JPH0587224B2 - - Google Patents

Description

【特許請求の範囲】 １ (a) 人口甘味料および (b) （） ヘミセルロースＡ （） ヘミセルロースＢ （） 改質ヘミセルロースＡ （） 改質ヘミセルロースＢ、又は （） （），（），（）又は（）の混
合物 から成る群から選択した水溶性増量剤を含むこと
を特徴とする、甘味料組成物。

本特許出願は1987年７月23日提出の出願番号第
076632号の一部継続出願である。これは1987年７
月27日提出の出願番号第019816号の一部継続出願
であつた。引用のために記入する。

発明の背景 本発明は通例の脂肪および／又は炭水化物成分
が除去又は置換される場合の食品処方において、
容積および機能性を保持するための有用な水溶性
増量剤に関する。これらの脂肪および／又は炭水
化物成分は植物油又は乳脂肪および蔗糖を含む。
特に、ヘミセルロースＡ又はヘミセルロースＢの
ようなヘミセルロース画分およびこれらの改質又
は組み合せは炭水化物および脂肪含量が減少又は
除去された食品の炭水化物および脂肪の本体の一
部又は全部を置換するために使用する。本発明は
又本水溶性増量剤を含有する甘味料組成物および
食品にも関する。

脂肪又は炭水化物置換用の適当な増量剤の欠乏
は食品産業で遭遇する重大問題である。人工（強
力）甘味料を蔗糖の代替物として使用する場合、
これは菓子、アイスクリーム、新規冷凍品、およ
び焙焼品のような処方に特に重要な問題である。
これらは蔗糖の「非甘味」性機能に非常に依存す
る。蔗糖のこれらのいわゆる「非甘味性」はフレ
ーバ増強、凍結点降下、増量能力、沸点上昇、ガ
ラス形成、水分保有、テクスチヤー維持、粘度の
増加、水和調整、およびカラメル化を含む。これ
らの機能性がなくては、通例の食品処方に見せか
けることは困難である。その理由は強力甘味料は
一般に糖の甘味を有するが、通例これらの他の
「非甘味」性機能を有しないからである。上記難
点の他に、ポリデキストロース、ソルビトールお
よびマルチトールのような現在使用中のいくつか
の糖増量剤は浸透圧性下痢を起こす。

脂肪が増量剤又は脂肪代替物により満足できる
ように置換される場合、脂肪も見せかけねばなら
ない機能性を有する。これらの性質はテクスチヤ
ーの改良、非−水溶性成分の分散、粘度の増加、
潤滑剤、空気の組みこみ、増量能力、および新鮮
さの保存を含む 本発明は食品処方に使用する場合炭水化物およ
び脂肪の多数の機能性を代行する水溶性増量剤を
供する。

発明の要約 ヘミセルロースＡ又はヘミセルロースＢおよび
これらの改質物および混合物（以下に「本増量
剤」として引用する）は水溶性増量剤として使用
される。増量剤は脂肪又は炭水化物の全部又は一
部を置換できる。アスパルテーム、トリクロロガ
ラクトシユクロース（TGS）、アリテーム、サツ
カリン、アセスルフアム−Ｋ、サイクラメート、
ステビオサイド又はこれらの混合物のような強力
甘味料は本増量剤として蔗糖と置換し、甘味料お
よび蔗糖の非甘味性機能を有する甘味料組成物を
供することができる。

本増量剤は他の炭水化物および脂肪と置換する
ために使用することもできる。増量剤は炭水化物
および脂肪の機能性を供する。

発明の詳細な記載 ヘミセルロースは天然に偏在する植物体の構造
成分である。「ヘミセルロース」とは、一つの化
学的実体を意味するものではなく、大系統の分子
を意味する。これらの分子は分子量、溶解度、お
よびモノマーの組成のような特異性は変化できる
一方、これらの通常多様の特徴およびこれらの機
能性を現実に有する。これらはすべてポリサツカ
ライドであり、個々の炭水化物ユニツトのポリマ
ーである。これらの炭水化物ユニツトの多くはキ
シロースおよびアラビノースのようなペントース
である。

ヘミセルロースは特異性の異なる分子の系統で
あるから、自然界からのヘミセルロースの単離は
単離手順の関数として各種画分が分解される。本
発明に対し関心のある画分は「ヘミセルロース
Ａ」および「ヘミセルロースＢ」と呼ばれる。

ここで使用する「ヘミセルロースＡ」とは植物
材料から単離したアルカリ抽出混合物を次に酸性
化する場合沈澱するヘミセルロース画分を意味す
る。

ヘミセルロースＡは文献、特に「Methods of
Carbohydrate Chemistry」、巻、General
Polysaccharides，（1965）、Academic Press、
144〜145頁に記載の方法を使用して得る。この文
献は引用のためここに加入する。

ここで使用する「ヘミセルロースＢ」とは、ア
ルカリ溶液で抽出することにより植物材料から単
離した酸性化ヘミセルロース混合物（ヘミセルロ
ースＡ除去後）にエタノールを添加する場合沈澱
するヘミセルロース画分を意味する。

ここで使用する「改質ヘミセルロース」とは酸
処理などの化学的方法又は酵素加水分解により未
加工ヘミセルロースの改良を意味する。改質はポ
リサツカライドポリマーを破壊して低分子量成分
を形成させ、そのうちのあるものは僅か４〜10個
の糖モノマーユニツトから成るオリゴサツカライ
ドと同じ大きさである。

ここで使用する「水溶性増量剤」とは、食品処
方の脂肪および炭水化物と代替できる一方、優先
的に水溶性溶液を形成し、又は自由に、かつ強く
水と相互作用する物質を意味する。これらの水溶
性増量剤は蔗糖のような甘味性炭水化物の非甘味
性機能を含み、炭水化物および脂肪の機能性を有
する。これらの性質は澱粉糊化温度の上昇、凍結
点降下および適当な食感又はテクスチヤーを含
む。

天然に存在するヘミセルロースはセルロースお
よびリグニンのような他の構造成分とからみ合
う。リグニンはしばしば構造成分を相互に保持す
る「にかわ」と呼ばれる。従つてヘミセルロース
の単離はリグニン除去と呼ばれる方法でリグニン
の除去を伴なわなければならない。

ヘミセルロースの単離およびリグニン除去は先
行技術で十分に実証された多くの方法により達成
できる。植物材料のアルカリ処理はもつともしば
しば使用されるが、あるヘミセルロースは水処理
のみにより低リグニン含量を有する起源から取り
出すことができる。

ここで使用する「部分リグニン除去植物繊維」
とは、部分リグニン除去した任意の植物繊維を意
味する。通例、約30〜70、好ましくは約40〜60％
のリグニンは植物繊維基質から除去され、ヘミセ
ルロースの単離を有利にする。好ましくは、部分
リグニン除去植物繊維はリグノセルロース基質の
アルカリ−パーオキシド転換生成物であるが、こ
のような基質は簡単な水性又はアルカリ処理で十
分である。部分リグニン除去植物繊維はヘミセル
ロースに対する起源である。

非木材リグノセルロースのアルカリパーオキシ
ド処理は次の米国特許又は特許出願：米国特許第
4649115号、12／16／85提出のS.N.06／809803
号、および９／29／86提出のS.N.06／912296号
明細書に開示される。これらは引用のため加入す
る。さらに、引用の先行特許出願のすべてが
「National Technical Information Service」、
5285Port Royal Rd.、Springfield，VA22161か
ら入手できる。

部分リグニン除去植物繊維および上記規定のヘ
ミセルロース画分は任意のリグセルロース基質か
ら得られるが、非木材リグノセルロース基質が好
ましい。適当な基質はとうもろこし糖、とうもろ
こし茎葉、とうもろこし穂軸、小麦ふすま、砂糖
きびしぼり粕、アルフアルフア干し草、大麦軸、
大麦外皮、からす麦糖、からす表外皮、ボンベイ
麻、西洋から松心材チツプ、米糖、ビートパル
プ、甘橘パルプ、甘橘の果皮、落花生の殻、バナ
ナの皮、オクラ茎葉、大豆茎葉、およびアフリカ
はねがやを含む。

水溶性増量剤に関する本発明の実施において、
ヘミセルロースＡ又はＢ、およびこれらの改質物
および混合物のようなヘミセルロース画分は食品
に添加して全部又は一部の炭水化物又は脂肪と置
換する。増量剤は食品に置換炭水化物又は脂肪の
機能性を付与することは驚くべきことである。例
えば、全部又は一部の甘味炭水化物は本増量剤に
より代替し、非甘味性機能を置換できる。

本水溶性増量剤は食品に初めに含まれる炭水化
物又は脂肪に対し増量剤の約0.1〜約３の置換重
量比量で炭水化物又は脂肪と置換する。最適置換
比は例えば使用特別増量剤、置換される特別の炭
水化物又は脂肪、特別の食品処方、食品加工条件
などのような各種因子による。最適置換比は定例
的食品処方試験を行なうことにより当業者は容易
に決定できる。好ましくは、炭水化物又は脂肪は
すべて食品処方から除く。上記任意のヘミセルロ
ース組成物は水溶性増加剤として有用である。

ヘミセルロースの改質は任意の植物起源から得
たヘミセルロースＡ又はＢを酸又は酵素加水分解
処理し、分離量の減少が認められるようにポリサ
ツカライドを破壊する場合達成される。所望の場
合、形成生成物は４〜10個の糖単位から成るオリ
ゴサツカライドの大きさを保持できる。酸加水分
解はヘミセルロースＡを２モル硫酸、5N HCl又
は10％（ｗ／ｗ）トリフルオロ酢酸のような酸と
ヘミセルロースが所望度まで分解するのに十分な
時間反応させることにより達成できる。酸素加水
分解はヘミセルロースＡをキシラナーゼ又はセル
ラーゼのような適当な酵素とヘミセルロースを所
望度まで分解するのに十分な時間接触させること
により達成される。

好ましいヘミセルロース水溶性増量剤は食品に
使用して有利な基質から抽出したヘミセルロース
である。これらの基質は限定されないが、小麦ふ
すま、とうもろこし糖、大麦糖、大麦外皮、から
す麦糖およびからす麦外皮を含む。

１の適用では、本水溶性増量剤は食品の蔗糖の
全部又は一部を置換するために使用する。水溶性
増量剤は食品の処方化で糖と代替する。食品成分
の添加順序又は添加時期は本発明の実施に臨界的
ではないが、食品製造工程で本水溶性増量剤を蔗
糖と単に代替することは有利である。食品から除
いた蔗糖の各１重量部に対し、約0.1〜約1.0、好
ましくは約0.5〜約1.0重量部（乾燥）の本水溶性
増量剤を蔗糖と置換するために添加する。

任意には、本水溶性増量剤は強力甘味料とプレ
ミツクスして強力甘味料の甘味性と水溶性増量剤
の非甘味性を含有し、糖全体を置換した製品が得
られる甘味料組成物を供することができる。水溶
性増量剤対強力甘味料の割合は臨界的ではない。
本発明は高レベルの甘味料を含有する濃厚組成物
又は強力甘味料の低レベルを含有する稀釈組成物
を含む。

適当な強力甘味料は脂肪又は他の物質によりカ
プセル化したアスパルテームを含むアスパルテー
ム（および塩およびその金属複合体）、アリテー
ム、トリクロロガラクトシユクロース（TGS）、
サツカリン、サイクラメート、ネオヘスペリジン
ジヒドロカルコン、ステビオサイド、グリチルリ
チン、アセスルフアム−Ｋ、モネリンおよびソウ
マチンを含む。好ましい強力甘味料はアスパルテ
ーム、TGS、アセスルフアム−Ｋ、サツカリン、
サイクラメートおよびこれらの混合物を含む。

強力甘味料および／又は水溶性増量剤は乾式混
合又は水に溶解し、その後噴霧乾燥、凍結乾燥な
どのような標準乾燥技術により乾燥できる。

本発明の好ましい態様では、アスパルテームは
水溶性増量剤としてヘミセルロースＢと次の重量
範囲で混合する： アスパルテーム 0.01〜10重量％ ヘミセルロースＢ 90〜99.99重量％ 好ましくは、ヘミセルロースＢは小麦ふすま、
とうもろこし糖、大麦糖、大麦外皮、からす麦糖
又はからす麦外皮由来である。

本水溶性増量剤は菓子および焙焼品のような蔗
糖が甘味料であるのみでなく、上記機能性を供す
る食品に特に有用である。本水溶性増量剤を含有
する特に好ましい食品はソフトドリンク、パン、
ケーキ、ペーストリ、キヤンデイおよびアイスク
リーム、新規冷凍品、果実バー、プデイングポツ
ブ、アイスクリームケーキ、アイスクリームサン
ドイツチ、アイスクリームバーなどのような氷菓
を含む。脂肪および蔗糖以外の炭水化物は水溶性
増量剤により置換することもできる。

代表的アイスクリーム処方では、本水溶性増量
剤はこれらのアイスクリーム処方に通常含まれる
蔗糖の約１〜約100重量％を置換する。硬質キヤ
ンデイ処方では、本水溶性増量剤はこれらのキヤ
ンデイに通常含まれる蔗糖の約１〜約100重量％
を通例置換する。ケーキ、ペーストリ、パンなど
のような焙焼品では、本水溶性増量剤は焙焼品に
通常含まれる蔗糖の約１〜約100重量％の量で通
例含む。

本発明の好ましい実施は糖と水溶性増量剤およ
び強力甘味料との置換に関するが、本発明は本水
溶性増量剤と糖の一部のみの置換をも意図する。
フロステイングおよびアイシングのようなある食
品では、蔗糖は許容しうる甘味を付与するのに必
要な量以上の量で含まれる。これらの食品では、
非甘味性機能に必要な過剰の糖は強力甘味料を使
用せずに本水溶性増量剤により置換できる。

別の適用では、本増量剤は食品の脂肪の全部又
は一部を置換するために使用する。アイスクリー
ムのような食品は18重量％までの脂肪を有するこ
とができるので、増量剤の量は１：１比を望む場
合18重量％までであることができる。他のタイプ
の氷菓は同量の脂肪を含むこともできる。しか
し、大部分の場合、脂肪の機能性ははるかに少な
い量の増量剤を使用して達成される。脂肪は処方
の増量剤対脂肪含量の１：20〜２：１の重量比範
囲で置換できる。所望する場合、蔗糖および脂肪
の双方は増量剤により全部置換できる。その量は
氷菓処方の25重量％までである。このような置換
では、増量剤は代表的には脂肪および蔗糖双方の
機能性を利用できるので蔗糖および脂肪の１：１
等量で添加することはない。

次例は本発明の実施を例示するが、その範囲を
限定するものとして解釈すべきではない。

例１：蔗糖と置換する水溶性増量剤としてのヘミ
セルロースＢ ヘミセルロースＢは室温で1N NaOHを使用す
る16時間の水性抽出方法で部分リグニン除去小麦
ふすまから抽出する。抽出後、上澄は酢酸でPH
4.5に調整する。ヘミセルロースＡは上澄から沈
澱し、濾過又は遠心分離により除去する。エタノ
ール／水を上澄に添加し、ヘミセルロースＢを沈
澱させる。

ヘミセルロースＢはそれぞれ約75：１〜約
200：１の重量比でアスパルテームと混合し、甘
味および蔗糖の比甘味性機能を有する甘味料組成
物を形成する。この甘味料組成物はアイスクリー
ム、キヤンデイおよび焙焼品の蔗糖を置換するた
めに使用する。別法では、ヘミセルロースＢは低
量又は無糖製品の糖量を置換するためにのみ使用
する。

例２：蔗糖と置換する水溶性増量剤としての改質
ヘミセルロースＡ 例１で酸性PHで上澄から沈澱するヘミセルロー
スＡを回収する。ヘミセルロースＡは60℃、４時
間1N HClで処理することにより加水分解し、改
質ヘミセルロースを形成させる。この改質ヘミセ
ルロースＡはそれぞれ約75：１〜約200：１の重
量比でアスパルテームと混合して甘味および蔗糖
の非甘味性機能を有する甘味料組成物を形成させ
る。この甘味料組成物はアイスクリーム、キヤン
デイおよび焙焼品の蔗糖と置換するために使用す
る。別法では、改質ヘミセルロースＡは低量又は
無糖食品の糖量を置換するためにのみ使用する。

例３：アイスクリームタイプの凍結デザートの脂
肪および蔗糖を置換する水溶性増量剤として
のヘミセルロースＢ 未加工小麦ふすまを水で３回洗滌して混入澱粉
を除去する。次に洗滌小麦ふすまを0.2N HClで
１時間洗滌して付加的澱粉、フイチン酸、および
汚染金属を除去する。酸処理、洗滌ふすまは次に
室温で16時間1NNaOHで抽出してヘミセルロー
スを取り出す。PHは1N HClで4.5に調整してヘ
ミセルロースＡを沈澱させ、除去する。エタノー
ル（２容）を添加してヘミセルロースＢを沈澱さ
せ、単離する。付加アルコールにより水を除去
後、生成ヘミセルロースＢを乾燥し、下記処方に
使用するため粉砕する。

次の成分を下記指示重量割合で混合し、アイス
クリーム製造機で50％オーバランを使用して凍結
した： 12.0％、非脂肪乳固形（脱脂乳＋乾燥乳固体） 1.0％、バター脂肪（クリーム） 3.0％、ヘミセルロースＢ 0.1％、アスパルテーム（Nutra Sweetブラ
ンド） 0.3％、バニラフレーバ 83.6％、水 12％バター脂肪および15％蔗糖を含有する対照
と比較した場合上記品はすぐれた感覚および安定
特性を示した。ヘミセルロースは通常のアイスク
リームに見出されるバター脂肪の大部分がなくて
も豊かなクリーム状食感を付与する。

例４：アイスクリームタイプ氷菓の脂肪および蔗
糖を置換する水溶性増量剤としての改質ヘミ
セルロースＢ ヘミセルロースＢはNaOH抽出後5.0〜6.5の範
囲にPH調整し、次いでヘミセルロースおよびセル
ロース活性（Pectinex 3XL）を含有する市販
酵素剤を添加してヘミセルロースを加水分解して
分子料を減少させたことを除いて例３における上
記手順により小麦ふすまから単離する。

凍結デザートは5.0％改質ヘミセルロースＢお
よび81.6％水を使用することを除いて上記のよう
に製造する。形成デザートは対照と同様の感覚お
よび安定特性を有するが、例３の処方と比較した
場合僅かに「軽い」食感を有する。

例５：果実アイス−タイプ氷菓の糖を置換する水
溶性増量剤としてのヘミセルロース（Ａ＋
Ｂ） ヘミセルロースはヘミセルロースＡの大部分が
ヘミセルロースＢと共に保有されるようにアルコ
ール添加前にPHを7.5に調整することを除いて例
３の上記手順により小麦ふすまから単離する。

こうして得たヘミセルロースは次の糖を含まな
い果実アイス−タイプ凍結デザートの製造に使用
した： オレンジジユース 800.0ml ヘミセルロース 32.0ｇ アスパルテーム（Nutra Sweetブランド）
0.6ｇ 形成凍結デザートは氷状食感のない軽い、クリ
ーム状テクスチヤーを有する。

例６：パター−バニラクツキー処方の脂肪を置換
する水溶性増量剤としてのヘミセルロースＢ ヘミセルロースＢは混入澱粉を除去するために
アミラーゼ（Thermolase）による処理後とう
もろこし糖から単離する。澱粉除去とうもろこし
糖は上記のように1NNaOHで抽出し、次に４容
のエタノールで単離する。とうもろこし糖のヘミ
セルロースはエタノールで脱水し、乾燥し、粉砕
し、下記のようにクツキー処方に添加する： 成 分 量 ペーストリ用粉 50.0ｇ パン用粉 17.5ｇ ポリデキストロース 39.0ｇ Maltrin Ｎ−180 21.5ｇ ソルビトール 3.8ｇ 濃縮小麦たん白 6.5ｇ モノグリセリドAlphadim 1.5ｇ ベーキングソーダ 0.6ｇ ベーキングパウダー 0.2ｇ 塩 1.8ｇ アスパルテーム （Nutra Sweetブランド） 3.5ｇ 全卵 17.5ｇ 水 55.0ｇ 合成バター−バニラフレーバ 2.5ｇ イミテーシヨンバターフレーバ 2.5ml とうもろこし糖のヘミセルロース 23.6ｇ 上記成分を完全に混合し、20分、325〓のオー
ブンでベーキングする。形成クツキーは快い黄金
褐色で湿めり気があり、歯ごたえがある。ヘミセ
ルロースの存在で、油又は固体脂肪の添加がなく
ても上記処方により形成の良い、十分に伸展性の
あるクツキーを得た。

通例のクツキー処方はヘミセルロースの代りに
25.0ｇの脂肪を含む。

本発明は次の態様を包含する。

１ 脂肪又は炭水化物の全部又は一部の置換体と
してヘミセルロースＡ、ヘミセルロースＢ、改
質ヘミセルロースＡ、改質ヘミセルロースＢ、
又はこれらの混合物から成る群から選択した水
溶性増量剤を食品に添加することを特徴とす
る、食品の脂肪又は炭水化物の機能性を供する
方法。

２ 食品の甘味性炭水化物の甘味でない機能性を
置換する、上記１記載の方法。

３ 甘味性炭水化物は蔗糖である、請求項２記載
の方法。

４ 食品はアイスクリームタイプ製品、新規冷凍
品、又は他の氷菓、ソフトドリンク、キヤンデ
イ、又は培焼品である、上記１記載の方法。

５ 水溶性増量剤はヘミセルロースＢである、上
記４記載の方法。

６ 水溶性増量剤はヘミセルロースＢである、上
記１記載の方法。

７ ヘミセルロースＢは小麦ふすま、とうもろこ
し糖、大麦糖、大麦外皮、からす麦糖、または
からす麦外皮由来である、上記６記載の方法。

８ 脂肪又は炭水化物の機能性を有する食品にお
いて、脂肪又は炭水化物の全部又は一部をヘミ
セルロースＡ、ヘミセルロースＢ、改質ヘミセ
ルロースＡ、改質ヘミセルロースＢ、又はこれ
らの混合物から選択した水溶性増量剤で置換す
ることを特徴とする、上記食品。

９ 増量剤はヘミセルロースＢである、上記８記
載の食品。

10 ヘミセルロースＢは小麦ふすま、とうもろこ
し糖、大麦糖、大麦外皮、からす麦糖又はから
す麦外皮由来である、上記９記載の食品。

11 水溶性増量剤はヘミセルロースＢである、上
記８項記載の食品。

12 蔗糖の機能性を有する食品において、蔗糖の
全部又は一部を(a)ヘミセルロースＡ、ヘミセル
ロースＢ、改質ヘミセルロースＡ、改質ヘミセ
ルロースＢ又はこれらの混合物から成る群から
選択した水溶性増量剤、および(b)強力甘味料と
置換することを特徴とする、上記食品。

13 強力甘味料はアスパルテーム又はその塩又は
金属複合体、アリテーム、TGS、サツカリン、
サイクラメート又はこれらの混合物である、上
記12記載の食品。

14 強力甘味料はアスパルテームである、上記13
記載の食品。

15 水溶性増量剤はヘミセルロースＢである、上
記14記載の食品。

16 アイスクリームタイプの製品、新規冷凍品又
は他の氷菓において、アイスクリームタイプの
製品、氷菓又は新規冷凍品の蔗糖および脂肪の
全部又は一部をヘミセルロースＡ、ヘミセルロ
ースＢ、改質ヘミセルロースＡ、改質ヘミセル
ロースＢ、又はこれらの混合物から成る群から
選択した水溶性増量剤と置換することを特徴と
する、改良。

17 アイスクリームタイプの製品であつて、０〜
18％のバター脂肪および０〜25％の蔗糖に対す
る置換体として0.2〜25重量％のヘミセルロー
スＡ、ヘミセルロースＢ、改質ヘミセルロース
Ａ、改質ヘミセルロースＢ又はこれらの混合物
を含むことを特徴とする、上記アイスクリーム
タイプの製品。

18 アイスクリームタイプの製品であつて、 10〜15重量％の非脂肪乳固形、 ０〜２重量％のバター脂肪、 0.5〜６重量％のヘミセルロースＡ、ヘミセ
ルロースＢ、改質ヘミセルロースＡ、改質ヘミ
セルロースＢ又はこれらの混合物、 ０〜0.5％のアスパルテーム、 ０〜0.5％のバニラフレーバ、および 76〜89.5％の水 を含むことを特徴とする、上記アイスクリーム
タイプの製品。