JP2001231447A - ミルク酸カードの生産方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ミルク酸カードの高密度三次元ネットワーク
の生成を促進するミルク酸カードの生産方法を提供す
る。 【解決手段】 オーレオバシディウム属（Aureobacidiu
m pullulans）に属する多糖生産菌を培養して得られる
多糖であるβ―グルカンを乳酸発酵菌とともに脱脂乳に
添加してなり、乳酸発酵菌として乳酸菌デルブリッキー
亜種ブルガリカス（Lactobacillus delbrueckii subsp.
bulgaricus）を使用することである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はミルク酸カードの生
産方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】発酵や酸性化によるミルクのカード形成
は、ヨーグルトやチーズのような乳製品製造に重要な工
程である。ミルクのカードではタンパク質が規則的に結
合して、マトリックスを形成して、三次元のネットワー
クとなっている。このマトリックス構造が多量の水やそ
の他の物質を効果的に保持している。ミルクカード形成
に関与する要因としてはミルクの成分組成、固形分、加
熱処理、均質化、酸性化条件などが挙げられていること
がよく知られている。しかしながら、ミルク酸カードの
高密度三次元ネットワークがどのようにして生成かつ促
進されるのかについては未だよく知られておらず、その
研究が望まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の要請に
基づき、ミルク酸カードの物性と微細構造を改善する物
質について種々の研究を重ねた結果、本発明を完成した
もので、その目的は新規な物質を添加することによって
ミルク酸カードの高密度三次元ネットワークの生成を促
進するミルク酸カードの生産方法を提供するにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】乳製品製造においてミル
ク酸カード形成は重要な工程である。多くの多糖が、発
酵食品の品質改善のために、最近になって使用され、乳
製品製造のレオロジー性やテクスチャーに及ぼす各種多
糖の影響が研究されているが、ミルク酸カードに及ぼす
多糖（β―グルカン）の影響は未だ不明の部分が多い。

【０００５】本発明者はミルク酸カードの物性と微細構
造を改善する物質として原糖から分離した不完全真菌の
菌種であり、オーレオバシディウム（Aureobacidium pu
llulans）に属する多糖生産菌によって産生される細胞
外水溶性多糖であるβ―グルカンに着目した。この多糖
は反復グルコース単位のリン酸塩を含むポリマーであ
り、主鎖はβ（1→3）結合、分岐鎖はβ（1→6）結合で
ある。分子量は約3.73×105であった。

【０００６】本発明は、上記の着目に基づいて完成され
たもので、オーレオバシディウム属（Aureobacidium pu
llulans）に属する多糖生産菌を培養して得られるβ―
グルカンを乳酸発酵菌とともに脱脂乳に添加してなるこ
とを特徴とするミルク酸カードの生産方法である。

【０００７】そして、好ましくは、前記の乳酸発酵菌と
して乳酸菌デルブリッキー亜種ブルガリカス（Lactobac
illus delbrueckii subsp. bulgaricus）を使用するこ
とである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明者らは、オーレオバシディ
ウム属（Aureobacidium pullulans）ATCC. No. 20524菌
と乳酸菌デルブリッキー亜種ブルガリカス（Lactobacil
lus delbrueckii subsp. bulgaricus）B-5bの菌を用い
て、種々の条件下にミルク酸カードの製造実験を行い、
詳しい調査と大量データの分析により、脱脂乳に多糖で
あるβ―グルカンを添加するとミルク酸カードの形成が
促進され、また、ミルク酸カードの性状、微細構造が改
善されることを知得し発明を完成した。

【０００９】本発明で用いられる前記のオーレオバシデ
ィウム属（Aureobacidium pullulans）に属する多糖生
産菌はAureobacidium pullulans ATCC. No. 20524（微
工研寄託）の菌であり、原糖から分離した不完全真菌の
菌種である。本発明で用いられるもう一つの微生物は乳
酸菌デルブリッキー亜種ブルガリカス（Lactobacillusd
elbrueckii subsp. bulgaricus）B-5b（理化研より入手
したもの）の菌であり、乳酸発酵菌として使用される菌
である。

【００１０】以下に、本発明の実施例について説明す
る。

【００１１】＜ATCC. No. 20524菌による多糖（β―グ
ルカン）の生産＞本発明で用いられるβ―グルカンはオ
ーレオバシディウム属（Aureobacidiumpullulans）ATC
C. No. 20524の液体培地より調整した。

【００１２】具体的には、Aureobacidium pullulans AT
CC. No. 20524の１白金耳を、次の成分からなる接種培
地１５０mlを含む３００mlエレンマイヤーフラスコに接
種した。接種培地は、１．０％（w/v）蔗糖、０．２０
％（w/v）米糠、０．２０％（w/v）ビタミンＣであっ
た。初期のpHは、５−６に調整した。この培地は、０．
１リットル／分の速度で通気し、１２０rpmの振盪培養
装置で２５℃、７２時間培養を行った。次に、培地は１
２１℃、１５分間滅菌を行い、細胞除去のために、5000
×g、１５分間遠心分離した。上澄み液は、培養培地か
ら残存する糖を除去するために、蒸留水を用いて４℃で
２日間透析した。β―グルカン溶液中のタンパク質除去
は、同時に沈殿方法に従った。

【００１３】＜β―グルカンの同定＞β―グルカンは、
グルコースを標準試薬として用いて、４９０nmの吸光度
を測定する、フェノールー硫酸法で定量した。

【００１４】＜ミルク酸カードの作製＞β―グルカン
は、終濃度がそれぞれ0.05、0.10、0.15及び0.20％（w/
w）になるように、１２．０％（w/w）還元脱脂乳培養培
地に添加した。添加培地は７５℃、１５分間加熱し、３
７℃に冷却後、無菌的に３．０％（w/v）乳酸菌デルブ
リッキー亜種ブルガリカス（Lactobacillus delbruecki
i subsp. bulgaricus）Ｂ−５ｂを接種し、３７℃、１
２時間培養した。対照試料はβ―グルカン無添加につい
て同時に実施した。脱脂乳培養培地の一般組成は常法に
したがって分析した。水分、全蛋白質、乳糖および灰分
の含量は、それぞれ88.31、4.12、6.24及び0.96％（w/
v）であった。

【００１５】＜ミルク酸カードの硬度の測定＞ミルク酸
カードの硬度は、[OHASHI, T., NAGAI, S., MASAOKA,
K., HAGA, S.,YAMAUCHI, K. and OLAON, N. F., Nippon
Shokuhin Kogyo Gakkaishi, 30, 303-307(1983)]に従
って、レオメーター（JK-T264、SANWA-RIKEN、東京）を
用いて、ナイフの進入速度６cm/分及びチャート速度６c
m/分で測定した。

【００１６】＜ミルク酸カードの破断エネルギーの測定
＞ミルク酸カードの破断エネルギー（応力×歪、dyn/ｃ
ｍ^２）は、カードの硬度、ミルクカードナイフの断面
積、カードの高さ及びナイフの進入距離に基づいて算出
した。

【００１７】＜ミルク酸カードの弾性率の測定＞ミルク
酸カードの弾性率は、応力/歪（dyn/ｃｍ^２）として算
出した。

【００１８】＜ミルク酸カードの粘度、シネレシスの測
定＞12.0％（w/w）脱脂乳及び0.05、0.10、0.15または
0.20％（w/w）β―グルカンを含む試料に、新しい培養
スターター乳酸菌デルブリッキー亜種ブルガリカス（La
ctobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus）Ｂ−５
ｂの３．０％（w/v）を接種し、３７℃、１２時間培養
した。培養後、試料は一夜５℃で冷却した。ミルク酸カ
ードの粘度は、回転粘度計（Visconic ED、TOKIMEC、東
京）を用いて２５℃において測定した。シネレシスは、
翌日ミルク酸カードから分離したホエーの容量から算出
した。

【００１９】＜ミルク酸カードの凝固時間の測定＞凝固
時間はフラスコ円の内容物の変化、すなわちフラスコを
ゆっくり傾けた場合、内部表面上にわずかな凝固物が、
始めて肉眼的に観察できる時間を測定した。

【００２０】＜ミルク酸カードの微細構造の観察＞走査
型電子顕微鏡図の調整及び観察は、スクリビーらの方法
（SKRIVER, A., BUCHHRIM, W. and QVIST, K. B., Milc
hwissenschaft, 50, 683-686(1995)）によって実行し
た。型板は、ペトリ皿の蓋の内部に、４×１０mmのガラ
ス棒を接着させて作成した。３．０％寒天溶液（６０
℃）は、１３mmの深さのペトリ皿に入れた。型板にこの
寒天溶液を入れ、寒天が固くなってからこれを除去し
た。それによって、寒天中に円柱状の細孔を作ることが
できた。ミルク酸カードは、この細孔に注ぎ入れ、その
表面は３．０％寒天で覆った。固定後、ミルク酸カード
を含む小さい立方体は、寒天から摘出した。寒天の立方
体は、０．１Mリン酸塩緩衝液（pH7.0）の２．５％グル
タルアルデヒドで固定し、その後１．０％四酸化オスミ
ウム溶液で、後固定を行った。試料は、一連の濃度の異
なるアルコール溶液（25、50および75％）で脱水し、臨
界点乾燥装置（HCP-2、HITACHI、東京）を用いて乾燥し
た。最後に、試料はイオンスパター（HCP-1、HITACHI、
東京）で金蒸着させ、走査型電子顕微鏡装置（S-4100、
HITACHI、東京）を用いて、加速電圧１０KVで観察し
た。

【００２１】表１には、β―グルカンを添加しない場合
と添加した場合、またはそれぞれβ―グルカンを添加し
た濃度によって、ミルク酸カードの凝固時間、硬度、破
断エネルギー、弾性率、粘度、シネレシスを示してい
る。なお、表１の数値は５試料の平均値をもって示し
た。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１に示すように、β―グルカンを添加し
た試料の凝固時間は５．１〜６．０hrで、β―グルカン
未添加の試料の７．５hrよりも顕著に短くなって、凝固
が迅速に生じることを示している。

【００２４】β―グルカンの添加は乳酸発酵に影響を及
ぼし、ミルク酸カードのpH低下を促進する。β―グルカ
ン未添加である場合には、pHの低下は緩慢であり、カゼ
インの等電点であるpH４．６に達するには、約８時間を
要した。

【００２５】β―グルカンを、0.05、0.10、0.15及び0.
20％添加すると、発酵培地のpH低下に明らかな影響が生
じ、脱脂乳をpH４．６まで発酵するのに必要な時間は、
それぞれ約6.5、5.8、5.5および5.2時間であった。その
ため、脱脂乳カードの凝固時間はβ―グルカンの添加に
よって減少し、その影響は顕著であることが認められ
た。

【００２６】また、表１にはミルク酸カードにβ―グル
カンを添加した場合と添加しない場合のミルク酸カード
の粘度、硬度、崩壊度（破断エネルギー）及び伸縮率
（弾性率）を示している。

【００２７】このように、ミルク酸カードにβグルカン
を添加した場合に粘度、硬度、崩壊度、伸縮率がそれぞ
れ増大することは、長い直鎖または分岐したポリマーの
形状を有する高分子化合物である多糖のβ―グルカンが
相互にまたはＫ−カゼインとの強い相互作用により、ミ
セルの結合を強くし、粘度を著しく高め、強固なカード
を形成するものと考えられる。

【００２８】表１はまた、ミルク酸カードのシネレシス
に及ぼすβ―グルカンの効果を示している。シネレシス
はチーズ製造工程において発生するもので、ミルクのホ
エーがカード形成の後に生じたものである。シネレシス
はポリマーの交叉結合の増加によって生じるもので、ヨ
ーグルトや多くの他の発酵乳製品においては、好ましく
ない現像である。シネレシスに関与する要因としては、
pH、温度、乳固形、前処理および添加物が考えられてい
る。

【００２９】表１に示されているように、シネレシスは
β―グルカンの添加量の増加によって減少した。これ
は、シネレシスとpH値との関係を示すものであり、pHが
低くなるにしたがってシネレシスが減少することを示し
た。一般的にシネレシスはｐＨが低下するに従って増加
するとされているが、本発明ではβグルカンの添加量に
連れてｐＨ値は低下しているにも拘わらず、シネレシス
の量は順次減少している。これらの結果から、ミルクタ
ンパク質とβ―グルカンとの相互作用が、ミルク酸カー
ドの三次元的ネットワークの高密度化をもたらすことを
示唆している。このネットワークがミルク酸カードの保
水性を改善し、ミルク酸カードを厚いボディにし、カー
ドの崩壊及びホエー分離を防止する。そのため、ミルク
酸カードのシネレシスを減少することになるものと考え
られる。

【００３０】次に、ミルク酸カードの微細構造を、走査
型電子顕微鏡によって観察した。電子顕微鏡による観察
では、カゼインミセルは鎖状または塊状に固着している
が、本質的には球状に保有されていることを明らかにし
た。ミセルの配列や、タンパク質骨格の形成が、ネット
ワーク内部の大きい空隙を形成している。そして、これ
らの変化は予熱を行ったミルクから調製したカードで
は、通常生じるものである。

【００３１】図１の電子顕微鏡写真は、β―グルカン未
添加のミルク酸カードの微細構造を示す。β―グルカン
を添加していないミルク酸カードでは（図１のA1とA
2）、何もない空隙、カゼインミセル及び細菌がゲル微
細構造に存在することが観察された。さらに、ミセルに
はその明瞭で滑らかな外見がなく、多少その形状が不揃
いで連なり、塊と連鎖とがともに融合していた。凝集し
たカゼインミセル粒子は、大きくそして粗密に結合し
た。それらによって形成されたネットワークは、不規則
的であった。

【００３２】図２と図３の電子顕微鏡写真は、β―グル
カンを添加したミルク酸カードの微細構造を示す。β―
グルカンを含むミルク酸カードでは（図２のA1とA2、図
３のA1とA2、）、何も含まない空隙、カゼインミセル、
細菌及びβ―グルカンが観察された。カゼインミセル相
互及びカゼインミセルとβ―グルカンとの間の相互作用
によって形成されたネットワークもまた観察された。

【００３３】ヨーグルトの液相においては、比較的均一
な空隙が存在して、固いマトリックスが各所に見られる
カゼイン粒子の連鎖が結合している状態にあるが、本発
明のように多糖が存在すると、カードの空隙の大きさが
かなり均一であり、マトリックスの密度がβ―グルカン
未添加のミルク酸カードよりも、β―グルカンを含むミ
ルク酸カードの方が大となった。

【００３４】したがって、これらの結果から、β―グル
カンの添加は、ミルク酸カードの物性と微細構造の改善
にかなり効果が有することが明示された。また、β―グ
ルカン添加量の増加に応じてその効果が顕著となった。

【００３５】

【発明の効果】以上のよう日本発明の方法によれば、ミ
ルク酸カードの生産においてβ―グルカンを添加する
と、ミルク酸カードの凝固時間を短くし、ミルク酸カー
ドの硬度、破断エネルギー、弾性率、粘度を増加させ、
シネレシスを減少させ、ミルク酸カードの高密度三次元
ネットワークの生成を促進することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 β―グルカン未添加のミルク酸カードの微細
構造を示す電子顕微鏡写真で、Ａ１は5000倍、Ａ２は10
000倍である。

【図２】 0.10％(w/w)β―グルカンを添加したミルク
酸カードの微細構造を示す電子顕微鏡写真で、Ｂ１は50
00倍、Ｂ２は10000倍である。

【図３】 0.20％(w/w)β―グルカンを添加したミルク
酸カードの微細構造を示す電子顕微鏡写真で、Ｃ１は50
00倍、Ｃ２は10000倍である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オーレオバシディウム属（Aureobacidiu
   m pullulans）に属する多糖生産菌を培養して得られる
   β―グルカンを乳酸発酵菌とともに脱脂乳に添加してな
   ることを特徴とするミルク酸カードの生産方法。
2. 【請求項２】 前記乳酸発酵菌として乳酸菌デルブリッ
   キー亜種ブルガリカス（Lactobacillus delbrueckii su
   bsp. bulgaricus）を使用してなることを特徴とする請
   求項１記載のミルク酸カードの生産方法。