ミツバチ科学22(4):171-174 HoneybeeScience(2001)
グル コ ン酸 およびその塩類 の特徴 ･機能 につ いて
永井 照和
グル コ ン酸 は, 1878年 に Boutrouxによ っ て乳酸発酵 中 に発見 され, 日本で は1962年 に 食品添加物 に指定 された (鈴木 ら,1999). グル コン酸 は,多 くの天然 の食品中に存在す る有機酸 で,-チ ミツや ローヤルゼ リーに も含 まれている. 特 に, ローヤルゼ リーには1,4% (越後 ら,1982)とハ チ ミツの 0.3%に比べて約 5倍の多量 の グル コン酸が含 まれている. ハチ ミツに含 まれ る有機酸 の約70%が グル コ ン酸 であ ること (越後 ら,1974)か ら,弊社 で は, グルコ ン酸 を 『-チ ミツ酸』 と名付 けて いる. ハ チ ミツや ローヤルゼ リー以外 に も,大豆, 莱, しいたけや, ワイ ン,酢,味噌,醤油等 の 発酵食品 に もグル コン酸 が含 まれて いることが わか っている (表 1). グル コ ン酸 は, ブ ドウ糖 を酸化す ると生成す る有機酸 (図 1) で, 食品添加物 と して認可 さ れている酸 の中で唯一 の糖酸 である.有機酸で あ りなが ら, ブ ドウ糖 と類似 した構造 を してい るため, トレ- ロースや オ リゴ糖等 の糖類 と似 た機能 を有す ると思われ る. 弊社 は,医薬品で培 った発酵技術 を応用 し, 食品添加物 に認可 され る2年前 の 1960年 頃か らグル コ ン酸 煩 の生 産 を開始 した. そ の後, 数 々の グル コン酸類 の機能 ･用途 の発見および 拡大 によ り,現時点 で は世界 トップ クラスの生 産 ･販売量 を誇 っている. さ らに国内だ けでな く,米国 に も生産 ･販売拠点 を持 ち, ブル コソ 表 1 各種食品のグルコン酸量<(%) 仰 米 ㌃ 削 ロ . 3 04 02 16 . 1 0 0 . 0 0 0 嘉 鵬 4 o1 o2 3 02 1 0 . 0 . 0 0 . OH COOH "HCtoT
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A :章oi H2COH ブ ドウ糖 llICO1-ir
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還元
l HCOH I H2COH グルコン酸 図 1 ブドウ糖とグルコン酸の関係 酸 ビジネスを グローバルに展開 して いる. ｢グル コン酸｣が カタカナ名であるため,石油 化学製品 と誤認 されやす いが,弊社 で は,ハチ ミツ等 に も多 く含 まれ て い る ブ ドウ糖 を原料 に,発酵法 によ り生産 して いる. グル コン酸 お よびその塩類 の大 まかな製造工程 は,図2の通 りである. グ ル コ ン酸 類 の特 徴 ･機 能 1 グルコン酸 の特徴 ･機能 ①不揮発酸 である 揮 発 性 で な い こ とか ら,食 品 のpHの安 定 化,酸味の長期保持 に適 す る. ②酸味度 の低 い有機酸 で ある 酸 味度 は クエ ン酸 を100と して表 す と 29-35と 1/4-1/3である (表2). 酸味の質 もマ イル ドで,食品が本来持 っている味 に影響 を与 図2 グルコン酸頬の製造工程172 蓑 2 グルコン酸と各種有機酸の呈味比較 (古川ら,1969) グルコン酸 29-35 おだやかで爽快な酸味 まるみのある柔 らかな酸味 リンゴ酸 128-137爽快な酸味 酢酸 115-139刺激的臭気のある酸味 乳酸 91-96 渋みのある温和な酸味 クエン酸 100 おだやかで爽快な酸味 え ず に
pH
を低 く保 持 で き るので,pH
調 整剤 と して は最適 であ る. - チ ミツのpH
が低 いの に もかかわ らず酸味 が マイル ドなの は, この グ ル コ ン酸 が寄与 して いると思 われ る. (卦ほ とん ど小腸 で吸収 され な い 一般 に有機酸 は,小腸 で吸収 され るが,
｢腸管 ル ー プ 法｣ で の 吸 収 試 験 で は, ブ ドウ糖 が 100%吸収 され たの に対 して, グル コ ン酸 は, 最 大 で20% しか 吸 収 さ れ な か っ た (表3) (Asanoetalり1994).この ことか ら, グル コ ン酸 は小腸 で はほとん ど吸収 されず に,大腸 へ 移行 す ると考 え られ る. (参大腸 で ビフィズス菌 を増殖 す る グル コ ン酸 は, ビフ ィズス菌 を増 やす機能 を 有 す る こ とが知 られ て い る唯一 の有 機 酸 で あ る. ビフ ィズス菌 は,人 の健康 に きわめて大切 で, その働 きと して次 の ことが あげ られて いる (光 岡,1983;1989). (1) 腸 内の腐敗産物 の生成 を抑制 す る(
2
)
ビタ ミンB
群 を作 り出す (3)腸 の運動 を促 し便秘 を防 ぐ (4)か らだの免疫力 を高 め る 108 106 意 讐 1･封と0ノ1 ≦:ヽ ヰ｣ 部1LO2 bO # bO10.0 0 ｣ 9.8
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｢特 定保 健 用食 品 の関与 す る成 分｣ と して総合評価書 が発行 され た. グル コ ン酸 の ビフ ィズ ス菌 増 殖 機 能 につ い て,2つの試験結果 (浅野 ら,1997)を以下 に 紹 介 す る. 一 つ 目は, 成人女性 15名 を対象 に, グル コ ン酸 と して2g/
日の グル コ ン酸 カル シウムを 摂取 させ た結 果 であ る.図3に示 したよ うに, 摂取期 間中 に ビフ ィズス菌 が有意 に増加 した. 二 つ 目は, 成人女性37名 を対象 に, グル コ ン酸 と して2g/
日の グル コ ン酸 カル シウムを 摂取 させ た後 の便通改善効 果 につ いての ア ンケ ー ト結果 で あ る.図4に示 したよ うに,排便 回 数 の増加 および便秘 の解消 とい った便通 の改善 効 果 が認 め られ た. これ らの試験 によ り,大腸 へ移行 した グル コ ン酸 が, ビフ ィズス菌 を増 や し,便通 の改善 に 寄与 す ることが確認 され た.2
グ ル コ ノ ラ ク トンの 特 徴 ･機 能 (お水 に溶かす と徐 々に グル コ ン酸 に変化 す る昔
F:雫1`川 『 訓訂 1禁 o]53誓 ':言諸 を含む Ql便秘ま解消しましたか? Q2排班回数は増えましたか｡ 図4 便通改善効果に対するアンケー ト結果CO J HCOH ｢ COOH I HCOH 1 1 +fl20 l HOCH O = HOCH HCO 1 HC ･｣ H2COH
グ
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l く HCOH -H20 l HCOH 一 日2COH グルコン酸 図5 グルコ/ラク トンとグルコン酸の関係 水 に溶 かす と加水分解 し,徐 々に グル コ ン酸 に変化 す る (図5).加熟 した豆乳 ･牛乳等 へ添 加 す る と,pHが ゆ っ く り と下 が る た め,豆 腐 ･チーズ等 を ム ラな く均一 に凝固 させ ること がで きる. ② 温度,pHの上昇 とと もに加水 分解速 度 が速 くな る 水 の存在下 で重曹 と配 合 した場合,低温時 の 炭酸 ガス発生率 は低 く,温度 の上昇 とと もに加 水分解速度 が速 くな り,炭酸 ガスの発生率 が高 ま って くる.パ ン ･ク ッキー等 の膨張剤 の酸 源 と して使用す ると,温度 の上昇 とともに重曹 と 徐 々に反応 し,均一 な気 泡 を含 む食感 の良 い製 品 に仕上 が る.3
グ ル コ ン酸 塩 類 の 特 徴 ･機 能 グル コ ン酸 の塩類 と して は, グル コ ン酸 カル シウム, グル コ ン酸 ナ トリウム (商品名 :ヘル シャスA),グル コ ン酸 カ リウム (商 品名 :ヘル シャスK)等 が あ る. ① グル コ ン酸 カル シウムの特徴 ･機能 カル シウム化合物 の中で は水 に溶 けやす く, 飲料 ･ドリンク剤等 の液状製 品 の利 用 に も適 し たカル シウム強化剤 であ る. また,表4に示 し た よ うに,他 の カ ル シウ ム化 合 物 と比 べ,匂 ヘルシャスA ヘルシャスK (6 L = u )意
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: 25 50 75 25 50 75 食塩の代替率(%) 食塩の代替率(%) 図 6 ヘルシャスA ･Kのイワシイシルの 呈昧改善効果 173 蓑 4 各カルシウム塩の閥値 (味を感じる最少濃度)比較 カルシウム剤 閥値 閥値の(
%)
Ca濃度 (mg) グルコン酸カルシウム 0.25 22.3 乳酸カルシウム 0.12 15.6 パ ントテン酸カルシウム 011 9.2 クリセロリン酸カルシウム 0.10 19.1 プロピオン酸カルシウム 0.05 9.8 い ･苦 味が少 な く,添加量 を多 くして もそれ ら を使用 す る製品 の味 に悪影響 を与 え ないカル シ ウム剤 で あ る. (卦へル シャスA ･Kの特徴 ･機能 へル シャスA ･Kは,呈味改善 ･臭 いのマス キ ング ･食品 の加 工機 能 の代替 ･pH調 整 ･キ レー ト作 用 ･分 散 作 用等 ,食 品加 工 に有 効 な 種 々の特徴 ･機能 を有 して い ることが確認 され て い る.今回 は,現在一番注 目を集 めて い る呈 昧改善 ･臭 いの マスキ ングにつ いて, イ ワシイ シル (魚醤池) に対 す る-ル シャスA ･Kの試 験結果 (永井,2001)(試 験実施機 関 :石川県工 業試験場) を紹介 す る.a
.呈昧改善効果 の確認試験 図6
に示 したよ うに, イ ワ シイ シルの食塩 を ヘル シャスA ･Kで一部 置 き換 えた ところ,代 替率が上 が るに従 って, 味が改善 され た. その 改善 率 は, ヘル シ ャスKに比 べ て ヘ ル シ ャスA
の方 が高 か った. b.臭 いの マスキ ング効 果 の確認試験 図7に示 したよ うに, イ ワシイ シルに各種風 味改善剤 を添加 した ところ,他 の風味改善剤 に 比較 し,ヘル シャスA ･Kが, アルデ ヒ ド頬 や イオ ウ化合物 の嫌 な臭 いをマスキ ングす る効果 が高 か った. ヘル シャスA ･Kには,上記 のよ うに塩 味の (% )昔 蚕 豆 7ルデヒド頓2or3methllhLJEilnllE,2-neLhyll)rOrn イオウ化合物(】imclh).1(lisuuidctDllDS) 仙 1 .1!1モ統加 ヘルシャス ヘル /ヤス トレハtコース リンゴ酸＼aマルトース .＼】Oq. KI
O
＼ 】0㌔ 10qI lord 図7
へルシャスA･K
のイワシイシルの 臭いのマスキング効果17｣ 質を高めた り,魚臭をマスキ ングす るだけでな く,食品の苦味 ･辛味 ･酸味 ･甘味等の質 を良 くした り,和 らげた りす る呈味改善効果がある と同時に,大豆臭 ･食肉の臭 い等 をマスキ ング す る機能が確認 されている. グル コ ン酸 類 の 用途 前項で触れたように, グルコン酸 は,通常の 有機酸 とは異 な り多 くの特徴 ･機能 を有 し,敬 味料･pH調整 ･調味料 ･豆腐用凝固剤 ･ミネ ラル強化剤用途で,図8のような各種食品へ使 用 されている. 海外 において も, カ ッテー ジチーズ ･フェタ チーズの凝固剤,パ ン生地 や ピザ生地の膨張剤 あるいはシーフー ドサ ラタや ポテ トチ ップ等 に つ けるソースの酸味料 ･pH調整剤 と して使用 されている. また,甘味料 のサ ッカ リンナ トリ ウムの呈味改善剤 として も,米国において使用 されている.
今後の展開
1962年 にグル コン酸 ･ブル コノラク トンが 食品添加物 と して認可 され, 1998年 には, グ ル コン酸 ナ トリウム ･グル コン酸 カ リウムが新 たに食品添加物 と して認可 された. さらに,倭 用 基準 が限 られて いた (母乳代替食 品用途 の み) グルコン酸亜鉛 ･銅 の使用基準拡大が申請 されている. グルコン酸塩類 は,食品加工分野 において,今後 ますます注 目を浴びて くるもの と予想 され る. グル コン酸類 の世界 トップクラスのメーカー として,今後 とも,腸内の ビフィズス菌の増殖 機能や滅塩効果等の健康付与機能を持 ち,食品 の味を演出す るグル コン酸類の新 しい機能の発 見 ･探求を続 けていきたいと考えている. グル コン酸類の特徴 ･機能 は,ハチ ミツ ･ロ ーヤルゼ I)-の特徴 ･機能 と似通 った点が多 く 存在す る.弊社 のグル コン酸類 についての研究 が, グル コン酸を含むハチ ミツ ･ローヤルゼ リ ーの関連業界のお役 に立てればと願 っている. (〒103-0012 東京都 中央 区 日本橋堀留町1-2-10 藤沢薬 品工業 (秩)) 図8 グルコン酸類を使用した各種食品 引用文献 浅野敏彦 ら.1997.腸 内細菌学雑誌11:1-9. Asano,T.etal.1994.Microb.Ecol.Health&
Disease7:247-256. 越後 多義志 ら.1974.日本農芸化学会誌48(4):225 -230 越後 多嘉志 ら,1982.玉川大 農研報22:67-78. 古 J廿秀子 ら,1969. 日本 食品工業会誌16(2).63-68. 鈴木郁生 ら, 1999. 第7版食品添加物 公定書解説書 D-418. 光 岡知足.1983.化学 と生物21:8.
光 岡知足 1989.丁ap.∫.PatentEnt.Nutl･ll 1375. 永井照和.2001.食品と開発36(ll):50-51. TERUKAZU NAGAI. PropertleSandfunctionson gluconic acld and itssalts.HoneybeeScmece
(2001) 22(4): 17ト174. ChemlCals Division,
FujlSaWa Pharmaceutical Co.,Ltd., 1-2-10,
Nihonbashi-Horidomecho,Chuou,Tokyo,1 03-0012Japan.
GluconlCaCldwasfirstfoulldln 1878du1-ing thefermentationoflacticacidandappl`OVedas afoodadditivein1962il一Japan.Itiscontained in valiousnaturalfoodssuch ashoney (0.3%), royalJelly(i.4%),soybean (0.04%),rice(0.01%),
etc. Itis reported thatgluconic acid shares about70%oforganicacidslnhoney. Gluconic acid has many propertleS and functions: (1) non-volatileacld. (2)mlldsourness. (3)increase bifldobacteriainlargeintestine. Also,itssalts,
sodium gluconate and potassium gluconate haveuniquefunctions: (1)flavorimprovement. (2)substitute of salt. (3)pH control. (4) sequestrant.(5)dispersion.Somepropertiesand funcitonsofgluconlCacidanditssaltslookllke thoseofhoney and royaljelly. Wehopeour furtherresearch to develop new functionson gluconatescontributestothehoneyindustly.
