(57)【要約】      （修正有）【課題】Ｄ-プシコースおよびＤ-アロースを特定量含む変換型の異性化糖の複合体結晶糖質の提供。【解決手段】原料糖としてのＤ-グルコースとＤ-フラクトースを主組成とする混合糖である異性化糖、もしくはＤ-グルコースおよび/またはＤ-フラクトースからなる原料糖液を、塩基性イオン交換樹脂、アルカリ、およびカルシウム塩からなる群から選ばれる一種以上が存在する系で処理することにより、原料糖としてのＤ-グルコースおよび/またはＤ-フラクトースを目的とするＤ-プシコースとＤ-アロースに変換する平衡反応である異性化反応を生じさせて製造された、原料の糖とは異なる糖組成のＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含む糖組成物の混合液糖とし、該混合液糖を冷却して液糖中に結晶体を生成せしめることを特徴とする複合体結晶糖質の製造方法、分離回収した複合体結晶糖質または撹拌してペーストとした糖ペースト、およびその用途。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料糖としてのＤ-グルコースとＤ-フラクトースを主組成とする混合糖である異性化糖、もしくはＤ-グルコースおよび/またはＤ-フラクトースからなる原料糖液を、塩基性イオン交換樹脂、アルカリ、およびカルシウム塩からなる群から選ばれる一種以上が存在する系で処理することにより、原料糖としてのＤ-グルコースおよび/またはＤ-フラクトースを目的とするＤ-プシコースとＤ-アロースに変換する平衡反応である異性化反応を生じさせて製造された、原料の糖とは異なる糖組成のＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含む糖組成物の混合液糖とし、該混合液糖を冷却して液糖中に結晶体を生成せしめることを特徴とする複合体結晶糖質の製造方法。
【請求項２】
原料の糖とは異なる糖組成のＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含む糖組成物の混合液糖が、その組成が、糖質含量に対して０．５〜１７．０％のＤ-プシコースおよび０．２〜１０．０％のＤ-アロースを含む糖組成物である請求項１に記載の複合体結晶糖質の製造方法。
【請求項３】
複合結晶体を生成せしめ、次いで分離回収したものである請求項１または２に記載の複合体結晶糖質の製造方法。
【請求項４】
複合結晶体を生成せしめ、複合結晶体と液糖の混合物とし該混合物を撹拌してペーストとして回収したものである請求項１または２に記載の複合体結晶糖質の製造方法。
【請求項５】
原料糖としてのＤ-グルコースとＤ-フラクトースを主組成とする混合糖である異性化糖、もしくはＤ-グルコースおよび/またはＤ-フラクトースからなる原料糖液を、塩基性イオン交換樹脂、アルカリ、およびカルシウム塩からなる群から選ばれる一種以上が存在する系で処理することにより、原料糖としてのＤ-グルコースおよび/またはＤ-フラクトースを目的とするＤ-プシコースとＤ-アロースに変換する平衡反応である異性化反応を生じさせて製造された、原料の糖とは異なる糖組成のＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含む糖組成物であって、その組成が、糖質含量に対して０．５〜１７．０％のＤ-プシコースおよび０．２〜１０．０％のＤ-アロースを含む糖組成物を冷却して液糖中に結晶体を生成せしめ、次いで分離回収したものである複合体結晶糖質。
【請求項６】
原料糖としてのＤ-グルコースとＤ-フラクトースを主組成とする混合糖である異性化糖、もしくはＤ-グルコースおよび/またはＤ-フラクトースからなる原料糖液を、塩基性イオン交換樹脂、アルカリ、およびカルシウム塩からなる群から選ばれる一種以上が存在する系で処理することにより、原料糖としてのＤ-グルコースおよび/またはＤ-フラクトースを目的とするＤ-プシコースとＤ-アロースに変換する平衡反応である異性化反応を生じさせて製造された、原料の糖とは異なる糖組成のＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含む糖組成物であって、その組成が、糖質含量に対して０．５〜１７．０％のＤ-プシコースおよび０．２〜１０．０％のＤ-アロースを含む液糖組成物を冷却して液糖中に結晶体を生成せしめ複合結晶体と液糖の混合物とし該混合物を撹拌してペーストとして回収したものであるＤ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する複合体結晶糖質とＤ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する液糖の均一混合物よりなる糖ペースト。
【請求項７】
請求項５または６に記載の複合体結晶糖質または糖ペーストを含有することを特徴とする抗肥満剤、摂食抑制剤、インスリン抵抗性の改善剤、低カロリー甘味剤、もしくは砂糖様甘味剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｄ-プシコースおよびＤ-アロースを含有させて機能性を持たせた異性化糖の複合体結晶糖質を製造する方法、製造されたに機能性異性化糖の複合体結晶糖質、およびその用途に関する。すなわち、Ｄ-グルコースとＤ-フラクトースを主組成とする混合糖として広く捉える「異性化糖」からＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含む変換型の異性化糖を製造し、結晶化する方法、製造されたＤ-プシコースおよびＤ-アロースを特定量含む変換型の異性化糖の複合体結晶糖質、およびその用途に関する。
[異性化糖の定義]
一般的には、特定の組成比のＤ-グルコースとＤ-フラクトースの混合糖を異性化糖というが、本発明で言う異性化糖とは、Ｄ-グルコースとＤ-フラクトースを主組成とする混合糖として広く捉える。
【背景技術】
【０００２】
現在、実用化されている糖の混合物には、Ｄ-グルコースとＤ-フラクトースの「ぶどう糖果糖液糖」がある。ぶどう糖果糖液糖はグルコースイソメラーゼを用いてＤ-グルコースの約半分をＤ-フラクトースに変換し、砂糖の甘味度に近づいた代替糖として工業的に生産されており、コーヒーや紅茶のガムシロップとして商品化されている。異性化糖という呼称は普通、Ｄ-グルコースとＤ-フラクトースの混合糖液のことを指す。これは、現在Ｄ-グルコースを原料としたグルコースイソメラーゼによる異性化反応でしか工業的に実用化されていないためである。
【０００３】
デンプンから異性化糖を生成するには、３回の酵素反応と精製、濃縮が必要であり、次の工程からなるのが一般的である。
１．液化工程：デンプンに水と加水分解酵素であるα−アミラーゼを加え、９５℃程度に加熱する。これにより高分子のデンプンはある程度小さく分解する。  
２．糖化工程：液化終了後に５５℃程度にまで冷却し、グルコアミラーゼを加える。この反応で、糖はさらに細かく分解されてぶどう糖になる。  
３．異性化工程：６０℃で異性化酵素のグルコースイソメラーゼを加え、約半分のぶどう糖を果糖に変化させる。異性化糖の名称はこの反応（ぶどう糖が果糖に異性化する反応）に由来している。  
４．精製・濃縮工程：異性化後、液糖をろ過機やイオン交換装置で精製し、水分を蒸発させて濃縮することにより、果糖分４２％のぶどう糖果糖液糖が得られる。
さらに、クロマトグラフィーによって果糖純度を高めることができ、この技術で果糖分５５％の果糖ぶどう糖液糖や果糖分９５％の高果糖液糖などを作ることができる。
【０００４】
こうして製造された異性化糖製品の規格は日本農林規格（ＪＡＳ）で以下のように制定されている。
１．ぶどう糖果糖液糖：果糖含有率（糖のうちの果糖の割合）が５０％未満のもの。
２．果糖ぶどう糖液糖：果糖含有率が５０％以上９０％未満のもの。  
３．高果糖液糖：果糖含有率が９０％以上のもの。  
４．砂糖混合異性化液糖：上記の液糖に１０％以上の砂糖を加えたもの（その液糖がぶどう糖果糖液糖なら砂糖混合ぶどう糖果糖液糖）。
【０００５】
Ｄ-グルコースとＤ-フラクトースの混合糖液である異性化糖は結晶化が難しいことから、結晶としてではなく液体の状態で利用されている。これは一般に複数の糖が存在すると結晶状態にすることが困難であり、Ｄ-グルコースとＤ-フラクトースの混在している異性化糖は結晶状態にすることができていない。そのため結晶化させずにそのまま利用しているのである。
【０００６】
一方、Ｄ-フラクトースやＤ-グルコースの結晶を単独で製造することは次の文献に記載されているようにいくつか提案されている。
Ｄ-フラクトースの結晶化技術に関しては、例えば、フラクトースとグルコースを含む水溶性シロップを５９〜６１℃のから５２〜５８℃まで冷却して、約４０〜８０ミクロンのサイズを有する純粋フラクトース種結晶を重量が５〜９％となる比率で、２〜４時間かけて前記シロップへ添加し、これを０．７〜０．９℃／時間の降温速度で約５４〜４８℃まで制御徐冷し、無水エタノールを６〜１０時間かけて、前記シロップ中の水に対するアルコールの重量比率が１．０〜２．０となるまで添加し、０．４〜０．８℃／時間の降温速度で、約５４℃〜４８℃から約３０〜２５℃まで制御徐冷を施し、さらに１時間かけて温度を安定化させる結晶化工程を有する結晶質フラクトースの製造方法（特許文献１）が提案されている。
【０００７】
また、熱い濃縮フラクトース溶液にフラクトース結晶を播種した後にその溶液を固体化することによる結晶フラクトースの製造方法（特許文献２）、デキストロースの一部がフラクトースに異性化され、得られたデキストロース／フラクトース流は高フラクトース流を生産するため分別化され、高フラクトース流中におけるフラクトースの一部は晶出され、結晶化後に残留する母液は液相甘味料を生産するためデキストロース含有流とブレンドされることよりなる無水結晶フラクトースとフラクトース及びデキストロースからなるシロップとの同時生産プロセス（特許文献３）などが提案されている。
また、グルコース単独での結晶化に関する技術としては、例えば、（１）加水分解（液化・糖化）工程、（２）精製・濃縮工程、（３）イオン交換クロマト分画工程、（４）定温結晶化工程の各工程を経て澱粉から調製したマスキットを分蜜せずに乾燥・造粒して成形の含水結晶ぶどう糖粒を得る含水結晶ぶどう糖粒の製造方法が提案されている（特許文献４）。
【０００８】
一方、フラクトースと他の単糖類を含有する糖の混合物を結晶化した例としては、Ｄ-プシコースとＤ-フラクトースを含有する複合体結晶糖質をＤ-プシコースとＤ-フラクトースを含有する水または水エタノール混合溶液から製造する方法（特許文献５）が例外的に見出されるにすぎない。
【０００９】
近年希少糖は、種々の生理効果を有することから注目され、研究が盛んにおこなわれている。そして、工業的に広く使用されるには、これらの希少糖が効率的に生産されることが不可欠である。
希少糖の一つであるＤ-プシコースは、Ｄ-フラクトースに、Ｄ-ケトヘキソース・３−エピメラーゼ（特許文献６）を作用させることによりＤ-フラクトースから収率２０〜２５％で生成する。また、Ｄ-プシコース・３−エピメラーゼ（非特許文献１）を使用した場合は、４０％程度の収率でＤ-プシコースが生成し、ホウ酸を併用した場合には６０％程度のＤ-プシコースが生成するとの報告がある。この酵素を用いた希少糖の工業的大量製造の際には、酵素の安全性の確認をはじめ、酵素源となる菌体培養、精製、吸着体等の各生産工程についても問題点を順次克服しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−５３７３２６号公報
【特許文献２】特開２００２−５２００３０号公報
【特許文献３】特開平６−２７７０９９号公報
【特許文献４】特開平８−２４２９００号公報
【特許文献５】特開２００１−１１０９０号公報
【特許文献６】特開平６−１２５７７６号公報
【特許文献７】特開２００１−３５２９３６号公報
【特許文献８】ＥＰ ０ １０９ ２０３ Ａ１
【特許文献９】ＰＣＴ/ＪＰ２００８/００１２４０
【特許文献１０】特開２００１−３５４６９０号公報
【特許文献１１】特開２００６−１５３５９１号公報
【特許文献１２】特開２００７−０９１６９６号公
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，２００８，７４（１０），３００８−１３．
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，２００８，７４（１０），３００８−１３．
【非特許文献２】Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ．Ｒｅｓ．，１９８７，１６９，１３−２１．
【非特許文献３】Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９５５，７７（１２），３３２３−５．
【非特許文献４】生物工学会誌，２００８，８６（９），４２７−４２．
【非特許文献５】Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ，２０１０，５９，２０６-１４．
【非特許文献６】Ｊ．Ａｇｒｉｃ．Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍ．，２００３，５１，１８９４−６．
【非特許文献７】Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｎｕｔｒ．，２００９，４５，２０２−６．
【非特許文献８】Ｊ．Ｏｌｅｏ．Ｓｃｉ．，２００４，５３（９），４５３−６０．
【非特許文献９】Ｒａｒｅ  Ｓｕｇａｒ  Ｃｏｎｇｒｅｓｓ  ２００８ ｉｎ  Ｋａｇａｗａ  ポスター発表  Ａｃｕｔｅ  ａｎｄ  Ｃｈｒｏｎｉｃ  Ｔｏｘｉｃｉｔｙ  ｏｆ  Ｄ-ａｌｌｏｓｅ  ｉｎ  Ｒａｔｓ.
【非特許文献１０】Ｂｉｏｃｈｉｍｉｃａ  ｅｔ  Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａ  Ａｃｔａ，  ２００１，１５２８，１１６−２６．
【非特許文献１１】Ｂｉｏｓｃｉ．  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．  Ｂｉｏｃｈｅｍ．，  ２００６，  ７０（９），２０８１−５．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
一方、１８００年代よりロブリー・ドブリュイン-ファン エッケンシュタイン（Ｌｏｂｒｙ  ｄｅ  Ｂｒｕｙｎ  ａｎｄ  Ａｌｂｅｒｄａ  ｖａｎ  Ｅｋｅｎｓｔｅｉｎ）転位反応と呼ばれる、エンジオールを介するアルドース、ケトースの異性化反応が知られている。この異性化反応は、あるヘキソースをアルカリ条件下におくことにより他のヘキソースに異性化することができる反応である。この反応を使って、ヘキソースの異性化が可能である（非特許文献２）が、生理活性を示す濃度で異性化物を得るには、実際の工業生産効率に見合わない反応時間を要する面と、カラメル化等により生成物の着色が著しくその後の精製が困難であるなどの問題がある。また、バッチ反応による大量生産を考えた場合、設備規模、多工程などに課題があり現実的な工業的な利用は難しい。
【００１３】
上記方法によって得られた組成物の生理的な作用の利用に関しても、甘味の増強剤として、マンノースからなる甘味増強剤およびその利用法が提案されているものの(特許文献７)、それ以後実用化に至っておらず、甘味剤、抗肥満剤、摂食抑制剤、インスリン抵抗性改善剤、低カロリー甘味料などとしての利用が図られた実績はない。
【００１４】
異性化糖や砂糖に代表される糖質(資化性糖)は糖尿病や肥満を併発することが昨今問題視されている。そこで、これら資化性糖をベースに、甘味が優れ、これらの疾病を引き起こさない甘味料の上市が望まれる。本発明においては、これらの資化性糖、特に異性化糖の上記のような副作用もしくは欠点を克服する組成物について検討を行った。
【００１５】
さらに、非特許文献３によると、上記反応に関してイオン交換樹脂を用いグルコースからソルボース、マンノース、フラクトースが生成する反応が記述されているが、本発明のように樹脂をクロマト管に詰めて、アルカリと共に通液し連続反応を可能にし、その結果生産性の向上がなされたものではない。また、本発明のようなＤ-プシコースに関しては生産法への応用としては報告されていない。さらに、Ｄ-プシコースとＤ-アロースが含まれる組成物としてはこれまで検討がなされていない。
【００１６】
また、上記の通り、希少糖ヘキソースの製造方法は、効率生産、安全性の面から考えると未だ工業的に実用可能な製造法が得られていない。
そこで、本発明は、製造法の観点から、[１]生産工程が多くなる要因のうち必要酵素の生産工程と酵素の反応工程を省略でき、さらに、[２]酵素の漏洩、菌体残留物の混入など、安全性に関わる問題点を取り除くことが期待される、希少糖ヘキソースの酵素を用いない製造法の確立を課題とする。
非特許文献２のロブリー・ドブリュイン-ファン エッケンシュタイン転位反応（図１参照）の利用の際に生じる著しい褐変化を防ぎ、収率や生産性を上げることを課題とする。ここでの生産性向上とは、[３]例えば、著しい褐変物質を除くために用いる精製用樹脂量を大幅に減らすことや工程の省略化ができることを示す。さらに、本発明では、イオン交換樹脂のカラムを通すことにより、褐変化を防ぎ、目的となる希少糖ヘキソースの生産性を向上することを課題とする。さらに、[４]樹脂への原料糖、酸性副産物が吸着すると反応が進まなくなる問題点を解決する事も課題とした。
また、[５]樹脂上での反応を如何に連続反応へと連結し、反応、分離、副生成物の再利用へと一連の工業生産プラントを構築し、生産工程をいかに減らすことができるかを課題とした。[６]クロマトグラフィによってこれらの複雑な反応生成物を分離するので、その分離条件を検討することが課題となる。[７]さらに、クロマトグラフィの分離条件を崩さないために、分離した生成物に原料糖を加えて一定の反応生成物を得る工業的システムを得ることが課題となる。
さらに、本発明は、糖組成物の生理的な作用の観点から、特定のヘキソースの有する生理的な作用に着目して、特定のヘキソースを含有する糖組成物を製造すること、すなわち、[８]ヘキソースにアルカリを作用させることによって得られる組成物の用途を確立し、生成物と組成比を絞り込むことも課題とする。
より具体的には、例えば、グルコースとフラクトースを主組成とする混合糖として広く捉える「異性化糖」、もしくは、グルコースおよび/またはフラクトースからプシコースおよびアロースを含む変換型の異性化糖を製造する、工業的に実用可能な製造法の提供、ならびに、生理的効果に優れたプシコースおよびアロースを特定量含む変換型の異性化糖の提供、およびその用途の確立を課題とする。
これらの[１]〜[８]の課題を解決し、全てのヘキソースを生産する製造法および得られる組成物の用途を提供することを本発明の課題とした。
さらに、また、本発明は、希少糖を含む食品、医薬品もしくは医薬部外品、口腔用組成物、化粧品を提供することを目的とする。
【００１７】
これまで、でんぷん工業において最大の甘味料として用いられてきた異性化糖は液状であることで主に飲料用の甘味料として用いられてきた。一般に物質は純粋な単一物は結晶化し易く、不純物を含むものは結晶化し難い。特に異性化糖のように、Ｄ-グルコースとＤ-フラクトースが同量程度に混在している場合は、これを固体状態にすることは不可能であると一般には考えられていた。糖の混合物が固体状態（結晶）になる例としては、Ｄ-フラクトースとＤ-プシコースの複合結晶（上記特許文献５）が例外的に提案されている。
【００１８】
特にＤ-フラクトースは単独での結晶化速度が遅いことが知られ、結晶化するには複雑な工程を必要としており、Ｄ-グルコースが多量に混在する異性化糖においては固体状態にならないのが常識とされる。しかも、ぶどう糖果糖液糖としては、液体状態であることを大きな特徴として広く甘味料として用いられてきた。しかし、この液体状態であることの欠点は多く、微生物に汚染されやすいため長期の保存ができないこと、輸送の場合に多くの水を運ぶこととなること、粉末や固体状態で使用する甘味料としては利用できないこと、など液体状態であることの欠点が多いことが利用範囲を限定していたのであった。
【００１９】
固体状態の異性化糖は、液体状態の欠点である微生物汚染からも有利であり、輸送においても同様である。ホットコーヒーなどには保存性のよい固体状態の砂糖が用いられ、コールコーヒーには液体状態のぶどう糖果糖液糖が用いられているが、ホットコーヒーには用いることはない。ことからも液糖であることの欠点と利点は明らかである。異性化糖が家庭において甘味料として用いられない理由は、保存性が悪く、シラップのため扱いにくいことが最大の原因である。
本発明は、こうした異性化糖の問題を解決するものであり、結晶状態あるいは固体状態にする方法を確立し、異性化糖に含まれる主な糖質のＤ-グルコース、Ｄ-フラクトースなどを含有する結晶性糖質あるいは固体状態の糖質である複合結晶体を生成せしめることにより、複数の糖からなる新規な複合結晶性糖質の製造方法を提供し、従来の糖液の有する問題を解消しその用途を拡大することを目的とするものである。
また、本発明は、こうした異性化糖の問題を解決するものであり、異性化糖を結晶状態とする技術を確立し、異性化糖に含まれる主な糖質のＤ-グルコース、Ｄ-フラクトースを含有する複合体結晶糖質と液糖からなる糖ペーストおよびその製造方法を提供し、従来の糖液の有する問題を解消しその用途を拡大することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意研究を重ねることにより本発明を完成したものであり、原料糖としてのヘキソースもしくはその混合物が、強塩基性イオン交換樹脂、アルカリ、およびカルシウム塩からなる群から選ばれる一種以上が存在する系において、原料糖とは別のヘキソースに変換できることを見出したことに基づくものである。その中でも特に、製糖業で必須であるイオン交換過程を反応と精製の場にし、すなわち、カラム式にして連続反応させることにより、効率的に混合糖を生産し、次の過程でクロマト分離し、副産物を原料糖に加えることにより効率的な生産を図ることに成功したことに意義を有する。さらに、イオン交換樹脂を使用した場合を含む、ヘキソースのアルカリ異性化によって得られる糖組成物の糖組成とその結晶化と用途を検討し、医薬品、化粧品などの発明を完成するに至った。
【００２１】
すなわち、本発明は、以下の(１)ないし(４)の複合体結晶糖質の製造方法を要旨とする。
(１)原料糖としてのＤ-グルコースとＤ-フラクトースを主組成とする混合糖である異性化糖、もしくはＤ-グルコースおよび/またはＤ-フラクトースからなる原料糖液を、塩基性イオン交換樹脂、アルカリ、およびカルシウム塩からなる群から選ばれる一種以上が存在する系で処理することにより、原料糖としてのＤ-グルコースおよび/またはＤ-フラクトースを目的とするＤ-プシコースとＤ-アロースに変換する平衡反応である異性化反応を生じさせて製造された、原料の糖とは異なる糖組成のＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含む糖組成物の混合液糖とし、該混合液糖を冷却して液糖中に結晶体を生成せしめることを特徴とする複合体結晶糖質の製造方法。
（２）原料の糖とは異なる糖組成のＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含む糖組成物の混合液糖が、その組成が、糖質含量に対して０．５〜１７．０％のＤ-プシコースおよび０．２〜１０．０％のＤ-アロースを含む糖組成物である上記の（１）に記載の複合体結晶糖質の製造方法。
（３）複合結晶体を生成せしめ、次いで分離回収したものである上記の（１）または（２）に記載の複合体結晶糖質の製造方法。
（４）複合結晶体を生成せしめ、複合結晶体と液糖の混合物とし該混合物を撹拌してペーストとして回収したものである上記の（１）または（２）に記載の複合体結晶糖質の製造方法。
【００２２】
また、本発明は、以下の(５)の複合体結晶糖質を要旨とする。
（５）原料糖としてのＤ-グルコースとＤ-フラクトースを主組成とする混合糖である異性化糖、もしくはＤ-グルコースおよび/またはＤ-フラクトースからなる原料糖液を、塩基性イオン交換樹脂、アルカリ、およびカルシウム塩からなる群から選ばれる一種以上が存在する系で処理することにより、原料糖としてのＤ-グルコースおよび/またはＤ-フラクトースを目的とするＤ-プシコースとＤ-アロースに変換する平衡反応である異性化反応を生じさせて製造された、原料の糖とは異なる糖組成のＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含む糖組成物であって、その組成が、糖質含量に対して０．５〜１７．０％のＤ-プシコースおよび０．２〜１０．０％のＤ-アロースを含む糖組成物を冷却して液糖中に結晶体を生成せしめ、次いで分離回収したものである複合体結晶糖質。
【００２３】
また、本発明は、以下の(６)のＤ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する複合体結晶糖質とＤ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する液糖の均一混合物よりなる糖ペーストを要旨とする
（６）原料糖としてのＤ-グルコースとＤ-フラクトースを主組成とする混合糖である異性化糖、もしくはＤ-グルコースおよび/またはＤ-フラクトースからなる原料糖液を、塩基性イオン交換樹脂、アルカリ、およびカルシウム塩からなる群から選ばれる一種以上が存在する系で処理することにより、原料糖としてのＤ-グルコースおよび/またはＤ-フラクトースを目的とするＤ-プシコースとＤ-アロースに変換する平衡反応である異性化反応を生じさせて製造された、原料の糖とは異なる糖組成のＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含む糖組成物であって、その組成が、糖質含量に対して０．５〜１７．０％のＤ-プシコースおよび０．２〜１０．０％のＤ-アロースを含む液糖組成物を冷却して液糖中に結晶体を生成せしめ複合結晶体と液糖の混合物とし該混合物を撹拌してペーストとして回収したものであるＤ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する複合体結晶糖質とＤ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する液糖の均一混合物よりなる糖ペースト。
【００２４】
また、本発明は、以下の(７)の抗肥満剤、摂食抑制剤、インスリン抵抗性の改善剤、低カロリー甘味剤、もしくは砂糖様甘味剤を要旨とする。
（７）上記の（５）または（６）に記載の複合体結晶糖質または糖ペーストを含有することを特徴とする抗肥満剤、摂食抑制剤、インスリン抵抗性の改善剤、低カロリー甘味剤、もしくは砂糖様甘味剤。
すなわち、(a) Ｄ-グルコースとＤ-フラクトースを主組成とする混合糖である異性化糖を原料糖とし、そのＤ-グルコースおよび/またはＤ-フラクトースをＤ-プシコースとＤ-アロースに、糖質含量に対しＤ-プシコース０．５〜１７．０％およびＤ-アロース０．２〜１０．０％になるように変換した混合液糖からの複合体結晶糖質または糖ペーストを有効成分とする抗肥満剤。
(b) Ｄ-グルコースとＤ-フラクトースを主組成とする混合糖である異性化糖を原料糖とし、そのＤ-グルコースとＤ-フラクトースをＤ-プシコースとＤ-アロースに、糖質含量に対しＤ-プシコース０．５〜１７．０％およびＤ-アロース０．２〜１０．０％になるように変換した混合液糖からの複合体結晶糖質または糖ペーストを有効成分とする摂食抑制剤。
(c) Ｄ-グルコースとＤ-フラクトースを主組成とする混合糖である異性化糖を原料糖とし、そのＤ-グルコースとＤ-フラクトースをＤ-プシコースとＤ-アロースに、糖質含量に対しＤ-プシコース０．５〜１７．０％およびＤ-アロース０．２〜１０．０％になるように変換した混合液糖からの複合体結晶糖質または糖ペーストを有効成分とするインスリン抵抗性の改善剤。
(d) Ｄ-グルコースとＤ-フラクトースを主組成とする混合糖である異性化糖を原料糖とし、そのＤ-グルコースとＤ-フラクトースをＤ-プシコースとＤ-アロースに、糖質含量に対しＤ-プシコース０．５〜１７．０％およびＤ-アロース０．２〜１０．０％になるように変換した混合液糖からの複合体結晶糖質または糖ペーストを含有する低カロリー甘味剤。
(e) Ｄ-グルコースとＤ-フラクトースを主組成とする混合糖である異性化糖を原料糖とし、そのＤ-グルコースとＤ-フラクトースをＤ-プシコースとＤ-アロースに、糖質含量に対しＤ-プシコース０．５〜１７．０％およびＤ-アロース０．２〜１０．０％になるように変換した混合液糖からの複合体結晶糖質または糖ペーストを含有する砂糖様甘味剤。
【発明の効果】
【００２５】
本発明により、原料糖液(異性化糖)から目的とするヘキソース（Ｄ-プシコースおよびＤ-アロース）を所定量含む原料糖とは異なる糖組成の混合糖を製造し、結晶化することができる。
特定のヘキソース（Ｄ-プシコースおよびＤ-アロース）の有する生理的な作用に着目して、特定のヘキソース（Ｄ-プシコースおよびＤ-アロース）を含有する糖組成物を製造し、結晶化することができる。ヘキソースを含む原料糖液(Ｄ-グルコースとＤ-フラクトースを主組成とする混合糖である異性化糖)を塩基性イオン交換樹脂、アルカリまたはカルシウム塩が存在する系において、ヘキソースを原料糖とは異なる構造の糖に変換することによって異なる糖組成の混合糖を製造し、結晶化することができる。
より具体的には、例えば、Ｄ-グルコースとＤ-フラクトースを主組成とする混合糖として広く捉える「異性化糖」からＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含む変換型の異性化糖を製造し、結晶化することができる。
まず、変換型の異性化糖を製造し、次いで、該糖組成物を冷却して液糖中に結晶体を生成せしめ、分離回収したものである複合体結晶糖質、あるいは液糖組成物を冷却して液糖中に結晶体を生成せしめ複合結晶体と液糖の混合物とし該混合物を撹拌してペーストとして回収したものであるＤ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する複合体結晶糖質とＤ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する液糖の均一混合物よりなる糖ペーストを製造することができる。
【００２６】
すなわち、本発明により、希少糖ヘキソース（Ｄ-プシコースおよびＤ-アロース）の有する生理的な作用に着目した、該希少糖ヘキソースを含有する糖組成物の新規製造法が確立され、希少糖ヘキソースの従来の酵素を使った製造法の問題点を解消できる。また、従来のアルカリ性条件下でのヘキソースの異性化反応で、問題となる着色、精製の難しさを解決でき、化学法にとり、希少糖ヘキソースの製造が可能となった。特に、イオン交換樹脂を用いた一工程で、反応、中和、イオン除去（脱塩）を行ってしまうため、必要工程を大幅に短縮することが可能となった。さらに、アルカリを連続で反応樹脂に通液させることにより、イオン交換樹脂の反応性を高めることができる。このことにより、機能性を発揮する希少糖をより高比率で含み、なおかつ着色を抑えた混合糖を得ることができる。また、このアルカリ通液により樹脂の反応性低下を抑制したため、連続反応が可能になった。さらに、精製に用いられる樹脂量は、バッチによる褐変物を精製するのに用いる樹脂量の１／１０以下に抑えることができる。また、本発明の製造法を使えば、必要酵素を生産する工程を省略でき、さらに酵素を用いて製造する際での問題点である、酵素または酵素生産菌のコンタミ、漏洩などに注意を払わなくすることができる。製造された機能性異性化糖から、それを冷却して液糖中に結晶体を生成せしめ、次いで分離回収して複合体結晶糖質、あるいは液糖中に結晶体を生成せしめ複合結晶体と液糖の混合物とし該混合物を撹拌してペーストとして回収してＤ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する複合体結晶糖質とＤ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する液糖の均一混合物よりなる糖ペーストを製造することができる。
【００２７】
また、本発明により、上記の複合体結晶糖質または糖ペーストを含有することを特徴とする抗肥満剤、摂食抑制剤、インスリン抵抗性の改善剤、低カロリー甘味剤、もしくは砂糖様甘味剤を提供することができる。
より具体的には、例えば、Ｄ-プシコースおよびＤ-アロースの有する生理的な作用に着目した、Ｄ-プシコースおよびＤ-アロースを含有する糖組成物、ならびに、それらを用いた抗肥満剤、摂食抑制剤、インスリン抵抗性の改善剤、低カロリー甘味剤、もしくは砂糖様甘味剤を複合体結晶糖質または糖ペーストの形態で提供することができる。
ヘキソースの異性化によって得られる組成物の特性および用途を検討した結果、特にＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含む糖組成物が優れた生理活性を有することを見出した。すなわち、Ｄ-プシコースおよびＤ-アロースを、望ましくは、糖質含量に対して０．５〜１７．０％のＤ-プシコースおよび０．２〜１０．０％のＤ-アロースを含む組成物が医薬品などへ応用することができる優れた特性を発揮することを発見した。また、これら組成物を製造するための製造法については、ロブリー・ドブリュイン-ファン エッケンシュタイン反応を用いたものが優れている、特にイオン交換樹脂を用いる方法が最も適していたことが明らかとなった。これによって、資化性糖、例えば異性化糖やさらには砂糖に優れた甘味剤、抗肥満剤、摂食抑制剤、インスリン抵抗性改善剤、低カロリー甘味剤としての特質を持たせることが可能となる。特に、得られる組成物はこれまで知られている単糖の抗肥満効果よりも優れている。さらに、低カロリーにもかかわらず、摂食抑制を引き起こすなど新たな特質を備えている。また、甘味も砂糖に近く、カロリーも低いため、低カロリー甘味剤として幅広く使用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ロブリー・ドブリュイン-ファン エッケンシュタイン転位反応を示す図面である。
【図２】六単糖のイズモリングを示す図面である。
【図３】本発明の方法を図式化して説明する図面である。
【図４】実施例１＜異性化糖の強塩基性イオン交換樹脂による反応＞の目的糖を含む混合糖の分析組成を示す図面である。
【図５】実施例４＜０．１ ｍｏｌ/ｌ ＮａＯＨ溶液中における異性化糖の強塩基性イオン交換樹脂による反応＞の目的糖を含む混合糖の分析組成を示す図である。
【図６】実施例１４＜樹脂の種類によるＤ-プシコースの生成効率＞の樹脂を用いたときに反応効率が高いこと、Ｃｌ型よりもＯＨ型で効率が高いことを示す図面である。
【図７】実施例１４＜樹脂の種類によるＤ-プシコースの生成効率＞の樹脂の母体が多孔質形の方が、ゲル形よりも反応効率が高いこと、イオンの総交換用量が大きい方が、小さいものよりも反応効率が高いことを示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は、ヘキソースもしくはヘキソースを含む混合物からなる原料糖液、例えばＤ-グルコースまたはＤ-フラクトースおよびこれらの混合糖（例えば異性化糖）を原料として、目的とするヘキソース（Ｄ-プシコースとＤ-アロース）を所定量含む原料糖とは異なる糖組成の混合糖、すなわちＤ-プシコースとＤ-アロースを含む原料糖とは異なる糖組成の混合糖を得ることも特徴とする。
なお、本発明において、糖液の濃度に関して、ｗ／ｖおよびｗ／ｗを用いた。実施例の反応糖液の調製においては、異性化糖が液体であるので、調製が容易なｗ／ｖを用い統一した。その他の濃度に関しては、動物実験の餌組成は粉体の調製であること、ブリックスやクロマトグラムの屈折計がｗ／ｗであることから、ｗ／ｗを用いた。
Ｄ-プシコースとＤ-アロースを含む原料糖とは異なる糖組成の混合糖は、その組成物比は、糖質含量に対して０．５〜１７．０％、好ましくは１〜１５％のＤ-プシコースおよび０．２〜１０．０％、好ましくは０．４〜８％のＤ-アロースを含む組成物である。この組成において、良好な甘味剤として利用ができる。さらに例えば、２．３％以上のＤ-プシコースおよび１．３％以上のＤ-アロースを含む組成物において、抗肥満剤、摂食抑制剤、インスリン抵抗性改善剤として使用できる特性を示す。また、低カロリー甘味剤などとして使用する際には、Ｄ-プシコースが多いほど低カロリーとなる。また、反応効率（反応時間）を考慮すると、1時間程度の反応時間で生成するＤ-プシコースおよびアロースは、それぞれ、７％、５％程度である。これらのことから、糖質含量に対して２．５〜８％のＤ-プシコースおよび１．５〜５％Ｄ-アロースを含む組成物であればさらに好ましい。
【００３０】
また、本発明では、原料糖液となるヘキソース液をカラム状に詰めた塩基性イオン交換樹脂にアルカリ性溶液とともに流し、目的となる希少糖ヘキソースを製造すること、アルカリまたはカルシウム塩の存在下に目的となる希少糖ヘキソース、例えばＤ-プシコースとＤ-アロースを含む組成物を製造することができる。
【００３１】
［原料糖としてのヘキソース］
本発明において原料糖となるヘキソースは、Ｄ-体およびＬ-体のどちらでも良い。Ｄ-グルコースのようなアルドースやＤ-フラクトースのようなケトースでも良い。また、アルドースとケトースの混合物でも良い。特に、ぶどう糖果糖液糖（異性化糖）が原料費の面から有利である。また、澱粉からアミラーゼによるグルコースの生成、グルコース（キシロース）イソメラーゼによる、異性化糖の生産プラントと連結することによりさらに工程短縮、スケールメリットによる利点を生かすことができる。このグルコースイソメラーゼには、比較的アルカリ領域で働く種類も多く、陰イオン交換樹脂に固定化して用いることも可能である。このことから、グルコースを酵素で異性化しつつ、アルカリ条件下で本発明組成物を生産することも、工業的な効率を考えた際には好ましい。
【００３２】
本反応はロブリー・ドブリュイン-ファン エッケンシュタイン転位反応による平衡反応を応用したものであるため、Ｄ体のフラクトース、グルコース、プシコース、マンノース、アロース、アルトロースからは、これら糖のいずれかもしくは混合糖が得られる。Ｄ体のタガトース、タロース、ガラクトース、ソルボース、グロース、イドースからは、これら糖のいずれか、もしくは混合糖が得られる。Ｌ体についても同様の反応が進行する。これは、非特許文献４の論文中のイズモリング（図２）を右上（Ａ）、右下（Ｂ）、左上（Ｃ）、左下（Ｄ）の4つの区分に分けた場合に、そのブロックのどの糖を用いても、そのブロック内の他の糖を本法により作り出せることを示す。
糖組成物の生理的な作用の観点から、特定のヘキソースの有する生理的な作用に着目して、特定のヘキソースを含有する糖組成物を製造することができる。
すなわち、原料糖としてＤ-フラクトース、Ｄ-グルコース、Ｄ-プシコース、Ｄ-マンノース、Ｄ-アロース、およびＤ-アルトロースからなる群から選ばれる一種以上を含有する混合物を用いて、原料糖とは別のＤ-フラクトース、Ｄ-グルコース、Ｄ-プシコース、Ｄ-マンノース、Ｄ-アロース、およびＤ-アルトロースからなる群から選ばれる一種以上もしくはそれらを含む混合糖を生産することができる。
【００３３】
原料糖としてのヘキソースの混合物としては、例えば、Ｄ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する液状の糖が用いられる。両糖の含有比などには特に制限はなく使用される。一般的には、特定の組成比のＤ-グルコースとＤ-フラクトースの混合糖を異性化糖というが、本発明で言う異性化糖とは、Ｄ-グルコースとＤ-フラクトースを主組成とする混合糖として広く捉える。本発明の原料としては入手可能性などの観点からみて、市販されているぶどう糖果糖液糖、果糖ぶどう糖液糖、あるいは、Ｄ-グルコースとＤ-フラクトースを混合、砂糖を加水分解するなどして用いることが好ましい。
本発明での異性化糖とは、でん粉をアミラーゼなどの酵素または酸により加水分解して得られた主としてぶどう糖からなる糖液を、グルコースイソメラーゼまたはアルカリにより異性化したぶどう糖および果糖を主成分とする液状の糖であって、果糖含有率（糖のうちの果糖の割合）が５０％未満の「ぶどう糖果糖液糖」、５０％以上９０％未満の「果糖ぶどう糖液糖」、９０％以上の「高果糖液糖」、および、ぶどう糖果糖液糖にぶどう糖果糖液糖を超えない量の砂糖を加えた「砂糖混合果糖ぶどう糖液糖」を含むものであり、これらの区分はＪＡＳ規格による。
【００３４】
また、原料糖ヘキソースとして、Ｄ-タガトース、Ｄ-タロース、Ｄ-ガラクトース、Ｄ-ソルボース、Ｄ-グロース、およびＤ-イドースからなる群から選ばれる一種以上を含有する混合物を用いて、原料糖とは別のＤ-タガトース、Ｄ-タロース、Ｄ-ガラクトース、Ｄ-ソルボース、Ｄ-グロース、およびＤ-イドースからなる群から選ばれる一種以上を含有する混合物もしくはそれらを含む混合糖を生産することができる。
【００３５】
また、原料糖ヘキソースとして、Ｌ-フラクトース、Ｌ-グルコース、Ｌ-プシコース、Ｌ-マンノース、Ｌ-アロース、およびＬ-アルトロースからなる群から選ばれる一種以上を含有する混合物を用いて、原料糖とは別のＬ-フラクトース、Ｌ-グルコース、Ｌ-プシコース、Ｌ-マンノース、Ｌ-アロース、およびＬ-アルトロースからなる群から選ばれる一種以上を含有する混合物もしくはそれらを含む混合糖を生産することができる。
また、原料糖ヘキソースとして、Ｌ-タガトース、Ｌ-タロース、Ｌ-ガラクトース、Ｌ-ソルボース、Ｌ-グロース、およびＬ-イドースからなる群から選ばれる一種以上を含有する混合物を用いて、原料糖とは別の、Ｌ-タガトース、Ｌ-タロース、Ｌ-ガラクトース、Ｌ-ソルボース、Ｌ-グロース、およびＬ-イドースからなる群から選ばれる一種以上を含有する混合物もしくはそれらを含む混合糖を生産することができる。
【００３６】
しかしながら、非特許文献３にあるように、糖の開裂から逆アルドール縮合反応を経て、ブロックを飛び越えた糖が僅かに生成する可能性はある。例えばＡ→Ｂ経路である、Ｄ-グルコース→Ｄ-ソルボースなどである。本発明は、上記ブロック内での反応を優先的に起こさせ、ブロックを越えた反応を起こさせ難くする穏やかな反応条件を発見し用いている。
【００３７】
また、２糖、３糖、オリゴマーなどでも、その一部を異性化することが可能である。特に、本反応を利用して、２糖類、３糖類、オリゴ糖、デキストリンなどの末端基のヘキソースを異性化することも可能である。例えば、乳糖（ガラクト−ス-グルコース）を異性化して、ラクチュロース（ガラクトース-フラクトース）、ガラクトース-プシコースなどの２糖類を生産することが可能である。
また、多種類のヘキソースを反応させ、混合糖を得ることも可能である。例えば、乳糖を加水分解してから、本法により異性化すると、Ｄ体のフラクトース、グルコース、プシコース、マンノース、アロース、アルトロース、タガトース、タロース、ガラクトース、ソルボース、グロース、イドースが得られる。
【００３８】
［原料糖液の濃度］
原料糖液の濃度に関しては、事後の濃縮を考慮すると濃度が高いほど好ましい範囲であるが、原料糖液の濃度が低いほど、希少糖ヘキソースの収率を上げることができることから、生産効率を考慮すると、原料糖液の濃度は５％〜９０％、好ましくは１０％〜６０％、最も好ましくは２０％〜４０％が好ましい。濃度が高い場合に（水分が少なければ）、より副産物の生成が少ないと考えられるが、濃度調節によって生成物の比を変えて混合糖を得ることも可能である。例えば、１００％濃度、いわば粉体にアルカリを噴霧して生産することも可能である。
【００３９】
［イオン交換樹脂］
糖液濃度に関しては、５％（ｗ/ｗ）以上が事後の濃縮のことから好ましいが、クロマトグラフィの分離条件によって、変えることが可能である。樹脂の浮遊を防ぐためには５〜３０％程度がより好ましい。さらに６０％の糖液で反応を行う際には、アルカリは２．５倍程必要量が増えるが、濃縮が少ないなどの利点があることから、３０〜６０％濃度で反応を行うことも好ましい条件である。
本発明に使用する塩基性イオン交換樹脂としては、官能基として、一級アミン、二級アミン、三級アミン、四級アミンなどが使用されるが、中でも四級アミンが好ましい。
また、支持体としては、種々あるが、ゲル型よりも多孔質型が好ましい。また、支持体当たりのイオン交換基が多いほど好ましい。より具体的には、実験の結果、樹脂を用いない場合よりも、樹脂を用いたときに反応効率が高いこと、樹脂がＣｌ型よりもＯＨ型で効率が高い（図６参照）。また、樹脂の母体が多孔質形の方が、ゲル形よりも反応効率が高いこと、イオンの総交換用量が大きい方が、小さいものよりも反応効率が高いことが示された（図６、７参照）。
【００４０】
［アルカリおよびカルシウム塩］
本発明に使用するアルカリ性溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化鉛、水酸化ストロンチウム、水酸化マグネシウム、水酸化スズ、水酸化アルミニウムなども適宜使用することができるが、安全性、費用の面から水酸化ナトリウム、水酸化カルシウムなどが好ましい。
最適なアルカリの濃度はイオン交換樹脂の存在によっても左右されるが、通常、ヘキソース溶液中に０．００５ｍｏｌ/ｌ以上含有されていることが好ましい。
本発明において、強塩基性イオン交換樹脂を使用する際にはアルカリは必ずしも必要とはせず、ヘキソースの変換反応は強塩基性イオン交換樹脂のみによっても進行する。
【００４１】
また、特許文献８には、塩化カルシウムを用いたＤ-グルコースの異性化が記載されているが、本発明においてもカルシウムイオンの触媒作用を用いることにより、異性化を起こす。本発明では、カルシウムイオンを生成するカルシウム塩、例えば、塩化カルシウムの存在下にヘキソースの異性化反応が進行し、例えば、Ｄ-フラクトースからＤ-プシコースとＤ-アロースを含有する糖組成物を製造することができる。カルシウム塩は、アルカリ共存下であれば望ましく、糖液中に０．００５ｍｏｌ/ｌ以上含有されていることが好ましい。カルシウム塩が存在する系では、塩基性イオン交換樹脂の共存は必ずしも必要ではない。
【００４２】
［塩基性イオン交換樹脂を用いたヘキソースの製造工程］
本発明では、アルカリの存在の有無にかかわらず、塩基性イオン交換樹脂によりヘキソースの構造を他のヘキソースに変換することができる。アルカリを使用すると反応カラムを連続して使用することが可能となる利点がある。本発明は、塩基性イオン交換樹脂によりヘキソースを異性化することにも特徴を有するものである。
一般的な製糖業においては、反応後の脱塩工程は、アルカリ条件での余分な副反応を防ぐため通常は酸性イオン交換樹脂に通液後、塩基性イオン交換樹脂に通液し、最後は混合樹脂に通液する。本発明の製造法は、この通常の通液工程を逆に配置することによって、副反応により生成する副反応物を主生成物（目的とするヘキソース）として得るものである。
例えば、グルコース、フラクトースのアルカリ条件下における希少糖への変換反応を塩基性イオン交換樹脂上で行うとともに、次に酸性イオン交換樹脂で中和、イオン交換を行い、ミックス樹脂に通液を導くものである。この場合に用いる樹脂は、一般的に酸もしくはアルカリの性質を持ち、イオン交換能を持つものであれば特に問わない。最後のミックス樹脂に関しては、生成純度によっては必ずしも必要ではない。また、適宜精製工程を加えることによって生成物の純度を調節することも可能である。必要な際には、塩基性イオン交換樹脂による精製を加えても良い。
また、特筆すべきことに、この樹脂上での反応過程で原料糖、酸性副生成物の吸着による反応効率の低下が認められるが、この問題点も、原料糖を最初からアルカリ性に保つことにより効率の低下を抑制することができることも本発明者らは発見し、本発明を完成した。
【００４３】
アルカリ性溶液の濃度の上限に関しては、副生成物が生じない濃度が好ましいが、樹脂の使用条件によっても規定される。下限に関しては、反応生成物が十分生成する濃度である０．００５ｍｏｌ/ｌ以上が好ましい。イオン交換樹脂を使用した際の最も好ましいアルカリ濃度は０．００５ｍｏｌ/ｌから２ｍｏｌ/ｌであり、実施例では０．００２９ｍｏｌ/ｌ〜０．１ｍｏｌ/ｌの範囲で使用した。
反応温度に関しては、好ましくは２０℃以上、また４０℃〜７０℃で通液するのがより好ましい。反応温度およびアルカリ濃度、原料濃度を変えることにより、生成される組成物の組成を調節することも可能である。この組成の調製により、組成物が人体に摂取された際のカロリー量を調節した組成物を得ることができる。特に、Ｄ-プシコースのエネルギー値はゼロキロカロリー（非特許文献５）であることが報告されており、Ｄ-プシコース含量を調整することによりその量に応じてカロリーを減らすことができる。
非特許文献６の論文等の方法のように圧力をかけて、異性化を促進する方法が明らかにされているが、本法においても、圧力をかけて生産性を向上させても良い。また、生産規模によっては、樹脂をバッチ条件で使用することや、樹脂を用いず、アルカリのみを使用し本発明の組成物を得ることも可能である。
また、特許文献９によると、糖質含量に対して８％以上のＤ-プシコース含量で、抗肥満剤として使用できることが示されている。さらに、非特許文献７の論文によると、糖質含量に対して９％程度のＤ-プシコース含量で、食後血糖低下剤として使用できることが示されている。本発明による異性化反応とイオン交換によって得られた混合糖は、希少糖、特にＤ-プシコースを８％以上含ませることが可能であることから、分画をしなくても抗肥満、食後血糖低下作用などの機能性を持つ素材として提供することができる。
【００４４】
イオン交換樹脂に通液後、反応液はカラムクロマトグラフィによって目的とする糖の分離を行っても良く、また、糖とキレートする薬剤を用いて沈殿分離しても良い。本発明の反応法ではカラムでの分離を行う前に著しい褐変などは生じないのであるが、カラムの寿命を考えて活性炭による脱臭、脱色過程など一般的知られる精製工程を加えることも可能である。クロマトグラフィに関しては、疑似移動相クロマトグラフィ（特許文献１０，１１参照）が本目的には最適であるが、その分離様式は特には問わない。本発明によって製造した組成物から、Ｄ-プシコースおよびＤ-アロースをクロマトグラムにより分画し、Ｄ-プシコースおよび／またはＤ-アロースを得ても構わない。
【００４５】
目的とする糖を分離した後に残った目的以外の糖を再利用することができる。例えば、原料糖に加えて再び反応媒体である塩基性イオン交換樹脂に導くことができ、この様な連続プラントにより必要工程を省くことができる。本発明の好ましい態様を図３に図式化して示す。
ここで得られた希少糖は抗肥満、食後血糖低下作用などの機能性を持つ素材として提供することができる。
【００４６】
［アルカリまたはカルシウム塩を用いたヘキソースの製造工程］
本発明においては、イオン交換樹脂を用いなくともヘキソースを他の構造のヘキソースに変換することができる。例えば、ヘキソースからＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含有する組成物を製造することができる。ヘキソースにアルカリまたはカルシウム塩を混合して共存状態となし２５℃〜１００℃の範囲内で加熱処理することにより、原料ヘキソースを他の種類のヘキソースであるＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含む糖組成物に変換することができる。加熱処理温度は４０℃以上が特に好ましい。糖液中にカルシウム塩は、０．００５ｍｏｌ/ｌ〜６ｍｏｌ/ｌの濃度で含有されていることが好ましく、水酸化ナトリウムなどのアルカリは０．００５ｍｏｌ/ｌ 〜２ｍｏｌ/ｌの濃度で含有されていることが好ましい。アルカリまたはカルシウム塩を使用した方法では、生成した糖組成物中に、例えば、全糖量に対し、０．５％〜５．０％のＤ-アロースと３．０％〜７．０％のＤ-プシコースを含んだ糖が製造される。製造工程は、混合と加熱処理からなる簡便な工程からなり、バッチ式または連続式のいずれの方式も適用できる。
【００４７】
［Ｄ-プシコースとＤ-アロースを含有する新規糖組成物］
本発明の製造法において、特定のヘキソースの有する生理的な作用に着目して、特定のヘキソースを含有する糖組成物を得る目的で製造される混合糖は、新規な糖組成物である。
例えば、生理的効果に優れたＤ-プシコースおよびＤ-アロースを目的とするヘキソースとしてＤ-グルコースとＤ-フラクトースを主組成とする混合糖として広く捉える「異性化糖」からＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含む変換型の異性化糖を製造した場合、製造される目的とするヘキソースを所定量含む原料糖とは異なる糖組成の混合糖は、新規な糖組成物である。
目的とする機能の種類や度合い、使用態様、使用量などに応じて、糖質含量に対し、目的とするヘキソースの含有量を決めて、それを得る目的で最適な製造条件で処理することにより目的とする組成の混合糖を製造することができる。すなわち、原料糖としてのＤ-グルコースとＤ-フラクトースを主組成とする混合糖である異性化糖、もしくはＤ-グルコースおよび／またはＤ-フラクトースからなる原料糖液を、塩基性イオン交換樹脂、アルカリ、およびカルシウム塩からなる群から選ばれる一種以上が存在する系で処理することにより、原料糖としてのＤ-グルコースとＤ-フラクトースを目的とするＤ-プシコースとＤ-アロースに変換する平衡反応である異性化反応を生じさせて、原料の異性化糖とは異なる糖組成のＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含む糖組成物であって、その組成が、糖質含量に対して０．５〜１７．０％のＤ-プシコースおよび０．２〜１０．０％のＤ-アロースを含む糖組成物を製造することができる。該ヘキソース組成物は、Ｄ-プシコースおよびＤ-アロースを同時に含有することに特徴を有し、糖質含量に対して１．０〜１５．０％のＤ-プシコースと０．４〜８．０％のＤ-アロースを含有する組成からなるものが好ましいものとして、２．５〜８．０％程度のＤ-プシコースおよび１．５〜５．０％Ｄ-アロースを含有する組成からなるものが最も好ましいものとして、例示される。Ｄ-プシコースとＤ-アロースが共存するヘキソース組成物には顕著な効果が奏せられ、Ｄ-プシコースまたはＤ-アロースが単独での効果と対比して予期せぬ相乗効果が奏される。例えば、生理効果において優れた効果が発揮される。こうした相乗効果は、実施例１５〜１７において実証されるところであり、特に、体重減少率、体脂肪減少率や摂餌量減少率において本発明の特異的効果が示されている。さらに、本発明のＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含有する糖組成物を摂取した場合には、血糖値の減少、インシュリン値の低下が認められる。特に、本発明の糖組成物によるインシュリン値の低下については、これまでＤ-プシコースまたはＤ-アロースを単独で摂取した試験では知られていなかった効果である。
本発明のヘキソース組成物が上述の優れた効果を発揮するには、Ｄ-プシコースとＤ-アロースの全糖質に対する割合に関しては、Ｄ-プシコースでは０．５〜１５．０％であり、さらに１．０〜１５．０％が好ましく、２．５〜８％が最も好ましい範囲である。また、Ｄ-アロースでは０．２〜１０．０％であり、さらに０．４〜８．０％が好ましく、１．５〜５．０％が最も好ましい範囲である。
Ｄ-プシコースとＤ-アロースの総量としては、０．７〜２５．０％であり、さらに、１．０〜２０．０％の範囲であることが好ましい。０．７〜２５．０％であり、さらに１．４〜２３．０％が好ましく、４．０〜１３．０％が最も好ましい範囲である。
【００４８】
［糖ペースト］
本発明は、Ｄ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する複合体結晶糖質とＤ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する液糖の均一混合物よりなる糖ペーストに関するものであり、Ｄ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する液糖よりＤ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する複合体結晶糖質を液糖中に生成せしめることにより製造されるものである。本発明は、従来の異性化糖と、ぶどう糖と果糖の含有量が同じであるにも関わらず、甘味度を上げた糖液としての性質を有する、且つ、機能性を有する新しい糖ペーストを提供するものである。
本発明の糖ペーストは、複合体結晶糖質のまわりを液糖で覆った形態であり、結晶糖質を核とする液糖からなる。該複合体結晶糖質はＤ-プシコースとＤ-アロースを含有するＤ-グルコースおよびＤ-フラクトースを主体とする液糖中に生成せしめた結晶糖質であり、Ｄ-グルコースとＤ-フラクトースとＤ-プシコースとＤ-アロースの複合構造からなる。本発明の糖ペーストの液糖部分は機能性の異性化糖からなる。
【００４９】
また、本発明は、上記の糖ペーストを製造する方法であって、Ｄ-プシコースとＤ-アロースを含有するＤ-グルコースおよびＤ-フラクトースを主体とする液糖を冷却して液糖中に結晶体を生成せしめ結晶体と液糖の混合物とし該混合物を撹拌してペースト状となす方法であり、固液分離することができる結晶体を生成せしめている。さらにくわしくはＤ-プシコースとＤ-アロースを含有するＤ-グルコースおよびＤ-フラクトースを主体とする液糖を冷却して液糖中に結晶体を生成せしめるに際し、Ｄ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する液糖の結晶化により得た結晶体を、結晶化していない液糖に添加することによりＤ-グルコースとＤ-フラクトースとＤ-プシコースとＤ-アロースのＤ-グルコースとＤ-フラクトースとＤ-プシコースとＤ-アロースの複合結晶体を液糖中に生成せしめることにより行われる。糖ペーストの原料としては、Ｄ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する異性化糖が用いられ、これは澱粉を糖化して得た糖化液をグルコースイソメラーゼにより異性化したものである。Ｄ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する原料の液糖は、ぶどう糖果糖液糖、果糖ぶどう糖液糖および高果糖液糖から選ばれることが好ましい。
こうして製造された糖ペーストは、甘味料、その甘味料を使用してなる飲食物、医薬品もしくは医薬部外品、化粧品などとして応用される。
【００５０】
塩基性イオン交換樹脂、アルカリ、およびカルシウム塩からなる群から選ばれる一種以上が存在する系で処理する対象となる、原料糖としてのＤ-グルコースとＤ-フラクトースを主組成とする混合糖である異性化糖、もしくはＤ-グルコースおよび/またはＤ-フラクトースからなる原料糖液を用いるが、以下に、Ｄ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する原料液糖の例として異性化液糖に基づいて説明する。
［Ｄ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する液糖（異性化液糖）］
本発明において、「Ｄ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する液糖」としては、Ｄ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する液状の糖であって、その含有率などには特に制限はなく使用されるが、本発明の原料としては入手可能性などの観点からみて、市販されているぶどう糖果糖液糖、果糖ぶどう糖液糖、あるいは、Ｄ-グルコースとＤ-フラクトースを混合した糖を用いるのが好ましい。
異性化液糖とは、でん粉をアミラーゼなどの酵素または酸により加水分解して得られた主としてぶどう糖からなる糖液を、グルコースイソメラーゼまたはアルカリにより異性化したぶどう糖又は果糖を主成分とする液状の糖であって、果糖含有率（糖のうちの果糖の割合）が50％未満のもの「ぶどう糖果糖液糖」、50％以上90％未満のもの「果糖ぶどう糖液糖」、90％以上のもの「高果糖液糖」、および、 ぶどう糖果糖液糖にぶどう糖果糖液糖の量を超えない量の砂糖を加えた「砂糖混合果糖ぶどう糖液糖」を含むものであり、ＪＡＳ規格にしたがって分類する。
異性化液糖は次のような特性を有する液状の糖である。
砂糖より甘みが口中に残りにくく、低温下で甘味度を増すので、清涼飲料や冷菓などに多く使われ、異性化糖は価格も安い（果糖分 55% の果糖ぶどう糖液糖は砂糖の7割程度）ので、他に缶詰、パン、みりん風調味料などにも使われている。低温での利用に向いている半面で、熱に弱く、加熱すると着色してしまう。粘性が少ないため、取り扱いやすく、大量に運送したり、保存したりすることが容易である。液状のため、固形化や粉末化するのが難しく、一般消費者向けにはほとんど販売されていない。 
【００５１】
［種結晶］
原料糖液を、塩基性イオン交換樹脂、アルカリ、およびカルシウム塩からなる群から選ばれる一種以上が存在する系で処理することにより、原料糖としてのＤ-グルコースおよび/またはＤ-フラクトースを目的とするＤ-プシコースとＤ-アロースに変換する平衡反応である異性化反応を生じさせて製造された、原料の糖とは異なる糖組成のＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含む糖組成物の混合液糖に使用する種結晶は、Ｄ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する液糖の結晶化により得た結晶であって、例えば、種結晶は、異性化糖をＢｒｉｘ６０〜８０の濃度のシラップ状態で、５℃に長期間保っていた多数の試料の中で白濁しているってものを発見し、それをＢｒｉｘ７０の条件で継続して結晶を保存したものを分離して得たものである。なお、種結晶を添加しない場合においても、時間を長くすることで同一の結晶を得ることは可能である。
【００５２】
［複合体結晶糖質の製造］
原料となるＤ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する液糖としては、例えば、「ぶどう糖果糖液糖」、「果糖ぶどう糖液糖」、「高果糖液糖」および「砂糖混合果糖ぶどう糖液糖」から選ばれる市販の液糖を、塩基性イオン交換樹脂、アルカリ、およびカルシウム塩からなる群から選ばれる一種以上が存在する系で処理することにより、原料糖としてのＤ-グルコースおよび/またはＤ-フラクトースを目的とするＤ-プシコースとＤ-アロースに変換する平衡反応である異性化反応を生じさせて製造された、原料の糖とは異なる糖組成のＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含む糖組成物の混合液糖にした後に使用する。
混合液糖１００重量部に対し種結晶を約１〜１０重量部を添加混合して均一に種結晶が分散した液糖を調製する。調製後の液糖を、液糖が凍らない温度から約２０℃の温度下で１日から一週間程度保存することにより結晶が生成する。この結晶が生成した液糖を固液分離することにより結晶を回収し、乾燥して複合体結晶糖質を得る。これを種結晶として使用することができる。
こうして製造された複合体結晶糖質は、Ｄ-プシコースおよびＤ-アロースを含有するがＤ-グルコースおよびＤ-フラクトースを主組成とするため、例えば、Ｄ-グルコースおよびＤ-フラクトースからなる白色針状結晶であり、混合液糖の組成とは異なるＤ-グルコース：Ｄ-フラクトース比をしている。結晶を分離して得た液糖は、原料液糖とその外観において特に相違するものではないが、複合体結晶糖質として除去された分だけ組成は変化している。本発明において、結晶化した複合体結晶糖質を含む糖ペーストを製造する場合は、結晶と液等を分離する必要はない。
液糖から生成させる複合体結晶糖質の量やその組成を制御することにより、結晶分離後の液糖組成を変化させることが可能となる。
【００５３】
ぶどう糖果糖糖液を、塩基性イオン交換樹脂、アルカリ、およびカルシウム塩からなる群から選ばれる一種以上が存在する系で処理することにより、原料糖としてのＤ-グルコースおよび/またはＤ-フラクトースを目的とするＤ-プシコースとＤ-アロースに変換する平衡反応である異性化反応を生じさせて製造された、原料の糖とは異なる糖組成のＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含む糖組成物の混合液糖にした後に結晶化して得られる、糖結晶と液糖からなる本発明の糖ペーストは、ぶどう糖と果糖の含有量が原料糖液とほぼ同じであるにも関わらず、甘味度を上げた糖液としての性質を有するものである。本発明の糖ペーストは、チョコレート、チューインガム、即席ジュース、即席スープ、顆粒、錠剤などの製造が容易にまた有利に実施できる。さらに、糖質の持つ性質、例えば、甘味性、ボディー付与性、照り付与性、保湿性、他糖の晶出防止、適度な粘性などの性質を兼備しているので、広く、飲食物、化粧品、医薬品など各種組成物に有利に利用できる。
【００５４】
［ヘキソース組成物（Ｄ-プシコースおよびＤ-アロースを含有させて機能性を持たせた異性化糖）の用途］
本発明の製造法を使えば、医薬品もしくは医薬部外品、口腔用組成物、化粧品および食品に安価で安全に使用できる希少糖ヘキソースを複合体結晶糖質または糖ペーストの形態で提供することができる。
また、本発明により、特定のヘキソース（Ｄ-プシコースおよびＤ-アロースを含有させて機能性を持たせた異性化糖）の有する生理的な作用に着目した、複合体結晶糖質または糖ペーストの形態の特定のヘキソースを含有する糖組成物、ならびに、それらを用いた医薬品もしくは医薬部外品、口腔用組成物、化粧品および食品を提供することができる。
より具体的には、Ｄ-プシコースおよびＤ-アロースの有する生理的な作用に着目した、複合体結晶糖質または糖ペーストの形態のＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含有する糖組成物、ならびに、それらを用いた抗肥満剤、摂食抑制剤、インスリン抵抗性の改善剤、低カロリー甘味剤、もしくは砂糖様甘味剤を提供することができる。本発明の製造法によった複合体結晶糖質または糖ペーストの形態のヘキソース組成物は、食品、保健用食品、患者用食品、食品素材、保健用食品素材、患者用食品素材、食品添加物、保健用食品添加物、患者用食品添加物、飲料、保健用飲料、患者用飲料、飲料水、保健用飲料水、患者用飲料水、薬剤、製剤原料、飼料、患畜および/または患獣用飼料になど甘味もしくは機能性を必要とするものすべてに使用することができる。
ヘキソースの異性化によって得られる組成物の特性および用途を検討した結果、特にＤ-プシコースおよびＤ-アロースを含む糖組成物が優れた生理活性を有することを見出した。すなわち、Ｄ-プシコースおよびＤ-アロースを、望ましくは、糖質含量に対して０．５〜１５．０％のＤ-プシコースおよび０．２〜１０．０％のＤ-アロースを含む組成物が医薬品などへ応用することができる優れた特性を発揮することを発見した。また、これら組成物を製造するための製造法については、ロブリー・ドブリュイン-ファン エッケンシュタイン反応を用いたものが優れている、特にイオン交換樹脂を用いる方法が最も適していたことが明らかとなった。これによって、資化性糖、例えば異性化糖やさらには砂糖に優れた甘味剤、抗肥満剤、摂食抑制剤、インスリン抵抗性改善剤、低カロリー甘味剤としての特質を持たせることが可能となる。特に、得られる組成物はこれまで知られている単糖の抗肥満効果よりも優れている。さらに、低カロリーにもかかわらず、摂食抑制を引き起こすなど新たな特質を備えている。また、甘味も砂糖に近く、カロリーも低いため、低カロリー甘味剤として幅広く使用が可能である。それゆえ、Ｄ-プシコースおよびＤ-アロースを含む糖組成物を複合体結晶糖質または糖ペーストの形態で提供できることはきわめて有用である。
【００５５】
本発明の複合体結晶糖質または糖ペーストの形態のヘキソースを食品に利用する場合、そのままの形態、オイルなどに希釈した形態、乳液状形態食、または食品業界で一般的に使用される担体を添加した形態などのものを調製してもよい。飲料の形態は、非アルコール飲料またはアルコール飲料である。非アルコール飲料としては、例えば、炭酸系飲料、果汁飲料、ネクター飲料などの非炭酸系飲料、清涼飲料、スポーツ飲料、茶、コーヒー、ココアなど、また、アルコール飲料の形態では薬用酒、酎ハイ、梅酒、ビール、発泡酒、第3ビールなどの一般食品の形態を挙げることができる。
本発明の複合体結晶糖質または糖ペーストの形態の組成物（ヘキソース）の、前記糖質代謝異常および/または脂質代謝異常改善を目的とした食品素材あるいは食品添加物、薬剤としての使用形態としては、錠剤、カプセル剤、飲料などに溶解させる粉末あるいは顆粒などの固形剤、ゼリーなどの半固形体、飲料水などの液体、希釈して用いる高濃度溶液などがある。
さらに、本発明の複合体結晶糖質または糖ペーストの形態のヘキソース組成物を適宜食品に添加して糖質代謝異常および/または脂質代謝異常改善などを目的とした保健食または病人食とすることができる。任意的成分として、通常食品に添加されるビタミン類、炭水化物、色素、香料など適宜配合することができる。食品は液状または固形の任意の形態で食することができる。ゼラチンなどで外包してカプセル化した軟カプセル剤として食することができる。カプセルは、例えば、原料ゼラチンに水を加えて溶解し、これに可塑剤(グリセリン、Ｄ-ソルビトールなど)を加えることにより調製したゼラチン皮膜でつくられる。
【００５６】
本発明の複合体結晶糖質または糖ペーストの形態のヘキソースは調理やお茶、コーヒー、調味料（みりんなど）などにも使用できる。
飲食物としては、具体的には以下のものを例示することができる。洋菓子類（ プリン、ゼリー、グミキャンディー、キャンディー、ドロップ、キャラメル、チューインガム、チョコレート、ペストリー、バタークリーム、カスタードグリーム、シュークリーム、ホットケーキ、パン、ポテトチップス、フライドポテト、ポップコーン、ビスケット、クラッカー、パイ、スポンジケーキ、カステラ、ワッフル、ケーキ、ドーナツ、ビスケット、クッキー、せんべい、おかき、おこし、まんじゅう、あめなど) 、乾燥麺製品（マカロニ、パスタ）、卵製品（マヨネーズ、生クリーム）、飲料（機能性飲料、乳酸飲料、乳酸菌飲料、濃厚乳性飲料、果汁飲料、無果汁飲料、果肉飲料、透明炭酸飲料、果汁入り炭酸飲料、果実着色炭酸飲料）、嗜好品（緑茶、紅茶、インスタントコーヒー、ココア、缶入りコーヒードリンク）、乳製品（アイスクリーム、ヨーグルト、コーヒー用ミルク、バター、バターソース、チーズ、発酵乳、加工乳）、ペースト類（マーマレード、ジャム、フラワーペースト、ピーナッツペースト、フルーツペースト、果実のシロップ漬け）、畜肉製品（ハム、ソーセージ、ベーコン、ドライソーセージ、ビーフジャーキー、ラード）、魚介類製品（魚肉ハム、魚肉ソーセージ、蒲鉾、ちくわ、ハンペン、魚の干物、鰹節、鯖節、煮干し、うに、いかの塩辛、スルメ、魚のみりん干し、貝の干物、鮭などの燻製品）、佃煮類(小魚、貝類、山菜、茸、昆布)、カレー類（即席カレー、レトルトカレー、缶詰カレー）、調味料剤 (みそ、粉末みそ、醤油、粉末醤油、もろみ、魚醤、ソース、ケチャップ、オイスターソース、固形ブイヨン、焼き肉のたれ、カレールー、シチューの素、スープの素、だしの素、ペースト、インスタントスープ、ふりかけ、ドレッシング、サラダ油）、揚げ製品（油揚げ、油揚げ菓子、即席ラーメン）、豆乳、マーガリン、ショートニングなどを挙げることができる。
【００５７】
上記飲食物は、複合体結晶糖質または糖ペーストの形態のヘキソース組成物を常法に従って、一般食品の原料と配合することにより、加工製造することができる。上記飲食物への組成物の配合量は食品の形態により異なり特に限定されるものではないが、通常は０．１〜２０重量％が好ましい。また、上記飲食物は、機能性食品、栄養補助食品或いは健康食品類としても用いることができる。その形態は、特に限定されるものではなく、例えば、食品の製造例としては、アミノ酸バランスのとれた栄養価の高い乳蛋白質、大豆蛋白質、卵アルブミンなどの蛋白質、これらの分解物、卵白のオリゴペプチド、大豆加水分解物などの他、アミノ酸単体の混合物などを、常法に従って使用することができる。また、ソフトカプセル、タブレットなどの形態で利用することもできる。
【００５８】
栄養補助食品或いは機能性食品の例としては、糖類、脂肪、微量元素、ビタミン類、乳化剤、香料などが配合された流動食、半消化態栄養食、成分栄養食、ドリンク剤、カプセル剤、経腸栄養剤などの加工形態を挙げることができる。上記各種食品には、例えば、スポーツドリンク、栄養ドリンクなどの飲食物は、栄養バランス、風味を良くするために、さらにアミノ酸、ビタミン類、ミネラル類などの栄養的添加物や甘味料、香辛料、香料、色素などを配合することもできる。
【００５９】
本発明の複合体結晶糖質または糖ペーストの形態の組成物は、家畜、家禽、ペット類の飼料用に応用することができる。例えば、ドライドッグフード、ドライキャットフード、ウェットドッグフード、ウェットキャットフード、セミモイストドックフード、養鶏用飼料、牛、豚などの家畜用飼料に配合することができる。飼料自体は、常法に従って調製することができる。
これらの治療剤および予防剤は、ヒト以外の動物、例えば、牛、馬、豚、羊などの家畜用哺乳類、鶏、ウズラ、ダチョウなどの家禽類、は虫類、鳥類或いは小型哺乳類などのペット類、養殖魚類などにも用いることができる。
本発明の複合体結晶糖質または糖ペーストの形態の混合糖は、アスパルテームなどの高甘味度甘味料、糖アルコール、ケトース、アルドースなどの甘味料と混合し、甘味を調節することが出来る。
【００６０】
本発明の複合体結晶糖質または糖ペーストの形態のヘキソース組成物を含む糖質代謝異常および/または脂質代謝異常改善効果、肥満改善効果を目的とした薬剤は、これらを単独で用いるほか、一般的賦形剤、安定剤、保存剤、結合剤、崩壊剤などの適当な添加剤を配合し、液剤、顆粒剤、細粒剤、散剤、錠剤、カプセル剤、丸剤、軟膏剤、貼付剤、散布剤、スプレー剤または注射剤等の適当な剤型を選んで製剤し、経口的、経鼻的、経皮的あるいは経静脈的に投与することができる。
【００６１】
経口投与、経鼻投与、経皮投与または経静脈投与に適した医薬用の有機または無機の固体、半固体または液体の担体、溶解剤もしくは希釈剤を、本発明の組成物を薬剤として調製するために用いることができる。水、ゼラチン、乳糖、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、タルク、動・植物油、ベンジルアルコール、ガム、ポリアルキレングリコール、石油樹脂、ヤシ油、ラノリン、または医薬に用いられる他のキャリアー(担体)は全て、本発明の組成物を含む薬剤の担体として用いることができる。また、安定剤、湿潤剤、乳化剤や、浸透圧を変えたり、配合剤の適切なｐＨを維持するための塩類を補助薬剤として適宜用いることができる。
【００６２】
また、化粧品等の製剤化に、可溶性フィルムが使用されるようになってきている。例えば、香料等を保持させたフレーバーフィルム等として気分転換、口臭予防等を目的として、可食性の可溶性フィルムが使用されている。また、保湿剤等を保持させた化粧品用フィルムを、パックとして使用したり、水に溶解して乳液として使用するといったアイディアも出されている。さらに、抗炎症剤等を保持させて湿布薬として使用したりすることも検討されている。食品、医薬品等の包装材として、又食品、医薬品等の有効成分を保持する担体として、優れた溶解性とフィルム特性を示し、これらの用途に好適に用いることができる可溶性フィルムが提案されており（特許文献１２）、このようにして、本発明の複合体結晶糖質または糖ペーストの形態のヘキソース組成物を医薬品もしくは医薬部外品、化粧品に適応することができる。
【００６３】
本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は実施例によってなんら限定されるものではない。
なお、実施例等において、塩基性イオン交換樹脂は、Ｃｌ型のものを購入し、ＯＨ型のものに変換して用いた。そのため、実施例中の塩基性イオン交換樹脂は、Ｃｌ型の表示がなされているものもあるが、それらは実施例１４を除き、実験時にはＯＨ型に変換して用いた。実施例１４だけに関しては、Ｃｌ型とＯＨ型の反応を比較するのが目的なため、ＩＲＡ９００Ｊ［Ｃｌ］のみはＣｌ型のまま用いた。特に言及しない場合、塩基性イオン交換樹脂で反応後、強酸性イオン交換樹脂に通液して、分析を行っている。
【参考例１】
【００６４】
異性化糖である「ぶどう糖果糖液糖」を原料として、Ｄ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する複合結晶体、およびＤ-フラクトース含有量を高めた液糖からなる糖ペーストを製造した。
原料異性化糖として、日本食品化工株式会社製、日食フジフラクトＦ-１００ぶどう糖果糖液糖（ＪＡＳ品）を用いた。この液糖は、およそ４２％のＤ-フラクトースと５５％のＤ-グルコースを含有し、糖濃度はＢｒｉｘ７０．１であった。
【００６５】
種結晶には、異性化糖をＢｒｉｘ６０〜８０の濃度のシラップ状態で冷蔵庫に長期間保っていた多数の試料の中で白濁しているってものを発見し、それをＢｒｉｘ７０の条件で継続して結晶を保存したものを分離して使用した。
【００６６】
原料の異性化糖１３０ｍＬ（全糖量は９１．１ｇ）を５００ｍＬ容のプラスティックビーカーに入れ、上記の種結晶を少量添加し４℃で４日間放置したところ、１日目には結晶の増大が認められ、３日後にはほぼ全体が白くなった。４日間放置し白濁した異性化糖を得た。これが本発明の糖ペーストである。したがって、結晶の分離は必要がないため収率は１００％であった。
【００６７】
次に、結晶および糖液の組成および生成量を検討するために両者を分離した。
小型遠心機（ＫＯＫＵＳＡＮ  Ｈ−１１２）によって、結晶と蜜とに分離した。得られた結晶は５７．０ｇであり、蜜は７２ｍＬ（Ｂｒｉｘ６０．２）であった。結晶は水分を含んでいた。そこで、得られた結晶５７．０ｇをステンレスバットに広げ、エクアールシー株式会社製マックドライＤＸＵ−１００１（ＭＣＵ−１００１）中に入れ２日間乾燥し、乾燥粉末４４．１ｇを得た。
用いた原料中の糖質は９１．１ｇであり、乾燥結晶粉末として４１．１ｇが得られた。従って原料からの収率は４５．１％であった。分離された蜜には糖質４３．３ｇが含まれていた。したがって、これらから異性化糖中の糖質９１．１ｇは、結晶粉末として４４．１ｇ、蜜として４３．３ｇが得られたことになる。この結晶化およびその分離過程で失われる糖質は３．７ｇであり、全体の約４％であった。
【００６８】
上記過程で得た結晶は顕微鏡写真によると約３０μの針状をしていた。乾燥後の結晶は白色であった。
次に、原料の異性化糖、分離した結晶および密をＨＰＬＣ分析によりそれぞれのＤ-グルコース、Ｄ-フラクトースの含有量を計測したところ、生成した結晶はＤ-グルコースおよびＤ-フラクトースを含有する複合体結晶糖質であることが判明した。なお、HPLCによる糖の分析には、HITACHI GL-C611 のカラムを用い、カラム温度６０℃移動相は10-4 NaOH,流速 1ml/min とし検出は RI 検出器を用いた。
（１）原料糖液の糖組成は、Ｄ-グルコース：Ｄ-フラクトースが４３：５１であることがＨＰＬＣの結果判明した。
（２）結晶の糖組成は、Ｄ-グルコース：Ｄ-フラクトースの比が原料とは異なり７５：２５であることがＨＰＬＣの結果判明した。この結果は得られた結晶は原料の糖組成とは相違し、原料の全てを抱き込んだ全体の固化体ではないことを示している。
（３）結晶から分離した蜜の糖組成は、Ｄ-グルコース：Ｄ-フラクトースの比が３２：６０であり、原料の糖組成と比較してＤ-フラクトースの濃度が上昇していた。すなわち、現在市販されている果糖ぶどう糖液糖の規格の組成となっていた。
このように、本参考例により、原料液糖（ぶどうう糖果糖糖液）から（１）Ｄ-グルコース、Ｄ-フラクトースを含む複合結晶体および（２）原料液糖よりもＤ-フラクトースの含有量が増加した果糖ぶどう糖液糖の混合等ペーストが製造できることが明らかとなった。
【参考例２】
【００６９】
本参考例では参考例１で判明したＤ-グルコースとＤ-フラクトースの約３：１の複合結晶体が、結晶化の過程において、一定の糖組成の結晶として連続的に析出していることを確認した。
参考例１と同一条件、すなわち原液としてぶどう糖果糖液糖（含有糖量として９０.４ｇ、濃度Brix ７０.１）を用い、ぶどう糖果糖結晶の種を入れて４℃に放置した。１日後、全ての結晶が析出していない状態で遠心分離によって結晶を得た後、これをドライマック中で乾燥して結晶を３４ｇ得た。
蜜としてＢｒｉｘ．７０.０濃度のものを５３ｍＬ得た。蜜中には糖として、４９ｇを含んでいることとなる。この蜜を４℃で続いて保存したところ、遠心分離後には透明であったが２日目には結晶がさらに析出を続けた。
得られた結晶を乾燥してＨＰＬＣ分析を行ったところ、糖の組成は前の実験と同様のＤ-グルコース：Ｄフラクトースが約７５：２５であった。
以上の実験結果から、Ｄ-グルコースとＤフラクトースの混合溶液から新しい結晶が析出する過程の途中で採取した結晶の組成は同一であり、結晶化工程で常に一定の糖組成の結晶を生産し続けていることが判明した。
【実施例１】
【００７０】
＜異性化糖の強塩基性イオン交換樹脂による反応＞
異性化糖１０％（ｗ/ｖ）溶液５００ｍｌを、温度６０℃、送液速度１．６ｍｌ/ｍｉｎで充填後の強塩基性イオン交換樹脂３８．５ｍｌに送液した(樹脂：アンバーライトＩＲＡ９００Ｊ[Ｃｌ]、カラム内径１．５ｃｍ）。この時にカラムから溶出してくる経時的な反応液をサンプリング後、ＨＰＬＣ（検出器；ＲＩ、カラム；三菱化成 ＭＣＩ ＧＥＬ ＣＫ ０８ＥＣ）にて分析した。
【００７１】
分析組成を図４に示す。通液後（５００ｍｌ）の溶液の糖組成は、Ｄ-グルコース４５．９％、Ｄ-マンノース＋Ｄ-アルトロース４．９％、Ｄ-フラクトース３７．７％、Ｄ-アロース１．５％、Ｄ-プシコース３．７％であり、３．７％のＤ-プシコース溶液が得られた。この際の着色度は、０．０４(ＢＲＩＸ１０換算)であり、ほとんど褐変は認められなかった。
上記の糖組成の溶液を濃縮し、参考例１と同じ条件で、種結晶を少量添加し４℃で４日間放置したところ、１日目には結晶の増大が認められ、３日後にはほぼ全体が白くなった。４日間放置し白濁した機能性異性化糖を得た。２分の１量は撹拌してペーストを回収した。残りの２分の１量は小型遠心機（ＫＯＫＵＳＡＮ  Ｈ−１１２）によって、結晶と蜜とに分離した。得られた結晶は水分を含んでいたので、ステンレスバットに広げ、エクアールシー株式会社製マックドライＤＸＵ−１００１（ＭＣＵ−１００１）中に入れ２日間乾燥し、乾燥粉末（結晶粉末）を得た。
【実施例２】
【００７２】
＜０．１ｍｏｌ／ｌ ＮａＯＨ溶液中における異性化糖の強塩基性イオン交換樹脂による反応＞
異性化糖を０．１ｍｏｌ／ｌ ＮａＯＨ溶液で、１０％（ｗ/ｖ）になるように調製する。この溶液５００ｍｌを、強塩基性イオン交換樹脂、弱酸性イオン交換樹脂の順に、温度６０℃、送液速度１．６ｍｌ/ｍｉｎで通液した。(強塩基性イオン交換樹脂：アンバーライトＩＲＡ９００Ｊ[Ｃｌ]、カラム長；３０ｃｍ、内径１．５ｃｍ）。この時にカラムから溶出してくる経時的な反応液をサンプリング後、ＨＰＬＣ（検出器；ＲＩ、カラム；三菱化成 ＭＣＩ ＧＥＬ ＣＫ ０８ＥＣ）にて分析した。
【００７３】
通液後、Ｄ-グルコース、Ｄ-マンノース、Ｄ-フラクトース、Ｄ-アロース、Ｄ-プシコースの混合糖液が得られた。異性化糖のアルカリ溶液を原料として用いる本方法においても、アルカリ溶液の通液によって連続的にこの樹脂上での反応が可能となることを明らかにして本製造法に組み込んだことを示す。
上記の糖組成の溶液の一部分を濃縮し、参考例１と同じ条件で、種結晶を少量添加し４℃で４日間放置したところ、実施例１と同じ白濁した機能性異性化糖を得た。
【実施例３】
【００７４】
＜５％異性化糖の強塩基性イオン交換樹脂による反応＞
異性化糖を、０．１ｍｏｌ／ｌ ＮａＯＨ溶液で、５％（ｗ/ｖ）になるように調製する。温度６０℃、送液速度１．６ｍｌ/ｍｉｎで充填後の強塩基性イオン交換樹脂３８．５ｍｌに送液した(樹脂：アンバーライトＩＲＡ９００Ｊ[Ｃｌ]、カラム内径１．５ｃｍ）。この時にカラムから溶出してくる経時的な反応液をサンプリング後、ＨＰＬＣ（検出器；ＲＩ、カラム；三菱化成 ＭＣＩ ＧＥＬ ＣＫ ０８ＥＣ）にて分析した。
【００７５】
通液後（２５０ｍｌ）、Ｄ-グルコース、Ｄ-マンノース、Ｄ-フラクトース、Ｄ-アロース、Ｄ-プシコースの混合糖液が得られ、ほとんど褐変は認められなかった。このことから、５％程度の薄い溶液においても、Aブロック内の原料糖を用いて、Aブロック内の糖を生産できることが明らかとなった。
上記の糖組成の溶液の一部分を濃縮し、参考例１と同じ条件で、種結晶を少量添加し４℃で４日間放置したところ、実施例１と同じ白濁した機能性異性化糖を得た。
【実施例４】
【００７６】
＜３０％異性化糖の強塩基性イオン交換樹脂による反応＞
異性化糖を、０．１ｍｏｌ／ｌ ＮａＯＨ溶液で、３０％（ｗ/ｖ）になるように調製する。温度６０℃、送液速度１．６ｍｌ/ｍｉｎで充填後の強塩基性イオン交換樹脂３８．５ｍｌに送液した(樹脂：アンバーライトＩＲＡ９００Ｊ[Ｃｌ]、カラム内径１．５ｃｍ）。この時にカラムから溶出してくる経時的な反応液をサンプリング後、ＨＰＬＣ（検出器；ＲＩ、カラム；三菱化成 ＭＣＩ ＧＥＬ ＣＫ ０８ＥＣ）にて分析した。
【００７７】
通液後（２５０ｍｌ）、Ｄ-グルコース、Ｄ-マンノース、Ｄ-フラクトース、Ｄ-アロース、Ｄ-プシコースの混合糖液が得られ、ほとんど褐変は認められなかった。
上記の糖組成の溶液の一部分を濃縮し、参考例１と同じ条件で、種結晶を少量添加し４℃で４日間放置したところ、実施例１と同じ白濁した機能性異性化糖を得た。
【実施例５】
【００７８】
＜異性化糖の強塩基性イオン交換樹脂による連続反応＞
異性化糖２０％（ｗ/ｖ）溶液５００ｍｌを、１０％に希釈して温度６０度、送液速度１．６ｍｌ/ｍｉｎで充填後の強塩基性イオン交換樹脂３８．５ｍｌに送液した(樹脂：アンバーライトＩＲＡ９００Ｊ[Ｃｌ]、カラム内径１．５ｃｍ）。この反応液（組成物1）を陽イオン交換樹脂カラム、ミックス樹脂カラムに通液後、活性炭で脱色、濾過し、この濾液を濃縮した。濃縮液を疑似移動クロマトグラフィにてＤ-プシコースを分離して、その他の混合糖分離液に目減り分の異性化糖を加え、さらに、塩基性イオン交換樹脂に供し、反応組成物（組成物２）を得た。この組成物を上記ＨＰＬＣによって確認した。
【００７９】
原料糖組成物１と原料糖組成物２の比率はほぼ同様な組成が得られた。このことから、分離液に異性化糖を混合し反応させた場合にも一定組成の反応液が得られることが明らかとなった。この組成の発見は、連続的に分離が可能であることを示す。
【実施例６】
【００８０】
〈強塩基性イオン交換樹脂上で生成した糖液の官能検査〉
パネラー６名を用い、実施例２で生じた１０％糖液を調整し、味質試験を行った。評価は、砂糖と同じ甘味度を示す糖液および、砂糖と比べ「軽い」、「変わらない」、「重い」の３種類から甘味質を選択させた。選択した人数を求め、官能試験を行った。パネラーの構成は、２０歳代〜３０歳代の味覚に精通した男女６名であった。
【００８１】
結果、本法で得られた糖の混合液の味質は砂糖様であった。
【実施例７】
【００８２】
〈強塩基性イオン交換樹脂上で生成した糖液を含有する酸性飲料の製造〉
本製造法による混合糖およびショ糖を用いた飲料を作成したが、本法で得られた糖の混合液を用いた味質は砂糖様であった。
【実施例８】
【００８３】
＜樹脂を用いない反応＞
異性化糖（Ｄ-グルコース５５％、Ｄ-フラクトース４５％；ｗ／ｗ）を０．０７ｍｏｌ／ｌ  Ｃａ(ＯＨ)２溶液で、１０％（ｗ／ｖ）になるように調整し、６０℃で１時間反応した。反応後の糖液を脱塩し、糖組成をＨＰＬＣ（検出器；ＲＩ、カラム；三菱化成  ＭＣＩ  ＧＥＬ  ＣＫ  ０８ＥＣ）にて分析した。
【００８４】
反応液の糖組成は、糖質含量に対して、Ｄ-グルコース３９．８％、Ｄ-マンノース＋Ｄ-ソルボース＋Ｄ-アルトロース１０．８％、Ｄ-フラクトース２７．８％、Ｄ-アロース２．８％、Ｄ-プシコース５．２％であった。このことから、水酸化ナトリウムのみならず、水酸化カルシウムにおいても本発明組成物が得られることが明らかとなった。また、０．００２９ｍｏｌ／ｌＣａ(ＯＨ)２溶液を用い同条件で実験した結果に置いても、反応２時間で、１．３％Ｄ-プシコースと０．３％のＤ-アロースを含む組成物が得られた。
【実施例９】
【００８５】
＜０．１ｍｏｌ／ｌ  ＮａＯＨ溶液中における異性化糖の強塩基性イオン交換樹脂による反応＞
異性化糖を０．１ｍｏｌ／ｌ  ＮａＯＨ溶液で、１０％（ｗ／ｖ）になるように調製する。この溶液５００ｍｌを、強塩基性イオン交換樹脂４５ｍｌ、強酸性イオン交換樹脂２６ｍｌの順に、温度６０℃、送液速度１．６ｍｌ／ｍｉｎで通液した。（強塩基性イオン交換樹脂：アンバーライトＩＲＡ９００Ｊ ＯＨ、強酸性イオン交換樹脂：アンバーライト２００ＣＴ［Ｈ型］、カラム長；３０ｃｍ、内径１．５ｃｍ）。この時にカラムから溶出してくる経時的な反応液をサンプリング後、ＨＰＬＣ（検出器；ＲＩ、カラム；三菱化成  ＭＣＩ  ＧＥＬ  ＣＫ  ０８ＥＣ）にて分析した。
【００８６】
分析組成を図５に示す。通液後（４００ｍｌ）の溶液の糖組成は、糖質含量に対して、Ｄ-グルコース４０．３％、Ｄ-マンノース＋Ｄ-ソルボース＋Ｄ-アルトロース１０．７％、Ｄ-フラクトース３２．２％、Ｄ-アロース３．２％、Ｄ-プシコース６．３％であった。アルカリ溶液を原料と共に通液する本方法は、実施例１と同様に、異性化糖を原料とした場合であっても、反応効率が低下しないことが明らかとなった。このことは、アルカリ溶液の通液によって樹脂への原料糖、副生成物の吸着を抑えることにより、目的糖ヘキソースの生産性を向上させる方法として有効であることを示す。
上記の糖組成の溶液の一部分を濃縮し、参考例１と同じ条件で、種結晶を少量添加し４℃で４日間放置したところ、実施例１と同じ白濁した機能性異性化糖を得た。
【実施例１０】
【００８７】
＜５％異性化糖の強塩基性イオン交換樹脂による反応＞
異性化糖を、０．１ｍｏｌ／ｌ  ＮａＯＨ溶液で、５％（ｗ／ｖ）になるように調製する。この溶液１１００ｍｌを、強塩基性イオン交換樹脂４５ｍｌ、強酸性イオン交換樹脂２６ｍｌの順に、温度６０℃、送液速度０．８ｍｌ／ｍｉｎで通液した。（強塩基性イオン交換樹脂：アンバーライトＩＲＡ９００Ｊ ＯＨ、強酸性イオン交換樹脂：アンバーライト２００ＣＴ［Ｈ型］、カラム長；３０ｃｍ，  内径１．５ｃｍ）。この時にカラムから溶出してくる経時的な反応液をサンプリング後、ＨＰＬＣ（検出器；ＲＩ、カラム；三菱化成  ＭＣＩ  ＧＥＬ  ＣＫ  ０８ＥＣ）にて分析した。
【００８８】
通液後（１０００ｍｌ）、糖質含量に対して、Ｄ-グルコース３４．３％、Ｄ-マンノース＋Ｄ-ソルボース＋Ｄ-アルトロース１２．４％、Ｄ-フラクトース２５．８％、Ｄ-アロース４．１％、Ｄ-プシコース６．３％の混合糖液が得られた。このことから、希薄溶液であってもＡブロック内の原料糖を用いて、Ａブロック内の糖を生産でき、本発明組成物が得られるが、後の濃縮を簡便にするためにも、特に５％程度以上の原料溶液が好ましい。
【実施例１１】
【００８９】
＜４０％異性化糖の強塩基性イオン交換樹脂による反応＞
異性化糖を、０．１ｍｏｌ／ｌ  ＮａＯＨ溶液で、４０％（ｗ／ｖ）になるように調製する。この溶液１１００ｍｌを、強塩基性イオン交換樹脂４５ｍｌ、強酸性イオン交換樹脂２６ｍｌの順に、温度６０℃、送液速度０．８ｍｌ／ｍｉｎで通液した。（強塩基性イオン交換樹脂：アンバーライトＩＲＡ９００Ｊ ＯＨ、強酸性イオン交換樹脂：アンバーライト２００ＣＴ［Ｈ型］、カラム長；３０ｃｍ、内径１．５ｃｍ）。この時にカラムから溶出してくる経時的な反応液をサンプリング後、ＨＰＬＣ（検出器；ＲＩ、カラム；三菱化成  ＭＣＩ  ＧＥＬ  ＣＫ  ０８ＥＣ）にて分析した。
【００９０】
通液後（１０００ｍｌ）、糖質含量に対して、Ｄ-グルコース４６．２％、Ｄ-マンノース＋Ｄ-ソルボース＋Ｄ-アルトロース６．３％、Ｄ-フラクトース３２．８％、Ｄ-アロース２．０％、Ｄ-プシコース４．８％の混合糖液が得られた。実施例９、１０と比較すると、希少糖ヘキソースの生産量が少ないことから、原料糖液の濃度が低いほど、希少糖ヘキソースの収率を上げることができることが示された。これらのことから、生産効率を考慮すると、原料糖液の濃度は５％〜４０％、特に１０〜３０％程度が好ましい。
【実施例１２】
【００９１】
＜異性化糖の強塩基性イオン交換樹脂による連続反応＞
異性化糖を０．１ｍｏｌ／ｌ  ＮａＯＨ溶液で、１０％（ｗ／ｖ）になるように調製する。この溶液を、強塩基性イオン交換樹脂、強酸性イオン交換樹脂の順に、６０℃で送液した（強塩基性イオン交換樹脂：アンバーライトＩＲＡ９００Ｊ ＯＨ、強酸性イオン交換樹脂：アンバーライト２００ＣＴ［Ｈ型］）。この反応液（組成物１）を精製した後、疑似移動クロマトグラフィにてＤ-プシコースのみを分離して、残りの糖液を、上記条件で塩基性イオン交換樹脂に供し、反応組成物（組成物２）を得た。この組成物を上記ＨＰＬＣによって確認した。
【００９２】
組成物１は、糖質含量に対して、Ｄ-グルコース４０．１％、Ｄ-マンノース＋Ｄ-ソルボース＋Ｄ-アルトロース１１．４％、Ｄ-フラクトース３２．５％、Ｄ-アロース３．４％、Ｄ-プシコース６．７％である。組成物２は、糖質含量に対して、Ｄ-グルコース３３．２％、Ｄ-マンノース＋Ｄ-ソルボース＋Ｄ-アルトロース１６．１％、Ｄ-フラクトース１４．３％、Ｄ-アロース４．６％、Ｄ-プシコース６．１％である。このことから、本反応生成物から目的糖ヘキソースを分離後、残りの液を再度原料糖として用い反応・分離することで目的糖ヘキソースのみを得ることができることが明らかとなった。この様に、連続的に反応分離工程を繰り返すことによって、効率的に目的糖ヘキソースを得ることができる。
【実施例１３】
【００９３】
＜異性化糖に含まれるＤ-プシコースの定量＞
異性化糖に含まれるＤ-プシコースは非常に含量が低くこれまでの方法では定量は困難であった。そこで、異性化糖を酵母により資化させ、主な糖である、グルコースとフラクトースを除去した上で、ＨＰＬＣによるＤ-プシコースの定量を行った。
乾燥酵母１１．５ｇを、２％濃度のアルギン酸ナトリウム溶液１００ｍｌに懸濁させた。懸濁液は、よく冷却した５％濃度の塩化カルシウム溶液に滴下することで、酵母を含む固定化ゲルを作成した。三角フラスコに、異性化糖（フジフラクト９５、日本食品化工）を１４．４ｇ、純水８５．６ｇを投入し、１００ｍｌとした。この溶液中には、異性化糖が固形分として１０ｇ含まれている。この溶液と、内部標準物質と固定化酵母をメスシリンダーで５０ｍｌに相当する位置まで秤量したものを共に、５００ｍｌの三角フラスコに入れ、振盪培養器により、２４時間振盪培養を行った。培養終了液は、０．８μｍセルロース膜フィルタ（アドバンテック製）を用いて酵母を除去し、イオン交換樹脂を通液させることで脱塩した後、ロータリーエバポレーターで濃縮したものを、ＨＰＬＣ（検出器；ＲＩ、カラム；三菱化成  ＭＣＩ  ＧＥＬ  ＣＫ  ０８ＥＣ）を用いて分析した。
【００９４】
Ｄ-プシコースの異性化糖中の含有量は、０．１％であった。このことから、異性化糖中にもＤ-プシコースが含まれていることが明らかとなった。このことから、上記実施例中のイオン交換樹脂法によるＤ-プシコースの生産法は、異性化糖に含まれているＤ-プシコース含量を更に大幅に増やす方法であると捉えることができる。
【実施例１４】
【００９５】
＜樹脂の種類によるＤ-プシコースの生成効率＞
４種類のイオン交換樹脂（ＩＲＡ４００Ｊ、ＩＲＡ９００Ｊ、ＩＲＡ９００Ｊ［Ｃｌ］、ＩＲＡ９０４）を用いて、異性化効率の高い樹脂の検討を行った。０．１ｍｏｌ／ｌＮａＯＨ溶液で、１０％（ｗ／ｖ）になるように調製した異性化糖を、塩基性イオン交換樹脂２リットルと、温度６０℃において、送液速度２ｌ／ｈでカラムに通液した。
経時的な反応液をサンプリング後、ＨＰＬＣ（検出器；ＲＩ、カラム；(株)日立ハイテクノロジーズＧＬ−Ｃ６１１）にて分析した。
【００９６】
図６、７に示すとおり、樹脂の種類による異性化効率を検討した。図６の結果から、樹脂を用いない場合よりも、樹脂を用いたときに反応効率が高いこと、樹脂がＣｌ型（ＩＲＡ９００Ｊ［Ｃｌ］）よりもＯＨ型（ＩＲＡ９００Ｊ）で効率が高いことが示された。図７の結果から、樹脂の母体が多孔質形（ＩＲＡ９００Ｊ）の方が、ゲル形（ＩＲＡ４００Ｊ）よりも反応効率が高いこと、イオンの総交換用量が大きい（ＩＲＡ９００Ｊ：≧１．０ｍｇ当量／ｍｌ湿潤樹脂）方が、小さい（ＩＲＡ９０４：≧０．６５ｍｇ当量／ｍｌ湿潤樹脂）ものよりも反応効率が高いことが示された。
【実施例１５】
【００９７】
〈Ｄ-プシコースとＤ-アロースを含む糖液の官能検査〉
２０歳代〜５０歳代の味覚に精通した男女パネラー６名を用い、表１組成の１０％（ｗ／ｖ）糖液（１〜８）を調整し味質試験を行った。評価は、甘味の強さ、後味の良さ、甘味の切れ、甘味のバランス、質感に関し、最も優れているとパネラーが感じた糖液（１〜８）に１票を投じる方法にて行った。また、砂糖と比較した場合の味質のアンケートを行った。さらに、糖液７と実施例９で生じた組成物（Ｄ-グルコース４０．３％、Ｄ-フラクトース３２．２％、Ｄ-アロース３．２％、Ｄ-プシコース６．３％、Ｄ-マンノース＋Ｄ-ソルボース＋Ｄ-アルトロースが１０．７％を含有する）の味質の比較を行った。
【００９８】
【表１】
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【００９９】
表１の結果から、既存の異性化糖（糖液１、２）に比較して、Ｄ-プシコースおよびＤ-アロースを含む組成物（糖液６、７、８）が味質を向上させることが明らかとなった。特に本発明の糖液（糖液６、７、８）は、甘味のバランスおよび質感で優れ、含まれている含量が少ない場合もしくは、多い場合でも、味質の改善効果が認められた。また、糖液７と、実施例９で得られた糖液の味質を比較すると、ほとんど味質は区別することは出来なかった。さらに、各組成物（糖液１〜８）と１０％砂糖液に関して、味質を比較した結果、Ｄ-プシコースおよびＤ-アロースを含む組成物が、他の組成物に比較して、砂糖の味質に近いことが示された。Ｄ-アロースの甘味度は砂糖の８割程度で、味質も砂糖に近いことから、甘味の改善効果を示すことが考察されるが、特にＤ-プシコースとの相性も良いことが推察された。
【実施例１６】
【０１００】
＜Ｄ-プシコースとＤ-アロースを含む糖液を含有する酸性飲料の製造＞
表２に示す割合にて、本発明甘味料（実施例９の方法にて得られた糖液）およびショ糖を用いた飲料を作成した。
【０１０１】
【表２】
2011205913.tif 000003
【０１０２】
Ｄ-プシコースおよびＤ-アロースを含む糖液（配合割合ａ、ｂ、ｃ）と、本実施例９（配合割合ｄ）によって得られた糖液およびショ糖（配合割合ｅ）を用いた飲料を作成した。その結果、配合割合ｅと比較して、配合割合ａ、ｂ、ｃ、ｄ共に、味質は砂糖様であった。このことから、Ｄ-プシコースおよびＤ-アロースを含む本特許組成物は砂糖様甘味剤として利用できることが示された。
【実施例１７】
【０１０３】
＜Ｄ-プシコースとＤ-アロースを含む糖液の生理効果＞
既存に知られる配合の異性化糖を本発明に従い異性化すると、異性化糖の構成糖であるグルコースとフルクトースが異性化され、７％程度のＤ-プシコースおよび４％程度のＤ-アロースを含む組成物が得られる（以後、本発明組成物と呼ぶ）。本実験では、既存の異性化糖（グルコース５５％およびフラクトース４５％）と比較して、本発明法によって得られた組成物の機能性に関して、ラットを用いて検討した。
【０１０４】
［実験方法］
実験動物として、３週齢の雄Ｗｉｓｔａｒ系ラットを用いた。群としては、異性化糖摂取群（異性化糖由来糖質２８．５％＋スターチ２８．５％（ｗ／ｗ））および、本発明組成物を異性化糖に置き換えた本発明組成物摂取群（本発明組成物由来糖質２８．５％＋スターチ２８．５％）、コントロール群としてのスターチ摂取群（スターチ５７％）とした。餌の蛋白源としてカゼイン１７．５％、脂質源として粉末油脂４３．９％を用いた。実験飼料と水を自由摂取とし８週間飼育した。
飼育終了後、体重測定し解剖を行った。解剖時に、採血し、血糖値およびインスリン値を測定した。また、体脂肪を採取しその重量を測定した。摂餌量の集計も行った。測定値は平均値および標準偏差で表わし、多重検定法で検定を行った。
なお、（Ａ）異性化糖摂取群は、異性化糖由来糖質として、Ｄ-グルコース５５％、Ｄ-フラクトース４５％を含み、（Ｂ）本発明組成物摂取群は、本発明組成物由来糖質として、Ｄ-グルコース４０％、Ｄ-フラクトース３１％、Ｄ-マンノース＋Ｄ-ソルボース＋Ｄ-アルトロース１２％、Ｄ-プシコース７％、Ｄ-アロース４％を含む実施例９に記した方法を用いて得た組成物を用いた。
【０１０５】
［結果］
体重増加量（ｇ）は、スターチ（対照）群で１９５±２１、異性化糖群で１８９±１５、本発明組成物群で１５８±１７であり、対照群および異性化糖群と比較して、本発明組成物群で有意な体重の低下が認められた（Ｐ＜０．０１）。副睾丸脂肪組織（ｇ）は、スターチ（対照）群で７．８５±１．７、異性化糖群で８．５６±１．４、本発明組成物群で４．６２±０．７であり、対照群および異性化糖群と比較して、本発明組成物群で有意な脂肪組織重量の低下が認められた（Ｐ＜０．０１）。腎周囲脂肪組織  （ｇ）は、スターチ（対照）群で７．０５±１．１、異性化糖群で７．８４±１．４、本発明組成物群で４．７４±０．８であり、対照群および異性化糖群と比較して、本発明組成物群で有意な脂肪組織重量の低下が認められた（Ｐ＜０．０１）。腸間膜脂肪組織（ｇ）は、スターチ（対照）群で５．３４±１．２、異性化糖群で６．３０±１．３、本発明組成物群で３．７６±０．６であり、対照群および異性化糖群と比較して、本発明組成物群で有意な脂肪組織重量の低下が認められた（Ｐ＜０．０１）。総腹腔内脂肪組織（ｇ）は、スターチ（対照）群で２０．２±３．８、異性化糖群で２２．７±３．９、本発明組成物群で１３．１±１．９であり、本発明組成物群で有意な脂肪組織重量の低下が認められた（Ｐ＜０．０１）。
また、摂餌量（ｇ／日）は、スターチ（対照）群で１８．１±１．８、異性化糖群で１８．６±１．４、本発明組成物群で１６．６±１．５であり、対照群および異性化糖群と比較して、本発明組成物群で有意な摂餌量の低下が認められた（Ｐ＜０．０５、Ｐ＜０．０１）。
Ｄ-プシコースまたは、Ｄ-アロースの体重減少量および体脂肪低下量、摂餌量の低下は、非特許文献８の（報告１）、または、非特許文献９の（報告２）で報告されており、それによると、コントロール群の体重、体脂肪、摂食減少量に比較した、Ｄ-プシコースまたは、Ｄ-アロース摂取群の体重、体脂肪、摂食減少量（％）は以下の様である。また、本発明組成物に含まれるＤ-マンノースは、体重、摂食量に寄与しないことも非特許文献１０の（報告４）に示されている。
結果を比較すると（表３）、本実験のＤ-プシコースとＤ-アロースを含む組成物は、含有量を比較すると明らかに、相乗的な体重減少率、体脂肪減少率および摂食量減少率を示している。なお、報告１＋報告２の値は、各各の値をＤ-プシコース２．３％または、Ｄアロース１．３％あたりの値に計算し直したものである。このことから、Ｄ-プシコースとＤ-アロースを含む本発明組成物は、これまでにない体脂肪減少率および摂食量減少率を示す組成物であることが明らかとなった。また、本実験では、血糖値  （ｍｇ／ｄｌ）は、スターチ（対照）群で１１５±１７、異性化糖群で９５±１２、本発明組成物群で９８±２１であり、対照群と比較した場合、本発明組成物群では、有意な減少が認められたものの（Ｐ＜０．０５）、異性化糖群と比較した場合、有意差は認められなかった。インスリン値（ｎｇ／ｄｌ）は、スターチ（対照）群で３．２±０．９、異性化糖群で３．７±１．１、本発明組成物群で２．３±０．９であり、対照群および異性化糖群と比較して、本発明組成物群で有意な体重の低下が認められた（Ｐ＜０．０５、Ｐ＜０．０１）。報告１および報告２のＤ-プシコースおよびＤ-アロースにおいては、血糖値およびインスリン値には有意な低下は認められていない。また、Ｄ-プシコースを投与した場合のインスリン値の日内変動に関しても、インスリン値の低下は報告されていない（非特許文献１１参照）。このことから、本組成物が、糖代謝の改善効果、特にインスリン抵抗性の改善効果を有する組成物であることが明らかとなった。
【０１０６】
【表３】
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【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明のプシコースおよびアロースなどの希少糖を含有するヘキソース組成物は、ソフトドリンクや他の飲料の甘味料として広く使用されることが期待できるばかりか、食品、医薬品もしくは医薬部外品、口腔用組成物、化粧品に利用されることが期待される。また、異性化糖を原料糖とすることによって製造された本発明のヘキソース組成物は、低い生産コストで大量生産して提供できるとともに、優れた特性を利用することにより用途範囲がさらに拡大されることが期待される。
従来、Ｄ-グルコースとＤ-フラクトースとを主成分とする混合液糖、例えば、異性化液糖は結晶化することがないことを利用し、ぶどう糖果糖液糖および果糖の比率を上げた果糖ぶどう糖液糖などとして飲料用の甘味料として広く利用されている。このように、これまで異性化糖は液状のものとして利用してきたことから、誰もが異性化糖は固形状態（結晶）にすることはできないと考えていた。異性化糖が固体状態（結晶）を含むものとして得られると、これまでの用途範囲を非常に広くできると期待されてはいた。しかしながら、これまで結晶化を実現することはできなかった。
本発明者は、異性化糖液糖を固体結晶を含む状態へと変換することに成功したものであり、本発明は、これまでも広く用いられてきた異性化糖の利用範囲を飛躍的に拡大する可能性を示し、新しい甘味料の提供としての産業的意義は極めて高い。すなわち、異性化糖を固体状態で含む糖ペーストとして提供できることは、HFCS(High Fructose Corn Syrup)として、安価な甘味料として用いられてきたものを、HFCC（High Fructose Corn Crystal）とも言える全く新しい甘味料へと変身させることになる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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