JPH02163101A

JPH02163101A - 難消化性多糖類の製造法

Info

Publication number: JPH02163101A
Application number: JP63316489A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Yoshida; 司吉田; Masaki Matsudaira; 松平　昌樹; Masami Aochi; 青地　正巳; Mitsuo Uejima; 光雄上島
Original assignee: SANMATSU KOGYO KK
Current assignee: SANMATSU KOGYO KK
Priority date: 1988-12-16
Filing date: 1988-12-16
Publication date: 1990-06-22
Also published as: JPH0587083B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】童呈上Ω且■公団本発明は、人体内で消化され難い、いわゆる低カロリー
の多糖類の製造法に関する。この多１１類は低カロリー
であるため、摂取カロリーや炭水化物の摂取を制限する
必要のある人の食餌療法および植物繊維の代替である食
物繊維として健康維持のための食品素材として利用され
るものである。

（とそのロ　占従来、上述したような低カロリー多Ｉｉ類の製造法とし
て、グルコース、マルトースもしくはその混合物のいず
れかを、ポリカルボン酸触媒の存在下、減圧下で加熱重
合させる方法（特公昭５３−４７２８０号）が提案され
ている。この方法は、出発物質としてのグルコース、マ
ルトースまたはこれらの混合物に対して１０モル％以下
のポリカルボン酸の存在下に、所望に応じて全反応物に
対して約５〜２０重量％の糖アルコールを添加してこれ
ら糖類の分解点以下の温度で減圧下に加熱重合させるこ
とから成るものであって、その際、グルコースまたはマ
ルトース等の分子間の各種結合方式の可能性のうち、１
−６結合を優勢とする脱水縮合反応が行われて重合体を
形成する。そして、触媒として用いたポリカルボン酸は
グルコース重合体にエステル結合し、さらに重合体間を
エステル結合によって架橋して大分子の重合体を形成す
るに至るものである。なお、上記重合反応において、塘
アルコールはグルコース重合体の還元末端基と脱水縮合
して重合体に組込まれる。

しかし、上記提案方法による原料としてグルコースを用
いた場合、各種結合のなかでβ結合であるゲンチオビオ
ース等の苦味物質が生成し、そのために当該方法で得ら
れるグルコース残基から構成される多＃Ｎ類の呈味が損
われるという問題がある。

上記苦味物質の生成はグルコースを原料とした場合に限
らず、マンノースやフラクトースなどの糖を原料とする
場合にも、更に強度の苦味物質が生成され、また、糖ア
ルコールの種類、例えばグリセロールを用いた場合にも
苦味物質が生成される。

また、当該方法によれば、酸触媒としてポリカルボン酸
を使用するため、その一部は糖とエステル結合してグル
コース重合体に組込まれることになり、除去手段がない
以上製品自体が酸性を呈して用途にも制限を受けるとい
う問題もある。

さらに、マルトースを原料とした場合は、苦味物質の生
成は少なくなるが、重合体の末端に位置するマルトース
残基はアミラーゼの作用によりグルコースを遊離するた
め、グルコースを原料とした重合体に較ベカロリーが上
昇するという問題が生じる。

■が”ンしようとする課本発明は、低カロリー糖質食品素材としての多ｔｉｉの
製造上にみられる軟土の問題点に鑑みなされたものであ
って、苦味等の呈味性の改善およびアミラーゼ系酵素に
よる分解可能性が著しく低減される難消化性多糖類を製
造し得る方法を提供することを課題とする。

本発明者らは、グルコース、マルトースを含めて澱粉加
水分解物を原料として苦味を伴わずに呈味性に優れ、且
つアミラーゼ系酵素により分解され難い難消化性多糖類
を製造する方法に関して検討した結果、上記原料から生
成する苦味物質が比較的に低分子であること、並びにア
ミラーゼ作用後にａ離する糖類がグルコースおよびソル
ビトールであることから、グルコース残基から構成され
る多糖類からこれらを分別することにより、上記課題の
解決に成功し、本発明をなすに至った。

以下本発明の詳細な説明する。

ｉ題を”ンするための　段本発明の構成上の特徴は、グルコースまたはマルトース
等その他の澱粉加水分解物を、糖アルコルと無機酸の存
在下に、可及的無水条件下で加熱して重合反応を行わし
め、ついで含有する苦味物質および消化性物質を除去す
ることにより、難消化性の低カロリー多糖類を得ること
にある。なお、ここでいう“多１３類”とは、単一の物
質の集合体でなく、グルコース残基が結合した各種重合
度を有する重合体で、しかも還元基をソルビトルでブロ
ックした非還元性重合体の集合を意味する。

本発明において、出発原料のＩＩ！類としてはグルコー
スまたはマルトース等のばか各種ＤＥをもつ澱粉加水分
解物が使用できる。しかし、重合反応時の糖アルコール
の量および反応条件が同一であれば生成する重合体は一
見同一のものが得られるようにみえるが、細部において
化学的性質が異なる０例えば、ｔＨｌとしてグルコース
を使用した場合は、グルコース分子間に各種結合方式に
よる任意結合が行われるが、生成する重合体の末端の結
合方式として、僅かであるがα１−４、α１−６結合も
確率的に存在するため、これがアミラーゼにより分解を
受けることになる。また、β１−６結合をもつ三糖類の
ゲンチオビオースが生成することにより、これが反応物
の苦味の主原因になるものと考えられる。一方、Ｉｉ類
としてマルトースを使用した場合は、マルトース分子間
でも各種方式による結合が行われて重合体が形成される
が、生成する重合体の末端ではマルトースに起因すると
みられるα１−４結合が可成温存されており、グルコー
スを原料とした場合に較ベアミラーゼによる分解が更に
多くなる。しかし、マルトースから成る重合体は苦味成
分は可成減殺されている。

この傾向は原料として用いる澱粉加水分解物のＤＥが高
くなるほど大きくなる。

本発明において、上述の１！類と共に原料物質として用
いる糖アルコールは、本発明に係る多Ｉ！類の製造上必
須のものであって、糖類の還元基をブロックして非還元
性の多糖類を生成する。また、糖アルコールはその使用
するモル濃度により生成する多糖類の糖構成に変化を与
え、モル濃度が高いほど得られる重合体としての多ｔｉ
類を低分子化する。したがって、本発明では糖アルコー
ルの使用量をコントロールすることにより、種々の糖組
成を有する多糖類、すなわち、種々の物性の多糖類を得
ることができるようになる。ｖａアルコールの使用量は
全反応物に対して１０重量１％以上であれば良く、その
制限はない。

使用する糖アルコールとしては、ソルビトール、グリセ
リン、エリスリトール、キシリトール、マンニトール、
マルチトール、還元水飴等を例示し得るが、取扱い上、
経済上および反応性の観点からソルビトールが好ましい
。

また、本発明で触媒として用いる酸は弱無機酸であるが
、不揮発性で弱酸であるリン酸が好ましく、使用量は、
前記反応物の０．１〜１重量％であり、実際上０，３〜
０．５重量％程度で良い。

本発明の実施に当っては、例えばＩｉ類としてグルコー
スを、糖アルコールとしてソルビトールを使用する場合
、粉末ソルビトールでは加熱溶融したもの、また、７０
％（固形分）ソルビトール溶液では、そのまま結晶グル
コースまたはグルコース溶液を所定の比率で混合し、こ
れにリン酸を添加し、常圧または減圧下に加熱して１７
０℃まで昇温すれば重合反応が進行する０反応時間は反
応物質の量に依存するが、１７０℃に達した時点から１
０分間維持すれば充分である。

反応容器の構造は、常圧方式または減圧方式により異な
り、それぞれの利点も考えられるが、着色の点を除けば
常圧方式が簡便であり、また連続化が可能である。

このようにして得られた重合反応物はその温度で流動性
を有するので、水に注加しながら撹拌すれば濃厚水溶液
が得られる。この反応水溶液は着色しており、酸性であ
るため、中和後、アミラゼを添加してその分解条件下で
分解を進める。

このようにして得られた反応液中には、重合反応時にお
ける未反応のグルコース及びソルビトルとアミラーゼの
作用によって生成するグルコスが混在している。ところ
が、これらグルコース及びソルビトールは動物体内で消
化されカロリ源となるので、本発明の目的により除去す
る必要があり、また、苦味物質は略重合度２の低分子部
分に集積しているので、これも本発明の目的により同時
に除去する必要がある。そのためには、上記反応液を例
えばゲル型イオン交換樹脂を用いたゲル濾過層に通して
分画することによりグルコースおよびソルビトールを分
別除去することができる、この分別除去は、上記反応液
を脱色、脱塩等の精製した後に行ってもよい。分別除去
したグルコース及びソルビトールは回収して濃縮後火の
重合反応における原料として再利用する。

上述のようにして分別除去処理を行った後、得られた反
応液（グルコース重合体）は活性炭およびイオン交換樹
脂を用いて脱色、脱塩して精製し、濃縮してシラツブと
して製品とするか、噴霧乾燥して粉末化して製品とする
。得られる製品は全く苦味がなく、良好な低甘味を呈し
、且つアミラーゼで分解せず、体内で難消化性であるの
で、低カロリーの糖質食品素材として種々の用途に供す
ることができる。

以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。実施
例の％は特記しない限り重量を示す。

実施例１１θリットル容反応器に、ソルビトール溶液（水分３０
％）　２８６０．を採り、これにリン酸３０−を添加し
、更に無水結晶グルコース８０００ｇを加えて常圧直火
で加熱した。１３０℃の状態で全てが溶融し終わり、そ
れから徐々に昇温して１７０℃で５分間保持して反応を
終えた。

反応液は褐色を呈した。次いで、ｌＯリットルの水に徐
々に注加し、攪拌しながら濃厚水溶液を得た。苛性ソー
ダによる中和（ｐＨ５，０）後の糖組成は次のとおりで
あった。

ソルビトール＝４．１％、グルコース：３．２％、Ｇ”
　ｊ　１１．１％、Ｇ”　：　１１．５％、Ｇ’　：　
１０．５％、ＧＳ：１０．２％、Ｇ”　：　４９．４％
であった。（Ｇ′１は非還元糖であって、ｎは重合度を
示す。）次に、上記反応液に、グルコアミラーゼ（ノボ社製）を
固形分に対して１００単位／ｇを添加して、５５℃で一
夜放置して反応を進めた。反応後の１！組成は次のとお
りであった。

ソルビトール：４．５％、グルコースニア、４％、Ｇ”
　：　１１．５％、Ｇ”　：　１０．９％、Ｇ’　：　
１０．３％、ＧＳ：・１０．２％、Ｇ”　：　４５．２
％であった。

Ｇ２に集積している苦味物質、消化性物質のグルコース
およびソルビトールを除去する目的をもって、下記手順
により分別除去を行った。

分離装置としては直径と高さの比がｌ：２の１リツトル
容カラム４基から構成された類似移動床方式の分離装置
を用いた。各カラムにはゲル型カチオン交換樹脂をＮａ
型として充填し架橋度は４であり、粒径は６０メンシユ
であった。操作は原液と水の注入と分画液の排出および
余液を１ステツプ移動させるための循環操作が組合わさ
れ、すべての操作はシーケンサ−による自動制御によっ
た。

原液１度は５０％（Ｗ／Ｗ）とし、分別比は０２以下の
略排除すべき成分量に従って８０　：　２０とした０通
液温度および用水温度は６０℃に保った。目的とする反
応重合体の分別集液については、これを精製してシラツ
ブ（水分３０％）となし、また一部を噴霧乾燥した。

分析の結果、グルコース：０．２％、Ｇ”：４．０％、Ｇ’　：　１３．６％、Ｇ’　：　１２．９％、Ｇ’　
：　１２．８％、Ｇ１：５６．５％であった。またアミ
ラーゼによる反応は陰性であった。苦味は全く惑しられ
なく良質の甘味であった。

実施例２１０リツトルの容反応器に、２８６０ｇのソルビトール
溶液を採り、結晶マルトース８４２０ｇとリン酸３〇−
を加え、常圧上直火で加熱した。　１３０℃の状態で全
てが溶融し終わり、それから徐々に昇温しで１７０℃で
５分間保持して反応を終えた。

次いで、１０リツトルの水に徐々に注加し、攪拌しなが
ら濃厚水溶液を得た。苛性ソーダによる中和後の糖組成
は次のとおりであった。

ソルビトール：５．６％、グルコース；５．０％、Ｇ”
　：　１３．３％、Ｇ”　：　１３．１％、Ｇ’　：　
１２．３％、ＱＳ。

８．５％、Ｇ’ｊ４２．２％であった。

次に上記反応液に、グルコアミラーゼを固形分に対して
１００単位７ｇを添加して、５５℃で一夜放置して反応
を進めた。反応後の糖組成は次のとおりであった。

ソルビトール二６．９％、グルコース：　２１．２％、
Ｇ”　：　１３．３％、Ｇ’　：　１１．７％、Ｇ’：
９．４％、ＱＳ。

手続補正書７．８％、Ｇ”　：　２９．７％であった。

上記反応液は苦味が殆ど感じられないので、消化性物質
のグルコース及びソルビトールを除去する目的をもって
、分離操作を行った。

分離装置および操作は分離比を除き実施例１に従った０
分離比はＴＯ：　３０とした。目的とする反応重合体の
分別集液については、これを精製し濃縮してシラツブ（
水分３０％）となし、また一部を噴霧乾燥した。

分析の結果、グルコース：０．８％、Ｇ　’　：　１４
．８％、Ｇ’　７１６．９％、Ｇ’　？　１３．５％、
Ｇ’　：　１１．２％、Ｇｈ。

４２．８％であった。またアミラーゼによる反応は陰性
であった。良質の甘味であった。

又皿曵四米以上述べたとおり、本発明によると、アミラーゼなどに
より消化し難く、低カロリーであって、苦みなどの少な
い、食餌療法などに適した食品素材としての多ｔＵｔを
提供することが可能となる。

平成１年７月２０日ｌ。

２゜３゜事件の表示発明の名称補正をする者事件との関係名称昭和６３年特許願第３１６４８９号難消化性多Ｗ類の製造法

Claims

【特許請求の範囲】

（１）澱粉の加水分解物である糖類を、糖アルコールと
弱無機酸との存在下に、可及的無水条件下で加熱して重
合反応させ、次いで得られた反応混合物中に含有される
苦味物質および消化性物質を除去することを特徴とする
難消化性多糖類の製造法。
（２）糖類がグルコース又はマルトースである請求項（
１）に記載の難消化性多糖類の製造法。
（３）弱無機酸と糖アルコールを全反応物に対して０．
１〜１重量％、及び１０重量％以上それぞれ存在させて
重合反応を行う請求項（１）に記載の難消化性多糖類の
製造法。
（４）糖アルコールがソルビトールである請求項（１）
及び（３）のいずれかに記載の難消化性多糖類の製造法
。
（５）弱無機酸がリン酸である請求項（１）及び（３）
のいずれかに記載の難消化性多糖類の製造法。
（６）加熱を常圧又は減圧下に１５０℃乃至２００℃の
温度で行い、かつ過分解が起きない時点で停止する請求
項（１）に記載の難消化性多糖類の製造法。
（７）重合反応により得られた反応混合物に含有される
苦味物質および消化性物質を分別により除去する請求項
（１）に記載の難消化性多糖類の製造法。
（８）反応混合物にアミラーゼを作用させて生成する消
化性物質を分別により除去する請求項（１）に記載の難
消化性多糖類の製造法。