JP4190960B2

JP4190960B2 - 静菌剤及びこれを含む飲食品

Info

Publication number: JP4190960B2
Application number: JP2003181060A
Authority: JP
Inventors: 修二安達; 孝司井上; 優美子河原
Original assignee: 株式会社ポッカコーポレーション
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2008-12-03
Anticipated expiration: 2023-06-25
Also published as: JP2005013061A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静菌剤に関するものであり、更に詳細には糖アルコール脂肪酸エステルを有効成分とする静菌剤に関するものである。そしてこの静菌剤は、例えば飲食品に添加、含有せしめることにより、加工食品の保存期間中に、耐熱性芽胞細菌等の微生物の増殖を抑制ないし阻止して、飲食品の変敗を防止し、商品の価値を保持することができる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、加工飲食品は商業的無菌性を確保する為に、何らかの加熱殺菌を施し微生物の増殖を防止している。この加熱殺菌課程で微生物を殺滅させるが、一方で加熱工程による飲食品の品質・風味低下や栄養成分の分解・劣化などが発生し商品価値を低下させる原因になる。
【０００３】
商業的無菌性とは、完全な無菌性を意味するものではなく、普通の条件下では腐敗変質を示さず、消費者の健康に対して有害な作用を示さない程度に加熱殺菌されたものであって、耐熱性胞子がある程度の確率で残存することが許容されるものである。しかしながら、近年の自動販売機の普及によって、商品の保存期間が長くなったり、あるいは加温して保存販売されるようになると、これに伴ない商品中に残存している耐熱性細菌胞子が発芽、増殖して、商品が腐敗変質する事故が発生することもあった。
【０００４】
また、特に、果汁などの酸性食品においては従来では知られていなかった耐熱性を有し酸性条件下でも生育する好酸性耐熱性菌の存在が知られ、変敗事故などの問題が発生するようになって来た。特にこれらの耐熱性を有し加熱工程でも生存する微生物はバチルス属及びその類縁菌が主な菌種である。本菌種は使用する原料中に存在する場合が多く、常に商品に混入する為に原料の規格管理を厳しくしたり、加熱処理を必要とするが、特に後者の場合、更に加熱処理するという操作が必要になるだけでなく、加熱による商品の品質劣化は免れない。
【０００５】
そこで加熱殺菌にかわる方法として、静菌剤を使用する方法が注目されるようになり、耐熱性芽胞菌の静菌剤として、ショ糖脂肪酸エステルやグリセリン脂肪酸エステルなどが開発され、一部は実用に供されている（例えば、特許文献１及び２参照）。これらはすぐれた静菌剤ではあるが、場合によっては、非常に多く使用しないと効果が認められなかったり、風味や香りを阻害したり、添加する事により乳化安定性を悪化しその他別の乳化安定剤を加える必要があるなど、コストや品質面でも十分満足できるものが少なく、もう一段の改良が希求されている。
【０００６】
一方、糖アルコール脂肪酸エステルについては、その中級脂肪酸エステルが近年になって開発され、その製造方法も明らかにされているが、静菌作用については何も知られていないし、ましてや、飲食品の静菌剤として使用されることについては全く何も知られていない（例えば、非特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５６−１８５７８号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開昭６２−２０５７４８号公報
【０００９】
【非特許文献１】
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｏｌｅｃｕｌａｒＣａｔａｌｙｓｉｓＢ：Ｅｎｚｙｍａｔｉｃ，６（１９９９）２１〜２７
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した技術の現状に鑑み、従来既知の静菌剤とは全く相違する新規な静菌剤を開発する目的でなされたものであって、特に本発明は、加工飲食品の保存期間中に耐熱性芽胞菌の増殖を抑制し飲食品の変敗を防止すると共に、風香味や乳化安定性を悪化させる事無く商品の品質を保持させる新しいタイプの静菌剤を開発する事を目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するためになされたものであって、本発明者らは、各種物質について広範にスクリーニングを行なった結果、炭素原子数４〜６の天然由来の甘味を有する糖アルコールの脂肪酸エステルが静菌作用を有することをはじめて見出した。そして更に検討の結果、糖アルコール脂肪酸エステルが、通常の食品腐敗菌はもとより通常の加熱処理では完全に死滅させることが困難な耐熱性芽胞菌に対しても静菌性を有することもはじめて見出した。
【００１２】
そのうえ更に、糖アルコール脂肪酸エステルは、これを飲食品に添加しても、静菌作用を充分に維持しており、飲食品における耐熱性芽胞菌の増殖を抑制及び／又は完全に阻止することができ、しかも、飲食品の風香味や乳化安定性にはいささかも影響しないという有用新知見もはじめて得た。すなわち、糖アルコール脂肪酸エステルがすぐれた静菌作用を有すること、しかもそのうえ、飲食品用の静菌剤として使用可能であることをはじめて見出したのである。
【００１３】
本発明は、これらの数多くの有用な新知見に基づき更に検討の結果、遂に完成されたものであって、糖アルコール脂肪酸エステルを有効成分とする静菌剤及びその利用に関するものである。
以下、本発明について詳述する。
【００１４】
本発明において使用する糖アルコール脂肪酸エステルのうちエリスリトール脂肪酸エステルは、物質自体は公知であり、その製造方法、例えば、Ｃａｎｄｉｄａａｎｔａｒｃｔｉｃａ（キャンディダ・アンタルクティカ）由来のリパーゼを固定したカラムを用いてエリスリトールを脂肪酸でエステル化して製造する方法も知られており（非特許文献１）、他の糖アルコール脂肪酸エステルも同様に製造することができる。
【００１５】
糖アルコール脂肪酸エステルとしては、各種糖アルコールと各種脂肪酸とのエステルが広範囲に使用することが可能である。糖アルコールとしては、炭素原子数４〜６のエリスリトール、キシリトール、アラビトール、ソルビトール、マンニトールが挙げられる。脂肪酸としては、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸のいずれもが使用可能であり、炭素原子数７〜２０、好ましくは１０〜１８の脂肪酸が挙げられ、例えば、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等が例示される。また、エステルとしては、モノエステル、ジエステル、これらの混合物のいずれもが使用可能であるが、モノエステルが好適である。
【００１６】
本発明に係る静菌剤は、糖アルコール脂肪酸エステルを有効成分とするものであって、糖アルコール脂肪酸エステルのみから構成されていてもよいし、常用される希釈剤や増量剤を用いて製剤化してもよい。また、所望するのであれば、糖アルコール脂肪酸エステルのほかに、他の静菌剤を組み合わせて使用しても良いし、その他乳化剤や安定剤を併せて使用しても問題ない。乳化剤としては、グリセリン脂肪酸エステルやショ糖脂肪酸エステル等が挙げられ、安定剤としては、カラギーナンやセルロース等の増粘性多糖類の他、カゼインナトリウムなどが使用できる。
【００１７】
本発明に係る飲食品を製造するには、本静菌剤を飲食品にごく少量添加すればよく、有効成分である糖アルコール脂肪酸エステルを、飲食品に対して、最終濃度として３〜２０００ｐｐｍ、好ましくは５〜１０００ｐｐｍ添加、含有せしめればよい。
【００１８】
静菌剤として、糖アルコール脂肪酸エステルのみを単独で飲食品に対して添加することができ、上記したごく少量の添加で、その目的を達成するものである。したがって、本発明に係る飲食品の製造に格別の装置を必要とすることがなく、また、耐熱性芽胞菌等の微生物を静菌して、飲食品の変質を防止し、長期間に亘って加温条件下でも保存可能であるので、飲食品による商品クレームを減少することができ、食品衛生上非常に有益である。しかも、糖アルコール脂肪酸エステルは安全性が高く、ラットに経口投与したが、格別の急性毒性は確認されなかった。
【００１９】
本発明によれば、糖アルコール脂肪酸エステルを有効成分とする静菌剤が提供されるだけでなく、この静菌剤は、耐熱性芽胞形成細菌等食品腐敗菌の増殖を抑制及び／又は完全に阻止する方法が提供され、また、このようにして得られた静菌剤を添加した飲食品自体も提供される。耐熱性芽胞菌としては、主としてバチルス属とクロストリジウム属に属する芽胞形成菌が挙げられ、Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｌｕｓ、Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ（枯草菌）、Ｂａｃｉｌｌｕｓｃｅｒｅｕｓ（セレウス菌）；Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍｂｏｔｕｌｉｎｕｍ（ボツリヌス菌）、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ
ｐｅｒｆｒｉｇｅｎｓ（ウェルシュ菌）；等が例示される。
【００２０】
本発明で使用される飲食品としては、清涼飲料水としてコーヒー（ブラック、ミルク入り、糖質入り等）、茶系飲料（無糖、有糖、ミルク入り、果肉入り等の発酵茶、半発酵茶、未発酵茶）、野菜ジュース、果汁飲料、ココア、スポーツドリンク、栄養・機能性ドリンク、嗜好飲料などがあり、その他として、スープ、レトルトカレー、レトルトシチューなどの液体食品が含まれる。特に、牛乳など乳含有液体食品や、果汁や果肉を含有した液体食品に効果的である。
【００２１】
飲食品のｐＨとしては、ｐＨが７以下のものであれば問題ないが、好ましくは、ｐＨ２〜７の範囲が良い。また、糖アルコール脂肪酸エステルの添加量についても、格別の制限はないが、３〜２０００ｐｐｍが好ましく、更に好ましくは５〜１０００ｐｐｍ添加すればよい。
【００２２】
本発明に係る耐熱性芽胞菌を含む各種微生物に対する静菌剤は、糖アルコール脂肪酸エステルからなるものであって、糖アルコールとしては、Ｃ４：エリスリトール、Ｃ５：キシリトール、アラビトール、Ｃ６：ソルビトール、マンニトールの少なくともひとつが挙げられ、脂肪酸としては、炭素原子数７〜２０の飽和又は不飽和の脂肪酸が挙げられ、好適例としては、Ｃ１２：ラウリン酸、Ｃ１４：ミリスチン酸、Ｃ１６：パルミチン酸の少なくともひとつが挙げられる。エステルとしては、モノエステル、ジエステル、これらの混合物のいずれもが使用可能であるが、モノエステルを使用するのが好ましい。糖アルコール脂肪酸エステルとしては、例えば後記する実施例や非特許文献１に記載されているように、固定化したリパーゼ（例えば、キャンディダ（Ｃａｎｄｉｄａ）属由来のリパーゼ）を触媒とする脂肪酸と糖アルコールとの縮合反応によるほか、他の方法によって製造されたものもすべて使用可能である。
【００２３】
本糖アルコール脂肪酸エステルは、すぐれた静菌作用、すなわち、本エステルの存在時に微生物の増殖を抑制及び／又は完全に阻止する作用を有するだけでなく、すぐれた乳化作用を有し、そのうえ、飲食品の風香味を悪化させたり品質を低下させたりすることがないため、化粧品や工業薬品用の静菌剤や乳化剤として利用できることはもちろんのこと、飲食品用の静菌剤や乳化剤としても有利に利用することができる。
【００２４】
以下、本発明の実施例について述べる。
【００２５】
【実施例１】
（１）エリスリトール脂肪酸エステルの合成及び精製方法
エリスリトール脂肪酸エステルの合成は、エリスリトール粉末を詰めたカラムとＣａｎｄｉｄａａｎｔａｒｃｔｉｃａ（ＲｏｃｈｅＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｓから購入）由来の固定化リパーゼカラムを接続し、それら各カラムを恒温槽で温度を制御するシステムにて行った。
【００２６】
その合成システム、つまり、アシルエリスリトールの連続製造システムの１例の模式図を図１に示す。図中、各数字は、それぞれ次のものを表わす。１：脂肪酸供給タンク、２：ポンプ、３：エリスリトール粉末を充填したステンレススチール製のカラム、４：Ｃａｎｄｉｄａａｎｔａｒｃｔｉｃａ由来の固定化リパーゼ充填床リアクター、５：システム内の圧力調整コイル、６：温度調節されたオーブン（恒温槽）、７：流出受タンク。
【００２７】
合成は次のようにして行った。ポンプ（２）によって、アセトンに溶解した各脂肪酸（１）をエリスリトール粉末充填カラム（３）に通液し、その後、固定化リパーゼカラム（４）に通液することにより、連続的に縮合反応を行った。反応は恒温槽（６）において、反応温度６０℃、加圧下にて行った。反応液は、タンク（７）に回収した。
【００２８】
タンク（７）内に回収した反応液中には、エリスリトール脂肪酸エステルのモノエステル及びジエステルの他に未反応のエリスリトールや脂肪酸が含まれるため、精製処理を行った。その精製工程の１例を図２に示した。図２は、エリスリトールラウリン酸モノエステル（ｍｏｎｏｌａｕｒｏｙｌｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ）（Ｃ１２−Ｅｒｙ）及びエリスリトールラウリン酸ジエステル（ｄｉｌａｕｒｏｙｌｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ）（ＤｉＣ１２−Ｅｒｙ）の回収、ならびに、未反応のラウリン酸（ｌａｕｒｉc ａｃｉｄ）（Ｃ１２）及びエリスリトール（ｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ）の再利用のスキームを示した図である。
【００２９】
先に述べたように、脂肪酸タンクから溶媒に溶解した脂肪酸（Ｃ１２：ラウリン酸）を取り出し、溶解したエリスリトール（Ｅｒｙ）と縮合反応せしめ、得られた反応産物を流出受タンクに回収した。この反応液には、エリスリトールラウリン酸モノエステル（Ｃ１２−Ｅｒｙ）、エリスリトール（Ｅｒｙ）、及びラウリン酸（Ｃ１２）が含まれている。
【００３０】
この反応液をエバポレーター処理して溶媒（アセトン）を除去し、その後、アセトニトリルを加えて、沈殿物（エリスリトール（Ｅｒｙ）とエリスリトールラウリン酸ジエステル（ＤｉＣ１２−Ｅｒｙ）を除去した。（これらは、脂肪酸供給タンク（１）に返送し、再循環した。）上清（エリスリトールラウリン酸モノエステル（Ｃ１２−Ｅｒｙ）及びラウリン酸（Ｃ１２）を含有）は、更にエバポレーター処理して溶媒（アセトニトリル）を除去し、その残渣にヘキサンを加え、沈殿物を回収してエリスリトールラウリン酸モノエステル（Ｃ１２―Ｅｒｙ）を精製した。一方、上清（ラウリン酸（Ｃ１２）を含有）は、エバポレーター処理し、回収したヘキサンは再利用し、ラウリン酸（Ｃ１２）は脂肪酸供給タンク（１）に返送し、再循環した。このシステムをくり返して循環することにより、本エステルの収率を高めることができた。
【００３１】
このようにして、脂肪酸としてラウリン酸（Ｃ１２）を用いたエリスリトールラウリン酸モノエステル（Ｃ１２−Ｅｒｙ）を製造した。同様にして、脂肪酸としてミリスチン酸（Ｃ１４）及びパルミチン酸（Ｃ１６）を用いたエリスリトール脂肪酸エステル（Ｃ１４−Ｅｒｙ及びＣ１６−Ｅｒｙ）を、それぞれ製造し、得られたエリスリトール脂肪酸モノエステルを静菌性試験及び乳化安定性試験のサンプルとした。
【００３２】
（２）Ｂａｃｉｌｌｕｓ属に対する静菌テスト
Ｂａｃｉｌｌｕｓ属に対する静菌テストを実施した。ＢａｃｉｌｌｕｓとしてＢａｃｉｌｌｕｓｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｌｕｓ（ＪＣＭ２５０１）ＪＣＭより購入した菌を用いた。培養としては標準寒天培地（栄研器材（株））、６０℃にて培養を行い、芽胞を形成させた。静菌性の確認として標準寒天培地に各脂肪酸エステルを終濃度が１．６、３．１、６．３、１２．５、２５．０ｐｐｍとなる様に加え、１２１℃、１５分間のオートクレーブを行い、静菌性確認培地とした。また、芽胞の調製としては、８０℃、１０分間のヒートショックを行い栄養細胞を殺滅させた後、上記静菌確認用培地１０^４ｃｆｕ／ｍｌとなる様に希釈し、６０℃、３日間後の生育するコロニーをカウントした。
そのときの結果を下記表１に示す。
【００３３】

Ｃ１２：エリスリトールラウリン酸モノエステル、Ｃ１４：エリスリトールミリスチン酸モノエステル、Ｃ１６：エリスリトールパルミチン酸モノエステル
※ −記号：菌が増殖しない、＋記号：菌の増殖が認められた。
【００３４】
【実施例２】
実施例１で作製したエリスリトール脂肪酸エステルを用いた際のミルク入りコーヒーにおける乳化安定性及び風香味の確認を行った。
【００３５】
（配合）

【００３６】
上記原料を用いてミルク入りコーヒーを作製し、金属缶にホットパックを行い、その後１２３℃、１８分間殺菌を行い乳脂肪の分離や風香味を確認した。また、６０℃、２週間の加速度経時試験した物も同様に確認した。これらのテストは、男女各１０人からなる熟練したパネルによって行われ、乳化安定性試験は視認によりそして風香味は官能検査によって行われた。
得られた結果を下記表２に示した。
【００３７】

Ｃ１２：エリスリトールラウリン酸モノエステル、Ｃ１４：エリスリトールミリスチン酸モノエステル、Ｃ１６：エリスリトールパルミチン酸モノエステル
【００３８】
上記表中、乳化安定性及び風香味の結果における各記号は、それぞれ、次のことを表わす。
（乳化安定性）
◎：乳脂肪など分離認められない。○：一部加速度経時試験により乳脂肪の浮上（フェザーリング）が認められる。△：加速度経時試験で乳脂肪の浮上が認められるが、振ると分散し商品的には問題無い。×：加速度経時試験及び加速度経時試験前でも乳脂肪の分離・浮上が認められ商品価値無し。
（風香味）
◎：脂肪酸エステルの苦味、エグ味が全くない。○：若干、脂肪酸エステルの苦味・エグ味があるが全く問題なし。△：後味にエグ味、苦味がある。×：エグ味、苦味が強く商品価値無し。
【００３９】
以上の結果より、エリスリトール脂肪酸エステル（ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸）に関して耐熱性芽胞菌の生育を抑制し、飲食品における風香味および安定性を悪化させない事が確認された。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、糖アルコール脂肪酸エステル（糖アルコール：エリスリトール、キシリトール、アラビトール、ソルビトール、マンニトール、脂肪酸：ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸等）を有効成分として用いることにより、加工食品の保存期間中に、耐熱性芽胞細菌の増殖を抑制し飲食品の変敗を防止し、商品の価値を保持する事が出来る耐熱性芽胞細菌の増殖抑制剤を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エリスリトール脂肪酸エステルを製造するための連続システムを図示した模式図である。
【図２】エリスリトールラウリン酸モノエステル、エリスリトールラウリン酸ジエステルの回収、及び、未反応のラウリン酸とエリスリトールの再使用を示す工程図である。

Claims

エリスリトールからなる糖アルコール脂肪酸エステルを有効成分とすること、を特徴とする静菌剤。
エリスリトールからなる糖アルコール脂肪酸モノエステルを有効成分とすること、を特徴とする静菌剤。
脂肪酸が炭素原子数７〜２０の飽和又は不飽和脂肪酸であること、を特徴とする請求項１又は２に記載の静菌剤。
脂肪酸がラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸から選ばれる少なくともひとつであること、を特徴とする請求項３に記載の静菌剤。
静菌剤が耐熱性芽胞菌に対する静菌剤であること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の静菌剤。
静菌剤が飲食品用静菌剤であること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の静菌剤。
請求項６に記載の静菌剤を添加すること、を特徴とする飲食品の静菌方法。
静菌剤の添加濃度が３〜２０００ｐｐｍであること、を特徴とする請求項７に記載の飲食品の静菌方法。