CN106572680A - 高乳化性蛋清水解物 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供具有乳化性、乳化稳定性和热凝固性的蛋清水解物。所述蛋清水解物是通过使用蛋白酶对蛋清进行水解而得到的蛋清水解物，对该蛋清水解物加入9倍量的0.4M三氯乙酸(TCA)使其沉淀时的沉淀物的重量为对蛋清同样地进行处理时的干燥重量的60％以上。
Description
技术领域
本发明涉及具有高的乳化性、乳化稳定性和加热凝固性的蛋清水解物及其制造方法。另外，涉及含有该蛋清水解物的乳化剂及乳化稳定剂以及各种加工食品。
背景技术
鸡蛋自古以来作为食品和食品材料(加工蛋)进行利用。人类开发了数量众多的蛋菜肴、利用蛋的食品，有助于丰富的饮食生活。这是因为蛋具有优异的营养性以及蛋具有适于烹饪、食品加工的各种功能特性。
作为在食品领域所利用的加工蛋的主要的功能特性，可举出蛋清的加热凝固性和起泡性以及蛋黄的乳化性。若对蛋施加加热、起泡、乳化等物理操作，则其蛋清蛋白质或蛋黄脂蛋白产生结构变化，表现出各自的功能特性。
这些功能特性表现为保持加工蛋的水的特性、保持空气的特性和保持油的特性。现在，在食品领域，蛋清的加热凝固性主要被利用于水产糜制品、畜肉糜制品、面等，蛋清的起泡性被利用于蛋糕、蛋白酥皮等，蛋黄的乳化性被利用于蛋黄酱、调味品等。
蛋清由水分90％、蛋白质10％和微量的维生素、矿物质构成，不含脂质。蛋清由约40种蛋白质构成，其中，含有54％的卵清蛋白，是主要的蛋白质，其次含有12％的卵转铁蛋白，含有11％的卵类粘蛋白，分别含有4％的G2球蛋白和G3球蛋白。含有3.5％的卵粘蛋白，含有3.4％的溶菌酶，含有1.5％的卵抑制剂，含有的1.0％卵糖蛋白。这些蛋清蛋白质的营养价值高，其氨基酸评分为100，蛋白质利用效率(PER)、生物价(BV)％与母乳的这些值相当。
另外，作为蛋清的加工蛋的功能，具有优异的加热凝固性和起泡性，但基本没有乳化性。
以往，已知分子内具有亲水基团和疏水基团的两亲性物质具有优异的乳化性。食品蛋白质中，乳酪蛋白、小麦面筋作为两亲性物质已知，具有强的乳化性。这些蛋白质的分子表面的亲水性氨基酸与疏水性氨基酸的平衡良好，具有优异的乳化性。另一方面，蛋清蛋白质也为具有亲水性、疏水性氨基酸的两亲性物质。但是，通常疏水性氨基酸局部存在于分子内部，亲水性氨基酸局部存在于分子表面，作为稳定的水溶性蛋白质形成胶体状态。因此基本没有乳化性。但是，蛋清蛋白质变性，分子内的亲水性和疏水性氨基酸的局部存在性破坏时，有可能产生乳化性。
报告了例如若使蛋清蛋白质的卵清蛋白在0.5％以下的稀薄的浓度、偏离其等电点的碱性pH或低离子强度下不会加热凝胶化的条件下变性，使其内部的疏水性在表面露出，提高卵清蛋白的表面疏水性，则起泡性、乳化性格外提高(非专利文献1)。
根据以上的见解，若蛋清蛋白质也加热变性，则蛋白质分子表面的疏水性提高，有可能得到优异的乳化性。但是，若对通常的蛋清进行加热。则从60℃起开始出现白色混浊，柔软地开始凝固，在80℃以上坚硬地凝胶化。由于蛋清蛋白质的加热变性伴随凝胶化，因此即使将蛋清凝胶磨碎，蛋白质也不溶化，因此无法期待乳化力的提高。
近年来，利用蛋白酶将蛋清蛋白质水解，制备消化吸收性良好的肽、具有生理活性的肽受到瞩目(专利文献1～3)。此时，蛋清蛋白质被水解，即使进行加热也没有凝固性，这样得到的水溶性肽产生基于两亲性结构的乳化性。但是，该乳化性不强，至多是水解前的蛋清液的2倍左右，而且乳化稳定性差。
除这样的蛋清的特征以外，作为加工蛋，蛋黄的需求变多，在蛋黄酱、西式点心中使用，其消费量有增加的趋势，而伴随水产糜制品的需求低迷，蛋清的消费量降低，现在大量的剩余蛋清被冷冻保存。该冷冻保存成本是鸡蛋加工业者的较大的负担，期望蛋清的新的利用开发。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005－117915号公报
专利文献2：日本特开2007－167041号公报
专利文献3：日本专利第4138889号公报
非专利文献
非专利文献1：Kato,A et al.：J.Agric.Food Chem.,33,931,1985
发明内容
本发明的目的在于提供改变蛋清的功能性而新赋予乳化性、乳化稳定性的蛋清加工品及其制造方法、含有蛋清加工品的乳化剂、乳化稳定剂以及使用它们的加工食品。
本发明人等鉴于上述课题进行了深入研究，发现用蛋白酶将蛋清水解时，若分解至使加热凝固性完全消失的程度，则乳化性并不那么强，若分解至虽然加热凝固性变弱但稍微残留的程度，则意外地令人吃惊的是，得到乳化性和乳化稳定性，基于这些见解进一步反复进行了研究，以至完成了本发明。
即，本发明提供以下方案。
[1]一种蛋清水解物，是通过使用蛋白酶将蛋清水解而得到的蛋清水解物，其特征在于，对该蛋清水解物加入9倍量的0.4M三氯乙酸(TCA)使其沉淀时的沉淀物的干燥重量为对蛋清同样地进行处理时的干燥重量的60％以上。
[2]根据[1]所述的蛋清水解物，其中，蛋白酶为从芽孢杆菌属微生物或曲霉属微生物提取的蛋白酶。
[3]根据[2]所述的蛋清水解物，其中，芽孢杆菌属微生物为嗜热脂肪芽孢杆菌。
[4]根据[2]所述的蛋清水解物，其中，曲霉属微生物为米曲霉。
[5]根据[1]～[4]中任一项所述的蛋清水解物，其特征在于，用等量的油使该蛋清水解物乳化，将刚乳化后和经过1小时后的乳化液用0.1％SDS液稀释200倍时的吸光度(500nm)为0.1以上。
[6]一种乳化剂，其特征在于，含有[1]～[5]中任一项所述的蛋清水解物作为有效成分。
[7]一种乳化稳定剂，其特征在于，含有[1]～[5]中任一项所述的蛋清水解物作为有效成分。
[8]一种加工食品，其特征在于，配合[1]～[5]中任一项所述的蛋清水解物。
[9]一种蛋清水解物的制造方法，包含使用蛋白酶将蛋清在45～70℃以pH6～9水解0.5～2小时的工序。
[10]根据[9]所述的制造方法，还包含将水解的蛋清在75～100℃加热5～30分钟的工序。
本发明的蛋清分解物不仅苦味少、风味良好，而且兼具乳化性、乳化稳定性和热凝固性，能够作为安全性高的来自天然物的材料有利地利用于饮食品、饲料、化妆品、医药品等中。
另外，能够制备蛋清基质的蛋黄酱、调味品，蛋清冰淇淋、蛋清慕斯等，能够以无脂肪或低脂肪、低胆固醇制造高蛋白质的乳化食品。
本发明中的乳化剂不仅乳化性优异，而且安全性极高，因此，能够作为食品、饮料、饲料、鱼贝用、观赏鱼用饵料、化妆品、医药品、其它需要乳化性的各种对象物的乳化剂单独或与其它乳化剂一同安心地使用。
附图说明
图1表示蛋清的断裂变形曲线。
图2表示试样1的断裂变形曲线。
图3表示试样2的断裂变形曲线。
图4表示试样3的断裂变形曲线。
图5表示试样4的断裂变形曲线。
图6表示聚丙烯凝胶电泳中的制备例1制备的蛋清水解物的蛋白质的分子量分布。
图7表示聚丙烯凝胶电泳中的制备例2和4中制备的蛋清水解物的蛋白质的分子量分布。
具体实施方式
本发明涉及一种蛋清水解物(以下也有时省略为本发明的蛋清水解物)，是通过使用蛋白酶将蛋清水解而得到的蛋清水解物，其特征在于，对得到的蛋清水解物加入9倍量的0.4M三氯乙酸(TCA)使其沉淀时的沉淀物的干燥重量为对蛋清同样地进行处理时的干燥重量的60％以上。
本发明中，蛋清通常可举出从鸡蛋分离的生蛋清液、加热杀菌蛋清液、冷冻蛋清液、杀菌冷冻蛋清液、粉末蛋清等。从加工性的方面考虑，优选利用生蛋清液、加热杀菌蛋清液。此外，从酶水解温度的观点考虑，也优选利用通过高压均化器处理等将蛋清液均质液化，提高了加热凝固温度的蛋清液。
本发明中，蛋白酶可以将胃蛋白酶、(肝)胰蛋白酶、组织蛋白酶等动物来源的酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶等植物来源的酶、各种来自微生物的蛋白酶等已知的酶组合1种或2种以上而使用。应予说明，由于蛋清中存在卵类粘蛋白、卵抑制剂、肥胖抑制素等蛋白酶抑制剂，因此，优选利用在这些蛋清蛋白质的蛋白酶抑制活性难以起作用的温度、即55～75℃下起作用的耐热性蛋白酶。
其中，优选来自微生物的蛋白酶，从苦味氨基酸、肽的生成少的方面考虑，优选来自芽孢杆菌属微生物的蛋白酶、来自曲霉属微生物的蛋白酶。更优选可以使用来自嗜热脂肪芽孢杆菌的蛋白酶、来自米曲霉的蛋白酶。
对本发明中使用的来自菌体的蛋白酶的提取方法没有特别限定，可以应用通常的酶提取法，也可以使用市售的各种蛋白酶制剂。
蛋白酶的添加量根据酶的种类和酶活性适当确定，例如市售的蛋白酶制剂中，在将通常的乳酪蛋白作为底物而测定的酶活性为50000～100000单位/g的酶剂的情况下，从得到期望的分解程度的观点考虑，相对于总蛋清重量，通常添加0.1～0.8重量％，优选为0.1～0.4重量％，更优选添加0.1～0.2重量％。
例如，在从嗜热脂肪芽孢杆菌的菌体提取的耐热性蛋白酶制剂(Thermoase PC10，天野酶制，90000单位/g)的情况下，相对于总蛋清重量，通常添加0.1～0.8重量％，优选添加0.1～0.4重量％，更优选添加0.1～0.2重量％。另外，在来自米曲霉的酸性蛋白酶制剂(蛋白酶M“AMANO”SD，40000单位/g)的情况下，相对于总蛋清重量，例如添加0.05～0.5重量％，优选添加0.1～0.2重量％。
本发明中，蛋清的利用蛋白酶的水解处理如下进行。
在蛋清中添加蛋白酶的温度避开杂菌的增殖温度，在蛋清蛋白酶抑制剂难以起作用的温度且蛋清的加热凝固未开始的温度、通常在45～60℃、优选在50～60℃、更优选在50～55℃下添加蛋白酶，进行10分钟～1小时，优选10分钟～30分钟的水解。可以将上述水解作为预水解，进一步对蛋清液温加温，进行水解。此时的加温的温度例如为60～80℃，优选为60～70℃，更优选为63～67℃。
作为加热的手段，可以应用公知的方法，可以使用如下加热方式，即，使用带夹套的罐、板式加热器、壳管式换热器等的间接加热方式和使用焦耳加热式装置的直接加热方式等，从蛋清液温的致密的控制的方面考虑，优选使用壳管式换热器、焦耳加热装置。
水解的pH只要在使用的酶的最佳pH下进行即可，为了提高蛋清蛋白质的溶解性也避开等电点附近(pH5左右)的pH，且从抑制蛋清蛋白质的碱性变性的观点考虑，通常在pH6～9，优选在6～8.5，更优选在6～8，最优选在6～7.5下进行。
pH的调节通常使用盐酸、碳酸、磷酸、乙酸、柠檬酸、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠等，可优选举出利用柠檬酸、磷酸和它们的钠盐。
作为水解的处理时间，从乳化性、乳化稳定性和加热凝固性的观点考虑，在使用的酶的最佳温度下，通常为0.5～4.0小时，优选为0.5～2小时，更优选为0.5～1小时。
具体而言，可举出将预先加温的蛋清在50～55℃下加温并添加蛋白酶，水解10～30分钟，进一步将温度提高至63～67℃，水解0.5～1小时。然后，进一步通过加温使酶失活而得到本发明的蛋清水解物的方法。用于使酶失活的加温例如为75℃～100℃，优选为80℃～100℃，进一步优选为80℃～95℃，最优选为80～90℃。作为酶失活的处理时间，例如为5～30分钟，优选为5～20分钟，更优选为5～10分钟。
如此得到的本发明的蛋清水解物具有白色的奶油状或浆料状的形态。本发明的蛋清水解物可以进一步通过高压化实施均质化处理，或者实施冷冻干燥、喷雾干燥等干燥处理而制成粉末状或颗粒状的干燥蛋清水解物也包含于本发明。
本发明的蛋清水解物的特征在于，对该蛋清水解物中加入9倍量的0.4M三氯乙酸(TCA)使其沉淀时的沉淀物的干燥重量为对蛋清同样地进行处理时的干燥重量的60％以上。
具体而言，对本发明的蛋清水解物1重量份加入0.4M TCA9重量份使其沉淀时，该沉淀物的干燥重量相对于蛋清的总沉淀物的干燥重量为60重量％以上，优选为65～85重量％，更优选为70～80重量％。在此成为指标的蛋清可举出蛋清液。
在这样的条件下进行沉淀的是分子量约5000以上的蛋清蛋白质的水解物。该沉淀物的量越少，意味着越被低分子化，本发明的蛋清水解物含有蛋清蛋白质的60重量％以上，优选65～85重量％，更优选70～80重量％的蛋清蛋白质，得到90℃下的加热凝胶化性残留且自立的凝胶，可以利用凝胶压缩试验机测定凝胶的断裂强度。
通过将该沉淀量调整至上述特定范围，能够得到优异的乳化性、乳化稳定性和加热凝固性。
另外，本发明的蛋清水解物为干燥品时，将在该干燥品1重量份中加入水9重量份而成的液体用于上述测定。或者可以使用粉末蛋清等干燥品作为比较蛋清，将蛋清水解物和粉末蛋清溶解于9倍量的水等溶剂中，作为试样进行测定。
进而，对于水分量小于90％的蛋清水解物，根据其水分量适当变更0.4M的TCA的量进行测定。或者将在除去水分而得到的干燥品1重量份中加入水9重量份而成的液体用于上述测定。
沉淀物量可以通过以下的方法进行测定。
在本发明的蛋清水解物1g中加入0.4M浓度的三氯乙酸(TCA)溶液9g并充分搅拌后，以10000x g的离心力离心分离20分钟。将其上清液废弃，回收沉淀物，进行干燥，测定得到的干燥物重量。将作为对照使用的蛋清液1g中的0.4M TCA沉淀物干燥重量设为100％，计算蛋清水解物的0.4摩尔TCA沉淀物干燥重量的比例。
本发明的蛋清水解物是依照公知方法在还原剂(2－巯基乙醇)存在下，利用聚丙烯酰胺凝胶浓度5～20％的梯度凝胶进行SDS－PAGE而测得的分子量显示5000～45000道尔顿的多种蛋白质水解物的混合物，含有蛋清蛋白质的卵转铁蛋白完全消失、卵清蛋白消失40％以上而低分子化的蛋白质分解物。优选的是，在分子量37000～20000道尔顿和15000～5000道尔顿的范围内蛋白质分解物越多越好。
若为含有分子量在该范围的蛋白质的蛋清水解物，则具有加热凝固性，且得到优异的乳化性、乳化稳定性。
本发明的蛋清水解物的制造方法包含使用蛋白酶将蛋清在55～65℃下以pH6～9水解0.5～4.0小时的工序。
还包含将水解的蛋清在85～95℃下加热的工序。
经过这样的工序得到的蛋清水解物具有加热凝固性，且具有优异的乳化性、乳化稳定性。
上述水解的条件的定义应用与上述相同的定义。
具体而言，对于本发明的制造方法，为了形成避开杂菌并且蛋清蛋白酶抑制剂难以起作用且蛋清的加热凝固未开始的温度，包括在添加蛋白酶之前将蛋清加温至45～60℃的工序，进行上述蛋清的水解的工序，进而，为了杀菌和使酶失活，包含在85～95℃下进行10～30分钟的加热处理的工序等。
本发明的蛋清水解物形成自立性的加热凝胶。通常的蛋清液加热凝胶的断裂强度为70～100g/cm2，但本发明的蛋清水解物为5～30g/cm2，优选为5～20g/cm2，更优选为5～10g/cm2。
加热凝胶的断裂强度被定义使用耐热性套管呈香肠状地制备的具有自立性的凝胶切成一定的厚度，在食品凝胶压缩试验机中使用圆柱形柱塞以一定速度压缩凝胶时，破坏凝胶组织所需要的力(g/cm2)，成为凝胶的坚硬性的指标。该值越大，越是坚硬的凝胶。
加热凝胶的断裂强度可以由使用通常的食品凝胶压缩试验机，将凝胶的压缩变形率作为横轴、施加于柱塞的应力(载荷)作为纵轴进行标绘而成的凝胶断裂曲线求出。
例如，将蛋清水解物填充于偏二氯乙烯制套管(折叠宽度30mm)，将在90℃下加热10分钟～30分钟左右后冷却的试样在食品凝胶压缩试验机中使用圆柱形柱塞测定断裂曲线，将破坏凝胶组织所需要的力(g/cm2)作为断裂强度进行测定。
本发明的蛋清水解物的特征在于，依照Pearce(Pearce KN and Kinsella JE：J.Agric.Food Chem.，26，716－723，1978)的方法，将蛋清水解物和等量的色拉油剧烈地上下振荡使其乳化，在刚乳化后和经过1小时后从乳化液的底部采取试样，用0.1％SDS溶液稀释200倍的乳化液的吸光度(500nm)为0.1以上。
乳化活性由浊度表示，所述浊度是加入等量的本发明的蛋清水解物和色拉油等油使其乳化，将乳化液刚制备后的样品用0.1％SDS溶液稀释200倍(0.5％乳化液)，使蛋白水解物溶解，使色拉油胶束化时的浊度(波长500nm处的吸光度)。该吸光度越高，意味着乳化活性越高。
上述蛋清水解物为干燥品时，可以将在该干燥品1重量份中加入水9重量份而成的液体用等量的色拉油等油使其乳化而同样地进行测定。另外，水分量小于90％的蛋清水解物可以如上所述地进行测定。
乳化稳定性由浊度进行评价，所述浊度是将乳化液在一定温度下静置一定时间，从该乳化液的最底部采取样品，同样地制备的0.5％乳化液的浊度。该浊度越高，或者相对于刚乳化后的浊度的比率越大，或者在制备后越长时间维持高的浊度，意味着乳化稳定性越高。
另外，油没有特别限定，优选色拉油、玉米油、棉籽油等植物油。
吸光度500nm可以通过公知的方法进行测定。
本发明的蛋清水解物可以测定在乳化液刚制备后、在室温下静置1小时后、在室温下静置2小时后，从乳化液的底部采取试样，用0.1％SDS溶液稀释200倍的吸光度。乳化液刚制备后的吸光度通常为0.1以上，优选为0.2以上，更优选为0.3以上，进一步优选为0.5以上，最优选为0.8以上。对于乳化稳定性，将乳化液刚制备后的吸光度设为100％，在室温下静置1小时后的吸光度例如为45％以上，优选为50％以上，更优选为60％以上，最优选为70％以上。
本发明中，乳化剂可以为本发明的蛋清水解物本身，若作为有效成分含有，则也可以含有其它添加剂。另外，可以含有其它乳化剂。
作为上述其它添加剂，可举出蛋清、大豆蛋白质、酪蛋白、乳蛋白质、血浆蛋白质、胶原、明胶等蛋白质材料、卡拉胶、糊精等增稠多糖类、亚硝酸钠、氯化钠等盐类、砂糖、淀粉等糖类、调味料、磷酸盐等。
另外，作为其它乳化剂，可举出甘油脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯等合成乳化剂，以及大豆卵磷脂、蛋黄卵磷脂、皂树皂苷、酪蛋白钠等天然物乳化剂。
由于本发明中的乳化剂不仅乳化性优异，而且安全性极高，因此，可以作为食品、饮料、饲料、鱼贝用饵料、化妆品、医药品、其它需要乳化性的各种对象物的乳化剂单独或者与其它乳化剂一同安心地使用。
本发明中的乳化剂向各种对象物的添加量没有特别限定。
例如，作为本发明的蛋清水解物(干燥重量)，相对于食品100重量份，优选添加1～20重量份，更优选添加1～10重量份。
另外，本发明中，乳化稳定剂可以为本发明的蛋清水解物自身，若作为有效成分含有，则也可以含有淀粉、糊精、明胶、胶原、脱脂奶粉、乳清蛋白质等其它食品材料。另外，可以含有阿拉伯胶、卡拉胶、果胶、黄原胶、结冷胶、瓜尔豆胶、刺槐豆胶等其它增稠稳定剂。
本发明中的乳化稳定剂向各种对象物的添加量可举出与上述乳化剂相同的量。
配合本发明的蛋清水解物的加工食品也包含于本发明。
作为本发明中的加工食品，可举出利用蛋清水解物所具有的乳化性、乳化稳定性和加热凝固性的加工食品。
例如可举出蛋黄酱、调味品、蒜泥蛋黄酱(アイオリソ一ス)、荷兰酱等调味料、冰淇淋、慕斯、酸奶、果冻等甜点类、蛋糕、面包、奶油泡芙、饼干等烘焙制品、汤、饮品等饮料、咖喱、炖品、火腿、香肠、鱼糕、筒状鱼卷等食品。
特别是，由于本发明的蛋清水解物具有通常蛋清不具有而蛋黄具有的乳化作用，因此，可以作为全蛋的代替物广泛应用于各种加工食品。
另外，在本发明的蛋清分解物中可以任意地配合具有DHA、EPA等多不饱和脂肪酸的功能性脂质、类固醇激素、类花生酸、脂溶性维生素、类胡萝卜素、卵磷脂、辅酶Q10等脂溶性生理活性物质等。另外，由于本发明的蛋清分解物具有与母乳的蛋白质相当的优质的营养性，且具有乳化稳定化作用，因此，也能够应用于将多重维生素、矿物质、食物纤维、功能性脂质混合乳化，且在长期保存时也稳定的完全营养补充食品中应用。
以下，示出实施例对本发明更更详细地进行说明，但这些实施例并不限定本发明的范围。
实施例
制备例1蛋清水解物的制备(水解程度的研究)
对蛋清液(pH9.0)3L添加10％柠檬酸溶液(24ml)，将调整为pH7.5的蛋清液各500g加温至55℃，分别添加0.1％、0.2％、0.4％、0.8％的耐热性的蛋白分解酶(ThermoasePC10F：90000单位/g，天野酶Enzyme株式会社)，在55℃下一边搅拌10分钟一边进行酶分解。接下来，将蛋清液的温度提高至65℃，进一步一边搅拌30分钟一边进行酶分解后，立即将蛋清液温提高至90℃并保持10分钟进行酶失活。将酶失活后的蛋清水解物分别搅拌均质化，制成蛋清水解物试样1～4。应予说明，对蛋清液不添加酶，进行同样的操作，制成加热蛋清试样。另外，为了进一步提高水解的程度，对于以上述Thermoase添加量0.8％另外制备的蛋清水解试样4，将液温降低至40℃，添加0.5％的天野蛋白酶P(300000单位/g)，在pH7下进一步进行1小时水解。将该反应液在90℃下加热10分钟使酶失活，将得到的试样作为蛋清水解物试样5。
试验例1乳化性的测定
将制备例1中制备的蛋清水解物1～5的试样和加热蛋清试样以及生蛋清液各10g和色拉油10g放入50ml容量的塑料制带帽离心管，通过剧烈上下振荡100次使其乳化。在刚乳化后和静置60分钟后，120分钟后以及240分钟后从各离心管的底部采取乳化液0.5ml，用0.1％SDS溶液稀释200倍后，测定吸光度500nm即浊度(Pearce KN and Kinsella JE：J.Agric.Food Chem.，26，716－723，1978)。应予说明，将使水10g和色拉油10g乳化而成的液体作为对照使用。将结果示于表1。
[表1]
水解程度不同的蛋清水解物的乳化性
浊度(吸光度500nm)
本试验法中，乳化力由刚乳化后即静置0分钟的浊度(吸光度500nm)进行评价。即，从管的底部采取的乳化液中油越多，在0.1％SDS存在下越形成大量胶束，浊度越高。蒸馏水没有乳化力，对于其以外的试样，程度稍微不同，但具有保持油的能力，即乳化力。另外，对于乳化稳定性，可以将乳化液静置，将从其底部经时采取的乳化液中的油量作为浊度的值进行评价。生蛋清、加热蛋清和试样5在静置60分钟后以后，浊度基本消失，表示没有乳化稳定性。另一方面，试样1～4即使静置4小时浊度也基本没有变化，表示具有优异的乳化稳定性。
另外，乳化物的目视观察的结果中，生蛋清、加热蛋清和试样5从乳化2小时后开始在乳化物表面发现油的分离，但试样1～4的乳化物即使在1天后也没有在这些乳化物的表面发现油的分离。
试验例2加热凝胶化性的评价
制备例1的工序中，从在65℃下酶分解20分钟的各蛋清液采取约30g，立即分别装入折叠宽度30mm的聚偏二氯乙烯制套管(KUREHAPLASTIC株式会社DB577R)，浸在设定为90℃的温水中，确认液温为90℃后，保持10分钟。然后，在流水中冷却，制成加热凝胶化性测定用试样1～4。应予说明，作为对照试样，使用将蛋清液在同样的加热条件下凝固的试样。应予说明，制备例1中制备的试样5的天野蛋白酶P处理后的水解液约30g也同样地装入套管，加热至90℃并保持10分钟后，同样地进行冷却，制成加热凝胶化性测定用试样5。
将制备的加热凝胶化性测定用试样1～4和对照试样的套管两端用切割刀切下，进一步对管切开裂缝，将香肠状的加热凝胶取出。将该蛋清凝胶切成厚度10mm，调查该圆柱凝胶是否自立。对于自立的凝胶，在食品凝胶压缩试验机(Texo Graph)中使用截面积1.0cm2的圆柱形柱塞，在柱塞下降速度0.8mm/秒的条件下调查断裂变形曲线，求出各自的凝胶的断裂强度。将对照蛋清凝胶、制备的酶添加量0.1％、0.2％、0.4％、和0.8％(试样1～4)的凝胶的断裂变形曲线示于图1～图5。另外，将各自的加热凝胶的断裂强度示于表2。应予说明，制备例1中制备的蛋清水解物试样5即使同样地在90℃下加热10分钟也未凝胶化，得不到自立的凝胶，因此，无法测定。
[表2]
水解程度不同的蛋清水解物的加热凝胶化性
试验例3利用SDS－PAGE的分子量测定
使用制备例1中制备的蛋清水解物试样1～5以及加热蛋清试样和对照试样(生蛋清液)，通过十二烷基硫酸钠(SDS)存在下的聚丙烯凝胶电泳(PAGE)调查各自的蛋白质的分子量分布。电泳装置是ATTO株式会社的AE7350，凝胶使用该公司的现成凝胶c－PAGEL(5～20％)梯度凝胶，依据Laemnli等的方法(Nature，227，680－685(1970))进行。应予说明，试样调整为蛋白质浓度0.33％进行制备，凝胶的各泳道各供给2μL，以21mA电泳30分钟后，用考马斯亮蓝色素染色。
将结果示于图6。蛋清液的蛋白质从高分子侧观察到来自分子量7.7万的卵转铁蛋白、分子量4.5万的卵清蛋白和分子量1.43万的溶菌酶的明确的染色带。另一方面，加热蛋清试样看到来自同样的蛋白质的染色带，但染色图像浅且模糊。蛋清水解物试样1～4蛋清蛋白质的卵转铁蛋白完全消失，卵清蛋白也消失50％以上，取而代之在分子量3.7万至2万之间以及1.0～1.5万出现特征性的数条来自水解物的染色带。水解程度最高的试样5没有看到染色带。
制备例2蛋清水解物的大量制备1
用温水循环夹套罐(200L容量)将蛋清液(pH7.8)100Kg加温，在55℃下添加溶解200g的Thermoase PC10并搅拌10分钟。接下来将液温提高至65±2℃，搅拌30分钟。然后，将液温在95±2℃保持5分钟兼作加热杀菌，进行酶的失活。然后，将蛋白酶处理水解蛋清用均质混合机搅拌而均质化，制备蛋清水解物97.2Kg(试样6)。
制备例3蛋清水解物的大量制备2
将温水循环夹套罐(200L容量)作为平衡罐，使蛋清液(pH8.5)200Kg相对于壳管式换热器STD型(岩井机械)以每小时150Kg的流量进行循环，在平衡罐内的液温成为55℃时添加溶解200g的Thermoase PC10，保持55±2℃并循环10分钟。然后，迅速地使液温上升至65℃，保持65±2℃，循环30分钟。最后，将液温在95±2℃保持5分钟兼作加热杀菌，进行酶的失活。然后，立即进行冷却，制备蛋清水解物193Kg(试样7)。
制备例4蛋清水解物的大量制备3
将温水循环夹套罐(200L容量)作为平衡罐，使蛋清液(pH8.5)200Kg相对于焦耳加热式杀菌装置(岩井机械)以每小时150Kg的流量进行循环，在平衡罐内的液温成为55℃时添加溶解200g的Thermoase PC10，保持55±2℃并循环10分钟。然后，迅速地使液温上升至65℃，保持65±2℃，循环30分钟。最后，将液温在95±2℃保持5分钟兼作加热杀菌，进行酶的失活。然后，立即进行冷却，制备蛋清水解物198Kg(试样8)。
试验例4大量制备试样的乳化性的测定
使用作为蛋清水解物的大量制备进行的制备例2～4中得到的试样6～8，与试验例1同样地进行乳化性的测定。将其结果示于表3。
[表3]
蛋清水解物的乳化性
浊度(吸光度500nm)
试验例5加热凝胶化性的评价
将制备例2～4中得到的蛋清水解物试样6～8进一步在65±2℃下进行酶处理30分钟结束时采取一部分试样，通过与试验例2同样的方法进行加热凝胶化性的评价，将结果示于表4。
[表4]
水解程度不同的蛋清水解物的加热凝胶化性
试验例6利用SDS－PAGE的分子量测定
使用制备例2和制备例4中制备的蛋清水解物(试样6、试样8)、各自的各工序中采取的试样和对照试样(生蛋清液)，通过与试验例3同样的方法调查各自的蛋白质的分子量分布。将其结果示于图7。对于试样6和试样8，65℃的酶反应结束时蛋清蛋白质的卵转铁蛋白和卵清蛋白完全消失，取而代之在分子量3.7万至2万之间以及5000至1.5万出现特征性的数条来自水解物的染色带。而且，对于在90℃下加热5分钟使酶失活的蛋清水解物，试样6的水解进行，发现蛋清蛋白质的低分子化。可以说这是大量制备时的加热过程的不同。即，认为是否是分批式中升温需要时间，相应地耐热性蛋白酶进一步作用。
试验例7三氯乙酸沉淀物量的测定
在15mL容量的塑料离心管中精确称量制备例1中制备的蛋清水解物1～5的试样和加热蛋清试样以及制备例2～4中得到的蛋清水解物试样6～8以及作为对照的生蛋清液各1g，加入0.4摩尔浓度的三氯乙酸(TCA)溶液9g并充分搅拌后，以10000x g的离心力离心分离20分钟。将该上清液废弃，回收沉淀物，在105℃下干燥3小时，测定得到的干燥物重量。然后，将作为对照使用的蛋清液1g中的0.4摩尔TCA沉淀物干燥重量设为100％，计算各试样的0.4摩尔TCA沉淀物干燥重量的比例。
将其结果示于表5。
[表5]
制备例5蛋清水解物的制备(水解时间的研究)
在蛋清液1000ml中加入10％柠檬酸溶液8ml调整至pH7.5，加温至55℃，添加0.4％的耐热性的蛋白分解酶(Thermoase PC10F：90000单位/g，天野酶株式会社)，在55℃下一边搅拌10分钟一边进行酶分解。接下来，将蛋清液的温度提高至65℃，将水解时间变为0分钟、30分钟、1小时、2小时、4小时、8小时，一边搅拌一边进行酶分解后，按照各酶反应时间间隔将蛋清水解液30g分别装入折叠宽度30mm的聚偏二氯乙烯制套管(KUREHA PLASTIC株式会社DB577R)，浸在设定为90℃的温水中，确认液温成为90℃后，保持10分钟。然后，在流水中冷却，制成蛋清水解物的试样9～14。
使用试样9～14和作为对照的生蛋清液，通过与试验例2同样的方法测定各试样的断裂强度。接下来，通过与试验例1同样的方法评价乳化性和乳化稳定性。另外，通过与试验例7同样的方法计算各试样的0.4摩尔TCA沉淀物干燥重量的比例。将结果汇总于表6。
[表6]
水解时间和蛋清水解物的加热凝胶化、乳化性、TCA沉淀物干燥重量％
添加0.4％的蛋白分解酶(Thermoase PC10F：90000单位/g，天野酶株式会社)，研究65℃下的水解时间，结果水解时间在4小时之前具有90℃下的加热凝胶化性，但其断裂凝胶强度伴随水解时间而变弱。水解8小时的试样的90℃下的加热凝胶化性消失，应予说明，另外，若水解时间变长，则TCA沉淀物也从85.7％降低至61.3％。蛋清蛋白质进行水解，结果是用0.4％TCA不沉淀的低分子的肽、氨基酸变多。应予说明，乳化稳定性在水解时间4小时之前逐渐降低，但水解8小时的试样的乳化稳定性骤减。
制备例6蛋清水解物的制备1(酶失活温度的研究)
将对蛋清液(pH9.0)3L添加10％柠檬酸溶液(24ml)调整至pH7.5的蛋清液各500g加温至55℃，添加0.2％的耐热性的蛋白分解酶(Thermoase PC10F：90000单位/g，天野酶株式会社)，在55℃下一边搅拌10分钟一边进行酶分解。接下来，将蛋清液的温度提高至65℃，进一步一边搅拌30分钟一边进行酶分解(将其作为蛋清水解物试样15。)。将该试样进一步加温，将蛋清液温分别提高至80℃、90℃、100℃，保持10分钟进行酶失活。将酶失活后的蛋清水解物分别进行搅拌均质化，制成蛋清水解物试样16～18。将试样的处理条件简单地示于以下。
试样15:(55℃，10分钟处理)→(65℃，30分钟处理)
试样16:(55℃，10分钟处理)→(65℃，30分钟处理)→(80℃，10分钟处理)
试样17:(55℃，10分钟处理)→(65℃，30分钟处理)→(90℃，10分钟处理)
试样18:(55℃，10分钟处理)→(65℃，30分钟处理)→(100℃，10分钟处理)
制备例7蛋清水解物的制备2(酶失活温度的研究)
使蛋白分解酶(Thermoase PC10F：90000单位/g，天野酶株式会社)的添加量为0.4％，与制备例6同样地制备蛋清水解物试样19～22。将试样的处理条件简单地示于以下。
试样19:(55℃，10分钟处理)→(65℃，30分钟处理)
试样20:(55℃，10分钟处理)→(65℃，30分钟处理)→(80℃，10分钟处理)
试样21:(55℃，10分钟处理)→(65℃，30分钟处理)→(90℃，10分钟处理)
试样22:(55℃，10分钟处理)→(65℃，30分钟处理)→(100℃，10分钟处理)
制备例8蛋清水解物的制备3(酶失活温度的研究)
使蛋白分解酶(Thermoase PC10F：90000单位/g，天野酶株式会社)的添加量为0.8％，与制备例6同样地制备蛋清水解物试样23～26。将试样的处理条件简单地示于以下。
试样23:(55℃，10分钟处理)→(65℃，30分钟处理)
试样24:(55℃，10分钟处理)→(65℃，30分钟处理)→(80℃，10分钟处理)
试样25:(55℃，10分钟处理)→(65℃，30分钟处理)→(90℃，10分钟处理)
试样26:(55℃，10分钟处理)→(65℃，30分钟处理)→(100℃，10分钟处理)
试验例8乳化性的测定(酶失活温度的研究)
将制备例6～8中制备的蛋清水解物试样15～26自2g和橄榄油3g、水1g放入50ml容量的塑料制带帽离心管，通过剧烈地上下振荡100次使其乳化。在刚乳化后和静置120分钟后从各离心管的底部采取乳化液0.5ml，用0.1％SDS溶液稀释200倍后，测定吸光度500nm即浊度(Pearce KN and Kinsella JE：J.Agric.Food Chem.，26，716－723，1978)。应予说明，将使生蛋清2g和水1g、橄榄油3g乳化而成的液体作为对照使用。将结果示于表7。
[表7]
使酶失活的试样与不使酶失活的试样相比，乳化后120分钟的乳化性良好。另外，使酶的添加量为0.2％、0.4％时的乳化性与添加量0.8％的乳化性相比，良好。
制备例9蛋清水解物的制备1(酶反应时间的研究)
将对蛋清液(pH9.0)3L添加10％柠檬酸溶液(24ml)调整至pH6.0的蛋清液各500g加温至50℃，作为蛋白分解酶，添加0.1％的蛋白酶M“AMANO”SD(40000单位/g，天野酶株式会社)，在50℃下分别进行30分钟、45分钟、60分钟、90分钟酶分解。将其进一步加温，将蛋清液温提高至75℃，保持5分钟进行酶失活，制备蛋清水解物试样27～30。将试样的处理条件简单地示于以下。
试样27：(50℃，30分钟处理)→(75℃，5分钟处理)
试样28：(50℃，45分钟处理)→(75℃，5分钟处理)
试样29：(50℃，60分钟处理)→(75℃，5分钟处理)
试样30：(50℃，90分钟处理)→(75℃，5分钟处理)
制备例10蛋清水解物的制备2(酶反应时间的研究)
作为蛋白分解酶，添加0.2％的蛋白酶M“AMANO”SD(40000单位/g，天野酶株式会社)，与制备例9同样地制备蛋清水解物试样31～34。将试样的处理条件简单地示于以下。
试样31：(50℃，30分钟处理)→(75℃，5分钟处理)
试样32：(50℃，45分钟处理)→(75℃，5分钟处理)
试样33：(50℃，60分钟处理)→(75℃，5分钟处理)
试样34：(50℃，90分钟处理)→(75℃，5分钟处理)
试验例9乳化性的测定(酶反应时间的研究)
将制备例9～10中制备的蛋清水解物试样27～34各0.8g和橄榄油3g、水1g放入50ml容量的塑料制带帽离心管，通过剧烈地上下振荡100次使其乳化。在刚乳化后从各离心管的底部采取乳化液0.5ml，用0.1％SDS溶液稀释200倍后，测定吸光度500nm即浊度(Pearce KN and Kinsella JE：J.Agric.Food Chem.，26，716－723，1978)。将结果示于表8。
[表8]
制备例11蛋清水解物的制备1(酶失活温度的研究)
将对蛋清液(pH9.0)3L添加10％柠檬酸溶液(24ml)调整至pH6.0的蛋清液各500g加温至50℃，作为蛋白分解酶，添加0.1％的蛋白酶M“AMANO”SD(40000单位/g，天野酶株式会社)，在50℃下分别进行60分钟酶分解。将其进一步加温，将蛋清液温分别提高至80℃、85℃、90℃，保持5分钟进行酶失活，制备蛋清水解物试样35～37。将试样的处理条件简单地示于以下。
试样35：(50℃，60分钟处理)→(80℃，5分钟处理)
试样36：(50℃，60分钟处理)→(85℃，5分钟处理)
试样37：(50℃，60分钟处理)→(90℃，5分钟处理)
制备例12蛋清水解物的制备2(酶失活温度的研究)
作为蛋白分解酶，添加0.2％的蛋白酶M“AMANO”SD(40000单位/g，天野酶株式会社)，与制备例9同样地制备蛋清水解物试样38～40。将试样的处理条件简单地示于以下。
试样38：(50℃，60分钟处理)→(80℃，5分钟处理)
试样39：(50℃，60分钟处理)→(85℃，5分钟处理)
试样40：(50℃，60分钟处理)→(90℃，5分钟处理)
试验例10乳化性的测定(酶失活时间的研究)
将制备例11～12中制备的蛋清水解物试样35～40各0.8g和橄榄油3g、水1g放入50ml容量的塑料制带帽离心管，通过剧烈地上下振动100次使其乳化。在刚乳化后从各离心管的底部采取乳化液0.5ml，用0.1％SDS溶液稀释200倍后，测定吸光度500nm即浊度(Pearce KN and Kinsella JE：J.Agric.Food Chem.，26，716－723，1978)。将结果示于表9。
[表9]
食品例1蛋清蛋黄酱
对制备例2中制备的蛋清水解物250g加入醋50g并混合，向其中混合食盐10g，芥末5g和胡椒2.5g，进而，一边一点点地加入色拉油550g一边搅拌乳化，制备使用蛋清水解物作为乳化剂的蛋清蛋黄酱。
食品例2蛋冰淇淋
在不锈钢盆中放入生蛋黄80g和砂糖100g，充分混合直至发白。一边用均质混合机将制备例2中制备的蛋清水解物300g均质化一边使其起泡至体积为1.5～2.0倍。向其中加入蛋黄和砂糖的混合物，用小火加热直至蛋黄的腥味消失(到约80℃为止)，冷却后，添加几滴香草香精，放入－20℃的冷冻库一边1小时搅拌1次一边使其冷冻，制成蛋冰淇淋。
食品例3蛋盖饭用杀菌蛋液
将带壳蛋用打蛋设备不使蛋黄膜破裂地从蛋清分离，将该生蛋黄1个(约20g)放入已杀菌的塑料容器，从其上方加入保温为80℃的制备例4中制备的蛋清水解物40g，立即无菌地对塑料容器热焊接塑料密封胶并盖上盖。通过该方法，用80℃的蛋清水解物对蛋黄膜上的细菌进行加热杀菌，制成蛋黄整个放入的蛋盖饭用杀菌蛋液。
食品例4蛋清营养食品(饮品基质)
一边用均质混合机将制备例4中制备的蛋清水解物600g搅拌均质化一边加热至90℃，向其中混合溶解砂糖20g和食物纤维(瓜尔豆胶酶分解物)66g。将该混合液冷却至室温，添加混合Vitamin Premix Type RD－2001(多重维生素)1g，制成蛋清营养食品的饮品基质。
在饮品基质中，作为风味，添加等量至一半量的各种饮料、汤、高汤、肉汤等、或者作为功能性材料，添加等量至一半量的含有不饱和脂肪酸的橄榄油、精制鱼油等，通过搅拌均质化，得到以优质的氨基酸作为构成成分且通过加热变性将消化吸收性优异的蛋清水解物制备成基质的营养饮品。
食品例5蛋清营养食品(凝胶基质)
一边用均质混合机将制备例4中制备的蛋清水解物600g搅拌均质化一边加热至90℃，向其中混合溶解砂糖20g和低甲氧基果胶6g、食物纤维(瓜尔豆胶酶分解物)60g。将该混合液冷却至室温，添加混合Vitamin Premix Type RD－2001(多重维生素)1g，制成蛋清营养食品的凝胶基质。
在该凝胶基质中混合牛乳300g并使其增稠凝胶化，得到以优质的氨基酸作为构成成分且通过加热变性将消化吸收性优异的蛋清水解物制成成基质的蛋清营养凝胶。应予说明，作为风味，也可以适时添加混合各种饮料、果酱、煮小豆。
食品例6鸡蛋打发奶油(たまごホイップクリ一ム)
对制备例3中制备的蛋清水解物2Kg添加蛋黄1Kg并混合乳化后，添加海藻糖150g和几滴香草香精，进而，一边用均质混合机均质化一边使其起泡直至体积成为1.5～2.0倍为止，制备裱花蛋糕、卷蛋糕、奶油泡芙用鸡蛋打发奶油3.15Kg。
Claims (10)
1.一种蛋清水解物，是通过使用蛋白酶将蛋清水解而得到的蛋清水解物，其特征在于，对该蛋清水解物加入9倍量的0.4M三氯乙酸即TCA使其沉淀时的沉淀物的干燥重量为对蛋清同样地进行处理时的干燥重量的60％以上。
2.根据权利要求1所述的蛋清水解物，其中，蛋白酶为从芽孢杆菌属微生物或曲霉属微生物提取的蛋白酶。
3.根据权利要求2所述的蛋清水解物，其中，芽孢杆菌属微生物为嗜热脂肪芽孢杆菌。
4.根据权利要求2所述的蛋清水解物，其中，曲霉属微生物为米曲霉。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的蛋清水解物，其特征在于，用等量的油使该蛋清水解物乳化，将刚乳化后和经过1小时后的乳化液用0.1％SDS液稀释200倍时的吸光度500nm为0.1以上。
6.一种乳化剂，其特征在于，含有权利要求1～5中任一项所述的蛋清水解物作为有效成分。
7.一种乳化稳定剂，其特征在于，含有权利要求1～5中任一项所述的蛋清水解物作为有效成分。
8.一种加工食品，其特征在于，配合权利要求1～5中任一项所述的蛋清水解物。
9.一种蛋清水解物的制造方法，包含使用蛋白酶将蛋清在45～70℃以pH6～9水解0.5～2小时的工序。
10.根据权利要求9所述的制造方法，还包含将水解的蛋清在75～100℃加热5～30分钟的工序。
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