-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein von einem Leguminosenpflanzensamen abgeleitetes Pektinsäure-Polysaccharid (im Folgenden als „Leguminosensamen-Polysaccharid” bezeichnet) mit Uronsäure als Zuckerbestandteil. Insbesondere betrifft sie ein Leguminosensamen-Polysaccharid mit ausgezeichnetem Dispersionsstabilisierungsvermögen für Partikel aus Proteinmolekülen und dergleichen in wässrigen Lösungen im Vergleich zu Dispersionsstabilisatoren, die im Stand der Technik verwendet werden. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Leguminosensamen-Polysaccharid mit einer Struktur eines Esters eines Bernsteinsäurederivats im Molekül, das geeignet ist, ein hohes Dispersionsstabilisationsvermögen aufzuweisen, und einen Dispersionsstabilisator, der dasselbe verwendet.
-
STAND DER TECHNIK
-
Nahrungsmittel, die durch Fermentierung von Proteingetränken, wie Milch und Sojamilch, unter Verwendung von Mikroorganismen, wie Milchsäurebakterien, wie auch Nahrungsmittel, die durch Zugabe von Fruchtsäften, anorganischen Säuren oder organischen Säuren zu diesen hergestellt werden, sind als saure Proteinnahrungsmittel oder -getränke bekannt, und Beispiele schließen saure Proteingetränke, saure gefrorene Desserts und saure Desserts ein. Bei solchen sauren Proteinnahrungsmitteln und -getränken und insbesondere bei sauren Proteingetränken, trifft man auf das Problem, dass die Milchproteine und Sojabohnenproteine, die darin enthalten sind, bei etwa pH 4,5, welches der isoelektrische Punkt ist, koagulieren, und Getränke mit einer Ausfällung oder Abscheidung aufgrund von Koagulation von Proteinen verlieren deutlich an ihrem Handelswert.
-
Daher werden Dispersionsstabilisatoren hinzugefügt, um die Proteine unter sauren Bedingungen um den isoelektrischen Punkt herum zu dispergieren. Sojabohnen-Polysaccharide weisen eine proteindispersionsstabilisierende Wirkung im pH-Bereich unterhalb von 4,2 auf und können Getränke mit einer geringen Viskosität und einem einwandfreien Trinkgefühl hervorbringen (PTL 1). Weitere Dispersionsstabilisatoren, die Proteine unter sauren Bedingungen um den isoelektrischen Punkt herum dispergieren, schließen Pektin mit hohem Methoxylgehalt (HM-Pektin) und Carboxymethylcellulose (CMC) ein, die eine Dispersion von Proteinen bei einem pH-Wert von 4,2 bis 4,6 stabilisieren können.
-
Außerdem wird die Zugabe von Kartoffel-Pektin (PTL 2) oder mikroorganisch abgeleiteter Polyglutaminsäure (PTL 3) bei etwa pH 5 vorgeschlagen, was höher als der isoelektrische Punkt ist. Jedoch ist die Abtrennung der Stärke im Kartoffel-Pektin schwierig, während Getränke, die mit mikroorganisch abgeleiteter Polyglutaminsäure hergestellt sind, eine geringe Wärmestabilität aufweisen und einem Sterilisationsschritt, der in der Nahrungsmittelverarbeitung äußerst essentiell ist, nicht Stand halten können, und daher sind beide wenig praktikabel. Derzeit existiert kein Dispersionsstabilisator, der für die Herstellung von zufriedenstellenden sauren Proteingetränken um pH 5 herum praktikabel ist.
-
Im Übrigen sind Techniken für die Bernsteinsäurederivat-Veresterung von Sacchariden bekannt, die Monosaccharide, Oligosaccharide, Polysaccharide und Stärken einschließen, wobei Octenylbernsteinsäure-Stärke am häufigsten verwendet wird. Dies ist ein Typ einer verarbeiteten Stärke, und da die Octenylsuccinierung die Hydrophobizität erhöht und die tensidische Wirkung verbessert, wird sie als Emulgator und als Viskositätsstabilisator in ölhaltigen Nahrungsmittelprodukten verwendet (NPL 1). Andere mit Bernsteinsäurederivaten veresterte Polysaccharide werden als Reinigungsmittel oder Schaumstabilisatoren verwendet, indem ihre starke tensidische Wirkung ausgenutzt wird (PTL 4), die Verwendung von Sacchariden, die mit einem Bernsteinsäurederivat verestert sind, zum Zwecke der Verhinderung von koagulierter Ausfällung von Proteinen ist jedoch nicht bekannt.
-
ZITATLISTE
-
PATENTLITERATUR
-
- [PTL 1] Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung HEI Nr. 7-59512
- [PTL 2] Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2005-41239
- [PTL 3] Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2007-259807
- [PTL 4] Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung HEI Nr. 6-72823
-
Nicht-Patentliteratur
-
- [NPL 1] Kogyo Gijutsukai, Ed.: „Food emulsifiers and emulsifying techniques” (1995), S. 264–273
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
TECHNISCHE AUFGABE
-
Es ist ein erfindungsgemäßes Ziel, einen Dispersionsstabilisator bereitzustellen, der die Koagulationsausfällung von Proteinen unter sauren Bedingungen und insbesondere in einem pH-Bereich um pH 5 herum, der näher an der Neutralität ist als der isoelektrische Punkt von Milchproteinen oder Sojabohnenproteinen, minimieren kann.
-
LÖSUNG DER AUFGABE
-
Als Ergebnis von äußerst sorgfältiger Forschung zu diesem Thema haben die hiesigen Erfinder herausgefunden, dass Leguminosensamen-Polysaccharide, die mit einer Bernsteinsäure mit einem an einer Ethylengruppe gebundenen Kohlenwasserstoff verestert sind, die Dispersion von Milchproteinpartikeln um pH 5 herum stabilisieren können, und nachdem weitere Forschung betrieben wurde, haben wir die optimalen Kohlenwasserstoffkettenlängen und -gehalte bestimmt. Ferner haben wir herausgefunden, dass die erhaltenen veresterten Leguminosensamen-Polysaccharide nicht nur ein Dispergiervermögen für Milchproteine sondern auch ein hohes Emulgiervermögen aufweisen, und haben daraufhin diese Erfindung vollendet.
-
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung das Folgende.
- (1) Verestertes Leguminosensamen-Polysaccharid, das ein aus einem Leguminosenpflanzensamen abgeleitetes Pektinsäure-Polysaccharid ist, das Uronsäure als Zuckerbestandteil aufweist und einen Ester von Bernsteinsäure oder einem Bernsteinsäurederivat, dargestellt durch die folgende Strukturformel, enthält: worin R ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffkette ist.
- (2) Verestertes Leguminosensamen-Polysaccharid gemäß (1), worin R 2 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist.
- (3) Verestertes Leguminosensamen-Polysaccharid gemäß (1), worin R eine Octenylgruppe ist.
- (4) Verestertes Leguminosensamen-Polysaccharid gemäß (1), worin die Menge an Bernsteinsäureester oder Ester des Bernsteinsäurederivats 0,01 bis 40% als Gewichtsprozentanteil der freien Säure in Bezug auf das veresterte Leguminosensamen-Polysaccharid beträgt.
- (5) Verfahren zur Herstellung eines veresterten Leguminosensamen-Polysaccharids gemäß (1), worin ein Leguminosensamen-Polysaccharid mit einem Bernsteinsäureanhydrid oder einem Anhydrid eines Bernsteinsäurederivats umgesetzt wird.
- (6) Dispersionsstabilisator, der ein verestertes Leguminosensamen-Polysaccharid gemäß (1) einsetzt.
- (7) Saures Proteinnahrungsmittel oder -getränk, das einen Dispersionsstabilisator gemäß (6) einsetzt.
- (8) Emulgator, der ein verestertes Leguminosensamen-Polysaccharid gemäß (1) einsetzt.
- (9) Nahrungsmittel, kosmetisches oder chemisches Produkt, das einen Emulgator gemäß Anspruch 8 einsetzt.
-
VORTEILHAFTE ERFINDUNGSGEMÄSSE WIRKUNGEN
-
Erfindungsgemäß ist es möglich, ein Leguminosensamen-Polysaccharid zu erhalten, das eine Dispersion stabilisiert und eine Koagulationsausfällung von Proteinen um pH 5 herum minimiert, und das Leguminosensamen-Polysaccharid zu verwenden, um saure Proteingetränke oder saure Proteinnahrungsmittel bereitzustellen, die im Stand der Technik nicht erhältlich waren. Es ist außerdem möglich, einen neuen Emulgator mit einem hohen Emulgiervermögen bereitzustellen.
-
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
(Leguminosensamen-Polysaccharid)
-
Die Erfindung wird nun ausführlicher beschrieben. Für die Zwecke der Erfindung ist ein „Leguminosensamen-Polysaccharid” ein aus einem Leguminosenpflanzensamen abgeleitetes Pektinsäure-Polysaccharid, das Uronsäure als Zuckerbestandteil umfasst, und es kann durch verschiedene Verfahren aus Samen von Leguminosenpflanzen, wie Sojabohne, Erbse, Adzukibohne, Kuhbohne, Gartenbohne, Ackerbohne, Kichererbse, Linse und Erdnuss, erhalten werden kann.
-
Was Sojabohnen betrifft, so können verschiedene Sojabohnen-Polysaccharide verwendet werden, die in dem
japanischen Patent Nr. 2599477 erwähnt sind. Als ein Beispiel für die Herstellung unter Verwendung der Sojabohne kann es aus Tofu oder Sojamilch, Okara, das als Nebenprodukt bei der Herstellung von Sojabohnenproteinisolat erhalten wird, oder entfettetem Sojabohnenbodensatz (Mehl) als Ausgangsmaterial erhalten werden, wobei die Sojabohnen-Polysaccharide durch eine Hochtemperaturextraktion im schwach sauren Bereich, der um den isoelektrischen Punkt des Sojabohnenproteins in wässrigen Systemen liegt und vorzugsweise bei pH 4–6 und anschließende Fest-Flüssig-Trennung erhalten wird. Das aus der Herstellung des Sojabohnenproteinisolats erhaltene Okara wird als Ausgangsmaterial bevorzugt, da es geringe Öl- und Proteingehalte aufweist. Die Extraktionstemperatur ist vorzugsweise höher als 100°C im Hinblick auf eine hohe Extraktionseffizienz, und besonders bevorzugt ist sie nicht höher als 130°C.
-
Die auf diese Weise erhaltenen Sojabohnen-Polysaccharide enthalten zusätzlich zu Uronsäure als Hauptzuckerbestandteil zumindest Rhamnose, Fucose, Arabinose, Galactose und Glucose und weisen am stärksten bevorzugt eine Zusammensetzung aus 1 bis 7 Gew.% Rhamnose, 2 bis 8 Gew.% Fucose, 15 bis 50 Gew.% Arabinose, 2 bis 10 Gew.% Xylose und 25 bis 60 Gew.% Galactose auf. Uronsäure kann Formen einschließen, in denen die Carboxylgruppe in der 6-Position methylverestert ist, und ihr Anteil ist nicht besonders beschränkt.
-
(Uronsäure des Leguminosensamen-Polysaccharids)
-
Der Uronsäuregehalt des extrahierten Leguminosensamen-Polysaccharids beträgt vorzugsweise 2% bis 50% und besonders bevorzugt 5% bis 35%, bezogen auf das Gewicht. Der Uronsäuregehalt wird durch Kolorimetrie basierend auf dem Blumenkrantz-Verfahren hergestellt. Die Uronsäure ist vorzugsweise Galacturonsäure.
-
(Molekulargewicht des Leguminosensamen-Polysaccharids)
-
Das extrahierte Leguminosensamen-Polysaccharid kann bei jedem gewünschten Molekulargewicht für die Veresterungsreaktion mit Bernsteinsäure oder einem Bernsteinsäurederivat verwendet werden, jedoch beträgt das durchschnittliche Molekulargewicht vorzugsweise 5.000 bis 1.500.000 und besonders bevorzugt 50.000 bis 1.000.000 im Falle der Sojabohne. Die Fraktion mit einem Molekulargewicht von 10.000 oder größer wird bevorzugt. Das durchschnittliche Molekulargewicht ist ein Wert, der durch Gelfiltrations-HPLC unter Verwendung einer TSK-GEL G-5000WXL-Säule mit einem Standard-Pullulan (Produkt von Showa Denko K. K.) als Standardsubstanz bestimmt wird.
-
(Verestertes Leguminosensamen-Polysaccharid)
-
Erfindungsgemäß ist ein „verestertes Leguminosensamen-Polysaccharid” ein Leguminosensamen-Polysaccharid, das im Molekül eine Esterbindung zwischen der Hydroxylgruppe des Leguminosensamen-Polysaccharids und Bernsteinsäure oder einem Bernsteinsäurederivat aufweist. Das Verfahren zur Herstellung des veresterten Leguminosensamen-Polysaccharids kann eine Veresterungsreaktion eines Extraktionsfiltrats oder gereinigten Extraktionsfiltrats eines Leguminosensamen-Polysaccharids mit Bernsteinsäure oder einem Bernsteinsäurederivat, das im Folgenden erwähnt wird, oder eine Veresterungsreaktion eines weiterhin getrockneten Extraktionsfiltrats oder seiner gereinigten Form mit Bernsteinsäure oder einem Bernsteinsäurederivat sein.
-
(Struktur von Bernsteinsäure oder einem Bernsteinsäurederivat)
-
Erfindungsgemäß wird die Bernsteinsäure oder ein Bernsteinsäurederivat, das zur Veresterung des Leguminosensamen-Polysaccharids verwendet wird, durch die unten dargestellte Strukturformel dargestellt. In der Formel ist R ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffkette und vorzugsweise eine Kohlenwasserstoffkette mit 2 bis 18, besonders bevorzugt 6 bis 12 und am stärksten bevorzugt 8 Kohlenstoffatomen. Wenn R eine Kohlenwasserstoffkette ist, ist ihre Struktur nicht besonders beschränkt und kann gesättigt, ungesättigt, geradkettig, verzweigt, cyclisch oder dergleichen sein, jedoch ist sie vorzugsweise eine Alkylgruppe oder eine Alkenylgruppe und besonders bevorzugt eine Alkenylgruppe.
-
(Veresterung mit Bernsteinsäure oder einem Bernsteinsäurederivat)
-
Die Veresterung mit Bernsteinsäure oder einem Bernsteinsäurederivat kann durch verschiedene Verfahren erreicht werden, und beispielsweise kann sie durch Zugabe von Bernsteinsäureanhydrid oder einem Anhydrid eines Bernsteinsäurederivats als Reaktant zu einer wässrigen Lösung eines Leguminosensamen-Polysaccharids oder einem Lösungsmittelgemisch, das die wässrige Lösung und ein hydrophiles polares organisches Lösungsmittel, wie Ethanol, Isopropanol oder Aceton, umfasst, und Rühren und Mischen der Komponenten erreicht werden. Die Zugabe der Reaktanten kann eine Zugabe der gesamten Menge oder eine sequenzielle Zugabe nach der Aufteilung der Reaktanten sein, wobei ein angemessenes Zugabeverfahren den Umständen nach ausgewählt wird. Die Konzentration der wässrigen Lösung des Leguminosensamen-Polysaccharids ist nicht besonders beschränkt, solange es eine Konzentration ist, die das Rühren ermöglicht, da jedoch eine geringe Konzentration aufgrund der schlechten Reaktionseffizienz und hohen Herstellungskosten nicht praktikabel ist, während eine hohe Konzentration aufgrund der erhöhten Viskosität zu einer schlechten Handhabbarkeit führt, beträgt die Konzentration vorzugsweise 1 bis 30 Gew.% und besonders bevorzugt 5 bis 20 Gew.%. Die Reaktion kann mit dem Leguminosensamen-Polysaccharid als Aufschlämmung, als Lösungsmittelgemisch aus einem hydrophilen polaren organischen Lösungsmittel und Wasser durchgeführt werden, selbst wenn das Leguminosensamen-Polysaccharid schlecht löslich ist. Die Konzentration des Leguminosensamen-Polysaccharids in der Aufschlämmung ist in diesem Fall nicht besonders beschränkt, beträgt jedoch vorzugsweise 1 bis 60 Gew.%, um die Handhabbarkeit und Produktionseffizienz zu verbessern.
-
Die Reaktion wird durchgeführt, während gerührt und ein pH-Wert der Lösung zwischen schwach sauer und alkalisch gehalten wird. Hinsichtlich des sauren oder alkalischen Mittels, das zur pH-Einstellung verwendet wird, gibt es keine besonderen Beschränkungen, wobei Beispiele für Säuren anorganische Säuren, wie Salzsäure, Schwefelsäure und Phosphorsäure, und organische Säuren, wie Essigsäure, Zitronensäure, Milchsäure, Ascorbinsäure, einschließen, und Beispiele für alkalische Mittel Alkalimetallhydroxide, wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Lithiumhydroxid, Alkalimetallcarbonate, wie Kaliumcarbonat, Natriumcarbonat und Natriumhydrogencarbonat, Alkalimetallsalze von organischen Säuren, wie Natriumcitrat und Natriumoxalat, Alkalimetallsalze von anorganischen Säuren, wie Trinatriumphosphat, divalente Metallhydroxide, wie Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid und Bariumhydroxid, und Ammoniak einschließen. Da der pH-Wert der Reaktionsmischung durch Zugabe eines Bernsteinsäureanhydrids oder eines Anhydrids eines Bernsteinsäurederivats herabgesetzt wird, wird das saure oder alkalische Mittel während der Reaktion hinzugefügt, um den pH-Wert aufrechtzuerhalten. Der Reaktions-pH-Wert beträgt vorzugsweise 6 bis 10, besonders bevorzugt pH 7 bis 10 und am meisten bevorzugt pH 7 bis 9. Die Reaktionstemperatur kann in angemessener Weise auf eine Temperatur eingestellt werden, bei der die Reaktionsmischung nicht gefriert und das Bernsteinsäureanhydrid oder das Anhydrid des Bernsteinsäurederivats sich löst, wenn jedoch die Temperatur zu niedrig ist, wird die Reaktivität des Anhydrids gering, während bei einer zu hohen Temperatur bevorzugt eine plötzlichen Hydrolyse des Anhydrids stattfindet, und daher wird die Temperatur vorzugsweise zwischen 20°C und 90°C unter Berücksichtigung der Herstellungskosten und Herstellungseffizienz ausgewählt. Die Reaktionszeit hängt von dem Substrat und den Reaktantkonzentrationen, dem pH-Wert und der Temperatur ab und kann z. B. 15 Minuten bis 12 Stunden und vorzugsweise 30 Minuten bis 6 Stunden betragen.
-
Das erfindungsgemäße veresterte Leguminosensamen-Polysaccharid weist einen an einem Polysaccharid gebundenen Ester von Bernsteinsäure oder einem Bernsteinsäurederivat auf. Der Gehalt an dem Bernsteinsäureester oder dem Ester des Bernsteinsäurederivats in Bezug auf das Leguminosensamen-Polysaccharid wird vorzugsweise je nach Bedarf zwischen 0,01 bis 40 Gew.% in Form der freien Säure anhand der gewünschten Funktion ausgewählt. Zur Verwendung als Dispersionsstabilisator beträgt der Gehalt des Esters des Bernsteinsäurederivats vorzugsweise 2,0 bis 10,0 Gew.% in Form der freien Säure, während zur Verwendung als Emulgator der Gehalt des Esters des Bernsteinsäurederivats vorzugsweise 0,2 Gew.% oder mehr und besonders bevorzugt 0,3 bis 7,0 Gew.% in Form der freien Säure beträgt.
-
(Reinigungsbehandlung)
-
Das Leguminosensamen-Polysaccharid-Ausgangsmaterial oder das Leguminosensamen-Polysaccharid nach der Veresterung, vorzugsweise das Leguminosensamen-Polysaccharid nach der Veresterung und besonders bevorzugt das Leguminosensamen-Polysaccharid, das nach der Veresterung neutralisiert wurde, kann je nach Bedarf einer Reinigungsbehandlung unterzogen werden. Wenn das Ausgangsmaterial vorher deproteiniert wurde, kann das rohe Protein die Funktion nachteilig beeinflussen, und daher wird es vorzugsweise entfernt. Das Deproteinierungsverfahren kann ein Verfahren sein, in dem der pH-Wert um den isoelektrischen Punkt des Sojabohnenproteins herum unter Verwendung einer Säure oder eines Alkalis zur Induzierung der Koagulation des Proteins eingestellt wird und die Aggregate durch Zwangsfiltrationsabtrennung, zentrifugale Trennung, Filtration, Membrantrennung oder dergleichen, ein Verfahren, in dem eine beliebige Protease zur Zersetzung verwendet wird, oder ein Verfahren, in dem Aktivkohle oder ein Harz zur Adsorptionsentfernung verwendet wird, entfernt werden. Jedes dieser Verfahren oder eine Kombination von zwei oder mehreren werden vorzugsweise zur Entfernung von verunreinigendem Protein verwendet.
-
Ein Verfahren zur Entsalzung und Reinigung kann jegliches Verfahren sein, dass die Trennung und Entfernung der Salze ermöglicht. Beispiele schließen Umfällungsverfahren unter Verwendung von polaren organischen Lösungsmitteln, wie Methanol, Ethanol, Isopropanol oder Aceton, eine Aktivkohlebehandlung, eine Harzadsorptionsbehandlung, Utrafiltrationsverfahren, Umkehrosmoseverfahren, Gelfiltrationsverfahren, Dialyseverfahren, Ionenaustauscherharz-Verfahren, Elektrodialyseverfahren und Ionenaustauschermembran-Verfahren ein, und diese werden vorzugsweise allein oder in Kombination von zwei oder mehreren durchgeführt.
-
Eine Lösung aus einem veresterten Leguminosensamen-Polysaccharid, das einer Reinigungsbehandlung unterzogen wurde oder nicht einer solchen Behandlung unterzogen wurde, kann je nach Bedarf konzentriert werden und einer Sterilisationsbehandlung, wie einer Plattensterilisation oder Dampfsterilisation, unterzogen und dann getrocknet werden. Das Trocknungsverfahren kann eine Gefriertrocknung, eine Sprühtrocknung, eine Trommeltrocknertrocknung oder dergleichen sein, und eine Pulverisierung kann je nach Bedarf nach dem Trocknen durchgeführt werden. Diese Verfahren werden wie gewünscht in Abhängigkeit vom Zustand des Leguminosensamen-Polysaccharids vor der Behandlung ausgewählt.
-
(Quantifizierung des Esters des Bernsteinsäurederivats)
-
Der Grad der Veresterung mit dem Bernsteinsäurederivat wird durch Berechnen der Menge an freier Säure des Esters des Bernsteinsäurederivats, der an dem Leguminosensamen-Polysaccharid gebunden ist, durch der folgende Formel und Ausdrücken als Gewichtsprozentanteil in Bezug auf das veresterte Leguminosensamen-Polysaccharid bestimmt. Menge des Bernsteinsäurederivats (in Form der freien Säure) = 1,4 × V2 – V1
-
Der Terminus V1 in der Formel ist ein Wert für die Menge des freien Bernsteinsäurederivats in Lösung, wenn eine Lösung von 5 ml, die die veresterte Leguminosensamen-Polysaccharidprobe gelöst bei 1 Gew.% in 10 mM Phosphatpuffer (pH 7,2) enthält, einen Filter mit einer Molekulargewichtsgrenze von 10.000 (Amicon Ultra Ultracel-10 Membrane: Merck, Ltd.) durchläuft, quantifiziert mittels Umkehrphasenchromatographie. Außerdem ist V2 der Wert der Menge des Bernsteinsäurederivats in Lösung, die durch Zugabe von 1 ml eines 0,5N-Natriumhydroxids zu 5 ml einer Lösung aus derselben Probe gelöst in 1 Gew.% eines 10 mM Phosphatpuffers (pH 7,2), Durchführen einer Esterhydrolyse bei 40°C für 20 Minuten und anschließende Zugabe von 1 ml einer 0,5N-Salzsäure zur Neutralisation und Durchlaufen eines Filters mit einer Molekulargewichtsgrenze von 10.000 (derselbe wie oben) und Quantifizierung in derselben Weise erhalten wird.
-
Die Umkehrphasenchromatographie wird unter den folgenden Bedingungen durchgeführt. Säule: CAPCELL PAK C18 MG (φ2,0 mm × 150 mm, Produkt von Shiseido Corp.), Eluent: 0,1 Gew.% Phosphorsäure/Acetonitril-Lösungsmittelgemisch (Acetonitrilkonzentration von 35 Vol.% mit Hexenylbernsteinsäure-Messung, 50 Vol.% mit Octenylbernsteinsäure-Messung und 60 Vol.% mit Dodecenylbernsteinsäure-Messung), Durchflussrate: 0,4 ml/min, Detektor: UV-Detektor (Wellenlänge: 205 nm). Die verwendete interne Standardsubstanz ist Caprylsäuremonoglycerid für die Hexenylbernsteinsäure-Messung, Caprinsäuremonoglycerid für die Octenylbernsteinsäure-Messung und Decansäure für die Dodecenylbernsteinsäure-Messung.
-
(Dispersionstabilisator)
-
Das erfindungsgemäße veresterte Leguminosensamen-Polysaccharid fungiert als Dispersionsstabilisator, um die Koagulation von Proteinen in einer wässrigen Lösung zu hemmen und einen dispersionsstabilisierten Zustand aufrechtzuerhalten. Diese Funktion ist in einem pH-Bereich von 4,6 bis 5,2 und vorzugsweise pH 4,8 bis 5,0 wirksam und ist für saure Proteinnahrungsmittel oder -getränke und insbesondere saure Proteingetränke geeignet.
-
Der erfindungsgemäße Dispersionsstabilisator ermöglicht die Herstellung von zufriedenstellenden sauren Proteingetränken ohne koagulierte Proteinausfällung in einem pH-Bereich von 4,6 bis 5,2, ein Bereich für den im Stand der Technik kein praktikabler Stabilisator existiert. Polysaccharide, Proteine und andere Makromoleküle oder ihre Hydrolysate können in Abhängigkeit von den physikalischen Eigenschaften und der Beschaffenheit des herzustellenden sauren Proteinnahrungsmittels oder -getränks auch in Kombination verwendet werden. Beispiele für solche weiteren Komponenten schließen eines oder eine Kombination von zwei oder mehreren von Polysacchariden einschließlich Stärken, verarbeiteten Stärken, Cellulosen, Dextrin, Inulin, Agar, Carrageenan, Fucoidan, Natriumalginat, Furcellaran, Guargummi, Johannisbrotkernmehl, Tamarindenkern-Polysacchariden, Tarakernmehl, Gummiarabikum, Gummi-Traganth, Karayagummi, Pektin, Xantangummi, Pullulan, Gellangummi, Chitin, Chitosan und dergleichen, sowie Proteine, wie Gelatine und Kollagen, ein.
-
Der erfindungsgemäße Dispersionsstabilisator fungiert auf effektive Weise in einem Proteinnahrungsmittel oder -getränk ohne Beschränkungen hinsichtlich der unteren Grenze der Konzentration des Proteins als disperse Phase. Es ist möglich, ein Erfrischungsnahrungsmittel oder -getränk mit ausreichender Stabilisierung, wenn die Proteinkonzentration 2,5% oder größer ist, als auch mit geringer Viskosität im Vergleich zu anderen Dispersionsstabilisatoren bereitzustellen. Durch Zugabe zu einem sauren Proteinnahrungsmittel oder -getränk bei 0,05 bis 2,0 Gew.%, vorzugsweise 0,1 bis 1,5 Gew.% und stärker bevorzugt 0,2 bis 1,0 Gew.%, wird eine zufriedenstellende Proteindispersionsstabilität in einem ein wenig neutralerem Bereich als dem isoelektrischen Punkt des Proteins hergestellt. Dies ist für die Herstellung von sauren Proteinnahrungsmitteln oder -getränken bei pH 4,6 bis 5,2 geeignet, und eine besonders zufriedenstellende Koagulationshemmungswirkung wird bei pH 4,8 bis 5,0 ausgeübt.
-
(Saures Proteinnahrungsmittel oder -getränk)
-
Ein erfindungsgemäßes saures Proteinnahrungsmittel oder -getränk ist ein saures Nahrungsmittel oder Getränk, das tierisches oder pflanzliches Proteinmaterial enthält, und es kann durch Zugabe eines Fruchtsaftes, wie Citrus, oder einer organischen Säure, wie Phosphorsäure, oder einer anderen Säure zu einem Nahrungsmittel oder Getränk unter Verwendung von tierischem oder pflanzlichem Proteinmaterial, oder durch Zugabe einer organischen Säure, wie Zitronensäure oder Milchsäure, oder durch Fermentationsherstellung unter Verwendung von Mikroorganismen erhalten werden. Spezifische Beispiele schließen saure Milchgetränke, die aus Lösungen von tierischem oder pflanzlichem Protein hergestellt werden, wie Milchprodukte, die angesäuert wurden, saure Eisdesserts, die durch Zugabe von Fruchtsaft zu Milchproteinkomponentenhaltigen gefrorenen Desserts, wie Eiscreme, erhalten werden, saure gefrorene Desserts, wie gefrorener Joghurt, saure Desserts, die durch Zugabe von Fruchtsaft zu gelierten Nahrungsmitteln, wie Pudding oder bayerische Creme, erhalten werden, Kaffeegetränke, lebende oder sterilisierte Milchsäurebakterien-Getränke und feste oder flüssige fermentierte Milch ein. Fermentierte Milch bezeichnet fermentierte Milch, die durch Zugabe von Milchsäurebakterien oder einem Starter nach der Sterilisation von tierischem oder pflanzlichem Protein fermentiert wurde, und optional kann sie pulverförmig sein oder hinzugefügten Zucker aufweisen.
-
Außerdem bezeichnet „tierisches oder pflanzliches Proteinmaterial” Proteinmaterial, das aus tierischer Milch, Sojamilch oder dergleichen und insbesondere Kuhmilch, Ziegenmilch, fettfreier Milch oder Sojabohnenmilch abgeleitet ist, oder ihre pulverförmigen Produkte, wie Vollmilchpulver, Magermilchpulver oder Sojabohnenmilchpulver, sowie gesüßte Milch, die Zucker enthält, konzentrierte Milch und verarbeitete Milch und fermentierte Milch, die mit Mineralien, wie Calcium, oder Vitaminen angereichert wurden.
-
(Emulgator)
-
Das erfindungsgemäße veresterte Leguminosensamen-Polysaccharid emulgiert mehr hydrophobe Substanz, was die Bildung von Öl-in-Wasser (O/W)-Emulsionen bei geringeren Gehalten im Vergleich zu Gummiarabikum, verarbeiteter Stärke oder herkömmlichen Sojabohnen-Polysacchariden ermöglicht, die häufig als makromolekulare Emulgatoren verwendet werden. Es kann außerdem als Emulgator für Arzneimittel, Quasi-Arzneimittel, Kosmetika und dergleichen zusätzlich zu dem Gebiet der Nahrungsmittel verwendet werden, um Emulsionen mit einer ausgezeichneten Dispersionsstabilisierungsfähigkeit, die die Zerstörung der Emulsionen oder Bildung von Massen aus den Emulsionen verhindert, und mit einer hohen Beständigkeit gegen Änderungen des pH-Werts, der Temperatur und der Salzkonzentration sowie Beständigkeit gegen eine Verdünnungs- und Proteasebehandlung bereitzustellen.
-
Nahrungsmittel, in denen das erfindungsgemäße veresterte Leguminosensamen-Polysaccharid verwendet werden kann, schließen Getränke, wie Soft Drinks, Milchgetränke, Fruchtgetränke, Tees, Sportgetränke, Diätgetränke, pulverförmige Getränke und alkoholische Getränke, Zuckerwaren, wie Süßigkeiten, Oleaster, Götterspeise und Kaugummi, gefrorene Desserts, wie Eiscreme, Nahrungsmittel und Getränke, wie Dressings, Mayonnaise, Backwaren, verarbeitete Fischerzeugnisse, tierische Produkte, Retorten-Nahrungssmittel und gefrorene Nahrungsmittel ein, und es kann außerdem als Emulgator für die Emulgierung von Öl-basierten Aromastoffen und Öl-basierten Pigmenten verwendet werden.
-
Verwendungen, die nicht auf dem Gebiet der Nahrungsmittel liegen, schließen seine Verwendung als Emulgator für Kosmetika, wie Gesichtsreiniger, Feuchtigkeitscremes, kosmetische Wässer und Grundierungen, Haarpflegeprodukte, wie Shampoos, Färbemittel und Formgebungsmittel, Arzneimittel und pharmazeutische Beschichtungsmittel, wie Applikations-Arzneimittel und Antikrebsmittel, Artikel für den täglichen Bedarf, wie Badezusätze, Kleidungsdetergenzien und Haushaltsreiniger, Agrochemikalien, wie Insektizide und Herbizide, und Ausrüstungsmittel, wie Farben, Tinten und Wachse, ein.
-
Das erfindungsgemäße veresterte Leguminosensamen-Polysaccharid kann als flüssiger oder pulverförmiger Emulgator verwendet werden, jedoch können auch weitere Träger oder Zusätze hinzugefügt werden, um eine emulgierte Formulierung herzustellen. In solchen Fällen können die verwendeten Träger oder Zusätze in angemessener Weise anhand des Typs und des Zwecks des Produkts ausgewählt werden, in dem der Emulgator zu verwenden ist. Zum Beispiel kann das veresterte Leguminosensamen-Polysaccharid in einer Mischung mit mehrwertigen Alkoholen, wie Glycerin, Sacchariden, wie Dextrin und Lactose, Antioxidantien, wie Ascorbinsäure, und Zusätzen, wie Antiseptika, verwendet werden.
-
Der erfindungsgemäße Emulgator wird vorzugsweise bei 4 bis 200 Gew.% und besonders bevorzugt bei 10 bis 100 Gew.% in Bezug auf die Ölphase verwendet. Zur Verwendung wird der Emulgator vorzugsweise in einer wässrigen Phase gelöst oder dispergiert und dann mit einer Ölphase gemischt und emulgiert. Der pH-Wert der Emulsion beträgt vorzugsweise pH 2 bis 9 und besonders bevorzugt pH 3 bis 7.
-
Das erfindungsgemäße veresterte Leguminosensamen-Polysaccharid kann je nach Bedarf außerdem in Kombination mit weiteren Emulgatoren verwendet werden. Beispiele für weitere in Kombination zu verwendende Emulgatoren schließen niedermolekulare Emulgatoren, z. B. anionische Tenside, wie Fettsäureseifen, kationische Tenside, wie quaternäre Ammoniumverbindungen, nicht-ionische Tenside, wie Glycerinfettsäureester und Zuckerester, und amphotere Tenside, wie Lecithin, und hochmolekulare Emulgatoren, wie Gummiarabikum, Casein-Natrium, Propylenglykolalginatester, verarbeitete Stärken und Carboxymethylcellulose, ein. Agar, Carrageenan, Pektin, Karayagummi, Guargummi, Johannisbrotkernmehl, Xanthangummi, Gellangummi, Natriumalginat, Gelatine, Stärken und dergleichen können ebenso in Kombination als Emulgierungsstabilisatoren verwendet werden.
-
Die vorliegende Erfindung wird nun weiterhin durch Beispiele beschrieben, mit dem Verständnis, dass das technische Konzept der Erfindung nicht auf die Beispiele beschränkt ist.
-
(Herstellungsbeispiel 1) Herstellung von unbehandeltem oder Alkali-behandeltem Sojabohnen-Polysaccharid
-
Unter Verwendung von getrocknetem Okara, das als Nebenprodukt aus der Herstellung von isoliertem Sojabohnenprotein hergestellt wird, als Ausgangsmaterial wurde Wasser zu einem Feststoffgehalt von 8,0 Gew.% hinzugefügt, und nach Einstellung auf einen pH-Wert von 5,0 wurde eine heiße Extraktion bei 120°C für 90 Minuten durchgeführt. Dann wurde zentrifugiert (11.000 × g, 30 min), und ein Überstand wurde erhalten. Ein Teil des erhaltenen Überstands wurde gefriergetrocknet, um ein Sojabohnen-Polysaccharid Y (unbehandeltes Sojabohnen-Polysaccharid) zu erhalten. Die restlichen 300 g des Überstands wurden auf einen pH-Wert von 8,0 unter Verwendung von Natriumhydroxid eingestellt, und nachdem mit dem Rühren für 1 Stunde fortgesetzt wurde, während ein Zustand von pH 8,0, 40°C aufrechterhalten wurde, wurde Salzsäure zu der Lösung zur Einstellung auf einen pH-Wert von 5 hinzugefügt, und 600 g Ethanol wurden hinzugefügt, um das Polysaccharid auszufällen. Der isolierte Niederschlag wurde zweimal mit 300 g Ethanol gewaschen und dann luftgetrocknet, um Sojabohnen-Polysaccharid Z (Alkalibehandeltes Sojabohnen-Polysaccharid) zu erhalten.
-
(Herstellungsbeispiel 2) Herstellung von octenylsucciniertem-Sojabohnen-Polysaccharid (1)
-
Ein Anteil von 300 g einer 10 gew.%igen Lösung des Sojabohnen-Polysaccharids Y wurde hergestellt und auf 40°C erhitzt. Eine Natriumhydroxidlösung wurde zur Einstellung auf einen pH-Wert von 8,0 verwendet, und nach der Zugabe von Octenylbernsteinsäureanhydrid (2-Octenylbernsteinsäureanhydrid: Produkt von Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) bei einer Konzentration von 30 Gew.%, bezogen auf das Sojabohnen-Polysaccharid in 1/3 der Menge alle 30 Minuten, während bei einer Temperatur von 40°C gerührt und gemischt wurde, wurde das Rühren für 1 Stunde zur Veresterungsreaktion fortgesetzt. Während der Reaktion wurde der pH-Wert auf 8,0 durch Zugabe von Natriumhydroxid gehalten. Salzsäure wurde zu der Lösung zur Einstellung des pH-Werts auf 5 hinzugefügt, und dann wurden 600 g Ethanol zur Ausfällung des Polysaccharids hinzugegeben. Der isolierte Niederschlag wurde zweimal mit 300 g Ethanol gewaschen und dann luftgetrocknet, um das veresterte Sojabohnen-Polysaccharid A zu erhalten.
-
(Herstellungsbeispiel 3) Herstellung von octenylsuccinierten Sojabohnen-Polysacchariden (2)
-
Veresterte Sojabohnen-Polysaccharide B, C, D und E wurden durch dieselbe Vorgehensweise wie für das veresterte Sojabohnen-Polysaccharid A erhalten, mit der Ausnahme, dass die Menge an Octenylbernsteinsäureanhydrid, das während der Herstellung des Sojabohnen-Polysaccharids A in Herstellungsbeispiel 2 hinzugefügt wurde, auf 10, 6,0, 3,0 und 1,5 Gew.% in Bezug auf das Sojabohnen-Polysaccharid geändert wurde.
-
(Herstellungsbeispiel 4) Herstellung von hexenylsuccinierten Sojabohnen-Polysacchariden
-
Veresterte Sojabohnen-Polysaccharide F, G und H wurden durch dieselbe Vorgehensweise hergestellt, mit der Ausnahme, dass das für die Herstellung der veresterten Sojabohnen-Polysaccharide A, B und D in den Herstellungsbeispielen 2 und 3 verwendete Octenylbernsteinsäureanhydrid durch Hexenylbernsteinsäureanhydrid (2-Hexen-1-yl-bernsteinsäureanhydrid: Produkt von Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) ausgetauscht wurde.
-
(Herstellungsbeispiel 5) Herstellung von dodecenylsucciniertem Sojabohnen-Polysaccharid (1)
-
Das veresterte Sojabohnen-Polysaccharid I wurde durch dieselbe Vorgehensweise erhalten, mit der Ausnahme, dass in der Herstellung des veresterten Sojabohnen-Polysaccharids A in Herstellungsbeispiel 2 die Reaktionstemperatur auf 80°C geändert wurde, Octenylbernsteinsäureanhydrid durch Dodecenylbernsteinsäureanhydrid (2-Decen-1-yl-bernsteinsäureanhydrid: Produkt von Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) ausgetauscht wurde, die Zugabemenge auf 40 Gew.% in Bezug auf das Sojabohnen-Polysaccharid geändert wurde und die Reaktionszeit auf 6 Stunden geändert wurde.
-
(Herstellungsbeispiel 6) Herstellung von dodecenylsuccinierten Sojabohnen-Polysacchariden (2)
-
Veresterte Sojabohnen-Polysaccharide J, K und L wurden durch dieselbe Vorgehensweise hergestellt, mit der Ausnahme, dass in der Herstellung der veresterten Sojabohnen-Polysaccharide A, B und D in den Herstellungsbeispielen 2 und 3 die Reaktionstemperatur auf 80°C geändert wurde und Octenylbernsteinsäureanhydrid durch Dodecenylbernsteinsäureanhydrid ausgetauscht wurde.
-
(Herstellungsbeispiel 7) Herstellung von n-octylsuccinierten Sojabohnen-Polysacchariden
-
Veresterte Sojabohnen-Polysaccharide M, N und O wurden durch dieselbe Vorgehensweise hergestellt, mit der Ausnahme, dass in der Herstellung der veresterten Sojabohnen-Polysaccharide A, B und D in den Herstellungsbeispielen 2 und 3 die Reaktionstemperatur auf 70°C geändert wurde und das Octenylbernsteinsäureanhydrid durch n-Octylbernsteinsäureanhydrid (Produkt von Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) ausgetauscht wurde.
-
(Herstellungsbeispiel 8) Herstellung von unbehandeltem oder Alkali-behandeltem Erbsen-Polysaccharid
-
Die vierfache Gewichtsmenge an Wasser wurde zu Erbsen-Kotyledon hinzugefügt, das über Nacht in Wasser eingetaucht war, und Natriumhydroxid wurde zur Einstellung auf einen pH-Wert von 8,5 hinzugefügt. Ein Homomixer wurde für eine gerührte Pulverisierung bei 7000 U/min für 30 Minuten verwendet, und die Lösung wurde mit einem Filtertuch zur Abtrennung der Faser ausgequetscht. Die 4-fache Gewichtsmenge an Wasser wurde zu der Faser hinzugefügt, und Rühren und Abtrennung wurde zwei weitere Male in derselben Weise durchgeführt, um dreimal extrahierte Erbsenfaser zu erhalten. Zu der dreimal extrahierten Erbsenfaser wurde Wasser bis zu einem Feststoffgehalt von 8,0 Gew.% hinzugefügt, und nach der Einstellung auf einen pH-Wert von 5,0 wurde sie einer heißen Extraktion bei 120°C für 90 Minuten unterzogen. Dann wurde zentrifugiert (11.000 × g, 30 min), und ein Überstand wurde erhalten. Ein Teil des erhaltenen Überstands wurde gefriergetrocknet, um ein Erbsen-Polysaccharid Y (unbehandeltes Erbsen-Polysaccharid) zu erhalten. Die restlichen 300 g des Überstands wurden auf einen pH-Wert von 8,0 unter Verwendung von Natriumhydroxid eingestellt, und nachdem für 1 Stunde mit dem Rühren fortgesetzt wurde, während ein Zustand von pH 8,0, 40°C aufrechterhalten wurde, wurde Salzsäure zu der Lösung zur Einstellung auf einen pH-Wert von 5 hinzugefügt, und 600 g Ethanol wurden zur Ausfällung des Polysaccharids hinzugefügt. Der isolierte Niederschlag wurde zweimal mit 300 g Ethanol gewaschen und dann luftgetrocknet, um ein Erbsen-Polysaccharid Z (Alkali-behandeltes Erbsen-Polysaccharid) zu erhalten.
-
(Herstellungsbeispiel 9) Herstellung von octenylsuccinierten Erbsen-Polysacchariden
-
Verestertes Erbsen-Polysaccharid C wurde durch dieselbe Vorgehensweise erhalten, mit der Ausnahme, dass in der Herstellung des veresterten Sojabohnen-Polysaccharids C in Herstellungsbeispiel 3 das Sojabohnen-Polysaccharid Y durch das Erbsen-Polysaccharid Y ausgetauscht wurde.
-
(Herstellungsbeispiel 10) Herstellung von unbehandelten und Alkali-behandelten Gartenbohnen-Polysacchariden
-
Gartenbohnen-Polysaccharide Y und Z wurden durch dieselbe Vorgehensweise erhalten, mit der Ausnahme, dass in der Herstellung der Erbsen-Polysaccharide Y und Z des Herstellungsbeispiels 8 die Erbse durch die Gartenbohne ausgetauscht wurde.
-
(Herstellungsbeispiel 11) Herstellung von octenylsuccinierten Gartenbohnen-Polysacchariden
-
Veresterte Gartenbohnen-Polysaccharide A und B wurden durch dieselbe Vorgehensweise erhalten, mit der Ausnahme, dass in der Herstellung der veresterten Sojabohnen-Polysaccharide A und B in den Herstellungsbeispielen 2 und 3 das Sojabohnen-Polysaccharid Y durch das Gartenbohnen-Polysaccharid Y ausgetauscht wurde.
-
(Herstellungsbeispiel 12) Herstellung von unbehandelten und Alkali-behandelten Mungbohnen-Polysacchariden
-
Mungbohnen-Polysaccharide Y und Z wurden durch dieselbe Vorgehensweise erhalten, mit der Ausnahme, dass in der Herstellung der Erbsen-Polysaccharide Y und Z des Herstellungsbeispiels 8 die Erbse durch die Mungbohne ausgetauscht wurde.
-
(Herstellungsbeispiel 13) Herstellung von octenylsuccinierten Mungbohnen-Polysacchariden
-
Veresterte Mungbohnen-Polysaccharide A und B wurden durch dieselbe Vorgehensweise erhalten, mit der Ausnahme, dass in der Herstellung der veresterten Sojabohnen-Polysaccharide A und B in den Herstellungsbeispielen 2 und 3 das Sojabohnen-Polysaccharid durch das Mungbohnen-Polysaccharid ausgetauscht wurde.
-
(Vergleichsherstellungsbeispiel 1) Herstellung von octenylsucciniertem Gummiarabikum (1)
-
Gummiarabikum A wurde durch dieselbe Vorgehensweise erhalten, mit der Ausnahme, dass in der Herstellung des Sojabohnen-Polysaccharids D im Herstellungsbeispiel 3 das Sojabohnen-Polysaccharid durch Gummiarabikum aus Senegal-Akaziensamen (Arabic Cole SS: Produkt von San-Ei Yakuhin Boeki Co., Ltd.) ausgetauscht wurde. Es wurde jedoch keine Octenylsuccinierung festgestellt.
-
(Vergleichsherstellungsbeispiel 2) Herstellung von octenylsucciniertem Gummiarabikum (2)
-
Gummiarabikum B wurde durch dieselbe Vorgehensweise erhalten, mit der Ausnahme, dass in der Herstellung des Sojabohnen-Polysaccharids D im Herstellungsbeispiel 3 das Sojabohnen-Polysaccharid durch Gummiarabikum aus Seyal-Akaziensamen (Gum Acacia 386A: Produkt von Alland & Robert) ausgetauscht wurde. Es wurde jedoch keine Octenylsuccinierung festgestellt.
-
Die Analysenwerte für den Umkehrphasenchromatographie der in den Herstellungsbeispielen 1 bis 13 und den Vergleichsherstellungsbeispielen 1 und 2 erhaltenen Polysaccharide und des Gummiarabikums (Arabic Cole SS, Gum Acacia 386A) und des octenylsucciniertem Gummiarabikums (Ticamulsion: Produkt von TIC Gums) werden in Tabelle 1 dargestellt. Die Ester der Bernsteinsäurederivate wurden in jedes der veresterten Leguminosensamen-Polysaccharide eingeführt. Bei Gummiarabikum A und B wurde kein Ester des Bernsteinsäurederivats eingeführt. Tabelle 1: Messwerte für Polysaccharide
(*1) Anhydridmenge, die jedem Leguminosensamen-Polysaccharid hinzugefügt wurde
(*2) Gehalt in Bezug jedes veresterte Leguminosensamen-Polysaccharid
-
(Beispiel 1) Auswertung des Dispersionsstabilisierungsvermögens für saure Milchgetränke durch die veresterten Leguminosensamen-Polysaccharide 1
-
Herstellung der sauren Milchgetränke (Proteinkonzentration: 1,0 Gew.%, Stabilisatorkonzentration: 0,2 Gew.%)
-
Eines ausgewählt unter den veresterten Sojabohnen-Polysacchariden A, B, G, I und M, dem veresterten Erbsen-Polysaccharid C, dem veresterten Gartenbohnen-Polysaccharid A und dem veresterten Mungbohnen-Polysaccharid A wurde mit Magermilchpulver, Kristallzucker und Wasser auf Eis in dem in Tabelle 2 gezeigten Anteilen gemischt, und nachdem der pH-Wert wie gewünscht unter Verwendung einer 50%igen Milchsäurelösung eingestellt wurde, wurde die Mischung durch eine Hochdruckhomogenisierung (150 kgf/cm
2) homogenisiert. Die hergestellten Getränke wurden über Nacht bei 4°C gelagert. Tabelle 2: Zusammensetzungen der sauren Milchgetränke (Proteinkonzentration: 1%)
| Zusammensetzung | (Gewichtsteile) |
| Leguminosensamen-Polysaccharid | 0,2 |
| 12%ige Magermilchlösung | 25,0 |
| 50%ige Kristallzuckerlösung | 14,0 |
| Wasser | 60,8 |
-
Auswertung der sauren Milchgetränke
-
Die hergestellten sauren Milchgetränke wurden hinsichtlich der Stabilität basierend auf dem Ausfällungsgrad in Gegenwart oder Abwesenheit von Koagulation ausgewertet.
-
[Ausfällungsgrad]
-
Jedes saure Milchgetränk wurde bei 750 × g für 20 Minuten zentrifugiert, und der Überstand wurde durch Dekantieren entfernt. Das Ausfällungsgewicht wurde gemessen und der Ausfällungsgrad durch die folgende Formel bestimmt. Ausfällungsgrad (%) = Ausfällungsgewicht/Gewicht des hergestellten sauren Getränks × 100
-
[Koagulation]
-
Die Gegenwart oder Abwesenheit von Koagulation des Proteins in der Lösung wurde visuell bestätigt und als (–): sehr wenig oder keine Koagulation oder als (+): Koagulation bewertet. Ein Zustand, in dem keine Koagulation wahrgenommen wurde, sich das Protein jedoch löste und die Emulsionseigenschaft der Lösung verschwand, wurde als „gelöst” erfasst und als unzufriedenstellend beurteilt.
-
Fälle, in denen der Ausfällungsgrad 1% oder weniger betrug und die Koagulation als (–) beurteilt wurde, wurden als G: gut bewertet, während andere Fälle als S: schlecht bewertet wurden.
-
(Vergleichsbeispiel 1) Vergleich zwischen nicht-verestertem Leguminosensamen-Polysaccharid, Pektin und verestertem Gummiarabikum
-
Ein saures Milchgetränk wurde in exakt derselben Weise hergestellt und ausgewertet mit der Ausnahme, dass das veresterte Leguminosensamen-Polysaccharid aus Beispiel 1 durch das nicht-veresterte Sojabohnen-Polysaccharid Z, das nicht-veresterte Erbsen-Polysaccharid Z, das nicht-veresterte Gartenbohnen-Polysaccharid Z, das nicht-veresterte Mungbohnen-Polysaccharid Z, HM-Pektin (SM-666: Produkt von San-Ei Gen F. F. I., Inc.) oder octenylsucciniertes Gummiarabikum (Ticamulsion: Produkt von TIC Gums) ersetzt wurde. Tabelle 3: Stabilität der sauren Milchgetränke (Proteinkonzentration: 1%)
-
Bei Verwendung der veresterten Sojabohnen-Polysaccharide A, B, G, I und M, des veresterten Erbsen-Polysaccharids C, des veresterten Gartenbohnen-Polysaccharids A und des veresterten Mungbohnen-Polysaccharids A wurde das Protein in einem Bereich von pH 4,6 bis 5,2 dispersionsstabilisiert, was die Herstellung eines zufriedenstellenden Getränks ohne Koagulation ermöglichte. Mit den nicht-veresterten Produkten, d. h. dem Sojabohnen-Polysaccharid Z, dem Erbsen-Polysaccharid Z, dem Gartenbohnen-Polysaccharid Z und dem Mungbohnen-Polysaccharid Z, koagulierte das Protein und fiel vollständig aus, während mit dem HM-Pektin eine Stabilisierung bei einem pH-Wert von 4,6 und eine schwache Stabilisierung bei einem pH-Wert von 4,8 wahrgenommen wurde, die Stabilisierung konnte jedoch nicht bei höheren pH-Werten erreicht werden. Gummiarabikum weist kein Proteindispersionsstabilisierungsvermögen auf, wobei dasselbe für octenylsucciniertes Gummiarabikum gilt, und eine Stabilisierung konnte bei keinem pH-Wert erzielt werden.
-
(Beispiel 2) Auswertung des Disperionsstabilisierungsvermögens für Milchgetränke durch veresterte Leguminosensamen-Polysaccharide 2
-
Herstellung der sauren Milchgetränke (Proteinkonzentration: 2,5 Gew.%, Stabilisatorkonzentration: 0,4 Gew.%)
-
Eines ausgewählt unter dem veresterten Sojabohnen-Polysaccharid A, dem veresterten Erbsen-Polysaccharid C, dem veresterten Gartenbohnen-Polysaccharid A und dem veresterten Mungbohnen-Polysaccharid A wurde mit Magermilchpulver, Kristallzucker und Wasser auf Eis in den in Tabelle 4 gezeigten Anteilen gemischt, und nach der Einstellung des gewünschten pH-Werts unter Verwendung von 50%iger Milchsäure-Lösung wurde mittels Hochdruckhomogenisierung (150 kgf/cm
2) homogenisiert. Die hergestellten Getränke wurden über Nacht bei 4°C gelagert. Tabelle 4: Zusammensetzungen der sauren Milchgetränke (Proteinkonzentration: 2,5%)
| Zusammensetzung | Gewichtsteile |
| Leguminosensamen-Polysaccharid | 0,4 |
| 21%ige Magermilchpulverlösung | 40,0 |
| 50%ige Kristallzuckerlösung | 14,0 |
| Wasser | 45,6 |
-
Auswertung der sauren Milchgetränke
-
Die hergestellten sauren Milchgetränke wurden hinsichtlich der Stabilität basierend auf dem Ausfällungsgrad und der Gegenwart oder Abwesenheit von Koagulation bewertet. Außerdem wurde die Viskosität als Index für das Trinkgefühl gemessen.
-
[Viskosität]
-
Die Viskosität der hergestellten sauren Milchgetränke bei 10°C wurde durch ein BM-Viskosimeter (Nr. 1-Rotor, 60 U/min) gemessen.
-
[Aus fällungsgrad]
-
Jedes saure Milchgetränk wurde bei 750 × g für 20 Minuten zentrifugiert, und der Überstand wurde durch Dekantieren entfernt. Das Ausfällungsgewicht wurde gemessen und der Ausfällungsgrad durch die folgende Formel bestimmt. Ausfällungsgrad (%) = Ausfällungsgewicht/Gewicht des hergestellten Milchgetränks × 100
-
[Koagulation]
-
Die Gegenwart oder Abwesenheit von Koagulation des Proteins in der Lösung wurde visuell bestätigt und mit (–): sehr wenig oder keine Koagulation oder mit (+): Koagulation bewertet. Ein Zustand, in dem keine Koagulation wahrgenommen wurde, sich das Protein jedoch löste und die Emulsionseigenschaft der Lösung verschwand, wurde als „gelöst” erfasst und als unzufriedenstellend bewertet.
-
Fälle, in denen der Ausfällungsgrad 6% oder weniger betrug und die Koagulation als (–) beurteilt wurde, wurden mit G: gut bewertet, während andere Fälle als S: schlecht beurteilt wurden.
-
(Vergleichsbeispiel 2) Vergleich zwischen Pektin und verestertem Gummiarabikum
-
Ein saures Milchgetränk wurde in exakt derselben Weise hergestellt und ausgewertet, mit der Ausnahme, dass das veresterte Leguminosensamen-Polysaccharid aus Beispiel 2 durch HM-Pektin (SM-666: Produkt von San-Ei Gen F. F. I., Inc.) oder octenylsucciniertes Gummiarabikum (Ticamulsion: Produkt von TIC Gums) ersetzt wurde. Tabelle 5: Stabilität der sauren Milchgetränke (Proteinkonzentration: 2,5%)
-
Bei Verwendung des veresterten Sojabohnen-Polysaccharids A, des veresterten Erbsen-Polysaccharids C, des veresterten Gartenbohnen-Polysaccharids A und des veresterten Mungbohnen-Polysaccharids A wurde das Protein in einem Bereich von pH 4,6 bis 5,2 dispersionsstabilisiert und die Viskosität des Getränks war mit 11–23 cp gering. Das Getränk unter Verwendung von HM-Pektin wurde bei einem pH-Wert von 4,4 bis 4,6 stabilisiert, wies ein schwereres Trinkgefühl mit einer 3- bis 6-fachen Viskosität im Vergleich zur Verwendung von verestertem Leguminosensamen-Polysaccharid auf. Das octenylsuccinierte Gummiarabikum wurde bei keinem pH-Wert stabilisiert.
-
(Beispiel 3) Auswertung des Emulgierungsvermögens mit verestertem Legominosensamen-Polysaccharid
-
Herstellung der emulgierten Zusammensetzungen
-
Eine wässrige Phase, umfassend eines ausgewählt unter den veresterten Sojabohnen-Polysacchariden B-E, G, J und O, dem veresterten Erbsen-Polysaccharid C, dem veresterten Gartenbohnen-Polysaccharid B und dem veresterten Mungbohnen-Polysaccharid B, einem Puffer bei pH 4 (100 mM-Natriumcitratpuffer, pH 4,0) und Glycerin, wurde mit einer Ölphase, enthaltend eine Mischung aus Zitronenöl, mittelkettiges Fettsäuretriglycerid und Sucroseessigsäure/Isobuttersäure/Fettsäureester bei 2:3:5 (Gewichtsverhältnis), in den in Tabelle 6 gezeigten Mengen vorgemischt. Die Ölphase wurde zu der wässrigen Phase hinzugefügt und zweimal einer Ultraschallbehandlung für 30 Sekunden auf Eis zur Emulgierung unterzogen. Die erhaltene Emulsion wurde über Nacht bei 4°C gelagert. Tabelle 6: Zusammensetzung der emulgierten Zusammensetzung (Gewichtsteile)
| | (Ölphase/Polysaccharid-Verhältnis) | Bedingung 1 (2-fach) | Bedingung 2 (4-fach) | Bedingung 3 (8-fach) |
| | Zusammensetzung | | | (Gew.Teile) |
| (wässrige Phase) | Leguminosensamen-Polysaccharid | 4 | 4 | 4 |
| Glycerin | 4 | 4 | 4 |
| pH 4-Puffer | 84 | 76 | 60 |
| (Ölphase) | | 8 | 16 | 32 |
-
Auswertung der emulgierten Zusammensetzungen
-
Der mittlere Partikeldurchmesser der in Beispiel 3 erhaltenen Emulsion wurde unter Verwendung eines Laserdiffraktions-Partikelgrößenverteilungsanalysators (SALD-2000A: Produkt von Shimadzu Corp.) gemessen. Der mittlere Partikeldurchmesser der Emulsion nach Lagerung für 7 Tage bei 4°C nach der Herstellung wurde ebenso gemessen und die Stabilität als zufriedenstellend beurteilt, wenn keine wesentliche Änderung der emulgierten Partikelgröße vorlag.
-
(Vergleichsbeispiel 3) Vergleich zwischen nicht-verestertem Leuminosensamen-Polysaccharid und Gummiarabikum
-
Eine emulgierte Zusammensetzung wurde in exakt derselben Weise hergestellt und ausgewertet, mit der Ausnahme, dass das veresterte Leguminosensamen-Polysaccharid von Beispiel 3 durch das nicht-veresterte Sojabohnen-Polysaccharid Z, das nicht-veresterte Erbsen-Polysaccharid Z, das nicht-veresterte Gartenbohnen-Polysaccharid Z, das nicht-veresterte Mungbohnen-Polysaccharid Z, kommerziell erhältliches Gummiarabikum (Arabic Cole SS: Produkt von San-Ei Yakuhin Boeki Co., Ltd.), octenylsucciniertes Gummiarabikum (Ticamulsion: Produkt von TIC Gums) oder verarbeitete Stärke (EMULSTER 500A: Produkt von Matsutani Chemical Industry Co., Ltd.) ersetzt wurde. Tabelle 7: Mittlerer Partikeldurchmesser der emulgierten Zusammensetzungen
-
Die veresterten Sojabohnen-Polysaccharide B-E, G, J und O, das veresterte Erbsen-Polysaccharid C, das veresterte Gartenbohnen-Polysaccharid B und das veresterte Mungbohnen-Polysaccharid B wiesen eine hohe Emulgierungswirkung auf, was eine Emulgierung von hydrophoben Substanzen bis zum 2- bis 8-Fachen ihres Eigengewichts und die Bildung von Öl-in-Wasser-Emulsionen mit mittleren Partikeldurchmessern von nicht größer als 1,0 μm ermöglichte. Die Emulgierungsdispersionsstabilität war hoch mit nahezu keiner Veränderung des Partikeldurchmessers selbst nach Lagerung für 7 Tage. Alle veresterten Legumosensamen-Polysaccharide wiesen im Vergleich zu den nicht-veresterten Leguminosensamen-Polysacchariden eine deutlich verbesserte Emulgierungswirkung auf, und das Emulgierungsvermögen, insbesondere in ölreichen Systemen, war selbst im Vergleich zu Gummiarabikum und verarbeiteter Stärke hoch überlegen. Gummiarabikum als Saftabgeleitetes Polysaccharid wies selbst nach Octenylsuccinierung keine signifikante Verbesserung der Emulgierungsstabilität auf, die bei dem veresterten Leguminosensamen-Polysaccharid festgestellt wurde. Außerdem wurde mit den erfindungsgemäßen Leguminosensamen-Polysacchariden eine gleichmäßige Partikelgrößenverteilung der emulgierten Zusammensetzung erhalten, während mit den makromolaren Emulgatoren der Vergleichsbeispiele keine gleichmäßige Partikelgrößenverteilung erhalten wurde. Die Partikelgrößenverteilung und die emulgierte Partikelgröße waren selbst nach Lagerung für 30 Tage bei 4°C unverändert, und daher war die Lagerungsstabilität zufriedenstellend.
-
Gewerbliche Anwendbarkeit
-
Erfindungsgemäß ist es möglich, ein Leguminosensamen-Polysaccharid bereitzustellen, das eine Dispersion stabilisiert und die Koagulationsausfällung von Proteinpartikeln um pH 5 herum minimiert, und das Leguminosensamen-Polysaccharid zur Herstellung von sauren Proteingetränken oder sauren Proteinnahrungsmitteln bei pH 4,6 bis 5,2 zu verwenden, die im Stand der Technik nicht erhältlich sind.
