Способ получения жидкой коджи и способ производства шочу

Способ получения жидкой коджи и способ производства шочу

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способу получения жидкой закваски "Коджи" (Koji), используемой для производства ферментированных пищевых продуктов и напитков и, в частности, жидкой закваски, имеющей ферментативную активность, требуемую для варки "Шочу" (японского самогона).

В качестве разновидности коджи для производства спиртовых напитков используют твердую закваску, которую получают путем инокуляции спор плесени в сваренное сырье и затем культивирования этого сырья, или жидкую закваску, которую получают путем получения жидкой среды добавлением сырья и других питательных веществ в воду, после чего жидкую среду инокулируют спорами плесени, предварительно выращенным мицелием грибка или т.п., после чего проводят культивирование.

В традиционном производстве алкогольных напитков или ферментированных пищевых продуктов и напитков, таких как саке, шочу, соевый соус, ферментированная соевая паста и сладкое саке, широко используют так называемую твердую коджи, полученную культивированием плесени на твердом сырье. При методе твердого культивирования плесень коджи, такую как Aspergillus kawachii, Aspergillus awamori, Aspergillus niger, Aspergillus oryzae или Aspergillus sojae, наносят на твердое сырье, такое как сваренные паром зерновые для роста плесени на твердой поверхности.

Так, например, при производстве шочу широко используют Aspergillus kawachii, Aspergillus awamori и т.п. Однако, поскольку в методе твердого культивирования культуральная система имеет неоднородное распределение сырья и плесени коджи, в этой системе трудно регулировать такие факторы, как температура, влажность и содержание различных питательных добавок. Таким образом, такая культура слишком сложна для надлежащего контроля. Кроме того, производство коджи предпочтительно проводить в открытой системе. В этом случае необходимо осуществлять контроль качества в том, что касается загрязнения другими бактериями. Таким образом, рассматриваемый способ не пригоден для широкомасштабного производства.

В отличие от этого, при использовании метода культивирования в жидкой среде можно легко осуществлять контроль процесса и контроль качества, вследствие чего такой способ подходит для обеспечения эффективной производительности. Однако имеются проблемы, в частности, связанные с тем, что трудно достичь достаточной ферментативной активности, требуемой для варки шочу. В результате имеется лишь несколько примеров, в которых культуральный продукт, полученный жидким культивированием плесени коджи, может реально использоваться в качестве шочу коджи. «Культуральный продукт», полученный методом жидкого культивирования, относится к самому продукту, полученному методами жидкого культивирования (на который далее также ссылаются, как на «жидкую коджи»), культуральной жидкости, плесеням, их концентратам, или сухим продуктам на их основе.

Основная причина, препятствующая использованию культурального продукта, полученного методом жидкого культивирования в производстве ферментированных продуктов и напитков, таких как шочу и т.п., состоит в том, что, как хорошо известно, поведение плесени коджи в производстве такого фермента как амилаза и целлюлаза в жидкой культуре значительно отличается от ее поведения при твердом культивировании, и, кроме этого, известно, что производительность фермента может значительно уменьшаться (см. документ 1).

При производстве алкогольных напитков, включающих шочу, спирт образуется в результате параллельных ферментаций двух типов. Поэтому сахаролитические ферменты из плесени коджи, влияющие на доставку глюкозы в плесень коджи, в особенности глюкоамилаза (которую иногда сокращено обозначают как GA) и кислотоустойчивая α-амилаза (иногда сокращенно обозначаемая символом ASAA), являются ключевыми энзимами спиртовой ферментации. Однако известно, что глюкоамилаза в культуральном продукте, полученном методом жидкого культивирования, обладает значительно более низкой активностью, и ее свойства значительно отличаются от свойств, полученных методом твердого культивирования (см. документ 2).

Для улучшения глюкоамилазной активности плесени коджи предложено два способа, в одном из которых осуществляют культивирование плесени, делая акцент на росте мицелия (см. Патент 1), тогда как в другом обжаренные зерновые культуры добавляют в культуральную среду, содержащую плесень коджи (см. Патент 2). Способ, описанный в Патенте 1, предусматривает культивирование на пористой мембране или в среде инклюзивного фиксирующего агента с отверстиями, в результате чего образуется новый ген glaB, кодирующий глюкоамилазу с целью увеличения ферментативной активности. Таким образом, рассматриваемый способ требует строгого контроля или использования специального культурального устройства, что затрудняет его практическое использование. Кроме этого способ, описанный в Патенте 2, представляет собой культивирование плесени коджи в жидкой среде с использованием обжаренных зерновых, составляющих, по меньшей мере, часть сырья. Соответственно, рассматриваемый способ требует проведения дополнительно стадии получения обжаренных злаков.

В этой связи авторы изобретения предложили изобретение, которое относится к способу культивирования плесени коджи с использованием жидкого сусла, содержащего трудноразлагаемые сахариды, относящиеся к плесени коджи (Патент 3). Согласно изобретению продукт культивирования плесени коджи, обладающий высокой активностью гликолитических энзимов, таких как глюкоамилаза, используемый в производстве алкогольных напитков или ферментированных продуктов и напитков, может быть получен традиционным и экономичным способом.

С другой стороны, недавно был начат молекулярный биологический анализ кислотоустойчивой α-амилазы (см. документ 3). По этому поводу сообщается следующее: белая плесень коджи содержит два различных амилазных гена, которые, соответственно, ответственны за два различных свойства, кислотонеустойчивую α-амилазу и кислотоустойчивую α-амилазу. Однако экспрессирующие характеристики соответствующих генов существенно отличаются друг от друга. В жидкой среде кислотонеустойчивая α-амилаза может продуцироваться в значительных количествах, в то время как кислотоустойчивая α-амилаза, ключевой фермент для варки шочу, образуется в незначительном количестве.

При производстве шочу его варят в среде с низким значением рН с целью предотвращения гниения смешанной шочу. Однако кислотонеустойчивая α-амилаза не способствует гликолизу при варке шочу, поскольку этот фермент быстро теряет активность при низких значениях рН. Поэтому, для производства шочу важно продуцировать с высоким выходом кислотоустойчивую α-амилазу, способствующую гликолизу при варке шочу, с помощью жидкой культуры плесени коджи.

Имеется сообщение, в котором приводятся результаты исследования поведения плесени коджи в жидкой культуре с целью получения кислотоустойчивой α-амилазы. В таком способе используется синтетическая среда, содержащая пептон и раствор цитратного буфера, и для завершения процесса требуется время культивирования порядка 100 часов или более. Поэтому, едва ли можно считать такой способ производства жидкой коджи применимым для реальной варки шочу (см. документ 4).

Патентный документ 1: JP-A 11-225746

Патентный документ 2: JP-A 2001-321154

Патентный документ 3: JP-A 2003-265165

Непатентный документ 1: Iwashita K. et al: Biosci. Biotechnol. Biochem., 62, 1938-1946 (1998), Yuichi Yamane et al: published by Brewing Society of Japan, 99, 84-92 (2004).

Непатентный документ 2: Hata Y. et al: J. Ferment. Bioeng., 84, 532-537 (1997), Hata Y. et al: Gene, 207, 127-134 (1998), Ishida H. et al: J. Ferment. Bioeng., 86, 301-307 (1998), Ishida H. et al: Curr Genet., 37, 373-379 (2000).

Непатентный документ 3: Nagamine K. et. al: Biosci. Biotechnol. Biochem., 67, 2194-2202 (2003).

Непатентный документ 4: Sudo S. et al: J. Ferment. Bioeng., 76, 105-110 (1993), Sudo S. et al: J. Ferment. Bioeng., 77, 483-489 (1994), Shigetoshi Sudo et al: published by Brewing Society of Japan, 89, 768-774 (1994).

Раскрытие сущности изобретения

Проблемы, решаемые с помощью Изобретения.

В соответствие с патентным документом 3 плесень коджи с высокой глюкоамилазной активностью получают культивированием плесени коджи в жидкой среде, полученной добавлением трудноразлагаемых сахаридов, а не в жидкой среде, приготовленной с использованием сырья, такого как зерновые.

Кроме этого, ранее уже была описана технология получения продукта культивирования плесени коджи, обладающего высокой глюкоамилазной активностью в результате культивирования плесени коджи в жидкой среде. Однако не разработана технология получения жидкой коджи с высокой активностью кислотоустойчивой α-амилазы, другого ключевого энзима ферментации спирта, в результате культивирования плесени коджи в жидкой среде. Обычно кислотоустойчивая α-амилаза считается ферментом, который не может вырабатываться в жидкой культуре, и вследствие этого не разработана жидкая коджи с высокой активностью кислотоустойчивой α-амилазы.

Цель изобретения состоит в разработке способ производства жидкой коджи культивированием плесени коджи в жидкой среде, содержащей нешлифованные зерновые культуры в качестве сырья, например, зерновые, покрытые оболочкой, или зерновые, с поверхности которых удалена только кожура (чешуя и т.п.), необработанные бобы или клубни, или некоторые смешанные зерновые, но не в специальной жидкой среде, полученной добавлением жидкой коджи, используемой в производстве ферментированных продуктов и напитков, в особенности, жидкой коджи с высокими активностями глюкоамилазы и кислотоустойчивой α-амилазы, которые могут служить ключевыми ферментами в процессе спиртового брожения для варки шочу, в присутствии специальных сахаридов и т.п. или с использованием обжаренного сырья.

Средства решения поставленных задач

В результате проведенных исследований, для решения указанных проблем авторы изобретения обнаружили, что при производстве жидкой коджи, используемой для производства ферментированных пищевых продуктов и напитков, жидкая коджи с усиленными активностями глюкоамилазы и кислотоустойчивой α-амилазы может быть получена культивированием плесени коджи в жидкой среде, содержащей в качестве сырья зерновые, покрытые оболочкой, или зерновые культуры, с поверхности которых удалена лишь оболочка (чешуя и т.п.), необработанные бобы или клубни, или некоторые смешанные зерновые, амарант и/или киноа (еще одно название - "квиноя"). Кроме этого, изобретение было создано благодаря обнаружению того, что жидкая коджи с усиленной ферментной активностью может использоваться для варки шочу.

Другими словами сущность изобретения может быть отражена следующей последовательностью пунктов.

(1) Способ производства жидкой коджи, используемой для получения ферментированных продуктов или напитков, предусматривающий:

культивирование плесени коджи в жидкой среде, содержащей в качестве сырья материал, выбранный из группы, состоящей из зерновых, поверхность которых покрыта оболочкой; зерновых, с поверхности которых оболочка (шелуха и т.п.) удалена; необработанных бобов или клубней, поверхность которых покрыта кожурой; амаранта и/или киноа.

(2) Способ получения жидкой коджи по п.(1), в котором плесень коджи представляет собой белую плесень коджи и/или черную плесень коджи.

(3) Способ получения жидкой коджи по п.(1), в котором поверхность покрытых оболочкой зерновых не подвергают шлифовке, или используют зерновые со степенью шлифовки, равной или превосходящей степень наличия оболочки, остающейся на поверхности зерна.

(4) Способ получения жидкой коджи по п.(1) или п.(3), в котором зерновые представляют собой ячмень.

(5) Способ получения жидкой коджи по п.(4), в котором используют ячмень со степенью шлифовки 90% или более.

(6) Способ получения жидкой коджи по п.(1) или п.(3), в котором зерновые представляют собой рис, пшеницу, гречиху, просо японское, просо итальянское, просо культурное, сорго японское или кукурузу.

(7) Способ получения жидкой коджи по п.(1), в котором зерновые, с поверхности которых удалена лишь шелуха (например, мякина), представляют собой нешлифованный рис.

(8) Способ получения жидкой коджи по п.(1), в котором необработанные бобы или клубни, поверхность которых покрыта кожицей, представляют собой сою, красную фасоль, или батат.

(9) Способ получения жидкой коджи по п.(1), в котором амарант и/или киноа не подвергают предварительной обработке, такой как измельчение или дробление.

(10) Способ получения жидкой коджи по любому из пп.(1)-(9), предусматривающий:

одновременное производство и накопление, по меньшей мере, глюкоамилазы и кислотоустойчивой α-амилазы в культивированном продукте плесени коджи, культивированной в жидкой среде, содержащей сырье.

(11) Способ производства ферментированного пищевого продукта или напитка, предусматривающий:

производство ферментированного пищевого продукта или напитка с использованием жидкой коджи, полученной способом по любому из пп.(1)-(10).

(12) Способ производства ферментированного пищевого продукта или напитка по п.(11), в котором все стадии получения ферментированного пищевого продукта или напитка проводят в жидкой фазе.

(13) Способ производства ферментированного пищевого продукта или напитка по пункту (11) или (12), в котором производство ферментированного пищевого продукта или напитка проводят в жидкой фазе в условиях защиты от внешних воздействий.

(14) Способ производства ферментированного пищевого продукта или напитка по пп.(11) или (13), в котором производство ферментированного пищевого продукта или напитка проводят с добавлением еще одного сырья в жидкую коджи с целью получения первичной кашицы.

(15) Способ производства ферментированного пищевого продукта или напитка по пп.(11) или (14), в котором ферментированный продукт или напиток представляет собой шочу.

(16) Набор на основе жидкой коджи для получения ферментированного продукта или напитка, причем жидкую коджи с глюкоамилазной активностью и кислотоустойчивой α-амилазной активностью получают способом производства жидкой коджи по любому из пп.(1)-(10).

(17) Способ производства жидкой коджи по любому из пп.(1)-(9), в котором в ходе производства жидкой коджи, при котором плесень коджи культивируют в жидкой среде, содержащей сырье, ферментативную активность жидкой коджи регулируют подавлением скорости выделения сахарида, образующегося из крахмала в сырье, в культуральную среду.

Положительные эффекты изобретения

Согласно изобретению жидкая коджи, в которой ферменты, такие как глюкоамилаза и кислотоустойчивая α-амилаза, требующиеся для варки шочу, одновременно вырабатываются с высокими выходами, может быть получена культивированием плесени коджи в жидкой среде, содержащей описанные выше различные виды сырья. В зависимости от типа жидкой культуры культивирование можно строго регулировать в отличие от использования твердой культуры, в результате чего может быть экономично и эффективно получена жидкая коджи стабильного качества.

Более того, при получении жидкой коджи согласно изобретению может быть обеспечена такая же степень ферментации, как для сусла шочу с использованием традиционной твердой коджи. Полученный таким способом шочу обладает практически таким же качеством, что и шочу, полученный с использованием твердой коджи без ухудшения органолептических характеристик.

Кроме этого, сырье, используемое в изобретении, представляет собой нешлифованный, необработанный материал или материал, шлифованный в такой степени, что на поверхности остается, по меньшей мере, кожица. В результате можно ожидать улучшений в плане доступности сырья или регенерации.

Следует отметить, что при получении шочу с использованием жидкой коджи, производимой согласно изобретению, все технологические стадии можно проводить в жидкой фазе, в отличие от традиционного способа получения шочу с использованием твердой коджи. Таким образом, может быть разработана эффективная система для производства шочу, устойчивая в сравнении с традиционным способом.

Перечень иллюстраций

Фиг.1 - диаграмма зависимости между количеством используемого сырого ячменя и количествами глюкоамилазы и кислотоустойчивой α-амилазы, образующихся в культуре плесени коджи с использованием жидкой среды, содержащей нешлифованный ячмень.

Фиг.2 - диаграмма зависимости между количеством используемого шлифованного ячменя и количествами глюкоамилазы и кислотоустойчивой α-амилазы, образующихся в культуре плесени коджи с использованием жидкой среды, содержащей шлифованный ячмень.

Фиг.3 - диаграмма процесса ферментации при производстве ячменного шочу в присутствии жидкой коджи с использованием сырого ячменя.

Фиг.4 - диаграмма процесса ферментации при производстве рисового шочу в присутствии жидкой коджи с использованием гречихи (Fagopyrum).

Фиг.5 - диаграмма процесса ферментации при производстве рисового шочу в присутствии жидкой коджи с использованием Setaria (просо итальянское).

Фиг.6 - диаграмма процесса ферментации при производстве рисового шочу в присутствии жидкой коджи с использованием проса японского.

Фиг.7 - диаграмма процесса ферментации при производстве рисового шочу в присутствии жидкой коджи с использованием проса культурного.

Фиг.8 - диаграмма процесса ферментации при производстве рисового шочу в присутствии жидкой коджи с использованием гаоляна.

Фиг.9 - диаграмма процесса ферментации при производстве шочу с использованием различных видов коджи.

Фиг.10 - диаграмма процесса ферментации при производстве шочу с использованием жидкой коджи, полученной из культуры плесени коджи в жидкой среде с использованием сои.

Фиг.11 - диаграмма процесса ферментации при производстве шочу с использованием жидкой коджи, полученной из культуры плесени коджи в жидкой среде с использованием красной фасоли.

Далее приводится конкретное описание изобретения.

Способ производства жидкой коджи по изобретению включает стадии культивирования плесени коджи в жидкой среде, приготовленной путем добавления описанного выше сырья, такого как зерновые, бобы, клубни и некоторые особые зерновые, и получения жидкой коджи в условиях повышенной ферментативной активности глюкоамилазы и кислотоустойчивой α-амилазы. Другими словами, плесень коджи подвергают культивированию с использованием различного сырья. Осахаривание крахмалов в сырье занимает много времени, несмотря на подавление скорости выделения сахаридов в культуральную систему, что приводит к повышению ферментативной активности жидкой коджи. Кроме этого, глюкоамилаза и кислотоустойчивая α-амилаза одновременно вырабатываются и накапливаются сбалансированным образом.

Согласно изобретению зерновые культуры, используемые в качестве сырья, могут включать ячмень, рис, пшеницу, гречиху, просо японское, просо итальянское, просо культурное, гаолян и кукурузу. Указанное сырье может использоваться в виде нешлифованных материалов или материалов с некоторой степенью шлифовки, равной или превосходящей степень наличия кожуры, остающейся на поверхности зерен. Так, например, в том случае, когда зерновая культура представляет собой ячмень, используют нешлифованный зерновой продукт со степенью шлифовки порядка 100%, либо, с учетом того, что степень шлифовки неполированных зерновых культур обозначается как 100%, используют такие материалы, которые имеют степень шлифовки, определяемую вычитанием степени, соответствующей наличию кожуры ячменя (обычно 7-8%) из коэффициента шлифовки нешлифованных зерновых культур, т.е. те материалы, которые имеют степень шлифовки 92-93%.

Используемый термин «коэффициент шлифовки» относится к количеству зерновых, остающихся после их шлифовки. Так, термин «коэффициент шлифовки 90%» означает, что 10% шелухи и т.п. на части поверхности зерновых культур удаляется сбриванием. Кроме этого, термин «сырой ячмень» включает материалы со степенью шлифовки 90% или более, в интервале от нешлифованного ячменя до шлифованного ячменя, с оболочкой, оставшейся на поверхности зерен. Термин «оболочка/пленка» относится к внешней части, которая покрывает поверхность частиц зернового материала.

Термин «нешлифованный рис», представляющий собой зерновую культуру, используемую в качестве сырья, с которого удалена только поверхностная оболочка, относится к рисовому растению, с которого удалены только чешуйки.

Кроме этого, согласно изобретению бобы и клубни, используемые в качестве сырья, могут включать сою, красную фасоль, или батат. Такое сырье подвергают лишь стадии вымывания почвы с кожуры, но не подвергают каким-либо процессам, включающим разрезание, дробление и т.п.

Согласно изобретению амарант, используемый в качестве сырья, представляет собой общий термин, относящийся к растениям, принадлежащим к виду Amaranthus семейства Amaranthaceae. Среди зерновых культур амарант имеет повышенное содержание белка и лизина, представляющего собой одну из аминокислот, количество которой равно аналогичному количеству сои. Кроме этого, амарант представляет собой диетическую зерновую культуру, содержащую большие количества кальция, железа и волокон по сравнению со шлифованным рисом. Страны, в которых произрастает такое растение, охватывают Южно/Центральноамериканские страны, Индию, Гималаи и Непал. Киноа представляет собой однолетнее растение семейства Agatha, которое в основном культивируется в горных местностях, например, в Андах, находящихся в северной части Перу и в Западной части Боливии. Киноа богата минералами, витаминами, белками и диетическими волокнами.

Амарант и киноа могут использоваться независимо или совместно друг с другом. Такое сырье может непосредственно использоваться для приготовления жидкой среды без таких предварительных воздействий, как измельчение или дробление.

Указанное выше сырье смешивают с водой с получением жидкой среды. Соотношение компонентов сырья может выбираться таким образом, чтобы оно соответствовало селективной выработке глюкоамилазы и кислотоустойчивой α-амилазы и их накоплению в ходе культивирования плесени коджи с целью получения жидкой среды.

В случае использования ячменя в качестве сырья жидкую среду получают добавлением 1-20% (вес./об.) сырого ячменя в воду. В том случае, когда более предпочтительно использование нешлифованного ячменя в качестве сырого ячменя, готовят жидкую среду добавлением 8-10% (вес./об.) сырого ячменя. В том случае, когда в качестве сырья используют отшлифованный на 95% сырой ячмень, более предпочтительно готовить жидкую среду добавлением 1-4% (вес./об.) сырья.

При использовании в качестве сырья нешлифованного риса, с которого удалена оболочка, жидкую среду получают добавлением 1-20% (вес./об.), предпочтительно, 5-13% (вес./об.), более предпочтительно, 8-10% (вес./об.) нешлифованного риса в объем воды.

При использовании в качестве сырья бобов, жидкую среду готовят добавлением 1-10% (вес./об.) бобов, предпочтительно с добавлением 8-10% (вес./об.) сои или 1-2% (вес./об.) красной фасоли в объем воды. В том случае, когда в качестве сырья используют клубни, жидкую среду получают добавлением 1-10% (вес./об.) клубней в объем воды.

При использовании в качестве сырья амаранта жидкую среду готовят добавлением в объем воды 1,5-15% (вес./об.), предпочтительно, 2-10 (вес./об.), более предпочтительно, 2-8% (вес./об.) амаранта. При использовании в качестве сырья киноа жидкую среду готовят добавлением 1,5-7% (вес./об.), предпочтительно, 2-6% (вес./об.), более предпочтительно, 2-4% (вес./об.) киноа в объем воды.

Таким образом, могут быть выбраны количества подлежащих смешиванию компонентов сырья, которые наиболее подходят для смешивания в зависимости от степени шлифовки используемого сырья, разновидности используемой плесени коджи, типа сырья и т.п.

Плесень коджи культивируют в жидкой среде, дополненной соответствующими количествами указанных выше компонентов сырья с целью выработки сбалансированных значительных количеств ферментов, глюкоамилазы и кислотостойкой α-амилазы, с получением жидкой коджи, обладающей ферментативной активностью, достаточной для варки шочу. В том случае, когда количество сырья превышает верхний предел, вязкость культуральной среды увеличивается, и подача кислорода или воздуха, требующегося для аэробного культивирования плесени коджи, становится недостаточным. Этот вариант не является предпочтительным из-за затруднений, возникающих в ходе культивирования, связанных с уменьшением содержания кислорода в ферментированном продукте. С другой стороны, когда количество используемого сырья не соответствует нижнему пределу, целевые ферменты не могут быть получены с высокими выходами.

Крахмалы, входящие в состав сырья, могут желатинироваться до культивирования. Может использоваться метод желатинирования крахмалов, который конкретно не ограничивается традиционными способами, включающими обработку паром или обжаривание. На стадии стерилизации жидкой среды, описанной ниже, крахмалы нагревают до температуры желатинирования или выше при стерилизации при высоких температурах и давлениях, в результате такой обработки может одновременно происходить желатинирование крахмалов.

В жидкую среду помимо описанного выше сырья предпочтительно добавлять органическое вещество, неорганическую соль и т.п. в качестве питательного вещества. Природа таких добавок не ограничивается конкретным веществом в том случае, если такие материалы традиционно используют для культивирования плесени коджи. Примеры органических веществ включают рисовые отруби, пшеничные отруби, кукурузный экстракт, соевый жмых и обезжиренную сою. Примеры неорганической соли включают такие водорастворимые материалы, как соль аммония, нитрат, калиевые соли, кислый фосфат, соль кальция и соль магния. Одно или несколько органических производных и/или неорганических солей могут использоваться одновременно. Добавляемые количества конкретно не ограничиваются в том случае, если они облегчают рост плесени коджи. Количество добавляемого органического соединения предпочтительно составляет 0,1-5% (вес./об.), а предпочтительное количество неорганической соли составляет 0,1-1% (вес./об.). Полученная таким образом жидкая среда для плесени коджи при необходимости может подвергаться стерилизации, причем способ такой обработки не имеет конкретных ограничений. Такая обработка может представлять собой стерилизацию при высоких температурах и давлениях и может проводиться в течение 15 минут при 121°С.

Стерилизованную среду охлаждают до температуры культивирования и затем в жидкую среду инокулируют плесень коджи. Плесень коджи, используемая в изобретении, представляет собой материал, способный продуцировать гликолитический фермент, предпочтительно способный продуцировать глюкоамилазу и кислотостойкую α-амилазу, и примерами такого материала могут служить плесени белой коджи типа Aspergillus kawachii; плесени черной коджи типа Aspergillus awamori и Aspergillus niger; а также плесени желтой коджи типа Aspergillus oryzae и Aspergillus sojae. Плесень коджи, инокулированная в среду, имеет произвольную конформацию. Могут использоваться ее споры или мицелий.

Такие плесени коджи могут использоваться в виде отдельных штаммов или смешанной культуры с двумя или несколькими гомологическими или гетерогенными штаммами. Можно использовать споры или мицелий, полученный в предкультуре. Однако предпочтительно использовать мицелий из-за меньшего времени, требующегося для его логарифмического роста. Количество плесени коджи, инокулированное в жидкую среду, конкретно не ограничивается, однако, количество спор может составлять 1х10⁴-1х10⁶ на мл жидкой среды. Мицелий предпочтительно инокулировать в количестве 0,1-10% в расчете на мл жидкой среды.

Предпочтительная температура культивирования плесени коджи составляет 25-45°С, более предпочтительно, 30-40°С, однако ее значение не имеет конкретных ограничений, если температура не оказывает отрицательного влияния на рост. При слишком низкой температуре культуральная среда проявляет тенденцию к загрязнению инфекционными микробами, что связано с медленным ростом плесени коджи. Предпочтительное время культивирования составляет 24-72 часа. Могут использоваться устройства для культивирования, в которых можно проводить культивирование в жидкой фазе. Однако в случае плесени коджи необходимо проводить аэробное культивирование. Так, культивирование следует проводить в аэробных условиях, при подаче кислорода или воздуха в среду. Кроме этого, предпочтительно перемешивать среду с целью однородного распределения кислорода и плесени коджи. Условия перемешивания и степень аэрации могут быть любыми, при условии обеспечения аэробной культуральной среды, и могут выбираться в соответствии с типом культивационного устройства, вязкостью среды и т.п.

Проведение культивирования вышеописанным способом обеспечивает одновременную сбалансированную генерацию ферментов, глюкоамилазы и кислотостойкой α-амилазы, в результате чего получают жидкую коджи, обладающую ферментативной активностью, которая может использоваться для варки шочу. Кроме этого, жидкая коджи, полученная описанным способом культивирования, может представлять собой культуральную среду, полученную в результате центрифугического разделения продукта культивирования, его концентрата, высушенного продукта и т.п., а также сам продукт культивирования.

Жидкая коджи и т.п., полученная способом согласно изобретению, может использоваться для производства алкогольных напитков, ферментированных пищевых продуктов и напитков. Так, например, при производстве саке жидкая коджи и т.п. может использоваться вместо твердой коджи на стадии получения дрожжевого сусла или любого другого сусла. В случае получения шочу жидкая коджи и т.п. может использоваться вместо твердой коджи на стадии получения сусла. При получении соевого соуса жидкая коджи и т.п. может использоваться вместо твердой коджи на стадии пиллинга. При производстве miso жидкая коджи и т.п. может использоваться вместо твердой коджи на стадии смешивания. В случае получения сладкого саке жидкая коджи и т.п. может использоваться вместо твердой коджи на стадии приготовления дрожжевого сусла или любого другого сусла.

Кроме этого, в том случае, когда культуральную среду или ее концентрат, полученный из жидкой коджи или продукта культивирования, используют для получения алкогольных напитков или ферментированных пищевых продуктов или напитков, все стадии процесса могут проводиться в жидкой фазе. В качестве способа получения алкогольных напитков, в котором все стадии проводятся в жидкой фазе, например, при производстве шочу, кукуруза, пшеница, рис, картофель, сахарный тростник и т.п. используются в качестве сырья и затем нагреваются до 80°С с целью ожижения в результате растворения в присутствии термостойкого ферментного препарата. Далее, в результате добавления упомянутой жидкой коджи и дрожжей сусло может подвергаться процессу сбраживания спирта и последующей дистилляции в соответствии со способом дистилляции при атмосферном или пониженном давлении и т.п.

Хотя далее настоящее изобретение подробно описывается со ссылкой на примеры и т.д., изобретение не ограничивается представленными примерами.

<Экспериментальный пример 1> [Исследование, касающееся количества сырого ячменя, используемого при производстве жидкой коджи]

Количества сырого ячменя, используемого в качестве сырья, изменяли, как показано в Таблице 1, и получали 5 жидких сред. В каждой из полученных жидких сред проводили культивирование плесени коджи с получением жидкой коджи.

Вначале получали 5 жидких сред путем добавления сырого ячменя в воду, содержащую 0,2% (вес./об.) нитрата калия и 0,3% (вес./об.) первичного кислого фосфата калия, в результате чего количества сырого ячменя составляли 1, 2, 4, 8 и 10% (вес./об.). Поле получения каждой из жидких сред 100 мл полученного материала помещали в колбу с дефлектором емкостью 500 мл и подвергали автоклавной обработке, после чего инокулировали заблаговременно культивированную в жидкой среде белую плесень коджи (Aspergillus kawachii IFO 4308), причем ее количество составляло 1% (об./об.) в расчете на жидкую среду. В некоторых случаях, в качестве сырого ячменя использовали полученный в домашних условиях и нешлифованный ячмень двухрядный.

Далее проводили 48-часовое культивирование при температуре 37°С и скорости перемешивания 100 об/мин. После завершения культивирования, в каждом из продуктов культивирования измеряли количества продуцированной глюкоамилазы и кислотостойкой α-амилазы. Количества глюкоамилазы и кислотостойкой α-амилазы, продуцированные из продуктов культивирования, полученных при культивировании жидкой среды, в зависимости от количества сырого ячменя, представлены в Таблице 1 и на фигуре 1. В некоторых случаях для измерения ферментативной активности глюкоамилазы использовали набор для количественного определения способности к осахариванию (Kikkoman, Japan). При измерении ферментативной активности кислотостойкой α-амилазы использовали несколько модифицированный метод, описанный в документе 3, согласно которому кислотонеустойчивую α-амилазу инактивировали кислотной обработкой продукта культивирования, после чего набор для определения α-амилазы (выпускаемый Kikkoman, Japan) использовали для измерения кислотостойкой α-амилазы. При этом 1 мл культурального раствора дополняли 9 мл 100 мМ уксуснокислого буфера (рН 3) и подвергали кислотной обработке в течение 1 часа при 37°С, после чего проводили измерение с использованием набора для измерения количества α-амилазы (выпускаемого Kikkoman, Japan).

В контрольной группе в качестве сырья использовали ячмень, в котором полученный в домашних условиях двухрядный ячмень шлифовали таким образом, что степень шлифовки составляла до 70% (далее, на такой материал ссылаются, как на шлифованный ячмень). Жидкую среду получали тем же способом, что и в экспериментальной группе, и культивирование проводили при аналогичных условиях. После завершения культивирования в каждом из полученных продуктов аналогичным образом измеряли количества продуцированной глюкоамилазы и кислотостойкой α-амилазы. Зависимость количеств глюкоамилазы и кислотостойкой α-амилазы, продуцированных из продуктов культивирования в жидкой среде от количеств шлифованного ячменя, представлена в Таблице 1 и на фигуре 2.

Таблица 1

Количество используемого сырья и полученного фермента

Экспериментальная группа	Контрольная группа
Количество используемого сырого ячменя	GA (ед/мл)	ASAA (ед/мл)	Количество используемого шлифованного ячменя	GA (ед/мл	ASAA (ед/мл)
1%	72,4	3,1	1%	58,8	1,2
2%	101,8	4,5	2%	102,6	3,4
4%	127,1	7,3	4%	66,2	4,2
8%	187,6	12,0	8%	17,5	11,2
10%	217,3	14,0	10%	10,3	10,7
16%	201,5	12,3	16%	10,0	9,7
20%	185,3	10,5	20%	8,8	8,9

*GA: глюкоамилаза

ASAA: кислотостойкая α-амилаза

Данные, представленные в Таблице 1 и на фигуре 1, показывают, что при культивировании сырого ячменя наблюдается одновременное увеличение количеств продуцированных ферментов глюкоамилазы и кислотостойкой α-амилазы при увеличении количества используемого сырого ячменя, причем количества полученных ферментов резко повышаются по сравнению с соответствующими количествами в контрольной группе, полученными с использованием шлифованного ячменя. В жидкой среде, дополненной 10% (вес./об.) сырого ячменя, продуцируется 217,3 ед/мл глюкоамилазы и 14,0 ед/мл кислотостойкой α-амилазы, и одновременно обеспечиваются достаточные ферментативные активности для использования при варке шочу (для справки следует отметить, что значения ферментативной активности глюкоамилазы и кислотостойкой α-амилазы, требующиеся для производства шочу, составляют 100 ед/мл или выше для глюкоамилазы и 10 ед/мл или выше для кислотостойкой α-амилазы).

Хотя в случае контрольной группы, в которой использовали шлифованный ячмень, активность глюкоамилазы имеет максимальное значение в жидкой среде, дополненной 2% (вес./об.) шлифованного ячменя, а активность кислотостойкой α-амилазы имеет максимальное значение в жидкой среде, дополненной 8% (вес./об.) шлифованного ячменя, не происходит одновременного образования обоих ферментов с высокими выходами, как это следует из Таблицы 1 и