JP5334530B2

JP5334530B2 - 新規乳酸菌を含む食品及びその製造方法

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Publication number: JP5334530B2
Application number: JP2008280589A
Authority: JP
Inventors: 弘明仲田; 秀樹長谷川; 博章櫻井; 雅彦田村
Original assignee: Nippon Beet Sugar Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nippon Beet Sugar Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2028-10-30
Also published as: JP2010104305A

Description

本発明は新規な乳酸生成菌を含む食品及びその製造方法に関する。より詳しくは、製糖工程の工程汁から得られた新規な乳酸生成菌を混合してなる食品及びその製造方法に関する。

現在、食品業界において食嗜好の多様化が進んでおり、消費者の多くは美味しいものを求める一方で安全・安心な食品も望んでいる。
乳酸発酵食品はバラエティに富み、チーズやヨーグルトといった伝統的なものからプロバイオティクスを狙った乳酸菌飲料に至るまで、その種類は多岐に渡っている。

乳酸発酵食品の一つに、北欧や欧州において昔から食されてきたサワーブレッドがある。一般的に、「小麦、ライ麦、水の混合物を乳酸菌によって（または酵母とともに）発酵させたもの」はサワードウ（サワー種）と称され、サワードウを用いて焼成したパンはサワーブレッドと称される。
サワーブレッドは、乳酸菌によって生成される乳酸などの有機酸により、特有の香りを醸し、酸味のある風味を呈するパンである。

サワーブレッドの製造方法は、サワードウ酵母とサワードウ菌を混合してサワー種を作る方法（例えば特許文献１）やサワードウをパン生地と混合する方法（特許文献２）が一般的である。このほか、清酒醸造に使用される乳酸菌を使用する方法（特許文献３）、温帯落葉広葉樹林帯の腐葉土由来の乳酸菌を使用する方法（特許文献４）、ペディオコッカス属乳酸菌を使用する方法（特許文献５）、パン生地にビフィズス菌を添加する方法（特許文献６）、６種類以上の乳酸菌及び／又はビフィズス菌を混合することにより風味を出す方法（特許文献７）など、様々な方法がある。

一方、てん菜白糖の製造工程すなわち製糖工程は、原料集荷→洗浄→細断→抽出（温水浸出）→清浄（石灰添加・炭酸飽汁）→軟化・脱塩→濃縮→煎糖→分蜜、となっている。
抽出より後の清浄工程以後はほとんど無菌状態が保たれているが、抽出工程においては原料に付着してくる微生物も存在している（非特許文献１）。抽出工程においてはこの微生物の活動に起因する糖分損失もあると推定されている（非特許文献２）。
特公昭５７−３９７３４号特表２００６−５１９６００号特開２０００−１８９０４１号特開２００７−２３６３４４号特開２００７−６８４４１号特開２００５−２２９８０８号特表２００８−５３２５３２号社団法人糖業協会編、「現代糖業技術史−第二次大戦終了以後−（ビート糖編）」、丸善プラネット株式会社、２００６年２月、ｐ．２２０及川昭蔵、他３名、精糖技術研究会誌、１９８２年６月、第３１号、ｐ．１９−ｐ．２８

消費者の要求はより多種多様となっており、それに応えると共に安全な食品を提供することが食品メーカーには求められている。

本発明の課題は、新規な乳酸菌、又は乳酸菌株を用いて、従来にない新しい風味・香り・食感などを有する食品及びその製造方法を提供することである。
特に、サワーブレッドに新規な乳酸菌を利用し、風味・香りなどのほか、例えば、防カビ性などの効果を得ようとするものである。

上記課題を解決するために、発明者らは製糖工程の抽出工程に存在する微生物に注目した。抽出工程の温度は浸出塔において約７０℃に達するが、高温菌など特殊な微生物が生育できる。

そこで、この抽出工程より得た新規な乳酸菌を用いてパンを焼成したところ、驚くべきことに従来にはない風味を有するパンを得ることができた。また、このパンには非常にカビが発生し難かった。発明者らは、これらの知見に基づいて本発明を完成させた。

本発明は次のように構成されている。
（１）製糖工場の工程汁から得られた乳酸生成菌を混合してなることを特徴とする食品。
（２）乳酸生成菌がＮＴ−１株（エンテロコッカスフェカリス、Enterococcus faecalis）及び／又はＮＴ−２株（ストレプトコッカスサーモフィルス、Streptococcus thermophilus）である上記の食品。
（３）食品がパンである上記の食品。
（４）食品がサワーブレッドである上記の食品。
（５）製糖工場の工程汁から得られた乳酸生成菌を混合することを特徴とする、食品の保存性向上方法。
（６）乳酸生成菌がＮＴ−１株（エンテロコッカスフェカリス、Enterococcus faecalis）及び／又はＮＴ−２株（ストレプトコッカスサーモフィルス、Streptococcus thermophilus）である、食品の保存性向上方法。
（７）食品がパンである上記の方法。
（８）食品がサワーブレッドである上記の方法。
（９）製糖工場の工程汁から得られ、高温生育能を有することを特徴とする乳酸生成菌ＮＴ−１株（エンテロコッカスフェカリス、Enterococcus faecalis）。
（１０）製糖工場の工程汁から得られ、高温生育能を有することを特徴とする乳酸生成菌ＮＴ−２株（ストレプトコッカスサーモフィルス、Streptococcus thermophilus）。

本発明によって作製されたサワーブレッドは、従来から市場に出回っている市販スターターによって作製されたサワーブレッドと比較し、独特の風味・香りを保持している。
そして、本発明で提示する乳酸菌を数種類混合することにより新たな風味・香りを有するサワーブレッドを作製することが可能であり、消費者及びベーカリーの多種多様な要求に応じることが可能となる。

さらに、本発明によって作製されたサワーブレッドは、市販スターターによって作製されたサワーブレッドと比較し有意に高い防カビ性能を保持している。添加物を使用せずに乳酸菌独自の抗菌作用を保持するので、安全・安心な食品を求める消費者の要求に合致する。

また、パン（サワーブレッド）のみではなく、麺類、菓子類、ピザ、パスタなどの食品へ風味及び抗菌性を付与することができる。

しかも、この発明に用いられる乳酸菌はビート糖蜜を原料として高収率で培養することが可能であり、製糖会社である出願人などより安定的に市場に供給できる。

以下、本発明を詳細に記載する。

本発明で提示する乳酸菌は製糖所の製糖工程という特殊な環境から分離されたものである。分離される可能性のある乳酸菌としては、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)、ラクトバシラス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)、ラクトバシラス・ブチネリ(Lactobacillus buchneri)、ラクトバシラス・カゼイ(Lactobacillus casei)、ラクトバシラス・カテナフォルメ(Lactobacillus catenaforme)、ラクトバシラス・セロビオサス(Lactobacillus Cellobiosus)、ラクトバシラス・クリスパツス(Lactobacillus crispatus)、ラクトバシラス・クルヴァツス(Lactobacillus curvatus)、ラクトバシラス・デルブルエッキ(Lactobacillus delbrueckii)、ラクトバシラス・デルブルエッキ亜種ブルガリクス(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)、ラクトバシラス・デルブルエッキ亜種ラクティス(Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis)、ラクトバシラス・ヘルヴェティクス(Lactobacillus helveticus)、ラクトバシラス・ジェネセニ(Lactobacillus jensenii)、ラクトバシラス・レイクマンニ(Lactobacillus leichmannii)、ラクトバシラス・ミヌツス(Lactobacillus minutus)、ラクトバシラス・パラカゼイ(Lactobacillus paracasei)、ラクトバシラス・プランタルム(Lactobacillus plantarum)、ラクトバシラス・ロゴサエ(Lactobacillus rogosae)、ラクトバシラス・サリバリウス(Lactobacillus salivarius)、ラクトバシラス・ブレヴィス(Lactobacillus brevis)、ラクトバシラス・ガッセリ(Lactobacillus gasseri)、ラクトバシラス・フェルメンツム(Lactobacillus fermentum)、ロイコノストック・デキストラニカム(Leuconostoc dextranicum)、ペディオコッカス・アシディラクティシ(Pediococcus acidilactici)、ストレプトコッカス・ラクティス(Streptococcus lactis)、ストレプトコッカス・ラフィノラクティス(Streptococcus raffinolactis)、ストレプトコッカス・サーモフィルス(Streptococcus thermophilus)、ラクトバシラス・ラクティス亜種ラクティス(Lactobacillus lactis subsp. lactis) などがある。

なお、本発明における製糖所とは、てん菜を原料として砂糖を製造する工場のほか、甘蔗、サトウカエデ、イタヤカエデ、サトウヤシなどの砂糖作物から砂糖を製造する工場を含む。

てん菜を原料とした製糖工程からの乳酸菌分離方法を以下に示す。製糖工程の温水浸出汁を炭酸カルシウム２％の個体培地に塗抹すると、乳酸菌によって生産された乳酸が炭酸カルシウムを分解しハローを形成するため、スクリーニングが可能である。この手法により取得された乳酸菌にＮＴ−１株、ＮＴ−２株があり、１６ＳリボソームＲＮＡ・ＤＮＡ配列による相同性検索の結果、ＮＴ−１株はエンテロコッカス・フェカリス（Enterococcus faecalis）と９９．２％一致し、ＮＴ−２株はストレプトコッカス・サーモフィルス（Streptococcus thermophilus）と９９．４％一致した。どちらの乳酸菌も古来からチーズやヨーグルトの製造に使用されており、食経験のある菌種である。また、温水浸出汁からはこの他にもＮＴ−３株（ロイコノストック・デキストラニカム、Leuconostoc dextranicum）、ＮＴ−４株（ラクトバシラス・ラクティス亜種ラクティス、Lactobacillus lactis subsp. lactis)、ＮＴ−５株（ペディオコッカス・アシディラクティシ、Pediococcus acidilactici)、ＮＴ−６株（ラクトバシラス・フェルメンツム、Lactobacillus fermentum)、ＮＴ−７（ラクトバシラス・アシドフィルス、Lactobacillus acidophilus)、ＮＴ−８（ラクトバシラス・フェルメンツム、Lactobacillus fermentum）が分離されている。

ＮＴ−１株（エンテロコッカス・フェカリスＮＴ−１）とＮＴ−２株（ストレプトコッカス・サーモフィルスＮＴ−２）は、それぞれ、ＥｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓｆａｅｃａｌｉｓＮＴ−１、及び、ＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓＮＴ−２として、独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター（〒３０５−８５６６日本国茨城県つくば市東１丁目１番地１中央第６）に、平成２０年（２００８年）１０月２９日付で受託されており、それらの受託番号は、それぞれ、ＮＴ−１株がＦＥＲＭＰ−２１７１２、ＮＴ−２株がＦＥＲＭＰ−２１７１３である。

ＮＴ−１株及びＮＴ−２株は、次のような培養法で培養することも又可能である。
用いる培地は、例えばＭ１７ブイヨン（ＯＸＯＩＤ社製)、もしくは製糖工程における温水浸出汁、カーボネーション後汁、貯蔵糖蜜、イオン交換クロマト廃液などの製糖工程液に数種類のミネラルや酵母エキスを添加したものを用いることが出来る。培地中の糖濃度は１〜２％が適当であり、培養温度３０℃〜５０℃の範囲で静置培養することで、歩留まり８０％程度を達成できる。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。なお、これらの実施例は、本発明を説明するためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
また、本発明においてサワーブレッドとは、食パンの形態のほか、乳酸菌を加えて製造されたパンの幅広い概念の総称とする。

Ｍ１７ブイヨンによって培養された乳酸菌ＮＴ−１株（Enterococcus faecalis）およびＮＴ−２株（Streptococcus thermophilus）を乳酸菌菌体液として用いた。乳酸菌生菌数としては、乳酸菌菌体液（１０^９〜１０^１０ｃｆｕ／ｍｌ）として用いた。以下の配合にてサワー種を作製した。

強力小麦粉１００重量部
ライ麦粉（全粒粉）１０重量部
乳酸菌菌体液１重量部
水９９重量部

これらを加えて混捏温度２５．０±０．５℃で２分間低速混捏した後、ステンレスボウルに入れ、ラップで覆い２８℃のインキュベーターに入れて発酵を行った。発酵時間としては一晩〜四日間行い、生地のｐＨが低下するまで発酵を続け、サワー種を作製した。市販スターターの試験区には、ライ麦粉・乳酸菌菌体液の代わりにＴＫスターター（ＢＯＣＫＥＲ社製）を１０重量部用いた。サワー種にイーストを配合せず、サワー種の作製とイースト配合の手順を分別することで、イーストと栄養源を競合せずに乳酸菌のみを純粋培養することが可能となる。これは、乳酸菌の菌株を数種類混合しサワー種を作製する場合においても有効な手段となり得る。

ＮＴ−１株、ＮＴ−２株、ＴＫスターターの試験区について、サワー種１０ｇを水３０ｍｌに懸濁し、上清のｐＨを経時的に測定した。結果を図１に示す。
ＮＴ−１株およびＮＴ−２株はＴＫスターターと比較しｐＨの低下が遅いことが示された。サワー種を作製する者にとって、急激なｐＨの低下が起こるＴＫスターターでは発酵停止のタイミングが一律となりがちであるが、ｐＨの低下が緩慢なＮＴ−１株およびＮＴ−２株を使用することで、サワー種作製者の意図する発酵時間で発酵を終了させることが可能である。このことは、ＮＴ−１株およびＮＴ−２株を使用することにより、サワー種作製者の好む香り・風味・食感を意図的に選択できることを意味する。

実施例１にて作製されたサワー種を用い、以下の配合によりサワーブレッドを作製した。

強力小麦粉１００重量部
イースト２．２重量部
サワー種３０重量部
フード０．１重量部
砂糖８重量部
食塩１．８重量部
脱脂粉乳４重量部
ラード５重量部
水６２重量部

これらを日本イースト工業会の製パン分析手法に従い、食パンストレート法にて混捏後、分割・成形を行い、焼成し、サワーブレッドを作製した。表１に種無添加のものと比容積を比較した結果を示す。ＮＴ−１（ＮＴ−１株をサワー種としたサワーブレッド）およびＮＴ−２（ＮＴ−２株をサワー種としたサワーブレッド）は重量感があり、内相の形状が改善されたパンを作製することが可能であることが示された。

実施例２において作製されたサワーブレッドについて、２６人（男１３人、女１３人）の被験者を対象に官能試験を実施し、ＮＴ−１およびＮＴ−２をサワー種無添加の試験区・ＴＫスターターの試験区と比較した。結果を図２及び図３に示す。
図２に示すように、ＮＴ−１は「おいしそうな香り」「おいしい、好きな味」の項目でＴＫスターターを上回ったことから、万人向けのおいしいサワーブレッドであることが示された。一方、ＮＴ−２では「香りが強い」の項目で他の試験区と有意な差となり（図２）、また嗜好性に対するコメントでは「チーズ臭」の項目が突出していた（図３）。つまり、ＮＴ−２株を用いたサワーブレッドにおいて、例えば「チーズを使わなくてもチーズの風味がするパン」と言った表現で販売することで、新たな市場を開拓できる可能性がある。

厚さ１．９ｃｍにスライスされたサワーブレッドについて、クラム部２５ｇに対し水７５ｍｌを加え、ブレンダーにて破砕後２００ｍｌにメスアップし、１時間室温で放置した。その後、遠心分離により上清を回収し、ろ紙で濾過したのちｐＨおよび有機酸量を測定した。米国にて市販されている食パン型サワーブレッド（ＦＲＡＮＴＺＦＡＭＩＬＹＢＡＫＥＲＩＥＳ社製、表２中では海外品と記載）についても同様の手法により有機酸を測定した。
下記の条件にて測定を行った。
カラム：ＳｈｏｄｅｘＲＳｐａｃＫＣ−ＬＧ＋ＫＣ−８１１×２
溶出：４．８ｍＭＨＣｌＯ４
検出器：ＶＩＳ（４３０ｎｍ）
カラム温度：６０℃

測定結果は表２に示すとおりである。ＮＴ−１およびＮＴ−２は多量の乳酸・酢酸を生産することから、ＴＫスターターとは異なる風味を呈することが示された。このことは、前述の官能試験の結果を裏付けるものである。また、ＮＴ−１およびＮＴ−２はＴＫスターターおよび海外品と比較しエタノール量が少ないことから、パンのアルコール臭が苦手な消費者にとっても摂食し易いパンであることが想定される。

実施例２にて作製したサワーブレッドについて、香気成分を分析した。ガスクロマトグラフ質量分析（ＧＣ−ＭＳ、日立製作所モデルＧ−３０００）を用い、下記の条件にて分析を行った。
（１）香気成分捕集条件
サンプル：クラムおよびクラスト部０．５ｃｍ角切片（１００ｍｇ相当）
捕集剤：ＴＥＮＡＸＴＡ１００ｍｇ
パージ：２０ｍｌ／分、１０分間、５５℃
（２）ＧＣ−ＭＳ条件
カラム：ＴＣ＝ＷＡＸ（０．２５ｍｍＩ．Ｄ．×６０ｍ）
４０℃（５分間）、１００℃（５℃／分）、２４０℃（１０℃／分、１０分間）
イオン化：ＥＩ、７０ｅＶ

分析結果は表３及び表４に示すとおりである。表３に示すように、内部標準（ノーマルアミルアルコール）に対するピーク面積比の出力結果より、出力比においてＮＴ−１、ＮＴ−２は無添加のものと比較し高い値を示したことから、ＮＴ−１、ＮＴ−２は強い香りを有することが示唆された。特に、ＮＴ−２においてはＴＫスターターよりも有意に強い香りを有することが改めて示された。また、表４に示すように各ピークの組成比を比較すると、乳酸菌特有のメチルヘプチルケトン、酪酸、γ-ヘキサラクトン、ジアセチル、インドールが有意に検出された。
ＮＴ−１、ＮＴ−２はエタノールの比率が低く、メチルヘプチルケトンや酪酸など多種の化合物のピークが検出された。このことは、ＮＴ−１およびＮＴ−２は複雑な化合物の組み合わせにより独特の香りを醸し出していることを意味する。この結果は食嗜好の多様化に十分対応しうるものと考えられる。

実施例２にて作製したサワーブレッドを厚さ１．９ｃｍにスライスし、食パンから分離したカビ（Penicillium属）の胞子懸濁液５０μｌ（５０μｌ中に１０個体の胞子が存在）を１スライスあたり９箇所に接種し、ビニール袋で密封したのち２５℃で四日間培養を行った。各試験区（無添加、ＮＴ−１株、ＮＴ−２株、ＴＫスターター）について、接種されたカビのコロニーの大きさを測定することで防カビ性能を評価した。評価時のカビの発生状態を図４から図７に示す。ＴＫスターターと比較し、ＮＴ−２株は非常に高い防カビ性能を有することが示された。また、ＮＴ−１株もＮＴ−２株と同様に多量の有機酸を生産することが可能であるため、ＮＴ−２株との混合使用によって更なる防カビ性能を期待できるものと考えられる。防カビ剤を使用せずに乳酸菌独自の防カビ作用を保持するＮＴ−２株のサワーブレッドは、今日の安全・安心な食品を求める消費者にとって理想的なパンと言える。

実施例１において、ＮＴ−１株、ＮＴ−２株、ＴＫスターターの試験区について上清のｐＨを経時的に測定した結果を示すグラフである。実施例３の官能試験結果において、風味の嗜好性の差を表したグラフである。実施例３の官能試験結果において、風味の嗜好性に対するコメントを表したグラフである。実施例６において、無添加のもののカビの発生状況である。実施例６において、ＮＴ−１を使用したもののカビの発生状況である。実施例６において、ＮＴ−２を使用したもののカビの発生状況である。実施例６において、ＴＫスターターを使用したもののカビの発生状況である。

Claims

乳酸生成菌ＮＴ−１株（エンテロコッカスフェカリス、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓｆａｅｃａｌｉｓ；ＦＥＲＭＰ−２１７１２）及び／又はＮＴ−２株（ストレプトコッカスサーモフィルス、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ；ＦＥＲＭＰ−２１７１３）を混合してなることを特徴とする食品。
食品がパンである請求項１に記載の食品。
パンがサワーブレッドである請求項２に記載の食品。
乳酸生成菌ＮＴ−１株（エンテロコッカスフェカリス、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓｆａｅｃａｌｉｓ；ＦＥＲＭＰ−２１７１２）及び／又はＮＴ−２株（ストレプトコッカスサーモフィルス、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ；ＦＥＲＭＰ−２１７１３）を混合することを特徴とする、食品の保存性向上方法。
食品がパンである請求項４に記載の方法。
パンがサワーブレッドである請求項５に記載の方法。
高温生育能を有することを特徴とする乳酸生成菌ＮＴ−１株（エンテロコッカスフェカリス、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓｆａｅｃａｌｉｓ；ＦＥＲＭＰ−２１７１２）。
高温生育能を有することを特徴とする乳酸生成菌ＮＴ−２株（ストレプトコッカスサーモフィルス、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ；ＦＥＲＭＰ−２１７１３）。