JP3646573B2 - 好酸性菌発育阻止剤 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸性下で増殖する好酸性菌の発育を阻止する抗菌剤に関するものである。
本発明の好酸性菌発育阻止剤は、好酸性菌が増殖することにより変敗、変質、劣化するおそれのある製品、すなわち酸性食品、酸性飲料、酸性化粧品等に適用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ｐＨが２．０〜４．５の酸性領域で発育可能な微生物はカビ、酵母、一部の細菌に限られ通常の微生物は生育しにくいと考えられており、酸性の製品の殺菌条件はパストル殺菌（９０℃程度の加熱殺菌）で充分とされていた。
しかし酸性領域で増殖可能な好酸性菌があり、さらにこれら好酸性菌の中には高い熱をかけても死滅しがたい耐熱性好酸性菌と呼ばれる菌種が存在して、従来のパストラル殺菌では生残する可能性のあることが近年明らかとなってきた。実際に、果汁等酸性飲料の変敗品から原因菌として耐熱性好酸性菌が分離されたという報告がある（K.Yamazaki et al;Biosci.Biotech.Biochem.,60(3),543-545,(1996) ）。
【０００３】
これら耐熱性好酸性菌の汚染による酸性飲食品、酸性化粧品等の変敗、変質、劣化を防止する方法として、内容物中の微生物を死滅させるに充分な加熱殺菌を施す方法が考えられるが、栄養価の損失、風味の低下、着色等の品質の低下が大きい点で好ましい方法ではない。また内容物に厳しい加熱殺菌を施した場合においても、容器殺菌の際に微生物が死滅せずに生残したり、製品の充填・密封の行程で微生物が混入することにより製品が変敗、変質することがある。そこで、食品や飲料については合成ないし天然の保存料を添加することによって保存性を高める方法がとられてきたが，保存料が敬遠されがちな昨今、食品工業においては保存料を使用しがたい局面があった。また化粧品については抗菌剤、防腐剤の添加により保存性を高める方法がとられているが、人体への安全性が高くかつ抗菌活性の優れた抗菌剤が求められていた。
【０００４】
一方、コハク酸モノグリセリドの塩の抗菌性については病原性細菌（黄色ブドウ球菌、腸炎ビブリオ菌）に対する効果が公知であるが、好酸性菌に対する発育阻止効果については記載されていない（特開平５−１３２４０３号公報）。一般に化合物の抗菌性は、対象となる微生物の細胞壁や細胞膜と化合物との相互作用の大小によって効果が異なる。本発明で対象としている好酸性菌（Alicyclobacillus属等）は、これまで公知の細菌とはタイプが異なり、どのような化合物がこれら好酸性菌に対して抗菌性を示すか推定することは困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、耐熱性好酸性菌の発育増殖を阻止し、酸性飲食品や酸性化粧品の変敗、変質、劣化を防ぐことが可能であり、人体に安全でかつ市場に受け入れられる様な抗菌剤を提供することを目的としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の様な課題を解決するために鋭意研究を重ねたところ、特定の構成脂肪酸を有するモノグリセリド多価カルボン酸エステルまたはその塩が好酸性菌発育阻止効果を有することを見いだし本発明に到達した。
すなわち本発明の要旨は、構成脂肪酸が炭素数７〜１７の脂肪酸であるモノグリセリド多価カルボン酸エステルまたはその塩を有効成分とすることを特徴とする好酸性菌発育阻止剤に存する。
更に第２の要旨は、構成脂肪酸が炭素数７〜１７の脂肪酸であるモノグリセリド多価カルボン酸エステルまたはその塩を含有することを特徴とする酸性食品、酸性飲料、酸性化粧品に存する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明をさらに詳細に説明する。
本願発明の好酸性菌発育阻止剤として、構成脂肪酸が炭素数７〜１７の脂肪酸であるモノグリセリド多価カルボン酸エステルまたはその塩が有効成分として用いられる。
【０００８】
本発明におけるモノグリセリド多価カルボン酸エステルの構成脂肪酸は、炭素数７〜１７の脂肪酸であるが、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸の何れでもよいし、直鎖状、分子状の何れでもよいが、飽和脂肪酸の方が好ましい。飽和脂肪酸としては、例えば、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸等が挙げられる。構成脂肪酸の炭素数は１２〜１６が好ましく、特に炭素数１２のラウリン酸または炭素数１４のミリスチン酸が好ましい。炭素数が７よりも短い場合には発育阻止効果が不十分であるのみならず臭気の問題が生じ、炭素数が１７よりも長い場合には発育阻止効果および溶解性が不十分である。
モノグリセリド多価カルボン酸エステルの製法としては、多価カルボン酸とモノグリセリドの加熱反応、多価カルボン酸の無水物とモノグリセリドの加熱反応が知られているが、後者の方が反応活性であり、より低温で反応が進行することから一般的に用いられている。
【０００９】
前記モノグリセリドと反応させる多価カルボン酸は、分子中に２個以上のカルボキシル基を有する有機酸であれば特に制限されず、通常、リンゴ酸、クエン酸、コハク酸、マレイン酸、グルタミン酸、アジピン酸、酒石酸、ジアセチル酒石酸等の有機酸やこれらの酸無水物が用いられるが、中でもコハク酸、クエン酸、ジアセチル酒石酸が好ましく、更にはコハク酸が好ましい。
【００１０】
多価カルボン酸またはその無水物とモノグリセリドの反応モル比率は適宜選択して良いが、１／１〜２／１が好ましい。生成物の着色、臭気を防止するために、反応器内を炭酸、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスで置換しても良い。反応に用いるモノグリセリドは、化学的方法によって得られたものであっても良いし、酵素的方法によって得られたものであってもよいが、精製して用いるのが良い。通常分子蒸留により精製したモノグリセリドが市販品として容易に入手しうるので、これを用いるのが好ましい。
【００１１】
得られた多価カルボン酸またはその無水物とモノグリセリドとの反応混合物は、モノグリセリド多価カルボン酸エステルの他に、多価カルボン酸、未反応のモノグリセリド、ジグリセリド、その他オリゴマーを有している。本発明においては、このような反応混合物をそのまま使用しても支障は無いが、溶媒抽出法などにより精製したものも用いることができる。精製方法としては、中性条件下ジエチルエーテルを加えて液液抽出をする方法（特開平４−２１８５９７号公報参照）等が挙げられる。
【００１２】
本発明のモノグリセリド多価カルボン酸エステルの塩は、前記のようにして得られたモノグリセリド多価カルボン酸エステルを塩基を用いて中和する事により得ることが出来る。用いられる塩基については特に制限はなく、無機塩基又は有機塩基のいずれであっても良い。無機塩基としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどが、有機塩基としては、例えばモノエタノールアミン、ジエタノールアミンなどが挙げられる。
【００１３】
本願発明の好酸性菌発育阻止剤には、活性成分としてモノグリセリド多価カルボン酸エステルのみ、またはモノグリセリド多価カルボン酸エステルの塩のみを含んでもよいが、モノグリセリド多価カルボン酸エステル及びその塩の両方を含んでも良い。その場合のモノグリセリド多価カルボン酸エステルとその塩の比は、モノグリセリド多価カルボン酸エステルの中和条件を調節することにより調整することができる。
【００１４】
本願発明の好酸性菌発育阻止剤は、１重量％水溶液のｐＨが３〜１１、好ましくは４〜９の範囲である。このｐＨは中和条件を適当に選択することにより調整することができる。
本願発明の好酸性菌発育阻止剤に含まれるモノグリセリド多価カルボン酸エステルまたはその塩の含有量は、好ましくは４０重量％以上であり、更に好ましくは６０％以上である。多価カルボン酸エステルまたはその塩の他に、未反応のモノグリセリド、ジグリセリド、その他オリゴマーを有してもよい。
【００１５】
本発明の好酸性菌発育阻止剤は、好酸性菌が発育増殖する可能性のある酸性の食品、酸性の飲料、酸性化粧品に添加し、好酸性菌による製品の変敗、変質、劣化を防止することができる。
本発明の酸性の食品としては、例えばポテトサラダ、サワークラウト、ピクルスなどが挙げられ、本発明の酸性の飲料としては、例えばレモンティー、野菜ジュース、オレンジジュース等の果実飲料、機能型ドリンク、スポーツ飲料、栄養ドリンク、ゼリー飲料等のニアウオーターを含む機能性飲料、乳酸菌飲料などが挙げられる。これら酸性食品および酸性飲料のｐＨは、食品や飲料に添加する酸性調味料や酸味料等の含有量により異なるが、通常２〜４．５である。
【００１６】
本発明の酸性化粧品としては、例えば酸性化粧水、弱酸性のシャンプーなどが挙げられる。本発明の酸性化粧品のｐＨは、通常２〜６．５である。化粧品においては、皮膚の負担を軽減させるためにｐＨが４．５〜６．５の弱酸性の商品が注目されているが、このような弱酸性領域においても好酸性菌は発育増殖が可能であり、製品の変質、劣化の可能性があるため、本発明の好酸性菌発育阻止剤を用いるのが好ましい。
【００１７】
本発明の好酸性菌発育阻止剤は、構成脂肪酸が炭素数７〜１９の脂肪酸であるモノグリセリド多価カルボン酸エステルまたはその塩が、酸性食品、酸性飲料、酸性化粧品に対し、通常、０．０００１〜５重量％となるように使用されることが好ましい。この場合、本発明の好酸性発育阻止剤による発育阻止効果に影響を与えない範囲で有れば、食品、飲料、化粧品の機能を向上させる目的で使用される種種の添加剤と併用することが可能である。このような併用成分としては、例えば食品用乳化剤や日持ち向上剤等の食品添加物、界面活性剤、ビルダー、流動性向上剤、増粘剤、香料、着色剤、抗菌剤、防腐剤、酵素などが挙げられる。
【００１８】
本発明の好酸性菌発育阻止剤は、酸性食品、酸性飲料、酸性化粧品の製造行程中、任意の行程において添加すれば良い。これら酸性食品、酸性飲料、酸性化粧品の製造方法としては、内容物を容器に充填・密封後に加熱殺菌する方法，充填前に内容物を加熱殺菌し微生物の混入が少ない状態で熱間または無菌充填する方法が挙げられる。内容物を充填する容器としては、アルミニウムやスチール等の金属缶、ガラスや陶磁器等のビン、紙製や合成樹脂等の容器が挙げられる。
本発明の対象となる好酸性菌としては特に限定されないが、一般的にはAlicyclobacillus acidoterrestris,Alicyclobacillus acidocaldarius,Alicyclobacillus cycloheptanicus 等が挙げられる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り，以下の実施例に限定されるものではない。
製造例１
反応器に攪拌棒および還流管を取り付け、ラウリン酸モノグリセリド（ポエムＭ−３００ 理研ビタミン製）５９．５重量部を入れ、攪拌しながらオイルバスにより徐々に温度を上昇させた。ラウリン酸モノグリセリドが溶解し始めた時に、無水コハク酸４０．５重量部を投入し１２０℃で９０分間反応させて、ラウリン酸コハク酸モノグリセリド反応物を得た。反応物を下記に示す方法によりＧＬＣ分析した結果、ラウリン酸コハク酸モノグリセリドの純度は７９％であった。次にこの反応物６ｇにエタノール１０ｍＬ、脱塩水２０ｍＬを加えて７０℃に加温しながら攪拌し分散させた後、水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨを6.6 に調整した。その後エバポレエーターにより濃縮し、さらに凍結乾燥してラウリン酸コハク酸モノグリセリド反応物のナトリウム塩である試料Ａを得た。
【００２０】
＜分析方法＞
(1) 試料の調製
サンプルビンにピリジン、Ｎ，Ｏ−ビス（トリミチルシリル）−アセトアミド、Ｎ−トリメチルシリルイミダゾール、トリメチルクロロシランを各１００μｌ秤り取り攪拌する。この溶液１００μｌに被験物１．０ｍｇを加えてよく攪拌し、１００℃で３０分加熱後、室温に戻してからＧＬＣ分析を行った。
(2) ＧＬＣ分析条件
カラム：ＳＵＳ（2000mmx3.0mmφ）
液相：Dexil 300GC 3.0wt%
担体：Chromosorb W(AW-DMCS) #60 〜80
検出器：ＦＩＤ
同様の分析法で下記の製造例２〜４の純度測定も行った。
【００２１】
製造例２
製造例１で得たラウリン酸コハク酸モノグリセリド反応物１３重量部を脱塩水４３．５重量部に溶解し、１Ｎ水酸化カリウム水溶液でｐＨを７に調整した。これに酢酸エチル４３．５重量部を加え振とう後放置して水相を分液した。この水相に希塩酸を加えｐＨを２に調整し、この水溶液１重量部に対して０．７７重量部の酢酸エチルを加え、逆抽出を行い、酢酸エチル相を分液した。この酢酸エチル相１重量部に対し脱塩水０．５重量部を加えて洗浄後、酢酸エチルを減圧留去し、さらに減圧乾燥してラウリン酸コハク酸モノグリセリド精製物を得た。この精製物をＧＬＣ分析した結果、ラウリン酸コハク酸モノグリセリドの純度は９８％であった。次に製造例１と同様に、水酸化ナトリウム水溶液を用いて等量中和を行い（ｐＨ=6.6) 、濃縮、凍結乾燥を施して、ラウリン酸コハク酸モングリセリド精製物のナトリウム塩である試料Ｂを得た。
【００２２】
製造例３
ミリスチン酸モノグリセリド（純度９０％）６１．７重量部、無水コハク酸３８．３重量部を使用した以外は製造例１と同様にして、ミリスチン酸コハク酸モノグリセリド反応物を得た。反応物の純度は７６％であった。次に製造例１と同様にして中和処理を行い、ｐＨを6.8 に調整した。その後濃縮、凍結乾燥を行いミリスチン酸コハク酸モノグリセリド反応物のナトリウム塩である試料Ｃを得た。
【００２３】
製造例４
パルミチン酸モノグリセリド（純度９２％）６３．３重量部、無水コハク酸３６．７重量部を使用した以外は製造例１と同様にして、パルミチン酸コハク酸モノグリセリド反応物を得た。反応物の純度は７５％であった。次に製造例１と同様にして中和処理を行い、ｐＨを7.0 に調整した。その後濃縮、凍結乾燥を行いパルミチン酸コハク酸モノグリセリド反応物のナトリウム塩である試料Ｄを得た。
【００２４】
製造例５
市販のステアリン酸モノグリセリド（理研ビタミン製 ポエムＢ−１０）を製造例１と同様に中和処理しｐＨを6.7 に調整した。その後濃縮、凍結乾燥を行いステアリン酸コハク酸モノグリセリドナトリウム塩である試料Ｅを得た。
【００２５】
実施例１〜４、比較例１
製造例１〜５で得られた試料Ａ〜Ｅを用いて、好酸性菌の発育阻止効果を求めた。結果は表１に示す通りであった。（表中、−は発育を阻止した事、＋は発育を阻止できなかった事を示す）
【００２６】
＜耐熱性好酸性菌に対する抗菌試験＞
ＴＹＧ培地（バクトトリプトン１．０重量％、酵母エキス０．２重量％，ブドウ糖０．５重量％、ｐＨ＝４．０）を作製し、試験管に１０ｍｌずつ採取して密封し加熱滅菌を行った。この培地へ，試料Ａ〜Ｅをその濃度が10ppm,25ppm,100 ppm 、200ppmになるよう無菌的に添加し，Alicyclobacillus acidoterrestrisを１．０×１０⁵ 個接種した。その後、培地が８７℃で１分保持されるように試験管を加熱し、冷却後、４０℃で７日間保存した。好酸性菌の発育阻止効果は、容器底または培地表面に白い綿状物が見られるかどうかを目視で観察して調べ、綿状物が見られない場合に発育を阻止したと判定した。
【００２７】
【表１】

【００２８】
【発明の効果】
本発明の好酸性菌発育阻止剤は酸性下で増殖が可能な好酸性菌の発育を阻止することができ、本発明の好酸性菌発育阻止剤を酸性食品、酸性飲料、酸性化粧品に含有する事により変敗、変質、劣化のおそれがない製品が提供される。

Claims (5)

1. 構成脂肪酸が炭素数７〜１７の脂肪酸であるモノグリセリド多価カルボン酸エステルまたはその塩を有効成分とすることを特徴とする好酸性菌発育阻止剤。
2. モノグリセリド多価カルボン酸エステルがモノグリセリドコハク酸エステルであることを特徴とする請求項１記載の好酸性菌発育阻止剤。
3. 構成脂肪酸が炭素数７〜１７の脂肪酸であるモノグリセリド多価カルボン酸エステルまたはその塩を含有することを特徴とする酸性食品。
4. 構成脂肪酸が炭素数７〜１７の脂肪酸であるモノグリセリド多価カルボン酸エステルまたはその塩を含有することを特徴とする酸性飲料。
5. 構成脂肪酸が炭素数７〜１７の脂肪酸であるモノグリセリド多価カルボン酸エステルまたはその塩を含有することを特徴とする酸性化粧品。