嗜酸耐热菌抑制剂、嗜酸耐热菌污染防止方法及饮料

摘要

本发明的目的在于提供一种以具有嗜酸耐热菌增殖抑制效果的物质为有效成分的嗜酸耐热菌抑制剂、嗜酸耐热菌污染防止方法及饮料。本发明涉及含有黄腐酚(Xanthohumol)作为有效成分的嗜酸耐热菌抑制剂、使用其的嗜酸耐热菌污染防止方法及饮料。

说明书

技术领域

本发明涉及含有黄腐酚(Xanthohumol)的嗜酸耐热菌抑制剂、使用黄腐酚的嗜酸耐热菌污染防止方法及饮料。

背景技术

已知黄腐酚为来自啤酒花的异戊二烯基查尔酮，具有癌细胞的增殖抑制作用、抗氧化作用、骨分解抑制作用及抗菌作用等各种生理活性作用。

期待黄腐酚具有的如上所述的生理活性作用带来的健康维持及改善效果而尝试提高各种饮料中的黄腐酚的含量(专利文献1及专利文献2)。然而，通常非发酵饮料中的黄腐酚的含量极低。

此外，例如专利文献3中记载有以啤酒花球花成分的黄腐酚为有效成分的食品用防腐剂，公开了黄腐酚对于特定的腐败细菌(Bacillus subtilis等)具有抗菌作用。然而，对于其他的腐败细菌是否具有抗菌作用尚不明确，关于对于嗜酸耐热菌的抗菌作用的一切均未公开。

在此，对于市售的饮料而言，防止酵母、细菌、霉菌等微生物污染，提高保存性较为重要。作为代表性的用于微生物污染防止的方法，可列举将pH降至酸性、通过干燥等降低水分活性、实施加热处理、低温下保存、添加防腐剂、进行无菌包装、进行氮填充包装等。其中，关于加热处理，例如在清凉饮料水的制造中，需要进行基于日本食品卫生法的杀菌条件的加热。

然而，在饮料的制造工序中，即使在实施有以上述微生物污染的防止为目的的方法时，也残存导致品质劣化的微生物存活、增殖的风险。例如，在原本微生物难以增殖的酸性饮料中，即使在以日本食品卫生法(清凉饮料水等的规格标准)规定的杀菌条件实施有加热时，也有嗜酸耐热菌(TAB)因由原材料携带而存活的可能性。嗜酸耐热菌为属于以酸土脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus acidoterrestris)为代表的革兰阳性的产芽孢细菌的脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus)属的细菌，即使在pH6.5以下的酸性条件下，在通常的加热杀菌中也不易灭绝。已知嗜酸耐热菌具有使果汁中的阿魏酸转化成异臭原因物质愈创木酚的作用，因此其增殖时导致饮食品的品质劣化。作为防止策略，已知比标准更高的高温条件下的杀菌或使用安息香酸的方法，然而由于破坏饮料的风味，或者为合成防腐剂等理由而存在其实用化犹豫不决的倾向。

另外，含有黄腐酚的啤酒花萃取物，基于对于特定的腐败细菌的抗菌作用，被作为以提高饮料以外的食品的保存性为目的的防腐剂使用。然而，以饮料的微生物污染防止为目的的黄腐酚的应用并未被探讨。此外，在微生物难以增殖的酸性饮料中，以于通常的杀菌条件下不容易灭绝的嗜酸耐热菌导致的污染的防止为目的的黄腐酚的应用也并未被探讨。

专利文献

专利文献1：日本特开2002-345433号公报

专利文献2：日本特开2003-310240号公报

专利文献3：日本专利第4374123号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种以具有嗜酸耐热菌增殖抑制效果的物质为有效成分的嗜酸耐热菌抑制剂、嗜酸耐热菌污染防止方法及饮料。

本发明者为了解决上述课题进行了深入研究，结果首次发现黄腐酚抑制嗜酸耐热菌的增殖，对于嗜酸耐热菌表现出抗菌作用。此外，黄腐酚为食用植物中所含的安全性高的化合物，想到可在各种饮料等中应用，从而完成了本发明。

即，本发明涉及以下嗜酸耐热菌抑制剂、嗜酸耐热菌污染防止方法及饮料。

[1]一种嗜酸耐热菌抑制剂，其特征在于，含有黄腐酚作为有效成分。

[2]根据上述[1]所述的嗜酸耐热菌抑制剂，其特征在于，为饮料用。

[3]根据上述[1]或[2]所述的嗜酸耐热菌抑制剂，其特征在于，嗜酸耐热菌为Alicyclobacillus acidoterrestris。

[4]一种饮料的嗜酸耐热菌污染防止方法，其特征在于，以达到3.1质量ppm以上的方式添加黄腐酚。

[5]根据上述[4]所述的嗜酸耐热菌污染防止方法，其特征在于，以达到6.2质量ppm以上的方式添加黄腐酚。

[6]根据上述[4]或[5]所述的嗜酸耐热菌污染防止方法，其特征在于，将饮料的pH调节至6.5以下。

[7]根据上述[4]～[6]中任一项所述的嗜酸耐热菌污染防止方法，其特征在于，嗜酸耐热菌为Alicyclobacillus acidoterrestris。

[8]一种饮料，其特征在于，以大于12质量ppm且180质量ppm以下的范围含有黄腐酚，且pH为6.5以下。

[9]根据上述[8]所述的饮料，其特征在于，含有60质量ppm以上的黄腐酚。

[10]根据上述[8]或[9]所述的饮料，其特征在于，饮料为茶类饮料、咖啡饮料、酒精饮料、无酒精啤酒风味饮料、碳酸饮料、功能性饮料、果实及蔬菜类饮料、乳性饮料、豆乳饮料或风味水。

[11]根据上述[8]～[10]中任一项所述的饮料，其特征在于，饮料为无酒精啤酒风味饮料、功能性饮料、碳酸饮料或果实及蔬菜类饮料，且pH为4.6以下。

根据本发明，可提供一种以安全性高且具有嗜酸耐热菌的增殖抑制效果的物质为有效成分的嗜酸耐热菌抑制剂、嗜酸耐热菌污染防止方法及饮料。

具体实施方式

本发明的嗜酸耐热菌抑制剂含有黄腐酚作为有效成分。

黄腐酚是作为食用植物的啤酒花中所含的成分，可适用于饮食品。此外，由于嗜酸耐热菌具有耐热性，为酸性环境下进行增殖的菌，在饮食品之中尤其在饮料中增殖，是常成为问题的菌。从而，本发明的嗜酸耐热菌抑制剂优选为饮料用。

进一步，由于并未否定嗜酸耐热菌于pH6.5以下增殖的可能性(非专利文献：日本食品微生物学会杂志Jpn.J.Food Microbiol.,23(4),204-212,2006)，从而本发明的嗜酸耐热菌抑制剂更优选为pH6.5以下的饮料用。

黄腐酚为来自啤酒花的成分，可通过用溶剂从啤酒花中萃取来获得。例如，可通过以下方法来获得：将对干燥的啤酒花进行粉碎等而制成粒状的物质，浸渍于醇等有机溶剂中来萃取。接下来，对所得的萃取液进行浓缩、干燥后，用色谱法等进行分离、提纯。

另外，市面上销售有黄腐酚，也可以利用市售品。

此外，本发明还为一种饮料的嗜酸耐热菌污染防止方法，其特征在于，以达到3.1质量ppm以上的方式添加黄腐酚。

当以达到3.1质量ppm以上的方式向饮料中添加黄腐酚时，可充分获得嗜酸耐热菌的增殖抑制效果。

另外，更优选以达到6.2质量ppm以上的方式添加黄腐酚。

黄腐酚的添加量越多，越可期待嗜酸耐热菌污染防止效果，但从维持该饮料本来具有的香味的观点出发，本发明的饮料的嗜酸耐热菌污染防止方法中，优选以相对于饮料达到500质量ppm以下的方式添加黄腐酚。

相对于饮料，优选以达到3.1～500质量ppm的方式添加黄腐酚，更优选以达到6.2～500质量ppm的方式添加。

另外，黄腐酚具有特有的酸味及苦味。

在此，苦味或酸味包含于作为5种基本味的甜味、酸味、苦味、咸味(卤味)及鲜味中，为通过舌头上的味蕾的刺激而产生的感觉。饮食品的味道或美味程度，通过各种要素构成，除上述通过味蕾感知的基本味外，直接刺激口腔内的皮肤的痛觉、温度感觉及嗅觉所感知的气味也会影响，为各种信息相辅相成而感觉到的感觉。

作为饮料等的酸味或苦味的改善方法，一般已知有添加具有甜味的糖类或氨基酸、核酸等的方法。这些方法并未消除酸味或苦味本身，而是以强甜味掩盖酸味及苦味。

然而，甜味在人类肌肤左右的温度(37℃)带下最容易感知，在低温区域(5℃以下)及高温区域(55℃以上)中，由于加上温度刺激具有变得难以感知的倾向。另一方面，苦味或酸味即使在低温区域中也容易感知，此外，就酸味而言，即使在高温区域中也具有容易感知的倾向。因此，就室温(25℃)的饮料和低温(5℃以下)的饮料而言，即使含有相同成分，低温的饮料一方也不易感知甜味而容易感知苦味及酸味。另一方面，室温的饮料一方容易感知甜味，而苦味及酸味被甜味掩盖而难以感知。

就固体食品和饮料而言，其状态为固体和液体而有所不同，由于作为液体的饮料一方摄取后很快在口腔内扩散，大量接触舌头上的味蕾，因此饮料一方具有容易强烈感知味道的倾向。

如此，就人类感知饮食品的味道或美味程度而言，除饮食品中所含成分及成分量外，饮食品的温度及状态也会影响。

因此，虽然专利文献3中记载黄腐酚自身不具有苦味，但为大量调配于饮料中时呈现酸味及苦味的成分。

从饮料的香味的观点出发，更优选以相对于饮料达到200质量ppm以下的方式添加黄腐酚，进一步优选以达到180质量ppm以下的方式添加。关于本发明的一种实施方式的饮料，优选含有200质量ppm以下的黄腐酚，更优选含有180质量ppm以下的黄腐酚。

本发明的嗜酸耐热菌抑制剂及饮料的嗜酸耐热菌污染防止方法优选用于pH6.5以下的饮料。

就嗜酸耐热菌而言，虽然也和菌种有关但报告称不否定其在pH6.5以下的酸性区域中增殖，而在pH2.0以下及pH6.5以上不增殖。此外，在pH6.5以上的中性区域中，嗜酸耐热菌不灭绝，通过基于日本食品卫生法的杀菌条件进行加热也依然存在发生污染问题的可能性。进一步，本发明的嗜酸耐热菌抑制剂及饮料的嗜酸耐热菌污染防止方法更优选用于pH4.6以下的饮料，进一步优选用于pH4.0以下的饮料。这是由于依照日本食品卫生法记载的制造标准，pH小于4.0的物质需要在65℃、10分钟或其同等以上的条件下加热杀菌，pH4.0以上且小于4.6的物质需要在85℃、30分钟或其同等以上的条件下加热杀菌，而在这样的加热杀菌处理中，存在嗜酸耐热菌导致的微生物污染风险残存的可能性。例如，关于为了将Alicyclobacillus属的活菌数减少至1/10所需要的杀菌温度和时间，报告为90℃的加热温度时，需10分钟以上(《食品和容器2015VOL.56NO.3》)。因此，在日本食品卫生法记载的条件下进行杀菌时，pH小于4.6的清凉饮料中，存在无法绝对地说嗜酸耐热菌被充分灭绝的可能性。

在一种方式中，本发明的饮料的嗜酸耐热菌污染防止方法优选具有将饮料的pH调节至6.5以下的工序。

本发明的嗜酸耐热菌污染防止方法对于报告称不否定其在pH6.5以下的酸性区域中增殖，而在pH2.0以下及pH6.5以上不增殖的嗜酸耐热菌具有抗菌作用。另外，在pH6.5以上的中性区域中，嗜酸耐热菌不灭绝，通过基于日本食品卫生法的杀菌条件进行加热也依然存在发生污染问题的可能性。

此外，如上所述本发明的方法由于适合用于pH4.6以下的饮料的嗜酸耐热菌的污染防止，从而更优选将饮料的pH调节至4.6以下。另外，也可具有将饮料的pH调节至小于4.6的工序。这是由于依照日本食品卫生法记载的制造标准，pH小于4.0的物质需要在65℃、10分钟或其同等以上的条件下加热杀菌，pH4.0以上且小于4.6的物质需要在85℃、30分钟或其同等以上的条件下加热杀菌，而在这样的加热杀菌处理中，存在嗜酸耐热菌导致的微生物污染风险残存的可能性。另外，饮料的pH最终达到上述记载的pH即可。

另外，黄腐酚通过加热转化成异黄腐酚，称其转化时的加热条件为80～140℃下15分钟～5小时。pH小于4.0的饮料，在日本食品卫生法记载的制造标准中，杀菌加热条件为65℃、10分钟或其同等以上的条件，在黄腐酚不转化为异黄腐酚的条件的耐热性范围内。因此，在本发明的饮料的嗜酸耐热菌污染防止方法的一种方式中，进一步优选具有将饮料的pH调节至4.0以下的工序。另外，也可具有将饮料的pH调节至小于4.0的工序。

pH的调节例如可根据需要通过添加pH调节剂等公知的方法来实施。

此外，本说明书中，嗜酸耐热菌为脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus)属的细菌，例如可列举酸土脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus acidoterrestris)或Alicyclobacillus acidifilus等。其中优选为酸土脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillusacidoterrestris)。黄腐酚对于上述菌导致的污染的防止有效。

嗜酸耐热菌的生育pH通常为2～6，有报告称pH6.5以上不增殖。另外，上述菌在中性区域(pH6.5以上)中虽然不增殖但也不灭绝。

作为使用本发明的嗜酸耐热菌抑制剂及嗜酸耐热菌污染防止方法的饮料，于以下进行详细记载，优选为茶类饮料、咖啡饮料、酒精饮料、无酒精啤酒风味饮料、碳酸饮料、功能性饮料、果实及蔬菜类饮料、乳性饮料、豆乳饮料或风味水。这是因为上述饮料pH为6.5以下，期待具有对于嗜酸耐热菌的抗菌作用。其中，通常更优选用于pH为4.6以下的无酒精啤酒风味饮料、碳酸饮料、功能性饮料或果实及蔬菜类饮料。这是由于嗜酸耐热菌的增殖可能性高。

此外，本发明还为一种饮料，其特征在于，以大于12质量ppm且180质量ppm以下的范围含有黄腐酚，且pH为6.5以下。

这是由于对于pH6.5以下的酸性饮料，通过含有大于12质量ppm的黄腐酚，可获得更充分的嗜酸耐热菌的增殖抑制效果。进一步，由于黄腐酚的含量为180质量ppm以下，因此可不破坏pH6.5以下的酸性饮料的风味的同时获得充分的嗜酸耐热菌的增殖抑制效果。pH可通过市售的pH计来测定。

另外，本发明的饮料优选含有60质量ppm以上的黄腐酚。黄腐酚的含量例如可使用高效液相色谱法(HPLC)或LC-MS/MS系统(TSQ Quantiva，Thermo Fisher Scientific公司)进行定量分析来测定。作为使用高效液相色谱法(HPLC)的黄腐酚的测定方法，例如可列举以下条件。

(基本条件)

装置：SHIMADZU LC-20AD(株式会社岛津制作所制)

流速：1.0mL/分钟

分析时间：25分钟/样本

管柱：NOMURA CHEMICALS Develosil C30-UG-5，4.6mmΦ×150mm

柱温：40℃

检测器：SPD-20A

检测波长：350nm

(流动相)

A相：0.1％甲酸水溶液

B相：0.1％含甲酸的乙腈

(梯度条件)

于表1中示出梯度条件。B相的比率(％)为v/v％。

[表1]

此外，本发明的饮料优选为茶类饮料、咖啡饮料、酒精饮料、无酒精啤酒风味饮料、碳酸饮料、功能性饮料、果实及蔬菜类饮料、乳性饮料、豆乳饮料或风味水。

本发明的饮料为茶类饮料时，优选为红茶饮料或无糖茶饮料。作为无糖茶饮料，可列举绿茶饮料、乌龙茶饮料、大麦茶饮料、糙米茶饮料、薏仁茶饮料、无糖的红茶饮料等。

本发明的饮料为咖啡饮料时，优选为容器装咖啡或液态咖啡。

作为上述酒精饮料，可列举啤酒、啤酒类饮料、啤酒及啤酒类饮料以外的酒精饮料。

本发明的饮料为啤酒类饮料时，优选为发泡酒或第三啤酒。

本发明的饮料为啤酒及啤酒类饮料以外的酒精饮料时，优选为烧酒、碳酸烧酒、利口酒、鸡尾酒、烈酒、威士忌。

本说明书中的“无酒精啤酒风味饮料”是指具有啤酒般的风味的碳酸饮料，为非发酵的无酒精类型，其实质上不含酒精。在此，无酒精啤酒风味饮料不排除含有无法检测的程度的极微量的酒精的饮料。

本发明的饮料为碳酸饮料时，优选为可乐风味饮料、透明碳酸饮料、姜汁汽水、果汁类碳酸饮料、含奶类碳酸饮料或无糖碳酸饮料。

本发明的饮料为功能性饮料时，优选为运动饮料、能量饮料、健康补给饮料或袋装果冻饮料。

本发明的饮料为果实及蔬菜类饮料时，优选为100％果实饮料、含果实饮料、低含量果汁清凉饮料、含果粒的果实饮料或果肉饮料。

本发明的饮料为乳性饮料时，优选牛奶、饮用酸奶、乳酸菌饮料或含乳类清凉饮料。

本发明的饮料为豆乳饮料时，优选豆乳或大豆饮料。

本发明的饮料优选为pH在4.6以下的范围内的无酒精啤酒风味饮料、碳酸饮料、功能性饮料或果实及蔬菜类饮料，其中更优选功能性饮料或果实及蔬菜类饮料。此时，饮料的pH为4.6以下，也可为小于4.6。此外，饮料的pH优选为3.0以上。

这是由于依照日本食品卫生法记载的制造标准，pH小于4.0的物质需要在65℃、10分钟或其同等以上的条件下加热杀菌，pH4.0以上且小于4.6的物质需要在85℃、30分钟或其同等以上的条件下加热杀菌，而在这样的加热杀菌处理中，存在嗜酸耐热菌导致的微生物污染风险残存的可能性。

另外，黄腐酚通过加热转化成异黄腐酚，称其加热条件为80～140℃下15分钟～5小时。pH小于4.0的饮料，在日本食品卫生法记载的制造标准中，加热条件为65℃、10分钟或其同等以上的条件，在黄腐酚不转化为异黄腐酚的条件范围内。因此，在一种方式中，饮料进一步优选pH4.0以下或pH小于4.0的饮料。

在优选方式中，本发明的饮料对于嗜酸耐热菌具有抗菌作用。

此外，本发明的饮料及使用本发明的嗜酸耐热菌抑制剂及嗜酸耐热菌污染防止方法的饮料优选为在5℃以下(例如4～5℃)的低温区域及/或55℃以上(例如55～95℃)的高温区域中提供的饮料。这是由于，本发明的饮料含有对于嗜酸耐热菌具有抗菌活性的黄腐酚，但由于其以不破坏饮料的风味的程度的特定浓度含有，从而即使在容易感知苦味及酸味的低温区域或容易感知酸味的高温区域中，饮料的风味也不会破坏。

饮料形态并无特别限定，可制成容器装饮料。容器装饮料的容器并无特别限定，可使用任意形态及材质的容器，例如使用铝罐、钢罐等金属制容器；PET瓶等树脂制容器；纸盒等纸容器；玻璃瓶等玻璃制容器；木桶等木制容器等通常所用容器的任一种均可。通过将饮料填充及密封至这样的容器中，可获得容器装饮料。

饮料例如可通过将黄腐酚调配至饮料制造所用物质(例如任意的食品原料或食品添加物)中来制备。

实施例

以下示出更具体地说明本发明的实施例。另外，本发明并不仅限定于这些实施例。

<制备例1＞

黄腐酚的制备

由啤酒花萃取物(Asama Chemical公司制)，用以下的方法对黄腐酚进行分离提纯。即，通过正相柱层析法、反相柱层析法、制备型HPLC提纯，以啤酒花萃取物为原料，提纯黄腐酚，并通过HPLC分析来确定纯度在95％以上。另外在HPLC分析中，作为管柱使用Develosil C30-UG-5(野村化学公司)，检测器的紫外线吸收测定波长设置为350nm。将得到的黄腐酚作为标准品(纯度95％以上)用于以下实验。

＜实施例1＞

抗菌活性评价

作为试验菌，对嗜酸耐热菌(Alicyclobacillus acidoterrestris ATCC 49025)进行前培养(条件：YSG broth，50±1℃，2天，好氧条件)获得试验菌液。使用99.5％乙醇分别制备10mg/mL黄腐酚溶液及其2倍程度稀释浓度的溶液。接下来灭菌、溶解后，向于50±1℃下保存的培养基(YSG琼脂培养基)中以1/99(黄腐酚溶液体积/培养基溶液体积)的量添加各溶液，充分混合后，分注至培养皿，使其固化制作琼脂平板培养基。

接下来，向上述琼脂平板培养基中涂抹经前培养的试验菌液，以50±1℃、5天的好氧条件进行培养后，以菌的发育得到阻止的最低浓度作为最小发育阻止浓度(MIC)。所得结果示于下述表2。

[表2]

明确了黄腐酚阻止嗜酸耐热菌(Alicyclobacillus acidoterrestris)的发育。

工业实用性

本发明的嗜酸耐热菌抑制剂、饮料的嗜酸耐热菌污染防止方法及饮料在饮食品领域有用。