JP4783924B2 - ヤーコン発酵飲料の製造法 - Google Patents

Description

本発明は、ヤーコン発酵飲料の製造法に関する。さらに詳しくは、カビを用いたヤーコン発酵飲料の製造法に関する。

ヤーコン(Yacon：学名Polymnia sonchifolia)は、南米アンデス原産のキク科の植物であり、その利用法が研究されている。その塊根部は、フラクトオリゴ糖を多量に含み、また低カロリーであることから、生のまま根菜として食用に供した場合など、ダイエット食や糖尿病食として有効であると共に、フラクトオリゴ糖やフラクトースの天然原料としても用いられている。さらにポリフェノール、食物繊維などの生理機能性物質が多く含まれ、抗酸化物質も含有していることが知られており、健康食材として注目されている(特許文献１参照)。

抗酸化活性は、生体組織に有害な作用を発現し、老化や発ガン性等とも関連する様々な疾患を引き起こすとされるフリーラジカルや活性酸素を消去する作用あるいはこれらの生成を抑制する作用を有し、疾病(生活習慣病)予防に有効とされる。従って、ヤーコン塊根部のもつ抗酸化活性をさらに高めることができれば、さらなる疾病予防効果、老化防止・美白作用などが期待される。

一方、ヤーコン塊根部(ヤーコン芋)の搾汁は、特有の臭いおよび濁りを有しているため、ヤーコン芋搾汁自体は、飲料として適しているとは言い難い。そのため、ヤーコン芋を破砕後固液分離して得た搾汁に、グルコン酸生成能を有する微生物または酵素を添加してなるグルコン酸含有ヤーコン発酵飲料が提案されている(特許文献２参照)。しかるに、抗酸化活性については、何ら言及はされてはいない。

特許第３，０３９，８６４号公報 特開２００４−３２１０５１号公報

本発明の目的は、ヤーコン塊根部を原料とする発酵飲料であって、発酵前に比べて抗酸化活性を高めるとともに、「甘味」、「苦味」、「酸味」、「爽快感」および「飲み易さ」のバランスが改良された、抗酸化飲料として用いられるヤーコン発酵飲料の製造法を提供することにある。

かかる本発明の目的は、発酵を行う容器の容量に対して、ヤーコン搾汁量を50容量％以下とし、これにアスペルギルス アワモリを添加して旋回培養により発酵を行うことによって達成される。

本発明にかかるヤーコン発酵飲料は、ヤーコン搾汁を黒麹カビを用いて発酵させることにより「甘味」、「苦味」、「酸味」、「爽快感」および「飲み易さ」のバランスが著しく改良されている。また、その抗酸化活性は、後記実施例１に示されるように発酵前の約2.6倍まで高めることが可能であり、疾病予防効果を有する飲料としての効果が期待される。

本発明で用いられるヤーコンの塊根部とは、ヤーコンの地下部にある芋を指し、これは産地や収穫時期に関係なく使用することができる。ヤーコン塊根部は、収穫直後のものを用いることができることはもちろんであるが、収穫後、洗浄することなく-80〜10℃で保存したもの、洗浄して搾汁し、搾汁液を-80〜0℃で凍結保存、またはフリーズドライしたものも用いられ、好ましくは洗浄することなく0〜10℃で保存したものが用いられる。

ヤーコン塊根部の搾汁は、ミキサ、ジューサなどを用い、ヤーコン塊根部を加熱、具体的には沸騰、蒸す等の方法により加熱した後、表皮を除去し、一般には適当な大きさに切り分けたのものについて行われる。ヤーコン塊根部は、表皮を除去すると酸化により短時間で変色が進んでしまうが、表皮を除去する前に加熱することにより、かかる変色を抑えることができる。得られるヤーコン搾汁は、液体部分をろ過等により分離して用いることができることは勿論であるが、液体部分を完全に分離させる必要はなく、繊維部分が混入していてもよく、また全く液体部分と固体部分を分離しないものも用いることができる。

ヤーコン搾汁液は、多量のポリフェノールおよびポリフェノールオキシダーゼが含まれているため、他の果物や野菜に比べて変色し易く、ジュース等に加工した際には、黒変または褐変してしまう。そこで、かかる変色を防止するために、前記加熱処理に代えて、または加熱処理とともにアスコルビン酸(ナトリウム)、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、フマル酸、シュウ酸、酢酸、乳酸、酒石酸等の褐色防止剤やレモン汁を添加することもできる。

発酵に際しては、予めヤーコン搾汁の滅菌が行われる。滅菌方法は特に限定されないが、例えば121℃、10〜60分間程度のオートクレーブ滅菌が行われる。かかる滅菌により、芽胞菌のような耐熱性土壌菌の除去が行われることが好ましい。

次に、滅菌ヤーコン搾汁液を用いて、Aspergillus awamoriによる発酵が行われる。Aspergillus awamoriは、黒麹菌、泡盛菌とも呼ばれ、クエン酸発酵を行うことが知られている微生物である。ここで、Aspergillus awamori以外の微生物、例えば前記特許文献２に開示されているグルコン酸生成能を有するAspergillus oryzaeを用いた場合、同じ属に属する微生物であっても、後記比較例４に示される如く、所望の抗酸化活性の上昇を望むことは出来ない。

発酵は、ヤーコン搾汁にAspergillus awamoriを直接添加し、4〜30日間発酵させるか、予め前培養したAspergillus awamoriの培養液をヤーコン搾汁に添加して、3〜20日間程度発酵させることにより行われる。用いられるヤーコン搾汁は、原液のまま、あるいは10倍以下、好ましくは3倍以下に水で希釈して用いることができる。ここで、前培養は静置培養、振とう培養または通気撹拌培養などの方法により行われ、これをヤーコン搾汁に添加して発酵させた場合には、増殖した微生物によって短期間で発酵を完了させることができる。

発酵は、用いられる容器、例えばフラスコ、ファーメンターの培養槽などの容量に対して、ヤーコン搾汁量を50容量％以下、好ましくは15〜35容量％程度とし、Aspergillus awamoriをスターターなどを用いた旋回培養により培養することにより行われる。発酵時に用いられる容器に対して、ヤーコン搾汁量を一定量以下とすることにより、特に旋回培養時に通気度合いが増加し、ひいては溶存酸素濃度が高まり、黒麹カビの発酵が著しく促進されるといったすぐれた効果を奏する。

発酵に際しては、Aspergillus awamoriによる発酵を補助するための栄養分、例えば酵母エキス、肉エキス、麦芽エキス、ペプトン、トリプトン、ポリペプトン、牛乳、脱脂粉乳、アンモニウム塩、硝酸塩などを、発酵後のヤーコン搾汁液の風味を損なわない範囲で添加することができる。ただし、後記比較例３に示されるように、ポテトデキストロースなど発酵後のヤーコン搾汁液の味のバランスを崩すものは、好ましくない。

発酵後のヤーコン搾汁液は、そのまま飲料として用いることができる。

次に、実施例について本発明を説明する。

実施例１
ヤーコン搾汁の繊維残渣100gおよびヤーコン芋の皮300gに、水400mLを加えてよく練り混ぜあわせてスターター培地を作製した。これをステンレスバットに厚さ5mm程度になるように塗り広げた後、ステンレスバットごと培養袋に入れて121℃、20分間オートクレーブ滅菌を行い、その後室温に戻した。ここに、ポテトデキストロース 24g/L、酵母抽出液 2g/Lおよび寒天12g/LよりなるYPDA培地上であらかじめ培養した黒麹カビ(Aspergillus awamori)を、培地ごと1cm角に切り分けて、スターター培地の6箇所に置床した。30℃で静置してカビがスターター培地を覆い尽すまで培養した。培養終了後、培地を50mL遠沈管に砕き入れて、-80℃で2日間予備凍結した後、5日間の凍結乾燥を行った。凍結乾燥物を粉状になるまで破砕して、粉末カビスターターを調製した。粉末カビスターターは、使用直前までデジケーター内の低湿度環境で保存した。

ヤーコン芋を水洗いし、沸騰水中でヤーコン芋の内部に火が通るまで煮沸した後、皮を剥いで適当な大きさに切り分けた。ここで、ヤーコン芋としては、収穫後、洗浄することなく5℃で22日間保存したものが用いられた。次いでこれをジューサにかけ、ヤーコン芋重量1kgあたり500mL程度の搾汁液を得た。続いてヤーコン搾汁原液100mLを500mL容量の三角フラスコに入れ、アルミホイルで蓋をしたうえで121℃で20分間オートクレーブ滅菌を行い、滅菌ヤーコン液を調製した。この滅菌ヤーコン液に、グルコースを3重量％を添加し、あらかじめ上記方法により調製した黒麹カビ(Aspergillus awamori)の粉末スターターを0.1重量％の割合で加えて、30℃で7日間、160rpmの旋回培養を行い、前培養液を調製した。

次いで、ヤーコン搾汁原液100mLを500mL容量の三角フラスコ中で前培養時と同様に滅菌処理し、さらに3重量％の割合となるようにグルコースを添加したヤーコン搾汁原液に対して、前培養液を2重量％の割合で添加し、30℃で7日間、160rpmの旋回培養により発酵を行い、ヤーコン発酵液を得た。

実施例２
実施例１の発酵過程において、ヤーコン搾汁原液の代わりに、これを水にて2倍に希釈した希釈ヤーコン搾汁を同量用いて、ヤーコン発酵液を得た。

比較例１
実施例１の発酵過程において、ヤーコン搾汁量を100mlから400mlに変更して、ヤーコン発酵液を得た。

比較例２
比較例１において、発酵を30℃で7日間の静置培養により行い、ヤーコン発酵液を得た。

比較例３
実施例１の発酵過程おいて、さらにヤーコン搾汁としてポテトデキストロース2重量％を添加したものを用いて、ヤーコン発酵液を得た。

比較例４
実施例１前培養段階および発酵過程において、Aspergillus awamoriの代わりにAspergillus oryzaeが用いられ、ヤーコン発酵液の調製が行われた。

以上の各実施例および比較例で得られたヤーコン発酵液、Aspergillus awamoriによる発酵前のヤーコン搾汁(参考例１)およびAspergillus oryzaeによる発酵前のヤーコン搾汁(参考例２)について、抗酸化活性の指標となるSOD(スーパーオキシドディスムターゼ：活性酸素を分解する酵素)活性、糖度、pHおよびクエン酸濃度の測定が行われた。
SOD活性：同仁化学社製SOD活性測定キットを用い、蒸留水にて10倍に希釈した(発酵)ヤーコン搾汁を、さらに2〜64倍に段階希釈したものを測定試料として用い、検量線よりSOD活性(U/ml)を算出
糖度：アタゴ社製デジタル糖度計により測定
クエン酸濃度：ロシュ社製f-kit(クエン酸濃度測定キット)により測定

得られた結果は、次の表１に示される。
表１
SOD活性(U/ml) 糖度(％) pH クエン酸濃度
実施例１ 87.0 10.5 3.13 14.7
〃 ２ 59.6 8.3 3.18 7.7
比較例１ 25.4 13.0 4.48 1.1
〃 ２ 28.3 10.6 4.58 0.4
〃 ３ 64.3 9.1 2.79 23.5
〃 ４ 21.7 12.0 6.81 0.1
参考例１ 33.7 14.1 5.17 −
〃 ２ 31.4 9.2 5.36 −

表１の結果より、次のことがいえる。
(1) 容器に対して20容量％のヤーコン搾汁原液およびこれを2倍に希釈したものを発酵させた場合(実施例１および２)、同容量％のヤーコン搾汁にポテトデキストロースを加えて発酵させた場合(比較例３)のSOD活性は、発酵前のヤーコン搾汁(参考例１)と比較してそれぞれ約2.6倍、約1.8倍、約1.9倍となった。
(2) 容器に対して80容量％ヤーコン搾汁を用いた場合は、旋回培養(比較例１)、静置培養(比較例２)のいずれにおいてもSOD活性は発酵前より低下した。これは、容器容量に対するヤーコン搾汁量が50容量％以上であったために、通気度合いが低下し、黒麹カビの発酵に影響したためと考えられる。
(3) Aspergillus awamoriによる発酵の結果、クエン酸量が増加することはすでに公知であり、実施例1〜2、比較例1〜3にも示されているようにクエン酸量が増加するに従いpHは低下する。一方、SOD活性については、実施例1ではクエン酸濃度が最大値を示している比較例3よりも高いSOD活性を示しており、クエン酸量との相関はみられない。
(4) 同じ属に属する微生物であるAspergillus oryzaeを用いた場合には、Aspergillus awamoriのような抗酸化活性の向上効果はみられなかった。

また、実施例１〜２および比較例１〜３で得られたヤーコン発酵液について、20〜40代の8名のパネラーにより、「甘味」、「苦味」、「酸味」、「爽快感」、「飲み易さ」および「後味」の6項目について評価を行い、弱い(1)〜強い(5)の5点評価を用いて、官能評価を実施した。得られた結果は、次の表２に示される。
表２
甘味 苦味 酸味 爽快感 飲み易さ 後味
実施例１ 3.8 2.1 4.0 3.0 3.1 3.0
〃 ２ 3.5 2.1 3.9 3.3 3.3 2.6
比較例１ 4.6 1.9 2.0 2.4 2.8 2.6
〃 ２ 4.3 1.5 2.1 2.5 3.4 2.9
〃 ３ 2.1 2.1 4.1 2.8 2.6 2.6

表２の結果より、次のことがいえる。
(1) 実施例１〜２、特に実施例２では、各項目ともバランスが良く、総合的にみて飲料に適しているといえる。
(2) 一方、ポテトデキストロースを添加した比較例３では、甘味が少ない一方で、酸味が強く、飲み易さ、後味ともに評価が低かった。これは、表１に示されるように、クエン酸生産量が大きいため、酸味が強くなりすぎたものと考えられる。
(3) 比較例１および２では、甘味が突出して強い。

表１および表２の結果より、ヤーコン搾汁原液あるいはこれを2倍に希釈したものについて、黒麹カビによる発酵を施すことにより、SOD活性が高く、嗜好性の点で充分に満足させ得る飲料が提供されることが示された。

Claims (2)

1. 発酵を行う容器の容量に対して、ヤーコン搾汁量を50容量％以下とし、これにアスペルギルス アワモリを添加して旋回培養により発酵を行うことを特徴とする、抗酸化飲料として用いられるヤーコン発酵飲料の製造法。
2. 請求項１記載のヤーコン発酵飲料の製造法によって製造される、抗酸化飲料として用いられるヤーコン発酵飲料。