JP2006191905A - 機能性発酵ウコン食材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ウコン根茎の持つ独特の風味を大幅に改善し、広く飲用や食材として摂取しやすくすると同時に、これまでに比べてより高い薬効を持った苦味やえぐ味のない機能性発酵ウコン食材を得る。
【解決手段】 ウコン根茎の乾燥粉末にサトウキビ圧搾汁及び乳酸菌エキスを加え酵母及び乳酸菌を添加した後、全体の水分量が６０〜７０％になるよう水を加えて混合撹拌した後、３０〜４０℃で２４時間以内発酵させ、６５〜８０℃で８〜９時間乾燥させることによって、機能性発酵ウコン食材を得る。これらは、飲食品や動物飼料、ペットフード原料等の健康補助食材として利用可能である。得られた機能性発酵ウコン食材は、市販の秋ウコンと比較して抗酸化性に優れる等、高い機能性を有している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、苦みとえぐ味を有し、そのままでは食材として利用度の低いウコン根茎の持つ独特の風味を大幅に改善し、広く飲用や食材として摂取しやすくすると同時に、ウコン自身が有する食品機能を一層高めることによって利用度を拡大した機能性発酵ウコン食材及びその製造方法に関する。

ウコン(Curcuma longa L.)は、ショウガ科、クルクマ属に分類される多年生植物で、熱帯から亜熱帯を中心とした広い地域に渡って分布しており、主にインド、インドネシア、ミャンマー、中国南部、台湾、そして日本では沖縄県と鹿児島県の一部に自生している。最近では、薬用、食用、香辛料及び染料としての幅広い利用価値が見直されてきており、近年、沖縄県における栽培生産量は急速に増加している。しかし、ウコンの根茎には強烈な臭いと独特の苦みやえぐ味があるため、その嗜好性は極めて低く、特に若年層からは敬遠されているのが現状である。

生薬やスパイス等の取引上重要なウコン属品目として、クルクマロンガ(Curcuma longa L.)、クルクマアロマティカ(Curcuma aromatica Salisb.)、クルクマゼドアリア(Curcuma zedoaria Roscoe.)がある。通常ターメリックと呼ばれているのは、クルクマロンガであり、生薬名をウコンと称している。このウコン以外に同じクルクマ属の仲間でよく知られているクルクマアロマティカは、通称「春ウコン」と呼ばれているが、正式には姜黄(キョウオウ)であり、またクルクマゼドアリアは、ガジュツと呼ばれ、通称「ムラサキウコン」などと呼ばれている。近年、ウコンには抗酸化作用、抗菌作用、発ガン抑制作用および肝機能亢進作用等多くの食品機能が明らかにされており、またウコンに含まれるクルクミンや精油成分を中心とした各主成分の薬理活性についても報告されている。

ウコンは、昔から根茎を煎じて飲用したり、乾燥させて粉末としたものを湯に溶かして飲用したりしている。しかし、ウコンは特有の臭い、苦みやえぐ味を有し、きわめて飲みにくく嗜好性に乏しいものであり、今日に至ってもそれ自体の利用度は、他の食材と比較しても著しく制限されている。このような観点から、ウコン独特の臭いや苦みを除去あるいは減少させるために、各種の方法が提供されている。例えば、乾燥、粉砕したウコンの根茎に米ヌカ、ハトムギ、穀類の精穀残渣及び糖類を加え、乳酸菌を培養基として添加して発酵させることによって根茎の苦みを除去しようとした製造法が提案されている（特許文献１参照）。また、乾燥したウコンの根茎の粉砕物に多量のイースト菌を混合して発酵させ、特有の臭いや苦みを除去する発酵ウコン製造法が開示されている（特許文献２参照）。
その他、ウコンの根茎又はその乾燥粉末にアミラーゼ及びプロテアーゼを作用させて乳酸発酵させる方法（特許文献３参照）、ウコンにデンプン類及び紅麹類を加え発酵させる方法（特許文献４参照）が提案されている。
特開平８−２１４８２５ 特開平１０−２９５３２４ 特開２００２−６５１９９ 特開平１１−２９９４４４

上述した通り、特許文献１の方法では、ウコン(秋ウコン)以外に米ヌカ、ハト麦及び穀類の精穀残渣をウコンの苦味を緩和するための増量材として加えているが、これらのものを加えることによってその分ウコンの純度が低下し、ウコンの薬効が必ずしも充分に活用されているとは云えない。また４８時間にわたる長時間の発酵調製を行なっているが、発酵後の製品はウコン独特の苦みがまだ強く残っており、各種食材としての有効利用の観点からまだ満足するものではない。また、特許文献２の方法においても、脱臭のために、乾燥したウコンの根茎粉砕物に対し１０〜１５％の大量のイースト菌を添加し発酵させていることから、菌調製の経済性やウコン自体の利用率が低いこと、さらにウコン特有の薬効が充分に活用されないこと等の難点が考えられる。特許文献２によると、発酵させた製品の薬効成分であるクルクミン含量が１．１％となっており、ウコンの平均的なクルクミン含量である３．６％と比較すると、イースト菌発酵によるクルクミン含量の著しい減少が見られる。
上記文献に加え、特許文献３及び特許文献４においても、ウコンの苦み除去や風味改善のみを主体とした方法が開示されているだけである。

そこで、本発明は、ウコン根茎を１００％活用し、乳酸菌の機能性を高めて発酵時間を大幅に短縮させることができ、且つウコンの完全な無味無臭化を行なうことができ、苦味を緩和する増量材等を添加する必要がなく、これまでに比べてより高い薬効を持った苦味やえぐ味のない機能性ウコン食材を提供することを目的とするものである。

本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、従来の発酵ウコンの製造方法と違って、ウコン根茎の乾燥粉末に独特の芳香を生成する酵母、速やかに乳酸を生成して原料臭を消失させる乳酸菌、さらに乳酸菌エキスを加えてよく撹絆し、嫌気的条件下で短時間発酵させた後加熱乾燥することによって、ウコンが本来持つ苦みとえぐ味を短時間で完全に無味無臭化することができることを見出し、本発明に到達したものである。特に乳酸菌エキスを加えることによって、苦味の低減と発酵の促進に著しい効果が確認され、発酵時間を短縮化し且つ純度が高く薬効を一層高めた機能性ウコン食材を得ることができたものである。

即ち、上記課題を解決する本発明の機能性発酵ウコン食材は、ウコン根茎の乾燥粉末に糖類及び乳酸菌エキスを加えた後、酵母及び乳酸菌を添加して発酵させることを特徴とする。糖類としては、廃糖蜜やグルコース等も採用できるが、サトウキビ圧搾汁（以下、単にキビ汁という）を採用することによって、従来の糖蜜を加える場合と比較して乳酸菌の著しい増殖効果が見られるので、キビ汁が望ましい。前記乳酸菌として、Tetragenococcus Halophilus、Streptococcus thermophylus及びLactobacilus plantarumから選択された少なくとも１種類の共棲培養基を添加するのが望ましい。また、前記機能性発酵ウコンを焙煎することによって、香ばしい茶飲料としての機能性発酵ウコン食材を得ることができる。さらに、焙煎したものを種々の食材、或は添加物として好適に利用できる。

一方、本発明の機能性発酵ウコン食材の製造方法は、ウコン根茎の乾燥粉末に糖類（望ましくはキビ汁）及び乳酸菌エキスを加えた後、酵母及び乳酸菌を添加して発酵し乾燥することを特徴とする。より具体的には、ウコン根茎の乾燥粉末にキビ汁及び乳酸菌エキスを加え酵母及び乳酸菌を添加した後、全体の水分量が６０〜７０％になるよう水を加えて混合撹拌した後、３０〜４０℃で２４時間以内発酵させ、６５〜８０℃で８〜９時間乾燥させることを特徴とする。

本発明によれば、乾燥粉砕したウコンの根茎にキビ汁と乳酸菌エキスを添加することによって、乳酸菌の増殖が著しく盛んになり、乳酸菌の機能性を高めることができ、従来に比べ短時間で発酵が終了し、簡便かつ低コストで機能性発酵ウコン食材を製造することができる。上記製造方法によって、これまでみられた不完全発酵や二次発酵によるカビや酪酸の生成が抑えられ、完全に除去出来なかった苦味や臭いを１００％消去することができ、かつマイルドな芳香性と味覚を有する嗜好性の高い発酵ウコン食材が得られる。さらに、キビ汁と乳酸菌エキスを用いた発酵調製により脂質と糖分を減少させて、ポリフェノール、タンパク質、食物繊維、ミネラルなどの各含量と抗酸化力を高めることによって、脂質代謝と肝機能を促進させることの出来る機能性発酵ウコン食材を得ることができる。

以下、本実施形態における機能性発酵ウコン食材の製造方法について詳細に説明する。
まず始めに、ウコン根茎の乾燥粉末にキビ汁と乳酸菌エキスを加え、良く撹拌混合する。本実施形態では、酵母と乳酸菌の増殖を主目的に圧搾後加熱して約２倍に濃縮したキビ汁と、通常廃棄処分されている熟成型チーズ製造時の副産物ホエーを乳酸菌の培地として利用し、乳酸菌エキスを調製して使用する。
本実施形態では乳酸菌増殖を主目的としてキビ汁を使用しているが、キビ汁に代えて廃糖蜜やグルコース等の糖類の使用も可能であり、本発明はキビ汁の使用に限定されるものではない。しかしながら、糖蜜を使った食品の発酵は長期間を要す上、異物検査に時間を費やし、さらに発酵促進のために多量の糖蜜が必要となり、発酵後も異臭として糖蜜臭が残存してしまう。一方、キビ汁はミネラル成分やポリフェノール含量が高く、取扱いが容易で手軽に供給でき、しかも酵母と乳酸菌の増殖を大幅に促進させて効率的発酵を行なうことができるという利点があり、糖蜜よりもキビ汁を使用するのが望ましい。また、キビ汁は、全くの天然物であり安全性の面からも化学物質を使用せず、かつウコンの有する効用を最大限活用する機能性発酵ウコン食材を得る上で、望ましい材料である。キビ汁は、圧搾後加熱して約２倍に濃縮して使用するのが望ましい。

また、乳酸菌エキスは、乳酸菌の増殖因子であり、また抗酸化力を高め、かつ薬効成分の吸収促進と腸内有効微生物群の増殖効果があり、機能性を強化することができる。ここで云う乳酸菌エキスとは、熟成型チーズ製造時の副産物ホエーを乳酸菌の培養基として利用し、培養後ホモジナイザーで菌体細胞を破砕分散させた菌体の水抽出液である。なお、その外に乳酸菌の培養基としてスキムミルクや豆乳を使用することも可能である。その場合は、滅菌したスキムミルクや豆乳粉末を滅菌水に溶かし、それに乳酸菌を培養後、同様に菌体細胞を破砕分散させて乳酸菌エキスを得る。

次に、上記のようにキビ汁及び乳酸菌エキスを加えたウコン根茎乾燥粉末に、共棲培養基であるTetragenococcus Halophilus, Streptococcus thermophylus及びLactobacillus plantarum等の乳酸菌及び酵母を同時添加する。酵母１〜２に対し乳酸菌を２〜２０の割合、好ましくは酵母１に対し乳酸菌１０の割合で添加するとよい。酵母は独特の芳香を生成する機能を有し、乳酸菌は速やかに乳酸を生成して原料臭を消臭させる機能を有し、本実施形態ではその機能を効果的に備えた乳酸菌として、Tetragenococcus Halophilus, Streptococcus thermophylus及びLactobacillus plantarumを選定した。これらの乳酸菌は、当業者が容易に入手できる市販の菌株である。

次に、全体の水分量が６０〜７０％、好ましくは６５〜７０％になるよう水を加え、充分に混合撹拌した後容器に移し減圧密封する。そして、２４時間以内で３０〜４０℃、好ましくは３７℃で発酵を行なう。減圧密封することによって、嫌気的条件下で短時間で効率的に発酵させることができる。この時点で、ｐＨ値が５．５付近まで低下する。その後、６５〜８０℃、好ましくは７０〜８０℃の雰囲気で８〜９時間乾燥させることによって、無味無臭の粉末状の機能性発酵ウコンが得られる。得られた機能性発酵ウコンは、種々の健康食品の原材料としての利用ばかりでなく、独特の苦味やえぐみがないため種々の食品の添加剤あるいは食材として利用できる。さらに、本発明の機能性発酵ウコンは、１５０℃付近で約１０分間程度焙煎することによって、香ばしい焙煎発酵ウコンを得ることができ、従来のウコン飲料に代わる焙煎風味の茶飲料を得ることができる。

以上のように、本実施形態によれば、ｐＨの低下抑制やミネラル成分の増強等を目的に増量穀類や化学物質を使用する従来の方法に替え、ウコンの持つ自然薬効に加え、キビ汁及び乳酸菌エキスを添加し、これに酵母と乳酸菌を一定の割合で併用して加えることによって、短時間で効率的な発酵を行なう、強烈なにおいや苦味、えぐ味を抑制した嗜好性を高めた高機能性食品を得ることができる。

ウコン根茎の乾燥粉末１００ｇに対しキビ汁５ｃｃと乳酸菌エキス１ｇを加えてよく撹拌混合し、これにTetragenococcus Halophilus, Streptococcus thermophylus及びLactobacillus plantarumの乳酸菌１ｇと酵母０．１ｇを同時添加して、全体の水分量が６５％になるよう水を加えて十分に混合撹拌した後、容器に移して減圧密封し３０℃で２４時間、ｐＨが５．５付近になるまで発酵した後、７０℃で乾燥させて、本発明の機能性発酵ウコン食材を得た。

上記のように製造された本実施例の機能性発酵ウコン食材は、オレンジ色の粉末であり、熱湯に溶かすことによって、鮮やかなオレンジ色の溶液が得られた。該機能性発酵ウコン食材１．５ｇを、１，０００ｃｃの熱湯に溶かしたウコン湯を５０人に試飲させたところ、全員がウコンの臭いが全く感じられず、且つ苦味もなく無味無臭であると評価した。それにより、本発明の機能性発酵ウコン食材は、完全にウコンが無味無臭化されていることが確認された。

さらに、上記のように製造された本実施例の機能性発酵ウコン食材を琉球大学農学部において比較例として市販秋ウコン粉末と比較した測定結果は、表１の通りである。
本発明で得られた機能性発酵ウコン食材は、比較例に比べて過剰なカロリー源となる脂質や糖質に著しい減少効果が見られたのに対して、タンパク質や繊維及び灰分(ミネラル)の各含量は増加しているのが確認できる。また、天然ミネラル成分のうち、特にカルシウムの増加が目立ち、カルシウムとリン及びマグネシウムのそれぞれの比がおよそ２：１とカルシウム吸収率や骨代謝を促進させるのに理想的なバランスを有している。以上の結果から、本発明の機能性発酵ウコン食材は、カルシウム吸収率や骨代謝を促進させる効果を有することがうかがえる。

〔実験例１〕
図１は、上記比較例の市販秋ウコン粉末及び実施例の機能性発酵ウコン食材をそれぞれ濃度８０％のエタノールに抽出し、リノール酸−Ｆｅ(II)/Ｈ_２Ｏ_２系及び赤血球膜ゴースト系の二つの方法を用いて抗酸化性を測定した結果を示したグラフである。さらに、参考例として、α−トコフェロール(ビタミンＥ)を使用して同様な実験を行った。
その結果、図から明らかなように本発明による機能性発酵ウコン食材の抗酸化性は、市販秋ウコンに比べて約１．５倍に増加しており、抗酸化性の高い成分として知られているα−トコフェロールとほぼ同様の値を持った製品であることが確認できた。

〔実験例２〕
図２は、実施例及び比較例のウコンのそれぞれ２０％アルコール溶液をラットの体重１００ｇ当たり１ｍｌの割合で腹腔内に投与した３０分後に採血した時のアルコール濃度とその代謝産物として生成されたアセトアルデヒドさらに酢酸の各濃度を測定したアルコール投与試験の結果を、無含有の基本食群と比較して示したグラフである。
３０分後の血中アルコール濃度は、ウコンを全く含有していない基本食を投与したラットに比べて、比較例及び実施例を各１％含有した飼料を２８日間投与したラットでは、いずれも低い値を示した。特に、実施例１％を含有した飼料を投与したラットが最も低い値を示し、アルコール代謝が最も効果的に進行していることが分かった。アルコールの代謝産物である血中アセトアルデヒド濃度は、基本食に比べて各ウコン投与食の方が高い値を示していたが、とりわけ実施例を含有した食が最も高い値を示した。
以上の結果より、本実施例の機能性発酵ウコン食ラット群のアルコール分解力が最も盛んに進行してアセトアルデヒドに変化し、速やかに分解され酢酸に変化したものと考えられる。よって、本発明による機能性発酵ウコン食材は、市販の秋ウコンに比べて肝機能を高め、アルコール代謝を効率的に促進する効果のある製品であることが確認できた。

〔実験例３〕
表２は、高脂肪食を２８日間与え続けた負荷ラットと比較例の市販秋ウコン及び実施例の機能性発酵ウコンを飼料に各５％添加して給与した上記高脂血症ラット群の血中脂質濃度を比較検討した表である。
高脂肪食給与群のラットは、増体重及び総コレステロールや中性脂肪であるトリグリセライド濃度のいずれにおいても他の試験群に比べて高い値を示し、明らかに高脂血症の症状を呈していることが分かった。また、この高脂血症ラット群に比較例及び実施例のウコン５％含有の飼料をそれぞれ添加して給与したラット試験群では、総コレステロール及びトリグリセライドのいずれにおいても大幅な減少が見られ、特に実施例投与群のラットではその傾向が顕著であった。さらに、実施例投与群のラットにおいては、善玉コレステロールと云われるＨＤＬ−コレステロールが比較例投与群に比べて大幅な増加が見られたことも確認できた。

本発明の機能性発酵ウコン食材は、苦味やえぐ味が完全に消去されマイルドな芳香性と味覚を有する嗜好性の高く、且つポリフェノール、タンパク質、食物繊維、ミネラルなどの各含量と抗酸化力が高く、脂質代謝と肝機能を促進させることができ、各種の機能性健康補助食品、多様な食材の添加物として、また食材として、あるいは飲料茶として好適に利用可能であり、さらに動物用飼料やペットフード原料にまで至る健康補助食材としても幅広く利用可能である。

本発明の機能性発酵ウコン食材及び市販秋ウコン、α−トコフェロール(ビタミンＥ)の抗酸化性を測定した結果を示したグラフである。 本発明の機能性発酵ウコン食材及び市販秋ウコンを投与したラット群と高脂肪食を投与したラット群のアルコール濃度及びアセトアルデヒド、酢酸の濃度を示したグラフである。

Claims (8)

1. ウコン根茎の乾燥粉末に糖類及び乳酸菌エキスを加えた後、酵母及び乳酸菌を添加して発酵させ、乾燥させてなることを特徴とする機能性発酵ウコン食材。
2. 前記糖類がサトウキビ圧搾汁である請求項１に記載の機能性発酵ウコン食材。
3. 培養基である前記乳酸菌は、Tetragenococcus Halophilus、Streptococcus thermophylus及びLactobacilus plantarumから選択された少なくとも１種類の乳酸菌である請求項１又は２に記載の機能性発酵ウコン食材。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の機能性発酵ウコンを焙煎してなることを特徴とする機能性発酵ウコン食材。
5. ウコン根茎の乾燥粉末に糖類及び乳酸菌エキスを加え、さらに酵母及び乳酸菌を培養基として添加して発酵させることを特徴とする機能性発酵ウコン食材の製造方法。
6. 前記糖類がサトウキビ圧搾汁である請求項５に記載の機能性発酵ウコン食材の製造方法。
7. ウコン根茎の乾燥粉末にサトウキビ圧搾汁及び乳酸菌エキスを加え酵母及び乳酸菌を添加した後、全体の水分量が６０〜７０％になるよう水を加えて混合撹拌した後、３０〜４０℃で２４時間以内発酵させ、６５〜８０℃で８〜９時間乾燥させることを特徴とする請求項５又は６に記載の機能性発酵ウコン食材の製造方法。
8. 酵母１〜２に対し乳酸菌を１０〜２０の重量割合に混合した請求項５〜７に記載の機能性発酵ウコン食材の製造方法。

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