JP2007215495A - マルトトリオース高含有組成物及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Saccharomyces属の酵母であって、マルトトリオースよりグルコース及び/又はマルトースを優先的に資化しうる酵母の菌体を、優先資化上有効な糖濃度の澱粉糖化液に作用させること特徴とする、マルトトリオース高含有組成物の製造方法。本発明の方法により、マルトトリオースが65%以上であり、かつグルコース及びマルトースが合計15%以下である、マルトトリオース高含有組成物が得られる。
【選択図】 図2
Description
特許文献1は、酵素処理によるマルトトリオース高含有組成物を得る方法を開示する。詳細には、特殊な酵素を用いず、また分離装置を必要とせず、分離にともなう希釈によって生じる濃縮コストを要しない方法として、(1)澱粉の液化液に、α−アミラーゼ又はα−アミラーゼ及び枝切り酵素を作用させる一次糖化工程;(2)さらにβ−アミラーゼを作用させる二次糖化工程を含む、マルトトリオースを30%以上含有し、かつ四糖類以上のオリゴ糖が30%以下、グルコースが10%以下の糖組成の糖化液を得ることを特徴とする水飴の製造方法を開示する。
例えば、特許文献4は、サッカロマイセス属の酵母菌体を、炭素源としてマルトース及び/又はマルトトリオースを含む栄養培地にて好気的に培養し、該酵母菌体内にα−グルコシダーゼ活性を誘導蓄積せしめた後、これを固定化処理して得られる固定化酵母菌体を、オリゴ糖を含有する糖液に添加することにより糖液中のマルトトリオース以下の低分子オリゴ糖を資化せしめてマルトテトラオース以上のマルトオリゴ糖液を得る方法を開示する。
本発明は、マルトトリオースよりグルコース及び/又はマルトースを優先的に資化しうる酵母の菌体を、優先資化上有効な糖濃度の澱粉糖化液に作用させることを特徴とする、マルトトリオース高含有組成物の製造方法を提供する。
糖濃度は、必要に応じ、糖重量と糖液の重量又は容積とを基に、w/w%、w/v%で表すことができ、またBrix(可能性固形分の割合を、糖液の屈折率を基に表したもの(w/w%))で表すことができる。
本発明はまた、候補酵母菌株の菌体を、グルコース及び/又はマルトースを含み、かつマルトトリオースを含む糖液に一定時間作用させ、その間の単位時間毎の炭酸ガスの発生量を計測し、炭酸ガスの発生量が一旦低下した後に回復するか否かを判断し、炭酸ガスの発生量が一旦低下した後に回復する場合にその菌株を選択することを特徴とする、マルトトリオースよりもグルコース及び/又はマルトースを優先的に資化しうる酵母菌株のスクリーニング方法を提供する。
本発明はまた、マルトトリオースよりグルコース及び/又はマルトースを優先的に資化しうる酵母の菌体を、優先資化上有効な糖濃度の澱粉糖化液にグリセロール資化上有効な条件で作用させること特徴とする、マルトトリオース高含有組成物の製造方法を提供する。本発明者等の検討によると、酵母によるグルコース、マルトースの資化の際には、通常、グリセロールの副生が伴うが、得られるマルトトリオース高含有組成物に含まれるグリセロールの量を低減したい場合に、このような製造方法が特に有用である。
本発明の方法においては、グリセロールを資化しうる酵母のほか、グリセロールを副生しないか又はグリセロールの副生が少ない酵母を用いることもできる。
出願人が保有するSccharomyces cerevisiae又はSaccharomyces pastorianusの菌株13種から、本発明の用途に使用可能な酵母菌株の選抜を行った。菌株の選抜は、以下の方法による菌株の液発酵力試験培養を行い、培養開始後150分後の間に、ガス(CO2)発生量の急激な低下及びその後の回復が見られるか否かを指標に行った。すなわち、培養開始直後にG1及びG2の低分子を資化し尽くし、それらの枯渇による一時的なガス発生量の急激な低下が見られるが、その後細胞内の各種酵素の誘導によりG3以上の糖の資化が開始され、ガス発生量が回復するという性質の有無を利用し、選抜を行うというものである。
100ml容三角フラスコに液発酵基質15mlと適当な濃度(10%乃至20%)のイーストサスペンジョン5 mlを添加し、30℃で振とうしたときの炭酸ガス発生量を30分毎に測定した。なお、ガス発生量の測定には、発酵力試験装置 TIC-3S(高崎科学器械株式会社)を用いた。
次に、実施例1により選抜された菌株がG1及びG2のみを資化し、G3以上の糖を資化しないための、最適糖濃度の検討を行った。この方法は、酵母による澱粉糖化液中のG1、G2の資化に由来するガス発生量を予め理論値として計算しておき、実施例1と同様の培養を行った際、総ガス発生量が上記理論値と一致した場合に、G1、G2のみを資化していると推定できるという考えに基づく。言い換えると、上記理論値を超えたガス発生量が見られた場合には、G1、G2以外の糖をも資化していることとなる。なお、本実施例におけるG1、G2由来のガス発生量の理論値は、Fo(10) では125ml、Fo(20) では250ml、Fo(30) では375ml、Fo(40)では500mlである。なお、糖濃度がFo(40)以上になると、酵母にとって浸透圧ストレスがかかるために生育を阻害する要因となったり、液発酵基質の粘性が増すために反応液全体としての処理性が悪化したりするため、望ましくない。
次に、実施例1において選抜された#4を用い、実施例2において明らかとされた最適糖濃度であるFo(25)の条件において、澱粉糖化液の脱糖処理すなわちG1、G2の処理を行った。脱糖処理の条件を以下に記す。
仕込量:15L
反応温度:30℃
反応時間:24時間
通気流量:30L/min
攪拌速度:500rpm
糖濃度:25%(Fo(25))
脱糖処理前と処理後における澱粉糖化液の糖組成のグラフを、図3に示す。本実施例により、G3すなわちマルトトリオースを高濃度に含有し、更にG1、G2の含有率が1%程度まで抑制された澱粉糖化液を調製することができた。なお、糖組成の比は、クロマトグラムのエリア比より算出した(機器名:CK-04S、メーカー:三菱化学。以下の実施例において同じ)。
次に、実施例1において選抜された#13を用い、実施例2において明らかとされた最適糖濃度であるFo(40)の条件において、澱粉糖化液の脱糖処理すなわちG1、G2の処理を行った。脱糖処理の条件を以下に記す。
仕込量:15L
反応温度:30℃
反応時間:24時間
通気流量:30L/min
攪拌速度:500rpm
糖濃度:40%(Fo(40))
脱糖処理後における澱粉糖化液の糖組成のグラフを、図4に示す。この場合も上記(1)と同様、G3すなわちマルトトリオースを高濃度に含有し、更にG1、G2の含有率が1%程度まで抑制された澱粉糖化液を調製することができた。
イーストを利用した脱糖処理では、副産物としてグリセロールが生成される。グリセロールは精製除去することが困難であるため、グリセロール生成が少ない菌株、若しくはグリセロール資化能が高い菌株の選抜や脱糖処理条件の検索が必要となる。
小スケールによる予備的試験の結果、特に#4株(S. pastorianus)を用いて好気的に澱粉糖化液を処理することにより、G3資化を抑え、且つG1・G2並びにグリセロールを資化させることが可能となることが明らかとなった。処理条件を以下に示す。
実施例1の液発酵試験と同じ。使用菌株は#4株(S. pastorianus)
<好気的条件>
200ml容メスシリンダーを使用
仕込量:100mL
反応温度:30℃
通気流量:0.4L/min
なお、上記両条件ともにグリセロールを3g/L含有する糖液を基質とした。脱糖処理後のグリセロールの測定には、一般食品分析酵素法試薬 F-キット グリセロール(ロッシュ社製)を用いた。
(試験例2)
次に、上記#4株を用い、グリセロールの資化に最適な攪拌条件の検討を行った。処理条件を以下に記す。
仕込量:15L
反応温度:30℃
反応時間:24時間
通気流量:30L/min
攪拌速度:100、250、500、600rpm
糖濃度:25%(Fo(25))
上記試験の結果を以下の表2に記す。すなわち250〜600rpmの場合、特に望ましくは250〜500rpmにおいてグリセロールが効率的に資化されることが明らかとなった。なお、この場合のKla値をGassing out法(J. Ferm. Tech. 44(12), 1966, 881-889)により、測定した結果、Kla値が200から400であり、特に300rpmの場合にはKla値が300であることが明らかとなった。
Claims (13)
- マルトトリオースよりグルコース及び/又はマルトースを優先的に資化しうる酵母(好ましくはSaccharomyces属に属する菌株、より好ましくはSccharomyces cerevisiae又はSaccharomyces pastorianusの菌株)の菌体を、優先資化上有効な糖濃度の澱粉糖化液に作用させること特徴とする、マルトトリオース高含有組成物の製造方法。
- グルコース及びマルトースの合計が15%以下(好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下、さらに好ましくは2%以下)であるマルトトリオース高含有組成物を製造するものである、請求項1に記載の製造方法。
- マルトトリオース高含有組成物が、マルトトリオースが65%以上(好ましくは67%以上、より好ましくは69%以上)である、請求項2に記載の製造方法。
- 優先資化上有効な糖濃度が、マルトトリオースが資化されずにグルコース及びマルトースのみが資化されうる糖濃度(好ましくは、澱粉糖化液の一定量に酵母菌体を充分に作用させた場合の炭酸ガスの総発生量の測定値が、グルコース及びマルトースのみの資化に由来する炭酸ガスの発生量の理論値と同じとなりうる糖濃度)である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 候補酵母菌株の菌体を、グルコース及び/又はマルトースを含み、かつマルトトリオースを含む糖液に一定時間作用させ、その間の単位時間毎の炭酸ガスの発生量を計測し、炭酸ガスの発生量が一旦低下した後に回復するか否かを判断し、炭酸ガスの発生量が一旦低下した後に回復する場合にその菌株を選択することを特徴とする、マルトトリオースよりもグルコース及び/又はマルトースを優先的に資化しうる酵母菌株のスクリーニング方法。
- マルトトリオースが65%以上であり、かつグルコース及びマルトースが合計15%以下(好ましくは、マルトトリオースが69%以上であり、かつグルコース及びマルトースが合計2%以下)である、マルトトリオース高含有組成物。
- マルトトリオースよりグルコース及び/又はマルトースを優先的に資化しうる酵母(好ましくはSaccharomyces属に属する菌株、より好ましくはSccharomyces cerevisiae又はSaccharomyces pastorianusの菌株)の菌体を、優先資化上有効な糖濃度の澱粉糖化液に作用させて得られる、請求項6に記載のマルトトリオース高含有組成物。
- マルトトリオースよりグルコース及び/又はマルトースを優先的に資化しうる酵母(好ましくはSaccharomyces属に属する菌株、より好ましくはSccharomyces cerevisiae又はSaccharomyces pastorianusの菌株)の菌体を、優先資化上有効な糖濃度の澱粉糖化液にグリセロール資化上有効な条件で作用させること特徴とする、マルトトリオース高含有組成物の製造方法。
- グルコース及びマルトースの合計がグルコース及びマルトースの合計が15%以下(好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下、さらに好ましくは2%以下)であるマルトトリオース高含有組成物を製造するものである、請求項8に記載の製造方法。
- マルトトリオース高含有組成物が、マルトトリオースが63%以上(好ましくは65%以上、より好ましくは68%以上)である、請求項9に記載の製造方法。
- 優先資化上有効な糖濃度が、マルトトリオースが資化されずにグルコース及びマルトースのみが資化されうる糖濃度(好ましくは、澱粉糖化液の一定量に酵母菌体を充分に作用させた場合の炭酸ガスの総発生量の測定値が、グルコース及びマルトースのみの資化に由来する炭酸ガスの発生量の理論値と同じとなりうる糖濃度である)であり、グリセロール資化上有効な条件が、好気的条件である、請求項8〜10のいずれか1項に記載の方法。
- マルトトリオースが63%以上であり、グルコース及びマルトースが合計3%以下であり、かつグリセロールが2%以下(好ましくは、マルトトリオースが63%以上であり、グルコース及びマルトースが合計3%以下であり、かつグリセロールが1%以下、さらに好ましくはマルトトリオースが68%以上であり、グルコース及びマルトースが合計2%以下であり、かつグリセロールが0.5%以下)である、マルトトリオース高含有組成物。
- マルトトリオースよりグルコース及び/又はマルトースを優先的に資化しうる酵母(好ましくはSaccharomyces属に属する菌株、より好ましくはSccharomyces cerevisiae又はSaccharomyces pastorianusの菌株)の菌体を、優先資化上有効な糖濃度の澱粉糖化液にグリセロール資化上有効な条件で作用させて得られる、請求項12に記載のマルトトリオース高含有組成物。
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