JP6901317B2

JP6901317B2 - 大豆麹菌発酵組成物の粉末

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Publication number: JP6901317B2
Application number: JP2017098835A
Authority: JP
Inventors: 達雄中村
Original assignee: Fancl Corp
Current assignee: Fancl Corp
Priority date: 2017-05-18
Filing date: 2017-05-18
Publication date: 2021-07-14
Anticipated expiration: 2037-05-18
Also published as: JP2018193331A

Description

本発明は、大豆麹菌発酵組成物を含有する、流動性の高い粉末に関する。

大豆は、重要な穀物の一つである。良質なアミノ酸を含むタンパク質や、リノール酸などの必須脂肪酸を高含有する大豆は、食品原料としても重要な位置を占めている。またビタミンや豊富なミネラルを含み、さらにサポニンＢやイソフラボンなどの生理活性成分をふくむことから健康食品としても重要視されている。
大豆を発酵させた発酵食品として、味噌、醤油、納豆、テンペなどが広く普及しており、これらの発酵食品をさらに加工した加工食品も提供されている。
また、油脂原料として大豆を利用したあとに大量に産出される大豆粕を様々な食品に利用することも行われるようになっている。しかし、大豆粕には蔗糖、ラフィノース、スタキオース等の少糖類が約１０％含まれているために、大豆粕を未処理のままで畜産用飼料や水産養殖用餌料にすることは不適であった。これらの少糖類を含有する大豆粕を与えると、一部の哺乳期の子牛や子豚は下痢を起こし、ひどい時には家畜が死亡してしまうことが知られている。またハマチ等の養殖魚の成長が大きく阻害されてしまうことも知られている。大豆粕を畜産用飼料や水産養殖用餌料の原料等として利用するためには、含有されている少糖類を除去しなければならない。このため、麹菌を用いて大豆粕を発酵させる製麹により、大豆粕中の少糖類を除去できることが明らかとなってきている。
特許文献１には、大豆粕を蒸煮した後、大豆粕に、麹菌からなる種麹を接種し、製麹装置内に投入して、２８〜３０℃に加温した状態で保持して、大豆粕を麹菌により発酵させて、大豆粕中の少糖類を十分に除去し、その後粉砕することにより、少糖類を除去した粉砕大豆粕として、畜産用飼料や水産養殖用餌料の原料等とする技術が開示されている。

特許文献２には、抽出大豆蛋白および分離大豆蛋白麹菌を接種して製麹し、この製麹発酵処理によって得られた生成物に、さらに加水することで蛋白質を加水分解するとともに前記大豆蛋白中のイソフラボン化合物の配糖体を分解して、アグリコンを多量に含むイソフラボン化合物を生成させて、大豆麹発酵組成物を製造することが記載されている。

大豆や大豆粕、大豆タンパク質などの原料に麹菌を接種して製麹し、この製麹処理による生成物に加水することにより、生成物中の成分を加水分解させ、さらに乾燥させて粉末化した大豆麹菌発酵組成物には、様々な薬理効果が存在することが知られている。例えば花粉症抑制（特許文献３）、インスリン抵抗性糖尿病の予防および治療（特許文献４）、人間の女性の月経前症候群（ｐｒｅｍｅｎｓｔｒｕａｌｓｙｎｄｒｏｍｅ「ＰＭＳ」）の予防・治療（特許文献５）、前立腺疾患の予防および治療（特許文献６）、肝疾患予防及び治療（特許文献７）、閉経症候群緩和作用（特許文献８）、抗アレルギー作用（特許文献９）など、様々な効果が明らかとなっている。

しかし、この大豆麹菌発酵組成物は、発酵に伴う特異な臭いと味のため、そのまま大量服用することは困難である。そのため錠剤化や顆粒剤化する事が試みられているが、大豆麹菌発酵組成物の粉末は、粉末粒子の流動性が不良である。そのため、打錠などの加工に当たっては、流動化剤など多量の賦形剤を配合しなければならず、したがって、当該製剤が効果を発揮するためには、錠剤を大量に摂取しなければならない。このため大豆麹菌発酵組成物を製剤化する工程においては、賦形剤を高濃度配合する必要があった。また配合しない場合には、原料である大豆麹菌発酵組成物の取り扱いには様々な不都合があった。
一方、ヒドロキシプロピルセルロースは、錠剤を打錠する際の配合成分を結合するための結合剤として利用されている。

特許第２６８５７０６号公報特許第３３８３７１８号公報特許第５６２４７０６号公報特開２００３−２８６１６６号公報特開２００３−３００８７９号公報特開２００４−１９６７２０号公報特開２００５−０１５４２９号公報特開２００５−０４１８０３号公報特開２００８−１８９５９０号公報

本発明は、大豆麹菌発酵組成物の流動性を改善した粉末を提供することを課題とする。

本発明の主な構成は以下の通りである。
（１）大豆麹菌発酵組成物とヒドロキシプロピルセルロースから構成された粉末。
（２）大豆麹菌発酵組成物とヒドロキシプロピルセルロースから構成された粉末が、大豆麹菌発酵組成物の粉末を構成する粒子表面をヒドロキシプロピルセルロースで被覆したものである（１）に記載の粉末。
（３）ヒドロキシプロピルセルロースの分子量が、ゲル浸透クロマトグラフィー法で測定したとき、質量平均分子量４００００〜１４００００である（１）又は（２）に記載の粉末。
（４）ヒドロキシプロピルセルロースが水溶性である（１）〜（３）のいずれかに記載の粉末。
（５）ヒドロキシプロピルセルロースを、大豆麹菌発酵組成物１００質量部あたり１．５質量部以上含有する（１）〜（４）のいずれかに記載の粉末。
（６）粉末の安息角が４０度未満を示す（１）〜（５）のいずれかに記載の粉末。

本発明により、大豆麹菌発酵組成物を含む流動性の良い粉末が提供される。

本発明に使用する大豆麹菌発酵組成物の製造工程の模式図である。流動性の不良な大豆麹菌発酵組成物の粒度分布である。実施例の粒度分布である。比較例１の粒度分布である。比較例２の粒度分布である。大豆麹菌発酵組成物の走査型電子顕微鏡観察画像である。実施例の走査型電子顕微鏡観察画像である。比較例１の走査型電子顕微鏡観察画像である。比較例２の走査型電子顕微鏡観察画像である。

本発明は、大豆麹菌発酵組成物とヒドロキシプロピルセルロースから構成された粉末に関する。
本発明の粉末の構成と成分について説明する。
本発明の粉末は、主成分である大豆麹菌発酵組成物とヒドロキシプロピルセルロースから構成される。
本発明で言う、大豆麹菌発酵組成物とは、大豆や大豆粕、大豆タンパク質などの原料に麹菌を接種して製麹し、この製麹処理による生成物にさらに加水し、加水分解したのち乾燥させて粉末化した大豆麹菌発酵組成物の粉末をいう。具体的には、特許文献１に記載された方法で得られる粉末をいう。なお当該粉末は、大豆の成分を含有し、さらに麹菌によって発酵させたものであるため、その構成成分の詳細を明らかにすることは、事実上困難である。また発明の性格上、この構成成分や組成分を明らかにすることは、事業上の観点からみても、莫大な手間と費用を要するため、実施は現実的でない。
なお、大豆麹菌発酵組成物は、すでに市販されており、例えばニチモウバイオティックス株式会社が販売するイムバランス（登録商標）を例示することができる。

大豆麹菌発酵組成物は、図１に示す工程で調製することができる。
先ず大豆又は脱脂大豆を蒸煮する。この蒸煮を施すことにより、麹菌の増殖が容易となる。また、この脱脂大豆の蒸煮は製造目的等に応じてバッチ式や連続式で行うと良い。
そして、この蒸煮が終了した脱脂大豆を一旦冷却して、脱脂大豆中の水分量を麹菌が増殖可能な量（例えば、３７質量％）とする。
次いで、脱脂大豆と麹菌との配合割合を、例えば脱脂大豆４００ｋｇに対して麹菌胞子を８×１０^７個／ｇに調整した種麹（精白米にて調整）２００ｇを混合した。さらに、製麹のスタート時には３２℃に冷却した後、品温が４０℃になるまで通風しないで４０℃になった時点で通風しながら、温度上昇を抑えた。スタートから約１７時間後に最初の撹拌（盛工程）を行った。脱脂大豆の熱を冷まし、撹拌後品温が３５℃前後になるように通風しながら、温度をコントロールした。次いで約８時間後に２回目の撹拌（仲工程）を行い、熱を冷ました。再び品温を通風で３５℃前後にコントロールし、さらに約１６時間後に３回目の撹拌（仕舞工程）を前回同様に行った。その後は品温が約３８℃になるように通風しながら、温度コントロールし、スタートから４８時間後に製麹を終了させる。製麹終了後、水分含量が５０％になるように撹拌しながら、水分調整を行い、品温が約５０℃になるように加温後、４８時間以上麹菌の酵素で脱脂大豆中のイソフラボン化合物の大部分がアグリコン体になるまで加水分解した。その結果、大豆のイソフラボン化合物はアグリコン体のダイゼインが主体となる。なお、製麹に用いる麹菌としては、古くからの日本独特の発酵食品やテンペに用いられている麹菌であり、食品として安全なアスペルギルス・ウサミ、アスペルギルス・カワチ、アスペルギルス・アワモリ、アスペルギルス・サイトイ、アスペルギルス・オリゼー、アスペルギルス・ニガー等アスペルギルス属およびリゾープス属等からなる麹菌を用いることができる。

ヒドロキシプロピルセルロース（以下「ＨＰＣ」）は、セルロースの水酸基を酸化プロピレンでエーテル化することで得られ、多数のヒドロキシプロピル基（−ＯＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_３）を持つ。１グルコースあたりの置換された水酸基の平均数は置換度（ｄｅｇｒｅｅｏｆｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ，ＤＳ）として表される。これは最大３である。しかしヒドロキシプロピル基にも水酸基が含まれるため、反応途中にここもエーテル化される。そのため、１グルコースあたりのヒドロキシプロピル基の数であるモル置換度（ｍｏｌｅｓｏｆｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ，ＭＳ）は３より大きくなる。
セルロースは結晶性が高いため、ＨＰＣを水溶性とするにはＭＳを４以上にする必要がある。疎水基と親水基を持つため、下限臨界溶液温度（ＬＣＳＴ）は約４５℃で、これ以上の温度では不溶性となる。本発明においては水溶性であることが好ましい。
ＨＰＣは、食品添加物として広く利用されており、その安全性も熟知されている。ＨＰＣの分子量は、食品添加物として市販されているものであれば、質量平均分子量４００００〜９１００００の範囲であるが、必要に応じて分子量の範囲を選択できる。本発明にあっては分子量の小さいものが好ましく、特に好ましくは、質量平均分子量が４００００〜１４００００のものである。なおＨＰＣの分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ法）で容易に測定可能である。
食品添加物として市販されているＨＰＣとしては、例えば日本曹達株式会社のセルニーＳＳＬ（分子量４００００）、セルニーＳＬ（分子量１０００００）、セルニーＬ（分子量１４００００）、セルニーＭ（分子量６２００００）、セルニーＨ（分子量９１００００）を例示することができる。セルニーＬが、本発明に使用するには特に好ましい。

大豆麹菌発酵組成物の粒子は、手で触れたとき明らかに流動性に欠ける微細な粉末である。また、粉末粒子相互の凝集性がある。この粒子の表面を種々の物質によってコーティングすることで改善することを試みたところ、ＨＰＣがもっとも少ない量で劇的に流動性を改善できることが確認された。
大豆麹菌発酵組成物粒子の流動性を改善するためにＨＰＣで表面コーティングするには、ＨＰＣの水溶液中に大豆麹菌発酵組成物を分散させ、この水溶液を噴霧乾燥する。あるいは、ＨＰＣの水溶液をバインダーとして用いて造粒する。かくして得られる粉末は、流動性が改善される。
流動性が改善されたことは、粉末の安息角を測定することで確認できる。安息角は、大豆麹菌発酵組成物の場合約５０度を示すのに対して、本発明の粉末は４０度未満であり、通常３８度以下となる。またＨＰＣの水溶液をバインダーとして造粒する場合には、粉末の粒度が均一化され、微細粒子が消失していることで確認可能である。また粒子の表面を走査型電子顕微鏡で観察すると微細粒子が消失して粒子表面がなめらかになっていることが確認できる。
また流動性が改善された大豆麹菌発酵組成物の粒子は、粒度分布が単一の分布パターンを示す。また、ｄ１０値の平均は、約６５μｍを示す。

造粒により流動性を向上させるには、ＨＰＣを水に溶解させて水溶液とする。このＨＰＣ水溶液の濃度は、３〜７質量％、好ましくは５質量％に調製し、これを大豆麹菌発酵組成物の粉末１００質量部に対し３３質量部をスプレーしながら、常法により造粒する。使用する造粒装置はどのようなタイプの造粒装置でも使用可能であるが、流動造粒装置が好ましい。また、ＨＰＣはエタノールにも溶解するため、エタノールのみまたはエタノールと水の混合液に溶解してもよい。
なお、水溶液中に必要に応じて水溶性ビタミンやミネラル、あるいは薬効成分を適宜配合することができる。また必要により甘味料、香料、酸味料を配合することもできる。

造粒終了後、粉末を回収する。この粉末中には、大豆麹菌発酵組成物１００質量部に対してＨＰＣが１．６５質量部含有されている。かくして得られた粉末は、流動性と、打錠特性に優れた粉体である。

以下に実施例、比較例及びそれを用いた試験例を示し、本発明を具体的に説明する。
１．ＨＰＣによって流動性を向上させた大豆麹菌発酵組成物粉末の製造
市販の大豆麹菌発酵組成物粉末（ニチモウバイオティックス株式会社製）を用いて、これをＨＰＣで被覆し、粉末とした。
ＨＰＣは、日本曹達株式会社製食品添加物用セルニーＬ（分子量１４００００）を用いた。
精製水６２．７ｇをビーカーに秤量し、これにセルニーＬ３．３ｇを少量ずつ添加し、スターラーで撹拌しながら溶解させた。得られた液の粘度は３０．９ｍＰａ・ｓであった。この溶液をバインダー溶液とした。
株式会社パウレック製流動層造粒乾燥装置ＭＰ−０１を用い、これに大豆麹菌発酵組成物粉末２００ｇを入れ、給気温度８０℃、給気風量０．３〜０．６ｍ^３／分の条件で排気温度が３５℃になるまで加温した。次いで、セルニーＬ溶液を５ｇ／分の速度で噴霧しながら造粒した。セルニーＬの噴霧終了後、給気温度を９０℃に上昇させ、排気温度が４０℃になるまで乾燥させた。乾燥終了後粉末を回収し、１６メッシュの篩を用いて粉末粒度をそろえた。これを実施例とした。
触感は、原料大豆麹菌発酵組成物粉末と比較して、極めてさらさらした流動性のある粉末であった。

２．比較例の調製
バインダーとしてデキストリン（パインデックス♯１００松谷化学工業株式会社製）およびメチルセルロース（メトローズＳＥ−０６信越化学工業株式会社製）を用い、比較例１、比較例２を同様に調製した。なお、パインデックス＃１００及びメトローズＳＥ−０６は、溶液の粘度をセルニーＬとそろえるため、前者は２４．２４質量％、後者は５．５８質量％とした。
比較例１、比較例２は、いずれも原料の大豆麹菌発酵組成物粉末と比べて流動性のある触感であったが、実施例と比較すると明らかにさらさら感が劣っていた。

３．安息角の測定
実施例、比較例及び大豆麹菌発酵組成物粉末の流動性の指標として安息角を測定した。
ホソカワミクロン株式会社製パウダテスタＰＴ−Ｒ型の安息角測定モードで測定した。なお、漏斗上に設置する篩は１６メッシュを使用した。測定は２回行い平均値を求めた。
測定結果を下記の表１に示す。

各粉末の安息角の測定結果は、粉末の触感に良く一致していた。
すなわち、本発明の効果である流動性を得るためには、セルニーＬ（ＨＰＣ）による粒子のコーティングが有効であることがわかった。この効果は、デキストリンやメチルセルロースでは得ることができなかった。

４．粒度分布の測定
大豆麹菌発酵組成物粉末、実施例、比較例１、比較例２の粉末の粒度分布を測定した。測定は、株式会社堀場製作所製レーザー回折散乱式粒子径測定装置ＬＡ−９６０を用いて乾式測定法によって測定した。
フィーダーに試料を投入し、振動により吸引部に試料を送り込む。吸引部口から落下した試料は吸引器により吸い込まれ、さらに圧縮空気により凝集を解かれ、整粒され、測定部であるセルに落下する。セル窓に向け照射された波長６５０ｎｍのレーザー光により回折・散乱光を測定し、粒度を計算する。
今回は試料３ｇをフィーダーに投入し、透過率９５〜９９．５％となるよう、フィーダーの振動を調整し、測定した。
粒度分布の測定結果を図２〜図５に示す。各図を対比すると、実施例のみが単一のピークを持つ粒度分布を示し、大豆麹菌発酵組成物粉末、比較例１、比較例２の粉末はブロードなパターンであって、粒子径の小さなものが多く含有されていることがわかる。またｄ１０値は、次の表２のとおりであった。

すなわち、大豆麹菌発酵組成物粉末、比較例１、比較例２の粉末は、実施例に比較してｄ１０値が小さく、これが粉末の流動性に影響していることが推測される。

５．走査型電子顕微鏡による粉末粒子の観察
実施例、大豆麹菌発酵組成物粉末、比較例１及び比較例２の粉末の形態を走査型電子顕微鏡で観察した。
観察画像を図６〜９に示す。
実施例と比較例の画像を対比すると、実施例は粒子のサイズがそろっており、また表面がなめらかである。一方比較例１及び比較例２は粒子のサイズが不均一、かつ大豆麹菌発酵組成物粉末の微細粒子と同サイズの粒子が存在している。このような粒子の形状とサイズが流動性に関係していることが推測された。

６．錠剤の製造
実施例の粉末を用いて錠剤を製造した。岡田精工株式会社製打錠圧力システムＮ−３０Ｅ装置を用い、打錠圧６００ｋｇｆで直径８ｍｍ、質量２８０ｍｇの錠剤を製造した。錠剤製造時の装置トラブルも発生せず、容易に錠剤を製造することができた。
一方、大豆麹菌発酵組成物粉末、比較例１、比較例２の粉末は流動性が劣ることに起因するキャッピングや微細粒子の存在に起因するスティッキングが発生した。

Claims

大豆麹菌発酵組成物とヒドロキシプロピルセルロースから構成された粉末であって、大豆麹菌発酵組成物の粉末の粒子表面を大豆麹菌発酵組成物１００質量部に対して０．９９〜２．３１質量部のヒドロキシプロピルセルロースで被覆したものである粉末。
ヒドロキシプロピルセルロースの分子量が、ゲル浸透クロマトグラフィー法で測定したとき、質量平均分子量４００００〜１４００００である請求項１に記載の粉末。
ヒドロキシプロピルセルロースが水溶性である請求項１又は２に記載の粉末。
粉末の安息角が４０度未満を示す請求項１〜３のいずれかに記載の粉末。