JP2006280274A - 食品の褐変防止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】還元糖とタンパク質とを含む食品に生じる褐色変化を防止する方法に於いて、殺菌や長期間保管によって視覚的に明瞭な色調変化が発生しないキシロオリゴ糖を含有する豆加工飲料を提供する。
【解決手段】豆加工飲料を酸性化処理することで、キシロオリゴ糖を添加しても殺菌や長期保管によって視覚的に明瞭な色調変化が発生しない。
【選択図】なし

Description

本発明は、食品の褐変を防止する方法に関する。より詳細には、還元糖とタンパク質とを含む食品に生じる褐色変化を防止する方法に関する。本発明は、キシロオリゴ糖を含む豆加工飲料の褐変を防止するのに有用である。

キシロオリゴ糖は、少量で有効なビフィズス菌増殖作用を発揮することができ、かつ耐酸性、耐熱性であり、分解しにくいという利点を有することが知られている（特許文献１）。キシロオリゴ糖は、他に、腸の機能改善（下痢予防）、虫歯予防、カルシウム、鉄の吸収促進による骨粗鬆症予防、コレステロール低下による肝臓保護、免疫強化による抵抗力向上などの種々の機能を有することが分かっており、様々な食品への添加が期待されている。

しかしながらキシロオリゴ糖は還元性を有する糖類であり、タンパク質を含む牛乳や豆加工飲料などに添加すると、加熱殺菌の際に、あるいは保存時に継時的に、アミノカルボニル反応を主とする褐変反応が起こり、液色が褐色に変化してくる。褐変が生じている飲料を飲用しても人体に悪影響を与えるものではないが、飲料として製造してから時間の経過とともに視覚的に明瞭に変化していくことから、品質が劣化したような印象を購入者に与える。したがって、牛乳や豆乳飲料等に添加するためには、褐変を防止する手段が望まれていた。特に豆乳系では、牛乳の場合よりも殺菌を充分に行う必要があると考えられてきており（特許文献２）、とりわけ褐変防止策が望まれていた。

褐変を抑制するための技術としては、褐変原因となる乳糖と乳蛋白を一定量以下まで除去するのが一般的である（例えば、特許文献３および４）。還元糖を添加した系で褐変を抑制する技術はこれまで提案されていないが、糖類の褐変抑制技術としては、アンモニウムみょうばんを添加することが提案されている。（特許文献５）。また、保温式自動販売機等を用いて加温状態で販売する際の褐変化と風味劣化とを防止するためには、トレハロースおよび水溶性多糖類を含有させ、かつペクチンを含有させないことが有効であるとの報告がある（特許文献６）。
特開昭６３−１１２９７９号公報（特許第２５４９６３８号） 特開昭６０−１２９２９号公報（特に、背景技術の項） 特開２０００−２７９１４２号公報 特開２０００−１３９３４３号公報 特開昭５９−１４０８３８号公報 特開平９−９４０６０号公報

本発明者らは、本発明は殺菌や長期保存によっても実質的な色調変化がなく、かつ有効量のキシロオリゴ糖を含有する豆加工飲料を提供するために鋭意研究した結果、本発明を完成した。

本発明は、還元糖および豆加工品を含む原材料混合物のｐＨを、加熱殺菌前に、原材料の一部または原材料混合物を発酵させること、および／または酸性液（好ましくは、酸味料および／または酸性果汁）を添加することにより、ｐＨ５．５以下とする、還元糖および豆加工品を含む食品の褐変防止方法を提供する。また、本発明は、還元糖および豆加工品を含む原材料混合物のｐＨを、５．５以下に調整する工程であって、このときｐＨの調整が、原材料の一部または原材料混合物を発酵させること、および／または酸性液（このましくは、酸味料および／または酸性果汁）を添加することによるものである工程；およびｐＨ調整物を加熱殺菌する工程を含む、褐変の防止された食品の製造方法を提供する。

褐変とは、一般に、食品が加工中や保存中に着色して褐色に変化することをいい、酵素的褐変と非酵素的褐変とに大別され、後者には糖類を単独で加熱した場合の褐色変化であるカラメル化、およびアミノ化合物とカルボニル化合物との間に起きる化学反応であるアミノカルボニル反応が含まれるが、本発明は、主としてアミノカルボニル反応に基づく褐色変化を防止しようとするものである。

本明細書でいう還元糖とは、特別な場合を除き、遊離またはヘミアセタール結合したアルデヒド基またはケトン基をもつ糖類をいい、例えば、オリゴ糖（例えば、キシロオリゴ糖、マルトオリゴ糖、フラクトオリゴ糖）、二糖類（例えば、マルトース、ラクトース）、単糖類（例えば、リボース、アラビノース、キシロース、リブロース、グルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトース）である。本発明は、還元糖の１種のみを用いる場合にも、２種以上を用いる場合にも適用することができる。食品に特別な機能を付与するとの観点からは、機能性の糖、例えば、オリゴ糖が選択され、また、食品に好ましい甘味を付与する（あるいは付与しない）という観点からは、適当な甘味度や甘みの質を有する糖類が選択される。

キシロオリゴ糖は、機能性（整腸作用、より詳細には、腸内細菌そうの改善、便性改善、腸内有害産物の抑制）、熱安定性、ｐＨ安定性、保存性、エネルギー値、甘味度（砂糖の約４０％）および味質（砂糖とほぼ同等の上品な甘味）の観点から、食品に添加したいものの一つであるが、本発明は、キシロオリゴ糖を食品に添加する場合にも適用できる。

本明細書でいう「キシロオリゴ糖」は、キシランを分解することによって得ることができる。キシランは分布の広い構造多糖のひとつで、β−１，４結合のキシロピラノース単位からなり、セルロースに似ているが分子量は低く３万（２００糖単位）を越えない。キシランの給源は、広く天然界から求められるが、とくにキシラン含有の高いコーンコブ・綿実粕や、産業副産物として大量に得られる麦芽粕や稲わらなどが適している。

キシランの分解は、酵素処理や爆砕処理などの物理処理またはそれらを組み合わせた処理が適している。酵素処理の場合、用いる酵素はアスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）属（例えばアスペルギルス・ニガー）、トリコデルマ（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ）属、フザリウム（Ｆｕｓａｒｉｕｍ）属、フミコーラ（Ｆｕｍｉｃｏｌａ）属などの微生物起源の酵素（キシラナーゼ）が用いられる。また、爆砕処理の温度・圧力の調整によって、種々のオリゴ糖を調整することができる。酵素処理・爆砕処理ともある程度重合度を変化させたものを得ることが可能であるが、とくに酵素処理の場合には、所定の重合度のオリゴ糖を得ることができる。

このようにして得られるキシロオリゴ糖は、五炭糖であるキシロースがβ−１，４結合で連結しているのが基本である。キシロビオース（重合度２：Ｘ_２）であれば、β−Ｄ−Ｘｙｌｏｐｙｒａｎｏｓｙｌ−（１→４）−Ｄ−Ｘｙｌｏｐｙｒａｎｏｓｅであり、キシロトリオース（重合度３：Ｘ_３）であればβ−Ｄ−Ｘｙｌｏｐｙｒａｎｏｓｙｌ−（１→４）−Ｄ−Ｘｙｌｏｐｙｒａｎｏｓｙｌ−（１→４）−Ｄ−Ｘｙｌｏｐｙｒａｎｏｓｅである。キシランの分解によって得られるサンプルの重合度は１〜１０の範囲にあるが、とくに酵素処理の場合は特定の重合度のキシロオリゴ糖を得ることができる。

キシロオリゴ糖をビフィズス菌増殖促進組成物として用いる場合には、大腸菌が資化しにくく、ビフィズス菌が資化しやすいオリゴ糖を多く含むことが好ましい。本発明においては、キシロースが２分子β−１，４結合したキシロビオース（Ｘ２）を主成分（好ましくは６９％以上含む）とすることが望まれる。キシロビオース単独でもよいが、産業上の利用の面では、キシロビオースを主成分とするキシロオリゴ糖を用いることが好ましく、そのようなキシロオリゴ糖は天然資源由来のキシランまたはヘミセルロースを物理的あるいは酵素的処理によって比較的容易に得ることができる。

本明細書でいう「豆加工品」とは、豆類を加工して得られた食品または食品原料一般をいう。豆類には、大豆（黄大豆、青大豆、黒大豆（黒豆、黒豆大豆ということもある。）を含む。）、小豆、いんげん豆、実えんどう（えんどう豆ということもある。青えんどうを含む。）、ささげ、そら豆が含まれ、また豆加工品には、豆（加熱処理、脱脂処理してもよい）から得られる豆加工乳が含まれる。本発明には、豆加工品の１種または２種以上を用いることができる。大豆を原料とした豆加工乳は通常、豆乳と称され、これには、生豆乳、豆乳（無調整豆乳ということもある）（大豆固形成分８％以上）、調整豆乳（大豆固形成分６％以上）、豆乳飲料（大豆固形成分 果汁入り２％、その他４％以上）、大豆飲料が含まれる。本発明には、いずれの豆乳も好適に用いることができる。また、大豆を原料とした呉汁（呉汁からおからを除いたものが豆乳である。）も含まれる。なお、本明細書においては、豆加工品のうち、豆乳を例として本発明を説明することがあるが、当業者であれば必要に応じて適当な改変を加えて、本発明を他の豆類を原料とする加工乳や豆乳以外の大豆加工品にも適用することができる。

本発明においては、加熱殺菌によるアミノカルボニル反応を抑制するため、還元糖および豆加工品を含む原材料の一部または原材料混合物のｐＨを、加熱殺菌前に、特定の酸性領域のｐＨに調整する。具体的には、５．５以下、好ましくはｐＨ４．７以下、より好ましくはｐＨ４．０以下、さらに好ましくはｐＨ３．８以下に調整する。「原材料の一部」とは、特定の原材料の１種である場合と、２種以上の混合物である場合とがある。

ｐＨ調整は、発酵可能な原材料の一部（例えば、豆乳の全部または一部）または原材料混合物（例えば、キシロオリゴ糖を添加した豆乳）を発酵させることにより実施することができる。

豆乳を発酵させる場合、乳製品の発酵に通常用いられている乳酸菌を使用することができる。乳酸発酵には、ラクトバチルス属、ビフィドバクテリウム属、ストレプトコッカス属、ラクトコッカス属、ロイコノストック属のいずれの属に属する乳酸菌でも好適に用いることができる。乳酸菌は、１種のみを用いても良く、２種以上を組み合わせて用いてもよい。豆乳の発酵方法は、良く知られており、当業者であれば、適切なスターターを用い、発酵温度、発酵時間を適宜設定することができる。発酵は、原材料液が所望のｐＨになるまで行うことができ、また所望のｐＨになる前に終了することができる。後者の場合は、後述するように酸性液を添加することにより所望のｐＨに調整することができる。

ｐＨ調整は、原材料の一部（例えば、豆乳の全部または一部）または原材料混合物（例えば、キシロオリゴ糖を添加した豆乳）に酸性液を添加することにより実施することができる。

酸性液を添加してｐＨ調整を行う場合、酸性液としては、レモン、オレンジ、グレープフルーツなどの酸性果汁、トマトなどの酸性野菜汁、クエン酸、リンゴ酸、グルコン酸、乳酸などの有機酸、リン酸などの無機酸を用いることができる。

所望のｐＨに調整されたか否かの判断は、当業者であれば、適切な装置を用いて行うことができる。
本発明においては、特定領域のｐＨに調整された後に殺菌工程を経る。ｐＨ調整により褐変反応が防止されているので、褐変反応を促進する可能性のある殺菌条件であっても、原材料に適した必要な殺菌を実施することができる。例えば、飲用乳（牛乳、部分脱脂乳、脱脂乳、加工乳、乳飲料などが含まれる）について用いられる、低温長時間法（ＬＴＬＴ：６３℃、３０分間）、高温短時間法（ＨＴＳＴ：７２℃、１５秒間）、超高温瞬間法（ＵＨＴ：１２０〜１４０℃、２秒間）（８５℃、５〜６分間の予備加熱をする間接法、または蒸気の直接注入もしくは殺菌対象物と蒸気粒子の混合による直接法でありうる）、完全殺菌法（オートクレーブ）（１１５℃、２０分）またはこれに類する条件を適用することができる。なお、本発明でいう「殺菌」には、便宜上、「滅菌」を含むものとする。

本発明でいう食品には、飲料が含まれる。
本発明の方法によって得られるキシロオリゴ糖を含む褐変の少ない豆加工飲料は新規なものである。従って、本発明は、また、還元糖および豆加工品を含む原材料混合物のｐＨを、５．５以下に調整する工程であって、このときｐＨの調整が、原材料の一部または原材料混合物を発酵させること、および／または酸性液（好ましくは、酸味料および／または酸性果汁）を添加することによるものである工程；およびｐＨ調整物を加熱殺菌する工程を含む製造方法により得られうる、褐変の少ない酸性豆加工食品（好ましくは飲料）を提供する。

本発明の酸性豆加工飲料は、そのまま飲料として摂取することができるが、さらに飲食品の原料として使用することができる。このような飲食品としては、例えばジュース、清涼飲料水、ドリンク剤、製菓、製パン類、加工食品、ヨーグルト、調味料等が挙げられる。
［好ましい実施態様］
還元糖としてキシロオリゴ糖を用い、豆加工品として豆乳または発酵豆乳を用いて飲料を製造する場合、それらの配合比は、キシロオリゴ糖の有効量（例えば、１日当たりに４ｇのキシロオリゴ糖を摂取することができるようにする。）、アミノカルボニル反応に影響を与える要因（例えば、キシロオリゴ糖の濃度、豆乳由来のタンパク質の濃度、両者の比が反応速度に影響を与えうることを考慮する。）、味の相互作用（例えば、望ましくない味（例えば、ｐＨを酸性に調整すると酸味が増すが、酸味を呈しすぎる場合のその酸味）について、キシロオリゴ糖や豆乳または発酵豆乳中の特定の成分の存在が、マスキング効果、抑制効果をもたらしうる。）、特定の成分の共存による相乗効果など考慮して、決定することができる。

１日に１〜３回飲用することにより、有効量のキシロオリゴ糖が摂取できるようにするには、例えば1回あたりに本発明の飲料を２００ｇ摂取する場合、最終製品１００ｇ当たりのキシロオリゴ糖含量は、例えば０．０７〜３．５ｇ、好ましくは０．１０〜２．５ｇ、より好ましくは０．１５〜２．０ｇ、さらに好ましくは０．２０〜１．２ｇ含まれるようにする。

キシロオリゴ糖と大豆由来のタンパク質との重量比は、大豆由来タンパク質１００部に対し、例えば、キシロオリゴ糖を１〜４００部、好ましくは２〜３００部、より好ましくは５〜２５０部、さらに好ましくは１０〜２００部とする。
＜配合例＞ 好ましい配合例とその成分を以下に示す。

製造手順
豆乳ｐＨ調整→原材料混合→殺菌（中性の場合は142℃4秒、酸性の場合は110℃30秒）→容器充填→→冷却→→保存

以下、本発明を実施例に基づいてより具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
＜実施例１＞
牛乳は森永乳業製「森永のおいしい牛乳」、豆乳はトーラク製「さらりさっぱり無調整豆乳」（大豆固形分９％以上。１００ｍｌ当たり、エネルギー５６ｋｃａｌ、タンパク質５．０ｇ、脂質３．９ｇ、炭水化物０．２ｇ、ナトリウム２５ｍｇ、コレステロール０ｍｇ、イソフラボン１８ｍｇ）、発酵豆乳は不二製油製「発酵豆乳」を用いた。キシロオリゴ糖はサントリー製「キシロオリゴ７０」（固形分７５±１％、固形分中キシロオリゴ糖含量７０％以上）を使用した。表３に示す処方（単位：ｇ）によって調合液を調整し、瓶に充填した後、８５℃、１２０分間の浸漬殺菌を実施して、色調の変化を比較した。

色調変化の評価は、ＺＥ２０００の色差計（日本電色工業株式会社）による色調測定（反射光）、および外観の褐変度合いの比較により行った。色調はＬ値（明るさ）、ａ値（赤っぽさ）、ｂ値（黄っぽさ）について測定した。外観の褐変度合いは目視により評価した。評価点１．０を未殺菌サンプルの色調評価点とし、５．０を上限とした。評価は、０．１点刻みで実施し、評価者は２名でその平均値を求めた。点数が高いほど、褐変していることを示す。

サンプル１〜３は豆乳（ｐＨ６．５）、サンプル４〜６は牛乳（ｐＨ６．５）、サンプル７〜９は乳酸によってｐＨを３．８に調整した酸性化豆乳、サンプル１０〜１２は発酵豆乳（ｐＨ４．０）を使用したサンプルである。また、サンプル１、４、７、１０は未殺菌、サンプル２、５、８、１１はキシロオリゴ糖無添加の殺菌処理品、サンプル３、６、９、１２はキシロオリゴ糖添加の殺菌処理品を示す。各サンプル１００ｇ当たりのキシロオリゴ糖量は、１．９８〜２．０２ｇ（計算値）であり、サンプル３の１００ｇ当たりのタンパク質量は、４．８１ｇ（計算値）、サンプル６の１００ｇ当たりのタンパク質量は、３．２７ｇ（牛乳１００ｍｌ当たりのタンパク質量を３．４ｇとした場合の計算値）である。結果を表３に示す。

キシロオリゴ糖を含有するサンプル３および６では、それぞれキシロオリゴ糖無添加のサンプル１および４に比べて明るさを示すＬ値が減少し、赤っぽさを示すａ値、黄っぽさを示すｂ値が増加した。外観評価点も３．０および５．０点を示し、キシロオリゴ糖を添加することによって褐変が進んでいる結果となった。

一方、乳酸によって酸性化した豆乳と発酵豆乳の場合は、キシロオリゴ糖を添加しても（サンプル９および１２）、サンプル３および６に比べて褐変の進行が抑制されていることがわかった。

なお、概観評価点１．０〜２．０は商品価値があり、２．１〜２．５はやや褐変しているが、商品価値があり、２．６〜５．０は商品価値がないと判断した。
＜実施例２＞
次に、ｐＨによるキシロオリゴ糖入り酸性化豆乳の褐変程度の違いを検討した。使用原料やサンプルの調整方法は実施例１と同じとした。サンプル７および９はｐＨ３．８、サンプル１３および１４はｐＨ４．７、サンプル１５および１６はｐＨ５．５である。結果を表４に示す。

乳酸を添加して酸性化した豆乳は、ｐＨが低い方（サンプル９）が、ｐＨが高いものよりも（サンプル１４および１６）、キシロオリゴ糖を添加した際の褐変が抑制されることがわかったが、ｐＨ５．５（サンプル１６）においても中性豆乳（サンプル３）に比べると褐変は抑制されていることがわかった。

Claims (6)

1. 還元糖および豆加工品を含む原材料混合物のｐＨを、加熱殺菌前に、原材料の一部または原材料混合物を発酵させること、および／または酸性液（好ましくは、酸味料および／または酸性果汁）を添加することにより、ｐＨ５．５以下とする、還元糖および豆加工品を含む食品の褐変防止方法。
2. 還元糖がキシロビオースを主成分とするキシロオリゴ糖（好ましくは、キシロビオースの組成率が６０〜９０％、より好ましくは６５〜７５％であるキシロオリゴ糖）である、請求項１に記載の方法。
3. 還元糖および豆加工品を含む原材料混合物のｐＨを、５．５以下に調整する工程であって、このときｐＨの調整が、原材料の一部または原材料混合物を発酵させること、および／または酸性液（このましくは、酸味料および／または酸性果汁）を添加することによるものである工程；および
   ｐＨ調整物を加熱殺菌する工程
   を含む、褐変の防止された食品の製造方法。
4. 還元糖がキシロビオースを主成分とするキシロオリゴ糖（好ましくは、キシロビオースの組成率が６０％以上９０％未満であるキシロオリゴ糖）である、請求項３に記載の方法。
5. ｐＨの調整が、原材料の一部または原材料混合物を、乳酸菌またはビフィドバクテリウム属細菌で発酵させることによる、請求項３または４に記載の方法。
6. 還元糖および豆加工品を含む原材料混合物のｐＨを、５．５以下に調整する工程であって、このときｐＨの調整が、原材料の一部または原材料混合物を発酵させること、および／または酸性液（このましくは、酸味料および／または酸性果汁）を添加することによるものである工程；および
   ｐＨ調整物を加熱殺菌する工程を含む製造方法により得られうる、褐変の少ない酸性豆加工飲料。