TWI721220B - 用於微生物的生長抑制劑、含此生長抑制劑的經醱酵酒精飲料、用於抑制後醱酵的方法，以及含阿洛酮糖之醣類之用途 - Google Patents

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Abstract

本文中揭露一種包含含有阿洛酮糖的醣類的微生物生長抑 制劑、一種含此生長抑制劑的經醱酵酒精飲料、一種用於抑制經醱酵酒精飲料的後醱酵的方法，以及一種含阿洛酮糖之醣類用於抑制微生物生長之用途。

Description

用於微生物的生長抑制劑、含此生長抑制劑的經 醱酵酒精飲料、用於抑制後醱酵的方法，以及含阿洛酮糖之醣類之用途
本發明是關於一種包含含有阿洛酮糖的醣類的細菌、真菌以及酵母的生長抑制劑。
經醱酵食品富含活的微生物且不斷進行醱酵。隨著時間的流逝，經醱酵食品中之微生物的數目顯著改變，從而導致品質改變，諸如酒精含量或味道改變。因此，經醱酵食品的分銷及銷售受到限制。
特定言之，馬格利原漿酒(raw makgeolli)(其為經醱酵飲料)具有7天至10天的非常短的貨架期，且接著實質上難以保持長久的銷售。另外，葡萄酒(一種醱酵的酒精飲料)由於後醱酵而不能保持品質不變且因此需要用於低溫儲存的滅菌過程或設備以防止此類品質改變，從而防止引起感官特性退化或成本增加。
本發明者已努力進行抑制經醱酵酒精飲料的後醱酵。因 此，本發明者發現，添加阿洛酮糖(allulose)可以抑制用於醱酵馬格利酒的真菌(例如，米麴菌(Aspergillus oryzae)、泡盛麴菌(Aspergillus awamori)、紫紅麴菌(Monascus purpureus)、紅色紅麴菌(Monascus ruber)以及米根菌(Rhizopus oryzae))、細菌(例如，酪蛋白乳桿菌(Lactobacillus casei)及乳酸乳球菌乳亞種(Lactococcus lactis subsp.lactis))以及酵母(例如，釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae))之生長，及用於醱酵葡萄酒的酵母(例如，釀酒酵母及巴斯德酵母(Saccharomyces pastorianus))之生長，藉此抑制經醱酵食品(例如，經醱酵酒精飲料，諸如馬格利酒及葡萄酒)的後醱酵，且因此完成本發明。
[相關文獻]
[專利文獻]
韓國專利第10-1352025號
本發明之一個目標是提供一種用於微生物的生長抑制劑，其包含含阿洛酮糖的醣類。
本申請案之另一目標是提供一種包含生長抑制劑經醱酵酒精飲料。
本申請案之其他目標是提供一種用於抑制經醱酵酒精飲料的後醱酵的方法，其包含向經醱酵酒精飲料添加生長抑制劑。
根據本發明之一個態樣，用於微生物的生長抑制劑包含含阿洛酮糖的醣類，其中所述微生物包含由以下細菌、真菌以及酵母所構成之族群中選出的至少一種： (i)所述細菌為酪蛋白乳桿菌及乳酸乳球菌乳亞種；(ii)所述真菌為米麴菌、泡盛麴菌、紫紅麴菌、紅色紅麴菌以及米根菌；以及(iii)所述酵母為釀酒酵母及巴斯德酵母。
本文中所使用之阿洛酮糖可以直接自天然產物中提取，或可以以化學方式或生物學方式合成，但不限於此。另外，阿洛酮糖可以以結晶形式或以含阿洛酮糖的糖漿形式(即，以液體形式)提供。
相對於以乾燥固體(dried solid；DS)含量100重量份計的醣類，阿洛酮糖可以50重量份至100重量份的量存在。具體言之，相對於以乾燥固體含量100重量份計的醣類，阿洛酮糖可以以下量存在：70重量份至100重量份、90重量份至100重量份、95重量份至100重量份、98重量份至100重量份、98.5重量份至100重量份、99重量份至100重量份或99.5重量份至100重量份。
醣類可更包含除阿洛酮糖以外的至少一種甜味劑。甜味劑之實例可包含任何已知的甜味劑(例如，單醣、雙醣、寡醣、糖醇以及高強度甜味劑)，但不限於此。單醣之實例可包含阿拉伯糖、木糖、果糖、塔格糖、阿洛糖以及半乳糖。雙醣是指由兩個連接在一起的單醣單元構成的碳水化合物的族群，且雙醣的實例可包含乳糖、麥芽糖、海藻糖、松二糖以及纖維二糖。寡醣是指由3個或大於3個連接在一起的單醣單元構成的碳水化合物的族群，且寡醣的實例可包含果寡醣、異麥芽寡醣、木寡醣、龍膽寡醣、麥芽寡醣以及半乳寡醣。糖醇是指藉由還原醣類中的羰基而獲得的化合物，且糖醇的實例可包含赤藻糖醇、木糖醇、阿拉伯糖醇、甘露糖 醇、山梨糖醇、麥芽糖醇以及乳糖醇。高強度甜味劑是指甜味是糖的十倍或大於十倍的甜味劑，且高強度甜味劑的實例可包含阿斯巴甜、安賽蜜K、萊苞迪甙A以及蔗糖素，但不限於此。在另一實施例中，根據本發明之醣類可不含蔗糖(sucrose)、葡萄糖或其組合。
生長抑制劑可以抑制酪蛋白乳桿菌或乳酸乳球菌乳亞種之生長以使得在37℃下MRS介質中培養12小時、24小時或48小時之後量測的單細胞群落的數目是培養0小時的單細胞群落初始數目的300%或小於300%、200%或小於200%、180%或小於180%、150%或小於150%、130%或小於130%、120%或小於120%、或100%或小於100%。
生長抑制劑可以抑制米麴菌、泡盛麴菌、紫紅麴菌、紅色紅麴菌或米根菌之生長以使得在25℃下PD介質中培養24小時、48小時或72小時之後量測的單細胞群落的數目為培養0小時的單細胞群落初始數目的3,500%或小於3,500%、2,000%或小於2,000%、500%或小於500%、400%或小於400%、300%或小於300%、200%或小於200%、180%或小於180%、150%或小於150%、130%或小於130%、120%或小於120%、110%或小於110%、或者100%或小於100%。
生長抑制劑可以抑制釀酒酵母或巴斯德酵母之生長以使得在25℃下在YM介質中培養24小時、48小時或72小時之後量測的單細胞群落的數目是培養0小時的單細胞群落初始數目的400%或小於400%、350%或小於350%、300%或小於300%、200%或小於200%、150%或小於150%、130%或小於130%、120%或小 於120%、110%或小於110%、或100%或小於100%。
根據本發明之另一態樣，經醱酵酒精飲料包含根據本發明的生長抑制劑。
經醱酵酒精飲料可包含藉由將產酒精微生物接種於水果或穀類中，隨後在特定條件下醱酵而獲得的任何已知的經醱酵酒精飲料。具體言之，根據本發明的經醱酵酒精飲料可以是馬格利酒、咚咚酒(dongdongju)、塔酒(takju)、葡萄酒或啤酒，更具體言之馬格利酒或葡萄酒。
經醱酵酒精飲料可以是藉由自以下細菌、真菌以及酵母所構成之族群中選出的至少一種微生物醱酵的酒精飲料：(i)所述細菌為酪蛋白乳桿菌及乳酸乳球菌乳亞種；(ii)所述真菌為米麴菌、泡盛麴菌、紫紅麴菌、紅色紅麴菌以及米根菌；以及(iii)所述酵母為釀酒酵母及巴斯德酵母。
經醱酵酒精飲料可以是包含自以下細菌、真菌以及酵母所構成之族群中選出的至少一種微生物醱酵的酒精飲料：(i)所述細菌為酪蛋白乳桿菌及乳酸乳球菌乳亞種；(ii)所述真菌為米麴菌、泡盛麴菌、紫紅麴菌、紅色紅麴菌以及米根菌；以及(iii)所述酵母為釀酒酵母及巴斯德酵母。
經醱酵酒精飲料可更包含通常用於經醱酵酒精飲料的食品成分。具體言之，根據本發明的經醱酵酒精飲料可更包含由下述者所構成之族群中選出的至少一種食品成分：淨化水、寡醣、稻米、澱粉(例如麥芽糊精)、二氧化碳氣體、阿斯巴甜、有機酸(例如檸檬酸)以及植物提取物。
在經醱酵酒精飲料中，生長抑制劑、阿洛酮糖、醣類、細 菌、真菌以及酵母與上文所描述的生長抑制劑、阿洛酮糖、醣類、細菌、真菌以及酵母相同。
根據本發明之又一態樣，用於抑制經醱酵酒精飲料的後醱酵的方法包含向經醱酵酒精飲料添加根據本發明的生長抑制劑。
現在，將通過製備經醱酵酒精飲料之方法更詳細地描述本發明之實施例。經醱酵酒精飲料之實例包含如上文的代表性馬格利酒及葡萄酒。首先，將通過製備馬格利酒之方法更詳細地描述本發明的實施例，所述方法包含以下步驟：(1)利用細菌、酵母或真菌醱酵未煮熟澱粉或煮熟澱粉材料來製備母液；(2)藉由添加澱粉材料、糖化劑以及水來製醪步驟(1)中所製備之母液；(3)醱酵步驟(2)中所獲得的製醪產物，隨後陳釀化；(4)藉由篩選步驟(3)中所獲得的陳釀產物來移除未溶解的澱粉固體；以及(5)藉由向步驟(4)中所獲得之經篩選產物添加阿洛酮糖、醣類以及水來製備最終產物。
如在上文製備馬格利酒的方法中，由於根據本發明之用於抑制除馬格利酒以外的經醱酵酒精飲料(諸如葡萄酒)的後醱酵之方法實質上與典型的葡萄酒生產方法相同，除了添加根據本發明的醣類及阿洛酮糖而不是典型的醣類或甜味劑，因此將忽略所述方法之描述。
在抑制經醱酵酒精飲料的後醱酵的方法中，生長抑制劑、阿洛酮糖、醣類、細菌、真菌以及酵母與上文所描述的生長抑制劑、 阿洛酮糖、醣類、細菌、真菌以及酵母相同。
根據本發明，抑制經醱酵酒精飲料中之微生物之生長是有可能的，藉此抑制經醱酵酒精飲料的後醱酵。具體言之，當利用阿洛酮糖來代替通常向經醱酵酒精飲料(諸如馬格利酒或葡萄酒)中添加的醣類(例如，糖)時，本發明可以達到預防在經醱酵酒精飲料之儲存或分銷期間可能發生的非故意的品質退化以及排除對用於改善儲存穩定性的單獨過程或裝置的需求的效果，藉此在減少製造成本的同時簡化製造工藝。
圖1及圖2為展示當對利用葡萄糖或糖作為醣類的比較例之樣本及利用阿洛酮糖作為醣類的實例之樣本進行量測時的細菌目標(酪蛋白乳桿菌(圖1)及乳酸乳球菌乳亞種(圖2))的時間依賴性CFU值的曲線圖。
圖3至圖7為展示當對利用葡萄糖或糖作為醣類的比較例之樣本及利用阿洛酮糖作為醣類的實例之樣本進行量測時的真菌目標(米麴菌(圖3)、泡盛麴菌(圖4)、紫紅麴菌(圖5)、紅色紅麴菌(圖6)以及米根菌(圖7))的時間依賴性CFU值的曲線圖。
圖8及圖9為展示當對利用葡萄糖或糖作為醣類的比較例之樣本及利用阿洛酮糖作為醣類的實例之樣本進行量測時的酵母目標(釀酒酵母(圖8)及巴斯德酵母(圖9))的時間依賴性CFU值的曲線圖。
在下文中，將參考實例更詳細地描述本發明。然而，應注意，此等實例僅用於說明而提供且不應解釋為以任何方式限制本發明。另外，提供此等實例以便本領域的普通技術人員更全面理解本發明。
實例
實驗實例1：用於醱酵經醱酵酒精飲料的微生物及介質之製備
為評估對經醱酵酒精飲料的後醱酵的抑制，測定通常用於經醱酵酒精飲料中的微生物之生長的抑制程度。
具體言之，藉由典型的方法在培養介質(表1)中繼代培養自韓國微生物培養中心(Korean Culture Center of Microorganisms；KCCM)獲得的微生物(細菌、真菌以及酵母)中之每一種三次或四次以提高活性。接著，將培養的微生物接種於培養介質(表1)中，隨後誘發過度培養至105CFU/mL或大於105CFU/mL的濃度，藉此獲得菌株母液(表1)。
Figure 106134200-A0305-02-0011-1
實驗實例2：視醣之組成而定確認微生物之生長
為比較視僅添加之醣的種類而定的微生物生長的抑制程度，而無由於經醱酵酒精飲料中所含有之酒精及其他添加劑造成的偏差，僅改變所添加至微生物中之每一種之培養介質中的醣的種類且進行研究。
具體言之，作為適合於每一菌株的培養介質的醣類，向培養介質中之每一者中添加含水結晶葡萄糖(純度98wt%或大於98wt%，希杰第一製糖(CJ Cheiljedang))、糖(純度98wt%或大於 98wt%，希杰第一製糖)以及結晶狀阿洛酮糖(純度：98wt%或大於98wt%，希杰第一製糖)，藉此製備改質培養介質(表2至表4)。接著，在100mL所製備的改質培養介質中接種1mL實驗實例1中所製備之每一菌株之母液，隨後觀測每一菌株之細胞數目隨時間的變化。即，以相同的方式分別對如表2中所列之MRS介質、如表3中所列之PDB介質以及如表4中所列之YMB介質接種細菌(酪蛋白乳桿菌及乳酸乳球菌乳亞種)、真菌(米麴菌、泡盛麴菌、紫紅麴菌、紅色紅麴菌以及米根菌)以及酵母(釀酒酵母及巴斯德酵母)。接著，將接種有細菌的介質中之每一者儲存於37℃下12小時、24小時以及48小時以待用作量測單細胞群落(single cell colony)之數目的樣品，且將接種有真菌或酵母的介質中之每一者儲存於25℃下24小時、48小時以及72小時以待用作量測單細胞群落之數目的樣品。
單細胞群落之數目的量測是藉由典型的微生物測試來進行。具體言之，藉由10倍稀釋法用9mL的0.9%滅菌生理鹽水逐漸稀釋1mL的每一樣品，藉此獲得稀釋的樣品。隨後，將1mL的經稀釋樣品置放於培養皿中且將添加有瓊脂的25mL正常培養介質倒入(pouring)所述培養皿中以便充分混合及固化，藉此獲得接種的樣品。此處，作為添加有瓊脂(agar，A)的正常培養介質，將MRSA、PDA以及YMA分別用於細菌、真菌以及酵母。
隨後，將所量測的細胞群落數目乘以稀釋因數，藉此計算出每毫升樣本中菌落形成單位(colony forming unit；CFU)的值。
Figure 106134200-A0305-02-0012-2
Figure 106134200-A0305-02-0013-3
Figure 106134200-A0305-02-0013-4
Figure 106134200-A0305-02-0013-5
因此，確認，利用阿洛酮糖作為醣類的實例1至實例3中之九種菌株之細胞群落的數目顯著地低於比較例之菌株之細胞群落的數目。另外，確認，如在典型的培養介質中利用葡萄糖作為醣類的比較例1-1、比較例2-1以及比較例3-1之菌株展示了高程度的微生物生長，及利用糖作為醣類的比較例1-2、比較例2-2以及比較例3-2之菌株展示了與利用葡萄糖作為醣類的所接種菌株之生長程度無顯著差異的生長程度。
具體言之，作為細菌的酪蛋白乳桿菌及乳酸乳球菌乳亞 種的細胞數目在利用葡萄糖作為醣類的培養介質(比較例1-1)中及利用糖作為醣類的培養介質(比較例1-2)中增加40.6倍至137倍。相反，在利用阿洛酮糖作為醣類的培養介質中的細菌的細胞數目僅增加1.3倍至2.2倍。因此，觀測到菌株實質上沒有生長(圖1及圖2)。
另外，米麴菌、泡盛麴菌、紫紅麴菌、紅色紅麴菌以及米根菌作為真菌之細胞數目分別在利用葡萄糖作為醣類的培養介質(比較例2-1)中增加9.8倍至148.5倍及在利用糖作為醣類的培養介質(比較例2-2)中增加5.9倍至81.1倍。相反，在利用阿洛酮糖作為醣類的培養介質(實例2)中的細菌的細胞數目僅增加1.6倍至9.8倍。因此，觀測到統計學上微生物生長之顯著抑制(圖3至圖7)。
最後，作為酵母的釀酒酵母及巴斯德酵母之細胞數目在利用葡萄糖作為醣類的培養介質(比較例3-1)中及利用糖作為醣類的培養介質(比較例3-2)中增加27.4倍至134.8倍。相反，在利用阿洛酮糖作為醣類的培養介質中的酵母的細胞數目僅增加1.3倍至3倍。因此，觀測到菌株實質上沒有生長(圖8及圖9)。
針對菌株中之每一種，在培養介質中之每一種中培養0小時、12小時、24小時、48小時以及72小時之後量測單個群落之數目。結果展示於表5中。
Figure 106134200-A0305-02-0014-6
Figure 106134200-A0305-02-0015-7
Figure 106134200-A0305-02-0016-9
綜上所述，可以看出，當利用阿洛酮糖來代替向經醱酵酒精飲料(諸如馬格利酒)中添加的通常用作甜味劑的糖時，減少由在經醱酵酒精飲料之生產或分銷期間可能發生的微生物之生長所引起的後醱酵是有可能的。
儘管本文中已描述一些例示性實施例，但本領域的技術人員應理解，此等實施例僅以說明方式給出，且在不脫離本發明之精神及範疇的情況下可進行各種修改、變化以及更改。因此，實施例及隨附圖式不應解釋為限制本發明之技術精神，而應解釋為說明本發明之技術精神。本發明之範疇應根據以下隨附申請專利範圍解釋為涵蓋自隨附申請專利範圍及其等效物衍生的全部修改或變化。

Claims (6)

  1. 一種經醱酵酒精飲料，包括用於微生物的生長抑制劑，其中用於所述微生物的所述生長抑制劑包括：含阿洛酮糖的醣類，其中所述微生物包括由以下細菌、真菌以及酵母所構成之族群中選出的至少一種：(i)所述細菌為酪蛋白乳桿菌(Lactobacillus casei)及乳酸乳球菌乳亞種(Lactococcus lactis subsp.lactis)；以及(iii)所述酵母為釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)及巴斯德酵母(Saccharomyces pastorianus)，其中相對於以乾燥固體含量100重量份計的所述醣類，所述阿洛酮糖以70重量份至100重量份的量存在。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之經醱酵酒精飲料，其中所述醣類不含蔗糖。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之經醱酵酒精飲料，其中所述醣類不含葡萄糖。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之經醱酵酒精飲料，其中所述經醱酵酒精飲料為馬格利酒或葡萄酒。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之經醱酵酒精飲料，其中所述經醱酵酒精飲料是利用由以下細菌、真菌以及酵母所構成之族群中選出的至少一種微生物來醱酵：(i)所述細菌為酪蛋白乳桿菌及乳酸乳球菌乳亞種；以及(iii)所述酵母為釀酒酵母及巴斯德酵母。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之經醱酵酒精飲料，其中所 述經醱酵酒精飲料包括由以下細菌、真菌以及酵母所構成之族群中選出的至少一種微生物：(i)所述細菌為酪蛋白乳桿菌及乳酸乳球菌乳亞種；以及(iii)所述酵母為釀酒酵母及巴斯德酵母。
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