(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
麦芽を含む原料の選定、仕込、発酵、貯酒、ろ過・充填工程を含む発泡酒の製造方法において、
発酵以降の製造工程液のｐＨを４．０以上に維持することにより製造中間試料中の香味耐久性指標物質の存在量を抑制する
ことを特徴とする発泡酒の製造方法。
【請求項２】
前記香味耐久性指標物質が５−ヒドロキシメチルフルフラール又はその先駆物質である
ことを特徴とする請求項１に記載の発泡酒の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、麦芽アルコール飲料の製造方法に関し、香味耐久性指標物質の存在量をモニターしながら麦芽アルコール飲料の製造を行う方法に関する。また、本発明は、麦芽アルコール飲料の製造工程における香味耐久性指標物質の存在量を基に製造工程を管理する方法及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
麦芽アルコール飲料の製造方法は、一般に麦芽を含む原料を選定し、選定した麦芽を粉砕した後、仕込用水に投入後、仕込工程、発酵工程、貯酒工程、ろ過・充填工程を経て製品を作り出す。こうした一連の製造工程を経て製造された麦芽アルコール飲料において、一定の品質を維持するためには、各工程が適切に進行しているかを確認し管理することが重要となる。この製造工程の管理は、通常各工程液を分取して成分分析等を行うことにより実行される。この成分分析は、例えば、仕込工程においてはエキス濃度、苦味成分、色度等を、また、発酵工程後にはエキス濃度等を測定対象として実施される。また、製品完成後においては、パネルなどによる官能試験、すなわち、実際の製品を試飲し、その際の喉ごし、味、香り、色等を基準に総合的に品質が検査され、一定品質の麦芽アルコール飲料が市場に出荷されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の通り、麦芽アルコール飲料製品は完成時の品質を一定に保持することも重要であるが、完成後の味覚の維持、すなわち、鮮度を維持すことも重要な要素となる。麦芽アルコール飲料は、時間の経過、高温下での保存により老化して、麦芽アルコール飲料本来の香味を損なうことがある。特に、この老化が進行すると老化臭等の好ましくない味、臭い等が加わることも知られている。
【０００４】
しかしながら、上述したエキス濃度、苦味成分などを主な成分分析の対象とする従来の製造工程管理方法では、こうした老化に対する耐久性を測定し管理することは難しく、そのため、老化耐久性すなわち香味耐久性に優れた品質という観点から麦芽アルコール飲料の製造工程を管理することは行なうことができなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、香味耐久性に優れた麦芽アルコール飲料の製造方法及びその製造工程管理方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願発明者らは、老化に対する耐久性、すなわち香味耐久性の指標となる物質を探索し発見した。この香味耐久性指標物質は、製品を保存し老化するに従って増加する。また、パネルによる官能試験において老化に対する測定結果とも高い相関を示し、老化が進行しているものにおいてはその含有量が高く、また鮮度の高いものにおいては含有量が低いという結果が得られた。また、この香味耐久性指標物質は、製品化後の香味耐久性を測定できるばかりでなく、製造工程における香味耐久性をも測定できることが示された。すなわち、老化を抑制した抗酸化的製造方法においてはこの香味耐久性指標物質は含有量が低く、製造工程における老化の進行またはその予測を行うことができることを見出した。
【０００７】
さらに、上記麦芽アルコール飲料の老化の主原因は、麦芽アルコール飲料中の成分の酸化によるものであるが、この香味耐久性指標物質は抗酸化的な製造によりその生成が抑制されることから、他の観点からは本物質は酸化をモニタする指標物質としても利用することが可能である。
【０００８】
すなわち、本願発明は、上記発見に基くものであり、麦芽アルコール飲料の製造工程において、この香味耐久性指標物質の含有量等を監視し、また、この量に基いて該物質の生成を制御することを特徴とする。
【０００９】
上記発明によれば、一定の香味耐久性指標物質に基き、製造工程又は製品の老化、主としては酸化の程度をモニタし、この指標物質を抑制し得るように製造することにより香味耐久性に優れた麦芽アルコール飲料の製造が可能となる。本方法により製造された麦芽アルコール飲料は、より長い期間に製品本来の香味を維持することが可能となる。
【００１０】
上記において香味耐久性指標物質は、５−ヒドロキシメチルフルフラール（以下、５−ＨＭＦという）又はその先駆物質であることを特徴とする。
【００１１】
麦芽アルコール飲料の製造工程において上記香味耐久性指標物質の存在量を制御するために、カテキンなどのラジカルトラップ能をもつ活性酸素スカベンジャーの添加、製造工程液のｐＨの調節制御、発酵工程に用いる酵母サイズの選択、製造工程液の溶存酸素の調節のいずれか又はこれらを組合わせて実行することができる。
【００１２】
本願発明の他の側面は、麦芽アルコール飲料の製造工程を管理する方法であって、原料に基く香味耐久性指標物質の量または製造工程中間試料中の香味耐久性指標物質の量に基き麦芽アルコール飲料の製造工程を管理することである。
【００１３】
このように香味耐久性指標物質に基いて製造工程を管理することにより、従来の香味における一定の品質の維持ととともに、この香味の耐久度における一定の品質を維持することが可能となる。この結果、より長期に香味が維持される麦芽アルコール飲料を提供することが可能となる。
【００１４】
なお、ここで「香味耐久性指標物質の量」とは、試料中の含有量、生成量、一定期間の増加量、蓄積量が含まれ、また、生成速度（率）、増加速度（率）等をも含む概念である。従って、これらの中で測定の容易なパラメータを適宜選択して用いることができる。
【００１５】
本願発明のさらに他の側面は、麦芽アルコール飲料の製造工程を管理するシステムであって、原料に基く香味耐久性指標物質の量または製造工程中間試料中の香味耐久性指標物質の量を測定する測定手段を備え、前記測定手段において測定された測定値に基き麦芽アルコール飲料の製造工程を管理、制御することを可能にすることである。上記システムを麦芽アルコール飲料の生産装置などに組み込むことにより、香味耐久性に関して一定品質を保持した製品の製造を自動化することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を説明する。
【００１７】
［第一の実施形態］ 麦芽アルコール飲料の製造方法
１、麦芽アルコール飲料
麦芽アルコール飲料の製造工程を図１に示す。ここで、麦芽アルコール飲料は麦芽を原料として製造される全てのアルコール飲料を意味し、その麦芽使用比率の多少は問わない。従って、この麦芽アルコール飲料にはビールや麦芽使用比率の低い発泡酒として分類されるものも含まれる。
【００１８】
２、麦芽アルコール飲料の製造工程
図１に示す通り、先ず、仕込用水中に麦芽及び必要な場合には副原料が投入され、一定の温度を加えて麦芽を糖化させる（Ｓ１）。この糖化液はろ過後に麦汁が採取され（Ｓ２）、採取した麦汁を煮沸釜に導入し、そこにホップを加えて煮沸を行う（Ｓ３）。煮沸後、沈殿物を分取し、上清を冷却する（Ｓ４）。冷却された麦汁（冷麦汁）には酵母が添加されて、発酵が行なわれる（Ｓ５）。発酵が終了した発酵液は貯酒タンクに移され、一定期間貯蔵される（Ｓ６）。貯酒液はろ過した後（Ｓ７）、容器に詰められて麦芽アルコール飲料製品として市場に出荷される（Ｓ８）。
【００１９】
３、香味耐久性指標物質
本実施形態では、上記製造工程において香味耐久性指標物質の存在量を指標とすることにより香味耐久性に優れた麦芽アルコール飲料を製造する。この香味耐久性指標物質は、図２に示す６炭糖に基くメイラード反応生成物であり、この反応中間体、最終的な反応生成物でもよく、好ましくは、５−ヒドロキシメチルフルフラール、又はその先駆体、例えばグルコースもしくはフルクトースなどとアミノ酸との反応物質であるアマドリ物質である。このアマドリ物質には、グルコース−グリシン（Glc-Gly）、グルコース−アラニン（Glc-Ala）、グルコース−バリン（Glc-Val）、グルコース−ロイシン（Glc-leu）、グルコース−イソロイシン（Glc-Ile）、フルクトース−プロリン（Fru-Pro）、フルクトース−グルタミン酸（Fru-Glu）、フルクトース−セリン（Fru-Ser）、フルクトース−スレオニン（Fru-Thr）等が含まれる。
【００２０】
４、香味耐久性指標物質の測定
また、これら香味耐久性指標物質の存在量を測定する場合には、これらの物質を直接又は測定し易い性状に化学的に修飾した後、測定することができる。これら物質を直接測定する装置又は方法は、特に限定はないが、例えばガスクロマトグラフィー（ＧＣ）、ＨＰＬＣを利用することができる。また、これ以外にも逆相系のカラムを用いて、水−テトラヒドロフラン又は水−アセトニトリルを移動相として２８０nmの紫外線で検出し測定することもできる。また、上記アマドリ物質を含む５−ＨＭＦ前駆体を測定する場合には、上記したガスクロマトグラフィー（ＧＣ）などにより直接測定することもできるが、図３に示すようにフルクトサミン法によりアマドリ物質からエンジオール、さらにグルコゾンを経由してリダクトンとした後、測定することもできる。
【００２１】
５、製造工程における香味耐久性指標物質の消長
製造工程における香味耐久性指標物質の消長パターンの概要を図４に示す。香味耐久性指標物質は、原料を仕込用水に投入した後のタンパク休止工程、糖化工程までは増加が見られず、麦汁の煮沸とともにその量が急激に増加し、煮沸後ワールプールで冷却させている間にさらに若干増加する。ここで増加した香味耐久性指標物質は酵母を添加し発酵工程を開始するとともにその量が急激に低下し、発酵工程終了時には糖化工程における量まで消失する。貯酒工程では、若干増加し、保存工程でその保存環境に依存した割合で再び上昇する。
【００２２】
このパターンは、後に詳述するが、麦芽使用比率により各工程における該香味耐久性指標物質の量において高低はあるものの、煮沸工程及び保存工程で上昇し、発酵工程で低下するという点では同様である。。
【００２３】
さらに、同一の原料を用いる場合でも抗酸化的製造方法、例えば、溶存酸素を低減し老化を抑制した状態、で製造したときは、香味耐久性指標物質の生成が抑制される。すなわち、この香味耐久性指標物質の生成量は、製造工程における老化の状況又は将来の老化の予測をモニターする役割を果たす。従って、この香味耐久性指標物質を指標とし、この物質の生成量を抑制することができるように製造工程を制御することは、抗酸化的製造を実施することにつながる。その結果、本方法により、香味耐久性の優れた麦芽アルコール飲料の製造を行うことが可能となる。
【００２４】
６、 香味耐久性指標物質の存在量の制御
上述した製造工程の制御により香味耐久性指標物質の生成量を抑制する操作としては次のようなものが挙げられる。すなわち、（１）ｐＨの調節、（２）酵母のサイズの選別、（３）特定アミノ酸の添加、（４）雰囲気中の酸素濃度の低減、（５）カテキンの添加もしくは（６）その他の活性酸素スカベンジャーの添加等を単独で又は組合わせることによる上記目的が達成できる。以下、各操作について説明する。
【００２５】
（１）ｐＨの調節
香味耐久性指標物質の存在量の制御はｐＨを調節することによって行うことができる。すなわち、仕込工程において仕込開始時のｐＨを低く維持することによりリポキシゲナーゼ活性を抑制すれば、香味耐久性指標物質の生成を抑えることができる。また、後に詳述するが、仕込後段以降の製造工程、とりわけ発酵以降の工程においてｐＨを麦芽アルコール飲料の香味等に影響を与えない範囲で高く維持することで、香味耐久性指標物質の増加を抑制することができる。よって、糖化工程終了時ないしは煮沸開始時頃までにはｐＨの再調整を行う（ｐＨを上げる）ことが好ましい。
【００２６】
なお、麦芽アルコール飲料製品を用いた試験ではｐＨを４．４から３．４へと下げると一定条件下で５−ＨＭＦが約３倍増加した。従って、麦芽アルコール飲料の種類等により異なるが、好ましくは製造工程中のｐＨを４．０以上に維持することが香味耐久性指標物質の抑制の観点からは好ましい。
【００２７】
（２）酵母のサイズの選抜
香味耐久性指標物質の存在量の制御は、発酵に用いる酵母のサイズを選抜することによっても実行することができる。発酵に用いられる酵母サイズは、添加時においておよそ１６０〜３６０μｍ3であるが、これら酵母サイズと発酵後における工程液中の香味耐久性指標物質の生成量とは負の相関関係を有する。すなわち、酵母サイズが大きくなるにしたがって、香味耐久性指標物質の生成量が低くなる。よって、発酵工程において添加される酵母サイズをより大きなもの、例えば、添加酵母のサイズとして２２０μｍ3程度のものを選別して使用することが好ましい。
【００２８】
（３）特定アミノ酸の添加
香味耐久性指標物質の存在量の制御は、チオール基を有するアミノ酸、例えば、システインの添加によって実施することができる。システインは５−ＨＭＦを生成するメイラード反応を抑制することが報告されている（J.Agric.Food.Chem.(1993),41(9),1355-8）。後に詳述するが、製造工程液、例えば冷麦汁にシステインを添加することにより５−ＨＭＦの生成が有意に抑制された。製造工程においてシステインを添加する場合には、例えば煮沸終了後、冷麦汁、発酵開始前液等に５０〜１００ｐｐｍ程度添加することができる。
【００２９】
（４）雰囲気中の酸素濃度の低減
香味耐久性指標物質は酸素の存在により生成が促進される。従って、香味耐久性指標物質の存在量の制御は、製造工程における雰囲気中の酸素濃度を調節することによって実施することができる。酸素濃度の調節は、例えば、仕込用水として脱気水を用いることや、仕込槽、仕込釜等の製造装置に窒素ガス、二酸化炭素ガスなどの酸素以外の気体を吹き込むこと等により実施することができる。また、工程液中への空気の取込みを抑制するために、原料等を液面に接近させた位置から投入することや、糖化工程において原料を仕込用水に混合させる際の攪拌速度を可能な限り抑えることが好ましい。さらに、仕込工程の途中では各工程液を仕込釜、仕込槽、ろ過槽、煮沸釜などの異なる装置に移動させる必要が生じるが、この移動の際には、空気の巻き込みを抑制することが好ましい。例えば、仕込槽、仕込釜等の底部に注入口を形成させ、底部から緩やかに工程液の注入を行うこと等により達成することができる。
【００３０】
（５）カテキンの添加
香味耐久性指標物質の存在量の制御は、カテキンの添加により実施することもできる。カテキンは抗酸化力を強化することができる物質であり、このカテキンを添加した冷麦汁は、非添加の冷麦汁に比べ強制的な老化による香味耐久性指標物質の生成は抑制された。工程液にカテキンを添加する場合には、仕込工程中もしくは発酵工程開始時好ましくは糖化工程開始時に例えば、１００ｐｐｍ〜５００ｐｐｍの濃度で用いることができる。
【００３１】
（６）その他の活性酸素スカベンジャーの添加
香味耐久性指標物質の存在量の制御は、カテキン以外の活性酸素スカベンジャーの添加により実施することもできる。すなわち、この活性酸素スカベンジャーの添加により活性酸素等を低減させ、抗酸化的な製造を実行することにより香味耐久性指標物質の生成量が抑制される。ここで用いることができる活性酸素スカベンジャーとしては、食品に添加することが許可されているものであれば特に限定はなく、例えば、Ｄ−マンニトール、トリプトファン、ヒスチジン等が挙げられる。各活性酸素スカベンジャーを用いる場合には、ＰＢＮ（Ｎ−tert−ブチル−α−フェニルニトロン）として０．０５〜０．１Ｍに相当する程度の量を製造工程の工程液に添加することにより香味耐久性指標物質の生成量を抑制することが可能となる。なお、ＰＢＮ自体は食品添加物ではなく工程液に添加することができないが、実際にはこのＰＢＮと同様の効果を有する食品添加物を用いることが好ましい。
【００３２】
［第二の実施形態］ 麦芽アルコール飲料の製造工程管理方法
上述した通り、香味耐久性指標物質は抗酸化的製造を実行する際の好適な指標物質として機能する。そのため、製造工程を通して又は製造工程の一部において、この香味耐久性指標物質の量を監視することにより、香味耐久性に優れた麦芽アルコール飲料の製造工程を管理することができる。
【００３３】
製造工程における香味耐久性指標物質の消長パターンは、麦芽使用比率、製造方法等によりそれぞれ異なる。具体的には、麦芽使用比率が高いものほど、製造開始直後の糖化工程における香味耐久性指標物質の生成量は高く、発酵工程では麦芽使用比率の高低に拘わりなく生成された香味耐久性指標物質は一旦消失する。再び、容器充填後の保存中において、香味耐久性指標物質は生成されるが、麦芽使用比率の低いものほど生成速度が高い傾向にある。
【００３４】
また、この香味耐久性指標物質は、用いる原料によりその生成量が変化することがある。例えば、上述した通り発酵工程に用いる酵母はそのサイズにより、発酵工程後の香味耐久性指標物質の生成量に影響を与え、ひいては製品の香味耐久性に影響を与える。具体的には、サイズの大きな酵母を選択して使用することにより生成量を抑えることができる。よって、酵母等の原料の選択の際に、その原料を用いて試験的に製造を行い、その際の香味耐久性指標物質の生成量から好ましい原料を選択することもできる。
【００３５】
以上の通り、香味耐久性に関し一定品質の麦芽アルコール飲料を製造するためには、予め原料に基く香味耐久性指標物質の生成量を測定し、また選定した原料を用いた際の製造工程における香味耐久性指標物質の量を記録する。この記録を参照しながら製造毎の該物質の量を比較し、記録値と製造時の測定値とが実質的に一致しているか否かを判定し、一致しているものを製品とする。仮に、製造途中において参照値と測定値との差分が大きい場合には、適宜の処置を施す、もしくは当該ロットの製造を中止すること等により確実に香味耐久性における品質の保持を図ることができる。なお、この製造管理に当たっては、作業者が各製造工程における工程液を手作業で採取して香味耐久性指標物質を測定してもよく、また、生産ラインに香味耐久性試料物質を測定するための測定装置等を設置して自動で測定することもできる。
【００３６】
また、この製造工程の管理方法は、新たな麦芽アルコール飲料の製造方法を開発するために利用することもできる。すなわち、この製造方法の開発にあたって、香味耐久性指標物質の生成量を測定項目とし、この生成量を比較して、該物質の生成をより抑制することができる方法を採用することにより香味耐久性に優れた麦芽アルコール飲料の製造方法を開発することもできる。
【００３７】
［第三の実施形態］ 麦芽アルコール飲料の製造工程管理システム
上述した製造工程管理方法をシステム化することもできる。この場合、麦芽アルコール飲料は仕込、発酵、貯酒などの工程を経て製造されるが、これら製造工程に使用される装置に、原料に基く香味耐久性指標物質の存在量または製造工程中の香味耐久性指標物質の存在量を測定する測定手段を備えることができる。
【００３８】
仕込工程では仕込槽、仕込釜、ロイター、煮沸釜、麦汁冷却器等、発酵工程では発酵タンク等、貯酒工程では貯酒タンク等、またろ過・充填工程ではろ過機、ろ過溜タンク等の装置が用いられるが、これら装置に個別の上記測定手段を設置することもでき、またこれら装置を単一の測定手段に接続させてもよい。なお、試料を採取する採取口は上記各種の製造装置において、特別に設けても、通常の注ぎ口から試料を採取するように構成してもいすれでもよい。
【００３９】
各製造装置から採取した試料の香味耐久性指標物質を測定する測定手段は、上述した通りＨＰＬＣ、逆相カラム、吸光度計等を用いることができる。また、この測定手段には、測定結果を処理するための処理手段を接続することもできる。この処理手段には、原料の割合、および工程各バッチ毎の香味耐久性指標物質の生成量もしくは１バッチの製造工程全体を通した当該指標物質の生成量等が記録された記録部と、この記録部に記録されている記録値と測定手段により測定された測定値とを比較する演算部などを備えることができる。
【００４０】
このように製造工程における香味耐久性指標物質を測定する測定手段を設置することにより、香味耐久性指標物質を指標とした製造工程管理および制御を簡便にすることができる。
【００４１】
【実施例】
以下、実施例を用いて本発明を説明する。なお、この実施例においては、香味耐久性指標物質として、５−ＨＭＦを用いて説明する。
【００４２】
［実施例１］抗酸化的製造方法における５−ＨＭＦの挙動
５−ＨＭＦは従来より麦芽アルコール飲料を長期に保存した場合に麦芽アルコール飲料中に検出されることが知られており、このことから５−ＨＭＦは製品の老化を判定するために用いられている。本実施例では、麦芽アルコール飲料の保存期間中の５−ＨＭＦ濃度の変化を調べた。なお、５−ＨＭＦ濃度はＣ１８逆相カラムを用い、酢酸−メタノールバッファにより溶出させた際の溶出２０分前後のピークの面積、または高さから算出した。
【００４３】
図５には、麦芽使用比率７５％の麦芽アルコール飲料を２０℃又は３０℃の温度下で６ヶ月間保存した場合の５−ＨＭＦの濃度の変化を示す。図５に示す通り、２０℃よりも高温の３０℃で保存した場合のほうが５−ＨＭＦの生成速度が２倍程度速いことが示された。この５−ＨＭＦの生成は麦芽アルコール飲料の含有成分の酸化によることが次の抗酸化的製造方法から示された。
【００４４】
図６及び図７には、仕込工程（糖化から冷麦汁生成まで）における試料の攪拌速度を変化させ酸素の取り込み率を変化させた場合の５−ＨＭＦの含有量の変化を示す。この実験は、仕込槽内部に設置された攪拌機の攪拌速度を０、７２、１５４、６００rpmと変化させて仕込工程を行い冷麦汁を製造した。この攪拌速度を低くすることは試料中への酸素の取り込み率を低減させることになる。従って、本実施例では、試料が混合される最低限の速度７２rpmが最も酸素の取り込み率の低い条件と言える。また、比較のために、３００rpmの速度で攪拌したサンプルでは、上記仕込槽の空寸部に窒素ガスを吹き込むことにより強制的に抗酸化的な環境を作った。５−ＨＭＦの蓄積量はＨＰＬＣにおける５−ＨＭＦ由来のピーク面積から求めた。
【００４５】
図６に示す通り、０〜１５４rpmの範囲では５−ＨＭＦの蓄積量の変化に大きな違いはなく５−ＨＭＦの生成が抑制された。また、これらの攪拌速度の範囲では窒素ガスを吹き込みながら攪拌速度３００rpmとした抗酸化的な製造方法と５−ＨＭＦの含有量はほぼ同等の値であった。一方、６００rpmで攪拌を行った場合には、特に製造工程の初期から５−ＨＭＦが多く生成され、製造工程に通して５−ＨＭＦ量は高いまま推移した。
【００４６】
図７には冷麦汁中に含まれる５−ＨＭＦの蓄積量を示す。７２rpm、１５４rpm、６００rpmと攪拌速度を上昇させるに従って、冷麦汁中の５−ＨＭＦ含有量が高くなることが示されている。逆に７２rpmの攪拌速度では、抗酸化的な条件（３００rpmで攪拌するとともに窒素ガスの吹込みを行った）よりも若干低いことも示された。
【００４７】
以上の結果より、この５−ＨＭＦ含有量は、製品の老化の指標となるばかりでなく、製造工程においては抗酸化的な製造方法が実行されているか否かの指標となることが示された。
【００４８】
［実施例２］製造工程中の５−ＨＭＦの挙動
次に、この５−ＨＭＦを用いて製造工程における抗酸化的な製造をモニタするために、麦芽使用比率の相違による５−ＨＭＦの生成量、蓄積量の変化を測定した。麦芽使用比率を２５％、７５％および１００％と変化させて、同一の条件で麦芽アルコール飲料製造を行った。この場合も５−ＨＭＦの蓄積量は各工程液をＨＰＬＣを用いて５−ＨＭＦのピーク面積を測定することにより行った。
【００４９】
図８に示すように、麦芽使用比率に応じて仕込工程における５−ＨＭＦの生成量に違いが生じることが示された。仕込工程では、いずれの麦芽使用比率においても５−ＨＭＦの生成が高まり、煮沸後のワールプール内滞留中（冷却工程進行途中の熱麦汁状態でワールプール中に保持される間）にこの値がピークに達した。ここで蓄積された５−ＨＭＦはいずれの条件でも発酵工程において消失した。ここで一旦消失した５−ＨＭＦは貯酒工程において再び生成されるが、この生成率は麦芽使用比率の低いものが最も高かった。麦芽使用比率の低いものは、麦芽由来の還元物質の量が低いことから、酸化すなわち老化を抑制する能力が小さいことが原因となると考えられる。
【００５０】
上記５−ＨＭＦ含有量の変化は、同一の原料、同一の製造方法で製造する限り再現性のある値が得られている。また、いずれの麦芽使用比率の場合でも煮沸後冷麦汁中の５−ＨＭＦの蓄積量がピークに達するが、同一種類の麦芽アルコール飲料であれば、このピークが高いほど貯酒工程から保存期間にかけての５−ＨＭＦの生成量が高くなる傾向にあった。また、製造工程において、例えば煮沸工程の時間が通常よりも延長されるなどの老化を進行させるような異常が生じた場合には、この５−ＨＭＦの含有量が上昇することも観察された。従って、この５−ＨＭＦ量を指標とし製造を管理することにより、抗酸化的な製造を確実に行うことができることが示唆された。
【００５１】
そこで次に、香味耐久性により優れたビール等を製造するために、この５−ＨＭＦの生成の要因の探索と５−ＨＭＦの生成を抑制するための手段を検討した。
【００５２】
［実施例３］ 発酵工程後の５−ＨＭＦの生成反応
上述した通り、５−ＨＭＦは発酵工程前と発酵工程後の２つの期間で増加することが観察されている。ここでは発酵工程後の５−ＨＭＦの生成の要因を探索した。特に、冷麦汁において蓄積されている５−ＨＭＦが酵母により消化されるが、この酵母による消化が一時的に５−ＨＭＦを先駆体などに変化させ、時間の経過とともに再び先駆体から５−ＨＭＦが再生されるのか、又は新たに５−ＨＭＦが生成されるのかを調べた。
【００５３】
上記点を検討するために、５種類の試験液を準備した。この準備した試験液は、対照とする無添加の水、フルフラール（５０ppm又は１００ppm）を添加した水、５−ＨＭＦ（５０ppm又は１００ppm）を添加した水である。これらに酵母を添加して、含有される５−ＨＭＦ又はフルフラールを消化させた後、試験液を１００℃で９時間に加熱し、この加熱時間における５−ＨＭＦ又はフルフラールの生成量を測定した。
【００５４】
図９に示す通り、酵母により一旦消化された５−ＨＭＦ又はフルフラールは加熱しても生成されないことが示された。すなわち、発酵工程後の貯酒工程、製品の保存期間における５−ＨＭＦの増加は、発酵工程前の５−ＨＭＦが再生されるのではなく、発酵工程後に新規に生成されるものであることが示された。
【００５５】
図１０には、冷麦汁と発酵液との５−ＨＭＦの生成能力を比較した結果を示す。同一の製造工程において生成された冷麦汁と発酵終了後の発酵液とをそれぞれ採取し、これらを１００℃、３時間加熱した後の５−ＨＭＦの含有量をＨＰＬＣにより測定した。５−ＨＭＦの含有量はＨＰＬＣのピーク高として表した。
【００５６】
図１０に示されているように、５−ＨＭＦの含有量は冷麦汁では１００℃、３時間の加熱により含有量は２倍足らずにしか増加しないのに対し、発酵液では同様の加熱により１７倍増加した。すなわち、発酵液は、冷麦汁に比べて５−ＨＭＦの生成能力が高いことが示された。
【００５７】
従って、香味耐久性に富んだビール等を製造するためには、５−ＨＭＦが増加する２つの期間、具体的には発酵工程前及び発酵工程後における５−ＨＭＦの生成を抑制する必要があり、このうち特に、発酵工程後の５−ＨＭＦの増加を抑制することが重要になることが示された。
【００５８】
［実施例４］ 発酵液への有機酸添加の影響
６炭糖から５−ＨＭＦが生成される反応では、酸触媒が反応を促進させることが知られている。また、発酵液には原料（主として麦芽）由来の有機酸もしくは酵母の代謝産物としての有機酸が含有されており、発酵工程の後にその量は増大する。そこで、この有機酸が酸触媒として働き、発酵液における５−ＨＭＦの生成を促進しているかを調べた。ここでは、冷麦汁に、通常の発酵液に含まれる有機酸を添加した試料を調製し、有機酸を添加しない試料との５−ＨＭＦの生成量の差を比較した。なお、ここで添加した有機酸は、コハク酸（３０ppm）、リンゴ酸（３０ppm）、クエン酸（３０ppm）、ピルビン酸（３０ppm）、乳酸（２ppm）、酢酸（５０ppm）である。
【００５９】
比較結果を図１１に示す。図１１に示す通り、上記有機酸を添加した冷麦汁では５−ＨＭＦの生成速度が約２倍に上昇し、有機酸の添加により５−ＨＭＦの生成が促進されることが示された。
【００６０】
［実施例５］ 発酵液中のｐＨの影響
上記有機酸の添加の影響が有機酸が直接作用したものであるか又は有機酸の添加によるｐＨの低下によるものかを調べるために製品に種々の酸性物質を添加してｐＨを調節し、５−ＨＭＦの生成量を比較した。具体的には、酸性物質としては、塩酸、各種有機酸、システイン、NaHSO3、NaOHを用いた。これら酸性物質をそれぞれ添加した冷麦汁を３７℃で２週間保存後、５−ＨＭＦの含有量をＨＰＬＣにより測定した。ここで測定された５−ＨＭＦの含有量とｐＨとの関係を図１２に示した。
【００６１】
図１２に示す通り、ｐＨと５−ＨＭＦの生成量との関係は負の相関関係を有することが示された。すなわち、５−ＨＭＦは特異的な酸性物質により生成が促進されるのではなく、液のｐＨに大きく影響され、ｐＨの低下によりその５−ＨＭＦの生成速度は促進され、逆にｐＨを高くすることにより５−ＨＭＦの生成速度を遅延させることができることが示された。従って、冷麦汁のｐＨを高く維持することは製造工程及び製品の老化を抑制し、長期に香味の安定した、香味耐久性の高い製品を製造できることが示唆された。但し、システインについては、図１２のグラフから外れていることから、単にｐＨの上昇により５−ＨＭＦの生成を抑制するものではなく、他のメカニズムにより５−ＨＭＦ量が低減されることが示された。
【００６２】
また、このｐＨと５−ＨＭＦの生成量との関係は、発酵液を用いた場合も同様であった。発酵工程後の発酵液ｐＨを３．８５〜４．１に調製し、この調製液を３７℃で２週間保存し、その際の５−ＨＭＦの生成量を測定した。
【００６３】
図１３に示す通り、発酵液においても冷麦汁と同様にｐＨと５−ＨＭＦ生成量とは負の相関関係があった。このことから冷麦汁、発酵液においてもｐＨが５−ＨＭＦの生成の制御に大きな影響を与えることが明らかになった。
【００６４】
［実施例６］ 酵母サイズと５−ＨＭＦの生成との関係
発酵後の５−ＨＭＦの増加が、発酵液中に含まれる有機酸などのｐＨの低下以外に他の原因が有るかを調べた。具体的には、同一の冷麦汁を分注し、これらにそれぞれ異なるロット（３０タイプ）の酵母を添加して、発酵を行った。発酵終了後酵母を除去した発酵液を３７℃、２週間保存後、ＨＰＬＣにより５−ＨＭＦの含有量を測定した。なお、この試験は３回繰り返して行った。これら３回の測定値を表１に示し、また、この測定値をプロットしたグラフを図１４に示す。
【００６５】
【表１】
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図１４に示す通り、例えばＮｏ．２７、２８、３０のように５−ＨＭＦ生成量が高い値を示すものについては、３回の測定間で若干に測定値に高低はみられるが、３回の測定を通して他のロットに比べて高い傾向にあることが示された。すなわち、ロット間の値を比較する限り酵母のロットと５−ＨＭＦの生成量との関係は再現性があった。
【００６６】
これら酵母の性質を分析した。表２には、冷麦汁に添加時の酵母のサイズ、発酵工程後の回収酵母のサイズ及び発酵液中の５−ＨＭＦ量を示した。また、この酵母サイズと５−ＨＭＦ量との関係を図１５及び図１６に示す。
【００６７】
【表２】
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図１５及び図１６に示す通り、添加酵母の大きさと５−ＨＭＦ量と間、回収酵母の大きさと５−ＨＭＦ量との間には、いずれも負の相関関係があった。すなわち酵母のサイズが大きいほど５−ＨＭＦの生成が抑制され、酵母サイズが小さいものほど５−ＨＭＦの生成が促進されることが示された。この結果より、５−ＨＭＦの生成を抑制するためには、酵母のサイズをより大きなもの、例えば、本実施例使用系統株の場合には、添加酵母として細胞体積２２０μｍ3程度又はそれ以上のものを選択することがよいことが示された。
【００６８】
［実施例７］ アミノ酸の添加による５−ＨＭＦの生成への影響
アミノ酸は、酵母の生育に必要となる窒素源となるが、このアミノ酸を冷麦汁に添加した場合、発酵工程後の発酵液中の５−ＨＭＦの含有量に影響を与えるかを調べた。冷麦汁に添加したアミノ酸を表３に示す。
【００６９】
【表３】
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表３において、対照はアミノ酸を添加しない冷麦汁そのものを意味し、「Ｘ１」は基となる麦芽使用比率７５％の冷麦汁に含まれるアミノ酸群をさらに等量添加したことを、また「Ｘ２」は２倍量添加したことを意味する。さらに、「グループＡ」、「グループＢ」、「グループＣ」は酵母における取込み速度の違いにより分類し、各グループに含まれるアミノ酸を２倍量添加した。さらに、システインは単独で２倍量添加した。これらアミノ酸を添加した各冷麦汁を用いて発酵を行った後、発酵液を３７℃で３週間保存した。この保存の際の５−ＨＭＦ量の増加を図１７に示す。
【００７０】
図１７に示す通り、グループＡ及びＢのアミノ酸の添加では、対照の冷麦汁のみの場合に比べて５−ＨＭＦの生成量を上昇させたが、総アミノ酸を等量添加したもの（Ｘ１）、２倍量添加したもの（Ｘ２）、またグループＣでは対照における５−ＨＭＦの生成量とほぼ同様であった。一方、システインの単独添加では、若干対照よりも５ＨＭＦの増加が緩やかであり、特に、保存３週間目では対照に比べて有意に５ＨＭＦの増加が抑制された。
【００７１】
［実施例８］ 低溶存酸素（ＤＯ）仕込による５−ＨＭＦ生成の抑制
以上の通り、高ｐＨ、システインの添加、サイズの大きな酵母の選択により５−ＨＭＦの生成を抑制できることが明らかになった。次に抗酸化的な製造という観点から検討を行った。すなわち、既に実施例１に示した通り、仕込槽等の製造装置においてマイシェ（原料と仕込用水との混合物であるもろみ）を攪拌する攪拌速度を緩やかにすることより５−ＨＭＦ生成が抑制されたことが示されたが、５−ＨＭＦの生成を抑制する他の抗酸化的な手段を検討した。本実施例では４００Ｌスケールの製造設備を用い、仕込釜、仕込槽、ロイター、煮沸釜、ワールプールなどの製造装置の空寸部に二酸化炭素を２００ｍｌ／分の速度で吹き込み、各装置内の上部空間部分（ヘッドスペース）の空気を二酸化炭素で置換し、酸素濃度１％以下になるようにした状態での５−ＨＭＦの生成量を測定した。
【００７２】
図１８に示す通り、タンパク休止工程、第一及び第二糖化工程及び麦汁ろ過工程段階までは抗酸化的な製造方法及び通常の製造方法において５−ＨＭＦ量に変化は観られなかった。しかし、煮沸工程開始後は、煮沸により５−ＨＭＦが増加し始めるが、抗酸化的な製造方法では通常の製造方法よりも５−ＨＭＦの増加が緩やかであった。この抗酸化的な製造方法では、冷麦汁の段階において通常の方法よりも５−ＨＭＦの含有量は７０％程度に抑制された。なお、図１９には、同様の試験を３回繰り返した際の冷麦汁中の５−ＨＭＦ量を示すが、二酸化炭素の吹き込みによる５−ＨＭＦの抑制効果は再現性があることが示された。
【００７３】
また、図２０には、上記冷麦汁を発酵、貯酒し、ろ過した後、容器詰めした麦芽アルコール飲料を用いて保存試験を行った際の５−ＨＭＦの経時的な変化を示した。ここでは上記ヘッドスペースの二酸化炭素置換あり、なしの二つの方法により製造された麦芽アルコール飲料を用い、これらを２０℃又は３０℃で１〜３か月間保存した際の５−ＨＭＦの蓄積量を示す。双方の製造方法に起因して、保存開始時（０月目）において、５−ＨＭＦの含有量に差があるが、それ以上にこれら５−ＨＭＦの増加のカーブに顕著な差があり、通常の製造方法では抗酸化的な製造方法に比べて増加率が高いことが示された。換言すれば、抗酸化的な製造方法は、保存期間における５−ＨＭＦの増加を抑制することができた。従って、製造工程における５−ＨＭＦを増加させることは、その後の保存期間における５−ＨＭＦの増加を促進させる傾向にあることが示された。
【００７４】
［実施例９］ 仕込釜の改良による抗酸化的な製造
他の抗酸化的な製造方法として、仕込装置の改良を試みた。仕込釜、仕込槽、ロイター、煮沸釜などは仕込工程に用いられる装置であるが、仕込工程中に製造されるマイシェ（もろみ）や麦汁の一部もしくは全部は、工程の進行に伴い温度制御や移し替えなどを目的として各装置間を繰り返し移送される。この移送に用いられる配管の導入部は通常の場合、各装置の上部に設けられるため、マイシェや麦汁は移送の度毎に空気の巻き込みによる酸化を受けていた。そこで、本実施例ではこうした工程液の空気の巻き込みを防止する目的でマイシェ導入口を仕込釜および仕込槽の底部に設けた装置を作成した。
【００７５】
この導入口を設けることにより仕込釜、仕込槽の工程液を外部の空気に極力接触させることなく移し替え、また、工程液を緩やかに送り込むことにより仕込釜、仕込槽内での空気の取込みを抑制することとした。
【００７６】
この改良装置と通常の装置とを用いて麦芽アルコール飲料を製造し、ここで製造された製品の保存期間中の５−ＨＭＦの経時的な変化を測定した（図２１）。測定期間は３月間とし、保存温度を２０℃、３０℃、３７℃とした。なお、３７℃の保存条件については保存開始後７日目の一点のみ測定した。
【００７７】
図２１に示す通り、改良装置は、上述した実施例８の二酸化炭素の吹込みによる場合よりも効果は高くはないが、通常の装置を用いた場合よりも５−ＨＭＦの生成が抑制された。また、この結果より、発酵工程前の仕込工程において抗酸化的に製造を行うことにより保存期間における５−ＨＭＦの増加が抑制されることが示された。すなわち、仕込工程における５−ＨＭＦの生成を抑制することは、製品保存期間の５−ＨＭＦ生成の抑制につながることが示された。
【００７８】
［実施例１０］カテキン添加による５−ＨＭＦ生成に与える効果
本実施例ではカテキンを添加して麦汁の抗酸化力を高めた場合に、５−ＨＭＦ増加を抑制することができるかを調べた。麦芽使用比率７５％の冷麦汁にカテキンを１００、２００、５００ppmとなるようにそれぞれ添加し、１００℃で０〜６時間加熱を行った。図２２には、この加熱時間の経過に伴なう５−ＨＭＦの増加を示す。なお、対照としてカテキン無添加の冷麦汁を用いた。
【００７９】
図２２に示す通り、カテキン濃度を１００、２００、５００ppmと上昇させるに従って、増加度を示す直線の傾きは緩やかになり、カテキンの添加により５−ＨＭＦの増加が抑制された。
【００８０】
次に、麦芽使用量の異なる麦芽アルコール飲料をカテキンを添加した条件で製造し、その際の各製造工程液における５−ＨＭＦを測定した。ここでは比較する試料を可能な限り同一の環境下で調製することとした。具体的には、仕込釜で１００℃、２０分加熱した後の液化物と、仕込槽のタンパク休止後のマイシェを５段階の比率で混合した。これら段階的に混合した試料を糖化（６５℃で１時間、さらに７５℃で１．５時間保温）、煮沸１００℃後、冷却、発酵、発酵液保存を行った。これら試料中の麦芽使用率は、１８、４２、５８、７５、１００％に相当する。
【００８１】
先ず、図２３には、これら試料における煮沸９０分後の各工程液の５−ＨＭＦ量をカテキン添加試料と、カテキン非添加試料とを比較測定した結果を示す。５−ＨＭＦは主として麦芽由来の糖から生成されるため、麦芽使用率の増加に伴ない５−ＨＭＦ量は高くなった。カテキンの添加試料群においてもこの傾向は変わらないがカテキン添加により、いずれの試料においても５−ＨＭＦ量は抑えられた。
【００８２】
一方、図２４には、糖化開始時点から煮沸９０分経過後までの間の上記各試料中の５−ＨＭＦの変化度（増加率）を示す。５−ＨＭＦ含有量としては麦芽使用率が高くなるに従って高くなるが、変化度においては、麦芽に由来する還元力の低さから麦芽使用率が低いものほど高くなる傾向が示された。また、カテキンの添加によりいずれの麦芽使用率においても５−ＨＭＦの増加が抑制された。
【００８３】
次に、発酵終了後の発酵液を対象とした場合の結果を図２５、２６に示す。図２５には、各発酵液を３７℃、１週間保存後の５−ＨＭＦ量を示し、図２６には、保存期間中における５−ＨＭＦの変化度を示す。
【００８４】
この場合もカテキンの添加によりいずれの試料でも５−ＨＭＦの増加は抑制された。また、５−ＨＭＦの増加率については、カテキン非添加の試料において麦芽使用率の低い１８％、４２％において増加率が高い傾向がみられ、このうち４２％のものについては、カテキンの添加により顕著に抑制された。
【００８５】
［実施例１１］活性酸素スカベンジャーの添加による５−ＨＭＦ生成への効果
上記実施例１０で活性酸素トラップ能を有する物質であるカテキンの５−ＨＭＦの増加抑制が確認されたことに鑑み、カテキンに代えて一般的な活性酸素スカベンジャーであるＰＢＮ（Ｎ−tert−butyl−α−phenylnitron）を用いてその効果の確認を行った。すなわち、このＰＢＮを0．05Ｍ、0．10Ｍ濃度となるように麦芽アルコール飲料に添加して、６０℃で０〜５時間加熱して強制的に老化させた。なお、対照としてＰＢＮ非添加のビールも同様に加熱を行った。図２７には各ビール中の５−ＨＭＦの経時的変化を示す。
【００８６】
図２７に示す通り、ＰＢＮの添加によりビール中の５−ＨＭＦの生成は抑制された。また、ＰＢＮの濃度を高めることにより、その抑制の効果は向上されている。このことから５−ＨＭＦの生成は製造工程中に存在する活性酸素により促進され、この活性酸素を除去することにより５−ＨＭＦの生成を抑制することが可能となることが示された。即ち、麦芽アルコール飲料の製造においては、Ｄ−マンニトール、トリプトファン、ヒスチジン他の活性酸素除去能力を有する物質の添加により５−ＨＭＦ生成を抑制することができる。
【００８７】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、５−ＨＭＦの生成をモニタすることにより製造工程及び製品の老化を監視することができ、また、製造工程における５−ＨＭＦの生成を抑制することにより、老化に対する耐久性の高い、すなわち、長期に香味の安定した麦芽アルコール飲料の製造が可能となる。
【００８８】
また、この５−ＨＭＦ生成を抑制するという視点から麦芽アルコール飲料の製造工程を管理することにより、香味耐久性に富んだ麦芽アルコール飲料の製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  麦芽アルコール飲料の製造工程の概略図である。
【図２】  ５−ＨＭＦの生成反応を示す概略図である。
【図３】  アマドリ物質を測定するための前処理反応を示す図である。
【図４】  製造工程における５−ＨＭＦ量の変化を示すグラフである。
【図５】  保存期間の５−ＨＭＦ量の変化を示すグラフである。
【図６】  攪拌速度を変化させて抗酸化的な仕込を行った場合の各製造工程における５−ＨＭＦ量の変化を示すグラフである。
【図７】  図６における冷麦汁の５−ＨＭＦ量を示すグラフである。
【図８】  麦芽使用比率の異なる麦芽アルコール飲料の各製造工程における５−ＨＭＦ量の変化を示すグラフである。
【図９】  ５−ＨＭＦ添加水、フルフラール添加水を用い酵母における５−ＨＭＦ等の代謝が可逆的反応でないことを示すグラフである。
【図１０】  冷麦汁、発酵液における１００℃加熱に対する老化感受性（５−ＨＭＦ生成度合）を示すグラフである。
【図１１】  有機酸添加による５−ＨＭＦ生成への影響を示すグラフである。
【図１２】  麦芽アルコール飲料ｐＨが５−ＨＭＦ生成に与える影響を示すグラフである。
【図１３】  発酵液ｐＨが５−ＨＭＦ生成に与える影響を示すグラフである。
【図１４】  酵母ロット間の５−ＨＭＦ生成量の相違を示すグラフである。
【図１５】  添加酵母のサイズと５−ＨＭＦ生成量との関係を示すグラフである。
【図１６】  回収酵母サイズと５−ＨＭＦ生成量との関係を示すグラフである。
【図１７】  アミノ酸添加による５−ＨＭＦ生成への影響を示すグラフである。
【図１８】  仕込装置ヘッドスペース中の酸素濃度の低下による５−ＨＭＦ生成の抑制効果を示すグラフである。
【図１９】  仕込装置ヘッドスペース中の酸素濃度の低下による冷麦汁中の５−ＨＭＦ生成の抑制効果を示すグラフである。
【図２０】  低酸素濃度下で製造された麦芽アルコール飲料における保存期間中の５−ＨＭＦの増加抑制を示すグラフである。
【図２１】  改良仕込装置を用いた際の５−ＨＭＦ生成の抑制効果を示すグラフである。
【図２２】  カテキンを添加した冷麦汁を加熱した際の５−ＨＭＦ量の経時的変化を示すグラフである。
【図２３】  煮沸９０分後の５−ＨＭＦ量を麦芽使用率の相違、カテキン添加の有無により比較したグラフである。
【図２４】  糖化工程から煮沸工程までの５−ＨＭＦの変化度（増加率）を麦芽使用率の相違、カテキン添加の有無により比較したグラフである。
【図２５】  発酵液を３７℃で１週間保存した際の５−ＨＭＦ量を麦芽使用率の相違、カテキン添加の有無により比較したグラフである。
【図２６】  図２５の保存期間中の５−ＨＭＦの変化度（増加率）を麦芽使用率の相違、カテキン添加の有無により比較したグラフである。
【図２７】  活性酸素スカベンジャー（ＰＢＮ）添加による５−ＨＭＦ生成の抑制効果を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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