JP2018139551A - 乳酸菌生育促進剤、その製造方法、及びそれを用いた乳酸の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)糖化酵素により糖化された飛粉を含む、乳酸菌生育促進剤、である。
(2)上記糖化酵素がアミラーゼである、上記(1)に記載の乳酸菌生育促進剤、である。
(3)上記飛粉は、タンパク質分解酵素により処理された飛粉である、上記(1)又は(2)に記載の乳酸菌生育促進剤、である。
(4)上記タンパク質分解酵素がプロテアーゼである、上記(3)に記載の乳酸菌生育促進剤、である。
(5)乳酸菌を増殖させるための培地に0.5体積%〜7.0体積%の添加量で添加される、上記(1)〜(4)のいずれかに記載の乳酸菌生育促進剤、である。
(6)上記添加量が1.0体積%〜5.0体積%である、上記(5)に記載の乳酸菌生育促進剤、である。
(7)飛粉を糖化酵素により糖化する工程を含む、乳酸菌生育促進剤の製造方法、である。
(8)上記糖化酵素はアミラーゼである、上記(7)に記載の乳酸菌生育促進剤の製造方法、である。
(9)上記飛粉をタンパク質分解酵素により処理する工程を含む、上記(7)又は(8)に記載の乳酸菌生育促進剤の製造方法、である。
(10)上記タンパク質分解酵素はプロテアーゼである、上記(9)に記載の乳酸菌生育促進剤の製造方法、である。
(11)糖化酵素により糖化された飛粉を含む乳酸菌生育促進剤を乳酸菌を増殖させるための培地に添加する工程を含む、乳酸の製造方法、である。
(12)上記糖化酵素はアミラーゼである、上記(11)に記載の乳酸の製造方法、である。
(13)上記飛粉は、タンパク質分解酵素により処理された飛粉である、上記(11)又は(12)に記載の乳酸の製造方法、である。
(14)上記タンパク質分解酵素はプロテアーゼである、上記(13)に記載の乳酸の製造方法、である。
(15)上記乳酸菌生育促進剤が0.5体積%〜7.0体積%の添加量で添加される、上記(11)〜(14)のいずれかに記載の乳酸の製造方法、である。
(16)上記添加量が1.0体積%〜5.0体積%の量である、上記(15)に記載の乳酸の製造方法、である。
「乳酸菌生育促進剤」は、乳酸菌の培養をする際に、その生育又は増殖を促進するために、典型的には乳酸菌を増殖させるための培地に添加される添加剤の一つである。本実施形態においては、乳酸菌生育促進剤は、糖化酵素により糖化された飛粉、すなわち飛粉糖化液を含む。
本実施形態においては、乳酸菌生育促進剤の製造には、一例としては上記方法により得られた飛粉を用いる。以下、飛粉を用いた本実施形態に係る乳酸菌生育促進剤、特には飛粉糖化液を含む乳酸菌生育促進剤の製造方法を説明するが、当該方法は一例であって、本発明に係る乳酸菌生育促進剤を他の製造方法によって製造することも可能である。
まず、本実施形態に係る乳酸菌生育促進剤を製造するにあたり、飛粉を純水に混合しpHを調整して得られた溶液中に所定量の液化酵素が添加される。その後、得られた溶液を所定の温度まで加温し、当該温度で所定の時間、液化反応させる。次いで、液化反応後の溶液をオートクレーブで所定時間(例えば、15分間)、加熱処理(例えば、120℃)を行い、液化酵素を失活させて、液化液を得る。
まず、糖化工程では、上記液化工程によって得られた液化液に、所定量のタンパク質分解酵素及び糖化酵素が添加される。その後、得られた溶液を所定の温度まで加温し、その温度で所定時間、タンパク質分解反応及び糖化反応させる。次いで、タンパク質分解反応及び糖化反応後の溶液をガスや電気または蒸気を使用した加熱装置付の反応槽で所定時間(例えば、30分間)、加熱処理(例えば、70℃)を行い、タンパク質分解酵素及び糖化酵素を失活させて、糖化液を得る。
まず、濃縮工程では、上記糖化工程によって得られた糖化液に対して珪藻土や活性炭を助剤とする濾過を行い、更にフィルター上を通液することで不溶部を取り除いた液部を得る。その後、得られた液部を所望のBrixとなるようにエバポレータなどを用いて濃縮して、乳酸菌生育促進剤として利用可能な飛粉糖化液を得る。
本実施形態においては、糖化酵素により糖化された飛粉、つまりは飛粉糖化液を含む乳酸菌生育促進剤を培地に添加して、当該培地にて乳酸菌を培養することにより乳酸を製造する。以下、本実施形態に係る飛粉糖化液を含む乳酸菌生育促進剤を添加した乳酸の製造方法等を説明するが、以下に記載する方法等は一例であって、本実施形態に係る乳酸菌生育促進剤を添加するものであれば、他の方法によって乳酸菌を培養して乳酸を製造することも可能である。
乳酸の製造のために飛粉糖化液を含む乳酸菌生育促進剤が添加された培地で培養される乳酸菌としては、ラクトバチルス・カゼイ(Lactobacillus casei)、ラクトバチルス・ガセリ(Lactobacillus gasseri)、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)、ラクトバチルス・クレモリス(Lactobacillus cremoris)、ラクトバチルス・ヘルベティカス(Lactobacillus helveticus)、ラクトバチルス・サリバリウス(Lactobacillus salivarius)、ラクトバチルス・ファーメンタム(Lactobacillus fermentum)、ラクトバチルス・ユーグルティ(Lactobacillus yoghurti)、ラクトバチルス・デルブルッキィー サブスピーシーズ.ブルガリカス(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)、ラクトバチルス・デルブルッキィー サブスピーシーズ.デルブルッキィー(Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii)、ラクトバチルス・ジョンソニー(Lactobacillus johnsonii)等のラクトバチルス属細菌、ストレプトコッカス・サーモフィルス(Streptococcus thermophilus)等のストレプトコッカス属細菌、ラクトコッカス・ラクチス亜種ラクチス(Lactococcus lactis subsp. lactis)、ラクトコッカス・ラクチス亜種クレモリス(Lactococcus lactis subsp. cremoris)、ラクトコッカス・プランタラム(Lactococcus plantarum)、ラクトコッカス・ラフィノラクチス(Lactococcus raffinolactis)等のラクトコッカス属細菌、及びエンテロコッカス・フェカーリス(Enterococcus faecalis)、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)等のエンテロコッカス属細菌からなる群より選ばれた1種又はその組合せを挙げることが可能である。これらの中でも、用いる乳酸菌としては、好ましくはラクトバチルス属細菌及びラクトコッカス属細菌からなる群より選ばれた1種又はその組み合わせ、より好ましくはラクトコッカス属細菌より選ばれた1種又はその組み合わせ、更に好ましくはラクトコッカス・ラクチス亜種ラクチスのNBRC12007株(製品評価技術基盤機構 バイオテクノロジーセンターが発行するカタログ「NBRC Cultureカタログ」に保存番号NBRC12007として掲載)が好ましい。
乳酸菌の培養は、乳酸菌生育促進剤を添加した培地に、所定の培地で前培養した乳酸菌を接種して、培養することにより行われる。
乳酸菌生育促進剤を所定の添加量で添加した培地に乳酸菌を接種して得られた培養液中には乳酸菌によって乳酸が生成されている。したがって、好ましくは、本実施形態に係る乳酸の製造には、当該培養液から乳酸を所望の方法によって回収する工程を含む。一例としては、濾過、遠心分離、フィルタープレス等の公知の方法を用いて培養液から乳酸菌及び固形分を除去し、その残りの部分を公知の方法によって濃縮・精製することによって回収される。
(1)Brixの測定
Brixとは、可溶性固形分濃度(%)のことであり、可溶性固形分が溶解した水溶液の20℃における屈折率を測定し、ICUMSA(International Commission for Uniform Methods of Sugar Analysis)提供の換算表に基づいて、純ショ糖溶液の質量/質量パーセントに換算した値のことである。本実施形態においては、乳酸菌生育促進剤として飛粉糖化液を濃縮するときの濃度を調整するために測定される。Brixは、ガラスビーカーに当該飛粉糖化液が投入されて所定時間経過後の溶液を用いて、既に知られている公知の測定法を適宜用いて測定することができ、一般的には市販の糖度計(例えば、デジタル屈折計 商品名「RX−5000α」(アタゴ社製))を用いて測定することができる。
本実施形態において、得られた飛粉糖化液に含まれる各成分の分析は、以下の各方法により測定可能である。
[固形分]
固形分量は、公知の測定法を適宜用いて測定することができ、例えば、7訂日本食品標準成分分析マニュアル(文部科学省発行)の常圧加熱乾燥法(乾燥助剤添加法)に準じて測定することができる。
灰分量は、公知の測定法を適宜用いて測定することができ、例えば、7訂日本食品標準成分分析マニュアル(文部科学省発行)の直接灰化法により測定することができる。
アミノ酸量は、公知の測定法を適宜用いて測定することができ、例えば、第四回改正国税庁所定分析法注解(注解編集委員会編、日本醸造協会発行)の23頁の記載に準じたホルモール滴定法によりアミノ酸度を測定し、この測定されたアミノ酸度に定数をかけてグリシン相当量として算出することができる。
本実施形態において、得られた飛粉糖化液に含まれる糖類の組成は、公知の測定法を適宜用いて測定することができ、例えば、当該飛粉糖化液を純水で所定のBrixに希釈し、所定の細孔サイズのフィルターに通液させたのち、高速液体クロマトグラフィー(HPLC:例えば、商品名「Alliance(登録商標)HPLCシステム」(日本ウォーターズ社製))によって測定することができる。
本実施形態において、最終的に得られた乳酸培養液中に含まれる乳酸の定量は、乳酸の回収工程において乳酸菌及び固形分が除去された後の上清部分のみを分離して、HPLC(例えば、商品名「クロマスター5000シリーズ」(日立ハイテクノロジーズ社製))にかけ、標品とのピーク面積の比較により定量する。
[実施例1]
1.乳酸菌生育促進剤の原材料(飛粉)の製造
飛粉の製造には、コンニャク芋を洗浄しスライスした後、温熱乾燥機で温熱乾燥をし、得られたコンニャク芋のスライス乾燥品を、タービンミキサーによる粗粉砕、タービンミキサーによる微粉砕、ターボミルによる粉砕、及びローラーミルによる研磨に順次かけ、徐々に粉状になるようにした。得られた粉状体はコンニャク粉として回収したが、上記粉砕・研磨の各工程で得られた粉砕物を、サイクロンセパレータにかけ、比重に基づいて、比重の軽い粉を「飛粉」として回収し、乳酸菌生育促進剤の原材料とした。
上記にて得られた飛粉250gに対して1:6(質量比)の割合で純水を混合し、水酸化カルシウムを加えて20℃でpH6.3に調整した。その後、液化酵素として、13,100units/g(測定法はJIS K7001−1990による)の力価を有する商品名「クライスターゼT10S」(天野エンザイム社製)を飛粉1gに対して39units添加した。その後、沸騰湯浴中に添加後の反応液を入れて90℃になるまで加温し、温度を保持しつつ1時間液化酵素を反応させた。次いで、オートクレーブを用いて121℃で15分間の加熱処理を行い、用いた液化酵素を失活させ、液化液を得た。
(測定条件)
カラム:商品名「ULTRON PS−80N」(島津ジーエルシー社製)
溶媒:純水
温度:60℃
流速:0.6mL/min
検出:RI(示差屈折率)
(1)乳酸菌の前培養
乳酸菌の前培養のために、0.5質量%の酵母エキス、0.025質量%のKH2PO4、0.025質量%のK2HPO4、0.002質量%のMgSO4・7H2O、0.002質量%のFeSO4・7H2O、及び0.002質量%のNaClを含む液体培地を基本培地として20mL準備し、これを100mL容三角フラスコに分注して滅菌した。当該処理がなされた培地に、乳酸菌としてラクトコッカス・ラクチス亜種ラクチスのNBRC12007株を接種し、その後0.05gのCaCO3を添加して、37℃で1日間、220rpmの速度で振盪培養した。
上記前培養と同一組成の基本培地に別滅菌したグルコース液を40質量%添加して得られた培地を20mL準備し、これを100mL容三角フラスコに分注した。さらに、分注された培地中に、乳酸菌促進剤として、得られた飛粉糖化液を1.0体積%となるように添加し、添加後の培養液を滅菌した。その後、前培養により得られた培養液から3質量%接種して、37℃で3日間、220rpmの速度で振盪培養した。
その後、本培養で得られた培養液を蒸留水で10倍に希釈し、3,000×g又は8,000×gで5分間遠心分離をして、乳酸菌などの固形分と上清とに分離し、上清部分を実施例1に係る乳酸含有物として回収した。
上記実施例1の「3.乳酸菌の培養及び乳酸の製造」の「(2)乳酸菌の本培養」の工程で添加した飛粉糖化液の添加量を2.0体積%とした以外は、全て同様の方法によって実施例2に係る乳酸含有物を得た。
上記実施例1の「3.乳酸菌の培養及び乳酸の製造」の「(2)乳酸菌の本培養」の工程で添加した飛粉糖化液の添加量を5.0体積%とした以外は、全て同様の方法によって実施例3に係る乳酸含有物を得た。
上記実施例1の「3.乳酸菌の培養及び乳酸の製造」の「(2)乳酸菌の本培養」の工程で添加した飛粉糖化液の添加量を6.5体積%とした以外は、全て同様の方法によって実施例4に係る乳酸含有物を得た。
上記実施例1の「2.乳酸菌生育促進剤の製造」ではタンパク質分解酵素(商品名「スミチームLP50D」(新日本化学工業社製))を添加したが、実施例5ではタンパク質分解酵素の添加を行うことなく糖化酵素のみによる酵素反応を行った。また、実施例1では「3.乳酸菌の培養及び乳酸の製造」の「(2)乳酸菌の本培養」の工程で1.0体積%の乳酸菌生育促進剤(飛粉糖化液)を添加したが、実施例5においては5.0体積%の乳酸菌生育促進剤(飛粉糖化液)を添加した。これらの点以外は、全て実施例1の方法と同様の方法によって実施例5に係る乳酸含有物を得た。
上記実施例1の「3.乳酸菌の培養及び乳酸の製造」の「(2)乳酸菌の本培養」の工程で添加した飛粉糖化液の添加量を0.0体積%とした、すなわち全く添加しなかった以外は、全て同様の方法によって比較例1に係る乳酸含有物を得た。
上記実施例1の「3.乳酸菌の培養及び乳酸の製造」の「(2)乳酸菌の本培養」の工程で添加した飛粉糖化液の添加量を8.0体積%とした以外は、全て同様の方法によって比較例2に係る乳酸含有物を得た。
実施例1〜5、並びに比較例1及び2において得られた各乳酸の定量は、商品名「クロマスター5000シリーズ」(日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて分析した。
(測定条件)
カラム:商品名「Aminex HPX−87H」(バイオ・ラッド社製)
溶媒:4mMの硫酸
流速:0.75mL/min
検出:RI(示差屈折率)
[参考例]
上記実施例1の「3.乳酸菌の培養及び乳酸の製造」の「(2)乳酸菌の本培養」の工程で添加する添加物として、それぞれ表3に記載の量の添加量で飛粉糖化液、アミノ酸類、無機塩類、ビタミン類をそれぞれ添加した以外は、全て同様の方法によって乳酸含有物を得た。
Claims (16)
- 糖化酵素により糖化された飛粉を含む、乳酸菌生育促進剤。
- 前記糖化酵素がアミラーゼである、請求項1に記載の乳酸菌生育促進剤。
- 前記飛粉は、タンパク質分解酵素により処理された飛粉である、請求項1又は2に記載の乳酸菌生育促進剤。
- 前記タンパク質分解酵素がプロテアーゼである、請求項3に記載の乳酸菌生育促進剤。
- 乳酸菌を増殖させるための培地に0.5体積%〜7.0体積%の添加量で添加される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の乳酸菌生育促進剤。
- 前記添加量が1.0体積%〜5.0体積%である、請求項5に記載の乳酸菌生育促進剤。
- 飛粉を糖化酵素により糖化する工程を含む、乳酸菌生育促進剤の製造方法。
- 前記糖化酵素はアミラーゼである、請求項7に記載の乳酸菌生育促進剤の製造方法。
- 前記飛粉をタンパク質分解酵素により処理する工程を含む、請求項7又は8に記載の乳酸菌生育促進剤の製造方法。
- 前記タンパク質分解酵素はプロテアーゼである、請求項9に記載の乳酸菌生育促進剤の製造方法。
- 糖化酵素により糖化された飛粉を含む乳酸菌生育促進剤を乳酸菌を増殖させるための培地に添加する工程を含む、乳酸の製造方法。
- 前記糖化酵素はアミラーゼである、請求項11に記載の乳酸の製造方法。
- 前記飛粉は、タンパク質分解酵素により処理された飛粉である、請求項11又は12に記載の乳酸の製造方法。
- 前記タンパク質分解酵素はプロテアーゼである、請求項13に記載の乳酸の製造方法。
- 前記乳酸菌生育促進剤が0.5体積%〜7.0体積%の添加量で添加される、請求項11〜14のいずれか一項に記載の乳酸の製造方法。
- 前記添加量が1.0体積%〜5.0体積%の量である、請求項15に記載の乳酸の製造方法。
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高屋朋彰ら、「酵素加水分解で得られたこんにゃく飛粉由来タンパク質・ペプチドの特性評価」、日本生物工学, JPN6020031683, ISSN: 0004334565 * |
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