JP2818681B2 - タンパク質低分子化物の製造法 - Google Patents

タンパク質低分子化物の製造法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、タンパク質起源のエキスの製造や、調味
料、飲料、液肥等の製造に利用可能なタンパク質低分子
化物の製造法に関するものである。
〔従来の技術〕
タンパク質の低分子化は、調味料、エキス、飲料、液
肥等の分野で実施されている。その実施は、通常、酸も
しくはアルカリ加水分解法、酵素処理法、または微生物
による発酵法により行われている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記酸もしくはアルカリ加水分解法の
場合は、低分子化に大量の酸もしくはアルカリを必要と
するばかりでなく、低分子化終了後に中和工程が必要と
なり、また、中和によって大量の塩が生成され、濃縮に
よる塩の除去や電気透析による脱塩工程が必要となる。
また、低分子化に長時間を要する。
また、上記酵素処理法の場合は、低分子化に酵素が必
要であり、また低分子化に長時間を要し、更に、低分子
化終了後に酵素を失活させるための加熱等の工程が必要
となる。
また、上記の微生物による発酵法の場合も、低分子化
に酵母、カビなどの有用微生物が必要であり、また低分
子化に長時間を要し、更に、低分子化終了後に微生物を
死滅、あるいは除去するための加熱や精密濾過等の工程
が必要となる。
本出願人は、先に、上記の従来法のような、酸もしく
はアルカリの添加や、後工程である中和、濾過などの操
作を必要とせず、原料タンパク質に高温、高圧を負荷
し、タンパク質の低分子化を図る方法を提供した(特願
昭61−175231号)が、該方法では、タンパク質を十分に
低分子化することが困難であった。
従って、本発明の目的は、上記の従来法のような、酸
もしくはアルカリの添加や後工程を必要とせずに、タン
パク質を十分に低分子化できる、タンパク質低分子化物
の製造法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者等は、上記目的を達成すべく種々検討した結
果、原料タンパク質の水分含量及びpHをそれぞれ特定範
囲に調整した後、高温、高圧下に保持すると、タンパク
質の十分な低分子化が図れ、得られた低分子化物は、従
来の後処理を施さなくても、エキス、調味料、飲料、液
肥等にそのまま利用可能であることを知見した。また、
本発明者等は、原料タンパク質を高温、高圧に保持する
際、温度及び圧力の負荷の方法が低分子化に影響するこ
とを知見し、かかる知見にもとづき更に検討した結果、
温度及び圧力を特定の方法で負荷することによって、よ
り効率的にタンパク質低分子化物が得られることを知見
した。
本発明は、上記知見に基づきなされたもので、水分含
量が50%以上の原料タンパク質を、pHを5.0以下に調整
し、保持温度が130〜250℃、保持圧力が保持温度におけ
る飽和水蒸気圧以上、保持時間が5〜60分の、高温高圧
下に所定時間保持することを特徴とするタンパク質低分
子化物の製造法を提供するものである。さらには、上記
の本発明のパク質低分子化物の製造法における温度及び
圧力の負荷において、少なくとも飽和水蒸気圧までの加
圧を先行し、しかる後昇温を行うことを特徴とするタン
パク質低分子化物の製造法を提供するものである。
以下、上記特徴をもってなる本発明のタンパク質低分
子化物の製造法について詳述する。
本発明のタンパク質低分子化物の製造法において、原
料として用いられるタンパク質としては、通常、エキ
ス、調味料、飲料、液肥等の原料として従来より用いら
れている動物起源のタンパク質、例えば、オキアミ、ス
ケトウダラ、イワシなどの水産物のタンパク質、ウシ、
ブタ、ニワトリなどの畜産物のタンパク質、ダイズタン
パク質やグルテンなどの植物性タンパク質、あるいは、
水産、畜産加工工場の廃棄物である、動物内臓や魚肉、
畜肉晒し水、魚肉血合肉などが挙げられる。
本発明で用いられる上記原料タンパク質は、固体状、
粉体状、液体状、あるいは懸濁液状のどのような形態で
もよいが、低分子化の際に水分を50%以上存在させる必
要がある。水分含量が50%未満であると、後に実施例で
説明するように、十分な低分子化が行えない。
また、本発明で用いられる上記原料タンパク質は、pH
が5.0以下に調整される。pHが5.0を超えると、十分な低
分子化が起こり難くなる。
本発明のタンパク質低分子化物の製造法は、しかる原
料タンパク質を高温、高圧に、所定時間保持するもので
あるが、この場合の原料タンパク質の保持温度は、130
〜250℃、好ましくは130〜190℃である。保持温度が130
℃未満であると、タンパク質の低分子化が困難で、均一
な低分子化物が得られず、反対に、250℃を超えると、
タンパク質の過剰分解が起こり、揮発性物質の増加や、
炭化を生じ、食品として好ましくない。
また、上記の原料タンパク質の保持圧力は、保持温度
における飽和水蒸気圧以上で、好ましくは1000kg/cm2
下である。保持圧力が飽和水蒸気圧未満であると、タン
パク質の低分子化を図り難く、また1000kg/cm2を超える
と、タンパク質の低分子化に及ぼす圧力上昇の効果が少
なくなり、実用面を考慮した場合、これ以上の圧力上昇
をしても設備価格の上昇を招き、意義が少ない。
また、上記の原料タンパク質の圧力保持時間は、通常
5〜60分、好ましくは5〜20分である。保持時間が5分
未満であると、タンパク質の低分子化を図り難く、反対
に60分を超えると、タンパク質の過剰分解が起こり、揮
発性物質の増加や炭化を生じ、好ましくない。
而して、本発明の方法の実施に際しては、以上の条件
を適宜組合せ、最適な条件を選択して低分子化を実施す
る。
本発明の方法において上記の原料タンパク質の処理に
用いられる装置としては、温度及び圧力を任意に設定で
きものではあればよく、本発明は、連続、バッチ式のい
ずれの方式で行ってもよい。この際、加熱、加圧の方法
としては、少なくとも飽和水蒸気圧までの加圧を先行
し、しかる後に昇温を行う方が、低分子化の効率がよく
なり望ましい。
上述のように低分子化された原料タンパク質(タンパ
ク質低分子化物)は、その低分子化の程度に応じて、そ
のまま、エキス、調味料、飲料、各種の食品への添加
物、液肥等として利用され、酸もしくはアルカリ加水分
解法、酸素分解法、あるいは発酵法等の従来法により処
理されたものと異なり、低分子化終了後の後処理工程を
必要としない。
〔実施例〕
次に、実施例を挙げ、本発明のタンパク質低分子化物
の製造法を更に具体的に説明する。
実施例1 種々の水分含量に乾燥し、pHを4.0に調整したオキア
ミむき身100gを耐圧容器に充填し、圧力500kg/cm2、温
度170℃、保持時間20分の条件で処した。この際、所定
圧力に加圧後、圧力を一定に保持して加熱する方法をと
った(以下同じ)。得られたもののオキアミむき身タン
パク質の低分子化の度合いを調べるため低分子化率を測
定した。その結果を下記表1に示す。
タンパク質低分子化率 全アミノ酸(タンパク質、ペプチド由来アミノ酸と遊
離アミノ酸の総量)含量中に占めるペプチド由来のアミ
ノ酸と遊離アミノ酸含量の割合。全アミノ酸含量は、常
法に従い、試料を6Nの塩酸で、110℃、22時間加熱した
ものの総アミノ酸量で示した。ペプチド由来アミノ酸と
遊離アミノ酸含量は、試料のトリクロル酢酸可溶上澄部
を、常法に従い、6Nの塩酸で、110℃、22時間熱したも
のの総アミノ酸量で示した。総アミノ酸量は、自動アミ
ノ酸分析装置で測定した。
以上のように、水分含量が50%未満の原料であると、
低分子化率が低く、また、著しい炭化と異臭の発生が見
られ好ましくなかった。したがって、本発明のタンパク
質低分子化物の製造に供する原料の水分含量は50%以上
であることが必要であり、固体や粉体状などの水分含量
が50%以下である可能性のある原料の低分子化の場合
は、適宜、水を添加する必要がある。
実施例2 オキアミむき身をpH4.0に調整した後、耐圧容器に充
填し、100〜300℃の範囲の温度で、圧力500kg/cm2、保
持時間20分の条件で処理し、冷却、降圧後、得られたも
のの低分子化率を測定した。その結果を下記表2に示
す。
以上のように、130℃未満の温度の処理では、低分子
化率が低く、十分な低分子化が行えなかったが130℃以
上では、低分子化率が90%以上を示しており、十分に低
分子化が行えた。一方、温度が250℃を越えると、低分
子化率が下がる傾向があり、また、炭化や異臭の発生が
見られるようになり好ましくない。したがって、本発明
のタンパク質低分子化物の製造の際の温度は130〜250
℃、好ましくは130〜190℃であることが必要である。ま
た、pHを調整しないオキアミむき身(pH6.6)を用いて
上記と同様の低分子化を行うと、得られたものの低分子
化率は、130℃以上の温度の処理で、40〜60%の範囲に
あり、十分な低分子化は行えなかった。したがって、十
分な低分子化に原料のpH調整は有効であることが示され
た。
実施例3 オキアミむき身をpH4.0に調整した後、耐圧容器に充
填し、2〜5000kg/cm2の範囲の圧力で、温度170℃で、
保持時間20分の条件で処理し、冷却、降圧後、得られた
ものの低分子化率を測定した。その結果を下記表3に示
す。
以上のように、圧力9kg/cm2未満の処理では、低分子
化率が低く、十分な低分子化が行えなかった。9kg/cm2
以上の圧力では、低分子化率が90%以上を示しており、
十分に低分子化が行えた。したがって、この実施例(保
持温度170℃)におけるタンパク質低分子化物の製造の
際の圧力は9kg/cm2以上であることが必要である。ま
た、pHを調整しないオキアミむき身(pH6.6)を用いて
上記と同様の低分子化を行うと、得られたものの低分子
化率は、9kg/cm2以上の圧力の処理で、40〜50%の範囲
にあり、十分な低分子化は行えなかった。したがって、
十分な低分子化に原料のpH調整は有効であることが示さ
れた。
実施例4 オキアミむき身をpH4.0に調整した後、耐圧容器に充
填し、圧力500kg/cm2、温度170℃、保持時間1〜120分
の条件で処理し、冷却、降圧後、得られたものの低分子
化率を測定した。その結果を下記表4に示す。
以上のように、5分以内の処理では、低分子化率が低
く、十分な低分子化が行えなかったが、5分以上では、
低分子化率が90%以上を示しており、十分に低分子化が
行えた。一方、60分を超えた処理では、低分子化率が下
げる傾向にあり、また、炭化や異臭の発生が見られるよ
うになり好ましくない。したがって、本発明のタンパク
質低分子化処理の時間は5〜60分、好ましくは5〜30分
であることが必要である。また、pHを調整しないオキア
ミむき身(pH6.6)を用いて上記と同様の低分子化を行
うと、得られたものの低分子化率は、5分以上の処理
で、40〜60%の範囲にあり、十分な低分子化は行えなか
った。したがって、十分な低分子化に原料のpH調整は有
効であることが示された。
実施例5 オキアミむき身をpH1.0〜9.0の範囲に調整した後、耐
圧容器に充填し、圧力500kg/cm2、温度170℃、保持時間
20分の条件で処理し、冷却、降圧後、得られたものの低
分子化率を測定した。その結果を下記表5に示す。
以上のように、原料のpHが5.0を超えると、低分子化
率が低く、十分な低分子化が行えなかったが、pH5.0以
下では、低分子化率は90%以上を示しており、十分に低
分子化が行えた。したがって、本発明のタンパク質低分
子化物の製造における原料のpHは5.0以下であることが
必要である。
実施例6 実施例2におけるオキアミむき身原料(pH4.0に調
整)の処理の際の各保持温度に対して、処理物の低分子
化率が90%以上を示す最低の保持圧力を調べると下記表
6のようになった。表6の右欄には、その保持温度での
飽和水蒸気圧を示した。
表6に示されるように、十分な低分子化を行うには、
低分子化の際の保持圧力を保持温度での飽和水蒸気圧以
上に設定することが必要である。なお、保持温度、時間
の低分子化に及ぼす効果は、上記に規定の保持圧力の範
囲において、実施例2及び4に示した効果と同様である
ことが認められた。
実施例7 処理時の条件として、上記の各実施例は、原料の加圧
を行ってから加熱するという加圧先行による処理の例で
あったが、これを加熱先行(即ち、原料を加熱してから
加圧する)にすると、処理物の低分子化率は低くなるこ
とが認められた。
オキアミむき身のpHを4.0に調整した後、圧力10kg/cm
2、温度170℃、保持時間20分の処理を行い低分子化を試
みた。この時、加圧先行と加熱先行の2つの処理を行
い、処理物の低分子化率を測定した。その結果を下記表
7に示す。
表7に示されるように、加熱先行の処理では低分子化
率が低く、十分な低分子化が行われなかった。したがっ
て、処理の際は、各圧を先行させることが原料タンパク
質の低分子化にはより有効である。
実施例8 オキアミむき身(水分80%)、マグロ血合肉(水分61
%)、イワシ落し身(水分64%)、イカ(水分82%)、
フィッシュミール(40%水懸濁液)、豚肉(水分72
%)、牛肉(水分65%)、ダイズタンパク質(30%水懸
濁液)の8つのタンパク質を、pH4.0に調整した後、耐
圧容器に充填し、圧力50kg/cm2、温度150℃、保持時間
5分の条件で処理し、冷却、降圧後、得られたものの低
分子化率を測定した。その結果を下記表8に示す。
以上のように、どの原料でも低分子化率は、90%以上
を示しており、十分に低分子化が行えた。したがって、
本発明のタンパク質低分子化物の製造法は、あらゆるタ
ンパク質に適用でき、十分な低分子化が短時間で行える
きわめて有効な方法である。得られたタンパク質低分子
化物は、懸濁物がなく透明な液体で、そのまま、エキ
ス、調味料、飲料、各種の食品への添加物、液肥等とし
て利用可能と考えられ、好ましかった。
〔発明の効果〕
本発明のタンパク質低分子化物の製造法によれば、従
来法のような、酸もしくはアルカリの添加や後工程を必
要とせずに、タンパク質を十分に低分子化できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 誠 東京都中央区月島3丁目2番9号 大洋 漁業株式会社大洋研究所内 (72)発明者 神田 剛 兵庫県西宮市老松町14―15―507 (72)発明者 井上 康彦 兵庫県神戸市東灘区魚崎中町1―3―1 ―908 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A23J 1/00 - 7/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水分含量が50%以上の原料タンパク質を、
    pHを5.0以下に調整し、保持温度が130〜250℃、保持圧
    力が保持温度における飽和水蒸気圧以上、保持時間が5
    〜60分の、高温高圧下に所定時間保持することを特徴と
    するタンパク質低分子化物の製造法。
  2. 【請求項2】前記温度及び前記圧力の負荷において、少
    なくとも飽和水蒸気圧までの加圧を先行し、しかる後昇
    温を行うことを特徴とする請求項(1)記載のタンパク
    質低分子化物の製造法。
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