JPH04229186A - フラクトオリゴ糖含有シロップおよびその製造法 - Google Patents

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】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、好ましい風味を有する
フラクトオリゴ糖組成物に関するものである。また、好
ましい風味を有しかつ保存安定性にすぐれたフラクトオ
リゴ糖含有シロップを製造する方法に関するものである
。 【０００２】 【従来の技術】フラクトオリゴ糖は、シュクロースに近
い甘味がある上、低カロリーであること、難う蝕性であ
ること、整腸作用のある乳酸菌やビフィズス菌の選択的
増殖に有効であることなどの特性を有するため、最近で
は各種の食品や飲料に調味料として使用されている。 【０００３】上記のフラクトオリゴ糖は、シュクロース
にフラクトシルトランスフェラーゼを作用させることに
より得られる。フラクトオリゴ糖の生成機構は、グルコ
ースをＧ、フラクトースをＦで表わすとき、まずＧ−Ｆ
の構造を有するシュクロースのＧとＦ間のβ−１，２結
合が切断され、ついでそのフラクトースＦがシュクロー
スＧ−Ｆに転移してＧ−Ｆ−Ｆとなり、以下Ｇ−Ｆ−Ｆ
−Ｆ、Ｇ−Ｆ−Ｆ−Ｆ−Ｆというように順次糖数の多い
フラクトオリゴ糖が生成していくものと考えられている
。 【０００４】原料であるシュクロースとしては、専ら精
製度の高いグラニュー糖が用いられている。グラニュー
糖の糖度はブリックス度で９８．８％、シュクロース分
は９９．９重量％であり、グラニュー糖１００ｇ中の灰
分は０ｇ、カルシウム分は０ｍｇである。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、グラニ
ュー糖を原料として製造された従来のフラクトオリゴ糖
は、甘味料としては単調であるので、多様化する嗜好に
必ずしも応えていないという限界がある。 【０００６】加えて、グラニュー糖を原料として製造さ
れたフラクトオリゴ糖は、それがシロップの状態にある
と、流通過程や保存過程において酸性化が進み、たとえ
ば出荷時にｐＨが　５．０〜５．５　であるものが、半
年でｐＨ　３．５程度、１年でｐＨ　３．０程度になる
。殊に、シロップを入れた容器を開蓋した後は、酸性化
がさらに速く進む。そして酸性化が進むと、フラクトオ
リゴ糖の相当量が加水分解を起こしてグルコースとフラ
クトースとに分解するため、人体には何ら有害ではない
ものの、生成したグルコースとフラクトースは大腸菌な
ど乳酸菌やビフィズス菌以外の腸内汎用菌に対しても増
殖活性を有するので、乳酸菌およびビフィズス菌に対す
る選択的増殖活性が相対的に低下するという問題点があ
った。 【０００７】なお本発明者は、すでに特願昭５８−１３
４６６１号（特開昭６０−２７３９５号公報）として、
オウレオバシディウム属を液体培養で培養して培養菌体
または菌体を含む培養液を得、この培養菌体または菌体
を含む培養液をシュクロース溶液に添加または接触反応
させて該菌体内に含有されている菌体内酵素であるフラ
クトシルトランスフェラーゼによりシュクロースを１−
ケトースとニストースを主成分とするイヌリン型のフラ
クトオリゴ糖に変える方法につき出願しているが、他の
フラクトオリゴ糖メーカー同様、シュクロース源として
グラニュー糖以外のものを用いることについては、フラ
クトオリゴ糖への転移効率が悪くなるであろうとの予測
から、充分には検討していなかった。 【０００８】本発明は、シュクロース源としてグラニュ
ー糖以外の物質を用いることにつき検討する中で見い出
したものであり、風味的に好ましく、しかも保存中に酸
性化を起こしがたいフラクトオリゴ糖組成物（殊にフラ
クトオリゴ糖含有シロップ）を提供することを目的とす
るものである。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明のフラクトオリゴ
糖は、含蜜糖、粗糖および三温糖よりなる群から選ばれ
た糖のシュクロース分の少なくとも一部を酵素的にフラ
クトオリゴ糖に変換したものである。 【００１０】また本発明のフラクトオリゴ糖含有シロッ
プの製造法は、含蜜糖、粗糖および三温糖よりなる群か
ら選ばれた糖の水溶液にフラクトシルトランスフェラー
ゼを作用させることにより、シュクロース分の少なくと
も一部をフラクトオリゴ糖に変換させることを特徴とす
るものである。 【００１１】以下本発明を詳細に説明する。 【００１２】本発明においては、シュクロース源として
、含蜜糖、粗糖または三温糖を用いる。 【００１３】砂糖は、製法による分類では、製造過程に
おいて糖蜜を遠心分離するか否かによって分蜜糖と含蜜
糖との分けられる。これをさらに細かく分類すると、「
商品知識シリーズ、菓子の実際知識、東洋経済新報社発
行、発行日：昭和５８年１２月１日」の３０頁の表２．
１によれば下記の左に示した如くであり、「化学大辞典
３、縮刷版、共立出版株式会社発行、縮刷版第２６刷発
行日：昭和５６年１０月１５日」の８４３頁によれば下
記の右に示した如くである。 【００１４】上記における含蜜糖、粗糖、三温糖は、そ
れぞれ　＃印、＃＃印、＃＃＃　印で示したものである
。 【００１５】砂糖　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　砂糖◆分蜜糖　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　◆含ミツ糖　＃◇粗
糖　＃＃　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　◇赤糖△原料糖　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　◇黒糖△中双　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　◇白下糖△赤双　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　◆分ミツ糖◇耕地白糖
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　◇直消
糖△白双　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　△耕地白糖△グラニュー糖　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　・車糖△車糖　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・白ザラ
◇精製糖　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　△粗糖　＃＃　△白双　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　・赤ザラ△グラ
ニュー糖　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・
中ザラ△中双　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　・車糖△車糖　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　◇精製糖・上白　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　△車糖・中
白　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　・上白・三温　＃＃＃　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　・中白◇加工糖　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・三温　＃＃
＃△液糖　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　△白ザラ・しょ糖型　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　・ザラメ・転化糖型　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　・グラニュ糖・混
糖型　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　△
粉糖△氷砂糖　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　△角（砂）糖△角砂糖　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　△氷（砂）糖△粉糖 △顆粒糖 ◆含蜜糖　＃ △黒砂糖 △白下糖 △赤砂糖 △再生糖 【００１６】含蜜糖としては、黒砂糖（黒糖）、赤砂糖
（赤糖）、白下糖などがあげられる。このうち黒砂糖は
、サトウキビから作られる含蜜甘蔗糖であり、精製され
ていないため色は褐色である。糖度はブリックス度でた
とえば８６．０％と低いが（グラニュー糖は９８．８％
）、独特の風味のある甘さが特徴であり、吸湿性も高い
。シュクロース分はたとえば７８〜８６重量％程度、還
元糖含有量はたとえば２〜７重量％程度、水分は５〜８
重量％程度である。黒砂糖１００ｇ中の灰分は約　３．
６ｇ、カルシウム分は約２４０ｍｇであり、そのほか鉄
分やその他の無機質を含む。ただし、これらの組成は産
地や製造工程によりかなりの変動がある。黒砂糖にはシ
ュクロース以外の有機物やミネラルが比較的多量に含ま
れているため、グラニュー糖に比べれば栄養価が高い。 【００１７】粗糖は、精製糖にする前段階の砂糖であり
、風味は上白糖に近く、「こく」があるので煮物に適し
ている。 【００１８】三温糖（車糖三温）は車糖の一種であり、
「三温」は白さの程度を表わす。ちなみに、白ザラは五
温、上白は四温である。三温糖の糖度は約９２．６％、
シュクロース分は約９５重量％、還元糖含有量は２〜３
重量％であり、蛋白質を　０．４重量％程度含んでいる
。三温糖１００ｇ中の灰分は約０．２ｇ、カルシウム分
は約３０ｍｇである。ただし、これらの組成は産地や製
造工程により若干の変動がある。 【００１９】本発明においては、含蜜糖、粗糖または三
温糖の水溶液にフラクトシルトランスフェラーゼを作用
させて、シュクロース分の少なくとも一部を酵素的にフ
ラクトオリゴ糖に変換させる。シュクロースの約７０％
以上、さらには８０％以上が変化し、フラクトシルニス
トース、ニストース、１−ケトースに代表されるフラク
トオリゴ糖と、副生物としてのグルコースになる。 【００２０】フラクトシルトランスフェラーゼとしては
、オウレオバシディウム属、アスペルギルス属、ペニシ
リウム属、フザリウム属、グレオスポリウム属、サッカ
ロミセス属、ロドトルラ属、ピヒア属、ハンゼヌラ属、
キャンディダ属などのカビまたは酵母等の微生物起源の
酵素や、キクイモ、アスパラガス等の植物起源の酵素が
用いられ、これらの中ではオウレオバシディウム属の菌
のフラクトシルトランスフェラーゼが特に重要である。 オウレオバシディウム属の菌は、ＦＥＲＭ−Ｐ　Ｎｏ．
　４２５７　菌、ＡＴＣＣ　Ｎｏ．　２０５２４菌とし
て登録されている。 【００２１】微生物起源のフラクトシルトランスフェラ
ーゼを用いる場合は、微生物をシュクロースを炭素源と
する培地で培養し、培養液から分離した菌体に含まれる
酵素、菌体を分離した培養ろ液に含まれる酵素、あるい
は菌体を含む培養液に含まれる酵素を利用する。 【００２２】培地組成として、たとえば、米糠　０．１
〜１重量％、ビタミンＣ０．０１〜０．４　重量％、シ
ュクロース　０．５〜５重量％を使用し、２４時間以上
通気撹拌培養すると、フラクトシルトランスフェラーゼ
の活性な菌体を含む培養液が得られる。これをシュクロ
ースを炭素源として液体培養すると、培地中のシュクロ
ースをフラクトオリゴ糖に変化させると共に、主として
菌体内にフラクトシルトランスフェラーゼを含有する菌
体ができるので、これを粗酵素として用いることができ
る。 【００２３】フラクトシルトランスフェラーゼ含有菌体
の酵素作用は、ｐＨ５〜６、温度５５〜６０℃において
最も活発である。 【００２４】本発明のフラクトオリゴ糖組成物、または
本発明の方法により得られるフラクトオリゴ糖含有シロ
ップは、食品や飲料の調味料として有用であり、家畜等
の動物の飼料としても有用である。 【００２５】 【作用】グラニュー糖をシュクロース源として使用した
従来のフラクトオリゴ糖含有シロップが経時的に酸性化
し、グルコースとフラクトースとに転化するのに対し、
含蜜糖、粗糖または三温糖をシュクロース源とすると、
経時的な酸性化が有効に抑制される。これは、含蜜糖、
粗糖または三温糖中に含まれるシュクロース以外の有機
物やミネラル分がバッファーとなり、ｐＨの変動が抑え
られるためではないかと推測される。 【００２６】 【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明する
。 【００２７】実施例１ 〈酵素の精製〉オウレオバシディウム・プルランスのフ
ラクトシルトランスフェラーゼ含有菌体２ｋｇを細胞膜
破砕し、フラクトシルトランスフェラーゼを３０リット
ルの水中に遊離させた。このとき、フラクトシルトラン
スフェラーゼの力価を１００ユニット／ｍｌに調整し、
粗フラクトシルトランスフェラーゼ水溶液を得た。なお
１ユニットは、温度５０℃、濃度５０重量％のシュクロ
ース水溶液において、１分間に１−ケトースを１マイク
ロモル生成する力価である。 【００２８】次に分画分子量２００００の限外ろ過によ
り上記の粗フラクトシルトランスフェラーゼ水溶液を　
１．５リットル、力価２０００ユニット／ｍｌまで濃縮
し、続いてこのフラクトシルトランスフェラーゼ水溶液
に水を加えて６リットル、力価５００ユニット／ｍｌに
調整した後、再び限外ろ過によりフラクトシルトランス
フェラーゼ水溶液を　１．５リットル、力価２０００ユ
ニット／ｍｌにまで精製、濃縮した。これにより精製フ
ラクトシルトランスフェラーゼ水溶液が得られた。 【００２９】〈フラクトオリゴ糖の生産〉含蜜糖の一例
としての黒砂糖（糖度８６．０％、シュクロース分８０
重量％、還元糖含有量　５．５重量％、黒砂糖１００ｇ
中の灰分　３．６ｇ、カルシウム分２４０ｍｇ）１００
ｋｇを水４０リットルに溶かし、上記で得た力価２００
０ユニット／ｍｌの精製フラクトシルトランスフェラー
ゼ水溶液　０．５ｋｇを加えて、５５℃で２４時間撹拌
反応を行い、反応終了後１００℃で滅菌した。 【００３０】〈分析結果〉反応物であるフラクトオリゴ
糖化黒砂糖シロップ中の固形分の分析結果は次の通りで
あった。 【００３１】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　原料黒砂糖　　　　　　　　シロッ
プ　　　　　　　　多糖類等　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　６．０　ｗｔ％　　　　　　　　　　
　６．０　ｗｔ％　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　フラクトシルニストース　＊　　　　０．０　ｗｔ
％　　　　　　　　　　　２．０　ｗｔ％　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　ニストース　＊　　　　　
　　　　　　　　　　　０．０　ｗｔ％　　　　　　　
　　　１４．５　ｗｔ％　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　１−ケストース　＊　　　　　　　　　　　
　０．５　ｗｔ％　　　　　　　　　　３３．５　ｗｔ
％　　　　　　　　　　　　　　　　　　　シュクロー
ス　　　　　　　　　　　　　　　８９．５　ｗｔ％　
　　　　　　　　　１６．２　ｗｔ％　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　グルコース　　　　　　　　　
　　　　　　　　　２．０　ｗｔ％　　　　　　　　　
　２５．８　ｗｔ％　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　フルクトース　　　　　　　　　　　　　　　　
２．０　ｗｔ％　　　　　　　　　　　２．０　ｗｔ％
　　　　　　　　　　　【００３２】＊　印で示したフ
ラクトシルニストース、ニストースおよび１−ケストー
スがフラクトオリゴ糖であり、合計量は５０．０重量％
となる。 【００３３】〈経時変化〉上記で得たフラクトオリゴ糖
化黒砂糖シロップをポリプロピレン容器に入れて密封し
、室内に放置して経時的にｐＨを測定した。結果は次の
通りであり、長期間にわたる保存によってもｐＨが安定
していることがわかる。 【００３４】 製造１日後　　　　　　ｐＨ　　５．３　１月後　　　
　　　　　　　ｐＨ　　５．３　３月後　　　　　　　
　　　ｐＨ　　５．３　６月後　　　　　　　　　　ｐ
Ｈ　　５．３　１年後　　　　　　　　　　ｐＨ　　５
．３　【００３５】比較例１ 〈フラクトオリゴ糖の生産〉グラニュー糖１００ｋｇを
水４０リットルに溶かし、別途作成した力価２０００ユ
ニット／ｍｌの精製フラクトシルトランスフェラーゼ水
溶液０．２５ｋｇを加えて、５５℃で２４時間撹拌反応
を行い、反応終了後１００℃で滅菌した。 【００３６】〈分析結果〉反応物であるフラクトオリゴ
糖化グラニュー糖シロップ中の固形分の分析結果は次の
通りであった。 【００３７】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　原料グラニュー糖　　　　シロップ　　
　　　　　　多糖類等　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　０．０　ｗｔ％　　　　　　　　　　　０．
０　ｗｔ％　　　　　　　　　　　　　　　　　　　フ
ラクトシルニストース　＊　　　　０．０　ｗｔ％　　
　　　　　　　　　２．１　ｗｔ％　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　ニストース　＊　　　　　　　　
　　　　　　　　０．０　ｗｔ％　　　　　　　　　　
１９．９　ｗｔ％　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１−ケストース　＊　　　　　　　　　　　　０．
０　ｗｔ％　　　　　　　　　　３５．７　ｗｔ％　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　シュクロース　　
　　　　　　　　　　　　　９９．８　ｗｔ％　　　　
　　　　　　１３．１　ｗｔ％　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　グルコース　　　　　　　　　　　　
　　　　　　０．１　ｗｔ％　　　　　　　　　　２６
．７　ｗｔ％　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
フルクトース　　　　　　　　　　　　　　　　０．１
　ｗｔ％　　　　　　　　　　　２．５　ｗｔ％　　　
　　　　　　　　【００３８】＊　印で示したフラクト
シルニストース、ニストースおよび１−ケストースがフ
ラクトオリゴ糖であり、合計量は５７．７重量％となる
。 【００３９】〈経時変化〉上記で得たフラクトオリゴ糖
化グラニュー糖シロップにつき、実施例１と同様にして
経時変化を調べた。結果は次の通りであり、実施例１の
結果とは異なり、ｐＨの経時変化が大きかった。 【００４０】 製造１日後　　　　　　ｐＨ　　５．１　１月後　　　
　　　　　　　ｐＨ　　４．５　３月後　　　　　　　
　　　ｐＨ　　３．８　６月後　　　　　　　　　　ｐ
Ｈ　　３．５　１年後　　　　　　　　　　ｐＨ　　３
．１　【００４１】実施例２ 〈フラクトオリゴ糖の生産〉粗糖（原料糖）（シュクロ
ース分９８．０重量％、還元糖含有量　０．７重量％）
１００ｋｇを水４０リットルに溶かし、実施例１で得た
力価２０００ユニット／ｍｌの精製フラクトシルトラン
スフェラーゼ水溶液　０．３ｋｇを加えて、５５℃で２
４時間撹拌反応を行い、反応終了後１００℃で滅菌した
。 【００４２】〈分析結果〉反応物であるフラクトオリゴ
糖化粗糖シロップ中の固形分の分析結果は次の通りであ
った。 【００４３】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　原料粗糖　　　　　　　　　　シロ
ップ　　　　　　　　多糖類等　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　０．６　ｗｔ％　　　　　　　　　
　　０．６　ｗｔ％　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　フラクトシルニストース　＊　　　　０．０　ｗ
ｔ％　　　　　　　　　　　２．４　ｗｔ％　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　ニストース　＊　　　　
　　　　　　　　　　　　０．０　ｗｔ％　　　　　　
　　　　１９．０　ｗｔ％　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　１−ケストース　＊　　　　　　　　　　
　　０．７　ｗｔ％　　　　　　　　　　３４．４　ｗ
ｔ％　　　　　　　　　　　　　　　　　　　シュクロ
ース　　　　　　　　　　　　　　　９８．０　ｗｔ％
　　　　　　　　　　１４．０　ｗｔ％　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　グルコース　　　　　　　　
　　　　　　　　　　０．４　ｗｔ％　　　　　　　　
　　２７．４　ｗｔ％　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　フルクトース　　　　　　　　　　　　　　　
　０．３　ｗｔ％　　　　　　　　　　　２．２　ｗｔ
％　　　　　　　　　　　【００４４】＊　印で示した
フラクトシルニストース、ニストースおよび１−ケスト
ースがフラクトオリゴ糖であり、合計量は５５．８重量
％となる。 【００４５】〈経時変化〉上記で得たフラクトオリゴ糖
化粗糖シロップにつき、実施例１と同様にして経時変化
を調べた。結果は次の通りであり、長期間にわたる保存
によってもｐＨが安定していることがわかる。 【００４６】 製造１日後　　　　　　ｐＨ　　５．４　１月後　　　
　　　　　　　ｐＨ　　５．４　３月後　　　　　　　
　　　ｐＨ　　５．４　６月後　　　　　　　　　　ｐ
Ｈ　　５．４　１年後　　　　　　　　　　ｐＨ　　５
．４　【００４７】実施例３ 〈フラクトオリゴ糖の生産〉シュクロース源として三温
糖（車糖三温）（糖度９２．６％、シュクロース分９５
．０重量％、還元糖含有量　２．９重量％、三温糖１０
０ｇ中の灰分　０．２ｇ、カルシウム分３０ｍｇ）を用
いたほかは実施例１を繰り返し、生成したフラクトオリ
ゴ糖化三温糖シロップにつき、実施例１と同様にして経
時変化を調べたが、ｐＨは製造直後から１年経過後まで
　５．４の一定値を保っていた。 【００４８】 【発明の効果】本発明のフラクトオリゴ糖組成物、殊に
フラクトオリゴ糖含有シロップは、グラニュー糖を原料
として製造された従来のフラクトオリゴ糖とは異なる風
味を有する上、栄養素、特にミネラルを含んでいるため
、多様化する嗜好に応えることができると共に、必要な
栄養素を摂取することができる。 【００４９】そして、本発明のフラクトオリゴ糖組成物
にあっては、原料として用いた含蜜糖、粗糖または三温
糖がグラニュー糖に比し高栄養価であるにかかわらず、
その中に含まれるシュクロースがフラクトオリゴ糖に変
換しているため、低カロリー化を達成できる。 【００５０】また本発明により得られるフラクトオリゴ
糖含有シロップは、経時安定性がすぐれているため長期
間保存しても酸性化しがたく、グルコースとフラクトー
スとへの転化が少ない。そのため製造後の流通過程や保
存過程において品質が安定し、その安定性は開封後にも
保たれる。従って、甘味が変化しない上、乳酸菌、ビフ
ィズス菌等の腸内有用菌に対する選択増殖活性が保たれ
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】含蜜糖、粗糖および三温糖よりなる群から
   選ばれた糖のシュクロース分の少なくとも一部を酵素的
   にフラクトオリゴ糖に変換したフラクトオリゴ糖組成物
   。
2. 【請求項２】含蜜糖、粗糖および三温糖よりなる群から
   選ばれた糖の水溶液にフラクトシルトランスフェラーゼ
   を作用させることにより、シュクロース分の少なくとも
   一部をフラクトオリゴ糖に変換させることを特徴とする
   フラクトオリゴ糖含有シロップの製造法。