JP7265360B2 - 4-ヒドロキシ-2,5-ジメチル-3(2h)-フラノン含有飲料 - Google Patents
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(1)5~1000ppbの4-ヒドロキシ-2,5-ジメチル-3(2H)-フラノンと、1~30ppmのアミノ態窒素と、10~130ppmのカフェインとを含有する飲料であって、以下の条件(i)~(iv):
(i)濁度が0.15未満である;
(ii)Brixが1.0以下である;
(iii)pHが5.0~7.0である;及び
(iv)飲料が透明容器に充填されている、
を満たす、前記飲料。
(2)透明容器がPETボトルである、(1)に記載の飲料。
(3)クロロフィル類をさらに含有する、(1)又は(2)に記載の飲料。
5~1000ppbの4-ヒドロキシ-2,5-ジメチル-3(2H)-フラノンと、1~30ppmのアミノ態窒素と、10~130ppmのカフェインとを含有する飲料であって、以下の条件(i)~(iv):
(i)濁度が0.15未満である;
(ii)Brixが1.0以下である;
(iii)pHが5.0~7.0である;及び
(iv)飲料が透明容器に充填されている、
を満たす、前記飲料である。かかる構成を採用することによって、透明容器に飲料が充填された状態であっても、当該飲料の光劣化を抑制することができる。ここで、本明細書において「光劣化」とは、飲料が光に曝露されることによって生じる品質の劣化を意味する。飲料の品質劣化としては、例えば、異臭の発生、異味の発生、色調の変化等が挙げられる。本発明では特に、「光劣化の抑制」は「異臭の発生の抑制」を意味する。
飲料の光劣化は、全ての飲料に同等に生じるわけではない。本発明の対象となる飲料は、4-ヒドロキシ-2,5-ジメチル-3(2H)-フラノンとアミノ態窒素とを特定量以上含有する飲料である。ここで、4-ヒドロキシ-2,5-ジメチル-3(2H)-フラノン(2,5-dimethyl-4-hydroxy-2H-furan-3-one、以下、「DMHF」と称する)は、フラネオールRとも称される物質である。
本発明の飲料は、1ppm以上30ppm以下のアミノ態窒素を含有する飲料である。本発明でいうアミノ態窒素の濃度(含有量)とは、遊離のα-アミノ酸の総量に該当する量であり、後述の方法にしたがって測定される濃度をいう。飲料中のアミノ態窒素の濃度が30ppmを超えると、アミノ態窒素成分(例えば、アミノ酸)自体の風味(特にアミノ酸含有飲料を加熱殺菌した場合に生じる加熱劣化臭)が飲料に影響を及ぼすことがあり、本発明の所望の効果が得られ難くなる。飲料中のアミノ態窒素の濃度は、25ppm以下が好ましく、20ppm以下がより好ましく、18ppm以下がさらに好ましい。
本発明の飲料におけるカフェインの濃度は、10ppm以上130ppm以下である。飲料に10ppm以上のカフェインを含有させることにより、DMHFとアミノ態窒素とを含有する飲料の光劣化臭を効果的に抑制することができる。飲料中のカフェイン濃度(含有量)は、15ppm以上が好ましく、20ppm以上がより好ましい。カフェイン濃度が10ppm以上であれば、本発明の効果を得ることができるが、カフェインは苦味成分として知られる成分であり、飲料中に高濃度で含有させた場合、後味に苦味が残り飲料の嗜好性を低下させることがある。かかる嗜好性の観点から、本発明の飲料におけるカフェインの濃度は130ppm以下であり、好ましくは120ppm以下であり、より好ましくは110ppm以下であり、さらに好ましくは100ppm以下である。カフェインの含有量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いた方法によって、測定及び定量できる。
本発明の飲料は、濁度が0.15未満である。本発明において飲料の濁度は、液体の濁度を測定する公知の手法を用いて波長680nmにおける吸光度を測定することにより、数値化することができる。具体的には、飲料を500mL容PETボトルに500mL充填して20℃にし、上下に10回撹拌してから10秒静置後に飲料の上部(飲料の上端より5cm以内の部分)より取得される飲料の波長680nmにおける吸光度を測定して、飲料の濁度を求めることができる。吸光度の測定には、例えば、紫外可視分光光度計(UV-1600(株式会社島津製作所製)など)を用いることができる。
本発明の飲料は、Brixが1.0以下である。本発明の飲料のBrixは、好ましくは0.8以下であり、より好ましくは0.6以下である。飲料に糖類などの可溶性固形分が多く含まれる場合、これら可溶性固形分により、光劣化臭がマスキングされることがある。一方、Brixが1.0以下と低く抑えられた飲料は、マスキング成分として作用する可溶性固形分が少ないためにDMHFとアミノ態窒素による光劣化臭が顕著に知覚され得る。本発明は、光劣化臭が知覚されやすい可溶性固形分の少ない飲料においても光劣化臭を抑制することができる。本発明において、Brixは、糖度計や屈折計などを用いて得られるBrix(ブリックス)値によって評価することができる。ブリックス値は、20℃で測定された屈折率を、ICUMSA(国際砂糖分析統一委員会)の換算表に基づいてショ糖溶液の質量/質量パーセントに換算した値である。単位は「°Bx」、「%」または「度」で表示される。
本発明の飲料は、pH(20℃)が5.0~7.0であり、好ましくは5.5~6.5の中性飲料である。飲料が酸性(例えば、pH4.5以下)である場合、飲料中の酸味成分により、光劣化臭がマスキングされることがある。しかし、中性飲料は、マスキング成分として作用する酸味成分が少ないためにDMHFとアミノ態窒素による光劣化臭が顕著に知覚され得る。本発明は、光劣化臭が知覚されやすい中性飲料においても光劣化臭を抑制することができる。飲料のpH調整は、炭酸水素ナトリウム、水酸化ナトリウム等のpH調整剤を用いて適宜行うことができる。飲料のpHは市販のpHメーターを使用して容易に測定することができる。
本発明の飲料は、透明容器に充填されてなる飲料である(本明細書中、透明容器入り飲料とも称する)。本発明の透明容器入り飲料は、内容物を目視でき、光劣化も抑制されていることから、消費者への安心感を与えることができる。ここで、本明細書において「透明容器」とは、容器に充填等された飲料を外部から視認できる容器を意味する。透明容器の概念には、容器の一部分においてその外部から内容物を視認できることも包含される。透明容器としては、例えば可視光700nmにおける透過率が40%以上、好ましくは50%以上の容器を挙げることができる。具体的には、透明プラスチックボトルおよび透明ガラス瓶が例示でき、特に透明PETボトルが本発明で好適に用いられる。容器の色は限定されないが、無色のものが好ましい。
ところで、近年ではLED照明が普及し、LEDは蛍光灯と比較して紫外線量が少ないことから、光劣化を生じにくいといわれている。しかしながら、クロロフィル類を含有する飲料は、クロロフィル類が光増感物質として作用するために、LED照明下においても短期間で著しい光劣化を引き起こす可能性がある。クロロフィル類の光増感酸化反応は、DMHFやアミノ態窒素の光酸化と異なるため、クロロフィル類を含有する飲料は、より一層光劣化を引き起こしやすいと考えられる。
本発明の飲料には、本発明の効果を妨げない範囲で、通常の飲料と同様に、各種添加剤、例えば、香料、ビタミン、色素類、酸化防止剤、乳化剤、保存料、調味料、エキス類、pH調整剤、品質安定剤などを配合してもよい。
本発明の飲料は、好ましくは加熱殺菌処理を経て得られる閉栓された容器入り飲料とすることができる。加熱殺菌の条件は、例えば、食品衛生法に定められた条件と同等の効果が得られる方法を選択することができ、具体的には、60~150℃で1秒間~60分間とすることができる。容器として耐熱性容器(ガラス等)を使用する場合には、レトルト殺菌(110~140℃、1~数十分間)を行うこともできる。また、容器として非耐熱性容器(PETボトル等)を用いる場合は、例えば、調合液を予めプレート式熱交換器等で高温短時間殺菌後(UHT殺菌:110~150℃、1~数十秒間)し、一定の温度まで冷却した後、容器に充填することができる。
本発明は、別の側面では飲料の製造方法であり、具体的には、DMHFとアミノ態窒素とカフェインとを含有する飲料の製造方法である。当該方法は、以下の工程:
飲料中のDMHFの濃度を5~1000ppbに調整する工程、
飲料中のアミノ態窒素の濃度を1~30ppmとなるように調整する工程、
飲料中のカフェインの濃度を10~130ppmに調整する工程、
飲料の濁度を0.15未満に調整する工程、
飲料のBrixを1.0以下に調整する工程、
飲料のpHを5.0~7.0に調整する工程、及び
得られた飲料を透明容器に充填する工程
を含む。
(DMHFの定量方法)
バイアル瓶(容量20ml)に試料溶液を5g量り取り、1.5gのNaClを加えた後、スペルコ社製SPME(DVB/CAR/PDMS)を用いた固相マイクロ抽出法にて気相部のDMHFを40℃で20分間抽出した。抽出後、GC/MS測定に供した。定量値は標準添加法で算出した。GC/MS測定条件は以下の通りである。
装置:GC:Agilent Technologies社製 GC7890B
MS:Agilent Technologies社製 5977A
カラム:Inert cap pure WAX 30m×0.25mmi.d. df=0.25μm
定量イオン:DMHF m/z=128
温度条件:40℃(5分)~10℃/分~260℃
キャリアガス流量:He 1.2ml/分
注入口温度:250℃
インターフェイス温度:250℃
イオン源温度:230℃。
カフェインの測定方法にはHPLCを用いた。具体的測定方法は、以下のとおり。
・HPLC装置:TOSOH HPLCシステム LC8020 modelIII
・カラム:TSKgel ODS80T sQA(4.6mm×150mm)
・カラム温度:40℃
・移動相A:水-アセトニトリル-トリフルオロ酢酸(90:10:0.05)
・移動相B:水-アセトニトリル-トリフルオロ酢酸(20:80:0.05)
・検出:UV275nm
・注入量:20μL
・流速:1mL/min.
・グラジエントプログラム:
時間(分) %A %B
0 100 0
5 92 8
11 90 10
21 90 10
22 0 100
29 0 100
30 100 0
・標準物質:カフェイン(和光純薬試薬)。
アミノ態窒素の濃度の測定は、前述の通り、TNBS法を用いて遊離のα-アミノ酸の量を測定することにより行った。まず、0.5mLの試料(飲料)に対して、2mLのリン酸緩衝溶液、及び2mLの0.1%TNBS水溶液を加えて攪拌混合し、45℃で90分間反応を行った。反応終了後、反応停止液を加えて反応を停止させた。反応停止後1時間以内に、反応液の波長340nmにおける吸光度を、紫外可視分光光度計(日本分光社製 V-550)を用いて測定した。標準物質として、0.1~0.5mMのL-グリシンを使用した。
DMHFとして東京化成のフラネオール(純度:>99%)を、アミノ酸としてテアニン(太陽化学、サンテアニン)を用いた。水溶液中のDMHF及びアミノ態窒素の最終濃度が、表1に記載の濃度となるように、DMHF及びアミノ酸を水(pH7の純水)に溶解した。種々の濃度のDMHF含有溶液(pH≒7、Brix:0)を加熱殺菌した後、500mgずつを透明PETボトルに充填して透明容器入り飲料を製造した。また、加熱殺菌した種々の濃度のDMHF含有溶液を缶に充填し、対照飲料とした。なお、加熱殺菌したDMHF含有溶液はいずれもpHが7.0、Brixは0であり、濁度(OD680nm)は0.15未満であった。
実験1のアミノ酸をアルギニン(味の素ヘルシーサプライ、L-アルギニン)に変える以外は、実験1と同様にしてDMHFとアミノ態窒素とを含有する溶液を調製し、評価した。得られたいずれの溶液も、濁度(OD680nm)は0.15未満であり、Brixは1.0以下であった。結果を表2に示す。アミノ酸としてアルギニンを用いた場合も、5ppb以上のDMHFと1ppm以上のアミノ態窒素とを含有する溶液は、光劣化臭が発生した。
実験1の試料1-12及び実験2の試料2-12について、クエン酸及びクエン酸ナトリウムを用いて種々のpHとなるように調整した。得られたいずれの溶液も、濁度(OD680nm)は0.15未満であり、Brixは1.0以下であった。実験1と同様にして、光劣化臭の強弱を評価した。結果を表3に示す。pH5.0以上の飲料ではDMHFとアミノ態窒素由来の香調の変化による光劣化臭が感じられたのに対し、pH4.5以下の飲料では、酸味成分により光劣化臭がマスキングされていた。
60ppmのDMHFと20ppmのアミノ態窒素とを含有する溶液(実験1の試料1-12、実験2の試料2-12)に、溶液中のカフェイン濃度が表4に記載の濃度となるように、丸善薬品産業株式会社製)(純度:>99%)を添加して溶解した。各種カフェイン濃度のDMHF溶液を加熱殺菌した後、500mgずつを透明PETボトルに充填して透明容器入り飲料を製造した。また、加熱殺菌した種々の濃度のDMHF含有溶液を缶に充填して対照飲料とした。なお、加熱殺菌した飲料はいずれもpHが5.0~7.0の範囲内であった。また、濁度(OD680nm)は0.15未満であり、Brixは1.0以下であった。
実験1の試料1-6、1-10、1-13及び1-14、実験2の試料2-6、2-10、2-13及び2-14について、カフェインの最終濃度が10ppmとなるようにカフェインを添加した以外は、実験3と同様にして透明PETボトル入り飲料を製造し、評価した。なお、得られたいずれの溶液も、濁度(OD680nm)は0.15未満であり、pHは5.0~7.0の範囲内であり、Brixは1.0以下であった。結果を表5に示す。5ppb以上のDMHFと1ppm以上のアミノ態窒素とを含有する飲料について、カフェインを10ppm含有させることにより光劣化臭を抑制することができた。
純水を茶抽出液に変えること以外は、実験4と同様にして透明PETボトル入りの緑茶風味飲料を製造した。具体的には、市販の茶葉『お茶の丸幸 低カフェイン緑茶ティーバッグ』を用い、茶葉の500倍の質量の80℃の湯で30秒抽出し、遠心分離処理して清澄化を行った後、炭酸水素ナトリウム及びL-アスコルビン酸を加えてpH6.1に調整し、茶抽出液とした(カフェイン含有量:5ppm、アミノ態窒素含有量:5ppm、クロロフィル類含有量:50ppb)。この茶抽出液に、DMHF含有量が60ppbとなるように実験1で用いたDMHFを添加した。このDMHFを含有する試料溶液(試料6-1)に、溶液中のカフェインの最終濃度が表6に記載の濃度となるように、カフェイン(丸善薬品産業株式会社製)を添加して溶解した。各種カフェイン濃度のDMHF含有溶液にをUHT殺菌し、500mgずつを透明PETボトルに充填して透明容器入り飲料を製造した。また、UHT殺菌した種々の濃度のDMHF含有溶液を缶に充填して対照飲料とした。なお、UHT殺菌した飲料はいずれもpHが5.0~7.0の範囲内であった。また、濁度(OD680nm)は0.15未満であり、Brixは1.0以下であった。
Claims (4)
- 5~1000ppbの4-ヒドロキシ-2,5-ジメチル-3(2H)-フラノンと、1~20ppmのアミノ態窒素と、10~130ppmのカフェインとを含有する飲料であって、以下の条件(i)~(iv):
(i)濁度が0.15未満である;
(ii)Brixが1.0以下である;
(iii)pHが5.0~7.0である;及び
(iv)飲料が透明容器に充填されている、
を満たす、前記飲料。 - 透明容器がPETボトルである、請求項1に記載の飲料。
- クロロフィル類をさらに含有する、請求項1又は2に記載の飲料。
- クロロフィル類が、Zn、Cu、又はFeのいずれか1以上の金属を含む、請求項3に記載の飲料。
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京都光華女子大学京都光華女子大学短期大学部研究紀要,2017年,55,pp.67-72 |
東洋食品工業短大・東洋食品研究所 研究報告書,1992年,19,pp.79-88 |
比治山大学紀要,2018年,25,pp.161-165 |
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