JP2008278776A

JP2008278776A - ラクトビオン酸含有発酵乳の製造方法

Info

Publication number: JP2008278776A
Application number: JP2007124578A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Oe; 健一大江; Takashi Kimura; 隆木村; Hirobumi Nakano; 博文中野; Hiroshi Murakami; 洋村上; Taro Kiso; 太郎木曽; Takaaki Kiryu; 高明桐生
Original assignee: Unitika Ltd; Osaka City
Current assignee: Unitika Ltd; Osaka City
Priority date: 2007-05-09
Filing date: 2007-05-09
Publication date: 2008-11-20

Abstract

【課題】ミネラル吸収促進作用を有するラクトビオン酸を含んだラクトビオン酸含有発酵乳を簡便な方法により効率的に製造する。
【解決手段】乳に、乳酸菌（好ましくは、ラクトコッカス・ラクティス・サブスピーシーズ・クレモリス）及び／又は酵母と、酢酸菌（好ましくは、アセトバクター・オリエンタリス）とを接種し、並行複発酵又は単行複発酵させることにより、乳を乳酸発酵させると共に、乳に含まれるラクトースをラクトビオン酸に変換してラクトビオン酸含有発酵乳を得ることを特徴とするラクトビオン酸含有発酵乳の製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、ラクトビオン酸含有発酵乳の製造方法並びにこの製造方法により製造されるラクトビオン酸含有発酵乳及び飲食品に関するものである。

発酵乳は、乳に乳酸菌、酵母などのラクトース発酵性微生物を加えて発酵したものである。乳中のラクトースが乳酸発酵により乳酸となり、酸味、発酵臭などの風味が生成する。原料乳には、牛乳、水牛乳、山羊乳、羊乳、馬乳などが使われ、乳酸発酵によりできるヨーグルト、アシドフィラスミルク、サワーバターミルクなど、乳酸発酵とアルコール発酵を併用したケフィール、クミスなどがある。

発酵乳は、その特有の爽やかな呈味性はもとより、栄養学的に優れ、しかも、整腸作用、コレステロール低下作用、癌予防効果等の優れた生理作用も有することから重要な発酵食品の一つとなっている。また、発酵乳にすると、生乳よりも保存性が高まることから、世界各地に広まり、それぞれの地域に応じた様々なタイプの発酵乳が生まれ今日に至っている。そして、市販の発酵乳は、通常、ストレプトコッカス・サーモフィラス(Streptococcus thermophilus)、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)、ラクトバチルス・ブルガリカス（Lactobacillus bulgaricus) 等の乳酸菌が用いられているが、他にも発酵乳の種類に応じて多種多様な乳酸菌が使用されている。

ところで、成人のカルシウムの1日所要量は男女共に600mgと言われているが、平成１３年の厚生労働省国民栄養調査によれば、日本人のカルシウム摂取量はこの所要量を下回っているのが現状であり、カルシウム摂取の必要性が謳われている。しかしながら、日本人の平均的な食生活では所要量のカルシウムを摂取することは困難である。また、カルシウム以外にも亜鉛、鉄、マグネシウムなどのミネラルについても不足しがちであり、ミネラルの吸収性を高める食品に対して関心が高まっている。

一方、O-β-D-ガラクトピラノシル-(1→4)-D-グルコン酸の一般式で表わされる二糖類のラクトビオン酸は、乳に含まれる二糖であるラクトースの酸化物であり、ミネラル吸収促進作用を示すことが知られている（特許文献１）。しかしながら、ラクトビオン酸は医薬品に限定して利用されており、ラクトビオン酸を含有する飲食品は知られていなかった。
特許第３５０１２３７号公報

本発明は、簡便な方法によりラクトビオン酸を含有する発酵乳の製造方法を提供することを目的とするものでる。

本発明者らは、前記課題を解決する為に鋭意検討を行った結果、乳に乳酸菌及び／又は酵母と酢酸菌とを同時に、あるいは順次接種して複発酵させることによりラクトビオン酸含有発酵乳が生成することを見出し本発明に至った。

すなわち、本発明の第一は、乳に、乳酸菌及び／又は酵母と酢酸菌とを接種し発酵させることにより、乳を乳酸発酵させると共に、乳に含まれるラクトースをラクトビオン酸に変換してラクトビオン酸含有発酵乳を得ることを特徴とするラクトビオン酸含有発酵乳の製造方法を要旨とするものであり、好ましくは、前記の発酵が、並行複発酵又は単行複発酵であるものであり、また好ましくは、発酵を開始した後、乳にラクトースを添加しながら発酵を行う前記のラクトビオン酸含有発酵乳の製造方法である。

また、本発明の第二は、前記したいずれかの製造方法により製造されることを特徴とするラクトビオン酸含有発酵乳を要旨とするものである。

さらに、本発明の第三は、本発明の第二のラクトビオン酸含有発酵乳を含むことを特徴とする飲食品を要旨とするものである。

本発明によれば、簡便な方法により効率的にラクトビオン酸含有発酵乳を得ることができる。また発酵の方式として単行複発酵を行うことでラクトビオン酸含量や呈味性を任意に変えることが可能となる。すなわち、乳酸菌や酵母の種菌接種に先立ち、乳に酢酸菌や酵母を接種し、単行複発酵を行うことで、発酵乳中のラクトビオン酸含量を増大させることが可能となる。この場合、酢酸菌の生育促進のため糖類を添加することは発酵過程の促進に効果的である。この間乳中のラクトースを酢酸菌がラクトビオン酸に変換し、ラクトビオン酸含量が増大する。その後、適当な時期に乳酸菌の種菌を接種し発酵を進行させることで、ラクトビオン酸含量が増大した発酵乳が生成する。この際、乳酸菌や酵母の種菌の添加時に、ラクトースあるいは原料乳の添加、または火入れ（滅菌）の操作を行ってもよく、またそのまま発酵を続けてもよい。

また逆に、酢酸菌の種菌接種に先立ち、乳に乳酸菌や酵母を接種して発酵させ、その後酢酸菌を接種して単行複発酵を行うことで、発酵乳中のラクトビオン酸含量を増大させることも可能である。この場合は、乳酸菌や酵母の生産する乳酸を酢酸菌が資化し、酢酸菌の生育が促進されるとともにラクトビオン酸含量は増大し、酸味のまろやかな発酵乳とすることができる。

本発明のラクトビオン酸含有発酵乳を、カルシウムや鉄などのミネラルを含む飲食品を経口摂取する際に、予め、同時、あるいは摂取後に摂取することで、飲食品に由来するミネラルの吸収を促進することができる。則ち、充分なミネラルを吸収することが可能となり、骨粗鬆症や貧血に代表されるミネラルの欠乏による疾患の予防、発症を抑えることが可能となる。なお、ラクトビオン酸含有発酵乳自体に含まれるカルシウムもラクトビオン酸の存在により吸収が促進されるため、普通の乳中のカルシウムよりもその吸収効率は高くなる。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明に用いられる乳としては、飲料として供せられるものであれば特に限定されないが、入手の容易さから牛乳やヤギ乳が好適に用いられる。また、乳としては、生乳のみならず加工乳、脱脂乳やチーズを作る工程で副産物として生産される乳清（ホエー）も含まれる。これらのうち、生乳は脱脂粉乳が味質の点で好ましく、中でも生乳がより好ましい。上記のような乳中には通常、ラクトースが５質量％程度含有されているが、あらかじめラクトースを添加してラクトース含有量を多くしておいてもよい。この場合のラクトースの添加量としては、１〜２０質量％が適当である。なお、ラクトースは数回に分けて添加してもよい。

また、本発明においては必要に応じ、ショ糖、果糖、転化糖、ブドウ糖等の糖類、水、果肉、果汁、香料、酸味料等を上記した乳に味質の点で好ましい範囲で適宜加えてもよい。

本発明に用いられる乳酸菌としては、ラクトバチルス(Lactobacillus)属、ラクトコッカス(Lactococcus)属、テトラジェノコッカス(Tetragenococcus)属、ペディオコッカス(Pediococcus)属、ビフィドバクテリウム(Bifidobacterium)属及びストレプトマイセス属からなる群より選ばれた少なくとも一に属する乳酸菌があげられ、これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。これらのうち、ラクトバチルス・デルブルッキー・サブスピーシズ・ブルガリカス(Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus)、ラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)、ラクトコッカス・ラクティス・サブスピーシーズ・クレモリス(Lactococcus lactis subsp. cremoris)、ストレプトマイセス・サーモフィラス(Streptococcus thermophilus)等が好ましく、さらに、ラクトコッカス・ラクティス・サブスピーシーズ・クレモリス(Lactococcus lactis subsp. cremoris)が好ましい。

本発明に用いられる酵母としては、カンディダ(Candida)属，デバリオマイセス(Debaryomyces)属、サッカロマイセス属(Sacchromyces)及びクルイベロマイセス（Kluyveromyces)属からなる群より選ばれた少なくとも一に属する酵母があげられ、これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。これらのうち、カンディダ・ケフィール(Candida kefir)、カンディダ・シュードトロピカリス(Candida pseudotropicalis)、デバリオマイセス・ハンセンイ(Debaryomyces hansenii)、サッカロマイセス・サブスピーシズ・トルロプシス(Saccharomyces subsp. torulopsis)、クルイベロマイセス・ラクティス(Kluyveromyces lactis)等が好ましい。

本発明に用いられる酢酸菌としては、ラクトースを酸化してラクトビオン酸を生成することができるものであれば特に限定されないが、アセトバクター(Acetobacter)属、グルコノバクター(Gluconobacter)属、グルコノアセトバクター(Gluconacetobacter)属等に属する酢酸菌があげられ、ラクトース酸化活性の高いものが単独であるいは二種以上併せて用いられる。これらのうち、アセトバクター・オリエンタリス(Acetobacter orientalis)、アセトバクター・アセチ(Acetobacter aceti)、アセトバクター・オルレアネンシス(Acetobacter orleanensis)等が高いラクトース酸化活性を有し、発酵乳の風味が良いことから好適である。

本発明においては、上記したものを種菌として乳に添加することとなるが、これらの菌の組み合わせとして最も好ましいのは、乳酸菌として、ラクトコッカス・ラクティス・サブスピーシーズ・クレモリスであり、酢酸菌として、アセトバクター・オリエンタリスである組み合わせである。また、種菌に用いる乳酸菌や酵母と酢酸菌の菌数比は、両者の生育速度に勘案して適時定められる。例えば、ラクトコッカス・ラクティス・サブスピーシーズ・クレモリスと酢酸菌を採用した場合には、初期の生菌数の割合は、ラクトコッカス・ラクティス・サブスピーシーズ・クレモリス：酢酸菌＝１：１０００〜１００億：１の菌数比で共棲していると好ましく、より好ましくは１：１〜１０万：１の範囲である。このような菌数比で共棲していると、ラクトビオン酸が効率的にラクトースから発酵生産がされる。

なお、上記種菌は、通常の発酵乳のような活性状態にある菌であっても、凍結乾燥した菌であってもよい。特に、上記種菌が、凍結乾燥により粉末状となっているものは、衛生面，品質保持性，取り扱い性等の点で好ましい。なお、この粉末中には、脱脂粉乳等の培地成分が残ったまま含まれていてもよい。また、上記種菌粉末１ｇ中の乳酸菌の生菌数は１×１０⁷以上であると好ましく、酢酸菌の生菌数は１×１０³以上であると好ましい。

上記した種菌を準備するために培養を行う必要があり、乳酸菌及び／又は酵母、酢酸菌は従来の方法と同様にして培養することができる。培地としては微生物が通常資化しうる炭素源、窒素源、ビタミン、ミネラルなどの成分を適宜配合したものが用いられる。培養は、用いる菌株が生育可能である温度、ｐＨで行われるが、使用する菌株の最適培養条件で行うことが好ましい。培養方法としては静置培養、振とう培養、深部通気撹拌培養があげられる。培養温度は、２０〜３５℃が好適であり、培地のｐＨは塩酸、水酸化ナトリウム水溶液や炭酸カルシウムなどによりｐＨ５〜８に維持することが好ましい。このような条件で培養を行うと、培養から１０〜８０時間で十分な量の微生物が得られる。

乳に加えられた種菌中の酢酸菌及び／又は酵母は、乳に５質量％程度含まれるラクトースを酸化してラクトビオン酸を生成するが、この際、外気に接触する面積を出来るだけ広くするなどして通気を良くするなど好気的条件下で発酵することがラクトビオン酸の含量を高めるうえで望ましい。また、乳にラクトースを別途添加することによりラクトビオン酸含量をより高めた発酵乳を製造することができる。尚、ラクトビオン酸を生成せしめる為の発酵温度としては、４〜３５℃が好適である。

本発明のラクトビオン酸含有発酵乳の製造方法の一例を以下に示す。すなわち、乳酸菌及び／又は酵母、と酢酸菌の種菌粉末（約３ｇ）と、殺菌された培養ビンを準備し、この中に上記種菌粉末を入れる。さらに、新鮮な牛乳を準備し、上記培養ビンの中に、これを所定量（４００〜５００ｍｌ）加える。この際、培養ビンの中へは、先に牛乳を入れてから該種菌を加えてもよい。そして、これらの入った培養ビンに雑菌を遮断するための蓋をし（通気性は得られるよう蓋をする）、室温で１２時間以上、好ましくは２４〜８０時間よく静置することによりラクトビオン酸含有発酵乳を得ることができる。この方法によれば、乳酸菌及び／又は酵母と、酢酸菌は同時に働くこととなり、いわゆる並行複発酵が行われることとなる。

別の例としては、殺菌した培養ビン中に牛乳と乳酸菌及び／又は酵母の種菌粉末を入れて混合後、１５〜４０℃で、５〜２４時間静置培養し、その後さらに酢酸菌種菌を加えて混合し、１５〜３５℃で静置培養することで、ラクトビオン酸含有発酵乳を得ることが出来る。この場合は、培養に先立って、あるいは培養の途中で適時ラクトースの添加を行うことで、得られる発酵乳中のラクトビオン酸含量を効果的に増大させることが出来る。この方式では乳酸発酵をラクトビオン酸の生成に先立って行う単行複発酵が行われることとなる。

また逆に、殺菌した培養ビン中に牛乳と酢酸菌種菌粉末を入れて混合後、１５〜３５℃で、５〜２４時間静置培養し、さらに乳酸菌種菌を加えて混合し、１５〜３５℃で静置培養することで、ラクトビオン酸含有発酵乳を得ることが出来る。この方式はラクトビオン酸の生成の後に乳酸発酵が行われる単行複発酵が行われることとなる。この場合には、乳酸菌や酵母種菌の添加の前にラクトースあるいは原料乳の添加や、火入れ（滅菌）の処理を行うことも可能である。また、これらを行わず、培養を継続することも可能である。また、酢酸菌の添加に先立って、ラクトースあるいはその他糖類を添加することは発酵乳中のラクトビオン酸含有濃度の上昇に効果的である。

本発明の第二のラクトビオン酸含有発酵乳は、上述した製造方法により製造されるものであり、その中にラクトビオン酸を０．１〜１０質量％、好ましくは１〜１０質量％、より好ましくは５〜１０質量％含有しているものである。またラクトビオン酸含有発酵乳の形態としては、飲料に限定されるものではなく、これを各種加工したものも含むものである。

本発明の第三の飲食品は、本発明の第二のラクトビオン酸含有発酵乳を含むものであり、そのような飲食品としては、例えば、アイスキャンデー等の冷菓、プリン、ゼリー、シュークリーム、ケーキ等の生菓子、ラムネ、アメ、チョコレート、ビスケット等の菓子、チーズ、バター、パン、シチュー、ドレッシングやその他の飲食品あるいは健康食品があげられる。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
なお、実施例中ラクトビオン酸の定量は、高速液体クロマトグラフィー（HPLC）を用い以下の条件により行った。また、％は質量％を示す。
［HPLC分析条件］
カラムアサヒパックNH₂P-50 φ4.6mm×250mm（ショウデックス社製）
移動相アセトニトリル：40mMクエン酸−NaH₂PO₄緩衝液（PH5.0）＝60:40（体積比）
カラム温度：４０℃
流速：0.8mL／分
検出器：示差屈折計

実施例１
〔ラクトコッカス・ラクティス・サブスピーシーズ・クレモリスの培養〕
500mLの三角フラスコに、Lactobacilli MRS Broth（デフィコ社）100mLを入れ121℃で20分間殺菌した。そこに一白金耳のラクトコッカス・ラクティス・サブスピーシーズ・クレモリスNBRC3427株を植菌し30℃で2日間静置培養した。

〔酢酸菌の培養〕
500mLの三角フラスコに、グルコース0.5％、酵母エキス0.5％、ポリペプトン0.5％、硫酸マグネシウム0.1％（pH7.0)を含む培地100mLを入れ、121℃で20分間殺菌した。その試験管に一白金耳のアセトバクター・オリエンタリスNBRC16606株を植菌し30℃で1晩振とう培養（220rpm）した。

〔発酵乳種菌の調製〕
ラクトコッカス・ラクティス・サブスピーシーズ・クレモリスNBRC3427株の培養液（1.2×10⁹cells/ml）とアセトバクター・オリエンタリスNBRC16606株の培養液（1.2×10⁹cells/ml）の培養液を調製した。次に、ラクトコッカス・ラクティス・サブスピーシーズ・クレモリスNBRC3427株の培養液1mlとアセトバクター・オリエンタリスNBRC16606株の培養液1μlを混合して、細胞数比が1000:1の培養液を作製した。この培養液1mlを10%脱脂粉乳（シグマ社製）を含む上記培地100mlに添加し、凍結乾燥により粉末状にすることにより、粉末状の種菌を得た。この種菌粉末1グラム中には、ラクトコッカス・ラクティス・サブスピーシーズ・クレモリスNBRC3427とアセトバクター・オリエンタリスNBRC16606が生菌数でそれぞれ1.2×10⁸個、1.2×10⁵個含まれていた。

〔発酵乳の作製〕
殺菌された種菌培養ビン（円柱状、内口径×外径×高さ（mm）φ67×φ82×51、アズワン社製）を準備し、上記種菌粉末１ｇをこの中に入れ、さらに、殺菌済みの新鮮な牛乳（明治乳業社製）を準備し、上記種菌培養ビンの中に、上記牛乳100ｍｌを入れた。そして、これらの入った培養ビンに蓋をして閉め、よく振とうし、その後、室温で一昼夜放置し、発酵乳を作製した。その後、発酵乳を、冷蔵（４℃）環境下で７日間放置した。このようにして作製された発酵乳を経時的にサンプリングしラクトビオン酸含量を測定した。ラクトビオン酸含量の経時変化を図１に示した。

実施例２
ラクトコッカス・ラクティス・サブスピーシーズ・クレモリスNBRC3427株の培養液（1.2×10⁹cells/ml）とアセトバクター・オリエンタリスNBRC16606株の培養液（1.2×10⁹cells/ml）の培養液を調製した。次に、ラクトコッカス・ラクティス・サブスピーシーズ・クレモリスNBRC3427株の培養液1mlとアセトバクター・オリエンタリスNBRC16606株の培養液10μlを混合して、細胞数比が100:1の培養液を作製した。この培養液1mlを10%脱脂粉乳（シグマ社製）を含む上記培地100mlに添加し、凍結乾燥により粉末状にすることにより、粉末状の種菌を得た。この種菌粉末１グラム中には、ラクトコッカス・ラクティス・サブスピーシーズ・クレモリスNBRC3427とアセトバクター・オリエンタリスNBRC16606が生菌数でそれぞれ1.2×10⁸個、1.2×10⁶個含まれていた。この種菌を用い、実施例1と同様にして、発酵乳を作製した。

実施例３
ラクトコッカス・ラクティス・サブスピーシーズ・クレモリスNBRC3427株の培養液（1.2×10⁹cells/ml）とアセトバクター・オリエンタリスNBRC16606株の培養液（1.2×10⁹cells/ml）の培養液を調製した。次に、ラクトコッカス・ラクティス・サブスピーシーズ・クレモリスNBRC3427株の培養液1mlとアセトバクター・オリエンタリスNBRC16606株の培養液100μlを混合して、細胞数比が10:1の培養液を作製した。この培養液1.1mlを10%脱脂粉乳（シグマ社製）を含む上記培地100mlに添加し、凍結乾燥により粉末状にすることにより、粉末状の種菌を得た。この種菌粉末1グラム中には、ラクトコッカス・ラクティス・サブスピーシーズ・クレモリスNBRC3427とアセトバクター・オリエンタリスNBRC16606が生菌数でそれぞれ1.2×10⁸個、1.2×10⁷個含まれていた。この種菌を用い、実施例1と同様にして、発酵乳を作製した。

実施例４
ラクトコッカス・ラクティス・サブスピーシーズ・クレモリスNBRC3427株の培養液（1.2×10⁹cells/ml）とアセトバクター・オリエンタリスNBRC16606株の培養液（1.2×10⁹cells/ml）の培養液を調製した。次に、ラクトコッカス・ラクティス・サブスピーシーズ・クレモリスNBRC3427株の培養液1mlとアセトバクター・オリエンタリスNBRC16606株の培養液1mlを混合して、細胞数比が1:1の培養液を作製した。この培養液2mlを10%脱脂粉乳（シグマ社製）を含む上記培地100mlに添加し、凍結乾燥により粉末状にすることにより、粉末状の種菌を得た。この種菌粉末1グラム中には、ラクトコッカス・ラクティス・サブスピーシーズ・クレモリスNBRC3427とアセトバクター・オリエンタリスNBRC16606が生菌数でそれぞれ1.2×10⁸個、1.2×10⁸個含まれていた。この種菌を用い、実施例1と同様にして、発酵乳を作製した。

実施例５
牛乳100ｍｌにラクトースを事前に、別途10グラム添加する以外は実施例１と同様にして発酵乳を作製した。

実施例１〜５の発酵乳中のラクトビオン酸生成を経時的に測定した結果を示す図である。

Claims

乳に、乳酸菌及び／又は酵母と、酢酸菌とを接種し発酵させることにより、乳を乳酸発酵させると共に、乳に含まれるラクトースをラクトビオン酸に変換してラクトビオン酸含有発酵乳を得ることを特徴とするラクトビオン酸含有発酵乳の製造方法。
発酵が、並行複発酵である請求項１記載のラクトビオン酸含有発酵乳の製造方法。
発酵が、単行複発酵である請求項１記載のラクトビオン酸含有発酵乳の製造方法。
乳にラクトースを別途添加することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のラクトビオン酸含有発酵乳の製造方法。
請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法により製造されることを特徴とするラクトビオン酸含有発酵乳。
請求項５記載のラクトビオン酸含有発酵乳を含むことを特徴とする飲食品。