JP2020039289A - 発酵食品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｎ−アセチルスクロサミンを含有する、喫食可能な新規の発酵食品及びその製造方法を提供する。【解決手段】発酵食品は、スクロース、Ｎ−アセチルグルコサミン及び米麹を含む組成物を発酵させてなる発酵食品であって、Ｎ−アセチルスクロサミンを含有する。発酵食品の製造方法は、スクロース及びＮ−アセチルグルコサミンに米麹を加えて発酵させる発酵工程を備える方法であり、前記発酵食品は、Ｎ−アセチルスクロサミンを含有する。【選択図】なし

Description

本発明は、発酵食品及びその製造方法に関する。

本発明者らはこれまで、ショ糖とＮ−アセチルグルコサミンとの高濃度混合溶液に糖転移型β−フルクトフラノシダーゼを含有するニホンコウジカビ（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｒｙｚａｅ）の乾燥菌糸（死菌体）添加することで、機能性オリゴ糖であるＮ−アセチルスクロサミンを開発してきた（例えば、特許文献１、２参照）。

このＮ−アセチルスクロサミンは、ヒト消化酵素では分解されず、大腸に到達し、大腸内菌叢中のビフィズス菌類の特定の株を増殖させる機能を有することが明らかとなっており（例えば、特許文献３参照）、プレバイオティクスとして期待できるものである。

特開２０１３−２５２０５６号公報 特開２０１４−０３０３９９号公報 特開２０１６−１５４５１１号公報

しかしながら、特許文献１及び２に記載の方法では、Ｎ−アセチルスクロサミンを製造及び精製するために、大掛かりな設備が必要となり、コストがかかる。

また、Ｎ−アセチルスクロサミンはこれまで食品素材中だけでなく、自然界からも未だに検出されていない。そのため、Ｎ−アセチルスクロサミンを食品素材として利用するために、食経験の有無が不明であった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、Ｎ−アセチルスクロサミンを含有する、喫食可能な新規の発酵食品及びその製造方法を提供する。

すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
本発明の第１態様に係る発酵食品は、スクロース、Ｎ−アセチルグルコサミン及び米麹を含む組成物を発酵させてなる発酵食品であって、Ｎ−アセチルスクロサミンを含有する。

前記発酵食品が甘酒であってもよい。

本発明の第２態様に係る発酵食品の製造方法は、スクロース及びＮ−アセチルグルコサミンに米麹を加えて発酵させる発酵工程を備える方法であり、前記発酵食品は、Ｎ−アセチルスクロサミンを含有する。

上記第２態様に係る発酵食品の製造方法は、更に、前記発酵工程で得られた発酵食品を乾燥する乾燥工程を備えてもよい。

上記第２態様に係る発酵食品の製造方法は、更に、前記発酵工程の後であって、前記乾燥工程の前に、前記米麹に含まれる麹菌を除去する除去工程を備えてもよい。

上記態様の発酵食品及びその製造方法によれば、Ｎ−アセチルスクロサミンを含有する、喫食可能な新規の発酵食品及びその製造方法を提供することができる。

実施例１における薄層クロマトグラフィー法の測定結果を示す図である。 実施例１における高速液体クロマトグラフィー法の測定結果を示すグラフである。

≪発酵食品≫
本実施形態の発酵食品は、スクロース、Ｎ−アセチルグルコサミン及び米麹を含む組成物を発酵させてなる発酵食品であって、Ｎ−アセチルスクロサミンを含有する。

本実施形態の発酵食品は、Ｎ−アセチルスクロサミンの他に、フラクトオリゴ糖等の複数種類の発酵糖を含有し、これらの発酵糖はプレバイオティクスとして期待できるものである。また、原料として用いられるスクロース及びＮ−アセチルグルコサミンは一般的な食品素材であり、これらを発酵させてなる本実施形態の発酵食品は、喫食可能なものである。

本実施形態の発酵食品は、特に限定されないが、例えば、非アルコール性飲料として提供することができ、例えば甘酒として提供することができる。

また、本実施形態の発酵食品は、健康食品（特定保健用食品を含む）、機能性食品、健康飲料、機能性飲料として提供することができる。

また、本実施形態の発酵食品の形態は、上記組成物を発酵させた生成物をそのまま食品として提供してもよく、得られた生成物を適宜加工して、例えば、濃縮シロップ、凍結乾燥品、スプレードライ品等の形態で提供してもよい。

本実施形態の発酵食品は、原料としてスクロース及びＮ−アセチルグルコサミンを用いて、米麹により発酵させることで得られるものである。本実施形態の発酵食品に含まれるＮ−アセチルスクロサミンは、米麹に由来するβ−フルクトフラノシダーゼがスクロースとＮ−アセチルグルコサミンとの間で糖転移反応を行わせることで生成されたものである。

本実施形態の発酵食品中のＮ−アセチルスクロサミンの含有量は、例えば０．１ｍｇ／ｍＬ以上１０ｍｇ／ｍＬ以下とすることができ、０．５ｍｇ／ｍＬ以上７ｍｇ／ｍＬ以下とすることができ、１ｍｇ／ｍＬ以上５ｍｇ／ｍＬ以下とすることができる。

また、本実施形態の発酵食品は、米麹による発酵で生成された発酵糖として、Ｎ−アセチルスクロサミンの他に、フルクトースの重合度の異なるフラクトオリゴ糖が含まれる。フラクトオリゴ糖として具体的には、例えば、１−ケストース、ニストース、フラクトシルニストース等が挙げられる。

本実施形態の発酵食品中の上記フラクトオリゴ糖の合計含有量は、例えば０．０１ｍｇ／ｍＬ以上５ｍｇ／ｍＬ以下とすることができ、０．０５ｍｇ／ｍＬ以上３ｍｇ／ｍＬ以下とすることができ、０．１ｍｇ／ｍＬ以上１ｍｇ／Ｌ以下とすることができる。

Ｎ−アセチルスクロサミン及び上記フラクトオリゴ糖は、腸内細菌叢中のビフィズス菌等の善玉菌に資化されることが知られている。特に、Ｎ−アセチルスクロサミンは、ヒト消化酵素では分解されないことから、摂取したものが大腸に到達し、大腸内菌叢中のビフィズス菌類の特定の株を増殖させることができる。そのため、本実施形態の発酵食品に含まれる各種発酵糖は、プレバイオティクスとして期待できるものである。

また、本実施形態の発酵食品は、Ｎ−アセチルスクロサミン及び上記フラクトオリゴ糖等の発酵糖の他に、原料であるＮ−アセチルグルコサミン、スクロースや米麹中の澱粉が分解されて生成したグルコース及びフルクトースが含まれる。そのため、本実施形態の発酵食品は、適度な甘みを有する。さらに、本実施形態の発酵食品は、上記単糖類及び上記オリゴ糖類の他に、米麹に由来する成分として、ビタミンＢ１、ビタミンＢ２、ビタミンＢ６、葉酸、食物繊維（デンプンを含む）、アミノ酸（システイン、アルギニン、グルタミン等）等、各種栄養成分が含まれる。よって、本実施形態の発酵食品は、Ｎ−アセチルスクロサミンをはじめとする、各種栄養成分に富む食品である。

本実施形態の発酵食品は、上記原料から生成される成分及び上記原料に由来する成分の他に、必要に応じて、各種食品素材及び食品添加物を含んでもよい。食品素材及び食品添加剤としては、喫食可能な成分であればよく、味付け、保存等を目的として添加されるものが挙げられる。

前記食品素材として具体的には、例えば、コーヒー、紅茶、ココア、緑茶、抹茶、果汁、牛乳、ヨーグルト、豆乳、卵、野菜、チーズ等が挙げられる。

前記食品添加物として具体的には、例えば、調味料、日持向上剤、保存料、酵素、ｐＨ調整剤、乳化剤、香料、着色料、増粘剤及びゲル化剤、糖類、糖アルコール類、高甘味度甘味料、ビタミン類、ミネラル類等が挙げられ、これらに限定されない。

調味料としては、例えば、アミノ酸又はその塩、核酸又はその塩、有機酸又はその塩、無機塩類等が挙げられる。
アミノ酸又はその塩としては、例えば、Ｌ−グルタミン酸ナトリウム、Ｌ−アスパラギン酸ナトリウム等が挙げられる。
核酸又はその塩としては、例えば、５’−イノシン酸二ナトリウム等が挙げられる。
有機酸又はその塩としては、例えば、クエン酸一カリウム等が挙げられる。
無機塩類としては、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム等が挙げられる。

日持向上剤としては、例えば、カラシ抽出物、ワサビ抽出物、コウジ酸等が挙げられる。

保存料としては、例えば、しらこ蛋白抽出物、ポリリジン、ソルビン酸等が挙げられる。

酵素としては、例えば、α、βアミラーゼ、α、βグルコシダーゼ、パパイン等が挙げられる。

ｐＨ調整剤としては、例えば、クエン酸、フマル酸、コハク酸等が挙げられる。

乳化剤としては、例えば、ショ糖脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、有機酸モノグリセリド、レシチン等が挙げられる。

着色料としては、例えば、β−カロチン、アナトー色素、紫トウモロコシ色素等が挙げられる。

増粘剤及びゲル化剤としては、例えば、カラギナン、アルギン酸及びアルギン酸塩、ペクチン、タマリンドシードガム、グルコマンナン、生澱粉、化工澱粉、加工澱粉、微結晶セルロース、発酵セルロース、微小繊維状セルロース、カルボキシメチルセルロース塩、メチルセルロース、エチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、脱アシル型ジェランガム、ネイティブ型ジェランガム、アラビアガム、タラガム、グルコマンナン、サイリウムシードガム、マクロホモプシスガム等が挙げられる。

糖類としては、原料として用いられるスクロースやＮ−アセチルグルコサミン、発酵により生成される単糖類及びオリゴ糖類以外のものであればよく、例えば、麦芽糖、還元澱粉水飴、デキストリン、トレハロース、黒糖、はちみつ等が挙げられる。

糖アルコール類としては、例えば、ソルビトール、エリスリトール、キシリトール、マンニトール等が挙げられる。

高甘味度甘味料としては、例えば、スクラロース、アスパルテーム、ステビア、アセスルファムカリウム、ソーマチン、サッカリン等が挙げられる。

ビタミン類としては、例えば、ビタミンＡ、ビタミンＣ等が挙げられる。

ミネラル類としては、例えば、鉄、カルシウム等が挙げられる。

≪発酵食品の製造方法≫
本実施形態の発酵食品の製造方法は、下記に説明する発酵工程を備える方法である。

本実施形態の発酵食品の製造方法によれば、Ｎ−アセチルスクロサミンを含有する発酵食品が得られる。

［発酵工程］
発酵工程では、スクロース及びＮ−アセチルグルコサミンに米麹を加えて発酵させる。

発酵工程で用いられる米麹は、公知の方法を用いて、蒸し米と麹菌とを混合して発酵させることで得られる。又は、米麹は、市販のものを用いてもよい。

米麹に含まれる麹菌としては、β−フルクトフラノシダーゼ活性を有するものであればよく、ニホンコウジカビ（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｒｙｚａｅ）であることが好ましい。

発酵工程では、生菌である麹菌を含む米麹を用いるため、麹菌が有するβ−フルクトフラノシダーゼによるスクロースとＮ−アセチルグルコサミンとの間で糖転移反応の他に、アミラーゼによるデンプンの糖化反応、プロテアーゼによるタンパク質のアミノ酸への分解反応も行われる。

発酵温度としては、２０℃以上６０℃以下とすることができ、２５℃以上５０℃以下が好ましい。
発酵時間としては、発酵温度、原料の仕込量に応じて適宜調整することができ、例えば８時間以上１６時間以下とすることができる。
発酵時のｐＨとしては、例えば、４以上７以下とすることができ、５以上６以下が好ましい。

発酵工程において、スクロース及びＮ−アセチルグルコサミンに加えて、蒸し米を添加してもよい。これにより、蒸し米に含まれるデンプンが糖化することで、得られる発酵食品の甘みがより向上する。また、スクロースが糖転移反応により優先的に使用される。

発酵工程により得られた発酵食品は、必要に応じて、上記食品素材及び上記食品添加物を添加及び混合して、適宜、香味を調整してもよい。

また、得られた発酵食品は、加熱殺菌等を行い、そのまま容器に充填してもよく、後述する乾燥工程、濃縮工程及び除去工程等を行った後に、加熱殺菌等を行い、容器に充填してもよい。

［乾燥工程］
乾燥工程では、前記発酵工程で得られた発酵食品を乾燥する。

乾燥方法としては、例えば、自然乾燥、風乾燥、流動層乾燥、噴霧乾燥（スプレードライ）、ドラムドライ、低温乾燥、凍結乾燥、加圧乾燥等が挙げられ、これらに限定されない。これら乾燥方法を１種単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。

乾燥することで、粉末状等の固形状の発酵食品が得られる。これら固形状の発酵食品をさらに錠剤等の形状に成形してもよい。

［濃縮工程］
濃縮工程では、前記発酵工程で得られた発酵食品を濃縮する。

濃縮工程は、前記発酵工程の後であって、前記乾燥工程の前に行うことが好ましい。また、後述する除去工程の前であってもよく、後であってもよい。

濃縮方法としては、例えば、常圧加熱濃縮、減圧加熱濃縮、冷凍濃縮、膜濃縮逆浸透法等の公知の濃縮方法が採用できる。これら濃縮方法を１種単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。

また、発酵食品に含まれる未糖化の米等の固形成分を分離するために、濾過等により固液分離してもよい。これにより、液状の濃縮シロップが得られる。

［除去工程］
除去工程では、前記米麹に含まれる麹菌を除去する。

除去工程は、前記発酵工程の後であって、前記乾燥工程の前に行うことが好ましい。また、除去工程は、前記濃縮工程の前であってもよく、後であってもよい。

除去方法としては、例えば、フィルターによる濾過、カラムによる分離等の公知の除去方法が採用できる。これら除去方法を１種単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１］発酵食品の製造
２００ｍＬ容三角フラスコ内で、スクロース（以下、「Ｓｕｃ」と略記する場合がある）５ｇ及びＮ−アセチルグルコサミン（以下、「ＧｌｃＮＡｃ」と略記する場合がある）１０ｇを５０ｍＬの水に溶解し、Ｓｕｃ−ＮＡＧ溶液を調製した。次いで、Ｓｕｃ−ＮＡＧ溶液について１００℃、５分間熱殺菌処理を行い、冷却した後、市販の乾燥米麹１．０ｇを加えて、ｐＨ調整をせずに、４０℃で、５０ｒｐｍで振盪攪拌しながら発酵させた。次いで、発酵開始から０、８、２４及び４８時間後に発酵液をサンプリングし、各試料を１０，０００×ｇ、４℃で５分間遠心し、上清を得た。得られた上清を、０．４５μｍのメンブレンを用いて濾過し、濾液を１００ｍＬ容三角フラスコに移した。次いで、濾液について１００℃、５分間熱殺菌処理を行い、冷却した後、水で１０倍希釈して、薄層クロマトグラフィー（Ｔｈｉｎ−Ｌａｙｅｒ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ；ＴＬＣ）法及び高速液体クロマトグラフィー（ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ；ＨＰＬＣ）法により分析した。ＴＬＣの結果を図１に、ＨＰＬＣの結果を図２に示す。なお、図１及び２において、「Ｇｌｃ」はグルコース、「Ｆｒｕ」はフルクトース、「ＧｌｃＮＡｃ」はＮ−アセチルグルコサミン、「Ｓｕｃ」はスクロース、「ＳｕｃＮＡｃ」はＮ−アセチルスクロサミン、「１−Ｋｅｓ」は１−ケストースである。また、図１において、「Ｓｔａｎｄａｒｄ」は各糖の標準物質を意味する。

（ＴＬＣの測定条件）
ＴＬＣプレート：Ｓｉｌｉｃａ ｇｅｌ、メルク社製
展開相：ジクロロメタン：メタノール：水＝１２：５：１
展開回数：４回

（ＨＰＬＣの測定条件）
高速液体クロマトグラフ：ＬＣ−２０Ａ、島津製作所社製
検出器：示差屈折計（Ｓｈｏｄｅｘ（登録商標） ＲＩ−１０１）、Ｓｈｏｄｅｘ社製
カラム：Ｓｕｇａｒ−Ｄ、φ４．６ｍｍ×２５０ｍｍ、ナカライテスク社製
カラム温度：室温
移動相：ＣＨ_３ＣＮ（アセトニトリル）：Ｈ_２Ｏ（水）＝７７：２３
流量：０．８ｍＬ／ｍｉｎ
注入量：１０μＬ

図１及び図２から、発酵時間の経過とともに、原料であるスクロース（Ｓｕｃ）の含有量は減少し、発酵開始から４８時間後には、ほぼ消失した。一方、過剰に加えたＮ−アセチルグルコサミン（ＧｌｃＮＡｃ）の含有量の減少は緩やかであった。また、フルクトース（Ｆｒｕ）、グルコース（Ｇｌｃ）、Ｎ−アセチルスクロサミン（ＳｕｃＮＡｃ）及び１−ケストース（１−Ｋｅｓ）の含有量が経時的に増加した。
また、ＨＰＬＣ法により測定された、発酵開始から４８時間後の発酵液中の各糖の含有量は、以下の表１に示すとおりである。

これらのことから、米麹に由来するβ−フルクトフラノシダーゼにより、糖転移が起きていることが明らかとなった。
また、発酵糖であるＮ−アセチルスクロサミン（ＳｕｃＮＡｃ）及び１−ケストース（１−Ｋｅｓ）は、腸内環境の改善効果を有し、プレバイオティクスとして期待されているオリゴ糖である。よって、得られた発酵食品は、少なくとも２種の機能性オリゴ糖を含むことが明らかとなった。

本実施形態の発酵食品及びその製造方法によれば、Ｎ−アセチルスクロサミンを含有する新規の発酵食品が得られる。この発酵食品に含まれるＮ−アセチルスクロサミン、フラクトオリゴ糖等の発酵糖は、プレバイオティクスとして期待できる。また、本実施形態の発酵食品は、一般的な食品素材を原料としており、喫食可能なものである。

Claims (5)

1. スクロース、Ｎ−アセチルグルコサミン及び米麹を含む組成物を発酵させてなる発酵食品であって、
   Ｎ−アセチルスクロサミンを含有する発酵食品。
2. 前記発酵食品が甘酒である請求項１に記載の発酵食品。
3. スクロース及びＮ−アセチルグルコサミンに米麹を加えて発酵させる発酵工程を備え、
   Ｎ−アセチルスクロサミンを含有する発酵食品の製造方法。
4. 更に、前記発酵工程で得られた発酵食品を乾燥する乾燥工程を備える請求項３に記載の発酵食品の製造方法。
5. 更に、前記発酵工程の後であって、前記乾燥工程の前に、前記米麹に含まれる麹菌を除去する除去工程を備える請求項４に記載の発酵食品の製造方法。