P1996-256731A 非ゲル性水溶性糖ビート繊維およびその製造方法

発明の詳細な説明

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、可溶性繊維を含む独特の糖組成物に関する。この糖組成物は、本質的には普通の糖の性質をもつが、有益なことには、相当の量の食物繊維を含み、これは結果として健康に有益である。この発明は糖ビートから得られる新規なタイプの可溶性繊維とこれを製造する方法をも提供する。最近では食物繊維の摂取の増加が英国の人々に勧められている。ここ数年間、可溶性繊維の割合は、食事療法中の人々の間で減り、一方、不溶性繊維の割合は増えている。食事療法中の人々に食物繊維を紹介することには様々な意見があるが、広範囲にわたる受け入れはみられていない。
【０００２】食物中の可溶性繊維は最も普通には、オーツ麦のふすま、ぬか又はオーツ麦のふすま、ぬかが豊富な朝食のシリアルによって補われている。多くの人々は、そのようなふすまが豊富な製品は、まずいということが分かっており、また、大多数の人々が、そのようなふすまが豊富な食物を、長期間消費することは期待できない。可溶性食物繊維を含む糖組成物は、一般的に知られている。水溶性繊維であるペクチンは、一般に食品産業によって、例えばジャム製造において、ゲル化物質として使用されている。ジャム製造に用いられるペクチンは、普通、リンゴ又は柑橘類のペクチン、又は自然に果物中に含まれているペクチンである。本出願人は、リンゴペクチン、クエン酸そして氷砂糖を等重量ずつ含む予混合物で、湿気を帯びた粒状糖を被覆することによって造られたジャム糖を販売している。
【０００３】その最終生成物は０.６７重量％のペクチンを含む。柑橘類ペクチンを含むジャム糖もまた知られている。一般的にはジャム糖は、約１重量％以下のペクチンを含んでいる。ジャム糖の目的は、ジャムに甘さを与えること、そして、より重要なことには、ジャムを固まらせることすなわちゲル化を起こさせることである。ゲル化剤（例えばリンゴ又は柑橘類ペクチン）として有用である繊維を含む組成物は、糖の代替物として飲料や料理に使うということはできない。繊維の原料の一つは糖ビートである。糖ビート繊維の第１の用途は現在、動物の飼料材料である。天然のパルプは人間にとっては、大変まずく、それ故、人間の食料としては使えない。精製された可溶性ビート繊維のうち、ビートペクチンは、おそらく最も注目を引いている。ビートペクチンはガラクトロン酸（ｇａｌａｃｔｕｒｏｎｉｃａｃｉｄ）を含むので“ペクチン”と呼ばれるか、ポリガラクトロン酸（ｐｏｌｙｇａｌａｃｔｕｒｏｎｉｃａｃｉｄ）についているアセテートエステル基をもちそのため、ゲルにならないか、あるいは、少なくとも食品産業で満足のいくようにはならない。食品生成物としては、それ故、ビートペクチンは実質的な応用をいまだ見つけていない。
【０００４】糖ビートパルプからの食物繊維の商業的調製物は知られている。スウェディッシュシュガーカンパニー（ＳｗｅｄｉｓｈＳｕｇａｒＣｏｍｐａｎｙ）の子会社によりフィブレックス（Ｆｉｂｒｅｘ）として販売されている製品は、そのような調製物の例である。他の例は、アメリカンクリスタルシュガーカンパニー（ＡｍｅｒｉｃａｎＣｒｙｓｔａｌＳｕｇａｒＣｏｍｐａｎｙ）によってデュオファイバー（Ｄｕｏｆｉｂｅｒ）として販売されている製品である。これらの調製物は、純粋な繊維製品の許容範囲が制限され、また低嗜好性である。本出願人は全ビート繊維製品をベーター繊維（Ｂｅｔａ−Ｆｉｂｒｅ）として販売しており、これは、健康食品市場において成功している。
【０００５】アラバン（Ａｒａｂａｎ）は、糖ビートより可溶性繊維の成分の一例である。記述された抽出過程は、酸化カルシウムと共に高められた温度において、ビートパルプのスラリーを処理することを含んでいる。水溶性ビート繊維もまた、ビート糖液中で発見され、糖を取った後に残った煮汁は、糖ビートから抽出されている。ビート糖液は糖、可溶性繊維、そして例えば窒素化合物のような、糖抽出の他の種々の副産物を含んでいる。固体の２／３は糖から成り、そして可溶性ポリサッカライドは粘着性があり、すぐに抽出装置をふさいでしまうため、可溶性ポリサッカライドは成分は、慎重に最少量（普通１重量％未満であるが、１.５６％の水準であると報告されている）に保たれている。
【０００６】ビート糖液は、家畜類の餌に適しているが、人間にとってはまずい。我々は、現在、可溶性糖ビート繊維が、例えば低コレステロール血効果のようなコレステロールを下げる性質を有するということを、ラットを用いた実験において発見した。可溶性繊維も、血中グルコースおよびミネラル摂取に有益な効果を有する。本発見の目的は、糖本来の実質的外観と味をもつ糖組成物を提供することにあり、また可溶性食物繊維の重要な原料を提供することにもある。本発明の意図は、本発明の糖組成物が、どのような形態においても糖の直接の代替物として使用することができるということである。それは、おそらく、例えば普通の糖製品のかたわらで小売り市場において販売されるか、または食品産業において大量に使われるかであろう。
【０００７】我々の実験において、本発明の糖組成物は、顕著な味や組織を感じさせることなく、食物繊維の摂取水準を増加させるだけでなく、それに加えて、有益であるコレステロールの低下が、本発明組成物中で使用されている繊維の利用を通じて起こることが示された。この繊維は水溶性であり、又不溶性繊維はあまり多く存在していないため、乾燥組成物は、不溶性残留物を形成することなく、溶解されうる。このことは、シロップを製造する際に、のみならず、他の応用においても、例えばこの組成物の飲料甘味料としての使用において、重要である。この糖組成物は、本来、天然の産物のみ含んでいる、それ故、天然の添加物のない食品の増大する需要を満たすのに都合がよい。
【０００８】本発明の第１の側面によると、９０〜９９重量％の糖と１０〜１重量％のゲル化していない水溶性食物繊維から成る糖組成物が提供される。好ましくはその糖は蔗糖であるが、糖の混合物であることもできる。この食物繊維は、可溶性ポリサッカライドか、糖ビートから得られる可溶性ポリサッカライドの混合物か、あるいはゲル化剤として使用するには、あまりに乏しくゲル化する他の繊維（例えばアラビアゴムあるいは、粘度低下グアー（ｇｕａｒ））か、あるいは、このような繊維の混合物である。
【０００９】本明細書において、繊維に関して用いられる“ゲル化しない”（“ｎｏｎ−ｇｅｌｌｉｎｇ）という言葉は、食品を固まらせるために伝統的なゲル化剤として使用するにはあまリに乏しいゲル化を起す繊維を包む意味で用いられる。伝統的なゲル化剤は、クエンもしくはリンゴ、ペクチン、又は低級エステルペクチンとしての物質を包含する。本発明における“ゲル化しない”繊維は、ある程度まで粘度を増加しうるが、伝統的なゲル化剤に関係する条件下では、ゲルを形成しない。本発明の主な目的が、糖の実際の外観や味をもつ糖組成物を提供することにあり、そして粘度あるいは実際のゲル化における過度の増加は許容されないということが理解されるであろう。好ましくは、水溶性繊維はゲル化しない糖ビート水溶性繊維である。この繊維は、しかしながら、ベータバルガリス（Ｂｅｔａｖｕｌｇａｒｉｓ）種の他の変種、例えばフォダー（ｆｏｄｄｅｒ）ビートから、さらに他の植物からも得られうるものである。
【００１０】植物繊維は一般にセルロース、ペクチン及びヘミセルロースのようなポリサッカライドの混合物を含む。食物繊維の主な成分を構成するのがこれらのポリサッカライドである。いくつかのすぐに消化しうるポリサッカライド、例えばでんぷんは食物繊維とは見なさない。本発明に関連するここでいう繊維の量とは、エングリスト（Ｅｎｇｌｙｓｔ）の方法（ポリサッカライドに属するエステル基を数えない）によって決定されたものである。エングリストの分析法は、食物繊維の異なる構成成分を区別する。
【００１１】“可溶性食物繊維”という言葉によって普通意味されることは、消化器官において可溶である繊維である。そのような“可溶性繊維”は水に可溶であったり不溶であったりする。本発明は、消化器官におけると同様に水中でもすぐに溶けうる（例えば室温、例えば２０℃において、２０〜４０％ｗ／ｗあるいはそれ以上で、水溶液を形成しうる）繊維に関係している。本願明細書のためには、セルロースとリグニンは“不溶性繊維”という言葉によって包括され、そしてセルロースでないポリサッカライドは“可溶性繊維”という言葉によって包括される。この繊維は、異なるタイプの繊維の混合物を含むことができる、例えば混合物は、しばしば糖ビートからの異なる抽出物でありうる。
【００１２】ゲル化しない水溶性の糖ビート繊維はビートパルプから水を用いて７０℃より上で、特に好ましくは９０℃、好ましくは９５℃〜１００℃又は混合物の沸点まで、例えば９５〜１００℃までの温度において抽出することを含む過程によって得られる。糖ビートから得られるゲル化しない水溶性の繊維は、２つの原料、すなわち、洗浄され、薄く切られた糖ビートそのもの、あるいは糖の抽出後の残留野菜物質（糖ビートパルプ）から抽出されうる。もし、糖ビートが食料として使用されるならば、水溶性繊維や糖抽出の前に、この物質の白い中身をとり出すことが必要となろう。糖の型通りの抽出後に得られる使い果たされたパルプは、最高収率の糖を得るため圧縮され、それから乾燥される。しかしながら、圧縮する前の濡れているパルプ、圧縮された後の圧縮パルプあるいは乾燥されたパルプのいずれも水溶性繊維抽出のための食料としても使用されうる。食料は、水のような水溶性媒体で、７０℃より上で、より好ましくは９０℃より上で、そして最も好ましくは９５〜１００℃の範囲内で抽出される。１００℃より上では、圧縮システムが必要とされ、典型的には、１から５バールの圧力が使われる。もし１００℃を超える温度が用いられるのであれば最高温度は約１３５℃である。
【００１３】糖ビート又はパルプからの可溶性繊維のすべて又は一部は抽出され得そして非常に広い範囲（ｐＨ１〜１２）のｐＨ値を持つ抽出媒体を用いて、水溶性になされる。抽出媒体のための好ましいｐＨはｐＨ４〜９で、より好ましいｐＨはｐＨ５〜７である。最も好ましくは、抽出媒体は、酸又はアルカリ又は他の試薬を加えることなく、ほぼ中性のｐＨにおける水である。この抽出は、十分な抽出が行なわれるように、５〜１２０分、好ましくは１５〜６０分、そして最も好ましくは２０〜３０分行われる。場合により化学物質を含んでいてもよい水は流動性スラリーを製造するため、食料（ビート又はパルプ）に加えられる。水対食料の比率は、ビートに対しては典型的には１：１〜１０：１（ｗ／ｗ）であり、そしてパルプに対しては１：１〜１０：１（ｗ／ｗ）でありうる。理想的には、比率は、ビートに対しては５：１（ｗ／ｗ）、圧縮パルプに対しては５：１（ｗ／ｗ）、そして濡れたパルプに対しては２：１（ｗ／ｗ）である。この水は、新鮮な水あるいは、この方法における１つの段階からの水凝縮物でありうる。このスラリーはタンク、又はミキサー中で、あるいは連続的に攪拌された一連のタンク反応機中で、あるいは順流又は向流抽出器中において、反応中通して攪拌される。抽出に続いて、溶解された水溶性繊維は、デカンテーションや、圧縮の如き方法を用いて不溶性残留物と分離される。固体残留物は、可溶性繊維の収率を増加させるため、この段階で洗浄されうる。
【００１４】抽出は、食料と抽出条件に依存して、糖と水溶性繊維の混合物にある範囲を生みだす。繊維組成は温度やｐＨのような抽出条件に依存し、そして中性糖対ウロン酸（ｕｒｏｎｉｃａｃｉｄ）の割合の範囲は、１：１０〜１０：１（ｗ／ｗ）、典型的には１０：９０〜４０：６０（ｗ／ｗ）でありうる。糖ビートからの抽出は、糖：可溶性繊維の比率が９７：３〜７５：２５（ｗ／ｗ）の範囲の混合物を与え、濡れているパルプからの抽出は８０：２０〜４０：６０（ｗ／ｗ）の範囲の、そして圧縮パルプからの抽出は５０：５０〜２：９８（ｗ／ｗ）の範囲の混合物を与える。この可溶性繊維は１００,０００〜２００,０００付近の極大分子量をもつ多分散体である。ウロン酸は、Ｃ6位のメチル基とＣ2又はＣ3位のアセチル基で部分的にエステル化されたポリＤ−ガラクトウロン酸として存在する。中性糖は典型的には、約８０％がＬ−アラビノース、１５〜１９％がＤ−ガラクトース、そして１〜５％がＬ−ラムノース（各場合においての百分率は中性糖の重量百分率として表わされている）である。
【００１５】水溶性繊維と糖の希薄溶液は、パルプ片を取り除くため、濾過されるか又は遠心分離にかけられる。繊維溶液は、場合により、精製される。例えば炭素やイオン交換樹脂などの吸収性物質を通過させることにより、部分的あるいは全ての味、匂い又は色をとり除かれる。この合成樹脂としては、ロームアンドハース社によるアンバーライトＸＡＤ（登録商標）の名称で販売されているこれらの中の１つ又はそれ以上のものが使用されうる。この段階を経ないときの味と匂いは、糖ビートの独特の不愉快な味とは大変異なるものである。この溶液は、溶媒留去又は膜分離のような従来の技術により濃縮される。
【００１６】この濃縮段階は、いくつかの望ましくない匂いを除去するための超濾過を含むことが望ましい。例として、濃縮は、溶媒留去につづいて、最初の段階として超濾過を用いるて行なわれ、つづいて、例えば留去が行なわれる。もし、この溶液が精製されていなければ、繊維は普通受け入れうる（カラメルの）匂いをもつが、精製は受け入れられない匂いを残すかも知れない。この段階において、抽出された液体中に存在する糖からの水溶性繊維を分離することも可能である。分離は、超濾過によってあるいは、例えばイソプロピルアルコールのような有機溶媒を用いて、繊維を沈殿させることによって行われうる。この繊維はそれから本願出願人の国際特許出願ＰＣＴ／ＧＰ８９／０１４５２に記載された如きアラバン（Ａｒａｂｎ）に似たハイドロコロイドとして、そこに記載された用途も含め、但しアラバンのために記載された用途だけには制限されないが、使用される。
【００１７】水溶性繊維と糖の混合物は、所望比率で糖と可溶性繊維を含む製品を与えるべくいくつかの経路によってさらに加工されうる。糖と可溶性繊維の濃縮物は、例えばスプレー乾燥、ローラー乾燥そしてドラム乾燥といった当業者に知られている装備を用いて乾燥されうる。これらの方法は結晶、粉末あるいは薄膜のような乾燥物質を与える。より典型的には、しかしながら、所望の比率を得るため糖を加えることが必要である。これは、外観と用途において異なる製品を与えるためのいくつかの異なる方法によって達成されうる。水溶性繊維と糖は乾燥混合により所望比率で結合される。これらは水を用い、引き続いて乾燥することにより一緒に結合される。可溶性繊維と糖対所望の比率は水溶性繊維の濃縮で糖を被覆しそして乾燥することによっても成されうる。また、所望の比率は、糖溶液を水溶性繊維溶液と混合しそして乾燥又はシロップ状になるまで濃縮することによっても達成される。
【００１８】糖は、所望の比率を与えるため濃縮物にも加えられうる。その組成物は、例えば直接乾燥（スプレー乾燥、ドラム乾燥、ローラー乾燥）あるいは共結晶化というような適当な技術を用いて分離された。濃縮物は、固体乾燥製品を分離する必要なしに、食品調合物の一成分としても使用されうる。乾燥繊維抽出物は、例えば粒子としてあるいは粉末として使用前に貯えられうる。もし粒子として貯えるならば、それは所望の調整物を調合する前に、粉末に粉砕される。
【００１９】繊維を抽出する好ましい方法は食料としての糖の抽出を圧縮をした後圧縮糖ビートパルプを使用する。この好ましい方法は以下の段階を経る。
１. 必要があれば、パルプを洗浄する、
２. 向流又は順流抽出に調整された一つ又はより多くの攪拌タンク中で高められた温度（できれば９５℃より上）で繊維を抽出する、
３. 抽出媒体を濾過又は遠心分離しそして場合によりその一部分を再利用する、
４. 抽出媒体を濃縮する（例えば落下式薄膜蒸発器を用いて）、
５. 濃縮物をスプレー乾燥する、
６. 乾燥された原料を湿った糖に使用することによって組成物を調製する、好ましくは、抽出段階（２）は周囲圧力において行われる。化学物質が抽出段階において使用されないことがさらに好ましい。
【００２０】上記段階（５）と（６）は濃縮物で糖を被覆するという一段階でおきかえられる。被覆に適した方法はスプレーコーティングであり、これはコーティングと乾燥を同時に達成する。抽出段階は、できれば連続的に攪拌されている一連のタンク反応機を用いて順流流れで行われるのがよい。例えば多くの連続的に攪拌されているタンクは次第に上昇が緩くなるように調整されている。パルプと水は各一番上のタンクの最も上にある入り口から入り、次につづく下方の一連のタンクに流れる。繊維は普通少量（例えば乾燥抽出物の４０重量％まで）の糖と、繊維を含むビートから抽出された他の物質が結合している。一般的には、糖組成物は組成物の有用性を破壊しない他の物質の少割合を含みうる。繊維は普通すぐに溶けるべきであり、例えば２０〜４０％（ｗ／ｗ）又はそれ以上の繊維溶液を形成する。
【００２１】繊維は一般的には１〜１０重量％の量、好ましくは１〜７.５重量％の量にある。残りは本質的に糖である。組成物中の繊維の比率は、組成物の予定された用途により、少なくとも部分的には、決まる。本発明者等は蔗糖への繊維の添加は糖の特性において２つの重要な影響を有しうることを発見している。これらは（１）感知される甘さの減少そして（２）蔗糖の調理における特性への妨害である。組成物を実質的にすべての普通の適用において糖の代替物として有用であるようにするには、溶解性、粘性、ゲル化特性及び繊維の量は、通常の使用において、糖の感知される特性が変更されないようにするべきである。ビート繊維と結合した蔗糖の場合には、約１０％（ｗ／ｗ）を超える繊維含有量は一般的には、多くの応用において糖の普通の有用性を破壊すると思われる。このような高い繊維含有量においては、蔗糖は、例えば飲料において、純粋に甘味料として、受け入れられうる。しかし１０％（ｗ／ｗ）繊維含量においては、蔗糖は飲料甘味料として受け入れられる限界である。もし蔗糖とさらにより多くの繊維が結合しているならば、感知される甘さの減少並びに飲料の味及び感じに対する繊維の影響は普通受け入れられないように思われる。
【００２２】１０％（ｗ／ｗ）繊維含有量において、本発明者は蔗糖／ビート繊維組成物がベーキングには適していないことを発見した。なぜなら製品がふくれなかったからである。繊維７.５％（ｗ／ｗ）を含む組成物は純粋に甘味料としては受け入れられるが、ベーキングには普通受け入れられないことが発見された。５％（ｗ／ｗ）繊維においては、製品は異なるがこの組成物はベーキングに受け入れられることを発見した。２.５％（ｗ／ｗ）繊維を含む組成物は純粋な蔗糖と同じ特性を有すると思われる。繊維含有量が減少するにつれて、繊維源としての組成物の価値は自然に減少し、そしてこの理由から１％以下の繊維含有量は普通使用されることは予想されない。実際には、２.５％又は３％および５％又は６％の間、特に３〜４％、例えば３.５％の繊維含有量が好ましいとされる。我々は３％の繊維は感知される甘さの受け入れられる２０％の減少という結果となることを発見した。繊維含有量はそれ故１〜１０重量％、好ましくは１〜７.５重量％、より好ましくは１〜５重量％、さらに好ましくは２.５〜６重量％、さらにより好ましくは３〜５重量％、最も好ましくは約３重量％である。
【００２３】好ましくは、本発明の第１の概念に従う糖組成物は顆粒でありそして適当な流動性である。このことは普通の大きさ（約５５０μｍの平均顆粒大きさ）の粒状糖（すなわち粒状化機で乾燥された結晶糖）、又はヒマシ糖（約４００μｍ以下の平均顆粒大きさ）又は氷糖（約１００μｍ以下の平均顆粒大きさ）に似ている。自然の組成物は魅力的な金色でありそしてコーヒークリスタルとして販売もされている。適切な繊維含有量をもつ適切な組成物は、小売り市場において又は食品産業へ蔗糖の代替物としてすべての適用において有用である蔗糖代替物として販売されている。適切には、顆粒糖組成物は１００μｍより大きい顆粒サイズを有している。
【００２４】本発明の第２の概念では、本発明の第１の概念での糖組成物で被覆された糖を含む糖製品が提供される。好ましくは糖製品の全組成物は９０〜９９重量％の糖と１０〜１重量％の非ゲル性水溶性食物繊維から成っている。
【００２５】本発明の第３の概念においては、本発明の第１の概念による糖組成物を水と一緒に含む液体糖製品が提供される。本発明の乾燥組成物は水に溶けてシロップすなわち濃厚物を形成する。これは食品調合における一成分として使用しうる。別法として、シロップ乾燥組成物をあらかじめ製造することなしに、製造段階で直接調製しうる。このシロップ又は濃厚物は糖含有量において普通の液体糖／シロップと同様である。一般的には、これは最も安定な固体含有量である。すなわち、それは蔗糖の溶解性に依存している。これは蔗糖について６７％ｗ／ｗの周辺であり、蔗糖／転化糖混合物については８０％ｗ／ｗを超える。
【００２６】それ故、シロップは典型的には蔗糖と水の全重量に基づいて６２〜７２重量％の蔗糖、好ましくは６５〜６９％の蔗糖。そして最も普通には約６７％の蔗糖を含み、そして一般的には“液体糖”と言われている。シロップは多くの食料製品、特に飲料の調整に使用されうる。シロップは蔗糖と可溶性繊維とは別の他の原料を含みうる、そして特に付加物あるいは代替物の糖が存在しうる。特に、シロップの固体含有量は蔗糖と同様に転化糖を含むことによって増加されうる、この場合、固体含有量は蔗糖、転化糖及び水の総重量に基づいて７５〜８７重量％であり、そして最も好ましくは約８５％より上であるというのが普通である。シロップ中の繊維：糖の重量比率は本発明の乾燥混合物中における繊維：糖の重量比率と同じである。しかしながら蔗糖と一つ又はそれ以上の他の糖の混合物が含まれているシロップ中では、乾燥混合物を製造する方法から得られる固体又は液体蔗糖／繊維組成物を使用してシロップを調製することが便利である。この場合、繊維：蔗糖の重量比率は、必ずしも繊維：総糖の比率である必要はなく、本発明の固体製品中で発見された比率に相当する。糖製品は、着色剤や着香剤のような、食品産業において普通の他の成分を含みうることは理解されよう。
【００２７】本発明の種々の新規組成物は食品製造又は飲料製造又は食品又は飲料を造るため調合物の製造に使用しうる。
【００２８】本発明の第４の概念においては、食品、飲料又はこれらのための調合物の製造方法が提供される。その際、本発明の第１の概念の組成物又は本発明の糖製品は他の原料（例えば他の成分又は中間調合物又は組成物）に適用されるか又は一緒にされそして得られた調合物はさらに加工されて、もし必要ならば、所望の製品に形成される。
【００２９】本発明の糖組成物は、例えば料理用押出機（ｃｏｏｋｅｒｅｘｔｒｕｄｅｒ）中で一成分として使用されることによりスナック又は朝食シリアルに形成されうる。本発明の新規な繊維は似たような方法で使用されうる。本発明の組成物は特に糖と水溶性繊維から成っているが、それらは組成物に重大な有害作用をもたない少量の他の物質も含みうる。特に繊維は植物から抽出された他の成分と一緒になっているのが普通である。例えば本発明の方法により糖ビートから抽出された繊維は繊維と一緒に抽出された少量の他のビート成分（糖を含む）を含む。これらの成分は繊維（及び糖／繊維組成物）に微かな匂いを与えうる。匂いは繊維自身からも生じうる。匂いは心地よくもありうる。この方法は、もし必要であれば、匂いを制御するため上記したとおり改変されうる。
【００３０】糖ビート抽出物の組成物は食料と抽出条件（例えば時間）に依存する。典型的には、好ましい態様において、エングリスト法で測定された乾燥糖ビート繊維抽出物の繊維含有量は、抽出物の６０〜８０重量％、例えば６５〜７５％であり、一般的には繊維抽出物の蔗糖含有量は１０〜３０重量％であり、そして普通は１５〜２５％、例えば約２０％台である。抽出物の残余は他の糖（グルコース、フラクトース）、灰分そしてもしかすると他の少量の成分である。グルコースとフラクトースの総含有量は普通０.１％ｗ／ｗ以下である。しかし抽出物の６〜７重量％と同じ位の量又は繊維の０.１重量％以下から９〜１０重量％までである（すべては食料と抽出条件による）。灰分の含有量は抽出物の１５重量％まで、適当であるのは５〜１５重量％、より典型的には１２〜１３重量％であり、そして繊維の２５％まで、できれば１２.５〜２５％までである（すべては食料と抽出条件による）。蛋白質そして他の少量成分はしばしば無視できる量で存在するが、抽出物（繊維の４〜５％）の３重量％までの蛋白質含有量は発生しうる。灰分は潜在的な有益なミネラル栄養物を含む。異なる型の出発原料の抽出により得られた典型的な糖ビート繊維比率はさらに以下に記述される。
【００３１】特に新規な繊維は（非糖）甘味調合品中に含まれうる、そして新規繊維と甘味料の組成物は本発明の第６の概念を構成する。新規繊維は血液コレステロール減少物質として使用するための組成物に形成されうる；その組成物は錠剤の形態を取ることができる。
【００３２】本発明は、第７の概念において、さらに血液コレステロールの減少に使用するための本発明の最初の概念による糖混合物および血液コレステロールの減少のための薬品の製造におけるその使用を供給する。
【００３３】本発明の第８の概念によると、７０℃を超える温度、そして最も好ましくは９０℃、より好ましくは９５℃〜１００℃又は混合物の沸点まで、例えば９５〜１００℃の温度において、ビートパルプからの繊維を水で抽出することを含む、非ゲル性水溶性糖ビート繊維を製造する方法が提供される。本方法の好ましいパラメータは上記したとおりである。
【００３４】本発明の第９の概念によれば、本発明の最初の概念による糖組成物の有効量を投与することを含む血液コレステロールの減少法が提供される。本発明はより詳細には実施例によってのみ記述されるであろう。そして抽出組成物中の可能な多くの変化を明らかにする。繊維の量すなわち割合がこの明細書中で示されている場合には、与えられた数値は附随している物質を除外した繊維の量のことである。
【００３５】本発明の第５の概念によると、７０℃を超える温度、また最も好ましくは９０℃から、より好ましくは９５℃から１００℃又は混合物の沸点まで例えば９５〜１００℃の温度で、ビートパルプからの繊維を水で抽出することを含む方法により得られた非ゲル性水溶性糖ビート繊維が提供される。この方法の好ましいパラメーターおよびそれ故好ましい繊維の定義はすぐ上で述べたとおりである。純粋な形態にある又は天然の抽出物としての本発明の新規な繊維は、食物繊維を補うもの、あるいは高付与剤として又は血液コレステロール減少剤として使われうる。この繊維は、本願出願人の国際特許出願ＰＣＴ／ＧＢ８９／０１４５２中で記述されているアラバンと同様のハイドロコロイドとしても使用されうるが、使用法はアラバンについて述べられていたことに限定されない。
【００３６】
【実施例】
実施例１
本実施例中で用いられた糖ビートパルプは、糖を抽出するため拡散機を通され、それからスクリュー圧縮機中で圧縮された糖ビートコセット（ｃｏｓｓｅｔｔｅｓ）から成っている。これは以下で“パルプ”と言われる。６０℃の水５００リットルはステンレス鋼鉄中に入れられ、蒸気で温められ、らせん槽ミキサーを中断しそして９０℃まで温められた。１００ｋｇのパルプ（乾燥物２３重量％において）がミキサーに加えられた。ミキサー内容物は９５〜９８℃に熱せられそしてしばしば混合されながら１時間この温度に維持された。ミキサー内容物はそれから水圧で圧縮されたナイロンネット袋に移されそして抽出液（ｐＨ６の４５０リットル及び１.３％の屈折圧縮された抽出パルプ（乾燥物１４.６重量％の１３３ｋｇ）は廃棄した。乾燥物質（％ＲＤＳ））はステンレス鋼鉄タンクに移された。
【００３７】抽出液は板枠（ｐｌａｔｅａｎｄｆｒａｍｅ）型フィルター圧縮機を通された。希釈溶液、すなわち１.３〜１.４％ＲＤＳである液は、減圧留去により、４０％固体にまで濃縮された。糖は液体の固体含量を６０重量％に上げるため加えられた。この段階において、この液は温められる必要がある。この６０％固体シロップ３４４ｇ（２×１７２ｇ、２回に分けて加えられた）は、蔗糖１２９３ｇに加えられ、添加の間に、粒状化機で乾燥した。最終生成物：総固体１.５ｋｇ：１２９３ｇの粒状糖＋１１３ｇの可溶性繊維（固体７.５重量％）を含む３４４ｇのシロップ＋９３ｇの蔗糖（加えられた蔗糖６０ｇを含む）から成る。
【００３８】実施例２
実施例１から得られた６０％固体溶液は本発明の別の組成物を製造するために乾燥された。
【００３９】実施例３
抽出は、各々約６０リットルの容量である一連の４つのステンレス鋼鉄攪拌タンク中で行われた。この４つのタンクは一連のタンクの中で溢流が１つのタンクから次のタンクへ流れ落ちるように設置されていた。タンクの内容物は蒸気注入により９５℃まで加熱された。圧縮パルプ（２３％乾燥物）１４４ｋｇ／ｈｒは可変速度のスクリュー運搬機を使用するシステムの最も高い所にあるタンク中に供給された。溶液と水の全量７２０ｋｇ／ｈｒは頂上のタンクに加えられた（水対パルプの比率５：１）。この溶液の典型的な構成は、ミネラルが除かれた水１４５ｋｇ／ｈｒと循環溶液５７５ｋｇ／ｈｒであった。パルプと溶液の混合物は４つのタンクから汲み出された。そして大部分のパルプはプラスティク網で造られたサックを通すことにより分離された。パルプはパイロットのスクリュー圧縮機上で圧縮されそしてパイロットロータリー乾燥機上で乾燥された。溶液は２つの流れに分割された。そのうち１つは上記したように循環された。前に送られた溶液は２.５％の固体を有していた。これは１０％乾燥物質の泥状物質として残されたパルプが除去されその流れ速度は１.５ｋｇ／ｈｒであるＷｅｓｔｐｈａｌａ分離機（連続的な遠心分離の型）へ１４５ｋｇ／ｈｒの速度で送られた。
【００４０】溶液はそれからコーニングＱＶＦガラス成分からつくられた減圧エバポレーターで２.５％固体〜３５％固体にまで溶媒留去された。このエバポレーターは、６０〜８０℃の温度で減圧下に操作されて、７５リットルのバッチを処置した。濃縮された溶液は入り口の温度が２００℃そして出口の温度が９０℃のスプレー乾燥機（ＮｉｒｏＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＭｉｎｏｒ）で乾燥された。１０.４ｋｇ／ｈｒの溶液は９２％の乾燥物の４ｋｇ／ｈｒの粉末に乾燥された。
【００４１】実施例４
スプレー乾燥された繊維の湿った粒状糖（５％繊維添加）への添加
一般的な方法
１. 粒状糖は例えば中断されたらせん状の又はパドル翼の混合機の如き適当な混合機を使用し繊維シロップの細かい霧スプレー（２０ＲＤＳ、２.５％水添加）を使用して湿らせた。
２. 混合機を依然として作動しながら、スプレー乾燥された繊維粉末の所望量が次いで加えられた。
３. 湿気の多い繊維／糖混合物はそれから流動床乾燥機又は粒状化機を使用して乾燥された。
【００４２】特別な例（５％繊維の２ｋｇバッチ、繊維シロップ５８％繊維、１３％糖−２０ＲＤＳ）
１. 粒状糖（１８７７ｇ）は混合機中に秤量された。
２. 繊維シロップ（５９ｇ、２０ＲＤＳ）は粒状糖を湿らすためにスプレーされた。
３. スプレー乾燥された繊維粉末はそれから最終的に５％繊維含有水準を与えるように（１６０ｇ粉末）加えられた。
４. 製品はそれから粒状化機を用いて乾燥された。
【００４３】実施例５
繊維はシロップを用いての粒状糖の流動床コーティング
一般的方法
１. 噴出口を備えた動床乾燥機に粒状糖が仕込まれた。
２. 糖床は８０℃に熱せられた。
３. 繊維シロップ（２５ＲＤＳ）は予熱された糖層中にスプレーされた。スプレー速度は初め遅かったが、１５分後には倍にされた。総サイクル時間は３０分間であった。
特別な例（５％繊維の１０ｋｇバッチ）
１. 繊維シロップ５８％繊維、１３％糖−２５ＲＤＳ。噴出口を備えた流動床に粒状糖９.０５ｋｇが仕込れた。
２. 繊維シロップは８０ｍｌ／ｍｉｎの速さで１５分間そして１５０ｍｌ／ｍｉｎの速さで１５分間添加された。総繊維シロップ添加量は３.４５ｋｇであった。
３. 空気温プロフィールは入り口の温度が８０℃そして出口の温度が４５℃であった。
【００４４】実施例６
本発明の糖組成物は、高い糖含有物質を用いた調理で直接糖に置きかえて使用された。この調理で使用された糖組成物は糖と約３％ｗ／ｗ水溶性糖ビート食物繊維を含む。
チョコレートケーキ
レモン汁１５ｍｌ
牛乳２００ｍｌ
マーガリン１２５ｇ
糖組成物２５０ｇ
卵１５０ｇ
小麦粉２２５ｇ
ベーキングパウダー５ｍｌ
ココアパウダー５０ｇ
良好な結果−軽くそして湿り気がある。
オーツ麦のクッキー
自からふくらむ性質の小麦粉１７５ｇ
ベーキングパウダー５ｍｌ
糖組成物１７５ｇ
マーガリン１７５ｇ
かゆ状オーツ麦７５ｇ
シロップ２５ｇ
良好な結果−ぱりぱりした、良好なフレーバー
【００４５】チョコレートチップクッキー
マーガリン７５ｇ
糖組成物１７５ｇ
卵５０ｇ
バニラエッセンス１０滴
切り刻まれたくるみ５０ｇ
自からふくらむ性質の小麦粉１７５ｇ
重炭酸ナトリウム２.５ｍｌ
チョコレート粒７５ｇ
まずまずの結果−ごくわずかにかみしめる感じ
アメリカンブラウニーズ（ナッツ入りチョコレートケーキ）
普通のチョコレート５０ｇ
マーガリン１２５ｇ
糖組成物１７５ｇ
卵１００ｇ
Ｓ.Ｒ.小麦粉１００ｇ
切り刻まれたナッツ５０ｇ
良好な結果であった。
【００４６】キャラメルフィンガーズ
ショートブレッドのベース
マーガリン１２５ｇ
糖組成物７５ｇ
普通の小麦粉１７５ｇ
キャラメルトッピング
コンデンスミルク２００ｇ
マーガリン１２５ｇ
糖組成物１２５ｇ
シロップ５０ｇ
【００４７】ベースをつくるために：すべての材料をケンウッド混合機中に置き混合物が球を形成するまで混合する。まるめてそして浅い缶の中に圧縮する。１８０℃で１５〜２０分間金茶色になるまで焼く。詰め物：平なべにすべての材料を置く。本発明の糖組成物が溶けるまで穏やかに加熱する。持続的に攪拌しながらゆっくり混合物を沸騰させる。攪拌しながら７分間沸騰させる。ベースの上にのばしそして冷やしそして固まらせる。チョコレートの層で表面に覆っても良い。良好な結果である。
【００４８】実施例７
実験は本発明の糖組成物のコレステロールを減少させるという特性を研究するために行われた。これらが効力の強いコレステロール減少物質であるかどうかを決定する繊維の試験法は標準化されていず、そして動物や臨床的試験を含む多くの技術が使用された。糖ビート繊維の血液コレステロールを減少させる可能性（潜在性）の試験に採用された方法は、多くの異なる繊維状物質を試験するためのラットの研究をしている、Ｎｏｒｗｉｃｈの食品調査研究所と提携して考え出された。採用された動物モデルは人間においてコレステロール減少活性があるとして知られている繊維のコレステロール減少の可能性を首尾よく示して入る。ブリティッシュシュガーピーエルシーによって製造された糖ビート繊維（ベータ繊維）は、上記のプロトコール（ジョンソン等、ブリティッシュジャーナルオブヌトリッション印刷中）を使用して実験動物において、又普通の物質（モルガン等、１９８９年）と糖尿病（関連）物質（トラビス等、印刷中）を用い臨床的試験の両方において血液コレステロールを減少させることが証明された（非公開試験で）。
【００４９】次に続く実験は、本発明の糖組成物中で採用された繊維の有効性を証明するため行われた。
方法
動物のグループ（雄のウイスター系ラット生きている時の体重約１００ｇ）は記述された各々の食物処置に用いられた。この実験は２週間予め試験された反合成食物を用いて動物の全てのグループに餌を与えることにより始まった。最初の４日間は食物は任意に与えられ、そしてそれから次の１０日間は先の摂取量の８０％で試験期間中規則正しく消費される水準を獲得した。
【００５０】予試験後、動物の１グループであるグループ０は負のコントロール群として殺され、他のグループは実験プロトコールの残りのため続けられた。実験グループは以下のようである：
グループ１基本的コントロール群（反合成＋セルロース）
２処置Ａ（反合成＋可溶性糖ビート繊維）
グループ９コントロール群Ｃ（反合成高コレステロール＋セルロース）
１０処置ＣＡ（反合成高コレステロール＋可溶性糖ビート繊維）
予試験期間後、動物は任意に各々のグループに配属された。必要に応じ、動物は再ランダム化され体重が均等化された。ランダム化されてすぐに、そして試験食物を受けとるより前に、動物は飢餓状態にしそして血液サンプルは研究の開始時において断食の状態で採取された。さらなるサンプルは動物が断食の状態で取得した食物において２８日後に採取された。動物はそれから殺された。食物の必要量は１５.４ｇ／日であると計算された。これはすべての動物がセルロース（コレステロールを減少させないとして知られるコントロール繊維）か、又は糖ビート繊維（処置Ａ及びＣＡ）のどちらかとして非でんぷんポリサッカライド１.２６ｇを摂取することを可能にした。
【００５１】食物摂取量は均衡時間の毎日監督された。体重は各試験期間の開始時と最後にそして血液採取時に測定された。およそ１ｍｌの血液サンプルが採取されそしてすぐに遠心分離にかけられた。血清は除かれそして商業的分析キットＣＨＯＤ−ＰＡＰ、Ｃ−システムベーリンガーイギリスによりコレステロールを分析するまで−２０℃で貯蔵された。結果は複式逆行モデルを用いての相違の分析を用いて分析された。最小の有意差は予想外の変化を用いて計算された。係数Ｃ₁、Ｃ₂、Ｃ₉、Ｃ₁₀は血清コレステロール中での分離されたグループの食物平均値であり、そしてＬＳＤを計算するために説明できない変数が使われた。
【００５２】表１は餌を与えられない状態のラット、餌を与えられたコントロール群又は可溶性糖ビート繊維食物を与えられたラットでの血清コレステロールの変化の実験から得られた結果を表わしている。
【００５３】
【表１】

【００５４】異なる上付文字を付された平均値は有意に異なって入る（Ｐ＞０.０５）。これらの結果から、コレステロール水準は、それぞれのコントロール群に比較して処置グループＣ＋ＣＡにおいて著しく低くなっていることがわかる。コントロール群Ｃの場合には、この差は５％水準において統計学的に有意であった。基本的なコントロール群においてこの差はわずかに統計学的有意には届かない。この明細書中で記された方法によって調製された可溶性糖ビート繊維は、この集団（全糖ビート繊維）と同様に普通の水準（約８％）でラットの食料中で混入されたとき、血清コレステロールを相当量低くすることをこの実験は示している。この研究に使用された動物モデルは、１９９０年ジョンソン等によりベータ繊維での彼らの研究において記述されたものと類似しており、それ故、可溶性糖ビート繊維が臨床的研究において餌として与えられるときこれも有意に血清コレステロールを減少させるであろうことは予期される。本発明は実施例により上記されておりまた細部の変更は本発明の範囲内でなされうることは理解されるであろう。

書誌情報

要約

特許請求の範囲

発明の詳細な説明