説明

微生物増殖促進剤及び発酵処理促進剤

【課題】様々な微生物の増殖を促進可能である微生物増殖促進剤及び様々な微生物による発酵処理を促進する発酵処理促進剤を提供する。
【解決手段】アラビノース及びウロン酸を構成糖に含む多糖類又はその分解物を主成分とする微生物増殖促進剤及び発酵処理促進剤であり、前記多糖類は、アラビアガム、トラガントガム、カラヤガム及びアラビノガラクタンのうち少なくとも1以上である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、乳酸菌、ビフィズス菌、酵母菌など様々な微生物の増殖を促進する微生物増殖促進剤、及び微生物による発酵処理を促進する発酵処理促進剤に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、微生物の増殖促進については、腸内細菌叢の善玉菌であるビフィズス菌や乳酸菌のプレバイオティクスが中心に研究され、様々な商品が開発されている。例えば、ビフィズス菌(ビフィドバクテリウム)や乳酸菌の増殖促進剤としては、分離大豆タンパク(特許文献1)、酒粕(特許文献2)、フラクトオリゴ糖(特許文献3)、グルコン酸(特許文献4)等が知られている。また、酵母菌の増殖促進剤としては、酒粕(特許文献5)等が知られており、海藻の増殖促進剤としては、フェニル尿素系化合物(特許文献6)等が知られている。
【0003】
【特許文献1】特開平2−308754号公報
【特許文献2】特開平5−15366号公報
【特許文献3】特開昭58−201980号公報
【特許文献4】WO94/009650
【特許文献5】特開2000−157259号公報
【特許文献6】特開平3−123710号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、これら微生物の増殖促進剤は、特定の微生物の増殖にしか対応しておらず、様々な微生物に対応している万能な微生物増殖促進剤は、見出されていない。
【0005】
そこで、本発明は、様々な微生物の増殖を促進可能である微生物増殖促進剤及び様々な微生物による発酵処理を促進する発酵処理促進剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
以上、目的を達成するためには、本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、アラビノース及びウロン酸を構成糖に含む多糖類又はその分解物が、様々な微生物の増殖を促進することを見出した。すなわち、本発明は、アラビノース及びウロン酸を構成糖に含む多糖類又はその分解物を主成分とする微生物増殖促進剤である。また、本発明によれば、微生物による発酵処理を促進することができるので、発酵処理促進剤として用いることができる。
【発明の効果】
【0007】
以上のように、本発明によれば、アラビノース及びウロン酸を構成糖に含む多糖類又はその分解物を主成分とすることにより、様々な微生物の増殖を促進可能である微生物増殖促進剤及び発酵処理促進剤を提供することを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
本発明に係る微生物増殖促進剤において、前記多糖類は、アラビアガム、トラガントガム、カラヤガム及びアラビノガラクタンのうち少なくとも1以上であることが好ましい。また、本発明に係る微生物増殖促進剤において、多糖類の分解物とは、多糖類を酸や熱などによって加水分解したものであり、アラビアガムの分解物は、分子量が1,000〜100,000に調整されたものであり、トラガントガムの分解物は、分子量が1,000〜300,000に調整されたものであり、カラヤガムの分解物は、分子量が1,000〜300,000に調整されたものであり、アラビノガラクタンの分解物は、分子量が1,000〜50,000に調整されたものである。
【0009】
本発明に係る微生物増殖促進剤の主成分であるアラビノース及びウロン酸を構成糖に含む多糖類は、安価であるので、安価な微生物増殖促進剤を提供することができる。また、本発明に係る微生物増殖促進剤は、簡便に微生物の増殖を促進させて、発酵・熟成時間を短縮させたり、微生物の作る有用物質の生産速度、生産量を増加させることができる。
【0010】
本発明に係る微生物増殖促進剤において、増殖促進される微生物は、本発明に係る微生物増殖促進剤の主成分である多糖類の機能を失活させることはない。このため、本発明に係る微生物増殖促進剤は、これら多糖類が有する食物繊維としての機能を同時に有する。
【0011】
本発明に係る微生物増殖促進剤は、発酵乳等の乳酸菌やビフィズス菌の増殖を促進させ、発酵時間の短縮や発酵物中の乳酸菌数を増加させることができる。本発明に係る微生物増殖促進剤の主成分である多糖類の機能は、失活されることはないので、本発明に係る微生物増殖促進剤によって増殖促進された乳酸菌やビフィズス菌が含まれた食品を摂取することで、腸内環境を整えるシンバイオティクスとしての効果が得られる。
【0012】
本発明に係る微生物増殖促進剤は、清酒、ワイン、ビール等に使用される酵母の増殖を促進し、アルコール生産量を増加させることができる。また、本発明に係る微生物増殖促進剤は、パンの製造時にイーストフードとともに添加することにより、パン酵母の発酵を促進させ、焼き上がりがふんわりとした食感のパンを得ることが出来る。
【0013】
本発明に係る微生物増殖促進剤は、麹菌の増殖を促進し、製麹や味噌・醤油の発酵を促進させ、発酵時間を短縮させることができる。また、本発明に係る微生物増殖促進剤は、ブルーチーズ等の真菌を使用したチーズに添加することにより、有用カビの発育と、チーズ内部への菌糸の成長を促進させることができる。さらに、チーズの乳酸発酵を促進させ、熟成期間を短縮させることができる。
【0014】
本発明に係る微生物増殖促進剤は、キサンタンガム、プルラン、デキストランなどの微生物多糖類の生産を促進させることができる。また、本発明に係る微生物増殖促進剤は、納豆中の納豆菌の増殖を促進させてその菌数を増加させることができる。さらに、本発明に係る微生物増殖促進剤は、土壌中に含まれる菌数の増殖を促進させて、汚染土壌や廃水処理泥におけるバイオメレディエーションを促進させることができる。
【実施例】
【0015】
次に、本発明に係る微生物増殖促進剤の実施例について説明する。先ず、表1に示すように、実施例1乃至4に係る微生物増殖促進剤として、アラビアガム(CNI社製)、トラガントガム(五協産業社製)、カラヤガム(ソマール社製)及びアラビノガラクタン(LAREX社製)を用意した。また、これらアラビアガム、トラガントガム、カラヤガム及びアラビノガラクタンそれぞれ50重量部を95%エタノール100重量部に分散させ、85%リン酸5重量部を添加後、90℃で環流しながら3時間酸分解を行い、分解終了後、分散液をろ過し70%エタノールでろ過残渣を洗浄し、100重量部の70%エタノールに分解させ5N水酸化ナトリウム溶液でpH6.0まで中和後、再びろ過を行い、70%エタノールで洗浄し熱風乾燥させることによって、実施例5乃至8に係る微生物増殖促進剤として、アラビアガム分解物、トラガントガム分解物、カラヤガム分解物、アラビノガラクタン分解物を得た。
【0016】
【表1】

【0017】
実験例1
次に、実施例1乃至8に係る微生物増殖促進剤をそれぞれ2%濃度になるように20%グルコース添加麦汁培地に添加し、120℃15分間オートクレーブをかけ、冷却してからスタータを2%濃度で添加した。スタータは、ビール酵母(サッカロミセス・セレビジエ)を麦汁培地で一晩好気培養後、8%シュークロース添加麦汁培地で24時間好気培養することによって作製した。発酵は、25℃で、最初の10時間を好気的に培養後、通気を止め、一週間アルコール発酵を行った。酵母の増殖をOD660nmの吸光度で測定し、産生されたアルコール量をガスクロマトグラフで定量した。比較例として、無添加のものを用意し、同様に測定した。これら結果を表2に示す。
【0018】
【表2】

【0019】
表2から明らかなように、実施例1乃至8に係る微生物増殖促進剤を添加した培地は、比較例よりも酵母の増殖とアルコール生産が明らかに増加していることが分かる。
【0020】
実験例2
次に、実施例1乃至8に係る微生物増殖促進剤をそれぞれ3%濃度になるように20%グルコース添加酵母エキス培地に添加し、120℃15分間オートクレーブをかけ、冷却してからスタータを2%濃度で添加した。スタータは、エタノール生産細菌ザイモモナス・モビリスを0.5%濃度で一晩好気培養することによって作製した。発酵は、25℃で、一週間アルコール発酵を行った。ザイモモナス・モビリスの増殖をOD660nmの吸光度で測定し、産生されたアルコール量をガスクロマトグラフで定量した。比較例として、無添加物を用意し、同様の測定を行なった。これらの結果を表3に示す。
【0021】
【表3】

【0022】
表3から明らかなように、実施例1乃至8に係る微生物増殖促進剤を添加した培地は、比較例よりもザイモモナス・モビリスの増殖とアルコール生産が明らかに増加していることが分かる。
【0023】
実験例3
次に実施例1乃至8に係る微生物増殖促進剤をそれぞれ3%濃度になるようにMRS培地に添加し、120℃15分間オートクレーブをかけ、冷却してから前培養液を0.5%濃度で添加した。前培養液は、乳酸菌ラクトバチルス・デルブルッキー・サブスペーシス・ブルガリカスをMRS培地で一晩、37℃で培養することによって作製した。発酵は、37℃で4日間行い、ラクトバチルス・デルブルッキー・サブスペーシス・ブルガリカスの増殖をOD660nmの吸光度で測定した。比較例として無添加のものを用意し、同様の測定を行なった。これらの結果を表4に示す。
【0024】
【表4】

【0025】
表4から明らかなように、実施例1乃至8に係る微生物増殖促進剤を添加した培地は、比較例よりもラクトバチルス・デルブルッキー・サブスペーシス・ブルガリカスの増殖が促進していることが分かる。
【0026】
実験例4
次に実施例1乃至8に係る微生物増殖促進剤をそれぞれ2%濃度になるようにMRS培地に添加し、120℃15分間オートクレーブをかけ、冷却してから前培養液を0.5%濃度で添加した。前培養液は、ビフィズス菌ビフィドバクテリウム・ビフィダムをMRS培地で一晩、37℃で嫌気培養することによって作製した。発酵は、嫌気的に37℃で4日間行い、ビフィドバクテリウム・ビフィダムの増殖をOD660nmの吸光度で測定した。比較例として無添加のものを用意し、同様の測定を行なった。これらの結果を表5に示す。
【0027】
【表5】

【0028】
表5から明らかなように、実施例1乃至8に係る微生物増殖促進剤を添加した培地は、比較例よりビフィドバクテリウム・ビフィダムの増殖が促進していることが分かる。
【0029】
実験例5
次に実施例1乃至8に係る微生物増殖促進剤をそれぞれ2%濃度になるように10%スキムミルク培地に添加し、110℃10分間オートクレーブをかけ、冷却してから前培養液を1.0%濃度で添加した。前培養液は、乳酸菌ストレプトコッカス・サルバリウス・サブスペーシス・サーモフィラスをヨーグルト用スタータとして作製したものを使用した。発酵は、42℃で10時間行い、ストレプトコッカス・サルバリウス・サブスペーシス・サーモフィラスが発酵によって産生する乳酸を酸度として測定した。また、10時間後の菌数をBTB加プレートカウントアガー培地で測定した。比較例として無添加のものを用意し、同様の測定を行なった。これらの結果を表6に示す。
【0030】
【表6】

【0031】
表6から明らかなように、実施例1乃至8に係る微生物増殖促進剤を添加した培地は、比較例よりストレプトコッカス・サルバリウス・サブスペーシス・サーモフィラスの増殖が促進し、乳酸の生産も増加していることが分かる。
【0032】
実験例6
次に実施例1乃至8に係る微生物増殖促進剤をそれぞれ3%濃度になるようにポテトデキストロース寒天培地に添加し、120℃15分間オートクレーブをかけることによって平板培地を作製した。ポテトデキストロース寒天培地によって予め培養されたペニシリウム・カマンベルティから、滅菌したニードルによって菌体の一部を取り、ポテトデキストロース寒天培地上に均等に3箇所植菌した。培養は、25℃で7日間行い、ペニシリウム・カマンベルティの形成するコロニーの直径を測定した。比較例として無添加のものを用意し、同様の測定を行なった。これらの結果を表7に示す。
【0033】
【表7】

【0034】
表7から明らかなように、実施例1乃至8に係る微生物増殖促進剤を添加した培地は、比較例よりペニシリウム・カマンベルティの増殖が促進していることが分かる。
【0035】
実験例7
次に実施例1乃至8に係る微生物増殖促進剤をそれぞれ2%濃度になるようにぶどう糖ペプトン培地に添加し、120℃15分間オートクレーブをかけることによって培地を作製した。ぶどう糖ペプトン培地によって予め培養されたキサントモナス・キャンペストリスの培養液を1%濃度になるように添加した。培養は、30℃で2日間行い、キサントモナス・キャンペストリスの増殖をOD660nmの吸光度で測定した。また、培養終了後に、培養液の粘度をB型粘度系で測定した。比較例として無添加のものを用意し、同様の測定を行なった。これらの結果を表8に示す。
【0036】
【表8】

【0037】
表8から明らかなように、実施例1乃至8に係る微生物増殖促進剤を添加した培地は、比較例よりキサントモナス・キャンペストリスの増殖が促進し、培地中に生産された菌体外多糖類により培養液の粘度が増加していることが分かる。
【0038】
実験例8
次に実施例1乃至8に係る微生物増殖促進剤をそれぞれ3%濃度になるように5%脱脂大豆培地に添加し、110℃、15分間オートクレーブをかけることによって培地を作製した。LB培地によって予め前培養されたバチラス・サチルス・var・ナットウを0.5%濃度になるように添加した。培養は、30℃で16時間行い、8時間と16時間目に培養液の一部を希釈して標準寒天培地で菌数の測定を行なった。比較例として無添加のものを用意し、同様の測定を行なった。これらの結果を表9に示す。
【0039】
【表9】

【0040】
表9から明らかなように、実施例1乃至8に係る微生物増殖促進剤を添加した培地は、比較例よりバチラス・サチルス・var・ナットウの増殖が促進していることが分かる。
【0041】
実験例9
次に実施例1乃至8に係る微生物増殖促進剤をそれぞれ5%濃度になるように1kgの土に混合し、土壌水分が45%になるように調整した。室温で1週間静置後、土壌中に含まれる菌数を標準寒天培地で測定した。比較例として無添加のものを用意し、同様の測定を行なった。これらの結果を表10に示す。
【0042】
【表10】

【0043】
表10から明らかなように、実施例1乃至8に係る微生物増殖促進剤を添加した土は、比較例より土壌中に含まれる菌数の増殖が促進していることが分かる。
【0044】
実験例10
次に、実施例1乃至4に係る増殖促進剤が培養の前後で微生物によって受ける影響を調べた。実施例1乃至4に係る増殖促進剤をそれぞれ1%濃度になるようにブドウ糖ペプトン培地、YM培地、MRS培地、普通ブイヨン培地それぞれに添加し、ブドウ糖ペプトン培地には、ブドウ糖ペプトン培地で前培養されたアスペルギルス・オリゼの培養液を1%濃度で添加し25℃で48時間培養し、YM培地には、YM倍で前培養されたサッカロミセス・セレビジエの培養液を1%濃度で添加し30℃で24時間培養し、MRS培地には、MRS培地で前培養されたラクトバチルス・デルブルッキー・サブスピーシス・ブルガリカスとストレプトコッカス・サリパリウス・サブスピーシスサーモフィラスをそれぞれ1%濃度で添加し42℃12時間培養し、普通ブイヨン培地には、普通ブイヨン培地で前培養されたバチラス・サチルス・var・ナットウを1%濃度で添加し37℃で24時間培養した。培養終了後、各培養液を遠心分離し上清を希釈してHPLCのゲルろ過分析で平均分子量を測定した。同様に、培養前の実施例1乃至4に係る増殖促進剤を添加した培地の平均分子量も測定した。これらの結果を表11に示す。
【0045】
【表11】

【0046】
製品例1
強力粉100重量部、砂糖5重量部、塩2重量部、脱脂粉乳2重量部、バター3重量部、ショートニング3重量部、ドライイースト2重量部、実施例1に係るアラビアガム3重量部、水70重量部を測り取りミキシングをし、途中ガス抜きをしながら30℃で130分間発酵させた。次に容積比4.2になるように分割して型入れし、ホイロで35℃、湿度80%で発酵させ、発酵後オーブンで焼成して食パンを作製した。比較例としては無添加のものを使用し、同様に食パンを作製した。
ホイロでの発酵時間は生地山のトップが型の淵に達した時点で終了とし、実施例1を添加した生地では50分であったのに対し、無添加の比較例では75分かかった。さらに、焼き上がりのパンの山のトップ部分の断面積が、実施例1を添加したものは比較例に比べて1.4倍であった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
アラビノース及びウロン酸を構成糖に含む多糖類又はその分解物を主成分とする微生物増殖促進剤。
【請求項2】
前記多糖類は、アラビアガム、トラガントガム、カラヤガム及びアラビノガラクタンのうち少なくとも1以上であることを特徴とする請求項1記載の微生物増殖促進剤。
【請求項3】
アラビノース及びウロン酸を構成糖に含む多糖類又はその分解物を主成分とし、微生物による発酵処理を促進する発酵処理促進剤。
【請求項4】
前記多糖類は、アラビアガム、トラガントガム、カラヤガム及びアラビノガラクタンのうち少なくとも1以上であることを特徴とする請求項1記載の発酵処理促進剤。

【公開番号】特開2007−306896(P2007−306896A)
【公開日】平成19年11月29日(2007.11.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−141945(P2006−141945)
【出願日】平成18年5月22日(2006.5.22)
【出願人】(000118615)伊那食品工業株式会社 (95)
【Fターム(参考)】