JP2012130345A - 低減された血糖反応を有する低減可消化炭水化物食品 - Google Patents

低減された血糖反応を有する低減可消化炭水化物食品 Download PDF

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Abstract

【課題】１）少なくとも５０重量％の利用可能な炭水化物であって、該利用可能な炭水化物が少なくとも１５重量％の保護炭水化物を含む、利用可能な炭水化物と、２）非消化性保護物質とを含む、低減可消化炭水化物食品を提供する。
【解決手段】ａ）少なくとも５０％の粉であって、前記粉は別個の単位のデンプン顆粒の形態で利用可能な可消化炭水化物、及びｂ）構造／粘稠発酵性物質及び構造タンパク質ポリマーを含む非消化性保護物質を含む構造物質、さらにフルクトオリゴ糖類またはイヌリンを含むレオロジー調整剤からなる低減可消化炭水化物食品。
【選択図】なし

Description

本発明は、可消化炭水化物を含有する食品及び食品原料に関する。
１９８５年に世界保健機関（ＷＨＯ）は世界中で３千万人が糖尿病を患っていると推測した。１９９５年までに、この数字は１億３千５百万人に増加した。概算数は２０００年にまた１億７千７百万人に増加した。この数字は、２０３０年までには３億７千万人に達すると予測される。２０００年には１千７百万人のアメリカ人が糖尿病であると推測された。現在、成人の糖尿病は地球規模の健康問題である。発展途上国の住民、少数民族、及び先進工業国の貧しい地域は、より大きな危険性に直面している。
ＷＨＯにより定義される肥満の世界的な発生は、過去７年間の間でも１２％から１８％まで上昇した。統計的には、世界の人口の５人に１人が肥満である。米国は、現在「脂肪の中心地」であり、成人人口の６４％超が過体重である。米国の１９９９年から２０００年までの国民健康栄養調査（ＨＮＡＮＥＳ）の結果は、子供及び若者（年齢６〜１９歳）の推定１５％が過体重であることを示している。
糖尿病又は過体重のいずれであっても、高血圧、異脂肪血症、２型糖尿病、冠状動脈性心疾患、発作、胆のう疾患、骨関節症、睡眠時無呼吸、呼吸困難、並びに子宮体癌、乳癌、前立腺癌、及び大腸癌による死亡の危険性が大幅に高まる。２００２年には、肥満及び糖尿病の治療に直接起因すると推定される米国の医療費は、年間約２千億ドルであった。
これらの疾患に関連する共通の要因は、可消化炭水化物の代謝における機能不全である。この機能不全は、異常なレベルの血糖及びインスリンにより引き起こされる。インスリンは脂肪の生成及び貯蔵を促進する。血流中の高い平均濃度（＞１８０ｍｇ／ｄｌ）のグルコースは、臓器タンパク質に結合し（グリコシル化）、臓器機能の劣化をもたらす。グリコシル化の測定は、グルコースがヘモグロビンに結合している程度を確定するＨｂＡ１ｃ血液検査による。この測定は、試験前の３か月間にわたって血流中の平均グルコース濃度を推定する。８．０％を超えるＨｂＡ１ｃ検査結果（＞１８０mg血糖／ｄｌ）は、重篤な眼、心臓血管、循環器、腎臓、及び神経の疾患を含む臓器損傷の、増加した潜在的可能性の指標である。
糖尿病患者及び過体重又は肥満の人たちにとって、高血糖反応の食品、すなわち摂取の直ぐ後で異常に高い血糖値となる食品を避けることが重要である。代わりに、糖尿病患者及び体重を制限している人たちは、相対的に低グルコース反応（血糖反応又は血糖インデックス）を有する食品を必要とし、それは血液中へのグルコース放出のより遅い速度をもたらす。血液中へのグルコースの放出の速度を遅くすることは、高血糖（高血糖症）及び低血糖（低血糖症）の両方の危険性を低下させる。食後（食事の後）２時間の血糖値をできるだけ正常近く（１４０ｍｇ／ｄｌ）に維持できると、著しい健康上の利益が得られることが示唆されてきた。この目的を達成するについての問題が、可消化炭水化物の多い食品が大量に摂取された場合に体験される。そのような食品には、典型的には、焼成製品、パスタ、米飯、スナック、ポテト、ソース、グレイビーソース、飲料、スープ、キャセロール（Ｃａｓｓｅｒｏｌｓ）及びキャンディーが挙げられる。高濃度の可消化デンプン及び／又は糖を含有するこれらの食品は、特に、過剰摂取されると、食後２時間の血糖値を著しく増加させる。
食欲抑制は、食後２時間の血糖値を通常に維持するための別の理由である。
ここに、高濃度の可消化炭水化物を含有する一般的な食品の消費によりもたらされる血糖反応を低下する必要性及び重要性が存在する。「高濃度の可消化炭水化物」の正式な定義はないが、全米科学アカデミーの医学研究所の食品栄養委員会は、子供及び成人の総可消化炭水化物の１日あたりの推奨摂取量（ＲＤＡ）を１３０ｇ／日と設定した。典型的な食事を摂取する場合、大多数の人々が、このＲＤＡをいかに容易に超えてしまうかは、明白である。
糖尿病は、体のインスリンの適切な産生または有効に利用する能力の欠如により引き起こされる、可消化炭水化物の代謝における機能不全である。インスリンは、血糖の細胞への輸送を促進するために必要であり、それは細胞でエネルギーに変換される。細胞へのグルコースの輸送の失敗は、上昇した血糖値（正常空腹時血糖値は、７０〜１００mg/dlである）をもたらす。二種類の糖尿病状態があり、若年発症糖尿病（Ｉ型）及び成人発症糖尿病（ＩＩ型）である。Ｉ型糖尿病において、体はインスリンを産生しない。インスリンの投与が血糖値を正常値に低下させるために必要である。ＩＩ型糖尿病では、体は十分なインスリンを産生しないか、又は細胞はインスリンを有効に使用してグルコースの細胞への移動を促進する能力を欠いている（インスリン抵抗性）。
肥満も可消化炭水化物の代謝における機能不全である。高血中インスリン濃度は、自己投与から、又はインスリン抵抗性の結果としてもたらされる。インスリン抵抗性が起こると、更なるインスリン産生のシグナルとなるグルコースの濃度が上昇する。したがって、血中インスリン濃度が過剰になる。グルコース代謝を調節するインスリンの役割に加えて、インスリンは、脂肪の合成（脂肪生成）を刺激し、脂肪の分解（脂肪分解）及びエネルギーへの変換を減少させる。したがって、高濃度のインスリンは、脂肪生成及び貯蔵を刺激し、過体重及び肥満の状態をもたらす。
血糖値及び関連するインスリン濃度を低下する主な手法は、摂食後グルコース反応を最低限にする食事の厳守である。しかし、正常な血糖値をもたらす食事へのコンプライアンスは、典型的な食事で毎日摂取される食品の大部分が高濃度の可消化炭水化物を有するために困難である。そのため、食品及び食事管理システムが、糖尿病の発症及び合併症を低減するため、血糖値をできるだけ正常に近づけるように制御及び維持することを支援するのに必要である。より詳細には、広く摂取され、従来型の、デンプン質で、甘い食品の低可消化炭水化物型の食品の必要性が存在する。
過体重であること又は糖尿病であることは、大きな公衆衛生上の課題を提示する。これらの疾患はまん延しており、世界的に主な死亡原因であることを意味する。これらはまた、主に、可消化炭水化物の代謝における機能不全を引き起こす。小腸での可消化炭水化物の消化及び吸収の低下により、１）減量及び体重制御の促進を助ける、２）ＩＩ型糖尿病の発症の低下を助ける、３）糖尿病及び肥満の状態からもたらされる罹患率及び死亡率を低減する、４）より良好な健康を促進する、及び５）医療費を低減することができる。
グリセミックではない（血糖反応を生じない）食物成分で可消化炭水化物の濃度を希釈することによって、低濃度の可消化炭水化物を含有する食品を製造することは慣用の技術である。高濃度の可消化炭水化物を有する典型的な食品は、タンパク質、食物繊維、脂肪、及び難消化性デンプンで希釈される。低血糖食品を製造する希釈手法は、幾つかの欠点を有する：１）消化抵抗性炭水化物物質の価格は、低価格可消化炭水化物を典型的には５〜１５倍高価な成分と代えるために、通常、更に著しく高価である、２）低可消化炭水化物食品は、通常、高濃度の可消化炭水化物の食品と同じ摂取者の受容性がない、３）非標準的な食品を利用する食事へのコンプライアンスは、乏しい官能特性、適切な栄養と同時に必要な食べる喜びを提供することが必要とされる低炭水化物食品の制限された入手可能性により、困難となる可能性がある。
発明の概要
本発明は、１）少なくとも５０重量％の利用可能な炭水化物であって、該利用可能な炭水化物が少なくとも１５重量％の保護炭水化物を含む、利用可能な炭水化物と、２）非消化性保護物質とを含む、低減可消化炭水化物食品に関する。
本発明は、また：
１）保護炭水化物を含む利用可能な炭水化物、及び
２）以下のａ）、ｂ）を含む非消化性保護物質：
ａ）少なくとも１０重量％の、以下の（ｉ）、（ｉｉ）の少なくとも一つ：
（ｉ）カラギーナン、ファーセレラン、アルギン酸塩、アラビアガム、ガッティガム、トラガカントガム、カラヤガム、グアーガム、ローカストビーンガム、タラガム、タマリンドガム、イヌリン、アラビノキシラン、β−グルカン、キシログルカン、ペクチン、セルロース、カードラン、デキストラン、ジェランガム、ラムサンガム、スクレログルカン、ウェランガム、キサンタンガム、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸プロピレングリコール、ヒドロキシプロピルグアー、加工デンプン及びこれらの混合物からなる群より選択される構造／粘稠発酵性物質、
（ｉｉ）グルテン、改質（ｍｏｄｉｆｉｅｄ）グルテン、カゼイン、大豆、濃縮ホエイ、キトサン、アミロース及びこれらの混合物からなる群より選択される構造タンパク質ポリマー；及び
ｂ）少なくとも３５重量％の、グリセリン、フルクトース、フルクトオリゴ糖、ポリオール、約２〜２０の重合度（ＤＰ）且つ約４〜７の平均ＤＰを有するイヌリン、オリゴ糖、アラビアガム、及び部分的に加水分解したグアーガムのような低分子量糖類からなる群より選択されるレオロジー調整剤；
を含む、低減可消化炭水化物食品に関する。
本発明は、また、生地から作られている低減可消化炭水化物食品であって、該生地が：１）可消化炭水化物を含む、可消化炭水化物に基づく原料、及び２）非消化性保護物質を混合することにより作成される、低減可消化炭水化物食品に関する。非消化性保護物質は、
ａ）少なくとも１０重量％の、以下の（ｉ）、（ｉｉ）の少なくとも一つ：
（ｉ）カラギーナン、ファーセレラン、アルギン酸塩、アラビアガム、ガッティガム、トラガカントガム、カラヤガム、グアーガム、ローカストビーンガム、タラガム、タマリンドガム、イヌリン、アラビノキシラン、β−グルカン、キシログルカン、ペクチン、セルロース、カードラン、デキストラン、ジェランガム、ラムサンガム、スクレログルカン、ウェランガム、キサンタンガム、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸プロピレングリコール、ヒドロキシプロピルグアー、加工デンプン及びこれらの混合物からなる群より選択される構造／粘稠発酵性物質、
（ｉｉ）グルテン、改質グルテン、カゼイン、大豆、濃縮ホエイ、キトサン、アミロース及びこれらの混合物からなる群より選択される構造タンパク質ポリマー、；及び
ｂ）グリセリン、フルクトース、フルクトオリゴ糖、ポリオール、約２〜２０の重合度（ＤＰ）且つ約４〜７の平均ＤＰを有するイヌリン、オリゴ糖、アラビアガム、及び部分的に加水分解したグアーガムのような低分子量糖類からなる群より選択される少なくとも３５重量％のレオロジー調整剤；
を含む。
本発明は、また、マトリックス構造を有する低減可消化炭水化物食品であって、１）保護炭水化物を含む利用可能な炭水化物、及び２）マトリックス内に食品膜ネットワークを形成する非消化性保護物質であって、該非消化性保護物質が、約５０ダイン／ｃｍ２を超える破断強度値、少なくとも約１０％の破断点伸び、及び２０℃の水中で１０重量％濃度で少なくとも約５００ｃＰの粘度を有する非消化性保護物質、を含む、低減可消化炭水化物食品に関する。
本発明は、また、マトリックス構造を有する低減可消化炭水化物食品であって、１）別個の単位の形態の、可消化炭水化物に基づく原料であって、該原料が利用可能な炭水化物を含み、該利用可能な炭水化物の一部が保護炭水化物を含む、可消化炭水化物に基づく原料、及び２）別個の単位を取り囲み、保護炭水化物に消化抵抗性を提供する、食品膜ネットワークを形成する非消化性保護物質を含む、低減可消化炭水化物食品に関する。
本発明は、また、低減可消化炭水化物原料の作成方法であって、以下の工程：
１）ある量の利用可能な炭水化物を含む、可消化炭水化物に基づく原料を準備する工程、
２）非消化性保護親水コロイド混合物を準備する工程、及び
３）非消化性親水コロイド混合物を有する可消化炭水化物に基づく原料を、少なくとも１０％の炭水化物消化抵抗を有する低減可消化炭水化物原料を形成するのに十分な剪断条件下で剪断（shear）する工程、を含む方法に関する。
本発明は、また、低減可消化炭水化物原料の作成方法であって、以下の工程：
１）利用可能な炭水化物及び内在性非消化性親水コロイドを含む可消化炭水化物に基づく原料を準備する工程、及び
２）可消化炭水化物に基づく原料を、少なくとも１０％の炭水化物消化抵抗を有する低減可消化炭水化物成分を形成するのに十分な剪断条件下で剪断（shear）する工程、を含む方法に関する。
本発明は、また、食事の血糖反応を低減する方法であって、以下の工程：
１）有効量の非消化性保護原料を含む低減可消化炭水化物食品を準備する工程、
２）可消化炭水化物を含む第２食品を準備する工程、
３）低減可消化炭水化物食品及び第２食品を含む食事を摂取する工程、及び
４）食品又は食事を共消化する工程であって、それにより非消化性保護原料が、第２食品中の可消化炭水化物を消化から保護し、第２食品の血糖応答を低減する工程、を含む方法に関する。
本発明は、また、可消化炭水化物を含む、可消化炭水化物に基づく原料及び非消化性保護物質から作られている低減可消化炭水化物食品であって、低減可消化炭水化物食品の血糖負荷が、非消化性保護物質による低減可消化炭水化物食品のあらゆる希釈物を除いて、可消化炭水化物に基づく原料から作られている従来の食品の血糖負荷よりも少なくとも３０％低い、低減可消化炭水化物食品に関する。
本発明は、また、可消化炭水化物を含む、可消化炭水化物に基づく原料及び非消化性保護物質から作られている低減可消化炭水化物食品であって、低減可消化炭水化物食品の血糖インデックスが、非消化性保護物質による低減可消化炭水化物食品のあらゆる希釈物を除いて、可消化炭水化物に基づく原料から作られている従来の食品の血糖インデックスよりも少なくとも３０％低い、低減可消化炭水化物食品に関する。
本発明は、また：
ａ）以下の（ｉ）、（ｉｉ）の少なくとも一つ：
（ｉ）カラギーナン、ファーセレラン、アルギン酸塩、アラビアガム、ガッティガム、トラガカントガム、カラヤガム、グアーガム、ローカストビーンガム、タラガム、タマリンドガム、イヌリン、寒天、コンニャクマンナン、アラビノキシラン、β−グルカン、キシログルカン、ペクチン、セルロース、カードラン、デキストラン、ジェランガム、ラムサンガム、スクレログルカン、ウェランガム、キサンタンガム、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸プロピレングリコール、ヒドロキシプロピルグアー、加工デンプン及びこれらの混合物からなる群より選択される構造／粘稠発酵性物質、及び
（ｉｉ）グルテン、改質グルテン、カゼイン、大豆、濃縮ホエイ、キトサン、アミロース及びこれらの混合物からなる群より選択される構造タンパク質ポリマー；及び
ｂ）グリセリン、フルクトース、フルクトオリゴ糖、ポリオール、約２〜２０の重合度（ＤＰ）且つ約４〜７の平均ＤＰを有するイヌリン、オリゴ糖、アラビアガム、及び部分的に加水分解したグアーガムのような低分子量糖類からなる群より選択されるレオロジー調整剤、を含む、非可消化性保護食品添加物に関する。
本発明は、また、上記食品添加物の、それが添加される食品の血糖応答を低減するための使用、に関する。
本発明は、また、１）可消化炭水化物に基づく粉、及び２）非消化性保護原料を含む、粒子状形態の低減可消化炭水化物粉に関する。
本発明は、また：
ａ）小麦、ライ麦、大麦、オート麦、ソルガム、米、トウモロコシ、及びジャガイモの粉からなる群より選択される穀物粉、及び
ｂ）非消化性保護物質であって：
（１）以下の（ｉ）、（ｉｉ）の少なくとも一つ：
（ｉ）カラギーナン、ファーセレラン、アルギン酸塩、アラビアガム、ガッティガム、トラガカントガム、カラヤガム、グアーガム、ローカストビーンガム、タラガム、タマリンドガム、イヌリン、寒天、コンニャクマンナン、アラビノキシラン、β−グルカン、キシログルカン、ペクチン、セルロース、カードラン、デキストラン、ジェランガム、ラムサンガム、スクレログルカン、ウェランガム、キサンタンガム、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸プロピレングリコール、ヒドロキシプロピルグアー、加工デンプン及びこれらの混合物からなる群より選択される構造／粘稠発酵性物質、
（ｉｉ）グルテン、改質グルテン、カゼイン、大豆、濃縮ホエイ、キトサン、アミロース及びこれらの混合物からなる群より選択される構造タンパク質ポリマー、のうちの少なくとも１つ；及び
（２）グリセリン、フルクトース、フルクトオリゴ糖、ポリオール、約２〜２０の重合度（ＤＰ）且つ約４〜７の平均ＤＰを有するイヌリン、オリゴ糖、アラビアガム、及び部分的に加水分解したグアーガムのような低分子量糖類からなる群より選択されるレオロジー調整剤；
からなる群より選択される非消化性保護物質、を含む、低減可消化炭水化物パスタに関する。
図１は、アルデンテで調理された従来のパスタの明視野照明顕微鏡画像を示す。 図２は、本発明に従って作成されたのパスタの明視野照明顕微鏡画像を示す。 図３は、二段階染色法を使用した従来のパスタの明視野照明顕微鏡画像を示す。 図４は、二段階染色法を使用した、本発明に従って作成されたパスタの明視野照明顕微鏡画像を示す。 図５は、従来のパスタの走査電子顕微鏡画像を示す。 図６は、本発明に従って作成されたパスタの走査電子顕微鏡画像を示す。
発明の詳細な説明
定義：
本明細書で使用されるとき、用語「総炭水化物」は、食品又は食品原料中の可消化炭水化物及び食物繊維物質の質量を意味する。食品中の総炭水化物の濃度を決定する伝統的な方法は、脂肪、タンパク質、水分及び灰分（無機質）を分析的に差し引くことである。
本明細書で使用されるとき、用語「利用可能な可消化炭水化物」及び「利用可能な炭水化物」は、小腸の環境で通常消化可能である炭水化物を意味する。この用語は、また、「総炭水化物」から消化可能ではない食物繊維を差し引いたものとして定義される。利用可能な炭水化物として、典型的には、単糖類、オリゴ糖類及び多糖類が挙げられる。
本明細書で使用されるとき、用語「可消化炭水化物」は、実際に小腸で消化される、食品中の可消化炭水化物であり、すなわち、これらは、小腸で酵素的に単糖類に分解され、血流に吸収される。可消化炭水化物は、小腸で消化される利用可能な炭水化物の一部分である。
本明細書で使用されるとき、用語「保護炭水化物」は、小腸で消化されることから防止又は保護され、そして大腸へ運ばれる、食品中の利用可能な炭水化物の一部分である。保護炭水化物は、消化されることから保護される可消化炭水化物である。
本発明は、食品及び食品原料中に見出される、二糖類、オリゴ糖類及びデンプンを含む多糖類のような可消化炭水化物の消化の低減を提供する。糖類、穀類及び根菜類は、可消化炭水化物の主要な供給源である。野菜、果物、乳製品、豆果類及び豆類もまた食事への可消化炭水化物の慣用の供給源である。
本発明は、また、摂取された食品からの可消化炭水化物の一部分の消化物（すなわち、吸収性糖類）、ならびに摂取の前に食品に存在する糖類の、小腸の壁から血流への吸収を防止することを提供する。
消化プロセスにおいて、摂取された食品からの多糖類及びオリゴ糖類は、小腸中でα−アミラーゼにより二糖類に分解される。デンプン又はオリゴ糖の分解物として得られる二糖類及び食品中の他の内在する二糖類は、腸の刷子縁膜に付着しているヒドロラーゼにより単糖類に分解され、単糖類は、小腸の壁を通って血流に吸収される。
食品中の可消化炭水化物の一部分の消化を低減することは、その食品の血糖反応を低減する。食品の血糖反応は、試験食品又は対象食品の一人分の量を摂取することから得られる血糖曲線の増大領域である。一人分の食品の血糖反応と等しいグルコース濃度は、グルコースのグラムで表わされる一人分の食品の血糖負荷である。一人分の食品の血糖負荷は、消化される食品中の可消化炭水化物の濃度と同等であり、これもグラムで表わされる。
したがって、本発明は、また、利用可能な可消化炭水化物の小腸内での消化及び吸収を制限することによって、血糖値の減衰を提供する。あらゆる特定の理論に束縛されるものではないが、保護炭水化物は、小腸を通って大腸に至り、可消化炭水化物含有食品の血糖、血液脂質及びカロリー寄与を低減させ、食物繊維の効果を向上させると考えられる。保護炭水化物は可消化炭水化物であり、これは利用可能であり、消化されやすいが、非消化性保護原料の食品への加工の結果、小腸で消化及び吸収されない。
本発明の一の実施形態は、食品中で利用可能な可消化炭水化物のための炭水化物消化抵抗性、及び食品に対する血糖反応を低減する、非消化性親水コロイド物質の使用による低減可消化炭水化物食品、及びそれらの作成方法に関する。可消化炭水化物に基づく原料と非消化性親水コロイド物質を加工することは、得られる食品から実際に消化される炭水化物の濃度を低減できる。可消化炭水化物に基づく原料には、小麦及び大麦のような穀物類、トウモロコシ及び米のようなイネ科植物、大豆、豆類、及びヒヨコマメ（ｙｅｌｌｏｗ ｃｈｉｃｋｐｅａｓ）のような豆果類、ジャガイモのような塊茎類を包含する果物及び植物粉を挙げることができる。本発明は、可消化炭水化物を含有する食品又は食品原料の血糖反応を低減する幾つかの方法を提供する。
消化からの炭水化物の保護：
本発明は、炭水化物に基づく食品原料の可消化炭水化物の一部分の保護を提供する、典型的には親水コロイドを含む非消化物質（ＮＤＭ）の使用に関する。非消化物質は、典型的には、炭水化物に基づく食品原料と共に加工され、利用可能な炭水化物の一部分を保護炭水化物に変換する。保護は、得られる食品の血糖効果を低減できる。
したがって可消化炭水化物を含有する食品の血糖効果は、非消化性原料を幾通りかの方法で使用することにより制御できる。
非消化食品膜成分及びネットワーク
第１には、非消化物質を非消化食品膜成分（ＦＦＣ）として使用して食品膜ネットワーク（Ｆｏｏｄ Ｆｉｌｍ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を形成し、それにより得られた低減可消化炭水化物食品（ＲＤＣＦ）のマトリックスを改質することができる。食品膜ネットワークで食品マトリックスを改質することによって、炭水化物消化酵素の作用を、例えば可消化炭水化物のセルを被覆又は封入してブロックすることができる。胃腸管で消化できない低減可消化炭水化物食品中の可消化炭水化物部分は、保護炭水化物（ＰＣ）である。
摂取された食品物質における利用可能な可消化炭水化物と比較した保護炭水化物（ＰＣ）の濃度は、下記式：
ＰＣ（％）＝１００＊（Ｂ−Ａ）／Ｂ （Ｉ）
〔式中、Ａは、可消化炭水化物（小腸で消化及び吸収される可消化炭水化物）の量であり、そしてＢは、摂取される食品中の利用可能な可消化炭水化物の総量である〕で表わすことができる。小腸で消化及び吸収される可消化炭水化物の量は、食品の消化に対する血糖反応を使用する、本明細書下記で記載されるインビボ血糖反応法により決定される。利用可能な炭水化物は、保護炭水化物と非保護で消化された炭水化物の合計である。消化された食品中に含有される利用可能な炭水化物の量は、摂取された食品を形成するのに使用された、確定され既知であると想定される食品原料中の可消化炭水化物の合計として決定できる。この可消化炭水化物の量は、また、全てのオリゴ糖類及び多糖類を、食品中に存在するかもしれないあらゆる食品保護膜にかかわらず、化学的及び/又は酵素的に単糖に分解し、糖類の総濃度を検出する分析的方法により決定できる。保護炭水化物である利用可能な炭水化物部分は、また、利用可能な可消化炭水化物を含有する食品の炭水化物消化抵抗（ＣＤＲ）と称することができる。特に記述されていない限り、食品原料若しくは食品の保護炭水化物含有量の、又は利用可能な炭水化物の消化された部分の重量％などのようなあらゆる数値表現は、インビボ血糖反応法により決定される。
本発明は、低減可消化炭水化物食品に含有されている利用可能な炭水化物量の消化に対する抵抗を提供する。一般に、炭水化物消化抵抗（ＣＤＲ）は、少なくとも１０％、典型的には少なくとも１５％、より典型的には２０％、より典型的には３０％、さらにより典型的には５０％、最も典型的には少なくとも８０％である。本発明のより効果的な実施形態は、典型的には少なくとも９０％、より典型的には少なくとも９５％のＣＤＲを提供できる。炭水化物消化抵抗（ＣＤＲ）は、１００％まで、より典型的には９８％まで、さらにより典型的には９５％までとすることができる。
第２には、非消化性物質を粘度増強成分として使用して胃腸内容物の粘度を上昇させ、消化プロセスの間にインビボで粘性糜粥を形成させることができる。あらゆる特定の論理に束縛されるものではないが、粘度増強成分は、糜粥含有物中の低分子量の糖類を閉じ込めて、その拡散及び移動を抑制し、それによって可消化炭水化物成分の腸壁を通した吸収を低減すると考えられる。
第３には、本発明は、添加された非消化性保護原料により、並びに難消化性デンプン、繊維、タンパク質、及び脂質のような他の非消化性食品成分により、可消化炭水化物に基づく食品原料中の可消化炭水化物の濃度を希釈することによって、可消化炭水化物を含有する食品の血糖反応を低減する方法を提供する。これらの他の非消化食品成分は、また、保護食品膜ネットワークを形成できる非消化食品膜成分の一部分として、又は粘度増強成分の一部分として、任意に含まれることができる。この希釈は、食品中の可消化炭水化物の質量％又は濃度、及び食品の血糖反応を低減する。非消化性保護原料を有する得られた低減可消化炭水化物食品は、重量に基づき、低減した量の可消化炭水化物を有する。本発明の典型的な実施形態において、添加された非消化性保護原料の希釈効果は、典型的には、本発明の保護態様により提供される低減と比較すると、可消化炭水化物及び血糖反応の低減におけるほんの一部分でしかない。
第４には、非消化性物質を使用して、小腸で消化及び吸収されなかった保護可消化炭水化物を大腸まで通すことができ、そこで発酵させて、炭水化物の正の制御及び肝臓における脂質代謝に影響を及ぼすことができる短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）を生成することができる。
本発明は、保護炭水化物及び任意に可消化炭水化物を含む利用可能な可消化炭水化物と、非消化性保護物質とを含む、低減可消化炭水化物食品を提供する。典型的には、非消化性保護物質は、非消化性親水コロイドを含む。本発明は、典型的には、少なくとも１０：１、より典型的には少なくとも約５：１、より典型的には少なくとも３：１、さらにより典型的には少なくとも約１：９の利用可能な可消化炭水化物と保護炭水化物の重量比を有する、低減可消化炭水化物食品を提供できる。本発明は、１：１００まで、より典型的には１：５０までの利用可能な可消化炭水化物と保護炭水化物の重量比を有する食品を更に提供することができる。あるいは、利用可能な炭水化物は、少なくとも１０％の保護炭水化物、典型的には少なくとも約３０％の保護炭水化物、より典型的には少なくとも約５０％の保護炭水化物、さらにより典型的には少なくとも約７０％の保護炭水化物、さらにより典型的には少なくとも約９０％の保護炭水化物を含むことができ、そして約１００％までの保護炭水化物、より典型的には約９８％までの保護炭水化物、さらにより典型的には約９５％までの保護炭水化物を有することができる。低減可消化炭水化物食品は、低減可消化炭水化物食品の標準的な一人分当たり、典型的には、約１５ｇ以下、より典型的には１０ｇ以下、さらにより典型的には５ｇ以下の可消化炭水化物を含む。
非消化物質及び得られる食品膜ネットワークは、限定するものではないが、生地及びその焼成又は調理製品、乾燥粉末、フレーク、微細粉、ストランド（ｓｔｒａｎｄｓ）、並びにヌードル及びシェル、焼成食品及び栄養バー、グレーズ及びディップのような液体及び粘性組成物、ゲル及び半固体を含む種々の食品形態に又は食品形態から作成できる。
非消化食品膜ネットワーク
炭水化物消化酵素が消化系において利用可能な可消化炭水化物を消化する作用をブロックする最初の方法は、低減可消化炭水化物食品のマトリックス又は微細構造内に非消化性食品膜ネットワークを提供することである。本発明の実施形態は、食品膜ネットワークを有する低減可消化炭水化物食品に関し、そして保護食品膜ネットワークを提供するための、可消化炭水化物に基づく原料の加工における非消化性物質の使用に関する。食品膜ネットワークは、非消化性食品膜成分を含み、これは可消化炭水化物に基づく原料に製造及び加工されて、保護炭水化物として、利用可能な可消化炭水化物の一部分を提供する。ネットワークの保護食品膜は、典型的には、胃液で消化されず、膵アミラーゼ、α−デキストリナーゼ、マルターゼ、スクラーゼ及びラクターゼのような炭水化物消化酵素が存在する小腸の消化環境で消化されない。加工の際、可消化炭水化物に基づく原料のマトリックス又は微細構造は、典型的には、含有されている可消化炭水化物、並びにタンパク質、脂質などのような他の食品成分を取込み、被覆し、より複雑にする。可消化炭水化物に基づく原料のユニット又は層は、食品膜ネットワーク内に分散されている。炭水化物に基づく原料のマトリックス又は微細構造を顕微鏡で分析して、複雑度を評価し、可消化炭水化物に基づく原料のマトリックスに対する、食品膜ネットワークの効果を示すことができる。種々の染色技術は、炭水化物に基づく原料の調製された冷凍断面の染色で使用するとき、及び特定の顕微鏡条件下で使用するとき、タンパク質、デンプン（炭水化物）顆粒及び食品膜ネットワークをより容易に見ることを可能にする。この技術は、研究者が、成分の相互作用、及び可消化炭水化物に基づく原料の微細構造に対するそれらの影響、並びにデンプン顆粒の消化性に対する食品膜ネットワークの影響を確認することを助ける。
パスタ試料の明視野照明顕微鏡測定
実例として、調理済みのスパゲティを、クライオスタット（クライオ−カット・マイクロトーム（Ｃｒｙｏ−Ｃｕｔ Ｍｉｃｒｏｔｏｍｅ）、アメリカン・オプティカル社（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ））の冷凍ホルダーの上で−２０℃に冷凍し、その後、１０ミクロンの厚さの切片に切断できる（スパゲティ片を横断的に切断する）。次にこの切片を適切な染料で染色して、食品膜ネットワーク、及び炭水化物に基づく原料のマトリックス又は微細構造の構成成分、すなわちタンパク質、デンプン顆粒又は親水コロイドに基づく食品膜を強調することができる。トルイジンブルー染色法が、本発明で使用される親水コロイドのような、タンパク質及び他のポリマーをより明確に示すために使用できる。次に染色された横断片は、明視野照明顕鏡検法（ＢＦＩＭ）を使用して評価される。食品膜ネットワークの複雑性を評価するために、食品膜は１部の水性１％トルイジンブルーと、１％四ホウ酸ナトリウムと、１部のグリセロール２０％との混合物を使用して染色される。１０ミクロンの横断片を顕微鏡のガラススライドの上に置いて、混合物により完全に覆うことができる。横断片を１０秒間染色させ、次に、スライドを傾けて染料を流出させる。次に染色された横断片をグリセロール２０％で穏やかに洗浄し、次にＢＦＩＭにより試験する前にグリセロール２０％にマウントする。
ＢＦＩＭの標準的技術及び条件を使用して、鏡検技術を使用することが教育された人はライカ（Ｌｅｉｃａ）ＤＭ５００Ｂ顕微鏡などを使用して、観察と一致する結果を生み出すことができる。顕微鏡像は、顕微鏡の接眼部に取り付けられたライカ（Ｌｅｉｃａ）ＤＣ５００デジタルカメラを使用して取り込むことができ、イマジック・イメージアクセス（Ｉｍａｇｉｃ ＩｍａｇｅＡｃｃｅｓｓ）４ソフトウェアのような適切な画像取込みソフトウェアを使用して画像を見ることができる。図面１及び２で示される画像は、その結果得られた、トルイジンブルー染色された調理済みパスタのＢＦＩＭ顕微鏡写真である。図１は、アルデンテで調理された従来のパスタを示し、図２は、実施例２Ａの配合を有する本発明に従って作られたパスタと比較する。
図１は、従来のパスタのデンプン顆粒（黒い矢印で示されているが、実際の顕微鏡写真では明紫色の領域として示されている）が膨張し、不明確な表面輪郭を有し、デンプン顆粒間に「自由」空間がほとんどないことを示している薄いタンパク質ネットワーク（白色の矢印で示されているが、実際の顕微鏡写真では青紫色でしめされる）を有する。幾つかの直接的な顆粒−顆粒相互作用が存在する。比較すると、本発明の親水コロイドを組み込んでいる図２のパスタは、あまり膨張していないデンプン顆粒（黒い矢印で示されているが、実際の顕微鏡写真では明紫色の領域として示されている）を有し、互いに直接接触していないデンプン顆粒を明確に視覚できる表面輪郭を有する。更に、デンプン顆粒の間の厚く高度に複雑化した親水コロイド／タンパク質（非消化）ネットワークがもたらす、デンプン顆粒と空間を求めて競争するデンプン顆粒との間に厚い「空間」が存在する。図２において、タンパク質は、白い矢印で示され、親水コロイドは、斜縞矢印で示されているが、実際の顕微鏡写真では、タンパク質は青紫で現われ、親水コロイド膜は暗青紫で現われる。
食品膜ネットワークを更に解明するために、二種類の異なる染料を組み込んでデンプン顆粒とタンパク質ネットワークのコントラストを増強する、二段階染色法が使用される。この二重連続染色法の際、タンパク質が最初に染色され、続いてデンプンが染色される。１部の２％水性グリーンイエロー（フルカ社（Ｆｌｕｋａ ＡＧ）、バックス（Ｂｕｃｈｓ））と３部の水性グリセロール２０％の混合物を使用して、パスタの横断片中のタンパク質を最初に染色する。冷凍横断片を顕微鏡のガラススライドの上に置き、混合物で完全に覆い、１分間染色させることができる。１分後、染料を流出させ、染色横断片を脱イオン水で穏やかに洗浄する。タンパク質の染色に続いて、１部のルゴール溶液（メルク（Ｍｅｒｃｋ））と２部の水性グリセロール８５％の混合物を使用して、デンプン顆粒を染色することができる。前染色段階でのタンパク質染色横断片をルゴール混合物で完全に覆い、１０秒間染色させる。次にスライドを傾けて染料を流出させ、染色された横断片をグリセロール２０％で穏やかに洗浄する。後に続く明視野照明鏡検を使用する試験のために二重染色横断片をグリセロール２０％にマウントする。図３及び４は、デンプン顆粒とタンパク質の二重染色手順のＢＦＩＭ顕微鏡写真の例である。図３は、アルデンテで調理された従来のパスタを示し、図４は、実施例２Ａで示された配合を有する本発明を組み込んだパスタを示す。従来の調理済みパスタは、相当な数の明確な表面輪郭のない膨張したデンプン顆粒を（特に上半分において）示す。かなり多くのデンプン顆粒（黒い矢印で示されているが、実際の顕微鏡写真では青紫色で現われている）が、顕微鏡写真においてタンパク質ネットワーク（白い矢印で示されているが、実際の顕微鏡写真では緑色で現われている）よりも観察できる。これは、本発明の親水コロイドなしで調理されたパスタ中で膨張／ゼラチン化したデンプンの高い濃度を意味し、食品微細構造があまり構築されていないことを示す。比較すると、本発明を使用して作られた調理済みパスタの顕微鏡写真は、図４で示されており、膨張又はゼラチン化したデンプン顆粒が極めて少ないことを示し、また明確な表面輪郭を有し、このことはデンプン顆粒中での良好な、損なわれていない表面構造を意味している。更に、本発明の親水コロイドを組み込んでいるパスタは、顆粒間に著しく厚い層を有しており、タンパク質ネットワークが緑色に染色されている。パスタの微細構造は、デンプン顆粒と同じ程度のタンパク質ネットワークを有していることが示され、このことは図３の従来のパスタと比較すると、著しく低い濃度（少ない膨張）のデンプン顆粒を示している。本発明の親水コロイドを使用する図４のパスタは、また、著しく少ない数の膨張又はゼラチン化顆粒を有する。本発明の食品における使用は、より高度に構造化された食品マトリックス又は食品構造を構築する。
パスタ試料の走査電子顕微鏡測定
本発明の親水コロイドを使用して食品マトリックスの定義及び複雑性を更に説明するために、従来のパスタ（本発明の親水コロイドなしで作られた）からと、本発明の親水コロイドを用いて作られたパスタ（実施例２Ａの配合を有する）からの調理済みパスタ横断片を、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して評価した。ＳＥＭを使用して切片を評価するために、パスタ試料を調理し、液体窒素中で冷凍する。ＳＥＭ（ツァイス（Ｚｅｉｓｓ）ＤＳＭ９６２）で試料を分析する前に、ヘト（Ｈｅｔｏ）ＣＴ６０ｅ冷凍乾燥機で冷凍乾燥する。次に冷凍乾燥されたパスタ試料を、ＳＥＭ技術で通常の技術として定義されているように、分解して内部表面を露出させる。次に接着剤を使用して、試料をスタブの上に載せることができる。次に載せられた試料には、ＳＥＭ分析の当業者に周知である確立された技術を使用して、ＢＡＬ−ＴＥＣ ＳＣＤ００５スパッター塗布機により金がスパッター被覆できる。次に金がスパッター被覆された試料を５ｋＶの加速電圧で分析できる。画像をツァイス（Ｚｅｉｓｓ）ＳＥＭソフトウエアシステムなどを使用して取り込むことができ、これはＳＥＭと一体化される。図５及び６は、２個の調理済みパスタ試料のＳＥＭの結果を示す。図５は、明瞭／明確な円盤（黒い矢印で示されている）としてデンプン顆粒を有する従来のパスタを示す。顆粒の大きさは、極めて小さい（直径＜１０ミクロン）ものからより大きくより観察可能な約４０ミクロンの円盤まで変わる。デンプン顆粒は、タンパク質ネットワーク（白い矢印で示されている）の中及びその表面で明瞭に見ることができる、パスタ微細構造は、本発明に従って作られた（実施例２Ａの配合を有する）パスタを示す図６で示されるものよりも、密度及び複雑度が低い。図６は、明瞭に見えるデンプン顆粒がない、より多様かつ複雑な微細構造を示す。逆に言えば、ほとんどのデンプン顆粒が完全に被覆され、タンパク質／親水コロイドマトリックス中で一体化されているか又はその中に閉じ込められている（ＳＥＭで見られる構造は、実質的に全てタンパク質／親水コロイドマトリックスである）。
食品膜ネットワークの非消化性物質成分により閉じ込められているか又は被覆されているデンプン顆粒（可消化炭水化物）は、小腸の消化酵素による攻撃に対してあまり影響を受けないと考えられる。食品膜ネットワークは、可消化炭水化物に基づく成分を取り囲み、被覆し、そして多数の別個の保護ユニット及び／又は可消化炭水化物物質の層に分離する、保護された食用の消化抵抗物質を提供する。食品膜ネットワークは、更に、炭水化物に基づく食品粒子の割れ目又は裂け目に含浸し、食品ユニットと層の間に延伸して、充填剤又は結合剤のような役割を果たす。得られた食品膜ネットワークは、胃の媒体による崩壊及び消化に耐え、可消化炭水化物を封入し、被覆し、消化酵素から分離することによって、炭水化物消化酵素に対する保護バリアを形成する。ネットワークの食品膜成分の可塑性は、また、糜粥において可消化炭水化物を封入し、被覆し、そして消化酵素から分離できると考えられる。食品膜ネットワークによって（膵アミラーゼ酵素による）消化及び（胃腸系における吸収性糖類としての）吸収から保護されている利用可能な可消化炭水化物は、保護炭水化物となる。利用可能な可消化炭水化物の保護は、食品の摂取に対するカロリー応答、摂食後血糖反応及び高脂血反応の減衰をもたらすと考えられる。
非消化食品膜成分は、最適な膜性能及び特性を提供するように選択される。好ましい食品膜ネットワークは、薄く、強力な、酸安定性の粘弾性膜により生成され、これは、伸展性で連続しており、粒状可消化炭水化物物質を被覆することができ、大腸に入るまで消化酵素に対して不浸透性である。食品膜ネットワークは、可消化炭水化物に基づく原料中に、及び可消化炭水化物に基づく原料を含有する食品中に作成又は組み込むことができる。得られた低減可消化炭水化物食品は、更に、他の食品形態に加工できるか、又は菓子、焼成食品、飲料、シリアルなどを含む他の形態のマトリックスに単純に添加できる。
保護食品膜成分は、構造ポリマーを含み、構造ポリマーは、１）ｉ）ガム類及び食品増粘剤、ｉｉ）イヌリン、及びｉｉｉ）これらの混合物からなる群より選択される粘稠非消化発酵性物質と、３）タンパク質ポリマーと、３）これらの混合物とを含む。本発明に従って作られる低減可消化炭水化物食品は、典型的には、少なくとも約５０重量％、より典型的には少なくとも７５重量％、さらにより典型的には少なくとも約８５重量％、そして約９８重量％まで、より典型的には約９０重量％までの炭水化物に基づく食品原料を含み、典型的には少なくとも約２重量％、より典型的には少なくとも約５重量％、そして約４０重量％まで、より典型的には約１５重量％まで、さらにより典型的には約１０重量％までの非消化性保護物質を含む。
構造／粘稠発酵性物質
構造／粘稠発酵性物質（ＳＶＦＭ）として本明細書以下で言及される粘稠発酵性物質は、は、典型的には、剛性の炭水化物主鎖を有し、典型的には、多くのヒドロキシル基、カチオン性若しくはアニオン性及び／又は非イオン性ポリマーのいずれかであるイオン化可能な側鎖を有する高分子電解質を含む種々の官能基構成要素を含む。構造／粘稠発酵性物質として有用な親水コロイドは、紅藻及び褐海藻のような海草類；樹木滲出液、草木、種、塊茎及び樹木のような陸上植物：微生物多糖類；並びに多糖類誘導体から誘導できる。構造／粘稠発酵性物質は、食品膜ネットワークの枠組み物質として特徴決定できる。構造／粘稠発酵性物質として有用な親水コロイドは、カラギーナン、ファーセレラン、アルギン酸塩、アラビアガム、ガッティガム、トラガカントガム、カラヤガム、グアーガム、ローカストビーンガム、タラガム、タマリンドガム、イヌリン、寒天、コンニャクマンナン、アラビノキシラン、β−グルカン、キシログルカン、ペクチン、セルロース、カードラン、デキストラン、ジェランガム、ラムサンガム、スクレログルカン、ウェランガム、ディウタン（ｄｉｕｔａｎ）ガム、キサンタンガム、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸プロピレングリコール、ヒドロキシプロピルグアー及び加工デンプンからなる群より選択できる。
構造／粘稠発酵性物質として有用な好ましい親水コロイドは、高いレベルの粘度（本明細書下記で記載されている、１％溶液に変えた粘度法に従って３００ｃｐ超）を提供し、胃液で安定しており、後記で記載される最適な膜特性を提供する。構造／粘稠発酵性物質として有用な好ましい親水コロイドは、キサンタンガム、ガラクトマンナン（グアーガム及びローカストビーンガム）、ペクチン、アルギン酸塩、カラギーナン、トラガカントガム、カラヤガム、並びに２〜６０フルクトース単位（ＦＵ）の重合度（ＤＰ）且つ約８〜１２ＦＵの平均ＤＰ、より好ましくは１５〜６０ＦＵのＤＰ且つ約１５〜３０ＦＵの平均ＤＰを有するイヌリンからなる群より選択される。キサンタンガムは、優れた粘度を提供し、ガラクトマンナン（グアーガム及びローカストビーンガム）と相乗作用があって、高い粘度を生み出す。キサンタンガムとグアーガムの両方が、良好な膜伸展性及び被覆特性を有する。ペクチン及びアルギン酸塩は、特に、下記で考察されるイオン特性調整剤と組み合わされて、架橋剤となりより強い膜又は皮膜を生み出す能力を有する。特定の食品系における使用のための選択肢は、それらが使用される食品の組成に基づいて変わることがある。構造／粘稠発酵性物質は、個別に、又は他の構造／粘稠発酵性物質との混合物で、又は下記で記載される構造タンパク質ポリマーと共に使用できる。
構造タンパク質ポリマー
構造タンパク質ポリマーは、非消化食品膜ネットワークの枠組み物質として特徴決定できる。タンパク質ポリマーは、食品膜成分として単独で使用できるが、典型的には構造／粘稠発酵性物質と組み合わせて使用され、相乗的な膜形成利益を提供する。この相乗作用は、レオロジー特性の調整又は保護食品膜の強度の向上のような膜機能及び特性を変更し、最適化する。タンパク質ポリマーは、典型的には、部分的又は完全に可消化であり、グルテン、改質グルテン、カゼイン、大豆、濃縮ホエイ、キチン、キトサン、アミロース及びこれらの混合物からなる群より選択できる。グルテンは、トウモロコシグルテン又はバイタル（ｖｉｔａｌ）小麦グルテンとして提供できる。
低減可消化炭水化物食品に含まれる非消化性保護物質は、典型的には少なくとも約５重量％、より典型的には少なくとも約１０重量％、より典型的には少なくとも約２０重量％、さらにより典型的には少なくとも約３０重量％、そして約５０重量％まで、より典型的には約４０重量％まで、さらにより典型的には約１５重量％までの、構造／粘稠発酵性物質と構造タンパク質ポリマーのうちの少なくとも１つ、典型的には両方から選択される構造及び粘稠食品膜成分を含むことができる。
食品膜成分は、また、典型的にはレオロジー調整剤／可塑剤、イオン特性調整剤、又はより典型的にはこれらの混合物を含む。
レオロジー調整剤／可塑剤
食品膜成分及びそれにより形成される食品膜ネットワークは、任意ではあるが好ましくはレオロジー調整物質を含むことができる。レオロジー調整剤は、本明細書で可塑剤又は膜可塑剤とも称され、可塑性及び撓み、伸展性、並びに保湿性を提供して、低減可消化炭水化物食品のマトリックス全体にわたって広範囲に分布できる薄くて強い弾性膜ネットワークを生じることにより、食品膜成分の構造ポリマーの流動性を向上することができる。可塑剤の１つ又はその混合物は、構造ポリマー又はその混合物と共に使用できる。典型的な可塑剤には、グリセリン、フルクトース、約２〜５で平均が約４の重合範囲を有するか、又は約２〜８で平均が約４．７の重合範囲を有するフルクトオリゴ糖類（オリゴフルクトースとしても知られている）のような糖類、マルチトール、マルチトールシロップ、イソマルトース、ラクチトール（ｌａｃｔｉｔｏｌ）、エリトリトール、ソルビトール、ポリデキストロース及びキシリトールのようなポリオール類、イヌリン、典型的には約２〜２０の重合度（ＤＰ）且つ約４〜７の平均ＤＰを有するイヌリンのような特定の食物繊維、他のオリゴ糖類、アラビアガム、並びに部分的に加水分解したグアーガム（ノバルティス（Ｎｏｖａｒｔｉｓ）からベネファイバー（Ｂｅｎｅｆｉｂｅｒ）（登録商標）として市販されている）を挙げることができる。可塑剤を単一の親水コロイド又は混合親水コロイド膜系に添加できる。膜レオロジーの変化は、膜の流動性及び変形特性に影響を及ぼし、したがって保護食品膜の粘弾性を変更して、炭水化物に基づく食品構造の進入が難しい領域への膜の伸展性（網状結合）及び流れを向上し、そのバリア及び消化抵抗性能を改善する。
低減可消化炭水化物食品に含まれる非消化保護物質は、非消化保護物質の典型的には少なくとも約２５重量％、より典型的には少なくとも約３５重量％、そして約９０重量％まで、より典型的には約７０重量％までのレオロジー調整物質を含むことができる。
イオン特性調整剤
食品膜成分及びそれにより形成される食品膜ネットワークは、任意ではあるが典型的にはイオン特性調整剤を含むことができる。イオン特性調整剤は、系における高分子親水コロイドの表面電荷及び／又は表面架橋を変更することによって、特定の構造／粘稠発酵性物質及びそれにより得られる食品膜ネットワークの物理的性質を変えるために使用される。ＩＰＭは、ペクチン又はアルギン酸塩のような電荷された高分子親水コロイドに特に有用である。イオン特性調整剤は、Ｃａ＋＋及びＭｇ＋＋のような二価カチオン、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｌｉ＋のような一価カチオン、又はこれらの混合物から選択できる。無機塩類がカチオンの典型的な供給源である。対イオンは、ポリマーのイオン電荷のレベル及び分布を変えることができ、これはその水結合特性及び粘度に影響を及ぼすことができる。イオン特性調整剤は、可消化炭水化物に基づく原料の構成成分に添加できるか、又は可消化炭水化物に基づく原料それ自体から提供できる。添加された電解質は、高分子電解質主鎖上の電荷と相互作用できるか、又は存在してもよい移動性対イオンと相互作用できる。これらの相互作用は、保護食品膜ネットワークの性質、すなわち主鎖構造の架橋を変えてより強い膜を作り出すことができる。
低減可消化炭水化物食品に含まれる非消化保護物質は、非消化保護物質の典型的には少なくとも約０．５重量％、より典型的には少なくとも約１重量％、より典型には少なくとも約３重量％、そして典型的には約２０重量％まで、より典型的には約１０重量％まで、さらにより典型的には約５重量％までのイオン特性調整剤カチオンを含むことができる。
非消化食品膜成分の濃度及び組み合わせ
食品膜成分の使用濃度は、食品用途に基づき変更できる。低減可消化炭水化物食品は、典型的には、構造／粘稠発酵性物質、構造タンパク質ポリマー、レオロジー調整剤及びこれらの混合物、並びに任意にイオン特性調整剤から典型的に選択される非消化性物質を５０重量％まで含む。より典型的には、低減可消化炭水化物食品は、２０％までの構造／粘稠発酵性物質、構造タンパク質ポリマー又はこれらの混合物、３０％までのレオロジー調整剤、及び任意に５％までのイオン特性調整剤、更により典型的には５％までの構造／粘稠発酵性物質、構造タンパク質ポリマー又はこれらの混合物、１５％までのレオロジー調整剤、及び任意に５％までのイオン特性調整剤を含む。得られる低減可消化炭水化物食品中の非消化性食品膜物質の典型的な濃度及びより典型的な濃度が表Ｂで示される。
Figure 2012130345
一般に、非消化食品膜物質の使用濃度（得られる食品の総重量％としての非消化食品膜物質の重量）は、本発明の主要な結果である血糖値に影響を与えることができる変数であり、これは食品中の可消化炭水化物が消化又は吸収されずに小腸を通過する程度に関連する。一般に所望の血糖応答は、通常、非消化食品膜物質の濃度を決定する。
本発明の親水コロイド成分は、種々の比率及び組み合わせで配合されて、特定の食品系の機能性、加工性、官能特性、及び消化低減要件を満たすことができる。非消化食品膜ネットワークを形成すること、及び粘性腸糜粥をもたらすことに有用な親水コロイドの典型的な例には、表Ｃ及びＤで示されるものが挙げられるが、これらには限定されない。
Figure 2012130345
Figure 2012130345
膜成分の組み合わせは、所望の膜特性及び性能を達成する特定の用途のために開発される。一つの食品で作用する膜は、別の食品で同様に作用しないかもしれない。必要な架橋度、化学的な相互作用、水素結合度、水結合、イオン種の存在及び強度、並びに膜レオロジーに対する食品マトリックスの効果のような変数が、特定の膜成分の選択及び濃度に影響を与える。
保護食品膜ネットワーク特性
保護食品膜ネットワーク及びその成分物質の重要な特性として、１）胃及び小腸の消化酵素に暴露されたときの非消化性、２）酸安定性、３）薄い、連続した膜、４）糜粥の増粘又は粘度上昇、５）可消化炭水化物成分に対する被覆性及び粘着性、６）弾性及び伸展性膜、７）所望の加工条件下での最適流動性、及び８）大腸における発酵による分解性が挙げられる。
１）非消化性：
本明細書の非消化性食品膜物質として有用な親水コロイドは、非消化性多糖類及び非消化性オリゴ糖類として分類でき、その生理学的又は物理化学的特性により食物繊維であると考えられる。食物繊維は、ヒトの小腸において消化及び吸収に耐性があるので、本発明の定義によると非消化性である。食品膜ネットワークの非消化性は、効果的に被覆又は分離された保護炭水化物のセル又は粒子が、胃腸管においてそれらの又は他の酵素により相当程度消化されることなく、胃及び小腸を通過することを確実にする。食品膜ネットワークのどのような消化も可消化炭水化物のセル又は粒子を酵素による糖類への消化に暴露し、これは次に小腸において吸収されうる。食品膜ネットワークの非消化性は、可消化炭水化物に基づく原料を繊維様にする、すなわち、保護炭水化物がＲＳ１型の難消化性デンプンの特性をとることとなり、これは本発明の定義によると食物繊維である。
２）酸安定性：
食品膜ネットワークの酸安定性も胃の酸性環境においてその一体性を維持することを助け、それにより、可消化炭水化物を消化、次いで小腸における吸収に暴露することになる保護膜系の分解の可能性を低減する。加えて、膜の一体性を失うことは、潜在的な健康効果の低減を意味し、その結果として保護可消化炭水化物の大腸への送達が低減する。本発明の親水コロイドは許容可能な酸安定性を有するように選択される。しかし、親水コロイドの組み合わせが使用される場合、親水コロイドの酸安定性が変わりうる可能性があるので、胃液又はその合成等価物を使用して食品膜ネットワークの酸安定性を試験することが推奨される。酸安定性は、保護炭水化物に基づく食品の微細組織を維持する膜ネットワークの能力に関連し、それにより保護炭水化物に基づく食品が低濃度の適度に消化された炭水化物を維持する。例としては、本発明に従って作られた調理済みパスタをガラス反応容器中に置き、０．１０Ｍ ＨＣｌ（典型的な胃酸濃度）で完全に覆い、撹拌パッドにより３６℃で１時間撹拌することができる。保持時間の後、パスタを取り出し、生じた洗浄水が使用した洗浄水と等しいｐＨを有するように、パスタ用プラスチック・ストレーナーを用いて脱イオン水で十分に洗浄する。次にパスタは血糖反応法（下記で記載される）を使用してインビボで分析できる。
３）薄く連続した膜：
食品膜ネットワーク内に生成される薄く、連続した親水コロイド膜は、得られる低減炭水化物食品の全体にわたる膜系の分布を、重量基準で比較的低い使用量にて促進し、より効果的かつ効率的な血糖制御系をもたらす。効果的な薄い連続した膜ネットワークは、親水コロイドの希釈量を最小限にし、膜ネットワークの炭水化物消化抵抗を最大限にする。
４）糜粥の増粘又は粘度上昇：
食品膜ネットワーク及びその成分の親水コロイドの幾つかの実施形態は、炭水化物消化の吸収性糖生成物の糜粥への拡散及び糖類が血流に吸収されうる小腸の壁への移動の遅延を提供する。得られた糜粥の親水コロイド誘導粘性は、摂食後血糖値の低減又は減速に重要な役割を果たすことができる。
液体の粘度は流れの内部抵抗を説明する測定可能な特性であり、特定の温度での流体の流動性の測定値である。親水コロイドは、水和されると上昇された粘度を誘導できる。最適な水和は、親水コロイドが水系に高度に分散されているか又は溶解されている場合に達成される。したがって、５０〜１００ミクロンの範囲の小さい粒径を有する親水コロイド物質が、親水コロイドの良好な水和を達成するために重要でありうる。親水コロイド物質の水和は、その場で膜ネットワークを調製する高剪断混合技術を使用する場合に促進できる。
親水コロイドは、それ自身の重量の何倍もの水の流動挙動に劇的な影響を及ぼすことができる。高分子電解質である親水コロイドは、同様の分子量の非イオン性ポリマーよりも高い粘度をもたらすことができる。これは、電荷反発、並びに水和により増大された分子の大きさ及び構造性に起因するといえる。粘度は、一般に親水コロイドの濃度、温度及び剪断歪みで変わる。親水コロイド混合物は、相乗的に作用して粘度を上昇させるか、又は拮抗的に作用して粘度を低下させる。イヌリンは効果的な拮抗物質である。電解質の添加又はｐＨ調整は、通常はポリマーコイルの崩壊を誘導し対応して粘度の低下をもたらす電荷基の解離を、特定の親水コロイドにおいて低減できる。
５）可消化炭水化物成分に対する被覆性及び粘着性：
本発明は、必要な膜接着性を提供しながら、膜での覆いを提供する、有効な膜被覆特性及び接着性を有する食品膜を提供する。膜の表面の、炭水化物に基づく食品原料粒子の表面への強い結合は、胃腸管の酸及び酵素との接触から食品を保護するバリアを作り出すために好ましい。それぞれの食品膜の成分は、個別に区別されるが、これらの組み合わせは独特の機能を提供できる。特定の膜系の被覆能力は、多くの場合、得られる低減可消化炭水化物食品の炭水化物消化抵抗を決定することにより最適に決定できる。
６）弾性及び伸展性膜：
食品膜ネットワークは、弾性及び伸展性を両立する粘弾性食品膜成分から形成される。粘弾性とは、粘性と弾性の両方の膜特性を有することを意味する。粘性と弾性を合わせた特性（食品膜特性の章で破断点伸びとして定義されている）、並びに強さ（食品膜特性の章で破断強さとして定義されている）と弾性を合わせた特性は、本発明の膜の重要な特性である。膜は、切断及び破断を避けるために十分に弾性かつ伸展性である必要がある。弾性の反対は脆性である。脆性膜（低い破断点値を有すると定義される）は、破断又は切断し、利用可能な可消化炭水化物を消化から保護する能力を失うことがある。弾性膜は破断に耐え、膜一体性を提供する能力を有する。弾性膜は、多くの場合、より良好な流動性を有し、したがって裂け目及び割れ目のような小さい領域に達することを含む、食品の良好な覆いを提供する能力を有する。弾性膜は、膜を裂くことによる破断にも耐える。分析法は、食品膜特性の章で定義されているように、得られる膜の相対的強度、流動性、粘度及び弾性を評価できる。
７）所望の加工条件下での最適流動性：
水和された流体膜のより低い粘度として測定される良好な流動性を有する食品膜は、加工される炭水化物に基づく原料の粒状組成物の全体にわたってより良好な覆いを提供することができる。食品膜の成分に加えて、加工温度、ｐＨ及び食品構成要素は、炭水化物に基づく原料粒子上に又はその間に被覆されるときの膜の流動性に影響を及ぼすことができる。このため、被覆プロセスの際の温度は、最適な被覆を得るために重要であり、流動性の変化は、食品膜特性の章で定義されている方法により定義されるように、分析的に調べることができる。
８）大腸における分解：
最後に、小腸を通過する保護食品膜物質は、例えば発酵、ｐＨの変化、微生物による消化、又はこれらの組み合わせによる分解によって、大腸における使用のために剥離可能であるべきである。
食品膜特性：
非消化食品膜組成物の粘弾性は、膜の種々の成分がどのように脆性又は弾性に影響を及ぼすかを示すため、及び食品膜組成物の粘性効果を示すために測定及び評価できる。更に、その流れる能力、又は粘性の側面も正確に測定されるべきである。種々の構造の親水コロイドと可塑剤の相乗作用は、均一の流れのための優れた粘度の制御を有し、そして食品膜の脆性及び切断を最小限にする改善された弾性又は柔軟性を有する膜組成物の開発にとって重要である。
水和膜は、個別の又はブレンドした非消化性物質を過剰量の水で水和し、加熱し、剪断して、流体系を生じることにより作成できることが知られている。水和食品膜系の含水量は、典型的には７５重量％〜８５重量％である。作成されると、水和食品膜系の流動性は、方法の章で記載されている粘度測定法に従って、選択された温度下での流れに対する抵抗性（粘性）を測定することにより決定できる。
次に水和膜は、標準組織分析機を使用して乾燥膜の物理的品質を決定するために乾燥できる。これらの分析機及びその使用技術は組織分析の当業者には周知である。物理的品質には、堅さ、緩和、膨張、接着性／他着性、付着、付着性、弾性、弾力性、粘着性、及び伸展性を含む、得られた乾燥膜のパラメーターを挙げることができる。
水和食品膜組成物は「水和食品膜組成物の調製」の方法に従って作成され、これは方法の章で開示されている。水和食品膜組成物は、「乾燥された安定した食品膜試料の調製及び試験」の方法に従って、乾燥された安定した食品膜試料として作成され、これも方法の章で開示されている。次に乾燥された安定した食品膜試料は、下記の物理的特性の評価に従って食品膜の物理的特性を決定するために試験できる。
膜品質の指標は、物質の試料の弾性率を評価することにより得られる。弾性率は、食品膜の変形に対する抵抗として定義することができ、すなわち指定量の歪み（伸び）を作り出すために印加される圧力量を意味する。これらの圧力を定義する要素は、貯蔵弾性率（すなわちＥ’）及び損失弾性率（すなわちＥ”）である。
貯蔵弾性率は、歪みにより区分される、正弦変形の歪みと同相にある圧力であり、一方、Ｅ”すなわち損失弾性率は、歪みにより区分される、歪みにより９０°位相がずれている圧力を定義する。Ｅ’は、変形周期当たりの蓄積及び回収されたエネルギー量の測定値である。これは変形の可逆性に関わる、すなわち膜の弾性を定義する。値Ｅ’は、本明細書では膜の破断強さとも呼ばれ、ダイン／ｃｍ２と表わされる。これは食品組織分析機のソフトウェアによって計算される。これは、分析機のピストンにより固定距離から加えられた力に対する膜の抵抗の測定値である。Ｅ”は、変形周期当たり熱として放散又は損失した膜のエネルギーの測定値である。これは膜の非可逆性の測定値であり、すなわち膜の高い水結合食品膜成分により寄与される膜の粘性を定義する。膜の機械的品質の主要な測定値は、破断点伸びであり、静止から膜破断までの変形の百分率として表わされる。膜の機械的品質の別の測定値は、その破断又は引っ張り強さであり、すなわちダイン／ｃｍ２で表わされ、膜を破断又は破壊点まで変形するように印加される圧力量である。
可塑剤なしで作られ、ペクチンのような高分子量ポリマーから構成される食品膜系は、相対的に高い弾性率の値を有する。しかし、これらは低い破断点伸びを有し、極めて脆性であり、低い破断強さを有する。したがって、この種類の単一体食品膜は、容易に切断及び破壊することがある。しかし、増量された可塑剤で作られた膜は、典型的には、より高い破断点伸び、より低いＥ’及びＥ”値を有し、より高い総合的な破断強さの値をもつ、低い総合的な脆性及び靱性を示す。
デンプン及びペクチンのような粘性発生ポリマー（特にメチル化度が低く、したがって低分子量であるもの）の増量は、典型的には、貯蔵弾性率、すなわち破断強さ（Ｅ’）と損失弾性率（Ｅ”）の両方が徐々に低下する結果となる。イヌリン、グリセリン、及びソルビトールのような可塑剤は、ポリマーの水和を促進するために使用することができ、そうして膜の弾性率に影響を与えることができる。
例としては、ハイメトキシル（ＨＭ）ペクチン（＞６５％メチルエステル化）のみからなる食品膜又は少量の、デンプンのような他の親水コロイドポリマーから作成されるものは、３Ｅ＋１０〜５Ｅ＋１０ダイン／ｃｍ２の範囲の高い弾性率の値を示す。これらの膜は、５〜３０％の破断点伸びを有し、相対的に脆性の膜の典型である。例としては、ＨＭペクチン９５％及びトウモロコシデンプン５％（アミロース７０％及びアミロペクチン３０％）から作られる膜は、それぞれ２０℃〜２００℃で３Ｅ＋１０〜２．５Ｅ＋１０ダイン／ｃｍ２の範囲のＥ’値を有する。ＨＭペクチン膜と同様の条件下での損失弾性率（Ｅ”）値は、それぞれ２０℃〜２００℃で４Ｅ＋０９〜３Ｅ＋０９ダイン／ｃｍ２の範囲である。ＨＭペクチン９５％／デンプン５％膜に膜の９％でグリセリンが可塑剤として添加されると、２０℃で２．５Ｅ＋１０及び２００℃で約１Ｅ＋０９のＥ’値となり、可塑剤のない膜よりも著しく低くなる。
可塑剤の影響の更なる例では、９５／５（ＨＭ６５％）ペクチン／アミロースデンプン７０％膜にグリセリン２０％が添加されると、２０℃で２Ｅ＋１０及び２００℃で３Ｅ＋０８のＥ’値となる。可塑剤の使用がないと膜の脆性が明かであった。非可塑化ペクチンに基づく膜と比較すると、可塑剤の増量が、Ｅ’とＥ”の両方を温度範囲にわたって低減する。室温では、Ｅ’及びＥ”値は、約５０％であった。より高い温度のレベルでは、Ｅ’及びＥ”として測定される流動性は桁を超えて低減した。
本発明のための乾燥された水和食品膜混合物は、典型的には、高い破断強さ及び破断点伸びを有する乾燥された安定した試料を形成し、良好な柔軟性及び構造強度を示す。本発明の食品膜物質の乾燥された安定した試料は、典型的には、少なくとも約５ダイン／ｃｍ２の破断強さ及び少なくとも約１０％の破断点伸びを有し；より典型的には少なくとも約１５０ダイン／ｃｍ２、より典型的には少なくとも約１０，０００ダイン／ｃｍ２、さらにより典型的には少なくとも約１Ｅ＋７ダイン／ｃｍ２の破断強さ及び少なくとも約１００％、より典型的には少なくとも約２００％の破断点伸び；約５Ｅ＋１１ダイン／ｃｍ２までの破断点強さ及び約５００％までの破断点伸びを有し；典型的には、約１Ｅ＋６〜約１Ｅ＋０９ダイン／ｃｍ２の範囲、より典型的には約１Ｅ＋８〜約４Ｅ＋０８ダイン／ｃｍ２の範囲の破断点強さ及び約２００〜４００％の範囲、より典型的には約２５０〜３００％の範囲の破断点伸びを有する。
水和食品膜系の粘度も本発明の機能性に重要である。水和食品膜組成物は、典型的には、水中で重量基準で１０％の濃度により、２０℃で約５００ｃＰ、より典型的には２０℃で１０００ｃＰ、なおより典型的には２０℃で５０００ｃＰの粘度側面を有し、２０℃で１００，０００センチポアズ（ｃＰ）までの高さであるが、より典型的には約２５００〜１０，０００ｃＰであることができる。水和食品膜組成物の粘度は、後で記載される粘度測定法に従って決定される。水和食品膜組成物は、「水和食品膜組成物の調製」の方法に従って作ることができ、水濃度が９０重量％であり、親水コロイド物質が１０重量％である。
例としては、イヌリンのみ又はペクチンのみのような単一の親水コロイド体を含有する食品膜組成物は、イヌリンの場合では（ここでイヌリンは可塑剤として作用する）低い粘度側面を有するか、又はペクチンの場合では高い粘度側面を有するかのいずれかである。いずれの組成物も、破断強さ又は引っ張り強さとして定義される高い破断点伸びをもたらすことはない。更なる例として、水８８％及びイヌリン１２％を含有する組成物は、２０℃で約３ｃＰの低い粘度及び約４．８Ｅ＋０３ダイン／ｃｍ２の相対的に低い破断強さの値を有する。更なる例として、水８５％及びハイメトキシルペクチン１５％を含有する組成物は、２０℃で約３，０００ｃＰの著しく高い粘度を有するが、約５ダイン／ｃｍ２の極めて低い破断強さを有する。種々の高水結合親水コロイド（構造／粘稠発酵性物質）と１つ以上の可塑剤（レオロジー調整剤）とを組み合わせることによって、食品膜の粘度制御及び柔軟性の両方が達成できる。
例としては、重量基準でキサンタンガム１．２％、κ−カラギーナン１．０％、ＨＭ−ペクチン０．６％、多分散イヌリン１２％、ソルビトール４％、塩化カリウム０．２％、及び水８１％からなる水和食品膜組成物は、２０℃で約３０００ｃＰの粘度及び約５．２５Ｅ＋０．５ダイン／ｃｍ２の破断強さの値を有する。
更なる例では、重量基準で、ジェランガム０．４％、κ−カラギーナン１．２％、グアーガム１．０％、短鎖イヌリン１２％、ソルビトール３．８％、クエン酸ナトリウム０．１％、塩化カリウム０．１％及び水８１．４％からなる本発明の水和食品膜組成物は、約６５００ｃＰの粘度及び約７．２Ｅ＋０．５ダイン／ｃｍ２の破断強さを有する。
粘度増強成分：
消化系において利用可能な可消化炭水化物を消化する炭水化物消化酵素の作用をブロックし、小腸において単糖類の吸収を低減する第２の方法は、低減可消化炭水化物食品内に粘度増強成分を提供することである。本発明の別の実施形態では、粘度増強成分を含有する低減可消化炭水化物食品を挙げることができる。粘度増強成分は、典型的には、高粘稠親水コロイドを含み、粘稠膜ビルダーと呼ばれる。低減可消化炭水化物食品に含有される粘稠膜ビルダーは、消化プロセスの間に消費された食品から糜粥に直接放出できるか、又は低減可消化炭水化物食品の表面で反応して糜粥の粘度を増加することができる。粘稠膜ビルダーは、つるつるした、ぬるぬるした、又はすべすべした稠性を糜粥に付与する。（粘度の上昇に寄与するものは、上記で考察された保護食品膜ネットワークの構造から生じることもでき、これは糜粥の混合型移動に対して、腸に沿った「栓流」型移動に寄与する。）本発明は、また、糜粥で粘度を増強して利用可能な可消化炭水化物の消化を低減し、可消化炭水化物の消化生成物（単糖類）の血流への吸収を低減する粘度増強成分を食品に提供する非消化親水コロイドを含む組成物の使用に関する。
粘度の上昇は、糜粥が小腸を通る間維持される。粘度の上昇及びぬるぬるした稠性は、糜粥における可消化炭水化物物質の消化に対する２つの効果を有することができ、それらは、得られる低減可消化炭水化物食品中の可消化炭水化物物質の摂食後血糖値の形成を低減又は減速する主な原因である。
第１に、粘度の上昇及びぬるぬるした稠性は、胃腸（ＧＩ）移動時間の低下の原因であると考えられる。小腸のぜん動運動は、糜粥を混合すること及び糜粥を腸管に沿って移動することの両方を行う筋肉の収縮力の形態でエネルギーを提供する。あらゆる特定の理論に束縛されるものではないが、粘度の上昇は、糜粥の混合に抵抗をもたらして、ぜん動エネルギーを、むしろ糜粥を腸管に沿って移動させる方向に向かわせる。糜粥のつるつる、ぬるぬるした稠性は、また、糜粥の腸壁での引きずり及び付着を低減する。これらの作用は、糜粥の小腸内での移動時間を減少する。
第２に、粘度の上昇は、糜粥を通り、血流に吸収される小腸の壁への吸収性糖類（外来性及び内在性糖類、並びに可消化炭水化物の消化により生じる糖類）の移動を遅延できる。粘度の上昇は、糜粥を腸内で撹拌して吸収性糖類を腸壁に移動するぜん動性混合を低減し、また、それらが血流へ吸収されうる、糜粥内の糖分子の分散を低減する。
可消化炭水化物を含有する食品における粘稠膜ビルダーの使用の結果、可消化炭水化物は、小腸における消化及び吸収から保護され、食品の摂取の後の摂食後血糖応答が減衰できる。
上記で記載された多くの構造／粘稠発酵性物質も粘稠膜ビルダーとして使用できる。粘稠膜ビルダーは、一般に非消化発酵性繊維物質を含み、これにはガム類及び難消化性デンプン類を挙げることができる。粘稠膜ビルダーとしての使用に典型的な親水コロイドは、寒天、カラギーナン、ファーセレラン、アルギン酸塩、アラビアガム、ガッティガム、トラガカントガム、カラヤガム、グアーガム、ローカストビーンガム、イヌリン、タラガム、タマリンドガム、コンニャクマンナン、アラビノキシラン、β−グルカン及びキシログルカン、ペクチン、セルロース又はセルロース物質、カードラン、デキストラン、ジェランガム、ラムサンガム、スクレログルカン、ウェランガム、キサンタンガム、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸プロピレングリコール、ヒドロキシプロピルグアー、並びに加工デンプンからなる群より選択できる。
粘稠膜ビルダーとして有用な好ましい親水コロイドは、高レベルの粘度（本明細書下記で記載されている、粘度法に従って１％溶液中で３００ｃｐ超）をもたらすことができ、胃液で安定しており、最適な膜特性を提供する。粘稠膜ビルダーとして有用な好ましい親水コロイドは、キサンタンガム、ガラクトマンナン（グアーガム及びローカストビーンガム）、ペクチン、アルギン酸塩、カラギーナン、トラガカントガム、及びカラヤガムからなる群より選択される。キサンタンガムは、優れた粘度を提供し、ガラクトマンナン（グアーガム及びローカストビーンガム）と相乗作用があって、高い粘度を生み出す。キサンタンガムとグアーガムの両方が、良好な膜伸展性及び被覆特性を有する。ローメトキシペクチン及びアルギン酸塩は、架橋してより強い膜又は皮膜を生成する能力を有する。イヌリンは、好ましい粘稠膜ビルダーであり、典型的には、２〜６０フルクトース単位（ＦＵ）のＤＰ及び８〜１２の平均ＤＰ、より好ましくは１５〜６０ＦＵのＤＰ及び約１５〜３０ＦＵの平均ＤＰを有する。
特定の食品系における使用のための選択肢は、それらが使用される食品の組成に基づいて変わることがある。構造／粘稠膜ビルダーは、また、可消化炭水化物に基づく原料に既に存在している内在性親水コロイドと相互作用する及び相乗的に反応するように選択できる。
粘度増強成分は、また、レオロジー調整剤又は可塑剤を、上記で確認されているように、粘稠膜ビルダーの流動性を改善するために含むことができ、これは得られる低減可消化炭水化物食品又はそれから形成されるそしゃく塊の全体にわたって、粘稠膜ビルダーを均等に分配することに役立つ。１つのレオロジー調整剤又はこの混合物が１つ以上の粘稠膜ビルダーと共に使用できる。
典型的な可塑剤として、ソルビトール、キシリトール、ポリデキストロースのようなポリオール類、イヌリン、好ましくは２〜２０の重合度（ＤＰ）及び４〜７の平均ＤＰを有するイヌリンのような特定の食物繊維、２〜５及び平均４の重合範囲、又は２〜８で平均４．７の範囲を有するフルクトオリゴショ糖類（オリゴフルクトースとしても知られている）、グリセリン及びフルクトースのような低分子量糖類を挙げることができる。可塑剤は、加工食品マトリックス内に水分を誘引し、移動し、分配することを促進する保湿剤として機能できる。可塑剤を単一の親水コロイド又は混合粘度増強成分系に添加できる。
可消化又は部分的に可消化の可塑剤物質も使用できるが、典型的には血糖負荷寄与を最小限にするため限定された濃度である。
粘度増強成分は、利用可能な炭水化物を含有する第２食品で、その中又はそれと共に摂取されたとき、利用可能な炭水化物を消化から保護し、小腸内で消化された炭水化物により生じる単糖類の吸収を低減することにより、第２食品の血糖反応を低減できる低減可消化炭水化物食品又は食品添加物を提供できる。本発明は、食事が少なくとも１つの本発明の低減可消化炭水化物食品を含む場合、食事の血糖反応の鈍化をもたらす。本発明の低減可消化炭水化物食品又は食品原料、好ましくは食品の推奨される一人分の量と同じ程度の部分が食事の他の食品と混合されるとき、全ての食品が従来の食品である食事と比較すると、食事の血糖反応は鈍化される。
大腸効果及び利益：
可消化炭水化物を含有する食品の血糖反応を低減する第２の方法は、小腸を通り過ぎた未消化発酵性炭水化物の大腸での発酵によって、肝臓でのグルコース形成及びグリコーゲン刺激の低減を提供する。この発酵によって、血糖の低減の他に更なる健康利益を実現することができる。
事実、本発明の実施により作られる低減可消化炭水化物食品は、制御された量の保護可消化炭水化物を、小腸をバイパスさせ、結果的に大腸の常在微生物に使用させる。大腸に到達した未消化で保護された炭水化物は、通常存在している大腸微生物叢により発酵される（それらのための食品になる）ことができる。これらの未消化保護炭水化物は、大腸の局所的健康を維持することにより大腸の健康及び人体において重要な役割を果たし、それは、大腸が脱水を防ぐために水及び電解質の管理及び保存において役割を果たすからである。加えて、健康な大腸は、小腸を通過してくる残留物質の消化を助け、残留した非消化の物質及び毒素が通過する経路を提供する。大腸は、最も多くのコロニーがある消化管の領域であり、大腸内容物の１グラム毎で１０１１〜１０１２個の嫌気性菌がいる。これらの細菌は、小腸から消化されずに通ってきたタンパク質及び炭水化物の消化を促進する酵素を生じる。多くの変数が未消化炭水化物の発酵の程度に影響を及ぼすことができ、したがってガス（メタン、水素、二酸化炭素）、短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）（Ｃ２〜Ｃ５有機酸）、並びに増殖した細菌集団を含む発酵から生成される種々の最終生成物の性質及び量に影響を及ぼすことができる。発酵の程度は、典型的には、完全に発酵したもの（多くの水溶性未消化炭水化物、本発明の実施により作り出されるもの）からほとんど発酵していないもの、例えばセルロース粒子までの範囲である。しかし、発酵の程度に影響を及ぼす多くの要因のうち、主要な影響は、未消化炭水化物の物理化学的性質である。
未消化炭水化物の発酵による細菌集団の増殖は、大便重量の大きな部分である大便嵩に直接寄与する。細菌は、水が約８０％であり、脱水に耐える能力を有し、そのことは糞便物質の水保持に寄与する。ヒトの糞便における細菌の数は、約４×１０１１〜８×１０１１／ｇ乾燥糞便であり、西洋風の食事をする対象者の糞便固形物の約５０％を占める。大腸発酵のガス生成も大便嵩にいくらかの影響を与えることができる。ガスの捕捉は、量の増加、及び糞便の通過時間の低下に寄与することができる。
発酵の代謝最終生成物、すなわちガス、ＳＣＦＡ及び増殖した微生物叢は、大腸における未消化炭水化物の物理化学的効果と、大腸における局所的効果及び全身的効果の示唆において中心的な役割を果たす。バクテリオイド科、クロストリジウム属及び酵母菌の幾つかの非病原性種、嫌気性球菌、及び乳酸桿菌属の幾つかの種のような厳密な嫌気性種による発酵から生成されるガスは、大部分は、鼓腸により放出されるか、又は吸収され、その後肺を通して体から失われる。しかし、これらの微生物叢により生成されるいくらかの水素及び二酸化炭素は、メタン生成細菌により更にメタン（ＣＨ４）に代謝され、したがって腸のガス圧を低減する。これらの嫌気性微生物のうち、クロストリジウム属、真生細菌及び嫌気性球菌は、最もガスを生成し、一方ビフィズス菌は、ガスを全く生成しない通常の消化管微生物叢の唯一の群である。
食品中の保護可消化炭水化物のエネルギー蓄積量又はカロリー値は、消化された炭水化物として小腸で消化及び吸収された炭水化物に対する大腸で発酵した炭水化物であることができる。摂食後血糖及び高脂血応答は、親水コロイドの膜形成及び粘度増強特性により減衰される。非消化性親水コロイド膜は、可消化炭水化物を炭水化物消化酵素との相互作用から保護する。親水コロイドの粘稠特性は、腸の内容物を増粘して小腸内の炭水化物の吸収を低減し、これは消化された炭水化物部分のぜん動混合及びその分散を減少する。門脈系に吸収され、肝臓に到達するＳＣＦＡは、グルコース及び脂質代謝に影響を及ぼすことができる。これらは、血糖値、並びにコレステロール及びトリグリセリドの血中濃度を減衰する。可消化炭水化物が小腸の消化及び吸収を回避し、大腸で発酵すると、このプロセスで得られるＳＣＦＡは、大腸での吸収、その後の肝臓での代謝により一定量のエネルギーを提供する。非消化性炭水化物のエネルギー蓄積量又はカロリー値は、化学的な観点から、発酵の程度によって左右される。どのような程度でも発酵していない非消化炭水化物は、０ｋｃａｌ／ｇに近いカロリー蓄積量を有するが、カロリー研究のデータは、ＳＣＦＡへの発酵及び単胃種の肝臓における酸化の平均エネルギー生成は、１．５〜２．５ｋｃａｌ／ｇであって、むしろ小腸での消化及び吸収、その後の肝臓での酸化は４．０ｋｃａｌ／ｇであることを示す。これは、細菌生物量の発酵、ガス、及び非消化性炭水化物発酵プロセスからの熱によるエネルギー損失に起因する。
発酵により発生する主なＳＣＦＡは、酢酸、プロピオン酸及び酪酸であり、大腸における総ＳＣＦＡ濃度の８３〜９５％を占め、約６０〜１５０μｍｏｌ／Ｌの範囲である。これらの酸の濃度は、微生物叢の濃度も最高である場合に最高であり、すなわち盲腸及び右又は横行結腸において最高である。これらの高濃度の酸に対応して、ｐＨも典型的には横行結腸において最低（５．４〜５．９）であり、大腸の遠位に向かって６．６〜６．９に徐々に上昇する。ｐＨが低下すると、大腸の環境は、大腸菌、クロストリジウム属及び特定の酵母菌のような毒素生成及び健康障害促進微生物叢にとって好ましくなくなる。
大腸のレベルでは、未消化炭水化物の発酵は、これらの健康促進ＳＣＦＡ及びビフィズス菌のような内在性でよりｐＨ耐性のある微生物叢の濃度を上昇して、１）粘膜細胞の成長及び血流に影響を与えること、２）粘膜生成を増加すること、３）細胞分化剤として作用すること（抗腫瘍効果）、４）大腸炎を予防すること、及び５）カルシウム又はマグネシウムのような鉱物吸収を改善することのような潜在的な健康効果を発揮して、病原菌の成長を抑制する。門脈系に吸収され、肝臓及び腎臓に到達するＳＣＦＡ、特にプロピオン酸は、代謝に更に影響を及ぼすことができる。このことは、血糖症、脂血症、尿毒症の低減のような全身的な効果及び総合的な窒素バランスの改善をもたらすことができる。脂質に対する影響は、潜在的な健康効果の一例であり、それは高血清脂質濃度が心臓血管疾患の危険性の増加に結びついているからである。加えて、肝臓における低グリコーゲン生成及び高グルコース生成は、長期にわたってインスリン耐性を作り出すことと一致しており、その結果として糖尿病の転帰をもたらす。この危険性は、未消化発酵性保護炭水化物の消費により低下されることがある。
ホスト代謝に対する効果に加えて、未消化発酵性保護炭水化物は、また、大腸の発癌の危険性を低減することに関係がある。本発明を実施して作り出された十分に発酵した炭水化物供給源の発酵は、酪酸をもたらし、その大部分（約９０％）は、大腸細胞の好ましい基質としてＣＯ２及びケトンに代謝されると考えられ、それらの総エネルギーの７０％を提供し、細胞培養の強力な分化剤として、それらを腫瘍発生への転化から保護する。
改質炭水化物に基づく食品原料：
本発明の他の実施形態は、可消化炭水化物に基づく原料及び非消化性保護成分を含む改質炭水化物に基づく食品原料に関する。典型的な可消化炭水化物に基づく原料は穀物粉である。家庭及び施設の両方における可消化炭水化物を含有する食品の作成において、植物性又は果物粉のような可消化炭水化物に基づく原料が、食品製造プロセスにおける通常の成分である。典型的な穀物粉として、小麦及び大麦のような穀物類、トウモロコシ及び米のようなイネ科植物、大豆、豆類、及びヒヨコマメ（ｙｅｌｌｏｗ ｃｈｉｃｋｐｅａｓ）のような豆果類、ジャガイモのような塊茎類から誘導されるものが挙げられる。本発明は、改質された粉を提供するために従来の粉が本発明の非消化性保護原料の添加により改質できることを提供する。
典型的な非消化性保護原料は、粒状形態である。典型的には、非消化原料は、上記で記載されたように形成されて水和スラリー又は溶液として従来の粉に加工される。あるいは、粒状形態の非消化原料は、粉と共に加工されて改質粉を形成できる。改質粉は、従来の粉混合装置システム及び技術を使用して作成できるが、従来のシステムよりも高い剪断及び低い接触時間を用いる加工装置及び技術を使用することが好ましい。
典型的には、改質粉は、非改質粉に匹敵する物理的性質を有し、本発明に従って生地由来の食品に加工することができ、これらには、パスタ、米飯、ポテト、トルティーヤ、パン及び製パン製品が含まれるが、これらに限定されない。本発明で作られる生地系は、向上したレオロジーを有して、種々の低減炭水化物製品を作るのに使用される製造プロセスに役立つ。生地はより良好な機械加工性を有して、例えば、押し出しダイ及びトルティーヤプレスへの付着を低減する。生地は低下した粘度を有して、押し出しダイの圧力を低減し、同時に電力消費量を低減し、収量の向上に役立つ。
本発明の他の実施形態は、食品の上に振りかけるか又はその中に加えて、可消化炭水化物を消化から保護することができる食品原料、或いは糜粥の粘度に上昇をもたらす食品原料に関する。そのような食品原料は、処理済食品の血糖反応を鈍化することができる。食品原料は、調味料、風味料、又は食感改良剤であることができる。食品原料は、粒状又は液体組成物を含むことができる。食品原料は、ソース、グレイビー、製パンミックス、パンケーキミックスのような食品、及び飲料を製造するために使用できる。食品原料は、植物又は果物のような食品用のグレーズ又はディップとして使用できる薄いソース又はつや出し製品であることができる。
非消化親水コロイド：
下記の表Ａは、好ましい非消化性親水コロイドを選択された物理データと共に提示する。下記の選択された親水コロイドは、本明細書の後記で考察される。
Figure 2012130345
キサンタンガム：
キサンタンガムは、液状（ｐｏｕｒａｂｌｅ）サラダドレッシング、ソース及びグレイビー、ペストリーフィリング、プリン、幾つかの乳製品、並びに果汁用の非常に安定した増粘剤として開発された。これは低濃度で優れた増粘剤である。キサンタンガムは、３つのβ−１−４結合糖側鎖（Ｄ−グルコース−２．８モル、Ｄ−マンノース−２．０モル、Ｄ−グルクロン酸−２．０モル）を持つセルロース主鎖を有する剛構造である。これは擬塑性であり（剪断が印加されると薄くなる）、良好な接着及び被覆特性に寄与する。これは冷水及び熱水の両方で可溶性である。剪断が不在であると、ゲル様構造を生じ、低濃度で高粘度を生じる。キサンタンガム／グアーガム及びキサンタン／ローカストビーンガム混合物は、粘度の相乗的な上昇を示す。粘度特性は、イオンによりいくらか影響を受けるが、酸、塩及び高温で比較的安定している。キサンタンは、冷凍温度で安定しているが、レトルトでは不安定になり、これは０．１％の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）により改善される。キサンタンガム溶液は、広範囲の温度にわたって溶液の粘度に変化を示すことがなく、典型的には剪断後に粘性を完全に回復する。キサンタンガムは、コーングルコースのような糖類を利用して細菌キサントモナスカンペストリス（Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ）により作成し、これは特定の食品成分を作る慣用の商業的方法である。キサンタンガムは、胃液で膨張して粘度を上昇することができる。キサンタンガムは、ヒトの酵素に耐性があり、酸性及びアルカリ性の条件で安定している。人体で消化されないが、無傷で大腸に到達し、そこで、コレステロールの低減及び血糖のなめらかな変動に役立ち、そして大腸の健康を維持するのに役立つ発酵プロセスの生成物を生成する常在微生物叢により食物として使用される。
グアーガム：
グアーガムは、天然の食品乳化剤、増粘剤、及び安定剤であり、冷凍デザート、焼成食品、サラダドレッシング、及びチーズのような多くの食品で使用される。この食品ガムは、マメ科植物（Ｃｙａｍｏｐｓｉｓ ｔｅｔｒａｇｏｎｏｌｏｂｕｓ）の種の胚乳部分から抽出された貯蔵炭水化物である。ガラクトース側鎖を持つマンノース高分子主鎖を有する非イオン性（不変）ガラクトマンナンポリマーである。冷水で可溶性であり、ガラクトース側鎖が増加すると増大する（冷水可溶性により２５％超のガラクトースとなる）。グアーガムは、冷水で急速に水和し、温度を上昇すると水和率も上昇して、一般に低剪断粘度の高粘度擬塑性溶液が得られる。グアーガムは、イオン、ｐＨにより比較的影響を受けず、他のほとんどのゴム類よりも厳しい温度及び剪断により影響を受けやすい。グアーガムは、κ−カラギーナン又はキサンタンガムと共に使用されると性質を変えて、ゲル形成なしに粘度を相乗的に上昇させる。良好な被覆特性を有する。酸におけるグアーガムの部分加水分解は粘度を低下させる。溶液はイオン強度又はｐＨにより影響を受けない。グアーガムは、キサンタンガムと粘度相乗作用を示す。大腸で発酵して短鎖脂肪酸となる非消化炭水化物として、大腸への送達に使用されてきた。成分は、腸機能を改善し、下痢を低減し、下痢を緩和し、「悪玉」コレステロール及び血中トリグリセリド濃度の低下を助け、食後の血糖値を正常化することを示した。
ローカストビーンガム（ＬＢＧ）：
ローカストビーンガムは他の、グアーガムのような、ガラクトマンナンである。これは、ガラクトース側鎖を持つマンノース高分子主鎖を有し、分子量約３３０，０００である。グアーガムと異なり、冷水可溶性がなく、僅か１８〜２４％のガラクトース側鎖を有する。イオン、ｐＨにより変化せず、また比較的影響を受けず、厳しい温度及び剪断に影響を受けやすい。ローカストビーンガムは、水和するために高温を必要とし、典型的には８０℃で１０分間加熱されると完全に水和し、溶液は濁った、オフホワイトとなる。水和の後で形成されるゲルは、ずり減粘（擬塑性）である。グアーガムと同様に、ローカストビーンガムは、κ−カラギーナン又はキサンタンガムのゲル特性を変える。キサンタンガムは、グアーガムよりも低い程度に置換されているＬＢＧのマンナン主鎖とより強力に会合する。ローカストビーンガムは、ガムの総含有量の０．４％を超えて弾性組み合わせゲルを形成する。グアーガムと同様に、ローカストビーンガムは、ヒトの消化管で容易に発酵して、ヒト微生物叢を修正して消化管の健康及び機能を改善する。研究は、脂質低下（トリグリセリド及びコレステロールの低下）効果及び摂食後グルコース（低血糖値及びインスリン応答）効果を示した。
ペクチン：
これらの天然混合型食品炭水化物は、リンゴ、柑橘類果物、ヒマワリ及びテンサイのような多くの植物の細胞壁に存在する。市販のペクチンは、通常リンゴの搾りかす又は柑橘類の皮から抽出した非消化炭水化物である。ペクチンは、２００〜１，０００のガラクトース単位の非分岐鎖状ポリマーであり、β−１−４−グルコシド結合により結合している（Ｄ−ガラクトウロン酸のポリマー）。ペクチンの機能性は、ポリガラクチュロン酸の順序及びメチルエステル化の程度に起因する。ペクチンは、メチルエステル化度により特徴付けられ、これはゲル化速度を制御する。ハイメトキシル（ＨＭ）ペクチンは、５０％を超えるメトキシル含有量を有するものとして特徴付けられ、ローメトキシル（ＬＭ）ペクチンは、典型的には５０％未満のメトキシル含有量を有する。ラピッドセットペクチンは、典型的には７０〜８５％のメトキシル含有量を有し、スローセットペクチンは、４４〜６５％のメトキシル含有量を有する。ＨＭペクチンは、ゲルを形成するために低ｐＨ（＜３．５）及び高Ｄ．Ｓ．（＞６０°ブリックス）を必要とするが、優れた脆性膜を形成する。本発明で開示されているように、ペクチン含有膜は、本発明での使用において柔軟性を向上するために水誘引可塑剤により改質されなければならない。ＨＭは、通常のジャム及びゼリーにおいてゲル化剤として使用される。ＬＭペクチンは、カルシウムイオン誘導鎖間会合によりゲルを形成する。アミド化ＬＭペクチンは、天然果物保存料のゲル化に使用される。ＨＭペクチンは、カゼイン（乳タンパク質）と反応するので、乳酸飲料を安定化する。ＬＭペクチンは、カゼインとの相互作用のため、ミルクゲルとしても使用される。ペクチンは、典型的には、フルーツジャム及びゼリーのゲル化、並びにヨーグルト及びヨーグルト飲料のような幾つかの発酵乳製品のゲル化を助けるために使用される。研究は、ペクチンが、胃が空になる速度を低下し、食品の小腸への移動を遅くすることに役立ち、したがって糖類の血流への吸収を遅らせ、血糖変動をなめらかにすることに役立つことを示した。また、「悪玉」（ＬＤＬ）コレステロール値を低下し、同時に「善玉」（ＨＤＬ）コレステロール値を変えないことに役立つこと示した。
カラギーナン：
カラギーナンは、英国に近い大西洋、ヨーロッパ大陸及び北アメリカで一般的な海藻である紅藻類（Ｒｈｏｄｏｐｈｙｃｅａｅ）から抽出された天然の非消化炭水化物である。カラギーナンは、多分散されている（全く同一の分子が二つない）。３つの形態が存在し（κ、ι、λ）、これらは硫酸エステル及び３，６−無水ガラクトース含有量により構造的に異なる。ガラクトース主鎖硫酸エステルは、陰電荷を与える。主鎖の無水ガラクトース単位は、ゼラチン相乗作用のために必要であり、硫酸化度は、ゲル組織を制御する。両方とも３，６−無水糖を有するκ及びι型は、ゲルを形成するが、糖のないλ型は、ゲル化せず、増粘剤として機能しない。κ−カラギーナンは、カリウム相互作用により脆性ゲルを生成し、ι型は、カルシウム相互作用により弾性ゲルを形成する。カラギーナンは、カゼイン塩と相互作用してゲルを安定化し、これは硫酸エステル基の数及び位置によって左右される。アニオンは、安定したコロイドタンパク質−カラギーナン複合体を形成する。カラギーナンは、アイスクリーム、マシュマロフラフ、パンケーキシロップ、乳製品に基づくデザート、ブレックファーストシェーク及びプリン、並びに加工肉のような幾つかの加工食品を増粘すること；食品を安定化又は乳化して、チョコレートミルクのように液体が一緒に混合したままでいることを助けること；糖又は氷の結晶の形成を遅らせることにより、例えば糖菓類及び冷凍デザートにおいて結晶の安定化を助けることに使用される。天然の創造物であるという観点から、創造物としてトマトペーストとあまり変わらない。非消化炭水化物として、カラギーナンは、人体で消化されないが、常在微生物叢により大腸で完全に発酵して、健康利益を生じる。研究は、腸の粘度を上昇すること、胃を空することを減少し、小腸の通過時間を低減すること（低血糖特性）に役立つことを示した。このプロセスは、ペクチン及びグアーガムのように、糖が血液中に入る速度を遅くし、発酵して、血糖形成及び肝臓でのコレステロール生成に影響を及ぼす生成物を発酵から生成する。
アルギン酸塩：
アルギン酸塩は、褐藻類（Ｐｈａｅｏｐｈｙｃｅａｅ）の天然食品抽出物である。これらは、β−１−４−Ｄ−マンヌロン酸及びα−１−４−Ｌ−グルロン酸残基から構成される非分岐鎖で線状のポリマーである。アルギン酸塩ゲルは、形成するためにカルシウムのような対イオンを必要とする。通常のイオン含有量は、０．５〜１％である。粘度は低濃度で上昇し、カルシウム含有量が増加すると上昇し、分子量及びカルシウム含有量の関数として１％の粘度で１〜２０００センチポアズ（ｃＰ）である。膜（ゲル）形成は、金属イオン封鎖剤、すなわちクエン酸ナトリウムとの競争を通して、システムへの制御されたカルシウム放出により仲介される。アルギン酸は塩ｐＨ３未満で沈殿し、ｐＨ６．５を超えると分解する。プロピレングリコールは、カルシウム及び酸に対してそれらを安定化する。プロピレングリコールアルギン酸塩ゲルは、サラダドレッシングに使用されるため、より良好な酸安定性を提供し、低ｐＨでの沈殿を低減するように設計される。アルギン酸塩及びプロピレングリコールアルギン酸塩系は、乳製品、製パン製品に（フルーツフィリング、質感及びゲル化調整）、氷結晶の形成に耐えるために冷凍デザートに、オーバーラン（空気）安定化に使用される。アルギン酸塩は、非消化炭水化物であり、ヒトの消化管で容易に発酵して短鎖脂肪酸となり、健康利益をもたらす。
ジェランガム：
ジェランガムは、２つのβ−グルコース単位とβ−グルクロン酸及びラムノース単位から構成される。これは、細菌シュードモナスエロデア（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｅｌｏｄｅａ）により生成され、高分子量（１，０００，０００）を有する。ジェランガムは、冷水で不溶性であり、高温及びカルシウムイオンでゲル化する。ジェランガムは、硬質ゲルを生成するか、又はＬＢＧ若しくはキサンタンガムの添加によるより柔らかい（改質された）ゲルを生成する。ジェランガムは、寒天、カラギーナン、及びアルギン酸塩と機能が似ている。ゲル形成は、冷却よる二重螺旋の凝集によってもたらされ、酸付加の水素イオンを含む全てのイオンで誘導される。ジェランガムは、食品及び小腸において粘度を加え、大腸で容易に発酵して短鎖脂肪酸となる。
イヌリン：
イヌリンは、フルクトースの非消化ポリマーである。これは、世界中の３６，０００種を超える樹木で見出される天然の貯蔵炭水化物であり、自然界でデンプンの次に最も多い炭水化物である。タマネギ、ニンニク、小麦、レーズン、トマト、バナナ、アスパラガス、及びチコリの根又はその葉（Ｂｅｌｇｉａｎ ｅｎｄｉｖｅ）のような慣例的に摂取されている果物及び野菜で見出される。主にチコリの根（Ｃｉｃｈｏｒｉｕｍ ｉｎｔｙｂｕｓ）からの抽出及び精製により商業的に生産されている。これは、ショ糖では、β−２−１−結合フルクトース分子と末端α−１−２−結合グルコース単位の非分岐鎖で線状のポリマーである。原生チコリイヌリンは、典型的には２〜６０フルクトース単位の重合度（ＤＰ）の範囲を有し、平均９〜１２単位を有する。冷水及び熱水で可溶性であって、清澄な溶液（室温で１２ｇ／Ｌ）を生じ、溶解度及び明澄度は、ポリマー鎖の分布によって左右される。イヌリン分子は、高含水低ｐＨ環境（＜ｐＨ４．０）で不安定であり、加水分解してフルクトースとなる。２〜５若しくは２〜８単位、又は平均約４単位の重合度（ＤＰ）を有するもののような短鎖画分は、水で高度に可溶性であり（室温で７５０ｇ／Ｌ）、極めて吸湿性（水誘引）であり、本発明の可塑剤として使用される保湿剤特性を有する。この種類のイヌリンの生成物は、低い粘度を有する（５％のイヌリンは典型的にはショ糖の約１０％以下の粘度である）。これらの製品は、ゴールデン・テクノロジーズ社（Ｇｏｌｄｅｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｉｎｃ）（コロラド州）からニュートラフローラ（Ｎｕｔｒａｆｌｏｒａ）（登録商標）ｓｃＦＯＳとして、オラフィチ・フード・イングリディエンツ（Ｏｒａｆｔｉ Ｆｏｏｄ Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ）（ペンシルベニア州）からラフィロース（Ｒａｆｉｌｏｓｅ）（登録商標）Ｐ９５として、及びセンサス・アメリカ社（Ｓｅｎｓｕｓ Ａｍｅｒｉｃａ， ＬＬＣ）（ニュージャージー州）からフルータフィット（Ｆｒｕｔａｆｉｔ）（登録商標）ＣＬＲとして市販されている。チコリ根からの原生イヌリンは、２〜６０フルクトース単位のＤＰで、平均９〜１２単位を有する高分子量鎖（多分散）の混合物である。原生イヌリンは、保湿剤特性を有し、水結合特性を提供し、そして弱い擬塑性粒子ゲルを形成するように、多機能を提供する。この種類の粒子ゲルは、イヌリン含有量が約２５重量％であり、濃度が上昇すると粘度及び堅さが増加する。粒子ゲルは、カルシウムのようなカチオンの添加（０．２５〜１％）により強度が増加する。形成されたゲルは、ずり減粘（擬塑性）である。ゲルは、特にカラギーナンに基づくゴム系と共に使用されると、発泡体を安定化し、乳化剤を助ける。この性質を有する市販の製品の例は、カーギル社（Ｃａｒｇｉｌｌ Ｉｎｃ）（ミネソタ州）からのオリゴ−ファイバー（Ｏｌｉｇｇｏ−ｆｉｂｅｒ）（登録商標）ＳＴ；コスクラ（Ｃｏｓｕｃｒａ）（ベルギー）からのフリブリリン（Ｆｒｉｂｒｉｌｉｎｅ）（登録商標）ＳＴ；オラフィチ・フード・イングリディエンツ（Ｏｒａｆｔｉ Ｆｏｏｄ Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ）（ペンシルベニア州）からのラフィチリン（Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ）（登録商標）ＳＴ；及びセンサス・アメリカ社（Ｓｅｎｓｕｓ Ａｍｅｒｉｃａ， ＬＬＣ）（ニュージャージー州）からのフルータフィット（Ｆｒｕｔａｆｉｔ）（登録商標）ＨＤである。５〜６０フルクトース単位のＤＰ範囲で、平均２５単位を有するもののような高いＤＰを有する物理的に分割されたイヌリンは、擬塑性ゲル形成をもたらし（１２．５％で開始）、水と結合し、食品構造を強化し、食品中の水の移動を最小限にするのに役立つ。そのような製品の市販の例は、オラフィチ・フード・イングリディエンツ（Ｏｒａｆｔｉ Ｆｏｏｄ Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ）（ペンシルベニア州）からのラフィチリン（Ｒａｆｔｉｌｉｎｅ）（登録商標）ＨＰ、コスクラ（Ｃｏｓｕｃｒａ）（ベルギー）からのフィブリリン（Ｆｉｂｒｉｌｉｎｅ）（登録商標）ＬＣ、及びセンサス・アメリカ社（Ｓｅｎｓｕｓ Ａｍｅｒｉｃａ， ＬＬＣ）（ニュージャージー州）からのフルータフィット（Ｆｒｕｔａｆｉｔ）（登録商標）ＴＥＸ！である。食品中の通常のデンプンと異なり、イヌリンは、人体で消化されないが、大腸における健康促進細菌の選択された群（ビフィズス菌及び乳酸桿菌属）により好ましい食品（食物繊維）として使用され、これらは多くのヨーグルト及び他の発酵乳製品で見られる活性培養として使用されるものと同じ菌である。これらの細菌は、イヌリンを選択的に使用して成長し、ＳＣＦＡのような発酵生成物を生じて、免疫系の支援に役立ち、肝臓における炭水化物及び脂質（脂肪）代謝を調節し、強い骨及び歯のためのカルシウム吸収の改善に役立ち、健康的な免疫機能の支援に役立ち、食品の適切な消化及び水の再循環のために大腸を健康に保って下痢の作用を低減することに役立つ。
難消化性デンプン：
通常のデンプンは、膵アミラーゼ、α−デキストリナーゼ、マルターゼ、スクラーゼ及びラクターゼのような炭水化物消化酵素により消化される。本発明で有用な難消化性デンプンは、デンプンと、健康的な個人の小腸におけるヒトの酵素で分解されないデンプン分解のデンプン生成物との合計として定義される。難消化性デンプンは、食物繊維であると考えられる。これらは小腸で消化されないが、大腸で発酵する。
本発明で有用な難消化性デンプンは、耐性の源に基づいて分類される。
ＲＳ１デンプンの耐性は、可消化デンプンの閉じ込めの結果であり、これは可消化デンプンを消化酵素の攻撃から保護する。ＲＳ１デンプンの例には、部分的に摩砕された穀物類、部分的に咀嚼された米飯及びシリアル、並びに種が挙げられる。ＲＳ１デンプンの耐性は、部分的に摩砕された穀物類で見出されるような加工の程度及び種類によって変わることができる。
ＲＳ２デンプンは、ゼラチン化する（デンプン粒子が水和し、破裂する）まで耐性であるデンプン粒子を含む。ＲＳ３は、ゼラチン化した後のデンプンポリマーの老化又は再会合に関する。ＲＳ４は、難消化性の化学的加工デンプンである。上記の分類に基づき、本発明の可消化炭水化物は、消化酵素の攻撃から保護する親水コロイド膜及び粘稠胃腸内容物中に閉じ込められることから、ＲＳ１デンプンであると考えられる。消化に耐性であるデンプンは、科学的研究において血糖値、血中コレステロール値及び血中トリグリセリド値の制御に役立ち、インスリン濃度を正常化し、大腸内膜の健康改善に役立ち、それにより潜在的な潰瘍及び炎症性腸障害を減少し、大腸癌の危険性を低減することを示した。
本発明の食品で用いられる完全な親水コロイド膜形成系は、添加された親水コロイドと、同様に穀物品のβ−グルカン及びグルテンのようなそれから膜が形成される特定の食品に予め存在している親水コロイドとを含有してもよい。
食料品は、非常に複雑な物質であり、多要素で機能性の親水コロイドと組み合わされるとき、親水コロイドの組成及び濃度、並びにその支持化学元素を変えることが、膜性能を最適化するために必要となる可能性がある。
製造過程（Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ）：
非消化食品膜成分及び粘度増強成分を可消化炭水化物に基づく原料に加えるために異なる手法が使用できる。
一の実施形態において、本発明は、低減可消化炭水化物食品を作成する方法であって、１つ以上又は全ての親水コロイド物質を含む親水コロイド組成物を準備する工程；親水コロイド組成物をスラリーに予備水和する工程；予備水和された親水コロイド組成物を可消化炭水化物に基づく原料中に加工して生地を形成する工程；及び任意に生地を寝かせる及び／又は乾燥することにより加工して、低減可消化炭水化物食品又は食品原料を形成する工程を含む方法を提供する。
加工は、典型的には、印加された剪断下で、親水コロイドを可消化炭水化物に基づく原料（例えば、粉）の中に又はそれと共に、効果的な保護食品膜ネットワークを有するか、あるいは効果的に分散された親水コロイド粘度増強成分を有する消化抵抗性食品物質を形成するのに十分な時間混合する工程を含む。
異なる種類の加工装置及び加工条件が、炭水化物に基づく食品成分に添加する前に膜系の成分を混合及び水和し、膜を食品へ最終的に組み込むことを達成するために使用できる。加工手法は、非水和食品膜成分が食品の製造の際に組み込まれるときに食品中に膜を展開するように、適切に選択されなければならない。加工装置及び条件の選択は、使用される膜の組成、それが適用される食品の種類、並びに所望の膜の性質及び性能に左右される。加工は、食品膜ネットワークが食品マトリックス内にどのように分布され、埋め込まれるかに影響を及ぼすことができる。また、その調製の間と食品マトリックスへの組み込みの間の両方で膜の性質に影響を与えることができる。加工は、膜のレオロジー、強度に影響を与え、糜粥の粘度に影響を及ぼす。本発明の組成物及び方法で使用される予備水和ゴム類は、水又は水分と、粉を含む他の成分との競合を最小限にするように選択できる。
加工における重要な検討事項は印加される混合剪断の量である。水和膜調製物に印加される高剪断混合は、成分の分布に均一性をもたらし、一部の例では所望の分子相互作用をもたらすことができる。高から中程度の剪断混合が、膜系を食品中に組み込み、その中で展開することに使用できる。二軸スクリュー押し出しプロセスにおける高剪断混合は、食品及び膜成分の可塑化混合物における膜成分の密接な相互作用を提供できる。特定の食品原料及び親水コロイド系では、混合強度及び混合時間は制御されるべきである。高剪断混合の時間及び強度は、良好な膜特性及び保護食品膜ネットワークの適切な分布を達成するために、当業者により最適化できる。親水コロイド食品膜の過剰剪断は、所望の特性及び性能を低下するかもしれないことが予測できる。
他の実施形態において、本発明は、低減可消化炭水化物食品を作成する方法であって、少なくとも１つの非消化親水コロイド物質を含む親水コロイド組成物を準備する工程；親水コロイド組成物を予備水和する工程；予備水和された親水コロイド組成物を、原生親水コロイドを含む可消化炭水化物に基づく原料に加工して生地を形成する工程；及び任意に生地を寝かせる及び／又は乾燥することにより加工して、低減可消化炭水化物食品を形成する工程を含む方法を提供する。
さらに他の実施形態において、本発明は、低減可消化炭水化物食品を作成する方法であって、少なくとも１つの非消化親水コロイド物質を含む親水コロイド組成物を準備する工程；親水コロイド組成物を可消化炭水化物に基づく原料を含む１つ以上の乾燥食品成分と混合する工程；親水コロイドと乾燥食品成分の混合物を水和及び加工して生地を形成する工程；及び任意に生地を寝かせる及び／又は乾燥することにより加工して、低減可消化炭水化物食品を形成する工程を含む方法を提供する。この実施形態において、非消化物質の粒径は、典型的には粉の粒径に匹敵する粒径を有して、急速かつ効果的な水和を提供する。非消化物質の粒径が小さいほど表面積が多くなり、水和効率が大きくなる。低剪断混合装置しか利用できない場合は、より大きい粒径が著しく良好な分散及び良好な全体的な水和をもたらす。典型的には、非消化親水コロイドは、約４０〜約２００ミクロンの範囲、より典型的には約７５ミクロン未満の粒径を有する。
食品：
保護食品膜ネットワークは、広範囲の食品の種類及び分類で利用できる可消化炭水化物に基づく原料のために設計できる。本明細書で使用されるとき、本発明に従って作られる食品は、ヒト又は動物の摂取用であることができ、限定するものではないが、ペット及び家畜用、並びに農場動物用の飼料が挙げられる。本発明の技術が適用できる食品の分類には、パスタ（ヌードルを含む全ての種類）、再構成又は二次成形米飯、再構成又は二次成形ポテト（マッシュポテト、インスタントフレーク、及びテイタートッツ、フレンチフライ、ハッシュブラウン及びチップスのような再構成ポテト製品）、飲料、製パン製品、デザート、ソース、グレイビー及びスープ、フードバー、糖菓類（フロスティングを含む）、シリアル、並びにチップス及び押出スナック、膨化スナックのようなスナック類が挙げられるが、これらには限定されない。製パン製品には、パンを挙げることができ、これには、例として通常の食パン、トースト、バン、ロール、クロワッサン、プレッツェル（ソフト及びハード）、ピザ生地（冷凍及び生）、イングリッシュマフィン、ブレッドスティック、フラットブレッド、ピタパン、トルティーヤ、クルトン、パン粉及びブリーダー（ｂｒｅａｄｅｒ）粉、スイートブレッド、マフィン、ドーナッツ、チップス及びベーグルが挙げられる。発酵させていないパンは、パン種剤なしで調製される。製パン製品には、また、例としてケーキ、クッキー、ペストリー生地及びペストリー製品を挙げることができる。
パスタ：
本発明の組成物及び方法を用いる典型的な分類の食品はパスタである。本発明のパスタ食品は、手作りであるか又は高度に自動化された技術的に先進的な施設で作成されることができ、パスタの個別の形状（スパゲティ、ヌードル、リボン形、リガトーニなど）は、典型的にはパスタ生地を乾燥し、押し出すことにより作成される。パスタを作るのに好ましい粉はデュラムセモリナである。デュラム小麦（マカロニコムギ）は、グルテンが多く極めて硬質の小麦である。「セモリナ」は、特定の穀物ではなくむしろ製粉質感を意味し、セモリナは細砂の質感を有し、連邦規定によると僅か３％の「粉」（より微細に製粉された粉末）しか含有しない。「粒状デュラム」は、実質的に３％〜１０％の粉含有量（３％未満ではなく）のセモリナである。セモリナとして製粉される最高等級のデュラムは、パスタに弾性を与え、より容易に破断し、調理すると柔らかくグニャッとして粘つく稠性となる傾向がある薄力粉で作られたパスタよりも固く調理するのに役立つ。
本発明に従って作られたパスタは、典型的には、少なくとも約５０重量％、より典型的には少なくとも約７５重量％、さらにより典型的には少なくとも約８５重量％の粉を含み、約９８重量％まで、より典型的には約９０重量％までの粉を含む。パスタは、また、典型的には、少なくとも約２重量％、より典型的には少なくとも約５重量％の非消化性保護物質を含み、約４０重量％まで、より典型的には約１５重量％まで、さらにより典型的には約１０重量％までの非消化性保護物質を含む。
パスタに含まれる非消化性保護物質は、典型的には少なくとも１０重量％、より典型的には少なくとも約２０重量％、さらにより典型的には少なくとも約３０重量％、そして約７０重量％まで、より典型的には約６０重量％まで、さらにより典型的には約４０重量％までの、構造／粘稠発酵性物質と構造タンパク質ポリマーのうちの少なくとも１つ、典型的には両方から選択される構造及び粘稠食品膜成分を含むことができる。パスタに含まれる非消化性保護物質は、典型的には少なくとも約２５重量％、より典型的には少なくとも約３５重量％、そして約９０重量％まで、より典型的には約７０重量％までのレオロジー調整物質を含むことができる。パスタに含まれる非消化性保護物質は、典型的には少なくとも約０．５重量％、より典型的には少なくとも約１重量％、より典型には少なくとも約３重量％、そして典型的には約２０重量％まで、より典型的には約１０重量％まで、さらにより典型的には約５重量％までのイオン特性調整剤を任意に含むことができる。
パスタの製造において、本発明の実施は、「割れ目」の著しい低減を示す。割れ目とは、パスタが緩むか又は水分を得たとき、保存の間にパスタ製品がぼろぼろに崩れるか又は崩壊することを意味する。この現象は、不十分な押し出し、乾燥又は保存条件により悪化し、この現象は、パスタの押し出しプロセスの始めと終わりに最も頻繁に見られる。乾燥室の温度と湿度の変化が著しく変動し、最も一定ではないのがこの時点である。割れ目は小さい亀裂により明白となり、パスタに小さな白色の線として現われ、調理するとパスタが分裂し粉々になる原因ともなりうる。「割れ目」の観察は、本発明に従って作られたパスタの試料で行われ、パスタの製造における非消化保護成分の使用は、割れ目の相当な低減をもたらすことを示す。したがって、本発明の更なる実施形態は、パスタの製造において「割れ目」として知られている現象を低減するための本明細書で記載されている非消化性保護原料の使用である。
本発明に従って作られた調理済みパスタ製品は、従来のパスタと比較して、そして本発明の非消化性保護原料のない同じ配合のパスタに対して、改善されたかみ応えを有する。用語「かみ応え」は、イタリア語の用語「アルデンテ」に由来し、これは「歯応え」を意味し、パスタの正しい出来具合を説明するために使用される。好ましいかみ応えのパスタは、かんだときに僅かな抵抗を保持しているが、中心が固くなっているべきではない。したがって、本発明の更なる実施形態は、調理済みパスタのかみ応えを改善するためのパスタの作成における本明細書で記載されている非消化性保護原料の使用である。パスタの改善された構造及びかみ応えの主要な貢献物質は、構造／粘稠発酵性物質及び構造タンパク質ポリマーである。
本発明に従って作られた調理済みパスタ製品は、従来のパスタと比較して、そして本発明の非消化性保護原料のない同じ配合のパスタに対して、増量した水分を調理済みパスタに保持することが観察された。従来の調理済みパスタの水分吸収量は、パスタの乾燥量の約１００％であり、これは４００グラムの乾燥パスタが水を吸収し、保持して、最終調理済み重量で約８００ｇを有することを意味する。本発明に従って作られたパスタは、使用される小麦粉の量を標準化した同等の従来のパスタと比較すると、少なくとも約１０％、より典型的には少なくとも約２０％、さらにより典型的には少なくとも約４０％多い水を保持できる。したがって、非消化性保護原料による小麦粉の希釈を考慮に入れても、本発明の調理済みパスタは、小麦粉の乾燥単位当たり有意に多い量の水を保持する。したがって、本発明の更なる実施形態は、調理済みパスタで水分量を増加するためのパスタ製品における非消化性保護原料の使用、及び可消化炭水化物に基づく食品原料が小麦粉であることができる、可消化炭水化物に基づく食品原料の重量単位当たり増量した水分を含む調理済みパスタの使用である。
調理済みパスタの水結合の増加は、また、調理損失を低減する。本発明の非消化性物質の使用は調理利益をもたらすことが実際に観察されている。従来のパスタは、調理損失が５．５％未満であると優、５．６％〜６％で良、６．５％〜７．５％で可、損失が７．５％を超えると不可と定義される。高品質の従来のパスタは、通常、約４％の調理損失を有する。本発明に従って作られたパスタは、典型的には２％〜５％と低い。低減可消化パスタの一例では、８．６％の非消化性物質含有量を有し、バイタル小麦グルテン０．９０％、改質小麦グルテン０．６０％、キサンタンガム１．００％、ハイメトキシペクチン０．３０％、塩化カリウム０．３０％、ソルビトール２．５０％及びイヌリン３．００％からなる。パスタは、２．３％〜２．５５％の調理損失を有する。
本発明に従って作られた調理済みパスタは、従来の調理済みパスタと比較して、許容できる、より典型的には改善された、一体性の、かみ応えのある構造を有する。したがって、本発明の更なる実施形態は、調理済みパスタの物理的一体性、かみ応え及び構造を改善するためのパスタ製品における非消化性保護原料の使用である。
本発明の食品は、また、小麦、ライ麦、大麦、オート麦及びモロコシ、米、トウモロコシ、並びにジャガイモ粉が挙げられるが、これらには限定されない種々の果物及び野菜の粉で作成できる。したがって本発明は、また、再構成米飯、並びにそのような粉から作られる他の押し出し及び乾燥生地製品の製造における「割れ目」として知られている現象を低減すること、調理済み再構成米飯及び他の調理済み製品においてかみ応え及び物理的一体性を改善し、水分保持量を増加することに関する。
本発明の適用の例として、パスタは、種々の粉系を使用して作成することができ、例えば、構造／粘稠発酵性物質、構造タンパク質ポリマー、レオロジー調整剤／可塑剤、及びイオン特性調整剤を含む食品膜成分の組み合わせを使用して改質される標準セモリナ粉を使用して作成することができ、これは、食品膜成分約３３％、レオロジー調整剤６５％及びイオン特性調整剤２％の比率から構成される本発明に関連する原料の十分に混合されたブレンドを、約４〜１１％の量で高剪断混合を使用して粉に約１０秒間加える。混合した後の乾燥成分を商業用のパスタプレスに入れ、配合水分量を満たし、押し出し可能な生地を生成する速度で、１００〜１２０°Ｆの水を乾燥成分と混合して加える。生地を、ジーティ、ペンネ、エルボ、スパゲティなど種々のパスタ形状を生じるパスタダイから押し出す。押し出しパスタの含水量は、２９〜３５％である。湿潤製品は、パスタ乾燥機を使用して水分１２％に乾燥される。
長粒米粉のような他の種類の粉を、全てセモリナ又は小麦粉の代わりに、プロセスをほとんどか、全く変えないで使用してもよい。あるいは、大豆粉、エンドウマメ粉、他の豆果類の粉、及び根の粉のような他の種類の粉を、部分的に小麦粉、標準的なセモリナ粉などの代わりに使用することができ、置き換えは、最終パスタ製品の色及び要望のような感覚刺激性及び物理的性質に左右される。
この実施形態の例では、低減可消化炭水化物乾燥パスタは、膜を組み込んでいる予備水和親水コロイド膜をパスタプレスの水添加口から加えて生地を生成し、パスタダイで生地を押して所望の形状にし、その後、パスタ乾燥機で乾燥することによって作成される。予備水和親水コロイド膜は、水８５％、イヌリン５．３％、ソルビトール６．２％、キサンタンガム０．９％、κ−カラギーナン１．２％、ハイメトキシル柑橘類ペクチン０．７％、及び塩化カリウム（ＫＣｌ）０．７％を含有する組成物を有するように作成される。キサンタンガムは、ＴＩＣプレハイドレーテッドＮＴ（ＴＩＣ Ｐｒｅｈｙｄｒａｔｅｄ ＮＴ）として入手可能である。κ−カラギーナンもＴＩＣガム（ＴＩＣ Ｇｕｍｓ）から入手可能である。ＨＭペクチンは、ハイメトキシペクチンであり、ＣＰケルコ（Ｋｅｌｃｏ）からケルコ（Ｋｅｌｃｏ）１５０Ｂラピッドセットとして入手可能である。イヌリンは、フルータフィット（Ｆｒｕｔａｆｉｔ）（登録商標）であり、センサス・アメリカ社（Ｓｅｎｓｕｓ Ａｍｅｒｉｃａ， ＬＬＣ）から入手可能である。ソルビトールは、ロケット（Ｒｏｑｕｅｔｔｅ）から入手可能である。
この種類の予備水和膜を作成し、多様な種類の粉に組み込んで、再構成米飯製品のための米の生地；再構成ポテト製品のためのジャガイモ粉；パン及び他の焼成製品のための小麦粉；トルティーヤ、プレッツェル、及び他の同様の生地系を作成してもよい。
ポテト：
フレンチフライ、ハッシュブラウン、テイタートッツ、ポテトチップスなどのような再構成ポテト製品は、４５〜６０％の構造及び粘稠食品膜成分、３０〜４０％のレオロジー調整剤部分及び２〜４％のイオン特性調整剤のような本発明の種々の成分の組み合わせを、高剪断混合を使用して約４〜２０％の量で粉と組み合わせて改質された標準のジャガイモ粉の組み合わせを使用して製造することができる。冷水（５０〜６３°Ｆ）を中剪断で混合しながら加えて、水１７０重量部と乾燥改質粉約１００重量部の比率の冷マッシュを製造する。得られた冷マッシュを、所望の形状を有する適切なダイを有する低圧縦プレスでプレスし、得られたストランドの長さを回転切断器具を使用して切断する。
フレンチフライの場合は、得られるフライを、直ぐに摂取するために植物油により３５６〜３６５°Ｆで９０秒間調理するか、又は３０〜４５秒間調理し、調理されたフレンチフライをそれぞれ急速冷凍する。テイタートッツの場合は、マッシュを形状に押して、フレンチフライの場合のように調理する。ハッシュブラウンの場合は、プレス操作で得られる薄いストランドをパティの形状にする。再構成ポテトチップスの場合は、冷マッシュを流し型の中に入れ、かりかりになるまで焼く。あるいは、大豆粉、中力小麦粉、長粒米粉、及び他の粉を所望により種々の量でジャガイモ粉の部分の代わりに使用してもよい。
再構成米飯：
本発明を適用するさらに別の例において、再構成米飯は、１２％の構造及び粘稠食品膜成分、７０〜８０％のレオロジー調整剤部分及び２〜４％のイオン特性調整剤のような本発明の種々の成分の組み合わせを、高剪断混合を使用して約４〜２０％の量で粉と組み合わせて改質された米粉を使用して製造できる。乾燥原料を計量して二軸スクリュー押出機の予備調製機（ｐｒｅ−ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ）の中に入れ、そこで蒸気及び水を加えて、押出機に入れた物質の含水量を約３８％まで、温度を１９０°Ｆ（８８℃）にする。予備調整された生成物を二軸スクリュー押出機の中に入れ、そこで生成物の温度を１９０〜１９８°Ｆ（８８〜９２℃）の範囲に維持する。スクリューの配置によって、ダイで切断されると典型的な米粒形になるように構成されているダイへ生成物を送る前に良好な混合がもたらされる。生成物の良好な形状を得るために低い圧力が維持される。生成物の膨張を避けるために温度は２１２°Ｆ（１００℃）未満に維持される。押出機における滞留時間は、約２分間である。ダイの含水量は、３５〜３６％の範囲である。生成物はパスタ型乾燥機により約１４０°Ｆ（６０℃）及び相対湿度約７０％で乾燥される。得られる生成物は、水分約１２％に乾燥される。あるいは、大豆粉、中力小麦粉、ジャガイモ、及び他の粉を所望により種々の量で米粉の部分の代わりに使用してもよい。
トルティーヤ：
本発明は、また、４５〜６０％のＳＶＦＢＨ、３０〜４０％のＲＭＰ部分及び２〜４％のＩＦＭのような本発明の種々の成分の組み合わせを、高剪断混合を使用して約４〜２０％の量で粉と組み合わせて改質された硬質赤色春小麦粉、中力粉、及び他の種類の粉を使用する、フラワ・トルティーヤ及び関連する生成物を作る方法に関する。粉改質系に加えて、生地レオロジー、保存寿命及び官能特性を改善するために、追加のトルティーヤベースが０〜５％の量で添加され、それは、塩、ベーキングパウダー、ソルビン酸カリウム、安息香酸ナトリウム、プロピオン酸カリウム、ナトリウムステロールラクチレート、及びモノ−ジグリセリドであるがこれらに限定されないものから構成される。このベースを粉及び粉改質ブレンドと高速混合機で５分間混合する。植物性ショートニングを乾燥ブレンド混合物に配合量の３〜７％の量で加え、同時に従来のローラー又は櫂形撹拌機により高速で２分間混合する。ローラー又は櫂形撹拌機により低速度で撹拌しながら８２〜８６°Ｆの水を加える。混合を更に２分間続ける。得られる生地を分け、生成されるトルティーヤの大きさに応じて同じ量の部分、すなわち８インチ、１０インチ、１２インチなどに丸める。分けた生地ボールを寝かせ棚で５〜１０分間寝かせる。寝かせた生地ボールを従来のトルティーヤプレスを使用して約０．００８〜０．１０インチ厚のトルティーヤにプレスする。次にトルティーヤを５００°Ｆの直火オーブンで３０秒間、又は加熱調理されるまで焼く。焼いたトルティーヤを冷却ベルトで３分間冷まして、９０°Ｆ未満で最終水分を約３０％とする。
シリアル：
本発明の使用の更なる例は、また、１５〜２５％の構造及び粘稠食品膜成分、３５〜６５％のレオロジー調整剤部分及び５〜１５％のイオン特性調整剤のような本発明の種々の成分の組み合わせを、約４〜２５％の量で粉と組み合わせて改質された小麦粉、トウモロコシ粉、大麦粉、米粉及び関連する種類の粉を使用してトウモロコシ及び他のシリアル（フレーク及び膨張）を作る方法に関する。この系の種々の成分の組み合わせは、作成されるシリアル製品の種類に基づいて変化し、シリアルがフレークになるか又は膨化されるかによって左右される。加えて、ショ糖、或いは糖アルコール、低粘度非消化炭水化物増量剤、及び／又は高甘味度甘味料からなる糖置換系を使用することができる。糖又はその置換系を配合量の１０〜２０％の量で加える。このベース粉改質系及び糖系を高速粉末混合機で３０秒から５分間混合する。フレーク押し出しプロセスに含まれる単位操作は、押し出すこと、調温すること（ｔｅｍｐｅｒｉｎｇ）、薄く剥がすこと（ｆｌａｋｉｎｇ）、及びトーストすることである。これは、押し出しプロセスを通してシリアル穀粒を調理し、ペレット化することを含む。押し出しに続いて、ペレットを調温し、薄く剥がし、トーストする。乾燥粉／糖ブレンドを容量供給装置から計量して二軸スクリュー押出機の前調整シリンダの中に入れ、そこで蒸気及び水を加えて押出機に入れられた物質の水分を約２６〜２７％までにする。前調整シリンダは、物質を部分的に水和し、このデンプン顆粒を部分的にゼラチン化するこのプロセスにおいて役立つ。前調整生成物を、Ｌ／Ｄ比率２５：１の９個のヘッドエレメントから構成される二軸スクリュー押出機の中に入れる。モルトスラリーをヘッドピストン２から配合量の約４％の量を維持する速度で注入する。生成物の温度を１９６〜２１０°Ｆの範囲で維持する。ダイで切断されると典型的なシリアルペレット形状になるように構成されているダイへ生成物を送る前に、スクリューの配置によって良好な混合がもたらされる。生成物の良好な形状を得るために低いダイ圧力が約５００ｐｓｉに維持される。生成物の膨張を避けるために温度は２１２°Ｆ未満に維持される。ダイにおけるペレットの含水量は、２７〜３８％の範囲である。水分が均一に平衡するようにペレットを調温する。調温プロセスは、ペレットを一定した室温で５〜１５分間保持して、均一な水分分布を得ることから構成される。調温すると、ペレットをロスカンプ（Ｒｏｓｋａｍｐ）フレークミルに投入してフレークミルの中で薄く剥がす。湿潤フレークシリアル生成物をロータリートレードライヤーにより３００°Ｆで３分間トーストする。トーストしたフレークを冷却ベルトで７５°Ｆ未満に冷ます。シリアル生成物の膨張は、本発明の観点から、調理温度を２１２°Ｆを超えて上昇させ、可能であれば少量の天然デンプンを加え、続いてトレードライヤーで乾燥することにより達成される。コーンパフのような膨らませた又は膨化したスナック類が同様の方法で作られる。
パン：
本発明は、また、パン又は他の製パン製品を焼く方法であって、改質炭水化物に基づく原料、典型的には改質炭水化物含有粉を準備し、加える工程、水を加え、改質粉を生地又はバターミックスと混合する工程、及び生地又はバターミックスを焼くか又は調理して、低減した量の可消化炭水化物及び保護炭水化物の量を有するパン又は製パン製品を製造する工程を含む方法に関する。あるいは、この方法は、改質炭水化物に基づく原料を準備し、加える工程を、可消化炭水化物に基づく原料、典型的には粉を準備し、加える工程、及び非消化性保護原料を準備し、加える工程に代えることができる。
本発明の利益は、高濃度の可消化炭水化物を含有する単一食品（すなわち、パスタ、ポテト、米飯、スナック類、菓子類、飲料、ソース、及び製パン製品）を摂取したときに実現する。親水コロイド系を含有する飲料を食事と食事の間、食事の前、及び食事と共に摂取すると、満腹効果をもたらし、血糖応答を減衰する。
ペットフード：
本発明の食品には、ドッグフード及びキャットフードが挙げられるが、これらには限定されないペットフードを挙げることもできる。典型的なイヌ用の食品は、ドッグフード組成物の約２０〜約４０重量％の粗タンパク質、約４〜約３０重量％の脂肪、及び約３５〜約６０重量％、好ましくは約４０〜約５５重量％の可消化タンパク質を含有することができる。食事の後の摂食後血糖値及びインスリン濃度の両方を制御する試みは、これらの濃度において高い反応の一因となりうる成分を排除することに焦点が当てられてきた。例えば、米と比べると、トウモロコシ、ソルガム及び大麦は一般に緩やかに上昇及び下降するグルコース反応をもたらすことを示した。ペットフード組成物における非消化性保護原料の使用は、本明細書で記載されているように摂食後血糖値及びインスリン濃度を低減することができる。
任意の健康促進栄養成分：
本明細書で記載された種々の食品は、必要に応じて又は所望により、任意に健康促進栄養成分を含むことができる。そのような任意成分には、アセチル−Ｌ−カルニチン、Ｌ−カルニチン、及び共役リノール酸を含む糖制御、体重管理又は満腹のようなヒトの代謝；ビタミンＤを含むカルシウム吸収；低温加工乳清濃縮物、β−グルカン、マイタケ又はシイタケのようなキノコ抽出物を含む免疫の刺激；コレステロール、トリグリセリドを含む血液脂質の制御；イチョウ、ホスファチジルセリン又はコリンを含む認知効果を与える作用物質；ブドウの種の抽出物、コエンザイムＱ、ルテイン、αリポ酸、緑茶抽出物、アスタキサンチン及びゼアキサンチン、リコピンを含む遊離ラジカル細胞酸化を最小限にする抗酸化特性；並びにベタイン及びトリメチルグリシン（ＴＭＧ）を含むメチル化向上、などの特定の側面に対する食品の影響を向上する成分が挙げられるが、これらに限定されるものではない。任意成分には、植物ステロール及びスタノール、香辛料（例えば、シナモン）、セレン、クロム、バナジウム、マンガン、亜鉛、銅及びモリブデンのような微量の鉱物、並びにオメガ３系及び６系脂肪酸を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
イヌリン及び他の非消化性食物繊維、並びに親水性コロイドは、また、効果的な食品膜ネットワークの形成に必要な量よりも過剰な量で食品に使用できる。典型的にはそのような量のイヌリン及び他の食物繊維は、乾燥又は粉末形態で食品に都合よく添加されるが、これらは、水和形態で他の食品膜物質と一体となって導入することもできる。これは、炭水化物を消化から保護できる有効な食品膜ネットワークがもたらされた食品を可能にし、同時に低減炭水化物消化を越えて改善された健康効果に寄与できる高い濃度のイヌリンを可能にする。
試験方法：
１）血糖反応（インビボ）：
下記の方法は、摂取の際に消化される一人分の食品における消化された炭水化物のグラムの測定に使用される。
総括：
低減可消化炭水化物食品の一人分における消化された炭水化物の量は、一人分の食品の血糖インデックス（ＧＩ）を決定し、次にＧＩと、一人分の食品中の利用可能な可消化炭水化物の含有量とを掛けることにより得られる。一人分の食品中の消化された炭水化物の量は、また、一人分の食品の血糖負荷と呼ばれる。（Ｆｏｓｔｅｒ−Ｐｏｗｅｌｌ Ｋ、Ｈｏｌｔ ＳＨＡ、Ｂｒａｎｄ−Ｍｉｌｌｅｒ ＪＣ、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｔａｂｌｅ ｏｆ ｇｌｙｃｅｍｉｃ ｉｎｄｅｘ ａｎｄ ｇｌｙｃｅｍｉｃ ｌｏａｄ ｖａｌｕｅｓ：２００２、Ａｍ Ｊ Ｃｌｉｎ Ｎｕｔｒ ２００２；７６：５−５６を参照）。
一人分の食品のＧＩ値は、低減可消化炭水化物食品（以降、本明細書では試験食品と呼ぶ）の一人分を１０人以上の代謝的に障害のない健康で適した被験者に与えることにより決定される。それぞれの被験者が耐糖能障害をもっていないことを確実にすることが重要である。一人分の試験食の大きさは、２５グラムの利用可能な可消化炭水化物を含有するように選択される。被験者の血糖値がその後２時間かけて測定される。同様に、２５グラムの利用可能な可消化炭水化物を含有する一人分の白パン（標準食品）が被験者に与えられ、血糖値がその後２時間かけて測定される。
試験食品中の利用可能な可消化炭水化物の量は、方法：ＡＯＡＣ９８３．２２（総糖類）及び９９６．１１（総デンプン）で決定される総糖類と総デンプンの合計である。（シリアルでは、方法：ＡＡＣＣ８０−０４（総糖類）及びＡＡＣＣ７６−１３（総デンプン）が使用されるべきである。）方法：ＡＯＡＣ９８３．２２及び９９６．１１、並びにＡＡＣＣ８０−０４及び７６−１３は、参照として本明細書に組み込まれる。
２時間の試験期間にわたる血糖濃度の測定により得られる曲線は、血糖反応（ｂｌｏｏｄ ｇｌｕｃｏｓｅ ｏｒ ｇｌｙｃｅｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）曲線として設計される。曲線下面積（ＡＵＣ）は、試験又は標準食品を食べることに関連する血糖反応の測定値である。特定の試験食品のＧＩ値は、試験食品のＡＵＣをパン参照標準のＡＵＣで割って計算する。
一人分の試験食品の消化された炭水化物の量（血糖負荷）は、利用可能な可消化炭水化物の量（２５グラム）と計算されたＧＩとを掛けて決定される。
試験方法：
１．試験の被験者は、１０〜１２時間の一晩の絶食の後、朝に診療所に到着する。彼らを午前７時から午前１０時まで試験する。
２．絶食ベースライン血糖値は、手掌での採血で得られた指先の毛細管血を二回試験して決定する。
３．被験者を試験食か又は白パン参照食品に無作為に割り当てる。
４．食事を、３分以内で食べてもらう。
５．それぞれの食事に水１００mlを提供する。
６．食事の摂取後、被験者は、２時間の試験の間は、血糖値が不適切に影響を受けないように、体を動かさないでいる。
７．指先の毛細管血試料を１５分、３０分、４５分、６０分、９０分、１２０分に採取する。
８．医療診断の目的で臨床検査室で典型的に用いられているＧＭ９Ｄアナロックス（Ａｎａｌｏｘ）血液分析機の使用により、血糖値を決定する。
試験要件：
１．それぞれの被験者には、最低３回の試験食及び異なる日に５回のパン参照食品が与えられる。
２．２回の絶食血糖値がそれぞれ８ｍｇ／ｄｌを越えて異なる場合は、試験は中止される。
試験前の被験者のコンプライアンス要件：
１．被験者は、試験の前の４８時間以内にアルコール飲料を摂取してはならない。
２．被験者は、試験の１２時間前に運動をしてはいけない。
３．被験者が試験に参加する時に、病気であるか又は過度のストレス下にある場合には、試験を受けてはいけない。
４．被験者は、目覚めた時及び試験の前に、激しい活動（例えば、自転車に乗る、０．２５マイルを越える長距離を歩く、又は走る）に関与してはいけない。
５．被験者は、臨床モニタリングにより承認されない限り、試験のために診療所に自動車で来るべきである。
６．被験者は、適切な服装をして快適な体温を維持するべきである。
データの処理：
血糖反応曲線：
１．２時間の試験期間にわたる血糖反応曲線の下面積（ＡＵＣ）は、「標準台形法」として知られている数学アルゴリズムを使用して計算される。
２．試験曲線が二重のピークを示す度に、被験者は別の日に再試験される。
３．血糖の上昇が小さ過ぎて適切なインスリン応答を誘発して血糖反応曲線を元のベースライン又は絶食血糖点に戻すことができないグルコース閾値効果のベースラインは、「平坦線」技術を使用して訂正する。平坦線調整は、少なくとも２つの点が±６ｍｇ／ｄｌ以下の違いを示す１５分時点の後で新しいベースラインを確定することにより達成される。新しいベースラインは、１１０ｍｇ／ｄｌ未満でなければならない。新たに定義されたベースラインは、「標準台形法」を用いるＡＵＣの決定に使用される。
パン標準フィルタリング及びグルコーススケールへの調整：
１．パン標準変数を制御し、したがって試験結果の変動を制御するために、平均（分布の標準化の後）から１．０４標準偏差を超える異常値を除去するように、Ｚスコア切り捨てを使用してパン標準値をフィルターにかける。
２．フィルターをかけたパン標準値のＡＵＣに１．４０を掛けて、標準グルコーススケールに変換する。
パン標準の高い変動に基づく個人の不適格：
１．フィルタリングの後、被験者は、パン標準の変動係数（例えば、平均で割った標準偏差）が４０％を越える場合に不適格となる。
計算：
１．それぞれの被験者の血糖指数は、最初に試験食品とパン標準の両方の平均ＡＵＣを計算し、次に試験食品の平均ＡＵＣを被験者のパン標準の平均ＡＵＣ（グルコーススケールに訂正されている）で割ることにより計算される。それぞれの被験者の食品の血糖負荷は、ＧＩと、一人分の食品における可消化炭水化物の量とを掛けて計算される。
２．食品の血糖負荷は、適した試験被験者の全てにわたってＧＩを平均することにより決定される。
２）粘度測定方法
水和食品膜の粘度は、温度制御プレート及びコーン・ブルックフィールド粘度計（Ｃｏｎｅ Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ）を使用して決定できる。スピンドル型ブルックフィールド粘度計を含む他の粘度計を使用することができる。製造者の技術文献より提案されているように、予測粘度範囲に基づいてコーン又はスピンドルの特定の配置を選択することができる。
個別の親水コロイドの粘度は、指示される水性濃度で測定することもできる。
３）水和食品膜組成物の調製
水和食品膜組成物は、ホモジナイザー及び内部トリフォイルブレード（ｔｒｉｆｏｉｌ ｂｌａｄｅ）を含む実験室規模のスクレーパー型二軸混合機、例えばビューラー社（Ｂｕｈｌｅｒ， Ｉｎｃ．）（スイス）からのＳＥＭ−ＴＳ１０真空二軸ミキサーを使用して作成される。混合機は、真空機能も有する。水を混合機に加え、８６°Ｆに加熱する。混合機のトリフォイルブレードを１分間に３０〜４０回転（ｒｐｍ）で回転するように、ホモジナイザー機能を約１０００ｒｐｍで回転するように調整する。典型的には、水８５％及び親水コロイド成分１５％の水和組成物が作成される。一部の親水コロイド組成物では、混合組成物がペースト状であるか又は固形物の湿潤が不完全であることを示す場合は、完全に水和された液体組成物が作成されるまで、含水量を２％づつ増量することができる。食品膜組成物の親水コロイド成分を、順番に溶解し、５分間混合する。添加の順番は、レオロジー調整剤／可塑剤、構造／粘稠発酵性物質、及びイオン特性調整剤である。構造／粘稠発酵性物質は、典型的には、高水結合親水コロイドであり、水結合能の程度を増大する順番で添加されるべきである。次にブレードの速度を約１００ｒｐｍに、ホモジナイザーの速度を約２０００ｒｐｍに調整し、混合を更に５分間続ける。ブレードの速度、ホモジナイザーの速度及び温度を、再び、それぞれ１３５ｒｐｍ、２５２５ｒｐｍ及び９５°Ｆに上げる。真空も−０．３バールに調整する。スラリーを更に４分間混合する。真空を混合機中で−０．４〜−０．６バールに上げ、温度９５°Ｆでブレードの速度を４０ｒｐｍに下げ、ホモジナイザーの速度を１００ｒｐｍに下げる。この条件下でスラリーを約８〜１０分間更に混合して、閉じ込められている空気を取り除く。食品膜組成物を更に一体化し、ゴム集塊を除去するため、膜系を、０．４ｍｍの間隔分離のある２ｍｍのスチールビーズを含み、８６°Ｆで作動するビードミル（ｂｅａｄ ｍｉｌｌ）の中をポンプで通す。ビードミルの処理量は約１５〜１７ｋｇ／時間である。ビードミルは、ビューラー社（Ｂｕｈｌｅｒ， Ｉｎｃ．）（スイス）から入手可能である。結果として水和された食品膜組成物となる。
４）乾燥された安定した食品膜試料の調製及び試験
乾燥された安定した食品膜は、マイクロフィルムアプリケータ（ポール・Ｎ・ガードナナー社（Ｐａｕｌ Ｎ． Ｇａｒｄｎｅｒ Ｃｏ．）、フロリダ州ポンパノ・ビーチ（Ｐｏｍｐａｎｏ Ｂｅａｃｈ）から入手可能）を使用して、水和食品膜組成物をレクサン（Ｌｅｘａｎ）（登録商標）プレートに流し込み成形するか、又は１００ミルの隙間に設定したナイフブレードにより調製することができる。相対湿度６０％、２２℃で２４時間膜を空気乾燥した後、インストロン（ＩＮＳＴＲＯＮ）１０１１型引張試験器具、スチーブンズ（Ｓｔｅｖｅｎｓ）組織分析機、膜試験機能を使用するレオメトリクス・ＲＳＡソリッズ・アナライザー（Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ ＲＳＡ Ｓｏｌｉｄｓ Ａｎａｌｙｚｅｒ）（ニュージャージー州ピスカタウエイ（Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ））によって膜を評価する。周囲温度で開始して、作動の温度制御のために膜チャンバでは空気を使用する。ほとんどの場合では通常の歪みである０．１％を使用し、印加頻度は１０ラド／秒（１．５９Hz）である。
使用できる最適な引っ張り強度器具は、ＴＡ．ＸＴ２ｉテクスチャ・アナライザー（Ｔｅｘｔｕｒｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ）及びウィンドウズ（登録商標）版のそのテクスチャ・エキスパート（Ｔｅｘｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔ）（及びテクスチャ・エキスパート・エクシード（Ｔｅｘｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔ Ｅｘｃｅｅｄ））ソフトウエア（イギリス、ロンドン）である。
実施例：
本明細書で示される実施例は、本明細書を更に説明するために提供され、更なる限定としてどのようにでも解釈されるべきではない。下記の実施例において、デュラム粉は、ノース・ダコタ・ミル（Ｎｏｒｔｈ Ｄａｋｏｔａ Ｍｉｌｌ）から入手可能である。イヌリンは、センサス・アメリカ社（Ｓｅｎｓｕｓ Ａｍｅｒｉｃａ， ＬＬＣ）からフルータフィット（Ｆｒｕｔａｆｉｔ）（登録商標）ＨＤとして入手可能である。グアーガムはＴＩＣガム社（ＴＩＣ Ｇｕｍｓ Ｉｎｃ．）から入手可能である。ソルビトールは、ロケット（Ｒｏｑｕｅｔｔｅ）から入手可能である。バイタル小麦グルテンは、ロケット（Ｒｏｑｕｅｔｔｅ）から入手可能である。エンドウマメ繊維は、ガルーダ・インターナショナル（Ｇａｒｕｄａ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）から入手可能である。長粒米はリブランド（Ｒｉｖｌａｎｄ）からである。ハイメトキシペクチンはＣＰケルコ（Ｋｅｌｃｏ）からである。百分率は、特に指示のない限り全て重量％である。
実施例１：低減可消化炭水化物パスタ
パスタ生地配合：
水−２３．０％
デュラム・エクトラ・ファンシー・パテント粉（Ｄｕｒｕｍ Ｅｘｔｒａ Ｆａｎｃｙ Ｐａｔｅｎｔ Ｆｌｏｕｒ）−６４．０％
イヌリン−４．５％
バイタル小麦グルテン−２．５％
グアーガム（予備水和）−１．５％
エンドウマメ繊維−４．５％
手順：乾燥成分をＶ粉末混合機で５．０分間混合する。パスタをドマコ（Ｄｅｍａｃｏ）商業用パスタプレスで押し出す。混合した後の乾燥成分を商業用のパスタプレスに入れ、配合水分量を満たし、押し出し可能な生地を生成する速度で、水を乾燥成分と混合して加える。生地を、ジーティ（Ｚｉｔｉ）形状をもたらすパスタダイから押し出す。押し出しパスタの含水量は、３０％である。湿潤生成物は、パスタ乾燥機を使用して水分１２％に乾燥される。得られるパスタ生成物は、一人分５６グラム当たり１２グラムの可消化炭水化物を有すると測定される。従来のパスタは、典型的には一人分５６グラム当たり４２グラムの可消化炭水化物を有する。
実施例２：低減可消化炭水化物パスタ
低減可消化炭水化物パスタを、下記に示される原料を使用して、実施例１で記載された方法に従って作成した。表Ｃは、得られた乾燥パスタ組成物を示す。セモリナはダコタ・グローワーズ（Ｄａｋｏｔａ Ｇｒｏｗｅｒｓ）から入手可能である。セモリナの重量含有率には約１２重量％の水が含まれる。バイタル小麦グルテンは、ＭＧＰイングリディエンツ社（ＭＧＰ Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ， Ｉｎｃ）から入手可能である。改質小麦グルテンは、ＭＧＰイングリディエンツ社（ＭＧＰ Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ， Ｉｎｃ）からアライズ（Ａｒｉｓｅ）（商標）６０００として入手可能である。グアーガムは、ＴＩＣプレヒドレーテッドＮＴ（ＴＩＣ Ｐｒｅｈｙｄｒａｔｅｄ ＮＴ）として入手可能である。キサンタンガムは、プレヒドレーテッド・チカサン（Ｐｒｅｈｙｄｒａｔｅｄ Ｔｉｃａｘａｎ）として入手可能である。ＨＭペクチンは、ハイメトキシルペクチンであり、ＣＰケルコ（Ｋｅｌｃｏ）からケルコ（Ｋｅｌｃｏ）１５０Ｂラピッドセットとして入手可能である。イヌリン−Ａは、イヌリン・フルータフィット（Ｆｒｕｔａｆｉｔ）（登録商標）ＣＬＲであり、イヌリン−Ｂは、イヌリン・フルータフィット（Ｆｒｕｔａｆｉｔ）（登録商標）ＨＤであり、両方ともセンサス・アメリカ社（Ｓｅｎｓｕｓ Ａｍｅｒｉｃａ， ＬＬＣ）から入手可能である。
Figure 2012130345
実施例３：パスタの加工
バイタル小麦グルテン１０．４６重量％、改質小麦グルテン６．９８重量％、キサンタンガム１１．６３重量％、ハイメトキシルペクチン３．４９重量％、塩化カリウム３．４９重量％、ソルビトール２９．０７重量％及びイヌリン３４．８８重量％からなる非消化物質のブレンドを調製した。その物質を６００リットルの強力混合機（プロセサール社（Ｐｒｏｃｅｓｓａｌｌ， Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）、オハイオ州シンシナティから入手可能）中に置いてバッチを４３０ｒｐｍで３０秒間混合した。混合機から識別されたコンテナ袋（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｓｕｐｅｒ ｓａｃｋ）の中へ出した。コンテナ袋から、総パスタ配合の８．６重量％と同等の速度で非消化性物質の混合ブレンドを連続して放出するように調整して、アキュレート・メカトロン・グラビメトリック・フィーダー（ＡｃｃＲａｔｅ Ｍｅｃａｔｒｏｎ Ｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ Ｆｅｅｄｅｒ）の中に投入した。最低粉末温度７５°Ｆを有するデュラムセモリナ粉と非消化性物質ブレンドとを、保持時間２分間、５０ｒｐｍで作動する櫂形撹拌コンベアで合わせた。場合により、典型的には再製粉パスタが１０〜１５重量％でデュラムセモリナ粉と共に添加される。再製粉添加は、これらの添加範囲では製品の性能に影響を与えることはないことが判明している。典型的な商業用施設では再製粉が使用され、それは、加工中に連続的に作られ、製造に戻されなければ加工水の中に集積されるからである。非消化性物質及びセモリナ粉を、オーガーリボルトシフター（８５０ミクロン）及び空気コンベアシステム（これらは物質をパスタ製造システムに送るために使用される機械部品である）により更に合わせてブレンドした。セモリナ及び非消化性物質のパスタ製造ラインへの適切な流量を確認し、それぞれのロットにおいて製造される生成物の量を定量化するため、連続流動スケールで合わせた物質を測定した。
生産ラインの上にあるサージホッパーにおいて、セモリナ／非消化性物質ブレンドの温度は７５°Ｆを超えることが確認された。セモリナ／非消化物質ブレンドをＦＡＶＡ高速粉水和混合機で水和した。１０００ｒｐｍで作動するＦＡＶＡ高速混合機の反対側に位置する２か所から水を加えた。水和物質の高速混合物中の滞留時間は、約８〜１０秒間であった。水は１４０°Ｆ±５°Ｆの温度を有し、セモリナ／非消化性物質ブレンドの３３〜３４重量％（すなわち毎時８６０リットル）の速度で添加された。水和生地を、ＦＡＶＡ高速混合機から、滞留時間１３分及び作動３００ｒｐｍのＦＡＶＡ生地混合機へ移動する。この工程の生地温度を９８〜１１０°Ｆ、最低９８°Ｆに維持し、生地水分は３０．１〜３０．２％であった。混合生地を、滞留時間４〜５分間及び作動３００ｒｐｍのＦＡＶＡ真空混合機に移動した。真空混合機での生地水分は、典型的には２９．９％〜３０．１％であった。調製済み生地を、続いて、滞留時間４５〜６０秒、作動２０ｒｐｍ、圧力１３０バールで動作するＦＡＶＡパスタ押し出しプレスに移動した。パスタプレスの出口の切断ヘッドでの生地水分は、２８．６％であった。
エルボマカロニ及びペンネのような短い食品は、長さ仕様で評価された。形成されるパスタをＦＡＶＡ多段乾燥機に移動し、パスタを短い食品では３時間、スパゲティ及びリングイネのような長い食品では６〜８時間乾燥した。乾燥機は、前乾燥、最終乾燥、安定化及び冷却の４段階の温度機能で作動した。前乾燥段階では、乾燥温度は、約１１５°Ｆで始まり、長い食品では１時間かけて約１７５°Ｆまで上昇させ、短い食品ではそれに合わせてより短い時間で上昇させた。１７５°Ｆの温度を約１．２５時間維持し、次に約１９５°Ｆに上昇した。パスタを更に２時間、乾燥段階に置いた。水分はこの乾燥段階で約２９％から約１９％まで減少した。パスタを安定化段階に移動し、そこでは、オーブン温度がこの段階で０．５時間かけて１９５°Ｆから約１６７°Ｆまで低下した。パスタを、長い食品では約３時間、短い食品ではそれに合わせてより短い時間、この安定化段階に留めた。安定化段階の始まりでは、パスタは典型的には約１５％の水分であり、この段階の終了時には典型的には約１２．５％の水分であった。次に生成物を冷却段階に入れ、そこでは温度が約８２．５°Ｆに低下された。乾燥後の最終生成物の水分は、１１．５〜１２．０％であった。生成物を販売用に１ポンド単位で包装した。
実施例４：低減可消化炭水化物再構成米飯
配合：
長粒米粉−８４．３０％
グリセロールモノステアレート−０．７５％
キサンタンガム−１．３０％
ハイメトキシルペクチン−０．８０％
イヌリン（ＣＬＲ）−６．５０％
ソルビトール−６．２０％
塩化カリウム−０．２０％
手順：乾燥原料をＶ粉末混合機で５．０分間混合する。乾燥原料を計量して予備調製機に入れる。蒸気及び水を予備調製機に加えて、押出機に入れた物質の含水量を約３８％までにし、温度を８８℃にする。予備調整された生成物をベンガー（Ｗｅｎｇｅｒ）ＴＸ−５２二軸スクリュー押出機の中に入れ、そこで生成物の温度を８８〜９２℃の範囲に維持する。ダイで切断されると典型的な米粒形になるように構成されているダイへ生成物を送る前に、スクリューの配置によって良好な混合がもたらされる。生成物の良好な形状を得るために低い圧力が維持される。生成物の膨張を避けるために温度は１００℃未満に維持される。押出機における滞留時間は、約２分間である。ダイの含水量は、３５〜３６％の範囲である。生成物はパスタ型乾燥機により約６０℃及び相対湿度約７０％で乾燥される。得られる生成物は、水分約１２％に乾燥される。得られる再構成米飯は、一人分５６グラム当たり１２グラムの可消化炭水化物を有すると測定される。従来の再構成米飯は、典型的には一人分５６グラム当たり４２〜４５グラムの可消化炭水化物を有する。
実施例５：低減可消化炭水化物再構成フレンチフライ
低減可消化炭水化物ポテト生成物を、下記に示される原料を使用して、実施例４で記載された方法に従って作成する。ジャガイモ粉はＲＤＯフーズ（ＲＤＯ Ｆｏｏｄｓ）から入手可能である。グアーガムは、ＴＩＣプレヒドレーテッドＮＴ（ＴＩＣ Ｐｒｅｈｙｄｒａｔｅｄ ＮＴ）として入手可能である。κ−カラギーナンもＴＩＣゴム（ＴＩＣ Ｇｕｍｓ）から入手可能である。ＨＭペクチンは、ハイメトキシルペクチンであり、ＣＰケルコ（Ｋｅｌｃｏ）からケルコ（Ｋｅｌｃｏ）１５０Ｂラピッドセットとして入手可能である。イヌリンは、フルータフィット（Ｆｒｕｔａｆｉｔ）（登録商標）ＨＤであり、センサス・アメリカ社（Ｓｅｎｓｕｓ Ａｍｅｒｉｃａ， ＬＬＣ）から入手可能である。ソルビトールは、ロケット（Ｒｏｑｕｅｔｔｅ）から入手可能である。エンドウマメ内部繊維は、ノルベン社（Ｎｏｒｂｅｎ Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手可能である。白小麦繊維は、インターナショナル・ファイバー・フィラーズ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｆｉｌｌｅｒｓ）から入手可能である。大豆粉は、セネックス・ハーベスト・ステイツ（Ｃｅｎｅｘ Ｈａｒｖｅｓｔ Ｓｔａｔｅｓ）から入手可能である。メチルセルロースは、ＦＭＣ社（ＦＭＣ Ｃｏｒｐ．）から入手可能である。
配合：
ジャガイモ粉−８５．５０％
メチルセルロース−２．００％
白小麦繊維−２．００％
大豆粉−２．００％
エンドウマメ内部繊維−１．００％
グアーガム−１．００％
κ−カラギーナン−０．５０％
ハイメトキシルペクチン−０．３０％
イヌリン（ＨＤ）−４．００％
ソルビトール−１．００％
塩化カリウム−０．２０％
塩化カルシウム−０．５０％
手順：原料の均一な乾燥混合物をＶ混合機で５分間混合して作成する。冷水（５０〜６３°Ｆ）を中剪断で混合しながら乾燥混合機に加えて、水１７０重量部と乾燥改質粉約１００重量部の比率の冷マッシュを製造する。得られた冷マッシュを、所望の形状を有する適切なダイを有する低圧縦プレスでプレスし、所定の長さの得られたストランドを回転切断器具を使用して切断する。フレンチフライの場合は、得られるフライを、熱油調理バスケットに入れ、直ぐに消費するために３５６〜３６５°Ｆで９０秒間調理するか、又は３０〜４５秒間調理し、調理されたフレンチフライをそれぞれ急速冷凍する。テイタートッツの場合は、マッシュを形状に押して、フレンチフライの場合のように調理する。ハッシュブラウンの場合は、プレス操作で得られる薄いストランドをパティの形状にする。再構成ポテトチップスの場合は、冷マッシュを流し型の中に入れ、かりかりになるまで焼く。
実施例６：低減可消化炭水化物トルティーヤ
低減可消化炭水化物粉トルティーヤを、下記に示される原料を使用して、実施例５で記載された方法に従って作成する。硬質赤色春小麦粉は、セネックス・ハーベスト・ステイツ（Ｃｅｎｅｘ Ｈａｒｖｅｓｔ Ｓｔａｔｅｓ）から入手可能である。キサンタンガムは、ＴＩＣガム（ＴＩＣ Ｇｕｍｓ）からプレヒドレーテッドＮＴ（Ｐｒｅｈｙｄｒａｔｅｄ ＮＴ）として入手可能であり、ＨＭペクチンは、ＣＰケルコ（Ｋｅｌｃｏ）からケルコ（Ｋｅｌｃｏ）１５０Ｂラピッドセットとして入手可能である。イヌリンは、センサス・アメリカ社（Ｓｅｎｓｕｓ Ａｍｅｒｉｃａ， ＬＬＣ）からフルータフィット（Ｆｒｕｔａｆｉｔ）（登録商標）ＨＤとして入手可能である。バイタル小麦グルテン及び改質小麦グルテンは、ＭＧＰイングリディエンツ（ＭＧＰ Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ）から入手可能であり、改質小麦グルテンは、アライズ（Ａｒｉｓｅ）（登録商標）６０００として入手可能である。ソルビトールは、ロケット・アメリカ（Ｒｏｑｕｅｔｔｅ Ａｍｅｒｉｃａ）から入手可能である。プロピオン酸カルシウムはＡＤＭからの無塵のものである。ステアロイル乳酸ナトリウムは、ＡＤＭからパニプレックス（Ｐａｎｉｐｌｅｘ）（登録商標）ＳＫとして入手可能である。モノ−ジグリセリドもＡＤＭからパノライト（Ｐａｎｏｌｉｔｅ）（登録商標）９０−０３として入手可能である。
配合：
硬質赤色春小麦粉−５３．９６％
キサンタンガム−１．００％
ハイメトキシルペクチン−０．３０％
イヌリン（ＨＤ）−３．００％
ソルビトール−２．５０％
バイタル小麦グルテン−０．６０％
改質小麦グルテン−０．９０％
塩化カリウム−０．３０％
塩−１．２３％
ベーキングパウダー−０．２８％
ソルビン酸カリウム−０．０５％
プロピオン酸カルシウム−２．３５％
ナトリウムステアロイルラクチレート−１．５５％
モノ−ジグリセリド−０．３８％
中力植物性ショートニング−５．４２％
水−３１．６７％
手順：乾燥成分をＶ粉末混合機又は他の適切な混合機で５分間混合する。植物性ショートニングを乾燥ブレンド混合物に加え、同時に従来のローラー又は櫂形撹拌機により高速で２分間混合する。ローラー又は櫂形撹拌機により低速度で撹拌しながら８２〜８６°Ｆ（２８〜３０℃）の水を加える。混合を更に２分間続ける。得られる生地を分け、生成されるトルティーヤの大きさに応じて同じ量の部分、すなわち８インチ、１０インチ、１２インチなどに丸める。分けた生地ボールを寝かせ棚で１０分間寝かせる。寝かせた生地ボールを従来のトルティーヤプレスを使用して約０．００８〜０．１０インチ厚のトルティーヤにプレスする。次にトルティーヤを５００°Ｆ（２６０℃）の直火オーブンで３０秒間、又は加熱調理されるまで焼く。焼いたトルティーヤを冷却ベルトで３分間冷まして、９０°Ｆ（３２℃）未満で最終水分を約３０％とする。得られるトルティーヤは、一人分６１グラム当たり６〜９グラムの可消化炭水化物を有すると測定される。従来の粉トルティーヤは、典型的には一人分６１グラム当たり２８〜３２グラムの可消化炭水化物を有する。
実施例７：食品膜の機械的性質に対する可塑剤の効果
膜の機械的性質に対する可塑剤の濃度の効果を試験するために、異なる濃度の可塑剤を含有する、ＨＭペクチン／デンプン膜及びキサンタンガム／κ−カラギーナン／ＨＭ−ペクチン膜を調製した。３つのＨＭ−ペクチン／デンプン膜を調製した。それぞれ可塑剤として９％又は２６％のグリセリンを含有する、１００％のＨＭペクチン、９５／５のＨＭ−ペクチン／デンプン比率及び８５／１５のＨＭ−ペクチン／デンプン比率を調製した。可塑剤のない、ＨＭ−ペクチン膜のみを含有する膜及びデンプンを含有する膜は、＜１００％の破断点伸びを有し、０．５〜２．０Ｅ＋０１ダイン／ｃｍ２の低い破断強さを有するが、９％のグリセリンを含有する膜は、約１００％の破断点伸び及び約１．５〜２．０Ｅ＋０２ダイン／ｃｍ２のより高い破断強さを有した。約３倍高い濃度の可塑剤（２６％のグリセリン）を含有する膜は、約３．５〜４．０Ｅ＋０８ダイン／ｃｍ２の破断強さを有した（９％のグリセリンで処理した膜よりも数桁高く、可塑剤を加えていないＨＭ−ペクチン膜よりも著しく高い）。２６％で処理したＨＭ−ペクチン膜は、また、約１５０〜２００％の破断点伸びを有した。可塑剤を加えていない、純粋なＨＭペクチン及びＨＭペクチン／デンプンブレンドは、温度を上げてもＥ’及びＥ”でほとんど変形を示さなかった。しかし、可塑剤の使用は、温度を上げると、特に１８５℃を超えるとＥ’及びＥ”の両方を著しく低下させた。
他の例では、保護炭水化物のあるパスタの製造に使用することができ、キサンタンガム１．２％、κ−カラギーナン１．０％、ＨＭ−ペクチン０．６％、多分散イヌリン１２％、ソルビトール４％、塩化カリウム０．２％及び水８１％（重量に基づく）の予備水和組成物を含有する膜を作成した。膜組成物は、約１５％の構造／粘稠発酵性物質及び約８５％の可塑剤を含有する。破断強さ及び破断点伸びの値は、それぞれ約５．２５Ｅ＋０．５ダイン／ｃｍ２及び１５０％であり、著しく良好な膜の柔軟性及び強度を示した。
さらに他の例では、ジェランガム０．４％、κ−カラギーナン１．２％、グアーガム１．０％、短鎖イヌリン１２％、ソルビトール３．８％、クエン酸ナトリウム０．１％、塩化カリウム０．１％及び水８１．４％の予備水和組成物を含有する膜を作成した。破断強さ及び破断点伸びの値は、約１４％の種々の高水結合構造膜構築成分及び８５％の混合可塑剤の組成物の乾燥重量と一致しており、それぞれ約７．２Ｅ＋０．５ダイン／cm2及び７５％であった。

Claims (41)

  1. １）少なくとも５０重量％の利用可能な炭水化物であって、少なくとも１５％の保護炭水化物を含む、利用可能な炭水化物、及び
    ２）非消化性保護物質
    を含む、低減可消化炭水化物食品。
  2. 非消化性保護物質が、
    （１）下記（ｉ）、（ｉｉ）の少なくとも一つ：
    （ｉ）カラギーナン、ファーセレラン、アルギン酸塩、アラビアガム、ガッティガム、トラガカントガム、カラヤガム、グアーガム、ローカストビーンガム、タラガム、タマリンドガム、イヌリン、寒天、コンニャクマンナン、アラビノキシラン、β−グルカン、キシログルカン、ペクチン、セルロース、カードラン、デキストラン、ジェランガム、ラムサンガム、スクレログルカン、ウェランガム、ディウタン（ｄｉｕｔａｎ）ガム、キサンタンガム、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸プロピレングリコール、ヒドロキシプロピルグアー、加工デンプン及びこれらの混合物からなる群より選択される構造／粘稠発酵性物質、
    （ｉｉ）グルテン、変性グルテン、カゼイン、大豆、濃縮ホエイ、キトサン、アミロース及びこれらの混合物からなる群より選択される構造タンパク質ポリマー；及び
    （２）グリセリン、フルクトース、フルクトオリゴ糖、ポリオール、約２〜２０の重合度（ＤＰ）且つ約４〜７の平均ＤＰを有するイヌリン、オリゴ糖、アラビアガム、及び部分的に加水分解したグアーガムのような低分子量糖類からなる群より選択されるレオロジー調整剤；
    からなる群より選択される、請求項１に記載の低減可消化炭水化物食品。
  3. 少なくとも８０重量％の利用可能な炭水化物を含み、利用可能な炭水化物が、少なくとも５０％の保護炭水化物を含む、請求項１に記載の低減可消化炭水化物食品。
  4. 利用可能な炭水化物が穀物粉に含まれる、請求項１に記載の低減可消化炭水化物食品。
  5. 穀物粉が、小麦、ライ麦、大麦、オート麦、ソルガム、米、トウモロコシ、及びジャガイモの粉からなる群より選択される、請求項４に記載の低減可消化炭水化物食品。
  6. イオン特性調整剤を更に含む、請求項１に記載の低減可消化炭水化物食品。
  7. １）保護炭水化物を含む利用可能な炭水化物、及び
    ２）下記ａ）、ｂ）を含む非消化性保護物質：
    ａ）少なくとも１０重量％の下記（ｉ）、（ｉｉ）の少なくとも一つ：
    （ｉ）カラギーナン、ファーセレラン、アルギン酸塩、アラビアガム、ガッティガム、トラガカントガム、カラヤガム、グアーガム、ローカストビーンガム、タラガム、タマリンドガム、イヌリン、アラビノキシラン、β−グルカン、キシログルカン、ペクチン、セルロース、カードラン、デキストラン、ジェランガム、ラムサンガム、スクレログルカン、ウェランガム、キサンタンガム、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸プロピレングリコール、ヒドロキシプロピルグアー、加工デンプン及びこれらの混合物からなる群より選択される構造／粘稠発酵性物質、
    （ｉｉ）グルテン、変性グルテン、カゼイン、大豆、濃縮ホエイ、キトサン、アミロース及びこれらの混合物からなる群より選択される構造タンパク質ポリマー；及び
    ｂ）少なくとも３５重量％の、グリセリン、フルクトース、フルクトオリゴ糖、ポリオール、約２〜２０の重合度（ＤＰ）及び約４〜７の平均ＤＰを有するイヌリン、オリゴ糖、アラビアガム、並びに部分的に加水分解したグアーガムのような低分子量ショ糖からなる群より選択されるレオロジー調整剤；
    を含む、低減可消化炭水化物食品。
  8. 少なくとも２５重量％の利用可能な炭水化物を含み、利用可能な炭水化物が、少なくとも１５％の保護炭水化物を含む、請求項７に記載の低減可消化炭水化物食品。
  9. イオン特性調整剤を更に含む、請求項７に記載の低減可消化炭水化物食品。
  10. 生地から作られている低減可消化炭水化物食品であって、該生地が、
    １）可消化炭水化物を含む可消化炭水化物に基づく原料、及び
    ２）下記ａ）、ｂ）を含む非消化性保護物質：
    ａ）少なくとも１０重量％の下記（ｉ）、（ｉｉ）の少なくとも一つ：
    （ｉ）カラギーナン、ファーセレラン、アルギン酸塩、アラビアガム、ガッティガム、トラガカントガム、カラヤガム、グアーガム、ローカストビーンガム、タラガム、タマリンドガム、イヌリン、アラビノキシラン、β−グルカン、キシログルカン、ペクチン、セルロース、カードラン、デキストラン、ジェランガム、ラムサンガム、スクレログルカン、ウェランガム、キサンタンガム、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸プロピレングリコール、ヒドロキシプロピルグアー、加工デンプン及びこれらの混合物からなる群より選択される構造／粘稠発酵性物質、
    （ｉｉ）グルテン、変性グルテン、カゼイン、大豆、濃縮ホエイ、キトサン、アミロース及びこれらの混合物からなる群より選択される構造タンパク質ポリマー；及び
    ｂ）少なくとも３５重量％の、グリセリン、フルクトース、フルクトオリゴ糖、ポリオール、約２〜２０の重合度（ＤＰ）及び約４〜７の平均ＤＰを有するイヌリン、オリゴ糖、アラビアガム、並びに部分的に加水分解したグアーガムのような低分子量ショ糖からなる群より選択されるレオロジー調整剤；
    を混合することにより作成される、低減可消化炭水化物食品。
  11. 非消化性保護物質が、可消化炭水化物に基づく成分と混合する前に予備水和されている、請求項１０に記載の低減可消化炭水化物食品。
  12. 可消化炭水化物に基づく原料が穀物粉に含まれる、請求項１０に記載の低減可消化炭水化物食品。
  13. 穀物粉が、小麦、ライ麦、大麦、オート麦、ソルガム、米、トウモロコシ、及びジャガイモの粉からなる群より選択される、請求項１２に記載の低減可消化炭水化物食品。
  14. イオン特性調整剤を更に含む、請求項１０に記載の低減可消化炭水化物食品。
  15. マトリックス構造を有する低減可消化炭水化物食品であって、
    １）保護炭水化物を含む利用可能な炭水化物、及び
    ２）マトリックス内に食品膜ネットワークを形成する非消化性保護物質であり、非消化性保護物質が、約５０ダイン／ｃｍ２を超える破断強さの値、少なくとも約１０％の破断点伸び、及び
    ２０℃で水中１０重量％の濃度で少なくとも約５００ｃＰの粘度を有する、非消化性保護物質を含む、低減可消化炭水化物食品。
  16. 破断強さが約５００超であり、伸びが少なくとも１００％であり、そして粘度が少なくとも約１０００である、請求項１５に記載の低減可消化炭水化物食品。
  17. 利用可能な炭水化物が穀物粉に含まれる、請求項１５に記載の低減可消化炭水化物食品。
  18. マトリックス構造を有する低減可消化炭水化物食品であって、
    １）別個の単位の形態の可消化炭水化物に基づく原料であり、利用可能な炭水化物を含み、利用可能な炭水化物の一部が保護炭水化物を含む、可消化炭水化物に基づく原料、及び
    ２）保護炭水化物に消化保護を提供するために、別個の単位を取り囲む食品膜ネットワークを形成する非消化性保護物質、
    を含む、低減可消化炭水化物食品。
  19. 非消化性保護物質が、
    ａ）少なくとも１０重量％の下記（ｉ）、（ｉｉ）の少なくとも一つ：
    （ｉ）カラギーナン、ファーセレラン、アルギン酸塩、アラビアガム、ガッティガム、トラガカントガム、カラヤガム、グアーガム、ローカストビーンガム、タラガム、タマリンドガム、イヌリン、アラビノキシラン、β−グルカン、キシログルカン、ペクチン、セルロース、カードラン、デキストラン、ジェランガム、ラムサンガム、スクレログルカン、ウェランガム、キサンタンガム、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸プロピレングリコール、ヒドロキシプロピルグアー、加工デンプン及びこれらの混合物からなる群より選択される構造／粘稠発酵性物質、
    （ｉｉ）グルテン、変性グルテン、カゼイン、大豆、濃縮ホエイ、キトサン、アミロース及びこれらの混合物からなる群より選択される構造タンパク質ポリマー；及び
    ｂ）少なくとも３５重量％の、グリセリン、フルクトース、フルクトオリゴ糖、ポリオール、約２〜２０の重合度（ＤＰ）及び約４〜７の平均ＤＰを有するイヌリン、オリゴ糖、アラビアガム、並びに部分的に加水分解したグアーガムのような低分子量ショ糖からなる群より選択されるレオロジー調整剤、
    を含む、請求項１８に記載の低減可消化炭水化物食品。
  20. 一価カチオン、二価カチオン及びこれらの混合物からなる群より選択されるイオン特性調整剤を更に含む、請求項１９に記載の低減可消化炭水化物食品。
  21. 低減可消化炭水化物成分の作成方法であって、
    １）利用可能な炭水化物の量を含む可消化炭水化物に基づく成分を準備する工程、
    ２）非消化保護親水コロイド混合物を準備する工程、及び
    ３）非消化親水コロイド混合物を有する可消化炭水化物に基づく成分を、少なくとも１０％の炭水化物消化抵抗を有する低減可消化炭水化物成分を形成するのに十分な剪断条件下で剪断（ｓｈｅａｒ）する工程、
    を含む方法。
  22. 炭水化物消化抵抗が少なくとも３０％である、請求項２１に記載の方法。
  23. 非消化保護親水コロイド混合物が、
    （１）下記（ｉ）、（ｉｉ）の少なくとも一つ：
    （ｉ）カラギーナン、ファーセレラン、アルギン酸塩、アラビアガム、ガッティガム、トラガカントガム、カラヤガム、グアーガム、ローカストビーンガム、タラガム、タマリンドガム、イヌリン、寒天、コンニャクマンナン、アラビノキシラン、β−グルカン、キシログルカン、ペクチン、セルロース、カードラン、デキストラン、ジェランガム、ラムサンガム、スクレログルカン、ウェランガム、キサンタンガム、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸プロピレングリコール、ヒドロキシプロピルグアー、加工デンプン及びこれらの混合物からなる群より選択される構造／粘稠発酵性物質及び、
    （ｉｉ）グルテン、変性グルテン、カゼイン、大豆、乳清濃縮物、キトサン、アミロース及びこれらの混合物からなる群より選択される構造タンパク質ポリマー、；及び
    （２）グリセリン、フルクトース、フルクトオリゴ糖、ポリオール、約２〜２０の重合度（ＤＰ）及び約４〜７の平均ＤＰを有するイヌリン、オリゴ糖、アラビアガム、並びに部分的に加水分解したグアーガムのような低分子量糖類からなる群より選択されるレオロジー調整剤、
    を含む、請求項２１に記載の方法。
  24. 低減可消化炭水化物成分の作成方法であって、
    １）利用可能な炭水化物及び内在性非消化親水コロイドを含む可消化炭水化物に基づく原料を準備する工程、及び
    ２）可消化炭水化物に基づく原料を、少なくとも１０％の炭水化物消化抵抗を有する低減可消化炭水化物成分を形成するのに十分な剪断条件下で剪断（ｓｈｅａｒ）する工程、
    を含む方法。
  25. 内在性非消化浸水コロイドが、下記（ｉ）、（ｉｉ）の少なくとも一つ：
    （ｉ）カラギーナン、ファーセレラン、アルギン酸塩、アラビアガム、ガッティガム、トラガカントガム、カラヤガム、グアーガム、ローカストビーンガム、タラガム、タマリンドガム、イヌリン、寒天、コンニャクマンナン、アラビノキシラン、β−グルカン、キシログルカン、ペクチン、セルロース、カードラン、デキストラン、ジェランガム、ラムサンガム、スクレログルカン、ウェランガム、キサンタンガム、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸プロピレングリコール、ヒドロキシプロピルグアー、加工デンプン及びこれらの混合物からなる群より選択される構造／粘稠発酵性物質、及び
    （ｉｉ）グルテン、変性グルテン、カゼイン、大豆、乳清濃縮物、キトサン、アミロース及びこれらの混合物からなる群より選択される構造タンパク質ポリマー；
    を含む、請求項２４に記載の方法。
  26. グリセリン、フルクトース、フルクトオリゴ糖、ポリオール、約２〜２０の重合度（ＤＰ）且つ約４〜７の平均ＤＰを有するイヌリン、オリゴ糖、アラビアガム、及び部分的に加水分解したグアーガムのような低分子量糖類からなる群より選択されるレオロジー調整剤である、可消化炭水化物に基づく原料を準備し、それと共に剪断（ｓｈｅａｒ）することを更に含む、請求項２４に記載の方法。
  27. 食事の血糖反応を低減する方法であって、
    １）有効量の非消化性保護原料を含む低減可消化炭水化物食品を準備する工程、
    ２）可消化炭水化物を含む第２食品を準備する工程、
    ３）低減可消化炭水化物食品及び第２食品を含む食事を摂取する工程、及び
    ４）食品又は食事を共消化する工程であって、それにより非消化性保護原料が、第２食品中の可消化炭水化物を消化から保護し、第２食品の血糖反応を低減する工程、
    を含む方法。
  28. 食事の摂取工程が、胃腸管内に粘性糜粥を形成させ、粘性糜粥が可消化炭水化物の消化を抑制する、請求項２７に記載の方法。
  29. 可消化炭水化物を含む可消化炭水化物に基づく原料及び非消化性保護物質から作られている低減可消化炭水化物食品であって、低減可消化炭水化物食品の血糖負荷が、非消化性保護物質による低減可消化炭水化物食品のあらゆる希釈物を除いて、可消化炭水化物に基づく原料から作られている従来の食品の血糖負荷よりも少なくとも３０％低い、低減可消化炭水化物食品。
  30. 消化抵抗炭水化物物質の血糖負荷が、可消化炭水化物に基づく原料の血糖負荷の９０％以下、より典型的には５０％以下、さらにより典型的には１０％以下である、請求項２９に記載の低減可消化炭水化物食品。
  31. 可消化炭水化物を含む可消化炭水化物に基づく原料及び非消化性保護物質から作られている低減可消化炭水化物食品であって、低減可消化炭水化物食品の血糖指数が、非消化性保護物質による低減可消化炭水化物食品のあらゆる希釈物を除いて、可消化炭水化物に基づく原料で作られている従来の食品の血糖指数よりも少なくとも３０％低い、低減可消化炭水化物食品。
  32. 低減可消化炭水化物食品の血糖指数が、可消化炭水化物に基づく原料の血糖負荷の９０％以下、より典型的には５０％以下、さらにより典型的には１０％以下である、請求項３１に記載の低減可消化炭水化物食品。
  33. ａ）下記（ｉ）、（ｉｉ）の少なくとも一つ：
    （ｉ）カラギーナン、ファーセレラン、アルギン酸塩、アラビアガム、ガッティガム、トラガカントガム、カラヤガム、グアーガム、ローカストビーンガム、タラガム、タマリンドガム、イヌリン、寒天、コンニャクマンナン、アラビノキシラン、β−グルカン、キシログルカン、ペクチン、セルロース、カードラン、デキストラン、ジェランガム、ラムサンガム、スクレログルカン、ウェランガム、キサンタンガム、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸プロピレングリコール、ヒドロキシプロピルグアー、加工デンプン及びこれらの混合物からなる群より選択される構造／粘稠発酵性物質、及び
    （ｉｉ）グルテン、変性グルテン、カゼイン、大豆、濃縮ホエイ、キトサン、アミロース及びこれらの混合物からなる群より選択される構造タンパク質ポリマー、及び
    ｂ）グリセリン、フルクトース、フルクトオリゴ糖、ポリオール、約２〜２０の重合度（ＤＰ）且つ約４〜７の平均ＤＰを有するイヌリン、オリゴ糖、アラビアガム、及び部分的に加水分解したグアーガムのような低分子量糖類からなる群より選択されるレオロジー調整剤、
    を含む、非消化性保護食品添加物。
  34. 添加される食品の血糖応答を低減するための、請求項３３に記載の食品添加物の使用。
  35. １）可消化炭水化物に基づく粉、及び
    ２）非消化性保護原料
    を含む、粒状形態の低減可消化炭水化物粉。
  36. 可消化炭水化物に基づく原料が穀物粉であり、非消化保護成分が
    （１）下記（ｉ）、（ｉｉ）の少なくとも一つ：
    （ｉ）カラギーナン、ファーセレラン、アルギン酸塩、アラビアガム、ガッティガム、トラガカントガム、カラヤガム、グアーガム、ローカストビーンガム、タラガム、タマリンドガム、イヌリン、寒天、コンニャクマンナン、アラビノキシラン、β−グルカン、キシログルカン、ペクチン、セルロース、カードラン、デキストラン、ジェランガム、ラムサンガム、スクレログルカン、ウェランガム、キサンタンガム、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸プロピレングリコール、ヒドロキシプロピルグアー、加工デンプン及びこれらの混合物からなる群より選択される構造／粘稠発酵性物質、及び
    （ｉｉ）グルテン、変性グルテン、カゼイン、大豆、濃縮ホエイ、キトサン、アミロース及びこれらの混合物からなる群より選択される構造タンパク質ポリマー；及び
    （２）グリセリン、フルクトース、フルクトオリゴ糖、ポリオール、約２〜２０の重合度（ＤＰ）且つ約４〜７の平均ＤＰを有するイヌリン、オリゴ糖、アラビアガム、並びに部分的に加水分解したグアーガムのような低分子量糖類からなる群より選択されるレオロジー調整剤、
    を含む、請求項３５に記載の改質された低減可消化炭水化物粉。
  37. 従来の穀物粉及び他の植物性粉の基質として請求項３６に記載の低減可消化炭水化物粉を使用して作られる、低減可消化炭水化物食品。
  38. 食品が生地、パン又は製パン製品である。請求項３７に記載の食品。
  39. ａ）小麦、ライ麦、大麦、オート麦、ソルガム、米、トウモロコシ、及びジャガイモの粉からなる群より選択される穀物粉、及び
    ｂ）下記（１）及び（２）からなる群より選択される非消化性保護物質：
    （１）下記（ｉ）、（ｉｉ）の少なくとも一つ：
    （ｉ）カラギーナン、ファーセレラン、アルギン酸塩、アラビアガム、ガッティガム、トラガカントガム、カラヤガム、グアーガム、ローカストビーンガム、タラガム、タマリンドガム、イヌリン、寒天、コンニャクマンナン、アラビノキシラン、β−グルカン、キシログルカン、ペクチン、セルロース、カードラン、デキストラン、ジェランガム、ラムサンガム、スクレログルカン、ウェランガム、キサンタンガム、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸プロピレングリコール、ヒドロキシプロピルグアー、加工デンプン及びこれらの混合物からなる群より選択される構造／粘稠発酵性物質、
    （ｉｉ）グルテン、変性グルテン、カゼイン、大豆、濃縮ホエイ、キトサン、アミロース及びこれらの混合物からなる群より選択される構造タンパク質ポリマー、
    のうちの少なくとも１つ；及び
    （２）グリセリン、フルクトース、フルクトオリゴ糖、ポリオール、約２〜２０の重合度（ＤＰ）及び約４〜７の平均ＤＰを有するイヌリン、オリゴ糖、アラビアガム、並びに部分的に加水分解したグアーガムのような低分子量ショ糖からなる群より選択されるレオロジー調整剤、
    を含む、低減可消化炭水化物パスタ。
  40. 粉が小麦粉であり、構造／粘稠発酵性物質が、キサンタンガム、グアーガム、ローカストビーンガム、ペクチン、アルギン酸塩、カラギーナン、トラガカントガム、カラヤガム、２〜６０フルクトース単位（ＦＵ）の重合度（ＤＰ）且つ８〜１２ＦＵの平均ＤＰを有するイヌリン、及び１５〜６０ＦＵのＤＰ且つ約１５〜３０ＦＵの平均ＤＰを有するイヌリンからなる群より選択される、請求項３９に記載のパスタ。
  41. 一価カチオン、二価カチオン及びこれらの混合物からなる群より選択されるイオン特性調整剤を更に含む、請求項３９に記載のパスタ。
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