JP3888811B2

JP3888811B2 - Method for producing fermented milk containing GABA

Info

Publication number: JP3888811B2
Application number: JP30371699A
Authority: JP
Inventors: 和仁早川; 恵子笠羽; 圭介松本
Original assignee: Yakult Honsha Co Ltd
Current assignee: Yakult Honsha Co Ltd
Priority date: 1999-10-26
Filing date: 1999-10-26
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2019-10-26
Also published as: JP2001120179A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はγ−アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）を含有する発酵乳の製造方法及び該方法により得られるＧＡＢＡ含有発酵乳に関する。
【０００２】
【従来の技術】
哺乳類においては、ＧＡＢＡは、脳や脊椎に存在する抑制性の神経伝達物質であり、その生理効果については、脳の血流を活発にさせ、酸素供給量を増大させて脳の代謝機能を亢進する、脊椎の血管運動中枢に作用して血圧を降下させる、抗利尿ホルモンであるバソプレッシンの分泌を抑制して、血管を拡張して血圧を下げる、ＴＣＡサイクルの導入部に必要なヘキソキナーゼ活性を高め、糖代謝を促進させることに関与することなど（新編脳代謝賦活剤大友栄一編、医薬ジャーナル社（１９８７））が報告され、脳代謝賦活を目的に医薬品としても利用されている。
【０００３】
従って、ＧＡＢＡを食品として摂取することにより高血圧症の改善や精神の安定化作用が期待できることから、適当な処理を食品に施すことにより、ＧＡＢＡ含有量を増強させた食品もいくつか提唱されている。例えば、ＧＡＢＡ富化コメ胚芽（オリザ油化（株））（コメ胚芽を嫌気処理してＧＡＢＡ含有量を０．３％に高めた食品）；ギャバロン茶（多社）（茶葉を嫌気処理してＧＡＢＡ含量を処理前の数十倍の２２０mg％に高めた茶）等が知られている。
【０００４】
一方、微生物を利用してＧＡＢＡを富化した食品の製造方法として、牛乳にグルタミン酸（塩）を添加し、ＧＡＢＡを生成する能力を持つ乳酸菌を接種し培養してＧＡＢＡを含有する発酵食品を得る方法（特開平７−２２７２４５号）、またグルタミン酸（ナトリウム）に酵母又はクロレラの細胞破砕液を作用させてＧＡＢＡを富化した食品素材を製造する方法（特開平９−２３８８５０号）などがある。更に、特開平１０−２９５３９４号公報には、発酵乳製品中の乳酸菌の脱炭酸酵素作用によりγ−アミノ酪酸を生成する方法が開示されている。しかしながら、これらの方法を用いても、グルタミン酸を添加しなければ、満足し得る量のＧＡＢＡを得ることはできなかった。
このように、従来の微生物を利用したＧＡＢＡ含有飲食品の製造法においては、いずれもグルタミン酸又はその塩を添加しなければ、満足し得る効果を得ることはできなかった。
【０００５】
しかし、グルタミン酸の添加は、食品の味を変化させてしまう、殺菌時などに熱が加わるとグルタミン酸と還元糖（糖質）がアミノカルボニル反応を起こし変色してしまう、作業性が悪く製造コストも高くなってしまう等の問題があった。また、グルタミン酸は溶解性が低いため、液状の発酵乳へ添加する際には、通常グルタミン酸ナトリウムを用いて作業性を向上させているが、この場合ナトリウムが残存し、ナトリウムの血圧上昇作用が危惧されることとなる。更に、グルタミン酸を食品添加物として製品に用いた場合には、昨今の消費者に対しても、好ましからざるイメージを与えてしまうこともデメリットであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的はグルタミン酸を添加することなく、風味、色調が良好なＧＡＢＡ含有発酵乳を製造する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、原料となる乳製品をプロテアーゼ処理した後に、グルタミン酸デカルボキシラーゼ産生能を有する乳酸菌及び／又はビフィドバクテリウム属細菌を接種して培養すれば、ＧＡＢＡを豊富に含有し、かつ風味、色調が良好で、菌数も増加した発酵乳が得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明は、乳製品をプロテアーゼ処理し、次いでグルタミン酸デカルボキシラーゼ産生能を有するラクトコッカス・ラクティスＹＩＴ２０２７及び／又はラクトバチルス・カゼイＣ−３を接種して培養することを特徴とするＧＡＢＡ含有発酵乳の製造方法を提供するものである。
【０００９】
また、本発明は、乳製品をプロテアーゼ処理し、該プロテアーゼ処理と同時もしくは処理後に乳製品をグルタミナーゼ処理し、次いでグルタミン酸デカルボキシラーゼ産生能を有するラクトコッカス・ラクティスＹＩＴ２０２７及び／又はラクトバチルス・カゼイＣ−３を接種して培養することを特徴とするＧＡＢＡ含有発酵乳の製造方法を提供するものである。更に、本発明は、上記の方法により得られることを特徴とするＧＡＢＡ含有発酵乳を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の発酵乳とは、乳製品をそのままあるいは必要に応じて希釈した溶液中で、乳酸菌及び／又はビフィドバクテリウム属細菌を培養した溶液もしくはその殺菌処理物のことであり、乳等省令により定められている発酵乳、乳製品乳酸菌飲料等の生菌含有タイプの飲料、それらを殺菌した乳性飲料等を包含するものである。ここで、乳製品とは乳蛋白質を含有するものをさし、具体的には、牛乳・山羊乳などの生乳、脱脂粉乳、全脂粉乳、生クリーム等のことである。
【００１１】
本発明においては、まず、乳製品をプロテアーゼ処理することにより、乳蛋白由来の各種ペプチドやアミノ酸を遊離させる。用いる乳製品は特に限定されないが、牛由来の脱脂粉乳又は全脂粉乳を用いることが好ましい。乳製品の使用量も特に限定されず、最終製品の形態、乳及び乳製品の成分規格に関する省令への適応等を考慮して決定すればよいが、ＳＮＦ（無脂乳固形分）換算で、３〜２５重量％、特に４〜１０重量％とすることが、最終製品としての呈味性や物性、また乳等省令の規格の点から好ましい。なお、本明細書中において％とは、後述するＧＡＢＡ変換率を除き質量％（重量％）を示す。
【００１２】
処理に用いるプロテアーゼは、微生物、植物、動物由来のものをいずれも好適に使用できる。具体的には、ペプチド鎖のＮ末端からアミノ酸を１残基づつ遊離するアミノペプチダーゼ、ペプチド類のＣ末端から遊離するカルボキシペプチダーゼ等のエキソプロテアーゼ及びペプチド結合鎖の中間から分解するセリンプロテアーゼ、チオールプロテアーゼ、メタロプロテアーゼ等のエンドプロテアーゼ等が挙げられる。これらは１種又は２種以上を組み合わせて使用することができ、中でもエキソプロテアーゼとエンドプロテアーゼを併用した場合発酵乳中のＧＡＢＡ含量が高まり、乳酸菌の生残性が向上し、風味も良好となるため好ましい。また、使用する酵素量は力価として１０，０００Ｕ／ｇ程度のものを酵素蛋白質の総量として、ミルク蛋白質に対し、０．５〜３．０％、特に０．５％〜１．０％が最終製品におけるＧＡＢＡ量、調整コスト等の点から好ましい。更に、両者の比率はエキソプロテアーゼをエンドプロテアーゼよりも高い力価で使用することがグルタミン酸の遊離量の点から好ましく、力価が同程度である場合には、酵素蛋白量としてエキソプロテアーゼとエンドプロテアーゼの比率を７：３〜５：５、特に６：４〜５：５とすることがＧＡＢＡ産生量の点から好ましい。従ってプロテアーゼがエキソプロテアーゼとエンドプロテアーゼの混合物である場合、該プロテアーゼの５０％以上がエキソプロテアーゼであることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の製造法においては、プロテアーゼの処理の際、pH調整剤を用いることは好ましいことではない。従って、乳が中性であることから、上記プロテアーゼは中性プロテアーゼであることが望ましく、また次のステップである乳酸菌の作用によりＧＡＢＡに変換する効率を高めるためにも中性領域で処理することが好ましい。
【００１４】
このような食品加工用の（中性）プロテアーゼとしては例えばアクチナーゼ（科研製薬社製）、ウマミザイム（天野製薬社製）、プロテアーゼ「アマノ」Ｇ（天野製薬社製）、フレーバーザイム（ノボロルディクスバイオインダストリー）、パンチダーゼＮＰ−２（ヤクルト薬品工業社製）などが挙げられる。
更にＧＡＢＡ含有量の高い発酵乳を調製するためには、乳製品をプロテアーゼ処理し、該プロテアーゼ処理と同時もしくは処理の後に乳製品をグルタミナーゼ処理することが好ましい。グルタミナーゼは、プロテアーゼ処理により遊離したグルタンをＧＡＢＡのプレカーサーとなるグルタミン酸に変換する。このようなグルタミナーゼで食品加工用のものとしては、例えばグルタミナーゼＦ「アマノ」１００、グルタミナーゼ（大和化成社製）、グルタミナーゼ１００ＦＧ（ナガセ生化学工業社製）等が挙げられる。この中で、グルタミナーゼ「アマノ」１００が最も効率的にグルタミンをグルタミン酸に変換するので好ましい。
【００１５】
酵素の処理条件としては、最終製品である発酵乳製品におけるＧＡＢＡ含量、最終製品の風味、調製コスト、また一連の作業性の点から、上記のとおり、３〜２５％の乳製品を用い、ミルク蛋白質に対して０．５％〜３．０％の酵素蛋白質を使用し、３０〜７０℃、pH無調整で１２〜２４時間処理することが好ましい。その後８０〜１００℃で３〜２０分間程度加熱し、酵素を失活させる方法が最も効率がよい処理条件である。
このような条件の範囲外で調製を行ってもなんら問題はなく、乳製品濃度や酵素量を増減させ、遊離するグルタミン酸量を調節してもよい。
また、こうして得られる酵素処理後の乳製品は、これを単独で用いてもよいが、その他の乳製品と混合してから、後の発酵工程に供することが好ましい。その際の使用量は、後工程で用いる乳酸菌等のＧＡＢＡ変換率を鑑み、最終製品において設定されているＧＡＢＡ量にあわせて適宜決定すればよいが、本発明では、上記の条件にて調製された処理済み乳製品を全乳製品中５〜５０％、特に１０〜２０％程度使用することが、風味面、製造コスト等の点から好ましい。例えば、フレーバーザイムを用い上記の条件で乳製品を処理したところ、ミルク蛋白質に含まれるグルタミン酸の約１６％が遊離し、これを全乳製品に対し１０％使用して製造した発酵乳製品は、ＧＡＢＡ含量も高く、風味も良好である。
【００１６】
プロテアーゼ処理物は、グルタミン酸デカルボキシラーゼ産生能を有する乳酸菌及び／又はビフィドバクテリウム属細菌を接種して培養することにより、ＧＡＢＡ含有発酵乳とすることができる。
【００１７】
ここで用いるグルタミン酸デカルボキシラーゼ産生能を有する乳酸菌又はビフィドバクテリウム属細菌としては、ラクトコッカス・ラクティスＹＩＴ２０２７及び／又はラクトバチルス・カゼイＣ−３が優れたＧＡＢＡ生産量、乳酸菌増殖能が得られ、発酵乳の風味も向上するため好ましい。また、乳酸菌又はビフィドバクテリウム属細菌のグルタミン酸デカルボキシラーゼ産生能としては、グルタミン酸又はその塩を１２０mg／１００ml含有する培地において２５〜４０℃で４８時間培養したときのＧＡＢＡ変換率が２０％以上であることが好ましく、特に７０％以上生産する能力を持つものが好ましい。２０％未満では生理効果が得られる程度までＧＡＢＡを産生させるには、培養時間が長くなるため作業効率が低下してしまい、また、その間の酸産生によって発酵乳の風味が劣化する場合もあるからである。なお、１ｇのグルタミン酸を１００％変換した場合のＧＡＢＡ量は約０．７１ｇであるため、本明細書でいうＧＡＢＡ変換率とは、前記１００％を基準とした相対値を指す。このような変換率を有する菌株としては、例えばラクトコッカス・ラクティスＹＩＴ２０２７が挙げられる。
【００１８】
前記プロテアーゼ処理された乳製品に、グルタミン酸デカルボキシラーゼ生産能を有する乳酸菌又はビフィドバクテリウム属細菌から選ばれる１種又は２種以上を接種して培養する際には、用いた菌に適した培養条件を適宜選択すればよい。一般には３０〜３７℃程度で、１日〜１週間程度培養すればよい。より詳細には、例えば、ラクトコッカスラクティスであれば乳製品に接種後３０℃〜３７℃程度でpH４．３〜４．５程度まで培養を行えばよく、ビフィドバクテリウム属細菌であれば、３７℃程度で２０〜２２時間程度、pH４．５〜４．７程度まで培養すればよい。培養方法は、静置培養、攪拌培養、振盪培養、通気培養等用いる微生物の培養に適した方法を適宜選択して用いればよい。
【００１９】
このような菌の培養によって、プロテアーゼ処理された乳製品においては、遊離したグルタミン酸が直接ＧＡＢＡに変換するのに加え、遊離している各種のペプチドやアミノ酸（グルタミン酸を除く）をも間接的にＧＡＢＡへと変換しているものと考えられる。
【００２０】
こうして得られる本発明の発酵乳には、その他の食品素材、すなわち、各種糖質や乳化剤、増粘剤、甘味料、酸味料、果汁等を配合してもよい。具体的には、蔗糖、異性化糖、グルコース、フラクトース、パラチノース、トレハロース、ラクトース、キシロース等の糖類；ソルビトール、キシリトール、エリスリトール、ラクチトール、パラチニット、還元水飴、還元麦芽糖水飴等の糖アルコール；蔗糖脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、レシチン等の乳化剤；寒天、ゼラチン、カラギーナン、グァーガム、キサンタンガム、ペクチン、ローカストビーンガム等の増粘（安定）剤；ヨーグルト系、ベリー系、オレンジ系、花梨系、シソ系、シトラス系、アップル系、ミント系、グレープ系、アプリコット系、ペア、カスタードクリーム、ピーチ、メロン、バナナ、トロピカル、ハーブ系、紅茶、コーヒー系等のフレーバー類が挙げられる。この他にも、ビタミンＡ、ビタミンＢ類、ビタミンＣ、ビタミンＥ等の各種ビタミン類やカルシウム、鉄、マンガン、亜鉛等のミネラル類を配合しても、優れた風味の発酵乳を得ることができる。
【００２１】
本発明の発酵乳を用い、発酵乳製品の製造は常法により行えばよい。例えば、まず前記の如くして発酵乳を得る。次いで、各種甘味素材等を含むシロップ溶液を添加混合し、更にフレーバーを添加して最終製品に仕上げればよい。また、寒天、ゼラチン等の各種増粘剤をシロップ液中もしくは別途増粘剤として調製し、これを添加して固形状の発酵乳にしてもよい。
【００２２】
本発明の発酵乳は、プレーンタイプ、フレーバードタイプ、フルーツタイプ、甘味タイプ等、いずれの種類の製品とすることも可能であり、また、プレーンタイプ、ソフトタイプ、ドリンクタイプ、固形（ハード）タイプ、フローズンタイプ等、いずれの形態の製品とすることも可能である。また、発酵終了後、シロップ液との混合前等の段階で発酵乳に殺菌処理を施し、死菌含有タイプの製品としてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、乳製品へプロテアーゼ処理を施すことにより、乳蛋白質から各種のペプチド、グルタミン酸を遊離させ、遊離したペプチド、グルタミン酸をグルタミン酸デカルボキシラーゼ生産能を有する乳酸菌又はビフィドバクテリウム属細菌の作用によりＧＡＢＡに変換させるものである。このような処理を行うことにより、食品添加物であるグルタミン酸を添加する必要がないため、味、色調が変化せず、ＧＡＢＡ含量の高い発酵乳が安価に得られる。
また、プロテアーゼ処理により生成するペプチド類は多岐にわたるものと考えられ、その中には苦味等風味上好ましくないものも含まれると考えられたが、実際には、プロテアーゼ処理した乳製品を乳酸菌で発酵させることにより、わずかに存在した苦味やえぐみといったものが消失し、まろやかで風味の良好な発酵乳が得られる。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお「％」は「重量％」を示す。
【００２５】
実施例１
３０％脱脂粉乳溶液に、乳蛋白質に対して１％の酵素蛋白質を添加し、５０℃で２４時間保温した。このプロテアーゼ処理溶液を１０％添加した２０％脱脂粉乳溶液を培地として、加熱滅菌後、ラクトコッカス・ラクティスＹＩＴ２０２７を接種し、３０℃で７２時間培養し、発酵乳中のＧＡＢＡ含量を測定した。ＧＡＢＡ及びグルタミン酸の測定は自動アミノ酸分析装置（日本電子製）を用いた。
酵素としては、エキソプロテアーゼとエンドプロテアーゼの２種類の酵素が複合している中性プロテアーゼを用いた。具体的には、エキソプロテアーゼの比率の高いフレーバーザイム（ノボノルディスクバイオインダストリー社製）あるいはウマミザイム（天野製薬社製）、エンドプロテアーゼの比率の高いアクチナーゼＡＳ（科研製薬社製）、プロテアーゼＡ「アマノ」Ｇ（天野製薬社製）を用いた。
【００２６】
【表１】

【００２７】
その結果、酵素処理を施したものは全て高いＧＡＢＡ量を示した（表１）。また、上記の条件で、酵素としてエンドプロテアーゼ（シグマ社製）とエキソプロテアーゼ（シグマ社製）とをそれぞれ単独で使用した場合には、発酵乳中のＧＡＢＡ量は無処理より多いものの、併用に比べて少なかった。
【００２８】
実施例２
３０％脱脂粉乳溶液に、乳蛋白質に対して０．１％あるいは１％の酵素蛋白質量のプロテアーゼを添加し、更にプロテアーゼの１／５量の０．０２％あるいは０．２％のグルタミナーゼを添加して５０℃で４８時間保温した。プロテアーゼはウマミザイム（天野製薬社製）、プロテアーゼＡ「アマノ」Ｇ（天野製薬社製）、あるいはフレーバーザイム（ノボノルディスクバイオインダストリー社製）を使用し、またグルタミナーゼはグルタミナーゼＦアマノ１００（天野製薬社製）を使用した。このプロテアーゼとグルタミナーゼで処理した溶液を１０％添加した２０％脱脂粉乳溶液を培地として、加熱滅菌後、ラクトコッカス・ラクティスＹＩＴ２０２７を接種し、３０℃で７２時間培養し、発酵乳中のＧＡＢＡ含量を測定した。結果を表２に示す。
【００２９】
【表２】

【００３０】
その結果、プロテアーゼにグルタミナーゼを併用処理したミルクを用いることにより、更にＧＡＢＡ濃度が増加することが明らかとなった。
【００３１】
実施例３
３０％濃度の脱脂粉乳溶液に蛋白質に対して酵素蛋白質量として１％のフレーバーザイムと０．２％のグルタミナーゼＦ「アマノ」１００を添加し、pH調製剤を添加することなく、５０℃で２４時間反応を継続した。９０℃で５分間加熱して酵素を失活させ、この処理液を２０％脱脂粉乳溶液に１０％添加した。この基質は１２０mg／１００mlのグルタミン酸を含有し、ＧＡＢＡは含有されていなかった。基質に表３に示す各種乳酸菌を接種し３０〜３７℃で７２時間培養し発酵乳を調製した。得られた発酵乳中のＧＡＢＡ含量及び用いた乳酸菌のＧＡＢＡ変換率を測定した。
また、これらの発酵乳を均質化処理した後、３０％のシロップ溶液と混合し、ガラス瓶に充填して発酵乳製品を製造した。これらを専門パネラー５名で官能評価し、風味を比較した。なお、風味評価の指標は以下のとおりである。結果を表３に示す。
＋２：風味がよい、＋１：風味がややよい、０：普通、−１：やや風味が悪い、−２：風味が悪い
【００３２】
【表３】

【００３３】
その結果、ラクトコッカス・ラクティスＹＩＴ２０２７、ラクトバチルス・カゼイＣ−３を用いた場合にＧＡＢＡ産生能、風味の両方共に良好で、特にラクトコッカス・ラクティスＹＩＴ２０２７が良好であった。
【００３４】
実施例４
以下３通りの方法で発酵乳を製造した。
実施品１；３０％濃度の脱脂粉乳溶液に蛋白質に対して酵素蛋白質量として１％のフレーバーザイムと０．２％のグルタミナーゼＦ「アマノ」１００を添加し、pH調整剤を添加することなく、５０℃で２４時間反応を継続した。９０℃で５分間加熱して酵素を失活させ、この処理液を２０％脱脂粉乳溶液に１０％添加した。このときのグルタミン酸濃度は１２０mg／１００mlであった。１２１℃で３秒間加熱滅菌後、ラクトコッカス・ラクティスＹＩＴ２０２７を１％接種し、３０℃で、７２時間培養した。
比較品１；２０％脱脂粉乳溶液に、グルタミン酸量として１２０mg／１００mlとなる量のグルタミン酸ナトリウムを添加し、加熱滅菌後、ラクトコッカス・ラクティスＹＩＴ２０２７を１％接種し、３０℃で、７２時間培養した。
比較品２；２０％脱脂粉乳溶液を加熱滅菌後、ラクトコッカス・ラクティスＹＩＴ２０２７を１％接種し、３０℃で、７２時間培養した。
こうして得られた発酵乳各々のＧＡＢＡ含量、風味、生菌数を比較した。ＧＡＢＡ含量、生菌数は実施例１と同様に測定した。結果を表４に示す。
【００３５】
【表４】

【００３６】
実施品ＧＡＢＡ含量は、比較品２の１０倍以上であり、またプロバイオティックスとして重要な生菌数は比較品１の３倍でありながら、風味はまろやかで良好であった。
【００３７】
実施例５
実施例４の実施品１として調製した発酵乳７kgを１５０kg／cm²で均質化後、別途加熱滅菌した１０％ショ糖及び０．０２％ビタミンＣを含む溶液３kgと混合し、更にヨーグルトフレーバー（ヤクルトマテリアル株式会社製）を０．１％添加した。これをポリスチレン溶液に充填し、ドリンクタイプの発酵乳製品を製造した。
この発酵乳製品は、まろやかで良好な風味を有し、１０℃、３週間の静置保存後も沈殿、分離等は見られず、安定な物性を保ち、ＧＡＢＡ含量も低下することはなかった。
【００３８】
実施例６
３０％濃度と脱脂粉乳溶液に蛋白質に対して酵素蛋白質量として１．０％のウマミザイムと０．２％のグルタミナーゼＦ「アマノ」１００を添加し、pH調整剤を添加することなく、４５℃で２４時間反応を継続した。８０℃で１０分間加熱して酵素を失活させ、この処理液を２０％脱脂粉乳溶液に１０％添加した。このときのグルタミン酸濃度は１１０mg／１００mlであった。１２１℃で３秒間加熱滅菌後、ラクトバチルス・カゼイＣ−３を０．５％接種し、３７℃で、７２時間培養した。
こうして得られた発酵乳を７kgを１５０kg／cm²で均質化後、別途加熱滅菌した１０％グルコース溶液３kgと混合し、更に寒天溶液（寒天１．５％）を添加し、バニラフレーバー（ヤクルトマテリアル株式会社製）を０．１％添加して紙容器に充填した。容器に蓋をし低温にて固化させ、ハードヨーグルトタイプの発酵乳製品を製造した。
この発酵乳製品は、まろやかで良好な風味を有し、１０℃、３週間の静置保存後も沈殿、分離等は見られず、安定な物性を保っていた。また、ＧＡＢＡ含量も低下することなく、菌の増殖、生残性も良好であった。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing fermented milk containing γ-aminobutyric acid (GABA) and a GABA-containing fermented milk obtained by the method.
[0002]
[Prior art]
In mammals, GABA is an inhibitory neurotransmitter present in the brain and spine, and its physiological effect is to increase brain blood flow by increasing brain blood flow and increasing oxygen supply. It acts on the vasomotor center of the spine to lower blood pressure, suppresses the secretion of vasopressin, an antidiuretic hormone, dilates blood vessels and lowers blood pressure, and enhances hexokinase activity necessary for the introduction of the TCA cycle It has been reported that it is involved in promoting sugar metabolism (new edition of brain metabolism activator Eiichi Otomo, Medicinal Journal (1987)), and is also used as a pharmaceutical for the purpose of activating brain metabolism.
[0003]
Therefore, since it can be expected to improve hypertension and stabilize the mind by ingesting GABA as a food, several foods with an increased GABA content have been proposed by applying appropriate treatment to the food. . For example, GABA-enriched rice germ (Oryza Oil Co., Ltd.) (food whose rice germ was anaerobically treated to increase the GABA content to 0.3%); Gabalon tea (multi-sha) (tea leaves were anaerobically treated Tea whose GABA content has been increased to 220 mg%, which is several tens of times before the treatment, is known.
[0004]
On the other hand, as a method for producing a food enriched with GABA using microorganisms, glutamic acid (salt) is added to milk, inoculated with lactic acid bacteria capable of producing GABA, and cultured to obtain a fermented food containing GABA. And a method for producing a food material enriched with GABA by allowing yeast or chlorella cell lysate to act on glutamic acid (sodium) (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-238850). Further, JP-A-10-295394 discloses a method for producing γ-aminobutyric acid by the decarboxylase action of lactic acid bacteria in fermented milk products. However, even if these methods were used, a satisfactory amount of GABA could not be obtained unless glutamic acid was added.
Thus, in the conventional methods for producing GABA-containing foods and beverages using microorganisms, satisfactory effects could not be obtained unless glutamic acid or a salt thereof was added.
[0005]
However, the addition of glutamic acid changes the taste of food, and when heat is applied during sterilization, glutamic acid and reducing sugar (carbohydrate) cause an aminocarbonyl reaction and discoloration. There was a problem of becoming high. In addition, since glutamic acid has low solubility, sodium glutamate is usually used to improve workability when added to liquid fermented milk. However, in this case, sodium remains and there is a concern about the blood pressure increasing effect of sodium. Will be. Furthermore, when glutamic acid is used as a food additive in a product, it has also been a disadvantage that it gives an unpleasant image to consumers today.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a GABA-containing fermented milk having a good flavor and color without adding glutamic acid.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have inoculated lactic acid bacteria and / or Bifidobacterium having the ability to produce glutamate decarboxylase after protease treatment of the dairy product as a raw material. And cultivated, it was found that fermented milk containing abundant GABA, having a good flavor and color tone, and having an increased number of bacteria was obtained, and the present invention was completed.
[0008]
That is, the present invention is a GABA-containing fermentation characterized in that dairy products are treated with protease and then inoculated with Lactococcus lactis YIT2027 and / or Lactobacillus casei C-3 having the ability to produce glutamate decarboxylase. A method for producing milk is provided.
[0009]
The present invention also provides a dairy product treated with a protease, a dairy product treated with a glutaminase simultaneously with or after the protease treatment, and then Lactococcus lactis YIT2027 and / or Lactobacillus casei C- having the ability to produce glutamate decarboxylase . The method for producing fermented milk containing GABA is characterized by inoculating 3 and culturing. Furthermore, this invention provides the GABA containing fermented milk characterized by being obtained by said method.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The fermented milk of the present invention is a solution obtained by culturing lactic acid bacteria and / or Bifidobacterium in a solution obtained by diluting a dairy product as it is or as necessary, or a sterilized product thereof. Including fermented milk, dairy lactic acid bacteria beverages, and the like, and sterilized milk beverages and the like. Here, dairy products refer to those containing milk protein, and specifically, raw milk such as cow milk and goat milk, skim milk powder, whole milk powder, and fresh cream.
[0011]
In the present invention, first, dairy products are treated with protease to release various peptides and amino acids derived from milk proteins. The dairy product to be used is not particularly limited, but it is preferable to use cow-derived skim milk powder or whole milk powder. The amount of dairy product used is not particularly limited, and may be determined in consideration of the form of the final product, adaptation to the ministerial ordinance regarding the component specifications of milk and dairy products, etc., but in terms of SNF (non-fat milk solids), 3 to 25% by weight, particularly 4 to 10% by weight, is preferable from the standpoint of taste and physical properties as a final product and specifications of ministerial ordinances such as milk. In addition,% in this specification shows mass% (weight%) except the GABA conversion rate mentioned later.
[0012]
As the protease used for the treatment, those derived from microorganisms, plants and animals can be preferably used. Specifically, exoproteases such as aminopeptidases that release amino acids one by one from the N-terminal of peptide chains, carboxypeptidases that release from the C-terminal of peptides, and serine proteases and thiol proteases that decompose from the middle of peptide-binding chains And endoproteases such as metalloproteases. These can be used alone or in combination of two or more. In particular, when exoprotease and endoprotease are used in combination, the GABA content in the fermented milk is increased, the survival of lactic acid bacteria is improved, and the flavor is also improved. Therefore, it is preferable. The amount of enzyme used is about 10,000 U / g as the total amount of enzyme protein, and is 0.5 to 3.0%, particularly 0.5% to 1.0% based on milk protein. This is preferable from the viewpoint of GABA amount, adjustment cost and the like in the final product. Furthermore, the ratio of the two is preferably that exoprotease is used at a higher titer than endoprotease from the viewpoint of the amount of glutamic acid released, and if the titers are comparable, the amount of exoprotease and endoprotease are as enzyme proteins. The ratio is preferably 7: 3 to 5: 5, particularly 6: 4 to 5: 5, from the viewpoint of GABA production. Therefore, when the protease is a mixture of exoprotease and endoprotease, it is preferable that 50% or more of the protease is exoprotease.
[0013]
In the production method of the present invention, it is not preferable to use a pH adjuster during the protease treatment. Therefore, since the milk is neutral, it is desirable that the protease is a neutral protease. In addition, in order to increase the efficiency of conversion to GABA by the action of lactic acid bacteria, which is the next step, the protease should be treated in the neutral region. Is preferred.
[0014]
Examples of such (neutral) proteases for food processing include actinase (manufactured by Kaken Pharmaceutical Co., Ltd.), Umamizyme (manufactured by Amano Pharmaceutical Co., Ltd.), protease “Amano” G (manufactured by Amano Pharmaceutical Co., Ltd.), and flavorzyme (Novorodix Biotech). Industry), punchase NP-2 (manufactured by Yakult Pharmaceutical Co., Ltd.) and the like.
Furthermore, in order to prepare fermented milk having a high GABA content, it is preferable to treat the dairy product with a protease and treat the dairy product with glutaminase simultaneously with or after the protease treatment. Glutaminase converts glutamine liberated by protease treatment into glutamic acid, which is a GABA precursor. Examples of such glutaminase for food processing include glutaminase F “Amano” 100, glutaminase (manufactured by Daiwa Kasei Co., Ltd.), glutaminase 100FG (manufactured by Nagase Seikagaku Corporation), and the like. Of these, glutaminase “Amano” 100 is preferred because it most efficiently converts glutamine to glutamic acid.
[0015]
As the enzyme treatment conditions, from the viewpoint of GABA content in the final product fermented dairy product, final product flavor, preparation cost, and series of workability, 3 to 25% dairy product is used as described above, and milk is used. It is preferable to use an enzyme protein of 0.5% to 3.0% with respect to the protein and treat it for 12 to 24 hours at 30 to 70 ° C. and without pH adjustment. Thereafter, heating is performed at 80 to 100 ° C. for about 3 to 20 minutes to deactivate the enzyme, which is the most efficient processing condition.
There is no problem even if the preparation is performed outside the range of such conditions, and the amount of glutamic acid released may be adjusted by increasing or decreasing the concentration of dairy products or the amount of enzyme.
Moreover, although the dairy product after the enzyme treatment obtained in this way may be used alone, it is preferably mixed with other dairy products and then subjected to a subsequent fermentation step. In this case, the amount used may be appropriately determined in accordance with the GABA amount set in the final product in view of the GABA conversion rate of lactic acid bacteria and the like used in the subsequent step. It is preferable to use 5 to 50%, particularly 10 to 20% of the processed dairy product from the viewpoint of flavor and production cost. For example, when dairy products are processed under the above conditions using flavorzyme, about 16% of glutamic acid contained in milk protein is liberated, and fermented dairy products manufactured using 10% of the total dairy products are: The GABA content is high and the flavor is good.
[0016]
The protease-treated product can be made into GABA-containing fermented milk by inoculating and culturing lactic acid bacteria and / or Bifidobacterium having a glutamate decarboxylase producing ability.
[0017]
As lactic acid bacteria or Bifidobacterium having glutamic acid decarboxylase producing ability used here, Lactococcus lactis YIT2027 and / or Lactobacillus casei C-3 has an excellent GABA production amount and lactic acid bacteria growth ability, Since the flavor of fermented milk is also improved, it is preferable . Moreover, the glutamic acid decarboxylase producing ability of lactic acid bacteria or Bifidobacterium bacteria is such that the GABA conversion rate is 20% or more when cultured at 25 to 40 ° C. for 48 hours in a medium containing 120 mg / 100 ml of glutamic acid or a salt thereof. It is preferable to have a capacity of producing 70% or more. If less than 20%, GABA is produced to such an extent that a physiological effect can be obtained, because the culture time becomes long and the working efficiency is lowered, and the flavor of fermented milk may be deteriorated by acid production during that time. It is. In addition, since the amount of GABA at the time of 100% conversion of 1 g of glutamic acid is about 0.71 g, the GABA conversion rate referred to in this specification refers to a relative value based on 100%. Examples of the strain having such a conversion rate include Lactococcus lactis YIT2027.
[0018]
When inoculating the protease-treated dairy product with one or more selected from lactic acid bacteria or bifidobacteria belonging to the genus glutamate decarboxylase, the culture suitable for the bacteria used What is necessary is just to select conditions suitably. Generally, it may be cultured at about 30 to 37 ° C. for about 1 day to 1 week. More specifically, for example, in the case of Lactococcus lactis, it may be cultured to about pH 4.3 to 4.5 at about 30 ° C. to 37 ° C. after inoculation to the dairy product, and if it is a Bifidobacterium bacterium, What is necessary is just to culture | cultivate to about pH 4.5-4.7 at about 37 degreeC for about 20-22 hours. As a culture method, a method suitable for culture of microorganisms such as stationary culture, stirring culture, shaking culture, and aeration culture may be appropriately selected and used.
[0019]
In dairy products that have been treated with proteases, in addition to the direct conversion of glutamic acid released into GABA to protease-treated dairy products, various peptides and amino acids (excluding glutamic acid) released are also indirectly GABA. It is thought that it has been converted to.
[0020]
The fermented milk of the present invention thus obtained may contain other food materials, that is, various sugars, emulsifiers, thickeners, sweeteners, acidulants, fruit juices, and the like. Specifically, sugars such as sucrose, isomerized sugar, glucose, fructose, palatinose, trehalose, lactose, xylose; sugar alcohols such as sorbitol, xylitol, erythritol, lactitol, paratinit, reduced starch syrup, reduced maltose starch syrup; sucrose fatty acid ester , Emulsifiers such as glycerin fatty acid ester and lecithin; thickeners (stabilizers) such as agar, gelatin, carrageenan, guar gum, xanthan gum, pectin, locust bean gum; yogurt, berry, orange, quince, perilla, citrus Flavors such as apple, mint, grape, apricot, pear, custard cream, peach, melon, banana, tropical, herbal, tea and coffee. In addition to this, even if various vitamins such as vitamin A, vitamin B, vitamin C, vitamin E and minerals such as calcium, iron, manganese, zinc are blended, fermented milk with excellent flavor can be obtained. it can.
[0021]
Using the fermented milk of the present invention, the fermented milk product may be produced by a conventional method. For example, fermented milk is first obtained as described above. Next, a syrup solution containing various sweet ingredients and the like may be added and mixed, and then a flavor may be added to finish the final product. Moreover, various thickeners, such as agar and gelatin, may be prepared in a syrup solution or separately as a thickener and added to form solid fermented milk.
[0022]
The fermented milk of the present invention can be made into any kind of product such as plain type, flavored type, fruit type, sweetness type, etc. Also, plain type, soft type, drink type, solid (hard) type Any type of product such as a frozen type can be used. Further, after fermentation is complete, the fermented milk may be sterilized at a stage such as before mixing with the syrup solution to obtain a product containing dead bacteria.
[0023]
【The invention's effect】
The present invention provides a dairy product with a protease treatment to release various peptides and glutamic acid from milk protein, and the liberated peptide and glutamic acid are produced by the action of lactic acid bacteria or Bifidobacterium having the ability to produce glutamic acid decarboxylase. This is converted to GABA. By performing such a treatment, it is not necessary to add glutamic acid, which is a food additive, so that the taste and color do not change, and fermented milk having a high GABA content can be obtained at a low cost.
In addition, peptides produced by protease treatment are considered to be diverse, and some of them are thought to be unfavorable in terms of bitterness and other flavors. In fact, however, protease-treated dairy products are fermented with lactic acid bacteria. As a result, slight bitterness and sashimi disappeared, and fermented milk with a mellow and good flavor can be obtained.
[0024]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited to these. “%” Indicates “% by weight”.
[0025]
Example 1
1% enzyme protein was added to 30% non-fat dry milk solution, and the mixture was incubated at 50 ° C. for 24 hours. A 20% skim milk solution containing 10% of this protease-treated solution was used as a medium, heat-sterilized, inoculated with Lactococcus lactis YIT2027, cultured at 30 ° C. for 72 hours, and the GABA content in the fermented milk was measured. For the measurement of GABA and glutamic acid, an automatic amino acid analyzer (manufactured by JEOL Ltd.) was used.
As the enzyme, a neutral protease in which two types of enzymes, exoprotease and endoprotease, are combined. Specifically, flavorzyme with high exoprotease ratio (manufactured by Novo Nordisk Bioindustry) or Ummamizyme (manufactured by Amano Pharmaceutical), actinase AS (manufactured by Kaken Pharmaceutical) with high ratio of endoprotease, protease A “Amano” "G (Amano Pharmaceutical Co., Ltd.) was used.
[0026]
[Table 1]

[0027]
As a result, all the enzymes were subjected to high GABA content (Table 1). In addition, when endoprotease (manufactured by Sigma) and exoprotease (manufactured by Sigma) are each used alone as an enzyme under the above conditions, the amount of GABA in fermented milk is greater than that of untreated, There were few compared.
[0028]
Example 2
Add 30% non-fat dry milk solution with 0.1% or 1% enzyme protein protease to milk protein, and add 1/5 amount of protease with 0.02% or 0.2% glutaminase And kept at 50 ° C. for 48 hours. Protease is Umamizyme (manufactured by Amano Pharmaceutical Co., Ltd.), Protease A “Amano” G (manufactured by Amano Pharmaceutical Co., Ltd.), or Flavorzyme (manufactured by Novo Nordisk Bio Industry Co., Ltd.), and glutaminase is glutaminase F Amano 100 (Amano Pharmaceutical Co., Ltd.). Made). A 20% skim milk solution containing 10% of a solution treated with protease and glutaminase is used as a medium. After heat sterilization, Lactococcus lactis YIT2027 is inoculated and cultured at 30 ° C. for 72 hours. It was measured. The results are shown in Table 2.
[0029]
[Table 2]

[0030]
As a result, it was revealed that the GABA concentration was further increased by using milk in which glutaminase was used in combination with protease.
[0031]
Example 3
Add 1% flavorzyme and 0.2% glutaminase F “Amano” 100 as the amount of enzyme protein to protein in 30% non-fat dry milk solution, and add 24% at 50 ° C. without adding pH adjuster. The reaction continued for hours. The enzyme was inactivated by heating at 90 ° C. for 5 minutes, and 10% of this treatment solution was added to a 20% nonfat dry milk solution. This substrate contained 120 mg / 100 ml glutamic acid and no GABA. Various lactic acid bacteria shown in Table 3 were inoculated on the substrate and cultured at 30 to 37 ° C. for 72 hours to prepare fermented milk. The GABA content in the obtained fermented milk and the GABA conversion rate of the lactic acid bacteria used were measured.
Moreover, after homogenizing these fermented milks, they were mixed with 30% syrup solution and filled into glass bottles to produce fermented milk products. These were subjected to sensory evaluation by five expert panelists, and the flavors were compared. In addition, the index of flavor evaluation is as follows. The results are shown in Table 3.
+2: Flavor is good, +1: Flavor is slightly good, 0: Normal, -1: Slightly bad flavor, -2: Poor flavor [0032]
[Table 3]

[0033]
As a result, when Lactococcus lactis YIT2027 and Lactobacillus casei C-3 were used, both GABA production ability and flavor were good, and Lactococcus lactis YIT2027 was particularly good.
[0034]
Example 4
Fermented milk was manufactured by the following three methods.
Example 1: Add 1% flavorzyme and 0.2% glutaminase F “Amano” 100 as the amount of enzyme protein to the protein in 30% non-fat dry milk solution, and without adding a pH adjuster, The reaction was continued at 50 ° C. for 24 hours. The enzyme was inactivated by heating at 90 ° C. for 5 minutes, and 10% of this treatment solution was added to a 20% nonfat dry milk solution. The glutamic acid concentration at this time was 120 mg / 100 ml. After heat sterilization at 121 ° C. for 3 seconds, 1% of Lactococcus lactis YIT2027 was inoculated and cultured at 30 ° C. for 72 hours.
Comparative product 1; Sodium glutamate in an amount of 120 mg / 100 ml as a glutamic acid amount was added to a 20% nonfat dry milk solution, heat-sterilized, inoculated with 1% of Lactococcus lactis YIT2027, and cultured at 30 ° C. for 72 hours. .
Comparative product 2: 20% non-fat dry milk solution was heat-sterilized, inoculated with 1% of Lactococcus lactis YIT2027, and cultured at 30 ° C. for 72 hours.
The GABA content, flavor, and viable cell count of each fermented milk thus obtained were compared. The GABA content and viable cell count were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 4.
[0035]
[Table 4]

[0036]
The GABA content of the product was 10 times or more that of the comparative product 2, and the number of viable bacteria important as probiotics was 3 times that of the comparative product 1, but the flavor was mild and good.
[0037]
Example 5
7 kg of fermented milk prepared as Example 1 of Example 4 was homogenized at 150 kg / cm ² , mixed with 3 kg of a solution containing 10% sucrose and 0.02% vitamin C, which were separately heat-sterilized, and further mixed with yogurt flavor ( 0.1% of Yakult Material Co., Ltd. was added. This was filled in a polystyrene solution to produce a drink type fermented milk product.
This fermented dairy product had a mellow and good flavor, did not show precipitation, separation, etc. even after storage at 10 ° C. for 3 weeks, maintained stable physical properties, and did not decrease the GABA content. .
[0038]
Example 6
30% Concentration and skim milk powder solution, 1.0% Umamizyme and 0.2% Glutaminase F “Amano” 100 are added to the protein at 45 ° C. without adding a pH adjuster. The reaction was continued for 24 hours. The enzyme was inactivated by heating at 80 ° C. for 10 minutes, and 10% of this treatment solution was added to a 20% nonfat dry milk solution. The glutamic acid concentration at this time was 110 mg / 100 ml. After heat sterilization at 121 ° C. for 3 seconds, 0.5% of Lactobacillus casei C-3 was inoculated and cultured at 37 ° C. for 72 hours.
7 kg of the fermented milk thus obtained was homogenized at 150 kg / cm ² , mixed with 3 kg of a 10% glucose solution that had been separately heat sterilized, added with an agar solution (agar 1.5%), and vanilla flavor (Yakult Materials). 0.1%) was added and filled into a paper container. The container was covered and solidified at a low temperature to produce a hard yogurt type fermented milk product.
This fermented dairy product had a mellow and good flavor, did not show precipitation or separation even after storage at 10 ° C. for 3 weeks, and maintained stable physical properties. Moreover, the growth and survival of the bacteria were good without reducing the GABA content.

Claims

Production of fermented milk containing γ-aminobutyric acid, characterized in that dairy products are treated with protease and then inoculated with Lactococcus lactis YIT2027 and / or Lactobacillus casei C-3 having the ability to produce glutamate decarboxylase. Method.

The dairy product is treated with protease, the dairy product is treated with glutaminase simultaneously with or after the protease treatment, and then inoculated with Lactococcus lactis YIT2027 and / or Lactobacillus casei C-3 having the ability to produce glutamate decarboxylase A method for producing fermented milk containing γ-aminobutyric acid, characterized by culturing.

The method according to claim 1 or 2 , wherein the protease is a mixture of exoprotease and endoprotease, and 50% or more of the protease is exoprotease.

The fermented milk containing (gamma) -aminobutyric acid obtained by the manufacturing method of any one of Claims 1-3 .