JP2004248654A - 小麦蛋白質にプロテアーゼを限定的に作用させて得られる食品素材 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の小麦蛋白質よりも伸長性が大きいドウ物性、および、強い熱凝固性を有する食品素材を提供する。
【解決手段】小麦蛋白質にプロテアーゼを加水分解度が１５％以下の範囲で限定的に作用させる。とくに、プロテアーゼに酸性プロテアーゼを使用し、ｐＨ１．０〜３．５の条件下で加水分解度が８％以下の範囲で限定的に作用させると、他のプロテアーゼおよび他のｐＨで作用させるときよりも、ドウの伸長性がさらに大きく、また、さらに強い熱凝固性を有する物性にすることができる。
【選択図】なし
【解決手段】小麦蛋白質にプロテアーゼを加水分解度が１５％以下の範囲で限定的に作用させる。とくに、プロテアーゼに酸性プロテアーゼを使用し、ｐＨ１．０〜３．５の条件下で加水分解度が８％以下の範囲で限定的に作用させると、他のプロテアーゼおよび他のｐＨで作用させるときよりも、ドウの伸長性がさらに大きく、また、さらに強い熱凝固性を有する物性にすることができる。
【選択図】なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小麦蛋白質にプロテアーゼを限定的に作用させて得られる、伸長性が大きいドウ物性、および、強い熱凝固性を有する食品素材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
小麦蛋白質は保水すると他の蛋白質にはみられない粘弾性をもったドウを形成し、さらにはガス保持性や熱凝固性等の機能性があるため、多くの食品加工の素材として使用されている。そのドウ物性を利用した食品としては、麺類、パン、ビスケット等の菓子、フライ用バッターなどが挙げられる。また、熱凝固性を利用した食品としては、麺類、水産、畜産練り製品などが挙げられる。
【０００３】
これらの食品を加工する上での作業性向上や食品のテクスチャーなどの要求が多様化し、従来の小麦蛋白質素材だけではそれらの要求を満足に満たすことはできない。例えば、製麺は低水分系で行われるためドウ形成が進みにくく、作業性および麺質向上を目的として小麦蛋白質を添加、使用することが多い。しかし、従来の小麦蛋白質は粘弾性のドウを形成するが伸長性が小さく、製麺において十分に満足できるものではないため、伸長性の大きいドウ物性を有する蛋白質素材が求められている。また、水産、畜産練り製品などにおいては、小麦蛋白質を保水および弾力補強を目的として使用しているが、とくに蒲鉾、竹輪、魚肉ソーセージなどの水産練り製品においては小麦蛋白質特有の色や風味を出さないためにも少量添加で弾力補強できる、つまり強い熱凝固性を有する蛋白質素材が望まれている。
【０００４】
小麦蛋白質の機能性を経済的かつ安全に改良する方法としては、プロテアーゼを作用させて加水分解を行う方法がある。しかし、従来の方法は、乳化性、溶解性、起泡性の付与、または、栄養剤としての利用を目的として、ペプチドにまで加水分解するというものがほとんどで、本発明の目的とは異なる（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。また、小麦蛋白質特有の熱凝固性を改良する方法としては、小麦蛋白質をプロテアーゼで一部加水分解する方法が報告されているが、その方法は熱凝固性を弱くする目的で行われているため、これも本発明の目的とは異なる（例えば、特許文献４参照）
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−２１７７９５号公報
【特許文献２】特公平０７−５７１６１号公報
【特許文献３】特開平１１−４９６９７号公報
【特許文献４】特公昭５９−１４６０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の小麦蛋白質よりも伸長性が大きいドウ物性、および、強い熱凝固性を有する食品素材を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意研究を行った結果、小麦蛋白質にプロテアーゼを限定的に作用させ、一部のペプチド結合を加水分解することによって、従来の小麦蛋白質よりも伸長性が大きいドウ物性、および、強い熱凝固性を有する物性になることを見出し、それらに基づいて本発明に至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、小麦蛋白質にプロテアーゼを加水分解度が１５％以下の範囲で限定的に作用させることによって、従来の小麦蛋白質よりも伸長性が大きいドウ物性、および、強い熱凝固性を有する物性に改良された食品素材である。
【０００９】
さらに本発明は、小麦蛋白質にｐＨ１．０〜３．５の条件下で酸性プロテアーゼを加水分解度が８％以下の範囲で限定的に作用させることによって、他のプロテアーゼおよび他のｐＨで作用させるときよりもドウ物性がさらに伸長性を増し、また、さらに強い熱凝固性を有する物性に改良された食品素材である。
【００１０】
さらに本発明は、小麦蛋白質にｐＨ３．５〜７．０の条件下で酸性プロテアーゼを加水分解度が１５％以下の範囲で限定的に作用させることによって、従来の小麦蛋白質よりも伸長性が大きいドウ物性、および、強い熱凝固性を有する物性に改良された食品素材であって、酸性プロテアーゼの作用が至適ｐＨより外れているため反応が緩やかに進行し、プロテアーゼ添加量および反応時間の違いによる加水分解速度の誤差が小さく、小麦蛋白質の限定加水分解を再現性よく行うことができるという特徴をもつ食品素材の製造方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明で使用する小麦蛋白質の種類には限定されない。小麦蛋白質は主に、グリアジン、グルテニンを主成分とするグルテンからなっており、他にアルブミン、グロブリン等の蛋白質を含有することが知られている。
【００１２】
これらの小麦蛋白質は、小麦粉の形態、小麦粉から抽出された形態、抽出された小麦蛋白質が乾燥された形態、どれを用いてもよい。酸性プロテアーゼを作用させるときの小麦蛋白質は、水を含んで凝集したドウの状態でもよいが、溶媒、例えば、酢酸、乳酸、クエン酸、リン酸、塩酸、硫酸等を含む水溶液に分散された状態が好ましい。
【００１３】
小麦蛋白質にプロテアーゼを加水分解度が１０％以下の範囲で限定的に作用させることによって、従来の小麦蛋白質に比べ、そのドウを柔らかく非常に伸長性が大きい物性にすることができる。また、小麦蛋白質の加水分解度が１５％以下の範囲で限定的に作用させることによって、従来の小麦蛋白質に比べ、強い熱凝固性を有する物性にすることができる。プロテアーゼは特に限定せず、酸性、中性、アルカリ性プロテアーゼ、また、動物、植物、細菌、カビ起源のプロテアーゼのいずれを用いても上述のような物性に改良することができる。
【００１４】
このような物性が得られる理由として、伸長性の大きいドウ物性については、小麦蛋白質を限定的に加水分解することによって蛋白質分子間ですべりが生じるためと思われる。また、強い熱凝固性を有する物性については、ペプチド結合の限定的な分解によって蛋白質分子間の結合が弱くなるため蛋白質の分子運動がより盛んになり、加熱によって、凝固に重要なジスルフィド結合が従来の小麦蛋白質より多く形成されることが要因と推測する。しかし、ペプチド結合の分解が一定の範囲を超えると、蛋白質としての構造を保持できなくなる。すなわち、小麦蛋白質の限定的な加水分解が本発明の範囲内において初めて上述のような物性を得ることができる。
【００１５】
さらには、小麦蛋白質にｐＨが１．０〜３．５の条件下で酸性プロテアーゼを加水分解度が５％以下の範囲で限定的に作用させた場合、他のプロテアーゼおよび他のｐＨで作用させるときよりもさらに伸長性が大きいドウ物性にすることができる。また、同様に加水分解度が８％以下の範囲で限定的に作用させた場合、他のプロテアーゼおよび他のｐＨで作用させるときよりもさらに強い熱凝固性を有する物性にすることができる。酸性プロテアーゼとしては活性中心にカルボキシル基を有する、例えば、ペプシン、アスペルギルス起源のアスパルティックプロテアーゼ、ペニシリウム起源のアスパルティックプロテアーゼ、ヒイロタケ起源のアスパルティックプロテアーゼ等が挙げられる。
【００１６】
本発明者らは、小麦蛋白質に酸性プロテアーゼを異なったｐＨ条件下で作用させた場合、異なった加水分解様式を示すことを見出した（平成１４年８月３１日に開催された日本食品科学工学会第４９回大会で発表）。作用させるｐＨが中性まで高くなるほど高分子量分解物に対する低分子量分解物の比率が大きくなるというものである。小麦蛋白質は正に荷電したアミノ基と負に荷電したカルボキシル基の両方を有するためｐＨによってその構造は変化し、低いｐＨでは静電的反発力によって小麦蛋白質分子の構造がほぐれた状態になっていると考えられる。すなわち、その状態の小麦蛋白質分子に酸性に至適ｐＨをもつプロテアーゼを作用させると、プロテアーゼの基質特異性も重なって小麦蛋白質分子の中心部分を切断し、それにより中性で作用させる場合よりも高分子量分解物に対する低分子量分解物の比率が小さくなるのではないかと考えている。この分解様式を小麦蛋白質の加水分解度が８％以下の範囲で限定的に行うことによって、上述のように他のプロテアーゼおよび他のｐＨで作用させるときよりもさらにドウの伸長性および熱凝固性が増強した物性が得られるものと推測する。
【００１７】
一方、小麦蛋白質にｐＨ３．５〜７．０、好ましくはｐＨ４．０〜５．５の条件下で酸性プロテアーゼを加水分解度が１５％以下の範囲で限定的に作用させた場合、上述のようにドウの伸長性および熱凝固性が改良された食品素材が得られると同時に、作用ｐＨが至適ｐＨより外れているため反応が緩やかに進行し、プロテアーゼ添加量および反応時間の違いによる加水分解速度の誤差が小さく、小麦蛋白質の限定加水分解を再現性よく行うことができる。
【００１８】
上述の小麦蛋白質にプロテアーゼを限定的に作用させて得られた食品素材の回収方法は特に限定されず、任意の方法で行うことができる。例えば、小麦蛋白質が分散液の状態で酸性プロテアーゼを作用させた場合、その分散液を、噴霧乾燥、凍結乾燥、真空乾燥、気流乾燥、ドラム乾燥などによって粉末化できる。または、その食品素材は、分散液をｐＨ５．０〜８．０、好ましくはｐＨ５．５〜７．５に中和し、ドウ状の不溶物としても得られる。酸性プロテアーゼを使用した場合は、その至適ｐＨより外れることにより酵素活性の失活または低下の役割も果たす。その不溶物は、遠心分離、濾過、デカンテーション等の通常の固液分離法により分離し、乾燥して粉末化できる。また、小麦蛋白質がドウの状態でプロテアーゼを作用させた場合も上述の如くである。
【００１９】
本明細書中における小麦蛋白質の加水分解度は、いずれも、４％トリクロロ酢酸（ＴＣＡ）への溶解率で示したものであり、次の数式１で表される。
【００２０】
【数１】加水分解度（％）＝｛（４％ＴＣＡ溶解蛋白質量）／（全蛋白質量）｝×１００
【００２１】
平成１４年８月３１日に開催された日本食品科学工学会第４９回大会で発表した内容における加水分解度は、プロテアーゼ未作用の小麦蛋白質における４％ＴＣＡ溶解蛋白質量を差し引いた値であり、本明細書中の加水分解度の算出方法とは異なる。
【００２２】
【実施例】
以下に、本発明について実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はそれによって限定されない。
【００２３】実施例１，２
市販の粉末状小麦蛋白質（シグマ社製）１６．８ｇに０．０１Ｎの酢酸１８３．２ｍｌを加え、ホモミキサーで撹拌分散し１Ｎの塩酸でｐＨ４．７に調整した小麦蛋白質分散液に、酸性プロテアーゼであるペプシン（ナカライテスク社製）を０．２ｇ添加して３７℃で４０分間反応した。このときの小麦蛋白質の加水分解度は６．２％であった。次に、１Ｎの水酸化ナトリウムでｐＨ７．０に調整し、遠心分離を行ってドウ状の不溶区分を分画し、それを凍結乾燥して粉末状の食品素材を得た（実施例１）。実施例１と同様の方法で、ペプシンを９０分間反応させ、同様に粉末状の食品素材を得た（実施例２）。このときの小麦蛋白質の加水分解度は７．４％であった。
【００２４】実施例３，４
市販の粉末状小麦蛋白質（シグマ社製）１６．８ｇに０．０１Ｎの酢酸１８３．２ｍｌを加え、ホモミキサーで撹拌分散し１Ｎの塩酸でｐＨ２．０に調整した小麦蛋白質分散液に、ペプシン（ナカライテスク社製）を０．０１ｇ添加して３７℃で３分間反応した。このときの小麦蛋白質の加水分解度は３．５％であった。次に、１Ｎの水酸化ナトリウムでｐＨ７．０に調整し、遠心分離を行ってドウ状の不溶区分を分画し、それを凍結乾燥して粉末状の食品素材を得た（実施例３）。実施例３と同様の方法で、ペプシンを５分間反応させ、同様に粉末状の食品素材を得た（実施例４）。このときの小麦蛋白質の加水分解度は３．７％であった。
【００２５】実施例５
市販の強力２等小麦粉（日清製粉製）に水を加え混捏してドウを作り、澱粉を水で洗い去り小麦蛋白質のドウを抽出した。この小麦蛋白質のドウ２００ｇに０．０２５Ｎの酢酸４００ｍｌを加え、ホモミキサーで撹拌分散し、そのｐＨ５．０の小麦蛋白質分散液にペプシン（ナカライテスク社製）を１．０ｇ添加して３７℃で３時間反応した。このときの小麦蛋白質の加水分解度は１０．５％であった。次に、１Ｎの水酸化ナトリウムでｐＨ６．３に調整し、遠心分離を行ってドウ状の不溶区分を分画し、それを真空乾燥して粉末状の食品素材を得た（実施例５）。
【００２６】実施例６
実施例５と同様の小麦蛋白質のドウ２００ｇに０．０２５Ｎの酢酸４００ｍｌを加え、ホモミキサーで撹拌分散し、１Ｎの塩酸でｐＨ２．０に調整した小麦蛋白質分散液に、ペプシン（ナカライテスク社製）を０．０５ｇ添加して３７℃で１５分間反応した。このときの小麦蛋白質の加水分解度は４．５％であった。次に、１Ｎの水酸化ナトリウムでｐＨ６．３に調整し、遠心分離を行ってドウ状の不溶区分を分画し、それを真空乾燥して粉末状の食品素材を得た（実施例６）。
【００２７】実施例７
実施例５と同様の小麦蛋白質のドウ２００ｇに０．０２５Ｎの酢酸４００ｍｌを加え、ホモミキサーで撹拌分散し、そのｐＨ５．０の小麦タンパク質分散液に、細菌由来の中性プロテアーゼＮアマノＧ（天野エンザイム社製）を０．０１ｇ添加して４０℃で６０分間反応した。このときの小麦蛋白質の分解度は７．５％であった。次に、１Ｎの水酸化ナトリウムでｐＨ６．３に調整し、遠心分離を行ってドウ状の不溶区分を分画し、液体窒素中で即座に凍結させた。それを凍結乾燥して粉末状の食品素材を得た（実施例７）。
【００２８】実施例８
市販の粉末状小麦蛋白質（シグマ社製）１００ｇに０．０１Ｎの酢酸１０００ｍｌを加え、ホモミキサーで撹拌分散し、そのｐＨ５．０の小麦蛋白質分散液に、植物由来のプロテアーゼであるパパイン（天野エンザイム社製）を０．５ｇ添加して４０℃で５０分間反応した。このときの小麦蛋白質の加水分解度は５．０％であった。次に、１Ｎの水酸化ナトリウムでｐＨ６．５に調整し、遠心分離を行ってドウ状の不溶区分を分画し、液体窒素中で即座に凍結させた。それを凍結乾燥して粉末状の食品素材を得た（実施例８）。
【００２９】実施例９〜１１
実施例１，３および８の食品素材、それぞれ３ｇに水分が５８％になるように水を加え混捏して、それぞれ実施例９，１０および１１のドウを作成し、その伸長度を測定した。比較例として、実施例１，３および８で使用した粉末状小麦蛋白質についても同様に水分が５８％のドウを作成し、その伸長度を測定した（比較例１）。その結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】実施例１２，１３
実施例２および４の食品素材、それぞれ４ｇに水分が４２％になるように水を加え混捏して、それぞれ実施例１２および１３のドウを作成し、その伸長度を評価した。比較例として、実施例２および４で使用した粉末状小麦蛋白質についても同様に水分が４２％のドウを作成し、その伸長度を評価した（比較例２）。その結果を表２に示す。
【００３２】
【表２】
【００３３】
ここでドウの伸長度はテクスチャーアナライザー（ＳＭＳ社製）を用いて測定した。ドウは付属のドウ成型器で成型し、付属のキーファーのリグによって３．３ｍｍ／秒の速度でドウを引っ張り、ドウが破断した距離（ｍｍ）をその伸長度とした。仲長度の値は比較例の値を１０として表示した。
【００３４】実施例１４〜１６
実施例５，６および７の食品素材、それぞれ１０ｇに水分が５０％になるように水を加え混捏して、水和物を作成した。それらの水和物を加熱してそれぞれ実施例１４，１５および１６の熱凝固物を作成し、その硬さを評価した。比較例として、実施例５，６および７で使用した小麦蛋白質のドウを凍結乾燥し、同様にその乾燥物の水和物についても熱凝固物を作成し、その硬さを評価した（比較例３）。その結果を表３に示す。
【００３５】
【表３】
【００３６】
ここでの熱凝固物の硬さはレオメーター（レオテック社製）を用いて測定した。作成したドウを内径１０ｍｍ、高さ５０ｍｍのポリプロピレン製の円筒に入れ密栓し、９０℃の湯に３０分間浸漬後、水道水で２時間冷却し熱凝固物を作成した。内径１０ｍｍ、高さ１０ｍｍに調製した熱凝固物を、１．０ｍｍ／秒の速度で圧縮し、２ｍｍ圧縮した時点での荷重を硬さとした。硬さの値は比較例の硬さを１０として表示した。
【００３７】
【発明の効果】
小麦蛋白質にプロテアーゼを限定的に作用させることによって、従来の小麦蛋白質よりもそのドウの伸長性が大きく、また、強い熱凝固性を有する食品素材を得ることができる。とくに、プロテアーゼに酸性プロテアーゼを使用し、ｐＨを１．０〜３．５の条件下で限定的に作用させると、他のプロテアーゼおよび他のｐＨで作用させるときよりも、ドウの伸長性がさらに大きく、また、さらに強い熱凝固性を有する物性にすることができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、小麦蛋白質にプロテアーゼを限定的に作用させて得られる、伸長性が大きいドウ物性、および、強い熱凝固性を有する食品素材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
小麦蛋白質は保水すると他の蛋白質にはみられない粘弾性をもったドウを形成し、さらにはガス保持性や熱凝固性等の機能性があるため、多くの食品加工の素材として使用されている。そのドウ物性を利用した食品としては、麺類、パン、ビスケット等の菓子、フライ用バッターなどが挙げられる。また、熱凝固性を利用した食品としては、麺類、水産、畜産練り製品などが挙げられる。
【０００３】
これらの食品を加工する上での作業性向上や食品のテクスチャーなどの要求が多様化し、従来の小麦蛋白質素材だけではそれらの要求を満足に満たすことはできない。例えば、製麺は低水分系で行われるためドウ形成が進みにくく、作業性および麺質向上を目的として小麦蛋白質を添加、使用することが多い。しかし、従来の小麦蛋白質は粘弾性のドウを形成するが伸長性が小さく、製麺において十分に満足できるものではないため、伸長性の大きいドウ物性を有する蛋白質素材が求められている。また、水産、畜産練り製品などにおいては、小麦蛋白質を保水および弾力補強を目的として使用しているが、とくに蒲鉾、竹輪、魚肉ソーセージなどの水産練り製品においては小麦蛋白質特有の色や風味を出さないためにも少量添加で弾力補強できる、つまり強い熱凝固性を有する蛋白質素材が望まれている。
【０００４】
小麦蛋白質の機能性を経済的かつ安全に改良する方法としては、プロテアーゼを作用させて加水分解を行う方法がある。しかし、従来の方法は、乳化性、溶解性、起泡性の付与、または、栄養剤としての利用を目的として、ペプチドにまで加水分解するというものがほとんどで、本発明の目的とは異なる（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。また、小麦蛋白質特有の熱凝固性を改良する方法としては、小麦蛋白質をプロテアーゼで一部加水分解する方法が報告されているが、その方法は熱凝固性を弱くする目的で行われているため、これも本発明の目的とは異なる（例えば、特許文献４参照）
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−２１７７９５号公報
【特許文献２】特公平０７−５７１６１号公報
【特許文献３】特開平１１−４９６９７号公報
【特許文献４】特公昭５９−１４６０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の小麦蛋白質よりも伸長性が大きいドウ物性、および、強い熱凝固性を有する食品素材を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意研究を行った結果、小麦蛋白質にプロテアーゼを限定的に作用させ、一部のペプチド結合を加水分解することによって、従来の小麦蛋白質よりも伸長性が大きいドウ物性、および、強い熱凝固性を有する物性になることを見出し、それらに基づいて本発明に至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、小麦蛋白質にプロテアーゼを加水分解度が１５％以下の範囲で限定的に作用させることによって、従来の小麦蛋白質よりも伸長性が大きいドウ物性、および、強い熱凝固性を有する物性に改良された食品素材である。
【０００９】
さらに本発明は、小麦蛋白質にｐＨ１．０〜３．５の条件下で酸性プロテアーゼを加水分解度が８％以下の範囲で限定的に作用させることによって、他のプロテアーゼおよび他のｐＨで作用させるときよりもドウ物性がさらに伸長性を増し、また、さらに強い熱凝固性を有する物性に改良された食品素材である。
【００１０】
さらに本発明は、小麦蛋白質にｐＨ３．５〜７．０の条件下で酸性プロテアーゼを加水分解度が１５％以下の範囲で限定的に作用させることによって、従来の小麦蛋白質よりも伸長性が大きいドウ物性、および、強い熱凝固性を有する物性に改良された食品素材であって、酸性プロテアーゼの作用が至適ｐＨより外れているため反応が緩やかに進行し、プロテアーゼ添加量および反応時間の違いによる加水分解速度の誤差が小さく、小麦蛋白質の限定加水分解を再現性よく行うことができるという特徴をもつ食品素材の製造方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明で使用する小麦蛋白質の種類には限定されない。小麦蛋白質は主に、グリアジン、グルテニンを主成分とするグルテンからなっており、他にアルブミン、グロブリン等の蛋白質を含有することが知られている。
【００１２】
これらの小麦蛋白質は、小麦粉の形態、小麦粉から抽出された形態、抽出された小麦蛋白質が乾燥された形態、どれを用いてもよい。酸性プロテアーゼを作用させるときの小麦蛋白質は、水を含んで凝集したドウの状態でもよいが、溶媒、例えば、酢酸、乳酸、クエン酸、リン酸、塩酸、硫酸等を含む水溶液に分散された状態が好ましい。
【００１３】
小麦蛋白質にプロテアーゼを加水分解度が１０％以下の範囲で限定的に作用させることによって、従来の小麦蛋白質に比べ、そのドウを柔らかく非常に伸長性が大きい物性にすることができる。また、小麦蛋白質の加水分解度が１５％以下の範囲で限定的に作用させることによって、従来の小麦蛋白質に比べ、強い熱凝固性を有する物性にすることができる。プロテアーゼは特に限定せず、酸性、中性、アルカリ性プロテアーゼ、また、動物、植物、細菌、カビ起源のプロテアーゼのいずれを用いても上述のような物性に改良することができる。
【００１４】
このような物性が得られる理由として、伸長性の大きいドウ物性については、小麦蛋白質を限定的に加水分解することによって蛋白質分子間ですべりが生じるためと思われる。また、強い熱凝固性を有する物性については、ペプチド結合の限定的な分解によって蛋白質分子間の結合が弱くなるため蛋白質の分子運動がより盛んになり、加熱によって、凝固に重要なジスルフィド結合が従来の小麦蛋白質より多く形成されることが要因と推測する。しかし、ペプチド結合の分解が一定の範囲を超えると、蛋白質としての構造を保持できなくなる。すなわち、小麦蛋白質の限定的な加水分解が本発明の範囲内において初めて上述のような物性を得ることができる。
【００１５】
さらには、小麦蛋白質にｐＨが１．０〜３．５の条件下で酸性プロテアーゼを加水分解度が５％以下の範囲で限定的に作用させた場合、他のプロテアーゼおよび他のｐＨで作用させるときよりもさらに伸長性が大きいドウ物性にすることができる。また、同様に加水分解度が８％以下の範囲で限定的に作用させた場合、他のプロテアーゼおよび他のｐＨで作用させるときよりもさらに強い熱凝固性を有する物性にすることができる。酸性プロテアーゼとしては活性中心にカルボキシル基を有する、例えば、ペプシン、アスペルギルス起源のアスパルティックプロテアーゼ、ペニシリウム起源のアスパルティックプロテアーゼ、ヒイロタケ起源のアスパルティックプロテアーゼ等が挙げられる。
【００１６】
本発明者らは、小麦蛋白質に酸性プロテアーゼを異なったｐＨ条件下で作用させた場合、異なった加水分解様式を示すことを見出した（平成１４年８月３１日に開催された日本食品科学工学会第４９回大会で発表）。作用させるｐＨが中性まで高くなるほど高分子量分解物に対する低分子量分解物の比率が大きくなるというものである。小麦蛋白質は正に荷電したアミノ基と負に荷電したカルボキシル基の両方を有するためｐＨによってその構造は変化し、低いｐＨでは静電的反発力によって小麦蛋白質分子の構造がほぐれた状態になっていると考えられる。すなわち、その状態の小麦蛋白質分子に酸性に至適ｐＨをもつプロテアーゼを作用させると、プロテアーゼの基質特異性も重なって小麦蛋白質分子の中心部分を切断し、それにより中性で作用させる場合よりも高分子量分解物に対する低分子量分解物の比率が小さくなるのではないかと考えている。この分解様式を小麦蛋白質の加水分解度が８％以下の範囲で限定的に行うことによって、上述のように他のプロテアーゼおよび他のｐＨで作用させるときよりもさらにドウの伸長性および熱凝固性が増強した物性が得られるものと推測する。
【００１７】
一方、小麦蛋白質にｐＨ３．５〜７．０、好ましくはｐＨ４．０〜５．５の条件下で酸性プロテアーゼを加水分解度が１５％以下の範囲で限定的に作用させた場合、上述のようにドウの伸長性および熱凝固性が改良された食品素材が得られると同時に、作用ｐＨが至適ｐＨより外れているため反応が緩やかに進行し、プロテアーゼ添加量および反応時間の違いによる加水分解速度の誤差が小さく、小麦蛋白質の限定加水分解を再現性よく行うことができる。
【００１８】
上述の小麦蛋白質にプロテアーゼを限定的に作用させて得られた食品素材の回収方法は特に限定されず、任意の方法で行うことができる。例えば、小麦蛋白質が分散液の状態で酸性プロテアーゼを作用させた場合、その分散液を、噴霧乾燥、凍結乾燥、真空乾燥、気流乾燥、ドラム乾燥などによって粉末化できる。または、その食品素材は、分散液をｐＨ５．０〜８．０、好ましくはｐＨ５．５〜７．５に中和し、ドウ状の不溶物としても得られる。酸性プロテアーゼを使用した場合は、その至適ｐＨより外れることにより酵素活性の失活または低下の役割も果たす。その不溶物は、遠心分離、濾過、デカンテーション等の通常の固液分離法により分離し、乾燥して粉末化できる。また、小麦蛋白質がドウの状態でプロテアーゼを作用させた場合も上述の如くである。
【００１９】
本明細書中における小麦蛋白質の加水分解度は、いずれも、４％トリクロロ酢酸（ＴＣＡ）への溶解率で示したものであり、次の数式１で表される。
【００２０】
【数１】加水分解度（％）＝｛（４％ＴＣＡ溶解蛋白質量）／（全蛋白質量）｝×１００
【００２１】
平成１４年８月３１日に開催された日本食品科学工学会第４９回大会で発表した内容における加水分解度は、プロテアーゼ未作用の小麦蛋白質における４％ＴＣＡ溶解蛋白質量を差し引いた値であり、本明細書中の加水分解度の算出方法とは異なる。
【００２２】
【実施例】
以下に、本発明について実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はそれによって限定されない。
【００２３】実施例１，２
市販の粉末状小麦蛋白質（シグマ社製）１６．８ｇに０．０１Ｎの酢酸１８３．２ｍｌを加え、ホモミキサーで撹拌分散し１Ｎの塩酸でｐＨ４．７に調整した小麦蛋白質分散液に、酸性プロテアーゼであるペプシン（ナカライテスク社製）を０．２ｇ添加して３７℃で４０分間反応した。このときの小麦蛋白質の加水分解度は６．２％であった。次に、１Ｎの水酸化ナトリウムでｐＨ７．０に調整し、遠心分離を行ってドウ状の不溶区分を分画し、それを凍結乾燥して粉末状の食品素材を得た（実施例１）。実施例１と同様の方法で、ペプシンを９０分間反応させ、同様に粉末状の食品素材を得た（実施例２）。このときの小麦蛋白質の加水分解度は７．４％であった。
【００２４】実施例３，４
市販の粉末状小麦蛋白質（シグマ社製）１６．８ｇに０．０１Ｎの酢酸１８３．２ｍｌを加え、ホモミキサーで撹拌分散し１Ｎの塩酸でｐＨ２．０に調整した小麦蛋白質分散液に、ペプシン（ナカライテスク社製）を０．０１ｇ添加して３７℃で３分間反応した。このときの小麦蛋白質の加水分解度は３．５％であった。次に、１Ｎの水酸化ナトリウムでｐＨ７．０に調整し、遠心分離を行ってドウ状の不溶区分を分画し、それを凍結乾燥して粉末状の食品素材を得た（実施例３）。実施例３と同様の方法で、ペプシンを５分間反応させ、同様に粉末状の食品素材を得た（実施例４）。このときの小麦蛋白質の加水分解度は３．７％であった。
【００２５】実施例５
市販の強力２等小麦粉（日清製粉製）に水を加え混捏してドウを作り、澱粉を水で洗い去り小麦蛋白質のドウを抽出した。この小麦蛋白質のドウ２００ｇに０．０２５Ｎの酢酸４００ｍｌを加え、ホモミキサーで撹拌分散し、そのｐＨ５．０の小麦蛋白質分散液にペプシン（ナカライテスク社製）を１．０ｇ添加して３７℃で３時間反応した。このときの小麦蛋白質の加水分解度は１０．５％であった。次に、１Ｎの水酸化ナトリウムでｐＨ６．３に調整し、遠心分離を行ってドウ状の不溶区分を分画し、それを真空乾燥して粉末状の食品素材を得た（実施例５）。
【００２６】実施例６
実施例５と同様の小麦蛋白質のドウ２００ｇに０．０２５Ｎの酢酸４００ｍｌを加え、ホモミキサーで撹拌分散し、１Ｎの塩酸でｐＨ２．０に調整した小麦蛋白質分散液に、ペプシン（ナカライテスク社製）を０．０５ｇ添加して３７℃で１５分間反応した。このときの小麦蛋白質の加水分解度は４．５％であった。次に、１Ｎの水酸化ナトリウムでｐＨ６．３に調整し、遠心分離を行ってドウ状の不溶区分を分画し、それを真空乾燥して粉末状の食品素材を得た（実施例６）。
【００２７】実施例７
実施例５と同様の小麦蛋白質のドウ２００ｇに０．０２５Ｎの酢酸４００ｍｌを加え、ホモミキサーで撹拌分散し、そのｐＨ５．０の小麦タンパク質分散液に、細菌由来の中性プロテアーゼＮアマノＧ（天野エンザイム社製）を０．０１ｇ添加して４０℃で６０分間反応した。このときの小麦蛋白質の分解度は７．５％であった。次に、１Ｎの水酸化ナトリウムでｐＨ６．３に調整し、遠心分離を行ってドウ状の不溶区分を分画し、液体窒素中で即座に凍結させた。それを凍結乾燥して粉末状の食品素材を得た（実施例７）。
【００２８】実施例８
市販の粉末状小麦蛋白質（シグマ社製）１００ｇに０．０１Ｎの酢酸１０００ｍｌを加え、ホモミキサーで撹拌分散し、そのｐＨ５．０の小麦蛋白質分散液に、植物由来のプロテアーゼであるパパイン（天野エンザイム社製）を０．５ｇ添加して４０℃で５０分間反応した。このときの小麦蛋白質の加水分解度は５．０％であった。次に、１Ｎの水酸化ナトリウムでｐＨ６．５に調整し、遠心分離を行ってドウ状の不溶区分を分画し、液体窒素中で即座に凍結させた。それを凍結乾燥して粉末状の食品素材を得た（実施例８）。
【００２９】実施例９〜１１
実施例１，３および８の食品素材、それぞれ３ｇに水分が５８％になるように水を加え混捏して、それぞれ実施例９，１０および１１のドウを作成し、その伸長度を測定した。比較例として、実施例１，３および８で使用した粉末状小麦蛋白質についても同様に水分が５８％のドウを作成し、その伸長度を測定した（比較例１）。その結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
実施例２および４の食品素材、それぞれ４ｇに水分が４２％になるように水を加え混捏して、それぞれ実施例１２および１３のドウを作成し、その伸長度を評価した。比較例として、実施例２および４で使用した粉末状小麦蛋白質についても同様に水分が４２％のドウを作成し、その伸長度を評価した（比較例２）。その結果を表２に示す。
【００３２】
【表２】
ここでドウの伸長度はテクスチャーアナライザー（ＳＭＳ社製）を用いて測定した。ドウは付属のドウ成型器で成型し、付属のキーファーのリグによって３．３ｍｍ／秒の速度でドウを引っ張り、ドウが破断した距離（ｍｍ）をその伸長度とした。仲長度の値は比較例の値を１０として表示した。
【００３４】実施例１４〜１６
実施例５，６および７の食品素材、それぞれ１０ｇに水分が５０％になるように水を加え混捏して、水和物を作成した。それらの水和物を加熱してそれぞれ実施例１４，１５および１６の熱凝固物を作成し、その硬さを評価した。比較例として、実施例５，６および７で使用した小麦蛋白質のドウを凍結乾燥し、同様にその乾燥物の水和物についても熱凝固物を作成し、その硬さを評価した（比較例３）。その結果を表３に示す。
【００３５】
【表３】
ここでの熱凝固物の硬さはレオメーター（レオテック社製）を用いて測定した。作成したドウを内径１０ｍｍ、高さ５０ｍｍのポリプロピレン製の円筒に入れ密栓し、９０℃の湯に３０分間浸漬後、水道水で２時間冷却し熱凝固物を作成した。内径１０ｍｍ、高さ１０ｍｍに調製した熱凝固物を、１．０ｍｍ／秒の速度で圧縮し、２ｍｍ圧縮した時点での荷重を硬さとした。硬さの値は比較例の硬さを１０として表示した。
【００３７】
【発明の効果】
小麦蛋白質にプロテアーゼを限定的に作用させることによって、従来の小麦蛋白質よりもそのドウの伸長性が大きく、また、強い熱凝固性を有する食品素材を得ることができる。とくに、プロテアーゼに酸性プロテアーゼを使用し、ｐＨを１．０〜３．５の条件下で限定的に作用させると、他のプロテアーゼおよび他のｐＨで作用させるときよりも、ドウの伸長性がさらに大きく、また、さらに強い熱凝固性を有する物性にすることができる。
Claims (3)
- 小麦蛋白質にプロテアーゼを加水分解度が１５％以下の範囲で限定的に作用させて得られる食品素材
- プロテアーゼが酸性プロテアーゼであり、作用させるｐＨが１．０〜３．５であり、加水分解度が８％以下の範囲である請求項１記載の食品素材
- プロテアーゼが酸性プロテアーゼであり、作用させるｐＨが３．５〜７．０である請求項１記載の食品素材
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