JP2013032444A - 低水分油脂改質剤および低水分油脂の改質方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】単純脂質および複合脂質のエステル結合を分解する酵素を含有する低水分油脂改質剤、好ましくは、トリグリセライド、グリセロリン脂質およびグリセロ糖脂質のエステル結合を分解する酵素を含有する低水分油脂改質剤。本酵素を含有する油脂改質剤を用いることにより、多くの水を添加することなく、特別な装置の必要もなく、微生物汚染の可能性なく油脂を改質。
【選択図】なし
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の特徴として水分の減少にはスプレードライが多用されていることを考えると、産業上凍結乾燥は採用しにくい方法である。乾燥方法をスプレードライに変える場合には、該製剤に含まれる蛋白は卵白由来であり、スプレードライ条件下で安定に存在するとは考えにくい。
選択性が低い酵素を用いることが好ましい。特に、トリグリセライド、グリセロリン脂質及びグリセロ糖脂質のエステル結合を分解する酵素を用いることが好ましい。
トリグリセライド分解活性は、以下の方法により測定することができる。
オリーブ油(ナカライテスク社製)100mgとアラビアガム(和光純薬社製)50mg、水10mlを加え、ブレンダー(日本精機社製)で10,000r.p.m.、1分間乳化する。この溶液(500μl)、400mM MOPS(ナカライテスク社製) pH 6緩衝液(250μL)および100mM 塩化カルシウム溶液(50μl)の混合液を37℃で5分間保温したのち、酵素水溶液(100μl)を加え均一に分散させたのち、37℃で10分間保温する。この液に1N塩酸(100μL)を加え酵素反応を停止させたのち、4重量%Triton X−100(Sigma−Aldrich Japan社製)水溶液(1mL)を加えて酵素反応の結果生じた遊離脂肪酸を溶解させ、20μLをデタミナーNEFA755(協和メディックス社製)で測定する。
酵素反応の結果生じた遊離脂肪酸量での吸光度をAaとする。また、同様にオレイン酸(標準物質)の1μmolの吸光度を測定し、これをAbとする。
次式より、該酵素のトリグリセライド分解活性を求める。
トリグリセライド分解活性=
(Aa/Ab)×(酵素の希釈倍率)/(反応時間) ・・・・・式1
ここで、反応時間は10分間とする。
尚、1分間に1μmolの遊離脂肪酸を生じさせる酵素量を1ユニットと定義する。
複合脂質分解活性としては、グリセロリン脂質分解活性やグリセロ糖脂質分解活性が挙げられる。本発明において、複合脂質分解活性を実質的に有する酵素とは、該酵素の上記トリグリセライド分解活性に対して、10%以上の複合脂質分解活性を有する酵素である。
グリセロリン脂質分解活性は、下の方法により測定することができる。
予め37℃に加温した4wt%Triton X−100(Sigma−Aldrich Japan社製)水溶液(10mL)にレシチン(SLP-ホワイト 辻製油社製)(200mg)を少しずつ加えて完全に溶解するまで攪拌する。この基質溶液(500μL)および400mM MOPS(ナカライテスク社製) pH6緩衝液(250μL)の混合液を37℃で5分間保温したのち、1重量%Triton X−100に溶解した酵素溶液(150μL)を加え均一に分散させたのち、37℃で10分間保温する。この反応液に1N塩酸(100μL)を加え酵素反応を停止させたのち、20μLをデタミナーNEFA755(協和メディックス社製)で測定する。
酵素反応の結果生じた遊離脂肪酸量での吸光度をAcとする。また、同様にオレイン酸の1μmolの吸光度を測定し、これをAdとする。
グリセロリン脂質分解活性=
(Ac/Ad)×(酵素の希釈倍率)/(反応時間) ・・・・・式2
ここで、反応時間は10分間とする。
本発明においては、上記式1で得られた値を100%としたときの、式2で得られる値の比率が10%以上であれば、グリセロ糖脂質分解活性を有する酵素とする。
尚、1分間に1μmolの遊離脂肪酸を生じさせる酵素量を1ユニットと定義する。
グリセロ糖脂質分解活性は、例えば、以下の方法により測定することができる。
すなわち、予め37℃に加温した4wt%Triton X−100(Sigma−Aldrich Japan社製)水溶液(50mL)にジガラクトシルジアシルグリセロール(DGDG)(1.0g)を少しずつ加えて完全に溶解するまで攪拌する。この基質溶液(210μL)及び400mM MOPS(ナカライテスク社製)pH6.0緩衝液(30μL)の混合液を37℃で5分間保温した後、1重量%Triton X−100に溶解した酵素溶液(30μL)を加え、均一に分散させた後、37℃で10分間保温する。この反応液に1N塩酸(30μL)を加え酵素反応を停止させたのち、20μLをデタミナーNEFA755(協和メディックス社製)で測定する。
酵素反応の結果生じた遊離脂肪酸量での吸光度をAeとする。また、同様にオレイン酸の1μmolの吸光度を測定し、これをAfとする。
グリセロ糖脂質分解活性=
(Ae/Af)×(酵素の希釈倍率)/(反応時間) ・・・・・式3
ここで、反応時間は10分間とする。
本発明においては、上記式1で得られた値を100%としたときの、式3で得られる値の比率が10%以上であれば、グリセロ糖脂質分解活性を有する酵素とする。
尚、1分間に1μmolの遊離脂肪酸を生じさせる酵素量を1ユニットと定義する。
尚、上記方法に使用する装置等が存在しない場合は、同様の測定が可能なものを使用してもよい。また、測定条件は、同等に測定可能であれば、使用する酵素に応じて適宜変更してもよい。
本発明による低水分での油脂の改質が起こる理由は定かではないが、以下の通り推測される。
すなわち、トリグリセライド分解活性を100としたときのグリセロリン脂質分解活性が、トリグリセライド分解活性:グリセロリン脂質分解活性で、通常、100:10〜100:10,000、好ましくは100:50〜100:5,000、より好ましくは100:70〜100:1,300である。
また、トリグリセライド分解活性を100としたときのグリセロ糖脂質分解活性が、トリグリセライド分解活性:グリセロ糖脂質分解活性で、通常、100:5〜100:10,000、好ましくは100:10〜100:10,000、より好ましくは100:50〜100:5,000、さらに好ましくは100:100〜100:1,000である。
さらにまた、グリセロリン脂質およびグリセロ糖脂質の両方の分解活性を有する場合、グリセロ糖脂質分解活性を100としたときのグリセロリン脂質分解活性が、グリセロ糖脂質分解活性:グリセロリン脂質分解活性で、100:1〜100:500、好ましくは100:3〜100:300、より好ましくは100:5〜100:250である。
本発明の低水分油脂改質剤は、他の酵素を含んでいてもよい。上記酵素以外の酵素としては、アミラーゼ、ヘミセルラーゼ等の糖質分解酵素、タンパク質分解酵素、グルコースオキシダーゼ等の酸化酵素等を用いることができる。
ただし、本発明の低水分油脂改質剤は、単純脂質および複合脂質のエステル結合を分解する酵素のみからなることが好ましい。
このようにして、本発明の低水分油脂改質剤を用いて製造された油脂は、本発明の低水分油脂改質剤を除去することなく、そのまま小麦粉、飲料、調味料などの食品に用いるこ
とができる。また、その食品をも改質することができる。
すなわち、油脂は室温で液体のものが好ましいが、固体油脂を用いる場合には、本発明の酵素を均一に分散させるためには溶解させることが必要で、酵素の安定性を鑑み、通常70℃以下、好ましくは60℃以下、より好ましくは50℃以下で溶解する油脂を用いることが望ましい。
尚、上記油脂組成物は、低水分油脂や低水分油脂改質剤を含むものであるが、これ以外にもタンパク質、乳化安定剤、色素、抗酸化剤、香料、塩等の配合剤等を本発明の効果を損なわない範囲で含有していてもよい。
滅菌した下記組成の培地100mlが入っている500ml容の三角フラスコにSANK11298株(FERM BP−10753)を接種し、26℃にて4日間、170rpm振とう培養を行った。なお、SANK11298株は、平成18年12月27日付けで、受託番号FERM BP−10753で、独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに寄託されている(特開2008−206515号公報)。
グルコース 20 g
イーストエクストラクト 10 g
カザミノ酸 10 g
すりゴマ 20 g
トゥイーン80 10 g
リン酸水素2カリウム 0.1 g
硫酸マグネシウム 0.05g
純水で1000mlとした。
製造例1記載の基質選択性が低いリパーゼ、LipopanF(登録商標、ノボザイムズ社製)、PANAMORE GOLDEN(登録商標、DSM社製)、PANAMORE SPRING(登録商標、DSM社製)、PANAMORE LIPASE(登録商標、DSM社製)、BAKEZYME PH800(登録商標、DSM社製)、リパーゼAY「アマノ」30G(天野エンザイム社製)およびリパーゼA「アマノ」6(天野エンザイム社製)について、トリグリセライド分解活性、グリセロ糖脂質分解活性及びグリセロリン脂質分解活性を上記明細書中に説明した測定方法により測定し算出した。トリグリセライド分解活性を100%としたときの相対活性で表した結果を表1に示す。尚、表1
において、TGはトリグリセライド分解活性、LTはグリセロリン脂質(レシチン)分解活性、DGはグリセロ糖脂質(DGDG)分解活性を表す。
製造例1記載の基質選択性が低いリパーゼおよびLipopan F(登録商標、ノボザイムズ社製)、について精製をおこない、トリグリセライド分解活性、グリセロ糖脂質分解活性及びグリセロリン脂質分解活性を測定した。
製造例1記載の基質選択性が低いリパーゼ1gに1M硫安(ナカライテスク社製)溶液200mLを加え可溶化した液を、予め1M硫安で平衡化したToyopearl Butyl 650M(登録商標 東ソー社製)カラム(直径2.2cm×長さ20cm)に添加し、吸着させた。1M硫安で該カラムを十分洗浄した後、600ml中に1乃至0M硫安の直線的濃度勾配を作製して該カラムに吸着した成分を溶出させた。オリーブオイル分解活性は硫安濃度が0M乃至0.5Mの画分(300ml)に溶出された。
この画分を2M硫安溶液4Lに対して3回透析を行った溶液を、予め2M硫安で平衡化したHiTrap Butyl FF 5mL(登録商標 GEヘルスケア社製)カラムに添加し、吸着させた。2M硫安で該カラムを十分洗浄した後、250ml中に2乃至0M硫安の直線的濃度勾配を作製して該カラムに吸着した成分を溶出させた。オリーブオイル分解活性は硫安濃度が0.4M乃至0.8Mの画分(50ml)に溶出された。この画分は、電気泳動的に単一バンドであり、水4Lに対して3回透析を行い、基質選択性が低いリパーゼ精製酵素とした。
Lipopan F製剤1gに1M硫安(ナカライテスク社製)溶液200mLを加え可溶化した液を、予め1M硫安で平衡化したToyopearl Butyl 650M(登録商標 東ソー社製)カラム(直径2.2cm×長さ20cm)に添加し、吸着させた。1M硫安で該カラムを十分洗浄した後、600ml中に1乃至0M硫安の直線的濃度勾配を作製して該カラムに吸着した成分を溶出させた。オリーブオイル分解活性は硫安濃度が0M乃至0.2Mの画分(120ml)に溶出された。
この画分を2M硫安溶液4Lに対して3回透析を行った溶液を、予め2M硫安で平衡化したHiTrap Butyl FF 5mL(登録商標 GEヘルスケア社製)カラムに添加し、吸着させた。2M硫安で該カラムを十分洗浄した後、250ml中に2乃至0
M硫安の直線的濃度勾配を作製して該カラムに吸着した成分を溶出させた。オリーブオイル分解活性は硫安濃度が0M乃至0.4Mの画分(50ml)に溶出された。この画分は、電気泳動的に単一バンドであり、水4Lに対して3回透析を行い、Lipopan F精製酵素とした。
精製酵素の基質選択性を測定した。方法は測定例1と同様にしておこなった。結果を表2に示す。トリグリセライド分解活性を100%としたときの相対活性で表した。
尚、表2において、TGはトリグリセライド分解活性、LTはグリセロリン脂質(レシチン)分解活性、DGはグリセロ糖脂質(DGDG)分解活性を表す。
実施例に用いた油脂の水分は以下のようにして測定した。
油脂約20gを水分計(島津製作所社製 MOC−120H)にセットする。110℃に加温し、重量減少量を測定する。重量減少量を含有水分量とし、百分率にて水分量を算出する。
この手法にてショートニングの水分量を測定したところ、0.04重量%、パーム油の水分量を測定したところ、0.03重量%であった。
油脂としてショートニング(花王社製、ニューエコナVE(M))を50℃に加熱し、液状とした。これに、次に、油脂改質剤として、製造例1で記載した基質選択性が低いリパーゼをトリグリセライド分解活性として8.8ユニット/gとなるように加え油脂組成物とし、攪拌しながら氷冷し、20℃で保存した後(2日、6日、13日)の酸価を表3に示す。0日の酸価を100としたときの相対値で表記した。
尚、保存日数0日とは、油脂組成物調製直後を示す。
酸価は酵素による油脂の加水分解反応により生じる遊離脂肪酸の指標となるため、酸価(基準油脂分析法2.3.1−1996)を測定することで、酵素による油脂の改質度を評価することができる。酸価の測定方法は以下の通りである。
油脂組成物0.5〜10gを三角フラスコに秤量し、50℃温浴中で溶解させる。速やかにヘキサン/イソプロパノール(1:1)溶液100mlを加えて振り、完全に油脂組成物を溶解させる。ここに1%フェノールフタレイン溶液を1滴滴下し、0.1mol/Lの水酸化カリウム標準液で滴定し、溶液の変色が30秒間続いたときの中和点を終点と
する。
酸価の計算には下記の式を用いた。
酸価=5.611×A×F/B
ただし、A:0.1mol/L水酸化カリウム標準液使用量(ml)、
F:0.1mol/L水酸化カリウム標準液のファクター、
B:油脂組成物採取量(g)
である。
実施例1と同様にして、基質選択性の高いリパーゼであるリパーゼAY「アマノ」30Gをショートニングに、トリグリセライド分解活性として8.8ユニット/gとなるように加えた。20℃で保存した後の酸価を表3に示す。0日の酸価を100としたときの相対活値で表記した。
実施例1と同様にして、基質選択性の高いリパーゼであるリパーゼA「アマノ」6をショートニングに、トリグリセライド分解活性として8.8ユニット/gとなるように加えた。20℃で保存した後の酸価を表3に示す。0日の酸価を100としたときの相対活値で表記した。
実施例1と同様にして、油脂改質剤として、PANAMORE GOLDENをトリグリセライド分解活性として、8.8ユニット/gとなるようにショートニングに加えた。20℃で保存した後(4日、10日)の酸価を表4に示す。0日の酸価を100としたときの相対値で表記した。
実施例1と同様にして、油脂改質剤として、PANAMORE SPRINGをトリグリセライド分解活性として、8.8ユニット/gとなるようにショートニングに加えた。20℃で保存した後の酸価を表4に示す。0日の酸価を100としたときの相対活値で表記した。
実施例1と同様にして、油脂改質剤として、PANAMORE LIPASEをトリグリセライド分解活性として、8.8ユニット/gとなるようにショートニングに加えた。20℃で保存した後の酸価を表4に示す。0日の酸価を100としたときの相対活値で表記した。
実施例1と同様にして、油脂改質剤として、BAKEZYME PH800をトリグリセライド分解活性として、8.8ユニット/gとなるようにショートニングに加えた。20℃で保存した後の酸価を表4に示す。0日の酸価を100としたときの相対活値で表記した。
実施例1と同様にして、油脂改質剤として、LipopanFをトリグリセライド分解活性として、17.7ユニット/gとなるようにショートニングに加えた。冷蔵保存した後(2日、7日)の酸価を表5に示す。0日の酸価を100としたときの相対活値で表記した。
実施例1と同様にして、油脂改質剤として、製造例1で製造したリパーゼをトリグリセライド分解活性として、8.8ユニット/gとなるようにパーム油に加え、20℃で保存した後(7日)の酸価を表6に示す。0日の酸価を100としたときの相対活値で表記した。
実施例7と同様にして、基質選択性の高いリパーゼであるリパーゼAY「アマノ」30Gをトリグリセライド分解活性として、8.8ユニット/gとなるようにパームに加えた。20℃で保存した後の酸価を表6に示す。0日の酸価を100としたときの相対活値で表記した。
実施例7と同様にして、基質選択性の高いリパーゼであるリパーゼA「アマノ」6をトリグリセライド分解活性として、8.8ユニット/gとなるようにパーム油に加えた。2
0℃で保存した後の酸価を表6に示す。0日の酸価を100としたときの相対活値で表記した。
Claims (5)
- 単純脂質および複合脂質のエステル結合を分解する酵素を含有する低水分油脂改質剤。
- 単純脂質がトリグリセライドであり、かつ、複合脂質がグリセロリン脂質およびグリセロ糖脂質であることを特徴とする、請求項1に記載の低水分油脂改質剤。
- 請求項1または2に記載の低水分油脂改質剤を用いて製造された低水分油脂。
- 請求項1または2に記載の低水分油脂改質剤および低水分油脂を含有する低水分油脂組成物。
- 請求項1または2に記載の低水分油脂改質剤を水分が0.1重量%以下である低水分油脂に添加することを特徴とする、低水分油脂の改質方法。
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