JPH03183454A

JPH03183454A - 食品素材、ビフイズス菌増殖促進剤およびそれらの製造方法

Info

Publication number: JPH03183454A
Application number: JP1323511A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Narita; 成田　好雄; Masato Takahara; 正人高原; Atsuki Okamoto; 篤樹岡本
Original assignee: Nihon Cornstarch Corp
Current assignee: Nihon Cornstarch Corp
Priority date: 1989-12-13
Filing date: 1989-12-13
Publication date: 1991-08-09
Anticipated expiration: 2014-02-24
Also published as: JP2860489B2

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】〈産業上の利用分野〉本発明は、特定の三糖類を機能成分として含有する食品
素材、ビフィズス菌増殖促進剤、およびそれらの製造方
法に関する。

以下の説明で、系統的命名法による三糖類化合物塩「Ｏ
−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→６）−〇−α−Ｄ
−グルコピラノシル−（１→２）β−Ｄ−フラクトフラ
ノシド」は、「セアンデロース」と称す。

また、本発明で配合単位・含有率を示す「％」は、特に
ことわらない限り「重量％」を意味する〈従来の技術〉近年、腸内細菌の健康に及ぼす影響についての研究が数
多く行なわれており、ビフィズス菌（Ｂｉｆｉｄｏｂａ
ｃｔｅｒｉｕ讃）の増殖は、人の健康にとって好ましい
ことが分ってきている。即ち、ビフィズス菌が腸内細菌
叢おいて優位となることは、腐敗性細菌による腐敗産物
の生成抑制、毒性アミンの産生防止、病原菌の生育抑制
などの効果がある。

〈発明が解決しようとする課題〉このビフィズス菌を選択的に増殖させる糖質として、ぶ
どう糖分子（グルコース）のα（１→６）結合を有する
分岐オリゴ環を含むビフィズス菌成育活性剤（増殖促進
剤）が提案されている（特開昭６１−２２７７７７号公
報）。

しかし、上記公報で開示されている、イソマルトトリオ
ース等のグルコース単位のみからなる分岐オリゴ環は、
甘味度が相対的に低く（第２表参照）、食品素材として
使用する場合、砂糖等の甘味料との併用が必要な場合が
多かった。

また、イソマルトトリオースは、還元糖であるため、加
熱処理した場合、変色しやすく（後述の変色度試験参照
）、色合を重視する食品には不適であった。

また、オリゴ糖原料から製造するに際して、機能成分の
収率が良好であることが望ましい（特にビフィズス菌増
殖促進剤として使用する場合）、　本発明は、上記にか
んがみて、ビフィズス菌を増殖促進させる機能を十分に
奏するとともに、甘味度も高く、かつ、変色もしにくく
、広範囲にわたる適用が期待できる食品素材ないしはビ
フィズス菌増殖促進剤を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、上記食品素材等を、機能成分の含
有度の高い、即ち、収率の良好な状態で得ることのでき
る食品素材等の製造方法を提供することにある。

なお、セアンデロースは蜂蜜中に含まれていることが知
られている（＾ｄｖａｎｃｅｓ　ｉｎ　Ｃａｒｂｏｈｙ
ｄｒａｔｅＣｈｅｍｉｓｔｒｙ、　　２５．　２８５〜
．　１９７０）が、極めて微量である。本発明者らが知
る限りにおし）ては、セアンデロースを機能成分とする
食品素材は存在しない。

く課題を解決するための手段〉本発明者らは、上記ｉ！！！を解決するための研究開発
の過程において、■セアンデロースが腸内細菌のうちの
ビフィズス菌にはよく資化され、大腸菌やクロストリジ
ウムなどの有害菌には資化され難いこと、すなわち選択
的にビフィズス菌を増殖を促進させる機能を有している
こと（第１表参照）、また、■セアンデロースの甘味度
は、上記α（１−６）結合を有するオリゴ環より高し）
こと（第２表参照）との、新たな二つの知見を得た。こ
れらの知見に基づいて、本発明の構成「セアンデロース
を機能成分として含有する食品素材およびビフィズス菌
増殖剤」（想到し得た。

また、上記本発明の食品素材等を１．収率良好に得るた
めに、特定の酵素剤を作用させれ（２良し）ことを見出
し、本発明の製造方法「マルト第１ノゴ糖と砂糖の混合
溶液に、アスペルギルス・ニガー起源のトランスグルコ
シダーゼを酵素剤として作用させて、セアンデロースを
機能成分として含有する食品素材等を製造する方法」に
想到し得た。

本発明の食品素材は、セアンデロースを含有した食品素
材であり、シロップ状、粉末状、顆粒状などの形態とす
ることができる。このとき、増量剤、甘味剤、糖質、ビ
タミン類、ビフィズス菌菌体などの他の成分を含有させ
ることもできるが、セアンデロースの含有率はその効果
の点から１％以上であることが望ましい。

本発明のビフィズス菌増殖促進剤は、液状または粉末の
甘味料、清涼飲料や乳飲料などの飲料、パン類、クツキ
ー　キャンデイ−などの菓子類、健康食品など種々の飲
食物や、ドリンク剤、錠剤などの医薬品、家畜、ベット
などの餌料にセアンデロースを含有させることにより得
られる。このとき、セアンデロースの含有率はその効果
の点から１％以上であることが望ましい。

本発明のセアンデロースの製造方法はマルトオリゴ環と
砂糖の混合溶液にアスペルギルス・ニガ−起源のトラン
スグルコシダーゼ（α−グルコシダーゼの下位概念）を
作用させることを特徴とする。

ここで原料として用いられるマルトオリゴ環としては、
マルトース、マルトトリオース、マルトテトラオースな
どのマルトオリゴ環を主に含有するもので、例えば、澱
粉を酵素および／または酸により加水分解したものが挙
げられる。このうちとりわけ工業的に有利なものとして
、ハイマルトース水飴が挙げられる。

本発明で用いられる酵素剤としては、アスペルギルス・
ニガーを起源とし、トランスグルコシダーゼに対して、
グルコアミラーゼの活性を１／１０以下となるように処
理した酵素が望ましい（第３表参照）。

上記のマルトオリゴ環と砂ＩＩ（スクロース）の混合溶
液にアスペルギルス・ニガー起源のトランスグルコシダ
ーゼを作用させ、砂糖のグルコビラノースの６位にグル
コースを転移させることによりセアンデロースを生成さ
せる。

このとき澱粉の加水分解物と砂糖の混合比率は１：１０
０から１００：１が好適であるが、３ニアから７：３が
より望ましい。また、ｐＨは４．０〜６．５、温度は２
０〜７０℃が好適である。セアンデロースの生成量は初
期には増加し平衡点を過ぎると減少するので大きく減少
する前に反応を停止することが望ましい。反応停止の目
安としては、反応液中のグルコース／マルトオリゴ糖の
値が０゜２〜１５が好ましい（第４表参照）。

上記で得られた反応液は、さらにアルカリ土類金属型の
陽イオン交換樹脂カラムなどによるクロマト分離や分離
膜を用いて、単糖類および／又は三糖類を排除したり、
三糖類を主体とする区分を分離、回収することによりセ
アンデロースの含有率を高くすることもできる。

また、このとき、セアンデロースはゲルコア主ラーゼに
より分解されにくいので、上述の反応液を、さらに、グ
ルコアミラーゼを作用させて、マルトリオースやパノー
スなどを分解した後に、分離を行なうことにより、さら
に高純度のセアンデロースを得ることができる。

上記の反応液またはこれを分離したものは、活性炭やイ
オン交換樹脂などで脱色、脱塩し精製したり、濃縮して
シロップとすることができ、スプレードライヤーなどで
乾燥して粉末とすることもできる。

〈発明の作用・効果〉本発明の食品素材およびビフィズス菌菌増殖促進剤は、
後述の試験例・実施例で示す如く、セアンデロースはク
ロストリジウムなどの腸内の悪玉菌を増殖させずにビフ
ィズス菌のみを選択的に増殖させる作用がある。

また、甘味度も従来のα（１→６）結合を有する三糖類
より高く、かつ、非還元性であるので、熱処理した場合
の変色が少ない。

従って、食品素材又はビフィズス菌増殖促進剤として広
範囲にわたる通用が可能となる。

さらに、本発明の食品素材等の製造方法は、マルトオリ
ゴ環と砂糖の混合溶液に、アスペルス・ニガー起源のト
ランスグルコシダーゼを酵素剤として作用させて製造す
ることにより、セアンデロースを高含有率で、即ち、高
収率で得られ、工業的に有用である。

なお、ラフィノースは、本発明のセアンデロースに近似
した（α（１−６）結合するグルコシル基をガラクトシ
ル基に置換した構造）のものは、ビフィズス菌に対する
選択性が相対的に低いことが公知である（前述の公開公
報第４頁下段左欄参照）。

〈試験例・実施例〉以下、本発明の効果を確認するために行なった試験例・
実施例について説明をする。

（１）ビフィズス菌増殖活性の試験セアンデロースとしては実施例２で得た粉末を用い、他
の糖は市販の試薬を用い腸内細菌による資化性を調べた
。

■使用培地ペプトン・イースト・フイルズ培地（ＰＹＦ培地）を滅
菌したものに１０％水溶液とした供試糖類を濾過滅菌し
たものを最終濃度０．５％となるように加えた。

■試験方法第１表記載の菌を寒天平板培地で諮養した後、各菌株を
１０’ＣＦｕ／チユーブとなるように■の培地に接種し
、嫌気条件下、３７℃で７２時間培養した。

この培養液の６５０ｎｍにおける吸光度（ＯＤ）を測定
し、各糖類のグルコースに対する発育度（ＲＧ）を以下
の式により求めた。

■結果第１表に示した。但し、第１表において、＋＋＋はＲＧ
＞１００＋十　　は　７５　≦　ＲＧ　　≦　１００十　は５０
≦ＲＧ＜７５士　は２５≦ＲＧ〈５０はＲＧ＜２５をそれぞれ表わす。

第１表から明らかなように、セアンデロースは腸内細菌
のうちのビフィズス菌にはよく資化され、大腸菌やクロ
ストリジウムなどの有害菌には資化され難いこと、すな
わち選択的にビフィズス菌をｆｌ殖させる活性を有して
いることがわかる。

（２）甘味度試験：第２表に示す各三糖類について、２０℃での１０％水溶
液の甘味度を、官能検査をした。砂糖（スクロース）を
順次、無味の木で希釈して標準見本とし、該標準見本と
の甘味の対比こより官能検査をした。同じ甘味を与える
砂糖濃度Ｃ％）を１０で除した数値を甘味度とし、１０
名のパネラ−による測定結果の算術平均値を表示した。

結果を示す第２表から、セアンデロースは、他の三糖類
のいずれに比しても甘味度が高いことが分る。

なお、セアンデロースの甘味の質は、砂糖に似ており、
上質であるとの意見が多かった。

（３）熱処理に対する変色度試験：セアンデロース、砂糖、グルコース、イソマルトースー
スの各１０％水溶液（ｐＨ６，０）を調整しそれぞれに
グリシンを１％となるように添加して各試験液を調整し
た後、各試験液を１２０ｔｘ６０ｗｉｎの条件で加熱処
理を行ない、加熱前後の色の比較を行なった。褐色の強
さは、以下の通りであった。

グルコース〉イソマルトトリオース〉砂糖＝セアンデロ
ース。

（４）セアンデロース生成反応に対する各要素の艷響度
試験：ａ）酵素剤の組響マルトース１０ｇと砂糖ＩＱｇの混合溶液（濃度５０％
、　ｐＨ６，０）に第２表の各酵素剤をトランスグルコ
シダーゼ活性として３００ｕとなるように加え、６０℃
で２４時間反応させた。このときのセアンデロースの含
有率は第３表の通りであった。

尚、セアンデロースの分析はＨＰＬＣにより行なった。

（カラム：　Ｄｅｖｅ１ｏｓ目−Ｎ）Ｉ２−５．　　溶
媒：ＣＨ，ＣＭ：水＝３：１）この分析方法の確認としてＨＰＬＣにおけるセアンデロ
ースのピークを分取し以下を確認した。

■フェーリング液で還元性を示さず、非還元糖である。

■０、ＩＮ塩酸によりイソマルトースとフラクトースに
分解されそのモル比率は　０．９　：　１．０であった
。

■ＩＮ塩酸によりグルコースとフラクトースに分解され
そのモル比は２：１であった。

■酵母のシュクラーゼによりイソマルトースとフラクト
ースに分解される。

第３表よりトランスグルコシダーゼ剤としてはトランス
グルコシダーゼに対して、グルコアミラーゼの活性を１
／１０以下となるように処理した物が望ましいことがわ
かる。

ｂ）反応時間の影響；マルトース１０ｇと砂糖１０ｇの混合溶液（濃度５０％
、　ｐＨ８，０）にアスペルギルス°ニガー起源のトラ
ンスグルコシダーゼ（３０００００ｕ／■ｌ、天野製薬
（株）製、グルコアミラーゼ活性＝５０００ｕ／ｍｌ）
をトランスグルコシダーゼ活性として１５０００ｕとな
るように加え、６０℃で反応させた。このときの糖組成
の経時変化は第４表の通りであった。

第４表より、セアンデロースの生成量は初期には増加し
平衡点を過ぎると減少するので、反応停止は反応液中の
グルコース／マルトオリゴ糖の値が０２〜ｔＳ（より好
ましくは０．４〜１０）の範囲が好ましいことが分る。

（５）実施例　ｌ。

ハイマルトース水飴（マルトース含量＝８２％日本コー
ンスターチ株式会社製）に水を加えて５０ｗｔ％とじ、
この１にｇに砂糖の５０％水溶液ＩＫｇを加えて混合し
、４％のＮａＯＨを加えてｐＨを６，０に調整し、これ
にアスペルギルス・ニガーのトランスグルコシダーゼ（
３０００００ｕ／ｍ１．天野製薬（株）製、グルコアミ
ラーゼ活性＝５０００ｕ／ａ＋Ｉ）１ｍｌを加え、６０
℃で２４時間攪拌した、この反応液を活性炭とイオン交
換樹脂で脱色、脱塩し精製し、濃縮して固形分７５％の
シロップを得た。このシロップは固形分中に１８．６％
のセアンデロースおよびイソマルトオリゴＷ（イソマル
トース５．４％、パノース６．９％、イソマルトオリオ
ース１．２％）を含有しておりビフィズス菌増殖促進剤
として好適であると同時に、上質の甘味を有しており甘
味料としても好適である。

（６）実施例　２゜ハイマルトース水飴（マルトース含量＝８２％、日本コ
ーンスターチ株式会社製）に水を加えて５０％とし、こ
の１にｇに砂糖の５０％水溶液２Ｋｇを加えて混合し、
４％のＮａＯＨを加えてｐＨを６．０に調整し、これに
アスペルギルス・ニガー起源のトランスグルコシダーゼ
（実施例１に同じ）１ｍｌを加え、６０℃で２４時間攪
拌した。さらに、この反応液にグルコアミラーゼ（ＧＮ
Ｌ　−３０００，天野製薬（株）製）１ｍｌを加え６時
間攪拌した。この反応液のセアンデロースの含有率は固
形分中１７．８％であった。

次にこの反応液１００ｇをカルシウム型の陽イオン交換
樹脂カラム（ＳＫＩＢ−５，三菱化成（株）製、内径１
５ｃｍｘ　１８０ｃｍｘ　４塔）によりクロマト分離を
行い、三糖類を主体とする区分を分離、回収し固形分中
のセアンデロース含有率９３．８％の液を得た。この液
を活性炭とイオン交換樹脂で脱色、脱塩して精製し、固
形分７０％に濃縮して２０℃に２４時間放置し生じた結
晶を回収、洗浄して固形分あたりセアンデロースの含有
率９９５％の結晶粉末４ｇを得た。

この結晶粉末はビフィズス菌増殖促進剤として好適であ
ると同時に、上質の甘味を有しており粉末甘味料として
も好適である。

（７）実施例　３゜実施例１のシロップ１にｇに固形分７５％の異性化９３
　Ｋｇを混合して固形分中にセアンデロースを４゜７％
含有するシロップ状甘味料を得た。

このものは、ビフィズス菌増殖促進機能を有する食品素
材として飲料、菓子、パン等の各種食品に好適である。

（８）実施例　４゜セアンデロース粉末ＩＫｇとパラチノース粉末ＩＫｇと
を混合して、粉末甘味料２にｇを得た。このものは、上
質の甘味を有しており、食品素材（甘味料）およびビフ
ィズス菌増殖促進剤として好適である。

第１表第表弔表

Claims

【特許請求の範囲】１、Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→６）−Ｏ−
α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→２）β−Ｄ−フラク
トフラノシドを機能成分として含有することを特徴とす
る食品素材。２、マルトオリゴ糖と砂糖の混合溶液に、アスペルギル
ス・ニガー起源のトランスグルコシダーゼを酵素剤とし
て作用させて、Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→
６）−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→２）β−
Ｄ−フラクトフラノシドを機能成分として含有する食品
素材を製造することを特徴とする食品素材の製造方法。３、Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→６）−Ｏ−
α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→２）β−Ｄ−フラク
トフラノシドを機能成分として含有することを特徴とす
るビフイズス菌増殖促進剤４、マルトオリゴ糖と砂糖の
混合溶液に、アスペルギルス・ニガー起源のトランスグ
ルコシダーゼを酵素剤として作用させて、Ｏ−α−Ｄ−
グルコピラノシル−（１→６）−Ｏ−α−Ｄ−グルコピ
ラノシル−（１→２）β−Ｄ−フラクトフラノシドを機
能成分として含有するビフイズス菌増殖促進剤を製造す
ることを特徴とするビフイズス菌増殖促進剤の製造方法
。