JPH0670720A - 食物繊維組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、腎臓病患者用食物繊維素材として
適した、リンおよびカリウム含量が少なく、さらに水溶
性および不溶性食物繊維の両者の性質を併せ持つことに
よる、風味食感および便通改善効果に優れた、新規な食
物繊維組成物を提供することを目的とする。 【構成】 小麦フスマを改質してなる食物繊維組成物で
あって、組成物１００ｇあたり、リン１００ｍｇ以下、
カリウム５０ｍｇ以下であり、ヘミセルラーゼによる可
溶化率が１５％以上である食物繊維組成物である。本組
成物は、例えば小麦フスマをプロテアーゼまたはアミラ
ーゼで酵素処理することと、小麦フスマを酸加熱処理、
例えばｐＨ２．０〜４．０、温度６０〜１００℃で部分
加水分解することを任意の順序で併用することによって
得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規な食物繊維組成物
およびその製造方法に関する。詳しくは小麦フスマ中の
リンおよびカリウム量を減少せしめ、なおかつ水溶性お
よび不溶性食物繊維の効果を併せ持つ新規な食物繊維組
成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】腎臓病患者は、種々の合併症の予防また
は改善のために、さまざまな食事療法を行っているが、
これらのうち、水の制限や高エネルギー食摂取による残
渣の減少などから、近年になって腎臓病患者での便秘が
問題視されるようになってきた。これは、通常の便秘に
よる不快感に加え、腎臓病患者では特に、腸管内での異
常発酵から生じる窒素化合物が腎臓病を悪化させること
が指摘されるようになってきたためである。このような
腎臓病に悪影響をもたらす便秘を改善するためには、食
物繊維を摂取することが望ましい。

【０００３】食物繊維は、穀類外皮や野菜等に多く含ま
れるが、これら天然の食品原料にはリンおよびカリウム
が大量に含まれている。腎臓病患者では、カリウムの排
泄が充分でないため、血中カリウム値が上がり、胸苦し
さ、手足のしびれ、最悪の場合は心停止に至ることもあ
る。また、リン濃度はカルシウム濃度と相関関係があ
り、リンの体内蓄積は、腎臓病の合併症の一つである骨
異栄養症と深く関係する。従って、天然の食物繊維含有
食品は、腎臓病患者においては充分量を摂取できるもの
ではなかった。

【０００４】その一方で、近年健康食品として食物繊維
が注目されるようになり、種々の精製食物繊維原料ある
いはそれらを用いた加工食品等が登場している。しかし
ながら、これらの食物繊維原料や加工食品は、風味食感
およびリン、カリウム含量等の点で、腎臓病食として満
足できるものではなかった。

【０００５】また、食物繊維には便量の増加をもたらす
不溶性食物繊維と、腸内有用菌の増殖に伴う、腸管ぜん
動運動の促進作用を有する水溶性食物繊維があり、この
両者の機能を有することにより、一層の便通改善効果が
期待できる。このような不溶性および水溶性食物繊維の
両機能を併せ持つ食物繊維素材としては、特開平０３−
１７５９５１号公報に示されるものがあるが、リンおよ
びカリウム含量が高く、腎臓病患者用食品としては適さ
ない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では、
腎臓病患者用食物繊維素材として適した、リンおよびカ
リウム含量が少なく、さらに水溶性および不溶性食物繊
維の両者の性質を併せ持つことによる、風味食感および
便通改善効果に優れた、新規な食物繊維組成物を提供す
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するもの
は、小麦フスマを改質してなる食物繊維組成物であっ
て、組成物１００ｇあたり、リンが１００ｍｇ以下、カ
リウムが５０ｍｇ以下であり、ヘミセルラーゼによる可
溶化率が１５％以上の食物繊維組成物である。好ましく
は食物繊維含量が６０％以上である食物繊維組成物であ
る。

【０００８】また、上記目的は粒径１ｍｍ以下の小麦フ
スマをプロテアーゼまたは／およびアミラーゼで酵素処
理する工程と、小麦フスマを部分加水分解処理する工程
とを、任意の順序で併用することによっても達成され
る。

【０００９】食物繊維を多く含む穀類外皮中のリンおよ
びカリウム量は、その種類、精製度等によっても異なる
が、例えば小麦フスマでは乾物１００ｇ中にリンを約５
２０ｍｇ、カリウムを約１３０ｍｇ程度含有し、ヘミセ
ルラーゼによる可溶化率は約１０％以下である。また、
小麦フスマ中の食物繊維含量は、概ね４０〜５０％程度
である。

【００１０】そこで、本発明の食物繊維組成物について
説明する。本発明の食物繊維組成物は、小麦フスマを改
質してなる食物繊維組成物であって、乾物１００ｇ中
に、リンを１００ｍｇ以下、カリウムを５０ｍｇ以下含
有しており、さらに好ましくはリンを５０ｍｇ以下、カ
リウムを２０ｍｇ以下含有している。また、本発明の食
物繊維組成物は、ヘミセルラーゼによる可溶化率が１５
％以上、より好ましくは３０％以上である。

【００１１】本発明の食物繊維組成物は、小麦フスマを
改質してなるが、小麦フスマはもともと不溶性性質の強
い繊維成分であるセルロースと、比較的親水性が高く、
可溶化されうる繊維成分であるヘミセルロースを多量に
含んでいる。ヘミセルラーゼとはヘミセルロース成分を
基質として加水分解する食物繊維分解酵素であり、ヒト
の消化液中には食物繊維分解酵素が含まれていないが大
腸に共存しているある種の腸内細菌には、ヘミセルラー
ゼ活性を有するものがある。しかし、小麦フスマを単に
粉砕しただけの食物繊維組成物は不溶性食物繊維性のま
まであり、ヘミセルラーゼによる可溶化率は極めて低
い。

【００１２】本発明の食物繊維組成物は、酸加熱処理に
よる部分加水分解と酵素処理とを併用することによっ
て、ヘミセルラーゼによる可溶化率が１５％以上、より
好ましくは３０％以上であり、ヘミセルラーゼの作用を
受けやすいため、消化管内で腸内細菌が産出するヘミセ
ルラーゼにより容易に可溶化され、水溶性食物繊維と同
様に、有用腸内細菌の生育を促すことが期待される。

【００１３】また、本発明の食物繊維組成物は、１ｇ当
たりの水中沈定体積が、２０ｍｌ以上であることが好ま
しい。この水中沈定体積は、大きいほど食物繊維含水率
すなわち保水性が高いことを示している。特に、この水
中沈定体積が２０ｍｌ／ｇ以上であると滑らかな食感が
得られ好ましい。本発明における「水中沈定体積」は、
食物繊維組成物１ｇを蒸留水５０ｍｌに懸濁し脱気した
のち、メスシリンダーに移して充分量の水を加え、２４
時間放置して水分平衡に達したのちの沈澱物の容積を示
している。

【００１４】更に、本発明の食物繊維組成物中の食物繊
維含量が６０％以上、より好ましくは８０％以上である
と、一回の食事あたりの食物繊維摂取量が好ましいもの
となる。

【００１５】次に、本発明の食物繊維組成物の製造方法
について説明する。本発明の食物繊維組成物の製造方法
は、小麦フスマをプロテアーゼまたはアミラーゼで酵素
処理することと、小麦フスマを酸加熱処理、例えばｐＨ
２．０〜４．０、温度６０〜１００℃で部分加水分解す
ることを任意の順序で併用する。

【００１６】本発明の食物繊維組成物は、リンおよびカ
リウム含量が低く、なおかつ水溶性および不溶性食物繊
維の効果を併せ持つことを特徴とするものである。小麦
フスマ中のリンおよびカリウムは、水または酸性溶液に
よる浸漬処理等によってもある程度は除去できるが、特
にリンに関しては除去することが難しい。これは、小麦
フスマ中のリンがデンプンあるいはタンパク質等と強く
結合した状態で存在しているためと考えられる。

【００１７】また、小麦フスマは、通常不溶性繊維であ
るセルロースと、可溶化されうる繊維成分であるヘミセ
ルロースを含有している。しかし、小麦フスマ中のヘミ
セルロースは、通常状態ではヘミセルロースを可溶化す
る酵素であるヘミセルラーゼによる可溶化率が極めて低
い。これは、不溶性食物繊維であるセルロースにヘミセ
ルロースがとりこまれた状態あるいは強い状態で固定さ
れているためと考えられる。

【００１８】そこで本発明者らは、小麦フスマをタンパ
ク質分解酵素であるプロテアーゼおよび／またはデンプ
ン分解酵素であるアミラーゼによって酵素処理すること
で、小麦フスマ中のリンが強固に結合しているタンパク
質とデンプンをある程度除去するとともに、残ったリン
を遊離しやすい状態とし、また部分加水分解処理によっ
てリンの遊離を促し、しかもヘミセルロースを遊離しや
すい状態とすることによる水溶性繊維としての性質の付
与を行うことができることを見いだした。

【００１９】本発明の食物繊維組成物の製造方法の各工
程について具体的に説明する。第一の工程として、小麦
フスマをコロイドミル、ピンミル、ジェットミル等を用
いて粒径１ｍｍ以下、好ましくは３００μｍ以下に湿式
あるいは乾式粉砕したのち、デンプンを可溶化させるた
めに、６０℃以上、好ましくは８０℃以上の熱水で２０
分以上浸漬処理を行う。

【００２０】第二の工程として、プロテアーゼまたはア
ミラーゼ、もしくは両者を添加し、酵素処理を行った後
に、遠心分離等によって可溶性画分を除く。この時使用
する酵素は、市販のプロテアーゼ、アミラーゼならいず
れでも良いが、おのおのの性質に適した温度およびｐＨ
の条件で処理を行う。

【００２１】第三の工程として、部分加水分解処理を行
う。すなわち、得られた不溶性画分に水（好ましくは２
倍量以上）を加え、硫酸等でｐＨを２．０〜４．０、好
ましくはｐＨ２．５〜３．０に調整する。これを加熱
し、温度６０℃以上、好ましくは８０℃以上、１００℃
以下にて１０分から６０分処理することにより部分加水
分解を行う。そして、室温まで冷却し、水酸化ナトリウ
ム等で中和したのち、遠心分離等によって可溶性画分を
除く。

【００２２】続いて、遊離しやすい状態となったリンお
よびカリウム等を除去するため、水で１〜５回洗浄と固
液分離を繰り返し、固形分を得ることにより本発明の食
物繊維組成物を得る。さらに、所望により固形分を乾燥
させたのち、粉砕して粉砕品とすることができる。

【００２３】本発明の製造方法は、上記第二の工程であ
る酵素処理と第三の工程である部分加水分解処理のどち
らを先に行ってもかまわないが、両者を併用しなけれ
ば、目的とするリンおよびカリウム含量が低く、なおか
つ水溶性および不溶性繊維の効果を併せ持つ食物繊維組
成物は得られない。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。 （実施例１）市販小麦フスマ（商品名：ローラブラン，
寺彦製粉社製、以下同様）をピンミル（商品名：Ｍ−３
型乾式粉砕機，奈良機械社製、以下同様）にて３００μ
ｍ以下の粒度に粉砕し、小麦フスマに対して１０倍量の
水を加え、９７℃にて３０分間加熱処理を行ったのち、
遠心分離（５０００ｒｐｍ，１０分）により不溶性画分
を回収した。これに１０倍量の水を新たに加え、クエン
酸または水酸化ナトリウムでｐＨを６．０に調整したの
ち、アミラーゼ（商品名：ターマミル，ノボ社製）を小
麦フスマに対して１／１０量添加し、９７℃にて３０分
間酵素処理を行った。続いて、水酸化ナトリウムでｐＨ
を７．５に調整したのち、プロテアーゼ（商品名：Ｔｙ
ｐｅ８，シグマ社製）を小麦フスマに対して１／２００
量添加し、６０℃にて３０分間酵素処理を行った。

【００２５】さらに、硫酸にてｐＨを２．７に調整し、
８０℃にて２０分間部分加水分解処理を行った。その
後、室温まで冷却し、水酸化ナトリウムでｐＨ６．０に
調整した。これを遠心分離（５０００ｒｐｍ，１０分）
して固形分を回収し、さらに、１０倍量の水での洗浄お
よび再遠心処理（５０００ｒｐｍ，１０分）を２回繰り
返して行ったのち、熱風乾燥機（６０℃）にて乾燥し、
食物繊維組成物の乾燥粉末（実施例１）を得た。

【００２６】（実施例２）市販小麦フスマをピンミルに
て３００μｍ以下の粒度に粉砕し、小麦フスマに対して
１０倍量の水を加え、９７℃にて３０分間加熱処理を行
ったのち、遠心分離（５０００ｒｐｍ，１０分）により
不溶性画分を回収した。これに１０倍量の水を加えた
後、硫酸にてｐＨ２．７に調整し、８０℃で２０分間の
部分加水分解処理を行い不溶性画分を回収した。

【００２７】次に、１０倍量の水を新たに加え、クエン
酸または水酸化ナトリウムでｐＨを６．０に調整した
後、アミラーゼを小麦フスマに対して１／１０量添加
し、９７℃にて３０分間酵素処理を行った。続いて、水
酸化ナトリウムでｐＨを７．５に調整した後、プロテア
ーゼを小麦フスマに対して１／２００量添加し、６０℃
にて３０分間酵素処理を行った。これを遠心分離（５０
００ｒｐｍ，１０分）して固形分を回収し、さらに、１
０倍量の水での洗浄および再遠心処理（５０００ｒｐ
ｍ，１０分）を２回繰り返して行ったのち、熱風乾燥機
（６０℃）にて乾燥し、食物繊維組成物の乾燥粉末（実
施例２）を得た。

【００２８】（比較例１〜５）比較例として、未処理の
小麦フスマ乾燥粉末（比較例１）、アミラーゼ処理のみ
を行った小麦フスマ乾燥粉末（比較例２）、プロテアー
ゼ処理のみを行った小麦フスマ乾燥粉末（比較例３）、
アミラーゼ処理とプロテアーゼ処理の両方を行ったが部
分加水分解処理を行っていない小麦フスマ乾燥粉末（比
較例４）、および部分加水分解処理のみを行った小麦フ
スマ乾燥粉末（比較例５）を製造した。

【００２９】（試験例）得られた実施例１〜２および比
較例１〜５についてリンおよびカリウム含量の測定、食
物繊維含量の測定、さらにヘミセルラーゼによる可溶化
率の測定を行った。リンおよびカリウムの測定は、灰化
したのちリンはリン−モリブデンブルー法にて、カリウ
ムは原子吸光分析法にて測定した。食物繊維含量は、Ｎ
ＤＦ法により測定した。また、ヘミセルラーゼによる可
溶化率は、得られた乾燥粉末の懸濁液（ｐＨ４．５）
に、乾燥粉末に対して１０％のヘミセルラーゼＭ（商品
名，田辺製薬（株）製）を加え、３７℃で２０時間イン
キュベート後、固液分離して固形分の乾燥重量を測定す
ることにより求めた。それぞれの結果は、表１に示す通
りであった。

【００３０】 表 １ リン含量 カリウム含量 繊維含量 ヘミセルラ―セ゛可溶化率 (mg%) (mg%) (%) (%) 実施例１ 21.2 4.4 88.7 37.0 実施例２ 42.1 6.1 89.4 30.3 比較例１ 514.2 129.7 52.0 4.5 比較例２ 67.6 21.9 72.8 10.5 比較例３ 65.3 15.9 79.6 13.8 比較例４ 63.6 12,8 74.0 10.3 比較例５ 160.1 23.0 69.7 25.9

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の食物繊維
組成物は小麦フスマを改質してなる食物繊維組成物であ
って、組成物１００ｇあたり、リン１００mg以下、カリ
ウム５０mg以下であり、ヘミセルラーゼによる可溶化率
が１５％以上である食物繊維組成物であるので、リン・
カリウムの摂取量を制限される腎臓病患者用食品素材と
して好適に用いられる。すなわち、リン・カリウムの摂
取量を低減するとともに、不溶性食物繊維と水溶性食物
繊維の両機能を併せ持っているので、水の制限・高エネ
ルギー食を伴った食事療法に起因する便秘を極めて効果
的に防止することができ、従来食事療法によって発生し
ていた問題を解決することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】小麦フスマを改質してなる食物繊維組成物
   であって、組成物１００ｇあたりリンが１００ｍｇ以
   下、カリウムが５０ｍｇ以下であり、ヘミセルラーゼに
   よる可溶化率が１５％以上であることを特徴とする食物
   繊維組成物。