JP2005504833A - 亜麻タンパク質単離物および製造 - Google Patents

Abstract

亜麻およびリノーラル油種子タンパク質単離物を提供する。この分離物は、油種子粕から亜麻およびリノーラ油種子タンパク質を抽出し、そのタンパク質水溶液を濃縮し、濃縮したタンパク質溶液を希釈してタンパク質ミセルを形成し、タンパク質ミセルを集め、タンパク質ミセル集塊物を乾燥することによって得られる。タンパク質ミセルの形成からの上澄液から更なる亜麻タンパク質単離物を取り出すこともできる。このタンパク質単離物は、乾燥重量基準で少なくとも約９０重量％（Ｎ×６．２５）の、好ましくは少なくとも約１００重量％のタンパク質含有量を有する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条第（ｅ）項に基づいて、同時係属米国特許出願である２００２年１０月１０日出願の第６０／３２７，７７５号、および２００２年１１月２８日出願の第６０／３３３，４９２号に基づく優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、低リノレン酸変種リノーラ油種子を含む任意の亜麻油種子から抽出される新規なタンパク質単離物、およびその製造に関する。
【背景技術】
【０００３】
米国特許第４，２８５，８６２号（Ｍｕｒｒａｙ ＩＡ）には、無定形で、粘性、粘着性のある、グルテン様タンパク質集塊物（ＰＭＭ）、またはその集塊物の乾燥形態のタンパク質単離物の供給が記載されている。無定形タンパク質集塊物は、均一両親媒性タンパク質部分からなるタンパク質ミセルの水性分散物を沈降させることによって形成される。水性分散物は、米国特許第４，２０８，３２３号（Ｍｕｒｒａｙ ＩＢ）に詳細に記載されている方法によって形成され、この特許では、制御された条件下で食品級の塩溶液を使用してタンパク質供給物質からタンパク質を抽出し、同一塩濃度を維持しながら得られた抽出液のタンパク質含有量を増大させ、濃縮タンパク質溶液を希釈し、それによってタンパク質ミセルの水性分散物を形成している。この従来技術には、その中に記載された方法を亜麻油種子粕から亜麻タンパク質単離物を回収することに適用できること、または適用するために変更を加えることができることは示唆されていない。
【０００４】
本発明は、任意の亜麻油種子およびリノーラ油種子として知られる低リノレン酸突然変異体のタンパク質単離物、およびこの分離物の調製方法を提供する。タンパク質単離物は、Ｎ×６．２５のケルダール窒素変換率で少なくとも約９０重量％のタンパク質を含有するタンパク質と定義される。本明細書で用いられる用語「タンパク質含有量」とは、乾燥重量基準で表したタンパク質単離物中のタンパク質の量を意味する。Ｍｕｒｒａｙ ＩＡおよびＩＢ特許には、このような新規タンパク質単離物およびその調製についての記載はない。
【０００５】
リノーラ油種子は、亜麻油種子の突然変異体であり、伝統的な育種法により脂肪酸組成が変化し、従来の亜麻油種子で約５０％であったリノレン酸（Ｃ１８：３）が約２％まで実質的に減少している。これらの改良により、得られたリノーラ油種子からその脂肪酸組成がヒマワリ油にかなり類似した食用多飽和油脂が得られる。
【０００６】
本発明者らの知る限りでは、これまで亜麻油種子またはリノーラ油種子からのタンパク質の調製に関する記載はない。本発明者らは、米国特許第５，９２５，４０１号に記載されているような、亜麻タンパク質製品を提供する試みを承知しており、この特許では、分離物と言うに値するに必要なタンパク質含有量よりもかなり低い、３５〜６０重量％の亜麻タンパク質を含有する亜麻製品が提供される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の一態様として、乾燥重量基準のケルダール窒素×６．２５（Ｎ×６．２５）で測定した場合、少なくとも約９０重量％のタンパク質含有量、好ましくは少なくとも約１００重量％のタンパク質含有量を有する亜麻油種子タンパク質単離物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
亜麻油種子タンパク質単離物は、リノーラ、亜麻油種子の低リノレン酸変種から抽出できる。亜麻タンパク質単離物は、実質的に未変性形で提供されることが好ましい。亜麻タンパク質単離物は、湿潤タンパク質ミセル集塊物の形または乾燥粉の形態で提供できる。亜麻タンパク質単離物はまた、亜麻タンパク質ミセルの沈殿からの上澄乾燥物の形態で提供できる。更に、亜麻タンパク質ミセルは、亜麻タンパク質ミセルの沈殿からの濃縮上澄液と沈殿した亜麻タンパク質ミセルとの乾燥配合物の形態でもよい。
【０００９】
本発明の他の態様では、（ａ）亜麻油種子粕を抽出に付し、この油種子粕中のタンパク質の可溶化を生じさせ、タンパク質水溶液を形成すること、（ｂ）残渣油種子粕からタンパク質水溶液を分離すること、（ｃ）選択膜技術を使用して、イオン強度を実質的に一定に維持しながら前記タンパク質水溶液のタンパク質濃度を高め、濃縮タンパク質溶液を提供すること、（ｄ）前記濃縮タンパク質溶液を冷水中に希釈し、タンパク質ミセルの形成を生じさせること、（ｅ）タンパク質ミセルを沈降させ、無定形で、粘着性のある、ゼラチン状の、グルテン様タンパク質ミセル集塊物を形成すること、および（ｆ）上澄液からケルダール窒素×６．２５で測定した場合に、乾燥重量基準で少なくとも約９０％のタンパク質含有量を有するミセル集塊物を回収すること、を含む亜麻タンパク質単離物の調製方法を提供する。
【００１０】
タンパク質ミセル集塊物の沈降からの上澄液を処理して更なる亜麻タンパク分離物を回収できる。膜技術を用いて上澄液を濃縮してもよいし、その濃縮上澄液を乾燥してもよい。別法としては、濃縮上澄液をタンパク質ミセル集塊物と混合し、その混合物を乾燥してもよい。
【００１１】
本明細書では、タンパク質ミセル集塊物の形での亜麻タンパク質単離物製品を「グルテン様」と表現する。この表現は、分離物の外観および感触が小麦生グルテンのそれに類似していることを示すためであり、グルテンに対する化学的同一性を示そうとするものではない。
【００１２】
本明細書の方法により製造される亜麻タンパク質単離物は、加工食品のタンパク質強化、油脂の乳化、ベークトグッズ（焼き製品）の本体形成材およびガスを閉じ込める製品における発泡剤など、タンパク質単離物の通常の応用分野で使用できる。更に、タンパク質単離物を、肉類似物に有用なタンパク質繊維に形成し、卵白を結合材として使用する食料品における卵白代用物または増量材として使用できる。亜麻タンパク質単離物は、栄養補助食品としても使用できる。亜麻タンパク質単離物の他の用途は、ペットフード、動物飼料、工業および化粧品への利用およびパーソナルケア製品においてである。
【００１３】
亜麻油種子は、亜麻仁油種子とも称される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本明細書で提供する新規なタンパク質単離物は、一般には米国特許第４，２０８，３２３号に記載の方法に概ね従って、好ましくは本明細書に記載の特定の条件下で調製される。その方法は、一連のバッチステップとして、または連続もしくは半連続法として実施できる。
【００１５】
亜麻またはリノーラタンパク質単離物を提供する方法の最初のステップでは、亜麻またはリノーラ油種子粕からのタンパク質性物質を可溶化することを含む。亜麻またはリノーラ種子粕から回収されるタンパク質性物質は、亜麻またはリノーラ種子中に天然に存在するタンパク質でもよく、あるいは、そのタンパク質性物質が遺伝子操作で改変されているが、天然タンパク質に特徴的な疎水性と極性の性質を有するタンパク質でもよい。亜麻またはリノーラ粕は、さまざまなレベルの非変性タンパク質を含む亜麻またはリノーラ油種子から亜麻またはリノーラ油を除去して得られる、例えば、熱へキサン抽出、または低温油押出法で得られる任意の亜麻またはリノーラ粕でよい。亜麻またはリノーラ油種子からの亜麻油またはリノーラ油の除去は、本明細書に記載するタンパク質単離物回収方法の中の分離操作として実施される。
【００１６】
タンパク質の可溶化は、塩が存在すると油種子粕からの可溶性タンパク質の回収が増加するので、塩溶液を使用して実施するのが最も効率的である。塩は、塩化カリウムなどのその他の塩も使用できるが、通常は塩化ナトリウムである。塩溶液は、可溶化に付されるタンパク質の相当量の可溶化を可能にするために、少なくとも約０．１０、好ましくは少なくとも約０．１５、一般には約２．０までのイオン強度を有する。塩溶液のイオン強度が増加すると、油種子粕中のタンパク質の可溶化は、初め、最大値に達するまでは増加する。その後続いてイオン強度が増加しても、可溶化されるタンパク質の総量は増加しない。最大のタンパク質可溶化を生じさせる食品級塩溶液のイオン強度は、関係する塩および選択する油種子粕に応じて異なる。
【００１７】
イオン強度を増加させることに伴なう、タンパク質を沈殿させるために必要な大きな希釈度を考慮し、通常約１．０未満、より好ましくは約０．１５〜約０．６の値のイオン強度値が利用される。
【００１８】
バッチ法では、タンパク質の塩可溶化を、約０℃より高く且つ好ましくは約３５℃までの温度で、好ましくは通常では約１０〜約９０分である可溶化時間を短縮するための撹拌を行って実施する。製品収率を向上させるために、油種子粕から実質的に最大量のタンパク質を抽出するための可溶化を実施することが好ましい。バッチ方式において高温レベルではその方法が不経済になるので、好ましい温度上限としてはは約３５℃を選択する。
【００１９】
連続法では、亜麻またはリノーラ油種子粕からのタンパク質の抽出を、亜麻またはリノーラ油種子粕からのタンパク質の連続抽出を実施することに矛盾しない任意の方式で実施する。１つの実施形態としては、亜麻またはリノーラ油種子粕を連続的に塩溶液と混合し、本明細書に記載のパラメーターによる所望の抽出を実施するに十分な滞留時間を得るための長さおよび流速を有するパイプまたは導管を通してその混合物を輸送する。このような連続方式では、塩可溶化ステップを最大約１０分間で急速に実施し、好ましくは亜麻またはリノーラ油種子粕から実質的に最大量のタンパク質を抽出するための可溶化を実施する。連続方式での可溶化は、好ましくは高温で、一般には最高で約６０℃またはそれ以上で実施される。
【００２０】
食品級塩水溶液および亜麻またはリノーラ油種子粕は、以下でより詳細に説明するように、タンパク質単離物がミセル経路で形成されることを可能にするために、約５〜約７のナチュラルｐＨを有する。亜麻またはリノーラタンパク質単離物の最大収率のための最適ｐＨ値は、選択した亜麻またはリノーラ油種子粕に応じて異なる。
【００２１】
ｐＨ範囲の限界点およびその付近では、タンパク質単離物の形成は、ミセル経路により部分的にのみ、且つｐＨ範囲内の他の点で得られるよりも低収率で生じる。これらの理由により、約５．３〜約６．２のｐＨ値が好ましい。
【００２２】
抽出ステップで使用するために、必要なら、任意の都合のよい酸、通常は塩酸、またはアルカリ、通常は水酸化ナトリウムを用いて、塩溶液のｐＨを約４〜約７の範囲内の任意の所望値に調整してもよい。
【００２３】
他の別な方式は、７を超え一般には約１２までの、好ましくは約７〜約９の比較的高いｐＨ値の塩溶液で油種子粕を抽出に付すことである。高いｐＨ値では、油種子粕からより多くの量のタンパク質が抽出される。塩溶液のｐＨは、水酸化ナトリウム水溶液などの都合のよいアルカリを用いて、ｐＨをアルカリ性に調整できる。このような代替法を採用する場合には、油種子粕の抽出ステップから得られる水相を、次いで、残渣カノーラ油粕から真空濾過を採用するなど、都合のよい任意の方法で分離し、続いて遠心分離および／または濾過を行って残渣粕を取り除く。分離した残渣粕は、廃棄のために乾燥してもよい。
【００２４】
高ｐＨ抽出ステップから得られるタンパク質水溶液を、次いで、以下で述べる更なる処理に先立って、上で論じた約４〜約７、好ましくは約５．３〜約６．２の範囲にｐＨ調整する。このようなｐＨ調整は、塩酸などの都合のよい任意の酸を用いて実施できる。
【００２５】
可溶化ステップにおける食品級塩溶液中の油種子粕の濃度は広範に変更できる。代表的な濃度値は約５〜約１５％ｗ／ｖである。
【００２６】
塩水溶液によるタンパク質抽出ステップは、カノーラ粕中に存在するかもしれない油脂を可溶化する付加的な効果を有し、その結果水相中に油脂が存在することになる。亜麻またはリノーラ油種子粕は、亜麻またはリノーラタンパク質水溶液に入り込み、その溶液をいくらか粘性にする傾向のある、かなりの量の粘液物質を含むことが知られている。このような比較的高い初期粘度は、その後で次に亜麻またはリノーラタンパク質溶液が以下で述べる方法によって濃縮できる度合いを抑制する傾向がある。
【００２７】
抽出ステップから得られるタンパク質溶液は、一般に、約５〜約３０ｇ／Ｌ、好ましくは約１０〜約２５ｇ／Ｌのタンパク質濃度を有する。
【００２８】
次いで、真空濾過を採用することなど、都合のよい任意の方式で、抽出ステップから得られる水相を、亜麻またはリノーラ油種子粕から分離し、続いて遠心分離および／または濾過を行って、残渣粕を除去する。分離した残渣粕は、廃棄のために乾燥してもよい。
【００２９】
亜麻またはリノーラ種子粕がかなりの量の油脂を含む場合には、次いで、その譲受人に譲渡され、その開示を参照により本明細書に組み込む米国特許第５，８４４，０８６号および６，００５，０７６号に記載の脱脂ステップを、以下で述べる分離タンパク質水溶液および濃縮タンパク質水溶液について実施してもよい。
【００３０】
水だけを使用すると、亜麻またはリノーラ油種子粕からの抽出が塩水溶液よりも少ない傾向があるが、亜麻またはリノーラ油種子粕を塩水溶液での抽出に付す代わりに、このような抽出を水のみを用いて行ってもよい。このような代替法を採用した場合には、次いで、残りの亜麻またはリノーラ油種子粕から分離後、以下で記載する濃縮ステップでタンパク質を溶液状に維持するために、そのタンパク質溶液に上で述べた濃度で塩を添加してもよい。
【００３１】
次いで、そのイオン強度を実質的に一定に維持しながら、タンパク質水溶液を濃縮し、そのタンパク質濃度を高める。一般にはこのような濃縮を実施して、少なくとも約５０ｇ／Ｌ、好ましくは少なくとも約１００ｇ／Ｌのタンパク質濃度を有する濃縮タンパク質溶液を得る。
【００３２】
濃縮ステップは、約２０００〜約５０，０００ダルトンなど、適当な分子量カットオフをもつ中空糸膜またはスパイラル膜を使用する限外濾過または透析濾過など、任意の都合のよい選択膜技術を採用することなど、さまざまな膜材料および構造を考慮し、連続操作に対してはタンパク質水溶液が膜を通過する際の所望の濃縮度を可能にするような大きさにし、バッチまたは連続操作と矛盾しない都合のよい任意の方式で実施される。
【００３３】
濃縮ステップは、任意の都合のよい温度、一般には約１５°〜約６０℃で、所望の濃縮度が得られる時間実施すればよい。使用する温度およびその他の条件は、ある程度、濃縮を実施するのに使用される膜装置および溶液に望まれるタンパク質濃度に左右される。
【００３４】
周知のように、限外濾過および類似の選択膜技術により、高分子量の種が通過するのを阻止すると同時に低分子量の種を通過させることができる。低分子量の種には、食品級塩のイオン種のみならず、原料から抽出される炭水化物、色素および抗栄養因子などの低分子量物質、ならびにタンパク質の任意の低分子量型が含まれる。膜の分子量カットオフは、通常、汚染物を通過させると同時に溶液中のタンパク質のかなりの部分を保持するのを確実にするように、さまざまな膜材料および配置を考慮して選択される。
【００３５】
濃縮ステップで採用される温度に応じて、濃縮タンパク質溶液を、少なくとも約２０℃〜約６０℃まで、好ましくは約２５°〜約４０℃の温度に加温し、濃縮タンパク質溶液の粘度を低減し、後に続く希釈ステップおよびミセル形成の実施を容易にすることができる。冷水で希釈した際にその温度を超えると濃縮タンパク質溶液の温度によりミセルの形成が不可能になる温度を超えて濃縮タンパク質溶液を加熱すべきではない。米国特許第５，８４４，０８６号および６，００５，０７６号に記載されているように、必要であれば、濃縮タンパク質溶液を更なる脱脂操作に付してもよい。
【００３６】
次いで、濃縮ステップおよびオプションの脱脂ステップから得られる濃縮タンパク質溶液を希釈し、濃縮タンパク質溶液を所望の希釈度を達成するに必要な容量を有する冷水と混合することによってミセルを形成させる。濃縮タンパク質溶液は、約１５倍以下、好ましくは約１０倍以下まで希釈される。
【００３７】
濃縮タンパク質と混合する冷水は、約１５℃未満の温度、一般には約３°〜約１５℃、好ましくは約１０℃未満の温度を有する。なぜなら、タンパク質ミセル集塊物の形態でのタンパク質単離物の収率の向上は、使用するその希釈率におけるこれらの低温の場合に達成されるからである。
【００３８】
バッチ操作では、上で述べたように、濃縮タンパク質溶液のバッチを所望の容量を有する静止冷水本体に添加する。濃縮タンパク質溶液の希釈およびその結果として起こるイオン強度の低下によって、ミセル状に分離したタンパク質小滴の形で高度に会合したタンパク質分子の雲様集塊物の形成が生じる。バッチ法では、冷水本体中でタンパク質ミセルを沈降させ、凝集、合着した、密で、無定形の粘着性グルテン様タンパク質ミセル集塊物（ＰＭＭ）を形成させる。遠心分離などによって沈降を補助してもよい。このような誘導された沈降によって、タンパク質ミセル集塊物の液体含有量が減少し、それによって水分含有量が、ミセル集塊物総量の一般には約７０重量％〜約９５重量％から、一般には約５０重量％〜約８０重量％の値に減少する。この方法でミセル集塊物の水分含有量が減少すると、ミセル集塊物の吸蔵された塩の含有量、したがって乾燥分離物の塩含有量が減少する。
【００３９】
別法として、Ｔ型パイプの一方の流入口に濃縮タンパク質溶液を連続的に通過させ、同時に、Ｔ型パイプの他の流入口に希釈水を供給し、パイプ中で混合できるようにして、希釈操作を連続的に実施してもよい。Ｔ型パイプの中には、所望の希釈度を達成するに十分な比率で希釈水を供給する。
【００４０】
濃縮タンパク質溶液と希釈水とをパイプ中で混合することによりタンパク質ミセルの形成が始まり、Ｔ型パイプの出口から沈降槽へ混合物が連続的に供給され、沈降槽が満杯になると、そこから上澄液がオーバーフローすることができる。液体本体内での乱れを最小にする仕方で沈降槽中の液体内部に混合物を供給することが好ましい。
【００４１】
連続法では、タンパク質ミセルを沈降槽内で沈降させて、凝集、合着した、密で、無定形で、粘着性のグルテン様タンパク質ミセル集塊物（ＰＭＭ）を形成させ、この手順を沈降槽の底部に所望量のＰＭＭが蓄積するまで継続し、その後、蓄積したＰＭＭを沈降槽から取り出す。
【００４２】
バッチ法と比較した場合、亜麻またはリノーラタンパク質単離物の回収に連続法を利用することにより、タンパク質抽出の程度が同等であれば、最初のタンパク質抽出ステップの時間をかなり短縮することができ、且つ、抽出ステップでかなりの高温を使用することができる。更に、連続法では、バッチ法よりも汚染の機会が少なく、製品の高品質につながり、且つ、その工程をよりコンパクトな装置で実施できる。
【００４３】
沈降集塊物からの残留水相のデカンテーションまたは遠心分離などによって、残留水相または上澄液から沈降分離物を分離する。ＰＭＭは、湿潤状で使用してもよいし、噴霧乾燥、凍結乾燥または真空ドラム乾燥など、任意の従来技術によって乾燥形に乾燥することもできる。亜麻またはリノーラ乾燥タンパク質分離物は、高タンパク質含有量、約９０重量％を超えるタンパク質、好ましくは少なくとも約１００重量％のタンパク質（ケルダールＮ×６．２５として計算して）を有し、実質的に未変性である（示差走査熱量測定法で判定して）。また、脂肪油種子粕から単離される乾燥タンパク質単離物は、米国特許第５，８４４，０８６号および６，００５，０７６号の方法を採用した場合、約１重量％未満の低い残留脂肪含有量を有する。
【００４４】
本発明の１つの態様によれば、ＰＭＭ形成および沈降ステップからの上澄液には、希釈ステップで沈降しなかった、かなりの量の亜麻またはリノーラタンパク質が含まれていることがわかった。
【００４５】
このような方法では、ＰＭＭを取り出した後に、希釈ステップからの上澄液を濃縮してそのタンパク質濃度を増加させることができる。このような濃縮は、溶液中の亜麻タンパク質を保持しながら、食品級塩および原料から抽出される非タンパク質性低分子量種を含む低分子量種を膜を通して通過させることのできる、適切な分子量カットオフをもつ膜を使用する、限外濾過などの任意の都合のよい選択膜を使用して実施される。さまざまな膜および構造を考慮し、約３０００〜１０，０００ダルトンの分子量カットオフを有する限外濾過膜を使用できる。このようにして上澄液を濃縮すると、タンパク質を取り出すために乾燥する必要のある液体の容量が減少し、したがって乾燥に必要なエネルギーも減少する。一般には、乾燥に先立って、上澄液を約１００〜４００ｇ／Ｌ、好ましくは約２００〜約３００ｇ／Ｌのタンパク質濃度まで濃縮する。
【００４６】
濃縮上澄液を、噴霧乾燥、凍結乾燥または真空ドラム乾燥など、任意の都合のよい技術によって、乾燥して乾燥形態とし、更なる亜麻タンパク質単離物を得る。この更なる亜麻タンパク質単離物は、高いタンパク質含有量、通常約９０％を超えるタンパク質（ケルダールＮ×６．２５として計算して）を有し、実質的に未変性である（示差走査熱量測定法で判定して）。それが望まれる場合、湿潤ＰＭＭを濃縮上澄液と配合し、その後、その配合したタンパク質流れを任意の都合のよい技術によって乾燥し、配合亜麻タンパク質単離物を得てもよい。配合亜麻タンパク質単離物は、約９０％を超える（ケルダールＮ×６．２５として計算して）高いタンパク質含有量を有し、実質的に未変性である（示差走査熱量測定法で判定して）。
【００４７】
その他の別法としては、濃縮上澄液の一部のみをＰＭＭの少なくとも一部と混合し、得られた混合物を乾燥してもよい。濃縮上澄液の残りをなんらかのＰＭＭの残留物として乾燥できる。更に、乾燥ＰＭＭおよび上澄乾燥物を、任意の所望相対比に乾燥混合してもよい。
【００４８】
この方式で操作することによって、多くの亜麻タンパク質単離物を、各種の機能的および栄養学的性質を達成するのに望ましい、乾燥ＰＭＭ、上澄乾燥物、およびＰＭＭと上澄のさまざまな重量比、一般には約５：９５〜約９５：５の乾燥混合物の形態で取り出すことができる。
【００４９】
濃縮タンパク質を冷水中に希釈し、得られる沈殿物と上澄液を上述のように処理する代わりに、濃縮タンパク質溶液を透析してその塩含有量を低減させることによって濃縮タンパク質溶液からタンパク質を回収できる。濃縮タンパク質溶液の塩含有量を低減すると、透析チューブ中にタンパク質ミセルの形成が生じる。透析に続いて、上述のようにタンパク質ミセルを沈降させ、集めて、乾燥できる。タンパク質ミセルの沈降ステップからの上澄液を上述のように処理して、上澄液から更なるタンパク質を取り出すことができる。別法としては、透析チューブの内容物を直接的に乾燥してもよい。後者の代替方法は、実験室規模の少量のタンパク質が必要な場合に有用である。
【００５０】
亜麻タンパク質単離物の他の製造法は、等電沈殿法を利用することである。この方法では、油種子粕の抽出をアルカリ条件下で実施し、続いて、タンパク質溶液のｐＨを、低い値、特に、そのｐＨ値でタンパク質が中性変化（ｎｅｕｔｒａｌ ｃｈａｎｇｅ）を有し溶液から沈殿する、目的タンパク質の等電点のｐＨに調整する。沈殿物を水に再懸濁させ、タンパク質を再沈殿させることによって、沈殿物を洗浄し、汚染物質を除去できる。
【００５１】
図１を参照して、本発明の１つの実施形態に従って実施されるバッチ法の工程図を概略的に説明する。亜麻油種子粕（リノーラ油種子粕でもよい）、および水性抽出媒体を、ライン１０を経由して抽出槽１２に供給し、その中で油種子粕を抽出に付し、タンパク質水溶液を形成させる。タンパク質水溶液と残渣油種子粕とのスラリーを、ライン１４を経由して、ライン１８によって除去される残渣油種子粕を分離するための真空濾過機ベルト１６に送り込む。次いで、タンパク質水溶液を、ライン２０を経由して清澄化操作部２２に移し、その中でタンパク質水溶液を遠沈および濾過し、ライン２４で除去される微粉を除去する。
【００５２】
澄明化したタンパク質水溶液を、ライン２６を経由してポンプで限外濾過膜２８に通液し、ライン３０中に濃縮液としての濃縮タンパク質溶液を生成させ、透過液はライン３２を経由して回収する。濃縮タンパク質溶液を、ライン３６を経由して供給する冷水が入っている沈殿槽３４に送り込む。沈殿槽３４内で形成されるタンパク質ミセル集塊物をライン３８を経由して取り出し、噴霧乾燥機４０に通して乾燥タンパク質単離物４２を得る。
【００５３】
沈殿槽３４からの上澄液をライン４４を経由して取り出し、ポンプで限外濾過膜４６に通液し、ライン４８中に濃縮液としての濃縮タンパク質溶液を生成させ、透過液はライン５０を経由して回収する。濃縮タンパク質溶液を噴霧乾燥機５２に通して更なる乾燥亜麻タンパク質単離物５４を得る。
【００５４】
別法としては、ライン４８の濃縮タンパク質溶液を、ライン５６を経由してタンパク質ミセル集塊物と混合し、その後、続いてその混合物を噴霧乾燥機４０中で乾燥してもよい。
【実施例】
【００５５】
実施例１
本実施例は、リノーラ油種子からのリノーラタンパク質の回収を説明する。
【００５６】
リノーラ油種子を冷圧搾して油を回収する。１６．８ｋｇの破砕粕を０．１５ＭのＮａＣｌ溶液３３５Ｌに添加（１３℃で抽出濃度は５％ｗ／ｖ）し、その混合物を６０分間撹拌し、続いて６０分間沈降させた。１９０Ｌの抽出液をデカンテーションし、２０μｍのフィルターパッドを通して濾過し、６ｇ／Ｌのタンパク質含有量を有する１８０Ｌのタンパク質水溶液を得た。
【００５７】
分子量カットオフが３０，０００ダルトンの限外濾過装置での濃縮によって、水溶液の体積を１１Ｌまで減らした。得られた濃縮液のタンパク質含有量は６ｇ／Ｌであり、これはリノーラ粕から当初に抽出されたタンパク質の５１重量％の収率に相当する。
【００５８】
温度３０℃の濃縮タンパク質溶液を、４℃の水に１：１０の希釈比で添加した。直ちに白色雲が生じ、それを１６時間沈降させた。９３Ｌの上澄液をデカンテーションすると、粘性、粘着性の沈降タンパク質集塊物（ＰＭＭ）が１２Ｌ残った。ＰＭＭの一部を凍結乾燥し、タンパク質含有量を測定した。凍結乾燥ＰＭＭは、乾基準（ｄ．ｂ．）で９２重量％（Ｎ×６．２５）のタンパク質含有量を有することがわかった。リノーラ粕から抽出されるタンパク質からの総括タンパク質収率は２７重量％であった。
【００５９】
実施例２
本実施例は、亜麻油種子粕からの亜麻タンパク質の回収を説明する。
【００６０】
１７．５ｋｇの市販亜麻油種子粕を、０．５Ｍ（５％ｗ／ｖ）のＮａＣｌ溶液３５０Ｌに２０℃で添加し、その混合物を６０分間撹拌し、続いて６０分間沈降させた。得られたタンパク質抽出液のタンパク質濃度は８．５ｇ／Ｌであった。市販亜麻油種子粕の更なるバッチ１７．５ｋｇを同様の方法で処理し、得られたタンパク質抽出液のタンパク質濃度は７．９ｇ／Ｌであった。この２つの抽出液をデカンテーションし、フィルタープレスに２０μｍのフィルターパッドを用いて濾過し、濾液を混合した。
【００６１】
次いで、濾過したタンパク質水溶液を、分子量カットオフが５，０００ダルトンの限外濾過装置によって濃縮し、タンパク質含有量が１２０ｇ／Ｌの濃縮タンパク質水溶液１１Ｌを得た。
【００６２】
３１℃の濃縮タンパク質溶液を、４℃の水道水に１：１０の希釈比で添加した。直ちに白色雲が生じ、その白色雲を４℃で１６時間沈降させた。１０５Ｌの上澄液をデカンテーションすると、粘性、粘着性の沈降タンパク質集塊物（ＰＭＭ）が１０Ｌ残った。ＰＭＭを１０，０００ｇで５分間遠心分離し、白色の密な集塊物を得て、次いでそれを凍結乾燥した。
【００６３】
総収率で亜麻油種子粕から抽出されるタンパク質の６重量％に相当する、１７８ｇの乾燥タンパク質単離物を回収した。凍結乾燥したＰＭＭのタンパク質含有量は乾基準で１０９重量％（Ｎ×６．２５）であることがわかった。
【００６４】
実施例３
この実施例は、リノーラ抽出に及ぼすｐＨの影響を説明する。
【００６５】
ＮａＯＨまたはＨＣｌで４、５、６、７、８、９、１０、１１および１２の抽出ｐＨレベルに調整した抽出ｐＨをもつ５％ｗ／ｖ溶液中で、リノーラ油種子粕を抽出に付した。抽出は、全て室温で行ない、オービタルシェイカー中で２３０ＲＰＭで３０分間実施した。混合時間に続いて、抽出液から廃粕を分離し、タンパク質含量を分析するためにサンプルを採取した。
【００６６】
得られた結果を次表１に示す。
【００６７】
【表１】

表からわかるように、抽出のｐＨが高いほど、低ｐＨでの抽出よりもより多くのタンパク質が得られる。ｐＨ５．０および４．０での抽出物は、外観上かなり曇り、これはある程度の沈殿を示す。
【００６８】
本開示を要約すると、本発明は、新規な亜麻およびリノーラタンパク質単離物およびその調製方法を提供する。本発明の範囲内での修正は可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態による亜麻油種子タンパク質単離物の製造のための手順の概略的流れ図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０ ライン
１２ 抽出槽
１４ ライン
１６ 真空濾過ベルト
１８ ライン
２０ ライン
２２ 清澄化操作部
２４ ライン
２６ ライン
２８ 限外濾過膜
３０ ライン
３２ ライン
３４ 沈澱槽
３６ ライン
３８ ライン
４０ 噴霧乾燥機
４４ ライン
４６ 限外濾過膜
４８ ライン
５０ ライン
５２ 噴霧乾燥機
５４ 乾燥亜麻タンパク質単離物
５６ ライン

Claims (31)

1. ケルダール窒素×６．２５（Ｎ×６．２５）で測定した場合に、乾燥重量基準で少なくとも約９０重量％のタンパク質含有量を有する亜麻油種子タンパク質単離物。
2. 前記のタンパク質含有量が少なくとも約１００重量％（Ｎ×６．２５）である、請求項１に記載の亜麻油種子タンパク質単離物。
3. 亜麻リノーラの低リノレン酸変種から抽出される、請求項１に記載の亜麻種子タンパク質単離物。
4. 実質的に未変性である、請求項１に記載の亜麻種子タンパク質単離物。
5. 湿潤タンパク質ミセル集塊物の形態である、請求項１に記載の亜麻種子タンパク質単離物。
6. 乾燥粉末の形態である、請求項１に記載の亜麻種子タンパク質単離物。
7. 亜麻タンパク質ミセルの沈殿からの上澄乾燥物の形態である、請求項１に記載の亜麻種子タンパク質単離物。
8. 亜麻タンパク質ミセルの沈殿からの濃縮上澄および沈殿亜麻タンパク質ミセルの乾燥した混合形態である、請求項１に記載の亜麻タンパク質単離物。
9. （ａ）亜麻油種子粕を抽出に付し、該油種子粕中のタンパク質の可溶化を生じさせ、タンパク質水溶液を形成すること、
   （ｂ）残渣油種子粕からタンパク質水溶液を分離すること、
   （ｃ）選択膜技術を使用して、イオン強度を実質的に一定に維持しながら前記タンパク質水溶液のタンパク質濃度を高め、濃縮タンパク質溶液を提供すること、
   （ｄ）前記濃縮タンパク質溶液を冷水中に希釈し、タンパク質ミセルの形成を生じさせること、
   （ｅ）タンパク質ミセルを沈降させ、無定形で、粘着性のある、ゼラチン状の、グルテン様タンパク質ミセル集塊物を形成すること、および
   （ｆ）上澄液から、ケルダール窒素×６．２５で測定した場合に乾燥重量基準で少なくとも約９０％のタンパク質含有量を有するミセル集塊物を回収すること、を含む亜麻タンパク質単離物の調製方法。
10. 前記亜麻油種子粕の前記抽出を、少なくとも約０．１０のイオン強度および約４〜約７のｐＨを有する塩水溶液を用いて実施する、請求項９に記載の方法。
11. 前記塩溶液が約０．１５〜約０．６のイオン強度を有する、請求項１０に記載の方法。
12. 前記塩溶液が約５．３〜約６．２のｐＨを有する、請求項１０に記載の方法。
13. 前記亜麻油種子粕の前記抽出を、少なくとも約０．１０のイオン強度および約７〜約１２のｐＨを有する塩水溶液を用いて実施する、請求項９に記載の方法。
14. 前記ｐＨが、約７〜約９である、請求項１３に記載の方法。
15. 前記の抽出ステップに続いて、前記濃縮ステップに先立って、タンパク質水溶液のｐＨを約４〜約７に調整する、請求項１３に記載の方法。
16. 前記油種子粕を水で抽出し、その後に、得られたタンパク質水溶液に塩を添加して、少なくとも約０．１０のイオン強度を有するタンパク質水溶液を提供する、請求項９に記載の方法。
17. 前記タンパク質水溶液が約５〜約３０ｇ／Ｌのタンパク質含有量を有する、請求項９に記載の方法。
18. 前記のタンパク質濃縮ステップを実施し、少なくとも約５０ｇ／Ｌの濃度を有する濃縮タンパク質溶液を得る、請求項９に記載の方法。
19. タンパク質濃度が少なくとも約１００ｇ／Ｌである、請求項１８に記載の方法。
20. 前記濃縮タンパク質溶液を、濃縮タンパク質溶液の粘度を低下させるために、少なくとも約２０℃の、しかし、それを超えると希釈の際に濃縮タンパク質溶液の温度がミセルの形成を可能にしない温度を超えない温度に加温する、請求項９に記載の方法。
21. 前記濃縮タンパク質溶液を所望の希釈度を達成するのに必要な容量を有する水本体中に添加することによって、前記濃縮タンパク質溶液を約１５倍以下まで希釈する、請求項９に記載の方法。
22. 前記の水本体の温度が約１０℃未満である、請求項２１に記載の方法。
23. 前記の濃縮タンパク質溶液を約１０倍以下まで希釈する、請求項２２に記載の方法。
24. 回収したタンパク質ミセル集塊物をタンパク質性粉末に乾燥する、請求項９に記載の方法。
25. 沈降ステップからの上澄液を処理して更なる亜麻タンパク質単離物を回収する、請求項９に記載の方法。
26. 膜技術を使用して上澄液を濃縮し、且つ該濃縮上澄液を乾燥する、請求項２５に記載の方法。
27. 上澄液を濃縮し、該濃縮上澄液をタンパク質ミセル集塊物と混合し、且つ該混合物を乾燥する、請求項２５に記載の方法。
28. ステップ（ａ）から（ｆ）をバッチ操作で実施する、請求項９に記載の方法。
29. ステップ（ａ）から（ｆ）を連続操作で実施する、請求項９に記載の方法。
30. ステップ（ａ）から（ｆ）を半連続方式で実施する、請求項９に記載の方法。
31. 前記亜麻油種子粕がリノーラ油種子粕である、請求項９に記載の方法。

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