JP7828103B2 - 腸内細菌叢改善剤 - Google Patents

Description

本発明は、豆乳残渣の新たな用途に関する。

多くの日本人は、普段の食生活で様々な大豆食品を口にしている。中でも豆腐やこれを利用した厚揚げ、油揚げ等の食品は日常との関わりが非常に深く、本邦において相当量が消費されている。

ところで、豆腐は、大豆を水に浸しすりつぶしたもの（呉汁）を固液分離手段に供しておから（豆乳残渣）を除去し、得られた豆乳を凝固させたものである。従って、豆腐の大量生産に伴い、大量のおからが生じることとなる。

勿論、おからにも古くから様々な調理法が存在しており、卯の花としたりコロッケやハンバーグの具材とするほか、クッキーやパンに添加される場合もある（例えば、特許文献１参照。）。

また、おからには食物繊維が多く含まれていることから、食物繊維を含む便秘の改善を目的とした組成物の原料としておからを用いたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。食物繊維による便秘の改善は、１）便の水分保持を助ける、２）腸の蠕動運動を促す、３）便の堆積を増量する、という効果によってもたらされるものである。

大腸には乳酸菌やビフィズス菌などをはじめとする多くの腸内細菌が存在しており、それらは食物に含まれている未消化の成分、すなわち主に食物繊維を代謝して宿主である人間の健康状態に大きな影響を与えることが知られている。腸内細菌叢を形成する特定の細菌の活動とヒトの健康との関連について、いくつかの研究成果が報告されている（例えば、非特許文献１および非特許文献２参照。）。

実用新案登録第３１３０７８４号公報 特開２０１７－１３２７０８号公報

Tingting Chen et al., "Fiber-utilizing capacity varies in Prevotella-versus Bacteroides-dominated gut microbiota", Scientific Reports,01 June 2017(published online), vol.7, No.2594 Petia Kovatcheva-Datchary et al., "Dietary Fiber-Induced Improvement in Glucose Metabolism Is Associated with Increased Abundance of Prevotella", Cell Metabolism, December 1, 2015, vol.22, pp971-982

腸内細菌の菌の種類や代謝状態を調整することは、日々の健康を維持するために大きく資するものであると考えられているが、これを随意に調整する方法は少なく、一部のプロバイオティクスやプレバイオティクス食品などが用いられるに限られており、日々食品として用いることができる素材のバラエティが求められている。

また、おからには、その他肥料や飼料等としての用途も含め、実に様々な利用法が存在している。しかしながら、おからは元々食品であり、おからの処理コストに見合う高い付加価値を持たせるためにも、食品としてこれまで以上に消費される工夫が必要と考えられるが、未だ飛躍的な消費拡大に結びついていないのが現状である。

おからの食品としての大量消費を妨げる原因の一つとして、利用の仕方によっては繊維分が舌に残り、食感が悪くなるという点が挙げられる。

勿論、この問題に対しては、繊維分を微細化することで解消されると考えられるが、おからを構成する繊維分はセルロースやリグニンなど強固な構造を有するものが多く、これらを効率よく簡便に微細化できる技術が望まれている。簡便な微細化技術により、おからの性状をより扱いやすいものとすれば、おからの用途の拡大が期待される。

また、おからの性状を変えたことで、従来から知られている食物繊維により腸内細菌叢のバランスを改善する効果にとどまらず、腸内細菌叢を形成する特定の細菌の増加作用が期待される。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、豆乳残渣の不溶性成分をより細かに微細化することで、腸内細菌叢の改善作用を発揮する腸内細菌叢改善剤としての新たな用途を提供する。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねたところ、腸内環境を模した腸内細菌叢モデルにおいて、豆乳残渣から所定の製造技術を用いて調整したおからペーストを添加することにより、生体に有益な細菌の存在割合が増加することを見出した。

存在割合が増加した細菌の中でも、特にプレボテラ（Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ）属の細菌が有意に増加することを確認した。

本発明はかかる知見に基づいてなされたものであり、以下の態様を包含するものである。

本発明の一実施形態に係る腸内細菌叢改善剤は、（１）豆乳残渣に水を添加して調製したスラリーを圧力式ホモゲナイザーに供し、得られた微細化スラリーを乾燥に供して餡状化したおからペーストを含むものである。

また、本発明の一実施形態に係る腸内細菌叢改善剤は、（２）腸内細菌叢におけるプレボテラ属の細菌を増加させることにも特徴を有する。

また、本発明の一実施形態に係る腸内細菌叢改善剤において、（３）前記おからペーストは、所定量の高分子水溶性食物繊維を含有するものである。

また、本発明の一実施形態に係る腸内細菌叢改善剤は、（４）食品組成物または食品添加物である。

本発明の一実施形態に係る腸内細菌叢改善剤によれば、豆乳残渣に水を添加して調製したスラリーを圧力式ホモゲナイザーに供し、得られた微細化スラリーを乾燥に供して餡状化したおからペーストを含むこととしたため、腸内細菌叢のバランスを改善する腸内細菌叢改善剤を提供することができる。

また、本発明の一実施形態に係る腸内細菌叢改善剤によれば、大豆由来の不溶性成分が微細化されたおからペーストを含むことで、腸内細菌叢におけるプレボテラ属の細菌の増殖を促進する。

また、本発明の一実施形態に係る腸内細菌叢改善剤によれば、所定量の水溶性食物繊維を含有することから、より腸内細菌叢のバランスを改善する腸内細菌叢改善効果が期待できる。

また、本発明の一実施形態に係る腸内細菌叢改善剤によれば、食品組成物または食品添加物とすることにより、既存の食品に対して腸内細菌叢改善機能を与えることができる。

本実施形態に係る腸内細菌叢改善剤としてのおからペースト製造技術の概要を示したブロック図である。 腸内細菌叢モデルによる試験例１におけるプレボテラ属菌の相対菌量を示すグラフである。 腸内細菌叢モデルによる試験例１におけるプレボテラ属菌の相対菌量を示すグラフである。 腸内細菌叢モデルによる試験例１におけるプレボテラ属菌の相対菌量を示すグラフである。 腸内細菌叢モデルによる試験例１におけるプレボテラ属菌の占有率を示すグラフである。 腸内細菌叢モデルによる試験例２における総菌量を示すグラフである。 腸内細菌叢モデルによる試験例２におけるプレボテラ属菌の相対菌量を示すグラフである。 腸内細菌叢モデルによる試験例２における総短鎖脂肪酸の濃度変化を示すグラフである。 腸内細菌叢モデルによる試験例２における酢酸の濃度変化を示すグラフである。 腸内細菌叢モデルによる試験例２におけるプロピオン酸の濃度変化を示すグラフである。 腸内細菌叢モデルによる試験例２における酪酸の濃度変化を示すグラフである。 腸内細菌叢モデルによる試験例２における細菌叢の多様性解析結果を示すグラフである。 製パンテストの結果を示した説明図である。

本発明は、豆乳残渣の不溶性成分をより細かに微細化したことで、豆乳残渣の新たな用途として、腸内細菌叢の改善作用を発揮する腸内細菌叢改善剤を提供するものである。

ここで餡状とは、ペースト状、粘土状等の柔らかで所定の粘稠度を持つ性状のものを含む。

また、本実施形態に係る腸内細菌叢改善剤に含まれるおからペーストは大豆由来の固形分や繊維分を含むものであるが、その他野菜の搾汁残渣などを含んでもよい。

また、おからペーストを得る技術（以下、不溶性成分微細化技術という）は、豆乳残渣に水を添加して調製したスラリーを圧力式ホモゲナイザーに供し、得られた微細化スラリーを乾燥に供して餡状化（ペースト化）するものである。

不溶性成分微細化技術により得られたおからペーストによる腸内細菌叢への作用は、特にプレボテラ（Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ）属の細菌を増加させることにある。

ヒトの腸内細菌叢を形成している腸内細菌は、主としてファーミキューテス（Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ）門、バクテロイデーテス（Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ）門、アクチノバクテリア（Ａｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａ）門、プロテオバクテリア（Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ）門の４つの門に属している。

プレボテラ属は、バクテロイデーテス門を占める主要な属である。プレボテラ属の細菌（以下、プレボテラ属菌と呼称する）は、グラム陰性桿菌であり、偏性嫌気性の細菌である。プレボテラ属菌は、食物繊維を分解する能力が高く、その代謝産物としてはコハク酸が知られている。また、プレボテラ属菌は、大麦による食後の血糖値上昇抑制効果に関わりがあるとの研究報告がある（非特許文献２参照）。プレボテラ属菌による血糖値上昇抑制効果のメカニズムとしては、大麦のβ－グルカンを分解してコハク酸の濃度を上昇させることにより、次の食事における血糖値上昇の抑制効果（セカンドミール効果）を高めるものと考えられている。

腸内細菌叢改善剤の用途としては、例えば、食品添加剤、食品組成物（健康食品、健康増進剤、栄養補助剤（サプリメントなど）を包含する）などがある。

腸内細菌叢改善剤の形態としては、特に限定されず、用途に応じて通常使用される形態をとることができる。例えば、用途が食品添加剤の場合は、ペースト状、ゲル状、所定形状に成形した固形状、粉末状などの形態をとることができる。

また、腸内細菌叢改善剤の形態としては、用途が食品組成物の場合は、液状、ゲル状あるいは固形状の食品、例えば清涼飲料、スープなどの飲料、ドレッシング、ヨーグルト、ゼリー、プリン、ケーキミックス、パン、クッキー、麺類などが挙げられる。

本発明の腸内細菌叢改善剤は、必要に応じてさらに他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、食品添加剤、食品組成物、医薬、健康増進剤、栄養補助剤（サプリメントなど）などに配合され得る成分である限り特に限定されるものではないが、例えば溶剤、分散剤、乳化剤、緩衝剤、安定剤、賦形剤、結合剤、増粘剤、着色料、香料、キレート剤などが挙げられる。また、原料スラリーの調合工程において、減水剤としてイヌリン、デキストロース当量が５を超えるデキストリン、レシチン、大豆タンパク、乳タンパクを添加してもよい。

腸内細菌叢改善剤は、経口摂取により優れた腸内環境の改善作用を発揮する。また、腸内環境の改善の他、腸内環境の維持又は悪化の防止のために用いられてもよい。腸内細菌叢改善剤は、既存の料理または食品の味に影響を及ぼすことがないため、食品添加剤、食品組成物として適用されることが好ましい。

以下、本実施形態に係る腸内細菌叢改善剤に含まれるおからペーストの製造技術および腸内細菌叢改善作用について、図面や試験等を参照しながら更に説明する。

〔１〕おからペースト製造技術
おからの利用について長年に亘り鋭意研究を行っている本発明者らは、工場における生産技術的な観点からの効率化を追求し、豆乳残渣に含まれる大豆由来の不溶性成分を微細化する技術を確立した。まず、本実施形態に係る腸内細菌叢改善剤を構成するおからペーストの製造技術（以下、不溶性成分微細化技術という）を説明する。

不溶性成分微細化技術は、豆乳残渣に水を添加して原料スラリーを調合する調合工程と、調合工程にて調製した原料スラリー中の不溶性成分を予備的に微細化するプレ微細化工程と、プレ微細化工程を経て得られたプレ微細化スラリーを加圧噴射させて衝撃を付与し、不溶性成分の更なる微細化を行う圧力式ホモゲナイズ工程と、圧力式ホモゲナイズ工程にて得られた微細化スラリー中に含まれる水分を蒸発させると共に、必要に応じて水分を調整しペーストを生成する乾燥・水分調製工程と、を有する。

図１は、不溶性成分微細化技術を適用したおからペースト製造システム１０の概要を示したブロック図である。

おからペーストは、豆腐の生産過程で生じた何ら加工がされていない生おから（豆乳残渣）を原料とし、不溶性成分を微細化した餡状物として製造される。

おからペースト製造システム１０は、調合工程を実行する調合タンク１２と、プレ微細化工程を実行するコロイドミル１３と、圧力式ホモゲナイズ工程を実行する圧力式ホモゲナイザー１４と、乾燥・水分調製工程を実行するドラムドライヤー１５とを備えて構成されている。以下、上流側から順に説明する。

おからペーストの原料となる生おから（豆乳残渣）は、例えば、豆腐の製造にあたり豆乳の製造を行うプラントの副次産物として入手可能である。なお、本実施形態において、この原料となる生おからは、以下の工程で製造された脱皮おからを使用している。

まず、大豆を水に８～２４時間浸漬（季節によって変動する。）した後、脱皮機により脱皮した。その後、脱皮した大豆を石臼状の機械ですり潰して、消泡剤を添加することなく煮た。更に、煮た後の大豆をろ過して、濾液（豆乳）を取り除いた物を脱皮おからとした。

上記工程により得られた脱皮おからは、大豆から種皮、胚軸が取り除かれ、大豆の胚のうち、主に子葉の部分のみが残ったものである。なお、この脱皮おからを乾燥させた「脱皮乾燥おから」を脱皮おからとして使用することもできる。

脱皮おからをおからペースト製造システム１０の原料として使用することにより、おからペーストにおいて、大豆に由来するサポニンの量を低減することができる。この結果、おからペーストに苦みや渋みを生じにくくすることができる。また、サポニンに由来する発泡作用を軽減することができる。すなわち、おからペーストを形成する際や、おからペーストを他の食品の原料として混合する際に、消泡剤の量を低減したり使用せずに済むものとなる。また、おからペーストを混合した食品、例えば麺類を茹でる際に、泡立ちを低減することができる。

このように、上記工程により得られた生おから（水分含量７３～７６ｗ／ｗ％の脱皮おから）は、調合タンク１２へ供給される。

調合タンク１２では、投入された生おから１００重量部に対し、１７０～２５０重量部の水を添加して、原料スラリーの調製が行われる。このように水を添加する調合工程を実行することにより、豆乳残渣が原料スラリーとなる。

なお、調合工程においては、必要に応じて、更に、０．２～０．６重量部の酵素と、０重量部を超え７０重量部を下回る量の減水剤を添加してもよい。水の量は、減水剤の量に応じて減らされる。例えば、減水剤を添加した場合の水の量は、減水剤を添加しなかった場合の水の量に対して、減水剤を１６重量部添加した場合は８１．５％程度、２４重量部添加した場合は７６．５％程度、５０重量部添加した場合は６３．０％程度、６０重量部以上添加した場合は５６．８％程度となる。

なお、減水剤の添加・無添加に拘わらず、生おからに対して上述の量の水を添加することで、次に述べるコロイドミル１３での処理や圧力式ホモゲナイザー１４での処理において、機械的な処理に必要な流量を十分に確保して、円滑な製造を行うことができる。

また、植物組織崩壊酵素を添加することによって、おから中の繊維固形分などの粒子を微細化し、更には細胞外に大豆レシチンやオレオシンを溶出させることで、乳化作用の増強を図ることができる。

酵素は、おからの植物組織を消化できるものであれば特に限定されるものではなく、既知の酵素を使用することができる。消化温度や消化時間は、使用する酵素の至適温度等に合わせて、適宜調製することができる。

次に、このようにして調製した原料スラリーは、コロイドミル１３に供給して予備的な微細化を行う（プレ微細化工程）。後述する圧力式ホモゲナイズ工程の前工程であるプレ微細化工程では、圧力式ホモゲナイザー１４での円滑な処理が危ぶまれる大きさの繊維固形分や粗砕物を含む原料スラリーを、より細かに、圧力式ホモゲナイザー１４に供することが可能な程度に予備的に微細化されたプレ微細化スラリーとしている。また、プレ微細化スラリーを生成する装置として、コロイドミルを採用している。

おからペースト製造システム１０では、回転数が３０００～４０００ｒｐｍに設定されたコロイドミル１３に原料スラリーを供給し、温度を２０～５０℃に保ちながら調合タンク１２との間で循環させつつプレ微細化処理を行う。この作業により、おからに対して酵素による消化を行いつつ、同時に機械的な粉砕処理を施すことができる。

プレ微細化スラリーを生成する装置は、特に限定されるものではなく、コロイドミルに替えて、例えば、ローラーミルやボールミル、プロペラミキサーを用いることも可能である。また、プレ微細化工程は調合工程で調合されたスラリーの状態に応じて省略してもよい。すなわち、原料スラリーが既に圧力式ホモゲナイザーに供することが可能な程度の微細化度合いに達しているのであれば、プレ微細化工程は省略することができる。

調合タンク１２とコロイドミル１３との間の循環によって得られ、又は、調合タンク１２からコロイドミル１３をワンパスすることで得られたプレ微細化スラリー（プレ微細化工程を省略した場合は、調合タンク１２にて調合され適宜処理されたスラリー）は、次に、圧力式ホモゲナイザー１４に供給される。

圧力式ホモゲナイザー１４（圧力式ホモゲナイズ工程）では、プレ微細化スラリーに所定の圧力をかけて、繊維固形分を機械的に湿式微細化する。また、スラリーを更に乳化させ、おからペーストを構成する粒子をより一層微細化する。

圧力式ホモゲナイザー１４は、古くから牛乳の均質化に広く用いられている装置であり、公知の物を使用することができる。圧力式ホモゲナイザー１４は、大別してノズル式とバルブ式のものが存在するが、不溶性成分微細化技術の実施にあたっては、バルブ式の方が処理物が詰まりにくく好適である。

圧力式ホモゲナイザー１４は、牛乳など飲料の業界において広く使用されている装置であるが、その内部構造において狭隘な流路部分も多いため、従来は、ペースト程の高粘度素材に含まれる繊維固形分の微細化にあたって同装置を採用することは困難であると考えられていた。

豆乳残渣は、大豆を水に浸しすりつぶし、液体分である豆乳が除かれたものであり、ボロボロと崩れやすく一定の形状を保ちにくい性状のものである。したがって、豆乳残渣の物性は、流動性が低く固体に近い。このような、固体に近い物性の物の微細化処理を行うにあたり、同処理と圧力式ホモゲナイザー１４とを結びつけること自体、これまでに発想されることはなかった。

そして、この点において本発明者らは、これら既成の概念を敢えて覆し、豆乳残渣に水を添加してスラリー状とし、必要に応じて前処理を行った上で圧力式のホモゲナイザーに供することで、一時的にスラリー状に姿を変えた豆乳残渣の効率的かつより細かな微細化を実現させることに成功したのである。

おからペースト製造システム１０においては、圧力式ホモゲナイザー１４の設定圧力は、５０～８０ＭＰａとしている。

圧力を５０～８０ＭＰａの範囲に設定した場合には、おからペーストをより一層滑らかなものにすることができる。また、おからと水をより均質化することができる。

これに対し、圧力が５０ＭＰａ未満である場合には、機械的に湿式微細化する際の圧力が不十分となり、おからペーストを構成する粒子を十分に小さくすることができないおそれがある。

また、圧力が８０ＭＰａを超える場合には、おからペーストがべたついた物性となり、他の食品の原料と混合した際に不具合が生じやすくなる。

圧力を５０～８０ＭＰａの範囲に設定した圧力式ホモゲナイザー１４にて処理を行うことで、繊維固形分を機械的に湿式微細化できると共に、おからの油性成分の水への分散性を高め、おからと水をより一層均質化することができる。更に、おからの粒子が微細化したことで、酵素を含む水と混ざりやすくなり、酵素反応がより一層促進されるものとなる。また、溶出したおから由来の大豆レシチンやオレオシンにより、別途の乳化剤を添加することなく、ペーストを十分に乳化させることができる。

しかしながら、圧力式ホモゲナイザー１４において圧力を５０～８０ＭＰａの範囲に設定することは、あくまで一例であって必ずしも限定されるものではなく、所望の質感を有するおからペーストが得られれば良いことに留意されたい。更なる一例として、おからペーストを構成する粒子のメジアン径が２０～８０μｍの範囲内となる圧力を圧力式ホモゲナイザー１４に設定するようにしても良い。

なお、圧力式ホモゲナイザーの設定圧力は、特に限定されるものではなく、圧力式ホモゲナイザーより吐出された処理後のスラリー（以下、微細化スラリーと称する。）が使用目的にあった細かさとなる圧力を適宜選択することができる。

また、使用する圧力式ホモゲナイザーの能力に応じて、圧力式ホモゲナイザーに供給する処理前のスラリーの水分量や繊維固形分の微細化度合いについても変更してもよい。例えば、駆動力の小さな圧力式ホモゲナイザーを使用する場合は、処理可能となる程度に水を添加したり、予めプレ微細化工程を実行してプレ微細化スラリーを生成し、これを圧力式ホモゲナイザーに供給するのが望ましい。逆に、駆動力の大きな圧力式ホモゲナイザーを使用する場合は、流動性がやや低めとなるように水分量を調整したり、繊維固形分が多少大きめであっても処理可能な場合がある。なお、スラリー中の水分量が少ないことは、次の述べる乾燥処理において蒸発させるべき水分の量が少なく済むため有利である。

次に、圧力式ホモゲナイザー１４により微細化の処理が行われて吐出された微細化スラリーは、ドラムドライヤー１５（乾燥・水分調整工程）に供給される。乾燥・水分調整工程は、圧力式ホモゲナイザー１４より得られた微細化スラリーを、餡状（ペースト状）にすべく乾燥させる工程である。

ドラムドライヤー１５のドラム表面温度は８０～１６０℃程度に設定しており、１０～６０秒で１回転する速度でドラムを回転させつつ、付着からスクレーパによる剥離まで凡そ５～６０秒に設定して、微細化スラリーに含まれる水分を蒸発させた。

ドラムドライヤー１５より回収された乾燥物をまとめて混練することにより、餡状化されたおからペーストとなる。

乾燥・水分調整工程で行う乾燥は、水分含量が十数％を下回るような乾燥（からからの乾燥）でなく、スラリーが餡状となる程度の乾燥を行うことができる乾燥方式や乾燥機であれば、適宜、公知の技術を採用することができる。なお、ドラムドライヤー１５は、乾燥後の水分含量の調整が比較的容易であるため好適である。

また、乾燥に供して得られた乾燥物は、餡状（ペースト状）となっているのが好ましいが、目標水分含量を下回って乾燥させたとしても、追って水を添加すれば良いので、特に問題となるものではない。すなわち、乾燥・水分調製工程では、圧力式ホモゲナイズ工程にて得られた微細化スラリー中に含まれる水分を蒸発させると共に、乾燥物に水分を添加して目標とする柔らかさを持つペーストとする作業も必要に応じて行われる。

このように、乾燥・水分調製工程にて得られたペーストは、当初の原料である豆乳残渣に比して、含まれる繊維固形分が微細化されており、喫食時に繊維感が少なく比較的良好な食感を有することとなる。

なお別の態様について付言すると、微細化スラリーに対して乾燥機により水分含量が十数％を下回るような十分な乾燥を行うこととしても良い。このような処理を行うことで、微細化された乾燥おから粉末を得ることができる。すなわち、微細化された乾燥おから粉末を腸内細菌叢改善剤の一形態とすることができる。

また、おからペースト製造システム１０は、加工食品の製造プラントの一部として構成し、得られたおからペーストは、そのまま加工食品の原料として、後の加工食品の製造工程で使用することも可能であるが、必要に応じて殺菌や包装を施して、保存性を高めることも可能である。

〔２〕おからペーストの性状
次に、上述した大豆由来の不溶性成分の微細化技術にて得たおからペーストの各種性状について確認を行った。

まず、おからペーストを構成する粒子のメジアン径について、レーザー回折式粒子径分布測定装置（株式会社島津製作所製ＳＡＬＤ－２３００）を用いて確認したところ、メジアン径は約４０μｍ（３７．３５６μｍ）であり、粒子径範囲は０．６８～２０５μｍであった。粒度分布曲線は、単一ピークを示していた。

また、不溶性成分の微細化技術により、おからペーストが、生おからに比して微細化されていることについて、実際に双方を試食して食感の評価を行った。

その結果、おからペーストは、明らかに生おからに比して微細化されており、繊維分が舌の上に残るような悪い食感が改善されているのが確認された。なお、目視的にも微細化が確認された。

またプレ微細化スラリーのメジアン径は、４４．６９５μｍであり、粒子径範囲は２．５１～１６１μｍであったことから、圧力式ホモゲナイザー１４により更なる微細化が行われていることが示された。

このような性状を踏まえると、不溶性成分微細化技術により得られたおからペーストは、パン類や麺類、菓子類、コロッケ、餃子など、種々の食品の副原料として利用可能であることが示唆された。

また、おからペーストを構成する粒子が十分に小さく、かつ、粒径の範囲が揃っているため、滑らかな食感を有し、他の食品に混合させやすいものと考えられた。

また、原料に由来する独特な風味、例えばおからに由来する独特の風味が少なく、他の食品の風味を損ないにくくすることができる。また上述のおからペーストの場合、生おからとして脱皮おからを使用することで、苦みや渋みを低減することができる。

〔３〕微細化処理による食物繊維の変化
次に、生おからを上述の不溶性成分微細化技術により処理（微細化処理）しておからペーストとしたことによる大豆由来の食物繊維の成分比率の変化について確認を行った。なお、食物繊維成分の分析は、不溶性食物繊維、高分子水溶性食物繊維についてはプロスキー変法、低分子水溶性食物繊維については酵素－ＨＰＬＣ法により行った。以下の表１にその結果を示す。

表１に示すように、微細化処理を行っていない生おから１００ｇ当たりの各食物繊維の含有量（ｇ）と、微細化処理を経たおからペースト１００ｇ当たりの各食物繊維の含有量（ｇ）を比較すると、おからペーストでは食物繊維総量および不溶性食物繊維が生おからより減少した。一方で、おからペーストでは、高分子水溶性食物繊維が、生おからよりも約２倍量含まれることが確認された。食物繊維総量における高分子水溶性食物繊維の含量（高分子水溶性食物繊維（ｇ）／食物繊維総量×１００）は、生おからでは約４．６％であったのに対し、おからペーストでは約１１．３％に上昇した。つまり、おからペーストは、食物繊維総量に対する含量率でも生おからよりも多い量（少なくとも食物繊維総量の８％以上、好ましくは１０～１３％）の高分子水溶性食物繊維を含有するものである。

〔４〕おからペーストが腸内細菌叢に与える影響の確認試験
腸内環境を模した腸内細菌叢モデルに、所定量のおからペーストおよび比較サンプルを添加し、主にプレボテラ属菌の生育への影響を確認した。

（４－１）腸内細菌叢モデル
腸内細菌叢モデルは、食品の腸内細菌に対する影響を評価するために腸内細菌叢を培養槽内に再現したものである。腸内細菌叢モデルは、Ｈａｎ等の文献（Kyu-Ho Han et al., “Comparison of the Effects of Longer Chain Inulins with Different Degrees of Polymerization on Colonic Fermentation in a Mixed Culture of Swine Fecal Bacteria”, Journal of Nutritional Science and Vitaminology, 2014, vol. 60, pp206-212）に記載の方法に従って構築した。より具体的には、抗生物質無添加の餌を与えて飼育されたブタの糞便を、塩およびミネラルを含む緩衝液に懸濁してスラリーとし、当該スラリーを培養条件がコントロール可能な培養槽に準備した液体培地に添加し、窒素ガスおよび二酸化炭素ガスを培養槽に曝気して嫌気として大腸の環境を模した腸内細菌叢モデルとした。なお、培地には窒素源としてペプトンを含む培地（例えばＮＢ培地：ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｂｒｏｔｈ）を採用した。

（４－２）試験例１
腸内細菌叢モデルが構築された複数（１２個）の培養槽を、そこに添加するサンプルごとの試験区に群分けした。なお、各群Ｎ＝３とした。また、培養槽における培地１２０ｍｌに対して、大凡ブタ糞便１．７％、窒素源０．８％、添加サンプル１．５％となるように添加量を調整した。

試験群は以下のとおりである。

（ａ）おからペースト添加群：添加するおからペーストは、先に説明した不溶性成分微細化技術を用いて製造したおからペーストを、アミログリコシダーゼ、パンクレアチン処理により胃小腸系の模擬消化を行い、消化物から難消化性成分を抽出して添加用サンプルとした。

（ｂ）イヌリン添加群：添加するイヌリンは、粉末のイヌリン（イヌリアＣＬＲ、帝人株式会社製：イヌリアは帝人株式会社の登録商標）を添加用サンプルとした。

（ｃ）おからペースト＋イヌリン添加群：（ａ）の添加用サンプルと（ｂ）の添加用サンプルを重量比１：１に混合して添加用サンプルとした。

また、対照群は以下のとおりである。

（ｄ）コントロール群：食品添加物用に精製・粉末化されたセルロース（富士フィルム和光純薬株式会社製）を添加用サンプルとした。

各培養槽へのサンプル添加量は、全ての培養槽に対して同じ重量となるように調整した。具体的には、おからペースト添加群では、（ａ）に示した添加用サンプル１．８ｇに（ｄ）に示したセルロースを加えて、総量を３．６ｇとして添加した。イヌリン添加群では、（ｂ）に示した添加用サンプル１．８ｇに（ｄ）に示したセルロースを加えて、総量を３．６ｇとして添加した。おからペースト＋イヌリン添加群では、（ｃ）に示す添加用サンプルを３．６ｇ添加した。コントロール群では（ｄ）に示した添加用サンプルを３．６ｇ添加した。

サンプル添加後に各培養槽を、嫌気性条件下で温度３７度に保ちながら培養を続け、８時間、２４時間、４８時間経過時に培養液（１ｍｌ）をサンプリングした。

培養液中のプレボテラ属菌の菌量を、定量的ＰＣＲ法により相対菌量として求めた。その結果を図２～図４に示す。図２はサンプル添加後８時間、図３はサンプル添加後２４時間、図４はサンプル添加後４８時間経過後のプレボテラ属菌の相対菌量を示している。図２～図４のグラフにおいて、縦軸は、各サンプルの相対定量値を、０時間におけるすべての群の相対定量値の平均で除した値を示す。また、腸内細菌叢におけるプレボテラ属菌の占有率（存在割合）は、１６ＳｒＲＮＡ菌叢解析により求めた。４８時間後の腸内細菌叢におけるプレボテラ属菌の占有率を図５に示す。

また、各試験群の結果は、Ｔｕｋｅｙの多重比較検定により対照群との差を検出し、図２～図５の各グラフ中に異なるアルファベット（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）で、有意差があることを示した（ｐ＜０．０５）。

図２～図４に示すように、サンプル添加後培養８時間、２４時間、４８時間いずれにおいても、プレボテラ属菌の相対菌量は、おからペースト添加群で他の群と比較して有意に増加したことが確認された。また、おからペースト＋イヌリン添加群では、サンプル添加後培養８時間では有意差は確認できなかったが、培養時間が２４時間、４８時間と長くなるにつれて、プレボテラ属菌の相対菌量が有意に増加していることが確認された。

図５に示すように、腸内細菌叢におけるプレボテラ属菌の占有率については、おからペースト添加群で占有率が他の群と比較して有意に高いことが示された。コントロール群でのプレボテラ属菌の占有率が約１９％であるのに対し、おからペースト添加群でのプレボテラ属菌の占有率は、添加後４８時間で約５５％まで上昇した。また、おからペースト＋イヌリン添加群では、おからペースト添加群ほどではないが、コントロール群と比較して占有率が約３０％まで上昇した。

一方で、イヌリン添加群に関しては、コントロール群よりもプレボテラ属菌の占有率が低くなる結果となった。イヌリン添加群では、プレボテラ属菌の相対菌量も増加しなかったことから（図２～図４参照）、プレボテラ属菌以外のイヌリンを資化する腸内細菌の菌量が増え、相対的にプレボテラ属菌の占有率が下がったものと考えられる。

本試験例１の結果から、不溶性成分微細化技術により得たおからペーストが、プレボテラ属菌の増殖を促進させることが確認された。

不溶性成分微細化技術により得たおからペーストを食品添加物、食品組成物として含む食品を摂取することにより、プレボテラ属菌の占有率の高い腸内細菌叢とすることが期待できる。

（４－３）試験例２
次に、生おからと不溶性成分微細化技術により製造したおからペーストとで、プレボテラ属菌の生育並びに腸内細菌叢に及ぼす影響に違いがみられるかについて、腸内細菌叢モデルを用いて確認試験を行った。

確認試験は、上述の試験例１の方法に準じて行った。すなわち、腸内細菌叢モデルが構築された複数（９個）の培養槽を、そこに添加するサンプルごとの試験区に群分けした。なお、各群Ｎ＝３とした。また、培養槽における培地１２０ｍｌに対して、大凡ブタ糞便１．７％、窒素源０．８％、添加サンプル１．５％となるように添加量を調整した。

試験群は、（ａ）おからペースト添加群、（ｂ）生おから添加群とした。また、対照群として（ｃ）コントロール群を準備した。各群の添加サンプルの調整を下に示す。

（ａ）おからペースト添加群：添加するおからペーストは、先に説明した不溶性成分微細化技術を用いて製造したおからペーストに、アミログリコシダーゼ、パンクレアチン処理により胃小腸系の模擬消化を行い、消化物から難消化性成分を抽出して添加用サンプルとした。

（ｂ）生おから添加群：先に説明した不溶性成分微細化技術による製造工程を経る前の原料としての生おからに、アミログリコシダーゼ、パンクレアチン処理により胃小腸系の模擬消化を行い、消化物から難消化性成分を抽出して添加用サンプルとした。

（ｃ）コントロール群：食品添加物用に精製・粉末化されたセルロース（富士フィルム和光純薬株式会社製）を添加用サンプルとした。

各培養槽へのサンプル添加量は、全ての培養槽に対して同じ重量となるように調整した。具体的には、おからペースト添加群では、（ａ）に示した添加用サンプル１．８ｇに（ｃ）に示したセルロースを加えて、総量を３．６ｇとして添加した。生おから添加群では、（ｂ）に示した添加用サンプル１．８ｇに（ｃ）に示したセルロースを加えて、総量を３．６ｇとして添加した。コントロール群では（ｃ）に示した添加用サンプルを３．６ｇ添加した。

サンプル添加後に各培養槽を、嫌気性条件下で温度３７度に保ちながら培養を続け２４時間経過時に培養液（１ｍｌ）をサンプリングした。

その結果を図６および図７に示す。図６はサンプル添加後２４時間の腸内細菌の総菌量、図７はサンプル添加後２４時間後のプレボテラ属菌の相対菌量を示している。なお、培養液中の総菌量およびプレボテラ属菌の菌量は定量的ＰＣＲ法により相対菌量として求めた。また、図６および図７のグラフにおいて、縦軸は、各サンプルの相対定量値を、０時間におけるすべての群の相対定量値の平均で除した値を示す。

また、各試験群の結果は、Ｔｕｋｅｙの多重比較検定により対照群（コントロール群）との差を検出し、図６および図７の各グラフ中に異なるアルファベット（ａ、ｂ、ｃ）で、有意差があることを示した（ｐ＜０．０５）。

図６に示すように、サンプル添加後培養２４時間後において、コントロール群と比較して、おからペースト添加群および生おから添加群のいずれにおいても、腸内細菌の総菌量が有意に増加した。また、生おから添加群よりもおからペースト添加群の方が、より腸内細菌の総菌量が増加した。

図７に示すように、サンプル添加後培養２４時間後において、コントロール群と比較して、おからペースト添加群および生おから添加群の双方で、プレボテラ属菌の相対菌量が有意に増加した。また、生おから添加群よりもおからペースト添加群の方が、よりプレボテラ属菌の相対菌量が増加した。この結果から、不溶性成分微細化技術により得たおからペーストが、生おからと比較して、よりプレボテラ属菌の増殖を促進させることが確認された。

（４－４）短鎖脂肪酸の評価
次に、試験例２で用いたサンプル添加後培養２４時間経過時の培養液を遠心分離した上清を使用して、腸内細菌叢によって産生される短鎖脂肪酸の定量評価を行った。短鎖脂肪酸の定量は、高速液体クロマトグラフィーを用いて行った。また、短鎖脂肪酸である酢酸、プロピオン酸および酪酸の同定は、測定サンプルおよび標準液の保持時間に比較によって、定量はピーク面積値の比較によって行った。なお、短鎖脂肪酸は、水溶性食物繊維をプレボテラ属菌などの腸内細菌が発酵分解することにより産生される有機酸であり、近年、腸内環境改善等の効用をもたらすとして注目されている物質である。

また、上記試験例１および試験例２の場合と同様に、短鎖脂肪酸の定量結果に対して、Ｔｕｋｅｙの多重比較検定を行った。その結果を図８～図１１に示す。図８～図１１のグラフの縦軸は濃度（ｍＭ）であり、各グラフ中に異なるアルファベット（ａ、ｂ、ｃ）で、有意差があることを示した（ｐ＜０．０５）。また、図８に示す総短鎖脂肪酸は、図９～図１１に示す酢酸、プロピオン酸および酪酸の合計値である。なお、図８～図１１において、サンプル添加後培養０時間では、コントロール群と比較して、おからペースト添加群および生おから添加群の双方で、短鎖脂肪酸の濃度に有意差がない（ｎ．ｓ．：ｐ≧０．０５）ことを確認した。

図８に示すように、サンプル添加後培養２４時間後では、コントロール群と比較して、おからペースト添加群および生おから添加群のいずれにおいても、総短鎖脂肪酸が有意に増加した。また、生おから添加群よりもおからペースト添加群の方が、より総短鎖脂肪酸が増加した。

また、総短鎖脂肪酸のうち、図９に示す酢酸、および、図１０に示すプロピオン酸が、サンプル添加後培養２４時間後において、コントロール群と比較しておからペースト添加群および生おから添加群で有意に増加した。一方で、図１１に示すように、酪酸の濃度については、サンプル添加後培養２４時間後において、コントロール群に対しておからペースト添加群および生おから添加群のいずれについても有意差は見られなかった（ｎ．ｓ．：ｐ≧０．０５）。

おからペーストでは、不溶性成分微細化技術により水溶性食物繊維が生おからよりもプレボテラ属菌をはじめとする腸内細菌により利用しやすい性状となり、生おからと比較して、より短鎖脂肪酸量を増加させる結果となったと考えられる。特に、おからペーストにより酢酸およびプロピオン酸が増加したことで、弱酸性の腸内環境を実現でき、整腸作用が期待できる。

（４－５）腸内細菌叢の多様性の評価
また、試験例２で用いたサンプル添加後培養２４時間経過時、並びに、４８時間経過時の腸内細菌叢における菌叢解析を、１６ＳｒＲＮＡ菌叢解析により求めた。２４時間後および４８時間後の腸内細菌叢におけるプレボテラ属菌の占有率は、おからペースト添加群では、図５および図６に示した試験例１のおからペースト添加群と同様にコントロール群と比較して高くなることが示された。また、生おから添加群でも、２４時間後および４８時間後の腸内細菌叢におけるプレボテラ属菌の占有率の増加が認められた。より具体的には、コントロール群でのプレボテラ属菌の占有率が約１２～２０％であるのに対し、おからペースト添加群でのプレボテラ属菌の占有率は、添加後２４時間および４８時間のどちらも約４５％となった。また、生おから添加群でも同様にプレボテラ属菌の占有率は、添加後２４時間および４８時間のどちらも約４３％となった。

図１２に、細菌叢のアルファ多様性の指標である、Ｃｈａｏ１ Ｉｎｄｅｘを示す。上記試験例１および試験例２の場合と同様に、Ｃｈａｏ１ ＩｎｄｅｘについてＴｕｋｅｙの多重比較検定を行った。図１２のグラフ中に有意差があることを示した（^＊＊ｐ＜０．０１）。なお、アルファ多様性とは、ある環境（例えば、腸内環境）における種の多様性を意味し、「Ｃｈａｏ１ ｉｎｄｅｘ」とは、一度のみ確認された生物種（シングルトン）と二度のみ確認された生物種（ダブルトン）の配列を基に推計した生物種の豊富さの指標である。この数値が高い程、様々な種が存在していることを示す。

図１２に示すように、腸内細菌叢を形成する腸内細菌の種類は、サンプル添加後２４時間、４８時間のいずれにおいても、生おから添加群よりもおからペースト添加群でＣｈａｏ１ ｉｎｄｅｘの値が有意に高い結果となった。すなわち、生おから添加群よりもおからペースト添加群の方が、腸内細菌叢を形成する細菌の種類が豊富であることが示された。つまり、不溶性成分微細化技術により得たおからペーストの方が、生おからに比べて、より多くの腸内細菌に活用されやすくなったものと考えられる。

以上の結果から、不溶性成分微細化技術により得たおからペーストを食品添加物、食品組成物として含む食品を摂取することにより、プレボテラ属菌の占有率の高い腸内細菌叢とすることができるとともに、生おからを摂取した場合よりも、腸内細菌叢の多様性を増加させることが期待できる。

〔５〕製パンテスト
次に、不溶性成分微細化技術により製造したおからペーストを使用することにより、パンにどのような影響が見られるかについて検討を行った。

前述のおからペースト製造システム１０を使用して、圧力式ホモゲナイザーに供して製造したおからペースト（以下、ホモありペーストという。）と、圧力式ホモゲナイザーに供することなく製造したおからペースト（以下、ホモなしペーストという。）とのいずれかを使用して製パンし、レオメータ値と水分値にどのような影響が見られるかについて検討を行った。

ホモありペーストは、前述のおからペースト製造システム１０にて、表２に示す処方に従い、不溶性成分微細化技術を適用して製造したおからペーストである。ホモありペーストのメジアン径は、３７．３５６μｍ（粒子径範囲：０．６８～２０５μｍ。粒度分布曲線は単一のピークを持つ）であった。

またホモなしペーストは、ホモありペーストと基本的には同じ処方、同じ作り方であるが、プレ微細化スラリーを圧力式ホモゲナイザー１４に供することなく、ドラムドライヤー１５にて再び餡状化させた点で相違している。ホモなしペーストのメジアン径は、６３．８０８μｍ（粒子径範囲：２．５１～４７２μｍ。粒度分布曲線は単一のピークを持つ）であった。

パン生地は、１００重量部の小麦粉に対し、１４重量部のおからペーストを添加して混練することで作製した。なお、その他の製パン手順は、既知の内容であるため、詳細な説明は省略する。

図１３は、焼成１日目と焼成４日目におけるパンの状態を示すグラフであり、図１３（ａ）はレオメータ値、図１３（ｂ）は水分値を示している。

ホモありペーストを用いたパン（以下、ホモありパンという。）は、焼成４日目におけるレオメータ値が、ホモなしペーストを用いたパン（以下、ホモなしパンという。）と比較して大きな値となった。

また、ホモありパンでは、焼成１日目から焼成４日目にかけて水分値が２．５２％減少していた。また、ホモなしパンでは、焼成１日目から焼成４日目にかけて水分値が２．１９％減少していた。水分値の変動は同程度であった。焼成４日目でホモありパンは、ホモなしパンよりも柔らかくなっており、ホモありパンの方が老化（固化）しにくくなっていることが明らかとなった。

ホモありパンの高さは６０．０ｍｍであった。一方、ホモなしパンの高さは、５７．０ｍｍであった。すなわち、ホモありパンはホモなしパンに比べて、ボリュームのあるパンとなっていることが明らかとなった。

ホモありパンでは、仕込み時（生地の作製時）に、生地が軟らかくならず、成形が容易で、張りのある生地となった。一方、ホモなしパンでは、生地が軟らかくべたついたものとなった。

また焼成時には、ホモありパンでは、窯伸び（生地の膨らみ）が見られたが、ホモなしパンでは窯伸びしにくいものとなっていた。

また、ホモありパンに比べてホモなしパンは、焼成後のパンがやや縮んでいる状態が確認された。また、ホモありパンを試食すると、滑らかで食感が良く、パン本来の風味を感じることができた。一方、ホモなしパンを試食すると、ややざらついた食感であった。

ホモなしパンでは、使用したホモなしペーストが圧力式ホモゲナイザーでの処理を経ていないため、メジアン径の結果からも明らかなように、おからペーストを構成する粒子がホモありペーストよりも大きなものとなっている。そのため、大きな粒子が生地の中でグルテンの形成を阻害することが考えられる。グルテンの形成が阻害されると、グルテン組織が不安定になり、生地が緩んでしまう。この結果、焼成時にパンが膨らみにくくなり、ボリュームが不十分になってしまう。また、食べたときの食感が悪く、老化が早くなる。

ホモありパンでは、おからペーストを構成する粒子が小さく、グルテンの形成を阻害しにくくなることが考えられる。この結果、おからペーストが満遍なくパンの組織内に浸透し、おからを構成する油分でグルテン組織がコーティングされ、老化を遅らせることが可能になると推測される。

製パンテストにより、不溶性成分微細化技術により得たおからペーストをパンの食品組成物として使用した場合において、パンの膨張性、風味、食感に影響を及ぼすことがないことが確認された。

最後に、上述した各実施の形態の説明は本発明の一例であり、本発明は上述の実施の形態に限定されることはない。このため、上述した各実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。また、本開示に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。

１０ おからペースト製造システム
１２ 調合タンク
１３ コロイドミル
１４ 圧力式ホモゲナイザー
１５ ドラムドライヤー

Claims (4)

1. 豆乳残渣に水を添加して調製したスラリーを圧力式ホモゲナイザーに供し、得られた微細化スラリーを乾燥に供して餡状化したおからペーストを含み、
   前記おからペーストは、食物繊維総量の８～１３％の高分子水溶性食物繊維を含有する、腸内細菌叢改善剤。
2. 豆乳残渣に水を添加して調製したスラリーを圧力式ホモゲナイザーに供し、得られた微細化スラリーを乾燥に供して餡状化したおからペーストを含み、腸内細菌叢におけるプレボテラ属の細菌を増加させる、腸内細菌叢改善剤。
3. 腸内細菌叢におけるプレボテラ属の細菌を増加させる、請求項１に記載の腸内細菌叢改善剤。
4. 食品組成物または食品添加物である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の腸内細菌叢改善剤。