JP3646637B2

JP3646637B2 - 高機能性牛乳の生産方法

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Publication number: JP3646637B2
Application number: JP2000268703A
Authority: JP
Inventors: 貞安藤; 武弘西田; 元彦石田; ▲たい▼一郎福川; 隆一上垣; 悦司凾城; 修高田; 和己篠倉; 義弘河智; 克美中西
Original assignee: Hyogo Prefectural Government
Current assignee: Hyogo Prefectural Government
Priority date: 2000-09-05
Filing date: 2000-09-05
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2020-09-05
Also published as: JP2002078455A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、牛乳に特有の牛乳臭を除去し、風味を向上させると同時に、抗菌性及び抗酸化性を付与してなる高機能性牛乳の生産方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近の研究によれば、人間の体内で発生する活性酸素は、鉄が酸化して錆びるのと同じように人間の体に悪影響を及ぼし、老化、糖尿病、ガン、老人性痴呆症等の原因となるとされている。また、近年、環境破壊の影響でオゾン層が破壊され、有害な紫外線が多くなり、活性酸素を大量発生させている。一方、近年、国内における牛乳及びそれを原料とする乳製品の消費は伸び悩んでいる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者らは、上記のような人間の体に悪影響を及ぼす活性酸素に対する抗酸化性を付与した高機能性牛乳を生産することができれば、伸び悩んでいる牛乳及びそれを原料とする乳製品の消費の増大が期待できるとの着想を得た。即ち、本発明の目的とするところは、活性酸素に対する抗酸化性を有し、活性酸素による人体への悪影響を抑制し、老化、糖尿病、心臓病、ガン、老人性痴呆症等を予防する効果を有する高機能性牛乳を提供せんとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明者らは、抗酸化性、抗菌性、抗ガン性等の機能が注目されているハーブやスパイスに着目し、これらのハーブやスパイスを乳牛に給与することにより、ハーブやスパイスの有する抗酸化成分、抗菌成分、抗ガン成分等が牛乳へ移行し、抗酸化性、抗菌性、抗ガン性等の高機能性を有する牛乳を生産できるのではないか、との着想に基づき鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
【０００５】
即ち、本発明に係る高機能性牛乳の生産方法は、乳牛にペパーミント、レモングラス及びクローブからなる群から選択される少なくとも一種のハーブを給与して飼養することで、該乳牛から搾乳される牛乳に抗菌性及び抗酸化性を付与することを特徴とするというものである。本発明によれば、牛乳にハーブの有する抗菌性や抗酸化性等の機能を付与することができ、かつ牛乳臭を除去して風味も改善することで、牛乳の消費を拡大できる。また、この高機能性牛乳を原料として、風味を向上させたチーズ、クリーム、ヨーグルト、バター等の乳加工製品を製造することができ、更に、牛乳やそれを乾燥させたミルクパウダーは、多くの食品の重要な素材であり、抗酸化性を利用した老化防止食品や滋養食品等への用途も期待され、これによる牛乳や乳製品の消費量の拡大が期待できる。
【０００６】
本発明において、乳牛に対するハーブの給与方法としては、ハーブを野山や牧場で生育させ、これを放牧している乳牛に自然に摂取させることで、ハーブをそのままの形で乳牛に給与したり、生育させたハーブを刈り取って乾燥し、粉砕したものを飼料に添加して乳牛に給与してもよい。また、ハーブを刈り取った後、若干乾燥させ、嫌気性発酵させたサイレージを用いてもよい。乳牛には嗜好性があることから、一般の飼料や濃厚飼料（トウモロコシ、大豆粕、ミネラル類等）を乳牛に給与する際にハーブやサイレージを添加しておくとよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明におけるハーブとは、地中海を原産とする香草類及び熱帯、亜熱帯原産のスパイス類の両者を含むものである。これらのハーブに含まれる精油成分及び脂溶成分は、不快臭に対するマスキング、芳香による香り付け等の機能、抗菌性、更には油脂に対する抗酸化性等の機能を有するのみでなく、ハーブの中には、ポリフェノール等の活性酸素に対する抗酸化性を示す成分を有するものがある。本発明では、このようなハーブのもつ機能を牛乳生産に活用したものであり、乳牛に給与されたハーブの精油成分、脂溶成分、抗菌成分及びポリフェノール等の抗酸化成分が乳牛の消化管から吸収され、血液によって乳腺まで運搬され、そこで合成される乳脂肪分に溶け込み牛乳中に分泌されるものと考えられる。従って、ハーブを乳牛に給与することで、ハーブの精油成分、脂溶成分、抗菌成分、抗酸化成分等が牛乳に移行し、牛乳の風味改善、不快臭（牛乳臭）のマスキング効果が現れると同時に、抗菌性や活性酸素に対する抗酸化性が付与されるものと考えられる。なお、本発明により牛乳に付与される抗酸化性は、活性酸素に対する抗酸化性を含めたトータル抗酸化性であり、牛乳が、それ自体に含まれる乳脂肪の酸化による腐敗を防止するために本来有している油脂に対する抗酸化性とは異なる。
【０００８】
本発明で使用されるハーブは、牛乳に前記のような各種機能、特に前記のようなトータル抗酸化性を付与しうるものであり、本発明で使用するハーブとしては、シソ科のペパーミント、イネ科のレモングラス、フトモモ科のクローブが抗酸化性付与効果の点で好ましい。これらのハーブは、１種を単独で乳牛に給与してもよいし、２種以上を混合して給与してもよい。
【０００９】
一般に乳牛の飼養の仕方としては、野山への放牧、柵で囲った牧場、畜舎での飼養等があるが、本発明はいずれの方法でも実施できる。乳牛の種類としては、ホルスタイン種、ジャージー種、ガーンジー種、エアーシャー種、ショートホーン種、デボン種、シンメンタール種、ブラウン・スイス種等に適用できるが、勿論これらの混合種にも適用できる。乳牛へのハーブの給与方法としては、放牧や牧場での飼養の場合は、選択したハーブを予め乳牛を放牧する野山や牧場等に生育させておき、自然に摂取させたり、牧場や畜舎での飼養の場合は、刈り取った生のハーブや、それを乾燥、粉砕したもの、またはサイレージを、そのまま給与してもよいし、また一般の飼料や濃厚飼料に添加させてもよい。
【００１０】
また、上記のようにハーブを給与して飼養した乳牛から搾乳した高機能性牛乳を原料とする以外は、常法どおりに生産することで、風味を向上させたチーズ、ヨーグルト、バター等の各種乳加工製品を得ることもでき、それらの乳加工製品に対しても抗菌性や活性酸素に対する抗酸化性等の高機能を付与することができる。更に、この高機能性牛乳やこれを乾燥させたミルクパウダーを原料として老化防止食品や滋養食品を製造することもできる。
【００１１】
【実施例】
次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、これらの実施例は何ら本発明を制限するものではない。
【００１２】
［ハーブ成分の牛乳への移行の確認試験］
１．試験の内容
シソ科のペパーミント、バジル、オレガノ、イネ科のレモングラス、フトモモ科のクローブ及びオールスパイスの７種類のハーブを用い、表１に示すようなハーブを添加した配合の飼料（実施例）を給与した乳牛から搾乳した牛乳と、ハーブを添加しない飼料（比較例）を給与した乳牛から搾乳した牛乳について、泌乳成績、及び精油成分、脂溶成分を測定し、乳牛へのハーブの給与による牛乳への影響及び牛乳へのハーブ成分の移行を確認した。
【００１３】
【表１】

【００１４】
２．乳牛
実施例および比較例で使用した乳牛は、ホルスタイン種乳牛、１〜５産、分娩１〜１０月の牛である。
【００１５】
３．飼養条件
飼料給与時期：朝、夕の１日２回
搾乳時期：朝、夕の１日２回
【００１６】
４．試験用サンプル
ハーブ給与開始後１３日目の夕及び１４日目の朝に搾乳した牛乳を混合したものを使用した。
【００１７】
５．精油成分、脂溶成分の分析方法
ＧＣ／ＭＳＳＩＭ法により、実施例（ハーブ給与）、比較例（ハーブ無給与）の牛乳について、ペパーミントではメントール、バジルではリナロール、オレガノではチモール、レモングラスではシトラール、クローブ及びオールスパイスではオイゲノールを指標として分析した。
【００１８】
６．試験の結果
泌乳成績の結果を表２に、精油成分及び脂溶成分分析結果を表３に示す。
【００１９】
【表２】

【００２０】
【表３】

【００２１】
表２に示すように、ハーブを添加した飼料を給与して飼養した乳牛から搾乳した各実施例の牛乳も、乳量や乳成分については、一般の乳牛にみられる成績と同等であり、乳量、乳成分に対するハーブ添加の影響は認められなかった。
【００２２】
また、表３に示すように、ハーブを添加した飼料を給与して飼養した乳牛から搾乳した牛乳には、それぞれのハーブの精油成分が移行していることが確認された。クローブ及びオールスパイスを給与した乳牛から搾乳した牛乳には、活性酸素に対する抗酸化性を有するとされるポリフェノールの１種であるオイゲノールが多量に移行しており、乳牛にこれらハーブを給与して飼養することで抗酸化性を有する牛乳を生産できることが分かった。
【００２３】
［ハーブ給与による牛乳の風味改善、抗酸化力及び抗菌性向上の確認試験］
１．試験の内容
下記表４に示すラテン方格の給与方法により、４頭の乳牛（牛番号；３２号、３３号、３８号及び４０号）を表１に示す配合の飼料を給与して飼養し、ペパーミント、バジル又はレモングラスを給与して飼養した乳牛から搾乳した牛乳とハーブを給与せず飼養した乳牛から搾乳した牛乳について、食味検査（官能試験）、抗酸化力及び抗菌性の測定を行った。なお、抗菌性については、１期のみ、中生菌について測定した。また、クローブ又はオールスパイスを給与して飼養した乳牛から搾乳した牛乳について官能試験を行った。
【００２４】
【表４】

【００２５】
２．乳牛
飼養した４頭の乳牛は、ホルスタイン種乳牛、１〜５産分娩１〜１０月の牛である。
【００２６】
３．飼養条件
飼料給与時期：朝、夕の１日２回
搾乳時期：朝、夕の１日２回
【００２７】
４．試験用サンプルの採取
（１）食味検査用サンプル：ハーブ給与開始後１３日目の夕及び１４日目の朝に搾乳した牛乳を混合し、６０℃で３０分間殺菌したもの。
（２）抗酸化性測定用サンプル：ハーブ給与開始後１３日目の夕及び１４日目の朝の牛乳を混合したもの。
（３）抗菌性測定用サンプル：ハーブ給与開始後１３日目の夕及び１４日目の朝に搾乳した牛乳を混合し、６０℃で３０分間殺菌後１０℃に静置したもの。
【００２８】
５．食味検査方法
ハーブ無給与の乳牛から搾乳した牛乳（比較例）を対照として、ハーブ給与の乳牛から搾乳した牛乳（実施例）についてパネラー８人又は１０人で乳臭さ、爽やかさ及びコクの各項目について、下記の基準で評価し、パネラー全員の平均値及び標準偏差で表した。更に、各ハーブの香り及び味の感じる度合いを、下記の基準で評価し、パネラー全員の平均値及び標準偏差で表した。また、クローブ又はオールスパイスを給与して飼養した乳牛から搾乳した牛乳と、ハーブ無給与の乳牛から搾乳した牛乳とを比較する官能評価（コメントのみ）を行った。
【００２９】
６．官能評価基準
(1)乳臭さの評価基準
乳臭くない；２点
やや乳臭くない；１点
同等；０点
やや乳臭い；−１点
乳臭い；−２点
(2)爽やかさ
ある；２点
ややある；１点
同等；０点
ややない；−１点
ない；−２点
(3)コク
ある；２点
ややある；１点
同等；０点
ややない；−１点
ない；−２点
(4)ハーブの香り
非常に強く感じる；２点
強く感じる；１点
感じる；０点
少し感じる；−１点
感じない；−２点
(5)ハーブの味
非常に強く感じる；２点
強く感じる；１点
感じる；０点
少し感じる；−１点
感じない；−２点
【００３０】
７．抗酸化力測定法
食品の抗酸化力の評価方法として用いられているＡＢＴＳ（ＲＡＮＤＯＸ社の登録商標、以下同じ）法により牛乳の抗酸化力を測定した。このＡＢＴＳ法による抗酸化力の測定原理は以下のとおりである。即ち、強力な酸化作用を有する過酸化水素はメトミオグロビンを酸化し、酸素と結合したフェリルミオグロビンに変える。ＡＢＴＳ（2,2'-Azino-di-[3-ethylbenzthiazoline sulphonate]）は前記フェリルミオグロビンの作用によって酸化され有色の酸化型ＡＢＴＳになる。このため、一定量の過酸化水素とメトミオグロビン、ＡＢＴＳを反応させると、酸化型ＡＢＴＳが一定量生成され、生成された酸化型ＡＢＴＳの量は吸光度を測定することによって定量することができる。そして、前記過酸化水素とメトミオグロビン、ＡＢＴＳの溶液に試料を加えて反応させた場合、その試料中に抗酸化物質があれば過酸化水素を消化してしまうのでフェリルミオグロビンの生成量が減少し、酸化型ＡＢＴＳの生成量も低下する。従って、前記反応物中の酸化型ＡＢＴＳの生成量を吸光度により測定することにより、試料中の抗酸化物質を測定することができる。以上がＡＢＴＳ法の測定原理である。このＡＢＴＳ法により、以下のようにして牛乳の抗酸化力を測定した。過酸化水素とメトミオグロビン、ＡＢＴＳの混合物（ＲＡＮＤＯＸ社製の抗酸化力測定用キットであるＴＯＴＡＬＡＮＴＩＯＸＩＤＡＮＴＳＴＡＴＵＳを使用）２００μｌに、試料としての牛乳２０μｌを加えて反応させた後に、酸化型ＡＢＴＳの最大吸光帯がある波長６００ｎｍで吸光度を測定した。同時に標準として6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid（抗酸化作用を有する物質）２０μｌを過酸化水素とメトミオグロビン、ＡＢＴＳの混合物（前記ＲＡＮＤＯＸ社製測定用キット）２００μｌに加えて反応させたもの、及びブランクとして水２０μｌを過酸化水素とメトミオグロビン、ＡＢＴＳの混合物（前記ＲＡＮＤＯＸ社製測定用キット）２００μｌに加えて反応させたものの吸光度についても測定し、前記２０μｌ中の6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acidのモル数を前記標準の吸光度とブランクの吸光度との差で割ったものを係数とした。前記測定した試料の吸光度とブランクの吸光度との差に前記係数を掛けることによって6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid換算モル数という形で試料の抗酸化物質の量、即ち抗酸化力を測定した。
【００３１】
８．抗菌性測定法
サンプルをハートインフージョンブイヨン寒天培地で培養した。培養条件は３７℃、好気、培養時間は３６〜４２時間とした。
【００３２】
９．試験結果
（９−１）食味検査の結果
検査の結果を表５に示す。
【００３３】
【表５】

【００３４】
この結果、供試した３種類のハーブ全てにおいて乳臭さが減少しており、統計学に基づきラテン方格法での分散分析表を作成したところ、危険率５％以下でで有意差が認められた。つまり、ハーブ無給与の乳牛から搾乳した牛乳に比べ、ハーブを給与した乳牛から搾乳した牛乳では、乳臭さが減少することが分かった。また、ハーブを給与した乳牛から搾乳した牛乳では爽やかさが増している。更に、ハーブを給与した乳牛から搾乳した牛乳には、それぞれのハーブの香りと味が付加されていた。また、クローブ及びオールスパイスを給与して飼養した乳牛から搾乳した牛乳の官能評価では、コクが増しているというコメントが多かった。
【００３５】
（９−２）抗酸化力測定結果
ＡＢＴＳ法により測定した6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid換算モル濃度を表６に、グラフを図１に示す。
【００３６】
【表６】

【００３７】
また、この結果を統計学に基づきラテン方格法での分散分析表を作成したところ表７のようになった。
【００３８】
【表７】

【００３９】
なお、表７の分散分析表の計算は以下の手順で行った。
(1)修正項ＣＴ
総和（３２．２０）と総数（１６）から以下のとおり修正項ＣＴを求めた。
ＣＴ＝（３２．２０）²／１６＝６４．８０２５
(2)全体の平方和Ｓ_ABC
個々のデータ及び修正項ＣＴより以下のとおり全体の平方和Ｓ_ABCを求めた。Ｓ_ABC＝｛（１．４８）²＋（１．８５）²＋（１．８６）²＋（０．７４）²＋（０．９７）²＋（１．８５）²＋（１．４９）²＋（２．１８）²＋（３．２８）²＋（２．４５）²＋（３．５９）²＋（２．５０）²＋（１．９４）²＋（２．７３）²＋（１．４６）²＋（１．８３）²｝−ＣＴ＝７３．５５２０−６４．８０２５＝８．７４９５
(3)乳牛間の平方和Ｓ_A
乳牛ごとの和及び修正項ＣＴより以下のとおり乳牛間の平方和Ｓ_Aを求めた。Ｓ_A＝｛（７．６７）²＋（８．８８）²＋（８．４０）²＋（７．２５）²｝／４−ＣＴ＝６５．２０００−６４．８０２５≒０．４０
(4)乳期間の平方和Ｓ_B
乳期ごとの和及び修正項ＣＴより以下のとおり乳期間の平方和Ｓ_Bを求めた。Ｓ_B＝｛（５．９３）²＋（６．４９）²＋（１１．８２）²＋（７．９６）²｝／４−ＣＴ＝７０．０８７５−６４．８０２５≒５．２９
(5)ハーブ間の平方和Ｓ_C
ハーブごとの和及び修正項ＣＴより以下のとおりハーブ間の平方和Ｓ_Cを求めた。
Ｓ_C＝｛（５．６２）²＋（８．２０）²＋（９．５６）²＋（８．８２）²｝／４−ＣＴ＝６７．００００−６４．８０２５≒２．２０
(6)方格誤差Ｓ_Z
全体の平方和及び各要因の平方和から以下のとおり方格誤差Ｓ_Zを求めた。
Ｓ_Z＝Ｓ_ABC−Ｓ_A−Ｓ_B−Ｓ_C＝８．７５−０．４０−５．２９−２．２０＝０．８６
(7)自由度
ｆ_A＝ｆ_B＝ｆ_C＝４−１＝３
ｆ_Z＝（４−１）²−ｆ_A−ｆ_B−ｆ_C＝６
(8)分散ＭＳ
各要因の平方和と自由度から以下のとおり各要因ごとの分散ＭＳを求めた。
ＭＳ_A＝Ｓ_A／ｆ_A＝０．４０／３≒０．１３３
ＭＳ_B＝Ｓ_B／ｆ_B＝５．２９／３≒１．７６３
ＭＳ_C＝Ｓ_C／ｆ_C＝２．２０／３≒０．７３３
ＭＳ_Z＝Ｓ_Z／ｆ_Z＝０．８６／６≒０．１４３
(9)Ｆ検定
各要因ごとの分散ＭＳと方格誤差分散ＭＣ_Zから各要因ごとの分散比Ｆ₀を以下のとおり求めた。
Ｆ_0A＝ＭＳ_A／ＭＳ_Z＝０．１３３／０．１４３≒０．９３０
Ｆ_0B＝ＭＳ_B／ＭＳ_Z＝１．７６３／０．１４３≒１２．３２
Ｆ_0C＝ＭＳ_C／ＭＳ_Z＝０．７３３／０．１４３≒５．１２６
得られた分散比Ｆ₀をＦ表のＦ値と比較して有意差の有無を判定した。
【００４０】
脂肪の過酸化物の重量法による抗酸化力の検定は、酸化されにくい長鎖の脂肪酸が多い場合などは抗酸化力の強弱にかかわらず重量差が出ず抗酸化力の測定結果に差が出ない場合がある。しかしながら、上記ＡＢＴＳ法による抗酸化力の測定は、過酸化物の重量法に比べ潜在的な抗酸化力も測定することができる。そのため、トータルとしての抗酸化力の検討に適している。そして、上記のように本発明では、このＡＢＴＳ法による抗酸化力測定の結果、乳期間の分散比Ｆ_0Bは約１２．３２であり、Ｆ表のＦ(3,6,0.01)＝９．７８より大きく、乳期間では危険率１％以下で有意差が認められたものの、乳牛間の分散比Ｆ_0Aは約０．９３０でありＦ表のＦ(3,6,0.05)＝４．７６より小さく、乳牛間での有意差は認められなかった。一方、ハーブ間の分散比Ｆ_0Cは約５．１２６であり、Ｆ表のＦ(3,6,0.05)＝４．７６より大きく、ハーブ間では危険率５％以下で有意差が認められた。つまり、乳牛にハーブを給与することによりハーブの抗酸化成分が牛乳に移行し、ハーブ無給与の乳牛から搾乳した牛乳に比べて抗酸化力が大きくなっていることが示された。この結果から、上記３種類のハーブを給与して飼育した乳牛から搾乳した牛乳は、ハーブ無給与の乳牛から搾乳した牛乳に比べて活性酸素に対する抗酸化性が向上していることが分かる。即ち、上記ハーブを給与して乳牛を飼育することで、この乳牛から搾乳される牛乳に活性酸素に対する抗酸化性を付与することができることが明らかとなった。
【００４１】
（９−３）抗菌性測定結果
測定結果を表８に示す。
【００４２】
【表８】

【００４３】
表８から明らかなように、給与した３種類のハーブの全てにおいて、ハーブ無給与の場合に比べて抗菌性の向上効果が認められた。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、乳牛にペパーミント、レモングラス及びクローブからなる群から選択される少なくとも一種のハーブを給与して飼養することで、ハーブの精油成分、脂溶成分が牛乳へ移行し、牛乳の生産段階で良好な風味を付与し、かつ独特の牛乳臭を除去することができ、成分無調整で牛乳臭のない高風味の牛乳を提供することができると同時に、抗菌性、更にはポリフェノール等の抗酸化成分を含有し、活性酸素に対する抗酸化性をも含めたトータル抗酸化性を有する牛乳を生産することができる。従って、この牛乳を飲用することで、老化防止や、糖尿病、ガン等、活性酸素が原因といわれる病気の予防効果が期待できる。また、抗菌性が付与されることで、牛乳の保存性が向上し、牛乳の品質向上が期待できる。更に、この牛乳を原料とすることで、チーズ、バター、ヨーグルト等の乳製品の風味を向上させるとともに、これらの乳製品に抗菌性、抗酸化性を付与することも可能である。また、この高機能性牛乳やこれを乾燥させたミルクパウダーを原料として老化防止食品や滋養食品を製造することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高機能性牛乳の抗酸化力を示す、ＡＢＴＳ法により測定した6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid換算モル濃度のグラフ。

Claims

乳牛に、ペパーミント、レモングラス及びクローブからなる群から選択される少なくとも一種のハーブを給与して飼養することで、該乳牛から搾乳される牛乳に抗菌性及び抗酸化性を付与することを特徴とする高機能性牛乳の生産方法。
前記ハーブを飼料に添加して乳牛に給与する請求項１記載の高機能性牛乳の生産方法。
ペパーミント、レモングラス及びクローブからなる群から選択される少なくとも１種のハーブを給与して飼養した乳牛から搾乳してなり、抗菌性及び抗酸化性を有する高機能性牛乳。
前記ハーブに含まれる精油成分、脂溶成分及びポリフェノールを含む請求項３記載の高機能性牛乳。