JP2938471B2

JP2938471B2 - 水溶性食物繊維含有飲食品

Info

Publication number: JP2938471B2
Application number: JP1185698A
Authority: JP
Inventors: 政保竹内; 正義菅原; 征四郎貝沼; 信之中村
Original assignee: Nihon Shokuhin Kako Co Ltd
Current assignee: Nihon Shokuhin Kako Co Ltd
Priority date: 1989-07-18
Filing date: 1989-07-18
Publication date: 1999-08-23
Anticipated expiration: 2014-08-23
Also published as: JPH0349662A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、水溶性食物繊維を含有する飲食品に関し、
詳しくは、穀類の外皮、麦芽根、木材などの植物繊維質
原料から得られるヘミセルロースを主成分とする水溶性
食物繊維を含有する飲食品に関する。

「従来の技術」近年、健康食品として食物繊維が注目されている。こ
の食物繊維とは、セルロース、ヘミセルロース、リグニ
ン、ペクチン等を主成分とするもので、従来のいわゆる
粗繊維（Crude Fiber）とは区別され、穀物などに含ま
れている植物細胞壁及び細胞内容物に含まれる植物性の
難消化性成分だとされている。このような食物繊維源と
しては、広く穀類や豆類の外皮（一般に“ふすま”ある
いは“ぬか”と呼ばれる）が注目されており、これらが
血清コレステロールの増減、肥満、糖尿病の予防、虫垂
炎、大腸癌、食品中の毒性物質の排除促進等に相関関係
があることが認められつつある。しかし、穀類や豆類の
外皮は、そのままでは水に溶けず、微粉化しても口中で
食感を損なうなどの欠点があった。

このような理由から、穀類や豆類の外皮からヘミセル
ロースを抽出して水溶性の食物繊維を得ようとする試み
がなされている。ヘミセルロースは、穀類や豆類の外皮
などをアルカリ処理することによって抽出することがで
きる。また、こうして抽出されたヘミセルロースは、血
清コレステロールの上昇抑制作用を発揮することが見出
されている（特公昭59−1689号参照）。

「発明が解決しようとする課題」しかしながら、アルカリ抽出して得られるヘミセルロ
ースは、水に溶解させたときに少量でもかなりの高粘度
となるため、例えばドリンク剤などにおいて飲食時の食
感を損ないやすいという欠点があった。

また、穀類や豆類の外皮を酸処理あるいは爆砕処理し
たり、更に酵素処理を施したりして水溶性の食物繊維を
得る試みもなされているが、これらの方法では、ヘミセ
ルロースが単糖又はオリゴ糖にまで分解されてしまうた
め、食物繊維とはいえないものになってしまうという問
題があった。

したがって、本発明の目的は、水に溶かしたときに低
粘度で、飲食品、特に飲料の食感をそこなわず、単糖や
オリゴ糖の混在が少ない水溶性食物繊維を含有する飲食
品を提供することにある。

「課題を解決するための手段」本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意研究した
結果、植物繊維質原料からアルカリ抽出されたヘミセル
ロースを特定の酵素で部分分解して得られた食物繊維
は、水に溶かしたときに比較的低粘度であり、しかも食
物繊維としての性質を維持していることを見出し、これ
らの事実に基づいて本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の水溶性食物繊維含有飲食品は、植物繊
維質原料をアルカリ抽出し、抽出物をキシラナーゼで処
理して得られるヘミセルロースの部分分解物を含有する
ことを特徴とする。

以下、本発明について好ましい態様を挙げて更に詳細
に説明する。

本発明において、植物繊維質原料としては、穀類の外
皮、麦芽根、木材などのキシランを含む農林産廃棄物が
好ましく使用されるが、これらから澱粉質、蛋白質、脂
質、無機質等を除去して調製したもの、すなわちセルロ
ース、ヘミセルロースを主成分とし、若干のリグニンを
含むものがより好ましく使用される。ここで、穀類の外
皮としては、例えばとうもろこしの外皮、米ぬか、小麦
ふすま、大麦ふすまなどが好ましく使用される。

穀類の外皮、麦芽根、木材などの原料から澱粉質、蛋
白質、脂質、無機質等を除去する方法としては、酵素処
理、化学的処理、物理的処理などを採用することがで
き、また、これらを組み合わせて処理してもよい。

酵素処理としては、例えばα−アミラーゼ、グルコア
ミラーゼ等の澱粉分解酵素、リパーゼ等の脂質分解酵
素、セルラーゼ等の繊維素分解酵素を、pH3〜９、温度3
0〜100℃の条件下で作用させて処理する方法などが挙げ
られる。また、化学的処理としては、原料に鉱酸、有機
酸などの水溶液を添加し、pH2〜５の条件下に加熱する
方法や、食品用界面活性剤を添加し、pH3〜８の条件下
に熱処理する方法などが挙げられる。更に、物理的処理
としては、例えば原料をホモジナイザー、ハンマーミル
等の粉砕機で粉砕した後、篩別する方法などが挙げられ
る。

植物繊維質原料をアルカリ抽出する方法は、公知の方
法で行なうことができる。例えば上記の植物繊維質原料
を、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウムなどのアルカ
リ水溶液に懸濁させ、所定の温度及び時間で処理すれば
よい。好ましい一例としては、植物繊維質原料100重量
部に、水酸化カルシウム0.8重量部、水1000重量部を加
え、125℃にて15分間処理することにより、ヘミセルロ
ースを抽出することができる。

こうしてアルカリ処理した抽出液は、好ましくは50〜
60℃に冷却し、必要に応じて硫酸、塩酸等でpHを調整し
た後、酵素を添加して反応させる。

酵素としては、キシラナーゼ又はキシラナーゼ活性を
有する酵素が用いられる。

キシラナーゼの添加量は、抽出物の固形分1gあたりに
対して0.001〜10単位程度が好ましく、反応時間は、３
〜96時間程度が好ましい。なお、キシラナーゼの力価の
測定は以下の如くおこなった。すなわち、トウモロコシ
よりアルカリで抽出したヘミセルロースを基質としてPH
7、60℃の反応条件下で１分間に１マイクロモルのキシ
ロースに相当する還元糖を生成する酵素量を１単位とす
る。

本発明で用いるキシラナーゼは、糖化型のものより液
化型のもののほうが好ましく、カビ起源のものでも、バ
クテリヤ起源のものでも使用できるが、バクテリヤ起源
のキシラナーゼの方が純度が高いのでより好ましい。

また、キシラナーゼは、作用至適pHが、酸性のものか
らアルカリ性のものまであり、必要に応じてpHを調整す
ることによりいずれも使用可能であるが、抽出物のpHが
アルカリ性であることから、アルカリ側に至適pHを有す
るアルカリキシラナーゼがより好ましい。このようなア
ルカリキシラナーゼとしては、例えば特公昭50−13357
に記載されたキシラナーゼが挙げられる。

このアルカリキシラナーゼは、通常のキシラナーゼが
pH4〜５の酸性側に至適pHがあるのに対して、中性〜ア
ルカリ性まで作用pH範囲が広いので、アルカリ抽出後に
pH調整を必要としないか、わずかな酸の使用ですむ。ま
た、耐熱性も強いので使いやすい。

こうしてアルカリ抽出液にキシラナーゼを反応させて
得られた反応液は、例えば過熱して酵素を失活させた
後、遠心分離等により固液分離し、必要に応じて清澄濾
過し、更に、脱色、脱塩処理し、濃縮、乾燥して、ヘミ
セルロースを主成分とする水溶性食物繊維を得ることが
できる。

また、植物繊維質原料をアルカリ処理して得られた抽
出物を固液分離し、清澄濾過した後、pH調整してキシラ
ナーゼで処理し、酵素失活、脱色、脱塩処理し、濃縮、
乾燥することもできる。

前述の、アルカリ処理後、すぐキシラナーゼで処理す
る方法は、反応液の粘度が低くなるので、固液分離以下
の作業が容易になり、高粘度の抽出液が効率良く回収さ
れるという利点があり、また、後述の、固液分離後、キ
シラナーゼで処理する方法は、pH調整が容易であり、酵
素量も少なくてよいという利点がある。

こうして得られたヘミセルロースを主成分とする水溶
性食物繊維は純度が高く、少量で優れた生理活性効果が
期待できる。また、水溶性で、水に溶解させたとき、低
粘度である。因に、アルカリ抽出されたヘミセルロース
の５％水溶液の粘度は、Ｂ型粘度計、60rpm、25℃で測
定した場合、50〜110cpである。これに対して、上記ヘ
ミセルロースを酵素処理して部分分解したヘミセルロー
スの５％水溶液の粘度は、上記と同様に測定した場合、
５〜20cpとなる。

上記のようにして得られたヘミセルロースの部分分解
物を、ジュース、乳酸飲料、アイスクリーム、ゼリー、
パン、クッキー等の飲食品に添加する。水溶性であり、
水に溶解させたとき低粘度であるので、飲食品の種類は
限定されず、ほとんどの飲食品に添加可能である。

また、ヘミセルロースの部分分解物の飲食品中への添
加量は、0.5〜10重量％が好ましい。0.5重量％以下では
血清コレステロール上昇抑制効果等の食物繊維としての
生理活性機能が期待できず、10重量％以上では、飲料の
粘度が増加したり、食品の風味、食感が損なわれること
がある。この添加量は、特に、ジュース、乳酸飲料等の
飲料の場合0.5〜５重量％、パン、クッキー等の固形食
品の場合0.5〜10重量％が好ましい。

「作用」本発明の水溶性食物繊維含有飲食品に添加される食物
繊維は、植物繊維質原料からアルカリ抽出し、キシラナ
ーゼで処理して得られる、低分子化され、適度なブロッ
ク単位に切断されたヘミセルロースを主成分とする水溶
性食物繊維である。このヘミセルロースは、単糖やオリ
ゴ糖のレベルまで低分子化されてはいないので、食物繊
維としての生理活性機能を維持し、しかも水溶性で、水
に溶解させたとき低粘度であるので、飲食品に添加しや
すく、特に、飲料に添加したときも、低粘度であるの
で、比較的多量に添加しても、良好な食感、飲み心地が
得られる。

「実施例」（ヘミセルロースの部分分解物の製造）製造例１トウモロコシ外皮100重量部に、水1000重量部、水酸
化カルシウム１重量部を加え、85℃で３時間加熱した
後、60℃まで冷却し、硫酸を添加してpHを７に調整し、
次いで、アルカリキシラナーゼを反応液の固形分1g当り
0.01単位添加し、48時間反応させた。なお、アルキルキ
シラナーゼは、特公昭50−13357号に記載されたものを
同様に調製して用いた。次に、90℃で30分間加熱して酵
素を失活させた後、固液分離し、清澄濾過、脱色、脱塩
を行なって精製し、スプレードライヤーで乾燥して粉末
を得た。この粉末を、AOACプロスキー法で測定したとこ
ろ、食物繊維は85％であった。

製造例２トウモロコシ外皮100重量部に、水1000重量部、水酸
化カルシウム0.8重量部を加え、125℃で15分間加熱した
後、冷却し、温水500重量部を加え、遠心分離により固
液分離して濾液を得た。次いで、濾液のpHを5.5に調整
し、濾液に対して0.1％のセルラーゼ（ゼネンコ社製）
を添加し、50℃で24時間反応させて反応液を得た。この
反応液の酵素を失活させ、実施例１と同様に精製し、乾
燥して食物繊維の粉末を得た。

（食物繊維の粘度の測定）製造例２において調製された食物繊維と、酵素処理を
行なわない他は製造例２と同様にして調製された食物繊
維とを、それぞれ濃度５％になるように水に溶解させ、
各水溶液の50℃における粘度を、Ｂ型粘度計（60rpm.）
を用いて測定した。その結果を第１表に示す。

このように、食物繊維の粘度は、酵素処理することに
よって大幅に低下することがわかる。

（水溶性食物繊維含有飲食品の製造）次に、製造例１で得られた水溶性食物繊維を用いて各
種の飲食品を作った。なお、以下の実施例において、
部、及び％は、特に断わらない限り、重量部、及び重量
％である。

実施例１市販の100％オレンジジュース製造例１で得られた水
溶性食物繊維（以下、水溶性食物繊維と記す）3gを溶解
させて果汁を調製した。

これを試飲した結果、酸味がマイルドであり、風味良
好な果汁であった。

実施例２水溶性食物繊維の５％水溶液に、下記配合で上生赤あ
ん、グリニュー糖及び水を加え、加熱撹拌しながらBx濃
度60まで練ってあんを作った。

これを試食した結果、あんのテリ、風味は良好であっ
た。

実施例３水溶性食物繊維の２％水溶液を用いて、下記配合でい
ちごゼリーを作った。

これを試食した結果、食感、風味が優れていることが
わかった。

実施例４水溶性食物繊維を酢に溶解させ、下記の配合でフレン
チドレッシングを調製した。

水溶性食物繊維を添加したことにより、ドレッシング
の安定度が増し、野菜への付着量も増すことがわかっ
た。

実施例５水溶性食物繊維を鶏卵に溶かして、下記配合で生地を
作り、170℃のオーブンで焼成して、スポンジケーキを
作った。

この結果、きめが細かく、体積のあるスポンジケーキ
ができた。

実施例６水溶性食物繊維を、牛乳に溶解させ、砂糖を加えて加
熱溶解させ、予め水漬けして膨化させたゼラチンを水切
りして混入し、容器ごと冷水に浮かして冷却した後、冷
凍庫に入れ、半固形状態になった時に、生クリームを加
え、撹拌を続けてアイスクリームを作った。

試食した結果、なめらかで、食感に優れたアイスクリ
ームであった。

実施例７下記配合で、家庭用製麺機を用いてうどんを作り、ゆ
で麺とした。

このゆで麺は、風合い、歯切れ良好で、腰のある美味
なものであった。

実施例８下記配合でコーンポタージュを作った。

これを試飲した結果、滑らかで風味のよいスープであ
った。

実施例９下記の配合でバターロールを作った。

得られたバターロールは、通常品に比べて組織、光沢
はやや優っており、風味はほとんど変化のないものであ
った。

「発明の効果」以上説明したように、本発明の水溶性食物繊維含有飲
食品は、食物繊維原料をアルカリ抽出後、キシラナーゼ
で処理して得られる、水溶性で、水に溶解したとき低粘
度であるヘミセルロースの部分分解物を含有するので、
飲食品、特に、飲料などにおいて食物繊維添加に伴う粘
度上昇が抑制され、食感を損なうことを防止できる。更
に、飲食品に含有された食物繊維は、単糖やオリゴ糖ま
で分解されることなく、適度に低分子化されたヘミセル
ロースを主成分とするので、少量で優れた生理活性効果
を期待できる。したがって、本発明の水溶性食物繊維含
有食品は、パン、ケーキ類、ビスケット、クッキー類な
どの他、ジュース、乳酸飲料、ソース、スープ類、ドリ
ンク剤など、広範囲の飲食品適用可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＡ２３Ｌ 1/16 Ａ２３Ｌ 1/16 Ａ 1/20 ３０１ 1/20 ３０１Ｚ 1/24 1/24 Ａ 1/39 1/39 2/52 Ａ６１Ｋ 31/00 ６０３ＬＡ６１Ｋ 31/00 ６０３ 35/78 Ｘ 35/78 Ｃ１２Ｐ 19/14 ＺＣ１２Ｐ 19/14 Ａ２３Ｌ 2/00 Ｆ (56)参考文献特開昭57−21323（ＪＰ，Ａ) 特開平１−153701（ＪＰ，Ａ) 特公昭59−1689（ＪＰ，Ｂ２) 日本栄養士会編「食物繊維」（第一出版）（1982−５−15）ｐ．22−23 丸尾文治他監修「酵素ハンドブック」（朝倉書店）（1982−12−１）ｐ．496 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A23L 1/308 C08B 37/14 C12P 19/04 A61K 35/78 A23L 2/00 A23L 1/20 301 A23L 1/06 A23L 1/24 A21D 13/08 A23G 9/02 A23L 1/16,1/39

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】植物繊維質原料をアルカリ抽出し、抽出物
をキシラナーゼで処理して得られたヘミセルロースの部
分分解物を含有することを特徴とする水溶性食物繊維含
有飲食品。
【請求項２】植物繊維質原料として、とうもろこしの外
皮、米糠、小麦ふすま、大麦ふすま、麦芽根、木材から
選ばれた少なくとも一種を用いて調製されたヘミセルロ
ースの部分分解物を含有する請求項１記載の水溶性食物
繊維含有飲食品。
【請求項３】植物繊維質原料として、とうもろこしの外
皮、米糠、小麦ふすま、大麦ふすま、麦芽根、木材から
選ばれた少なくとも一種から、澱粉質、蛋白質、脂質、
無機質等を除去したものを用いて調製されたヘミセルロ
ースの部分分解物を含有する請求項１記載の水溶性食物
繊維含有飲食品。
【請求項４】キシラナーゼとして、バクテリア起源のア
ルカリキシラナーゼを用いた請求項１〜３のいずれか１
つに記載の水溶性食物繊維含有飲食品。
【請求項５】アルカリ抽出物を酵素で処理した後、脱色
処理し、脱塩処理し、更に濃縮して乾燥して得られたヘ
ミセルロースの部分分解物を含有する請求項１〜４のい
ずれか１つに記載の水溶性食物繊維含有飲食品。
【請求項６】飲食品中におけるヘミセルロースの部分分
解物の含有量が、0.5〜10重量％とされている請求項１
〜５のいずれか１つに記載の水溶性食物繊維含有飲食
品。