(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
糖度を３％に調整したときの濾液着色度が０．０２〜０．２であるトマト処理物を、乳酸菌で発酵させることを特徴とするγ−アミノ酪酸高含有飲食品の製造方法。
【請求項２】
前記濾液着色度が０．１１〜０．１４である請求項１に記載のγ−アミノ酪酸高含有飲食品の製造方法。
【請求項３】
前記トマト処理物は、濾液着色度が請求項１又は２に記載の濾液着色度の範囲となるように加熱されたものである請求項１又は２に記載のγ−アミノ酪酸高含有飲食品の製造方法。
【請求項４】
前記トマト処理物中のグルタミン酸またはその塩の６０％以上をγ−アミノ酪酸に変換するものである請求項１〜３のいずれか１項に記載のγ−アミノ酪酸高含有飲食品の製造方法。
【請求項５】
前記トマト処理物は、糖度を３〜１５％に調整され、さらに加熱されたものである請求項１〜４のいずれか１項に記載のγ−アミノ酪酸高含有飲食品の製造方法。
【請求項６】
前記トマト処理物中の不溶性固形分を５容量％以下にしてから乳酸菌発酵させるものである請求項１〜５のいずれか１項に記載のγ−アミノ酪酸高含有飲食品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、γ−アミノ酪酸高含有飲食品の製造方法、さらに詳しくは、グルタミン酸又はその塩を添加することなく、高濃度でγ−アミノ酪酸を含有する飲食品を製造する方法、及びγ−アミノ酪酸高含有飲食品に関する。
【背景技術】
【０００２】
γ−アミノ酪酸は、生物界に広く分布する非タンパク質アミノ酸で、高等動物においては、抑制性の神経伝達物質として機能していることが知られている（非特許文献１）。また、γ−アミノ酪酸は、いろいろな生理機能を有することが知られてきており、血圧降下作用（非特許文献２）を始め、脳機能改善作用（非特許文献３）、精神安定作用（非特許文献４）等が報告されている。
【０００３】
このγ−アミノ酪酸は、食品では玄米、紅麹、茶、一部の野菜や果実等の食品に含まれている天然のアミノ酸の一種であるが、これらの中には微量しか存在せず、元来の生理機能を発現するための有効量を含有する食品はなかった（非特許文献４）。そこで、食品中のγ−アミノ酪酸含量を増加させる方法が種々検討され、以下のような技術が知られている。
【０００４】
（ｉ）成熟トマト処理物にグルタミン酸脱炭酸酵素を作用させて、該成熟トマト処理物中に含まれるグルタミン酸の一部をγ−アミノ酪酸にすることを特徴とする飲食品の製造方法（特許文献１）。（ｉｉ）トマト又はトマトと他の野菜類及び／又は果実類とを無酸素ガス雰囲気に置いて、これらに含まれるグルタミン酸の一部をγ−アミノ酪酸にした後、破砕して搾汁することを特徴とするトマト飲料の製造方法（特許文献２）。（ｉｉｉ）飲食品又は調味食品原料に、グルタミン酸又はグルタミン酸含有物と、γ−アミノ酪酸生産能を有する乳酸菌株を添加して乳酸菌発酵を行うことを特徴とするγ−アミノ酪酸高含有乳酸菌発酵飲食品又は調味食品の製造方法（特許文献３）。
【非特許文献１】生物工学会誌、７５、２３９−２４４、１９９７
【非特許文献２】薬理と治療、２８、５２９−５３３、２０００
【非特許文献３】食品と開発、３６、Ｎｏ．６、４−６、２００１
【非特許文献４】日本食品科学工学会誌、４７、５９６−６０３、２０００
【特許文献１】特開平３−２２４４６７号公報
【特許文献２】特開平４−５１８７８号公報
【特許文献３】特開２００４−２１５５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、γ−アミノ酪酸への変換効率が最大でも約４０％と低く（実施例２）、また酵素源を無菌的に添加するのが困難で、グルタミン酸をγ−アミノ酪酸に変換中に菌汚染が生じる危険性が高いという問題があった。特許文献２の技術では、無酸素状態とすることにより、代謝経路が変わりグルタミン酸がγ−アミノ酪酸になるが、やはり変換効率が約４０％と低く（実施例６）、無菌的に無酸素状態にすることが困難で、グルタミン酸をγ−アミノ酪酸に変換中に菌汚染が生じる危険性が高いという問題があった。特許文献３の技術では、グルタミン酸を添加しなければ発酵せず、γ−アミノ酪酸が生産されないため、経済性が悪く、原料表示上も不利であるという問題があった。
【０００６】
したがって、本発明は、グルタミン酸からγ−アミノ酪酸への変換効率が高く、余分な原料を添加する必要がなく、製造が簡便な、高濃度γ−アミノ酪酸含有飲食品の製造方法、及びかかる製造方法により得られるγ−アミノ酪酸高含有飲食品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】
【０００７】
本発明者らは、トマト中のグルタミン酸を高効率でγ−アミノ酪酸に変換させる方法について検討した結果、トマトの濾液着色度に着目した。そして、濾液着色度が特定範囲のトマトを乳酸菌で発酵させることにより、グルタミン酸を高効率でγ−アミノ酪酸に変換させることができ、さらにこの方法は原料に余分な原料を加える必要がなく、製造中の菌汚染の危険性が低く、製造が簡便であることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
即ち、本発明は、糖度を３％に調整したときの濾液着色度が０．０２〜０．２であるトマト処理物を、乳酸菌で発酵させることを特徴とするγ−アミノ酪酸高含有飲食品の製造方法を提供するものである。
また、本発明は、かかるγ−アミノ酪酸高含有飲食品の製造方法において、前記濾液着色度が０．１１〜０．１４であるγ−アミノ酪酸高含有飲食品の製造方法を提供するものである。
また、本発明は、かかるγ−アミノ酪酸高含有飲食品の製造方法において、前記トマト処理物は、濾液着色度が請求項１又は２に記載の濾液着色度の範囲となるように加熱されたものであるγ−アミノ酪酸高含有飲食品の製造方法を提供するものである。
また、本発明は、かかるγ−アミノ酪酸高含有飲食品の製造方法において、前記トマト処理物中のグルタミン酸またはその塩の６０％以上をγ−アミノ酪酸に変換するものであるγ−アミノ酪酸高含有飲食品の製造方法を提供するものである。
また、本発明は、かかるγ−アミノ酪酸高含有飲食品の製造方法において、前記トマト処理物は、糖度３〜１５％に調整され、さらに加熱されてから乳酸菌発酵させるものであるγ−アミノ酪酸高含有飲食品の製造方法を提供するものである。
また、本発明は、かかるγ−アミノ酪酸高含有飲食品の製造方法において、前記トマト処理物中の不溶性固形分を５容量％以下にしてから乳酸菌発酵させるものであるγ−アミノ酪酸高含有飲食品の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、余分な原料を添加する必要がなく、製造が簡便で、グルタミン酸からγ−アミノ酪酸への変換効率が高い、高濃度γ−アミノ酪酸含有飲食品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明において用いるトマト処理物を得るためのトマトの加工手段に特に制限はない。例えば、トマトを搾汁したもの、磨砕したもの、破砕したもの、細断したもの、これらを乾燥したものあるいは濃縮したもの、遠心分離した上清、清澄化したもの等が挙げられる。
【００１１】
本発明において、トマト処理物の濾液着色度は、糖度を３％に調整したときに、０．０２〜０．２であることが必要であり、０．０２〜０．１５であることが好ましい。濾液着色度が０．２を超えると、その後の乳酸菌による発酵は進行するが、グルタミン酸からγ−アミノ酪酸への変換効率が急激に低下する。その原因は必ずしも明らかではないが、グルタミン酸からγ−アミノ酪酸への変換阻害物質が生産されるためではないかと推測される。また、濾液着色度が０．０２未満では、グルタミン酸自体の含有量が少なくなりすぎて、γ−アミノ酪酸が十分生産されない。
【００１２】
生のトマトは、糖度３％での濾液着色度が０．０２〜０．２である。したがって、未加熱のトマト処理物は、糖度３％での濾液着色度が０．０２〜０．２である。また、加熱されたトマト処理物も、糖度３％での濾液着色度が０．０２以上である。
糖度３％での濾液着色度が０．２を超えたトマト処理物を、例えばイオン交換樹脂等を用いて脱色したり、水で希釈することにより、濾液着色度を０．０２〜０．２に調整したとしても、その後の発酵によるグルタミン酸からγ−アミノ酪酸への変換効率は低く、本発明の効果は得られない。
したがって、本発明に用いる糖度３％における濾液着色度０．０２〜０．２のトマト処理物は、上記の点を考慮し、未加熱のトマト処理物を用いるか、未加熱のトマト処理物を濾液着色度が０．０２〜０．２となるように適宜加熱することにより得ることができる。このうち、未加熱のトマト処理物は、その後の乳酸菌による発酵過程で雑菌が増殖したり酵素による反応物が生成する可能性がきわめて高いので、未加熱のトマト処理物を濾液着色度が０．０２〜０．２となるように適宜加熱して、殺菌、酵素失活を行うことが好ましい。未加熱のトマト処理物を濾液着色度が０．０２〜０．２となるように適宜加熱した後、水等で無菌的に、濾液着色度が０．０２〜０．２となる範囲で適宜希釈してもよい。
【００１３】
なお、糖度３％における濾液着色度は、例えば、未加熱のトマト搾汁液では０．０３、これを１２０℃で１０分間加熱したものは０．１、１３０℃で３０分間加熱したものは０．２５である。
【００１４】
濾液着色度は、熱履歴と相関性を有し、高温で長時間加熱するほど濾液着色度は上昇する。また、加熱する際のトマト処理物の濃縮度が高いほど、濾液着色度は上昇する。トマト搾汁液を殺菌するための加熱は濾液着色度の上昇にあまり寄与しないが、濃縮する際には、濃縮度の高いトマト処理物が高温で長時間加熱されるため、濾液着色度の上昇が著しい。したがって、トマトを真空濃縮させたものやそれをさらに乾燥させた乾燥品は、糖度３％における濾液着色度が０．２を超える場合が多く、本発明におけるトマト処理物として用いることは難しい。これに対し、トマトを加熱しながらクラッシュ、搾汁し、殺菌、冷却したストレートのトマトジュースや限外濾過、逆浸透濾過等を用いて膜濃縮したものは、高温、長時間の加熱がされていないため、本発明においてトマト処理物として用いることが可能である。
【００１５】
なお、本発明において、濾液着色度は、以下の方法で測定する。まず、水等を用いてトマト処理物を糖度３％に調整する。次に、これをろ紙（アドバンテック社製  Ｎｏ．５Ａ）を用いて濾過する。ハイフロースーパーセル（セライト社製、和光純薬販売、カタログＮｏ．５３４−０２３１５）を厚さ５ｍｍ程度になるように入れた漏斗型ガラス濾過器（旭テクノグラス社製  ３６０６０ＦＮＬ３Ｇ４）を、蒸留水でプレコートする。この漏斗型ガラス濾過器に、上記濾過したトマト処理物を通し、さらに、開口径０．４５μｍのメンブレンフィルター（アドバンテック社製  ＤＩＳＭＩＣ−２５ＣＳ０４５ＡＮ）で濾過する。得られたトマト処理物を、分光光度計（日立製作所製  Ｕ−３３１０）を用いて、４５０ｎｍの吸光度を測定し、その値を濾液着色度とする。
【００１６】
トマト処理物の糖度は、３〜１５％であることが好ましく、３〜５％であることが特に好ましい。３〜１５％であれば、乳酸菌による発酵が十分に進み、グルタミン酸からγ−アミノ酪酸への変換効率がさらに向上する。糖度３％未満のトマト処理物を用いる場合、糖度３％の濾液着色度を測定した上で、無菌水等で当該糖度まで希釈すればよい。
また、トマト処理物中の不溶性固形分は、５容量％以下であることが好ましい。５容量％以下であれば、乳酸菌による発酵が十分に進み、グルタミン酸からγ−アミノ酪酸への変換効率がさらに向上する。不溶性固形分の調整は、通常ろ過、精密ろ過、限外ろ過等のろ過や遠心分離で行うことができる。
なお、本発明において、不溶性固形分は、以下の方法で測定する。トマト処理物１０ｍＬを長さ１０５ｍｍの遠心沈澱管にとり、回転半径１４．５ｃｍ、回転数３０００ｒｐｍ、時間１０分の条件で遠心分離したときの、全容量に対する沈殿物の容量の割合を測定し、その値を不溶性固形分とする。
【００１７】
本発明は、かかるトマト処理物を、乳酸菌で発酵させる。乳酸菌としては、ラクトバチルス・ブレビス（Lactobacillus brevis）が好ましく、ラクトバチルス ブレビスＩＦＯ３３４５株、ラクトバチルス ブレビスＩＦＯ３９６０株、ラクトバチルス ブレビスＩＦＯ１２００５株、ラクトバチルス ブレビスＩＦＯ１２５２０株が特に好ましい。本発明においては、これらの菌株を１又は２以上用いることができる。
【００１８】
乳酸菌は、殺菌済みのトマト処理物に乳酸菌を添加して予め培養した前培養物を添加することが製造効率、安定性の点から好ましい。前培養物を調製するときのトマト処理物の殺菌条件に特に制限はないが、８０〜１１０℃で１〜２０分が好ましい。前培養の条件に特に制限はないが、使用する乳酸菌の至適温度、例えば２５〜４２℃で８〜４８時間が好ましい。前培養物中の乳酸菌数は、１０７〜１０９ｃｆｕ／ｍＬであることが好ましい。
【００１９】
トマト処理物に対する上記乳酸菌前培養物の添加割合は、０．１〜２０質量％、特に０．１〜１０質量％が好ましい。発酵条件は、使用する乳酸菌の至適温度、例えば２５〜４２℃で１２〜９６時間が好ましい。
【００２０】
このようにして得られた乳酸菌発酵物は、グルタミン酸からγ−アミノ酪酸への変換効率が少なくとも６０％以上と高く、γ−アミノ酪酸を高濃度で含むものである。
乳酸菌で発酵することにより、特定の酵素、あるいは該特定の酵素を含有する酵素源を用いた場合より、グルタミン酸をγ−アミノ酪酸に変換する効率が高い。また、トマト由来のグルタミン酸以外にグルタミン酸を添加することなく、高効率でグルタミン酸をγ−アミノ酪酸に変換することができる。
なお、γ−アミノ酪酸の変換効率は、以下の式で算出される。
【００２１】
【数１】
0004757569.tif 000002
【００２２】
ここで、ＧＡＢＡとは、γ−アミノ酪酸である。［ＧＡＢＡ］とは、発酵終了後のγ−アミノ酪酸の濃度である。［ＧＡＢＡ］ｍａｘとは、発酵前のグルタミン酸が発酵によりすべてγ−アミノ酪酸に変換されたときの濃度である。［ＧＡＢＡ］０とは、発酵開始時のγ−アミノ酪酸の濃度である。［Ｇｌｕ］０とは、発酵開始時のグルタミン酸濃度である。１４７．１はグルタミン酸の分子量、１０３．１はγ−アミノ酪酸の分子量である。
【００２３】
本発明の方法により製造されるγ−アミノ酪酸高含有飲食品は、例えばトマトジュース、トマトピューレ、トマトソース等の形態に調製することができる。また、これらをトマト以外の果実、果汁、野菜汁、豆乳、麦芽汁、牛乳、ヨーグルト、その他の食品に添加してもよい。
次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２４】
トマトの搾汁液を逆浸透膜（ＰＣＩ社製ＡＦＣ９９）を用いて糖度２０％に濃縮した後、水で糖度５％に希釈した（以下、「トマト５％希釈品」という）。トマト５％希釈品を１８φ試験管に１０ｍＬ入れ、９５℃で１０分間オートクレーブ殺菌した。これに乳酸菌（ラクトバチルス・ブレビスＩＦＯ３９６０株）を植菌し、３０℃で１８時間前培養した（前培養液）。別に、トマト５％希釈品を３００ｍＬ容三角フラスコに２００ｍＬ入れ、９５℃で１０分間オートクレーブ殺菌した（トマト処理物１）。トマト処理物１の糖度３％調整後の濾液着色度は、０．１３であった。トマト処理物１に、前培養液を２ｍＬ加え、３０℃で７２時間培養し、試料１とした。このときの不溶性固形分は２０容量％であった。
【実施例２】
【００２５】
トマトの搾汁液を逆浸透膜（ＰＣＩ社製ＡＦＣ９９）を用いて糖度２０％に濃縮した後、水で糖度３％に希釈した（以下、「トマト３％希釈品」という）。トマト３％希釈品を３００ｍＬ容三角フラスコに２００ｍＬ入れ、９５℃で１０分間オートクレーブ殺菌した（トマト処理物２）。トマト処理物２の濾液着色度は、０．１２であった。トマト処理物２に、前培養液を２ｍＬ加え、３０℃で７２時間培養し、試料２とした。このときの不溶性固形分は１５容量％であった。
【実施例３】
【００２６】
トマトの搾汁液を逆浸透膜（ＰＣＩ社製ＡＦＣ９９）を用いて糖度２０％に濃縮した後、水で糖度３％に希釈し、これを遠心分離機（ＨＩＴＡＣＨＩ社製ＣＲ２０）を用いて３８００ｇで１０分間遠心分離を行い、その上清を採取した（以下、「上清３％希釈品」という）。上清３％希釈品を３００ｍＬ容三角フラスコに２００ｍＬ入れ、９５℃で１０分間オートクレーブ殺菌した（トマト処理物３）。トマト処理物３の濾液着色度は、０．１１であった。トマト処理物３に、前培養液を２ｍＬ加え、３０℃で７２時間培養し、試料３とした。このときの不溶性固形分は１容量％であった。
【実施例４】
【００２７】
トマトの搾汁液を逆浸透膜（ＰＣＩ社製ＡＦＣ９９）を用いて糖度２０％に濃縮した後、水で糖度５％に希釈し、これを遠心分離機（ＨＩＴＡＣＨＩ社製ＣＲ２０）を用いて３８００ｇで１０分間遠心分離を行い、その上清を採取した（以下、「上清５％希釈品」という）。上清５％希釈品を３００ｍＬ容三角フラスコに２００ｍＬ入れ、９５℃で１０分間オートクレーブ殺菌した（トマト処理物４）。トマト処理物４の糖度３％調整後の濾液着色度は、０．１４であった。トマト処理物４に、前培養液を２ｍＬ加え、３０℃で７２時間培養し、試料４とした。このときの不溶性固形分は２容量％であった。
【実施例５】
【００２８】
トマトの搾汁液を逆浸透膜（ＰＣＩ社製ＡＦＣ９９）を用いて糖度２０％に濃縮した後、水で糖度１０％に希釈し、これを遠心分離機（ＨＩＴＡＣＨＩ社製ＣＲ２０）を用いて３８００ｇで１０分間遠心分離を行い、その上清を採取した（以下、「上清１０％希釈品」という）。上清１０％希釈品を３００ｍＬ容三角フラスコに２００ｍＬ入れ、９５℃で１０分間オートクレーブ殺菌した（トマト処理物５）。トマト処理物５の糖度３％調整後の濾液着色度は、０．１４であった。トマト処理物５に、前培養液を２ｍＬ加え、３０℃で７２時間培養し、試料５とした。このときの不溶性固形分は４容量％であった。
【００２９】
（試験例１）
上記の試料１〜４は３％スルホサリチル酸で１０倍に、試料５は３％スルホサリチル酸で２０倍に希釈し（容量）、それらをメンブレンフィルター（アドバンテック社製ＤＩＳＭＩＣ−２５ＣＳ０４５ＡＮ）で濾過し、アミノ酸自動分析計（日立製作所製Ｌ−８８００Ａ）を用いてγ−アミノ酪酸量を測定した。γ−アミノ酪酸量は、γ−アミノ酪酸標品（アクロスオーガニクス社製）を用いて作成した検量線から算出した。また、上記トマト処理物１〜５のグルタミン酸量を、上記アミノ酸自動分析計を用いて測定した。次いで、上記数１式に従って、γ−アミノ酪酸の変換効率を算出した。結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
0004757569.tif 000003
【００３１】
表１から明らかなように、実施例１〜５のいずれの試料もγ−アミノ酪酸変換効率が６０％以上という高いものであった。
【００３２】
（比較例１）
上記トマト５％希釈品を３００ｍＬ容三角フラスコに２００ｍＬ入れ、１２５℃で１０分間オートクレーブ殺菌した（トマト処理物６）。トマト処理物６の糖度３％調整後の濾液着色度は、０．２７であった。トマト処理物６に、前培養液を２ｍＬ加え、３０℃で７２時間培養し、試料６とした。このときの不溶性固形分は２０容量％であった。
【００３３】
（比較例２）
上記上清５％希釈品を３００ｍＬ容三角フラスコに２００ｍＬ入れ、１２５℃で１０分間オートクレーブ殺菌した（トマト処理物７）。トマト処理物７の糖度３％調整後の濾液着色度は、０．２４であった。トマト処理物７に、前培養液を２ｍＬ加え、３０℃で７２時間培養し、試料７とした。このときの不溶性固形分は２容量％であった。
【００３４】
（比較例３）
カボチャの可食部１ｋｇを磨砕し、搾汁して、搾汁液０．７ｋｇを得た。次に、２００ｍＬの上記トマト処理物１に、上記搾汁液１００ｇを添加して、３０℃で４時間静置し、試料８とした。
【００３５】
（比較例４）
市販のトマトペースト（カゴメ株式会社製）を水で糖度１０％に希釈し、これに酵母エキス（ＤＩＦＣＯ社製）０．５質量％を加え、３００ｍＬ容三角フラスコに２００ｍＬ入れ、９５℃で１０分間オートクレーブ殺菌した。これに、ラクトバチルスＩＦＯ３９６０を植菌し、３０℃で７２時間培養し、試料９とした。なお、市販のトマトペースト（カゴメ株式会社製）を水で糖度１０％に希釈し、９５℃で１０分間オートクレーブ殺菌したものの糖度３％調整後の濾液着色度は０．２４であった。
【００３６】
（試験例２）  
上記の試料６〜８は３％スルホサリチル酸で１０倍に、試料９は３％スルホサリチル酸で２０倍に希釈し（容量）、それらをメンブレンフィルター（アドバンテック社製ＤＩＳＭＩＣ−２５ＣＳ０４５ＡＮ）で濾過し、アミノ酸自動分析計（日立製作所製Ｌ−８８００Ａ）を用いてγ−アミノ酪酸量を測定した。γ−アミノ酪酸量は、γ−アミノ酪酸標品（アクロスオーガニクス社製）を用いて作成した検量線から算出した。また、上記トマト処理物１、６〜８のグルタミン酸量を、上記アミノ酸自動分析計を用いて測定した。次いで、上記数１式に従って、γ−アミノ酪酸の変換効率を算出した。結果を表２に示す。
【００３７】
【表２】
0004757569.tif 000004
【００３８】
表２から明らかなように、比較例１〜４のいずれの試料もγ−アミノ酪酸変換効率が４０％以下という低いものであった。また、比較例３の試料８は、雑菌が繁殖していた。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、特に健康食品分野で利用可能である。