KR100235142B1

KR100235142B1 - 난소화성 덱스트린

Info

Publication number: KR100235142B1
Application number: KR1019920020101A
Authority: KR
Inventors: 오오구마가스히로; 한노요시오; 이나다가스유끼; 마쓰다이사오; 가따야스오
Original assignee: 마쓰따니 히데지로; 마쓰다니가가꾸고오교가부시끼가이샤
Priority date: 1991-10-29
Filing date: 1992-10-29
Publication date: 1999-12-15
Also published as: JPH11209403A; KR930007975A; JPH05255404A; EP0540421A1; US5364652A; JPH05178902A

Abstract

(A) 난소화부의 함량이 80%이상이며,

(B) 1→4 글리코시드결합의 글루코오스잔기 30-35%를 포함하고,

(C) 평균분자량이 510~965이며,

(D) 하기의 식으로 산출되는 평균분자량 Y를 갖고,

Y=-293+106.004·X

여기서, X는 「하꼬모리의 메틸화법」에 의해 측정된 1→4, 1→6 글리코시드결합을 갖는 글루코오스잔기의 양이며, 상기한 산출된 값 Y는 실측된 평균분자량의 20%이내의 범위에 있고,

(E) 평균분자량의 중량과 상기한 것의 분자량과의 비가 25 : 1이며, 배소덱스트린을 얻기 위해서 감자전분에 염산을 첨가하여 가열처리하고, 배소덱스트린을 알파아밀라아제와 글루코아밀라아제로 가수분해하고, 가수분해물로부터 형성된 글루코오스의 적어도 ½을 제거하고, 글루코오스분 이외의 것으로 형성된 것을 특징으로 하는 난소화성 덱스트린.

Description

난소화성 덱스트린

제1도는 각종물질의 온도와 점도와의 관계를 나타내는 그래프.

제2도는 각종물질의 반응시간과 착색도와의 관계를 나타내는 그래프.

제3도는 각종 물질의 반응시간과 착색도와의 관계를 나타내는 그래프.

제4도는 동결 해동의 회수와 혼탁도와의 관계를 나타내는 그래프.

제5도는 농도와 빙점 강하도와의 관계를 나타내는 그래프.

제6도는 소정의 상대온도중에서 정치한때의 시간과 수분과의 관계를 나타내는 그래프.

제7도는 대조구의 믹소그래프.

제8도는 설탕구의 믹소그래프.

제9도는 실시예 6의 난소화 덱스트린구의 믹소그래프.

본 발명은 감자전분을 가산가열처리해서 얻어지는 감자전분에 α-아밀라아제, 글루코아밀라아제를 첨가하여 식물섬유를 함유하고 저칼로리인 난소화성 덱스트린에 관한 것이다.

열처리전분(배소덱스트린)은 수%의 물을 함유하는 전분을 산의 존재하 또는 비존재하에 가열해서 얻어지는 것이다. 그 구조로서는 전분의 구성 성분인 글루코오스가 1→4, 1→6을 글리코시드결합한 것을 주체로 해서 미량의 1→3, 1→2 글리코시드 결합도 존재하고 있는 것이 알려져 있다.

이들 글리코시드 결합의 구성비율은 제이디 기이드 및 제이엠이 제안한 케미컬 SOC 제79권 4209쪽(1957) 및 지엠 크리스텐센 및 제이엠이 제안한 케미킬 SOC 제79권 4492쪽(1957)과 하기의 문헌에 기재되어 있을 뿐이며, 시판의 옥수수 녹말의 염산첨가 열처리 전분에 있어서 메틸화 분석에 의해 1→4 글리코시드 결합구분 (2,3,6-트리-0-메틸-D-글루코오스)는 53.3%이상이며, 1→6 글리코시드 결합구분 (2,3,4-트리-0-메틸-D-글루코오스)은 2.6%이며, 1→3 글리코시드 결합구분(2,4,6-트리-0-메틸-D-글루코오스)은 1.2%이하이며, 1→4 및 1→6의 양결합을 갖는 구분(2,3-디-0-메틸-D-글루코오스)은 6.3%이다.

또 알, 엘 위슬러 및 이 에프 파스칼이 제안한 전분화학기술 제1권 430쪽(1965)에 감자 녹말의 구성성분인 아밀로펙틴과 아밀로오스를 분획에서 꺼내고 나서 양 성분을 각각 가산 열처리해서 얻은 아밀로 펙틴 열처리물과 아밀로오스 열처리 물에 대해서의 결합형의 분석치가 인용되어 기재되어 있다. 이 수치는 전분을 호화(풀)해서 2성분을 분리해서 열처리한 것의 수치이며, 열처리시의 분말의 형태가 천연의 전분과는 다르기 때문에 직접의 비교는 되지 않지만 통상의 감자 녹말의 양성분의 구성비가 약 8 : 2인 것으로 부터 이 수치를 감자 전분으로 환산하면 1→4 글리코시드 결합구분(2,3,6-트리-0-메틸-D-글루코오스)은 67%, 1→3글리코시드 결합 구분(2,4,6-트리-0-메틸-D-글루코오스)은 2.7% 1→4 및 1→6의 양결합을 갖는 구분(2,3-디-0-메틸-D-글루코오스)은 7.8%에 상당한다.

열처리 전분의 제조방법 및 장치의 종래 기술로서는 미국 특허 제2,274,789호에 수분 약 45%의 전분에 연속적으로 염산을 첨가해서 유동층에서 건조, 105-260℃로 가열 냉각시키는 연속처리법에 의해 폭발의 위험이 없이 안정된 품질의 제품을 얻는 방법이 기재되어 있다.

미국특허 제2,332,345호에는 증기의 재킷을 부착시킨 원통형의 용기중에서 교반하면서 120-176℃로 가열하는 방법에 의해 점착성 용액의 윤활성 안정성과 건조성이 우수한 제품을 얻는 방법이 기재되어 있다.

미국특허 제2,565,405호에는 분말 또는 젖은 상태의 전분에 염산을 첨가하여 교반기를 부착시킨 오오토클레이브 중에서 가스를 도입해서 100℃정도까지 가열하고, 증기를 도입해서 130℃정도까지 가열하는 방법에 의해 용이하게 전분당을 얻는 방법이 기재되어 있다.

미국특허 제2,698,818호에는 전분을 오오토클레이브 중에서 진공하에서 교반하면서 가열하여 건조시켜서 염산가스를 반송하고 다시 또 진공하에서 168℃까지 가열하므로서 광범위하고, 고품질의 제품을 얻는 방법이 기재되어 있다.

미국특허 제2,818,357호에는 전분에 염산을 첨가하여 가열된 사행관내에 송출해서 사행관에 진동을 부여해서 사행관내의 전분을 이동시키면서 115-160℃로 단시간 가열시키는 방법에 의해 균일한 제품을 연속적으로 열효율이 양호하게 얻는 방법이 기재되어 있다.

미국특허 제2,845,368호에는 유동상태의 전분에 가스를 송출해서 유동시키면서 염산을 증기화 해서 첨가하고, 유동상태에서 단시간의 가열로 광범위한 조건으로 반응시킬 수가 있는 방법이 기재되어 있다.

미국특허 제3,200,012호에는 미립자의 전분에 염산을 첨가하고, 내부에 가열관을 부착시킨 회전하는 원통농내에 도입해서 가열하고, 환원당이 적고 용액의 안정성이 양호한 제품을 연속적으로 얻는 방법이 기재되어 있다.

다시 또 토마식 P, 와 위작 S가 제안한 애드벤스 인 카르보하이드레이트 케미스트리 제47권 279-343쪽(1990)에는 열처리 전분의 최신의 총설이 기재되어 있다.

그러나 상기한 어떠한 생성물을 분석해도 난소화부의 함량은 30%이하이며, 이 이상의 함량을 얻기 위해 가열조건을 변경하면 60%정도의 함량까지 증가시킬 수는 있으나, 착색물질이 증가해서 자극냄새를 발생시키기 때문에 정제하는 것이 필요하게 되고, 또 그 정제가 대단히 곤란하게 되기 때문에 실용에는 제공될 수 없다. 따라서, 60-90%정도의 함량을 갖는 것을 얻는 것은 종래의 방법에서는 실질적으로 불가능하다.

또 사출기를 사용하는 탄수화물의 분해에 대해서는 미국특허 제4,316,747호 공보에는 산을 첨가한 섬유소의 슬러리를 2축 사출기로 가압하에 가열해서 글루코오스를 제조하는 방법이 기재되어 있다.

근년에 일본에 있어서도 생활수준의 향상에 수반하여 식생활도 변화하여 구미의 수준에 가까워 졌다. 이 결과로서 평균수명이 연장되고, 급속한 고령화 현상이 일어난 것으로부터 질병구조가 변화해서 성인병이 현저히 증가했기 때문에 건강지향이 비약적으로 증대하고 있다.

이중에서 생체조절기능을 갖는 식품소재의 예로서 식물섬유나 올리고당이 변비의 개선을 중심으로한 생체조절기능을 갖는 것으로부터 식품이나 사료의 기능을 높이는 소재로서 주목을 모으고 있다.

이들 식물섬유나 올리고당과 같은 난소화성의 물질은 소화관내에서 각종의 거동을 나타내고, 생체에 대해 생리효과를 발현한다. 우선 상부소화관에 있어서, 수용성의 식물섬유는 식물의 이동속도의 저하를 가져오고, 영양소의 흡수지연이 일어난다. 예를 들면 당의 흡수지연은 혈당치의 상승을 억제하고, 그에 수반하여 인슐린 절약등의 효과를 발현한다. 또 담즙산의 배설을 촉진하므로서 체내의 스테롤그룹이 감소하여 혈청중의 콜레스테롤이 저하하는 등의 효과도 나타난다. 기타 체내의 내분비 계통을 거쳐서의 생리효과도 보고되어 있다.

또 이들 난소화성 물질의 특징은 소장까지의 소화흡수를 면하게 되고, 대장에 도달하는 것이다.

대장에 도달한 올리고당이나 식물섬유의 일부는 장내의 세균에 의해 자양화되어서 짧은 사슬 지방산, 장가스, 비타민등을 생성한다.

짧은 사슬 지방산에 의한 장내환경의 산성화는 정장작용을 가져오고, 또 흡수된 짧은 사슬 지방산은 대사되어, 에너지가 됨과 동시에 콜레스테롤 합성을 저해하는 것도 보고되어 있다.

이와 같은 난소화성 물질은 단순히 저에너지만이 아니고, 그 보유하는 생리효과의 면에서도 출현이 절망되고 있다.

트로웰이나 버키트에 의해 제창된 「식물섬유가설」은 담석증, 허혈성 심질환, 대장암등 소위 비감염성 질환의 발생과 식물섬유 섭취의 사이에는 부의 상관이 존지하는 것을 역학적으로 명백히 한 것이다. 결국 식물섬유섭취의 부족은 서구형 질환이라고 하는 성인병을 일으키는 한가지 원인이 되어 있다고 할 수 있다.

이 식물섬유는 「사람의 소화효소로 소화되지 않는 식물중의 난소화성 성분의 총제」라고 정의되고, 물에 대한 용해성에 의해 불용성 식물 섬유와 수용성 식물섬유라고 분류된다. 이중에서도 수용성 식물섬유는 강한 생리기능을 갖는 것 때문에 기능성 식품 및 사료소재로서 주목되고 있다.

예를 들면 강한 점성은 당의 확산을 저해하고, 당의 흡수에 지연을 발생시켜서 혈당상승억제가 일어나고, 그 결과로서 인슐린의 절약효과를 갖게하는 것이라 일컬어지고, 또 수용성 식물 섬유에 의한 담즙산의 분료중에의 배설의 촉진은 혈청중의 콜레스테롤 저하를 가져오고, 대장에 도달한 후 장내의 세균에 의해 자양화되어서 유산이나, 초산을 생성하고, 이들 유기산이 대장내의 PH를 내리고, 대장암을 예방한다고 까지 말하고 있다.

이들 수용성 식물섬유로서는 구이김, 글루코만난 펙틴등의 천연김류를 들 수가 있으나, 어느 것이나 고점성이며, 단독으로 다량을 섭취하기는 곤란하다. 또 가공식품에 첨가하기에는 식품제조상에 문제가 생기고, 가공면에서도 곤란한 점이 많다. 이들과 마찬가지의 생리기능을 갖고, 더구나 섭취가 용이하고, 식품가공상도 지장을 발생시키지 않는 저점성의 식물섬유의 개발이 오랫동안 기다려지고 있었다.

근년에 일본에 있어서는 경제환경의 성숙에 수반하는 식품의 가공기술이나 유통기술에 향상에 의해 가공식품, 조리식품, 패스트푸드 등의 이용이 확대되고 있다. 그에 따라 식품을 섭취하는 정보도 다양화하고, 영양소 충족형의 식생활로부터 음식습관에 기인하는 영양장해나 성인병 예방을 목적으로 하는 건강지향형의 식품으로 소비자 요구가 변화해가고 있다. 그중에서도 특히 저 칼로리 식품의 요구는 중 고년자나 젊은 여성간에 강하고, 저칼로리 감미료나 고감미제용 중량제(팽창제)의 개발이 행해지고 있다. 이중에서 저칼로리 감미료로서 각종 난소화성의 올리고당이나 당알코올등을 들 수가 있으나, 감미질이나 감미도, 올리고당 함량 발생하는 설사등 많은 문제를 포함하고 있다.

또 아스팔템 등의 고감미료의 증량제로서는 폴리덱스트로오스를 들 수 있는데 지나지 않지만, 이 폴리덱스트로오스도 섭취량에 제한이 있는 것이나 산성하에서의 쓴맛이나 흡습성등의 문제도 지적되어 있다. 이와 같은 상황에서 식품으로서의 물성을 충족하고, 더구나 안전한 감미제등에 사용할 수가 있는 저칼로리 증량제의 출현이 절망되고 있다.

한편, 전분을 예로 들면, 전분이나 전분의 가공품인 α-전분, 메소덱스트린, 전분유도체, 포도당, 분말엿, 멀트덱스트린 등이 식품소재로서 각종의 가공식품에 대량으로 사용되고 있다. 그러나 이들 전분가공품의 대부분은 난소화성붕의 함량이 5%이하로 칼로리 값이 3.9킬로칼로리 1g 이상으로 식물섬유의 함량이 0.5%이하이다. 그 때문에 전분계 중에서는 식물섬유나 저칼로리 소재로서 기대할 수 있는 것은 불과 배소덱스트린에 한정된다.

이하 본 명세서에서 단순히 덱스트린이라고 기재한 것은 열처리 전분(배소 덱스트린)을 의미한다.

본 발명자들은 종래로부터 덱스트린의 제조방법이나 가수분해법 덱스트린을 원료로 하는 난소화성 덱스트린의 제조방법등의 연구를 계속해 왔다. 그 성과에 기초해서 「난소화성 덱스트린의 제조법」등을 출원하고, 이어서 이 덱스트린에 대해 그 생리작용을 연구하고, 정장작용, 고 콜레스테롤 혈중의 개선 작용, 인슐린의 절약 고혈압강하작용, 저칼로리성등의 식물섬유와 같은 효과를 갖는 것을 발견해서 식품조성물로서 출원해왔다.

다시 또 이 덱스트린의 구조와 난소화구분의 함량과의 상관 관계에 대해 연구한 결과 덱스트린에 함유되는 난소화성 성분은 덱스트린 중의 글리코시드 결합내 1→4 글리코시드 결합의 양과의 사이에 반비례의 관계가 있는 것을 발견하고, 다시 또 상세한 연구를 행하기에 이르렀다.

다종다양의 덱스트린에 대해 연구한 결과 난소화성 성분은 1→4, 1→6등의 글리코시드 결합의 양과 밀접한 관계가 있고, 통계적인 수치해석에 의해 상관도가 높은 방정식이 얻어졌다.

다시 또 가열처리를 고압하에서 행하므로서 종래기술의 상압하에서의 반응에서는 반응의 진행은 시간과 온도, 즉 반응조건의 함수였든 것과는 전혀 달리 1→4, 1→6등의 글리코시드의 결합과 난소화부의 상관관계는 특수의 함수 즉, 방정식에 의해 표현될 수 있는 것이라는 신규의 사실을 알아내는데 이르렀다. 그러나 종래의 기술에서 얻어지는 덱스트린에서는 난소화부의 함량이 5-30%로 극히 낮고, 고온에서 장시간의 반응을 행함으로서 난소화부의 증가를 도모해도 책색물질이나 자극냄새가 발생해서 실용화하는 것은 도저히 불가능하다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 난소화부의 함량이 60% 이상이며, 착색물질이나 자극냄새가 적은 신규의 덱스트린인 난소화성 덱스트린을 얻는 것이다.

이 과제는 덱스트린의 난소화성 성분을 60%이상으로 증가시키므로서 기본적으로 해결된다.

본 명세서에 있어서 각 분석 데이터는 특기하지 않는 한 무수물당의 데이터로 표시하고, 실시예는 함수물의 값으로 표기한다.

본 발명의 난소화성 덱스트린의 원료로서 사용되는 전분은 감자 전분이며, 촉매로서 산을 첨가하는 것이 필수적이며, 산으로서도 각종의 것이 있으나, 식품용이기 때문에 염산을 사용한다. 이와 같이 해서 얻어지는 난소화성 덱스트린으로서는 이 난소화성 성분이 생체조절용의 필요성으로부터 60%이상의 것으로 한정된다.

또한 덱스트린 중에서 종래로부터 식품용이나 의약용에 많이 사용되고 있는 백색 덱스트린에서는 난소화부의 함량이 5%정도이기 때문에 생체조절 작용을 필요로 하는 본 발명의 목적에 사용할 수 없다.

또 종래의 황색 덱스트린은 난 소화부의 함량이 30%가 되면 자극성의 맛이 발현되기 때문에 사용할 수 없다.

본 발명의 방법에서 사용하는 고가압상태로 가열처리를 행하는 장치로서는 스넥식품등의 제조에 사용되는 압출기가 바람직한 장치로서 예시된다.

다시 또 가장 바람직한 장치는 2축압출기이다.

압출기로서는 가압 압출기의 1종이며, 원통내에 회전하는 1개의 스크류를 삽입한 1축 형식의 것과, 단명이 팔(8)자 형의 통내에 동일방향 또는 반대방향으로 회전하는 2개의 스크류를 삽입한 2축 형식의 것으로 대별된다.

본 발명에서는 어느 것이라도 사용할 수가 있으나, 특히 2축 형식의 것이 바람직하다. 어느 형식의 것도 스크류는 일반적으로 붙이고 떼는 방식이며 또 스크류 자체의 형식도 역 핏치를 포함하는 각종 핏치의 것을 적절히 조합해서 사용할 수 있고, 처리하는 원료의 성상에 맞추어서 선택할 수 있는 것이다. 통상은 통을 가열해서 회전하는 스크류의 일단으로부터 원료를 공급하고, 스크류와 원료의 마찰열도 이용하면서 가압 가열상태로 원료를 처리하기 위해 사용되는 장치이다.

이 압출기의 통상의 크기는 어느 형식의 것도 스크류의 직경이 30-340mm 스크류의 길이와 직경의 비가 10 : 0- 45 : 1 정도이며, 가열은 증기, 전열이나 유도 가열등의 방식이 있다. 다시 또 실제의 운전에 있어서는 원료용기, 원료공급 장치, 제품냉각장치, 제품수송장치나 제품용기등이 필요하다.

또 운전조건(1축 및 2축 모두)으로서는 가열온도는 120-200℃이다. 다시 또 이 장치를 반응장치로서 사용하기 위해 원료와 제품이 압출기 내를 원활히 이동하는 것이 필수의 조건인 것 때문에 회전수는 원료의 성질, 가열온도, 반응시간이나 산의 첨가량과도 밀접한 관계가 있고, 제품의 난소화부의 함량을 측정해서 최적의 조건을 선택할 필요가 있으나, 통상은 120-400 회전이다.

염산의 첨가량은 1% 전후의 농도의 수용액을 전분에 대해 수 %정도(3-10중량%)이다.

가열처리전의 산수용액을 첨가시키기 때문에 전분과 산을 균일하게 혼합시키기 위해 믹서중에서 교반 숙성시키고나서 100-120℃정도로 예비건조시키고, 수분을 종래기술의 상압 가열법보다도 높은 8%정도로 예비건조시키고, 가열한 압출기에 연속적으로 송출해서 가열처리를 행하고, 압출기의 출구로부터 배출된 생성물을 신속히 냉각시켜서 가열처리를 종료시킨다.

이 압출기에 의한 가열처리법의 최대 특징은 전분을 연속적으로 용융상태에서 반응시키는 것이다. 따라서 종래의 가열법에서는 가열처리후에도 전분이 미처리시대로의 분말상태인 것과는 달리 용융되기 때문에 가열처리물은 무정형의 상태로 되어 있다.

반응시의 온도는 높은 쪽이 목적물 제품중의 난소화부의 함량이 증가하지만 170℃부근에서부터 착색물질이 증가하기 때문에 너무 고온에서 처리하는 것은 바람직하지 않다. 구체적인 반응온도로서는 120-200℃, 바람직하게는 130-180℃이며, 보다 더 바람직하게는 140-180℃이다.

다음에 본 발명의 특징을 보다 명료하게 하기 위해 실험데이타에 대해 상세히 기술한다.

[실험예]

1. 난소화성 성분 함량의 측정 방법.

측정방법은 하기의 「난소화성 성분의 정량법」

(전분과학, 제37권, 제2호, 107쪽 평성 2년)의 계량법에 의해 측정했다.

시료 1g을 정평하여 0.05m 인상완충액(PH 6.0) 50ml을 첨가하고, 타마밀(노보사제의 α-아밀라아제) 0.1ml를 첨가하여 95℃에서 30분간 반응시킨다.

냉각후 PH 4.5로 재조정하여 아밀로글루코시다아제(시그마사제) 0.1ml을 첨가하고, 60℃에서 30분간 반응시켜 90℃까지 온도상승시켜 반응을 종료시킨다. 종료액을 100ml로 메스업 시켜 필라노오스옥시다아제 법에 의해 글루코오스량을 구해서 다음식에 의해 난소화성 성분함량을 산출했다.

난소화성 성분 함량 (%) = 100-생성글루코오스량 (%) × 0.9

2. 글리코시드 결합형식의 정량 방법.

측정방법은 하기하는 「하꼬모리의 메틸화법」

[S 하꼬모리의 J, 바이오케이컬 제55권 205쪽 (1964)]

으로 메틸화하고, 가수분해후에 가스크로마토그래피에 의해 각 글리시드 결합형식의 조성의 정량을 행하였다.

1) 메틸화

탈수한 시료 (100-200㎍)을 나사부착 시험관(150×100mm)에 투입하여 0.3ml의 DMSO (디메틸술폭시트)를 첨가하여 용해시킨다. 여기에 NaH 20mg을 첨가하여 즉시 0.1 ml의 요오드 화메틸을 첨가한다. 터치믹서로 6분간 교반후 빙수중에서 냉각시켜 물 2ml를 첨가한다.

2ml의 클로로 포름을 첨가해서 충분히 흔들이 움직인다. 상층(물의 층)을 피펫으로 체취해서 버린다. 2ml의 물을 첨가해서 같은 모양으로 세정한다. 이 조작을 6회 반복한다. 파스툴피펫의 바닥에 면을 깔고, 무수황산 나트륨을 4-5cm의 층이 되도록 채우고, 용액을 통과시켜서 탈수시켜 클로로 포름으로 세정한다. 다음에 로타리 증발기로 농축건조 고체화 시킨다.

2) 가수 분해

메틸화물에 0.5ml의 트리플루오로 초산을 첨가하여 100℃에서 4시간 가수분해시켜 로타리 증발기로 60℃에서 농축 건조 고체화시킨다.

3) 환원

가수분해물을 0.5ml의 물로 용해시켜 10mg의 나트륨 보로하이드라이드를 첨가하여 실온에서 2시간 방치한다. 초산을 몇방울 발포가 정지할때까지 첨가해서 반응을 정지시킨다. 다음에 실온에서 건조시켜서 생성된 붕산을 제거하기 위해 1ml의 메탄올을 첨가하여 실온에서 건조시킨다. 이 조작을 6회 반복한다.

4) 아세틸 화

환원물에 0.5 ml의 무수초산을 첨가해서 100℃에서 4시간 가열해서 아세틸화해서 1ml의 톨루엔을 첨가해서 로타리 증발기로 농축 건조고체화 시킨다.

5) 탈 염

아세틸화물을 1ml의 클로로 포름에 용해시켜 1ml의 물을 첨가해서 잘 흔들어 섞은 다음에 물을 층을 버린다. 이 조작을 5회 반복해서 최후에 클로로 포름을 로타리증을 발기로 증발시킨다.

6) 용 해

탈염물을 0.5 ml 의 클로로 포름에 용해시켜서 가스 크로마토그래피로 분석한다.

7) 가스크로마토그래피의 조건

칼럼 : DB-1 퓨우즈드 실리카 케피랄리칼럼

60m × 0.255 mm ID 1.0㎛필름

칼럼온도 : 50℃에서 1분 280℃까지

10℃/분으로 온도상승, 유지

시료기화실온도 : 300℃

검출 온도 : 300℃

유속 : 2.5ml/분 헬륨

검출기 장치 : 수소염 이온화 검출기

3. MN 및 MW 측정방법

글루코오스의 정량방법에 사용한 바와 동일한 용액을 혼합상 이온교환 수지컬럼에 SV 1.0으로 통과시켜 탈엄하고 로타리증발기로 5%로 농축했다.

시료 20㎕를 액체크로마토그래피로 하기의 조건으로 분석했다.

칼럼 : 쇼덱스 이온파크 S-802, S-804, S-805, S-806

유속 : 1㎖/분 물

압력 : 40kg/㎠

온도 : 60℃

검출기 : RI

데이타프로세서 : 히다찌 모델 D-2000GPC

표준시료 : 글루코오스, 풀루란 (기지의 분자량)

MN 및 MW는 크로마토그래피의 결과에 기초하여 하기 방정식으로부터 계산했다.

여기서 Hi : 피크높이

Mi : 풀루란 분자량

QF : Q계수(마크-하우윈크 계수)

4. 계수코오스의 정량방법

시료 1g을 정확히 정량한 후 100㎖ 플라스크에 넣고 증류수로 100㎖까지 희석시킨다.

이 용액을 사용해 피라노스 옥시다제(결정자 GL-E, 교와메딕사 제품)

이 용액을 사용해 피라노스 옥시다제(결정자 GL-E, 교와메딕사 제품) 방법으로 글루코오스를 정량했다.

5. 식물섬유함량의 정량방법

식물섬유의 정량은 프로스키법(Total Dietary Fiber in Foods, No.985.29, ＂Official Methods of Analysis＂, AOAC, 15th Ed., 1990, P.1105~1106, No.985.29, Total Dietary Fiber in Foods)으로 정량했다.

6. 칼로리 값의 측정방법 - 1

측정방법은 하기의 「수용성의 저칼로리 당질을 사용한 후 생성 고시에 의한 특정 보건용식품의 생리적 연소열의 측정」에 의해 측정했다.

(1) 시약 기타

(a) 소모기 시약

주석산 칼륨. 나트륨 90g 인산 3 나트륨 (Na₃PO₄·12H₂O) 225g을 증류수 70ml에 용해시켜 여기에 황산동(CuSO₄·5H₂O)30g, 요오드산 칼륨 (KIO₃) 3.5g을 순차로 첨가하여 용해시키고, 이것을 증류수로 전량 1000ml로 한다.

(b) 로우리 시약

A 액 : 1% 황산동 (CaSO₄·5H₂O)와 2.2% 주석산 칼륨·나트륨을 1 : 1로 혼합한 것.

B 액 : 페놀시약 1에 대해 증류수 0.8의 비율로 혼합한 것.

(c) 당 알코올 측정장치.

F-장치 : 베링거만하임 야마노우찌 세이야꾸(주)제

F-장치 : D-솔비톨/크실리톨.

(d) 디아스타아제용액

2%디아스타아제(니혼 약 교주)용액

(e) 히드록실아민 피리딘 용액

히드록실아민 100mg을 피리딘 10ml에 용해시킨것.

(f) 가스크로마트그래피의 조건.

FID 가스크로마토 그라프, 5% SE 30, 크로모솔브 W, 내경 3-4mm, 길이 2m의 유리칼럼 또는 스테인레스 칼럼, 칼럼 온도 185℃ 반송가스 80ml/분.

(2) 총 수용성 환원당의 측정

(a) 시험용액의 조제.

시료가 소 당류만을 함유하는 경우에는 물 또는 89% 에탄올을 사용해서 또 전분등의 다당류를 함유하는 경우에는 80% 에탄올로 소당류를 완전히 추출한다. 추출액을 감압하(60℃ 이하)로 농축하여 찌꺼기를 소량의 90mM말레산 - Na 완충액(PH 6.0)에 완전히 용해시켜 글루코오스 약 500mg %가 되도록 조제한다.

(b) 조작

시험용액 1에 대해 1N-염산 2의 비율로 첨가하여 100℃에서 20시간 비등탕조중에서 가열한다. 냉각후 1N-수산화나트륨으로 중화시키고, (브로모티몰 청색시험지) 얻어진 용액에 대해 환원당을 소모기 법으로 5,6 탄당 알코올을 가스크로마토그래프 또는 F-장치에 의해 측정한다. 얻어진 당질의 화를 총수용성 단류량(A)로 한다.

(c) 소모기법

시험용액 7.5ml (환원당으로서 1-10mg)에 소모기액 2.5ml를 첨가해서 100℃에서 10분간 가열 냉각후 2.5%요오드화 칼륨(KI)용액 2ml, 2N-황산 3ml를 첨가해서 잘 혼합한다.

이것을 1/40N-티오황산나트륨(Na₂SO₃·5H₂O)로 적정한다. 표준당류로서 글루코오스를 사용한다. 얻어진 정정치로부터 시험용액의 당량을 얻는다.

(d) 당 알코올의 측정

솔비톨, 크실리톨량은 총 수용액 당량측정을 위해 가수 분해한 시험용액을 적당히 희석시켜 F-장치를 사용해 측정한다.

솔비톨, 크실리톨이외의 5,6탄당 알코올이 포함되어 있는 경우는 가스 크로마토그래피법에 의해 행한다. 총 수용성 당량측정을 위해 가수분해한 시험용액을 감압하 60℃이하에서 농축하여, 최종농도가 80%이상이 되도록 에탄올을 첨가하여 비등탕조중에서 30분간 가열 추출한다. 얻어진 추출액을 감압하 60℃이하에서 농축한다. 여기에 80%에탄올을 첨가해서 일정량으로 한다. 이 용액 5ml를 취하여 감압하에서 완전히 용매를 제거한다. 잔류물을 피리딘 1ml에 용해시켜 히드록실 아민피리딘용액 1ml를 첨가하여 5분간 방치후 용매를 감압하에서 제거한다. 잔류물에 벤젠 1ml를 첨가하고, 다시 또 감압하에서 수분을 완전히 제거한 후 피리딘 2ml를 첨가해서 잔류물을 용해시킨다. 용해후에 헥사메틸디실란 0.2ml, 및 트리메틸실란 0.1ml를 첨가하여 잘 혼합시킨 후 실온에서 15분이상 방치후 피리딘으로 일정량으로 하고, 가스크로마토그래프법에 의해 절대 감량선법으로 정량한다.

(3) 불용성 전분의 측정

(a) 전분을 함유하는 시료에 대해서는 건조물로서 2.5-3.0mg에 상당하는 시료를 사용해서 총수용성 당류의 추출과 같은 방법에 의해 얻어진 80%에탄올 추출 잔류물을 200ml의 물에 분산시켜 이것을 비등탕조중에 침지시켜 끊임없이 혼합시키면서 15분간 가열한다.

이어서 55℃로 냉각시키고, 디아스타아제 용액 10ml를 첨가하고, 잘 혼합하여 1시간 방치한다. 이때 반응액중의 잔류물의 요오드전분 반응 양성을 나타내는 때에는 디아스타아제용액을 다시 한번 첨가하고, 소화를 행한다.

요오드전분 반응이 음성으로된 디아스타아제 처리용액에 증류수를 첨가해서 250ml로 하고, 여과지로 여과시킨다. 여과액에 2.5%가 되도록 염산을 첨가하고, 비등탕조중에서 2.5시간 가열한다. 냉각후 10% 수산화나트륨 용액으로 중화시키고, 여과액을 적당히 희석시켜서 소모기법에 의해 글루코오스를 측정하고 얻어진 글루코오스양에 0.9를 곱해서 전분의 양으로 한다.(A')

(4) 소장에 있어서의 소화흡수당의 측정

(a) 효소 소화당류의 측정

1) 시판의 쥐소장아세톤 불말용액의 조제

시그마사제 쥐소장 아세톤 분말에 생리식염수(0.9% NaCl)을 첨가해서 현탁액 (100mg/ml)로 하고, 초음파 처리(60초 3회)후 원심분리(3000rpm, 30분)하고, 상청액을 효소액으로 한다. 이 효소액의 단백질량은 로오리법으로 측정한다. 역가가 수크로오스 물분해 능력으로 약 0.1mg/mg, 단백질/시간 이상이 되도록 조제한다.

2) 쥐소장 아세톤 분말에 의한 소화시험

시료로서 총수용성 당류량의 측정을 위해 조제한 80% 에탄올 혹은 물의 추출액을 농축후 50mm 말레산-Na 완충액(PH 6.0)로 희석시키고, 당농도를 1-4%가 되도록 조제한다. 이 용액 1.0ml와 효소용액 1.0ml을 혼합하여 37℃에서 1시간 반응시킨다. 반응후 비등탕욕조중에서 10분간 가열 활성화를 잃게하여 원심분리후 (3000 rpm, 30분) 상청액에 대해 소모기법으로 환원당량을 F-장치 또는 가스크로마토그래피로 당알코올량을 각각 측정하여 그 합을 효소소화 흡수성 당량으로 한다. 이때 시료에는 처음부터 단일당으로서 존재한 환원당 및 당알코올도 포함해서 측정한다.

분해율은 소화 흡수성 당량을 총 수용성 당량으로 나눈 것으로 한다. 대조시험으로서 총 수용성당량과 동량의 수크로오스 또는 말토오스에 대해 같은 조작을 한다. 대조시험에서 수크로오스를 사용한 때의 분해율은 20%이상으로 한다.

여기서 얻어진 수크로오스 또는 말토오스에 때한 분해율과 피검사당에서 얻어진 분해율의 비를 소장소화흡수율로 하고, 여기에 총 수용성 환원당량을 곱한 것을 총소화흡수성 환원 당량(β)로 하고, 총 당알코올을 곱해서 얻은 값을 옹 소화흡수성 당알코올량(C)로 한다.

대조당으로서 수크로오스 또는 말토오스의 어느 것을 사용하는 가의 선택은 다음의 방법으로 행한다.

쥐소장아세톤 분말에 의한 소화시험과 같은 조건으로 피검사당의 1/2량의 말토오스를 기초재질로 해서 소화 시험을 행하고, 소화되어서 생성된 글루코오스가 피검사당의 소화시험에서 생성된 당, 당알코올의 화의 10배 이하의 경우에는 대조당으로서 말토오스르 사용한다. 10배 보다 큰 경우에는 수크로오스를 사용한다.

3) 단백질의 정량

시료 0.1ml(단백질로서 20-100㎍ 함유)에 1N-수산화나트륨 0.3ml를 첨가하고, 15분이상 방치한다. 여기에 A 액 3.0ml를 첨가하고, 10분간 실온에 방치한다 .다음에 B액 0.3ml를 첨가하고, 30분후 750mm의 흡광도를 측정한다. 표준단백질로서 소혈청 알부민을 사용한다.

(5) 생리적 연소열의 산출식

생리적 연소열은 소화 흡수 및 발효 흡수에 의한 유효에너지 양의 합이 된다.

따라서 생리적 연소열은 다음의 식으로 구할 수가 있다.

생리적 연소열 (KCal/g)=(전분A')×4

+(총소화흡수성 환원당량 : B)×4

+(총소화흡수성 당 알코올량 : C)×2.8

+(총 수용성 당류 : A)-(총소화흡수성 환원 당량 : B + 총소화흡수성 당알코올량 : C) × 0.5 (주 1)×1.9

주 1 : 대장에 있어서의 난소화성 덱스트린의 발효성 당의 비

7. 칼로리 값의 측정방법 -2

시료의 유효 칼로리 값을 상부소화관까지의 소화흡수에 의해 생긴 칼로리 값과, 대장에 도달한 후 장내 발효에 의해 생긴 칼로리 값의 합에 의해 구했다.

시험 1. 소장까지의 상부소화관에서 소화흡수에 의해 생긴 칼로리 값의 측정방법.

시료를 0.9mM 염화칼슘을 함유하는 45mM(네스)트리스 완충액(PH 6.0)에 용해시켜서 4.55% 용액으로 하고, 여기에 사람의 타액 α-아밀라아제(시그마형 IX-A)를 160 μ/g를 첨가해서 37℃에서 30분간 반응시킨다.

효소를 활성화를 잃게 한 후에 이온 교환수지에 의해 탈염해서 농도를 1.1%로 조정한다.

다음에 2ml의 50mM 염산-염화칼륨 완충액 (PH 2.0)에 이 수용액 4ml 첨가하고, 37℃에서 100분간 유지한다.

이것을 이온교환수지에 의해 탈염한다.

다음에 이탈염액에 0.9mM 염화칼슘을 함유하는 45mM(비스)트리스완충액(PH 6.0)을 첨가해서 농도가 0.45%가 되도록 조정하고, 여기에서 돼지췌장 아밀라아제(베링거만하임 야마노우찌(주)제)를 400μ/g작용시켜, 37℃에서 6시간 반응시킨다. 효소를 활성화를 잃게한 후에 이온 교환수지에 의해 탈염하고, 농축후에 동결 건조시킨다.

이와 같이 해서 얻은 분말시료를 45mM 말레산 나트륨 완충액 (PH 6.0)에 용해시켜서 0.45%용액으로 하고, 쥐소장 점막 효소(시그마사제)를 86μ/g 작용시켜 37℃에서 3시간 반응후에 생성된 글루코오스량을 피라노오스 옥시다아제 법에 의해 측정했다. 다음에 소화흡수에 의해 생긴 칼로리 값은 다음 식에 의해 산출한다.

칼로리값=

시험 2. 장대발효에 의해 생기는 칼로리 값의 확정방법.

하기에 나타내는 쥐를 사용한 성장곡선법에 의해 대장에 도달한 구획분의 칼로리 값을 구했다.

[표 1]

실험실환경 및 표 1에 나타낸 기본사료에 익숙해지게할 목적으로 5일간 예비사육한 쥐를 체중과 건강상태를 확인한 후 무리로 나누었다.

(10마리/구획)전체 실험군의 평균초기체중은 79.6-88.8g이며 각균의 체중폭은 9-16g였다. 모든 시험성분과 기본사료의 보유 칼로리 값은 폭발열량계로 측정했다.

[표 2]

군으로 나눈후 각 쥐는 철제 우리에서 개별사육하고, 표 2에 나타내는 실험계획에 의해 먹이를 공급했다.

기본사료는 모두 쥐가 섭취하고, 5.4g/쥐/Kg(22.7 kcal/쥐/일)을 공급했다. 시험군은 기본사료에 다시 또 글루코오스 또는 상기한 재료를 0.5, 1.0, 2.0 및 4.0g 첨가했다. 즉, 칼로리로서 약 2,4,8 및 16kcal/쥐/일 첨가한 사료를 공급했다. 섭취량은 매일 측정하고, 체중증가는 제 0, 5, 10 및 15일째에 측정했다.

또한, 일반상태의 관찰은 매일 행했다.

이 결과를 표 3에 나타낸다.

[표 3]

표 3의 결과로부터 동물실험에 의한 칼로리 값은

(0.013÷0.023×3.8+0.009÷0.051×3.8)÷2=1.41kcal/g이 된다.

또 시료의 상부소화관에서의 소화흡수에 의해 생긴 칼로리 값은 시험 1로부터

이 된다.

따라서, 장내 발효에 의해 생긴 칼로리 값은 1.41-0.39=1.02kcal/g이다.

이 데이터로부터 덱스트린의 장내발효에 의해 생기는 칼로리 값은,

1.02÷0.912(대장에 도달한 비율)=1.1kcal/g.=약 1kcal/g이다.

따라서, 칼로리 값의 산출방법은 시험 1과 시험 2의 방법에 의해 하기식을 사용하여 산출했다.

칼로리 값(kcal/g)=

+

=1 +

[실험예 1]

시판의 감자전분 15kg을 리본식 믹서에 넣고, 믹서를 회전시키면서 1%염산용액 1125ml를 가압공기를 사용해서 분사하고, 이어서 분쇄기를 통해서 균일화한 후 알루미늄배트에 놓고 120℃에서 1시간 예비건조한 다음 165℃에서 180분간 가열처리했다.

가열처리동안 15, 30, 60, 120, 180분에서 채취한 2kg의 시료를 얻어 글루코오스함량, 각종 글루코시드결합, 난소화성분, 섬유, 칼로리값1,2,MN 및 MW를 구했다.

이 시료에 대해 분석한 결과, 비환원말단의 글루코오스잔기, 1→4 결합을 갖는 글루코오스잔기, 1→6 결합을 갖는 글루코오스잔기, 1→3 결합을 갖는 글루코오스잔기 및 동일 글루코오스잔기내에 1→4 결합과 1→6 결합을 갖는 글루코오스잔기, 1→3 결합과, 1→4 결합, 1→2 및 1→4의 양 글리코시드 결합등이 있다.

이 방법으로 측정한 글루코오스값은 비환원말단에서의 글루코오스잔기의 양을 포함해서, 주어진 글루코오스잔기의 함량은 글루코오스의 함량을 공제한 값이다.

표 4에 그 값을 나타낸다.

정량방법은 복잡해서 통상 ±5%정도의 오차가 있고 최소한 ±2%의 변수가 있다.

[표 4]

시료를 180분간 가열하여 녹말의 당함량을 낮추어 만든 시료만 제외하고 상기 표 4에 결과가 나타나 있다.

난소화부의 함량과 식물섬유함량은 가열시간에 비례했다.

칼로리값은 가열시간에 반비례했다.

각종 글루코시드결합의 글루코오스잔기, 예컨데 1→6 결합, 1→3 결합, 1→4 및 1→6 결합, 1→2 및 1→4 결합 및 기타 결합을 갖는 것들은 가열시간에 비례했다.

다만, 1→4 결합의 잔기함량만이 가열시간에 반비례했다.

가열하는 동안 MN은 감소 및 증가하고 30분간 가열하는 동안 MW/MN은 감소하고 60분후부터는 가열시간에 비례해 다시 증가했다.

[실험예 2]

실험예 1에서의 6개의 시료 각 1kg에 물 2ℓ씩을 가해 용액을 만들고, 20% 수산화나트륨으로 pH 6.0으로 조절한 다음, α-아밀라아제(터마밀 60L, 노보고오교사 제품) 0.2중량%를 사용해 85℃에서 1시간 동안 가수분해했다.

가수분해물을 55℃로 냉각한 다음, pH를 5.5로 조절하고 글루코아밀라아제(다이와 가세이사 제품) 0.2중량%를 사용해 36시간동안 다시 가수분해한 다음, pH를 3.5로 조정하여 글루코아밀라아제를 불활성화시켰다.

얻어진 가수분해물을 활성탄에 의한 탈색, 여과, 이온교환수지의 탈염처리 하여 정제했다.

얻어진 시료는 실험예 1에서와 같은 방법으로 분석하여 결과를 표 5에 나타낸다.

또한, MN, MW 및 MW/MN의 값을 체크하기 위해 글루코아밀라아제 첨가전에 얻은 가수분해물을 검사해 표 6에 나타낸다.

[표 5]

[표 6]

표 5는 다음과 같은 특징을 나타내고 있다.

(1) 1→4 글루코오스잔기는 현저히 줄어들었으나 10~20%정도가 아직도 미가수분해형태로 잔존하고 있다.

이것은, 글루코아밀라아제로 거의 완전히 가수분해되어야 하는 1→4 결합성분이 10~20%정도 남아 있다는 것을 말한다.

(2) 1→4 및 1→6 글루코오스잔기외에는 가수분해가 일어나지 않았다. 이것은, 칼로리값이 증가하지 않고 있다는 사실은, 저칼로리부분이 α-아밀라아제와 글루코아밀라아제로 거의 가수분해가 없었다는 것을 의미한다.

(3) 1→3 글루코오스잔기의 증가는, 정확한 이유를 알 수 없다.

(4) 예컨데, 15분가열로 인해 시료에서 글루코오스의 절반이 제어되었다고 가정하자, 이렇게 되면 난소화성분은 37.3%, 식물섬유성분은 7.8%로 된다.

(5) 통상 10~300정도의 MW/MN 비율은, 20이상인 종래의 수치에 비해 매우 크다.

한편 표 6은 글루코아밀라아제에 의해 가수분해되기 이전의 가수분해물의 MW/MN이 40~180 정도 높다는 사실을 나타내고 있다.

이 결과는 실험을 통해 얻은 새로운 사실이다.

[실험예 3]

실험예 2의 6가지 시료를 농축하여 50%용액 1.5ℓ를 얻었다.

이 용액 1ℓ를 온도 60℃, SV 0.25로 알칼리금속형의 강산성 양이온교환 수지의 SFS-43279.00(다우케미칼저팬사 제품)10ℓ가 든 칼럼을 통과시켰다.

이어서, 칼럼에 물을 통과시켜 난소화성 성분(글루코오스성분으로부터 분리된)을 모았다.

이렇게 얻어진 시료를 실험예 1에서와 같은 방법으로 분석하여 평균 분자량등의 포함된 결과를 표 7에 나타낸다.

표 7에서, 글루코오스외의 부분에서의 난소화부함량(%)은 100에서 글루코오스함량(%)을 감하고, 측정된 난소화함량을 나머지로 나누고, 100을 곱한 값이다.

마찬가지로, 글루코오스이외의 성분중 식물섬유함량(%) 역시 100에서 글루코오스함량(%)을 감하고, 식물섬유성분을 나머지로 나누고 100을 곱한 값이다.

또한, 글루코오스외의 칼로리값은, 글루코오스함량(%)에 4(글루코오스 1g의 칼로리값)를 곱하고, 100으로 나누고, 측정된 칼로리값에서 뺀 값이다.

이론수율은 100에서 표 5의 글루코오스함량을 뺀 값이다.

[표 7]

표 7로부터, 난소화부함량과 칼로리값은 가열시간에 따라 차이가 없으나, 식물섬유함량은 가열시간에 비례한다.

난소화부함량, 식물섬유함량, 저칼로리성분에 대응하는 이론수율은 MN, MW 및 MW/MN에 비례해 증가한다.

이 표는 또한 MW/MN이 25이상일 때 이론수율이 40%이상 증가하는 점을 보여주고 있다.

이것은 이온교화수지에 의한 글루코오스성분 분리이전의 가수분해물은 난소화부함량과 식물섬유함량이 높고 칼로리값은 낮다는 것을 의미한다.

글루코오스함유 전체 가수분해물중의 난소화부함량은 100에서 글루코오스 함량(%)을 빼고, 표 7의 해당함량에 나머지를 곱하고, 100으로 나눈 값으로 쉽게 얻어낼 수 있다.

마찬가지로, 글루코오스함유 전체 가수분해물중의 식물섬유의 함량은, 100에서 글루코오스함량(%)을 빼고, 표 7의 해당함량에 나머지를 곱하고, 100으로 나눈 값이다.

또한, 글루코오스함유 전체 가수분해물중의 칼로리값은 글루코오스함량에 4를 곱하고, 100으로 나누고 표 7의 칼로리값에 더해 얻어진다.

MN과 상이한 글루코시드 결합성분사이의 관계를 다변수의 상관을 구할 수가 있는 중회귀분석에 의해 해석한 관계식과 중상관계수를 얻었다.

이 상관분석은, 180분간 가열처리해 얻은 시료를 제외한 5개의 시료에 대해 수행했다.

제8도에는 8개의 관계식과 얻어진 상관계수를 나타낸다.

Y=AO+An·Xn

단, Y : 글루코오스외의 성분의 MN

X1 … 비환원성 말단의 글루코오스 잔기의 양 (%)

X2 … 1→4 글리코시드 결합을 갖는 글루코오스 잔기의 양 (%)

X3 … 1→6 글리코시드 결합을 갖는 글루코오스 잔기의 양 (%)

X4 … 1→3 글리코시드 결합을 갖는 글루코오스 잔기의 양 (%)

X5 … 1→4, 1→6 글리코시드 결합을 갖는 글루코오스 잔기의 양 (%)

X6 … 1→3, 1→4 글리코시드 결합을 갖는 글루코오스 잔기의 양 (%)

X7 … 1→2, 1→4 글리코시드 결합을 갖는 글루코오스 잔기의 양 (%)

X8 … 상기이외의 글리코시드 결합을 갖는 글루코오스 잔기의 양 (%)

[표 8]

이 결과, 8종류의 글리코시드결합중에서 X5(1→4와 1→6 글리코시드 결합을 갖는 글루코오스잔기의 양)에 대해서는 MN이 극히 높은(표 8의 No.5에 있어서 상관계수 0.945)인 것을 알 수 있다.

이 관계식(이하 관계식 1이라함)은 1→4와 1→6 글루코시드결합의 글루코오스잔기의 양을 줄이면 MN은 커지는, 즉 난소화부함량 및 식물섬유 함량이 높으면 칼로리값은 낮아지는 새로운 함수관계를 나타내고 있다.

[실험예 4]

시판의 감자전분 300kg에 대해 3%염산을 5.8ℓ첨가하고, 실험예 1과 같은 처리를 하고나서 180℃에서 30분간 가열처리한 것 이외는 실험예 1과 같은 처리를 하고 실험예 2, 3과 같이 처리해서 시료를 얻었다.

이것을 실험예 3과 같은 분석을 행하였다.

[실험예 5]

시판의 감자전분 300kg에 대해 2%염산을 9ℓ첨가하고, 실험예 1과 같은 처리를 행한 후 150℃로 60분간 가열처리를 행한 것 이외는 실험예 1과 같이 처리하고 실험예 4와 같은 조작을 하여 시료를 얻고 실험예 3과 같은 분석을 행하였다. 실험예 4와 실험예 5 및 관계식 1로 계산한 값과 비교한 MN의 분석결과를 표 9에 나타낸다.

[표 9]

측정값에 대한 계산값의 차이는 실험예 4에서 -17.4%, 실험예 5에서 +8.9%이다.

[실험예 6]

30분간 가열해 얻어진 실험예 2의 시료를 농축해서 50% 용액 1.5ℓ를 준비했다.

이 용액(100ml)을, 풀루란으로 보정된 분자량을 갖는 나트륨형 스티렌-디비닐벤젠 혼성중합체의 Ionpack S-2006(쇼와덴꼬사 제품) 160ml를 충진한 칼럼에 칼럼온도 60℃, SV 0.25로 통과시켰다.

그 다음, 칼럼에 물을 통과시켜(글루코오스와 올리고당에서 분리된) 4개의 유분을 모아 식물섬유의 함량을 체크하여 그 결과를 표 10에 나타냈다.

[표 10]

표 7에서 23.1%었던 식물섬유함량은 표 10에서 알 수 있는 바와 같이 최대 85.8%였다.

[비교예 1]

시판의 감자전분 300kg에 대해 1%염산을 22.5ℓ첨가하고 실험예 1과 같은 처리를 한 후 140℃에서 가열처리를 한 것이라는 실험예 1과 같은 처리를 해서 약 230kg의 덱스트린을 얻었다.

이것을 실험예 1과 마찬가지로 분석을 행했다.

[비교예 2]

시판의 타피오카 전분 300kg에 대해 1%염산을 22.5ℓ첨가하고, 실험예 1과 같이 처리해서 140℃로 가열처리를 한 것이외는 실험예 1과 같이 처리해서 약 240kg의 덱스트린을 얻었다.

이것을 실험예 1과 같이 분석을 행하였다. 비교예 1과 비교예 2의 분석결과를 표 11에 나타낸다.

[표 11]

[실험예 7]

실험예 1, 2, 3 및 비교예 1에서 얻어진 덱스트린에 시료 합계 11점에 대해 착색의 정도를 케트사제의 광전백도계로 청색필터를 사용해서 산화마그네슘의 백도를 100%로 해서 시료의 백도를 측정했다.

이 결과를 표 12에 나타낸다.

[표 12]

백도는 가열온도에 반비례해서 감소하고, 또 가열시간에 반비례해서 감소하고 있는 것을 나타냈다.

[실험예 8]

(동물 실험)

초기 체중 50g의 스프라그 다우리계 수쥐(6마리/구룹)를 23±2℃로 조정된 소동물 사육실에 설치한 개별 우리에 수용하여 시판의 합성사료로 1주간 예비사육한 후 기본사료, 기본사료에 시료 A, B, C를 각 5% 첨가한 것, 기본사료에 셀룰로오스[아비셀 : 산요고꾸사꾸 펄프 (주)제]를 5%첨가한 것으로 각각 7일간 사육했다. 물 및 사료는 자유로이 섭취시키고, 사료 섭취량과 체중 변화를 매일 기록했다. 7일째에 카르민(색소)을 사료에 혼합해서 투여하고, 카르민이 변중에 나타날 때까지의 시간을 측정하고, 배설시간으로 했다. 그후 탈혈 도살하여 맹장을 적출해서 중량과 맹장내용물의 PH 및 부티르산의 양을 측정했다. 얻어진 결과의 평균치를 표 13에 나타낸다.

[표 13]

표 13에 나타낸 결과에 의해 시료 A, B, C는 난소화 인체로 대장에 도달하고, 장내 세균의 활동에 의해 유기산으로 대시되어 장내의 PH를 저하시키는 것이 확인되었다. 배설시간은 시료 A, B, C의 섭취에서 어느 것이나 단축되었으나, 반동계산효과가 명백히 되어 있는 셀룰로오스 섭취군과 비교해서 시료 B, C의 섭취가 유효한 것이 판명되었다. 여기서 이하는 시료 B에 대해 임상시험을 실시하여 효과의 확인을 행하였다.

[실험예 9]

(임상 시험)

건강한 남자 10명에 시험기간 2주간 시료 B 10g의 투여시험을 행하였다. 시험기간의 제1주 및 제2주의 식사내용과 양은 동일하게 하고, 월요일부터 금요일까지의 아침식사후에 각각 섭취시키고, 체변은 배변 때마다 실시하고, 변의 습도중량, 변의 건조중량, 변의 함수율 배변회수에 대해 기록했다. 얻어진 결과를 표 14에 나타낸다.

표중의 수치는 시험의 평균치 * 표시는 무섭취 기간에 대해 위험률 5%로 중요차이가 있는 것을 나타낸다.

[표 14]

표 14의 결과는 변의 총량의 증가작용을 갖는 것이 명백해 졌다.

[실험예 10]

(임상 시험)

시료 B의 변비 개선효과에 대해 검토했다. 변비경향이 있는 지원자 25명에 대해 정량을 5일 이상 투여하고, 앙케이트 조사에 의해 투여전과 투여후의 배변의 변화를 조사했다. 앙케이트의 조사항목에 대해 하기의 기준에 의해 점수 처리를 행하여 투여전과 투여후에 대해서의 통계 처리에 의해 효과의 확인을 행하였다.

(1) 배변회수

1회이상/1일 ………………… 4점

1회/1일 ……………………… 3점

1회/2일 ……………………… 2점

1회/3일 ……………………… 1점

(2) 배변량

많음 ………………………… 4점

보통 ………………………… 3점

적음 ………………………… 2점

없음 ………………………… 1점

(3) 변의 성상

바나나상 절반 반죽상 ………… 2점

단단한 상 ………………………… 1점

(4) 배변후의 감각

시원한 감 있음 …………………… 2점

잔변감 있음 ………………………… 1점

결과를 표 15에 나타낸다. 표에서 * 표시는 투여전에 대해 위험률 5%로 중요차이가 있는 것을 나타낸다.

[표 15]

표 15에 있어서 5g 이상의 시료 B의 투여로 점수가 증가해서 변비개선의 유효성이 확인되었다.

[실험예 11]

(동물 실험)

쥐를 사용한 영양실험에 있어서 시료 A, B, C 의 혈청지질 개선작용을 검토했다.

초기체중 50g의 스프라그 다우리계 수쥐(생후 3주일 일본구레아사)를 표 16에 나타내는 고당식(기본사료)로 2주간 예비사육후 5군(10마리/구룹)으로 나누어 제1군에는 (조정군)기본사료를 제2군(사료 A 군) 제3군(사료 B군) 및 제4군(사료 C 군)에는 기본사료 95부에 시료를 각각 5부 첨가한 시험사료를 공급하고, 9주간 사육했다.

[표 16]

사료 및 음료수는 자유로이 섭취시키고, 9주일째에 4시간 절식후 체혈하여 혈청총 콜레스테롤치 및 중성지방치를 효소법 방치(와꼬준야꾸 (주) 제)로 측정했다. 얻어진 결과를 표 17에 나타낸다.

[표 17]

결과는 모두 각 시험군에 대해 평균치로 나타냈다.

또 사료효율은 식 67에 의해 산출했다.

식 2 :

사료효율 = 체중증가 ÷ 섭취량

표 17에서 보는 바와 같이 3군간에서 체중증가 및 사료 효율에는 차이가 없었다. 한편 시료 A, B, C를 배합한 사료로 사육한 쥐의 혈청 총 콜레스테롤치 및 중성지방치는 각각 조정군에 비해 명백히 낮은 값이었다. 특히 시료 B와 C의 효과가 현저한 것이 증명되었다. 여기서 이후는 시료 B에 대해 임상시험을 실시했다.

[실험예 12]

(임상 시험)

시료 B 10g을 100ml의 물에 용해시켜 1일 3회 매식전 경구 투여했다.

투여기간은 4주간으로하고, 시험기간중 식사습관을 변경하지 않고, 통상의 일상활동을 행하게 했다.

피 실험자 10예의 연령은 34-61세(평균 53.3세) 신장은 159-171cm (평균 166.8cm) 체중은 53-81kg(평균 64.8kg)였다.

얻어진 결과의 평균치를 mg/dl의 단위로 표 18에 나타낸다.

[표 18]

표 18에서 보는 바와 같이 혈청 총 콜레스테롤치는 시료 B 투여후 정상치(120-250mg/dl)로 향해 변화했다. 즉 투여전에 정상치 보다 높은 값 인자는 저하했다. 같은 결과가 중성지방치에 대해서도 관찰되었다. 이상의 결과로 부터 시료 B는 현저한 혈청지질대사 개선효과를 갖는 것이 증명되었다.

[실험예 13]

(인슐린)

쥐 36마리를 사용한 실험결과에서는 공복시의 혈당치가 평균 78.0mg/dl 인슐린 분비가 평균 17.3μu/ml였으나, 체중 kg 당 1.5g의 설탕을 경구투여한 바, 혈당치 및 인슐린 분비는 상승하고, 30분후에는 평균 164mg/dl, 및 49.9μu/ml로 최고치를 나타낸 후 120분후에는 정상치로 회복되었다. 그러나 상기한 설탕에 0.15-1.5g(설탕의 1/10-1/1)의 시료 c를 첨가한 때에는 1/10 비율로 섭취한 경우, 30분후의 혈당치는 평균 144mg/dl로 인슐린 분비는 평균 32.3 μu/ml로 또 1/1 비율로 섭취한 경우에는 138mg/ml 31.1μu/ml로 되었다.

이 결과 설탕에 의한 혈당치 및 인슐린 분비의 상승은 난소화성 덱스트린에 의해 중요차이로 억제되는 것이 판명되었다.

또한 같은 모양은 tl료 A를 상기한 설탕에 0.15g첨가할 때의 30분후의 혈당치는 150ml/dl 로서 설탕만을 경루투여 한때와 차이가 없었다.

실험데이터의 해석결과의 요약, 상기한 실험데이터의 해석결과를 요약하면, 본 발명에 의한 압출기에 의해 가열처리를 행하여 얻어진 덱스트린은 종래에 공지의 덱스트린과는 다음의 점에서 크게 다르게 되어 있다. 즉 난소화부의 함량이 60%이상의 경우에는,

(1) 난소화부의 함량이 최대 90%이며,

(2) 1→4 글리코시드 결합을 갖는 글루코오스잔기의 이 함량이 종래법의 약 60%이상에 대해 약 15-50%이며,

(3) 1→6 글리코시드 결합을 갖는 글루코오스잔기의 함량이 종래의 4% 이하에 대해 약 최대 8-17이며,

(4) 1→3 글리코시드 결합을 갖는 글루코오스 잔기의 함량이 종래법의 흔적정도에 대해 약 4-13%이며,

(5) 기타의 글리코시드 결합을 갖는 글루코오스 잔기의 함량이 종래법의 20%이상에 대해 약 2-12%이며,

(6) 다시 또 상기한 결합과 1→4 와 1→6 글리코시드 결합 및 1→3 과 1→4 글리코시드 결합을 갖는 것 이외의 각 글리코시드 결합을 갖는 글루코오스잔기의 함량과 난소화부의 함량과는 밀접한 상관관계를 갖고 있다.

(7) 63의 관계식중 6개의 십명변수를 모두 사용한 식 63이 감자 전분에 염산을 첨가해서 압출기로 가열처리한 덱스트린의 각 글리코시드 결합의 전체와 난소화부의 함량과의 가장 밀접한 관계를 나타내는 것이다. 여기서 옥수수 전분 이외의 전분으로서 감자전분과 타피오카 전분을 갖는 모양으로 압출기로 가산가열처리해서 얻어진 덱스트린의 글리코시드 결합의 분석치를 식 63에 대입해서 계산해서 얻은 난소화부의 수치는 십측치와는 크게 다르게 되어 있으며, 이 관계식은, 감자 전분안에 한정해서 적용되는 관계식인 것이 명백하다.

(8) 가열온도가 높아지면 생성물의 착색물질이 증가하고, 백색도가 식품원료로서의 하한치라고 생각되는 20%부근까지 저하하기 때문에, 실용적인 한계가 된다.

이상의 실험결과로 부터 본 발명의 덱스트린은 종래의 가열처리법에 의해 얻어지는 것에 비해 난소화부의 함량이 많은 것과 함께 그 구조가 크게 다른 신규의 물질인 것이 명백해졌다.

(9) 다시 또 난소화부의 함량과 식물섬유의 함량 및 칼로리 값은 밀집한 상관관계가 있는 것이 명백해졌다.

(10) 또 난소화상 덱스트린의 섭취에 의해 장내의 PH의 저하 정작작용을 갖는 짧은 사슬 지방산의 양을 증가시키는 등 장내의 환경을 개선하고 변비 설사를 해소하는 효과를 갖는 것이 명백해졌다.

(11) 다시 또 혈청지질중 콜레스테롤과 중성지방을 저하시키는 작용을 갖는 것이 명백해지고, 이 결과는 동맥경화 및 고혈압의 예방작용을 갖는 것을 나타낸다.

(12) 또 식후의 혈당상승 및 인슐린 분비를 완만하게 하는 효과를 갖고 있는 것이 명백해졌다.

(13) 상기한 생리효과를 갖는 것으로부터 본 발명의 난소화성 덱스트린은 상기한 목적을 달성하기 위한 식사요법의 소재로서 극히 유용하다.

다음에 압출기의 가열조건으로서는 표 1에서 명백한 바와 같이 난소화부의 함량을 증가시키기 위해서는 고온처리를 하는 것이 바람직하고, 함량 60%이상의 생성물은 얻기 위해서는 약 130℃이상 보다 바람직하게는 140℃ 이상의 처리로 함량 70%이상의 생성물을 얻을 수가 있다. 그러나 대형의 압출기의 경우는 그 기기구조상의 이유 때문에 반응시간이 길어지기 때문에 비교적 저온의 처리라도 된다.

다시 또 반응의 진행은 첨가하는 산의 양을 증가시키므로서 조정이 가능하지만 산의 양을 극단적으로 증가시키는 것은 압출기의 부식이나 마모를 초래하기 때문에 원료전분에 대해 3000 ppm 이하 바람직하게는 1000 ppm 전후가 가장 적당한 조건이다.

[실시예]

다음에 본 발명의 실시예를 기술한다.

[실시예 1]

시판의 감자 전분 500kg을 리본식 믹서에 넣고, 믹서를 회전시키면서 1% 염산용액 50㎗를 가압공기를 사용해서 분무하고, 계속해서 분쇄기를 통과시켜서 균일화한 후 다시 또 리본믹서 내에서 1시간 혼합시켰다.

이 혼합물을 플래시 건조기로 수분이 약 6%로 예비건조 시킨후 2축 압출기(니혼 세이꼬쇼 제 형식 TEX-52F SS- 20AW - V 스크류직경 52mm 식품용 동일방향 역방향 회전전환식 진동기출력 22kw, 최대 400회전 스크류 길이 : 직경 = 20 : 1 알루미늄 구조 가열기 수냉각식, 밴드부착)에 연속적으로 공급해서 하기의 조건으로 가열처리하여 난소화성 덱스트린 합계 약 400kg을 얻었다.

회전수 : 150회전/분 동일방향회전

입구온도 : 실온 (약 20℃)

가열온도(제품출구의 제품온도) : 150℃

반응시간 : 9초

믹서를 회전시키면서 1%임산용액 35ℓ를 가압공기를 사용해서 분무하고, 이어서 분쇄기를 통과시켜서 균일화시킨 후 다시 또 리본믹서 내에서 1시간 혼합시켰다. 이 혼합물을 플래시 건조기로 수분이 약 6%로 예비건조시킨 후 실시예 1과 같은 2축 압출기에 연속적으로 공급해서 하기의 조건으로 가열처리해서 난소화성 덱스트린 합계 약 400kg을 얻었다.

회전수 : 200회전/분 동일방향 회전

입구온도 : 실온(약 20℃)

가열온도(제품출구의 제품온도) : 200℃

반응시간 : 7초

[실시예 3]

시판의 감자전분 2500kg을 리본식 믹서에 넣고, 믹서를 회전시키면서 5%염산용액 38ℓ를 가압공기를 사용해서 분무하고 이어서 분쇄기를 통과시켜 균일화한 후 다시 또 리본믹서중에서 1시간 혼합시켰다. 이 혼합물을 플래시 건조기로 수분이 약 5.5%로 예비건조시킨 후 2축 압출기(니혼 세이꼬쇼제 형식 TEX-95 FC-23 AW-2V 스크류직경 95mm, 식품용 동일방향 회전식, 진동기 출력 132kw, 최대 300회전, 스크류 길이 : 직경 = 23 : 1, 알루미늄주조가열기, 수냉각식 2밴드 부착)에 연속적으로 공급하여 하기의 조건으로 가열처리하고, 난소화성 덱스트린 합계 약 2100kg을 얻었다.

회전수 : 180회전/분

입구온도 : 실온 (약 20℃)

가열온도(제품출구의 제품온도) : 170-180℃

반응시간 : 14.5초

[실시예 4]

시판의 감자 전분 2500kg을 플래시 건조기로 수분이 5%로 건조시킨 후 리본식믹서에 넣고, 믹서를 회전시키면서 1%염산용액 178ℓ을 가압공기를 사용해 분무하고 이어서 분쇄기를 통과시켜 균일화한 후 다시 또 리본믹서내에서 1시간 혼합시켰다. 이 혼합물을 실시예 4와 같은 모양의 2축 압출기에 연속적으로 공급해서 하기의 조건으로 가열처리하여 난소화성 덱스트린 합계 약 2220kg을 얻었다.

회전수 : 180회전/분

입구온도 : 실온(약 20℃)

가열온도(제품출구의 제품온도) : 150-160℃

반응시간 : 12.5초

실시예 1-실시예 5에서 얻어진 옥수수 전분의 난소화성 덱스트린에 대해 같은 모양으로 「이꼬모리의 핵틸화법」에 의한 각종의 글리코시드 결합의 함량의 분석치와 난소화부의 함량의 분석치를 일괄해서 표 20에 나타낸다.

[표 20]

본 발명의 난소화성 덱스트린은 거의 모든 식품에 사용할 수가 있다. 이 식품이란 사람의 식품, 동물원 및 가축사료, 애완동물등의 사료를 총칭하는 것이다.

전분을 원료로 하는 수용성의 난소화성 덱스트린으로서 식물섬유를 함유하고, 저칼로리 중량제로서도 식품에 사용할 수 있는 것이기 때문에 용도로서는 종래의 덱스트린이나 말토 덱스트린을 사용할 수 있는 식품의 모두가 포함된다.

즉 코오피, 홍차, 콜라, 쥬우스 등의 액체 및 분말의 음료류, 빵, 쿠키, 비스킷, 케이크, 파자파이등의 베이커리류, 우동, 라면, 모밀국수등의 면류, 스파게티, 마카로니, 페르치네등의 파스타류, 캔디, 초콜렛, 껌등의 과자류, 도우넛, 포테이토 칩등의 유과류, 아이스크리임, 쉐이크, 샤벳등의 냉과류, 크리임, 치이즈, 분유, 연유, 크리이미파우더, 코오피 화이트너, 우유음료 등의 유제품, 푸팅, 요구르트, 드링크 요구르트, 젤리, 무우스, 바바로아등의 댁지드류, 각종 수우프, 스튜, 그라탄, 카레이등의 레롤드파우치 내지 깡통류, 각종 조미료, 된장, 소오스, 케찹, 마오네에즈, 드레싱, 부이온 각종 루우등의 조미료류, 햄, 소시지, 햄버거, 미트보올, 콘비이프 등의 육가공품 및 그들의 냉동식품, 필리프, 고로케, 옴렛, 도리아등의 냉동가공 식품, 크레브스틱 생선묵등의 수산가공품, 건조하슈포테이토, 잼, 마머레이드, 피닛버터, 피닛등의 농산가공품, 기타떡, 쌀과자 스넥식품, 패스트푸드 디시또 와인, 칵테일, 피즈, 리키등의 주류 등에도 효과적으로 사용할 수가 있다.

단 W/O 형의 유화식품, 예를 들면 마아가린에 사용한 경우는 보존중에 분리가 일어나기 쉽기 때문에 사용하는 것이 곤란하다.

본 발명의 식품에 첨가할 수 있는 저칼로리 중량체의 양은 식품의 품위를 손상하지 않는 한은 양적인 제한은 없다.

그러나 건강한 성인이 본 발명의 식품에 의해 저칼로리 중량체를 2kg/kg 체중섭취하면, 절반의 사람에게서 설사증세가 보이기 때문에 이 절반량의 1g/kg 체중정도까지의 섭취가 바람직하다. 그러나 생리작용에의 영향은 개인차가 있기 때문에 저칼로리식품 섭취의 효과를 보면서 적절히 증감시키는 것이 가장 바람직하다.

식품에 대한 난소화성 덱스트린의 사용특성을 보기 위해 실시예 6의 제품을 중심으로해서 다음의 특성데이터를 얻는 실험을 행했다.

[실시예 15]

관능검사에 의해 설탕의 감미도를 100으로 한 때의 난소화성 덱스트린의 감미도의 비교치를 다른 당류나 DE 10의 말토 덱스트린의 값과 함께 표 21에 나타낸다.

[표 21]

난소화성 덱스트린의 감미도는 약 10이며, 약간 감미를 느낄 정도이다.

[실험예 16]

난소화성 덱스트린의 30%용액에 대해 온도 10-80℃에 있어서의 점도를 B형 점도계를 사용해서 측정한 결과를 설탕, 아라비안껌 말토 덱스트린의 수치와 함께 제1도에 나타낸다.

단 제1도중의 각 기호는 각각 다음의 것을 나타낸다.

● : 실시예 6의 난소화성 덱스트린

▲ : 설탕

■ : 말토 덱스트린

○ : 아라비아껌

점도는 말토덱스트린과 동등하며, 식품에 첨가해서 점도를 극단적으로 증가시키는 일이 없이 사용할 수 있는 것을 나타낸다.

[실험예 17]

아미노산과 공존하에 있어서의 가열에 의한 착색, 난소화성 덱스트린의 10%수용액에 1%(덱고 체형 분)의 글리신을 첨가하여 PH 4.5와 6.5로 100℃에서 150분간 가열한 때의 착색도의 증가를 각각 제2도 및 제3도에 나타낸다.

단 제2도는 PH 4.5의 제3도는 PH 6.5의 경우를 나타낸다. 또 기호는 제1도와 동일하다.

착색도의 증가는 글루코오스나 말토덱스트린과 대차가 없고, 거의 같은 모양으로 사용할 수 있는 것을 나타내고 있다.

[실험예 18]

동결해동

난소화성 덱스트린의 30%수용액에 대해 동결해동을 5회 반복한 경우의 온도를 말토덱스트린의 수치와 함께 제4도에 나타낸다. 단 제4도중의 기호도 제1도와 동일하다.

혼탁도의 증가는 말토덱스트린 보다도 훨씬 낮고, 동결식품에의 사용적성이 우수한 것을 나타내고 있다.

[실험예 19]

빙점강하

난소화성 덱스트린의 5-30%수용액의 빙점강하도를 설탕, 말토덱스트린의 수치와 함께 제5도에 나타낸다.

단 제5도의 기호도 제1도와 같다.

빙점강하도는 설탕과 말토덱스트린의 중간 정도이며, 빙과등에의 사용적성을 나타내고 있다.

[실험예 20]

흡습성

난소화성 덱스트린을 건조시켜서 무수상태로 하고, 20℃에서 상대습도가 81%, 52% 및 32%의 항습용기에 200시간 장치한 경우의 흡습성을 제6도에 나타냈다.

단 제6도중(1)은 PH 81%, (2) 및 (3)은 각각 PH 52%, PH 32%의 경우를 나타낸다.

장시간의 보존에서도 수분이 81%를 초과하는 일이 없고, 분말식품에 대한 사용적성을 나타내고 있다.

[실험예 21]

믹소그래프

난소화성 덱스트린을 소핵분 사용식품에 사용하는 경우의 기동을 검토하기 위해 표 22의 배합으로 믹소그래프 처리한 결과를 제7도 및 제8도, 제9도에 나타낸다.

단 제7도는 대조구, 제8도는 설탕구, 제9도는 실시예 6의 난소화성 덱스트린구(식물섬유를 함유하는 저칼로리구)를 나타낸다.

[표 22]

설탕으로 치환해서 난소화성 덱스트린을 사용한 경우에는 점탄성의 나오는 상태가 1.5분 지연되기 때문에 생지의 혼합시간을 길게 하든가 숙성시간을 늘이는 것 또는 혼합의 도중에서 첨가하는 것이 필요한 것이 확인되었다.

다음에 본 발명의 식품의 예를 기술하지만 사용한 난소화성 덱스트린은 시작한 실시예의 번호로 표기하고, 배합 및 식물 섬유의 양은 그렘(g) 단위로 표시했다.

[실시예 5]

(식품예 1)

표 23의 배합으로 홍차를 시작했다.

[표 23]

[실시예 6]

(식품예 2)

표 24의 배합으로 콜라를 시작했다.

[표 24]

[실시예 7]

(식품예 3)

표 25의 배합으로 물에 분말원료를 혼합용해후에 농축과즙, 향료를 첨가해서 호모믹서로 균질화해서 오렌지 주우스(30%)를 시작했다.

[표 25]

[실시예 8]

(식품예 4)

표 26의 배합으로 물에 전체원료를 혼합하여 가열 살균해서 스포츠음료를 시작했다.

[표 26]

[실시예 9]

(식품예 5)

표 27의 배합으로 전체원료를 물에 혼합해서 80℃까지 온도 상승시켜 용해시키고, 호모지나이저로 우유지방을 균질화한 후 익일까지 5℃로 에이징한다.

다음에 냉동후에 -40℃까지 급냉시킨 후 잘 혼합해서 밀크세이크를 시작했다.

[표 27]

[실시예 10]

(식품예 6)

표 28의 배합으로 전체원료를 혼합하여 70℃까지 가열해서 호모믹서로 교반후에 호모지나이저로 균질화 한다.

냉장고에서 1일간 에이징한다.

냉동후에 -40℃로 급냉시켜서 아이스크리임을 시작했다.

[표 28]

[실시예 11]

(식품예 7)

표 29의 배합으로 미리 탈지유를 발효시켜서, 파쇄한 것을 다른 원료와 혼합용해시키고, 호모지나이저로 균질화시켜서 드링크 요구르트를 시작했다.

[표 29]

[실시예 12]

(식품예 8)

표 30의 배합으로 탈지유에 경화제를 첨가후 개시제를 3%접종해서 산도가 0.7%가 되었을 때 냉장한다. 다른 원료를 교반혼합하여 재냉장해서 하아드 요구르트를 시작했다.

[표 30]

[실시예 13]

(식품예 9)

표 31의 배합으로 건조물에 대해 66.6%의 끓는물에 수용성원료를 용해시켜 기름에 유화제를 용해시켜서 앙지를 60℃에서 유화 균질화후 분무 건조시켜서 코오피화이트니의 분말을 시작했다.

[표 31]

[실시예 14]

(식품예 10)

표 32의 배합으로 향료 이외의 원료를 물에 용해시켜 Bx 80°까지 농축시켜서 증발기로 증발시켰다.

40℃로 냉각후 향료를 첨가혼합하여 성형해서 캔디를 시작했다.

[표 32]

[실시예 15]

(식품예 11)

표 33의 배합으로 당질과 향료 이외의 원료를 냄비에 투입하여 가열 용융시켜서 잘 혼합 시켰다.

50℃ 냉각시켜서 당질을 첨가혼합하여 40℃에서 향료를 첨가해서 성형후 냉각시켜서 껌을 시작했다.

[표 33]

[실시예 16]

(식품예 12)

표 34의 배합으로 전체원료를 40℃해서 잘 혼합시켜 다시 또 마면분쇄기로 장시간 반죽하여 입자를 미세하게 한다. 성형후 냉각시켜서 스위트 초콜렛을 시작했다.

[표 34]

[실시예 17]

(식품예 13)

표 35의 배합으로 소량의 물에 소맥분 화공정분 계란 노른자(분할)을 혼합한 것에 나이지물을 80℃로 해서 다른 원료를 용해 시킨 것을 기포발생기를 사용하면서 첨가해서 강한 불로 삶아서 카스타아드 크리임을 시작했다.

[표 35]

[실시예 18]

(식품예 14)

표 36의 배합으로 물 25g에 젤라틴을 용해시키고 나머지 물에 아스파르테임 이외의 전체원료를 용해시킨다.

40℃에서 냉각후 전체를 혼합해서 냉장하여 오렌지 젤리를 시작했다.

[표 36]

[실시예 19]

(식품예 15)

표 37의 배합으로 팩틴이외의 원료를 혼합하여 믹서로 가볍게 분쇄하여 약한 불로 가열해서 수분의 20%가 증발한 때 펙틴을 첨가하여 냉각시켜서 딸기잼을 시작했다.

[표 37]

[실시예 20]

표 38의 배합으로 껍데기를 벗긴 사과에 백설탕과 물과 난소화성 덱스트린을 첨가하여 중간불로 삶아서 사과가 반투명하게 된 때에 레몬즙을 첨가하고, 이어서 중간불로 눌지 않게 삶는다.

사과가 부드럽게 되면 뒤집어서 다시 또 B×70°까지 삶아서 사과잼을 시작했다.

[표 38]

[실시예 21]

(식품예 17)

표 39의 배합으로 물 30g에 전량의 난소화성 덱스트린과 스테이보사이드와를 첨가하여 시럽을 만들어 가열해서 비등한 때에 생콩을 첨가한다.

전체 중량이 100g이 될 때까지 삶아서 콩잼을 시작했다.

[표 39]

[실시예 22]

표 40의 배합으로 물에 팽창시킨 우무해 물 23.6g과 난소화성 덱스트린과 스테비오사이드와를 첨가하여, 가열 비등시켜서 용해시켜서 변형시킨후, 재비등시켜서 생콩을 첨가하고 전량이 100g이 되기까지 삶아서 성형냉각시켜서 콩의 스위트 젤리를 시작했다.

[표 40]

[실시예 23]

표 41의 배합으로 B×50℃의 난소화성 덱스트린의 용액에 시리알을 침지하여 40℃에서 한방 건조시켜서 시리알을 시리알을 시작했다. 이 시작품은 대조품에 비해 윤이 증가하고 보수성도 2.7%로 부터 7.0%로 증가했다.

[표 41]

[실시예 24]

(식품예 20)

표 42의 배합으로 난소화성덱스트린을 소맥분에 균일하게 반죽하여 물을 소량 첨가하면서 반죽하여 스파게티를 시작했다.

[표 42]

[실시예 25]

(식품예 21)

표 43의 배합으로 생지를 잘 반죽한 후에 발효시켜서 구워내어 식빵을 시작했다.

[표 43]

[실시예 26]

(식품예 22)

표 44의 배합에서 소맥분에 우유 계란을 넣어 반죽하면서 다른 원료를 첨가하여, 생지가 균일하게 되기까지 반복하여 형을 뽑아서 160-180℃의 기름으로 뒤집으로면서 튀겨 기름을 끓고 아메리칸 도우넛을 시작했다.

[표 44]

[실시예 27]

(식품예 23)

표 45의 배합에서 계란흰자위를 물에 기포상이 되기까지 충분히 반죽하여 난소화성 덱스트린 미립자와 셀룰로오스 강력분의 순으로 균일하게 되도록 반죽한다.

계란 흰자위의 열변화성이 일어나지 않도록 동결 건조시켜서 소맥분 대체품을 시작했다.

[표 45]

[실시예 28]

(식품예 24)

식품예 23의 소맥분 대체품을 이용하여 표 46의 배합으로 전체원료를 반죽하여 탄력이 나타난 때 평면으로 늘려서 형을 뽑아내어 190℃에서 10분간 구워내어 버터쿠키를 시작했다.

[표 46]

[실시예 29]

(식품예 25)

식품예 23의 소맥분대체품을 이용해서 표 47의 배합으로 용해시킨 쇼오트닝에 전체원료를 물과 혼합하여 기포발생기로 교반용해시켜서 균일한 생지로 한다.

180℃로 50분간 구워서 파운드케이크를 시작했다.

[표 47]

[실시예 30]

(식품예 26)

식품예 23의 소맥분대체품을 이용해서 표 48의 배합으로 전체원료를 물에 혼합해서 기포발생기로 교반혼합해서 기포를 함유시킨다. 180℃에서 40분간 구워서 스펀지케익을 시작했다.

[표 48]

[실시예 31]

(식품예 27)

표 49의 배합해서 그라프트 생지는 잘 반죽한 후 및중으로 접어서 완성하여 속의 형상이 절반이 남을 때까지 삶아서 생지와 속을 성형해서 구워서 애플파이를 시작했다.

[표 49]

[실시예 32]

(식품예 28)

표 50의 배합으로 옥수수를 물로 심이 없어질때까지 삶은 후 다른 원료를 넣어서 끓여서 옥수수 크리임수우프를 시작했다.

[표 50]

[실시예 33]

(식품예 29)

표 51의 배합해서 갈비고기를 플라이팬까지 튀겨서 냄비에 옮겼다. 별도로, 야채류도 튀겨서 남비에 옮겼다. 소맥분과 칼레이분을 튀기면서 갈색루우를 만들어 전체를 남비에서 삶아서 레토르트칼레이를 시작했다.

[표 51]

[실시예 34]

(식품예 30)

표 52의 배합으로 플라이팬으로 고기를 충분히 튀겨서 남비에 옮기고, 야채류도 양파를 중심으로 충분히 튀긴다.

전체원료를 남비에 넣어서 삶아 비이프스튜를 시작했다.

[표 52]

[실시예 35]

(식품예 31)

표 53의 배합으로 액체원료를 혼합후에 분말원료를 용해시켜서 난오일드레싱을 시작했다.

[표 53]

[실시예 36]

(식품예 32)

표 54의 배합으로 물에 크산란껌 이외의 분말원료를 용해시키고, 80℃까지 가열한다.

40℃가 되면, 식초를 첨가해서 호모믹서를 중속으로 해서 샐럿유를 소량씩 첨가해서 유화한다. 저속으로 크산탄껌을 용해시켜서 유화형 드레싱을 시작했다.

[표 54]

표 54의 에밀스터#30은 친유성의 화공전분(하쓰다니 가까꾸 고오교사제)이다.

[실시예 37]

(식품예 33)

표 55의 배합으로 물과 식초에 분말원료를 용해시켜 계란노른자를 혼합시킨다. 호모믹서로 중속으로해서 샐릿유를 소량씩 첨가하면서 유화해서 마요네에즈를 시작했다.

[표 55]

[실시예 38]

(식품예 34)

표 56의 배합으로 생땅콩을 파쇄한 후 분쇄기로 분쇄하여 다른 원료를 혼합해서 땅콩버터를 시작했다.

[표 56]

[실시예 39]

표 57의 배합으로 균일하게 분말체 혼합해서 치이즈 파우더를 시작했다.

[표 57]

[실시예 40]

(식품예 36)

표 58의 배합으로 생크리임과 저칼로리 중량제의 혼합물에 유산균 개시체로서 레넷을 첨가하여 20℃에서 15시간 방치했다. 향료를 첨가후에 하밀 분쇄기로 반죽해서 냉각시켜서 크리임치이즈를 시작했다.

[표 58]

[실시예 41]

(식품예 37)

표 59의 배합으로 박력분을 버터로 볶은 후 다른 원료를 혼합하여 진하게 되기까지 끓여서 화이트소오스를 시작했다.

[표 59]

[실시예 42]

(식품예 38)

표 60의 배합으로 우지로 다진 돼지고기, 양파, 당근을 볶은 후 소맥분을 넣어서 재차 볶는다.

여기에 다른 원료를 넣어 진하게 되기까지 끓여서 미이트 소오스를 시작했다.

[표 60]

[실시예 43]

(식품예 39)

표 61의 배합으로 원료를 생것인채로 파쇄해서 혼합하여 필름에 충진한다. 소금저림으로해서 5℃에서 12시간방치한 후 75℃에서 90분간 끓여서 냉장해서 비이프와 포오크소시지를 시작했다.

[표 61]

[실시예 44]

(식품예 40)

표 62의 배합으로 소고기를 소금저림액에 5일간 저린후 115℃에서 90분간 끓여서 수분과 유분을 제거한다.

여기에 우지중에 다른 원료를 혼합한 것을 넣고, 균일하게 해서 필름에 충전해서 75℃에서 60분간 살균후 냉장시켜서 코온비이프를 시작했다.

[표 62]

[실시예 45]

(식품예 41)

표 72의 배합으로 양파와 소기름을 다져서 전체원료를 혼합해서 전체가 균일하게 되기까지 반죽하여 성형후 180℃의 철판에서 양념을 30초씩 굽는다. 다음에 100℃에서 10분간 끓여서 냉각후에 냉동해서 냉동햄버거를 시작했다.

[표 63]

[실시예 46]

(식품예 42)

표 64의 배합으로 원료를 파쇄하여 혼합하여 직경 8cm의 필름에 충진하여 -30℃로 냉동시키고, 써는 기계로 8mm의 두께로 썰어서 햄버어거 퍼티를 시작했다.

[표 64]

[실시예 47]

(식품예 43)

표 65의 배합으로 간, 쇠고기, 복부고기를 100℃에서 5초간 끓인 후 파쇄해서 다른 원료와 혼합하여 잘교반하면서 80℃까지 끓인다.

이것을 냉장해서 간페이스트를 시작했다.

[표 65]

[실시예 48]

(식품예 44)

표 66의 배합으로 피자를 잘 반죽한 후 40℃의 보온기내에서 30분간 발효시키고, 적당한 크기로 잘라서 국수막대로 늘린다. 피자소오스는 전체원료에 잘 혼합하고, 1시간 이상 두었다가 사용했다. 피자껍질에 소오스를 발라서 약 230℃의 오븐에 12분간 넣어서 구워내어 피자를 시작했다.

[표 66]

[실시예 49]

(식품예 45)

표 67의 배합으로 난소화성 덱스트린을 우유에 용해시켜 계란에 다른 원료와 함께 혼합하여 플라이팬에 샐릿유를 치고, 구워내어 오믈렛을 시작했다.

[표 67]

[실시예 50]

(식품예 46)

표 68의 배합으로 각 원료를 생으로 파쇄 혼합해서 비이트파이의 재료를 시작해서 파이의 생것에 싸서 200℃이 오븐에서 구워서 색이 붙을 때까지 약 30분간 구워내서 비이트파이를 시작했다.

[표 68]

[실시예 51]

(식품예 47)

표 78의 배합으로 각 야채를 절단해서 탈수후에 다른 원료와 혼합해서 만두의 재료를 시작하고, 만두피에 싸서 100℃에서 5분간 펴서 냉각 냉동시켜서 냉동만두를 시작했다.

[표 69]

[실시예 52]

(식품예 48)

표 79의 배합으로 생선고기와 소금과 소량의 얼음을 섞어 사일랜드 절단기로 파단혼합을 5분간 행한 후 나머지의 얼음과 원료를 추가해서 계속 10분간 혼합했다.

15℃에서 점도가 생긴 시점에서 종료하고, 모양을 떠서 160℃의 기름으로 4분간 튀겨서 생선묵을 시작했다.

[표 70]

[실시예 53]

(식품예 49)

표 71의 배합으로 검은나무딸기를 40일간 침지한 후 검은 나무딸기를 패기하고 다시 또 2개월간 숙성시켜서 검은 나무딸기술을 시작했다.

[표 71]

[실시예 54]

(사료예 1)

표 72의 배합으로 개사료를 시작했다.

[표 72]

[실시예 55]

(사료예 2)

표 73의 배합으로 고양이 사료를 시작했다.

[표 73]

[실시예 56]

(사료예 3)

표 74의 배합으로 육돈비육용사료를 시작했다.

[표 74]

[실시예 57]

(사료예 4)

표 75의 배합으로 육계전기용사료를 시작했다.

[표 75]

[실시예 58]

(사료예 5)

표 76의 배합으로 실험용쥐 사료를 시작했다.

[표 76]

Claims

감자전부에 염산을 첨가한 후 가열처리하여 얻은 배소덱스트린을 α-아밀라아제와 글루코아밀라제로 가수분해하고, 이 결과로 생성된 글루코오스의 1/2 이상을 분리제거하여 수득한 난소화성 덱스트린으로서,

(A) 상기 글루코오스 이외의 성분속의 난소화성성분의 함량이 80%이상이며,

(B) 상기 글루코오스 이외의 성분속의 1→4 글리코시드결합만 갖는 글루코오스 잔기의 양이 30-35% 이며,

(C) 상기 글루코오스 이외의 성분의 수평균분자량이 510-965이며,

(D) 또한 다음식의 계산으로 구한 수평균분자량의 계산치인 Y값은 수평균분자량 실측치로부터의 변동범위가 20%이하이며,

Y=-393+106.004·X

여기서, Y ... 글루코오스 이외의 성분의 수평균분자량 계산치

X ... ＂하꼬모리의 메틸화법＂에 의해 정량측정된 1→4 및 1→6 글리코시드결합만을 갖는 글루코오스잔기의 양 (글루코오스 이외의 성분에 대한 %)

(E) 중량평균분자량과 수평균분자량의 비가 25 : 1이상인 것을 특징으로 하는 난소화성 덱스트린.
제1항에 있어서, 상기 글루코오스의 양은 35%이하이고 난소화성성분의 양은 37% 이상인 것을 특징으로 하는 난소화성 덱스트린.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 글루코오스 이외의 성분속의 식물섬유 함량은 18%이상이고, 또한 글루코오스를 포함한 전체에 대한 식물섬유 함량은 7.8% 이상인 것을 특징으로 하는 난소화성 덱스트린.
제1항 또는 2항에 있어서, 글루코오스 이외의 성분의 칼로리값(1)은 2kcal/g 이하이고, 또한 글루코오스를 포함한 전체의 칼로리값(1)은 3.1kcal/g 이하인 것을 특징으로 하는 난소화성 덱스트린.
제1항 또는 2항에 있어서, 글루코오스 이외의 성분의 칼로리값(2)은 1.5kcal/g 이하이고, 글루코오스를 포함한 전체의 칼로리값(2)은 2.9kcal/g 이하인 것을 특징으로 하는 난소화성 덱스트린.
제1항에 있어서, 상기 난소화성 덱스트린이 혈청지질을 감소시키는 작용을 하는 것을 특징으로 하는 난소화성 덱스트린.
제1항에 있어서, 상기 난소화성 덱스트린이 정장작용을 하는 것을 특징으로 하는 난소화성 덱스트린.
제1항에 있어서, 상기 난소화성 덱스트린이 혈압강하작용(hypotensive effect)을 하는 것을 특징으로 하는 난소화성 덱스트린.
제1항에 있어서, 상기 난소화성 덱스트린이 대장암 예방작용을 하는 것을 특징으로 하는 난소화성 덱스트린.
제1항에 있어서, 상기 난소화성 덱스트린이 인슐린분비 억제작용을 하는 것을 특징으로 하는 난소화성 덱스트린.
제1항에 있어서, 식품에 첨가할 수 있는 것을 특징으로 하는 난소화성 덱스트린.
제11항에 있어서, 상기 식품이 과자류, 빵제품, 냉동식품, 스낵, 음료 또는 요구르트인 것을 특징으로 하는 난소화성 덱스트린.
제11항에 있어서, 상기 식품이 수우프, 마요네즈, 드레싱, 축산육가공품 또는 수산가공품인 것을 특징으로 하는 난소화성 덱스트린.
제5항에 있어서, 식품에 첨가할 수 있는 것을 특징으로 하는 난소화성 덱스트린.