JP4505150B2 - カカオマスおよびその加工品の味質改良方法 - Google Patents
カカオマスおよびその加工品の味質改良方法 Download PDFInfo
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Description
技術分野
本発明は、カカオマスおよびその加工品の味質改良にあたり、カカオマスまたはカカオマス含有物にポリフェノールオキシダーゼを作用させることにより味質を改良する方法に関する。より詳しくは、油脂を連続層とするカカオマスまたはカカオマス含有物にポリフェノールオキシダーゼを低水分量条件下において作用させることによって、不快な収斂味を低減させ、味質の改良されたカカオマスおよびその加工品を得る方法に関する。
背景技術
カカオ豆は、その独特な風味を活かしてチョコレートやココア等の原料として使用されている。カカオ豆の風味は、産地での発酵や乾燥およびその後の原料加工工程における焙焼等によって形成される。これらの工程で形成される風味や味質などの品質は、カカオ豆の品種、産地、生産者等によって異なることが知られている。
一般的に低品位豆に分類されるカカオ豆を使用して製造したチョコレートやココアは、食した場合に本来の好ましい味質とは異なる不快な収斂味や渋味（以下、単に収斂味という）が感じられることが多く、製品としての品質が低いものにとどまってしまう。そのため、これまでに多くの改良法が報告されている。
このような収斂味の原因の一つとして、日本食品科学工学会誌４３巻２号１２４〜１２９頁（１９９６年）等の資料によれば、カカオ豆の発酵が不十分なことに由来するある種のポリフェノールが多量存在することが示唆されている。
特公平５−３６０１２号公報には、カカオニブをポリフェノールオキシダーゼ溶液に浸漬して酵素を作用させ、ポリフェノールオキシダーゼの作用でロイコアントシアンを減少させることが記載されている。
しかしながら、カカオニブを酵素溶液に浸漬させ、均一な反応を行うためには、カカオニブ１重量に対して０．５重量以上もの酵素液と接触させることが必須である上に、反応後に水分を乾燥させ、焙焼する際に長時間の加熱が必要となるため、生産効率が悪いだけでなく、加熱乾燥中に良好な香味が損なわれてしまう欠点がある。実際に、この方法でチョコレートを製造してみると、好ましい風味に乏しいだけにとどまらず、逆に不快なむれ臭を生じてしまう欠点がみられた。
また、特公昭５７−３７３０１号公報では、カカオ豆、コーヒー生豆および炒豆又はこれらの抽出液の褐変化による製品の色調の改良を目的として、アルテナリア（Ａｌｔｅｒｎａｒｉａ）属菌又はクラドスポリウム（Ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍ）属菌に由来するポリフェノールオキシダーゼを該原料に作用させる方法が記載されている。
上述のように、現在までにカカオ豆やカカオニブの味質、香味、色調等の改善方法として、ポリフェノールオキシダーゼ処理法が開発されてきたが、それらの技術を工業的な製造に利用するためにはいくつかの根本的な問題点が残されていた。第一に、水性溶媒中での酵素反応を実施するためには新たな工程、設備を導入する必要があることであり、第二に、処理後に水分を除去するための加熱乾燥工程を必要とし、経済的なデメリットがあることであり、第三に、該加熱乾燥中に良好な風味が減少し、場合によっては不快なむれ臭を生じてしまうといった香味への悪影響があることであり、これらの課題が未解決となっている。そのため、より工業的な製造工程に適した酵素処理を行い、味質、香味、色調等を改善する方法の確立が望まれていた。
本発明者らは鋭意研究の結果、上記の問題点の原因は、酵素をカカオ豆やカカオニブに反応させる際に水を媒体としていることにあると考え、検討を重ねた結果、本発明に至った。すなわち、本発明の目的は、カカオマスおよびその加工品の味質を改良するために、カカオマスを選択し、該カカオマスに含まれ、収斂味の原因と考えられるポリフェノール類に作用する酵素を、油脂が連続層であるカカオマスに直接反応させることによって、収斂味を低減させ、カカオマスおよびその加工品の味質を改良する方法を提供することである。
発明の開示
本発明者らは、上記目的を達成するために、収斂味の原因と考えられるポリフェノール類に作用するポリフェノールオキシダーゼを用いて、カカオ豆独特の好ましい風味を損なうことなく、かつ酵素処理後の水分乾燥工程が不要で、一般的なカカオ豆加工設備で対応できるカカオマス等の処理方法について検討した。
その過程で、酵素処理を行うためには、処理する原料の形態が重要であることに気付いた。カカオ豆は通常、焙焼・粗砕工程を経てカカオニブとし、カカオニブをさらにすりつぶす工程を経てカカオマスにする。
本発明者らは、カカオ豆やカカオニブの段階でなく、カカオマスにした段階で、ポリフェノールオキシダーゼを添加することにより、カカオマス中に含まれる水分量と合わせて３％（ｗ／ｗ）以下という極めて水分量の低い条件下においても酵素が作用し、カカオマスおよびその加工品の味質が改良されることを見出した。すなわち、本発明の特長は、従来酵素反応に際しては不適であると考えられていた油脂を連続層とする低水分量条件で、カカオ豆やカカオニブではなく、カカオマスに酵素処理を実施することにある。このような条件下では、酵素が作用し難いと考えるのが一般常識であり、現在までに油脂が連続層であるカカオマス中で酵素を作用させた例は見当たらない。
本発明は、カカオマスおよびその加工品の味質を改良するにあたり、水分量が０．１〜３％（ｗ／ｗ）の条件下でカカオマスまたはカカオマス含有物にポリフェノールオキシダーゼを作用させることを特徴とする、カカオマスおよびその加工品の味質を改良する方法に関する。
本発明の方法では、特別な設備投資を必要とせず、また酵素処理後の水分乾燥工程も不要である。そして、本発明の方法で処理したカカオマスを使用して得られる加工品は、収斂味が低減され、さらには好ましい香味が引き立つ利点を有している。
本発明の方法では、カカオマス単独若しくは砂糖等の添加物を混合したカカオマス含有物を酵素処理することができ、ともに目的を達成することができる。
発明を実施するための最良の形態
本発明においてカカオマスとは、カカオ豆を破砕して皮（ｓｈｅｌｌ）と胚芽（ｇｅｒｍ）を技術的に可能な限り除去して得たカカオニブを、さらにすりつぶして得られたものである。また、カカオマス含有物とは、チョコレートやココア等の製造時に用いられる添加物がカカオマスに混合されたものを意味する。カカオマスに混合される添加物としては、砂糖、粉乳、食用油脂、乳化剤、香料等が挙げられる。
また、本発明においてカカオマス加工品とは、カカオマスやカカオマス含有物を原料として製造された製品を指し、具体的にはチョコレート、ココア等を意味する。
本発明で用いることができるポリフェノールオキシダーゼは、フェノール化合物の酸素による酸化反応を触媒する酵素であり、例えば真菌、細菌又は植物によって産生されるラッカーゼ（ＥＣ．１．１０．３．２）、カテコールオキシダーゼ（ＥＣ．１．１０．３．１）、チロシナーゼ（ＥＣ．１．１４．１８．１）等が挙げられる。このような酵素を生産する真菌類の例として、コリオラス（Ｃｏｒｉｏｌｕｓ）属菌、ピクノポラス（Ｐｙｃｎｏｐｏｒｕｓ）属菌、ピリキュラリア（Ｐｙｒｉｃｕｌａｒｉａ）属菌、トラメテス（Ｔｒａｍｅｔｅｓ）属菌、コリビア（Ｃｏｌｌｙｂｉａ）属菌、フォムス（Ｆｏｍｅｓ）属菌、レンチヌス（Ｌｅｎｔｉｎｕｓ）属菌、プルーロタス（Ｐｌｅｕｒｏｔｕｓ）属菌、リゾクトニア（Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａ）属菌、アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）属菌、ニューロスポラ（Ｎｅｕｒｏｓｐｏｒａ）属菌、ポドスポラ（Ｐｏｄｏｓｐｏｒａ）属菌、フィレビア（Ｐｈｌｅｂｉａ）属菌、ミセリオフィトラ（Ｍｙｃｅｌｉｏｐｈｔｈｏｒａ）属菌、ボツリティス（Ｂｏｔｒｙｔｉｓ）属菌、コプリナス（Ｃｏｐｒｉｎｕｓ）属菌、プサチレラ（Ｐｓａｔｙｒｅｌｌａ）属菌、スキタリジウム（Ｓｃｈｙｔａｌｉｄｉｕｍ）属菌、ハイグロフォロプシス（Ｈｙｇｒｏｐｈｏｒｏｐｓｉｓ）属菌、バスセラム（Ｖａｓｃｅｌｌｕｍ）属菌、クルシブラム（Ｃｒｕｃｉｂｕｌｕｍ）属菌、ミロセシウム（Ｍｙｒｏｔｈｅｃｉｕｍ）属菌、スポロミエラ（Ｓｐｏｒｏｒｍｉｅｌｌａ）属菌、アガリカス（Ａｇａｒｉｃｕｓ）属菌、ポリポラス（Ｐｏｌｙｐｏｒｕｓ）属菌、ファネロシャーテ（Ｐｈａｎｅｒｏｃｈａｅｔｅ）属菌、クリフォネクトリア（Ｃｒｙｐｈｏｎｅｃｔｒｉａ）属菌、アルミラリア（Ａｒｍｉｌｌａｒｉａ）属菌が知られており、本発明に用いる酵素の生産菌として使用できる。
また、細菌の例として、バチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属菌、例えばバチルス・リケニホルミス（Ｂ．ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）が知られており、同様に本発明のための酵素生産菌として使用できる。植物の例として、リンゴ、ナシ、モモ、オウトウ、ウメ、スモモ、アンズ、ビワ等の薔薇科植物を中心にカキ、ブドウ、バナナ、クリ、ゴボウ、ホウレンソウ、アーティチョーク、ベルベットビーン、ジャガイモ、サツマイモ、マングビーン、エンドウ豆、ダイズ、タバコ、トマト、レタス等がポリフェノールオキシダーゼを生産することが知られており、これらの酵素も本発明に使用することができる。
本発明に好適な酵素の具体例として、真菌類と植物に由来するものが挙げられる。真菌類としては、“マッシュルーム”として市販されているアガリカス（Ａｇａｒｉｃｕｓ）属菌をはじめコリオラス（Ｃｏｒｉｏｌｕｓ）属菌、ピクノポラス（Ｐｙｃｎｏｐｏｒｕｓ）属菌、ピリキュラリア（Ｐｙｒｉｃｕｌａｒｉａ）属菌が挙げられる。コリオラス（Ｃｏｒｉｏｌｕｓ）属菌としては例えば、コリオラス・ヒルスタス（Ｃ．ｈｉｒｓｕｔｕｓ）、コリオラス・バーシカラー（Ｃ．ｖｅｒｓｉｃｏｌｏｒ）があり、ピクノポラス（Ｐｙｃｎｏｐｏｒｕｓ）属菌としては例えば、ピクノポラス・コッシネウス（Ｐ．ｃｏｃｃｉｎｅｕｓ）がある。また、ピリキュラリア（Ｐｙｒｉｃｕｌａｒｉａ）属菌としては例えば、ピリキュラリア・オリゼ（Ｐ．ｏｒｙｚａｅ）が挙げられる。植物としては、例えばリンゴ、ゴボウ、ジャガイモ等が挙げられる。
本発明に用いる酵素の起源は、目的に応じて適宜選定することができる。例えばリンゴ由来のポリフェノールオキシダーゼを使用することにより、特に香りが良く、好ましい風味を有し、収斂味の低減されたカカオマス加工品、例えばチョコレート、ココア等が得られる。この理由としては、カカオ豆の収斂味の原因となるポリフェノールに対して作用性の高い特徴的な成分が含まれていることが考えられる。
本発明に用いる酵素の形態は任意であり、例えば液状、粒状、粉状等のいずれを用いることも可能であることは言うまでもない。驚くべきことに、酵素は粉末状でも直接カカオマス等と反応して十分な効果を奏することができる。
本発明においては、カカオマス等を酵素処理する際の処理時間は０．５〜５時間が適当であり、好ましくは１〜３時間である。
また、カカオマスにポリフェノールオキシダーゼを作用させるときに、カカオマス中に酸素または／および空気を送り込むことにより、酵素処理時間を短縮することができる。この場合、通気量は目的に応じ適宜選択することができ、例えばカカオマスまたはカカオマス含有物１ｋｇに対し酸素として毎分約０．１〜１０Ｌ通気することにより実施できる。さらに、攪拌しながら通気することが好ましい。
その他に、カカオマスおよびその加工品の香味改善を目的として、例えば処理過程において、香料を添加する方法；所定量のアルカリ、還元糖、アミノ酸およびタンニンを添加して焙焼する方法；アンモニアを吸着させて焙焼する方法；高濃度の酸素ガスを含有する雰囲気中で焙焼する方法などの既知の方法と組み合わせることも可能である。
カカオマスにポリフェノールオキシダーゼを作用させる際に、酵素を均一に分散させて効率よく酵素反応を実施するためには、カカオマス中のカカオバターが溶融した状態、すなわち油脂が連続相の状態であることが望ましい。
したがって、酵素処理の温度については、カカオマス中のカカオバターが溶融する温度から使用する酵素の活性が低下する直前までの温度が適当であり、通常は３０〜７０℃程度、好ましくは３７〜６５℃、より好ましくは４５〜６０℃である。
処理工程での酵素の添加方法や設備には特に制限はないが、例えばカカオマスの貯蔵タンクで実施することができ、必要に応じて攪拌しても良い。また、使用すべき酵素量は、目的とする効果を確認できる量以上を適宜選択できるが、好ましくはカカオマス１ｋｇ当たり０．１〜１００単位が良く、好ましくは０．２〜４５単位である。酵素添加量を多くすれば、酵素を作用させる時間は短縮される。
本発明では、酵素を油脂が連続層であるカカオマスと反応させることを特長とし、カカオマス中の水分量を含めて反応系の水分量が３％（ｗ／ｗ）以下、好ましくは０．１〜３％（ｗ／ｗ）という低水分量下で操作できる。
本発明において、ポリフェノールオキシダーゼの酵素活性は、日本食品科学工学会誌、１５巻、５号、１９９〜２０６頁（１９６８年）に記載されている方法を参照して測定する。すなわち、０．０５Ｍのリン酸緩衝液（ｐＨ６．６）に溶解した（−）−エピカテキン溶液（シグマ社製のエピカテキン、１．７ｍｇ／ｍＬ）を基質として、適度に希釈した酵素溶液（粉未酵素の場合は粉末状で添加する）を混合して２０℃で５分間反応させた後、１０％硫酸で反応を停止し、４２０ｎｍの吸光度を測定する。反応液の４２０ｎｍの吸光度を５分間に１．００上昇させる活性を１単位とする。
本発明の方法によりポリフェノールオキシダーゼ処理をして得た収斂味の低減したカカオマスのポリフェノール組成を伊籐らの方法（園芸学会雑誌、５６巻、１号、１０７−１１３頁、１９８７年）にしたがって分析した。すなわち、以下に示す方法により行った。
操作は、大きく分けて（１）カカオマスからの粗ポリフェノール画分の抽出、（２）各ポリフェノールの分画、（３）ポリフェノールの定量の３段階からなる。
（１）カカオマス２０ｇに対して１００ｍＬのヘキサンを添加し、フラスコ中で１時間攪拌後、吸引ろ過し、ろ液を廃棄して得られた残渣に、さらに同様の操作を行う。得られた残渣（脱脂カカオマスという）に、８０％エタノール１００ｍＬを添加し、フラスコ中で１６時間攪拌した後、吸引ろ過し、ろ液（抽出液１という）と残渣を分別する。
残渣には、さらに８０％エタノール１００ｍＬを添加し、フラスコ中で２０時間攪拌後、吸引ろ過し、ろ液（抽出液２という）を得る。抽出液１と抽出液２をそれぞれエバポレーターで濃縮して液量を減らしたのち、凍結乾燥する。抽出液１と抽出液２から得られる凍結乾燥品を併せて粗ポリフェノール画分という。
（２）粗ポリフェノール画分２０ｍｇに対して蒸留水１０ｍＬを添加し、希硫酸を用いてｐＨを３．５±０．２に調整する。さらに、飽和硫酸シンコニン水溶液１０ｍＬを加え、１０分後に遠心分離（３０００ｒｐｍ、１０分間）する。上清は、エバポレーターで約１０ｍＬまで濃縮する。沈殿には半飽和硫酸シンコニン水溶液（飽和硫酸シンコニン水溶液を蒸留水で２倍希釈して調製）１０ｍＬを加えて沈殿を約２０秒懸濁した後、再度遠心分離（３０００ｒｐｍ、１０分間）する。これにより得た上清と前に得られた上清を併せて蒸留水で２５ｍＬに定容する。この液を上清１とする。また、その沈殿を沈殿１とする。
上清１から１０ｍＬをとり、塩酸−水混液（１：１、ｖ／ｖ）５ｍＬと０．８％（ｖ／ｖ）ホルムアルデヒド液５ｍＬを加えて、３０℃で１６時間反応させる。反応液を遠心分離（３０００ｒｐｍ、１０分間）して得た上清を蒸留水で２５ｍＬに定容する（上清３という）。沈殿１には、エタノール−塩酸混液（２：１、ｖ／ｖ）１０ｍＬを加えて加温しながら溶解させる。
溶解させた後、０．８％（ｖ／ｖ）ホルムアルデヒド液５ｍＬを加えて３０℃で１６時間反応させ、反応液を遠心分離（３０００ｒｐｍ、１０分間）し、エタノールで２５ｍＬに定容する（上清２という）。ここで、上清１はシンプルフェノール画分（上清３）と非重合フラバン画分を含み、沈殿１は加水分解型タンニン画分（上清２）と縮合型タンニン画分を含んでいる。
（３）上記（１）、（２）で得られた粗ポリフェノール画分、上清１、上清２、上清３中のポリフェノール量をＰｒｕｓｓｉａｎ Ｂｌｕｅ法により測定する。蒸留水５０ｍＬに各サンプル１００μＬを添加し、攪拌しながら０．１Ｍ 硫酸鉄（ＩＩＩ）アンモニウム−０．１Ｎ 塩酸溶液３ｍＬを加え、その２０分後に８ｍＭ ヘキサシアノ鉄（ＩＩＩ）カリウム水溶液３ｍＬを加え、さらに２０分後に７２０ｎｍの吸光度を測定する。
さらに、蒸留水５０ｍＬに各サンプルの溶媒（蒸留水またはエタノール）１００μＬを加えたもの、および（−）エピカテキン（シグマ社製）メタノール溶液を用いて同様の反応を行って検量線を作成し、各サンプル中のポリフェノール量を算出した。
本発明では、上記（１）の粗ポリフェノール画分中のポリフェノール量を総ポリフェノール量といい、上清３中のポリフェノール量をシンプルフェノール量という。また、上清１のポリフェノール量から上清３のポリフェノール量を差し引いた値を非重合フラバン量とし、上清２のポリフェノール量を加水分解型タンニン量といい、総ポリフェノール量から上清１および上清２のポリフェノール量を差し引いた値を縮合型タンニン量という。また、低分子ポリフェノール量とは、非重合フラバン量とシンプルフェノール量の和を意味する。後記の実施例に示したように、総ポリフェノール量（１００ｇ）中に占める低分子ポリフェノール量（ｇ）（以下、低分子ポリフェノール含有率という。）が低下していた。
この結果から、油脂が連続層であるカカオマス中においてポリフェノールオキシダーゼが作用し、低分子ポリフェノールが酸化・重合したことを示していると考えられ、これによりカカオマスの味質が変化したと考えられる。
本発明の実施例を以下に示す。これらの実施例は本発明を詳細に説明するために例示するものであり、本発明を限定するものではない。また、市販品以外の菌体由来の酵素液の調製は特開昭６２−２２０１９０号公報記載の方法に準じて行った。すなわち、コリオラス属菌のような真菌類を炭素源や窒素源等を含む培地にて２３−２９℃程度で５−１０日間程（液体培地）又は１−３ヶ月間程（固体培地）培養し、培養物から目的とする酵素を採取した後、必要に応じて常法により濃縮、精製する。一方、植物由来の酵素液の調製は植物色素（養賢堂出版、林 孝三編、４３０−４３１頁）に記載の方法に準じて行った。すなわち、リンゴやゴボウなどの新鮮材料を細切りし、食塩、アスコルビン酸、界面活性剤を含む水溶液中で粉砕する。その搾汁に硫安濃度が１５％（ｗ／ｖ）になるように硫安を添加し、その液を放置する。放置して得られた沈殿物を除去した後、上清に対してさらに硫安濃度が５１％（ｗ／ｖ）になるように硫安を添加し、その液を放置する。生じた沈殿物を回収し、アセトンと６６％（ｗ／ｖ）硫安水溶液で洗浄後、水に溶解した液を一昼夜透析し、膜内液を酵素液とする。
実施例１
１）酵素液の調製
コリオラス・ヒルスタス（ＩＦＯ４９１７）の酵素液の調製は、特開昭６２−２２０１９０号公報記載の方法に準じて行った。すなわち、コリオラス・ヒルスタス（ＩＦＯ４９１７）をグルコース・ペプトン培地（グルコース３％、ペプトン１％、ＫＨ２ＰＯ４０．１５％、ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ０．０５％、ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ０．００１６％、塩酸チアミン０．０００２％含有）にて２８℃で８日間通気攪拌培養後、培養液をフィルターでろ過した。ろ液をＤＥＡＥイオン交換樹脂、硫安沈殿、透析により精製し、コリオラス・ヒルスタス由来のポリフェノールオキシダーゼ酵素液とした。
２）チョコレートの調製
カカオマス１ｋｇに、上記の方法で調製したコリオラス・ヒルスタス由来のポリフェノールオキシダーゼ溶液０．１２５ｍＬ（０．２７７単位）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は０．５％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用い、以下の配合１で常法によりチョコレート生地を調製した。当該生地をモールドに充填し、脱気した後、３０分間冷却し、固形チョコレートを得た。
配合１
カカオマス ２０．０重量％
全粉乳 ２０．０重量％
カカオバター １７．５重量％
砂糖 ４２．０重量％
レシチン ０．５重量％
合計 １００．０重量％
実施例２
酵素処理をしていないカカオマスを用いて、実施例１と同様の配合で調製したチョコレート生地１ｋｇに実施例１の記載と同様の方法で調製したコリオラス・ヒルスタス由来のポリフェノールオキシダーゼ溶液０．０２５ｍＬ（０．０５５単位）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は３．０％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後、成形してチョコレートを作製した。
実施例３
カカオマス１ｋｇに、実施例１と同様の方法で調製したコリオラス・ヒルスタス由来のポリフェノールオキシダーゼ溶液０．１２５ｍＬ（０．２７７単位）を添加し、酸素通気量１．２Ｌ／ｍｉｎ．にて４５℃で１時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は０．５％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用い、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
実施例４
１）酵素液の調製
リンゴ約５０ｇを１００ｍＬの２％（ｗ／ｖ）ＮａＣｌおよび１％（ｗ／ｖ）アスコルビン酸含有５％（ｗ／ｖ）Ｔｗｅｅｎ８０（界面活性剤、関東化学社製）水溶液と共にワーリングブレンダーで粉砕後、ガーゼでろ過した。ろ液１００ｍＬに硫安１５ｇを添加して放置し、生じた沈殿物を除き、このろ液５０ｍＬにさらに硫安を２５．５ｇ加えて、２日間４℃に放置して生じた沈殿物を集め、アセトンと６６％（ｗ／ｖ）硫安溶液で順次洗浄した。その後、水に溶解し、ろ過して得たろ液を４℃で一昼夜透析し、この膜内液をリンゴ由来のポリフェノールオキシダーゼ酵素液とした。
２）チョコレートの調製
カカオマス１ｋｇに、上記記載の方法で調製したリンゴ由来ポリフェノールオキシダーゼ溶液０．４００ｍＬ（０．３４２単位）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は０．９％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用い、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
実施例５
１）粉末酵素の調製
リンゴ約２ｋｇを家庭用ジューサーで粉砕、かつ搾汁し、得られた果汁に０．１％（ｗ／ｖ）になるようにアスコルビン酸を添加後、遠心分離（１６０００ｇ×１０分間）し、果汁中の沈殿を回収した。その後、沈殿を凍結乾燥し、リンゴ由来のポリフェノールオキシダーゼ酵素粉末を調製した。
２）チョコレートの調製
カカオマス１ｋｇに、上記のリンゴ由来のポリフェノールオキシダーゼ粉末１ｇ（８．９０単位）を添加し、４５℃で３．０時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は０．１％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用い、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
実施例６
１）酵素液の調製
マッシュルーム約５０ｇを１００ｍＬの２％（ｗ／ｖ）ＮａＣｌ水溶液と共にワーリングブレンダーで粉砕後、ガーゼでろ過した。ろ液は、実施例４と同様の条件で硫安沈殿、透析を行い、マッシュルーム由来のポリフェノールオキシダーゼ酵素液とした。
２）チョコレートの調製
カカオマス１ｋｇに、上記記載の方法で調製したマッシュルーム由来のポリフェノールオキシダーゼ溶液０．１４０ｍＬ（０．２２５単位）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は０．７％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用い、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
実施例７
カカオマス１ｋｇに、実施例１と同様の方法でコリオラス・バーシカラー（ＩＦＯ３０３８８）から調製したポリフェノールオキシダーゼ溶液０．１３０ｍＬ（０．２７７単位）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は０．６％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用い、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
実施例８
１）酵素液の調製
ゴボウ約１ｋｇを水洗し、２Ｌの２％（ｗ／ｖ）ＮａＣｌおよび１％（ｗ／ｖ）アスコルビン酸含有５％（ｗ／ｖ）Ｔｗｅｅｎ８０水溶液と共にワーリングブレンダーで粉砕し、ガーゼでろ過した。ろ液は、実施例４と同様の条件で硫安沈殿、透析を行い、ゴボウ由来のポリフェノールオキシダーゼ酵素液とした。
２）チョコレートの調製
カカオマス１ｋｇに、上記記載の方法で調製したゴボウ由来のポリフェノールオキシダーゼ溶液０．４２０ｍＬ（０．３３９単位）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は０．９％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用い、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
実施例９
カカオマス１ｋｇに、実施例６記載の方法でジャガイモから調製したポリフェノールオキシダーゼ溶液１．６３ｍＬ（０．３６０単位）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は１．２％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用い、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
実施例１０
カカオマス１ｋｇに、ピクノポラス・コッシネウス由来のポリフェノールオキシダーゼ溶液０．０１２５ｍＬ（０．３１２単位、フナコシ社製）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は０．５％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用い、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
実施例１１
カカオマス１ｋｇに、ピリキュラリア・オリゼ由来のポリフェノールオキシダーゼ溶液５．００ｍＬ（０．７５３単位、シグマ社製）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は１．２％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用い、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
比較例１
カカオニブ１ｋｇに、実施例１と同様の方法で調製したコリオラス・ヒルスタス由来のポリフェノールオキシダーゼ溶液０．１２５ｍＬ（０．２７７単位）と水５００ｍＬを添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は５０％（理論値）であった。反応終了後、９０℃の通風乾燥器で５時間乾燥し、焙焼、磨砕してカカオマスとした。酵素処理後のカカオマスを用い、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
比較例２
酵素処理していないカカオマスを用いたこと以外は、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
実施例１２
カカオマス１ｋｇに、実施例１と同様の方法で調製したコリオラス・ヒルスタス（ＩＦＯ４９１７）由来のポリフェノールオキシダーゼ溶液０．１２５ｍＬ（０．２７７単位）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は０．５％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを油分２２〜２４％まで搾油してココアケーキを得た。このココアケーキを粉砕して得たココアパウダーを用いて、以下の配合２でココアを調製した。
配合２
ココアパウダー １６重量％
砂糖 ４０重量％
乳糖 ２３重量％
全粉乳 １５重量％
脱脂粉乳 ５重量％
ＤＥ１０デキストリン １重量％
合計 １００重量％
実施例１３
カカオマス１ｋｇに、実施例４と同様の方法で調製したリンゴ由来のポリフェノールオキシダーゼ溶液０．４ｍＬ（０．３４２単位）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は１．１％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用いて、実施例１２と同様の操作、配合でココアを調製した。
比較例３
酵素処理していないカカオマスを用いて、実施例１２と同様の操作、配合でココアを調製した。
実施例１４
カカオニブ１ｋｇに、４０％（ｗ／ｗ）炭酸カリウム水溶液２２５ｇを加えて５０〜８０℃で１５分間攪拌（以下、この操作をアルカリ処理という。）した後、ロースト、磨砕して調製したカカオマスに対して、実施例５と同様の方法で調製したリンゴ由来のポリフェノールオキシダーゼ粉末１０ｇ（４１単位）を添加し、６０℃で２時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は０．３％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを油分１２％まで搾油し、得られたココアケーキを粉砕したココアパウダーを用いて、実施例１２と同様の配合でココアを調製した。
比較例４
カカオニブを実施例１４と同様にアルカリ処理、ロースト、磨砕して得られたカカオマスを油分１２％まで搾油して得られたココアケーキを粉砕して得たたココアパウダーを用いて、実施例１２と同様の配合でココアを調製した。
試験例１ 反応系の水分量の測定および官能試験によるカカオマス加工品（チョコレートおよびココア）の収斂味および香味評価
反応系中の水分量は、酵素添加直後の反応系から採取した試料を用いて減圧加熱乾燥法によって測定した（ただし、比較例１については、カカオニブ重量と添加した水分量からの概算とした。）。減圧加熱乾燥法の詳細を以下に示す。試料をあらかじめ１００℃で２時間乾燥後、デシケーター中で３０分間放冷し、ガラス棒とガラス製秤量管に、試料１ｇ程度を入れ、試料をガラス棒で秤量管の壁にフィルム状に延ばした後、それを秤量する。その後、ガラス棒と試料の入った秤量管を減圧乾燥（２５ｍｍＨｇ以下、１００℃、２時間）する。乾燥後のガラス棒と試料の入ったガラス製秤量管をデシケーター中で３０分間放冷したのち秤量する。乾燥前のガラス棒と試料の入った秤量管の重量（ｇ）をＡとし、乾燥後のガラス棒と試料の入った秤量管の重量（ｇ）をＢとし、ガラス棒と秤量管の重量（ｇ）をＣとする。これらの値から、下記の式により反応系中の水分量を算出した。
また、官能試験によるチョコレートおよびココアの収斂味（ａｓｔｒｉｎｇｅｎｃｙ）および香味（ｆａｖｏｒａｂｌｅ ｆｌａｖｏｒ ａｎｄ ｔａｓｔｅ）評価は各処理区から調製したチョコレートおよびココアを用いて、味の識別能力に優れた５０名のパネラーにより実施した。
評点は、収斂味については、快に感じるものを＋２、やや快に感じるものを＋１、どちらでもないものを０、やや不快に感じるものを−１、不快に感じるものを−２とする５段階評価とした。また、好ましい香味については、良いものを＋２、やや良いものを＋１、どちらともいえないものを０、やや悪いものを−１、悪いものを−２とする５段階評価とした。
表１から明らかなように、カカオマスまたはカカオマス含有物に対して由来の異なるポリフェノールオキシダーゼを０．１％〜３％（ｗ／ｗ）の低水分量条件下で作用させたものを用いて調製した実施例１〜１１のチョコレートまたは実施例１２〜１４のココアは、比較例の製品、すなわちチョコレートは比較例１および２、ココアは比較例３に比べて全体的に収斂味が低減しており、香味も優れている。特に、リンゴ由来の酵素を作用させたカカオマスを用いた実施例４、５、１３および１４の製品は、収斂味の低減だけでなく、好ましい香味が引き立つことが分かった。これは、カカオ豆に含まれているリン脂質が、カカオマスではカカオ豆やカカオニブに比べて酵素と基質との接触を増大させたり、酵素のコンホーメーションを変化させて酵素を活性化させる作用が良好であるからと考えられる。
試験例２ ポリフェノールの定量および組成分析
各試験区で得られた酵素処理カカオマスまたはカカオマス含有物について、前記した伊藤らの方法（園芸学会雑誌５６巻、１号、１０７−１１３頁、１９８７年）によってポリフェノールの分析を行ったところ、低分子ポリフェノール含有率は下表の通りであった。なお、実施例１４と比較例４の酵素処理カカオマスについて測定した総ポリフェノール量は、前者７．２重量％、後者８．２重量％であった。
表１および表２の結果から、本発明の方法により酵素処理したカカオマスまたはカカオマス含有物を使用して調製した実施例１〜１１のチョコレートや実施例１２のココアは、低分子ポリフェノール含有率が減少したことにより収斂味が除去され、好ましい香味を引き立たせることが可能であることが明らかとなった。産業上の利用可能性
本発明によれば、一般的なカカオ豆加工設備を使用して、不快な収斂味を低減し、さらには好ましい香味を引き立たせたカカオマスおよびその加工品を効率よく得ることができる。しかも、従来法で必要とされた水分を除くための乾燥工程が不要である。
本発明は、カカオマスおよびその加工品の味質改良にあたり、カカオマスまたはカカオマス含有物にポリフェノールオキシダーゼを作用させることにより味質を改良する方法に関する。より詳しくは、油脂を連続層とするカカオマスまたはカカオマス含有物にポリフェノールオキシダーゼを低水分量条件下において作用させることによって、不快な収斂味を低減させ、味質の改良されたカカオマスおよびその加工品を得る方法に関する。
背景技術
カカオ豆は、その独特な風味を活かしてチョコレートやココア等の原料として使用されている。カカオ豆の風味は、産地での発酵や乾燥およびその後の原料加工工程における焙焼等によって形成される。これらの工程で形成される風味や味質などの品質は、カカオ豆の品種、産地、生産者等によって異なることが知られている。
一般的に低品位豆に分類されるカカオ豆を使用して製造したチョコレートやココアは、食した場合に本来の好ましい味質とは異なる不快な収斂味や渋味（以下、単に収斂味という）が感じられることが多く、製品としての品質が低いものにとどまってしまう。そのため、これまでに多くの改良法が報告されている。
このような収斂味の原因の一つとして、日本食品科学工学会誌４３巻２号１２４〜１２９頁（１９９６年）等の資料によれば、カカオ豆の発酵が不十分なことに由来するある種のポリフェノールが多量存在することが示唆されている。
特公平５−３６０１２号公報には、カカオニブをポリフェノールオキシダーゼ溶液に浸漬して酵素を作用させ、ポリフェノールオキシダーゼの作用でロイコアントシアンを減少させることが記載されている。
しかしながら、カカオニブを酵素溶液に浸漬させ、均一な反応を行うためには、カカオニブ１重量に対して０．５重量以上もの酵素液と接触させることが必須である上に、反応後に水分を乾燥させ、焙焼する際に長時間の加熱が必要となるため、生産効率が悪いだけでなく、加熱乾燥中に良好な香味が損なわれてしまう欠点がある。実際に、この方法でチョコレートを製造してみると、好ましい風味に乏しいだけにとどまらず、逆に不快なむれ臭を生じてしまう欠点がみられた。
また、特公昭５７−３７３０１号公報では、カカオ豆、コーヒー生豆および炒豆又はこれらの抽出液の褐変化による製品の色調の改良を目的として、アルテナリア（Ａｌｔｅｒｎａｒｉａ）属菌又はクラドスポリウム（Ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍ）属菌に由来するポリフェノールオキシダーゼを該原料に作用させる方法が記載されている。
上述のように、現在までにカカオ豆やカカオニブの味質、香味、色調等の改善方法として、ポリフェノールオキシダーゼ処理法が開発されてきたが、それらの技術を工業的な製造に利用するためにはいくつかの根本的な問題点が残されていた。第一に、水性溶媒中での酵素反応を実施するためには新たな工程、設備を導入する必要があることであり、第二に、処理後に水分を除去するための加熱乾燥工程を必要とし、経済的なデメリットがあることであり、第三に、該加熱乾燥中に良好な風味が減少し、場合によっては不快なむれ臭を生じてしまうといった香味への悪影響があることであり、これらの課題が未解決となっている。そのため、より工業的な製造工程に適した酵素処理を行い、味質、香味、色調等を改善する方法の確立が望まれていた。
本発明者らは鋭意研究の結果、上記の問題点の原因は、酵素をカカオ豆やカカオニブに反応させる際に水を媒体としていることにあると考え、検討を重ねた結果、本発明に至った。すなわち、本発明の目的は、カカオマスおよびその加工品の味質を改良するために、カカオマスを選択し、該カカオマスに含まれ、収斂味の原因と考えられるポリフェノール類に作用する酵素を、油脂が連続層であるカカオマスに直接反応させることによって、収斂味を低減させ、カカオマスおよびその加工品の味質を改良する方法を提供することである。
発明の開示
本発明者らは、上記目的を達成するために、収斂味の原因と考えられるポリフェノール類に作用するポリフェノールオキシダーゼを用いて、カカオ豆独特の好ましい風味を損なうことなく、かつ酵素処理後の水分乾燥工程が不要で、一般的なカカオ豆加工設備で対応できるカカオマス等の処理方法について検討した。
その過程で、酵素処理を行うためには、処理する原料の形態が重要であることに気付いた。カカオ豆は通常、焙焼・粗砕工程を経てカカオニブとし、カカオニブをさらにすりつぶす工程を経てカカオマスにする。
本発明者らは、カカオ豆やカカオニブの段階でなく、カカオマスにした段階で、ポリフェノールオキシダーゼを添加することにより、カカオマス中に含まれる水分量と合わせて３％（ｗ／ｗ）以下という極めて水分量の低い条件下においても酵素が作用し、カカオマスおよびその加工品の味質が改良されることを見出した。すなわち、本発明の特長は、従来酵素反応に際しては不適であると考えられていた油脂を連続層とする低水分量条件で、カカオ豆やカカオニブではなく、カカオマスに酵素処理を実施することにある。このような条件下では、酵素が作用し難いと考えるのが一般常識であり、現在までに油脂が連続層であるカカオマス中で酵素を作用させた例は見当たらない。
本発明は、カカオマスおよびその加工品の味質を改良するにあたり、水分量が０．１〜３％（ｗ／ｗ）の条件下でカカオマスまたはカカオマス含有物にポリフェノールオキシダーゼを作用させることを特徴とする、カカオマスおよびその加工品の味質を改良する方法に関する。
本発明の方法では、特別な設備投資を必要とせず、また酵素処理後の水分乾燥工程も不要である。そして、本発明の方法で処理したカカオマスを使用して得られる加工品は、収斂味が低減され、さらには好ましい香味が引き立つ利点を有している。
本発明の方法では、カカオマス単独若しくは砂糖等の添加物を混合したカカオマス含有物を酵素処理することができ、ともに目的を達成することができる。
発明を実施するための最良の形態
本発明においてカカオマスとは、カカオ豆を破砕して皮（ｓｈｅｌｌ）と胚芽（ｇｅｒｍ）を技術的に可能な限り除去して得たカカオニブを、さらにすりつぶして得られたものである。また、カカオマス含有物とは、チョコレートやココア等の製造時に用いられる添加物がカカオマスに混合されたものを意味する。カカオマスに混合される添加物としては、砂糖、粉乳、食用油脂、乳化剤、香料等が挙げられる。
また、本発明においてカカオマス加工品とは、カカオマスやカカオマス含有物を原料として製造された製品を指し、具体的にはチョコレート、ココア等を意味する。
本発明で用いることができるポリフェノールオキシダーゼは、フェノール化合物の酸素による酸化反応を触媒する酵素であり、例えば真菌、細菌又は植物によって産生されるラッカーゼ（ＥＣ．１．１０．３．２）、カテコールオキシダーゼ（ＥＣ．１．１０．３．１）、チロシナーゼ（ＥＣ．１．１４．１８．１）等が挙げられる。このような酵素を生産する真菌類の例として、コリオラス（Ｃｏｒｉｏｌｕｓ）属菌、ピクノポラス（Ｐｙｃｎｏｐｏｒｕｓ）属菌、ピリキュラリア（Ｐｙｒｉｃｕｌａｒｉａ）属菌、トラメテス（Ｔｒａｍｅｔｅｓ）属菌、コリビア（Ｃｏｌｌｙｂｉａ）属菌、フォムス（Ｆｏｍｅｓ）属菌、レンチヌス（Ｌｅｎｔｉｎｕｓ）属菌、プルーロタス（Ｐｌｅｕｒｏｔｕｓ）属菌、リゾクトニア（Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａ）属菌、アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）属菌、ニューロスポラ（Ｎｅｕｒｏｓｐｏｒａ）属菌、ポドスポラ（Ｐｏｄｏｓｐｏｒａ）属菌、フィレビア（Ｐｈｌｅｂｉａ）属菌、ミセリオフィトラ（Ｍｙｃｅｌｉｏｐｈｔｈｏｒａ）属菌、ボツリティス（Ｂｏｔｒｙｔｉｓ）属菌、コプリナス（Ｃｏｐｒｉｎｕｓ）属菌、プサチレラ（Ｐｓａｔｙｒｅｌｌａ）属菌、スキタリジウム（Ｓｃｈｙｔａｌｉｄｉｕｍ）属菌、ハイグロフォロプシス（Ｈｙｇｒｏｐｈｏｒｏｐｓｉｓ）属菌、バスセラム（Ｖａｓｃｅｌｌｕｍ）属菌、クルシブラム（Ｃｒｕｃｉｂｕｌｕｍ）属菌、ミロセシウム（Ｍｙｒｏｔｈｅｃｉｕｍ）属菌、スポロミエラ（Ｓｐｏｒｏｒｍｉｅｌｌａ）属菌、アガリカス（Ａｇａｒｉｃｕｓ）属菌、ポリポラス（Ｐｏｌｙｐｏｒｕｓ）属菌、ファネロシャーテ（Ｐｈａｎｅｒｏｃｈａｅｔｅ）属菌、クリフォネクトリア（Ｃｒｙｐｈｏｎｅｃｔｒｉａ）属菌、アルミラリア（Ａｒｍｉｌｌａｒｉａ）属菌が知られており、本発明に用いる酵素の生産菌として使用できる。
また、細菌の例として、バチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属菌、例えばバチルス・リケニホルミス（Ｂ．ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）が知られており、同様に本発明のための酵素生産菌として使用できる。植物の例として、リンゴ、ナシ、モモ、オウトウ、ウメ、スモモ、アンズ、ビワ等の薔薇科植物を中心にカキ、ブドウ、バナナ、クリ、ゴボウ、ホウレンソウ、アーティチョーク、ベルベットビーン、ジャガイモ、サツマイモ、マングビーン、エンドウ豆、ダイズ、タバコ、トマト、レタス等がポリフェノールオキシダーゼを生産することが知られており、これらの酵素も本発明に使用することができる。
本発明に好適な酵素の具体例として、真菌類と植物に由来するものが挙げられる。真菌類としては、“マッシュルーム”として市販されているアガリカス（Ａｇａｒｉｃｕｓ）属菌をはじめコリオラス（Ｃｏｒｉｏｌｕｓ）属菌、ピクノポラス（Ｐｙｃｎｏｐｏｒｕｓ）属菌、ピリキュラリア（Ｐｙｒｉｃｕｌａｒｉａ）属菌が挙げられる。コリオラス（Ｃｏｒｉｏｌｕｓ）属菌としては例えば、コリオラス・ヒルスタス（Ｃ．ｈｉｒｓｕｔｕｓ）、コリオラス・バーシカラー（Ｃ．ｖｅｒｓｉｃｏｌｏｒ）があり、ピクノポラス（Ｐｙｃｎｏｐｏｒｕｓ）属菌としては例えば、ピクノポラス・コッシネウス（Ｐ．ｃｏｃｃｉｎｅｕｓ）がある。また、ピリキュラリア（Ｐｙｒｉｃｕｌａｒｉａ）属菌としては例えば、ピリキュラリア・オリゼ（Ｐ．ｏｒｙｚａｅ）が挙げられる。植物としては、例えばリンゴ、ゴボウ、ジャガイモ等が挙げられる。
本発明に用いる酵素の起源は、目的に応じて適宜選定することができる。例えばリンゴ由来のポリフェノールオキシダーゼを使用することにより、特に香りが良く、好ましい風味を有し、収斂味の低減されたカカオマス加工品、例えばチョコレート、ココア等が得られる。この理由としては、カカオ豆の収斂味の原因となるポリフェノールに対して作用性の高い特徴的な成分が含まれていることが考えられる。
本発明に用いる酵素の形態は任意であり、例えば液状、粒状、粉状等のいずれを用いることも可能であることは言うまでもない。驚くべきことに、酵素は粉末状でも直接カカオマス等と反応して十分な効果を奏することができる。
本発明においては、カカオマス等を酵素処理する際の処理時間は０．５〜５時間が適当であり、好ましくは１〜３時間である。
また、カカオマスにポリフェノールオキシダーゼを作用させるときに、カカオマス中に酸素または／および空気を送り込むことにより、酵素処理時間を短縮することができる。この場合、通気量は目的に応じ適宜選択することができ、例えばカカオマスまたはカカオマス含有物１ｋｇに対し酸素として毎分約０．１〜１０Ｌ通気することにより実施できる。さらに、攪拌しながら通気することが好ましい。
その他に、カカオマスおよびその加工品の香味改善を目的として、例えば処理過程において、香料を添加する方法；所定量のアルカリ、還元糖、アミノ酸およびタンニンを添加して焙焼する方法；アンモニアを吸着させて焙焼する方法；高濃度の酸素ガスを含有する雰囲気中で焙焼する方法などの既知の方法と組み合わせることも可能である。
カカオマスにポリフェノールオキシダーゼを作用させる際に、酵素を均一に分散させて効率よく酵素反応を実施するためには、カカオマス中のカカオバターが溶融した状態、すなわち油脂が連続相の状態であることが望ましい。
したがって、酵素処理の温度については、カカオマス中のカカオバターが溶融する温度から使用する酵素の活性が低下する直前までの温度が適当であり、通常は３０〜７０℃程度、好ましくは３７〜６５℃、より好ましくは４５〜６０℃である。
処理工程での酵素の添加方法や設備には特に制限はないが、例えばカカオマスの貯蔵タンクで実施することができ、必要に応じて攪拌しても良い。また、使用すべき酵素量は、目的とする効果を確認できる量以上を適宜選択できるが、好ましくはカカオマス１ｋｇ当たり０．１〜１００単位が良く、好ましくは０．２〜４５単位である。酵素添加量を多くすれば、酵素を作用させる時間は短縮される。
本発明では、酵素を油脂が連続層であるカカオマスと反応させることを特長とし、カカオマス中の水分量を含めて反応系の水分量が３％（ｗ／ｗ）以下、好ましくは０．１〜３％（ｗ／ｗ）という低水分量下で操作できる。
本発明において、ポリフェノールオキシダーゼの酵素活性は、日本食品科学工学会誌、１５巻、５号、１９９〜２０６頁（１９６８年）に記載されている方法を参照して測定する。すなわち、０．０５Ｍのリン酸緩衝液（ｐＨ６．６）に溶解した（−）−エピカテキン溶液（シグマ社製のエピカテキン、１．７ｍｇ／ｍＬ）を基質として、適度に希釈した酵素溶液（粉未酵素の場合は粉末状で添加する）を混合して２０℃で５分間反応させた後、１０％硫酸で反応を停止し、４２０ｎｍの吸光度を測定する。反応液の４２０ｎｍの吸光度を５分間に１．００上昇させる活性を１単位とする。
本発明の方法によりポリフェノールオキシダーゼ処理をして得た収斂味の低減したカカオマスのポリフェノール組成を伊籐らの方法（園芸学会雑誌、５６巻、１号、１０７−１１３頁、１９８７年）にしたがって分析した。すなわち、以下に示す方法により行った。
操作は、大きく分けて（１）カカオマスからの粗ポリフェノール画分の抽出、（２）各ポリフェノールの分画、（３）ポリフェノールの定量の３段階からなる。
（１）カカオマス２０ｇに対して１００ｍＬのヘキサンを添加し、フラスコ中で１時間攪拌後、吸引ろ過し、ろ液を廃棄して得られた残渣に、さらに同様の操作を行う。得られた残渣（脱脂カカオマスという）に、８０％エタノール１００ｍＬを添加し、フラスコ中で１６時間攪拌した後、吸引ろ過し、ろ液（抽出液１という）と残渣を分別する。
残渣には、さらに８０％エタノール１００ｍＬを添加し、フラスコ中で２０時間攪拌後、吸引ろ過し、ろ液（抽出液２という）を得る。抽出液１と抽出液２をそれぞれエバポレーターで濃縮して液量を減らしたのち、凍結乾燥する。抽出液１と抽出液２から得られる凍結乾燥品を併せて粗ポリフェノール画分という。
（２）粗ポリフェノール画分２０ｍｇに対して蒸留水１０ｍＬを添加し、希硫酸を用いてｐＨを３．５±０．２に調整する。さらに、飽和硫酸シンコニン水溶液１０ｍＬを加え、１０分後に遠心分離（３０００ｒｐｍ、１０分間）する。上清は、エバポレーターで約１０ｍＬまで濃縮する。沈殿には半飽和硫酸シンコニン水溶液（飽和硫酸シンコニン水溶液を蒸留水で２倍希釈して調製）１０ｍＬを加えて沈殿を約２０秒懸濁した後、再度遠心分離（３０００ｒｐｍ、１０分間）する。これにより得た上清と前に得られた上清を併せて蒸留水で２５ｍＬに定容する。この液を上清１とする。また、その沈殿を沈殿１とする。
上清１から１０ｍＬをとり、塩酸−水混液（１：１、ｖ／ｖ）５ｍＬと０．８％（ｖ／ｖ）ホルムアルデヒド液５ｍＬを加えて、３０℃で１６時間反応させる。反応液を遠心分離（３０００ｒｐｍ、１０分間）して得た上清を蒸留水で２５ｍＬに定容する（上清３という）。沈殿１には、エタノール−塩酸混液（２：１、ｖ／ｖ）１０ｍＬを加えて加温しながら溶解させる。
溶解させた後、０．８％（ｖ／ｖ）ホルムアルデヒド液５ｍＬを加えて３０℃で１６時間反応させ、反応液を遠心分離（３０００ｒｐｍ、１０分間）し、エタノールで２５ｍＬに定容する（上清２という）。ここで、上清１はシンプルフェノール画分（上清３）と非重合フラバン画分を含み、沈殿１は加水分解型タンニン画分（上清２）と縮合型タンニン画分を含んでいる。
（３）上記（１）、（２）で得られた粗ポリフェノール画分、上清１、上清２、上清３中のポリフェノール量をＰｒｕｓｓｉａｎ Ｂｌｕｅ法により測定する。蒸留水５０ｍＬに各サンプル１００μＬを添加し、攪拌しながら０．１Ｍ 硫酸鉄（ＩＩＩ）アンモニウム−０．１Ｎ 塩酸溶液３ｍＬを加え、その２０分後に８ｍＭ ヘキサシアノ鉄（ＩＩＩ）カリウム水溶液３ｍＬを加え、さらに２０分後に７２０ｎｍの吸光度を測定する。
さらに、蒸留水５０ｍＬに各サンプルの溶媒（蒸留水またはエタノール）１００μＬを加えたもの、および（−）エピカテキン（シグマ社製）メタノール溶液を用いて同様の反応を行って検量線を作成し、各サンプル中のポリフェノール量を算出した。
本発明では、上記（１）の粗ポリフェノール画分中のポリフェノール量を総ポリフェノール量といい、上清３中のポリフェノール量をシンプルフェノール量という。また、上清１のポリフェノール量から上清３のポリフェノール量を差し引いた値を非重合フラバン量とし、上清２のポリフェノール量を加水分解型タンニン量といい、総ポリフェノール量から上清１および上清２のポリフェノール量を差し引いた値を縮合型タンニン量という。また、低分子ポリフェノール量とは、非重合フラバン量とシンプルフェノール量の和を意味する。後記の実施例に示したように、総ポリフェノール量（１００ｇ）中に占める低分子ポリフェノール量（ｇ）（以下、低分子ポリフェノール含有率という。）が低下していた。
この結果から、油脂が連続層であるカカオマス中においてポリフェノールオキシダーゼが作用し、低分子ポリフェノールが酸化・重合したことを示していると考えられ、これによりカカオマスの味質が変化したと考えられる。
本発明の実施例を以下に示す。これらの実施例は本発明を詳細に説明するために例示するものであり、本発明を限定するものではない。また、市販品以外の菌体由来の酵素液の調製は特開昭６２−２２０１９０号公報記載の方法に準じて行った。すなわち、コリオラス属菌のような真菌類を炭素源や窒素源等を含む培地にて２３−２９℃程度で５−１０日間程（液体培地）又は１−３ヶ月間程（固体培地）培養し、培養物から目的とする酵素を採取した後、必要に応じて常法により濃縮、精製する。一方、植物由来の酵素液の調製は植物色素（養賢堂出版、林 孝三編、４３０−４３１頁）に記載の方法に準じて行った。すなわち、リンゴやゴボウなどの新鮮材料を細切りし、食塩、アスコルビン酸、界面活性剤を含む水溶液中で粉砕する。その搾汁に硫安濃度が１５％（ｗ／ｖ）になるように硫安を添加し、その液を放置する。放置して得られた沈殿物を除去した後、上清に対してさらに硫安濃度が５１％（ｗ／ｖ）になるように硫安を添加し、その液を放置する。生じた沈殿物を回収し、アセトンと６６％（ｗ／ｖ）硫安水溶液で洗浄後、水に溶解した液を一昼夜透析し、膜内液を酵素液とする。
実施例１
１）酵素液の調製
コリオラス・ヒルスタス（ＩＦＯ４９１７）の酵素液の調製は、特開昭６２−２２０１９０号公報記載の方法に準じて行った。すなわち、コリオラス・ヒルスタス（ＩＦＯ４９１７）をグルコース・ペプトン培地（グルコース３％、ペプトン１％、ＫＨ２ＰＯ４０．１５％、ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ０．０５％、ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ０．００１６％、塩酸チアミン０．０００２％含有）にて２８℃で８日間通気攪拌培養後、培養液をフィルターでろ過した。ろ液をＤＥＡＥイオン交換樹脂、硫安沈殿、透析により精製し、コリオラス・ヒルスタス由来のポリフェノールオキシダーゼ酵素液とした。
２）チョコレートの調製
カカオマス１ｋｇに、上記の方法で調製したコリオラス・ヒルスタス由来のポリフェノールオキシダーゼ溶液０．１２５ｍＬ（０．２７７単位）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は０．５％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用い、以下の配合１で常法によりチョコレート生地を調製した。当該生地をモールドに充填し、脱気した後、３０分間冷却し、固形チョコレートを得た。
配合１
カカオマス ２０．０重量％
全粉乳 ２０．０重量％
カカオバター １７．５重量％
砂糖 ４２．０重量％
レシチン ０．５重量％
合計 １００．０重量％
実施例２
酵素処理をしていないカカオマスを用いて、実施例１と同様の配合で調製したチョコレート生地１ｋｇに実施例１の記載と同様の方法で調製したコリオラス・ヒルスタス由来のポリフェノールオキシダーゼ溶液０．０２５ｍＬ（０．０５５単位）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は３．０％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後、成形してチョコレートを作製した。
実施例３
カカオマス１ｋｇに、実施例１と同様の方法で調製したコリオラス・ヒルスタス由来のポリフェノールオキシダーゼ溶液０．１２５ｍＬ（０．２７７単位）を添加し、酸素通気量１．２Ｌ／ｍｉｎ．にて４５℃で１時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は０．５％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用い、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
実施例４
１）酵素液の調製
リンゴ約５０ｇを１００ｍＬの２％（ｗ／ｖ）ＮａＣｌおよび１％（ｗ／ｖ）アスコルビン酸含有５％（ｗ／ｖ）Ｔｗｅｅｎ８０（界面活性剤、関東化学社製）水溶液と共にワーリングブレンダーで粉砕後、ガーゼでろ過した。ろ液１００ｍＬに硫安１５ｇを添加して放置し、生じた沈殿物を除き、このろ液５０ｍＬにさらに硫安を２５．５ｇ加えて、２日間４℃に放置して生じた沈殿物を集め、アセトンと６６％（ｗ／ｖ）硫安溶液で順次洗浄した。その後、水に溶解し、ろ過して得たろ液を４℃で一昼夜透析し、この膜内液をリンゴ由来のポリフェノールオキシダーゼ酵素液とした。
２）チョコレートの調製
カカオマス１ｋｇに、上記記載の方法で調製したリンゴ由来ポリフェノールオキシダーゼ溶液０．４００ｍＬ（０．３４２単位）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は０．９％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用い、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
実施例５
１）粉末酵素の調製
リンゴ約２ｋｇを家庭用ジューサーで粉砕、かつ搾汁し、得られた果汁に０．１％（ｗ／ｖ）になるようにアスコルビン酸を添加後、遠心分離（１６０００ｇ×１０分間）し、果汁中の沈殿を回収した。その後、沈殿を凍結乾燥し、リンゴ由来のポリフェノールオキシダーゼ酵素粉末を調製した。
２）チョコレートの調製
カカオマス１ｋｇに、上記のリンゴ由来のポリフェノールオキシダーゼ粉末１ｇ（８．９０単位）を添加し、４５℃で３．０時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は０．１％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用い、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
実施例６
１）酵素液の調製
マッシュルーム約５０ｇを１００ｍＬの２％（ｗ／ｖ）ＮａＣｌ水溶液と共にワーリングブレンダーで粉砕後、ガーゼでろ過した。ろ液は、実施例４と同様の条件で硫安沈殿、透析を行い、マッシュルーム由来のポリフェノールオキシダーゼ酵素液とした。
２）チョコレートの調製
カカオマス１ｋｇに、上記記載の方法で調製したマッシュルーム由来のポリフェノールオキシダーゼ溶液０．１４０ｍＬ（０．２２５単位）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は０．７％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用い、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
実施例７
カカオマス１ｋｇに、実施例１と同様の方法でコリオラス・バーシカラー（ＩＦＯ３０３８８）から調製したポリフェノールオキシダーゼ溶液０．１３０ｍＬ（０．２７７単位）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は０．６％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用い、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
実施例８
１）酵素液の調製
ゴボウ約１ｋｇを水洗し、２Ｌの２％（ｗ／ｖ）ＮａＣｌおよび１％（ｗ／ｖ）アスコルビン酸含有５％（ｗ／ｖ）Ｔｗｅｅｎ８０水溶液と共にワーリングブレンダーで粉砕し、ガーゼでろ過した。ろ液は、実施例４と同様の条件で硫安沈殿、透析を行い、ゴボウ由来のポリフェノールオキシダーゼ酵素液とした。
２）チョコレートの調製
カカオマス１ｋｇに、上記記載の方法で調製したゴボウ由来のポリフェノールオキシダーゼ溶液０．４２０ｍＬ（０．３３９単位）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は０．９％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用い、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
実施例９
カカオマス１ｋｇに、実施例６記載の方法でジャガイモから調製したポリフェノールオキシダーゼ溶液１．６３ｍＬ（０．３６０単位）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は１．２％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用い、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
実施例１０
カカオマス１ｋｇに、ピクノポラス・コッシネウス由来のポリフェノールオキシダーゼ溶液０．０１２５ｍＬ（０．３１２単位、フナコシ社製）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は０．５％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用い、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
実施例１１
カカオマス１ｋｇに、ピリキュラリア・オリゼ由来のポリフェノールオキシダーゼ溶液５．００ｍＬ（０．７５３単位、シグマ社製）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は１．２％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用い、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
比較例１
カカオニブ１ｋｇに、実施例１と同様の方法で調製したコリオラス・ヒルスタス由来のポリフェノールオキシダーゼ溶液０．１２５ｍＬ（０．２７７単位）と水５００ｍＬを添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は５０％（理論値）であった。反応終了後、９０℃の通風乾燥器で５時間乾燥し、焙焼、磨砕してカカオマスとした。酵素処理後のカカオマスを用い、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
比較例２
酵素処理していないカカオマスを用いたこと以外は、実施例１と同様の配合でチョコレートを調製した。
実施例１２
カカオマス１ｋｇに、実施例１と同様の方法で調製したコリオラス・ヒルスタス（ＩＦＯ４９１７）由来のポリフェノールオキシダーゼ溶液０．１２５ｍＬ（０．２７７単位）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は０．５％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを油分２２〜２４％まで搾油してココアケーキを得た。このココアケーキを粉砕して得たココアパウダーを用いて、以下の配合２でココアを調製した。
配合２
ココアパウダー １６重量％
砂糖 ４０重量％
乳糖 ２３重量％
全粉乳 １５重量％
脱脂粉乳 ５重量％
ＤＥ１０デキストリン １重量％
合計 １００重量％
実施例１３
カカオマス１ｋｇに、実施例４と同様の方法で調製したリンゴ由来のポリフェノールオキシダーゼ溶液０．４ｍＬ（０．３４２単位）を添加し、４５℃で２．５時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は１．１％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを用いて、実施例１２と同様の操作、配合でココアを調製した。
比較例３
酵素処理していないカカオマスを用いて、実施例１２と同様の操作、配合でココアを調製した。
実施例１４
カカオニブ１ｋｇに、４０％（ｗ／ｗ）炭酸カリウム水溶液２２５ｇを加えて５０〜８０℃で１５分間攪拌（以下、この操作をアルカリ処理という。）した後、ロースト、磨砕して調製したカカオマスに対して、実施例５と同様の方法で調製したリンゴ由来のポリフェノールオキシダーゼ粉末１０ｇ（４１単位）を添加し、６０℃で２時間攪拌しながら作用させた。このときの反応系の水分含量は０．３％（ｗ／ｗ）であった。酵素処理後のカカオマスを油分１２％まで搾油し、得られたココアケーキを粉砕したココアパウダーを用いて、実施例１２と同様の配合でココアを調製した。
比較例４
カカオニブを実施例１４と同様にアルカリ処理、ロースト、磨砕して得られたカカオマスを油分１２％まで搾油して得られたココアケーキを粉砕して得たたココアパウダーを用いて、実施例１２と同様の配合でココアを調製した。
試験例１ 反応系の水分量の測定および官能試験によるカカオマス加工品（チョコレートおよびココア）の収斂味および香味評価
反応系中の水分量は、酵素添加直後の反応系から採取した試料を用いて減圧加熱乾燥法によって測定した（ただし、比較例１については、カカオニブ重量と添加した水分量からの概算とした。）。減圧加熱乾燥法の詳細を以下に示す。試料をあらかじめ１００℃で２時間乾燥後、デシケーター中で３０分間放冷し、ガラス棒とガラス製秤量管に、試料１ｇ程度を入れ、試料をガラス棒で秤量管の壁にフィルム状に延ばした後、それを秤量する。その後、ガラス棒と試料の入った秤量管を減圧乾燥（２５ｍｍＨｇ以下、１００℃、２時間）する。乾燥後のガラス棒と試料の入ったガラス製秤量管をデシケーター中で３０分間放冷したのち秤量する。乾燥前のガラス棒と試料の入った秤量管の重量（ｇ）をＡとし、乾燥後のガラス棒と試料の入った秤量管の重量（ｇ）をＢとし、ガラス棒と秤量管の重量（ｇ）をＣとする。これらの値から、下記の式により反応系中の水分量を算出した。
評点は、収斂味については、快に感じるものを＋２、やや快に感じるものを＋１、どちらでもないものを０、やや不快に感じるものを−１、不快に感じるものを−２とする５段階評価とした。また、好ましい香味については、良いものを＋２、やや良いものを＋１、どちらともいえないものを０、やや悪いものを−１、悪いものを−２とする５段階評価とした。
試験例２ ポリフェノールの定量および組成分析
各試験区で得られた酵素処理カカオマスまたはカカオマス含有物について、前記した伊藤らの方法（園芸学会雑誌５６巻、１号、１０７−１１３頁、１９８７年）によってポリフェノールの分析を行ったところ、低分子ポリフェノール含有率は下表の通りであった。なお、実施例１４と比較例４の酵素処理カカオマスについて測定した総ポリフェノール量は、前者７．２重量％、後者８．２重量％であった。
本発明によれば、一般的なカカオ豆加工設備を使用して、不快な収斂味を低減し、さらには好ましい香味を引き立たせたカカオマスおよびその加工品を効率よく得ることができる。しかも、従来法で必要とされた水分を除くための乾燥工程が不要である。
Claims (6)
- カカオマスおよびその加工品の味質を改良するにあたり、水分量が０．１〜３％（ｗ／ｗ）の条件下でカカオマスまたはカカオマス含有物にポリフェノールオキシダーゼを作用させることを特徴とする、カカオマスおよびその加工品の味質改良方法。
- カカオマスまたはカカオマス含有物にポリフェノールオキシダーゼを０．５〜５時間作用させることを特徴とする請求項１記載の方法。
- ポリフェノールオキシダーゼがコリオラス属真菌類またはリンゴに由来するものであることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の方法。
- カカオマスの加工品がチョコレートまたはココアであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
- カカオマスまたはカカオマス含有物にポリフェノールオキシダーゼを作用させる際に、酸素または／および空気を通気しながら処理することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
- 水分量が０．１〜３％（ｗ／ｗ）の条件下でカカオマスまたはカカオマス含有物にポリフェノールオキシダーゼを作用させることを特徴とする、味質の改良されたカカオマスおよびその加工品の製造方法。
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