JP2017500043A - Ｄ−アルロースを含むタンパク質食品 - Google Patents

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Abstract

本発明は、Ｄ−アルロースシロップと天然タンパク質とを含む固体食品に関する。本発明は、食事療養者、運動選手及びボディビルダーのためのタンパク質補給剤としての本固体食品の使用にも関する。本発明は、タンパク質食品の硬化を軽減するための、急速水和のための補助剤としての、及びドウの凝集性を改善するための補助剤としての、Ｄ−アルロースの使用にも関する。【選択図】なし

Description

本発明は、Ｄ−アルロースシロップと天然タンパク質とを含む固体食品に関する。本発明は、食事療養者、運動選手及びボディビルダーのためのタンパク質補給剤としての本固体食品の使用にも関する。本発明は、タンパク質食品の硬化を軽減するための、急速水和のための補助剤としての、及びドウ（ｄｏｕｇｈ）の凝集性を改善するための補助剤としての、Ｄ−アルロースの使用にも関する。
高タンパク質ドウバーは、現在市販されており、これは、概して、通常はグルコースシロップなどのシロップの形態である伝統的な甘味料と共に、天然の非改変タンパク質を含む。これらのドウバーは、ダイエット中、又はスポーツ若しくはボディビルのために栄養補給剤を求める個人の間で人気がある。
伝統的な甘味料、すなわちグルコースシロップは、水和速度が遅いため、それから製造されるドウの製造時間が長くなる。さらに、こうしたドウは、凝集性が低いことから、ドウを調製するのに用いるミキシングボウルの縁にドウが付着する。この問題も製造時間をさらに長引かせ、工程の生産率にマイナスの影響を及ぼす。
伝統的なバー製剤の他の問題は、それに含まれるタンパク質に関連している。こうしたバーは、貯蔵中に硬化する傾向があり、それによってその貯蔵寿命が短くなることが認められている。この現象は、シロップからタンパク質が初めに吸収する水の経時的蒸発によって起こる。タンパク質の乾燥によって、バー全体の靭性及び硬さが増す。この問題を解消するために、２つの主要な解決法が提案されている。第１の解決法は、水の移動を阻止するために、バー製剤にグリセリンを添加するものである。しかし、グリセリンは、許容できない風味の変化を引き起こす。例えば、米国特許第７，３９９，４９６号明細書において提案されているもう１つの解決法は、天然のタンパク質の代わりにタンパク質加水分解物を用いるものである。タンパク質加水分解物は、実際にタンパク質分子を広げて、加工中により親水性の側鎖を水に曝露することによって、水の移動、ひいては貯蔵中の時間経過によるドウの硬化を防止する。さらに、これらの加水分解物は、より速い加水分解速度も有することから、ダウバーの他の材料とのそれらの混合、従って、製造工程の生産性も改善する。
タンパク質加水分解物は、いくつかの利点をもたらすが、これらが常に消費者によって良好に受け止められているわけではなく、消費者は、改変された原材料を使用することを一層嫌がるようになっており、むしろ、より「自然な」食品材料を求めるであろう。さらに、タンパク質加水分解物は、押出成形するには柔らかすぎるバーをもたらし得る。そのため、天然タンパク質を含有するダウバーの急速な硬化の問題に対する別の解決法を提供することが有利であろう。
広範囲にわたる研究の後、Ｄ−アルロースを基材とする特殊な結合剤の使用によって、天然タンパク質を含有する高タンパク質ダウバーの製剤化が可能になり、これは、製造直後に許容可能な硬さを有し、しかも、時間の経過により過度に硬化しないことが立証されている。興味深いことに、Ｄ−アルロースは、ダウバーの製造を短縮させる急速な水和、並びに改善された凝集性ももたらす。
Ｄ−アルロースは、Ｄ−プシコースとも呼ばれ、「希少糖」に属するＤ−フルクトースのＣ−３エピマーである。これは、スクロースの相対甘味度の７０％を有するが、カロリ
ー価は、０．００７Ｋｃａｌ／ｇしかない。これは、２０１１年にＦＤＡにより食品材料として許可された。Ｄ−アルロースは、その甘味度により、また、発熱量がスクロースのわずか０．３％しかないという理由で、食品のための理想的なスクロース代用品として提案されている。フルクトースとは反対に、ヒトによって摂取されると、アルロースは、一部が吸収されてエネルギーに代謝され、一部は不変のまま尿及び糞便に排泄される。
生活習慣病を予防するための材料としての、低カロリー性、血糖反応の低減へのプラスの効果、抗肥満効果などを含むＤ−アルロースの特徴が開示されている。これは、体脂肪蓄積を抑制するために、肝臓内脂質生成酵素及び腸内αグリコシダーゼの阻害剤としても用いることができる。Ｄ−アルロースは、さらに、活性酸素清掃活性及び神経保護効果などの重要な生理学的機能も呈示する。
Ｄ−アルロースは、様々な微生物においてみいだされているＤ−タガトース３−エピメラーゼ（ＤＴＥａｓｅ）ファミリー酵素により、Ｄ−フルクトースから生成することができる。この相互変換は、Ｄ−アルロースを生成する魅力的な方法として注目されている。
しかし、本発明者らの知る限り、高タンパク質ダウバーなどのタンパク質食品の製造において、結合剤としてＤ−アルロースを使用することは提案されていない。
本発明は、Ｄ−アルロースシロップと天然タンパク質とを含む固体食品に関する。
本発明は、食事療養者、運動選手及びボディビルダーのためのタンパク質補給剤としての本固体食品の使用にも関する。
本発明はさらに、それぞれ：
− 少なくとも１種の天然タンパク質を含有するタンパク質食品の硬化を抑制するための、
− 少なくとも１種の天然タンパク質を含む乾燥材料の混合物における、前記乾燥材料の急速水和のための補助剤としての、及び
− 少なくとも１種の天然タンパク質を含むドウの組成物における、前記ドウの凝集性を改善するための補助剤としての
Ｄ−アルロースの使用にも関する。
本発明の固体食品は、ダウバー、ビスケット、クッキー又はその他の任意のパン製品であってよく、好ましくはダウバーである。
この食品は、Ｄ−アルロースシロップを含み、これは、水中のＤ−アルロース及びフルクトース、並びに任意選択でその他の糖の濃縮溶液を含み、Ｄ−アルロースは、好ましくは、シロップの乾物含量の５０〜９８重量％を占め、フルクトースは、シロップの乾物含量の２〜４５重量％を占める。このシロップはまた、シロップの全成分の総量が、１００重量％となる限り、少量（すなわち、多くとも４０重量％）のグルコース及び／又は他の希少糖（例えば、マンノース及びアロースなど）を含んでもよい。
好ましい実施形態によれば、このシロップは、シロップの乾物含量に基づき、５５〜９５重量％のＤ−アルロースと５〜４５重量％のフルクトースとを含み、より好ましくは、８５〜９４重量％のＤ−アルロースと６〜１５重量％のフルクトースとを含む。本シロップは、７５〜８５重量％、好ましくは７５〜８０重量％の乾物含量を有してよい。
本発明によれば、Ｄ−アルロースシロップは、従来の方法により、すなわち、Ｄ−タガロース３−エピメラーゼファミリー（ＤＴＥａｓｅ、ＥＣ５．１．３．−）の酵素により触媒されるＣ−３でのＤ−フルクトースのエピマー化によって調製することができ、このエピマー化は、Ｄ−アルロース生成のための商業的に魅力的な酵素反応である。現在までに、異なる生物に由来する５つのＤＴＥａｓｅが特性決定され、Ｄ−アルロース合成のために使用されている。これらは、市販されている。アグロバクテリウム・ツメファシエンス（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ）由来の推定ＤＴＥａｓｅを用いることも可能であり、Ｄ−アルロースに対するその高い基質特異性のために、この酵素は、Ｄ−アルロース（Ｄ−プシコース）３−エピメラーゼ（ＤＰＥａｓｅ、ＥＣ５．１．３．−）と改名された。好ましい実施形態では、Ｄ−プシコース３−エピメラーゼは、以下：シュードモナス・シコリー（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｃｉｃｈｏｒｉｉ）由来のＤ−タガトース３−エピメラーゼ、アグロバクテリウム・ツメファシエンス（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ）由来のＤ−プシコース３−エピメラーゼ、クロストリジウム属（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｓｐ）由来のＤ−プシコース３−エピメラーゼ、クロストリジウム・シンデンス（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｓｃｉｎｄｅｎｓ）由来のＤ−プシコース３−エピメラーゼ、クロストリジウム・ボルテアエ（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｂｏｌｔｅａｅ）由来のＤ−プシコース３−エピメラーゼ、ルミノコッカス属（Ｒｕｍｉｎｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐ）由来のＤ−プシコース３−エピメラーゼ、クロストリジウム２０・セルロリティカム（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ２０ ｃｅｌｌｕｌｏｌｙｔｉｃｕｍ）由来のＤ−プシコース３−エピメラーゼから選択される。好ましい実施形態において、親Ｄ−プシコース３−エピメラーゼは、クロストリジウム・セルロリティカム（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｃｅｌｌｕｌｏｌｙｔｉｃｕｍ）、より具体的には、クロストリジウム・セルロリティカム（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｃｅｌｌｕｌｏｌｙｔｉｃｕｍ）株Ｈ１０（ＡＴＣＣ ３５３１９）である。
エピマー化に用いる原材料は、例えば、純度が約９９％の結晶性フルクトースであってもよい。次に、この原材料を約４５％乾燥物質まで水で希釈してから、シロップをエピマー化酵素（ＤＴＥａｓｅ又はＤＰＥａｓｅ）と、例えば、５５．０℃及びｐＨ７．０で反応させる。反応を約４０時間進行させた後、シロップを回収することができる。続いて、得られたアルロースシロップを精密濾過を介して濾過することにより、酵素の不溶性細胞塊を除去した後、炭素濾過に付してその色彩を除去してから、イオン交換カラムでの脱塩ステップに付すことにより、鉱物及びその他の不純物をさらに除去する。次に、従来の蒸発器を用いて、シロップを濃縮することができる。このアルロースシロップを、カルシウムイオン交換樹脂を含むクロマトグラフィー擬似移動床（ＳＭＢ）を通して通過させることによって、さらに濃縮ステップに付してもよい。
Ｄ−アルロースシロップは、食品の１５〜６０重量％を占めてよい。
本発明の食品はまた、天然タンパク質も含有する。本発明に関して使用する用語「天然タンパク質」は、加水分解などのいずれの化学又は酵素処理も経ていないタンパク質濃縮物又は単離物を指す。天然タンパク質は、脱脂した後、タンパク質源に含まれる炭水化物の大部分又は全部を除去することによって得ることができる。天然タンパク質としては、植物タンパク質、乳（乳清を含む）タンパク質及びこれらの混合物が挙げられる。植物タンパク質は、エンドウ豆、コムギ、トウモロコシ、ダイズ及びジャガイモタンパク質並びにこれらの混合物から選択することができる。天然タンパク質の例として、Ｎｕｔｒａｌｙｓ（登録商標）、Ｖｉｔｅｎ（登録商標）、Ｇｌｕｔａｌｙｓ（登録商標）及びＴｕｂｅｒｍｉｎｅ（登録商標）の商標で、ＲＯＱＵＥＴＴＥ ＦＲＥＲＥＳから入手可能である。タンパク質は、食品の乾物含量に基づいて１５〜４５重量％を占めてよい。
本発明の食品はさらに、例えば、アーモンド、ピーナッツ、クルミなどの堅果；果物；チョコレート；ココアバター；レシチンなどの乳化剤；食物繊維；植物油；食塩；グルコース及び／又はフルクトースシロップ、ステビア、スクラロースなどの甘味料；バニラなどの香味料；着色料；ビタミン；ミネラル；並びにこれらの混合物などの多様な添加剤を含有してもよい。
好ましくは、本食品は、加水分解タンパク質を一切含まない。
本食品は、製造直後に、９００〜４００ｇ、好ましくは１００〜３００ｇの硬さを有し得ることが立証されており、これは、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ＣＨＯＣ２／ｐ４の下で、Ｓｔａｂｌｅ ＭｉｃｒｏＳｙｓｔｅｍｓにより記載される方法に従い、５ｋｇロードセル及び４ｍｍプローブと共に、Ｔｅｘｔｕｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより供給されるＴＡ ＨＤ Ｐｌｕｓ Ｔｅｘｔｕｒｅ Ａｎａｌｙｚｅｒを用いて測定される。さらに、本食品の硬さは、室温（２０℃±２℃）で１．５ヵ月の貯蔵後、５００％超、好ましくは４００％超、さらに好ましくは３００％超増加しない。
さらに、Ｄ−アルロースシロップは、少なくとも２つの他の利点も提供する。第１に、天然タンパク質を含む乾燥材料の混合物中で、シロップは、前記乾燥材料の急速水和のための補助剤として作用する。「急速水和」とは、３００ｇバッチのドウが、最長１分で水和されることを意味する。これは、本発明の食品を調製するのに必要な製造時間の観点から有利である。第２に、Ｄ−アルロースシロップは、ドウの凝集性を改善するための補助剤としても作用し、すなわち、混合ボウルの縁にそれが粘着するのを低減し、これによって、製造工程のより高い効率及び優れた収率が得られる。
本発明を以下の非限定的実施例により説明するが、これらは、あくまでも例示の目的で提供するものであり、これによって添付の特許請求の範囲を限定すべきではない。
実施例１：ドウバーの製造
各種甘味料（すなわち、本発明のＤ−アルロースシロップ及び様々なグルコース及び／又はフルクトースシロップ）から、以下の表１に示すキッチンエイド（ｋｉｔｃｈｅｎ ａｉｄ）のミキサーボウルにおいて乾燥材料を混合した後、カノーラ油と一緒に７５℃のシロップを乾燥ブレンドに添加して、滑らかなボール状形態が得られるまで材料を混合することにより、ドウバーを調製した。次に、ダウボールの各々をシート状にして、室温まで冷却させてから、切片に切断した。
Figure 2017500043
上の表において、使用する原材料は、以下の組成を有する。
ＰｏｗｅｒＰｒｏｔｅｉｎ（登録商標）５１５ ＷＰＣ（ＦＯＮＴＥＲＲＡ）：乳清タンパク質濃縮物
ＮＵＴＲＩＯＳＥ（登録商標）ＦＭ ０６（ＲＯＱＵＥＴＴＥ ＦＲＥＲＥＳ）：トウモロコシデンプン由来の可溶性デキストリン
Ｄ−アルロースシロップ：乾物含量が８４重量％であり、５５重量％のアルロースと４５重量％のフルクトースとを含有するシロップ
ＨｉＳｗｅｅｔ（登録商標）５５（ＲＯＱＵＥＴＴＥ ＡＭＥＲＩＣＡ）：５５重量％のフルクトースと４２重量％のグルコースとを含有する高果糖トウモロコシシロップ
ＬＹＣＡＳＩＮ（登録商標）８０−５５（ＲＯＱＵＥＴＴＥ ＦＲＥＲＥＳ）：５５重量％のマルチトールを含有するマルチトールシロップ
ＰＯＬＹＳＯＲＢ（登録商標）７５／６５（ＲＯＱＵＥＴＴＥ ＡＭＥＲＩＣＡ）：６７重量％のマルチトールと４％のソルビトール（乾物ベース）とを含む７５％ｄｓのマルチトールシロップ
Ｒｏｑｕｅｔｔｅグルコースシロップ６３８４ ６３ ＤＥ（ＲＯＱＵＥＴＴＥ ＡＭＥＲＩＣＡ）：トウモロコシシロップ
ＨｉＳｗｅｅｔ４２（ＲＯＱＵＥＴＴＥ ＡＭＥＲＩＣＡ）：４２重量％のフルクトースと５３重量％のグルコースとを含有する高果糖トウモロコシシロップ
実施例２：テクスチャー分析
実施例１のドウバーを試験して、製造後の様々な時点でそのテクスチャーを評価した。この目的のために、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ＣＨＯＣ２／Ｐ４の下で、Ｓｔａｂｌｅ ＭｉｃｒｏＳｙｓｔｅｍｓにより記載される方法に従い、５ｋｇロードセル及び４ｍｍプローブと共に、Ｔｅｘｔｕｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより供給されるＴＡ ＨＤ Ｐｌｕｓ Ｔｅｘｔｕｒｅ Ａｎａｌｙｚｅｒを用いて、それらの硬さを測定した。
Figure 2017500043
上の表から明らかなように、本発明の組成物から製造されたドウバーのみが、製造後の十分な硬さ（すなわち、９０ｇ超）と、１．５ヵ月にわたる緩徐な硬化（すなわち、３００％未満）との両方をもたらした。
さらに、Ｄ−アルロースシロップから製造されるドウバーは、他のバーとは対照的に、製造直後に粘着性ではないことも認められた。従って、これらは、成形がより容易であった。さらにまた、Ｄ−アルロースシロップは、他のバーとは対照的に、はるかに容易に乾燥材料を水和した。このように、ダウバーを製造するのに必要な時間（すなわち、シロップの組み込みから、乾燥材料間へのその有効な分散までに経過した時間）は、１分に短縮されたのに対し、他のダウバーの場合には、２分（ＨｉＳｗｅｅｔ（登録商標）５５及びＰｏｌｙｓｏｒｂ（登録商標）７５／６５）〜４分（Ｌｙｃａｓｉｎ（登録商標）８０−５５）の範囲であった。最後に、本発明に従い得られたドウは、滑らかで、しかも均質なテクスチャーを有した。また、他のいずれのシロップを用いて得られたドウ（程度に差はあるものの均質なボールを形成するが、ドウの細片がボウルに付着する）よりも凝集性が高いことも判明した。本発明によって得られたボールのやや堅いテクスチャーは、湿潤後にその形状を保持することも可能にした。これは、例えば、ＨｉＳｗｅｅｔ（登録商標）５５及びＰｏｌｙｓｏｒｂ（登録商標）７５／６５から製造されたボールには当てはまらなかった。

Claims (12)

  1. Ｄ−アルロースシロップと天然タンパク質とを含む固体食品。
  2. １５〜４５重量％の天然タンパク質を含むことを特徴とする、請求項１に記載の固体食品。
  3. 前記Ｄ−アルロースシロップが、水中のＤ−アルロース及びフルクトース、並びに任意選択でその他の糖の濃縮溶液を含み、Ｄ−アルロースは、前記シロップの乾物含量の５０〜９８重量％を占め、フルクトースは、前記シロップの乾物含量の２〜４５重量％を占めることを特徴とする、請求項１又は２に記載の固体食品。
  4. 前記Ｄ−アルロースシロップが、前記食品の総量に基づき、前記食品の１５〜６０重量％を占めることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の固体食品。
  5. 前記シロップが、前記シロップの乾物含量に基づき、５５〜９５重量％のＤ−アルロースと５〜４５重量％のフルクトースとを含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の固体食品。
  6. 前記天然タンパク質が、植物タンパク質、乳（乳清を含む）タンパク質及びこれらの混合物から選択されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の固体食品。
  7. 加水分解タンパク質を一切含有しないことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の固体食品。
  8. ダウバー、ビスケット又はクッキーから選択され、好ましくはダウバーであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の固体食品。
  9. 食事療養者、運動選手及びボディビルダーのためのタンパク質補給剤としての、請求項１〜８のいずれか一項に記載の固体食品の使用。
  10. 少なくとも１種の天然タンパク質を含有するタンパク質食品の硬化を軽減するためのＤ−アルロースの使用。
  11. 少なくとも１種の天然タンパク質を含む乾燥材料の混合物における、前記乾燥材料の急速水和のための補助剤としてのＤ−アルロースシロップの使用。
  12. 少なくとも１種の天然タンパク質を含むドウの組成物における、前記ドウの凝集性を改善するための補助剤としてのＤ−アルロースシロップの使用。
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