海藻発酵組成物およびその製造方法
【課題】アミノ酸含有量に富み、かつ、良好な風味を有する海藻発酵組成物を提供する。
【解決手段】海藻類を乾燥後に破砕し、粉末状にした後、水等の水溶液に当該海藻類を溶解させた海藻原料液をプロテアーゼで処理した後、乳酸菌を用いて発酵させる。
【効果】これにより得られる海藻発酵組成物は、アミノ酸含有量に富み、風味が良好であるとともに、天然物由来であるため安全性が高く、調味料、機能性食品素材として利用することができる。
【解決手段】海藻類を乾燥後に破砕し、粉末状にした後、水等の水溶液に当該海藻類を溶解させた海藻原料液をプロテアーゼで処理した後、乳酸菌を用いて発酵させる。
【効果】これにより得られる海藻発酵組成物は、アミノ酸含有量に富み、風味が良好であるとともに、天然物由来であるため安全性が高く、調味料、機能性食品素材として利用することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海藻類（ワカメ、コンブ）をプロテアーゼで処理し、乳酸菌で発酵させて得られる海藻発酵組成物およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発酵食品は、広義には、微生物の持つ働きを利用し、食物の成分を好ましい物質に変えた食品であり、微生物の作用により食品の保存性向上、栄養価や消化吸収性の向上、あるいは機能性を有する成分の増加等という効果をもたらす利点を有する。また、発酵を経ることにより、食品の素材そのものからは得られない独特の香りや味が付加された結果、風味豊かな発酵食品を提供できる利点を有する。
発酵食品には、有史以前からの長い歴史があり、その優れた利点から、世界各地に多種多様な発酵食品が発展してきた。発酵食品の例としては、チーズやヨーグルト、ワイン、清酒、味噌、醤油、魚醤、納豆、糠漬け、ザワークラウト、キムチ、鮒寿司、豆腐よう等が挙げられ、今日の食卓において欠かせないものとなっている。
【０００３】
しかし、上記のように、牛乳、果実、米、大豆、魚介類、野菜、豆腐等、幅広い食材を原料とした発酵食品が広く知られているにも関わらず、海藻類を主原料とする発酵食品の開発は未だ十分に進んでいるとはいえない。
【０００４】
海藻は、例えば、佃煮や、汁物、煮物、サラダ等の具材として用いられる他にも、コンブ等が旨味成分の「ダシ」として用いられるように、旨味成分を多く含むことが古くから知られている。さらに海藻はミネラル、食物繊維等を豊富に含有し、近年では、血圧低下作用、免疫調節機能増強作用等を有する成分が見出される等、機能性食品素材の原料としての側面も注目されている。従って、海藻類を原料とする発酵食品の開発により、新たな風味、栄養成分または機能性を有する魅力的な発酵食品を新たに提供できることが大いに期待される。
【０００５】
従来、海藻を発酵させる技術としては、海藻中に含まれる成分を水などで抽出後、乳酸菌または麹菌で発酵させる方法（例えば、特許文献１参照）や、コンブエキスを含む原料を乳酸菌としてLactobacillus hilgardiiを用いて発酵させた後、一定量のＧＡＢＡを添加することで、発酵物が持つ特有のエグ味や苦味を抑えた飲食品を提供する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、海藻を単に乳酸菌と接触させても、海藻中に含まれるセルロース等の多糖類により発酵が阻害され、充分に発酵が進行せず、この方法では、海藻中に含まれる各種成分を抽出する工程を経なければならないため、海藻中に含まれる豊富な糖やタンパク質を有効に利用できないといった問題が生じてしまう。その欠点を改善するために、海藻を発酵する前にセルラーゼで処理することにより、発酵を阻害する多糖類を分解する方法（例えば、特許文献３〜５参照）が提案されている。この方法によれば、セルラーゼの作用により、特に糖質を効率的に遊離することができ、栄養価が豊富な発酵食品を得ることができ、あるいは栄養価の高い飼料を提供することができる。一方、発酵食品の旨味や風味に関与するグルタミン酸等のアミノ酸を海藻原料から十分に引き出すという観点においては、未だ技術開発の余地がみられる。特に、褐藻類では発酵が進行しにくく、従来の方法によっては、海藻中に含まれるアミノ酸を十分に遊離させることが困難であるのが現状である。
【０００６】
すなわち、海藻類を発酵させた風味の良い海藻発酵組成物および海藻中の成分、特にアミノ酸類をより多く遊離でき、同じ量の原料からより多くの旨味成分や機能性成分が得られ、より短時間の工程で旨味成分や機能性成分を効率よく遊離・変換することが可能な海藻発酵組成物の製造方法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平３−１７２１４７号公報
【特許文献２】特許第４１２８８９３号明細書
【特許文献３】特開平１−２７７４８２号公報
【特許文献４】特許第３６３７３５３号明細書
【特許文献５】特許第４０１７７８３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、アミノ酸量に富み、かつ、良好な風味を有する海藻発酵組成物を提供することであり、また、その効率的な製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは上記課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、海藻類の粉末を含む水溶液をプロテアーゼで処理することにより、セルラーゼ処理を行うよりもグルコース遊離率およびタンパク遊離率が高くなっていることが分かった。そして、さらに、鋭意検討した結果、海藻類の粉末１〜３％を含む水溶液に、終濃度０．５〜１．０％となるようプロテアーゼを加えて３０℃で４８時間培養した後、または、酵素処理と同時に乳酸菌を添加し、３０℃で４８時間発酵することにより、従来の方法に比べ、アミノ酸生産量およびＬ−乳酸生産量が増加し、かつ、良好な風味を呈する海藻発酵組成物が得られることを知り、本発明を完成させた。
【００１０】
すなわち、本発明は、
１） 海藻類をプロテアーゼで処理し、乳酸菌により発酵させることを特徴とする海藻発酵組成物。
２） 乳酸菌が、Pediococcus acidilactici、Lactbacillus curvatus、Leuconostoc mesenteroides subsp.mesenteroidesまたはPediococcus pentosaceusから選択される１以上である上記１記載の海藻発酵組成物。
３） グルタミン酸を２０ｍｇ／ｄｌ以上、乳酸を７０ｍｇ／ｄｌ以上含有する、上記１または上記２記載の海藻発酵組成物。
４） 海藻類をプロテアーゼで処理し、乳酸菌により発酵させることを特徴とする海藻発酵組成物の製造方法。
５） 上記１、２または３記載の海藻発酵組成物を利用して得られる飲食品。
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、アミノ酸量に富み、かつ、良好な風味を有する海藻発酵組成物を提供することができる。本発明の海藻発酵組成物は、天然物由来であるため安全性が高く、調味料、機能性食品素材として利用することが可能である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を具体的に説明する。
（海藻類）
【００１３】
本発明における海藻類は、特に限定されることはないが、褐藻類、緑藻類および紅藻類からなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。具体的には、アオサ、アオノリ、テングサ、コンブ、ワカメ、アラメ、ホンダワラ、アカモク、ヒジキ等があげられ、中でも、コンブ、ワカメは、海藻中に含まれる炭素源および窒素源が豊富で、かつ、安価で、容易に入手できるという点で好ましい。これらの海藻は、生のまま、乾燥品として、または乾燥粉末として用いることができる。
（海藻原料液）
【００１４】
海藻類は、酵素処理および乳酸菌での分解を容易に進行させるために、乾燥後に破砕し粉末状にした後、水等の液体に溶解させ、水溶液（以下、「海藻原料液」という。）として用いることが好ましい。海藻類を用いる濃度は特に規定しないが、風味に富んだ海藻発酵組成物を得るために、質量パーセント濃度換算で１〜４％の粉末状の海藻類を原料として用いることが好ましい。４％を越える粉末状の海藻類を原料として用いる場合、粉末が膨潤し、固形状となってしまい、発酵が充分に進行しない。一方で、１％未満の粉末状の海藻類を原料として用いる場合、海藻自体がもつタンパク、アミノ酸量が少ないため、発酵物の味が希薄になるといった欠点がある。
（酵素分解）
【００１５】
酵素分解は、海藻類を含む水溶液にプロテアーゼを添加、加温することで行う。使用するプロテアーゼは安価に入手できる食品添加物用のプロテアーゼを用いることができる。特に、かび由来のプロテアーゼは力価が高く、少量の添加で効果があるため好ましい。海藻原料液を用いて発酵を行う場合のプロテアーゼの濃度は、例えば食品添加用のプロテアーゼ（例えば、天野エンザイム社製）を用いる場合、０．５〜１．０％の濃度の範囲が好ましい。１．０％以上の濃度のプロテアーゼを用いても、添加量の増加に伴う効果に大きな変化がなく、意味がない。０．５％以下の濃度のプロテアーゼを用いる場合、グルコース遊離量およびタンパク遊離量が低く、良好な発酵組成物が得られなくなってしまう。
（乳酸発酵）
【００１６】
本発明に用いる乳酸菌は、ラクトバチルス属（Lactobacillus）、ラクトコッカス属（Lactococcus）、ストレプトコッカス属（Streptcoccus）、ビフィドバクテリウム属（Bifidobacterium）、ロイコノストック属（Leuconostoc）などを用いることができ、これらのうち一または二以上の乳酸菌を選択し、同時または逐次的に使用できる。中でも、発酵によるアミノ酸生成という点で、ラクトバチルス属、ロイコノストック属を用いることが好ましい。特に、Pediococcus acidilactici（NRIC 0124）、Lactobacillus curvatus（NRIC 1975）、Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides（NRIC 1087）およびPediococcus pentosaceus（NRIC 0122）は、様々な海藻類を効率よく発酵することができ、最も好ましい。乳酸発酵は、酵素分解を行った後に行うことで、好ましい栄養価や風味を持った発酵組成物が得られるが、酵素分解と同時に行うこともできる。尚、乳酸発酵を酵素分解と同時に行う場合、添加する酵素由来の雑菌によって汚染することが考えられるため、酵素溶液をあらかじめフィルター除菌しておくか、または乳酸菌の接種量を増やし、水溶液中のｐＨを速やかに低下させることで、雑菌の増殖を防ぐ等の操作が必要である。
（発酵組成物）
【００１７】
海藻類をプロテアーゼ処理後、乳酸菌を用いて発酵し、得られる組成物（以下、「海藻発酵組成物」という。）は、海藻由来のアミノ酸を利用し、そのまま調味料等に使用することもできるが、固形分をろ過や遠心分離によって除去し、上清を抽出した後、醤油のように使用したり、ドレッシングや麺つゆ等の成分のひとつとしても使用することができる。また、海藻発酵組成物は、ＧＡＢＡ等の機能性組成物を豊富に含有しているため、そのまま健康飲料の成分とするか、濃縮、乾燥したうえで健康食品の成分として利用することが可能である。
【００１８】
以下に本発明の実施例を記載するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【実施例１】
【００１９】
［各種乳酸菌を用いた海藻発酵組成物の調製］
食品に広く用いられている乳酸菌４８７株を用いて、海藻発酵組成物を調整した。各乳酸菌を、４０ｍｌのＭＲＳ培地にて３０℃で２０時間静置培養後、遠心分離にて菌体を分取し、それぞれに３０％グリセリンを添加した５０％ＭＲＳ培地を加えて、菌体懸濁液を得た。次に、粉末ワカメ（理研ビタミン社製）２００ｍｇおよびプロテアーゼ（天野エンザイム社製）２００ｍｇに、滅菌水を総量２０ｍｌとなるよう加えて得られる粉末ワカメ水溶液２０ｍｌに、菌体懸濁液０．１ｍｌを加え、３０℃で４８時間発酵し、発酵組成物を得た。各海藻発酵組成物のＬ−乳酸量およびグルタミン酸量を、バイオセンサーＢＦ−５（王子計測社製）を用いて測定した。その代表例を表１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】
表１で示すとおり、使用する菌株によって、得られる海藻発酵組成物の組成には差がみられた。
【００２２】
次いで、海藻発酵組成物中に含まれるアミノ酸量を測定した。本発明である海藻発酵組成物は、前記の方法に準じて、プロテアーゼを加えた粉末ワカメ水溶液に、乳酸菌としてPediococcus acidilactici（本発明１）、Lactobacillus curvatus（本発明２）およびLeuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides（本発明３）をそれぞれ添加し、３０℃で４８時間発酵させることで得た。アミノ酸生成能の測定は、当該発酵組成物の遠心上清に対し、ＨＰＬＣによるアミノ酸分析を行うことで測定した。比較例として、プロテアーゼを加えた粉末ワカメ水溶液に乳酸菌を添加せずに、３０℃で４８時間加温した未発酵の組成物（比較例１）を用い、前記の方法に従ってアミノ酸分析を行った。各乳酸菌を用いて得た海藻発酵組成物および比較例中の遊離アミノ酸の値を表２に示す。
【００２３】
【表２】
【００２４】
表２に示すとおり、本発明である海藻発酵組成物は、比較例である乳酸菌による発酵を行わなかった組成物に比べ、総遊離アミノ酸量が高かった。また、各種遊離アミノ酸の量も、本発明である海藻発酵組成物の含有量が、比較例に対して一様に高くなり、特に、うまみに関連するグルタミン酸、アラニン、セリン、スレオニン、グリシン、アスパラギン酸等のアミノ酸が顕著に増加した。ここで見出された、アミノ酸遊離量の多い菌株Leuconostoc mesenteroides subsp.mesenteroidesを、実施例２、３および４で使用した。
【実施例２】
【００２５】
［ワカメを用いた海藻発酵組成物の調節の検討］
海藻をプロテアーゼまたはセルラーゼで処理して得られる組成物中に含まれるグルコース、タンパクの遊離量を測定した。
【００２６】
海藻原料液として、粉末ワカメ（理研ビタミン社製）０．２ｇまたは０．４ｇを水２０ｍｌに加えて撹拌して得られる１％および２％粉末ワカメ水溶液を用いた。各海藻原料液に対して、プロテアーゼ（天野エンザイム社製）またはセルラーゼ（天野エンザイム社製）を終濃度が０．５％、１．０％となるように添加し、３０℃で４８時間処理した。次に、各酵素処理後の水溶液中に含まれるグルコース量をグルコーステストワコーII（和光純薬社製）を用いて、タンパク量をＤＣプロテインアッセイ（ＢＩＯＲＡＤ社製）を用いて測定した。各組成物中に含まれるグルコースおよびタンパク遊離量を表３に示す。
【００２７】
【表３】
【００２８】
表３に示すとおり、粉末ワカメ水溶液をプロテアーゼで処理した場合、セルラーゼ処理を行うよりもグルコースおよびタンパク遊離量が高くなることが確認された。
【００２９】
グルコースおよびタンパクは、乳酸菌にとって重要な炭素源および窒素源となることから、プロテアーゼ処理物を発酵させた場合、菌体の増殖が良好で、アミノ酸（特にグルタミン酸）に富む発酵物の調整が期待できる。
【００３０】
次に、プロテアーゼ処理後の水溶液に、乳酸菌を添加、培養することで得た海藻発酵組成物中のＬ−乳酸およびグルタミン酸量を測定した。実施例１に記載の方法に準じ、海藻原料液として全量２０ｍｌとなる１％粉末ワカメ水溶液を用い、当該海藻原料液に、終濃度が０．５％または１．０％となるようプロテアーゼを添加し、さらに菌体懸濁液０．１ｍｌを用いて乳酸菌を接種した後、３０℃で４８時間培養し、本発明である海藻発酵組成物（本発明２、３）を得た。乳酸菌として、Leuconostoc mesenteroides subsp.mesenteroidesを用いた。比較例として、海藻原料液として全量２０ｍｌとなる１％および２％粉末ワカメ水溶液を用い、酵素を添加せずに、乳酸菌を接種した後、３０℃、４８時間の発酵後に得られる組成物（比較例２）および終濃度が０．５％または１．０％となるようセルラーゼを添加し、乳酸菌を接種後、発酵して得られる組成物（比較例３，４）を用いた。発酵後のＬ−乳酸、グルタミン酸量は、バイオセンサーＢＦ−５（王子計測社製）にて測定した。本発明および比較例中に含まれるＬ−乳酸およびグルタミン酸量を表４に示す。
【００３１】
【表４】
【００３２】
表４に示すとおり、本発明である海藻発酵組成物中に含まれるＬ−乳酸およびグルタミン酸量は、比較例よりも高く、プロテアーゼを加えることにより海藻の乳酸発酵が良好に進行することが確認された。
【００３３】
また、海藻原料液として、２％粉末ワカメ水溶液を用いた場合の結果を表５に示す。本発明である海藻発酵組成物（本発明４，５）および比較例である各組成物（比較例５〜７）は、前記と同様の方法で得た。
【００３４】
【表５】
【００３５】
表５に示すとおり、本発明である海藻発酵組成物は、海藻原料液中の原料濃度によらず、海藻の発酵が良好に進行することが確認された。
【実施例３】
【００３６】
［コンブを用いた海藻発酵組成物の調節の検討］
海藻原料液として、粉砕した干しコンブ（南茅部産）０．２ｇまたは０．６ｇを水２０ｍｌに加えて撹拌して１％および３％粉末コンブ水溶液を作製し、実施例２に記載の方法に従い、各水溶液をプロテアーゼまたはセルラーゼで処理後、各酵素処理後の水溶液中に含まれるグルコースおよびタンパクの遊離量を算出した。その結果を表６に示す。
【００３７】
【表６】
【００３８】
表６に示すとおり、粉末コンブ水溶液をプロテアーゼで処理した場合、セルラーゼ処理と比較してグルコース量は同等でタンパク遊離量が２倍程度高くなることが確認された。
【００３９】
次いで、各種酵素で処理した水溶液で乳酸発酵を行い、Ｌ−乳酸およびグルタミン酸量を測定した。その結果を表７に示す。
【００４０】
【表７】
【００４１】
表７に示すとおり、本発明である海藻発酵組成物中に含まれるＬ−乳酸およびグルタミン酸量は、比較例よりも高く、プロテアーゼを加えることにより海藻の乳酸発酵が良好に進行することが確認された。この結果から、原料としてワカメを用いた場合だけでなく、コンブを用いた場合でもプロテアーゼ処理後に乳酸発酵を行うことで、良好な発酵状態となり、発酵後の海藻発酵組成物中に含まれるＬ−乳酸およびグルタミン酸量が従来のものに比べて高くなることが確認された。この方法により、各種海藻類において広く汎用が可能な海藻発酵組成物を得ることが期待できる。
【実施例４】
【００４２】
［セルラーゼまたはプロテアーゼを用いた海藻発酵組成物含有アミノ酸量の比較］
粉末ワカメ（理研ビタミン社製）０．２ｇまたは粉砕した干しコンブ（南茅部産）０．２ｇを、水２０ｍｌにそれぞれ加えて撹拌した。当該海藻原料液に、終濃度が１．０％となるようプロテアーゼを添加した後、さらに菌体懸濁液０．１ｍｌを用いて乳酸菌を接種した後、３０℃で４８時間培養し、本発明である海藻発酵組成物（本発明８、９）を得た。乳酸菌としては、Leuconostoc mesenteroides subsp.mesenteroidesを用いた。比較例としては、海藻原料液として全量２０ｍｌとなる１％粉末ワカメ水溶液、１％粉末コンブ水溶液を用い、セルラーゼまたはプロテアーゼを終濃度１％となるよう添加し、乳酸菌を接種せずに、３０℃、４８時間の加温後に得られる組成物（比較例１１，１３，１４，１６）および各海藻原料液に終濃度が１．０％なるようセルラーゼを添加し、乳酸菌を接種後、３０℃で４８時間発酵して得られる組成物（比較例１２，１５）を用いた。アミノ酸量は、実施例１に記載の方法と同様に測定した。
【００４３】
【表８】
【００４４】
表８に示すとおり、本発明である海藻発酵組成物（本発明８，９）は、各アミノ酸を豊富に含有することが確認された。また、プロテアーゼ処理のみで、発酵を行わなかった組成物（比較例１３，１６）に対し、遊離アミノ酸量は約１．５倍に、セルラーゼ処理後に発酵して得られる組成物（比較例１２，１５）に対し、遊離アミノ酸量は約６倍に増加していた。本発明である海藻発酵組成物は、乳酸菌により海藻原料液が効率よく発酵され、旨味成分であるグルタミン酸等のアミノ酸を豊富に含有していることから、従来の海藻を発酵して得られる組成物に比べ、風味に優れていることが期待される。
【実施例５】
【００４５】
［官能評価試験］
海藻発酵組成物の官能評価試験を行った。官能評価試験に用いた本発明の海藻発酵組成物および比較例の組成物は、実施例２に記載の方法で得た。官能評価試験は、５人のパネラーに対するブラインドテストにより実施し、酸味および旨味についての評価を行った。評価は、各サンプルの相対的な評価を平均化することで算出した。その結果を表９に示す。
【００４６】
【表９】
【００４７】
表９に示すとおり、本発明である海藻発酵組成物は、セルラーゼ処理後に乳酸菌により発酵してえられる組成物に比べて、酸味および旨味に優れていることが確認された。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海藻類（ワカメ、コンブ）をプロテアーゼで処理し、乳酸菌で発酵させて得られる海藻発酵組成物およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発酵食品は、広義には、微生物の持つ働きを利用し、食物の成分を好ましい物質に変えた食品であり、微生物の作用により食品の保存性向上、栄養価や消化吸収性の向上、あるいは機能性を有する成分の増加等という効果をもたらす利点を有する。また、発酵を経ることにより、食品の素材そのものからは得られない独特の香りや味が付加された結果、風味豊かな発酵食品を提供できる利点を有する。
発酵食品には、有史以前からの長い歴史があり、その優れた利点から、世界各地に多種多様な発酵食品が発展してきた。発酵食品の例としては、チーズやヨーグルト、ワイン、清酒、味噌、醤油、魚醤、納豆、糠漬け、ザワークラウト、キムチ、鮒寿司、豆腐よう等が挙げられ、今日の食卓において欠かせないものとなっている。
【０００３】
しかし、上記のように、牛乳、果実、米、大豆、魚介類、野菜、豆腐等、幅広い食材を原料とした発酵食品が広く知られているにも関わらず、海藻類を主原料とする発酵食品の開発は未だ十分に進んでいるとはいえない。
【０００４】
海藻は、例えば、佃煮や、汁物、煮物、サラダ等の具材として用いられる他にも、コンブ等が旨味成分の「ダシ」として用いられるように、旨味成分を多く含むことが古くから知られている。さらに海藻はミネラル、食物繊維等を豊富に含有し、近年では、血圧低下作用、免疫調節機能増強作用等を有する成分が見出される等、機能性食品素材の原料としての側面も注目されている。従って、海藻類を原料とする発酵食品の開発により、新たな風味、栄養成分または機能性を有する魅力的な発酵食品を新たに提供できることが大いに期待される。
【０００５】
従来、海藻を発酵させる技術としては、海藻中に含まれる成分を水などで抽出後、乳酸菌または麹菌で発酵させる方法（例えば、特許文献１参照）や、コンブエキスを含む原料を乳酸菌としてLactobacillus hilgardiiを用いて発酵させた後、一定量のＧＡＢＡを添加することで、発酵物が持つ特有のエグ味や苦味を抑えた飲食品を提供する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、海藻を単に乳酸菌と接触させても、海藻中に含まれるセルロース等の多糖類により発酵が阻害され、充分に発酵が進行せず、この方法では、海藻中に含まれる各種成分を抽出する工程を経なければならないため、海藻中に含まれる豊富な糖やタンパク質を有効に利用できないといった問題が生じてしまう。その欠点を改善するために、海藻を発酵する前にセルラーゼで処理することにより、発酵を阻害する多糖類を分解する方法（例えば、特許文献３〜５参照）が提案されている。この方法によれば、セルラーゼの作用により、特に糖質を効率的に遊離することができ、栄養価が豊富な発酵食品を得ることができ、あるいは栄養価の高い飼料を提供することができる。一方、発酵食品の旨味や風味に関与するグルタミン酸等のアミノ酸を海藻原料から十分に引き出すという観点においては、未だ技術開発の余地がみられる。特に、褐藻類では発酵が進行しにくく、従来の方法によっては、海藻中に含まれるアミノ酸を十分に遊離させることが困難であるのが現状である。
【０００６】
すなわち、海藻類を発酵させた風味の良い海藻発酵組成物および海藻中の成分、特にアミノ酸類をより多く遊離でき、同じ量の原料からより多くの旨味成分や機能性成分が得られ、より短時間の工程で旨味成分や機能性成分を効率よく遊離・変換することが可能な海藻発酵組成物の製造方法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平３−１７２１４７号公報
【特許文献２】特許第４１２８８９３号明細書
【特許文献３】特開平１−２７７４８２号公報
【特許文献４】特許第３６３７３５３号明細書
【特許文献５】特許第４０１７７８３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、アミノ酸量に富み、かつ、良好な風味を有する海藻発酵組成物を提供することであり、また、その効率的な製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは上記課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、海藻類の粉末を含む水溶液をプロテアーゼで処理することにより、セルラーゼ処理を行うよりもグルコース遊離率およびタンパク遊離率が高くなっていることが分かった。そして、さらに、鋭意検討した結果、海藻類の粉末１〜３％を含む水溶液に、終濃度０．５〜１．０％となるようプロテアーゼを加えて３０℃で４８時間培養した後、または、酵素処理と同時に乳酸菌を添加し、３０℃で４８時間発酵することにより、従来の方法に比べ、アミノ酸生産量およびＬ−乳酸生産量が増加し、かつ、良好な風味を呈する海藻発酵組成物が得られることを知り、本発明を完成させた。
【００１０】
すなわち、本発明は、
１） 海藻類をプロテアーゼで処理し、乳酸菌により発酵させることを特徴とする海藻発酵組成物。
２） 乳酸菌が、Pediococcus acidilactici、Lactbacillus curvatus、Leuconostoc mesenteroides subsp.mesenteroidesまたはPediococcus pentosaceusから選択される１以上である上記１記載の海藻発酵組成物。
３） グルタミン酸を２０ｍｇ／ｄｌ以上、乳酸を７０ｍｇ／ｄｌ以上含有する、上記１または上記２記載の海藻発酵組成物。
４） 海藻類をプロテアーゼで処理し、乳酸菌により発酵させることを特徴とする海藻発酵組成物の製造方法。
５） 上記１、２または３記載の海藻発酵組成物を利用して得られる飲食品。
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、アミノ酸量に富み、かつ、良好な風味を有する海藻発酵組成物を提供することができる。本発明の海藻発酵組成物は、天然物由来であるため安全性が高く、調味料、機能性食品素材として利用することが可能である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を具体的に説明する。
（海藻類）
【００１３】
本発明における海藻類は、特に限定されることはないが、褐藻類、緑藻類および紅藻類からなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。具体的には、アオサ、アオノリ、テングサ、コンブ、ワカメ、アラメ、ホンダワラ、アカモク、ヒジキ等があげられ、中でも、コンブ、ワカメは、海藻中に含まれる炭素源および窒素源が豊富で、かつ、安価で、容易に入手できるという点で好ましい。これらの海藻は、生のまま、乾燥品として、または乾燥粉末として用いることができる。
（海藻原料液）
【００１４】
海藻類は、酵素処理および乳酸菌での分解を容易に進行させるために、乾燥後に破砕し粉末状にした後、水等の液体に溶解させ、水溶液（以下、「海藻原料液」という。）として用いることが好ましい。海藻類を用いる濃度は特に規定しないが、風味に富んだ海藻発酵組成物を得るために、質量パーセント濃度換算で１〜４％の粉末状の海藻類を原料として用いることが好ましい。４％を越える粉末状の海藻類を原料として用いる場合、粉末が膨潤し、固形状となってしまい、発酵が充分に進行しない。一方で、１％未満の粉末状の海藻類を原料として用いる場合、海藻自体がもつタンパク、アミノ酸量が少ないため、発酵物の味が希薄になるといった欠点がある。
（酵素分解）
【００１５】
酵素分解は、海藻類を含む水溶液にプロテアーゼを添加、加温することで行う。使用するプロテアーゼは安価に入手できる食品添加物用のプロテアーゼを用いることができる。特に、かび由来のプロテアーゼは力価が高く、少量の添加で効果があるため好ましい。海藻原料液を用いて発酵を行う場合のプロテアーゼの濃度は、例えば食品添加用のプロテアーゼ（例えば、天野エンザイム社製）を用いる場合、０．５〜１．０％の濃度の範囲が好ましい。１．０％以上の濃度のプロテアーゼを用いても、添加量の増加に伴う効果に大きな変化がなく、意味がない。０．５％以下の濃度のプロテアーゼを用いる場合、グルコース遊離量およびタンパク遊離量が低く、良好な発酵組成物が得られなくなってしまう。
（乳酸発酵）
【００１６】
本発明に用いる乳酸菌は、ラクトバチルス属（Lactobacillus）、ラクトコッカス属（Lactococcus）、ストレプトコッカス属（Streptcoccus）、ビフィドバクテリウム属（Bifidobacterium）、ロイコノストック属（Leuconostoc）などを用いることができ、これらのうち一または二以上の乳酸菌を選択し、同時または逐次的に使用できる。中でも、発酵によるアミノ酸生成という点で、ラクトバチルス属、ロイコノストック属を用いることが好ましい。特に、Pediococcus acidilactici（NRIC 0124）、Lactobacillus curvatus（NRIC 1975）、Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides（NRIC 1087）およびPediococcus pentosaceus（NRIC 0122）は、様々な海藻類を効率よく発酵することができ、最も好ましい。乳酸発酵は、酵素分解を行った後に行うことで、好ましい栄養価や風味を持った発酵組成物が得られるが、酵素分解と同時に行うこともできる。尚、乳酸発酵を酵素分解と同時に行う場合、添加する酵素由来の雑菌によって汚染することが考えられるため、酵素溶液をあらかじめフィルター除菌しておくか、または乳酸菌の接種量を増やし、水溶液中のｐＨを速やかに低下させることで、雑菌の増殖を防ぐ等の操作が必要である。
（発酵組成物）
【００１７】
海藻類をプロテアーゼ処理後、乳酸菌を用いて発酵し、得られる組成物（以下、「海藻発酵組成物」という。）は、海藻由来のアミノ酸を利用し、そのまま調味料等に使用することもできるが、固形分をろ過や遠心分離によって除去し、上清を抽出した後、醤油のように使用したり、ドレッシングや麺つゆ等の成分のひとつとしても使用することができる。また、海藻発酵組成物は、ＧＡＢＡ等の機能性組成物を豊富に含有しているため、そのまま健康飲料の成分とするか、濃縮、乾燥したうえで健康食品の成分として利用することが可能である。
【００１８】
以下に本発明の実施例を記載するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【実施例１】
【００１９】
［各種乳酸菌を用いた海藻発酵組成物の調製］
食品に広く用いられている乳酸菌４８７株を用いて、海藻発酵組成物を調整した。各乳酸菌を、４０ｍｌのＭＲＳ培地にて３０℃で２０時間静置培養後、遠心分離にて菌体を分取し、それぞれに３０％グリセリンを添加した５０％ＭＲＳ培地を加えて、菌体懸濁液を得た。次に、粉末ワカメ（理研ビタミン社製）２００ｍｇおよびプロテアーゼ（天野エンザイム社製）２００ｍｇに、滅菌水を総量２０ｍｌとなるよう加えて得られる粉末ワカメ水溶液２０ｍｌに、菌体懸濁液０．１ｍｌを加え、３０℃で４８時間発酵し、発酵組成物を得た。各海藻発酵組成物のＬ−乳酸量およびグルタミン酸量を、バイオセンサーＢＦ−５（王子計測社製）を用いて測定した。その代表例を表１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】
表１で示すとおり、使用する菌株によって、得られる海藻発酵組成物の組成には差がみられた。
【００２２】
次いで、海藻発酵組成物中に含まれるアミノ酸量を測定した。本発明である海藻発酵組成物は、前記の方法に準じて、プロテアーゼを加えた粉末ワカメ水溶液に、乳酸菌としてPediococcus acidilactici（本発明１）、Lactobacillus curvatus（本発明２）およびLeuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides（本発明３）をそれぞれ添加し、３０℃で４８時間発酵させることで得た。アミノ酸生成能の測定は、当該発酵組成物の遠心上清に対し、ＨＰＬＣによるアミノ酸分析を行うことで測定した。比較例として、プロテアーゼを加えた粉末ワカメ水溶液に乳酸菌を添加せずに、３０℃で４８時間加温した未発酵の組成物（比較例１）を用い、前記の方法に従ってアミノ酸分析を行った。各乳酸菌を用いて得た海藻発酵組成物および比較例中の遊離アミノ酸の値を表２に示す。
【００２３】
【表２】
【００２４】
表２に示すとおり、本発明である海藻発酵組成物は、比較例である乳酸菌による発酵を行わなかった組成物に比べ、総遊離アミノ酸量が高かった。また、各種遊離アミノ酸の量も、本発明である海藻発酵組成物の含有量が、比較例に対して一様に高くなり、特に、うまみに関連するグルタミン酸、アラニン、セリン、スレオニン、グリシン、アスパラギン酸等のアミノ酸が顕著に増加した。ここで見出された、アミノ酸遊離量の多い菌株Leuconostoc mesenteroides subsp.mesenteroidesを、実施例２、３および４で使用した。
【実施例２】
【００２５】
［ワカメを用いた海藻発酵組成物の調節の検討］
海藻をプロテアーゼまたはセルラーゼで処理して得られる組成物中に含まれるグルコース、タンパクの遊離量を測定した。
【００２６】
海藻原料液として、粉末ワカメ（理研ビタミン社製）０．２ｇまたは０．４ｇを水２０ｍｌに加えて撹拌して得られる１％および２％粉末ワカメ水溶液を用いた。各海藻原料液に対して、プロテアーゼ（天野エンザイム社製）またはセルラーゼ（天野エンザイム社製）を終濃度が０．５％、１．０％となるように添加し、３０℃で４８時間処理した。次に、各酵素処理後の水溶液中に含まれるグルコース量をグルコーステストワコーII（和光純薬社製）を用いて、タンパク量をＤＣプロテインアッセイ（ＢＩＯＲＡＤ社製）を用いて測定した。各組成物中に含まれるグルコースおよびタンパク遊離量を表３に示す。
【００２７】
【表３】
【００２８】
表３に示すとおり、粉末ワカメ水溶液をプロテアーゼで処理した場合、セルラーゼ処理を行うよりもグルコースおよびタンパク遊離量が高くなることが確認された。
【００２９】
グルコースおよびタンパクは、乳酸菌にとって重要な炭素源および窒素源となることから、プロテアーゼ処理物を発酵させた場合、菌体の増殖が良好で、アミノ酸（特にグルタミン酸）に富む発酵物の調整が期待できる。
【００３０】
次に、プロテアーゼ処理後の水溶液に、乳酸菌を添加、培養することで得た海藻発酵組成物中のＬ−乳酸およびグルタミン酸量を測定した。実施例１に記載の方法に準じ、海藻原料液として全量２０ｍｌとなる１％粉末ワカメ水溶液を用い、当該海藻原料液に、終濃度が０．５％または１．０％となるようプロテアーゼを添加し、さらに菌体懸濁液０．１ｍｌを用いて乳酸菌を接種した後、３０℃で４８時間培養し、本発明である海藻発酵組成物（本発明２、３）を得た。乳酸菌として、Leuconostoc mesenteroides subsp.mesenteroidesを用いた。比較例として、海藻原料液として全量２０ｍｌとなる１％および２％粉末ワカメ水溶液を用い、酵素を添加せずに、乳酸菌を接種した後、３０℃、４８時間の発酵後に得られる組成物（比較例２）および終濃度が０．５％または１．０％となるようセルラーゼを添加し、乳酸菌を接種後、発酵して得られる組成物（比較例３，４）を用いた。発酵後のＬ−乳酸、グルタミン酸量は、バイオセンサーＢＦ−５（王子計測社製）にて測定した。本発明および比較例中に含まれるＬ−乳酸およびグルタミン酸量を表４に示す。
【００３１】
【表４】
【００３２】
表４に示すとおり、本発明である海藻発酵組成物中に含まれるＬ−乳酸およびグルタミン酸量は、比較例よりも高く、プロテアーゼを加えることにより海藻の乳酸発酵が良好に進行することが確認された。
【００３３】
また、海藻原料液として、２％粉末ワカメ水溶液を用いた場合の結果を表５に示す。本発明である海藻発酵組成物（本発明４，５）および比較例である各組成物（比較例５〜７）は、前記と同様の方法で得た。
【００３４】
【表５】
【００３５】
表５に示すとおり、本発明である海藻発酵組成物は、海藻原料液中の原料濃度によらず、海藻の発酵が良好に進行することが確認された。
【実施例３】
【００３６】
［コンブを用いた海藻発酵組成物の調節の検討］
海藻原料液として、粉砕した干しコンブ（南茅部産）０．２ｇまたは０．６ｇを水２０ｍｌに加えて撹拌して１％および３％粉末コンブ水溶液を作製し、実施例２に記載の方法に従い、各水溶液をプロテアーゼまたはセルラーゼで処理後、各酵素処理後の水溶液中に含まれるグルコースおよびタンパクの遊離量を算出した。その結果を表６に示す。
【００３７】
【表６】
【００３８】
表６に示すとおり、粉末コンブ水溶液をプロテアーゼで処理した場合、セルラーゼ処理と比較してグルコース量は同等でタンパク遊離量が２倍程度高くなることが確認された。
【００３９】
次いで、各種酵素で処理した水溶液で乳酸発酵を行い、Ｌ−乳酸およびグルタミン酸量を測定した。その結果を表７に示す。
【００４０】
【表７】
【００４１】
表７に示すとおり、本発明である海藻発酵組成物中に含まれるＬ−乳酸およびグルタミン酸量は、比較例よりも高く、プロテアーゼを加えることにより海藻の乳酸発酵が良好に進行することが確認された。この結果から、原料としてワカメを用いた場合だけでなく、コンブを用いた場合でもプロテアーゼ処理後に乳酸発酵を行うことで、良好な発酵状態となり、発酵後の海藻発酵組成物中に含まれるＬ−乳酸およびグルタミン酸量が従来のものに比べて高くなることが確認された。この方法により、各種海藻類において広く汎用が可能な海藻発酵組成物を得ることが期待できる。
【実施例４】
【００４２】
［セルラーゼまたはプロテアーゼを用いた海藻発酵組成物含有アミノ酸量の比較］
粉末ワカメ（理研ビタミン社製）０．２ｇまたは粉砕した干しコンブ（南茅部産）０．２ｇを、水２０ｍｌにそれぞれ加えて撹拌した。当該海藻原料液に、終濃度が１．０％となるようプロテアーゼを添加した後、さらに菌体懸濁液０．１ｍｌを用いて乳酸菌を接種した後、３０℃で４８時間培養し、本発明である海藻発酵組成物（本発明８、９）を得た。乳酸菌としては、Leuconostoc mesenteroides subsp.mesenteroidesを用いた。比較例としては、海藻原料液として全量２０ｍｌとなる１％粉末ワカメ水溶液、１％粉末コンブ水溶液を用い、セルラーゼまたはプロテアーゼを終濃度１％となるよう添加し、乳酸菌を接種せずに、３０℃、４８時間の加温後に得られる組成物（比較例１１，１３，１４，１６）および各海藻原料液に終濃度が１．０％なるようセルラーゼを添加し、乳酸菌を接種後、３０℃で４８時間発酵して得られる組成物（比較例１２，１５）を用いた。アミノ酸量は、実施例１に記載の方法と同様に測定した。
【００４３】
【表８】
【００４４】
表８に示すとおり、本発明である海藻発酵組成物（本発明８，９）は、各アミノ酸を豊富に含有することが確認された。また、プロテアーゼ処理のみで、発酵を行わなかった組成物（比較例１３，１６）に対し、遊離アミノ酸量は約１．５倍に、セルラーゼ処理後に発酵して得られる組成物（比較例１２，１５）に対し、遊離アミノ酸量は約６倍に増加していた。本発明である海藻発酵組成物は、乳酸菌により海藻原料液が効率よく発酵され、旨味成分であるグルタミン酸等のアミノ酸を豊富に含有していることから、従来の海藻を発酵して得られる組成物に比べ、風味に優れていることが期待される。
【実施例５】
【００４５】
［官能評価試験］
海藻発酵組成物の官能評価試験を行った。官能評価試験に用いた本発明の海藻発酵組成物および比較例の組成物は、実施例２に記載の方法で得た。官能評価試験は、５人のパネラーに対するブラインドテストにより実施し、酸味および旨味についての評価を行った。評価は、各サンプルの相対的な評価を平均化することで算出した。その結果を表９に示す。
【００４６】
【表９】
【００４７】
表９に示すとおり、本発明である海藻発酵組成物は、セルラーゼ処理後に乳酸菌により発酵してえられる組成物に比べて、酸味および旨味に優れていることが確認された。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海藻類をプロテアーゼで処理し、乳酸菌により発酵させることを特徴とする海藻発酵組成物。
【請求項２】
乳酸菌が、Pediococcus acidilactici、Lactbacillus curvatus、Leuconostoc mesenteroides subsp.mesenteroidesまたはPediococcus pentosaceusから選択される１以上である請求項１記載の海藻発酵組成物。
【請求項３】
グルタミン酸を２０ｍｇ／ｄｌ以上、乳酸を７０ｍｇ／ｄｌ以上含有する、請求項１または請求項２記載の海藻発酵組成物。
【請求項４】
海藻類をプロテアーゼで処理し、乳酸菌により発酵させることを特徴とする海藻発酵組成物の製造方法。
【請求項５】
請求項１、２または３に記載の海藻発酵組成物を利用して得られる飲食品。
【請求項１】
海藻類をプロテアーゼで処理し、乳酸菌により発酵させることを特徴とする海藻発酵組成物。
【請求項２】
乳酸菌が、Pediococcus acidilactici、Lactbacillus curvatus、Leuconostoc mesenteroides subsp.mesenteroidesまたはPediococcus pentosaceusから選択される１以上である請求項１記載の海藻発酵組成物。
【請求項３】
グルタミン酸を２０ｍｇ／ｄｌ以上、乳酸を７０ｍｇ／ｄｌ以上含有する、請求項１または請求項２記載の海藻発酵組成物。
【請求項４】
海藻類をプロテアーゼで処理し、乳酸菌により発酵させることを特徴とする海藻発酵組成物の製造方法。
【請求項５】
請求項１、２または３に記載の海藻発酵組成物を利用して得られる飲食品。
【公開番号】特開２０１０−２５２６６０（Ｐ２０１０−２５２６６０Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０４８１９（Ｐ２００９−１０４８１９）
【出願日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【出願人】（０００００４４７７）キッコーマン株式会社 (212)
【出願人】（３９００１０６７４）理研ビタミン株式会社 (236)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【出願人】（０００００４４７７）キッコーマン株式会社 (212)
【出願人】（３９００１０６７４）理研ビタミン株式会社 (236)
【Ｆターム（参考）】
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