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  • 特許-低カロリー食品用の増量材 図1
  • 特許-低カロリー食品用の増量材 図2
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-23
(45)【発行日】2022-03-31
(54)【発明の名称】低カロリー食品用の増量材
(51)【国際特許分類】
   A23L 33/125 20160101AFI20220324BHJP
【FI】
A23L33/125
【請求項の数】 3
(21)【出願番号】P 2018076789
(22)【出願日】2018-04-12
(65)【公開番号】P2019180311
(43)【公開日】2019-10-24
【審査請求日】2021-02-04
(73)【特許権者】
【識別番号】000188227
【氏名又は名称】松谷化学工業株式会社
(72)【発明者】
【氏名】南 真知子
(72)【発明者】
【氏名】平木 創太郎
【審査官】安孫子 由美
(56)【参考文献】
【文献】特開2010-178683(JP,A)
【文献】特開2012-232908(JP,A)
【文献】特開平1-157357(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A23
JSTPlus/JMEDPlus/JST7580(JDreamIII)
CAplus/REGISTRY/MEDLINE/EMBASE/BIOSIS/FSTA/CABA(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
D-ソルボースからなる、低カロリー打錠食品用の固体状増量材。
【請求項2】
カロリー値がゼロである、請求項1記載の固体状増量材。
【請求項3】
請求項1又は2記載の固体状増量材を含んでなる打錠食品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、D-ソルボースからなる、吸湿しにくい低カロリー食品用の増量材に関する。
【背景技術】
【0002】
高甘味度甘味料など少量で味を呈する素材は、使用量がごく少量となるため、他の素材(増量材)と混合して使用することが一般的である。そして、その増量材としては、デキストリンが多く用いられている(例えば、特許文献1)。
【0003】
しかし、デキストリンは、難消化性デキストリンを除き、4kcal/gであって、増量材として低カロリー食品に使用すると、その食品のカロリー値が上昇し、低カロリーの目的は達成できなくなる。また、デキストリンは、その分解度によって溶解性に違いはあるものの、単分子である単糖や塩と比較すると溶解しづらいという難点もある。
【0004】
そこで、カロリー値がゼロとして知られる単糖のD-アルロース(D-プシコース)を低カロリー食品用の増量材として用いることが考えられる(特許文献2)。しかし、D-アルロースは水に溶解しやすいものの、吸湿性が高く、増量材として用いた場合に固結するという難点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開平05-176717号公報
【文献】WO2008/059623
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明が解決しようとする課題は、溶解性に優れるとともに、吸湿しにくい低カロリー食品用の増量材であって、カロリー値がゼロである増量材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
そこで、本発明者らは、かかる課題を解決すべく種々検討したところ、意外にも、溶解性に優れる単糖のひとつであるD-ソルボースが、ヒトに代謝されず、カロリー値がゼロであることを見出すとともに、上記課題を解決できることを見出した。
【0008】
すなわち、本発明は上記に基づき完成されたものであり、以下から構成される。
[1]D-ソルボースからなる、低カロリー食品用の増量材。
[2]カロリー値がゼロである、請求項1記載の増量材。
[3]請求項1又は2記載の増量材を含んでなる食品。
【発明の効果】
【0009】
D-ソルボースをカロリー値ゼロの増量材として、他の素材と組み合わせることにより、食品の味質や物性の調整に有利に利用できることとなる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】10g/200mlのフラクトオリゴ糖又はD-ソルボース飲料を摂取してから14時間までの水素ガス濃度変化量の曲線下面積値(△AUC、ppm/14時間)を示す(*印は有意差があったことを示す)。
図2】左から順に、D-フラクトース、D-プシコース、D-マンノース、D-ソルボースのタブレット各5個ずつを37℃・相対湿度80%の恒温恒湿器で18時間保存した後の様子。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明において「低カロリー食品」とは、日本食品標準成分表(7訂)記載の通常の食品のエネルギー値(kcal)より低いもの、又は、製品表示において、「カロリーオフ」、「低カロリー」、「糖質オフ」、「糖質カット」、「糖類ゼロ」、「糖類カット」など、通常の食品よりカロリー値が低いものであると消費者の認知を促す記載があるものをいう。
【0012】
一般に、「増量材」とは、食品における使用量が少量である素材(例えば、アミノ酸、ビタミン、高甘味度甘味料など)を粉体や液体に均一に分散させるための助材をいうが、そのような素材と組み合わせずとも、それ単独で食品に「コク」や「厚み」といった、五味以外の味質や構造を与えることができるものをいう。また、その形態は固体であることを要するが、粉状か顆粒状かの別は問わない。
【0013】
本発明の増量剤が適する食品形態は限定されるものではないが、本発明の増量剤は、その結晶の形状が特徴的(四から六面体様の短状結晶)であることに加え、Dーフラクトース(4kcal/g)、Dーアルロース(0kcal/g)、Dータガトース(2kcal/g)などの他のケトースに比べると水への溶解性が低いという特徴があるため、これらの特徴を有意に利用できる食品形態、例えば、卓上甘味料、ミックス粉、タブレット(打錠品)、ガム、チョコレートといった固形状食品に適する。
【0014】
本発明において「カロリー値がゼロ」とは、ヒト代謝試験において、カロリー値が1未満のものをいう。
【0015】
これ以降、実施例をもって本発明について詳細に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
【実施例
【0016】
<ヒトにおけるD-ソルボース摂取時の吸収および発酵利用性の評価>
(被験物質)
呼気水素ガスおよび尿中排泄率の測定には、試験試料としてD-ソルボース(株式会社希少糖生産技術研究所製、純度96.3%)を用いた。
なお、呼気水素ガス測定では、比較対照として、小腸で消化吸収されずに大腸まで到達して大腸で完全発酵されるフラクトオリゴ糖(株式会社明治フードマテリア製、「メイオリゴP(粉末)」純度95%)を用い、ブランク(空試料)は水のみの摂取とした。試験試料及びフラクトオリゴ糖は、それぞれ固形分として10gを水で200mlに定容して用いた。
また、炭水化物代謝量の測定では、比較対照として、小腸で速やかに吸収され代謝されるグルコース(キシダ化学株式会社製、「特級」)を用い、ブランク(空試料)は水のみの摂取とした。試験試料及びグルコースは、それぞれ固形分として15gを水で200mlに定容して用いた。
【0017】
(被験者)
試験は、「ヘルシンキ宣言」(1964年承認,2013年追加)の精神に則り、「臨床研究に関する倫理指針」(厚生労働省告示 平成21年4月1日施行)に従って実施した。被験者は、消化器疾患及び呼吸器疾患を有しない、公募ボランティアの健常成人男女12名で開始した。ところが、1名が自己都合により試験を中止したため解析対象から除外して残り11名を解析対象者とした。
【0018】
(呼気水素ガス、尿の採集)
被験者に、上述した被験物質(D-ソルボース)入り飲料、比較対照物質(フラクトオリゴ糖)入り飲料、空飲料(水)のそれぞれの試験飲料を1週間以上の休止期をあけて、ランダムにクロスオーバーで摂取させた。試験前日はアルコールの摂取を禁止し、指定の夕食(A)を21時までに摂取した以降は、水及び茶飲料以外の飲食を禁じた。夕食(A)は、食物繊維、乳酸菌、発酵性のある糖質など、腸内細菌が発酵に利用する可能性のある物質をほとんど含まないメニュー(カレー、親子丼、牛丼、中華丼など)から選択させて提供した。
試験当日は、朝食を摂らずに試験に参加させ、体調に問題のないことを確認し、9時に空腹時呼気をコレクションバッグに採集後、被験物質を摂取させた。被験物質摂取後14時間まで1時間ごとに呼気を採集し、これと並行して48時間後まで採尿を行った。呼気採集が終了する14時間後までは、指定の昼食、夕食(B)、水のみの摂取とした。
なお、昼食は、12時に水素ガスを産生しない食品、すなわち、ツナフレーク(1缶)、ゆで卵(1個)、ベビーチーズ(2個)を摂取させ、19時以降に夕食(B)(牛丼、親子丼、中華丼など)から選択させて提供した。最後の呼気(14時間後)を採集した後から採尿終了までの飲食は、通常通りとした。
試験中(採尿終了までの48時間)は、被験物質を含まない食事や飲料を摂取し、暴飲暴食をしないよう指導した。
採尿は、被験物質摂取前に排尿しておき、被験物質摂取後48時間までの尿を、容器(住友ベークライト株式会社製、「ユリンメートP」)に採集させ、(1)0~3時間、(2)3~7時間、(3)7~24時間、(4)24~48時間、に分けて採集した。採尿量は、(1)と(2)で全量を、(3)と(4)では採尿ごとに1/50量を取って蓄尿した。
【0019】
(炭水化物代謝量の測定)
被験者に、それぞれの試験飲料を1週間以上の休止期をあけてランダムにクロスオーバーで摂取させた。試験前日はアルコールの摂取を禁止し、指定の夕食(A)を21時までに摂取させ、それ以降は水あるいは茶飲料以外の飲食を禁じた。試験当日は、朝食を摂取せずに試験に参加させ、体調に問題のないことを確認し、9時に空腹状態にてエアロモニターAE-310S(ミナト医科学株式会社製)で呼気を測定した後、試験飲料を摂取させた。試験飲料摂取3時間後まで30分ごとに呼気の測定を行った。呼気ガス測定は被験者にマスクを装着させ、イスに座らせた状態で6分間安静に呼吸させ、1分毎に呼気中のO消費量(VO;L/min)およびCO排泄量(VCO;L/min)を測定した。また,試験飲料摂取前に排尿させ、呼気採集中の尿を容器(ユリンメートP)に採尿ごとに1/50量を取り蓄尿した。
【0020】
(大腸発酵率の算出)
呼気水素ガス濃度は、呼気水素・メタン分析装置BGA-1000D(株式会社呼気生化学栄養代謝研究所製)を用いて測定した。ブランクである水摂取時の値を補正した各被験物質の水素ガス濃度の変化量から曲線下面積(△AUC)を求め、フラクトオリゴ糖摂取時の△AUCを100%として大腸発酵率を算出した。
【0021】
(尿中排泄率の算出)
尿中の被験物質は、イオン交換樹脂(アンバーライトIRA-67とアンバーライト200CTを1:1で混合)にて脱塩処理後、濃縮して20mLに定容しフィルター(孔径 0.20μm)でろ過したものを検液とし、高速液体クロマトグラフィー(以下、「HPLC」という。)を用いて測定した。内部標準物質は0.4%スクロース(キシダ化学株式会社製)を用いた。HPLCの操作条件は、カラム:MCI GEL CK08EC(三菱化学株式会社製)、検出器:示差屈折計、カラム温度:80℃、流速:0.4mL/min、注入量:10μL、移動相:HPLC用蒸留水とした。HPLC測定で得られた尿中排泄量から摂取量当たりの割合を算出し、尿中排泄率とした。
【0022】
(炭水化物代謝量の算出)
消費量およびCO排泄量は6分間の呼気測定のうち、4~6分(3分間)の値を平均し計算に用いた。採集した尿は改良デュマ法に対応したSUMGRAPH NC-220F(株式会社住化分析センター)にて測定し、尿中窒素排泄量(Nu:g/min)を求めた。各測定値からElwynのエネルギー計算式を用い、体重(BW;kg)あたりの炭水化物代謝量(carbohydrate energy expenditure;CEE:kcal/min)を算出した。その計算式を下に示す。
【0023】
【数1】
【0024】
(統計解析)
以上より得られた結果は、平均値±標準偏差で示した。有意差検定は、一元配置分散分析及び対照飲料との多重比較(Dunnett)を行い、両側検定で5%未満の危険率を有意とした。統計解析ソフトは、SPSS ver.13.0Jを用いた。
【0025】
(呼気水素ガス測定による発酵分解率の評価)
フラクトオリゴ糖摂取時の呼気水素ガス濃度は、摂取後5時間まで上昇し、その後徐々に減少した。D-ソルボース摂取後の呼気水素ガス濃度は、被験物質摂取前と比較してほとんど変化はみられなかったが、7時間以降でやや上昇した。ブランクである水摂取後の呼気水素ガス濃度は摂取前とほとんど変化がなく、8時間以降でやや上昇がみられた。水素ガス濃度の変化量から求めた△AUCは、フラクトオリゴ糖摂取時243ppm/14hr、D-ソルボース摂取時58ppm/14hrであった(図1)。フラクトオリゴ糖摂取時の△AUCを100%とした場合、D-ソルボースの大腸発酵率は23.9%であった。
【0026】
(尿中への排泄率の評価)
D-ソルボースの48時間分の尿中排泄率は24.9%であった。
【0027】
(炭水化物代謝量(CEE)の評価)
対照であるグルコース摂取時のCEEは、摂取1時間後まで水摂取時と比較して有意に上昇した。D-ソルボース摂取後のCEEは、わずかな増減はあるものの水摂取時と比較して差異は認められなかった。
【0028】
(考察)
D-ソルボースの発酵分解率は24%、尿中排泄率は25%であり、炭水化物代謝の測定においてエネルギーとしての利用はなかった。このことから、残り51%のD-ソルボースは小腸での吸収を逃れ、大腸における発酵も受けず便中に排泄されたと推測された。自然界に存在量が少ないD-ソルボースの体内動態については、これまでにラットを用いた試験においても報告されていない。
なお、食品表示基準においてソルボースのエネルギー値は2とされているが、これは食品添加物や甘味料として用いられてきたL-ソルボースのエネルギー値である。これは、L-ソルボースはヒトの腸内細菌によって発酵されにくいことが報告されていることによる(松田 聡ら「L-ソルボースのヒトの腸内菌叢および短鎖脂肪酸生成に及ぼす影響」ビフィズス5: 41-49(1991) )。
よって、これらのことから、ソルボースはC-5位水酸基の立体配置の違いで異なる体内動態を有することが示唆された。
【0029】
日本食物繊維学会は、エネルギー評価方法について、(1)消化吸収され代謝されるものは4kcal/g、(2)消化吸収され代謝されずに尿中に排泄されるものは0kcal/g、(3)発酵性が明らかなものはその発酵率に2kcal/gを乗じるとしている(奥恒行ら「ルミナコイド素材のエネルギー評価結果報告」日本食物繊維学会誌15:70-77(2011))。そこで、この算出方法を用い、本試験で得られた結果(表1)をもとにD-ソルボースのエネルギー値の推定を試みたところ、2kcal/g×0.24=0.48kcal/gと推定された。
【0030】
また、D-マンノースおよびD-アロースについてもD-ソルボースと同様に評価した結果、D-マンノースの発酵分解率は93%、尿中排泄率は0%であった。D-アロースの発酵分解率は6%、尿中排泄率は67%であり、炭水化物代謝の測定よりエネルギーとしての利用はなかったため、残り27%のD-アロースは便中に排泄されたと推察された。このことから、エネルギー値はD-マンノース2kcal/g×0.93+4kcal/g×0.7=2.14kcal/g、D-アロース2kcal/g×0.06=0.12kcal/gと推定された。
【0031】
【表1】
【0032】
(タブレット)
D-ソルボース、D-フラクトース、D-プシコース及びD-マンノースの各糖を主成分とするタブレットを作製し、吸湿性試験を行った。
まず、上記各糖をクッキングミキサーで粉砕後、100メッシュ(目開き150μm)の篩を通して各糖試料を得た。次に、この各糖試料97gにショ糖脂肪酸エステル(リョートーシュガーエステルS-570、三菱ケミカルフーズ株式会社製)3gを混合し、その2.0gをハンドプレスSSP-10A(島津製作所)を用いて55kNで打錠することにより、直径20mmタブレットを10個ずつ得た。そのうちの各5個(3個容の容器2つにそれぞれ3個と2個を入れたもの)を70℃で一晩減圧乾燥した後、37℃相対湿度80%に設定した恒温恒湿器(SH-242、エスペック株式会社製)内に18時間静置し、目視(図2)と次式による算出値(重量増加率(%)、表2)をもって、タブレットの吸湿性を評価した。
【0033】
【数2】
【0034】
【表2】
【0035】
図2の写真に示すとおり、D‐フラクトース、D‐プシコース、D‐マンノースの各タブレットはいずれも全5個ともが18時間後には潮解していた。一方、D-ソルボースのタブレットは5個ともが外観に変化が全く見られなかった。
また、表2に示とおり、重量増加率(%)の算出値は、D‐ソルボースを主成分とするタブレットにおいてもっとも低かった。
以上より、本発明のD-ソルボースからなる増量材は0kcal/gであることから、吸湿しにくい低カロリー用増量材として好適であるといえる。
図1
図2