エルサレムアーティチョークのイヌリン粉末の研究

再生可能な資源として、イヌリンは非常に有効である。cは塊茎に豊富に含まれており、その生物活性の多様性から、イヌリンの研究がますます注目されています。

1.エルサレムアーティチョーク

1.1エルサレムアーティチョークへの導入

エルサレムアーティチョーク キク科ヒマワリ属の多年草で、地中塊茎を形成する豊富な歴史を持つ栽培種です。地下の塊茎は、イヌリン(フルクタン)が豊富です[1]。

北アメリカ原産のエルサレムアーティチョーク 1607年に西ヨーロッパに導入され、それが半ば18世紀にジャガイモに置き換えられるまで、長い間、食事中の砂糖の主要な供給源として使用されました。今日、エルサレムアーティチョーク かつてアメリカやヨーロッパで消費されていたよりもずっと少ない量で消費されていますエルサレムアーティチョーク 塊茎はナッツの風味と甘い味があります。ヨーロッパでしばらく広がった後、エルサレムアーティチョーク 塊茎は炭水化物の重要な供給源となった。[2]。

1.2エルサレムアーティチョークの成長特性

エルサレムartichokeは非常に弾力性があります:湿気と日光があればどこでも成長することができます。砂漠地帯でも、根塊茎が露出していない限り、それは成長することができます。種としては非常に競争力があり、土壌の表面を素早く日陰にして資源を求める領域を作り出し、他の種の成長を阻害します[3]。エルサレムアーティチョーク 高い再生率を持っています:エルサレムアーティチョーク 気候や土壌などの自然条件への要求が少なく、一度植えたら永遠に再生できます。害虫や病気はありません:エルサレムアーティチョークの成長から 化学肥料や殺虫剤を散布する必要はありません、どちらの汚染、および害虫、エルサレムアーティチョーク 栄養分が豊富で、イヌリン、ポリペントース、デンプンおよび他の有効な物質が含まれており、その用途の広い範囲は、塊茎は、食品や薬用目的のために使用することができ、それは緑の野菜の開発のための非常に可能性があり、人体のための医療は非常に有益です。短い成長期間:エルサレムアーティチョークの一般的な成長サイクル 約半年です。

1.3エルサレムアーティチョークの配布と応用

ニッチ作物として、エルサレムアーティチョーク 主に北米と北ヨーロッパで栽培されています。しかし、中国、韓国、エジプト、オーストラリア、ニュージーランドで栽培が報告されている。黄河三角州の交差点として、山東半島青経済ゾーン;山東省の重点開発区で、800万ムーの塩類とアルカリ性の土地が開発と改善を待っている。

ほとんどの作物で炭素源はデンプンの形で貯蔵されるが、エルサレムではフルクトースのポリマーであるアーティチョークが炭素源である。十分な抽出可能なイヌリンを蓄積できる植物の割合はごくわずかであり、これがエルサレムアーティチョークの価値と機能を生み出している ほとんどの作物、エルサレムアーティチョークとは非常に異なります 植物起源の工業生産の広い範囲のための原料を提供するために処理または変更することができます。6]。

これは、エルサレムアーティチョークに関連する文献が大きく成長していることを要約しています [7]。エルサレムアーティチョークの特性 食品業界の加工では[8]:(1)吸収力が弱く、食品の水分の劣化を減らすことができます;(2)高い熱安定性、より高い温度に耐えることができます;(3)純粋な甘さ、スクロースよりもさわやかです。

エルサレムアーティチョーク 食品の多くの種類の成分を提供する汎用性の高い作物です。植物、飼料、イヌリンやバイオエタノールの原料として使用することができます。用途に応じて、植物は一年生または多年生であり、植物のすべての部分は、食品、飼料、産業またはエネルギーの原料として利用することができます。

エルサレム産アーティチョークから派生したイヌリンとバイオエタノールの2つの製品は、社会が直面する健康、エネルギー、環境問題を解決する能力があるため、21世紀になって劇的に需要が高まっています[9]。イヌリンは肥満や糖尿病の治療に、バイオエタノールは再生不可能な石油資源の使用を減らし、大気の質を改善するのに役立つ。技術が発展するにつれて、イヌリンの潜在的な用途は引き続き利用されていくでしょう。一方、21世紀には、地球規模の気候変動が農業の景観を変化させる。

1.4エルサレムアーティチョークの利用の見通し

エルサレムアーティチョーク 食品の多くの種類の成分を提供する汎用性の高い作物です。例えば、野菜や飼料、イヌリンやバイオエタノールの原料として利用できます。用途に応じて、プラントは年間または多年であり、プラントのすべての部分は、食品、飼料、工業、エネルギーの原料として利用することができます。その副産物の価格は、植物が他の作物より優れているかどうかを経済的に決定します。例えば、塊茎がイヌリンの製造に使用される場合、ストローは飼料、エネルギー生産、または低品質の紙や繊維板の製造に使用されます。ビフィズス菌の効果から、イヌリン塊茎の抽出物は飼料添加物として大きな可能性を秘めている。現在、イヌリンとオリゴフルクトースはチコリの塊茎から主に抽出されており、動物の健康効果はヒトへの効果ほど知られていないが、家畜の飼料に添加されている。

エルサレムアーティチョーク 灌漑、肥料、農薬の投入量が少ないため、他のエネルギー作物と比較して栽培が比較的安価です。エルサレムアーティチョーク由来の2つの製品の需要 -イヌリンとバイオエタノールは、社会が直面する健康、エネルギー、環境問題の解決に役立つため、21世紀に飛躍的に増加しています。イヌリンは肥満や糖尿病を治療することができ、バイオエタノールは再生不可能な石油資源の使用を減らし、大気の質を改善することができる。そのユニークな健康上の利点と多くの食品加工アプリケーションのために,それはとして歓迎されています" 21世紀の食品"大きな発展の見通しを持っている[10]。

2. イヌリン 粉

2.1イヌリン粉末への導入

イヌリン 自然界に広く分布していますそれ 多くの植物の糖貯蔵庫として保存されている植物多糖類です。イヌリンは、イヌリン、チコリ、タマネギ、ニンニク、スノーベリー塊茎ライ麦、ブルーベリー、トマトなど35,000種以上の植物に含まれています。その中でも、中国におけるイヌリンの主な生産源は塊茎のイヌリンである。イヌリンの主な供給源は植物であるが、一部の細菌や真菌からも得ることができ、一部の一般的な植物のイヌリン含有量は以下の表に示されている[11]:

表1-1植物中のイヌリン含有量(湿潤重量)

イヌリンは天然植物イヌリンの抽出物であり、アメリカ食品医薬品局(fda)によって米国市場への参入が承認されている。イヌリンは多くの優れた機能性を持ち、入手が容易で貯蔵容量が大きいことが研究によって明らかにされている。多くの商業化されたオリゴ糖の中で、イヌリンとオリゴフルクトースだけが、fdaやその他の権威ある機関によって有効な添加剤として認められている[12]。現在、イヌリンを工業的に大規模に加工できるベルギーのオラフティ、ワルコーイング、オランダのコスン、青海維徳などがある[13]。イヌリンの応用価値の開発には大きな可能性があり、イヌリンの研究はますます注目されています。

2.2イヌリンの物理化学的性質 粉

D-fructoseのイヌリン、ポリマーは、D-fructose岛多糖類グループのチェーン店のβ2勝(1敗)glycosidicボンド,関D-glucoseによって分子末β(以上1分け1敗)た絆だヌリンの分子式はgfn構造(g:グルコース基、f:フルクトース基、n:フルクトース基の個数)を持つ。イヌリンの重合度は2-60程度で、平均分子量は約5500[14]である。

イヌリンは白色または乳白色の非晶質粉末であり、10℃で6%の溶解度を持ち、90℃で35%程度の溶解度上昇を示す。濃度が上昇すると、イヌリン溶液の粘度も上昇します。イヌリンによって形成されたゲルは非常に滑らかで、脂肪やクリームに似ています[15]。粘度化、イヌリン室温出来て、増すこと多き提供所望の味や歯ごたえのある食代わり糖類やオメガ3脂肪酸が制御の一貫性と同様の成績によるケーキやデザート粘度特性やイヌリンとして使用することができる脂肪replacer丸みを帯び、とした滑らかな舌触り味を提供する。

濃度の異なるイヌリン水溶液の粘度も異なります。濃度が1% ~ 10%の場合、イヌリンの含有量が増えると徐々に粘度が上昇し、その関係を下表に示します。しかし、濃度が高くなるにつれてイヌリンの粘度は次第に厚くなり、イヌリンは水と結合してゲル状になり、脂肪によく似ています。濃度を50%まで上げると、ゲルは非常に硬くなります[16]。

表1-2イヌリンの水中粘度

イヌリンはわずかに甘く、臭みがなく、温和で刺激性がなく、甘味も重合度に左右される。一般的に市販されているイヌリンは、製品中に1糖や2糖が含まれているため甘味を示すが、長鎖イヌリン自体には甘味はない。イヌリンはその吸湿性のために食品中の保湿剤として用いられる。水にはのオオボウシバナを束縛する能力水は約2対1とでは溶存量が急増しては温度を増大させ、烧饼を一例として、イヌリン蒸発水を遅らせることはできるが、製品を阻む劣化、および維持または製品の賞味期限に伸ばした。イヌリンの水溶液の10%はphが中性で、融点は178℃、10℃の溶解度は6%、90℃の溶解度は35%である。

イヌリンは、熱に対する良好な安定性を有し、イヌリンは、高温およびph >で化学的に安定である。

2.3イヌリン粉末の機能と用途

(1)便秘を防ぐ食物繊維として

食物繊維として、イヌリン 粉 人間にとって有効な前生物なのですヒトおよび動物の飼料におけるイヌリンの価値は、大腸におけるイヌリンの前生物学的活性に起因する。プロバイオティクスは、何千年もの間、重要な食物成分であった。しかし、プロバイオティクスという用語が現在の定義で使われるようになったのは1970年代初頭のことです。β-(以上1分け1敗)を結ぶ果糖の絆を深める-glycosidicイヌリン切断されるできないのほ乳類の消化酵素はとして結腸に到達た分子です摂取されたイヌリンの約85%は結腸に到達し、結腸フローラの発酵培地となる。

イヌリンはビフィズス菌や乳酸菌の成長を選択的に刺激するが、デンプンやペクチンなどの他の典型的な糖にはこの効果はない。イヌリンは胃が多発する微生物によるのではなく人間や動物の小腸からでなくが大腸までたどり着くと今の形であれそのまま形であれどこで1つ選択的にの成長と結びつきを促進するフローラ肠内を整えるほんの数种の绝灭としてEllegardらに発見されたことを知ったイヌリンは発酵人间と動物の結腸に主に分布している。イヌリンは大腸に到達した後、ビフィズス菌や乳酸菌などの善玉菌の増殖を選択的に促進することで、宿主の健康に有益な有害菌の増殖を抑制する[18]。kieessenらとroberfriodらは、イヌリンがラクトバシルやビフィズス菌のような有益な細菌の増殖を著しく促進し、大腸菌やクロストリジウム・ディフィシルのような動物の腸管内の有害な細菌の数を減少させることを発見した。イヌリンは腸の蠕動運動を促進し、便の濡れ性を高め、腸内環境を改善することで便秘を予防する[19]。

乳酸菌やビフィズス菌の増殖を促進し、製品の栄養や健康機能を向上させるために、プレバイオティクスとして乳製品に広く使用されています。また、食物繊維として、便秘患者の健康食品の原料や担体、さらには患者の補助治療薬としても利用できる。また、人間の体内のイヌリンは、自分で水分を吸収し、高粘度のコロイドになり、胃の排出時間を延ばし、人間の体を増やすことができます&#肥満や減量の予防を達成するために、食べることを減らし、その後、栄養素の吸収を減らすことができる満腹感の39、の[20]。

(2) 鉱物の吸収を促進する

骨粗鬆症は、骨量や骨密度が減少することを特徴とする疾患で、特に閉経後の女性の場合、骨が弱くなり骨折しやすくなります。それはよりよい食事療法と改善することができる成長している世界的な問題である。カルシウムは骨の強さを測る重要な要素です。成人期初期の骨量のピークを最適化し、閉経後の骨減少を最小限に抑えることで、股関節骨折のリスクを大幅に低減することができます。骨成長の期間中にカルシウムの栄養を改善することは不可欠であり、その後の股関節の骨折率を約50%減少させることができる[21]。

ヒトの腸では、イヌリンの発酵によって酢酸、プロピオン酸、酪酸などの短鎖脂肪酸(scfa)が生成され、腸のphが低下して金属イオンの溶解度が上昇します。y ., t . zeng, et al.(2010)は、フルクトリゴ糖がカルシウム、マグネシウム、鉄の見かけ上の吸収を増加させるのに有効であり、肝の亜鉛レベルと大腿骨のマグネシウムレベルを有意に増加させ、フルクトリゴ糖がフィチン酸の有害作用を抑制することを示した。フラクトオリゴ糖はフィチン酸の有害作用を抑制したそのため、海藻とイヌリンを一緒に使うと、海藻に含まれるカルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛などのミネラルの吸収を促進し、骨粗しょう症の予防や治療にも効果があります。この生理機能は、食品、医療、医療の分野に応用され、人体の微量元素の不足を補うことができる[22]。

(3) 血糖の調節

糖尿病は、血液中の糖が十分に吸収されず、細胞によって利用されないことを意味します。i型糖尿病は膵臓が十分なインシュリンを分泌しないために起こる。主に遺伝的要因によるものだ。非インスリン依存型糖尿病、すなわちii型糖尿病は、肥満や栄養過多、食事脂肪や糖分の過剰摂取などと関連して、人間の細胞がインスリンをうまく生産できないために起こる。イヌリンは、i型糖尿病において、血糖濃度を低下させ、細胞内でのグルコースの取り込みを促進する役割を果たしている。イヌリンは、血糖値を低下させ、i型糖尿病におけるグルコースの細胞への取り込みを促進する役割を果たしています#ii型糖尿病における39;sのインスリン。

そのイヌリンが見つかった 粉 血糖調節には双方向の作用があり、高血糖の糖尿病患者の血糖値を下げる一方で、低血糖の患者の血糖値を上げる効果があります。イヌリンは、脂肪分解酵素による摂取した脂肪の分解を抑制し、脂肪と複合体を形成し、糞とともに速やかに排出することができる。

イヌリンの低脂血症効果 粉 主に、血液中のトリグリセリドとコレステロールのレベルを低下させ、hdl濃度に影響を与えることなく、体内のldl濃度を低下させ、ldl / hdl比を増加させる能力で明らかにされています[23]。今日では、イヌリンは、糖尿病や肥満と戦うために食事に推奨されています。しかし、イヌリンを日常的に摂取することは単調かもしれないが、イヌリンを含む食品は健康的である。例えば、減量、健康、糖尿病治療に焦点を当てた幅広い食品用途において、イヌリンは糖尿病患者のためのバター、ジャム、飲料およびその他の食品に組み込まれている。

(4) 血液型は脂質

イヌリンは、健康な心血管システムを維持し、心臓病のリスクを減らすことができます。これの重要な要因は、トリグリセリド値を低下させ、コレステロールおよびホモシステイン値を低下させることによる脂質組成の維持および改善である[24]。中程度の高脂血症を有する患者は、正常な脂質レベルまたは非インスリン依存性糖尿病を有するボランティアよりも、良好なアウトカムを有する可能性が高い。イヌリンベースのフルクトース添加剤は、肝臓の脂肪生成量を減少させ、血液中の脂質濃度を低下させることによって機能します。

イヌリンは、低カロリー甘味料、脂肪代替品、増粘・充填剤として食品業界で市場を拡大しています。さらに、イヌリンは食品および非食品産業のために様々な化合物に変換することができる。さまざまな長さのイヌリンとオリゴフルクトース、フルクトースはさまざまな食品産業に適していますが、高純度のイヌリンとその誘導体のいくつかは医療的価値があります[25]。イヌリンの加工から得られる化学製品には、アルコール、ポリマー、エポキシド、樹脂などがあり、可塑剤、界面活性剤、バインダー、エマルジョンなど多くの工業用途もある。

表1-3エルサレムアーティチョーク由来イヌリンの応用可能性

食品分野におけるイヌリン粉末の応用

乳制品:乳児用粉ミルク、純乳、フレーバーミルク、各種粉ミルクなどにイヌリンを添加することで、火がつきやすく便秘になりやすい中高年や子供の栄養補給に役立つ。発酵乳製品にイヌリンを添加すると、製品中の生きている細菌に栄養を供給し、製品の保存期間を延長するために生きている細菌の作用を増強することができます[26]。

キャンディケーキ:ソフトキャンディー、ハードキャンディー、チョコレートなどの様々な、製品の色を強化することができ、サクサク感を向上させ、拡張を助長します。

デザート:プリン、ゼリー、ゼラトなど、より多くの潤滑と風味を向上させます。

飲料:炭酸飲料、茶飲料、栄養飲料、ジュース飲料、粉末飲料など、滑らかな味を高め、食品のカロリー値を低下させるだけでなく、製品の賞味期限を延長する。

健康食品:さまざまな種類の健康食品、特に子供や高齢者のために、ワインの中の不溶性物質の沈殿を防止することができ、透明度を向上させ、ワインの風味を高め、ワインの味をまろやかに甘くさわやかにする[27]。

再生可能な資源として、イヌリンは非常に有効である。エルサレムアーティチョーク 塊茎に豊富であり、その生物学的活動の多様性のために、イヌリンの研究 粉 ますます注目を集めています。

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