JPH08510913A

JPH08510913A - 麦芽化穀類の性状を改良する方法

Info

Publication number: JPH08510913A
Application number: JP7501274A
Authority: JP
Inventors: フーグランド、マーチン; マクファッデン、デクラン; シュメッディング、ディーデリク; ペーターズ、アルフォンズ・ローデウィジク・ジェイ
Original assignee: QUEST INTERNATIONAL BESLOTEN VENNOOTSHAP
Current assignee: QUEST INTERNATIONAL BESLOTEN VENNOOTSHAP
Priority date: 1993-06-04
Filing date: 1994-06-02
Publication date: 1996-11-19
Also published as: FI955781A0; AU6999394A; EP0701602A1; CA2164104A1; FI955781A; WO1994029430A1

Abstract

(57)【要約】穀類の麦芽化処理の前又は途中に穀類にスターター培養菌を添加するという方法によって麦芽化穀類の品質又は性状を改良できる。かかるスターター培養菌には、カビ類、酵母類及び細菌が包含される。スターター培養菌を添加し得る穀類には、小麦、大麦、ライ麦、米、トウモロコシ及びモロコシが包含される。本発明による麦芽化穀類は、醸造業、蒸留酒製造業及びベーカリ産業に使用し得る。

Description

【発明の詳細な説明】麦芽化穀類の性状を改良する方法本発明は、麦芽化穀類、特に醸造業、蒸留酒製造業及びベーカリ産業用の麦芽化穀類の性状を改良するための方法に関する。人類は、古代より、飲料・食肉製品・乳製品など、数多くの食品の製造に発酵技術を利用してきた。飲料についていえば、発酵技術が主に利用されているのは、各種ビールの醸造の分野であり、ウイスキー蒸留業でも用いられているような発酵麦汁を準備するためである。麦芽化穀類のもう一つ別の用途は、ベーカリ産業用のシロップ類や抽出液のような麦芽生成物を準備することである。植物原料の発酵その他の加工処理の前に、こうした原料を麦芽化して、内在性酵素群の複合混合物を発生又は活性化することが一般に必要とされる。麦芽化処理（malting；麦芽製造ともいう）は、原料の穀類を浸漬し、発芽させ、続いて乾燥又は焙燥し、任意段階として根又は幼芽鞘を取り除くという諸段階からなる。麦芽製造には、例えば麦芽の使用される最終製品、原材料その他の入手容易性などに応じて、如何なる穀類も使用できる。かかる穀類は、例えば、小麦、大麦、ライ麦、米、トウモロコシ並びにモロコシである。麦芽化穀類の最終用途によっては、以降の加工処理用に、その他のデンプン質植物材料、例えば、カッサバ（それから得られるタピオカも含む）、クズウコン、サゴ、ポテトなども、麦芽化穀類に添加し得る。現在の各種麦芽製造法では、最適な品質からはほど遠い品質の麦芽化穀類が得られている。このことは、麦芽化穀類の用途に応じて、既に麦芽化処理の終わった穀類の品質を向上させるための種々の方策をとる必要があることを意味している。例えば大麦麦芽をビールの醸造に用いる場合、伝統的な麦芽製造プロセスで生成する内在性酵素群のバランスの悪さを補うために、大麦麦芽に例えば各種酵素を添加することが常套的に行われている。これに使用される酵素の一例はβ- グルカナーゼである。かかる目的のための酵素組成物の添加は、一般に、マッシュの調製又は発酵の前に行われている。このように酵素ミックスを別個に添加することは次第に望ましくないことであると考えられるようになっている。酵素以外にも、麦芽製造段階における発芽速度を高めるための化合物が添加されることも多い。発芽が速まることは経済的に明らかに有利であるが、さらに、より高品質の麦芽、より多量の発酵可能な糖類、並びに所望生成物と不要生成物との間のバランスの改良をもたらすことがある。最もよく知られかつ広く使用されている発芽助剤はジベレリン酸又はこの植物成長ホルモンを含んだ組成物である（例えば、「Cereal science and technology」，G.H．Palmer編，Aberdeen U niversity Press発行、を参照）。しかしながら、ジベレリン酸（又は同様の添加剤）の使用は望ましいことではない。公知の麦芽製造プロセスのもう一つの欠点は、発酵可能な（多）糖類の損失量が比較的高いことであり、そのそもそもの原因は原料の穀類を過度に浸漬し過ぎることである。過度の浸漬によるもう一つの悪影響は、ＢＯＤ（生物学的酸素要求量）の非常に高い廃液が大量に生じることであり、環境保護の見地から望ましくない。麦芽化穀類の品質の低さに関連したさらに別の欠点は、麦芽化穀類の発酵によって生じた生成物の保存寿命が短いこと、並びに麦芽製造後に廃棄物として得られる麦芽の幼根又は幼芽が供給原料として高濃度で使用するのに適しているような質のものではないことである。後者は、こうした廃棄物中に存在する可能性のある毒の量に起因する（J．Inst．Brew.，98，139-142，1992、参照）。したがって、麦芽化穀類の品質又は性状を簡便かつ環境上是認できるやり方で改良するための方法に対するニーズが存在する。ここで、品質又は性状を改良するとは、次の諸条件の一つ以上を満足することを意味する。 − 麦芽化穀類中の酵素バランスの改善。 − 麦芽化穀類中のβ-グルカナーゼの量の増加。 − 麦芽化処理の際の発芽の迅速化。 − 麦芽化穀類の風味の改善。 − 麦芽化穀類の微生物学的品質の改善。上記の条件のどれを満足すべきかは、各種ビール（低アルコール又はノンアルコールビールを含む）の醸造、蒸留、ベーカリなど、麦芽化穀類の使われる最終用途に依存する。穀類の麦芽化処理の前又は途中に穀類にスターター培養菌を添加するという方法によって麦芽化穀類の品質又は性状を改良できることが判明した。当該スターター培養菌には、カビ類、酵母類及び細菌が包含される。酵素バランスの改善について説明すると、ここでいう改善とは、酵素の全体量の増加並びに望ましい酵素群の濃度の増加の両方を意味する。こうした優れた酵素バランスは、添加スターター培養菌の産生する酵素群によってもたらされるだけでなく、穀類中に既に存在又は発現していた酵素群の活性の添加微生物による増進によってももたらされると考えられる。本発明の方法によれば、プロテアーゼ、ペプチダーゼ、フィターゼ（不要のフィチン酸塩の分解活性をもつ）、（タンニン様ポリフェノール類も含めた）タンニン分解酵素群のような酵素のレベルを増加させることができる。ビール製造の場合、麦芽化穀類中に存在するタンニン類又はポリフェノール類は曇り及び／又は異臭を生じさせることがあるので、これらは保存寿命を縮めるおそれがある。したがって、ある種のタンニン類又はタンニン様ポリフェノール類の量を低減することが望ましい。グルカナーゼ（特にβ-グルカナーゼ）のような炭化水素改質酵素群のレベルを高めることができるが、このことは醸造業において特に重要な意味をもつ。麦芽化穀類又はそれから製造された製品の微生物学的品質の改善について説明すると、ここでいう改善とは、ｐＨ低下、酸の生成（ある種の微生物の増殖を抑制する）及び／又はある種の微生物の増殖を抑制するその他の化合物（バクテリオシンなど）の生成によって、微生物による腐敗が抑制されることを意味する。このような微生物学的品質の向上について述べると、このことは、本発明の方法で製造された麦芽類で製造された製品の保存寿命が伸びることを意味する。これはビール、とりわけ低アルコール又はノンアルコールビールにおいて、特に重要である。添加スターター培養菌の代謝によって望ましい化合物が生成し得る。以降の加工処理（マッシュの製造及び発酵を含む）に望まれることは、幾つかの特定の炭化水素及びタンパク質である。この結果として、向上した風味調節が達成でき、麦芽をビール製造に使用する場合に泡の安定性に好ましい影響が得られる。カビ類又は酵母を添加する場合、穀類に添加するのに適した量は、カビ又は酵母を加える穀類１kg当り１０^-3〜１０⁴mgのカビ又は酵母（生菌，バイオマス乾量）である。好ましい量は穀類１kg当り０．１〜１００mgのカビ又は酵母（生菌，バイオマス乾量）である。細菌の場合、穀類に添加するのに適した量は、細菌を加える穀類１kg当り１０^-5〜１００mgの細菌（生菌，バイオマス乾量）である。好ましい量は穀類１kg当り０．０１〜１０mgの細菌（生菌，バイオマス乾量）である。カビと細菌の混合物も使用することができる。好ましい細菌は乳酸産生菌であり、例えばラクトバシラス・カゼイ（Lactobacillus casei）、ラクトバシラス・カゼイ変種ラムノサス（Lactobacillus casei var．rhamunosus）、ラクトバシラス・フェルメンタム（Lactobacillus fermentum）、ラクトバシラス・プランタルム（Lactobacillus plantarum）及びラクトバシラス・ブレビス（L actobacillus brevis）などのラクトバシラス属の各種の細菌である。ペディオコッカス（Pediococcus）属の細菌も好ましい。好ましいカビは、アスペルギルス（Aspergillus）及びゲオトリクム（Geotrichum）属のカビ、例えばゲオトリクム・カンジダム（Geotrichum candidum）などである。本発明の方法の適用される好ましい穀類は大麦及び小麦である。本発明の方法で得られた麦芽材の好ましい最終用途はビール（含アルコール又はノンアルコールビール）の製造である。本発明の方法の有益な効果は穀類としてモロコシを使用したときに特に顕著であるが、これは従来のモロコシの麦芽製造では低レベルの酵素群しか発現しなかったからである。本発明の方法を使用することによって、不要なタンニン及びタンニン様ポリフェノール及びフィチン酸塩の量を減少させることができる。これは、添加スターター培養菌が、これらの化合物を分解する酵素群を産生するためである。麦芽化処理のある段階（すなわち、麦芽化処理の前又は途中）にスターター培養菌を添加するのが好ましい。最も好ましいのは、スターター培養菌を発芽の前に添加することである。スターター培養菌の添加とは別に、さらに良好な酵素バランスを得るために麦芽化処理のある段階で酵素を添加してもよい。上記に開示した方法は、麦芽化処理時の発芽を改良する付加的効果も有している。このような有益な効果の一つは、発芽が早まることである。この効果は、ジベレリン酸のような従来の発芽助剤の使用の必要性を減らす。本発明のさらに別の利点は、麦芽から得られるマッシュの濾過性が改善されることである。特に、本発明を用いることにより、濾過に要する時間が短縮される。麦芽から製造したマッシュの濾過が問題を生じることが知られているように、このことは格別に有益な効果である。穀類にスターター培養菌を添加することのもう一つの利点は、麦芽製造の途中又は後で得られる廃棄物が質的に向上して、食品又は供給源料として適したものになることである。これは麦芽の幼根又は幼芽中の毒のレベルが減少するためである。本発明を以下の実施例で説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例１微生物培養液の調製麦芽製造実験に使用する前に、各種菌株を３０℃のＭＲＳ培地中で２４時間予備培養し、遠心し、生理的塩類溶液で洗浄した。最終的に、バイオマスのペレットを最初の体積まで再懸濁し、ＯＤ₆₁₀値を読み取ることで培養液の密度を求めた。大麦すべての実施例において、１９９３年度に収穫されたホルデウム・ブルガレ栽培品種トリアンフ（Hordeum vulgare cv Triumph）を使用した。微生物培養液の適用ラクトバシラス・プランタルムの場合、１mlの菌体懸濁液を２００ｇの大麦に加えた。各麦芽製造試験での微生物培養液の添加は、１０⁷CFU/ｇ大麦（CFUはコロニー形成単位の意）に相当する同一ＯＤを基準にして行った。ゲオトリクム・カンジダムの添加の場合、ＭＲＳ培地中の完全増殖培養物（約１０ｇ乾量/ｌ）の菌体懸濁液０．７ｇを添加した。この場合、コロニーは形成されないので、CF Uのデータは挙げない。これらの培養液は浸漬処理後の大麦にスプレーした。浸漬水中浸漬は、５００ｇバッチの大麦を用いて温度１５℃で２段階に分けて行った。全大麦量と水の比率は１：８であり、２４時間後に水を取り替えた。浸漬処理中、０．３vvm（気体体積/液体体積/分）の速度で通気した接続撹拌反応器の循環によって、水は連続的に通気されていた。エアレスト（air rest）は行わなかつた。発芽この実施例では、発芽は蓋付き篩箱（φ２２cmの実験室用試験篩，英国Endeco tts社製）を用いて１５０ｇ規模で行った。この箱は１８℃の温度調節キャビネット内に入れた。空気は自然拡散によって発芽穀粒に供給した。焙燥焙燥はAeromatic乾燥機（スイス国Muttenz社製）の中で行った。この乾燥機内に篩箱３個を入れて、スピード１０で空気を吹き付けた。最初の１８時間の入口温度は５０℃であり、次いで４時間８０℃にした。麦芽の評価濾過挙動は、M．Mol他（Am．Soc．Brew．Chem．47(1)，14-17，1989）に記載された「テプラル(Tepral)」濾過システムを用いて測定した。このシステムは大規模濾過を最良の模擬系であると述べられており、その理由の一つはこのシステムが高温（７５℃）で操作されることである。麦芽の冷抽出液から、Megazyme社製の「Amylazyme」及び「Glucazyme」キットを使用してα-アミラーゼ及びβ-グルカナーゼの活性を測定した。結果上記濾過試験の結果を表１に示す。市販麦芽Ａは高品質麦芽の参照例として挙げたものであり、麦芽Ｂは低品質麦芽として挙げた。対照試料は中程度の品質の麦芽であることが分かる。ゲオトリクム・カンジダム（G．candidum）で処理すると、重力下での濾過速度に悪影響を及ぼすようにみえるが、１barの圧力を印加すると改善がみられ、高品質麦芽として評価される。ラクトバシラス・プランタルム（L．plantarum）で処理した麦芽は、重力下でも１barの圧力下でも共に非常に優れた品質の麦芽として評価できる。酵素活性の結果を表２に示す。対照麦芽と処理麦芽の間でα-アミラーゼ活性に格段の差はみられない。しかし、重要な点は、麦芽中のα-アミラーゼ活性は一般に高レベル（過剰）で存在していて、増加させる必要のある最も重要な酵素ではないことである。麦芽中のβ-グルカナーゼの場合は逆である。乳酸菌又はゲオトリクムで処理しておいた麦芽のグルカナーゼは、対照試料よりも格段に高く、市販麦芽Ａの高い品質に比べ勝りはしても劣らない。実施例２微生物培養液の調製麦芽製造実験に使用する前に、ラクトバシラス・カゼイ変種ラムノサス（Lact obacillus casei var．rhamunosus）を３０℃のＭＲＳ培地中で２４時間予備培養し、遠心し、培地で洗浄した。最終的に、バイオマスペレットを最初の体積まで再懸濁した。代わりに使用したラクトバシラス・フェルメンタム（Lactobacil lus fermentum）及びペディオコッカス・アシデイラクチシ（Pediococcus acidi lactici）はQuest International社から市販の製品であり、予備培養せずに届いた時のままの状態で使用した。微生物培養液の適用この２つ目の装置一式は、完全に自分達で設計した５dm³実験室用ミクロ麦芽製造システムであり、温度調節浸漬、散布及び頭隙通気、撹拌並びに加熱空気を用いた焙燥のための設備を備えていた。しかし、浸漬後、１５０ｇの分割試料を採取して、それを実施例１記載のものと同じ篩箱に入れて発芽させ、焙燥した。培養液（１０ml）は、最後の浸漬水の一部に漬けた大麦に加えた（１：１）。液体を除いたところ、有効投与量は１０⁷CFU/ｇと推計された。浸漬水中浸漬は、５００ｇバッチの大麦を用いて温度１５℃で２段階に分けて行った。全大麦量と水の比率は１：８であり、２４時間後に水を取り替えた。実施例１に記載した通り、水を連続的に通気した。エアレストは行わなかった。発芽発芽（１５０ｇ規模）は実施例１に記載の通り行った。浸漬物から少量の分割試料（２５ｇ）を取って、ペトリ皿で別個にインキュベートした。これらの試料について発芽速度の差をモニターした。焙燥１２５ｇ資料の焙燥を実施例１に記載の通り行った。麦芽の評価濾過挙動を実施例１に記載の通り測定した。発芽速度の差は幼芽鞘の長さをモニターして評価した。結果初期濾過速度を表１に示す。対照麦芽の濾過速度が比較的遅いのに対して、処理麦芽のほうが対照試料よりも明らかに優れており、高品質の麦芽として評価できるのが分かる。表４に、５日間発芽させた後の各種麦芽の幼芽鞘の長さを示す。測定した長さを、０〜２mm、２〜５mm、５〜１０mm、１０〜１５mm及び１５mm超の５群にランク分けした。この表から、処理麦芽の幼芽鞘のほうが長く、対照試料よりも成長段階が進んでいることを示している。この結果は、良質の麦芽を焙燥し得る点（幼芽鞘の長さが穀粒のおよそ３/４に達しているべきである）に到達する時間が短いことを示している。実施例３微生物培養液の調製麦芽製造実験に使用する前に、各種菌株を３０℃のＭＲＳ培地中で２４時間予備培養し、遠心し、培地で洗浄した。最終的に、バイオマスペレットを最初の体積まで再懸濁し、培養液の生菌数を測定し、ＣＦＵで表した。微生物培養液の適用この実施例では、TNO-Zeist（Nibem）のミクロ麦芽製造装置を使用した。試験１では培養液を全く加えなかった（対照試料）。試験２及び試験３では、それぞれ、ラクトバシラス・カゼイ変種ラムノサス（４．８×１０⁵CFU/ｇ大麦）及びラクトバシラス・プランタルム（１．３×１０⁷CFU/ｇ大麦）を加え、試験４では、ラクトバシラス・カゼイ変種ラムノサス（２．４×１０⁵CFU/ｇ）とラクトバシラス・ブレビス（１．６×１０⁶CFU/ｇ）とペディオコッカス・アシディラクチシ（１．４×１０⁷CFU/ｇ）の混合物を加えた。これらの培養液は浸漬処理の最終エアレスト後の大麦にスプレーした。浸漬最初に２時間の湿潤と２時間のエアレスト、続いて１時間の湿潤と２時間のエアレストを１２サイクルを行うことにより、間欠湿-乾式浸漬を１５℃で実施した。大麦と水の比率は１：１１であった。２４時間後に浸漬水を新鮮な水と取り替えた。発芽発芽は、温度１５℃で、最初の３日間は１０ｌ/min、その後５ｌ/minの速度の湿った空気を用いて行った。焙燥焙燥は、次の計画：温度５０℃で１１時間、次いで温度６０℃で２時間、そして温度８０℃で５時間、にしたがって行った。麦芽の評価発芽速度の差は、「カールズバーグ」法（カルコフルオル(Calcofluor)染色： Aastrup S及びJorgensen K.G.，Modern methods of plant analysis 7，56-66,1 986に記載）にしたがって、変化の程度を測定することによってモニターした。結果表５に、発芽３日後にカルコフルオル法で分析した麦芽の変化の程度を示す。変化の程度の増大は醸造業者（及び麦芽業者）には好ましい性質であり、実施例２で観察されたような発芽速度の増加を反映している。この実験では、「スターター」培養菌のみを使用したが、複数種の「スターター」の混合物のみならず酵母又はカビ（アスペルギルス又はゲオトリクム種など）との混合物の使用を除外すべきではない。試験濾過で製造した麦汁の味覚検査を熟練試験員達で行った。風味の特徴を表６に示す。対照試料の風味は比較的青臭くて（green）豆臭く（beany）、これは麦芽のおそらく焙燥処理の仕方によるものと思われる。「温和」な焙燥処理であったにもかかわらず、対照試料と特に乳酸菌混合物で処理した麦芽との間には味に明らかな差がみられた。これらの差がもっと顕著になるのは、麦芽をさらに過酷な焙燥条件で処理したときだけである。以上の実験で使用した微生物は、NRRL-18.368（L．plantarum）、CBS 24062（ G．candidum）及びオランダ国Quest International社から、各々Quest社の下記目録番号で入手可能な微生物：L．brevis（90545）、P．acidilactici（90589）、L．casei var．rhamnosus（90594）及びL．fermentum（90596）である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者シュメッディング、ディーデリクオランダ国、1412・エヌシー・ナーデン、シュオウト 83 (72)発明者ペーターズ、アルフォンズ・ローデウィジク・ジェイオランダ国、1402・ブイケイ・バッサムジェイ・エイチ・バント・ホフウェグ 24

Claims

【特許請求の範囲】１．麦芽化穀類の性状を改良する方法にして、当該穀類の麦芽化処理の前又は途中に穀類にスターター培養菌を添加することを特徴とする方法。２．請求項１記載の方法において、上記スターター培養菌を麦芽化処理プロセスの発芽段階の前に添加することを特徴とする方法。３．請求項１又は請求項２記載の方法において、上記スターター培養菌がカビを含んでなることを特徴とする方法。４．請求項３記載の方法において、穀類１kg当り１０^-3〜１０⁴mgのカビ又は酵母（乾量バイオマスを基準）を添加することを特徴とする方法。５．請求項１又は請求項２記載の方法において、上記スターター培養菌が細菌を含んでなることを特徴とする方法。６．請求項５記載の方法において、上記細菌が乳酸菌であることを特徴とする方法。７．請求項５又は請求項６記載の方法において、穀類１kg当り１０^-5〜１００ mgの細菌（乾量バイオマスを基準）を添加することを特徴とする方法。８．請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の方法において、上記穀類が大麦又は小麦であることを特徴とする方法。９．請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の方法において、上記麦芽化穀類がビールの製造に使用されることを特徴とする方法。１０．麦芽化穀類中のグルカナーゼ、特にβ-グルカナーゼの量を増加させる方法にして、請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載の方法を用いることを特徴とする方法。１１．麦芽化穀類中のフィチン酸塩の量を減少させる方法にして、請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載の方法を用いることを特徴とする方法。１２．麦芽化穀類中のタンニン及びタンニン様ポリフェノールの量を減少させる方法にして、請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載の方法を用いることを特徴とする方法。１３．麦芽化処理時の発芽を増進させる方法にして、請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載の方法を用いることを特徴とする方法。１４．請求項１１記載の方法において、麦芽化処理の前又は途中にジベレリン酸を実質的に一切添加しないことを特徴とする方法。１５．請求項１乃至請求項１４のいずれか１項記載の方法において、上記スターター菌とは別に、穀類に酵素を添加することを特徴とする方法。