JP2006121954A - Method for producing enzyme degradation product - Google Patents
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Description
本発明は、酵素分解物の製造方法に関し、詳しくは酵素分解物となる原料を噴流攪拌する攪拌装置内で酵素反応させる酵素分解物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an enzyme degradation product, and more particularly to a method for producing an enzyme degradation product in which an enzyme reaction is carried out in a stirrer that jets and stirs a raw material to be an enzyme degradation product.
従来、酵素分解物の製造方法としては、酵素分解反応装置として、酵素分解物となる原料を攪拌羽根により攪拌する攪拌装置が知られており、かかる攪拌装置にあっては、原料を攪拌羽根により攪拌しているので、酵素分解時間に長時間を要し、短時間での酵素分解反応装置の出現が望まれ、短時間での酵素分解が行えることができればコスト低減が図られる。 Conventionally, as a method for producing an enzymatic degradation product, a stirring device that stirs a raw material that becomes an enzymatic degradation product with a stirring blade is known as an enzymatic decomposition reaction device. In such a stirring device, the raw material is stirred with a stirring blade. Since the agitation is performed, it takes a long time for the enzyme decomposition, and it is desired that an enzyme decomposition reaction apparatus appears in a short time. If the enzyme decomposition can be performed in a short time, the cost can be reduced.
一方、攪拌装置として、羽根等の機械的な駆動原を必要とすることがない攪拌装置が知られており(特許文献1)、かかる攪拌装置は、粘性の高い液体を攪拌する際、良好な攪拌効果が得られるので、本発明者らは、この攪拌装置を酵素分解反応装置として利用できないか鋭意研究した。 On the other hand, a stirring device that does not require a mechanical driving source such as a blade is known as a stirring device (Patent Document 1), and such a stirring device is good when stirring a highly viscous liquid. Since the stirring effect can be obtained, the present inventors have earnestly studied whether this stirring apparatus can be used as an enzymatic decomposition reaction apparatus.
かかる攪拌装置を酵素分解反応装置として利用できれば、酵素分解物の製造工程が効率的に行え、コスト低減を図ることができる。
本発明は、酵素分解物の製造が短時間で行え、製造時間の効率化によるコスト低減を図ると共に、高品質の酵素分解物が得られる酵素分解物の製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for producing an enzymatic degradation product that can be produced in a short time, reduce costs by increasing the efficiency of the production time, and obtain a high-quality enzymatic degradation product. .
本発明に係る酵素分解物の製造方法は、酵素分解物となる原料を、攪拌装置内で噴流攪拌により、酵素反応してなることを特徴とする。 The method for producing an enzymatic degradation product according to the present invention is characterized in that the raw material to be the enzymatic degradation product is subjected to an enzymatic reaction by jet stirring in a stirrer.
攪拌装置内の原料を、攪拌装置内で噴流攪拌により、酵素反応させると、噴流攪拌により原料が攪拌装置内を循環し、攪拌装置内の原料が回るため循環効率が高く、噴流そのものが非常に強い乱れを持つため、攪拌装置内の攪拌効率を高めるので、酵素分解時間が短縮でき、酵素分解物の質も高まる。 When the raw material in the stirrer is subjected to an enzyme reaction by jet stirring in the stirrer, the raw material circulates in the stirrer by jet stirring, and the raw material in the stirrer rotates, so the circulation efficiency is high and the jet itself is very Since it has a strong turbulence, the stirring efficiency in the stirring device is increased, so that the enzymatic degradation time can be shortened and the quality of the enzymatic degradation product is increased.
請求項2記載の酵素分解物の製造方法は、請求項1記載の攪拌装置は、液体又は気体を噴出する噴出部を有し、この噴出部からの液体又は気体の噴出による噴流攪拌により、酵素反応してなることを特徴とする。
The method for producing an enzymatic degradation product according to
攪拌装置内の原料に、噴出部から液体又は気体が吹き込まれることにより、酵素反応させると、噴流攪拌により原料が攪拌装置内を循環し、攪拌装置内の原料が回るため循環効率がより高く、噴流そのものが非常に強い乱れを持つため、攪拌装置内の攪拌効率を更に高めるので、酵素分解時間が一層短縮でき、酵素分解物の質も高まる。 When the liquid or gas is blown into the raw material in the stirring device to cause an enzymatic reaction, the raw material circulates in the stirring device by jet stirring, and the raw material in the stirring device rotates, so the circulation efficiency is higher, Since the jet itself has a very strong turbulence, the stirring efficiency in the stirring device is further increased, so that the enzymatic decomposition time can be further shortened and the quality of the enzymatic decomposition product is also increased.
請求項3記載の酵素分解物の製造方法は、請求項1記載の原料は、タンパク質原料、糖質原料、繊維質、油脂であることを特徴とする。
The method for producing an enzymatic degradation product according to
請求項4記載の酵素分解物の製造方法は、請求項2記載の噴出部は、攪拌装置の容器内に、原料に液体又は気体を吹き込むための1又は複数のノズルが配置されていることを特徴とする。
In the method for producing an enzymatic degradation product according to
請求項5記載の酵素分解物の製造方法は、請求項2記載の液体は、攪拌装置内の原料を循環させてなる原料であることを特徴とする。
The method for producing an enzymatic degradation product according to
請求項6記載の酵素分解物の製造方法は、請求項2記載の気体は、空気又は不活性ガスであることを特徴とする。
The method for producing an enzymatic degradation product according to claim 6 is characterized in that the gas according to
攪拌装置内の原料を、攪拌装置内で噴流攪拌により、酵素反応させると、噴流攪拌により原料が攪拌装置内を循環し、攪拌装置内の原料が回るため循環効率が高く、噴流そのものが非常に強い乱れを持つため、攪拌装置内の攪拌効率を高めるので、酵素分解時間が短縮でき、酵素分解物の質も高まる。 When the raw material in the stirrer is subjected to an enzyme reaction by jet stirring in the stirrer, the raw material circulates in the stirrer by jet stirring, and the raw material in the stirrer rotates, so the circulation efficiency is high and the jet itself is very Since it has a strong turbulence, the stirring efficiency in the stirring device is increased, so that the enzymatic degradation time can be shortened and the quality of the enzymatic degradation product is increased.
本発明にかかる一実施例を説明する。 An embodiment according to the present invention will be described.
本実施例では、酵素分解物の原料としてはタンパク質原料を使用しており、かかるタンパク質原料はホタテ内蔵(ホタテウロ)から分離したがいとう膜(ホタテヒモ)を用いた場合について説明するが、これに限られるものではない。 In this example, a protein raw material is used as a raw material for the enzyme degradation product, and this protein raw material will be explained using a scallop membrane (scallop string) separated from a scallop built-in (scallop uro). It is not something that can be done.
タンパク質原料として、例えば、イカゴロなどの魚加工の際に廃棄される廃棄物、鶏肉内臓の副産物の他、動物系では魚介類、牛肉、豚肉、鶏肉、ミルクカゼイン、牛乳等、植物系では小麦、大豆などの穀類、発酵系では酵母で、タンパク質が含まれるものであれば、それをタンパク質原料として使用することができる。 As a protein raw material, for example, waste discarded during processing of fish such as squid goro, byproducts of chicken internal organs, seafood in animal systems, beef, pork, chicken, milk casein, milk, etc., wheat in plant systems, In the case of cereals such as soybeans and fermentation systems, yeast can be used as a protein raw material as long as it contains protein.
また、タンパク質原料だけでなく、デンプン質が含まれるものであれば、それを糖質原料として使用することができる。 Moreover, if not only a protein raw material but a starch substance is contained, it can be used as a saccharide raw material.
さらに、植物(繊維質、木質)を原料としても使用することができる。例えば、廃棄野菜、おがくずチップ、きのこ等である。また、脂質として、例えば、イカ油、植物油、石油等も原料として使用することができる。 Furthermore, plants (fibrous, woody) can also be used as a raw material. For example, waste vegetables, sawdust chips, mushrooms and the like. Moreover, as a lipid, squid oil, vegetable oil, petroleum etc. can be used as a raw material, for example.
次に、タンパク質原料としてホタテウロから分離したホタテヒモは細粒化する。ホタテヒモを細粒化するのは、攪拌装置内で酵素反応しやすくするためであり、攪拌装置への循環が可能にするためでもある。 Next, scallop string separated from scallops as a protein raw material is finely divided. The reason why the scallop string is made fine is to facilitate the enzymatic reaction in the stirrer and also to enable circulation to the stirrer.
本実施例ではホタテヒモはペースト状として微粒摩砕している。 In this embodiment, the scallop string is finely ground as a paste.
そして、かかるホタテヒモである原料を液体化して攪拌装置に収納し、攪拌装置内で酵素反応させる。 And the raw material which is this scallop string is liquefied, accommodated in a stirring apparatus, and an enzyme reaction is carried out in the stirring apparatus.
攪拌装置1は、図1に示すように、内径Dの円筒形容器2を備え、この容器2内には、攪拌しようとする液体化している原料Bが収容されている。
容器2としては、内接円形Dの多角形の平面形状をもつ容器であってもよい。
As shown in FIG. 1, the stirring device 1 includes a
The
この容器2には、原料面から深さH1のところに上向きに配向され、原料Bに液体である原料Bを吹き込むための噴出部としてのノズル5が配置されている。
このノズルは上向きに設けているが、下向きでも横向きでも良い。また、噴出部は容器2の底壁4に設けた噴出孔としても良い。
The
This nozzle is provided upward, but it may be downward or sideways. The ejection part may be an ejection hole provided in the
このノズル5には、ポンプ(図示せず)が連結され、ポンプから供給された液体がノズル5から原料B内に噴射可能となっている。
また、この容器2には図示しないが、容器2内の原料を外部に送出してノズル5から容器内へ噴出するための送出管が設けられている。
すなわち、容器2内の原料を外部に送出してノズル5から容器内へ噴出し、原料が循環する構成となっている。
A pump (not shown) is connected to the
Although not shown, the
That is, the raw material in the
原料Bは、容器2の底壁4から原料面までの高さがH1+H2となるように、容器2内に収納され、原料面からH1の深さに、ノズル5が上向きに配置されている。
The raw material B is stored in the
ノズル5は、深さH1と内径又は内接円形Dとの比H1/Dが0.3乃至1.6の範囲にあり、ノズル5から原料Bに吹き込まれる液体の流量QLがQL 2/(gdnen 2D3)=0.01(ここでgは重力加速度、dnenはノズル内径)を満足する流量以上であり、かつ、液体の噴流が原料から吹き抜けない流量以下である。
The
上記は、液体の場合の噴流の条件であるが、気体の場合には、ノズル5は、深さH1と内径又は内接円形Dとの比H1/Dが0.3乃至1の範囲にあり、ノズル5から原料Bに吹き込まれる気体の流量QaがρLQa 2/(σLD3)=10−5(ここでρLは原料の密度、σLは原料の表面張力)を満足する流量以上であり、かつ、気体の気泡が原料に吹き抜けない流量以下である。
The above is the condition of the jet in the case of liquid, but in the case of gas, the
ノズル5は、深さH1と内径又は内接円形Dとの比H1/Dが0.3乃至1.6の範囲にあれば良いが、実施例では比H1/Dが0.5である。
In the
図示する攪拌装置1の容器2は、底壁4と側壁3とからなり、容器5の中央にはノズル5が設けられているが、複数のノズルを設けることもできる。
The
攪拌装置は、上記の攪拌装置に限られず、攪拌装置内の原料に液体又は気体を噴出する噴出部を有し、この噴出部からの液体又は気体の噴出による原料の噴流攪拌により、酵素反応することができるものであればよく、酵素分解物となる原料を、攪拌装置内で噴流攪拌により、酵素反応することができればよい。
また、上記では液体である原料を循環させているが、原料を循環させることなく、原料にノズルからの気体を噴出させて噴流攪拌させても良い。
気体を噴出させる際には、液体の場合に使用したポンプの代わりに、エアーコンプレッサーを使用する。
The stirrer is not limited to the stirrer described above, and has a jet part that jets liquid or gas to the raw material in the stirrer, and performs an enzyme reaction by jet stirring of the raw material by jetting liquid or gas from the jet part It is only necessary to be able to perform the enzyme reaction of the raw material to be the enzyme decomposition product by jet stirring in the stirring device.
Moreover, although the raw material which is a liquid is circulated in the above, you may make it jet-stir by ejecting the gas from a nozzle to a raw material, without circulating a raw material.
When jetting gas, an air compressor is used instead of the pump used in the case of liquid.
この攪拌装置内で酵素反応させるが、攪拌装置内での酵素反応は、原料により異なり、本実施例では、原料としてホタテヒモを使用しているので、そのプロテアーゼとしてはThermoasePC−10(大和化成)を使用した。 Enzymatic reaction is carried out in this stirrer, but the enzyme reaction in the stirrer differs depending on the raw material, and in this example, scallops are used as the raw material. Therefore, ThermosePC-10 (Daiwa Kasei) is used as the protease. used.
酵素は、原料により異なり、糖質原料であればアミラーゼ、繊維質の原料であればセルラーゼ、脂質である油脂原料であればリパーゼで、それぞれの分解酵素を使用する。 Enzymes vary depending on the raw material, and amylase is used for carbohydrate raw materials, cellulase is used for fibrous raw materials, and lipase is used for fat and oil raw materials that are lipids.
本実施例では、酵素はホタテヒモに対し、2%重量(タンパク質重量比)添加し、ホタテヒモと等量の加水をし、70℃で24時間反応させた。
In this example, the enzyme was added to
反応終了後、90℃、30分の加熱を行い、酵素を失活させる。失活した反応液を遠心分離し、上清を採取してろ過助剤を用いて吸引ろ過後、ろ液を得た。 After completion of the reaction, heating is performed at 90 ° C. for 30 minutes to deactivate the enzyme. The inactivated reaction solution was centrifuged, and the supernatant was collected and suction filtered using a filter aid to obtain a filtrate.
上記実施例では、タンパク質原料であるホタテヒモに対して酵素は2%重量(タンパク質重量比)添加したが、0.5%重量乃至3%重量であればよい。 In the above example, 2% by weight (protein weight ratio) of enzyme was added to scallop, which is a protein raw material, but it may be 0.5% to 3% by weight.
また、原料が繊維分解のためのセルラーゼであれば、原料重量に対し0.1%乃至1.0%重量で、糖質原料のアミラーゼとして、例えば、乾燥デンプンを原料とすれば、0.1%重量乃至2.0%重量であればよい。 Further, if the raw material is a cellulase for fiber decomposition, it is 0.1% to 1.0% by weight relative to the raw material weight, and as a saccharide raw material amylase, for example, dry starch is used as the raw material, 0.1% weight to 2.0%. % Weight is sufficient.
本実施例では、タンパク質原料に対し、等量の加水をし、70℃で24時間反応させたが、加水は0乃至5倍量であればよく、攪拌装置内で原料が攪拌できる加水量であれば良い。 In this example, an equal amount of water was added to the protein raw material and reacted at 70 ° C. for 24 hours. However, the water addition may be 0 to 5 times, and the amount of water that the raw material can be stirred in the stirrer is sufficient. I just need it.
反応温度、反応時間については、上記に限られず、1乃至48時間で、20℃乃至80℃であればよい。 The reaction temperature and reaction time are not limited to the above, and may be 1 to 48 hours and 20 to 80 ° C.
上記では、反応終了後、90℃、30分の加熱を行い、酵素を失活させる。失活した反応液を遠心分離し、上清を採取してろ過助剤を用いて吸引ろ過後、ろ液を製品として得ているが、酵素分解による反応液を製品とすることもできる。 In the above, after completion of the reaction, heating is performed at 90 ° C. for 30 minutes to deactivate the enzyme. The inactivated reaction solution is centrifuged, and the supernatant is collected and suction filtered using a filter aid, and then the filtrate is obtained as a product. However, the reaction solution obtained by enzymatic degradation can also be used as the product.
このろ液を製品として使用するが、必要に応じて、濃縮、乾燥して製品とすることもできる。 This filtrate is used as a product, but if necessary, it can be concentrated and dried to obtain a product.
上記実施例の製造方法による酵素分解物であるろ液につき説明する。 The filtrate which is an enzyme degradation product by the production method of the above embodiment will be described.
なお、比較は本製造方法による攪拌装置(噴流と表示)の場合のろ液と、従来の攪拌羽根による攪拌装置(インペラ式と表示)の場合のろ液との比較である。 In addition, a comparison is a comparison with the filtrate in the case of the stirring apparatus (displayed as a jet) by this manufacturing method, and the filtrate in the case of the stirring apparatus (impeller type) by the conventional stirring blade.
最初にろ液中タンパク質の経時変化については、図2に示すように、得られたろ液につきタンパク質含有量をケルダール分析により測定した。 First, regarding the time course of the protein in the filtrate, as shown in FIG. 2, the protein content of the obtained filtrate was measured by Kjeldahl analysis.
タンパク質の含有量は本製法のほうが多くなり、時間と共に差が大きくなる。このことは、本製法によれば、タンパク質回収率が高く、酵素反応物の製造時間の大幅な短縮化を図ることができ、製造コストの効率化ができる。 The protein content increases with this production method, and the difference increases with time. This means that according to this production method, the protein recovery rate is high, the production time of the enzyme reaction product can be greatly shortened, and the production cost can be increased.
次に、ろ液中遊離アミノ酸量の経時変化について、図3に示すように従来製法の場合と比較する。 Next, the change over time in the amount of free amino acid in the filtrate is compared with that in the conventional production method as shown in FIG.
ろ液中のタンパク質の形態には遊離アミノ酸があり、その含有量によりろ液の性質(機能性、風味)が変わる。 There are free amino acids in the form of protein in the filtrate, and the properties (functionality, flavor) of the filtrate vary depending on the content.
図3に示すように、本製法によるろ液では、7時間で最大比率まで達しており、酵素分解時間をこの時間まで短縮しても、エキスの性質、特に風味は影響されないことがわかり、製造時間を短縮しても、ろ液の性質が変わらず、製造時間が短時間であっても製品の品質を高品質に維持することができる。 As shown in Fig. 3, in the filtrate by this production method, the maximum ratio was reached in 7 hours, and it was found that even if the enzymatic degradation time was shortened to this time, the nature of the extract, especially the flavor, was not affected. Even if the time is shortened, the properties of the filtrate do not change, and the quality of the product can be maintained at a high quality even if the production time is short.
次に、ろ液中のACE(アンジオテンシンI変換酵素)阻害活性(血圧上昇抑制効果)の経時変化について、図4に示すように従来製法の場合と比較する。 Next, the time-dependent change in ACE (angiotensin I converting enzyme) inhibitory activity (blood pressure increase inhibitory effect) in the filtrate is compared with that in the conventional production method as shown in FIG.
この値が小さいほどACE阻害活性が強いが、図4に示すように、本製法によれば、9時間でACE阻害活性が最大となる。本製法によるろ液では、短時間でACE阻害活性を最大にできるので、機能性分解物が効率的に得られる。 The smaller this value is, the stronger the ACE inhibitory activity is. However, as shown in FIG. 4, according to this production method, the ACE inhibitory activity is maximized in 9 hours. In the filtrate according to the present production method, the ACE inhibitory activity can be maximized in a short time, so that a functional degradation product can be obtained efficiently.
容器内の原料を外部に送出し、原料を循環させて、攪拌装置1のノズル5から原料を容器内に吹き込むと、従来の方法であれば、容器内に原料が滞留するので、原料を殺菌して容器へ収納する作業が必要であったが、かかる場合には、循環により原料が殺菌でき、従来製法に比し、製造工程の効率化が図られる。
さらに、循環させることにより、原料の粒子径が多少大きいものでも、循環により粉砕効果が得られ、酵素分解能力が向上する。
When the raw material in the container is sent to the outside, the raw material is circulated, and the raw material is blown into the container from the
Furthermore, by circulating, even if the raw material has a slightly larger particle size, the pulverization effect can be obtained by the circulation, and the enzymatic degradation ability is improved.
1 攪拌装置
2 容器
5 ノズル
1
Claims (6)
The method for producing an enzymatic degradation product according to claim 2, wherein the gas is air or an inert gas.
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