【実施例】
【0040】
実施例および方法
以下の実施例は、本発明をさらに例証し、説明するために提供されるものであり、いかなる点でも限定するものと見なしてはならない。特に断りのない限り、部、比率およびパーセントはすべて重量基準で与えられ、温度はすべて摂氏(℃)で与えられる。
【0041】
実施例全体を通して以下の成分を用いた。
HYLON(登録商標)VII;およそ80%の難消化性デンプンと16%のTDFを含み、ナショナルスターチLLC(National Starch LLC)より市販の、高アミロース(少なくとも70%のアミロース含有)トウモロコシデンプン。
Hi‐maize(登録商標)260;ナショナルスターチLLCより市販の、水熱処理された高アミロースデンプン。
Coyote Brand(商標)Guar Gum HV;ガムテクノロジーコーポレーション(Gum Technology Corporation)より市販の、主として高分子量ガラクトマンナンから成るもの。
ブンゲオイルス(Bunge Oils)より市販の、セントラベストカノーラ油(Centrabest Canola oil)
【0042】
実施例全体を通して以下の試験手順を用いた。
A.難消化性デンプン(「RS」)の測定(改変イングリスト法)
難消化性デンプン含有量は、イングリスト消化法(Englyst et. al., European Journal of Clinical Nutrition, vol. 46 (Suppl. 2), pp S33-S50, 1992)の改変バージョンを用いて測定した。この手順および改変を以下に詳述する。易消化性デンプン(rapidly digestible starch)(RDS)は20分で放出されたグルコースの量として定められ、遅消化性デンプン(slowly digestible starch)(SDS)は20分〜120分の間で放出されたグルコースの量として定められ、難消化性デンプン(RS)は120分間のインキュベーション(incubation)後に加水分解されないデンプンである。RS含有量は、120分間のインキュベーション後に消化された炭水化物の量(即ち、遊離グルコース)を測定し、次に炭水化物から遊離グルコース量を差し引いてRSを算出し、炭水化物含有量に対するRSの%を得ることで間接的に決定される。
【0043】
インビトロでのグルコース放出の結果は、物質の全炭水化物含有量ではなく全デンプン部分のみが考慮されるように調節した。複合体中のそれらのパーセントとして分析されたハイドロコロイド、脂質およびタンパク質の量を、サンプル重量から差し引いた。これは、複合体の全デンプン部分に対するRS含有量を決定するために行った。非デンプン物質の重量を含めると、複合体のRS含有量が人為的に高められる結果となる。
【0044】
標準溶液、酵素溶液、ブランクおよびグルコースコントロールの調製:
a.反応「ブランク」を、20mlの0.25M酢酸ナトリウムから構成した。
b.グルコース標準を、20mlの0.25M酢酸ナトリウムバッファーおよび500mgのグルコースから構成した。
c.ストック溶液Aは、0.5%(重量/体積)のペプシン(シグマ(Sigma)社製のブタ胃粘膜(P7000))および0.5%(重量/体積)のグアーガム(シグマ社製のG‐4129グアーガム)を0.05M HClに溶解することで調製した。
d.精製酵素溶液の調製:12gのブタパンクレアチン(シグマ社)を85mlの室温の脱イオン水に溶解した。この溶液を続いて遠心分離し(3000rpm、10分間、50mlチューブ)、上清をデカントして保存した。
e.ストック溶液Bは、40mgの乾燥インベルターゼ(シグマ社)および1.0mlのアミログルコシダーゼ(AMG)(ノボザイム(Novozymes)社製の300L AMG)を前述の上清に添加することによって調製した。
【0045】
RS含有量の決定(改変イングリストプロトコル):
各試験サンプルを秤量し(0.1mgの単位に近似させる)、各試験チューブに550〜600mgの炭水化物を投入した。次に、10mlの溶液Aを各チューブに添加した。サンプルのフタをしっかり閉め、混合し、次に静止状態のウォーターバス中で37℃にて30分間インキュベートした。10mlの0.25M酢酸ナトリウムバッファーを添加してこの溶液を中和した。次に、5mlの酵素混合物(溶液B)をサンプル、ブランクおよびグルコースのチューブへ20〜30秒の間隔で添加し、37℃のウォーターバス中へ配置して消化を行った。消化中、チューブを水平方向に振とうした。120分間の消化時間で、0.5mlのアリコートを取り出し、19mlの66%エタノールが入った別のチューブへ移し、反応を停止した(酵素が沈殿する;次の工程の前に再分散させる)。続いて、このエタノール性溶液の1.0mlのアリコートを、ピペットで1mlの遠心分離用マイクロチューブへ移し、3000gにて5分間遠心分離した。続いて、グルコースオキシダーゼ/ペルオキシダーゼ(GOPOD)法(Megazyme Kit K-Gluc)を用いてグルコース濃度を測定した。3mlのGOPODを各培養チューブに入れ、0.1mlの各サンプルを添加し、よく混合し、50℃にて20分間インキュベートした。遊離グルコースを、波長510nmでの吸収により分光光度測定した。各サンプルのグルコース(消化)パーセントを、標準と比較したUV吸収に基づいて算出する。通常のデントコーンの参照サンプルを含むコントロールを定期的に実行した。分析はすべて少なくとも2つの反復サンプルで行った。
【0046】
B. 水分含有量(「%M」)測定:
押出し複合体の水分含有量を、サートリウスAG(Sartorius AG)から入手可能であるサートリウス電子モイスチャーアナライザー(モデルMA30)を用いて測定した。水分バランスは、「自動」モードにて105℃に設定した。このモードでは、MA30は、大きな重量変化が予想されない時点(単位時間あたりの水分減少がゼロに到達する、または僅かな重量の低下の後に読み取り値が短時間一定に維持される時点)を認識し、自動的に水分測定ルーチンを停止する。
【0047】
C.電位差滴定によるアミロース含有量:
0.5gのデンプン(1.0gの粉砕穀粒)サンプルを、10mlの濃塩化カルシウム(約30重量%)中で、95℃まで30分間加熱した。サンプルを室温まで冷却し、5mlの2.5%酢酸ウラニル溶液で希釈し、よく混合し、2000rpmにて5分間遠心分離した。次に、このサンプルをろ過して透明溶液を得た。デンプン濃度を、1cmの旋光計セルを用いた旋光分析で測定した。続いて、サンプルのアリコート(通常は5ml)を標準化0.01Nヨウ素溶液で直接滴定し、同時にKCl参照電極と共に白金電極を用いて電位を記録した。変曲点へ到達するまでに要するヨウ素の量を、結合ヨウ素として直接測定した。アミロースの量は、1.0グラムのアミロースが200ミリグラムのヨウ素と結合すると仮定して算出した。
【0048】
D.グアーガム粘度の測定:
グアー(guar)のブルックフィールド粘度は、以下に挙げた手順(冷ブルックフィールド粘度分析法(Cold Brookfield Viscosity Analysis Methods):B‐V‐1.03B、ポリプロインターナショナル社(Polypro International, Inc.))を用いて測定される。サンプルを水に分散して水和させ、指定された時間でのブルックフィールド粘度を読み取る。
【0049】
装置:
1. ワーリング(Waring)ブレンダー、一般消費者用モデル(最低360ワットのモーター)
2. クォート(Quart)ブレンダーカップ(ステンレスまたはガラス)
3. スライダック(Variac)、0〜140ボルト
4. バランス、精度+/−0.01グラム
5. メスシリンダー、500ml
6. ビーカー、グリフィンローフォーム(Griffin Low Form)、600ml
7. ストップウォッチ
8. スピンドル付きブルックフィールドRV粘度計
9. 恒温ウォーターバス
10. 撹拌棒
11. 秤量ボート(boat)
12. 温度計
【0050】
化学薬品および試薬:
蒸留水または脱イオン水(pHを5.5〜6.0に調節)
手順:
A.水の調製
1. pHを5.5〜6.0に調節する(希窒素ガスまたはHClを用いる)。
2. 温度を25℃に調節する。
B.校正
1. ブルックフィールドのポインターがスムーズに動き、製造元の説明書に従って適切に校正が行われていることを確認する。
2. 7.00のバッファーに対して7.00+/−0.01の読み取りとなるようにpHメーターを設定する。
【0051】
C.分析手順
1. 秤量ボート上にて5.00+/−0.01グラムの試験すべきガムを秤量する。
2. ブレンダーの基部にセットしたワーリングブレンダーカップに、495+/−2mlの蒸留水または脱イオン水を計り入れる。
3. ブレンダーブレード(blade)と水面との中間に渦が形成されるようにブレンダーのスピードを調節する(およそ1500〜1800rpm)。
4. 塊状のグアーが溶液中に入って粘度の読み取りが不正確とならないようにする。粉末がブレンダーカップの壁面または攪拌ブレードのハブ部に接触しないようにする。塊のない溶液を形成するために、ガムを渦のスロープの上部に向ける。ストップウォッチのスタートと同時に、攪拌水中へグアーを素早く投入する。
5. 2分間攪拌を続ける。溶液が粘性となるに従って、僅かな渦を維持するために、ブレードのスピードを僅かに上昇させる。空気の噛み込みを最小限に抑える。2分の時点で、溶液を600mlのグリフィンローフォームビーカーに移す。塊が視認される場合は、試験は行わない。
6. 恒温ウォーターバス中で溶液温度を25℃に維持する。
7. 粘度計速度は20rpmを用いる。通常は3番スピンドルを用いる。初期粘度が1300cpsよりも低い場合、2番スピンドルが必要であり得る。
8. 粘度の読み取りは、混合後、15分、30分、1時間、2時間、4時間、および24時間で行う。必要である読み取りの1分前に、溶液を入れたビーカーをバスから取り出し、ガラス棒で溶液を攪拌し、粘度計の下に配置してスピンドルを設置する。読み取りの20秒前に、粘度計のスイッチを入れ、指定の時間に読み取りを行う。
9. 2時間の時点でpHを読み取り、記録する。溶液の粘性のために、安定な読み取りまでにある程度の時間を要する場合がある。
【0052】
E.胃/腸内粘度の測定:
ベンチトップ胃モデルを作製した。これは、文献に記載の他の胃モデル(Kimura et al., 2000, National Enzyme Co./TNO Nutrition and Food Research, 2004)に由来する特徴を有する。この消化モデルはまた、「給餌」状態における胃成分の緩衝能も模倣しており、「空腹」または胃が空の状態で用いられる他の胃モデルとは区別される。消化プロセスを標準化し、実験室での手順の再現性を高める目的で、いくつかの単純化するための仮定を用いた:
・ 胃のサイズ、1.25リットル。
・ ストマッカー(stomacher)の前処理で咀嚼を模倣し、唾液アミラーゼは用いない。
・ 攪拌:往復振とう器プラットフォーム、120rmp、実験を通して一定。
・ 温度:実験を通して37℃で固定(温度制御ウォーターバス中に容器を浸漬);正常なヒトの体温。
・ 胃媒体成分:
・ペプシン(ブタ胃粘膜由来−例:Sigma P7000);低pH条件によりペプシノーゲンから活性化、タンパク質成分をペプチドに分解するものであり、pH2〜4の間で最も活性である。
・ムチン(Mucin)(保護タンパク質;例:II型、Sigma M2378);ペプシンが胃壁の細胞由来であるため、やはり胃壁由来である保護タンパク質ムチンをシステムに含めることとした。
・pH5.0バッファー系:フタル酸水素カリウム(例:Sigma 179922)/NaOH(例:1.0N溶液、Sigma S2567)。何らかの食物の存在を模倣するものであり、酢酸ほど強いバッファーではない。
【0053】
・胃ステージ:HCl添加により2時間。胃ステージにおける酸HClの添加速度は、1時間あたり36ミリ当量(mEq)で一定であると仮定した(1.25リットルの胃体積に対して1.5NのHClを0.50ml/分)。酸は、定量ぜん動ポンプを通して、液面上に滴下した。2時間の胃ステージの間に、pHは約5.0〜約2.0にシフトした。
・中和:15mlの6NのNaOH(ペレットからの溶液、例:Sigma S8045)および15gのNaHCO
3(例:Sigma S6014)を添加することで行った:NaOHとNaHCO
3との組み合わせを用いることにより、過剰な泡形成(NaHCO
3単独の場合のように)がなく、および目標pHである7.0よりも高すぎるpH(NaOH単独の場合のように)とすることもなく、pHシフトを迅速に達成することができる。
・腸ステージ 2時間:腸に存在する酵素:パンクレアチン(ブタ由来、例:Sigma P8096)、ブレンドとしてアミラーゼ、リパーゼ、プロテアーゼ、およびリボヌクレアーゼ。胆汁酸(胆汁酸塩とも称される)はこのモデルに含まれない。
・グルコース放出(GR)、ならびに難消化性デンプンのレベルが、別の分析試験(Englyst et al., 1992)で測定されることにも留意されたい。
【0054】
【表1】
【0055】
【表2】
【0056】
F.タンパク質分解/脂肪分解の測定:
脂肪およびタンパク質がヒト消化系を通過する際の消化速度の測定および模擬のための単純なベンチトップ法を開発し、実証した。この方法は、模擬ヒト消化媒体中での食品サンプルの脂肪消化相対速度について、比較インビトロデータを得ることを目的とした。この方法は、脂質/タンパク質消化が早いもの(ヘビークリーム)および遅いもの(Slimthru(登録商標))の両方の市販成分を用いて実証された。
【0057】
試験品を最も良好に区別する方法は、空の胃の模擬より開始するプロセスから成り、そこでは、ペプシンを含む溶液サンプルの消化をpH5.5で開始し;続いて、pHを調節し、2時間のインキュベーション期間にわたって15分間隔で0.5ずつ2.0まで低下させる。溶液のpHは、次のpHへ調節され低下される前、各15分間隔の終わりに、0.2NのHClを用いた滴定によって設定pHへ戻される。消化全体を通して溶液に添加されたHClの体積を、タンパク質消化速度の尺度として記録する。2時間の胃模擬実験の終わりに、pHを7.5に調節し、パンクレアチンおよび胆汁酸塩を添加することにより、小腸消化の模擬実験を行う。pHを、次の2時間にわたって15分間隔でチェックし、必要に応じて、0.1NのNaOHを用いて、7.5に再調節する。pHを7.5に維持するために消化溶液に添加されたNaOHの体積を、脂肪消化速度の尺度として記録する。
【0058】
サンプル中のタンパク質が十分に加水分解されて、希塩酸で滴定することができるpHのシフトをもたらした場合に、タンパク質分解が生じたと見なされる。タンパク質分解速度は、測定時間にわたって初期pHへ戻すために要する塩酸溶液の量に比例する。
【0059】
十分な量の遊離脂肪酸が消化媒体中のトリグリセリド分子から放出されて、測定可能な量の希水酸化ナトリウム溶液で滴定可能となった場合に、脂肪分解が生じたと見なされる。脂肪分解速度は、測定時間にわたって一定pHを維持するために要する水酸化ナトリウム溶液の量に比例する。
【0060】
実施例1−押出しデンプン‐グアー複合体:
代表的な押出しを以下の条件下で行った。Hi‐maize(登録商標)260デンプンを、Patterson‐Kelley(PK)液体/固体V‐ブレンダー(モデル0204920)中で、グアーガムと表1に示す比率で5分間予備ブレンドした。
【0061】
各押出しデンプン‐グアー乾燥ブレンドの組成を、以下の表1に示す。
【表3】
【0062】
K‐Tronロス-イン-ウエイトフイーダー(loss-in-weight feeder)を用いて、得られた乾燥ブレンドを押出し機へフィードした。デンプン‐グアー押出し複合体を、長さの直径に対する比(L/D)が21であり、送りスクリューと4つのニーディングブロックの組合せを有するスクリュー配置であるWerner Pfleiderer二軸押出し機(モデルZSK‐30)を用いて作製した。7つのバレルを用い、スクリュー径は30mmであり、ダイ開口は5mmであった(X2)。
【0063】
用いたスクリュー配置を図面の
図2として示す。
図面の
図3に示されるように、加熱ゾーンダイアグラム1を用いて複合体の処理を行った。
【0064】
フィード速度を、10kg/時間で一定に維持した。フィードの直後に、2.9〜4.3kg/時間の速度で水を押出し機に添加した。スクリューを250rpmのスピードで作動させ、バレル温度プロファイルを、ゾーン3では60℃、ゾーン4では90℃、およびゾーン5では110℃に設定した。押出し中、押出し機のゾーンは、オイルを用いて加熱してバレル温度の設定値を得た。
【0065】
デンプン‐グアー押出し条件を、以下の表2に示す。
【表4】
【0066】
押出し中、ダイでの圧力は552〜690kPa(ゲージ圧)または653〜791kPa(絶対圧)の範囲であり、トルク読み取り値はおよそ38%であり、製造物温度は97℃〜99℃の範囲であり、比機械エネルギー(SME)値は、133〜139Wh/kgの間と算出された。
【0067】
ダイカッターを用いずに、押出されたロープ状物を手でちぎり、75℃で一晩オーブン乾燥して、最終水分含有量3重量%〜8重量%を得た。押出し物を、スクリーン250(開口部サイズ0.25インチまたは0.60cm)を用いたMikro‐Bantam(商標)ミル(モデルCF)を用いて粉砕した。粉砕物を、US#10メッシュの篩いを通して分級した。US#10メッシュの篩いを通過した物質を、インビトロおよび応用でのスクリーニングに用いた。
【0068】
改変イングリストアッセイを用いたインビトロでのグルコース放出(GR)
表3は、同等の乾燥ブレンドと比較して、80:20および70:30のHi‐maize(登録商標)260デンプン:グアーガム押出し複合体では、RS含有量がそれぞれ約31%および23%増加したことを示している。80:20および70:30のHi‐maize(登録商標)260デンプン:グアーガム押出し複合体は、未処理Hi‐maize(登録商標)260デンプンと比較して、約38%および43%のRS増加を示した。
【0069】
【表5】
【0070】
RS含有量は重要な性能基準であるが、胃腸内(GI)増粘能力(gastrointestinal (GI) viscosifying ability)および感覚刺激性(organoleptics)も重要である。これらの測定のために、試験複合体および種々のコントロールを非加熱処理バー(cold processed bars)に製剤し、次に、インビトロでのGI粘度および感覚属性(sensory attributes)についての試験を行った。
【0071】
バーの配合および作製
試験成分およびコントロールによって製剤された非加熱形態のスナックバー(cold form snack bar)を用いて、食感属性(textural attributes)の評価、およびインビトロでの胃内粘度の測定を行った。トウモロコシシロップ(63DE)、イチジクペースト(水分23%)、およびオレンジ香料(加熱後に添加)から成るウェット(成分)フェーズを、60℃(140°F)まで加熱し、軟化してブレンドの均一性を促進することで作製した。次に、加熱したウェットフェーズを、押しオートムギ、グラニュー糖、コメフラワー、および塩から成る予備ブレンドしたドライフェーズに添加した。次に、このブレンド物を40g片に分け、バー金型へ移した。バーは、水分含有量約18%および水分活性0.60未満で、柔らかい食感が出るように製剤した。スナックバー配合物にさらなる仕上げ作業を行って、胃モデルおよび感覚評価のためのコントロールを作製した。コントロールバーは、複合体を含有するバーの栄養プロファイル、固形分、および食感/堅さに合うように製剤し、基準点として評価した。これを達成するために、コメフラワーを減らし、砂糖および押しオートムギのレベルを増やして固形分を上げ、炭水化物レベルを合わせた(目標80%炭水化物)。ホエイプロテイン(ダビスコフーズインターナショナル社(Davisco Foods International, Inc.)製インスタントBiPRO(登録商標))を0.09%添加してタンパク質レベルを合わせ(目標5%タンパク質)、カノーラ油を1.10%添加して脂肪レベルを合わせた(目標2.5%脂肪)。
【0072】
バーの配合を以下の表4に示す。
【表6】
【0073】
感覚評価、試験成分によるバー:
スナックバーの感覚評価を、同じ5人の個人から成る感覚評価グループによって実施した。ベースライン感覚スコアをコントロールバーで設定した。押出し複合体および乾燥ブレンドコントロールをコントロールバーベース中で評価した。物質の組成の違いを適合させるためにバーの1人分のサイズ(serving size)を調節し、用いたコントロールバーベースの総量を1人分あたり33.3gに標準化した。これにより、80:20複合体については、1人分のサイズが43.3gとなり(全配合に対するガムレベル4.6%)、70:30複合体については、40.0gとなった(全配合に対するガムレベル5.0%)。この調節を行うことで、各複合体の実験において胃/腸内粘度モデル(Stomach/Intestine Viscosity Model)に添加されるコントロールバーベースを同量に維持した。
【0074】
堅さ、咀嚼性、粘着性、および異臭の4つの属性を、9段階の嗜好尺度で評価した。粘着性および異臭については、スコア4を許容される限界として、5もしくはそれ以上を許容されないとして分類した。咀嚼性および堅さについては、バーに対する個人的な感覚に基づいて順位付けを行い、例えば、グラノーラバーが9、フルーツバーが1である。スナックバーサンプルは、評価の前日にベンチトップで作製し(密封容器中室温にて保存)、バーを平衡状態とした。感覚スコアは、比較可能なように5人のメンバーの平均を取った。主たる不合格モードとして認識された重要属性は、粘着性と異臭であった。
【0075】
表5の感覚についての結果は、粘着性に関して、デンプン‐グアーガム複合体で作製したバーが、未処理乾燥ブレンドで作製したバーよりも低いスコアであることを示している。
【0076】
【表7】
【0077】
インビトロでの胃/腸内粘度
試験成分を含有するバーを、上記で詳述した胃モデルアッセイにて実験した。完全水和グアーガムゴールドスタンダードレファレンスを含むすべてのサンプルを、同等のグアーガムレベルで分析した。腸内フェーズ粘度データは、完全水和グアーガムレファレンスに対する曲線下面積(AUC)%として表す。表6のデータから、複合体からのガムが、完全水和ガムレファレンスと比較して76%以上の増粘力を示すことが分かる。グアーガムの完全水和は、本技術分野で公知の標準的なプロセスを用いて行う。
【0078】
【表8】
【0079】
実施例2−押出しデンプン‐グアー複合体:
代表的な押出しを以下の条件下で行った。Hi‐maize(登録商標)260デンプンを、ビーペックス社(Bepex Corporation)のリボンブレンダー(モデルIMS‐1)中で、グアーガムと表7に示す比率で予備ブレンドした。
【0080】
各押出しデンプン‐グアー乾燥ブレンドの組成を、以下の表7に示す。
【表9】
【0081】
K‐Tronロス-イン-ウエイトフイーダーを用いて、得られた乾燥ブレンドを押出し機へフィードした。デンプン‐グアー押出し複合体を、長さの直径に対する比(L/D)が28であり、送りスクリューと2つの小型15mm逆エレメントの組合せを有するスクリュー配置であるBuhler二軸押出し機(モデル44D)を用いて作製した。6つのバレルを用い、そのスクリュー径は44mmであり、ダイ開口は7mmであった(X2)。
【0082】
用いたスクリュー配置を以下に挙げる。
1(sd5),2(66),1(15)r,2(66),1(44),1(66),2(44),1(66),2(44),1(33),1(44),1(33),1(44),2(33),1(44),1(33),1(44),2(33),1(44),1(15)r,3(33),1(44)
【0083】
フィード速度を、30kg/時間で一定に維持した。フィードの直後に、10.0kg/時間の速度で水を押出し機に添加した。スクリューを200rpmのスピードで作動させ、バレル温度プロファイルを、ゾーン1では30℃、ゾーン2では30℃、ゾーン3では50℃、およびゾーン4では50℃に設定した。オイル含有Mokon加熱ユニット2つを用いて、バレル温度を一定に維持した。4つのフレックスブレードを有するダイカッターを用いて、流動床乾燥機での乾燥効率を高めた。
【0084】
デンプン‐グアー押出し条件を、以下の表8に示す。
【表10】
【0085】
押出し中、ダイでの圧力は2100kPa(ゲージ圧)または2201kPa(絶対圧)であり、トルク読み取り値はおよそ38%であり、製造物温度は95℃であり、比機械エネルギー(SME)は、83Wh/kgと算出された。
【0086】
押出し物を、押出し機からバスケットに回収し、45℃に設定したBuhler流動床乾燥機に配置した。押出し物の水分含有量が10重量%より低くなるまで、バスケットを流動床乾燥機内に置いた。乾燥押出し物を、スクリーン250(開口部サイズ0.25インチまたは0.60cm)を用いたMikro‐Bantam(商標)ミル(モデルCF)を用いて粉砕した。粉砕物を、US#40メッシュの篩いを通して分級した。US#40メッシュの篩いを通過した物質を、インビトロおよび応用でのスクリーニングに用いた。
【0087】
改変イングリストアッセイを用いたインビトロでのグルコース放出(GR)
表9は、乾燥ブレンドに対して、Hi‐maize(登録商標)260デンプン:グアーガム押出し複合体のRS含有量が約23%増加したことを示している。Hi‐maize(登録商標)260デンプン:グアーガム押出し複合体は、未処理Hi‐maize(登録商標)260デンプンと比較して、約38%のRS増加を示した。
【0088】
【表11】
【0089】
RS含有量は重要な性能基準であるが、胃腸内(GI)増粘能力および感覚刺激性も重要である。これらの測定のために、試験複合体および種々のコントロールを非加熱処理バーに製剤し、次に、インビトロでのGI粘度および感覚属性についての試験を行った。
【0090】
バーの配合および作製
試験成分およびコントロールによって製剤された非加熱形態のスナックバーを用いて、食感属性の評価、およびインビトロでの胃内粘度の測定を行った。トウモロコシシロップ(63DE)、イチジクペースト(水分23%)、およびオレンジ香料(加熱後に添加)から成るウェット(成分)フェーズを、60℃(140°F)まで加熱し、軟化させてブレンドの均一性を促進することで作製した。次に、加熱したウェットフェーズを、押しオートムギ、グラニュー糖、コメフラワー、および塩から成る予備ブレンドしたドライフェーズに添加した。次に、このブレンド物を40g片に分け、バー金型へ移した。バーは、水分含有量約18%および水分活性0.60未満で、柔らかい食感が出るように配合された。スナックバー配合物にさらなる仕上げ作業を行って、胃モデルおよび感覚評価のためのコントロールを作製した。コントロールバーは、複合体を含有するバーの栄養プロファイル、固形分、および食感/堅さに合うように配合され、基準点として評価された。これを達成するために、コメフラワーを減らし、砂糖および押しオートムギのレベルを増やして固形分を上げ、炭水化物レベルを合わせた(目標80%炭水化物)。ホエイプロテイン(ダビスコフーズインターナショナル社製インスタントBiPRO(登録商標))を0.09%添加してタンパク質レベルを合わせ(目標5%タンパク質)、カノーラ油を1.10%添加して脂肪レベルを合わせた(目標2.5%脂肪)。
【0091】
バーの配合を以下の表10に示す。
【表12】
【0092】
感覚評価、試験成分によるバー:
スナックバーの感覚評価を、実施例1と同様に行った。ベースライン感覚スコアはコントロールバーで設定した。押出し複合体および乾燥ブレンドコントロールをコントロールバーベース中で評価した。物質の組成の違いを適合させるためにバーの1人分のサイズを調節し、用いたコントロールバーベースの総量を1人分あたり33.3gに標準化した。これにより、80:20複合体についての1人分のサイズが43.3gとなった(全配合に対するガムレベル4.6%)。この調節を行うことで、各複合体の実験において胃/腸内粘度モデルに添加されるコントロールバーベースを同量に維持した。
【0093】
堅さ、咀嚼性、粘着性、および異臭の4つの属性を、9段階の嗜好尺度で評価した。粘着性および異臭については、スコア4を許容される限界として、5もしくはそれ以上を許容されないとして分類した。咀嚼性および堅さについては、バーに対する個人的な感覚に基づいて順位付けを行い、例えば、グラノーラバーが9、フルーツバーが1である。スナックバーサンプルは、評価の前日にベンチトップで作製し(密封容器中室温にて保存)、バーを平衡状態とした。感覚スコアは、比較可能なように5人のメンバーの平均を取った。主たる不合格モードとして認識された重要属性は、粘着性と異臭であった。
【0094】
表11の感覚試験結果は、押出しデンプン‐グアーガム複合体で作製されたバーの粘着性および異臭に関するスコアが、未処理乾燥ブレンドで作製されたバーと比較して、より低かったことを示している。
【0095】
【表13】
【0096】
インビトロでの胃/腸内粘度
試験成分を含有するバーを、上記で詳述した胃モデルアッセイにて実験した。完全水和グアーガムゴールドスタンダードレファレンスを含むすべてのサンプルを、同等のグアーガムレベルで分析した。腸内フェーズ粘度データは、完全水和グアーガムレファレンスに対する曲線下面積(AUC)%として表す。表12のデータから、複合体からのガムが、完全水和ガムレファレンスと比較して91%の増粘力を示すことが分かる。グアーガムの完全水和は、本技術分野で公知の標準的なプロセスを用いて行う。
【0097】
【表14】
【0098】
実施例3−押出しデンプン‐グアー‐オイル複合体:
代表的な押出しを以下の条件下で行った。高アミローストウモロコシベース難消化性デンプン(HYLON(登録商標)VIIデンプンまたはHi‐maize(登録商標)260デンプン)を、Patterson‐Kelley(PK)液体/固体V‐ブレンダー(モデル0204920)中で、グアーガムと表13に示す比率で5分間予備ブレンドした。デンプン‐グアーガム乾燥ブレンド比は、20gの用量あたり3gのグアーおよび3gのカノーラ油、ならびに20gの用量あたり5gのグアーおよび4gのカノーラ油が提供されることに基づくものとした。
【0099】
【表15】
【0100】
K‐Tronロス-イン-ウエイトフイーダーを用いて、得られた乾燥ブレンドを押出し機へフィードした。デンプン‐グアー‐オイル押出し複合体を、長さの直径に対する比(L/D)が21であり、送りスクリューと4つのニーディングブロックの組合せを有するスクリュー配置であるWerner PfleidererモデルZSK‐30二軸スクリュー押出し機を用いて作製した。
用いたスクリュー配置を図面の
図2として示す。
【0101】
図面中
図4の加熱ゾーンダイアグラム1を用いて複合体の処理を行った。カノーラ油(Bunge Oils CENTRABESTカノーラ油 ロット F609L)を、ポンプを用いてバレル4中に計り入れ、最終複合体中の目標オイルレベル15%および20%を得た。7つのバレルを用い、スクリュー径は30mmであり、ダイ開口は5mmであった(X2)。
【0102】
フィード速度を、10kg/時間で一定に維持した。フィードの直後に、3.5〜4.0kg/時間の速度で水を押出し機に添加した。スクリューを250rpmのスピードで作動させ、バレル加熱ゾーンを、ゾーン1では0℃、ゾーン2では0℃、ゾーン3では60℃、ゾーン4では90℃、ゾーン5では110℃に設定した。押出し中、押出し機のゾーンは、オイルを用いて加熱してバレル温度の設定値を得た。
【0103】
デンプン‐グアー‐オイル押出し条件を、以下の表14に示す。
【表16】
【0104】
押出し中、ダイでの圧力は0〜138kPa(ゲージ圧)または0〜239kPa(絶対圧)の範囲であり、トルク読み取り値は25%〜28%の範囲であり、製造物温度は81℃〜85℃の範囲であり、SME値は74Wh/kg〜85Wh/kgの間と算出された。
【0105】
ダイカッターは用いず、押出されたロープ状物を手でちぎり、65℃で一晩オーブン乾燥して、最終水分量7重量%〜10重量%を得た。押出し物は、スクリーン250(開口部サイズ0.25インチまたは0.60cm)を用いたMikro‐Bantam(商標)ミル(モデルCF)を用いて粉砕した。粉砕物を、US#10メッシュの篩いを通して分級した。US#10メッシュの篩いを通過した物質を、インビトロおよび応用でのスクリーニングに用いた。
【0106】
表15に示すインビトロGRの結果から、各々のデンプンベースにおいて、より高いレベルのグアーガムおよびカノーラ油を含有する押出し複合体で、RSが増加し、インビトロGRプロファイルが遅延したことが示される。同等量のグアーガムおよびカノーラ油を含有するHylON(登録商標)VIIデンプンおよびHi‐maize(登録商標)260デンプンの複合体では、いずれも類似したRS含有量およびインビトロGRプロファイルであった。
【0107】
【表17】
【0108】
脂肪分解プロファイル:
単純化した(Neat)試験成分を、インビトロ脂肪分解アッセイ(上述)で試験し、市販基準品(Slimthru(登録商標))および通常消化される脂質(低温殺菌ヘビークリーム)と比較した。表16は、Slimthru(登録商標)およびヘビークリームに対するHYLON(登録商標)VIIおよびHi‐maize(登録商標)260押出し複合体の相対脂肪分解速度を示す。複合体527:9‐6は、脂肪分解速度が最も遅く、ヘビークリームに対して62%、Slimthru(登録商標)と比較して19%遅かった。複合体527:9‐3は、遅延された脂肪分解速度を示し、ヘビークリームに対して60%、Slimthru(登録商標)と比較して15%遅かった。複合体527:9‐5は、遅くなった脂肪分解速度を示し、ヘビークリームに対して57%、Slimthru(登録商標)に対して9%遅かった。
【0109】
【表18】
【0110】
バーの配合および作製:
実施例1と同様の非加熱成形スナックバーを用いて、押出しデンプン‐グアー‐オイル複合体の評価を行った。表17は、押出し複合体の食感属性の評価に用いたバー配合を示す。
【0111】
カノーラ油をデンプン‐グアー乾燥ブレンド中に均一に組み込むことが困難であることから、乾燥ブレンドで作製したバーの評価では、カノーラ油を別個に添加した。乾燥ブレンドバーについては、バーベースを別々のKitchenAid(登録商標)ボウル中にて必要なバーベース重量に分割した。カノーラ油を、複合体のオイル含有量に基づいて各乾燥ブレンドバーに添加した。バーベースを速度1にて1分間ブレンドした。乾燥ブレンドを速度1にて1分間混ぜ込んだ(必要に応じてさらに1分間混合)。
【0112】
【表19】
【0113】
感覚評価、試験成分によるバー:
スナックバーの感覚評価を、実施例1と同様にして行った。ベースライン感覚スコアをコントロールバーで設定した。押出し複合体および乾燥ブレンドコントロールをコントロールバーベース中で評価した。物質のグアーガム組成の違いを適合させるためにバーの1人分のサイズを調節し、用いたコントロールバーベースの総量を1人分あたり33.3gに標準化した。これにより、低グアーガム(約15.8%)/カノーラ油(約16.0%)レベル複合体については、1人分のサイズが46.0g(全配合に対するグアーガムレベル5.0%)となり、並びに高グアーガム(約26.5%)/カノーラ油(約20.6%)レベル複合体については、40.9g(全配合に対するガムレベル5.0%)となった。この調節を行うことで、各複合体の実験において胃/腸内粘度モデルに添加されるコントロールバーベースを同量に維持した。デンプン‐グアー乾燥ブレンドによるバーの上に適切量のカノーラ油を添加して、模擬オイル含有複合体とした。
【0114】
堅さ、咀嚼性、粘着性、および異臭の4つの属性を、9段階の嗜好尺度で評価した。粘着性および異臭については、スコア4を許容される限界として、5もしくはそれ以上を許容されないとして分類した。咀嚼性および堅さについては、バーに対する個人的な感覚に基づいて順位付けを行い、例えば、グラノーラバーが9、フルーツバーが1である。スナックバーサンプルは、評価の前日にベンチトップで作製し(密封容器中室温にて保存)、バーを平衡状態とした。感覚スコアは、比較可能なように5人のメンバーの平均を取った。主たる不合格モードとして認識された重要属性は、粘着性と異臭であった。
【0115】
表18および19の感覚試験結果は、デンプン‐グアー‐オイル複合体で作製されたバーの粘着性および異臭に関するスコアが、乾燥ブレンドコントロールで作製されたバーと比較して、より低かったことを示している。
【0116】
【表20】
【0117】
【表21】
【0118】
インビトロでの胃/腸内粘度
試験成分を含有するバーを、上記で詳述した胃モデルアッセイにて実験した。完全水和グアーガムゴールドスタンダードレファレンスを含むすべてのサンプルを、同等のグアーガムレベルで分析した。腸内フェーズ粘度データは、完全水和グアーガムレファレンスに対する曲線下面積(AUC)%として表す。表20のデータから、複合体からのガムが、完全水和ガムレファレンスと比較して77%以上の増粘力を示すことが分かり、これは、オイルなしで作製された複合体と非常に類似している。
【0119】
【表22】
明細書開示を要約すれば、下記のとおりです。
〔項1〕
難消化性デンプン含有量が少なくとも70%(重量/重量)であるデンプンを含有するデンプン、およびハイドロコロイドを含む、複合体。
〔項2〕
前記デンプンが、高アミロースデンプンである、項1に記載の複合体。
〔項3〕
前記デンプンが、高アミローストウモロコシデンプンである、項1に記載の複合体。
〔項4〕
前記デンプンが、水熱処理されたデンプンである、項1〜3のいずれか一項に記載の複合体。
〔項5〕
前記ハイドロコロイドが、非イオン性ガムである、項1〜4のいずれか一項に記載の複合体。
〔項6〕
前記ガムが、グアーガム、コンニャク、イナゴマメガム、タラガムから成る群より選択される、項5に記載の複合体。
〔項7〕
前記ガムが、グアーガムである、項5に記載の複合体。
〔項8〕
前記複合体のデンプン:ハイドロコロイドの比(重量/重量)が、少なくとも70:30である、項1〜7のいずれか一項に記載の複合体。
〔項9〕
さらにオイルを含む、項1〜8のいずれか一項に記載の複合体。
〔項10〕
前記オイルが、前記複合体に対して10〜25%(重量/重量)の量で存在する、項9に記載の複合体。
〔項11〕
項1〜10のいずれか一項に記載の複合体を作製するプロセスであって、前記デンプンおよびハイドロコロイドを混合してブレンドを形成すること、前記乾燥ブレンドを押出し機内にて水で水和すること、並びに前記ブレンドを押出し処理して複合体を形成することを含む、プロセス。
〔項12〕
前記水和されたブレンドにオイルを添加することをさらに含む項11に記載のプロセス。
〔項13〕
項1〜10のいずれか一項に記載の複合体、および追加の食用成分を含む、食品。
〔項14〕
前記複合体が、5〜75%(重量/重量)の量である、項13に記載の食品。
〔項15〕
項1〜10のいずれか一項に記載の複合体を少なくとも7.5g摂食することを含む、満腹感を増加させる方法。
〔項16〕
同一のカロリー含有量である容易に消化可能である10DEのマルトデキストリンの摂食後のカロリー摂取量と比較して、摂食後少なくとも2時間にわたってカロリー摂取量が少なくとも10%低下する、項15に記載の方法。
〔項17〕
満腹感を増加させるための、請求項1〜10のいずれか一項に記載の複合体の使用。