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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Produktion
eines hydrolysierten Proteins. Genauer gesagt betrifft sie ein Verfahren
zum einfachen Herstellen eines hydrolysierten Proteins in hoher
Qualität
und hoher Stabilität,
das als Würzstoff oder
der gleichen geeignet ist, wobei die Herstellung durch Hydrolysieren
eines Protein enthaltenden Ausgangsmaterials unter Einwirkung eines
Enzyms durchgeführt
wird.
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Hintergrund
der Erfindung
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Es
sind verschiedene Verfahren zur Herstellung eines hydrolysierten
Proteins aus einem Protein enthaltenden Ausgangsmaterial durch ein
Enzym im industriellen Produktionsmaßstab bekannt.
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Beispielsweise
wurden ein Verfahren zum Herstellen eines flüssigen Würzstoffes durch Umsetzen von
denaturierten entfetteten Sojabohnen mit alkalischer Phosphatase
und einer Peptidase (vgl. offengelegte Japanische Patentanmeldung
(Kokai) JP-A-51-35,461) und ein Verfahren zur Herstellung eines
Würzstoffes
berichtet, bei dem verschiedene Proteine mit einer Protease und
einer Peptidase, die in einer Kultur eines Kojipilzes enthalten
sind, hydrolysiert werden (vgl. die offengelegten Japanischen Patentanmeldungen
(Kokai) JP-A-6-125,734, JP-A-9-75,032
und JP-A-9-121,807).
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Außerdem wurde
ein Verfahren zum Herstellen eines Würzstoffs mit einem hohen Anteil
an Glutaminsäure
(vgl. die offengelegte Japanische Patentanmeldung (Kokai) JP-A-2000-88)
oder mit einem Aminosäuregemisch
mit verringerter Braunfärbung (vgl.
die offengelegte Japanische Patentanmeldung (Kokai) JP-A-2000-14,394) unter
Einsatz einer mikrobiellen Kultur berichtet, die durch ein spezifisches
Inkubationsverfahren oder durch Einsatz einer spezifischen Bedingung
zur Hydrolyse eines Protein enthaltenden Ausgangsmaterials erhalten
wurde.
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US-A-3830942
offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines löslichen Proteinprodukts, beispielsweise
eines hydrolysierten Sojabohnenproteins, durch Einstellen des pH-Wertes
einer wässriges Protein
enthaltenden Dispersion auf 4,6, Erhitzen auf 82 bis 121°C, Abkühlen auf
32 bis 71°C
und Zugeben eines protolytischen Enzyms.
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Solche
herkömmlichen
Verfahren waren dahingehend problematisch, dass bei der Produktion
eines Hydrolysats durch enzymatische Hydrolyse eines Ausgangsmaterials,
das ein festes Protein enthält,
die Qualität
und die Ausbeute des hydrolysierten Proteins aufgrund des Wachstums
von Mikroorganismen, die nicht die als Enzymquelle eingesetzten
Mikroorganismen waren, sondern sogenannte Kontaminanten, in der
Hydrolysestufe verringert wurden. Um dieses Problem zu lösen, wurden
bakteriostatische Substanzen, wie Alkohole, Natriumchlorid, Ethylacetat
und dergleichen in der Hydrolysestufe in den herkömmlichen
Verfahren eingesetzt (vgl. die offengelegten Japanischen Patentanmeldungen
(Kokai) JP-A-6-125,734 und JP-A-9-75,032). In diesem Verfahren war
eine zusätzliche
Stufe erforderlich, in der die bakteriostatischen Substanzen nach
der Hydrolysestufe abgetrennt und entfernt wurden. Insbesondere
wenn Natriumchlorid als bakteriostatische Substanz eingesetzt wurde,
war es ziemlich schwierig, den Gehalt an Natriumchlorid auf einen
Wert zu senken, der unter der Konzentration liegt, bei der eine
Beeinträchtigung
der Qualität
des erhaltenen hydrolysierten Proteins auftritt. Überdies
war es fast unmöglich,
das Auftreten von sogenanntem Braugeruch oder Sojasoßengeruch
in dem hydrolysierten Protein, das durch die Hydrolysestufe in Anwesenheit
von bakteriostatischen Substanzen erhalten wurde, zu verhindern.
Deshalb war der Anwendungsbereich des erhaltenen hydrolysierten
Proteins extrem eingeschränkt.
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In
den herkömmlichen
Verfahren wurden außerdem
Versuchen unternommen, das Ausgangsmaterial, das ein festes Protein
enthält,
nach dem Entfernen oder der Sterilisation von Kontaminanten, die in
dem Protein enthaltendem Ausgangsmaterial oder einer mikrobiellen
Kultur als Enzymquelle enthalten waren, zu hydrolysieren. Es ist
relativ einfach, die Hydrolyse eines Protein enthaltenden Materials
nach dessen Sterilisation im Labormaßstab durchzuführen. Bei
der industriellen Massenproduktion sind jedoch die Verhinderung
der Kontamination durch Mikroorganismen in der Sterilisationsstufe
und die Hydrolysestufe sehr schwer durchzuführen.
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Bei
der kommerziellen Produktion eines flüssigen Würzstoffs aus einem enzymatisch
hydrolysierten Protein ist es wichtig, die Kontamination durch Mikroorganismen
im Hinblick auf die Qualitätskontrolle zu
verhindern. Die hauptsächlichen
Kontaminationsquellen umfassen das Protein enthaltende Ausgangsmaterial,
die Enzympreparation oder eine Enzym enthaltende Fermentationsbrühe und die
Produktionsvorrichtung. In der Stufe der Sterilisierung eines Protein
enthaltenden Ausgangsmaterials vor der enzymatischen Hydrolyse wurden
bakteriostatische Mittel, wie Alkohole, Natriumchlorid, Ethylacetat
und dergleichen, wie vorstehend beschrieben, eingesetzt. Die Einverleibung
dieser bakteriostatischen Mittel in Produkte schränkt jedoch
den Einsatz dieser Produkte ein. Außerdem führt die zusätzliche Stufe, in der das bakteriostatische
Mittel entfernt wird, zu dem Problem, dass die Produktionskosten
erhöht werden.
Im Hinblick auf die Enzympreparation oder die Enzym enthaltende
Fermentationsbrühe
ist ein Filtrat einer Enzymlösung
mit einem absoluten Filter oder eine aseptisch fermentierte Enzymbrühe für den aseptischen
Einsatz in dem nachfolgenden Hydrolyseverfahren geeignet. Bei der
Sterilisation der Produktionsvorrichtung werden in Abhängigkeit
von den Eigenschaften jeder Vorrichtung Behandlungsverfahren eingesetzt.
Das Waschen mit einer alkalischen Waschlösung oder einer sauren Waschlösung und das
Dampferhitzen sind verfügbare
und kostengünstige
Maßnahmen.
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Dementsprechend
ist unter anderem das gravierendste Problem, ein Protein enthaltendes Ausgangsmaterial
ohne Einsatz von Natriumchlorid oder Alkoholen vollständig zu
sterilisieren. Insbesondere bringt die Sterilisation eines Protein
enthaltenden Materials, das Feststoffe enthält, die folgenden Schwierigkeiten
mit sich. Bei der Untersuchung eines typi schen Verfahrens, bei dem
ein pulverisiertes Protein in Wasser dispergiert wird und die Dispersion
hitzesterilisiert wird, wird zunächst
befunden, dass die Dispersion einen Feststoff enthält, dessen
Inneres durch ein übliches
Erhitzungsverfahren kaum erhitzt wird. Wenn die Proteinkonzentration
in der Dispersion erhöht
wird, wird außerdem
die Viskosität
der Dispersion ziemlich hoch, so dass eine Ausrüstung mit sehr hoher Leistung
zur Einspeisung der Dispersion erforderlich ist, wodurch die Produktionskosten
erhöht
werden.
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Insbesondere
enthält
ein Protein enthaltendes Ausgangsmaterial, wie Weizengluten, aktives Gluten,
das leicht verklebt, wenn dessen Pulver im Wasser dispergiert wird.
Somit kann es nicht einmal dispergiert werden. Selbst wenn die Dispersion
reibungslos eingespeist werden kann, werden überdies Proteinbestandteile
im Inneren einer Einheit für
die Sterilisationsstufe denaturiert und verfestigt, beispielsweise
in einem Wärmeaustauscher
vom Plattentyp oder Erhitzer vom Düsentyp, wodurch diese verklumpt
werden.
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Als
ein Verfahren zum teilweisen Lösen
dieses Problems ist eine Methode vorgeschlagen worden. In dieser
Methode wird ein Protein enthaltendes Ausgangsmaterial auf einen
Durchmesser von nicht mehr als 300 μm fein pulverisiert und in heißem Wasser
von nicht weniger als 80°C
dispergiert, wodurch die Dispergierbarkeit des Protein enthaltenden
Ausgangsmaterials verbessert wird und verhindert wird, das gleichzeitig
Blasen in die Dispersion einverleibt werden (vgl. die offengelegte
Japanische Patentanmeldung (Kokai) JP-A-11-313,693). In diesem Verfahren
wird die Dispergierung des Protein enthaltenden Ausgangsmaterials,
was bislang schwierig war, in der Proteindispersion mit einer relativ
geringen Konzentration ermöglicht.
Außerdem
wird die Viskosität
der Dispersion verringert und Blasen werden in die Dispersion nicht
einverleibt, wodurch eine vollständige
Sterilisierung in der nachfolgenden Sterilisierungsstufe ermöglicht wird.
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Um
die Produktionskosten im industriellen Maßstab zu senken, ist es jedoch
erforderlich, die Konzentration der Proteindispersion zu erhöhen und die
Produktivität
in der nachfolgenden Hydrolysestufe zu verbessern. Keine der Techniken
des Standes der Technik war hinsichtlich der Sterilisierung einer solchen
Proteindispersion mit einer hohen Konzentration zufriedenstellend.
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Das
heißt,
mit der Erhöhung
der Konzentration der Proteindispersion wird das Protein enthaltende
Ausgangsmaterial kaum gleichförmig
dispergiert. Wenn das Protein enthaltende Ausgangsmaterial in einem
wässrigen
Medium aggregiert wird, enthält
es Luft, und das Erhitzen wird nicht gleichförmig durchgeführt, so
dass eine vollständige
Sterilisation in diesem Zustand schwierig ist. Obwohl das Protein
enthaltende Ausgangsmaterial dispergiert werden kann, ist außerdem die
Viskosität
der Dispersion hoch, und sie wird dementsprechend in die nachfolgende
Stufe kaum eingespeist. Es ist theoretisch möglich, das Protein enthaltende
Ausgangsmaterial mit einem Hochleistungs- Dispergiergefäß zu dispergieren
und die Dispersion mit einer Pumpe für hochviskose Flüssigkeiten
einzuspeisen. Eine solche Vorrichtung ist jedoch teuer. Für die Sterilisierungsstufe
gibt es zwei Verfahren, ein direktes Erhitzungsverfahren und ein indirektes
Erhitzungsverfahren. Bei dem direkten Erhitzungsverfahren werden
ein Heizmedium und ein zu behandelnder Gegenstand direkt kontaktiert,
um den Gegenstand zu erhitzen. Es gibt einen Sterilisator für hochviskose
Flüssigkeiten
vom Typ eines direkten Erhitzens mit sehr hoher Temperatur. Gemäß diesem
Verfahren kann sogar ein Nahrungsmittel mit einer hohen Viskosität von mehreren
100.000 centipoises (c.p. (mPa·s))
innerhalb kurzer Zeit erhitzt werden, indem es mit Dampf als Heizmedium
bei guter Effizienz erhitzt wird, und es kann vollständig sterilisiert
werden, indem die Temperatur über
einen vorbestimmten Zeitraum aufrecht erhalten wird. Der erhitzte
Gegenstand kann unter vermindertem Druck gesetzt werden, um den
Dampf zu entfernen, und er kann augenblicklich auf etwa die Ausgangstemperatur
gekühlt
werden. Da der Dampf als das Heizmedium direkt mit dem Lebensmittel
gemischt wird, ist die Verwendung von Chemikalien, wie Kesselsteinverhütungsmittel
und dergleichen, in der Wasserversorgung eingeschränkt, und
es ist erforderlich, zusätzlich
eine Stufe durchzuführen,
bei der Dampf produziert wird, der für Lebensmittel eingesetzt werden kann.
Daneben besteht die Unzulänglichkeit,
dass das Verfahren nicht auf einen Gegenstand angewandt werden kann,
der ein festes Material mit einer Größe von mehreren Millimetern
enthält.
Bei dem indirekten Erhitzungsverfahren wird ein zu behandelnder
Gegenstand über
ein Wärmetransferelement
indirekt von einem Heizmedium erhitzt. Das indirekte Erhitzungsverfahren
wird bei der Sterilisation von hochviskosen Lebensmitteln in der
Lebensmittelindustrie häufig
eingesetzt, weil es eine einfache mechanische Struktur erfordert,
die gut durchführbar und
kostengünstig
ist. In diesem Zusammenhang ist ein röhrenartiges System oder ein
Sterilisator mit einer Abkratzvorrichtung ein typischer Sterilisator
vom Typ des indirekten Erhitzens für hochviskose Lebensmittel.
Das röhrenartige
System ist ein System, bei dem hochviskose Lebensmittel durch eine
Röhre geleitet
und von außen
mit heißem
Wasser oder dergleichen erhitzt werden. Da der ausgeübte Druck
aufgrund des Druckabfalls in einer Röhre erhöht wird, ist die Länge der
Röhre eingeschränkt, so
dass manchmal viele Röhren
parallel angeordnet werden, um ein Mehrröhrensystem zu erhalten. Es
ist von Vorteil, dass die Struktur einfach ist, und das System ist
in einfacher Weise aufzubauen oder abzubauen und kann auch auf einfache
Weise gewaschen werden. Andererseits neigt die Hitzetransferoberfläche zum Verbrennen.
Und das im Inneren fließende
Fluid ist schwer zu mischen, so dass die Tendenz besteht, dass die
Temperatur nicht gleichförmig
ist. Dementsprechend ist dieses Verfahren nicht geeignet, wenn eine
strenge Kontrolle der Temperatur erforderlich ist. Der Wärmeaustauscher
mit einer Abkratzvorrichtung dient dazu, die Unzulänglichkeit
des röhrenförmigen Systems
zu beheben, wobei Nahrungsmittel neben der Wärmeübertragungsoberfläche abgekratzt
wird, um das Versengen der Nahrungsmittel zu verhindern. Gleichzeitig
kann das Nahrungsmittel in der Röhre
gerührt
werden, um gleichförmige
Wärmeverteilung
zu gewährleisten.
Das Versengen auf der Wärmeübertragungsoberfläche kann
jedoch für
fast alle hochviskosen Nahrungsmittel nicht vollständig verhindert
werden. Nach einem festgelegten Betriebszeitraum wird der Wärmeaustauscher
normalerweise im zusammengebauten Zustand gewaschen. Im Fall einer
Verhärtung
infolge des Versengens muss der. Wärmeaustauscher jedoch zerlegt und
gewaschen werden. Diese indirekten Sterilisatoren vom Erhitzungstyp
sind jedoch hinsichtlich der Wärmeübertragung
immer noch problematisch und verursachen aufgrund der langen Erhitzungsdauer und
der mechanischen Belastung (physikalische Änderung der Viskosität und dergleichen)
aufgrund des Rührens
thermische Beeinträchtigungen
der Qualitäten
(Abbau der Nahrungsbestandteile, Beeinträchtigung des Geschmacks, der
Farbe und dergleichen).
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In
der Fermentationsindustrie, in der ein vollständiger Sterilisationsschritt
eines Kulturmediums unverzichtbar ist, wird jedoch ein indirekter
Wärmeaustauscher
vom Typ einer Heizplatte unter Verwendung von Dampf als Heizmedium
im Allgemeinen für die
Sterilisation eines Kulturmediums eingesetzt. Wenn die Hitzesterilisation
durch ein einfaches Durchleiten einer Proteindispersion mit einer
hohen Konzentration durch den Wärmeaustauscher
durchgeführt
wird, wird die Proteindispersion jedoch thermisch denaturiert, die
Wärmetransfereffizienz
wird herabgesetzt, und der Druckabfall aufgrund der Ablagerungen
in dem Heizer oder dem Kühler
erhöht
sich, und im schlimmsten Fall wird es unmöglich, die Dispersion durchzuleiten.
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Unter
diesen Umständen
wurde es für
das Durchführen
einer vollständigen
Sterilisation einer hochviskosen Proteindispersion mit einer hohen Konzentration
im industriellen Maßstab
erforderlich, eine neue Technik zu entwickeln, die nicht von einer speziellen
Technologie oder Vorrichtung abhängt.
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Gegenstände der
Erfindung und zu lösende Aufgaben
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Verfahren zu entwickeln, bei dem eine wässrige Dispersion eines Protein
enthaltenden Ausgangsmaterials, insbesondere eine Dispersion mit
einer hohen Konzentration, bei der Produktion eines enzymatisch
hydrolysierten Proteins im industriellen Maßstab auf leichte Weise im
Wesentlichen aseptisch gemacht werden kann, ohne dass eine spezielle
Vorrichtung verwendet werden muss, wodurch die Produktivität der Vorrichtung
und die Produktqualität
verbessert werden und der Einsatzbereich der Produkte erweitert
wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Um
die vorstehend genannten Aufgaben zu lösen, haben die Erfinder der
vorliegenden Erfindung eingehende Untersuchungen durchgeführt und
haben befunden, dass eine wässrige
Dispersion eines proteinhaltigen Ausgangsmaterials dadurch im Wesentlichen
aseptisch gemacht werden kann, dass es erhitzt wird und unter sauren
Bedingungen mit einem Wärmeaustauscher
vom Plattentyp unter Verwendung einer Flüssigkeit als Heizmedium gehalten
wird. Dieses Ergebnis hat zur Vervollständigung der vorliegenden Erfindung
geführt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Herstellung eines hydrolysierten Proteins ist dadurch gekennzeichnet,
dass eine wässrige
Dispersion eines proteinhaltigen Ausgangsmaterials mittels eines
Plattenwärmetauschers
unter Einsatz einer Flüssigkeit als
Erwärmungsmedium
unter sauren Bedingungen erwärmt
und gehalten wird, und dass dann die erhaltene wässrige Dispersion der Wirkung
eines proteolytischen Enzyms unterworfen wird. Somit ermöglicht es
die vorliegende Erfindung, ein hydrolysiertes Protein im industriellen
Maßstab
in einfacher Weise in Massenproduktion zu erhalten.
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Als
wässrige
Dispersion des proteinhaltigen Materials wird eine Dispersion mit
einer hohen Konzentration von vorzugsweise mindestens 10 g/dl, stärker bevorzugt
10 bis 15 g/dl oder dergleichen eingesetzt. Die Dispersion sollte
zum Zeitpunkt der Stufe des Erhitzens und Haltens (Erhitzungs-Haltestufe) unter
sauren Bedingungen gehalten werden. Es ist bevorzugt, dass eine
saure Bedingung nicht nur in der Heiz- und Haltestufe eingesetzt
wird, sondern auch in dem Stadium, in dem die Dispersion hergestellt
wird. Die saure Bedingung in der Heiz- und Haltestufe bedeutet außerdem einen
pH-Wert von vorzugsweise zwischen 3 und 6. Außerdem wird als Flüssigkeit des
Heizmediums in dem Plattenwärmetauscher
heißes
Wasser von 120 bis 150°C
vorzugsweise eingesetzt. Unter solchen Bedingungen wird das proteinhaltige
Ausgangsmaterial erhitzt und während
1 bis 20 Minuten, vorzugsweise 5 bis 15 Minuten oder dergleichen
bei 120 bis 140°C
(Produkttemperatur) erhitzt und gehalten. Eine solche erfindungsgemäße Ausführungsform
ermöglicht
es, die Denaturierung des Proteins zu verhindern und eine vollständige Sterilisation
der proteinhaltigen Ausgangsmaterialdispersion mit hoher Konzentration
durchzuführen.
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Die
wesentliche Eigenschaft der vorliegenden Erfindung ist es, dass
eine gleichförmige
wässrige
Dispersion des proteinhaltigen Ausgangsmaterials unter den vorstehend
genannten Bedingungen erhitzt und gehalten wird. Durch diese Eigenschaft kann,
selbst wenn die proteinhaltige Ausgangsmaterialdispersion eine hohe
Konzentration aufweist, die Denaturierung des Proteins verhindert
werden, und die Dispersion kann im Wesentlichen aseptisch gemacht
werden, was zu einer Verbesserung der Produktivität und der
Stabilität
der Qualität
führt.
Außerdem
kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Herstellung eines hydrolysierten Proteins ein Teil hydrolysiertes
Protein als proteinhaltiges Ausgangsmaterial eingesetzt werden.
Die Proteindispersion mit einer hohen Konzentration kann durch das
vorherige Absenken des Molekulargewichts des proteinhaltigen Ausgangsmaterials
leicht erhalten werden.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Die
erfindungsgemäßen Ausführungsformen werden
nachstehend beschrieben.
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Als
proteinhaltiges Ausgangsmaterial, das in den erfindungsgemäßen Verfahren
eingesetzt wird, sind pflanzliche oder tierische Proteine verfügbar. Pflanzliche
Proteine umfassen Proteine, die von Weizen, Mais und Bohnen abgeleitet
sind, und tierische Proteine umfassen Proteine, die von Haustieren,
Geflügel
und Fischen sowie Schalentieren abgeleitet sind. Spezifische Beispiele
davon umfassen Weizengluten, Maisgluten, entfettete Sojabohnen,
isoliertes Sojabohnenprotein, isoliertes Kartoffelprotein, Fischmehl,
Gelatine, Collagen, Molkeprotein, Casein, Magermilch, Fleischextrakt
und Extrakte von Fischen und Schalentieren. Außerdem werden verarbeitete Produkte
dieser Proteine von den erfindungsgemäßen proteinhaltigen Ausgangsmaterialien
umfasst. Besonders bevorzugt ist ein Pulver, das durch Teilhydrolyse
dieser Proteine mit einer Säure,
einer Protease oder dergleichen, und durch Trocknen der aufgelösten Fraktionen
erhalten wird. Im Hinblick auf das Ausmaß der Hydrolyse in diesem Fall
wird ein teilhydrolysiertes Protein, worin der Gehalt an Formolstickstoff,
bezogen auf den zugänglichen
Stickstoff, der durch Subtrahieren des Ammoniakstickstoffs vom Gesamtstickstoff
berechnet wird, zwischen 0,05 und 10%, vorzugsweise zwischen 0,1
und 1% oder dergleichen ist, eingesetzt. Dies liegt daran, dass
eine Dispersion mit einer hohen Konzentration in der nachfolgenden
Dispergierstufe leicht hergestellt werden kann.
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Danach
wird das proteinhaltige Ausgangsmaterial in einen wässrigen
Lösungsmittel
(Wasser oder ein Lösungsmittel,
das hauptsächlich
aus Wasser besteht) gleichförmig
dispergiert, so dass die Konzentration 10 g/dl oder höher (Feststoffgehalt)
ist. In dieser Stufe sollte die Temperatur des wässrigen Lösungsmittels in einem solchen
Bereich sein, dass eine Denaturierung des Proteins nicht auftritt.
Sie ist vorzugsweise nicht höher
als 80°C,
stärker
bevorzugt nicht höher
als 70°C.
Wenn eine Denaturierung eines Proteins auftritt, wird die Viskosität der Dispersion
erhöht,
so dass es schwierig wird, die Dispersion einzuspeisen. Deshalb
ist dies nicht wünschenswert.
Um die Kosten für
die Vorrichtung gering zu halten, ohne die Aufrüstung für das Erhitzen und das Halten
der Dispersion (Hitzeübertragungsfläche der
Platte) in der nachfolgenden Sterilisationsstufe zu ändern, ist es
bevorzugt, dass die Temperatur dieser Dispersion höher ist.
Bei einer niedrigen Temperatur tritt keine Denaturierung auf, die
Viskosität
ist jedoch hoch. Dementsprechend ist der Temperaturbereich in der Dispersion
vorzugsweise zwischen 40 und 80°C, stärker bevorzugt
zwischen 50 und 70°C.
Außerdem ist
es im Hinblick auf die Effizienz der Dispergierstufe vorteil haft,
dass die Dispergierung mit einem starken Rührmischer durchgeführt wird,
vorzugsweise mit einer Rührkraft
von nicht weniger als 0,2 kwh pro Kiloliter der zu behandelnden
Flüssigkeit.
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In
der vorliegenden Erfindung wird die wässrige Dispersion des proteinhaltigen
Ausgangsmaterials auf einen sauren pH-Bereich zumindest während der Stufe des Erhitzens
und des Haltens der Temperatur eingestellt. Es ist bevorzugt, den
pH-Wert auf einen
sauren Bereich von der Stufe der Herstellung der Dispersion an einzustellen,
weil die Dispergierbarkeit erhöht
wird und die Viskosität
während
der Dispergierung nicht so stark ansteigt. Außerdem kann dies die Denaturierung
des Proteins und die Erhöhung
der Viskosität
während
der Hitzesterilisation verhindern. Der optimale pH-Bereich variiert
mit der Art des proteinhaltigen Ausgangsmaterials. Der pH-Wert ist in
einem Bereich, so dass die Viskosität der Flüssigkeit nach der Hitzebehandlung
weniger ansteigt. Er ist vorzugsweise nicht mehr als 6, stärker bevorzugt zwischen
3 und 6 im Hinblick auf das Verhindern der Korrosion der Vorrichtung.
Um den pH-Wert einzustellen, werden Zitronensäure, Milchsäure, Chlorwasserstoffsäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure oder
dergleichen eingesetzt. Das Mittel zur pH-Einstellung kann in Abhängigkeit
von der Endproduktqualität
ausgewählt
werden. Wenn das proteinhaltige Ausgangsmaterial als solches eine
saure Substanz enthält
und die Dispersion bereits innerhalb des bevorzugten pH-Bereichs
liegt, besteht kein Bedarf, ein Mittel zur pH-Einstellung zuzugeben.
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Danach
wird die so erhaltene wässrige
Dispersion des proteinhaltigen Ausgangsmaterials mit einem Plattenwärmetauscher
erhitzt (Heizstufe). Die Platte ist vorzugsweise eine Platte, die
für hochviskose
Flüssigkeiten
geeignet ist. Beispielsweise wird vorzugsweise eine gewellte Platte
oder eine Platte mit freiem Fluss eingesetzt, die für die Nahrungsmittelverarbeitung
entwickelt worden ist. Durch Einsatz dieser Platten können die
Kontaktstellen zwischen den Platten minimiert werden, oder die Kontaktstellen
der Platten werden zu einer Kontaktlinie abgeändert, oder der Spalt zwischen
den Platten wird eingestellt, so dass die Behandlung des Produktes,
das festes Material sowie Getränke
und Würzstoffe
enthält,
mit hoher Viskosität
ermöglicht
wird. Außerdem ist
die Temperatur in der Heizstufe vorzugsweise 120 bis 140°C (Produkttemperatur).
Die Haltestufe wird durch Durchleiten der erhitzten Proteindispersion durch
eine Halteröhre
oder durch ein Halterohrsystem, das mit dem Plattenwärmetauscher
in Verbindung steht, durchgeführt.
Die Haltedauer in der Haltestufe wird entsprechend den Eigenschaften
des Ausgangsmaterials oder der Menge der in dem Ausgangsmaterial
enthaltenen Kontaminanten durch Einstellen des Durchmessers und
der Länge
der Halteröhre
oder des Halterohrsystems verändert.
Wenn beispielsweise das proteinhaltige Ausgangsmaterial zur Denaturierung
neigt, ist es ratsam, dass die Temperatur gesenkt wird oder die
Haltedauer verkürzt wird
Wenn eine große
Menge an Kontaminanten vorhanden ist, ist es ratsam, dass die Temperatur
erhöht wird
oder die Haltedauer verlängert
wird. Die Heizdauer ist vorzugsweise zwischen 1 und 20 Minuten, stärker bevorzugt
zwischen 5 und 15 Minuten. Das in der Heizstufe eingesetzte Heizmedium
ist überdies vorzugsweise
heißes
Wasser mit hoher Temperatur. Die Temperatur des heißen Wassers
ist vorzugsweise 120 bis 150°C.
Wenn Dampf anstelle von heißem Wasser
als Heizmedium eingesetzt wird, neigen die Proteine zur Denaturierung,
es treten Ablagerungen an der Oberfläche der Platte auf der Seite
der zu behandelnden Flüssigkeit
auf, und es tritt ein Verklumpen auf, so dass die Durchleitung der
Dispersion schwierig wird. In der Kühlstufe, bei der die Proteindispersion
nach der Heizstufe und der heißen
Stufe gekühlt
wird, ist es ratsam, eine Platte für eine hochviskose Flüssigkeit
wie in der Heizstufe einzusetzen.
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Wie
vorstehend beschrieben wurde, wird bei dem herkömmlichen Verfahren die Sterilisation
einer Weizenglutenemulsion unter Verwendung desselben Plattenwärmetauschers
wie in der vorliegenden Erfindung durchgeführt (vgl. Beispiel 2 in der
offengelegten Japanischen Patentanmeldung (Kokai) JP-A-11-313,693). Dieses
Verfahren ist nicht problematisch, wenn die Konzentration der wässrigen
Dispersion eines proteinhaltigen Ausgangsmaterials relativ gering
ist. Für
die Sterilisation einer wässrigen Dispersion
des proteinhaltigen Ausgangsmaterials mit einer hohen Konzentration
wie in der vorliegenden Erfindung tritt jedoch das Problem auf,
dass die Denaturierung des Proteins oder das Verklumpen der Platte
auf der Seite der zu behandelnden Flüssigkeit auftritt und somit
die Sterilisation schwierig wird. Im Übrigen wird in diesem herkömmlichen
Verfahren (vgl. Beispiel 2 der offengelegten Japanischen Patentanmeldung
(Kokai) JP-A-11-313,693) eine Glutenkonzentration von 50 g/dl erwähnt, wobei
jedoch eine Konzentration von 50 g/l richtig ist, was sich für den Fachmann
aus der gesamten Beschreibung ergibt.
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Die
wässrige
Dispersion des proteinhaltigen Ausgangsmaterials, das durch die
Heizstufe und die Haltestufe auf diese Weise hergestellt wird, ist
im Wesentlichen aseptisch. Der Ausdruck "im Wesentlichen aseptisch" bezieht sich auf
einen Zustand, in dem Kontaminanten in der Flüssigkeit nach der Sterilisation
durch mindestens 1 übliches
Nachweisverfahren nicht nachgewiesen werden können. Die wässrige Dispersion des proteinhaltigen
Ausgangsmaterials wird mit einer protolytischen Enzympreparation
oder einer Mikroorganismuskultur, die ein protolytisches Enzym im
Wesentlichen ohne Kontamination durch Mikroorganismen enthält, gemischt,
und die Hydrolyse wird in einem Hydrolysegefäß, das aseptisch kontrolliert
wird, durchgeführt.
Der Ausdruck "im
Wesentlich ohne Kontamination durch Mikroorganismen" bedeutet "im Wesentlichen frei
von Mikroorganismen (Kontaminanten), ausgenommen die Mikroorganismen,
die ein protolytisches Enzym produzieren". Dadurch kann ein hydrolysisertes Protein
mit dem gewünschten
Eigenschaften stabil erhalten werden, ohne dass während der
Hydrolyse eine Kontamination auftritt.
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Als
Mikroorganismen mit einer hohen Produktion an proteolytischen Enzymen
können
verschiedene Mikroorganismen unabhängig von deren taxonomischen
Stellung eingesetzt werden. Angesichts der Tatsache, dass das Endprodukt
für Nahrungsmittel
eingesetzt wird, sind Mikroorganismen, die bislang auf dem Gebiet
der Nahrungsmittel- oder Brauindustrie eingesetzt worden sind, geeignet.
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Filamentöse Pilze
sind bevorzugt, und ein Koji-Pilz oder Bacillus subtilis für die Nahrungsmittelproduktion
ist stärker
bevorzugt. Als Koji-Pilz sind gelbgrüne Koji-Pilze vom Typ Aspergillus
oryzae und Aspergillus soyae bevorzugt.
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Als
solche Mikroorganismen können
Stämme,
die von einem käuflich
erwerbbaren Reis-Koji, einem Koji für das Brauen von Sojasoße, "Natto" (fermentierte Sojabohnen)
oder eine Impfkultur für
die Herstellung von "Natto" isoliert werden
und deren Eigenschaften identifiziert wurden, eingesetzt werden. Stämme dieser
Mikroorganismen, die von einer Hinterlegungsstelle erhältlich sind,
sind ebenfalls zugänglich.
In jenem Fall ist es erforderlich, zu bestätigen, dass Kontaminanten in
der Kultur der Stämme vor
der Verwendung abwesend sind. Wenn Kontaminanten anwesend sind,
wird eine isolierte Kultur durch eine Einzelkolonieisolierung hergestellt
und in einem Zustand eingesetzt, der im Wesentlichen ohne die Kontamination
von Mikroorganismen ist.
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Wenn
eine Mikroorganismuskultur als Quelle für das proteolytische Enzym
für die
Hydrolysestufe eingesetzt wird, wird sie üblicherweise zu einer im Wesentlichen
aseptischen Dispersion eines proteinhaltigen Ausgangsmaterials in
der Form eines flüssigen
Koji oder eines Gemisches zugegeben. Das Ausgangsmaterial für die Herstellung
eines flüssigen
Koji kann dasselbe wie das zu hydrolysierende proteinhaltige Ausgangsmaterial
sein, oder es kann sich davon unterscheiden. Die Kontaminanten müssen jedoch
in dem hergestellten flüssigen
Koji abfließend sein.
Dementsprechend muss besondere Sorgfalt aufgewandt werden, so dass
Kontaminanten nicht vorhanden sind, wenn das proteinhaltige Ausgangsmaterial
für das
flüssige
Koji sterilisiert wird.
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Als
Kulturmedium, das für
die Herstellung des flüssigen
Koji eingesetzt wird, ist jedes Kulturmedium zugänglich, solange die Mikroorganismen
darin wachsen können.
Im Allgemeinen enthält
es eine Kohlenstoffquelle, eine Nitroquelle, einen Kofaktor und
dergleichen. Beispiele der Kohlenstoffquelle um fassen Glucose, Maltose,
Fructose, Saccharose, Stärkehydrolysat,
Lactose, Mannitol und Sorbose, und diese werden entweder einzeln
oder in Kombination eingesetzt. Bevorzugte Beispiele der Stickstoffquelle
umfassen anorganische Stickstoffquellen, wie Natriumnitrat, Natriumnitrit,
Ammoniumchlorid und Ammoniumsulfat, organische Stickstoffquellen,
wie Gasaminosäure,
Polypepton, Bactopepton, Sojabohnenprotein, isoliertes Sojabohnenprotein,
entfettete Sojabohnen und Casein, und Aminosäuren, wie Natrium L-Glutamat,
Natrium L-Aspartat, L-Prolin,
L-Alanin, Glycin und L-Glutamin. Diese werden entweder einzeln oder
in Kombination eingesetzt. Außerdem umfassen
Beispiele des Kofaktors Magnesiumsulfat, 7-Hydrat, Dinatriumhydrogenphosphat,
Mononatriumhydrogenphosphat, Monokaliumhydrogenphosphat, Dikalumhydrogendphosphat,
Fleischextrakt, Kaliumflorid und Maiswasser. Diese werden nach Bedarf
eingesetzt. Die Bestandteile des Kulturmediums können von Beginn der Inkubation
an oder in geeigneter Weise während
der Inkubation zugegeben werden.
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Die
Bedingungen für
die Inkubation können übliche Bedingungen
für die
aerobe Inkubation sein. Der pH-Wert ist zwischen 4,5 und 9,0, vorzugsweise zwischen
5,5 und 8,5, und die Temperatur ist zwischen 15 und 40°C, vorzugsweise
zwischen 25 und 35°C.
Im Hinblick auf die Rührgeschwindigkeit
und das Ausmaß der
Belüftung,
sind beliebige Bedingungen geeignet, solange eine aerobe Inkubationsatmosphäre aufrecht
erhalten werden kann.
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Im Übrigen kann
die Hydrolyse mit einer käuflich
erwerbbaren proteolytischen Enzympreparation durchgeführt werden.
In diesem Fall muss die Enzympreparation einer Stufe unterworfen
werden, in der die Mikroorganismen durch Filtration entfernt werden,
so dass keine Kontaminanten in das Reaktionssystem eingeführt werden
sollten.
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Für die Hydrolyse
ist jedes beliebige Reaktionsgefäß geeignet.
Wenn eine Mikroorganismuskultur, die ein proteolytisches Enzym enthält, eingesetzt wird,
ist es bevorzugt, ein Gefäß zu verwenden,
worin die Bedingungen, wie Temperatur, Belichtung, Rühren und
dergleichen in dem Reaktionssystem voll ständig kontrollierbar sind. Ein
Reaktionsgefäß vom Typ
eines Untertauchkulturfermentors wird deshalb als geeignetes Reaktionsgefäß ausgewählt. Außerdem wird
als bevorzugtes Beispiel das proteolytische Enzym mit der Proteindispersion
in einem Verhältnis von
1/20 bis 2/1 gemischt, so dass die Proteinkonzentration in dem Bereich
zwischen 5 und 30 g/dl ist, und die Hydrolyse wird bei einer Temperatur
von 20 bis 60°C
während
einer Reaktionsdauer von 10 bis 100 Stunden durchgeführt.
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In
der vorliegenden Erfindung wird das durch die Hydrolyse erhaltene
hydrolysierte Protein direkt als Würzmaterial oder dergleichen
eingesetzt. In vielen Fällen
wird es jedoch eine Entfernung von Mikroorganismen, einer Entfärbung und
Geruchsneutralisierung unterworfen, beispielsweise durch Behandlung
mit aktivem Kohlenstoff, und wird dann als Dämpfprodukt eingesetzt. Entsprechend
dem Verwendungszweck wird es außerdem
zu einer kondensierten Paste, einem feinflockigen Pulver, einem sprühgetrockneten
Pulver, zu Granulaten oder Würfeln
verarbeitet, und es wird dann als Endprodukt eingesetzt. Da die
Lösung
des hydrolysierten Proteins im Wesentlichen frei von einem bakteriostatischen Mittel,
wie Alkohol, Natriumchlorid, Essig oder Ethylacetat ist, ist sie
einsetzbar, um den Einsatzbereich des Produkts zu erweitern und
die Reinigung und das Verarbeiten leicht und effektiv durchzuführen. Zudem ist
das erfindungsgemäße hydrolysierte
Protein wirksam, um einen guten Geschmack ("umami") und die Süße zu verstärken, ein kompaktes Gefühl, Klebrigkeit
und Milde zu verleihen, das Aroma zu verstärken, den Salzgeschmack oder
den sauren Geschmack abzuschwächen
und einen fremden Geschmack zu maskieren, in dem es zu verschiedenen
Nahrungsmitteln zugegeben wird (Nahrungsmittel unter Verwendung
von Mehl, Fertignahrungsmittel, landwirtschaftliche, tierische und
aus dem Meer stammende verarbeitete Produkte, Milchprodukte, Fette
und Öle, gefrorene
Nahrungsmittel, Grundwürzstoffe
und Verbundwürzstoffe,
Konditorwaren, Getränke
und dergleichen). Insbesondere ist es ziemlich wirksam zur Verleihung
einer Süße, eines
milden und kompakten Gefühls
in Anwesenheit von Soja soße
für das
Maskieren eines fremden Geschmacks, eines Fleischprodukts, für die Verstärkung des
Fleischaromas, die Verstärkung
des Aromas bei der kombinierten Verwendung von Schwein, Geflügel, Rind,
aus dem Meer stammenden Produkten oder Pflanzenextrakten, und zur
Verstärkung
des Würzaromas
und der Schärfe
in Anwesenheit eines Gewürzes.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
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Die
vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Beispiele und
Vergleichsbeispiele nachfolgend eingehender veranschaulicht.
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(Beispiel 1) Produktion
von hydrolysiertem Weizengluten und einem flüssigen Würzmittel
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(1) Produktion einer Weizenglutendispersion
und Sterilisation
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Leitungswasser
mit einer Temperatur von 60°C
wurde in ein Dispergiergefäß gegeben,
das mit einem Rührer
mit hoher Rührkraft
ausgestattet war. Trockenpulver von Weizengluten (mit einem Gehalt an
Formolstickstoff, bezogen auf den zugänglichen Stickstoff, von etwa
0,6%), das mit einem proteolytischen Enzym teilweise hydrolysiert
worden war, wurde in einer Konzentration von etwa 30 g/dl zugegeben.
Dieses Gluten enthielt Zitronensäure.
Nach dem Rühren
und Mischen während
einer Stunde wurde ein pH-Wert zwischen 4 und 5 erreicht. Außerdem war
die Viskosität
der Dispersion 0,1 Pa·s
und blieb fast unverändert.
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Diese
Dispersion wurde einer kontinuierlichen Sterilisationsbehandlung
durch indirektes Erhitzen mit heißem Wasser einer Temperatur
von 130 bis 150°C
als Heizmedium und einer Haltedauer von 6 Minuten unter Verwendung
eines Plattenwärmetauschers
(verwendete Platte: Free Flow Plate N40, hergestellt von Izumi Food
Machinery K.K.) und einer Halteröhre
unter Bedingungen unterworfen, so dass die Lineargeschwindigkeit
im Inneren der Platte 0,3 bis 0,5 m/s und die Heiztemperatur 130°C war. Die kontinuierliche
Sterilisationsbehandlung konnte problemlos durchgeführt und
abgeschlossen werden, wobei Probleme, wie das Verklumpen innerhalb
der Platte und ein starker Anstieg des Druckabfalls in dieser Stufe überhaupt
nicht auftraten. Die nach der Sterilisationsbehandlung während 6
Minuten erhaltene Dispersion wurde zu einer gleichen Länge des
sterilisierten Kulturmediums (pH 7,0), welches 0,2 g/dl Glucose
und 0,01 g/dl (als Stickstoff) zu Wasserstoffsäurehydrolysat von entfetteten
Sojabohnen enthielt, aseptisch zugegeben, und das Gemisch wurde
48 Stunden unter Schütteln
bei 34°C
inkubiert. Die inkubierte Lösung
wurde mit einem Mikroskop beobachtet. Die Anwesenheit von Mikroorganismen
wurde nicht nachgewiesen, und die vollständige Sterilisation wurde bestätigt. Nach
der Sterilisationsbehandlung wurde eine kleine Menge von Ablagerungen
auf der Oberfläche
der eingesetzten Platte festgestellt. Die Ablagerungen konnten jedoch
mit einem üblichen
Mittel zur Entfernung von Ablagerungen leicht entfernt werden.
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(2) Herstellung einer
flüssigen
Koji-Kultur
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Ein
Kulturmedium, das durch Dispergieren eines Pulvers von entfetteten
Sojabohnen, ESUSAN-PUROTEN F (hergestellt von Ajinomoto Seiyu K.K.)
auf 1,5 g/dl und außerdem
durch Zugeben von etwa 0,5 g/dl L-Glutamat erhalten wurde, wurde
im Bereich zwischen 120 und 140°C
hitzesterilisiert. Eine flüssige
Impfkultur des Koji-Pilzes Aspergillus oryzae ATCC 11494, der von
isolierten Sporen in einem aseptischen Kulturmedium gezüchtet worden war,
worin das Pulver von entfetteten Sojabohnen in einer Konzentration
von 1,5% dispergiert worden war, wurde in das vorstehend genannte
hitzesterilisierte Kulturmedium in einer Menge von 15% eingeimpft.
Nach dem Einimpfen wurde die Inkubation unter Belüftung und
Rühren
bei 30°C
während
48 Stunden durchgeführt,
um eine Koji-Pilzkultur ohne die Kontamination von Mikroorganismen
zu erhalten. Die Proteaseaktivität
des erhaltenen flüssigen
Koji war etwa 30 Einheiten/ml.
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(3) Hydrolyse einer Weizenglutendispersion
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Eine
Glutendispersion (Aufschlämmung),
die mit einem Plattenwärmetauscher
sterilisiert worden war, wurde in einem vollständig sterilisierten Fermenter
eingeführt.
Die flüssige
Koji-Pilzkultur, die in (2) hergestellt worden war und ein proteolytisches
Enzym, jedoch neben dem Koji-Pilz keine Mikroorganismen enthielt,
wurde in ein halbes Volumen der Weizenglutendispersion zugegeben.
Die enzymatische Hydrolyse wurde unter Belüftung und Rühren während 72 Stunden unter Kontrollieren
der Flüssigkeitstemperatur
auf 36°C
durchgeführt.
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(4) Nachbehandlung des
hydrolysierten Weizenglutens.
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Zellen,
die in dem erhaltenen hydrolysierten Weizengluten enthalten waren,
wurden durch Filtration entfernt, und aktiver Kohlenstoff wurde
zugegeben, um zu Entfärben
und den Geruch zu neutralisieren. Außerdem wurde das Produkt mit
einem Vakuumtrockner konzentriert und dann sprühgetrocknet.
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(5) Beurteilung des sprühgetrockneten
Produkts des hydrolysierten Weizenglutens
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Das
sprühgetrocknete
Produkt des hydrolysierten Weizenglutens war fast geruchlos, war
ein blassgelbes gleichförmiges
Pulver mit einem reichen und wünschenswerten
Geschmack ("umami"). Die Analyse ergab
einen Gehalt an Natriumchlorid von nicht mehr als 10%. Außerdem wurde
die Anzahl der lebensfähigen
Zellen unter Verwendung eines Standard-Agarmediums (hergestellt
von Eiken Kagaku K.K.; Hefeextrakt 2,5 g/l, Trypton 5 g/l, Glucose
1 g/l, Agar 15 g/l) gemessen. Die Einverleibung von Mikroorganismen
wurde im Wesentlichen nicht nachgewiesen. Bei der Gesamtbeurteilung
hatte das sprühgetrocknete
Produkt des hydrolysierten Weizenglutens bevorzugte Eigenschaften,
wie ein Würzmaterial
für guten
Geschmack ("umami"), und ein Nahrungsmittelmaterial
für guten
Geschmack ("umami"), das für verschiedene
Einsätze
geeignet ist. Dementsprechend kann das so erhaltene hydrolysierte
Produkt oder deren Bestandteile in der Form verschiedener Würzstoffe
verwendet werden.
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(Vergleichsbeispiel 1)
Sterilisation einer Weizenglutendispersion zum Vergleich
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Eine
Weizenglutendispersion, die in einer Konzentration von etwa 20 g/dl
auf dieselbe Weise wie in (1) des Beispiels 1 hergestellt wurde,
wurde einer kontinuierlichen Sterili sationsbehandlung durch indirektes
Erhitzen mit Dampf von 130 bis 150°C als Heizmedium und einem Halten
während
etwa einer Minute unter Verwendung eines Plattenwärmetauschers
(eingesetzte Platte: Free Flow Plate N40, hergestellt von Izumi
Food Machinery K.K.) einer kontinuierlichen Sterilisationsbehandlung
unterworfen, und ein Halteröhrchen
wurde unter Bedingungen gehalten, bei denen die lineare Geschwindigkeit
im Inneren der Platte 0,3 bis 0,5 m/s und die Heiztemperatur 130°C war. Bei
dieser kontinuierlichen Sterilisationsbehandlungsstufe traten ein
Verklumpen innerhalb der Platte und ein starker Anstieg des Druckabfalls
innerhalb von 15 Minuten nach Durchleiten der Flüssigkeit auf, so dass diese
Stufe nicht vervollständigt
werden konnte.
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Die
vorstehenden Ergebnisse zeigen, dass eine rasche Denaturierung des
Proteins durch Einsatz von heißem
Wasser statt Dampf als Heizmedium verhindert werden kann.
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(Beispiel 2) Herstellung
einer Pulverdispersion von entfetteten Sojabohnen und Sterilisation
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Leitungswasser
mit einer Temperatur von 60°C
wurde in ein Dispergiergefäß gegeben,
das mit einem Rührer
mit hoher Rührkraft
ausgestattet war. Pulver von entfetteten Sojabohnen, ESUSAN-PUROTEN
F (hergestellt von Ajinomoto Seiyu K.K.) wurde in einer Konzentration
von etwa 20 g/dl zugegeben. Nach dem Rühren und Mischen während 1 Stunde
wurde ein pH-Wert zwischen 6 und 7 erreicht. Außerdem war die Viskosität der Dispersion
0,1 Pa·s und
veränderte
sich kaum. Diese Dispersion wurde durch Zugeben von Chlorwasserstoffsäure auf
einen pH-Wert von 4,5 eingestellt.
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Diese
Dispersion wurde einer kontinuierlichen Sterilisationsbehandlung
durch indirektes Erhitzen mit heißem Wasser von 130°C bis 150°C als Heizmedium
und einem Halten während
1 Minute unter Einsatz eines Plattenwärmetauschers (eingesetzte Platte:
Free Flow Plate N40, hergestellt von Izumi Food Machinery K.K.)
unterworfen, und eine Halteröhre
wurde unter Bedingungen eingesetzt, so dass die lineare Geschwindigkeit im
Inneren der Platte zwischen 0,3 und 0,5 m/s und die Heiztemperatur 130°C waren.
Die Stufe der kontinuierlichen Sterilisationsbehandlung konnte problemlos
durchgeführt und
vervollständigt
werden, und es traten in dieser Stufe überhaupt keine Probleme auf,
wie das Verklumpen innerhalb der Platte und der starke Anstieg des
Druckabfalls. Nach der Sterilisationsbehandlung wurde eine kleine
Menge der Ablagerungen auf die Oberfläche der eingesetzten Platte
abgelagert. Diese Ablagerungen konnten jedoch mit einem üblichen Ablagerungsentfernungsmittel
entfernt werden.
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(Vergleichsbeispiel 2)
Sterilisation einer Pulverdispersion von entfetteten Sojabohnen
als Vergleich
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Eine
Pulverdispersion von entfetteten Sojabohnen wurde wie im Beispiel
2 hergestellt, außer dass
die pH-Einstellung durch Zugabe von Chlorwasserstoffsäure nicht
nachgeführt
wurde. Diese Dispersion wurde einer kontinuierlichen Sterilisationsbehandlung
durch indirektes Erhitzen mit heißem Wasser von 130°C bis 150°C als Heizmedium
und einer Haltezeit während
etwa 1 Minute unter Verwendung eines Plattenwärmetauschers (eingesetzte Platte: Free
Flow Plate N40, hergestellt von Izumi Food Machinery K.K.) unterworfen,
und die eingesetzte Halteröhre
wurde unter Bedingungen eingesetzt, so dass die lineare Geschwindigkeit
im Inneren der Platte zwischen 0,3 und 0,5 m/s und die Heiztemperatur 130°C war. Bei
der kontinuierlichen Sterilisationsbehandlungsstufe trat innerhalb
der Platte im Lauf der Zeit eine Verklumpung und ein starker Anstieg
des Druckabfalls auf, und die Stufe konnte nicht vervollständigt werden.
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Die
vorstehend genannten Ergebnisse zeigen, dass die Denaturierung eines
Proteins durch Einstellen des pH-Wertes der flüssigen Dispersion des proteinhaltigen
Ausgangsmaterials auf nicht höher
als 6 im Vergleich mit dem pH-Wert von 6 bis 7 kontrolliert werden
kann.
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Wirkungen der Erfindung
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Wie
vorstehend beschrieben wurde, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
eine wässrige
Dispersion eines proteinhaltigen Materials in einem im Wesentlichen
aseptischen Zustand umgewandelt werden, ohne dass eine thermische
Denaturierung des Proteins selbst bei hoher Konzentration auftritt.
Durch Behandlung der Dispersion mit einem proteolytischen Enzym,
das im Wesentlichen keine Kontamination durch Mikroorganismen aufweist,
wird ein hydrolysiertes Protein, das frei von einem bakteriostatischen
Mittel ist, wie Natriumchlorid oder dergleichen, leicht und effizient
hergestellt. Folglich kann ein hydrolysiertes Protein mit hoher
Produktqualität mit
hoher Produktivität
bezüglich
der Vorrichtungen ohne Einführung
einer speziellen Vorrichtung hergestellt werden, wobei auch der
Einsatzbereich des Produkts erweitert werden kann.