JPH0783689B2

JPH0783689B2 - 乳酸菌スターター由来の天然性フレーバーの調製方法

Info

Publication number: JPH0783689B2
Application number: JP62327413A
Authority: JP
Inventors: 幸孝宿野部; 愼一高藤
Original assignee: Snow Brand Milk Products Co Ltd
Current assignee: Snow Brand Milk Products Co Ltd
Priority date: 1987-12-25
Filing date: 1987-12-25
Publication date: 1995-09-13
Anticipated expiration: 2010-09-13
Also published as: JPH01168256A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、バター、マーガリン、カテージチーズ、サワ
ークリーム、キヤンデイ等の食品にフレーバーを強化す
るのに利用される乳酸菌スターター由来の天然性フレー
バーの調製方法に関する。

従来技術乳酸菌は、従来から種々の発酵乳製品の製造に利用され
ており、更には広範囲な種類の食品分野においても重要
な役割を果している。

また、近年、食品に対する嗜好性の多様化に伴ない、発
酵乳、カテージチーズ、サワークリーム、発酵バターク
リーム及び発酵バター等においてもフレーバーを増強さ
せるための方法が種々検討されている。

従来、乳酸菌、例えばストレプトコツカス・クレモリス
（streptococcus cremoris）、ストレプトコツカス・ジ
アセチラクチス（streptococcus diacetilactis）等
が、バターのような乳製品の主要な風味乃至芳香成分で
あるジアセチルを生産すること、及びクエン酸の添加が
該ジアセチルの生産を促進することが知られている。

一方、発酵乳製品におけるフレーバーは、ジアセチルの
ほかに、アセトイン、アセトアルデヒド、酢酸、プロピ
オン酸及び炭酸ガス等により形成されるとされている
が、その主体はジアセチル、アセトイン及びアセトアル
デヒドの３成分であり、カテージチーズ、発酵バター等
では特にジアセチルが重要であり、ヨーグルトではアセ
トアルデヒドが重要なフレーバー成分とされている。

ところで、発酵乳製品におけるこれらのフレーバーは、
その製造に用いられる乳酸菌スターターにより生産され
るものであつて、上記フレーバーの生成を目的としたス
ターターには、ジアセチルやアセトイン等の芳香生産菌
として知られるストレプトコツカス・ジアセチラクチ
ス、ロイコノストツク・クレモリス、ロイコノストツク
・デキストラニクム、ラクトバチルス・プランタルム、
ラクトバチルス・ブルガリクス、ラクトバチルス・ヘル
ベテイカス及びラクトバチルス・ブレビス等が用いられ
ている。

因に、これらの乳酸菌は、牛乳及びその他の培地中の乳
糖或はクエン酸を基質として香気成分を生産する。

しかし、上掲のフレーバー生産乳酸菌を培養してもジア
セチルの生産量は10μg/ml以下であるため、それをフレ
ーバーとして利用するには、ジアセチルの生産量を増加
させる必要がある。

乳酸菌による香気成分の生産増強に関しては、従来、豊
田の報告〔酪農科学「食品の研究」34（６）,A221（198
5）〕があり、それによると、香気成分生成菌であるス
トレプトコツカス・ジアセチラクチスとロイコノストツ
ク・クレモリスの両菌株を併用すると、前者の菌株単独
ではジアセチルの生成量が1.5〜2ppm程度であつたもの
が、ジアセチルが10ppmになつたことが示されている。
また、同報告は、上記両菌株を用い、脱脂乳を培地とし
て用い、これにクエン酸ソーダを0.3重量％を添加した
ものに接種して22℃で16時間培養することにより、ジア
セチルを30ppm及びアセトアルデヒドを約15ppm含有する
芳香性カルチヤーが得られたことを示している。

しかし、神辺の報告〔乳技協資料「発酵乳の風味」vol.
28,No.5,pp.2〜11（1979）〕に示された、ジアセチル生
産菌による香気物質の生成機構にみられるように、生成
したジアセチルは、ジアセチルレダクターゼによる不可
逆的反応でアセトインになり、また一部はアセトインか
ら2,3-ブタンジオールに還元されるので、ジアセチル生
産菌であつても、ジアセチルよりもアセトインを多量に
生成するようになる。したがつて、ジアセチル含量の高
いフレーバーを乳酸菌スターターから調製するには、乳
酸菌スターターにより生産されたアセトインをジアセチ
ルに変換させることが必要となる。

発明が解決しようとする課題本発明は、叙上の状況に鑑みなされたものであつて、乳
酸菌スターターから特にジアセチル含量の高い天然性フ
レーバーを有利に調製するための方法を提供することを
課題とする。

以下本発明を詳しく説明する。

発明の構成本発明の構成上の特徴は、獣乳もしくはホエーにクエン
酸或はクエン酸ソーダを添加したものに、ストレプトコ
ツカス・クレモリスとストレプトコツカス・ジアセチラ
クチスに属する２種の乳酸菌を接種して培養し、得られ
た培養物に更にクエン酸或はクエン酸塩を添加し、攪拌
し、次いで該培養物を水蒸気蒸留に付して得られた留出
液に酸化剤を加えて加熱した後蒸留するか、もしくは酸
化剤を加えて直ちに水蒸気蒸留を行うことによりジアセ
チル含量を増加させた天然性フレーバーを得ることにあ
る。

課題を解決するための手段本発明は、乳酸菌スターターの培地として獣乳もしくは
ホエーにクエン酸或はクエン酸塩を添加したものを用
い、乳酸菌としてストレプトコツカス・クレモリスとス
トレプトコツカス・ジアセチラクチスに属する２種の菌
を用いる。

本発明において原料として使用する獣乳としては牛乳が
最も好ましいが、山羊乳及びその他の獣乳も用いること
ができる。これらの獣乳は、そのままでも使用し得る
が、脂肪を除去した脱脂乳でもよく、また粉乳の形態に
したものを水に溶解して用いてもよい。

本発明では、クエン酸或はクエン酸塩を0.5〜1.0重量％
程度添加した獣乳もしくはホエーに、上記２種の乳酸菌
を接種して約22℃の温度で16〜17時間培養を行つて、ジ
アセチル、アセトイン及びアセトアルデヒドを生産す
る。これらの芳香物質の生産量は、クエン酸或はクエン
酸塩の添加量により影響され、例えば、培養17時間後で
はジアセチルの生産量は、クエン酸ソーダを0.5重量％
添加した場合に最大となり、また、アセトインはジアセ
チルの生産量の約10倍近く生産し、一方アセトアルデヒ
ドはジアセチルの約1/10生産し、クエン酸ソーダの添加
量が多くなるとその生産量は減少する傾向にある。

また、上記培養に際し、アスコルビン酸或はアスコルビ
ン酸ソーダを添加するとジアセチルの生産量が増加す
る。この場合アスコルビン酸或はアスコルビン酸ソーダ
の添加量は培地に対し0.05重量％程度が適当である。

次に、乳酸菌の培地への接種量は、ストレプトコツカス
・クレモリスを、1.0重量％及びストレプトコツカス・
ジアセチラクチスを0.1重量％をそれぞれ接種すること
がジアセチルの生産上好ましい。

本発明では、上記培養を行つた後、培養物にクエン酸或
はクエン酸塩を添加してそのクエン酸濃度を調整するこ
とによりジアセチルの生産量を増加させる。この培養物
中のクエン酸濃度の調整によるジアセチルの生産量の増
大は、該培養物のクエン酸濃度を1.0％、pHを4.5に調整
して攪拌を行うことにより最大となる。ここで、pHを4.
5に調整するのは、攪拌によるジアセチルの生産量が最
も高くなることに因る。すなわち、上記に従つて培養を
17時間行つた後、培養物のpHを4N-HClにて4.1、4.3、4.
5、4.7、4.9及び5.1にそれぞれ調整して、攪拌を３時間
行つた場合のジアセチルの生産量の推移は添付図に示す
とおりである。

なお、培養物は500ml容フラスコに200mlを仕込み、回転
式振とう機により180rpmで攪拌を行つた。

図にみられるとおり、pH4.5においてジアセチルの生産
量の増加が最大になる。また、図から、攪拌によるジア
セチルの生産量の増加効果もわかる。

一方、アセトインは、ストレプトコツカス・ジアセチラ
クチスの接種量を0.6重量％にして培養し、次いでクエ
ン酸濃度とpHを上記のように調整して攪拌を行うことに
より、その生産量を著しく増加させることができる。例
えば、上記攪拌を53時間を行う場合には、アセトインの
生産量は約5800〜6000μg/gに達する。

したがつて、香気物質としてジアセチルの生成を目的と
するか、或はアセトインの生成を目的とするかにより、
上記培養条件及び培養液の攪拌条件を選択するとよい。

なお、上記pHの調整に際し、クエン酸溶液を用いると香
気物質の生産量は一そう増加する。次に、4N-HCl、食用
乳酸及びクエン酸溶液を用いた場合における香気物質の
生成量を調べた結果を表１に示す。

例えば、ジアセチルの生産を目的とする場合は、乳酸菌
スターターを上述した割合で接種し、25％のl-アスコル
ビン酸溶液を0.2重量％添加して培養を22℃で16〜17時
間行い、次いでクエン酸ソーダを添加して培養物のクエ
ン酸濃度を１％になし、かつ40％クエン酸溶液でpHを4.
5に調整して攪拌を３〜４時間行う場合、ジアセチルを1
40〜160μg/g、アセトインを2100〜2200μg/g及びアセ
トアルデヒドを５〜12μg/g含有する乳酸菌カルチヤー
が得られる。

次に、本発明においては、上述のようにして得られた乳
酸菌カルチヤーを水蒸気蒸留する。この水蒸気蒸留によ
り得られる留出液を回収すると、それぞれの香気物質の
沸点が下記に示すように異なることから、それらの回収
率も異なる。

沸点（℃）ジアセチル 87〜89 アセトイン 142〜148 アセトアルデヒド 21 すなわち、ジアセチルはその沸点からみて約90％回収さ
れるのに対し、アセトインは沸点が高いため約10％回収
されるにすぎず、またアセトアルデヒドは沸点が低く揮
発し易いため約50％回収される程度である。

例えば、上述のようにして得られる乳酸菌カルチヤー
（ジアセチル140〜160μg/g、アセトイン2100〜2200μg
/g、アセトアルデヒド５〜12μg/g含有）100gを水蒸気
蒸留すると、ジアセチル1260〜1440μg/g、アセトイン2
000〜2100μg/g、アセトアルデヒド25〜60μg/gを含有
する留出液10gが回収される。

しかし、この留出液中のジアセチル含量では、従来、市
販されている乳酸菌フレーバーのジアセチル含量よりも
低いので、本発明は、該留出液中のアセトインをジアセ
チルに変換することにより、ジアセチルの含量を著しく
増加させるものである。

すなわち、本発明においては、上記水蒸気蒸留により得
られた留出液に酸化剤を加えて密封下に加熱した後蒸留
するか、もしくは、酸化剤を加えて直ちに再度水蒸気蒸
留を行うことにより、該留出液中のアセトインの約70％
以上をジアセチルに変換することが可能となる。なお、
この酸化剤の添加によりジアセチル及びアセトアルデヒ
ドは影響されないし、また、上記蒸留もしくは水蒸気蒸
留により得られる留出液中への酸化剤の混入もみられな
い。

ここで使用する酸化剤は、食品添加剤として認められて
いるものであればよく、例えば塩化第二鉄（FeCl₃）、
硫酸鉄（FeSO₄）が挙げられる。また、上記酸化剤は、
留出液に予め硫酸を加えた後に添加する。

例えば、留出液5gに対して10N-H₂SO₄を0.7ml添加した
後、50％のFeCl₃の溶液30mlにFeSO₄・7H₂O10gを溶解し
た溶液を1.43mlを添加したものを、密栓して沸とう水中
で30分間加熱し、次いで冷却後、蒸留するか、もしくは
直ちに水蒸気蒸留を行つて、留出液中のアセトインをジ
アセチルに変換する。

例えば、アセトインの生産を目的とした培養条件で調製
して得られた乳酸菌カルチヤー（ジアセチル156.8μg/
g、アセトイン5.843μg/g、アセトアルデヒド16.7μg/g
含有）100gを水蒸気蒸留して得られる留出液100gに、上
記により酸化剤を添加して水蒸気蒸留を行なうと、ジア
セチル15,413μg/g、アセトイン2.153μg/g、アセトア
ルデヒド93.2μg/gを含有する留出液100gが得られる。
すなわち、ジアセチル含量の極めて高い留出液（スター
ターデイステイレート）が得られ、このようなジアセチ
ルのレベルの製品は、CHR.HANSEN'S LABORATORYから市
販されている調合によるフレーバー製品に匹敵する。

因に、上記市販の調合フレーバーは、還元粉乳を培地と
して特別な条件下に培養して得られた培養物から蒸留法
により得られた各種の香気物質を調合したものであつ
て、コスト高の製品である。ところが、本発明により得
られるスターターデイステイレートはそれに含まれる香
気成分中ジアセチル含量が90％以上と非常に高く、しか
も、特定な乳酸菌スターターを利用して効率良く調製し
得るので、発酵乳製品を始め、種々食品に対する天然性
フレーバーとして有益である。

以下実施例を示して本発明を具体的に説明する。

実施例１ホエー粉15重量部とクエン酸ソーダ１重量部を水84重量
部に溶解し、90℃の温度で60分間殺菌を行つた後、22℃
に冷却して培地とした。この培地に、25％のアスコルビ
ン酸溶液を0.2重量％添加し、ストレプトコツカス・ク
レモリスSBT-1305（微工研菌寄第9690号）１重量％と、
ストレプトコツカス・ジアセチラクチスSBT-1255（微工
研菌寄第9689号）0.1重量％を接種し、22℃の温度で17
時間培養を行つた。

培養後、得られた培養物を40％クエン酸溶液でpHを4.5
に調整し、次いで回転式振とう機により攪拌を３時間行
つた。

上記により、ジアセチル166.9μg/g、アセトイン2091μ
g/g及びアセトアルデヒド8.0μg/gを含む乳酸菌カルチ
ヤー104gを得た。

次に、上記乳酸菌カルチヤー104gを水蒸気蒸留して留出
液100gを得た。この留出液は下記の芳香成分組成を有し
ていた。

ジアセチル 150.2μg/g アセトイン 1254.6μg/g アセトアルデヒド 4.8μg/g 得られた留出液100gに、10N-H₂SO₄を14ml添加した後、5
0％FeCl₃溶液30mlにFeSO₄・7H₂O 10gを溶解した酸化剤
溶液28.6mlを加えて水蒸気蒸留を行つた。

上記蒸留により留出液（スターターデイステイレート）
10gを得た。

得られたスターターデイステイレートは下記の芳香成分
組成を有していた。

ジアセチル 5906.0μg/g アセトイン 693.0μg/g アセトアルデヒド 36.8μg/g 因に、CHR.HANSEN'S LABORATORYの市販調合フレーバー
の芳香成分組成を示すと下記のとおりである。

ジアセチル 14,000μg/g アセトイン 1,100μg/g アセトアルデヒド 60μg/g 実施例２実施例１において、ストレプトコツカス・クレモリスSB
T-1255（微工研菌寄第9689号）を0.6重量％接種し、か
つ培養後培養物にクエン酸ナトリウムとして１重量％に
なるようにクエン酸ナトリウム溶液を加え、pHを同様に
調整して攪拌を53時間行うことを除いては、実施例１に
記載したと同様の手順でスターターデイステイレートを
10gを得た。得られたスターターデイステイレートは下
記の芳香成分組成を有した。

ジアセチル 15,413 μg/g アセトイン 2,153 μg/g アセトアルデヒド 93.2μg/g なお、上記により得られた乳酸菌カルチヤーの芳香成分
組成は下記のとおりであつた。

ジアセチル 156.8 μg/g アセトイン 5.843μg/g アセトアルデヒド 16.7 μg/g

【図面の簡単な説明】

添付図は、乳酸菌スターターの培養により得られた培養
物のpHとジアセチル生産量の関係を示したものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】獣乳もしくはホエーにクエン酸或はクエン
酸塩を添加したものに、ストレプトコツカス・クレモリ
スとストレプトコツカス・ジアセチラクチスに属する２
種の乳酸菌を接種して培養し、得られた培養物を更にク
エン酸或はクエン酸塩を添加し、攪拌し、次いで該培養
物を水蒸気蒸留に付して得られた留出液に酸化剤を加え
て、加熱した後蒸留するか、もしくは酸化剤を加えて直
ちに水蒸気蒸留を行うことを特徴とするジアセチル含量
を増加させた天然フレーバーの調製方法。（２）培養を、アスコルビン酸或はアスコルビン酸ソー
ダを添加して行う特許請求の範囲第（１）項記載の調製
方法。