JPH0587083B2

JPH0587083B2 -

Info

Publication number: JPH0587083B2
Application number: JP63316489A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Yoshida; Masaki Matsudaira; Masami Aochi; Mitsuo Uejima
Original assignee: SANMATSU KOGYO CO
Current assignee: SANMATSU KOGYO CO
Priority date: 1988-12-16
Filing date: 1988-12-16
Publication date: 1993-12-15
Also published as: JPH02163101A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、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。この多糖類
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。

従来技術とその問題点従来、上述したような低カロリー多糖類の製造
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つて、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
によつ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、糖
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ｃ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
成される多糖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
た重合体に較べカロリーが上昇するという問題が
生じる。

発明が解決しようとする課題本発明は、低カロリー糖質食品素材としての多
糖類の製造上にみられる叙上の問題点に鑑みなさ
れたものであつて、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
後に遊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、本発明をなすに至つた。

以下本発明を詳しく説明する。

課題を解決するための手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
ー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“多糖類”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ー
ルでブロツ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、出発原料の糖類としてはグル
コースまたはマルトース等のほか各種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。例えば、糖類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α−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
合をもつ二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、糖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
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べアミラーゼによる
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
低くなるほど大きくなる。

本発明において、上述の糖類と共に原料物質と
して用いる糖アルコールは、本発明に係る多糖類
の製造上必須のものであつて、糖類の還元基をブ
ロツ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糖類を低分子化
する。したがつて、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。糖アルコール
の使用量は全反応物に対して10重量％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。

本発明の実施に当つては、例えば糖類としてグ
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170℃まで昇温
すれば重合反応が進行する。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10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、アミラー
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ー
ルとアミラーゼの作用によつて生成するグルコー
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ー
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
の精製した後に行つてもよい。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次の重
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つた後、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、濃縮してシラツプ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１ 10リツトル容反応器に、ソルビトール溶液（水
分30％）2860gを採り、これにリン酸30ml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、10リツトルの
水に徐々に注加し、撹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
は次のとおりであつた。

ソルビトール：4.1％、グルコース：3.2％、
G²：11.1％、G³：11.5％、G⁴：10.5％、G⁵：10.2
％、G⁶：49.4％であつた（Gⁿは非還元糖であつ
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。反応後の糖組
成は次のとおりであつた。

ソルビトール：4.5％、グルコース：7.4％、
G²：11.5％、G³：10.9％、G⁴：10.3％、G⁵：10.2
％、G⁶：45.2％であつた。

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
つて、下記手順により分別除去を行つた。

分離装置としては直径と高さの比が１：２の１
リツトル容カラム４基から構成された擬似移動床
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メツシユであつた。操作は原液
と水の注入と分画液の排出および全液を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ーによる自動制御によつ
た。

原液濃度は50％（Ｗ／Ｗ）とし、分別比はG²
以下の略排除すべき成分量に従つて80：20とし
た。通液温度および用水温度は60℃に保つた。目
的とする反応重合体の分別集液については、これ
を精製してシラツプ（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％、G²：4.0％、
G³：13.6％、G⁴：12.9％、G⁵：12.8％、G⁶：56.5
％であつた。またアミラーゼによる反応は陰性で
あつた。苦味は全く感じられなく良質の甘味であ
つた。

実施例２ 10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30
mlを加え、常圧下直火で加熱した。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。

次いで、10リツトルの水に徐々に注加し、撹拌
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つた。

ソルビトール：5.6％、グルコース：5.0％、
G²：13.3％、G³：13.1％、G⁴：12.3％、G⁵：8.5
％、G⁶：42.2％であつた。

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／ｇ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
りであつた。

ソルビトール：6.9％、グルコース：21.2％、
G²：13.3％、G³：11.7％、G⁴：9.4％、G⁵：7.8
％、G⁶：29.7％であつた。

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
る目的をもつて、分離操作を行つた。

分離装置および操作は分離比を除き実施例１に
従つた。分離比は70：30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
してシラツプ（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％、G²：14.8％、
G³：16.9％、G⁴：13.5％、G⁵：11.2％、G⁶：42.8
％であつた。またアミラーゼによる反応は陰性で
あつた。良質の甘味であつた。

発明の効果以上述べたとおり、本発明によると、アミラー
ゼなどにより消化し難く、低カロリーであつて、
苦みなどの少ない、食餌療法などに適した食品素
材としての多糖類を提供することが可能となる。

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。