JP3644635B2 - 微生物セルロースゲルの着色方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ナタデココ及びナタデピニャに代表される微生物セルロースゲルの着色方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
東南アジアでココナッツの実から作られている微生物セルロースゲルの１種であるナタデココは、やや寒天に似たコリコリとした食感を有しており、近年、嗜好性食品として、デザート、飲料等に広く用いられるようになっている。
ナタデココを製造するには、まず、ココナッツの果肉をつぶした後、搾汁、布濾過して、ココナッツミルク水とし、これに水、砂糖、酢酸、必要に応じて窒素源となるタンパク質、アミノ酸、アンモニウム塩等を加えて混合し、得られた混合液にナタデココを産生する酢酸菌（アセトバクター・キシリナムAcetobacter xylinum)を接種して、７日間から14日間、発酵させる。そうすると、混合液の表面に、セルロースゲルからなる厚い膜が産生されるので、それを取り出して、切断、酸抜き等の加工処理を施すと、製品としてのナタデココが得られる。
また、同じく微生物セルロースゲルの１種であるナタデピニャは、パイナップル果汁を原料にして、ナタデココの場合と同様な方法で得ることができる。なお、品質的にはナタデココの方が優れていると言われている。
微生物セルロースゲルの生合成の機構については、糖質で生育した酢酸菌体によって、グルコース−６−リン酸、グルコース−１−リン酸、ウリジンジリン酸−グルコースを経て、微生物セルロースゲルが生合成されるものと考えられている［外内尚人、化学と生物、Vol.39、ｐ538（2001）］。
【０００３】
ナタデココ及びナタデピニャは、やや透明感のある白い色調を有するものであるが、デザートとしての見た目の美しさ、楽しさを付与するには、種々の色調に着色することが求められている。
微生物セルロースゲルを着色する方法としては、例えば、特開平７−７９７３７号公報、特開平８−７０７９５号公報に、その方法が開示されている。
具体的にそれらの方法について説明すると、特開平７−７９７３７号公報に開示されている方法は、（ａ)微生物が産生した可食性セルロースゲルを、水溶性β−カロチン溶液に浸漬し、（ｂ)前記水溶性β−カロチン溶液に浸漬した可食性セルロースゲルを、酸性溶液に浸漬することを特徴とする可食性セルロースゲルの着色方法である。
また、特開平８−７０７９５号公報に開示されている方法は、アルカリ性の水性液中で、ナタデココと、水性液に溶解した色素と、水性液に溶解した蛋白質とを共存させた後、ナタデココの表面及び／又は内部の液性を酸性とするか、若しくはナタデココの表面及び／又は内部にアルコール液を存在させる工程を含むこと、または、炭素数１から３の脂肪族アルコールを共存させる工程を含むことを特徴とするナタデココの着色方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら従来の微生物セルロースゲルの着色方法は、微生物セルロースゲルを色素溶液に長時間浸漬した後、さらに色素を固定化するために酸性溶液に浸漬する方法であり、酸、アルカリ、又は蛋白質を使用する必要があるため、コストがかかり、また、煩雑な工程を要するため、決して工業的に有利な方法であるとは言えなかった。
また、これらの着色方法は、微生物セルロースゲルを色素溶液に浸漬し、色素を外部よりゲル内に浸透させる原理に基づくものであるため、該セルロースゲル全体を均一に着色させることは極めて困難であった。
【０００５】
そこで、これらの問題点を解決するために、特開２００１−１２０１９７号公報において、果実の果肉の水可溶物を主成分とする培地に、色素等の機能性素材を添加し、微生物を接種し、発酵させることを特徴とする機能性素材含有微生物セルロースゲルの製造方法が提案されている。
この機能性素材含有微生物セルロースゲルの製造方法は、従来の問題点を解決した優れた発明ではあるものの、微生物セルロースゲルをより一層均一に着色することができ、食品に添加した際に、色滲みが全く起こらない微生物セルロースゲルの着色方法が求められていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、いかにすれば上記課題を解決することができるかについて鋭意研究した結果、培地に色素を添加して、酢酸菌を培養し、十分に色素を含浸させた微生物セルロースゲルを、さらにアルカリ水溶液中で加熱した後（タンパク質の共存下で加熱処理する場合を除く）、酸性水溶液中に浸漬することにより、目的とする微生物セルロースゲルが得られることを見出した。
すなわち、本発明は、果実の果肉の水可溶物を主成分とする培地に、色素溶液を添加し、微生物を接種し、発酵して得られる微生物セルロースゲルを、アルカリ水溶液中で加熱した後（タンパク質の共存下で加熱処理する場合を除く）、酸性水溶液中に浸漬することを特徴とする微生物セルロースゲルの着色方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴は、前記したように、培地に色素を添加して酢酸菌を培養して得られた微生物セルロースゲルを、アルカリ水溶液中で加熱した後（タンパク質の共存下で加熱処理する場合を除く）、酸性水溶液中に浸漬する点にある。これにより、色素を微生物セルロース組織中に取り込んだ形で、該セルロース組織間に色素を均一に分散させることができ、かつ確実、強固に色素を固定化させることができる。
【０００８】
本発明の微生物セルロースゲルの着色方法は、まず、果実の果肉の水可溶物を主成分とする培地に、色素溶液を添加し、微生物を接種し、発酵することにより、微生物セルロースゲルを作製する。
本発明で用いる前記色素は、食品用色素であれば特に限定されず、例えば、アナトー色素、オレンジ色素、クチナシ黄色色素、パプリカ色素、トマト色素（リコペン色素)、マリーゴールド色素、パーム油カロチン色素等のカロチノイド系色素、アカネ色素、コチニール色素等のアントラキノン系色素、赤ダイコン色素、赤キャベツ色素、エルダベリー色素、ブルーベリー色素、ストロベリー色素、ラズベリー色素、ムラサキイモ色素等のアントシアニン系色素、カカオ色素、ベニバナ黄色色素、ベニバナ赤色色素（カーサミン色素)等のフラボノイド系色素、クロロフィル、ササ色素等のポルフィリン系色素、ベニコウジ赤色色素、ベニコウジ黄色色素等のアザフィロン系色素、その他、クチナシ青色色素、クチナシ赤色色素、スピルリナ色素、ホウレンソウ色素等のいわゆる天然色素、さらに食用赤色２号、食用赤色３号、食用赤色40号、食用黄色４号、食用緑色３号、食用青色１号等の合成色素を例示することができる。なお、これらを混合して、中間色としても利用できる。
【０００９】
これらの色素は、ココナッツ及びパイナップル等の果実の水可溶物を主成分とする培地に、均一に溶解又は分散して添加するが、色素を添加する場合は、退色防止処理を施して、培地に添加すればさらに好ましい。例えば、天然色素は退色しやすいので、抗酸化剤等の退色防止剤を添加することが好ましい。
色素溶液を培地に、均一に溶解又は分散するため、該色素が油溶性である場合は、乳化剤又は界面活性剤を用いて、該色素をＯ／Ｗ型の乳化組成物にするのが望ましい。
さらに、リコペンのように、油溶性であるが結晶物である色素の場合には、微粉砕して微粒子状のまま、培地に均一に分散させることもできる。
上記乳化組成物及び微粒子の粒径としては、0.05〜３μｍ、好ましくは、0.1〜１μｍの範囲である。この範囲以外の粒径では、色素をセルロース組織に内在させることが困難な場合もあるので好ましくない。
【００１０】
培地に添加する色素の量は、得られる微生物セルロースゲルの利用目的により異なるので一概には決められないが、一般的には、天然色素の場合は、色素原体として培地に0.01〜10重量％（以下、特に断わりのない限り同じ。)、合成色素の場合は、色素原体として培地に0.0001〜0.1％程度を添加する。
【００１１】
培地の調製は、まず、ココナッツ、パイナップル等の果実の果肉をつぶした後、搾汁、布濾過して、水可溶物を採取し、これに水可溶物の５〜10％の砂糖、１〜３％の酢酸を添加して行う。
この培地に上記色素を添加し、所望により殺菌処理を行い、殺菌処理を行った場合は、殺菌後、充分に冷却する。
次いで、上記培地に微生物を接種し、30℃で７〜14日間発酵させる。本発明において接種する微生物は、セルロースゲル産生能を有する細菌であればよく、例えば、セルロースゲル産生酢酸菌であるアセトバクター・キシリナム ATCC10821、アセトバクター・キシリナムIFO13772等が例示できる。
通常、微生物を接種して１〜２日間で培地の表面に膜が生成され、約２週間後には10〜15ｍｍの厚い膜が生成される。この膜を切り取り、水洗、酸抜き等の加工処理を施すことにより、微生物セルロースゲルが得られる。果実の果肉にココナッツを用いた場合は、色素含有ナタデココが、パイナップルを用いた場合は、色素含有ナタデピニャが得られる。
【００１２】
次に、前記工程で得られた微生物セルロースゲルを、所望の形状に切断して、アルカリ水溶液中で加熱する。
アルカリ水溶液は、ｐＨ７以上とし、好ましくはｐＨ９以上である。水溶液をアルカリ性にするためには、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウムなどの無機塩類；リン酸三ナトリウム、クエン酸三ナトリウム、酒石酸水素カリウムなどの有機塩類から選ばれる少なくとも１種を使用することができる。
アルカリ水溶液中での加熱は、微生物セルロースゲルの大きさ、所望する着色の度合等により適宜決定すればよいが、通常、温度60〜100℃、好ましくは、70〜95℃、加熱時間５分〜60分、好ましくは、20分〜30分で行う。
【００１３】
最後に、アルカリ水溶液中で加熱した微生物セルロースゲルを、酸性水溶液中に浸漬することにより、全体が均一に着色され、食品に添加した際に色滲みが起こらない本発明の目的とする微生物セルロースゲルが得られる。
酸性水溶液は、ｐＨ２〜５とし、好ましくはｐＨ３〜４である。水溶液を酸性にするためには、有機酸、無機酸のいずれを使用してもよく、特にはクエン酸、リンゴ酸が好ましい。
本発明の方法により得られた微生物セルロースゲルは、菓子、冷菓、ヨーグルト、杏仁豆腐、蜜豆、調味料、乳性飲料、果実飲料等の各種飲食品に配合される。
【００１４】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により、本発明の実施の数態様についてさらに具体的に記載するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１５】
（実施例１)
ココナッツ果実よりココナッツミルク水を採取し、このココナッツミルク水1000ｇに対し、グラニュー糖60ｇ、ペプトン１ｇ、及び赤色色素（レッドカラーＴＨ−Ｍ２、長谷川香料社製：モナスカス色素)１ｇを添加してなる培地を、クエン酸でｐＨ4.0に調整して、85℃で10分間殺菌し、冷却した。冷却後、アセトバクター・キシリナム（Acetobacter xylinum ATCC10821)を上記培地に接種し、30℃で10日間、発酵させて、ゲル化した。
次に、ゲル化した発酵物を60メッシュの金網で濾過して、水洗し、ゲル820ｇを分離した。そして、このゲルを１cm角にカットし、アルカリ水溶液（0.1％重炭酸ナトリウム及び0.1％炭酸ナトリウム溶液）2000ｇ中で30分間煮沸し、60メッシュの金網で濾過して、水洗した。
得られたゲルを酸性水溶液（0.2％クエン酸水溶液：ｐＨ3.5）2000ｇに１晩浸漬した後、60メッシュの金網で濾過して、水洗し、本発明のナタデココ（本発明品１）を得た。
本発明品１を水洗したが、色素の水への漏出はなく、均一に赤色に着色したナタデココが得られた。また、本発明品１は経時的にも色素の水への漏出はなかった。
【００１６】
（実施例２)
実施例１と同様にココナッツ果実よりココナッツミルク水を採取し、このココナッツミルク水1000ｇに対し、グラニュー糖70ｇ、及び黄色色素（イエローカラーＴＨ−Ｓ、長谷川香料社製：ベニバナ黄色色素)１ｇを添加してなる培地を、クエン酸でｐＨ4.0に調整して、85℃で10分間殺菌し、冷却した。冷却後、アセトバクター・キシリナム（Acetobacter xylinum ATCC10821)を上記培地に接種し、30℃で10日間、発酵させて、ゲル化した。
次に、ゲル化した発酵物を60メッシュの金網で濾過して、水洗し、ゲル830ｇを分離した。そして、このゲルを１cm角にカットし、アルカリ水溶液（0.1％重炭酸ナトリウム及び0.1％炭酸ナトリウム溶液）2000ｇ中で30分間煮沸し、60メッシュの金網で濾過して、水洗した。
得られたゲルを酸性水溶液（0.1％クエン酸水溶液：ｐＨ3.5）2000ｇに１晩浸漬した後、60メッシュの金網で濾過して、水洗し、本発明のナタデココ（本発明品２）を得た。
本発明品２を水洗したが、色素の水への漏出はなく、均一に黄色に着色したナタデココが得られた。また、本発明品２は経時的にも色素の水への漏出はなかった。
【００１７】
（実施例３)
実施例１と同様にココナッツ果実よりココナッツミルク水を採取し、このココナッツミルク水1000ｇに対し、グラニュー糖50ｇ、及びクチナシ青色色素（ブルーカラーＴＨ−30、長谷川香料社製)１ｇを添加してなる培地を、クエン酸でｐＨ4.0に調整して、85℃で10分間殺菌し、冷却した。冷却後、アセトバクター・キシリナム（Acetobacter xylinum ATCC10821)を上記培地に接種し、30℃で10日間、発酵させて、ゲル化した。
次に、ゲル化した発酵物を60メッシュの金網で濾過して、水洗し、ゲル800ｇを分離した。このゲルを１cm角にカットし、アルカリ水溶液（0.1％重炭酸ナトリウム及び0.1％炭酸ナトリウム溶液）2000ｇ中で30分間煮沸し、60メッシュの金網で濾過して、水洗した。
得られたゲルを酸性水溶液（0.1％クエン酸水溶液）2000ｇに１晩浸漬した後、60メッシュの金網で濾過して、水洗し、本発明のナタデココ（本発明品３）を得た。
本発明品３を水洗したが、色素の水への漏出はなく、均一に青色に着色したナタデココが得られた。また、本発明品３は経時的にも色素の水への漏出はなかった。
【００１８】
（実施例４)
実施例１と同様にココナッツ果実よりココナッツミルク水を採取し、このココナッツミルク水1000ｇに対し、グラニュー糖70ｇ、及び緑色色素（グリーンカラーＴＨ−90、長谷川香料社製：クチナシ青色色素とベニバナ黄色色素の混合物)１ｇを添加してなる培地を、クエン酸でｐＨ4.0に調整して、85℃で10分間殺菌し、冷却した。冷却後、アセトバクター・キシリナム（Acetobacter xylinum ATCC10821)を上記培地に接種し、30℃で10日間、発酵させて、ゲル化した。次に、ゲル化した発酵物を60メッシュの金網で濾過して、水洗し、ゲル800ｇを分離した。このゲルを１cm角にカットし、アルカリ水溶液（0.1％重炭酸ナトリウム及び0.1％炭酸ナトリウム溶液）2000ｇ中で30分間煮沸し、60メッシュの金網で濾過して、水洗した。
得られたゲルを酸性水溶液（0.1％クエン酸水溶液）2000ｇに１晩浸漬した後、60メッシュの金網で濾過して、水洗し、本発明のナタデココ（本発明品４）を得た。
本発明品４を水洗したが、色素の水への漏出はなく、均一に緑色に着色したナタデココが得られた。また、本発明品４は経時的にも色素の水への漏出はなかった。
【００１９】
（比較例１)
実施例１と同様にココナッツ果実よりココナッツ水を採取し、このココナッツミルク水1000ｇに対し、グラニュー糖60ｇを添加してなる培地を、クエン酸でｐＨ4.0に調整して、85℃で10分間殺菌し、冷却した。冷却後、アセトバクター・キシリナム（Acetobacter xylinum ATCC10821)を上記培地に接種し、30℃で10日間、発酵させて、ゲル化した。
次に、ゲル化した発酵物を60メッシュの金網で濾過して、水洗し、ゲル800ｇを分離した。そして、このゲルを、上記実施例１〜４で使用した各色素［実施例１：赤色色素（モナスカス色素)、実施例２：黄色色素（ベニバナ黄色色素)、実施例３：青色色素（クチナシ青色色素)、実施例４：緑色色素（クチナシ青色色素＋ベニバナ黄色色素)］中に、それぞれ対応する実施例１〜４と同様の条件で浸漬して着色し、ナタデココ（比較品１〜４）を得た。
比較品１〜４を水洗した結果、ほとんどの色素は水へ漏出し、十分に着色したナタデココは得られなかった。
【００２０】
（比較例２)
ココナッツ果実よりココナッツミルク水を採取し、このココナッツミルク水1000ｇに対し、グラニュー糖60ｇ、及び上記実施例１〜４で使用した各色素［実施例１：赤色色素（モナスカス色素)、実施例２：黄色色素（ベニバナ黄色色素)、実施例３：青色色素（クチナシ青色色素)、実施例４：緑色色素（クチナシ青色色素＋ベニバナ黄色色素)］を、それぞれ対応する実施例１〜４と同量添加してなる各培地を、クエン酸でｐＨ4.0に調整して、85℃で10分間殺菌し、冷却した。冷却後、アセトバクター・キシリナム（Acetobacter xylinum ATCC10821)を上記各培地に接種し、30℃で10日間、発酵させて、ゲル化した。
次に、ゲル化した発酵物を60メッシュの金網で濾過して、水洗し、ナタデココ（比較品５〜８）を得た。
比較品５〜８を水洗したが、いずれの色素も水洗直後は水への漏出は少なかったものの、色素は経時的に漏出し、着色は弱くなった。しかも、本発明品１〜４に比べて、いずれも不均一な着色になった。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、微生物が菌体外に分泌するセルロース鎖間に、色素が取り込まれて強固に染着されると共に、色素が全体に均一に分散され、ナタデココ及びナタデピニャに代表される微生物セルロースゲルを、低コスト及び簡便な工程で着色することができる。

Claims (3)

1. 果実の果肉の水可溶物を主成分とする培地に、色素溶液を添加し、微生物を接種し、発酵して得られる微生物セルロースゲルを、アルカリ水溶液中で加熱した後（タンパク質の共存下で加熱処理する場合を除く）、酸性水溶液中に浸漬することを特徴とする微生物セルロースゲルの着色方法。
2. 果実の果肉が、ココナッツ又はパイナップルである請求項１記載の着色方法。
3. 微生物がセルロースゲル産生酢酸菌である請求項１又は２記載の着色方法。