CN103209605B - 蛋清水解物及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种蛋清特有的硫磺气味得到降低的蛋清水解物及其制造方法。通过下述制造方法，能够得到硫化氢量低且硫磺气味得到降低的蛋清水解物，所述制造方法包括：将对1份液体蛋清用0.4～3份的水稀释而成的蛋清稀释液在pH9～12、55～90℃的条件下进行加热处理而使蛋清变性的前处理工序、和利用蛋白酶进行水解处理的工序。
Description
技术领域
本发明涉及一种蛋清特有的硫磺气味得到降低的蛋清水解物及上述蛋清水解物的制造方法，所述制造方法包括使蛋清稀释液在碱性条件下加热变性的前处理工序和利用蛋白酶进行水解处理的工序。
背景技术
蛋清是氨基酸平衡良好且在体内被效率良好地利用的优质蛋白质，作为干燥蛋清、生蛋清，出于调节营养成分等的目的，被配合在许多保健食品中。另外，利用蛋白酶处理来水解蛋清而成的蛋清水解物有时发挥用原料蛋清无法获得的功能，以往以来，对于蛋清水解物的有效利用在不断进行研究。
例如，提出了利用蛋清水解物的抗氧化功能而成的氧化稳定性优异的含有高度不饱和脂肪酸的油脂组合物（专利文献1）或具有抗氧化力的调味料（专利文献2）、具有降血压作用的蛋清的酶水解物（专利文献3）等，期望进一步有效利用蛋清水解物。
作为蛋白质水解物的制造方法，已知对蛋白质进行盐酸水解，接着在碱性条件下加热的方法（专利文献4）；用蛋白酶处理进行水解的方法。
但是，已知在蛋白质中，蛋清存在若加热则产生硫磺气味而在用于食品时对食材的风味带来影响这样的特有问题，如果在碱存在的条件下进行加热处理，则硫磺气味进一步变得强烈。另外，对蛋清进行蛋白酶处理时，也因其后的蛋白酶失活处理（例如，80～100℃、5～30分钟）而产生同样的硫磺气味，因此将蛋清水解物用于食品时也具有同样的问题。
作为蛋白质水解物的风味改善方法，已知如下方法：将乳蛋白水解物进行过滤处理后，进行加温处理，将其用活性炭处理和超滤膜进行处理（专利文献5）。但是，该方法虽然能够抑制乳蛋白水解物的不良风味的产生，但无法降低蛋清特有的硫磺气味。
专利文献1：日本特开平2-218796号公报
专利文献2：日本特开昭51-61670号公报
专利文献3：日本特开平3-280835号公报
专利文献4：日本特许3419035号公报
专利文献5：日本特许4436961号公报
发明内容
因此，本发明提供一种蛋清特有的硫磺气味和硫化氢量得到降低的蛋清水解物及其制造方法。
本发明人等为了实现上述目的，对于所用原料和各工序等各种各样的诸多条件进行了深入研究，结果发现通过包括将蛋清稀释液在碱性条件下进行加热处理而使蛋清变性的前处理工序和利用蛋白酶进行水解处理的工序，蛋清水解物的硫磺气味和硫化氢量得到降低，从而完成了本发明。
即，本发明涉及以下技术方案：
（1）一种蛋清水解物的制造方法，包括：前处理工序，将蛋清稀释液在pH9～12、55～90℃的条件下进行加热处理而使蛋清变性，所述蛋清稀释液是对1份液体蛋清用0.4～3份的水稀释而成的；和利用蛋白酶进行水解处理的工序；
（2）如（1）记载的蛋清水解物的制造方法，将前处理过的蛋清稀释液调节至pH6～8后，进行水解处理，
（3）如（1）或（2）中记载的蛋清水解物的制造方法，前处理工序的加热温度为60～80℃，
（4）如（1）～（3）中任一项记载的蛋清水解物的制造方法，蛋清水解物为可溶性蛋清水解物，
（5）一种蛋清水解物，分解度为5～40，且平均分子量为200～1500，按下述顺序测定而得的硫化氢量为2ppm以下，
顺序：
1.将上述蛋清水解物3g加入至500mL的锥形烧瓶，加入97g的纯水，进行溶解，在80℃的恒温槽中震荡混合10秒钟，
2.将插入有玻璃管和气体检测管的橡胶塞安装于上述锥形烧瓶，使玻璃管的下端的位置与蛋清水解物的水溶液的液面接触，
3.将气体采样器安装于上述气体检测管，使用气体采样器抽吸100mL的气体，读取气体检测管的测定值，将其作为硫化氢量。
根据本发明，能够提供硫磺气味和硫化氢量得到降低的蛋清水解物，并能够将营养价值高的蛋清水解物配合在多种多样的食品中，由此期待进一步扩大蛋清水解物的需求。
具体实施方式
以下，详细说明本发明。应予说明，在本发明中“%”是指“质量%”，“份”是指“质量份”。另外，为了便于说明，首先说明本发明的代表性的制造方法。
1.蛋清水解物的制造方法
本发明涉及的蛋清水解物的制造方法，其特征在于，包括：前处理工序，将蛋清稀释液在pH9～12、55～90℃的条件下进行加热处理而使蛋清变性，所述蛋清稀释液是对1份液体蛋清用0.4～3份的水稀释而成的；和利用蛋白酶进行水解处理的工序。
1.1.前处理工序
本发明涉及的蛋清水解物的制造方法，通过包括将对1份液体蛋清用0.4～3份的水稀释而成的蛋清稀释液在pH9～12、55～90℃的条件下进行加热处理而使蛋清变性的前处理工序，从而能够降低蛋清水解物的硫磺气味。
作为可用作本发明的原料的蛋清，将鸡蛋等家禽蛋打破并除去蛋黄而得的生蛋清自不必说，还可举出利用酵母、细菌、酶对生蛋清实施脱糖处理而得的蛋清，或将这些蛋清用反渗透、超滤等进行处理而得的浓缩蛋清，利用喷雾干燥、冷冻干燥而得的干燥蛋清等。其中，从能够防止褐变的观点出发，优选使用实施脱糖处理而得的蛋清。
在本发明中，液体蛋清是指水分含量与生蛋清同等（通常88%）的蛋清，以成为与生蛋清同等的水分含量的方式进行了水分恢复的干燥蛋清、浓缩蛋清等也被包括在本发明的液体蛋清中。
优选被脱糖的蛋清的游离葡萄糖为0.4mg/mL以下，更优选为0.2mg/mL以下。在此，游离葡萄糖的浓度（mg/mL）表示固体成分浓度为12%的蛋清（mL）中含有的游离葡萄糖的质量（mg）。
就游离葡萄糖的浓度而言，例如可以使用Medisafe Reader GR-101（TERUMO公司制）、Medisafe Chip MS-GC25（血糖试验测定芯片）（TERUMO公司制）测定。具体而言，将芯片安装于Medisafe Reader，将固体成分浓度为12%的蛋清涂于芯片来测定游离葡萄糖的浓度。另外，可以使用Haitesupa G of Eiken（荣研化学制）等尿糖检查用试纸来判定。
本发明中记载的蛋清稀释液中的加水量相对于液体蛋清1份为0.4～3份，优选为0.6～2.5份，更优选为0.8～2份。相对于液体蛋清1份的加水量小于0.4份时，有时在加热时蛋清凝固而无法进行后述利用蛋白酶的水解处理。另一方面，相对于液体蛋清1份的加水量大于3份时，有时收率降低。另外，使水解处理后的蛋清水解物干燥时，作业成本变大而不优选。
上述前处理工序中的pH为9～12，优选为9.5～11.5，更优选为10～11。如果pH小于9，则起不到本发明的硫磺气味降低效果。另一方面，如果pH大于12，则有时在加热时蛋清凝固而无法进行后述利用蛋白酶的水解处理。另外，有时与pH为12以下的情况相比，硫磺气味变得强烈。应予说明，蛋清水解物的pH调节例如能够使用碱性水溶液（例如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠等）进行。
前处理工序中的加热温度为55～90℃，优选为60～85℃，更优选为65～75℃。如果加热温度低于55℃，则起不到本发明的硫磺气味降低效果。另一方面，如果加热温度高于90℃，则有时在加热时蛋清凝固而无法进行后述利用蛋白酶的水解处理。另外，有时与加热温度为90℃以下的情况下相比，硫磺气味变得强烈。
就处理工序中的加热时间而言，只要是蛋清适度变性的条件，就没有特别限定，在3～60分钟的范围适当选择即可。
1.2.利用蛋白酶进行水解处理的工序
本发明涉及的蛋清水解物的制造方法通过包括在上述前处理工序后利用蛋白酶进行水解处理的工序，从而能够降低蛋清水解物的硫磺气味。
本发明涉及的蛋清水解物的制造方法通过将经上述前处理的蛋清稀释液调节至pH6～8后，利用蛋白酶进行水解处理，从而能够提高蛋清水解物的硫磺气味降低效果，因此优选。应予说明，蛋清水解物的pH的调节例如可以使用酸性水溶液（例如盐酸、磷酸）进行。
水解中使用的蛋白酶没有特别限定，例如可举出胃蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶、胰酶等来自动物的蛋白酶，木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶等来自植物的蛋白酶，来自微生物（乳酸菌、枯草芽孢杆菌、放线菌、霉菌、酵母等）的内切蛋白酶、胞外蛋白酶以及它们的粗精制物和菌体破碎物等，可以使用它们中的1种或组合2种以上使用。
将经前处理的蛋清稀释液的pH调节至6～8后进行水解处理时，如果在这些蛋白酶中使用中性蛋白酶来水解蛋清，则反应效率良好地进行，因此适用于本发明。作为中性蛋白酶，使用源自杆菌属菌的中性蛋白酶、源自曲霉属菌的中性蛋白酶即可。作为源自杆菌属菌的中性蛋白酶的市售品，例如可举出商品名：蛋白酶S“Amano”（起源：Bacillusstearothermophilus，Amano Enzyme公司制）、商品名：蛋白酶N“Amano”G（起源：Bacillus subtilis，Amano Enzyme公司制）等，作为源自曲霉属菌的中性蛋白酶的市售品，例如可举出商品名：蛋白酶A“Amano”G（起源：Aspergillus oryzae，Amano Enzyme公司制）、商品名：Sumizyme FP（起源：Aspergillus oryzae，新日本化学工业公司制）、商品名：Denatyme AP（起源：Aspergillus oryzae，Nagase chemteX公司制）等。
作为利用蛋白酶来水解蛋白质的方法，例如如果以用中性蛋白酶来水解蛋清的情况为例进行列举，则将经前处理的蛋清稀释液的pH调节至6～8，向该蛋清添加中性蛋白酶，边缓慢搅拌边在35～60℃，优选在40～55℃保持5分钟～24小时。接下来，通过将该液体加热来进行蛋白酶的失活处理，能够得到本发明的蛋清水解物。另外，通过对得到的蛋清水解物进行过滤处理来除去不溶物，从而可得到可溶性蛋清水解物。可溶性蛋清水解物由于使用用途的范围广泛，所以优选。进而，可以根据需要而实施喷雾干燥或冷冻干燥等干燥处理。
应予说明，温度条件和加热时间优选根据使用的蛋白酶的种类和组合而适当调节。
2.蛋清水解物
利用上述制造方法得到的蛋清水解物的分解度为5～40且平均分子量为200～1500，按后述顺序测定而得的硫化氢量为2ppm以下。
2.1.分解度
在本发明中，蛋清水解物的分解度是用甲醛滴定法测定而得的值。
即，首先，用半微量凯氏定氮法对蛋清水解物进行分析，求得蛋清水解物中的总氮含量。进而，用甲醛滴定对蛋清水解物进行分析，求得蛋清水解物中的氨基态氮含量（%）。根据这些值，将氨基态氮含量除以总氮含量，从而算出分解度（%）。
本发明涉及的蛋清水解物的分解度为5～40，优选为7～20，更优选为9～15。
如果蛋清水解物的分解度高于上述值，则将得到的蛋清水解物制成水溶液时，容易产生沉淀物、浑浊，因此不优选。另外，如果蛋清水解物的分解度低于上述值，则来自氨基酸的苦味、味道变得强烈，因此不优选。
2.2.平均分子量
在本发明中，蛋清水解物的平均分子量是利用以下的TNBS（2,4,6-三硝基苯磺酸）法测定而得的值。
即，精密称取亚硝酸钠126mg，溶解于纯水，加入精密称取的2,4,6-三硝基苯磺酸钠二水合物100mg，准确配成200mL，作为TNBS试剂。精密称取0.4g的蛋清水解物（本品），溶解于纯水，准确配成100mL，准确量取该溶液2mL，加入纯水，准确配成100mL，将制成的溶液作为试样溶液。精密称取预先在105℃干燥3小时的L-亮氨酸0.656g，溶解于纯水，准确配成500mL，准确量取该溶液1mL、2mL、3mL以及4mL，分别加入纯水，准确配成100mL，将制成的溶液作为标准溶液。
接下来，将纯水（对照）、上述试样溶液以及标准溶液各0.5mL量取到试管中，分别加入0.1mol/L硼酸缓冲液2mL。进而，分别加入上述TNBS试剂，搅拌混合，在37℃的恒温水槽中静置2小时。
其后，用分光光度计测定波长420nm处的吸光度，从得到的吸光度减去使用纯水进行了同样操作的对照的吸光度，将所得的值作为试样溶液的吸光度。同样地从标准溶液的吸光度减去对照的吸光度，以吸光度为纵轴，以L-亮氨酸换算的相对于干燥物的浓度（μmol L-亮氨酸当量/mL）为横轴进行标绘，由连结各点的直线（标准曲线）与试样溶液的吸收度的交点求得试样溶液的氨基态氮浓度（μmol L-亮氨酸当量/mL）。
在此，将求得的氨基态氮浓度代入下式，算出试样中的氨基态氮含量（mmol L-亮氨酸当量/100g）。
氨基态氮含量
＝试样溶液的氨基态氮浓度×{（100×100）/（试样采样量g×2）}×10-3×100
进而，求得用作本发明的蛋清水解物的原料的蛋清的总蛋白含量（%）（通常约11%），代入下式，算出蛋清水解物的平均分子量。
平均分子量＝总蛋白含量/氨基态氮含量×1000
本发明涉及的蛋清水解物的平均分子量为200～1500，优选为400～1200，更优选为600～1000。
如果蛋清水解物的平均分子量高于上述值，则在制造蛋清水解物时存在不溶物多、收率降低的趋势，因此不优选。另外，如果蛋清水解物的平均分子量低于上述值，则来自氨基酸的苦味、味道变得强烈，因此不优选。
2.3.硫化氢量
在本发明中，蛋清水解物的硫化氢量是使用检测管式气体检测器测定而得的值。关于检测管式气体检测器，是指由JIS K0804规定，由检测管式气体采样器和检测管构成的气体检测器。
具体而言，将蛋清水解物3g加入至500mL的锥形烧瓶，加入97g的纯水溶解，在80℃的恒温槽中震荡混合10秒钟。将插入有玻璃管和气体检测管（GASTEC株式会社制，“气体检测管No.4LB硫化氢”）的橡胶塞安装于锥形烧瓶，使玻璃管的下端的位置与蛋清水解物的水溶液的液面接触。将气体采样器（GASTEC株式会社制，“气体采样器GV-100”）安装于气体检测管，使用气体采样器抽吸100mL的气体，读取气体检测管的测定值，将其作为硫化氢量。
本发明涉及的蛋清水解物的硫化氢量为2ppm以下，优选为1ppm以下，更优选为0.5ppm以下。如果蛋清水解物的硫化氢量大于2ppm，则有时强烈地感觉到硫磺气味。
本发明涉及的蛋清水解物通过使硫化氢量为2ppm以下，从而硫磺气味得到降低，因此能够将营养价值高的蛋清水解物配合在多种多样的食品中。
以下，基于实施例和试验例对本发明进行具体说明。应予说明，本发明不限于此。
实施例
［实施例1］
将用等量的清水稀释生蛋清1份而得到的蛋清稀释液用氢氧化钠水溶液调节至pH10.5后，在70℃加热30分钟，进行前处理。将经前处理的蛋清稀释液用盐酸水溶液调节至pH7.0后，添加中性蛋白酶（Sumizyme FP，新日本化学工业公司制）2000单位，在40℃进行6小时水解处理。接着，通过在90℃加热15分钟来进行蛋白酶的失活处理，得到本发明的蛋清水解物。另外，通过对得到的蛋清水解物进行过滤处理，从而除去不溶物，得到本发明的可溶性蛋清水解物。
食用所得到的蛋清水解物和可溶性蛋清水解物，结果硫磺气味得到充分降低。
前处理后的蛋清稀释液中的蛋清的平均分子量为4.5万，可以理解蛋清未因前处理而水解。另外，得到的可溶性蛋清水解物的分解度为10.4、平均分子量为840、硫化氢量为0.2ppm。
［比较例1］
在实施例1的可溶性蛋清水解物的制造方法中，除前处理工序以外，用与实施例1同样的方法得到可溶性蛋清水解物。
具体而言，将用等量的清水稀释1份生蛋清而得到的蛋清稀释液用盐酸水溶液调节至pH7.0后，添加中性蛋白酶（Sumizyme FP，新日本化学工业公司制）2000单位，在40℃进行6小时水解处理。接着，通过在90℃加热15分钟来进行蛋白酶的失活处理，利用过滤除去不溶物，得到可溶性蛋清水解物。
对得到的可溶性蛋清水解物的硫磺气味进行评价，结果硫磺气味几乎未得到降低。另外，得到的可溶性蛋清水解物的分解度为12.4、平均分子量为700、硫化氢量为2.8ppm。
［试验例1］
在实施例1的可溶性蛋清水解物的制造方法中，前处理工序的蛋清稀释液的加水量、前处理工序的pH、加热温度以及利用蛋白酶进行水解处理的工序的pH以表1中示出的方式进行变更，除此之外用与实施例1同样的方法得到可溶性蛋清水解物。
接着，按下述评价基准对得到的可溶性蛋清水解物的硫磺气味降低效果、可溶性蛋清水解物的收率进行评价。另外，进行得到的可溶性蛋清水解物的分解度、平均分子量以及硫化氢量的测定。将各自的结果示于表1。
“可溶性蛋清水解物的硫磺气味”的评价
等级：基准
A：可溶性蛋清水解物的硫磺气味得到充分降低
B：可溶性蛋清水解物的硫磺气味得到略微降低
C：可溶性蛋清水解物的硫磺气味几乎未得到降低
“可溶性蛋清水解物的收率”的评价
等级：基准
A：高
B：低
C：无法回收
表1
根据表1，可以理解按照在前处理工序的蛋清稀释液中相对于液体蛋清1份的加水量为0.4～3份、前处理工序的pH为9～12、加热温度为55～90℃的条件而得到的可溶性蛋清水解物（样品No.2～5、7～11、14～16、18～20），硫磺气味得到降低，硫化氢量为2ppm以下。
特别是按照相对于液体蛋清1份的加水量为0.6～2.5份、前处理工序的pH为9.5～11.5、加热温度为60～80℃的条件而得到的可溶性蛋清水解物，硫磺气味更加得到降低（样品No.3、4、9、10、15、18～20）。
应予说明，相对于液体蛋清1份的加水量小于0.5份的样品（No.1）、前处理工序的pH超过12的样品（No.12）、加热温度超过90℃的样品（样品No.17）在前处理工序中蛋清过度变性，无法回收蛋清水解物。
［比较例2］
在实施例1的可溶性蛋清水解物的制造方法中，更换前处理工序与水解处理工序的顺序，除此之外，用与实施例1同样的方法得到可溶性蛋清水解物。
具体而言，将生蛋清1份用等量的清水稀释而得到的蛋清稀释液用盐酸水溶液调节至pH7.0后，添加中性蛋白酶（Sumizyme FP，新日本化学工业公司制）2000单位，在40℃进行6小时水解处理。将经水解处理的蛋清稀释液用氢氧化钠水溶液调节至pH10.5后，在65℃加热30分钟。接着，通过在90℃加热15分钟来进行蛋白酶的失活处理，利用过滤除去不溶物，得到可溶性蛋清水解物。
对得到的可溶性蛋清水解物的硫磺气味进行评价，结果硫磺气味几乎未得到降低。另外，得到的可溶性蛋清水解物的硫化氢量为2.2ppm。
Claims (6)
1.一种蛋清水解物的制造方法，其特征在于，包括：
前处理工序，将蛋清稀释液调节至pH10～12，在55～90℃的条件下进行加热处理而使蛋清变性，所述蛋清稀释液是对1份液体蛋清用0.4～3份的水稀释而成的；和
将前处理过的蛋清稀释液调节至pH6～8后，利用蛋白酶进行水解处理的工序。
2.一种蛋清水解物的制造方法，其中，包括：
前处理工序，将蛋清稀释液调节至pH10.5，在65℃的条件下进行加热处理而使蛋清变性，所述蛋清稀释液是对1份液体蛋清用1份的水稀释而成的；和
将前处理过的蛋清稀释液调节至pH8.5后，利用中性蛋白酶进行水解处理的工序。
3.根据权利要求1所述的蛋清水解物的制造方法，其中，前处理工序的加热温度为60～80℃。
4.根据权利要求1或2所述的蛋清水解物的制造方法，其中，蛋清水解物为可溶性蛋清水解物。
5.根据权利要求3所述的蛋清水解物的制造方法，其中，蛋清水解物为可溶性蛋清水解物。
6.一种由权利要求1所述的制造方法得到的蛋清水解物，其特征在于，分解度为5～40，且平均分子量为200～1500，按下述顺序测定而得的硫化氢量为2ppm以下；
顺序：
1)将所述蛋清水解物3g加入至500mL的锥形烧瓶，加入97g的纯水，进行溶解，在80℃的恒温槽中震荡混合10秒钟，
2)将插入有玻璃管和气体检测管的橡胶塞安装于所述锥形烧瓶，使玻璃管的下端的位置与蛋清水解物的水溶液的液面接触，
3)将气体采样器安装于所述气体检测管，使用气体采样器抽吸100mL的气体，读取气体检测管的测定值，将其作为硫化氢量；
其中，所述分解度是用甲醛滴定法测定而得的值，即，首先，用半微量凯氏定氮法对蛋清水解物进行分析，求得蛋清水解物中的总氮含量，进而，用甲醛滴定对蛋清水解物进行分析，求得蛋清水解物中的以％计的氨基态氮含量，根据这些值，将氨基态氮含量除以总氮含量，从而算出以％计的分解度；
所述平均分子量是利用以下的TNBS即2,4,6-三硝基苯磺酸法测定而得的值，
即，精密称取亚硝酸钠126mg，溶解于纯水，加入精密称取的2,4,6-三硝基苯磺酸钠二水合物100mg，准确配成200mL，作为TNBS试剂，精密称取0.4g的蛋清水解物，溶解于纯水，准确配成100mL，准确量取该溶液2mL，加入纯水，准确配成100mL，将制成的溶液作为试样溶液，精密称取预先在105℃干燥3小时的L-亮氨酸0.656g，溶解于纯水，准确配成500mL，准确量取该溶液1mL、2mL、3mL以及4mL，分别加入纯水，准确配成100mL，将制成的溶液作为标准溶液，
接下来，将作为对照的纯水、所述试样溶液以及标准溶液各0.5mL量取到试管中，分别加入0.1mol/L硼酸缓冲液2mL，进而，分别加入所述TNBS试剂，搅拌混合，在37℃的恒温水槽中静置2小时，
其后，用分光光度计测定波长420nm处的吸光度，从得到的吸光度减去使用纯水进行了同样操作的对照的吸光度，将所得的值作为试样溶液的吸光度，同样地从标准溶液的吸光度减去对照的吸光度，以吸光度为纵轴，以L-亮氨酸换算的相对于干燥物的浓度即μmol L-亮氨酸当量/mL为横轴进行标绘，由连结各点的直线即标准曲线与试样溶液的吸收度的交点求得试样溶液的氨基态氮浓度即μmol L-亮氨酸当量/mL，
在此，将求得的氨基态氮浓度代入下式，算出试样中的氨基态氮含量即mmol L-亮氨酸当量/100g，
氨基态氮含量＝试样溶液的氨基态氮浓度×{(100×100)/(试样采样量g×2)}×10-3×100
进而，求得用作所述蛋清水解物的原料的蛋清的以％计的总蛋白含量，代入下式，算出蛋清水解物的平均分子量，
平均分子量＝总蛋白含量/氨基态氮含量×1000。
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