JP2020018253A - ショウガ乳酸菌発酵物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
項1. ショウガ及び/又はショウガ由来成分を含む発酵基材と、ポリフェノールオキシダーゼ、ポリフェノールオキシゲナーゼ、及びポリフェノールデヒドロゲナーゼからなる群より選択される酵素と、乳酸菌と、を含む混合物を調製する工程1と、 前記混合物を乳酸菌発酵条件に供する工程2と、を含むショウガ乳酸菌発酵物の製造方法。
項2. 前記工程1が、前記発酵基材に前記酵素を添加して処理を行い、酵素処理された発酵基材を得る工程と、前記酵素処理された発酵基材に前記乳酸菌を添加して前記混合物を得る工程と、を含む項1に記載のショウガ乳酸菌発酵物の製造方法。
項3. 前記工程1において、前記発酵基材に、前記酵素と前記乳酸菌とを同時に添加することで前記混合物を得る、項1に記載のショウガ乳酸菌発酵物の製造方法。
項4. 前記ポリフェノールオキシダーゼが、ラッカーゼ活性を有する酵素である、項1〜3のいずれかに記載のショウガ乳酸菌発酵物の製造方法。
項5. 前記ポリフェノールオキシゲナーゼが、チロシナーゼ活性を有する酵素である、項1〜3のいずれかに記載のショウガ乳酸菌発酵物の製造方法。
項6. 前記ポリフェノールデヒドロゲナーゼが、パーオキシダーゼ活性を有する酵素である、項1〜3のいずれかに記載のショウガ乳酸菌発酵物の製造方法。
項7. 前記乳酸菌が、ラクトバチルス属(Lactobacillus属)、ラクトコッカス属(Lactococcus属)、エンテロコッカス属(Enterococcus属)、ロイコノストック属(Leuconostoc属)、ストレプトコッカス属(Streptococcus属)、及びビフィドバクテリウム(Bifidobacterium属)に属する乳酸菌からなる群より選択される、項1〜6のいずれかに記載のショウガ乳酸菌発酵物の製造方法。
項8. 前記乳酸菌が、ラクトコッカス ラクティス(Lactococcus lactis)及びラクトバチルス ラクティス(Lactobacillus lactis)からなる群より選択される、項1〜7のいずれかに記載のショウガ乳酸菌発酵物の製造方法。
項9. ショウガ及び/又はショウガ由来成分を含む発酵基材の、ポリフェノールオキシダーゼ、ポリフェノールオキシゲナーゼ、及びポリフェノールデヒドロゲナーゼからなる群より選択される酵素による酵素処理物の乳酸菌発酵物である、ショウガ乳酸菌発酵物。
項10. 項9に記載のショウガ乳酸菌発酵物を含む食品。
本発明のショウガ乳酸菌発酵物の製造方法は、ショウガ及び/又はショウガ由来成分を含む発酵基材と、ポリフェノールオキシダーゼ、ポリフェノールオキシゲナーゼ、及びポリフェノールデヒドロゲナーゼからなる群より選択される酵素と、乳酸菌と、を含む混合物を調製する工程1と;前記混合物を乳酸菌発酵条件に供する工程2と、を含むことを特徴とする。以下、本発明のショウガ乳酸菌発酵物の製造方法について詳述する。
工程1では、ショウガ及び/又はショウガ由来成分を含む発酵基材と、ポリフェノールオキシダーゼ、ポリフェノールオキシゲナーゼ、及びポリフェノールデヒドロゲナーゼからなる群より選択される酵素と、乳酸菌と、を含む混合物を調製する。本発明においては、あらかじめ当該発酵基材を特定の酵素で処理しておくことで、後述の工程2において乳酸菌を効率よく増殖させ、乳酸菌の生菌数を良好に保つことが可能となる。
本発明においては、ショウガ及び/又はショウガ由来成分を原料とする。ショウガは、ショウガ科の多年草であるショウガ(Zingiber officinale)であり、本発明においてはショウガの根茎が使用される。また、ショウガとしては、大品種、中品種、及び少品種を問わない。具体的なショウガの品種としては、三州生姜、黄生姜、金時生姜、谷中生姜、サン近江、サン白芽、サン武州、酒井紅、野添1号、オガワウマレ、備後誉、柳黄金、土佐太一、とさのひかり、黄金虚空蔵、黄金虚空蔵II等が挙げられ、好ましくは土佐太一が挙げられる。本発明においては、ショウガとして、単独の品種を用いてもよいし、複数の品種を組み合わせて用いてもよい。
酵素は、ポリフェノールオキシダーゼ、ポリフェノールオキシゲナーゼ、及びポリフェノールデヒドロゲナーゼ(以下、これらを総称してポリフェノール酸化酵素とも記載する。)からなる群より選択される。これらの酵素は、単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。このようなポリフェノールに対する酸化活性を有する酵素で発酵基材を処理しない場合、乳酸菌発酵系を構築しても、まったく乳酸菌が生育しない、乳酸菌の生育不良により生育菌数が減少する、乳酸菌は増殖するもののすぐに死滅する、といった、乳酸菌の生育阻害又は死滅を招来する。この原因は、ショウガ及び/又はショウガ由来成分を含む発酵基材に含まれる、ショウガオールやジンゲロールなどのポリフェノールが有する抗菌活性に起因すると考えられる。本発明においては、ポリフェノールに対する酸化活性を有する酵素を用いることで、乳酸菌の生育阻害又は死滅の要因となるショウガオールやジンゲロールなどのポリフェノールを酸化重合させ、その機能(抗菌機能)を失活させる。これによって、後述の工程2において乳酸菌を効率よく増殖させ、乳酸菌の生菌数を良好に保つことが可能となる。
本発明において使用される乳酸菌は特に限定されず、通性嫌気性菌及び嫌気性菌が特に限定されることなく挙げられる。ショウガの乳酸菌発酵の効率をより一層向上させる点で、好ましくは、ラクトバチルス属(Lactobacillus属)、ラクトコッカス属(Lactococcus属)、エンテロコッカス属(Enterococcus属)、ロイコノストック属(Leuconostoc属)、ストレプトコッカス属(Streptococcus属)、及びビフィドバクテリウム属(Bifidobacterium属)に属する乳酸菌が挙げられ、より好ましくは、ラクトコッカス ラクティス(Lactococcus lactis)及びラクトバチルス ラクティス(Lactobacillus lactis)が挙げられる。これらの乳酸菌は、1種を単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。
工程2においては、工程1で得られた、発酵基材とポリフェノール酸化酵素と乳酸菌とを含む混合物を乳酸菌発酵条件に供する。具体的には、発酵基材を含む当該混合物を、乳酸菌発酵に適した条件に供することで乳酸菌発酵系を構築する。工程1で得られた混合物中において、発酵基材中のショウガ及び/又はショウガ由来成分に含まれる、乳酸菌を生育阻害又は死滅させる物質の機能が失活しているため、乳酸菌発酵系を構築することによって、乳酸菌の発育不良や生菌数減少を起こすことなく、効率よくショウガ乳酸菌発酵物を得ることができる。
工程2の終了後は、工程2の終了時点の発酵液をそのままショウガ乳酸菌発酵物として得てもよいし、さらに他の工程を経た後にショウガ乳酸菌発酵物として得てもよい。他の工程としては、濃縮工程又は粉末化工程が挙げられる。濃縮工程において用いられる手法としては、発酵液を加熱蒸発させる手法が一般的であるが、乳酸菌の生菌数をより多く維持する観点からは、好ましくは、乳酸菌の死滅温度以下の温度で濃縮又は減圧濃縮を行う手法、及び限外濾過膜又は中空糸膜による膜ろ過濃縮を行う手法が挙げられる。粉末化工程において用いられる手法としては、ラクトース、デキストリン等の賦形剤を加えた後、凍結乾燥やスプレードライ等で粉末化する手法が挙げられる。
本発明のショウガ乳酸菌発酵物は、ショウガ及び/又はショウガ由来成分を含む発酵基材の、ポリフェノールオキシダーゼ、ポリフェノールオキシゲナーゼ、及びポリフェノールデヒドロゲナーゼからなる群より選択される酵素による酵素処理物の乳酸菌発酵物である。本発明のショウガ乳酸菌発酵物を製造する方法については、上記「1.ショウガ乳酸菌発酵物の製造方法」で述べた通りである。
MRS液体培地(前培養培地)としては、ベクトン・ディッキンソン株式会社製のMRS液体培地を脱イオン水に溶解し、121℃、15間分オートクレーブ滅菌したものを用いた。また、MRS寒天培地は、MRS液体培地に2%となるよう寒天(和光純薬製)を加え、オートクレーブ滅菌したものを用いた。本培養培地としては、5%D−グルコース、1%大豆ペプチド処理粉末、各種無機塩を脱イオン水に溶解し121℃、15分間オートクレーブ滅菌したものを用いた。また、本培養培地を10倍の濃さ(50%D−グルコース,10%大豆ペプチド処理粉末、各種無機塩類)で調製したものを10倍濃度の本培養培地(×10本培養培地)とした。
平板混釈法による生菌数測定及び培養液濁度測定による菌数評価によって、乳酸菌の生育の評価を行った。
培養液又は発酵液0.05mLを4.95mLの滅菌生理食塩水を用いて10倍ずつ4段階希釈を行い、菌懸濁液を得た。これら菌懸濁液1mL中の生菌数を測定した。なお、生菌数の測定は「衛生試験法・注解(2005)」1.2.1.1細菌一般試験法3)菌数測定(1)混釈平板培養法(p.59)に準じて行った。ただし、培養にはMRS寒天培地を用い、培養条件は37℃、48時間とした。
島津製作所社製の分光光度計UV−1800を用い、生理食塩水で希釈した培養液又は発酵液の660nmにおける吸光度を測定することで、生育菌数を評価した。
滅菌した3mLのMRS液体培地に、グリセロールストックで冷凍保存しておいたラクトコッカスラクティスLT57株乳酸菌を植菌し、37℃で1日間、静置培養した。得られた培養液100μLを3mLの本培養培地に植菌し、30℃で1日間、静置培養し、乳酸菌の種菌を得た。
MRS液体培地中の終濃度が1%、2.5%、5%となるようにショウガ粉末をMRS液体培地に懸濁し、121℃、15分間オートクレーブで滅菌した。4℃で18時間静置したのち5,000×gで10分間遠心分離し、その上清を回収した。回収した上清(つまり、終濃度1%、2.5%、5%でショウガ粉末を懸濁したMRS液体培地からの抽出液(水抽出液))3mLを2つずつ用意し、一方は試験例1と同様にショウガ粉末1mgあたり24.8POUとなるようラッカーゼダイワY120末を添加してラッカーゼ処理を行い、他方はラッカーゼ処理を行わなかった。さらに、ラッカーゼ処理有/ラッカーゼ処理無の試料に、試験例1と同様に調製したラクトコッカスラクティスLT57株乳酸菌の種菌を5μL加え、37℃で48時間静置培養した。生育した乳酸菌の濁度を、660nmの吸収(A660)を分光光度計で測定した。
MRS液体培地中、終濃度が5%または10%になるようショウガ粉末を加え、121℃で15分間オートクレーブ滅菌した。4℃で18時間静置したのち、3,000×gで10分遠心分離した後、上清を回収した。上清をさらに同じ条件で遠心分離し、再び上清を回収した。回収した上清(つまり、終濃度5%、10%でショウガ粉末を懸濁したMRS液体培地からの抽出液(水抽出液))を25mLずつ分注し、ショウガ粉末1mgあたりラッカーゼの酵素力価が24.8POUとなるよう、5%ショウガ懸濁液からの水抽出液には250mg、10%ショウガ懸濁液からの水抽出液には500mgのラッカーゼダイワY120(124,000POU/g)を添加した(ラッカーゼ処理有)。さらに対照としてラッカーゼを添加しない試料も調製した(ラッカーゼ処理無)。
+:生育が確認できる
++:旺盛な生育が確認できる
3mLのMRS培地でラクトコッカスラクティスLT57株を、37℃で24時間静置して前培養した。さらに、試験例3に記載の10%ショウガ懸濁液からの水抽出液0.4mLに、酵素力価が、ショウガ粉末1mgあたり31POUとなるよう、0.22μmのフィルターで濾過滅菌した10%ラッカーゼ大和Y120液(ラッカーゼ処理有)を100μLまたは滅菌水(ラッカーゼ処理無)を100μL加えた後、上記のラクトコッカスラクティスLT57株の前培養液10μLを植菌し、30℃で48時間、振盪速度120/分で撹拌し発酵させた。発酵後、乳酸菌の生育の評価状況を、試験例3と同じ基準で評価した。
Claims (10)
- ショウガ及び/又はショウガ由来成分を含む発酵基材と、ポリフェノールオキシダーゼ、ポリフェノールオキシゲナーゼ、及びポリフェノールデヒドロゲナーゼからなる群より選択される酵素と、乳酸菌と、を含む混合物を調製する工程1と、前記混合物を乳酸菌発酵条件に供する工程2と、を含む、ショウガ乳酸菌発酵物の製造方法。
- 前記工程1が、前記発酵基材に前記酵素を添加して処理を行い、酵素処理された発酵基材を得る工程と、前記酵素処理された発酵基材に前記乳酸菌を添加して前記混合物を得る工程と、を含む請求項1に記載のショウガ乳酸菌発酵物の製造方法。
- 前記工程1において、前記発酵基材に、前記酵素と前記乳酸菌とを同時に添加することで前記混合物を得る、請求項1に記載のショウガ乳酸菌発酵物の製造方法。
- 前記ポリフェノールオキシダーゼが、ラッカーゼ活性を有する酵素である、請求項1〜3のいずれかに記載のショウガ乳酸菌発酵物の製造方法。
- 前記ポリフェノールオキシゲナーゼが、チロシナーゼ活性を有する酵素である、請求項1〜3のいずれかに記載のショウガ乳酸菌発酵物の製造方法。
- 前記ポリフェノールデヒドロゲナーゼが、パーオキシダーゼ活性を有する酵素である、請求項1〜3のいずれかに記載のショウガ乳酸菌発酵物の製造方法。
- 前記乳酸菌が、ラクトバチルス属(Lactobacillus属)、ラクトコッカス属(Lactococcus属)、エンテロコッカス属(Enterococcus属)、ロイコノストック属(Leuconostoc属)、ストレプトコッカス属(Streptococcus属)、及びビフィドバクテリウム属(Bifidobacterium属)に属する乳酸菌からなる群より選択される、請求項1〜6のいずれかに記載のショウガ乳酸菌発酵物の製造方法。
- 前記乳酸菌が、ラクトコッカス ラクティス(Lactococcus lactis)及びラクトバチルス ラクティス(Lactobacillus lactis)からなる群より選択される、請求項1〜7のいずれかに記載のショウガ乳酸菌発酵物の製造方法。
- ショウガ及び/又はショウガ由来成分を含む発酵基材の、ポリフェノールオキシダーゼ、ポリフェノールオキシゲナーゼ、及びポリフェノールデヒドロゲナーゼからなる群より選択される酵素による酵素処理物の乳酸菌発酵物である、ショウガ乳酸菌発酵物。
- 請求項9に記載のショウガ乳酸菌発酵物を含む食品。
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