JP5186310B2 - 発泡性アルコール飲料 - Google Patents
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Description
大麦シロップを酵母で発酵させる発酵工程を備える製造方法によって得られる発泡性アルコール飲料であって、
前記大麦シロップは、α−アミラーゼ存在下、大麦又はその粉砕物を50〜70℃で分解する分解工程を備える製造方法によって得られ、β−グルカンを0.01mg/mL以上含有するものである発泡性アルコール飲料を提供する。ここで、「大麦シロップ」とは、大麦を原料とするシロップを意味する。
上記大麦シロップを得るのに用いられる製造方法では、まず、水溶媒中、α−アミラーゼの存在下、大麦又はその粉砕物を分解し、糖化液を得る(分解工程)。この分解工程では、原料の大麦中のデンプン等の炭水化物が低分子糖類に分解されるとともに、β−グルカン等の機能性物質が抽出される。
上記製造方法の分解工程において、大麦又はその粉砕物を分解する際の温度は50〜70℃である。上記温度が50〜70℃であると、低い粘度と高いβ−グルカン含有量とがバランスよく実現された大麦シロップを得ることが可能となる。得られる大麦シロップの粘度及びβ−グルカン含有量のより適正なバランスを実現するという観点から、上記温度は、より好ましくは55〜65℃である。なお、大麦又はその粉砕物を分解する際の温度は、必要とする粘度、β−グルカン含有量等に応じて、場合により、例えば、50〜55℃又は65〜70℃が好ましい。
追加分解工程において、分解工程により得られた分解物を更に分解する際の温度は、好ましくは50〜70℃、より好ましくは55〜65℃である。また、追加分解工程における反応時間は、β−アミラーゼの活性、反応スケール等に合わせて適宜調整することができ、例えば、30分〜24時間とすることができる。
次に、分解工程又は追加分解工程で得られた糖化液から、遠心分離又はフィルタープレスにより不溶部を除去する。そして、残った可溶部をケイソウ土、活性炭等を助剤として濾過し、更に精密濾過を行って精製することにより、目的の大麦シロップが得られる。
上記製造方法は、分解工程の前に、大麦又はその粉砕物を20〜40℃の温度で前処理する前処理工程を備えていてもよい。
上記製造方法により得られる大麦シロップは、粘度が十分に低く(1〜20mPa・s)、取扱いが容易である。また、β−グルカンを豊富に(当該シロップ全量に対して0.01mg/mL以上)含有し、更に、各種アミノ酸(グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、スレオニン、リジン、アルギニン、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、メチオニン、フェニルアラニン、チロシン、ヒスチジン、GABA等)を豊富に含有する。また、例えば酵母で発酵させても、発酵過程(エキスの切れ、浮遊酵母数等)に悪影響を与えることがない。従って、上記大麦シロップは発泡性アルコール飲料の原料として好適であり、これを使用すれば、β−グルカン及びアミノ酸を豊富に含有する、機能性の高い発泡性アルコール飲料を容易に得ることが可能となる。なお、大麦シロップに含まれる機能性物質の種類及び含有量は、原料の大麦の種類や、分解工程で用いられる酵素の種類を変えることにより、適宜調整することができる。
本発明の発泡性アルコール飲料を得るのに用いられる製造方法は、上記大麦シロップを酵母で発酵させる発酵工程を備える。発酵工程では、上記大麦シロップ中の糖分(エキス分)が酵母により分解されてアルコール発酵が進行する。
本発明の発泡性アルコール飲料は、β−グルカン及びアミノ酸(グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、スレオニン、リジン、アルギニン、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、メチオニン、フェニルアラニン、チロシン、ヒスチジン、GABA等)を豊富に含有し、機能性飲料として使用するのに好適である。
各種酵素(プロテアーゼ)におけるβ−グルカン分解活性の有無を調べるため、β−グルカン標準液と各種酵素とを混合し、50℃で16.5時間反応させた後、β−グルカン濃度を測定した。
・高圧ポンプ2台:
Shodex(昭和電工社)DS−4(水1.0mL/分);
HITACHI L−6000 Pump(反応液2.0mL/分)
・オートサンプラー:
No.1:システムインスツルメンツ社 オートサンプラ モデルAS−09;
No.2:システムインスツルメンツ社 オートサンプラ モデル33
・蛍光検出器:島津高速液体クロマトグラフ用分光蛍光検出器RF−10AXL(励起波長360nm,蛍光波長420nm)
・カラム恒温槽:Shodex(昭和電工社) OVEN AO−30C
・脱気装置:イーアールシー社 ERC−3215
・データ処理機:システムインスツルメンツ社 Chromatocorder21
・ミキシングコイル:内径0.5mm,空寸体積0.5mLのテフロンチューブを径7cmに丸巻き
・ゲル濾過カラム:Shodex SUGAR BT−603
カラムサイズ:6φ×50mm
カラム末端接続ネジ:オシネジ型,No.10−32UNF
カラム材質:SUS 316
充填剤:ポリヒドロキシメタクリレート
排除限界分子量:1×105(プルラン)
CDC Fibar(2006年カナダ産)を全粒のままサイクロンミルで粉砕し、大麦シロップの原料とした。なお、この大麦粉砕物50gを、75μmメッシュ、150μmメッシュ、300μmメッシュ、600μmメッシュ、1000μmメッシュ又は2000μmメッシュの篩の上に載せ、5分間篩にかけることにより、大麦粉砕物の粒径測定を行った。結果を図2に示す。また、この大麦粉砕物について、ケルダール法により粗タンパク質を定量したところ、その値は無水換算で18.5%であった。
α−アミラーゼとしてクライスターゼYC15S(商品名、大和化成社)を、プロテアーゼとしてプロテアーゼS「アマノ」G(商品名、天野エンザイム社)を、β−アミラーゼとして東京化成工業社製のβ−アミラーゼを、プルラナーゼとして天野エンザイム社製のプルラナーゼを準備した。以下の実施例1〜11では、各酵素について、当該酵素25mgを水1000μLで溶解して得られる溶液の40μLを用いた。
50mLファルコンチューブに水40mLを入れ、水を50℃でインキュベート(予熱)した。これに上記大麦粉砕物1.0gを入れ、α−アミラーゼを対大麦0.1%(w/w)添加し、内温を50℃に保ったエアーインキュベーター内シェーカーで4時間振とう分解した(分解工程)。その後、アイスバスで急冷し、800rpmで15分間遠心にかけ、上清を濾紙(ADVANTEC社)で濾過することにより、大麦シロップを得た。
α−アミラーゼに加えてプロテアーゼを更に添加したこと以外は、実施例1と同様にして大麦シロップを得た。
インキュベーション温度及びエアーインキュベーターの内温を50℃から60℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして大麦シロップを得た。
インキュベーション温度及びエアーインキュベーターの内温を50℃から60℃に変更し、かつα−アミラーゼに加えてプロテアーゼを更に添加したこと以外は、実施例1と同様にして大麦シロップを得た。
インキュベーション温度及びエアーインキュベーターの内温を50℃から70℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして大麦シロップを得た。
インキュベーション温度及びエアーインキュベーターの内温を50℃から70℃に変更し、かつα−アミラーゼに加えてプロテアーゼを更に添加したこと以外は、実施例1と同様にして大麦シロップを得た。
実施例1〜6で得られた大麦シロップについて、粘度、濾過速度、β−グルカン濃度、SN(Soluble Nitrogen)、アミノ酸濃度及びBrixを測定した。
実施例1〜6で得られた大麦シロップについて、ウベローデ型粘度計を用いて、原液サンプル、又は水で希釈した原液サンプルの、20.00℃における粘度を測定した。結果を表2に示す。
実施例1〜6における濾過に要する時間を測定した。濾過時間が15分以内である場合を「A」、15〜30分である場合を「B」、30分を超える場合を「C」として評価した。結果を表2に示す。
実施例1〜6で得られた大麦シロップを、各々、水で7.5倍希釈した後、0.45μmフィルターで濾過し、この濾過物について20℃の測定室でβ−グルカン濃度を測定した。結果を表2に示す。なお、測定の際の装置としては、上述の「酵素のβ−グルカン分解活性の評価」で用いたものと同様のものを用いた。
実施例1〜6で得られた大麦シロップの濾過液について、ケルダール法でSNを測定した。結果を表2に示す。
実施例1〜6で得られた大麦シロップの濾過液について、ATAGOのRX−5000でBrixを測定した。結果を表2に示す。
実施例1〜6で得られた大麦シロップをUltracel YM−10 Regenerated Cellulose 10,000MWCO(MILLIPORE社)で濾過し、濾過液を水で希釈した後、AccQ・FLUOR REAGENT KIT(Waters社)を用いて、AccQ・Tag法で誘導体化させ、アミノ酸濃度の測定を行った。結果を表2に示す。なお、表中、「total a.a.」は、タンパク質構成アミノ酸のうち検出不可のトリプトファンを除く全遊離アミノ酸を、「GABA」はγ−アミノ酪酸を、「Glu」はグルタミン酸を示す。また、測定には以下の装置及び条件を用いた。
・装置:2695セパレーションモジュール;カラムヒーター;2475マルチλ蛍光検出器;Empowerパーソナル
・移動相A:166mM 酢酸ナトリウム/5.6mM トリエチルアミン,pH5.7
・移動相B:166mM 酢酸ナトリウム/5.6mM トリエチルアミン,pH6.8
・移動相C:アセトニトリル
・移動相D:水
・カラム:AccQ−Tag Amino Acid Analysis Column(3.9×150mm) + Sentry Nova C18
・カラム温度:39℃
・注入量:39μL
・検出:Ex 250nm/Em 395nm,GAIN10
50mLファルコンチューブに水40mLを入れ、水を60℃でインキュベート(予熱)した。これに上記大麦粉砕物1.0gを入れ、α−アミラーゼを対大麦0.1%(w/w)添加し、内温を60℃に保ったエアーインキュベーター内シェーカーで24時間振とう分解した(分解工程)。その後、アイスバスで急冷し、800rpmで15分間遠心にかけ、上清を濾紙(ADVANTEC社)で濾過することにより、大麦シロップを得た。
α−アミラーゼに加えてβ−アミラーゼを更に添加したこと以外は、実施例7と同様にして大麦シロップを得た。
α−アミラーゼに加えてプルラナーゼを更に添加したこと以外は、実施例7と同様にして大麦シロップを得た。
α−アミラーゼに加えて、β−アミラーゼ及びプルラナーゼを更に添加したこと以外は、実施例7と同様にして大麦シロップを得た。
α−アミラーゼに加えて、β−アミラーゼ、プルラナーゼ及びプロテアーゼを更に添加したこと以外は、実施例7と同様にして大麦シロップを得た。
実施例7〜11で得られた大麦シロップについて、β−グルカン濃度、アミノ酸濃度、Brix及び糖濃度を測定した。なお、β−グルカン濃度、アミノ酸濃度及びBrixの測定は、上述の「大麦シロップの評価(1)」の場合と同様の方法で行った。結果を表3に示す。
実施例7〜11で得られた大麦シロップの濾過液を100℃で10分間熱処理した後、アイスバスで急冷した。これを、15000rpm、5℃で15分間遠心にかけ、上清を0.1%安息香酸で希釈し、糖濃度の測定に供した。結果を表3に示す。なお、測定には以下の装置及び条件を用いた。
・装置:DIONEX DX−300
・移動相A:0.1M 水酸化ナトリウム
・移動相B:0.1M 水酸化ナトリウム/1M 酢酸ナトリウム
・カラム:CarboPac PA1
・注入量:15μL
500mLチューブに水400mLを入れ、水を60℃でインキュベート(予熱)した。これに上記大麦粉砕物50gを入れ、α−アミラーゼ、β−アミラーゼ及びプロテアーゼを各々、対大麦0.1%(w/w)添加し、内温を60℃に保ったエアーインキュベーター内シェーカーで24時間振とう分解した(分解工程)。その後、アイスバスで急冷し、800rpmで15分間遠心にかけ、上清を濾紙(ADVANTEC社)で濾過することにより、大麦シロップを得た。
500mLチューブに水400mLを入れ、水を55℃でインキュベート(予熱)した。これに上記大麦粉砕物50gを入れ、α−アミラーゼを対大麦0.05%(w/w)添加し、内温を55℃に保ったエアーインキュベーター内シェーカーで1時間振とうした。次いで、1時間かけて90℃に昇温し、更にα−アミラーゼを対大麦0.05%(w/w)添加し、1時間反応させて液化液を得た。その後、得られた液化液を60℃まで冷却し、β−アミラーゼを対大麦0.1%(w/w)添加し、60℃で24時間反応させて糖化液を得た。更に、プロテアーゼを対大麦0.1%(w/w)添加し、60℃で24時間反応させた。反応液を濾紙で濾過することにより、大麦シロップを得た。
実施例12及び比較例1で得られた大麦シロップについて、上述の「大麦シロップの評価(1)」と同様の方法で、粘度、β−グルカン濃度、SN及びBrixを測定した。結果を表4に示す。
(シロップの調製)
大麦(2006年北海道産りょうふう)の種子を全粒のままサイクロンミルで粉砕して得た大麦種子粉砕物123gに、α−アミラーゼ(クライスターゼYC15S、大和化成社)140mg、β−アミラーゼ(A0448、東京化成工業社)140mg、プロテアーゼ(サモアーゼPC10F、大和化成社)140mg、プルラナーゼ原液140μL及び水700mLの混合物を添加し、60℃で24時間振とうした。これを5000rpmで30分間遠心分離して、煮沸前シロップ(上清)を得た。煮沸前シロップについて、β−グルカン濃度、窒素量及び遊離アミノ酸濃度を測定した。結果を表5、表6及び図3に示す。
上記大麦シロップ(煮沸後シロップ)に下面ビール酵母(S.pastorianus)を添加し、6日間、10〜12℃で発酵させた。発酵条件は下記の通りである。
・エキス濃度:約11%
・大麦シロップの容量:約2.5L
・大麦シロップの溶存酸素濃度:5〜10ppm
・下面ビール酵母投入量:約12g湿酵母菌体
(麦汁の調製)
大麦(2006年北海道産りょうふう)の麦芽をサイクロンミルで粉砕して得た大麦麦芽粉砕物60gに水230mLを添加し、下記温度条件で糖化を行った。
48℃で20分間保持 → 1℃/分で65℃まで昇温
→ 65℃で80分間保持 → 1℃/分で75℃まで昇温
→ 75℃で10分間保持
上記麦汁(煮沸後麦汁)に下面ビール酵母(S.pastorianus)を添加し、6日間、10〜12℃で発酵させた。発酵条件は下記の通りである。
・エキス濃度:約11%
・麦汁の容量:約2.5L
・麦汁の溶存酸素濃度:5〜10ppm
・下面ビール酵母投入量:約12g湿酵母菌体
(大麦シロップの調製)
大麦(2006年北海道産りょうふう)の種子を全粒のままサイクロンミルで粉砕して得た大麦種子粉砕物123gに、α−アミラーゼ(クライスターゼYC15S、大和化成社)140mg、β−アミラーゼ(A0448、東京化成工業社)140mg、プロテアーゼ(サモアーゼPC10F、大和化成社)140mg、プルラナーゼ原液140μL及び水700mLの混合物を添加し、60℃で24時間振とうした。これを5000rpmで30分間遠心分離して、大麦シロップ(上清)を得た。
得られた大麦シロップについて、β−グルカンの分子量分布をGPCにより測定した。サンプルとしては下記の2種のサンプル(冷蔵サンプル、冷凍サンプル)を使用し、各々について下記条件でGPC分析を行った(冷凍サンプルの分析は、大麦シロップの冷凍保存性を確認するために行った)。ポンプは2台(ポンプA、B)使用し、ポンプA、Bには、それぞれ溶離液A、Bを流した。
・冷凍サンプル:上述の大麦シロップ(上清)を−18℃で冷凍保存し、分析直前に室温で解凍後、0.45μmのフィルターで濾過して得たサンプル(濾液)
・オーブン温度:40℃
・カラム:Shodex OHPak SB−806HQ(分子量2000万排除)
+ Shodex OHPak SB−804HQ(分子量100万排除)
+ Shodex OHPak SB−803HQ(分子量10万排除)
・ミキシングコイル:内径0.5mm,空寸体積0.5mLのステンレスチューブ
・溶離液A:超純水
流量:1mL/分
・溶離液B:超純水(RI分析時);カルコフロー溶液(FL分析時)
流量:1mL/分
・HPLC装置:島津製作所 LC−10 Series
システムコントローラー:SCL−10Avp
ポンプ:LC−10ATvp
オーブン:CTO−10ACvp
オートサンプラー:SIL−10ADvp
検出器:RID−10A,RF−10AxL
・解析ソフトウェア:Class−VP,Class−VP用GPC解析ソフトウェア
・検出器:示差屈折率(RI)検出器(温度:40℃);蛍光(FL)検出器(励起波長360nm,蛍光波長420nm)
・注入量:100μL
・分析時間:40分
Claims (6)
- 大麦シロップを酵母で発酵させる発酵工程を備える製造方法によって得られる発泡性アルコール飲料であって、
前記大麦シロップは、β−グルカン分解活性を示す成分を全く又はほとんど含有しないα−アミラーゼ存在下、大麦又はその粉砕物を50〜70℃で分解する分解工程を備える製造方法によって得られ、β−グルカンを0.01mg/mL以上含有するものである発泡性アルコール飲料。 - 前記分解工程において大麦又はその粉砕物を分解する温度が55〜65℃である、請求項1に記載の発泡性アルコール飲料。
- 前記分解工程において、β−グルカン分解活性を示す成分を全く又はほとんど含有しないβ−アミラーゼを共存させる、請求項1又は2に記載の発泡性アルコール飲料。
- 前記分解工程において、β−グルカン分解活性を示す成分を全く又はほとんど含有しないプルラナーゼを共存させる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の発泡性アルコール飲料。
- 前記分解工程において、β−グルカン分解活性を示す成分を全く又はほとんど含有しないプロテアーゼを共存させる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の発泡性アルコール飲料。
- 前記大麦シロップに含有されるβ−グルカンの重量平均分子量が50000〜500000である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の発泡性アルコール飲料。
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