JP6886702B2

JP6886702B2 - 水溶性食物繊維含有糖組成物の製造方法

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Publication number: JP6886702B2
Application number: JP2017141415A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　一; 一鈴木; 幸子松原
Original assignee: Matsutani Chemical Industries Co Ltd
Current assignee: Matsutani Chemical Industries Co Ltd
Priority date: 2017-07-21
Filing date: 2017-07-21
Publication date: 2021-06-16
Anticipated expiration: 2037-07-21
Also published as: JP2019017354A

Description

本発明は、低糖質の飲食品を製造する際に用いられる、水溶性食物繊維含有糖組成物の製造方法に関する。

昨今、健康志向の高まりから、糖質の摂取量を制限する購買層が増加しており、「低糖質」をうたう飲食品が多数上市されている。これら低糖質の飲食品を製造する方法としては、飲食品の原料である糖質の一部を水溶性食物繊維に代替する方法が一般に知られている（特許文献１、２）。

特開平０８−０００２４９号公報特開２００６−１５８２３２号公報

従来、低糖質の飲食品を製造しようと、その原料糖質の一部を水溶性食物繊維に代替するだけでは、コク味が十分に得られなかった。本発明の目的は、その原料糖質の一部を代替するだけで、コク味を十分に備えた低糖質飲食品を簡便に製造することができる、水溶性食物繊維含有糖組成物を提供することにある。

本発明者らは、かかる課題を解決すべく種々検討したところ、水溶性食物繊維源を澱粉及び/又は澱粉分解物と混合し、これを糖質分解酵素で処理して得られる水溶性食物繊維含有糖組成物が、飲食品の製造時に原料糖質の一部に代替するだけで、コク味を十分に備えた飲食品を製造できることを見出した。

すなわち、本発明は、上記知見に基づいて完成されたものであり、以下の［１］〜［４］から構成されるものである。
[１] 水溶性食物繊維源を、澱粉及び／又は澱粉分解物と混合し、α−アミラーゼを作用させ又はさせないで、次いでβ−アミラーゼ及びプルラナーゼを作用させることを特徴とする、水溶性食物繊維含有糖組成物の製造方法。
[２] 水溶性食物繊維源が、焙焼デキストリン、難消化性デキストリン、難消化性グルカン、イソマルトオリゴ糖及びポリデキストロースからなる群より選択される一種以上である、請求項1に記載の水溶性食物繊維含有糖組成物の製造方法。
[３] β−アミラーゼ及びプルラナーゼの使用比率が３：１〜３：４である、請求項１又は２に記載の水溶性食物繊維含有糖組成物の製造方法。
[４] 水溶性食物繊維源と、澱粉及び／又は澱粉分解物の混合比が、８０：２０〜１０：９０である、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の水溶性食物繊維含有糖組成物の製造方法。

本発明によれば、コク味に優れた低糖質飲食品を製造するために用いられる、水溶性食物繊維含有糖組成物を提供することができる。

本発明における「水溶性食物繊維源」とは、水溶性食物繊維を主成分として含有する原料を指し、グルコアミラーゼによって加水分解できない成分を３０％以上含むものをいう。具体例としては、難消化性デキストリン、難消化性グルカン、イソマルトオリゴ糖、ポリデキストロースなどが挙げられる。また、いずれの水溶性食物繊維源を原料の一部としても本発明の水溶性食物繊維含有糖組成物は得られるが、難消化性デキストリンがもっとも好ましい。

本発明においては、α−アミラーゼの使用量は特に問わない一方、β−アミラーゼ及びプルラナーゼの使用量は限定され、水溶性食物繊維源を澱粉及び／又は澱粉分解物と混合したものに対し、β−アミラーゼは０．０５〜０．５質量％、より好ましくは０．０８〜０．３質量％、プルラナーゼは０．０５〜０．５質量％、より好ましくは０．１〜０．４質量％である。β−アミラーゼとプルラナーゼの使用比率は１０：１〜１：１０、より好ましくは３：１〜３：４である。

本発明における「低糖質飲食品」とは、従来商品よりも糖質が低いものをいい、特に、ビールにおいては糖質オフビールであり、ヨーグルトにおいては低糖質ソフトヨーグルト、ベーカリーにおいては糖質調整食パンである。

本発明において使用する澱粉は、その原料種は特に限定されないが、ヒドロキシプロピル化澱粉やリン酸架橋澱粉などのいわゆる「加工澱粉」でないことが好ましい。
また、本発明において使用する澱粉分解物も、その原料種は特に限定されず、澱粉を酸又は酵素により分解したものであればよい。

本発明においては、水溶性食物繊維源に対して澱粉及び／又は澱粉分解物を混合することが必須であるが、これらの混合比は、水溶性食物繊維源：澱粉及び／又は澱粉分解物＝８０：２０〜１０：９０が好ましく、４５：５５〜４０：６０であることがより好ましい。

本発明における「水溶性食物繊維含有糖組成物」とは、グルコアミラーゼによって加水分解されない水溶性食物繊維を１０〜４５％含む糖組成物であって、具体的には、ＤＰ１〜ＤＰ３（ＤＰとは、ＤｅｇｒｅｅｏｆＰｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎの略であり、糖鎖を構成する単糖の数を示す。）を５０〜８５％含み、かつ、数平均分子量が３００〜５００であり、水溶性食物繊維源を澱粉及び／又は澱粉分解物と混合したものを、α−アミラーゼを作用させ又はさせないで、次いでβ−アミラーゼ及びプルラナーゼを作用させて得られる。
本発明の「水溶性食物繊維含有糖組成物」を食品製造に利用すれば、低糖質を訴求した商品開発設計を簡便に行うことができる。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。下記の実施例により、本発明が限定されるものではない。また、特に示されない限り、「％」は「質量％」を意味する。

（測定方法）
水溶性食物繊維含有糖組成物の糖組成の分析は、高速液体クロマトグラフィーを用いた以下の条件で行い、得られたスペクトルの単純面積％を組成として表示した。
カラム：ＭＣＩＧＥＬＣＫ０８ＥＣ（三菱化学株式会社製）
カラム温度：８０℃
移動相：蒸留水
流速：０．４ｍｌ／ｍｉｎ
検出器：示差屈折率計
サンプル注入量：３質量％溶液１０μｌ

また、水溶性食物繊維含有糖組成物の数平均分子量の分析は、ゲル濾過クロマトグラフィーを用いて以下の条件で行い、以下の算式１により計算した値を数平均分子量とした。
カラム：ＴＳＫｇｅｌＧ２５００ＰＷＸＬ、Ｇ３０００ＰＷＸＬ、Ｇ６０００ＰＷＸＬ(東ソー株式会社製)
カラム温度：８０℃
移動相：蒸留水
流速：０．５ｍｌ／ｍｉｎ
検出器：示差屈折率計
サンプル注入量：１質量％溶液１００μｌ
検量線：プルラン標準品（分子量７８８，０００〜５，９００の間の８種類）、マルトトリオース(分子量５０４)、及びグルコース(分子量１８０)。
算式１：数平均分子量（Ｍｎ）＝ΣＨｉ／Σ（Ｈｉ／Ｍｉ）（Ｈｉ：ピーク高さ、Ｍｉ：分子量）。

（実施例１及び比較例１）
水溶性食物繊維源としての難消化性デキストリン（松谷化学工業株式会社製「ファイバーソル２」）と、澱粉分解物としてのデキストリン（松谷化学工業株式会社製「ＴＫ−１６」）を、質量比で４０：６０になるように混合し、その３０％水溶液を塩酸と水酸化ナトリウムを用いてｐＨを５．５に調整した。次に、この溶液に各酵素を反応させて、反応生成物の糖組成を分析した。
比較例１では、β−アミラーゼ（天野エンザイム株式会社製「ビオザイムＬＣ」）のみを固形分に対し０．３％、実施例１では、これに加えてプルラナーゼ（天野エンザイム株式会社製「プルラナーゼ『アマノ』３」）を固形分に対し０．４％添加し、５５℃・１８時間の加水分解反応後、煮沸により酵素を失活させた。この水溶性食物繊維含有糖組成物の糖組成及び数平均分子量の測定結果を表１に示す。

比較例１は、ＤＰ１〜ＤＰ３の合計量が５０％に満たず、十分に加水分解されていなかった。一方、実施例１は、ＤＰ１〜ＤＰ３の合計量が５０％を超えており、本発明品を得るためには、β−アミラーゼ及びプルラナーゼによる加水分解が必須であることが示唆された。

（実施例２及び３）
プルラナーゼの添加量を固形分に対してそれぞれ０．１％、０．２％又は０．４％に変更し、その他は実施例１と同様の条件で酵素反応を行った。得られた水溶性食物繊維含有糖組成物の糖組成と数平均分子量の測定結果を表２に示す。

実施例２及び３においても、先の実施例１と同様に、ＤＰ１〜ＤＰ３の合計量は５０％以上であった。また、数平均分子量も５００以下であった。よってプルラナーゼの添加量を０．１％と減量した場合にも、本発明の水溶性食物繊維含有糖組成物が得られることがわかった。

（実施例４及び５）
まず、水溶性食物繊維源としての焙焼デキストリン（王子コーンスターチ株式会社製「アミレッツＣ−７０９９Ｍ」）、澱粉としてのコーンスターチ（日本食品化工株式会社製）を、質量比で７５：２５（実施例４）、８０：２０（実施例５）又は８５：１５（比較例２）となるよう混合したものを水に懸濁し、塩酸及び水酸化ナトリウムを用いてｐＨ６．０に調整した。次に、焙焼デキストリン及びコーンスターチの澱粉部分を分解するため、α−アミラーゼ（ノボザイムズ社「ターマミル１２０Ｌ」）を固形分に対して０．１％添加し、糖化缶内で９５℃・３０分間の加水分解反応を行った。反応終了後、オートクレーブによる１２１℃・３分間の加圧・加熱処理により酵素を失活させた。

次に、上述した酵素失活後の冷却液を実施例１と同様の酵素反応条件で処理した。得られた水溶性食物繊維含有糖組成物の糖組成及び数平均分子量の測定結果を表３に示す。

ＤＰ１〜ＤＰ３の合計量は、比較例２では５０％に満たなかったが、実施例４及び５では５０％以上であった。焙焼デキストリン及びコーンスターチを原料として用いた場合においても、水溶性食物繊維源としての焙焼デキストリンの配合割合を８０％以下にすると、ＤＰ１〜ＤＰ３の合計量が５０％以上、かつ、数平均分子量が５００以下の本発明の水溶性食物繊維含有糖組成物が得られることがわかった。

（実施例６〜８）
まず、食物繊維源としての難消化性デキストリン（松谷化学工業株式会社製「ファイバーソル２」）と、澱粉分解物としてのデキストリン（松谷化学工業株式会社製「ＴＫ−１６」）及び／又は澱粉としてのコーンスターチ（日本食品化工株式会社製）を用い、質量比で難消化性デキストリン：デキストリン＝４０：６０（実施例１）、難消化性デキストリン：デキストリン：コーンスターチ＝４０：３０：３０（実施例６）又は難消化性デキストリン：コーンスターチ＝４０：６０（実施例７）になるように混合して混合粉体物を調整した。次に、実施例６及び７においては、実施例４と同様の酵素反応条件でα−アミラーゼ処理した。

実施例１の混合粉体物の水溶液、又は、上述の酵素失活後の実施例６及び７の冷却液を、実施例１と同様の酵素反応条件で処理した。得られた水溶性食物繊維含有糖組成物の糖組成及び数平均分子量の測定結果を表４に示す。

実施例１、６、７はいずれも同等の糖組成であり、数平均分子量が５００以下、ＤＰ１〜ＤＰ３の合計量が５０％以上であった。
以上より、難消化性デキストリンにデキストリン及び／又は澱粉を混合したものを用いた場合にも、本発明の水溶性食物繊維含有糖組成物が得られることがわかった。

（実施例８〜１０）
水溶性食物繊維源として、難消化性デキストリン（松谷化学工業株式会社製「ファイバーソル２」）と、澱粉分解物としてのデキストリン（松谷化学工業株式会社製「ＴＫ−１６」）を、質量比で５０：５０（比較例３）、４５：５５（実施例８）、４０：６０（実施例１）、２０：８０（実施例９）又は１０：９０（実施例１０）となるように混合したものを、実施例１と同様の酵素反応条件で処理した。得られた水溶性食物繊維含有糖組成物の糖組成、水溶性食物繊維含量、及び数平均分子量を表５に示す。

ＤＰ１〜ＤＰ３の合計量は、比較例３では５０％に満たなかったが、実施例１及び８〜１０では５０％以上となった。この結果から、水溶性食物繊維源の混合割合を５０％未満とすることにより、ＤＰ１〜ＤＰ３の合計量が５０％以上かつ数平均分子量が５００以下の、本発明の組成物が得られることがわかった。

（実施例１１〜１５）
水溶性食物繊維源として、難消化性デキストリン（松谷化学工業株式会社製「ファイバーソル２」）、難消化性グルカン（日本食品化工株式会社製「フィットファイバー」）、イソマルトオリゴ糖（林原株式会社製「ファイバリクサ」）、ポリデキストロース（ダニスコ社製「ライテスＩＩ」）、難消化性デキストリン（ロケット・フルーレ社製「ニュートリオース」）又は難消化性デキストリン（テイト＆ライル社製「プロミター８５」）に対し、デキストリン（松谷化学工業株式会社製「ＴＫ−１６」）を、質量比でそれぞれ４０：６０になるよう混合したものを実施例１と同様の酵素反応条件で処理した。得られた水溶性食物繊維含有糖組成物の糖組成及び数平均分子量を測定した結果を表６に示す。

すべての実施例において水溶性食物繊維源を用いた場合においても、本発明のＤＰ１〜ＤＰ３の合計量が５０％以上かつ数平均分子量が５００以下の生成物が得られることがわかった。

（試作例Ａ及びＢ）
実施例１の水溶性食物繊維含有糖組成物（以下、「本発明品」という。）を麦芽の一部に代替し、表７示す配合で低糖質ビールを試作した（試作例Ａ及びＢ）。また、その対照品として、麦芽１００%使用のビール（対照品Ａ）、及び比較例１の水溶性食物繊維含有糖組成物（以下「比較品」という。）を麦芽の一部に代替し、表７に示す配合で低糖質ビール（比較例Ａ）を試作した。
詳細には、表７に示す各配合（麦芽、水、本発明品、各酵素）により６０℃・１時間の糖化反応を行い、これをろ過して麦汁を得た。次に、各麦汁にホップを加え、試作例Ｂ及び比較例Ａは煮沸後に本発明品又は比較品を添加した。これら煮沸した麦汁の各ろ液に水を加えてＢｒｉｘ１２に調整後、酵母を添加し、５日間の一次発酵及び２０日間の二次発酵を行った。

上記発酵後の各ビールの味質評価を、よく訓練されたパネラー６名で行った。具体的には、コク、キレ、甘味、エステル香及びホップ香の各評価項目において、対照品Ａと比べて非常に少ない（１点）、少ない（２点）、同等である（３点）、強く感じる（４点）、非常に強く感じる（５点）のいずれかをパネラーに選択させ、その平均点を評価点とした。その結果を表８に示す（比較対照である対照品Ａには、予め３点を付した）。

試作例Ａおよび試作例Ｂでは、対照品Ａと同等のコクを維持しながらもキレがあり、甘味が少なかった。また、試作例Ｂでは、フルーティーな香りの指標とされるエステル香やホップ香がより強く感じられた。一方、比較例Ａはコクがあるものの、キレが悪く、味質のバランスを欠いたものであった。

麦芽使用量を減らしたり、糖化工程における糖質分解反応を促進して得られる低糖質ビールは、麦芽１００%のビールより糖質量が少ないため、コクが弱くなることが知られている。しかし、麦芽使用量を低減した低糖質ビールにおいては、その低減分を本発明により得られる水溶性食物繊維含有糖組成物に代替することにより、麦芽１００％のビールと同等のコクを維持しつつもキレのあるものとなることがわかった。

試作例Ａ及びＢの低糖質ビールは、水溶性食物繊維含量、残糖量及びアルコール度数がほぼ同じであるにもかかわらず、官能評価結果に相違がみられた。その理由としては、糖化工程で麦芽の一部を本発明品に代替したビール（試作例Ａ）では、資化性糖がすべてグルコースにまで分解される一方、煮沸工程で本発明品を添加したビール（試作例Ｂ）では、資化性糖はマルトースが主体となるので、ビール発酵前液の浸透圧が異なり、これが酵母へ影響を及ぼし、発酵により産生される香気成分等に差がみられたものと推定された。

（試作例Ｃ）
表９に示す配合（中種法）により食パンを製造した。
基本配合の対照品Ｂに対し、試作例Ｃでは、強力粉の一部を難消化性澱粉及びグルテンに置き換えるとともに、上白糖すべてを本発明品に代替した。そうすることにより、対照品Ｂの食パン１００ｇあたりの糖質量が４７．２ｇであるのに対し、試作例Ｃの食パン１００ｇあたりの糖質量は２３．６ｇとなる。
これら食パンを食して比較評価したところ、試作例Ｃは対照品Ｂの食パンに比して糖質量が５０%カットされているにもかかわらず、遜色のない良好な味質であった。

（試作例Ｄ）
表１０の配合で原材料を撹拌・均質化後、スターターを添加して発酵させ、はっ酵乳ソフトヨーグルトを製造した。なお、基本配合の対照品Ｃに対して、試作例Ｄでは、砂糖のすべてを本発明品に代替し、甘味度はスクラロース（高甘味度甘味料）により調製した。
これら得られたソフトヨーグルトの味質の評価をしたところ、試作例Ｄの低糖質ヨーグルトは、対照品Ｃより牛乳の量を減らしているにもかかわらず、コク及びまろやかさがあり、なめらかな食感であった。

Claims

グルコアミラーゼによって加水分解されない成分を３０％以上含む水溶性食物繊維源である、焙焼デキストリン、難消化性デキストリン、難消化性グルカン、イソマルトオリゴ糖及びポリデキストロースからなる群より選択される一種以上を、澱粉及び／又は澱粉分解物（前記水溶性食物繊維源を除く）と４５：５５〜４０：６０で混合し、α−アミラーゼを作用させ又はさせないで、次いでβ−アミラーゼ及びプルラナーゼを３：１〜３：４で作用させることを特徴とする、以下（Ａ）乃至（Ｃ）を満たす水溶性食物繊維含有糖組成物の製造方法：
（Ａ）ＤＰ１〜３が５０〜８５％、
（Ｂ）数平均分子量が３００〜５００、
（Ｃ）グルコアミラーゼによって加水分解されない成分を１０〜４５％含む。