JP2001238693A - 大豆蛋白加水分解物の製造方法 - Google Patents
大豆蛋白加水分解物の製造方法Info
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Abstract
易にし酵素分解物の収率を向上させ、得られた酵素分解
物を飲料などに用いてもオリの発生がなくなるようにし
た殺菌された大豆蛋白酵素分解物を得る。 【解決手段】大豆蛋白溶液に蛋白分解酵素を添加して加
水分解し、加熱し、冷却処理し、不溶性物を分離除去
し、得られた上清を加熱処理することを特徴とする大豆
蛋白加水分解物の製造方法。
Description
分解物を製造する方法に関する。さらに詳しくは溶かし
た状態で澱の発生が少ない大豆蛋白酵素加水分解物を高
収率で製造する方法に関するものである。
れる産物は、未分解の蛋白と比較して消化吸収性が良
く、スポーツ食品分野あるいは健康食品分野等で種々利
用され、特にスポーツドリンクや消化吸収能力の衰えた
人の栄養補給用飲料等の応用が期待されている。
開平1−269499号公報、特開平2−23885号
公報、特開平4−190797号公報、特開平8−32
2471号公報、特開平10−271958号公報など
に動植物の蛋白を酵素で加水分解する、酵素分解物の製
造法が開示されている。それらの公知技術はいずれも酵
素で蛋白が加水分解された後、酵素失活や殺菌を目的と
して加熱を実施するのが一般であり、特にこの種の製品
では、嫌気性高温菌がしばしば問題となるので、十分な
加熱殺菌が行なわれるのが通常である。また、加水分解
後は、水溶性画分と水不溶性画分の分離が行なわれてい
るけれども、従来蛋白加水分解物を含んだ飲料は、保存
中に少量の沈澱物(澱)が生成しやすいという難点があ
るが、一般に、品質を高めようとすると収率は低下し、
収率を高めようとすると一層保存中に澱が発生しやすい
という問題もあった。
態で澱の発生が少ない大豆蛋白酵素加水分解物を高収率
で製造する方法を提供することを課題とする。
解決すべく鋭意研究の結果、蛋白を酵素で加水分解した
後、加熱殺菌を行なう前に、それより軽度の加熱を行な
って冷却し不溶性物を分離する工程を設けるという、2
段階の加熱処理を行うことにより、上記の課題が解決出
来るとの知見を得て、本発明を完成するに到った。
解酵素を作用させて加水分解し、加熱(a)・冷却し、
不溶性物を分離除去して得られた上清を加熱殺菌(b)
することを骨子とする大豆蛋白加水分解物の製造方法で
ある。
る工程を伴っているので、10の(5.25−0.05
×T)乗以下の時間という(ただしTは加熱温度℃であ
り、時間は分である)、一般に行なわれる酵素失活や殺
菌目的の加熱に比べて軽度のものに止める加熱がよく、
酵素失活や殺菌は不溶性物を分離除去後に上清を加熱殺
菌(b)により最終的に達成される。
れ、冷却は60℃以下になるまで行なわれるのが好まし
く、不溶性物を分離除去する際の大豆蛋白溶液のpHが
4.0〜6.2であるか、又は、大豆蛋白溶液中にアル
カリ土類金属化合物又は蛋白凝集剤が含まれるのが好ま
しい。
料は、大豆由来で安価に手に入る材料として、豆乳、濃
縮大豆蛋白、あるいは分離大豆蛋白、脱脂大豆、大豆ホ
エー蛋白などを使用し得るが、その中で豆乳あるいは分
離大豆蛋白が好ましい。濃縮大豆蛋白、脱脂大豆は酵素
分解したあとオカラと分離しにくくなる傾向があり、ま
たホエー蛋白は採取に手間がかるのと風味に劣る。大豆
蛋白溶液の調製或いは加水分解した溶液のpH調整の目
的で使用するアルカリは、水酸化ナトリウムを使用でき
る他、栄養的側面を考慮して水酸化カリウムを用いても
よく、また風味上、酸は概してクエン酸などの有機酸を
用いるのが好ましい。
重量%〜30重量%、好ましくは5〜15重量%、より
好ましくは8〜12重量%が適当である。この濃度が低
くても酵素分解に支障はないが、生産性が悪く、ペプチ
ドなど大豆蛋白加水分解物の製造コストを押し上げる要
因となる。また、大豆蛋白溶液の濃度が高すぎると一旦
分解された蛋白加水分解物どうしの重合が強くなるため
か、十分分解するのに多量の酵素量を必要とし好ましく
ない。
ゼ)は、エキソプロテアーゼ又はエンドプロテアーゼを
単独又は併用することができ、動物起源、植物起源ある
いは微生物起源は問わない。具体的には、セリンプロテ
アーゼ(動物由来のトリプシン、キモトリプシン、微生
物由来のズブチリシン、カルボキシペプチダーゼ等)、
チオールプロテアーゼ(植物由来のパパイン、フィシ
ン、ブロメライン等)、カルボキシプロテアーゼ(動物
由来のペプシン等)を用いることができる。更に、具体
的にはアスペルギルス・オリゼ起源の「 プロチンFN」
(大和化成株製)、ストレプトマイセス・グリセウス起
源の「アクチナーゼ」(科研製薬株製)、バチルス・リ
ケホルミス由来の「アルカラーゼ」(ノボ社製)、バチ
ルス・ズブチルス由来の「プロチンA」(大和化成株
製)等を例示できる。また、エンドプロテアーゼを含有
する酵素としては、天野製薬(株)製、「プロテアーゼ
S」や大和化成(株)製、「プロチンAC−10」が、
エキソおよびエンドプロテアーゼを含有する蛋白分解酵
素として天野製薬(株)製、「プロテアーゼM」が例示
できる。
酵素の種類により多少異なるが、概してその蛋白分解酵
素の作用pH域、作用温度域で、大豆蛋白を加水分解す
るに充分な量を用いるのがよい。塩分制限食(例えば、
経管栄養食等)の用途の観点からは、pHが5〜10、
好ましくはpH6〜9であれば中和による塩の生成を軽
減できて好ましい。
クロロ酢酸可溶率でいう大豆蛋白分解率で、20〜98
%程度、より通常には50〜90%程度になるまで行な
われる。蛋白分解酵素を作用させる時間は、使用する蛋
白分解酵素の活性や量にもよるが、通常5分〜24時間
程度、好ましくは30分〜9時間程度とすることが出来
る。酵素分解時間が長すぎると腐敗を招きやすい。
物を分離除去する工程の前に加熱(a)・冷却される。
この加熱(a)は、加熱殺菌の目的よりは軽度に行なわ
れるが、この加熱が、10の(5.25−0.05×
T)乗以下の時間(分)を超える過度であると、分解さ
れた大豆蛋白加水分解物の沈殿画分から溶出する画分が
生じるためか、分解物製品が溶液の状態で澱が生じる原
因物質となり好ましくない。反対に加熱を行なわないと
不溶性物の凝集性が悪く、実用的・連続処理可能な分離
手段による上清との分離が困難になる。凝集性は、例え
ば、大豆蛋白溶液を酵素分解した25℃の酵素分解液を
目盛りつき沈澱管に10cc採取して1500G×20
分間遠心処理したとき沈降するスラッジ(沈渣)容量
と、加熱処理しないで同様に処理したときに沈殿するス
ラッジ容量の対比で容易に判断でき、具体的には前者が
後者の2/3以下になるよう行なう範囲の加熱がよく、
75〜160好ましくは80〜140の範囲において必
要な加熱時間を容易に定めることができる。この時間は
温度が高いほど短時間でよく、通常10の(3.5−
0.05×T)乗以上の時間(分)例えば、加熱昇温し
て110℃程度を超えれば、0.01分程度の保持の
後、冷却すれば足りる。
30℃以下、より好ましくは15℃以下になるまで行う
ことが適当であり、冷却しないと、不溶性物の分離性が
悪く、遠心分離であると高い遠心力或いは長い保持時間
を必要とする。即ち、分離前に加熱と冷却をしないと不
溶性物を遠心分離するのに1500gで20分以上の長
い保持力を必要としたが、本発明においては、1500
gで数秒から5分というい短い保持時間で沈殿物を遠心
分離出来る。このため、従来の遠心分離では連続遠心分
離が不可能であったものを、本発明においては連続遠心
分離が可能になったものである。また不溶化の程度に関
しては加熱時の温度と冷媒の温度差が大きほど澱の発生
が多くなる傾向にある。冷却する条件は冷媒との温度差
が大きい程よい。
好ましくは人為的に冷媒を用いて冷却する方が、速く冷
却でき澱成分を急激に不溶化できるので製品を溶液状態
におくときの澱の発生を防止しやすい。
ス、膜分離などろか手段によってもよいが、最も通常に
は遠心分離が採用され、特に連続的な処理が可能な遠心
分離機や液体サイクロンなどを利用することが出来る。
が、この分離の際の分離性を高める/上記不溶性物の凝
集性を高めるために好ましくは4〜6.2より好ましく
は4.5〜5.5とするのが適当である。これは、未分
解物を含む不溶解物は大豆蛋白の等電点付近で凝集しや
すくなる傾向にあることによる。或いはまた、分解液中
にカルシウムやマグネシウムの塩化物、硫酸塩などの塩
類や水酸化物といったアルカリ土類金属化合物又はポリ
アクリル酸Na,アルギン酸,キチンキトサンなどとい
った蛋白凝集剤を加えても分離性を高める/上記不溶性
物の凝集性を高めることができる。
(b)を行なう。この処理は公知の方法により行なうこ
とができるが、先の加熱(a)で弱いながらも加熱殺菌
や酵素の失活があるときは、その分減じて行なうことが
可能である。最終的に得られる大豆蛋白酵素加水分解物
に残存する酵素が実質的に失活しており、残存する生菌
数が10以下である程度の加熱が適当であり、通常前記
した10の(5.25−0.05×T)乗を超える長い
時間(ただしTは加熱温度(℃)、時間は分)加熱する
のがよい。
は、最終製品の用途により定めるのがよく通常pH3〜
8の範囲にある。本発明の分解物を中性飲料で用いる場
合は、pH6〜7の範囲が望ましく、酸性飲料で用いる
場合はpH3.5〜4.5が適当である。殺菌の程度は
このpHによって多少異なり、弱酸性から中性の場合、
クロストリジウム等の嫌気性高温菌を殺菌する必要があ
るため、10の(6.25−0.05×T)乗を超える
長い時間加熱するのが好ましいのに対して、最終pHが
4.5程度以下の場合クロストリジウムを初めたいてい
の病原細菌、腐敗細菌、有芽胞細菌の増殖は起こらない
ので10の(6.25−0.05×T)乗を下回る時間
で足りる。
ま若しくは濃縮して密封保存し、或いは、乾燥、粉末化
して保存する。
る。
R」)30kgをpH7.0の9%水溶液とし、蛋白分
解酵素(天野製薬(株)製、「プロテアーゼS」)1.
2kgを作用させ60℃で5時間加水分解(15%TC
A可溶率85%)した後、クエン酸を添加してpH5.
5に調製した。この液に8kg/cm2圧の蒸気を吹き
込んで95℃に昇温させその温度で1分間保持(加熱
(a))した後、冷却水を通液させたプレートで12℃
まで冷却後、連続処理可能な高速遠心分離機(SB−
7,WESTFALIA SEPARATOR製)に1
00リットル/時の送液速度に調整し、生じる沈降成分
を分離除去した。この沈降成分は、よく締まっているの
で、排出するまで20分間滞留が可能であった。得られ
た遠心上清液(固形分の収率は72.4%)をpH6.
5に調整し、150℃で1分殺菌(加熱(C))後、た
だちにスプレードライヤーで粉末乾燥させた。得られた
乾燥粉末を5%溶液となる様水で溶解し、これを5℃で
24時間保存したが、澱は全く生成していなかった。
澱管に10cc採り25℃品温にして1500G×20
分遠心した時の沈渣容量は分解液の32%であったが、
加熱(a)により分解液の10%まで凝縮していた。
を、加熱処理をせずに冷却水を通液させたプレートで1
2℃まで冷却して遠心分離機に供給する他は、実施例1
と同じ様に処理して乾燥粉末を得た。この場合の遠心分
離機に生じる沈降成分は締まりが悪く、排出するまで5
分間滞留が可能であるに過ぎなかった。得られた乾燥粉
末を5%溶液となる様水で溶解し、これを5℃で24時
間保存したが、澱は全く生成していなかったが、遠心上
清液の固形分収率は53.2%に過ぎなかった。
合) 95℃に昇温させその温度で1分間保持するかわりに、
95℃に昇温させその温度で20分間保持するか、又
は、80℃に昇温しその温度で60分保持し、かつ、2
段目の加熱を省略する他は実施例1と同様にして乾燥粉
末を得た。1段目加熱の後に25℃品温にして測定する
1500G×20分遠心時の沈渣容量は実施例1の場合
と殆ど同じであったが、得られた乾燥粉末を5%溶液と
なる様水で溶解し、これを5℃で24時間保存したとこ
ろ、いずれも目で見て明瞭な澱が生じていた。
省略) 95℃で1分間の加熱処理の後に12℃へ冷却したもの
を遠心分離機に供給するかわりに、4時間放冷して常温
にしたものを遠心分離機に供給する(実施例2)、或い
は、放冷もせずにただちに遠心分離機に供給する(比較
例4)他は、実施例1と同様に処理して乾燥粉末を得
た。乾燥粉末を5%溶液となる様水で溶解し、これを5
℃で24時間保存したところ、実施例2は、かすかに澱
が生じており、比較例4では明瞭な澱が生じていた。
こと、加熱(a)を100℃で6秒間保持すること、冷
却温度が15℃であること、連続処理可能な連続遠心分
離機として「MD−10」(石川島播磨重工業製)を用
い、300リットル/時の液の送液速度に調整するこ
と、得られた遠心上清液は、125℃で10秒間加熱殺
菌(c)すること、の他は実施例1と同様に乾燥粉末を
製造した(実施例3)が、この乾燥粉末を5%溶液とな
る様水で溶解し、これを5℃で24時間保存したとこ
ろ、澱は全く生成していなかった。。
500G×20分遠心した時の分解液に対する沈渣容量
は30%、加熱(a)後の分解液に対する沈渣容量は1
0%であった。また、連続遠心分離機における上清の遠
心収率は65%であった。
に処理しようとした(比較例5)が、連続遠心分離機に
よる分離は不良であった。また加熱(a)を104℃で
5分保持することの他は実施例3と同様にして乾燥粉末
を製造したが、この乾燥粉末を5%溶液となる様水で溶
解し、これを5℃で24時間保存したところ、明瞭な澱
が生成した。
%水溶液とし、蛋白分解酵素として「プロテアーゼM」
(天野製薬(株)製)をE/S比=2%を用い、連続処
理可能な酵素反応槽で50℃、2時間反応させた後、基
質量に対して0.5%CaSO4を添加後、蒸気を吹き
込み130℃達温で加熱(a)をやめ、冷却水を通液さ
せたプレートで15℃まで冷却し、連続処理可能な分離
機液体サイクロン(NHC−10 日本化学機械製造製
で400リットル/時の送液速度を調製し、不溶性成分
を除去した。得られた上清液をpH6.5に調製後、1
50℃で1分殺菌後、ただちにスプレードライヤーで粉
末乾燥させた。この乾燥粉末を5%溶液となる様水で溶
解し、これを5℃で24時間保存したが、全く澱が生成
しなかった。
なわないで15℃まで冷却する他は実施例4と同様にサ
イクロンで分離を試みたが分離できなかった。
後の沈殿物の分離が容易になり、酵素分解物の収率が向
上し、得られた酵素分解物を飲料などに用いてもオリの
発生がなくなったものである。
Claims (4)
- 【請求項1】大豆蛋白溶液に蛋白分解酵素を作用させて
加水分解し、加熱(a)・冷却し、不溶性物を分離除去
して得られた上清を加熱殺菌(b)することを特徴とす
る大豆蛋白加水分解物の製造方法。 - 【請求項2】加熱(a)が10の(5.25−0.05
×T)乗以下の時間(ただしTは加熱温度(℃)、時間
は分)である請求項1記載の製造方法。 - 【請求項3】加熱(a)は75℃以上になるまで行なわ
れ、冷却は60℃以下になるまで行なわれる請求項1記
載の製造方法。 - 【請求項4】不溶性物を分離除去する際の大豆蛋白溶液
のpHが4.0〜6.2であるか、又は、大豆蛋白溶液
中にアルカリ土類金属化合物又は蛋白凝集剤が含まれる
請求項1記載の製造方法。
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