JP2006042674A - 自己消化酵母エキスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 酵母菌体スラリーに、無機酸を、菌体乾物100kg当たりH+イオンとして10〜60molを添加して、酵母を自己消化させることを特徴とする自己消化酵母エキスの製造方法;及び酵母菌体スラリーに、無機酸を添加し、pHを1.2以上3未満に調整して酵母を自己消化させることを特徴とする自己消化酵母エキスの製造方法。
【選択図】 なし
Description
酵母エキスの製造方法としては、塩酸を用いて菌体全体を加水分解する酸分解法、菌体スラリーのpHや温度などの条件を生育に不適当な特定範囲内に設定することで自己消化を誘発せしめる自己消化法、微生物や動植物由来の外来酵素等を添加し、酵母菌体成分を分解せしめる酵素分解法、及びこれらの方法を組み合わせた各種方法等が知られている。
また、酵素分解法の場合には、加熱によって菌体内に含まれている自己消化酵素がほぼ全て失活され、これら酵素の有効利用ができなくなる。原料からのエキス収率を上げるためにより多量の外来酵素の添加が必要となり、製造コストが高くなる。更に余分の加熱工程によって、得られる酵母エキスの色調が褐色化しやすく、商品としての価値が低下するという欠点もある。
また、本発明の第2の発明は、酵母菌体スラリーに、無機酸を添加し、pHを1.2以上3未満に調整して、酵母を自己消化させることを特徴とする自己消化酵母エキスの製造方法である。
無機酸を用いると、反応液に添加された後に完全に解離するので、計算通りのH+イオン量を正確に添加することが可能である。これに対して、有機酸を用いる場合は、H+イオンの放出は反応液の成分組成や溶液のpH状態、特に有機酸自身のpK値(例えば、乳酸pKa=3.76、クエン酸pKα1=3.01、リンゴ酸pKα1=3.36)など、さまざまな要因によって左右されるため、正しく計算し難い。また、添加された有機酸から解離してきたマイナスイオンが何らかの形で自己消化反応に悪影響を及ぼす恐れもあるため好ましくない。
上記の所定量のH+イオンを添加せず、ただ酵母スラリーを最適消化温度に長時間保持するなら、自己消化をほとんど誘発できない。例えば、新鮮なパン生酵母に蒸留水を添加して、菌体濃度約15g/ dlの酵母スラリーを調製したところ、この時点の酵母スラリーのpH は大体4.8〜5.2の微酸性範囲内にあるが、そのまま50℃において24時間自己消化させても、酵母原料からの窒素回収率(原料酵母の窒素総量に対するエキス化液中の窒素総量の比率)はわずか14%程度しか得られなかった。従って、所定量のH+イオンを添加しなければエキス化することがほとんど不可能であることがわかった。
また、無機酸の添加後に加熱する場合は、添加後速やかに、好ましくは2時間以内、より好ましくは1時間以内、特に好ましくは30分以内に、所定の温度まで昇温させる。所定量のH+イオン添加直後の菌体スラリーのpHはおおよそ1.2〜3.0であるが、これを直ちに加温すればpHは上昇して比較的速やかに5付近に達する。このため自己消化に関する酵素の変性が少なく、自己消化の効率が高い。これに対し、直ちに加温しないと、長期間低pHを維持される結果、自己消化に関する酵素が変性していまい、自己消化の効率が悪くなり易い。
従って、工場等で実製造を行う場合には、加温に比較的長時間を要することを考慮すると、菌体酵母スラリーを加温してから無機酸を添加することが好ましい。
第2の発明においても、第1の発明の場合と同様に、無機酸の添加前又は添加後に菌体酵母スラリーを40〜60℃に加温することが好ましい。40〜60℃に加温することにより、自己消化を効率的に進めることができる。さらに、加温される温度は、前記範囲内の最適な自己消化温度であることが好ましい。また、工場等で実製造を行う場合には、加温に比較的長時間を要することを考慮すると、菌体酵母スラリーを加温してから無機酸を添加することが好ましい。
酵素反応を行う場合、あらかじめ上述の所定量のH+イオンを添加し加温すること、または所定のpHに調整し加温することにより自己消化を誘発させ、次いで酵素反応を行う。あらかじめ自己消化がある程度に進められることによって、菌体細胞が崩壊し、菌体たんぱく質が容易に外来酵素により作用されやすくなり、菌体スラリーを加熱変性せずにそのまま少量の外来酵素を追加するだけで、高収率で酵母エキスを製造できる。
この場合の自己消化の工程は2〜6時間程度内でよいが、その後、菌体スラリーのpHを追加される酵素の最適pH に再調整し、所定の中性或いはアルカリ性酵素の1種類、或いは2種類以上を組み合わせて添加し、同温度、或は酵素の最適反応温度において更に2〜18時間酵素反応させることが好ましい。この場合は菌体内に含まれている酵素も働き続け、これらの酵素と外来酵素の総合作用で菌体はさらに分解される。なお、外来酵素の添加量は酵素の力価にもよるが、おおむね菌体乾物の0.1〜1.0%範囲内であればよい。
上記酵素はペプチダーゼを含んでいるプロテアーゼであれば、1種類のみで添加すればよいが、エンド型のみの酵素なら、ペプチダーゼ等エキソ型の酵素と2種類以上を組み合わせて添加する方が好ましい。
本発明の製造方法において、自己消化を行った後、あるいはさらに所定時間に酵素分解した後、通常エキス製造工程と同じように、酵母スラリーを95℃に15〜30分間程度で加熱失活させ、更に遠心分離、減圧濃縮を通じて、高収率で酵母エキスを製造することができる。また、使用目的に応じて、粉末状及びペースト状のものにも加工できる。
以下、試験例及び実施例を用いて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例等に限定されるものではない。
(試験例1)
500ml容のビーカ8個にそれぞれ市販パン酵母フレーク150g(オリエンタル酵母工業(株)製品、水分68.7%)及び蒸留水200 mlを加え、乾燥菌体濃度約13.4%の菌体スラリー各350gを調製した。これらのビーカを50℃の恒温水槽に入れ、菌体スラリーの温度が50℃まで上昇した時点で、攪拌しながら各ビーカに所定のH+イオン量(本試験では2N塩酸溶液を用いて所定のH+イオン量を算出した)を、それぞれの菌体スラリーに1回で全量添加した。その後、攪拌しながら同温度において24時間自己消化させた。なお、反応中の窒素回収率を調べるために、5時間目及び24時間目の時点でそれぞれの反応液から液100gを取り出して、加熱失活、遠心分離してエキス86gを調製し、窒素回収率(TN回収率(%);原料酵母の窒素総量に対するエキス化液中の窒素総量の比率)、分解率(試料中の可溶化窒素総量に対する遊離アミノ態窒素の比率(%))及びエキス中の遊離アミノ酸溶出総量(全自動アミノ酸分析機によって測定されたエキス中の各遊離アミノ酸含量の総和))の分析に供した。さらに、H+イオンを添加した後の各反応液のpH変化を調べるため、反応時間ごとのpH値も測定した。
結果を表1および表2に示す。
原料パン酵母として海洋酵母の“三共イースト・M”(三共フーズ(株)製、水分67.1%)を使用した以外は、上記試験例1と全く同じ条件で海洋酵母エキスをそれぞれ8タイプ調製した。窒素回収率及びH+イオン添加後の各酵母スラリーpHの経時変化を表3及び表4に示す。
試験例2と同様に、海洋酵母スラリーを8タイプ調製した。これらの菌体スラリーを加熱する前に、それぞれ撹拌しながら試験例2と同じ量のH+イオンを添加した。その後、それぞれの菌体スラリーを15分で50℃まで加温し、さらに同温度で24時間自己消化させた。その後、試験例2と同様に、加熱失活、遠心分離して、酵母エキスを調製した。窒素回収率及びH+イオン添加後の各菌体スラリーのpHの経時変化を表5及び表6に示す。
また、試験例3では、試験例2と比べて酵母エキスの製造効率に大きな差異が見られなかった。試験例3では、菌体乾物100kg当たり20〜45mol添加した場合に、原料からの窒素溶出率が50%以上となることがわかった。
本比較試験例では、無機酸の替わりに有機酸を使用した場合について試験を行った。ただし、有機酸から解離してくるH+イオンの量を正確に計算し難いため、試験例1の15 mol 量のH+イオン添加直後のpH 2.8と同じpHになるように有機酸を添加した。すなわち、乾燥菌体濃度約13.4%のパン酵母スラリー各350gを調製し、50℃まで加熱してから、それぞれ有機酸の乳酸、クエン酸、リンゴ酸及び酢酸を添加し、有機酸添加直後のpHを2.8に調節した。その後、そのまま50℃において24時間自己消化させた。得られたエキスを蒸留水で同じ450gに調製し、窒素回収率及び分解率の分析に供した。結果を表7に示す。
本比較例では、自己消化を行わずに酵素分解のみを行って酵母エキスを調製した。まず、市販パン酵母150gに蒸留水200gを加え、乾燥菌体濃度約13.4%の菌体スラリー350gを調製した。次いで、生酵母では酵素分解されにくいため、95℃にて15分間加熱し、菌体蛋白質を変性させた。そして、溶液のpHを7.0に調節し、酵素プロテアーゼA0.35gを添加し、50℃において18時間反応させて酵母エキスを調製した。
溶液のpHを5.5に調整し、酵素としてコクラーゼP0.35gを用いた他は、比較例1と同様にして酵母エキスを調製した。
溶液のpHを8.0に調整し、酵素としてプロテアーゼP3 0.35gを用いた他は、比較例1と同様にして酵母エキスを調製した。
上記の実施例1〜3および比較例1〜3の酵母エキスについて、窒素回収率及び分解率を表8に示す。
以上の結果より、自己消化と酵素分解法の併用によって通常の酵素分解法より高い窒素回収率が得られたほか、エキス化液中の遊離アミノ酸含量も大きく増加したことがわかった。
以上のように調製された実施例4〜12の酵母エキスについて、測定した窒素回収率を表9に示す。
Claims (9)
- 酵母菌体スラリーに、無機酸を、菌体乾物100kg当たりH+イオンとして10〜60mol添加して、酵母を自己消化させることを特徴とする自己消化酵母エキスの製造方法。
- 酵母菌体スラリーを40〜60℃にした後、無機酸を添加することを特徴とする請求項1記載の自己消化酵母エキスの製造方法。
- 無機酸を添加した後の酵母菌体スラリーを40〜60℃にした後、自己消化させることを特徴とする請求項1記載の自己消化酵母エキスの製造方法。
- 酵母菌体スラリーに、無機酸を添加し、pHを1.2以上3未満に調整して、酵母を自己消化させることを特徴とする自己消化酵母エキスの製造方法。
- 酵母菌体スラリーを40〜60℃にした後、無機酸を添加することを特徴とする請求項4記載の自己消化酵母エキスの製造方法。
- 無機酸を添加してpHを調整した後の酵母菌体スラリーを40〜60℃にした後、自己消化させることを特徴とする請求項4記載の自己消化酵母エキスの製造方法。
- 前記酵母菌体スラリーの温度を、40〜60℃の範囲内の前記酵母菌体に対する自己消化最適温度にして自己消化させるものである請求項1〜6のいずれか1項記載の自己消化酵母エキスの製造方法。
- 前記自己消化を行った後、さらに、中性またはアルカリ性の酵素を1種類または2種類以上添加して酵素反応させ、酵母菌体をさらに分解せしめることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項記載の自己消化酵母エキスの製造方法。
- 菌体スラリーのpHを、添加する中性またはアルカリ性の酵素の最適pHに再調整してから、前記酵素を添加することを特徴とする請求項8記載の自己消化酵母エキスの製造方法。
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