平成20年度 2008 №53
宮崎県工業技術センター・宮崎県食品開発センター研究報告水谷政美＊１・山本 英樹＊１・越智

洋＊１・黒木加奈子＊１・工藤哲三＊１     !"
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(#( %()(%
焼酎粕の乳酸発酵による付加価値向上を目指して, 焼酎粕の乳酸発酵に適した乳酸菌を選抜し, 芋焼酎粕に６種の酵素および麹菌を併用した乳酸発酵 ( と  ) を行い, 固液分離性,有機酸, 遊離アミノ酸, トコフェロールおよび消去活性等について調査検討した. その結果, 焼酎
粕の乳酸発酵にはセルラーゼ ( 由来) とプロテアーゼを添加し焼酎もろみから分離した乳酸菌である 
を用いることが有効であると考えられた.
キーワード：焼酎粕, リサイクル, 乳酸菌
(雪印種苗㈱) のアクレモコンク ( 
当県の焼酎生産量は10万を超え, それに伴セルラーゼ配 合 ) ,,ス ノ ー ラ ク ト ( う焼酎粕の排出量も増加の傾向にある. そこで,) および畜草１号 (  )昨年度より家畜飼料等への焼酎粕の再利用の必須と焼酎もろみから分離した   , 

条件である腐敗防止のため, ギ酸等 の添加を行および  
を用いた３−５) . 黒麹

わない乳酸発酵による保存技術について研究を行っは,  １)

２)


を用いて凍結乾燥してきた. 昨年度の結果より , 焼酎粕の固液分離

たおからおよび米を原料にして調製した麹を用い性や保存性の向上, オルニチン等の有用物質の生た (以下おから麹および米麹と記す).

成およびラジカル消去活性の増加等の効果

酵 素 は , セ ル ラ ー ゼ ２ 種 (  を得るためには, 焼酎粕と微生物の組み合わせがおよび 由来, 以下セルラーゼ ()重要であると考えられた.

お よ び セ ル ラ ー ゼ () と 記 す . ) , プ ル ラ

本年度は, 焼酎粕の乳酸発酵に適した乳酸菌のナ ー ゼ (  由 来 ) ,デキストラ

選抜と酵素類の併用による処理効果と付加価値向ナーゼ (  
 由来), 酸性プロテアーゼ上について検討を行ったので報告する.

( 由来), キチナーゼ (  由来)
お よ び １ 
３ グ ル カ ナ ー ゼ (  由来, 以下グルカナーゼと記す.) を用いた.
芋焼酎粕 (コガネセンガン製) は食品開発セン

その他, 培地や分析用試薬類は市販のものを用いた.

ターで発生したものを４℃で保存し, 必要に応じ使用した.



用いた微生物は, 乳酸菌６種と黒麹２種 (おか乳酸菌による処理は, 次のように行った. 芋製らおよび米製) を用いた. 乳酸菌は, 乳酸菌製剤

焼酎粕をよく撹拌して均一にした後, 200 ずつ＊

焼酎粕リサイクル技術の開発 (第２報)

三角フラスコに分注し121℃で20 オートクレー＊1

応用微生物部ブ滅菌した. 滅菌後冷却した焼酎粕に, 乳酸菌製99

焼酎粕リサイクル技術の開発

剤を滅菌水に懸濁させたものと焼酎もろみより分可溶性蛋白の  による分子量分布状態につ離した乳酸菌を培地で30℃で48時間前培養

いては, 焼酎粕の上清を045 のフィルターでしたものをそれぞれ１添加し, 30℃で５日間ろ過後,静置培養した.

(高速液体クロマトグラフィー

" #  2089 (日本分光製)) により分培養終了直後および４℃で10ヶ月間保存後の発析した. 分析には, カラムに "$%! &'

酵液を生理食塩水で適宜希釈し, 培地 (炭()803 (φ46×250, 昭和電工製), 移動相酸カルシウム添加) に01塗抹し28℃２日間培に水で流速10, カラム温度30℃で行い,養後乳酸菌数を測定し, 菌数および入手の容易さ検出を280で行った.

を考慮して２種の乳酸菌を選抜した.



選抜した乳酸菌を用いて, 前述の方法により,遠心分離した焼酎粕の上清を0
45 のフィル

芋焼酎粕に酵素および麹を添加して乳酸発酵を行

ターでろ過後, ラジカル消去活性を測定しい, 以下の固液分離性等の検討を行った. なお,た.  (1*1$ %+12

++$
,+,

酵素および麹の添加量は焼酎粕100
当たり, セ和光純薬製) 溶液の520における吸光度を96穴

ルラーゼ()100 , セルラーゼ( )100 , プ

マイクロプレート法 (マイクロプレートリーダー：ルラナーゼ100 , デキストラナーゼ50 , 酸'
-" .
2300) にて測定した. 性プロテアーゼ100 , キチナーゼ10 , グルラジカル消去活性は, 試料溶液１当たりのカナーゼ１ , おから麹１ , 米麹１ とした.

""!相当量として求めた.



乳酸発酵した焼酎粕40を50の遠沈管に入れ, 500 で遠心分離した後, 固液の体積から分離性を判断した.
!"#$%&

乳酸菌製剤および焼酎もろみ由来乳酸菌は, 焼酎粕のを調整しなくとも順調に増殖し10７から乳酸発酵した芋焼酎粕の有機酸は, 遠心分離し10８ / オーダーに達した. しかし, ４℃, 10た焼酎粕の上清を10倍希釈した後, 0
45 のフィヶ月保存後は, アクレモコンク1
0×10, スノーラク

ルターでろ過後, 有機酸分析システム ( −10トＬ6
0×10, 畜草1号1
2×10３ , 0
%

(島津製作所製)) を用いて測定した. 分析条件は

3
0×10４, 00
%1
０, $18×10６

次 のとおりである . カラム ：   / と減少した. そこで, 今後は, 製剤化102(φ8×300, ２本直列), 移動相 ５され入手が容易で酵素が添加されていないスノー トルエンスルホン酸, 緩衝液：20 ラクトＬと生存能力の高い焼酎もろみ由来の(100   を含む), 流速：08,$
を用いて, 酵素等を併用した乳酸

カラム温度：40℃, 検出器：電気伝導度検出計

発酵試験を行うことにした.

アミノ酸は, 遠心分離した焼酎粕の上清を0
02

酵素等を併用し焼酎粕を乳酸発酵させた後の で10又は20倍に希釈し0
45 のフィルター

と乳酸菌数の測定結果を, 表１に示した. 発でろ過後, 高速アミノ酸分析計 (Ｌ−8900 (日立酵前のは無添加で415, 酵素等の添加区でも製作所製)) を用いてニンヒドリン発色法により4
15前後であったが, 発酵後はほとんどの試験区測定した.

でが低下していた. 発酵後の乳酸菌数は, 米

トコフェロールは, 均一化した焼酎粕10 を食７)

麹−スノーラクトＬの試験区以外は, 酵素の種品の機能性評価マニュアル集 に従い抽出を行っ類を問わず10７から10９と順調に増殖していた. こた. なお, 分析は高速液体クロマトグラフィーのことから, 酵素類の添加は乳酸菌の増殖に悪影( 980 (日本分光製)) により, 流速10,響を及ぼさないことがわかった. ただし, 麹につカラム温度50℃で行い, 検出には蛍光検出器

いては乳酸菌の増殖を阻害する可能性もあると考(!296, 323) を用いた.

えられた.

100

焼酎粕リサイクル技術の開発



乳酸発酵後のと乳酸菌数㻝㻠㻜㻜㻜

乳酸菌数()乳酸菌数()

８７

酵素なし

3
84
3×104
08
0×10セルラーゼ()354
9×10８3
55
9×10８セルラーゼ()3
63
0×10８3
444×10８

プルラナーゼ

3
84
6×10８

4
01
1×10８

デキストラナーゼ 3
7

3
6×10８

3
94
4×10８

プロテアーゼ

3
67
3×10８

3
6

7
0×10８

キチナーゼ

3
8

5
0×10８

4
0

1
1×10８

グルカナーゼ

3
8

4
2×10８

4
0

8
0×10８

おから麹

4
4

1
0×10８

3
94
0×10８

米麹

3
8

1
1×10４

3
62
1×10８

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スノーラクトＬ

㻤㻜㻜㻜

㻢㻜㻜㻜

㻠㻜㻜㻜

↓Ⓨ㓝

䡹䢅䡬䢓 䡴䢀㻙䠨⡿㯜䡳䡽䢁䡬䡺䢚䛚䛛䜙㯜䢈䢛䢗䡿䡭䡬䡺䢚䡴 䢚䢕䡲䢁䡬䡺䢚䢈䢛䢕䢓䢁䡬䡺䢚䡿䢚䡳䡹䢀䢓䢁䡬䡺䢚䡺䢕䢓䡬䡺䢚㻔㼀㻕䡺䢕 䢓䡬䡺䢚 㻔㻭㻕⡿㯜㓝⣲䛺䛧䡳䡽䢁䡬䡺䢚䛚䛛䜙㯜䡴䢚䢕 䡲䢁䡬䡺䢚䢈䢛䢗䡿䡭䡬䡺䢚䢈䢛䢕䢓 䢁䡬䡺䢚䡺䢕 䢓䡬䡺䢚㻔㻭㻕䡿䢚䡳䡹䢀䢓 䢁䡬䡺䢚䡺䢕 䢓䡬䡺䢚 㻔㼀㻕⡿㯜䡳䡽䢁䡬䡺䢚䛚䛛䜙㯜䡴䢚䢕 䡲䢁䡬䡺䢚䢈䢛䢗䡿䡭䡬䡺䢚䢈 䢛䢕䢓䢁䡬䡺䢚䡿䢚䡳䡹䢀䢓䢁䡬䡺䢚㓝⣲䛺䛧䡺䢕䢓 䡬䡺䢚㻔㻭㻕䡺䢕䢓䡬䡺䢚㻔㼀㻕㻜㓝⣲䛺䛧㻞㻜㻜㻜㻼㻚㼍 㼏㼕㼐㼕㼘㼍㼏㼠㼕㼏㼕

芋焼酎粕の酵素処理および乳酸発酵による有機酸生成量

図のとおり酵素処理だけでは, 乳酸は生成されないが, 乳酸発酵により増加した. スノーラクト
Ｌはクエン酸を資化しない発酵タイプであり, セルラーゼ()又はセルラーゼ()を併用すること

により乳酸量が増加し, 酵素なしの約1
5倍まで酵素処理したものと酵素処理併用による乳酸発
は総有機酸量が増加した. 一方, 酵処理した焼酎粕を500Ｇの遠心力で分離し, そクエン酸を資化する発酵タイプであり, 総有機酸の固体部分の比率を図１に示した. 固液分離性は,量が酵素なしに比較してセルラーゼ()で2
3倍,無発酵時ではセルラーゼ()とセルラーゼ()のセルラーゼ()で18倍, プロテアーゼで17倍に試験区のみが向上していた. また, 乳酸発酵して増加し, スノーラクトＬを大きく上回っていた.

もその傾向は全く同じであった. このことから,

なお, おから麹や米麹を併用することは, 乳酸発セルラーゼの併用は焼酎粕の固液分離性の向上に酵による有機酸生成をどちらの乳酸菌においても有効であることが確認された.

抑制する傾向が認められた. 以上のことから, 芋焼酎粕の乳酸発酵において有機酸生成量を増加させるには, 

を用い, セルラーゼと㻝 㻜㻜㻥㻜

プロテアーゼを併用することが有効であると考えᅛ ᾮ ศ 㞳 ⋡ 䠄䠂 䠅㻤㻜

られた.

㻣㻜㻢㻜

酵素処理したものと酵素処理併用による乳酸発㻡㻜㻠㻜

酵処理した焼酎粕の遊離アミノ酸量を測定した結㻟㻜果を表２, ３, ４に示した.

㻞㻜㻝㻜

酵素処理後の芋焼酎粕の遊離アミノ酸の総量は,㻜↓Ⓨ㓝䝇䝜 䞊䝷䜽䝖㻼㻚㼍㼏 㼕㼐㼕 㼘㼍㼏 㼠㼕 㼏㼕ங㓟⳦

セルラーゼ(), プロテアーゼとおから麹で増加㓝 ⣲ 䛺䛧䡺䢕 䢓䡬䡺 䢚䠄䠰䠅䡺䢕 䢓䡬䡺 䢚䠄䠝 䠅䢈 䢛䢕 䢓 䢁䡬䡺䢚䡿䢚 䡳䡹 䢀䢓 䢁䡬䡺䢚し, その他の酵素と米麹では酵素なしとほぼ同じ䢈 䢛䢗 䡿䡭䡬䡺 䢚䡳䡽 䢁䡬䡺䢚䡴䢚䢕 䡲䢁䡬䡺䢚䛚䛛 䜙㯜⡿㯜であった. プロテアーゼとおから麹では, 焼酎粕

芋焼酎粕の酵素処理および乳酸発酵が固液分離性に及ぼす影響中の蛋白質が分解されて増加したと考えられるが,セルラーゼ()については粗酵素であることから含まれているプロテアーゼにより増加したと推定





酵素処理したものと酵素処理併用による乳酸発された. アミノ酸を個別に見ると, 特に増加したり減少したりする現象は認められなかった.

酵処理した焼酎粕の有機酸組成を図２に示した.
101

焼酎粕リサイクル技術の開発

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焼酎粕リサイクル技術の開発

酵素併用による乳酸発酵後の総遊離アミノ酸量の分子量の変化について調べた. 無発酵でのセルは, スノーラクト−Ｌと ともにセラーゼ( ), プロテアーゼおよびおから麹の添加

ルラーゼ( )とプロテアーゼ使用区で大幅に増加により, 焼酎粕に含まれる蛋白質が低分子化する

し, 特に 
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を用いるとさらに増加しことが確認された. さらに, 乳酸発酵により, 蛋ていた. しかし, 米麹と併用すると総遊離アミノ白質の低分子化が進む傾向が認められた. 図３に酸量が大きく減少した. 米麹だけでは減少が認め

プロテアーゼを併用し乳酸発酵した焼酎粕のられないのに, 乳酸菌が存在すると減少する理由

分析チャートを示した. プロテアーゼ併用乳の解明には今後の検討が必要である.

酸発酵により, 酵素なし−無発酵に比較してピー

個別のアミノ酸では前報で報告した

はを量の時間にピークが新たに生じており, 焼酎粕中の蛋が生成していた.

白質が低分子化していることを確認できた. また,に変換しており , 発酵焼酎粕には少が残り多量のクの溶出時間が遅い方にシフトするとともに, 遅い８)は, アンモニア解毒を行う尿素回路の重要な成分

この結果から, スノーラクトよりも であり, また成長ホルモンの分泌促進効果も報の方がより低分子化する効果の高いことが推定さ

９)

告 されていることから, 飼料としての付加価値れた. さらに, 遊離アミノ酸総量との関係を見てを高めるアミノ酸と考えられた.

みると, 低分子化が進んでいるセルラーゼ( )とトコフェロール (ビタミンＥ) には, , , 

プロテアーゼは発酵後も増加したが, おから麹でおよびの４種の異性体があるが, 芋焼酎粕はほは無発酵と比較して増加が認められなかった. ことんどであったので, トコフェロールのみのの原因として, 発酵液中に麹菌が生きた状態で存抽出量を表５に示した. セルラーゼ(Ｔ), セルラー

在することにより, 生成されたアミノ酸が麹菌のゼ( ), プロテアーゼおよびグルカナーゼを焼酎増殖により消費されるためと推定された.

粕に添加することによりトコフェロールの抽出量が増加し, 乳酸発酵後もその傾向は変わらな㓝⣲䛺䛧䠉↓Ⓨ㓝かった. また, おから麹および米麹については,有機酸やアミノ酸と同様に乳酸菌が存在しない時は酵素なしとほぼ同じであるのに, 乳酸菌が同時に存在することにより減少する傾向が認められた.
芋焼酎粕のトコフェロール (100 )
無発酵

スノー
ラクト-L

P. acidilactici

酵素なし

163
7117
9152
2セルラーゼ()

320
1309
7312
1セルラーゼ( )

282
9272
5264
6

プルラナーゼ

166
9136
9119
4デキストラナーゼ

177
5168
1182
0

プロテアーゼ

217
8167
2203
9キチナーゼ

121
8137
5117
9グルカナーゼ

217
3170
2204
0

おから麹149
3130969
0米麹152
280
093
9処理区

䢈䢛䢗䡿䡭䡬䡺䢚䠉䡹䢅䡬䢓䡴䢀-L䢈䢛䢗䡿䡭䡬䡺䢚䠉P.acidilactici

酵素処理したものと酵素処理併用による乳酸発酵した焼酎粕の上清の分析を行い, 蛋白質

焼酎粕の分析103

焼酎粕リサイクル技術の開発

④セルラーゼ( ), プロテアーゼおよびおから麹酵素処理したものと酵素を併用した乳酸発酵焼を焼酎粕に添加することにより遊離アミノ酸量酎粕の消去活性の測定結果を図４に示した.

が増加し, 乳酸発酵することによりセルラーゼ

酵素処理のみの焼酎粕の消去活性は, プロ( )やプロテアーゼ併用区ではさらに増加してテアーゼ, キチナーゼおよび米麹を添加することいた.

により酵素処理していない焼酎粕に比べて40から⑤焼酎粕中のトコフェロールの抽出率が, セルラー50％増加していた. 酵素処理を併用した乳酸発酵

ゼ(Ｔ, Ａ)とグルカナーゼを用いることに後の焼酎粕のラジカル消去活性も同様の増より向上した.

加傾向を示したが, 乳酸発酵したことによる上乗⑥焼酎粕中の蛋白質が, セルラーゼ( ), プロテせ的増加は認められなかった. このことから, 焼アーゼ又はおから麹を用いることにより低分子酎粕に消去活性を付加するには, プロテアー化することが確認された. セルラーゼ( ) とゼ等の酵素処理が必要であると判断された.

プロテアーゼの使用による低分子化は, 遊離ア䡐䡎 䡋䡈䡋䡔┦ᙜ㔞䠄䃛㼙㼛㼘㻛㼙㻸䠅

ミノ酸総量の増加と相関が認められた.
⑦焼酎粕の消去活性の向上は, プロテアー㻞㻚㻜㻝㻚㻤
㻝㻚㻢ゼ, キチナーゼおよび米麹によるものであり,㻝㻚㻠

乳酸発酵によるものでないことが確認された.

㻝㻚㻞㻝㻚㻜
㻜㻚㻤㻜㻚㻢㻜㻚㻠㻜㻚㻞
㻜㻚㻜

以上のことから, 焼酎粕の乳酸発酵にはセルラーゼ( )とプロテアーゼを添加し焼酎もろみから分↓Ⓨ㓝㓝⣲䛺䛧䝕䜻䝇䝖䝷䝘䞊䝊䛚䛛䜙㯜䡹䢅䡬䢓䡴䢀㻙㻸䝉䝹䝷䞊䝊䠰䝥䝻䝔䜰䞊䝊⡿㯜䝉䝹䝷䞊䝊䠝䜻䝏䝘䞊䝊㻼㻚㼍㼏㼕㼐㼕㼘㼍 㼏㼠 㼕㼏㼕䝥䝹䝷䝘䞊䝊䜾䝹䜹䝘䞊䝊

芋焼酎粕の酵素処理および乳酸発酵によるラジカル消去活性離した乳酸菌である を用いることが有効であると考えられた.
１) 大 塚 舞 他 , 日 本 畜 産 学 会 報 ,  3 , 349(2007)


乳酸菌の増殖性, 発酵保存後の乳酸菌の生存率

および入手の容易性から, 製剤化されたスノーラ
クトと焼酎もろみから分離した 

を選抜し, 焼酎粕を酵素を併用した乳酸発酵を行い,付加価値向上につながる以下の知見を得た.
①酵素添加は乳酸発酵に影響しないが, 米麹添加は乳酸菌の増殖を抑制する場合が認められた②焼酎粕の固液分離性の向上は, セルラーゼの作用によるものであり, 乳酸発酵によるものでないことが確認された.
③焼酎粕の有機酸は, セルラーゼ (Ｔ,Ａ) やプロテアーゼを併用した乳酸発酵により大幅に増加することが認められた.

２) 水谷政美他, 宮崎県工業技術センター・食品開発センター研究報告, , 95 (2007)
３) 竹下淳子他, 宮崎県工業技術センター・食品開発センター研究報告, , 119 (2004)
４) 竹下淳子他, 宮崎県工業技術センター・食品開発センター研究報告, , 127 (2004)
５) 高山清子他, 宮崎県工業技術センター・食品開発センター研究報告, , 117 (2005)
６) 高山清子他, 宮崎県工業技術センター・食品開発センター研究報告, , 107 (2006)
７) 農林水産省農林水産技術会議事務局・農林水産省食品総合研究所, 食品の機能性評価マニュ
アル集, 3 (1999)
８) 西塚泰美編集, 代謝マップ, 33 (1982)
９) 柴崎剛, 食品と容器,  3, 140 (2009)

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