(57)【要約】【課題】  低カロリーで虫歯の原因になり難い、等の甘味料の提供【解決手段】  酵素によって蔗糖を転移反応させ、少なくとも８５重量％の二糖類を含む糖類混合物「異性化蔗糖」を得る段階、未反応の残存蔗糖を酵素及び／又はＨ型強酸性陽イオン交換体を用いて加水分解する段階、触媒存在下で「異性化蔗糖」を水素添加する段階、ならびに好ましくは、水素添加の前段階又は後段階において、クロマトグラフィーを用いて糖類混合物を分離する段階、を含んでなる甘味料の製造方法で製造された甘味料及びその用途。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
１０〜５０重量％の６−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−ソルビトール（＝１，６−ＧＰＳ）と２〜２０重量％の１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−ソルビトール（＝１，１−ＧＰＳ）と３０〜７０重量％の１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−マンニトール（＝１，１−ＧＰＭ）との混合物を含有することを特徴とする、１，６−ＧＰＳと１，１−ＧＰＳと１，１−ＧＰＭとを内容物とする甘味料。
【請求項２】
２５〜５０重量％の６−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−ソルビトール（＝１，６−ＧＰＳ）と２〜２０重量％の１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−ソルビトール（＝１，１−ＧＰＳ）と４５〜６０重量％の１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−マンニトール（＝１，１−ＧＰＭ）とを含有することを特徴とする請求項１記載の甘味料。
【請求項３】
（Ａ）蔗糖をイソマルチユロース及びトレハルロースを含有する生成物に酵素転換し、次いで水素添加して６−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−ソルビトール（＝１，６−ＧＰＳ）と１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−マンニトール（＝１，１−ＧＰＭ）と１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−ソルビトール（＝１，１−ＧＰＳ）とを含有する生成物を形成する、１，６−ＧＰＳと１，１−ＧＰＭと１，１−ＧＰＳとを内容物とする甘味料の製造方法であって、ａ）  第１段階では、蔗糖を「異性化蔗糖」と称され、そしてトレハルロースとイソマルチユロースを含有し、かつ、少なくとも８５重量％の二糖類を含む糖類混合物に酵素転換し、ｂ）  第２段階では、未反応の残存蔗糖を、酵素及び／又はＨ型強酸性陽イオン交換体を用いて加水分解することにより「異性化蔗糖」から除去し、ｃ）  次の段階では、「異性化蔗糖」を触媒の存在下で水素添加し、そしてｄ）  ６−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−ソルビトール（＝１，６−ＧＰＳ）と１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−マンニトール（＝１，１−ＧＰＭ）と１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−ソルビトール（＝１，１−ＧＰＳ）との混合物を分離する、ことを特徴とする甘味料の製造方法、
（Ｂ）上記（Ａ）の製造方法であって、触媒の存在下で水素添加の前又は後に、さらなる段階として、得られた混合物をクロマトグラフにより異性化蔗糖又は水添された異性化蔗糖を分離することを特徴とする製造方法、および
（Ｃ）上記（Ｂ）の製造方法であって、クロマトグラフによる分離が、ナトリウム、カリウム又はカルシウム型の強酸性陽イオン交換樹脂、あるいはＳｉ／Ａｌ比が５０より大きいゼオライトを用いて、混合物中のオリゴ糖アルコール及び／又は単糖アルコールを分離することを特徴とする製造方法
からなる群より選ばれる製造方法により製造される請求項１又は２記載の甘味料。
【請求項４】
５〜１０重量％の６−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−ソルビトール（＝１，６−ＧＰＳ）と３０〜４０重量％の１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−ソルビトール（＝１，１−ＧＰＳ）と４５〜６０重量％の１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−マンニトール（＝１，１−ＧＰＭ）との混合物を含有することを特徴とする甘味料。
【請求項５】
（Ａ）蔗糖をイソマルチユロース及びトレハルロースを含有する生成物に酵素転換し、次いで水素添加して６−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−ソルビトール（＝１，６−ＧＰＳ）と１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−マンニトール（＝１，１−ＧＰＭ）と１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−ソルビトール（＝１，１−ＧＰＳ）とを含有する生成物を形成する、１，６−ＧＰＳと１，１−ＧＰＭと１，１−ＧＰＳとを内容物とする甘味料の製造方法であって、ａ）  第１段階では、蔗糖を「異性化蔗糖」と称され、そしてトレハルロースとイソマルチユロースを含有し、かつ、少なくとも８５重量％の二糖類を含む糖類混合物に酵素転換し、ｂ）  第２段階では、未反応の残存蔗糖を、酵素及び／又はＨ型強酸性陽イオン交換体を用いて加水分解することにより「異性化蔗糖」から除
去し、ｃ）  次の段階では、「異性化蔗糖」を触媒の存在下で水素添加し、そしてｄ）  ６−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−ソルビトール（＝１，６−ＧＰＳ）と１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−マンニトール（＝１，１−ＧＰＭ）と１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−ソルビトール（＝１，１−ＧＰＳ）との混合物を分離する、ことを特徴とする甘味料の製造方法、
（Ｂ）上記（Ａ）の製造方法であって、蔗糖の酵素転換が、蔗糖の酵素転換をするシュードモナス・メソアジドフィラ種の菌体を用いて水溶液中で実施され、そして５〜１０重量％の１，６−ＧＰＳと３０〜４０重量％の１，１−ＧＰＳと４５〜６０％の１，１−ＧＰＭとの混合物が分離されることを特徴とする製造方法、
（Ｃ）上記（Ｂ）の製造方法であって、蔗糖の酵素転換が、シュードモナス・メソアジドフィラ  ＭＸ−４５（ＢＰ  ３６１９）の菌体を用いることを特徴とする製造方法、
（Ｄ）上記（Ａ）の製造方法であって、触媒の存在下で水素添加の前又は後に、さらなる段階として、得られた混合物をクロマトグラフにより異性化蔗糖又は水添された異性化蔗糖を分離することを特徴とする製造方法、および
（Ｅ）上記（Ｄ）の製造方法であって、クロマトグラフによる分離が、ナトリウム、カリウム又はカルシウム型の強酸性陽イオン交換樹脂、あるいはＳｉ／Ａｌ比が５０より大きいゼオライトを用いて、混合物中のオリゴ糖アルコール及び／又は単糖アルコールを分離することを特徴とする製造方法からなる群より選ばれる製造方法により製造される請求項４記載の甘味料。
【請求項６】
マンニトール、ソルビトール、水素添加されたまたは水素添加されていないオリゴ糖（重合度が３以上である。）、あるいはこれらの混合物をさらに含有する、請求項１〜５のいずれかに記載の甘味料。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の甘味料を、食品又は嗜好品の甘味料として固形又は溶液の状態で使用する方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の甘味料を含んでなるカラメル、ジャム又はアイスクリーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新しい甘味料、その製造方法、及びそれを食品または嗜好品に利用する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蔗糖はカロリーが高く、虫歯の原因となり、また糖尿病患者には適さず、一方サッカリン、サイクラメートまたはアスパルテームのような合成甘味料は雑味がありボディー効果が無いため、これらとは異なる別の甘味料が求められている。このような甘味料として今までに、虫歯の原因とならない低カロリーの甘味料として、マルチトール、ラクチトール及びイソマルチトールが提案されてきている。しかし、マルチトールとラクチトールはシロップ状のため使用が限られており、イソマルチトールは経済的な方法で製造することができなかった。
【０００３】
イソマルチトールは、例えば特許文献１に述べられているように、イソマルチュロースを中間生産物としてこれを触媒存在下で水素添加させることによって得られる。中間生産物のイソマルチュロースの収率はわずか４５％しかないことから、イソマルチトールの総合的な収率は４１％にとどまった。
【０００４】
特許文献２、特許文献３および特許文献４では、固定化バクテリア菌体を用い蔗糖をイソマルチュロースへ、約８０％の収率で転移反応させることができる。しかし、イソマルチトールの製造には精製されたイソマルチュロースが必要なことから、イソマルチュロースの結晶化の段階で収率の低下が生じでしまった。
【０００５】
また、イソマルチトールは溶解度が小さいため、食品の中で晶出しやすいという欠点がある。そのため、例えばチョコレートではざらついた食感となり、ハードキャラメルは透明感を失い、マーマレード中では晶出する。
【０００６】
特許文献５では、イソマルチュロースの中性水溶液を触媒の存在下で還元することによって、６−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−ソルビトール（＝１，６−ＧＰＳ）の他に、立体異性体である１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−マンニトール（＝１，１−ＧＰＭ）がほぼ１：１の重量比で得られることが知られている。１，１−ＧＰＭは溶解度が小さいため容易に分離することができる。また、低カロリーでボディー効果があるため糖尿病患者用の食事療法食には適しているが、低溶解性のため食品中でイソマルチトールよりも容易に晶出しやすく、また甘味度が蔗糖の約４０％であるため同じ甘味効果を得るためには多量に使用しなければならないという問題点がある。
【０００７】
しかし、１，６−ＧＰＳや１，１−ＧＰＭと他の糖アルコールまたは糖を混合しても満足できる製品は得られていない。結晶化を抑制する性質を有するソルビトールを用いても、高吸湿性で粘着性のある製品が得られるだけである。
【０００８】
特許文献６には、プロタミノバクター・ルブラム（Ｐｒｏｔａｍｉｎｏｂａｃｔｅｒ  ｒｕｂｒｕｍ）（ＣＢＳ  ５７４．７７）を用いて蔗糖から製造した、以下の組成を有する転移反応生成物が記載されている。
フラクトース                    乾燥固形分重量比        ５−８％
グルコース                      乾燥固形分重量比        ２−５％
蔗糖                            乾燥固形分重量比        ０−０．５％
イソマルチュロース              乾燥固形分重量比      ６５−７２％
トレハルロース                  乾燥固形分重量比      １０−２０％
その他のオリゴ糖類              乾燥固形分重量比        ３−６％
【０００９】
このような糖混合物は、糖尿病患者用の食事療法食には適さない。なぜならば、これらのうちの幾つかの成分は、カロリー源となり、インスリンの分泌を刺激し、う蝕を促進するからである。また、この糖混合物を遊離または固定化バクテリア細胞と共に約１００時間適当な条件下で維持することによって、トレハルロースの含有量を３５％まで上昇させることができるが、この方法は経済的ではない。
【００１０】
【特許文献１】ドイツ特許明細書  ＤＥ  ２２  １７  ６２８  Ａ１
【特許文献２】ヨーロッパ特許出願公開第２８  ９００号明細書
【特許文献３】ヨーロッパ特許出願公開第４９  ４７２号明細書
【特許文献４】ヨーロッパ特許出願公開第９１  ０６３号明細書
【特許文献５】ドイツ特許出願公開第２５  ２０  １７３号明細書
【特許文献６】ヨーロッパ特許出願公開第１０９  ００９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
それゆえ、本発明は次のような課題をもつ。すなわち、新しい、低カロリーで虫歯の原因にならず、かつ、糖尿病患者に適した甘味料であって、十分なボディー効果と共に好ましい甘味効果を有しており、固形化するのが簡単で、経済的に製造でき、利用上十分な高濃度で再結晶化が起こらない、このような甘味料を提供することを本発明の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題を解決するために、請求項１の甘味料の製造方法、請求項６〜９の甘味料、及びこの甘味料を食品や嗜好品に利用する方法を提案する。下位の請求項においてこれらをさらに発展させたものを提案する。
【００１３】
この発明は、蔗糖の転移反応段階、未反応の蔗糖の除去、及び触媒存在下の水素添加反応を組み合わせ、好ましくは水素添加反応の前後の何れかにクロマトグラフィーで処理し、特に菌株を特別に選択することによって、好ましい特性を有する甘味料が得られるという驚くべき確証に基づいている。
【００１４】
以下、本発明を詳しく説明するが、必要に応じて次の略号を使用する。
１，６−ＧＰＳは、  ６−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−ソルビトール
１，１−ＧＰＳは、  １−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−ソルビトール
１，１−ＧＰＭは、  １−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−マンニトール
さらに留意しておかなければならないことは、水素添加により
イソマルトースから      １，６−ＧＰＳ  が１００％、
イソマルチュロースから  １，１−ＧＰＭ  が４３〜５７％、
１，６−ＧＰＳ  が４３〜５７％、
トレハルロースから      １，１−ＧＰＭ  が５０〜８０％、
１，１−ＧＰＳ  が２０〜５０％  が得られることである。
【００１５】
本発明の方法によると、第１段階では、プロタミノバクター・ルブラム（Ｐｒｏｔａｍｉｎｏｂａｃｔｅｒ  ｒｕｂｒｕｍ）（ＣＢＳ５７４．７７）、セラチア・プリムチカ（Ｓｅｒｒａｔｉａ  ｐｌｙｍｕｔｈｉｃａ）（ＡＴＣＣ  １５９２８）、セラチア・マルセッセンス（Ｓｅｒｒａｔｉａ  ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）（ＮＣＩＭＢ  ８２８５）、ロイコノストック・メセントロイデス（Ｌｅｕｃｏｎｏｓｔｏｃ  ｍｅｓｅｎｔｅｒｏｉｄｅｓ）（ＮＲＲＬ−Ｂ  ５１２  Ｆ（ＡＴＣＣ  １０８３ａ））またはエルヴイニア・ラポンティシ（Ｅｒｗｉｎｉａ  ｒｈａｐｏｎｔｉｃｉ）（ＮＣＰＰＢ  １５７８）の菌株を用いることによって、蔗糖の転移反応を行なう。
【００１６】
第２段階では、転移反応によって得られた「異性化蔗糖」から未反応の残存蔗糖を除去する。これが本発明の核心部分であり、転化酵素及び／または転化樹脂を使って純粋な蔗糖溶液をグルコースとフラクトースからなる混合物に加水分解することは従来から知られていることであるが、他の二糖類が多量に存在する中これらを損なわずに蔗糖のみを加水分解できることは今までに知られていなかった。
【００１７】
第３段階では、残存蔗糖が除去された「異性化蔗糖」を水素添加する。この時、以下の組成の混合物が得られる。
マンニトール（フラクトースから）                            重量比  ３〜４％
ソルビトール（フラクトースとグルコースから）                重量比  ４〜９％
６−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−ソルビトール
（１，６−ＧＰＳ）    （イソマルチュロースから）            重量比１０〜５５％
１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−ソルビトール
（１，１−ＧＰＳ）    （トレハルロースから）                重量比  ２〜２０％
１−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−Ｄ−マンニトール
（１，１−ＧＰＭ）（イソマルチュロースとトレハルロースから）重量比  ２〜２０％
オリゴ糖の糖アルコール                                      重量比    ３〜６％
蔗糖                                                        重量比    １％以下
【００１８】
ＧＰＳ／ＧＰＭの比率は水素添加条件（アルカリ性／中性）により、およそ２：１から１：７である。
【００１９】
オリゴ糖は、製品の利用上の性質あるいは生理学的な性質に悪影響を及ぼす可能性があるので、付加的かつ優先的に陽イオン交換樹脂あるいはゼオライトを用いたクロマトグラフィーによってこれを分離する。
【００２０】
クロマトグラフィー分離によって得られたソルビトール、マンニトール、１．６−ＧＰＳ、１．１−ＧＰＳ、１．１−ＧＰＭからなる混合物は、液状または乾燥状態の流動性の高い甘味料として使用することができる。
【００２１】
陽イオン交換樹脂またはゼオライトを用いたクロマトグラフィー分離により、「異性化蔗糖」生成物から水素添加できない未反応の残存蔗糖や、特にグルコース、フラクトース及びオリゴ糖を分離除去することもできる。
【００２２】
乾燥固形分含量が高い食品にこの甘味料をより良く混合するためには、１．１−ＧＰＳの含有量を高めることによって１．１−ＧＰＭの結晶化傾向を抑制することが有利である。
【００２３】
これは次のようにしても達成することができる。すなわち、水溶液中で蔗糖をシュードモナス・メソアシドフィラまたはアグロバクテリウム・ラジオバクター種の菌の持つ酵素によってトレハルロースを主成分とする糖の混合物に変え、この混合物を触媒存在下水素添加し、精製する。特にシュードモナス・メソアシドフィラ  ＭＸ−４５（ＢＰ３６１９）またはアグロバクテリウム・ラジオバクター  ＭＸ−２３２（ＢＰ  ３６２０）が使用される。
【００２４】
ソルビトール、マンニトール、１．６−ＧＰＳ、１．１−ＧＰＳ及び１．１−ＧＰＭからなる液状の甘味料を乾燥状態にするには、溶剤として存在する水を蒸発さなければならない。その際、あらかじめソルビトールとマンニトールの含有量を５〜０％に、好ましくは１〜０％に低下させることが有利である。これは適当な陽イオン交換樹脂ないしゼオライトを用いたクロマトグラフィー分離によって行なう。
【００２５】
この発明の方法で製造された混合物は、蔗糖に似た雑味のない甘味を有する。しかし、甘味度は４０〜５０％しかないため、必要に応じて合成甘味料を添加することによって甘味度を高めることができるし、例えば蔗糖と同等の甘味度に調整することもできる。カラメルやマーマレードに使用する場合、蔗糖と同程度のボディー効果を与えても再晶出が起こらない。
【００２６】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例】
【００２７】
実施例１
Ａ．生体触媒の製造
プロタミノバクタ・ルブラム（Ｐｒｏｔａｍｉｎｏｂａｃｔｅｒ  ｒｕｂｒｕｍ）（ＣＢＳ  ５７４．７７）菌株の保存スラント上の菌体を、甜菜糖工場の濃厚汁８ｋｇ（乾燥固形分＝６５％）、コーンスティープリカー２ｋｇ、（ＮＨ４）２  ＨＰＯ４  ０．１ｋｇ及び蒸留水８９．９ｋｇ（必要に応じｐＨ７．２に調整）からなる殺菌培地１０ｍｌに懸濁した。この懸濁液を種菌として、上記成分の培地２００ｍｌが入った１リットルフラスコ中で振盪機による前培養を行なった。
【００２８】
１０本のフラスコで、２９℃  ３０時間前培養した後、内容物（合計量は２ｌ）を、上記培地１８ｌが入っている３０ｌの小型培養装置の中に植菌し、２９℃で毎分２０ｌの空気と毎分３５０回転の撹拌速度で培養した。
【００２９】
菌数が５×１０９／ｍｌ以上になった時点で培養を終了させた。遠心分離により培養液から菌体を集菌し、その菌体を２％のアルギン酸ナトリウム溶液の中で懸濁させた後、その懸濁液を２％の塩化カルシウム溶液に滴下して細胞を固定化した。
【００３０】
この固定球を水で洗浄した。この生体触媒は＋４℃で数週間保存可能であった。
【００３１】
Ｂ．「異性化蔗糖」の製造
Ａで得られた固定化細胞を、２５〜３０℃に温度調節されたカラム型リアクターに充填し、乾燥固形分３５〜４５％の蔗糖溶液を連続的に通液した。流速は、投入された蔗糖の少なくとも９７％が転移されるように調節した。
【００３２】
カラム型リアクターから出て来た「異性化蔗糖」のＨＰＬＣ分析により以下の組成が明らかになった。
フラクトース                      乾燥固形分        ２．５％
グルコース                        乾燥固形分        ２．０％
蔗糖                              乾燥固形分        １．０％
イソマルチュロース                乾燥固形分      ８２．５％
トレハルロース                    乾燥固形分        ９．５％
イソマルトース                    乾燥固形分        １．５％
その他のオリゴ糖類（ＤＰ＞３）    乾燥固形分        １．０％
【００３３】
Ｃ．蔗糖の分離
このようにして得られた「異性化蔗糖」から水素添加できない未反応の残存蔗糖を除去するため、Ｈ＋型の強酸性陽イオン交換体あるいは適切な酵素を用い、カラム型リアクターの中で以下のように処理した。
【００３４】
ｉ）強酸性陽イオン交換体による残存蔗糖の除去
強酸性陽イオン交換体（例、レヴァチット（Ｌｅｗａｔｉｔ（Ｒ））０Ｃ  １０５２）１００ｍｌを６０℃に加温した適当なガラス製のカラムに充填し、ＨＣｌによる周知の方法でＨ＋型に再生した。
【００３５】
Ｈ＋型の陽イオン交換体が充填されたカラムに、Ｂで得られた「異性化蔗糖」をポンプで１００ｍｌ・ｈ−１の流速で通液した。カラムの出口で得られた生成物の組成はＨＰＬＣ分析により以下の通りであった。
フラクトース                      乾燥固形分        ３．０％
グルコース                        乾燥固形分        ２．５％
蔗糖                                                −
イソマルチュロース                乾燥固形分      ８２．３％
トレハルロース                    乾燥固形分        ９．５％
イソマルトース                    乾燥固形分        １．５％
その他のオリゴ糖類                乾燥固形分        １．２％
【００３６】
ｉｉ）酵素による蔗糖の除去
固定化転化酵素（例えばコペンハーゲンのノボ  ノルディスク社のＳＰ  ３６２）１１ｇ（ベッド容量が３３ｃｍ３に相当する）を、６０℃に温度調節された適当なガラスカラムに充填した。
【００３７】
Ｂで得られた「異性化蔗糖」を、２１０ｍｌ・ｈ−１の流速で連続して通液した。
「転化酵素カラム」から流出した生成物の組成はＨＰＬＣ分析により以下の通りであった。
フラクトース                      乾燥固形分        ３．０％
グルコース                        乾燥固形分        ２．５％
蔗糖                                                −
イソマルチュロース                乾燥固形分      ８２．５％
トレハルロース                    乾燥固形分        ９．５％
イソマルトース                    乾燥固形分        １．５％
その他のオリゴ糖類（ＤＰ＞３）    乾燥固形分        １．０％
【００３８】
両方の場合とも、残存蔗糖はグルコースとフラクトースに完全に分解された。単糖類の含有量はこれに応じて高くなっているが、「異性化蔗糖」その他の成分の含有量に変化はなかった。
【００３９】
Ｄ．「異性化蔗糖」の水素添加
「異性化蔗糖」の残存蔗糖除去物を、ラネー・ニッケルの存在下８０℃で約１０ＭＰａの水素ガスで連続水素添加した。ニッケルの分離とイオン交換樹脂による精製を行なった後の、中性条件下で水素添加した「異性化蔗糖」水添物はおよそ以下の組成であった。
マンニトール                      乾燥固形分        １．５％
ソルビトール                      乾燥固形分        ４．０％
１．６−ＧＰＳ                    乾燥固形分      ４４．４％
１．１−ＧＰＳ                    乾燥固形分        ３．８％
１．１−ＧＰＭ                    乾燥固形分      ４５．３％
水素添加された、及び
水素添加されてないオリゴ糖        乾燥固形分        １．０％
【００４０】
この生成物は水を蒸発させた後甘味料として使用できるが、その吸湿性のために、特にオリゴ糖の含有割合により、限られた形でしか使用することができなかった。特に依然として存在するオリゴ糖の一部は、小腸の中で分解されてソルビトール、マンニトール、特にグルコースやフラクトースを遊離するので、糖尿病患者用食品に用いるには問題がある。
【００４１】
実施例２
実施例１のＡからＣに従い「異性化蔗糖」を製造した。グルコース、フラクトース、オリゴ糖を除去するため、水素添加前にクロマトグラフィーによる糖の分離がなされた。その際、イソマルチュロース、イソマルトース、トレハルロースといった二糖類の損失が避けられなければならなかった。
【００４２】
クロマトグラフィーカラムとして、温度調節が可能で目皿の付いた長さ１０ｍ、直径２５ｃｍのカラムを使用した。このカラムを完全に水で満たし、続いて４〜６％の架橋度の粒度約０．４〜０．５ｍｍを有するカルシウム型強酸性陽イオン交換樹脂を、樹脂が完全に水で覆われるようにしながら供給した。
【００４３】
実施例１のＡおよびＢの方法で得られた「異性化蔗糖」から残存蔗糖を除去した後、乾燥固形分として約１８ｋｇを約７５℃に温度調節されたカラムに供給し、脱イオン水を用いて流速（線速）毎分約２ｃｍで溶離した。カラムの出口では１０分毎に分画し、各フラクションの糖組成をＨＰＬＣで分析した。
【００４４】
最初の４つのフラクションには、オリゴ糖のうちの約６０％、イソマルチュロースうちの約１０％、イソマルトースのうちの約２５％が含まれていた。最後の５つのフラクションにはフラクトースのうちの約７０％、トレハルロースのうちの約１０％、グルコースのうちの約２０％が含まれていた。
【００４５】
クロマトグラフィー処理によって得られた「異性化蔗糖」の組成は以下のようであった。
フラクトース                      乾燥固形分        １．０％
グルコース                        乾燥固形分        ２．３％
イソマルチュロース                乾燥固形分      ８５．１％
トレハルロース                    乾燥固形分        ９．８％
イソマルトース                    乾燥固形分        １．３％
その他のオリゴ糖類                乾燥固形分        ０．５％
【００４６】
この分離方法により少なくともオリゴ糖のうちの約６０％、フラクトースの約７０％、グルコースの約２０％を分離することができた。ただし、イソマルチュロースの１０％、トレハルロースの１０％、イソマルトースの２５％の損失を甘受しなければならない。
【００４７】
得られた生成物を実施例１Ｃの方法で水素添加し、以下の成分の混合物を得た。
マンニトール                      乾燥固形分        ０．５％
ソルビトール                      乾燥固形分        ３．３％
１．６−ＧＰＳ                    乾燥固形分      ４３．８％
１．１−ＧＰＳ                    乾燥固形分        ３．９％
１．１−ＧＰＭ                    乾燥固形分      ４８．５％
その他のオリゴ糖類                乾燥固形分        ０．５％
【００４８】
実施例１で得られた生成物と比較して、ソルビトールおよびマンニトールの含有量は少なかった。また、水素添加されたオリゴ糖及び水素添加されないオリゴ糖の含有量は半分しかなかった。
【００４９】
実施例３
実施例２に準じた方法で行なったが、ここではＳｉ／Ａｌの割合を約５０にしたゼオライトを分離カラムに充填した。
【００５０】
最初の５つのフラクションに、オリゴ糖、グルーコース、フラクトースの全量とイソマルトースうちの約５０％が含まれていた。そしてトレハルロースもイソマルチュロースもこれらのフラクションの中には見られなかった。
【００５１】
実施例１および実施例２における「異性化蔗糖」中のイソマルトースの含有量は、乾燥固形分として１．５〜１．３％なので、この方法で損失する二糖類は約０．８ないし０．５％にすぎなかった。同時に、好ましくない存在であるオリゴ糖、グルコース、フラクトースは完全に分離除去された。
【００５２】
得られた「異性化蔗糖」の糖組成は以下の通りであった。
フラクトース                                        −
グルコース                                          −
イソマルチュロース                乾燥固形分      ８９．０％
トレハルロース                    乾燥固形分      １０．２％
イソマルトース                    乾燥固形分        ０．８％
その他のオリゴ糖類                                  −
【００５３】
これらを実施例１Ｄに準じた方法で水素添加し、以下の成分の混合物を得た。
１．６−ＧＰＳ                    乾燥固形分      ４５．３％
１．１−ＧＰＳ                    乾燥固形分        ４．１％
１．１−ＧＰＭ                    乾燥固形分      ５０．６％
【００５４】
マンニトール、ソルビトールおよびオリゴ糖が含まれていないこの生成物は、ほとんど吸湿性がなく、糖尿病患者にも適したすばらしい甘味料であった。
【００５５】
実施例４
実施例１の方法で得られた、水素添加された「異性化蔗糖」を、実施例２において水素添加の前段階で使用したようなクロマトグラフィーカラムを用いて処理を行なった。この際、水素添加された「異性化蔗糖」を乾燥分で約１８ｋｇ供給し、毎分２ｃｍの流速（線速）で溶離した。ただし、この場合は、分離カラムにはナトリウム型の強酸性陽イオン交換樹脂を充填した。
【００５６】
最初の３つのフラクションには、オリゴ糖の全量と１．１−ＧＰＭのうちの約４％が含
まれていた。さらに４から８までのフラクションには１．１−ＧＰＭの残りのパーセント分、１．１−ＧＰＳの全量、１．６−ＧＰＳのうちの約９９％、マンニトールの約５０％とソルビトールのうちの少量が含まれていた。量の収支から、４から８までのフラクションは、ＧＰＭとＧＰＳの合計含有量が約９７重量％であることが明らかになった。１．６−ＧＰＳ、マンニトールやソルビトールの残りのパーセント分は９以降のフラクションに溶離されていた。クロマトグラフィー分離をアルカリ土類金属型の陽イオン交換体を用いた実施例２の方法に比べ、二糖類と単糖類アルコールとの間の分離がよく行われ、従って主生成物の中に９７重量％以上の所望の二糖類アルコールを得ることができたのに対して、カルシウム型の陽イオン交換体では収率が約８５％であった。驚いたことに、利用可能な副産物として純度９８％以上のソルビトールが収率９０％以上で得られるというもうひとつの利点が判明した。
【００５７】
その生成物の成分は以下のような組成であった。
１．６−ＧＰＳ                    乾燥固形分      ４６．２％
１．１−ＧＰＳ                    乾燥固形分        ４．１％
１．１−ＧＰＭ                    乾燥固形分      ４９．６％
【００５８】
実施例５
同じように、水素添加後、クロマトグラフィー分離を行ったが、今度は実施例３に従い、ゼオライトを使用した。水素添加された「異性化蔗糖」を１５から２０ｋｇ（乾燥固形分）供給し、脱イオン水で溶離した。
【００５９】
得られたフラクションを分析したところ、マンニトール、ソルビトールおよびオリゴ糖が最初の５つのフラクションの中にすべて存在していることが判明していた。さらにその中にはＧＰＭのうちの約５％も含まれていた。残りのＧＰＭ、１．１−ＧＰＳならびに１．６−ＧＰＳの全量は、フラクション６から１６の中に存在した。
【００６０】
このようにして、ソルビトール、マンニトール、オリゴ糖を除去し、所望の二糖類アルコールの９７％以上を得ることに成功した。
【００６１】
実施例６
二糖類アルコールを含むフラクションを結晶化するには、一般に水分を蒸発させる。このようにして例えば実施例５で得たフラクションを、減圧下で蒸発させ乾燥固形分を９０から９５％まで濃縮した後、冷した平面の上で凝固させた後擦り潰した。これにより、微粒で粘着性のないさらさらした生成物が得られた。
【００６２】
乾燥分が多い食品の中に甘味料を混入させるとき、１．１−ＧＰＳの含有量を高めることによって１．１−ＧＰＭの結晶化傾向を抑制することが有利である。このような甘味料は以下の実施例に示されるように、他の種類の菌株を使用して得られる。
【００６３】
実施例７
シュードドモナス・メソアシドフィラ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｍｅｓｏａｃｉｄｏｐｈｉｌａ）ＭＸ−４５（ＢＰ  ３６１９）菌株の保存スラント上の菌体を、甜菜糖工場の濃厚汁８ｋｇ（乾燥固形分＝６５％）、コーンスティープリカー２ｋｇ、（ＮＨ４）２
ＨＰＯ４  ０．１ｋｇ及び蒸留水８９．９ｋｇ（ｐＨ７．２に調整）からなる殺菌培地１０ｍｌに懸濁した。この懸濁液を種菌として、上記成分の栄養液２００ｍｌが入った１リットルフラスコ中で振盪機による前培養を行なった。
【００６４】
１０本のフラスコで、２９℃  ３０時間前培養した後、内容物（合計量は２ｌ）を、上記培地１８ｌが入っている３０ｌの小型培養装置の中に植菌し、２９℃で毎分２０ｌの空
気と毎分３５０回転の撹拌速度で培養した。
【００６５】
菌数が５×１０９／ｍｌ以上になった時点で培養を終了させた。遠心分離により培養液から菌体を集菌し、その菌体を２％のアルギン酸ナトリウム溶液の中で懸濁させた後、その懸濁液を２％の塩化カルシウム溶液に滴下して細胞を固定化した。この固定球を水で洗浄した。この生体触媒は＋４℃で数週間保存可能であった。
【００６６】
「異性化蔗糖」を製造するために、このようにして得られたシュードモナス・メソアシドフィラ  ＭＸ−４５（ＢＰ  ３６１９）固定化細胞を、約２５〜３０℃に温度調節された円筒形リアクターに充填し、乾燥固形分約３５〜４５％の蔗糖溶液を連続して通液する。そのときの流速は、供給された蔗糖の少なくとも９７％が転移するように調節した。
【００６７】
円筒形リアクターから出て来た「異性化蔗糖」のＨＰＬＣ分析により、以下の成分が明らかになった。
フラクトース                      乾燥固形分        ０．２％
グルコース                        乾燥固形分        ０．２％
蔗糖                              乾燥固形分        １．０％
イソマルチュロース                乾燥固形分      １２．５％
イソマルトース                    乾燥固形分        ０．２％
トレハルロース                    乾燥固形分      ８５．７％
その他のオリゴ糖類（ＤＰ＞３）    乾燥固形分        ０．２％
【００６８】
このようにして製造された「異性化蔗糖」は、実施例１と同様に、まず水素添加できない未反応の残存蔗糖を除去し、次にラネー・ニッケルの存在下約８０℃で約８〜１２ＭＰａの圧力の水素ガスで連続的に水素添加した。
【００６９】
ニッケルの分離とイオン交換樹脂による精製を行なった後の、中性条件下で水素添加した「異性化蔗糖」の組成は以下の通りであった。
マンニトール                      乾燥固形分        ０．４％
ソルビトール                      乾燥固形分        １．０％
１．１−ＧＰＭ                    乾燥固形分      ５７．７％
１．１−ＧＰＳ                    乾燥固形分      ３４．４％
１．６−ＧＰＳ                    乾燥固形分        ６．４％
水素添加された、及び水素
添加されてないオリゴ糖            乾燥固形分        ０．２％
【００７０】
水素添加された、および水素添加されていないオリゴ糖とソルビトールを生成物から除去するために、水素添加後、実施例４の方法に準じてナトリウムないしカリウム型の強酸性陽イオン交換樹脂を用いてクロマトグラフィー分離を行った。
【００７１】
フラクションの分析を行なったところ、最初の３つのフラクションにはオリゴ糖とＧＰＭのうちの約４％が含まれていた。また４から８のフラクションには残りのＧＰＭ、１．１−ＧＰＳの全量、１．６−ＧＰＳの約９９％ならびにマンニトールの約５０％が含まれていた。１．６−ＧＰＳ、ソルビトールおよびマンニトールの残りは９以降のフラクションの中に溶離されていた。
【００７２】
実施例８
相対甘味度を確認するために、それぞれ１５人の実験員による３点比較法によって、以下の溶液を相互に比較した。
ａ）実施例３の新しい甘味料の１５．５％溶液１つに対して、７％のサッカロース溶液２
つ。
ｂ）同じ甘味料の１７．５％溶液１つに対し、７％のサッカロース溶液２つ。
ｃ）同じ甘味料の１８．５％溶液１つに対し、７％のサッカロース溶液２つ。
【００７３】
テストａ）では  ６人がこの新しい甘味料を見つけだすことができたが、統計学的な有意差はなかった。
テストｂ）では  ２人がこの新しい甘味料の方を「さらに甘い」と感じた。
統計学的な有意差が見られた（ｐ＜０．０１）。
テストｃ）では  同様に１２人がこの新しい甘味料の方が「さらに甘い」と感じた。統計学的な有意差が見られた（ｐ＜０．０１）。
【００７４】
本発明の甘味料の甘味度は、蔗糖の４５％であった。甘味度を増すためには、この新しい甘味料に、フラクトース、キシリトール、サッカリン、サイクラメート、アスパルテームあるいはアセスルファム−Ｋ（Ａｃｅｓｕｌｆａｍ−Ｋ）を混合することができる。
【００７５】
実施例９
新しい甘味料を使用してアイスクリームを製造する場合、スイート  クリーム（固形分の４０％が脂肪）２２．１ｋｇ、全乳（固形分の３．７％が脂肪）５８．１ｋｇ、脱脂粉乳４．５ｋｇに実施例３の甘味料１５ｋｇと安定剤０．３ｋｇを混合し、ホモジナイズしてから、殺菌する。殺菌後、粉末状のフェニルアラニンアスパラギン酸メチルエステル５３ｇをこのアイスクリームの固まりに添加し、混ぜ合わせ、撹拌し、冷凍した。この製品は１５ｋｇの砂糖を使用して製造したアイスクリームと同程度の甘味度であった。
【００７６】
フルーツ  アイスクリームの場合、さらに甘味を加えない方が有利でさえある。というのはこの新しい甘味料は果実味をかなりよく引き立たせるからである。
実施例１０
低カロリーのイチゴジャムを作るには、潰したイチゴ１ｋｇ、この新しい甘味料１ｋｇ、中程度にエステル化された１５０°ＳＡＧ−ＵＳＡのペクチン８ｇ（ウルマン著、工化学百科事典、３版、１３巻、１８０頁）ならびに７ｇのワインビネガーを混合し、３分間煮詰めて、準備したグラスにあけた。
【００７７】
砂糖で作られたジャムとの比較では、硬度に関しては全く差はなく、甘味は多少弱かった。しかし、その代わりにイチゴの味はより強く感じられた。６カ月の保存期間後も甘味料の結晶化は見られなかった。