JP4853443B2

JP4853443B2 - 品質劣化の少ない発酵食品の製造方法

Info

Publication number: JP4853443B2
Application number: JP2007252381A
Authority: JP
Inventors: 芳則長谷川; 昌久伊吹; 正広石川
Original assignee: Fuji Oil Co Ltd
Current assignee: Fuji Oil Co Ltd
Priority date: 2007-09-27
Filing date: 2007-09-27
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2027-09-27
Also published as: JP2009082010A

Description

本発明は、低温発酵菌を生菌として含み、且つ品質劣化の少ない発酵食品の製造方法に関する。

微生物による発酵は食品の保存性や風味の向上、有用成分の生成などをもたらし、人類の生活に多大な貢献をしてきた。現在でもより優れた風味、より優れた機能をもたらす微生物の探索に力が注がれ、新たな発酵食品の開発が日々行われている。

乳酸菌は、糖分を資化して乳酸を生成する乳酸発酵をおこなう微生物として広く発酵食品に利用されており、ヨーグルト，チーズ，乳酸菌飲料，酸性乳飲料などの乳製品、キムチ，すんき，たくあんなどの漬物製品、醤油，味噌，日本酒，ワインなど醸造分野等で広く活用されている。乳酸菌は日々新種の菌が発見されているが、最近では比較的低い温度でも発酵が進行する低温発酵菌に注目が集まっている。

低温発酵菌には種々のものがあるが、典型的には植物性乳酸菌が知られている。これら低温発酵菌は主に穀物，野菜，果物や漬物類などに生息しており、高い塩濃度，極端なpH，低温など過酷な環境下でも生き抜く力が強いという優位な性質を持ち、これを摂取することで体内での種々の生理効果が期待できる。しかし、例えば整腸作用などが期待できるだけの低温発酵菌を漬物類から摂取しようとすると、多量の漬物類を摂取しなければならない。このため近年、低温発酵菌を用いたヨーグルトや乳酸菌飲料などの発酵食品が開発されているが、その一方で、低温発酵菌は発育速度が遅いという発酵食品製造上の問題も顕在化してきた。

発酵を促進させる物質としては、動植物蛋白質や微生物蛋白質を酵素などにより低分子化したペプチドが有効であることが知られている。本出願人は、これまでに大豆ペプチドが発酵の促進に有効であることを提案してきた（特許文献１：特開昭63-164841、特許文献２：特開平8-238066）。大豆ペプチドは大豆蛋白質を酵素処理などにより低分子化したもので、微生物の発酵促進効果などの機能が確認されており、低温発酵菌に対しても発酵促進効果があることが確認できている。しかしながら、これらペプチドを添加して得られた低温発酵菌による発酵食品は、ペプチドによる発酵促進と、菌が持つ低温発酵性により、低温流通中にも乳酸発酵が進行してしまい、風味の変化が起こり発酵食品の品質を維持することが出来ないという、いわゆる「過発酵」の問題が発生した。このような発酵食品の過発酵を抑制する方法については、これまで特に研究は進んでいなかった。

他方、食品の静菌を目的とした物質は多くのものが知られている。しかしこれまで、ペプチド存在下において低温発酵菌による発酵食品の過発酵を抑制する物質は知られていなかった。

特開昭63-164841号公報特開平8-238066号公報

本発明は、上記した技術の現状を鑑みてなされたものである。すなわち、ペプチドが発酵促進剤として添加された発酵食品に於いて、低温発酵菌の過発酵を抑制し、品質劣化の少ない発酵食品を製造することを目的としたものである。

本発明者らは、従来技術の問題点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、チアミンラウリル硫酸塩，ポリリジン，脂肪酸モノグリセライドから選ばれる１つ以上の物質を用いることで、ペプチドが発酵促進剤として添加された発酵食品に於ける、低温発酵菌の過発酵を非常に効果的に抑制できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させるに至った。

すなわち本発明は、
（１）ペプチドを発酵促進剤として用いた、低温発酵菌を生菌として含む発酵食品の製造に於て発酵後に、チアミンラウリル硫酸塩，ポリリジン，脂肪酸モノグリセライドから選ばれる１つ以上の物質を用いて過発酵を抑制する、品質劣化の少ない発酵食品の製造方法。
（２）低温保存時の過発酵を抑制する、（１）記載の発酵食品の製造方法。
（３）低温発酵菌が乳酸菌である、（１）記載の発酵食品の製造方法。
（４）ペプチドが大豆ペプチドである、（１）記載の発酵食品の製造方法。
（５）脂肪酸モノグリセライドの脂肪酸の炭素数が８〜12である、（１）記載の発酵食品の製造方法。
（６）低温発酵菌がラクトバチルス・ブレビス（Lactobacillus Brevis）である、（３）記載の発酵食品の製造方法。
（７）低温発酵菌がラクトバチルス・プランタラム（Lactobacillus plantarum）である、（３）記載の発酵食品の製造方法。
（８）発酵食品が乳製品の発酵物である、（１）記載の発酵食品の製造方法。
である。

本発明により、低温発酵菌による発酵食品の製造に於て、ペプチドという効率的な発酵促進剤を使用しつつ、保存時の品質劣化を抑制することができる。さらには、品質の振れが無い低温発酵菌による発酵食品の提供や、低温発酵菌による発酵食品の品質保持期限の延長が可能となるものである。

（低温発酵菌）
本発明の低温発酵菌とは、低温でも発酵速度の低下が少ない一群の微生物を指す。具体的には、30℃培養でのpH低下速度の最大値を、40℃培養でのpH低下速度の最大値で除した発酵速度比が0.6以上の菌である。このような菌は概して、発酵の至適温度が比較的低温にあり、その至適培養温度であっても植菌後の増殖速度が極めて遅いという特徴がある。加えて、冷蔵下でも乳酸発酵を継続するという特徴がある。一方で、これら低温発酵菌は塩濃度やpH等の環境への耐性が高く、人が摂取しても腸まで達しやすいことから種々の生理効果が期待できる。このような低温発酵菌を例示すると、ラクトバチルス・ブレビス（Lactobacillus Brevis），ラクトバチルス・プランタラム（Lactobacillus plantarum），ラクトバチルス・サケイ（Lactobacillus sakei），ラクトバチルス・ファーメンタム（Lactobacillus fermentum），ラクトバチルス・カーバタス（Lactobacillus curvatus），ペディオコッカス・ペントサセウス（Pediococcus pentosaceus），ロイコノストック・メセントロイデス（Leuconostoc mesenteroides）などを挙げることができる。本発明は、これら低温発酵菌の中でも乳酸菌に特に有効であり、その中でもラクトバチルス・ブレビス（Lactobacillus Brevis）及びラクトバチルス・プランタラム（Lactobacillus plantarum）に対して最も有効である。

ここで用いるpH低下速度の最大値とは、脱脂粉乳10重量%，フルクトース３重量%，濃縮にんじん（日本デルモンテ製）１重量%，大豆ペプチド（ハイニュートAM／不二製油製）0.5重量%を溶解させ、115℃，10分殺菌した培地に10^6個／ml〜10^8個／mlとなるように菌を植菌したのち、培養温度を30℃と40℃に分けて培養した場合の、２時間毎に測定したpH変化値の中の最も大きい値を用いる。

（ペプチド）
本発明で用いるペプチドは、動植物蛋白質や微生物蛋白質等を原料として用いることができる。動物蛋白質としては、例えば卵白、乳、畜肉および魚肉に含まれる蛋白質などが挙げられる。植物蛋白質としては、例えば大豆，小麦，えんどうまめ，コーン，米に含まれる蛋白質などが挙げられる。微生物蛋白質としては、例えば細菌，カビ，酵母に含まれる蛋白質などが挙げられる。ペプチドとは、これら蛋白質を酸，アルカリまたは各種プロテアーゼで処理し、低分子化したものである。低分子化が進んだペプチド程、発酵促進効果は高まるものの、異味が生じ易いために、アミノ酸が数個連なったオリゴペプチドが主体となった分子量分布のペプチドであることが好ましく、この為にはプロテアーゼによる分解が好ましい。また、原料の入手のし易さ、精製の容易さ、更にはその機能から、大豆ペプチドであることが好ましい。大豆ペプチドは丸大豆や脱脂大豆から大豆蛋白質を抽出し、抽出液をそのまま、あるいは等電点沈澱により濃縮した蛋白質を再溶解後に、各種の方法、好ましくはプロテアーゼの処理により、低分子化したものである。

（発酵）
本発明で行なう発酵は、用いる低温発酵菌の発酵速度が低いことから、発酵促進効果のあるペプチドの発酵時の添加を必須とする。また、ペプチド以外の原料としては種々の発酵基質が使用できる。牛乳，ヤギ乳などの動物乳や大豆乳などの植物乳の他、果汁や野菜汁なども使用することができる。また牛乳成分として加工乳、脱脂乳などの乳製品を使用することもできる。さらには、必要に応じて甘味料、安定剤、香料なども適宜添加することができる。これら原料を殺菌処理したのちに、上述した低温発酵菌を接種して培養を行う。培養温度及び時間は用いる菌によって適宜設定されるが、好ましくは20℃〜40℃、更に好ましくは25℃〜35℃である。また培養期間は概ね４時間〜８日間、好ましくは８時間〜３日間程度である。甘味料、安定剤、香料などを発酵後に添加することも可能である。

（保存）
本発明は、発酵後の保存時、好ましくは低温保存時に、発酵が更に進行し過発酵となることを、以下に記載する抑制剤の使用により効果的に抑制する。低温保存とは、20℃以下での温度環境であり、好ましくは15℃以下の温度環境である。また好ましくは０℃以上の温度である。高過ぎる温度であれば、発酵抑制の効果が弱く、低すぎる温度であれば、そもそも抑制剤の効果を用いなくても発酵が抑制される。

（抑制剤）
本発明は、チアミンラウリル硫酸塩，ポリリジン，脂肪酸モノグリセライドから選ばれる１つ以上の物質を抑制剤として用いることができる。これらは市販の物を使用することができるが、これら物質の中では、チアミンラウリル硫酸塩および炭素数８〜12の脂肪酸から成るモノグリセライドが、その抑制効果が強く好ましく、チアミンラウリル硫酸塩およびカプリル酸（炭素数８）モノグリセライドが、その抑制効果が最も強く最も好ましい。添加のタイミングとしては、低温発酵菌により発酵物を製造する際、発酵が目的とする水準に達した時点等で添加することが好ましい。添加時の形態としてはそのまま添加することもできるが、水，アルコールなどに分散、溶解させた状態で添加する方が好ましい。

これにより、発酵食品の過発酵を抑制することができ、発酵食品の保存性を向上させることができる。発酵度の目安としては、pH，酸度，生菌数が一般的に用いられる。酸度は、発酵食品のpHを7.0に調整するのに要する0.1N水酸化ナトリウム量で測定し、酸度（%）＝（90×0.1N水酸化ナトリウム所要量）／（100×発酵物重量）で算出することができる。

チアミンラウリル硫酸塩，脂肪酸モノグリセライド，ポリリジンの添加量は、発酵食品に対して好ましくは0.001%〜１％、より好ましくは0.005%〜0.5%である。0.001%より少ないと発酵抑制効果が十分でなく、1％以上になると発酵物の風味への影響が懸念されることがある。

本発明で製造する発酵食品とは、乳製品もしくはこれらから得た乳蛋白質，大豆製品もしくはこれらから得た大豆蛋白質，穀類やその糖化物，糖質，果実，果汁，野菜，野菜汁等を原料とし、低温発酵菌で発酵したものを意味する。具体的には、牛乳，脱脂乳，豆乳，脱脂豆乳を原料としたものが好ましく、牛乳および脱脂乳を原料とした乳製品の発酵食品が最も好ましい。

本発明を以下の実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって制限されるものではない。

（実験例１）30℃／40℃に於ける、各種菌の発酵速度
低温発酵菌と非低温発酵菌とを比較するために、以下の検討を行なった。すなわち、脱脂粉乳（よつば乳業製）10ｇ、フルクトース（キシダ化学製）３g、濃縮にんじん（日本デルモンテ製）１g，大豆ペプチド（不二製油製、品名「ハイニュートAM」）0.5gを水85.5gに溶解させ、115℃，10分間で高圧滅菌した培地を、30℃まで冷却した。表１記載の各スターター（菌体）を添加して、30℃および40℃で発酵を行った。２時間毎にpHを測定し、pHが4に達した時点を目処に測定を終了した。スターター添加量は、菌体Ａのみ、上記培地90gに対して、市販乳酸菌飲料である「植物性乳酸菌ラブレ」（カゴメラビオ製）を10g添加した。菌体Ｂ〜Ｆは上記培地に対して0.02重量%添加した。２時間毎にpHを測定し（図１）、最もpHが変化した時間帯のpH変化量から、それぞれの培養温度に於ける１時間当りの最大pH低下速度を算出した上で、30℃のpH低下速度の最大値を、40℃のpH低下速度の最大値で除した値を、発酵速度比として算出した。

（表１）各種菌と発酵速度比

発酵速度比は0.6を境に分けられ、植物から単離されたとされる菌種Ａ〜Ｃで高い値を、菌種Ｄ〜Ｆで低い値を示した。菌種Ａ〜Ｃを低温発酵菌と定義した。

（実施例１）ラクトバチルス・ブレビス（L. Brevis）に対する各種抑制剤とその効果（大豆ペプチド添加）
実験例１と同様に調製し滅菌した培地を、30℃まで冷却した。この培地90gに、L.brevisのスターターとして、市販乳酸菌飲料である「植物性乳酸菌ラブレ」（カゴメラビオ製）を10g添加した。30℃で２日間培養して発酵乳を形成させた後、0.1gの各種抑制剤を分散させた100gの滅菌水を加えてバイオミキサーで15,000rpm，1分間均質化した。その後10℃で2週間保存した。保存開始時のpHは4.60，酸度は0.39%，生菌数は5.5×10^8であった。抑制剤の種類は表２に示した。尚、過発酵を非常に効果的に抑制したものを◎、抑制したものを○、抑制傾向が認められたものを△、抑制が認められなかったものを×と評価した。

保存前後でpH，酸度，生菌数を測定して過発酵の進行を確認した。pH，酸度の測定には、自動滴定装置AUT-211（東亜ディーケーケー）を用いた。生菌数の測定には、BCP加プレートカウントアガール「ニッスイ」（日水製薬）を用いた。その結果を表２に示した。

（表２）ラクトバチルス・ブレビス（L. Brevis）に対する各種抑制剤とその効果（大豆ペプチド添加）

表２に示したように、低温発酵菌であるラクトバチルス・ブレビス（L. Brevis）は大豆ペプチドを添加した系で良く発酵するとともに、チアミンラウリル硫酸塩，カプリル酸（C8）モノグリセライド，カプリン酸（C10）モノグリセライド，ラウリン酸（C12）モノグリセライド，ポリリジンを発酵後に添加することで、菌数を増やすことも、積極的に減少させることもなく、抑制剤無添加に匹敵する菌数を維持し、過発酵を抑制することが確認され、その効果はチアミンラウリル硫酸塩とカプリル酸モノグリセライドで特に顕著だった。また、グリシンやジンジャー，ガーリック，ペパー，マスタード，トウガラシなどからの香辛料抽出物は、過発酵を抑制することができなかった。ミリストイル（C14）モノグリセライド、パルミトイル（C16）モノグリセライドは、弱いながら過発酵を抑制する効果が認められた。

（比較例１）ラクトバチルス・ブレビス（L. Brevis）に対する各種抑制剤とその効果（大豆ペプチド非添加）
脱脂粉乳（よつば乳業製）10ｇ、フルクトース（キシダ化学製）３g、濃縮にんじん（日本デルモンテ製）１gを水86gに溶解させ、115℃、10分間で高圧滅菌した培地を、30℃まで冷却した。実施例１と同様に「植物性乳酸菌ラブレ」を植菌し、30℃で８日間培養して発酵乳を形成させた後、0.1gの各種抑制剤を分散させた100gの滅菌水を加えてバイオミキサーで15,000rpm，1分間均質化した。その後10℃で2週間保存した。

（表３）ラクトバチルス・ブレビス（L. Brevis）に対する各種抑制剤とその効果（大豆ペプチド非添加）

大豆ペプチドを添加しない条件では、低温発酵菌であるラクトバチルス・ブレビス（L. Brevis）による発酵は８日間を必要とした。また表３に示したように、この発酵食品の保存に於て、無添加またはグリシンを除く全ての例で過発酵抑制効果が認められた。

（左図）ラクトバチルス・ブレビス（Latobacillus Brevis）および、（右図）ラクトバチルス・アシドフィラス（Lactobacillus acidophilus）の、発酵時のpH低下を示す図である。左図では、30℃，40℃共にpHの変化量は16〜18時間で最大となり、各々0.060，0.085であった。従って発酵速度比は0.060/0.085=0.706となった。また右図では、30℃では12〜14時間で、40℃では6〜8時間で最大となり、各々0.155，0.375であった。従って発酵速度比は0.155/0.375=0.413となった。

Claims

大豆ペプチドを発酵促進剤として用いた、低温発酵菌を生菌として含む発酵食品の製造に於て、発酵後に、チアミンラウリル硫酸塩，カプリル酸モノグリセライドから選ばれる１つ以上の物質を用いて過発酵を抑制する、品質劣化の少ない発酵食品の製造方法。
チアミンラウリル硫酸塩を用いて過発酵を抑制する、請求項１記載の発酵食品の製造方法。
低温保存時の過発酵を抑制する、請求項１または請求項２記載の発酵食品の製造方法。
低温発酵菌が乳酸菌である、請求項１または請求項２記載の発酵食品の製造方法。
低温発酵菌がラクトバチルス・ブレビス（Lactobacillus Brevis）である、請求項４記載の発酵食品の製造方法。
低温発酵菌がラクトバチルス・プランタラム（Lactobacillus plantarum）である、請求項４記載の発酵食品の製造方法。
発酵食品が乳製品の発酵物である、請求項１または請求項２記載の発酵食品の製造方法。