JP2024544078A

JP2024544078A - ガラクトオリゴ糖を含有するラクトースフリー乳製品を調製するための方法、及びその方法による乳製品

Info

Publication number: JP2024544078A
Application number: JP2024533268A
Authority: JP
Inventors: リウ，ボヤ; フォン，シンウェイ; リ，ジア; ジョシ，トゥーシャー; ガオ，フジュン; ウエイファン，ジャ
Original assignee: Coca Cola Co
Current assignee: Coca Cola Co
Priority date: 2021-12-01
Filing date: 2022-12-01
Publication date: 2024-11-27
Also published as: EP4440320A4; EP4440320A1; US20250031710A1; CN116250562A; CN120659542A; WO2023102101A1

Abstract

開示されるのは、ガラクトオリゴ糖を含有するラクトースフリー乳製品を調製するための方法であって、通常のラクターゼとトランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼとを使用するステップを含み、通常のラクターゼが、乳製品出発原料中のラクトースをガラクトースとグルコースに分解し；トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼが、乳製品出発原料中のラクトースをガラクトースとグルコースに分解し、分解を通して得られたガラクトースを、乳製品出発原料中のラクトースのヒドロキシル基に転移させて、ガラクトオリゴ糖への変換を達成し、任意選択により、より結合数の多いガラクトオリゴ糖への変換を達成し；－分解を通して得られたガラクトースが：１）通常のラクターゼによるラクトースの分解によって得られたガラクトース；及び／又は２）トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼによるラクトースの分解によって得られたガラクトースを含む方法である。開示される方法は、インサイチュで高いレベルのガラクトオリゴ糖を生成し、低コストで簡単なプロセスを通してラクトースフリー基準を達成し、糖低減効果を提供することができる。
【選択図】なし

Description

関連出願の相互参照
本出願は、その内容全体が参照によって組み込まれる、２０２１年１２月１日に国家知識産権局で出願された中国特許出願第２０２１１１４５３０７２．８号明細書の優先権を主張する。

本発明は、乳製品を調製するための方法、及び、この方法によって得られる乳製品に関する。詳細には、本発明は、ガラクトオリゴ糖を含有するラクトースフリー乳製品を調製するための方法、及び、この方法によって得られる乳製品に関する。

ガラクトオリゴ糖（ガラクトースオリゴ糖、ＧＯＳ）は、機能性オリゴ糖の一種である。ガラクトオリゴ糖は、ヒト腸内のビフィズス菌（Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）及びアシドフィルス菌（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓａｃｉｄｏｐｈｉｌｕｓ）などの有益な細菌のための有効な増殖因子且つ優れた栄養源であるので、ヒト腸内での消化及び吸収を改善することができる。さらに、例えば牛乳及び乳製品中に含有されるラクトースは、乳糖不耐症を有する人において、胃痛、鼓腸、及び下痢などの有害反応を引き起こすこととなる。したがって、ガラクトオリゴ糖を含有するがラクトースフリーである乳製品を開発することが絶対的に必要である。

従来の技術では、ラクトースを低下させながら、乳製品中のガラクトオリゴ糖の含有量を増大させる効果は、一般に、以下の２つの方式で達成される：

１）高いレベルのトランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼを使用して、乳製品出発原料中のラクトースを、ガラクトオリゴ糖に変換する。例えば：
中国特許出願公開第１０１３９６０４８号明細書（特許文献１）は、牛乳を加熱すること、脂肪を単離して脱脂乳を得ること、低温殺菌し、次いで冷却すること、それに続く固定化されたβ－ガラクトシダーゼでの加水分解、ＵＨＴ殺菌、及び次いで冷却及び包装を含む、ガラクトオリゴ糖が豊富なミルクを製造するための方法を開示している。したがって、この方法は、ガラクトオリゴ糖が豊富なミルクを調製するために、β－ガラクトシダーゼで牛乳を加水分解する。しかし、こうした方法によって調製される乳製品の出発原料中のラクトースは、完全には分解されない（前記特許の実施例１～５に記録されているラクトース含有量を参照のこと）。

中国特許出願公開第１０６４５５６００号明細書（特許文献２）は、ガラクトオリゴ糖を含有する乳製品を製造するために、高いレベルのトランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼを低温で使用するための方法を開示しており、ここでは、酵素を失活させるために、熱処理が使用される。同様に、こうした方法によって調製される乳製品の出発原料中のラクトースは、やはり完全には分解されない（前記特許の実施例３に記録されているラクトース含有量を参照のこと）。

２）ラクターゼを使用して、乳製品出発原料中のラクトースを完全に分解し、ガラクトオリゴ糖を添加する。例えば：
中国特許出願公開第１０４２８６１７４号明細書（特許文献３）は、ラクトースフリーの発酵乳を調製するための方法を開示しており、ここでは、２つのステップにおいて、出発原料乳中のラクトースをグルコースとガラクトースに分解する酵母ラクターゼと真菌ラクターゼが連続的に使用されて、ラクトースフリーの発酵乳を得、且つ、出発原料に甘味料としてガラクトオリゴ糖が添加される（この明細書の［００１４］段落並びに実施例２及び４を参照のこと）。しかし、こうした方法は、ガラクトオリゴ糖の添加を必要とし、これは、製造コストを増大させ、また、製造中の外部からのコンタミネーションのリスクを生じさせる。

さらに、中国特許第１００４７３２８３号明細書（特許文献４）は、乳製品組成物を製造するための方法をさらに開示しており、ここでは、ラクトースフリー乳製品出発原料を得るための、限外濾過、ナノ濾過、及び逆浸透を組み合わせた複数の分離ステップの使用が記録されている。限外濾過、ナノ濾過、及び逆浸透の組み合わせは、ラクトースの大部分を除去する効果を達成することができるが、このプロセスは、高エネルギー消費と高コストとの複合であり、操作中の生乳からの栄養素の喪失が、多大である。

要約すると、上述の欠点を克服することが可能である、ガラクトオリゴ糖を含有するラクトースフリー乳製品を調製するための方法、特に、追加のガラクトオリゴ糖の添加を必要としない、且つガラクトオリゴ糖をインサイチュで生成することがさらに可能である、且つ高いレベルのガラクトオリゴ糖を達成する、且つ低コストで簡単なプロセスを通して最終乳製品中のラクトースフリー基準を達成することができる、ガラクトオリゴ糖を含有するラクトースフリー乳製品を調製するための方法の緊急の必要性が存在する。

中国特許出願公開第１０１３９６０４８号明細書中国特許出願公開第１０６４５５６００号明細書中国特許出願公開第１０４２８６１７４号明細書中国特許第１００４７３２８３号明細書

本発明によって解決されることとなる技術的問題は、ガラクトオリゴ糖を含有するラクトースフリー乳製品を調製する現存する方法の以下の欠点を克服することである：
１）乳製品出発原料中のラクトースをガラクトオリゴ糖に変換するために、高いレベルのトランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼを単に使用する方法は、調製される乳製品の出発原料中のラクトースが完全には分解されないという問題を有する。
２）乳製品出発原料中のラクトースを完全に分解するために、ラクターゼを単に使用し、且つガラクトオリゴ糖を添加する方法は、インサイチュでガラクトオリゴ糖を生成できないことに起因して、ガラクトオリゴ糖の添加が必要とされ、これは、製造コストを増大させ、また、製造中の外部からのコンタミネーションのリスクを生じさせるという問題を有する。

本発明は、ガラクトオリゴ糖を含有するラクトースフリー乳製品を調製するための方法であって、
通常のラクターゼとトランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼとを使用するステップを含み、
通常のラクターゼが、乳製品出発原料中のラクトースをガラクトースとグルコースに分解し；
トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼが、乳製品出発原料中のラクトースをガラクトースとグルコースに分解し、分解を通して得られたガラクトースを、乳製品出発原料中のラクトースのヒドロキシル基に転移させて、ガラクトオリゴ糖への変換を達成し、任意選択により、トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼが、分解を通して得られたガラクトースを、ガラクトオリゴ糖のヒドロキシル基に転移させて、より結合数の多いガラクトオリゴ糖への変換を達成し；
分解を通して得られたガラクトースが、以下：
１）通常のラクターゼによるラクトースの分解によって得られたガラクトース；及び
２）トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼによるラクトースの分解によって得られたガラクトース
からなる群から選択される、分解を通して得られたガラクトースを含む
方法を提供する。

本発明は、本発明の方法によって調製されたガラクトオリゴ糖を含有するラクトースフリー乳製品をさらに提供する。

従来の技術と比較して、本発明は、以下の有益な効果を有する：この方法は、乳製品出発原料にガラクトオリゴ糖を添加する必要なく、乳製品中の高いレベルのガラクトオリゴ糖を生じることができ、この方法はまた、トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼと通常のラクターゼとの組み合わせ使用のおかげで、低コストで、簡単なプロセスを通して、乳製品がラクトースフリー基準を達成できるようにする。さらに、ガラクトオリゴ糖は、乳製品出発原料中に元々含有されるラクトースと単糖を使用して生成され、またガラクトオリゴ糖は、ヒトの体によって吸収できないので、糖低減という効果も達成される。

本発明の他の目的、特徴、及び利点は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。しかし、この詳細な説明及び具体的な例は、本発明の好ましい実施形態を特定するが、本発明の趣旨及び範囲内の様々な変化及び改良がこの詳細な説明から当業者に明らかとなるので、これらは、例として与えられるに過ぎないことが理解されるべきである。

本発明の方法は、乳製品出発原料にガラクトオリゴ糖を添加する必要なく、乳製品中の高いレベルのガラクトオリゴ糖を生じることができ、この方法はまた、トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼと通常のラクターゼとの組み合わせ使用のおかげで、低コスト且つより高い生産性で、簡単なプロセスを通して、乳製品がラクトースフリー基準を達成できるようにする。さらに、ガラクトオリゴ糖は、乳製品出発原料中に元々含有されるラクトースと単糖を使用して生成され、またガラクトオリゴ糖は、ヒトの体によって吸収できないので、糖低減（すなわち、単糖及び二糖の総量の低下）という効果も達成される。

用語「ガラクトオリゴ糖」又は「ＧＯＳ」は、化学量論式（Ｇａｌ）_ｉＧｌｃ又は（Ｇａｌ）_ｊ（式中、ｉ＝１～８及びｊ＝２～９）を有するオリゴ糖を意味する。ＧＯＳは一般に、異なる程度の重合及び異なる連結構造を有する様々なＧＯＳ分子の混合物として存在する。この混合物は、直鎖ＧＯＳ分子と分岐ＧＯＳ分子を含むことができる。ラクトースは、ＧＯＳ分子とみなされない。

本発明の方法は、そのトランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼが、乳製品出発原料中のラクトースをガラクトースとグルコースに分解し、且つ分解を通して得られたガラクトースを、乳製品出発原料中のラクトースのヒドロキシル基に転移させて、ガラクトオリゴ糖への変換を達成するのであれば、当技術分野で利用可能な様々な種類の「トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼ」を使用することができる。最も好ましくは、トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼは、米国の会社ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＦｌａｖｏｒｓ＆Ｆｒａｇｒａｎｃｅｓによる商標名Ｎｕｒｉｃａ（商標）を有する酵素調製品であり；Ｎｕｒｉｃａ（商標）は、乳製品中のラクトースを利用して、ガラクトオリゴ糖の形態の食物繊維を天然に生成することができる。Ｎｕｒｉｃａ（商標）酵素調製品の酵素活性の範囲は、５００～８００ＢＬＵ／ｇ、好ましくは５４０～７６０ＢＬＵ／ｇであり、Ｎｕｒｉｃａ（商標）酵素調製品中のβ－ガラクトシダーゼ（ベータガラクトシダーゼ）の含有量は、５～８％（ｗ／ｗ）である。

本発明の方法は、その通常のラクターゼが、乳製品出発原料中のラクトースをガラクトースとグルコースに分解するのであれば、当技術分野で利用可能な様々な種類の「通常のラクターゼ」を使用することができる。例は、ＭａｘｉｌａｃｔＬＧＩ５０００及びＤｕｐｏｎｔによるＧＯＤＯ－ＹＮＬ２ラクターゼである。最も好ましくは、通常のラクターゼは、ＤＳＭによるＭａｘｉｌａｃｔＬＧＩ５０００であり；ＭａｘｉｌａｃｔＬＧＩ５０００酵素調製品の酵素活性の範囲は、５０００ＮＬＵ／ｇ以上である。

好ましくは、トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼは、１リットルの乳製品出発原料あたり０．５～１２ｇ、さらに好ましくは２．０～１１．０ｇ／Ｌ（乳製品原料）、好ましくは０．５～６．０ｇ／Ｌ（乳製品原料）、さらに好ましくは１リットルの乳製品出発原料あたり３．０～４．０ｇの量で使用され；通常のラクターゼとトランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼの重量比は、１：１～１：２５であり、好ましくは、一般的なラクターゼとトランスガラクトシル活性を有するβ－ガラクトシダーゼとの重量比は、１：１～１：１０、さらに好ましくは１：６～１：７の範囲内であり、一般的なラクターゼとトランスガラクトシル活性を有するβ－ガラクトシダーゼとの重量比は、１：４～１：２２の範囲内である。

本発明は、トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼと通常のラクターゼが添加される順序に関する特定の要件を有しない。好ましくは、この方法は、最初にトランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼを添加し、次いで通常のラクターゼを添加する。より好ましくは、この方法は、トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼを失活又は部分的に失活させた後に、通常のラクターゼを添加する。より好ましくは、この方法は、トランスガラクトシル活性を有するβ－ガラクトシダーゼと一般的なラクターゼを同時に添加することができる。２つの酵素を同時に添加することは、全生成プロセスにおける酵素的加水分解の総時間をさらに短くすることができる。さらに、酵素失活の別のステップを省略することもできる。酵素的加水分解後の他の条件（殺菌など）が、酵素失活の役割を果たすことができる。

本発明の方法は、使用することができる乳製品出発原料に関する特定の制限を課さず、使用することができる乳製品出発原料は、次のもの：生乳、還元乳、調製乳、及び濃縮乳からなる群から選択され得る。乳製品出発原料の動物源には、限定はされないが、ヒト、乳牛、ヒツジ、ヤギ、スイギュウ、ラクダ、ラマ、雌ウマ、及びシカが含まれる。この中では、ウシ及びヒツジが好ましい。具体的には、本発明の方法に使用することができる乳製品出発原料は、好ましくは、以下のもののうちの１つ以上であり得る：
１．生の全乳又は脱脂乳；
２．全粉乳、脱脂粉乳、又は濃縮乳タンパク質からの還元乳；
３．いずれかの膜濾過技術によって脱脂及び濃縮を受け、必要とされる脂肪、タンパク質、及びラクトース含有量をなすように薄いクリームで埋め戻した生乳；
４．凍結濃縮技術によって濃縮された生乳；及び
５．膜蒸発技術によって濃縮された生乳。

好ましくは、使用することができる乳製品出発原料は、上述の項目３～５の乳製品出発原料であり、乳製品出発原料中の脂肪、タンパク質、及びラクトースなどの構成成分の含有量は、様々な集団の人々の需要によって変動する可能性がある。例えば、濃縮は、タンパク質含有量を有意に増大させ、摂取効率を上げることができる。

一般に、生の全乳又は脱脂牛乳は、４．０～５．４％、好ましくは４．５～５．４％のラクトース含有量を有する。好ましくは、乳製品出発原料は、５．０％以上のラクトース含有量を有することができる。乳製品出発原料はまた、１５．０％という高いラクトース含有量を有することができる。好ましくは、乳製品出発原料は、６．０％～１０．０％のラクトース含有量を有し；好ましくは、乳製品原料は、７．０％～８．０％のラクトース含有量を有し；さらには、乳製品原料は、８．０％～９．０％のラクトース含有量を有し；さらには、乳製品原料は、９．０％～１０．０％のラクトース含有量を有する。この好ましい範囲のラクトースは、必要とされるのに十分な量のＧＯＳのインサイツ生成のための出発原料としての機能を果たすことができる。

一般に、生の全乳又は脱脂牛乳は、３．２～３．８％の総タンパク質含有量を有する。好ましくは、濃縮乳は、４．０％以上の総タンパク質含有量を有する。好ましくは、濃縮乳は、４．０％～１０．０％のタンパク質含有量を有する。好ましくは、濃縮乳は、５．０％～９．０％のタンパク質含有量を有する。より好ましくは、濃縮乳は、５．０％～６．０％のタンパク質含有量を有し；このタンパク質含有量範囲の濃縮乳は、タンパク質についての身体の需要を容易に満たし、腸内で容易に吸収され、過剰量の液体を摂取する必要がないので、腸への負荷増大が回避される。

濃縮乳は、当技術分野で一般的に使用される様々な濃縮方法によって得る、例えば、逆浸透濃縮、限外濾過、ナノ濾過、及び膜濾過のうちの１つ又は２つ以上の組み合わせによって調製することができる。逆浸透濃縮は、２５℃で、より好ましくは２～１０℃で行われることが好ましい。膜濾過は、限外濾過、ナノ濾過、又は逆浸透であり得る。濃縮生乳は、４．０％以上の総タンパク質含有量を有することが好ましく；さらに任意選択により４．０％～１０．０％のタンパク質含有量を有し；より好ましくは５．０％～９．０％のタンパク質含有量を有し、さらに好ましくは、これは、５．０％～６．０％のタンパク質含有量を有する。

さらに、本出願の出願人は、４．０％以上の総タンパク質含有量を有する濃縮された高タンパク質乳製品出発原料を使用する場合に、その高タンパク質乳製品出発原料中のラクトースが、トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼを独自に使用することによって完全には加水分解できないことを発見した。さらに、トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼが、酵素分解ステップ後に失活されないならば、保管中に、この酵素の存在が、代わりに、既に形成されているＧＯＳを分解することとなり、例えば、最終生成物中のＧＯＳの減少を引き起こす。特に、ヨーグルトなどの乳製品を調製するために、酵素分解ステップ後に発酵ステップがさらに実施される場合、乳酸細菌と、失活されていないトランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼが、発酵ステップにおいて両方とも存在するならば、酵素分解ステップにおいて生成された、より多くのＧＯＳが消費されることとなり、最終生成物中のＧＯＳの有意な減少がもたらされる。

したがって、その後の保管又はさらなる加工（例えば、発酵又は別のステップ）中のＧＯＳの有意な減少を軽減又は回避するために、トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼは、そのトランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼがＧＯＳの生成を完了した直後に失活されることが好ましい。トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼの失活は、加熱失活（例えば、９０～９５℃で５～１０分間維持すること）又は酸失活（例えば、発酵によって系のｐＨ値を４．５未満に下げること）などの、当技術分野で一般的に使用される失活方法を使用して実施することができる。本発明の方法は、インサイチュで高いレベルのＧＯＳを生成し、ＧＯＳの安定性を確実にすることができるだけでなく、低コストで高い製造効率で、簡単なプロセスを通してラクトースフリー基準を達成し、また、糖低減という効果を達成する。

本発明はまた、本発明の方法によって調製される、ガラクトオリゴ糖を含有するラクトースフリー乳製品を提供し、ここでは、好ましくは、ガラクトオリゴ糖の含有量は、１００ｍｌの乳製品あたり０．５～３．８ｇ、好ましくは０．５～２．３ｇ／１００ｍｌ、好ましくは１．０ｇ／１００ｍｌであり、ラクトース含有量は、１００ｍｌの乳製品あたり０．２ｇ未満、より好ましくは１００ｍｌの乳製品あたり０．１ｇ未満であり、最も好ましくは、ラクトース含有量は０％である。乳製品は、風味付けされていない乳、風味付けされた乳、アイスクリーム、ヨーグルト、及び乳又は乳成分から調製することができるあらゆる液体栄養製品であり得る。

本発明の目的、構造的特徴、及び利点を、具体的な実施例を列挙することによって、以下にさらに詳細に説明する。以下のこれらの実施例は、本発明をさらに十分に説明する目的で列挙されるに過ぎず、保護範囲を制限しない。

実施例１
この実施例を使用して、ガラクトオリゴ糖を含有するラクトースフリー乳製品を調製するための方法、及びその方法による乳製品を示す。

（１）高タンパク質、高ラクトースのミルクベースの調製
１８８ｋｇの生の脱脂牛乳（総タンパク質３．５％、ラクトース含有量４．５％）を、４±２℃で逆浸透濃縮にかけ、再構成された生乳中の脂肪を調整するために４５．０％の脂肪含有量を有するクリームを添加して、最終的に、５．３％に達している総タンパク質含有量、４．０％に達している脂肪含有量、及び７．５％に達しているラクトース含有量を有する、高タンパク質、高ラクトースのミルクベースを得る。

（２）高タンパク質、高ラクトースのミルクベースの酵素分解
ステップ（１）で得られた高タンパク質ミルクベース（５．３％タンパク質＋４．０％脂肪＋７．５％ラクトース）に、Ｎｕｒｉｃａ（商標）酵素調製品（酵素活性６５０±１５０ＢＬＵ／ｇ）を、１ｋｇの高タンパク質ミルクベースあたり３．２ｇの濃度で添加し；１０℃での１５時間の酵素分解後、ＭａｘｉｌａｃｔＬＧＩ５０００（５０００ＮＬＵ／ｇを超える酵素活性）を、１ｋｇの高タンパク質ミルクベースあたり０．５ｇの濃度で添加し、酵素分解を１０℃の温度で１５時間継続する。

（３）酵素分解後の発酵
ステップ（２）で得られた酵素分解後の高タンパク質、高ラクトースのミルクベースを、３０℃に加熱し、ケフィア発酵調製物（Ｄｕｐｏｎｔから購入したＣｈｏｏｚｉｔＫｅｆｉｒＭｉｌｄ０１）を０．００５０ｇ／Ｌの濃度で添加し、次いで、３０℃を２０時間維持する。最終的に、４．４５のｐＨを有するヨーグルトが得られる。

実施例２
この実施例を使用して、ガラクトオリゴ糖を含有するラクトースフリー乳製品を調製するための方法、及びその方法による乳製品を示す。

（３）酵素分解後の発酵によるヨーグルトの調製
ステップ（２）で得られた酵素分解後の高タンパク質、高ラクトースのミルクベースを、４２℃に加熱し、ＹＯ－ＭＩＸ５５８発酵調製物（Ｄｕｐｏｎｔから購入したストレプトコッカス・サーモフィルス（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ）及びラクトバチルス・デルブリッキィ亜種ブルガリクス（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓｄｅｌｂｒｕｅｃｋｉｉｓｕｂｓｐ．ｂｕｌｇａｒｉｃｕｓ）を含有する複合乳酸細菌調製物）を０．０２７４ｇ／Ｌの濃度で添加し、次いで、４２℃を２０時間維持する。最終的に、３．９５のｐＨを有するヨーグルトが得られる。

実施例３
この実施例を使用して、ガラクトオリゴ糖を含有するラクトースフリー乳製品を調製するための方法、及びその方法による乳製品を示す。

（１）高タンパク質、高ラクトースのミルクベースの調製
１８８ｋｇの生の脱脂牛乳（総タンパク質３．５％、ラクトース含有量４．５％）を、５℃で逆浸透濃縮にかけ、再構成された生乳中の脂肪を調整するために４５．０％の脂肪含有量を有するクリームを添加して、最終的に、５．３％に達している総タンパク質含有量、４．０％に達している脂肪含有量、及び７．５％に達しているラクトース含有量を有する、高タンパク質、高ラクトースのミルクベースを得る。

（２）高タンパク質、高ラクトースのミルクベースの酵素分解
ステップ（１）で得られた高タンパク質ミルクベース（５．３％タンパク質＋４．０％脂肪＋７．５％ラクトース）に、Ｎｕｒｉｃａ（商標）酵素調製品（酵素活性６５０±１５０ＢＬＵ／ｇ）を、１ｋｇの高タンパク質ミルクベースあたり３．２ｇの濃度で添加し；１０℃での１５時間の酵素分解後、９５℃で７分間、熱処理を実施する。熱処理終了後、温度を４２℃に下げ、ＭａｘｉｌａｃｔＬＧＩ５０００（５０００ＮＬＵ／ｇを超える酵素活性）を、１ｋｇの高タンパク質ミルクベースあたり０．５ｇの濃度で添加し、酵素分解を１０℃の温度で１５時間継続して、最終の乳製品を得る。

実施例４～９
これらの実施例は、ガラクトオリゴ糖を含有するラクトースフリー乳製品を調製するための方法、及びその方法による乳製品を示すために使用される。

（１）高タンパク質、高ラクトースのミルクベースの調製
１８８ｋｇの生の牛乳（総タンパク質３．３％、ラクトース含有量４．３％）を、５℃で逆浸透濃縮にかけ、再構成された生乳中の脂肪を調整するために３０～４５．０％の脂肪含有量を有するクリームを添加して、最終的に、６．５％に達している総タンパク質含有量、３．８％に達している脂肪含有量、及び７．５～９．８％に達しているラクトース含有量を有する、高タンパク質、高ラクトースのミルクベースを得る（詳細については表１を参照）。

（２）高タンパク質、高ラクトースのミルクベースの酵素分解
ステップ（１）で得られた高タンパク質ミルクベース（６．５％タンパク質＋３．８％脂肪＋７．５％ラクトース又は６．５％タンパク質＋３．８％脂肪＋９．８％ラクトース）に、Ｎｕｒｉｃａ（商標）酵素調製品（酵素活性６５０±１５０ＢＬＵ／ｇ）とＭａｘｉｌａｃｔＬＧＩ５０００（５０００ＮＬＵ／ｇを超える酵素活性）を、同時に添加し；１０℃での１８～２０時間の酵素分解後、９０℃で１０分間、熱処理を実施して、最終の乳製品を得る。Ｎｕｒｉｃａ（商標）酵素調製品及びＭａｘｉｌａｃｔＬＧＩ５０００の濃度は、下の表１に示す通りである。

比較例１
この比較例を使用して、ガラクトオリゴ糖を含有するラクトースフリー乳製品を調製するための従来の技術における方法、及びその方法による乳製品を示す。

（２）ＭａｘｉｌａｃｔＬＧＩ５０００のみを使用する高タンパク質、高ラクトースのミルクベースの酵素分解
ステップ（１）で得られた高タンパク質ミルクベース（５．３％タンパク質＋４．０％脂肪＋７．５％ラクトース）に、ＭａｘｉｌａｃｔＬＧＩ５０００（５０００ＮＬＵ／ｇを超える酵素活性）を、１ｋｇの高タンパク質ミルクベースあたり０．５ｇの濃度で添加し、１０℃の温度での１５時間の酵素分解後、最終の乳製品が得られる。

比較例２
この比較例を使用して、ガラクトオリゴ糖を含有するラクトースフリー乳製品を調製するための従来の技術における方法、及びその方法による乳製品を示す。

（２）Ｎｕｒｉｃａ（商標）酵素調製品のみを使用する高タンパク質、高ラクトースのミルクベースの酵素分解
ステップ（１）で得られた高タンパク質ミルクベース（５．３％タンパク質＋４．０％脂肪＋７．５％ラクトース）に、Ｎｕｒｉｃａ（商標）酵素調製品（酵素活性６５０±１５０ＢＬＵ／ｇ）を、１ｋｇの高タンパク質ミルクベースあたり３．２ｇの濃度で添加し、１０℃での１５時間の酵素分解後、最終の乳製品が得られる。

比較例３
この比較例を使用して、ガラクトオリゴ糖を含有するラクトースフリー乳製品を調製するための従来の技術における方法、及びその方法による乳製品を示す。

（１）高タンパク質、高ラクトースのミルクベースの調製
１８８ｋｇの生の牛乳（総タンパク質３．３％、ラクトース含有量４．３％）を、５℃で逆浸透濃縮にかけ、再構成された生乳中の脂肪を調整するために３０～４５．０％の脂肪含有量を有するクリームを添加して、最終的に、６．５％に達している総タンパク質含有量、３．８％に達している脂肪含有量、及び９．８％に達しているラクトース含有量を有する、高タンパク質、高ラクトースのミルクベースを得る。

（２）Ｎｕｒｉｃａ（商標）酵素調製品のみを使用する高タンパク質、高ラクトースのミルクベースの酵素分解
ステップ（１）で得られた高タンパク質ミルクベース（６．５％タンパク質＋３．８％脂肪＋９．８％ラクトース）に、Ｎｕｒｉｃａ（商標）酵素調製品（酵素活性６５０±１５０ＢＬＵ／ｇ）を、１ｋｇの高タンパク質ミルクベースあたり２．０ｇの濃度で添加し、１０℃での２０時間の酵素分解後、９０℃で１０分間、熱処理を実施して、最終の乳製品を得る。

上述の実施例１～９及び比較例１～３において得られた乳製品を、超高温（ＵＨＴ）瞬間殺菌によって、すべて殺菌する。殺菌温度は、摂氏１３７℃であり、殺菌時間は、４秒である。

効果検証実施例
実施例１～３及び比較例１～２で得られた乳製品を、同一条件下で、糖組成について試験した。

糖組成を試験するための方法は、次の通りであった：

ｃａｒｒｅｚ試薬１及び２を、すべての固体を凝固させるのに十分な量で、試験されることとなる１ｍｌの試料に添加した。２相の混合物を、１５分間遠心し（６０００ｒｐｍ）、さらなる濾過のために使い捨てＰＴＦＥマイクロフィルター（０．２２ミクロン）を使用した。次いで、糖の最終の透明な溶液を、ＨＰＬＣバイアルに入れ、分析した。

使用されたＨＰＬＣ方法は、次の通りであった：
システム：Ｗａｔｅｒｓ
カラム：ＡｇｉｌｅｎｔＨｉＰｌｅｘＣａポリマーイオン交換カラム
溶離液：ＭｉｌｌｉＱ水
カラム温度：６０℃
流速：０．６ｍＬ／分
圧力：６００ｐｓｉ（こうしたカラムについて、最大値は１０００ｐｓｉである）
検出器：ＲＩＤ、３５℃

定量化は、ピーク面積及び公知のラクトース濃度に基づく。すべての糖の応答計数も算出した。ＳｉｇｍａのＤＰ２、ＤＰ３、及びＤＰ４オリゴ糖及び単糖の分析標準を先に使用して、オリゴ糖保持時間をあらかじめ決定した。

糖組成は、乳製品が調製されたばかりの時、１０℃での３日の保管後、及び１０℃での１７日の保管後に試験した。試験結果を、下の表２に示す：

表２から、実施例１～３で使用された乳製品出発原料の濃縮後、タンパク質とラクトースの濃度はどちらも増大し、高いレベルのトランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼと通常のラクターゼが組み合わせて使用されるので、濃縮乳中の高含有量のラクトースが完全に分解されてＧＯＳに変換され、それによって高タンパク質、高ＧＯＳ、且つ低単糖の乳製品が得られることが分かる。比較例１～２では、高いレベルのトランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼが独自に使用される、又は通常のラクターゼが独自に使用される；ラクトースは完全に分解することができない、又はＧＯＳは生成されないので、本発明の方法によって調製される乳製品の優れた特性は、いずれの場合にも達成できない。

さらに、ヨーグルト調製プロセスは、発酵ステップも含むので、当業者は、一般に、発酵がＧＯＳの分解を引き起こすと考えるであろう；しかし、下の表３に示される結果から、天然に生じるＧＯＳの含有量は、本発明の実施例１～２における異なるプロセスのヨーグルト発酵ステップによって有意に低下せず、プレバイオティクス効果を生じるのに依然として十分であることが分かる。

すなわち、本発明の実施例１～２の方法では、発酵ステップはまた、酵素分解ステップ後に実施されて、ヨーグルトが調製される；発酵ステップは、ＧＯＳ含有量に有意に影響を与えず、さらに、高いレベルのトランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼが加熱によって失活されている実施例３の技術的溶液と比較して、発酵ステップを含む技術的溶液はまた、酵素を失活させる特別なステップを省くことができ、それによって、製造効率を増大させる且つ製造コストを低下させるという技術的効果が達成される。

実施例４～９及び比較例３の試料は、乳製品が調製されたばかりの時に糖組成試験を受けた。

表４から、２種の酵素を同時に添加することにより、酵素分解に必要とされる時間を有意に短縮することができ、また、最終の乳製品が、ラクトースフリーであるための中国国家標準（ｎａｔｉｏｎａｌｓｔａｎｄａｒｄ）ＧＢ２８０５０－２０１１の含有量要件を満たすことができることが分かる。

本明細書に概略的に開示される本発明は、本明細書に特に開示されていないいずれかの要素が存在しない場合、適切に実行することができる。しかし、この方法に対する多くの変化、変更、及び改良、並びにこれらのものの他の使用及び適用が可能であり；本発明の趣旨及び範囲から逸脱しない変化、変更、改良、他の使用、及び適用が、添付の特許請求の範囲のみによって定義される本発明によって包含されるとみなされることが、当業者に明らかであろう。

Claims

ガラクトオリゴ糖を含有するラクトースフリー乳製品を調製するための方法であって、
通常のラクターゼとトランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼとを使用するステップを含み、
前記通常のラクターゼが、乳製品出発原料中のラクトースをガラクトースとグルコースに分解し；
前記トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼが、前記乳製品出発原料中のラクトースをガラクトースとグルコースに分解し、分解を通して得られたガラクトースを、前記乳製品出発原料中のラクトースのヒドロキシル基に転移させて、ガラクトオリゴ糖への変換を達成し、任意選択により、前記トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼが、分解を通して得られたガラクトースを、前記ガラクトオリゴ糖のヒドロキシル基に転移させて、より結合数の多いガラクトオリゴ糖への変換を達成し；
前記分解を通して得られたガラクトースが、以下：
１）前記通常のラクターゼによるラクトースの分解によって得られたガラクトース；及び
２）前記トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼによるラクトースの分解によって得られたガラクトース
からなる群から選択される、分解を通して得られたガラクトースを含む
ことを特徴とする方法。
前記トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼが、乳製品出発原料１リットルあたり０．５～１２．０ｇの量で使用され；且つ前記通常のラクターゼと前記トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼの重量比が、１：１～１：２５であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼの適用量が、乳製品原料の０．５ｇ／Ｌ～６．０ｇ／Ｌの範囲であり、且つ前記通常のラクターゼとトランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼとの重量比が、１：１～１：１０の範囲である、請求項２に記載の方法。
前記トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼの適用量が、乳製品原料の２．０ｇ／Ｌ～１１．０ｇ／Ｌの範囲であり、且つ前記通常のラクターゼとトランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼとの重量比が、１：４～１：２２の範囲である、請求項２に記載の方法。
前記トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼを最初に添加し、次いで前記通常のラクターゼを添加することを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
前記トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼを失活又は部分的に失活させた後に、前記通常のラクターゼを添加することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
前記トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼと前記通常のラクターゼを同時に添加することを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
前記乳製品出発原料が、以下：生乳、還元乳、調製乳、及び濃縮乳からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
前記乳製品出発原料が、５．０％以上のラクトース含有量を有することを特徴とする、請求項８に記載の方法。
前記濃縮乳が、４．０％以上の総タンパク質含有量を有することを特徴とする、請求項８又は９に記載の方法。
前記濃縮乳が、逆浸透濃縮、限外濾過、ナノ濾過、及び膜濾過のうちの１つ又は２つ以上の組み合わせによって調製されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
前記トランスガラクトシル化活性を有するβ－ガラクトシダーゼが、Ｎｕｒｉｃａ（商標）であることを特徴とする、請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法。
前記通常のラクターゼが、ＭａｘｉｌａｃｔＬＧＩ５０００であることを特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載の方法。
請求項１～１３のいずれか一項に記載の方法によって調製される、ガラクトオリゴ糖を含有するラクトースフリー乳製品。