【実施例】
【0040】
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例は、本発明の代表的な実施例の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。
【0041】
<実験例1>
実験例1では、澱粉分解物の具体的な糖組成が、その特性にどのように影響するかを検討した。
【0042】
(1)試験方法
[枝作り酵素]
本実験例では、枝作り酵素の一例として、WO00/58445の方法に則って、精製したRhodothermus obamensis由来の酵素(以下「枝作り酵素」とする)を用いた。
【0043】
なお、枝作り酵素の活性測定は、以下の方法で行った。
基質溶液として、0.1M酢酸 緩衝液(pH5.2)にアミロース(Sigma社製,A0512)を0.1質量%溶解したアミロース溶液を用いた。
50μLの基質液に50μLの酵素液を添加し、30℃で30分間反応させた後、ヨウ素-ヨウ化カリウム溶液(0.39mMヨウ素−6mMヨウ化カリウム−3.8mM塩酸混合用液)を2mL加え反応を停止させた。ブランク溶液として、酵素液の代わりに水を添加したものを調製した。反応停止から15分後に660nmの吸光度を測定した。枝作り酵素の酵素活性量1単位は、上記の条件で試験する時、660nmの吸光度を1分間に1%低下させる酵素活性量とした。
【0044】
[DE]
「澱粉糖関連工業分析法」(澱粉糖技術部会編)のレインエイノン法に従って算出した。
【0045】
[分子量]
下記の表1に示す条件で、ゲルろ過クロマトグラフィーにて分析を行った。
分子量スタンダードとして、ShodexスタンダードGFC(水系GPC)カラム用Standard P-82(昭和電工株式会社製)を使用し、分子量スタンダードの溶出時間と分子量の相関から算出される検量線に基づいて、試作品の分子量を測定した。
【0046】
【表1】
【0047】
[澱粉分解物中のDP8〜9である分岐鎖又はDP3〜7である分岐鎖の含有量]
a.未処理の澱粉分解物中のDP8〜9又はDP3〜7である糖鎖の含有量の測定
Brix1%に調製した澱粉分解物溶液について、下記表2に示す条件で液体クロマトグラフィーにて分析を行い、保持時間に基づいて、DP8〜9又はDP3〜7の含量を測定した。
【0048】
【表2】
【0049】
b.分岐鎖が切られた状態の澱粉分解物の枝切り酵素処理物中のDP8〜9又はDP3〜7である糖鎖の含有量の測定
Brix5%に調整した澱粉分解物溶液200μLに、1M酢酸緩衝液(pH5.0)を2μL、イソアミラーゼ(Pseudomonas sp.由来、Megazyme製)を固形分(g)当たり125ユニット、プルラナーゼ(Klebsiella planticola由来、Megazyme製)を固形分(g)当たり800ユニット添加し、水で全量400μLになるように調整した。これを40℃で24時間酵素反応させた後、煮沸により反応を停止した。これに600μLの水を加え、12000rpmにて5分間遠心分離を行った。上清900μLを脱塩、フィルター処理後、表2に示す条件で液体クロマトグラフィーにて分析を行い、保持時間に基づいて、DP8〜9又はDP3〜7の含量を測定した。
【0050】
c.澱粉分解物中のDP8〜9又はDP3〜7である分岐鎖の含有量の算出
前記bで求めたDP8〜9の含量から、前記aで求めたDP8〜9の含量を引くことにより、澱粉分解物中のDP8〜9である分岐鎖の含有量を算出した。同様に、前記bで求めたDP3〜7の含量から、前記aで求めたDP3〜7の含量を引くことにより、澱粉分解物中のDP3〜7である分岐鎖の含有量を算出した。
【0051】
[評価方法]
(a)乳化安定性
βカロテンで着色した食用菜種油(昭和産業株式会社製)12.9gに固形分30%に調整した各澱粉分解物17.1gを加え、ホモジナイザー(CM−200、アズワン株式会社製)で16,000rpm、5分間撹拌して均質化した。均質化した混合液20gを、直径18mm、長さ180mmの試験管に分注し、25℃で24時間静置した。乳化相の幅を測定し、試験管の底面から液面までの高さを100としたときの、乳化相の幅の割合を乳化安定性の指標とした。乳化している例(実施例7)及び分離している例(比較例1)の写真を、
図1に示す。
【0052】
(2)実施例・比較例の製法
[実施例1]
10質量%消石灰にてpH5.8に調整した30重量%のコーンスターチスラリーに、αアミラーゼ(ターマミルSC、ノボザイムズ ジャパン株式会社製)を、固形分(g)当たり0.2質量%添加し、ジェットクッカー(温度110℃)で液化して、この液化液を95℃で保温して、継時的にDEを測定して、DE12になった時点で、塩酸でpH4.0に調整し、煮沸により反応を停止した。反応を停止した糖液のpHを6.0に調整した後、枝作り酵素を固形分(g)当たり500ユニット添加し、65℃で50時間反応させた。この澱粉分解物の溶液を、活性炭脱色、イオン精製し、固形分濃度50質量%に濃縮した。更に濃縮液をスプレードライヤーで粉末化し、実施例1の澱粉分解物を得た。
【0053】
[実施例2]
10質量%塩酸にてpH2.5に調整した30質量%のコーンスターチスラリーを、140℃の温度条件でDE3まで分解した。常圧に戻した後、消石灰を用いて中和することにより反応を停止した糖液のpHを5.8に調整した後、αアミラーゼ(リコザイムスープラ、ノボザイムズ ジャパン株式会社製)を、固形分(g)当たり0.02質量%添加し、95℃で反応を行い、経時的にDEを測定して、DEが10になった時点で、塩酸でpH4.0に調整し、煮沸により反応を停止した。反応を停止した糖液のpHを6.0に調整した後、枝作り酵素を固形分(g)当たり1000ユニット添加し、65℃で40時間反応させた。更にαアミラーゼ(リコザイムスープラ、ノボザイムズ ジャパン株式会社製)を、固形分(g)当たり0.02質量%添加し、80℃で反応を行い、経時的にDEを測定して、DEが15になった時点で、塩酸でpH4.0に調整し、煮沸により反応を停止した。この澱粉分解物の溶液を、活性炭脱色、イオン精製し、固形分濃度60質量%に濃縮した。更に濃縮液をスプレードライヤーで粉末化し、実施例2の澱粉分解物を得た。
【0054】
[実施例3]
10質量%塩酸にてpH2.5に調整した20質量%のワキシーコーンスターチスラリーを、140℃の温度条件でDE3まで分解した。常圧に戻した後、消石灰を用いて中和することにより反応を停止した糖液のpHを6.0に調整した後、枝作り酵素を固形分(g)当たり400ユニット添加し、65℃で30時間反応させた。この澱粉分解物の溶液を、活性炭脱色、イオン精製し、固形分濃度40質量%に濃縮した。更に濃縮液をスプレードライヤーで粉末化し、実施例3の澱粉分解物を得た。
【0055】
[実施例4]
10質量%塩酸にてpH2.5に調整した30質量%のコーンスターチスラリーを、140℃の温度条件でDE2まで分解した。常圧に戻した後、消石灰を用いて中和することにより反応を停止した糖液のpHを5.8に調整した後、αアミラーゼ(ターマミルSC、ノボザイムズ ジャパン株式会社製)を、固形分(g)当たり0.02質量%添加し、95℃で反応を行い、経時的にDEを測定して、DEが7になった時点で、塩酸でpH4.0に調整し、煮沸により反応を停止した。反応を停止した糖液のpHを6.0に調整した後、枝作り酵素を固形分(g)当たり400ユニット添加し、65℃で60時間反応させた。更にαアミラーゼ(ターマミルSC、ノボザイムズ ジャパン株式会社製)を、固形分(g)当たり0.02質量%添加し、80℃で反応を行い、経時的にDEを測定して、DEが11になった時点で、塩酸でpH4.0に調整し、煮沸により反応を停止した。この澱粉分解物の溶液を、活性炭脱色、イオン精製し、固形分濃度50質量%に濃縮した。更に濃縮液をスプレードライヤーで粉末化し、実施例4の澱粉分解物を得た。
【0056】
[実施例5]
10質量%塩酸にてpH2.5に調整した30質量%のコーンスターチスラリーを、140℃の温度条件でDE5まで分解した。常圧に戻した後、消石灰を用いて中和することにより反応を停止した糖液のpHを5.8に調整した後、αアミラーゼ(リコザイムスープラ、ノボザイムズ ジャパン株式会社製)を、固形分(g)当たり0.02質量%添加し、95℃で反応を行い、経時的にDEを測定して、DEが9になった時点で、塩酸でpH4.0に調整し、煮沸により反応を停止した。反応を停止した糖液のpHを6.0に調整した後、枝作り酵素を固形分(g)当たり600ユニット添加し、65℃で40時間反応させた。更にαアミラーゼ(リコザイムスープラ、ノボザイムズ ジャパン株式会社製)を、固形分(g)当たり0.02質量%添加し、80℃で反応を行い、経時的にDEを測定して、DEが14になった時点で、塩酸でpH4.0に調整し、煮沸により反応を停止した。この澱粉分解物の溶液を、活性炭脱色、イオン精製、濃縮(固形分60質量%)して、実施例5の糖質を得た。
【0057】
[実施例6]
10質量%塩酸にてpH2.5に調整した30質量%のコーンスターチスラリーを、140℃の温度条件でDE6まで分解した。常圧に戻した後、消石灰を用いて中和することにより反応を停止した糖液のpHを5.8に調整した後、αアミラーゼ(クライスターゼT10S、天野エンザイム株式会社製)を、固形分(g)当たり0.02質量%添加し、95℃で反応を行い、経時的にDEを測定して、DEが8になった時点で、塩酸でpH4.0に調整し、煮沸により反応を停止した。反応を停止した糖液のpHを6.0に調整した後、枝作り酵素を固形分グラム当たり400ユニット添加し、65℃で60時間反応させた。更にαアミラーゼ(クライスターゼT10S、天野エンザイム株式会社製)を、固形分(g)当たり0.02質量%添加し、80℃で反応を行い、経時的にDEを測定して、DEが13になった時点で、塩酸でpH4.0に調整し、煮沸により反応を停止した。この澱粉分解物の溶液を、活性炭脱色、イオン精製し、固形分濃度50質量%に濃縮した。更に濃縮液をスプレードライヤーで粉末化し、実施例6の澱粉分解物を得た。
【0058】
[実施例7]
10質量%塩酸にてpH2.5に調整した30質量%のコーンスターチスラリーを、140℃の温度条件でDE4まで分解した。常圧に戻した後、消石灰を用いて中和することにより反応を停止した糖液のpHを5.8に調整した後、αアミラーゼ(リコザイムスープラ、ノボザイムズ ジャパン株式会社製)を、固形分(g)当たり0.02質量%添加し、95℃で反応を行い、経時的にDEを測定して、DEが8になった時点で、塩酸でpH4.0に調整し、煮沸により反応を停止した。反応を停止した糖液のpHを6.0に調整した後、枝作り酵素を固形分(g)当たり500ユニット添加し、65℃で45時間反応させた。更にαアミラーゼ(リコザイムスープラ、ノボザイムズ ジャパン株式会社製)を、固形分(g)当たり0.02質量%添加し、80℃で反応を行い、経時的にDEを測定して、DEが9になった時点で、塩酸でpH4.0に調整し、煮沸により反応を停止した。この澱粉分解物の溶液を、活性炭脱色、イオン精製し、固形分濃度50質量%に濃縮した。更に濃縮液をスプレードライヤーで粉末化し、実施例7の澱粉分解物を得た。
【0059】
[比較例1]
パインデックス#1(松谷化学工業株式会社製)を使用した。
【0060】
[比較例2]
パインデックス#2(松谷化学工業株式会社製)を使用した。
【0061】
[比較例3]
クラスターデキストリン(グリコ栄養食品株式会社製)を使用した。
【0062】
[比較例4]
BLD−8(参松工業株式会社製)を使用した。
【0063】
[比較例5]
10質量%消石灰にてpH5.8に調整した30重量%のコーンスターチスラリーに、αアミラーゼ(ターマミルSC、ノボザイムズ ジャパン株式会社製)を、固形分(g)当たり0.2質量%添加し、ジェットクッカー(温度110℃)で液化して、この液化液を95℃で保温して、継時的にDEを測定して、DE17になった時点で、塩酸でpH4.0に調整し、煮沸により反応を停止した。この澱粉分解物の溶液を、活性炭脱色、イオン精製し、固形分濃度50質量%に濃縮した。更に濃縮液をスプレードライヤーで粉末化し、比較例5の澱粉分解物を得た。
【0064】
[比較例6]
10質量%塩酸にてpH2.5に調整した30質量%のタピオカスターチスラリーを、140℃の温度条件でDE3まで分解した。常圧に戻した後、消石灰を用いて中和することにより反応を停止した糖液のpHを5.8に調整した後、αアミラーゼ(クライスターゼT10S、天野エンザイム株式会社製)を、固形分(g)当たり0.02質量%添加し、95℃で反応を行い、経時的にDEを測定して、DEが14になった時点で、塩酸でpH4.0に調整し、煮沸により反応を停止した。反応を停止した糖液のpHを6.0に調整した後、枝作り酵素を固形分(g)当たり700ユニット添加し、65℃で40時間反応させた。この澱粉分解物の溶液を、活性炭脱色、イオン精製し、固形分濃度50質量%に濃縮した。更に濃縮液をスプレードライヤーで粉末化し、比較例6の澱粉分解物を得た。
【0065】
[比較例7]
実施例7の澱粉分解物を30質量%に調整し、pHを6.0に調整した後、αアミラーゼ(リコザイムスープラ、ノボザイムズ ジャパン株式会社製)を、固形分(g)当たり0.02質量%添加し、80℃で反応を行い、経時的にDEを測定して、DEが19になった時点で、塩酸でpH4.0に調整し、煮沸により反応を停止した。この澱粉分解物の溶液を、活性炭脱色、イオン精製し、固形分濃度50質量%に濃縮した。更に濃縮液をスプレードライヤーで粉末化し、比較例7の澱粉分解物を得た。
【0066】
(3)測定
前記で得られた実施例1〜7及び比較例1〜7について、それぞれ、澱粉分解物中のDE、DP8〜9である分岐鎖の含有量、分子量を、前述した方法で測定した。また、乳化能について、前述した方法で評価した。結果を下記の表3に示す。
【0067】
【表3】
【0068】
表3に示す通り、DP8〜9の分岐鎖の含有量が7質量%以上、かつ、分子量14000〜80000の画分の含有量が31〜60質量%の実施例1〜7は、全て良好な乳化安定作用を有していた。一方、DP8〜9の分岐鎖の含有量が7質量%未満、かつ、分子量14000〜80000の画分の含有量が31質量%未満の比較例2、5及び6は、乳化安定性を全く有さなかった。また、分子量14000〜80000の画分の含有量は31〜60質量%の範囲内であっても、DP8〜9の分岐鎖の含有量が7質量%未満である比較例1及び3についても、乳化安定性を全く有さなかった。更に、DP8〜9の分岐鎖の含有量が7質量%以上であっても、分子量14000〜80000の画分の含有量が31質量%未満の比較例4及び7については、わずかに乳化安定作用を示していたが、実施例1〜7に比べると低い結果であった。
【0069】
実施例内で比較すると、分子量14000〜80000の画分の含有量がほぼ同等の実施例4及び5においては、DP8〜9の分岐鎖の含有量が8質量%以上の実施例5の方が乳化安定性がより高い結果であった。また、DP8〜9の分岐鎖の含有量がほぼ同等の実施例3及び4においては、分子量14000〜80000の画分の含有量が35質量%以上の実施例3の方が乳化安定性がより高い結果であった。
【0070】
更に、比較例4は、DP8〜9の分岐鎖の含有量が7質量%以上であり、分子量14000〜80000の画分の含有量が29.6質量%と、本発明の範囲より少し少ない例であるが、DP3〜7の分岐鎖の含有量が15質量%を超えるために、乳化安定作用が低い結果であった。
【0071】
なお、一例として、実施例7の澱粉分解物、及び、実施例7の澱粉分解物を前記「b.分岐鎖が切られた状態の澱粉分解物の枝切り酵素処理物中のDP8〜9又はDP3〜7である糖鎖の含有量の測定」における方法で枝切り酵素処理した酵素処理物について、前記表1に示す条件のゲルろ過クロマトグラフィーにて分析したチャートを
図2に示す。分子量スタンダードの溶出時間に基づいて算出した、分子量14000〜80000の画分の溶出時間は、約16〜19分である。
図2に示す通り、澱粉分解物の分子量14000〜80000の画分は、枝切り酵素処理を行うことで、低分子画分へ移行していることが分かった。この結果から、澱粉分解物の分子量14000〜80000の画分に、DP8〜9の分岐鎖を有する分岐糖鎖が含まれていることが確認できた。
【0072】
<実験例2>
実験例2では、前記実験例1で製造した澱粉分解物を、実際の飲食品に適用した場合の乳化能について、検証した。
【0073】
(1)試験例1:分離液状ドレッシング
サラダ油150g、食酢50g、塩5g、砂糖5g、固形分30質量%に調整した下記表4に示す実施例又は比較例の澱粉分解物水溶液50gを混合したものを密閉した容器にいれて、手で激しく上下に1分間撹拌した後、5分間静置した。試作したドレッシングが、最も均一に混合した状態を維持しているものを5点、最も分離しているものを1点として、5段階で評価した。
【0074】
【表4】
【0075】
表4に示す通り、実施例3及び5の澱粉分解物を使用したドレッシングは、撹拌後時間が経過しても分離が起こりにくく、喫食時に良好な分散状態を維持していた。この結果から、本発明に係る乳化安定剤をドレッシングに用いれば、ドレッシングを撹拌後、すぐに分離が起こらないため、喫食時に油相や水相が偏って容器から出ることがなく、複数回使用してもドレッシングの油相と水相のバランスが崩れることがないことが分かった。また、ドレッシングを撹拌して油相と水相を混合した後、小さい容器に分注する場合にも、偏りなく均一に分注することができる。
【0076】
(2)試験例2:メレンゲ
卵白40g、砂糖58g、油性香料0.5g、下記表5に示す実施例又は比較例の澱粉分解物1.5gを混合し、ハンドミキサーで10分間撹拌した。試作したメレンゲが最も固まっているものを5点、最も固まっていないものを1点として、5段階で評価した。
【0077】
【表5】
【0078】
表5に示す通り、実施例2及び7の澱粉分解物を使用したメレンゲは、泡立ちが良く、10分間の撹拌で十分にメレンゲ状に仕上げることができた。この結果から、メレンゲは、卵白に油脂が混ざると、泡立ちが悪く泡立てた後もすぐにつぶれてしまうという性質があるが、本発明に係る乳化安定剤を添加すると油脂が存在してもきれいに泡立てることができ、つぶれることがないことが分かった。また、本発明に係る乳化安定剤を用いることで、脂溶性の香料や着色料を卵白に添加して特徴のあるメレンゲを製造することができる。
【0079】
(3)試験例3:経腸栄養剤
乳たんぱく55g、植物油22g、食塩2.3g、塩化カリウム1.5g、難消化性デキストリン10g、塩化カルシウム0.75g、クエン酸鉄ナトリウム10mg、β-カロテン1.8mg、ビタミンB
11.6g、ビタミンB
21.8mg、下記表6に示す実施例又は比較例の澱粉分解物160gを混合し、全量が1000mLになるように加水した。これを70℃に加温した状態で高圧ホモジナイザーで乳化した後、20℃に冷却してから1時間静置後の外観を観察した。試作した経腸栄養剤が最も乳化した状態を維持しているものを5点、最も分離しているものを1点として、5段階で評価した。
【0080】
【表6】
【0081】
表6に示す通り、実施例4及び7の澱粉分解物を使用した経腸栄養剤は、乳化後時間が経過しても分離が起こりにくく、乳化状態を維持していた。この結果から、本発明に係る乳化安定剤を経腸栄養剤に添加することにより、経腸栄養剤の分離を抑制し、乳化状態を維持できることが分かった。一般的に、経腸栄養剤は乳化剤を配合して製造することが多いが、本発明に係る乳化安定剤を用いることで、食品添加物に分類される乳化剤無添加の経腸栄養剤や食品添加物に分類される乳化剤の使用量の少ない経腸栄養剤を製造することができる。
【0082】
(4)試験例4:紅茶
紅茶葉15gに沸騰させた脱イオン水800mLを加え、3分間抽出したのち、No.5Cのろ紙でろ過した。この紅茶抽出液100mLに対して、下記表7に示す実施例又は比較例の澱粉分解物4gを添加し、スプーンで30秒間撹拌し、20℃に冷却してから1時間静置後の外観を観察した。試作した紅茶が最も透明なものを5点、最も濁りや沈殿が激しいものを1点として、5段階で評価した。
【0083】
【表7】
【0084】
表7に示す通り、実施例1及び6の澱粉分解物を使用した紅茶は、時間経過による沈殿の発生が抑制されていた。一方、比較例1及び比較例4の澱粉分解物を添加した紅茶は、紅茶に含まれるタンニン等に由来すると考えられる沈殿の発生が激しかった。この結果から、本発明に係る乳化安定剤を紅茶に添加することにより、紅茶に含まれるタンニン等に由来すると考えられる沈殿の発生を抑制することができ、透明で外観の良好な紅茶を製造することができることが分かった。
【0085】
(5)試験例5:カフェオレ
コーヒードリッパーに、粉砕したコーヒー豆50gを載せたペーパーフィルターをセットした。これに95℃の脱イオン水800mLを注ぐことで、コーヒーを抽出した。このコーヒー抽出液100mLに対して、下記表8に示す実施例又は比較例の澱粉分解物5gを添加、混合したあとに、牛乳を70mL添加し、スプーンで30秒間撹拌した。撹拌後のコーヒーを20℃に冷却してから1時間静置後、液面の状態を観察し、最も均一に牛乳が混合されているものを5点、最も浮遊物が多いものを1点として、5段階で評価した。
【0086】
【表8】
【0087】
表8に示す通り、実施例2及び7の澱粉分解物を使用したカフェオレは、牛乳が均一に混合され、時間経過による分離が抑制されていた。この結果から、本発明に係る乳化安定剤をカフェオレに添加することにより、牛乳が均一に混合され、時間経過による分離も抑制された外観の良好なカフェオレを製造することができることが分かった。