JPH05176717A - 低カロリー増量剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】低カロリー増量剤を開発すること。 【構成】馬鈴薯澱粉に塩酸を添加して加熱して先ず焙焼
デキストリンとなし、これを次いでα−アミラーゼとグ
ルコアミラーゼで加水分解することにより得られ、且つ
特定の関係式を満足すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は馬鈴薯澱粉を加酸熱処理
後にα−アミラーゼ及びグルコアミラーゼで加水分解し
て得られる低カロリー増量剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】焙焼デキストリンは数％の水を含む澱粉
を酸の存在下または、非存在下に加熱して得られるもの
である。その加熱条件は酸を添加しないで焙焼して得ら
れるブリティシュ・ガムでは、１３５〜２１８℃で１０
〜２０時間加熱処理するものである。白色デキストリン
は、酸を添加して７９〜１２１℃で３〜８時間加熱処理
して得られるものである。また黄色デキストリンは同様
に酸を添加して１５０〜２２０℃で６〜１８時間加熱し
て得られるものである。

【０００３】その構造としては澱粉の構成成分であるグ
ルコースが、１→４、１→６グリコシド結合したものを
主体として、微量の１→３、１→２グリコシド結合も存
在していることが知られている。

【０００４】これらのグリコシド結合の構成比率はJ.D.
Geerdes et al, J.Am.Chem.soc.,Vol.79,P.4209(1957)
とG.M.Christensen et al,J.Am.Chem.Soc.,Vol.79,P.44
92(1957)と、下記の文献に記載されているのみである
が、市販のコーンスターチの塩酸添加焙焼デキストリン
において、メチル化分析により１→４グリコシド結合区
分（2,3,6-Tri-O-Methyl-D-glucose）は５７．３％以上
であり、１→６グリコシド結合区分（2,3,4-Tri-O-Meth
yl-D-glucose）は２．６％であり、１→３グリコシド結
合区分（2,4,6-Tri-O-Methyl-D-glucose）は１．２％以
下であり、１→４及び１→６の両結合を有する区分（2,
3-Di-O-Methyl-D-glucose）は６．３％であり、これら
以外のグリコシド結合を有する区分は約２０％である。

【０００５】またR.L.Whistler & E.F.Paschall,Starch
Chemistry & Technology,Vol.1,p430(1965)にコーンス
ターチの構成成分であるアミロペクチンと、アミロース
を分画して取り出してから、両成分をそれぞれ加酸熱処
理して得たアミロペクチン熱処理物と、アミロース熱処
理物についての結合型の分析値が引用して記載されてい
る。この数値は澱粉を糊化してから２成分を分離して熱
処理したものの数値であり、熱処理時の粉末の形態が天
然の澱粉とは異なっているために直接の比較はできない
が、通常のコーンスターチの両成分の構成比が約８：２
であるところから、この数値をコーンスターチに換算す
ると、１→４グリコシド結合区分（2,3,6-Tri-O-Methl-
D-glucose）は６７％、１→３グリコシド結合区分（2,
4,6-Tri-O-Methyl-D-glucose）は２．７％、１→４及び
１→６の両グリコシド結合を有する区分（2,3-Di-O-Met
hyl-D-glucose）は７．８％に相当する。

【０００６】しかし馬鈴薯澱粉び焙焼デキストリンにつ
いては、グリコシド結合が記載された文献は全くない。

【０００７】焙焼デキストリンの製造法の従来技術とし
てはTomasik,P. & Wiejak,S.,Advance in Carbohydrate
Chemistry,Vol.47,279-343,(1990)に焙焼デキストリン
の最新の総説が記載されている。

【０００８】しかし市販のいずれの焙焼デキストリンを
分析してもカロリー値は３．１キロカロリー／ｇ以上で
あり、これ以上の含量を得るために加熱条件を変更する
と、２キロカロリー／ｇ程度まで減少することはできる
が、着色物質が増加して刺激臭も発生するために精製す
ることが必要になり、またその精製が甚だしく困難なた
めに実用には供し得ない。従って本発明が目的とするグ
ルコース以外の区分が１．４８キロカロリー／ｇ以下の
低カロリーのものを得ることは不可能である。

【０００９】焙焼デキストリンの酵素加水分解について
は、B.Brimhall,Ind,Eng.Chem.,36,72（1944年）に酸を
添加しないで焙焼した所謂ブリティッシュ・ガムを、α
−アミラーゼで加水分解した場合に、分解限界がマルト
ースとして３．５％、即ちＤＥに換算すると約７．４で
あることが記載されているのみであり、グルコアミラー
ゼによる加水分解の記載はない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】近年日本においては、
経済環境の成熟に伴う食品の加工技術や流通技術の向上
により加工食品、調理済食品、ファーストフードなどの
利用が拡大している。それに伴い食物を摂取する情報も
多様化し、栄養素充足型の食生活から食習慣に起因する
栄養障害や成人病予防を目的とする健康志向型の食品へ
と消費者ニーズが変化しつつある。その中でも特に低カ
ロリー食品へのニーズは、中高年者や若い女性の間で強
く、低カロリー甘味料や高甘味剤用の増量剤（バルキン
グ剤）の開発がなされている。この中で低カロリー甘味
料として各種の難消化性のオリゴ糖や糖アルコールなど
が挙げられるが、甘味質や甘味度、オリゴ糖含量、発生
する下痢など多くの問題を含んでいる。

【００１１】また、アスパルテームなどの高甘味料の増
量剤としては、ポリデキストロースが挙げられるに過ぎ
ないが、このポリデキストロースも摂取量に制限がある
ことや、酸性下での苦みと吸湿性などの問題も指摘され
ている。この様な状況の中、食品としての物性を充足
し、しかも安全な甘味剤などに用いることができる低カ
ロリー増量剤の出現が切望されている。

【００１２】一方、澱粉を例にとれば、澱粉や澱粉の加
工品であるα−澱粉、焙焼デキストリン、誘導体、ぶど
う糖、粉あめやマルトデキストリンなどが、食品素材と
して各種の加工食品に大量に使用されている。しかし、
これら澱粉加工品の大部分はカロリー値が３．９キロカ
ロリー／ｇ以上であり、低カロリーの食品用の素材とし
ては、澱粉系のなかではわずかに焙焼デキストリンが知
られているのみである。

【００１３】従って本発明が解決しようとする課題は、
カロリー値が約２．９キロカロリー／ｇ以下、好ましく
はグルコース以外の成分のカロリー値が１．４８キロカ
ロリー／ｇ以下で、着色物質や、刺激臭が少ない新規な
低カロリー増量剤を得ることである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来から
焙焼デキストリンの製造法や、加水分解法、焙焼デキス
トリンを原料とする難消化デキストリンの製造法などの
研究を続けてきた。その成果に基づき「難消化デキスト
リンの製造法」などを出願し、続いてこの焙焼デキスト
リンについてその生理作用を研究し、整腸作用、高コレ
ステロール血症の改善作用、インシュリンの節約、高血
圧降下作用、低カロリー性などの食物繊維と同様の効果
を有することを発見して食品組成物として出願してき
た。

【００１５】さらにこの焙焼デキストリンの構造とカロ
リー値との相関関係について、研究の結果、焙焼デキス
トリンのカロリー値は、焙焼デキストリン中のグリコシ
ド結合の内、１→４グリコシド結合の量との間に比例的
な関係があることを見いだし、更に詳細な研究を行うに
至った。

【００１６】多種多様の焙焼デキストリンについて研究
の結果、カロリー値は１→４グリコシド結合等のグリコ
シド結合の量や平均分子量と密接な関係があり、統計的
な数値解析により相関度が高い関係式が得られた。しか
し従来技術によって得られる市販の焙焼デキストリンで
は、カロリー値が３．１〜３．８５キロカロリー／ｇと
極めて高く、高温長時間の反応を行うことによりカロリ
ー低下を図っても、着色物質や刺激臭が発生して、実用
化することは到底不可能である。

【００１７】そこで更にカロリー値を低下させる研究を
継続した結果、 １）焙焼デキストリンをα−アミラーゼおよびグルコア
ミラーゼで加水分解した場合に生成したグルコースなど
の単糖類（グルコースが主成分であるので、本発明では
以後グルコースと記載する）の大部分は、イオン交換樹
脂クロマトグラフィ−で分離除去できること、

【００１８】２）高カロリーのグルコースの１／２以上
を分離除去して得た低カロリー区分は約２．９キロカロ
リー／ｇ以下であること、

【００１９】３）さらにグルコースの大部分を分離除去
した場合の低カロリー区分は１．４８キロカロリー／ｇ
以下であること、

【００２０】４）即ち焙焼デキストリンの構成成分の内
で、低カロリーの区分はα−アミラーゼや、グルコアミ
ラーゼで殆ど加水分解されないこと、などの新知見を得
て本発明を完成するに至った。

【００２１】従ってこの課題は本発明の原料である焙焼
デキストリンの具備すべき構造上の条件を決定すること
と、焙焼デキストリンをα−アミラーゼおよびグルコア
ミラーゼで加水分解後イオン交換樹脂クロマトグラフィ
ー法によって高カロリーの区分を分離除去することによ
り、低カロリー増量剤を得ることで解決される。

【００２２】

【発明の構成並びに作用】本明細書に於いては、試料
（特に本発明で使用するデキストリン）の各分析データ
ーは固形分換算した値である。本発明の低カロリー増量
剤の原料として使用される澱粉はコーンスターチであ
り、触媒として酸を添加することが必須であり、酸とし
ても各種のものがあるが、食品用であることからして塩
酸を使用するのが特に好ましい。このようにして得られ
る製品としては、そのカロリー値は食品用増量剤として
の必要性から低いほど好ましいが、約２．９キロカロリ
ー／ｇ以下、より好ましくはグルコース以外の区分のカ
ロリー値が１．４８キロカロリー／ｇ以下のものに限定
される。

【００２３】尚、焙焼デキストリンの中で従来から食品
用や医薬用に多用されている白色デキストリンでは、カ
ロリー値が３．９キロカロリー／ｇ程度であるため低カ
ロリーの増量剤としての目的に使用することができな
い。またカロリー値が３キロカロリー／ｇ以下になる
と、刺激性の味が発現するので使用できない。

【００２４】本発明の原料である焙焼デキストリンは、
塩酸の添加量は１％前後の濃度の水溶液を澱粉に対して
数％程度（３〜１０％）である。加熱処理の前に酸水溶
液を添加するので、澱粉と酸を均一に混合するために、
ミキサー中で攪拌、熟成させてから従来の加酸焙焼デキ
ストリン（白色デキストリン、黄色デキストリン）の加
熱条件とは異なり、１５０〜２００℃で１０分〜１２０
分、好ましくは１５分〜６０分の加熱処理をして得るも
のである。反応時の温度は高い方が目的生成物中のカロ
リー値が低下するが、１８０℃付近から着色物質が増加
するので、より好ましくは１５０℃〜１８０℃である。

【００２５】加熱装置を選択することによって高温短時
間の反応を行うことも可能であるので、均一な反応を行
うことができる装置を用いれば効率的に加熱処理するこ
とができる。また、粉末状態での反応であるから大規模
生産の場合は、加熱条件を変更する必要もあるので、加
熱処理後の製品の品質を検討した上で、適宜加熱条件を
変更することが望ましい。

【００２６】次いで焙焼デキストリンを水に溶解して２
０〜４５％の濃度にして、α−アミラーゼに続いてグル
コアミラーゼで加水分解する。α−アミラーゼとしては
市販品が使用できるが、ターマミル（Novo社製、Bacill
us licheniformisが産生する耐熱性α−アミラーゼ）が
最も好ましい。

【００２７】焙焼デキストリンの溶液は焙焼時に添加し
た酸のために酸性になっているので、使用するアミラー
ゼの至適ｐＨに調整する必要がある。一般のアルカリが
いずれも使用可能であるが、水酸化ナトリウムが溶液で
市販されていることから最も効果的に使用できる。ｐＨ
は５．５〜６．５が好ましく、この範囲より低い場合は
反応速度が低下し、高い場合は着色が顕著になる。ｐＨ
調整後にα−アミラーゼを添加するが、添加量は通常は
０．０５〜０．２％程度である。

【００２８】反応温度はマルトデキストリンの製造のよ
うに特に高温度である必要はなく、むしろ高温では着色
が促進されるので、８０〜９０℃が好ましい。反応時間
は通常１時間程度で十分である。

【００２９】次にグルコアミラーゼで加水分解するが、
このグルコアミラーゼは市販品の何れもが効果的に使用
できる。また、一般のグルコアミラーゼには若干のα−
アミラーゼが混在しているのが通常であり、このためグ
ルコアミラーゼの単独使用でもα−アミラーゼとグルコ
アミラーゼの併用作用を発揮できるが、この混在量が少
ない場合には本発明の効果に比して若干低下する場合が
あり、最も好ましいのはα−アミラーゼとグルコアミラ
ーゼの併用である。グルコアミラーゼ作用時のｐＨは
４．０〜６．０が好ましい。グルコアミラーゼの添加量
も同様に０．０５〜０．２％程度である。反応温度は５
５〜６０℃程度であり、分解時間は通常２４〜４８時間
程度である。

【００３０】尚アミラーゼの添加量は両アミラーゼとも
に前記の範囲に限定されるものではなく、アミラーゼの
力価に応じて同等の量を添加すればよい。また添加量を
増減することによって反応時間を自由に調整することも
できる。またα−アミラーゼで加水分解した後に加水分
解液を１１５〜１３５℃で加圧蒸煮処理をした後に再度
α−アミラーゼを作用させてから、グルコアミラーゼを
作用させることによって、精製時の濾過速度を高めるこ
ともできる。

【００３１】グルコアミラーゼを作用させた後に、ｐＨ
を３．５前後に低下させ、次に液温を８０℃前後まで上
昇し、以後は通常の活性炭脱色、瀘過、イオン交換樹脂
による脱塩、脱色を行う。次に５０％程度の濃度まで濃
縮してから、連続イオン交換樹脂クロマトグラフィーに
よって、生成したグルコースを分離除去する。この場合
に市販の強酸性陽イオン交換樹脂が広く使用できる。

【００３２】その好ましい具体例としては、アンバーラ
イトＩＲ−１１６、同ＩＲ−１１８、同ＩＲ１２０−
Ｂ、同ＸＴ−１０２２Ｅ、同ＸＴ−４７１Ｆ（以上商品
名、オルガノ社製）、ダイヤイオン２Ｋ−１Ｂ、同ＳＫ
Ｋ−１０２、同ＳＫ−１０４、同ＳＫ−１０６、同ＳＫ
−１１０、同ＳＫ−１１２、同ＳＫ−１１６、同ＦＲ−
０１（以上商品名、三菱化成社製）、ＸＦＳ−４３２８
１．００、同４３２８０．００、同４３２７９．００、
同４３２７８．００（以上商品名、ダウケミカル日本社
製）を例示することができる。

【００３３】そしてこれらの樹脂は通常使用前にアルカ
リ金属型又はアルカリ土類金属型として用いることが好
ましい。低カロリー区分とグルコース区分の分離を良く
するために、使用樹脂に応じてカラム通液時の流速を調
整することが好ましいが、流速はＳＶ＝０．１〜０．
６、好ましくはＳＶ＝０．２〜０．４である。この流速
範囲外では作業性や分離が悪くなる傾向がある。通液の
時の温度は２０〜７０℃、好ましくは５０〜７０℃であ
る。これより温度が低いと分離が悪くなり、液の粘度が
上がって樹脂に障害を与えることがある。また、これよ
り高温になると液が褐変したり、その他の品質が悪くな
ることがある。

【００３４】この分離処理によってグルコースの含量を
０．５％程度まで低下することができるが、分離の条件
を変更することによってグルコースの含量は任意に調整
できる。従ってグルコースを甘味源などに利用したい場
合は、グルコースの含量を高めた製品を得ることも可能
である。例えばグルコアミラーゼ処理後のグルコース含
量が５０％の場合に、その１／２の２５％を分離するこ
とによって全体のグルコース含量が約３３％の製品を得
ることができる。次に本発明の特徴をより明瞭にするた
めに実験データについて詳記する。

【００３５】

【実験例】

１．カロリー値の測定方法 試料の有効カロリー値を、上部消化管までの消化吸収に
より生じたカロリー値と、大腸に到達したのち腸内醗酵
により生じたカロリー値の和によって求めた。 試験１．小腸までの上部消化管で消化吸収により生じる
カロリー値の測定方法

【００３６】試料を０．９ｍＭ・塩化カルシウムを含
む、４５ｍＭ・（ビス）トリス緩衝液（ｐＨ６．０）に
溶解して４．５５％溶液とし、これにヒト唾液α−アミ
ラーゼ（SIGMA Type IX-A）を１６０Ｕ／ｇ添加して、
３７℃で３０分間反応させる。酵素を失活後にイオン交
換樹脂により脱塩して濃度を１．１％に調整する。次に
２ｍｌの５０ｍＭ・塩酸−塩化カリウム緩衝液（ｐＨ
２．０）に、この水溶液４ｍｌを加え、３７℃で１００
分間保持する。これをイオン交換樹脂により脱塩する。
次にこの脱塩液に０．９ｍＭ・塩化カルシウムを含
む、４５ｍＭ・（ビス）トリス緩衝液（ｐＨ６．０）を
加えて濃度が０．４５％になるように調整し、これにブ
タ膵臓アミラーゼ（ベーリンガー・マンハイム山之内
（株）製）を４００Ｕ／ｇ作用させ、３７℃で６時間反
応させる。酵素を失活後にイオン交換樹脂により脱塩
し、濃縮後に凍結乾燥する。

【００３７】このようにして得た粉末試料を４５ｍＭ・
マレイン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ６．６）に溶解して
０．４５％溶液とし、ラット小腸粘膜酵素（SIGMA社
製）を８６Ｕ／ｇ作用させ、３７℃で３時間反応後に、
生成したグルコース量をピラノースオキシダーゼ法によ
り測定した。次に消化吸収により生じるカロリー値は次
式により算出する。

【００３８】

【００３９】試験２．腸内醗酵により生じるカロリー値
の確定方法 下記に示すラットを使った成長曲線法により大腸に達し
た画分のカロリー値を求めた。

【００４０】

【表１】

【００４１】実験室環境および表１に示した基本飼料に
馴化させる目的で、５日間予備飼育したラットを体重と
健康状態を確認した上で群分け（１０匹／区）した。全
実験群の平均初体重は７９．６〜８０．８ｇであり、各
群の体重幅は９〜１６ｇであった。すべての試験成分と
基本飼料の保有カロリー値はボンブ・カロリーメーター
にて測定した。

【００４２】

【表２】

【００４３】群分け後、各ラットはスチールケージで個
別飼育し、表２に示す実験計画に従い給餌した。基本飼
料はすべてのラットが摂取し、５．４ｇ／ラット／ｋｇ
（２２．７キロカロリー／ラット／日）を給餌した。試
験群は基本飼料にさらにグルコース、あるいは上記試料
を０．５、１．０、２．０及び４．０ｇ添加した。即
ち、カロリーとして約２、４、８ 及び１６キロカロリ
ー／ラット／日宛、添加した飼料を給餌した。摂餌量は
毎日測定し、体重増加は第０、５、１０及び１５日目に
測定した。尚、一般状態の観察は毎日実施した。この結
果を表３に示す。

【００４４】

【表３】

【００４５】表３の結果より動物試験によるカロリー値
は、（０．０１３÷０．０２３×３．８＋０．００９÷
０．０５１×３．８）÷２＝１．４１キロカロリー／ｇ
となる。また、試料の上部消化管での消化吸収により生
じたカロリー値は試験１から

【００４６】

【００４７】従って腸内醗酵により生じたカロリー値
は、１．４１−０．３９＝１．０２キロカロリー／ｇで
ある。このデータからデキストリンの腸内醗酵により生
じるカロリー値は、１．０２÷０．９１２（大腸へ到達
した比率）＝１．１キロカロリー／ｇ＝約１キロカロリ
ー／ｇとした。

【００４８】従ってカロリー値の算出方法は試験１と試
験２の方法により、下式を用いて算出した。

【００４９】

【００５０】２．グリコシド結合形式の定量方法 測定方法は下記の「箱守のメチル化法」（S.Hakomori,
J.Biochem.,55,205(1964)）でメチル化し、加水分解後
にガスクロマトグラフィにより各グリコシド結合形式の
組成の定量を行った。

【００５１】１）メチル化 脱水した試料（１００〜２００μｇ）をネジ付試験管
（１５ψ×１００ｍｍ）に入れ、０．３ｍｌのＤＭＳＯ
を加えて溶解する。これにＮａＨを２０ｍｇ加え、直ち
に０．１ｍｌのヨウ化メチルを加える。タッチミキサー
で６分間攪拌後氷水中で冷却して水２ｍｌを加える。２
ｍｌのクロロホルムを加えて十分に振とうする。上層
（水層）をピペットで採り捨てる。２ｍｌの水を加えて
同様に洗浄する。この操作を６回繰り返す。パスツール
ピペットの底に綿を敷いて、無水硫酸ナトリウムを４〜
５ｃｍの層になるように詰めて、溶液を通過させて脱水
してからクロロホルムで洗う。次にロータリー・エバポ
レーターで濃縮・乾固する。

【００５２】２）加水分解 メチル化物に０．５ｍｌのトリフルオロ酢酸を加えて１
００℃で４時間加水分解し、ロータリー・エバポレータ
ーで６０℃で濃縮・乾固する。

【００５３】３）還元 加水分解物を０．５ｍｌの水で溶解し、１０ｍｇのナト
リウム・ボロ・ハイドライドを加えて室温で２時間放置
する。酢酸を数滴、発泡が止まるまで加えて反応を停止
する。次に室温で乾燥してから、生成したホウ酸を除く
ために、１ｍｌのメタノールを加え室温で乾燥する。こ
の操作を６回繰り返す。

【００５４】４）アセチル化 還元物に０．５ｍｌの無水酢酸を加えて、１００℃で４
時間加熱してアセチル化して、１ｍｌのトルエンを加え
てロータリー・エバポレーターで濃縮・乾固する。

【００５５】５）脱塩 アセチル化物を１ｍｌのクロロホルムに溶解し、１ｍｌ
の水を加えて振とう後に水層を捨てる。この操作を５回
繰り返し、最後にクロロホルムをロータリー・エバポレ
ーターで蒸発させる。

【００５６】６）溶解 脱塩物を０．５ｍｌのクロロホルムに溶解してガスクロ
マトグラフで分析する。

【００５７】 ７）ガスクロマトグラフィーの条件 カラム DB-1 fused silica capillary column 60mX0.255mmID,1.0μm film カラム温度 50℃で１分、280℃まで10℃／分で昇温、保持 試料気化室温度 300℃ 検出温度 300℃ 流速 2.5ml／分、ヘリウム 検出器ユニット 水素炎イオン化検出器

【００５８】３．グルコースの定量方法 １ｇの試料を１００ｍｌのメスフラスコに精秤し、蒸留
水で溶解してメスアップする。この溶液についてピラノ
ースオキシダーゼ（共和メデック社製：デターミナーＧ
Ｌ−Ｅを使用）法により定量する。 ４．平均分子量の測定法

【００５９】グルコースの定量に用いた溶液を混床式イ
オン交換樹脂のカラムにＳＶ１．０で通液して脱塩し、
溶出液をロータリーエバポレーターを用いて５％濃度ま
で濃縮して試料液とする。この試料２０μｌを下記の条
件で液体クロマトグラフィーを行い測定する。

【００６０】 カラム Shodex Ionpak S-802・S-804・S-805・S-806 溶離液 1 ml/min. 水 カラム圧力 40 Kg/cm² カラム温度 60 ℃ 検出器 RI データ処理装置 日立D-2000型ＧＰＣデータ処理装置 標準試料 グルコース、プルラン（分子量既知）

【００６１】測定結果から下式を用いて平均分子量を求
めた。

【００６２】

【００６３】Ｈｉ・・・ピーク高さ Ｍｉ・・・プルランの分子量 ＱＦ・・・Ｑファクター（Ｍａｒｋ−Ｈｏｕｗｉｎｋ係
数）

【００６４】

【実験例１】市販の馬鈴薯澱粉１５Ｋｇに１％塩酸溶液
１１２５ｍｌを噴霧し、さらにミキサーで均一に混合
後、アルミパットにいれ、乾燥機で１２０℃で１時間予
備乾燥し、次いで１６５℃で１８０分加熱処理した。こ
の加熱処理の途中で１５分、３０分、６０分、１２０
分、１８０分経過時に各２Ｋｇの試料を採取して計５点
の試料を得た。 この試料についてグルコース、各種の
グリコシド結合の含量とカロリー値、及びグルコース以
外の区分の平均分子量を分析した結果、非還元性末端の
グルコース残基、１→４結合を有するグルコース残基、
１→６結合を有するグルコース残基、１→３結合を有す
るグルコース残基および、同一グルコース残基内に１→
４結合と１→６結合を有するグルコース残基、１→３結
合と１→４結合を有するグルコース残基および、１→２
結合と１→４結合を有するグルコース残基と、その他の
結合を有するグルコース残基が検出された。なおこの定
量法ではグルコースが非還元性末端のグルコース残基と
して定量されるので、この数値からグルコースの数値を
差し引いて非還元末端のグルコース残基とした。これら
の数値を表４に示す。

【００６５】尚この定量法は複雑な方法であり、通常の
誤差は±５％程度であり、最低でも±２％はやむを得な
いものと考えられる。

【００６６】

【表４】

【００６７】表４においてカロリー値は加熱時間に比例
的に減少しており、各種のグリコシド結合を有するグル
コース残基の量は、１→６グリコシド結合、同一グルコ
ース残基中に１→４および１→６と、１→２および１→
４の２つのグリコシド結合を有するものが加熱時間に比
例的に増加している。また１→４結合のみが加熱時間に
反比例して減少している。また平均分子量は加熱により
１５分では減少したものが、３０分後では再び増加し以
後は加熱時間に比例的に減少している。これらの加熱時
間と各種のグリコシド結合および平均分子量の変化は、
本実験により初めて得られた新知見である。

【００６８】

【実験例２】次に実験例１の６種類の試料の各１Ｋｇに
対して、２Ｌの水を加えて溶解し、２０％水酸化ナトリ
ウムでｐＨ６．０に調整し、α−アミラーゼ（ターマミ
ル６０Ｌ、ノボ社製）を０．２重量％添加して８５℃で
１時間加水分解した。次にその液を温度５５℃に冷却し
てからｐＨ５．５に調整し、グルコアミラーゼ（大和化
成（株）製）を０．２重量％添加して３６時間加水分解
した。ここでｐＨ３．５に調整してグルコアミラーゼの
作用を停止した。この液を活性炭による脱色濾過、イオ
ン交換樹脂による脱塩などの精製を行った。この試料液
について平均分子量を除いて実験例１と同様の分析を行
った。この分析値を表５に示す。

【００６９】

【表５】

【００７０】表５における最大の特徴は、 １）１→４グリコシド結合区分が顕著に減少している
が、尚約１０〜２０％は分解されていないことである。
このことは、グルコアミラーゼにより殆ど完全に分解さ
れる筈の１→４グリコシド結合の内、分解されないもの
が１０〜２０％も存在していることであり、

【００７１】２）１→４グリコシド結合と１→６グリコ
シド結合以外の区分については顕著な分解が起きていな
いことと、

【００７２】３）理由は不明であるが、１→３グリコシ
ド結合が増加していることである。これらの結果は本実
験によって初めて得られた新知見である。

【００７３】さらに１例として１５分間加熱の試料につ
いて、グルコースの１／２を除去したとすれば下式によ
りカロリー値は２．８８キロカロリー／ｇに相当する。

【００７４】

【００７５】

【実験例３】次に実験例２の６種類の試料液をそれぞれ
濃縮して５０％溶液約１．５Ｌを得た。この溶液１Ｌを
アルカリ金属型にした強酸性陽イオン交換樹脂であるＸ
ＦＳ−４３２７９．００（ダウケミカル日本社製）１０
Ｌを充填したカラムに、液温６０℃、ＳＶ＝０．２５で
通液し、次いで水を通水して低カロリー区分を採取（グ
ルコース区分を分離除去）した。この試料液について実
験例１と同様の分析を行った結果と、平均分子量の分析
値などを表６に示す。但し表６では、数値をグルコース
以外の成分に対する％で表現した。尚グルコース以外の
成分のカロリー値は測定したカロリー値から、グルコー
ス含量（％）に４（グルコース１ｇのカロリー値）を乗
じて１００で除した数値を減じた数値である。また理論
収率は１００から表５のグルコース量を減じた数値であ
る。

【００７６】

【表６】

【００７７】表６において、カロリー値はいずれも大差
はないが、理論収率は低カロリー成分の生成率に相当す
るものであり、平均分子量に比例的に減少していること
が明らかになった。このことはイオン交換樹脂によるグ
ルコース区分を分離処理する前の、加水分解物中の低カ
ロリー成分の含有率が高いことを示すものである。
（尚、グルコースを含めた全体のカロリー値は表のカロ
リー値に、１００からグルコース含量（％）に４を乗じ
て１００で除した数値を加えることで容易に求められ
る。）そこでこの重要な平均分子量と各グリコシド結合
形式の関係を、変数間の相関を求めることができる回帰
分析によって解析して相関式と相関係数を得た。回帰分
析は５種類の試料の、各グリコシド結合を有するグルコ
ース残基の量を説明変数とし、平均分子量を目的変数と
して分析した。得られた８種類の関係式と相関係数を表
７に示す。

【００７８】Y=A0+An・Xn 但しY ・・・グルコース以外の成分の平均分子量 X1・・・非還元性末端のグルコース残基の量（％） X2・・・１→４グリコシド結合を有するグルコース残基
の量（％） X3・・・１→６グリコシド結合を有するグルコース残基
の量（％） X4・・・１→３グリコシド結合を有するグルコース残基
の量（％） X5・・・１→４と１→６グリコシド結合を有するグルコ
ース残基の量（％）

【００７９】X6・・・１→３と１→４グリコシド結合を
有するグルコース残基の量（％） X7・・・１→２と１→４グリコシド結合を有するグルコ
ース残基の量（％） X8・・・上記以外のグリコシド結合を有するグルコース
残基の量（％）

【００８０】

【表７】

【００８１】この結果、平均分子量は８種類のグリコシ
ド結合の内でX5（１→４グリコシド結合と１→グルコシ
ド結合の両結合を有するグルコース残基の量）との相関
が最も高い（表７のNo.５の相関係数が０．９４５）関
係式が得られた。この関係式（以後は式１と記載する）
から１→４グリコシド結合と１→６グリコシド結合の両
結合を有するグルコース残基の量が多いほど、平均分子
量が大となること、即ち低カロリー区分の含有率が高い
との新知見を得たのである。

【００８２】

【実験例４】市販の馬鈴薯澱粉３００Ｋｇに対して３％
塩酸を５．８Ｌ添加し、実験例１と同様の処理をしてか
ら、１８０℃で３０分間加熱処理をしたほかは実験例１
と同様に処理し、続いて実験例２と実験例３と同様に処
理して試料液を得た。これを実験例３と同様に分析を行
った。

【００８３】

【実験例５】市販の馬鈴薯澱粉３００Ｋｇに対して２％
塩酸を９Ｌ添加し、実験例１と同様の処理をしてから、
１５０℃で６０分間加熱処理を行い、実験例４と同様に
処理して試料液を得た。これを実験例３と同様に分析を
行った。実験例４と実験例５の分析結果と、平均分子量
については式１による計算値との対比を併せて表８に示
す。

【００８４】

【表８】

【００８５】計算値の実測値からの変動幅は実験例４で
−１７．４％、実験例５では＋８．９％であった。

【００８６】

【比較例１】市販のコーンスターチ３００Ｋｇに対して
１％塩酸を２２．５Ｌ添加し、実験例１と同様の処理を
してから、１６５℃で１時間加熱処理を行い、実験例４
と同様に処理して、試料液を得た。これを実験例４と同
様に分析を行い、式１により平均分子量の計算値を求め
た。

【００８７】

【比較例２】市販の甘藷澱粉３００Ｋｇに対して１％塩
酸を２２．５Ｌ添加し、実験例１と同様の処理をしてか
ら、１６５℃で１時間加熱処理を行い、実験例４と同様
に処理して、試料液を得た。これを実験例４と同様に分
析を行い、式１により平均分子量の計算値を求めた。比
較例１と比較例２の結果を表９に示す。

【００８８】

【表９】

【００８９】表９においては、平均分子量の計算値の実
測値からの変動幅は、比較例１では−３６．５％であり
比較例２では−３６．２％といずれの試料についても極
端に大きく、式１による１→４グリコシド結合と１→６
グリコシド結合の両結合を有するグルコース残基の含量
と平均分子量の間に相関性が認められないことが明かで
あり、これは同一条件で加熱処理を行っても原料澱粉の
種類が異なると、生成物の構造が大きく異なっているこ
とを示している。

【００９０】

【実験例６】実験例１、４、５で得られた焙焼デキスト
リンの試料合計８点について、着色の程度をケット光電
白度計で青フィルターを用いて、酸化マグネシウムの白
度を１００％として、試料の白度を測定した。この結果
を表１０に示す。

【００９１】

【表１０】

【００９２】白度は加熱時間及び加熱温度に反比例的に
減少していることを示している。

【００９３】

【実験データの解析結果の要約】前記の実験データの解
析結果を要約すると、本発明による焙焼デキストリンを
α−アミラーゼおよび、グルコアミラーゼにより分解し
て得た生成物は、従来公知の焙焼デキストリンとは次の
点で大きく異なっている。即ち、グルコース以外の成分
については、

【００９４】１）カロリー値が最小１．１７キロカロリ
ー／ｇであり、

【００９５】２）平均分子量が従来の焙焼デキストリン
の１４５０以上に対して約５００〜１０００であり、

【００９６】３）１→４グリコシド結合を有するグルコ
ース残基の含量が公知の焙焼デキストリンの約５３％以
上に対して約３０〜３５％であり、

【００９７】４）１→６グリコシド結合を有するグルコ
ース残基の含量が公知の焙焼デキストリンの約６％以下
に対して約１０％〜１１％であり、

【００９８】５）１→３グリコシド結合を有するグルコ
ース残基の含量が公知の焙焼デキストリンの約２％以下
に対して、約６〜１４％であり、

【００９９】６）さらに式1に表されるように、１→４
グリコシド結合と１→６グリコシド結合の両結合を有す
るグルコース残基の含量と、グルコース以外の成分の平
均分子量が密接な相関関係を有している。このことはと
りもなおさず、１→４グリコシド結合と１→６グリコシ
ド結合の両結合を有するグルコース残基の含量と、低カ
ロリー区分の生成率とが密接な相関関係を有しているこ
とを示すものである。

【０１００】７）またグルコースの１／２以上を除去し
た場合のカロリー値は２．８８キロカロリー／ｇ以下で
ある。

【０１０１】８）馬鈴薯澱粉以外の澱粉として、コーン
スターチと甘藷澱粉を、馬鈴薯澱粉と同条件で処理し、
得られた生成物の１→４グルコシド結合と１→６グリコ
シド結合の両結合を有するグルコース残基の含量を、式
１に代入して計算して得た平均分子量は、実測値とは約
３６％の大きな差異があり、この関係式は馬鈴薯澱粉の
みに特定して適用される関係式であることが明らかであ
る。

【０１０２】以上の実験結果から本発明の生成物は、従
来の焙焼デキストリンに比較すると、カロリー値が低い
ことと共に、その構造が大きく異なった新規な物質であ
ることが明かとなった。

【０１０３】また実験データから加熱時間に反比例的に
白度が低下していることが明らかになったが、白度が低
下することは加熱処理によって着色物質が増加したこと
を示している。多量の着色物質が生成すると、分離処理
前の精製が困難になり、そのため分離処理用のイオン交
換樹脂の効率が低下するので、白度として３０％以上で
あることが必要であり、より好ましくは４０％以上であ
る。従って加熱条件は表１０から明らかなように、加熱
温度が１５０℃の場合には６０分以下、１６５℃の場合
は約４５分以下、１８０℃の場合は３０分以下が好まし
い。

【０１０４】さらに反応の進行は添加する酸の量を増減
することで、調整することが可能であるが、酸の量を極
端に増加することは、装置の腐食や摩耗を招くので、原
料澱粉に対して３０００ｐｐｍ以下、より好ましくは１
０００ｐｐｍ前後が至適条件である。

【０１０５】

【実施例】次に本発明の実施例を記す。

【０１０６】

【実施例１】市販の馬鈴薯澱粉２５００Ｋｇをリボン式
ミキサーに入れ、ミキサーを回転しながら１％塩酸溶液
１８８Ｌを加圧空気を用いてスプレーし、続いて解砕機
を通して均一化した後、さらにリボン・ミキサー中で８
時間熟成した。この混合物をフラッシュ・ドライヤーで
水分約４％に予備乾燥した後、ロータリー・キルン式焙
焼機に連続投入し、１６５℃で４０分間焙焼して焙焼デ
キストリンを得た。この焙焼デキストリン２０００Ｋｇ
に４０００Ｌの水を加えて溶解し、２０％水酸化ナトリ
ウム水溶液でｐＨ６．０に調整し、α−アミラーゼ（タ
ーマミル６０Ｌ、ノボ社製）を０．１重量％を添加して
９０℃で１時間加水分解した。次にその液を１２５℃で
１０分間加圧蒸煮してから大気圧中に排出し、温度５７
℃に冷却して、ｐＨ５．５に調整し、グルコアミラーゼ
（大和化成(株)製）を０．１重量％添加して４０時間加
水分解した。ここでｐＨ３．６に調整してグルコアミラ
ーゼの作用を停止した。この分解液を活性炭による脱色
瀘過、イオン交換樹脂による脱塩を行った後に濃縮して
５０％溶液を得た。この溶液２０Ｌをナトリウム型にし
た強酸性陽イオン交換樹脂であるＸＦＳ−４３２７９．
００（ダウケミカル日本社製）１０Ｌを充填した連続ク
ロマトグラフ装置のカラムに６０℃、ＳＶ＝０．２５で
通液し、次いで水を通水してグルコース区分を分離除去
して低カロリー区分を得た。この液を濃縮して濃度７０
％の液状低カロリー増量剤約７Ｋｇを得た。

【０１０７】

【実施例２】市販の馬鈴薯澱粉２５００Ｋｇをリボン式
ミキサーに入れ、ミキサーを回転しながら２％塩酸溶液
１２５Ｌを加圧空気を用いてスプレーし、続いて解砕機
を通して均一化した後、さらにリボン・ミキサー中で１
０時間熟成した。この混合物をフラッシュ・ドライヤー
で水分約３％に予備乾燥した後、ロータリー・キルン式
焙焼機に連続投入し、１５０℃で５５分間焙焼して焙焼
デキストリンを得た。

【０１０８】この焙焼デキストリン２０００Ｋｇに３０
００Ｌの水を加えて溶解し、２０％水酸化ナトリウム水
溶液でｐＨ６．０に調整し、α−アミラーゼ（ターマミ
ル６０Ｌ、ノボ社製）を０．２重量％を添加して８５℃
で４０分間加水分解した。続いて１３０℃で１０分間加
圧蒸煮し、大気圧中に排出してから８６℃に冷却し、同
α−アミラーゼを０．０５％添加して２０分間加水分解
した。この液を温度５５℃に冷却して、ｐＨ５．５に調
整し、グルコアミラーゼ（大和化成(株)製）を０．２重
量％添加して３６時間加水分解した。ここでｐＨ３．５
に調整してグルコアミラーゼの作用を停止した。分解液
を実施例１と同様に精製し、次に強酸性イオン交換樹脂
としてカリウム型にしたアンバーライトＩＲ−１１８
（オルガノ社製）を使用した以外は、実施例１と同様に
処理して低カロリー区分を得た。これを濃度５０％に濃
縮してからスプレードライして低カロリー増量剤約４．
５Ｋｇを得た。

【０１０９】

【実施例３】市販の馬鈴薯澱粉２５００Ｋｇをリボン式
ミキサーに入れ、ミキサーを回転しながら３％塩酸溶液
１００Ｌを加圧空気を用いてスプレーし、続いて解砕機
を通して均一化した後、さらにリボン・ミキサー中で１
０時間熟成した。この混合物をフラッシュ・ドライヤー
で水分約３％に予備乾燥した後、ロータリー・キルン式
焙焼機に連続投入し、１８０℃で２５分間焙焼して焙焼
デキストリンを得た。

【０１１０】この焙焼デキストリン２０００Ｋｇに５０
００Ｌの水を加えて溶解し、２０％水酸化ナトリウムで
ｐＨ５．８に調整し、α−アミラーゼ（ターマミル６０
Ｌ、ノボ社製）を０．１５重量％を添加して８６℃で１
時間加水分解した。次にこの液を温度５５℃に冷却し
て、ｐＨ５．６に調整し、グルコアミラーゼ（大和化成
(株)製）を０．１重量％添加して３６時間加水分解し
た。次にｐＨ３．５に調整してグルコアミラーゼの作用
を停止した。以後は実施例２と同様に処理して低カロリ
ー増量剤約４Ｋｇを得た。

【０１１１】

【実施例４】市販の馬鈴薯澱粉２５００Ｋｇをリボン式
ミキサーに入れ、ミキサーを回転しながら０．５％塩酸
溶液３７６Ｌを加圧空気を用いてスプレーし、続いて解
砕機を通して均一化した後、さらにリボン・ミキサー中
で８時間熟成した。この混合物をフラッシュ・ドライヤ
ーで水分約４％に予備乾燥した後、ロータリー・キルン
式焙焼機に連続投入し、１６５℃で１５分間焙焼して焙
焼デキストリンを得た。 この焙焼デキストリン２００
０Ｋｇに４０００Ｌの水を加えて溶解し、２０％水酸化
ナトリウムでｐＨ６．０に調整し、α−アミラーゼ（タ
ーマミル６０Ｌ、ノボ社製）を０．１重量％を添加して
８２℃で１時間加水分解した。次にその液を１２５℃で
１０分間加圧蒸煮してから大気圧中に排出し、温度５７
℃に冷却して、ｐＨ５．５に調整し、グルコアミラーゼ
（大和化成(株)製）を０．１重量％添加して３６時間加
水分解した。ここでｐＨ３．６に調整してグルコアミラ
ーゼの作用を停止した。この分解液を実施例１と同様に
精製した後に濃縮して５２％溶液を得た。この溶液２０
Ｌをナトリウム型にした強酸性陽イオン交換樹脂である
ダイヤイオンＳＫＫ−１１６（三菱化成社製）１０Ｌを
充填した連続クロマトグラフ装置のカラムに６０℃、Ｓ
Ｖ＝０．３で通液し、次いで水を通水して生成したグル
コースの５２％を分離除去して低カロリー区分を得た。
この液を濃縮して濃度７０％の液状低カロリー増量剤約
８Ｋｇを得た。

【０１１２】実施例１〜実施例４について、分離処理前
のグルコース量と分離処理後に得られた低カロリー増量
剤について、同様にグルコース量、グルコースの除去
率、「箱守のメチル化法」による各種のグリコシド結合
の含量、全体のカロリー値、グルコース以外の成分のカ
ロリー値、グルコース以外の成分の平均分子量の実測値
と式1による計算値、計算値の実測値からの変動幅およ
び焙焼デキストリンの白度を一括して表１１に示す。

【０１１３】

【表１１】

【０１１４】計算値の実測値からの変動幅は＋９．３％
から−１６．９％の間であった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝田 康夫 兵庫県川西市久代４−３−７ 松谷化学独 身寮内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）グルコース以外の成分のカロリー値
   が１．５キロカロリー／ｇ以下であり、 （Ｂ）グルコース以外の成分中の１→４グリコシド結合
   を有するグルコース残基の量が３０〜３５％であり、 （Ｃ）グルコース以外の成分の平均分子量が５１０〜９
   ６５であり、 （Ｄ）且つ次式で計算して求められる平均分子量の計算
   値Yの、実測値からの変動範囲が２０％以下であり、 【数１】 但しY・・・グルコース以外の成分の平均分子量 X・・・「箱守のメチル化法」によって定量した１→４
   グリコシド結合と１→６グリコシド結合の両結合を有す
   るグルコース残基の量（グルコース以外の成分中の％） （Ｅ）馬鈴薯澱粉に塩酸を添加して加熱処理して得た焙
   焼デキストリンを、α−アミラーゼとグルコアミラーゼ
   で加水分解した後、生成したグルコースの１／２以上を
   分離除去することにより得られたものであることを特徴
   とする、 低カロリー増量剤。
2. 【請求項２】グルコースの含量が３５％以下であり、全
   体のカロリー値が２．９キロカロリー／ｇ以下であるこ
   とを特徴とする、請求項１に記載する低カロリー増量
   剤。