清 酒 生〓 造 り に お け る乳 酸 菌 と酵 母
東 京農 業大 学醸 造 学科 吉 沢
淑
酒 類 醸 造 の 主 役 は 酵 母 で あ る が 、 そ れ だ け で 酒 が 出 来 る 訳 で は な く 、 様 々 な 微 生 物 が 関 与 し て 香 味 が 形 成 さ れ て い る こ と が 多 い 。 中 で も 乳 酸 菌 は 名 脇 役 と い え 、 多 く の 酒 類 で そ の 重 要 性 が 認 め ら れ て い る 。 特 に 清 酒 醸 造 で は 乳 酸 菌 の 酒 母 中 で の 働 き と 酵 母 へ の 影 響 に つ い て の 研 究 が 進 み 、 新 し い 知 見 が 得 ら れ て お り 、 ワ イ ン と ウ イ ス キ ー に お け る 乳 酸 菌 の 利 用 と 併 せ て 述 べ る 。 1ワ イ ン 製 造 に お け る 乳 酸 菌 利 用 ワ イ ン 製 造 で は 葡 萄 果 汁 は 直 ち に 酵 母 が 加 え ら れ 、 増 殖 、 発 酵 が 行 わ れ る の で 、 初 期 に 乳 酸 菌 が 働 く 機 会 は 無 い 。 果 汁 は 多 量 の 酒 石 酸 や リ ン ゴ 酸 を 含 み 、 発 酵 中 に 乳 酸 や コ ハ ク 酸 も 生 成 さ れ る の で 、 発 酵 終 了 し た ワ イ ン で は 酸 味 が 強 す ぎ て 酒 質 の 評 価 を 下 げ る 場 合 が し ば し ば 見 ら れ る 。 こ の よ う な 高 酸 度 赤 ワ イ ン の 減 酸 と 芳 醇 な 香 味 の 増 強 を 目 的 と し て 乳 酸 菌 に よ り リ ン ゴ 酸 か ら 乳 酸 が 生 成 す る マ ロ ラ ク チ ッ ク 発 酵 が 利 用 さ れ る 。2塩 基 酸 か ら1塩 基 酸 に 変 わ る こ と に よ り 減 酸 が 図 ら れ る 。 リ ン ゴ 酸 → 乳 酸 の 経 路 は リ ン ゴ 酸 カ ル ボ キ シ リ ア ー ゼ に よ るL一 リ ン ゴ 酸 か ら L一 乳 酸 を 生 じ る 系 と 、 リ ン ゴ 酸 オ キ シ ダ ー ゼ に よ り ピ ル ビ ン 酸 が 生 成 し 、 次 い で D又 はL-一 乳 酸 デ ヒ ド ロ ゲ ナ ー ゼ に よ り そ れ ぞ れD-一 又 はL一 乳 酸 を 生 じ る 系 が あ る 。 後 者 に 比 べ て 前 者 は3.2と 低pHで も 起 り 得 る の で 、PH3,4∼3.8の ワ イ ン で は 前 者 に よ り 反 応 が 進 行 す るD。 乳 酸 生 成 と 共 に ジ ァ セ チ ル な ど も 生 じ 、 香 味 を 特 徴 付 け る。 好 適 菌 と し て!euconostOCoenOS,le〃conostoc〃esente,ro/des が あ る 。 2ウ イ ス キ ー も ろ み 中 の 乳 酸 菌 ビ ー ル と 異 な り ウ イ ス キ ー で は 麦 汁 を 煮 沸 し な い の で 、 も ろ み 中 に は 様 々 な 微 生 物 が 認 め ら れ る 。 大 量 の 酵 母 が 加 え ら れ る の で 前 半 は 酵 母 の み の 発 酵 が 進 む が 、 後 半 酵 母 か ら ア ミ ノ 酸 な ど が 漏 出 し 、 こ れ ら を 栄 養 源 と し 、 酵 母 が 資 化 出 来 な い で 残 存 し た オ リ ゴ 糖 を 資 化 す るJactobscillusfemaewtuvaな ど の 乳 酸 菌 が 増 殖 し 、 乳 酸 を 生 成 し てPHを 下 げ 、 様 々 な 香 味 成 分 を 生 じ 、 ウ イ ス キ ー 留 分 の 香 味 を 豊 か に す る 。 こ の 働 き を 助 け る た め 発 酵 に は 木 桶 を 用 い る 事 が 多 い。3清 酒 に お け る 乳 酸 菌 の 関 与 ワ イ ン 、 ウ イ ス キ ー と 異 な り 、 清 酒 に お い て は 酒 造 の 前 半 で 乳 酸 菌 が 利 用 さ れ る 。 伝 統 的 な 酒 母 製 造(生 翫 、 山 廃 翫 造 り)で は 開 放 型 タ ン ク に 蒸 米 と 麹 、 水 を 加 え 、 低 温 で 長 時 間 放 置 す る 。 米 の 糖 化 に よ り 次 第 に 養 分 が 蓄 積 さ れ る の に 従 っ て 様 々 な 微 生 物 の 遷 移 が 起 り 、 ノ砂θ〃4∂〃o〃65な ど 硝 酸 還 元 菌 に よ り 生 じ た 亜 硝 酸 と 濃 糖 、 低 温 な ど に よ り 野 生 酵 母 な ど が 死 滅 、 次 い で 亜 硝 酸 の 消 失 に 伴 い Ｌ euconostocmesenteiro/des,lactobaci〃ussakifカ く増 殖 、 乳 酸 を 生 成 し てpHを 下 げ 、 ほ ぼ 無 菌 の 状 態 を 作 り 出 す 。 こ こ で 添 加 さ れ た 清 酒 酵 母 の 純 粋 培 養 が 行 わ れ る 。 そ の 経 過 の 例 を 図1、22》 に 示 す が 、 こ の 過 程 が 温 度 調 整 の み で 行 わ れ る 巧 妙 精 緻 な 育 成 法 で あ る 。 こ の 方 法 の 要 点 が 乳 酸 の 生 成 に よ るpHの 低 下 に あ る こ と に 着 目 し て 、 製 造 の 初 め に 乳 酸 を 添 加 す る 簡 便 法(速 醸 酒 母)が 広 く 普 及 し い る 。 し か し 、 後 者 に 比 べ 前 者 の 酵 母 は 保 存 中 の 死 滅 率 が 低 く 、 製 成 酒 に 特 有 の 風 味 、 コ ク と キ レ を 与 え る こ と が 認 め ら れ 、 そ の 利 用 が 再 び 増 加 し て い る 。 こ れ ら の 点 に つ い て 最 近 乳 酸 菌 の 働 き に 関 す る 研 究 が 進 み 、 以 下 に 記 す 事 実 が 明 ら か に な っ た 。 1)酵 母 脂 肪 酸 組 成 へ の 影 響 酒 母 や も ろ み の よ う な 嫌 気 条 件 下 で は 酵 母 は 主 と し て 培 地 中 の 脂 肪 酸 を 取 り 入 れ 、 自 己 の 膜 構 成 脂 肪 酸 と す る の で 、 そ の 組 成 は 培 地 の 脂 肪 酸 組 成 に 依 存 す る 。 酒 母 、 も ろ み の 脂 肪 酸 は 米 と 麹 に 由 来 し 、 リ ノ ー ル 酸 、 パ ル ミ チ ン 酸 、 オ レ イ ン 酸 の 順 に 多 く 、 酵 母 の 膜 構 成 脂 肪 酸 量 も ほ ぼ こ の 順 に な る 。 乳 酸 菌 も 同 様 に 酒 母 中 の 脂 肪 酸 、 特 に 不 飽 和 脂 肪 酸 を 取 り 込 む の で 、 表1に 示 す よ う に 酵 母 接 種 前 の 酒 母 中 の 脂 肪 酸 組 成 は 乳 酸 添 加 酒 母 で は ほ ぼ50%が リ ノ ー ル 酸 で あ る の に 対 し 、 パ ル ミ チ ン 酸 が 約90%と な り 、 両 者 で 増 殖 し た 酵 母 の 脂 肪 酸 組 成 は 表2に 示 す よ う に 前 者 の リ ノ ー ル 酸 が30∼50%と 最 大 で あ る の に 対 し 、 後 者 は 僅 か に6%、 パ ル ミ チ ン 酸 が 30∼50%と 最 大 と な る3》 。 両 者 を100Cに9週 間 保 存 し 、 エ タ ノ ー ル 生 成 量 と 生 菌 数 の 動 き を 調 べ た 結 果 は 図3に 示 す よ う に 後 者 の エ タ ノ ー ル 生 成 は 緩 や か で 、 一 方 、 前 者 の 生 菌 数 は 急 速 に 低 下 し た 。 実 際 に 生 翫 系 酒 母 の ア ル コ ー ル 濃 度 は 一 般 に 低 く 、 こ の 事 が 保 存 中 の 低 死 滅 率 の 一 原 因 と 考 え ら れ て お り4)、 も ろ み 後 半 の ア
清 酒 は 保 存 中 に 発 癌 性 を 疑 わ れ て い る カ ル バ ミ ン 酸 エ チ ル が 生 じ 、 輸 出 先 で 発 売 禁 止 の 措 置 を 受 け た 例 が あ る 。 こ の 機 作 は も ろ み の 後 半 、 酵 母 の 活 性 が 低 下 す る と 酵 母 の ア ル ギ ナ ー ゼ に よ り ア ル ギ ニ ン が オ ル ニ チ ン と 尿 素 に 分 解 さ れ 、 後 者 は 清 酒 中 で 徐 々 に エ タ ノ ー ル と 反 応 し て カ ル バ ミ ン 酸 エ チ ル を 生 じ る 。 防 止 の た め に 尿 素 を ウ レ ア ー ゼ で 分 解 す る 、 ア ル ギ ナ ー ゼ 遺 伝 子 を 破 壊 し た 酵 母 を 育 種 す る 、 も ろ み 中 の ア ル ギ ニ ン を 減 少 す る な ど が 工 夫 さ れ て い る 。 生 翫 系 清 酒 の 中 に は ア ル ギ ニ ン 含 量 が 低 く 、 尿 素 を 含 ま ぬ も の が 認 め ら れ る が 、 生 翫 か ら 酸 性 ア ル ギ ナ ー ゼ 活 性 を 有 し 、 酒 母 中 の ア ル ギ ニ ン を ほ ぼ 完 全 に 分 解 す る ∠861o汐86ノ 〃 〃55滋 θKA2を 分 離 し た 。 本 菌 の ア ル ギ ナ ー ゼ 生 産 は 温 度 感 受 性 で 、 図4に 示 す よ う に10。Cで は 増 殖 に 伴 い 培 地 中 の ア ル ギ ニ ン は 認 め ら れ ぬ 一 方 で 、 30◎Cで は 殆 ど 減 少 し な か っ た 。 様 々 な ア ミ ノ 酸 を 含 む 培 養 液 を 清 酒 酵 母 の み で 発 酵 さ せ た 液 に 比 べ 、KA2次 い で 清 酒 酵 母 を 増 殖 さ せ た 発 酵 液 で は 表3に 示 す よ う に ア ル ギ ニ ン 、 カ ル バ ミ ン 酸 エ チ ル 共 に 痕 跡 と な り 、 イ ソ ア ミ ル ア ル コ ー ル の 基 質 で あ る ロ イ シ ン の 減 少 量 も 増 加 し た 。 そ の 多 く は 酵 母 に よ り 資 化 さ れ た と 考 え ら れ 、 吟 醸 香 成 分 で あ る 酢 酸 イ ソ ア ミ ル の 増 加 の 主 因 の 一 っ と 思 わ れ る 。 ア ル ギ ニ ン や ヒ ス チ ジ ン 等 は 清 酒 の 主 要 苦 味 成 分 で 、 味 の 濃 さ に 貢 献 し て い る が 、 最 近 の 酒 質 の 淡 麗 化 に 伴 い 、 雑 味 や 苦 味 が 強 ま る 例 が 多 い 。 ア ル ギ ニ ン の 大 幅 な 減 少 は 味 の 調 和 に 大 き く 貢 献 す る と 考 え ら れ る ◎ 1)ワ イ ン 学p116産 調 出 版(1991) 2)清 酒 製 造 技 術P130,150日 本 醸 造 協 会(1985) 3)溝 ロ 晴 彦 他:生 物 工 学 、L旦 、167(1994) 4)佐 藤 俊 一 他 二醸 協 旦 ユ 、188(1989) 5)吉 沢 淑 他:醸 学90、953(1995)
図i蜘 山廃配の成分変化 図2山 廃 翫 に お け る微 生 物 の 遷移 モ デ ル 図3酒と 母 保 存 中 の酵 母 生 菌 数 ア ル コー ル 生 産 ●二生 菌 数 、 ○ ニア ル コー ル% A:速 醸 酒 母 、B:生 翫 100C保 存
表1酵 母接種 前の酒母中の脂肪酸組成 表2乳 酸菌培養酒母 と乳酸添加酒 母中の酵母脂質組成(%) Pε:フ+ス フ ァチ ヂ ルエ タ ノ ー ル ア ミン 、PCニ フ 寸 ス フ7チ ヂ ル コ リ ン Pl:フ 寸 ス フ ァチ ヂ ル イ ノ シ トー ル 、TG:ト リ グ リセ リ ド 表3乳 酸菌 ・酵母培養液 の成分組成 *乳 酸菌培養10りC、98間 後、酵母培養10。C,6日 間。酵 母単独培 養10『 ∼C、68間 **培 養中の 減少 最
