JPH0779769A - 新規培地およびそれを用いた微生物による可食性セルロースゲルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価に供給される野菜原料から調製した培地
を用いて、ナタと同等の食感を呈する可食性微生物セル
ロースゲルを製造する方法を提供する。 【構成】 野菜ペースト、野菜エキス、あるいは野菜エ
キス分画物からなるグループから選択された一つ以上の
野菜由来調製物を含んだ培地にて、セルロース産生能を
有する酢酸菌を静置培養し、この培養液表面に生成した
可食性セルロースゲルを回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規な培地および該培地
と微生物を利用した可食性セルロースゲルの製造方法、
特に、微生物による可食性セルロースゲルの産生に好適
な新規培地ならびに可食性セルロースゲルを顕著に産生
する菌株を用いることを特徴とする、可食性セルロース
ゲルの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、アセトバクター (Acetobacte
r)属に属する酢酸菌によって生成された微生物セルロー
スを主成分とするゲルとして、フィリピンの伝統食品の
一つである、ココナツを原料として作られたコンニャク
様のゲル状を呈し、独特の食感を有する「ナタ」と称す
る発酵食品が知られている。

【０００３】「ナタ」は原料によっていくつかの種類に
分類され、すなわち、「ココナツ」を原料としたものを
『ナタデココ』、パイナップルを原料としたものを『ナ
タデピニャ』とされている。 また、工業的に生産され
る例は少ないものの、他の果実類からでもナタの生産は
可能である旨の報告（例えば、Philip. Agric., vol.4
5, pp.490-516 (1962)を参照のこと) もある。

【０００４】そして、ココナツを原料とした場合のセル
ロースゲルの一般的な製造方法は、まず、ココナツの果
肉を擦潰し、この擦潰した果肉を水で抽出して得たミル
クあるいはココナツ水に、砂糖、リン酸アンモニウム、
酢酸等を加え、あらかじめ前培養した酢酸菌を接種し
て、約30℃で培養を行う。 これにより、培養液表面に
酢酸菌の厚い菌膜（ナタ）が生成し、次いで、生成した
ナタを回収し、付着した培地を洗浄・除去した後、適当
な大きさに切断して、シロップ漬にする。 この方法に
より得られたナタは、独特の弾力のあるテクスチャーを
呈し、デザート、フルーツカクテル、フルーツサラダな
どの材料として使用される。

【０００５】このナタを生成する酢酸菌が、アセトバク
ター・キシリナム（Acetobacterxylinum)であること
は、すでに明らかにされており（Philip. Agric., vol.
51,pp.462-474 (1967); Philip. Jour. Sci., vol.96,
pp.91-109 (1967) を参照のこと）、また、生成される
菌膜（ナタ）がセルロースを主成分とするものであり
（Philip. Agric., vol.51, pp.475-485 (1967))、アセ
トバクター・キシリナムが菌体外に分泌したセルロース
は、網目構造を構成し、その間隙に多量の水分を保持す
ることによってゲル状の外観を呈している。

【０００６】また、ナタの研究とは別に、酢酸菌を用い
たセルロースの生産については古くから研究が行われて
おり、酢酸菌の分泌するセルロースが、リグニンやヘミ
セルロースを含まない高純度のセルロースであり、その
緻密な網目構造、高弾性、高結晶性、高保水性などの物
理的特性が確認されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような独特の食感を有するナタを、わが国において製
造するためには、第一にその原料の確保が問題となる。
すなわち、わが国において原料となるココナツの栽培
・収穫はされていないため、ナタを生産するためには原
料となるココナツを輸入する必要があり、そのため、原
料ココナツの輸入・保管における品質管理およびコスト
に関する負担が必要とされる。

【０００８】一方、ココナツやその他の果汁を用いない
で微生物セルロースを生産する手段も検討されている
が、得られた微生物セルロースの食用への適性につて
は、未だ明らかにされておらず、また、ナタ独特の食感
を得るためには生成された可食性セルロース膜に10mm前
後の厚みが必要であり、工業的に生産する上で、この所
望厚みのゲルを生成させることが必須課題として挙げら
れる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
技術における課題に鑑みて発明されたものであり、その
目的とするところは、国内にて安定的に、かつ安価に供
給される原料を用いて、ナタと同等の食感を呈する可食
性微生物セルロースゲルを製造する方法ならびにその製
造効率を向上せしめる好適な培地を提供することにあ
る。

【００１０】すなわち、本発明者らは上記目的を達成す
るために鋭意研究を行った結果、野菜ペースト、野菜エ
キスあるいは野菜エキスの分画物等を主成分とした培地
に、セルロースゲル生産能を有する酢酸菌を植菌し、培
養することによって所望のゲル厚と優れた食感を有する
可食性セルロースゲルが生産できることを知り、この知
見に基づいて本発明を完成したものである。

【００１１】本発明において適用可能なセルロースゲル
産生能を有する酢酸菌は、培養液表面にセルロースゲル
を形成するものであればいずれでも良いが、特に、本発
明者らが検索した Acetobacter xylinum FF-88の他、Ac
etobacter xylinum (IFO13693)、Acetobacter xylinum
(IFO 13773) 、Acetobacter xylinum (ATCC11142)、Ace
tobacter xylinum (ATCC 10821)、Acetobacter xylinum
(ATCC10245)などの菌株が、所望のゲル厚と食感を呈す
る可食性セルロースゲルを得る上で好ましい。 なお、
前記 Acetobacter xylinum FF-88は、平成５年９月10日
に、本願出願人によって、茨城県つくば市東町１丁目１
番３号に所在の通商産業省工業技術院生命工学工業技術
研究所にて寄託され、受託番号 FERM BP-4407 が付与さ
れている。

【００１２】本発明によると、上記したセルロース産生
能を有した酢酸菌を用いて可食性の微生物セルロースゲ
ルを生産する際に、野菜ペースト、野菜エキスもしくは
野菜エキスの分画物の単独もしくは混合物を添加した培
地を用いる。

【００１３】前記野菜ペーストとは、ジューサーミキサ
ーやホモジナイザーなどを用いた均質化、あるいはみじ
ん切りなどの手段によって、充分に破砕された野菜の可
食部を意味する。

【００１４】また、前記野菜エキスとは、野菜の可食部
への溶媒添加による抽出物を瀘過して得られたものを意
味し、抽出溶媒としては、ヘキサン、エーテル、アセト
ン、アルコール類などの有機溶媒もしくは酸、アルカ
リ、水などの無機の溶媒が挙げられるが、後述する実施
例の開示から明らかな通り、所望の性状を備えたナタを
効率良く得るという観点から、抽出溶媒としては水が好
ましい。 なお、野菜エキス調製の際の温度、pHなどの
条件は、ゲル生成に特段の影響を与えない限り特に設定
されるものではない。

【００１５】さらに、前記野菜エキス分画物とは、野菜
エキスに対しさらに分画操作、例えば、カラムクロマト
グラフィー法や有機溶媒との二層分配法などを経て調製
されたものを意味し、前記分画操作としては、有効成分
を効率的に分画するとの観点から、ゲル瀘過カラムクロ
マトグラフィーが好ましい。

【００１６】また、本発明の製造方法にて使用する野菜
としては、ダイコン、ニンジン、ゴボウなどの根菜類、
キャベツ、セロリ、ホウレンソウなどの葉菜類、ナス、
トマト、キュウリ、カボチャなどの果菜類が適用可能で
あり、酢酸菌による菌膜形成効率を考慮すれば、カボチ
ャ、キュウリ、スイカなどのウリ科に属する野菜が好ま
しく、このことは後述する実施例の開示から明らかであ
る。 なお、本発明の製造方法に用いる野菜は、生鮮野
菜に限らず、凍結あるいは加熱などの処理を経た野菜で
も、同等の菌膜が形成されるため、その態様は特に限定
されるものではない。

【００１７】さらに、これらの野菜由来の調製物の添加
濃度は、野菜の種類、培養条件によって異なるが、良好
なゲルを得るためには、培地中に野菜として、概ね 0.2
から５重量％程度含むのが好ましい。 さらに、培養温
度としては、20℃から40℃、好ましくは25℃から35℃、
また、pHは１から８、好ましくは２から６で静置培養を
するのが、良好なゲルを得る上で好ましい。 なお、培
養日数に関しては、所望の厚みのゲルが得られるまで培
養を任意に継続すれば良く、特に限定されるものではな
い。

【００１８】本発明の方法によると、培地表面に、数パ
ーセントの固形物と大部分を占める水分からなる微生物
セルロースゲルが生成される。 また、この生成された
ゲルを２％水酸化ナトリウムで 100℃、20分間の条件下
で処理して菌体や培地成分を除去した後に中和して得ら
れた精製ゲル固形物が、その生成培地の構成・種類が異
なっていても、酸加水分解およびセルラーゼで酵素分解
した場合、その大部分がグルコースとして検出されるこ
とから、ゲルの主成分はセルロースであることが判明し
た。

【００１９】また、本発明により生成されるゲルは、従
来からフィリピンにおいて、ココナツを原料にして製造
されているナタと、ゲル厚、食感およびゲルの成分に関
する比較しても、何ら遜色のないものであった。

【００２０】

【実施例】以下に、本発明の実施例につき説明するが、
以下の開示は例示目的のものであり、本発明を限定する
旨に解釈すべきではない。

【００２１】実施例１ 基本培地として下記表１の組成からなる培地(pH 5.0)を
用いた。

【００２２】

【表１】

【００２３】そして、試料として表２に示した各種野菜
の可食部の 0.5ｇから 100ｇを調製し、これに等量の蒸
留水を添加してホモジナイザー（「マルチブレンダーミ
ル」（商品名）：株式会社日本精機製作所製）で充分に
破砕して野菜ペーストを得た（野菜濃度50％）。 次
に、この野菜ペーストを、約 700ml容の広口ガラス瓶に
加えて、表２に示した濃度となるように基本培地を合わ
せて調製し、オートクレープ殺菌(121℃、15分間）して
製造用培地 (500ml)とした。

【００２４】次に、液体培地で前培養した Acetobacter
xylinum FF-88 (FERM BP-4407) の菌体懸濁液25mlを、
前記製造用培地に植菌した後、広口ガラス瓶の口に蓋を
して、30℃で、10日間静置培養して、セルロースゲルの
生成を調べた。

【００２５】その結果を、下記表２に示した。

【００２６】なお、表２中の食感の欄に用いた符号は、
各々以下の評価を意味する。

【００２７】◎ ………… 特に良好な食感 ○ ………… 良好な食感 △ ………… やや悪い食感 × ………… 悪い食感

【００２８】

【表２】

【００２９】その結果、表２に示したように、野菜由来
調製物を添加した培地では、対照の基本培地と比較し
て、５〜20mm前後の厚みと食感に優れた可食性セルロー
スゲルが製造された。 また、カボチャの試験結果から
明らかな通り、冷凍保存あるいは加熱処理した原料を用
いた場合でも、生鮮カボチャと同様のゲル生成が認めら
れた。

【００３０】実施例２ 実施例１に記載の方法に従い、カボチャを原料材料とし
て用いて、野菜ペーストの添加濃度が可食性セルロース
ゲル生成に与える影響に関する試験を行った。

【００３１】その結果を下記表３に示した。

【００３２】なお、表３中の食感の欄に用いた符号の各
評価内容は、表２と同様である。

【００３３】

【表３】

【００３４】上記表３の結果から明らかな通り、培地中
にカボチャを 0.5ｇから 100ｇの範囲で添加した際に生
成したゲルの厚さおよび食感について試験した結果、カ
ボチャを１ｇから25ｇ添加した時、すなわちカボチャが
培地中に濃度として 0.2％から５％含有した時に、ゲル
が厚く、食感に優れた所望のゲルが生成した。

【００３５】実施例３ 原料野菜の科別の可食性セルロースゲル生成能力を検討
すべく、ウリ科に属するカボチャ、キュウリに加えて、
スイカ、メロンなど、その他、下記表４に示した野菜の
可食部を用いて、実施例１に記載の方法に従って、ゲル
を生成させた。

【００３６】その結果を下記表４に示した。 また、対
照として、ココナツ水についても同様の方法に従ってゲ
ルを生成させた。

【００３７】なお、表４中の食感の欄に用いた符号の各
評価内容は、表２と同様である。

【００３８】

【表４】

【００３９】上記表４の結果から、ウリ科に属する野菜
が、対照のココナツ水と同様に厚みのあるゲルが生成さ
れ、食感もココナツ水と同様に良好であった。 これよ
り、ウリ科野菜が本発明の製造方法によるナタの大量生
産に特に適しているものと認められた。

【００４０】実施例４ 下記表５に列挙した各野菜の可食部の１ｇから50ｇに、
10倍量の水、エタノール、あるいはクロロホルムを添加
して、ホモジナイザー（「マルチブレンダーミル」（商
品名）：株式会社日本精機製作所製）で破砕しながら溶
媒抽出を行い、次いで、溶媒抽出物を瀘過して野菜抽出
液を得た。 そして、この野菜抽出液に含まれる有機溶
媒を、減圧濃縮によって完全に除去した。 こうして各
溶媒抽出を経て得られた野菜エキスに、水を加えて 500
mlに調製し、この溶液と合わせて前記基本培地を調整
し、実施例１に記載の方法に従って、セルロースゲルを
生成させた。

【００４１】その結果を下記表５に示した。

【００４２】なお、表５中の食感の欄に用いた符号は、
各々以下の評価を意味する。

【００４３】◎ ………… 特に良好な食感 ○ ………… 良好な食感 △ ………… やや悪い食感 × ………… 悪い食感 − ………… ゲル形成なし

【００４４】

【表５】

【００４５】表５に示した結果から、原料野菜を水抽出
して得た野菜エキスを、培地に添加することで、ナタの
製造が可能となり、野菜エキス成分がゲル生成の要因と
なることが明らかとなった。

【００４６】また、野菜エキスの添加濃度がゲル生成に
与える影響について、キュウリを用いて前記本実施例の
方法に従って検討を行い、その結果を下記表６に示し
た。

【００４７】

【表６】

【００４８】表６に示した結果から、培地に対して１〜
５％分のキュウリエキス濃度において、好適なゲル厚・
食感を備えたゲルの生成が認められた。

【００４９】実施例５ カボチャなどのウリ科野菜を含め、下記表６に列挙した
各野菜の可食部を用いて、実施例４に記載の方法に従っ
て溶媒抽出を行い、各溶媒抽出物を添加した培地を用い
てセルロースゲルを生成させた。

【００５０】その結果を下記表７に示した。

【００５１】なお、表７中の食感の欄に用いた符号の各
評価内容は、表５と同様である。

【００５２】

【表７】

【００５３】上記表７の結果から、ウリ科野菜を水抽出
して得られた野菜エキスを培地に添加することにより、
ウリ科に属する野菜が、厚みのあるゲルを生成し、また
食感も良好であった。 これより、ウリ科野菜のエキス
が本発明の製造方法に特に適しているものと認められ
た。

【００５４】実施例６ 実施例５の結果より、食感およびゲル性状共に優れたゲ
ルを産生した、ウリ科に属するカボチャから得られたエ
キス（カボチャエキス）を、セファデックスG-15カラム
クロマトグラフィー（ファルマシア社製：20× 700mmカ
ラム、溶媒：蒸留水、流速：１ml/min) に適用してゲル
瀘過分画を行い、波長 210nmおよび 280nmの吸光度を測
定して、その分画パターンを図１に示した。

【００５５】図１より、カボチャエキスは、三つの画分
Ｐ１（溶出容量 131〜 250ml) 、Ｐ２（溶出容量 251〜
330ml) 、およびＰ３（溶出容量 331〜 400ml) に分画
した。

【００５６】そして、カボチャ５ｇから得られた画分Ｐ
１、Ｐ２もしくはＰ３のいずれかの画分を含む三種類の
基本培地 500mlを調製し、各培地を用いて、実施例１に
記載の方法に従ってセルロース性ゲルを生成させた。
その結果を、下記表８に示した。 なお、表８中の食感
の欄に用いた符号は、各々以下の評価を意味する。

【００５７】◎ ………… 特に良い食感 − ………… ゲル形成なし

【００５８】

【表８】

【００５９】表８に示した結果より、画分Ｐ１（溶出容
量 131〜 250ml) および画分Ｐ２（溶出容量 251〜 330
ml) においてゲル厚、食感共に所望の特性を備えたゲル
の生成が認められた。

【００６０】

【発明の効果】本発明により、わが国において容易かつ
安価に入手できる野菜原料から、食感に優れた可食性セ
ルロースゲルの工業的規模での大量生産を提供すること
により、産業的に極めて有用な可食性セルロースゲルの
製造方法を実現するという作用効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 カボチャエキスのゲル瀘過分画結果を示すグ
ラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１２Ｒ 1:02） (Ｃ１２Ｐ 19/04 Ｃ１２Ｒ 1:02）

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 野菜ペースト、野菜エキス、あるいは野
   菜エキス分画物からなるグループから選択された一つ以
   上の野菜由来調製物を含む微生物による可食性セルロー
   スゲルを製造するための培地。
2. 【請求項２】 前記野菜由来調製物が、前記培地中に野
   菜として 0.2〜５重量％含まれる請求項１に記載の培
   地。
3. 【請求項３】 前記野菜由来調製物が、ウリ科に属する
   野菜から調製される請求項１もしくは２に記載の培地。
4. 【請求項４】 前記ウリ科に属する野菜が、キュウリ、
   カボチャ、メロンおよびスイカからなるグループから選
   択される一種以上の野菜である請求項１ないし３のいず
   れかに記載の培地。
5. 【請求項５】 前記野菜エキスが、原料野菜の可食部を
   水で抽出する工程を経て調製される請求項１ないし４の
   いずれかに記載の培地。
6. 【請求項６】 前記原料野菜が、ウリ科に属する野菜で
   ある請求項５に記載の培地。
7. 【請求項７】 前記ウリ科に属する野菜が、キュウリ、
   カボチャ、メロンおよびスイカからなるグループから選
   択される一種以上の野菜である請求項６に記載の培地。
8. 【請求項８】 前記野菜エキス分画物が、ウリ科に属す
   る野菜の可食部を水で抽出する工程を含む方法によって
   調製される請求項１ないし４のいずれかに記載の培地。
9. 【請求項９】 前記野菜エキス分画物が、カボチャから
   調製したエキスのゲル濾過精製物である請求項８に記載
   の培地。
10. 【請求項１０】 可食性セルロースゲルの製造方法であ
    って、下記工程、すなわち； (a) 野菜ペースト、野菜エキス、あるいは野菜エキス分
    画物からなるグループから選択された一つ以上の野菜由
    来調製物を含む培養液中にて、セルロース産生能を有す
    る酢酸菌を静置培養し、および (b) 前記静置培養の培養液表面に生成した可食性のセル
    ロースゲルを回収する、ことを特徴とする可食性セルロ
    ースゲルの製造方法。
11. 【請求項１１】 前記野菜由来調製物が、前記培養液中
    に野菜として 0.2〜５重量％含まれる請求項10に記載の
    可食性セルロースゲルの製造方法。
12. 【請求項１２】 前記野菜由来調製物が、ウリ科に属す
    る野菜から調製される請求項10もしくは11に記載の可食
    性セルロースゲルの製造方法。
13. 【請求項１３】 前記ウリ科に属する野菜が、キュウ
    リ、カボチャ、メロンおよびスイカからなるグループか
    ら選択される一種以上の野菜である請求項10ないし12の
    いずれかに記載の可食性セルロースゲルの製造方法。
14. 【請求項１４】 前記野菜エキスが、原料野菜の可食部
    を水で抽出する工程を経て調製される請求項10ないし13
    のいずれかに記載の可食性セルロースゲルの製造方法。
15. 【請求項１５】 前記原料野菜が、ウリ科に属する野菜
    である請求項14に記載の可食性セルロースゲルの製造方
    法。
16. 【請求項１６】 前記ウリ科に属する野菜が、キュウ
    リ、カボチャ、メロンおよびスイカからなるグループか
    ら選択される一種以上の野菜である請求項15に記載の可
    食性セルロースゲルの製造方法。
17. 【請求項１７】 前記野菜エキス分画物が、ウリ科に属
    する野菜の可食部を水で抽出する工程を含む方法によっ
    て調製される請求項10ないし13のいずれかに記載の可食
    性セルロースゲルの製造方法。
18. 【請求項１８】 前記野菜エキス分画物が、カボチャか
    ら調製したエキスのゲル濾過精製物である請求項17に記
    載の可食性セルロースゲルの製造方法。
19. 【請求項１９】 前記酢酸菌が、 Acetobacter xylinum
    FF-88 (FERM BP-4407) である請求項10ないし18のいず
    れかに記載の可食性セルロースゲルの製造方法。