JP2005323555A - アミノ酸・ミネラル含有シロップ - Google Patents

Abstract

【課題】バランスよくアミノ酸とミネラル分を含み、まろやかな甘味をもち、加工食品や飲料が持つ風味を損なわない程度に無臭な食品素材を提供すること。
【解決手段】ソルガム、もしくはその粉砕物の液化液をβ−アミラーゼにより糖化し、次にプロテアーゼを作用させることにより、０．１〜５％のアミノ酸、０．０１〜１％のミネラルを含み、ＪＡＳ法による着色度が０．００１〜１００の水飴、すなわちバランスよくアミノ酸とミネラル分を含み、まろやかな甘味をもち、加工食品や飲料が持つ風味を損なわない程度に無臭な食品素材を製造することができる。

Description

本発明は、アミノ酸・ミネラルを含有し、かつ加工食品や飲料が持つ風味を損なわない程度に無臭なソルガムシロップに関するものである。本水飴はバランスよくアミノ酸・ミネラルを含む食品素材であり、栄養価の高く加工食品や飲料の風味を損なわない甘味料として、加工食品や飲料への利用、特に発酵食品やアルコール飲料の原料などに利用することができる。

古くから、水飴は酸糖化法、酵素糖化法などにより製造されてきた。これらの水飴は、液化方法（酸液化、酵素液化）、糖化方法を選択することにより様々な糖組成を持つ水飴を設計することができる。その結果、甘味の質・物性に特徴をもつ水飴商品が数多く開発されている。これら水飴商品は、それぞれ目的に応じて使い分けられている。例えば、酸液化水飴により、例えばグルコース２０％程度、マルトース１５％程度、マルトトリオース１２％程度、Ｇ４以上のデキストリン５０％程度の組成をもち、高い甘味度と高いボディー感をもつ水飴が得られ、これらは佃煮の風味づけに最適である。また、酵素糖化法により、例えばグルコース３％以下、マルトース５０％程度、マルトトリオース２０％程度、Ｇ４以上のデキストリン２７％程度の組成をもつまろやかな甘味度をもつ水飴が得られ、これらは、キャンディー、プリン、アイスクリームなどに最適である。

このように、水飴はその糖組成に特徴をもたせた商品が数多く開発された。一方、近年の天然素材ブームにのり、もともと原料が持つミネラル、アミノ酸などの栄養素を含む甘味料が開発されている。例えば、さとうきびの汁をそのまま煮詰めてつくられる黒糖は、原料であるさとうきびがもつミネラルを豊富に含む食品素材であり、その独特な味と香りにより加工食品や飲料の風味を高めることができ、その商品価値は高い。このため、その用途として、家庭用甘味料のほか、高級菓子などにも使用される。

また、米に含まれるアミノ酸、ミネラルを含む甘味料も開発されている。米を液化・糖化・プロテアーゼ反応することにより、米が持つアミノ酸・ミネラルを含有し、かつまろやかな甘味をもつ米水飴を製造することができるが、これはその特徴を生かし、加工食品や培養原料に利用されている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第３４９７４６８号公報

穀類を利用したミネラル・アミノ酸含有シロップは発酵食品に広く利用することが出来る（例えば、特許文献２参照。）。発酵食品によってはやむを得ず微生物に必要な栄養素の不足、あるいは微生物の生育に好ましくない成分が含まれているなどの環境下となることがあるが、記載のミネラル・アミノ酸含有シロップを使うことにより良好な発酵を行い、本来発酵食品が持つ香味を十分にもった発酵食品を提供することができる。
特開２００３−１６４２６５号公報

このように、ミネラル、アミノ酸など豊富な栄養素を含む甘味料が広く開発されている。これらは、いずれも独特な味と香りをもち、それが加工食品の風味付けに役立ち重宝がられていた。しかし、その一方でそうした風味が不要な加工食品も数多く存在し、使用できる用途が限られていた。たとえば、果物の風味やミントの風味をもつ加工食品や飲料に、黒糖や米水飴を用いた場合、異なる風味が混在するため、相互に風味を打消合い、良好な風味を得ることができない。

こうした米水飴に代表される独特の風味を持つ甘味料の風味を取り除く手段として、活性炭処理がある。この場合、活性炭として多量の活性炭を必要とする。例えば、固形分３０％の糖化液に対液２０％の活性炭を添加して煮沸後、濾紙・メンブランフィルターで濾過して活性炭を除去した後、固形分７５％まで濃縮することにより、加工食品の風味を損なわない程度に無臭な穀類シロップを製造することができる。しかし、このとき香りと同時にアミノ酸も吸着されてしまい、穀類がもつアミノ酸を活かすことができない。また、活性炭にかかるコストが膨大なものとなり、事実上産業的に応用することは難しい。

米など穀類由来の水飴の風味を取り除く手段として、イオン交換樹脂に通液する方法がある。例えば、固形分３０％の糖化液に、それぞれ強酸性イオン交換樹脂、強アルカリ性イオン交換樹脂を充填したカラムを直列につなぎ、ＳＶ＝１で通液することにより、加工食品や飲料の風味を損なわない程度に無臭な穀類シロップを製造することができる。しかし、このとき風味と同時にミネラル分・アミノ酸も吸着されてしまい、穀類がもつミネラル分・アミノ酸を活かすことができない。

本発明は、上記事情に鑑みて開発されたものであり、その目的とするところは、アミノ酸、ミネラル分が豊富で、酵素糖化水飴がもつまろやかな甘味をもち、かつ加工食品や飲料の風味を損なわない程度に無臭な食品素材を提供することにある。

これらの目的に適う酵素糖化水飴の原料を様々検討し、その結果ソルガム、もしくはその粉砕物の液化液をβ−アミラーゼにより糖化し、次にプロテアーゼを作用させることにより、０．１〜５％のアミノ酸、０．０１〜１％のミネラルを含み、ＪＡＳ法による着色度が０．００１〜１００、かつ加工食品や飲料が持つ風味を損なわないよう無味・無臭でまろやかな甘味をもつ食品素材を製造できることを見出し、本発明を完成した。

本発明により、ソルガム、もしくはその粉砕物の液化液をβ−アミラーゼにより糖化し、次にプロテアーゼを作用させることにより、０．１〜５％のアミノ酸、０．０１〜１％のミネラルを含み、ＪＡＳ法による着色度が０．００１〜１００の水飴が提供される。従来、アミノ酸、ミネラルなど栄養分を豊富に含み、まろやかな甘味をもち、かつ加工食品や飲料が持つ風味を損なわない程度に無臭な食品素材が求められてきた。本発明品はバランスよくアミノ酸とミネラル分を含み、まろやかな甘味をもち、加工食品や飲料が持つ風味を損なわない程度に無臭な水飴であり、新しい食品素材として加工食品や飲料に広く利用することができる。

ソルガムはアメリカ、インド、中国、メキシコ、ナイジェリアで生産量が多い穀類で、別名コウリャン、マイロとも呼ばれる。特徴として、乾燥、高温など自然環境に強いため、人工的管理が少なく、低農薬で栽培が可能であり、世界的規模で見ると有望な穀物といえる。ソルガムはそのタンニン量から、ソルガム、タンニンソルガム、ホワイトソルガム、ミックスソルガムに分類される。

以下にアミノ酸・ミネラル含有ソルガムシロップを製造する方法について説明する。まず、ソルガムにα−アミラーゼを作用させて液化する。液化の条件は特に限定されるものではないが、例えば、ソルガム、もしくはその粉砕物１００部に対し水を１７０部添加し、シュウ酸によりｐＨ６．０に調整して十分攪拌した後に、プロテアーゼ、セルラーゼを配合したα−アミラーゼを固形分１ｇあたり５００Ｕ添加し、５５℃１時間反応後、１時間かけて９０℃まで昇温し、９０℃に１時間保持することにより液化できる。

本発明はこうした方法により製造された液化液を糖化、さらにプロテアーゼ反応することにより製造される。糖化酵素としては主にβ−アミラーゼを用いる。β−アミラーゼとしては大豆や大麦麦芽など植物由来のものやＢａｓｉｌｌｕｓ属、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ属など微生物由来のものがあるが、いずれを用いてもよい。また、β−アミラーゼの添加量、反応時間には特に制限がないが、好ましくはβ−アミラーゼを固形分１gあたり０．５〜５０Ｕ添加し、８〜９６時間反応させる。反応温度は、短時間で失活しない程度に低く、雑菌汚染の恐れがない程度に高い温度であれば特に問題はなく、通常は５０〜７０℃にするが、β−アミラーゼの至適温度にするのがより好ましい。なお、ここで言う至適ｐＨとは酵素活性が最も高くなるｐＨのことである。また、目的に応じて、他の作用をもつ酵素を添加してもよい。例えば、β−アミラーゼと共に枝切り酵素を用いればマルトース分が６０〜９０％の水飴を得ることができる。

次に、プロテアーゼを固形分１ｇあたり５〜５０００Ｕ添加し、８〜９６時間反応させる。プロテアーゼにはそれぞれ酸性、中性、アルカリ性に至的ｐＨをもつものがあるが、いずれを用いても良い。また、パパインなど植物由来のもの、パンクレアチンなど動物由来のもの、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ属など微生物由来のものがあるが、いずれを用いてもよい。しかし、糖化反応の後ｐＨ調整を行うことは煩雑であるため、糖化反応のｐＨに至的ｐＨをもつプロテアーゼをもつほうがより好ましい。反応温度は、短時間で失活しない程度に低く、雑菌汚染の恐れがない程度に高い温度であれば特に問題はなく、通常は５０〜７０℃にするが、プロテアーゼの至適温度にするのがより好ましい。

こうしたプロテアーゼ反応をすることにより、０．１〜５％のアミノ酸を含む水飴を得ることができる。プロテアーゼ反応を行わなければ、アミノ酸が０．１％以下の水飴しか得ることができない。

なお、ここではβ−アミラーゼにより十分反応させた後、プロテアーゼを添加してさらに反応させたが、β−アミラーゼとプロテアーゼを同時に添加し、同時に反応を行ってもよい。

この様にして製造した糖化液から遠心分離やフィルタープレスにより不溶部を除いた後、可溶部をケイソウ土を助材とするろ過、さらに精密ろ過を行うことにより精製し、最後に濃縮することにより、目的とする水飴を得ることができる。また、遠心分離、フィルタープレスをかけることなく直接珪藻土を助剤とする濾過を行うことも出来る。

このように、ソルガム、もしくはその粉砕物の液化液をβ−アミラーゼにより糖化し、次にプロテアーゼを作用させることにより、０．１〜５％のアミノ酸、０．０１〜１％のミネラルを含み、ＪＡＳ法による着色度が０．００１〜１００、まろやかな甘味をもちながら加工食品や飲料が持つ風味を損なわない程度に無臭な水飴を製造することが出来る。

水飴の着色度が１００より低いことが重要である。加工食品や飲料に着色度が１００より高い水飴を用いると、マスキングできない程度に著しく褐色を帯びることになる。このため、水飴の用途が褐色を帯びてもよいものに限定されてしまい、その商品価値が著しく低いものになってしまう。

本発明において行った一連の実験の分析は次の方法で行った。アミノ酸濃度はホルモール滴定法(第４回改正国税庁所定分析法注解、日本醸造協会、２３頁)に基づいて行った。すなわち、３０ｗ／ｖ％に希釈した水飴１０ｍｌにフェノールフタレイン指示薬２〜３滴を加えて０．１Ｎ水酸化ナトリウムで中和し、これに中性ホルマリン液５ｍｌを加えることにより遊離した酸を０．１Ｎ水酸化ナトリウムで淡桃色になるまで滴定する。（滴定値）×０．００７５×１０×１．１０８×７５÷３０よりアミノ酸濃度を計算した。糖組成はＨＰＬＣにより測定した。ＨＰＬＣの構成は、ポンプが日本ウォーターズ製６００コントローラー、カラムが島津製作所製ＳＣＲ−１０１Ｎ、溶媒が純水、検出器が日本ウォーターズ製示差式屈折率計２４１４である。ＪＡＳ法による着色度は３０ｗ／ｖ％に調製した水飴を１０ｍｍの長さのガラス製セルに充填し、日立製作所製Ｕ−３２１０Ｕ型自記分光光度計４２０ｎｍの吸光度（ＯＤ_４２０）、７２０ｎｍ（ＯＤ_７２０）の吸光度を測定し、（ＯＤ_４２０）−（ＯＤ_７２０）の値を１０倍することにより求めた（澱粉糖技術部会編、澱粉等関連工業分析法、食品化学新聞社、平成３年、１０８頁）。ミネラル分は、白金るつぼにて加熱して灰化し、これに３６％塩酸５ｍｌ、さらに純水を加えて全量を２５ｍｌとしたものをＩＣＰ（セイコーインスツルメンツ製、ＳＰＳ４０００）にて分析した元素量を総和して求めた。

シロップを加工食品に添加した際の風味の評価は、１０人のパネラーによる官能検査により行った。サンプルは、ヨーグルト１０部とイチゴ果汁１部、シロップ１部をよく混ぜたものを官能検査に供した。官能検査は、５：ヨーグルト、いちごのフレーバーのみを感じる、４：ヨーグルト、いちごのフレーバー以外の雑味を少し感じられる、３：ヨーグルト、いちごのフレーバー以外の雑味が強く感じられる、２：ヨーグルト、いちごのフレーバーがあまり感じられない、１：ヨーグルト、いちごのフレーバーが感じられない、との５段階で評価し、評価点数の平均値を求めた。

次に本発明を実施例により具体的に説明する。

〔実施例１〕
米国産ホワイトソルガムの粉砕物３４５ｇを純水６５５ｇに分散させる。これにシュウ酸を加えて、ｐＨを６．０に調整する。さらに、アミラーゼＳアマノ（天野製薬製、Ｂａｃｉｌｌｕｓ Ｓｕｂｔｉｌｉｓ由来α−アミラーゼ）を１０００００Ｕ添加し、５５℃で１時間反応する。次に加熱し、１時間かけて９０℃に昇温し、もう一度アミラーゼＳアマノを１０００００Ｕ添加して、９０℃で１時間反応する。
次に、６０℃まで冷却し、ｐＨを変えずにハイマルトシンＧＬ（阪急共栄物産製、小麦由来β−アミラーゼ）を１０００Ｕ添加し、６０℃で２４時間反応させる。これに、Ｐアマノ３Ｇ（天野製薬製、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｍｅｌｌｅｕｓ由来プロテアーゼ）を５０００Ｕ添加して、６０℃で２４時間反応する。
反応液を遠心分離（９０００Ｇ、２０分）し、その上清を加熱する。これをろ紙Ｎｏ．５Ｃ（東洋濾紙製）上に１０ｇのラヂオライト５００Ｓ（昭和化学工業製）をコートしたヌッチェに通液する。このろ過液を孔径０．４５μのニトロセルロースタイプメンブランフィルター（東洋濾紙製）に通液した後、エバポレーターにてＢｘ７５まで濃縮した。結果を表１に示す。

〔実施例２〕
実施例１において、ハイマルトシンＧＬの２４時間反応後、Ｐアマノ３Ｇを１０００００Ｕ添加して、６０℃、２４時間反応する。実施例１と同じ方法で遠心、ろ過、濃縮を行う。結果を表１に示す。

〔実施例３〕
実施例１において、ハイマルトシンＧＬを２０００Ｕ、Ｐアマノ３Ｇを１０００００Ｕ添加し４８時間反応する。実施例1と同じ方法で遠心、ろ過、濃縮を行う。結果を表１に示す。

〔比較例１〕
実施例１において、ハイマルトシンＧＬの２４時間反応後、Ｐアマノ３Ｇを添加することなく、さらに６０℃、２４時間反応する。実施例１と同じ方法で遠心、ろ過、濃縮を行う。結果を表１に示す。

〔比較例２〕
実施例１において、米国産ホワイトソルガムの代わりに、カリフォル二ア産米粉砕物を用い、同様のシュウ酸によるｐＨ調整、アミラーゼＳアマノによる液化反応、ハイマルトシンＧＬによる糖化反応、Ｐアマノ３Ｇによるプロテアーゼ反応を行う。実施例1と同じ方法で遠心、ろ過、濃縮を行う。結果を表１に示す。

〔比較例３〕
比較例１と同様、カリフォル二ア産米粉砕物を用い、実施例１と同様シュウ酸によるｐＨ調整、アミラーゼＳアマノによる液化反応、ハイマルトシンＧＬによる糖化反応、Ｐアマノ３Ｇによるプロテアーゼ反応を行う。実施例１と同様の方法で遠心した後、ろ紙Ｎｏ．５Ｃ（東洋濾紙製）上に２００ｇの活性炭白鷺Ａ（武田薬品工業製）をコートしたヌッチェに通液する。このろ過液を実施例１と同様の方法で、メンブランフィルターに通液、濃縮する。結果を表１に示す。

〔比較例４〕
比較例１と同様、カリフォル二ア産米粉砕物を用い、実施例1と同様シュウ酸によるｐＨ調整、アミラーゼＳアマノによる液化反応、ハイマルトシンＧＬによる糖化反応、Ｐアマノ３Ｇによるプロテアーゼ反応を行う。実施例１と同様の方法で遠心、濾過した後、強酸性イオン交換樹脂（ＰＫ２２０、日本錬水）、弱塩基性イオン交換樹脂（ＷＡ３０、日本錬水）それぞれ直径５０ｍｍ、長さ２００ｍｍのカラムに充填し直列に接続したものに室温、ＳＶ＝１で通液する。この後、実施例１と同じ方法で濃縮を行う。結果を表１に示す。

Claims (4)

1. ソルガムを糖化原料とし、０．１〜５％のアミノ酸、０．０１〜２％のミネラル分を含有し、ＪＡＳ法による着色度が０．００１〜１００であることを特徴とする水飴。
2. ソルガムがホワイトソルガムである請求項１記載の水飴。
3. アミノ酸生成において、プロテアーゼを用いることを特徴とする請求項１乃至請求項２記載の水飴。
4. 糖化反応として、β−アミラーゼを用いることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の水飴。