JP4111913B2 - 高イヌリン含有率可溶性焙煎チコリ抽出物 - Google Patents

Description

本発明は食品産業に関し、特に、ヒト及び動物に供給される食品成分として利用可能な可溶性焙煎チコリ抽出物に関する。

ジー・アール・ギブソン（Ｇ．Ｒ．Ｇｉｂｓｏｎ）とエム・ビー・ロバーフロイド（Ｍ．Ｂ．Ｒｏｂｅｒｆｒｏｉｄ）の研究によって「前生物的（ｐｒｅｂｉｏｔｉｃ）」と言われる食品成分の概念が明らかにされた。これらは消化されない成分であるが、特定のバクテリアまたは少数種類の結腸バクテリアの成長および／または活動を選択的に刺激する作用を奏し、それによって、その消費者の健康を改善する。「前生物的」であるためには、その食品成分は、下記の条件を満たすものでなければならない。それは、消化管の上方部分において加水分解されたり吸収されてはならない。それは、特定のバクテリアまたは結腸の少数の有用なバクテリアにとって、成長および／または代謝を刺激する選択的な基質でなければならない。その結果として、それは、結腸微生物相の組成を有利に変化させることが可能なものでなければならない。最後に、それは、消費者の健康を刺激する全身効果を誘導するものでなければならない。

現在まで、上述した諸条件を満たすものとして認められ使用されている食品成分はフルクタンとオリゴフルクトースのみである。ギブソンとロバーフロイドとの１９９５年の記事に拠れば、「フラクトオリゴサッカライド」（ＦＯＳ）という語は、最高で９の重合度を有するオリゴフルクトースを指し、「イヌリン」という語は、１０から６０、平均で１２という更に重合度の高いオリゴフルクトースを指す。

しかしながら、文献中では「イヌリン」という一般的な用語が、しばしば、イヌリン自身とフラクトオリゴサッカライド（ＦＯＳ）とを同時に指すものとして使用されている。本明細書において使用するのは、この総称的な意味での「イヌリン」である。

これらの炭水化物は、前記管の上方部分では消化されず、それらは、とりわけ、アミラーゼ、サッカラーゼ、マルターゼ、．．．等の酵素作用を受けない。従って、イヌリンとＦＯＳは、吸収されることなく回腸から結腸へと通過し、それ故に食物繊維と見なされる。しかし、それらは消化酵素によって代謝されないが、それでもカロリー値を有する。腸内微生物相は、それらを短鎖の脂肪酸（脂肪族有機酸）と乳酸塩（有機酸）とに代謝することができる。イヌリンとフラクトオリゴサッカライド（ＦＯＳ）のカロリー値は、４．２から６．３ｋｊ／ｇ、即ち、１から１．５ｋｃａｌ／ｇの範囲である。

更に、フラクトオリゴサッカライドとイヌリンとに関して、ｉｎ ｖｉｔｒｏとｉｎ ｖｉｖｏとの両方での実験によって、そのビフィズス菌刺激作用が示された。具体的には、東京農業大学（Ｔｏｋｙｏ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｆａｃｕｌｔｙ）の生物医学部によって行われた実験によって、８ｇ（グラム）のフラクトオリゴサッカライドの２週間の投与後における排泄物中微生物相の改善が示された。排便中のビフィズス菌の数は１０倍に増加した。排便の平均ｐＨ値は０．３低下し、脂質代謝の改善がその筆者等によって確認された。従って、所謂「前生物的」成分は、腸内の微生物相の組成を変化させるのに有効で、その結果、有用なバクテリアが潜在的に危険な種に対して優勢になることが示されているのである。

イヌリンはチコリの成分の１つであって、乾燥チコリ根の７０％をも占め得るものであることが知られている。しかも、この根は、イヌリンの抽出用に使用される。しかし、チコリの食品成分としての使用法に関して、従来の方法は、脱水、焙煎、抽出、微細化（ａｔｏｍｉｓａｔｉｏｎ）の工程を含み、これらの工程中においてイヌリンの含有率は場合によってはゼロにまで低下する。詳しくは、イヌリンは、特に温度と湿度との組合せ作用によって、フルクトースへと分解（ｄｅｇｒａｄｅ）する。これが、食品成分として使用される従来の可溶性焙煎チコリ抽出物の特有の味、香り、風味、色を得ることを可能にしている。

本出願人に拠れば、従来方法によって得られる可溶性焙煎チコリ抽出物（以下「従来型チコリ抽出物」と称する）のイヌリン含有率は、約１８％から１９％であり、いずれにせよ２０％以下である。

本発明の課題は、対乾燥物質重量比で４０％以上の高いイヌリン含有率を有する可溶性焙煎天然チコリ抽出物を提案することにある。

このイヌリン含有率は、好ましくは、対乾燥物質重量比で約５０％から６０％である。含有率がこのようなものであれば、そのような高イヌリン含有率チコリ抽出物をベースにした従来式の調合物の椀１杯分を消費することによって、その消費者には一日に必要な食物繊維の約１０％が供給されることになる。

本発明の別の課題は、高イヌリン含有率を示す可溶性焙煎天然チコリ抽出物の製造方法を提案することにある。従来と同様、この方法は以下の工程を有する、
ａ）新鮮な根を脱水して乾燥小片（ｃｏｓｓｅｔｔｅｓ）を得る工程、
ｂ）前記乾燥小片を焙煎する工程、
ｃ）前記焙煎された乾燥小片を冷却し、粉砕する工程、
ｄ）前記焙煎され粉砕された乾燥小片に熱水を通過させることによってチコリ抽出物を抽出する工程、そして
ｅ）前記チコリ抽出物を微細化する工程。

本発明の特徴構成において、前記焙煎工程は、焙煎器中で約１３０℃の温度にて、かつ、低湿度で行われる。

即ち、従来方法では焙煎は約１４５℃の温度で行われる。これに対して本発明では、通常発生する反応、即ち、糖質鎖の破断と遊離糖の生成を避けるべく、例外的に低い温度で、かつ、低い湿度で加工することが選択される。確かに、従来の焙煎工程は、結果として、チコリ抽出物に対して、チコリ本来の苦味に由来する特有の風味を与え、遊離糖を生成し、糖類同士、または、糖類とアミノ酸を縮合させる。これに対して本発明によれば、発生する遊離糖が少なく、糖類同士、または、糖類とアミノ酸との縮合が少なく、苦味要素（セスキテルペンラクトン）の分解（ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）が減少し、その結果、従来チコリ抽出物よりも苦味が多いものとなる。しかしながら、この苦味は欠点ではなく、消費者によっては、食物繊維が多量に存在することによって得られる効能に鑑みて、これを自発的に受け入れることが可能である。また、この苦味は、本発明の高イヌリン含有率チコリ抽出物を、コーヒー、チョコレート、またはその他の、通常の食品成分と混合することによって容易にマスキングすることが可能である。

焙煎器中において湿度を低下させるには２つの方法があり、好ましいのはこれらの方法を組み合わせて使用することである。その第１の方法は、乾燥小片を加熱調理し終える重要な段階であり、約１４０℃から１５０℃の温度に達するまでの漸進的な第１の加熱段階の後に焙煎器のボールを約２０分間回転させ続ける、一般に「監視（”ｐｉｑｕｅｔ”）」段階と称される段階の間を含めて、焙煎器中に水分を全く加えない方法である。

第２の方法では、発生する水蒸気を逃がすことによって焙煎器中の湿度が低下される。

本発明のチコリ抽出物のイヌリン含有率は、部分的には、一方では品種の選択にも、他方では土壌の選択にも依存する。品種の選択については、入手可能な種子の中でとりわけ、収量、乾燥物質含有率、及びイヌリン含有率のポテンシャルが高い品種を確保することが適切である。可溶性乾燥物質のパーセントが高ければ高いほど、イヌリンのパーセントのみならず、そのイヌリンの重合度も高くなる。より具体的には、フロリモンド・デスペレス（Ｆｌｏｒｉｍｏｎｄ Ｄｅｓｐｒｅｚ）社から産出されるオーキーズ（Ｏｒｃｈｉｅｓ）とターコイズ（Ｔｏｒｑｕｏｉｓｅ）と呼ばれる品種を基準として取り上げることとし、収量、乾燥物質含有率、及びイヌリン含有率に関してこれらの基準品種と同等またはそれ以上のポテンシャルを有する植物品種に由来する新鮮な根を選択することが好ましい。

土壌に関しては、イヌリン鎖の長さを考慮して早期に種まきすることが好ましく、この目的のために、砂質、または砂泥質の土壌を選択することが好ましい。気候は、海洋気候、即ち、温暖で湿度が高い気候が好ましい。

上記方法によって得られる粉体状の可溶性焙煎天然チコリ抽出物は、その他のいくつかの特性においても際立っている。

イヌリン含有率が重量単位で３０％から６５％の可溶性チコリ抽出物粉体の提案が米国特許第５，９５８，４９７号において既に行われている。しかしながら、この文献において意図された目的は、知覚特性不良と過剰吸湿性をもたらすと言われている、焙煎、抽出及び乾燥の工程を用いた従来のチコリ抽出物製造法の欠点を解決することにあった。高イヌリン含有率を得る目的は、得られたチコリ抽出物の吸湿性を減少させることにある。この文献において実施されている方法は、特に、焙煎工程が見られない点において、チコリ抽出物を製造する従来の工程と全く対応しない。その新規な方法に拠れば、先ず、なんらかの抽出法、即ち、蒸し煮されたチコリの水による抽出、或いは、チコリ根の圧縮による抽出によって、チコリ抽出物の抽出を実施する。このチコリ抽出物は、この抽出物中に含まれるイヌリンの一部を加水分解して当該抽出物中の還元糖含有率を増加させるために、筒状反応器中で加熱される。次に、抽出装置から得られる抽出物を乾燥させて、粉体を得る。この粉体を加熱されたエクストルーダに通すことによって、粉体を１８０℃から２５０℃の温度で５分間処理し、エクストルーダの出口からカラメル化された生産物を得る。このカラメル化された生産物を冷却し、次に、粉砕することで粉末状の可溶性チコリ抽出物を得る。

これによって得られる生産物は、重量で４０％から６５％のイヌリン含有率と、更に４％から６％の還元糖含有率と、合計で５％以下のフルクトースとグルコースとを有するその組成によって際立っており、加えて、この可溶性チコリ抽出物の粉体は、前記従来チコリ抽出物で通常得られる指数値（１．５から２以上）を含む１．０から２．５の範囲の色指数を有する。

これに対して、本発明の方法によって得られる本来的にイヌリン含有率の高いチコリ抽出物は、米国特許第５，９５８，４９７号に記載のものと同じ条件下での測定で、０．４から０．７の遥かに低い色指数を有する。還元糖に関しては、その含有率は平均で１０％以上である。

フルクトースとグルコースとの合計含有率については、その率は５％以上であり、通常は、７％から９％の範囲である。

前記文献米国特許第５，９５８，４９７号に記載のものと異なり、本発明の方法は、食品成分として使用可能な可溶性チコリ抽出物を製造するための従来の方法と同じ工程と同じ材料（設備）を使用する。出願人の目標は、４０％以上の高いイヌリン含有率を有する可溶性焙煎チコリ抽出物を得る目的のために、従来方法の操作条件を改善することにあり、この４０％とは、食物繊維が有利に提供されることを、そのような繊維の存在が消費者の栄養バランス、特に、腸管通過にもたらす全ての利点と共に、消費者に納得させるのに十分であると証明されている値である。この米国特許第５，９５８，４９７号という文献の教示から本発明の生産物または方法に想到することは不可能である。何故ならば、一方では、それは、焙煎工程を含む従来方法に逆らうものであり、従って、焙煎されていない生産物に通じるからであり、他方では、イヌリンの存在は、可溶性粉体の吸湿性を避けるために追求されたものだからである。以下に記載される高イヌリン含有率を有するチコリ抽出物の製造に使用される新鮮な根はＯｒｃｈｉｅｓ品種の種子に由来のものである。

前記新鮮根は、先ず、「乾燥小片（ｃｏｓｓｅｔｔｅｓ）」と称する根断片を得るために脱水された。これらの乾燥小片は、容量が約１０００ｋｇで、水蒸気を逃がすように構成された焙煎器に導入された。この焙煎器を、ガスバーナーによって、約１３０℃の温度にまで間接加熱によって漸進的に加熱した。前記温度に達したところで、ガスの供給を停止した。監視時間は２５分間から３５分間であった、即ち、この監視時間の間に、焙煎器のボールは回転を続け、前記乾燥小片の加熱調理を終えることができる。この段階の終了後、焙煎された乾燥小片は冷却器内に排出され、ここで、所定の時間にわたって強制循環空気流に晒した。冷却後、焙煎された乾燥小片を粉砕した。粉砕後、抽出段階を施した。この段階では、粉砕されたチコリの粒子に対向流として８０℃以上の水を循環させた。チコリの抽出物、すなわち回収された溶液（ｌｉｑｕｏｒ）は、濾過され、微細化される前に遠心分離された。

このようにして得られた焙煎された可溶性の天然チコリの粉体は、９８％重の乾燥物質を含有していた。更に、この粉体は前記乾燥物質に対する重量比で、５９．１％のイヌリンと４．３％のショ糖と７．３％の遊離フルクトースと約０．５％の遊離グルコースとを含有していた。

チコリ抽出物の１％溶液の５００ｎｍにおける吸収率の測定によって得た色指数については、得られた値は０．５９８から０．６３４の範囲であった。

更に、還元糖含有率はチコリ抽出物１００g当たり１０．３g（Ｂｅｒｔｒａｎｄ法による測定、結果はグルコースで表されている）であった。

これに対して、前記従来方法によって得られた焙煎可溶性天然チコリ抽出物粉体は、平均で、また、対乾燥物質重量比で、１８．７％のイヌリン、２．４％のショ糖、２２．５％の遊離フルクトースと、３．１％の遊離グルコースを含有していた。更に、前記と同じ条件下で得られた色指数は１．５６７から２．００５の範囲の値を有していた。このように本発明の粉体状可溶性焙煎天然チコリ抽出物は、その組成及び色指数において、従来のチコリ抽出物とも、更に、前記米国特許第５，９５８，４９７号に記載されているチコリ抽出物とも明らかに異なるものである。

Claims (3)

1. 対乾燥物質重量比で５０％から６０％の高いイヌリンおよびフラクトオリゴサッカライド（ＦＯＳ）含有率を特徴とする粉体状可溶性焙煎天然チコリ抽出物であって、
   フルクトースとグルコースとの合計含有率が、対乾燥物質重量比で７％から９％である粉体状可溶性焙煎天然チコリ抽出物。
2. 前記チコリ抽出物の１％溶液の５００ｎｍにおける吸収率によって測定された色指数が０．４から０．７の範囲を有する請求項１による粉体状可溶性焙煎天然チコリ抽出物。
3. ａ）新鮮な根を脱水して乾燥小片を得る工程と、
   ｂ）前記乾燥小片を焙煎する工程と、
   ｃ）焙煎された前記乾燥小片を冷却し、粉砕する工程と、
   ｄ）焙煎され粉砕された前記乾燥小片に熱水を通過させることによってチコリ抽出物を抽出する工程と、
   ｅ）前記チコリ抽出物を微細化する工程とを有し、高いイヌリンおよびフラクトオリゴサッカライド（ＦＯＳ）含有率を有する粉体状可溶性焙煎天然チコリ抽出物を製造する方法であって、
   前記焙煎が焙煎器中にて１３０℃の温度で、かつ、低湿度で実施され、
   前記焙煎の工程中において水の供給が不要であり、前記焙煎の操作中に発生する水蒸気を自由に除去することを特徴とする粉体状可溶性焙煎天然チコリ抽出物の製造方法。