乳酸菌的培养方法以及饮料食品的制作方法

专利名称：乳酸菌的培养方法以及饮料食品的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种乳酸菌的培养方法以及含有通过该方法得到的乳酸菌培养物的饮料食品。
背景技术：
人们已熟知乳酸菌应用于奶酪、酸奶、乳酸菌饮料等乳制品以及泡菜、腌制成菜等各种发酵食品的制造中。并且，近几年来，已经明确乳酸菌所具有的肠道调节效果等各种生理机能，因此乳酸菌的菌体其本身或各种乳酸菌培养物被作为健康食品和医药品等的材料所利用，其利用范围较广。乳酸菌的培养通过多种方式进行，但是为了制造乳酸菌制剂或酸奶、乳酸菌饮料、 奶酪等各种发酵乳制品，最多的是将动物奶等的乳成分作为培养基进行培养的方式。然而， 大多数乳酸菌通常属于要求严格的营养缺陷型，因此仅将乳成分作为培养基时，增殖滞缓的菌较多。并且，即使是增殖性较好的菌，在制造乳酸菌饮料等时，为了得到具有充分的酸度(酸生成量)的培养物，需要长时间培养。然而，长时间进行培养时，会降低活菌数，因此在制造重视活菌数的乳酸菌饮料等时，存在问题。因此，在乳酸菌的培养中，为了缩短培养时间，通常在培养基中添加可以增加菌的增殖性的各种增殖促进物质。作为这种增殖促进物质或者作为已明确对增加增殖性有效的物质，人们知道的包括小球藻提取物、铁盐、维生素类、包含氨基酸或肽的蛋白质分解物、酵母提取物等。并且，已提出采用酒粕的水浸出物和/或经过蛋白质分解酶处理的酒粕的水浸出物的方法(专利文献1)、采用从咖啡属植物的叶片提取的提取液的方法(专利文献2)、采用脂质和蛋白质的复合体的方法(专利文献幻等，并且本发明的申请人等人也发现通过酸来提取而得到的茶类、葱以及姜的提取物(extract)作为乳酸菌的增值促进剂是有效的， 并已经公开过该发明(专利文献4)。另一方面，为了提高乳酸菌所具有的各种生理机能，以存活的状态到达肠内是重要的，因此为了以较高水平维持培养物或包含该培养物的产品中的乳酸菌的存活性，已提出利用在全固形物中包含20 90重量％的脂质(该脂质中40 55重量％为磷脂)的组合物的方法(专利文献幻、使用乳酸菌的死菌体的方法(专利文献6)。现有技术文献专利文献专利文献1专利文献2专利文献3专利文献4专利文献5专利文献6日本特开平5-15366号公报 日本特开平6-125771号公报 日本特开2006-230259号公报 日本特许第3648115号说明书 日本特开2007-97447号公报 日本特开2008-5811号公报

发明内容
技术问题然而，对于天然物质的乳成分而言，其质量根据季节或产地、加工方法等因素而变化。因此，采用将这种乳成分作为原料的培养基培养乳酸菌时，例如，即使采用已确认出对增加增殖性或提高存活性有效的已知的材料，所得到的培养物有时也不能稳定地维持乳酸菌数，因此将这种培养物用于饮料食品的制造中时，会导致经过保藏后活菌数急剧降低的问题。因此，本发明的目的在于提供一种用于得到可以稳定地维持乳酸菌数的乳酸菌培养物的乳酸菌的培养方法。并且，进一步地，本发明的目的在于获得一种质量稳定性良好的含有乳酸菌培养物的饮料食品。技术方案本发明的发明人等人为了解决上述问题而进行了专心研究，其结果，得到了在培养基中所使用的乳成分的质量会影响乳酸菌发酵物中的乳酸菌数的稳定性的技术见解，尤其确认出在将游离磷酸浓度小于0. 25质量％的乳成分作为原料的培养基时，不能得到可以稳定地维持乳酸菌数的乳酸菌培养物的事实。并且，发现将这种乳成分作为培养基时，通过添加磷酸盐，提高所得到的乳酸菌发酵物中的乳酸菌数的稳定性。由此，完成了本发明。并且，发现通过利用该培养物，可以制造出具有良好的质量稳定性的发酵乳制品等饮料食品。S卩，本发明提供一种乳酸菌的培养方法，该方法在包含有游离磷酸浓度小于0. 25 质量％的乳成分以及磷酸盐的培养基中，接种乳酸菌。并且，本发明提供一种乳酸菌的培养方法，该方法在包含有游离磷酸浓度小于 0.25质量％且单位非脂固形物(SNF)中的蛋白质含量小于35质量％的乳成分以及水溶性的磷酸盐的培养基中，接种乳酸菌。并且，作为乳成分优选使用脱脂奶粉。而且，本发明提供一种饮料食品，该饮料食品含有通过在包含有游离磷酸浓度小于0. 25质量％的乳成分和水溶性的磷酸盐的培养基中接种并培养乳酸菌而得到的培养物，或者通过在包含有游离磷酸浓度小于0. 25质量％且单位非脂固形物(SNF)的蛋白质含量小于35质量％的乳成分以及水溶性的磷酸盐的培养基中接种并培养乳酸菌而得到的培养物。有益效果根据本发明，即使将由于是天然物而根据季节或产地、加工方法等因素会有质量变化的乳成分作为培养基利用，也能够得到可以稳定地维持乳酸菌数的乳酸菌培养物，并且可以广泛地应用于各种健康食品或医药品中。并且，本发明的方法通过组合使用有助于增殖促进或存活性改善方面已知的物质，可以得到包含大量的稳定的高活性乳酸菌的培养物，因此尤其适用于重视活菌数的乳酸菌饮料等发酵乳食品的制造中。进一步而言，根据本发明的方法，与季节或产地、加工方法无关，可以将天然物的乳制品供给到培养乳酸菌的培养基的原料中。
具体实施例方式在本发明中，作为用于培养乳酸菌的培养基的乳成分，使用游离磷酸(free phosphoric acid)浓度小于0. 25质量％的乳成分。这种乳成分的游离磷酸浓度可以通过采用钼酸的方法(钼蓝法)等已知的方法测定游离磷酸浓度，由此进行确认。在此，乳成分是指含有乳蛋白的物质，具体而言，可以举出牛奶、山羊奶等动物奶、脱脂奶粉、全脂奶粉、 鲜奶油等。以下，以脱脂奶粉为例，说明乳成分中的游离磷酸浓度的测定方法。在此，本申请的说明书中，将通过以下示出的方法测定出的值定义为乳成分中的游离磷酸浓度。《游离磷酸浓度的测定方法》(1)试剂(a)抗坏血酸溶液(72g/L)将7. 2g的L (+)-抗坏血酸(和光纯药工业(株)，特级)溶解到水中，使溶液达到 IOOmL,在0 10°C下，避光保存。(b)钼酸铵溶液将6. Og的六铵七钼酸盐四水合物(和光纯药工业(株)，特级)和0. 24g的双 [(+)-酒石酸盐]三水合二锑酸(III)钾(和光纯药工业(株)，特级)溶于水中，使溶液达到300mL，并且在该溶液中加入120mL的硫酸(2+1)，并加纯化水使溶液达到500mL。(c)钼酸铵-抗坏血酸混合溶液(有色溶液)将钼酸铵溶液与抗坏血酸溶液(72g/L)混合成体积比达到5 1(使用时配制)。(d)磷酸离子标准母液(50 μ g P043_-P/mL)将磷酸二氢钾(pH标准液用)，在105士2°C加热约2个小时，在干燥器中冷却。取 0. 2197g，加纯化水使溶液达到1000mL。在0 10°C下，避光保存。(e)磷酸离子标准溶液(lyg P043_-P/mL)将ImL的磷酸离子标准母液(50 μ g P043__P/mL)，利用50mL体积的容量瓶，加纯化水进行定容。(2)标准曲线(i)在试验管中，分别加入 5. OmL,4. 75mL、4. 5mL、4. OmL,3. OmL,0. OmL 的水。(ii)在(i)的各试验管中，分别加入 0. OmL,0. 25mL、0. 5mL、l. OmL,2. OmL,5. OmL 的磷酸离子标准溶液(lyg P043_-P/mL)，使整个溶液体积达到5. OmL。(iii)加入400 μ L的有色溶液，放置约15分钟。(iv)在30分钟以内，利用分光光度计，测定紫外线880nm处的吸光度。(3)测定步骤(i)称取试样(2. Og脱脂奶粉)，溶于水(或者温水)后，利用IOOmL体积的容量瓶定容，放置1个小时以上。(ii)取约6mL的⑴溶液，加入到VIVASPIN6 (超滤离心浓缩管，5，000MWC0)中， 用离心分离机进行超过滤(7，500G.30分钟、25°C )。(iii)用ImL全容吸移管精确移取(ii)的透过液，加入到IOOmL体积的容量瓶，加
水定容。
(iv)用5mL全容吸移管精确移取(iii)的溶液，加入到试验管。(ν)加入400 μ L的有色溶液，放置约15分钟。(vi)在30分钟以内，利用分光光度计，测定紫外线880nm处的吸光度。(vii)根据在⑵中得到的标准曲线查得游离磷酸量(μ g/Vial)。利用得到的游离磷酸量，根据下述式求出包含在脱脂奶粉中的游离磷酸的比例。脱脂奶粉中的游离磷酸％=游离磷酸量(μ g/Vial) X 10, 000mL/5mLX 100g/2gX lg/1, 000, 000 μ g> 分析
方法参考食品成分试验方法以及日本工业标准(JIQK0102(工厂排水试验方法，1998)的磷酸离子分析方法(钼蓝(抗坏血酸还原)吸光光度法)。并且，在本发明中，作为在培养乳酸菌的培养基中所使用的乳成分的优选例子，可以举出，通过上述方法测定的游离磷酸浓度小于0. 25质量％，且单位非脂固形物(solids not fat, SNF)的蛋白质含量小于35质量％的乳成分。在此，可以通过下述式1，计算出单位非脂固形物(SNF)的蛋白质含量。[数学式1]
脱脂奶粉中的蛋白质含量_ χ J Q0O7o
(脱脂奶粉量(100)-水分含量-脂质含量)其中，蛋白质含量、脂质含量以及水分含量可以根据第五版日本食品标准成分表中所记载的测定方法计算得出。具体来讲，根据凯氏法(Kjeldahl method)计算得出蛋白质含量，根据罗兹-哥特里法(Roese-Gottlieb method)计算得出脂质含量，根据直接法、 干燥剂添加法的常压法或者基于减压加热干燥法的减量法计算得出水分含量。另一方面，在本发明中，作为在培养乳酸菌的培养基中与上述的乳成分一起使用的磷酸盐，可以选用水溶性的磷酸盐。具体来讲，作为优选例子可以举出，磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、正磷酸钠、正磷酸钾等。优选地，将这些磷酸盐2种以上组合而添加到培养基中，以使培养基的pH值达到中性区域 (pH6 8)。在本发明中，对于磷酸盐的添加量来说，当以游离磷酸浓度为0.25质量％以上、 优选地0. 25质量％至0. 50质量％的乳成分作为基本原料配制培养基时，利用从该培养基中的游离磷酸浓度理论值减去乳成分中所包含的游离磷酸浓度的值，求出磷酸盐量，磷酸盐的添加量设定成与上述求出的磷酸盐量相同的程度。其中，对于培养基中的乳成分的浓度来说，没有特别限制，可以设定成通常的浓度，例如5质量％至30质量％，优选地在10质量％至20质量％左右。S卩，在本发明中，磷酸盐的使用量可以根据下述式2计算而设定。其中，可以将此时的磷酸盐的使用量设定为磷酸盐中的磷酸全部作为游离磷酸时的浓度。[数学式2]
(基本原料中的游离磷酸浓度-孔成分中的游离磷酸浓度)χ培养基浓度χ磷酸盐的分子量※
IOOx磷的分子量
※当使用2种以上的磷酸盐时，使用平均分子量。例如，使用游离磷酸浓度分别为0. 20质量％或者0. M质量％的乳成分，配制乳成分含量为20质量％的培养基时，磷酸盐(磷酸氢钾(50% )和磷酸二氢钾(50% )的混合物，平均分子量为15 的使用量通过下述式计算而设定。(1)使用游离磷酸浓度为0. 20质量％的乳成分时·下限值(0. 25-0. 20) X20/100X 155/31 = 0. 05%·上限值(0. 50-0. 20) X20/100X 155/31 = 0. 30%即，使用游离磷酸浓度为0. 20质量％的乳成分，配制20质量％的培养基时，磷酸盐可以添加成0. 05质量％以上，优选地可以添加成0. 05质量％至0. 30质量％范围。艮口， 在包含20质量％的乳成分的培养基IOOg中，可以添加0. 05g以上的上述磷酸盐，优选地可以添加0. 05g 0. 30g。(2)使用游离磷酸浓度为0. 24质量％的乳成分时·下限值(0. 25-0. 24) X 20/100 X 155/31 = 0. 01%·上限值(0. 50-0. 24) X20/100X 155/31 = 0. 26%S卩，使用游离磷酸浓度为0. M质量％的乳成分，配制20质量％的培养基时，磷酸盐可以添加成0. 01质量％以上，优选地可以添加成0. 01质量％至0. 26质量％范围。艮口， 在包含20质量％的乳成分的培养基IOOg中，可以添加0. Olg以上的上述磷酸盐，优选地可以添加0. Olg 0. 26g。在本发明中，配制培养乳酸菌的培养基时，如果游离磷酸浓度相比于将游离磷酸浓度为0. 25质量％的乳成分作为基本原料配制培养基时的该培养基中的游离磷酸浓度的理论值更低，则所得到的乳酸菌培养物中，不能稳定地维持乳酸菌数，因此包含这种乳酸菌培养物的饮料食品经过保藏后，会导致菌数降低。另一方面，如果游离磷酸浓度相比于将游离磷酸浓度为0. 50质量％的乳成分作为基本原料配制培养基时的该培养基中的游离磷酸浓度的理论值更高，则虽然提高所得到的乳酸菌发酵物中的乳酸菌数的稳定性，但是包含该乳酸菌发酵物的饮料食品经过保藏后，会发生凝聚、沉淀等质量劣化。并且，在本发明中，用于培养乳酸菌的培养基中，除了上述的游离磷酸浓度小于 0. 25质量％的乳成分和水溶性的磷酸盐以外，还可以添加其他的通常在乳酸菌培养基中所使用的成分。作为这种成分，例如可以举出维生素A、维生素B类、微生物C、维生素E类等维生素类；各种多肽、氨基酸类；钙、镁等的盐类等。对于这些成分的使用量，没有特别限制。在本发明中，使用如上所述配制的培养基培养乳酸菌。作为用于培养的乳酸菌，只要是通常在食品制造中所使用的菌，没有特别限制。例如可以举出干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、乳脂乳杆菌(Lactobacillus cremoris)、瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)、唾液乳酸杆菌(Lactobacillus salivarius)、格氏乳杆菌(Lactobacillus gasseri)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、乳杆菌(Lactobacillus yoghurti)、德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)、德氏乳杆菌德氏亚禾中(Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii) Λ 约氏季L If 菌(Lactobacillus johnsonii)等乳杆菌属细菌；嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)等链球菌属细菌；乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcus lactis subsp. Iactis)、乳酸乳球菌乳脂亚禾中(Lactococcus lactis subsp. cremoris)、植物乳杆菌(Lactococcus plantarum)、棉子糖乳球菌(Lactococcus raffinolactis)等乳球菌属细菌；獎肠球菌(Enterococcus faecalis)、屎肠球菌(Enterococcus faecium)等肠球菌属细菌。对于这些乳酸菌的培养条件来说，只要根据一般的乳酸菌培养最适条件进行，则没有特别限定。例如，在30 40°C左右的温度下，1 7天左右即可。并且，作为此时的培养条件，从静态培养法、搅拌培养法、震荡培养法、需氧培养法等方法中适当选择适合所使用的乳酸菌培养的方法即可。对于通过本发明的培养方法得到的培养物来说，可以直接或者灭菌之后应用于饮料食品、化妆品、医药品等用途中。此时，可以单独使用培养物，也可以与适宜的成分混合使用，并且也可以利用离心分离等方法从培养物回收菌体并洗净后使用。而且，本发明的培养方法还可以适用于由乳酸菌产生的细菌酶的制造。将通过本发明的培养方法得到的培养物作为饮料食品等而使用时，其形态可以是简便型、香型、水果型、甜味型、软饮料型、饮用型、硬(hard)饮料型、冷冻式(Frozen type) 等酸奶、乳酸菌饮料、开菲尔(Kefir)、奶酪等。并且，作为饮料食品使用时，作为与培养物混合的成分，除了糖浆等甜味剂以外， 可以配合其他各种食品材料，例如，各种糖类、增稠剂、乳化剂、各种维生素添加剂等的任意成分。作为这些食品材料的具体物质，可以列举蔗糖、葡萄糖、果糖、帕拉金糖、海藻糖、乳糖、木糖、麦芽糖等糖类；山梨醇、木糖醇、赤藓糖醇、乳糖醇、帕拉金糖醇(Palatinit)、还原淀粉糖浆、还原糖糖浆(reduced sugar syrup)、麦芽糖醇(maltitol)等糖醇；阿斯巴甜、奇异果甜蛋白(Thaumatin)、三氯蔗糖、安赛蜜、甜菊糖等高甜度甜味剂；琼脂、凝胶、卡拉胶、瓜尔胶、黄原胶、果胶、槐树豆胶、结冷胶、羧甲基纤维素、大豆多糖类、海藻酸丙二醇酯等各种增稠(稳定)剂；蔗糖脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯、卵磷脂等乳化剂；奶油、黄油、酸奶油等乳脂肪；柠檬酸、乳酸、醋酸、苹果酸、酒石酸、葡萄糖酸等酸味剂；维生素A、维生素B类、微生物C、维生素E类等各种维生素类；钙、镁、锌、 铁、锰等矿物质；酸乳酪类、浆果类、橙子类、花梨类、紫苏类、柑橘类、苹果类、薄荷类、葡萄类、杏类、梨子、乳蛋糕乳脂、桃子、甜瓜、香蕉、热带、香草类、红茶、咖啡类等风味类。利用本发明的培养方法制造饮料食品时，只要根据常规方法进行即可，并没有特别限制。例如，在预先测定的游离磷酸浓度小于0. 25质量％的脱脂奶粉中，添加磷酸盐， 以满足预定条件，由此配制培养基，并且经过灭菌处理后，接种培养乳酸菌，然后经过均质化处理，得到酸奶。接着，添加并混合专门配制的糖浆溶液，再添加风味剂，由此完成最终产品。
以下，举出实施例以及试验例而进一步详细说明本发明，但是本发明不受这些实施例的任何限制。其中，百分比(％ )在没有特别事先说明的情况下均以质量为基准。
实施例(试验例1)(乳成分的成分分析)对原产于澳大利亚的由亚迈高(Murray Goulburn)公司制造的脱脂奶粉(以下， 仅称为“试样”。)，通过以下步骤测定游离磷酸浓度和蛋白质含量。(1)游离磷酸浓度的测定根据记载于本申请说明书的《游离磷酸浓度的测定方法》中的方法，进行测定。其结果，游离磷酸浓度为0. 23%。(2)蛋白质含量的测定利用以下的分析值，根据记载于本申请说明书中的数学式1，计算蛋白质含量。脱脂奶粉中的蛋白质含量32. 8%水分含量3.8%脂质含量0.6%其结果，单位非脂固形物的蛋白质含量为34. 3% /SNF。(实施例1)(乳酸菌培养物的配制)使用试验例1的试样，以表1中示出的组成，将脱脂奶粉、磷酸盐、葡萄糖溶于水中，配制培养基。其中，将磷酸盐的使用量设为磷酸盐中的磷酸全部成为游离磷酸时的浓度 (以下，相同)。对该培养基在100°C下，灭菌90分钟，然后，将干酪乳杆菌按0. 5%接种，并培养至PH值达到3. 6左右，测定此时得到的乳酸菌培养物的培养结束时的PH值和乳酸菌数。并且，在该培养物600mL中，加入400mL的果葡糖浆(^f々糖果糖液糖)以及1. 5L 的无菌水，经均质，制造乳酸菌饮料(实施品、比较品)。测定刚制造后和在10°C下保存14 天后的PH值、乳酸菌数。将其结果表示在下述表1中。[表1]
权利要求
1.一种乳酸菌的培养方法，其特征在于，在包含有游离磷酸浓度小于0. 25质量％的乳成分以及磷酸盐的培养基中，接种乳酸菌。
2.如权利要求1所述的乳酸菌的培养方法，其特征在于，所述乳成分的单位非脂固形物(SNF)中的蛋白质含量小于35质量％。
3.如权利要求1或2所述的乳酸菌的培养方法，其特征在于，所述磷酸盐为水溶性盐。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的乳酸菌的培养方法，其特征在于，所述乳成分为脱脂奶粉。
5.一种饮料食品，其特征在于，含有通过权利要求1至4中任意一项所述的方法得到的乳酸菌培养物。
6.如权利要求5所述的饮料食品，其特征在于，所述饮料食品为发酵乳制品。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种用于得到可以稳定地维持乳酸菌数的乳酸菌培养物的乳酸菌培养方法以及得到一种质量稳定性良好的含有乳酸菌培养物的饮料食品。为了达到这个目的，本发明提供一种乳酸菌的培养方法，其特征在于在包含有游离磷酸浓度小于0.25质量％的乳成分以及磷酸盐的培养基中接种乳酸菌，并且还提供一种饮料食品，其特征在于含有通过上述培养方法得到的乳酸菌培养物。
文档编号A23C9/13GK102361969SQ20108001311
公开日2012年2月22日 申请日期2010年3月19日 优先权日2009年3月31日
发明者中野正理, 伊藤雅彦, 有福美香, 木村一雅, 水泽进, 水越晴美 申请人:株式会社益力多本社