JPH04227901A - 改良されたポリデキストロース組成物 - Google Patents
改良されたポリデキストロース組成物Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
合物を含まない生成物を得る、イオン交換カラムを使用
するポリデキストロースの精製に関するもので、ここで
このフレーバー化合物は、ポリデキストロースの味及び
目に見える美しさを減じ、その結果その食品中での増量
剤としての用途を減殺するものである。更に詳細には、
本発明は、脱色され、苦味化合物の除去によってすぐれ
たフレーバーの質を持つ精製されたポリデキストロース
を提供する。
リーの発がん性でない増量剤である。それは、グルコー
スの酸触媒縮合によって得られるランダムに交さ結合し
たグルカン重合体である。Rennhardの米国特許
第3,766,165号及び第3,876,794号は
、触媒、交さ結合剤又は重合賦活剤として揮発性でない
食べられる有機ポリカルボン酸、例えばクエン酸を使用
する無水メルト重合による重合体グルコース及びマルト
ース生成物の製造を詳述する。
い炭化水素(約1カロリー/g)代用物である。それは
砂糖に対する代用物を提供し、砂糖の望ましい技術的特
性の多くを有するが、甘味を有さない。常用の砂糖ベー
スの組成物が甘過ぎることが明らかにされている場合こ
の非甘味性の増量のできることは有利である。この甘く
ない増量のできることは、強力甘味剤と組み合わせて使
用して、砂糖に伴われるカロリーなしでしかも常用の砂
糖含有食品の望ましい舌ざわりを有する低カロリー食品
を得ようとするとき殊に有利である。
形わずかに酸可溶性の粉末であるポリデキストロースA
、ポリデキストロースAの中和されたわずかに着色して
いる70%溶液であるポリデキストロースN及びポリデ
キストロースAの中和された粉末形態であるポリデキス
トロースKとして市販されている。これらはthe P
fizer Co., New York, N.Y.
によって生産されている。重合法はポリサッカリド及
びサッカリド残留物の混合物を生じるので、これらの製
品はいずれも純ポリデキストロースの製品ではない。こ
れらのポリデキストロース製品はすべて、これらの製品
の味、色及びカロリー値に寄与する種々の残留化合物、
例えばグルコース、ソルビトール、クエン酸その他の化
合物を含む。その上、ポリデキストロース製品はすべて
、他の低分子量化合物、例えば1,6−アンヒドログル
コース(レボグルコサン)及び5−ヒドロキシメチルフ
ルフラール、並びに又苦味及びかび臭い異臭に寄与する
一連のフルアルデヒド誘導体をも含む。これらの低分子
量化合物は、ポリデキストロース生成物中少量のみ(1
,6−アンヒドログルコース,約4%,苦味)(5−ヒ
ドロキシメチルフルフラール,約0.1PPM,かび臭
い異臭)見出されるが、ポリデキストロースが中程度な
いし高いレベルで存在するときには、これらの量は、大
部分の食品中ポリデキストロースの有用性に負の影響を
あたえるのに十分な意味がある。
33号は、漂白剤を用いて脱色し、その後でこの脱色物
を精製することによる第1のポリデキストロース処理法
を開示している。Torresの上記米国特許において
開示及び特許請求されている、A型ポリデキストロース
の色、グルコース含量及びアンヒドログルコース含量を
低下させる更に1つの方法は、(a) ポリデキストロ
ースA型の60〜70%(w/w)水溶液を、25°〜
90℃の温度及び約2.5〜約9.0のpHにおいて食
品に許可されている漂白剤と接触させ、(b) 工程(
a)の生成物のpHを、約7.0である場合には、約6
.0に調節し、(c) メタノール、エタノール及び酢
酸エチルよりなる群から選択される溶媒の1種又はそれ
以上を、該溶媒が混合物の50〜80%(w/w)より
なるように添加し、そして(d) 最終生成物を濾過し
、そして所望の場合には乾燥する工程を含む。しかし、
Torresの上記特許は、脱色ないし必要でない精製
に関する。更に、この方式の脱色は、望まれない処理要
件であり、又それ自体の余分な問題を生じる条件である
可能性がある。例えば、Torresの上記特許の方法
によって精製されたポリデキストロースを高温加熱、例
えば調理にかける時には、この物質に着色が戻る。その
外、漂白工程は望ましくない残留化学物質を残し、それ
らは除去することが困難である。更に、追加の時間、取
扱い及びエネルギーを必要とする余分な工程がTorr
esの場合必要である。
デキストロースの精製法及びポリデキストロース含有組
成物」なる名称の、本出願人であるWarner−La
mbert Companyに譲渡されている米国特許
出願第043,793号は、約10%〜約90%の濃度
のポリデキストロースの水溶液を極性溶媒、例えばエタ
ノール又はアセトンと密に接触させる精製された漂白さ
れないポリデキストロース生成物を得る方法を開示して
いる。ポリデキストロース対溶媒の比は、ポリデキスト
ロース約5%〜約45%(重量)対溶媒約35%〜約8
5%(重量)である。次にこの混合物を平衡化させて実
質的に夾雑物を含有する画分と実質的にポリデキストロ
ースを含有する画分を形成させる。次にこれらの画分を
分離してポリデキストロース含有画分を使用する。
透によるポリデキストロースの精製」なる名称の、これ
もWarner−Lambert Companyに譲
渡されている出願係属中の米国特許出願第193,96
1号は、改変された逆浸透技術によって低分子量化合物
、例えば1,6−アンヒドログルコース及びいくつかの
フルアルデヒド誘導体が除去される方法及びそれによっ
て得られる精製ポリデキストロース組成物を開示してい
る。これらの小分子量化合物は市販の製品に一般的なか
び臭い酸味の悪臭に寄与し、それらを除去するとよりす
っきりした味を持つすぐれた製品を生じる。
生成物はいずれも、製造過程から残留する残留夾雑物を
除去することに成功しなかった。市販の製品に随伴する
苦味のあるかび臭い異臭を実質的に含まない、食品中使
用するためのポリデキストロース組成物を得ることが本
発明の目的である。これらの夾雑物の除去によって脱色
されて目で見てより美しい製品が得られるポリデキスト
ロース組成物を得ることが更に本発明の目的である。更
に特定すると、イオン交換樹脂の使用によってポリデキ
ストロースを精製することが本発明の目的であり、この
ことは、イオン交換樹脂に結合する化合物に随伴するよ
うに見える苦味及びかび臭い異臭の大部分を驚くべきこ
とに除去した。これらの化合物は、ポリデキストロース
重合体に密に随伴されている結果従来知られていなかっ
たことが見出された。それらの除去によって、よりすっ
きりした苦味のない味を持つ優れたポリデキストロース
組成物を生じるのみではなく、同時にこの組成物を脱色
し、それによって種々の食品中ポリデキストロースを使
用する際その美的な価値を高める。
脂カラムを使用して市販の製品を精製することによって
すぐれたポリデキストロース増量剤組成物が得られる。 この方法は、増量剤としてのポリデキストロースの応用
を大きく減少させる苦味及びよくない色を組成物に与え
る、ポリデキストロース重合体に密に随伴している従来
知られていない化合物を除去する。更に特定すると、ポ
リデキストロース重合体に密に随伴している荷電化合物
を除去するアニオン、カチオン又は混合床樹脂カラムに
ポリデキストロースの溶液を通す。このイオン交換カラ
ム精製は又、かつて可能であったより高い収量及び早い
処理を可能にする。
苦い変な味及び黄褐色の汚染の大部分の原因であること
が驚くべきことに発見された化合物は、グルコースの重
合過程で生産されると考えられる。一般に、ポリデキス
トロースは、触媒としてクエン酸を使用する酸触媒反応
によって長鎖グルコース重合体として生産される。クエ
ン酸はトリカルボン酸であるが、縮合の過程でクエン酸
のカルボキシル官能基(COO−)がグルコース分子の
ヒドロキシ基(OH−)と共有エステル結合を形成し、
それによって密に結合されるようになると考えられる(
いずれの定まった理論にもとらわれるのではないが)。 ポリデキストロースはこの方式で苦味を発現するのみで
はなく、縮合過程で糖溶液は加熱され、それが典型的に
はグルコース又は糖のカルメル化を招来し、それがポリ
デキストロース中褐色の色合い及び多数のフレーバー化
合物を生じる。
いて周知であるが、合成増量剤、例えばポリデキストロ
ースの精製において使用されたことはない。イオン交換
樹脂は、一般に2つの型を持っている。アニオン交換樹
脂は、一般に3つのアミン(NH3+)その他の塩基性
の型の基を有する有機分子である。特定のpHにおいて
は、これらは正に荷電(+)されるようになり、負に荷
電された(−)基、例えば有機酸に結合する。溶離の間
に、当該所望の化合物を含有する既に精製された溶液が
カラムを通過するに従って、酸性の化合物は樹脂に保持
される。 これらの交換樹脂は、一般にスチレンとジビニルベンゼ
ンとの共重合体に連結された第四アンモニウム基〔φ−
CH2N(CH3)3〕+Cl−である。広く知られて
いるアニオン樹脂は、Amberlite IR−45
(Rohm & Haas Co., Phila.,
Penna. ), Dowex 1(Dow Ch
emical Co., Midland, Mich
igan),Duolite(Diamond Alk
ali Co., RedwoodCity, Cal
if. ), Ionac A−450(Ionac
Chemical Co., New York, N
ew York)である。これらは一般に、セルロース
の誘導体、キチン、ポリアクリルアミドゲル、デキスト
ラン、シリケート及びビニル交さ結合樹脂より構成され
る酸性の樹脂である。
レンとジビニルベンゼンとの共重合体に連結されている
官能性結合部位として3つの酸性の基、例えば硫酸(S
O3−)、燐酸(PO3−)又はカルボン酸(COO−
)を有している。これらは特定のpHの上で負に荷電さ
れ、正に荷電された(+)分子に結合し、それによって
当該精製生成物と共にカラムを通過する溶液からそれら
を取り出す。 イオン交換カラムは、所望の化合物又は分子を結合し、
それによってカラムを通過するその溶液からそれを取り
出すように使用されてもよい。次に樹脂及び連結された
当該化合物は、使用される樹脂によって酸又は塩基の溶
液で溶離又は洗浄される。このことによって樹脂から結
合された画分が取り出され、このものを次に単離し、乾
燥することができる。適当なカチオン交換樹脂は、Am
berlite IR−120、Dowex 50W、
Duolite C−20等を包含する。これらは前に
示したのと同じ発売元から市販されており、一般にアニ
オン交換樹脂として列記された材料と同じ誘導体よりな
る塩基性樹脂である。
の第3の型は、アニオン(+)及びカチオン(−)樹脂
両方よりなる混合床樹脂を使用する。この型のイオン交
換樹脂を使用すると、ポリデキストロースは、苦い酸味
の味が脱フレーバーされるだけではなく、一部分脱色さ
れることもできることが驚くべきことに開示された。有
用な樹脂材料は、シリケート、キチン、並びにセルロー
ス誘導体、例えばW. & R.Balston Lt
d., Maidstone, Kent, Engl
andによって製造されるAE−セルロース、DEAE
−セルロース、TEAE−セルロース及びG.E.セル
ロースを包含する。他の適当な樹脂材料は、アクリル系
又はスチレンとジビニルベンゼンとの共重合体を包含す
る。
じくW. & R. Balstonによってつくられ
るWhatmanブランドの既膨潤型ミクロ顆粒状ジメ
チルアミノエチルセルロース樹脂DE52である。
のpHにおいて負の電荷を有し、正に荷電されたアニオ
ン交換樹脂を使用することによって溶液から除去するこ
とができる。好ましくは、アルカリ、例えば水酸化ナト
リウム(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)、炭酸
ナトリウム(Na2CO3)、重炭酸ナトリウム(Na
HCO3)等を使用して精製されるポリデキストロース
溶液を約4.0又はそれより高いpH値に調節する。
ロースは、3つの前述した型のいずれかのものであるこ
とができる。本発明の一実施態様においては、pHを調
節したポリデキストロースを、使用されるアニオン交換
樹脂の全受容能力及び量によって、約0.1〜100の
乾燥重量比のアニオン交換樹脂と混合する。ポリデキス
トロースの濃度は、約10%〜約90%、又は好ましく
は約20%〜約60%、又は最も好ましくは約30%〜
約40%の範囲であってよい。ポリデキストロースと樹
脂との混合は、バッチ法又は連続カラム法で行なうこと
ができ、熱又は圧力を加えて過程を加速することができ
る。混合物のpHは、酸基のイオン化を確実にするため
に4.0以上であるべきであるが、又イオン交換樹脂と
相容性でなければならない。pHは緩衝系によって保た
れることができる。有用な緩衝剤はホスフェート、アセ
テート等を含む。
はそれより多く溶離されてよく、くり返しの溶離は、最
終生成物の純度を向上させることができる。次にポリデ
キストロース溶液は、商業上有用な生成物が得られるま
で、当該技術において知られているいくつかの乾燥操作
、例えば噴霧乾燥、蒸発等のいずれか1つによって濃縮
される。商業上有用であることによって、ポリデキスト
ロースは、特定の応用の必要性を充たすかぎり、乾燥固
体であっても、又は高い固形分の粘稠な溶液であっても
よい。
及びその精製法の発明の特徴をよりよく示すために準備
される。その中で使用される処理パラメーター又は材料
の小さな変更を行なうことができることは認められるが
、これらの実施例は例示としてのみ見なされるべきであ
り、特定請求の範囲の精神及び範囲を限定するものでは
ない。
潤型ミクロ顆粒状Watman DE52 アニオン交
換体)500gにポリデキストロース溶液(脱イオン水
中5% w/w)1000mlを添加した。このスラリ
をpH6.0に調節し、撹拌し、次に真空を用いてWa
tman 1号濾紙を通して濾過した。この溶離物をコ
ード名「A」とした。ある容量の脱イオン水(1000
ml)を使用して樹脂を洗浄し、混合物を再び濾過し、
第2の溶離物をコード名「B」とした。洗浄及び濾過の
操作を更に3回くり返し、溶離物のコード名をそれぞれ
C、D及びEとした。最終の洗浄は0.12N HCl
500mlを使用して吸着された酸性のオリゴマーを
いずれも樹脂から取り除いた。この溶離液を集め、前の
とおり濾過し、コード名を保持物「F」とした。図1は
未処理のポリデキストロース(Ia)、溶離物A(Ib
)及び保持物F(If)の高圧液体クロマトグラフィー
のクロマトグラムである。
うに、未処理のポリデキストロースは、6分において主
ピークを生じ、クエン酸の存在を示すマイナーな第2の
ピークを有している。19、22及び27分におけるそ
の外のマイナーなピークは、低分子量の夾雑物、例えば
1,6−アンヒドログルコース、ソルビトール及びグル
コースの存在のためである。フルアルデヒド誘導体は、
適当な有機溶媒を用いる2相抽出の後ガスクロマトグラ
フィーによって検出することができる。一方、溶離物A
のクロマトグラムは、ポリデキストロース重合体によっ
て得られる主ピークを示した。しかし、未処理ポリデキ
ストロースの一部分であり、そしてクエン酸その他の酸
性化合物に帰せられるマイナーな第2のピークは失われ
ている。しかし、これらは保持物Fのクロマトグラム(
If)中6及び8分において現われ、これら酸性化合物
及びクエン酸の存在を示す。保持物Fのクロマトグラム
の第1及び第2のピークは、それぞれ全粗製ポリデキス
トロースの重量の約1%及び0.75%の分担となって
いる。第1のピークは酸性ポリデキストロース重合体の
混合物であると考えられ、第2のピークはクエン酸であ
る。溶離物B、C、D及びEにおいてはピークが観察さ
れず、洗浄された樹脂が残留する酸性でないポリデキス
トロースを含まないことを示した(データは示さず)。 溶離物Aは、結合された酸性の化合物、オリゴマー又は
クエン酸をあまり含まないか又は全く含まない脱苦味ポ
リデキストロースである。濃縮後すぐ、この画分をハー
ドキャンディとし、感覚の鋭い人によって味が評価され
た。図2は、市販のポリデキストロースの固有の苦味が
大きく減少したことを明らかに示す。
PLC)のクロマトグラムを示すもので、Iaは、イオ
ン交換精製の前のポリデキストロースの試料のHPLC
クロマトグラムであり、Ibはイオン交換樹脂による精
製の後のポリデキストロースの試料のHPLCクロマト
グラムであり、Ifは、イオン交換樹脂から洗い出され
た保持物のHPLCクロマトグラムである。
質を本発明のものと比較する、1(低)ないし10(高
)の尺度の感覚評点を示すグラフである。
Claims (29)
- 【請求項1】 a.溶媒にポリデキストロースを溶解
し、 b.このようにして生成したポリデキストロース溶液の
pHを約3またはそれ以上に調節し、 c.イオン交換カラムに該溶液を通し、そしてd.それ
によって得られる溶離液を集め、濃縮して商業上有用な
ポリデキストロース組成物を回収することよりなる方法
によってつくられる着色及び苦みのある残留化合物を実
質的に含まないポリデキストロース組成物。 - 【請求項2】 該溶媒が水である請求項1記載のポリ
デキストロース組成物。 - 【請求項3】 溶液状態のポリデキストロースの濃度
が約10%〜約90%である請求項2記載のポリデキス
トロース組成物。 - 【請求項4】 溶液状態のポリデキストロースの濃度
が約30%〜約40%である請求項3記載のポリデキス
トロース組成物。 - 【請求項5】 該イオン交換カラムがアニオン交換樹
脂よりなる請求項3記載のポリデキストロース組成物。 - 【請求項6】 該イオン交換カラムがカチオン交換樹
脂よりなる請求項3記載のポリデキストロース組成物。 - 【請求項7】 該イオン交換カラムが混合床樹脂より
なる請求項3記載のポリデキストロース組成物。 - 【請求項8】 該アニオン交換樹脂がセルロースの誘
導体、キチン、シリケート、デキストラン、ポリアクリ
ルアミドゲル、ビニル交さ結合樹脂及びそれらの混合物
よりなる酸性樹脂の群から選択される請求項5記載のポ
リデキストロース組成物。 - 【請求項9】 該カチオン交換樹脂がセルロースの誘
導体、キチン、シリケート、デキストラン、ポリアクリ
ルアミドゲル、ビニル交さ結合樹脂及びそれらの混合物
よりなる塩基性樹脂の群から選択される請求項6記載の
ポリデキストロース組成物。 - 【請求項10】 該混合床交換樹脂がセルロースの誘
導体、ポリアクリルアミドゲル、ビニル交さ樹脂、デキ
ストラン、キチン及びシリケートよりなる塩基性及び酸
性樹脂の混合物よりなる群から選択される請求項7記載
のポリデキストロース組成物。 - 【請求項11】 該ポリデキストロース溶液が室温に
おいて該イオン交換カラムに通される請求項5、6又は
7記載のポリデキストロース組成物。 - 【請求項12】 該ポリデキストロース溶液が高温及
び高圧において該イオン交換カラムに通される請求項1
1記載のポリデキストロース組成物。 - 【請求項13】 該ポリデキストロース溶液が1回よ
り多く該イオン交換カラムに通される請求項1記載のポ
リデキストロース組成物。 - 【請求項14】 実質的に苦味化合物を含まない、カ
ロリー減少食品に組み入れるのに有用なポリデキストロ
ース増量剤。 - 【請求項15】 実質的に着色化合物を含まない請求
項14記載のポリデキストロース増量剤。 - 【請求項16】 該着色及び苦味化合物が酸性である
請求項14又は15記載のポリデキストロース組成物。 - 【請求項17】 a.ポリデキストロースを溶媒に溶
解し、 b.ポリデキストロース溶液のpHを約3.0またはそ
れ以上に調節し、 c.イオン交換カラムに該溶液を通し、d.それによっ
て得られた溶離液を集め、濃縮して実質的に機能性の生
成物を回収する工程を特徴とするポリデキストロースの
精製法。 - 【請求項18】 該溶媒が水である請求項17記載の
方法。 - 【請求項19】 溶液状態のポリデキストロースの濃
度が約10%〜約90%の範囲である請求項18記載の
方法。 - 【請求項20】 溶液状態のポリデキストロースの濃
度が約30%〜約40%の範囲である請求項19記載の
方法。 - 【請求項21】 該イオン交換カラムがアニオン交換
樹脂よりなる請求項19記載の方法。 - 【請求項22】 該イオン交換カラムがカチオン交換
樹脂よりなる請求項19記載の方法。 - 【請求項23】 該イオン交換カラムが混合床樹脂よ
りなる請求項19記載の方法。 - 【請求項24】 該アニオン交換樹脂がセルロースの
誘導体、シリケート、デキストラン、キチン、ポリアク
リルアミドゲル、ビニル交さ結合樹脂及びそれらの混合
物よりなる酸性樹脂の群から選択される請求項21記載
の方法。 - 【請求項25】 該カチオン交換樹脂がセルロースの
誘導体、キチン、シリケート、デキストラン、ポリアク
リルアミドゲル、ビニル交さ結合樹脂及びそれらの混合
物よりなる塩基性樹脂の群から選択される請求項22記
載の方法。 - 【請求項26】 該混合床交換樹脂がセルロースの誘
導体、ポリアクリルアミドゲル、デキストラン、キチン
、シリケート、ビニル交さ結合樹脂及びそれらの混合物
よりなる塩基性及び酸性樹脂の混合物よりなる群から選
択される請求項23記載の方法。 - 【請求項27】 該ポリデキストロース溶液が室温に
おいて該イオン交換カラムに通される請求項21、22
又は23記載の方法。 - 【請求項28】 該ポリデキストロース溶液が高めら
れた温度及び圧力において該イオン交換カラムに通され
る請求項27記載の方法。 - 【請求項29】 該ポリデキストロース溶液が1回よ
り多く該イオン交換カラムに通される請求項17記載の
方法。
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