JP2026031270A - でんぷん原料を使用するビールテイスト飲料の製造における濾過性の予測方法 - Google Patents

でんぷん原料を使用するビールテイスト飲料の製造における濾過性の予測方法

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JP2026031270A JP2024134698A JP2024134698A JP2026031270A JP 2026031270 A JP2026031270 A JP 2026031270A JP 2024134698 A JP2024134698 A JP 2024134698A JP 2024134698 A JP2024134698 A JP 2024134698A JP 2026031270 A JP2026031270 A JP 2026031270A
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Abstract

【課題】発酵原料として麦芽とでんぷん原料を使用するビールテイスト飲料の製造において、発酵原料の糖化物の濾過性を改善する方法等を提供する。
【解決手段】でんぷん原料と原料水と酵素とを含む混合物を攪拌しながら加熱して糊化させた後、液化させる液化工程と、得られた液化物と麦芽と原料水の混合物を糖化させる糖化工程と、得られた糖化物を濾過する濾過工程と、得られた濾過液を発酵させる発酵工程とを有するビールテイスト飲料の製造における前記糖化物の濾過性を改善する方法であって、水と前記でんぷん原料の混合物に、前記酵素をでんぷん原料1kgあたり0~50gとなるように添加し、得られた各サンプルに対して、攪拌しながら加熱して糊化させた後、得られた液化物の固形分容量減量比率を測定し、前記液化工程を、前記固形分容量減量比率が1質量%以上となるサンプルと同じ酵素条件で行う、方法。
【選択図】なし

Description

特許法第30条第2項適用申請有り 1.令和6年6月6日 World Brewing Congress 2024のアブストラクト公開に関するURL <https://events.rdmobile.com/Lists/Details/2367076>
本発明は、発酵原料としてでんぷん原料を使用するビールテイスト飲料の製造方法に関する。より詳細には、発酵原料の糖化物を酵母接種前に濾過する際の濾過性を改善する方法に関する。
従来、ビール醸造に用いる原材料は、香味や濁りなどのビールの中身品質への影響や効果を基準に選定されるのが一般的であった。近年は、栽培中及び輸送中のCO排出量などの環境への影響因子、グルテンフリーやテロワールといったマーケティングイメージに関わる因子など、香味以外の特性による原料選択も行われるようになってきている。このため、これまで使用してこなかった新たな原料をビール醸造に使用する試みが世界中で為されている。
しかし、大麦やホップ以外の原料の中には、麦汁濾過性の悪化などの醸造工程でのハンドリング上の課題が見られているものも多い。例えば、発酵原料として麦芽と共にでんぷん原料を使用するビールテイスト飲料の製造においては、でんぷん源として様々な作物由来のでんぷんが使用される。しかし、使用するでんぷん原料によっては、でんぷんの性質により、麦汁濾過が遅延したり、適切に濾過できなかったりする場合がある。濾過性悪化の原因としては、β-グルカンやアラビノキシランなどの細胞壁構成成分が考えられている。β-グルカンやアラビノキシランを分解するには、一般的には、β-グルカナーゼやキシラナーゼが用いられるが、でんぷん原料の糊化液化にこれらの酵素を用いても、濾過性が改善されない場合もある。
でんぷん原料を用いた場合の麦汁の濾過性改善のために様々な方法が報告されている。例えば、小麦麦芽由来でんぷんを用いた場合の濾過性を改善する方法として、グラハム粉を使用する方法(特許文献1)や、リパーゼ製剤を使用する方法(特許文献2)が報告されている。
その他、でんぷん原料を用いた場合以外でも、麦汁の濾過性を改善する方法が報告されている。例えば、予め麦汁の濁度から濾過性を予測し、濁度が高く濾過性が低いと予測された場合には、濾過条件を緩和する方法(特許文献3)や、β-グリコシド結合分解酵素を、糖化工程中とその後の2回に分けて添加する方法(特許文献4)などが報告されている。
特許第5882707号公報 特許第6231590号公報 特許第7219567号公報 特許第6748515号公報
本発明は、発酵原料として麦芽とでんぷん原料を使用するビールテイスト飲料の製造において、発酵原料の糖化物の濾過性を改善する方法、でんぷん原料の濾過適性を予測する方法、及びこれらを使用したビールテイスト飲料の製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、発酵原料として麦芽とでんぷん原料を使用するビールテイスト飲料の製造において、でんぷん原料を予め酵素処理により液化させる液化工程を模した系で最適な酵素条件を決定し、決定された酵素条件ででんぷん原料の液化を行うことにより、糖化物の濾過性を改善できることを見出し、本発明を完成させた。
本発明は、下記の通りである。
[1] でんぷん原料と原料水と酵素とを含む混合物を、攪拌しながら加熱して糊化させた後、液化させる液化工程と、
麦芽と原料水と前記液化工程で得られた液化物との混合物を糖化させる糖化工程と、
前記糖化工程により得られた糖化物を濾過する濾過工程と、
前記濾過工程で得られた濾過液に酵母を接種させて発酵させる発酵工程と、
を有するビールテイスト飲料の製造における、前記濾過工程における前記糖化物の濾過性を改善する方法であって、
水、前記でんぷん原料、及び麦芽を含む混合物を、対照サンプルとして調製する対照サンプル調製工程と、
水、前記でんぷん原料、及び麦芽を含む混合物に、酵素を、前記でんぷん原料1kgあたり0~50gとなるように添加するサンプル調製工程と、
前記対照サンプル調製工程で得られた対照サンプルと前記サンプル調製工程で得られた各サンプルに対して、攪拌しながら加熱して糊化させた後、液化させる模擬液化工程と、
前記模擬液化工程の後、得られた液化物の固形分容量を測定し、前記対照サンプルの液化物の固形分容量に対する、固形分容量減量比率を測定する測定工程と、
を行い、
前記対照サンプルにおける前記麦芽の含有量は、前記でんぷん原料の含有量の7~40質量%であり、
前記液化工程において、前記混合物に、前記酵素と同種の酵素を、前記測定工程において前記固形分容量減量比率が1質量%以上となるサンプルに含有されていた前記酵素の濃度以上となるように含有させる、濾過性の改善方法。
[2] 前記酵素が、耐熱性α-アミラーゼ及び耐熱性β-グルカナーゼからなる群より選択される1種以上である、前記[1]の濾過性の改善方法。
[3] 前記酵素が、耐熱性α-アミラーゼを含む、前記[2]の濾過性の改善方法。
[4] 前記液化工程における前記混合物に、前記でんぷん原料1kgあたり15000CU以上の耐熱性α-アミラーゼを含有させる、前記[1]~[3]のいずれかの濾過性の改善方法。
[5] 前記液化工程において、前記混合物に、前記酵素を、前記固形分容量減量比率が20~40質量%となるサンプルに含有させた濃度以上となるように含有させる、前記[1]~[4]のいずれかの濾過性の改善方法。
[6] 前記液化工程において、前記混合物がさらに麦芽を含む、前記[1]~[5]のいずれかの濾過性の改善方法。
[7] 前記液化工程において、前記混合物が、でんぷん原料と、原料水と、酵素と、前記でんぷん原料の含有量の7~40質量%の麦芽とを含む、前記[1]~[6]のいずれかの濾過性の改善方法。
[8] 前記液化工程と、前記糖化工程を、同一の槽内で行う、前記[1]~[7]のいずれかの濾過性の改善方法。
[9] 前記でんぷん原料が、小麦でんぷんを含む、前記[1]~[8]のいずれかの濾過性の改善方法。
[10] 前記でんぷん原料が、小麦、大麦、トウモロコシ、ジャガイモ、エンドウ豆、及びソラマメからなる群より選択される1種以上のでんぷんを含む、前記[1]~[9]のいずれかの濾過性の改善方法。
[11] 前記サンプル調製工程の前に、
前記でんぷん原料の粘度特性を、下記表に記載のRVA測定条件でラピッド・ビスコ・アナライザーを用いて測定し、
前記測定により得られた粘度チャートにおける最高粘度が20cP以上であったでんぷん原料を、前記サンプル調製工程に供する、前記[1]~[10]のいずれかのビールテイスト飲料の製造方法。
[12] でんぷん原料の濾過適性を予測する方法であって、
予測対象のでんぷん原料の粘度特性を、下記表に記載のRVA測定条件でラピッド・ビスコ・アナライザーを用いて測定し、
前記測定により得られた粘度チャートにおける最高粘度が所定の粘度未満である場合には、前記でんぷん原料の濾過適性が高いと予測し、前記最高粘度が前記所定の粘度以上である場合には、前記でんぷん原料の濾過適性が低いと予測する、でんぷん原料の濾過適性の予測方法。
[13] 前記RVA測定条件におけるサンプルは、硬度10°dHになるようにCaSO4を添加した水23.4g、でんぷん原料6g、及び耐熱性α-アミラーゼ(でんぷん原料1kgあたり2460CU)100μL以下の混合物である、前記[12]のでんぷん原料の濾過適性の予測方法。
[14] 前記所定の粘度が、20cPである、前記[13]のでんぷん原料の濾過適性の予測方法。
[15] 麦芽とでんぷん原料を発酵原料とするビールテイスト飲料の製造方法であって、
でんぷん原料と原料水と酵素とを含む混合物を、攪拌しながら加熱して糊化させた後、液化させる液化工程と、
麦芽と原料水と前記液化工程で得られた液化物との混合物を糖化させる糖化工程と、
前記糖化工程により得られた糖化物を濾過する濾過工程と、
前記濾過工程で得られた濾過液に酵母を接種させて発酵させる発酵工程と、
を有し、
前記液化工程の前に、
水、前記でんぷん原料、及び麦芽を含む混合物を、対照サンプルとして調製する対照サンプル調製工程と、
水、前記でんぷん原料、及び麦芽を含む混合物に、酵素を、前記でんぷん原料1kgあたり0~50gとなるように添加するサンプル調製工程と、
前記対照サンプル調製工程で得られた対照サンプルと前記サンプル調製工程で得られた各サンプルに対して、攪拌しながら加熱して糊化させた後、液化させる模擬液化工程と、
前記模擬液化工程の後、得られた液化物の固形分容量を測定し、前記対照サンプルの液化物の固形分容量に対する、固形分容量減量比率を測定する測定工程と、
を行い、
前記対照サンプルにおける前記麦芽の含有量は、前記でんぷん原料の含有量の7~40質量%であり、
前記液化工程において、前記混合物に、前記酵素と同種の酵素を、前記測定工程において前記固形分容量減量比率が1質量%以上となるサンプルに含有されていた前記酵素の濃度以上となるように含有させる、ビールテイスト飲料の製造方法。
[16] 前記液化工程において、前記混合物に、耐熱性α-アミラーゼを含有させる、前記[15]のビールテイスト飲料の製造方法。
[17] 前記液化工程において、前記混合物に、前記でんぷん原料1kgあたり15000CU以上の耐熱性α-アミラーゼを含有させる、前記[15]のビールテイスト飲料の製造方法。
[18] 前記濾過工程において、前記糖化物の濾過量が、全仕込み量の60.0%以上である、前記[15]~[17]のいずれかのビールテイスト飲料の製造方法。
[19] 前記濾過工程における濾過量が、前記液化工程を経ず、麦芽と原料水とでんぷん原料との混合物を糖化させて得られた糖化物を濾過した場合の濾過量の1.2倍以上である、前記[15]~[18]のいずれかのビールテイスト飲料の製造方法。
[20] 前記サンプル調製工程の前に、
前記でんぷん原料の粘度特性を、下記表に記載のRVA測定条件でラピッド・ビスコ・アナライザーを用いて測定し、
前記測定により得られた粘度チャートにおける最高粘度が20cP以上であったでんぷん原料を、前記サンプル調製工程に供する、前記[15]~[19]のいずれかのビールテイスト飲料の製造方法。
本発明により、発酵原料として麦芽とでんぷん原料を使用するビールテイスト飲料の製造において、でんぷん原料の液化に使用する酵素の種類や濃度を調整して、発酵原料の糖化物の濾過性を改善させることができる。また、本発明により、発酵原料として用いた場合のでんぷん原料の濾過適性を予測することもできる。
実施例1において、7種類のでんぷんについてRVA測定を行って得られた粘度チャートである。 実施例2において、小麦でんぷん又はエンドウ豆でんぷんについて、酵素剤A(耐熱性α-アミラーゼ)、酵素剤B(耐熱性α-アミラーゼを含む酵素ミックス)、又は酵素剤C(耐熱性β-グルカナーゼ)を用いてシリンダー試験を行って得られた固形分容量減量比率(%)の測定結果を示した図である。
本発明及び本願明細書において、「X~Y(XとYはX<Yを満たす実数)」は、「X以上Y以下」の数値範囲を意味する。
本発明及び本願明細書において、ビールテイスト飲料とは、ビールらしさを有する飲料である。本発明及び本願明細書においては、「ビールらしさ」とは、製品名称・表示にかかわらず、香味上ビールを想起させる呈味のことを意味する。つまり、ビールテイスト飲料とは、アルコールの含有の有無や含有量、麦芽の使用の有無、ホップの使用の有無、発酵の有無等に関わらず、ビールと同等の又はそれと似た風味・味覚及びテクスチャーを有し、高い止渇感・ドリンカビリティー(飽きずに何杯も飲み続けられる性質)を有する発泡性飲料を意味する。
本発明及び本願明細書においては、特に記載のない限り、「ホップ」には、生ホップ、乾燥ホップ、ホップペレット等に加えて、ホップ加工品も含まれる。ホップ加工品としては、例えば、ホップから苦味成分を抽出したホップエキス、イソ化ホップエキス、テトラハイドロイソフムロン、ヘキサハイドロイソフムロン等のホップ中の苦味成分をイソ化した成分を含むホップ加工品が挙げられる。
本発明及び本願明細書において、ビールテイスト飲料には、アルコール飲料とアルコールを含有していないノンアルコール飲料(アルコール濃度が0.05容量%未満の飲料)の両方が含まれる。本発明に係るビールテイスト飲料としては、具体的には、ビールや、発泡酒、低アルコールビールテイスト飲料、ノンアルコールビール等が挙げられる。
本発明及び本願明細書において、特に記載のない限り、「濾過性」は、濾過工程における、糖化工程により得られた糖化物の濾過性を意味する。「濾過性が良好である」とは、濾過速度が充分に速く、最終的な濾過量が、濾過前の液体分の容量に対して充分であることを意味する。「濾過性が良好ではない」とは、濾過速度が遅かったり、最終的な濾過量が少ないことを意味する。
<濾過性の改善方法>
本発明に係る濾過性の改善方法は、
でんぷん原料と原料水と酵素とを含む混合物を、攪拌しながら加熱して糊化させた後、液化させる液化工程と、
麦芽と原料水と前記液化工程で得られた液化物との混合物を糖化させる糖化工程と、
前記糖化工程により得られた糖化物を濾過する濾過工程と、
前記濾過工程で得られた濾過液に酵母を接種させて発酵させる発酵工程と、
を有するビールテイスト飲料の製造における、前記濾過工程における前記糖化物の濾過性を改善する方法である。これらの工程は、後記の本発明に係るビールテイスト飲料の製造方法における各工程と同様にして行うことができる。
でんぷん原料による麦汁(発酵原料の糖化物)の濾過性の悪化は、でんぷん原料に由来する細胞壁成分によると言われている。そこで、でんぷん原料を副原料として用いる場合には、予め酵素処理によりそれら成分を分解しておくのが一般的である。例えば、小麦でんぷんは、コーンスターチよりもβ-グルカンが多いため、麦芽を10%添加して48℃以下で30分間β-グルカナーゼを作用させて液化させた後に95℃に上昇させることが知られている。十分に液化させたでんぷん原料を、麦芽又はその糖化物と混合させることにより、濾過性に対する影響が低減される。でんぷん原料は、液化工程を経た後に糖化工程において糖化酵素により分解される。にもかかわらず、糖化工程に供されるでんぷん原料の分解度(液化の度合い)が、糖化工程後の糖化物の濾過性に影響する。これは、本願発明の発明者らにより初めて見出された知見である。
液化工程におけるでんぷん原料の分解度は、でんぷん原料の種類、液化に使用する酵素の種類や濃度などに依存する。本発明に係る濾過性の改善方法においては、液化工程におけるでんぷん原料の分解度が所望の範囲内になるように、液化工程を模擬的に再現した液化反応(模擬液化反応)を行い、固形分容量減量比率(容量%)を指標として、使用する酵素の種類や濃度の条件を調整する。
固形分容量減量比率は、下記式により求められる。なお、「対照サンプル」とは、水、でんぷん原料、及び麦芽を含む混合物であって、濾過性改善のために資するか否かを評価する対象の酵素(酵素処理サンプルに配合される酵素)を添加していない混合物をいう。でんぷんの液化においては、でんぷん原料の急激な糊化に伴い、工程続行が不可能となるほど粘度が上昇する場合があるが、対照サンプルでは、少量の麦芽が配合されているため、麦芽由来の酵素によって液化が促され、粘度が緩和される。
[固形分容量減量比率(容量%)]=([対照サンプルの液化後の固形分容量(mL)]-[酵素処理サンプルの液化後の固形分容量(mL)])/[対照サンプルの液化後の固形分容量(mL)]×100
具体的には、本発明に係る濾過性の改善方法は、ビールテイスト飲料の製造における液化工程で使用される酵素の種類や濃度の条件を、下記の工程により得られた固形分容量減量比率に基づき決定する。
水、前記でんぷん原料、及び麦芽を含む混合物を、対照サンプルとして調製する対照サンプル調製工程。
水、前記でんぷん原料、及び麦芽を含む混合物に、酵素を、前記でんぷん原料1kgあたり0~50gとなるように添加するサンプル調製工程。
前記対照サンプル調製工程で得られた対照サンプルと前記サンプル調製工程で得られた各サンプルに対して、攪拌しながら加熱して糊化させた後、液化させる模擬液化工程。
前記模擬液化工程の後、得られた液化物の固形分容量を測定し、前記対照サンプルの液化物の固形分容量に対する、固形分容量減量比率を測定する測定工程。
対照サンプル調製工程で調製された対照サンプルと、サンプル調製工程で調製された各サンプルとは、前記酵素の有無以外は同じ組成である。すなわち、対照サンプルの全量に対するでんぷん原料の含有割合と、前記サンプルの全量に対するでんぷん原料の含有割合は同じとする。同様に、対照サンプルの全量に対する麦芽の含有割合と、前記サンプルの全量に対する麦芽の含有割合は同じとする。
対照サンプルに含有させる麦芽の量は、対照サンプルが以降の工程を実施可能な程度の粘度にできる量であればよく、液化を行う設備、麦芽の種類等を考慮して適宜設定することができる。対照サンプルにおける麦芽の含有量は、一般的には、でんぷん原料の含有量の7~40質量%とすることができる。
サンプル調製工程において使用される麦芽及びその濃度は、でんぷん原料の液化に資する酵素及びその濃度であれば、特に限定されるものではない。当該酵素としては、例えば、α-アミラーゼ、グルコアミラーゼ、プルラナーゼ等のα-グリコシド結合分解酵素;β-グルコシダーゼ、エンドグルカナーゼ、セルラーゼ(セロビオヒドロラーゼ)、リケナーゼ等のβ-グリコシド結合分解酵素;プロテアーゼ等を用いることができる。また、サンプルに含有させる酵素は、1種類であってもよく、2種類以上の組み合わせであってもよい。
でんぷん原料の液化を耐熱性酵素(50~90℃の温度範囲内で酵素活性を示す酵素)を用いて行うことによって、濾過性改善効果が得られやすい。このため、本発明に係る濾過性の改善方法において使用される酵素としては、耐熱性α-アミラーゼ(50~90℃の温度範囲内で酵素活性を示すα-アミラーゼ)及び耐熱性β-グルカナーゼ(50~90℃の温度範囲内で酵素活性を示すβ-グルカナーゼ)からなる群より選択される1種以上であることが好ましく、耐熱性α-アミラーゼを含むことがより好ましく、耐熱性α-アミラーゼのみであってもよい。また、当該酵素としては、酵素剤であることが好ましいが、天然物由来の酵素であってもよい。
模擬液化工程では、対照サンプル調製工程とサンプル調製工程において得られた各サンプルに対して、攪拌しながら加熱することにより、当該サンプル中のでんぷんを糊化させた後、液化させて液化物を得る。模擬液化反応における加熱温度及び加熱時間は、特に限定されるものではなく、でんぷん原料の種類や糊化温度、使用する酵素の種類や至適温度等を考慮して適宜決定することができる。
なお、でんぷんの糊化は、でんぷんが熱により加水膨潤し、一時的に粘度が上昇した状態をいう。でんぷんの液化は、糊化したでんぷんに、さらに水分子が入り込み、酵素等の作用によって、粘度が下がり、でんぷん分子が低分子化された状態をいう。でんぷんの懸濁液の濁度は、糊化により上昇した後、液化により低下し、液化物は透明になる。
本発明に係る濾過性の改善方法においては、模擬液化反応は、ビールテイスト飲料の製造における前記液化工程と同一又は近似した液化ダイアグラム(横軸に液化開始からの時間、縦軸に液化の反応液の温度をプロットしたもの)で行うことが好ましい。模擬液化反応を、ビールテイスト飲料の製造時の液化反応と同一又は近似した温度条件で行うことにより、より十分な濾過性改善効果が得られる。
測定工程において、液化物の固形分容量は、模擬液化工程で得られた液化物をメスシリンダーに移し替え、室温で静置した後に、当該メスシリンダーの目盛から固形分容量(mL)を測定する。メスシリンダーに移し替えた後に静置する時間は、液化物中の固形分が沈殿するために十分な時間であれば特に限定されるものではなく、例えば、30分間以上とすることができ、60分間以上が好ましく、60~120分間がより好ましく、60~100分間がさらに好ましい。
サンプル調製工程で得られた各サンプルの固形分容量減量比率を、当該サンプルの固形分容量(mL)と、対照サンプル調製工程で得られた対照サンプルの固形分容量(mL)から、前記式に基づき算出する。
固形分容量減量比率が大きい酵素条件ほど、模擬液化反応においてでんぷん原料の分解度が高い。そこで、模擬液化反応を行い、固形分容量減量比率が所定の値よりも大きくなる酵素条件を、濾過性改善効果のある酵素条件として選抜する。本発明に係る濾過性の改善方法において濾過性改善効果のある酵素条件として選抜される酵素条件としては、固形分容量減量比率が1.0容量%以上となる酵素条件が好ましく、5.0容量%以上である酵素条件がより好ましく、10.0容量%以上となる酵素条件がさらに好ましく、20.0容量%以上となる酵素条件がよりさらに好ましく、30.0容量%以上となる酵素条件が特に好ましい。濾過性改善効果のある酵素条件として選抜される酵素条件としては、固形分容量減量比率が50.0容量%以下となる酵素条件が好ましく、40.0容量%以下となる酵素条件がより好ましい。
本発明に係る濾過性の改善方法においては、液化工程を、固形分容量減量比率から濾過性改善効果があるとして選抜された酵素条件で行う。具体的には、液化工程において、サンプル調製工程で使用される酵素と同種の酵素を、でんぷん原料と水とを含む混合物に、当該酵素の濃度が、前記測定工程において固形分容量減量比率が1質量%以上となるサンプルに含有されていた前記酵素の濃度以上となるように含有させる。当該液化工程におけるでんぷん原料と水と酵素を含む混合物には、サンプル調製工程で調製されるサンプルと同様に、少量の麦芽をさらに含有させてもよい。
選抜された酵素条件で、ビールテイスト飲料の製造における液化工程を行うことにより、液化工程を行わない場合よりも糖化工程後の糖化物の濾過性を改善できる。液化工程は、模擬液化反応で選抜された酵素条件で使用されている酵素を当該条件よりも高濃度で使用する酵素条件で行うことも好ましい。例えば、液化工程においては、でんぷん原料1kgあたり15000CU以上の耐熱性α-アミラーゼとすることがより好ましい。なお、「CU」は、Ceralpha法(AACC Method 22-02.01,“Measurement of alpha-Amylase in Plant and Microbial Materials Using the Ceralpha Method”)により測定されたα-アミラーゼの活性単位である。
本発明に係る濾過性の改善方法において、発酵原料とされるでんぷん原料としては、でんぷんを主たる成分とする、可食性食品素材であればよく、特に限定されるものではない。当該でんぷん原料としては、穀物から抽出されたでんぷんが挙げられる。当該穀物としては、小麦、大麦、ライ麦、燕麦、ハト麦等の麦類;コメ;トウモロコシ;ジャガイモ(馬鈴薯)、サツマイモ(甘藷)、キャッサバ(タピオカ)、サトイモ、ヤーコン等のイモ類;エンドウ豆(Pea)、ソラマメ(Fava Bean)、アズキ、ナタマメ等の豆類等が挙げられる。本発明に係る濾過性の改善方法において用いられるでんぷん原料としては、小麦、大麦、トウモロコシ、ジャガイモ、エンドウ豆、及びソラマメからなる群より選択される1種以上のでんぷんを含むことが好ましく、小麦でんぷんを含むことがより好ましく、小麦でんぷんと、大麦、トウモロコシ、ジャガイモ、エンドウ豆、及びソラマメからなる群より選択される1種以上のでんぷんとを含むことがさらに好ましく、小麦でんぷんのみであることも好ましい。
<でんぷん原料の濾過適性の予測方法>
本発明に係るでんぷん原料の濾過適性の予測方法では、ビールテイスト飲料の製造に使用するでんぷん原料や液化のための酵素を用いたラピッド・ビスコ・アナライザー(RVA)による分析結果を、液化工程におけるでんぷん原料の分解されやすさの指標とし、発酵原料として用いた場合に濾過性が良好な糖化物が得られるかどうかを予測する。でんぷん原料と麦芽の糖化物の濾過性が良好な場合に、当該でんぷん原料は濾過適性が高いと予測する。でんぷん原料と麦芽の糖化物の濾過性が悪い場合に、当該でんぷん原料は濾過適性が低いと予測する。
本発明に係る濾過適性の予測方法により、実際に液化工程や糖化工程を行うことなく、RVAを用いたラボスケールでの簡便な分析によって、でんぷん原料を用いた場合の濾過性への影響を予測することができる。このため、本発明に係る濾過適性の予測方法により、ビールテイスト飲料の製造において使用実績がなく、醸造工程での挙動が未知のでんぷん原料の使用に際し、事前に麦汁濾過性を予測し、改善のための策を打つことが可能になる。
本発明に係る濾過適性の予測方法において、予測対象とされるでんぷん原料としては、特に限定されるものではなく、前記で挙げられたものを用いることができる。本発明に係る濾過適性の予測方法における予測対象のでんぷん原料としては、小麦、大麦、トウモロコシ、ジャガイモ、エンドウ豆、及びソラマメからなる群より選択される1種以上のでんぷんを含むことが好ましく、小麦でんぷんを含むことがより好ましく、小麦でんぷんと、大麦、トウモロコシ、ジャガイモ、エンドウ豆、及びソラマメからなる群より選択される1種以上のでんぷんとを含むことがさらに好ましく、小麦でんぷんのみであることも好ましい。
具体的には、本発明に係るでんぷん原料の濾過適性の予測方法は、予測対象のでんぷん原料の粘度特性を、下記表に記載のRVA測定条件でRVAを用いて測定し、前記測定により得られた粘度チャートにおける最高粘度が所定の粘度未満である場合には、前記でんぷん原料の濾過適性が高いと予測し、前記最高粘度が所定の粘度以上である場合には、前記でんぷん原料の濾過適性は低いと予測する。
RVAは、サンプルの粘度特性を、パドル(羽根)の回転により測定する装置である。でんぷん原料を含む水溶液をサンプルとし、パドルを回転させながら、サンプル温度を50℃から90℃まで上昇させると、でんぷんが糊化して粘度が上がり、ピーク(最高粘度)に達した後、デンプン粒が破裂して粘度が下がる。使用するRVAとしては、市販のRVA装置を適宜用いることができる。
RVA測定において使用される酵素は、耐熱性α-アミラーゼである。RVA測定においてサンプルに含有させる耐熱性α-アミラーゼの量は、耐熱性α-アミラーゼの種類等を考慮して適宜決定することができる。本発明に係る濾過適性の予測方法においては、RVA測定においてサンプルに含有させる耐熱性α-アミラーゼの量は、でんぷん原料1kgあたり2000~3000CUが好ましく、2460CUが特に好ましい。また、当該サンプル中の耐熱性α-アミラーゼの量としては、でんぷん原料1kgあたり1.0~1.5gとしてもよい。
RVA測定においては、サンプルとして、水、でんぷん原料、及び耐熱性α-アミラーゼを含む混合物を調製する。当該混合物の全量に対するでんぷん原料の含有量の割合は、特に限定されるものではなく、例えば、10~40質量%とすることができ、20~30質量%が好ましい。耐熱性α-アミラーゼの多くは、カルシウムイオン要求性であるため、サンプルを調製する際の水は、CaSO等のカルシウム塩で硬度を調製されたものであってもよい。
例えば、RVA測定条件におけるサンプルを、硬度10°dHになるようにCaSOを添加した水23.4g、でんぷん原料6g、及び耐熱性α-アミラーゼ(でんぷん原料1kgあたり2460CU)100μL以下の混合物とした場合に、RVA測定により得られた粘度チャートにおける最高粘度が20cP未満である場合には、サンプルに含有させたでんぷん原料の濾過適性が高いと予測し、前記最高粘度が20cP以上である場合には、当該でんぷん原料の濾過適性は低いと予測する。
前記測定により得られた粘度チャートにおける最高粘度が高いでんぷん原料は、濾過適性が低く、その液化物は濾過性が悪い可能性が高い。例えば、前記測定により得られた粘度チャートにおける最高粘度が20cP未満であるでんぷん原料は、液化されやすく、濾過適性が高いと予測され、当該でんぷん原料から得られた糖化物の濾過性は良好であると予測される。一方で、当該最高粘度が20cP以上であるでんぷん原料は、液化されにくく、濾過適性が低いと予測され、当該でんぷん原料から得られた糖化物の濾過性は良好ではないと予測される。
本発明に係る濾過適性の予測方法により、実際に液化工程や糖化工程を行うことなく、RVAを用いたラボスケールでの簡便な分析によって、でんぷん原料を用いた場合の濾過性への影響を予測することができる。このため、本発明に係る濾過適性の予測方法により、ビールテイスト飲料の製造において使用実績がなく、醸造工程での挙動が未知のでんぷん原料の使用に際し、事前に麦汁濾過性を予測できる。
その他、RVA測定は、例えば、RVA測定条件におけるサンプル中の酵素の種類及び濃度を、ビールテイスト飲料の製造の液化工程における混合物(でんぷん原料と原料水と酵素とを含む混合物)中の酵素の種類及び濃度と同じにしてもよい。RVA測定条件におけるサンプル中の酵素の種類及び濃度を、液化工程における酵素の種類及び濃度と同じにすることにより、液化工程におけるでんぷん原料の糊化液化の挙動を反映した粘度チャートが得られる。
<ビールテイスト飲料の製造方法>
本発明に係るビールテイスト飲料の製造方法は、本発明に係る濾過性の改善方法を利用してビールテイスト飲料を製造する方法である。すなわち、本発明に係るビールテイスト飲料の製造方法は、麦芽とでんぷん原料を発酵原料とするビールテイスト飲料の製造方法であって、前記液化工程と、前記糖化工程と、前記濾過工程と、前記発酵工程と、を有し、前記液化工程の前に、前記サンプル調製工程と、前記模擬液化工程と、前記測定工程と、を行い、前記液化工程において、前記サンプル調製工程で使用される酵素と同種の酵素を、前記混合物中の当該酵素の濃度が、前記測定工程において前記固形分容量減量比率が1質量%以上となるサンプルに含有されていた前記酵素の濃度以上となるように前記混合物に含有させる。前記サンプル調製工程、前記模擬液化工程、及び前記測定工程は、前記の本発明に係る濾過性の改善方法と同様にして行うことができる。
でんぷん原料としては、特に限定されるものではなく、前記で挙げられたでんぷん原料の中から1種又は2種以上を適宜選択して用いることができる。本発明に係るビールテイスト飲料の製造方法としては、小麦、大麦、トウモロコシ、ジャガイモ、エンドウ豆、及びソラマメからなる群より選択される1種以上のでんぷんを含むことが好ましく、小麦でんぷんを含むことがより好ましく、小麦でんぷんと、大麦、トウモロコシ、ジャガイモ、エンドウ豆、及びソラマメからなる群より選択される1種以上のでんぷんとを含むことがさらに好ましく、小麦でんぷんのみであることも好ましい。
本発明に係るビールテイスト飲料の製造方法においては、予め粘度特性や濾過適性が調べられているでんぷん原料を用いてもよく、製造方法の一工程として、使用するでんぷん原料の濾過適性を調べてもよい。濾過適性が高いと予測されたでんぷん原料は、コーンスターチ等の既に汎用されており、濾過適性があることが判明しているでんぷん原料と同様に使用することができる。一方で、濾過適性が低いと予測されたでんぷん原料は、前記の濾過性の改善方法を行い、液化工程におけるでんぷん原料の液化を、固形分容量減量比率から濾過性改善効果があるとして選抜された酵素条件で行う。でんぷん原料の濾過適性の予測は、前記の本発明に係る濾過適性の予測方法と同様にして行うことができる。
液化工程では、でんぷん原料と原料水と酵素とを含む混合物を、攪拌しながら加熱して糊化させた後、液化させる。当該混合物には、少量の麦芽を含有させてもよい。液化は、糖化工程と同じ反応槽(仕込槽)で行ってもよく、糖化工程とは別の反応槽、例えば仕込釜で行ってもよい。液化と糖化を同じ仕込槽で行う場合、液化工程と糖化工程で使用される全ての原料を、一度に仕込槽に投入し、槽内の混合物を攪拌しながら加熱してでんぷん原料を糊化し液化させた後、麦芽等の糖化を行うことができる。また、まず、仕込槽に、でんぷん原料と原料水とでんぷん原料の液化のための酵素と、場合により原料麦芽の一部のみを投入し、槽内の混合物を攪拌しながら加熱することで、でんぷん原料を糊化させて液化させ、次いで、残りの麦芽を含む他の発酵原料や糖化のための酵素等を投入し、糖化反応を行ってもよい。液化工程を仕込釜で行う場合、まず、仕込釜内に、でんぷん原料と原料水と酵素を投入して混合物を調製し、当該混合物を攪拌しながら加熱することにより、でんぷん原料を糊化させて液化させ、得られた液化物を、麦芽等の他の発酵原料と共に仕込槽へ投入して糖化反応を行うことができる。でんぷん原料の糊化液化時の液化ダイアグラムは、特に限定されるものではなく、でんぷん原料の種類や糊化温度、使用する酵素の種類や至適温度等を考慮して適宜決定することができる。
液化工程は、前記サンプル調製工程と前記模擬液化工程と前記測定工程とにより得られた固形分容量減量比率が所望の値となる酵素条件で行う。本発明に係るビールテイスト飲料の製造方法においては、前記固形分容量減量比率が1質量%以上となる酵素条件で、すなわち、模擬液化工程の液化により固形分容量減量比率が1質量%以上であったサンプルに使用した酵素と同種の酵素を同程度以上の濃度で使用することにより、液化工程を行う。本発明に係るビールテイスト飲料の製造方法としては、液化工程において、でんぷん原料と原料水を含む混合物中に、耐熱性α-アミラーゼを含有させることが好ましく、でんぷん原料1kgあたり15000CU以上の耐熱性α-アミラーゼを含有させることがより好ましい。
液化工程におけるでんぷん原料と水と酵素を含む混合物には、サンプル調製工程で調製されるサンプルと同様に、少量の麦芽をさらに含有させてもよい。液化工程における混合物は、例えば、でんぷん原料と、原料水と、酵素と、当該でんぷん原料の含有量の7~40質量%の麦芽とを含むものとすることができる。液化工程における混合物に含有させる麦芽の量は、例えば、ビールテイスト飲料の原料のうち、発酵原料の全量に対して、1~15質量%の麦芽としてもよく、5~15質量%の麦芽とすることもできる。
液化工程で得られた液化物の固形分容量減量比率(%){([対照サンプルの液化後の固形分容量(mL)]-[酵素処理サンプルの液化後の固形分容量(mL)])/[対照サンプルの液化後の固形分容量(mL)]×100}は、特に限定されるものではないが、でんぷん原料が充分に分解されることから、1.0容量%以上が好ましく、10.0容量%以上がより好ましく、20.0容量%以上がさらに好ましく、20.0~60.0容量%がよりさらに好ましく、20.0~40.0容量%が特に好ましい。
次いで、糖化工程として、麦芽と原料水と前記液化工程で得られた液化物との混合物を糖化させる。発酵原料として用いる麦芽は、大麦麦芽であってもよく、小麦、ライムギ、オーツ麦等の他の麦類の麦芽であってもよく、両者を併用してもよい。本発明に係るビールテイスト飲料の製造方法においては、よりビールらしい香味に優れる点から、麦芽使用比率(発酵原料全体に占める麦芽の使用量の割合)は、1~90質量%であることが好ましく、20~85質量%であることがより好ましく、40~80質量%であることがさらに好ましい。
発酵原料としては、麦芽とでんぷん原料に加えて、麦芽以外の穀物原料を1種類又は複数種類用いてもよい。麦芽とでんぷん原料以外の発酵原料としては、麦芽以外の穀物原料のみでもよく、糖質原料のみを用いてもよく、両者を混合して用いてもよい。穀物原料としては、例えば、麦芽以外の麦類、米、トウモロコシ、大豆等の豆類、イモ類等が挙げられる。糖質原料としては、例えば、液糖、ショ糖等の糖類が挙げられる。
麦芽をはじめとする各穀物原料は、穀物シロップ、穀物エキス等として用いることもできるが、粉砕処理して得られる穀物粉砕物として用いることが好ましい。穀物類の粉砕処理は、常法により行うことができる。穀物粉砕物としては、麦芽破砕物、コーングリッツ等のように、粉砕処理の前後において通常なされる処理を施したものであってもよい。
具体的には、まず、仕込槽に、麦芽と原料水と液化工程で得られた液化物と必要に応じてその他の発酵原料とを投入し、これらを含む混合物を調製する。調製された混合物を加温し、発酵原料の澱粉質を糖化させる。液化工程で得られた液化物は、糖化工程の開始時点で他の原料と共に混合させてもよく、糖化工程の途中で糖化物に投入してもよい。当該混合物には、発酵原料等と水以外の副原料を加えてもよい。当該副原料としては、例えば、ホップ、酵母エキス、タンパク質分解物、水溶性食物繊維、甘味料、苦味料、果汁、着色料、香草、香料等が挙げられる。
原料としてホップ又はホップ加工品を用いることにより、イソα酸を含むビールテイスト飲料を製造できる。ホップには、イソα酸の前駆物質であるα酸が含まれている。原料として用いるホップとしては、生ホップであってもよく、乾燥ホップであってもよく、ホップペレットであってもよい。また、原料として用いるホップ加工品としては、ホップから苦味成分を抽出したホップエキスであってもよい。また、イソ化ホップエキス、テトラハイドロイソフムロン、ヘキサハイドロイソフムロン等のホップ中の苦味成分をイソ化した成分を含むホップ加工品であってもよい。
水溶性食物繊維とは、水に溶解し、かつヒトの消化酵素により消化されない又は消化され難い炭水化物を意味する。本発明において用いられる水溶性食物繊維としては、例えば、難消化性デキストリン、ポリデキストロース、大豆食物繊維、ガラクトマンナン、イヌリン、グアーガム分解物、ペクチン、アラビアゴム等が挙げられる。これらの水溶性食物繊維は、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
甘味料としては、砂糖であってもよく、比較的甘味度の低いものであってもよく、高甘味度甘味料であってもよい。比較的甘味度の低い甘味料としては、具体的には、多糖類、甘味系アミノ酸が挙げられる。多糖類とは、3以上の単糖が重合した糖質を意味する。多糖類は、主にその大きさによって、でんぷん、デキストリン、及びオリゴ糖に大別される。オリゴ糖は、3~10個程度の単糖が重合した糖質であり、デキストリンは、でんぷんを加水分解して得られる糖質であって、オリゴ糖よりも大きなものを指す。甘味系アミノ酸としては、アラニンやグリシンが挙げられ、アラニンが好ましい。高甘味度甘味料としては、アセスルファムカリウム、ネオテーム、アスパルテーム、スクラロース、ステビア、酵素処理ステビア等が挙げられる。これらの甘味料は、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
苦味料としては、製品であるビールテイスト飲料において、ビールと同質若しくは近似する苦味を呈するものであれば特に限定されるものではなく、ホップ中に含まれている苦味成分であってもよく、ホップには含まれていない苦味成分であってもよい。当該苦味料としては、具体的には、マグネシウム塩、カルシウム塩、クエン酸トリブチル、クエン酸トリエチル、ナリンジン、クワシン、イソα酸、テトライソα酸、β酸の酸化物、キニーネ、モモルデシン、クエルシトリン、テオブロミン、カフェイン等の苦味付与成分、及びゴーヤ、センブリ茶、苦丁茶、ニガヨモギ抽出物、ゲンチアナ抽出物、キナ抽出物等の苦味付与素材が代表的に挙げられる。これらの苦味料は、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
タンパク質分解物としては、例えば、大豆タンパク分解物等が挙げられる。
着色料としては、例えば、カラメル色素等が挙げられる。
香料としては、例えば、ビールフレーバー、ビール香料、ホップ香料等が挙げられる。
糖化工程においては、α-アミラーゼ、グルコアミラーゼ、プルラナーゼ等の糖化酵素やプロテアーゼ等の酵素剤を添加することが好ましい。これらの酵素により、発酵原料中の非資化性糖を、資化性糖への分解反応が促進され、麦芽使用比率が高い発酵原料を用いた場合でも、非資化性糖の含有量が低く抑えられた発酵原料液を調製することができる。
糖化処理は、穀物原料等由来の酵素や、別途添加した酵素を利用して行う。糖化処理時の温度や時間(温度ダイアグラム)は、用いた穀物原料等の種類、発酵原料全体に占める穀物原料の割合、添加した酵素の種類や混合物の量、目的とするビールテイスト飲料の品質等を考慮して、適宜調整される。例えば、糖化処理は、穀物原料等を含む混合物を35~70℃で20~90分間保持する等、常法により行うことができる。糖化処理の時間を調節することにより、糖化効率を制御し、最終的に得られるビールテイスト飲料の糖質含有量を所望の範囲内に調整することもできる。
糖化処理後に得られた糖液を煮沸することにより、煮汁(糖液の煮沸物)を調製することができる。糖液は、煮沸処理前に濾過し、得られた濾液を煮沸処理することが好ましい。また、この糖液の濾液の替わりに、麦芽エキスに温水を加えたものを用い、これを煮沸してもよい。煮沸方法及びその条件は、適宜決定することができる。
煮沸処理前又は煮沸処理中に、香草等を適宜添加することにより、所望の香味を有するビールテイスト飲料を製造することができる。特にホップは、煮沸処理前又は煮沸処理中に添加することが好ましい。ホップの存在下で煮沸処理することにより、ホップの風味・香気成分を効率よく煮出することができる。ホップの添加量、添加態様(例えば数回に分けて添加するなど)及び煮沸条件は、適宜決定することができる。
糖化工程後、又は糖化工程後に煮沸処理を行った場合には煮沸処理後に、得られた糖化物を濾過する(濾過工程)。糖化物の濾過は、ロイター式濾過槽やフィルタープレス式濾過槽等のビールテイスト飲料の製造において汎用されている濾過槽を適宜用いることができる。
本発明に係るビールテイスト飲料の製造方法では、液化工程における酵素条件を最適化することにより、糖化工程で得られる糖化物の濾過性が改善され、その後の濾過工程においてより多量の濾過物が得られる。本発明に係るビールテイスト飲料の製造方法としては、濾過工程における糖化物の濾過量が、全仕込み量の60.0%以上であることが好ましく、70.0%以上であることがより好ましく、80.0%以上であることさらに好ましい。なお、「全仕込み量」は、液化工程で使用した発酵原料と原料水の仕込み量(原料として、仕込釜に投入した量)と、糖化工程で使用した発酵原料と原料水の仕込み量の合計量を意味する。
本発明に係るビールテイスト飲料の製造方法では、液化工程の酵素条件の最適化による濾過性改善効果により、濾過工程における糖化物の濾過量が多くなる。本発明に係るビールテイスト飲料の製造方法としては、濾過工程における濾過量が、液化工程を経ず、麦芽と原料水とでんぷん原料との混合物を糖化させて得られた糖化物を濾過した場合の濾過量の1.2倍以上([糖化物の濾過量(L)]/[液化工程を経ずに得られた糖化物の濾過量(L)]≧1.2)であることが好ましく、1.3倍以上がより好ましく、1.5倍以上がさらに好ましく、1.7倍以上がよりさらに好ましい。
濾過工程後の濾液に対して、酵母を接種させる前に、ワールプールと呼ばれる槽を用いて沈殿物を除去することが好ましい。この際の濾液の温度は、15℃以上であればよく、一般的には50~100℃程度で行われる。粕を除去した後の濾液は、プレートクーラー等により適切な発酵温度まで冷却する。この粕を除去した後の煮汁が、発酵原料液となる。
次いで、発酵工程では、濾過工程で得られた濾過液に酵母を接種させて発酵を行う。発酵方法は特に限定されるものではなく、単発酵であってもよく、単行複発酵であってもよく、並行複発酵であってもよい。冷却した濾液(発酵原料液)は、そのまま発酵工程に供してもよく、所望のエキス濃度に調整した後に発酵工程に供してもよい。発酵に用いる酵母は特に限定されるものではなく、通常、酒類の製造に用いられる酵母の中から適宜選択して用いることができる。上面発酵酵母であってもよく、下面発酵酵母であってもよいが、大型醸造設備への適用が容易であることから、下面発酵酵母であることが好ましい。
さらに、貯酒工程として、得られた発酵液を、貯酒タンク中で熟成させ、0℃程度の低温条件下で貯蔵し安定化させた後、濾過工程として、熟成後の発酵液を濾過することにより、酵母及び当該温度域で不溶なタンパク質等を除去して、目的のビールテイスト飲料を得ることができる。当該濾過処理は、酵母を濾過除去可能な手法であればよく、例えば、珪藻土濾過、平均孔径が0.4~1.0μm程度のフィルターによるフィルター濾過等が挙げられる。また、所望のアルコール濃度とするために、濾過前又は濾過後に適量の加水を行って希釈してもよい。
濾過処理前又は濾過処理後に、さらに、水を除去するための膜濾過処理を行うこともできる。膜濾過処理としては、RO膜処理やFO膜処理等の、濃縮処理に用いられる公知の膜処理を行うことができる。
その他、酵母による発酵工程以降の工程において、例えばアルコール含有蒸留液と混和することにより、酒税法におけるリキュール類に相当するビールテイスト飲料を製造することもできる。アルコール含有蒸留液の添加は、アルコール濃度の調整のための加水前であってもよく、加水後であってもよい。アルコール含有蒸留液とは、蒸留操作により得られたアルコールを含有する溶液であり、一般に蒸留酒に分類されるものを用いることができる。例えば、原料用アルコールであってもよく、スピリッツ、ウィスキー、ブランデー、ウオッカ、ラム、テキーラ、ジン、焼酎等の蒸留酒等を用いることができる。本発明においては、より好ましい麦感を有するビールテイスト飲料を製造し得ることから、アルコール含有蒸留液としては、麦スピリッツが好ましい。
本発明に係るビールテイスト飲料の製造方法により製造されるビールテイスト飲料は、アルコールを含有する飲料(アルコール濃度が0.05容量%以上の飲料)であってもよく、ノンアルコール飲料(アルコール濃度が0.05容量%の飲料)であってもよい。
製造されたビールテイスト飲料を容器に充填して密封することにより、容器詰ビールテイスト飲料が製造できる。容器への充填及び密封は、常法により行うことができる。また、容器詰ビールテイスト飲料の空寸部には、窒素、二酸化炭素等の不活性ガスを充填させてもよい。これらの不活性ガスにより、容器内に存在する酸素を減少させることができる。
容器詰ビールテイスト飲料を充填する容器としては、特に限定されるものではない。具体的には、ガラス瓶、缶、可撓性容器等が挙げられる。缶としては、ツーピース飲料缶、スリーピース飲料缶、ボトル缶等が挙げられる。可撓性容器としては、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、EVOH(エチレン-ビニルアルコール共重合体)、PET(ポリエチレンテレフタレート)等の可撓性樹脂を成形してなる容器が挙げられる。可撓性容器は、単層樹脂からなるものであってもよく、多層樹脂からなるものであってもよい。
本発明に係るビールテイスト飲料は、その製造工程において、必要に応じて加熱殺菌処理を行う。加熱殺菌処理は、容器に充填前に行ってもよく、容器充填後に行ってもよい。殺菌方法としては、UHT(超高温)殺菌処理、パストライザー殺菌処理、レトルト殺菌処理等の常法により行うことができる。
次に実施例等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等に限定されるものではない。
<RVA測定>
でんぷん原料の粘度特性は、RVAを用いて下記の条件で測定した。
RVA装置:Perten Instruments社製、型式:RVA4500
サンプル調製:硬度10°dHになるように石膏(CaSO)を添加した水23.4gと、でんぷん原料6gと、酵素12μLとを、サンプルカップ内で混合し、直ちに分析開始した。
温度条件:50℃開始→1℃/分昇温→95℃(30分間)→冷却
攪拌条件:0~10秒(960rpm)→10秒~1時間20分(160rpm)
Idle tolerance:±2℃
サンプル間隔:4秒間
判定条件:50℃~95℃の範囲で温度を変化させた際に最も粘度が高くなる部分を最高粘度と定義する。最高粘度が20cP未満の場合、麦汁濾過性悪化の可能性が高いと判定した。
<シリンダー試験(固形分容量減量測定試験)>
以下の方法により、でんぷん原料を各酵素条件で液化し、固形分容量減量比率を求めた。
まず、硬度10°dHになるように石膏(CaSO)を添加した水75mLと、でんぷん原料25gと、を混合し、さらに酵素を、でんぷん原料1kg当たり0~50g(0~50g/kg-grist)となるように添加して、サンプルを調製した。得られたサンプルを、液化ダイアグラム(50℃、20分間→1℃/1分で昇温→80℃で30分間)で、攪拌しながら加熱した。糖化ダイアグラム終了後の液化物を64.5℃まで冷却させた。その後、蒸発分を64.5℃の水で調整した。その後、当該サンプルをメスシリンダーに移し、25℃で80分間静置した。メスシリンダーの目盛から、静置後の固形分容量(mL)を求め、固形分容量減量比率(%)を算出した。
[固形分容量減量比率(容量%)]=([対照サンプルの液化後の固形分容量(mL)]-[酵素処理サンプルの液化後の固形分容量(mL)])/[対照サンプルの液化後の固形分容量(mL)]×100
[実施例1]
市販の7種類のでんぷんについて、耐熱性α-アミラーゼ(酵素剤A)を用いてRVA測定を行った。でんぷんは、エンドウ豆(Pea)でんぷん、ソラマメ(Fava Bean)でんぷん、ジャガイモでんぷん(windmill)、ジャガイモでんぷん(World Flower)、小麦でんぷん、タピオカでんぷん、及びトウモロコシでんぷんを用いた。
RVA測定の結果に得られた、50~95℃の粘度チャートを図1に示す。この結果、小麦でんぷん、エンドウ豆でんぷん、及びトウモロコシでんぷんは、最高粘度が20cP以上であり、これらを用いて調製された糖化物の濾過性は悪いと予測された。一方で、その他の4種のでんぷんは、20cP以上のピークは観察されなかったことから、これらを用いて調製された糖化物の濾過性は良好であると予測された。
[実施例2]
実施例1において、濾過性が悪いと予測された小麦でんぷんとエンドウ豆でんぷんについて、シリンダー試験を行い、固形分容量減量比率(%)を求めた。耐熱性αアミラーゼ(酵素剤A)1.6g/kg-gristは、全試験区共通で添加した。加えて、実施例1で用いた耐熱性α-アミラーゼ(酵素剤A)若しくは耐熱性α-アミラーゼを含む酵素ミックス(酵素剤B)を、0、1.6、4.7、11.1、23.8、49.2g/kg-grist(でんぷん1kg当たり)、又は、β-グルカナーゼ(酵素剤C)を、0、0.1、1、2、4、8g/kg-grist、それぞれ添加した。
固形分容量減量比率(%)の測定結果を図2に示す。図中、「wheat+A」は小麦でんぷんを酵素剤Aで処理したサンプルであり、「wheat+B」は小麦でんぷんを酵素剤Bで処理したサンプルであり、「wheat+C」は小麦でんぷんを酵素剤Cで処理したサンプルであり、「pea+A」はエンドウ豆でんぷんを酵素剤Aで処理したサンプルである。図2に示すように、酵素剤Aと酵素剤Bを添加したサンプルでは、酵素剤の添加量が11.1g/kg-grist以上で、固形分容量減量比率1%以上であった。一方、酵素剤Cを添加しても固形分容量の減少は確認されなかった。これらの結果から、酵素剤A又はBをそれぞれ、でんぷん原料に対して11.1g/kg-grist以上添加して液化させることにより、濾過性が改善できることが示唆された。
[実施例3]
小麦でんぷん又はエンドウ豆でんぷんと麦芽とを用いて麦汁を調製し、濾過性を調べた。
具体的には、小麦でんぷん又はエンドウ豆でんぷん12.5kg、麦芽3.9kg、硬度10°dHになるように石膏を添加した原料水49.2L、及び酵素を、表5及び6に記載の原料配合比率と酵素添加濃度で仕込釜に添加し、でんぷんの糊化・液化反応を行った。反応開始時の狙い温度は50℃とし、70℃で10分間、99℃で30分間の休止を設けた。昇温は1℃/分のスピードで行い、反応中は、常時攪拌した。なお、酵素剤A及びBについては、市販のα-Amylase Assay Kit(Ceralpha Method)(NEOGEN社製、製品番号:K-CERA)を用いて、添加した酵素の酵素活性(CU/g grist)も調べた。
次いで、仕込槽で、麦芽21.1kg、硬度調整した原料水52.8kg、仕込釜の内容物、及び酵素剤C4.2g(0.1g/kg-grist相当)を混合し、55℃で40分間加熱した後、掛湯48.1Lを添加し、釜槽合併を行った。合併後は、64.5℃で40分間、70℃で10分間、76℃で5分間の加熱を行った。
得られた麦汁を麦汁濾過槽に送液して麦汁濾過を行い、濾過流量がゼロになるまでの通液量を計測した。計測結果を表5及び6に示す。なお、今回は、条件を統一するため、循環工程及び解糟機の使用は行わなかった。
表5及び6に示すように、小麦でんぷんとエンドウ豆でんぷんのどちらも、酵素剤A又は酵素剤Bを10g/g-griest又は20g/g-griestで用いた試験区4~6、10~12は、酵素処理をしていない対照区である試験区1又は7に比べて、明らかに通液量(濾過量)が多くなっており、濾過性が改善されていた。また、この通液量の増大は、添加した酵素量に依存していた。一方で、酵素剤Cを4g/g-griestで用いた試験区2及び8と、酵素剤Aを5g/g-griestで用いた試験区3及び9では、濾過性の改善は確認されなかった。これらの結果から、酵素の種類にかかわらず、固形分容量減量比率が1%以上となる量の酵素を用いることにより、実製造において麦汁の濾過性改善効果が表れることが示された。

Claims (20)

  1. でんぷん原料と原料水と酵素とを含む混合物を、攪拌しながら加熱して糊化させた後、液化させる液化工程と、
    麦芽と原料水と前記液化工程で得られた液化物との混合物を糖化させる糖化工程と、
    前記糖化工程により得られた糖化物を濾過する濾過工程と、
    前記濾過工程で得られた濾過液に酵母を接種させて発酵させる発酵工程と、
    を有するビールテイスト飲料の製造における、前記濾過工程における前記糖化物の濾過性を改善する方法であって、
    水、前記でんぷん原料、及び麦芽を含む混合物を、対照サンプルとして調製する対照サンプル調製工程と、
    水、前記でんぷん原料、及び麦芽を含む混合物に、酵素を、前記でんぷん原料1kgあたり0~50gとなるように添加するサンプル調製工程と、
    前記対照サンプル調製工程で得られた対照サンプルと前記サンプル調製工程で得られた各サンプルに対して、攪拌しながら加熱して糊化させた後、液化させる模擬液化工程と、
    前記模擬液化工程の後、得られた液化物の固形分容量を測定し、前記対照サンプルの液化物の固形分容量に対する、固形分容量減量比率を測定する測定工程と、
    を行い、
    前記対照サンプルにおける前記麦芽の含有量は、前記でんぷん原料の含有量の7~40質量%であり、
    前記液化工程において、前記混合物に、前記酵素と同種の酵素を、前記測定工程において前記固形分容量減量比率が1質量%以上となるサンプルに含有されていた前記酵素の濃度以上となるように含有させる、濾過性の改善方法。
  2. 前記酵素が、耐熱性α-アミラーゼ及び耐熱性β-グルカナーゼからなる群より選択される1種以上である、請求項1に記載の濾過性の改善方法。
  3. 前記酵素が、耐熱性α-アミラーゼを含む、請求項2に記載の濾過性の改善方法。
  4. 前記液化工程における前記混合物に、前記でんぷん原料1kgあたり15000CU以上の耐熱性α-アミラーゼを含有させる、請求項3に記載の濾過性の改善方法。
  5. 前記液化工程において、前記混合物に、前記酵素を、前記固形分容量減量比率が20~40質量%となるサンプルに含有させた濃度以上となるように含有させる、請求項1~4のいずれか一項に記載の濾過性の改善方法。
  6. 前記液化工程において、前記混合物がさらに麦芽を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の濾過性の改善方法。
  7. 前記液化工程において、前記混合物が、でんぷん原料と、原料水と、酵素と、前記でんぷん原料の含有量の7~40質量%の麦芽とを含む、請求項6に記載の濾過性の改善方法。
  8. 前記液化工程と、前記糖化工程を、同一の槽内で行う、請求項1~4のいずれか一項に記載の濾過性の改善方法。
  9. 前記でんぷん原料が、小麦でんぷんを含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の濾過性の改善方法。
  10. 前記でんぷん原料が、小麦、大麦、トウモロコシ、ジャガイモ、エンドウ豆、及びソラマメからなる群より選択される1種以上のでんぷんを含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の濾過性の改善方法。
  11. 前記サンプル調製工程の前に、
    前記でんぷん原料の粘度特性を、下記表に記載のRVA測定条件でラピッド・ビスコ・アナライザーを用いて測定し、
    前記測定により得られた粘度チャートにおける最高粘度が20cP以上であったでんぷん原料を、前記サンプル調製工程に供する、請求項1~4のいずれか一項に記載の濾過性の改善方法。
  12. でんぷん原料の濾過適性を予測する方法であって、
    予測対象のでんぷん原料の粘度特性を、下記表に記載のRVA測定条件でラピッド・ビスコ・アナライザーを用いて測定し、
    前記測定により得られた粘度チャートにおける最高粘度が所定の粘度未満である場合には、前記でんぷん原料の濾過適性が高いと予測し、前記最高粘度が前記所定の粘度以上である場合には、前記でんぷん原料の濾過適性が低いと予測する、でんぷん原料の濾過適性の予測方法。
  13. 前記RVA測定条件におけるサンプルは、硬度10°dHになるようにCaSO4を添加した水23.4g、でんぷん原料6g、及び耐熱性α-アミラーゼ(でんぷん原料1kgあたり2460CU)100μL以下の混合物である、請求項12に記載のでんぷん原料の濾過適性の予測方法。
  14. 前記所定の粘度が、20cPである、請求項13に記載のでんぷん原料の濾過適性の予測方法。
  15. 麦芽とでんぷん原料を発酵原料とするビールテイスト飲料の製造方法であって、
    でんぷん原料と原料水と酵素とを含む混合物を、攪拌しながら加熱して糊化させた後、液化させる液化工程と、
    麦芽と原料水と前記液化工程で得られた液化物との混合物を糖化させる糖化工程と、
    前記糖化工程により得られた糖化物を濾過する濾過工程と、
    前記濾過工程で得られた濾過液に酵母を接種させて発酵させる発酵工程と、
    を有し、
    前記液化工程の前に、
    水、前記でんぷん原料、及び麦芽を含む混合物を、対照サンプルとして調製する対照サンプル調製工程と、
    水、前記でんぷん原料、及び麦芽を含む混合物に、酵素を、前記でんぷん原料1kgあたり0~50gとなるように添加するサンプル調製工程と、
    前記対照サンプル調製工程で得られた対照サンプルと前記サンプル調製工程で得られた各サンプルに対して、攪拌しながら加熱して糊化させた後、液化させる模擬液化工程と、
    前記模擬液化工程の後、得られた液化物の固形分容量を測定し、前記対照サンプルの液化物の固形分容量に対する、固形分容量減量比率を測定する測定工程と、
    を行い、
    前記対照サンプルにおける前記麦芽の含有量は、前記でんぷん原料の含有量の7~40質量%であり、
    前記液化工程において、前記混合物に、前記酵素と同種の酵素を、前記測定工程において前記固形分容量減量比率が1質量%以上となるサンプルに含有されていた前記酵素の濃度以上となるように含有させる、ビールテイスト飲料の製造方法。
  16. 前記液化工程において、前記混合物に、耐熱性α-アミラーゼを含有させる、請求項15に記載のビールテイスト飲料の製造方法。
  17. 前記液化工程において、前記混合物に、前記でんぷん原料1kgあたり15000CU以上の耐熱性α-アミラーゼを含有させる、請求項15に記載のビールテイスト飲料の製造方法。
  18. 前記濾過工程において、前記糖化物の濾過量が、全仕込み量の60.0%以上である、請求項15~17のいずれか一項に記載のビールテイスト飲料の製造方法。
  19. 前記濾過工程における濾過量が、前記液化工程を経ず、麦芽と原料水とでんぷん原料との混合物を糖化させて得られた糖化物を濾過した場合の濾過量の1.2倍以上である、請求項15~17のいずれか一項に記載のビールテイスト飲料の製造方法。
  20. 前記サンプル調製工程の前に、
    前記でんぷん原料の粘度特性を、下記表に記載のRVA測定条件でラピッド・ビスコ・アナライザーを用いて測定し、
    前記測定により得られた粘度チャートにおける最高粘度が20cP以上であったでんぷん原料を、前記サンプル調製工程に供する、請求項15~17のいずれか一項に記載のビールテイスト飲料の製造方法。
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