甘味料dタガトースの用途は何ですか?

タガトース(英:tagatose)は、天然に存在するが比較的まれなヘキソースである分子量180∙16、cas 87−81−0のフルクトースのジアステレオ異性体である。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]。

タガトースは、優れた低エネルギー食品甘味料ですフィラーは、高血糖を抑制し、腸内細菌叢を改善し、虫歯を引き起こさないなど、さまざまな生理効果があります。2001年、米国fdaはタガトースをgrasとして承認した。現在では、健康飲料、ヨーグルト、果汁、焼き菓子、キャンディー、医薬品製剤(シロップやチュアブル錠など)などのショ糖の代替品として広く使用されています[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

近年、タガトースは世界的に注目される甘味料となっています。これは、タガトースが次のような機能を持っているためである。

1.1は血糖値の変動を起こさない

タガトースは体内にほとんど吸収されないまた、血糖値に大きな変化を起こさないため、糖尿病患者に適しています。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、触媒される脂質過酸化反応を防ぐことができる鉄イオンによって、それによって生成フリーラジカルによって引き起こされる細胞や体への損傷を排除します。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

体内で消費されるタガトースの20%しかない小腸で吸収されます大部分のタガトースは大腸に直接入り、微生物叢によって選択的に発酵され、善玉菌の増殖を促進し、有害菌の増殖を抑制する。これは腸内細菌叢の改善に大きな効果があり、良いプレバイオティクスです。同时に、tagatoseの発酵も大量の役に立つshort-chain脂肪酸を生み(SCFAs)、特に酪酸結腸それは良いエネルギー源である上皮細胞られ内に有益な効果を生む、結腸がん抑制肠内细菌抑制病原性で(大腸菌など)lactobacilliとしてなどの善玉菌の成長アピールに努めている。

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タガトース発酵は48時間。また、乳酸の量も対照群と比較して有意に高かった[5]。1999年の研究では、重要な前生物学的効果を持つタガトースの最小投与量は7.5 g/日であると結論付けられた。

1.4非カリブ発生、歯垢を阻害する[6]

研究は、の使用を発見しました歯磨き粉D-tagatoseを含む歯垢を予防し除去することができます。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

のタガトースの化学触媒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自然界に存在するヨーグルト、粉ミルク、チーズ中の低濃度で。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。

バイオコンバージョン法を含む上記の製造法は、プロセス、コスト、収率の面で一定の競争優位性を有しており、将来的に有望な方法となる。現在の課題は、収量が高く生命力の強い微生物株を取得し、タガトースの生産量を増加させ、生産コストを適切に削減することである。

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すスクロースの完全な代替品として食品業界で使用することができます。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

ガムに少量のタガトースを入れます甘味を延長し、それに特別な風味を与えることができます。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

低エネルギーの飲料は、甘味の高い飲料に比べてボディと風味が不足していることが多い。低エネルギー飲料に1%のタガトースを添加する口当たりが良く、嫌な味を隠し、苦みを減らし、甘みを調和させることができる。

の牛乳飲料にタガトースを加えるチョコレートヨーグルトやフルーツヨーグルトなどは、高強度甘味料の使用によって引き起こされるオフフレーバーを改善することができます。

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。タガトースは乳酸菌には使えない腐敗を引き起こす可能性があり、そのような大腸菌、サルモネラ菌、黄色ブドウ球菌などのいくつかの病原性細菌。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

健康食品の原料として用いられる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。糖尿病の治療にも用いられる鉄欠乏性貧血と壊血病。

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。会社としては炭酸飲料にタガトースを加える現在、高強度の甘味料を使用していることは、製品の風味と食感を向上させます。新しいZealand'のmia-daスポーツ栄養食品会社は、チョコレート製品の開発にタガトースを適用しています。最初に開発された製品には、ミルク、チョコレート、ダークチョコレート、ホワイトチョコレートなど、さまざまなフレーバーのチョコレートバーが含まれています。その他の製品には、チョコレートで覆われたドライフルーツ、ドライフルーツバー、イースターエッグ、その他の革新的なチョコレート製品があります。bcc社の予測によると、新タガトース市場は今後5年間で20 ~ 25%の安定した成長率で成長するという。

現時点では、が新しいタイプの単糖としてのd-タガトースの作用機序人体では、さらに探求する必要があり、その優れた物理的および化学的機能特性は否定できない。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