(57)【要約】【課題】  その溶液は飲料工業を含む多数の用途において、溶液の使用を可能にする改良された粘度特性を提供する改良された剪断耐性を含む増大したレオロジカルな性質を示す。【解決手段】  ベータ−グルカンおよびガム（類）を含む水溶液を製造する溶液とＢＧとガムの有効量を乾式混合し水の有効量を混入して改良された剪断耐性（シェア・トレランス）をもつ溶液を形成する段階を含むベータ−グルカン水性分散液にシェア・トレランスを授与する方法を提供。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
可溶性にしたベータ−グルカン（ＢＧ）と溶液の粘度を相乗的に高める有効量のガムとを含有する溶液。
【請求項２】
ガムがキサン（サン）ガム（ＸＡＮ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ラムダ−カラギーナン（ラムダ−ＣＡＲ）またはイオータ−カラギーナン（イオータ−ＣＡＲ）のいずれか１つである請求項１記載の溶液。
【請求項３】
ＢＧ：ガムの重量比（ＢＧの重量／ガムの重量）が１より大きい請求項１記載の溶液。
【請求項４】
ＢＧ：ガムの重量比（ＢＧの重量／ガムの重量）が９９−４である請求項１記載の溶液。
【請求項５】
ＢＧ：ガムの重量比（ＢＧの重量／ガムの重量）が９−４である請求項１記載の溶液。
【請求項６】
ＢＧ：ガムの重量比（ＢＧの重量／ガムの重量）が９である請求項１記載の溶液。
【請求項７】
ガム全体の濃度（ＴＧＣ）が０．２５％（Ｗ／Ｗ）より大きい請求項１記載の溶液。
【請求項８】
ガム全体の濃度（ＴＧＣ）が０．２５％から０．７５％（Ｗ／Ｗ）である請求項１記載の溶液。
【請求項９】
ガム全体の濃度（ＴＧＣ）が０．５％から０．７５％（Ｗ／Ｗ）である請求項１記載の溶液。
【請求項１０】
その溶液が飲料である請求項１記載の溶液。
【請求項１１】
その溶液のｐＨが中性から酸性である請求項１記載の溶液。
【請求項１２】
可溶性にしたベータ−グルカン（ＢＧ）と溶液の剪断耐性（シェア・トレランス）を高める有効量のガムとを含有する溶液。
【請求項１３】
ガムがキサン（サン）ガム（ＸＡＮ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ラムダ−カラギーナン（ラムダ−ＣＡＲ）またはイオータ−カラギーナン（イオータ−ＣＡＲ）のいずれか１つである請求項１２記載の溶液。
【請求項１４】
ＢＧ：ガムの重量比（ＢＧの重量／ガムの重量）が１より大きい請求項１２記載の溶液。
【請求項１５】
ＢＧ：ガムの重量比（ＢＧの重量／ガムの重量）が９９−４である請求項１２記載の溶液。
【請求項１６】
ＢＧ：ガムの重量比（ＢＧの重量／ガムの重量）が９−４である請求項１２記載の溶液。
【請求項１７】
ＢＧ：ガムの重量比（ＢＧの重量／ガムの重量）が９である請求項１２記載の溶液。
【請求項１８】
ガム全体の濃度（ＴＧＣ）が０．２５％（Ｗ／Ｗ）より大きい請求項１２記載の溶液。
【請求項１９】
ガム全体の濃度（ＴＧＣ）が０．２５％から０．７５％（Ｗ／Ｗ）である請求項１２記載の溶液。
【請求項２０】
ガム全体の濃度（ＴＧＣ）が０．５％から０．７５％（Ｗ／Ｗ）である請求項１２記載の溶液。
【請求項２１】
その溶液が飲料である請求項１２記載の溶液。
【請求項２２】
その溶液のｐＨが中性から酸性である請求項１２載の溶液。
【請求項２３】
ＢＧとガムの有効量を乾式混合し水の有効量を混入して改良された剪断耐性（シェア・トレランス）をもつ溶液を形成する段階を含むベータ−グルカン水性分散液にシェア・トレランスを授与する方法。
【請求項２４】
ガムがキサン（サン）ガム（ＸＡＮ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ラムダ−カラギーナン（ラムダ−ＣＡＲ）またはイオータ−カラギーナン（イオータ−ＣＡＲ）のいずれか１つである請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
ＢＧ：ガムの重量比（ＢＧの重量／ガムの重量）が１より大きい請求項２３記載の方法。
【請求項２６】
ＢＧ：ガムの重量比（ＢＧの重量／ガムの重量）が９９−４である請求項２３記載の方法。
【請求項２７】
ＢＧ：ガムの重量比（ＢＧの重量／ガムの重量）が９−４である請求項２３記載の方法。
【請求項２８】
ＢＧ：ガムの重量比（ＢＧの重量／ガムの重量）が９である請求項２３記載の方法。
【請求項２９】
ガム全体の濃度（ＴＧＣ）が０．２５％（Ｗ／Ｗ）より大きい請求項２３記載の方法。
【請求項３０】
ガム全体の濃度（ＴＧＣ）が０．２５％から０．７５％（Ｗ／Ｗ）である請求項２３記載の方法。
【請求項３１】
ガム全体の濃度（ＴＧＣ）が０．５％から０．７５％（Ｗ／Ｗ）である請求項２３記載の方法。
【請求項３２】
ＢＧとＢＧ／ガム溶液の粘度を高めるガムの有効量とを乾式混合し水の有効量とを混合して高められた粘度をもつ溶液を形成する段階を含むベータ−グルカン（ＢＧ）の溶液粘度を相乗的に高める方法。
【請求項３３】
ガムがキサン（サン）ガム（ＸＡＮ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ラムダ−カラギーナン（ラムダ−ＣＡＲ）またはイオータ−カラギーナン（イオータ−ＣＡＲ）の群から選ばれる請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
ＢＧ：ガムの重量比（ＢＧの重量／ガムの重量）が１より大きい請求項３２記載の方法。
【請求項３５】
ＢＧ：ガムの重量比（ＢＧの重量／ガムの重量）が９９−４である請求項３２記載の方法。
【請求項３６】
ＢＧ：ガムの重量比（ＢＧの重量／ガムの重量）が９−４である請求項３２記載の方法。
【請求項３７】
ＢＧ：ガムの重量比（ＢＧの重量／ガムの重量）が９である請求項３２記載の方法。
【請求項３８】
ガム全体の濃度（ＴＧＣ）が０．２５％（Ｗ／Ｗ）より大きい請求項３２記載の方法。
【請求項３９】
ガム全体の濃度（ＴＧＣ）が０．２５％から０．７５％（Ｗ／Ｗ）である請求項３２記載の方法。
【請求項４０】
ガム全体の濃度（ＴＧＣ）が０．５％から０．７５％（Ｗ／Ｗ）である請求項３２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ベータ−グルカン及びガムを含有する水溶液を製造する溶液と方法に関する。それらの溶液は改良された粘度特性を提供する改良された剪断耐性を含む高められた流動学的（レオロジカルな）性質を示し、それら溶液の飲料工業を含む数多くの用途に使用することを可能にする。
【背景技術】
【０００２】
親水コロイドまたは食物ガムは食物中のシックナー及びエキステンダーとして機能するポテンシャルを有する水を好む物質である。親水コロイドにおける“ハイドロ”は水に対応するギリシャ語である。コロイドの用語はフランス語の膠を意味する“コル”と同様なものを意味する“オイド”に由来している（ウィリアム、１９７７）。コロイドは低濃度では粘性なゾルを、高濃度ではゲルを形成する。食品工業で使用される大部分の親水コロイドは植物及び海産の藻類から得られる（ウィリアム、１９７７）。
【０００３】
親水コロイドは５つのカテゴリーに分類される。即ち、植物滲出物（例えばアラビアガム及びトラガカントガム）、海草抽出物（例えばカラギーナン及びアルギン酸塩）、種子ガム（例えばローカストビーンガム及びグアールガム）、微生物合成品（例えばキサンタンガム）及び化学的に修飾した天然多糖類（例えばカルボキシメチルセルロース及び微晶質セルロース）。種々のガムの構造及び性質はグリックスマンによって詳細に纏められている。
【０００４】
最近、混合結合（１→３）（１→４）の穀類から得られるベータ−グルカン（内胚乳の壁に濃縮される）が親水コロイドにおいて好ましいユニークな物理化学的性質を有していることが報告されている。ベータ−グルカンがユニークな物理化学的性質を有していることは知られており、健康上の利益を実証した（イーストウッド、１９９２；ニューマンアンドニューマン、１９９２；ウッド、１９９３）。
【０００５】
大麦はベータ−グルカンの主要な供給源でそのグローバルな生産は小麦、米及びトウモロコシのそれらの中で４番目にランクされている（ニランアンドウルリヒ、１９９３；バンセマ、２０００）。オート麦及び大麦は３−８％の高レベルでベータ−グルカンの最も豊かな商業的に存立できる天然資源である。大麦は現在主として家畜飼料として使われ残りは麦芽製造、醸造業と食品工業に利用されている。大麦はタンパク質、不溶性繊維及び可溶性繊維または親水コロイドの優れた供給源であるにも拘わらずカナダで生産される大麦の５％だけが現在人間の直接消費に利用されている。ベータ−グルカンの飲料及び他の食料品への混入は機能食品として分類できる汎用の食品に価値の添加を創造する。
【０００６】
機能性と経費の考慮から、食品ガムの混合は食品配合にしばしば用いられている（ヘルナンデズ他、２００１；ナンナアンドドウキンス、１９９６；ルグローヘク、１９５１；カサス他、２０００；スコーシュほか、１９９７；タコ他、１９９８）。食品及び飲料中のガム混合の許容性を決定する重要なパラメーターは製品の貯蔵寿命を通しての安定性である。
【０００７】
大麦ベータ−グルカンが如何に他の食品ガムに相互的に作用し合うかやこれらの相互作用の食品及び飲料への適用を理解指向する研究は制約される。ガムの濃度、媒体の温度及びｐＨなどのファクターは溶液中のベータ−グルカンの安定性に深遠な影響をもっている（バンセマ、２０００）。更に、水性媒体中のガム混合物の安定性はまたシステムを構成するガムの熱力学的相溶性によって支配される。
【０００８】
ガム間の相互作用はガム混合物のレオロジカルな性質を変更しかつ現存食料製品の性質を改良し新規な食品開発には重要である。例えば、カッパーカラギーナンのローカストベーンガムへの添加は重要な相乗作用を備えた高度に安定な熱可逆性ゲルを作る（タコ他、１９９８）。アイスクリーム安定剤としてのアラビアガムとカラギーナンとの混合物は特許され（ルグローヘック、１９５１）そしてそれは氷結晶の形成と成長を後退させる作用がある。それ故、ガム混合のレオロジカルな基本的性質の確立と大麦ベータ−グルカンの他の食品ガムとの相互作用を理解することは重要である。
【０００９】
【非特許文献１】ジャーナル  オブ  フード  サイエンス、５２、１３６４―１３６６
【非特許文献２】エムエスシー  シーシス（アルバータ大学ＡＢ、カナダ）
【非特許文献３】インターナショナル  ジャーナル  オブ  バイオロジカル  マクロモレキュール、２３、２６３−２７５
【非特許文献４】ジャーナル  オブ  ザ  サイエンス  オブ  フード  アンド  アグリカルチャー、８０、１７２２―１７２７
【非特許文献５】フード  ハイドロコロイズ、１６、３２１―３３１
【非特許文献６】アニュアル  レビュー  オブ  ニュートリッション、１２、１９―３５
【非特許文献７】チキソトロピー（パリ）
【非特許文献８】ガム  テクノロジー  イン  ザ  フード  インダストリイ（ニューヨーク）
【非特許文献９】セリアル  ケミストリー、６４、３０―３４
【非特許文献１０】フード  サイエンス  テクノロジー  インターナショナル、７、３８３―３９１
【非特許文献１１】ラピッド  メソッド  フォー  ザ  アナリシス  オブ  サーチ  スターチ／スタルケ、３８、２２４―２２６
【非特許文献１２】ガム  アンド  スタビライザーズ  フォー  ザ  フード  インダストローイ、７７―８９（オックスフォード）
【非特許文献１３】ジャーナル  オブ  テキスチャー  スタディーズ、１７、６１―７０
【非特許文献１４】フード  コロイズ、５００―５２１（コネチカット）
【非特許文献１５】フード  ハイドロコロイズ、１７、６９３―７１２
【特許文献１】米国特許第２５５６２８２号
【非特許文献１６】インターナショナル  ジャーナル  オブ  フード  プロパティーズ、６、３１１―３２８
【非特許文献１７】フード  リサーチ  インターナショナル、３４、６９５―７０３
【非特許文献１８】ジャーナル  インスティテュート  ブリュー、９１、２８５―２９５
【非特許文献１９】イントロダクション  ツー  フード  レオロジー（ロンドン）
【非特許文献２０】ザ  スエディッシュ  ユニバーシティー  オブ  アグリカルチャル  サイエンシズ（ウプサラ）
【非特許文献２１】ケミストリー  アンド  テクノロジー（ミネソタ）
【非特許文献２２】ジャーナル  オブ  フード  サイエンス、６１、１２１―１２６
【非特許文献２３】フード  サイエンス  テクノロジー  インターナショナル、６、４１５―４２３
【非特許文献２４】ジャーナル  オブ  フード  サイエンス、５１、１２８４―１２８８
【非特許文献２５】カルボハイドレート  ポリマーズ  、３４、１６５―１７５
【非特許文献２６】ア  プラクティカル  アプローチ  ツー  レオロジー  アンド  レオメトリー（ドイツ）
【非特許文献２７】インダストリアル  レオロジー、１―３１（ロンドン）
【非特許文献２８】ジャーナル  オブ  セリアル  サイエンス、３８、１５―３１
【非特許文献２９】フード  リサーチ  インターナショナル、３１、５４３―５４８
【非特許文献３０】フード  コロイズ、５５２―５２３（コネチカット）
【非特許文献３１】オートブラン、８３―１０７（ミネソタ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明に従えば、可溶性にしたベータ−グルカン（ＢＧ）と溶液の粘度を相乗的に高めるかあるいは溶液の剪断耐性（シェア・トレランス）を高める有効量のガムとを含有する溶液が提供される。
【００１１】
種々の例において、ガムはキサン（サン）ガム（ＸＡＮ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ラムダ−カラギーナン（ラムダ−ＣＡＲ）またはイオータ−カラギーナン（イオータ−ＣＡＲ）のいずれか１つであり、ＢＧ：ガムの重量比（ＢＧの重量／ガムの重量）は１より大きく、９と４の間でありあるいは９である。好ましくは、ガムの全濃度（ＴＧＣ）は０．２５％（ｗ／ｗ）より大きい、０．２５％から０．７５％の範囲であり、あるいは０．５％から０．７５％の範囲である。
【００１２】
更に例において、本発明はＢＧとガムの有効量とを乾式混合し乾式混合物を水の有効量と混合して改良されたシェア・トレランスあるいは高められた粘度を有する溶液を形成する段階を含んで、シェア・トレランスを付与したり、ベータ−グルカン（ＢＧ）の水性分散液の粘度を相乗的に高める方法を提供する。
【００１３】
また更に例において、本発明はＢＧとキサンサンガムの有効量とを乾式混合し乾式混合物を飲料と混合する段階を含んで、水溶液中でのベータ−グルカン（ＢＧ）分子の沈殿を阻止する方法を提供する。
【００１４】
しかも他の例において、本発明はベータ−グルカンとガムの有効量との乾式混合物を含有し、更にはその乾式混合物が水和して消化器系内で水溶液を形成し、その溶液が高められたシェア・トレランスあるいは改良された粘度をもつカプセルを提供する。更なる例においては、カプセルはベータ−グルカンとガムのゲルまたは溶液を含有する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
研究は次の主目的をもって開始された。
（１）大麦ベータ−グルカン（ＢＧ）とＢＢＧ及び通常用いられている食品ガム即ちキサン（サン）（ＸＡＮ）、グーアガム（ＧＵＧ），ローカストビーンガム（ＬＢＧ），コニャックガム（ＫＯＧ），ローメトキシペクチン（ＬＭＯ），ハイメトキシペクチン（ＨＭＰ），アラビアガム（ＧＡＲ），カラギーナン（ＣＡＲ）（カッパ、ラムダ、及びイオータ）、アルギン酸塩（ＡＬＧ），微晶質セルロース（ＭＣＣ）及びカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）からなる２成分系ガム混合物との水溶液のレオロジカルな性質を調査すること
（２）大麦ベータ−グルカンと２成分系ガム混合物の相溶性と水相安定性を大気温度で１２週間以上の期間に亘り相分離及び沈殿を目視で観察して調査すること、および
（３）ベータ−グルカンを含有する最好的なガム混合物を飲料系の製品安定性の点で確立すること。
全般的に、研究は水性系中のベータ−グルカンの物理的性質及び機能的性質の洞察を与えるように企画した。本文記載中、ＢＧは大麦やオート麦など知られた源から誘導されるベータ−グルカンを指し、ＢＢＧは大麦から誘導されるベータ−グルカンを特別に指す。
【実施例】
【００１６】
材料及び方法
Barley Viscofiber (登録商標)および方法、ＢＢＧの濃縮形態（〜６０−６５％、ｗ／ｗ，ベータ−グルカン）（出願人の共存出願に記載）はエドモントンＡＢのセヴェナバイオプロダクツ社から得られた。Barley Viscofiber (登録商標)は更に実験室規模で精製された。ＸＡＮはイリノイのＡＤＭ社によって供給されまたＨＭＰ，ＬＭＰ，ＧＵＧ，ＬＢＧ，ＣＭＣ及びＧＡＲはメリーランドのＴＩＣゴムからであった。ＫＯＧ、ＭＣＣ，ＣＡＲ及びＡＬＧはペンシルバニアのＦＭＣから、結晶化飲料Ｋｏｏｌ−ＡｉｄはＯＮのクラフトカナダから、炭酸ソーダ、クエン酸及び塩酸はＯＮトロントのＢＤＨ社及びＯＮネピアンのフィッシャーサイエンチフィック社かそれぞれ調達された。エタノールとテルマミル１２０ＬＮ、バシルス  リヘニフォルミスの熱安定性α−アミラーゼ（Ｅ．Ｃ．３．２．１．１．）はＯＮのブランプトンコマーシャルアルコール社及びＯＮのトロントノボノルヂスクバイオケム社からそれぞれ調達された。
【００１７】
ＢＢＧのbarley Viscofiber （商標）からの抽出と精製
ＢＢＧのbarley Viscofiber （商標）からの精製は図１に示すように伝統的な水性技術に基づいている。その方法は酵素処理を伴うアルカリ抽出を含んでいる。簡単には、その段階はＢＢＧの脱イオン化Milli-Q（ミリ−Ｑ）水中での可溶化熱安定性α−アミラーゼ（サンプル中に澱粉を１％ｗ／ｗの割合で添加）による処理それに続くタンパク質沈殿次いでアルコールによるＢＢＧの沈殿であった。
【００１８】
化学分析
乾燥試料の湿度、ＢＢＧ，澱粉、タンパク質がマッククリーリ  アンドグレニエーホームス（１９８５）の方法、メガツメ分析キット（メガツィメインターナシオナルアイルランド（株）アイルランド）、ホルムその他（１９８６）と橋本その他（１９８７）とＦＰ−４２８窒素定量器に従って二重に定量された。
【００１９】
粘度及びチキソトロピー（揺変性）の定量
ＢＢＧ単独とその通常の食品ガムとの混合体の分散液が０．５％及び０．７５％（ｗ／ｗ）の全ガム濃度で８０／２０と９０／１０（ｗ／ｗ）の割合で作られた。全ての２成分系混合物に対して、ＢＢＧを主要なガム成分として用いた。全てのガム溶液は別々に作られ９０℃で１時間加熱し室温で放冷された。全てのガム混合物の分散液は、個々に作られたガム溶液を８０／２０と９０／１０（ｗ／ｗ）の割合で秤量、混合して作られた。各試料は次いで均一混合物となるように室温で２０分間攪拌された。
【００２０】
粘度試験はＢＢＧとＢＢＧ２成分系混合物分散液について行われた。粘度はパールフィジカＵＳＤ２００レオメーター（グレン、ＶＡ）を用いて１．２９−１２９ｓ−１の連続固定シェア比率で定量された。粘度計は試料温度をコントロールしたペルティエール加熱システムを備えた。全粘度テストは７±０．００５ｇ試料についてＤＧ２７カップアンドボブジェオメトリーを用いて２０℃で行われた。シェア  レートは製造業者で特定されているように１．２９ｓ−１の変換ファクターをｒｐｍに乗じてからｓ−１で報告されている。
【００２１】
チキソトロピーテストはＢＢＧ及びＢＢＧ２成分系ガム分散液の双方についてＤＧ２７カップアンドボブジェオメトリーを用いて７±０．００５ｇの試料について２０℃で行われた。これらの試験は１．２９から３８７０ｓ−１まで連続的に増加しそれから直ちに初期のシェアレートの１．２９ｓ−１に減少する一連の固定シェアレートで行われた。ガム混合物の全ての分析は少なくとも二重に行われた。
【００２２】
ガム混合物の粘弾性（ビスコエラスティク）の定量
全てのガム分散液及びガム混合物は、粘度及びチキソトロピー分析の試料調製で述べたと同様な手順を用いて作られた。粘弾性は時間と温度に強く依存するので、全システムは１５分間周囲温度に平衡させた。ストレージモジュラス（Ｇ’）とロスモジュラス（Ｇ’’）はパールフィジカＵＳＤ２００レオメーターのＤＧ２７カップアンドボブジェオメトリに置かれた７±０．００５ｇの試料を用いて２０℃で得られた。そのレオメーターは１Ｈｚの一定のフリクエンシーをもって調製されたシェア変位（ＣＳＤ）モード及び０．５％と０．７５％の全ガム濃度に対してそれぞれ０．２５−２０％と０．７５−１２０％の調製されたストレーンでアンプリチュードスウィープにセットされた。
【００２３】
安定性テスト
ＢＢＧガム混合物（全ガム濃度０．５と０．７５％ｗ／ｗでガム割合８０／２０と９０／１０ｗ／ｗで）の安定性はＢＢＧ分散液単独のそれと比較した。アジ化ナトリウムを０．００２％（ｗ／ｗ）全試料に加えて微生物損傷を防いだ。相分離／沈殿は目視観察で本質的に観察した。溶液は２つの明確な相が見えたときには分離相と定義した。安定性は本質的に周囲温度下に１２週間の期間に亘って目視で分離を観察して査定した。ガム混合物は１−４のスケールで評価したが、スコア１は目視できる沈殿がなく極度に透明性の溶液に与えられ、広く沈殿または相分離をもった極度に濁った溶液には４のスコアが与えられた。全ての他の溶液はその目視的特徴に依存して２または３のいずれかのスコアが与えられた。
【００２４】
飲料の形成と安定性の評価
飲料処方用に高度に効力のあるガム配合は安定性実験でなされた観察に基づいて選ばれた。２つの選ばれた全ガム濃度は０．２３と０．４６％、ｗ／ｗであった。これらの濃度は文献で報告された実行可能な範囲内を表すため選ばれた。ＸＡＮは最終の全ガム濃度０．２３％または０．４６％（ｗ／ｗ）およびガム割合９０：１０（Ｗ／Ｗ）を達成するためにＢＢＧ量の１０％（ｗ／ｗ）の割合で添加された。市販の結晶化飲料の８ｇが所望割合のガムを含有する水性飲料１００ｇ製造に用いられた。飲料の最終ｐＨは３．２５に維持された。飲料結晶を欠いた調製の飲料試料はガムと脱イオンミリーＱ水のみを用いて作られた。ｐＨ３．２３と７の２組の調製試料が作られた。調製試料のｐＨを調節するためにクエン酸が用いられた。全試料は４℃で１２週間貯蔵された。
【００２５】
飲料試料の安定性は本質的に１２週間４℃の貯蔵期間に亘って沈殿及び粘度変化を観察して査定した。粘度測定はパールフィジカＵＤＳ２００レオメータ（グレン、ＶＡ）を用いて記録した。全ての粘度測定は５℃と２５℃（±０．０２℃）で７±０．００５ｇの試料サイズでＤＧ２７カップアンドボブジェオメトリを用いてなされた。飲料中の濁度の進行は６６０ｎｍ（ＨＰ８４５２Ａ，ヒューレッドパッカード、ボイゼ、ＩＤ）（バンセマ、２０００）でスペクトロ光学的に観察された。貯蔵期間中の微生物的損傷を防ぐために、アジ化ナトリウムが全飲料及びコントロール試料に添加された。
【００２６】
結果及び考察
精製ＢＢＧの回収と組成
回収率は精製試料中のＢＢＧ量とビスコファイバー（商標）中にあるＢＢＧ量の割合として定義される。図１に与えられた方法を用いて得られた精製ＢＢＧの収量と純度はそれぞれ８２と９４．７％（ｗ／ｗ，乾重量）であった。湿度、澱粉及びタンパク質含量はそれぞれ３．８％、０．９％と１．７％（ｗ／ｗ）であった。脂質含量は用いた大麦ビスコファイバー（商標）中０．０％（ｗ／ｗ）でありそれ故精製された大麦ベータ−グルカンは脂質を含有しないと考えられた。
【００２７】
ガム混合物の粘度
流体流動挙動の研究において、パワーローモデルはガムの偽可塑性挙動を記述している（マルコッテ他、２００１）。次式はパワーローモデルを表している。
2008504039.tif 000002
上記のＳはシェアストレス（Ｎ／ｍ２）、Ｒはシェアレート（ｓ−１）、ｃはコンシステンシー係数そしてｎは流動挙動指数またはパワーロー指数である。
ｎ＞０．９９の値をもつガム分散液はニュートニアンであることが示され一方高粘度溶液（ｎ＜１）を形成するガムは偽可塑性液体（マルコット他、２００１）とされた。
０．５及び０．７５％（ｗ／ｗ）の純ガム分散液の挙動行動指数とコンシステンシー係数が表１に示される。
【００２８】
【表１】
2008504039.tif 000003
【００２９】
５％（ｗ／ｗ）濃度では、ＨＭＰ，ＬＭＰ，ＡＬＧ，イオータ−ＣＡＲとＧＡＲは殆どニュートニアンであった。しかし、０．７５％（ｗ／ｗ）濃度ではＨＭＰとＬＭＰは１．２９ｓ−１のシェアレートでη〜０．９９の殆どニュートニアンの如き挙動を継続した。ＢＢＧは０．５及び０．７５％（ｗ／ｗ）でそれぞれ流動挙動指数が０．７４及び０．５９で高度に偽可塑性であった。０．５％（ｗ／ｗ）濃度で他のガムと比較して、ＸＡＮはη＝０．２で高度に偽可塑性を示し、次いでＧＵＧがη＝０．３８であった。流動挙動指数において、０．５％（ｗ／ｗ）のＢＢＧはＣＭＣ，ＬＢＧとＫＯＧに匹敵した。
【００３０】
１．２９−１２９ｓ−１のシェアレートで定量された０．５と０．７５％（ｗ／ｗ）の純ガムの２０℃での粘度は表２に示される。
【００３１】
【表２】
2008504039.tif 000004
【００３２】
ＬＭＰ，ＨＭＰ，ＧＡＲ，とＭＣＣは０．５と０．７５％（ｗ／ｗ）の両濃度で低い粘度を示した。全ガム分散液の粘度は濃度が０．５から０．７５％（ｗ／ｗ）へ増加するとき非直線的に増加した。個々のガムおよび混合物の流動カーブはシェア希釈化（シンニング）挙動を示し、一方イールドストレスはＸＡＮ，ＣＡＲとＡＬＧを含む分散液のみに観察された。流動が開始できる前に限度を超えなければならないイールド値またはイールドストレスは低いシェアストレスで観察された。
レオロジカルな性質への濃度及びシェアレートの影響は使用した食品ガムのタイプに依存していた。粘度増加への濃度の影響（０．５及び０．７５％、ｗ／ｗ）は表２に示すようにＢＢＧ，イオータ−ＣＡＲ，及びカッパ−ＣＡＲで一層明確であった。
【００３３】
しかし、ＸＡＮ分散液では、ガム濃度の０．５から０．７５％（ｗ／ｗ）の増加で粘度は１２．９ｓ−１のシェアレートで３６８から４８１ｍＰａｓへと増加した。これは、試験濃度でのＸＡＮ分散液の飽和に近いことに帰する。
ＧＵＧ，ＬＢＧとＫＯＧ分散液は表２の粘度データから明白のように他の純ガム分散液より良好なシェアトレランスを示した。しかし、ＸＡＮはこの研究での両ガム濃度で低いシェアトレランスを示した。
【００３４】
ガムの混合は単独成分の対応する値と比較して、粘度のような或るレオロジカルな性質の変化を結果した。２０℃で１．２９−１２９ｓ−１のシェアレートで定量された全ガム濃度０．５及び０．７５％（ｗ／ｗ）をもつガム混合物の粘度は表３に示される。
【００３５】
【表３】
2008504039.tif 000005
【００３６】
０．５％（ｗ／ｗ）の全ガム濃度で、ＢＢＧとＸＡＮ，ＣＭＣ及びラムダ−ＣＡＲとの混合物は１．２９−１２９ｓ−１のシェアレートで定量された粘度において著しい増加を示したが、ＢＢＧとＫＯＧ，ＨＭＰ，ＬＭＰ，ＡＬＧ，ＭＣＣ及びＧＡＲとの混合物は同一のシェアレートで定量された粘度の目立った低下を示した。０．７５％（ｗ／ｗ）では、ＢＢＧとＸＡＮ，イオータ−ＣＡＲ，及びＣＭＣとの混合物は目立った粘度増加を示した。しかし、ＢＢＧとラムダ−ＣＡＲ，ＫＯＧ，ＨＭＰ，ＬＭＰ，ＭＣＣ、ＡＬＧ，およびＣＡＲガムとの混合物は粘度の著しい低下を示した。
【００３７】
表２で示したように、６４．６ｓ−１のシェアレートで０．５％（ｗ／ｗ）のＢＢＧ及びＸＡＮは個々にはそれぞれ１１８及び１０１（ｍＰａｓ）の粘度を示したが、表３では８０／２０と９０／１０（ｗ／ｗ）の割合で混合された０．５％（ｗ／ｗ）のＢＢＧ／ＸＡＮの混合物はそれぞれ１５８と１７４ｍＰａｓの粘度を示した。このようにＢＢＧ／ＣＭＣ混合物はＢＢＧまたはＸＡＮ単独よりシェアトレランスが大であった。同様な傾向は低濃度（例えば０．５％、ｗ／ｗ）でＢＢＧ／ＣＭＣ及びＢＢＧ／ラムダ−ＣＡＲについてまた高濃度（例えば０．７５％、ｗ／ｗ）のＢＢＧ／ＣＭＣ及びＢＢＧ／イオータ−ＣＡＲでも観察された。
【００３８】
水性コロイドの多くの機能的性質は水素結合によって支配されることが報告されている（ブレソリン他、１９９８）。それは、ＢＢＧの非置換セグメント（グルコピラノシル単位の−ＯＨ）とＸＡＮの側鎖にある内部マンノースのヘミアセタール酸素との間に水素結合が発生しうると仮定したものである。このようなガラクトマンナン／ＸＡＮ混合物間の相乗的会合の相互作用は解明されロックアンドキー効果と名付けられている。（ブレソリン他、１９９８）。
【００３９】
混合物中の全ガム濃度とガム比率は粘度測定で示されたように内部作用（相乗的または拮抗する）の割合とタイプに影響を及ぼす。粘度測定の大きな利点の一つは２成分系ガム混合物からなる水性分散液における相乗的及び拮抗する相互作用の検出である（ペリセル他、２０００；ヘルナンデス他、２００１；ナンナ及びダウキンズ、１９９６）相乗的及び拮抗する相互作用には幾つかの定義があり（ホウウェル、１９９４；カレクテュンクーゲンサー及びペレグ、１９８６；プルートショック及びコキニ、１９８６；ペリサー他、２０００）、ガム混合物が別々に考慮されるガム分散液粘度の合計より大きい粘度を示す現在の研究では情勢は相乗的と考えられた。これらの相互作用は“粘性相乗指数”Ｉｖを用いて定量され次のように定義される。
2008504039.tif 000006
但し、ｉとｊは混合系ｉ＋ｊを形成する２つのガムを示す。系ｉ、ｊとｉ＋ｊの水性分散液は同一の全ガム濃度即ちｃｉ＝ｃｊ＝ｃｉ＋ｊに調製されねばならない（ヘルナンデス他、２００１）。式に従えば、Ｉｖは常に正の値である。０＜Ｉｖ＜０．５なら、混合系の粘度は２つの成分ガムの粘度合計より小さくなるし、双方の個々よりもまた少なくなるであろうし、情勢は拮抗する相互作用と名づけられる。しかし、Ｉｖ＝０．５で両ガムが同一粘度（別々に考え同一の濃度で）ならば、ηｉ＋ｊ＝ηｉ＝ηｊそこで情勢は相互作用なしとされる。他方、０．５＜Ｉｖ＜１ならばηｉ＋ｊがηｉとηｊ個々より大きければ相互作用が起こる。Ｉｖ＞１のとき及び混合系の粘度が２つの単一／個々の系の粘度より大であれば即ちηｉ＋ｊ＞ηｉ＋ηｊでは相乗作用が同様に発生した（ペリサー他、２０００及びヘルナンデス等、２００１）。経済的及び実用的理由で、粘度を増加するための２つの純ガムの混合は同一のガム濃度で純ガムの１つの粘度、ηｉまたはηｊ＞ηｉ＋ｊのとき不必要である（ヘルナンデス他、２００１）。
【００４０】
表４及び５は０．５と０．７５％（ｗ／ｗ）ＢＢＧ／他ガム混合物についてそれぞれ２０℃の６．４６ｓ−１のシェアレートで定量された粘度を用いて計算した（人の口に存在する近似シェアを真似するために）“粘性相乗作用指数”を示している。
【００４１】
【表４】
2008504039.tif 000007
【００４２】
【表５】
2008504039.tif 000008
【００４３】
８０／２０と９０／１０（ｗ／ｗ）の両混合割合で０．５％（ｗ／ｗ）全濃度のＢＢＧ／ＣＭＣ，ＢＢＧ／ラムダ−ＣＡＲ及びイオータ−ＣＡＲのようなガム混合物について、相乗的相互作用を観察した。しかしＢＢＧ／ＸＡＮ，ＢＢＧ／ＧＵＧ，ＢＢＧ／ＬＢＧ，ＢＢＧ／ＨＭＰ，ＢＢＧ／ＬＭＰ，ＢＢＧ／カッパ−ＣＡＲ、ＢＢＧ／ＡＬＧ，ＢＢＧ／ＡＬＧ，ＢＢＧ／ＧＡＲ，ＢＢＧ／ＭＣＣ，とＢＢＧ／ＫＯＧのような０．５％（ｗ／ｗ）全濃度の他のガム混合物は、８０／２０と９０／１０（ｗ／ｗ）の両混合比で拮抗する相互作用を示した。０．７５％（ｗ／ｗ）全濃度のガム混合物では、相乗的相互作用はＢＢＧとＸＡＮ，ＣＭＣ及びイオータ−ＣＡＲとの８０／２０と９０／１０の両混合比で観察された。しかし、０．７５％（ｗ／ｗ）全濃度で８０／２０と９０／１０（ｗ／ｗ）混合比のＢＢＧとＬＢＧとの混合物は生成した混合物の粘度が個々のガムと殆ど似ていたので相互作用なしとした。さらに、ＢＢＧをＧＵＧ，ＨＭＰ，ＬＭＰ，ＡＬＧ，ＫＯＧ，ＭＣＣ，ラムダ−ＣＡＲ及びＣＡＲと混合したときに、０．７５％（ｗ／ｗ）全濃度のガム混合物について８０／２０と９０／１０（ｗ／ｗ）の混合比で拮抗する効果が観察された。ラムダ−ＣＡＲはＢＢＧと混合し全濃度０．５％（ｗ／ｗ）としたとき相乗作用的挙動をしたが、０．７５％（ｗ／ｗ）全濃度ではこれらのガムは強く拮抗した。ＢＢＧ／ＸＡＮ混合物（８０／２０と９０／１０，ｗ／ｗ）では０．５％（ｗ／ｗ）全ガム濃度で拮抗する効果が観察された。全ガム濃度が０．７５％（ｗ／ｗ）に増加したときはその効果はＩｖ＝０．８の強い相乗作用に変形した。０．５％（ｗ／ｗ）の全ガム濃度をもつ混合物と異なり０．７５％（ｗ／ｗ）全濃度の混合物は両割合で相互作用を示さなかった。
【００４４】
ガム混合物のチキソトロピー
チキソトロピーの現象は原始的には等温のゾル−ゲル変形を定義するために導入された（フロインドリヒ、１９３５；シャーマン、１９７０）。チキソトロピーは一定のシェアレートまたは連続的に増加するシェアレート下で３−Ｄネットワークの破壊による粘度の減少と定義することができ、そのシェアレートは選ばれたシェアレート続くシェアが取り除かれたときの構造的ネットワークの再発達の一定の期間固定される（ミューラー、１９７３；シュラム、１９９４）。非チキソトロピー系の粘度は一定のシェアレート下では減少しない。連続的に増加するシェアレート下では粘度は減少するが、シェアが取り除かれたときは時間外に回復する。現在の研究では、チキソトロピーは一定の時間間隔に１．２９−３８７０ｓ−１の連続的に増加するシェアレートそれから直ちに原始の１．２９ｓ−１のシェアレートに減少させて試験された。図２は０．５および０．７５％（ｗ／ｗ）のＢＢＧ分散液について観察された非チキソトロピー挙動を示す。オーショ他（１９８７）はベータ−グルカン分散液についてまた同様な挙動を報告している。図３及び図４は０．５と０．７５％（ｗ／ｗ）のＢＢＧ／他ガム混合物の２０℃でのチキソトロピーカーブをそれぞれ描いている。研究に用いられたガム混合物はいずれもチキソトロピーを示さなかった。純粋のＢＢＧ分散液では３８７０ｓ−１で破壊されたネットワークが１．２９ｓ−１で再発達するに要する時間は４−６分を超えた。しかし０．５％（ｗ／ｗ）ＢＢＧ／ＭＣＣ混合物は高シェア（３８７０ｓ−１）のためネットワーク破壊を示した。０．５および０．７５％（ｗ／ｗ）全ガム濃度で８０／２０（ｗ／ｗ）の割合で混合されたＢＢＧ／ＸＡＮは原始の粘度を１０−１５秒で回復した。興味あることにはチキソトロピーテストの間８０／２０と９０／１０（ｗ／ｗ９ＢＢＧ／ＸＡＮ混合物は粘度に普通でない増加を示し出発時のシェアレート１．２９ｓ−１での原始粘度に比較してシェアレートを３８７０ｓ−１から１．２９ｓ−１へ直ちに減少させた。混合物分散液のこのシェア誘導の濃厚化はポリマー配座における変化を示唆している。ＸＡＮの水性媒体での変化は他にも報告されているが、変化は加熱で起きている（カバクス及びカング、１９７７；ブレソリン他、１９８８）。現在の研究ではチキソトロピーテストの間用いた３８７０ｓ−１のシェアレートはＸＡＮの整った螺旋状配座の乱れたランダムなコイル配座、セルロース様の巻き戻しを結果しかくて流体力学的容積増加そして粘度増加となっているかも知れない。
【００４５】
ガム混合物の弾性モジュラス
弾性モジュラス（弾性率）（Ｇ’）と損失率（ロスモジュラス）（Ｇ’’）はガム溶液の粘弾性を定義する（マンダラ及びパログ、２００３；スケンヂ他、２００３）。制御されたストレーン及び一定のフリクエンシー（１Ｈｚ）でのＧ’とＧ’’は直線の粘弾性領域を位置づけるために記録された（マンダラとパログ、２００３；ディキンソンとメリノ、２００２）。図５はＧ’とＧ’’の値対直線の粘弾性領域を定義するストレーンの典型的なカーブを示す（マンダラとパルグ、２００３）。直線からの偏差はゲルの凝集ネットワーク構造の或る弱い物理的結合が破壊される点にゲルが緊張される時に起こる。新しい結合の形成はまた直線の粘弾性領域に影響するであろう。一般にゲルは架橋したポリマーゲルより充分に短い直線領域をもっている。（ディキンソンとメリノ、２００２）。
【００４６】
現在の研究では振幅スウィープはストレスとストレーンが１Ｈｚの一定のフリーケンシーで直線的に増加するところで適用される。Ｇ’とＧ’’の振幅スウィープへの依存は現在の研究ではその範囲を超えているので行わなかった。振動数スウィープはポリマーのもつれが振動の可変期間内で形成または破壊するのに要する決定するために重要である（ラザリド他、２００３）。
【００４７】
ゲル状の物質は一定の振動数でレオメータ中で振幅スウィープを受けるとき液体または濃縮溶液とは異なった明確な挙動を示す。新しく調製されたＢＢＧ分散液はＧ’とＧ’’が振動数に高度に依存すると報告されているところで粘弾性液体（Ｇ’’＞Ｇ’）のような挙動をすると報告されてきた（スケンディ他、２００３）。弾性ゲル状のネットワーク（Ｇ’＞Ｇ’’）の形成はガム濃度並びにゲル化誘導時間に依存する。一旦ゲル状の粘弾性が得られるとＧ’とＧ’’は振動数にあまり依存しなくなる（ラザリド他、２００３）。
【００４８】
Ｇ’とＧ’’の０．５及び０．７５％（ｗ／ｗ）ＢＢＧ分散液に対する比較は０．２５−２０％及び０．７５−１２０％の直線的に増加するストレーンでそれぞれ１Ｈｚの一定の振動数で行われた。０．５％（ｗ／ｗ）のガム分散液についてストレーンのランプは用いたストレスが１Ｐａを超えていないことを確保するように注意深く選択された。０．２５−２０％のストレーン範囲は弾性に寄与する物理的結合の破壊を阻止するために０．５％（ｗ／ｗ）ガム分散液及び異なっストレーンスウェープのレベルでの混合物について予備実験の観察に基づいて選択された。しかし０．７５％（ｗ／ｗ）のガム分散液及び混合物に対し０．０７５−１２０％のストレーンスウェープは用いたストレス１０Ｐａを超えないことを確保するために選択された。０．５％（ｗ／ｗ）には１Ｐａ０．７５％（ｗ／ｗ）のガムとガム混合物分散液には１０Ｐａの最大ストレス選択する理由は異なったＢＢＧ／他ガム混合物の直線的粘弾性領域と純ＢＢＧ分散液のそれとの比較を可能にするためである。図６は２０℃で定量された０．５および０．７５％（ｗ／ｗ）分散液に対するＧ’およびＧ’’の比較を示す。０．５および０．７５％（ｗ／ｗ）ＢＢＧ分散液の双方ともＧ’’＞Ｇ’で粘弾性挙動を示した。これはオート麦および大麦ベータ−グルカンの色々な濃度での他の粘弾性研究と一致している（ラザリドウ他、２００３）。図７は０．５％ＢＢＧ／他ガム混合物に対するＧ’とＧ’’の比較を示す。０．５％（ｗ／ｗ）ＢＢＧ／ＧＵＧ，ＢＢＧ／ＬＢＧ，ＢＢＧ／ＣＭＣ，ＢＢＧ／ＣＡＲ，とＢＢＧ／ＫＯＧ混合物の８０／２０と９０／１０（ｗ／ｗ）の双方のガム比率ともＧ’’＞Ｇ’（図７）の粘弾性挙動を示した。しかし８０／２０（ｗ／ｗ）の比率で０．５％（ｗ／ｗ）ＢＢＧ／ＸＡＮ混合物はＧ’＞Ｇ’の弾性ゲルネットワークの典型となった。このような弾性ゲル状の挙動は０．５％（ｗ／ｗ）全ガム濃度での９０／１０（ｗ／ｗ）のＢＢＧ／ＸＡＮ混合物では示されなかった。それ故０．５％（ｗ／ｗ）全ガム濃度で混合した８０／２０（ｗ／ｗ）のＢＢＧ／ＸＡＮ比率はゲル状挙動の進展には決定的である。弾性ネットワークの形成はチキソトロピー試験中３８７０ｓ−１でのネットワーク破壊後間もなく観察されたより早い回復時間の理由になるかも知れない。Ｇ’及びＧ’’値は０．５％（ｗ／ｗ）のＢＢＧ／ＸＡＮにおいて１０−２０％（ｗ／ｗ）から増加するＸＡＮの割合に従って減少した。ＢＢＧとＨＭＰ，ＬＭＰ，イオータＣＡＲ，ＭＣＣ，ＡＬＧおよびＧＡＲを含有し０．５％（ｗ／ｗ）の全ガム濃度を有する混合物は振幅スウィープ中適用ストレスがネットワークの強度を超えたので粘弾性テストの測定ができなかった。
【００４９】
図８は２０℃で定量した０．７５％（ｗ／ｗ）のＢＢＧ／他ガム混合物の粘男性的挙動を示す。０．７５％（ｗ／ｗ）の８０／２０と９０／１０（ｗ／ｗ）の両ガム比率についてＧ’とＧ’’の移動が観察された。Ｇ’とＧ’’の移動は粘弾性流体から粘弾性固体への変化と定義される（ラザリドウ他、２００３）。これは全ガム混合物濃度が０．５から０．７５％、ｗ／ｗに増加した時に軟ゲルの形成を示す・ガム濃度に加えて、ゲルのセッティングまたはゲル化時間は貯蔵の時間と温度で影響されることが報告されている（ラザリドウ他。２００３）。現在の研究ではガム混合物に対するＧ’とＧ’’の移行の決定的時間は検出されなかった。ＢＢＧとＨＭＰ,ＬＭＰ,ＭＣＣ,ＡＬＧまたはＧＡＲを０．７５％（ｗ／ｗ）の全ガム濃度で含有するガム混合物は振幅スウィープがネットワークの強度を超えている間適用ストレス（１０Ｐａ）として粘弾性テストを受けた。
【００５０】
ＢＢＧ分散液は長時間貯蔵されると分子の直線的セルロースセグメントまたは沈殿を経てＢＢＧ分子が会合／凝集相分離を受けることが知られている。０．５と０．７５％（ｗ／ｗ）ＢＢＧ／他ガム混合物についての相安定性および可視沈殿に対する相対的スコア（主観的に定量して）は表６に示される。
【００５１】
【表６】
2008504039.tif 000009
【００５２】
ベータ−グルカン分子の相安定性は全ガム濃度が０．５−０．７５％（ｗ／ｗ）から増加すると最初の２週間増加した。これは相分離を抑えるＢＢＧ分子の凝集をスローダウンさせる高濃度の増加する分散液粘度に依る。
【００５３】
ＸＡＮと混合したときのＢＢＧの特異な安定性が観察された（表６）。混合物は周囲温度で１２週間以上貯蔵の間相分離の印がなく安定なことが認められた。０．５と０．７５％（ｗ／ｗ）の全ガム濃度をもつＢＢＧ／ＸＡＮ混合物はガム成分の水性媒体中での優れた熱力学的相溶性のために可視の相分離／沈殿に対して優れた相安定性を示した。この現象の背後の機構はポリサッカライド−ポリサッカライド錯体形成かも知れない。このような錯体形成の存在はこれら混合物で観察される高度の粘性相乗作用背後の理由かも知れない。相分離は他の全ての０．５と０．７５％（ｗ／ｗ）ＢＢＧ／他ガム混合物について観察された。これは恐らくＢＢＧと混合物中に存在する他ガムとの間の制約された熱力学的相溶性によって起こる。
【００５４】
飲料形成の安定性
ガムを欠いた飲料試料は全貯蔵期間中を通じて安定した粘度を示した（表７）。純ガム溶液及びガム配合飲料試料に対するシェアレート６４．６ｓ−１および５℃と２５℃で測定の初期粘度の損失％は表７に示される。
【００５５】
【表７】
2008504039.tif 000010
【００５６】
飲料試料は２つの濃度０．２３％（ｗ／ｗ）と０．４６％（ｗ／ｗ）で調製されｐＨ３．２５のみで試験した。ＢＢｇ／ＸＡＮ０．２３％（ｗ／ｗ）および０．４６％（ｗ／ｗ）含有する飲料の初期粘度の損失％はそれぞれ０．５％および７．５％でありこれに比べＢＢＧのみ含有する飲料については各々７％および１８．５％であった。上記のデータはＸＡＮの配合はベータ−グルカンの酸性の水性分散液中で粘度損失を阻止するのに有利であることを明らかに示している。これは酸性環境でのＸＡＮの高度の安定性（カボクス及びカング、１９７７）およびＢＢＧとの相互作用によるものである。純ガム溶液、特に高ガム濃度（０．４６％、ｗ／ｗ）のものは貯蔵期間中０．２３％（ｗ／ｗ）調製溶液より高い粘度損失を示した。ＢＢＧ単独（０．４６％、ｗ／ｗ；ｐＨ３．２５）の溶液は初期粘度の２８．５％損失を示したが、これに比べＢＢＧ／ＸＡＮ混合物では１７．９％の損失であった（表７）。粘度損失がｐＨ７での８．４％からｐＨ３．２５での２８．５％へと増大しているように酸性条件は０．４６％（ｗ／ｗ）の粘度損失を際だたせている。粘度の損失はベータ−グルカンの直線的セルロースセグメント及びその沈殿（相出）を経て分子的に凝集することに依るかも知れない。
【００５７】
ＢＢＧ分散液における分子的凝集／沈殿とその結果の曇りの損失は６６０ｎｍの吸収測定によって反映されることが報告されている（バンセマ、２０００）。ｐＨにもかかわらず両ガム濃度でＢＢＧだけを含有する純ガム分散液の吸収損失（曇り損失）％はＢＢＧ／ＸＡＮ混合物を含有するものより実質的に高かった（表８）。同様に両ガム濃度でＢＢＧ単独に含有する飲料試料はＢＢＧ／ＸＡＮを含有する飲料に比較して高い曇り損失を示した。これは貯蔵の最初の３週間のＢＢＧ飲料に対する曇り損失を報告したバンセマ（２０００）と一致する。酸性はＢＢＧ単独を０．２３％と０．４６％の両濃度で含有する水性ガム分散液の曇り安定性（増加する曇り損失）に負に影響を及ぼした（表８）。
【００５８】
【表８】
2008504039.tif 000011
【００５９】
【表９】
2008504039.tif 000012
【００６０】
２３％（ｗ／ｗ）ＢＢＧ及び０．２３％ＢＢＧ／ＸＡＮを含有するものは４℃１２週間貯蔵中単相溶液として残った。これはベータ−グルカンの０．２５％（ｗ／ｗ）の濃度が相分離閾値より低くそれ故相分離はないと報告したブランセマ（２０００）と一致する。ｐＨ３．２５と７双方の０．４６％ＢＢＧを含有する分散液中の可視的沈殿は４℃で１２週間貯蔵中観察された。０．２３と０．４６％（ｗ／ｗ）全濃度のＢＢＧ／ＸＡＮ混合物は貯蔵期間を通じてｐＨ３．２５と７の双方で沈殿の印なく改良された曇り安定性を示した。
【００６１】
結論
二成分系におけるＢＢＧはＸＡＮ，イオータ−ＣＡＲ，及びＣＭＣと相乗的相互作用を発揮しその相互作用は主に混合比と全ガム濃度に依存した。ＢＢＧの水性分散液へのＸＡＮの混合は０．７５％（ｗ／ｗ）の高全ガム濃度で粘性の相乗作用を発生しそれは０．５％（ｗ／ｗ）濃度では観察されなかった。ＢＢＧ／ＸＡＮ混合物の高シェア耐性は増加するシェア耐性が必要な食品応用では有利かも知れない。ＢＢＧがＸＡＮと混合されたときの軟ゲル変形（粘弾性流体から粘弾性固体への変化）はサラダドレッシングまたは他の不透明飲料のような製品で多く要望される“固体懸濁性”に要する特異のコンシステンシーを提供するかも知れない。周囲温度で１２週間の貯蔵中観察された相分離なしにとって証明されたように二成分系におけるＢＢＧとＸＡＮの特異な熱力学的相溶性は水性食品系の潜在的な応用を示唆した。中性および酸性のＢＢＧ／ＸＡＮ混合物はＢＢＧ単独含有の水性系のどれよりもより高い粘度安定性と相安定性を示した。ＸＡＮのＢＢＧ分散液への相溶はＢＢＧ分散液のレオロジカルな性質を粘弾性流体から粘弾性固体へと変えた。これは弱いゲル状の特性が望まれる食品応用（サラダドレッシングのように）でのＢＢＧ／ＸＡＮの潜在力を示した。特にＸＡＮまたはＣＮＣのＢＧ水性溶液への添加はＢＧ溶液のシェアトレランスを改良し特殊なシェアレート（例えば腸管のシェアレート）でＢＧのＸＡＮまたはＣＮＣとの混合はＢＧ単独よりより高い粘度を維持するであろう。この発見は人体内でＢＧの飽満効果を改善するであろうし、飽満効果を目標としたい食品または飲料の生産においてとくに有用であるかも知れない。現在の研究で集められた証拠はＢＢＧの機能的食品／ニュートラスーチカルな工業でのＢＢＧの潜在的応用を示している。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実験室規模のＢＢＧ精製の工程を示すフローチャートである。
【図２Ａ】シェアレート１．２９−３８７０ｓ−１の２０℃で定量された精製ＢＢＧのチキソトロピーカーブを示すグラフである。（Ａ）は０．５％（ｗ／ｗ）のＢＢＧを示す。
【図２Ｂ】シェアレート１．２９−３８７０ｓ−１の２０℃で定量された精製ＢＢＧのチキソトロピーカーブを示すグラフである。（Ｂ）は０．７５％（ｗ／ｗ）のＢＢＧを示す。
【図３−１】３８７０ｓ−１で２０℃のシェアリング後の０．５％（ｗ／ｗ）のＢＢＧ／他ガム混合物のチキソトロピーカーブを示すグラフである。（■）はＢＢＧ／他ガムの９０／１０，ｗ／ｗ比率を、（▲）はＢＢＧ／他ガムの８０／２０，ｗ／ｗ比率をそれぞれ示す。（Ａ）はＢＢＧ／ＸＡＮを、（Ｂ）はＢＢＧ／ＣＭＣを、（Ｃ）はＢＢＧ／ＬＢＧ混合物を、（Ｄ）はＢＢＧ／ＧＵＡを、（Ｅ）はＢＢＧ／ＡＬＧを、（Ｆ）はＢＢＧ／ＬＭＰをそれぞれ示す。
【図３−２】３８７０ｓ−１で２０℃のシェアリング後の０．５％（ｗ／ｗ）のＢＢＧ／他ガム混合物のチキソトロピーカーブを示すグラフである。（■）はＢＢＧ／他ガムの９０／１０，ｗ／ｗ比率を、（▲）はＢＢＧ／他ガムの８０／２０，ｗ／ｗ比率をそれぞれ示す。（Ｇ）はＢＢＧ／ＨＭＰを、（Ｈ）はＢＢＧ／イオータ−ＣＡＲを、（Ｉ）はＢＢＧ／ラムダ−ＣＡＲを、（Ｊ）はＢＢＧ／カッパ−ＣＡＲを、（Ｋ）はＢＢＧ／ＫＯＧをそれぞれ示す。
【図３−３】３８７０ｓ−１で２０℃のシェアリング後の０．５％（ｗ／ｗ）のＢＢＧ／他ガム混合物のチキソトロピーカーブを示すグラフである。（■）はＢＢＧ／他ガムの９０／１０，ｗ／ｗ比率を、（▲）はＢＢＧ／他ガムの８０／２０，ｗ／ｗ比率をそれぞれ示す。（Ｌ）はＢＢＧ／ＧＡＲを、（Ｍ）はＢＢＧ／ＭＣＣをそれぞれ示す。
【図４−１】３８７０ｓ−１の２０℃でシェアリング後の精製された０．７５％（ｗ／ｗ）ＢＢＧのチキソトロピーカーブを示すグラフである。（■）は９０／１０，ｗ／ｗのＢＢＧ／他ガム比率を、また（▲）は８０／２０，ｗ／ｗのＢＢＧ／他ガム比率を示す。（Ａ）はＢＢＧ／ＸＡＮを、（Ｂ）はＢＢＧ／ＣＭＣを、（Ｃ）はＢＢＧ／ＬＢＧ混合物を、（Ｄ）はＢＢＧ／ＧＵＡを、（Ｅ）はＢＢＧ／ＡＬＧを、（Ｆ）はＢＢＧ／ＬＭＰをそれぞれ示す。
【図４−２】３８７０ｓ−１の２０℃でシェアリング後の精製された０．７５％（ｗ／ｗ）ＢＢＧのチキソトロピーカーブを示すグラフである。（■）は９０／１０，ｗ／ｗのＢＢＧ／他ガム比率を、また（▲）は８０／２０，ｗ／ｗのＢＢＧ／他ガム比率を示す。（Ｇ）はＢＢＧ／ＨＭＰを、（Ｈ）はＢＢＧ／イオータ−ＣＡＲを、（Ｉ）はＢＢＧ／ラムダ−ＣＡＲを、（Ｊ）はＢＢＧ／カッパ−ＣＡＲを、（Ｋ）はＢＢＧ／ＫＯＧをそれぞれ示す。
【図４−３】３８７０ｓ−１の２０℃でシェアリング後の精製された０．７５％（ｗ／ｗ）ＢＢＧのチキソトロピーカーブを示すグラフである。（■）は９０／１０，ｗ／ｗのＢＢＧ／他ガム比率を、また（▲）は８０／２０，ｗ／ｗのＢＢＧ／他ガム比率を示す。（Ｌ）はＢＢＧ／ＧＡＲを、（Ｍ）はＢＢＧ／ＭＣＣをそれぞれ示す。
【図５】Ｇ’及びＧ’’の値対直線的粘弾性領域を定義するために用いるストレーン（マンダラおよびパルゴンから適合、２００３）の典型的カーブを示す。
【図６】２０℃のＢＢＧ溶液の（▲）貯蔵モジュラス（Ｇ’）と（■）損失モジュラス（Ｇ’ ’）の比較を示すグラフである。（Ａ）は０．０７５−２０％ストレーン、１Ｈｚ振動数で定量された０．５％（ｗ／ｗ）ＢＢＧを、（Ｂ）は０．２５％−１２０％ストレーン、１Ｈｚ振動数で定量された０．７５％（ｗ／ｗ）ＢＢＧを示す。
【図７−１】０．５％（ｗ／ｗ）ＢＢＧ／他ガム混合物の貯蔵モジュラス（Ｇ’）及び損失モジュラスを示し（■）は８０／２０，ｗ／ｗの、Ｇ’の（▲）は８０／２０，ｗ／ｗのＧ’’の（○）は９０／１０，ｗ／ｗのＧ’の、（Ｘ）は９０／１０、ｗ／ｗのものである。また（Ａ）はＢＢＧ／ＸＡＮを、（Ｂ）はＢＢＧ／ＣＭＣを、（Ｃ）はＢＢＧ／ＬＢＧを、（Ｄ）はＢＢＧ／ＧＵＡをそれぞれ示す。
【図７−２】０．５％（ｗ／ｗ）ＢＢＧ／他ガム混合物の貯蔵モジュラス（Ｇ’）及び損失モジュラスを示し（■）は８０／２０，ｗ／ｗの、Ｇ’の（▲）は８０／２０，ｗ／ｗのＧ’’の（○）は９０／１０，ｗ／ｗのＧ’の、（Ｘ）は９０／１０、ｗ／ｗのものである。また（Ｅ）はＢＢＧ／ラムダ−ＣＡＲを、（Ｆ）はＢＢＧ／ＫＯＧをそれぞれ示す。
【図８−１】０．７５％（ｗ／ｗ）ＢＢｇ／他ガム混合物の貯蔵モジュラス（Ｇ’）と損失モジュラス（Ｇ’ ’）を示す。（■）は８０／２０，ｗ／ｗのＧ’を，（▲）は８０／２０，ｗ／ｗのＧ’’を、（○）は９０／１０，ｗ／ｗのＧ’を、（Ｘ）は９０／１０，ｗ／ｗのＧ’’をそれぞれ示す。また（Ａ）はＢＢＧ／ＸＡＮを、（Ｂ）はＢＢＧ／ＣＭＣを、（Ｃ）はＢＢＧ／ＬＢＧを、（Ｄ）はＢＢＧ／ＧＵＡをそれぞれ示す。
【図８−２】０．７５％（ｗ／ｗ）ＢＢｇ／他ガム混合物の貯蔵モジュラス（Ｇ’）と損失モジュラス（Ｇ’ ’）を示す。（■）は８０／２０，ｗ／ｗのＧ’を，（▲）は８０／２０，ｗ／ｗのＧ’’を、（○）は９０／１０，ｗ／ｗのＧ’を、（Ｘ）は９０／１０，ｗ／ｗのＧ’’をそれぞれ示す。また（Ｅ）はＢＢＧ／イオータ−ＣＡＲを、（Ｆ）はＢＢＧ／ラムダ−ＣＡＲを、（Ｇ）はＢＢＧ／カッパ−ＣＡＲを（Ｈ）はＢＢＧ／ＫＯＧをそれぞれ示す。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図３−３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図４−３】
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【図５】
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【図６】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【国際調査報告】
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