CN103608360A - 果胶性多糖类及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供在酸性下、特别是比蛋白质的等电点附近更为酸性的pH3.2～4.8、特别是pH3.4～pH4.5的宽pH整个范围内可抑制蛋白质的沉淀凝聚的分散稳定剂，并提供低粘度、畅快口感的酸性蛋白质饮料。本发明发现，在豆类的细胞壁多糖类中含有的果胶性多糖类中，通过使用其甲基酯化度为45%以下、优选为30%以下、具有星型结构的分子直径超过100nm且为200nm以下的果胶性多糖类，可以在pH3.2～4.8、特别是pH3.4～pH4.5的宽pH范围内将蛋白质粒子分散稳定化，从而完成了本发明。多糖类的构成成分中，优选分子量为1万以上的高分子成分在单分散于水系的状态下具有25nm～40nm的旋转分子半径和50万～100万的平均绝对分子量。

Description

果胶性多糖类及其制造方法
技术领域
本发明涉及果胶性多糖类、其制造方法、酸性蛋白质饮料等的蛋白质的分散稳定剂、使用了这些分散剂的酸性蛋白饮料。更详细地说，本发明涉及一种酸性蛋白质饮料，其特征在于，使用豌豆中所含的果胶性多糖类作为分散稳定剂以抑制在酸性下发生的蛋白质的凝聚沉淀。
背景技术
利用乳酸菌对含有奶或豆奶等蛋白质的饮料进行发酵而制成的饮料或者在含有这些蛋白质的饮料中直接添加有机酸而制成的饮料被称作酸性蛋白质饮料。这些酸性蛋白质饮料作为具有清爽酸味的饮料而受人喜欢，但在酸性下、特别是比蛋白质的等电点附近更为酸性下，蛋白质会发生凝聚沉淀，从而显著损害作为商品的价值。因此，以蛋白质的分散稳定化为目的，开始利用高甲氧基果胶、羧甲基纤维素等分散稳定剂（专利文献1）。这些现有的分散稳定剂在与蛋白质粒子发生静电反应的同时，通过在饮料中形成多糖类的弱的网络、赋予粘度来抑制蛋白质的凝聚沉淀，存在对饮料赋予独特的粘性的问题（非专利文献1）。
另一方面，将大豆种子的子叶中所含的多糖类进行提取而成的水溶性大豆多糖类与高甲氧基果胶或羧甲基纤维素同样地具有抑制酸性下的蛋白质的凝聚沉淀的功能，作为酸性蛋白质饮料的稳定剂被加以利用（专利文献2）。水溶性大豆多糖类通过与蛋白质粒子发生静电反应、覆盖蛋白质粒子的表面来抑制凝聚，通过均质化处理，蛋白质粒子微细成可通过布朗运动进行分散的程度，从而稳定化。因此，在不会对酸性乳饮料赋予粘度的情况下赋予畅快的轻淡口感（非专利文献2）。
这样，酸性蛋白质饮料可以制成从蛋白质的等电点附近到比其更低的各种pH的饮料。在其中的pH4.2～pH4.5的乳蛋白质的等电点附近，蛋白质的表面电荷是从无电荷至带有微正电荷的状态，带有强负电荷的多糖类显示良好的分散稳定化力。因此，高甲氧基果胶、羧甲基纤维素、高分子型水溶性大豆多糖类显示良好的分散稳定性（专利文献3）。
另一方面，在低于pH4.2的更为酸性的条件下，蛋白质的表面电荷带有更强的正电荷，负电荷强的上述多糖类发生与蛋白质粒子的强反应，引起被称作沉降的凝聚沉淀，因此难以获得良好的稳定状态。在该pH范围内带有弱负电荷的水溶性大豆多糖类显示良好的分散稳定性。
这样，在现有技术中，需要根据所使用的pH来选择最佳的稳定剂。但是，如果能获得可在宽的pH范围内利用的稳定剂，则可以防止过发酵状态的酸性蛋白质饮料的脱水收缩，而且通过以各种pH为终点进行发酵，可以由单一的原材料制备多种制品等，产业上的效果非常大。强烈需要的并不是以上所说明的在特定pH范围内使用的各个分散稳定剂、而是在比蛋白质的等电点附近更为酸性的条件下、具体地在pH3.2～4.8、特别是在pH3.4～pH4.5的宽pH范围内、可在不对饮料赋予粘度的情况下对蛋白质进行分散稳定化、并可以维持饮料的稳定性的分散稳定剂。
现有技术献
专利文献
专利文献1：日本专利第2599477号公报
专利文献2：日本专利第3280768号公报
专利文献3：WO2008/149738小册子
非专利文献
非专利文献1：Food Hydrocolloids,17,333-343,2003
非专利文献2：J.Agric.Food Chem.,54（17）,6241-6246,2006
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种分散稳定剂，其用于提供在酸性下、特别是比蛋白质的等电点附近更为酸性的pH3.2～4.8、特别是pH3.4～pH4.5的宽的整个pH范围内的蛋白质的沉淀凝聚得以抑制、且低粘度、畅快口感的酸性蛋白质饮料。
用于解决技术问题的手段
本发明人等对上述课题反复进行了深入研究，结果发现，豌豆种子来源的细胞壁多糖类所含的果胶性多糖类中的构成该果胶性多糖类的半乳糖醛酸的甲基酯化度为30%以下、具有分子直径超过100nm且为200nm以下的星型结构的分子可以在pH3.2～4.8、特别是pH3.4～pH4.5的宽pH范围内将蛋白质粒子分散稳定化，并且发现甲基酯化度为40%的该多糖类可以在3.2附近的pH范围内将蛋白质粒子分散稳定化，从而完成了本发明。
即，本发明如下：
（1）一种果胶性多糖类，其特征在于，构成所述果胶性多糖类的半乳糖醛酸的甲基酯化度为45%以下，通过原子力显微镜观察到的单分子结构具有星型结构，分子直径超过100nm且为200nm以下。
（2）上述（1）所述的果胶性多糖类，其中，酯化度为30%以下。
（3）上述（1）所述的果胶性多糖类，其中，酯化度为35%～45%。
（4）上述（1）所述的果胶性多糖类，其中，在构成成分中，分子量为1万以上的高分子成分是在单分散于水系中的状态下具有25nm～40nm的旋转分子半径和50万～100万的平均绝对分子量的成分。
（5）上述（1）～（4）任一项所述的果胶性多糖类，其中，作为构成糖，由阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、鼠李糖、木糖、岩藻糖及半乳糖醛酸构成，且阿拉伯糖含量为30重量%以上。
（6）上述（1）～（5）任一项所述的果胶性多糖类，其来源于豆类。
（7）上述（6）所述的果胶性多糖类，其来源于豌豆种子。
（8）一种果胶性多糖类的制造方法，其特征在于，以豌豆的种子或其纤维级分为原料，用pH3～pH12的水系进行提取而获得果胶性多糖类，将该果胶性多糖类进一步进行分解以使得甲基酯化度达到45%以下。
（9）一种蛋白质用的分散稳定剂，其使用上述（1）～（7）任一项所述的果胶性多糖类或通过上述（8）所述的制造方法制得的果胶性多糖类。
（10）上述（9）所述的分散稳定剂，其用于饮料中的蛋白质含量为1重量%以上的酸性蛋白质饮料。
（11）一种酸性蛋白饮料，其使用上述（9）或（10）所述的分散稳定剂。
（12）一种饮料中的蛋白质含量为1重量%以上的酸性蛋白质饮料，其使用上述（9）或（10）所述的分散稳定剂。
（13）一种蛋白质饮料的分散稳定方法，其使用上述（1）～（7）任一项所述的果胶性多糖类或通过上述（8）所述的制造方法制得的果胶性多糖类。
（14）上述（13）所述的蛋白质饮料的分散稳定方法，其用于饮料中的蛋白质含量为1重量%以上的酸性蛋白质饮料。
（15）一种果胶性多糖类在蛋白质饮料中的应用，所述果胶性多糖类是用于蛋白质饮料的分散稳定的上述（1）～（7）任一项所述的果胶性多糖类或通过上述（8）所述的制造方法制得的果胶性多糖类。
（16）上述（15）所述的果胶性多糖类的应用，其是在蛋白质含量1重量%以上的酸性蛋白质饮料中的应用。
发明效果
根据本发明，可以提供在以往蛋白质发生凝聚沉淀的pH3.2～4.8、特别是pH3.4～pH4.5的宽pH范围内的蛋白质的凝聚沉淀得以抑制、例如在非脂乳固体成分为3重量%（体系中的蛋白质为1重量%）以上的体系中为低粘度、畅快口感的酸性蛋白质饮料。使得在pH4.2～pH4.5的范围内维持了乳酸菌的生长的酸性蛋白质饮料的制备成为可能，可以抑制因过发酵所导致的蛋白质的经时性凝聚块的产生。另外，当在pH3.2～4.8、特别是pH3.4～pH4.5的范围内制备杀菌型的酸性蛋白质食品时，可以抑制因加热杀菌所导致的蛋白质的变性和凝聚块的产生，可以提供稳定品质的酸性蛋白质饮料。进而，还可提供具有pH3.2以上且小于pH3.4的强酸性的酸性蛋白质饮料。
附图说明
图1为由豌豆种子获得的果胶性多糖类（左图）和柑橘果皮来源的果胶分子（右图）的分子结构的原子力显微镜观察图像。
图2为豌豆果胶A的利用凝胶过滤获得的分子量分布的一个例子。
具体实施方式
（结构）
以下对本发明具体地说明。本发明的果胶性多糖类的分子形状与具有支链少的直链结构的现有的由柑橘果皮或苹果果皮提取的果胶的分子形状不同，其特征在于，利用原子力显微镜观察到的单分子具有分子直径超过100nm且为200nm以下的星型结构，而且构成所述果胶性多糖类的半乳糖醛酸的甲基酯化度为45%以下，优选为30%以下。本发明中，星型结构是相对于直链状结构或球状结构的结构，具有同等程度长度的直链的侧链例如具有由主链分支3～20左右的结构。即便是使用相同原料获得的果胶性多糖类，在小于100nm或超过200nm或者是球状或直链状等不具有星型结构时，是无法获得本发明的分散稳定效果的，对甲基酯化度超过45%者也同样。就作为本发明一例的由豌豆种子获得的果胶性多糖类而言，如果示例本发明中使用的分子结构的观察，则可以如下确认结构：制备该多糖类的0.1重量%水溶液，添加纯水和表面活性剂TWEEN20，稀释至果胶性多糖类为1ppm、1mM TWEEN20后，滴加在云母上进行自然干燥，使用原子力显微镜（SII公司：SPI3800N，SPA300HV）的DFM模式，利用20N/m的悬臂观察结构，从而可以确认结构。将由豌豆种子获得的果胶性多糖类的分子结构（左图）和柑橘果皮来源的果胶分子的分子结构（右图）的原子力显微镜观察图像示于图1。
（分子量）
本发明的果胶性多糖类含有分子量为1万以上的高分子成分作为构成成分，将利用以下条件下的凝胶过滤所分析的认为是分子量为1万以上的级分定义为高分子成分。这些高分子级分的旋转分子半径优选为25nm～40nm、更优选为30nm～40nm，平均绝对分子量（MM）优选为50万～100万、更优选为80万～90万。另外，分子量优选不超过500万。
凝胶过滤使用HPLC（TSK-gel G-5000PWXL：Tosohφ7.8mm×300mm）、利用标准普鲁兰糖P-82（昭和电工）进行计算而求出分子量。另外，旋转分子半径利用静态光散射（HPLC-MALLS）求得。分析条件是使用洗脱液：50mM醋酸钠水溶液（pH为5.0）、流速：1.0mL/min、利用RI检测器及MALLS检测器进行。
（构成糖）
对于本发明的果胶性多糖类，作为构成糖，优选含有阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、鼠李糖、木糖、岩藻糖及半乳糖醛酸。阿拉伯糖含量更优选为30%以上。另外，半乳糖醛酸的6位羧基被甲基酯化，重要的是表示甲基酯化半乳糖醛酸在全部半乳糖醛酸分子中所占的比例的甲基酯化度为45%以下、优选为30%以下。酯化度为30%以下时，可以在pH3.2～4.8的宽pH范围内稳定化。酯化度即便在为30～45%时，也可在pH3.2～4.4的pH范围内稳定化，当酯化度超过45%时，将蛋白质分散稳定化的pH范围变窄为3.4～4.0，会有损成为课题的宽pH范围整个范围内的稳定性。另外，果胶性多糖类的半乳糖醛酸含量利用使用了Blumenkrantz法的比色定量法进行测定，中性糖的组成是在进行硫酸分解后使用利用了电化学检测器的离子色谱法（HPLC-PAD法）进行测定。
（提取）
作为植物原料，优选豌豆、扁豆、绿豆、蚕豆、大粒豌豆、鹰嘴豆等豆类，豌豆作为原料特别优选。工业上优选以将这些豆类所含的蛋白质级分及淀粉级分除去后的纤维级分作为原料来进行提取。对于提取时的pH，在低于pH3的酸性条件下会促进多糖类的水解，在比pH12更靠碱性侧时会促进多糖类的脱离分解，因此pH3～pH12是适合的，优选pH4～pH10。在原料中加水后添加酸或碱而调节至pH3～pH12的范围后，优选在60℃以上且150℃以下、更优选80℃以上且130℃以下的温度下将果胶性多糖类进行提取。低于60℃的温度下，果胶性多糖类的提取效率差、实际性低。超过150℃的温度下，在提取的过程中果胶性多糖类会发生水解、有时无法保持星型结构。提取时间大致为0.5～3小时，可以根据原料的状态或温度等任意地调整。所使用的酸和碱并无特别限定。可以使用盐酸、硫酸、磷酸、柠檬酸、酒石酸、醋酸、甲酸等酸，氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸氢钠、碳酸钠、氨等碱。另外，将具有目标星型结构的果胶不会被水解的高纯度的纤维素酶、半纤维素酶、果胶解聚酶进行单独使用或并用来进行提取也是可以的。
（精制）
经提取后的果胶性多糖类在分离出不溶性纤维部分后，实施后述的酯分解处理。虽然也可直接原样进行干燥，但为了进一步发挥功能，期待进行蛋白质的除去、脱盐、色素成分除去等精制。作为蛋白质的除去方法，可以通过pH调节使蛋白质凝聚，利用压滤分离、离心分离、膜分离等物理分离手段进行除去。另外，还可使用任意的蛋白质分解酶将蛋白质分解，使用透析膜、活性炭、离子交换或疏水性树脂将分解物吸附除去。作为脱盐的方法，只要是电透析或离子交换树脂、UF膜分离等将它们除去的方法，则可以使用任何方法。作为色素成分的除去方法，除了臭氧处理或UV照射等分解色素成分的方法之外，还可利用使用乙醇或异丙醇等亲水性极性溶剂进行分配等任何方法。优选使用这些方法中的1个方法或将2个以上的方法组合使用。对实施了精制处理后的果胶性多糖类实施任意的杀菌处理，利用冷冻干燥、喷雾干燥、乙醇沉淀物的热风干燥等方法获得干燥物。
（除淀粉）
当本发明的果胶性多糖类的豆类原料中含有淀粉时，虽然直接在原样的状态下也可获得果胶性多糖类，但在用于酸性蛋白质饮料中时，有时淀粉会导致产生沉淀。因此，优选在豆类原料的阶段、由豆类原料分离出的纤维质的阶段、提取果胶性多糖类的阶段至提取后的阶段将淀粉除去。淀粉可以通过利用淀粉酶的分解、冷却沉淀、与乳化剂的凝聚沉淀的方法中的1种来进行除去或通过将上述方法中的2种以上组合来进行除去。在为原料的阶段时，虽然干式分级也是可以的，但湿式分级是适宜的，可以通过在破碎后的原料中加水、加温至淀粉不会糊化的温度、利用离心过滤以淀粉粒的形式进行分离。另外，还可通过将加水后的原料加热至淀粉发生糊化的温度以上、利用淀粉酶进行处理来进行分解除去。在为由豆类原料分离出的纤维质的阶段时，可以通过将纤维质分散于水中、加温至淀粉发生糊化的温度、利用淀粉酶进行处理来进行分解除去。作为在提取果胶性多糖类的过程至提取后进行除淀粉的方法，可以例示出在提取前的加水原料中添加淀粉酶的方法；在进行提取、固液分离之前的浆料中添加淀粉酶的方法；在固液分离后的滤液中添加淀粉酶的方法。
淀粉酶是将淀粉进行水解的酶的总称，可例示出β-淀粉酶、α-淀粉酶、葡糖淀粉酶、普鲁兰多糖酶。在本目的下，可以是这些高纯度的淀粉酶，也可以是它们中的1种或2种以上混存的市售淀粉酶制剂。此外，淀粉还可利用酸水解等化学手法在原料、纤维质或果胶性多糖类提取前后进行分解除去，但同时由于本发明的果胶性多糖类被分解，因此优选利用酶处理进行的除淀粉处理。
（酯分解）
本发明的果胶性多糖类如果不经过使甲基酯化度达到45%以下、优选达到30%以下的工序，则无法获得良好分散蛋白质的功能。甲基酯的除去方法只要是可抑制果胶性多糖类的糖链分解、可将酯分解的方法，则任何方法都可以。在对提取后的果胶性多糖类进行处理时，通过在1重量%～5重量%果胶性多糖水溶液中添加任意的碱以调节至优选pH8以上、更优选pH12以上，可以进行酯分解。作为加热条件，优选为20℃以上、更优选为40℃以上，加热时间优选为10分钟以上、更优选为30分钟以上、且优选为4小时以下。通过使提取时pH为碱性侧，还可同时进行提取和酯分解。另外，还可使用市售的果胶甲基酯酶或含有该酶的市售酶制剂进行酯分解。另外，酯分解可以在制备果胶性多糖类的任何阶段中进行处理。可以例示出提取前的原料、提取后的浆料、进行了固液分离后的果胶性多糖类溶液、精制处理液、对干燥后的粉末的氨处理等。另外，作为碱，氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸氢钠、碳酸钠、氨等任何物质都可以使用。另外，甲基酯化度使用Doesburg滴定法对半乳糖醛酸量和甲基酯化半乳糖醛酸进行定量、按照甲基酯化半乳糖醛酸÷全部半乳糖醛酸×100（%）进行计算。
（分散稳定剂）
本发明的构成果胶性多糖类的半乳糖醛酸的甲基酯化度为45%以下、优选为30%以下、具有分子直径超过100nm且为200nm以下的星型结构的果胶性多糖类会抑制蛋白质粒子的凝聚，作为维持分散稳定状态的分散稳定剂发挥功能。其pH范围为pH3.2～pH4.8，非常宽。甲基酯化度为30%以下的该果胶性多糖类在pH3.4～pH4.5的区域内特别有效，适于使用了发酵乳的酸奶饮料或直接添加酸制备的酸性乳饮料等酸性蛋白质饮料。另外，甲基酯化度为35%～45%、优选为38%～43%的该果胶性多糖类对于pH3.2以上且低于pH3.4的pH范围也可以抑制蛋白质粒子的凝聚、作为维持分散稳定状态的分散稳定剂发挥功能。果胶、羧甲基纤维素或水溶性大豆多糖类等现有的分散稳定剂在非脂乳固体成分的含量为3重量%以上（蛋白质浓度为1重量%以上）的体系、优选6重量%以上（蛋白质浓度为2重量%以上）的体系中，其稳定性降低。例如，在非脂乳固体成分的含量为8.4重量%（蛋白质浓度为2.8重量%）的体系中保存2周时，会产生上部透明或沉淀，而本发明的果胶性多糖类即便在该保存条件下也几乎不会产生上部透明或沉淀。
本发明的分散稳定剂与现有使用的果胶等相比，味道的遮蔽感很少，可强烈感到酸味和乳味。另外，由于粘度低，因此通过根据需要配合胶剂、增粘剂、蛋白质或其水解物，可以调整至任意的粘度、饮用口感。作为能够并用的物质，例如可例示出淀粉、加工淀粉、各种纤维素、琼脂、角叉菜胶、Fazeran，瓜尔豆胶、刺槐豆胶、香豆胶、魔芋胶、罗望子种子多糖类、刺云实胶、阿拉伯树胶、西黄蓍胶、刺梧桐树胶、果胶、黄原胶、普鲁兰糖、结冷胶等多糖类、明胶、胶原等蛋白质。
（酸性蛋白质饮料）
本发明的酸性蛋白质饮料是指含有动植物来源的蛋白质的酸性蛋白质饮料，还包括饮料基料等浓缩品。含有动物来源的蛋白质者是指主要以牛奶、山羊奶为代表的动物奶类、具体地是指牛奶、脱脂奶、全脂奶粉、脱脂奶粉、乳清粉、酪乳、酪乳粉、加糖乳、炼乳、浓缩乳、对钙等矿物质或维生素等进行了强化的加工乳或发酵乳，含有植物来源的蛋白质者是指由大豆获得的豆奶类，具体地是指豆奶、脱脂豆奶、豆奶粉、脱脂豆奶粉、分离大豆蛋白质或发酵物等。将这些动物奶类或豆奶类的1种或2种以上的饮料组合后添加乳酸菌等微生物进行发酵、或者在其中添加果汁或乳酸、柠檬酸等有机酸或磷酸等无机酸而将pH调节成酸性的饮料是酸性蛋白质饮料。具体地可例示出杀菌型或活菌型的乳酸菌饮料、酸奶饮料类、发酵乳等。
由本发明的果胶性多糖类构成的分散稳定剂在使用了乳性的蛋白质时，在非脂乳固体成分为3重量%以上、即蛋白质浓度为1重量%以上的酸性蛋白质饮料中会有效地发挥作用、抑制蛋白质的凝聚沉淀、在长时间内维持分散稳定状态。在非脂乳固体成分为6重量%以上（蛋白质浓度为2重量%）的酸性蛋白质饮料中功能变得更为显著。
本发明的果胶性多糖类通过相对于酸性蛋白质饮料添加0.05～5重量%、更优选0.1～2重量%、进一步优选0.2～1重量%，可以在pH3.2～4.8、特别是pH3.4～pH4.5的宽pH范围内将蛋白质粒子分散稳定化。以高浓度配合分散稳定剂时，有时会对饮料的味道造成不良影响，但为豌豆来源的果胶性多糖类时，即便在酸性蛋白质饮料中配合5重量%，像柑橘果胶或水溶性大豆多糖类那样对风味的影响也非常小。
本发明的酸性蛋白质食品优选以提高蛋白质粒子的分散稳定性为目的而进行均质化处理。对均质化的装置并无限制，可以例示出高压均质机、均质混合器、CLEARMIX、Nanomizer等。进行均质化的压力根据酸性蛋白质饮料的固体成分浓度、流动性并不恒定，因此无法一概而论，但优选为50kgf/cm2～500kgf/cm2。另外，均质化处理在制造酸性蛋白质饮料的过程中可以是在任何阶段，当然可以是在将蛋白质分散于水中后、将蛋白质发酵或者添加酸后，优选在添加本发明的分散稳定剂之后进行。
实施例
以下通过记载实施例来说明本发明，但本发明的技术构思并不受这些示例的限定。此外，例中的%只要无特别说明则是表示重量标准。
（制造例1）
将豌豆的种子（Yellow Peas）50kg脱皮后，添加5倍量的水浸渍24小时。使用均质混合器（5,000rpm，30分钟）将种子粉碎，提取蛋白质和淀粉。使用离心过滤机在1,500×g、20分钟的条件下将分散于水中的蛋白质或淀粉等成分除去，回收纤维质。进而，在纤维质中添加5倍量的水，利用均质混合器（3,000rpm，30分钟）进行搅拌，通过离心过滤（1,500×g，20分钟）将纤维质回收。重复该操作2次，进行冷冻干燥，获得10kg的豌豆纤维。将豌豆纤维80份分散于920份的水中，使用盐酸将pH调节至5之后，在120℃下加热90分钟，提取果胶性多糖类。使用离心分离（5,000rpm，30分钟）除去不溶性纤维，回收上清。将该上清加热至40℃，使用碱调节至pH12，保持60分钟实施脱甲基酯处理。添加盐酸调节至pH7，加热至60℃后，添加相当于固体成分的0.1重量%的淀粉酶（BAN480L，Novozym），分解淀粉1小时。使用盐酸将pH调节至5，按照达到60重量%的方式添加乙醇，使果胶性多糖类沉淀，利用90重量%的含水乙醇进行洗涤，对所得沉淀进行风干，获得豌豆果胶A。
（制造例2）提取时的pH的比较
在豌豆果胶A的制造法中，使提取时的pH为2、3、4、6、9、12、13，不实施脱甲基酯处理，除此之外使用完全相同的方法获得豌豆果胶B、C、D、E、F、G、H。
（制造例3）脱甲基酯处理的比较
在豌豆果胶A的制造法中，使脱甲基酯处理的pH为8、10、14，除此之外使用完全相同的方法获得豌豆果胶I、J、K。
（分子结构的原子力显微镜观察）
利用原子力显微镜观察豌豆果胶A及市售的HM-果胶（GENUPECTINtype USP-H：CP Kelco）的分子结构。将结果示于图1。在云母上干燥后进行观察的分子结构确认了：豌豆果胶A（图1左图）取星型结构，HM-果胶（图1右图）取直链结构。
（实施例1）分子结构、分子直径、绝对分子量的测定
使用原子力显微镜观察豌豆果胶A～K的分子形状和分子直径。另外，使用静态光散射（HPLC-MALLS）测定分子量为1万以上的高分子成分的绝对分子量和旋转分子半径。HPLC的凝胶过滤色谱法的分析条件如下。制备豌豆果胶的1重量%水溶液（50mM醋酸钠水溶液，pH为5.0），使用0.8μm的过滤器进行过滤，将所得滤液供至分析。在预先用50mM醋酸钠水溶液、pHwie5.0、40℃下进行了平衡化的TSK-gel G-6000PWXL色谱柱（Tosoh；φ7.8mm×300mm）中添加20μL，以流速：1.0mL/min进行分离。经分离后的多糖类使用示差折射检测器（RI检测器）进行检测，分子量通过标准普鲁兰糖P-82（昭和电工）求得。将结果一并示于表1。
（表1）各提取多糖类的分子结构
Figure BDA0000440703320000111
根据利用HPLC的分析，以豌豆为起源的上述多糖类均由500万以下分子量的成分构成，1万以上的高分子成分占据分子量分布的50%以上（图2）。豌豆果胶B、C、H在提取时分解被促进，因此未观察到星型形状，分子直径也低达100nm以下，另外，水系中的旋转分子半径小于25nm，高分子主成分的平均绝对分子量也低至40万以下。而B、C、H以外的豌豆果胶估计旋转分子半径为25nm～40nm、平均绝对分子量(MM)为50万～100万。
（实施例2）糖组成和甲基酯化度
将测定豌豆果胶A～K的糖组成和甲基酯化度的结果一并示于表2。
（表2）糖组成和甲基酯化度
Figure BDA0000440703320000121
DE（%）：甲基酯化度
GalA：半乳糖醛酸、Ara：阿拉伯糖、Gal：半乳糖、Glc：葡萄糖、Rha：鼠李糖、Xyl：木糖、Fuc：岩藻糖
无论提取条件如何，均可获得含有半乳糖醛酸的果胶性多糖类，但在pH3以下的提取条件（豌豆果胶B、C）下，阿拉伯糖含量减少至不足40%。在pH9以上的碱提取（豌豆果胶F、G、H）下，甲基酯有被显著分解的倾向。在提取后的碱处理（豌豆果胶I、J、A、K）下，均有甲基酯被分解的倾向，但在pH10以上的处理条件（J、A、K）下可见分解特别显著。
（实施例3）酸性乳饮料的制作和稳定性的评价（蛋白质浓度为2.8重量%、稳定剂为0.4重量%的体系）
○发酵乳的制备
制备含有21重量%的脱脂奶粉（Yotsuba乳业公司制）的水溶液，一边搅拌一边在95℃下加热杀菌。冷却后，接种市售的原味酸奶，在40℃的孵育箱中使其发酵至pH达到4.7。发酵了的酸奶在150kgf/cm2的压力下通过均质机进行均质化。
○酸性乳饮料的制备
混合豌豆果胶A～K的2重量%的水溶液20份、50重量%的砂糖水溶液14份、水26份，冷却至4℃。一边搅拌一边添加同样冷却过的发酵乳40份，使用50重量%的乳酸溶液调节至pH4.5～pH3.4（一部分为pH3.2）的任意pH。使用均质机（150kgf/cm2）将所调合的溶液均质化，移至玻璃瓶中进行密闭后，在80℃的热水浴中加热杀菌20分钟。另外，以上述配合制备的酸性乳饮料中非脂乳固体成分为8.4重量%、稳定剂添加量为0.4重量%。另外，以水溶性大豆多糖类（Soyafaibu-S-LA200：不二制油）以及HM-果胶（GENUPECTIN type USP-H：CP Kelco）为比较对象。酸性乳饮料的蛋白质浓度为2.8重量%。
○酸性乳饮料的稳定性评价
对于制备的酸性乳饮料，通过粘度、沉淀率、上部透明、综合了这些的综合评价来评价稳定性。将结果示于以下的表3。此外，将各个测定评价方法示于以下。
[粘度]
在制备第二天和保存2周后，使用BM型粘度计以No.1转子、60转测定所制备的酸性乳饮料在10℃下的粘度。
[沉淀率]
将保存了2周的酸性乳饮料20g称取至离心管中，使用Kokusan离心机以2,000prm离心20分钟。通过倾析除去上清，测定沉淀重量。其中，沉淀率由以下的计算式计算。
沉淀率（%）＝（沉淀物重量）／（分取的酸性乳饮料重量）×100
对于沉淀率，将沉淀率小于1%记为◎、将沉淀率为1%以上且小于1.5%记为○、将沉淀率为1.5%以上且小于3%记为△、将沉淀率为3%以上记为×。
[上部透明]
目视观察加热杀菌后有无凝聚、静置1天及2周时的溶液上面有无上部透明来进行判断。将有上部透明记为+、将无上部透明记为-。
[综合评价]
对上述稳定性的评价项目进行概括，将稳定性非常良好记为◎、将稳定性良好记为○、将稳定性稍良好记为△、将稳定性差记为×。
（表3）酸性乳饮料的稳定性
Figure BDA0000440703320000151
在pH4～pH12的范围内提取出的豌豆果胶具有星型结构，分子直径超过100nm且为200nm以下，而且高分子成分的旋转分子半径为25nm～40nm、绝对分子量为50万～100万。其中，提取pH高的G和进行了pH10以上的碱处理的A、J、K显示出半乳糖醛酸的甲基酯化度为30%以下、阿拉伯糖含量为30重量%以上的值。该豌豆果胶在蛋白质浓度为2.8重量%（非脂乳固体成分为8.4%）的高蛋白质体系中，能够在pH3.4～pH4.6的宽pH范围内将蛋白质稳定化，特别是在pH3.4～4.4的pH范围内能够强烈地稳定化。另外，观察到稳定性的酸性乳饮料的粘度低，制成了畅快的口感。另外，对于甲基酯化度为稍高的40.6%的I，除了在3.8～4.4的pH范围可见蛋白质的稳定化以外，在pH3.2下也可见蛋白质的稳定化。
（实施例4）酸性乳饮料的制作和稳定性的评价（蛋白质浓度为1.0重量%、稳定剂为0.05～5重量%的体系）
在实施例3的酸性乳饮料的制备法及稳定性评价法中，蛋白质浓度为1.0重量%（非脂乳固体成分含量为3.0重量%）、作为稳定剂的豌豆果胶A的配合量为0.02、0.05、0.1、0.5、1、5、10重量%，除此之外完全同样地制备酸性乳饮料，并评价稳定性。
（表4）酸性乳饮料的稳定性
Figure BDA0000440703320000171
豌豆果胶A在配合量为0.05重量%～5重量%的范围内、在pH3.4～pH4.4的宽pH范围内能够将乳蛋白质分散稳定化。当在蛋白质浓度为1.0重量%（非脂乳固体成分为3.0重量%）的酸性乳饮料中添加豌豆果胶A10重量%时，确认到了蛋白质的稳定性，但反映出果胶自身的粘度，具有有损特有的畅快口感的倾向。
（实施例5）酸性豆奶饮料的制作和稳定性的评价
○发酵豆奶的制备
制备含有10.5重量%大豆来源的脱脂豆奶粉（不二制油公司制）的水溶液，一边搅拌一边在95℃下加热杀菌。冷却后，接种市售的原味酸奶，使用40℃的孵育箱使其发酵至pH达到4.7。经发酵后的酸奶在100kgf/cm2的压力下通过均质机进行均质化。
○酸性豆奶饮料的制备
混合豌豆果胶A的1重量%的水溶液20份、25重量%的砂糖水溶液14份、水26份，冷却至4℃。一边搅拌一边添加同样冷却过的发酵豆奶40份，使用50重量%的乳酸溶液调节至pH4.6～pH3.4的任意pH。使用均质机（100kgf/cm2）将所调合的溶液均质化，移至玻璃瓶中进行密闭后，在80℃的热水浴中加热杀菌20分钟。另外，以上述配合制备的酸性豆奶饮料中蛋白质浓度为2.7重量%、稳定剂添加量为0.2重量%。
（表5）酸性豆奶饮料的稳定性评价
Figure BDA0000440703320000181
豌豆果胶A与乳蛋白质同样地具有在酸性条件下将大豆蛋白质分散稳定化的功能，获得了畅快口感的酸性豆奶饮料。
产业上的可利用性
本发明提供酸性蛋白质饮料的分散稳定剂、即可抑制在酸性条件下发生的蛋白质的沉淀凝聚的分散稳定剂，通过利用本发明的分散稳定剂，可以提供在pH3.2～4.8、特别是pH3.4～pH4.5的宽范围内粘度低、畅快口感的酸性蛋白质饮料。

Claims (16)

1.一种果胶性多糖类，其特征在于，构成所述果胶性多糖类的半乳糖醛酸的甲基酯化度为45%以下，通过原子力显微镜观察到的单分子结构具有星型结构，分子直径超过100nm且为200nm以下。
2.根据权利要求1所述的果胶性多糖类，其中，酯化度为30%以下。
3.根据权利要求1所述的果胶性多糖类，其中，酯化度为35%～45%。
4.根据权利要求1所述的果胶性多糖类，其中，在构成成分中，分子量为1万以上的高分子成分是在单分散于水系中的状态下具有25nm～40nm的旋转分子半径和50万～100万的平均绝对分子量的成分。
5.根据权利要求1～4任一项所述的果胶性多糖类，其中，作为构成糖，由阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、鼠李糖、木糖、岩藻糖及半乳糖醛酸构成，且阿拉伯糖含量为30重量%以上。
6.根据权利要求1～5任一项所述的果胶性多糖类，其来源于豆类。
7.根据权利要求6所述的果胶性多糖类，其来源于豌豆种子。
8.一种果胶性多糖类的制造方法，其特征在于，以豌豆的种子或其纤维级分为原料，利用pH3～pH12的水系进行提取而获得果胶性多糖类，对该果胶性多糖类进一步进行分解以使得甲基酯化度达到45%以下。
9.一种蛋白质用的分散稳定剂，其使用权利要求1～7任一项所述的果胶性多糖类或通过权利要求8所述的制造方法制得的果胶性多糖类。
10.根据权利要求9所述的分散稳定剂，其用于饮料中的蛋白质含量为1重量%以上的酸性蛋白质饮料。
11.一种酸性蛋白饮料，其使用权利要求9或10所述的分散稳定剂。
12.一种饮料中的蛋白质含量为1重量%以上的酸性蛋白质饮料，其使用权利要求9或10所述的分散稳定剂。
13.一种蛋白质饮料的分散稳定方法，其使用权利要求1～7任一项所述的果胶性多糖类或通过权利要求8所述的制造方法制得的果胶性多糖类。
14.根据权利要求13所述的蛋白质饮料的分散稳定方法，其用于饮料中的蛋白质含量为1重量%以上的酸性蛋白质饮料。
15.一种果胶性多糖类在蛋白质饮料中的应用，所述果胶性多糖类是用于蛋白质饮料的分散稳定的权利要求1～7任一项所述的果胶性多糖类或通过权利要求8所述的制造方法制得的果胶性多糖类。
16.根据权利要求15所述的果胶性多糖类的应用，其是在蛋白质含量1重量%以上的酸性蛋白质饮料中的应用。
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