JP7199063B2

JP7199063B2 - 新規乳酸菌およびこの乳酸菌を利用した粘性発酵物の製造法

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Publication number: JP7199063B2
Application number: JP2020129598A
Authority: JP
Inventors: 宏明奥原; 俊和西脇
Original assignee: Niigata Prefecture
Current assignee: Niigata Prefecture
Priority date: 2020-07-30
Filing date: 2020-07-30
Publication date: 2023-01-05
Anticipated expiration: 2040-07-30
Also published as: JP2022026233A

Description

NPMD

NITE P-03243

本発明は、曳糸性成分を産生する乳酸菌およびこの乳酸菌を利用した粘性発酵物の製造法に関する。

最近、二酸化炭素排出などの環境負荷の軽減、サスティナブル社会の実現、食のバリアフリー化などの観点からグルテンフリー食品のほか、植物性原材料だけで作られた食品であるプラントベース食品の需要が高まっている。そして、国内有数の米の産地である新潟県では、米だけを原料とするパン、麺、味噌、醤油などの食品開発が推進されてきた。しかし、米だけでは様々な食感や物性をもつ食品素材の製造には限界があり、新たな物性変換技術が必要とされている。

一方、発酵微生物の中には、麹菌、納豆菌、乳酸菌など、植物性成分を分解あるいは新たな成分を産生して、液状化、粘質化など食品素材の物性変換に寄与するものが存在する。そのため、植物性の原材料を発酵することにより物性変換を行う技術が有用であると考えられる。

また、発酵食品を製造する際、地域の特産食品やその土地に由来する乳酸菌を分離し、それをスターターとして用いて発酵食品を製造することが試みられている。例えば、新潟県魚沼地域の野沢菜漬けから分離された乳酸菌を用いた発酵食品の製造方法（特許文献１）、白神山地の腐葉土から分離された乳酸菌を用いた発酵食品の製造方法（特許文献２）、発酵キムチから分離される乳酸菌ラクトバチルス・サケＨＳ１を用いた漬物の製造方法（特許文献３）などが知られている。

特開２０１３－２３６６０４号公報特開２００７－２３６３４４号公報特開２００１－１２０１７３号公報

そこで、本発明は、米だけを原料とした場合においても、様々な食感や物性をもつ食品素材の製造を可能とする新規の乳酸菌を提供することを課題とする。

上記課題を達成するため鋭意検討した結果、曳糸性成分を産生する新規の乳酸菌とこの乳酸菌を利用した粘性発酵物の製造法を見出した。具体的には、新潟県山古志地区に古くから伝わる保存食「いぜこみ菜」から食品素材に粘性、曳糸性（糸引き性）を付与し物性変換に寄与する新規乳酸菌を見出し、菌種の同定及び諸性質の解析を行った。さらに、本菌株を用いて玄米や豆乳など植物性タンパク質を含む素材を発酵することにより、ヨーグルトやチーズ様の物性をもつ食品素材が得られることがわかり、本発明に至った。

すなわち、本発明の乳酸菌は、ラクトバチルスパラプランタラムＹＡＭＡＫＯＳＨＩ（ＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓｐａｒａｐｌａｎｔａｒｕｍＹＡＭＡＫＯＳＨＩ：受託番号ＮＩＴＥＰ－０３２４３）である。

また、本発明の粘性発酵物の製造法は、本発明の乳酸菌を用いて、発酵させるステップを含むことを特徴とする。

さらに、本発明の粘性発酵物は、本発明の製造法により得られることを特徴とする。

本発明によれば、米などの植物性タンパク質を含む食品素材に粘性、曳糸性を付与し、ヨーグルトやチーズ様の物性をもつ食品素材を製造することができる。

ｒｅｃＡ塩基配列に基づく分子系統樹である。培養温度が本発明の乳酸菌の増殖に及ぼす影響を示すグラフである。培地ｐＨが本発明の乳酸菌の増殖に及ぼす影響を示すグラフである。各種タンパク質添加による粘度への影響を示すグラフである。

本発明の乳酸菌ラクトバチルスパラプランタラムＹＡＭＡＫＯＳＨＩ（ＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓｐａｒａｐｌａｎｔａｒｕｍＹＡＭＡＫＯＳＨＩ）は、新潟県長岡市山古志地区の伝統的保存食「いぜこみ菜」（大根菜の無塩漬物）から分離されたラクトバチルスパラプランタラム（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓｐａｒａｐｌａｎｔａｒｕｍ）に属する新規の菌であり、独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センター（千葉県木更津市かずさ鎌足２－５－８）に、２０２０年７月７日付けで、受託番号ＮＩＴＥＰ－０３２４３として寄託されている。以下、本発明の乳酸菌をＹＡＭＡＫＯＳＨＩ株と称する。

本発明のＹＡＭＡＫＯＳＨＩ株は、玄米や豆乳など植物性タンパク質を含む基質から粘性成分を産生する。また、タンパク質濃度が高い基質ほど、本発明のＹＡＭＡＫＯＳＨＩ株の発酵により粘度が上昇し、特に、大豆や米糠に対しては、強い曳糸性を発現する。したがって、玄米や豆乳を本発明のＹＡＭＡＫＯＳＨＩ株を用いて発酵させると、粘性、曳糸性をもつヨーグルトやチーズ様食品の製造が可能となる。

また、強い粘性、曳糸性成分を生成する乳酸菌は希少であり、本発明のＹＡＭＡＫＯＳＨＩ株を用いることによって、新たな物性をもつグルテンフリー、プラントベース食品の創出が可能となる。例えば、米や大豆等の植物原料だけを用いて粘性調整が可能となり、新たな加工食品開発への道が開ける。

以下、実施例に基づき、本発明についてより詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の思想を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。

本発明の新規乳酸菌の分離および同定について説明する。

新潟県長岡市山古志地区の伝統的保存食「いぜこみ菜」（大根菜の無塩漬物、漬け込み後２５日）に滅菌生理食塩水を加えてストマッカーで均質にした。その一部を乳酸菌分離用のＭＲＳ白亜寒天培地で培養し、培地に添加した炭酸カルシウムを溶解してクリアゾーン（透明帯）を形成した乳酸菌４０株を採取した。

このうち、培地上で非常に強い曳糸性（糸引き性）を示した菌株の１６ＳリボソームＤＮＡの部分塩基配列のＢＬＡＳＴ相同性解析を行った。その結果、ラクトバチルスプランタラム、ラクトバチルスペントーサス、ラクトバチルスパラプランタラムのいずれかであることが判明した。

次にこの菌株を同定するために、株式会社テクノスルガ・ラボに委託し、ｒｅｃＡ（ｒｅｃｏｍｂｉｎａｓｅＡｐｒｏｔｅｉｎ）塩基配列解析を行った。国際塩基配列データベースに対するＢＬＡＳＴ相同性検索の結果、本菌株のｒｅｃＡ遺伝子部分塩基配列は、ラクトバチルスプランタラム（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓｐｌａｎｔａｒｕｍ）グループのＬ．パラプランタラム（Ｌ．ｐａｒａｐｌａｎｔａｒｕｍ）のｒｅｃＡ遺伝子塩基配列に対し高い相同性を示した。Ｌ．プランタラム（Ｌ．ｐｌａｎｔａｒｕｍ）グループに含まれる菌群のｒｅｃＡ遺伝子塩基配列（表１）を取得して実施した分子系統解析の結果、本菌株はＬ．パラプランタラム（Ｌ．ｐａｒａｐｌａｎｔａｒｕｍ）が形成するクラスター内に含まれた（図１）。よってこれらの結果から、本菌株はＬ．パラプランタラム（Ｌ．ｐａｒａｐｌａｎｔａｒｕｍ）と同定し、ＹＡＭＡＫＯＳＨＩ株と命名した。

次に、ＹＡＭＡＫＯＳＨＩ株の増殖特性を検討した。ＭＲＳ培地（ｐＨ６．８）における培養温度が増殖に及ぼす影響を図２に示す。生育至適温度は２８℃前後であって、低温での増殖性がある一方、４０℃以上では増殖しないことが示された。また、ＭＲＳ培地、３０℃における培地ｐＨが増殖に及ぼす影響を図３に示す。低ｐＨ（ｐＨ３．５以上）での増殖性があることが示された。

次に、ＹＡＭＡＫＯＳＨＩ株の糖類資化性を検討した。ＹＡＭＡＫＯＳＨＩ株は、Ｌ－アラビノース、Ｄ－リボース、Ｄ－ソルビトール、メチル－αＤ－グルコピラノシド、Ｄ－ツラノースに資化性を示し、エスカリンには資化性を示さなかった。ＹＡＭＡＫＯＳＨＩ株は、同種乳酸菌基準株（Ｌ．ｐａｒａｐｌａｎｔａｒｕｍＮＢＲＣ１０７１５１）と資化性が異なり、さらに曳糸性成分を産生することから、新規の菌株であると認められた。

ＹＡＭＡＫＯＳＨＩ株は、曳糸性成分を産生する。そこで、ＹＡＭＡＫＯＳＨＩ株による糖液の粘性付与条件について検討を行った。

市販の麹甘酒１５０ｇに各種タンパク質（米胚乳タンパク質：オリザプロテインＰ－７０（オリザ油化製）；グルテン：ＶＩＴＡＬＷＨＥＡＴＧＬＵＴＥＮＡＧ－８５０（ＡＭＤ製）；大豆タンパク質：たん白粉末（大豆由来、富士フイルム和光純薬製））を１％、３％、５％（ｗ／ｗ）になるように添加し、ＹＡＭＡＫＯＳＨＩ株の懸濁液（ＯＤ６６０ｎｍ＝１．０）を１％（ｖ／ｗ）加え、２５℃、２４時間発酵させた後、Ｂ型粘度計（ＢＭ型、東機産業製、ローターＮｏ．３、３０ｒｐｍ）により粘度を測定した。その結果、図４に示すように、タンパク質種によって粘度が異なったが、いずれも濃度依存的に粘度が上昇した。このうち、大豆タンパク質の添加が最も粘度が高く、さらに曳糸性も示した。

次に、麹甘酒に米胚乳タンパク質（オリザ油化製）、米油（築野食品工業製）を表３のように添加し、ＹＡＭＡＫＯＳＨＩ株の懸濁液（ＯＤ６６０ｎｍ＝１．０）を１％（ｖ／ｗ）加え、２５℃、２４時間発酵させた後、Ｂ型粘度計（ローターＮｏ．３、３０ｒｐｍ）により粘度を評価した。また、ザーンカップＮｏ．７を使用したときの液切れ時間を測定することによって、曳糸性を測定した。米糖液の粘質化に及ぼす要因を解明するために、米糖液に米胚乳タンパク質、米油を添加して発酵させたが、表４に示すように、粘度及び曳糸性に影響はなかった。

次に、米糠懸濁液３Ｌ（米糠または脱脂米糠７５０ｇ（２５％（ｗ／ｖ））、グルコース６０ｇ（２％（ｗ／ｖ））、クエン酸３０ｇ（１％（ｗ／ｖ））にヘミセルラーゼ３ｇ（０．１％（ｗ／ｖ））を添加し、５０℃、２４時間反応させた。この懸濁液にＯＤ６６０ｎｍ＝１．０に調整した乳酸菌懸濁液を１％（ｖ／ｖ）添加し、２５℃、２４時間発酵させた。経時的に試料を採取し、粘度及び曳糸性を評価した。表５に示すように、ヘミセルラーゼを用いて液状化した脱脂米糠または米糠を基質としてＹＡＭＡＫＯＳＨＩ株で発酵させた結果、脱脂米糠では曳糸性は示さず、米糠では曳糸性が認められた。このことから、米糠に含まれる成分のうち、複数の成分が乳酸発酵による曳糸性の付与に関与していることが推察された。

ＹＡＭＡＫＯＳＨＩ株を用いて、米だけを原料としたヨーグルト様食品を製造した。

炊飯した玄米または白米９００ｇに３６０ｍｇ（０．０４％（ｗ／ｗ））のαアミラーゼを添加し、ＹＡＭＡＫＯＳＨＩ株の懸濁液（ＯＤ６６０＝１．０）を９ｍｌ（１％（ｖ／ｗ））加えて初発乳酸菌数が１０^６ｃｆｕ／ｇになるように調製し、３０℃もしくは２５℃で２４時間発酵させて米発酵物を得た。米発酵物は３０メッシュ（５９５μｍ）で裏漉しの後、Ｂ型粘度計による粘度測定、ザーンカップによる曳糸性の評価及び官能評価を行った。

曳糸性の評価はザーンカップ（Ｎｏ.７、離合社製）を用いて行った。すなわち、２００ｍｌ容ビーカーに２５℃で保温した試料２００ｍｌを入れ、試料液面から１０ｃｍの高さに設置したザーンカップをビーカー内の試料に沈め、素早く一定の動作でビーカーを引き離した。カップ底面が液面を離れる瞬間からザーンカップ底部のオリフィス（穴）から流出する試料の流れが途切れるまでの時間を計測し、その定常流の持続する時間を曳糸性の評価とした。

白米の発酵物では曳糸性を確認できなかったが、玄米の発酵物では曳糸性が認められ、ヨーグルト様の粘性をもつ食品製造が可能となった。

豆乳を用いたヨーグルト様食品を製造した。

１Ｌ容の遠沈管に市販の豆乳（固形分１０％、タンパク質５％、ｐＨ６．５）９００ｍｌを入れ、乳酸菌の懸濁液（ＯＤ６６０＝１．０）を９ｍｌ（１％（ｖ／ｖ））加えて初発乳酸菌数が１０^６ｃｆｕ／ｇになるように調製し、２５℃で２４時間発酵させて豆乳発酵物を得た。

チーズ様食品を製造した。

１Ｌ容の遠沈管に市販の豆乳（固形分１０％、タンパク質５％、ｐＨ６．５）９００ｍｌを入れ、乳酸菌の懸濁液（ＯＤ６６０＝１．０）を９ｍｌ（１％（ｖ／ｖ））加えて初発乳酸菌数が１０^６ｃｆｕ／ｇになるように調製し、２５℃で２４時間発酵させて豆乳発酵物を得た。豆乳発酵物を遠心分離（２０００ｒｐｍ、２０ｍｉｎ）して上清を除去した。沈殿物を２５０ｍｌ容の遠沈管に移し、再度遠心分離（１００００ｒｐｍ、１５ｍｉｎ）して上清を除去し、チーズ様の固形分（チーズ様食品）を得た。

チーズ様食品は、２３名のパネルによって、食感（かたさ、滑らかさ、ねばり）、香味（酸味、旨み、香り）及び総合評価（好み）を評価項目として官能評価を実施した。

ＹＡＭＡＫＯＳＨＩ株を利用したチーズ様食品は、他株を利用したものと比較して、滑らかさ及びねばりの評価が高く、酸味が強いと評され、総合評価も高かった。

発酵液状糠床を製造した。

米糠７５０ｇ（２５％（ｗ／ｗ））、グルコース６０ｇ（２％（ｗ／ｗ））、クエン酸３０ｇ（１％（ｗ／ｗ））に水２１６０ｇを加え、よく混合し、加圧滅菌（１２１℃、１５分）した。冷却後、ヘミセルラーゼ（ヘミセルラーゼ「アマノ」９０、天野エンザイム（株）製）３ｇ（０．１％（ｗ／ｗ））を添加して５０℃で２４時間反応させた後、ｐＨを６．５に調整した。本発明のＹＡＭＡＫＯＳＨＩ株の懸濁液（ＯＤ６６０＝１．０）を３０ｍｌ（１％（ｖ／ｗ））加えて初発乳酸菌数が１０^６ｃｆｕ／ｇになるように調製し、２５℃で２４時間発酵させて発酵液状米糠を得た。

Claims

ラクトバチルスパラプランタラムＹＡＭＡＫＯＳＨＩ（ＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓｐａｒａｐｌａｎｔａｒｕｍＹＡＭＡＫＯＳＨＩ：受託番号ＮＩＴＥＰ－０３２４３）である乳酸菌。
請求項１に記載の乳酸菌を用いて、発酵させるステップを含むことを特徴とする粘性発酵物の製造法。
請求項２に記載の製造法により得られることを特徴とする粘性発酵物。