JP2013172695A

JP2013172695A - 改良型パン酵母及び該酵母を用いたパン類の製造方法

Info

Publication number: JP2013172695A
Application number: JP2012040521A
Authority: JP
Inventors: Yuji Oda; 有二小田; Masahiko Tamura; 雅彦田村; Dai Mikumo; 大三雲
Original assignee: Nippon Beet Sugar Manufacturing Co Ltd; Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine NUC
Current assignee: Nippon Beet Sugar Manufacturing Co Ltd; Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine NUC
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2013-09-05
Anticipated expiration: 2032-02-27
Also published as: JP5579209B2

Abstract

【課題】高品質なパン類を製造するために用いる、中種法、直捏法のいずれにおいても発酵力の高い野生酵母を親株とする改良型変異パン酵母、及び、当該酵母を用いたパン類の製造方法を提供する。
【解決手段】北海道十勝地方に自生するエゾヤマザクラのサクランボから分離した野生酵母ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅＡＫ４６株（ＮＩＴＥＰ−４８７）の変異株である改良型変異パン酵母を用いることで、中種法、直捏法のいずれにおいても十分な発酵力を示し、高品質のパン類を製造することができる。
【選択図】なし

Description

本発明は、高品質なパン類を製造するために用いる改良型パン酵母、及び、当該酵母を用いたパン類の製造方法等に関するものである。

パンには多くの種類があり、食パン、菓子パンやその他のパンを含めてパン類と総称されている。パン類の製法は多様であるが、消費量の最も多い食パンは中種法または直捏法で製造される。中種法は、まず小麦粉、水、パン酵母（イースト）で練り上げた中種生地を室温で４時間程度発酵させ、これに残りの小麦粉、水、砂糖、食塩、油脂などを加えて混捏した生地をさらに発酵後、焼成する。この方法は、製造工程が煩雑であるものの出来上がったパンは硬くなりにくいことから、自動化が進んだ大規模工場で広く採用されている。一方、直捏法は、すべての原料を一度に混捏したパン生地を発酵後、焼成する方法であり、作業時間が短いことから中小のベーカリーで普及している。

これらの製法で使用されるパン酵母はＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅに分類される生物種であり、重要な性質は、解糖経路で発生する炭酸ガスによって速やかにパン生地を膨張させる能力、すなわち高いパン生地発酵力である。

中種生地は原料として砂糖を添加しないため、中種生地において、酵母はパン生地中にわずかに存在する単糖類を発酵して１時間程度で消費し、その後の２〜３時間は小麦粉に含まれるβ−アミラーゼなどの作用によってデンプンから生成するマルトースを発酵する。このとき、酵母はマルトースパーミアーゼによってマルトースを細胞内に取り込み、α−グルコシダーゼによってグルコース２分子へと分解する。また、直捏法で製造したパン生地中において、酵母はスクロースを菌体外インベルターゼによってグルコースとフルクトースへと加水分解して消費し、中種生地と同様にデンプンからマルトースを発酵する。そのため、市販のパン酵母としては、中種法および直捏法のいずれ製法にも適用できるように、十分なマルトースパーミアーゼ活性、α−グルコシダーゼ活性及び高いスクロース代謝活性を兼ね備えた菌株が使用されている。

一方、自然界から分離された野生酵母Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅには、パンに好ましい風味が付与するような性質が見出される株が存在している。しかし、野生酵母は、マルトース発酵性を備えていても、スクロースやグルコースのように代謝されやすい糖が存在するとマルトースパーミアーゼ及びα−グルコシダーゼのマルトース代謝系酵素の発現が抑制されるという現象、いわゆるカタボライトリプレッション（異化代謝産物抑制）によってマルトースを発酵できなくなる。そのため、野生酵母のパン生地発酵力は市販パン酵母よりも著しく低いという問題点がある。したがって、市販パン酵母と同様の高いパン生地発酵力を備えている新たな野生酵母の開発が当業界において求められていた。

なお、これまでに、２−デオキシグルコースを含むマルトースを主要糖源とする最少培地において生育可能なＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅの２−デオキシグルコース耐性株の中から、グルコースとマルトースの両方を同時に発酵するカタボライトリプレッション解除株が見出されている（非特許文献１、２）。また、野生酵母とワイン酵母の細胞融合株から、糖無添加パン生地の発酵力が上昇した２−デオキシグルコース耐性株が分離されている（非特許文献３）。グルコースの構造アナログである２−デオキシグルコースは、グルコースと同様にカタボライトリプレッションを引き起こすが代謝されないのでマルトース代謝系酵素の発現を抑制する。そのため、２−デオキシグルコース耐性を付与することによって、カタボライトリプレッション解除株が取得できるものと考えられる。
しかし、高濃度の２−デオキシグルコース含有選択培地による耐性株取得には、強い変異条件により他の発酵特性を損ねる可能性があるという問題点があり、逆に、低濃度での選択では十分な能力の変異株は得られにくいという問題点がある。

また、中種法で高品質のパンをつくることができる野生酵母としては、北海道十勝地方に自生するエゾヤマザクラのサクランボから分離した酵母ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅＡＫ４６株がある（特許文献１）。しかし、この株も市販パン酵母よりパン生地発酵力が低いため、直捏法では十分に膨張したパンが得られないのが実情である。

特開２０１０−６８７３９号公報

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，６，１４９−１５６（１９９０）ＡｐｐｌｉｅｄＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙａｎｄＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，４２，５８１−５８６（１９９４）製パン用酵母「美の和酵母」の改良研究, 群馬県立産業技術センター研究報告（２００８）

本発明は、高品質なパン類を製造するために用いる、中種法、直捏法のいずれにおいても発酵力の高い野生酵母を親株とする改良型変異パン酵母、及び、当該酵母を用いたパン類の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明者らは鋭意研究の結果、北海道十勝地方に自生するエゾヤマザクラのサクランボから分離した野生酵母、ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅＡＫ４６株（ＮＩＴＥＰ−４８７）の変異株である改良型変異パン酵母を用いることで、中種法、直捏法のいずれにおいても高品質のパン類を製造することができることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明の実施形態は次のとおりである。
（１）ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅＡＫ４６株（ＮＩＴＥＰ−４８７）の変異株であって、糖無添加パン生地及び糖添加パン生地発酵力のいずれもが親株より高まっていること（及び他の発酵特性を維持していること）を特徴とする、改良型変異パン酵母。
（２）変異が、２−デオキシグルコース耐性の付与（特に、２−デオキシグルコースを高濃度で含有する選択培地による２−デオキシグルコース耐性の付与）であることを特徴とする、（１）に記載の改良型変異パン酵母。
（３）２−デオキシグルコース耐性を有する改良型変異パン酵母であるＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅＭＣＤ４株（ＮＩＴＥＰ−１１６５）。
（４）（１）〜（３）のいずれか１つに記載の改良型変異パン酵母を使用することを特徴とする、パン類の製造方法。
（５）直捏法によって製造することを特徴とする、（４）に記載のパン類の製造方法。
（６）ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅＡＫ４６株（ＮＩＴＥＰ−４８７）を親株とし、２−デオキシグルコースを０．０８〜０．１０％（好ましくは０．０８％）含有する選択培地を用いて２−デオキシグルコース耐性変異株を取得することを特徴とする、糖無添加パン生地及び糖添加パン生地発酵力のいずれもが親株より高まっている改良型変異パン酵母の育種方法。

本発明によれば、糖無添加パン生地及び糖添加パン生地のいずれのパン生地でも発酵力が高い改良型変異パン酵母が提供され、当該酵母を使用してパン類を製造することで、好ましい風味が付与され十分膨らんだ高品質のパン類（特に直捏法で製造される食パン）を得ることができる。

ＭＣＤ４株（丸印）、ＡＫ４６株（黒四角印）、ＨＰ２１６株（三角印）の中種生地発酵力（１０分当たりに発生する炭酸ガス量の変化）を示すグラフである。縦軸は炭酸ガス発生量（ｍｌ／１０分）、横軸は発酵時間（分）を示す。ＭＣＤ４株（丸印）、ＡＫ４６株（黒四角印）、ＨＰ２１６株（三角印）の直捏生地発酵力（１０分当たりに発生する炭酸ガス量の変化）を示すグラフである。縦軸は炭酸ガス発生量（ｍｌ／１０分）、横軸は発酵時間（分）を示す。

本発明の改良型変異パン酵母は、北海道十勝地方に自生するエゾヤマザクラのサクランボから分離した酵母ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅＡＫ４６株（ＮＩＴＥＰ−４８７）を親株として取得する。このＡＫ４６株は、好ましいフルーティーな香りと味のパン類を製造できるものであるが、市販パン酵母と比較するとパン生地発酵力（特に糖無添加の直捏生地発酵力）が弱い。
本発明の改良型変異パン酵母は、この親株から、糖無添加パン生地及び糖添加パン生地発酵力のいずれもが親株より高まり且つ他の発酵特性を維持する（発酵特性が変異により損なわれない）変異株選択方法により取得できる。

好適な方法としては、ＡＫ４６株を親株とし、２−デオキシグルコース含有選択培地により２−デオキシグルコース耐性変異株を取得する方法が例示される。なお、酵母の生育は２−デオキシグルコースによって阻害されるが、その最少阻害濃度は菌株によって異なり、ＡＫ４６株については０．０８％である。したがって選択培地としては、２−デオキシグルコースを０．０８〜０．１０重量％（好ましくは０．０８重量％）含有する選択培地を用いるのが好ましい。本発明の改良型変異パン酵母は、このような高濃度２−デオキシグルコース含有選択培地を用いて得た、糖無添加パン生地及び糖添加パン生地発酵力のいずれもが親株より高まり且つ他の発酵特性も維持した変異株であることが特徴である。

このようにして、ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅＡＫ４６株（ＮＩＴＥＰ−４８７）を親株として優良変異株がいくつか得られ、そのうち最も好適な発酵特性を有するものとしては、ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅＭＣＤ４株が例示される。このＭＣＤ４株の主な菌学的性質を例示すると、以下の通りである。

（ａ）ＹＭ寒天培地で２５℃、３日間培養したときの菌の形態
（１）栄養細胞の大きさ：３〜６μｍ×４〜７μｍ。
（２）栄養細胞の形状：球形または楕円形。
（３）増殖の形式：多極出芽する。
（４）コロニーの性状：淡褐色で、光沢がある。
（ｂ）胞子形成の有無
ＳＰＯ培地（酢酸カリウム１．０％、酵母エキス０．１％、グルコース０．０５％、寒天２．０％）上で２５℃、３〜５日培養すると１〜４個の球形の胞子を形成する。
（ｃ）生理学的・化学分類学的性質
（１）生育の範囲：２２〜３７℃で生育する。
（２）糖の発酵性
グルコース：＋
ガラクトース：＋
スクロース：＋
マルトース：＋
ラクトース：−
ラフィノース：＋
トレハロース：＋
イヌリン：−
（３）炭素源資化性
グルコース：＋
ガラクトース：＋
Ｌ−ソルボース：−
スクロース：＋
マルトース：＋
セロビオース：−
トレハロース：＋
ラクトース：−
メリビオース：−
ラフィノース：＋
メレジトース：−
イヌリン：−
可溶性デンプン：−
Ｄ−キシロース：−
Ｌ−アラビノース：−
Ｄ−アラビノース：−
Ｄ−リボース：−
Ｌ−ラムノース：−
エリスリトール：−
アドニトール：−
ズルシトール：−
Ｄ−マンニトール：−
Ｄ−ソルビトール：−
α−メチルグルコシド：−
サリシン：−
グルコン酸：−
乳酸：−
コハク酸：−
クエン酸：−
イノシトール：−
（４）その他の資化性および生育の特徴
硝酸カリウム：−
カダベリン：−
Ｌ−リジン：−
エチルアミン塩酸塩：−
５０％グルコース：−
ゼラチンの液化：−
アルブチンの分解：−
尿素の分解：−
有機酸生成：−
シクロヘキシイミド耐性（１００ｍｇ／ｌ）：−

なお、ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅＭＣＤ４株は、独立行政法人製品評価技術基盤機構・特許微生物寄託センター（〒２９２−０８１８日本国千葉県木更津市かずさ鎌足２−５−８）に、２０１１年（平成２３年）１１月２２日付けでＮＩＴＥＰ−１１６５として寄託されている。

また、得られた優良変異株は、選択培地と同程度の濃度の２−デオキシグルコースを含有する培地で数回（例えば２〜１０回）継代培養して固定化するのが好ましい。このようにして得た改良型変異パン酵母は、各種パン類製造方法に用いることで、発酵力が十分な高品質のパン類を得ることができる。特に、本発明のパン酵母は、糖無添加のパン類（直捏法で製造される食パン等）及び糖添加パン類の発酵・製造のいずれにおいても顕著な効果を発揮するのが特徴である。

以下、本発明の実施例について述べるが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想内においてこれらの様々な変形が可能である。

（改良型変異パン酵母の取得）
ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅＡＫ４６株を２００ｍｌ三角フラスコ中のＹＰＤ液体培地（酵母エキス１．０％、ポリペプトン２．０％、グルコース２．０％）１０ｍｌに接種して、３０℃、２４時間、１５０ｒｐｍで振盪培養した。この培養液４０ｍｌの菌体を遠心分離で回収し、滅菌水で２回洗浄後、滅菌水１０ｍｌに懸濁した。この菌体懸濁液０．１ｍｌをシャーレ（直径８ｃｍ）中の０．０８％の２−デオキシグルコースを含む最少マルトース寒天培地（マルトース２．０％、ＹｅａｓｔＮｉｔｒｏｇｅｎＢａｓｅｗｉｔｈｏｕｔＡｍｉｎｏＡｃｉｄｓ０．６７％、寒天２．０％）に塗布した。２枚の寒天培地を３０℃、１０日間培養後、出現した１個のコロニーを０．０９％の２−のデオキシグルコースを含む最少寒天培地上で単コロニー分離による純化を２回繰り返し、０．１０％の２−デオキシグルコースを含む最少寒天培地に生育させてＭＣＤ４株として保存した。

（糖無添加パン生地発酵力及び香気比較確認試験）
ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅＭＣＤ４株、ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅＡＫ４６株及び市販パン酵母から分離したＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅＨＰ２１６株の糖無添加パン生地発酵力及び香気について比較するため、以下の試験を実施した。

各菌株を５０ｍｌ三角フラスコのＹＰＤ培地（バクト酵母エキス１．０％、バクトペプトン２．０％、グルコース２．０％）１０ｍｌで３０℃、２４時間旋回振盪培養（１５０ｒｐｍ）し、そのうちの０．６ｍｌを３００ｍｌバッフル付き三角フラスコ中のＹＰＳ培地（バクト酵母エキス２．０％、バクトペプトン４．０％、ＫＨ_２ＰＯ_４０．２％、ＭｇＳＯ_４・７Ｈ_２Ｏ０．１％、ＮａＣｌ３．０％、アデカノールＬＧ−２９４０．０５％、スクロース２．０％）６０ｍｌに接種して３０℃、２４時間旋回振盪培養（１５０ｒｐｍ）した。ＹＰＳ培地は、後述する酵母菌体のパン生地発酵力を高めるための培地であり、スクロース及びその他の成分は別々に滅菌しておき、使用直前に混合した。培養後の菌体は遠心分離で回収し、蒸留水で２回洗浄してから乾燥させた吸収板の上に数分間置いて培養湿菌体を得た。培養菌体の固形分は約３０％になるが、一部を乾燥させて正確な数値を算出し、以下の実験では固形分３３％に換算した重量とした。

小麦粉（強力）１０ｇ、蒸留水５．５ｍｌ及び酵母菌体０．２ｇを含む懸濁液１．０ｍｌを１分間混捏した。調製した糖無添加パン生地は２．４ｃｍ×２０ｃｍの試験管に入れ、発生する炭酸ガス量を飽和食塩水中のメスシリンダーに導いて３０℃、２時間当たりに発生する炭酸ガス発生量をパン生地発酵力として測定した。

表１に示したように、ＭＣＤ４株の糖無添加パン生地発酵力は親株であるＡＫ４６株の１．６倍にまで上昇しており、ＨＰ２１６株よりも高かった。

（中種パン生地発酵力比較確認試験）
小麦粉（強力粉）１４０ｇ、実施例２と同様の方法で得たＭＣＤ４株、ＡＫ４６株、ＨＰ２１６株の各酵母培養菌体４．０ｇ、アスコルビン酸溶液１．０ｍｌ（６ｍｇ／ｍｌ）及び蒸留水８３ｍｌをピンミキサーで１３５ｒｐｍ、３分間混捏し、捏ね上げたときの温度が３０℃になるように中種生地を調製した。パン生地２０ｇを分割し、１０分当たりに発生する炭酸ガス量の変化をファーモグラフＩＩ（アトー株式会社製品）にて測定した。その結果、ＭＣＤ４株はＡＫ４６株及びＨＰ２１６株よりも炭酸ガスを素早く発生することが示された（図１）。

（中種法による食パン品質確認試験）
中種法で食パンを製造し、その品質について比較した。実施例３と同様に調製した中種生地を３０℃、４時間発酵させた後、これに小麦粉６０ｇ、ショ糖１０．０ｇ、食塩４．０ｇ、ショートニング１０．０ｇ及び蒸留水５０ｍｌを加えて１３５ｒｐｍでピンミキサーへの抵抗が最大になるまで混捏した。３０℃、２０分のフロアタイム後、パン生地を１００ｇづつ手で分割して丸めて３０℃、１５分のベンチタイムをとった。これをモルダーとシーターで成型し、３８℃、湿度８５％のホイロ発酵を５５分行ってから２００℃、２５分焼成した。これを室温で放冷後、重量と容積を測定して比容積（ｍｌ／ｇ）を算出した。

その結果を表２に示す。ＭＣＤ４株でつくったパンはＨＰ２１６株と同様にＡＫ４６株よりも大きな比容積を示した。また、ＭＣＤ４株とＨＰ２１６株で製造したパン比較すると、前者のほうが外観、香り、味がともに良好であり、好ましい品質を示した。

（直捏パン生地の発酵力比較確認試験）
小麦粉（強力粉）２００ｇ、ショ糖１０．０ｇ、食塩４．０ｇ、ショートニング１０ｇ、実施例２と同様の方法で得たＭＣＤ４株、ＡＫ４６株、ＨＰ２１６株の各酵母菌体４．０ｇ、アスコルビン酸溶液１．０ｍｌ（２０ｍｇ／ｍｌ）および蒸留水１３２ｍｌをピンミキサーで混捏し、捏ね上げたときの温度が３０℃になるように直捏生地を調製した。パン生地２０ｇを分割し、１０分当たりに発生する炭酸ガス量の変化をファーモグラフＩＩ（アトー株式会社製品）にて測定した。ＭＣＤ４株はＨＰ２１６株と同様にＡＫ４６株よりも炭酸ガスを素早く発生することが示された（図２）。

（直捏法による食パン品質確認試験）
直捏法で食パンを製造し、その品質について比較した。実施例４と同様に調製した直捏生地を１００ｇづつ手で分割して丸めて３０℃、２０分のベンチタイムをとった。これをモルダーとシーターで成型し、３８℃、湿度８５％のホイロ発酵を７０分行ってから２００℃、２５分焼成した。これを室温で放冷後、重量と容積を測定して比容積を算出した。

その結果を表３に示す。ＭＣＤ４株でつくったパンはＨＰ２１６株と同様にＡＫ４６株よりも大きな比容積を示した。また、ＭＣＤ４株とＨＰ２１６株で製造したパン比較すると、前者のほうが外観、香り、味がともに良好であり、好ましい品質を示した。

これらの結果から、ＭＣＤ４株は、非常に優れた製パン性を示すとともに、得られたパンも非常に優れた特徴を持っており、従来のパンに比べ品質が格段に向上することがわかる。

本発明を要約すれば、以下の通りである。

そして、北海道十勝地方に自生するエゾヤマザクラのサクランボから分離した野生酵母ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅＡＫ４６株（ＮＩＴＥＰ−４８７）の変異株である改良型変異パン酵母を用いることで、中種法、直捏法のいずれにおいても十分な発酵力を示し、高品質のパン類を製造することができる。

本発明において寄託された微生物の受託番号を下記に示す。
（１）ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅＡＫ４６株（ＮＩＴＥＰ−４８７）。
（２）ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅＭＣＤ４株（ＮＩＴＥＰ−１１６５）。

Claims

ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅＡＫ４６株（ＮＩＴＥＰ−４８７）の変異株であって、糖無添加パン生地及び糖添加パン生地発酵力のいずれもが親株より高まっていることを特徴とする、改良型変異パン酵母。
変異が、２−デオキシグルコース耐性の付与であることを特徴とする、請求項１に記載の改良型変異パン酵母。
改良型変異パン酵母であるＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅＭＣＤ４株（ＮＩＴＥＰ−１１６５）。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の改良型変異パン酵母を使用することを特徴とする、パン類の製造方法。
直捏法によって製造することを特徴とする、請求項４に記載のパン類の製造方法。
ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅＡＫ４６株（ＮＩＴＥＰ−４８７）を親株とし、２−デオキシグルコースを０．０８〜０．１０％含有する選択培地を用いて２−デオキシグルコース耐性変異株を取得することを特徴とする、糖無添加パン生地及び糖添加パン生地発酵力のいずれもが親株より高まっている改良型変異パン酵母の育種方法。