JPH02222659A - 水溶性食物繊維およびその製造法 - Google Patents

水溶性食物繊維およびその製造法

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JPH02222659A
JPH02222659A JP1043202A JP4320289A JPH02222659A JP H02222659 A JPH02222659 A JP H02222659A JP 1043202 A JP1043202 A JP 1043202A JP 4320289 A JP4320289 A JP 4320289A JP H02222659 A JPH02222659 A JP H02222659A
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水に易溶性であって、人が摂取したときに、
カルシウムなどの有用ミネラルの吸収を阻害せず、また
過量の摂取により下痢を誘発することがない水溶性食物
繊維およびその製造法に関する。
本発明の水醪性食物wA#Iは、食品および飲料の添加
物として利用することができ、食品の一般的な1lll
li!および加工、ならびに飲料の一般的な製造および
加工に利用することができる。
(従来技術〕 近年高度に精製された食品の摂取増加による繊維成分の
摂取の低下と、排便回数の減少、糞便の消化管通過速度
の変化、腸内rIIJl!Iの変化、便秘、大腸癌、高
血圧、糖尿病等疾病の増加との関係が示唆されており、
食物繊維の摂取量の増加が望まれている。コンニャク粉
は日本および中国等において栽培されているサトイモ科
植物Tあるコンニャクイモの塊茎を粉砕、乾燥して得ら
れるものであり、伝統的食うであるコンニャクのWa原
料として市販されている。このコンニャク粉は罷消化性
〔左6田徳部監修、江上不二夫編集、「多糖類化学」第
280両、1955年、共立出版(株)〕であると共に
水溶性多環類であるグルコマンナンを約80%(I!置
、以下同じ)1度で含有するため水溶性食物繊維又は天
然低カロリーの食品原料として使用されている。すなわ
ち、このコンニャク紛を人が摂取した場合には食物繊維
は小腸においては消化されずに大腸に到達し、食餌また
は胆汁酸に由来するコレステロールを吸着して***され
ることによる血中コレステロールの低下作用を示すほか
整腸およびビフィズス菌生育促進活性を発現すること〔
開山ら、ジャーナル・オブ・ニュートリシミン(J、N
utr、 )’、第97巻、M2B5頁、(1968年
)、水呑ら、「腸内フローラと栄養」第89頁(198
3年)学会出版センター〕、食物繊維は水溶液中では膨
潤して数百倍の水を保水するために、これを摂取した場
合に満腹感を与え、気には胃内w@沼待時間長い反面、
腸管を迅速に通過する事実から肥満防止のための天然低
カロリー食品原料として育用であることC日南ら、「食
物繊維」第73両および第76頁、1982年、第一出
版)が報告され、またコンニャク粉末を酵素または酸に
よって加水分解して得られた211類ないし6W類を主
体とするオリゴ着がビフィズス菌の生育を促進すること
が報告されている(特開昭58−212780号公報)
〔発明が解決しようとする間還点〕
コンニャク紛を食品原料として人が摂取した場合には食
物繊維として上記の有益な効果を発現する反面、(t)
加工工程において水溶液が高粘度化してゲル化する、(
2)異臭を伴う好ましくない風味のために用途゛および
利用形態が制限される、(3)人の栄養上必要なミネラ
ルを吸着する性質があるため他の食品と同時に、または
コンニャク紛を添加した食品を摂取した場合に食品中の
カルシウムを吸着し、このためカルシウムの吸収が阻害
され、生体のカルシウム出納が負になって骨の灰分の減
少をもたらし骨軟化症の原因となる〔奥ら、ジャーナル
・オブ・ニュートリジョン(J−Nutr、) 、第1
12巻、g 410頁、1982年〕等の好ましくない
特性を有している。また本発明者らの研究によれば上記
のコンニャク粉末の加水分解によって得られた2〜31
1類(平均分子量=400)を主要成分とするオリゴ糖
の20%水溶液における浸透圧は500 rrLosm
 / K9 HOに達し、人の体液の浸透圧であ−62
85m05m / Kg HO(加藤ら、[体液バラン
スの基礎と臨床」第19頁、1964年)を超え、かつ
消化されずに大量の水分を保持したまま大腸に到達して
下痢の発生の原因となるために、このようなオリゴ塘の
形態では、その投与量が制限される、ということを避け
ることができない。
本発明者らは、食物繊維について回々研究を続け、その
研究においてコンニャク紛を部分的に分解すると、その
分解産物の水溶液の浸透圧が低下すること、その分解産
物を摂取しても下痢を発生しないこと、およびその分解
産物を摂取しても骨のカルシウム分が減少しないことを
見出し、これらの知見に基づいて本発明に到達した。
本発明の目的は、コンニャク粉の食物繊維としての機能
を維持したまま、上記の難点を克服し、食品産業に広く
利用することができる食物繊維を提供することにあり、
詳しくは、人の体液の浸透圧に影響を与えることがなく
、食品加工に広く利用することができる食物tanを提
供することにある。
本発明の他の目的は、これらの水溶性食物繊維をmaす
る方法を提供することにある。
〔問題点を解決する手段〕
本発明は、コンニャク紛に含まれる多筒類の部分分解物
であって、平均分子量が2.ooo〜15.000のも
のであることを特徴とする水溶性食物繊維である。
本発明のもう一つの発明は、コンニャク紛を水に分散し
、セルラーゼにより分解して、平均分子量が2.000
〜15 、000の水溶性食物繊維を得ることを特徴と
する水溶性食物繊維の11造法である。
まず本発明の水溶性食物繊維の製造法について記述する
本発明の方法に用いるコンニャク粉は市販の精粉、中粉
、荒粉、コンニャク粉から分屋したグルコマンナンまた
はアルコールで脱色、脱臭したコンニャク粉等である。
本発明の方法に使用する酵素はグルコマンナンを加水分
解するものであり、例えばアスペルギルス命ニガー(A
spergillusalger) 、hリコデルマt
ビリデ(Trichodermaマfr1de) 、ペ
ニシリウム・ツタ−ツム(Penicilllum n
otatum)のセJL1ラ−セ(Ce1lulase
 ) 、ストレプトマイセス属(Streptomyc
essp、 ) 、リゾプス・ニヘウス(Rblzop
us n1veus ) 、パンラス・サーキュランス
(Bacillus clrculans ) 、コン
=ヤク塊墓のマンナナーゼ(Mannanase )等
があるが、グJレコマンナンの分子内β−グルコシド結
合を加水分解(エンド型)する酵素の中で、特にアスペ
ルギルス属に属する微生物由来のセルラーゼを用いるの
が好ましい、酵素反応のpHおよび反応時間は、反応生
成物の収量および分子量に大きな影響を及ばす。即ち市
販酵素製剤はエンド型および末端のβ−グルコシド結合
を加水分解するエキソ型酵素のエキソ−1,4−β−D
−グルカナーゼ、β−グルコシダーゼ等の混合懐である
ため酵素中に含まれるエキソ型のg素の活性を低下させ
る条件下で酵素反応を行なわせ、単筒およびオリゴ塘の
遊離を最小にする反応液のpHおよび反応時間を実験に
より決定する必要がある。−例を示せば実施例1〜5の
ように、 40℃で4〜16時間または55℃で4時間
保持する0次いで加熱して酵素を失活させ、上澄液を集
め、そのままもしくはイオン交換樹脂あるいは活性炭に
より、脱塩、脱色、脱臭を行なフた後、l1111Ii
シ、更に乾燥し、粉末化することができる。以上の方法
により、水溶性食物繊維を製造することができる。
本発明の水溶性食物繊維は、そのまま直接経口的に摂取
することができる他、履々の食品の特性を変化させるこ
となく添加することができる。gfIえば冷菓、パン、
ゼリー等の固形状9食品ばかりでなく牛乳、果汁等の液
状食品にも安定に添加することが可能である。
次に試験例を示して本発明を更に詳述する。
試験例1 (浸透圧の試験) (1)試験の試料 実施例1.2および4と同様にして得た水溶性食物繊J
i(試験試料)、ならびに平均分子量400のコンニャ
ク粉酸加水分解物(対照試B)の20%水溶液。
(2)試験の方法 試験試料および対照試料の浸透圧を常法により測定した
(3)試験の結果 第1表に示すとおりであった。
(4)考察 試験試Bc本発明の水溶性食物am> の浸透圧は対照
試料の浸透圧(285moswa /に9 )10 )
より低い値であり、本発明の水溶性食物繊維を人が摂取
しても、下痢の原因にならないことがわかる。
試験例2 (骨のカルシウムの量に対する影響の試験) 口J試験の試料 第1表に示す成分の試料である。
基lil!飼料は、常法における標準的な飼料であるが
、試験飼料は、基礎飼料におけるコーンスターチのうち
の20%分を実施例1の本発明の水溶性食物繊維(平均
分子@ : 15,0QO)  20%分で置換した飼
料であり、また対照飼料は基礎飼料におけるコーンスタ
ーチのうちの20%分を実施例1の原料の市販のコンニ
ャク粉(未処理、コンニャク粉)20%分で@換した飼
料である。
(2)試験の方法 ウィスター系ラット6匹を1群とする3群の試験動物群
に、第1表に示す成分の試験飼料、基礎飼料および対照
飼料を、8週間給飼した後、各試験動物群のウィスター
系ラットの骨の灰分重量を常法により計測し、各試験動
物群のウィスター系′ラットにおける骨の灰分の量(%
)の平均値および標準偏差を常法により算出した。
(3)試験の結果 第2表 骨のカルシウムの量に対する食物繊維および第2表に示
すとおりであった。
本発明の水溶性食物wAImの影響 C以下余白) 第2表によると、試験飼料を給飼した試験動物群のウィ
スター系ラットの骨の灰分の量は、基礎飼!B(注、食
物繊維を含まない飼料)を給飼した試験動物群のウィス
ター系ラットの骨の灰分の量とほとんど差がなく、対照
間B(注、食物繊維を含むが、その食物繊維は本発明の
水溶性食物繊維ではない)を給飼した試験動物群のウィ
スター系ラットの骨の灰分の量は基礎飼料(注、食物繊
維を含まない飼B)を給飼した試験動物群および試験飼
料を給飼した試験動物群のウィスター系ラットの骨の灰
分の量よりも低下している。
骨の灰分の量は、骨のカルシウムの量である。
これらのことから、飼料に対する食物繊維の添加は、骨
のカルシウムの量を低下するが、飼料に対する本発明の
水溶性食物繊維の添加は、骨のカルシウム含量を低下し
ないこと、すなわち骨のカルシウムの量に影響を及ぼさ
ないことがわかる。
試験例3 (下痢の発生に対する影響の試験)(1)試
験の試料 実施例4と同様にして得た水溶性食物繊維(平均分子量
: 2.ooo)の!5%水溶液。
(2)試験の方法 健康な成人(22〜50才)12名(男子:6名、女子
:6名)に、昼食後に試験の試料loog(水溶性食物
繊維:1519)を7日間飲用させ、そのIRM日の翌
日の各被験者の11便の状態を調べた。
(3)試験の結果 第3表に示すとおりであった。
(4)考察 第3表によると、本発明の水溶性食物llaを7日間服
用しても、下痢の症状は全く発生せず、その90%に正
常な便通のあることがわかる。
試験例4 (食物繊維含量) (1)試験の試料 実施例1,2および4と同様にして得た水溶性食物繊維
C試験試料)、および実施例1の原料の市販のコンニャ
ク粉(対照試料)。
(2)試験の方法 各試験の試料における食物wA1m成分含量(%)をプ
ロスキー法〔プロスキー等:ジャーナル・オブ・ザ・ア
ソシエーシSン参オブ・オフィシャル拳アナリティカル
・ケミストリ (J、 As5oc、 Off。
Chem、Anal−) + ME 67巻、第104
4N。
(1984年)〕によりit測した。
(3)試験の結果 第4表に示すとおりであった。
(4)考察 第4表によると、本発明の水溶性食物繊維は、その水溶
性化の処理によっても、食物繊維としての特性を失なわ
ないことがわかる。
試験例5 (冷菓への利用における官能試験)(1)試
験の試料 C原料の配合) 第4表 食物繊維含量 上記の配合において、常法により冷菓を調製した。
試験試料は、実施例1と同様にして得られた水n性食物
繊Ji(平均分子量: 15,000)を使用した冷菓
であり、対照試料は、その水溶性食物繊維の代りに異性
化筒を使用した冷菓である。
(2)試験の方法 試験試料および対照試料のいずれか一方を2点および他
方を1点のft3点(例えば試験試料を2京および対照
試料を1点のft3点)を1組とし、これに1〜3の番
号を付し、これを男女各20名IIt40名のパネラ−
に喫食させ、その1組における1点だけの試料(例えば
上記の対照試料)をパネラ−の官能により識別させた。
C3点識別試験法) この識別と同時に、1組の試料においてパネラ−の好む
試料を指摘させた。C嗜好試験法)1組における1点だ
けの試料を正しく識別したパネラ−を正解者とした。C
増山元三部ら「推計学の化学及び生物学への応用第3集
」昭和36年6月南江堂発行第145頁) (3)試験の結果 第5表に示すとおりであった。
(4)考察 第5表によると、水溶性食物繊維を使用した冷菓とこれ
を使用しない冷菓とは、官能的に識別することができる
が、その嗜好には差異がないことがわかる。
試験例6 (クツキーへの利用における官能試験)(1
)試験の試料 (原料の配合) 第6表 クツキーへの利用における官能試験上記の配合
において常法によりクツキーをvIIilCIした。
試験試料は、実施例2と同様にして得られた水溶性食物
繊維(平均分子量: 7.ooo)を使用したクツキー
であり、対照試料はその水溶性食物繊維を使用しないク
ツキーである。
(2)試験の方法 試験例5と同様にして、3点識別試験法および嗜好試験
法を行なった。
(3)試験の結果 第6表に示すとおりであった。
(4)考察 第6表によると、水溶性食物amを使用したクツキーと
これを使用しないクツキーとは、官能的に識別すること
ができるが、その嗜好に差異がないことがわかる。
試験例7 (1)試験の試料 (以下余白) (原料の配合) (3)試験の結果 第7表に示すとおりであった。
上記の配合において常法によりパンを製造した。
試験試料は、実施例4と同様にして得た水溶性食物繊維
(平均分子量: 2,000)を使用したパンであり、
対照試料は、これを使用しないパンである。
(2)試験の方法 試験例5と同様にして、3点識別試験法および嗜好試験
法を行なった。
(4)考察 第7表によると、水溶性食物繊維を使用したパンとこれ
を使用しないパンとは、官能的に識別することができる
が、その嗜好に差異がないことがわかる。
試験例8 (果汁ジュースおよび牛乳への利用における
官能試験) (1)試験の試料 対照試料は、これを使用しないものである。
(2)試験の方法 試験例5と同様にして、3点識別試験法および嗜好試験
法を行なった。
(3)試験の結果 果汁ジュースおよび牛乳の総べての試料に、沈澱の生成
は生じなかった。
官能試験の結果は、果汁ジュースについては第8表に示
すとおりであり、牛乳については第9表に示すとおりで
あった。
(果汁ジュースの原料の配合) ※)牛乳:焦脂肪固形分:8.3%以上、乳脂肪分:3
.5%以上。
c以下余日) 上記の配合において、牛乳および果汁ジュースの試料を
調製した。
果汁ジュースおよび牛乳において試験試料は、実施例1
と同様にして得た水溶性食物繊維(平均分子量: 15
,000)を使用したものであり、また第9表 牛乳へ
の利用における官能試験(4)考察 第8表および第9表によると、水溶性食物繊維を使用し
た果汁ジュースおよび牛乳とこれを使用しない果汁ジュ
ースおよび牛乳とは、官能的に識別することができるが
、その嗜好に差異がないことがわかる。
実施例1 リン酸緩衝液(9H: 6.5) 801にアスペルギ
ルス属に属する微生物に由来するセルラーゼ(商品名:
セルラーゼA「アマノ」、天野製薬社製品、mta、素
糖化カニ 15,0001J/g>  6711ヲtl
JIL、40℃に加温し、これに市販のコンニャク粉4
.0句を加え、撹拌して溶解した。この混合液を40℃
に4時間保持して、酵素反応を行なった後、その反応混
合液を100℃に加熱し、10分間100℃に保持して
、1PI素反応を停止した。その反応混合液を、6,0
00 Gにおいて遠心分離し、その上澄液子 を陽イオン交換WIN (Dovex 50 W X 
8) (H型〕1.000艷のカラムおよび陰イオン交
換W脂(Dovex I X 8) (OH型)  4
,000−のカラムに、順次通液して脱塩し、濃縮した
後、噴霧乾燥して食物繊維1,250gを得た。この食
物繊維の平均分子量は15.000であった。
実施例2 セルラーゼによる酵素反応の時間を8時間としたこと以
外は、実施例1と同様にして、食物繊維2.250gを
得た。この食物lI!錐の平均分子量は7.000であ
った。
実施例3 セルラーゼによる酵素反応の時間を12時間としたこと
以外は、実施例1と同様にして、食物繊維2.6509
を得た。この食物!i!雄の平均分子量は3.000で
あった。
実施例4 セルラーゼによる醇紫反応の時間を16時間としたこと
以外は、実施例!と同様にして、食物繊維2.8001
9を得た。この食物繊維の平均分子量は21000であ
った。
実施例5 酢酸緩衝液(pH: 5.3) 30 jにアスペルギ
ルス属に属する微生物に由来するセルう一ゼ(商品名:
セルレースナガセ、ナガセ生化学工業社製、繊維素置化
カニ 1.ooo u/I)  131を加え、55℃
に加温し、これに市販のコンニャクl)1.13に9を
加え、撹拌して溶解した。この混合液を55℃に4時間
保持したこと以外は、実施例1と同様にして、食物線@
 740 /lを得た。この食物繊維の平均分子量は5
,000であった。
〔発明の効果〕
■本発明の水溶性食物繊維は、水溶性であるにもかかわ
らず、食物繊維と同等の効果を有する。
■本発明の水溶性食物繊維は、カルシウム等の有用なミ
ネラルの吸収を阻害しない。
■本発明の水溶性食物繊維は、浸透圧が低い値であり、
人が過1lII量の本発明の水溶性食物繊維を摂取して
も、下痢を誘発することがない。
■本発明の水溶性食物繊維は、これを食品に加えても、
食品の官能的特性に影響を与えない。
出顕人 森永乳業株式会社

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)コンニャク紛に含まれる多糖類の部分分解物であ
    って、その平均分子量が2,000〜15,000であ
    ることを特徴とする水溶性食物繊維。
  2. (2)コンニャク紛を水に分散し、アスペルギルス属に
    属する微生物に由来するセルラーゼにより分解して、平
    均分子量が2,000〜15,000の水溶性食物繊維
    を得ることを特徴とする水溶性食物繊維の製造法。
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Cited By (5)

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