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CMC plus ―2012.5.23―

 
<オリゴ糖のいま>



 単糖が2個から9個つながった糖のことをオリゴ糖と呼びますが、このオリゴ糖は美味しさや栄養以外の第三次機能が備わっていることが明らかとなり、1970年代から研究開発が活発に行われてきました。日本は世界に先駆けて市場が展開し、多くの製品が上市されています。

 現在、工業的に食品用素材として利用されているオリゴ糖は30種ほどですが、研究段階にある素材、製品化されていない素材まで含めるとかなりの数にのぼり(表1)、他国よりも圧倒的な開発事例を誇ります。

表1 オリゴ糖の種類 (出典:オリゴ糖の製法開発と食品への応用

・澱粉関連オリゴ糖
マルトオリゴ糖;マルトース(G2)、マルトトリオース(G3)、マルトテトラオース(G4)、マルトペンタオース(G5)、マルトヘキサオース(G6)など。
イソマルトオリゴ糖(分岐オリゴ糖);イソマルトース、イソマルトトリオース、パノースなど。
シクロデキストリン(CD);α-CD、β-CD、γ-CD、ヒドロキシプロピルβ-CD、メチルCD、 グルコシルCD、 マルトシルCD、ガラクトシルCD、マンノシルCD、環状四糖・五糖など。
その他;ゲンチオオリゴ糖、ニゲロオリゴ糖、トレハロース、マルトシルトレハロース、コージオリゴ糖、リン酸化オリゴ糖、マルチトール、マルトトリイトールなど。
・ショ糖(スクロース)関連オリゴ糖
グリコシルスクロース、テアンデロース、フラクトオリゴ糖、パラチノース、ラフィノース、ラクトスクロース、スタキオース、トレハルロース、キシルスクロースなど。
乳糖(ラクトース)関連オリゴ糖
ガラクトオリゴ糖、ラクトスクロース、ラクチュロース、ラクチトール、ラクトビオン酸、ミルクオリゴ糖(ラクト-N-テトラオース、フコシルラクトース等)、エピラクトースなど。
その他のオリゴ糖
キシロオリゴ糖、アガロオリゴ糖、キチンオリゴ糖、キトサンオリゴ糖、マンノオリゴ糖、シクロフルクタン、シクロデキストラン、アルギン酸オリゴ糖、シアル酸オリゴ糖、ラクト-N-ビオースI・II、N-アセチルラクトサミン、無水ジフルクトース、セロビオース、ツラノース、グルコシルプシコースなど。

 まさに日本が最先端を走っていると言っても過言ではないオリゴ糖製造技術。そのほとんどは酵素による加水分解反応、糖転移反応、縮合反応、異性化反応(福岡大学:酵素の化学)であり、発酵および醸造などの伝統的技術に基づく酵素研究が生かされた結果と言えます。

 食品用オリゴ糖生産用の酵素は、「既存添加物名簿」(厚生労働省行政情報)に収載されているものが多数を占めていますが(収載数489品目のうち酵素は76品目)、現在も食品用酵素の研究は進展しており、酵素の改良、新たな適用法によって、オリゴ糖製造技術の向上と新素材の発見は随所で行われています。
(*主なオリゴ糖生産用酵素は表2、一般的な製造工程は図1の通り。)

表2 オリゴ糖の生産に利用される微生物起源の酵素 (出典:オリゴ糖の製法開発と食品への応用

マルトオリゴ糖生成アミラーゼ(α-アミラーゼ)、β‐アミラーゼ、α-グルコシルトランスフェラーゼ(α-グルコシダーゼ)、α-ガラクトシダーゼ、α-マンノシダーゼ、α-フコシダーゼ、β-ガラクトシダーゼ、β-グルコシダーゼ、β-フラクトフラノシダーゼ、β-N-アセチルグルコサミニダーゼ(キチナーゼ)、キシロシダーゼ、セルラーゼ、グルコアミラーゼ、シクロデキストリン・グルカノトランスフェラーゼ(CGTase), マルトオリゴシルトレハロース・シンターゼ(MTSase)、マルトオリゴシルトレハロース・トレハロヒドロラーゼ(MTHase)、シクロイソマルトオリゴサッカライド・グルカノトランスフェラーゼ(CITase)、トレハラーゼ、N-アセチルヘキソサミニダーゼ、アガラーゼ、キトサナーゼ、マンナーゼ(β-マンノシダーゼ)、キシラナーゼ、2-エピメラーゼなど。


図1 オリゴ糖製品の一般的製造工程 (出典:オリゴ糖の製法開発と食品への応用

 第三次機能についての研究も進み、現在までに整腸作用からミネラル吸収促進、肥満抑制と種類に応じて様々な機能性が発見されてきました(表3)。オリゴ糖は日常摂取している食品素材を原料としているため安全性も極めて高く、機能性と安全性の両面において評価され、特定保健用食品では「お腹の調子を整える」といった生理機能を中心として100以上の配合製品が登録されています。

表3 オリゴ糖の機能特性 (出典:オリゴ糖の製法開発と食品への応用

・一次機能(栄養特性)
エネルギー値、消化性、難消化性など。
・二次機能(物理化学的特性、嗜好特性)
甘味、苦味、水分活性、保湿性、浸透圧、着色性、熱安定性、pH安定性、粘性、皮膜性、ボディー感、包接性、タンパク質の保護・安定化作用、澱粉質食品の老化防止効果など。
・三次機能(生物学的特性、生体調節機能)
整腸作用、非・低・抗う蝕作用、血糖値上昇抑制作用、コレステロール上昇抑制作用、ミネラル吸収促進作用、インスリン分泌非刺激性、静菌作用、免疫賦活作用、抗酸化
・その他
酵素阻害剤、酵素特異的基質、エリシター活性、タンパク質のリフォールディングなど。

 さて、今後の販売展開として予測されるのが海外市場に向けてです。アメリカや欧州では粉末状製品やサプリメントへの配合例などはあるものの、日本ほど多品目が手軽に入手できる状態ではなく、まだ国内での認知が少ないことや日本製品の様々な機能性が注目され、企業の素材提案に関して良好な反応が返ってくるようです。また近年では、中国市場において健康および機能性食品に対する意識の高まりを反映し、年々需要が増加しているとのこと。旅行先でオリゴ糖配合製品を手に取る機会も増えてくるかもしれません。

 もう一つの販売展開が介護食・医療食分野に関してです。高齢化社会を迎える日本において、お年寄りの体調維持は重要な問題であり、腸内環境を崩しやすい高齢者への整腸効果を狙って各社が積極的に提案しているようです。

 新規素材開発は今も続けられ、新たな市場展開も見せるオリゴ糖について、弊社ではその製法と応用を一冊にまとめた技術書を発行いたしました。

 基礎知識の解説から始まり、澱粉、ショ糖、乳糖、その他の原料から製造される各種オリゴ糖について、使用酵素や詳細な製法、食品への具体的な応用事例を掲載した、オリゴ糖について深く掘り下げた成書となっております。製糖企業はもちろん、食品企業の方々にとっても各オリゴ糖の選択や機能性食品開発等へ有益な情報が満載となっておりますので、是非、参考にしていただければと思います。

 なお、シーエムシー出版では食品関連、酵素関連の書籍も取り揃えております。これを機会に、お手にとっていただければ幸いです。

(編集部:伊藤)

オリゴ糖の製法開発と食品への応用 オリゴ糖の製法開発と食品への応用

監修: 早川幸男・中久喜輝夫
発行日: 2012年3月
価格: 67,200 円
★ 機能性食品素材として注目のオリゴ糖を30種以上網羅した成書!
★ 詳細な製法から機能性、食品分野への応用展開など徹底解説!
★ 製糖企業はもちろん、様々な食品企業にとって有益な情報が満載!

<食品類書>
薬用食品の開発 II ―薬用・有用植物の機能性食品素材への応用― 薬用食品の開発 II ―薬用・有用植物の機能性食品素材への応用―

監修: 吉川雅之・村岡修
発行日: 2012年4月
価格: 73,500 円
抗ストレス食品の開発と展望 II 抗ストレス食品の開発と展望 II

監修: 横越英彦
発行日: 2012年3月
価格: 73,500 円
発酵・醸造食品の最新技術と機能性Ⅱ 発酵・醸造食品の最新技術と機能性Ⅱ

監修: 北本勝ひこ
発行日: 2011年10月
価格: 71,400 円
機能性食品素材の骨と軟骨への応用 機能性食品素材の骨と軟骨への応用

監修: 上原万里子・石見佳子
発行日: 2011年10月
価格: 69,300 円
ビタミンの科学と最新応用技術 ビタミンの科学と最新応用技術

監修: 糸川嘉則
発行日: 2011年8月
価格: 67,200 円
スパイス・ハーブの機能と最新応用技術 スパイス・ハーブの機能と最新応用技術

監修: 中谷延二
発行日: 2011年1月
価格: 68,250 円
糖化による疾患と抗糖化食品・素材 糖化による疾患と抗糖化食品・素材

監修: 米井嘉一
発行日: 2010年12月
価格: 68,250 円
免疫機能性食品の基礎と応用 免疫機能性食品の基礎と応用

監修: 上野川修一
発行日: 2010年11月
価格: 68,250 円
βグルカンの基礎と応用―感染、抗がん、ならびに機能性食品へのβグルカンの関与― βグルカンの基礎と応用―感染、抗がん、ならびに機能性食品へのβグルカンの関与―

監修: 大野尚仁
発行日: 2010年9月
価格: 68,250 円
食品機能素材 IV 食品機能素材 IV

監修: 太田明一
発行日: 2010年11月
価格: 68,250 円

<酵素類書>
食品酵素化学の最新技術と応用Ⅱ ―展開するフードプロテオミクス― 食品酵素化学の最新技術と応用Ⅱ ―展開するフードプロテオミクス―

監修: 井上國世
発行日: 2011年10月
価格: 69,300 円
バイオマス分解酵素研究の最前線 ―セルラーゼ・ヘミセルラーゼを中心として― バイオマス分解酵素研究の最前線 ―セルラーゼ・ヘミセルラーゼを中心として―

監修: 近藤昭彦・天野良彦・田丸浩
発行日: 2012年3月
価格: 75,600 円
産業酵素の応用技術と最新動向 産業酵素の応用技術と最新動向

監修: 井上國世
発行日: 2009年3月
価格: 68,250 円


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 (2012年5月23日 シーエムシー出版)