甘味料dタガトースの用途は何ですか?

タガトース(tagatose)は、天然に存在するが比較的まれなヘキソースで、フルクトースのジアステリオ異性体であり、相対分子量は180∙16、cas 87-81-0である。甘さはショ糖の92%で、甘味の特徴も似ており、ショ糖の約1/3カロリーしか発生しないため、低カロリー甘味料と呼ばれています。また、シクラミン、サッカリン、アスパルテーム、アセスルファム、ステビア、ネオテーム、スクラロースなどの強力な甘味料にも優れた相乗効果を発揮します[1]。

Tagatose is a good low-energy food sweetener and filler, and has a variety of physiological effects, such as inhibiting high blood sugar, improving intestinal flora, and not causing tooth decay. In 2001, the US FDA approved tagatose as GRAS. At present, it is widely used as a substitute for sucrose in products such as healthy drinks, yogurt, fruit juice, baked goods, candy, and pharmaceutical preparations (such as syrup and chewable tablets) [2].

安全性と毒性に関する広範な研究により、タガトースは安全で非毒性であることが示されている。2001年4月11日、アメリカ食品医薬品局はタガトースをgrasとして食品に使用することを承認した。その後、オーストラリアとニュージーランドも食品への使用を承認した。しかし、タガトースの過剰な消費はまだ、鼓腸や下痢などの軽度の胃腸不快感を引き起こす可能性があります#39;sのタガトースの吸収障害。2001年6月、fao / who合同食品添加物専門家委員会(jecfa)は、adi 0.80 mg/kg・dの食品添加物としてタガトースを承認した[2]。本稿では,その生理機能,生産方法,食品加工への応用について詳しく述べる。

1 .タガトースの生理機能

In recent years, tagatose has become a sweetener that has attracted widespread international attention. This is because tagatose has the following functions:

1.1は血糖値の変動を起こさない

タガトースは体内に吸収されにくく、血糖値を大きく変化させないため、糖尿病患者に適している。研究では、健康な被験者および2型糖尿病患者の空腹時血糖値またはインスリン値に有意な変化を起こさず、糖尿病患者のグルコース摂取による血糖値の増加を有意に抑制できるが、インスリン感受性に有意な影響を及ぼさないことが示されている。

2型糖尿病患者に異なる用量のタガトースを投与し、30分後に75 gのグルコースを投与した。その結果、タガトースはグルコースによる血糖値の上昇を抑制し、一定の用量効果があることが分かりました[3]。

120抗酸化[4]

雄マウスの肝細胞をin vitroでフラゾリドン(尿路感染症の治療薬)に曝露した。の致死量furazolidone 300μM高浓度のtagatose (20 mm)完全に保護されから提供された肝臓の细胞ポイントダメージを与える。同じ濃度のグルコース、マンノース、キシロースは保護効果がありません。タガトースは鉄イオンによって触媒される脂質過酸化反応を防ぐことができ、それによって生成されるフリーラジカルによる細胞や身体への損傷を排除することができる。グルコースやガラクトースのようなヘキソースはこの性質を持たない。

1.3腸内フローラを調節します

だけ20% of the tagatose consumed by the body is absorbed in the small intestine. The vast majority of tagatose enters the colon directly, where it is selectively fermented by the microflora, promoting the growth of beneficial bacteria and inhibiting the growth of harmful bacteria. This has a significant effect on improving the intestinal flora and is a good prebiotic. At the same time, the fermentation of tagatose also produces a large amount of beneficial short-chain fatty acids (SCFAs), especially butyric acid, which is a good energy source for colon epithelial cells and is considered to have a good effect in inhibiting colon cancer, inhibiting pathogenic bacteria in the intestine (such as Escherichia coli, etc.) and promoting the growth of beneficial bacteria such as lactobacilli.

16名の被験者に3×10gのタガトースを1日14日摂取させたところ、試験群の糞便微生物の発酵速度は、タガトースを摂取していない対照群よりも有意に高かった。4時間の発酵後、試験群のscfa量は対照群の3倍であった。このうち、試験グループが生産したscfaの酪酸含有量は35%に達しているが、人体内の腸内発酵によって生産されるscfaの酪酸含有量は通常15 ~ 20%に過ぎない。発酵の48時間までではなかったが、対照群の酪酸濃度が増加し始め、徐々に試験群のレベルに近づいて、人間の糞便植物の適応時間を示すtagatose fermentation is 48 hours. In addition, the amount of lactic acid in the test group was also significantly higher than that in the control group [5]. A 1999 study concluded that the minimum dosage of tagatose that has a significant prebiotic effect is 7.5 g/d.

1.4非カリブ発生、歯垢を阻害する[6]

研究では、d-タガトースを含む歯磨き粉を使用すると、歯垢を予防し除去できることがわかっている。2002年12月2日、アメリカ食品医薬品局(fda)は、タガトースが口腔内細菌によって分解されず、う蝕を引き起こさず、歯肉炎のような歯科疾患を予防する能力があることを公式に確認した。

2タガトースの準備

今のところ、産業界からの報告はない生産tagatose。海外で使用される主な生産方法は、化学触媒、生物変換、自然抽出です。

2.1化学煤油炉

タガトースの化学触媒はガラクトースを原料とし、主に異性化と酸中和の2段階からなる[7]。

まず、可溶性アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩を触媒として用い、ガラクトースを水酸化金属と異性化し、金属水酸化タガトース錯体中間体を形成する。次に、複雑な中間体を酸で中和し、最終生成物であるタガトースを得る。ガラクトースはラクトースを加水分解することで得られる。

ガラクトースの異性化は、タガトースの化学合成における重要なステップである。コスト上の理由から、金属水酸化物反応物はca (oh)2またはca (oh)2とnaohの混合物が好ましい。一般に、ca (oh)2を水に混合した水溶性スラリー、または石灰(cao)と混合した水和物として添加される。アルカリ金属塩(またはアルカリ土類金属塩)触媒は通常cacl2を使用し、使用量はガラクトースモル数の約1 ~ 5%です。異性化反応は、アルカリおよび低温条件下で行われるべきです,phの範囲内で制御>10と-15 40°c。

酸性中和の目的は、不溶性の金属塩を形成し、複雑な中間体からタガトースを放出することである。残りのイオンはイオン交換樹脂によって除去されます。h2 so4、h3po4、hc lは酸の中和に用いることができ、co2が最良である。酸性中和反応の進行は、反応系のphに応じて制御されます。ph <7では、中和反応が完了します。

2.2 Bioconversion方法

生体変換の一つの方法がありますガラチトールからタガトースへの生物学的酸化酢酸菌によって[8];もう一つは、l-アラビノースイソメラーゼによるガラクトースからタガトースへの変換である[9 10]。後者は、l-アラビノースイソメラーゼの耐熱性と基質特異性を向上させるために遺伝子操作することができる。現在、タガトースの生体変換は研究室での研究段階にある。国内研究では、江南(カンナム)大学食品科学技術部がタガトースの生体変換で先頭に出て、大きな進展を見せている。必要な酵素の収量が高い乳酸菌株をスクリーニングし、乳酸菌発酵による酵素生産プロセスを最適化しました。タガトースの生体変換機構の研究から、乳酸菌細胞を用いたタガトースの生体変換法が提案され、ガラクトース変換率は39%に達した。現在、タガトースは固定化細胞技術を用いてガラクトースの変換速度を向上させ、工業生産に適したプロセスを得るために製造されている。

2.3自然抽出

天然に存在するタガトースは、ヨーグルト、粉ミルク、チーズに低濃度で含まれている。通常、乳製品中の乳糖の微生物発酵の産物である。熱帯植物のガムには、タガトースのポリマーが含まれている。加水分解後、全ての加水分解物にはタガトースが含まれ、分離して精製することで生成物を得ることができる。しかし、含有量が非常に少ないため、自然抽出・分離による工業規模生産の要件を満たすことは困難です。

The above production methods, including the bioconversion method, have certain competitive advantages in terms of process, cost and yield, and will become a promising method in the future. At present, the key is to obtain a microbial strain with high yield and strong vitality, so as to increase the 生産tagatose and appropriately reduce production costs.

3つの用途があります

タガトースは、スクロースに似た性質を持つ甘味料で、スクロースの完全な代替品として食品産業で使用できます。2001年、米国食品医薬品局(fda)は、食品および飲料業界および医薬品で使用される甘味料として、タガトースを正式に承認した。2003年には、米国でスクロースの代替品としてヨーグルトやジュースなどに使用されていた。

3.1烧饼

多くの焼き菓子で、タガトースは風味向上剤として用いられる。からタガトースは高いメイラード反応を示す添加量は厳密に管理する必要があり、そうでなければ苦い味になります。パンに少量のタガトースを加えると、水分が増え、風味が向上し、パンやビスケットの色が良くなります。マフィンに2%のタガトースを加えると、ソフトな食感と豊かなトフィーの風味が生まれます。トーストに0.5%から1%のタガトースを加えると焼き時間が半減し、均一な色になる。タガトースは、パンやケーキのフィリングなどの低エネルギー食品に理想的な砂糖コーティングです。

3.2ガム

ガムの中に少量のタガトースを入れると、甘みが引き延ばされ、特別な風味になります。ガムに加えたり、砂糖コーティングとして使用することができます。15%以上添加すると、薄い油や果物のような風味を与え、ペパーミントオイルの風味を高め、一部の果物の酸味を促進することができますが、ガムの粘り気を増加させることはありません。

タガトースは、他のポリオール(キシリトール)と組み合わせて使用することで、ポリオールの欠点を補うことができる。

3.3飲料

Low-energy drinks often lack body and flavor compared to drinks with high sweetness. Adding 1% tagatose to low-energy drinks can produce a better mouthfeel, mask undesirable flavors, reduce bitterness, and harmonize sweetness.

チョコレートヨーグルトやフルーツヨーグルトなどのミルク飲料にタガトースを添加すると、強度の高い甘味料の使用に起因するオフフレーバーが改善され、甘味が長く、苦味が軽減された良好な甘味が得られる。

3.4肉製品におけるアプリケーション

保存肉、ハムなど。肉製品には比較的高いレベルの炭水化物(2% ~ 7%)が含まれており、微生物汚染を引き起こし、経済的損失をもたらす可能性があります。食肉業界では防腐剤や殺菌剤への要求が非常に厳しいため、微生物では利用できない炭水化物を食肉製品に添加することも考えられます。腐敗を引き起こす乳酸菌や、大腸菌、サルモネラ菌、黄色ブドウ球菌などの病原性細菌には利用できない。肉製品に添加すれば、炭水化物の機能的な役割を果たすだけでなく、微生物の汚染を防ぐことができる。

健康食品3.5

Tagatose can be used as a raw material for health food productsそれは効果的に腸内細菌叢を改善し、結腸癌を予防することができます。

3.6他のアプリケーション

医学において、タガトースは咳止めシロップ、医薬品の賦形剤および発泡剤、入れ歯接着剤、歯磨き粉およびマウスウォッシュの保湿剤、口腔消毒剤、化粧品の保湿剤および安定剤として使用される。また、糖尿病や鉄欠乏性貧血、壊血病の治療にも用いられる。

4タガトース、商用アプリケーションに参入[11]

2003年8月、ペプシコは公式に自社のスプライト飲料に風味向上剤としてタガトースを使用した。現在、高強度甘味料を使用している炭酸飲料にタガトースを添加することで、風味や食感が改善されると同社は考えている。新しいZealand's Mia-da Sports Nutrition Food Company has applied tagatose to the development of chocolate products. The first products developed include chocolate bars in different flavors, such as milk, chocolate, dark chocolate and white chocolate. Further products include chocolate-covered dried fruits, dried fruit bars, Easter eggs and other innovative chocolate products. According to BCC forecasts, the new tagatose market will grow at a steady rate of 20% to 25% over the next five years.

現在、人体における新しいタイプの単糖としてのd-タガトースの作用機序のさらなる探求が必要であるが、その優れた物理的・化学的機能性は否定できない。今後数年のうちに、d-タガトースは、国際市場で最も売れている天然甘味料になると予想され、食品、医薬品、化粧品などの分野で広く使用され、市場の見通しは非常に広い。

参考:

[1] a ndersen h, v高ml。   d-多賀糖を含む甘味料の相乗作用[p]。  米国paテント、6432464 b1。2002年08 13

[2] L g5 evinます。  多賀糖、n ew gras甘味料および健康pロッド- uct [j]。   2002年誌ofM edicinal F ood、5 (1):~

[3] d onner tw, w ilber j f, o s trowski d。  D iabetes、O besity, M e tabolism 1 1999年285-291

[4] Xie霊。新機能性甘味料d-タガトースの研究進捗状況中国食品新聞(健康成分周刊),2005,11,13

[5] ^ a b c d e f g h i g h i g h i g h i g h i g h  ^ a b c d e f g h『人事興信録』第8版、98-109頁

[6] m anzoni m, r ollini m, b ergom i s。  b酢酸細菌によるofd - ga-ラクチトールからタガ糖へのヨウ素変換。    p rocess b iochemistry, 2001, 36: 971-977

[7] b eadle j r, saunders j p, w ajda j, e t a l。  p rocess for m anu- facturing taga tose [p]。   約数の和は50012。1991年、03、26、

[8] m anzoni m, r ollini m, b ergom i s。  b acetic acid bacteriaによるofd- ga-ラクチトールからタガ糖へのヨウ素変換[j]。   ^ a b c d e f g h i  2001年(平成13年)化学36:971-977

[9] k im p, y oon s h, seo m j, e t a l。   熱安定性ガラクトースisom eraseの遺伝進化による多糖変換速度の運動[j]。   2001年B iotechnolたらB iochem 34: 99 - 102

[10] r oh hj, k im p, park y c e t a l。 B ioconversion D - galac -ゲームソフトにもD -多賀ゲームソフトexpによってもression L - arabinose isom消し [J]。  2000年B iotechnolたらB iochem 8月31日1 ~

[11]火暁林、温氷。ホエイからの新しい低カロリーの甘味料:タガトース。中国食品ニュース(b02版)、2004年、08年、03年