JP2020014452A - 濃縮発酵乳の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]無脂乳固形分含量が1〜30質量%に調製された調製発酵乳ミックスを、乳酸菌の存在下で発酵させることにより発酵乳を得て、その発酵乳を濃縮する、濃縮発酵乳の製造方法。
[2]下記の工程を含んでなる、濃縮発酵乳の製造方法:
(1)発酵乳ミックスを調製して調製発酵乳ミックスとする工程、ここで、調製された調製発酵乳ミックス中の無脂乳固形分含量が1〜30質量%であり、
(2)前記調製発酵乳ミックスを殺菌処理に供する工程、
(3)前記殺菌処理後の調製発酵乳ミックスに乳酸菌スターターを添加して発酵させる工程、および
(4)前記発酵後の発酵乳を濃縮する工程。
[3]調製された調製発酵乳ミックス中のたんぱく質量が0.5〜11質量%である、[1]または[2]に記載の製造方法。
[4]乳酸菌または乳酸菌スターターが、Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricusおよび/またはStreptococcus thermophilusである、[1]〜[3]のいずれかに記載の製造方法。
[5]発酵乳を濃縮する工程が、発酵乳を遠心分離により濃縮する工程である、[1]〜[4]のいずれかに記載の製造方法。
[6]製造された濃縮発酵乳が筋肉合成促進用である、[1]〜[5]のいずれかに記載の製造方法。
[7][1]〜[6]のいずれかに記載の製造方法により製造された、濃縮発酵乳。
[8]たんぱく質総量に対する、遊離必須アミノ酸の割合が0.2質量%以下である、筋肉合成促進用濃縮発酵乳。
[9]たんぱく質総量に対する、分岐鎖アミノ酸の割合がさらに0.1質量以下である、[8]に記載の筋肉合成促進用濃縮発酵乳。
[10][8]または[9]に記載の濃縮発酵乳を含む、筋肉合成促進用食品。
[11]たんぱく質総量に対する、遊離必須アミノ酸の割合が0.2質量%以下である、血中アミノ酸量増加用濃縮発酵乳。
[12]たんぱく質総量に対する、遊離必須アミノ酸の割合が0.2質量%以下である、血中アミノ酸濃度上昇促進用濃縮発酵乳。
[13]たんぱく質総量に対する、遊離必須アミノ酸の割合が0.2質量%以下である濃縮発酵乳を、対象に摂取させることを含んでなる、筋肉合成促進方法。
[14]たんぱく質総量に対する、遊離必須アミノ酸の割合が0.2質量%以下である濃縮発酵乳を対象に摂取させることを含んでなる、血中アミノ酸量増加方法。
[15]対象への濃縮発酵乳の一日摂取量が50〜600gである、[14]に記載の血中アミノ酸量増加方法。
[16]たんぱく質総量に対する、遊離必須アミノ酸の割合が0.2質量%以下である濃縮発酵乳を、対象に摂取させることを含んでなる、血中アミノ酸濃度上昇促進方法。
[17]対象への濃縮発酵乳の一日摂取量が50〜600gである、[16]に記載の血中アミノ酸濃度上昇促進方法。
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus OLL205013株は、2017年2月3日付け(原寄託日)で独立行政法人 製品評価技術基盤機構 特許微生物寄託センター(日本国千葉県木更津市かずさ鎌足2−5−8 122号室)に、受託番号NITE BP−02411の下でブダペスト条約に基づき国際寄託されている。
本発明において、「発酵乳」とは、例えば、日本の食品衛生法に基づく省令である「乳及び乳製品の成分規格等に関する省令」(乳等省令、昭和26年12月27日厚生省令第52号)で定義されている「発酵乳」等が挙げられる。この省令において、「発酵乳」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をいう」と定義されている。したがって、本発明において、「発酵乳」には、例えば、ヨーグルト等の固形状発酵乳(セットタイプヨーグルト)、糊状発酵乳(ソフトタイプヨーグルト)、液状発酵乳(ドリンクタイプヨーグルト)等が含まれる。
(1)発酵乳ミックスを調製して調製発酵乳ミックスとする工程、ここで、調製された調製発酵乳ミックス中の無脂乳固形分含量が1〜30質量%であり、
(2)前記調製発酵乳ミックスを殺菌処理に供する工程、
(3)前記殺菌処理後の調製発酵乳ミックスに乳酸菌スターターを添加して発酵させる工程、および
(4)前記発酵後の発酵乳を濃縮する工程。
本発明の一つ態様によれば、上記の本発明の製造方法により製造された濃縮発酵乳が提供できる。
本発明の一つ態様によれば、本発明の製造方法により製造された濃縮発酵乳またはたんぱく質総量に対する遊離必須アミノ酸の割合が0.2質量%以下である筋肉合成促進用濃縮発酵乳を含む筋肉合成促進用食品が提供される。ここで、食品とは、本発明の濃縮発酵乳を含有できる食品であればどのような形態のものであってもよく、溶液、懸濁液、乳濁液、粉末、ペースト、半固体成形物、固体成形物など、経口摂取可能な形態であればよく特に限定されず、例えば、即席麺、レトルト食品、缶詰、電子レンジ食品、即席スープ・みそ汁類、フリーズドライ食品などの即席食品類;清涼飲料、果汁飲料、野菜飲料、豆乳飲料、コーヒー飲料、茶飲料、粉末飲料、濃縮飲料、アルコール飲料などの飲料類;パン、パスタ、麺、ケーキミックス、パン粉などの小麦粉製品;飴、キャラメル、チューイングガム、チョコレート、クッキー、ビスケット、バー、ケーキ、パイ、スナック、クラッカー、和菓子、ムース、デザート菓子などの菓子類;ソース、トマト加工調味料、風味調味料、調理ミックス、たれ類、ドレッシング類、つゆ類、カレー・シチューの素類などの調味料;加工油脂、バター、マーガリン、マヨネーズなどの油脂類;乳飲料、ヨーグルト類、乳酸菌飲料、アイスクリーム類、クリーム類などの乳製品;農産缶詰、ジャム・マーマレード類、シリアルなどの農産加工品;冷凍食品、流動食などが挙げられる。ここで、筋肉合成促進用食品は、筋肉合成促進用食品組成物であってもよい。
試験溶液は「脱脂粉乳マルQ」(株式会社 明治社製)を原材料(発酵乳ミックス)として、たんぱく質濃度が約6.0〜6.4質量%、比重を加味したとき、約6.4容量%となるよう以下の手順で作成されたものを用いた。調製後の各試験乳の性状を表1に示した。また、各サンプル中の遊離総アミノ酸(TAA)、非必須アミノ酸(NEAA)、必須アミノ酸(EAA)、分岐鎖アミノ酸(BCAA)濃度をLC−MSMS法にて測定した結果を図1に示した。
(1)脱脂乳:SNF(無脂乳固形分)含量が16質量%となるように水と混合して調製した。調製後、95℃達温にて殺菌し、均質化(15MPa)後、65℃で30分間加温した。
(2)対照発酵乳:SNF含量が15.7質量%となるように水と混合して調製発酵乳ミックスを調製した。調製後、95℃達温にて殺菌し、発酵スターター(ラクトバチルス・デルブルッキー・サブスピーシーズ・ブルガリカス(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)OLL205013株(受託番号:NITE BP−02411)およびストレプトコッカス・サーモフィルス(Streptococcus thermophilus)OLS3290株(受託番号:FERM BP−19638)の組み合わせ)を0.3%添加して、42℃で発酵(発酵終了時pHは4.4〜4.3)した。冷却および均質化(15MPa)し、殺菌(65℃、30分)した。
(3)試験発酵乳:SNF含量が15.7質量%となるように水と混合して調製発酵乳ミックスを調製した。調製後、95℃達温にて殺菌し、発酵スターターを添加し、42℃で発酵(発酵終了時pHは4.4〜4.3)した。冷却および均質化(15MPa)後、遠心分離(HITACHI社製)によりたんぱく質濃度12質量%(調製発酵乳ミックス時のおよそ2倍)まで濃縮した。その後、たんぱく質濃度が6.4容量%となるよう水で希釈し、殺菌(65℃、30分)した。
本実施例で用いる各試験溶液は、上記実施例1で調製した脱脂乳、対照発酵乳、および試験発酵乳を用いた。
日本クレアから7週齢の雄性SDラットを計136匹購入し、馴化飼育終了後、全ての試験に供するラットを約18時間絶食させた。FSR評価試験当日、体重が全体の平均より大きく外れた4例を除外したあと、ラットを8匹ずつ以下の16群に分ける(投与物が「なし」の群のみ12匹で実施した)。除外したラットは二酸化炭素吸入により安楽死させた。
2群:投与物:脱脂乳、解剖時間:投与30分後
3群:投与物:脱脂乳、解剖時間:投与60分後
4群:投与物:脱脂乳、解剖時間:投与90分後
5群:投与物:脱脂乳、解剖時間:投与120分後
6群:投与物:脱脂乳、解剖時間:投与240分後
7群:投与物:対照発酵乳、解剖時間:投与30分後
8群:投与物:対照発酵乳、解剖時間:投与60分後
9群:投与物:対照発酵乳、剖時間:投与90分後
10群:投与物:対照発酵乳、解剖時間:投与120分後
11群:投与物:対照発酵乳、解剖時間:投与240分後
12群:投与物:試験発酵乳、解剖時間:投与30分後
13群:投与物:試験発酵乳、解剖時間:投与60分後
14群:投与物:試験発酵乳、解剖時間:投与90分後
15群:投与物:試験発酵乳、解剖時間:投与120分後
16群:投与物:試験発酵乳、解剖時間:投与240分後
門脈血アミノ酸濃度および足底筋FSR(時間と群を要因とする二元配置分散分析により統計解析を行った)
血中アミノ酸および試験乳中の遊離アミノ酸濃度は、各サンプルを3%スルホサリチル酸処理によって、たんぱく質を除いた後、Intrada Amino Acidカラム(Intact社製)を使用したLC/MS/MSにより20種のアミノ酸を外部標準法にて定量した。
(1)骨格筋のホモジナイズ
凍結保存した右足底筋全量(約250〜300mg)をビーズ入りホモジナイズチューブ(CK Mix Kit Tube 7mL)に移し、氷冷した3mLの0.3M過塩素酸溶液を加え、Cryolys(M&S社製、液体窒素、ドライアイスを利用した気流冷却装置)による空冷下で高速細胞破砕装置Precellys Evolution(M&S社製)を用いてホモジナイズした。破砕条件は以下のとおり行った。
・4500rpm 20sec→7500rpm 20sec×2→8500rpm 20sec×2
各破砕プロセス間に30秒間の空冷時間を設けた。
筋ホモジナイズサンプル1mLを遠心分離(4℃、8000g、15min)した後、上清を分離した。上清は0.2μmフィルターでろ過し、「(5)LC/MS/MSによるフェニルアラニンの定量」に用いた(筋上清定量用サンプル)。
上清を分離した筋ホモジナイズサンプルは、milliQ1mLで洗浄を2回行った後、0.1N HCl1mLに懸濁した。
900μLの6NHCl(1%フェノール)に洗浄後の筋ホモジナイズサンプル100μLを添加し、PICO−TAGワークステーション(日本ウォーターズ株式会社製)を用いて、窒素置換後、減圧密封した。ヒートブロックを用いて150℃で1時間加熱し、筋たんぱく質の加水分解を行った(筋加水分解物)。
筋加水分解物200μLを遠心エバポレータ―を用いて濃縮した。濃縮物を25uM内部標準含有10%アセトニトリル80μLに溶解させ(原液)、また25uM内部標準含有10%アセトニトリルを用いて20倍希釈した(20倍希釈液)。原液、20倍希釈液それぞれを0.2μmフィルターでろ過し、筋加水分解物定量用サンプル(原液、20倍希釈液)とした。
内部標準には13C9,15N,α,β1,β2,2,3,4,5,6−D8−Phe(IC−Pheとする、Sigma社製)を用いた。
LC/MS/MS(Waters社製)を用いて、筋上清定量用サンプルおよび筋加水分解物定量用サンプル(原液、20倍希釈液)について、フェニルアラニン(Phe)および重水素ラベルフェニルアラニン(Phe(Ring−D5))のエンリッチメントを計測した。分析条件は以下の通りとした。
・LC用カラム:ACQUITYUPLCBEHC181.7um
・移動相A:0.05%TFA/milliQ
・移動相B:0.05%TFA/アセトニトリル
・移動相流速:0.3mL/min
・カラム温度:40℃
・サンプル注入量:3μL
・移動相比率
0~3.4min:A100%→A85%B15%(グラジエント)
3.4~4.5min:A70% B30%
4.5~6.0min:A50% B50%
6.0~8.0min:A20% B80%
8.0~10.5min:A100%(Total running time:10.5min)
・フラグメントイオン
Phe:m/z166.19 > 120.10
Phe(Ring-D5):m/z171.19 > 125.10
IC-Phe:mz184.17 > 137.17
・CapillaryVoltage:3000V
・SourceTemperature:120℃
・DesolvationTemperature:400℃
・DesolvationGasFlow:849L/h
・ConeGasFlow:48L/h
・ConeVoltage:25V
・ConeEnergy:15eV
D5-Pheのエンリッチメント=Res(D5-Phe) / (Res(D5-Phe)+Res(Phe))
Res(D5-Phe) = IC-Pheに対するD5-Pheの相対ピーク強度
Res(Phe) = IC-Pheに対するPheの相対ピーク強度
LC/MS/MSによって算出した足底筋のたんぱく質中および遊離のPhe(Ring-D5)のエンリッチメントを基に、次式によって骨格筋合成速度(FSR)を算出した(A. Kanda et al., Br J Nutr, Feb. 7, 1-7, 2013)。
Ea:骨格筋中に遊離状態で存在するフェニルアラニンのエンリッチメント
(=筋上清定量用サンプル中のエンリッチメント)
Eb:骨格筋中にたんぱく質に同化して存在するフェニルアラニンのエンリッチメント
(=筋加水分解物定量用サンプル中のエンリッチメント)
T:Phe(Ring−D5)を尾静脈投与してから、摘出した骨格筋を凍結保存するまでの時間(日)
エンリッチメント=Phe(Ring−D5)/(Phe+Phe(Ring−D5))
統計手法は、階層的な解析を実施した。つまり、まず脱脂乳、対照発酵乳、試験発酵乳群(Food)と投与後時間(Time:反復計測ではない)およびFood×Timeによる2元配置分散分析を実施し、Foodの主効果、またはFood×Timeの交互作用が有意であった場合、次のような手順で群間の対比較を実施した。まず、Foodの主効果が有意でかつFood×Timeの交互作用が有意でなかった場合は、FoodとTimeでの分散分析モデルを再度構築して対比較を実施した。Food×Timeの交互作用が有意であった場合は、単純主効果検定を実施し、有意差が認められた時間での対比較を実施した。対比較はTukey−Kramerの多重比較を実施し、P値が0.05未満の場合を有意とした。更に、各群でどのTimeポイントで投与なしの場合(ベースライン)との差異があるのかを検討するために、投与なし群と脱脂乳、対照発酵乳、および試験発酵乳群ごとのDunnett検定を実施した。統計解析にはJMP11(SAS Institute Inc.)を用いた。
試験発酵乳は、脱脂濃縮乳および乳たんぱく質を原材料(発酵乳ミックス)としてたんぱく質濃度が約10.2質量%となるよう以下の手順で作成されたものを用いた。
試験発酵乳:たんぱく質含量が約5.1質量%となるように原材料(発酵乳ミックス)を水と混合して調製発酵乳ミックス(無脂乳固形分含量:11.2質量%)を調製した。調製後、95℃達温にて殺菌し、発酵スターター(ラクトバチルス・デルブルッキー・サブスピーシーズ・ブルガリカス(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)OLL205013株(受託番号:NITE BP−02411)およびストレプトコッカス・サーモフィルス(Streptococcus thermophilus)OLS3290株(受託番号:FERM BP−19638)の組み合わせ)を3%添加して、42℃で発酵した。冷却後、遠心分離(HITACHI社製)によりたんぱく質濃度10.2質量%(調製発酵乳ミックス時のおよそ2倍)まで濃縮した。
AUC(血中アミノ酸変化濃度の曲線下面積):摂食前(0分)から摂食後180分の間の血中アミノ酸変化濃度の曲線下面積を求めて算出した。
ここで、血中アミノ酸変化濃度は、摂食前(0分)に採血した血中アミノ酸濃度と、摂食後(15分後、30分後、45分後、60分後、90分後、120分後、および180分後)のそれぞれの血中アミノ酸濃度との差を求め、その差を血中アミノ酸変化濃度とした。下記の副次評価項目の血中アミノ酸変化濃度および最高血中アミノ酸変化濃度も同様に算出した。
(2)副次評価項目
経過時間ごと(15分後、30分後、45分後、60分後、90分後、120分後、および180分後)の血中アミノ酸変化濃度およびそのCmax(最高血中アミノ酸変化濃度)を算出した。
FERM BP−19638
Claims (17)
- 無脂乳固形分含量が1〜30質量%に調製された調製発酵乳ミックスを、乳酸菌の存在下で発酵させることにより発酵乳を得て、その発酵乳を濃縮する、濃縮発酵乳の製造方法。
- 下記の工程を含んでなる、濃縮発酵乳の製造方法:
(1)発酵乳ミックスを調製して調製発酵乳ミックスとする工程、ここで、調製された調製発酵乳ミックス中の無脂乳固形分含量が1〜30質量%であり、
(2)前記調製発酵乳ミックスを殺菌処理に供する工程、
(3)前記殺菌処理後の調製発酵乳ミックスに乳酸菌スターターを添加して発酵させる工程、および
(4)前記発酵後の発酵乳を濃縮する工程。 - 調製された調製発酵乳ミックス中のたんぱく質量が0.5〜11質量%である、請求項1または2に記載の製造方法。
- 乳酸菌または乳酸菌スターターが、Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricusおよび/またはStreptococcus thermophilusである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の製造方法。
- 発酵乳を濃縮する工程が、発酵乳を遠心分離により濃縮する工程である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の製造方法。
- 製造された濃縮発酵乳が筋肉合成促進用である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の製造方法。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の製造方法により製造された、濃縮発酵乳。
- たんぱく質総量に対する、遊離必須アミノ酸の割合が0.2質量%以下である、筋肉合成促進用濃縮発酵乳。
- たんぱく質総量に対する、分岐鎖アミノ酸の割合がさらに0.1質量%以下である、請求項8に記載の筋肉合成促進用濃縮発酵乳。
- 請求項8または9に記載の濃縮発酵乳を含む、筋肉合成促進用食品。
- たんぱく質総量に対する、遊離必須アミノ酸の割合が0.2質量%以下である、血中アミノ酸量増加用濃縮発酵乳。
- たんぱく質総量に対する、遊離必須アミノ酸の割合が0.2質量%以下である、血中アミノ酸濃度上昇促進用濃縮発酵乳。
- たんぱく質総量に対する、遊離必須アミノ酸の割合が0.2質量%以下である濃縮発酵乳を、対象に摂取させることを含んでなる、筋肉合成促進方法。
- たんぱく質総量に対する、遊離必須アミノ酸の割合が0.2質量%以下である濃縮発酵乳を対象に摂取させることを含んでなる、血中アミノ酸量増加方法。
- 対象への濃縮発酵乳の一日摂取量が50〜600gである、請求項14に記載の血中アミノ酸量増加方法。
- たんぱく質総量に対する、遊離必須アミノ酸の割合が0.2質量%以下である濃縮発酵乳を、対象に摂取させることを含んでなる、血中アミノ酸濃度上昇促進方法。
- 対象への濃縮発酵乳の一日摂取量が50〜600gである、請求項16に記載の血中アミノ酸濃度上昇促進方法。
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