JP5850917B2 - アラビノキシランオリゴ糖に富む組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、食品用途、より詳細には焼き上げ製品に適した組成物に関する。
より詳細には、本発明は、高アラビノキシランオリゴ糖含有量(AXOS)を有する液体組成物を調製する方法、この方法により得ることができる製品、および食品用途、特に焼き上げ製品におけるその使用に関する。
プレバイオティクスに帰する健康上の利益には、ミネラル(例えば、カルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛)の溶解性および生物学的利用能の増加、結腸中の潜在的な病原性細菌の抑制、血中のトリグリセリドおよびコレステロールレベルの低減、満腹反応の刺激、便通の向上、結腸癌の危険性の低減などが挙げられる。
ペントサンとも称されるアラビノキシラン(AX)は、非デンプン性の多糖であり、穀物粒の主要な成分である。
AXOS(アラビノキシランオリゴ糖)が、プレバイオティック特性を有することが示された(WO2006/002495)。
AXOSは、AX、例えば穀物に存在するAXなどへの、エンドキシラナーゼおよび/もしくは化学物質の作用、ならびに/または物理的処理によって生成することができる。AXへのエンドキシラナーゼの作用を介して短片化したAXを生成することは、パンおよびペストリー製品(焼き上げ製品)の現在の商業的製造の間に、ミキシングステップ中にエンドキシラナーゼを添加する際に、限られた範囲内で既に行われている。
しかし、商業的なパン・ペストリー製造に使用されるエンドキシラナーゼの用量が低いために、現在のパン・ペストリー製品中のAXOSレベルは、かかる製品の通常の分量を摂取したときに、有益なプレバイオティック効果を発揮するほど十分に高くなく、その上、AXOSがその最適なプレバイオティック効果を発揮するには平均DPが高過ぎる。
先行技術に記載されるすべての方法およびプロセスは、使用する生地または(ドウ)調合物中に存在するAXの、部分的な可溶化および/または加水分解を開示している。
ヒトでは、所望の生理学的効果、例えば、糞便中のビフィズス菌の数の増加、尿を通すアンモニアの排泄の減少および糞便を介する排泄の増加が、毎日の高摂取用量で観察される。
プレバイオティック効果を発揮することを目的とした高レベルのAXOSを実現するために、酵素的に処理した相当量のAXを含有する原料を使用することが可能である。
例えば、WO2008/087167は、焼き上げ製品において、5から50の平均DPを有するAXOSのレベルを増加させる方法であって、総AX含有量が少なくも2.5%である穀粉を有するドウを調製するステップと、該ドウに比較的多量の好熱性エンドキシラナーゼを添加するステップとを含む方法を記載している。しかし、この手法は非精製穀粉および/またはふすまが豊富な製粉画分を含む焼き上げ製品に限られ、そのためにかかる製品への消費者の嗜好性が損なわれる恐れがある。
精製したまたは半精製したAXOSの調製品が記載された。しかし、その経費が、製パンなどの食品用途でのその使用を不経済なものにしている。
さらに、酵素処理後に得られるAXOS富化製品の粘度が原因で、食品/食品材料業界の通常の装置を使用して乾燥/粉末形態の製品を得ることができない。
Gebruersら、2008年、J. Agric. Food Chem. 56、9740頁
Nystromら、2008年、J. Agric. Food Chem. 56、9756頁
Troghら、Cereal Chem.、2004年、81(5)、576〜581頁
Courtinら、2000年(J. Chromatogr. A、866、97〜104頁)
Loosveldら、J. Agric. Food chem.、1997年、45、1998〜2002頁
したがって、50より低いDPを有する多量のAXOSを経済的な手段で提供することができる、新規な製品またはプロセスが必要とされている。
本発明の一態様は、8%(w:w乾物量)（すなわち、乾物重量換算で8％（w/w））より高い、好ましくは乾物量の9、10、11、12またはさらに13質量パーセントより高いアラビノキシランオリゴ糖含有量(AXOS)を有し、前記AXOSが、5から50の間、好ましくは5から35の間、さらにより好ましくは5から25の間に含まれる平均重合度(DP)を有する、液体組成物を調製する方法であって、
- 穀粒製粉画分を含む(または、穀粒製粉画分と水とからなる)水性混合物を用意するステップと、
- 前記混合物を、乳酸菌によって、または乳酸菌と酵母菌との両方によって発酵させるステップと、
- 前記穀粒製粉画分のアラビノキシランを加水分解するために、前記混合物をエンドキシラナーゼ、好ましくは外来性エンドキシラナーゼとインキュベートするステップと
を含む方法である。
- 穀粒製粉画分を含む(または、穀粒製粉画分と水とからなる)水性混合物を用意するステップと、
- 前記混合物を、乳酸菌によって、または乳酸菌と酵母菌との両方によって発酵させるステップと、
- 前記穀粒製粉画分のアラビノキシランを加水分解するために、前記混合物をエンドキシラナーゼ、好ましくは外来性エンドキシラナーゼとインキュベートするステップと
を含む方法である。
好ましくは、本発明の方法で使用される穀粒製粉画分は、穀物粒製粉画分、好ましくは穀物ふすま、より好ましくはライムギふすままたはコムギふすまを含む(または、穀物粒製粉画分、好ましくは穀物ふすま、より好ましくはライムギふすままたはコムギふすまである)。
好ましくは、穀粒製粉画分の当初のアラビノキシラン含有量は乾物重量換算で10%（w/w）より高く、好ましくは15%（w/w）より高い。
本方法は、低温殺菌するステップを場合によりさらに含む。
有利には、本発明の方法のインキュベーションステップおよび発酵ステップは、同時に(concomitantly)(すなわち、時を同じくして(concurrently)または並行して(simultaneously))行われる。
あるいは、該インキュベーションステップは、発酵ステップの前に行われる。
さらにあるいは、該インキュベーションステップは、発酵ステップの後に行われる。
有利には、該インキュベーションステップと低温殺菌ステップが同時に行われ、好ましくは、エンドキシラナーゼ(該インキュベーションステップの間、最適に作用する)は、熱安定性エンドキシラナーゼである。
好ましくは、該インキュベーションステップは、使用する酵素の最適温度より10℃高いまたは低い温度で、より好ましくは使用する酵素の最適温度で行われる。
場合により、本方法は、得られた組成物、特に、発酵、インキュベーション(および任意選択により低温殺菌)ステップの後に得られた組成物を乾燥するステップをさらに含む。
本発明の別の態様は、本発明による方法によって得ることができる組成物である。
本発明の関連する態様は、
- 発酵済み穀粒製粉画分と、
- 乳酸菌および場合により/任意選択により酵母菌と、
- エンドキシラナーゼと
を含み、
8%(w:w乾物量)より高いアラビノキシランオリゴ糖含有量(AXOS)を有し、前記AXOSが、前記穀粒製粉画分から酵素的に放出(または抽出)され、前記AXOSが5から50の間に含まれる平均重合度(DP)を有する、
液体組成物である。
- 発酵済み穀粒製粉画分と、
- 乳酸菌および場合により/任意選択により酵母菌と、
- エンドキシラナーゼと
を含み、
8%(w:w乾物量)より高いアラビノキシランオリゴ糖含有量(AXOS)を有し、前記AXOSが、前記穀粒製粉画分から酵素的に放出(または抽出)され、前記AXOSが5から50の間に含まれる平均重合度(DP)を有する、
液体組成物である。
好ましくは、本発明の組成物は、乾物量の10重量パーセントより高く、より好ましくは乾物量の11、12またはさらに13w.%より高いAXOS含有量を有する。
好ましくは、本組成物において、発酵済み穀粒製粉画分は、発酵済み穀物粒製粉画分、好ましくは発酵済み穀物ふすま、より好ましくは、発酵済みライムギふすままたは発酵済みコムギふすまを含む(または、発酵済み穀物粒製粉画分、好ましくは発酵済み穀物ふすま、より好ましくは発酵済みライムギふすままたは発酵済みコムギふすまである)。
より好ましくは、本発明の組成物は、18%より高い、さらに好ましくは20%より高い乾物含量を有する。
好ましくは、本発明の組成物は、酸性のpH、好ましくは約2.9から約4.2の間、好ましくは約3.0から4.0の間、より好ましくは約3.1から3.8の間に含まれるpHを有する。
有利には、本発明の組成物は、約150Pa・s(150000センチポアズ;cP)より低い、好ましくは100Pa・s(100000cP)より低い、より好ましくは約35Pa・s(35000cP)より低い、さらにより好ましくは約10Pa・s(10000cP)より低い(動的)粘度を有する。
有利には、該組成物の(動的)粘度は、30℃で測定される。
場合により、該組成物の(動的)粘度は、1.5rpmで回転するLV4スピンドルを有するBrookfield粘度計DV-II+を使用して測定される。
場合により、本発明の組成物は低温殺菌および/または乾燥される。
有利には、本発明の方法によって得られるAXOSおよび/または本発明の組成物に存在するAXOSは、5から35の間に含まれる、さらにより好ましくは5から25の間に含まれる平均DPを有する。
より好ましくは、AXOSの平均(average)DPは、中央(mean)DPである。
有利には、本方法のまたは本組成物の水性混合物の含水量は、約90%から40%(w/w)の間に含まれ(約10%から60%の間に含まれる乾物量に相当する)、より好ましくは、約82%から50%の間(約18%から50%の間に含まれる乾物量に相当する)、なおより好ましくは約80%から60%の間(約20%から40%の間に含まれる乾物量に相当する)、さらにより好ましくは80%から70%の間(約20%から30%の間に含まれる乾物量に相当する)である。
有利には、本組成物のpHは酸性であり、好ましくは約2.9から約4.2の間、より好ましくは約3.0から4.0の間、なおより好ましくは3.1から3.8の間に含まれる。
好ましくは、本発明の方法に使用される乳酸菌、または本発明の組成物中に存在する乳酸菌は、ロイコノストック菌(Leuconostoc)または乳酸桿菌(lactobachilli)であり、好ましくは、ラクトバチルス・プランタルム(Lactobacillus plantarum)、ラクトバチルス・ブレビス(Lactobacillus brevis)、ラクトバチルス・サンフランシスセンシス(Lactobacillus sanfrancisciensis)およびラクトバチルス・ロイテリ(Lactobacillus reuterii)からなる群から選択され、最も好ましくはラクトバチルス・プランタルムである。
本方法および/または本組成物の一部に使用される好ましい酵母菌は、出芽酵母(S.cerevisiae)である。
有利には、該方法および該組成物のエンドキシラナーゼは、場合により真菌または細菌種に由来する、熱安定性エンドキシラナーゼである。より詳細には、前記エンドキシラナーゼは、エンドキシラン分解(endoxylanolytic)活性を示す1種または複数の(精製されたまたは部分的に精製された)酵素を含む組成物である。
本発明の別の態様は、この組成物を含むプレミックスまたは完全ミックスである。
本発明はさらに、サワードウとしてのもしくはサワードウ製品としての、および/または焼き上げ製品を製造するための、該組成物の使用に関する。
本発明者らは、先行技術の限界を克服する方法および組成物を発見した。
一般に、穀物からのAXは、β-(1-4)結合したD-キシロピラノシル残基(キシロース)の骨格からなり、それらのうちのいくつかは、α-L-アラビノフラノシル残基(アラビノース)で一置換または二置換されている。加えて、他の置換基、例えばフェルラ酸、クマル酸、酢酸または(メチル)グルクロン酸が、AXのキシロースおよび/またはアラビノース残基のうちのいくつかに結合していることもある。
AXは、水抽出可能なAX(WE-AX)と水抽出不可能なAX(WU-AX)のいずれかに分類することができ、そのいずれも同様の構造を有するが、他の天然高分子との架橋結合のレベルが異なる。
穀物におけるAXのレベルは、植物種、遺伝的および環境的パラメータ、および穀粒からの画分の種類に応じて異なる。コムギおよびライムギの穀粉は、全体でそれぞれ約1%から3%、3%から5%のAXを含有する。ふすま画分では、総AX含有量は、それぞれ12%から22%、12%から15%の範囲である(Gebruersら、2008年、J. Agric. Food Chem. 56、9740頁;Nystromら、2008年、J. Agric. Food Chem. 56、9756頁)。
より詳細には、本発明者らは、AXOSに富む液体組成物、および、DPが50より低くかつ許容可能な粘度を有する、かかるAXOSに富む液体組成物をAXに富む供給源から得る方法を開発した。
本発明の文脈において、「AXに富む構成成分」または「AXに富む供給源」は、10%以上のAX(w/w乾物量)を含有する、ふすま、穀粉、全粒粉を含めた、任意の穀粒または任意の穀粒製粉画分を指す。
用語「穀粒」は、本発明の文脈において、それだけには限らないが、果実の残存部の有無にかかわらず、また花の残存部の有無にかかわらず、穀物または擬穀などの植物の種子を指す。
用語「穀物」は、本発明の文脈において、それだけに限らないが、コムギ、オオムギ、カラスムギ、スペルトコムギ、ライムギ、モロコシ、トウモロコシ、ライコムギ、アワ、テフおよびコメなどの種を含めた、植物学上のイネ科の植物を指す。
擬穀は、穀物と同様の化学組成および同様の使用法を有する広葉植物(非イネ科草本)である。擬穀の例は、アマランス、キノアおよびソバである。
用語「製粉画分」または「穀粒製粉画分」は、本発明の文脈において、例えばそれだけに限らないが、篩分け、選別、篩過、吹込み、吸引、遠心篩、風力篩、静電選別、または電界選別を通す分別を伴うまたは伴わない、例えばそれだけに限らないが、切断、圧延、粉砕、破壊または製粉を通す、穀粒のサイズの機械的低減から得られる画分の全部または一部を指す。
本発明の文脈における用語「ふすま」は、主要画分として糊粉および/または果皮を含む、または好ましくは主に糊粉および/または果皮を含む、製粉画分を指す。
場合により、主要画分としてまたは主に糊粉および/または果皮を含むこうしたふすまは、萼片、花弁、珠心表皮および種皮からなる群から選択される組織のうちのいずれかまたはすべてをさらに含むことができる。
本発明で使用するふすまは、押し出しまたはペレット化し、続いて、製粉または任意の形態の物理的均質化を行ってもよい。
有利には、本発明で使用される製粉画分、より詳細にはふすまは、乾物量で少なくとも10%(w:w)、好ましくは少なくとも15%(w:w)の内在性AX含有量を有する。
本発明の文脈における用語「サワードウ」は、乳酸菌による乳酸および/または酢酸の産生ならびにいくつかの微量の構成成分に起因する特徴的な酸っぱい香味、ならびに、存在すれば酵母菌によって生成する典型的な香味のトップノートを有する、乳酸菌および場合により酵母菌によって発酵されたドウを指す。
用語「サワードウ製品」は、この製品を通常のドウに添加し、それにより製パン中に生じる予備発酵に置き換えることができるように、何らかの手段(例えば、乾燥、低温殺菌、冷却、冷凍など)で安定化した、上で定義した通りのサワードウを指す。
本発明の文脈における用語「生細胞」または「種菌」は、発酵ステップで使用される、生きた乳酸菌および任意選択により酵母菌を指す。
好ましくは、乳酸菌は、ロイコノストック菌または乳酸桿菌などの酸形成菌の中から選ばれ、好ましくは、ラクトバチルス・プランタルム、ラクトバチルス・ブレビス、ラクトバチルス・サンフランシスセンシスおよびラクトバチルス・ロイテリからなる群から選択される。
酵母菌株は、有利には、出芽酵母(Saccharomyces cerevisiae)および野生出芽酵母(Saccharomyces exiguus)の中から選ばれる。
種菌は、使用する前に乾燥形態であっても液体形態であってもよい。乾燥種菌は、例えば砂糖および塩を含有する水に種菌を懸濁させることによって、使用前に再び含水させてもよい。
本発明の文脈において、用語「エンドキシラナーゼ」は、キシロースを含有する多糖中のキシロース残基を連結する内部グリコシル結合を加水分解することができる、酵素または酵素の混合物を指す。かかるグリコシル結合は、例えば、かかる多糖のβ-D-キシロピラノシル-1,4-β-D-キシロピラノシル単位中のβ-1,4-グリコシル結合であってもよい。
エンドキシラナーゼは、好ましくは、真菌(例えば、アスペルギルス(Aspergillus)、ペニシリウム(Penicillium)、ディスポロトリカム(Disporotrichum)、アカパンカビ(Neurospora)、フザリウム(Fusarium)、フミコラ(Humicola)、トリコデルマ(Trichoderma)の種)、または細菌種(例えば、バチルス(Bacillus)、エロモナス(Aeromonas)、ストレプトマイセス(Streptomyces)、ノカルジオプシス(Nocardiopsis)、サーモミセス(Thermomyces)、サーモトガ(Thermotoga)、サーモモノスポラ(Thermomonospora)、ノノムレア(Nonomuraea)、シュードアルテロモナス(Pseudoalteromonas)の種)に由来する(例えばWO92/17573、WO92/01793、WO91/19782、WO94/21785を参照されたい)。
精製されたまたは部分的に精製された市販のエンドキシラナーゼ調製物には、Belase(商標) B210、Belase(商標) B218(Puratos); Shearzyme(商標)、Biofeed Wheat(商標)、Pentopan(商標) Mono BG、Pentopan(商標) 500 BGおよびPulpzyme(商標)(Novozymes); Ecopulp(商標)、Rohament GE(商標)、Veron HTX(商標)、Veron(商標)191およびVeron(商標)Special(AB Enzymes); Multifect(商標) endoxylanase、Multifect(商標) 720、Spezyme(商標) CP、Grindamyl(商標) H640およびGrindamyl(商標) Powerbake(商標)(Danisco)が挙げられる。
エンドキシラナーゼ活性は、当技術分野で周知の方法によって決定することができる。
特に適しているのは、キシランを基質として加水分解するエンドキシラナーゼの特性を使用する方法である。加水分解反応は、ジニトロサリチル酸(DNS)と反応することによって典型的な色を発色する還元糖を遊離させる。570nmでの色強度は、試料におけるエンドキシラナーゼ活性に正比例する。1UI(国際単位)のエンドキシラナーゼは、試験条件において、1分あたりに1μモルの還元糖(キシロース等価物として)を樺材のキシランから遊離させる酵素の量であると定義される。
代替方法は、Azo-Xylan法(Megazyme、アイルランド)である。基質は、アゾ-カラスムギキシラン(Azo-oat xylan)、すなわち、レマゾールブリリアントブルーRで染色された精製カラスムギキシランである。エンドキシラナーゼで加水分解すると、非加水分解基質のエタノール沈殿後に放出される水溶性の染色断片が生成される。こうした断片の放出率は、590nmでの吸光度の増加によって追跡され、AXU/gまたはmlで表される酵素活性に正比例し得る。
本発明によると、穀粒製粉画分、より詳細にはふすまを、適切な液体、好ましくは水にまず懸濁する。この水性混合物の乾物量は、好ましくは20から40%の間である。該水性混合物に、乳酸菌および任意選択により酵母菌を含む(からなる)生細胞を添加し、10から50時間の間、好ましくは15から45時間の間、より好ましくは20から30時間の間の時間、25℃から40℃の間、好ましくは25℃から35℃の間の温度でインキュベートすることによって発酵させる。
任意選択により、インキュベーションの間に該混合物を定期的にまたは様々な間隔で混合する。
発酵終了時のpHは4.2より低く、好ましくは4.0より低く、より好ましくは3.8より低い。
さらに本発明によると、エンドキシラナーゼでの処理を、発酵ステップの前、同時、または後に行ってもよい。
本発明の一態様では、エンドキシラナーゼと、乳酸菌および任意選択により酵母菌を含む(からなる)生細胞とを該水性混合物に添加し、よって発酵とインキュベーションとを同時に行う。この発酵/インキュベーションステップの後に、任意選択により、好ましくはエンドキシラナーゼの至適温度に近い温度でさらなるインキュベーションステップを行う。
本発明の別の態様では、穀粒製粉画分の水性混合物をエンドキシラナーゼと、好ましくはエンドキシラナーゼの至適温度に近い温度でインキュベートし、次いで乳酸菌(および任意選択により酵母菌)を含むまたはそれらからなる生細胞を添加し、該混合物を発酵させる。
本発明の別の態様では、穀粒製粉画分の水性混合物を、乳酸菌(および任意選択により酵母菌)を含むまたはそれらからなる生細胞によって発酵させ、次いでエンドキシラナーゼを添加し、該混合物を、好ましくはエンドキシラナーゼの至適温度に近い温度でインキュベートする。
発酵および/または酵素とのインキュベーション終了時に、該組成物を加熱ステップにより不活性化してもよい。
低温殺菌は、不活性化の好ましい方法である。低温殺菌の例は、75℃で30分間の処理である。
70℃以上の温度で行うインキュベーションは、低温殺菌と同様の効果を有する(例えば、70℃で1から5時間の処理)。
該インキュベーションステップ(場合により低温殺菌ステップの機能を果たす)は、有利にはエンドキシラナーゼの至適温度マイナス15℃から至適温度プラス15℃の間の温度で、より好ましくは至適温度マイナス10℃から至適温度プラス10℃の間の温度で、さらに好ましくは至適温度近くの温度で、1から10時間の間、好ましくは3から8時間の間、より好ましくは4から6時間の間の時間で行う。
本発明の方法において、穀粒製粉画分の当初のAXの少なくとも50%、好ましくは60%、より好ましくは70%、さらにより好ましくは80%が可溶化されてAXOSを形成する。
本発明による液体組成物または本発明による方法によって得ることができる液体組成物は、
- 発酵済み穀粒製粉画分と、
- 乳酸菌および場合により(任意選択により)酵母菌と、
- エンドキシラナーゼと
を含み、
8%(w:w乾物量)より高いアラビノキシランオリゴ糖含有量(AXOS)を有し、前記AXOSが、前記穀粒製粉画分から酵素的に放出(または抽出)され、前記AXOSが5から50の間に含まれる、より好ましくは5から35の間に含まれる、さらに好ましくは5から25の間に含まれる平均DPを有する。
- 発酵済み穀粒製粉画分と、
- 乳酸菌および場合により(任意選択により)酵母菌と、
- エンドキシラナーゼと
を含み、
8%(w:w乾物量)より高いアラビノキシランオリゴ糖含有量(AXOS)を有し、前記AXOSが、前記穀粒製粉画分から酵素的に放出(または抽出)され、前記AXOSが5から50の間に含まれる、より好ましくは5から35の間に含まれる、さらに好ましくは5から25の間に含まれる平均DPを有する。
好ましくは、本発明の組成物は、10%(w:w乾物量)より高く、より好ましくは11、12またはさらに13%より高いAXOS含有量を有する。
好ましい液体組成物は、18%より多い、より好ましくは20%より多い乾物量を含有する。
好ましい液体組成物は、150000cP(すなわち150Pa・s)より低い粘度を有する。
(動的)粘度は、いくつかの適切な機器および/または方法を使用して測定することができる。
本発明では、(動的)粘度は、1.5rpmで回転するLV4スピンドル(10000cP-10Pa・sより高い粘度)または3rpmのLV2スピンドル(10000cP-10Pa・sより低い粘度)を有するBrookfield粘度計DV-II+を場合により使用して、30℃で好ましくは測定される。
本発明者らは、本発明のステップを組み合わせると、食品業界で使用する従来の装置で注入可能な、容易にポンプで押し出し可能な、かつ容易に乾燥可能な(AXOSに富む)組成物が生じることを発見した。
よって、該液体組成物を、噴霧乾燥またはドラム乾燥などの乾燥ステップにかけることによって、粉末などの乾燥/固体形態が得られる。固体/粉末化組成物の好ましい乾物量は90%超、好ましくは92%超である。
場合により、この組成物は食品製品の調製物の材料として使用される。調製物の例は、焼き上げ製品用のドウの調製物である。
本発明による組成物を含む焼き上げ製品も提供される。
本発明の焼き上げ製品は、非発酵の、酵母菌で発酵させた、または化学的に発酵させた焼き上げ製品を含み、その主要材料は穀物粒に由来する穀粉である。本発明の焼き上げ製品は、脂肪もしくは脂肪代替物、砂糖、卵、グルテン、デンプン、親水コロイド、酵素、乳化剤、酸化もしくは還元化合物、プレバイオティクス化合物、および/または改良剤も含有することができる。焼き上げ製品の例は、パン・菓子製品およびケーキ製品である。
有利には、本発明の組成物は、焼き上げ製品用の、より詳細にはパン・菓子製品用の、改良剤、プレミックスまたは完全ミックスの一部である。
本発明による改良剤は、本発明の組成物を含み、焼き上げ製品の調製中および/または焼き上げ後のその有益な特性のために使用される材料および/または技術的な助剤をさらに含む。こうした特性には、それだけには限らないが、焼き上げ製品の外観、量、鮮度、日持ち、色、構造またはサクサクした噛み応え(short bite)が含まれる。
用語「プレミックス」は、典型的には、「活性な」構成成分中の濃度がパン・菓子改良剤中より低い改良剤組成物を指す。典型的には、プレミックスは改良剤より高用量で使用される(重量/穀粉の重量)。
用語「完全ミックス」は、典型的には、焼き上げ製品を得るために焼き上げることができるドウを調製するのに必要とされる、一般的には水を除くすべての材料を含む組成物を指す。特に、発酵剤が生物剤、より詳細には製パン用酵母菌であるとき、それも完全ミックスから除かれる可能性がある。
本発明による完全ミックスは、本発明の組成物と、焼き上げ製品を得るために焼き上げることができるドウを調製するのに必要とされるすべての材料とを含む。
本発明を、以下の非限定的例で記述していく。
(実施例)
(実施例1)
使用する酵素:
ノノムレア・フレクスオサ(Nonomuraea flexuosa)エンドキシラナーゼは、60℃、pH6.0でのAzo-Xylan法(Megazyme)で決定すると49500AXU/mlを含有する。Belase(商標) B210(枯草菌エンドキシラナーゼ-Puratos)は、30℃、pH4.5での還元糖法で決定すると、210U/gを含有する。
シュードアルテロモナス・ハロプランクティス(Pseudoalteromonas haloplantis)エンドキシラナーゼは、25℃、pH6.5での還元糖法で決定すると、300 U/gを含有する。
(実施例1)
使用する酵素:
ノノムレア・フレクスオサ(Nonomuraea flexuosa)エンドキシラナーゼは、60℃、pH6.0でのAzo-Xylan法(Megazyme)で決定すると49500AXU/mlを含有する。Belase(商標) B210(枯草菌エンドキシラナーゼ-Puratos)は、30℃、pH4.5での還元糖法で決定すると、210U/gを含有する。
シュードアルテロモナス・ハロプランクティス(Pseudoalteromonas haloplantis)エンドキシラナーゼは、25℃、pH6.5での還元糖法で決定すると、300 U/gを含有する。
10%以上のAX含有量を有する穀粒製粉画分を水と混合し、乳酸菌(ラクトバチルス・プランタルム)と場合により酵母菌(出芽酵母)とを接種し、発酵にかけた。
酵素は、発酵前、発酵と同時、または発酵後に添加した。
インキュベーションステップを、酵素の至適温度に近い温度で行った。
プロセスの終わりに、液体組成物のpHおよび粘度を決定した。組成物は、90℃で30分間処理し、さらなる加工まで-20℃で保存した。15〜20gの試料を解凍し、凍結乾燥した。
行った分析は、以下の通りであった:
行った分析は、以下の通りであった:
- pHの決定:
pHを、pH電極InLab 419(Mettler-Toledo)を装備したpHメーターHandylab 1(Schott)を用いて、組成物上で測定する。
pHを、pH電極InLab 419(Mettler-Toledo)を装備したpHメーターHandylab 1(Schott)を用いて、組成物上で測定する。
- 粘度の測定
10000cp(10Pa・s)より低い粘度の場合は3rpmのスピンドルLV2、10000cp(10Pa・s)より高い粘度の場合は1.5rpmのスピンドルLV4を有する粘度計Brookfield DV-II+を用いて、粘度を測定する。これらの測定のために、温度は30℃に固定する。
10000cp(10Pa・s)より低い粘度の場合は3rpmのスピンドルLV2、10000cp(10Pa・s)より高い粘度の場合は1.5rpmのスピンドルLV4を有する粘度計Brookfield DV-II+を用いて、粘度を測定する。これらの測定のために、温度は30℃に固定する。
- 総AX含有量の決定:
凍結乾燥した試料(15から50mg)を、まず2.0Mトリフルオロ酢酸(5.0ml)中で、110℃で60分間加水分解した。
凍結乾燥した試料(15から50mg)を、まず2.0Mトリフルオロ酢酸(5.0ml)中で、110℃で60分間加水分解した。
単糖の総含有量(組成物での%乾物量(DM)で表される)を、記載の通りに(Troghら、Cereal Chem.、2004年、81(5)、576〜581頁)、試料を加水分解し、生じた単糖を還元およびアセチル化した後で得られる、アルジトールアセテートのガス液体クロマトグラフィーで決定した。
総AX(組成物での%乾物量)=0.88×[(%アラビノース全量-0.7×%ガラクトースWE×組成物での%可溶性画分)+%キシロース全量]
総AX(組成物での%乾物量)=0.88×[(%アラビノース全量-0.7×%ガラクトースWE×組成物での%可溶性画分)+%キシロース全量]
- 水抽出可能なアラビノキシラン(WE-AX)の決定:
凍結乾燥した試料を水(1/20:w/w)に懸濁させた。
90℃で30分後に、該懸濁液を冷却し、遠心(10000g、15分、4℃)した。上澄みを使用して、水抽出可能な単糖の量を測定した。
凍結乾燥した試料を水(1/20:w/w)に懸濁させた。
90℃で30分後に、該懸濁液を冷却し、遠心(10000g、15分、4℃)した。上澄みを使用して、水抽出可能な単糖の量を測定した。
この上澄み(2.5ml)を、まず4.0Mトリフルオロ酢酸(2.5ml)中で、110℃で60分間加水分解し、さらに上述の通りに処理した。
WE-AX(組成物の可溶性画分での%乾物量)=0.88×[(%アラビノースWE-%アラビノース遊離、WE-0.7×%ガラクトースWE)+(%キシロースWE-%キシロース遊離、WE)]
WE-AX(組成物の可溶性画分での%乾物量)=0.88×[(%アラビノースWE-%アラビノース遊離、WE-0.7×%ガラクトースWE)+(%キシロースWE-%キシロース遊離、WE)]
- 還元末端糖残基および遊離単糖の含有量の決定:
上述の上澄みの還元末端糖残基(還元)を、Courtinら、2000年(J. Chromatogr. A、866、97〜104頁)に記載の通りにアルジトールアセテートのガス液体クロマトグラフィーで評価した。
単量体のまたは遊離の単糖(遊離)分析は、最初に加水分解せずに、試料を還元した後に直ちにアセチル化することを除いて、還元末端単糖のそれと同様である(Courtinら、2000)。
- AX/AXOSの重合度(DP)の決定:
DP=(%アラビノースWE-%アラビノース遊離、WE+%キシロースWE-%キシロース遊離、WE)/(%キシロース還元、WE-%キシロース遊離、WE)
- AXOSレベルの決定:
AXOS(組成物での%乾物量)=WE-AX(組成物の可溶性画分での%DM)×組成物中の%可溶性画分
- AX可溶化レベルの決定
AXの可溶化(%)=(%AXOS/%総AX)×100
上述の上澄みの還元末端糖残基(還元)を、Courtinら、2000年(J. Chromatogr. A、866、97〜104頁)に記載の通りにアルジトールアセテートのガス液体クロマトグラフィーで評価した。
単量体のまたは遊離の単糖(遊離)分析は、最初に加水分解せずに、試料を還元した後に直ちにアセチル化することを除いて、還元末端単糖のそれと同様である(Courtinら、2000)。
- AX/AXOSの重合度(DP)の決定:
DP=(%アラビノースWE-%アラビノース遊離、WE+%キシロースWE-%キシロース遊離、WE)/(%キシロース還元、WE-%キシロース遊離、WE)
- AXOSレベルの決定:
AXOS(組成物での%乾物量)=WE-AX(組成物の可溶性画分での%DM)×組成物中の%可溶性画分
- AX可溶化レベルの決定
AXの可溶化(%)=(%AXOS/%総AX)×100
アラビノガラクタン-ペプチドが存在するために、すべてのアラビノガラクタン-ペプチドは水性抽出物中に存在し且つ水性抽出液中のガラクトースはアラビノガラクタン-ペプチドだけに由来するという仮定の下に、アラビノース含有量は、すべての場合において0.7であるアラビノース:ガラクトース比に基づいて補正された(Loosveldら、J. Agric. Food chem.、1997年、45、1998〜2002頁)。
結果を表2に示す。これらの結果は、発酵と酵素的処理を組み合わせると、好都合なDP、レベルおよび粘度を有する、AXOSに富む酸性組成物を得ることができることを示している。
対照条件(詳細は上の表1を参照されたい):
A: インキュベーションステップおよび/または低温殺菌ステップを模すために、ライムギふすまと水との混合物を70℃で5時間加熱した。
表2に示すように、得られるAXのDPは高過ぎて、意図した使用および/またはプレバイオティック目的には許容不可能である。
エンドキシラナーゼ添加の効果
B: Aと同じであるが、混合物にN.フレクスオサエンドキシラナーゼ(熱安定性エンドキシラナーゼ)を添加し、インキュベーションステップを70℃で5時間行う。
AXのDPはかなり低減したが、粘度が増加した。
C: Bと同じであるが、酵素を添加する前に、混合物のpHを3.5に調整する。
粘度は、エンドキシラナーゼの作用によりAと比較すると2倍超となった。pHは影響がない。
B: Aと同じであるが、混合物にN.フレクスオサエンドキシラナーゼ(熱安定性エンドキシラナーゼ)を添加し、インキュベーションステップを70℃で5時間行う。
AXのDPはかなり低減したが、粘度が増加した。
C: Bと同じであるが、酵素を添加する前に、混合物のpHを3.5に調整する。
粘度は、エンドキシラナーゼの作用によりAと比較すると2倍超となった。pHは影響がない。
発酵の効果
D: 乳酸菌、L.プランタルム(LACTOL株)を、ライムギふすまと水との混合物に添加し、次いで30℃で24時間の発酵を行う。
K: Dと同じ混合物であるが、乳酸菌の24時間後に酵母菌も添加する。30℃で合計48時間の発酵を行う。
発酵単独(すなわち、エンドキシラナーゼとのインキュベーションなし)では、組成物に許容可能な粘度または平均DP<50を有するAXOSをもたらすという問題解決にはならない。
D: 乳酸菌、L.プランタルム(LACTOL株)を、ライムギふすまと水との混合物に添加し、次いで30℃で24時間の発酵を行う。
K: Dと同じ混合物であるが、乳酸菌の24時間後に酵母菌も添加する。30℃で合計48時間の発酵を行う。
発酵単独(すなわち、エンドキシラナーゼとのインキュベーションなし)では、組成物に許容可能な粘度または平均DP<50を有するAXOSをもたらすという問題解決にはならない。
本発明による条件
第1の変型: インキュベーション前に発酵
E: Dと同じ混合物およびプロトコルであるが、発酵済み混合物を、70℃で5時間のインキュベーションステップの間にN.フレクスオサエンドキシラナーゼでさらに処理することが異なる。
この、発酵次いでインキュベーションは、本発明による第1の変型に相当し、該変型において、得られた組成物の粘度およびAXOSのDPはいずれも最適である(すなわち、粘度は150000cp(150Pa・s)より低く、DP<50)。
第1の変型: インキュベーション前に発酵
E: Dと同じ混合物およびプロトコルであるが、発酵済み混合物を、70℃で5時間のインキュベーションステップの間にN.フレクスオサエンドキシラナーゼでさらに処理することが異なる。
この、発酵次いでインキュベーションは、本発明による第1の変型に相当し、該変型において、得られた組成物の粘度およびAXOSのDPはいずれも最適である(すなわち、粘度は150000cp(150Pa・s)より低く、DP<50)。
第2の変型: インキュベーションと同時に発酵
F: ライムギふすまの水性混合物に、乳酸菌とN.フレクスオサエンドキシラナーゼとを添加する。発酵と共にインキュベーションを30℃で48時間行う。
G: Fと同じであるが、インキュベーションステップをさらに70℃で5時間延長する。
この、発酵・インキュベーション同時は、本発明による第2の変型に相当し、該変型において、粘度およびAXOSのDPはいずれも最適である(より詳細には表2の条件Fを参照されたい)。これらの条件は、本発明の好ましい方法および組成物に相当する。
F: ライムギふすまの水性混合物に、乳酸菌とN.フレクスオサエンドキシラナーゼとを添加する。発酵と共にインキュベーションを30℃で48時間行う。
G: Fと同じであるが、インキュベーションステップをさらに70℃で5時間延長する。
この、発酵・インキュベーション同時は、本発明による第2の変型に相当し、該変型において、粘度およびAXOSのDPはいずれも最適である(より詳細には表2の条件Fを参照されたい)。これらの条件は、本発明の好ましい方法および組成物に相当する。
他のエンドキシラナーゼも有効である
I: Fと同じであるが、混合物中のN.フレクスオサエンドキシラナーゼをBelase(商標) B210エンドキシラナーゼに置き換える。
J: Iと同じであるが、インキュベーションステップを45℃で5時間延長する。
これらの条件は、別の(中温性)エンドキシラナーゼも非常に適していることを示している。
I: Fと同じであるが、混合物中のN.フレクスオサエンドキシラナーゼをBelase(商標) B210エンドキシラナーゼに置き換える。
J: Iと同じであるが、インキュベーションステップを45℃で5時間延長する。
これらの条件は、別の(中温性)エンドキシラナーゼも非常に適していることを示している。
発酵中に乳酸菌に酵母菌を添加すると有効である
L: ライムギふすまと水との水性混合物を、乳酸菌と酵母菌とによって発酵させ、70℃で5時間のインキュベーションステップにおいてN.フレクスオサエンドキシラナーゼでさらに処理する。
乳酸菌と酵母菌との発酵およびエンドキシラナーゼとのインキュベーションに基づく方法は、許容可能な粘度およびAXOS平均DPを有する組成物をもたらすという点で、等しく有効である。
L: ライムギふすまと水との水性混合物を、乳酸菌と酵母菌とによって発酵させ、70℃で5時間のインキュベーションステップにおいてN.フレクスオサエンドキシラナーゼでさらに処理する。
乳酸菌と酵母菌との発酵およびエンドキシラナーゼとのインキュベーションに基づく方法は、許容可能な粘度およびAXOS平均DPを有する組成物をもたらすという点で、等しく有効である。
第3のエンドキシラナーゼが機能する
別の一連の実験において、条件M°は、乳酸菌とシュードアルテロモナス・ハロプランクティス由来のエンドキシラナーゼを添加した、ライムギふすまと水との混合物である。発酵とインキュベーションを同時に25℃で48時間行う。
第3のエンドキシラナーゼ(好冷性)も有効であり、得られる組成物に悪影響をもたらすことなく、(エンドキシラナーゼの至適温度に合致させるために)発酵のための温度を25℃に下げることができる。
別の一連の実験において、条件M°は、乳酸菌とシュードアルテロモナス・ハロプランクティス由来のエンドキシラナーゼを添加した、ライムギふすまと水との混合物である。発酵とインキュベーションを同時に25℃で48時間行う。
第3のエンドキシラナーゼ(好冷性)も有効であり、得られる組成物に悪影響をもたらすことなく、(エンドキシラナーゼの至適温度に合致させるために)発酵のための温度を25℃に下げることができる。
AXに富む別の穀粒製粉画分源を使用することができる
N°(第2の一連の実験で行う): コムギふすまと水との混合物を乳酸菌による30℃で48時間の発酵にかけ、発酵済み混合物を、70℃で5時間のインキュベーションステップにおいてN.フレクスオサエンドキシラナーゼでさらに処理する。
これは、AXに富む別の穀粒製粉源を使用できることを示している。
N°(第2の一連の実験で行う): コムギふすまと水との混合物を乳酸菌による30℃で48時間の発酵にかけ、発酵済み混合物を、70℃で5時間のインキュベーションステップにおいてN.フレクスオサエンドキシラナーゼでさらに処理する。
これは、AXに富む別の穀粒製粉源を使用できることを示している。
第3の変型: インキュベーション後に発酵
O°(第2の一連の実験で行う): ライムギふすまと水との混合物をN.フレクスオサエンドキシラナーゼと70℃で5時間インキュベートし、次いで乳酸菌を添加して30℃で48時間発酵させる(100rpm)。
この本発明による第3の変型において、インキュベーションステップが発酵に先立ち、得られる組成物は許容可能なAXOSのDPと粘度をいずれも有する。
O°(第2の一連の実験で行う): ライムギふすまと水との混合物をN.フレクスオサエンドキシラナーゼと70℃で5時間インキュベートし、次いで乳酸菌を添加して30℃で48時間発酵させる(100rpm)。
この本発明による第3の変型において、インキュベーションステップが発酵に先立ち、得られる組成物は許容可能なAXOSのDPと粘度をいずれも有する。
(実施例2)
乾燥済み組成物
組成物を、表3のスキームに従って、実施例1に記述した通りに調製した。
乾燥済み組成物
組成物を、表3のスキームに従って、実施例1に記述した通りに調製した。
組成物YおよびZの試料を、実施例1と同様に得て、分析した(試料YおよびZ1)。アプリケーターロールE5/5を有するシングルドラム乾燥機(GMF Gouda)を蒸気圧10barおよび速度7rpmで使用して、組成物Zの残りを乾燥した。試料Wは粘稠過ぎて乾燥することができず、分析しなかった。乾燥済み組成物の試料(Z2)を実施例1と同様に分析した。
分析の結果を表4に示す。
分析の結果を表4に示す。
これらの結果により、乾燥ステップは組成物の特性に影響せず、そのプレバイオティクス特性を可能とする高AXOSレベル、良好な可溶化レベルおよびDPを有する乾燥組成物を開発することができることが示される。
(実施例3)
焼き上げ製品
表5(グラム表示)の通りのレシピを使用してバゲットを生成した。
焼き上げ製品
表5(グラム表示)の通りのレシピを使用してバゲットを生成した。
材料を、リボンブレンダータイプのDiosna(SP24)中で低速で2分間、高速で10分間混合する。最終的なドウの温度は26℃である。25℃で45分間のバルク発酵の後、成形機タイプのAlliance(50cmドウ小片用)を使用して250gのドウ小片を作り上げる。ドウ小片を30℃、95%相対湿度で150分間寝かせる。次いで、回転式オーブン中で、オーブン投入時に7秒間スチームし、10分後にスチームキーを開いて、230/200℃で25分間パンを焼き上げる。他の供給業者の装置を使用することによって同じ最終結果を得ることができる。
バゲットの外観、形状、香りおよび味を、官能味覚パネルによって評価した。2種類のバゲットの間で、香りおよび味の違いは知覚されなかった。
Claims (33)
- 乾物重量換算で8％（w/w）より高いアラビノキシランオリゴ糖(AXOS)含有量を有し、前記アラビノキシランオリゴ糖(AXOS)が5から50の間に含まれる平均重合度を有する、液体組成物を調製する方法であって、
穀粒製粉画分を含む水性混合物を用意するステップと、
前記混合物を、乳酸菌によって、または乳酸菌と酵母菌との両方によって発酵させるステップと、
前記穀粒製粉画分のアラビノキシランを加水分解するために、前記混合物をエンドキシラナーゼとインキュベートするステップと
を含む方法。 - 前記穀粒製粉画分中の当初のアラビノキシラン含有量が、10%(w/w)より高い、請求項１に記載の方法。
- 前記アラビノキシランオリゴ糖 (AXOS)が、5から35の間に含まれる平均重合度を有する、請求項１または２に記載の方法。
- 前記穀粒製粉画分が、穀物粒製粉画分を含む、又は前記穀粒製粉画分が、穀物粒製粉画分である、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
- 前記穀粒製粉画分が、穀物ふすまを含む、請求項４に記載の方法。
- 前記穀物ふすまが、ライムギふすま又はコムギふすまである、請求項５に記載の方法。
- 前記乳酸菌が、ロイコノストック菌または乳酸桿菌である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
- 前記乳酸菌が、ラクトバチルス・プランタルム、ラクトバチルス・ブレビス、ラクトバチルス・サンフランシスセンシスおよびラクトバチルス・ロイテリからなる群から選択される、請求項７に記載の方法。
- 前記エンドキシラナーゼが、熱安定性エンドキシラナーゼである、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
- 前記熱安定性エンドキシラナーゼが真菌または細菌種に由来する、請求項９に記載の方法。
- 低温殺菌するステップをさらに含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
- 前記インキュベーションステップと前記発酵ステップが同時に行われる、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
- 前記インキュベーションステップが前記発酵ステップの前に行われる、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
- 前記インキュベーションステップが前記発酵ステップの後に行われる、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
- 前記インキュベーションステップと前記低温殺菌ステップが同時に行われる、請求項１１に記載の方法。
- 前記インキュベーションステップが、使用する酵素の至適温度より10℃高い温度から10℃低い温度のあいだの温度で行われる、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
- 得られた前記組成物を乾燥するステップをさらに含む、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
- 発酵済み穀粒製粉画分と、
乳酸菌、又は乳酸菌および酵母菌と、
エンドキシラナーゼと
を含み、乾物重量換算で8%（w/w）より高いアラビノキシランオリゴ糖（AXOS）含有量を有する液体組成物であって、前記アラビノキシランオリゴ糖（AXOS）が、前記穀粒製粉画分から酵素的に放出され、前記アラビノキシランオリゴ糖（AXOS）が5から50の間に含まれる平均重合度を有する、液体組成物。 - 乾物重量換算で10%（w/w）より高いアラビノキシランオリゴ糖（AXOS）含有量を有し、前記アラビノキシランオリゴ糖（AXOS）が5から35の間に含まれる平均重合度を有する、請求項１８に記載の組成物。
- 前記発酵済み穀粒製粉画分が、発酵済み穀物粒製粉画分を含む、請求項１８又は１９に記載の組成物。
- 前記発酵済み穀粒製粉画分が、発酵済み穀物ふすまを含む、請求項２０に記載の組成物。
- 前記発酵済み穀物ふすまが、発酵済みライムギふすま又は発酵済みコムギふすまである、請求項２１に記載の組成物。
- 18%より高い乾物換算重量割合を有する、請求項１８から２２のいずれか一項に記載の組成物。
- 酸性のpHを有する、請求項１８から２３のいずれか一項に記載の組成物。
- 150Pa・sより低い、30℃で測定した動的粘度を有する、請求項１８から２４のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記乳酸菌が、ロイコノストック菌または乳酸桿菌である、請求項１８から２５のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記乳酸菌が、ラクトバチルス・プランタルム、ラクトバチルス・ブレビス、ラクトバチルス・サンフランシスセンシスおよびラクトバチルス・ロイテリからなる群から選択される、請求項２６に記載の組成物。
- 低温殺菌された、請求項１８から２７のいずれか一項に記載の組成物。
- さらに乾燥された、請求項１８から２８のいずれか一項に記載の組成物。
- 請求項１８から２９のいずれか一項に記載の組成物を含む、改良剤。
- 請求項１８から２９のいずれか一項に記載の組成物又は請求項３０に記載の改良剤を含む、プレミックスまたは完全ミックス。
- サワードウとしての、またはサワードウ製品としての、請求項１８から２９のいずれか一項に記載の組成物の使用。
- 焼き上げ製品を製造するための、請求項１８から２９のいずれか一項に記載の組成物の使用。
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