JPH08217A - 低う蝕原性甘味料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】低う蝕性甘味料を提供する。 【構成】ヒトの唾液α−アミラーゼ処理後の醗酵性糖の
生成量が、無水物換算で６重量％以下の還元澱粉水解物
よりなる低う蝕原性甘味料に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低う蝕原性甘味料に関
する。

【０００２】

【従来の技術】う蝕（むし歯）は、ヒトの病気の中で細
胞の存在しない部位に発生する特異的な病気であり、次
のような原因で発生する。砂糖などの醗酵性糖質を摂取
すると、歯垢（プラーク）中に棲息するストレプトコッ
カス・ミュータンスなどの口腔内細菌が、酸に変える。
そして、歯垢のｐＨが約５．５以下になると、歯の表面
のエナメル質が溶解する。歯垢のｐＨは、食事をとると
きにも低下するが、歯垢に侵みこんだ唾液により中和さ
れ、さらにｐＨが上昇し、エナメル質に燐酸カルシウム
が再沈着して歯が修復される。そのため、食事の間又は
唾液の分泌量が著しく低下する睡眠の前に、砂糖などの
醗酵性糖質を食べると、歯が修復されず、むし歯が生ず
ることになる。しかし、食事の間又は睡眠の前に、甘い
ものを食べることは、人々にとり精神上のストレスの解
消や肉体上の疲労の回復などに必要不可欠な習慣となっ
ており、これを止めるには不可能と言わざるをえない。
従来、砂糖は、甘味度、味質などの味覚に優れ、物性が
食品加工に適しているために、多量且つ広範囲に使用さ
れているが、その醗酵性のために、上記のような欠点を
有する。そのため、緑茶、ウーロン茶などから抽出した
ポリフェノール類をむし歯原因菌の増殖抑制を目的に砂
糖と併用することも行われているが、歯垢のｐＨは５．
５以下に低下するので、目的を遂げることができない。

【０００３】従って、歯垢のｐＨを低下させず、砂糖に
代りうるしかも砂糖と実質的に同じ甘味度を有する甘味
料が要望されており、二三のものが考えられている。例
えば、アスパルテーム又はステビアのような高甘味度甘
味料があるが、砂糖に比べて味覚が劣り、少量の使用に
なるため食品のボディ感が得られない欠点がある。又、
カップリングシュガー、フラクトオリゴ糖及びパラチノ
ースなどの低う蝕原性のオリゴ糖があるが、以下の欠点
を有する。砂糖に比ベれば低う蝕原性であるが、砂糖対
比の甘味度が低く、さらに酸性での加熱処理などの食品
加工条件の下では変化し、得られた最終食品を摂取する
と、歯垢のｐＨが５．５以下に低下するために、実質的
に低う蝕原性を有するとはいえない。さらに、ソルビト
ール、ラクチトール、エリスリトール、キシリトール、
マルチトール、マルトトリイトール、パラチニトールな
どの糖アルコールも低う蝕原性の糖類として知られてお
り、菓子などに使用することができるが、これらの中で
すべてのものが低う蝕原性とは限らない。その理由は、
むし歯は、前述のように、口腔内で多数存在する微生物
による醗酵によって生成する酸により生成するとされて
いるが、これら徴生物により影響を受けないとされる糖
アルコールでも、唾液中のα−アミラーゼにより分解さ
れて、醗酵性糖に変り酸を生成するからである。その
上、糖アルコールは、砂糖対比の甘味度が低く、さらに
大量に摂取すると一過性の下痢を生ずることもあること
が報告されている［鴨井ら、栄養学雑誌、３０、１５３
−１５８（１９７２）］。

【０００４】これら糖アルコールを利用した甘味料とし
て、例えば特開昭５５−８６８０２号公報に記載された
ものがある。この甘味料は、重合度が２０より大のポリ
オール３重量％未満、マルチトール６０重量％未満、ソ
ルビトール１０重量％未満よりなり、残りは重合度３−
２０のポリオールである。そして、その成分の量の数的
な限定理由として、重合度が２０より大のポリオール
は、水解物のむし歯形成性の主な原因となるので少量で
なければならず、マルチトール及びソルビトールは，む
し歯形成性に乏しいが菓子製造時に困難を生ずるために
量を限定しなければならないとしている。しかし、ここ
で良いとされている重合度がたとえ４−２０のポリオー
ルであっても、唾液α−アミラーゼにより分解されて醗
酵性糖を生成する。例えば、Ｐ．Ｗｕｅｒｓｃｈら、Ｃ
ａｒｉｅｓ Ｒｅｓ．１６、９０−９５（１９８２）に
よれば、唾液α−アミラーゼを使用し、３７℃で１０−
３０分間作用させた場合、１０分間で放出される還元糖
のμモルを澱粉で１００とすると、マルチトール及びマ
ルトトリイトールでは、零なのに対し、平均重合度が４
の還元澱粉水解物では７５、平均重合度が１０のもので
は２０．８という値が明らかにされている。さらに、ヒ
トの口腔内の歯垢による酸の生成については、酸の生成
量（μＥｑＨ^＋／ｍＬ／１０分）を調べると、マルチト
ールでは、平均０．０１５±０．００１１、マルトトリ
イトールでは平均０．０３±０．０１と零に等しいのに
対し、グルコースでは平均０．３４±０．０６、澱粉で
は平均０．４４±０．０５、平均重合度が１０の還元澱
粉水解物では平均０．３０±０．０３と極めて高い値が
示されている。又、ヒトの新鮮な唾液による乳酸の生成
については、３７℃、９０分間のインキュベーションに
より生成する乳酸のμモルは、マルチトールでは、平均
０．０３±０．０２、マルトトリイトールでは平均０．
１３±０．０８であるのに対し、グルコースでは平均
５．２±１．０、マルトースでは平均５．１±０．９、
平均重合度が１０の還元澱粉水解物では平均５．２±
１．１と極めて高い値が示されている。別に、基質とし
て、重合度が３のマルトトリイトール及び重合度が４の
マルトテトライトールを使用し、基質濃度を３００μｇ
／ｍＬとし、これに基質１ｍｇ当り１０単位の唾液α−
アミラーゼ並びに基質０．７５μｇ／μＬ当り６００μ
Ｌの唾液を用い、３７℃で３時間作用させたところ、マ
ルトトリイトールでは、唾液α−アミラーゼ及び唾液の
両者において生成還元糖の量は零であるが、マルトテト
ライトールでは、唾液α−アミラーゼにおいて生成還元
糖の量は１２５μｇ／ｍＬ（分解率、４１．７％）であ
り、唾液において生成還元糖の量は１１４μｇ／ｍＬ
（分解率、３８．０％）である。このように、重合度＝
３のポリオールでは、糖は全く生成しないが、重合度＝
４のポリオールでは、糖を生成する。以上の説明から明
らかなように、重合度＝４−１９のポリオールでも、む
し歯の形成に関与する危険があり、その使用について
は、注意を払う必要がある。

【０００５】

【発明の概要】本発明は、口腔内細菌及びヒトの唾液α
−アミラーゼにより分解して酸を実質的に発生すること
がなく、しかも甘味度が砂糖とあまり劣ることがなく、
その上実用的な摂取量で下痢を発生しない甘味料を得る
ことを目的とする。本発明は、ヒトの唾液α−アミラー
ゼ処理後の醗酵性糖の生成量が、無水物換算で６重量％
以下の還元澱粉水解物である低う蝕原性甘味料に関す
る。本発明で使用される還元澱粉水解物としては、澱粉
糖化物例えばぶどう糖、麦芽糖、水あめ並びに還元基を
有する糖類例えば乳糖を水素還元したものがあげられ
る。これら還元澱粉水解物は、それに含まれる多くのも
のが前記の特許公開公報に記載された発明のように低う
蝕原性があるものとして知られており、重合度が低いも
のが、唾液α−アミラーゼによる分解によって酸を生成
する度合が低いとされる。しかし、前記のように、重合
度が低くても、酸を生成し勝ちである。そのため、ヒト
の唾液α−アミラーゼ処理後の醗酵性糖の生成量が、無
水物換算で６重量％以下でなければならない。この限定
の理由は、以下の実施例に詳述されているが、ヒトの唾
液α−アミラーゼ処理後の醗酵性糖の生成量が、２．１
−５．３重量％の場合は、歯垢のｐＨが６．３−５．７
を示すが、一方ヒトの唾液α−アミラーゼ処理後の醗酵
性糖の生成量が、６．７重量％の場合は、歯垢のｐＨ
が、むし歯の生成ｐＨの５．５より低い５．２を示すか
らである。この際、ヒトの唾液α−アミラーゼ処理は、
サンプル１ｍｇに唾液α−アミラーゼ１０単位を加え、
３７℃、３時間処理した。又、歯垢のｐＨ測定は、摂取
３０分後で行われた。この事実から分るように、ヒトの
唾液α−アミラーゼ処理後の醗酵性糖の生成量が、無水
物換算で６重量％以下でなければならない。この醗酵性
糖は、重合度４以上の多糖アルコールが分解されて生成
するものである。重合度４以上の糖アルコール成分で
も、重合度の大きいものほど、分解されやすく、分解し
て’生成するマルトースの量は多くなる。１２種類の還
元澱粉水解物を試作し、唾液α−アミラーゼにより処理
して調べると、ＨＰＬＣにより定量した重合度４−１９
の糖アルコールの含量（無水物換算重量％）の１０％、
重合度２０以上の糖アルコールの含量の１００％が、α
−アミラーゼにより分解されるとの仮定が成り立つ。こ
の仮定を使用すると、唾液α−アミラーゼにより処理し
たときの醗酵性糖の生成量は、無水物換算で６重量％以
下であるためには、還元澱粉水解物に含まれる重合度４
以上の糖アルコールの含量が無水物換算で２０重量％以
下であって重合度２０以上の糖アルコールの含量が無水
物換算で４重量％以下、或は重合度４以上の糖アルコー
ルの含量が無水物換算で２５重量％以下であって重合度
２０以上の糖アルコールの含量が無水物換算で３重量％
以下である必要がある。

【０００６】さらに、還元澱粉水解物に含まれるソルビ
トールは、一過性の下痢を起こすばかりでなく、胃腸か
ら吸収されるために、多量摂取により胃腸の不快感を生
ずるので、多量に含ませることができない。一方、マル
チトールは、そのすっきりした甘味の質と合わせ、胃腸
から吸収されず、下痢も起こし難いので、還元澱粉水解
物の甘味成分の主体とする必要がある。ソルビトールの
甘味度は、砂糖の６０−７０％であり、マルチトールの
甘味度は、砂糖の９０％であるので、還元澱粉水解物中
のソルビトールの含量を８重量％未満に抑え、マルチト
ールの含量を６０重量％以上とすることにより、ソルビ
トール及びマルトトリイトールの甘味とともに、還元澱
粉水解物の甘味度を砂糖比７０−８０％とすることがで
きる。還元澱粉水解物の用途特にキャンディなどの製菓
用途では、重合度４以上の糖アルコールも、製品の保形
性、保湿性の改善、吸湿性の低下など、好ましい効果を
与える成分であり、重合度３のマルトトリイトールも、
口腔内細菌により資化されず、唾液α−アミラーゼによ
り分解されないばかりか、甘味料としても砂糖の５０−
６０％の甘味度を有するので、これら重合度３以上の糖
アルコールを確保するために、マルチトールの含量は、
無水物換算で６０−７０重量％とする必要がある。ソル
ビトールの下痢誘発性に関して、下痢を誘発しない最大
量を、２０−３０歳台の男女各１０名ずつを被験者と
し、昼食２時間後の少量の粉末コーヒーを混ぜて直ぐに
摂取して、調べた。ソルビトールの含有量が無水物換算
で８重量％未満の甘味料では、下痢を誘発しない最大量
は、男性で０．６ｇ／ｋｇ、女性で１．０ｇ／ｋｇであ
り、実用的な摂取レベルで問題を生ずることがない。こ
の場合、そのため、本発明では、ソルビトールの含有量
は、８重量％未満でなければならない。

【０００７】本発明で使用される還元澱粉水解物の製造
に当っては、種々の方法があるが、例えば、前記のよう
に、常法に従って澱粉例えばコーンスターチ、馬鈴薯澱
粉、タピオカ澱粉などを、α−アミラーゼ、β−アミラ
ーゼなど使用して糖化し、得られた糖化物を水素添加し
て得ることができる。この際、糖化を、マルトース含量
６０重量％以上、好ましくは６５重量％以上、重合度４
以上の多糖類の含量を２０重量％以下、重合度が２０以
上の多糖類の含量４重量％以下、好ましくは２重量％以
下の条件まで行うと、目的とする還元澱粉水解物を得る
ことができる。

【０００８】本発明の甘味料は、それ単独でも、ほぼ満
足のいく甘味度を有しているが、さらに甘味をますため
に、砂糖以外の甘味料例えばアスパルテーム、ステビ
ア、サッカリン、グルチルリチン、ソーマチン、フィロ
ズルチン、らかん果エキス及びアセスルファムＫを添加
することもできる。

【０００９】

【実施例】次に、実施例を示す。実施例において、還元
澱粉水解物の糖組成の分析は、高速液体クロマトグラフ
ィーにより、以下の条件で行った。 使用機器：デガッサー エルマ社 ＥＲＣ−３５１２ ホンプ 日立 Ｌ−６２００ カラムオーブン ジーエルサイエンス ５５６ オートサンプラー 日立 ６５５−Ａ４０ ＲＩ検出器 日立 Ｌ−３３００ インテグレーター 日立 Ｄ−２５２０ カラム：三菱化成製 ＭＣＩ ＧＥＬ ＣＫＯ２ＡＳ 溶離液：水 流速：１．０ｍＬ／分 測定温度：８５℃ 試料注入量：１００ｍＬ 分子量分布測定のためのリテンション時間は、ソルビト
ール（分子量１８２、試料特級）、マルチトール（分子
量３４４）、マルトトリイトール（分子量５０６）、マ
ルトテトライトール（分子量６６８）は、標準試薬とし
て林原生化学研究所製を用い、マルトデカオース（分子
量１６８３）、マルトトリデカオース（分子量２１２
４）、マルトペンタデカオース（分子量２４４８）は、
中埜酢店中埜中研製を使用し、ＧＰが２０以上のもの
は、プルランＰ−５（分子量３４２０、３９０６、４３
９２、４８７８、５３６４、５８５０、６３３６の混合
物、昭和電工製）を、それぞれ水素添加したものを使用
して、設定した。試料溶液は、試料５ｇを１００ｍＬ容
のメスフラスコに取り、約８０ｍＬの水を加えて、常温
で約１０分間超音波処理により溶解させ、１００ｍＬに
定容し、０．４５μｍのメンブランフィルターで漉過し
て、調製した。データの処理については、ソルビトー
ル、マルチトール、マルトトリイトール、マルトテトラ
イトールは、標準試薬により定性し、これらより重合度
の大きいものは、各ピークのトップのリテンション時間
の分子量を分子量分布値により検索した。単純面積百分
率法により、各重合度の糖アルコール含有量の無水物換
算の重量％を求め、これを糖組成とした。

【００１０】実施例 １ （Ａ）固形分濃度３３％のコーンスターチ乳化液のｐＨ
を６．３とし、バチラス・リヘニホルミスの耐熱性α−
アミラーゼ（ノボ社製）を、澱粉固形分１ｔ当り０．６
ｋｇ加え、ジェットクッカー（米国ハイドロサーマル社
製）により、１０５℃で３−５分間液化し、二次液化槽
に約９５℃で約２時間滞留させて糖度１２の液化液を得
た。液化液を６０℃までに冷却し、ｐＨを５．０に調整
し、固形分１ｔ当り大豆β−アミラーゼ（ナガセ生化学
製）１ｋｇ プルラナーゼ（「プロモザイム」、ノボ社
製）２Ｌを添加し、６０℃でマルトース含有量が６６重
量％になるまで、約４８−６０時間糖化した。糖化３０
時間後に、マルトースの量が５０重量％より多くなった
ことを確認し、α−アミラーゼ０．４ｋｇを追加し、重
合度が２０以上の多糖類２重量％以下、マルトース６６
重量％になるまで、糖化を続けた。以下、常法により、
プレコートフィルターによる水解物の漉過、活性炭脱
色、イオン交換樹脂による精製を行い、濃度５０％に濃
縮し、ラネーニッケル触媒を使用して、１４０℃、９０
ｋｇ／ｃｍ^２で水素添加を行った。水素添加後は、活性
炭脱色、イオン交換樹脂精製を行い、濃度７０％に濃縮
して製品とした。得られた製品の組成は、無水物換算
で、ソルビトール４．０重量％、マルチトール６４．２
重量％、マルトトリイトール２２．１重量％、重合度＝
４−１９のポリオール９．１重量％、重合度２０以上の
ポリオール０．６重量％であり、醗酵性糖の量は０．１
１重量％であり、コーンスターチ無水物に対する製品
（無水物）収率は、９３．５％であった。

【００１１】（Ｂ）得られた製品のヒト唾液α−アミラ
ーゼによる醗酵性糖の量を、以下の方法により調べた。
得られた製品を２０ｍモルの燐酸バッファー（ｐＨ６．
８）により希釈し、固形分１ｍｇ当りヒト唾液アミラー
ゼ（シグマ社製、１Ｘ−Ａ）１０単位を加え、３７℃、
３時間処理後、ソモギ・ネルソン法により還元性糖を定
量し、マルトースとして、重量％（無水物換算）で表示
すると、１．７％であった。 （Ｃ）次に、得られた製品の歯垢によるｐＨを、以下の
ｐＨテレメトリー法により調べた。義歯にトランジスタ
ー電極を装着し、その上に歯垢を作らせてから、自然の
状態で食品を摂取させ、摂取３０分後のｐＨの低下を記
録し、ｐＨが５．７以下に低下しなければ合格とする判
定基準である。得られた製品のｐＨは、６．５であっ
て、優れていた。ちなみに、同様にして測定した１００
％砂糖液では、ｐＨは４．７に低下していた。 （Ｄ）次いで、ストレプトコッカス属歯垢細菌による酸
の生成を、製品の固形分１％を含むフェノール・レッド
ブロス（ｐＨ７．４）で、各種細菌を３７℃、７２時
間培養後のブロスのｐＨを測定することにより、調べ
た。結果を、以下の表１に示す。グルコース、砂糖、市
販のカップリングシュガーの値も示す。

【００１２】

【表１】

【００１３】（Ｅ）得られた製品の砂糖に対する甘味度
は、その１０重量％水溶液（２２℃）では、７５％であ
った。又、下痢を誘発しない最大量は、男性で０．６ｇ
／ｋｇ、女性で１．０ｇ／ｋｇであり、実用に差し支え
ない。

【００１４】（Ｆ）得られた製品の１０重量％水溶液
に、市販のステビア（ＳＫスイートＺ３、山陽国策パル
プ製）を固形分として１重量％添加したものは、砂糖に
対する甘味度が砂糖の約２倍に上がり、味質も砂糖に良
く似た良好なものであった。

【００１５】実施例 ２ 実施例１の方法を用いて、糖の組成の異なる種々の製品
を得た。得られた製品の糖の組成、実施例１（Ｂ）の方
法のヒト唾液α−アミラーゼ処理による醗酵性糖の生成
量、実施例１（Ｃ）の方法の歯垢ｐＨを表２に示す。

【００１６】

【表２】

【００１７】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヒトの唾液α−アミラーゼ処理後の醗酵性
   糖の生成量が、無水物換算で６重量％以下の還元澱粉水
   解物よりなる低う蝕原性甘味料。
2. 【請求項２】（Ａ）重合度４以上の糖アルコールの含量
   が無水物換算で２０重量％以下であって重合度２０以上
   の糖アルコールの含量が無水物換算で４重量％以下、或
   は重合度４以上の糖アルコールの含量が無水物換算で２
   ５重量％以下であって重合度２０以上の糖アルコールの
   含量が無水物換算で３重量％以下、（Ｂ）ソルビトール
   の含量が無水物換算で８重量％未満であり、マルチトー
   ルの含量が無水物換算で６０−７０重量％、（Ｃ）残量
   がマルトトリイトールである還元澱粉水解物よりなる低
   う蝕原性甘味料。