CN100447160C - 改性阿拉伯树胶及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种增加总食物纤维含量的改性阿拉伯树胶及其用途。本发明的改性阿拉伯树胶是通过加热阿拉伯树胶而得到的总食物纤维含量(AOAC法)为90%以上，更优选为重均分子量为100万以上的改性阿拉伯树胶。再者，作为该改性阿拉伯树胶的用途，可举出饮食物或医药品的食物纤维原料或食物纤维强化用添加物。因此，本发明提供一种含有上述改性阿拉伯树胶作为食物纤维原料或食物纤维强化用添加物的饮食物或医药品。

Description

改性阿拉伯树胶及其用途
技术领域
本发明涉及一种改性阿拉伯树胶。更详细地，本发明涉及一种具有高总食物纤维含量的改性阿拉伯树胶。
背景技术
阿拉伯树胶是干燥从属于豆科刺槐属的植物(刺槐：特别是Acaciasenegal和Acacia seyal)的干或枝得到的胶状的渗出液而调制的天然树脂。阿拉伯树胶以高浓度溶解于水，其水溶液在比较低的浓度下，具有强乳化稳定性和保护胶体性以及薄膜形成性。因此，阿拉伯树胶目前被广泛用作乳化剂、增粘剂、稳定剂或皮膜剂(“INDUSTRIALGUMS-Polysaccharides and Their Derivatives-”，SECOND EDITION，ACADEMIC PRESS，New York and London，1973，pp.197-263)。而且，阿拉伯树胶含有人的消化酶不能消化的食物纤维。已知：当利用酶-HPLC法时，其含量为80～90％(月刊食物化学2002-6，p85-89)；当利用AOAC法时，其含量为85％；当利用ENGLYST法时，其含量为70％以上(月刊食物化学1997-7，p102-104)。
许多研究者指出：近年来，随着日本人饮食生活的欧美化，食物纤维的不足与糖尿病、肥胖以及动脉硬化等生活习惯病的增加具有关联性。而且，研究者注意到食物纤维的生理功能，还提倡摄取食物纤维的必要性。
如上述那样，阿拉伯树胶与其它食物纤维的高分子多糖类相比，其特征在于，粘度极低且可以以高浓度使用，安全性好。因此，即使添加到饮料等食品中，也无损于原来的食感，是对大量摄取食物纤维有用的原料。因此，人们要求开发出一种将阿拉伯树胶用作食物纤维的食品。
发明内容
本发明其目的是以开发将阿拉伯树胶用作食物纤维的饮食物或医药品为目标而提供一种以含有更多食物纤维特别是总食物纤维的方式改性阿拉伯树胶的阿拉伯树胶(改性阿拉伯树胶)。而且，本发明其目的还在于提供一种将这类改性阿拉伯树胶用作食物纤维原料的饮食物。
另外，在本说明书中，作为改性所用的原料阿拉伯树胶与本发明的改性阿拉伯树胶有所区别，所以“阿拉伯树胶”简单称为“天然阿拉伯树胶”或“非改性阿拉伯树胶”。
本发明人等为了解决上述课题而专心研究后发现：通过在特定条件下加热处理由天然得到的阿拉伯树胶(属于Acacia senegal种或Acacia seyal种的阿拉伯树胶)，可使总食物纤维含量增加。
本发明就是基于这样的见解而完成的，是包括下述方式的发明。
项1.一种水溶性的改性阿拉伯树胶，其特征在于：
总食物纤维含量(AOAC法)为90％以上。
项2.如项1所述的改性阿拉伯树胶，其特征在于：
重均分子量为100万以上。
项3.如项1或2所述的改性阿拉伯树胶，其特征在于：
用作饮食物或医药品的食物纤维原料。
项4.如项1或2所述的改性阿拉伯树胶，其特征在于：
用作饮食物或医药品的食物纤维强化用添加物。
项5.如项1～4任一项所述的改性阿拉伯树胶，其特征在于：
通过加热阿拉伯树胶而得到。
项6.如项5所述的改性阿拉伯树胶，其特征在于：
通过将阿拉伯树胶在110℃下加热24小时以上或在得到与其同样效果的条件下进行处理而得到。
项7.如项1～6任一项所述的改性阿拉伯树胶，其特征在于：
来自Acacia senegal种。
项8.如项1～7任一项所述的改性阿拉伯树胶的制造方法，其特征在于：
具有将阿拉伯树胶在110℃下加热24小时以上或在得到与上述同样效果的条件下进行处理的工序。
项9.由项1～7任一项所述的改性阿拉伯树胶制成，或含有该改性阿拉伯树胶的用于饮食物或医药品(优选为经口医药品)的食物纤维原料。
项10.将项1～7任一项所述的改性阿拉伯树胶作为饮食物或医药品(优选为经口医药品)的食物纤维原料使用的方法。
项11.由项1～7任一项所述的改性阿拉伯树胶制成，或含有该改性阿拉伯树胶的用于饮食物或医药品(优选为经口医药品)的食物纤维强化用添加物。
项12.将项1～7任一项所述的改性阿拉伯树胶作为饮食物或医药品(优选为经口医药品)的食物纤维强化用添加物使用的方法。
项13.含有项1～7任一项所述的改性阿拉伯树胶作为食物纤维原料的饮食物或医药品(优选为经口医药品)。
项14.含有项1～7任一项所述的改性阿拉伯树胶作为食物纤维原料的饮食物纤维含量被增强的饮食物。
项15.以改善排便性、整肠、改善肠内环境、预防肥胖、调节血脂值、降低血中胆固醇、调节血糖值或抑制致癌为目的的项13或14所述的饮食物或医药品(优选为经口医药品)。
项16.一种饮食物的食物纤维含量的增加方法，其特征在于：
使用项1～7任一项所述的改性阿拉伯树胶作为食物纤维原料来制造饮食物。
项17.使用项1～7任一项所述的改性阿拉伯树胶，作为食物纤维原料。
项18.使用项1～7任一项所述的改性阿拉伯树胶，作为食物纤维强化用添加物。
项19.使用项1～7任一项所述的改性阿拉伯树胶，用于饮食物或医药品(优选为经口医药品)的制造。
项20.在项19所述的使用中，饮食物或医药品是以改善排便性、整肠、改善肠内环境、预防肥胖、调节血脂值、降低血中胆固醇、调节血糖值或抑制致癌为目的。
附图说明
图1是表示将阿拉伯树胶原料(A.senegal种)(球块大小5mm，重均分子量5.36±0.02×105)70kg装入到100L容钢制桶罐中且在110℃的烘箱内加热36小时调制得到改性阿拉伯树胶，将其通过GPC-MALLS(凝胶过滤色谱法)而得到色谱图。
具体实施方式
(1)改性阿拉伯树胶
本发明的改性阿拉伯树胶，其特征在于，在改性阿拉伯树胶100重量％中以90％以上的比率含有总食物纤维(AOAC法)。
这里，所谓总食物纤维是指当摄取到体内时没有通过人的消化酶水解的难消化性的多糖类以及木质素。本发明的改性阿拉伯树胶中所含有的总食物纤维的量可根据作为食物纤维定量法所规定的Prosky法(AOAC公定法：CEREAL FOODS CHAPER 32(2000)，p.7-12“AOACOFFICIAL METHODS OF ANALYSIS”，AOAC official method 991.43)求出。
Prosky法是定量对象试料中所含有的总食物纤维含量(包括水溶性食物纤维和不溶性食物纤维)的方法。求出试料中的总食物纤维含量的方法具体如下。用耐热性α-淀粉酶、蛋白酶以及淀粉转葡糖苷酶分阶段处理试料1g(固体物)，水解淀粉和蛋白质后，将4倍量的乙醇添加到反应液中，使水溶性食物纤维和不溶性食物纤维包括地沉淀，过滤，回收残渣，接着，用乙醇和丙酮洗净回收的残渣后干燥，称出重量(干燥残渣重量)，通过由得到的干燥残渣重量减去非消化性蛋白质量和灰分量，求出试料中的总食物纤维含量。
另外，试料(在本发明中为改性阿拉伯树胶)中的总食物纤维含量可简便地使用例如日本biocon株式会社出售的“总食物纤维测定设备”测定。
本发明的改性阿拉伯树胶，其特征在于，这样求出的总食物纤维含量为90％以上，优选为91重量％以上，更优选为93重量％以上。其上限是以100重量％为界限，只要改性阿拉伯树胶作为整体是水溶性的，就没有特别限制。再者，总食物纤维含量中所占有的不溶性食物纤维的比率也是，只要改性阿拉伯树胶作为整体是水溶性的，就没有特别限制。
这里，所谓“水溶性”是指改性阿拉伯树胶约完全溶解于过量的水(无论是离子交换水还是含有离子的水。或水温只要是溶解的温度就可以，不管是什么样的水温)的性质。另外，一旦成为水凝胶状的阿拉伯树胶即使加大水量、加热，也不溶解于水。所以，本发明中所谓的“水溶性”是指与不溶解于水的水凝胶状的阿拉伯树胶不同的意思。换言之，本发明的改性阿拉伯树胶实质上是不含有如水凝胶等那样不溶解于水中的高分子状态的改性阿拉伯树胶的物质。
而且再者，本发明的改性阿拉伯树胶以上述比率含有总食物纤维，全体为水溶性，还优选为在免疫学的反应性上与改性前的阿拉伯树胶原料同等或类似。另外，这里所谓“在免疫学的反应性上与阿拉伯树胶原料同等或类似”是指在使用可定量阿拉伯树胶的抗体(例如可举出SYCC7)的间接竞争ELISA法[Thurston，M.I，et al.，Detection ofgum from Acacia seyal and species of combretum in mixtures with A.senegal using monoclonal antibodies，Food & Agric.Immunol.，10：237-241(1998)、Thurston，M.I，et al.，Effect of heat and pH oncarbohydrate epitopes from Acacia senegal by specific monoclonalantibodies，Food & Agric.Immunol.，11：145-153(1999)]中，阿拉伯树胶原料与免疫学的阻碍率的差为±10％以内。
另外，本发明的改性阿拉伯树胶并没有特别限制其形状，也可以具有块状、球状、粗粉碎状、颗粒状、粒状以及粉末状的任一形状。
本发明的改性阿拉伯树胶可通过使用烘箱等恒温器或加热器在110℃下加热作为原料而使用的属于Acacia senegal种的阿拉伯树胶或属于Acacia seyal种的阿拉伯树胶24小时以上调制而成。
这里，原料阿拉伯树胶(以下指“阿拉伯原料(A.senegal种)”或“阿拉伯原料(A.seyal种)”。再者，也将它们总称为“阿拉伯原料”)是干燥从属于豆科植物刺槐属的Acacia senegal、Acacia seyal或它们的同属植物的树干或树枝得到的胶状的渗出液，调制的天然树脂(多糖类)。再者，也可以是对这些天然树脂实施精制处理、脱盐处理或粉碎或干燥喷雾等加工处理后的物质。
阿拉伯树胶原料的产地通常在从埃塞俄比亚到塞内加尔的北部非洲或西部非洲的各国(埃塞俄比亚、苏丹、塞内加尔、尼日利亚、尼日尔、加纳)、肯尼亚或乌干达等东部非洲的各国、非洲的撒哈拉地带以及尼罗河支流的盆地地带，但在本发明中，不论其来源，可以是来源于任一产地的物质。
再者，阿拉伯树胶原料其水分含量没有特别限制。通常从商业角度考虑可得到的阿拉伯树胶原料通过在105℃下加热干燥6小时减少的水分量(干燥减少量)为40重量％以下，优选为30重量％以下，特别优选为20％重量％以下。在本发明中，可任意使用具有这类水分含量(干燥减少量)的阿拉伯树胶原料。
再者，通常阿拉伯树胶原料以块状、球状、粗粉碎状、颗粒状、粒状或粉末状(包括喷雾干燥粉末、滚压干燥粉末)的形态可得到，但在本发明中，不论这些形状的其它形状，可使用任一形态的阿拉伯树胶原料作为改性处理对象。例如，可以为平均粒径为几十～几百μm左右的粉末状物(包括喷雾干燥粉末、滚压干燥粉末)。
平均粒径的上限没有特别限制，但从改性效率的观点出发，期望为100mm以下。优选平均粒烃为1～100mm，更优选为2～50mm的范围。
就这类阿拉伯树胶原料的加热方法而言，如上述那样具体地可举出使用烘箱(恒温器或加热器)在110℃下加热24小时以上的方法。优选为在110℃下48小时以上的加热处理。也根据处理的阿拉伯树胶原料或其种类(“A.senegal种”或“A.seyal种”等种类的其它种类)而有所不同，但当在110℃下加热时，就时间的上限而言，可举出72小时左右。另外，上述的加热温度和加热时间等只不过是调制本发明的改性阿拉伯树胶的方法(条件)的一例。所以上述条件以取得本发明的改性阿拉伯树胶为目的，并不限定本发明的改性阿拉伯树胶。
即，只要是可取得本发明中规定的具有特定总食物纤维含量的水溶性改性阿拉伯树胶的方法，加热温度、加热时间、加热装置以及加热环境条件(相对湿度或封闭系统的有无)就可任意选择使用，并不特别限定于上述加热条件。例如，通过上述条件下的加热处理而达到的本发明的效果也可利用在比110℃低的温度下且大于24小时的长时间加热处理的方法或在比110℃高的温度下且短时间加热处理的方法同样得到。具体地，就上述实例而言，可举出在80℃下加热三天～两周以上的方法。另外，如果代替利用上述烘箱的加热装置而利用微波照射，在更短时间内，也可得到同样的效果。除此之外，在氮取代的条件下等，没有氧的条件下的加热处理可抑制生成的阿拉伯树胶的着色，所以是优选的处理方法。
而且当本发明的改性阿拉伯树胶使用“A.senegal种”的物质作为阿拉伯树胶原料时，重均分子量特别优选为100万以上。
这里，重均分子量可通过用联机连接光散射检测器(MALLS：MultiAngle Laser Light Scattering)、折射率(RI)检测器以及UV检测器三个检测器的凝胶过滤色谱法(在本说明书中也将此简单地称为“GPC-MALLS”)的方法求出。另外，只要利用该GPC-MALLS，就可利用光散射检测器(MALLS)测出分子量，就可利用折射率(RI)检测器测出各成分的重量(组成比)以及就可利用UV检测器测出蛋白质，不与分子量已知的标准品对比就可求出分析成分的分子量以及组成。其详细的原理或特征记载在“Idris，O.H.M.，Williams，P.A.，Phillips，G.O.，；Food Hydrocolloids，12，375-388(1998)”中。
本发明所采用的GPC-MALLS的测定条件如下所述：
柱：Superose(6HR)10/30(Pharmacia Biotech，Sweden)
流速：0.5ml/分
溶出溶剂：0.2M NaCl
试料的调制：用溶出溶剂(0.2M NaCl)溶解和稀释分析试料
试料浓度：0.4％(W/V)
试液注入量：100μl
dn/dc：0.141
温度：室温
检测器：①MALLS(multi angle laser light scattering)检测器：DAWNDSP(Wyatt Technology社制，美国)、②RI(折射率)检测器、③UV检测器(在214nm的吸收)
通过用ASTRA Version 4.5(Wyatt Technology)处理在上述条件下测定得到的数据，可求出重均分子量、回收率(％Mass)、多分散性值(P)、惯性平方半径(Rg)的所谓阿拉伯树胶成分的各种参数。当将利用RI检测器求出的色谱图上的所有峰(当将从RI色谱图的图表的底线上升部作为“起点”以及下降且与底线交汇的部分作为“终点”时，表示从该“起点”到“终点”的图表部分。)作为一个峰进行数据处理时(processed as one peak)，得到的分子量是本发明所说的“重均分子量”(更详细地“重均分子量(Mwt processed as one peak)”)。
例如，作为一实例，图1表示将粗制的阿拉伯树胶原料(A.senegal种)(球块大小5mm，重均分子量5.36±0.02×105)70kg装入到100L容钢制桶罐中且在110℃的烘箱内加热36小时调制得到改性阿拉伯树胶，将其通过凝胶过滤色谱法(GPC-MALLS)而得到色谱图。横轴的“Volume(ml)”表示通过柱的溶出液的累计量，再者，纵轴的“AUX，90°Detector”表示各检测器(MALLS检测器、RI检测器、UV检测器)的相对强度(relative intensity)。用MALLS检测器得到的色谱图是表示在90°的光散射强度的图，与分子量的分布相关。用RI检测器得到的色谱图是表示折射率强度的图，与各溶出物中所含有的成分的重量相关。再者，用UV检测器得到的色谱图是在214nm处测出的UV吸收的图，与蛋白质的分布相关。当将利用RI检测器求出的色谱图上的所有峰(当将从RI色谱图的图表的底线上升部作为“起点”(相当于图1中的“A”点)以及下降且与底线交汇的部分作为“终点”(相当于图1中的“B”点)时，表示从该“起点”到“终点”的区域。)作为一个峰进行数据处理时(processed as one peak)，得到的分子量是本发明所说的“重均分子量(Mwt)”(更详细地“重均分子量(Mwt processedas one peak)”)。
本发明的改性阿拉伯树胶的重均分子量只要适当为100万以上，就没有特别限制，但优选为120万以上，更优选为150万以上，更进一步优选为200万以上。重均分子量的上限只要在改性阿拉伯树胶以90重量％以上的比率含有总食物纤维，且为水溶性的范围内，就没有特别限制，但通常优选为250万以下。
(2)食物纤维原料/食物纤维强化用添加物
本发明是将基于利用AOAC公定法的测定以90重量％以上的比率含有总食物纤维的上述改性阿拉伯树胶作为饮食物原料或医药品原料提供其用途的发明。该改性阿拉伯树胶用于增强相对于饮食物或医药品的食物纤维(为了增加食物纤维含量)。具体地，本发明提供关于饮食物或经口用医药品为增强食物纤维(为了增加食物纤维含量)而使用的经口可摄取的可食性添加物。在本发明中，这类可食性添加物是食物纤维原料，再者是食物纤维强化用添加物。
本发明的食物纤维原料或食物纤维强化用添加物可以是只由上述本发明的改性阿拉伯树胶制成的物质，再者，也可以是将上述本发明的改性阿拉伯树胶作为有效成分，还含有其他用途的水溶性食物纤维和不溶性食物纤维，或食品卫生上或药学所允许的载体或添加物的物质。另外，在后者的情况下，优选为以至少30重量％以上的比率含有本发明的改性阿拉伯树胶。
这里，就除改性阿拉伯树胶以外的水溶性食物纤维而言，可举出果胶、瓜尔豆胶、车前草(psyllium)、半乳甘露聚糖、木糖葡萄糖、刺槐豆胶、葡甘露聚糖、海藻酸钠、硫酸软骨素、低分子海藻酸、低分子瓜尔豆胶、难消化性糊精、聚葡萄糖、支链淀粉(pululan)以及fiberon等。
再者，就不溶性食物纤维而言，可举出纤维素、小麦糠、苹果纤维、甘薯纤维、圆锥纤维以及壳质等。
再者，就食品卫生上或药学所允许的载体或添加物而言，没有特别限制，可举出糊精、乳糖、麦芽糖、海藻糖以及葡萄糖等糖类；山梨(糖)醇或甘露(糖)醇等糖醇；甘油或丙二醇等多元醇。
该食物纤维原料或食物纤维强化用添加物，为了增强饮食物或经口用医药品的食物纤维含量，在其制造过程中，作为饮食物或经口用医药品的一种成分与其它原料一起添加，用作饮食物或经口用医药品的一种构成成分。
(3)饮食物、医药品
本发明提供一种基于利用AOAC公定法的测定，通过配合以90重量％以上的比率含有总食物纤维的上述改性阿拉伯树胶，而使食物纤维含量增强的饮食物以及医药品。代替上述改性阿拉伯树胶而使用上述本发明的食物纤维原料或食物纤维强化用添加物也可调制该饮食物以及医药品。
本发明的对象饮食物基于含有本发明的改性阿拉伯树胶，只要是增强总食物纤维的物质，就不特别涉及其种类、改性阿拉伯树胶的含量以及总食物纤维量。
就本发明的改性阿拉伯树胶的含量而言，可举出优选为1重量％以上，更优选为5重量％以上，还优选为10重量％以上的比率。上限没有特别限制，但鉴于将本发明的改性阿拉伯树胶那样地用作(食用)健康食品(功能性食品)，上限为100重量％。
就饮食物的种类而言，没有限制，可举出清凉饮料、果汁饮料、乳饮料、乳酸菌饮料、碳酸饮料、蔬菜饮料、运动饮料、红茶饮料、绿茶饮料、粉末饮料、咖啡饮料、可可饮料、汤、年糕小豆汤等饮料类；布丁、果子冻、酸奶等餐后甜点类；冰淇林、冰棒等冷冻食品类；口香糖、巧克力、软糖、饼干、小甜饼干等糕点类；调味汁、沙司、番茄酱等调味料类；除此之外，酱类、面类、炸鱼饼(fish cake)、果汁类、面包类、各种蔬菜等加工食品。再者，就添加物(健康食品、功能性食品)而言，也可以以片剂、胶囊、丸剂、颗料剂、散药、粉末剂或溶液(小瓶装保健药水)等形态提供。
当本发明的饮食物具有上述添加物的形态时，在含有作为有效成分的本发明的改性阿拉伯树胶的有效量(食物纤维增强量)的同时，也含有食品卫生上允许的载体或其它添加剂。
上述饮食物中所配合的改性阿拉伯树胶的量或其摄取量没有特别限制，根据饮食物的种类、目的效果的种类或改善效果的程度以及其它各条件等，适当选择更广范围。摄取量随着饮食物的种类的不同而不同，但相对于体重60kg的人，换算成一天摄取的改性阿拉伯树胶的量，可适当选择的范围约为1～100g/日。
本发明的饮食物通过含有大量的食物纤维，具有降低血中胆固醇、调节血脂值、改善排便性(包括改善便秘)、改善肠内环境的整肠作用、防止肥胖、调节血糖值、或抑制致癌等各种生理机能或预防疾病的效果。而且，本发明的饮食物基于改性阿拉伯树胶的低增粘性，即使大量摄取也不阻碍食感，还具有没有腹泻等副作用的效果。
本发明的对象医药品基于含有本发明的改性阿拉伯树胶，具有降低血中胆固醇、调节血脂值、改善排便性(包括改善便秘)、或改善肠内环境的整肠作用、防止肥胖、调节血糖值、抑制致癌等生理机能或预防疾病的效果。在发挥这种功能或疾病预防效果的范围内，与改性阿拉伯树胶的含量以及总食物纤维量没有特别关系。另外，本发明的对象医药品是经口使用的医药品(经口用医药品)。这类医药品通过常法可搅拌、成形乃至调制成片剂、丸剂、散药、粉末剂、颗料剂、胶囊以及干燥剂等固体投与形态，或溶液、悬浊剂、乳剂以及果汁等液体投与形态。
本发明的医药品也可以含有改性阿拉伯树胶和药学所允许的载体或其它添加剂。就调制这些医药品所利用的载体而言，根据制剂的投与形态，可举出通常使用的赋形剂、稀释剂、粘合剂、保湿剂、崩解剂、崩解抑制剂、吸收促进剂、润滑剂、溶解辅助剂、缓冲剂、乳化剂、悬浊剂等。再者，就添加剂而言，根据制剂的投与形态，可举出通常使用的稳定化剂、保存剂、缓冲剂、等渗剂、螯合剂、pH调整剂、表面活性剂、着色剂、香料、风味剂、甜味剂等。
本发明的医药品中所含有的改性阿拉伯树胶的量根据医药品的制剂形态或投与经路而各不相同，不能一概而论，但最终制剂中，可举出优选为5重量％以上，更优选为10重量％以上的比率。上限没有特别限制，但鉴于本发明的改性阿拉伯树胶就那样可用作医药品，上限为100重量％。
本发明的医药品的投与量没有特别限定，根据所期望的效果、投与法、治疗期间、患者的年龄、性别其它条件等，适当选择更广泛范围。投与量随着投与经路的不同而不同，但相对于体重60kg的人，换算成一天投与的有效成分的量，可适当选择的范围约为1～100g/日。
实施例
以下，使用以下的实施例具体地说明本发明的内容。但是，本发明并不受这些实施例的任何限制。另外，在下述的实施例中，如果无特别说明，“部”表示“重量部”，“％”表示“重量％”。
实验例1改性阿拉伯树胶的调制
(1)改性阿拉伯树胶的调制
将粗制的属于Acacia senegal种的阿拉伯树胶(阿拉伯树胶原料(A.senegal种)：Sample 1)(球块大小5mm)1kg装入到不锈钢容器中，在110℃下，分别用烘箱加热24小时和48小时(将加热处理24小时的阿拉伯树胶称为“Sample 1/24”，将加热处理48小时的阿拉伯树胶称为“Sample 1/48”)。
(2)食物纤维含量
关于上述得到的阿拉伯树胶试料(Sample 1、Sample 1/24、Sample1/48)，利用Prosky(AOAC)法测定总食物纤维含量。
具体地，分别准备各试料1g作为2种检测体，根据下述的顺序进行测定。另外，两种检测体中，一方供非消化性蛋白质测定用，另一方供灰分测定用。
①以0.1mg的精度称量两份试料1.0g，分别装入400ml容量的烧杯中。
②将0.08M的磷酸缓冲液(pH6.0)50ml和耐热性的α-淀粉酶(Novo社制termamyl 120L)0.1ml添加到各试料1.0g中，用铝箔覆盖烧杯上部，在沸腾水浴中，分别边振荡5分钟边使烧杯的内部温度达到95℃后使之反应30分钟。
③冷却到室温后，添加0.275N氢氧化钠水溶液10ml，调整pH为7.5±0.2。向其中添加蛋白酶溶液(以蛋白酶(Sigma社制、P3910)为50mg/ml的方式溶解于0.08M的磷酸缓冲液(pH6.0)的溶液)0.1ml，用铝箔覆盖烧杯上部，在60℃水浴中，边振荡边使中心部温度达到60℃后使之反应30分钟。
④冷却到室温后，添加0.325M盐酸水溶液10ml，调整pH为4.0～4.6。向其中添加淀粉葡萄糖苷酶溶液(以淀粉葡萄糖苷酶(Sigma社制、P-9913))0.3ml，用铝箔覆盖烧杯上部，在60℃水浴中，边振荡边使中心部温度达到60℃后使之反应30分钟。
⑤将预先称量且加热到60℃的95％乙醇280ml添加到上述烧杯的酶反应溶液中，在室温下，正确放置60分钟，生成沉淀。
⑥使用洗净瓶，将78v/v％乙醇注入到装有硅藻土(celite)(硅藻土545；Sigma社制C-8656)的玻璃过滤器中，使硅藻土悬浊，将该过滤器抽成真空，作成均匀席(mat)状的过滤面。使含有利用乙醇产生的沉淀的酶反应液流过该过滤器，吸引过滤。依次用78v/v％乙醇20ml洗净残渣三次，用95v/v％乙醇10ml洗净残渣两次以及用丙酮10ml洗净残渣两次。
⑦使装入残渣的过滤器在真空烘箱(70℃)中干燥一夜，在干燥器中放冷后，以0.1mg的精度称量，减去过滤器和硅藻土的重量，算出残渣净含量。
⑧在两个检测物中，一方的残渣与硅藻土一起取出并利用半微量凯氏定氮法(semimicro-Kjeldahl)法定量残渣中的氮含量，乘以换算系数6.25，求出蛋白质含量。另一方的残渣在525℃下灰化5小时，在干燥器中放冷后，以0.1mg的精度称量，求出残渣中的灰分含量。
⑨另外，不添加试料，同样实施上述②以后的操作，求出空白残渣、空白蛋白质量、空白灰分量。
基于下式，由得到的值求出总食物纤维含量％。
Figure C20048000953000161
Figure C20048000953000162
Figure C20048000953000163
Figure C20048000953000164
Figure C20048000953000165
(3)重均分子量的测定
关于上述得到的阿拉伯树胶试料(Sample 1、Sample 1/24、Sample1/48)，根据下述条件的GPC-MALLS(Multi Angle Laser LightScattering)法，利用凝胶过滤色谱法得到色谱图。
柱：Superose(6HR)10/30(Pharmacia Biotech)
流速：0.5ml/分
溶出溶剂：0.2M NaCl
试料的调制：将分析试料溶解于溶出溶剂(0.2M NaCl)中
试料浓度：0.4％(W/V)
试液注入量：100μl
dn/dc：0.141
温度：室温
检测器：①MALLS(multi angle laser light scattering)检测器：DAWN DSP(Wyatt Technology社制)、②RI(折射率)检测器、③UV检测器(在214nm的吸收)
通过用ASTRA Version 4.5(Wyatt Technology)软件处理在上述条件下测定所得到的数据，求出重均分子量(Mwt processed as one peak)。具体地，当将利用RI检测器求出的色谱图上的所有峰(当将从图表的底线的上升部作为“起点”以及下降且与底线交汇的部分作为“终点”时，从该“起点”到“终点”的图表部分。)作为一个峰进行数据处理时(processed as one peak)，得到的分子量是本发明所说的“重均分子量(Mwt processed as one peak)”。
阿拉伯树胶试料(Sample 1、Sample 1/24、Sample 1/48)的总食物纤维含量和重均分子量(Mwt processed as one peak)如表1所示。
表1
  样品   重均分子量   重均分子量的增加量(％)   总食物纤维含量(AOAC)％   总食物纤维含量的增加量(％)
  Sample 1   5.15±0.18×10<sup>5</sup>   100   84.0   100
  Sample 1/24   1.15±0.21×10<sup>6</sup>   223.3   90.0   107.1
  Sample 1/48   1.91±0.17×10<sup>6</sup>   370.8   91.0   108.3
根据这些结果，本发明的改性阿拉伯树胶Sample 1/24以及Sample1/48与未处理的阿拉伯树胶原料(Sample 1)的总食物纤维含量100重量％相比，总食物纤维含量分别增加7.1重量％(107.1％-100％＝7.1％)和8.3重量％(108.3％-100％＝8.3％)。而且，重均分子量(Mwtprocessed as one peak)分别增加123.3％(223.3％-100％＝123.3％)以及270.8％(370.8％-100％＝270.8％)。
实验例2改性阿拉伯树胶的免疫反应
关于在实验例1中得到的属于A.senegal种的阿拉伯树胶试料(Sample 1、Sample 1/24以及Sample 1/48)的各个，分别评价免疫反应性。免疫反应性具体地使用用各阿拉伯树胶(浓度：0.005mg/ml、0.01mg/ml、0.05mg/ml、0.1mg/ml、0.5mg/ml、1mg/ml、5mg/ml、)固定的板且利用Thurston，M.I.等文献(Thurston，M.I，et al.，Detection ofgum from Acacia seyal and species of combretum in mixtures with A.senegal using monoclonal antibodies，Food & Agric.Immunol.，10：237-241(1998)、Thurston，M.I，et al.，Effect of heat and pH oncarbohydrate epitopes from Acacia senegal by specific monoclonalantibodies，Food & Agric.Immunol.，11：145-153(1999))记载的方法且利用间接竞争ELISA法进行评价。
在利用ELISA法之前，首先制作阿拉伯树胶的种中没有显示出特异性而显示出定量交换性的单克隆抗体。具体地说，将佐剂混合于含有A.senegal种的阿拉伯树胶1mg/ml的生理盐水中，以两周间隔对Balb/c鼠的腹腔内进行三次免疫。采取抗体效价提高的鼠的脾脏细胞，用聚乙二醇与骨髓瘤细胞融合。用培养基培养10天，以在增殖的融合细胞的上清上产生的抗体的特异性为指标，选择融合细胞。接着，再次用培养基培养10天该融合细胞，同样选择融合细胞，最终选择只产生显示出上述特异性的抗体(命名为SYCC7)的融合细胞。
使用这样调制的抗体SYCC7，如下述那样实施ELISA法。
①将三种试料(Sample 1、Sample 1/24、Sample 1/48)1mg/ml以及5mg/ml的溶液分三阶段稀释10倍。
②分别将它们的溶液200μl添加到塑料板的槽中，在4℃下保存固定1小时。用生理盐水洗净后，用含有0.3％酪蛋白的生理盐水进行阻塞(blocked)后，用含有0.05％Tween20的生理盐水洗净。
③添加上述调制的融合细胞的培养上清，固定化1小时。与上述一样洗净后，用生理盐水稀释1000倍的过氧化物酶标记山羊抗鼠抗体(SIGMA)，固定化1小时。
④洗净后，添加四甲基联苯胺作为基质，用450nm下的吸光度测定发色。
另外，各浓度的试料的阻碍率用将属于A.senegal的阿拉伯树胶原料(未处理的阿拉伯树胶：Sample 1)的发色度作为阻碍率100％表示。
其结果显示出：本发明的改性阿拉伯树胶(Sample 1/24、Sample1/48)即使在试验的任一浓度中，与阿拉伯树胶原料(Sample 1)免疫学的阻碍率的差为10％以内，几乎没有差别，在免疫学的反应中，实质上与阿拉伯树胶原料(Sample 1)一样或类似。
实验例3
关于阿拉伯树胶(Sample 1)和改性阿拉伯树胶(Sample 1/24、Sample 1/48)，作成各种浓度的水溶液，比较粘度。具体地，将阿拉伯树胶试料(Sample 1、Sample 1/24、Sample 1/48)10g溶解于90g水中，调制10重量％的阿拉伯树胶水溶液。同样，调制20重量％和30％重量的阿拉伯树胶水溶液。将该溶液装入100mL容积的螺旋管中，在20℃下，用B型旋转粘度计(BM型、株式会社东京计器制造所制)，在转子No.1、转数60rpm的条件下测定粘度(mPa·s)。结果如表2所示。
表2
Figure C20048000953000191
另外，粘度300(mPa·s)随着物种的不同而不同，但是，是如粘果汁或玉米汤这样比较低的粘度。
根据这些结果，本发明的改性阿拉伯树胶Sample 1/24和Sample1/48与未处理的阿拉伯树胶原料(Sample 1)相比，粘度上升。本发明人认为：该粘度的上升与从胃到小肠的食物移动有关系，当调整各种营养素或食品成分的吸收时，例如，使来自小肠的葡萄糖的吸收速度变慢，使血糖值的上升变迟缓，起到胰岛素的节约作用。再者，本发明人还认为：当粘性变高时，对小肠的绒毛造成影响，促进小肠的新陈代谢。而且，本发明也认为：显示出保护胃壁预防胃溃疡的效果。
实施例1阿拉伯树胶粉末的调制
在实验例1中得到的改性阿拉伯树胶通过下述方法可调制成阿拉伯树胶粉末，而且，通过利用该粉末可调制成如实施例2～4所示的各种饮食物。
<改性阿拉伯树胶粉末>
将改性阿拉伯树胶(Sample 1/24)1000g溶解于1500g水中，调制阿拉伯树胶水溶液。用喷雾干燥器(ANHYDRO社制)(进口：140℃、出口：80℃)喷雾干燥该溶液，调制改性阿拉伯树胶粉末950g。
实施例2加入果汁的冷饮(Brix10°)
混合下述成分后，填充于果汁瓶中，在85℃下杀菌30分钟，调制成加入果汁的冷饮。
<处方>
果糖葡萄糖液糖(Brix75°)      13.3(重量％)
柠檬酸                        0.1
柠檬酸钠                      0.05
维生素C                       0.05
5倍浓缩柑橘混合透明果汁       6.0
改性阿拉伯树胶粉末(实施例1)   3.0
水                            77.5
                                            
合计                         100(重量％)
实施例3硬糖果
<处方>
砂糖                              59.0(重量％)
葡萄糖浆                          40.0
水                                20.0
改性阿拉伯树胶粉末(实施例1)       1.0
柠檬酸                            0.4
L-抗坏血酸                        0.01
菠萝香料                          0.15
                                          
合计                              100.0(重量％)
混合砂糖、葡萄糖浆和水并加热到155℃，溶解。冷却到125℃，依次添加混合改性阿拉伯树胶粉末、柠檬酸、L-抗坏血酸和菠萝香料，成型，调制硬糖果。
实施例4添加剂(含有食物纤维的制剂)
混合下述成分的粉体，用打锭机(打锭压1吨)，调制添加剂(片剂)。
<处方>
改性阿拉伯树胶粉末(实施例1)    30(重量％)
山梨(糖)醇                     69
蔗糖脂肪酸酯                   1
                                            
合计                           100(重量％)
产业上的可利用性
本发明的改性阿拉伯树胶是总食物纤维含量为90重量％以上且以高含量含有食物纤维的被改性的物质。近年来，许多研究者指出食物纤维的不足与糖尿病、肥胖以及动脉硬化等生活习惯病的增加具有关联性。而且，研究者注意到食物纤维的生理功能，还提倡摄取食物纤维的必要性。本发明的改性阿拉伯树胶作为食物纤维原料或食物纤维强化用添加物添加到饮料食物中，可使饮料食物的食物纤维含量增加，由此，可赋予饮料食物各种生理学功能(降低血中胆固醇功能、改善排便性功能、改善肠内环境功能、整肠作用、调节血脂值作用、调节血糖值作用)或抑制致癌作用。再者，本发明的改性阿拉伯树胶基于这些生理学功能(降低血中胆固醇功能、改善排便性功能、改善肠内环境功能、整肠作用、调节血脂值作用、调节血糖值作用)或抑制致癌作用，也可用作具有这样功能的医药品原料。而且，本发明的改性阿拉伯树胶即使是高浓度也具有粘度低这种特征。因此，即使添加到饮料等饮食物中，也不损害原来的食感，可大量摄取食物纤维。
本发明还是提供一种通过含有这类改性阿拉伯树胶而增强食物纤维含量的饮食物的发明。该饮食物通过含有大量食物纤维可作为具有如下作用的健康食品或功能性食品提供，即，具有起因于食物纤维的各种生理学功能(例如，降低血中胆固醇功能、改善排便性功能、改善肠内环境功能、整肠作用、调节血脂值作用、调节血糖值作用)或抑制致癌作用。而且，本发明基于起因于食物纤维的各种生理学功能(例如，降低血中胆固醇功能、改善排便性功能、改善肠内环境功能、整肠作用、调节血脂值作用、调节血糖值作用)或抑制致癌作用，可作为具有这类功能的医药品提供。

Claims (15)

1.一种水溶性的改性阿拉伯树胶，其特征在于：
以AOAC法测定的总食物纤维含量为90重量％以上，并且，重均分子量为100万～250万。
2.如权利要求1所述的改性阿拉伯树胶，其特征在于：
通过加热阿拉伯树胶而得到。
3.如权利要求2所述的改性阿拉伯树胶，其特征在于：
通过将阿拉伯树胶在110℃下加热24小时以上而得到。
4.如权利要求1所述的改性阿拉伯树胶，其特征在于：
来自Acacia senegal种。
5.如权利要求1所述的改性阿拉伯树胶的制造方法，其特征在于：
具有将阿拉伯树胶在110℃下加热24小时以上的工序。
6.一种用于饮食物或医药品的食物纤维原料，其特征在于：
由权利要求1所述的改性阿拉伯树胶制成。
7.一种用于饮食物或医药品的食物纤维原料，其特征在于：
含有权利要求1所述的改性阿拉伯树胶。
8.一种用于饮食物或医药品的食物纤维强化剂，其特征在于：
由权利要求1所述的改性阿拉伯树胶制成。
9.一种用于饮食物或医药品的食物纤维强化剂，其特征在于：
含有权利要求1所述的改性阿拉伯树胶。
10.一种饮食物或医药品，其特征在于：
含有权利要求1所述的改性阿拉伯树胶作为食物纤维原料。
11.一种饮食物的食物纤维含量的增加方法，其特征在于：
添加权利要求1所述的改性阿拉伯树胶作为食物纤维原料，制造饮食物。
12.如权利要求1所述的改性阿拉伯树胶的用途，其特征在于：
作为食物纤维原料。
13.如权利要求1所述的改性阿拉伯树胶的用途，其特征在于：
作为食物纤维强化剂。
14.如权利要求1所述的改性阿拉伯树胶的用途，其特征在于：
用于饮食物或医药品的制造。
15.如权利要求14所述的用途，其特征在于：
饮食物或医药品是用于改善排便性、整肠、肠内环境改善、预防肥胖、调节血脂值、降低血中胆固醇、调节血糖值或抑制致癌的饮食物或医药品。
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阿拉伯胶的种类及性质与功能的研究. 王卫平.中国食品添加剂，第2002年第2期. 2002
阿拉伯胶的种类及性质与功能的研究. 王卫平.中国食品添加剂，第2002年第2期. 2002 *
食用高分子乳化剂在食品工业上的 应用. 曾颢.中国食品添加剂，第2002年第1期. 2002
食用高分子乳化剂在食品工业上的 应用. 曾颢.中国食品添加剂，第2002年第1期. 2002 *

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