JPH05505103A

JPH05505103A - カロリー低減食品の製造方法

Info

Publication number: JPH05505103A
Application number: JP3503411A
Authority: JP
Inventors: ウィッスラー，ロイ，エル．
Original assignee: ラファイエット　アプライド　ケミストリー，インコーポレイテッド
Priority date: 1990-01-24
Filing date: 1991-01-22
Publication date: 1993-08-05
Also published as: IE910233A1; WO1991011112A1; EP0512006A4; US5403599A; GR910100035A; CA2034547A1; EP0512006A1; GR1002154B; IE63295B1; AU7143291A; AU655409B2; US5073387A; ZA91489B; NZ236866A

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】カロリー低減食品の製造方法技術分野この発明は、カロリーを低減した加工食品の製造方法に関するものである。特に、本発明は、タマリンド多糖水解物の調製及びその多機能、非代謝性食品添加物としての使用に関するものである。氷解物は、高レベルで加工食品の代謝性炭水化物を置換するばかりでなく、官能的品質に対して悪影響を与えることなく脂肪成分の一部を置換することができる。

背景技術及び発明の構成炭水化物及び脂肪は、加工食料品の共通の成分である。これらの成分は、食品の外観、味、口当たり及び他の官能的品質に大きな影響を持っている。しかしながら、加工食品に使用される脂肪／油及びでんぷん質より生成された炭水化物は、人間の体で代謝され、こうした食品の含有熱量に大きく寄与する。

近年において、消費者の健康に対する関心が急激に高まってきている。多くの人々が高カロリー食品及び高レベルの脂肪を含有する食品の摂取を最小限にすることを試みている。消費者は、低カロリー化、低脂肪化した伝統的な加工食品をめている。そこで、官能的な品質に悪影響を与えることな（、加工食品のカロリー成分の機能的代替物として使用することが出来る食品添加物の必要性は増している。

私は、タマリンド胚乳多糖のセルラーゼ氷解物がこの要求に合致することを発見した。タマリンド氷解物は、他の炭水化物氷解物と異なり、他の成分を凌ぐ（一般に、〉７０％）二つのオリゴ糖、すなわち重合度（ＤＰ）７及び９を持つと信じられるオリゴ糖と、残りの単糖類の大部分を持ったいくつかのＤＰ８のオリゴ糖とＤＰ６以下のオリゴ糖とを有している点で独特である。タマリンド氷解物は、得られるカロリーを低減した食品の官能的な品質を低下させずに、加工食品の代謝性炭水化物成分の一部を高レベルで置換することが出来る。また、タマリンド氷解物を用いて、かなりの程度までそれら加工食品の脂肪成分を減少させることが出来る。

タマリンド多糖は、タマリンドの木、主にインド、ビルマ、パングラプッシュ及びスリラン力で森林及び栽培樹によく見られるタマリンド種（丁ａ＋ｕ＋１ｎｄｕ＋　１ｎｄｉＣＸ）の種子より得ることが出来る。タマリンドの果実は、１０乃至１５ｃｍの長いさやに包まれ、約５５％の果肉と、約３４％の種子及び約１１％の外殻及び繊維で構成されている。１９４３年にインド研究協会ｆｌｎｄｉｎｎ　ｕｎｔｕｃｈｉｎｔｌｉｔｕｌｓ）が、紙の膠水としての樹膠の用法を発見して以来、樹膠の商業的な供給源となった。それ以来、タマリンド胚乳多糖には、多くの商業的な用途が発見されている。１９８８年−年の間に、インドからは８００トンを越えるタマリンドの種子の樹膠か輸出された。

単離されたタマリンド種子の多糖の種々の用途が開発されている。ラオ［Ｒａｏ）及びスリバスタバｆｓ＋ｉｖｘ＋Ｉｘｖｉ）、「タマリンド」　（工業用樹膠（ｌｎｄｕＮ＋ｉｘｌ　ＧｕｌｌＮ＋）、アール、エル、ライ・ノスラー（Ｒ，Ｌ、　Ｗｈ口ｆｌｕ）及びジェイ、エイチ、ベミラ−（１，Ｈ，Ｂｕ＋口１ｅｔ）、１９７３年、４０２頁乃至４０７頁）を参照されたい。多糖は、広いｐＩ（範囲に亙って砂糖を濃縮してゼリーを形成することが出来る。また、多糖は、アイスクリームやマヨネーズの安定剤としても使用されている。さらに、織物工業においては、タマリンド多糖が、綿及び人造絹糸のサイズ塗布、仕上げ、及びプリントに使用されている。また、化粧品産業においては、タマリンド多糖は、エッセンンヤルオイル、シェービングクリーム及び歯ｆＭキノエマルション形成に使用されている。またさらに、圧縮された錠剤やタブレットのバインダとして、獣油を含まない軟膏の製造における付形剤として、コロイド状ヨウ素ゼリーの調製におけるゲル化剤としての用法も発見されている。

本発明によれば、タマリンド胚乳多糖のセルラーゼ酵素氷解物は、多機能で、しかも非代謝性の食品添加物として使用される。さらに、本発明によれば、タマリンド多糖は、商業的セルラーゼを使用したＤＰ７及びＤＰ９のオリゴ糖を主成分とすると考えられる食品等級の氷解物に高い収率で変換される。好ましくは、多糖水解物は、本発明において使用される以前に処理されて、氷解物中のオリゴ糖の量を減少され、６未満のＤＰ値を持つように処理される。好適実施例において、氷解物は、少なくとも酵素加水分解中に生成される代謝性の単糖の一部を除去するように処理される。

商業的に入手可能なセルラーゼは、タマリンド多糖を選択的に加水分解して、まずＤＰ７及びＤＰ９のオリゴ糖を含むオリゴ等混合物を生成する。酵素反応を継続することが許容されると、ＤＰ９のオリゴ糖はさらに加水分解されてＤＰ７のオリゴ糖を形成する。一般に、本発明によるタマリンド多糖の酵素加水分解は、水解物溶液の粘性がほぼ一定となる（ＤＰ７及びＤＰ９のオリゴ糖が主要なオリゴ糖加水分解生成物である場合）まで継続され、水解物溶液はその後に加熱されて加水分解を停止され、溶解性タンパク質を沈澱させる。この沈殿した溶解性タンパク質は、ろ過して除去することが出来る。好ましくは、溶液は、少なくともＤＰが６未満の加水分解オリゴ糖を除去するように処理され、さらに付加的に炭素処理されて脱色される。次いで、フリーズドライ、スプレードライまたはロールドライされて、多機能でかつ非代謝性の食品添加物を流動性粉末として得る。

タマリンド氷解物は、加工食品の官能的品質に悪影響を与えることなく加工食品中の６０％までの消化され易い炭水化物を置換することが出来る。さらに、タマリンド多糖が、炭水化物の代替物として使用される場合、脂肪成分を２５％まで低減出来ることが発見された。従って、タマリンド氷解物を加工食品中の炭水化物の代替物として使用することにより、カロリーを大幅に低減することが可能となる。同様に重要な事項として、この氷解物が他の技術的に認識された炭水化物氷解物に比へてより均質な組成物（重量比においてその大半がＤＰ７／ＤＰ９のオリゴ糖である）であるので、その機能的作用は、多くの種類の加工食品において予測可能である。他の成分を凌ぐＤＰ７／ＤＰ９のオリゴ糖によってもたらされるタマリンド多糖酵素氷解物の他の特性は、技術的に認識可能な食品添加物樹膠と異なり、多糖水解物が、その増加された粘性によりその処理を困難とすることなく、加工食品に高い割合で使用することが出来ることである。

本発明によれば、タマリンド多糖のセルラーゼ加水分解によって生成されるＤＰ７−ＤＰ９のオリゴ糖を含む食品成分の調製方法が提供される。生成されるタマリンド氷解物は、加工食品の代謝性炭水化物の少なくとも一部の代替物として使用された場合、非常に優れた食品機能特性を発揮することが発見された。従って、本発明の他の実施例においては、通常の代謝性炭水化物成分の少なくとも一部をタマリンド氷解物によって置換した加工食料製品が提供される。一般に、およそ１乃至２部の氷解物が加工食品の調理法から減じられる代謝性炭水化物の各部を置換する。

本発明によって使用される非代謝性オリゴ糖組成物は、タマリンドの種子から得られる多糖をセルラーゼ加水分解することによって調製される。タマリンドのさやの粉末、タマリンドの種子の胚乳また、特にタマリンドの種子の胚乳多糖はセルラーゼ酵素反応により、高い収率で、重合度（ＤＰ）７のオリゴ糖とＤＰ９のオリゴ糖の二つのオリゴ糖を主成分とするオリゴ糖混合物に変換される。セルラーゼ酵素反応をより長時間行った場合、ＤＰ９のオリゴ糖成分はＤＰ７の成分に変換される。タマリンド胚乳多糖のセルラーゼ加水分解から得られるＤＰ７−　 −ＤＰ９のオリゴ糖生成物は、勿論、僅かなパーセンテージのＤＰ９を越えるオリゴ糖を含むがほとんどの副生成物オリゴ糖がＤＰ６Ｐ２Ｏ６のである他のオリゴ糖との混合した状態で生成される。

本発明の好適実施例によれば、胚乳氷解物は、少なくとも氷解物中のＤＰ６Ｐ２Ｏ６リゴ糖を除去するために処理される。こうした処理は、例えば、膜ろ過（透析）や技術的に認よされたクロマトグラフ分離技術によって実現される。タマリンド胚乳の酵素氷解物のほとんどの単糖成分は、溶液中の水解物混合物を、氷解物の単糖成分のイーストによる代謝を促進する条件において、活性イーストを用いた処理によって除去される。こうした氷解物の均質性を向上する処理に続いて、氷解組成物は、水解物溶液のフリーズドライ、スプレードライまたはロールドライ、若しくは水解物沈澱技術によって固形状に単離される。

タマリンド胚乳多糖は、８％の油分を含有するものまたは約１％未満の油分を含む脱脂したものが商業的に入手可能である。脱脂したものが、本発明によるオリゴ糖氷解物を調製するためには好ましい。商業的に入手可能な多糖は、水中で加熱して分解し、この結果得られた溶液／懸濁液を９０℃で約３０分間加熱したのちに、溶液をろ過または遠心分離し、最終的にエタノールによりろ過して精製されたタマリンド多糖を沈澱させることにより付加的に精製される。

タマリンド胚乳多糖の正確な組成は完全に分かつていない。従来の研究によれば、グルコシル（ｇｌａｃｏｓマ１）、キシロシル（ｒｙｌｏｓｙｌ）　、ガラクトシル（Ｈｔｌ＊ｃｌｏ＋７１）単位が構造中に存在することが示されている。

グルコシルとキシロシル及びガラクトシル単位の割合は、３：２：１であると多くの研究者によって報告されており、他の研究者は４：３：１乃至１．５であると報告している。予めメチル化された多糖のメチル基置換及び加水分解による分析によって、Ｄ−ガラクトピラノシル［Ｄ−ｇｘｌｘｃ１ｏｐ７＋ｎｏ＋７１）及びＬ−アラビノフラノシル（Ｌ−ｕｘｂｉｎｏｆｕｔｎｏＢＩ）単位で構成された非還元端を持つ非常に多くの分枝を持つ鎖体が示唆されている。

各糖群の過ヨウ素酸塩−酸化により、（１−３）連鎖が存在しないことが示された。これにより、主連鎖が、Ｄ−キシロピラノシル（Ｄ−ｘ７１ｏｐ７ｎｎｏｓ７１）　、Ｄ−ガラクトピラノシル（Ｄ−ｇｘｌｘｃｆｏｐ７ｒｔｎｏ＋７１）またはＬ−アラビノフラノシル（Ｌ−ｕｔｂｉｎｏ１ｕ＋ａｎｏｓ７１１単位を端部に持つ−乃至二のＤ−キシロピラノシル（Ｄ−！７１ｏｐ７＋！ｎｏｓ１）で構成される短い側鎖により顛繁に分枝されたセルロースであることが示唆される。

タマリンド胚乳多糖の他の成分を凌ぐＤＰ７−ＤＰ９オリゴ糖で構成される氷解物への変換は、菌及びバクテリアにより生成されるセルラーゼから選択されるセルラーゼの反応によって達成される。酵素加水分解は、広い範囲の多糖濃度のタマリンド多糖を含む水溶液によって行われる。従って、その反応は、約１重量％から多糖の溶解性及び溶液の粘性のみによって制限される濃度までの濃度の水溶液中でタマリンド多糖を分解することによって行わせることが出来る。実際、タマリンド多糖は、周期的にセルラーゼ加水分解反応中の混合物に添加することが出来るので、氷解物中において５０重量％程度の炭水化物濃度を得ることが出来る。

セルラーゼは、菌またはバクテリアによって生成される商業的に入手可能な広範囲の種類から選択することが出来る。適当なセルラーゼには、アスベルジラス・ニガー（ＡｓｐｕｇｉｌｌＩＩＩａｉｇｕ）　、トリコデルマｅレエセイ（Ｔ＋１Ｃｈｏｄｕｕ　ｎｕｅｉｌ　。

ペニシリウム・ツタツム（Ｐ＋ΩｉＣｉｌｌｉｕｍ　ｎｏｌａｌｕｍｌ　、マイロセシウム・バール力リア［Ｍｙｒｏｌｈｕｉｕｍ　ｖｕ＋ｕｃｘ＋ｉａ）、アスペルジラスーフレーバスｆＡｉｐｕｇｉｌｌｕ＋　ｆｌａｖｕＩ）、アスベルンラス・オリザエｆＡｔｐｕｇｉｌｌｕ＋　ｏ＋７ｘｕ）により生産されるものがある。好適なセルラーゼは、アスベルジラス種またはトリコデルマ種から生成されるものである。種々の供給源／生物から得られる商業的セルラーゼは、加水分解の程度が幾分異なり、タマリンド多糖への作用によって生成されるオリゴ糖の割合も幾分異なる。従って、本発明によって使用可能な多糖水解物の生成を最適化するために、各酵素ロットを実験室規模で、タマリンド多糖基盤に対するセルラーゼの作用を試験することによって評価し、この情報をタマリンド氷解物の大規模製造の条件の最適化に使用することが望ましい。アスベルジラス・ニガー（ケンタラキー州しキシントンのバイオコーン・インコーホレイテッド（Ｂｉｏｃｏｎ、Ｉｎｃ、）より入手可能なバイオセルラーゼ　Ａ　コンセントレート（Ｂｉｏｅｔｌｌｕｌ鳳ｌｔ　Ａ　Ｃ。

ｎｅｕｌ＋ｘｔｅ））及びトリコデルマＱレエセイ（マサチューセッツ州マルデンのローム・チック、・インコーホレイテッド（Ｒｈｏｍ　Ｔｅｅｈ、、Ｉｎｃ、ｌより入手可能なローメントＣＴ（Ｒｈｏｘａｕｎｌ　ＣＴ）　）より単離された商業的に入手可能なセルラーゼは、本発明によって使用する多糖水解物を含有するオリゴ糖の生成に最も適したセルラーゼであることが判明した。

タマリンド多糖の加水分解に必要な酵素の量は、反応条件及びセルラーゼの活性レベルに応じて変化する。最適条件において、使用する酵素は、出発物質であるタマリンド多糖の重量に対して０．０５重量％程度の低いレベルとすることが出来る。一般に、氷解物を生成するためのセルラーゼの適当な量は、出発物質であるタマリンド多糖の重量の約０．１％乃至約５％である。加水分解反応の時間は、同様にセルラーゼの加水分解条件に応じて変化する。一般的な温度範囲は約３０乃至５０℃であり、より好ましくは約３５乃至約４５℃の温度範囲である。

使用する特定のセルラーゼの最適な反応のための細目に亘る条件、一般に酵素製造業者において製品の印刷物に示された細目の条件の下で、加水分解反応は約１乃至１２時間、より一般的には４乃至８時間で完了する。多糖の加水分解反応の進行は、薄層クロマトグラフ、ゲル透過クロマトグラフ、または高圧液体クロマトグラフ等の標準的分析技術によって監視される。

タマリンド多糖は、セルラー菩加水分解中に加水分解され、低粘性の他の成分より多いＤＰ７及びＤＰ９のオリゴ糖を含む生成物を生成する。セルラーゼ加水分解を継続することによって、たぶんＤＰ９のオリゴ糖生成物に対する直接的なセルラーゼ加水分解によって、ＤＰ９のオリゴ糖が減少し、ＤＰ７のオリゴ糖の量が増加する。一般的な酵素加水分解条件において、少なくとも８０重量％の脱脂されたタマリンド多糖出発物質は、約７０重量％乃至８０重量％がＤＰ７及びＤＰ９のオリゴ糖の混合物であるタマリンド氷解物に変換される。未精製の水解物の残りの部分は、実質的に単糖類と低分子量オリゴ糖（ＤＰ６未満）で構成される。

ＤＰ７／ＤＰ９のオリゴ糖を含む生成された氷解物は、沈澱または溶液乾燥技術によって加水分解反応混合物から単離される。加水分解媒体中のタンパク質は、反応混合物を少なくとも９０℃、好ましくは約９５℃乃至１００℃の間で加熱し、次いで水解物溶液をろ過することによって分離することが出来る。加熱工程はタンパク質を変性させ溶液より沈澱させる。ろ過液中の残余の溶解性タンパク質は、商業的に入手可能なイオン交換樹脂のいずれかに接触させることによって除去することが出来る。これは、例えば、樹脂によって水解物溶液をスラリー化して、ろ過するか、若しくはイオン交換樹脂を充填した円筒に水解物溶液を流通させることによって行われる。

施すことが望ましいが、必ずしも常時必要とはされない他の水解物溶液の処理工程は、水解物溶液の活性炭処理である。これは、活性炭（炭）を、通常分解された氷解物の重量の約５乃至約２０重量％の量で水解物溶液に添加し、溶液を加熱し、その後にろ過、好ましくはセライト等のフィルタ助剤を用いてろ過することによって行われる。こうした処理は水解物溶液を脱色し、有機性不純物の濃度を減少させるために有効である。

未精製の炭水化物氷解物は、溶液乾燥技術、好ましくは、凍結乾燥またはエタノールによる沈澱によって処理された水解物溶液から単離される。しかしながら好ましくは、タマリンド水解物溶液は、少なくとも単糖及び低分子量オリゴ糖（ＤＰ６未満）の一部を除去する処理を行う。タマリンド氷解組成物製品の主要な用途が、代謝性炭水化物を置換してカロリーを減少させることにあるため、水解組成物中に含まれる代謝性単糖のレベルを最小とすることが望ましい。さらに、論文において、ＤＰ２−ＤＰ６のオリゴ糖は、ある種の人々に腸の機能障害を生起する傾向があることが証明されている。従って、水解物溶液中の単糖類及びＤＰ６以下のオリゴ糖のレベルは出来る限り減少させることが望ましい。これは、薄膜フィルタによるろ過や制御された透孔寸法の商業的に入手可能な膜を用いた透析によって行われる。未精製の氷解物中の単糖含有量は、未精製の氷解物をイースト発酵の媒体として使用することによって減少させることができる。水解物溶液中の代謝性単糖類は、イーストの成長に従って分解される。イーストの分解処理工程に続いて、イースト細胞は遠心分離または他の技術的に認識された細胞分離技術によって水解物溶液から分離される。タマリンド多糖のセルラーゼ加水分解の場合、イーストによる分解が進行するに続いて標準的な分析技術が行われる。

水解物溶液の処理、繰り返していえば、薄膜フィルタによるろ過、脱色及び／または撹拌といった付加的な処理の後に、製品としてのオリゴ糖が、例えば凍結乾燥や沈澱といった標準的な炭水化物単離技術を用いて水解物溶液から単離され　 −る。選択的なエタノールによるオリゴ糖氷解物の沈澱によって、上述した薄膜フィルタ／イースト処理工程を使用することなく実質的にＤＰ７−ＤＰ９のオリゴ糖で構成される氷解物が生成される。溶解性の低い高分子員オリゴ糖は、低分子量のオリゴ糖（ＤＰ≦６）の大部分を溶液中に残存させた状態で、さきに沈澱する。

生成されたオリゴ糖混合物は、乾燥し、流動性で、白色乃至クリーム色の粉末として単離される。また、処理された水解物溶液は、それ自体で、加工食品の調理法にオリゴ糖混合物を取り入れるための食品系加物として使用することが出来る。

タマリンド多糖水解物は、本発明において、加工食品の代謝性炭水化物成分を機能的に置換して、加工食料品のカロリーを低減し得る。タマリンド多糖のセルラーゼ加水分解によって生成されたＤＰ７−ＤＰ９のオリゴ糖で構成された組成物は、成分を変更された食料品の官能的な品質を害することな（加工食品中の代謝性炭水化物の６０％までを置換することが出来ることが発見された。さらに、このようなオリゴ糖組成物の加工食品への使用は、食品の品質に著しく影響することなく、脂肪分を低減することを可能とする。さらに、私はタマリンド氷解物（ＤＰ７−ＤＰ９オリゴ糖）は加工食品組成中の約１０乃至約４０％の炭水化物を置換して、２５％までの脂肪分を減少させることを発見した。

タマリンドより生成されるオリゴ糖組成物は、本発明において、カロリーを低減したキャンディ−、チューイングガム、ドライケーキ及びクツキーミックス、冷凍乳製品デザート、栄養補給バー、ゼラチンデザート、焼き菓子、及びスプーンで取り出すドレッシングを作り出すために使用される。さらに、オリゴ糖組成物は、バター／食品の粘性を大幅に増加させることなく、繊維質供給剤としても使用される。組成物は、水中で急速に分解して透明な溶液を形成することが判明した。これは、人工甘味料のノンカロリー担体として使用すること力咄来る。人工甘味料と混合されてアイスティーやホットコーヒーに添加された場合、製品の分解は瞬間的である。なお、タマリンド氷解物オリゴ糖混合物は、甘味増強剤としても機能する。高品質の焼いたクツキーを通常のクツキー調理法で必要とされる砂糖の約１０乃至約４０％を置換して調製する二とが出来る。本発明にょるオリゴ糖組成物の他の用途において、組成物を固形ドライミルクと混合して、コーヒーミルクを調製することが出来る。

実施例１脱脂された市販のタマリンド種子粉末をふるいにかけて水中で強力に撹拌して３重量％の溶液／懸濁液を調製した。溶液は、強力に撹拌しなから９０−９５℃で３０分間加熱し、次いでアスベルジラス・ニガー（バイオコーン、インコーホレイテッドによって販売されているバイオセルラーゼ　Ａ　コンセントレート）から作られた市販のセルラーゼ酵素（タマリンド粉末の３重量％）を添加する前に、４０℃まで冷却した。４０℃で約１６時間、撹拌しながら反応を行った。

セルラーゼ加水分解反応の進行は、２．４．５及び１６時間目に反応混合物がら一部を取り出し、これらのサンプルを加熱して酵素を不活性化し、ＨＰＬＣ分析を使用してＤＰが９よりも大きいオリゴ糖と、ＤＰが９のオリゴ糖、ＤＰが７のオリゴ糖、ＤＰが１のオリゴ糖の相対量を決定して、監視した。データは、バイオセルラーゼＡを用いた加水分解反応により４時間後にタマリンド多糖が主にＤＰ９及びＤＰ７のオリゴ糖に変換されたことを示した。加水分解を継続することにより、ＤＰが９よりも大きいオリゴ糖及びＤＰ９のオリゴ糖が減少し、付随してＤＰ７のオリゴ糖生成物の濃度か増加した。

表Ｉ脱脂したタマリンド粉末の加水分解（バイオセルラーゼＡコンセントレートによる）加水分解の割合（パーセント）反応混合物は、９５−１００℃で１０分間加熱して酵素を不活性化し、形成されたタマリンド水解物溶液中に存在するタンパク質の少なくとも一部を沈澱させた。水溶性の氷解物は、次いで６０℃まで冷却され、セライト製パッドを通してろ過され、タンパク質沈澱物が除去された。ろ液は活性次（タマリンド粉末の３− ６重量％）で処理して脱色され、有機性不純物が除去された。脱色された水解物溶液を凍結乾燥して、ＤＰ７及びＤＰ９のオリゴ糖で形成されるタマリンド氷解物を白色の粉末として得た。生成品の２％水溶液の粘性は、２５℃でオストワルド粘変計で計測した場合、約１．５センチポワズであった。

実施例２実施例１で説明した手順を、バイオセルラーゼＡのセルラーゼに替えてローメントＣＴのセルラーゼを用いて繰り返して行った。反応は、７時間後に停止した。

表ＩＩは、５時間後及び７時間後の反応の進行の概略を示している。

表■ 脱脂したタマリンド粉末の加水分解（ローメントＣＴセルラーゼによる）加水分解の割合（パーセント）水解生成物の２％水溶液の粘性は、２５℃でオストワルド粘度計で計測した場合、約２センチボワズであった。

実施例３実施例１によって得られた乾燥されたタマリンド氷解物の一部を水中で分解して、分子量１０００未満の分子の通過を許容するように選択された透孔を持つ膜を用いた膜ろ過装置に導入した。膜ろ過処理後に水解物溶液のエタノール沈澱を行い、単糖及び重合度６未満のオリゴ糖をほとんど含まない、実質的にＤＰ７及びＤＰ９のオリゴ糖で形成された組成物を得た。

実施例４実施例１で示した一般的な手順に従って、５０ｇのタマリンド胚乳多糖サンプルを、１５００ｍｌの水中で、２．０ｇのバイオセルラーゼ　Ａ　コンセントレート、セルラーゼ酵Ｔ：（ケンタラキー州しキシントンのバイオコーン、インコーポレイテッドから販売されている）を用いて、４０℃で６時間加水分解を行った。

この結果得られた、フリーズドライされたタマリンド多糖水解物１．７６ｇをｐＨ５，７の水１０ｍ１に溶解し、いくつかのイースト分解条件で、氷解物の単糖成分の減少効率を評価した。水解物溶液は、水槽内で３０．４０．５０℃にそれぞれ加熱された。イースト（フレッシュマン活性ドライイーストｔＦｌｓｓｅｈｍｏ＋＋＋’　５Ａｅｌｉｖ＋　（１＋７　Ｙｓ＋＋ｉ）　）　０．　７０ｇまたは０．１０６ｇが添加され、この結果得られた混合物は、３０．４０または５０℃で２４時間または４８時間撹拌された。

各反応混合物は、１０分間煮沸され、イーストを不活性化された。不溶性物質は混合物にセライトを添加することで除去され、ホワットマンＮｏ、１　（Ｗｈｉｌｍｕ　Ｎｏ、１）ろ紙上のセライト製パッドを通してろ過された。このろ液をフリーズドライ処理してオリゴ糖生成物を得た。

イースト分解による単糖の減少量は、ＨＰＬＣ分析によって定量された。少量のイースト処理されたタマリンド氷解物は、円筒状アンバーライト（Ａｍｂｅ＋１ｉｌｅ）１２０陽イオン交換樹脂を通して残りの水溶性タンパク質を除去した。

ろ液は減圧下で濃縮され、０．５ｍｌ／分の流量の水溶離削を用いて６０℃で動作するアミネックスＨＰＸ８７Ｐ単糖ＨＰＬＣ円筒（Ａａ＋１ｕＸｌＩＰＩ８７Ｐ　ｍｏｏｏｓｘｃｅｈｘ＋ｉｄ！ＨＰＬＣｃｏｌｕｍＩｌ）で分離された。パリアンＲ１検出器（Ｖａ＋ｉｕ　Ｒ１ｄ！＋５ｃｊｏ＋）がパリアン５０００ＨＰＬＣポンプとともに使用された。各イースト分解のＨＰＬＣ分析の結果は、表ＩＩＩに示されている。

表■ タマリンドオリゴ糖混合物（ＴＯＭ）及びイースト分解ＴＯＭの単糖組成タマリンド多糖のセルラーゼ加水分解によって生成されたタマリンド多糖水解物は、ＨＰＬＣで測定したときに、２．４％のＤ−グルコースと、０．７％のキシロース、１，７％のＤ−ガラクトース及び０．８％のし一アラビノースを含んでいた。４重量％のイーストによりタマリンド氷解物を３０℃で２４時間処理することによって、Ｄ−グルコースは０．２％に、し−アラビノースは０．４％に減少し、すへてのＤ−ガラクトースが除去された。反応を３０℃で４８時間継続して、残りのし一アラビノースを除去した。ＨＰＬＣは、Ｄ−グルコースと同じ保持時間において、０，１％の生成物で小さなピークを示した。イーストはＤ−グルコースを完全に分解すると予測されるので、この小さなピークは不純物によるものである可能性が大きい。実験によって、最も好適な条件、即ち単糖を最も効果的に減少させる条件は、６重量％のイーストを使用して、４０℃で２４時間行うものであることが判明した。これらの条件に於けるイースト分解によって、キシロースを除くすべての単糖をタマリンドオリゴ糖混合物から除去することが脱脂されたタマリンド多糖の酵素加水分解によって１−２％未満の多糖を含むオリゴ糖を得るための二つの方法が与えられる。氷解物の収率は、タマリンド樹膠の約８０％である。氷解物は、７０％以上のＤＰ７及びＤＰ９のオリゴ糖と、９− １０％のＤＰ８オリゴ糖と、約１０％の単糖及び１０％までのＤＰ２乃至ＤＰ６のオリゴ糖とを含んでいる。

材料使用された材料は、脱脂されたタマリンド種子多糖、バイオセルラーゼムコンセントレート酵素、ドウエックス（Ｄｏ＋ｎｒ）　Ｇ　−６０活性炭（アルドリッチ・ケミカル−カンパニー）及びセライト５２１（アルドリッチＱケミカル赤カンパニー）Ａ、２０％タマリンド分散液の酵素加水分解（「１ポツト（ｏｕ−ｐｏｔ）処理」）タマリンドは、ふるいにかけられて、酵素と水の溶液に投入され、５０℃で１５分間強力に撹拌されて、タマリンド重量の１％当量のバイオセルラーゼムコンセントレート酵素を含む２０％のタマリンド分散液が形成される。

タマリンドの添加が終了すると、混合物はさらに５０℃で２０分間撹拌される。

引続く１５分間に、温度は、５０℃から７０℃に昇温される。７０℃に達した時に、分散液は粘稠となるが、低速の撹拌が７０℃でさらに２０分間継続されて樹膠の水化を完了する。分散液の温度は５０℃まで降下され、タマリンドの重量の３％当量の酵素が添加される。撹拌しながら、加水分解が、５０℃で４時間継続して行われる。

加水分解が完了した後、酵素を不活性化し、タンパク質を沈澱させるために混合物は１０分間煮沸される。

５０℃付近に冷却した後に、不溶性成分が、混合物にセライトを添加し、セライトを通してろ過することによって除去される。混合物の少量がセライトに添加され、追加分が添加される前にろ過することが可能な場合には、ろ過が最も容易となる。従って、セライト層及び不溶性成分は堆積して、ろ過速度を著しく低下させる粘性のタンパク質物質の堆積を防止する。セライトは淡水で洗浄され、再度ろ過されて、氷解物が完全に回収される。

タマリンド氷解物の黄色は、活性炭による脱色により大幅に減少される。この氷解物に、タマリンドの重量に対して１０％の活性炭を添加し、混合物を５０℃で２時間撹拌する。活性炭は、混合物にセライトを添加し、セライトの厚いパッドを通してろ過することによって除去される。セライトに吸収された氷解物を回収するために、上面の活性炭層を掻き取り、セライトを淡水で洗浄して薄いセライトパッドを通してろ過する。

氷解物の（凍結乾燥による）収率は、約８０％である。５重量ポンドのタマリンド多糖を用いた加水分解反応による生成物は、２５℃で水中に２重量％含有した時に、１センチボワズの粘性を有している。

ＨＰＬＣの分析結果いずれの時点でタマリンド多糖が、オリゴ糖に還元されるかを判定するために、加水分解は種々の時間で行われた。表ＩＶに示すように、酵素添加後４時間で、はとんどすべての高分子量材料はオリゴ糖に変換された。より長い時間加水分解を行うことにより、ＤＰ９のオリゴ糖はＤＰ７に変換され、僅かに単糖が増加する。従って、４時間の加水分解時間が推奨される。

表■ 「１ポツト」加水分解のＨＰＬＣ分析結果氷解物の割合（パーセント）＊　加水分解時間は、３重量％の酵素を添加した後の反応時間を示す。表ＩＶに含まれない残余の氷解物は、ＤＰ２〜ＤＰ６及びＤＰ８のオリゴ糖である。

８．２０％タマリンド分散液の酵素加水分解（「２ポツト（Ｔｗｏ−ｐｏｔ）　Ｊ処理）タマリンドは、ふるいにかけられて、酵素と水の溶液に投入され、２５ ℃で強力に撹拌されて２５％分散液が調製される。温度は、９５℃に昇温され、分散液は９５℃で３０分間放置され、その後に温度が５０℃以下まで降下される。別の容器で、２５％の分散液を形成するために使用された量の１／３の量の水が５０℃に昇温され、タマリンドの重量に対して３％当量の酵素がゆっくり撹拌しながら添加される。酵素が溶解すると、厚いパテ状の水化されたタマリンドが掬い取られ、分散及び凝集塊の破壊を促進するために機械的に強力に撹拌しながら酵素溶液中に投入される。すべてのタマリンドを添加するためには約２０分を要し、タマリンドが酵素溶液に分散された後、加水分解が５０℃で４時間継続して行われる。加水分解が完了すると、１０分間煮沸することによって、酵素が変性され、タンパク質が沈澱する。

セライトによる不溶性成分のろ過及び活性炭による脱色が、上述の要領で行われる。

ＨＰＬＣの分析結果多糖を、ＤＰ９及びＤＰ７のものが他の成分より多いオリゴ糖に変換するのに必要な時間を判定するために、酵素加水分解か種々の時間で行われた。表Ｖに示すように、分子量をオリゴ糖しヘルに低下させるために４時間の加水分解時間が必要であった。

表Ｖ「２ポツト」加水分解のＨＰＬＣ分析結果氷解物の割合（パーセント）＊　残余の氷解物は、ＤＰ２〜ＤＰ６及びＤＰ８のオリゴ糖である。

実施例６実施例１によって調製されたタマリンド氷解物を、チョコレートクツキーの調理材料の小麦粉及び砂糖の代わりに用いで、填き菓子のカロリー成分を約３４％低減する。変更されたチョコレートクツキーの材料は以下の通りである。

１４０ｇ　グラニユー糖１００　ｇ　タマリンド水解物２ｇ塩２８ｇ　重曹１００ｇ　パン用小麦粉４５ｇ　セルロース繊維５６ｇ　汎用ショートニング０．４ｇ　調味料４８ｇ　液状全卵１２５ｇ水手順　グラニユー糖とココアを合わせる；ンａ　ｌ・ニングを加えて混合する。

全卵を撹拌し、タマリンド氷解物、塩、重曹、小麦粉、セルロース繊維、キサンタンゴムを加えて混合する。小麦粉と水を加えて滑らかになるまで強くかき混ぜる。油を引いた鍋に種をのばして３５０’　Ｆ　（１７７℃）で、側部が鍋のエツジから引き離され始めるまで焼く。

タマリンド氷解物によって変更した材料を用いて調理されたチョコレートク・ツキ−の風味及びきめの細かさは、通常のチョコレートクツキーの材料で調理されたチョコレートクツキーの味、外観、きめの細かさと同等であった。

実施例７タマリンド氷解物は、レモン風味のハードキャンディ−の材料の砂糖の半分の代わりに用いられ、キャンディ−のカロリーを約５０％減少させる。このキャンディ−の変更された材料は以下の通りである。

４９．０％　タマリンド氷解物４９．０％　サッカロース０．９％　クエン酸ナトリウム０．９％　クエン酸０．１．５％　レモン風味料０．０５％　ＦＤ及びＣ色番号６１０％溶液水（材料を溶解するのに十分なｆｊｋ）丁ｊ類　人きく、重い鍋で水を沸騰させる。大からおろｔ。タマリノトすリボ糖とサッカロースを加え、溶解するまで撹拌する。再び火にかけて混合液か沸騰し始めたときに１をして３分間煮る。蓋をとり、高温で、モヤンデイー混合液の温度つ田１０’　Ｆ　（１５４℃）に達するまで撹拌せずに煮る。火を弱め撹拌しながら残りの材料を加える。キャンディ−を厚板または型に注ぐ。バターまたは浦を塗布する。

カロリーを低減したキャンディ−は、通常の材料で作られたキャンディ−と同等の風味及び口当たりを有していた。

実施例９タマリンド氷解物は、以下のカロリーを低減したイエローケーキの調理に使用される。

卵　２個ミルク　１カップソフト／−！−トニング　１／２カツプふるいにかけたケーキ用小麦粉　２−１／４カツプグラニニー糖　１カツプタマリンドオリゴ糖　１力ツプ２倍の効果のあるベーキングパウダー　小匙　３杯塩　小匙　１杯バニラエキス　小匙　１杯大きなボールに、ふるいにかけた小麦粉、タマリンドオリゴ糖、砂糖、ベーキングパウダー、塩を投入する。ショートニングを落とし、２／３カ・ノブのミルクとバニラエキスを加える。電動ミキサを用いて中速で２分間かき混ぜる。または、ボールを回し、頬繁に掻き取りながらボールの周を丸く掃くように３００回または時計で２分間、スプーンを使ってかき混ぜる。

１／３カツプのミルクと撹拌していない卵を加え、ミキサを用いて中速で２分間、またはスプーンを用いて３００回または２分間かき混ぜる。種を二層鍋に均等につぎ分ける。３７５°Ｆ（１９１℃）で２５乃至３０分間、若しくは中央部に軽く触れて戻るようになるまで焼く。

こうして調理された低カロリーイエロ・−ケーキは、官能的に通常の材料で作ったイエローケーキと区別がつかなかった。

実権例９タマリンド氷解物は、以下のようにチョコレートプディングミックスの砂糖に代えて用いられる、６．５％　砂糖０．０３％　ステアロイル−２−ラクチレートナトリウム３．７％　タマリンドオリゴ糖０．４７％　ビロリン酸ナトリウム０．６７％　グルコン酸カルシウム０．０８％塩３．８０％　化工デンプン１．８０％　ダノチコ：ア８３．２％　スキムミルク手順：　スキムミルクを除くすべての材料を混合する。ミルク中に撹拌しながら混ぜ入れ、低速でよく混ざるまでかき混ぜる。皿に注ぎ、少なくとも一時間冷蔵する。

タマリンド氷解物によって変更された材料による即席プディングは、通常の材料によって作られるプディングと同等の味、粘り、口当たりを有（７ていた。

訊　５ｇ　サッカリン酸カルシウム１０００ｇ　タマリンド氷解物２ｇ　酒石英２ｇ　ケイ酸カルシウム調製された流動性粉末状混合物の各１ｇは、小匙２杯の砂糖の甘さを有していた。

これは、熱湯及び冷水に直ちに溶解した。

要約書タマリンド多糖のセルラーゼ氷解物は、優れた官能的品質を有する加工食品のカロリーを低減したものを調製するために、代謝性炭水化物の一部の代替物として用いられる。このタマリンド氷解物は、ＤＰ７のオリゴ糖、より一般的にはＤＰ７及びＤＰ９のオリゴ糖を含んでいる。タマリンド氷解物は、イーストによる分解及び／または膜ろ過を利用してさらに処理され、水解物組成から単糖及び低ＤＰ（ＤＰ≦６）のオリゴ糖が除去される。

１、特許出願の表示ＰＣＴ／ＵＳ９１１００３８５２、発明の名称カロリー低減食品の製造方法３、特許出願人住　所　アメリカ合衆国・インディアナ州　４７９０６・ウェスト　ラフアイエツト・ローレル　ドライブ　３２０名　称　ラフアイエツト　アプライド　ケミストリー、インコーホレイテッド４、代理人住　所　〒１０５東京都港区新橋２丁目１２番７号５、補正書の提出年月日１９９１年６月２４日請求の範囲１、　消化性炭水化物成分の少なくとも一部を非消化性成分で置換することによってカロリー含有量が低減された加工食料品を調製する方法において、タマリンド多糖のセルラーゼ氷解物である第一の部分で、前記食料品の消化性炭水化物成分である第二の部分を置換することを特徴とする加工食料品の調製方法の改良。

２、タマリンド多糖を水溶液中で、セルラーゼの存在下において前記多糖のセルラーゼ加水分解を促進する条件で加水分解してタマリンド多糖水解物の溶液を形成し、セルラーゼを不活性化して前記溶液からタンパク質を分離し、前記溶液から非消化性タマリンド多糖水解物を回収するようにしたことを特徴とする加工食料品の消化性成分を置換するための非消化性機能性代替物の調製方法。

３、　セルラーゼの不活性化及びタンパク質の沈澱が、溶液を約９０℃乃至約１００℃に加熱することによって行われる請求の範囲第２項に記載の方法。

４、　非消化性タマリンド水解物の回収が、水解物溶液の膜ろ過によって行われる請求の範囲第２項に記載の方法。

５、　非消化性タマリンド氷解物の回収が、水解物溶液をイーストを用いて処理して単糖成分を減少させる処理を含む請求の範囲第２項に記載の方法。

６、タマリンド氷解物は水解物溶液の凍結乾燥によって溶液から回収される請求の範囲第２項に記載の方法。

７、タマリンド氷解物の回収は、さらに水解物溶液の乾燥工程を含んでいる請求の範囲第４項に記載の方法。

８、タンパク質成分の除去は、水解物溶液をイオン交換樹脂に接触させる工程を含んでいる請求の範囲第２項に記載の方法。

９、タマリンド多糖水解物の回収は、エタノールを用いて溶液から前記氷解物を沈澱させる工程を含む請求の範囲第２項に記載の方法。

１０、　タマリンド多糖水解物の回収は、エタノールを用いて溶液から前記氷解物を沈澱させる工程を含む請求の範囲第４項に記載の方法。

１１．　加工食料品の消化性成分の代替物として使用される非消化性機能性食品の製造方法であって、タマリンド多糖を、該多糖のセルラーゼ加水分解を促進する条件下で水溶液中でセルラーゼに接触させてタマリンド多糖水解物を生成し、前記溶液からタンパク質を除去し、前記溶液からタマリンド多糖水解物に含まれる重合度が６未満のオリゴ糖の少なくとも一部を除去する加工食料品の消化性成分の代替物として使用される非消化性機能性食品の製造方法。

１２、　さらに、前記溶液から非消化性タマリンド多糖水解物を回収する工程を含む請求の範囲第１１項に記載の方法。

１３、前記溶液を約９０℃乃至約１００℃に加熱し、沈澱したタンパク質を分離することにより前記溶液からタンパク質成分を除去する請求の範囲第１１項に記載の方法。

１４、タンパク質成分の除去工程は、水解物溶液をイオン交換樹脂に接触させることを含む請求の範囲第１１項に記載の方法。

１５、　タマリンド水解物溶液は、前記溶液中の消化性単糖の少なくとも一部を除去するためにイーストによる分解処理が行われる請求の範囲第１１項に記載の方法。

１６、　タマリンド水解物溶液は、重合度が６未満のタマリンド多糖水解物中のオリゴ糖の少なくとも一部を除去するために膜ろ過処理される請求の範囲第１１項に記載の方法。

１７、固形の氷解物を生成するために、水解物溶液が凍結乾燥、スプレードライ、またはロールドライ処理される請求の範囲第１１項に記載の方法。

１８、　タマリンド多糖水解物は、エタノールの添加により水溶液から沈澱される請求の範囲第１１項に記載の方法。

１９、請求の範囲第１項の改良に従って調製される加工食料品。

２０、消化性炭水化物を含む変更前の材料組成に比較してカロリー含有量を減らすように変更された材料組成を有する加工食料品であって、前記食料品の変更された材料組成が、変更前の材料組成に含まれる消化性炭水化物である第二の部分の代替物としてのタマリンド多糖のセルラーゼ加水分解により生成されるＤＰ７のオリゴ糖を含む組成である第一の部分を含む加工食料品。

２１、前記食料品の変更された食品材料組成はタマリンド多糖のセルラーゼ加水分解によって生成されるＤＰ７及びＤＰ９のオリゴ糖を含む組成物を有する請求の範囲第２０項に記載の加工食料品。

国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．　代謝性成分の少なくとも一部を非代謝性成分で置換することによって低減したカロリー含有量が低減された加工食料品を調製する方法において、タマリンド多糖のセルラーゼ水解物である第一の部分で、前記食料品の代謝性成分である第二の部分を置換することを特徴とする加工食料品の調製方法の改良。
２．　タマリンド多糖を水溶液中で、セルラーゼの存在下において前記多糖のセルラーゼ加水分解を促進する条件で加水分解してタマリンド多糖水解物の溶液を形成し、セルラーゼを不活性化して前記溶液からタンパク質を分離し、前記溶液から非代謝性タマリンド多糖水解物を回収するようにしたことを特徴とする加工食料品の代謝性成分を置換するための非代謝性機能代替物の調製方法。
３．　セルラーゼの不活性化及びタンパク質の沈澱が、溶液を約９０℃乃至約１００℃に加熱することによって行われる請求の範囲第２項に記載の方法。
４．　非代謝性タマリンド水解物の回収が、水解物溶液の膜ろ過によって行われる請求の範囲第２項に記載の方法。
５．　非代謝性タマリンド水解物の回収が、水解物溶液をイーストを用いて処理して単糖成分を減少させる処理を含む請求の範囲第２項に記載の方法。
６．　タマリンド水解物は水解物溶液の凍結乾燥によって溶液から回収される請求の範囲第２項に記載の方法。
７．　タマリンド水解物の回収は、さらに水解物溶液の乾燥工程を含んでいる請求の範囲第４項に記載の方法。
８．　タンパク質成分の除去は、水解物溶液をイオン交換樹脂に接触させる工程を含んでいる請求の範囲第２項に記載の方法。
９．　タマリンド多糖水解物の回収は、エタノールを用いて溶液から前記水解物を沈澱させる工程を含む請求の範囲第２項に記載の方法。
１０．　タマリンド多糖水解物の回収は、エタノールを用いて溶液から前記水解物を沈澱させる工程を含む請求の範囲第４項に記載の方法。
１１．　加工食料品の代謝性成分の代替物として使用される非代謝性機能性食品添加物の製造方法であって、タマリンド多糖を、該多糖のセルラーゼ加水分解を促進する条件下で水溶液中でセルラーゼに接触させてタマリンド多糖水解物を生成し、前記溶液からタンパク質を除去し、前記溶液からタマリンド多糖水解物に含まれる重合度が６未満のオリゴ糖の少なくとも一部を除去する加工食料品の代謝性成分の代替物として使用される非代謝性機能性食品添加物の製造方法。
１２．　さらに、前記溶液から非代謝性タマリンド多糖水解物を回収する工程を含む請求の範囲第１１項に記載の方法。
１３．前記溶液を約９０乃至約１００℃に加熱し、沈澱したタンパク質を分離することにより前記溶液からタンパク質成分を除去する請求の範囲第１１項に記載の方法。
１４．　タンパク質成分の除去工程は、水解物溶液をイオン交換樹脂に接触させることを含む請求の範囲第１１項に記載の方法。
１５．タマリンド水解物溶液は、前記溶液中の代謝性単糖の少なくとも一部を除去するためにイーストによる分解処理が行われる請求の範囲第１１項に記載の方法。
１６．　タマリンド水解物溶液は、重合度が６未満のタマリンド多糖水解物中のオリゴ糖の少なくとも一部を除去するために膜ろ過処理される請求の範囲第１１項に記載の方法。
１７．　固形の水解物を生成するために、水解物溶液が凍結乾燥、スプレードライ、またはロールドライ処理される請求の範囲第１１項に記載の方法。
１８．　タマリンド多糖水解物は、エタノールの添加により水溶液から沈澱される請求の範囲第１１項に記載の方法。
１９．請求の範囲第１項の改良に従って調製される加工食料品。
２０．　代謝性炭水化物を含む変更前の材料組成に比較してカロリー含有量を減らすように変更された材料組成を有する加工食料品であって、前記食料品の変更された材料組成が、変更前の材料組成に含まれる代謝性炭水化物である第二の部分の代替物としてのタマリンド多糖のセルラーゼ加水分解により生成されるＤＰ７のオリゴ糖を含む組成である第一の部分を含む加工食料品。
２１．　前記食料品の変更された食品材料組成はタマリンド多糖のセルラーゼ加水分解によって生成されるＤＰ７及びＤＰ９のオリゴ糖を含む組成物を有する請求の範囲第２０項に記載の加工食料品。