JP6065312B2 - 果汁発酵飲料の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、保存時の着色を回避可能な果汁発酵飲料の製造方法に関する。

果実ワイン等の果汁発酵飲料は、果実の粉砕物をそのまま発酵させるか、果汁を加熱処理により濃縮した濃縮果汁を希釈し、これに酵母を添加して発酵させて、アルコール濃度１％から２０％の発酵液をろ過して得られるものである。このような果汁発酵飲料の原料としては、ブドウが最も一般的に用いられているものの、他にも、リンゴ、ウメ、洋ナシ、モモ等が利用されることもある。
ここで、一般的に、果実ワイン等の果汁発酵飲料には、空気中の酸素による酸化に伴う保存時の品質の劣化を予防するため、酸化防止剤が添加されることがあるが、付加価値を高めた果汁発酵飲料として、酸化防止剤を添加していない果汁発酵飲料も提供されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２００６５１号公報

しかしながら、酸化防止剤無添加の果汁発酵飲料も含め、果汁発酵飲料を一定期間以上保存した場合、空気中の酸素による飲料中の成分の酸化に伴い、果汁発酵飲料が着色により褐変したり、果汁発酵飲料の味質が低下したりして、果汁発酵飲料の商品価値が大きく低下することが問題として報告されていた。
よって、本発明は、一定期間以上保存した場合においても、着色による褐変や味質の低下が最低限に抑えられる果汁発酵飲料の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の発明者らは、上記課題に鑑み鋭意研究を行った。その結果、濃縮果汁を使用した果汁発酵飲料の製造方法において、発酵後の果汁発酵飲料中に、発酵助成の目的で使用したアンモニウムイオンが残存しないようにすることにより、果汁発酵飲料の着色を防止できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のものを提供する。

本発明は、５−ヒドロキシメチルフルフラール（５ＨＭＦ）を含有する濃縮果汁を使用した果汁発酵飲料の製造方法であって、発酵に使用する濃縮果汁及び酵母の種類に応じて、円滑な発酵を阻害しないために最低限必要な発酵助成剤の添加量を決定する発酵助成剤添加量決定工程と、濃縮果汁と、円滑な発酵を阻害しないために最低限必要な量の発酵助成剤を添加して、果汁を発酵する発酵工程と、を含む、果汁発酵飲料の製造方法である。

本発明の果汁発酵飲料の製造方法においては、発酵に使用する濃縮果汁及び酵母の種類に応じて、円滑な発酵を阻害しないために最低限必要な発酵助成剤の添加量を決定し、この添加量の発酵助成剤を果汁に添加して果汁を発酵させるため、発酵後の果汁発酵飲料中のアンモニウムイオンの残存量が最低限に抑えられる。このため、果汁発酵飲料を保存した際の果汁発酵飲料の着色を防止することができる。

以下、本発明について詳細に説明する。

＜果汁発酵飲料の製造方法＞
一般に、果汁を加熱・濃縮することにより調製した濃縮果汁中には、５−ヒドロキシメチルフルフラール（以下、「５ＨＭＦ」ともいう）が存在し、５ＨＭＦを含む濃縮果汁を使用して製造された果汁発酵飲料には、２，５−ビス（ヒドロキシメチル）フラン（以下、「２，５ＢＨＭＦ」ともいう）が存在する。本発明の発明者らは、この２，５ＢＨＭＦが果汁発酵飲料の保存時における着色の原因物質となっていることを見出し、且つこの２，５ＢＨＭＦによる着色が、果汁発酵飲料中、アンモニウムイオンの存在下において発現していることを見出した。
このため、５−ヒドロキシメチルフルフラール（５ＨＭＦ）を含有する濃縮果汁を使用した本発明の果汁発酵飲料の製造方法は、発酵に使用する濃縮果汁及び酵母の種類に応じて、円滑な発酵を阻害しないために最低限必要な発酵助成剤の添加量を決定する発酵助成剤添加量決定工程と、濃縮果汁と、円滑な発酵を阻害しないために最低限必要な量の発酵助成剤を添加して、果汁を発酵する発酵工程と、を含む。

［発酵助成剤添加量決定工程］
本発明の果汁発酵飲料の製造方法においては、発酵助成剤添加量決定工程において、発酵に使用する濃縮果汁及び酵母の種類に応じて、円滑な発酵を阻害しないために最低限必要な発酵助成剤の添加量を決定する。
即ち、濃縮果汁中での酵母による発酵のためには、酵母の生育のために所定量の栄養分が必要となるが、このような発酵に必要な栄養分が、十分な量で濃縮果汁に含まれていない場合がある。このような場合、濃縮果汁に、以下に示すような発酵助成剤を添加することにより、濃縮果汁中における酵母による発酵を円滑なものとすることができる。
一般に、これら発酵助成剤は、酵母による十分な発酵を担保するため、酵母による円滑な発酵のために必要な添加量を超えて、過剰量添加されるのが通常であるが、濃縮果汁中での酵母による発酵の過程において、上記発酵助成剤を過剰量加えた場合、発酵後においても発酵助成剤又はこれに由来する成分が、果汁発酵飲料中に残存することとなる。このような残存成分が存在したままで果汁発酵飲料を保存した場合、果汁発酵飲料の着色の原因となる場合があるため、濃縮果汁への発酵助成剤の添加量は、酵母による円滑な発酵を阻害しないために最低限必要な添加量とする。
酵母による円滑な発酵を阻害しないために最低限必要な発酵助成剤の添加量を決定するに当たっては、使用する濃縮果汁の種類や酵母の種類に応じて発酵助成剤の添加量を決定する。即ち、濃縮果汁中に含まれている各種成分の含有量や、酵母が通常の発酵条件下での生育において消費する各種成分の消費量などから、酵母による円滑な発酵を阻害しないために最低限必要な発酵助成剤の添加量を決定することが可能である。

なお、本発明の発明者らは、果汁発酵飲料中で２，５ＢＨＭＦが、発酵助成剤、特に、アンモニウムイオンと共存する場合、果汁発酵飲料における着色の度合いが増大することを見出した。このため、果汁発酵飲料に、後述する発酵助成剤のうち、特に、リン酸アンモニウムや硫酸アンモニウム等のアンモニウム塩を添加する場合には、果汁発酵飲料中のアンモニウムイオンの残存量が、１０ｐｐｍ未満となるようにアンモニウム塩の添加量を決定することが好ましく、果汁発酵飲料中にアンモニウムイオンが、実質的に残存しないようにアンモニウム塩の添加量を決定することが更に好ましい。

発酵助成剤としてリン酸アンモニウムや硫酸アンモニウムを使用する場合において、果汁発酵飲料中におけるアンモニウムイオンの残存量が、上記の数値範囲となるように発酵助成剤の添加量を決定する場合、一般には、発酵助成剤の添加量は、発酵時における窒素源の濃度が５００ｐｐｍ以下になるように制限されることが好ましく、４００ｐｐｍ以下となるように制限されることがより好ましい。ここで窒素源とは資化性アミノ酸とアンモニウムイオンの合計量である。また、発酵時の窒素源の濃度は、健全な発酵を促進する観点から、３００ｐｐｍ以上であることが好ましい。リン酸アンモニウムや硫酸アンモニウムの添加量を上記の範囲内のものとすることにより、酵母による健全な発酵を促進しつつ、果汁発酵飲料の一定期間保存後の着色の度合いを低減させることができる。

（発酵助成剤）
本発明の発酵助成剤添加量決定工程において、添加量を決定する際に対象となる発酵助成剤としては、従来、果汁発酵飲料の発酵の際に用いられているものであれば、特に限定されるものではないが、具体的には、リン酸アンモニウム、硫酸マグネシウム、硫酸アンモニウム、不活性酵母、酵母細胞壁、酵母エキス、チアミン塩酸塩、葉酸、パントテン酸カルシウム、ナイアシン、ビオチン等を挙げることができる。
これらの中でも、リン酸アンモニウム及び硫酸アンモニウムの残存量が、果汁発酵飲料の保存時における着色に大きく影響するため、これらの発酵助成剤について、その添加量を決定することが好ましい。

［発酵工程］
発酵工程においては、濃縮果汁と、円滑な発酵を阻害しないために最低限必要な発酵助成剤を添加して、果汁を発酵する。
（濃縮果汁）
一般に、濃縮果汁を使用した果汁発酵飲料の製造にあたっては、濃縮果汁等を希釈・混合した溶液に、酵母を添加し、通常１５℃から３０℃の温度で５日間から３０日間発酵させる。この際、使用する濃縮果汁の糖度に応じて更に糖分を補い、発酵後の果汁発酵飲料のアルコール度数を調整してもよい。
発酵工程において使用する濃縮果汁としては、特に限定されるものではないが、果汁発酵飲料の着色を防止するという観点から、白色系の果実から得られる濃縮果汁であっても好ましく使用することができる。具体的には、白色ブドウ果汁、リンゴ果汁、洋ナシ果汁、モモ果汁、ライチ果汁、梅果汁、及びアプリコット果汁からなる群から選ばれる少なくとも１種の濃縮果汁を使用することが好ましく、白色ブドウ果汁、リンゴ果汁、洋ナシ果汁、及びモモ果汁からなる群から選ばれる少なくとも１種の濃縮果汁を使用することが好ましい。これらの濃縮果汁から得られる果汁発酵飲料としては、例えば、白ワイン、シードル、及びフルーツワインを挙げることができ、この中でも特に白ワインが好ましい。
（５−ヒドロキシメチルフルフラール）
なお、上述のとおり、濃縮果汁中には５ＨＭＦが含まれ、これが発酵時に２，５ＢＨＭＦとなるが、５ＨＭＦは糖質の加熱により生成する成分であり、濃縮果汁以外の加熱処理を加えていない果汁や、加熱処理以外の処理によって得られる濃縮果汁中には多量には存在しない成分である。このため、本発明の果汁発酵飲料の製造方法は、加熱処理により得られた濃縮果汁を使用した果汁発酵飲料の製造に好適に適用されるものである。

（その他の成分）
なお、本発明の果汁発酵飲料の製造方法においては、発酵工程の前後において、果汁発酵飲料の製造に慣用される各種添加剤を添加してもよい。ここで、果汁発酵飲料には、酸化防止剤を添加してもよいが、本発明の果汁発酵飲料の製造方法によれば、果汁発酵飲料に酸化防止剤を添加しなくても果汁発酵飲料の酸化、着色を防止できるので、果汁発酵飲料に酸化防止剤を添加しなくても、商品価値の高い果汁発酵飲料を提供することができる。

以下、本発明について実施例を挙げて詳細に説明する。なお、本発明は以下に示す実施例に何ら限定されるものではない。
＜試験例１＞
白ワインの着色における２，５ＢＨＭＦの影響を調べるため、市販の白ワインに２，５ＢＨＭＦ標準品を２０ｐｐｍから４００ｐｐｍ添加し、３００ｍＬの瓶に充填して３７℃で保存した。保存開始時と、保存開始後１週、２週、及び４週でサンプリングし、保存開始時からの着色度の増加量（ΔＯＤ₄₃₀）を調べた。結果を表１に示す。
表１

表１から明らかなように、白ワインに２，５ＢＨＭＦを添加した場合、２．５ＢＨＭＦの添加量が増加するに従って、白ワインの着色の程度が増加していることが分かる。このため、２，５ＢＨＭＦの存在量に応じて白ワインの着色の度合いを予測できることが分かった。

＜試験例２＞
種々の白ブドウ濃縮果汁中の５ＨＭＦの濃度を測定した。これらの濃縮果汁について、常法により果汁発酵飲料（白ワイン）を調製し、保存前の白ワインにおける２，５ＢＨＭＦの濃度を測定した。これを３００ｍＬの瓶に充填し、３７℃で１ヶ月保存した。白ワイン保存前後の着色度（ＯＤ₄₃₀）を測定し、５ＨＭＦ濃度、２，５ＢＨＭＦ濃度と、保存前後の着色度の増加量（ΔＯＤ₄₃₀）の関係性を調べた。結果を表２に示す。
表２

1: 醗酵時における濃度を示す。

表２から明らかなように、濃縮果汁中の５ＨＭＦの含有量が増加し、保存前の白ワイン中の２，５ＢＨＭＦの含有量が増加するに伴い、白ワインの保存後の着色は増加した。特に、濃縮果汁中の５ＨＭＦ濃度、及び白ワイン中の２，５ＢＨＭＦの濃度が５０ｐｐｍを下回る本発明の白ワインであるＮｏ．２、４、５の白ワインは、着色度の増加量（ΔＯＤ₄₃₀）が０．１を下回ると予測されたが予測どおり、ΔＯＤ₄₃₀は０．１を下回った。以上より、濃縮果汁中の５ＨＭＦの含有量、及び保存前の白ワイン中の２，５ＢＨＭＦの含有量と、白ワインの保存後の着色には相関関係があることが分かった。

＜試験例３＞
白ワインに調製して保存した場合に、着色の度合いが低いロットの濃縮果汁に５ＨＭＦを添加することで、白ワインの保存中の着色の度合いが増加するか否かを調べた。白ワインに調製して保存した場合の着色の度合いが低い濃縮果汁（Ｎｏ．２）に対して、５ＨＭＦの総量が、白ワインに調製して保存した場合の着色の度合いが高い濃縮果汁（Ｎｏ．１）と同程度になるように、５ＨＭＦを添加し、各濃縮果汁を白ワインに調製して（Ｎｏ．３）、３００ｍＬの瓶に充填し、３７℃で１ヶ月間保存した。濃縮果汁中の５ＨＭＦの濃度、白ワイン中の２，５ＢＨＭＦの濃度、及び白ワイン保存前後の着色度の変化量（ΔＯＤ₄₃₀）を調べた。結果を表３に示す。なお、上述のように、表３中、Ｎｏ．１は白ワインに調製して保存した場合の着色の度合いが強い濃縮果汁、Ｎｏ．２は白ワインに調製して保存した場合の着色の度合いが低い濃縮果汁、Ｎｏ．３はＮｏ．２の濃縮果汁に５ＨＭＦを３７０ｐｐｍ添加した濃縮果汁を示す。
表３

1: 醗酵時における濃度を示す。

表３より明らかなように、白ワインとして調製して保存した場合に着色の度合いが低い濃縮果汁に、５ＨＭＦを添加した濃縮果汁から調製された白ワインは、白ワインとして調製して保存した場合に着色の度合いが高い濃縮果汁から調製された白ワインと同等程度に着色した。

＜試験例４＞
白ワイン中で、アンモニウムイオンが２，５ＢＭＨＦと相互作用して着色に寄与することを示すため、モデルワイン系（アルコール度数１１％、エキス分５％、及び酒石酸換算酸度５．５ｇ／ＬでｐＨ３．５）を用い、アンモニウム塩と２，５ＢＨＭＦを単独で又は組み合わせて添加して保存試験を行った。
モデルワイン系にはアンモニウム塩として、リン酸水素二アンモニウム（(NH₄)₂HPO₄）を６００ｐｐｍ添加した。このモデルワイン系に２，５ＢＨＭＦを添加した場合と添加しない場合における、１００ｍＬバイアル瓶に充填して３７℃で１ヶ月間保存した場合の着色度の変化量（ΔＯＤ₄₃₀）を表４に示す。

表４

表４から明らかなように、リン酸水素二アンモニウムは２，５ＢＨＭＦの共存下での白ワインの保存時における着色に寄与していることが分かった。このため、アンモニウムイオンの含有量を低下させることにより、白ワインの保存時における着色を防止できることが分かる。

＜試験例５＞
同一ロットの４種の濃縮果汁について、リン酸水素二アンモニウムを添加せず、又は、表５に示す量のリン酸水素二アンモニウム（ＤＡＰ）を添加して、常法により果汁発酵飲料（白ワイン）を調製した。白ワインを３７℃で１ヶ月間保存し、白ワイン保存前後の着色度（ＯＤ₄₃₀）を測定した。結果を表５に示す。
表５

表５から明らかなように、濃縮果汁中により多量のアンモニウム塩を添加した場合、白ワインとして保存した後の着色の度合いが増加していることが分かった。このため、濃縮果汁に添加するアンモニウム塩の添加量を、酵母による円滑な発酵を阻害しないために最低限必要な量とすることにより、果汁発酵飲料の保存時の着色を抑制できることが分かった。

＜試験例６＞
通常採用されている製法により果汁発酵飲料に調製した場合に、保存後に着色するロットの濃縮果汁を用い、リン酸水素二アンモニウム（ＤＡＰ）５００ｐｐｍを添加して、常法により果汁発酵飲料（白ワイン）を調製した。各白ワインに、リン酸水素二アンモニウムを加えず、又は３７ｐｐｍから５８８ｐｐｍのリン酸水素二アンモニウムを添加し、添加後の白ワインを３７℃にて１ヶ月保存して、ＯＤ₄₃₀の変化量（ΔＯＤ₄₃₀）を調べた。
結果を表６に示す。
表６

表６から明らかなように、通常採用されている製法により果汁発酵飲料を製造した場合に、保存後に着色するロットの濃縮果汁を用い、５００ｐｐｍのリン酸二水素アンモニウムを添加して果汁発酵飲料を製造した場合には、果汁発酵飲料の保存後の着色は観察されず、かつこの白ワインにリン酸水素二アンモニウムを添加することにより、その添加量に応じて果汁発酵飲料の着色が観察された。果汁発酵飲料の着色の度合いは、白ワイン中のアンモニウムイオンの残存量が多いほど、度合いの高いものであった。
以上より、５ＨＭＦを含有する濃縮果汁を使用した果汁発酵飲料においては、果汁発酵飲料中に残存するアンモニウムイオンの残存量をより低減させることにより、保存中の果汁発酵飲料の着色を改善できることが分かった。

Claims (4)

1. ５−ヒドロキシメチルフルフラール（５ＨＭＦ）を含有する濃縮果汁を使用した果汁発酵飲料の製造方法であって、
   発酵に使用する濃縮果汁及び酵母の種類に応じて、円滑な発酵を阻害しないために最低限必要な発酵助成剤の添加量を決定する発酵助成剤添加量決定工程と、
   濃縮果汁と、円滑な発酵を阻害しないために最低限必要な量の発酵助成剤を添加して、果汁を発酵する発酵工程と、を含み、
   濃縮果汁が白色ブドウ果汁、リンゴ果汁、洋ナシ果汁、及びモモ果汁からなる群から選ばれる少なくとも１種の濃縮果汁である、果汁発酵飲料の製造方法。
2. 前記発酵助成剤がアンモニウム塩から選択される、請求項１に記載の果汁発酵飲料の製造方法。
3. 果汁発酵飲料中のアンモニウムイオンの残存量が１０ｐｐｍ未満である、請求項２に記載の果汁発酵飲料の製造方法。
4. 果汁発酵飲料が白ワインである、請求項１から３のいずれかに記載の果汁発酵飲料の製造方法。