JP2009050230A - 大麦シロップの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】得られるシロップの粘度が十分に低い、大麦を原料とする大麦シロップの製造方法、並びに当該製造方法により得られる大麦シロップを含む食品及び培地を提供すること。
【解決手段】α−アミラーゼ存在下、大麦又はその粉砕物を２０〜６５℃で分解する分解工程を備える、大麦シロップの製造方法。分解工程においては、β−グルカナーゼやプルラナーゼ、プロテアーゼ等の酵素を共存させてもよい。
【選択図】なし

Description

本発明は、大麦シロップの製造方法に関する。

従来、大麦等の穀類を主原料とするシロップ（水飴）は、みりん等の添加物や発泡酒の原料等として用いられていた。このようなシロップの製造方法としては、例えば、特許文献１記載の液化工程、糖化工程及びタンパク質分解工程を備える方法や、特許文献２記載の液化工程及び糖化工程を備える方法等が知られている。
特開２００６−２６２８３９号公報 特開２００５−３２３５５６号公報

しかしながら、特許文献１及び２に記載の方法をはじめとする従来のシロップの製造方法では、製造中にシロップの粘度が高くなり、得られるシロップの取り扱いが困難となるという問題があった。

そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、得られるシロップの粘度が十分に低い、大麦を原料とする大麦シロップの製造方法、並びに当該製造方法により得られる大麦シロップを含む食品及び培地を提供することを目的とする。

本発明は、α−アミラーゼ存在下、大麦又はその粉砕物を２０〜６５℃で分解する分解工程を備える、大麦シロップの製造方法を提供する。

かかる製造方法によれば、分解工程における温度を２０〜６５℃の範囲とし、且つα−アミラーゼを存在させることにより、β−グルカンの高分子量化を抑制し、得られるシロップの粘度を十分に低くすることができる。

さらに、従来の大麦シロップの製造方法では、液化工程において原料の大麦に含まれるβ−アミラーゼが失活するため、液化工程の後に新たにβ−アミラーゼを加えなければならなかった。これに対して、本発明の製造方法では、温度を２０〜６５℃の範囲としているため、大麦に含まれるβ−アミラーゼの活性が十分に保たれる。よって、新たにβ−アミラーゼ等の酵素を添加しなくとも、糖を生成させることができ、且つ従来よりも少ない工程数で大麦シロップを製造することができる。したがって、本発明の製造方法により、製造コストを下げ、生産効率を向上させることができる。

上記分解工程においては、でん粉中のα−１，６−グルコシド結合（枝分かれ部分）を加水分解し、さらに効率的に糖を生成させるために、プルラナーゼを共存させることが好ましい。本発明の製造方法では、温度を２０〜６５℃の範囲としているため、α−アミラーゼによる分解とプルラナーゼによる分解とを同時に行うことができる。よって、本発明の製造方法によれば、製造コストを下げ、生産効率を向上させることができる。

また、上記分解工程においては、原料の大麦由来のタンパク質を分解し、アミノ酸を生成させるために、プロテアーゼを共存させることが好ましい。本発明の製造方法では、温度を２０〜６５℃の範囲としているため、α−アミラーゼによる分解とプロテアーゼによる分解とを同時に行うことができ、製造コストを下げることが可能となる。

また、上記分解工程においては、大麦又はその粉砕物に含まれるβ−グルカンを分解し、得られるシロップの粘度をさらに低くさせるために、β−グルカナーゼを共存させることが好ましい。本発明の製造方法では、温度を２０〜６５℃の範囲としているため、α−アミラーゼによる分解とβ−グルカナーゼによる分解とを同時に行うことができる。よって、本発明の製造方法によれば、製造コストを下げ、生産効率を向上させることができる。

本発明は、上述の製造方法により得られる大麦シロップを含有する食品を提供する。上述の製造方法により得られる大麦シロップは、粘度が低いことから、幅広い種類の食品に好適に用いることができる。なお、「食品」としては、例えば、パン、ヨーグルト、チーズ、菓子、スナック類等の固形食材、味醂、酢、味噌、醤油、バター等の調味料、及び清涼飲料水、清酒、ビール、発泡酒、焼酎等の飲料が挙げられる。

また、本発明は、上述の製造方法により得られる大麦シロップを含有する培地を提供する。上述の製造方法により得られる大麦シロップは、発酵培地として用いることで、大麦中に含まれる機能性物質を活かした新たな発酵食品を製造することができる。

本発明によれば、得られるシロップの粘度が十分に低い、大麦を原料とする大麦シロップの製造方法、並びに当該製造方法により得られる大麦シロップを含む食品及び培地を提供することができる。さらに、本発明の製造方法によれば、製造コストを下げ、生産効率を向上させることができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。

本発明に係る製造方法の好ましい実施形態においては、まず、水中、α−アミラーゼ存在下、大麦又はその粉砕物を分解し、糖化液を得る（分解工程）。この分解工程においては、原料の大麦中のでん粉等の炭水化物が低分子糖類に分解される。

大麦としては、二条、六条、裸、皮等全ての種類の大麦を用いることができる。また、原料となる大麦としては、全粒、精麦粒、糠等大麦種子に由来する全ての組織、画分を用いることができる。

また、本発明では大麦を原料としてシロップを製造しているが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、小麦、オーツ麦、燕麦、ライ麦、米等の穀類を単独で又は大麦と組み合わせて原料として用いることもできる。

（α−アミラーゼ）
α−アミラーゼとしては、従来公知のものを用いることができ、例えば市販されているアミラーゼＡＤ「アマノ」１（天野エンザイム社製）、クライスターゼＴ１０Ｓ（大和化成株式会社製）、クライスターゼＹＣ１５Ｓ（大和化成株式会社製）等を用いることができる。このようなα−アミラーゼの添加量は、α−アミラーゼの活性等に合わせて適宜調整することができ、例えば、大麦又はその粉砕物の合計１００質量部に対して０．０１〜１質量部とすることができる。なお、α−アミラーゼとしては、β−グルカナーゼ活性が混在する酵素を用いることもできる。

（酵素剤）
さらに、分解工程においては、原料の大麦由来のβ−グルカンを分解し、さらに粘度を低くさせるために、β−グルカナーゼを共存させることが好ましい。β−グルカナーゼとしては、従来公知のものを用いることができる。β−グルカナーゼを共存させる場合のその添加量は、大麦又はその粉砕物の合計１００質量部に対して、０．０１〜１質量部であることが好ましい。

さらにまた、分解工程においては、原料の大麦由来のでん粉中のα−１，６−グルコシド結合（枝分かれ部分）を加水分解し、さらに効率的に糖を生成させるために、プルラナーゼを共存させることが好ましい。プルラナーゼとしては、従来公知のものを用いることができる。プルラナーゼを共存させる場合のその添加量は、大麦又はその粉砕物の合計１００質量部に対して、０．０１〜１質量部であることが好ましい。なお、プルラナーゼとしては、β−グルカナーゼ活性が混在する酵素を用いることもできる。

さらにまた、分解工程においては、原料の大麦由来のタンパク質を分解し、アミノ酸を生成させるために、プロテアーゼを共存させることが好ましい。プロテアーゼとしては、従来公知のものを用いることができる。プロテアーゼを共存させる場合のその添加量は、大麦又はその粉砕物の合計１００質量部に対して、０．０１〜１質量部であることが好ましい。本発明の製造方法により得られる大麦シロップは、ＧＡＢＡやグルタミン酸等のアミノ酸を多く含んでおり、種々の機能性食品や発酵培地等に好適に用いることができる。なお、プロテアーゼとしては、β−グルカナーゼ活性が混在する酵素を用いることもできる。

β−グルカナーゼ、プルラナーゼ及びプロテアーゼ等の酵素を共存させる場合の、これらの酵素を加える順番は特に限定されず、α−アミラーゼと同時に加えてもよく、α−アミラーゼを加える前又は後に加えてもよい。さらに、α−アミラーゼ、β−グルカナーゼ、プルラナーゼ及びプロテアーゼのうち少なくとも２種を混合し、その混合物を加えてもよい。

（分解工程）
分解工程において、大麦又はその粉砕物を分解する際の温度は、２０〜６５℃であり、４５〜６５℃であることが好ましく、５０〜６０℃であることがより好ましい。この温度が２０℃未満である場合には、原料の大麦中のでん粉等の炭水化物の分解が不十分である。また、この温度が２０℃以上である場合には、原料の大麦中のでん粉等の炭水化物が分解される。更に、この温度が６５℃以下である場合には、得られるシロップの粘度が低くなる。

また、分解工程における反応時間は、α−アミラーゼの活性や反応スケール等に合わせて適宜調整することができ、例えば、３０分〜２４時間とすることができる。

分解工程に供する大麦の濃度は、水に対して０．５〜８０質量％、また、２〜６０質量％であると好ましく、２．５〜４０質量％であるとより好ましい。

分解工程は、バッチ式でも連続式でもよい。バッチ式の場合、分解工程中、適宜撹拌するとよい。連続式の場合、事前に原料大麦と水とを混合し、ポンプで送液しながら所定の温度、滞留時間で加熱しながら分解させ糖化液を得る。

（分解後工程）
次に、上述の分解工程において得られる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く。さらに、残った可溶部をケイソウ土や活性炭等を助剤として濾過し、さらに精密濾過を行うことにより精製することにより、目的の大麦シロップが得られる。

（前処理工程）
なお、上述の製造方法は、分解工程の前に、大麦又はその粉砕物を２０〜４０℃で前処理する前処理工程を備えていてもよい。

かかる前処理工程においては、大麦又はその粉砕物を、例えば、２０〜４０℃の水中で３０分〜２４時間反応させる。これにより、大麦中の内生酵素を活性化させ、得られる大麦シロップ中のＧＡＢＡやグルタミン酸等のアミノ酸、たん白及びペプチド等の含有量を向上させることができる。

（大麦シロップ）
上述の製造方法により得られる大麦シロップは、ＧＡＢＡやグルタミン酸等のアミノ酸を含む。なお、大麦シロップに含まれるアミノ酸の種類及び含有量は、原料の大麦の種類や分解工程において用いる酵素の種類を適宜調整することにより、変えることができる。

また、得られた大麦シロップは、適宜処理して用途に適した状態とすることができる。このような処理としては、例えば、濃縮処理や殺菌・粉末化処理が挙げられる。特に、従来の製造方法により得られる粘度の高い大麦シロップを用いた場合には、殺菌・粉末化処理は困難である。本発明の製造方法により得られる大麦シロップによれば、このような殺菌・粉末化処理を容易に行うことができる。

（大麦シロップの利用）
上述の製造方法により得られる大麦シロップは、例えば、パン、ヨーグルト、チーズ、菓子、スナック類等の固形食材、味醂、酢、味噌、醤油、バター等の調味料、及び清涼飲料水、清酒、ビール、発泡酒、焼酎等の飲料等の食品に好適に用いることができる。

また、上述の製造方法により得られる大麦シロップは、発酵培地として用いることで、大麦の機能性物質を活かした新たな発酵食品を製造することができる。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものでない。

［大麦の粉砕物の調製］
ＣＤＣ Ｆｉｂａｒ（２００６年カナダ産）を全粒のままサイクロンミルで粉砕し、大麦シロップの原料とした。なお、この大麦の粉砕物５０ｇを、７５μｍメッシュ、１５０μｍメッシュ、３００μｍメッシュ、６００μｍメッシュ、１０００μｍメッシュ、２０００μｍメッシュの篩を設置した上に載せ、５分間篩にかけることにより、大麦の粉砕物の粒径測定を行った。得られた結果を図１に示す。また、この大麦の粉砕物について、ケルダール法により粗たん白率を測定したところ、その値は無水換算で１８．５％であった。

［酵素の準備］
α−アミラーゼとして、クライスターゼＹＣ１５Ｓ（商品名、大和化成株式会社製）を、プロテアーゼとして、プロテアーゼＳ「アマノ」Ｇ（商品名、天野エンザイム株式会社製）を、β−アミラーゼとして、東京化成工業株式会社製のβ−アミラーゼを、プルラナーゼとして、天野エンザイム株式会社製のプルラナーゼを、それぞれ準備した。以下の実施例では、これらの酵素２５ｍｇを、それぞれＨ_２Ｏ１０００μｌで溶解し、その溶液４０μｌを用いた。

（実施例１）
５０ｍｌファルコンチューブにＨ_２Ｏ４０ｍｌを入れ、Ｈ_２Ｏを５０℃にインキュベート（予熱）した。これに上述の大麦の粉砕物１．０ｇを入れ、α−アミラーゼを対大麦０．１％（ｗ／ｗ％）添加し、内温を５０℃に保ったエアーインキュベーター内シェーカーで４時間振とう分解した（分解工程）。その後、アイスバスで急冷し、８００ｒｐｍ１５分間遠心にかけ、上清を濾紙（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製）で濾過することにより、実施例１の大麦シロップを得た。

（実施例２）
上述のα−アミラーゼに加えて、プロテアーゼを添加したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２の大麦シロップを得た。

（実施例３）
インキュベート温度及びエアーインキュベーターの内温を５０℃から６０℃に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例３の大麦シロップを得た。

（実施例４）
インキュベート温度及びエアーインキュベーターの内温を５０℃から６０℃に変更し、且つ上述のα−アミラーゼに加えて、プロテアーゼを添加したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例４の大麦シロップを得た。

［大麦シロップの評価１］
実施例１〜４で得られた大麦シロップについて、粘度、濾過速度、β−グルカンの濃度、ＳＮ（Ｓｏｌｕｂｌｅ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ）、アミノ酸の濃度、及びＢｒｉｘを測定した。

（粘度の測定）
実施例１〜４で得られた大麦シロップについて、ウベローデ型粘度計を用い、原液サンプルもしくはＨ_２Ｏで希釈した原液サンプルの２０．００℃における粘度を測定した。その結果を表１に示す。

（濾過速度の評価）
上述の実施例１〜４における濾過に要した時間を測定した。濾過時間が１５分以内である場合を「Ａ」、１５〜３０分である場合を「Ｂ」、３０分を超える場合を「Ｃ」として評価した結果を表１に示す。

（β−グルカンの濃度の測定）
実施例１〜４で得られた大麦シロップを、それぞれＨ_２Ｏで７．５倍希釈した後に、０．４５μｍフィルターで濾過し、この濾過物について２０℃の測定室で、以下に示す装置を用いβ−グルカンの濃度を測定した。その結果を表１に示す。
高圧ポンプ２台：
Ｓｈｏｄｅｘ（昭和電工株式会社）ＤＳ−４（Ｈ_２Ｏ１．０ｍｌ／ｍｉｎ．）
ＨＩＴＡＣＨＩ Ｌ−６０００ Ｐｕｍｐ（反応液２．０ｍｌ／ｍｉｎ．）
オートサンプラー：
Ｎｏ．１：システムインスツルメンツ株式会社 オートサンプラ モデルＡＳ−０９
Ｎｏ．２：システムインスツルメンツ株式会社 オートサンプラ モデル３３
蛍光検出器：島津高速液体クロマトグラフ用分光蛍光検出器ＲＦ−１０ＡＸＬ（励起波長３６０ｎｍ蛍光波長４２０ｎｍ）
カラム恒温槽：Ｓｈｏｄｅｘ（昭和電工株式会社） ＯＶＥＮ ＡＯ−３０Ｃ
脱気装置：株式会社イーアールシー ＥＲＣ−３２１５
データ処理機：システムインスツルメンツ株式会社 Ｃｈｒｏｍａｔｏｃｏｒｄｅｒ２１
ミキシングコイル：内径０．５ｍｍ，空寸体積０．５ｍｌのテフロンチューブを径７ｃｍに丸巻き
ゲル濾過カラム：
Ｓｈｏｄｅｘ ＳＵＧＡＲ ＢＴ−６０３
カラムサイズ： ６φ×５０ｍｍ
カラム末端接続ネジ：オシネジ型，Ｎｏ．１０−３２ＵＮＦ
カラム材質： ＳＵＳ ３１６
充填剤： ポリヒドロキシメタクリレート
排除限界分子量： １×１０^５（プルラン）

（ＳＮの測定）
実施例１〜４で得られた大麦シロップの濾過液について、ケルダール法でＳＮを測定した。その結果を表１に示す。

（Ｂｒｉｘの測定）
実施例１〜４で得られた大麦シロップの濾過液について、ＡＴＡＧＯのＲＸ−５０００でＢｒｉｘを測定した。その結果を表１に示す。

（アミノ酸の濃度の測定）
実施例１〜４で得られた大麦シロップをＵｌｔｒａｃｅｌ ＹＭ−１０ Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ １０，０００ＭＷＣＯ（ＭＩＬＬＩＰＯＲＥ社製）で濾過し、濾過液をＨ_２Ｏで希釈した後のＡｃｃＱ・ＦＬＵＯＲ ＲＥＡＧＥＮＴ ＫＩＴ（Ｗａｔｅｒｓ社製）を使用し、ＡｃｃＱ・Ｔａｇ法で誘導体化させ，アミノ酸の濃度の測定を行った。得られた結果を表１に示す。なお、表中、「ｔｏｔａｌ ａ．ａ．」は、たん白構成アミノ酸のうち検出不可のトリプトファンを除いた全遊離アミノ酸を、「ＧＡＢＡ」はγ−アミノ酪酸を、「Ｇｌｕ」はグルタミン酸をそれぞれ示す。また、測定には以下の装置を用いた。
装置：２６９５セパレーションモジュール，カラムヒーター，２４７５マルチλ蛍光検出器，Ｅｍｐｏｗｅｒパーソナル
移動相Ａ：１６６ｍＭ酢酸ナトリウム，５．６ｍＭトリエチルアミン （ｐＨ ５．７）
移動相Ｂ：１６６ｍＭ酢酸ナトリウム，５．６ｍＭトリエチルアミン （ｐＨ ６．８）
移動相Ｃ：アセトニトリル
移動相Ｄ：Ｈ_２Ｏ
カラム：ＡｃｃＱ−Ｔａｇ Ａｍｉｎｏ Ａｃｉｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｃｏｌｕｍｎ（３．９×１５０ｍｍ）＋Ｓｅｎｔｒｙ Ｎｏｖａ Ｃ１８
カラム温度：３９℃
注入量：３９μＬ
検出：Ｅｘ ２５０ｎｍ Ｅｍ３９５ｎｍ ＧＡＩＮ１０

（実施例５）
５０ｍｌファルコンチューブにＨ_２Ｏ４０ｍｌを入れ、Ｈ_２Ｏを６０℃にインキュベート（予熱）した。これに上述の大麦の粉砕物１．０ｇを入れ、α−アミラーゼを対大麦０．１％（ｗ／ｗ％）添加し、内温を６０℃に保ったエアーインキュベーター内シェーカーで２４時間振とう分解した（分解工程）。その後、アイスバスで急冷し、８００ｒｐｍで１５分間遠心にかけ、上清を濾紙（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製）で濾過することにより、実施例５の大麦シロップを得た。

（実施例６）
上述のα−アミラーゼに加えて、β−アミラーゼを添加したこと以外は、実施例５と同様にして、実施例６の大麦シロップを得た。

（実施例７）
上述のα−アミラーゼに加えて、プルラナーゼを添加したこと以外は、実施例５と同様にして、実施例７の大麦シロップを得た。

（実施例８）
上述のα−アミラーゼに加えて、β−アミラーゼ及びプルラナーゼを添加したこと以外は、実施例５と同様にして、実施例８の大麦シロップを得た。

（実施例９）
上述のα−アミラーゼに加えて、β−アミラーゼ、プルラナーゼ及びプロテアーゼを添加したこと以外は、実施例５と同様にして、実施例９の大麦シロップを得た。

［大麦シロップの評価２］
実施例５〜９で得られた大麦シロップについて、β−グルカンの濃度、アミノ酸の濃度、Ｂｒｉｘ、及び糖濃度を測定した。なお、β−グルカンの濃度、アミノ酸の濃度、及びＢｒｉｘの測定については、上述の大麦シロップの評価１の場合と同様の方法により測定した。その結果を表２に示す。

（糖濃度の測定）
実施例５〜９で得られた大麦シロップの濾過液を１００℃１０分間熱処理した後アイスバスで急冷した。これを、１５０００ｒｐｍ、５℃で１５分間遠心にかけ、上清を０．１％安息香酸で希釈して糖濃度の測定に供した。その結果を表２に示す。なお、糖濃度の測定には以下の装置を用いた。
装置：ＤＩＯＮＥＸ ＤＸ−３００
移動相Ａ：０．１Ｍ 水酸化ナトリウム
移動相Ｂ：０．１Ｍ 水酸化ナトリウム、１Ｍ 酢酸ナトリウム
カラム：ＣａｒｂｏＰａｃ ＰＡ１
注入量：１５μｌ

（実施例１０）
５００ｍｌチューブにＨ_２Ｏ４００ｍｌを入れ、Ｈ_２Ｏを６０℃にインキュベート（予熱）した。これに上述の大麦の粉砕物５０ｇを入れ、α−アミラーゼ、β−アミラーゼ及びプルラナーゼをそれぞれ対大麦０．１％（ｗ／ｗ％）添加し、内温を６０℃に保ったエアーインキュベーター内シェーカーで２４時間振とう分解した（分解工程）。その後、アイスバスで急冷し、８００ｒｐｍで１５分間遠心にかけ、上清を濾紙（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製）で濾過することにより、実施例１０の大麦シロップを得た。

（比較例１）
５００ｍｌチューブにＨ_２Ｏ４００ｍｌを入れ、Ｈ_２Ｏを５５℃にインキュベート（予熱）した。これに上述の大麦の粉砕物５０ｇを入れ、α−アミラーゼを対大麦０．０５％（ｗ／ｗ％）添加し、内温を５５℃に保ったエアーインキュベーター内シェーカーで１時間振とうした。その後、１時間かけて９０℃に昇温し、更にα−アミラーゼを対大麦０．０５％（ｗ／ｗ％）添加し、１時間反応させて液化液を得た。次に、得られた液化液を６０℃まで冷却し、β−アミラーゼを対大麦０．１％（ｗ／ｗ％）添加し、６０℃で２４時間反応させて糖化液を得た。その後、プロテアーゼを対大麦０．１％（ｗ／ｗ％）添加して６０℃で２４時間反応させた。反応液を濾紙で濾過することにより比較例１の大麦シロップを得た。

［大麦シロップの評価３］
実施例１０及び比較例１で得られた大麦シロップについて、上述の大麦シロップの評価１の場合と同様の方法により、粘度、β−グルカンの濃度、ＳＮ及びＢｒｉｘを測定した。得られた結果を表３に示す。

大麦の粉砕物の粒径測定を行った結果を示す棒グラフである。

Claims (6)

1. α−アミラーゼ存在下、大麦又はその粉砕物を２０〜６５℃で分解する分解工程を備える、大麦シロップの製造方法。
2. 前記分解工程においてプルラナーゼを共存させる、請求項１記載の大麦シロップの製造方法。
3. 前記分解工程においてプロテアーゼを共存させる、請求項１又は２記載の大麦シロップの製造方法。
4. 前記分解工程においてβ−グルカナーゼを共存させる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の大麦シロップの製造方法。
5. 請求項１〜４記載の製造方法により得られる大麦シロップを含む食品。
6. 請求項１〜４記載の製造方法により得られる大麦シロップを含む培地。

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