JP2022077862A - 穀物糖化液およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(総糖含量の分析条件)
カラム:ULTRON PS80-N(島津ジーエルシー社製)
溶媒:純水
温度:60℃
流速:0.6ml/min
検出:RI(示差屈折率)
(単糖・マルトース・ショ糖・マルトオリゴ糖含量の分析条件)
カラム:Amide-80(東ソー製)
溶媒:70%アセトニトリル
温度:65℃
流速:0.6ml/min
検出:RI(示差屈折率)
(分析条件)
カラム:ULTRON PS80-N(島津ジーエルシー社製)
溶媒:純水
温度:60℃
流速:0.6ml/min
検出:RI(示差屈折率)
本発明の製造方法の典型的な実施形態においては、粉砕処理した穀物を原材料として用い、当該穀物の粉砕物を純水等の水媒体と混合して仕込み液を得る。その際の穀物と水媒体の割合は、所望する糖類の割合に応じて適宜選択することが可能である。一例としては、穀物と水の合計に対する穀物の割合が10~50wt%、好ましくは15~40wt%、より好ましくは20~30wt%となるように純水等の水媒体の量が調整される。
上記仕込み液中に含まれるデンプンの糖鎖を切断して、低分子化された糖類を含む液化液を得るために、液化工程を実施する。当該工程は、仕込み液に液化酵素を添加することで行われる。液化工程時において、仕込み液中における穀物の濃度は、歩留まり等を考慮して、5~35wt%であることが好ましく、15~25wt%であることが特に好ましい。
上記液化液中の低分子化された糖類を更に分解して、単糖類、二糖類、三糖類、四糖類等を含む糖化液を得るために、糖化工程を実施する。当該工程は、液化液に糖化酵素を添加することで行われる。
本明細書において、糖化酵素および液化酵素についてのβ-グルカナーゼ活性度は、次の方法により測定される。
β-グルカンの標準を5mg/mlとなるよう純水で溶解して、β-グルカン溶液を作製する。なお、以下の表1に示すデータでは、シグマ社製の大麦由来のβ-グルカンを用いてβ-グルカン溶液を作製した。
酵素サンプルは、純水で10mg/mlとなるよう希釈する。β-グルカン溶液と希釈した酵素サンプルを試験管内で混ぜて、60℃恒温槽に3時間インキュベーションした後、氷冷する。コンゴレッド法(栃木農試研報、No47、57-64、1998年)により、溶液中の分子量105以上のβ-グルカン濃度を測定する。酵素サンプルのかわりに、純水で同様の操作を行ったものをブランクとする。以下の表1には、一部の液化酵素および糖化酵素についてのβ-グルカナーゼ活性度を示す。
β-グルカナーゼ活性度は、次式より求められる。
β-グルカナーゼ活性度(%)=(1-B/B0)×100
B=酵素サンプル希釈液の場合でのβ-グルカン濃度
B0=ブランクの場合でのβ-グルカン濃度
原料である穀物としてオーツ麦を用いた実施例である。
純水とオーツフラワー(京都グレイン社製)の重量比率が75:25となるように反応槽へ仕込み、液化酵素であるα-アミラーゼとして商品名「クライスターゼT10S」(天野エンザイム社製)を、原料である穀物に対する質量基準(W/W)で0.3%(3930unit/100g原料)の濃度で添加し、90℃で1時間反応させ、反応液を得た。
次に、上記反応液を反応槽中で60℃まで冷却し、糖化酵素としてβ-アミラーゼである商品名「β-アミラーゼL/R」(ナガセケムテックス社製)を原料である穀物に対する質量基準(W/W)で0.26%(6240unit/100g原料)の濃度で、プルラナーゼである商品名「プルラナーゼアマノ3」(天野エンザイム社製)を原料である穀物に対する質量基準(W/W)で0.13%(390unit/100g原料)の濃度で、トランスグルコシダーゼである商品名「トランスグルコシダーゼLアマノ」(天野エンザイム社製)を原料である穀物に対する質量基準(W/W)で0.20%(60000unit/100g原料)の濃度で上記反応液中に添加した。その後、60℃で3時間糖化反応を行ったのち、90℃まで加温して酵素を失活させた。
次に、室温まで冷却後、15MPaでホモゲナイザー処理を施し、オーツ麦由来の糖化液を得た。得られた糖化液のBrixは20.2、pHは6.1であった。
原料である穀物として大麦を用いた実施例である。
純水と大麦(京都グレイン社製)の重量比率が75:25となるように反応槽へ仕込み、液化酵素であるα-アミラーゼとして商品名「クライスターゼT10S」(天野エンザイム社製)を、原料である穀物に対する質量基準(W/W)で0.3%(3930unit/100g原料)の濃度で添加し、90℃で1時間反応させ、反応液を得た。
次に、上記反応液を反応槽中で60℃まで冷却し、糖化酵素としてβ-アミラーゼである商品名「β-アミラーゼL/R」(ナガセケムテックス社製)を原料である穀物に対する質量基準(W/W)で0.26%(6240unit/100g原料)の濃度で、プルラナーゼである商品名「プルラナーゼアマノ3」(天野エンザイム社製)を原料である穀物に対する質量基準(W/W)で0.13%(390unit/100g原料)の濃度で、トランスグルコシダーゼである商品名「トランスグルコシダーゼLアマノ」(天野エンザイム社製)を原料である穀物に対する質量基準(W/W)で0.20%(60000unit/100g原料)の濃度で上記反応液中に添加した。その後、60℃で3時間糖化反応を行ったのち、90℃まで加温して酵素を失活させた。
次に、室温まで冷却後、15MPaでホモゲナイザー処理を施し、大麦由来の糖化液を得た。得られた糖化液のBrixは22.1、pHは5.5であった。
純水とオーツフラワー(京都グレイン社製)の比率が75:25となるように反応槽へ仕込み、β-グルカン分解酵素である商品名「Finizym(登録商標)250L」(ノボザイムズジャパン社製)を、原料である穀物に対する質量基準(W/W)で0.10%(25unit/100g原料)の濃度で添加し、50℃で1時間反応させた。次に、液化酵素であるα-アミラーゼとして商品名「クライスターゼT10S」(天野エンザイム社製)を原料である穀物に対する質量基準(W/W)で0.3%(3930unit/100g原料)の濃度で添加し、90℃で1時間反応させ、反応液を得た。
次に、上記反応液を反応槽中で60℃まで冷却し、糖化酵素としてβ-アミラーゼである商品名「β-アミラーゼL/R」(ナガセケムテックス社製)を原料である穀物に対する質量基準(W/W)で0.26%(6240unit/100g原料)の濃度で、プルラナーゼである商品名「プルラナーゼアマノ3」(天野エンザイム社製)を原料である穀物に対する質量基準(W/W)で0.13%(390unit/100g原料)の濃度で、トランスグルコシダーゼである商品名「トランスグルコシダーゼLアマノ」(天野エンザイム社製)を原料である穀物に対する質量基準(W/W)で0.20%(60000unit/100g原料)の濃度で上記反応液中に添加した。その後、60℃で3時間糖化反応を行ったのち、90℃まで加温して酵素を失活させた。
次に、室温まで冷却後、15MPaでホモゲナイザー処理を施し、オーツ麦由来の糖化液を得た。得られた糖化液のBrixは20.2、pHは6.1であった。
純水とオーツフラワー(京都グレイン社製)の比率が75:25となるように反応槽へ仕込み、液化酵素であるα-アミラーゼとして商品名「クライスターゼT10S」(天野エンザイム社製)を原料である穀物に対する質量基準(W/W)で0.3%(3930unit/100g原料)の濃度で添加し、90℃で1時間反応させ、反応液を得た。
次に、上記反応液を反応槽中で60℃まで冷却し、糖化酵素としてβ-アミラーゼである商品名「β-アミラーゼL/R」(ナガセケムテックス社製)を原料である穀物に対する質量基準(W/W)で0.26%(6240unit/100g原料)の濃度で、プルラナーゼである商品名「プルラナーゼアマノ3」(天野エンザイム社製)を原料である穀物に対する質量基準(W/W)で0.13%(390unit/100g原料)の濃度で、グルコアミラーゼである商品名「AMG300L」(ノボザイムズジャパン社製)を原料である穀物に対する質量基準(W/W)で0.14%(42unit/100g原料)の濃度で上記反応液中に添加した。その後、60℃で3時間糖化反応を行ったのち、90℃まで加温して酵素を失活させた。
次に、室温まで急速冷却後、15MPaでホモゲナイザー処理を施し、オーツ麦由来の糖化液を得た。得られた糖化液のBrixは20.3、pHは6.1であった。
純水とオーツフラワー(京都グレイン社製)の重量比率が75:25となるように反応槽へ仕込み、液化酵素であるα-アミラーゼとして商品名「クライスターゼT10S」(天野エンザイム社製)を、原料である穀物に対する質量基準(W/W)で0.3%(3930unit/100g原料)の濃度で添加し、90℃で1時間反応させ、反応液を得た。
次に、上記反応液を反応槽中で60℃まで冷却し、糖化酵素としてβ-アミラーゼである商品名「β-アミラーゼL/R」(ナガセケムテックス社製)を原料である穀物に対する質量基準(W/W)で0.26%(6240unit/100g原料)の濃度で、プルラナーゼである商品名「プルラナーゼアマノ3」(天野エンザイム社製)を原料である穀物に対する質量基準(W/W)で0.13%(390unit/100g原料)の濃度で、トランスグルコシダーゼである商品名「トランスグルコシダーゼLアマノ」(天野エンザイム社製)を原料である穀物に対する質量基準(W/W)で0.20%(60000unit/100g原料)の濃度で上記反応液中に添加した。その後、60℃で3時間糖化反応を行ったのち、90℃まで加温して酵素を失活させ、冷却後オーツ麦由来の糖化液を得た。ホモゲナイザー処理は行わなかった。得られた糖化液のBrixは20.2、pHは6.1であった。
デジタル屈折計 商品名「RX-5000α」(アタゴ社製)を用いて、得られた糖化液のBrixを測定した。測定温度は20℃であった。
卓上型pHメータ 型式:F-74(HORIBA社製)を用いて、得られた糖化液のpHを測定した。測定温度は25℃であった。
日本食品標準成分表2015年版(七訂)分析マニュアル(文部科学省発行)のプロスキー変法により、得られた糖化液中の固形分中に含まれる不溶性食物繊維含有量および水溶性食物繊維含有量を測定した。
前処理:糖化液を純水でBrix5~10に希釈し、活性炭(太閤S-W50,フタムラ化学社製)を適量添加し、煮沸後、ろ紙(No.2、アドバンテック社製)でろ過し、イオン交換樹脂(PA408,PK218、三菱化学社製)、固相抽出カートリッジ(Bond Elute Jr-C18、アジレントテクノロジー社製)に順次通導して精製した。
分析:前処理により精製された糖化液に対して、高速液体クロマトグラフィー(Alliance、日本ウォーターズ社製)を使用して以下の条件で総糖含量の分析を行い、高速液体クロマトグラフィー(Prominence、島津ジーエルシー社製)を使用して以下の条件で単糖、マルトース、マルトオリゴ糖、ショ糖含量の分析を行った。
得られた総糖含量から単糖、マルトース、マルトオリゴ糖、ショ糖含量を差し引くことにより、得られた糖化液中に含まれる糖類全体に対するイソマルトオリゴ糖の割合を求めた。
(総糖含量の分析条件)
カラム:ULTRON PS80-N(島津ジーエルシー社製)
溶媒:純水
温度:60℃
流速:0.6ml/min
検出:RI(示差屈折率)
(単糖・マルトース・ショ糖・マルトオリゴ糖含量の分析条件)
カラム:Amide-80(東ソー製)
溶媒:70%アセトニトリル
温度:65℃
流速:0.6ml/min
検出:RI(示差屈折率)
マイクロトラックMT3000II(マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて、得られた糖化液中の不溶性成分の平均粒径を測定した。測定溶媒には純水を用い、サンプルはスポイト等にて数滴吸上げサンプル投入口に入れ、超音波処理した後に測定した。測定条件は、分布表示:体積、粒径区分選択:標準、測定範囲:0.021~2,000μm、チャンネル数:132、測定時間:10秒、測定回数:1回、粒子透過性:透過、粒子屈折率:1.81、粒子形状:非球形、溶媒屈折率:1.333とした。
得られた糖化液の糖組成については、上記[イソマルトオリゴ糖量]で説明したように前処理を行った後、以下の測定条件下で、商品名「Alliance(登録商標)HPLCシステム」(日本ウォーターズ社製)を用いて分析を行った。
(測定条件)
カラム:商品名「ULTRONPS-80N」(島津ジーエルシー社製)
溶媒:純水
温度:60℃
流速:0.6mL/min
検出:RI(示差屈折率)
得られた糖化液を食した際の舌触りについて、成人のパネリスト7人による官能試験を行った。パネリストからは、ざらつきが気になる、または、ざらつきが気にならない、という2つの評価基準から回答を得た。ざらつきが気になると回答した人数を表2に示す。
Claims (10)
- 穀物糖化液中の固形分中に含まれる不溶性食物繊維含有量が1.0wt%以上、穀物糖化液中の固形分中に含まれる水溶性食物繊維含有量が0.6wt%以上、穀物糖化液中に含まれる糖類全体に対するイソマルトオリゴ糖の割合が10.0wt%以上であり、穀物糖化液中の不溶性成分の平均粒径が30~70μmである穀物糖化液であって、該穀物糖化液の原料である穀物がオーツ麦および大麦の少なくとも一方を含むことを特徴とする穀物糖化液。
- 前記穀物がオーツ麦であることを特徴とする請求項1に記載の穀物糖化液。
- 前記水溶性食物繊維含有量が2.0wt%以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の穀物糖化液。
- 穀物より糖化液を製造する方法であって、前記穀物がオーツ麦および大麦の少なくとも一方を含み、前記糖化液が、穀物糖化液中の固形分中に含まれる不溶性食物繊維含有量が1.0wt%以上、穀物糖化液中の固形分中に含まれる水溶性食物繊維含有量が0.6wt%以上、穀物糖化液中に含まれる糖類全体に対するイソマルトオリゴ糖の割合が10.0wt%以上であり、穀物糖化液中の不溶性成分の平均粒径が30~70μmである穀物糖化液であることを特徴とする穀物糖化液の製造方法。
- 糖化液の製造に使用される液化酵素および糖化酵素はそれぞれのβ-グルカナーゼ活性度が0~80%であることを特徴とする請求項4に記載の穀物糖化液の製造方法。
- 糖化液に対して10MPa以上の圧力でホモゲナイザー処理を行うことを特徴とする請求項4または5に記載の穀物糖化液の製造方法。
- 前記穀物がオーツ麦であることを特徴とする請求項4~6のいずれか一項に記載の穀物糖化液の製造方法。
- 前記水溶性食物繊維含有量が2.0wt%以上であることを特徴とする請求項4~7のいずれか一項に記載の穀物糖化液の製造方法。
- 請求項1~3のいずれか一項に記載の穀物糖化液を用いた飲料。
- 請求項1~3のいずれか一項に記載の穀物糖化液を用いた甘味物。
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