JPS62292791A

JPS62292791A - 低カロリ−多糖類の製造法

Info

Publication number: JPS62292791A
Application number: JP13481386A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Yoshida; 司吉田; Masaki Matsudaira; 松平　昌樹
Original assignee: SANMATSU KOGYO KK
Current assignee: SANMATSU KOGYO KK
Priority date: 1986-06-12
Filing date: 1986-06-12
Publication date: 1987-12-19
Also published as: JPH0586958B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】３、発明の詳細な説明皮果上皇と汎分団本発明は、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及び植物繊維の代替として健康維
持のための食品素材として利用されるものである。

従米及歪点丈曵皿題立従来、上述したごとき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に加熱重合させる方
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ノクルコース、マルトース又は
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、所望に応して全反応物に対して約５〜２
０重量％の糖アルコールを添加してこれら糖類の分解点
以下の温度で加熱重合させることから成るものであって
、その反応の際、グルコース又はマルトースについての
各種結合方式の可能性のうち、主として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
によっ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、
反応中の着色を抑制する作用をするものと解される。

しかし、上記提案方法によると各種結合のなかでβ結合
と思われる苦味物質が生成し、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
な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。

さらに、この提案方法では糖アルコールの使用量を反応
物全量の約５〜２０重量％の範囲に制限するものである
から、グルコースのような融点の比較的低い糖類につい
てはこの使用量条件下で脱水縮合反応は可能であるが、
融点の高い糖類、例えば乳υ！（融点２０３℃）及びセ
ロビオース（融点２２５℃）を原料として用いる場合に
は上記範囲の糖アルコールの使用量条件では反応物全体
が固化して熱伝達が困難となり、さらに高温で加熱する
と糖原料が過分解を起こして著しく着色し、以後の精製
が困難になるので、原料として用いる糖類の種類に制限
を受けるという問題もある。

加うるに、この方法によると、グルコースは前述のごと
く各種の結合方式により重合体を形成するためにアミラ
ーゼ系の酵素によって分解を受は難（なるが、一方アミ
ラーゼ系の酵素の分解対象となるα１−４、α１−６の
結合も確率的には存在している可能性があり、事実、こ
の方法で得られる重合体はアミラーゼ系酵素によって一
部分解するため、カロリーとしても３／４の低減にとど
まる。

発明が解決しようとする山　点本発明は、低カロリー糖質食品素材としての多糖類の製
造上にみられる軟土の問題点に鑑みなされたものであっ
て、苦味物質の生成や着色の起こらない、且つアミラー
ゼ系酵素による分解可能性が著しく低減される低カロリ
ー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、苦味物質の生成を伴わない呈味性の優れ
た多糖類を製造するための糖原料として融点のさらに高
い＜Ｊ！ｉ類についてその重合反応が円滑に゛行い得る
方法に関して検討した結果、糖原料として容易に入手し
得る乳糖を用い、乳糖に対して３０重量％以上の糖アル
コールと無機酸もしくは有機酸との存在下に乳ｔＪＦｉ
を加熱して重合させることにより、上記課題の解決に成
功し、本発明をなすに至った。以下本発明の詳細な説明
する。

３里坐盪底本発明の構成上の特徴は、乳糖を、塘アルコールと無機
酸もしくは有機酸との存在下に、可及的無水条件下で加
熱して重合反応を行わしめ、ついで残留する糖アルコー
ルを除去することにより、隨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ＩＩＱ”とは、単一の物質の集合
体でなく、異種の糖残基が結合した各種重合度を有する
非還元性重合体の集合体を意味する。

課　を解決するための手本発明において出発原料として用いる乳糖は、動物乳に
存在し、グルコースとガラクトースの異種の糖が結合し
た還元二糖類であって、２０３℃の融点を有する。

本発明では、上記乳糖を出発原料として用いて異種糖質
量の重合反応を主眼とするものであるから、これに他の
＄１３ｉ類例えばグルコース、マルトース、澱粉部分加
水分解物その他のガラクトース、マンノース、フラクト
ース、蔗糖、キシロース等を一部添加してヘテロシステ
ムでの重合反応を行わせることも可能である。

本発明において乳糖とともに反応させるのに用いる糖ア
ルコールは、反応に際して乳糖の還元末端基との脱水縮
合及び水分子の出入を伴わない、いわゆる加糖アルコー
ル分解を起して非還元糖を生成する作用を有する。

本発明では糖アルコールを乳糖に対して３０重量％以上
の過剰用いるものであって、それにより反応終了時に未
反応の糖アルコールを残留させて反応物が実質的に無水
状態であっても流動性を保つことができて、反応容器か
らの反応物の取出しが容易に行い得るようになる。また
反応系に糖アルコールが過剰に存在することにより、融
点の高い糖原料でも融点以下の温度で反応を円滑に進行
させることが可能となる。すなわち、乳糖の融点は２０
３℃であるにもかかわらず、例えば乳糖に対し同量のソ
ルビトールの存在下で反応を行う場合、１６０℃の反応
温度で反応の初期段階では乳糖は懸濁状態であるが、徐
々に重合反応が進行して約２０分経過後には完全に透明
な溶融状態となり、しかも着色は極めて微弱な反応液と
なる。これに対し、糖アルコールの使用量が乳糖に対し
て３０重世％より少ないと、反応温度を１８０℃以上に
保つ必要があり、糖質原料が１７５℃付近で急激に過分
解を起こして着色を生じ、且つ反応物が固化して円滑な
反応を進めることが不可能となる。なお、糖アルコール
の使用量は、乳糖に対して３０重量％以上であれば制限
がないが、その使用量が増加するに伴い、生成する多糖
類は低分子化する傾向があるので、５０重量％程度まで
が好ましい。しかし、υ３アルコールの使用量を変える
ことにより各種の重合度を有する多糖類を得ることがで
きるので、本発明では用途に応じた物性を有する多糖類
を得ることもできる。

ここで用い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、マルチトール等を例示し得るが、取扱い上あるいは
経済性、呈味性及び反応性等の観点からはソルビトール
が好ましい。

本発明では、糖アルコールとともに無機酸もしくは有機
酸を重合反応の触媒として用いるものであって、これら
の酸は不揮発性であれば特に制限がないが、無機酸とし
てはリン酸が好ましく、反応系における全固形分量に対
して０．３〜０．５重量％程度の量を用いるとよく、ま
た、有機酸としては種々のカルボン酸、特にエステル架
橋が必要な場合はクエン酸、フマール酸、酒石酸、リン
ゴ酸等のポリカルボン酸の使用が好ましく、その使用量
も反応系における全固形分量に対して５乃至１５重量％
程度が好ましい。

本発明に従って、乳糖と糖アルコール及び酸触媒の混合
系からなる反応体を可及的無水条件下で加熱して重合反
応を行う場合、乳糖は酸による触媒作用によって、前述
したように、糖アルコールと脱水縮合が行われ、又加糖
アルコール分解によって糖アルコールと結合して還元基
のブロックが行われる。一方、グルコース残基、ガラク
トース残基の転移反応及び乳糖の転移反応が同時に進行
して各種重合度を有する非還元性多糖類が生成する。そ
して、この場合、糖アルコールの使用量を制御すること
によって、構成の一定した各種重合度を有する多糖類を
得ることができる。

本発明の実施に当っては、例えば糖アルコールとしてソ
ルビトールを用いる場合、粉末ソルビトールの使用では
１００〜１１０℃に加熱溶融したもの、また、７０％（
固形分）ソルビトール溶液の使用では、その溶液のまま
乳糖粉末と、乳糖７０重量部に対してソルビトールとし
て３０重量部以上をそれぞれ混合し、これに酸としてリ
ン酸では０．３〜０．５　ｗｔ％、クエン酸では５〜１
５ｗｔ％添加し、減圧下に加熱して１６０℃に昇温する
と、当初乳糖は懸濁状態で白濁しているが、１５〜２０
分経過後には重合反応の進行とともにほぼ完全に透明な
溶融液となる。この際の反応温度は乳糖の使用量により
異なるも通常１６０〜１８０℃でよく、また、反応時間
は３０分〜２時間で十分である。

このようにして得られる重合反応物は溶融状態で十分流
動性を有するので、反応後の温度で反応容器からそのま
ま排出するか、或いは水を徐々に江別して沸とう状態で
撹拌することにより常温で流動性を保持する濃厚水溶液
として排出することができる。

ここで得られる反応液は若干着色しており、また、酸性
であるため、中和後、活性炭及びイオン交換樹脂を用い
て脱色、脱塩して精製する。

なお、この場合、反応液中には、反応時に用いたソルビ
トールの使用量によっては通常１０重量％以上のソルビ
トールが未反応のまま残留する。ところがソルビトール
は動物体内で消化されカロリー源となるので、上記残留
のソルビトールは反応液から除去するのが望ましく、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ソルビ
トールを分別除去する。このソルビトールの分別除去は
、上記反応液の脱色、脱塩のための精製工程前に行って
もよく、また、上述のように精製後の反応液について行
ってもよい。分別除去したソルビトールは回収して？ａ
ｍ後次の重合反応における糖アルコールとして再利用す
る。

上述のようにして精製処理と糖アルコール（ソルビトー
ル）の分別除去処理を行った後、得られる反応物（乳糖
重合体）は７；縮してシラツブとして製品とするか、も
しくは噴霧乾燥してわ）未化して製品とする。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　ｌソルビトール溶液（水分３０％）　１４３ｇにりん酸０
．３ｍｌを添加し、１４０℃に昇温後、乳ｖ４（水分５
％）　１０５　ｇを加えて攪拌し、均一に混合した後５
００ｔａ！容ロークリエバポレータに移し換え、シリコ
ン油浴中で７５０ｍｍＨＨの減圧下に１００℃より１６
０℃まで徐々に加熱して昇温した。ロークリエバポレー
タの回転数は８０ｒ、ｐ、麺とした。１６０℃昇温時点
では乳糖は′ＡＡ濁状前状態ったが、約２０分経過後に
は重合反応の進行とともに透明な）８融状態となったの
で、引続き１６０℃で４０分間保持して反応を終了した
。

反応液は黄褐色を呈した０次いで、反応液に水を小量づ
つ添加しながら、反応容器ごと振のし沸盪状態が停止す
るまでこの操作を繰返した。反応物は容易に均一な水溶
液となり、容器からの排水操作も容易であった。容器か
ら取出した反応物を石灰による中和後の重合反応物のＤ
Ｅは１．３であり、糖組成は次のとおりであった。

ソルビトール：　２５．６％、Ｇ２　：　２３．３％、
Ｇ３　：　２０．３％、０４〜Ｓ：　２９．０％その他
２％であった。（Ｇｒは非還元ｔｉであってｎは重合度
を示す。）次に上記重合反応物中に残留する未反応ソル
ビットを除去する目的をもって、下記手順によりソルビ
トールの分別除去を行った。

分離装置としては直径と高さの非がｌ：　２の１リツト
ル容カラム４基から構成された疑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Ｎ
ａ型として充填し架橋度は４であり、粒径は６０メツシ
ユであった。操作は原液と水の注入と分画液の排出およ
び含液を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−による自動制御によ
った。

原液濃度は５０％（Ｗ／Ｗ）とし、分別比は成分比にし
たがって７５：２５とした。通液温度および用水温度は
６０℃に保った。目的とする反応重合体の分別集７夜に
ついては、これを精製し７農縮してシラツブ。

（水分３０％）となし、また一部を噴霧乾燥した。

分析の結果、ＤＥは０．７４であり、糖組成はソルビト
ール：２．０　％、ｃ、　：　２６．１％、Ｇ３　：　
２８．３％、Ｇ４　：　１８．９％、Ｇ３以上：　２４
．７％であった。

またラクターゼによる反応は陰性であり、アミロ（Ｌ４
）グルコシダーゼ、（１，４，１，６）グルコシダーゼ
、アミロ（１，４）デキストリナーゼの混合系からなる
酵素を過剰に加え、５５℃、２時間糖化した結果の糖組
成はソルビトール＝５．３％、グルコース：４．０％、
Ｇｚ　：　２４．８％、Ｇｓ　：　２６．７％、Ｇ、　
：　１７．４％、Ｇ３以上：　２１．３％であった。苦
味は全くなく良質の甘味であった。

実施例　２ソルビトール溶液（水分３０％）９４ｇにりん酸０．３
ＩＩｌを添加し、これに乳糖（水分５％）１４０ｇを加
えて攪拌し均一に混合した後、５００ｓｊ！容ロークリ
エバポレータに移し換え、シリコン油浴中で７５０ｓ＋
ｍ１１ｇの減圧下に１７５℃まで昇温した。１時間の反
応後反応物は溶融状態にあったが実施例１の場合よりか
なり着色した０反応液のＤＥは３．２を示し、糖組成は
次のとおりであった。

ソルビトール：　１０．９％、グルコース：１．３％、
Ｇｘ　：　　１９．６％、０３　　：　　１７．６％、
Ｇ４　：　　１３．５％、ＧＳ　：　１０．９％、Ｇ＆
以上：　２６．３％であった。苦味は全く感じられなか
った。

実施例　３ソルビトール溶液（水分３０％）　１４０ｇに乳糖１０
０ｇおよび、くえん酸Ｌｏｇを加え、ロークリエバポレ
ータで７００ｍｍ１１ｇ減圧下にシリコン油浴中で１６
０℃、１時間加熱した。反応液のＤＢは１．２を示し、
糖組成は次のとおりであった。

ソルビトール：　１９．６％、グルコース０．５％、Ｇ
、　：　２３．３％、ｃ、　：　１６．６％、Ｇ、　：
　１０．８％、Ｇ、　：　１３．５％、Ｇ６以上：　１
５．７％であった。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）乳糖を、糖アルコールと無機酸もしくは有機酸と
の存在下に、可及的無水条件下で加熱して重合反応を行
わしめ、ついで残留する糖アルコールを除去することを
特徴とする低カロリー多糖類の製造法。
（２）糖アルコールを乳糖に対して３０重量％以上存在
させて重合反応を行う特許請求の範囲第（１）項記載の
多糖類の製造法。
（３）糖アルコールがソルビトールである特許請求の範
囲第（１）項又は第２項記載の多糖類の製造法。
（４）加熱を１５０℃乃至２５０℃の温度で約２時間行
う特許請求の範囲第（１）項記載の多糖類の製造法。
（５）反応後に残留する糖アルコールを分別により除去
する特許請求の範囲第（１）項記載の多糖類の製造法。