JP2016531951A - 動物性タンパク加水分解物、その製造方法及びその用途 - Google Patents
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Abstract
本発明は、動物性タンパク質原料から脂肪を一次的に除去するステップ、及びこれを高圧条件でタンパク質分解酵素で加水分解するステップを含む動物性タンパク加水分解物の製造方法を提供する。本発明に係る製造方法で動物性タンパク加水分解物を製造する場合、加水分解度が非常に高く、製造過程中に酸敗または微生物の成長が抑制され、製品品質の信頼性乃至エネルギーコスト等のような経済性の側面で非常に優れる。また、本発明に係る動物性タンパク加水分解物は、加水分解されたタンパク質がほとんど１ｋＤａ以下に低分子化されており、小腸壁吸収率に非常に優れている。また、本発明に係る動物性タンパク加水分解物は、脂肪の含量が非常に低いため、長期間保管する場合でも酸敗または微生物の成長が抑制され、製品の変性が発生しない。従って、本発明に係る動物性タンパク加水分解物は、飲料、患者食、離乳食、カプセル、タブレット等のような形態の健康食品への素材として用いられ得る。
Description
本発明は、肉類、牛乳等のような乳製品、卵類等に含まれた動物性タンパク質の加水分解物、その製造方法及びその用途に関し、さらに詳細には、高圧条件で酵素加水分解により低分子化され、小腸での吸収率または保存安定性が向上した動物性タンパク加水分解物、前記動物性タンパク加水分解物を短い時間で信頼性のあるように製造する方法及び前記動物性タンパク加水分解物の機能性に基づく様々な用途に関する。
食物から得るタンパク質は、体内タンパク質の合成に必要なアミノ酸を提供する。タンパク質の一般的な推奨摂取量は、標準または調整体重当たり０．８〜１．２ｇの水準であり、韓国人のためのタンパク質の推奨摂取量は、標準体重当たり１．０ｇの水準である。人体にタンパク質を供給する場合、生体利用率の高い良質のタンパク質を中心に供給することが好ましく、熱量制限の程度が大きいほど、タンパク質の摂取状態が重要である。体重調節と関連して、体脂肪が消耗されるとき、筋肉タンパク質の損失も発生するが、タンパク質を適宜摂取すれば、筋肉タンパク質の損失量を最小に減らすことができる。
患者及び高齢者の場合、免疫力の増加のために、身体に必要な必須アミノ酸を全て含有している良質の肉類タンパク質の摂取が推奨される。しかし、癌や糖尿等のような疾患に罹患した患者及び高齢者の場合、弱まった身体的状態のため消化能力が健常者に比べて劣るようになり、消化及び吸収率が非常に低いと報告されている。一方、肉類を高温で焼いた形態で摂取する場合、焼く時に発生する複素環アミン類、煙で発生する多環芳香族炭化水素類、肉類に含有された突然変異誘発物質であるＮ−ニトロ化合物（ＮＯＣ）等が問題になることがあり、一日に１００〜２００ｇ以上の赤肉摂取は、大腸癌の発生率を１２〜２４％増加させると報告されている（Ｓａｎｄｈｕ ｅｔ ａｌ ２００１；Ｎｏｒｔａ ｅｔ ａｌ ２００２）。また、最近の研究結果によると、肉類の中に含有されたヘム鉄（ｈｅｍｅ ｉｒｏｎ）は、健常者にもＮＯＣの形成を増加させることが分かった。
タンパク質をさらに摂取する場合、運動能力や筋力の増進効果があると知られるにつれ、最近、様々な肉類タンパク質製品が発売されており、その市場規模が漸進的に増加している。しかし、タンパク質補充用の市販製品は、ほとんど肉類の状態がそのまま保存された形態で販売されており、摂取時に不便で軟らかい食感を与えない短所がある。一方、タンパク質を加水分解した液状の製品は、嗜好度と体内吸収率の向上が期待されるため、既存のタンパク質食品と差別化した製品になり得るものと判断される。また、単位包装当たり定量のタンパク質が含有されたタンパク質製品を摂取する場合、過剰摂取による炭水化物の利用減少及び運動能力減少等のような問題を防止することができる。
タンパク加水分解物の消化及び吸収に関する研究において、１０名の男性老人を対象に加水分解タンパク質（ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅ ｐｒｏｔｅｉｎ）と元来の無傷タンパク質（ｉｎｔａｃｔ ｐｒｏｔｅｉｎ）とを比較した結果、加水分解タンパク質は、元来の無傷タンパク質と比べて腸での消化吸収力が促進され、食後のアミノ酸の利用度と骨格筋内の食餌アミノ酸の流入が増加するものと示された（ＲｅｎＫｏｏｐｍａｎ ｅｔ ａｌ ２００９）。また、低分子量のペプチドが含有されたタンパク加水分解物は、高栄養供給素材または治療用素材として利用されるが（Ｂｈａｓｋａｒ ｅｔａ ａｌ ２００７）、例えば、重症アレルギー小児用食餌組成物の製造に用いられることもある（Ｍａｈｍｏｕｄ １９９４）。また、ペプチドは、体内に容易に吸収されるため、スポーツ栄養において最適な窒素供給源となり、高度の生物学的価値があるペプチドは、様々な食餌製品の一般的なタンパク質補助剤として利用性が高い（Ｓｌｉｅｔ ａｌ ２００５）。
タンパク加水分解物は、通常、酵素、酸またはアルカリ加水分解方法により製造され得るが、このうち、酵素的加水分解方法が産業的活用性の側面で最も有利である。酵素的分解方法は、タンパク質分解酵素を肉類タンパク質等のような動物性タンパク質に作用させてタンパク質を溶解及び分裂させる方法であり、これを通じてペプチド形態の溶解性物質を得ることができる。この過程で肉類の香味を増進させるアミノ酸が放出されるため、食品産業において肉類タンパク加水分解物は、香味増進剤のような機能性素材として利用されている。これに対して、酸またはアルカリ加水分解方法は、加熱処理過程を経るようになるが、このとき、熱によってタンパク質が凝固（ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ）し、タンパク質変性に伴って理化学的品質特性が変わると同時に、生産収率も低くなる短所がある。
最近、食品分野において、高圧技術は、食品生産工程中の殺菌または滅菌の目的の範疇を外れて非加熱処理方法の一つとして用いられるが、例えば、５０℃以下の温度で食品栄養素及び固有成分の破壊や損失を最小化しながら、機能性食品原料を低分子化して溶解または抽出する目的で活用できる技術が試みられている。特に、高圧処理によって水溶化及び抽出効果が増加し、有用成分の色相、香味、栄養等を維持できる長所が浮び上がり、既存の加熱処理工程による製品に比べて機能特性が差別化された製品を生産することができる。高圧条件でタンパク質分解酵素により肉類タンパク加水分解物を製造する方法と関連して、大韓民国公開特許公報第１０−２０１０−００２１２９３号（先行技術１）には、５０〜１２５ＭＰａの圧力、４０〜６０℃の温度、１２〜２４時間及び０．１〜０．５重量％の酵素添加量の条件で高圧／酵素分解工程により牛肉調味素材を製造する方法が開示されている。また、大韓民国公開特許公報第１０−２０１３−００８５８０３号（先行技術２）には、水に対する牛肉または鶏ささみのような肉類の割合１０〜４０重量％、肉類に対するタンパク質分解酵素０．０５〜４．０重量％、高圧処理時間４〜４８ｈｒ、高圧処理圧力２５〜４００ＭＰａ、高圧処理温度２５℃〜６０℃の範囲で高圧器を利用して肉類タンパク質の加水分解度を高める方法が開示されている。しかし、先行技術１は、調味素材に関する製造方法であり、加水分解率が５０％前後であるため、幼児、患者、老人等にタンパク質を供給するための素材としては限界がある。また、先行技術２は、タンパク加水分解物中、１ｋＤａ以下の分子量を有する加水分解物が７５％前後であるため、幼児、患者、老人等にタンパク質を供給するための素材としては限界があり、タンパク加水分解物を製造する過程乃至長期間保管する過程で酸敗による悪臭が発生する等、保存安定性の側面でも問題がある。
本発明は、このような背景下で導き出されたものであって、本発明の一目的は、幼児、患者、老人等にタンパク質を供給するための素材として有用であり、同時に製造過程または長期間の保管過程中に酸敗乃至微生物の成長等が発生しない動物性タンパク加水分解物及びその製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、動物性タンパク加水分解物の様々な用途を提供することにある。
本発明の発明者らは、肉類タンパク質を高圧条件でタンパク質分解酵素で加水分解するとき、肉類に含まれた脂肪を予め除去すると加水分解が促進され、低分子化されたタンパク加水分解物を得ることができ、製造過程乃至長期間の保管過程中に酸敗を防止することができ、低分子化されたタンパク加水分解物は、小腸壁吸収率に非常に優れるという点を見出して本発明を完成した。また、本発明の発明者らは、卵の卵白に含まれた動物性タンパク質または乳清に含まれた動物性タンパク質を高圧条件でタンパク質分解酵素で加水分解すると、低分子化されたタンパク加水分解物を高収率で得ることができるという点を見出して本発明を完成した。
本発明の一目的を達成するために、本発明は、動物性タンパク質をタンパク質分解酵素で加水分解したものであって、加水分解された全タンパク質中、分子量の大きさが１ｋＤａ以下に加水分解されたタンパク質の割合が９０％以上であることを特徴とする動物性タンパク加水分解物を提供する。このとき、前記肉類タンパク質の加水分解物は、固形分全重量を基準に脂肪含量が１重量％未満であることが好ましい。また、前記分子量の大きさが１ｋＤａ以下に加水分解されたタンパク質は、１００Ｄａ以上〜１ｋＤａ未満の分子量分布を有することが好ましい。また、前記タンパク質分解酵素は、アルカラーゼ、パイナップル抽出タンパク質分解酵素、パパイア抽出タンパク質分解酵素、キウイ抽出タンパク質分解酵素、フレーバーザイム、α−キモトリプシン、パパイン、アセチル化トリプシン（ｔｒｙｐｓｉｎ ａｃｅｔｙｌａｔｅｄ）、フィシン、サーモリシン、パンクレアチン、ペプシン、トリプシン、セリンプロテアーゼ、スレオニンプロテアーゼ、システインプロテアーゼ、アスパラギン酸プロテアーゼ、グルタミン酸プロテアーゼ及びメタロプロテアーゼからなる群から選択される１種以上で構成されることが好ましい。
また、本発明は、一例として、肉類摩砕物を肉類１００重量部に対して１００〜３００重量部の水に分散させた後、水の上に浮び上がった脂肪を除去して肉類スラリーを製造するステップ；及び、前記肉類スラリーにタンパク質分解酵素を肉類１００重量部に対して０．２５〜５重量部で添加し、７５〜２００ＭＰａの圧力条件及び４０〜６０℃の温度条件で５〜５０時間かけて酵素加水分解を進行し、酵素加水分解反応産物を製造するステップを含む動物性タンパク加水分解物の製造方法を提供する。このとき、本発明の一例に係る動物性タンパク加水分解物の製造方法は、好ましくは、前記酵素加水分解反応産物を脂肪が凝固する温度に冷却し、遠心分離により凝固した脂肪または不溶性肉類タンパク質を含む沈殿層を除去し、肉類タンパク加水分解物を含む上清を収得するステップをさらに含むことができる。また、本発明の一例に係る動物性タンパク加水分解物の製造方法は、好ましくは、前記上清に含まれたタンパク質分解酵素を不活性化させ、ろ過材でろ過してろ液を得るステップをさらに含むことができる。また、本発明の一例に係る動物性タンパク加水分解物の製造方法は、好ましくは、前記ろ液を固形化するステップ、前記ろ液を濃縮するステップまたは濃縮されたろ液を固形化するステップをさらに含むことができる。
また、本発明は、他の例として、液状卵白または液状乳清から選択される動物性タンパク質含有水溶液を準備するステップ；及び、前記動物性タンパク質含有水溶液にタンパク質分解酵素を動物性タンパク質１００重量部に対して０．２５〜５重量部で添加し、７５〜２００ＭＰａの圧力条件及び４０〜６０℃の温度条件で５〜５０時間かけて酵素加水分解を進行し、液状の酵素加水分解反応産物を製造するステップを含む動物性タンパク加水分解物の製造方法を提供する。本発明の他の例に係る動物性タンパク加水分解物の製造方法は、好ましくは、前記液状の酵素加水分解反応産物に含まれたタンパク質分解酵素を不活性化させ、ろ過材でろ過してろ液を得るステップをさらに含むことができる。
本発明の他の目的を達成するために、本発明は、前述した動物性タンパク加水分解物または前述した製造方法で製造された動物性タンパク加水分解物を含む健康食品を提供する。このとき、前記健康食品は、好ましくは、飲料、離乳食、患者食、タブレット形態またはカプセル形態であることが好ましい。
本発明に係る製造方法で動物性タンパク加水分解物を製造する場合、加水分解度が非常に高く、製造過程中に酸敗または微生物の成長が抑制され、製品品質の信頼性乃至エネルギーコスト等のような経済性の側面で非常に優れる。また、本発明に係る動物性タンパク加水分解物は、加水分解されたタンパク質がほとんど１ｋＤａ以下に低分子化されており、小腸壁吸収率に非常に優れている。また、本発明に係る動物性タンパク加水分解物は、脂肪の含量が非常に低いため、長期間保管する場合でも酸敗または微生物の成長が抑制され、製品の変性が発生しない。従って、本発明に係る動物性タンパク加水分解物は、飲料、患者食、離乳食、カプセル、タブレット等のような形態の健康食品への素材として用いられ得る。
１．本発明の一例に係る動物性タンパク加水分解物の製造方法
本発明の一例に係る動物性タンパク加水分解物の製造方法は、動物性タンパク質供給原料として肉類を使用し、脂肪を除去するための別途の過程を含む。以下、本発明の一例に係る動物性タンパク加水分解物の製造方法を細分化して説明する。
肉類の選別
本発明において用いられる用語「肉類」は、食用可能な鳥類や哺乳類の肉だけでなく、魚介類の肉まで含む。前記肉類は、タンパク質を含むものであれば、その種類は大きく制限されず、好ましくは、牛肉、豚肉、鶏肉、鹿肉、鮭肉またはマグロ肉から選択され得る。また、肉類は、脂肪の含量が相対的に低く、タンパク質の含量が相対的に高い部位のものが好ましいが、例えば、外もも、ヒレ肉、ささみ等から選択され得る。本発明において用いられる肉類は、具体的に、鶏ささみ、牛肉外もも、豚ヒレ肉、鹿肉外もも等から選択されることが好ましい。一方、肉類に含まれた脂肪は、肉類を摩砕する前に刀等を利用して適正水準で除去することが好ましい。
肉類摩砕物の準備
選別された肉類は、粉砕機により適正大きさに摩砕される。摩砕された肉類の大きさは、大きく制限されず、取り扱いの容易性及びタンパク質分解酵素の分解効率向上等を考慮すると、１０メッシュ以上であることが好ましく、２０メッシュ以上であることがさらに好ましく、３０メッシュ以上であることが最も好ましい。例えば、摩砕された肉類の大きさは、１０〜１００メッシュ、好ましくは、２０〜８０メッシュ、さらに好ましくは、３０〜５０メッシュである。一方、肉類を摩砕するとき、摩砕を容易にするために、湿式摩砕機を利用することができ、このとき、肉類に水を、肉類１００重量部に対して５０〜１５０重量部で、好ましくは、５０〜１００重量部で添加することができる。
肉類スラリーの製造
準備された肉類摩砕物を水に分散させた後、水の上に浮び上がった脂肪を除去して肉類スラリーを製造する。このとき、肉類スラリー内で水は、肉類１００重量部に対して１００〜３００重量部の量で存在することが好ましく、１５０〜２５０重量部の量で存在することがさらに好ましい。このために、肉類摩砕物を水に分散させる時の水の使用量は、肉類１００重量部に対して１００〜３００重量部であることが好ましく、１５０〜２５０重量部であることがさらに好ましい。また、肉類を摩砕するステップで肉類に水を添加した場合、肉類スラリー内で水が肉類１００重量部に対して１００〜３００重量部となるように水の使用量を調整することができる。一方、肉類スラリーを製造するステップで脂肪の一部またはほとんどが除去されるため、肉類スラリー内での脂肪の含量は、最初の肉類に比べて約１／２の水準に減少する。例えば、肉類スラリーで肉類全重量を基準とした脂肪の含量は、約１〜２．５％の水準である。
酵素加水分解反応産物の製造
肉類スラリーを製造した後、ここにタンパク質分解酵素を添加し、高圧条件及び所定の温度で所定の時間かけて肉類タンパク質を加水分解し、酵素加水分解反応産物を製造する。このとき、用いられるタンパク質分解酵素は、その種類が大きく制限されず、例えば、アルカラーゼ、パイナップル抽出タンパク質分解酵素（例えば、ブロメライン）、パパイア抽出タンパク質分解酵素（例えば、コルプリンＭＧ）、キウイ抽出タンパク質分解酵素、フレーバーザイム、α−キモトリプシン、パパイン、アセチル化トリプシン（ｔｒｙｐｓｉｎ ａｃｅｔｙｌａｔｅｄ）、フィシン、サーモリシン、パンクレアチン、ペプシン、トリプシン、セリンプロテアーゼ、スレオニンプロテアーゼ、システインプロテアーゼ、アスパラギン酸プロテアーゼ、グルタミン酸プロテアーゼ及びメタロプロテアーゼからなる群から選択される１種以上で構成され得、経済性を考慮すると、アルカラーゼであることが好ましい。
また、本発明の一例に係る製造方法において、タンパク質分解酵素の添加量は、肉類１００重量部に対して０．２５〜５重量部であることが好ましく、肉類タンパク質の加水分解度及び経済性を考慮すると、０．４〜２重量部であることがさらに好ましく、０．４〜１重量部であることが最も好ましい。また、酵素加水分解反応の際、圧力条件は、７５〜２００ＭＰａであることが好ましく、肉類タンパク質の加水分解度及び経済性を考慮すると、７５〜１５０ＭＰａであることがさらに好ましく、８０〜１２０ＭＰａであることが最も好ましい。また、酵素加水分解反応の際、温度条件は、４０〜６０℃であることが好ましく、肉類タンパク質の加水分解度及び経済性を考慮すると、４５〜６０℃であることがさらに好ましく、４５〜５５℃であることが最も好ましい。また、酵素加水分解反応の際、反応時間は、５〜５０時間であることが好ましく、肉類タンパク質の加水分解度及び経済性を考慮すると、５〜２４時間であることがさらに好ましく、６〜１２時間であることが最も好ましい。
酵素加水分解反応産物からの脂肪等の除去
本発明の一例に係る動物性タンパク加水分解物の製造方法は、好ましくは、酵素加水分解反応産物から脂肪等を除去するステップをさらに含むことができる。具体的には、酵素加水分解反応産物を脂肪が凝固する温度に冷却し、遠心分離により凝固した脂肪または不溶性肉類タンパク質を含む沈殿層を除去すると、肉類タンパク加水分解物を含む上清を収得することができる。酵素加水分解反応産物には、タンパク加水分解物の他に少量の脂肪が存在するが、肉類タンパク加水分解物に脂肪が存在する場合、酸敗等を発生させて製品の品質を低下させることがある。本発明の一例に係る動物性タンパク加水分解物の製造方法において、酵素加水分解反応産物は、遠心分離以前に酵素加水分解反応産物に含まれた脂肪が凝固する温度に冷却される。このとき、前記脂肪が凝固する温度は、１〜６℃であることが好ましく、１〜５℃であることがさらに好ましいが、酵素加水分解反応産物に存在する脂肪の種類及び分布によって様々な範囲から選択され得る。本発明の一例に係る製造方法において、酵素加水分解により製造された酵素加水分解反応産物は、約４０〜５０℃の温度を有するようになるが、酵素加水分解反応産物を冷却せず、直ちに遠心分離する場合、脂肪がタンパク加水分解物と容易に分離されなくなり、最終動物性タンパク加水分解物に存在して動物性タンパク加水分解物の保存安定性を低下させる恐れがある。また、本発明の一例に係る製造方法において、加水分解されていないタンパク質等のような不溶性タンパク質は、遠心分離により加水分解されたタンパク質等のような水溶性タンパク質と分離される。ただし、本発明の一例に係る動物性タンパク加水分解物の製造方法では、肉類タンパク質のほとんどが加水分解されて水溶性タンパク質に転換されるため、酵素加水分解反応産物内で不溶性タンパク質は非常に微量で存在する。一方、酵素加水分解反応産物を脂肪が凝固する温度に冷却し、遠心分離すると、肉類タンパク加水分解物を含む上清内の脂肪の含量は、固形分（肉類タンパク加水分解物を含む）全重量を基準に約１％未満に落ちる。本発明の一例に係る製造方法において、遠心分離により得た上清内の肉類タンパク加水分解物は、分子量の大きさが１ｋＤａ以下に加水分解されたタンパク質の割合が９０％以上、好ましくは、９５％以上、さらに好ましくは、９８〜１００％であることを特徴とする。また、前記分子量の大きさが１ｋＤａ以下に加水分解されたタンパク質は、好ましくは、１００Ｄａ以上〜１ｋＤａ未満の分子量分布を有する。
上清に含まれたタンパク質分解酵素の不活性化及びろ過
本発明の一例に係る動物性タンパク加水分解物の製造方法は、好ましくは、遠心分離により得た上清を所定の条件で熱処理して、上清に含まれたタンパク質分解酵素を不活性化させ、ろ過材でろ過してろ液を得るステップをさらに含むことができる。例えば、上清に含まれたタンパク質分解酵素の不活性化ステップは、遠心分離により得た上清を約９０〜１１０℃で５〜３０分間熱処理することで構成され得る。また、タンパク質分解酵素の不活性化ステップを経た上清のろ過ステップは、０．１〜１００μｍ、好ましくは、０．５〜８０μｍ、さらに好ましくは、１０〜６０μｍの気孔の大きさを有するろ過材に上清を通過させてろ液を得ることで構成され得る。以後、ろ液は、加熱殺菌処理後、液状の肉類タンパク加水分解物として用いられ得る。
ろ過された液状の肉類タンパク加水分解物の後処理ステップ
ろ過後に得られる液状の肉類タンパク加水分解物は、以後、減圧濃縮のような様々な濃縮方法により濃縮液形態に変換され得る。濃縮液形態の肉類タンパク加水分解物内で、固形分の含量は、６０％以上、好ましくは、８０％以上である。また、液状の肉類タンパク加水分解物または濃縮液形態の肉類タンパク加水分解物は、スプレードライ、凍結乾燥等のような様々な固形化方法により粉末形態の肉類タンパク加水分解物に変換され得る。
２．本発明の他の例に係る動物性タンパク加水分解物の製造方法
本発明の他の例に係る動物性タンパク加水分解物の製造方法は、動物性タンパク質の供給原料として、肉類の代わりに卵の卵白または乳清を利用するため、脂肪を除去するための別途の過程が省略できる。具体的に、本発明の他の例に係る動物性タンパク加水分解物の製造方法は、液状卵白または液状乳清から選択される動物性タンパク質含有水溶液を準備するステップ；及び、前記動物性タンパク質含有水溶液にタンパク質分解酵素を動物性タンパク質１００重量部に対して０．２５〜５重量部で添加し、７５〜２００ＭＰａの圧力条件及び４０〜６０℃の温度条件で５〜５０時間かけて酵素加水分解を進行し、液状の酵素加水分解反応産物を製造するステップを含む。また、本発明の他の例に係る動物性タンパク加水分解物の製造方法は、好ましくは、前記液状の酵素加水分解反応産物に含まれたタンパク質分解酵素を不活性化させ、ろ過材でろ過してろ液を得るステップをさらに含むことができる。
本発明の他の例に係る製造方法において、前記液状卵白は、卵から殻及び卵黄を除去するか、または粉末形態の卵白を水に分散させて収得することができる。また、前記液状乳清も、乳製品の製造過程中に発生する副産物の形態で収得することも、乳清粉末または乳清タンパク質粉末を水に分散させて収得することもできる。
本発明の他の例に係る製造方法において、前記タンパク質分解酵素は、その種類が大きく制限されず、例えば、アルカラーゼ、パイナップル抽出タンパク質分解酵素（例えば、ブロメライン）、パパイア抽出タンパク質分解酵素（例えば、コルプリンＭＧ）、キウイ抽出タンパク質分解酵素、フレーバーザイム、α−キモトリプシン、パパイン、アセチル化トリプシン（ｔｒｙｐｓｉｎ ａｃｅｔｙｌａｔｅｄ）、フィシン、サーモリシン、パンクレアチン、ペプシン、トリプシン、セリンプロテアーゼ、スレオニンプロテアーゼ、システインプロテアーゼ、アスパラギン酸プロテアーゼ、グルタミン酸プロテアーゼ及びメタロプロテアーゼからなる群から選択される１種以上で構成され得、経済性を考慮すると、アルカラーゼであることが好ましい。
また、本発明の他の例に係る製造方法において、タンパク質分解酵素の添加量は、液状卵白または液状乳清に含まれた動物性タンパク質１００重量部に対して０．２５〜５重量部であることが好ましく、動物性タンパク質の加水分解度及び経済性を考慮すると、０．４〜２重量部であることがさらに好ましく、０．４〜１重量部であることが最も好ましい。また、酵素加水分解反応の際、圧力条件は、７５〜２００ＭＰａであることが好ましく、動物性タンパク質の加水分解度及び経済性を考慮すると、７５〜１５０ＭＰａであることがさらに好ましく、８０〜１２０ＭＰａであることが最も好ましい。また、酵素加水分解反応の際、温度条件は、４０〜６０℃であることが好ましく、動物性タンパク質の加水分解度及び経済性を考慮すると、４５〜６０℃であることがさらに好ましく、４５〜５５℃であることが最も好ましい。また、酵素加水分解反応の際、反応時間は、５〜５０時間であることが好ましく、動物性タンパク質の加水分解度及び経済性を考慮すると、５〜２４時間であることがさらに好ましく、６〜１２時間であることが最も好ましい。
３．本発明に係る動物性タンパク加水分解物の特徴及び用途
本発明に係る動物性タンパク加水分解物は、動物性タンパク質をタンパク質分解酵素で加水分解したものであって、加水分解された全タンパク質中、分子量の大きさが１ｋＤａ以下に加水分解されたタンパク質の割合が少なくとも９０％以上、好ましくは、９５％以上、さらに好ましくは、９８〜１００％であることを特徴とする。また、前記分子量の大きさが１ｋＤａ以下に加水分解されたタンパク質は、好ましくは、１００Ｄａ以上〜１ｋＤａ未満の分子量分布を有し、さらに好ましくは、４００〜９００Ｄａの分子量分布を有する。本発明に係る動物性タンパク加水分解物は、ほとんど低分子化タンパク質（またはペプチド）からなっているため、小腸壁での吸収率に優れている。
本発明に係る動物性タンパク加水分解物を製造するために用いられる動物性タンパク質は、肉類、牛乳等のような乳製品、卵類等に含まれたものであれば、その種類は大きく制限されず、例えば、肉類タンパク質、卵の卵白に含まれたタンパク質または乳清タンパク質等から選択され得る。前記肉類タンパク質は、食用可能な哺乳類の肉、魚介類の肉等に含まれたタンパク質を意味し、肉類タンパク質を供給する肉類の種類は、大きく限定されない。例えば、前記肉類は、牛肉、豚肉、鶏肉、鹿肉、鮭肉及びマグロ肉からなる群から選択される１種以上で構成され得、ささみ、外ももまたはヒレ肉から選択されることが好ましい。また、本発明において動物性タンパク質を供給する卵の卵白は、食用可能なものであれば、その種類は大きく制限されず、例えば、鶏卵、ダチョウの卵、カモの卵等のように様々な鳥類の卵の卵白から選択され得る。また、本発明において動物性タンパク質を供給する乳清は、食用可能なものであれば、その種類は大きく制限されず、例えば、牛乳の乳清、馬乳の乳清、山羊乳の乳清等のように様々な哺乳類の乳の乳清から選択され得る。
本発明に係る動物性タンパク加水分解物が肉類から製造される場合、動物性タンパク加水分解物内の固形分全重量を基準とした脂肪の含量は、所定の水準以下に制限されることが好ましい。例えば、本発明に係る肉類タンパク加水分解物内に存在する脂肪の含量は、固形分全重量を基準に１重量％未満であることが好ましく、０．５重量％未満であることがさらに好ましい。本発明に係る動物性タンパク加水分解物は、脂肪の含量が低いため、保存安定性に優れ、食品素材として使用されても、脂肪摂取による悪影響を最小化することができる。
本発明に係る動物性タンパク加水分解物は、幼児、患者、老人等にタンパク質を供給する有用な素材として用いられ得る。例えば、液状の動物性タンパク加水分解物は、機能性飲料として利用され得る。また、濃縮液形態の動物性タンパク加水分解物は、飲料、患者食、離乳食等のような健康食品の添加素材として用いられ得る。また、粉末形態の動物性タンパク加水分解物は、飲料、患者食、離乳食、カプセル、タブレット等のような健康食品の添加素材として用いられ得る。
本発明において、健康食品は、丸剤、粉末、顆粒、浸剤、錠剤、カプセル、または液剤等の形態を含み、具体的な食品の例としては、肉類、ソーセージ、パン、チョコレート、キャンディ類、スナック類、菓子類、ピザ、ラーメン、その他の麺類、ガム類、アイスクリーム類を含む酪農製品、各種のスープ、飲み物、お茶、機能水、ドリンク剤、アルコール飲料及び複合ビタミン剤等があり、通常の意味での健康食品を全て含む。また、本発明において、健康食品は、肉類タンパク加水分解物の他に、様々な香味剤または天然炭水化物等を追加成分として含有することができる。また、本発明に係る健康食品は、種々の栄養剤、ビタミン、電解質、風味剤、着色剤、ペクチン酸及びその塩、アルギン酸及びその塩、有機酸、保護性コロイド増粘剤、ｐＨ調節剤、安定化剤、防腐剤、グリセリン、アルコール、炭酸飲料に用いられる炭酸化剤等を含有することができる。その他、本発明に係る健康食品は、天然果物ジュース、果物ジュース飲料及び野菜飲料の製造のための果肉を含有することができる。このような成分は、独立的に、または混合して使用することができる。上述した天然炭水化物は、ブドウ糖、果糖のような単糖類、マルトース、スクロースのような二糖類、及びデキストリン、シクロデキストリンのような多糖類、キシリトール、ソルビトール、エリスリトール等の糖アルコールである。香味剤としては、タウマチン、ステビア抽出物のような天然香味剤やサッカリン、アスパルテームのような合成香味剤等を使用することができる。
以下、本発明を、実施例を通じてさらに具体的に説明する。ただし、下記実施例は、本発明の技術的特徴を明確に例示するためのものであるだけで、本発明の保護範囲を制限するものではない。
１．肉類の選別
肉類として、鶏ささみ（ｂｒｅａｓｔ ｍｅａｔ）、鹿肉外もも（ｅｙｅ ｏｆ ｒｏｕｎｄ）、豚ヒレ肉（ｔｅｎｄｅｒｌｏｉｎ）及び牛肉外もも（ｅｙｅ ｏｆ ｒｏｕｎｄ）を用いた。下記表１は、肉類タンパク加水分解物を製造するために用いた肉類別構成成分を示したものである。
２．肉類タンパク加水分解物の製造及び最適な製造条件の確立
実施例１：肉類と精製水の割合による肉類タンパク質の加水分解度
湿式粉砕機で肉類を約３０〜６０メッシュの大きさに摩砕して肉類摩砕物を製造した。以後、肉類摩砕物を肉類１００重量部に対して５０〜３００重量部に該当する水に分散させた後、水の上に浮び上がった脂肪を除去して肉類スラリーを製造した。以後、肉類スラリーのｐＨを７．０に調整し、ここにアルカラーゼ２．４Ｌ（供給会社：Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、米国）を肉類１００重量部に対して０．５重量部に該当する量で添加し、超高圧器（商品名：ＴＦＳ−１０Ｌ；メーカー：イノウェイ株式会社、大韓民国）を利用して１００ＭＰａの圧力条件及び５０℃の温度条件で８時間かけて酵素加水分解反応を進行し、酵素加水分解反応産物を製造した。以後、酵素加水分解反応産物を４℃に冷却し、遠心分離（５，０００ｇｆ；３０分）により凝固した脂肪及び分解されていない肉類タンパク質を含む沈殿層を除去し、肉類タンパク加水分解物を含む上清を収得した。前記上清を９５℃で２０分間処理して上清に含まれた酵素を不活性化させ、約５０μｍの気孔の大きさのろ過材でろ過した後、ろ液を１２１℃で加熱殺菌処理して、最終肉類タンパク加水分解物を製造した。
下記表２に肉類に対する水の使用量による肉類タンパク質の加水分解度を示した。このとき、肉類タンパク質の加水分解度は、酵素加水分解反応産物を冷却し、遠心分離により水溶性層と沈殿層とに分離した後、各層の内容物に含まれた全窒素量をケルダール法（Ｋｊｅｌｄａｈｌ ｍｅｔｈｏｄ）で分析し、下記式で計算した値である。以後の実施例において、肉類タンパク質の加水分解度は、同様の方法を用いた。
前記表２から、肉類タンパク加水分解物を製造するとき、肉類の種類にかかわらず、水の最適な使用量は、肉類１００重量部に対して１００〜３００重量部、好ましくは、２００重量部であると示された。
実施例２：タンパク質分解酵素の添加量による肉類タンパク質の加水分解度
湿式粉砕機で肉類を約３０〜６０メッシュの大きさに摩砕して肉類摩砕物を製造した。以後、肉類摩砕物を肉類１００重量部に対して２００重量部に該当する水に分散させた後、水の上に浮び上がった脂肪を除去して肉類スラリーを製造した。以後、肉類スラリーのｐＨを７．０に調整し、ここにアルカラーゼ２．４Ｌ（供給会社：Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、米国）を肉類１００重量部に対して０．１〜５重量部に該当する量で添加し、超高圧器（商品名：ＴＦＳ−１０Ｌ；メーカー：イノウェイ株式会社、大韓民国）を利用して１００ＭＰａの圧力条件及び５０℃の温度条件で８時間かけて酵素加水分解反応を進行し、酵素加水分解反応産物を製造した。以後、酵素加水分解産物を４℃に冷却し、遠心分離（５，０００ｇｆ；３０分）により凝固した脂肪及び分解されていない肉類タンパク質を含む沈殿層を除去し、肉類タンパク加水分解物を含む上清を収得した。前記上清を９５℃で２０分間処理して上清に含まれた酵素を不活性化させ、約５０μｍの気孔の大きさのろ過材でろ過した後、ろ液を１２１℃で加熱殺菌処理して、最終肉類タンパク加水分解物を製造した。
下記表３に、肉類に対するタンパク質分解酵素のアルカラーゼ２．４Ｌの添加量による肉類タンパク質の加水分解度を示した。
前記表３から、肉類タンパク加水分解物を製造するとき、肉類の種類にかかわらず、タンパク質分解酵素の最適な使用量は、肉類１００重量部に対して０．２重量部超〜５重量部、好ましくは、０．５重量部であると示された。
実施例３：酵素加水分解反応の圧力条件別の肉類タンパク質の加水分解度
湿式粉砕機で肉類を約３０〜６０メッシュの大きさに摩砕して肉類摩砕物を製造した。以後、肉類摩砕物を肉類１００重量部に対して２００重量部に該当する水に分散させた後、水の上に浮び上がった脂肪を除去して肉類スラリーを製造した。以後、肉類スラリーのｐＨを７．０に調整し、ここにアルカラーゼ２．４Ｌ（供給会社：Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、米国）を肉類１００重量部に対して０．５重量部に該当する量で添加し、超高圧器（商品名：ＴＦＳ−１０Ｌ；メーカー：イノウェイ株式会社、大韓民国）を利用して２５〜２００ＭＰａの圧力条件及び５０℃の温度条件で８時間かけて酵素加水分解反応を進行し、酵素加水分解反応産物を製造した。以後、酵素加水分解産物を４℃に冷却し、遠心分離（５，０００ｇｆ；３０分）により凝固した脂肪及び分解されていない肉類タンパク質を含む沈殿層を除去し、肉類タンパク加水分解物を含む上清を収得した。前記上清を９５℃で２０分間処理して上清に含まれた酵素を不活性化させ、約５０μｍの気孔の大きさのろ過材でろ過した後、ろ液を１２１℃で加熱殺菌処理して、最終肉類タンパク加水分解物を製造した。
また、高圧反応条件との比較のために、大気圧（０．１ＭＰａ）で同様の方法で酵素加水分解反応を進行し、最終肉類タンパク加水分解物を製造した。
下記表４に、酵素加水分解反応の圧力条件別の肉類タンパク質の加水分解度を示した。
前記表４から、肉類タンパク加水分解物を製造するとき、肉類の種類にかかわらず、酵素加水分解反応の最適な圧力は、７５〜２００ＭＰａ、好ましくは、１００ＭＰａであると示された。一方、大気圧条件で肉類を酵素加水分解する場合、微生物の汚染及び生育を抑制することが難しく、加水分解反応が約８時間経過したとき、悪臭が発生した。
実施例４：酵素加水分解反応の温度条件別の肉類タンパク質の加水分解度
湿式粉砕機で肉類を約３０〜６０メッシュの大きさに摩砕して肉類摩砕物を製造した。以後、肉類摩砕物を肉類１００重量部に対して２００重量部に該当する水に分散させた後、水の上に浮び上がった脂肪を除去して肉類スラリーを製造した。以後、肉類スラリーのｐＨを７．０に調整し、ここにアルカラーゼ２．４Ｌ（供給会社：Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、米国）を肉類１００重量部に対して０．５重量部に該当する量で添加し、超高圧器（商品名：ＴＦＳ−１０Ｌ；メーカー：イノウェイ株式会社、大韓民国）を利用して１００ＭＰａの圧力条件及び２０〜６０℃の温度条件で８時間かけて酵素加水分解反応を進行し、酵素加水分解反応産物を製造した。以後、酵素加水分解産物を４℃に冷却し、遠心分離（５，０００ｇｆ；３０分）により凝固した脂肪及び分解されていない肉類タンパク質を含む沈殿層を除去し、肉類タンパク加水分解物を含む上清を収得した。前記上清を９５℃で２０分間処理して上清に含まれた酵素を不活性化させ、約５０μｍの気孔の大きさのろ過材でろ過した後、ろ液を１２１℃で加熱殺菌処理して、最終肉類タンパク加水分解物を製造した。
下記表５に、酵素加水分解反応の温度条件別の肉類タンパク質の加水分解度を示した。
前記表５から、肉類タンパク加水分解物を製造するとき、肉類の種類にかかわらず、酵素加水分解反応の最適な温度は、４０〜６０℃、好ましくは、５０℃であると示された。
実施例５：酵素加水分解反応時間別の肉類タンパク質の加水分解度
湿式粉砕機で肉類を約３０〜６０メッシュの大きさに摩砕して肉類摩砕物を製造した。以後、肉類摩砕物を肉類１００重量部に対して２００重量部に該当する水に分散させた後、水の上に浮び上がった脂肪を除去して肉類スラリーを製造した。以後、肉類スラリーのｐＨを７．０に調整し、ここにアルカラーゼ２．４Ｌ（供給会社：Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、米国）を肉類１００重量部に対して０．５重量部に該当する量で添加し、超高圧器（商品名：ＴＦＳ−１０Ｌ；メーカー：イノウェイ株式会社、大韓民国）を利用して１００ＭＰａの圧力条件及び５０℃の温度条件で２〜４８時間かけて酵素加水分解反応を進行し、酵素加水分解反応産物を製造した。以後、酵素加水分解産物を４℃に冷却し、遠心分離（５，０００ｇｆ；３０分）により凝固した脂肪及び分解されていない肉類タンパク質を含む沈殿層を除去し、肉類タンパク加水分解物を含む上清を収得した。前記上清を９５℃で２０分間処理して上清に含まれた酵素を不活性化させ、約５０μｍの気孔の大きさのろ過材でろ過した後、ろ液を１２１℃で加熱殺菌処理して、最終肉類タンパク加水分解物を製造した。
下記表６に、酵素加水分解反応時間別の肉類タンパク質の加水分解度を示した。
前記表６から、肉類タンパク加水分解物を製造するとき、肉類の種類にかかわらず、最適な酵素加水分解反応時間は、４時間超〜４５時間、好ましくは、８時間であると示された。
実施例６：タンパク質分解酵素種類別の肉類タンパク質の加水分解度
湿式粉砕機で肉類を約３０〜６０メッシュの大きさに摩砕して肉類摩砕物を製造した。以後、肉類摩砕物を肉類１００重量部に対して２００重量部に該当する水に分散させた後、水の上に浮び上がった脂肪を除去して肉類スラリーを製造した。以後、使用しようとするタンパク質分解酵素によって肉類スラリーのｐＨを５．０〜８．０から選択して調整し、ここにアルカラーゼ２．４Ｌ（供給会社：Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、米国）の代わりに他のタンパク質分解酵素を肉類１００重量部に対して０．５重量部に該当する量で添加し、超高圧器（商品名：ＴＦＳ−１０Ｌ；メーカー：イノウェイ株式会社、大韓民国）を利用して１００ＭＰａの圧力条件及び５０℃の温度条件で８時間かけて酵素加水分解反応を進行し、酵素加水分解反応産物を製造した。以後、酵素加水分解産物を４℃に冷却し、遠心分離（５，０００ｇｆ；３０分）により凝固した脂肪及び分解されていない肉類タンパク質を含む沈殿層を除去し、肉類タンパク加水分解物を含む上清を収得した。前記上清を９５℃で２０分間処理して上清に含まれた酵素を不活性化させ、約５０μｍの気孔の大きさのろ過材でろ過した後、ろ液を１２１℃で加熱殺菌処理して、最終肉類タンパク加水分解物を製造した。
実施例６において用いたタンパク質分解酵素は、パイナップルから抽出したブロメライン、パパイアから抽出したコルプリンＭＧ、フレーバーザイム５００ＭＧ、α−キモトリプシン、パパイン、アセチル化トリプシン（ｔｒｙｐｓｉｎ ａｃｅｔｙｌａｔｅｄ）、フィシン、サーモリシン、パンクレアチン、ペプシン、トリプシン、セリンプロテアーゼ、スレオニンプロテアーゼ、システインプロテアーゼ、アスパラギン酸プロテアーゼ、グルタミン酸プロテアーゼ、メタロプロテアーゼ等であり、いずれもＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（米国）で購入して用いた。実施例６において、タンパク質分解酵素種類別の肉類タンパク質の加水分解度は、アルカラーゼ２．４Ｌを用いたものと大きな差を示さず、いずれも９８％以上の値を示した。
比較実施例１：脂肪除去ステップを含まない方法による肉類タンパク加水分解物の製造
湿式粉砕機で肉類を約３０〜６０メッシュの大きさに摩砕して肉類摩砕物を製造した。以後、肉類摩砕物を肉類１００重量部に対して２００重量部に該当する水に分散させて肉類スラリーを製造した。以後、肉類スラリーのｐＨを７．０に調整し、ここにアルカラーゼ２．４Ｌ（供給会社：Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、米国）を肉類１００重量部に対して０．５重量部に該当する量で添加し、超高圧器（商品名：ＴＦＳ−１０Ｌ；メーカー：イノウェイ株式会社、大韓民国）を利用して大気圧及び１００ＭＰａの圧力条件と５０℃の温度条件で８時間かけて酵素加水分解反応を進行し、酵素加水分解反応産物を製造した。以後、酵素加水分解産物を遠心分離（５，０００ｇｆ；３０分）して分解されていない肉類タンパク質を含む沈殿層を除去し、肉類タンパク加水分解物を含む上清を収得した。前記上清を９５℃で２０分間処理して上清に含まれた酵素を不活性化させ、約５０μｍの気孔の大きさのろ過材でろ過した後、ろ液を１２１℃で加熱殺菌処理して、最終肉類タンパク加水分解物を製造した。
下記表７に、脂肪除去ステップなしに肉類タンパク加水分解物を製造した時の肉類別のタンパク質の加水分解度を示した。
前記表７から見られるように、酵素加水分解反応を大気圧で進行する場合、脂肪除去するか否かにかかわらず、タンパク質の加水分解度は、類似した値を示したが、微生物の汚染及び生育を抑制することが難しく、加水分解反応が約８時間経過したとき、悪臭が発生した。また、酵素加水分解反応を１００ＭＰａの高圧条件で進行する場合、脂肪除去ステップを含まない製造方法により製造された肉類タンパク加水分解物は、脂肪除去ステップを含む製造方法により製造された肉類タンパク加水分解物に比べてタンパク質の加水分解度が約２５％程度低く示された。
３．肉類タンパク加水分解物の物性分析
（１）肉類タンパク加水分解物の製造ステップ別の脂肪含量分析
実施例５に記載の方法で酵素加水分解反応時間を８時間と選択し、最終肉類タンパク加水分解物を製造した。また、肉類タンパク加水分解物を製造するための肉類として、鮭肉を加えた。
肉類タンパク加水分解物の製造ステップ別の脂肪の含量を、摩砕前の肉類、摩砕後に一次で脂肪が除去された肉類スラリー、酵素加水分解後に冷却及び遠心分離により二次で脂肪が除去された肉類タンパク加水分解物に対して分析した。下記表８は、肉類タンパク加水分解物の製造ステップ別の脂肪の含量を分析した結果である。
（２）電気泳動法を用いた肉類タンパク加水分解物の分子量分布測定
実施例５に記載の方法で酵素加水分解反応時間を４時間及び８時間と選択し、最終肉類タンパク加水分解物を製造した。
以後、電気泳動法を利用して肉類タンパク加水分解物の分子量分布を測定した。前記肉類タンパク加水分解物を０．２μｍのシリンジフィルターでろ過したものを分析試料として用いた。また、５ｋＤａ〜２５０ｋＤａの分子量の大きさを有する標準物質をマーカーとして用い、対照区として、酵素加水分解する前の牛肉外ももに含まれたタンパク質を用いた。図１は、電気泳動法を利用して肉類タンパク加水分解物の分子量分布を測定した結果を示したものである。図１において、第１のレーンは、標準物質、第２のレーンは、酵素加水分解する前の牛肉外ももに含まれたタンパク質、第３のレーンは、牛肉外ももを４時間かけて酵素加水分解したタンパク加水分解物、第４のレーンは、鶏ささみを４時間かけて酵素加水分解したタンパク加水分解物、第５のレーンは、豚ヒレ肉を４時間かけて酵素加水分解したタンパク加水分解物、第６のレーンは、鹿肉外ももを４時間かけて酵素加水分解したタンパク加水分解物、第７のレーンは、牛肉外ももを８時間かけて酵素加水分解したタンパク加水分解物、第８のレーンは、鶏ささみを８時間かけて酵素加水分解したタンパク加水分解物、第９のレーンは、豚ヒレ肉を８時間かけて酵素加水分解したタンパク加水分解物、第１０のレーンは、鹿肉外ももを８時間かけて酵素加水分解したタンパク加水分解物に対する分析結果である。表１から見られるように、電気泳動法では、肉類タンパク加水分解物は加水分解前の肉類タンパク質に比べて分画が全くなされておらず、これは、電気泳動法で低分子化された肉類タンパク加水分解物の分子量及びその分布を測定することが難しいということを意味する。
（３）ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦを利用した肉類タンパク加水分解物の分子量分布測定
１）脂肪除去ステップを含む方法による肉類タンパク加水分解物の製造
実施例５に記載の方法で酵素加水分解反応時間を８時間と選択し、最終肉類タンパク加水分解物を製造した。
２）脂肪除去ステップを含まない方法による肉類タンパク加水分解物の製造
また、対照群として、比較実施例１の方法のように脂肪除去ステップを含まない方法で肉類タンパク加水分解物を製造した。
３）以後、肉類タンパク加水分解物の分子量分布を、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ（Ｍａｔｒｉｘ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ−Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）質量分析方法を利用して測定した。図２は、脂肪除去ステップを含む製造方法により牛肉外ももから製造したタンパク加水分解物のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ（Ｍａｔｒｉｘ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ−Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）質量分析結果を示したものである。図２から見られるように、脂肪除去方法を含む方法により牛肉外ももから製造したタンパク加水分解物は、９９％以上が１００Ｄａ〜１０００Ｄａ未満の分子量分布を示した。肉類原料として、鶏ささみ、豚ヒレ肉、鹿肉外ももを使用し、脂肪除去ステップを含む方法により製造したタンパク加水分解物も、９９％以上が１ｋＤａ未満の分子量分布を示した。
下記表９に、脂肪除去ステップを含むか否かによる肉類タンパク加水分解物の分子量分布を示した。
前記表９から見られるように、脂肪除去ステップを含む方法により製造されたタンパク加水分解物は、用いた肉類の種類にかかわらず、９９％以上が１ｋＤａ未満の分子量分布を示したが、脂肪除去ステップを含まない方法により製造されたタンパク加水分解物はいずれも、用いた肉類の種類にかかわらず、５０％以上が１ｋＤａ以上の分子量分布を示した。
（４）肉類タンパク加水分解物の保存安定性に対する定性的評価
実施例５に記載の方法で酵素加水分解反応時間を８時間と選択し、最終肉類タンパク加水分解物を製造した。
肉類として、牛肉外ももを用いて製造した牛肉外ももタンパク加水分解物を容器に密封し、光を遮断した状態で、４℃、２０℃、３７℃、５０℃の温度条件別に１２か月間保管し、臭い、色、酸度、微生物の成長有無を観察した。その結果、全ての温度条件でいかなる変化も発見されず、肉類原料として、鶏ささみ、豚ヒレ肉、鹿肉外ももを用いて同様の方法で製造したタンパク加水分解物においても、同一の結果を示した。
（５）肉類タンパク加水分解物の保存安定性に対する定量的評価
１）脂肪除去ステップを含む方法による肉類タンパク加水分解物の製造
実施例５に記載の方法で酵素加水分解反応時間を８時間と選択し、最終肉類タンパク加水分解物を製造した。
２）脂肪除去ステップを含まない方法による肉類タンパク加水分解物の製造
また、対照群として、比較実施例１の方法のように脂肪除去ステップを含まない方法で肉類タンパク加水分解物を製造した。
３）以後、液状の肉類タンパク加水分解物を容器に密封し、光を遮断した状態で、常温条件で１２か月間保管した後、ＴＢＡＲＳ試験キット（Ｔｈｉｏｂａｒｂｉｔｕｒｉｃ ａｃｉｄ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ ａｓｓａｙ ｋｉｔ）を利用して脂肪酸化度を測定した。下記表１０に、１２か月間保管した肉類タンパク加水分解物の脂肪酸化度を示した。このとき、脂肪酸化度は、測定試料に存在するマロンジアルデヒド（ｍａｌｏｎｄｉａｌｄｅｈｙｄｅ、ＭＤＡ）量で表示した。
前記表１０から見られるように、脂肪除去ステップを含む方法により製造されたタンパク加水分解物は、用いた肉類の種類にかかわらず、長期保管による脂肪酸化がほとんど発生していない。これに対し、脂肪除去ステップを含まない方法により製造されたタンパク加水分解物はいずれも、用いた肉類の種類にかかわらず、長期保管による脂肪酸化が発生し、鶏ささみ及び牛肉外ももから製造したタンパク加水分解物において脂肪酸化が非常に激しかった。
４．肉類タンパク加水分解物の機能性測定
（１）肉類タンパク加水分解物の抗酸化効果
実施例５に記載の方法で酵素加水分解反応時間を８時間と選択し、最終肉類タンパク加水分解物を製造した。以後、最終肉類タンパク加水分解物に含まれた抗酸化物質の濃度を測定した。抗酸化物質の濃度測定は、抗酸化診断キット（モデル名：ＣＳ０７９０；供給会社：Ｓｉｇｍａ、ＵＳＡ）を利用した。肉類タンパク加水分解物をミオグロビン（ｍｙｏｇｌｏｂｉｎ）とＡＢＴＳ［２，２’−ａｚｉｎｏ−ｂｉｓ（３−ｅｔｈｙｌｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｉｎｅ−６−ｓｕｌｐｈｏｎｉｃ ａｃｉｄ）］溶液によく分散した後、分光光度計（ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ）を利用して４０５ｎｍでの吸光度を測定した。測定された吸光度を、Ｔｒｏｌｏｘ（６−ｈｙｄｒｏｘｙ−２，５，７，８−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｃｈｒｏｍａｎ−２−ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄ）とビタミンＣを用いた標準検量線（ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｕｒｖｅ）と比較し、抗酸化含量（ｍＭ）を計算した。下記表１１に、肉類別のタンパク加水分解物に含まれた抗酸化物質の濃度を示した。
前記表１１から見られるように、鹿肉外ももタンパク質の加水分解物が最も多くの抗酸化物質を含有するものと示された。
（２）肉類タンパク加水分解物の分子量別の小腸壁吸収率
実施例５に記載の方法で酵素加水分解反応時間を２時間と選択し、最終肉類タンパク加水分解物を製造した。以後、肉類タンパク加水分解物を、カット−オフ（Ｃｕt−ＯＦＦ）がそれぞれ１０ＫＤａ、３ｋＤａ、１ｋＤａである限外ろ過膜（ＵＦ ｍｅｍｂｒａｎｅｓ；メーカー：Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｃｏｒｐ．，Ｂｅｄｆｏｒｄ，ＭＡ，ＵＳＡ）に順次に通過させ、分子量が１０ＫＤａ以上、３〜１０ｋＤａ、１〜３ｋＤａ、１ｋＤａ未満の肉類タンパク加水分解物の分子量別の分画物を製造した。以後、肉類タンパク加水分解物の分子量別の分画物に対して、小腸壁吸収率を測定した。
小腸細胞は、ヒト小腸細胞であるＣａｃｏ２細胞を用いた。細胞培養プレートは、ＢＤ−Ｓｃｉｅｎｃｅ社製のｉｎｓｅｒｔ培養システムを用いた。細胞培養プレートにヒト小腸細胞を培養して人為的に小腸壁を作った後、タンパク加水分解物の分子量別の分画物を小腸壁に同じ量で添加した後、２時間後に小腸壁に残っているタンパク質の含量（窒素含量で計算）と小腸壁を通過したタンパク質の含量を測定し、小腸壁吸収率を計算した。下記表１２に、肉類タンパク加水分解物の分子量別の分画物の小腸壁吸収率の測定結果を示した。
前記表１２から見られるように、肉類タンパク加水分解物の分子量が１ｋＤａ未満である場合、高い小腸壁吸収率を示し、特に、鹿肉外ももから製造された肉類タンパク加水分解物において最も高い小腸壁吸収率を示した。
５．肉類以外の動物性タンパク質からの高圧酵素加水分解反応によるタンパク加水分解物の製造
実施例７：卵白からのタンパク質の加水分解物の製造
鶏卵の殻と卵黄を分離し、タンパク質含有量が約１０％である液状卵白を準備した。以後、液状卵白のｐＨを約６．０に調整し、ここにアルカラーゼ２．４Ｌ（供給会社：Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、米国）を液状卵白に含まれたタンパク質１００重量部に対して０．５重量部に該当する量で添加し、超高圧器（商品名：ＴＦＳ−１０Ｌ；メーカー：イノウェイ株式会社、大韓民国）を利用して１００ＭＰａの圧力条件及び５０℃の温度条件で８時間かけて酵素加水分解反応を進行し、酵素加水分解反応産物を製造した。以後、酵素加水分解反応産物を９５℃で２０分間処理して酵素加水分解反応産物に含まれた酵素を不活性化させ、約５０μｍの気孔の大きさのろ過材でろ過した後、ろ液を１２１℃で加熱殺菌処理し、卵白からタンパク加水分解物を製造した。
実施例８：牛乳の乳清（ｃｏｗ ｍｉｌｋ ｗｈｅｙ）からのタンパク加水分解物の製造
タンパク質の含有量が約１０％である液状の牛乳の乳清を準備した。以後、液状の牛乳の乳清のｐＨを約６．０に調整し、ここにアルカラーゼ２．４Ｌ（供給会社：Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、米国）を液状の牛乳の乳清に含まれたタンパク質１００重量部に対して０．５重量部に該当する量で添加し、超高圧器（商品名：ＴＦＳ−１０Ｌ；メーカー：イノウェイ株式会社、大韓民国）を利用して１００ＭＰａの圧力条件及び５０℃の温度条件で８時間かけて酵素加水分解反応を進行し、酵素加水分解反応産物を製造した。以後、酵素加水分解反応産物を９５℃で２０分間処理して酵素加水分解反応産物に含まれた酵素を不活性化させ、約５０μｍの気孔の大きさのろ過材でろ過した後、ろ液を１２１℃で加熱殺菌処理し、牛乳の乳清からタンパク加水分解物を製造した。
卵白から製造したタンパク加水分解物及び牛乳の乳清から製造したタンパク加水分解物の全窒素量をケルダール法（Ｋｊｅｌｄａｈｌ ｍｅｔｈｏｄ）で測定し、測定した全窒素量をタンパク質量に換算した後、下記式でタンパク加水分解物の収率を計算した。その結果、卵白から製造したタンパク加水分解物及び牛乳の乳清から製造したタンパク加水分解物の収率は、９９％以上であった。
また、製造したタンパク加水分解物の分子量分布を、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ（Ｍａｔｒｉｘ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ−Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）質量分析方法を利用して測定した。図３は、牛乳の乳清から製造したタンパク加水分解物のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ（Ｍａｔｒｉｘ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ−Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）質量分析結果を示したものである。卵白及び牛乳の乳清を高圧条件で酵素加水分解反応させて製造したタンパク加水分解物は、９９％以上が１ｋＤａ未満の分子量分布を示した。
６．肉類タンパク加水分解物の様々な剤形及びその用途
（１）液状の肉類タンパク加水分解物の製造及びその用途
実施例５に記載の方法で酵素加水分解反応時間を８時間と選択し、最終肉類タンパク加水分解物を製造した。前記最終肉類タンパク加水分解物は液状であるため、機能性飲料として利用され得る。
（２）濃縮液形態の肉類タンパク加水分解物の製造及びその用途
湿式粉砕機で肉類を約３０〜６０メッシュの大きさに摩砕して肉類摩砕物を製造した。以後、肉類摩砕物を肉類１００重量部に対して２００重量部に該当する水に分散させた後、水の上に浮び上がった脂肪を除去して肉類スラリーを製造した。以後、肉類スラリーのｐＨを７．０に調整し、ここにアルカラーゼ２．４Ｌ（供給会社：Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、米国）を肉類１００重量部に対して０．５重量部に該当する量で添加し、超高圧器（商品名：ＴＦＳ−１０Ｌ；メーカー：イノウェイ、大韓民国）を利用して１００ＭＰａの圧力条件及び５０℃の温度条件で８時間かけて酵素加水分解反応を進行し、酵素加水分解反応産物を製造した。以後、酵素加水分解産物を４℃に冷却し、遠心分離（５，０００ｇｆ；３０分）により凝固した脂肪及び分解されていない肉類タンパク質を含む沈殿層を除去し、肉類タンパク加水分解物を含む上清を収得した。前記上清を９５℃で２０分間処理して上清に含まれた酵素を不活性化させ、約５０μｍの気孔の大きさのろ過材でろ過した後、ろ液を５０〜１００℃で減圧濃縮し、殺菌処理して、濃縮液形態の肉類タンパク加水分解物を製造した。濃縮液形態の肉類タンパク加水分解物の固形分の含量は、８０％以上であった。濃縮液形態の肉類タンパク加水分解物は、飲料、患者食、離乳食等のような健康食品の添加素材として用いられ得る。
（３）粉末形態の肉類タンパク加水分解物の製造及びその用途
実施例５に記載の方法で酵素加水分解反応時間を８時間と選択し、液状の肉類タンパク加水分解物を製造した。以後、液状の肉類タンパク加水分解物を凍結乾燥して粉末形態の肉類タンパク加水分解物を製造した。前記粉末形態の肉類タンパク加水分解物は、飲料、患者食、離乳食、カプセル、タブレット等のような健康食品の添加素材として用いられ得る。
以上のように、本発明を上記の実施例を通して説明したが、本発明は、必ずしもそれのみに限定されるものではなく、本発明の範疇と思想を外れない範囲内で様々な変形実施が可能であることはもちろんである。従って、本発明の保護範囲は、本発明に添付の特許請求の範囲に属する全ての実施形態を含むものと解釈されるべきである。
Claims (24)
- 動物性タンパク質をタンパク質分解酵素で加水分解したものであって、
加水分解された全タンパク質中、分子量の大きさが１ｋＤａ以下に加水分解されたタンパク質の割合が９０％以上であることを特徴とする、動物性タンパク加水分解物。 - 前記動物性タンパク質は、肉類タンパク質であることを特徴とする、請求項１に記載のタンパク加水分解物。
- 前記肉類は、牛肉、豚肉、鶏肉、鹿肉、鮭肉及びマグロ肉からなる群から選択される１種以上で構成されることを特徴とする、請求項２に記載の動物性タンパク加水分解物。
- 前記肉類は、ささみ、外ももまたはヒレ肉から選択されることを特徴とする、請求項３に記載の動物性タンパク加水分解物。
- 前記肉類タンパク質の加水分解物は、固形分全重量を基準に脂肪の含量が１重量％未満であることを特徴とする、請求項２に記載の動物性タンパク加水分解物。
- 前記動物性タンパク質は、卵の卵白に含まれたタンパク質または乳清タンパク質であることを特徴とする、請求項１に記載の動物性タンパク加水分解物。
- 前記分子量の大きさが１ｋＤａ以下に加水分解されたタンパク質は、１００Ｄａ以上〜１ｋＤａ未満の分子量分布を有することを特徴とする、請求項１に記載の動物性タンパク加水分解物。
- 前記タンパク質分解酵素は、アルカラーゼ、パイナップル抽出タンパク質分解酵素、パパイア抽出タンパク質分解酵素、キウイ抽出タンパク質分解酵素、フレーバーザイム、α−キモトリプシン、パパイン、アセチル化トリプシン（ｔｒｙｐｓｉｎ ａｃｅｔｙｌａｔｅｄ）、フィシン、サーモリシン、パンクレアチン、ペプシン、トリプシン、セリンプロテアーゼ、スレオニンプロテアーゼ、システインプロテアーゼ、アスパラギン酸プロテアーゼ、グルタミン酸プロテアーゼ及びメタロプロテアーゼからなる群から選択される１種以上で構成されることを特徴とする、請求項１に記載の動物性タンパク加水分解物。
- 肉類摩砕物を肉類１００重量部に対して１００〜３００重量部の水に分散させた後、水の上に浮び上がった脂肪を除去して肉類スラリーを製造するステップ；及び
前記肉類スラリーにタンパク質分解酵素を肉類１００重量部に対して０．２５〜５重量部で添加し、７５〜２００ＭＰａの圧力条件及び４０〜６０℃の温度条件で５〜５０時間かけて酵素加水分解を進行し、酵素加水分解反応産物を製造するステップを含む、動物性タンパク加水分解物の製造方法。 - 前記酵素加水分解反応産物を脂肪が凝固する温度に冷却し、遠心分離により凝固した脂肪または不溶性肉類タンパク質を含む沈殿層を除去し、肉類タンパク加水分解物を含む上清を収得するステップをさらに含む、請求項９に記載の動物性タンパク加水分解物の製造方法。
- 前記脂肪が凝固する温度は、１〜６℃であることを特徴とする、請求項１０に記載の動物性タンパク加水分解物の製造方法。
- 前記上清に含まれたタンパク質分解酵素を不活性化させ、ろ過材でろ過してろ液を得るステップをさらに含む、請求項１０に記載の動物性タンパク加水分解物の製造方法。
- 前記ろ液を固形化するステップをさらに含む、請求項１２に記載の動物性タンパク加水分解物の製造方法。
- 前記ろ液を濃縮するステップまたは濃縮されたろ液を固形化するステップをさらに含む、請求項１２に記載の動物性タンパク加水分解物の製造方法。
- 前記肉類タンパク加水分解物は、分子量の大きさが１ｋＤａ以下に加水分解されたタンパク質の割合が９０％以上であることを特徴とする、請求項１０に記載の動物性タンパク加水分解物の製造方法。
- 前記分子量の大きさが１ｋＤａ以下に加水分解されたタンパク質は、１００Ｄａ以上〜１ｋＤａ未満の分子量分布を有することを特徴とする、請求項１５に記載の動物性タンパク加水分解物の製造方法。
- 前記肉類は、牛肉、豚肉、鶏肉、鹿肉、鮭肉及びマグロ肉からなる群から選択される１種以上で構成されることを特徴とする、請求項９に記載の動物性タンパク加水分解物の製造方法。
- 前記肉類は、ささみ、外ももまたはヒレ肉から選択されることを特徴とする、請求項１７に記載の動物性タンパク加水分解物の製造方法。
- 前記タンパク質分解酵素は、アルカラーゼ、パイナップル抽出タンパク質分解酵素、パパイア抽出タンパク質分解酵素、キウイ抽出タンパク質分解酵素、フレーバーザイム、α−キモトリプシン、パパイン、アセチル化トリプシン（ｔｒｙｐｓｉｎ ａｃｅｔｙｌａｔｅｄ）、フィシン、サーモリシン、パンクレアチン、ペプシン、トリプシン、セリンプロテアーゼ、スレオニンプロテアーゼ、システインプロテアーゼ、アスパラギン酸プロテアーゼ、グルタミン酸プロテアーゼ及びメタロプロテアーゼからなる群から選択される１種以上で構成されることを特徴とする、請求項９に記載の動物性タンパク加水分解物の製造方法。
- 液状卵白または液状乳清から選択される動物性タンパク質含有水溶液を準備するステップ；及び
前記動物性タンパク質含有水溶液にタンパク質分解酵素を動物性タンパク質１００重量部に対して０．２５〜５重量部で添加し、７５〜２００ＭＰａの圧力条件及び４０〜６０℃の温度条件で５〜５０時間かけて酵素加水分解を進行し、液状の酵素加水分解反応産物を製造するステップを含む、動物性タンパク加水分解物の製造方法。 - 前記液状の酵素加水分解反応産物に含まれたタンパク質分解酵素を不活性化させ、ろ過材でろ過してろ液を得るステップをさらに含む、請求項２０に記載の動物性タンパク加水分解物の製造方法。
- 前記タンパク質分解酵素は、アルカラーゼ、パイナップル抽出タンパク質分解酵素、パパイア抽出タンパク質分解酵素、キウイ抽出タンパク質分解酵素、フレーバーザイム、α−キモトリプシン、パパイン、アセチル化トリプシン（ｔｒｙｐｓｉｎ ａｃｅｔｙｌａｔｅｄ）、フィシン、サーモリシン、パンクレアチン、ペプシン、トリプシン、セリンプロテアーゼ、スレオニンプロテアーゼ、システインプロテアーゼ、アスパラギン酸プロテアーゼ、グルタミン酸プロテアーゼ及びメタロプロテアーゼからなる群から選択される１種以上で構成されることを特徴とする、請求項２０に記載の動物性タンパク加水分解物の製造方法。
- 請求項１乃至８のいずれか一項の動物性タンパク加水分解物、または請求項９乃至２２のいずれか一項の製造方法で製造された動物性タンパク加水分解物を含む、健康食品。
- 前記健康食品は、飲料、離乳食、患者食、タブレット形態またはカプセル形態から選択されるいずれか一つであることを特徴とする、請求項２３に記載の健康食品。
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