JP6722799B2 - 低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は発酵技術に関し、特に低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法に関するものである。
微生物発酵技術は、特定の微生物と原料を一緒に培養する技術である。従来、微生物発酵技術は、チーズ、ヨーグルト、醤油、ビール、漬物など、各種の発酵食品においてしか応用されていなかったが、バイオテクノロジーや医学研究が進歩するにつれて、微生物の代謝又は分解産物が生物体に有益であることが多くの研究によって明らかとなったため、各種の酵素製品の製造においても微生物発酵技術が応用され始めている。
酵素製品は消化促進や脂肪分解などの面で人体に有益であると考えられているが、現在市場に出回る酵素製品は野菜および／または果物をベースに用いて発酵させたものであり、野菜や果物自体が糖度を有し、特に果物は糖度がより高いため、現在市場に出回る野菜および／または果物の酵素には高糖度という特性があり、野菜および／または果物の酵素の糖分含有量は実に５０％を超える。糖分の高い酵素製品は、メタボリックシンドロームや糖尿病を患う患者の用に供することができない上に、脂肪肝、がん、肥満などの罹患リスクを高めてしまう。
本発明は、少なくとも３つの発酵プロセスを通して野菜および／または果物原料の発酵培養を行うことで最終生産物の糖度低減効果を実現する、低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法を提供することを主な目的としている。
本発明は、低糖高繊維の酵素液を大量生産することができ、酵素関連製品の製造の用に供することができる、低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法を提供することをもう１つの目的としている。
上記目的を達成するために、本発明が開示する低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法は、少なくとも１つの野菜および／または果物を発酵原料とし、且つ少なくとも３つの発酵プロセスを順に行うことで酵素液を得るというものであり、そのうち、第１発酵プロセスの種菌は酵母菌であり、第２発酵プロセスの種菌は酢酸菌であり、第３発酵プロセスの種菌は乳酸菌であり、酵素液の糖分は５％未満である。
さらに、本発明が開示する低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法は、以下の工程を含む。
工程ａ：少なくとも１つの野菜および／または果物原料を有する培地を準備する。そのうち、培地の糖度は１５〜２５度とする。
以下の方法で培地の糖度を調整すること。砂糖、黒糖、糖蜜などの甘味料を野菜および／または果物原料中に添加して均一に混合する。ＨＰＬＣで培地内の糖分含有量を測定して、甘味料の添加量を再計算する。
工程ｂ：Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅなどの活性化させた酵母菌を準備し、酵母菌を所定接種量で培地に接種して嫌気発酵を行い、発酵産物の残糖量が２％未満、及びアルコール含有量が４．５〜５．５％になるまで発酵させて、第１発酵産物を得る。
そのうち、所定接種量は０．０１、０．０２、０．０３、０．０５、０．０８、０．１、０．２、０．３、０．５、０．６、０．８、０．９、１．０％ｗ／ｖなど、０．０１〜１％ｗ／ｖとする。またそのうち、接種量は０．１％ｗ／ｖとするのが好ましい。
工程ｃ：Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ａｃｅｔｉなどの酢酸菌を準備し、酢酸菌を１〜１０％ｗ／ｖの接種量で第１発酵産物に接種して好気培養を行い、発酵温度は３５〜４０℃とし、発酵産物の酢酸濃度が１．８％〜２．５％になるまで発酵させて、第２発酵産物を得る。
そのうち、所定接種量は１、２、２．５、３、４、５、５．５、６、６．８、７、８、８．５、９、１０％ｗ／ｖなど、１〜１０％ｗ／ｖとする。また、接種量は５％ｗ／ｖとするのが好ましい。
工程ｄ：有胞子性乳酸菌を準備し、その乳酸菌を５〜２０％ｗ／ｖの接種量で第２発酵産物に接種して通気培養を行い、発酵産物の乳酸含有量が６００ｐｐｍ超になるまで発酵させて、第３発酵産物を得るが、第３発酵産物の糖分は５％未満となる。
所定接種量は５、６、６．５、７、８、９、１０、１１、１１．５、１２、１２．３、１３、１４、１４．２、１５、１５．８、１６、１７、１７．６、１８、１９、２０％ｗ／ｖなど、５〜２０％ｗ／ｖとする。また、接種量は５％ｗ／ｖとするのが好ましい。
工程ｅ：第３発酵産物を濾過して酵素液を得る。
本発明の１つの実施例では、発酵原料中の少なくとも１つの野菜および／または果物は、マンダリンオレンジ、パパイヤ、パイナップル、バナナ、ライム、ブドウで組成されたグループから選択され、且つ野菜および／または果物の重量が発酵原料の重量の５０％以上であるとき、酵素液の糖分は２．５％未満である。
本発明の別の実施例では、第２発酵産物の糖度は第１発酵産物の糖度より少なくとも約１０度低い。
本発明の別の実施例では、第１発酵産物のアルコール度は発酵前より少なくとも３％上昇し、そのうち、４％超であるのが好ましい。
本発明の１つの実施例では、酵素液に比較的強い酸味を持たせることができるよう、第２発酵産物の酢酸濃度は２％超とする。
本発明の別の実施例では、酵素液の口当たりを良好にできるよう、第２発酵産物のアルコール度は１％未満とする。
本発明のもう１つの実施例では、第３発酵産物のアルコール度は１％未満である。
本発明のもう１つの実施例では、第３発酵産物の酢酸濃度は２％超である。
種菌が均一に発酵培養できるようにするため、各発酵プロセスは攪拌環境下で行い、そのうち、攪拌環境は人又は機械で実現する。
なし
[実施例]
本発明は、低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法を開示するものであり、それは少なくとも１つの野菜および／または果物原料を含む培地を複数の菌種による複数回の発酵プロセスを経て発酵培養させた後に、糖分が５％未満の異なる風味を有する酵素液を得ることができるというものである。言い換えると、本発明が開示する低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法により、糖度の異なる野菜および／または果物で糖分が５％未満の酵素液を製造することができ、さらに使用する原料の違いに従って酵素液に異なる酸度及びアルコール度を持たせ、消費者に低度の異なる酸味や酒の味を提供することができる。
本発明は、低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法を開示するものであり、それは少なくとも１つの野菜および／または果物原料を含む培地を複数の菌種による複数回の発酵プロセスを経て発酵培養させた後に、糖分が５％未満の異なる風味を有する酵素液を得ることができるというものである。言い換えると、本発明が開示する低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法により、糖度の異なる野菜および／または果物で糖分が５％未満の酵素液を製造することができ、さらに使用する原料の違いに従って酵素液に異なる酸度及びアルコール度を持たせ、消費者に低度の異なる酸味や酒の味を提供することができる。
さらに、本発明が開示する低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法は、少なくとも３つの発酵プロセスを含む。
そのうち、第１発酵プロセスは酵母発酵プロセスであり、使用する種菌はＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅなどの酵母菌である。
第２発酵プロセスは酢酸発酵プロセスであり、使用する種菌はＡｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ａｃｅｔｉなどの酢酸菌である。
第３発酵プロセスは乳酸発酵プロセスであり、使用する種菌は有胞子性乳酸菌などの乳酸菌である。
上記の３つの発酵プロセスを順に行った後、濾過して残滓を分離すれば酵素液を得ることができる。
本発明が開示する、ＨＰＬＣで糖度、アルコール度及び酸度を分析する方法は、測定対象試料中の有機酸、アルコール、単糖・二糖若しくは糖アルコールを抽出又は濾過した後、ＨＰＬＣカラムで分離し、示差屈折率（ＲＩ）検出器（Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ Ｉｎｄｅｘ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）及びＵＶ−ＶＩＳ検出器を用い、また外部標準法を用いて定量を行うものであり、そのうち、有機酸には乳酸、酢酸、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸が含まれ、単糖・二糖又は糖アルコールにはグルコース、フルクトース、サッカロース、マルトース、ソルビトールなどが含まれる。
例として、本発明及び実施例中で使用したＨＰＬＣ測定方法は以下の通りである。
最初に乳酸、氷酢酸などの有機酸又はアルコールの標準品を２．５ｇ取り、５０ｍｌの水を加えて定容し、濃度は５０ｍｇ／ｍｌとし、次にＨＰＬＣで分析を行って標準品の滞留時間を確認する。酵素液５ｍｌに１０ｍｌの水を加えて定容し、２５℃下において４０００ｒｍｐで５分間遠心分離にかけて上澄み液を取り、濾過した後にＨＰＬＣで分析を行い、次に外部標準法で各酵素液中の有機酸、アルコールの含有量を得る。
有機酸及びアルコールのＨＰＬＣ分析条件として、カラムはＩＣ Ｓｅｐ ＩＣＥ−Ｃｏｒｅｇｅｌ ８７Ｈ３とし、移動相は２５ｍＭの硫酸とし、流速は０．５ ｍｌ／ｍｉｎとし、温度は４０℃とし、注入容量は２０μｌとし、分析時間は４０分間とした。またアルコール類の測定に用いる計器はＲＩ検出器（Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ Ｉｎｄｅｘ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）とし、有機酸を測定する計器はＵＶ−ＶＩＳ検出器又はＲＩ検出器とした。
単糖・二糖のＨＰＬＣ分析条件として、カラムはＹＭＣ−Ｐａｃｋ ｐｏｌｙａｍｉｎｅ ＩＩ，２５０ｘ４．６ｍｍ Ｉ．Ｄ．，Ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ：５μｍとし、移動相はアセトニトリル／水（７５０ｍｌ／２５０ｍｌ）とし、流速は０．７ ｍｌ／ｍｉｎとし、温度は２５℃とし、注入容量は２０μｌとし、分析時間は６０分間とし、測定器はＲＩ検出器とした。
以下、本発明についてさらに説明できるよう、実施例を挙げて詳細に説明する。
本発明が開示する低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法は、以下の工程を含む。
工程１０１：培地の調製
野菜および／または果物を選び、洗ってからカットし、砕いてピューレ状にして、ペクチン分解酵素、繊維分解酵素又は本技術分野の当業者に周知の加水分解酵素などで酵素加水分解を行い、次に砂糖を添加する方法で糖度を調整して培地を得るが、そのうち、培地の糖度は２０度とし、添加する単糖・二糖の総含有量は１４％とした。
さらに、原料を加水分解した後のピューレの単糖・二糖含有量をＨＰＬＣで確認し、下記公式で砂糖の添加量を計算した。
(数１)
砂糖添加量＝［原料総重量×（０．１４−原料の単糖・二糖含有量（％））］÷０．８６
砂糖添加量＝［原料総重量×（０．１４−原料の単糖・二糖含有量（％））］÷０．８６
工程１０２：酵母発酵プロセス
酵母菌の菌種はＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅとし、接種量は０．１％ｗ／ｖ（有効菌量は１０９ＣＦＵ／ｍＬに達すること）とし、例えば５００Ｌの野菜および／または果物液には５００ｍＬの酵母液が必要であり、この段階で嫌気発酵を行い、攪拌速度は５０ｒｐｍ、温度は２８℃の環境下で発酵を行い、発酵５日目にＨＰＬＣで発酵産物の残糖量及びアルコール含有量をモニタリングして、残糖量が２％未満、アルコール含有量が４．５〜５．５％であるとき、酵母発酵プロセスを終了して第１発酵産物を得て、次工程の酢酸発酵プロセスを行う。
異なる野菜および／または果物原料で酵母発酵を行って得た第１発酵産物をそれぞれＨＰＬＣで測定したが、結果は表１が示す通りである。
工程１０３：酢酸発酵プロセス
第１発酵産物の酢酸発酵プロセスを行う。具体的に、酢酸菌の菌種はＡｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ａｃｅｔｉとし、接種量は５％ｗ／ｖ（有効菌量は１０８ＣＦＵ／ｍＬに達すること）とし、この段階で好気発酵を行い、そのうち、通気量は０．５ＶＶＭとし、攪拌速度は２００ｒｐｍとし、発酵温度は３７℃前後に管理し、且つ４０℃を超えないようにしなければならず、４８時間維持して、酢酸濃度が１．８〜２．５％になるまで発酵したとき、酢酸発酵プロセスを終了して第２発酵産物を得る。即ち、第２発酵産物の酢酸濃度は１．８〜２．５％である。
各第２発酵産物のＨＰＬＣ測定結果は表２が示す通りである。
工程１０４：乳酸発酵プロセス
第２発酵産物の乳酸発酵プロセスを行うが、そのうち、所定量の有胞子性乳酸菌を取り、接種量は５％ｗ／ｖ（有効菌量は１０８ＣＦＵ／ｍＬに達すること）とし、この段階で通気培養を行い、そのうち、通気量は０．５ＶＶＭとし、攪拌速度は３００ｒｐｍとし、培養温度は約３５℃とし、発酵時間が７２時間に達した後に高速液体クロマトグラフィーで発酵産物の乳酸含有量をモニタリングし、乳酸含有量が６００ｐｐｍ超であった場合は乳酸発酵プロセスが完了したことを示しており、第３発酵産物を得るが、そのうち、第３発酵産物の糖分は５％未満である。
各第３発酵産物のＨＰＬＣ測定結果は表３が示す通りである。
工程１０５：濾過分離
分離フィルターで第３発酵産物中の残滓を除去して酵素液を得るが、その糖分は５％未満である。
本発明が開示する低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法は、上述した工程の構成によって低糖の酵素液を効果的に製造することができ、酵素液の糖度を発酵原料本来の糖度の１／３未満にさせるだけでなく、得た酵素液を後にその他の食用成分及び／又はプロバイオティクスと混合して酵素関連製品を形成することもできる。
異なる野菜および／または果物原料を準備し、本発明が開示する低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法で発酵を行い、下記表４が示す通り、各段階で得た発酵産物のｐＨ値を測定し、且つ異なる野菜および／または果物原料で得た酵素液の糖度、アルコール度及び酸度をＨＰＬＣで分析したが、結果は下記表５〜表９が示す通りである。そのうち、発酵原料が２種類以上の野菜および／または果物である場合、各野菜および／または果物の重量は同じとした。
上記の表５〜表９から分かるように、本発明が開示する低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法は、異なる野菜および／または果物原料に複数の菌種で複数回の発酵プロセスを行うことができ、異なる風味の低糖度発酵液を得ることができる。
また、本発明が開示する酵素液と市販の酵素液の糖度を比較した際の結果は下記表１０が示す通りであるが、そのうち、表１０中の本発明とは本発明が開示する方法で得た酵素液を指し、酵素液の発酵原料はマンダリンオレンジ、パパイヤ、パイナップル、バナナ、キウイ、ライム、ブドウ又は上記の少なくとも１つの果物とその他の野菜および／または果物の組み合わせであり、また上記の果物の重量は発酵原料の重量の５０％以上である。
表１０の結果から明らかなように、本発明の低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法は、発酵液の糖度を効果的に低減させることができる。
なし
Claims (9)
- 少なくとも１つの野菜および／または果物原料を有する培地を準備し、そのうち、前記培地の糖度は１５〜２５度である工程ａと、
Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ菌種の活性化させた酵母菌を準備し、前記酵母菌を０．０１〜１％ｗ／Ｖの接種量で前記培地に接種して嫌気発酵を行い、発酵産物の残糖量が２％未満、及びアルコール含有量が４．５〜５．５％になるまで発酵させて、第１発酵産物を得る工程ｂと、
Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ａｃｅｔｉ菌種の酢酸菌を準備し、前記酢酸菌を１〜１０％ｗ／ｖの接種量で前記第１発酵産物に接種して好気培養を行い、発酵温度は３５〜４０℃とし、発酵産物の酢酸濃度が１．８％〜２．５％になるまで発酵させて、第２発酵産物を得る工程ｃと、
有胞子性乳酸菌を準備し、前記乳酸菌を５〜２０％ｗ／ｖの接種量で前記第２発酵産物に接種して通気培養を行い、発酵産物の乳酸含有量が６００ｐｐｍ超になるまで発酵させて、第３発酵産物を得るが、第３発酵産物の糖分は５％未満である工程ｄと、
前記第３発酵産物を濾過して酵素液を得る工程ｅと、が工程に含まれることを特徴とする低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法。 - 発酵原料中の前記少なくとも１つの野菜および／または果物は、マンダリンオレンジ、パパイヤ、パイナップル、バナナ、キウイ、ライム、ブドウで組成されたグループから選択されることを特徴とする請求項１に記載の低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法。
- 前記野菜および／または果物の重量が前記発酵原料の重量の５０％以上である場合、前記酵素液の糖分は２．５％未満であることを特徴とする請求項１に記載の低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法。
- 前記第２発酵産物の糖度は前記第１発酵産物の糖度より少なくとも約１０度低いことを特徴とする請求項１に記載の低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法。
- 前記第１発酵産物のアルコール度は発酵前より少なくとも３％上昇することを特徴とする請求項１に記載の低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法。
- 前記第２発酵産物の酢酸濃度は２％超であることを特徴とする請求項１に記載の低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法。
- 前記第２発酵産物のアルコール度は１％未満であることを特徴とする請求項１に記載の低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法。
- 前記第３発酵産物のアルコール度は１％未満であることを特徴とする請求項１に記載の低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法。
- 前記工程ｄ中の前記第３発酵産物の酢酸濃度は２％超であることを特徴とする請求項１に記載の低糖な野菜および／または果物の酵素液の製造方法。
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