JPH0585143B2 - - Google Patents

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JPH0585143B2
JPH0585143B2 JP3111775A JP11177591A JPH0585143B2 JP H0585143 B2 JPH0585143 B2 JP H0585143B2 JP 3111775 A JP3111775 A JP 3111775A JP 11177591 A JP11177591 A JP 11177591A JP H0585143 B2 JPH0585143 B2 JP H0585143B2
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gum
beta
heteropolysaccharide
bulking agents
enzyme
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Chuu Chunnwai
Jei Henrii Mashuu
Pii Zari Jeimusu
Jefukooto Rojaa
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National Starch and Chemical Investment Holding Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】 本発明は食用ガム
(food gum)、例えばペクチン、カラギーナン、
アルギネート、タマリンド種子ガム、キサンタン
ガム、コニヤツクガム(konjac gum)、グアー
ガム及びイナゴマメガムからの食製品に利用でき
る増量剤及びこれら増量剤の製造方法に関する。
増量剤は、高カロリー成分、例えば砂糖及び/ま
たは小麦粉を部分的にまたは完全に代替すること
によつて低カロリーの食製品の製造に利用でき
る。また、この増量剤は食品に混ぜる可溶性繊維
の原料としても有用であり、そしてスクロースと
異なり、非虫歯誘発性である。 【0002】 【従来の技術】 食製品の糖成分を低カロリー甘
味料、例えばサツカリン、シクラメートまたはア
パルテームに代えると、糖成分の増量剤として
の、そしてその他の構造上の利点を失うことにな
る。増量剤は、これら製品中で糖分の機能的性質
を模倣することが要求される。この機能的特性は
液状の場合はボデイー、粘度及び口内感触を、焼
物製品の場合は容量、気泡構造、芯部の構造及び
吸湿性を、そして多様な食製品の場合はその外見
及び口当りを含む。糖分はまたあらゆる食品の凝
固点を下降させそして沸点を上昇させる役割を果
たす。一般に15〜40%の糖分を含む焼物製品にお
いて、この糖分を代替するために使用されるこの
増量剤は、糖分が焼物製品に寄与する甘み以外の
大いなる機能特性を提供しなければならない。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】 低カロリーを
有する食品、そして特に低カロリー焼物製品への
関心が高まつてきている。このような焼物製品は
体重を減らすのに、そして不要の体重増加を防ぐ
のに望ましい。焼物製品のカロリー量を下げる一
つの手段としては、炭水化物成分(例えば;糖分
または小麦粉)の一部を実質的に消化されにくい
(それ故低カロリーの)物で代替することであつ
た。 【0004】 例えば、商品名「Solka−Floc」で販
売されているアルフアセルロース及び商品名
「Avicel」で販売されている微細結晶セルロース
のような種々の形態の精製植物セルロースが小麦
粉の部分的代替品として用いられている。これら
常用のセルロース材料を食品に増量剤として用い
たとき、その食品はなめらかさがなくなり、粒状
の口内感触を有し、さらなる不溶性のまたは残留
した物質の存在感を与え、そして口内にたまりが
ちとなる。この可溶性セルロース由来品を増量剤
として用いると口内に不快な、粘着性の塊を生じ
させる傾向にある。 【0005】 可溶性であつて実質的に非消化性の炭
水化物であるポリデキストロースは、前記のセル
ロース材料よりも優れた増量特性を有する糖分の
代替品として販売されている。ポリデキストロー
スは食品にしばしば高い習慣レベルにおいて望ま
しくないにがみまたはすつぱい風味及び望ましく
ない口当りを与える。 【0006】 一般に二種類の増量剤が低カロリー食
品中の炭水化物に代わるものとして利用される。
可溶性増量剤はスクロース及び単糖の代わりに用
いられ、不溶性増量剤は小麦粉またはデンプンの
代わりに用いられる。本明細書中における増量剤
は最初の方の種類である。 【0007】 【課題を解決するための手段】 本発明は低カロ
リー、または低められたカロリーの食品及びその
他の食製品のための実質的に非消化性の増量剤を
提供し、これらは糖分の好都合なる機能を提供す
る。これら増量剤は可溶性であつて、ヘテロ多糖
断片を解重合させたものであり、天然の食用ガム
(例えば、コニヤツクガム、グアーガム、イナゴ
マメガム並びにペクチン、タマリンド種子ガム、
キサンタンガム、カラギーナン及びアルギネー
ト)を約3から75の平均DP(重合度)まで解重合
することによつて製造される。酸素解重合が好ま
し(分子量約500から5000まで)。これら増量剤は
100%迄のスクロースまたはその他の単糖に代替
することが可能である。増量剤は一般に甘みの高
い低カロリー甘味料、例えばサツカリン、メチル
L−アスパリチルフエニルアラニン(「アスパル
テーム」)、アセスルフエームK、アリテーム、ト
リクロロガラクトスクロース、チクロ、フルクト
ース及びネオヘスペリジンジヒドロカルコンのよ
うな糖分の甘味を提供するものと共に利用され、
該増量剤は甘味以外の物理的な性質を付与する。 【0008】 これら増量剤は天然多糖類(例えばペ
クチン及びグアーガムのように従来から安全なも
のとして用いられてきたもの)からの広範囲の精
製を必要とせず、簡単にそして経済的に製造する
ことができる。それらはわずかに該製品の風味及
び色調を寄与し、そして一般の食品保存条件で安
定である。 【0009】 食品に利用するための酵素的に消化し
たグアーガム(分子量24000〜30000)は、いくつ
かの好都合な心理的効果に関与する食物繊維であ
ると考えられてきた。このことはHidehisa
Takahashiによる「グアー植物種子からの食物繊
維」、Bulletin of Taiyo Kagaku Company.
Ltd,March,1990に記載されている。解重合さ
れたカラギーナン(分子量20000)は消化性潰瘍
の治療に用いられている(Physiological
EffEcts of Food Carbohydrates,Amer.Chem.
Society SympoSium Series No.15,Jeanes,A.
and Hodge,J.,Eds.ACS,WaSHington,D.
C.1975,pp.282−295)。食品中の糖分の機能上の
代用としての解重合ガムの利用については開示し
ていない。 【0010】 本発明は食製品への利用のための可溶
性増量剤を提供するものであり、該増量剤は3か
ら75の平均重合度(DP)を有する、実質的に解
重合されたヘテロ多糖類を含んで成り、ヘテロ多
糖類は天然のものであつて、そしてヘキソース主
鎖を有する。増量剤は、10000未満の分子量を有
する解重合されたヘテロ多糖類を、好ましくは90
重量%以上含んで成る。好ましくはそれらは酵素
的に解重合されたものであり、3から30の平均
DPを有し;約500から5000の重量平均分子量を有
し;そして20以上のブドウ糖当量(DE)である。
該増量剤は食製品中において100%までのスクロ
ースまたはその他の単糖に代わることができる。 【0011】 増量剤は、種々の食用ガム、例えばグ
アーガム、イナゴマメガム、タマリンドガム、ア
ルギネート、寒天、キサンタンガム、カラギーナ
ン、コニヤツクガム及びペクチンまたはそれらの
組み合わせから、酵素、化学、熱または機械的な
解重合工程もしくはこれら工程の組み合わせより
得られる。増量剤は好ましくは、グアーガム、イ
ナゴマメガム及びタマリンド種子ガムから得られ
る。 【0012】 本発明はまた食用ガムからの増量剤の
製造方法を提供するものであり、この方法は次の
段階; (a) 1または複数の食用ガムを含んで成る水性分
散液を調製すること; (b) ヘテロ多糖類断片の混合物を得るために該ガ
ムを分解することが可能とされる効果的な量の
1または複数の酵素に該分散液を接触させるこ
と;そして (c) 3から7までのPH及び10から70℃までの温度
において、3から75の平均DPまで該ガムを解
重合させるように該酵素を作用させること; を含んで成る。 【0013】 任意的に、前記の方法は、前記酵素を
失活させること;前記増量剤の回収;該増量剤の
精製;または該増量剤の顆粒状化もしくは乾燥;
あるいはそれらの組み合わせたさらなる段階を含
んで成ることができる。好ましい方法において
は、ガラクトマンナンガムをマンナナーゼ、ガラ
クトシダーゼまたはそれらの組み合わせによつて
解重合させる。他の態様においては、タマリンド
種子ガムまたはキサンタンガムが、1または複数
のセルラーゼもしくはグルコヒドラーゼによつて
解重合される。 【0014】 本発明はまた、500から50000の平均分
子量を有する、実質的に非消化性の解重合された
ヘテロ多糖類である増量剤を含んで成る食製品を
提供する。 【0015】 食製品の中でこの増量剤を含むことが
できるものとして;焼物食品、プテイング、クリ
ーム及びカスタード、ジヤム及びゼリー、糖菓;
液または乾燥状のソフトドリンク及びその他の甘
味飲料;ソース及びサラダドレツシング;アイス
クリーム及び氷菓;甘味を帯びた食品;食卓甘味
料及び薬物;が挙げられる。 【0016】 特にスクロースよりも低カロリーの甘
味料を含む甘みのある食製品は、3から75の平均
DPを有する解重合された可溶性のヘテロ多糖類
増量剤から製造することができる。これら甘味の
ある食製品はまた、該製品の甘みを提供するため
の、有効な量のアセスルフエーム−K、アリテー
ム、トリクロロガラクトスクロース、チクロ、サ
ツカリン、アルパルテームまたはその塩もしくは
金属複合体、あるいはそれらの混合物を含むこと
ができる。 【0017】 増量剤は3から75のDP、好ましくは
3から30のDPまで解重合されたヘテロ多糖類で
ある。本発明において好ましく用いられる増量剤
は任意の解重合された水溶性ヘテロ多糖類であつ
て人間にとつて実質的に非消化性のものを含む。
該増量剤は天然材料(好ましくは、食品への利用
が認められているガム)から得られ;スクロース
よりも低いカロリー(好ましくは実質的にノンカ
ロリー)を提供し;そして糖分の甘味以外の好都
合な機能(好ましくはスクロースの有する機能)
を食製品に提供する。 【0018】 前記増量剤は好ましくはグルコース以
外の単糖類を含んで成るが、しかしこれらはヒト
消化酵素の攻撃に耐性なグリコシル結合(例え
ば;ベーター−1,4−;ベーター−1,3;ベ
ーター−1,6−結合)によつて種々の単糖類に
結合したグルコースを含むことができる。表−1
に増量剤の代表的な単糖成分を示した。この増量
剤は好ましくは、マンノース、ガラクトース、キ
シロース、グルコース及びガラクシロン酸のよう
な糖酸並びにこれらの誘導体を含んで成る。 【表1】 ■■■ 亀の甲 [0005] ■■■ 【0019】 本明細書の中における「非消化性」と
は、ヒトの消化酵素が前記増量剤を解重合でき
ず、ヒトにとつて栄養価値を有する単糖類を得る
ことができないことを意味する。ヒトデンプン分
解酵素、例えば1,4−アルフアー−D−グルカ
ングルカノヒドロラーゼ;1,4−アルフアー−
D−グルカンマルヒトドロラーゼ;並びに1,4
−アルフアー−D−グルカングルコヒドロラー
ゼ;マルトシダーゼ、グルコシダーゼ、スクラー
ゼ及びホスホリラーゼ、は本明細書におけるヘテ
ロ多糖類増量剤を解重合することができない。同
様に、ヒト小腸刷子縁酵素、例えばマルターゼ、
イソマルターゼ(アルフアー−デキストリナー
ゼ)、ラクターゼ、トレハラーゼ、グリコシルセ
ラミダーゼ及びアルカリホスフアターゼも前記増
量剤及びこの増量剤由来の食物繊維のヘテロ多糖
類組成物を解重合することができない。 【0020】 多糖食物の中では調理済のデンプン、
アミロデキストリン、及びグリコーゲンのみが完
全に消化されると考えられる。その他、野菜から
の大半の非消化性多糖食品は「食物繊維」と称す
るもののグループの中に含まれる。食物繊維を
「粗繊維と混同してはならない。食物繊維の一部
のみが繊維状となつており、そしてそれらの一部
(本明細書ではこの部分を利用する)は可溶性で
ある。食物繊維は結合したヘミセルロース、プロ
トペクチン、可溶性ペントサン及び可溶性フラク
タンと共にアモルフアス状及び繊維状のセルロー
スより成る。非炭水化物であるリグニンはもう一
つの食物繊維の組成物である。大まかな分析によ
りリグニン及びセルロースは「粗繊維」の部分の
主たる構成要素(即ち、脱脂食物を酸及びアルカ
リで加熱抽出後に残る残留物)である。天然の、
不均一に構成された、そして、実質的に非消化性
の食品添加ガム、及びこれらのガムの解重合によ
り製造した増量剤もまた食物繊維であると考えら
れ、なぜならそれらの多様な多糖構造はヘミセル
ロース及びペントサン食品のそれと類似するから
である。 【0021】 これらヘテロ多糖類のヒトによる消化
性のデータはあまりないが、ある種の観察される
消化性は見かけ上大腸の中の微生物醗酵作用の結
果である(Physiologi cal Effects of Food
Carbohydrates,Jeanes & Hodge,Editors,
1975,ACS Symposium Series,Wash.,D.C.,
pp267−347)。これらヘテロ多糖類の微生物によ
る醗酵作用がヒト腸内の吸収領域内(すなわち主
に小腸内)で行われる限り、これによつて得られ
たヘテロ多糖類に含まれていた単糖類は栄養素と
して働くことができるであろう。 【0022】 食物繊維の醗酵作用は大部がさらに下
方の腸内で行われ、そして糖分に比べ、ヒトにと
つて低い栄養価値を有する脂肪酸を提供する。ラ
ツトを用いての飼養研究が示すところによれば、
5また15%のグアーガム、ペクチン、カラギーナ
ンまたはセルロースを含む食物が体重増加を少な
くするか、あるいは繊維の入つていないコントロ
ールの食物と同等の体重増加を維持するのに、前
記食物の消費量を増大させる。 【0023】 それ故これらヘテロ多糖類は、本明細
書において増量剤として用いられる解重合された
それらヘテロ多糖類の相対物と共に、実質的に非
カロリー可溶性食品成分である考えられている。
食品中のスクロースを代替する場合、該増量剤を
含んだ食品は同量のスクロースを含んだ食品より
も低いカロリーを有する。 【0024】 本明細書で開示した増量剤は食製品に
用いられるため、それらの安全性が重要である。
それ故該増量剤は天然資源、特に従来より食品に
悪影響を及ぼさないとされるヘテロ多糖類より単
離された、または誘導される。 【0025】 適当なヘテロ多糖類には実質的に非消
化性の植物及び微生物ガム並びに実質的に水溶性
または水分散性である可溶性繊維を包含し、これ
らは実質的に非セルロースであり、そして本発明
の増量剤として用いられるヘテロ多糖類断片鎖を
もたらすように解重合に対して感受性である。食
品及び医療添加剤として安全が保証されている食
品ガムが好ましい。 【0026】 好ましいヘテロ多糖類には;グアー、
イナゴマメガム、コニヤツクガム、キサンタンガ
ム、タマリンド種子ガム、アリギネート、カラギ
ーナン、寒天及びペクチンが含まれるが、それら
に限定されない。また、表−1に記載の1または
複数の代表的な断片構造を含んで成る天然のヘテ
ロ多糖類が適当である。多量のデンプン(1,4
−アルフアー−D−グルコピラノース)、デキス
トラン(1,6−アルフアー−D−グルコピラノ
ース)、グルカン(1,3−ベーター−D−グル
コピラノース)及びセルロース(1,4−ベータ
ー−Dグルコピラノース)を含んで成るヘテロ多
糖類を除いたほとんど全ての天然ヘテロ多糖類を
解重合することによつて非消化性の増量剤を得る
ことが可能である。 【0027】 当業界に知られる任意の方法を天然ヘ
テロ多糖類を解重合させるのに用いることができ
る。専門家は低カロリー増量剤の提供のために、
単糖ではなくヘテロ多糖類断片を得るのに役立つ
方法または方法の組み合わせを選択するであろ
う。糖の機能的代替物として食品中で利用するた
め適当であり、且つ実質的に非消化性である3〜
75の平均DPを有するヘテロ多糖類を提供するこ
とが、前記の方法に唯一の必要条件である。それ
故、解重合または分解方法、酵素による処理、あ
るいは酸もしくは酸化またはその他の化学的手
段、あるいは熱的手段、あるいは機械的分断ある
いはそれらの組み合わせにより行うことができ
る。酵素処理が好ましい。該解重合方法は単独
で、またはその他の方法と組み合わせて用いるこ
とができる。 【0028】 酵素解重合のためには内酵素が好まし
く、なぜならこれらは一般に外酵素よりも少なく
単糖類を提供するからである。しかしながら、カ
ロリー含量が重要でない時、または生産される単
糖類が消化性でないときは、特に両者のタイプの
酵素を混合して用いることができる。適当な酵素
の選択は、出発材料の性質に依存するであろう。
例えば、ガラクトマンナンガムは1,4−ベータ
ー−D−マンナンマンノヒドロラーゼ、1,6−
アルフアー−D−ガラクトシドガラクトヒドロラ
ーゼ、またはこれらの組み合わせによつて加水分
解され得る。適当なマンナナーゼにはベーター−
D−マンノシドマレノヒドロラーゼ(E,C,
3,2,1,25);1,4−ベーター−D−マン
ナンマンナノヒドロラーゼ(E,C,3,2,
1,78);アルフアー−D−ガラクトシドガラク
トヒドロラーゼ(E,C,3,2,1,22);及
びアルフアー−D−マンノシドマンノヒドロラー
ゼ(E,C,3,2,1,24)が含まれる。 【0029】 ガラクトマンナンガムはマメ科植物の
種子の内胚乳中によく見い出される。それらは実
質的に直鎖状のベーター−マンナン主鎖及び単一
ユニツトのアルフアー−ガラクトピラノース分枝
を含んで成る。ガラクトマンナンの中で食品に利
用されるものはグアーガム及びイナゴマメガムで
ある。グアー及びイナゴマメガムはベーター−
1,4−D−結合したマンノースの主鎖を含み、
それぞれのマンノース;ガラクトースの比は3:
2及び4:1であり、アルフアー1,6−D−分
枝ガラクトースが前記マンノース主鎖に連結して
いる。 【0030】 これらのガムに近い関係を有するもの
はコニヤツクガム、すなわちグルコマンナンガム
である。コニヤツクガムはマンノース:グルコー
スの比が約1.6:1の主鎖を含んで成り、ここで
マンノースの構成ユニツトは少なくとも三つのグ
ループの中から見い出すことができる。グアーガ
ム及びイナゴマメガムと同様に、コニヤツクガム
は1,4−ベーター−D−マンナンマンノヒドロ
ラーゼの処理によつて解重合されることができ
る。 【0031】 好ましい態様においては、1,4−ベ
ーター−D−マンナンマンノヒドロラーゼ(例え
ばNovo Industries,Inc.,Danbury,
Connecticutより入手できるGamanase(登録商
標)であつてAspergillus nigerの水中醗酵によ
つて得られたもの)を25℃から90℃、好ましくは
60℃から85℃の温度、及び2.5から10.0、好まし
くは3.0か6.3のPHにて分散したガラクトマンナン
またはグルコマンナンガム中でインキユベートし
て該ガムを解重合させる。20から40重量パーセン
トのガムを含む分散体が望ましい。1500000の
VHCU/g(ヘミセルラーゼ粘度ユニツト/グラ
ム(Viscosity Hemicellulase Units/gram):
Novo Industries,Inc.単位;PH5、30℃で60分
間後における基質としてのイナゴマメの粘性を反
映する)活性を有する酵素調製物については、1
Kgのグアーガムを、65〜70℃、5日間で3〜30の
DPまで解重合させるのに必要とする調製酵素の
量は50から200mlである。イナゴマメガムを3〜
30のDPまで5時間で解重合させるには、1Kgの
イナゴマメに対して25mlの酵素を用いる。解重合
反応の進行状況を、粘度、還元糖含量または分子
量の変化によりモニターすることができる。 【0032】 マンナナーゼ処理の前にグアーガムを
1または複数のガラクトヒドロラーゼによつて前
処理することが望ましい。この前処理はガラクト
ース枝を除去することによつて、マンナナーゼが
容易にグアーガムのマンノース主鎖を解重合させ
ることを可能とし、そして3〜30のDPまでガム
を解重合させることを可能とする。この前処理に
よつてグアーガムの解重合における反応効率をイ
ナゴマメガムのそれに近づけることができる。ガ
ラクターゼ及びマンナナーゼ処理はまたは同時に
行うこともできる。 【0033】 他の原料由来の酵素調製物は異なる活
性並びに異なる温度、PH及びその他の必要条件を
有することを専門家は理解し、そしてこれに従つ
て解重合方法を改良するであろう。 【0034】 他の好ましい態様においては、前記ガ
ムを酸加水分解によつて解重合させることができ
る。酸処理は好ましくは、20から40重量%のガム
を含んだ分散グアーガムに対して、食品に用いる
またはそれと接触させることが許可されている酸
(例えば;硫酸、塩酸またはリン酸)によつて、
3〜75の平均DPを得るのに効果的な酸の濃度及
び温度で行われる。例えば、2%の硫酸溶液500
mlは10グラムのグアーガムを60℃、6時間で3〜
75のDPにまで解重合させる。 【0035】 タマリンド種子ガムはセルラーゼ、例
えば1,4−ベーター−D−グルカングルカノヒ
ドロラーゼ、もしくは1,4−ベーター−D−グ
ルカングルコヒドロラーゼまたはそれらの組み合
わせによつて解重合される。適当なセルラーゼに
は、1,4−ベーター−D−グルカンセロビオヒ
ドロラーゼ(E.C.3.2.1.91);1,4−ベーター−
D−グルカングルコヒドロラーゼ(E,C,3,
2,1,74);1,4−(1,3;1,4)−ベー
ター−D−グルカン4−グルカノヒドロラーゼ
(E,C,3,2,1,4);1,3−(1,3−
1,4)−ベーター−D−グルカン3(4)−グル
カノヒドロラーゼ(E,C,3,2,1,6);
及びベーター−D−グルコシドグルコヒドロラー
ゼ(E,C,3,2,1,21)が含まれる。タマ
リンド種子ガムは単一ユニツトの1,6−アルフ
アー−D−キシロプラノシル及び1,6−アルフ
アー−D−キシロピラノシル−1,2−ベーター
−D−ガラクトピラノシル枝により置換された
1,4−ベーター−D−グルカン主鎖を含んで成
る。タマリンド種子ガムは約1:2:3の比のガ
ラクトース:キシロース:グルコースを含んで成
る。該ガムは精製また粗製の出発材料から選択す
ることができる。例えば、粉砕された種子穀粒を
溶液抽出した後に残つた脱油タマリンド種子粉を
用いることができる。油の他にタンパク質及びそ
の他の種子成分を除去することによつて得られる
精製ヘテロ多糖類もまた有用である。 【0036】 好ましい態様においては、分散したタ
マリンド種子ガムをセロビオヒドロラーゼ(E,
C,3,2,1,91)、1,4−ベーター−D−
グルコシダーゼ(E,C,3,2,1,74)及び
1,4−ベーター−D−グルカナーゼ(E,C,
3,2,1,4)酵素調製物(Novo
Industries, Inc.,Danbury,Connecticutより
入手できるCelluclast(登録商標))を含んだもの
により3.0から7.0、好ましくは4.5から6.0のPH、
及び25から75℃、好ましくは55から65℃の温度で
消化することによつて該ガムを解重合させる。20
から40重量%のガムを含む分散剤が好ましい。 【0037】 1500NCU/g(1Novoセルラーゼ単位
(NCU)は、PH4.8及び40℃において、カルボキ
シメチルセルロースを、1μmolグルコース/分の
還元力を有する還元性炭水化物に分解する酵素量
である)の活性を有する酵素調製物については、
50〜55℃で約1日にわたつて1Kgのガムを解重合
させるのに必要とする該調製酵素は約30から100
mlである。解重合反応の進行状況は粘性、還元糖
の含量または分子量の変化によつてモニターが可
能である。異なる調製酵素物、ガム原料及び最終
生成物特性を適応するように処理条件を容易に変
更することが可能であることを専門家は理解する
であろう。 【0038】 キサンタンガムを解重合させるにはセ
ルラーゼが好ましい。キサンタンガムは細菌源に
由来し、そしてD−グルコース、D−マンノース
及びD−グルクロン酸を約3:3:2の割合で含
んで成り、種々の糖単位に存在するアセチル及び
ピルビン酸の置換基を有する。 【0039】 ペクチンを解重合させるにはペクチナ
ーゼ、例えばBreakerase(登録商標)G(Gist−
Brocades,USA,Inc.Charlotte,North
Carolina)が好ましい。適当なペクチナーゼには
ポリ(1,4−アルフアー−D−ガラクツロニ
ド)グリカノヒドロラーゼ(E,C,3,2,
1,15);ポリ(1,4−アルフアー−D−ガラ
クツロニド)グリカノヒドロラーゼ(E,C,
3,2,1,67);ポリ(1,4−アルフアー−
D−ガラクトシヅロネート)ジガラクツロノヒド
ロラーゼ(E,C,3,2,1,82);ポリ(1,
4−アルフアー−D−ガラクトシヅロネート)リ
アーゼ;ポリ(1,4−アルフアー−D−ガラク
トシヅロネート)エキソリアーゼ;及びポリ(メ
チル−D−ガラクトシヅロネート)リアーゼが含
まれる。ペクチンは植物細胞壁の構成成分であつ
て1,4−アルフアー−D−ガラクツロン酸を含
んで成り、C2及びC3にメトキシルカルボキシル
酸成分、並びに酢酸エステル成分を有するまたは
有さないものである。 【0040】 アルギネートは海草に由来し、多様な
構造が見い出される。該アルギネートはD−マン
ヌロン酸及びL−グリロン酸をあらゆる割合で含
んで成るヘテロ多糖類鎖を含む。海草抽出物は他
にベーター−D−及びアルフアー−L−ガラクタ
ンを含み、これは硫酸半エステル基によつて置換
されていることがあり、そして1,3−結合で
3,6−アンヒドロ−アルフアー−L−またはベ
ーター−D−)ガラクトース枝と連結しているこ
とがある。 【0041】 本明細書の増量剤の製造における出発
材料として有用な他のガムには寒天、カラギーナ
ンガム、ゴーチ(ghatti)、カラヤ(ステルキユ
リア)及びガムトラガカンスが含まれる。本明細
書における有用な酵素にはK−カラギーナン4−
ベーター−D−グリカノヒドロラーゼ(E,C,
3,2,1,83);及びアガロース3−グリカノ
ヒドロラーゼ(E,C,3,2,1,81)が含ま
れ、それぞれカラギーナンガム及び寒天に有用で
ある。 【0042】 グアーガム及びタマリンドガムにおい
て、その特定のヘテロ多糖類及びそれにより製造
される増量剤に適する酵素及び方法条件は容易に
選択可能であることを専門家は理解するであろ
う。ガムの混合物を解重合させることによつてブ
レンドされた増量剤を得ることができるであろ
う。この方法の唯一の制限は、生成物が3から
75、好ましくは3から30の平均DPであるヘテロ
多糖類の断片鎖を含んで成り、そして食物製品中
で、糖類、特にスクロースの甘み以外の機能特性
を示さなくてはならないことにある。平均分子量
10000を越える分子量を有する該増量剤は10%以
下でなければならない。好ましい分子量は500か
ら5000であるが、しかしながら種々の食品用途に
よつて特定の範囲のものが好ましい。 【0043】 例えば、ケーキは低めの平均分子量
(500〜2500)の増量剤であることが要求される。
例えばプデイング及びアイスクリームのような重
い口当りの食品には、高めの平均分子量(2500〜
13000)が適している。甘味料がそれによつて甘
みをつけられる食品の粘性を極端に増大させない
のであれば、他の食品、例えばスクロースに代わ
る食卓甘味料は50000までの分子量を有する増量
剤を含むことができる。甘く味つけられた食品の
粘性を極端に増大させないことを提供する。他
に、好ましい機能特性のためには、該増量剤のデ
キストロース当量(DE)が20以上であり、そし
てその30%溶液の粘性が50cpsを越えない。DEま
たはデキストロース当量は分解された多糖類の還
元糖含量の測定値である。分解が起こるに従つて
DEは高まりそして還元糖の%が高まる。 【0044】 解重合の後に、ヘテロ多糖類生成物は
一般に糖類断片の混合物となり、その大多数は3
から30のDPを有する。精製した増量剤を得るた
めに、該混合物を洗浄、濾過、吸着、蒸留、クロ
マトグラフイーまたは当業界に知られ得る任意の
方法(e.g.,カーボンまたは活性化クレー濾過、
真空濾過、イオン交換クロマトグラフイー、蒸気
分離、遠心、超遠心、カラムクロマトグラフイ
ー、逆浸透またはその他分画方法)により精製す
ることができる。生成物は分散状態でそのまま用
いることができる。それらは精製段階を経てまた
は経ることなく当業界に知られ得る任意の手段で
乾燥されることができ、そして該酵素は特定のガ
ム(例えばイナゴマメガム)における過剰な解重
合を防ぐための失活させられる(例えば極端な温
度及びPHの処理により)。この変性は増量剤の乾
燥または精製の間、あるいは別個の工程により行
うことができる。解重合工程は他の工程、例えば
ガムの単離もしくは予備精製の工程、またはさら
なる食品成分の配合(例えばカツカリン)の前、
その際中、もしくはその後における乾燥、粒状化
の工程、または増量剤の製造におけるその他の工
程の段階と組み合わせることができる。 【0045】 本明細書における増量剤は、任意の食
品中に単独または混合物として用いることができ
る。食製品の特性はここで開示した増量剤の中か
ら適当とされるものの選択で導くであろう。好ま
しい態様においてスクロースまたはその他の顆粒
糖、あるいはコーンシロツプ、高フルクトースシ
ロツプまたはその他の甘味料の代わりに食製品は
増量剤を含む。該食製品は液状または乾燥物でよ
く、それらは加熱処理、凍結または冷蔵してもよ
く、そして適当に甘みの高い甘味料を含むことが
できる。該増量剤は食品、薬物及びその他の食製
品の製造及び保存に通常見られる温度、酸化物、
酵素活性及びPH条件に安定である。 【0046】 好ましい態様においては、前記食製品
は焼物食品である。第二の好ましい態様において
は、該食製品が前記増量剤及び選択された甘みの
高い(人口)甘味料、例えばアスパルテーム、ア
セスルフエーム−K、サツカリン、シクラメート
等を含んで成る低カロリー甘味料である。該低カ
ロリー甘味料混合物は単独で食卓甘味料として用
いられ、または糖に代わるものとして食製品に用
いられることができる。これらは液状、粉末状、
または顆粒状態であることができる。 【0047】 以後の実施例において、全ての割合及
びパーセンテージは重量におけるそれであり、そ
して分子量はデキストロン標準物質を用いてのゲ
ル濾過クロマトグラフイーで概算したものであ
る。 【0048】 【実施例】 実施例1 本実施例は商業的に入手可能な精製タマリンド種
子ガムからの増量剤の製造の実例を示す。 【0049】 安息香酸ナトリウム(0.3g)を1.2lの
水に溶解し、PHを水:HClが3:1の溶液で5.0
及び5.2に調製し、そしてこの溶液を50℃の湯浴
の中に移入し入れた。該溶液が50℃に達したら、
8.3mlのCelluclast(登録商標)調製酵素(Novo
Industries,Inc.,Danbury,Connecticut)を該
溶液に加えた。総量300gのタマリンド種子ガム
(Dainippon Pharmaceuticals,Inc.Osaka,
Japanより入手のGlyloid3S(登録商標))をゆつ
くりと該酵素溶液に加え、そして酵素解重合は50
℃で20時間にわたつて行われた。 【0050】 水:HClが3:1の溶液をPHが2.7〜
3.0まで下がるまでに十分な量を加え、30分間か
けて該酵素を不活性化させた。該溶液を次に3%
のNaOHを加えて中和し、そして固形分15%の
該溶液を無水の噴霧乾燥機(Type−Lab.SI,
Anhydro,Corp.,Copenhagen,Denmark)に
より、210〜215℃の入口温度及び90℃の出口温度
条件で噴霧乾燥した。30p.s.iの空気を用いてドラ
イアー中の溶液を噴霧させた。 【0051】 分子量はデキストラン標準物質を用い
たゲル濾過クロマトグラフイーによつて測定し
た。生成物(総混合物の86%)の概算ピーク分子
量値は約650から2400の範囲にあつた。10000より
大きい分子量画分は、生成物の総量の1.6%を示
した。300より小さい分子量画分は、生成物の総
量の約10%を示した。該生成物は24%の還元糖を
含んだ。ブルツクフイールド(Brookfield)粘
度計(20rpms、2回転軸)で測定した50%溶液
の粘度は150cpsであつた。 【0052】 実施例2 本実施例は粗製の脱油したタマリンド穀粒粉から
の増量剤の製造の実例を示す。 【0053】 安息香酸(2.0g)を8lの水に溶解し、この溶液
のPH及び温度を実施例1と同様に調整し、そして
200mlのCelluclast調製酵素を加えた。計2.0Kgの
脂油タマリンド穀粒粉(TIC Gums.Inc.,
Belcamp.Maryland)をゆつくりと該酵素溶液に
加え、そして酵素解重合を50℃で24時間にわたつ
て行つた。 【0054】 該酵素の不活性化は溶液温度を90℃迄
上げ、30分間にわたり行つた。この加熱した溶液
に濾過補助物(Celite560,Manville,Inc.,
Lompoc,California)(500g)を加え、そして該
溶液をCelite560であらかじめ被覆したブフナー
ろう斗を通して濾過した。 【0055】 増量剤を含んだ濾過液を実施例1と同
様に噴霧乾燥し、ただしこの濾過液は乾燥前に固
形成分10%となるよう調整した。生成物の総量の
87%の概算ピーク分子量は約650から2500であり、
そしてその2%は10000を越えた概算分子量を有
していた。 【0056】 実施例3 本実施例は酵素的解重合によるグアーガムからの
増量剤の製造の実例を示す。 【0057】 安息香酸(2.0g)を8.0lの水に溶解し、
PHを水:HClが3:1の溶液で4.2〜5.0に調整し、
排除分子量が30000であるフイルターを通して限
外濾過したGamanase((登録商標)Novo
Industries,Inc.,Danbury,Connecticut)300
mlを加え、そしてこの酵素溶液を恒温湯浴中で70
℃迄加熱した。計2Kgのグアーガム(登録商標)
Dycol HV−400F,National Starch and
Chemical Co.,Bridewater,New Jersey)を
ゆつくりとこの酵素溶液中に分散させ、該溶液に
カバーをかけそして124時間にわたつて酵素解重
合を行つた。この溶液のサンプルを1Kgづつ、5
及び124時間後に取り出した。 【0058】 該調製酵素はサンプルを90℃で30分間
加熱することによつて不活性化させた。 【0059】 各1Kgのサンプルを実施例2と同様に
濾過し、ただし各1Kgのサンプルにつき250gの
Celite560を用いた。増量剤を含んだ濾過液は実
施例1と同様に噴霧乾燥させ、ただし固形成分は
10から15%の範囲にあり、そして入口温度は220
℃であつた。 【0060】 概算ピーク分子量は、5時間後の場
合、約220から4600(総生成物の84%)の範囲であ
り、そして、124時間後の場合、約250から1750
(総生成物の81%)の範囲であつた。300より小さ
い分子量は124時間後のサンプルの163%、そして
15時間後のサンプルの10%を示した。この増量剤
は5時間後において20%、そして124時間後にお
いては33%の還元糖を含んでいた。ブルツクフイ
ールド粘度計(20rpms;2回転軸)によつて測
定した30%の溶液の粘度は、5時間後において
50cpsそして124時間後においては20cpsであつた。 【0061】 実施例4 本実施例は酸加水分解によるグアーガムからの増
量剤の製造の実例を示す。 【0062】 2%のH2SO4溶液計500mlを60℃の恒
温湯浴に浸した。グアーガム(10gのDycol
HV400F)をゆつくり該酸溶液中に分散させ、そ
して反応容器にカバーをかけた。サンプル(100
ml)を2,3.5,6及び24時間で取り出し、25%
のNaOHを加えてPH5〜6まで中和した。この
サンプルを凍結乾燥した(Dura−DryMP(登録
商標)、Model#TD−3C−MP,FTS Systems,
Inc.,Stove Ridge,New York)。 【0063】 各サンプルの分子量を実施例1の方法
で測定した。2及び3.5時間のサンプルの解重合
度は不十分であつた。6及び24時間のサンプルの
結果を表2に示した。 【表2】 ■■■ 亀の甲 [0006] ■■■ 【0064】 実施例5 本実施例は酵素解重合によるコニヤツクガムから
の増量剤の製造方法の実例を示す。 【0065】 計0.2gの安息香酸を200mlの脱イオン
水に溶解し、そしてPHを5.0〜5.2に調整した。
Celluclast酵素(1ml)及び16gのNutricol(登録
商標)のコニヤツク粉K80v(FMC Corp.,
Philadelphia,Pennsylvania)をゆつくりと撹拌
しながら加えた。この混合物にカバーをかけ、そ
して25℃で24時間に解重合を続けた。反応は該混
合物を95℃に30分間保持することで終了させた。
この増量剤を凍結乾燥によつて回収した。分子量
は実施例1の方法で測定した。 【0066】 このコニヤツク粉由来の増量剤は以下
の構成成分を有していた: 【表3】 ■■■ 亀の甲 [0007] ■■■ 【0067】 実施例6 本実施例は酵素解重合によるイナゴマメ種子ガム
からの増量剤の製造の実例を示す。 【0068】 安息香酸(0.5g)を2.0lの水に溶解し、
Gamanase酵素調製物25.0mlを加え、PHを3:1
の塩酸溶液でPH4.0〜4.2に調整し、そしてこの酵
素溶液を70℃の恒温湯浴に浸して加熱した。計
0.5Kgのイナゴマメ種子ガム(Dycol F−175(登
録商標),National Starch and Chemical Co.,
Bridgewater,New Jersey)を該酵素溶液中に
ゆつくり分散させ、該溶液にカバーをかけ、そし
て70℃で3.0時間にわたり酵素解重合を行つた。 【0069】 2.7〜3.0までPHを下げるのに十分量の
3:1塩酸溶液を加え、30分間かけて該酵素調製
物を不活性化させた。その後、この溶液を実施例
1と同様に中和した。この分散液を実施例2のよ
うに濾過した(ただし該分散液に50gのCelite560
を加えた)。増量剤を含む濾液を実施例1と同様
に噴霧乾燥させ、ただし該濾液には固形成分を18
%含んでいた。 【0070】 該増量剤の概算ピーク分子量の範囲は
280から2300であつた(総生成物の93%)。300以
下の分子量を有する画分は総生成物の35%を示し
た。該増量剤は35%の還元糖を含んだ。ブルツク
フイールド粘度計(20rpms,2回転軸)で測定
した30%溶液の粘度は20cpsであつた。 【0071】 実施例7 本実施例はペクチンからの増量剤の製造の実例を
示す。 【0072】 脱イオン水を恒温湯浴で50℃に加熱
し、水:HClが3:1の溶液によつてPHを5.5に
調整し、そして15mlのBreakerase G((登録商
標):Gist−Brocades,USA,Inc.,Charlotte,
North Carolina)を該水に加えた。計500gのか
んきつ果実ペクチン(Sigma Chemical Co.,
St.Louis,Missouri)をこの酵素溶液中に分散さ
せ、そして4日間にわたつて酵素解重合を行い続
けた。該酵素を3.0未満にPHを下げるのに十分量
の塩酸を加え、30分間かけて不活性化させた。こ
の生成物を実施例1と同様の方法で噴霧乾燥し
た。 【0073】 このペクチン由来増量剤(72%)は
4400の平均ピーク分子量を有していた。分子量
10000を越える画分は総生成物の1.5%であり、そ
して300未満は総生成物の16%であつた。20重量
%溶液の粘度は50cps(ブルツクフイールド粘度
計;20rpm:2回転軸)であつた。 【0074】 実施例8 本実施例は酵素解重合によるキサンタンガムから
の増量剤の製造の実例を示す。 【0075】 Celluclast酵素(1ml)及びキサンタ
ンガム(Kelco,Inc.,Chicago,Illinois)2.8g
を撹拌しながら200mlの水に加えた。この混合物
にカバーをかけて、そして室温にて24時間にわた
り解重合を行い、その後90℃にて30分間加熱し
た。1.4%の解重合したキサンタンガム溶液は
1800cps(20rpms:4回転軸)の粘度を有してい
た。解重合したガムの総量の約3.4%が930の平均
ピーク分子量(DP=6)を有していた。 【0076】 実施例9 本実施例は増量剤の顆粒状化の実例を示す。 【0077】 実施例1によるタマリンド種子由来の
増量剤の20%固形分溶液、計1.0LをBrinkman
Instrumets製ロトベーパー(RotoVapor)
(Buchi Oll,Sybron Corp.,Westbury,New
York)の中に入れ、そして86%に加熱した。該
溶液を真空のもとで75%以上の固形成分となるま
で蒸発させた。その結果もたらされたシロツプを
テフロン(登録商標)被覆プレート上に伸ばし、
そして周囲の条件で風乾させた。乾燥した多結晶
質の増量剤を粉砕しそして顆粒状になつたものを
収集した。 【0078】 実施例10 本実施例は食卓甘味料において100%のスクロー
スに取つて代わる本発明の増量剤の利用の実例を
示す。 【0079】 グアーガム由来の増量剤(実施例1に
従つてDE24まで解重合させたもの)50g及びサツ
カリン0.2gの入つた脱イオン水50mlの溶液を調製
した。該溶液を加熱して該増量剤を溶解させ、テ
フロン被膜コートに伸ばし、そして50℃のドラフ
トオーブン中で一夜乾燥させた。この乾燥した甘
味料を粉砕し、U.S.標準ふるいによつて分別し
た。該甘味料は40メツシユスクリーンを通過し、
そして80メツシユスクリーンで保持される顆粒の
ものを集めたものとした。 【0080】 本甘味料及びコントロールとしてのス
クロースを、室温における溶解性及び粘性によつ
て評価した(1gの甘味料/15mlの水)。この実験
に基づく甘味料はコントロールのスクロースとあ
る程度等しい機能を有した。 【0081】 実施例11 本実施例は焼物品において100%のスクロースに
取つて代わる本発明の増量剤の利用の実例を示
す。 【0082】 タマリンドガム(実施例1)またはス
クロース(コントロール)のいずれかを用い、以
下の配合に従つてマフインを製造した。 【表4】 ■■■ 亀の甲 [0008] ■■■ 【0083】 マフインは400°F(205℃)で17分間焼
かれ、そしてその芯部及び表面部分の色合、マフ
インのもろさ、見かけ上の湿り/乾き、容量及び
全体の構造の品質を視覚によつて評価した。全て
の外見において解重合したタマリンドガムのサン
プルはスクロースのコントロールとよく似てい
た。唯一の見分けのつく相違点はタマリンドのサ
ンプルの方がわずかに湿つているように見えたこ
とである。焼く前のこねものの粘性及び注入特性
は実質的に同じであつた。 【0084】 それ故、本明細書の増量剤は常用の焼
物品中の糖に100%代替して機能することができ
るであろう。 【0085】 実施例12 本実施例は食製品における増量剤の利用の実例を
示す。 【0086】A ケーキ イエローケーキを以下の配合物に従つて製造し、
これはコントロール及び増量剤を表6記載の通り
に用いている。 【表5】 ■■■ 亀の甲 [0009] ■■■ 【0087】 ケーキは、乾燥材料を混ぜ合わせ;
Mix Master(登録商標)ミキサーで乾燥材料、
シヨートニング、水及びバニラを低めのセツト値
で1分間混合し;該ミキサー(セツト値8)で2
分間混合し;こねものを油及び小麦粉の塗つた平
なべに注ぎ;そして177℃(350°F)で30分間焼く
ことにより製造した。 【0088】 増量剤は50%及び40%のスクロース代
替品レベルで用いた。ケーキの評価はスクロース
コントロール品に対する中央部の盛り上がり方、
端側の盛り上がり方、芯の部分及び表面の色合
い、芯の部分の構造、芯の部分の感触及び全体の
感覚的な印象によつた。 【0089】 結果を表6に示す。20以上のDE及び
分子量分布においてその90%以上が分子量10000
未満を有する解重合ガムを有した増量剤は、スク
ロース(100%)のコントロールと同等のケーキ
の容量、芯部の口当り、口内感触及びケーキの外
見のものを提供した。全つく増量剤を含まない50
%スクロースサンプルは受け入れられるものでは
なかつた。 【表6】 ■■■ 亀の甲 [0010] ■■■ 【0090】B調理プデイング プデイングを以下の配合に従つて製造し、コント
ロール及び増量剤を表8の通りに用いた。 【表7】 ■■■ 亀の甲 [0011] ■■■ 【0091】 材料を乾燥状態で混ぜ合わせ、なま温
い牛乳の中に加え、ゆつくり185°F(88℃)まで温
め、そして185°Fで10分間保持した。 【0092】 増量剤は50及び100%のスクロース代
替品のレベルで用いられた。ブデイングの評価は
スクロースのコントロール品及びポリデキストロ
ース含有サンプルに対しての粘度、固さ、及び全
体の構造によつた。結果を表8に示した。 【表8】 ■■■ 亀の甲 [0012] ■■■ 【0093】 20以上のDE及び概算分子量分布にお
いてその90%以上が分子量10000未満を有する解
重合ガムを有して増量剤は、スクロースのコント
ロール及びポリデキストロース含有サンプルと同
等のプデイング粘度、固さ、口内感触及び全体構
造のものを提供した。 【0094】 調理プデイングの混合乾燥物が含む
Kcalを、該増量剤が0Kcal/gそしてスクロース
が4.0Kcal/gであることに基づいて計算した。
スクロース50%の代替え品としての混合乾燥物は
230Kcal/100gを有しており、これに比べスクロ
ースのコントロール品の混合乾燥物は378Kcal/
100gであつた。スクロース100%の代替品とした
場合混合乾燥物は84Kcal/100gであつた。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3から75までのDPを有するヘテ
    ロ多糖類(ここで該ヘテロ多糖類は可溶性であ
    り、天然産のそしてヘキソース主鎖を有する)を
    実質的に含んでなる、食製品に利用されるための
    増量剤。
  2. 【請求項2】 解重合された前記のヘテロ多糖類
    が、ペクチン、カラギーナン、タマリンド種子ガ
    ム、寒天、アルギネート、グアーガム、イナゴマ
    メガム、コニヤツクガムまたはそれらの組み合わ
    せから、酵素的、化学的または熱的もしくは機械
    的な解重合方法、あるいはそれらの組み合わせに
    よつて得られるものであり、そしてそれらが実質
    的に非消化性である、請求項1記載の増量剤。
  3. 【請求項3】 食製品に利用するための増量剤を
    食品ガムから製造する方法であつて、以下の段
    階: (a)1または複数の食用ガムを含んで成る水分散液
    を調製すること; (b)1,4−ベーター−D−マンナンマンノヒドロ
    リアーゼ、1,6−アルフアー−D−ガラクトシ
    ダーゼ、1,4−ベーター−D−グルカンセロビ
    オヒドロラーゼ、1,4−ベーター−D−グルカ
    ングルコヒドロラーゼ;1,4−ベーター−d−
    グルカングルカノヒドロラーゼ;1,3−(1,
    3:1,4)−ベーター−D−グルカン3(4)−
    グルカノヒドロラーゼ;ベーター−d−グルコシ
    ドグルコヒドロラーゼ;またはそれらの組み合わ
    せより成るグループから選択された有効な量の少
    なくとも一種類の酵素と前記分散液を接触させ;
    そして前記ガムの分解を可能にすることでヘテロ
    多糖類断片を得ること;及び (c)3から7までのPH及び10から70℃までの温度に
    て、3から75の平均DPにまで前記ガムを分解す
    るように前記酵素を作用させること; を含んでなる方法。
  4. 【請求項4】 PHを少なくとも3まで下げるかま
    たは温度を少なくとも30分間70℃以上に上昇させ
    ることにより、前記酵素を不活性化させる段階を
    さらに含んで成る、請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 濾過、洗浄、吸着、蒸留、クロマ
    トグラフイー、またはそれらの組み合わせによつ
    て、前記食用ガムまたはそれらのヘテロ多糖類断
    片から望ましくない風味、色調及びその他の混在
    物を除去すること;あるいは該ヘテロ多糖類の分
    散液を顆粒状化すること;噴霧乾燥、凍結乾燥;
    または風乾させること;あるいはそれらの組み合
    わせた段階を更に含んで成る請求項3に記載の方
    法。
  6. 【請求項6】 500から50000の平均分子量を有す
    る実質的に非消化性の解重合されたヘテロ多糖類
    (ここで該ヘテロ多糖類はヘキソース主鎖を有す
    る天然産の食用ガムである)を増量剤として含ん
    で成る食製品。
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