JP7045059B2

JP7045059B2 - 低カロリー食品用の増量材

Info

Publication number: JP7045059B2
Application number: JP2018076789A
Authority: JP
Inventors: 真知子南; 創太郎平木
Original assignee: Matsutani Chemical Industries Co Ltd
Current assignee: Matsutani Chemical Industries Co Ltd
Priority date: 2018-04-12
Filing date: 2018-04-12
Publication date: 2022-03-31
Anticipated expiration: 2038-04-12
Also published as: JP2019180311A

Description

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。

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）。

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。

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。

特開平０５－１７６７１７号公報ＷＯ２００８／０５９６２３

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。

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。

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。

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。

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）。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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜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。

（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。

（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。

（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_２消費量（ＶＯ_２；Ｌ／ｍｉｎ）およびＣＯ_２排泄量（ＶＣＯ_２；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。

（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。

（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：ＭＣＩＧＥＬＣＫ０８ＥＣ（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。

（炭水化物代謝量の算出）
Ｏ_２消費量およびＣＯ_２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ＳＵＭＧＲＡＰＨＮＣ－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（ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅｅｎｅｒｇｙｅｘｐｅｎｄｉｔｕｒｅ；ＣＥＥ：ｋｃａｌ／ｍｉｎ）を算出した。その計算式を下に示す。

（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、ＳＰＳＳｖｅｒ．１３．０Ｊを用いた。

（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。

（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。

（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。

（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。

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。

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。

（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。

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。

Claims

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。
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１又は２記載の固体状増量材を含んでなる打錠食品。