JP2006280328A - 有用アミノ酸組成物及びそれを含有する食品又は食品配合剤並びにその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 魚介類の部位から水分及び油分を除去して固形物2を取り出し、固形物2に有機溶剤を添加して有機溶剤抽出液を分離除去して残渣固形物4を取り出し、残渣固形物4に酸を加えて加水分解して、抽出した有用アミノ酸組成物14であって、有用アミノ酸組成物14が、20重量%以上のアスパラギン酸及びグルタミン酸からなるアミノ酸と、30重量%以上のセリン、グリシン、スレオニン及びアラニンからなるアミノ酸と、20重量%以上のアルギニン及びリジンからなるアミノ酸と、を含む。
【選択図】 図1
Description
一方、廃棄物中に健康、栄養上有用な成分が豊富に含有される場合があることが知られ、これを効率よく回収することで廃棄量の減少と有用成分の製造とを達成することは重要かつ有望な課題となっている。
魚介類が良質な蛋白質を含み、ひいてはこれを分解することによって良質のアミノ酸組成物を得られることは従来から広く知られているが、多くの場合この蛋白質分解を酵素によって行なっている。
上記構成において、好ましくは、第1及び第2の工程が、魚介類の部位に水を加え所定温度で所定時間蒸煮する第1の蒸煮工程と、遠心分離及び/又はろ過による第2の固液分離工程と、からなり、蒸煮工程及び固液分離工程は連続的に行なわれる。第3の工程において、有機溶剤はエタノール又は含水アセトンである。第4の工程において、好ましくは塩酸添加により加水分解を行ない、ろ液をイオン交換樹脂中に流通させて重金属を除去する。第4の工程において、好ましくは加水分解の後にさらに蛋白質分解酵素を加えて酵素分解し、有用ペプチドを含有した有用アミノ酸組成物を得る。
上記構成によれば、魚介類の部位から、重金属を除去し、かつ、旨味、甘味成分となるアミノ酸や機能性アミノ酸を豊富に含有する有用アミノ酸組成物を効率よく抽出することができる。また、蛋白質分解酵素を加えて酵素分解をした場合には、さらに、有用ペプチドを含有した有用アミノ酸組成物を効率よく抽出することができる。
また、好ましくは、第6の工程において、塩分を除去した後で、さらに、乾燥工程により粉末状の有用アミノ酸組成物を得る。
上記構成において魚介類の部位は、水産加工の過程から産出される副生品であり、好ましくは、ほたてウロである。
上記構成によれば、魚介類の部位に含有されているCdなどの重金属を塩酸添加によりイオン化し、イオン交換樹脂などにより濃縮し、ほぼ完全に回収することができる。このため、有用アミノ酸組成物には、重金属を含有させないようにできる。
好ましくは、加水分解の後に、蛋白質分解酵素を加えて酵素分解して抽出した、有用アミノ酸組成物であって、さらに、有用ペプチドを含有する。
上記構成によれば、アスパラギン酸、グルタミン酸、セリン、グリシン、スレオニン及びアラニンからなる旨味や甘味成分となるアミノ酸と、アルギニン及びリジンなどの機能性アミノ酸を豊富に含有する有用アミノ酸組成物が得られる。
また、蛋白質分解酵素を加えて酵素分解をした場合には、さらに、有用ペプチドを含有した有用アミノ酸組成物が得られる。
上記構成によれば、アスパラギン酸、グルタミン酸、セリン、グリシン、スレオニン及びアラニンからなる旨味や甘味成分となるアミノ酸と、アルギニン及びリジンなどの機能性アミノ酸とを豊富に含有する有用アミノ酸組成物を食品又は食品配合剤に添加することにより、食品から摂取できるので、摂取が容易となり、例えば、調理品に旨味をつける調味料、料理用ダシ、加工食品用原料などとして有効利用できる。
さらに、本発明の有用アミノ酸組成物の製造方法によれば、有用なアミノ酸を豊富に含む組成物を、有害な重金属を除去し、かつ、高純度に、効率よく、低コストで製造することができる。この組成物は、例えば、調理品に旨味をつける調味料、料理用ダシ、加工食品用原料などに有効利用できる。
最初に、本発明のアミノ酸組成物の製造方法について説明する。
図1は、本発明の有用アミノ酸組成物の製造方法を示す工程図である。図において、出発原料1は、魚介類の廃棄する部位(以下、魚介類の部位と呼ぶ)である。図示するように、第1工程及び第2工程は連続的に行われ、魚介類の部位から固形物2及び液相3を得る工程である。
この第1工程は、魚介類の部位の組織中に含まれる中性油分を水不溶相として分離する工程であり、具体的には、出発原料1と水との混合物を所定温度で沸騰させて、所定時間加熱する。以下、この第1工程を本発明においては、蒸煮工程と呼ぶ。
ここで、出発原料1としては、魚介類の水産加工の工程から産出される副生品として、従来は有効に利用されることなく廃棄されている魚介類の部位を用いるのが好適である。好ましくは、ほたての貝柱以外の軟体部であるほたてウロや、いかの内臓であるいかゴロを用いることができる。
なお、遠心分離工程で得た固形物2は水分を含んでいるので、水分を減少させるために、さらに、減圧乾燥を行なって固形物の含水量を下げることが好ましい。この場合、常圧乾燥によると高温のために目的とする有用アミノ酸組成物が分解するおそれがあるので、減圧乾燥が望ましい。
この有機溶剤抽出工程は、例えば、固形物2に、固形物2と同じ重量の有機溶剤を加えて行なうことができ、この工程を繰り返し行なうこともできる。また、この有機溶剤抽出工程は、円筒カラム形状の抽出装置で連続的に抽出することもできる。
ここで、有機溶剤としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトン、クロロホルム、塩化メチレン、ヘキサン及びそれらの含水物を用いることができるが、食品用途であることを考慮すると、エタノールが最も好ましい。エタノールは、仮に微量が人体中に取り込まれても無害であり、本発明の目的とする抽出に効率よく使用できる性能を持つ有機溶剤である。また、有機溶剤は含水アセトンとすることもできる。この場合、含水アセトンは、水分を10〜30重量%含むことが好ましい。
この加水分解工程の代わりに、残渣固形物4を、上記加水分解よりも塩酸濃度を薄め、加水分解時間を短くして、緩和な条件でCdをイオン化させ、残渣固形物4中の高分子蛋白質を蛋白質分解酵素により低ペプチド含有アミノ酸に分解してもよい。
具体的には、上記第5の中和工程の後で水を加えて希釈し、温度調整を行なう。この温度調整された希釈水中に蛋白質分解酵素を加え、所定時間酵素分解を行なう。所定時間が経過したら、この希釈水を加熱してさらに水冷を行ない、蛋白質分解酵素を失活させる。これ以降の工程は、上記第5A工程以降の工程を行なうことにより、有用ペプチドが含有した有用アミノ酸組成物を製造することができる。
第6A工程においては、第5A工程で抽出したろ液6をアルカリ性にするpH調整工程である。pHは、8.5〜9.5に調整することが好ましい。通常のアルカリ性薬品なら何でも使用できるが、好ましくは、水酸化ナトリウムである。
次に、第6A工程後のアルカリ性にしたろ液6を加熱する(図2の第6B工程参照)。これにより、アルカリ性にしたろ液6に混入している有機塩素系有毒物質を分解することができる。
先ず、第6C工程において、第6B工程のアルカリ性水溶液6のpHを塩酸などの酸により中和して不溶成分を析出させ、その後の処理に好適な形態とする。
次に、第6C工程で中和した液をろ過し、ろ液8とろ過残渣9とに分離する(図2の第6D工程参照)。
次に、第6E工程のイオン交換樹脂処理を行なう。具体的には、キレート樹脂などのイオン交換樹脂が充填された垂直円筒中にろ液8を通し、流出液10を得る。この工程の流出液10には、さらに、塩酸などを添加してpHを弱酸性に調整することが望ましい。これにより、残存する鉄やカドミウムなどの有害重金属を実質的に除去することができる。この段階で、ろ液8は、ほぼ純粋なアミノ酸溶液となる。
次に、アミノ酸溶液11を第6G工程の乾燥工程を施すことにより、食塩を含んだ有用アミノ酸組成物12の粉末を得ることができる。この乾燥工程は、例えば、噴霧乾燥工程とすることができる。
図3は、本発明の有用アミノ酸組成物の製造方法における脱塩工程の一例を示す工程図である。図において、第6工程は矢印で示す点線で囲んだ領域である。塩分を含んでいる有用アミノ酸溶液11を得るまでは、図2で示した工程と同じである。
次に、第6H工程の脱塩工程で、含塩アミノ酸溶液11に含まれている食塩を電気透析装置などにより除去する。
次に、必要に応じて吸着剤を用いた脱色工程を行ない、塩分が含まれていない純粋なアミノ酸溶液13を得ることができる。
そして、塩分が含まれていないアミノ酸溶液13を、第6G工程の乾燥工程を施すことにより塩分が含まれていない有用アミノ酸組成物14の粉末を得ることができる。この乾燥工程は、例えば、噴霧乾燥工程とすることができる。
出発原料1としてほたてウロを用い、実施例1の有用アミノ酸溶液11を得た。出発原料1のほたてウロの重量は1000kgであり、一応の水切りはしてあるが特に乾燥してない状態(以下、湿潤基準と呼ぶ)である。その内訳は、固形分23重量%で、水分が770kgである。この固形分中の蛋白質は、ほたてウロの場合には約13.5%程度である。
最初に、出発原料1を連続的に投入し、第1の蒸煮工程及び第2の固液分離工程を連続して行なった。具体的には、出発原料1に水2000リットルを加え、スチームジャケット加熱式連続蒸煮管で、95〜100℃、20分の滞留時間で加熱煮沸した。
第5の中和工程として、上記加水分解液に、ソーダ灰10kg(119モル)を加えて1次中和を行ない、さらに、苛性ソーダ約31kg(20%水溶液)を撹拌しながら加え、系内のpHを5から5.5とし、1夜放冷した。
そして、第5A工程のろ過工程を遠心分離機により行ない、74リットルのろ液6と乾燥基準で約14kgの残渣7とに分離した。この残渣9中には、Cdが230ppm含まれていた。
次に、第6D工程として、シリカ系ろ過助剤ラジオライトを約2kg添加して遠心分離機によりろ過し、約80リットルのろ液8と、乾燥基準で4.2kgの残渣9と、に分離した。この残渣9中には、Cdが1400ppm含まれ、著しい濃縮効果が得られることが判明した。
次に、第6E工程として、ろ液8をキレート樹脂カラム(三菱化学株式会社製、ダイヤイオンCR−11)で処理し、水押出しにより約110リットルの流出液10を得た。流出液10を、発光分光装置で金属分析したところ、鉄、カドミウムなどの重金属は検出限界範囲内で検出されなかった。
この際、第6E工程後のキレート樹脂カラムに硫酸を通して再生し、流出硫酸を苛性ソーダで中和した回収液には、0.09ppmの微量Cdが含まれていた。この回収液及び上記ろ過後の残渣9,11は焼却して残った灰分をCd処理業者に渡した。
先ず、約51kgの抽出残渣固形物4(乾燥固形分約40kg)に塩酸12.3リットル、水130リットルを加えて、沸騰開始後3時間の一次分解を行なった。次に、第5の中和工程として、上記溶液に苛性ソーダ約31kg(20%)を撹拌しながら加え、系内のpHを7〜7.2とし、65リットルの水を加えて約270リットルの希釈液とした。この希釈液を40〜43℃とし、蛋白質分解酵素としてペプチターゼR(アマノエンザイム製)及びウマミザイム(アマノエンザイム製)を25g添加して、24時間の酵素分解を行なった。この後、90℃に加熱し、さらに水冷し、蛋白質分解酵素を失活させた。
次に、この希釈液にパーライト5kgとラジオライトシリカ系ろ過助剤ラジオライトを3kg添加してろ過して水洗し、約190リットルのろ液6と乾燥基準で26kgの残渣7とに分離した。この残渣7中にはCdが約230ppm含まれ、著しい濃縮効果が得られることが判明した。
次に、ろ液6を、キレート樹脂カラム(三菱化学株式会社製、ダイヤイオンCR−11)で処理し、水押出しにより約190リットルの流出液10を得た。流出液10を、発光分光装置で金属分析したところ、鉄、カドミウムなどの重金属は検出限界範囲内で検出されなかった。
この際、第6E工程後のキレート樹脂カラムに硫酸を通して再生し、流出硫酸を苛性ソーダで中和した回収液には、0.3ppmの微量Cdが含まれていた。この回収液及び上記ろ過後の残渣9,11は焼却して残った灰分をCd処理業者に渡した。
また、セリン、グリシン、スレオニン、アラニンは甘味に関わるアミノ酸であり、その量は32.37gであった。この値は、いわし魚粉とほぼ同じであり、大豆蛋白や馬鈴薯蛋白よりも大きいことが分かった。
さらに、アルギニン及びリジンは種々の生理機能性の高いアミノ酸として知られていて、その量は20.11gであった。この値は、比較例の何れよりも大きい値であることがわかった。
これにより、実施例1の有用アミノ酸組成物14は、同じ魚介類由来の比較例であるいわし魚粉よりも機能性アミノ酸の含有量が多く、旨味及び甘味に関するアミノ酸は、同じ程度含有されていることが判明した。したがって、ほたてウロから抽出した実施例1の有用アミノ酸組成物14は、機能性アミノ酸と旨味及び甘味に関するアミノ酸とを豊富に含有している。
2:固形物
3,5:液相
4:残渣固形物
6,8:ろ液
7,9:残渣
10:流出液
11:含塩有用アミノ酸溶液
12:含塩有用アミノ酸組成物
13:無塩アミノ酸溶液
14:有用アミノ酸組成物
Claims (13)
- 魚介類の部位から水分及び油分を除去して固形物を取り出す第1及び第2の工程と、
該固形物に有機溶剤を添加し、有機溶剤抽出液を分離除去して残渣固形物を取り出す第3の工程と、
該残渣固形物に酸を加えて加水分解する第4の工程と、
上記加水分解後に中和処理してろ過し、ろ液を得る第5の工程と、
上記ろ液から重金属を除去して得られる流出液から有用アミノ酸組成物を抽出する第6の工程と、
を含むことを特徴とする、有用アミノ酸組成物の製造方法。 - 前記第1及び第2の工程が、前記魚介類の部位に水を加え所定温度で所定時間蒸煮する蒸煮工程と、遠心分離及び/又はろ過による固液分離工程と、からなり、上記蒸煮工程及び固液分離工程が連続的に行なわれることを特徴とする、請求項1に記載の有用アミノ酸組成物の製造方法。
- 前記有機溶剤が、エタノール又は含水アセトンであることを特徴とする、請求項1に記載の有用アミノ酸組成物の製造方法。
- 前記第4の工程において、塩酸添加により加水分解を行ない、前記ろ液をイオン交換樹脂中に流通させて重金属を除去することを特徴とする、請求項1に記載の有用アミノ酸組成物の製造方法。
- 前記第4の工程において、加水分解の後にさらに蛋白質分解酵素を加えて酵素分解し、有用ペプチドを含有した有用アミノ酸組成物を得ることを特徴とする、請求項1に記載の有用アミノ酸組成物の製造方法。
- 前記第6の工程において、ろ液をアルカリ性に調整した後に加熱を行ない、さらに、ろ液のpHを酸性とし、該ろ液をろ過してろ液及び残渣を得、該ろ液から重金属を除去して流出液を得て、該流出液を脱色精製し、塩分を除去して有用アミノ酸組成物を抽出することを特徴とする、請求項1に記載の有用アミノ酸組成物の製造方法。
- 前記第6の工程において、塩分を除去した後で、さらに、乾燥工程により粉末状の有用アミノ酸組成物を得ることを特徴とする、請求項6に記載の有用アミノ酸組成物の製造方法。
- 前記魚介類の部位が、水産加工の過程から産出される副生品であることを特徴とする、請求項1に記載の有用アミノ酸組成物の製造方法。
- 前記副生品が、ほたてウロであることを特徴とする、請求項8に記載の有用アミノ酸組成物の製造方法。
- 魚介類の部位から水分及び油分を除去して固形物を取り出し、該固形物に有機溶剤を添加して有機溶剤抽出液を分離除去して残渣固形物を取り出し、該残渣固形物に酸を加えて加水分解して抽出した有用アミノ酸組成物であって、
上記有用アミノ酸組成物が、20重量%以上のアスパラギン酸及びグルタミン酸からなるアミノ酸と、30重量%以上のセリン、グリシン、スレオニン及びアラニンからなるアミノ酸と、20重量%以上のアルギニン及びリジンからなるアミノ酸と、を含むことを特徴とする、有用アミノ酸組成物。 - 前記加水分解の後に蛋白質分解酵素を加えて酵素分解して抽出した有用アミノ酸組成物であって、さらに、有用ペプチドを含有することを特徴とする、請求項10に記載の有用アミノ酸組成物。
- 魚介類の部位から水分及び油分を除去して固形物を取り出し、該固形物に有機溶剤を添加して有機溶剤抽出液を分離除去して残渣固形物を取り出し、該残渣固形物に酸を加えて加水分解して抽出した有用アミノ酸組成物を含有し、
上記有用アミノ酸組成物が、20重量%以上のアスパラギン酸及びグルタミン酸からなるアミノ酸と、30重量%以上のセリン、グリシン、スレオニン及びアラニンからなるアミノ酸と、20重量%以上のアルギニン及びリジンからなるアミノ酸と、を含むことを特徴とする、有用アミノ酸組成物を含有する食品又は食品配合剤。 - 前記加水分解の後に蛋白質分解酵素を加えて酵素分解して抽出した有用アミノ酸組成物と有用ペプチドを含むことを特徴とする、請求項12に記載の有用アミノ酸組成物を含有する食品又は食品配合剤。
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