JP5953034B2 - 糖質関連酵素を擬似粉末状態の糖質原料と反応させる糖質複合体の製造方法とその生産物 - Google Patents

Description

本発明は、糖質原料を擬似粉末状態で、糖質関連酵素と反応させ、その生産物である反応物全体からなる糖質複合体を製造する方法とその生産物に関するものであり、更に詳しくは、糖質原料の粉末状態を保持するために用いる粉末状態保持用素材（粉末化基材又は担体）と反応基質（反応用原料又は基質）を混合して、適度の水分を含有する状態で、全体が散ける（ばらける）状態（粉末状酵素反応と呼称する）、非離水状態、又は（弱粘性）泥状態の「擬似粉末状態」にして糖質関連酵素を作用させて、糖質複合体を製造する方法とその生産物に関するものである。

従来より、酵素反応は液中で行い、基質が高濃度であっても反応は進み、また、農産原料の状態で保蔵した場合、酵素反応が進むことがあり、農産原料の品質劣化が起こることは知られていた。また、基質高濃度下で糖質関連酵素の逆合成反応を利用した各種糖質、糖質複合体の製造方法が開発、実用化されている。例えば、分岐サイクロデキストリンの製法（例えば、特許文献１など）があり、分岐サイクロデキストリンは、高濃度のマルトオリゴ糖とサイクロデキストリンとの混合物を基質とする、プルラナーゼ、イソアミラーゼなどの澱粉枝切り酵素の逆合成反応によっても生成することは一般的に知られている。この他の糖質関連酵素でも、反応生成物を高濃度とした場合、逆合成が起こりやすいことは周知のことである。

通常の酵素反応は液状態で行われ、反応終了後、生成物を取り出したり、そのままの状態で濃縮・乾燥して製品化する。この他、固定化酵素を用いて生成物を連続的に取り出すこともできるが、濃縮・乾燥、あるいは、分画又は分取・乾燥する工程が必要である。濃縮のみで液状製品とすることもできる例もあるが、品質保持、保存、取り扱いの面からは、乾燥粉末にすることが望まれる。

先行技術として、例えば、糖質と糖質以外の食品成分を混合して大気中で高温処理して機能性素材を製造する方法及びその素材（特許文献２）があり、その中で、「本発明は、リパーゼの反応にも適用でき、例えば、粉末化基材に基質の脂肪酸と糖アルコールを噴霧混合し、５０〜６０℃で密閉静置反応すれば、脂肪酸エステルを製造できる。リパーゼの反応での基質の組合せをデキストリンとグルコース、フルクトースなど単糖、糖アルコール、ポリフェノール、ステロイドなどの水酸基をもつ食品成分などに換えて、サイクロデキストリン合成酵素の作用を利用すれば、各種の糖転移物が得られる。また、プラナーゼ、イソアミラーゼによる糖転移反応、α−アミラーゼ、グルコアミラーゼによる糖転移反応、ペプチダーゼによるアミノ酸転移反応も、水が粒表面に局在するために効率的に進行することが予想され、その利用も可能である。」と記載されている。

また、他の先行技術として、粉末状の食品素材とその処理方法（特許文献３）があり、その中で、「粉体を担体として、食品素材を混合して噴霧し処理することを特徴とする食品素材の処理方法（請求項１０）」、「粉体が、粉末セルロース、粉末キチン、ガラスビーズ又は粉炭である請求項１０の方法（請求項１１）」、「澱粉を担体として、食品素材を混合して噴霧し処理することを特徴とする食品素材の処理方法（請求項１２）」と記載されている。

また、麹菌による米麹の製造では、蒸した米に麹菌を塗して室で発酵し、微生物で物質生産が行われている。この場合、本態は酵素反応であるが、麹菌を接種して発酵させるものであり、固体発酵、半固体発酵など、水分含有原材料を用いた各種醸造技術に通じるものである。これに対し、本発明の方法は、原材料に適量の水分を含ませ、直接酵素を作用させ、製品化するもので、麹菌による発酵とは本質的に異なる技術である。

また、製パン用酵素製剤には各種の酵素製品があり、これらを利用することによりパン製品品質は各種に改善されている。製パン用酵素製剤は、小麦粉に各種酵素素材を混合してこれら酵素を発酵と同時に作用させるもので、本発明の方法に一部類似するものであるが、製パンでは、酵母が関与し、食品の製造に用いられるもので、本発明の方法とは、乾燥粉末素材の製造という点で、本質的に異なるものである。

他の先行技術として、米粉にβ−アミラーゼを添加混捏し、ケーキ状にして反応させ柔らかいモチが形成されることが示されている（非特許文献１）。この方法は、本発明の方法に一部類似しているが、食品製造に用いられるもので、本発明の乾燥粉末素材の製造法とは本質的に異なるものである。更に、食品自体に酵素類を作用させて、組織を崩壊させるなどして、物性、食味を改良する例もあるが、食品全体を取り扱うもので、本発明のように、素材・成分を粉末状態で反応させて目的の生成物を製造することはできない。

これまでの糖質製品の製造法としては、原料の粉砕・磨砕、分級などによる粉末製品の製造、これらと各種素材との混合によるミックス粉の製造が主体である。糖質原料を加工・化工して製造した糖質製品としては、グルコース、異性化糖、マルトース、トレハロース、オリゴ糖（マルトオリゴ糖、乳果オリゴ糖、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、キシロオリゴ糖、大豆オリゴ糖、イソマルトオリゴ糖、分岐オリゴ糖、ラフィノースなど）があり、多糖類としては、セルロース系、ヘミセルロース系があり、増粘多糖類は、微生物培養法、原材料からの抽出、酵素処理などにより製造されている。

加工・化工製品については、酵素処理による製造の祭には、液状反応を行うのが常法であり、固定化酵素を用いる場合も、通液して製造する。この製造法では、水を多量に必要とし、しかも安定性の高い乾燥品を得るためには、生成物の濃縮・乾燥工程を必要とし、生産コストの上昇と環境負荷の増大が製品価格に影響する。更に、各種ミックス粉へのニーズも多様化し、粉への各種機能性の付与も求められている。

一般に、粉末状でも酵素反応は進むと考えられるが、しかし、本発明者らが検討したところ、所謂粉末状態でも酵素反応は起こるものの、その効率は極めて低く、市販糖質粉末に酵素を混合撹拌して反応させても反応の進行は実用化にはほど遠い程度であった。一般的な所謂乾燥した粉末状態では反応はほとんど進まず、ある程度の水分の存在が必要であることが判明した。また、これまで、粉末状態を保持することができる所定の水分含有率を保有する食品素材についての報告例もなく、粉末状態を保持することが可能な水分含有率の特定もなされていないのが実情であった。

このような状況の中で、本発明者らは、可能な限り水を使用せずに水の含有率を低水準に低下させた所定の水分含有率で、反応を進める方法を探索してきた過程で、反応効率を高める条件として、水分含有率と反応形態を検討し、反応形態として、粉末状態保持用糖質（粉末化基材）と反応用基質を用い、水分と酵素を混合し、水分添加により、反応形態がどのように変化し、反応が進行するかを検討して、粉末状態保持用糖質（粉末基材）と反応用基質を仕分け、反応の進行に好適な所定の水分含有率を見出すとともに、糖質関連酵素との組合せで極めて多様な生産物を製造できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

特公昭５６−４８１５６号公報 特開２００９−６０８７５号公報 特開２００７−２３６２６９号公報

応用糖質科学 第１巻 第２号 ｐ１９４−２００"Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｆｌｅｘｕｓ由来の耐熱性β−アミラーゼについて"

本発明は、糖質原料を水分含有率が低い所定の条件下で糖質関連酵素と反応させてその生産物である糖質複合体を製造し、乾燥と殺菌を兼ねた、簡単な処理で商品化が可能な、糖加水分解反応、糖転移反応によるオリゴ糖、糖質複合体などの製造方法とその生産物を提供することを目的とするものである。更に、本発明は、糖質関連酵素を擬似粉末状態の糖質原料と反応させることでその生産物である糖質複合体を製造する方法とその生産物を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するための本発明は、以下の技術的手段から構成される。
（１）糖質原料を擬似粉末状態にして糖質関連酵素で当該擬似粉末状態の反応形態で反応させ、その生産物である糖質複合体を製造する方法であって、
１）糖質原料の擬似粉末状態を保持するために用いる粉末状態保持用糖質（粉末化基材）が、粉末状態保持限界水量（ｐｏｗｄｅｒ ｓｔａｔｅ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｗａｔｅｒ ｖｏｌｕｍｅ；ＰＳＳＶ）が２００μＬ越〜６００μＬ（測定法；市販品を１０５℃で３時間乾燥した後、その１ｇに１００μＬずつ逐次水分を添加して、ミクロスパテールで撹拌し、外観を観察して測定）の条件を満たし、かつ、ラクトース、サイクロデキストリン、セルロース、澱粉、米粉、小麦粉、又は増粘多糖から選択されるものであり、２）反応用原料が、グルコース、フルクトース、ソルボース、ガラクトース、キシロース、アラビノース、フコース、アセチルグルコサミン及び／又はそれらのポリマー、糖アルコール、ポリフェノール、水酸基をもつアミノ酸、若しくはステロイドであり、３）上記擬似粉末状態の反応形態が、粉末状反応（ｐｏｗｄｅｒ ｓｔａｔｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ；ＰＳＲ）、ペースト状ないしケーキ状反応（ｐａｓｔｅ ｓｔａｔｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｏｒ ｃａｋｅ ｓｔａｔｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ；ＣＳＲ）、又は非離水状態の泥状反応（ｍｕｄｄｙ ｓｔａｔｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ；ＭＳＲ）の形態からなり、懸濁状反応（Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｓｔａｔｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ；ＳＳＲ）、液状又は溶液状反応（Ｌｉｑｕｉｄ ｏｒ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ；ＬＳＲ）の形態は含まないものであり、上記１、２の原料を個別又は１種以上混合して、擬似粉末状態を保持し、糖質関連酵素で反応させることを特徴とする糖質複合体の製造方法。
（２）擬似粉末状態を保持するための糖質の澱粉が、トウモロコシ、米、小麦、馬鈴薯、甘藷、タピオカ、又はサゴである、前記（１）に記載の方法。
（３）増粘多糖が、グアガム、アルギン酸Ｎａ、コンニャクイモ、又は寒天である、前記（１）に記載の方法。
（４）糖質関連酵素（一般名）が、セルラーゼ、ヘミセルラーゼ、ペクチナーゼ、ポリガラクチュロナーゼ、キシラナーゼ、β−グルカナーゼ、グルコアミラーゼ、α−アミラーゼ、耐熱性αアミラーゼ、デキストラナーゼ、β−アミラーゼ、マルトトリオヒドロラーゼ、プルラナーゼ、ＣＤグルカノトランスフェラーゼ（ＣＧＴａｓｅ、ＣＤ合成酵素）、トランスグルコシダーゼ、スクラーゼ、ラクターゼ、インベルターゼ、又はグルコース・イソメラーゼである、前記（１）に記載の方法。
（５）糖質関連酵素を２種以上組み合わせて反応させる、前記（４）に記載の方法。
（６）擬似粉末状態を保持するための糖質と反応用原料の等量混合物に酵素を添加したものの水分含有率が、ラクトースでは１２〜１７％、サイクロデキストリンでは１２〜３４％、セルロースでは１０〜７２％、澱粉では１６〜４５％、米粉では１９〜５０、小麦粉では１４〜３８、増粘多糖では１７〜９１％である、前記（１）に記載の方法。
（７）反応終了後、擬似粉末状態の反応物を乾燥して全体を用いる、前記（１）に記載の糖質複合体の製造法。
（８）糖質原料を擬似粉末状態にして糖質関連酵素で非離水状態の泥状反応（ＭＲＳ）の形態で反応させ、その生産物である糖質複合体を製造する方法であって、１）糖質原料の非離水状態を保持するために用いる糖質が、セルロース、澱粉、米粉、又は小麦粉から選択されるものであり、２）反応用原料が、グルコース、フルクトース、ソルボース、ガラクトース、キシロース、アラビノース、フコース、アセチルグルコサミン及び／又はそれらのポリマー、糖アルコール、ポリフェノール、水酸基をもつアミノ酸、若しくはステロイドであり、３）上記１、２の原料を個別又は１種以上混合して、擬似粉末状態を保持し、糖質関連酵素で反応させる、前記（１）に記載の糖質複合体の製造方法。
（９）糖質原料を擬似粉末状態で酵素反応させ、乾燥と同時に酵素を欠活させて長期保存によっても品質劣化の少ない糖質複合体とする、前記（１）から（８）のいずれかに記載の糖質複合体の製造方法。

次に、本発明について更に詳細に説明する。
本発明は、糖質原料を擬似粉末状態にして糖質関連酵素と反応させ、その生産物である糖質複合体を製造する方法であって、１）糖質原料の擬似粉末状態を保持するために用いる糖質が、ラクトース、サイクロデキストリン、セルロース、澱粉、米粉、小麦粉、又は増粘多糖であること、２）反応用原料が、グルコース、フルクトース、ソルボース、ガラクトース、キシロース、アラビノース、フコース、アセチルグルコサミン及び／又はそれらのポリマー、糖アルコール、ポリフェノール、水酸基をもつアミノ酸、若しくはステロイドであること、３）上記１、２の原料を個別又は１種以上混合して、擬似粉末状態を保持し、糖質関連酵素と反応させること、を特徴とするものである。

本発明では、擬似粉末状態を保持するための糖質の澱粉が、トウモロコシ、米、小麦、馬鈴薯、甘藷、タピオカ、又はサゴであること、増粘多糖が、グアガム、アルギン酸Ｎａ、コンニャクイモ、又は寒天であること、糖質関連酵素（一般名）が、セルラーゼ、ヘミセルラーゼ、ペクチナーゼ、ポリガラクチュロナーゼ、キシラナーゼ、β−グルカナーゼ、グルコアミラーゼ、α−アミラーゼ、耐熱性αアミラーゼ、デキストラナーゼ、β−アミラーゼ、マルトトリオヒドロラーゼ、プルラナーゼ、ＣＤグルカノトランスフェラーゼ（ＣＧＴａｓｅ、ＣＤ合成酵素）、トランスグルコシダーゼ、スクラーゼ、ラクターゼ、インベルターゼ、又はグルコース・イソメラーゼであること、を好ましい実施態様としている。

また、本発明では、擬似粉末状態を保持するための糖質と反応用原料の等量混合物に酵素を添加したものの水分含有率が、ラクトースでは１２〜１７％、サイクロデキストリンでは１２〜３４％、セルロースでは１０〜７２％、澱粉では１６〜４５％、米粉では１９〜５０、小麦粉では１４〜３８、増粘多糖では１７〜９１％であること、また、糖質原料を非離水状態の擬似粉末状態にして酵素反応する方法であって、１）糖質原料の非離水状態を保持するために用いる糖質が、セルロース、澱粉、米粉、又は小麦粉であること、２）反応用原料が、グルコース、フルクトース、ソルボース、ガラクトース、キシロース、アラビノース、フコース、アセチルグルコサミン及び／又はそれらのポリマー、糖アルコール、ポリフェノール、水酸基をもつアミノ酸、若しくはステロイドであること、３）上記１、２の原料を個別又は１種以上混合して、糖質関連酵素で反応させること、を好ましい実施態様としている。

一般に、栄養学的には、単糖を基本の構成成分とする物質の総称が炭水化物と定義されているが、本発明で、糖質とは、物質として、単糖を基本の構成成分とする物質で、その誘導体を含むものとする。また、粉末状態を保持するとは、水分を加えたとき、塊になったり、水分が染み出る状態ではなく、湿潤状態で、粒子及び／又は小さい塊が散けている状態のことをいう。

本発明では、１ｇの粉末化基材が水分を含み粉末状態を保持することができる粉末状態保持限界水量（μＬ）をＰＳＳＶ（ｐｏｗｄｅｒ ｓｔａｔｅ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｗａｔｅｒ ｖｏｌｕｍｅ）とした。なお、粉末化基材に水を逐次添加して、その様子を観察すると、粉末状（Ｐ：Ｐｏｗｄｅｒ）→水を含んで湿潤となるが散ける状態（Ｈ：Ｈｕｍｉｄ）→軟弱ケーキ状（ＳＣ：Ｓｏｆｔ Ｃａｋｅ）→固化ケーキ状（ＨＣ：Ｈａｒｄ Ｃａｋｅ）［ここまでを粉末状態とする］→泥状（Ｍ：Ｍｕｄｄｙ）→液泥状（ＭＬ：Ｍｕｄｄｙ Ｌｉｑｕｉｄ）［ここまでを非離水状態とする］→懸濁液状（Ｓｕｓ：Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）となる。

通常、原材料とする粉末には、水分が１０％内外含まれるが、ＰＳＳＶは、原材料乾燥粉末１ｇ当たりの吸水量、すなわち、市販原材料を１０５℃、２時間乾燥した粉末を使用し、その乾燥粉末に対しての水分添加率である。非離水状態とは、反応系中で静置したとき水層が分離しない状態のことをいう。澱粉系とは、粉末状態保持用糖質の澱粉に反応用原料と酵素を含む全体を意味する。また、本発明の方法で製造される製品の名称を、粉末状酵素処理物Ｐｏｗｄｅｒ Ｓｔａｔｅ Ｅｎｚｙｍｅ Ｔｒｅａｔｅｄ Ｆｏｏｄ Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ ＰＳＥＴ パセト（又はパスト）食品素材と呼称する。

反応形態は、粉末状（Ｐｏｗｄｅｒ Ｓｔａｔｅ Ｒｅａｃｔｉｏｎ， ＰＳＲと略称、ペースト状又はケーキ状、Ｐａｓｔｅ Ｓｔａｔｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｏｒ Ｃａｋｅ Ｓｔａｔｅ Ｒｅａｃｔｉｏｎ ＣＳＲ）、非離水状の泥状（Ｍｕｄｄｙ Ｓｔａｔｅ Ｒｅａｃｔｉｏｎ ＭＳＲ）、懸濁液状（Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ Ｓｔａｔｅ Ｒｅａｃｔｉｏｎ，ＳＳＲ）、液状（溶液状も含める、Ｌｉｑｕｉｄ ｏｒ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｓｔａｔｅ Ｒｅａｃｔｉｏｎ，ＬＳＲ）のように大別され、本発明の方法は、粉末状態はＰＳＲ、ＣＳＲまで、非離水状態はＭＳＲまでとし、本発明では、これらを含めて、「擬似粉末状態」（Ｐｓｅｕｄｏ Ｐｏｗｄｅｒ Ｓｔａｔｅ）と定義する。

市販原材料を、１０５℃、３時間乾燥した時の水分含有率測定例（％）を示すと、以下の如くである。すなわち、トウモロコシ澱粉９．４、馬鈴薯澱粉１３．６、粳米澱粉１０．２、糯米澱粉１１．２、小麦澱粉９．６、甘藷澱粉９．６、セルロース５．９、アラビアガム９．０、グアガム１０．８、アルギン酸Ｎａ１３．６、コンニャクイモ１１．２、α−ＣＤ（α−サイクロデキストリン）７．４、β−ＣＤ１２．８、γ−ＣＤ７．６、米粉（上新粉）１１．０、薄力粉１０．２、中力粉８．６、強力粉８．８である。このように、一般の市販糖質原材料の水分含有率は１０％前後となっている。

粉末状態保持限界水量ＰＳＳＶの測定は、以下のようにする。すなわち、各試料のＰＳＳＶの測定は、市販品を用い、１０５℃、３時間で乾燥した後、その１ｇをとり、１００μＬずつ逐次添加してミクロスパーテルで撹拌し、外観を観察して行う。測定した結果は、以下に示す通りである。

すなわち、トウモロコシ澱粉６００、馬鈴薯澱粉６００、粳米澱粉７００、糯米澱粉９００、小麦澱粉６００、甘藷澱粉８００、タピオカ澱粉６００、サゴ澱粉７００、米粉（上新粉）１０００、薄力粉４００、中力粉４００、強力粉６００、セルロース２５００、アラビアガム２００、グアガム１００００、アルギン酸Ｎａ２０００、コンニャクイモ５２００、寒天４０００、α−ＣＤ３００、β−ＣＤ５００、γ−ＣＤ４００、マルトース・Ｈ２Ｏ ２００、ショ糖２００以下、トレハロース２００以下、ラクトース２００、サンオリゴ５，６ ２００以下、トウモロコシ澱粉ＤＥ１０ ２００以下、サンセロビオ（主成分セロビオース）２００、エリスリトール２００以下、キシリトール２００以下、ソルビトール２００以下、マンニトール２００、キシロース２００、グルコース無水５００、フルクトース２００以下、マンノース２００以下、ガラクトース４００、アセチルグルコサミン４００、カゼイン１８００、ゼラチン１８００であった。

これらのうち、粉末状態保持用として用いることができる糖質としては、水を加えたとき、あめ状になったり、容易に溶解せず、サラサラな状態を保持する性質をもつものが望ましく、ＰＳＳＶが２００以下のものは、粉末状態保持用糖質（粉末化基材）としての使用には向かず、反応用原料（反応基質）として用いられる。また、粉末状から液状に至る途上の泥状でも、本発明の方法を適用することができる。

これらの糖質が、粉末状態保持用か反応原料用かは限定的ではなく、粉末状を保持することができれば何れの方法でも本発明の方法を適用することがあり、例えば、キサンタンガム、タマリンドシードガム、寒天、ゼラチン、ジェランガム、ネイテイブジェランガム、グァーガム、ローカストビーンガム、カラギーナン、デキストラン、ペクチン、アルギン酸、アルギン酸塩類、サイリウムシードガム、カードラン、プルラン、タラガム、アラビアガム、カラヤガム、ＣＭＣ、セルロース、微結晶セルロース、グアガム部分分解物及び大豆多糖類がある。しかし、水を加えた反応系が反応後の処理により硬く固まり、磨砕し難くなる場合は、実用化に不利となる。

そこで、市販糖質原材料にＰＳＳＶの水を加えて開放系１週間室温放置したときの固化の様子を観察したところ、以下に示すようになった。
乾燥後もサラサラ状で磨砕しやすいもの：セルロース、トウモロコシ澱粉、馬鈴薯澱粉、粳米澱粉、糯米澱粉、小麦澱粉、甘藷澱粉、タピオカ澱粉、サゴ澱粉、寒天、米粉。
固化するが磨砕しやすいもの：α−ＣＤ，薄力粉
固化して磨砕し難いもの：アラビアガム、グアガム、アルギン酸Ｎａ、コンニャクイモ、中力粉、強力粉、β−ＣＤ、γ−ＣＤ、ラクトース、トレハロース、ショ糖、マルトース・Ｈ_２Ｏ、トウモロコシ澱粉ＤＥ１０粉あめ他単糖、オリゴ糖類、糖アルコール類

但し、グアガム、アルギン酸Ｎａは、ＰＳＳＶが高く、ＰＳＳＶの量の水を加えて乾燥処理した場合は固化するが、ＰＳＳＶの半量以下であれば、磨砕は容易にできる。これらの結果より、粉末状態保持用糖質（基材）としては、セルロース、トウモロコシ澱粉、馬鈴薯澱粉、粳米澱粉、糯米澱粉、小麦澱粉、甘藷澱粉、タピオカ澱粉、サゴ澱粉、グアガム、アルギン酸Ｎａ、寒天、米粉、α−ＣＤ，薄力粉が適当であり、これらを組み合わせて用いることもでき、また、基材自体も基質になることもある。

実際に水分含有率がどの程度まで散ける状態になっているかを、トウモロコシ澱粉と馬鈴薯澱粉を用いて電子顕微鏡で観察した結果は、以下のようになり、乾燥澱粉１ｇ当たり４００μＬの水を加えても、散けた状態であり、６００μＬでは澱粉粒子は加熱融解した状態となった。すなわち、ＰＳＳＶは、６００を超えないことを意味している。しかし、反応終了後の乾燥処理の際、澱粉粒が溶解しない、粉末状原料が溶解しないような温度で乾燥すれば、粉末状を保持することができる。

例えば、澱粉の場合、泥状反応でも塊となるものの、磨砕は容易であり、セルロースの場合は、高温乾燥でも基質の量が少ない場合は、磨砕が容易である。ほとんどの単糖、オリゴ糖類は、ＰＳＳＶ水分添加後室温乾燥しても硬く固まり、磨砕し難くなる。容易な磨砕が可能であれば、これらの糖質でも反応時は粉末状態にして反応を進め、反応終了後乾燥するなどして本発明の方法を適用することができる。

分光々度計による検討は、次のようにして行った。ＳＳ−Ｃ５００ｍｇを１０ｍバイアルに秤取り、０，５０，１００，２５０，５００μＬ，７５０μＬ，１ｍＬ，２ｍＬの水を加え、５００倍希釈Ｎｏ．３７酵素液（４５００ユニット／ｇ）、各５０μＬを加えて、ミクロスパーテルで撹拌混合した。室温（２５℃）で１時間放置（液状試験区は時々揺らして撹拌）、反応終了後、１０５℃、３０分で密閉系酵素失活処理した。水を加えて全量を５０５０μＬになるようにし、数分間室温放置して、０．１％ヨウ素溶液の５倍希釈液１００μＬ加えて発色させた。１５００ｒｐｍ×１０分間遠心分離して上清２ｍＬを用いて比色した。なお、ヨウ素呈色のλｍａｘは５６０ｎｍ前後である。

後記する試験例に示すように、５０μＬから２５０μＬまでは反応は進み、更に７５０μＬまで反応は進み、１ｍＬ以上では劣り、添加水分量による状態観察では、１００μＬの湿潤粉末状、２５０μＬのやや軟弱固体、５００μＬでの泥状、これ以上は離水状態であった。本検討結果でも、５０μＬから７５０μＬで活性が高く、特に、２００μＬ前後の水分添加量で高活性が発揮されることを示している。これは、糖質関連酵素の種類によらず、ほぼ同様の傾向を有していることを確認している。

粉末状態で作用する加水分解酵素の探索は、市販糖質関連酵素を４８種類集積し、以下のようにして行った。すなわち、ＳＳ−Ｃ１０ｍＬバイアルに各５００ｍｇとり、これに、集積した酵素剤の１／１００希釈液２００μＬ又は１％水溶液、懸濁液の上清を加え、密閉して４５℃、２時間反応させ、反応後、密閉して、１０５℃、３０分酵素失活処理を行い、水５ｍＬ添加して撹拌し、１０分間静置した後、上清２００μＬをホールプレートにとり、水１ｍＬ、ヨウ素液（０．１％ヨウ素−１％ヨウ化カリウム溶液）１００μＬを加えて発色させ、呈色度を写真撮影した。

ヨウ素デンプン反応呈色度による酵素活性表示は、次のようにした。
−（活性強力）：Ｂｎｋ（ヨウ素液１００μＬ＋蒸留水１ｍＬ）と同じ呈色（薄褐黄色） ±（活性あり）：僅かに褐色 ＋（活性弱い）：褐紫色 ＋＋（活性微弱）：赤紫色 ＋＋＋（活性なし）：紫色（Ｒｅｆ−酵素無添加と同じ呈色）

以下は、粉末状態の酵素反応の酵素活性の結果のまとめである。
１．ヘミセルラーゼ ＋＋＋
２．セルラーゼ ＋＋＋
３．ペクチナーゼ ±
４．ペクチナーゼ・キシラナーゼ ±
５．グルコアミラーゼ −
６．グルコアミラーゼ −
７．α−アミラーゼ −
８．インベルターゼ ±
９．スクラーゼＳ ＋＋＋
１０．デキストラナーゼ ＋＋＋
１１．セルラーゼ ＋＋＋
１２．ヘミセルラーゼ ＋＋＋
１３．ヘミセルラーゼ ±
１４．セルラーゼ ＋＋＋
１５．ヘミセルラーゼ ＋＋＋
１６．ヘミセルラーゼ ＋＋＋
１７．グルコアミラーゼ −
１８．βアミラーゼ ＋
１９．α−アミラーゼ −
２０．βアミラーゼ ±
２１．グルコアミラーゼ −
２２．グルコースイソメラーゼ ＋＋＋
２３．セルラーゼ −
２４．α−アミラーゼ −
２５．耐熱性αアミラーゼ −
２６．ペクチナーゼ ＋＋＋
２７．βアミラーゼ ＋
２８．セルラーゼ ＋
２９．セルラーゼ −
３０．ラクターゼ ＋＋＋
３１．グルコアミラーゼ −
３２．マルトトリオヒドロラーゼ ＋
３３．プルラナーゼ ＋＋＋
３４．ＣＤグルカノトランスフェラーゼ ＋＋
３５．トランスグルコシダーゼ ＋＋＋
３６．アミラーゼ −
３７．α−アミラーゼ −
３８．α−アミラーゼ −
３９．グルコアミラーゼ −
４０．セルラーゼ −
４１．セルラーゼ ＋＋＋
４２．α−アミラーゼ −
４３．α−アミラーゼ −
４４．α−アミラーゼ −
４５．ポリガラクチュロナーゼ ＋
４６．セルラーゼ ＋＋＋
４７．β−グルカナーゼ ＋＋
４８．β−グルカナーゼ ＋＋＋
Ｒｅｆ （酵素液の換わりに水を用いた） ＋＋＋

酵素製品の種類は、以下に示す通りである。
番号．一般名（製品名、メーカー）
１．ヘミセルラーゼ（スクラーゼＸ、三菱化学フーズ）
２．セルラーゼ（スクラーゼＣ、三菱化学フーズ）
３．ペクチナーゼ（スクラーゼＮ、三菱化学フーズ）
４．ペクチナーゼ・キシラナーゼ（スクラーゼＡ、三菱化学フーズ）
５．グルコアミラーゼ（コクラーゼＭ、三菱化学フーズ）
６．グルコアミラーゼ（コクラーゼＧ２、三菱化学フーズ）
７．α−アミラーゼ（コクラーゼ、三菱化学フーズ）
８．インベルターゼ（三菱化学フーズ）
９．スクラーゼＳ（三菱化学フーズ）
１０．デキストラナーゼ（デキストラナーゼ２Ｆ、三菱化学フーズ）
１１．セルラーゼ（セルロシンＴ３、エイチビイアイ）
１２．ヘミセルラーゼ（セルロシンＨＣ、エイチビイアイ）
１３．ヘミセルラーゼ（セルロシンＨＣ１００、エイチビイアイ）
１４．セルラーゼ（セルロシンＡＣ４０、エイチビイアイ）
１５．ヘミセルラーゼ（セルロシンＧＭ５、エイチビイアイ）
１６．ヘミセルラーゼ（セルロシンＴＰ２５、エイチビイアイ）
１７．グルコアミラーゼ（グルラーゼＡＮ、エイチビイアイ）
１８．βアミラーゼ（ハイマルトシンＧ、エイチビイアイ）
１９．α−アミラーゼ（液化酵素Ｔ、エイチビイアイ）
２０．βアミラーゼ（βアミラーゼ＃１５０００Ｓ、ナガセケムテックス）
２１．グルコアミラーゼ（グルコチーム＃２００００、ナガセケムテックス）
２２．固定化グルコース イソメラーゼ（スイターゼＧＮ、ナガセケムテックス）
２３．セルラーゼ（セルラーゼＸＰ４２５、ナガセケムテックス）
２４．α−アミラーゼ（スピターゼＣＰ４０ＦＧ、ナガセケムテックス）
２５．耐熱性αアミラーゼ（スピターゼＸＰ４０４Ｖ２、ナガセケムテックス）
２６．ペクチナーゼ（ペクチナーゼＸＰ５３４ＮＥＯ、ナガセケムテックス）
２７．βアミラーゼ（βアミラーゼＬ、ナガセケムテックス）
２８．セルラーゼ（セルラーゼＳＳ、ナガセケムテックス）
２９．セルラーゼ（セルラーゼＸＬ５３１、ナガセケムテックス）
３０．ラクターゼ（ラクターゼナガセ、ナガセケムテックス）
３１．グルコアミラーゼ（長瀬酵素剤Ｎ１５Ｌ、ナガセケムテックス）
３２．マルトトリオヒドロラーゼ（ＡＴＭ１．２Ｌ、天野エンザイム）
３３．プルラナーゼ（プルラナーゼ「アマノ」３、天野エンザイム）
３４．ＣＤグルカノトランスフェラーゼ（コンチザイム、天野エンザイム）
３５．トランスグルコシダーゼ（トランスグルコシダーゼＬ「アマノ」、天野エンザイム）
３６．アミラーゼ（アミラーゼＡＤ「アマノ」１天野エンザイム、）
３７．α−アミラーゼ（クライスターゼＬ１、天野エンザイム）
３８．α−アミラーゼ（クライスターゼＴ１０Ｓ、天野エンザイム）
３９．グルコアミラーゼ（グルクザイムＡＦ６、天野エンザイム）
４０．セルラーゼ（セルラーゼＡ「アマノ」３、天野エンザイム）
４１．セルラーゼ（セルラーゼ「アマノ」４、天野エンザイム）
４２．α−アミラーゼ（ＢＡＮ ４８０ Ｌ、ノボザイム）
４３．α−アミラーゼ（Ｆｕｎｇａｍｙｌ ８００ Ｌ、ノボザイム）
４４．α−アミラーゼ（Ｔｅｒｍａｍｙｌ １２０ Ｌ （Ｔｙｐｅ Ｌ）、ノボザイム）
４５．ポリガラクチュロナーゼ（Ｐｅｃｔｉｎｅｘ Ｕｌｔｒａ ＳＰ−Ｌ、ノボザイム）
４６．セルラーゼ（Ｃｅｌｌｕｃｌａｓｔ １．５ Ｌ、ノボザイム）
４７．β−グルカナーゼ（Ｖｉｓｃｏｚｙｍｅ Ｌ、ノボザイム）
４８．β−グルカナーゼ（Ｕｌｔｒａｆｌｏ Ｌ、ノボザイム）

ＣＧＴａｓｅでの粉末状酵素反応は、以下のようにして行った。すなわち、グルコース（Ｇ１、市販試薬特級）、マルトース（Ｇ２、一水和物、市販試薬特級）、マルトトリオース（Ｇ３、水飴 Ｂｘ．８１．１）、マルトテトラオース（Ｇ４、水飴 Ｂｘ ７７．７）、サンオリゴ５，６（Ｇ５，６、Ｇ５とＧ６が主成分）、可溶性澱粉（ＳＳ）を基質として用い、各２５０ｍｇをバイアルに取り、セルロース２５０ｍｇを加え、ＣＧＴａｓｅ（Ｎｏ．３４）の１０倍希釈酵素液を３００μＬ加えて撹拌・混合し、５日間、４５℃で反応させた。

バイアル中の試料約１００ｍｇを取りだし、ヨウ素液（１％ヨウ化カリ溶液中に０．１％にヨウ素を溶解したもの）２００μＬ、水１ｍＬを加えて発色させ、その呈色を観察した。その結果、Ｇ４、Ｇ５，６、ＳＳでは褐紫色になり、他は、ヨウ素液と同程度であった。この反応条件は、超過剰であり、１００倍希釈酵素液１００μＬ、反応温度・時間４５℃、３０分間では、全ての試験区でヨウ素呈色は示さず、反応で生成したα−ＣＤがヨウ素呈色を阻害しているか、反応が全く進行していないことを示していた。

詳細には、反応液を失活処理後、グルコアミラーゼ純品でＣＤ以外の澱粉由来糖質をグルコースまでに加水分解してＨＰＬＣで分析すればよい。また、簡便法として、濾紙にグルコアミラーゼ処理後の溶液を滴下、乾燥後、ヨウ素液を滴下、半乾燥して、青紫の呈色を観察する方法もある。その他の酵素による反応性生物の測定は、ＨＰＬＣにより行い、示差屈折検出器を用い、新しく現れたピーク面積／（原材料のクロマトグラフでのピーク面積＋新しく現れたピーク面積）×１００とし、変換率とした。

反応基質混合系による分岐−ＣＤの調製は、以下のようにして行った。すなわち、市販マルトース一水和物とα−ＣＤの各１０％溶液を調製し、密栓付きバイアルに、その各２００μＬを混合し、食添用セルロース４００ｍｇを加えて撹拌・混合し、プルラナーゼ溶液（市販試薬粗製プルラナーゼ、林原生物化学研究所製１０ｍｇを１ｍＬの水に溶解）４０μＬを加えて密閉系４５℃で静置反応１時間、密閉系１０５℃で失活３０分間とし、失活後、２ｍＬの水を加えて１５００ｒｐｍ×１０分間遠心分離して、その上清１０μＬをＨＰＬＣで測定した。

ＨＰＬＣ条件は、以下の通りである。すなわち、水溶性素材・成分、糖質系分析の場合、カラムＬｉｃｈｒｏｓｐｈｅｒｅ ＮＨ２（５μｍ）を用い、カラム温度３５℃、移動相６５％アセトニトリル、流速１．０ｍＬ／ｍｉｎとし、示差屈折検出器を用いて検出した。疎水性素材・成分の場合、カラム（Ｉｎａｒｔｓｉｌ ＯＤＳ−２，φ６．０ｍｍ×２５０ｍｍ，ジーエルサイエンス（株））を用い、カラム温度４０℃で、移動相−メタノールと０．１％リン酸水溶液を１：９の割合で混合したものを、流速１．０ｍｌ／ｍｉｎ、紫外吸収検出器（ＵＶ−２０７５ Ｐｌｕｓ，日本分光工業（株））、波長２８０ｎｍと示差屈折検出器を用いて、検出した。

装置は、脱気装置（ＤＧ−３３１０，日本分光工業（株）），カラムオーブン（ＭＯＤＥＬ−５５５，ガスクロ工業（株）），ポンプ（８８０−ＰＵ，日本分光工業（株）），インジェクター（７１２５，レオダイン社），紫外吸収検出器（８７５−ＵＶ，日本分光工業（株）），示差屈折検出器（ＲＩ−２０３１，日本分光工業（株））、記録計（Ｃｈｒｏｍａｔｏｃｏｒｄｅｒ１２，システムインスツルメンツ（株））を用いた。

粉末状態の保持機能は期待できないが、水分含有量が少なければ反応が進む可能性がある糖質としては、ＰＳＳＶが２００以下のショ糖、トレハロース、サンオリゴ５，６、トウモロコシ澱粉加水分解物ＤＥ１０、エリスリトール、キシリトール、ソルビトール、フルクトース、マンノースなどがある。この他の糖質であっても、粉末状態を保持する手段をとることができれば、反応を進め、粉末状素材を製造することが可能となる。

粉末状態保持用の糖質としては、澱粉、セルロース、ヘミセルロースが利用できるが、これ以外のものでも粉末状態を保持できる素材であれば何れでも本発明の方法を適用できる。例えば、活性炭粉末、グラスビーズ、アルミナなどがある。しかし、このままの状態での食品素材としての利用は困難である。また、ＤＥＡＥ−セルロースに糖質関連酵素、アミノ酸関連酵素を結合させて、粉末状酵素反応をした後、反応生成物を速やかに水抽出して取りだして、製品化することも可能で、酵素のリサイクルができるが、反応物全体の製品化はできない。

混合酵素系での粉末状酵素反応を進めることも可能である。糖転移活性のあるα−グルコシダーゼとβ−グルコシダーゼをグルコースとでα、β結合混合多糖が生成することが酵素作用とＨＰＬＣの検討で示唆され、反応前後でのＨＰＬＣプロファイルの差異と反応後に新規に生成した液クロピークのα−グルコシダーゼ及びβ−グルコシダーゼの作用後での消長で新規多糖が生成することが確認された。

澱粉にα−アミラーゼと澱粉以外の糖質とβ−グルコシダーゼを複合的に本発明の方法で作用させれば澱粉の物性を改変できる。α−アミラーゼとしては、通常の酵素でも澱粉粒を一部水解出来るが、生澱粉分解活性が高い酵素が効率的に用いられる。澱粉以外の糖質としては、マルトオリゴ糖、キシロオリゴ糖、マンノオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、アラビノキシラン、単糖、増粘多糖を用いる。β−グルコシダーゼは、グリコシダーゼの一種であり、本発明の方法では、グルコシダーゼに限定するものではなく、グリコシダーゼであれば何れでも用いることができる。

糖質関連酵素を組み合わせて用い、適当な基質を粉末状で作用させて、その混合比を変化させることにより、求める物性の製品を創出することも可能である。例えば、ＣＧＴａｓｅ＋プルラナーゼ＋β−アミラーゼ又はα−アミラーゼで分岐ＣＤ製造も可能である。β−ＣＤがβ−アミラーゼの活性を阻害することは知られているが、分岐ＣＤの生成に大きくは影響しない。

タンパク質の分解物、疎水性アミノ酸を粉末化基材として用い、親水性のアミノ酸を混合し、ペプチダーゼ、プロテアーゼなどのアミノ酸系関連酵素を混合し、粉末状酵素反応する。乳タンパク質、ラクトフェリン、卵タンパク質などの動物タンパク質、大豆粉、大豆タンパク質などの植物タンパク質の物性、味質を変換したり、生理機能を付与することが可能であり、混合基質、混合酵素を用い、その混合比を変化させることにより、広汎な種類の素材、成分の生産が可能となる。

ＯＨ基をもつ素材、成分としては、中性糖、糖アルコール、酸性糖質などの糖質、アミノ酸、ペプチド、タンパク質、核酸、ポリフェノール、ステロイドなどがあるが、これらに、グルコース、グルコース重合物、ラクトース、ショ糖などの二糖類、その他糖質及びその重合物とＣＧＴａｓｅ、α−グルコシダーゼ、β−グルコシダーゼ、その他の糖質関連酵素を粉末状態で作用させると、各種の結合物、複合体が生成する。

通常の市販状態の水分含有量では、これらの反応は殆ど起こらないか、極めて進み難い。しかし、水分含有率１０％以下であっても長時間の反応では、糖質複合体が生成する可能性がある。また、逆に大量の水分を添加しても散けて、乾燥により粉末が容易に得られるものであれば、本発明の方法を適用できる。通常の糖質素材は、水分を添加して散ける状態で室温乾燥しても、分離しやすいサラサラの粉末にはなり難い。高温で乾燥しても固化して破砕し難い塊となる。それでも粉末状酵素反応は起こるので、塊状の糖質素材の製造は可能である。

ポリフェノール（Ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌｅ）とは、同一分子内に２個以上のフェノール性水酸基（ヒドロキシ基）をもつもので、４０００種類以上知られ、フラボノイド系、フェノール酸系がある。これらの成分は、植物に含まれる成分で植物抽出物、エキスに含まれている。実用素材・成分には、甘茶成分、羅漢果、ステビア、還元ＣｏＱ１０、クワンソウエキス、クロシン、ホノキオール、甘草エキス、アスコルビン酸など、極めて多くの種類が知られている。

ＣＧＴａｓｅは、これらの水酸基に作用する、又は、複合体を形成して、各種機能を発揮する。更に、糖転移酵素、糖質水解酵素は、その逆反応で糖質同士を結合させ、糖質ポリマーを生成する。糖質関連酵素としては、この他、各種異性化酵素も知られている。これらの酵素は、これまで、水溶液又は懸濁液状態で反応され、各種素材、成分が製造されているが、本発明の方法を適用することが可能となり、その効率は格段に高くなることが期待される。

本発明は、水分をある程度まで添加しても粉末状、又は非離水状態を保持することができる粉末化基材と反応基質を撹拌混合し、散けた状態、又は非離水状態を保持して反応させ、各種素材・成分を製造することを特徴とするものである。発酵技術、製パン、製菓技術、食品製造として、類似した事例はあるが、糖質酵素の反応が、粉末状態、又は非離水状態の一定水分含有率の擬似粉末状態で効果的に進むとの知見を利用して粉末状素材を製造する技術は、本発明で初めて開発されたものである。本発明においては、乾燥、酵素欠活及び殺菌の条件としては８０〜１２０℃、処理時間は１５〜１２０分が好適であり、この製造条件で製品の品質劣化を抑制することができる。この場合、酵素の種類によっては、例えば耐熱性α−アミラーゼのように１００℃でも欠活しないものもあるが、乾燥が十分であれば製品の成分変化や、着色は進行しない。

次に、本発明の試験例を示す。
［試験例］
（１）澱粉粒の散け状態の観察
トウモロコシ澱粉、馬鈴薯澱粉に水を加え澱粉粒の散け状態を観察した。その結果を図１〜３に示す。図中、Ｃは、トウモロコシ澱粉、Ｐは、馬鈴薯澱粉、数字は１ｇの乾燥原材料に添加した水の量である。

次に、電顕観察用試料調製と観察について説明する。トウモロコシ澱粉、馬鈴薯澱粉の市販品（乾燥無処理）各１ｇをビーカーにとり、０，４０，１００，２００，４００，６００，８００，１２００，２０００μＬの水を加えて撹拌混合し、大気圧中で１７０℃、３０分間高温処理した結果、トウモロコシ、馬鈴薯とも８００では、シャバシャバで水懸濁液となるが、６００では散けた。また、３０分高温処理後、トウモロコシは６００でやや砕きにくくなり、８００でひび割れしたように底に乾燥固化した。馬鈴薯では２００までは粉末状であり、４００、６００ではやや砕きにくい。８００、１２００では泡状薄いセロファン状になってふわっとした感じの粉末になった（α化）。トウモロコシ、馬鈴薯とも４００以上は乳鉢で粗く磨砕し、試料とした。

電顕用試料作製及び撮影は、以下のように行った。ＳＥＭ試料台にカーボンテープを貼付け、その上に粉体を乗せてエアブロー・イオンスパッタ装置（日立製 Ｅ−１０２）でＰｔ−Ｐｄ（白金−パラジウム）をおよそ１３ｎｍコーティングし、日本電子（株）製 ＪＳＭ−６５１０ＬＡを用い、加速電圧：５ｋＶ、の条件で撮影した。両澱粉粒とも澱粉原料１ｇに４００μＬの水を添加すると、分離した澱粉粒と融合した澱粉粒が存在し、６００μＬでは、ほぼ融合していた。すなわち、融合の直前の条件では散ける状態であることが認められた。

（２）加水分解酵素の探索
加水分解酵素の探索を、市販糖質関連酵素を４８種類集積し、以下のようにして行った。

すなわち、粉末状態の酵素反応例について説明すると、粉末状態保持用糖質としてセルロース粉末２５ｇ、反応用基質として可溶性澱粉５ｇを２００ｍＬのビーカーにとり、水２５ｍＬを加えてスパーテルでよく撹拌混合した。ポリ試薬瓶に入れ、冷蔵庫で保存し、これをＳＳ−Ｃ（湿潤粉末状態、水分含有率：４６．２％）とした。

反応速度比較：１０ｍＬバイアルを用い、液状酵素剤α−アミラーゼ（Ｎｏ．３７ ４５００ユニット／ｇ クライスターゼＬ１、天野エンザイム）の５００倍希釈酵素溶液５０μＬをＳＳ−Ｃ ２００ｍｇに加え、０，２５，５０，７５，１００，１５０，２００，２５０，３００，５００μＬ，１ｍＬ，２ｍＬの水を加え、撹拌混合したところ、０−７５：湿潤粉末状（ＰＳＲ）、７５−１００：半固体、練り物、糊状（ＣＳＲ）、１５０−２００：泥状（ＭＳＲ）、２５０−：懸濁液状（ＳＳＲ，ＬＳＲ振ると液が動き混合できる）、となった。

これを密栓して、室温（２５℃）で３０分間静置反応し、密栓したまま、１０５℃、３０分間酵素失活処理をした後、水を各２０００，１９５０〜１５００，１０００、０μＬを加えて振盪撹拌し、各２００μＬをホールプレートにとり、水１ｍＬとヨウ素液（１％ヨウ化カリ溶液に０．１％にヨウ素を溶解した溶液）１００μＬを加えてその呈色を観察した。

ＳＳ−Ｃ（セルロース２５ｇ、可溶性澱粉５ｇ、蒸留水２５ｍＬを撹拌混合し、密閉冷蔵庫保存）を探索用とした。すなわち、１０ｍＬバイアルにＳＳ−Ｃ５００ｍｇをとり、集積した酵素剤の１／１００希釈液２００μＬ又は１％水溶液、懸濁液の上清２００μＬを加え、密閉４５℃、２時間反応させ、反応後、密閉して１０５℃、３０分、酵素失活処理をした後、水５ｍＬ添加、撹拌し、１０分間静置後、上清２００μＬをホールプレートにとり、水１ｍＬ、ヨウ素液（０．１％ヨウ素−１％ヨウ化カリウム溶液）１００μＬを加えて発色させ、呈色度とした。その結果を図４〜８に示す。

ヨウ素デンプン反応呈色度による酵素活性表示は、次のようにした。
−（活性強力）：Ｂｎｋと同じ（薄褐黄色） ±（活性あり）：僅かに褐色 ＋（活性弱い）：褐紫色 ＋＋（活性微弱）：赤紫色 ＋＋＋（活性なし）：紫色（Ｒｅｆと同じ色）

Ｒｅｆは、ＳＳ−Ｃ５００ｍｇ＋蒸留水２００μＬで同様に処理し、その上清２００μＬをホールプレートにとり、水１ｍＬ、ヨウ素液（０．１％ヨウ素−１％ヨウ化カリウム溶液）１００μＬを加えて発色させたものである。Ｂｎｋは、蒸留水１．２ｍＬ＋ヨウ素液１００μＬである。

０〜２００までは薄褐色、この後は水が遊離して動き、液量の増加とともに反応は遅延し、徐々に紫色が強くなった。反応が進むのは２００までで、反応効率が最もよいのは、１００であった。１００での粉末状酵素反応と２０００での液状反応の速度比は２．５（２００倍希釈酵素反応と同等な呈色）で、水が動きにくい半固体状態までは反応速度は速く、それ以上の水分では水が動いて、水分が多くなるにしたがって反応速度が遅延した。

（３）粉末状態の反応における水分量と反応速度
ＳＳ−Ｃ２００ｍｇを１３本の１０ｍバイアルに秤取り、０，２５，５０，７５，１００，１５０，２００，２５０，３００，５００μＬ，１ｍＬ，２ｍＬの水を加え、５００倍希釈Ｎｏ．３７酵素液、各５０μＬを加えて、ミクロスパーテルで撹拌、混合した。室温（２５℃）で１時間放置し（液状試験区は時々揺らして撹拌）、反応終了後、１０５℃で密閉系酵素失活処理、水を２０００、１９７５、・・・１０００、０のように加えて全量を２０５０μＬになるようにし、数分間室温放置して、上清２００μＬを１ｍＬ水＋ヨウ素液１００μＬのホールプレートに入れて発色させた。その結果を図９に示す。

（４）分光々度計による水分添加量と活性の変化
ＳＳ−Ｃ５００ｍｇを１０ｍバイアルに秤取り、０，５０，１００，２５０，５００μＬ，７５０μＬ，１ｍＬ，２ｍＬの水を加え、５００倍希釈Ｎｏ．３７酵素液（４５００ユニット／ｇ）、各５０μＬの酵素液を添加、ミクロスパーテルで撹拌、混合した。室温（２５℃）で１時間放置し（液状試験区は時々揺らして撹拌）、反応終了後、１０５℃３０ｍｉｎで密閉系で酵素失活処理した。これに、水を加えて全量を５０５０μＬになるようにし、数分間室温放置して、０．１％ヨウ素溶液の５倍希釈液１００μＬ加えて振盪撹拌して発色させた。１５００ｒｐｍ×１０分間遠心分離して上清を２ｍＬで比色した。λｍａｘの吸光度をプロットした。その結果を図１０に示す。酵素溶液は、液状酵素剤α−アミラーゼ（Ｎｏ．３７ ４５００ユニット／ｇ クライスターゼＬ１、天野エンザイム）酵素原液の５００倍希釈液である。

（５）ＨＰＬＣによる反応生成物の分析
ＨＰＬＣにより反応生成物を分析した。その結果を図１１に示す。図中、Ｖ０は、ボイドボリューム、Ｇ２は、マルトース、α−ＣＤは、α−サイクロデキストリン、Ｇ２−α−ＣＤは、マルトシル−α−サイクロデキストリンである。

本発明により、次のような効果が奏される。
（１）粉末化基材に反応基質を混合し、擬似粉末状態を保持して糖質関連酵素を反応させる粉末状酵素反応と、基材・基質の選択により、各種の生産物を製造することができる。
（２）粉末化基材として、ある一定の水分量を加えても散ける状態のもの用い、この時点の水分量を粉末状態保持限界水量ＰＳＳＶ（ｐｏｗｄｅｒ ｓｔａｔｅ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｗａｔｅｒ ｖｏｌｕｍｅ）とし、澱粉、セルロース、増粘多糖類などを選択し、粉末状態又は非離水状態の擬似粉末状態で酵素反応を行うことができる。
（３）粉末化基材の澱粉として、トウモロコシ、米、小麦、馬鈴薯、甘藷、タピオカ、サゴ、増粘多糖の種類として、グアガム、アルギン酸Ｎａ、コンニャクイモ、寒天を用いることができる。
（４）反応基質としては、グルコース、フルクトース、ソルボース、ガラクトース、キシロース、アラビノース、フコース、アセチルグルコサミン及び／又はそれらのポリマー、糖アルコール、ポリフェノール、水酸基をもつアミノ酸、ステロイドを用いることができる。
（５）酵素は、糖質関連酵素が主体であり、グルコース、ガラクトース、マンノース、アミノ糖、酸性糖、チオ糖などの糖質ポリマーを水解するカルボヒドラーゼ、トランスフェラーゼ、イソメラーゼを用いて、水解物や合成物を製造することができる。
（６）酵素として、セルラーゼ、ヘミセルラーゼ、ペクチナーゼ、ポリガラクチュロナーゼ、キシラナーゼ、β−グルカナーゼ、グルコアミラーゼ、α−アミラーゼ、耐熱性αアミラーゼ、デキストラナーゼ、β−アミラーゼ、マルトトリオヒドロラーゼ、プルラナーゼ、ＣＤグルカノトランスフェラーゼ（ＣＧＴａｓｅ、ＣＤ合成酵素）、トランスグルコシダーゼ、スクラーゼ、ラクターゼ、インベルターゼ、グルコース・イソメラーゼ、リゾチームなどを組み合わせて反応させることができる。
（７）粉末状酵素反応ができる水分含有率は、糖質によって異なり、反応基質の量が増える場合は、水分含有率を低く抑えればよい。
（８）粉末状酵素反応終了後、乾燥と同時に殺菌処理し、要すれば微粉末化して、製品とすることができ、反応物全体を直接一定の温度、時間で処理すれば安定性の高い粉末製品とすることができる。
（９）非離水状態でも反応を進行させることができる。

トウモロコシ澱粉、馬鈴薯澱粉に水を加え澱粉粒の散け状態を観察した結果を示す。市販澱粉を１０５℃３時間乾燥した試料１ｇに蒸留水を０〜１２００μＬを添加して、撹拌混合。開放系１７０℃で乾燥処理した後、観察した。 トウモロコシ澱粉の澱粉粒の散け状態を観察した結果を示す。 馬鈴薯澱粉の澱粉粒の散け状態を観察した結果を示す。 加水分解酵素の探索結果を示す。市販糖質関連酵素を４８種類集積し、ＳＳ−Ｃ（セルロース２５ｇ、可溶性澱粉５ｇ、蒸留水２５ｍＬを撹拌混合し、密閉冷蔵庫保存）を探索用とした。 加水分解酵素の探索結果を示す。 加水分解酵素の探索結果を示す。 加水分解酵素の探索結果を示す。 加水分解酵素の探索結果を示す。 粉末状態の反応における水分量と反応速度についての検討例を示す。ＳＳ−Ｃ２００ｍｇを用い、添加水量を変化させて、酵素液と撹拌混合して反応させ、ヨウ素呈色を観察した結果である。 分光々度計による水分添加量と活性の変化の検討結果を示す。ＳＳ−Ｃ５００ｍｇを用い、添加水量を変化させて、酵素液と撹拌混合して反応させ、ヨウ素呈色を分光々度計で比色し、５６０ｎｍ前後のλｍａｘをプロットした。 ＨＰＬＣによる反応生成物の分析例を示す。

次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によって何ら限定されるものではない。

以下の実施例では、粉末状態を保持するために用いる糖質を基材、反応用原料を基質と記述する。酵素剤は集積したものを０．２％溶液又は懸濁液とし、懸濁液の場合はその上清を用いた。また、得られた製品は、［基材−基質−酵素］パセト食品素材のように分類し、例えば、［Ｃｅｌ−Ｇｌｃ−ＳｔＥ］パセト食品素材のように分類した。基材も糖質であるので、酵素の作用を受ける可能性があるが、本発明では、実施例３以外は、それらの分析はしていない。

本発明では、基材、基質、酵素については、以下のように分類した。
基材：セルロース−Ｃｅｌ、澱粉−Ｓｔ、増粘多糖−Ｇｅｌなど
基質：Ｇｌｃ−グルコース系、Ｆｒｕ−フルクトース系、Ｍａｎ−マンノース系、Ｇａｌ−ガラクトース系、Ｆｕｃ−フコース系、Ｘｙｌ−キシロース系、Ａｒａ−アラビノース系、ＧｌｃＮＡｃ−アセチルグルコサミン系、Ｕｒｏ−ウロン酸系など。配糖体のアグリコンをＡｇｒと略す。
酵素：ＳｔＥ（澱粉系水解酵素）、ＣｅｌＥ（セルロース系水解酵素）、ＨＣｅｌＥ（ヘミセルロース系水解酵素）（なお、本明細書では、ヘミセルラーゼとは細胞壁に含まれるセルロース以外の糖質全体を含める）、その他。

本発明では、集積した酵素製品は、以下のように分類した。
ＳｔＥ：７．α−アミラーゼ、１９．α−アミラーゼ、２４．α−アミラーゼ、２５．耐熱性αアミラーゼ、３６．アミラーゼ、３７．α−アミラーゼ、３８．α−アミラーゼ、４２．α−アミラーゼ、４３．α−アミラーゼ、４４．α−アミラーゼ、２０．βアミラーゼ、２７．βアミラーゼ、１８．βアミラーゼ、２１．グルコアミラーゼ、５．グルコアミラーゼ、６．グルコアミラーゼ、３１．グルコアミラーゼ、３９．グルコアミラーゼ、１７．グルコアミラーゼ、３２．マルトトリオヒドロラーゼ

ＴｒａＥ：３４．ＣＤグルカノトランスフェラーゼ、３５．トランスグルコシダーゼ
ＣｅｌＥ：２．セルラーゼ、１１．セルラーゼ、１４．セルラーゼ、２３．セルラーゼ、２８．セルラーゼ、２９．セルラーゼ、４０．セルラーゼ、４１．セルラーゼ、４６．セルラーゼ、４７．β−グルカナーゼ、４８．β−グルカナーゼ
ＨＣｅｌＥ：１．ヘミセルラーゼ、１２．ヘミセルラーゼ、１３．ヘミセルラーゼ、１５．ヘミセルラーゼ、１６．ヘミセルラーゼ、３．ペクチナーゼ、４．ペクチナーゼ・キシラナーゼ、２６．ペクチナーゼ、４５．ポリガラクチュロナーゼ

ＳｕｃＥ：８．インベルターゼ、９．スクラーゼＳ
ＬａｃＥ：３０．ラクターゼ
ＤｅｘＥ：１０．デキストラナーゼ
ＰｕｌＥ：３３．プルラナーゼ
ＩｓｏＥ：２２．グルコースイソメラーゼ

本発明では、目的とする素材の製造には、この基材、基質、酵素を組合せ、適宜、反応条件を設定した。基材の混合、基質の混合、酵素の混合、これらを組合せにより、更に多種類の製品を製造した。また、基材のセルロース、澱粉、増粘多糖を組み合わせて、適当な酵素で反応させた場合には、溶解性・湿潤性などの物性は混合物とは異なっているので、相互の部分を交換したハイブリッドタイプの糖質となっている可能性がある。このようにして製造される製品は、安定性、食味、食品の色彩、溶解性などの物性が改良され、毒性が低減化され、更に生理機能性など、新しい特性が付与される。

基材としてセルロース２０ｇ、基質として市販粉あめ（ワキシー澱粉 酵素分解物ＤＥ５）５ｇ、グルコアミラーゼ酵素液１００μＬ、蒸留水２０ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ（登録商標）５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、サラサラの乾燥粉末を得た。本条件で得られた製品は、サッパリした甘味がある、［Ｃｅｌ−Ｇｌｃ−ＳｔＥ］パセト食品素材であり、変換率は７３％であった。

密栓付きＰＹＲＥＸ（登録商標）５０ｍＬ耐圧ビンの代わりに食品包装用の紙袋（耐油紙）を使用し、酵素をβ−アミラーゼに換え、密封し、反応後開封して、殺菌・乾燥した以外は、実施例１と同様にして、甘味がマイルドでシットリした食感の糖質素材を得た。変換率は５６％であった。

この場合、基材を少なくし、基質を多くしたい場合は、粉末状態保持のために水分添加量を少なく調整すればよいこと、また、反応用容器に特に制限はなく、ろ過布、目の細かい布袋又は米用紙袋に入れて、湿度を調節した部屋に２日間４５℃で放置した後、風袋全体を１０５℃で１時間、乾燥殺菌処理すれば製品とすることができること、窒素封入又はポリ袋に入れて真空にすれば、１週間の反応が可能となること、が分かった。また、基材としてウルチ米澱粉を用いて、α−アミラーゼ及び／又はグルコアミラーゼを加えて実施例１に準じて反応させれば基材は基質としても利用できる。

基質として、イヌリン、酵素としてβ−グルカナーゼ１００μＬとセルラーゼ１００μＬを用いた以外は、実施例１と同様にして、粉末を得た。本条件で得られた製品は、甘味のある、［Ｃｅｌ−Ｆｒｕ−ＣｅｌＥ］パセト食品素材であり、変換率は１２％であった。この場合、ヘミセルラーゼを用いることもできるが、これら酵素剤には夾雑酵素が含まれるものと予想されるので、変換効率を高めるにはイヌリン分解酵素の利用が望ましい。

基材としてセルロース２０ｇ、基質としてローカストビーンガム１ｇ、ヘミセルラーゼ酵素液１００μＬ、蒸留水２０ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ（登録商標）５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、僅かに塊がある製品が得られた。この塊は砕きやすく、手で押すだけで粉末になった。本条件で得られた製品は、［Ｃｅｌ−Ｍａｎ・Ｇａｌ−ＨＣｅｌＥ］パセト食品素材であり、水を添加して溶解すると粘凋、不透明な懸濁液になった。

ローカストビーンガムの代わりにグアガム、タラガムを用いて同様に処理すると、粘性が異なる製品が得られた。基質としてタマリンド、フコイダン、キシラン、アラビノキシラン、キチン分解物、ペクチン、キサンタンガム、ジェランガムを用いた以外は同様に処理して、粘性の異なる製品が得られた。

基材としてトウモロコシ澱粉２０ｇ、基質としてローカストビーンガム１ｇ、ヘミセルラーゼ酵素液１００μＬ、蒸留水８ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ（登録商標）５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、サラサラな製品が得られた。本条件で得られた製品は、［Ｓｔ−Ｍａｎ・Ｇａｌ−ＨＣｅｌＥ］パセト食品素材であり、水を添加して加熱溶解すると、やや粘凋で不透明な溶液になった。

ローカストビーンガムの代わりにグアガム、タラガムを用いて同様処理すると、粘性が異なる製品が得られ、トウモロコシ澱粉の代わりにモチトウモロコシ澱粉を用いた以外は同様に処理して、溶解性のより優れた製品が得られた。

基材として米澱粉２０ｇ、基質としてローカストビーンガム１ｇ、ヘミセルラーゼ酵素液１００μＬ、蒸留水８ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、サラサラな製品が得られた。本条件で得られた製品は、［Ｓｔ−Ｍａｎ・Ｇａｌ−ＨＣｅｌＥ］パセト食品素材であり、水を添加して加熱溶解すると、やや粘凋で不透明な溶液になった。

ローカストビーンガムの代わりにグアガム、タラガムを用いて同様に処理すると、粘性が異なる製品が得られ、トウモロコシ澱粉の代わりにモチトウモロコシ澱粉、糯米澱粉、タピオカ澱粉を用いた以外は同様に処理して、溶解性のより優れた製品が得られた。

基材としてトウモロコシ澱粉２０ｇ、基質としてタマリンドガム１ｇ、ヘミセルラーゼ酵素液１００μＬ、蒸留水８ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、サラサラな製品が得られた。本条件で得られた製品は、［Ｓｔ−Ｘｙｌ−ＨＣｅｌＥ］パセト食品素材であり、水を添加して加熱溶解すると、やや粘凋で不透明な溶液になった。

基材としてトウモロコシ澱粉２０ｇ、基質としてフコイダン１ｇ、ヘミセルラーゼ酵素液１００μＬ、蒸留水８ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ（登録商標）５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、サラサラな製品が得られた。本条件で得られた製品は、［Ｓｔ−Ｆｕｃ−ＨＣｅｌＥ］パセト食品素材であり、水を添加して加熱溶解すると、やや粘凋で不透明な溶液になった。

基材としてトウモロコシ澱粉２０ｇ、基質としてキシラン１ｇ、ヘミセルラーゼ酵素液１００μＬ、蒸留水８ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、サラサラな製品が得られた。本条件で得られた製品は、［Ｓｔ−Ｘｙｌ−ＨＣｅｌＥ］パセト食品素材であり、水を添加して加熱溶解すると、やや粘凋で不透明な溶液になった。

基材としてトウモロコシ澱粉２０ｇ、基質としてアラビノキシラン１ｇ、ヘミセルラーゼ酵素液１００μＬ、蒸留水８ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、サラサラな製品が得られた。本条件で得られた製品は、［Ｓｔ−Ａｒａ・Ｘｙｌ−ＨＣｅｌＥ］パセト食品素材であり、水を添加して加熱溶解すると、不透明な溶液になった。

基材としてトウモロコシ澱粉２０ｇ、基質としてキチン分解物１ｇ、ヘミセルラーゼ酵素液１００μＬ、蒸留水８ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、サラサラな製品が得られた。本条件で得られた製品は、［Ｓｔ−ＧｌｃＮＡｃ−ＨＣｅｌＥ］パセト食品素材であり、水を添加して加熱溶解すると、不透明な溶液になった。

基材としてトウモロコシ澱粉２０ｇ、基質としてペクチン１ｇ、ヘミセルラーゼ酵素液１００μＬ、蒸留水８ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、サラサラな製品が得られた。本条件で得られた製品は、［Ｓｔ−Ｕｒｏ−ＨＣｅｌＥ］パセト食品素材であり、水を添加して加熱溶解すると、粘凋、不透明な溶液になった。

基材としてグアガム１０ｇ＋セルロース１０ｇ、基質として粉あめ５ｇ、グルコアミラーゼ酵素液１００μＬ、蒸留水８ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、塊がある乾燥製品が得られた。この塊は乳鉢で容易に磨砕することができた。本条件で得られた製品は、［Ｇｅｌ・Ｃｅｌ−Ｇｌｃ−ＳｔＥ］パセト食品素材であり、変換率は４７％であった。水を添加して加熱溶解すると、フラットな甘味のやや粘凋な懸濁液になった。

ＳｔＥの代わりに、α−アミラーゼ酵素液１００μＬ＋ヘミセルラーゼ酵素液１００μＬを混合して用いた以外は同様に処理して、粘凋性が抑えられた製品が得られた。本条件で得られた製品は、［Ｇｅｌ・Ｃｅｌ−Ｇｌｃ−ＳｔＥ・ＨＣｅｌＥ］パセト食品素材であった。

基材としてアルギン酸Ｎａ１０ｇ＋セルロース１０ｇ、基質として粉あめ５ｇ、グルコアミラーゼ酵素液１００μＬ、蒸留水８ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、塊がある乾燥製品が得られた。この塊は乳鉢で容易に磨砕することができた。変換率は４５％であった。本条件で得られた製品は、［Ｇｅｌ・Ｃｅｌ−Ｇｌｃ−ＳｔＥ］パセト食品素材であり、水を添加して加熱溶解すると、フラットな甘味のやや粘凋な懸濁液になった。

基材としてコンニャクイモ粉２０ｇ、基質として粉あめ５ｇ、マルトトリオヒドロラーゼ酵素液１００μＬ、蒸留水８ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、サラサラな乾燥製品が得られた。本条件で得られた製品は、［Ｇｅｌ−Ｇｌｃ−ＳｔＥ］パセト食品素材であり、変換率は３６％であった。水を添加して加熱溶解すると、やや粘凋不透明液になった。

基材として寒天粉末２０ｇ、基質として粉あめ５ｇ、β−アミラーゼ酵素液１００μＬ、蒸留水８ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、乾燥製品が得られた。変換率は５２％であった。本条件で得られた製品は、［Ｇｅｌ−Ｇｌｃ−ＳｔＥ］パセト食品素材であり、水を添加して加熱溶解すると、フラットな甘味のやや粘凋な懸濁液になり、ゲル状にすることができた。

基材としてモチトウモロコシ澱粉２０ｇ、基質としてショ糖５ｇ、スクラーゼ酵素液１００μＬ、蒸留水１０ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、乾燥製品が得られた。変換率は６３％であった。本条件で得られた製品は、［Ｓｔ−Ｇｌｃ・Ｆｒｕ−ＳｕｃＥ］パセト食品素材であり、水を添加して加熱溶解すると、フラットな甘味のやや粘凋な不透明溶液になった。

基材としてモチトウモロコシ澱粉２０ｇ、基質としてショ糖５ｇ、スクラーゼ酵素液１００μＬ、蒸留水１０ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、乾燥製品が得られた。変換率は６３％であった。本条件で得られた製品は、［Ｓｔ−Ｇｌｃ・Ｆｒｕ−ＳｕｃＥ］パセト食品素材であり、水を添加して加熱溶解すると、フラットな甘味のやや粘凋な透明溶液になった。

基材としてモチトウモロコシ澱粉２０ｇ、基質としてラクトース糖５ｇ、ラクターゼ酵素液１００μＬ、蒸留水１０ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、乾燥製品が得られた。変換率は４８％であった。本条件で得られた製品は、［Ｓｔ−Ｇｌｃ・Ｇａｌ−ＬａｃＥ］パセト食品素材であり、水を添加して加熱溶解すると、フラットな甘味のやや粘凋な透明溶液になった。

基材としてモチトウモロコシ澱粉２０ｇ、基質としてデキストラン５ｇ、デキストラナーゼ酵素液１００μＬ、蒸留水１０ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、乾燥製品が得られた。本条件で得られた製品は、［Ｓｔ−Ｇｌｃ−ＤｅｘＥ］パセト食品素材であり、水を添加して加熱溶解すると、やや粘凋な透明溶液になった。

基材としてモチトウモロコシ澱粉２０ｇ、基質としてプルラン５ｇ、プルラナーゼ酵素液１００μＬ、蒸留水１０ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、乾燥製品が得られた。本条件で得られた製品は、［Ｓｔ−Ｇｌｃ−ＰｕｌＥ］パセト食品素材であり、水を添加して加熱溶解すると、やや粘凋な透明溶液になった。

基材としてセルロース１９ｇ、基質としてグルコース５ｇ、グルコースイソメラーゼビーズ酵素剤１ｇ、蒸留水１０ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、乾燥製品が得られた。この製品は固定化酵素を使用しているので、このままでは製品化はできず、１００ｍＬの水で抽出して、抽出液を用いて変換率を４５％と計算した。遊離酵素を使用することができれば、直接製品化が可能である。

基材としてトウモロコシ澱粉２０ｇ、基質として粉あめ４ｇとコレステロール１ｇ、ＣＤグルカノトランスフェラーゼ酵素液１００μＬ、蒸留水８ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、乾燥製品が得られた。製品中の配糖化成分を、製品を７０％アセトニトリルで抽出して分析したところ、ほぼ半量は配糖化されていた。

コレステロールをβ−シストロールに代えた以外は同様に処理して、同様の結果を得た。本条件で得られた製品は、［Ｓｔ−Ｇｌｃ・Ａｇｒ−ＴｒａＥ］パセト食品素材であり、水を添加して加熱溶解すると、不透明溶液になった。

基材としてトウモロコシ澱粉２０ｇ、基質としてマルトテトラオース４ｇとイソフラボンアグリコンミクスチャーＡ １ｇ、ＣＤグルカノトランスフェラーゼ酵素（ＣＧＴａｓｅ）液１００μＬ、蒸留水８ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、乾燥製品が得られた。

イソフラボンアグリコンミクスチャーＡを各、Ｄ−（＋）−カテキン水和物、αＧヘスペリジン、ゆずポリフェノール、赤しそポリフェノール、フルーツポリフェノール、茶ポリフェノール、没食子酸に代えた以外は同様に処理して、同様の結果を得た。本条件で得られた製品は、［Ｓｔ−Ｇｌｃ・Ａｇｒ−ＴｒａＥ］パセト食品素材であり、水を添加して加熱溶解すると、不透明溶液になった。

基材としてトウモロコシ澱粉２０ｇ、基質としてマルトペンタオース、マルトヘキサオース混合物４ｇとアスコルビン酸１ｇに代えた以外は、実施例２３と同様にして、同様の結果を得た。

基材としてトウモロコシ澱粉２０ｇ、基質としてマルトペンタオース、マルトヘキサオース混合物４ｇとエルゴステロール１ｇに代えた以外は、実施例２３と同様にして、同様の結果を得た。この他、ユビキノンやビタミンＫのようなＯＨ基をもたないものでもＣＧＴａｓｅでＣＤ合成、複合化で安定化することができた。

基材としてトウモロコシ澱粉２０ｇ、基質としてマルトペンタオース、マルトヘキサオース混合物４ｇとエルゴステロール１ｇ、トランスグルコシダーゼ酵素液１００μＬ、蒸留水８ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、乾燥製品が得られた。

馬鈴薯澱粉２０ｇ、α−アミラーゼ酵素液１００μＬ、蒸留水１２ｍＬを加えて撹拌混合してから、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、１０５℃、乾熱器中、密閉系で２４時間静置反応させた。澱粉は透明な水あめになった。酵素剤は、耐熱性でなくとも同様に反応した。

α−アミラーゼ酵素液１００μＬにグルコアミラーゼ酵素液１００μＬを混合使用することで、甘味が増強された水あめ製品が得られた。タピオカ澱粉、モチトウモロコシ澱粉、糯米澱粉でも、非離水状態に到達する前までの水分含有量であれば、水あめ状になるが、水分が多い製品となった。澱粉がケーキ状になっている場合は水分の少ない水あめになった。米粉、小麦粉も同様にして用いることができた。

セルロース１０ｇ、キシログルカン１０ｇ、セルラーゼ酵素液１００μＬとヘミセルラーゼ酵素液１００μＬ、水１５ｍＬを撹拌混合して、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、ハイブリッド様糖質製品が得られた。キシログルカンの代わりに、各、タマリンドガム、キサンタンガム、ジェランガムを用い、同様の結果を得た。

トウモロコシ澱粉１０ｇ、キシログルカン１０ｇ、α−アミラーゼ酵素液１００μＬ、セルラーゼ酵素液１００μＬ、ヘミセルラーゼ酵素液１００μＬ、水７ｍＬを撹拌混合して、密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、ハイブリッド様糖質製品が得られた。キシログルカンの代わりに、各、タマリンドガム、キサンタンガム、ジェランガムを用い、同様の結果を得た。

市販マルトース一水和物とα−ＣＤの各１０％溶液を調製し、各１０ｍＬ、セルロース２０ｇを加えて撹拌・混合、プルラナーゼ溶液（市販試薬粗製プルラナーゼ、林原生物化学研究所製１０ｍｇを１ｍＬの水に溶解）２００μＬを密栓付きＰＹＲＥＸ５０ｍＬ耐圧ビンに入れて、４５℃の恒温器の中で２４時間静置反応させた。反応終了後、栓を開放して、乾熱器中１０５℃で１時間処理して殺菌と同時に乾燥し、変換率４５％（初発α−ＣＤを１００として）で、マルトシル−α−ＣＤが得られた。

マルトースの代わりに、可溶性澱粉を用い、β−アミラーゼ溶液（Ｗａｋｏ β−アミラーゼ，オオムギ由来１０ｍｇを１ｍＬの蒸留水に溶解）２００μＬ追加した以外は同様に処理して、３６％の変換率でマルトシル−α−ＣＤが得られた。乾燥条件を、８０℃、２時間とした他は実施例１と同様に処理した後、室温放冷して遮光密封袋につめ、２ヶ月間保存して成分、色、香りが変化しない製品が得られた。１２０℃、１５分間の処理でも同様であり、本発明は、上記温度範囲外でも適用できる可能性があると考えられる。

以上詳述したように、本発明は、糖質関連酵素を擬似粉末状態で反応させる糖質複合体の製造法とその生産物に係るものであり、本発明によれば、粉末状保持基材として、ある一定以下の水分含量では基材が散けた状態、すなわち粉末状態で反応し、しかも反応効率が高く、反応効率は、非離水状態になるまで低下しない。本発明では、余計な水分を使わないので、乾燥も容易で、主として乾燥粉末製品を製造できるので、食品加工での利用に便利で安価な製品を提供できる。更に、本発明では、基質を基材と混合し、多様な糖質関連酵素を作用させることが可能であるので、基材・基質、糖質関連酵素との組合せで、極めて多種多彩な製品が製造でき、ニーズに従って、この組合せを作り、反応させて、そのまま製品化できるので、利用範囲は極めて広く、生理機能性など、新しい特性を付与することも可能となる。本発明は、粉末状から非離水状態に至る範囲での反応でも各種の粉あめ、水あめ様の製品が得られ、食品に限らず、化粧品、医薬品の製造にも適用できるものとして有用である。

Claims (9)

1. 糖質原料を擬似粉末状態にして糖質関連酵素で当該擬似粉末状態の反応形態で反応させ、その生産物である糖質複合体を製造する方法であって、
   １）糖質原料の擬似粉末状態を保持するために用いる粉末状態保持用糖質（粉末化基材）が、粉末状態保持限界水量（ｐｏｗｄｅｒ ｓｔａｔｅ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｗａｔｅｒ ｖｏｌｕｍｅ；ＰＳＳＶ）が２００μＬ越〜６００μＬ（測定法；市販品を１０５℃で３時間乾燥した後、その１ｇに１００μＬずつ逐次水分を添加して、ミクロスパテールで撹拌し、外観を観察して測定）の条件を満たし、かつ、ラクトース、サイクロデキストリン、セルロース、澱粉、米粉、小麦粉、又は増粘多糖から選択されるものであり、２）反応用原料が、グルコース、フルクトース、ソルボース、ガラクトース、キシロース、アラビノース、フコース、アセチルグルコサミン及び／又はそれらのポリマー、糖アルコール、ポリフェノール、水酸基をもつアミノ酸、若しくはステロイドであり、３）上記擬似粉末状態の反応形態が、粉末状反応（ｐｏｗｄｅｒ ｓｔａｔｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ；ＰＳＲ）、ペースト状ないしケーキ状反応（ｐａｓｔｅ ｓｔａｔｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｏｒ ｃａｋｅ ｓｔａｔｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ；ＣＳＲ）、又は非離水状態の泥状反応（ｍｕｄｄｙ ｓｔａｔｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ；ＭＳＲ）の形態からなり、懸濁状反応（Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｓｔａｔｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ；ＳＳＲ）、液状又は溶液状反応（Ｌｉｑｕｉｄ ｏｒ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ；ＬＳＲ）の形態は含まないものであり、上記１、２の原料を個別又は１種以上混合して、擬似粉末状態を保持し、糖質関連酵素で反応させることを特徴とする糖質複合体の製造方法。
2. 擬似粉末状態を保持するための糖質の澱粉が、トウモロコシ、米、小麦、馬鈴薯、甘藷、タピオカ、又はサゴである、請求項１に記載の方法。
3. 増粘多糖が、グアガム、アルギン酸Ｎａ、コンニャクイモ、又は寒天である、請求項１に記載の方法。
4. 糖質関連酵素（一般名）が、セルラーゼ、ヘミセルラーゼ、ペクチナーゼ、ポリガラクチュロナーゼ、キシラナーゼ、β−グルカナーゼ、グルコアミラーゼ、α−アミラーゼ、耐熱性αアミラーゼ、デキストラナーゼ、β−アミラーゼ、マルトトリオヒドロラーゼ、プルラナーゼ、ＣＤグルカノトランスフェラーゼ（ＣＧＴａｓｅ、ＣＤ合成酵素）、トランスグルコシダーゼ、スクラーゼ、ラクターゼ、インベルターゼ、又はグルコース・イソメラーゼである、請求項１に記載の方法。
5. 糖質関連酵素を２種以上組み合わせて反応させる、請求項４に記載の方法。
6. 擬似粉末状態を保持するための糖質と反応用原料の等量混合物に酵素を添加したものの水分含有率が、ラクトースでは１２〜１７％、サイクロデキストリンでは１２〜３４％、セルロースでは１０〜７２％、澱粉では１６〜４５％、米粉では１９〜５０、小麦粉では１４〜３８、増粘多糖では１７〜９１％である、請求項１に記載の方法。
7. 反応終了後、擬似粉末状態の反応物を乾燥して全体を用いる、請求項１に記載の糖質複合体の製造法。
8. 糖質原料を擬似粉末状態にして糖質関連酵素で非離水状態の泥状反応（ＭＲＳ）の形態で反応させ、その生産物である糖質複合体を製造する方法であって、１）糖質原料の非離水状態を保持するために用いる糖質が、セルロース、澱粉、米粉、又は小麦粉から選択されるものであり、２）反応用原料が、グルコース、フルクトース、ソルボース、ガラクトース、キシロース、アラビノース、フコース、アセチルグルコサミン及び／又はそれらのポリマー、糖アルコール、ポリフェノール、水酸基をもつアミノ酸、若しくはステロイドであり、３）上記１、２の原料を個別又は１種以上混合して、擬似粉末状態を保持し、糖質関連酵素で反応させる、請求項１に記載の糖質複合体の製造方法。
9. 糖質原料を擬似粉末状態で酵素反応させ、乾燥と同時に酵素を欠活させて長期保存によっても品質劣化の少ない糖質複合体とする、請求項１から８のいずれかに記載の糖質複合体の製造方法。