JP4147107B2 - タンパク質、ペプチドまたはアミノ酸および還元糖を含む食品におけるマイラード反応の予防ならびに／あるいは減少のためのプロセス - Google Patents

Description

【０００１】
（方法）
本発明は、食品におけるマイラード反応の制御に関する。
【０００２】
食品は、非常に広範な範囲の構成成分からなる。これらとしては、以下が挙げられる：
・窒素含有（タンパク質性）化合物（例えば、１以上の遊離アミノ酸またはその誘導体、タンパク質加水分解産物、インタクトな全タンパク質、あるいはこれらの組み合わせ）、ならびにビタミン（アミノ窒素含有ビタミンを含む）およびその誘導体、ならびにその他の非アミノ窒素含有化合物（例えば、硫酸アンモニウムのようなアンモニウム化合物）、
・以下を含む炭化水素：
・還元糖（例えば、グルコース（デキストロースとしても公知）、フルクトース（レブロースとしても公知）および５−炭素糖またはペントース糖（例えば、キシロース））および他のアルデヒド含有化合物（これは、例えば、香料中に見出され得る）、
・非還元二糖（例えば、スクロース）（これは、加水分解されて還元糖部分を生成し得、この反応は、湿気および上昇した温度の存在によって促進される）。
【０００３】
長い時間にわたって、湿気の存在下で、そしてさらに中程度の加熱（すなわち、水の凝固点より高い温度で）、マイラード反応が生じる。
【０００４】
マイラード反応は、タンパク質、ペプチドまたはアミノ酸中に存在する遊離アミノ基による、還元糖のアルデヒド基に対する求核攻撃からなる反応である。この反応産物はさらに、他のタンパク質性アミノ基との一連の反応を生じ、それによって褐色の物質を形成し、タンパク質間の架橋を生じる。歴史的に、マイラードは、１９１２年に、アミノ酸と還元糖との混合溶液が、加熱した場合に、褐色に変色することを報告した（Ｌ．Ｃ．Ｍａｉｌｌａｒｄ、Ｃｏｍｐｔ．Ｒｅｎｄ．Ｓｏｃ．Ｂｉｏｌ．、７２、５９９（１９１２））。それ以来、この反応は、マイラード反応と呼ばれている。食品において、マイラード反応は、代表的に、還元糖または他のカルボニル化合物のアルデヒド基と窒素化合物との相互作用を含む。
【０００５】
いくつかの例において、マイラード反応の褐変が所望される（例えば、バタースコッチ糖菓、キャラメル、調理済みの肉など）。他の例において、この反応は、所望されない。例えば、マイラード反応は、この褐変反応が容易に制御されない、いくつかの焼いた食品品目（例えば、グラタンおよびケーキ）において、問題になり得る。魅力的な褐色は、濃くなりすぎ、そして黒色の火ぶくれ（ｂｌａｃｋ ｂｌｉｓｔｅｒ）を生成し得る。明らかに、これは所望されない。
【０００６】
さらに、マイラード反応は、高温で調理される乳製品（特にチーズ）を含有する食品の製造において問題となり得る。ピッツァ製造の分野において、ピッツァの上に広げられたチーズからの明白なマイラード反応が存在する。本明細書および実際に当該分野において、パスタフィレッタ（ｆｉｌｅｔａ）は、モッツァレッラとして言及される。
【０００７】
多数のピッツァ製造業者は、ピッツァを２６０℃より高温で焼く。この高温での、チーズが過度に褐色になる傾向は、モッツァレッラ業界にとって、特有の関心事になっている。なぜなら、モッツァレッラ業界は、この高温で焼いた場合に、黒色の火ぶくれおよび褐色領域を作らないチーズを実現しなければならないからである。
【０００８】
モッツァレッラチーズからの褐変効果は、代表的に、チーズ製造から残された、残余量の還元糖ラクトースおよびガラクトースによって引き起こされる。従って、モッツァレッラの褐変反応を減少させる多くの試みは、チーズ中のこれらの糖のレベル、そして特にガラクトースのレベルを減少させる試みに基づいてきた。
【０００９】
モッツァレッラの伝統的な製造において、通常の加工条件の間、発酵微生物は、ラクトースのグルコース部分のみを発酵させ、従って、媒体中にガラクトースを放出する。チーズは、製造プロセスの間に引き続いて洗浄されるが、代表的に、ガラクトースおよびラクトースは、０．３〜０．５重量％の量でチーズ中に保持される。Ｄｒ．Ｎｏｒｍａｎ Ｏｌｓｏｎ、ＤａｉｌｙＲｅｃｏｒｄ、１９８３年６月、１１２−１１３頁は、モッツァレッラの褐変の程度が、チーズ中の遊離アミノ酸および糖の濃度に関連し、そして褐変が、反応物（通常は糖）を除去することにより防止され得ることを考察した。彼はまた、ガラクトースと焼いたチーズの変色レベルの間の非常に強力な相関係数に言及している。モッツァレッラ中のガラクトースおよびラクトースのレベルを減少させる多くの試みが、文献中で言及される。
【００１０】
ＵＳ−Ａ−３５３１２９７は、モッツァレッラを製造するためのプロセスを開示し、このプロセスは、温水にカードを浸漬してこのカードからラクトースを抽出し、それによってチーズの最終ラクトース含量を減少させる工程を包含する。一般に、最終モッツァレッラのラクトース含量が低いほど、高温の焼きに供される場合に、チーズが、火ぶくれするか、焼け焦げるか、または黒焦げになる傾向がより低い。
【００１１】
ＵＳ−Ａ−３５３１２９７のプロセスは、米国における商業的基礎に広範に使用され、そして所望の商業的プロセスであったが、特定の欠点を有する。大きいカード浸漬タンクが装置およびプラント空間コストに付加され、そして使用された浸漬水（これは、ラクトース、乳酸および他の物質を含む）が、稼動しているプラントの排水負荷に対してかなり付加され得る。ＵＳ−Ａ−３５３１２９７のプロセスの別の制限は、チーズバットからミキサーへの全加工操作が、注意深く時間決めされ、連続し、そして実質的に連続的な基礎原料に対して実行されなければならないことである。具体的に、このことは、プラントの操作者が、カード浸漬の完了の際に、ほぼ直ぐにチーズの混合を実行しなければならないことを意味する。
【００１２】
ＵＳ−Ａ−４０８５２２８は、標準的な開始培養物ならびにＰｅｄｉｏｃｏｃｃｕｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐｌａｎｔａｒｕｍ、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｆａｅｃａｌｉｓ、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｄｕｒａｎｓおよびＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｃａｓｅｉまたはこれらの混合物から選択される、さらなる培養物を使用して調製される低水分モッツァレッラを開示する。チーズは、通常の加工工程によって作製されるが、このチーズ製品は、追加された培養物（これは、プロセスの最後での低温維持の間の残留ラクトースを代謝する）に起因して、減少したラクトース糖（および／またはその単糖誘導体）含量を有する。ＵＳ−Ａ−４０８５２２８に従って、得られたチーズは、ピッツァの製造のための改善された特性を有し、実質的に焼け焦げず、そして改善された融解、芳香および色の特徴を有する。しかし、２種以上の開始培養物の組み合わせは、モッツァレッラチーズ製造をより複雑にし、さらに、このチーズは、なお少量のガラクトースおよびラクトース（これらは、マイラード反応に関与し得る）を含む。
【００１３】
Ｍｕｋｈｅｒｊｅｅ，Ｋ．Ｋ．；Ｈｕｔｋｉｎｓ，Ｒ．Ｗ．、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｄａｉｌｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ １９９４、７７（１０）２８３９−２８４９は、ガラクトース発酵、ガラクトース非放出微生物の開始培養物としての使用が、低褐変モッツァレッラチーズを製造し得ることを示した。モッツァレッラチーズ中の０．１％より低いガラクトースレベルが、選択された微生物を使用することによって得られた。
【００１４】
Ｍ．Ａ．ＲｕｄａｎおよびＤ．Ｍ．Ｂａｒｂａｎｏ、１９７７ Ｊ．Ｄａｉｌｙ Ｓｃｉ ８１：２３１２−２３１９に従って、モッツァレッラの過剰な褐変および焼け焦げに関する問題は、低脂肪チーズ（例えば、０．２５〜５．８％の脂肪を含有するチーズ）を使用する場合、全脂肪（ｆｕｌｌ ｆａｔ）チーズ（例えば、２１％の脂肪）を用いるより顕著である。過剰褐変の問題は、チーズ表面の速すぎる乾燥によって引き起こされ、焼け焦げを生じることが考察される。Ｒｕｄａｎらにおいて、この問題は、モッツァレッラに対して植物油の層を噴霧することによって減少された。
【００１５】
Ａ．Ｈ．Ｊａｎａ、Ｉｎｄｉａｎ Ｄａｉｒｙｍａｎ ４４、３、１９９２、１２９−１３２頁の概説は、焼いたピッツァ上のチーズの褐変に関連する問題に言及する。この問題が、チーズ中のガラクトースおよびラクトースの残留物に関連することが開示されている。多くの手段は、ガラクトースレベルの制御によってこの問題を最小化することを開示する。これらの手段は、以下を含む：
・ガラクトースを発酵できるＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓおよびＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ細菌の特定の組み合わせの使用。これは、チーズ中のガラクトースレベルを減少させる。
【００１６】
・最終加熱段階の間に熱水（６０〜８０℃）を用いるカードの改善された洗浄。
【００１７】
・６．３より高いｐＨでカードの水抜きをし、発酵されている、より多くの残留ラクトースおよびガラクトースを得る工程。
【００１８】
・加工されたモッツァレッラチーズの製造における加工温度を調節する工程。
【００１９】
・成形後のモッツァレッラチーズの冷却を促進して、チーズ中のガラクトースの制御されたレベルを導く工程。
【００２０】
・塩水に漬ける期間を減少させて、水相中の過剰の塩を回避し、乳の開始物が、残留糖のより多くを発酵することを可能にする工程。
【００２１】
・最小の期間にわたってチーズを保存して、ガラクトースと反応できる遊離アミノ基のタンパク質分解性の形成を減少する工程。
【００２２】
Ａ．Ｈ．Ｊａｎａによって言及される過剰な褐変を最小にするための手段の多くは、扱いが困難であるか、および／またはコストを増大させ得るかもしくは収率を減少させ得る、非常に厳密なプロセス制御またはプロセス改変に基づく。
【００２３】
チーズの製造の間の、チーズに対する酵素の添加は、当該分野で公知である。例えば、ＵＳ−Ａ−５，６２６，８９３は、チーズの固化防止剤における酸素捕捉剤としてのグルコースオキシダーゼの使用を教示する。
【００２４】
本発明は、先行技術の問題を軽減する。
【００２５】
本発明のいくつかの局面は、添付の特許請求の範囲において規定される。
【００２６】
本発明者らは、タンパク質および還元糖を含有する食品、特に焼いた食品（ｆｏｏｄ ｐｒｏｄｕｃｔ）のマイラード反応によって引き起こされる過剰の褐変の問題が、食品を、糖の還元基を酸化し得る酵素と接触させることによって制御され得ることを見出した。これは、マイラード反応を回避するために、食品を、必要な酸化を実行し得る酵素と接触させることによって、還元糖が酸化されて、その結果、転換によって食品から還元糖を排除する、新規のアプローチである。
【００２７】
本明細書において、用語「マイラード反応を防止および／または減少させる」は、マイラード反応の程度が減少すること、および／またはマイラード反応の完了に必要な時間を増大させることを意味する。
【００２８】
いくつかの局面において、好ましくは酵素は、単糖の還元基および二糖の還元基を酸化し得る。
【００２９】
いくつかの局面において、好ましくは酵素は、ヘキソースオキシダーゼ（ＥＣ１．１．３．５）またはグルコースオキシダーゼ（ＥＣ１．１．３．４）である。非常に好ましい局面において、酵素は、ヘキソースオキシダーゼである。好ましくは、ＨＯＸは、ＷＯ ９６／４０９３５に従って獲得または調製される。
【００３０】
ヘキソースオキシダーゼが好ましい。なぜなら、グルコースオキシダーゼ（ＧＯＸ）は、グルコースに対するかなり高い特異性を有し、かつガラクトースおよびラクトースのような他の糖によって引き起こされる可能なマイラード反応を排除できないからである。従って、グルコースオキシダーゼは、食品システムにおけるマイラード反応の減少について、限定された適用を有する。チーズのような乳製品製造において、ガラクトースおよびラクトースは、主にマイラード反応を担う。
【００３１】
ヘキソースオキシダーゼ（ＨＯＸ）は、紅藻類Ｃｈｒｏｎｄｒｕｓ ｃｒｉｓｐｕｓから元々得られた炭水化物オキシダーゼである。ＷＯ ９６／３９８５１に考察されるように、ＨＯＸは、酸素と炭水化物（例えば、グルコース、ガラクトース、ラクトースおよびマルトース）との間の反応を触媒する。他の酸化酵素（例えば、グルコースオキシダーゼ）と比較して、ヘキソースオキシダーゼは、単糖の酸化を触媒するだけでなく、二糖もまた酸化する（Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａ ｅｔ Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａ Ａｃｔａ ３０９（１９７３）、１１−２２）。
【００３２】
ヘキソースオキシダーゼとのグルコースの反応は、
Ｄ−グルコース＋Ｈ_２Ｏ＋Ｏ_２ → δ−Ｄ−グルコノラクトン＋Ｈ_２Ｏ_２
である。
【００３３】
水性環境において、グルコノラクトンは、その後加水分解されてグルコン酸を形成する。
【００３４】
【化１】
示されるように、ＨＯＸは、炭素１で還元末端にて炭水化物を酸化し、従って、炭水化物の可能なマイラード反応を排除する。
【００３５】
本発明の好ましい局面において、酵素は、食品の糖を１位で酸化し得る。糖の還元部分がもはやマイラード反応を受けるのに利用可能でないように、還元糖が酸化されることを確実にするので、この局面は有利である。対照的に、例えば、ガラクトースオキシダーゼは、ガラクトース炭素６で酸化し、非荷電の還元末端を残す。従って、マイラード反応はまた、ガラクトースオキシダーゼ処理後にも起こり得る。チーズ製造の間に、ガラクトースはしばしば、蓄積される。なぜなら、チーズを製造するために使用される微生物は、ガラクトースを消化できないからである。従って、ガラクトースオキシダーゼが、ガラクトースを排除し、そしてマイラード反応への傾向を減少させ得るべきであることが推測され得る。しかし、本発明のこの好ましい局面において、これは、明らかにその事例ではない。
【００３６】
いくつかの局面において、好ましくは、還元糖は、ラクトースまたはガラクトースである。
【００３７】
いくつかの局面において、好ましくは、還元糖は、ガラクトースである。
【００３８】
いくつかの局面において、好ましくは、食品は、乳製品の食品；乳汁ベースまたは乳汁含有の食品（例えば、グラタン）；玉子ベースの食品；玉子含有食品；トースト、パン、ケーキを含むベーカリー食品；および浅く揚げたかまたは深く揚げた食品（例えば、春巻き）から選択される。
【００３９】
食品が、乳製品の食品である場合、これは、好ましくはチーズであり、より好ましくはモッツァレッラチーズである。
【００４０】
食品が、チーズである場合、本発明は、特に有利である。本発明の酵素（例えば、ＨＯＸ）は、チーズ、例えば、細切れのチーズ中の還元糖を除去することができる。このように、チーズ中に残された残留ラクトースを有することは、もはやそんなに重大なことではない。それゆえ、チーズの製造中の、チーズカードの洗浄回数を減らすことが可能である。洗浄回数を減少させることによって、洗浄水の量もまた、減少され、そしてチーズの収量も増大する。
【００４１】
いくつかの局面において、好ましくは食品は、ジャガイモまたはジャガイモの一部である。本発明者らは、料理されたジャガイモ製品の製造において、本発明の酵素の適用は、望まない褐変を減少させることを見出した。本発明が適用され得る代表的なジャガイモ製品は、フレンチフライおよびポテトチップ（ｐｏｔａｔｏ ｃｈｉｐ（ｃｒｉｓｐ））である。
【００４２】
この酵素は、食品の調製の間に食品と接触させられ得るか、または食品が調製された後であるが、食品が、所望でないマイラード反応を生じ得る条件に供される前に、食品と接触され得る。前者の局面において、この酵素は、食品中に取り込まれる。後者の局面において、この酵素は、食品の表面上に存在する。表面上に存在する場合、優勢なマイラード反応を受ける材料の表面が、乾燥および大気酸素に曝される場合に、マイラード反応は、なお防止される。
【００４３】
食品の調製の間に食品と接触される場合、この酵素は、製造の間の任意の適切な段階で接触され得る。食品が乳製品製品である局面において、この酵素は、乳汁の酸性化および乳汁カードの沈殿の間に乳汁と接触され得る。このプロセスにおいて、酵素（例えば、ＨＯＸ）は、酸性化および乳汁タンパク質の沈殿の間に生成される嫌気性条件の間には活性ではないが、好気性条件が生成される場合、乳製品（例えば、チーズ）においては活性である。一旦好気性条件になると、この酵素は、還元糖を酸化し、そしてマイラード反応への傾向を減少させる。
【００４４】
食品表面へのこの酵素の適用のために、任意の適切な様式でこの酵素を適用し得る。
【００４５】
代表的に、この酵素は、溶液または分散剤中に提供され、そして食品上に噴霧される。この溶液／分散剤は、１〜５０ユニットの酵素／ｍｌ（例えば、１〜５０ユニットのヘキソースオキシダーゼ／ｍｌ）の量で酵素を含み得る。
【００４６】
この酵素はまた、乾燥形態または粉末形態で添加され得る。湿潤形態または乾燥形態の場合、この酵素は、食品との接触のための他の成分と組み合わせられ得る。例えば、この酵素が乾燥形態である場合、この酵素は、固化防止剤と組み合わされ得る。
【００４７】
いくつかの局面において、本発明は、食品をカタラーゼと接触させる工程をさらに含む。
【００４８】
好ましい局面において、食品は、酵素との接触後に、酸素不透過性容器内にパッケージングされる。本発明者らは、還元糖に対して作用中の酵素が、容器内で酸素を消費することを特定した。酸素消費は、食品中の微生物活性を減少させ、保存期間を改善する。次いで、制御された大気中での通常のパッケージングの実行は、なしで済ませられ得る。
【００４９】
酵素との接触後に、食品が酸素不透過性容器内にパッケージングされる場合、食品が、パッケージングの前に静置されるか、または容器内の酸素量と共にパッケージングされるかのいずれかであることが重要である。本発明のプロセスにおいて生じる抗（ａｎｔ−）マイラード反応は、糖の還元基の酸化を含む。この反応が起きるには、酸素が必要である。食品が、静置なしか、または容器内の酸素量なしでパッケージングされる場合、この抗マイラード反応は、進まないかもしれず、そして本発明の有利な効果は、減少され得る。
【００５０】
本発明者らはまた、本発明の酵素（例えば、ＨＯＸ）が、低温で十分活性であり得、その結果、この食品は、室温で酵素／還元糖反応を進める必要なく、酵素と接触された後で冷却または冷凍され得ることを見出した。このことは、食品の性製造において明らかに有利であり、ここで、上昇した温度の維持は、微生物の受容不可能な増殖を生じ得る。従って、好ましい局面において、酵素と接触された食品中に存在する還元糖の大部分が、この酵素によって酸化されていない場合、このプロセスは、５℃以下の温度に食品を冷却する工程を含む。
【００５１】
本発明を実施する上で、食品は、マイラード反応を防止および／または減少させるのに十分な量の酵素と接触されることが、当業者に認識される。食品と接触され得る酵素の代表的な量は、０．０５〜５Ｕ／ｇ（食品１ｇあたりの酵素のユニット数）、０．０５〜３Ｕ／ｇ、０．０５〜２Ｕ／ｇ、０．１〜２Ｕ／ｇ、０．１〜１．５Ｕ／ｇ、および０．５〜１．５Ｕ／ｇである。
【００５２】
（実施例）
（画像分析）
実施例のサンプルの画像分析を、以下の通りに実施した。
【００５３】
サンプルの画像を、３台の先端ＣＣＤカラーＲＧＢビデオカメラ（ＪＶＣ ＫＹ−Ｆ５８Ｅ）により、４４００００ピクセルの解像度で、較正された非散乱光強度で記録する。較正を、Ｋｏｄａｋ’ｓ Ｇｒａｙ Ｓｃａｌｅを用いて実施する。コンピューターによる画像分析（Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ（プラグインを含む））によって、全サンプルの平均色強度として示されるサンプルの定量測色用の画像を調製する。このサンプルの褐変部分の平均色強度およびさらにこの褐変部分の相対的な領域を算出する。次いで、サンプルの褐変の間、緑色強度は有意に減少し、次いで、褐変領域を１００未満の緑色強度を有する領域として規定する。色強度範囲全体は０〜２５５（８ビットの解像度）であり、０は強度がなく、２５５は最大強度である。較正された光強度は、異なるシリーズにおける測定が比較可能であることを保証する。
【００５４】
各々のピクセルについての色強度を、赤色、緑色、および青色の強度の平均値として算出する。
【００５５】
次いで、平均色強度を、それぞれ、サンプルおよびサンプルの褐変部分における全てのピクセルの平均色強度として算出する。相対的な褐変領域を、サンプルの褐変部分におけるピクセルの数と全サンプルにおけるピクセルの合計数との間の比として算出する。
【００５６】
（実施例１ − モッツァレッラチーズを含むピッツァ）
２０ｇのモッツァレッラチーズ（Ｋａｒｏｌｉｎｅ’ｓ Ｄａｎｓｋ ｍｏｚｚａｒｅｌｌａ、２５％タンパク質、１％炭水化物、および２１％脂肪）をビーカーに秤量した。１ｍｌのヘキソースオキシダーゼ溶液（７．５ＨＯＸユニット／ｍｌ）をチーズに噴霧した。コントロールとして、１ｍｌの水をモッツァレッラチーズの別のサンプルに噴霧した。このチーズを室温にて２時間保存した。パン生地を、小麦粉、塩、および水から作製した。１０ｇのパン生地を秤量し、そしてペトリ皿に置いた。５ｇのモッツァレッラチーズをパン生地の上に起き、そして２２５℃にて７分間焼いた。別のサンプルを１５分間焼いた。焼いた後、サンプルを客観的に評価した。サンプルを図１に示す。
【００５７】
この試験から、チーズへのヘキソースオキシダーゼの適用が、還元マイラード反応の結果としての褐変傾向を減少させることが明らかになった。さらに、褐変したサンプルにおいて、本発明は、黒く焦げずに、より均一な茶色の着色を提供した。
【００５８】
（実施例２）
モッツァレッラチーズを、実施例１に記載される手順を用いて、表１に列挙される様式で処理した。
【００５９】
【表１】
処理後、チーズサンプルをパン生地の上に置き、２２５℃にて１２分間焼いた。焼いた後、サンプルを客観的に評価した。獲得したサンプルを図２に示す。
【００６０】
この結果は、１ｇのチーズあたり０．０５ＵのＨＯＸが、２０℃にて保存されたチーズの褐変を減少させるのに明らかに十分であることを示す。この結果はまた、ＨＯＸで処理されたチーズが５℃で保存される場合でさえも、この褐変が減少されることを示す。
【００６１】
（実施例３）
モッツァレッラチーズを、実施例１に記載される手順を用いて、表２に列挙される様式で処理した。
【００６２】
【表２】
２０℃で２０時間の保存後、チーズサンプルをパン生地に塗布し、２２５℃にて７分間焼いた。焼いたモッツァレッラサンプルを客観的に評価した。獲得したサンプルを図３に示す。
【００６３】
この結果は、マイラード反応の程度を減少させる上で、ヘキソースオキシダーゼが非常に効果的であることをはっきりと示す。グルコースオキシダーゼおよびガラクトースオキシダーゼは、マイラード反応の程度に対する限定的な影響を有するのみである。
【００６４】
（実施例４）
異なる条件で酵素（特に、ヘキソースオキシダーゼ）を適用することの効果を調査するために、以下の実施例を行った。本発明者らは、モッツァレッラチーズに対するヘキソースオキシダーゼの適用様式が、通常５℃で保存されそして制御された条件下で包装されるモッツァレッラチーズにおけるマイラード反応の防止に関する重要なパラメータであり得るか否かを研究した。
【００６５】
モッツァレッラチーズ（Ｋａｒｏｌｉｎｅ’ｓ Ｄａｎｓｋ ｍｏｚｚａｒｅｌｌａ、２５％タンパク質、１％炭水化物、および２１％脂肪）を用いて、表３の試験を実施した。
【００６６】
【表３】
サンプルをアルミニウムバッグで包装した。サンプルの半分を真空パックし、そして残りの半分を通常の大気中で包装した。全てのサンプルを５℃で保存した。１週間の保存後、チーズサンプルを、実施例１に記載される様式で１２分間焼いた。焼いた後、サンプルを評価した。獲得したサンプルを図４に示す。
【００６７】
この結果は、チーズにＨＯＸを添加する効果をはっきりと示す。この結果はさらに、マイラード反応の減少が、休息期間後に、空気中で包装した製品および真空下で包装した製品について獲得され得ることを示す。
【００６８】
（実施例５）
褐変に対するヘキソースオキシダーゼの効果を、以下の手順により作製したグラタンにおいて試験した。
【００６９】
７５ｇのショートニング（ｍｐ．３５℃）および１００ｇの小麦粉を、混合している間にポット中で加熱した。混合を継続しつつ、３５０ｍｌのスキムミルク（９０℃まで予熱）を添加した。塩およびこしょうを添加した。４つの卵を卵黄と卵白とに分離した。卵黄を個々に添加した。卵白を１０ｇのベーキングパウダーと共に泡立て、そしてパン生地に注意深く混合した。このパン生地を２つのアルミニウムトレイに置いた。トレイのうちの１つにヘキソースオキシダーゼ７．５ユニット／ｍｌの溶液を噴霧し、そして室温で３０分間維持した。次いで、グラタンを、空気循環オーブンにおいて１７５℃にて２０分間焼いた。焼いた後、グラタンを視覚的に評価した。獲得したサンプルを図５Ａに示す。さらに、サンプルを、以下の表４の様式で処理した。
【００７０】
【表４】
焼いた後、グラタンを視覚的に評価した。獲得したサンプルを表５Ｂに示す。
画像分析により実施された平均茶色着色測定値は、７．５ユニット／ｍｌを含むＨＯＸ溶液がより少ない茶色の着色を与えることを示す（高い値は低い褐変を示す）。平均茶色着色についての他の値は、コントロールと有意な差違がない。
【００７１】
この結果は、ＨＯＸの適用が、より暗さの少ないグラタン表面を与え、これにより、マイラード反応が減少されたことが示されることを示す。
【００７２】
（実施例６）
モッツァレッラの褐変に対するＨＯＸの効果を、低脂肪モッツァレッラチーズ（Ｃｈｅａｓｙ：１３％脂肪、３３％タンパク質、および１．５％炭水化物）において試験した。チーズサンプルを、以下の処理に供した。
１：コントロールの１ｍｌの水を２０ｇのチーズに添加した。
２：０．２ｍｌ ＨＯＸ（７．５ユニット／ｍｌ）を２０ｇのチーズに添加した。
３：１ｍｌ ＨＯＸ（７．５ユニット／ｍｌ）を２０ｇのチーズに添加した。
【００７３】
この酵素を、細片したチーズにこの酵素の溶液を噴霧することにより、チーズに適用した。サンプルを５℃にて２０時間保存し、次いで、アルミニウムトレイ上のパン生地上に置き、そして空気循環オーブン中で２２５℃にて１０分間焼いた。焼いた後、サンプルを評価した。このサンプルを図６に示す。
【００７４】
この結果は、低脂肪モッツァレッラチーズの過剰な褐変を減少させるＨＯＸの能力をはっきりと示す。褐変の減少は、ヘキソースオキシダーゼの用量に依存することもまた明らかである。
【００７５】
（実施例７）
モッツァレッラの褐変に対するヘキソースオキシダーゼの効果を、モッツァレッラチーズに異なるレベルのＨＯＸを噴霧することにより研究した。ＨＯＸ溶液の噴霧後、チーズを室温にて３０分間または３時間保存し、次いでアルミニウムバッグに真空パックした。５℃での１４日間の保存後、チーズサンプルをピッツア生地の上に置き、２２５℃にて８分間焼いた。焼いた後、サンプルを視覚的に評価し、そしてサンプルの写真をイメージアナライザーにより分析した。この実験のサンプルを図７に示す。画像分析の結果を表５に与える。
【００７６】
【表５】
図７に示されるように、褐変反応は、モッツァレッラチーズにヘキソースオキシダーゼを添加することにより、強力に減少した。褐変はＨＯＸの用量に依存することもまた明らかである。真空パック前の休息時間が重要であるということもまた観察された。特に、０．１Ｕ／ｇの用量で、包装前の０．５時間の休息時間は、マイラード褐変を実質的に減少させるのに十分でないようである。しかし、この用量での３時間の休息時間は十分である。１Ｕ／ｇの用量で、包装前の０．５時間または３時間のいずれかの休息時間は、マイラード褐変を有意に減少させる。図７に示される差異は、平均色測定値（低い値がより茶色の製品を示す）により確認される。また、褐変した領域の％は、チーズにＨＯＸを添加することにより強く影響を受ける。
【００７７】
（実施例８）
ヘキソースオキシダーゼ活性の決定のためのアッセイ方法（ＨＯＸアッセイ）。
【００７８】
原理。ＨＯＸアッセイは、グルコースの酸化において発生する過酸化水素の測定に基づく。過酸化水素は、ペルオキシダーゼの存在下でＡＢＴＳにより酸化され、色素を形成する。
【００７９】
ＨＯＸ
β−Ｄ−グルコース＋Ｈ_２Ｏ＋Ｏ_２→Ｄ−グルコース−δ−ラクトン＋Ｈ_２Ｏ_２
ペルオキシダーゼ
Ｈ_２Ｏ_２＋ＡＢＴＳ_ｒｅｄ． → ２Ｈ_２Ｏ＋ＡＢＴＳ_ｏｘ．
（試薬）
１．１００ｍＭリン酸緩衝液、ｐＨ６．３
２．１００ｍＭリン酸緩衝液、ｐＨ６．３中の５５ｍＭ Ｄ−グルコース（ＳＩＧＭＡ、Ｇ−８２７０）
３．ＡＢＴＳ（ＳＩＧＭＡ、Ａ１８８８）、蒸留水中に５．０ｍｇ／ｍｌ
４．ペルオキシダーゼ（ＳＩＧＭＡ、Ｐ−６７８２）、１００ｍＭリン酸緩衝液、ｐＨ６．３中に０．１０ｍｇ／ｍｌ
（基質）
４．６００ｍｌ試薬２
０．２００ｍｌ試薬３
０．２００ｍｌ試薬４
（アッセイ）
２９０μｌ基質および１０μｌ酵素溶液
この反応を、酵素溶液の添加後に開始する。混合物を２５℃でインキュベートし、反応速度論を分光光度計（４０５ｎｍ）において１０分間測定する。ブランクサンプルは、酵素溶液を除く（これを水で置換する）全ての成分を含む。この測定から、ＯＤ／分の曲線の傾きを算出する。
【００８０】
（過酸化水素標準曲線）
過酸化水素標準曲線は、種々の濃度の新たに調製したＨ_２Ｏ_２溶液（ＭＥＲＣＫ ｐｅｒｈｙｄｒｏｌ １０７２９８）を用いることにより構築され得る。１ユニットの酵素活性は、２５℃にて１分間に１μｍｏｌのＨ_２Ｏ_２を生成した酵素の量として規定される。
【００８１】
（実施例９）
ピッツァチーズの褐変に対するＨＯＸの効果を、カタラーゼと組み合わせて試験した。ＨＯＸと組み合わせてカタラーゼを添加する目的は、ラクトースおよびガラクトースの対応する酸への触媒的変換により形成される過酸化水素を排除させることである。なぜなら、過酸化水素はいくつかの望ましくない副反応に関与し得、例えば、脂質の酸化により風味（フレーバー）を打ち消すからである。
【００８２】
カタラーゼは以下の反応を触媒する。
【００８３】
カタラーゼ
２Ｈ_２Ｏ_２ → ２Ｈ_２Ｏ＋Ｏ_２
この実験において、６０ｇのモッツァレッラチーズ（Ｋａｒｏｌｉｎａ‘ｓ Ｄａｎｓｋ Ｍｏｚｚａｒｅｌｌａ、２５％タンパク質、１ｇ炭水化物、および２１％脂肪）を、表６に示す酵素の量で処理した。
【００８４】
【表６】
使用したカタラーゼは、Ｓｉｇｍａカタログ番号Ｃ３５１５である
【００８５】
手順：ＨＯＸおよびカタラーゼの酵素溶液を、モッツァレッラチーズに噴霧し、次いで室温にて２時間、貯蔵した。次いで、８グラムの酵素処置したチーズを、アルミニウムトレイ内の、１６．７グラムのパン生地上に置き、２７５℃にて６分間焼いた。
【００８６】
焼き実験の結果を、図８に示す。
【００８７】
図８の結果から、０．５Ｕ ＨＯＸ／ｇ チーズの添加（試験２）が、マイラード反応を減少させ、チーズをほとんど褐変しないことを明らかにする。同じ効果がまた、０．５Ｕ ＨＯＸ／ｇを、１Ｕカタラーゼ／ｇと混合した場合に観察される（試験４）。カタラーゼ単独では、マイラード反応における還元に寄与しない（試験３）。
【００８８】
（実施例１０）
上の実施例において、本発明者らは、ＨＯＸがモッツァレッラチーズにおける還元糖を酸化させる能力があり、従って、モッツァレッラチーズを焼いたとき、マイラード反応の傾向を減少させることを示した。
【００８９】
これらの実験において、ＨＯＸは、チーズ上にＨＯＸの溶液を噴霧することによって塗られた。チーズがぬれてべとつくので、これは扱う上での問題を生じ得、ピッツァまたは他の食品項目用に細かく切ったチーズの適用を制限し得る。
【００９０】
この問題を解決するために、本発明者らは、モッツァレッラチーズに粉末形態のＨＯＸを塗布した。これは、酵素を添加するための非常に便利な方法である。なぜなら、貯蔵期間中の、固着を避けるために、通常、抗ケーキング（ａｎｔｉｃａｋｉｎｇ）剤（例えば、でんぷん）を、モッツァレッラのような細かく切ったチーズに、添加するからである。
【００９１】
以下の実験において、モッツァレッラチーズに、ＨＯＸ（粉末として）を、２種類の濃度（１Ｕ／ｇおよび０．１Ｕ／ｇ）ならびに２５℃および５℃にて添加した。
【００９２】
（実験）
粉末形態のＨＯＸをジャガイモでんぷんと混合する。ＨＯＸを含む１．５ｇのジャガイモでんぷんを、９８．５ｇのモッツァレッラチーズと混合し、１ｇのチーズあたり１ユニットまたは０．１ユニットのＨＯＸの最終用量を得た。コントロールとして、モッツァレッラチーズを、全くＨＯＸなしで、ジャガイモでんぷんと混合した。
【００９３】
（実施例１０ａ）
１００ｇのチーズを、青い蓋の瓶（３１０ｍｌ）に入れ、そして酸素センサーを瓶に入れ、蓋を密封した。酸素消費量を、時間の関数として記録した。
【００９４】
１Ｕ ＨＯＸ／ｇ チーズを２５℃にて試験し、そして、その瓶中の酸素レベルを、図９の時間の関数として記録した。この結果は、ＨＯＸ（粉末として）をチーズに添加した場合、ＨＯＸがまた、活性であることを明らかに説明する。水分活性が低い条件であればあるほど、ＨＯＸ（粉末として）の添加の効力をいっそう低くさせ得ると推測されることは、驚くべきことである。
【００９５】
図９に示すように、瓶中の全ての酸素は、ＨＯＸによって消費される。
【００９６】
瓶中の空気の体積に基づいて、０．０１８モルの酸素が消費されると算出される。ＨＯＸが、１モルの酸素消費の間に、１モルのラクトースを酸化するという知識から、０．６２％のラクトースが酸化されると算出される。モッツァレッラチーズに残存する糖の、代表的レベルについての知識から、大部分の還元糖が酸化されたことが結論づけられる。これは、糖またはＨＯＸの拡散が、チーズにおいて生じるという証拠を提供する。
【００９７】
（実施例１０ｂ）
１日後、１０ｇのチーズをアルミニウムトレイに置き、２７５℃にて６分間焼く。焼き実験の結果を、図１０に示す。図１０は、ＨＯＸが、焼く間の褐変効果を減少させることを明らかに示す。
【００９８】
（実施例１０ｃ）
次の実験において、０．１Ｕ ＨＯＸ／ｇ チーズのみを添加し、そして１００ｇのチーズを、封をした（酸素センサーを伴う）瓶（３１０ｍｌ）中で、２５℃にて貯蔵した。図１１に示すように、この酸素消費量を、時間の関数として追跡した。
【００９９】
予想されたように、ＨＯＸの添加が少なければ少ないほど、それに起因して反応は遅くなったが、この実験において残存する糖の大部分が、１日以内に酸化されることは明らかであった。
【０１００】
（実施例１０ｄ）
チーズは通常、容器に詰めた後に冷蔵庫で貯蔵されるので、ＨＯＸがまた、このような条件下で、チーズの還元糖を酸化し得るか否かを知ることは興味深い。
【０１０１】
この実験において、１Ｕ ＨＯＸ／ｇ チーズをモッツァレッラチーズに添加し、そして１００ｇのチーズを、封をした（酸素センサーを伴う）瓶（３１０ｍｌ）中で、５℃にて貯蔵した。図１２に示すように、この酸素消費量を、時間の関数として追跡した。
【０１０２】
図１２の結果は、ＨＯＸが、瓶中の全酸素を消費する間、５℃で活性であることを明らかに示す。この反応は、室温またはそれ以上の温度に維持することに依存しないので、これは製造の観点から有用であり得るが、ＨＯＸを用いて処置したチーズは５℃ですぐに保存され得る。この温度で、還元糖は対応する酸に酸化され、チーズを焼いた場合、マイラード反応を生成するチーズの能力を減少させる。さらに有用な場合、容器内の酸素が消費され、これは、チーズ中の微生物の活性を減少させ、貯蔵期間を改善し、そして制御された雰囲気下での梱包が不要になり得る。
【０１０３】
チーズの入った瓶中の酸素測定に基づいて、酸化速度（１分あたりの酸素消費量として表した）を算出することが可能である。
【０１０４】
図１３において、酸化速度は、異なる条件下でＨＯＸを用いて処置したチーズについて示す。
【０１０５】
１Ｕ ＨＯＸ／ｇ チーズを添加する場合、２５℃での反応速度は、予想されたように５℃での反応速度よりも高く、そして、酵素濃度ではなく、基質および酵素の拡散が、制限要因であることが予想される。
【０１０６】
０．１Ｕ ＨＯＸ／ｇを添加する場合、酸化速度の変化は非常に少なく、そして、この用量で、酵素活性とチーズ中の基質の拡散との間に平衡が存在することを示す。
【０１０７】
（実施例１１）
フライドポテト（例えば、フレンチフライ（ｐｏｍｍｅｓ ｆｒｉｔｅ）およびポテトチップス（ｃｒｉｓｐ））の消費量は、過去２０年間に著しく増加した。フライドポテトの製造において重要なパラメーターの１つは、還元糖のレベルである。このレベルは低く維持すべきである。なぜなら、高レベルの還元糖は、必要とされないレベルの褐変に寄与するマイラード反応を、より多く生成するからである。
【０１０８】
貯蔵期間に、ジャガイモにおける還元糖のレベルの増加を防ぐために、ジャガイモはしばしば、除草剤（クロロプロファン（ｃｈｌｏｒｐｒｏｐｈａｍ）と称される）（ジャガイモの出芽を防ぐ）を噴霧される。出芽は、ジャガイモにおいてアミラーゼを誘導し、そして還元糖を形成する。
【０１０９】
この研究では、油で揚げる前に、スライスしたジャガイモにＨＯＸを添加することによって、フライドポテトの外見を改善し得るか否かを調査した。
【０１１０】
（手順）
有機栽培したジャガイモを用いて、除草剤を使用しないことを確実にした。ジャガイモの皮をむき、フードプロセッサーを用いて２ｍｍの厚みのスライスに薄切りした。スライスの半分を、１００ユニット／ｍｌを含むＨＯＸの水溶液中に、３分間浸した。残りのジャガイモスライスの半分を、水中に３分間浸した。次いで、このスライスを、封をした容器に一晩（１６時間）貯蔵し、次いで植物油で１８０℃にて２分間、油で揚げた。
【０１１１】
（結果）
これらのジャガイモスライスを１８０℃にて２分間、油で揚げた場合、これらのポテトチップスは図１５および１６において示すように、いくつかの相違を示す。
【０１１２】
図１４の非常に茶色の部分は、これらの領域がジャガイモのより薄いスライスであることによって説明され、評価について考慮されるべきではない。ＨＯＸを用いて処理したジャガイモスライスは、コントロール（より灰色がかっている）と比較して、より黄金色の表面を生成することが明らかになる。見た目の相違（ＨＯＸ処理したスライスの黄金色の表面が、コントロールと明らかに異なる）は、図１５において明らかである。
【０１１３】
（結論）
ＨＯＸを用いて処理したジャガイモのスライスから調製したフライドポテトのスライスは、コントロールと比較して、より明るく、より黄金色の表面を有する。ＨＯＸ処理の、より明白な効果を、油で揚げる前にジャガイモが出芽するか否かで予測する。
【０１１４】
上記の明細書に言及される全ての刊行物は、本明細書中に参考として援用される。本発明において記載される方法および系の、種々の改変およびバリエーションは、本発明の範囲および精神から逸脱することなしに、当業者に明らかである。本発明は、具体的な好ましい実施形態に関連して記載されるが、請求される本発明が、このような具体的な実施形態に過度に制限されるべきではないことは理解されるべきである。実際に、本発明を実施するために記載される様式の、種々の改変（化学または関連分野の当業者に明らかである）は、上記の特許請求の範囲内であることが意図される。
【０１１５】
本発明は、添付の図面を参照して、例示のみの方法によりさらに詳細にここに記載される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、写真を示す。
【図２】 図２は、写真を示す。
【図３】 図３は、写真を示す。
【図４】 図４は、写真を示す。
【図５Ａ】 図５Ａは、写真を示す。
【図５Ｂ】 図５Ｂは、写真を示す。
【図６】 図６は、写真を示す。
【図７】 図７は、写真を示す。
【図８】 図８は、写真を示す。
【図９】 図９は、グラフを示す。
【図１０】 図１０は、写真を示す。
【図１１】 図１１は、グラフを示す。
【図１２】 図１２は、グラフを示す。
【図１３】 図１３は、グラフを示す。
【図１４】 図１４は、写真を示す。
【図１５】 図１５は、写真を示す。

Claims (15)

1. （ｉ）タンパク質、ペプチドまたはアミノ酸および（ｉｉ）還元糖を含む加熱した食品におけるマイラード反応の予防ならびに／あるいは減少のためのプロセスであって、該プロセスは、該食品と糖の還元基を酸化する能力を有する酵素とを接触させる工程を包含する、プロセスであって、該酵素は、食品の調製の間に該食品と接触させられるか、または食品が調製された後であるが、該食品がマイラード反応を生じ得る条件に供される前に、該食品と接触され、そして該食品は、乳製品の食品、乳汁ベースまたは乳汁含有の食品、グラタン、玉子ベースの食品、玉子含有食品、浅く揚げたかまたは深く揚げた食品、またはジャガイモであり、
   該酵素が、単糖の還元基および二糖の還元基を酸化する能力を有し、そして
   該酵素が、前記糖の１位で酸化する能力を有する、プロセス。
2. 前記酵素が、ヘキソースオキシダーゼ（ＥＣ１．１．３．５）である、請求項１に記載のプロセス。
3. 前記還元糖がラクトースまたはガラクトースである、請求項１または２に記載のプロセス。
4. 前記還元糖がガラクトースである、請求項３に記載のプロセス。
5. 前記食品が乳製品である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロセス。
6. 前記食品がチーズである、請求項１〜５のいずれか１項に記載のプロセス。
7. 前記食品がモッツァレッラチーズである、請求項１〜６のいずれか１項に記載のプロセス。
8. 前記食品がジャガイモまたはジャガイモの一部分である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロセス。
9. 前記酵素が、前記食品の生産の間に該食品と接触される、請求項１〜８のいずれか１項に記載のプロセス。
10. 前記酵素が、前記食品の生産後に該食品と接触される、請求項１〜８のいずれか１項に記載のプロセス。
11. 前記酵素が、溶液または分散物として前記食品に噴霧される、請求項１０に記載のプロセス。
12. 前記溶液／分散物が、１〜５０ユニットのヘキソースオキシダーゼ／ｍｌの量の前記酵素を含む、請求項１１に記載のプロセス。
13. 前記プロセスが、前記食品とカタラーゼとを接触させる工程をさらに含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のプロセス。
14. （ｉ）タンパク質、ペプチドまたはアミノ酸および（ｉｉ）還元糖を含む加熱した食品におけるマイラード反応の予防ならびに／あるいは低減のための酵素の使用であって、該酵素が、糖の還元基を酸化する能力を有し、該酵素は、食品の調製の間に該食品と接触させられるか、または食品が調製された後であるが、該食品がマイラード反応を生じ得る条件に供される前に、該食品と接触され、そして該食品は、乳製品の食品、乳汁ベースまたは乳汁含有の食品、グラタン、玉子ベースの食品、玉子含有食品、浅く揚げたかまたは深く揚げた食品、またはジャガイモであり、
    該酵素が、単糖の還元基および二糖の還元基を酸化する能力を有し、そして
    該酵素が、前記糖の１位で酸化する能力を有する、使用。
15. 請求項１〜１３のうちのいずれか１項に記載のプロセスまたは請求項１４に記載の使用に従って調製された、食品。