JP5913578B2

JP5913578B2 - 液状食品濃縮物の製造方法

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Publication number: JP5913578B2
Application number: JP2014513929A
Authority: JP
Inventors: ハイデバッハトーマス; ケラークリスティーネ; サスマティアス; デウィットアクセル
Original assignee: ルドルフヴィルドゲーエムベーハーウントツェーオー．カーゲー
Priority date: 2011-06-09
Filing date: 2012-05-21
Publication date: 2016-04-27
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Description

発明の分野
本発明は、ブリックス値が２０°を上回る溶液または濃縮物もしくは抽出物からｐＨが３未満の液状食品濃縮物（concentrated liquid foodstuff）を製造する方法に関する。

発明の背景
炭水化物オキシダーゼとカタラーゼの助けによる糖から酸への酵素転換は、特に食品工業において多くの技術的用途を見出している。幾つかの用途では、炭水化物オキシダーゼは、食料製品から酸素を除去してその品質を保存するのに用いられる。他の用途では、食料製品の糖含量の減少が望ましい。

糖から酸への酵素転換は、炭水化物オキシダーゼによって触媒され、酸素が電子受容体として働く酸化／還元反応を伴う。酸素は過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）に還元される：糖＋Ｏ_２＋Ｈ_２Ｏ→糖酸＋Ｈ_２Ｏ_２。酵素カタラーゼは、反応（Ｈ_２Ｏ_２→Ｈ_２Ｏ＋１／２Ｏ_２）を触媒する。

十分な量の酸の生成が所望なときには、炭水化物オキシダーゼの阻害剤である過酸化水素を除去するためにカタラーゼの添加が必要である。反応媒質を酸素と共に連続供給することも必要であり、後者は反応によって消費されるからである。酸素の量を用いて、この方法について最適インキュベーション時間を決定することができる。

詳細に研究されている炭水化物オキシダーゼは、グルコースオキシダーゼ（ＥＣ１．１．３．４、ＧＯＸ）である。グルコン酸は、グルコースオキシダーゼを用いてグルコースをグルコン酸に変換することによって得ることができる。これは、酸素が利用可能なときには水性媒質中でグルコノ−δ−ラクトンの生成を介して起こる。更に、Ｈ_２Ｏ_２はこの反応から生成し、これは極めて低濃度でＧＯＸを効果的に阻害する。このため、ＧＯＸはＨ_２Ｏ_２をＨ_２Ｏと酸素に転換することができる酵素カタラーゼ（ＥＣ１．１１．１．６、ＣＡＴ）と組み合わせて用いるのが普通である(Miron et al., 2004, Wong et al., 2008)。

ＧＯＸの反応：グルコース＋Ｏ_２＋Ｈ_２Ｏ→グルコン酸＋２Ｈ_２Ｏ_２、および
ＣＡＴの反応：Ｈ_２Ｏ_２→Ｈ_２Ｏ＋１／２Ｏ_２

酸の生成により、この酵素反応の方法は、ｐＨ値の連続的低下によって一般的には限定されており、緩衝物質を添加しなければ最終的に酵素は不活性化される(Miron et al, 2004)。従って、ＧＯＸおよびＣＡＴによる酵素によるグルコン酸生成の生物工学的用途では、ｐＨを、一般的には例えば、ＷＯ−Ａ−９６３５８００号公報およびＤＥ−Ａ−２２１４４４２号公報で指摘されているように最大移行率を得るために緩衝物質または塩基性物質を添加することにより酵素活性を最適範囲内で安定化させる。

大部分のＲＴＤ（レディ・トゥ・ドリンク（ready to drink））飲料（例えば、清涼飲料、発酵飲料）では、酸含量並びに糖／酸比は、許容可能なあるいは最適化された感覚的印象を得るために限定された狭い範囲になければならない。ＲＴＤ飲料の場合には、最適糖／酸比は、炭水化物オキシダーゼによって最適化反応条件下で十分な量の酸を生成することによって得ることができる。

多くのＧＯＸの用途では中程度のグルコース濃度が利用されるが、高濃度のグルコース溶液は基質としても適当である。水で希釈することによって前記のＲＴＤ飲料を得ることができる濃縮飲料では、酸濃度（並びに糖含量およびすべての他成分）はＲＴＤ飲料と比較して数倍高く、濃縮物から生成したＲＴＤ飲料と比較して濃縮物のｐＨはずっと低くなる。

推奨される最適反応条件（推奨温度および／またはｐＨ範囲）では、ｐＨ値が低すぎて更なる酵素活性を得ることができなくなる前に濃縮飲料に必要な十分な量のグルコン酸を生成させることができない。従って、これらの用途は、濃縮物のｐＨを一定に保ちかつ最適酵素活性範囲内に保つために緩衝または塩基性物質の添加に頼っている。しかしながら、ｐＨを最適範囲内に保持するための緩衝剤または塩基の使用は、負の感覚的影響の可能性があるため、常に適している訳ではない。

市販のＧＯＸ製剤については、ｐＨに関して推奨される反応条件は、酵素起源とは無関係に、ｐＨ範囲は４〜７である。任意の他の酵素と同様に、様々な起源由来のＧＯＸはそれらの構造、従って、それらの最適条件が異なっている可能性がある(Miron et al., 2004)。ＧＯＸは、主としてアスペルギルス(Aspergillus)またはペニシリウム(Penicillium)亜種によって産生される。市場で入手可能なほとんど総てのＧＯＸ製剤は、アスペルギルス・ニガー(Aspergillus Niger)によって産生される（食品酵素学ハンドブック(Handbook of Food Enzymology)）アスペルギルス・ニガー(Aspergillus Niger)由来のＧＯＸについては、最大安定性のｐＨは約５．５であることが分かった(Miron et al., 2004)。３未満のｐＨでは、市販のアスペルギルス・ニガー(Aspergillus Niger)ＧＯＸの半減期は分析条件下では２０分未満であることが分かった (Hatzinikolaou et al., 1996)。様々な微生物源由来のＧＯＸの最適温度は、２５℃〜６０℃の間であることが報告されている (Gibson et al., 1964, Wong et al., 2008, Bankar et al., 2009)。例えば、反応条件が最適値から変化すると、反応はほぼ完全に停止するという訳である。

幾つかの特許公報には、飲料におけるグルコン酸の生成についてＧＯＸ／ＣＡＴの組合せ使用が記載されている。例えば、ＷＯ−Ａ−２０１０１０６１７０号公報には、酸性飲料を生産する目的でのＧＯＸの使用が記載されている。この著者らは、２５℃〜４５℃の反応温度と、グルコン酸の収率を増加させるためｐＨを３．０〜９．０の適当な定常値に保持する目的で塩基を添加することを推奨している。ＥＰ−Ａ−００１７７０８号公報は、固定化されたＧＯＸ／ＣＡＴの組合せを用いてグルコン酸を製造するために０℃〜１０℃の反応温度を使用することを提案している。この出願人らは、ｐＨ値は、例えば、この工程中にＮａＯＨの自動添加によって、ｐＨ４〜７の最適範囲内に一定のままでなければならないことを強調している。ＷＯ−Ａ−９７／２４４５４号公報は、グルコースからグルコン酸の製造に関するものである。この著者らは、更にグルコース溶液のｐＨを約５〜約７に保持することを推奨している。ＷＯ−Ａ−０３／０３１６３５号公報には、グルコン酸を中和してカルシウム源として役立つ酸化カルシウム、水酸化カルシウムおよび／または炭酸カルシウムのようなカルシウム塩基の存在下にてグルコースをグルコン酸に転換することによるグルコン酸カルシウムの形成が記載されている。従って、これらの出願広報に記載されている方法は、ｐＨを緩衝して低ｐＨ値による阻害を防止することによって達成される最適酵素活性条件下での作業を含む。ＷＯ−Ａ−２００９０１６０４９号公報には、酵素法により澱粉またはマルトースからマルトビオネートを生成することによる食料品の酸化反応の防止方法が記載されている。マルトースは、アルドースオキシダーゼ、セロビオースオキシダーゼ、ピラノースオキシダーゼおよびヘキソースオキシダーゼのような炭水化物オキシダーゼの存在下でマルトビオネートに転換される。更に、カタラーゼを添加して、望ましくないＨ_２Ｏ_２を除去することができる。

従って、本発明の目的は、前述の不利益を克服し、糖の酸化過程中にｐＨを調節する風味を劣化させる緩衝または塩基性物質を添加することなしに、十分な量の酸を有する液状食品濃縮物を製造する方法を提供することである。

発明の詳細な説明
前記の目的は、特許請求の範囲の請求項１または３に記載の方法によって解決される。本発明は、請求項１６に記載の液状食品濃縮物および請求項１７に記載のＲＴＤ（レディ・トゥ・ドリンク）組成物も提供する。

本発明は、炭水化物オキシダーゼとカタラーゼをｐＨ（例えば、２〜３）および温度（例えば、０〜２０℃）に関して最適酵素活性条件から遠くに移っている条件下である種の濃縮飲料における酸の生成に用いるときに、この酵素はまだ酸をかなりの量で生成することができるという発見に基づいている。

本発明者らは、ｐＨが３未満、好ましくはｐＨが２．５未満である液状食品濃縮物を緩衝または塩基性物質を添加することなく製造する方法を開発した。本発明の方法は、ブリックス値が２０°を上回る糖溶液の炭水化物オキシダーゼとカタラーゼによる処理を含んでなる。

本発明のもう一つの態様は、果物、ベリー、野菜、ハーブ、ナッツ、香辛料、真菌類(fungi)、穀物または農作物(crop products)由来の少なくとも１種類の液状濃縮ジュースおよび／または少なくとも１種類の抽出物であって、ブリックス値が２０°を上回る前記濃縮物または抽出物を、炭水化物オキシダーゼおよびカタラーゼにより処理前または処理中に、緩衝物質または塩基性物質を添加することによってｐＨを調整することなしに、炭水化物オキシダーゼおよびカタラーゼを用いて処理して、最終ｐＨが３未満である液状食品濃縮物を得ることを含んでなる、液状食品濃縮物の製造方法に関する。

「液状濃縮ジュース」は、濃縮物に残っている水の量が液状濃縮ジュースに対して２０〜８０重量％となるまでジュースから水を選択的に除去することによって得られる。「抽出物」という用語は、浸軟または浸透のような溶媒を用いる抽出によって得られる総ての生成物について典型的に用いられる。濃縮物または抽出物は、果物、ベリー、野菜、ハーブ、ナッツ、香辛料、真菌類、穀物または農作物から得られる。従って、例は上記されている。液状濃縮ジュースの製造は普通の実施であり、当業者には周知である。それは、工程後にジュースのブリックス値がより高くなる任意の方法によって行うことができる。普通の濃縮方法の例は、濾過と蒸発である。「液状濃縮ジュース」および「抽出物」という用語は、水抽出した可溶性固形物、果物濃縮ジュース、微粉砕物(微粉砕物)およびピューレも指す。

本発明の方法に用いられる溶液または濃縮物もしくは抽出物は、糖を含んでいる。本発明においては、「糖」という用語は甘い風味のある糖質、前記の甘い風味のある糖質の混合物およびそれらの水溶液についての一般的用語である。適当な糖としては、マルトース、ラクトース、グルコース、ヘキソース、加水分解したショ糖濃縮物、転化糖シロップ、グルコースシロップ、果物ジュースおよび果物ジュース濃縮物（例えば、フルーツ・アップ(Fruit-up)^(商標)）からの天然果糖が挙げられる。好ましい糖は、グルコース、ラクトースおよびヘキソースであり、これらの中グルコースが最も好ましい。

前記または以下の態様のいずれかと組合せた好ましい態様では、本発明に用いられる溶液は、更に果物、ベリー、野菜、ハーブ、ナッツ、香辛料、真菌類、穀物（穀粒）および農作物からなる群より選択される少なくとも１種類の成分を含む。

適当な果物は、例えば、リンゴ、パッションフルーツ、西洋梨、モモ、スモモ、アプリコット、ネクタリン、ブドウ、サクランボ、レモン、ライム、マンダリン、タンジェリン、オレンジ、グレープフルーツ、トマト、キュウリ、パインアップル、ザクロ、キーウイ、マンゴー、パパイヤ、バナナ、スイカ、カンタロープ、アセロラ、ブラッドオレンジ、イナゴマメ、チェリモヤ、柑橘類、ドラゴンフルーツ(dragonfruit)、イチジク、グアヴァ(guave)、ハネデューメロン、柿、レイシ、マンゴスチン、メロン、ミラベル、オリーブ、パプリカ、ホオズキ、ウチワサボテン、カボチャ、マルメロ、スターフルーツである。

適当なベリーは、例えば、クランベリー、スグリ、ラズベリー、グズベリー、ブラックベリー、ブルーベリー、ストロベリー、アサイー、アロニアベリー(aronia berry)、クロスグリ、ボイゼンベリー、ニワトコ、クコ、コケモモ、クワ、アカフサスグリ、バラの実、ナナカマド、サジー、リンボク、セイヨウサンザシおよびウッドベリーである。

適当な野菜は、例えば、ジャガイモ、レタス、セロリ、ホウレンソウ、キャベツ、クレソン、ルバーブ、ニンジン、テンサイ、アスパラガス、ビート、ブロッコリ、エンダイブ、ウイキョウ、セイヨウワサビ、ニラネギ、タマネギ、エンドウおよびホウレンソウである。

適当なハーブは、例えば、タンポポ、バルバドスアロエ、ウイキョウ、ギンコー(ginco)、グリーンティー(green tee)、ハイビスカス、ゼニアオイ、ルイボス茶、葉および茶である。

適当なナッツは、例えば、ココナツ、クリの実、アーモンド、カシューナッツ、ハシバミの実、マカダミア、落花生、ペカン、マツの実、ピスタシオ、クルミである。

適当な香辛料は、例えば、シナモン、ショウガ、カンゾウおよびバニラである。

適当な穀物は、例えば、大麦、亜麻仁、糠、トウモロコシ、キビ、カラスムギ、米、ライ麦、小麦、トウモロコシおよび麦芽である。

適当な農作物は、例えば、豆、カカオ、ケイ、コーヒー、薬用ニンジン、ガラナ、ハチミツ、レンズ(lenses)、ハス、ケシの実、ヒマワリ、大豆およびタマリンドである。

更に適当な成分は、前記の果物、ベリー、野菜、ハーブナッツ、香辛料、真菌類および穀物から得られる水抽出物、微粉砕物、部分、ピューレおよび発酵部分である。好ましい成分は、ハーブ、発酵穀物および発酵果物であり、その中でハーブが最も好ましい。

前記または以下の態様のいずれかと組合せた好ましい態様では、果物、ベリー、野菜、ハーブ、ナッツ、香辛料、真菌類、穀物（穀粒）および農作物からなる群より選択される少なくとも１種類の成分を、炭水化物オキシダーゼおよびカタラーゼで処理した後に液状食品濃縮物に添加することができる。

前記または以下の態様のいずれかと組み合わせて、本発明に準じて用いられる溶液または濃縮物もしくは抽出物は、２０°を上回るブリックス値、好ましくは少なくとも２５°のブリックス値、更に好ましくは少なくとも３０°のブリックス値、最も好ましくは少なくとも３５°のブリックス値を有する。

「°ブリックス」（度ブリックス）という用語は、溶液の糖含量を表す単位を指す。１度ブリックスは、溶液１００ｇにおける糖１ｇに相当し、従って、溶液の糖濃度を重量百分率（％ｗ／ｗ）として表す。°ブリックス値は、通常は屈折計によって測定される。

本発明の方法において、溶液または濃縮物もしくは抽出物は炭水化物オキシダーゼにより処理される。「炭水化物オキシダーゼ」（carbohydrate oxidase）という用語は、炭水化物に基質特異性を有するオキシドレダクターゼを指す。オキシドレダクターゼは、一方の分子からもう一方の分子へ電子の移動を触媒する酵素である。オキシダーゼは、オキシドレダクターゼの酵素クラスに属する。何か他のことが示唆されない限り、以下および説明中に記載される酵素は、必要ならば、補助因子を有する単離酵素である。

本発明での使用に適当なオキシドレダクターゼの一部門は、分子状酸素（Ｏ_２）を電子受容体として含む酸化／還元反応を触媒する炭水化物オキシダーゼである。これらの反応において、酸素は、水（Ｈ_２Ｏ）または過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）に還元される。

詳細には、グルコースの、水中で直ちに分解して対応するアルドン酸を形成するグルコノ−δ−ラクトンへの転換を触媒する炭水化物オキシダーゼ。この方法は、過酸化水素を生成する。アルドン酸は、アルドースのアルデヒド官能基の酸化によりカルボン酸官能基を形成することによって得られる糖酸のファミリーのいずれかである。従って、それらの一般的化学式は、ＨＯＯＣ−（ＣＨＯＨ）_ｎ−ＣＨ_２ＯＨである。アルドン酸は、例えば、グルコン酸を含む。

炭水化物オキシダーゼ酵素は、溶液または濃縮物もしくは抽出物中の糖をそれらのそれぞれの糖酸に転化させる。糖を糖酸に転化させることができる多数の適当な炭水化物オキシダーゼが知られており、熟練者には利用可能である。このような炭水化物オキシダーゼの例は、グルコースオキシダーゼ（ＥＣ１．１．３．４）、ラクトースオキシダーゼ、セロビオースオキシダーゼ（ＥＣ１．１．９９．１８）、ピラノースオキシダーゼ（ＥＣ１．１．３．１０）およびヘキソースオキシダーゼ（ＥＣ１．１．３．５）である。グルコースオキシダーゼ、ヘキソースオキシダーゼおよびラクトースオキシダーゼが好ましく、その中ではグルコースオキシダーゼが最も好ましい。

用いられるオキシダーゼの量は、一般的に特定要件および特定の酵素によって変化する。オキシダーゼ添加の量は、好ましくは規定時間以内に糖からその酸への所望な転化度を生じるのに十分なものである。典型的には、５００〜５００００ｐｐｍ／ｋｇ糖の範囲の炭水化物オキシダーゼ添加が十分であり、詳細には２０００〜２００００ｐｐｍ／ｋｇ糖であり、更に詳細には５０００〜１５０００ｐｐｍ／ｋｇ糖である。

前記または以下の態様のいずれかと組合せた好ましい態様では、炭水化物オキシダーゼの活性は１０００単位(units)／ｇ〜５００００単位／ｇであり、更に好ましくは１６５０単位／ｇ〜１００００単位／ｇであり、詳細には１００００単位／ｇである。特に好ましくは、酵素は、活性が１６５０単位／ｇ〜１００００単位／ｇのグルコースオキシダーゼである。

酵素活性は、「単位／ｇ」で測定され、１単位は基質１マイクロモルを１分間で転化する酵素の量、すなわち、標準的分析条件下すなわちｐＨおよび温度に関して最適条件で１単位＝１μモル／分として定義される。酵素の触媒活性のもう一つの測定は、「カタール」、１カタール＝１モル／秒、１単位＝１６．６７ｘ１０^−９カタールである。本明細書に示した酵素活性は、純粋な酵素をマルトデキストリンのようなキャリヤー材料と混合した酵素製剤の活性を指す。

本発明の方法によれば、カタラーゼ（ＥＣ１．１．１．６）は、前記または以下の態様のいずれかと組み合わせて添加される。カタラーゼは、炭水化物オキシダーゼによって進められる反応の限界を防止しかつ最終生成物における望ましくないＨ_２Ｏ_２を除去する目的で加えられる。上述のように、炭水化物オキシダーゼは酸素に依存しているが、過酸化水素を生成する。本発明の方法にカタラーゼを添加することの利点は、炭水化物オキシダーゼが酸素を備えており、同時に強力な酸化特性を有する過酸化水素が除去されることである。

前記または以下に記載される態様の任意の一つと組合せた好ましい態様では、カタラーゼの活性は、１００００単位／ｇ〜１０００００単位／ｇであり、更に好ましくは１６５００単位／ｇ〜６５０００単位／ｇであり、詳細には２５０００単位／ｇである。

本発明の一つの態様では、炭水化物オキシダーゼとカタラーゼを同時に添加する。もう一つの態様では、酵素を別々の時間に添加し、例えば、炭水化物オキシダーゼを最初に添加し、暫く経った後にカタラーゼを添加する。

しかしながら、後者の場合には、液状濃縮飲料と酵素活性をも損なう可能性がある生成したＨ_２Ｏ_２と戦わなければならない。

前記または以下の態様のいずれかと組み合わせて、カタラーゼは、カタラーゼなしの同様な方法と比較してＨ_２Ｏ_２の濃度を低下させる量で添加される。好ましくは、本明細書に記載の方法に添加されるカタラーゼの量は、相対差のみがカタラーゼを添加しない、更に一層好ましくは本明細書に記載の方法に添加されるカタラーゼが、相対差のみがカタラーゼを添加しない比較対照方法と比較してＨ_２Ｏ_２の量を１００％減少させるのに十分な量である比較対照方法と比較して、Ｈ_２Ｏ_２の量を少なくとも２５％、５０％、７５％、８５％または９５％減少させるのに十分な量である。好ましくは、カタラーゼは、糖からその酸への転化度をも向上させる量で添加される。

用いられるカタラーゼに対するオキシダーゼの量は、一般的には特定要件および選択される酵素製剤の特異的酵素活性（単位／ｇ）に依存している。それは、当業者によって決定され、本発明の方法に適応させることができる。特異的酵素活性は、様々な酵素製剤について変化することができるが、当業者が基質（糖）１ｋｇ当たりのｐｐｍでのオキシダーゼとカタラーゼの最適化した比を推定することができる特定範囲にある。このバックグラウンドに対して、オキシダーゼとカタラーゼの活性比は、１：１〜１：１００の範囲となる。

溶液または濃縮物もしくは抽出物の処理は、炭水化物オキシダーゼが糖を糖酸に転化することができる条件で行われる。このような条件としては、温度、ｐＨ、炭水化物オキシダーゼおよびカタラーゼの特性が挙げられる。

上記または以下の態様のいずれかと組合せた好ましい態様では、液状食品濃縮物のｐＨは、例えば、工程中にアルカリ（塩基）または緩衝剤の添加によって、または例えば、工程媒質から生成した酸を部分的に除去することによって、工程中に緩衝したりあるいは調整したりされない。

生成した酸を中和することができる物質は、本発明の工程中に添加されず、例えば、Ｃａ（ＯＨ）_２、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、Ｍｇ（ＯＨ）_２、ＣａＣＯ_３、ＭｇＣＯ_３、Ｍｇ（ＯＨ）_２、Ｎａ_２ＣＯ_３、Ｋ_２ＣＯ_３、（ＮＨ_４）_２ＣＯ_３、およびＮＨ_４ＯＨ、ＮａＨＣＯ_３、ＫＨＣＯ_３のような塩基は、溶液または濃縮物もしくは抽出物のオキシダーゼおよびカタラーゼによる処理中には添加されない。

生成した酸を緩衝することができる物質は、本発明の工程中には添加されず、例えば、リン酸ナトリウム緩衝剤、炭酸塩緩衝剤、硫酸塩緩衝剤、乳酸塩緩衝剤およびクエン酸塩緩衝剤のような緩衝物質は、溶液または濃縮物もしくは抽出物の炭水化物オキシダーゼおよびカタラーゼによる処理の前または中には添加されない。

前記または以下の態様のいずれかと組み合わせて、ブリックス値が２０°を上回る溶液または濃縮物もしくは抽出物は、更に水、濃縮フルーツジュース、増粘剤、色剤(color)、安定剤、乳化剤、甘味料、高甘味度甘味料、新鮮なまたは発酵した植物または植物の部分からの抽出物、および新鮮なまたは発酵した果物、ベリー、野菜、ハーブ、ナッツ、香辛料、真菌類および穀物からの抽出物を含むことができる。これらは、例えば、色剤およびフレーバー供給物質の目的に役立つことができる。

本発明によれば、「フレーバー」という用語は、種子植物、特に種子に関連して甘い果肉を有するもの、例えば、リンゴ、オレンジ、レモン、ライムの食用に適する再生部分に由来するフレーバーを指す。それは、果実以外の植物の部分に由来するフレーバー、例えば、仁、樹皮、根および葉に由来するフレーバーも包含する。また、この用語には、天然源に由来するフレーバーをまねる目的で作製された合成により調製されたフレーバーも包含される。香味剤の例としては、コーラフレーバー、茶フレーバー、シナモン、オールスパイス、クローブ、コーヒーフレーバー、オレンジ、タンジェリン、レモン、ライムおよびグレープフルーツフレーバーなどの柑橘フレーバーが挙げられる。リンゴ、ブドウ、サクランボ、パインアップル、ココナツなどの様々な他の果物フレーバーを用いることもできる。オレンジ、レモン、タンジェリン、ライム、リンゴおよびブドウなどの果汁を香味剤として用いることができる。

適当な安定剤、色剤、甘味料およびフレーバーは、リンゴ、パッションフルーツ、クランベリー、西洋梨、モモ、スモモ、アプリコット、ネクタリン、ブドウ、サクランボ、スグリ、ラズベリー、グズベリー、ブラックベリー、ブルーベリー、ストロベリー、レモン、ライム、マンダリン、タンジェリン、オレンジ、グレープフルーツ、ジャガイモ、トマト、レタス、セロリ、ホウレンソウ、キャベツ、クレソン、タンポポ、ルバーブ、ニンジン、テンサイ、キュウリ、パインアップル、ココナツ、ザクロ、キーウイ、マンゴー、パパイヤ、バナナ、スイカ、カンタロープまたは茶、大麦、亜麻仁、糠、トウモロコシ、キビ、カラスムギ、米、ライ麦、小麦、トウモロコシ、レンズ(lenses)、麦芽、アサイー、アセロラ、バルバドスアロエ、リンゴ、アプリコット、アロニアベリー(aronia berry)、アスパラガス、バナナ、豆、テンサイ、ビートの根、黒スグリ、ブラックベリー、ブラッドオレンジ、ブルーベリー、ボイゼンベリー、ブロッコリ、キャベツ、カカオ、カンタロープ、イナゴマメ、ニンジン、カッシア、セロリ、タンポポ、チェリモヤ、サクランボ、クリの実、シナモン、柑橘、ココナツ、コーヒー、茶、クランベリー、キュウリ、スグリ、ドラゴンフルーツ(dragonfruit)、ニワトコ、エンダイブ、ウイキョウ、イチジク、ショウガ、ギンコー(ginco)、薬用ニンジン、クコ、グズベリー、ブドウ、グレープフルーツ、ガラナ、グアヴァ(guave)、ハイビスカス、ハチミツ、ハネデューメロン,セイヨウワサビ、柿、キーウイ、ニラネギ、レモン、レタス、ライム、コケモモ、カンゾウ、ハス、レイシ、ゼニアオイ、マンダリン、タンジェリン、マンゴー、マンゴスチン、メロン、ミラベル、クワ、ネクタリン、アーモンド、カシューナッツ、ハシバミの実、マカダミア、落花生、ペカン、マツの実、ピスタシオ、ジャガイモ、クルミ、オリーブ、タマネギ、オレンジ、パパイヤ、パプリカ、パッションフルーツ、エンドウ、モモ、西洋梨、ホオズキ、パインアップル、スモモ、ザクロ、ケシの実、ウチワサボテン、カボチャ、マルメロ、ラズベリー、アカフサスグリ、ルバーブ、ルイボス茶、バラの実、ナナカマド、ホウレンソウ、サジー、リンボク、大豆、スターフルーツ、ストロベリー、ヒマワリ、タマリンド、タンジェリン、トマト、バニラ、クレソン、スイカ、セイヨウサンザシ、ウッドベリーである。

好ましくは、この工程は、１０〜３０℃の温度で開始し、温度は、この工程中にｐＨが４未満となったならば直ぐに０〜１０℃に下げる。ｐＨは、通常はｐＨ計によって測定する。

また、０〜３０℃の一定温度を、工程を通じて保持することもできる。好ましい一定温度は、１〜１０℃であり、最も好ましい一定温度は２〜６℃である。

本発明の液状食品濃縮物の製造方法において、処理は数回行うことができる。例えば、溶液または濃縮物もしくは抽出物の炭水化物オキシダーゼおよびカタラーゼによる処理は、十分な量の酸が生成して、ｐＨが３未満になるまで、好ましくはｐＨが２．５未満になるまで、数回繰り返すことができる。

適当な処理（インキュベーション）時間は、糖の目的とする酸への転化度を見込むべきである。溶液または濃縮物もしくは抽出物の炭水化物オキシダーゼおよびカタラーゼによる単回処理（インキュベーション）または数回処理が可能である。一般的には、適当な単回処理（インキュベーション）時間は、１時間〜５日間、好ましくは１０時間〜４日間、最も好ましくは３６時間〜３日間の範囲で選択される。一般的には、適当な数回処理（インキュベーション）時間は、１日間〜２１日間の範囲で選択される。

液状食品濃縮物の特に好ましい製造方法は、グルコースおよび茶を含んでなる溶液または濃縮物もしくは抽出物であって、ブリックス値が３５°以上である前記溶液または濃縮物もしくは抽出物を、グルコースオキシダーゼおよびカタラーゼによる処理前または中に緩衝物質または塩基性物質を添加することによりｐＨを調整することなしに処理し、最終ｐＨが２．５未満である液状食品濃縮物を得ることを含んでなる。

この方法は、処理を行っている溶液または濃縮物もしくは抽出物に空気を送り込むことによる酸素の一定供給下で行うことができる。任意の在来型の空気ポンプ装置を用いることができる。

前記条件、すなわち温度条件、溶液または濃縮物もしくは抽出物の初期糖含量、および溶液または濃縮物もしくは抽出物の炭水化物オキシダーゼおよびカタラーゼによる連続処理の任意の組合せでのこの工程の実施は、これらの量の値が前記のそれぞれの範囲（例えば、０〜３０℃の温度、２０°を上回るブリックス値）にありかつ生成する液状食品濃縮物がｐＨ３未満の所望な酸度を有する限り、許容可能である。インキュベーション時間を短縮し、行った段階に関して工程を単純化し、費用効果を生じる組合せが好ましい。

好ましくは、液状食品濃縮物は、発酵目的に用いられる活性なスタータ培養物(active starter culture)を含む。活性なスタータ培養物は、実際に発酵を行う微生物学的培養物である。これらの種は、通常は穀粒、種子、または発酵に用いられる微生物によって良好にコロニー形成した栄養液からなっている。適当な活性スタータ培養物は、ラクトバシラセエ(lactobacillaceae)、ビフォドバクテリアセエ(bifodobacteriaceae)、アセトバクテラセエ(Acetobacteraceae)、リゾプス(Rhizopus)、アスペルギルス(Aspergillus)、カンジジア(Candidia)、ゲオトリクム(Geotrichum)、ペニシリウム(Penicillium)およびサッカロミセス(Saccharomyces)の科の群から選択され、アセトバクテラセエ(Acetobacteraceae)のグルコノバクター亜種が好ましい。

本発明による方法において前記または下記の態様のいずれか一つと組合せた好ましい態様では、液状食品濃縮物は、続いて発酵目的の活性なスタータ培養物で処理される。適当な活性スタータ培養物は、ラクトバシラセエ(lactobacillaceae)、ビフォドバクテリアセエ(bifodobacteriaceae)、アセトバクテラセエ(Acetobacteraceae)、リゾプス(Rhizopus)、アスペルギルス(Aspergillus)、カンジジア(Candidia)、ゲオトリクム(Geotrichum)、ペニシリウム(Penicillium)、およびサッカロミセス(Saccharomyces)の科の群から選択され、アセトバクテラセエ(Acetobacteraceae)のグルコノバクター亜種が好ましい。更に好ましくは、活性スタータ培養物は、サッカロミセス(Saccharomyces)の群から選択される。特に好ましくは、活性スタータ培養物は、サッカロミセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae)である。

本発明のもう一つの態様は、本発明の方法によって得られる液状食品濃縮物である。

本発明のもう一つの態様は、希釈剤および本発明の方法によって得られる液状食品濃縮物を含むＲＴＤ組成物である。

適当な希釈剤は、水（炭酸水）、フルーツジュースおよび／または安定剤、色剤、甘味料、増粘剤およびフレーバーの群の添加物質である。

本発明によれば、希釈剤として適当な「フルーツジュース」という用語は、柑橘類および野菜ジュースなどの柑橘類以外のジュースを指す。フルーツジュースは、例えば、リンゴ、パッションフルーツ、クランベリー、西洋梨、モモ、スモモ、アプリコット、ネクタリン、ブドウ、サクランボ、スグリ、ラズベリー、グズベリー、ブラックベリー、ブルーベリー、ストロベリー、レモン、ライム、マンダリン、タンジェリン、オレンジ、グレープフルーツ、ジャガイモ、トマト、レタス、セロリ、ホウレンソウ、キャベツ、クレソン、タンポポ、ルバーブ、ニンジン、テンサイ、キュウリ、パインアップル、ココナツ、ザクロ、キーウイ、マンゴー、パパイヤ、バナナ、スイカおよびカンタロープから作られるジュースとして供給することができる。「フルーツジュース」という用語は、水抽出した可溶性固形物、濃縮フルーツジュース、微粉砕物およびピューレをも指す。

本発明のもう一つの態様は、本発明の方法によって得られた液状食品濃縮物を用いるＲＴＤ（レディ・トゥ・ドリンク）組成物の調製である。

下記の実施例により、本発明の具体的実施態様を説明する。

実施例１：様々な温度におけるグルコン酸生産速度
この実施例では、１Ｌの加糖茶混合物（４０°ブリックス）を、様々な温度（それぞれ、４０℃、２５℃および３℃）において１０００ｐｐｍのＧＯＸ（１６５０単位／ｇ）および１０００ｐｐｍのＣＡＴ（１６５００単位／ｇ）により処理した。酸素の一定供給は、濃縮物にガラス給気フリットで空気を送ることによって行った。加糖茶混合物は、下記の成分から成っていた（ｗ／ｗ）。

転化糖シロップ（７１．５°ブリックス）５５．２％
水４３．９８％
茶抽出物０．８２％
追加の緩衝物質または塩基は、添加しなかった。

図１の結果では、経時的なｐＨの減少として表される酸生産の速度は、温度が２５℃〜４０℃の温度の最適条件から離れると、かなり低下する。

実施例２：２５℃におけるＧＯＸおよびＣＡＴによる連続処理
４０°ブリックスの加糖茶混合物（実施例１による組成物）を、１０００ｐｐｍのＧＯＸ（１６５０単位／ｇ）および１０００ｐｐｍのＣＡＴ（１６５００単位／ｇ）により連続的に４回処理した。酸素の一定供給は、濃縮物にガラス給気フリットで空気を送ることによって行い、全工程を連続的に２５℃に保持した。酵素の最初の添加後、濃縮物の酸素含量は、１時間以内に初期の８０〜９０％から約３〜５％に低下した。両酵素は、それぞれ２〜３日毎に添加した。従って、全量で４０００ｐｐｍのそれぞれの酵素を添加した。ｐＨが最終的に２．５３に低下した１１日後に工程を停止し、最終的量が１３．３ｇ／Ｌのグルコン酸を分析により検出した。

実施例３：３℃におけるＧＯＸおよびＣＡＴによる連続処理
全工程中、温度を３℃に保持したことを除き、実施例２に示したのと同様の実験を行った。反応の結果、最終ｐＨは２．３３となり、１１日間のインキュベーションの後、２６．３ｇ／Ｌのグルコン酸を分析により検出した。従って、通常の最適条件から外れた温度の調整により、生成したグルコン酸の量は約１００％に増加し、濃縮物のｐＨを２．５未満にまで低下した。

実施例４：パイロットプラント試験
実施例４は、液状食品濃縮物の製造のためのパイロットプラント試験を示す。４０°ブリックスの加糖茶混合物（実施例１による組成物）２５ｋｇを、１０００ｐｐｍのＧＯＸ（１６５０単位／ｇ）および１０００ｐｐｍのＣＡＴ（１６５００単位／ｇ）により連続的に４回処理した。両酵素は、それぞれ２日毎に添加した。酸素の一定供給は、濃縮物に容積流量３Ｌ／分で空気を送ることによって行った。全工程は、強化二重壁ガラス容器によって連続的に３℃に保持した。ｐＨが最終的に２．２９に低下した１１日後に工程を停止し、最終的量が２３．３ｇ／Ｌのグルコン酸を分析により検出した。図２は、工程中のｐＨ値とグルコン酸濃度の変化を示す。

実施例５：高効率を有するＧＯＸおよびＣＡＴによる処理
市販の濃縮グレープジュース（６５°ブリックス）を蒸留水で４０°ブリックスまで希釈した。この混合物８００ｇを、１６５ｐｐｍのＧＯＸ製剤（Ｇｌｕｚｙｍｅ１０００ＢＧ、公表活性が１０，０００単位／ｇ、Ｎｏｖｏｚｙｍｅｓ）および６６０ｐｐｍのＣＡＴ製剤（Ｃａｔａｚｙｍｅ２５Ｌ、公表活性が２５，０００単位／ｇ、Ｎｏｖｏｚｙｍｅｓ）で処理した。酸素の一定供給は、濃縮物にガラス給気フリットで空気を送ることによって行い、全工程を連続的に６日間３℃に保持した。６日後に、濃縮グレープジュースのｐＨは約２．６であり、約９７ｇ／Ｌのグルコン酸を含んでいた。濃縮物を８５℃で１分間低温殺菌を行い、残留酵素活性を不活性化した。図３には、工程中のｐＨ減少およびグルコン酸生成の進展を示す。

実施例６：微生物発酵培養物により酵素処理した液状食品濃縮物のその後の処理
実施例５の酸味のある酵素処理した濃縮物を、次いで蒸留水で３５°ブリックスまで希釈し、２８℃に加熱した。次に、市販の酵素製剤（ＳＩＨＡ−ＡｋｔｉｖＨｅｆｅ３、サッカロミセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae)、Ｂｅｇｅｒｏｗ）を２００ｍｇ／Ｌの濃度で加えた。２８℃で３０時間インキュベーションした後、ブリックスは３３．５°ブリックスまで１．５％だけ減少し、発酵培養物の代謝作用により１容積％のエタノールが濃縮物に生成した。次に、発酵濃縮物を８５℃で１分間低温殺菌し、酵母を不活性化した。

発酵した濃縮フルーツジュースをミネラルウォーターで更に４〜８°ブリックスに希釈し、爽快な発酵風味のある甘酸っぱいスプリッツァータイプの清涼飲料を生じた。

非特許文献
Wong, C. M., Wong, K. H., Chen, X. D. (2008): 「グルコースオキシダーゼ：ナチュラル・オカーレンス、機能、特性および産業上の応用 (Glucose oxidase; natural occurrence, function, properties and industrial applications)」, Applied Microbial Biotechnology; 78:927-938.

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Hatzinikolaou, D. G., Hansen, O. C., Macris, B. J., Tingey, A., Kekos, D, Goodenough, P., Stougaard, A. (1996) 「アスペルギルス・ニガー由来の新規なグルコースオキシダーゼ：酵素および遺伝子の特性評価、および調整研究 (New glucose oxidase from Aspergillusniger: characterization and regulation studies of enzyme and gene)」; Appl. Microbiol. Biotechnol. 46:371-381.

実施例１の結果を示す。図２は、工程中のｐＨ値とグルコン酸濃度の変化を示す（実施例４）。図３は、工程中のｐＨ減少およびグルコン酸生成の進展を示す（実施例５）。

Claims

ブリックス値が２０°を上回る糖溶液を、その処理前または処理中に緩衝物質または塩基性物質の添加によってｐＨを調整することなしに、炭水化物オキシダーゼおよびカタラーゼを用いて処理し、
ｐＨが３未満である液状食品濃縮物を得る
ことを含む、液状食品濃縮物の製造方法。
該溶液が、果物、ベリー、野菜、ハーブ、ナッツ、香辛料、真菌類、穀物および農作物からなる群より選択される少なくとも１種類の成分を更に含んでなる、請求項１に記載の方法。
果物、ベリー、野菜、ハーブ、ナッツ、香辛料、真菌類、穀物または農作物からの少なくとも１種類の液状濃縮ジュースおよび／または少なくとも１種類の抽出物であって、前記濃縮物はブリックス値が２０°を上回るものを、その処理前または処理中に緩衝物質または塩基性物質の添加によってｐＨを調整することなしに、炭水化物オキシダーゼおよびカタラーゼを用いて処理し、
最終ｐＨが３未満である液状食品濃縮物を得る、
ことを含む、液状食品濃縮物の製造方法。
炭水化物オキシダーゼが、グルコースオキシダーゼ、ヘキソースオキシダーゼおよびラクトースオキシダーゼからなる群より選択される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
該溶液または濃縮物もしくは抽出物のブリックス値が、少なくとも３０°である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
処理中の温度が０〜３０℃である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
処理が１０〜３０℃の温度で開始する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
ｐＨが４未満となったら、処理中の温度を０〜１０℃に下げる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
前記溶液または濃縮物もしくは抽出物が、安定剤、色剤、甘味料およびフレーバーからなる群より選択される少なくとも１種類の機能性化合物を更に含んでなる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
糖が、マルトース、ラクトース、グルコース、ヘキソース、加水分解したショ糖濃縮物、転化糖シロップ、グルコースシロップ、フルーツジュースおよび濃縮フルーツジュース由来の天然果糖からなる群より選択される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
食品が、活性なスタータ培養物を含んでなる、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
液状食品濃縮物を、続いて発酵用の活性なスタータ培養物で処理する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
活性なスタータ培養物が、ラクトバシラセエ(lactobacillaceae)、ビフォドバクテリアセエ(bifodobacteriaceae)、アセトバクテラセエ(Acetobacteraceae)、リゾプス(Rhizopus)、アスペルギルス(Aspergillus)、カンジジア(Candidia)、ゲオトリクム(Geotrichum)、ペニシリウム(Penicillium)およびサッカロミセス(Saccharomyces)の科からなる群より選択される、請求項１１または１２に記載の方法。
炭水化物オキシダーゼの活性が、１０００単位／ｇ〜５００００単位／ｇである、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
カタラーゼの活性が、１００００単位／ｇ〜１０００００単位／ｇである、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法によって得られうる、液状食品濃縮物。
希釈剤と、請求項１６に記載の液状食品濃縮物とを含んでなる、ＲＴＤ（レディ・トゥ・ドリンク）組成物。
ＲＴＤ（レディ・トゥ・ドリンク）組成物の調製のための、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法によって得られる液状食品濃縮物の使用。