説明

融合酵母

【課題】従来パン製造に使用されていた酵母は、発酵能は優れているものの、香気成分およびトレハロース生産能を兼ね備えたものは存在しなかった。このため、トレハロースの機能性を付与したパン生地、冷凍パン生地、パンの製造は困難であった。
【解決手段】 ワイン酵母と野生酵母を親株とし、細胞融合法によって融合した酵母を作製し、利用法と共に提供する。これにより、充分な発酵を行いながら香気成分と多量のトレハロースを含むパン生地、冷凍パン生地、パンが製造できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、サッカロミセス セレビシエNITE P−47株およびその利用法に関する。更に詳細には、トレハロース産生能およびパンの製造に必要な発酵性、香気成分の産生において市販酵母よりも優れているサッカロミセス セレビシエNITE P−47株及びそれを用いた従来の酵母を使用した場合と同等以上の含量でトレハロース、香気成分を含むことを特徴とするパン生地、冷凍パン生地やパン等の製造に関する。
【背景技術】
【0002】
近年パン酵母の育種によりパン製造工程の省力化ならびに味覚の点において従来のパンよりも優れたパンを製造する技術の開発が行われている。冷凍耐性酵母を利用することにより、パン生地の冷凍保存が可能になるため、深夜から早朝にかけて行われていたパン工場における生地製造を任意の時間帯に行うことが可能となり、また、製造工場から冷凍輸送された冷凍パン生地を店内で焼成して常時焼きたてのパンを提供するベイク・オフ方式を採用した販売店も増加している。一方、ヨーロッパなど伝統的にパンを製造してきた地域では、酵母や乳酸菌を主体とした微生物群集であるパン種が各地で利用されてきており、これを国内の工業的パン製造に利用すること、および新たに野生酵母を採取し、これを元として新規酵母を育種することが行われており、従来の酵母を利用した場合と比較して、味覚、含有成分に優れたパンが製造できることが判明している。
トレハロースはブドウ糖2分子が結合した2糖類であり、でんぷんの老化抑制効果、たんぱく質の変性抑制効果等のような機能をもち、スポンジ、麺類、卵焼き等に添加され、その用途が拡大されてきた。先行技術としては特許文献1〜5が知られている。
【0003】
パンを製造する際の発酵性に優れた酵母としてはサッカロミセス・ロゼイ(Saccharomyces
rosei)(特許文献6)、サッカロミセス セレビシエFTY(Sccharomyces cerevisiae FRY−413)(特許文献7)、サッカロミセス セレビシエIAM4724(Sccharomyces
cerevisiaeIAM4724)(特許文献8)、サッカロミセス セレビシエFTY−3(特許文献9)、サッカロミセス セレビシエKYF(Sccharomyces
cerevisiaeKYF)(特許文献10)等が知られている。また、微生物を用いてトレハロースを製造する先行技術として、酵母をトレハロースに接触させる方法(特許文献11)や、酵母以外の微生物を使用する方法(特許文献12)が知られている。
【特許文献1】特開平11−42057
【特許文献2】特開平11―18701
【特許文献3】特開平9−107899
【特許文献4】特開平7−79689
【特許文献5】特表2001−190248
【特許文献6】特公昭59−25584号
【特許文献7】特公昭59−48607号
【特許文献8】特公昭63−58536号
【特許文献9】特表2001−500480
【特許文献10】特公平6−87772号
【特許文献11】特開2002−65465号
【特許文献12】特開平7−296097号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
以上に述べた従来の技術では、トレハロース産生能とパンを製造するために必要な発酵性、香気成分の生成能の両方を充分に有する酵母は得られていないのが現状である。
【0005】
本発明の目的は、機能性を有するトレハロースを大量に産生するとともにパン生地、冷凍パン生地およびパンを製造するために必要な発酵能と香気成分生成能を有する融合酵母の製造法とその利用法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは上記の問題点を解決すべく鋭意検討した結果、ワイン酵母サッカロミセス セレビシエW―3株(協会4号、日本醸造協会)と独自に採取したトレハロース高生産野生酵母サッカロミセス セレビシエGITC−No3を親株とし、細胞融合法によって融合した融合酵母が、トレハロースを多量に産成し、パン生地または冷凍パン生地に添加した際に十分な発酵性と香気成分の生成能を有するため、従来酵母を用いた場合と同等の性能を有し、かつトレハロースを多量に含むパン生地、冷凍パン生地およびパンが得られることを見いだした。
【0007】
なお、これらの野生酵母GITC−No3および融合酵母GITC-1-6は独立行政法人 製品評価技術基盤機構特許微生物センターに寄託され、寄託番号はそれぞれNITE P−46およびNITE P−47である。
【0008】
すなわち、本発明は次の[1]〜[8]である。
【0009】
[1]トレハロースと香気成分生成能および発酵能が優れた融合酵母。
【0010】
[2]親株としてワイン酵母サッカロミセス セレビシエW―3株及び野生酵母GITC-No3(寄託番号NITE P−46)を用い、ポリエチレングリコール法又は電気パルス法を用いるプロトプラスト融合法によって融合させてなることを特徴とする[1]記載の融合酵母。
【0011】
[3]融合酵母がGITC-1-6株(寄託番号NITE P−47)である[1]又は[2]に記載の融合酵母。
【0012】
[4][1]〜[3]のいずれか1項に記載の融合酵母を使用することを特徴とするパン生地および冷凍パン生地の製造方法。
【0013】
[5][1]〜[3]のいずれか1項に記載の融合酵母を使用することを特徴とするパンの製造方法。
【0014】
[6]パン生地に添加したとき、焼成後のパン中に0.1〜5重量%のトレハロースの蓄積が認められる[1]〜[3]のいずれか1項に記載の融合酵母。
【0015】
[7]パン生地に添加したとき、焼成後のパン中に香気成分としてジアセチル3mg/kg以上、アセトイン8mg/kg以上の蓄積が認められる[1]〜[3]のいずれか1項に記載の融合酵母。
【0016】
[8]低糖生地膨張力試験(パン用酵母試験法、日本イースト工業会)に使用して調製したパン生地の体積が100〜400mlである[1]〜[3]のいずれか1項に記載の融合酵母。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、ワイン酵母とトレハロース産生野生酵母を親株とし、細胞融合法によって融合することを特徴とする、トレハロースを多量に産成し、パン生地または冷凍パン生地に添加した際に十分な発酵性有し、従来酵母を用いた場合と同等の性能を有し、かつトレハロースを多量に含むパン生地、冷凍パン生地およびパンを製造することができる融合酵母とその利用法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】
【0018】
本発明に用いるワイン酵母としては、(財)日本醸造協会が保有するワイン用酵母サッカロミセス セレビシエOC-2(協会1号)、清酒用酵母協会7号等を用いることができるが、最も適したものはサッカロミセス セレビシエW―3(協会4号)である。
【0019】
本発明では、ワイン酵母と融合する酵母として、野生酵母(GITC―No3)を使用する。まず、自然落下した果物、果樹園内の土壌、湖水を分離源にして、下記の方法で、野生酵母(GITC−No3)を単離した。すなわち分離源を滅菌水にて適宜希釈後、改変YMプレ−ト(グルコ−ス1%、酵母エキス0.3%、ポリペプトン0.5%、麦芽エキス0.3%、クロラムフェニコ−ル0.01%、プロピオン酸ナトリウム0.025%)へ塗抹し、20℃で3日間培養した後、発生したコロニ−から釣菌した。LF培地(グルコ−ス1.0%、シュ−クロ−ス3.0%、マルト−ス3.0%、硫酸アンモニウム0.25%、尿素0.5%、リン酸カリウム1.6%、リン酸ナトリウム12水0.5%、硫酸マグネシウム0.06%、ニコチン酸22.5ppm、パントテン酸5.0ppm、チアミン2.5ppm、ピリドキシン1.25ppm、リボフラビン1.0ppm、葉酸0.5ppm)にて30℃で3時間培養し、遠心分離後ホモジナイザ−で菌体を破砕し、凍結乾燥後に70℃にて環流抽出した。結果、菌体中のトレハロースが2.0重量%以上含有する野生酵母(GITC−No3)を本発明に用いることができる。
【0020】
細胞融合は、常法によって行えばよく、好ましい細胞融合促進剤としては、例えば、平均分子量が1000〜6000程度のポリエチレングリコールを浸透圧調整剤に対して20〜50%、好ましくは25〜50%の濃度で添加し、室温〜37℃、pH5.5〜8.0の条件下で、プロトプラスト化した親株を加えて約1時間攪拌融合し、次いで各酵母の栄養要求性を利用した選択培地、例えばビタミンフリ−培地(Difco社製品)を用いてトレハロース産生能とパンを製造するために必要な発酵性の両方の性質を有する融合株を選択、育種すればよい。なお、細胞融合処理は、ポリエチレングリコール(PEG)法によるほか、電気パルスによる融合も可能である。
【0021】
本発明の融合酵母は菌体内に乾燥物換算で0.5〜10重量%のトレハロースを蓄積する。蓄積量が0.5重量%未満では、生地に添加した際に機能性や冷凍耐性を付与することができない。また、蓄積量が10重量%より大きくなると発酵能や、酵母の発育を阻害するため好ましくない。
【0022】
本発明の融合酵母を用いたパン生地およびパンの調製法は、例えば以下の通りである。すなわち、小麦粉、砂糖、食塩、ショートニング、イーストフード、本発明の融合酵母を混捏後、発酵した生地を分割し、ベンチタイムをとってパン生地とする。パン生地を成形後、ホイロで発酵したのち、オーブンで焼成する。融合酵母の添加法としてストレート法 中種法のいずれを用いても、本発明の融合酵母はパンに機能性を付与するために必要なトレハロースの産生能とパンを製造するために充分な発酵能およびジアセチル、アセトイン等の香気成分生成能を有する。
【0023】
本発明の融合酵母は、上記の方法以外に、冷凍生地に添加して利用することができる。冷凍生地への使用方法として、通常ストレート法と中種法がある。ストレート法では生地を調製後、一次発酵、分割、成形した後冷凍する(例えば−20〜−30℃)。中種法では、一部の生地材料で生地を調製後、中種発酵を行い、残りの生地材料を加えて生地を調製し、分割、成形した後冷凍する。この生地を解凍後最終発酵し焼成してパンとする。パンの製
造法については、種々の資料があり「各種製パン法」(雁瀬大二郎著)、「冷凍生地の理論と実際」(田中康夫著)、「製パンプロセスの科学」(田中康夫著)などの成書を参考にすることができる。本発明の融合酵母は、冷凍生地に使用した場合も、パン生地中に十分なトレハロースを産生し、十分な発酵性と香気成分の生成能を示すので、できあがったパン生地、パンの性能は従来の酵母を用い、生地を冷凍しなかった場合と同等である。
【0024】
本発明の融合酵母は、冷凍生地に添加したときに、0.1〜5.0重量%のトレハロースを産生する。トレハロース含量が0.1重量%未満では冷凍耐性を付与することができない。また、トレハロース含量が5.0重量%以上になると、当該パン生地を用いて製造したパンの食味が変化するので好ましくない。
【0025】
本発明の融合酵母を添加してパン生地を調製したときに以下の冷凍耐性が得られる。すなわち、市販冷凍耐性パン酵母を用いて調製したパン生地を−20℃で14日間保存し、焼成したパンの冷凍耐性能(貯蔵冷凍生地で焼成したパンの体積/非冷凍生地で焼成したパンの体積×100)が80であるのに対し本発明の融合酵母を用いて調製したパンの冷凍耐性能は90以上であり、冷凍耐性が認められる。
【0026】
本発明の融合酵母を用いて、上記の方法で焼成したパンは0.1〜5.0重量%のトレハロースを含有する。トレハロース含量が0.1重量%未満では目的とする機能性を付与することができない。また、トレハロース含量が5.0重量%以上になると、パンの食味
が変化するので好ましくない。
【0027】
本発明の融合酵母を用いて、上記の方法で焼成したパン中に香気成分としてジアセチル3mg/kg以上、アセトイン8mg/kg以上が蓄積がする。ジアセチルが3mg/kgが未満、アセトインが8mg/kg未満ではパン特有の風味が得られない。
【0028】
本発明の融合酵母を用い、低糖生地膨張力試験(パン用酵母試験法、日本イースト工業会)記載の方法で調製したパン生地の体積は、使用した小麦粉100gあたり100〜400mlである。パン生地の体積が100ml未満では、焼成後のパンが堅すぎてしまう。またパン生地体積が400mlより大きくなると焼成後放冷したときに過度の縮が生じる。
【0029】
次に試験例、実施例、比較例を用いて本発明をさらに詳細に説明する。以下の記載において、「%」は特に断らない限り「重量%」を意味する。
【0030】
試験例1、トレハロースとパン香気成分の測定の測定
【0031】
酵母を遠心分離後ホモジナイザ−で破砕し、凍結乾燥後に70℃にて環流抽出した。パン生地とパンは凍結乾燥後に70℃にて環流抽出した。各サンプル中のトレハロース量を高速液体クロマトグラフ(カラム:Finepak SIL NH2(4.6mmID×250mm)、溶離液:CH3CN/H2O/リン酸=80/17/3、流量:1ml/min、検出器:示差屈折計検出器
Shodex SE-31)を用いて定量した。あらかじめ作成した検量線と測定値を比較して、菌体、パン生地、パン中のトレハロース含量(重量%)を求めた。
【0032】
香気成分の測定は以下の方法で行った。すなわち、ガスクロマトグラフィーとしてGC―14A、カラムとしてHP−WAX(0.25mm×60m:スペルコ社製)を用い、キャリアガスは窒素1.5ml/min、カラム温度35℃(5分保持)5℃/分で240℃まで昇温、注入部温度240℃、検出器温度240℃とした。5mm角に切ったパンを内部標準のカプロン酸エチル(100ppm溶液)100μlとともに容積50mlのサンプル瓶に入れ、密封した後ヘッドスペース採取装置によりヘッドスペースガスをガスクロマトフィーに導入した。あらかじめ求めておいた検量線により、ジアセチルとアセトインの含有量(mg/kg)を測定した。

【0033】
試験例2、野生酵母(NITE P−46)の分離
【0034】
群馬県箕郷町の梅林の土を殺菌水にて1000倍に希釈後、改変YMプレ−ト(グルコ−ス1%、酵母エキス0.3%、ポリペプトン0.5%、麦芽エキス0.3%、クロラムフェニコ−ル0.01%、プロピオン酸ナトリウム0.025%)へ塗抹し、20℃で3日間培養した。出てきたコロニ−の中から約7000株を釣菌し、LF培地(グルコ−ス1.0%、シュ−クロ−ス3.0%、マルト−ス3.0%、硫酸アンモニウム0.25%、尿素0.5%、リン酸カリウム1.6%、リン酸ナトリウム12水0.5%、硫酸マグネシウム0.06%、ニコチン酸22.5ppm、パントテン酸5.0ppm、チアミン2.5ppm、ピリドキシン1.25ppm、リボフラビン1.0ppm、葉酸0.5ppm)にて30℃で3時間培養した酵母を遠心分離後ホモジナイザ−で破砕し、凍結乾燥後に70℃にて環流抽出した。結果、菌体中のトレハロースが3.5重量%以上含有する野生酵母(NITE P−46)を本発明に用いることができる。
【0035】
試験例3 融合株の作製
【0036】
Saccharomyces cerevisiaeW―3(協会4号)と試験例2の株をそれぞれ5mlのYPD培地(ペプトン2%、酵母エキス1%、グルコース2%)に接種し、30℃で24時間、振とう培養し培養液を調製した。培養液0.1mlをそれぞれ5mlのYPD培地に接種し、30℃で17時間、振とう培養した。培養したそれぞれの酵母を集菌洗浄後、2.5%β−メルカプトエタノール、25mM
EDTA、塩化カリウム0.45Mを含む10mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)10mlに酵母菌数が2x107cells/mlとなるように懸濁し、35℃で30分間振とう処理した。振とう処理後、集菌し、2.5%β−メルカプトエタノール、25mM EDTA、ザイモリエース20T(キリンビール(株)製)5mg/ml、グルコ−ス2.5mg/ml、および塩化カリウム0.45Mを含む10mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)10ml中で35℃、60分間反応させ、それぞれの酵母のプロトプラスト化を行った。反応後、融合緩衝液(0.7Mソルビトール、塩化カルシウム0.1mM、塩化マグネシウム0.1mMを含む0.2mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5))で洗浄し、融合緩衝液に再懸濁し、プロトプラスト化した両酵母を混合して遠心分離した。次に、それぞれのプロトプラストの濃度を5×107cells/mlに融合緩衝液で調整した懸濁液を1:1に混合して細胞融合装置(島津製作所(株))にて細胞融合処理を行った。処理菌体を融合緩衝液を含む選択培地(Difco社:ビタミンフリ−培地、グルコース2%、寒天2%)に塗布し、同培地を重層した。30℃で10日間培養し、生育したコロニーを融合体とした。
【0037】
プロトプラスト融合の結果、融合体と思われる株が206株得られ、融合頻度は2.3x10−7となった。206株の内、トレハロース産成能と発酵能の高い酵母1株を最終的に選択した。
【0038】
実施例1
【0039】
トレハロースの製造
【0040】
LF培地(グルコ−ス1.0%、シュ−クロ−ス3.0%、マルト−ス3.0%、硫酸アンモニウム0.25%、尿素0.5%、リン酸カリウム1.6%、リン酸ナトリウム12水0.5%、硫酸マグネシウム0.06%、ニコチン酸22.5ppm、パントテン酸5.0ppm、チアミン2.5ppm、ピリドキシン1.25ppm、リボフラビン1.0ppm、葉酸0.5ppm)に本発明の融合酵母を接種し、30℃で3時間培養した。増殖した融合酵母を遠心分離後ホモジナイザ−で破砕し、凍結乾燥後に70℃で水にて環流抽出した。抽出液中のトレハロース含量は高速液体クロマトグラフにて分析した。酵母の乾燥重量あたりのトレハロース含量を表1に示した。
【0041】
実施例2
【0042】
パン用酵母試験法(日本イースト工業会)によるパン生地とパンの製造
【0043】
以下の方法で本発明の融合酵母を用いたパン生地、パンを製造した。すなわち、小麦粉1kg、砂糖50g、食塩20g、酵母20gを混捏後、30℃で2時間発酵した生地を分割し、30分のベンチタイムをとった。生地を成形後、38℃のホイロ中で生地が型から0.5cm出るまで発酵してから200℃で30分間焼成した。できあがったパンの体積、生地とパン中のトレハロース含量を表2に示した。また酵母の発酵試験として、混捏後の生地を150gに分割し、500mlシリンダ−中において30℃で140分間発酵後の体積を測定して表2に示した。さらにジアセチルとアセトイン量を併せて表2に示した。
【0044】
実施例3:冷凍生地の製造
【0045】
本発明の融合酵母を用いて、次の方法で冷凍パン生地を調製した。すなわち、原料として小麦粉1kg、砂糖120g、食塩17g、脱脂粉乳30g、無塩マ−ガリン150g、卵150g、イ−ストフ−ド1g、酵母 30g、水 415mlを用い、ミキシング
低速1分間、中低速6分間、高速2分間、こね上げ温度 30℃でパン生地を調製した。調製したパン生地を30℃、2時間発酵した後、250gに分割した。できあがった生地を−20℃で冷凍した。冷凍開始後1、2、および4週間後に30℃で2時間解凍し、ワンロ−フに成型した後38℃のホイロで発酵してから200℃で20分間焼成して体積とトレハロース含量を測定した。表3に本発明の融合酵母の冷凍後の発酵力とトレハロース含量と焼成後のジアセチルとアセトイン量を併せて示した。
【0046】
比較例1〜3
【0047】
実施例1と同じ方法で、本発明の融合酵母の代わりに(財)日本醸造協会保存ワイン酵母W―3株、試験例2で分離したトレハロース産生野生酵母または市販の冷凍耐性パン酵母(冷凍耐性酵母FT−3、協和発酵工業(株)製品)を単独で用いてトレハロースの製造を行った。結果を表1に併せて示した。
【0048】
比較例4〜6
【0049】
醸造協会ワイン酵母W3、試験例2で得たトレハロース産生野生酵母、市販の冷凍耐性パン酵母(協和発酵工業(株)製)を用いて、実施例2と同じ方法でパン生地とパンを製造した。できあがったパンの体積、生地とパン中のトレハロース含量、焼成後のパン中のジアセチルとアセトイン生成量を表2に併せて示した。
【0050】
比較例7〜9
【0051】
醸造協会ワイン酵母W3、試験例2で得たトレハロース産生野生酵母、市販の冷凍耐性パン酵母(協和発酵工業(株)製)を用いて、実施例3と同じ方法で冷凍生地を製造した。表3に本発明の融合酵母の冷凍後の冷凍耐性能:(貯蔵冷凍生地で焼成したパンの体積/非冷凍生地で焼成したパンの体積)と冷凍する前後のトレハロース含量と焼成後のパン中のジアセチルとアセトイン生成量を示した。
【0052】
表1〜3に示されるように、本発明の融合酵母は、親株や市販の冷凍耐性酵母と比較して優れたトレハロ−ス産生能、冷凍生地解凍後の充分な発酵能、香気成分の生成が認められる。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】酵母のトレハロース含量を示した表である。
【図2】実例2によるパンの体積とトレハロース含量を示した表である。
【図3】冷凍生地の発酵能とトレハロース含量を示した表である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
トレハロースと香気成分生成能および発酵能が優れた融合酵母。
【請求項2】
親株としてワイン酵母サッカロミセス セレビシエW―3株(協会4号、財団法人日本醸造協会)及び野生酵母NITE P−46株を用い、ポリエチレングリコール法又は電気パルス法を用いるプロトプラスト融合法によって細胞融合させてなることを特徴とする請求項1記載の融合酵母。
【請求項3】
酵母がサッカロミセス セレビシエNITE P−47株である請求項1又は請求項2に記載の融合酵母。
【請求項4】
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の融合酵母を使用することを特徴とするパン生地および冷凍パン生地の製造方法。
【請求項5】
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の融合酵母を使用することを特徴とするパンの製造方法。
【請求項6】
パン生地に添加したとき、焼成後のパン中に0.1〜5重量%のトレハロースの蓄積が認められる請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の融合酵母。
【請求項7】
パン生地に添加したとき、焼成後のパン中に香気成分としてジアセチル3mg/kg以上、アセトイン8mg/kg以上の蓄積が認められる請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の融合酵母。
【請求項8】
低糖生地膨張力試験(パン用酵母試験法、日本イースト工業会)に使用して調製したパン生地の体積が100〜400mlである請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の融合酵母。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2006−230298(P2006−230298A)
【公開日】平成18年9月7日(2006.9.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−50526(P2005−50526)
【出願日】平成17年2月25日(2005.2.25)
【出願人】(591032703)群馬県 (144)
【Fターム(参考)】