JPS632577B2

JPS632577B2 -

Info

Publication number: JPS632577B2
Application number: JP55084547A
Authority: JP
Inventors: Takashi Adachi; Hidemasa Hidaka
Original assignee: Meiji Seika Kaisha Ltd
Current assignee: Meiji Seika Kaisha Ltd
Priority date: 1980-06-24
Filing date: 1980-06-24
Publication date: 1988-01-19
Also published as: JPS5712973A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は難う蝕性飲食物の製造法に関し、より
詳しくは歯の表面にデキストランの生成を起し難
い新規甘味料を用いた難う蝕性飲食物の製造法に
関するものである。ここで云う新規甘味料とはシ
ユークロースにフラクトシルトランスフエラーゼ
を作用させ、その結果生成されるシユークロース
にフラクトースが１〜４分子結合したオリゴ糖類
を含有する甘味料である。従来、シユークロースはその良質な甘味とボデ
イー感、結晶性等々の優れた特質を生かして広く
菓子、食品に応用されている。しかしながら、シ
ユークロースは口中微生物によつて生成されるデ
キストランシユークラーゼの基質となる。そのた
め、シユークロースを連続摂取すると、口中に不
溶性デキストランが多量に生成し、歯苔形成が促
進されるので、虫歯誘発の原因になると云われて
いる。本発明者らは、シユークロースの持つ優れた性
質を生かしつつ、虫歯誘発の原因となりにくいシ
ユークロース関連糖質につき鋭意検討の結果、シ
ユークロースにフラクトシルトランスフエラーゼ
を作用させて得られるオリゴ糖群、すなわちシユ
ークロースにフラクトースが１分子結合した物質
（以下、GF₂と称する。）、シユークロースにフラ
クトースが２分子結合した物質（以下、GF₃と称
する。）、シユークロースにフラクトースが３分子
結合した物質（以下、GF₄と称する。）、シユーク
ロースにフラクトースが４分子結合した物質（以
下、GF₅と称する。）等のオリゴ糖がストレプト
コツカス・ムタンス（Streptococcus mutans）
等の口中微生物の生産するデキストランシユーク
ラーゼの作用を受けないばかりか、デキストラン
シユークラーゼによるシユークロースからの不溶
性デキストランの生成をも抑制する効果があるこ
とを知つた。ここで用いたGF₂、GF₃、GF₄、
GF₅等のオリゴ糖は、シユークロースにフラクト
シルトランスフエラーゼを作用させて得られる転
移糖組成物から、たとえばカーボンクロマトグラ
フイー、イオン交換クロマトグラフイー等の手段
で単離精製できるが、実用的にはこれらのオリゴ
糖の組成物を用いることが好ましく、更にこのよ
うな組成物にソルビトール、マンニトール、マル
チトール等の難う蝕性糖アルコール類並びにデヒ
ドロカルコン、ステビオサイド等の人工甘味料を
添加して用いることもできる。又、シユークロー
スにフラクトシルトランスフエラーゼを作用して
得られる糖組成物水溶液のPHを７〜９に調整した
後、固形物に対し３〜10％のニツケル触媒を加え
反応温度50〜130℃、反応水素圧50〜120Kg／cm²の
条件で接触還元を行い組成物中のグルコース、フ
ラクトースのみを選択的に接触還元することによ
つて、これ等単糖類をソルビトール、マンニトー
ルに変換して作用することもできるが、このよう
な処理の結果得られた糖アルコールを含む組成物
は、例えばソルビトール37％、マンニトール２
％、シユークロース10％、GF₂22％、GF₃22％、
GF₄7％の組成を有するが、このような組成物か
らは口中微生物による不溶性デキストランの生成
が認められず又、有機酸の生成も少ないので、よ
り難う蝕性効果の高い甘味料となる（試験例４参
照）。シユークロースにフラクトシルトランスフ
エラーゼを作用して得られる転移糖組成物は、そ
の成分中に未反応のシユークロース、転移反応に
より生成したGF₂、GF₃等のオリゴ糖並びに転移
反応により副成したグルコース等を含有するもの
である。しかしながら、このような転移糖組成物もまた
口中微生物のデキストランシユークラーゼの作用
を受けにくく、その結果、不溶性デキストランの
生成量も少ない。これは組成物中にシユークロー
スが存在してもGF₂、GF₃等のオリゴ糖が、シユ
ークロースからの不溶性デキストランの生成を抑
制し、またGF₂、GF₃等のオリゴ糖からは不溶性
デキストランが生成しないことによるものであ
る。このように、成分中にシユークロースにフラク
トースが１分子〜４分子結合したオリゴ糖を含有
する組成物は、それ自体虫歯発生の主要因とされ
ている不溶性デキストランの生成量が少ないこと
並びにGF₂、GF₃等のオリゴ糖自体がシユークロ
ースからのデキストラン生成を抑制すること等の
事実により難う蝕性であると共にその甘味はシユ
ークロースを100とした場合、60〜80であり、そ
かもその甘味は佳良であり独得の風味と「コク」
を有している。また、GF₂、GF₃等は非還元糖で
あるために加工時に着色しにくい。さらに、この
甘味料の粘度、浸透圧はシユークロースとほぼ同
程度であり、非結晶性であるために、シユークロ
ース、果糖、乳糖等と混合した場合に、その結晶
化を抑制することもできる。また、この甘味料の
氷点降下度はシユークロースと同程度であり、保
湿性にもすぐれている。以上のように、この甘味料は従来甘味料に具備
すべきものと考えられている種々の特性を有して
いるので、砂糖、水アメ、異性化糖等の従来用い
られている甘味料に代えてすべての飲食物に用い
ることができ、このようにして得られた飲食物は
難う蝕性である。本発明に用いる甘味料の製造に使用されるフラ
クトシルトランスフエラーゼは主としてシユーク
ローズに作用してフラクトースとグルコースとの
β−１・２結合を切断した後、そのフラクトース
をシユークロースに転移してGF₂を生じ、さらに
GF₂にフラクトースを転移してGF₃を生成する作
用を有する。反応生成物がこのようにGF₂、GF₃
等のごとくシユークロースにフラクトースが結合
したオリゴ糖である点で、エンチーム・ノーメン
クラチユア（Enzyme Nomenclature）
（Academic Press.1978年）記載のイヌロシユー
クラーゼ（Inulosucrase）〔2.4.1.9.〕やレバンシ
ユークラーゼ（Levansucrase）〔2.4.1.10.〕と異
なつている。この酵素はアスペルギルス（Aspergillus）属
（アスペルギルス・ニガー（Aspergillus niger）
〔The genus Aspergillus、ウイリアムスアン
ドウイルキンスコーポレーシヨン、1965年、
293頁〕等）、フザリウム（Fusarium）属（フザ
リウム・リニ（Fusarium lini IAM5008）等）、
グレオスポリウム（Gloeosporium）属（グレオ
スポリウム・カキ（Gloeosporium KaKi
IAM5011）等）、サツカロミセス
（Saccharomyces）属（サツカロミセス・セレビ
シエ（Saccharomyces cerevisiae）等）、ロドト
ルラ（Rhodotorulla）属（ロドトルラ・グルチ
ニス（Rhodotorulla glutinis）等）、ピヒア
（Pichia）属（ピヒア・ミソ（Pichia miso）
等）、ハンゼヌラ（Hansenula）属（ハンゼヌ
ラ・ミソ（Hansenula miso）等、キランデイダ
（Candida）属（キヤンデイダ・トロピカリス
（Candida tropicalis）等）等の微生物起源の酸
素やアスパラガス、キクイモ等の植物起源の酵素
が用いられる。微生物起源のフラクトシルトラン
スフエラーゼは適当な培地、たとえばシユークロ
ース5.0％、ペプトン1.0％、肉エキス0.7％、
NaCl0.3％を含有する培地にそれぞれの微生物の
至適温度、すなわち25〜30℃で24〜96時間培養
し、培養終了後、菌体を濾過または遠心分離等の
手段で除去した培養濾液、さらにはこの培養濾液
より限外濾過法、硫安塩析法、溶剤沈でん法、ゲ
ル濾過法、イオン交換クロマト法等の酵素精製に
関する常法によつて精製純化した酵素を用いるこ
とができる。また植物起源の酵素は植物組織を摩
砕等の物理的手段により破壊した後、酵素を抽出
し、その抽出液または抽出液から常法で精製した
酵素を用いることができる。このようにして得られた酵素をシユークロース
に作用させて目的とする難う蝕性甘味料を得るこ
とができるが、工業的転移反応条件について種々
検討の結果、以下の条件で実施することが好まし
い。すなわち、転移反応時のシユークロース濃度
を５〜70％、好ましくは30〜60％で実施する。ま
た反応PH、反応温度は酵素の起源により異なる
が、PH4.0〜7.0、温度25〜65℃、好まくは50〜60
℃で目的とする転移反応を実施できる。酵素使用
量についてはシユークロース１ｇ当り５〜200単
位、好ましくは20〜80単位とする。ここで酵素の
単位は、５％シユークロース溶液1.0ml、PH5.0の
緩衝液1.0mlに酸素液0.5mlを添加し、40℃で60分
間反応させたとき、反応液2.5ml中に60分間に1μ
モルのグルコースを生成する酵素量を１単位とし
て表示する。転移反応終了後、加熱して酵素を失活させ、活
性炭により脱色し、さらにイオン交換樹脂で脱塩
した後、濃縮して目的物を得る。転移組成物の分
析は、たとえばマイクロボンダパツクCHカラム
（ウオーターズ・リミテツド製）を用い、アセト
ニトリル：水（80：20（ｖ／ｖ））の溶剤系を用い
た高速液体クロマトグラフイー法で行なうことが
できる。このようにして得られた難う蝕性甘味料の組成
は、たとえばグルコース30％、シユークロース11
％、GF₂ 28％、GF₃ 25％、GF₄ ５％、GF₅ １
％であるが、それぞれの構成糖の組成は反応条件
により種々の値をとり得る。オリゴ糖のGF₂としてはＯ−β−Ｄ−フラクト
フラノシル−（２→１）−Ｏ−β−フラクトフラノ
シル−（２→１）−α−Ｄ−グルコピラノシド、Ｏ
−β−Ｄ−フラクトフラノシル−（２→６）−Ｏ−
β−グルコピラノシル−（１→２）−β−Ｄ−フラ
クトフラノシド、Ｏ−β−Ｄ−フラクトフラノシ
ル−（２→６）−Ｏ−β−フラクトフラノシル−
（２→１）−α−Ｄ−グルコピラノシド等があり、
GF₃としてはＯ−β−Ｄ−フラクトフラノシル−
（２→〔１−Ｏ−β−Ｄ−フラクトフラノシル〕₂
→１）−α−Ｄ−グルコピラノシド、Ｏ−β−Ｄ
−フラクトフラノシル−（２→６）−Ｏ〔β−Ｄ−
フラクトフラノシル−（２→２）〕−Ｏ−α−Ｄ−
グルコピラノシル−（１→２）−β−Ｄ−フラクト
フラノシド等があり、GF₄としてはＯ−β−Ｄ−
フラクトフラノシル−（２→〔１−Ｏ−β−Ｄ−
フラクトフラノシル−２〕₃→１）−α−Ｄ−グル
コピラノシド等であると推定される。次に、新甘味料並びにその成分であるGF₂、
GF₃、GF₄、GF₅の効果について実験例を示して
詳細に説明する。ストレプトコツカス・ムタンス
（Streptococcus mutans）ATCC 25175株を培養
して得たデキストランシユークラーゼを用いて
GF₂、GF₃、GF₄、GF₅からの不溶性デキストラ
ンの生成量をシユークロースと比較したものが後
記試験例１における表−１である。表から明らか
なように、GF₂、GF₃、GF₄、GF₅からは不溶性
デキストランは全く生成しなかつた。同様にGF₂、GF₃がデキストランシユークラー
ゼによるシユークロースからの不溶性デキストラ
ンの生成を抑制するか否かの検討を行なつた結果
を後記試験例２に表−２として示してある。表か
ら明らかなように、GF₂とGF₃はいずれもシユー
クロースからの不溶性デキストランの生成を抑制
していることが判つた。また種々の転移条件で組成の異なつた甘味料を
調製し、この組成物からの不溶性デキストランの
生成量をシユークロースと比較したものが後記試
験例３における表−４である。この表から判るよ
うに、シユークロースに比較していずれの組成物
においても不溶性デキストランの生成量が低い。
特に、該甘味料組成物の総固形分重量におけるシ
ユークロースの含有量（重量％）に対しての
GF₂、GF₃、GF₄等のオリゴ糖の合計含量（重量
％）が２倍以上、すなわち総固形分中のシユーク
ロース含有率（重量％）に対するオリゴ糖類の含
有率（重量％）の合計の比が2.0以上の場合には、
不溶性デキストランの生成量はシユークロースの
50％以下となり、実用的に好ましい。試験例１ストレプトコツカス・ムタンス
（Streptococcus mutans）ATCC 25175株をグル
コース、トリプトケースを含有する培地で嫌気的
条件下に培養し、菌体を除去した後、限外濾過法
により濃縮、精製してデキストランシユークラー
ゼを調製した。次いで１％糖液1.0ml、0.67M燐酸緩衝液（PH
7.0）1.5ml、上記酵素液0.25mlを混合し37℃で４
時間反応しめた後、生成した水不溶性デキストラ
ンを3000r.p.m.で15分間遠沈して沈でん部分を集
め、これを70％エタノール５mlで２回洗浄後、
2.5mlの1M−KOH溶液に溶解し、フエノール−
硫酸法によりデキストラン生成量を定量した。な
お、糖液としてシユークロース、GF₂、GF₃、
GF₄、GE₅のそれぞれ１％溶液を用いた。GF₂、
GF₃、GF₄、GF₅はシユークロースにフラクトシ
ルトランスフエラーゼを作用させて得た転移糖組
成物を原料として、これをカーボンクロマト法に
より分画精製し、薄層クロマトグラフイーにより
単一スポツトを与える分画を用いた。結果を表−
１に示す。

【表】表−１に示すように、GF₂、GF₃、GF₄、GF₅
からのデキストランの生成は認められなかつた。試験例２試験例１において調製したデキストランシユー
クラーゼを用いてシユークロースの存在下に
GF₂、GF₃を添加したときにシユークロースから
の不溶性デキストランの生成をGF₂、GF₃が抑制
するか否かを調べた。なお、反応条件は糖液1.0
ml（それぞれ表−２に記載の糖質を含む）、
0.67M燐酸緩衝液（PH7.0）1.5ml、酸素液0.25ml
をそれぞれ混合し、37℃で４時間反応後、試験例
１と同じ方法で反応液中に生成する不溶性デキス
トランを定量した。

【表】なお、表−２中における（）内の数字はシユ
ークロースからの不溶性デキストランの生成量を
100とした場合の指数を示している。試験例３シユークロースにフラクトシルトランスフエラ
ーゼを種々の条件で作用させ下記の組成を持つ甘
味料を製造した。

【表】シユークロース（％）
試験例１と同様の方法で上記転移糖組成物から
の不溶性デキストランの生成量を測定したところ
表−４のような結果が得られた。

【表】試験例４ストレプトコツカス・ムタンス
（Streptococcus mutans Serotype Ｃ）をマルト
ースを0.27％Ｌ−システイン・塩酸塩0.01％、Ｌ
−グルタミン酸ナトリウム塩0.1％、NH₄HPO₄
0.2％、MgSO₄・7H₂O 0.02％、NaCl 0.001％、
MnSO₄ 0.01％、FeSO₄・7H₂O 0.01％を含む培
地で嫌気的条件下に培養した後、遠心分離によつ
て菌体を集め、0.05M−燐酸バツフアー中に10
mg／mlとなるように分散する。乳酸生成量は、
0.2M−燐酸バツフアー0.9ml、22.5M−MgCl₂ 0.4
ml、1.7％糖液0.2ml、菌体分散液0.5mlを混合し、
37℃で30分間振盪反応を行つた後、15分間煮沸し
て反応を停止し、遠心分離法によつて菌体を除去
後、上清の乳酸量を酸素法により定量した。

【表】次にこの甘味料を種々の飲食物の製造に応用し
た実施例について述べる。実施例１ハードキヤンデイーの製造難う蝕性甘味料（水分25％Ｗ／Ｗ）を真空濃縮
して最終水分８〜10％とし約80℃に冷却した後、
香料、色素を添加し型打して室温にまで冷却し、
ハードキヤンデイーを得た。このキヤンデイーは
砂糖を用いて製造したキヤンデイーのように砂糖
の結晶生成によるいわゆる「もどり」がなく、難
う蝕性であつた。実施例２オレンジマーマレードの製造３％食塩水に一夜浸漬して苦味を除去し、水洗
して塩分を除去した後、20分程度ゆでて組織を柔
らかくしたオレンジ皮90ｇにじようのう200ｇを
加え、これに水370mlを加えた後、難う蝕性甘味
料（水分25％Ｗ／Ｗ）320ｇを添加しつつ30分程
度煮つめた。糖度は65％ｗ／ｗであつた。このオ
レンジマーマレードはオレンジのさわやかな酸味
がひきたち、風味のよいものであつた。実施例３ねりようかんの製造寒天12ｇを３時間水に浸漬した後、水を切り、
これを破砕した。次いで水260mlを加え、これを
加熱溶解した。これに難う蝕性甘味料（水分25％
Ｗ／Ｗ）960ｇを加え、寒天が完全に溶解したの
ち濾過する。この寒天を火にかけ、生あん500ｇ
を加えて混和し糖度70〜71％にまで煮つめた後、
流し箱に入れて固めようかんとした。これは難う
蝕性のようかんである。実施例４アイスクリームの製造脱脂乳10部、水75.5部、安定剤0.25部、乳化剤
0.25部、難う蝕性甘味料14部に香料を適量加えて
ミツクスを調製し、これを濾過後、70℃で30分の
殺菌をした。次いで、これを冷却した。温度３〜
５℃で６時間エージングした後、撹拌しつつ温度
を下げて凍結させアイスクリームを製造した。難
う蝕性甘味料の氷点降下度は砂糖と同程度なので
砂糖を用いた場合と同様に保形性のよいアイスク
リームが得られた。実施例５ビスケツトの製造小麦粉１Kg、コーンスターチ100ｇ、難う蝕性
甘味料（水分25％Ｗ／Ｗ）333ｇ、マーガリン125
ｇ、食塩５ｇ、炭酸ソーダ2.5ｇ、炭酸アンモン
8.8ｇ、大豆レシチン6.3ｇ、全卵75ｇ、ワニラオ
イル6.3ｇ、水267ｇを用いてドウを作成し、延展
後これを成形して焙焼しビスケツトを製造した。
ドウの状態は砂糖を使用した場合と差がなく、製
品の容積、焼色も良好であつた。実施例６清涼飲料の製造難う蝕性甘味料（水分25％Ｗ／Ｗ）133部にク
エン酸1.5部、水970部を加えて溶解し、これに着
色料、香料を適宜添加した後、カーボネーシヨン
を行い清涼飲料を製造した。これは難う蝕性甘味
料のみを含有するので難う蝕性清涼飲料である。実施例７チユーインガムの製造難う蝕性甘味料粉末75部、ガムチクル22部を溶
解、混合した後、香料、メントールを添加、混合
して練りまぜ圧扁ロールで一定の厚さに圧延した
後、切断、乾燥して板ガムを製造した。このガム
は難う蝕性甘味料のみを用いているので難う蝕性
チユーインガムである。実施例８チヨコレートの製造ビターチヨコレート100部、難う蝕性甘味料粉
末116部、カカオバター23部、粉乳90部およびバ
ニラ、レシチン少量を配合して常法によりチヨコ
レートを製造した。このチヨコレートの甘味は上
品で、口あたりも砂糖を使用した製品と変わらな
かつた。実施例９つくだ煮の製造醤油１、難う蝕性甘味料（水分25％Ｗ／Ｗ）
900ｇを混合し煮沸して濃縮した後、あさり肉800
ｇとしようが50ｇを加えて40〜60分浮かし煮を行
い、あさりのつくだ煮を得た。製品の色沢、味は
良好であつた。実施例 10 マロングラツセの製造栗の外皮をとり、８〜10時間煮熟した後、渋皮
を除去し40％濃度の難う蝕性甘味料の熱糖液を注
ぎかけ１日放置後、糖液濃度を45％としたものを
注ぎかけて１日放置した。このようにして糖液濃
度をあげ糖液濃度70％まで行ないマロングラツセ
を製造した。難う蝕性甘味料の浸透圧は砂糖とほ
ぼ同じなので良好な製品が得られた。

Claims

【特許請求の範囲】１シユークロースにフラクトースが１〜４分子
結合したオリゴ糖類を主成分とする糖混合物を甘
味料として使用することを特徴とする難う蝕性飲
食物の製造法。２糖混合物として、総固形分中のシユークロー
スの含有率（重量％）に対してシユークロースに
フラクトースが１〜４分子結合したオリゴ糖類の
含有率（重量％）の合計の比が2.0以上である組
成物を使用する特許請求の範囲第１項記載の方
法。３糖混合物として、シユークロースにフラクト
ースが１〜４分子結合したオリゴ糖を使用する特
許請求の範囲第１項記載の方法。