JP3470441B2 - 醗酵促進剤及び醗酵促進剤の製造方法 - Google Patents

醗酵促進剤及び醗酵促進剤の製造方法

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JP3470441B2 JP04334595A JP4334595A JP3470441B2 JP 3470441 B2 JP3470441 B2 JP 3470441B2 JP 04334595 A JP04334595 A JP 04334595A JP 4334595 A JP4334595 A JP 4334595A JP 3470441 B2 JP3470441 B2 JP 3470441B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は醗酵促進効果に優れた醗
酵促進剤を提供するものである。
【0002】
【従来の技術】醗酵促進性のオリゴペプチド混合物につ
いて研究がなされてきた(特開昭63ー164841号
等)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は大豆蛋白
由来のオリゴペプチドの醗酵促進効果について研究を重
ねた。又、より醗酵促進効果に優れるオリゴペプチドを
得る為に、主に酵素分解の態様、使用酵素、水解の程
度、分画の態様等の観点から研究してきた。これらの原
料は、工業的に生産される分離大豆蛋白を用いる場合が
多かった。
【0004】ところで、近年の価格破壊という言葉に見
られるように、企業にとってより安い生産コストでより
醗酵促進効果に優れるオリゴペプチド混合物を製造する
ことが課題である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は前記課題を
解決すべく原点に帰って再度原料面からの研究を開始し
た。先ず工業的な分離大豆蛋白の生産工程に着目した。
即ち、大豆→(脱脂)→脱脂大豆→(水抽出)→(脱脂
豆乳とオカラに分離)→(豆乳を等電点沈殿)→(酸沈
殿大豆蛋白とホエーに分離)→(酸沈殿大豆蛋白を中
和)→(殺菌後乾燥)→分離大豆蛋白という工程におけ
る原料面からの研究を行った。又、大豆→水浸漬→(磨
砕)→ご→(搾絞)→(豆乳とオカラに分離)→(豆乳
を凝固させて豆腐製造)工程における豆乳についても検
討した。鋭意研究の中で、脱脂豆乳を原料として酵素分
解して得られるオリゴペプチド混合物が分離大豆蛋白を
同様に酵素分解して得られるオリゴペプチド混合物より
醗酵促進効果に優れる知見を得た。更に、この効果がホ
エーに由来しているのではないかと分離大豆蛋白由来の
オリゴペプチド混合物にホエーを混合したものについて
醗酵促進効果を比べてみたが、脱脂豆乳由来のオリゴペ
プチド混合物のほうが醗酵促進効果が優れている知見を
得た。豆乳についても同様の知見を得た。本発明はこれ
らの知見により完成されたものである。
【0006】即ち、本発明は、豆乳を、エンドプロテア
ーゼ及びエキソプロテアーゼ共存水系下で水解すること
を特徴とする醗酵促進剤の製造方法である。又、本発明
は、乾燥固形分中全糖として10〜30重量%、アミノ
酸鎖長2〜4のオリゴペプチドを40〜80重量%、遊
離アミノ酸を30重量%以下含む醗酵促進剤であり、更
に乾燥固形分中カルシウムを0.1%以上及び/又はカ
リウムを1%以上含むものである。
【0007】先ず、製造方法について説明する。本発明
においては豆乳を用いることが重要である。豆乳は油分
を含む豆乳や油分の極めて低い脱脂豆乳を用いることが
出来るが、好ましくは脱脂豆乳が適当である。油分を含
む豆乳は豆腐製造工程や豆乳製造工程で得ることが出来
る。具体的には大豆を水浸漬して磨砕し搾絞しオカラを
除いて得ることが出来る。脱脂豆乳は大豆蛋白製造工程
等において得ることが出来、例えば、大豆から大豆油を
抽出した後の脱脂大豆に水性溶媒を加え水性溶媒抽出画
分を抽出して得ることが出来る。
【0008】豆乳の主な組成は油脂の含有量に拘わらず
等電点沈殿する大豆グロブリン、等電点沈殿しない大豆
アルブミン、水溶性の少糖類(スタキオース、ラフィノ
ース、シュークロース等)、単糖類、微量金属塩、その
他フェノール類等の水溶性微量成分からなる。
【0009】本発明においてエンドプロテアーゼ及びエ
キソプロテアーゼを併用する。エンドプロテアーゼだけ
又はエキソプロテアーゼだけでは水解して得たものは両
者を併用して水解して得たものより醗酵促進効果が劣
る。
【0010】エンドプロテアーゼ及びエキソプロテアー
ゼを併用する態様は各々のプロテアーゼを併用すること
も、両者の性質を有する粗酵素を単独で用いることも自
由である。
【0011】これらのプロテアーゼの種類は特に限定し
ないが、動物由来、植物由来、微生物由来(アスペルギ
ルス属、リゾープス属等)の蛋白分解酵素等を例示する
ことが出来る。
【0012】水解は用いるプロテアーゼの作用pH域、
作用温度域で行うことが出来、その分解率は、30%T
CA(トリクロロ酢酸)可溶率70%以上(好ましくは
90%以上)となるように水解することが適当である。
【0013】このようにして得られた水解物(分解物)
は加熱により酵素を失活させ、そのまま、或いは濃縮し
て、好ましくは乾燥して醗酵促進剤とすることが出来
る。
【0014】このようにして得られた醗酵促進剤は、乾
燥固形分中全糖として10〜30重量%、アミノ酸鎖長
2〜4のオリゴペプチドを40〜80重量%、遊離アミ
ノ酸を30重量%以下含む醗酵促進剤であり、更に乾燥
固形分中カルシウムを0.1%以上及び/又はカリウム
を1%以上を含み、更に通常ナトリウムが1.5%以
下、マグネシウムが0.1%以上、クロールが0.3%
以下である。
【0015】尚、全糖はフェノール硫酸法による分析値
であり、好ましくは15〜25%が適当である。
【0016】本醗酵促進剤中の糖類をHPLC(高速液
体クロマトグラフィー)により分析すると、スタキオー
ス、ラフィノース、シュークロース等のオリゴ糖及びフ
ラクトース、グルコース等の単糖類からなる(これらを
以下ホエー糖類という)。醗酵促進剤の乾燥固形分中ホ
エー糖類は5〜25重量%が適当である。詳しくはラフ
ィノースが0.1〜1.5%、スタキオースが1〜10
%、シュークロースが0.2〜1.6%、単糖類のフラ
クトース、グルコースがそれぞれ1〜10重量%が適当
である。
【0017】又、醗酵促進剤中の糖類を5%硫酸により
単糖類に加水分解するとフラクトース、グルコース及び
ガラクトースを含み、それぞれ醗酵促進剤乾燥固形分中
1〜10%が適当である。
【0018】従来の大豆蛋白を原料とする醗酵促進剤は
ホエー糖類をほとんど含まないものであり、特にラフィ
ノースやシュークロースは検出されない。このオリゴ糖
の含有量の違いは醗酵促進効果の要因の一つと考えられ
る。
【0019】醗酵促進剤はアミノ酸鎖長2〜4のオリゴ
ペプチドを40〜80重量%含む。このオリゴペプチド
は大豆アルブミン由来のものと大豆グロブリン由来のも
のを含む。
【0020】従来の大豆蛋白を水解した醗酵促進剤は大
豆アルブミン由来のオリゴペプチドをほとんど含まな
い。このことも醗酵促進効果に影響していると考えられ
る。
【0021】オリゴペプチドの分子量が大きいほど微生
物の資化速度が遅く、又、アミノ酸にまで分解されても
資化速度が遅くなることからアミノ酸鎖長2〜4のオリ
ゴペプチドの含有量が多いほど好ましく前述のように4
0〜80%の醗酵促進剤中の含有量が適当である。
【0022】又、本発明の醗酵促進剤の乾燥固形分中の
遊離アミノ酸含有量は30%以下、好ましくは20%以
下、より好ましくは10%以下が適当である。前述した
ように遊離アミノ酸は平均アミノ酸鎖長2〜4のオリゴ
ペプチド(ディ乃至テトラペプチド)に比べ醗酵促進作
用が低いからである。
【0023】又、本醗酵促進剤乾燥固形分中カルシウム
を0.1%以上、好ましくは0.2%以上含むことが適
当である。分離大豆蛋白由来のオリゴペプチド混合物の
カルシウム含有量0.08%に比べ高い。
【0024】又、カリウムを1%以上、好ましくは2%
以上含むことが適当である。分離大豆蛋白由来のオリゴ
ペプチド混合物のカリウム含有量0.27%に比べ高
い。
【0025】又、ナトリウムは1.5%以下、好ましく
は1%以下、より好ましくは0.5%以下が適当であ
る。分離大豆蛋白由来のオリゴペプチド混合物のナトリ
ウム含有量2%に比べ低い。
【0026】又、マグネシウムを0.1%以上、好まし
くは0.2%以上、より好ましくは0.3%以上含むこ
とが適当である。分離大豆蛋白由来のオリゴペプチド混
合物のマグネシウム0.08%に比べ高い。
【0027】又、クロールは0.3%以下、好ましくは
0.2%以下が適当である。分離大豆蛋白由来のオリゴ
ペプチド混合物の0.37%に比べ低い。
【0028】以上の微量金属等の含有量の相違が醗酵促
進効果に作用する要因の一つと考えられる。
【0029】又、本発明の醗酵促進剤は分離大豆蛋白由
来のオリゴペプチド混合物に単にホエーを加えたものよ
りも優れた醗酵促進効果を有する。豆乳のままで水解す
ることにより糖類、アルブミン由来のオリゴペプチド、
その他の微量成分の相違により微生物の増殖や菌体内外
の産生物の増加等いわゆる醗酵促進に効果がもたらされ
たものと推察される。
【0030】従って、分離大豆蛋白をエンドプロテアー
ゼ及びエキソプロテアーゼで水解して得たオリゴペプチ
ドと大豆ホエーをエンドプロテアーゼ及びエキソプロテ
アーゼで水解して得たもおのとを混合して得た醗酵促進
剤も本発明の醗酵促進剤に含まれるものである。
【0031】本発明の醗酵促進剤は、培地に対し、0.
003重量%以上(好ましくは0.004%〜3%)添
加するだけで、乳酸菌、バチルス菌、大腸菌、酵母等の
醗酵促進効果を有する。又、微生物の産生する酵素(例
えば酵母のリパーゼ等)活性を高める効果も有する。
【0032】
【実施例】以下実施例により本発明の実施態様を説明す
る。 実施例1(脱脂豆乳の水解) 脱脂大豆1重量部(以下部)に対し10部の水を加え、
撹拌抽出してオカラを分離して得た豆乳にエンドプロテ
アーゼ作用とエキソプロテアーゼ作用を有する蛋白分解
酵素(大和化成製;プロチンFN)0.01部を加え、
50℃で5時間、pH6.8の条件で酵素分解し、85
℃で30分間加熱して酵素失活させ、5000RPMで
20分間遠心分離して得た上澄み液をメンブランフィル
ター(0.45μm;東洋漉紙(株)製)でろ過し、噴霧
乾燥して豆乳分解物を得た。 比較例1(大豆蛋白の水解) 実施例1と同様にして得た豆乳に1Nの塩酸を加えpH
を4.5に調整し、沈殿した大豆蛋白をホエーと分離
し、1Nの水酸化ナトリウムで中和し、噴霧乾燥して得
た分離大豆蛋白1部を水に分散させ5%分散液となし、
実施例1と同種類の蛋白分解酵素0.05部を加え実施
例1と同条件で酵素分解し、加熱し、噴霧乾燥して大豆
蛋白加水分解物を得た。 実験例1 牛乳300mlに、実施例1と同様にして得た豆乳加水
分解物、比較例1と同様にして得た大豆蛋白加水分解
物、市販ペプトンをそれぞれ0.1%ずつ添加した混合
液を50〜60℃に加熱し、ホモゲナイザーを用いて1
50kg/cm2にて均質化し、80〜90℃にて10
分間加熱した後、42℃まで冷却し、カルチャースター
ター(Lb.bulgaricus/Str.thermophilusを牛乳培地で1
7時間培養した酸度1、菌数9×100000000/
ml)3mlを添加し、42℃で乳酸醗酵を行なった。
1/10NのNaOHによる中和滴定で酸度の経時変化
を見たところ、豆乳加水分解物、大豆蛋白加水分解物、
市販ペプトンの順に促進効果が高かった。
【0033】経時的酸度測定結果を図1に示す。 実験例2 Starch,soluble 2.0%, KH2PO4 0.1%, MgSO4 0.05
%, Fe2SO4 0.005%,に実施例1と同様にして得た豆乳
加水分解物、比較例1と同様にして得た大豆蛋白加水分
解物あるいは市販ペプトンをそれぞれ1.0%溶解した培
地を、オートクレーブにて110℃で10分加熱し、室
温まで冷却した。そこに、Bacillus subtilisを一白金
耳植菌し、37℃で振とう培養した。時間毎に取り出
し、OD660nmで生育量を測定した結果、豆乳加水
分解物、大豆蛋白加水分解物、市販ペプトンの順に生育
量が高かった。
【0034】経時的バチルス生育量を図2に示す。 実験例3 寒天培地で増殖させた大腸菌(Escherichia coil)を、
培地5mlで一日前培養を行なった。
【0035】前培養液0.25mlをL-Broth培地(酵母
エキス 0.5%、NaCl 1.0%、市販ペプトン、実施
例1と同様にして得た豆乳加水分解物あるいは大豆蛋白
加水分解物を各々1.0%)各50mlに植菌する。3
7℃で振とう培養を行ない、経時的にサンプリングし、
OD660nmで生育量を測定した。
【0036】その結果、豆乳加水分解物、大豆蛋白加水
分解物、市販ペプトンの順に生育量が高かった。
【0037】経時的大腸菌生育量を図3に示す。 実験例4 酵母;サッカロミセス・セレビジエ(S.cerevisiae AH2
2株)を市販酵母用寒天培地に培養し、一白金耳を試験
管に入れたYNB-Histidine培地5mlの中
に植菌して前培養一日した後、フラスコに入れた50m
lのYPD培地の中に0.25ml植菌し、30℃で振
とう培養した。この際のYPD培地にはカゼインの加水
分解物(Difco(株)製「Casitone」)、
実施例1と同様にして得た豆乳加水分解物又は比較例1
と同様にして得た大豆蛋白加水分解物をそれぞれ2.0
%用いたものを使用した。
【0038】尚、YNB-Histidine培地の組
成を表1に、YPD培地の組成を表2に示す。
【0039】
【表1】 ---------------------------------------- Difco Yeast-Nitrogen base 0.67% グルコース 2.0% Histidine 50μg/ml ----------------------------------------
【0040】
【表2】 ---------------------- 酵母エキス 1% グルコース 2% ペプトン 2% ---------------------- この時の増殖曲線を図4に示す。 実験例5 牛乳300mlに実施例1と同様にして得た豆乳加水分
解物、比較例1と同様にして得た大豆蛋白加水分解物、
大豆蛋白加水分解物に比較例1と同様にして得たホエー
をそのまま加えたものを、それぞれ0.3g(0.1%)
ずつ添加した混合液を50〜60℃に加熱し、ホモゲナ
イザーを用いて150kg/平方センチメートルにて均
質化し、80〜90℃にて10分間加熱した後、42℃
まで冷却し、カルチャースターター(ラクトバチルス・
ブルガリカス(L.bulgaricus)とステアロ・サーモフィ
ラス(S.thermophilus)の混合培養物)を牛乳培地で1
7時間培養した酸度1、菌数9×100000000/
mlのもの3mlを添加し、42℃で乳酸醗酵を行なっ
た。1/10N NaOHによる中和滴定で酸度の経時
変化を見たところ、豆乳加水分解物、大豆蛋白加水分解
物、大豆蛋白加水分解物+ホエーの順に促進効果が高か
った。
【0041】尚、それぞれの乾燥固形分中の粗蛋白、全
糖の分析値は以下のようであった。
【0042】
【表3】(単位は乾燥固形分中の重量%) ---------------------------------------------------- 粗蛋白 全糖 灰分 ---------------------------------------------------- 豆乳加水分解物 65.8 20.3 8.5 大豆蛋白加水分解物 91.8 5.0 5.4 ホエー 20.0 44.8 20.7 ---------------------------------------------------- 従って、大豆蛋白加水分解物+ホエーは豆乳加水分解物
の全糖となるように%を計算すると、66.2%+33.
8%=100%となり、この割合で混ぜ合わせたものを
大豆蛋白加水分解物+ホエーとして醗酵促進効果をみ
た。
【0043】経時的酸度測定結果を図5に示す。 実験例6 実施例1と同様にして得た豆乳分解物、比較例1と同様
にして得た大豆蛋白分解物、実験例5で用いた大豆蛋白
にホエーを加えたもの、ホエー及び比較例1と同様にし
て得た分離大豆蛋白をSDS−PAGE(電気泳動)に
かけてバンドパターンを比較した。
【0044】豆乳分解物には分離大豆蛋白に見られる大
豆グロブリンのバンドもホエーに見られる大豆アルブミ
ンのバンドも消失していた。
【0045】大豆蛋白加水分解物も同様であった。 実験例7 実験例1及び比較例1と同様の方法で再度調製した豆乳
分解物と大豆蛋白分解物の一般分析した。祖蛋白はケル
ダール法、灰分はマッフル焼成、糖組成はフェノール硫
酸法で測定した。
【0046】尚、フェノール硫酸法は以下の通り。 (スタンダードの作成)グルコース10mg/イオン交
換水50mlを原液とする。 ------------------------------------------------------------ 1 2 3 4 5 6 ------------------------------------------------------------ 原液 0ml 1ml 2ml 4ml 6ml 8ml 交換水 10ml 9ml 8ml 6ml 4ml 2ml ------------------------------------------------------------ 1)試料1mlに、フェノール5%溶液1mlを加え、
よく撹拌する。 2)濃硫酸5mlを一気に吹き込む。 3)10分放置後、よく振ってOD490nmで比色定
量する。
【0047】結果を表4、表5に示す。
【0048】
【表4】 -------------------------------------------------------- 分析項目 豆乳分解物 大豆蛋白分解物 -------------------------------------------------------- 粗蛋白/乾燥固形分(%) 63.1 87.7 灰分/乾燥固形分(%) 8.2 5.5 全糖/乾燥固形分(%) 20.3 4.8 pH(10%溶液) 6.8 6.8 TCA/粗蛋白(※1) 93.4 86.5 遊離アミノ酸/乾燥固形分(%) 6.8 12.1 平均アミノ酸鎖長 3.5 3.4 -------------------------------------------------------- ※1:30%TCA(トリクロル酢酸)可溶性窒素の全窒素に対する割合(% ) 又、前記豆乳分解物及び大豆蛋白分解物を(財)日本食
品分析センターにて糖の分析をした結果を表5に示す。
分析法はHPLC法である。
【0049】
【表5】(単位は乾燥固形分中の重量%) ------------------------------------------------ 糖の種類 豆乳分解物 大豆蛋白分解物 ------------------------------------------------ フラクトース 4.04 0.26 グルコース 3.80 0.77 スタキオース 5.12 0.23 ラフィノース 0.64 検出せず シュークロース 1.22 検出せず ------------------------------------------------ 全島に比べ合計値が低いのは全糖として測定される糖類
が多いからである。
【0050】又、同じく(財)日本食品分析センターに
て5%硫酸法により単糖類にまで分解した分析値を表6
に示す。(HPLC法)
【0051】
【表6】(単位は乾燥固形分中の重量%) ------------------------------------------------ 糖の種類 豆乳分解物 大豆蛋白分解物 ------------------------------------------------ フラクトース 4.2 0.26 グルコース 7.2 1.26 ガラクトース 4.8 0.51 ------------------------------------------------ 表6に示す単糖類から構成されていることが分かる。 実験例8 実験例7と同様にして調製した豆乳分解物及び大豆蛋白
分解物をそれぞれ高速液体クロマトグラフィー(HPL
C:TSKgel G3000PWxl)を用い、45%ア
セトニトリル、0.1%TFA(トリフルオロ酢酸)を
緩衝液に用い、0.3ml/分の流速で分画し、マーカ
ーに分子量3500のBacitracin、1060のBra
dykinin、245のLeu−Gly−Glyを用い
て分子量を測定した結果、図6に示す通りであった。 実験例9 実験例7と同様にして調製した豆乳分解物及び大豆蛋白
分解物について(財)日本食品分析センターによる微量
金属等の分析結果を表7に示す。
【0052】
【表7】 ---------------------------------------------------- 金属の種類 豆乳分解物 大豆蛋白分解物 ---------------------------------------------------- P(mg/100g) 827 851 Fe(mg/100g) 7 9 Ca(mg/100g) 226 88 Na(mg/100g) 415 2010 K(mg/100g) 2848 273 Mg(mg/100g) 356 83 Cl(mg/100g) 134 378 Zn(mg/100g) 50 33 Mn(mg/100g) 35 16 ----------------------------------------------------
【0053】
【効果】原料的に生産コストの安い脱脂豆乳を利用出来
るので工業的に安く生産出来生産性の高いものとするこ
とが出来た。
【0054】乳酸菌だけでなく、バチルス菌、大腸菌、
酵母等の微生物の醗酵促進効果がある風味の優れた醗酵
促進剤を製造出来た。
【0055】酵母等において、酵素(リパーゼ等)の活
性をを向上させる効果を持つ。また、分離大豆蛋白を酵
素分解して得られる大豆蛋白分解物や、この大豆蛋白分
解物にホエーを添加・混合したものより、本発明のよう
に、豆乳ごと酵素分解した豆乳分解物の方が醗酵促進効
果に優れるものであった。
【図面の簡単な説明】
【図1】」は乳酸醗酵における経時的酸度測定結果を示
す図面である。「
【図2】」はBacillus Subtilisの経時的生育量を示す
図面である。「
【図3】」は大腸菌の経時的生育量を示す図面である。
【図4】」は酵母の経時的増殖量を示す図面である。「
【図5】」は乳酸醗酵における経時的酸度測定結果を示
す図面である。「
【図6】」は豆乳酵素分解物及び分離大豆蛋白酵素分解
物のHPLCパターンを示す図面である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−164841(JP,A) 特開 昭55−85390(JP,A) 特開 昭62−143697(JP,A) 特開 平6−105677(JP,A) 特開 昭60−164496(JP,A) 特開 昭47−30856(JP,A) 特開 平6−197719(JP,A) 特開 昭48−1188(JP,A) 特公 昭35−1786(JP,B1) PATEL A.A. et a l., Process Bioche mistry 1980, 15(7), p p9−13 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A23L 1/20 - 1/201 C12N 1/00 BIOSIS/WPI(DIALOG) PubMed JICSTファイル(JOIS)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】豆乳を、エンドプロテアーゼ及びエキソプ
    ロテアーゼ共存水系下で水解して得られる乾燥固形分中
    全糖として10〜30重量%、大豆アルブミン由来のも
    の及び大豆グロブリン由来のものを含むアミノ酸鎖長2
    〜4のオリゴペプチドを40〜80重量%、遊離アミノ
    酸を30重量%以下含む醗酵促進剤。
  2. 【請求項2】豆乳が脱脂豆乳である請求項1の醗酵促進
    剤。
  3. 【請求項3】乾燥固形分中カルシウムを0.1%以上及
    び/又はカリウムを1%以上含む請求項1または請求項
    2の醗酵促進剤。
JP04334595A 1995-03-03 1995-03-03 醗酵促進剤及び醗酵促進剤の製造方法 Expired - Lifetime JP3470441B2 (ja)

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