JPH03262458A - 高甘味糖付加ステビア甘味料及びその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はステビア系天然甘味料に関し、特にα−グルコ
シルステビア抽出物の製法を改良することによって更に
味質の良好な甘味料を得る技術に関するものである。

〔従来の技術〕

ステビア抽出物より成る甘味品の味質改良に関しては良
せ味成分であるレバウデイオサイドＡの含有比率を高め
る方法（特公昭５８−１６８６３）、及びステビア抽出
物にα−グルコシル糖転移酵素（シフロブストリングル
カノトランスフェラーゼ）の利用でグルコースを付加す
る方法が提案され実施されている。ジクロデキストリン
グカットランスフェラーゼによるα−グルコシル化の目
的は甘味質の悪いステビオサイドの甘味質を改善するこ
とにある。従って実際の製造工程では残存ステビオサイ
ドを出来る限り減少させるために、糖転移効率の高いバ
チルス・ステアロサーモフィルス産生の好熱性酵素を用
い、反応温度６０℃以上、反応時間２４時間以上で反応
を行っている。又特公昭５７−１８７７９では反応温度
６０’Ｃ，反応時間４０時間でα−グルコシルステビア
抽出物を製造している。

〔発明が解決しようとする課題及び課題を解決するための手段〕

本発明者らはα−グルコシル化のための反応条件を検討
した結果反応温度４７℃〜５３℃、反応時間６〜８時間
、添加酵素１５〜８ｕｎｉｔ／　ｇ（ステビア抽出物）
では残存ステビオサイドは多いが、α−グルコースかス
テビオサイド１３位に優先的に転移することを見いだし
た。そこでこれを特定条件で樹脂処理することによって
残存するステビオサイドを分離した後、β−アミラーゼ
処理することによって得られる甘味料は味質が一段と良
質であることを発見し、本発明を完成するに至った。

本発明は低甘味質のα−グルコシル化ステビア抽出物の
生成を押え、良甘味質のα−グルコシル化ステビア抽出
物の含有比率を高めること、及び甘味質の悪いステビオ
サイドの残存を抑えることにより、苦み、渋みがなくシ
ャープ、且つマイルドで甘味の後引きをおさえ、しかも
高甘味度の新規甘味料を提供することを意図したもので
ある。

最近のα−グルコシル化ステビア抽出物に関する報告に
よれば、α−グルコシルステビオサイドの内で、α−モ
ノグルコシルステビオサイドおよびα−ジグルコシルス
テビオサイドの甘味質と甘味倍数が最も優れている。ま
たステビオサイドは構造的に１３位、１９位にシクロデ
キストリングルカノトランスフェラーゼの受容体となる
Ｄ−グルコースを持っているためα−モノ、ングルコシ
ルステビオサイドは、下記に示すようにα−モノグルコ
シルステビオサイドの場合には２種類、α−ングルコシ
ルステヒオサイドの場合には３種類の混合物である。

９　　Ｃ０Ｏ−Ｇｌｃ−Ｒ２ β 更にこのうち１３位のみかグルコシル化された１３α−
モノグルコシルステビオサイド（Ｇ１−ａ）、１３−α
−ジグルコシルステビオサイト（Ｇ２−ａ）の甘味質は
関連化合物の中で最も優れている。また甘味倍数も１８
０倍以上で非常に高い。逆にＧｌ−ｂ、　　Ｇ２−ｂ、
　　Ｇ２−ｃの甘味質はあまり良くなく、甘味倍数も低
い。

（文献　Ｙ、　Ｆｋｕｎａｇａ、　ｅｌ　ａｌ、　、　
ＡＨｉｃ、　Ｂｉｏｌ、　Ｃｈｅｍ５３　＋２）、　１
６０３．１９８９）従って、良甘味質のα−グルコシル
化ステビア抽出物を製造するためには、主成分であるス
テビオサイドのα−グルコシル化物の内、１３α−モノ
、ジグルコシルステビオサイドの含有率を高めることが
有効である。

まず反応時間に注目しα−グルコシル化反応の反応時間
と生成するα−グルコシル化ステビア抽出物のうち２分
子転移物までの関係を調べた。

図１−１は残存（未反応）ステビオサイド（ＳＴ）、α
−モノグルコシルステビオサイド（Ｇｌ）、α−ジグル
コシルステビオサイド（Ｇ２）、の各反応時間における
含有率の変化を表したものである。

反応条件はステビア抽出物１ｇ（ステビオサイド７５％
　レバウデイオサイドＡ２５％）とデキストリン（サン
デイック７０．三相澱粉■製）に添加酵素量５ｕｎｉｔ
、反応時間０〜２０時間、反応温度５０℃の下に実施し
た。

また図１−２は同様にＧ１中のＧｌ−ａ、Ｇ１−ｂ　　
Ｇ２中のＧ２−ａ、Ｇ２−ｂ、Ｇ２−Ｃの反応時間にお
ける変化を示したものである。

図１−２に示すように各α−グルコシルステビオサイド
の含有率は時間と共に変化する。甘味質のよいＧｌ−ａ
、Ｇ２〜ａの生成は反応時間４時間〜８時間の時に最大
になりその後は徐々に減少する。逆に甘味質の良くない
Ｇｌ−ｂＧ２〜ｂ、Ｇ２−ｃなとの成分は時間と共に増
加する。また残存ステビオサイド（ＳＴ）の含有率が２
０％以下であれば後に示す樹脂生成で除去が可能である
。図１−１に示すように、反応時間６時間以上で残存ス
テビオサイドが２０％以下になることから反応時間は６
時間以上必要である。またα−モノグルコシルステビオ
サイト（Ｇ１）の生成は６時間まで急速に増加しその後
徐々に減少する。またＧ２は８時間まで急速に増加して
その後は徐々に増加する。従って残存ステビオサイドが
２０％以下であり、且っＧ１Ｇ２を高含有率て含みしか
もＧｌ−ａ、Ｇ２ａの含有比率の高い反応時間は６〜８
時間であることが判った。

次に添加酵素量とα−グルコシルステビオサイドの関係
を調べた。反応条件は反応時間を６時間とし添加酵素量
を１２５〜２０ｕｎｉｔの範囲て変化させ、他は図１と
同様条件で実施した。その結果は図２−１に示すように
甘味質のよいＧｌａ、Ｇ２−ａの生成比は添加酵素量５
ｕｎｉｔ〜８　ｕｎｉｔで最大になりそれ以上の添加酵
素量では徐々に減少する。一方せ味質の悪いＧ２−ｂ。

ｃ、Ｇｌ−ｂは添加酵素量の増加にしたがってその含有
率も増加する。又Ｇｌ、Ｇ２含有率は５ｕｎｉｌ付近で
最大になり、その後は変化はみられない。ステビオサイ
ドは添加酵素量ｌ０ｕｎｉｔまで急激に減少しその後は
徐々に減少する。残存ステビオサイドは２０％以下か望
ましいから、添加酵素量は５ｕｎｉ１以上必要である。

従って添加酵素量は５〜８ｕｎｉｔか適切である。

更に反応温度とα−グルコシルステビオサイドの組成比
との関係を検討した。反応条件は反応時間を６時間とし
、他は図１と同一条件で、反応温度を４０〜７０℃の範
囲で変化させて実施した。図３−１に示すように残存ス
テビオサイドは温度の上昇に、伴って減少し、Ｇｌ、Ｇ
２は温度の上昇と共に微増している。又図３−２に示す
ように甘味質のよいＧ１−ａ　Ｇ２−ａの生成比は温度
の上昇に伴って急激に減少する。

一方残存ステビオサイトを２０％以下にするためには５
０℃以上の反応温度か必要である。従って反応温度は５
０℃前後か適切である。

以上の結果から１３−α−モノ、ジグルコシルステビオ
サイドを高含有率で含み、且つ残存ステビオサイドは２
０％以下である反応条件は、反応温度４７℃〜５３℃、
反応時間６〜８時間、添加酵素量５〜８ｕｎｉｔである
ことか判った。

また、このようにして得られる生成物は１３−α〜モノ
グルコシルステビオサイトがα−モノグルコシルステビ
オサイド中７０％以上てあり且つ１３−α−ジグルコシ
ルステビオサイドかαジグルコンルステビオサイト中６
０％以上であるステビア抽出物糖付加物８０％以上と、
残存ステビア抽出物２０％以下とからなる高甘味糖付加
ステビア甘味料組成物であることも認められた。

この知見を更に実験により確認した。即ち、反応温度５
０℃、反応時間６時間、添加酵素量５ｕｎｉｔの条件で
反応を行ったものを反応液１とし、含有成分組成を測定
した。

それによると甘味質のよいＧｌ−ａ、Ｇ２−ａの含有率
はＧｌ−ｂ、Ｇ２−ｂおよびＧ２Ｃに比較して高く、Ｇ
ｌ、Ｇ２の組成化に関して、甘味質向上に好ましい結果
が得られた。しかしこの段階では残存ステビオサイドの
含有率１８８％、３分子以上グルコースが転移したαグ
ルコシルステビオサイドの含有率３８９％で、これら甘
味質の悪い成分が多く残存していることは、甘味質向上
のためには好ましくない。そこで本発明者らは樹脂処理
によって残存、ステビオサイドを除去し、アミラーゼ処
理によって３分子以上のα−グルコシルステビオサイト
を処理する方法を検討した。

通常ステビオサイドとα−グルコシルステビオサイドの
分離は液体クロマトグラフィー、カラムクロマトグラフ
ィーなとの方法で行えるか、工業的に応用することはで
きない。従ってステビオサイドとα−グルコシルステビ
オサイトを工業レベルで分離する方法はないのが現状で
ある。そこで本発明者らは樹脂による分離を試みた。様
々な樹脂と溶出条件を検討した結果、ＸＡＤ−７（オル
ガノ■製）の樹脂を用い３４％３６％の特定したメタノ
ール濃度で溶出することにより、残存ステビオサイドと
α−グルコシルステビオサイトが容易に分離できること
を見いだした。図４のようにＸＡＤ−７樹脂にα−グル
コシル化後の反応混合物を吸着させた後、水、３５％メ
タノール、５０％メタノールの順て溶出を行った。ＴＬ
Ｃ（薄層クロマトグラフィー）によって各溶出分画を分
析した結果（図６）、水溶出て未反応デキストリンが溶
出し、３５％メタノールてα−グルコシルステビオサイ
トが溶出し、５０％メタノールで残存ステビオサイドが
溶出された。また３４％−３６％の範囲のメタノールで
は同様の結果が得られるが、３４％以下、３６％以上の
濃度のメタノールでは残存ステビオサイドとα−グルコ
シルステビオサイトの分離は不明確になった。

次に３分子以上のα−グルコシルステビオサイトを処理
する方法を検討した。３分子以上のα−グルコシルステ
ビオサイドの処理にはα１．４−グルコシダーゼによっ
てグルコース鎖を切断することが有効である。α−１，
４−グルコシダーゼには糖鎖をランダムに切断するαア
ミラーゼ、非還元末端よりマルトース単位で切断するβ
−アミラーゼ、非還元末端よりグルコース単位で切断す
るグルコアミラーゼなとがあるが、本発明者らはα−モ
ノ、ジグルコシルステヒオサイドを優先的に得る目的て
β−アミラーゼを用いた。

ＸＡＤ−７樹脂３５％メタノール溶出画分を水に溶解し
、β−アミラーゼ処理を行って反応液２を得た。表■に
示すように、反応液２ては反応液１と比較して、残存ス
テビオサイドが大幅に減少し、同時に３分子以上のα−
グルコシルステビオサイトの含有率も大幅に減少してい
る。

一方α−モノ、シグルコンルステヒオサイトの含有率は
増加し、ざらにα−モノグルコシルステビオサイト中の
１３−α−モノグルコシルステビオサイド、α−ジグル
コシルステビオサイド中の１３−α−シグルコシルステ
ヒオサイトの比率はそれぞれ７６３％、６２４％と高い
値を維持していた。

以上表１に示すように反応条件のコントロールと特定条
件での樹脂処理、更にβ−アミラーゼによる糖鎖の切断
反応により、残存ステビオサイド、α−モノ、ジグルコ
シルステビオサイドの含有率、１３−α−モノ、ジグル
コシルステビオサイト（Ｇｌ−ａ、Ｇ２−ａ）比に於け
る問題点が解決された最良の粘付加物が得られた。

ステビア抽出物（山陽国策パルプ■ステビア抽出物）の
ステビオール配糖体総量の中でステビオサイドの含有率
は約７５％（レバウデイオサイドＡ２５％）であるから
α−グルコシルステビオサイトの甘味質向上はステビア
抽出物の甘味質向上につながると考えられる。またレバ
ウデイオサイドＡ２５％、その他の微量配糖体成分のα
−グルコシル化についてもα−グルコシルステビオサイ
ドと同様の挙動を示すと予測される。

従ってステビオサイドに対する本発明の実験結果はステ
ビア抽出物に十分応用できる。

反応液２（本発明品）の製造条件で甘味料を調製し、パ
ネラ−による官能検査を行った。その結果、比較品（Ｓ
ＫスィートＺ山陽国策バルブ■製）に比べて甘味質、甘
味倍数が共に改善されていた。味質においてはシャープ
さが増し、甘味の立ち上がり、後引き性が改善される傾
向を示し、良好な結果が得られた。

本発明のステビア抽出物とはステビア葉部より常法によ
り水またはアルコールなどを用いて抽出し、非甘味成分
を除去したものである。またα−グルコシル化ステビア
抽出物とはステビア抽出物とα−グルコシル糖化合物（
例デキストリン）とを含む水溶液に例えばシクロデキス
トリングルカノトランスフェラーゼを作用させてステビ
ア抽出物をグルコシル化したものである。またα−グル
コシルステビオサイトとはステビオサイドとα−グルコ
シル糖化合物（例デキストリン）とを含む水溶液に例え
ばシクロデキストリングルカノトランスフェラーゼを作
用させてステビオサイドをグルコシル化したものである
。

さらにα−モノグルコシルステビオサイトとはステビオ
サイドにＤ−グルコースが１分子α１．４結合で転移し
たもの、α−ジグルコシルステビオサイドとはステビオ
サイドにＤ−グルコースが２分子α−（，４結合で転移
したものである。１３−α−モノグルコシルステビオサ
イドとはステビオサイド１３位のソフォロースの末端グ
ルコースにＤ−グルコースがａ−↓、４結合で転移した
ものである。１３−α−ジグルコシルステビオサイトと
はステビオサイド１３位のソフォロースの末端グルコー
スにＤ−グルコースが２分子α−１，４結合で転移した
ものである。

〔実施例〕

以下本発明を実験、実施例により詳説するが、本発明は
これに限定されるものではない。

実験１　反応液１，２の製造 ステビア抽出物（山陽国策パルプ■製ステビアフィンＨ
を晶析精製したもの）Ｉｇとα−グルコシル糖化合物と
してＤＥ　７のデキストリン（三相澱粉■製、サンデイ
ック＃７０）２ｇを水１０ｍ１に溶解して１ｍ０１のア
セテートバッファ２００　μ１１シクロデキストリング
ルカノトランスフェラーゼ（ＥＣ２４，１，１９）　）
　５単位を加えて、５０℃で６時間インキュベートして
反応を行った。この反応液を９５℃に３０分間保持して
酵素を加熱失活させ反応液１とした。反応液１を吸着樹
脂（オルガノ■製ＸＡＤ−７）に水溶液から吸着させ、
水、３５％メタノール、５０％メタノールの順で溶出さ
せた。このうちα−グルコシルステビオサイドを含有す
る３５％メタノール分画を蒸発乾固させた。この固形分
６００　ｍｇを水１０ｍ１に溶解し、β−アミラーゼ（
ナガセ■製）１２．５■を加え５０℃で６時間インキュ
ベートして反応を行った。この反応液を９５℃に３０分
間保持して酵素を加軌失活させ反応液２とした。

甘味成分の定量法 本発明品の成分組成の定量は外部標準法を用いて行った
。測定には高速液体クロマトグラフィーを用い次に示す
条件で行った。

カラム　　ＴＳＫ−ｇｅｌ　Ａｍ１ｄｅ−８０４ｍｍＸ
２５ａ。

溶離液　　ＣＨ３いＬ　Ｏ８０：２０−６０．４０直線
グラジエント 流速　　　１ｍｌ／ｍｉｎ 注入量　　５μｌ 検出　　　ＵＶ　　２１０ｎｍ 反応液１のクロマトグラムを図４に示した。

図４におけるピーク１．　２．　３．　４はそれぞれス
テビオサイド、α−モノグルコシルステビオサイド、α
−ジグルコシルステビオサイド、αトリグルコシルステ
ビオサイドに対応することをそれぞれの標品によって確
認した。ピーク５以上は同様に４分子以上転移した化合
物であると思われる。次に反応液１のピーク２．３をそ
れぞれ分取して次の条件で高速液体クロマトグラフィー
による分析を行い、ピーク面積比によって定量値を算出
した。

カラム　　ＴＳＫ−ｇｅｌ　０ＤＳ−１２０７４ｍｍＸ
２５ｃｍ溶離液　　６０％　メタノール 流速　　　１ｍｌ／ｍｉｎ 注入量　　５μｌ 検出　　　ＬＩＶ　　２１０ｎｍ 図５におけるピーク１，２，３，４．５はそれぞれＧｌ
−ａ、　Ｇｌ−ｂ、　Ｇ２−ａ、　Ｇ２−ｂ、Ｇ２−ｃ
を示す。

実施例 ステビア抽出物（山陽国策パルプ■製ステビアフィンＨ
を晶析精製したもの）　　１００ｇとα−グルコシル糖
化合物としてＤＥニアのデキストリン（三相澱粉■製、
サンデイック＃７０）　　２００ｇを水１０００＋ｎｌ
に溶解して１ｍ０１のアセテートバッファー２０ｍ１．
シクロデキストリングルカノトランスフェラーゼ（ＥＣ
２ｔ　　１．　　＋９）　　５００単位を加えて、５０
℃て６時間インキユヘートして反応を行った。この反応
液を９５℃に３０分間保持して酵素を加熱失活させた後
、吸着樹脂（オルガノ■製ＸＡＤ−７）に水溶液から吸
着させ、水、３５％メタノール、５０％メタノールの順
で溶出させた。このうちα−グルコシルステビオサイド
を含有する３５％メタノール分画を蒸発乾固させた。こ
の固形分７５ｇを水］　０００　ｍｌに溶解し、βアミ
ラーゼ（ナガセ（作製）１２５■を加え５０℃で６時間
インキユヘートして反応を行った。この反応液を９５℃
に３０分間保持して酵素を加熱失活させた後、反応液を
濾過した。濾過液は合成吸着剤ダイアイオンＨＰ−２０
Ｃ三菱化成工業■製）２４００　ｍｌを充填したカラム
に吸着させ、最初に水を通液してデキストリン類を溶出
させた後、９０％メタノールを通液してα−グルコシル
ステビア抽出物を溶出せしめ、９０％メタノール溶出液
を６０℃以下で減圧濃縮乾燥し、粉末化して６５ｇの粉
末状甘味料を得た。本甘味料は実験１の方法で分析した
結果、各糖転移生成比はＧｌ−ａ（７３，８％）　、　
　Ｇｌ−ｂ　（２６，２％）、Ｇ２−ａ（６２０％）、
　　Ｇ２−ｂ　　（２０，４％）、Ｇ２−ｃ（１７，６
％）であった。

本甘味料の甘味度と甘味質について２０名のパネル員に
よる官能検査を行った。比較対象には従来タイプの糖付
加ステビアせ味料ＳＫスィートｚ（山陽国策パルプ製）
を用いた。甘味試験は本発明品による甘味料の０．０５
％水溶液と予備テストによってほぼ同し甘味になるよう
に調整したＳＫスィートＺの０．０７％水溶液を８％か
ら１％間隔て１３％までのショ糖水溶液を調整して基準
にし甘味の強さを調へた。評価は甘味か強い、弱い、同
じの３段階で評価を求めた。結果は表２に濃度の各評価
に対するパネラ−数で示した。第２表の結果から本発明
品の００５％水溶液の甘味度はショ糖の１０％と１１％
の中間に位置していることから約２００倍、同様にＳＫ
スィートＺの甘味度は約１５０倍である。甘味成分当り
の甘味度は、従来タイプのＳＫスィートＺの約１．５倍
である。甘味質試験は本発明品の０．０５％の水溶液と
ＳＫスィートＺの００７％水溶液にっいて苦み、甘味の
切れ、甘味の立ち上がり、甘味のシャープさ、総合的な
甘味質について３段階評価で比較Ｌ１結果を表３に各評
価に対するパネラ−数で示した。表３の結果から本発明
品は甘味の立ち上かり、甘味の切れ、甘味のシャープさ
の点て非常に評価がよく総合的な甘味の評価について本
発明品を上位評価するパネラ−が多い。

〔発明の効果〕

本発明により甘味質の良好なα−グルコシル化ステビア
抽出物を、反応条件のコントロール、特定条件の樹脂処
理、β−アミラーゼ処理、なと簡単な製造工程で製造で
き、且つ、コスト的にも、生産設備的にも全く問題無い
方法で生産することが可能になった。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施例を示し、図１１−は反応
時間よるＳＴ、ＧｌおよびＧ２の組成比の変化を示す図
表、図１−２は反応時間によるＧｌ−ａ、ｂおよびＧ２
−ａ、ｂ、ｃの組成比の変化を示す図表である。 図２−１は添加酵素量によるＳＴ、ＧｌおよびＧ２の組
成比の変化を示す図表、図２−２は添加酵素量によるＧ
ｌ−ａ、ｂおよびＧ２−ａ。 ｂ、ｃの組成比の変化を示す図表である。 図３−１は反応温度によるＳＴ、ＧｌおよびＧ２の組成
比の変化を示す図表、図３−２は反応温度によるＧｌ−
ａ、ｂおよびＧ２−ａ、ｂ。 Ｃの組成比の変化を示す図表である。 図４および図５は夫々反応液１および反応液２のクロマ
トグラムを示す図表である。図６は多孔性樹脂溶出分画
のＴＬＣ分析の結果を示す。 図１〜図３中 ＳＴ・・・残存ステビオサイド Ｇ１・・・α−−モノグルコシルステビオサイドＧ２・
・・α−ジグルコシルステビオサイト図４および図５中 ■〜９はクロマトグラム分析の各ピークを夫々指す。 組成比（％） 組成比（％） 組成比（％） 図６ 多孔性樹脂溶出分画のＴＬＣ分析 手続補正書山 発） 平成２年６月１日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステビア抽出物とデキストリンにバチルス・ステ
   アロサーモフィルス産生のシクロデキストリングルカノ
   トランスフェラーゼを作用させて、ステビア抽出物糖付
   加物を製造するに際して、添加酵素量を５〜８ｕｎｉｔ
   ／ｇ（ステビア抽出物）反応時間を６〜８時間 反応温度を４７℃〜５３℃ とし、生成するステビア抽出物糖付加物を多孔性樹脂に
   吸着させた後、３４％〜３６％メタノールにより処理し
   てα−グルコシルステビア抽出物を溶出させ、該溶出物
   にβ−アミラーゼを添加作用させることを特徴とする味
   質の良好な高甘味糖付加ステビア甘味料の製法。
2. （２）ステビア抽出物とデキストリンにバチルス・ステ
   アロサーモフィルス産生のシクロデキストリングルカノ
   トランスフェラーゼを作用させてステビア抽出物糖付加
   物を製造するに際して、添加酵素量を５〜８ｕｎｉｔ／
   ｇ（ステビア抽出物）反応時間を６〜８時間 反応温度を４７℃〜５３℃ とすることを特徴とするステビア抽出物糖付加物と残存
   ステビア抽出物との混合物の製法。
3. （３）１３−α−モノグルコシルステビオサイドがα−
   モノグルコシルステビオサイド中７０％以上であり且つ
   １３−α−ジグルコシルステビオサイドがα−ジグルコ
   シルステビオサイド中６０％以上であるステビア抽出物
   糖付加物８０％以上と、残存ステビア抽出物２０％以下
   とからなる高甘味糖付加ステビア甘味料組成物。