CN115867144A - 蛋白质口感改良 - Google Patents
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Abstract
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种蛋白质口感改良方法。通过使蛋白质脱酰胺酶作用于底物蛋白质，能够使蛋白质的舌部触感变得顺滑而改良口感。
Description
技术领域
本发明涉及蛋白质口感的改良。本发明对改良植物性蛋白质或含有植物性蛋白质的饮料或食品的口感特别有用。
背景技术
以过敏问题、素食主义者的增加、宗教上的理由等为背景，作为使用以牛奶为代表的动物来源的乳蛋白源的食品饮料的替代原料，大豆、谷物、坚果等植物来源的蛋白质正在普及。
另一方面，在将乳蛋白质原料置换为植物来源的蛋白质原料的情况下，由于蛋白质的种类、功能性，或者构成香味/味道的成分不同，因此要求改良口感、味道、香味。例如，已知有使脂肪酶作用于大豆蛋白后去除产生的水解物而得到无臭且口感良好的蛋白质的方法(专利文献1)。另外，已知有通过对溶胀大豆作用旋转刀型剪切力而微细化至平均粒径100微米以下后，作用摩擦剪切力而微细化，从而得到口感良好的豆浆的方法(专利文献2)。
在评价食品的物性改良时，进行的是实际品尝并评价口感的感官评价，但在将食品放入口中后，从咀嚼到咽下的期间会产生舌部触感、牙部触感、口腔触感等由口内的各种器官带来的感觉，因此难以通过感官评价进行准确的评价。另外，还已知物性由于咀嚼中与唾液混合而发生变化的情况。
作为以物理指标表示口感评价的方法，使用了粘度测定、硬度测定，但咀嚼中的口感是食品对口内的各种器官带来物理影响的结果，仅通过这些方法难以评价咀嚼中的口感，目前也进行了有关口感评价方法的各种研究开发。作为其中之一，近年来也在开发研究应用了摩擦学(Tribology)的口感评价方法。(非专利文献1)
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6-30710号公报
专利文献2：日本特开平10-295308号公报
非专利文献
非专利文献1：Campbell CL et al..J Texture Stud.2017 48p335-341
发明内容
发明要解决的技术问题
通常，使蛋白质中的谷氨酰胺和天冬酰胺残基脱酰胺化而产生羧基时，该蛋白质的负电荷增加，其结果是等电点降低，水合力增加。进而，蛋白质中的谷氨酰胺和天冬酰胺残基的脱酰胺导致蛋白质之间的相互作用由于静电排斥力的增加而降低，即缔合性降低。通过这些变化，蛋白质的可溶性、水分散性大幅增大。另外，蛋白质的负电荷的增加解开该蛋白质的折叠，使高级结构变化，并使埋没在分子内部的疏水性区域在分子表面露出。因此脱酰胺化蛋白质具有两亲性而成为理想的表面活性剂，蛋白质的乳化能力、乳化稳定性、起泡性、泡沫稳定性大幅提高。这样，已知蛋白质的脱酰胺化带来了蛋白质的各种功能特性的提高，使该蛋白质的用途飞跃性地增大(例如Molecular Approaches to Improving FoodQuality and Safety,D.C hatnagar and T.E.Cleveland,eds.,Van Nostrand Reinhold,NewYork,1992,p.37)。另外，已知在将蛋白质中的精氨酸残基脱亚胺化的情况下，也使蛋白质的疏水性增大，使蛋白质的高级结构变化。但是，目前还不知道通过使蛋白质脱酰胺酶作用于蛋白质，食用时的蛋白质的舌部触感变得顺滑，能够改良蛋白质的口感。
用于解决技术问题的手段
本发明人为了解决上述技术问题，进行了使用植物性蛋白质饮料(燕麦饮料、豆浆)的研究。其结果发现，通过蛋白质脱酰胺酶的作用，蛋白质的物性发生变化，与舌之间产生的摩擦系数降低，由此舌部触感变得顺滑。即，可知如果使蛋白质脱酰胺酶作用于蛋白质，则舌部触感变得顺滑，口感得到改良。基于该见解，完成了以下所示的发明。
[1]一种蛋白质口感改良方法，其使蛋白质脱酰胺酶作用于蛋白质。
[2]根据[1]所述的蛋白质口感改良方法，其中，蛋白质脱酰胺酶是使蛋白质中的谷氨酰胺残基的酰胺基脱酰胺化的酶。
[3]根据[2]所述的蛋白质口感改良方法，其中，蛋白质脱酰胺酶是蛋白质谷氨酰胺酶。
[4]根据[1]～[3]中任一项所述的蛋白质口感改良方法，其中，蛋白质是植物性蛋白质。
[5]根据[4]所述的口感改良方法，其中，植物性蛋白质是植物性蛋白质溶液中的植物性蛋白质。
[6]根据[4]或[5]所述的蛋白质口感改良方法，其中，植物性蛋白质是大豆蛋白或燕麦蛋白。
[7]根据[1]～[6]中任一项所述的蛋白质口感改良方法，其是为了使蛋白质的舌部触感变得顺滑而进行的。
[8]一种蛋白质口感改良剂，其在蛋白质中包含蛋白质脱酰胺酶。
[9]一种蛋白质，其是使蛋白质受到蛋白质脱酰胺酶的作用、从而舌部触感变得顺滑的蛋白质。
[10]一种饮食品或药品，其含有[9]所述的蛋白质。
具体实施方式
1.蛋白质口感改良方法
本发明的口感改良方法的特征在于，使蛋白质脱酰胺酶作用于蛋白质。以下，进一步详细说明本发明中的蛋白质口感改良方法。
本发明的口感改良方法中可利用的蛋白质脱酰胺酶的种类、来源等没有特别限定。对于来源而言，例如为动物来源、植物来源或微生物来源。另外，在为微生物来源的酶的情况下，可以是蓄积在微生物的菌体内、菌体外中的任一处的酶。进而，不仅是自然界中存在的酶，也可以是通过基因工程学方法、细胞工程学方法生产的酶。另外，也可以是通过蛋白质工程学的方法修饰的酶蛋白。进而，蛋白质脱酰胺酶(例如蛋白质谷氨酰胺酶)优选使用经纯化的纯度高的酶，但只要能够进行所希望的反应，其纯度没有限制。另外，也可以使用酶制剂作为蛋白质脱酰胺酶，在这种情况下的酶制剂中，也可以添加各种盐类、糖类、蛋白质、脂质、表面活性剂等作为酶的稳定剂。
本发明的口感改良方法中使用的蛋白质脱酰胺酶中，包括对蛋白质中的谷氨酰胺残基和/或天冬酰胺残基的酰胺基进行脱酰胺的酶、以及对蛋白质中的精氨酸残基进行脱亚胺化的酶。
作为对蛋白质中的谷氨酰胺残基进行脱酰胺的酶，例如可举出蛋白质谷氨酰胺酶。蛋白质谷氨酰胺酶是将蛋白质中的谷氨酰胺残基的侧链的酰胺基水解，转化为谷氨酸残基的酶。作为蛋白质谷氨酰胺酶，可举出例如解朊金黄杆菌来源的蛋白质谷氨酰胺酶(Eur J Biochem,268(5),1410,2001,Protein-glutaminase From ChryseobacteriumProteolyticum,an Enzyme That Deamidates Glutaminyl Residues inProteins.Purification,Characterization and Gene Cloning,S Yamaguchi 1,D JJeenes,D B Archer或いはFront Microbiol,9,1975,2018,Complete Genome Sequenceand Characterization of a Protein-Glutaminase Producing Strain,Chryseobacterium proteolyticum QSH1265,Ruidan Qu,Xiaoyu Zhu,Min Tian,YingjieLiu,Wenjuan Yan,Jian Ye,Hongliang Gao,Jing Huang)，但不限于此。
另外，作为对蛋白质中的天冬酰胺残基进行脱酰胺的酶，例如可举出WO2015/133590中公开的酶，但不限于此。
此外，作为对精氨酸残基进行脱亚胺化的酶，可举出例如禾谷镰孢菌来源的精氨酸脱亚胺酶，但不限于此。
在本发明的口感改良方法中，蛋白质脱酰胺酶所作用的蛋白质(以下，有时也标记为“底物蛋白质”)只要是作为食品材料使用且希望改良口感的蛋白质即可，对起源、性状等没有特别的限制，例如可举出植物性蛋白、昆虫来源蛋白质、微生物来源蛋白质、藻类来源蛋白质、动物性蛋白质等。
作为植物性蛋白质，可举出例如大豆(Soybeans)、豌豆(Greenpeas)、兵豆(Lentils)、鹰嘴豆(Chickpeas)、黑豆(Blackbeans)等豆类来源的蛋白质；小麦、大麦、燕麦、大米等谷类来源的蛋白质；杏仁、花生等坚果来源的蛋白质；奇亚籽(Chia)、藜麦(Quinoa)和苋类(Amaranthus)等的种子类来源的蛋白质。另外，作为昆虫蛋白质，例如可举出蟋蟀来源的蛋白质等。作为微生物来源的蛋白质，例如可举出酵母来源的蛋白质、丝状菌来源的蛋白质、被称为蘑菇的菌蛋白的菌类来源的蛋白质等。作为藻类来源的蛋白质，例如可举出螺旋藻。作为动物性蛋白质，例如可举出酪蛋白和β-乳球蛋白等乳蛋白；卵清蛋白等卵蛋白；肌球蛋白、肌动蛋白等肉蛋白；血清白蛋白等血液蛋白；明胶和胶原蛋白等肌腱蛋白。
另外，底物蛋白质可以是利用酸、碱等进行了化学部分降解的蛋白质、利用蛋白酶等进行了部分酶解的蛋白质、利用各种试剂进行了化学修饰的蛋白质、或合成肽等。
在本发明的口感改良方法中，底物蛋白质以溶液或浆料或糊剂状态供于反应，其浓度没有特别限定，根据所希望的性状、状态决定浓度即可。另外，不限于水溶液，也可以将与油脂形成了乳液的溶液、浆料或糊剂供于反应，另外，也可以根据需要在底物蛋白质的溶液、浆料或糊剂中添加盐类、糖类、蛋白质、香料、保湿剂、着色剂等。优选将植物性蛋白质溶液供于反应。换言之，蛋白质脱酰胺酶对存在于植物性蛋白质溶液中的底物蛋白质(植物性蛋白质)起作用。植物性蛋白质溶液的例子是豆浆等大豆蛋白溶液、燕麦奶等燕麦蛋白溶液。含有底物蛋白质的溶液、浆料或糊剂中的底物蛋白质浓度没有特别限定，下限值例如为0.1％(w/v)，优选为0.15％(w/v)或0.2％(w/v)，更优选为0.2％(w/v)或0.5％(w/v)，进一步优选为0.5％(w/v)或1％(w/v)，更进一步优选为2％(w/v)，上限值例如为30％(w/v)，优选为20％(w/v)，更优选为10％(w/v)，进一步优选为8％(w/v)，更进一步优选为5％(w/v)。作为含有底物蛋白质的溶液、浆料或糊剂中的底物蛋白质浓度，具体而言，可举出0.1～30％(w/v)，优选0.15～20％(w/v)，更优选0.2～10％(w/v)，进一步优选0.5～8％(w/v)，更进一步优选2～5％(w/v)。此外，在本说明书中，“％(w/v)”是与“g/100ml”相同的意思。
在本发明的口感改良方法中，所使用的酶量、反应时间、温度、反应溶液的pH等也没有特别限定。通常就酶量而言，相对于1g底物蛋白质，蛋白质脱酰胺酶为0.01～100000U，优选为0.1～50000U，更优选为1～10000U。反应温度为5～80℃，优选为20～60℃。反应溶液的pH为2～10，优选为4～8。反应时间为10秒～48小时，优选为10分钟～24小时。通过以上的反应条件，实现蛋白质的口感改良。这些反应条件可根据底物蛋白质的种类、存在状态等适当选择。此外，最佳的反应条件通过预备实验决定即可。在蛋白质谷氨酰胺酶的情况下，蛋白质脱酰胺酶的活性值是按照后述的<蛋白质谷氨酰胺酶的活性测定法>测定的值。另外，如果是对天冬酰胺残基进行脱酰胺的酶，则是用后述的<蛋白质谷氨酰胺酶的活性测定法>中记载的方法，将底物变更为Z-Asn-Gly-OH(N-benzyloxycarbonyl-L-asparagyl-glycine，N-苄氧羰基-L-天冬氨酰-甘氨酸)而测定的值。
由本发明的口感改良方法得到的蛋白质在口腔内与唾液混合时，与舌之间产生的摩擦系数降低，由此舌部触感变得顺滑。根据本发明，通过使舌部触感变得顺滑，可改良蛋白质的口感或口感。在利用本发明的方法得到的蛋白质，即经过蛋白质脱酰胺酶处理的蛋白质中，典型的是在下述条件下测定的摩擦系数与使用没有蛋白质脱酰胺酶处理的蛋白质的情况相比降低为90％以下(例如70～90％，优选为85％以下(例如70～85％)。
<摩擦系数的测定方法>
在水中添加蛋白质至0.2g/100mL的液体中，添加人工唾液(含有50U/ml的α-淀粉酶、25.7mM的NaCl、8.6mM的K2HPO4、4.7mM的Na2CO3以及2％(w/w)的黏蛋白的pH6.7的液体)至15％(v/v)，由此制备样品液，通过摩擦学测定来测定摩擦系数。具体而言，在人造舌(硅酮树脂制)与人造上颚(聚二甲基硅氧烷制)之间存在上述样品液200μL的状态下，在人造上颚上以0.5N的负荷，滑动速度35mm/s使人造舌滑动，测定人造舌上的摩擦系数。
2.口感改良剂
在本发明中，还提供了包括蛋白质脱酰胺酶的蛋白质口感改良剂。在本说明书中，“蛋白质口感改良剂”是用于通过使蛋白质的舌部触感变得顺滑来改良蛋白质的口感的制剂。
本发明的口感改良剂是在上述口感改良方法中使用的酶，其使用方式等如上述“1.蛋白质口感改良方法”一栏中记载的那样。
3.口感改良蛋白质、或含有口感改良蛋白质的饮食品、药品的制造方法
通过使用上述口感改良方法，能够制造口感改良蛋白质(即，通过蛋白质脱酰胺酶的作用使舌部触感变得顺滑的蛋白质)、或含有其的食品或饮料、或药品。口感改良蛋白质的制造方法的一个方式包括以下的工序(1)和(2)。另外，也可以在工序(2)之后追加使蛋白质脱酰胺酶失活的工序(工序(3)，
(1)准备蛋白质脱酰胺酶要作用的蛋白质的工序；
(2)用蛋白质脱酰胺酶处理准备好的蛋白质的工序。
另一方面，饮食品或药品的制造方法的一个方式包括以下的工序(I)以及(II)，
(I)准备含有蛋白质脱酰胺酶要作用的蛋白质的食品原料或饮料原料、或药品原料的工序；
(II)用蛋白质脱酰胺酶处理准备好的食品原料或饮料原料或药品原料的工序。
通过工序(II)得到的处理过的原料根据需要供给进一步的处理(例如，加热处理、杀菌处理、与其他原料的混合、向食品、饮料中的添加)，得到最终的制品，即含有通过使舌部触感变得顺滑而改良了口感的蛋白质的制品。
包含口感改良蛋白质的饮食品的种类没有特别限定，如果列举其例子，可以列举出面/面包类(各种面、面包、点心面包等)、谷类加工品(谷物、燕麦、木斯里、米加工品、麸、麦茶等)、点心/甜点类(饼干类、烘焙点心、米糕点、油点心、日本生点心、西洋生点心、半生点心、日本糕点、糖果类、巧克力类、口香糖、小吃点心、果冻、冰糕等)、植物性奶(以杏仁、腰果、榛子、山核桃、澳洲坚果、开心果、核桃、巴西坚果、花生、椰仁、栗子、芝麻和松子等各种果仁、大豆、燕麦、豌豆、羽扇豆、蚕豆、鹰嘴豆、大麦、小麦、大米、稗、粟、金丝雀草籽、苔麸、藜麦或亚麻籽等为原料的奶)、汤类、豆腐、植物原料的替代肉/替代乳制品(替代奶酪、替代乳发酵食品)、酱(咖喱酱、炖肉酱等)、营养辅助食品/饮料(蛋白粉、蛋白饮料、营养补充剂、营养饮料等)、宠物食品、宠物营养辅助食品。
在这些饮食品中，从舌部触感更容易感到顺滑，能够起到更优异的口感改良效果的观点出发，优选植物性奶。为了制造含有口感改良蛋白质的植物性奶，具体而言，在所述工序(I)中准备植物性奶，在所述工序(II)中用蛋白质脱酰胺酶处理植物性奶即可。
实施例
以下，使用实施例进一步说明本发明。
在以下的实施例中，蛋白质谷氨酰胺酶的活性测定只要没有特别说明，就以Z-Gln-Gly-OH(N-Benzyloxycarbonyl-L-glutaminyl-glycine，N-苄氧羰基-L-谷氨酰-甘氨酸)为底物，按照以下记载的方法进行。
<蛋白质谷氨酰胺酶的活性测定法>
在含有10mmol/l Z-Gln-Gly-OH的176mmol/l磷酸缓冲液(pH6.5)100μl中添加酶溶液10μl，在37℃下孵育60分钟后，加入12％三氯乙酸溶液100μl，停止反应。离心分离(15000rpm，4℃，5分钟)后，对上清如下所述使用F-kit ammonia(boehringer-ingelheim社制造)进行测定(A1)。另外，使用水代替酶溶液，同样地进行测定(A2)。在F-kit ammonia100μl试剂2中加入上清10μl和水190μl，在室温下放置5分钟后，用100μl测定340nm的吸光度(E1)。在剩下的200μl中加入1.0μl的试剂3(谷氨酸脱氢酶)后，再在室温下放置20分钟后，测定剩下的200μl的340nm的吸光度(E2)。以在上述条件下每1分钟游离1μmol的氨的酶量为1单位，按照下式求得。
U/ml＝1.76×[A1(E1-E2)-A2(E1-E2)]
<实施例1>
使用燕麦饮料(原材料：水、燕麦、菊苣根、向日葵油、钙、海盐、结兰胶、维生素、蛋白质含量0.2g/100mL，Alpro社)对利用蛋白质谷氨酰胺酶(PG)的蛋白质口感改良效果进行研究。燕麦饮料中添加蛋白质谷氨酰胺酶(制品名：蛋白质谷氨酰胺酶“Amano”500，天野酶制品株式会社制)，每1g底物蛋白质添加5U，混合后，在50℃下反应30分钟。通过在95℃下处理10分钟，使反应结束。将酶处理(PG处理)燕麦饮料用于感官评价和摩擦系数测定。对于摩擦系数，在人造舌上放置样品，通过以特定的速度滑动的摩擦学测定(Tribologymeasurement)进行测定。具体而言，在人造舌(硅酮树脂制)与人造上颚(聚二甲基硅氧烷制)之间加入添加有15％(v/v)的人工唾液(含有50U/ml的α-淀粉酶，25.7mM的NaCl、8.6mM的K2HPO4、4.7mM的Na2CO3以及2％(w/w)的黏蛋白的pH6.7的液体；Sigma-Aldrich制)的酶处理燕麦饮料200μL的状态下，在人造上颚上以0.5N的负荷滑动人造舌，测定人造舌上的摩擦系数。另外，对于未供酶处理(PG处理)的燕麦饮料也同样测定。对于每个滑动速度，计算出具有PG处理的样品的摩擦系数相对于没有PG处理的样品的摩擦系数(COF)的比率(％)，评价PG处理的效果。
结果如表1所示。
[表1]
如表1所示，判明了通过利用蛋白质谷氨酰胺酶处理燕麦饮料，在人工唾液存在下与人造舌之间的摩擦系数显著降低。另外，在感官评价中，在利用蛋白质谷氨酰胺酶处理的情况下，也能够确认舌部触感变得顺滑。
<实施例2>
将使用的蛋白质原料变更为豆浆(原材料：水、去皮黄豆蛋白质含量3.0g/100mL，Alpro社)，除此以外，利用与实施例1同样的方法进行评价。
结果如表2所示。
[表2]
如表2所示，判明了通过利用蛋白质谷氨酰胺酶处理豆浆，在人工唾液存在下与人造舌之间的摩擦系数显著降低。另外，在感官评价中，在利用蛋白质谷氨酰胺酶处理的情况下，也能够确认舌部触感变得顺滑。
产业上的可利用性
根据本发明的口感改良法，能够得到口内的摩擦系数降低，舌部触感顺滑的蛋白质。通过本发明得到的蛋白质例如用于利用植物原料的替代乳制品(替代奶酪、替代乳发酵食品)、植物性奶等食品加工领域。进而，作为新型的蛋白质来源的原材料，也可以用于医疗用品、补充品的原料。
本发明并不限定于上述发明的实施方式以及实施例的说明。在不脱离权利要求书的记载，本领域技术人员能够容易想到的范围内，各种变形方式也包含在本发明中。对于本说明书中示出的论文、公开专利公报以及专利公报等的内容，通过援引引用其全部的内容。
Claims (10)
1.一种蛋白质口感改良方法，其使蛋白质脱酰胺酶作用于蛋白质。
2.根据权利要求1所述的蛋白质口感改良方法，其中，蛋白质脱酰胺酶是使蛋白质中的谷氨酰胺残基的酰胺基脱酰胺化的酶。
3.根据权利要求2所述的蛋白质口感改良方法，其中，蛋白质脱酰胺酶是蛋白质谷氨酰胺酶。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的蛋白质口感改良方法，其中，蛋白质是植物性蛋白质。
5.根据权利要求4所述的口感改良方法，其中，植物性蛋白质是植物性蛋白质溶液中的植物性蛋白质。
6.根据权利要求4或5所述的蛋白质口感改良方法，其中，植物性蛋白质是大豆蛋白或燕麦蛋白。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的蛋白质口感改良方法，其中，所述蛋白质口感改良方法是为了使蛋白质的舌部触感变得顺滑而进行的。
8.一种蛋白质口感改良剂，其在蛋白质中包含蛋白质脱酰胺酶。
9.一种蛋白质，其是使蛋白质受到蛋白质脱酰胺酶的作用、从而舌部触感变得顺滑的蛋白质。
10.一种饮食品或药品，其含有权利要求9所述的蛋白质。
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