JPH0453497B2

JPH0453497B2 -

Info

Publication number: JPH0453497B2
Application number: JP58204891A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Yagi; Mitsukatsu Sato
Original assignee: Tama Biochemical Co Ltd
Current assignee: Tama Biochemical Co Ltd
Priority date: 1983-11-02
Filing date: 1983-11-02
Publication date: 1992-08-26
Also published as: JPS6098957A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は新規なステビオサイド類甘味料及びそ
の製造法に関するものである。ステビオサイドは、近年人工甘味料の使用が禁
止又は規制されるようになつてから、甘味の強い
天然甘味料としてダイエツト用甘味料等への利用
が高まつているものである。しかしながら、ステビオサイドは強い甘味と共
に、苦味や渋味と言つた嫌味もかなり強いことか
ら、利用範囲が制限されていた。そのために呈味
の改善を図る種々の方法が試みられている。その
代表的なものとしては、ステビオサイドをプルラン、デキストラン、
ローカストビーンガム、及びβ−サイクロデキ
ストリンから成る多糖類の１種以上の共存下に
使用することを特徴とするステビオサイドの呈
味改善方法（特開昭57−150358号）、 α−グルコシル・ステビオサイドを含有せし
めることを特徴とする甘味料の製造方法（特公
昭57−18779号）、ステビオサイドとβ−１，４−ガラクトシル
糖化合物とを含有する水溶液に、β−１，４−
ガラクトシル転移活性を有する微生物又はβ−
１，４−ガラクトシル転移酵素を反応させてβ
−１，４−ガラクトシルステビオシドを生成含
有せしめることを特徴としたステビオ甘味料の
呈味改善法（特開昭58−94367号）等が知られ
ている。しかしながら、に記載の方法はステビオサイ
ドの呈味を十分に改善するには到つていない。また、及びに記載の方法では、ステビオサ
イドをα−グリコシルあるいはβ−ガラクトシル
転移酵素により、α−グリコシルあるいはβ−ガ
ラクトシル・ステビオサイドを生成させるもので
あるが、良質の甘味料とするには高純度のα−グ
リコシルあるいはβ−ガラクトシルステビオサイ
ド含有物とする必要がある。すなわち、低純度の
ステビオサイドを用いた場合、α−グリコシルあ
るいはβ−ガラクトシル糖転移反応を行つても、
含まれる不純物が強い苦味を有するために全体と
しては苦味を強く感じ、良質の甘味料とはならな
いのである。したがつて、あるいはの方法で
良質な甘味料を得るためには、用いるステビオサ
イドの純度を相当高めるか、得られたα−グリコ
シルあるいはβ−ガラクトシル・ステビオサイド
の精製を行なわねばならない。事実、α−グリコ
シル・ステビオサイドについては精製法の発明
（特開昭57−43659号）が提供されている。このような事情に鑑み、本発明者らは、ステビ
オサイドの甘味質の改善について鋭意研究の結
果、ステビオサイドの構造と甘味発現との関係に
著目し、ステビオサイド及びそれに含有される嫌
味成分をγ−サイクロデキストリンで包接せしめ
ることによつて、従来の〜の方法では達成し
得なかつた良質な甘味を有する新規なステビオサ
イド類甘味料を発明した。すなわち、本発明はステビオサイド類のγ−サ
イクロデキストリンによる包接体よりなる甘味料
である。本発明において、ステビオサイド類とは、キク
科の植物ステビア・レバウデイアナ・ベルトニー
（Stevia rebaudiana BERTONI、以下、ステビ
アと略記する）から抽出される天然甘味料で、ス
テビオールをアグリコンとするβ−グリコシル配
糖体（たとえばステビオサイド、レバウデイオサ
イドＡおよびＣなど）及びそれらの酵素処理物も
含めたステビオール骨格を有するステビオサイド
類縁化合物（たとえばα−グリコシルステビオサ
イド、β−１，４−ガラクトシルステビオサイド
など）をいう。つぎに、サイクロデキストリン（以下、CDと
略記する）は環状のオリゴ糖同族体で、Ｄ−グル
コース６〜８個がα−１，４結合した環状化合物
であり、構成するＤ−グルコースの数によつて、
６個の場合α−CD、７個の場合β−CD、８個の
場合γ−CDと呼ばれる。これらのCD類のうち、ステビオサイド類と安
定な包接体を形成するのはγ−CDのみである。
CDの包接体は分子間化合物の一種であることが
報告され〔フアルマシア、４，315（1968）〕、空洞
径が最も大きいγ−CDが分子サイズ的にステビ
オサイド類と適合するものと考えられる。本発明のステビオサイド類のγ−CDによる包
接体よりなる甘味料は、ステビオサイド類とγ−
CDとを水の存在下で包接せしめることにより得
ることができる。具体的には、γ−CDを５〜50％（Ｗ／Ｗ）濃
度になるように温水に溶解あるいは懸濁し、これ
にステビオサイド類をγ−CDに対して60〜80％
量添加し、撹拌混合操作を30分から約１日間行な
うことにより、γ−CDとステビオサイド類の包
接反応を完遂せしめ、反応液を更に噴霧乾燥ある
いは凍結乾燥等通常適応可能な乾燥法で乾燥する
ことにより、ステビオサイド類のγ−CD包接体
を含む甘味料が得られる。この結果、γ−CDは
高価であるので、低純度のγ−CDを用いること
も可能である。このようにして得られる甘味料中
のステビオサイド類のγ−CD包接体の固形物当
りの含量は50〜100％である。このようにして得られる甘味料は、目的に応じ
て通常知られる糖類の精製法、つまりゲル過
法、イオン交換樹脂法、吸着樹脂法等及びそれら
の組み合せによりステビオサイド類のγ−CD包
接体含有量の高い甘味料を製造することが出来
る。また、本発明のステビオサイド類のγ−CDに
よる包接体よりなる甘味料は、澱粉懸濁液又はそ
の加水分解液にサイクロデキストリン・グリコシ
ルトランスフエラーゼを作用させ、ついでこれに
ステビオサイド類を添加し、酵素反応を続けるこ
とにより製造することができる。この場合ステビ
オサイド類がγ−CDに包接され、包接化合物を
形成することにより、CD生成の平衡関係がγ−
CD生成側に移行するので、添加した全ステビオ
サイド類を包接するのに十分量のγ−CDが生成
される。この方法で用いるサイクロデキストリン・グリ
コシルトランスフエラーゼ（以下、CGTaseと略
記する）は系統名をα−１，４−グルカン−４−
グリコシルトランスフエラーゼ（E.C.，2.4.1.19）
と呼び、澱粉あるいはその加水分解物よりCD類
を生産する酵素であり、その生産菌にはBacillus
macerans、Klebsiella pneumoniae、Bacillus
circulans、Bacillus megaterium、Bacillus
ohbensis sp.、Micrococcus luteusなどが挙げら
れるが、中でもBacillus ohbensis sp.（特開昭49
−124285号）由来の酵素を用いるのが好適であ
る。また、上記方法で用いる澱粉又はその加水分解
物としては、たとえば馬鈴薯澱粉、甘薯澱粉、コ
ーンスターチ等、及びそれらを液化型のα−アミ
ラーゼあるいは酸等を用いて加水分解したデキス
トリン類があるが、馬鈴薯澱粉又はその液化型α
−アミラーゼ処理物が好適に用いられる。上記方法における酵素反応は２段階から成るも
のであり、第１段階は通常のCD生成であつて、
液化澱粉５〜20％（Ｗ／Ｖ）に対しCGTase（特
開昭49−124285号）５〜20unit／澱粉（ｇ）を添
加し、PH６〜９、40〜70℃で約10〜24時間反応さ
せる。ここで言うCGTaseの1unitとは、PH6.5、
0.05Mリン酸緩衝液を含む0.05％（Ｗ／Ｖ）の可
溶性澱粉溶液2.5mlに適当に希釈した酵素液0.2ml
を加え37℃で10分間反応後、更に２mlの0.6N
HClを加え反応を停止させ、次に0.01％（Ｗ／
Ｖ）ヨウ素ヨウ化カリウム液１mlを加え発色さ
せ、ついで660nmにおける吸光度を測定した時、
その吸光度を消失せしめる酵素量を表わす。第２段階は上記反応液中に第１段階で使用した
澱粉の10〜40％（Ｗ／Ｗ）のステビオサイド類を
添加し、第１段階の反応と同じ条件（PH６〜９、
40〜70℃）で反応を約15〜40時間続行する。かく
して２段階の反応により固形物当り20〜66％のス
テビオサイド類のγ−CD包接体を含有する甘味
料が得られる。本反応生成物中のステビオサイド類のγ−CD
包接体以外の成分は大部分α−１，４結合を有す
るマルトースを始めとするマルトデキストリン類
であるので、反応液そのものを濃縮して甘味料と
することも可能であり、又通常実施可能な乾燥法
により乾燥及び粉末化することにより、そのまま
良質な甘味料を製造することが出来、製造コスト
の大巾な低減化が可能である。当然のことながら、上記方法で得られる甘味料
は使用目的に応じてゲル過あるいはイオン交換
樹脂などを用いた精製法等通常知られている糖類
の精製法により、ステビオサイド類のγ−CD包
接体含有量の高い甘味料とすることが出来る。つぎに、本発明の甘味料がステビオサイド類の
γ−CDによる包接体よりなるものであること、
および本発明の甘味料が甘味料として非常に優れ
ていることについて実験例を示して説明する。実験例１ステビオサイドとCDの包接実験ステビオサイド純品（タマ生化学製）3.0ｇを
数個の容器に精秤し、各々にβ−CDを０〜５ｇ
加え、更に精製水を加えて100mlとした。同様にステビオサイド3.0ｇにγ−CDを０〜８
ｇ添加し、各々に精製水を加え100mlとした。上記のステビオサイドとCDの混合溶液を各々
室温で24時間振盪し、溶液部分のステビオサイド
濃度を測定し、ステビオサイドとβ−CD及びス
テビオサイドとγ−CDの溶解度相図を作成した。
その結果を第１図に示す。第１図の溶解度相図をHiguchiら〔T.Higuchi
and K.A.Connors，Adv.Anal.Chem.Inst.，４，
117（1965）〕の方法により解析した。すなわち、第１図より、γ−CDとステビオサ
イドはBs型、β−CDとステビオサイドはA_L型の
溶解度相図を示すことが認められる。又、第１図
よりみかけの安定度定数K′を求めると、 γ−CD（11，250M^-1）＞β−CD（259M^-1）となり、γ−CDはK′が大きく、Bs型を示すこと
より、ステビオサイドと非常に強固な包接体を形
成することが明らかとなつた。また、γ−CDの場合、Bs型の溶解度相図を示
すので、そのプラトー（plateau）領域の解析及
び第１図中の矢印（↓）で得られた不活性の結晶
の分析より、γ−CDとステビオサイドはモル比
（１：１）で包接体を形成することが証明された。実験例２ステビオサイドのγ−CDによる包接体と、ス
テビオサイドとγ−CDの混合物との比較 γ−CD〔RINGDEX−Ｃ、三楽オーシヤン(株)
製〕100ｇに純水200mlを加え、予め良く練つてお
き、ステビオサイド純品〔タマ生化学(株)製〕62ｇ
を更に添加し、常温で３時間よく混練した。混練
途中より粘度の上昇がみられ、包接現象が起きて
いることが示唆された。混練後、凍結乾燥法によ
り白色粉末（包接体）160ｇが得られた。別にγ−CD100ｇとステビオサイド純品62ｇを
そのまま良く混合し、ステビオサイドとγ−CD
の機械的混合物162ｇを調製した。上記のように作成したステビオサイドのγ−
CDによる包接体の物性と、ステビオサイドとγ
−CDの機械的混合物の物性を比較した結果を第
１表に示す。

【表】本実験例で得た包接体、ステビオサイドとγ−
CDの機械的混合物、及びステビオサイド骨格で
あるイソステビオールのKBr錠剤法による赤外
吸収スペクトル（IR）を示すと、第２図、第３
図、及び第４図のとおりである。本実験例で得られた包接体のIR（第２図）と、
ステビオサイドとγ−CDの機械的混合物のIR
（第３図）の間に相違がみられるのは、1600〜
1800cm^-1の吸収領域である。この領域はステビオ
ール骨格特有の吸収帯であることは、第４図のイ
ソステビオールのIRから容易に判断出来るが、
包接体と混合物では明らかに吸収ピークに変化が
観察され、これによりステビオサイドの骨格部分
にγ−CDが包接されていることが証明出来る。更に、後記実施例２で得た甘味料のIRは第５
図に示すとおりであるが、同様にステビオサイド
骨格部分由来の吸収帯に変化が認められ、これよ
りステビオサイド類の骨格部分が包接されている
ことが証明出来る。実験例３ステビオサイド類とステビオサイド類のγ−
CDによる包接体の呈味試験パネルの選定シヨ糖２％、2.5％、３％、3.5％、及び4.0％の
水溶液５種を無作為に並べておき、これを甘さの
強いものから順位付けをさせる。シヨ糖濃度と甘さの順序の間のスピアマン
（Speaman）の順位相関係数（Rs）が0.9以上の
値をとつたもの20名を選んだ。甘味料の調製市販のγ−CD〔三楽オーシヤン(株)製RINGDEX
−Ｃ、純度99％〕20ｇを40mlの熱湯で溶解し、そ
の後、ステビツクス−80〔タマ生化学(株)製、ステ
ビオサイド、レバウデイオサイドＡおよびＣの総
含量82.1％〕16ｇを加え、スターラーで撹拌しつ
つ１昼夜放冷した。この溶液を凍結乾燥後粉砕し
たところ、35ｇの白色粉末（本発明品という）が
得られた。呈味試験試料溶液は甘味度をほぼそろえるため予め８％
シヨ糖溶液と同等の甘さを有するとされる試料溶
液濃度を求めた。すなわち、ステビツクス−80は
0.064％（Ｗ／Ｖ）水溶液、本発明品は0.14％
（Ｗ／Ｖ）水溶液に調製した。そしてこの試験溶
液の甘味質について、上記した20名のパネル員が
試験した。その結果を第２表に示す。

【表】第２表より、本発明品とステビツクス−80は同
等の甘味度であることがわかつた。この両試験溶
液中のステビオサイド、レバウデイオサイドＡお
よびＣの総含量はほぼ一致することから、ステビ
オサイド類をγ−CDで包接しても甘味度の低下
は起らないことが判明した。又、本発明品は苦味
が著しく低減されており、甘味質の優れた甘味料
である。実験例４加熱試験パネル員の選定実験例３のに記載の方法で10名のパネル員を
選んだ。加熱方法ステビツクス−80とα−Ｇスイート〔東洋精糖
(株)製、ステビオール配糖体含量83％〕、及び実験
例３ので調製した白色粉末（本発明品という）
の３種の検体の甘味度を砂糖濃度８％（Ｗ／Ｖ）
相当水溶液に調製し、50mlずつネスラー管に入
れ、フタをせずに水浴上で95〜100℃で４時間加
熱した。その後、蒸発した水量だけ水を加え、加
熱前と加熱後のそれぞれの検体の甘味度、苦味を
上記した10名のパネル員が試験した。その結果を
第３表に示す。

【表】第３表より認められるように、ステビツクス−
80は甘味度が低く、苦味が強く感じられると答え
た人が全員であつた。また、α−Ｇスイートでは
甘味度、苦味の変化がないと答えた人はそれぞれ
10名中２名いた。一方、本発明品は甘味度では10
名中６名、苦味では全員が変化のないことを認め
ていた。このことから、ステビオサイド類のγ−CDに
よる包接体の他のステビオサイド製品と比べて明
らかに加熱に対する安定性に優れている甘味料で
あることがわかる。上記実験例１〜４の結果から、ステビオサイド
類とγ−CDとを水の存在下で包接させることに
より形成される包接体よりなる甘味料は、従来の
ステビオサイド類、又はステビオサイド類と他の
多糖類との単なる混合物とは異なり、苦味やえぐ味等の嫌味がなく、まろやかな甘
味をもつこと、加熱によつて呈味性が変化しないこと、溶解度が非常に増大すること、等の甘味料としてすぐれた性質を有していること
が認められる。本発明の呈味が改善された新規ステビオサイド
類甘味料は、そのまま甘味剤として使用すること
が出来るが、必要に応じては他の甘味剤を配合す
るか、増量剤、塩味剤、及び酸味剤等と混合して
使用することが出来る。これに使用する他の甘味剤としては、例えば砂
糖、グリチルリチン、サツカリン、ジヒドロカル
コン、甘茶エキス、フイロズルチン、アスパラテ
ーム、マルトース、異性化糖、ブドウ糖、水飴等
を、増量剤としては、例えばデキストリン、澱
粉、乳糖、グアーガム、タマリンドウ、メチルセ
ルロース、アラビアガム等を、塩味剤としては、
例えば塩化ナトリウム、、塩化カリウム等を、酸
味剤としては、例えばｄ−酒石酸、クエン酸、dl
−リンゴ酸、コハク酸、フマール酸のごとき有機
酸及びその塩類等を挙げることが出来る。本発明の呈味が改善された新規ステビオサイド
類甘味料は、各種呈味改善剤、例えば旨味、酸
味、塩味、渋味、辛味といつた物質とよく調和す
るので、各種飲料、嗜好物の甘味付けに適すると
いう加工適性を有している。更には、ムシ歯に関
係する口腔細菌に対し栄養源になりにくいので、
ムシ歯予防を目的とした飲料物、嗜好物等への甘
味付けに効果的である。本発明の新規ステビオサイド類甘味料は、ステ
ビオサイド類に対するγ−CDの比率によつて甘
味倍率が左右されるが、一般の砂糖より甘味倍率
が高いため、添加量は少量で十分目的を達するこ
とが可能であり、かつ体内で分解、吸収量がわず
かであることから、糖尿病者、肥満者等の低カロ
リー飲食物、低カロリー嗜好物等の美容食、健康
食、ダイエツト食への甘味付に利用出来る。次に本発明の実施例を示すが、本発明はこれに
より制限されるものでない。実施例１市販のγ−CD〔三楽オーシヤン(株)製、
RINGDEX−Ｃ、純度99％〕120ｇに200mlの水
を加え良く練つておき、これにステビツクス−80
を100ｇ加え、自動乳鉢で２時間混練した。得ら
れたスラリーを凍結乾燥後、粉砕したところ、
215ｇの白色粉末が得られた。この白色粉末の甘
味料に含まれるステビオサイド類のγ−CDによ
る包接体の含量は90.0％であつた。このようにして得られた甘味料は、呈味試験の
結果、原料のステビツクス−80に比較して苦味が
大巾に低減しており、良質な甘味を呈した。ま
た、その甘味度は含まれるステビオサイド類と比
較して同等かやや低い程度であつた。実施例２馬鈴薯澱粉83.3ｇを800mlの水によく懸濁して
おき、澱粉液化酵素ネオスピターゼ〔長瀬産業(株)
製〕を42mg添加し、撹拌下80℃に加温し、液化澱
粉液とした後、120℃で10分間滅菌し、50℃まで
冷却した。この液化澱粉液に833unitのBacillus ohbensis
由来のCGTase（特開昭49−124285号）を加え、
液全量を900mlとした。この時、液のPHは6.8であ
つた。この液を50℃に保ち、第１段階の反応を開
始した。反応20時間後、ステビオサイド類として
ステビツクス−50〔タマ生化学(株)製、ステビオサ
イド、レバウデイオサイドＡおよびＣの総含量50
％〕30ｇを温水100mlに溶解した液を添加し、第
２段階の反応を０℃で24時間続行した。反応終了
後、100℃で10分間加熱し、過後乾燥したとこ
ろ、白色粉末の甘味料が110ｇ得られた。この粉末甘味料に含まれるステビオサイド類の
γ−CDによる包接体の含量は34％であつた。本
粉末は呈味試験において、甘味度は含まれるステ
ビオサイド類と同等か少し低い程度であつたが、
苦味はほとんどなく良質な甘味料であつた。次に本発明甘味料の若干の応用例について述べ
る。応用例１コーヒーへの適用次に配合によりコーヒー飲料を試作した。市販即席粉末コーヒー〔味の素ゼネラルフーズ(株)
商標：マキシム〕 13.5ｇ実施例１で得た甘味料 1.3ｇ湯 970ml また、比較例として、上記配合中の実施例１で
得た甘味料の代わりに、ステビツクス−80を0.22
ｇ添加したものを試作した。 12名のパネル員による２点嗜好法による官能テ
ストの結果、実施例１で得た甘味料はステビツク
ス−80と比較して苦味や嫌味に大きな改善が認め
られた。応用例２サバ味噌への応用鍋にサバの切り身４切（280ｇ）、だし汁200ml、
酒50ml及び実施例２で得た甘味料3.5ｇを入れ、
煮たたせてから、落しブタにしてとろ火でよく煮
る。ついで、味噌30ｇをその煮汁にといて加えた
後、煮たたせ、正油３mlを加えてサバの味噌煮を
試作した。また、比較例として、実施例２で得た甘味料の
代わりにステビツクス−80を0.45ｇ加える以外は
上記と同様の方法にてサバ味噌煮を作つた。 15名のパネル員による官能テストの結果は、実
施例２で得た甘味料を使用したサバの味噌煮は苦
味の全くない甘さと風味の点で比較品に比べて優
れていることが認められた。

【図面の簡単な説明】

第１図はステビオサイドとサイクロデキストリ
ンの溶解度相図であり、第２図はステビオサイド
のγ−CDによる包接体の赤外吸収スペクトルで
あり、第３図はステビオサイドとγ−CDとの機
械的混合物の赤外吸収スペクトルであり、第４図
はイソステビオールの赤外吸収スペクトルであ
り、第５図は実施例２で得た甘味料の赤外吸収ス
ペクトルである。

Claims

【特許請求の範囲】１ステビオサイド類のγ−サイクロデキストリ
ンによる包接体よりなる甘味料。２ステビオサイド類とγ−サイクロデキストリ
ンとを水の存在下で包接せしめることを特徴とす
るステビオサイド類のγ−サイクロデキストリン
による包接体よりなる甘味料の製造法。３澱粉懸濁液又はその加水分解溶液にサイクロ
デキストリン・グルコシルトランスフエラーゼを
作用させ、ついでこれにステビオサイド類を添加
し、酵素反応を続けることを特徴とするステビオ
サイド類のγ−サイクロデキストリンによる包接
体よりなる甘味料の製造方法。