JP2014161237A - ビフィズス菌入り濃縮発酵乳およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ビフィズス菌を含む濃縮発酵乳を製造する方法であって、乳原料を含む殺菌調乳液に乳酸菌を添加して発酵させる発酵工程と、前記発酵により得られた発酵物を加熱処理する加熱処理工程と、前記加熱処理後の発酵物を濃縮する濃縮工程を有し、前記加熱処理工程の条件を、加熱温度53〜65℃、加熱時間1分間以上、該加熱処理後の乳酸菌数が1×107CFU/ml以上、かつ該加熱処理後に45℃で4時間保温する保温試験を行ったときのpHが、該加熱処理を行わずに該保温試験を行ったときのpHよりも高くなる条件とし、前記加熱処理工程の後、前記濃縮工程の前に、前記加熱処理後の発酵物にビフィズス菌を添加することを特徴とする、ビフィズス菌入り濃縮発酵乳の製造方法。
【選択図】図1
Description
特に濃縮発酵乳は、乳原料のみで製造した場合でも際立った濃厚な食感と、良好な風味が得られ、高濃度のタンパク質を含むことで栄養価も高いことから注目されている。
このように発酵物を加熱処理してから限外濾過(UF)を行うことによって濾過流束を大きくできる。
しかしながら本発明者等は、ビフィズス菌を含有する濃縮発酵乳を従来の方法を用いて製造しようとすると下記のような問題が生じる場合があることを知見した。
例えば、特許文献1に記載されている方法を用いて、スターターにビフィズス菌を含有させて発酵させた後に、膜処理して濃縮すると、製造直後のビフィズス菌の生菌数は高くても、保存中に該生菌数が低下しやすい。
さらに、非特許文献1に記載されている手法を採用して、スターターにビフィズス菌を含有させて発酵させた後に、加熱処理して濃縮すると、製造直後のビフィズス菌の生菌数が低くなってしまう。
ビフィズス菌を含む濃縮発酵乳を製造する方法であって、乳原料を含む殺菌調乳液に乳酸菌スターターを添加して発酵させる発酵工程と、前記発酵により得られた発酵物を加熱処理する加熱処理工程と、前記加熱処理後の発酵物を濃縮する濃縮工程を有し、
前記加熱処理工程の条件を、加熱温度53〜65℃、加熱時間1分間以上、該加熱処理後の乳酸菌数が1×107CFU/ml以上、かつ該加熱処理後に45℃で4時間保温する保温試験を行ったときのpHが、該加熱処理を行わずに該保温試験を行ったときのpHよりも高くなる条件とし、前記加熱処理工程の後、前記濃縮工程の前に、前記加熱処理後の発酵物にビフィズス菌を添加することを特徴とする。
前記濃縮工程において、遠心分離法または膜分離法を用いて濃縮を行うことが好ましい。
前記ビフィズス菌入り濃縮発酵乳を、製造後10℃で14日間保存したときの、ビフィズス菌数が1×106CFU/ml以上であることが好ましい。
前記ビフィズス菌が、ビフィドバクテリウム・ロンガム ATCC BAA−999株であることが好ましい。
本発明は、本発明の製造方法で得られるビフィズス菌入り濃縮発酵乳を提供する。
「乳及び乳製品の成分規格等に関する省令」(乳等省令と略す)において、発酵乳とは「乳又はこれと同等以上の無脂乳固形分を含む乳等を乳酸菌又は酵母で発酵させ、糊状又は液状にしたもの又はこれらを凍結したもの」と定義されており、その成分規格は、無脂乳固形分8%以上、乳酸菌数又は酵母数(1ml当り)1,000万(1×107、1.00E+07と表記することもある。)以上、大腸菌群陰性と定められている。乳酸菌数の単位はCFU(colony forming unit;コロニー形成単位)である。
発酵乳に含まれる乳酸菌数(生菌数)の測定方法は、乳等省令の別表に規定されていて、BCP(brom−cresol purple)を含んだ標準寒天培地(plate count agar)で通常の混釈培養を35〜37℃で72時間行い、黄変するコロニーを数えることによって測定される。
乳原料は乳由来の原料であり、発酵乳の製造において用いられる公知の乳原料を用いることができる。例えば生乳、牛乳、水牛乳、やぎ乳、羊乳、馬乳、濃縮乳、脱脂濃縮乳、脱脂粉乳、クリーム、バター、乳清蛋白質濃縮物(WPC)、乳清蛋白質分離物(WPI)、乳蛋白質濃縮物(MPC)、ミセラカゼインアイソレート(MCI)、ミルクプロテインアイソレート(MPI)等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
殺菌調乳液は、これに乳酸菌を作用させて発酵させるものであり、乳原料および必要に応じて水を含む。これら以外のその他の成分を含んでもよい。水以外の成分が乳原料のみであってもよい。
その他の成分として、例えば、砂糖、オリゴ糖等の糖類、植物性脂肪、安定剤、香料、甘味料等、発酵乳の製造において添加される公知の成分を適宜含有させることができる。安定剤として、例えば寒天、ゼラチン、及びペクチン等が挙げられる。
殺菌調乳液における全固形分(水分以外の成分の合計)の含有量は6〜24質量%が好ましく、8〜22質量%がより好ましい。
殺菌調乳液における無脂乳固形分の含有量は6〜16質量%が好ましく、8〜14質量%がより好ましい。該無脂乳固形分の含有量が上記範囲の下限値以上であると濃縮に適した発酵物が得られやすく、上限値以下であると風味の良い濃縮発酵乳が得られやすい。
図1に本発明のビフィズス菌入り濃縮発酵乳の一実施形態の工程図を示す。
<殺菌調乳液の調製>
まず、乳原料、および必要に応じた水、その他の成分等を混合し、好ましくは均質化処理を行い、加熱殺菌処理する。均質化処理および加熱殺菌処理は常法により行うことができる。
加熱殺菌処理は、例えば、プレート式殺菌機、チューブラー式殺菌機、直接加熱式殺菌機、ジャケット付きタンク等の加熱殺菌装置を用いて行うことができる。殺菌条件は、85〜95℃で5〜15分間が好ましい。
加熱殺菌後に、タンク等に保存する場合10℃以下に冷却することが好ましい。
殺菌調乳液に乳酸菌スターターを添加(接種)し、所定の発酵温度に保持して発酵させ、発酵物を得る。発酵によりカードが形成される。
乳酸菌スターターとしては、例えば、ラクトバチルス・ブルガリクス(L.bulgaricus)、ラクトコッカス・ラクチス(L.lactis)、ストレプトコッカス・サーモフィラス(S.thermophilus)等のヨーグルト製造に通常用いられている乳酸菌を用いることができる。
上記に例示した乳酸菌スターターを用いる場合の発酵温度は37〜40℃が好ましい。乳酸菌を添加(接種)する前に、予め殺菌調乳液の温度を発酵温度に調整しておくことが好ましい。
乳酸菌スターターの添加量は、殺菌調乳液に対する乳酸菌数が1×105〜1×1010CFU/mlが好ましく、1×106〜1×109CFU/mlがより好ましい。
乳酸菌による発酵においては酸が生成されるため、発酵が開始された後の殺菌調乳液のpHは経時的に低下する。発酵時間は、該殺菌調乳液のpHが4.6〜4.8に到達する時間に設定することが好ましい。発酵工程における到達pHが前記の範囲であると、組織がなめらかで良好なカードが形成されやすい。
pHが目標の値に達したら、形成されたカードを撹拌により破砕し、10℃以下に冷却して発酵物を得る。
10℃以下に冷却することにより、乳酸菌の活性を低下させて酸の生成を抑制することができる。カードの破砕は冷却中に行ってもよく、冷却後に行ってもよい。
具体的には、例えばタンク内で発酵を行い、タンク内に形成されたカードを、撹拌しながら冷却し、または冷却後に撹拌して破砕する。撹拌は公知の方法で行うことができる。
このようにカードの破砕を行うと撹拌型発酵乳が得られる。
次いで、発酵工程で得られた発酵物を加熱処理して加熱後発酵物(加熱処理後の発酵物)を得る。発酵物を適度に加熱することにより、加熱後発酵物中の乳酸菌による酸の生成を抑えることができる。これによって、その後の製造工程中および/またはビフィズス菌入り濃縮発酵乳の保存中のpHの低下を抑えることができ、その結果、ビフィズス菌の生残性を向上させることができる。
また発酵物を加熱することにより、カードとホエーの分離を生じさせて、濃縮効率を向上させることができる。
一方、加熱温度が高すぎると、加熱処理によって乳酸菌の生菌数が大きく低下するため、加熱温度は65℃以下が好ましい。乳等省令で規定されている、乳酸菌数が1×107CFU/ml以上を満たすビフィズス菌入り濃縮発酵乳を得るためには、加熱後発酵物中における乳酸菌数が1×107CFU/ml以上であることが好ましい。加熱処理工程における加熱温度が65℃を超えると、加熱後発酵物中における乳酸菌数が1×107CFU/mlを下回ってしまう。
加熱処理工程における加熱時間は1分間以上が好ましい。53〜65℃の温度で1分間以上加熱処理を行うと、濃縮前にホエーを分離させて濃縮効率を向上させる効果が充分に得られやすい。加熱温度が高いほど、または加熱時間が長いほど、分離するホエーの量が多くなる。
かかる加熱後発酵物中の乳酸菌による酸の生成量は、該加熱後発酵物が10℃程度の低温で保存された場合よりも、その後の工程で加温された場合の方が多くなる。例えば、膜処理法で濃縮を行う場合の温度条件を想定して、加熱処理後に45℃で4時間保温する保温試験を行ったときのpH(45℃)が、該加熱処理を行わずに同じ保温試験を行ったときのpH(45℃)よりも高くなる条件が好ましく、0.02以上高くなる条件がより好ましく、0.03以上高くなる条件がさらに好ましい。
また、加熱処理後に45℃で4時間保温する保温試験を行ったときのpH(45℃)が4.10〜4.46となるように、加熱処理工程の条件を設定することが好ましい。該保温試験後のpHが上記の範囲内であれば、加熱後発酵物にビフィズス菌を添加して濃縮して得られるビフィズス菌入り濃縮発酵乳における、良好なビフィズス菌の生残性が得られやすい。
所定の条件で加熱処理した後は、濃縮工程における被濃縮物の温度にまで冷却することが好ましい。
次いで、加熱処理工程で得られた加熱後発酵物に、ビフィズス菌を添加する。
ビフィズス菌の中でも、ビフィドバクテリウム・ロンガム(Bifidobacterium longum)を用いることが好ましい。ビフィドバクテリウム・ロンガムは、発酵乳によく用いられているビフィズス菌の一つであり、また免疫力の向上という点で注目されている。またビフィドバクテリウム・ロンガムは、他のビフィズス菌に比べて熱や酸による影響を受けやすく、濃縮発酵乳中での良好な生残性を得ることが難しいため、本発明を適用することによる効果が大きい。
ビフィドバクテリウム・ロンガムを添加する際の加熱後発酵物の温度は10〜50℃が好ましく、10〜45℃がより好ましい。該加熱後発酵物の温度が上記の上限値以下であるとビフィズス菌の生残性が良好である。
ビフィドバクテリウム・ロンガムの添加量は、加熱後発酵物に対して1×107〜1×1011CFU/mlが好ましく、1×108〜1×1010CFU/mlがより好ましい。
加熱後発酵物にビフィズス菌を添加した後、濃縮を行う。濃縮工程は公知の濃縮方法を適宜用いて行うことができる。例えば遠心分離法または膜分離法を用いることができる。
濃縮前の質量を、濃縮後の質量で除した値で表される濃縮倍率は1.5〜4.5倍が好ましく、2〜4倍がより好ましい。
濃縮工程で得られるビフィズス菌入り濃縮発酵乳の10℃における粘度は500〜15000mPa・sが好ましく、2000〜12000mPa・sがより好ましい。
該ビフィズス菌入り濃縮発酵乳の粘度は、B型粘度計にて、回転数60rpmでNo.2〜4ローターを使用して測定したときの、測定開始から10秒後の値(単位:mPa・s)である。
濃縮後は、20℃以下に冷却することが好ましい。
こうして得られるビフィズス菌入り濃縮発酵乳は、保存中におけるpHの経時的な低下が小さく、ビフィズス菌の生残性が良好である。ビフィズス菌入り濃縮発酵乳の賞味期間中にビフィズス菌数が充分に高く維持されるという点で、10℃で14日保存後のビフィズス菌の生菌数が1×106CFU/ml以上であることが好ましい。
また、ビフィズス菌入り濃縮発酵乳のpHは、濃縮工程で得られた直後のpH(10℃)が4.4〜5であり、10℃で14日保存後のpH(10℃)が4.2〜5であることが好ましい。
<試験例1>
本試験例の手順を図2に示す。本例では発酵物に対して、表1に示す条件で加熱処理を行った後に保温試験を行い、発酵物のpHへの影響を調べた。保温試験後のpHの値が低いほど、保温試験(45℃・4時間)中における乳酸菌による酸の生成量が多いことを意味する。用いた原料は以下の通りである。
(乳原料)
・脱脂粉乳:森永乳業社製、脂肪含量1.0%、蛋白質含量34.0%、無脂乳固形分95.2%。
・クリーム:森永乳業社製、脂肪含量45.5%、蛋白質含量1.6%、無脂乳固形分4.5%。
(乳酸菌)
・乳酸菌スターター:森永乳業社製。ラクトバチルス・ブルガリクス(L.bulgaricus)とストレプトコッカス・サーモフィラス(S.thermophilus)の混合培養物。生菌数:5×108CFU/ml。脂肪含有量0.1%、蛋白質含量4.1%、無脂乳固形分10%。
(ビフィズス菌)
・ビフィズス菌:森永乳業社製。ビフィドバクテリウム・ロンガム(ATCC BAA−999株)菌培養物。生菌数:3×109CFU/ml。
乳原料として脱脂粉乳380gおよびクリーム140gを用いた。これらを水3456gに添加し、65℃に加温して溶解した後、15MPaの圧力で均質化した。得られた溶液を90℃で10分間加熱殺菌し、10℃に冷却して殺菌調乳液を得た。
殺菌調乳液における全固形分は10.9質量%、無脂乳固形分は9.2質量%である。
[乳酸菌添加および発酵工程]
得られた殺菌調乳液を予め38℃付近に加温しておき、これに乳酸菌スターター24gを接種し、38℃でpH4.7になるまで発酵させた。殺菌調乳液に対する乳酸菌の添加量は3×106CFU/mlである。
発酵により生成したカードを破砕し、10℃に冷却して発酵物約3000gを得た。発酵温度(38℃)に達してから、pH4.7になるまでの発酵時間は、約6時間であった。得られた発酵物の乳酸酸度は0.6%、pH(10℃)は4.7であった。
得られた発酵物を、蓋付きガラス管に20ml/本ずつ分注して発酵物サンプルとした。
得られた発酵物サンプルを表1に示す加熱条件で加熱処理し、一旦10℃に冷却した。加熱方法は80℃の温湯中で撹拌しながら昇温させた後、各保持温度の温湯で所定の加熱時間だけ保持した後、氷水中で10℃に急冷させる方法で行った。得られた加熱後発酵物を、45℃で4時間保温して10℃に冷却し、pH(10℃)を測定した。結果を表1に示す。
[対象試験]
対象試験として、発酵物サンプルに加熱処理を施さず、45℃で4時間保温した後10℃に冷却した。冷却後のpH(10℃)は4.00であった。
加熱温度が55℃の場合、加熱時間が1分間では対象試験と同じpHとなるが、3分間以上の加熱で、対象試験よりも保温試験後のpHが高くなり、加熱することによって発酵物中における酸の生成を抑制する効果が得られることがわかる。
加熱温度が高いほど、また加熱時間が長いほど、保温試験後のpHがより高くなり、発酵物中における酸の生成がより抑制されることがわかる。
試験例1と同様の手順で、発酵物に対する加熱処理による、発酵物中の乳酸菌数への影響を調べた。ただし本例では、表2に示す条件で加熱処理を行い、保温試験は行わず、加熱処理直後の発酵物(加熱後発酵物)中の乳酸菌数を測定した。
すなわち、試験例1と同様にして殺菌調乳液の調製、乳酸菌添加および発酵工程を行い、得られた発酵物を、蓋付きガラス管に20ml/本ずつ分注して発酵物サンプルとした。
得られた発酵物サンプルに、表2に示す加熱条件で加熱処理を施した後に10℃に冷却した加熱後発酵物について、下記の方法で乳酸菌の生菌数(乳酸菌数)を測定した。
結果を表2に示すとともに、図3のグラフに示した。このグラフにおいて、縦軸は発酵物サンプル中の乳酸菌数(単位:CFU/ml)であり、横軸は加熱処理温度である。
また表1、2の結果より、加熱処理後の乳酸菌数を1×107CFU/ml以上に維持しつつ、発酵物のpHの経時低下を抑えるために好ましい加熱処理条件の下限値は53℃以上55℃未満で5分間以上、55℃以上58℃未満で3分間以上、58℃以上65℃未満で1分間以上、65℃で1分間である。上限値は、それぞれの温度において加熱処理後の乳酸菌数が1×107CFU/ml以上となる加熱時間に設定すればよく、製造効率の点からは5分間以下が好ましい。
図1に示す手順でビフィズス菌入り濃縮発酵乳(以下、単に濃縮発酵乳ということもある。)を製造した。加熱後発酵物を得るまでの手順は試験例1、2と同じである。本例では、濃縮工程において遠心分離法を用いて濃縮を行った。
[殺菌調乳液の調製]
乳原料として脱脂粉乳380gおよびクリーム140gを用いた。これらを水3332gに添加し、65℃に加温して溶解した後、15MPaの圧力で均質化した。得られた溶液を90℃で10分間加熱殺菌し、10℃に冷却して殺菌調乳液を得た。
殺菌調乳液における全固形分は10.9質量%、無脂乳固形分は9.2質量%である。
[乳酸菌添加および発酵工程]
得られた殺菌調乳液を予め38℃付近に加温しておき、これに乳酸菌スターター24gを接種し、38℃でpH4.7になるまで発酵させた。殺菌調乳液に対する乳酸菌の添加量は3×106CFU/mlである。
発酵により生成したカードを破砕し、10℃に冷却して発酵物約3876gを得た。発酵温度(38℃)に達してから、pHが4.7になるまでの発酵時間は、約5時間であった。得られた発酵物のpH(10℃)は4.7であった。
得られた発酵物を、ポリプロピレン製50ml遠沈管に38.76g/本ずつ取り分けた。
こうして遠沈管に収容された発酵物を、試験例1と同じ加熱方法で60℃、2分間の加熱条件で加熱処理した後、10℃に冷却して加熱後発酵物を得た。
[ビフィズス菌の添加]
得られた加熱後発酵物(10℃)に対して、ビフィズス菌を、遠沈管1本(加熱後発酵物38.76g)当たり1.24g添加して撹拌混合した。加熱後発酵物に対するビフィズス菌の添加量は1×108CFU/mlである。
[濃縮工程]
上記でビフィズス菌が添加された加熱後発酵物に対して、遠心分離機(eppendorf社製、製品名:Centrifuge 5804R)を用いて、遠心力4000(単位:×g)、10分間の条件で遠心分離を行った。
これにより遠沈管1本(加熱後発酵物40g)当たり、ホエー26.7gが分離除去され、ビフィズス菌入り濃縮発酵乳13.3gが得られた。濃縮倍率は約3倍である。
得られたビフィズス菌入り濃縮発酵乳の無脂乳固形分は15.8%、粘度(10℃)は4000mPa・s以上、pH(10℃)は4.55、ビフィズス菌の生菌数(ビフィズス菌数)は1.98×108CFU/mlであった。
得られた濃縮発酵乳を10℃のインキュベーターで保存した。製造日の1日後、7日後、14日後、21日後、28日後のそれぞれの時点で、pH(10℃)を測定し、またビフィズス菌の生菌数を下記の方法で測定した。
ビフィズス菌の生菌数(ビフィズス菌数)の測定結果を図7に示し、pHの測定結果を図8に示す(比較例1〜3も同様。)。
ビフィズス菌入り濃縮発酵乳に含まれるビフィズス菌数の測定方法は、TOSプロピオン酸寒天平板培地(ヤクルト薬品工業社製)を用い、嫌気条件下で混釈培養を37℃で72時間行い、ビフィズス菌のコロニーを数えることによって測定した。
図4に示す手順でビフィズス菌入り濃縮発酵乳を製造した。本例が実施例1と大きく異なる点は、発酵物に加熱処理を行わずにビフィズス菌を添加した点である。
すなわち、実施例1と同様にして得られた発酵物(10℃)をポリプロピレン製50ml遠沈管に38.76g/本ずつ取り分けた。
これに、ビフィズス菌を、遠沈管1本(発酵物38.76g)当たり1.24g添加して撹拌混合した。
こうしてビフィズス菌が添加された発酵物(加熱処理なし)に対して、実施例1と同じ遠心分離機を用いて遠心分離を行った。本例では遠心分離条件を遠心力4000(単位:×g)、10分間とした。遠沈管1本(発酵物40g)当たり、ホエー26.7gが除去され、ビフィズス菌入り濃縮発酵乳13.3gが得られた。濃縮倍率は約3倍である。
得られたビフィズス菌入り濃縮発酵乳の無脂乳固形分は15.8%、粘度(10℃)は4000mPa・s以上、pH(10℃)は4.56、ビフィズス菌の生菌数(ビフィズス菌数)は2.54×108CFU/mlであった。
得られた濃縮発酵乳について、実施例1と同様にして保存試験を行った。
図5に示す手順でビフィズス菌入り濃縮発酵乳を製造した。本例が実施例1と大きく異なる点は、発酵工程前にビフィズス菌を添加し、加熱処理工程後はビフィズス菌を添加しなかった点である。
[殺菌調乳液の調製]
乳原料として脱脂粉乳384.8gおよびクリーム140gを用いた。これらを水3379.2gに添加し、65℃に加温して溶解した後、15MPaの圧力で均質化した。得られた溶液を90℃で10分間加熱殺菌し、10℃に冷却して殺菌調乳液を得た。
殺菌調乳液における全固形分は11質量%、無脂乳固形分は9.3質量%である。
[乳酸菌添加および発酵工程]
得られた殺菌調乳液に乳酸菌スターター24g、およびビフィズス菌72gを接種し、38℃でpH4.7になるまで発酵させた。殺菌調乳液に対する乳酸菌の添加量は3×106CFU/ml、ビフィズス菌の添加量は3×107CFU/mlである。
発酵により生成したカードを破砕し、10℃に冷却して発酵物約4000gを得た。発酵時間は約4時間であった。得られた発酵物のpH(10℃)は4.7であった。
得られた発酵物を、ポリプロピレン製50ml遠沈管に40g/本ずつ取り分けた。
[加熱処理工程]
こうして遠沈管に収容された発酵物を、試験例1と同じ加熱方法で60℃、2分間の加熱条件で加熱処理した後、10℃に冷却して加熱後発酵物を得た。
[濃縮工程]
得られた加熱後発酵物に対して、実施例1と同じ遠心分離機を用いて、遠心力4000(単位:×g)、10分間の条件で遠心分離を行った。これにより遠沈管1本(加熱後発酵物40g)当たり、ホエー26.7gが分離除去され、ビフィズス菌入り濃縮発酵乳13.3gが得られた。濃縮倍率は約3倍である。
得られたビフィズス菌入り濃縮発酵乳の無脂乳固形分は15.8%、粘度(10℃)は4000mPa・s以上、pH(10℃)は4.55、ビフィズス菌の生菌数(ビフィズス菌数)は1.83×106CFU/mlであった。
得られた濃縮発酵乳について、実施例1と同様にして保存試験を行った。
図6に示す手順でビフィズス菌入り濃縮発酵乳を製造した。本例が比較例2と大きく異なる点は、発酵物に加熱処理を行わずに濃縮工程を行った点である。
すなわち、比較例2と同様に、乳酸菌とビフィズス菌を添加した後に発酵を行って得られた発酵物(10℃)をポリプロピレン製50ml遠沈管に40g/本ずつ取り分けた。
こうして得られた発酵物(加熱処理なし)に対して、実施例1と同じ遠心分離機を用いて遠心分離を行った。本例では遠心分離条件を遠心力4000(単位:×g)、10分間とした。遠沈管1本(発酵物40g)当たり、ホエー26.7gが除去され、ビフィズス菌入り濃縮発酵乳13.3gが得られた。濃縮倍率は約3倍である。
得られたビフィズス菌入り濃縮発酵乳の無脂乳固形分は15.8%、粘度(10℃)は4000mPa・s以上、pH(10℃)は4.50、ビフィズス菌の生菌数(ビフィズス菌数)は2.40×108CFU/mlであった。
得られた濃縮発酵乳について、実施例1と同様にして保存試験を行った。
図7、8の結果より、実施例1では14日間の保存期間中におけるビフィズス菌数の減少はわずかであり、28日間の保存後も、1×106CFU/ml以上のビフィズス菌数を維持していた。またpHは14日後までは比較的高く、4.4以上に維持されていた。これらの結果より、保存中における乳酸菌による酸の生成が抑制された結果、ビフィズス菌の良好な生残性が得られたと考えられる。
比較例1は、発酵工程後に加熱処理工程を行わずにビフィズス菌を添加した例である。7日間の保存期間であればビフィズス菌数の減少はわずかであるが、14日後にはビフィズス菌数が大きく低減した。またpHは、保存開始から7日後には4.0以下にまで大きく低下した。これらの結果より、保存開始後から乳酸菌による酸生成量が多くてpHの低下が大きいために、ビフィズス菌数の減少が生じやすかったと考えられる。
比較例2は、発酵前に乳酸菌とビフィズス菌を添加し、発酵後に加熱処理して濃縮工程を行った例であるが、製造直後の状態で既にビフィズス菌数が低く、7日後には1.0×104CFU/mlにまで低下した。pHの推移は実施例1とほぼ同等であった。保存中における乳酸菌による酸の生成は抑制されたものの、加熱処理工程においてビフィズス菌の減少が生じたと考えられる。
比較例3は、発酵前に乳酸菌とビフィズス菌を添加し、発酵工程後に加熱処理工程を行わずに濃縮した例である。7日間の保存期間であればビフィズス菌数の減少はわずかであるが、14日後にはビフィズス菌数が大きく低減した。またpHは、保存開始から7日後には4.0付近にまで大きく低下した。保存開始後から乳酸菌による酸生成量が多くてpHの低下が大きいために、ビフィズス菌数の減少が生じやすかったと考えられる。
本例では、濃縮工程において膜分離法を用いて濃縮を行った。その他の工程は実施例1と同様の手順(図1)で、ビフィズス菌入り濃縮発酵乳を製造した。
[殺菌調乳液の調製]
乳原料として脱脂粉乳2660gおよびクリーム980gを用いた。これらを水23324gに添加し、65℃に加温して溶解した後、15Mpaの圧力で均質化した。得られた溶液を90℃で10分間加熱殺菌し、10℃に冷却して殺菌調乳液を得た。
殺菌調乳液における全固形分は10.9質量%、無脂乳固形分は9.2質量%である。
[乳酸菌添加および発酵工程]
得られた殺菌調乳液を予め38℃付近に加温しておき、これに乳酸菌スターター168gを接種し、38℃でpH4.7になるまで発酵させた。殺菌調乳液に対する乳酸菌の添加量は3×106CFU/mlである。
発酵により生成したカードを破砕し、10℃に冷却して発酵物約27132gを得た。発酵時間は約6時間であった。得られた発酵物のpH(10℃)は4.7であった。
得られた発酵物をバットに入れ、80℃の温湯中にバットを浸し、撹拌しながら昇温することにより、60℃、2分間の加熱条件で加熱処理した後、45℃まで冷却して加熱後発酵物を得た。
[ビフィズス菌の添加]
得られた加熱後発酵物(45℃)約27132gに対して、ビフィズス菌868gを添加して撹拌混合した。加熱後発酵物に対するビフィズス菌の添加量は1×108CFU/mlである。
[濃縮工程]
上記でビフィズス菌が添加された加熱後発酵物に対して、限外ろ過膜(Alfa−laval社製、分画分子量25000Da)を用い、液温が40〜45℃の状態で限外ろ過処理を行い、得られたビフィズス菌入り濃縮発酵乳8500gを10℃まで冷却した。
濃縮倍率は約3倍である。
得られたビフィズス菌入り濃縮発酵乳の無脂乳固形分は15.8%、粘度(10℃)は4000mPa・s以上、pH(10℃)は4.42、ビフィズス菌の生菌数(ビフィズス菌数)は8.2×107CFU/mlであった。
[評価:保存試験]
得られたビフィズス菌入り濃縮発酵乳について、実施例1と同様にして保存試験を行った。製造日の1日後、7日後、14日後のそれぞれの時点で、pH(10℃)を測定し、またビフィズス菌の生菌数を下記の方法で測定した。
図4に示す手順でビフィズス菌入り濃縮発酵乳を製造した。本例が実施例2と大きく異なる点は、発酵物に加熱処理を行わずにビフィズス菌を添加した点である。
すなわち、実施例2と同様にして得られた発酵物を45℃に加温したもの27132gに対して、ビフィズス菌868gを添加して撹拌混合した。発酵物に対するビフィズス菌の添加量は1×108CFU/mlである。
こうしてビフィズス菌が添加された発酵物(加熱処理なし)に対して、実施例2と同じ限外ろ過膜を用い、液温が40〜45℃の状態で限外ろ過処理を行い、得られたビフィズス菌入り濃縮発酵乳8500gを10℃まで冷却した。濃縮倍率は約3倍である。
得られたビフィズス菌入り濃縮発酵乳の無脂乳固形分は15.8%、粘度(10℃)は4000mPa・s以上、pH(10℃)は4.18、ビフィズス菌の生菌数(ビフィズス菌数)は1.29×108CFU/mlであった。
得られた濃縮発酵乳について、実施例2と同様にして保存試験を行った。
図5に示す手順でビフィズス菌入り濃縮発酵乳を製造した。本例が実施例2と大きく異なる点は、ビフィズス菌を発酵工程前に添加し、加熱処理工程後はビフィズス菌を添加しなかった点である。
[殺菌調乳液の調製]
乳原料として脱脂粉乳2693gおよびクリーム980gを用いた。これらを水23654gに添加し、65℃に加温して溶解した後、15MPaの圧力で均質化した。得られた溶液を90℃で10分間加熱殺菌し、10℃に冷却して殺菌調乳液を得た。
殺菌調乳液における全固形分は11質量%、無脂乳固形分は9.3質量%である。
[乳酸菌添加および発酵工程]
得られた殺菌調乳液に乳酸菌スターター168g、およびビフィズス菌504gを接種し、38℃でpH4.7になるまで発酵させた。殺菌調乳液に対する乳酸菌の添加量は3×106CFU/ml、ビフィズス菌の添加量は3×107CFU/mlである。
発酵により生成したカードを破砕し、10℃に冷却して発酵物約28000gを得た。発酵時間は約5時間であった。得られた発酵物のpH(10℃)は4.7であった。
[加熱処理工程]
こうして得られた発酵物を、実施例2と同じ加熱方法で60℃、2分間の加熱条件で加熱処理した後、45℃に冷却して加熱後発酵物を得た。
[濃縮工程]
得られた加熱後発酵物に対して、実施例2と同じ限外ろ過膜を用い、液温が40〜45℃の状態で限外ろ過処理を行い、得られたビフィズス菌入り濃縮発酵乳8400gを10℃まで冷却した。濃縮倍率は約3倍である。
得られたビフィズス菌入り濃縮発酵乳の無脂乳固形分は15.8%、粘度(10℃)は4000mPa・s以上、pH(10℃)は4.42、ビフィズス菌の生菌数(ビフィズス菌数)は4.5×103CFU/mlであった。
得られた濃縮発酵乳について、実施例1と同様にして保存試験を行った。
図6に示す手順でビフィズス菌入り濃縮発酵乳を製造した。本例が比較例5と大きく異なる点は、発酵物に加熱処理を行わずに濃縮工程を行った点である。
すなわち、比較例5と同様に、乳酸菌とビフィズス菌を添加した後に発酵を行って得られた発酵物を45℃に加温したものに対して、実施例2と同じ限外ろ過膜を用い、液温が40〜45℃の状態で限外ろ過処理を行い、得られたビフィズス菌入り濃縮発酵乳8400gを10℃まで冷却した。濃縮倍率は約3倍である。
得られたビフィズス菌入り濃縮発酵乳の無脂乳固形分は15.8%、粘度(10℃)は4000mPa・s以上、pH(10℃)は4.14、ビフィズス菌の生菌数(ビフィズス菌数)は2.3×107CFU/mlであった。
得られた濃縮発酵乳について、実施例1と同様にして保存試験を行った。
図9、10の結果より、実施例2では7日間の保存期間中においてビフィズス菌数の減少はなく、14日間の保存後も、1×106CFU/ml以上のビフィズス菌数を維持していた。これらの結果より、保存中における乳酸菌による酸の生成が抑制された結果、ビフィズス菌の良好な生残性が得られたと考えられる。
比較例4は、発酵工程後に加熱処理工程を行わずにビフィズス菌を添加した例である。保存開始直後からビフィズス菌数が減少した。またpHは、保存開始から7日後には3.9.0にまで大きく低下した。これらの結果より、保存開始後から乳酸菌による酸生成量が多くてpHの低下が大きいために、ビフィズス菌数の減少が生じやすかったと考えられる。
比較例5は、発酵前に乳酸菌とビフィズス菌を添加し、発酵後に加熱処理して濃縮工程を行った例であるが、製造直後の状態で既にビフィズス菌数が低い。pHの推移は実施例2とほぼ同等であった。保存中における乳酸菌による酸の生成は抑制されたものの、加熱処理工程においてビフィズス菌の減少が生じたと考えられる。
比較例6は、発酵前に乳酸菌とビフィズス菌を添加し、発酵工程後に加熱処理工程を行わずに濃縮した例である。保存開始直後からビフィズス菌数が減少した。またpHは、保存開始から1日後には4.0付近にまで大きく低下していた。pHの低下が大きく、ビフィズス菌数の減少が生じやすかったと考えられる。また比較例6は比較例3と比べて保存開始直後のpHの値が低い。比較例6では、膜処理法による濃縮工程において加熱後発酵物が40〜45℃で2時間程度加温されたため、該濃縮工程でのpH低下が大きかったためと考えられる。
実施例2、比較例4〜6で得られたビフィズス菌入り濃縮発酵乳を紙カップに充填した後、10℃で7日間保管して安定させたものを官能評価用の試料とした。該試料をパネル8人に試食してもらい、酸味、ビフィズス菌臭、美味しさに関して、それぞれ10段階(1点〜10点)で評価点をつけた。各試料について8人の評価点の平均点を算出した。
結果を表3に示す。
(酸味の評価点の基準)
「強い酸味」:10点。
「弱い酸味」:1点。
(ビフィズス菌臭の評価点の基準)
「ビフィズス菌臭が強い」:10点。
「ビフィズス菌臭が弱い」:1点。
(美味しさの評価点の基準)
「美味しい」:10点。
「美味しくない」:1点。
これに対して、発酵後に加熱処理を行わなかった比較例4、6で得られたビフィズス菌入り濃縮発酵乳は、酸味が強く、ビフィズス菌臭が強く、美味しさが劣る。
またビフィズス菌を発酵前に添加し、発酵後に加熱処理を行った比較例5で得られたビフィズス菌入り濃縮発酵乳は、図9に示されるように、実施例2よりもビフィズス菌数が少ないにもかかわらず、実施例2よりビフィズス菌臭が強く、美味しさが劣る。
Claims (6)
- ビフィズス菌を含む濃縮発酵乳を製造する方法であって、
乳原料を含む殺菌調乳液に乳酸菌スターターを添加して発酵させる発酵工程と、
前記発酵により得られた発酵物を加熱処理する加熱処理工程と、
前記加熱処理後の発酵物を濃縮する濃縮工程を有し、
前記加熱処理工程の条件を、加熱温度53〜65℃、加熱時間1分間以上、該加熱処理後の乳酸菌数が1×107CFU/ml以上、かつ該加熱処理後に45℃で4時間保温する保温試験を行ったときのpHが、該加熱処理を行わずに該保温試験を行ったときのpHよりも高くなる条件とし、
前記加熱処理工程の後、前記濃縮工程の前に、前記加熱処理後の発酵物にビフィズス菌を添加することを特徴とする、ビフィズス菌入り濃縮発酵乳の製造方法。 - 前記発酵工程において前記殺菌調乳液に添加する乳酸菌数が1×105〜1×1010CFU/mlである請求項1記載のビフィズス菌入り濃縮発酵乳の製造方法。
- 前記濃縮工程において、遠心分離法または膜分離法を用いて濃縮を行う、請求項1または2に記載のビフィズス菌入り濃縮発酵乳の製造方法。
- 前記ビフィズス菌入り濃縮発酵乳を、製造後10℃で14日間保存したときの、ビフィズス菌数が1×106CFU/ml以上である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のビフィズス菌入り濃縮発酵乳の製造方法。
- 前記ビフィズス菌が、ビフィドバクテリウム・ロンガム ATCC BAA−999株である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のビフィズス菌入り濃縮発酵乳の製造方法。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の製造方法で得られるビフィズス菌入り濃縮発酵乳。
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