに通液し、グルコースとの粗分離を行った。この操作により、難消化性オリゴ糖含量が、約７０％の溶液が得られた。分離されたフラクションと、分離前の濃縮液を比較したＨＰＬＣのパターンを、図１（糖組成）および図２（分子量分布）に示す。
【００２８】
実施例８（濃縮難消化性オリゴ糖の製造）
デキストリン（ＭＡＸ１０００）６ｋｇと純水４ｋｇを耐熱・耐圧容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解した。溶解液は塩酸を用いてｐＨ１．８に調整し、オートクレーブにより１３３℃（２ｋｇ）で３０分間加熱処理し、次いで水酸化ナトリウムを用いてｐＨ５．５に調整した。この加熱処理液は、実施例４で３０分加熱処理した時と同様の食物繊維および低分子難消化糖含量を示しており、固形分濃度Ｂｘ＝５９であった。この加熱処理液を、固形分濃度Ｂｘ＝３５になるように調整し、日東電工（株）製ＮＴＲ−７２５０型逆浸透（ＲＯ）膜モジュールを使用して、単糖類と２糖類以上に粗分離した。この方法により、単糖類を約７０％除去することができた。表７に、反応前後の糖組成を示す。
【００２９】
表７
さらに分離液中の食物繊維および低分子難消化糖の含量を測定したところ、表８に示す結果が得られた。
【００３０】
表８
表８の結果から、ＲＯ膜処理により、ＤＰ３以上の難消化性オリゴ糖（食物繊維）含量は４２．５％に、低分子難消化糖（ＤＰ＝２）を含む難消化性オリゴ糖含量は、５８．２％に引き上げられることが示された。
【００３１】
実施例９（難消化性オリゴ糖含有食品の製造）
実施例８で得られた難消化性オリゴ糖含有糖液を配合した食品を製造した。
＜食パン＞
強力粉 ２５０ｇ
砂糖 １７ｇ
食塩 ５ｇ
圧搾酵母 ３ｇ
イーストフード ６ｇ
バター １１ｇ
実施例８で得た難消化性オリゴ糖含有糖液 ２０ｇ
水 ２００ｇ
上記成分を配合し、常法により食パンを製造した（食物繊維含量：３．０％）。
【００３２】
＜アイスクリーム＞
バター ６．５部
全脂練乳 ８．０部
脱脂粉乳 ６．５部
実施例８で得た難消化性オリゴ糖含有糖液 ７．０部
砂糖 ５．０部
乳化剤 ０．３部
安定剤 ０．２部
水 ６２．５部
上記成分を配合し、常法によりアイスクリームを製造した（食物繊維含量：３．０％）。
＜ドレッシング＞
サラダ油 ５８．０ｇ
食用酢 ３０．０ｇ
香辛料 ３．５ｇ
ＭＳＧ ０．５ｇ
実施例８で得た難消化性オリゴ糖含有糖液 ８．０ｇ
上記成分を配合し、常法によりドレッシングを製造した（食物繊維含量：３．３％）。
【００３３】
実施例１０（難消化性オリゴ糖含有ヨーグルトの製造）
デキストリン（ＭＡＸ１０００）３００ｇと純水２００ｇを耐熱・耐圧容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解した。溶解液は塩酸を用いてｐＨ＝１．８に調整し、オートクレーブにより１３３℃（２ｋｇ）で３０分加熱処理し、次いで水酸化ナトリウムを用いてｐＨ５．５に調整した。この加熱処理液は、実施例４で３０分加熱処理した時と同様の食物繊維および低分子難消化糖含量を示しており、固形分濃度Ｂｘ＝５８であった。
この加熱処理液を、固形分濃度Ｂｘ＝３５になるように調整し、０．１％α−アミラーゼ（ターマミル１２０L、天野エンザイム株式会社）を添加し、９５℃、３０分間加水分解反応を行った後、１２１℃、１５分間加熱・加圧して酵素を失活させた。反応液は、ｐＨ５．５に再び調整し、０．１％グルコアミラーゼ（グルクザイムＮＬ４．２、天野エンザイム株式会社）によって、６０℃、１時間加水分解反応を行ったあと、８０℃、３０分間失活処理を行った。反応液は珪藻土によってろ過を行ったあと、ミックスイオン交換樹脂のカラムに通液して脱塩した後、濃縮して難消化性オリゴ糖を含む、固形分濃度Ｂｘ＝７８の濃縮液約３５０ｇを得た。この糖液の難消化性オリゴ糖及びブドウ糖含量は、それぞれ１４．２％及び７８．８％であった。
このようにして得られた難消化性オリゴ糖含有糖液を用いて、以下の処方によりヨーグルトを製造した。
全脂乳 ５９．７３ｇ
脱脂粉乳 ３．００ｇ
難消化性オリゴ糖含有糖液 ２７．００ｇ
ゼラチン ０．５０ｇ
水 ３．７７ｇ
スターター ６．００ｇ
上記成分を配合して常法によりヨーグルトを製造した。次いで、固形分質量で１ｇ相当量を秤量し、酵素−ＨＰＬＣ法で食物繊維含量を測定した結果、１００ｇあたり３．０ｇの水溶性食物繊維が含まれていた。
【００３４】
実施例１１（食物繊維含有の清涼飲料水の製造）
デキストリン（ＭＡＸ１０００）３ｋｇと純水２ｋｇを耐熱・耐圧容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解した。溶解液は塩酸を用いてｐＨ１．８に調整し、オートクレーブにより１３３℃（２ｋｇ）で３０分加熱処理し、次いで水酸化ナトリウムを用いてｐＨ５．５に調整した。この加熱処理液は、実施例４で３０分加熱処理した時と同様の食物繊維および低分子難消化糖含量を示しており、固形分濃度Ｂｘ＝５９であった。
この加熱処理液を、固形分濃度Ｂｘ＝３５になるように調整し、０．１％α−アミラーゼ（ターマミル１２０L、天野エンザイム株式会社）を添加し、９５℃、３０分間加水分解反応を行った後、１２１℃、１５分間加熱・加圧して酵素を失活させた。反応液は、ｐＨ５．５に再び調整し、０．１％グルコアミラーゼ（グルクザイムＮＬ４．２、天野エンザイム株式会社）によって、６０℃、１時間加水分解反応を行ったあと、８０℃、３０分間失活処理を行った。反応液は珪藻土によってろ過を行ったあと、ミックスイオン交換樹脂のカラムに通液して脱塩した後、濃縮して難消化性オリゴ糖を含む、固形分濃度Ｂｘ＝７８の濃縮液約３．５ｋｇを得た。この糖液の難消化性オリゴ糖及びブドウ糖含量は、それぞれ１４．８％、７８．９％であった。
【００３５】
この濃縮液を固形分濃度Ｂｘ＝４５に調整し、固定化グルコースイソメラーゼ製剤（スウィートザイムＩＴ、ノボザイム社）のカラム（２０００ｍｌ）に、ＳＶ（ｍｌ通液量／ｈｒ／ｍｌカラム容量）１．２、カラム温度５５℃で通液し、ブドウ糖と果糖、難消化性オリゴ糖の混合液を得た。これをミックスイオン交換樹脂に通液して、脱塩したのち濃縮液を得た。
この溶液の組成は、難消化性オリゴ糖１４．８％、ブドウ糖３９．９％、果糖３９．０％であり、ブドウ糖から果糖への異性化率は４９．４％であった。
このようにして得られた難消化性オリゴ糖を含む異性化糖液糖（難消化性オリゴ糖１４．８％、低分子難消化糖７．３％、ブドウ糖３９．９％、果糖３９．０％）を、固形分濃度Ｂｘ＝５０に調整し、その一部を用いて、以下の表９に示す処方に従って清涼飲料水（オレンジエイド）を製造した。
【００３６】
表９
上記成分の食物繊維含量を酵素−ＨＰＬＣ法で測定したところ、１．５％の食物繊維が含まれていた。
【００３７】
実施例１２（食物繊維含有のビール風アルコール飲料の製造）
デキストリン（ＭＡＸ１０００）３ｋｇと純水２ｋｇを耐熱・耐圧容器に入れ、攪拌しながら完全に溶解した。溶解液は塩酸を用いてｐＨ１．８に調整し、オートクレーブにより１３３℃（２ｋｇ）で３０分加熱処理し、次いで水酸化ナトリウムを用いてｐＨ５．５に調整した。この加熱処理液は、実施例４で３０分加熱処理した時と同様の食物繊維及び低分子難消化糖含量を示しており、固形分濃度Ｂｘ＝５７であった。
この加熱処理液を、固形分濃度Ｂｘ＝３５、ｐＨ５．５になるように調整し、０．１％α−アミラーゼ（ターマミル１２０Ｌ、天野エンザイム株式会社）を添加し、９５℃、３０分間加水分解反応を行った後、１２１℃、１５分間加熱・加圧し、酵素を失活させた。反応液は、ｐＨ５．５に再び調整し、０．３％β−アミラーゼ（ビオザイムＬ、天野エンザイム株式会社）および０．１３％プルラナーゼ（クライスターゼＰＬ４５、大和化成工業株式会社）によって、６０℃、１６時間加水分解反応を行った後、８０℃、３０分間、失活処理を行った。反応液は、珪藻土によってろ過を行ったあと、濃縮し、固形分濃度Ｂｘ＝７８の難消化性オリゴ糖含有糖液（シロップ）を得た。この糖液の難消化性オリゴ糖、酵母資化性糖及びマルトース含量は、それぞれ１４．８％、６３．８％及び２７．１％であった。
このようにして得られた難消化性オリゴ糖含有糖液を用いて、表１０の処方によりビール様発泡アルコール飲料を製造した。コントロールには、難消化性デキストリンとしてファイバーソル２（松谷化学）を用いた。
【００３８】
表１０
【００３９】
上記成分を用いて、７日間、酵母による発酵を行った。発酵液は珪藻土を利用して酵母を取り除き、ビール様発泡アルコール飲料を得た。このビール様発泡アルコール飲料を濃縮、脱塩し、固形分１ｇ相当量を秤量した後、酵素−ＨＰＬＣ法によって食物繊維含量を分析した結果、１００ｇあたり２．３ｇの水溶性食物繊維が含まれていた。さらにこの発酵液の官能検査を行ったところ、総合評価においてコントロールと同等以上の評価が得られた。特に、ボディ感、こく味の付与において、又独特の風味においてコントロールよりも優れているとの評価が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施例７において、加熱処理液を酵素消化して得られる消化液（Ａ）及びそれをカラム分離した後の粗分離液（Ｂ）の糖組成を分析した時のＨＰＬＣプロファイルを示す。
【図２】実施例７において、加熱処理液を酵素消化して得られる消化液（Ａ）及びそれをカラム分離した後の粗分離液（Ｂ）の分子量分布を分析した時のＨＰＬＣプロファイルを示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
濃度が４０〜８０質量％のデキストリン類の水溶液を酸性下で加熱する工程を含む難消化性オリゴ糖含有組成物の製造方法。
【請求項２】
さらに糖質関連酵素を作用させる工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
糖質関連酵素が、α−アミラーゼ、β−アミラーゼ、グルコアミラーゼ、枝切り酵素、グルコースイソメラーゼ、トランスグルコシダーゼ、及びグルコースオキシダーゼから選択される少なくとも一種である、請求項２記載の方法。
【請求項４】
さらに水素添加する工程を含む、請求項１〜３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
デキストリン類が、デキストリン、マルトデキストリン、粉飴、及び澱粉由来のオリゴ糖類からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
デキストリン類のＤＥ（デキストロース当量）値が５０以下である請求項１〜５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
デキストリン類をｐＨ３以下で、１１０〜１４０℃、０．６〜２．５ｋｇ／ｃｍ2、１５〜６０分処理する、請求項１〜６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載の方法により製造された、難消化性オリゴ糖含有組成物。
【請求項９】
難消化性オリゴ糖の平均分子量が約５００である、請求項８記載の難消化性オリゴ糖含有組成物。
【請求項１０】
難消化性オリゴ糖のグルコースの重合度が２〜１０である、請求項８又は９記載の難消化性オリゴ糖含有組成物。
【請求項１１】
難消化性オリゴ糖の含量が１０％以上である、請求項８〜１０のいずれか１項記載の難消化性オリゴ糖含有組成物。
【請求項１２】
請求項８〜１１のいずれか１項に記載の難消化性オリゴ糖含有組成物を含んで成る飲食品。
【請求項１】
濃度が４０〜８０質量％のデキストリン類の水溶液を酸性下で加熱する工程を含む難消化性オリゴ糖含有組成物の製造方法。
【請求項２】
さらに糖質関連酵素を作用させる工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
糖質関連酵素が、α−アミラーゼ、β−アミラーゼ、グルコアミラーゼ、枝切り酵素、グルコースイソメラーゼ、トランスグルコシダーゼ、及びグルコースオキシダーゼから選択される少なくとも一種である、請求項２記載の方法。
【請求項４】
さらに水素添加する工程を含む、請求項１〜３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
デキストリン類が、デキストリン、マルトデキストリン、粉飴、及び澱粉由来のオリゴ糖類からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
デキストリン類のＤＥ（デキストロース当量）値が５０以下である請求項１〜５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
デキストリン類をｐＨ３以下で、１１０〜１４０℃、０．６〜２．５ｋｇ／ｃｍ2、１５〜６０分処理する、請求項１〜６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載の方法により製造された、難消化性オリゴ糖含有組成物。
【請求項９】
難消化性オリゴ糖の平均分子量が約５００である、請求項８記載の難消化性オリゴ糖含有組成物。
【請求項１０】
難消化性オリゴ糖のグルコースの重合度が２〜１０である、請求項８又は９記載の難消化性オリゴ糖含有組成物。
【請求項１１】
難消化性オリゴ糖の含量が１０％以上である、請求項８〜１０のいずれか１項記載の難消化性オリゴ糖含有組成物。
【請求項１２】
請求項８〜１１のいずれか１項に記載の難消化性オリゴ糖含有組成物を含んで成る飲食品。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−３３２２７７（Ｐ２００７−３３２２７７Ａ）
【公開日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６５９２３（Ｐ２００６−１６５９２３）
【出願日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【出願人】（０００１８８２２７）松谷化学工業株式会社 (102)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【出願人】（０００１８８２２７）松谷化学工業株式会社 (102)
【Ｆターム（参考）】
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