JP2008142032A - 牡蠣エキス及び牡蠣エキスの製造方法 - Google Patents

牡蠣エキス及び牡蠣エキスの製造方法 Download PDF

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幸生 古市
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Abstract

【課題】体内吸収性に優れて物性の改良が図られた牡蠣エキスを提供する。
【解決手段】牡蠣エキスは、牡蠣肉の粉砕溶液に、バチルス属に属する微生物が産生するアルカリ性プロテアーゼを添加して酵素反応を行うことにより、牡蠣肉中の蛋白質を低分子化して調製される。この牡蠣エキスは、ゲルろ過クロマトグラフィーによって測定される分子量分布において分子量9300〜40000の中分子量領域にピークを有する。したがって、体内への消化吸収性が良好となり、物性の改良を図ることができる。
【選択図】なし

Description

本発明は、牡蠣肉に含まれる蛋白質を低分子化して調製される牡蠣エキス及び牡蠣エキスの製造方法に関する。
牡蠣は、亜鉛、タウリン、各種アミノ酸等の有益物質を豊富に含む食材であり、ここから、免疫増強、肝機能及び心機能の強化、精子形成、味覚障害の改善、血糖及び血圧の上昇抑制、脂肪燃焼等の諸作用が発現されることを期待して種々の牡蠣エキスが調製され、更にこうした牡蠣エキスを含む健康志向品がいくつか市販されている。なかでも、特許文献1に記載の牡蠣エキスは、牡蠣に含まれる亜鉛の結合ペプタイドを高濃度で含有する処理がなされたものであり、中性領域蛋白分解酵素による酵素反応によって体内への消化吸収性が良好となることが認められる。
特許第2812889号公報
ところで、上記牡蠣エキスによれば、中性領域蛋白分解酵素による酵素反応を行っていることに起因し、ゲルろ過クラマトグラフィーにより測定される分子量分布において低分子量領域の割合が高くなる一方で、分子量200万を超えるような高分子量領域も少なからず含まれていた。そうすると、体内への消化吸収性に難をあらわすことが多少とも予想され、高い消費者ニーズに応えるには体内吸収率の更なる向上が求められていた。
また、上記牡蠣エキスによれば、蛋白質の分解が進みすぎる嫌いがあり、ゲルろ過カラムによる分子量分布において9300〜40000の中分子量領域に全くピークを示さなかった。しかし、分子量分布が高分子と低分子の2つに分かれるのではなく上記した中分子量領域をも含むようにすれば、これまで以上の機能の発現が期待され、また用途の開発も見込まれることから、かかる中分子量領域をも採取できるようにすることが求められていた。
更に、上記のような酵素反応液には多量の有益物質が含まれ、これをなるべく無駄なく抽出することが資源の有効利用につながるため、その抽出方法の改善化も求められていた。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、体内吸収性に優れて物性の改良が図られた牡蠣エキスを提供するとともに、この牡蠣エキスを牡蠣肉からなるべく無駄なく製造することを目的とする。
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、バチルス属に属する微生物が産生するアルカリ性プロテアーゼによって牡蠣肉の蛋白質を低分子化して調製され、ゲルろ過クロマトグラフィーによって測定される分子量分布において、少なくとも、分子量9300〜40000の領域にピークを有するところに特徴を有する。
請求項2の発明は、牡蠣エキスの製造方法に関するものであって、牡蠣肉の粉砕溶液に、バチルス属に属する微生物が産生するアルカリ性プロテアーゼを添加して酵素反応を行う反応工程と、加熱によって前記酵素を失活させた後、固液分離を行い、固相をフィルタープレスによって圧搾処理し、得られた圧搾液を液相と合わせて清澄液として採取する抽出工程と、前記清澄液をスプレードライによって粉末化する粉末工程とを含むところに特徴を有する。
請求項3の発明は、請求項2に記載のものであって、前記反応工程において、前記アルカリ性プロテアーゼの添加を複数回に分けて行うところに特徴を有する。
請求項4の発明は、請求項3に記載のものにおいて、前記アルカリ性プロテアーゼの添加を2回に分けて行い、初回添加後、全反応時間の半分が経過する時に、初回添加量と同量の添加量で2回目の添加を行うところに特徴を有する。
請求項5の発明は、請求項2ないし請求項4のいずれかに記載のものにおいて、前記反応工程では、液温を50〜70℃に調製して、前記アルカリ性プロテアーゼを前記牡蠣肉に対して0.2〜0.5重量%の割合で添加するところに特徴を有する。
<請求項1の発明>
バチルス属に属する微生物が産生するアルカリ性プロテアーゼによって牡蠣肉の蛋白質を低分子化するから、高分子量の領域を効果的に取り除くことができるとともに、低分子量の領域を大幅に増やすことができる。その結果、体内への消化吸収性が良好となる。また、ゲルろ過クロマトグラフィーによって測定される分子量分布において分子量9300〜40000の中分子量の領域にピークを示すため、物性の改良を図ることができる。
<請求項2の発明>
バチルス属に属する微生物が産生するアルカリ性プロテアーゼを用いて酵素反応を行うと、高分子量の領域を効果的に取り除くことができるとともに、低分子量の領域を増やすことができ、かつ、中分子量の領域をも含ませることができる。その結果、体内への消化吸収性が良好になるとともに物性の改良を図れた牡蠣エキスを得ることができる。
また、上記アルカリ性プロテアーゼを用いて酵素反応を行うと、固液分離時、固相と液層とに明確に分離され、分離性能が向上する。
更に、固液分離後の固相に対してフィルタープレスによる圧搾処理を行い、圧搾液を採取して液相と合わせているから、牡蠣に含まれる亜鉛等の有益成分を無駄なく採取することができる。
更にまた、スプレードライによって粉末化されるから、ここから錠剤等の製品形態に加工し易くなる。
<請求項4の発明>
アルカリ性プロテアーゼの添加を複数回に分けて行うから、牡蠣肉の全体に対して偏りなく酵素を作用させることができ、品質の安定した牡蠣エキスを得ることができる。
<請求項5の発明>
アルカリ性プロテアーゼの添加を2回に分けて行い、初回添加後、全反応時間の半分が経過する時、初回添加量と同量の添加量で2回目の添加を行うから、酵素反応性及び作業性が良好となる。
<請求項6の発明>
液温を50〜70℃に調製して、アルカリ性プロテアーゼを牡蠣肉に対して0.2〜0.5重量%の割合で添加して酵素反応を行うことにより、牡蠣エキス中の蛋白質を十分に低分子化することができ、かつ、歩留まりが良好となる。
以下、本発明を具体化した一実施形態について説明する。本実施形態の牡蠣エキスは、牡蠣肉中に含まれる蛋白質を低分子量化して調整されるものであり、低分子化処理のための酵素として、バチルス属に属する微生物が産生するアルカリ性プロテアーゼを用いている。
牡蠣肉(牡蠣のむき身)は、真牡蠣(Crassostrea gigas)のうち殻の部分を取り除いたものであって、その産地を特に限定するものではないが、三重県の的矢湾産の養殖真牡蠣を用いることで歩留まりが良好となる。また、牡蠣肉は、品質の安定性を担保するため、採取後すぐに凍結処理を施して凍結生牡蠣とするのがよく、更にこれを加水粉砕してスラリー状の粉砕溶液とするのがよい。
本発明において蛋白分解酵素として使用される、バチルス属に属する微生物が産生するアルカリ性プロテアーゼとは、バチルス属に属する微生物が産生するプロテアーゼであって、最適pHがアルカリ性領域にあるものをいう。かかるアルカリ性プロテアーゼは、精製されたものに限らず、粗酵素の状態であってもよく、また、1種類に限らず、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。本実施形態においては、最適pHがpH9以上の強アルカリ側にあるアルカリ性プロテアーゼを好適に用いることができ、なかでも、バチルス サブチリス(Bacillus subtilis)由来のアルカリ性プロテアーゼを特に好適に用いることができる。このような強アルカリ性のプロテアーゼは、蛋白質の部分分解が可能であり、エキスの味質、効能等の改良を図る上で有用である。
上記アルカリ性プロテアーゼによる酵素反応は、牡蠣肉に対して0.1〜1.0重量%、好ましくは牡蠣肉に対して0.2〜0.5重量%の割合で添加され、反応溶液は、温度50〜70℃に調整され、反応時間は、0.5〜6時間、好ましくは2〜4時間の条件下で行われる。pH調整については、別にpH調整剤等を添加する必要はなく、牡蠣肉の粉砕溶液に対してそのままプロテアーゼを添加すればよい。また、アルカリ性プロテアーゼの添加量が牡蠣肉に対して0.2〜0.4重量%の範囲内であれば、牡蠣エキスの収率に特に大きな差異は認められないことが確認されている。
上記アルカリ性プロテアーゼは、粉砕溶液に対し、時間をおいて複数回に分けて添加される。この場合、作業性を考慮すれば、アルカリ性プロテアーゼは2回で添加されるのがよく、また、酵素反応性を考慮すれば、アルカリ性プロテアーゼを2回添加用にそれぞれ半量ずつ分けておき、初回添加後、全反応時間の半分を経過する時点で2回目の添加を行うのが望ましい。ここで、牡蠣肉の粉砕溶液は概ねスラリー状であるため、アルカリ性プロテアーゼを均一に作用させ難いという事情があるが、このように酵素添加回数を複数回に設定することにより、牡蠣肉の略全体に対してアルカリ性プロテアーゼをほぼ均一に作用させることが可能となる。
また上記酵素反応後、牡蠣エキスは、スプレードライ、詳しくは遠心噴霧によるスプレードライによって粉末化される。このスプレードライに際し、必要に応じてデキストリン等の粉末化助剤が添加される。スプレードライ法によれば、大量生産、連続生産が可能であり、また歩留まりも良好となる。
上記スプレードライによる噴霧工程に先立ち、牡蠣肉の酵素反応溶液は、加熱によって酵素が失活され(殺菌を兼ねる)、更に冷蔵庫等の中で冷却保存される。1〜7日、好ましくは1〜4日静置されると、容器内底の固相に沈下物が沈下される。ここから、まずは上澄み液が採取され、更に、残った沈下物が取り出されてフィルタープレスによって圧搾される。すると、沈下物から新たにエキスが搾り出されるから、これが先の上澄み液と合わされて清澄液として一体化され、この清澄液がスプレードライ機に導入される。なお、上記固液分離を行うに際して、遠心分離機による遠心処理法を採用することも可能であり、遠心処理法によれば、作業時間の短縮化を図れる。
かく得られる牡蠣エキスは、後述するように、ゲルろ過カラムの分析による分子量分布において200万以上の高分子量領域が全ピーク面積のうち20%以下の割合で含まれ、更に、9300〜40000の中分子量領域が全ピーク面積のうち10〜20%の割合で含まれ、180〜9300未満の低分子量領域が全ピーク面積のうちの残りを占める構成となる。
かかる牡蠣エキスは、粉末状態のまま単独で使用されてもよいが、摂取形態の利便性を考慮して、他の添加剤等とともに牡蠣エキス組成物として調整されてもよい。牡蠣エキス組成物としては、錠剤、カプセル剤、ドリンク剤、トローチ等の医薬品、医薬部外品、及び機能性食品;栄養飲料、清涼飲料等の飲料;アイスクリーム等の冷菓;チョコレート、ビスケット、スナック菓子、飴等の菓子類;うどん、中華麺等の麺類、かまぼこ、ハム等の水産・畜産加工食品;サラダ油、マヨネーズ等の油脂・油脂加工食品;ソース等の調味料など、牡蠣肉に含まれる有益物質の摂取を主目的または副次的な目的とする健康志向品が挙げられる。特に、本発明の牡蠣エキスは、スプレードライによって粉末化されているため、上記健康志向品への加工特性に優れている。
次に、本発明の実施例を示す。なお、本発明の範囲は以下に限定されるものではない。
<実施例1>
凍結状態にある牡蠣肉1kg(三重県の的矢湾産の養殖真牡蠣)を流水で解凍した後、水500mlを加えてミキサーで粉砕した。続いて、この粉砕液に水2Lを加え、反応容器中、60℃の恒温槽内で加温した。液温が60℃近くまで上昇したら、この粉砕溶液に、バチルス属に属する微生物から産生されるアルカリ性プロテアーゼ(天野製薬(株)製、商品名;プロレザーFG−F)2.5gを水100mlに溶解させた状態から添加し、液温を60℃に保ちつつ間欠的に2時間撹拌した。次いで、同じく、上記アルカリ性プロテアーゼ2.5gを水100mlに溶解させた状態から添加し、液温を60℃に保ちつつ間欠的に2時間撹拌した。その後、酵素の失活及び殺菌を目的として、この酵素反応溶液を沸騰水中で間欠的に1時間撹拌した。
次に、上記反応容器を水冷し、水冷後、冷蔵庫の中に静置状態で保管した。それから4日間静置し、液相の上澄み液と固相の沈下物とに分離した。続いて、上澄み液を採取して別の容器に移し、残渣の沈下物についてはフィルタープレスによる圧搾処理を行った。これによって得られた圧搾液を上記容器に入れて上澄み液と合わせ、もって清澄液とした。なお、反応容器を冷蔵庫の中で静置保存して上澄み液と沈下物とに分離する工程は、既述した遠心処理法によって置換することが可能である。
次に、上記清澄液にデキストリン(松谷化学工業(株)製、商品名;パインデックス)を1kg添加して、スプレードライ(噴霧乾燥)を行った。運転条件は、回転数20000rpm、入口温度160℃、出口温度80℃、サイクロンΔP1.3kPaに設定した。デキストリンは牡蠣肉との合算量に対して50重量%の割合で添加すると、凝集性が高くて粒子形状の良好なエキスとして粉末化されることが確認された。
これにより、牡蠣エキス242g(デキストリンを含む)を得た。牡蠣肉からの収率は、12.1%であった。
<比較例1>
広島産の養殖真牡蠣の牡蠣肉1kgから、特許公報第2812889(発明の名称;微量金属を高濃度に含有する魚介類エキスの製造方法、出願日;平成7年(1995)3月1日、出願人;常盤薬品工業株式会社)の段落番号0017〜0021に記載の手法に準じて比較用牡蠣エキスを調製した。
(成分の分析)
実施例1における牡蠣エキス100g中の成分含量を分析した結果は表1の通りであった。なお、デキストリンが50重量%含まれるため、牡蠣エキスの実質的な成分含量は以下の数値の2倍になる。
表1から牡蠣エキスは亜鉛、タウリン、グリコーゲン等の有益物質を豊富に含むことが認められた。
(分子量分布の測定)
上記した牡蠣エキス及び比較用牡蠣エキスについて、ゲルろ過クロマトグラフィーにより分子量分布の測定を行った。なお、測定にあたり、スプレードライを行う前の清澄液をサンプルとして用いた。 HPLCの条件は以下の通りであった。
−HPLCの条件−
カラム;Asahipak GF−310HQ
移動相;100mM 過塩素酸ナトリウム水溶液
カラム温度;40℃
流速;0.5mL
検出器;示唆屈折
サンプル濃度;16mg/ml
サンプル注入量;20μl
標準試料;分子量180(グルコース)、9300、40000、2000000(デキストラン)
上記条件下、標準試料と測定対象試料(牡蠣エキス及び比較用牡蠣エキス)との溶出容量の比較に基づいて、測定対象試料のクロマトグラムのピークを分子量別に分け、全ピーク面積との比較により測定対象試料の分子量分布を推計した。結果を表2に示す。
表2から牡蠣エキス及び比較用牡蠣エキスは分子量分布における分子量9300〜40000の中分子量の領域で顕著な差異を認めた。すなわち、分子量9300〜40000の範囲において、牡蠣エキスは全ピーク面積の16.23%であるのに対し、比較用牡蠣エキスはここに全くピークを示さなかった。また、表中に示していないが、牡蠣肉から酵素反応を行わずに熱水抽出して調製されたものも、分子量9300〜40000の領域にピークを示さなかったことが上記条件下の分析によって確認された。
分子量9300〜40000の中分子量の領域内では蛋白質に結合していた亜鉛等の微量金属がどのような形態になっているのか興味が持たれるところであり、ここに含まれる成分を精査することで医薬等の新規分野への応用が期待される。そして、牡蠣エキスが、比較用牡蠣エキス等にないこうした中分子量領域を含むことにより、牡蠣エキスの物性の改良を図ることができる。
また、分子量200万以上の高分子量の領域において、牡蠣エキスは全ピーク面積の16.22%であるのに対し、比較用牡蠣エキスは全ピーク面積の24.72%であった。つまり、牡蠣エキスは、比較用牡蠣エキスに比べ、分子量200万以上の高分子領域のピーク面積が相対的に小さくなっていた。また、分子量180〜9300の低分子量の領域内では、牡蠣エキスが全ピーク面積の67.55%であり、比較用牡蠣エキスが全ピーク面積の75.28%であった。したがって、牡蠣エキスは、アルカリ性プロテアーゼによる蛋白質の低分子化の進行によって牡蠣肉中の高分子量領域が有効に取り除かれるとともに低分子量領域が有意に増加しており、人体内への消化吸収性に優れることが示唆された。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、牡蠣エキスの原料として真牡蠣(Crassostrea gigas)を用いたが、岩牡蠣(Crassostrea nippona)を用いても構わない。
(2)反応工程において、アルカリ性プロテアーゼの添加は、1回または3回以上であってもよい。また、添加の時期及び添加量も状況に応じて任意に決定することができる。

Claims (5)

  1. バチルス属に属する微生物が産生するアルカリ性プロテアーゼによって牡蠣肉の蛋白質を低分子化して調製され、
    ゲルろ過クロマトグラフィーによって測定される分子量分布において、少なくとも、分子量9300〜40000の領域にピークを有することを特徴とする牡蠣エキス。
  2. 牡蠣肉の粉砕溶液に、バチルス属に属する微生物が産生するアルカリ性プロテアーゼを添加して酵素反応を行う反応工程と、
    加熱によって前記酵素を失活させた後、固液分離を行い、固相をフィルタープレスによって圧搾処理し、得られた圧搾液を液相と合わせて清澄液として採取する抽出工程と、
    前記清澄液をスプレードライによって粉末化する粉末工程とを含むことを特徴とする牡蠣エキスの製造方法。
  3. 前記反応工程において、前記アルカリ性プロテアーゼの添加を複数回に分けて行うことを特徴とする請求項2に記載の牡蠣エキスの製造方法。
  4. 前記アルカリ性プロテアーゼの添加を2回に分けて行い、初回添加後、全反応時間の半分が経過する時に、初回添加量と同量の添加量で2回目の添加を行うことを特徴とする請求項3に記載の牡蠣エキスの製造方法。
  5. 前記反応工程では、液温を50〜70℃に調製して、前記アルカリ性プロテアーゼを前記牡蠣肉に対して0.2〜0.5重量%の割合で添加することを特徴とする請求項2ないし請求項4のいずれかに記載の牡蠣エキスの製造方法。
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