JP5667447B2 - 発酵ホエイ調製物およびその製造法 - Google Patents

Description

関連出願の参照

本願は、先行する日本国特許出願である特願２００８−２７２９７８号（出願日：２００８年１０月２３日）に基づくものであって、その優先権の利益を主張するものであり、その開示内容全体は参照することにより、ここに組み込まれる。

発明の背景

発明の分野
本発明は、発酵による独特の酸味と自然な甘味とが付与された発酵ホエイ調製物であって、スッキリとした爽やかな風味と、良好な食感を有する発酵ホエイ調製物、およびその製造法に関する。本発明はまた、そのようなホエイ調製物を含む飲料およびその製造法に関する。

背景技術
チーズ等の製造時に副生するホエイは、各種の必須アミノ酸、タンパク質、ビタミン類、糖類を多量に含んでおり、栄養価の高いことが知られている。一方で、ホエイは、単に乾燥させただけでは風味が悪く、そのままでは食用としては不十分である。そこで、従来、ホエイの栄養価を利用する食品の製造が種々試みられてきた。

例えば、ホエイタンパク質の水溶液を利用して、これを飲料とすることが試みられている。ところが、ホエイタンパク質水溶液を高温殺菌すると、タンパク質が加熱凝集して、品質が著しく劣化してしまう。例えば、ホエイタンパク質水溶液を１０重量％以上の高濃度に調製してから、ｐＨを６．５以下の弱酸性にした後、９０℃以上で高温殺菌すると、巨大な凝集物が生じてしまう。このため、商業規模の大量生産では、タンクや配管で凝集物を十分に分散できず、タンク、配管、バルブへの付着や沈着が著しくなるため、汚染の原因になり得る。また、ホエイタンパク質水溶液のｐＨを６．０以下にしてから発酵させると、乳酸菌や酵母などの機能が発揮されにくくなり、発酵による独特で良好な風味を得ることは難しかった。

例えば、特開昭６１−１７０３４１号公報は、ホエイ発酵飲料の製造方法に関する。特開昭６２−０４０２４８号公報は、ホエイサワーベースの製造法に関する。また、特公平０７−０５１０４６号公報は発酵ホエイ粉末の製造法に関する（これら公報は、いずれも本出願人による出願である）。
これら公報には、ホエイ水溶液の固形分濃度を２〜２０重量％程度（すなわち、ホエイタンパク質の濃度を１〜１３重量％程度）に調整し、例えば９０℃、１０分間の様な比較的低温条件で殺菌した後に、乳酸菌で発酵させて、発酵ホエイ調製物を製造することが開示されている。これらでは比較的低温条件での殺菌（低温殺菌）を必須としている。これは、この条件よりも高温条件であると、タンパク質の熱変性（熱凝固）による凝集物が生じて、製品の品質上、望ましくないと考えられるからである。また、低温殺菌は殺菌効率として、必ずしも満足のいくものとは言えなかった。

特開平０９−２３８６１４号公報（特許第３４１７５１３号公報）は、ホエイの調製方法に関するものであり、ここには、ホエイ水溶液の固形分濃度を０．１〜１０重量％程度（すなわち、ホエイタンパク質の濃度を０．５〜１．２重量％程度）、ｐＨを５．５〜６．５に調整した後に、例えば１２０℃、２秒間の様な９０℃以上の高温条件で殺菌（高温殺菌）して、ホエイタンパク質をミセル（粒径が２０〜６００μｍのコロイド状の粒子）化させ、熱安定性の優れた白色ホエイ調製物を製造することが開示されている。ここでは、特にホエイ水溶液の固形分濃度を１０重量％以下（すなわち、ホエイタンパク質の濃度を１．２重量％以下）とし、かつ、ｐＨを５．５〜６．５の弱酸性とすることを必須としている。これら条件は、ホエイタンパク質のミセル化と、白色ホエイを得る上で必要であるとされている。
したがって、ここでは、ホエイ水溶液の固形分濃度を１０重量％より大きくしたり、ｐＨを６．５より大きくしたりする場合については想定されておらず、当然ながら、このような場合に良好な熱安定性を確保する方法は示唆されていない。また、乳酸菌や酵母等で発酵させることも、ここでは想定されていない。

乳酸発酵を行う際に、乳糖の分解を行うことに関しては、例えば、特許第３３８９３７７号公報に、乳糖を分解した発酵乳の製造方法が開示されている。しかしながら、ここでは、原料として乳自体を使用しており、本発明のようにホエイタンパク質水溶液を使用するものではなく、また、得られた発酵物の風味、物性、食感などについては、それらの改善について全く考慮されておらず、本発明のものとは異なるものである。

本発明者らは今般、固形分濃度が１１〜３５重量％で、かつ、ｐＨが６．５〜８．０に調整された、ホエイタンパク質水溶液を高温殺菌したところ、凝集物を含む水溶液が得られたが、これをそのまま乳酸発酵させて、得られた発酵液を均質化すると、予想外にも、従来にない優れた風味と食感を併せもつ、良好な発酵ホエイ調製物を得ることができた。
このとき、乳酸菌を用いて乳酸発酵する場合だけでなく、酵母を用いて乳酸発酵を行っても同様に良好はホエイ調製物を得ることができた。さらに、乳酸発酵を行う前、乳酸発酵を行っている際中、または乳酸発酵を行った後に、高温殺菌した後のホエイタンパク質水溶液へラクターゼを加えることによって、乳酸発酵中もしくはそれと前後して、該水溶液中の乳糖（ラクトース）をグルコースとガラクトースとに酵素分解することを試みたところ、酵素反応が乳酸発酵を阻害するような傾向は見られず、得られた発酵ホエイ調製物は、発酵による独特の酸味と自然な甘味とが付与された、従来にない、発酵物には珍しい、スッキリとして爽やかな風味のものとすることができ、発酵ホエイ調製物の風味のさらなる改善に成功した。この風味は、酵素（ラクターゼ）による乳糖分解を行わない場合に比べて、自然な甘味が強調されており、そのような甘味と発酵による酸味との優れたバランスによって、発酵ホエイ調製物はさらに良好な風味を呈していた。また、得られた発酵ホエイ調製物は、舌触りが滑らかで好適な粘性もありながら、熱安定性にも優れるものであった。また、この発酵ホエイ調製物は、高温殺菌処理を経るため、高温菌等の雑菌を含まずに衛生面でも優れたものであった。さらに、この発酵ホエイ調製物を果汁系の飲料等の原料として用いて、飲料を調製すると、風味と物性の優れた飲料を得ることができた。本発明は、このような知見に基づくものである。

よって、本発明は、発酵による独特の酸味と自然な甘味とが付与された良好な風味であると同時に、スッキリとした爽やかな風味を持ち、かつ、舌触りが滑らかな食感を持ち、さらに、熱安定性と安全性にも優れる発酵ホエイ調製物を提供することをその目的とする。また本発明は、そのような発酵ホエイ調製物の製造法を提供することをその目的とする。

本発明による発酵ホエイ調製物は、固形分濃度が１１〜３５重量％で、かつ、ｐＨが６．５〜８．０に調整された、ホエイタンパク質水溶液を、高温殺菌した後、乳酸発酵させ、得られた発酵液を均質化することによって得られる、発酵ホエイ調製物であって、高温殺菌した後のホエイタンパク質水溶液に含まれる乳糖を、乳酸発酵前、乳酸発酵中、および／または乳酸発酵後に、ラクターゼにより酵素分解することによって、甘味が増強されてなるものである。

本発明の好ましい態様によれば、発酵ホエイ調製物は、ラクターゼによる乳糖の酵素分解を、乳酸発酵前と乳酸発酵中に行うか、または、乳酸発酵中に行うことによって得られたものである。

また本発明において、典型的には、ホエイタンパク質水溶液を乳酸発酵させる際、乳酸発酵は、乳酸菌または酵母を用いた発酵によって乳酸を生成するものである。

本発明の好ましい態様によれば、高温殺菌は、９１℃〜９９℃、５〜１５分間の条件で行われるか、または、１００℃〜１５０℃、１〜３０秒間の条件で行われる。

本発明のさらに別の好ましい態様によれば、前記ホエイタンパク質水溶液のｐＨは６．６〜７．６に調整されてなる。

また前記工程において、高温殺菌後の水溶液が凝集物を含む場合、その粒径は２〜１００μｍの大きさであり、かつ、この水溶液をそのまま乳酸発酵工程に付すことを含んでなる。

本発明による飲料は、本発明による発酵ホエイ調製物を含んでなる。
好ましくは、本発明による飲料は、本発明による発酵ホエイ調製物へ、飲料用の添加成分を加え、これを１００℃〜１５０℃、１〜３０秒間の高温殺菌処理を行うことによって得られる。

本発明による発酵ホエイ調製物の製造方法は、固形分濃度が１１〜３５重量％で、かつ、ｐＨが６．５〜８．０に調整された、ホエイタンパク質水溶液を、高温殺菌した後、乳酸発酵させ、得られた発酵液を均質化することによって発酵ホエイ調製物を得ることを含んでなる方法であって、高温殺菌した後のホエイタンパク質水溶液に含まれる乳糖を、乳酸発酵前、乳酸発酵中、および／または乳酸発酵後に、ラクターゼにより酵素分解することによって、甘味を増強することを特徴とする。ここで好ましくは、この製造方法は、ラクターゼによる乳糖の酵素分解を、乳酸発酵前と乳酸発酵中に行うか、または、乳酸発酵中に行う。また、より好ましくは、この製造方法は、発酵時間を調節することによって、乳酸発酵により生ずる酸味と、ラクターゼによる酵素分解により生ずる甘味とをそれぞれ調整し、ホエイ調製物全体の風味を調整することを含んでなる。

本発明の一つの好ましい態様によれば、前記製造方法において、好ましくは、高温殺菌を９１℃〜９９℃、５〜１５分間で行うか、または、高温殺菌を１００℃〜１５０℃、１〜３０秒間で行う。また好ましくは、高温殺菌するホエイタンパク質水溶液はｐＨ６．６〜７．６に調整されている。

また該方法は、好ましくは、高温殺菌後の水溶液が凝集物を含む場合、その粒径が２〜１００μｍの大きさであり、かつ、この水溶液をそのまま乳酸発酵工程に付すことを含んでなる。

本発明の好ましい態様によれば、本発明による飲料の製造方法は、前記で得られた発酵ホエイ調製物へ、飲料用の添加成分を加えて、これを１００℃〜１５０℃、１〜３０秒間で高温殺菌処理を行い、飲料を得ることを含んでなる。

本発明は、従来、タンパク質の熱変性による凝集物が生じるとして避けられていた条件で殺菌した後、凝集物を含んだまま、乳酸発酵を行い、さらに均質化を行うことによって、従来にない風味と食感、熱安定性を持ち、さらに安全性においても優れた発酵ホエイ調製物およびそれによる飲料を得ることができる。本発明による発酵ホエイ調製物は、乳糖の分解に伴う自然な甘味が強調され、前記したように、発酵による独特の酸味と自然な甘味とが付与された良好な風味であると同時に、スッキリとした爽やかな風味を持ち、かつ、舌触りが滑らかな食感を持つものであり、さらに熱安定性と安全性にも優れたものである。これは、ホエイに由来する原料、調製物や飲料等としては、従来にない物性（食感）と風味（濃厚感）を持つものと言える。さらに本発明では、乳酸発酵を、ラクターゼ酵素の至適温度（例えば４０℃）の近傍で実施できるため、乳酸発酵と酵素反応を同時に実施することが可能であり、その結果、発酵ホエイ調製物を商業規模の生産に適した条件にて、より効率的な生産が可能である。また本発明においては、酵素反応が乳酸発酵を阻害しないことも確認しているため、乳酸菌の優位下で高温菌などの雑菌の増殖を抑制しながら、酵素反応と乳酸発酵の双方を衛生的に実施することができる。以上のような性質をもつ発酵ホエイ調製物およびそれを含む飲料は、従来の製品に対して有利に差別化可能であり、商品価値の高いものであると言える。

本発明による発酵ホエイ調製物の製造工程の例を示す。 本発明による飲料の製造工程の例を示す。

発明の具体的説明

発酵ホエイ調製物
本発明による発酵ホエイ調製物は、前記したように、固形分濃度が１１〜３５重量％で、かつ、ｐＨが６．５〜８．０に調整された、ホエイタンパク質水溶液を、高温殺菌した後、乳酸発酵させ、得られた発酵液を均質化することによって得られる、発酵ホエイ調製物であって、高温殺菌した後のホエイタンパク質水溶液中に含まれる乳糖を、乳酸発酵前、乳酸発酵中、および／または乳酸発酵後に、ラクターゼにより酵素分解することによって、甘味が増強されてなるものである。

本発明者らの知る限り、従来、ホエイタンパク質水溶液の固形分濃度を１０重量％より高くしてから、９０℃よりも高温で殺菌した後に、乳酸菌もしくは酵母で発酵させて、発酵ホエイ調製物を製造した例は、ほとんど報告されていない。これは、ホエイタンパク質水溶液を、例えば超高温（ＵＨＴ）殺菌すると、ホエイタンパク質が加熱凝集し、品質が著しく劣化するからであると考えられる。例えばホエイタンパク質水溶液を高濃度に調製してから、ｐＨを６．５以下の弱酸性にして、９０℃よりも高温で殺菌すると、巨大な凝集物が生成してしまう。

このため、商業規模の大量生産では、タンクや配管等で凝集物を分散させにくくなり、また、タンク、配管、バルブへの付着や沈着が著しくなり、汚染の原因にもなる。従来は、凝集物の生成を回避する一方、もし凝集物が生じたとしても均質化等の処理を行った後、発酵工程に付すのが通常であった。また、ホエイタンパク質水溶液のｐＨを６．５以下の弱酸性にして発酵させると、乳酸菌の機能が発揮されにくくなり、発酵が進行しにくくなるため、発酵による独特で良好な風味を得にくくなる場合がある。一方で、ホエイタンパク質水溶液のｐＨが８．０より大きいと、アルカリ性に由来する風味が強すぎるため、飲料の原料として好ましくない風味となることがある。

本発明による発酵ホエイ調製物の製造工程について説明する。なお、製造工程の工程図の例として、図１のものを挙げることができる。

本発明において、ホエイタンパク質とは、ホエイの原液や濃縮液、ホエイ粉等の還元溶液を含む意味である。使用可能なホエイタンパク質としては、ホエイタンパク濃縮物（ＷＰＣ（Whey Protein Concentrate））、ホエイタンパク分離物（ＷＰＩ（Whey Protein Isolate））、甘性ホエイ粉、脱塩ホエイ粉、および、脱脂粉乳などが包含され、これらは組み合わせて使用しても良い。また、これらは市販品を使用しても良い。ホエイの主要な成分組成は、典型例を挙げると、ＷＰＣでは、例えば、固形分が９５．５％であり、このとき、タンパク質が７６．０％、乳糖が１２．０％、灰分が２．５％である。ＷＰＩでは、例えば、固形分が９４．１％であり、このとき、タンパク質が９０．０％、乳糖が１．７％、灰分が１．８％である。また、甘性ホエイ粉では、例えば、固形分が９７．０％であり、このとき、タンパク質が１２．０％、乳糖７５．５％、灰分８．５％である。脱塩ホエイ粉では、例えば、固形分が９８．１％であり、このとき、タンパク質が１１．８％、乳糖が７９．７％、灰分が５．６％である。そして、脱脂粉乳では、例えば、固形分が９５．５％であり、このとき、タンパク質が３４．０％、乳糖５３．５％、灰分８．０％である。

なおタンパク質の量（濃度）は、必要であれば、例えば、ケルダール法、ローリー法などのような慣用の方法・装置により容易に測定することができる。

使用するホエイタンパク質は、好ましくは、ＷＰＣ、甘性ホエイ粉、脱塩ホエイ粉、または、これらの混合物であり、より好ましくは、甘性ホエイ粉とＷＰＣとの混合物である。このような混合物を使用する場合、好ましくはその混合比（重量基準）は、１：２〜２：１であり、より好ましくは、１：１〜２：１である。

使用するホエイタンパク質水溶液において、固形分濃度は、好ましくは、１１〜３５重量％、より好ましくは、１３〜３０重量％、さらに好ましくは、１５〜２５重量％に調整する。このとき、ホエイタンパク質の濃度は、好ましくは、１．３〜４．５重量％、より好ましくは、１．５〜４重量％、さらに好ましくは、１．７〜３重量％である。このような範囲であることは、ホエイタンパク質を変性させて、適度な粒径の凝集物を形成させる観点から好ましい。

ホエイタンパク質を水へ溶解させる場合、必要により温度を４０〜６０℃程度にし、さらに溶解機として、パワーブレンダー、ホモミキサー、高速攪拌機等を必要により使用しても良い。

通常の乳性飲料等において、固形分濃度を５〜１５重量％程度とすることが多い。これは、製造工程での付着等の問題の回避や、風味や食感等の観点を考慮したものである。本発明においては、ホエイタンパク質水溶液の固形分濃度を高め、乳成分を高濃度にして、乳酸菌もしくは酵母で発酵させることにより、発酵による独特で良好な風味を強くすることができた。このとき、過大な凝集物の生成を防止することも、実際の製品での製造特性の観点から重要となるが、本発明では、凝集物の大きさを適度な大きさに抑え、凝集物をそのまま利用することによって、良好な風味のホエイ発酵調製物を得ることに成功したのである。

なお、本発明において、水溶液中の固形分濃度は、例えば、簡易水分測定法、混砂法などのような慣用の方法・装置により容易に求めることができる。

使用するホエイタンパク質水溶液は、また、高温殺菌処理前に、ｐＨを６．５〜８．０、好ましくは６．６〜７．８、より好ましくは６．６〜７．６、さらに好ましくは６．８〜７．４、さらにより好ましくは６．８〜７．２、最も好ましくは約７．０に調整する。
ここで、ｐＨ調整は好ましくは、ｐＨ調整剤を使用して行う。ここで、使用可能なｐＨ調整剤は、上記の領域にｐＨを調整でき、かつ、食品として使用可能な安全性を有するものであれば特に限定されないが、典型的には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウムおよび炭酸ナトリウムからなる群より選択される。そして、これらは組み合わせて使用しても良い。本発明の好ましい態様によれば、ｐＨ調整剤は水酸化ナトリウムである。

ｐＨ調整剤を使用する場合、その使用量は、使用するｐＨ調整剤の種類、上昇させようとする目標ｐＨ値、添加する水溶液の状態（例えば、その温度、ｐＨ等）等に応じて適宜変更することができるが、例えばｐＨ調整剤として水酸化ナトリウムを使用する場合、その使用量を濃度として定義すると、典型的には０．０１〜０．５重量％、好ましくは０．０１〜０．３重量％である。

本発明においては、まず、固形分濃度が１１〜３５重量％で、かつ、ｐＨが６．５〜８．０に調整された、ホエイタンパク質水溶液を、高温殺菌処理に付す。ここで、高温殺菌処理における加熱条件は、通常の殺菌処理条件に相当するものである。通常、乳やホエイを含む飲料は、製品として出荷する前に、各種方法により殺菌処理が行われるが、ここでいう高温の加熱殺菌条件は、このような通常の殺菌処理の一態様とされている条件を意味する。したがって、本発明における高温殺菌処理の加熱条件は、飲料や食品の分野において慣用の加熱殺菌処理条件であれば特に制限なく使用することができるが、本発明においては、特に９０℃を越えた加熱条件を使用する。この条件はタンパク質の熱変性を生じうる条件である。高温殺菌すると、高温菌等の雑菌を充分に死滅させることができるため、衛生面が改善され、後工程の発酵での汚染等を抑制しやすくなる。

本発明の好ましい態様によれば、高温殺菌処理は、例えば９１℃〜９９℃で、約５〜１５分間、好ましくは、９２〜９８℃で、約７〜１３分間、より好ましくは、９３〜９７℃で、約８〜１２分間、特に好ましくは約９５℃で約１０分間である。別の好ましい態様によれば、高温殺菌処理は、例えば１００℃〜１５０℃で、約１〜３０秒間、好ましくは、１１０〜１４０℃で、約１〜２０秒間、より好ましくは、１１５〜１３５℃で、約１〜１０秒間、さらに好ましくは、１２０〜１３０℃で、約１〜５秒間であり、特に好ましくは約１２０℃で約３秒間である。高温殺菌の後、必要により、処理した水溶液を冷却する。
冷却する温度は、次の発酵工程での発酵温度に基づいて設定することができ、例えば３０〜５０℃程度である。

また、この高温殺菌処理の際、水溶液に圧力をさらに負荷しても良い。通常、加熱殺菌処理を行う場合、水溶液の沸騰を防止すること等を目的として、例えば、殺菌圧力を１〜１０ｋｇ／ｃｍ^２程度とする。本発明における殺菌処理では、加熱に加えて、このような圧力を加えても良い。そして、高温殺菌処理する装置は、例えばプレート式熱交換器、チューブ式熱交換器、スチームインジェクション式殺菌機、スチームインフュージョン式殺菌機、通電加熱式殺菌機などがある。

本発明においては、このような高温殺菌処理を行うと、得られる水溶液は、凝集物を含む。この凝集物の粒径は巨大ではなく、直ぐには沈殿しない適度な寸法である。典型的には水溶液に粒径が１〜１００μｍの範囲、好ましくは、２〜８０μｍ、より好ましくは、４〜６０μｍ、さらに好ましくは、５〜５０μｍの大きさの凝集物を含むことができる。
このように凝集物は、直ぐには沈殿しないような寸法であるため、そのまま、ここに乳酸菌もしくは酵母を加えて、次の乳酸発酵処理に付すことができる。
なお、凝集物の粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ−２１００（株式会社島津製作所製）などを利用することにより測定することができる。

本発明において、乳酸発酵とは、ホエイタンパク質水溶液を、所定の微生物を用い、後述するような所定の発酵条件にて発酵させ、有機酸（乳酸、コハク酸、リンゴ酸など）、特に乳酸を生成するものをいう。乳酸発酵に使用できる微生物としては、乳酸菌または酵母のいずれかを使用することが好ましい。本発明の乳酸発酵において、有機酸、特に乳酸が発酵に生成しているかどうか、およびその程度については、対象とする溶液の酸度（％）を測定することにより確認することができる。

ここで、「酸度」は、牛乳関係法令集（乳業団体衛生連絡協議会（日本）、平成１６年（２００４年）３月）第５６頁の「５ 乳及び乳製品の酸度の測定法」に従って求めることができる。具体的には、試料１０ｍｌに、同量の炭酸ガスを含まない水を加えて希釈し、指示薬としてフェノールフタレイン液０．５ｍｌを加えて、０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液で３０秒間、微紅色の消失しない点を限度として滴定し、その滴定量から試料１００ｇ当たりの乳酸のパーセント量を求め、これを酸度（％）とする。乳酸の酸度を求める場合、特にこれを「乳酸酸度」(％)という。なお、０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液１ｍｌは、乳酸９ｍｇに相当する。指示薬は、フェノールフタレイン１ｇを５０％エタノールに溶かして１００ｍｌとする。

ここで使用可能な乳酸菌としては、ホエイ発酵に使用可能なものであれば特に制限はなく、例えば、ラクトバチルス（Lactobacillus）属、ストレプトコッカス（Streptococcus）属、ビフィドバクテリウム（Bifidobacterium）属等が使用でき、具体例としては、乳酸菌株ラクトバチルス・ブルガリカス（Lactobacillus bulgaricus）、ストレプトコッカス・サーモフィルス（Streptococcus thermophilus）等が挙げられる。

また、ここで使用可能な酵母としては、ホエイ発酵に使用可能なものであれば特に制限はなく、例えば、カンジダ（Candida）属、クルベロミセス（Kluveromyces）属等が使用でき、具体例としては、酵母株のカンジダ・ケフィア（Candida Kefyr）、クルベロミセス・マルキシアヌス（Kluyveromyces Marxianus）等が挙げられる。

このように、本発明においては、乳酸菌を用いて乳酸発酵を行う場合の他に、酵母を用いて乳酸発酵を行うことができる。酵母を使って乳酸発酵を行うことで、乳酸菌を使用する場合と異なる風味を得ることができ、良好で多様なホエイ調製物を得ることが可能となる。本発明においては、必要に応じて、乳酸菌を使用して乳酸発酵させて得られた発酵液（もしくはホエイ調製物）と、酵母を使用して得られた発酵液（もしくはホエイ調製物）とを混合して使用しても良い。

添加する菌量（スターターとしての量）としては、例えば、水溶液中の乳酸菌（もしくは酵母）の濃度が１０^９ｃｆｕ／ｍＬ程度となるような量であり、好ましくは、殺菌後のホエイタンパク質水溶液の重量に対して０．１〜３重量％程度の量であり、具体例を挙げれば２重量％である。

乳酸菌による発酵の条件としては、例えば、３０〜５０℃、１〜４０時間であり、好ましくは、３５〜４５℃、２〜２０時間であり、より好ましくは、３７〜４３℃、３〜１０時間である。

酵母による発酵の条件としては、例えば、２０〜４０℃、１〜７２時間であり、好ましくは、２５〜３５℃、１２〜６０時間であり、より好ましくは、２７〜３３℃、２４〜４８時間である。

本発明においては、乳酸発酵の実施に加えて、高温殺菌した後のホエイタンパク質水溶液に含まれる乳糖（ラクトース）を、乳酸発酵前、乳酸発酵中、および／または乳酸発酵後に、酵素（ラクターゼ）により酵素分解して、グルコースとガラクトースとにすることによって、発酵ホエイ調製物に、乳糖分解に伴う甘味を増強する。

ここで使用するラクターゼは、ホエイタンパク質水溶液に含まれる乳糖をグルコースとガラクトースとに分解することができるものであれば特に制限はなく、例えば、細菌もしくは酵母由来のものが使用可能である。本発明で使用可能なラクターゼの至適ｐＨは、例えば５．５〜７．５の範囲とすることができ、また至適温度は、２５〜５０℃とすることができる。

本発明においては、酵素反応は、通常、ホエイタンパク質水溶液の乳酸発酵の発酵処理に伴って進行させるのが望ましく、乳酸発酵における発酵条件にて、酵素反応が進行し得るように、ラクターゼを選択することが望ましい。必要であれば、乳酸発酵処理と別途に、酵素反応を進行させるための酵素処理工程を設けても良いが、工程の簡素化等の観点から、乳酸発酵と同じ条件またはその直前や直後の条件にて、ラクターゼによる酵素反応も進行することが望ましい。

このため、本発明で実施する乳酸発酵を行う発酵温度と同等の温度に至適温度を有し、かつ高温殺菌後のホエイタンパク質水溶液が取り得るｐＨを包含する至適ｐＨを有する、ラクターゼを選択することが望ましい。したがって、ホエイタンパク質水溶液は高温殺菌した後であって、乳酸発酵を行う最中、もしくはその前後である場合を考慮すると、使用するラクターゼの至適ｐＨおよび至適温度はそれぞれ６．０〜７．０、３５〜４５℃であることが好ましい。

本発明で使用可能なラクターゼの由来としては、例えば、Kluyveromyces Lacits、Kluveromyces Fragilis、Aspergillus niger、Aspergillus oryzae等が挙げられる。

さらに本発明の別のより好ましい態様によれば、乳糖分解に使用するラクターゼをｐＨ５．０〜５．５付近かそれ以下にて失活する性質を有しているものとすることができる。
このようなｐＨに応じて失活する性質を有するラクターゼを使用すると、乳酸発酵の進行に伴い、ホエイタンパク質水溶液のｐＨは次第に低下するため、ある程度まで乳酸発酵が進行した段階で自動的に酵素が失活し、その結果として酵素反応を停止させることが可能となる。すなわち、酵素の使用量と、乳酸発酵の発酵時間を調節するのみで、乳酸発酵と、酵素反応の進行および停止を調節することが可能となる。このようにｐＨ値によって、失活し得るラクターゼ（酵素）は、例えば市販のものを入手して利用することができる。

ラクターゼを、高温殺菌されたホエイタンパク質水溶液に加える時期は、高温殺菌した後であって、発酵ホエイ調製物の製造を完了する前であれば、いずれであっても良い。したがって、例えば、高温殺菌した後にホエイタンパク質水溶液が適度に冷却された段階であって、乳酸発酵前の段階で、ラクターゼをホエイタンパク質水溶液に加えても良い。この場合、ラクターゼの投入直後から乳酸発酵が開始される前までの間に、乳糖分解を伴う酵素反応を進行させることができ、さらに乳酸発酵が開始された後にも、酵素反応を進行させることができる。

また、例えば、乳酸発酵の開始と同時、またはその直前もしくは直後で、換言すると、スターターである乳酸菌の投入と同時、またはその投入の直前もしくは直後に、ラクターゼをホエイタンパク質水溶液に投入しても良い。さらには、乳酸菌の投入後であって乳酸発酵の終了前までに、ラクターゼをホエイタンパク質水溶液に投入しても良い。これらの場合、乳酸発酵と平行して、ホエイタンパク質水溶液に含まれる乳糖を酵素反応により分解することができる。

このように、本発明においては、乳酸発酵前の段階、スターターである乳酸菌の投入と同時、またはその投入の直前もしくは直後、さらには、乳酸菌の投入後であって乳酸発酵の終了前までに、ラクターゼをホエイタンパク質水溶液に投入することができるが、これらのいずれの時期にラクターゼを投入するかについては、所望する酵素分解の程度、酵素の投入量、希望する酵素反応時間等を考慮して適宜、選択することができる。よって、本発明の一つの好ましい態様によれば、ラクターゼによる乳糖の酵素分解を、乳酸発酵前と乳酸発酵中に行うか、または、乳酸発酵中に行うことができる。

本発明においては、乳酸発酵後にラクターゼをホエイタンパク質水溶液に添加することも可能である。この場合、乳酸発酵工程の後にラクターゼを加えて、乳酸発酵の発酵工程とは別に、酵素反応を進行させる酵素反応工程を設けることが望ましい。酵素反応工程は、乳酸発酵の工程の直後であっても良いが、例えば、ホエイタンパク質水溶液の均質化処理後に設けても良い。酵素反応工程は、必要に応じて、この工程の開始に際して、水溶液のｐＨおよび反応温度を、ラクターゼの至適ｐＨおよび至適温度の条件を考慮して、さらに適宜、調節しても良い。

本発明において、ラクターゼの使用量は、例えば１０，０００〜１００，０００ＩＵ／ｇ、好ましくは３０，０００〜７０，０００ＩＵ／ｇ、より好ましくは４０，０００〜６０，０００ＩＵ／ｇである。

本発明の一つの好ましい態様によれば、ラクターゼによる乳糖の酵素分解を、乳酸発酵前と乳酸発酵中に行うか、または、乳酸発酵中に行う場合、発酵時間を調節することによって、乳酸発酵により生ずる酸味と、ラクターゼによる酵素分解により生ずる甘味とをそれぞれ調整し、ホエイ調製物全体の風味を調整することができる。すなわち、乳酸発酵の時間が短すぎると、発酵自体も十分でなく、また酵素反応の進行も不十分となり、一方、乳酸発酵の時間が長すぎると、酵素反応に比して乳酸発酵を進行しすぎることとなり、乳酸による酸味が強くなりすぎてしまう。このため、乳酸発酵時間は、乳酸発酵により生ずる酸味と、ラクターゼによる酵素分解により生ずる甘味とが適度なバランスに維持されるよう設定することが望ましい。

酵素反応に関しては、反応終了後、必要に応じて、酵素を失活させる失活処理（例えば加熱処理）工程を、さらに設けて処理を行っても良い。

本発明においては、乳酸発酵した後、得られた発酵液に対して均質化処理を行う。これにより、発酵液に含まれる凝集物を微粒化することができる。また、発酵液を均質化する場合、そこに含まれる乳酸菌（もしくは酵母）および代謝産物を含んだまま行う。すなわち、発酵液をそのまま均質化する。そのまま均質化することは、発酵液に適度な粘度（粘性）と安定性、つまり、優れた食感や風味と安定した保存性を付与する観点で重要である。

発酵液の粘度としては、例えば、１０〜３００ｃｐであり、好ましくは、１５〜２５０ｃｐであり、より好ましくは、２０〜２００ｃｐである。本発明の発酵液を用いて飲料を調製すると、その発酵液の粘度の影響を受けて、その飲料へ適度な粘度を付与できることになる。なお、発酵液や飲料の粘度が高すぎると、実際の製造において、その取扱いが困難となる場合があるので、必要であれば、製造工程等の取扱い性を考慮して発酵液の製造条件を変更したり、得られた後に発酵液の粘度を調整したりしてもよい。

均質化処理は、例えばホモジナイザーを使用する場合、例えば１０〜６０℃程度にして約１０〜５０ＭＰａ、約１００〜１０００Ｌ／ｈ程度の条件、好ましくは、１２〜２５ＭＰａの条件にて行うことができる。また、必要であれば、条件を変えて複数回で行っても良い。均質化処理の具体例として、２０℃程度にして、第一段目を８ＭＰａで行い、第二段目を４ＭＰａで行う条件が挙げられる。

飲料
本発明の別の態様によれば、本発明による発酵ホエイ調製物を含んでなる飲料が提供される。したがって、本発明による発酵ホエイ調製物へ、任意に添加成分を加えることによって所望の飲料を製造しても良い。

本発明による飲料の製造工程の工程図の例として、図２のものを挙げることができる。

具体的に説明すると、原料となる水（例えば、脱イオン水）に、安定剤を含む飲料用の添加成分を溶解させ、これを前記発酵ホエイ調製物と混合する。混合した後、必要により、さらに乳化処理を行い、高温殺菌処理に付す。このときの条件は、飲料等に慣用的に適用される高温殺菌条件であり、例えば１００〜１５０℃、約１〜３０秒間の条件にて行われる。

したがって、本発明の別の好ましい態様によれば、この飲料は、本発明による発酵ホエイ調製物へ、さらに飲料用添加成分を加えて、これを１００〜１５０℃、約１〜３０秒間で高温殺菌することによって得られる。

本発明の好ましい態様によれば、飲料製造工程での高温殺菌処理は、当業者に周知の慣用の加熱条件であることができ、好ましくは、１１０〜１４０℃、約１〜２０秒間の加熱により行われる。このとき、より好ましくは、１１５〜１３５℃、約１〜１０秒間であり、さらに好ましくは、１２０〜１３０℃、１〜５秒間であり、特に好ましくは１２０℃、約３秒間である。

また、本発明による飲料製造において、使用可能な添加成分（飲料用添加成分）としては、飲料用の添加成分として慣用されているものであれば特に制限はない。このような成分としては、例えば、ペクチン、大豆多糖類、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）などのような安定剤、砂糖、グラニュー糖、液糖（例えば、ブドウ糖果糖液糖）、カゼイン、結晶セルロース、プロテアーゼ類、香料（例えば、オレンジフレーバー、アップルフレーバー、ヨーグルトフレーバー）、果汁（例えば、リンゴ果汁）、果物もしくはピューレ類（例えば、リンゴピューレ）、酸味料（例えば、クエン酸）等が挙げられる。

添加成分の使用量は、例えば、発酵ホエイ調製物に対して、砂糖や果汁等では、２０〜４０重量％程度であり、香料や酸味料等では、数重量％程度である。この程度の量であると、発酵ホエイ調製物の本来の風味や食感を維持した飲料を調製する上で有利である。

殺菌処理した後、得られた飲料に、必要により、さらに均質化処理を施しても良い。例えば、８０〜８５℃、２５ＭＰａ（第一段目：２０ＭＰａ、第二段目：５ＭＰａ）の条件にて、ホモゲナイザーを使用して均質化処理を施しても良い。

その後、必要により、冷却工程（例えば、２５℃程度に冷却）を経て、本発明による飲料を得ることができる。

本発明に従い得られた飲料は、風味等に優れた飲料であり、粒度が例えば０．５〜５μｍ程度の粒子を含んでいても良い。また、本発明による飲料は、このように微小な粒子を含んでいても良いが、この場合、遠心分離しても沈殿率は、好ましくは、２％以下である。これは、実質的には、沈殿を生じない性状（物性）である。

なお本明細書において、「約」や「程度」を用いた値の表現は、その値を設定することによる目的を達成する上で、当業者であれば許容することができる値の変動を含む意味である。

本発明を以下の例によって詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

例１（本発明）： 発酵ホエイ調製物の調製（乳酸菌とラクターゼを使用した場合）
ホエイタンパク質として、甘性ホエイ粉（明治乳業株式会社製）を１４０ｇ用意し、これを脱イオン水に溶解して、固形分濃度１４重量％のホエイタンパク質水溶液（ホエイ水溶液）を調製し、さらにｐＨ調整剤として水酸化ナトリウムを用いて、ｐＨを約７．０に調整した。次いで、湯煎を用いて、該ホエイタンパク質水溶液を９５℃、１０分間で加熱殺菌した。殺菌した後、水溶液を観察したところ、１００μｍ未満（平均粒径３μｍ）の凝集物粒子が含まれていた。この得られた水溶液を、４３℃まで冷却した。

次いで、これらのホエイタンパク質水溶液に、乳酸菌スターター（明治乳業株式会社製「ブルガリアヨーグルト」（製品名）より分離したもの）の凍結濃縮物を、水溶液の全量に対して０．１重量％で加え、さらにラクターゼ（合同酒精株式会社製、ＧＯＤＯ−ＴＮＬ）を０．０４重量％（５０，０００ＩＵ／ｇ）で加え、４３℃に保持して乳酸発酵を行った。

乳酸発酵開始から６時間後までの時間点毎に、ホエイタンパク質水溶液（ホエイ水溶液）のｐＨと、酸度（％）、ラクトース（乳糖）濃度（ｇ／Ｌ）、グルコース濃度（ｇ／Ｌ）、ガラクトース濃度（ｇ／Ｌ）を測定した。また各点におけるホエイタンパク質水溶液の風味を、専門パネラーの５名にて官能評価した。

なお、ここで酸度は、前記したように、牛乳関係法令集（乳業団体衛生連絡協議会（日本）、平成１６年（２００４年）３月）第５６頁の「５ 乳及び乳製品の酸度の測定法」に従って求めた。具体的には、試料１０ｍｌに、同量の炭酸ガスを含まない水を加えて希釈し、指示薬としてフェノールフタレイン液０．５ｍｌを加えて、０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液で３０秒間、微紅色の消失しない点を限度として滴定し、その滴定量から試料１００ｇ当たりの乳酸のパーセント量を求め、これを酸度（％）とした。
またラクトース濃度、グルコース濃度およびガラクトース濃度はそれぞれ、ＨＰＬＣ（カラム；昭和電工株式会社製、Ｓｈｏｄｅｘ 糖分析用順相カラム Ａｓａｈｉｐａｋ ＮＨ２Ｐ−５０（４．６×２５０ｍｍ）、移動相；アセトニトリル：超純水＝３：１、検出器；Ｊａｃｏ ８３０−ＲＩ、測定温度；４０℃）により測定した。

結果は表１に示されるとおりであった。
官能評価の結果から、発酵時間（反応時間）に応じて、甘味と酸味を任意に調整できることが分かった。

次いで、これらの乳酸菌とその代謝産物を含んだ発酵液を、約１０ＭＰａ、約１００Ｌ／ｈに設定したホモゲナイザーを用いて均質化した。
これらの得られた発酵ホエイ調製物（実施例）は、本発明での所望の風味と物性（食感）とを有し、かつ衛生面でも優れた調製物であった。

例２（比較例）： 発酵ホエイ調製物の調製（ラクターゼ不使用の場合）
乳酸発酵の際に、ラクターゼ（乳糖分解酵素）を加えない以外は、例１と同様にして試験および評価を行った。
結果は、表２に示される通りであった。

例３（比較例）： 発酵ホエイ調製物の調製（乳酸菌不使用の場合）
乳酸発酵の際に、所定の乳酸菌を加えない以外（ラクターゼを加えた）は、例１と同様にして試験および評価を行った。
結果は、表３に示される通りであった。

飲料の製品例
前記例１で得られた発酵ホエイ調製物（以下においてホエイ発酵乳という）を使用し、下記のような配合を用いて本発明の方法に従って製造することによって、本発明に従う下記飲料製品を製造することができる。
なお、以下において比率もしくは％は、特に断りの無い限り、重量基準での比率もしくは％を意味する。

配合例１（飲料１）：

配合例２（飲料２）：

配合例３（飲料３）：

Claims (16)

1. 固形分濃度が１１〜３５重量％で、かつ、ｐＨが６．５〜８．０に調整された、ホエイタンパク質水溶液を、高温殺菌した後、乳酸発酵させ、得られた発酵液を均質化することによって得られる、発酵ホエイ調製物であって、
   高温殺菌を、９１℃〜９９℃、５〜１５分間の条件で行うか、または、１００℃〜１５０℃、１〜３０秒間の条件で行い、
   高温殺菌した後のホエイタンパク質水溶液に含まれる乳糖を、乳酸発酵前、乳酸発酵中、および／または乳酸発酵後に、ラクターゼにより酵素分解することによって、甘味が増強されてなる、発酵ホエイ調製物。
2. ラクターゼによる乳糖の酵素分解を、乳酸発酵前と乳酸発酵中に行うか、または、乳酸発酵中に行うことによって得られたものである、請求項1に記載の発酵ホエイ調製物。
3. 乳酸発酵が、乳酸菌または酵母を用いた発酵によって乳酸を生成するものである、請求項１または２に記載のホエイ調製物。
4. ホエイタンパク質水溶液のｐＨが６．６〜７．６に調整されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発酵ホエイ調製物。
5. 高温殺菌後の水溶液が凝集物を含み、この凝集物を含む水溶液をそのまま乳酸発酵工程に付すことを含んでなる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発酵ホエイ調製物。
6. 高温殺菌後の水溶液が凝集物を含む場合、その粒径が２〜１００μｍの大きさであり、かつ、この水溶液をそのまま乳酸発酵工程に付すことを含んでなる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発酵ホエイ調製物。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の発酵ホエイ調製物を含んでなる、飲料。
8. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の発酵ホエイ調製物へ、飲料用添加成分を加え、これを１００℃〜１５０℃、１〜３０秒間の高温殺菌処理を行うことによって得られる、飲料。
9. 固形分濃度が１１〜３５重量％で、かつ、ｐＨが６．５〜８．０に調整された、ホエイタンパク質水溶液を、高温殺菌した後、乳酸発酵させ、得られた発酵液を均質化することによって発酵ホエイ調製物を得ることを含んでなる、発酵ホエイ調製物の製造方法であって、
   高温殺菌を、９１℃〜９９℃、５〜１５分間の条件で行うか、または、１００℃〜１５０℃、１〜３０秒間の条件で行い、
   高温殺菌した後のホエイタンパク質水溶液に含まれる乳糖を、乳酸発酵前、乳酸発酵中、および／または乳酸発酵後に、ラクターゼにより酵素分解することによって、甘味を増強することを特徴とする、発酵ホエイ調製物の製造方法。
10. ラクターゼによる乳糖の酵素分解を、乳酸発酵前と乳酸発酵中に行うか、または、乳酸発酵中に行う、請求項９に記載の方法。
11. 発酵時間を調節することによって、乳酸発酵により生ずる酸味と、ラクターゼによる酵素分解により生ずる甘味とをそれぞれ調整し、ホエイ調製物全体の風味を調整することを含んでなる、請求項１０に記載の方法。
12. 乳酸発酵が、乳酸菌または酵母を用いた発酵によって乳酸を生成するものである、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の方法。
13. ホエイタンパク質水溶液のｐＨが６．６〜７．６に調整されている請求項９〜１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 高温殺菌後の水溶液が凝集物を含み、この凝集物を含む水溶液をそのまま乳酸発酵工程に付すことを含んでなる、請求項９〜１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 高温殺菌後の水溶液が凝集物を含む場合、その粒径が２〜１００μｍの大きさであり、かつ、この水溶液をそのまま乳酸発酵工程に付すことを含んでなる、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の方法。
16. 請求項９〜１５のいずれか一項に記載の方法により得られた発酵ホエイ調製物へ、飲料用添加成分を加えて、これを１００℃〜１５０℃、１〜３０秒間で高温殺菌処理を行い、飲料を得ることを含んでなる、飲料の製造方法。
    

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