JPS6016221B2 - 飲料製品とその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、筋肉酷使期間中の人体に液体と炭水化物とを
急速投与するのに特に適した飲料製品に関する。

本発明には、該飲料製品の製造方法と、筋肉酷使期間中
に発汗により失われる水を補充し、かつ血液のグルコー
ス含量の低下を防止する方法も含まれる。比較的長い筋
肉酷使期間中、各人の筋肉使用能力の限界を定めるのは
主として２つの因子である。

これらは１つは低血中糖濃度であり、そして１つは発汗
による液体の損失である。血中糖舎童は筋肉使用中減少
し、一方、肝臓と筋肉中の炭水化物貯蔵量は比較的少な
く、又、全ての形態の筋肉使用がグルコースの消費の多
大の上昇の原因となる。発汗による液体と電解質の損失
もかなりのものになることがあり、それらは主として、
使用強度と周囲温度に依存する。筋肉使用中に炭水化物
含有水溶液を投与すると血中糖濃度が高められ、インシ
ュリンレベルが高められ、肝臓での代謝がグリコーゲン
貯蔵方向に再調整されることは知られている。

かかる溶液は摂取後に直ちに胃に入る。しかし胃では水
や炭水化物の吸収は生じない。かかる吸収は、溶液が幽
門を通って腸に入った後にのみ生ずる。胃が空になり水
や炭水化物が陽に達する速度が、筋肉使用中の最大液体
投与量を限定する一主要因子である。幽門は通常閉じて
おり、その閉口は胃内の食物量により本質的にコントロ
ールされる。一般的には、質内容物の浸透圧が低い程早
く内容物は陽に運ばれる。本発明の目的は特に、所要量
の血中糖増加性炭水化物を含み、但し、摂取された飲料
製品が、液体及び、オリゴ糖類と多糠類の消化により形
成されるグリコースの吸収のために急速に胃を通過して
腸に入る大きさの低浸透圧を有する良味飲料製品を達成
することである。多数の様々ないわゆる清涼飲料が現在
市販されているが、これらは発汗による液体損失、筋肉
使用により消費される血液及び筋肉中のグルコースを補
充することを目的としている。

しかし、かかる既知飲料の浸透圧はせし、ぜし、血液の
浸透圧と等張であり、従って、胃から腸への通過にとっ
ては最適ではない。これは、かかる既知飲料は炭水化物
源として本質的にグルコース、フルクトース等の単糖類
を含むことによる。本発明による飲料製品はそれとは対
照的に本質的に単糖類を含まず、可溶性オリゴ糖類及び
／又は多糖類の低張溶液である。

単糖類であるグルコースとフルクトースとは可溶性オリ
ゴ糖類及び不溶性多縫類よりかなり低い分子量を持つ。
しかし、可溶性オリゴ糖類及び不溶性多糖類は胃及び陽
で非常に急速に消化されて再吸収可能の単糖類とりわけ
グルコースを形成することが発見されている。それら単
糖類は問題のオリゴ糖類よりかなり低い分子量を持つの
でその溶液及び／又はサスペンションは比例して低い浸
透圧を持つ。しかし、飲料製品は快い味を持つことが望
ましく、そのためには、一定レベルの甘味オリゴ糖類を
製品中に維持することが適当である。本発明による飲料
製品中の炭水化物の全量は２〜２の重量％の範囲内にあ
ることが好ましい。本発明による、即使用可能の飲料製
品は低浸透圧を、好ましくは２５ｑｏで約７．５〜１．
ぴ気圧の、更に好ましくは６．０〜２．５気圧の、特に
５．５〜３．０気圧の範囲内の浸透圧を持つ。

その等張圧は２５ｏｏで約７．＄気圧である。該炭水化
物に加えて、本発明の飲料製品には体液中に普通存在す
る塩化ナトリウム及び塩化カリウム、リン酸ナトリウム
及び／又はカリウムの様な無機塩をも含めるのが適当で
ある。

身体酷使期間は、特に高周囲温度においては身体が、発
汗により上昇体温を下げるようと努める。汗として出る
液体は本質的に上記塩を含む低張溶液である。しかし、
比較的短期間の使用中は、生理学的見地からは、発汗で
失われた塩を補充する必要は必ずしもない。該損失は次
の食事で補充されるからである。しかし、味の観点から
は、良味飲料には一定量の塩を含めることが望ましいで
あろう。従って、本発明による飲料製品には上記種類の
塩を飲料１そ当たり最大３夕、好ましくは最大１．５夕
の量で含めることが好ましい。飲料製品には、かかる製
品中に常用される小量の香気物質をも含めるのが適当で
ある。味のため、本発明の飲料製品にはＤＰが２〜５以
内の、サッカロース、マルトトリオース等の１種ないし
それ以上の甘味オリゴ糖類を、９００から殿粉の分子量
迄の範囲内の平均分子量を持つ多糖類と組み合せて含ま
せることが適当である。

本発明による好適態様の飲料製品（本質的には明白に水
溶一性である）は味の観点から、ＤＰが２〜５以内にあ
るサッカロース、マルトトリオース等の所望舎量の１種
ないしそれ以上の甘味オリゴ糖類を、約９００〜２５０
０の範囲の分子量を持つ多糖類と組み合せて含む。本発
明によるもう１つの好ましい飲料製品は、即飲用可能の
飲料１そ当たり２０〜７０夕のサッカロース、約９００
〜２５００の範囲内の平均分子量を持つ５〜２００夕の
本質的に水落性の多糖類及び約０．５〜１．５夕の量の
無機塩そして、所望ならば香気物質とビタミンをも含む
ことを特徴とする。

特に０℃未満の周囲温度での使用に適合された、本発明
による一特定形態の上記飲料製品は、可溶性多糖類の含
量が上記範囲内の上半部内、例えば１００〜２００夕／
そ内、にあり、サッカロース含量が上記範囲の下半部内
、例えば２０〜５５夕／そ内、にあり、その浸透圧が７
．５〜４．５気圧、特に５．０〜６．世気圧の範囲内に
あることを特徴とする。

この特定形態の飲料製品は従って、含水量と比べて比較
的高含量の炭水化物を含む。０℃禾満の様な低温での身
体使用期間中の発汗による液体損失は比較的少なく、一
方グルコース消費量が非常に大きいからである。

２５ｑＣより高い周囲温度での使用に特に適している第
２の特定形態の飲料製品は、可溶性多糖類舎量が該範囲
の下半部内、例えば０．５〜１．５夕／そ内にあり、同
機に、サッカロース含量が該範囲内の下半都内、例えば
２０〜４０タノそ内（共に即飲用可能の飲料を基準とし
て計算）、にあり、その浸透圧が１．０〜４．５気圧、
特に２．５〜４．ぴ気圧、の範囲内にあることを特徴と
する。

本発明には又、本発明による飲料製品の製造方法も含ま
れ、この方法は、本質的に単糖類を含まずかつ水溶性の
オＩＪゴ糖類と、水不落・性でもよい多糖類と、最終飲
料の１そ当たり約３．０夕迄の小量の、塩化ナトリウム
等の体液中に生ずる可溶性無機塩と、好ましくは更に常
用の可溶性香気物質とを、最終溶液又はサスペンション
が２５ｏｏで約７．５〜１．戊気圧の範囲内の、好まし
くは６．０〜２．５気圧の範囲内の、最も好ましくは５
．５〜３．の気圧の範囲内の低張浸透圧を持つ様な量で
水に溶解及び／又は分散させることを特徴とする。

本発明には又、筋肉酷使期間中に発汗で失われる水分を
急速補充し、又、血液のグルコース含量の低下を急速防
止するための方法も含まれ、この方法は、上記タイプの
飲料製品を体内に経口投与することを特徴とする。

本発明による飲料製品中に存在するオリゴ糖類及び／又
は多糖類の定義中の用語“本質的に単糖類を含まない”
は、該糠類の製造方法に起因する小量の単糖類がその中
に存在し得ることを意味する。

該製造方法に起因して存在するかもしれない小量の単綾
類はしかし、望ましくはなく、実際上可能な限り低豊に
保つべきである。約２５０び室の分子量城を持つ市販多
糖類製品は普通、大部分の目的に許容され得る２〜３重
量％のグルコースを含む。筋肉使用中の血中糖濃度の変
化を炭水化物濃度の異なった溶液の投与と関連して研究
する目的で長期の実際的な実験を行った。

健康人をェルゴメータとしての自転車での長期筋肉酷使
と関連してテストに付し、静脈血中のグルコースとラク
テートの濃度を一定間隔で測定した。１つの代表的実験
では、８人の志願者（１７〜４６才の年令範囲内の６人
の男と２人の女）を参加させ、自転車競争を経験させた
。

参加者の最大酸素消費量は平均４．１〆／分（範囲は２
．８〜５．３〆／分だった）。参加者は４つの異なった
時間に検査した。休息時及び、自転車というェルゴメー
タでの筋肉使用中（２時間、最大好気館の６０％）くり
返してグルコースとラクテートの濃度を分析するために
各時間に血液サンプルをひじの静脈血から採取した。筋
肉使用期間中参加者には１０００Ｍ／時の４つの異なっ
たテスト飲料を２５０の‘宛の４つの部分に分けて１５
分毎に与えた。４つのテスト溶液は飲料１そ当たり次の
組成を有していた。

‘１｝ 後記実施例２による製品 サツカロース ６５夕 ３００〜２０００の範囲内の 分子量を持つ多糖類 １５タ クェン酸 １．８夕 無機塩 １夕 ■ 市販品 グルコース ３５夕 フルクトース ２０夕 無機塩 １．６夕 ｛３｝ 実施例２による製品と同一の浸透圧を持つ対応
品グルコース １２．５タ フルクトース ２２夕 無機塩 １夕 ■水 飲料｛１’，‘２，‘４｝を前述の如く投与した間、８
人の参加者は全て筋肉を使用しており、一方、５名には
溶液｛３’を投与した。

筋肉使用は“シーメンスェレマ（ＳｉｅｍｅｎｓＥ１ｅ
ｍａ）”タイプの自転車というェルゴメー夕で行った。

休息中及び筋肉使用中の脈数はＥＫＣで測定した。静脈
皿中のグルコースとラクテートの濃度を酵素分析した。

参加者の最大酸素消費量を別の研究で調べた〔自転車（
ェルゴメータ）での筋肉使用を段階的に高め、息として
はかれた空気をダグラスバツグに補集した〕その酸素と
二酸化炭素の含量をショランダー法により分析した。該
実験中に参加者は２時間、最大酸素消費能の６０％に対
応する負荷で筋肉を使用した。

結果は第３図に示されている。

筋便使用期間前の血中糖含量は４．７±０．２ミリモル
／そであり、これは、参加者が基礎代謝状態にあること
を示した。

筋肉を使用し、かつ溶液１を投与する間にグルコース濃
度はまず上昇し、筋肉使用開始の約４５分後に最高値（
十２８土５％）に達した（表１と第１図を参照せよ）。
その後グルコース含量は減少し、筋肉使用前の休息中の
濃度より約５〜１０％高い高原値に達した。このレベル
が筋肉使用期間の終りまで維持させた。参加者に市販品
（溶液２）を投与した時にも同様な濃度変化が観察され
た。

まず、４８分後にピーク（十１８±５％）があり、つい
でグルコース含量は連続して減少し、２時間に初期値に
達した。しかし、市販品を投与した時は全ての測定時期
において血中糖濃度は、実施例２による製品の場合（第
１図）に比較して有意に低かった。溶液３の投与中は血
中糖含量の初期上昇はなかった。該含量は９０分（この
時でゆっくりとした減少が認められた。筋肉使用期間の
終りにおいて−１０土４％）までは本質的に不変だった
。水（溶液４）を用いた対照での研究では、他群の場合
よりも有意に低い血中糖濃度が得られた。

しかし、筋肉使用期間の終りにおいては、グルコース濃
度に関しては水、溶液３、市販品（溶液２）のいずれを
投与しても有意な差はなかった。参加者に実施例２によ
る製品を投与した時にのみ、水投与の場合よりも高い皿
中糖含量（十１８％）が得られた。休息状態中の静脈血
のラクテート濃度は０．８十０．１モル／そであった。

全群においてラクテート含量の小さな初期上昇があり（
十１０〜２０％）、その後に濃度は初期値にまで低下し
た（表ロを参照せよ）。

筋肉使用中、様々な飲料を投与したことに関連したラク
テート含量の差はなかった（表ロを参照せよ）。筋肉使
用中、脈数は初めの数分は約１４０〜１５０回／分で増
し、その後はわずかではあるが更に約１０％増した。

脈数は全ての被検飲料の投与後は同一であった。得られ
た結果は、最記筋肉酷使の際に本発明の実施例２による
製品を投与すると、市販品溶液２、溶液３、水の投与後
の場合に比べて血中糖濃度が高くなることを示している
。

実施例２による製品の投与後のグルコース含量が高いの
で使用筋肉における基質分布が改良され、これにより、
筋肉と肝臓中に存在するグリコーゲンが貯蔵され得るこ
とを示していると思われる。長期筋肉使用熊Ｊ力は一般
に、皿中糖含量の減少（筋肉疲労となる）と脳機能の低
下により限界が定められる。実験は、筋肉使用中に実施
例２による製品を投与することによりこれを防止できる
ことを示していると思われる。かくて、長期間の筋肉使
用能が向上Ｚされ得る。結果は、実施例２による製品中
の炭水化物の腸における吸収に比べて早いことを示して
いると思われる。

これは恐らく、本発明による製品は単糖類を本質的に含
まないという事実に起因するものである。このため、溶
液の浸透圧は、主として単糖類を含む溶液の場合より低
いであろう。前述通り、胃を空にする速度は主として胃
内容物の浸透圧に依存する。更に、腸からの炭水化物の
吸収よりも胃が空であるか否かが、筋肉使用中に使用で
きる液体と炭水化物の量を限定している。この様に、上
記実験は、市販品に比べて本発明の製品の低張浸透圧が
低いので飲料が急速に胃を通って陽に入り、そこで被投
与炭水化物が、筋肉使用中の高血中糖含量が維持できる
様に単糖類に急速に消化されたことを示していると思わ
れる。これは又、飲料地．３を用いて得られた結果によ
っても示されている。この飲料は単糖類であるグルコー
ス、フルクトースの形の炭水化物を、溶液の浸透圧が実
施例２の製品と同一になる量で含んでいた。従ってこれ
ら２つの溶液は胃を同一速度で通過したはずである。溶
液３投与後の血中糖含量が低いのは明らかに、実施例２
の製品に比べて炭水化物含量が低いことに起因する。脈
数と血中ラクテート濃度は飲料が異なっても同一であり
、これは、全群において循環適応性が似ていたことを示
している。

従って、実施例２の製品を摂取後の血中グルコース含量
が高いのは、筋肉使用中の血液濃縮によるものではない
。行なわれた実験の結論は、長期筋肉酷使期間中に本発
明の製品を投与することは、高い血中糖濃度の維持と、
長時間筋肉使用に対する能力の向上に寄与することにな
るというものである。実験は又、他の被験飲料の効果に
比べて好ましい本発明の製品の効果が、炭水化物含量に
関連してその低夕張浸透圧が低いことによるものである
ことも示している。表 １ 様々な飲料投‐与中の、自転車というェルゴメータでの
筋肉便用く最大好気能の６０紫）前、使用中の静脈血中
のグルコースとラクテートの濃度表 □飲料を段‐与し
ながらの筋肉使用（最大好気能）中の脈数本発明を以下
の非限定的実施例により例示する。

実施例 １ 一般用清涼飲料 夕／夕（飲料） サツカロース ５５ 多糖類 ２０ クエン酸 １．８ クエン酸様香気物質 １．０ ＮａＣＩ Ｉ．０＊約１７４
０〜２１００の範囲内の平均分子量を持つ本質的に水落
性の多糖類の市販混合物。

成分を乾燥状態で混合し、１その水に溶解した。

２６０で約５．の気圧の浸透圧を持つ快い味の清涼飲料
が得られた。

実施例 ２ 一般用清涼飲料 夕／夕（飲料） サツカロース ６０ 多糠類 １５ クエン酸 １．８ クエン酸様香気物質 １．０ ＮａＣＩ Ｏ．６ ＫＣＩ Ｏ．Ｉ ＮａＨ２Ｐ０４ ０．１ Ｋ２ＨＰ０４ ０．１ ＮａＨＣ０３ ０．１ ＊約９００〜１０５０の範囲内の平均分子量を持つ本質
的に水溶性の多糖類の市販混合物。

成分を乾燥混合し、１その水に溶解して、２５℃で５．
準気圧の浸透圧を持つ良味飲料を得た。

実施例 ３２６０より高い温度に特に適合された清涼飲
料夕／夕（飲料）サツカロース ３０ 多糖類 ｌｏ クエン酸 ０．８ クエン酸様香気物質 １．０ ＮａＣＩ Ｏ．６ ＫＣＩ Ｏ．１ Ｎａ山Ｐ０４ ０．１ Ｋ２ＨＰ０４ ０．１ＮａＨＣ０３
０．１＊約９００〜１０５０の範
囲内の平均分子量を持つ本質的に水溶性の多穫類の市販
混合物。

成分を乾燥混合し、１その水に溶解して、２５ｑｏで約
３．５気圧の浸透圧を持つ良味清涼飲料を得た。

特に低い低張浸透圧と比較的低い糠類含量のゆえにこの
飲料は、液体の投与が特に重要である時に２５こ０を越
える高周囲温度での使用に特に適している。実施例 ４ ０℃より低い低周囲温度での使用に特に適合された清涼
飲料夕／夕（飲料） サツ力ロース ４５ 多糖類 １０５ クエン酸 １．８ クエン酸様香気物質 １．０ ＮａＣＩ Ｏ．６ ＫＣＩ Ｏ．Ｉ Ｎａ比Ｐ０４ ０．１ Ｋ２ＨＰ０４ ０．１ＮａＨＣ０３
０．１＊約９００〜１０５０の範
囲内の平均分子量を持つ本質的に水溶性の多榛類の市販
品。

成分を乾燥混合し、１その水に溶解して、２５ｑｏで５
．２気圧の浸透圧を持つ良味清涼飲料を得た。

糠類含量が比較的高いのでこの飲料は、炭水化物投与が
特に重要である時に０００より低い比較的低温での使用
に特に適している。実施例 ５ 予備品として適当な乾燥粉状製品 タノク（飲料） サツカロース ２０ 多糖類 １０５ 殿粉ミール ９５ 香気物質（乾燥） ３ ＮａＣＩ Ｉ ビタミンミックス １ ＊約９００〜１０５０の範囲内の平均分子量を持つ本質
的に水瀞性の多糖類の市販混合物。

成分を乾燥混合し、気密シールしたバッグに詰めて、非
常時用予備品として適当な製品を得た。

使用前に粉末を水に分散させ、熱又は冷状態で摂取する
。水添加時の低浸透圧（２６０で３．６気圧）により、
摂取物は確実に急速に胃を通って８易に入り、これによ
り皿中糖含量は急速に上昇する。第１図からわかる様に
、筋肉使用能は発汗による体液の損失に伴い急速に低下
する。体重に基づいて計算して３．９％の液が失われる
と筋肉使用館の約５０％が失われるということは驚くべ
きことである。これは、筋肉使用中に失われる液の補充
の重要性を示している。第２図に例示された実験におい
ては、実験に参加した者に重量に基いて計算して２．５
％，５％，１０％，１５％濃度のグルコース水溶液を与
えた。

等容量の各溶液を摂取させた。図は、２．５％濃度のグ
ルコース溶液は２び分後に胃を完全に通過し、一方、１
５％グルコース溶液は同一時間後はまだ胃内に留まって
いることを示している。５％，１０％という中間のグル
コース濃度を持つ溶液は中間の値を示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、筋肉酷使中の液体損失量の関数としての筋肉
使用能を示す。 第２図は様々な濃度のグルコース溶液を摂取後の胃が空
になる速度を示す。第３図は、筋肉酷使中、様々な被験
飲料を一定間隔で投与した場合の血中グルコース含量を
示す。打一９Ｊ 打９．３． 付９ｔ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長時間の筋肉酷使期間中の人体に液体及び炭水化物
   を急速投与するに適する飲料製品において、可溶性オリ
   ゴ糖類及び／又は多糖類及び、飲料製品１ｌ当たり最高
   ３ｇの体液中に存在する塩化ナトリウムの様な無機塩の
   、本質的に単糖類を含まない低張溶液からなり、該溶液
   は不溶性多糖類の懸濁粒子を含む飲料製品。 ２ 前記無機塩は、飲料製品１ｌ当り最高１．５ｇ含ま
   れる特許請求の範囲第１項記載の飲料製品。 ３ 前記溶液は、飲料中に通常使用される少量の香気物
   質を含む特許請求の範囲第１項記載の飲料製品。 ４ 溶液又はサスペンシヨンが２５℃で約７．５〜１．
   ０気圧の範囲内の浸透圧を持つ、特許請求の範囲第１項
   記載の飲料製品。 ５ 前記浸透圧が、６．０〜２．５気圧である特許請求
   の範囲第４項記載の飲料製品。 ６ 前記浸透圧が、５．５〜３．０気圧である特許請求
   の範囲第５項記載の飲料製品。 ７ オリゴ糖類としての、味の観点から望ましい含量の
   、サツカロース及びマルトトリオースの様なＤＰが２〜
   ５内である１種ないしそれ以上の甘味オリゴ糖類を、９
   ００から殿紛の分子量までの範囲内の平均分子量を持つ
   多糖類と組み合せて含む特許請求の範囲第１項または第
   ４項記載の飲料製品。 ８ オリゴ糖類としての、味の観点から望ましい含量の
   、サツカロース及びマルトトリオースの様なＤＰが２〜
   ５内である１種ないしそれ以上の甘味オリゴ糖類を、約
   ９００〜２５００の範囲内の分子量を持つ多糖類と組み
   合せて含み、本質的に明白に水溶液である、特許請求の
   範囲第１項または第４項記載の飲料製品。 ９ 最終飲料製品１ｌ当たり２０〜７０ｇのサツカロー
   ス、約９００〜２５００の範囲内の平均分子量を持つ５
   〜２００ｇの本質的に水溶性の多糖類、香気物質及び、
   約０．５〜１．５ｇの無機塩を含む、特許請求の範囲第
   １，４及び８項のいずれかの項に記載の飲料製品。 １０ ０℃より低い周囲温度での使用に適合されており
   、可溶性多糖類の含量が、その上半分の範囲内にあり、
   サツカロースの含量が、その下半分の範囲内にあり、そ
   の浸透圧が２５℃で７．５〜４．５気圧の範囲内にある
   、特許請求の範囲第９項記載の飲料製品。 １１ 前記可溶性多糖類及び前記サツカロースの含量が
   、最終飲料製品１ｌ当りそれぞれ、１００〜２２０ｇ及
   び２０〜５５ｇであり、前記浸透圧が、５．０〜６．０
   気圧である特許請求の範囲第１０項記載の飲料製品。 １２ ２５℃より高い周囲温度での使用に適合されてお
   り、最終飲料に基いて計算して可溶性多糖類の含量が、
   その下半分に範囲内にあり、同様にサツカロース含量が
   、その下半分の範囲内にあり、その浸透圧が２５℃で１
   ．０〜４．５気圧の範囲内にある、特許請求の範囲第９
   項記載の飲料製品。 １３ 前記サツカロース含量が、２０〜４０ｇ／ｌの範
   囲内にあり、前記浸透圧が、２．５〜４．０気圧の範囲
   内にある特許請求の範囲第１２項記載の飲料製品。 １４ 全炭水化物含量が２〜２０重量％の範囲内にある
   特許請求の範囲第１〜１３項のいずれかの項に記載の飲
   料製品。 １５ 水に溶解することを意図された、適当に完全乾燥
   された濃縮物の形をした、特許請求の範囲第１〜１４項
   のいずれかの項に記載の飲料製品。