JPWO2007123223A1 - ホエイ蛋白質が強化された攪拌型発酵乳の製造方法 - Google Patents

Abstract

〔課題〕ホエイ蛋白質を強化した、離水が少なく、濃厚感があり、組織が滑らかな攪拌型ヨーグルトを経済的に製造する方法を提供すること。〔解決手段〕牛乳等から分離、濃縮した高純度の乳ホエイ蛋白質を高濃度で溶解した溶液にトランスグルタミナーゼを作用させたものを原料乳に混合し、次に、乳酸菌を接種し、発酵させて攪拌型ヨーグルトを製造する。

Description

本発明は、乳ホエイ蛋白質を予めトランスグルタミナーゼで処理することを特徴とする、ホエイ蛋白質が強化された攪拌型発酵乳の製造方法に関する。

ヨーグルト等の発酵乳の品質において、離水の少なさと、粘度の高さは、発酵乳の外観と食感を決める要素として重要視される。これらの要素を改善するために、原料乳を濃縮する方法、脱脂粉乳を添加する方法、牛乳からチーズ、カゼイン等を製造する際に生じるホエイから分離、濃縮されたホエイ蛋白質を添加する方法、増粘多糖類を添加する方法、トランスグルタミナーゼなどを添加する方法がよく用いられる。
特に、乳ホエイ蛋白質添加と、トランスグルタミナーゼの使用は、発酵乳本来の風味と食感を大きく変化させることなく、離水を抑制し、粘度を高めることができる。
ところで、発酵乳（ヨーグルト）は製法によって、攪拌型発酵乳（いわゆる前発酵ヨーグルト）と非攪拌型発酵乳（いわゆる後発酵ヨーグルト）に分けられる。攪拌型発酵乳にホエイ蛋白質を使用する場合、特許文献１（特開平７−１０４号公報）に示されるように、ヨーグルトの組織が粗い粒状を呈し、ざらついた食感になりやすいという欠点がある。
その傾向は、ホエイ蛋白質の添加量が高くなるほど、又、ヨーグルトの保存期間が長くなるほど顕著に表れる。そのため、ホエイ蛋白質によって高い効果を得ようとしても、その添加量を高くすることは困難であるため、乳ホエイ蛋白質による攪拌型発酵乳の品質の改良には限界があった。
トランスグルタミナーゼを発酵乳に用いる場合は、特許文献２（特開平６−１９７６８８号公報）に開示されるように、発酵工程より前に原料乳を予めトランスグルタミナーゼで処理するケースが一般的である。この場合、原料乳を滞留させて酵素反応を進める必要があるため、発酵乳の製造量と同等以上の体積の大型のタンクを、酵素反応時間の間占有してしまうこと、又、酵素反応に必要な温度を維持するためのエネルギー量が追加コストとしてかかることから、設備の利用効率及びエネルギー効率が低下するという欠点があった。さらに、トランスグルタミナーゼは未だ高価な素材のため、他の素材と比較した場合、価格優位性は必ずしも高くない。
攪拌型発酵乳の製造において、ホエイ蛋白質とトランスグルタミナーゼを原料乳に添加し、酵素反応を進めることで、両者の相乗的な改質効果を得る試みもなされたが、その効果は相加的な水準にとどまり、経済的な優位性は認められなかった。
特許文献３（特開２０００−４７８６号公報）では、乳ホエイ蛋白質の溶液にトランスグルタミナーゼを作用させてから、原料乳に混合する方法を開示されている。この方法によれば、なめらかで喉ごしの良いヨーグルトを得ることができる。しかし、ここで開示されているのは、攪拌等によるゲルの破壊を行わない、いわゆる後発酵ヨーグルトについてのみであり、本発明が目的とする攪拌型ヨーグルトには適用されない。

本発明の目的は乳ホエイ蛋白質を強化した、離水が少なく、濃厚感があり、組織が滑らかな攪拌型ヨーグルトを経済的に製造する方法を提供することである。
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、牛乳から分離、濃縮された高純度の乳ホエイ蛋白質を高濃度で溶解した溶液にトランスグルタミナーゼを作用させてから、原料乳に混合する方法により、上記目的を解決することができ、本発明を完成に至らしめた。即ち、本発明は以下の通りである。
１）固形分中の蛋白質含有量が８０〜１００％で、かつ、水溶液中の固形分濃度が３〜３０％であるホエイ蛋白質溶液に、トランスグルタミナーゼを添加して反応させたものを原料乳に添加し、次に、乳酸菌を接種して発酵させることを特徴とする攪拌型発酵乳の製造方法。
２）トランスグルタミナーゼの添加量が０．５〜５ユニット／ｇ蛋白質及び反応時の温度が５０℃〜６５℃である１）記載の製造方法。
本発明によれば、離水が少なく、濃厚感があり、組織が滑らかな攪拌型ヨーグルトを経済的に製造することができる。

本発明で使用する乳ホエイ蛋白質溶液としては、固形分中の蛋白質含有量が８０％〜１００％、好ましくは９０〜１００％で、かつ、水溶液中の固形分濃度が３％〜３０％、好ましくは７％〜２０％のホエイ蛋白質溶液であればよい。当該乳ホエイ蛋白質の原料、製法等は特に限定されるものではなく、牛乳からチーズ、カゼインを製造した際に生じるホエイを濃縮、分離したものや、それを乾燥し粉末化したものに水を加えて溶解したものなどを用いることができる。
固形分中の蛋白質含有量が８０％以下だとトランスグルタミナーゼ反応の速度が低下する。おそらく、固形分中の蛋白質含量が低いほど、トランスグルタミナーゼ活性に対して阻害する物質の量が、相対的に高まるためと考えられる。
一般的に、酵素反応は基質及び酵素の濃度が高いほど速くなるとされるが、乳ホエイ蛋白質を基質とした場合は前述の範囲を外れると酵素反応の速度が低下する。また、固形分濃度が低い場合は、酵素反応時に占有するタンクの容量が大きくなるため、経済的な優位性が損なわれる。
本発明で使用するトランスグルタミナーゼは、トランスグルタミナーゼ活性を有する限り、その起源を特に問わず、例えば、ストレプトマイセス属（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ属）などに属する微生物由来のもの（特許文献４：特開昭６４−２７４７１号公報）、モルモットなどの哺乳動物由来のもの（特許文献５：特公平１−５０３８２号公報）、タラなどの魚類由来のもの（関信夫ら、昭和６３年度日本水産学会秋期大会講演要旨集１６７頁参照）、バイオテクノロジーを利用して遺伝子組換法によって得られるもの（特許文献６：特開平１−３００８８９号公報、特許文献７：特開平６−２２５７７５号公報）などを用いることができる。また、「アクティバ」という商品名で味の素株式会社から市販されているものを購入して用いてもかまわない。
上述したように、トランスグルタミナーゼならばその起源、種類は問わず、
又、活性発現にカルシウムを要するタイプ（カルシウム依存性トランスグルタミナーゼ）でも、カルシウムを必要としないもの（カルシウム非依存性トランスグルタミナーゼ）のいずれでも用いることができる。しかし、カルシウムが無くても使用できる事及び大量に入手できる事等の理由から微生物由来のトランスグルタミナーゼを用いるのが好ましい。
なお、本発明でいうトランスグルタミナーゼの活性単位は、次のように測定され、かつ、定義される。すなわち、温度３７℃、ｐＨ６．０のトリス緩衝液中、ベンジルオキシカルボニル−Ｌ−グルタミルグリシン及びヒドロキシルアミンを基質とする反応系で、トランスグルタミナーゼを作用せしめ、生成したヒドロキサム酸をトリクロロ酢酸存在下で鉄錯体を形成させた後、５２５ｎｍにおける吸光度を測定し、ヒドロキサム酸量を検量線により求め、１分間に１μモルのヒドロキサム酸を生成せしめた酵素を１ユニット（１Ｕ）とする（特許文献４：特開昭６４−２７４７１号公報参照）。
本発明において、トランスグルタミナーゼによるホエイ蛋白質の改質は、ホエイ蛋白質溶液にトランスグルタミナーゼを添加後、静置するか、又は攪拌するなどして酵素反応を進める。
トランスグルタミナーゼの添加量は、反応時間と温度にもよるが、蛋白質１ｇあたり０．５〜５ユニットが望ましい。蛋白質１ｇあたり０．５ユニット未満では効果が得られにくいか、必要な反応時間が長くなる。また、５ユニットを越えると添加量あたりの効果が顕著に低下するため、経済的な優位性が認められなくなる。
酵素反応時の温度は、５０℃〜６５℃が望ましい。５０℃未満では酵素反応が遅いことに加え、微生物の繁殖が抑えられず、衛生的に望ましくない。６５℃を超えるとトランスグルタミナーゼの失活が顕著となるため、添加量あたりの効果が顕著に低くなる。
必要な反応時間は、トランスグルタミナーゼの添加量及び反応時の温度にもよるが、５０℃以上の場合は、約１０分から約５時間程度反応させれば十分な効果が得られる。このようにして得られた改質されたホエイ蛋白質溶液をヨーグルトの原料乳に対し、ホエイ蛋白質重量相当で０．０５％〜３％、好ましくは０．１％〜１％添加する。このことからも、原料乳あたりのトランスグルタミナーゼの使用量は非常に微量であり、本発明が経済的に優れていることがわかる。
このようにして得られた改質されたホエイ蛋白質溶液をヨーグルトの原料乳に添加した後、加熱殺菌を施し、次に乳酸菌を接種し、一般的な条件で発酵乳のカードを得る。乳酸菌は通常ヨーグルトに用いるものを使用すればよい。また、乳酸菌の接種は、乳酸菌を添加してもよいし、乳酸菌が含まれている市販のヨーグルトをそのまま添加することでも構わない。
次に、攪拌や高圧乳化等の操作によりカードを破壊し、滑らかにして攪拌型ヨーグルトを得る。
なお、改質されたホエイ蛋白質溶液は、ヨーグルトの原料乳に混合する前に、加熱して、殺菌及びトランスグルタミナーゼの失活を図ってもよい。また、改質されたホエイ蛋白質溶液を乾燥して改質されたホエイ蛋白質粉末を得て、それを原料乳に直接、又はその水溶液をヨーグルトの原料乳に混合してもよい。
以下に実施例を挙げ、本発明をさらに詳しく説明する。尚、本発明は、この実施例により何ら限定されるものではない。

（実施例１）
分離ホエイ蛋白（ＡＬＡＣＥＮ８９５、Ｆｏｎｔｅｒａ社製、蛋白含有量９４％）１０部に対し、水を９０部加えて混合し、ホエイ蛋白質溶液を得た。さらに味の素株式会社製のヨーグルト用トランスグルタミナーゼ製剤「アクティバ」ＴＧ−ＹＧ（トランスグルタミナーゼ活性１００ユニット／ｇ、グルタチオン３．６％を含む）を表１に従って添加し、温度を５５℃として６０分間静置し、改質されたホエイ蛋白質溶液を得た。

一方、市販の低温殺菌牛乳５３部、脱脂粉乳４．８部、水３９．５部を混合し、ヨーグルトミックスを得た。このヨーグルトミックス９４部に、前述の改質されたホエイ蛋白質溶液を３部（原料乳当たりホエイ蛋白質０．５％添加に相当する）加えた。
次に、直ちに温度を上げて９５℃で５分間維持した。その後、４３℃まで冷却し、続いて市販の攪拌型ヨーグルト（乳酸菌を含有する）を３部加えて４３℃に維持して発酵を進め、ｐＨ４．６に達した時点で２０℃に冷却し、高圧ホモジナイザー（ＬＡＢ１０００、ＡＰＶ社）を圧力設定０ｂａｒで通過させて、攪拌型ヨーグルトを得た。この攪拌型ヨーグルトを容器に詰めて冷蔵下で７日間保存した後に評価を行った。評価結果を表２、表３に示す。尚、対照区として、ホエイ蛋白質溶液３部のかわりに水を３部加えたヨーグルトを同じ操作で調製した。

このように、トランスグルタミナーゼで改質されていないホエイ蛋白質を用いたヨーグルトと比べて、トランスグルタミナーゼで改質されたホエイ蛋白質を用いたヨーグルトは、離水が全く発生しないことに加えて、滑らかな食感が損なわれることなく、かつ、好ましい濃厚感を示した。

本発明によれば、離水が少なく、濃厚感があり、組織が滑らかな攪拌型ヨーグルトを経済的に製造することができるため、本発明は食品分野において極めて有用である。

Claims (2)

1. 固形分中の蛋白質含有量が８０〜１００％で、かつ、水溶液中の固形分濃度が３〜３０％であるホエイ蛋白質溶液に、トランスグルタミナーゼを添加して反応させたものを原料乳に添加し、次に、乳酸菌を接種して発酵させることを特徴とする攪拌型発酵乳の製造方法。
2. ホエイ蛋白質溶液に対するトランスグルタミナーゼの添加量が０．５〜５ユニット／ｇ蛋白質及び反応時の温度が５０℃〜６５℃である請求項１記載の製造方法。