JP2819801B2 - 植物性タンパク粉末の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はトランスグルタミナーゼ（以下TGaseと略記
する）を利用して、ゲル化性、嚥下性及び風味の改質さ
れた植物性タンパク粉末の製法に関するものである。

〔従来技術とその課題〕 近年、動物性タンパクの供給は世界的に不足してお
り、この不足分を補う為に、大豆、小麦、落花生、線実
などから得られる植物性タンパクが用いられてきてい
る。特に、栄養価の優れた大豆タンパクを各種の畜肉、
魚肉加工品に応用する技術は特公昭62−9298、特公昭59
−29218などにみられるように目ざましいものがある。
これらの引例植物タンパクの最大の欠点である嚥下性の
改善法として、粉末化された植物性タンパクを用い、目
的に応じた改質剤（糖類、油脂等）を添加することによ
り得られるタンパク水和物もしくはゲルの粉砕物を食品
の一原料として使用することにより畜肉や魚肉のもつ加
熱調理時のゲル化性をそこなわないで、かつ嚥下性の優
れた食品を得ることができる。

しかしながら、食品製造過程で別途上記の植物性タン
パク水和物若しくはゲルの粉砕物を調製することは、一
工程増えることであり、食品製造メーカーにとっては煩
雑となり、好ましくない。

そこで本発明の目的は、食品加工工程で、水和物もし
くはゲルを調製することなく直接添加でき、しかも優れ
たゲル化性及び嚥下性更には大豆臭のない優れた風味を
与える植物性タンパク粉末を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた
結果、植物性タンパク含有水溶液にタンパク重量当り0.
1−５重量％の乳化剤及びタンパク1g当り0.1−100UのTG
aseを添加後、加熱乾燥することにより得た植物性タン
パク粉末が上記目的を満たすことを見い出し、本発明を
完成した。

本発明で得たタンパク粉末は、食品加工工程中におい
て、タンパク水和物若しくはゲルを調製することなくソ
ーセージ、ハム、ハンバーグ及びかまほご類の調製工程
で中に直接粉末のまま添加可能であり、又は上記食品に
良好な弾力、及び嚥下性を与えるものである。

本発明において用いられる植物性タンパクとしては、
大豆タンパク、小麦タンパク、トウモロコシタンパク、
米タンパクなどを例示することが出来るが、好ましくは
大豆タンパクを用いるのが良い。この様な植物性タンパ
クを含有する水溶液としては、植物性タンパクが例えば
大豆タンパクの場合は、濃縮タンパク、分離タンパクな
どを製造する工程中に生ずるタンパク含有水溶液をその
まま使用するとか、類似の方法で調製したものを利用す
るとよい。他の植物性タンパクの場合も同様である。具
体的に大豆分離のタンパクの製造法を例にとると、 （１） 脱脂大豆を温度40−70℃、pH6−８において７
−15重量部の水で水抽出する。pHの調製が必要ならばH₂
SO₄,HCl,H₃PO₄などの食品級酸、またはNaOHなどの食品
級アルカリを使用するとよい。抽出処理物からデカンタ
ー、遠心分離機などによりオカラを分離して抽出液を得
る。

（２） この抽出液をH₂SO₄,HCl,H₃PO₄などの酸によ
り、pH4.5付近に調製し、等電沈殿処理に付する。つい
で、デカンター、遠心分離機などによりホエイを分離し
てタンパクカードを得る。

（３） ５−10重量部の水を加えてこのカードをディス
ボーザー、ミキサー、撹はん機などにより解砕してタン
パクスラリーを調製、ついで得られたスラリーは所望に
よりNaOHなどの食品級アルカリにより中和して中和スラ
リーとする。

（４） 中和スラリーをエジェクタータイプの加熱機な
どにより、70−200℃で加熱する。

（５） ついで噴霧乾燥や、凍結乾燥、真空乾燥して、
目的たる分離大豆タンパクが得られる。

本発明において用いられる植物性タンパク含有水溶液
とは、大豆タンパクの場合、前記工程（１）の抽出液、
（３）のタンパクスラリー、及び（４）の加熱液を用い
ればよい。もちろん、一旦製造された、分離大豆タンパ
ク粉末などを水溶液に懸濁させたものを用いてもよい。

次にこの植物タンパク含有水溶液に乳化剤及びTGase
を添加する。

本発明における乳化剤の添加量はタンパク重量当り、
0.1−５重量％好ましくは0.5−3.0重量％である。添加
量が0.1重量％より少なすぎると風味の改善が見られ
ず、また好ましい弾力を与えない。また添加量が５重量
％より多すぎると嚥下性が悪くなる。

本発明で用いられる乳化剤としては、そのタイプ、種
類は特に制限されるものでない。即ち、ショ糖脂肪酸エ
ステル、グリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコ
ール脂肪酸エステルおよびソルビタン脂肪酸エステルの
いずれを用いてもよい。好ましくはプロピレングリコー
ル脂肪酸エステルおよびショ糖脂肪酸エステルである。
界面活性剤のHLB（Hydrophilic lipophilic Balance）
についても特に制限されるものではない。尚、HLBとは
以下のように定義する。

界面活性剤は親水基と親油基からなり、両親媒性物質
といわれ、この親水性と親油性の相対的役割を数量化し
たものがHLBで、特に非イオン性界面活性剤について乳
化実験より経験的にHLB値が求められている。

また、本発明で使用するTGaseについては、その起源
は特に問わず、例えばモルモットの肝臓から分離したも
の（以下、MTGaseと略記する。）、微生物が産生するも
の（以下、BTGaseと略記する。）、更には天然物、例え
ば野菜、果実などの水抽出物液等、魚類など水産物の抽
出液および洗浄液等に含有されるものを挙げることがで
きる。MTGaseは、例えば特開昭58−14964号に記載の方
法で調製することができる。BTGaseは新酵素であって、
その酵素特性、製造法等については特開平１−27471に
開示されている。

TGaseの使用量は、タンパク1gあたり0.1−100U、好ま
しくは0.2−30Uである。使用量が少なすぎると得られる
植物性タンパク粉末にゲル化促進効果はみられず、TGas
e非使用の場合に対して差がみられず、一方多すぎると
やはりゲル化促進効果がみられず、形成したゲルはもろ
くなり、かつ色調・臭いの点でも改善効果がみられず、
不適である。

TGaseを作用させる時の溶液のpHに関しては、5.5−8.
0、好ましくは5.7−7.2の範囲である。pHが低すぎると
ゲル化促進効果ができず、TGaseの非使用の場合と差が
なく、高すぎるとゲル化促進効果は大となるものの、色
調・臭いの改善がみられない。TGaseを作用させる時の
温度は０−70℃、好ましくは20−60℃の範囲である。低
すぎると長時間の処理時間が必要であり、高すぎると酵
素反応が速すぎて反応のコントロールが困難である。

また反応に供せられる植物性タンパク含有水溶液にお
けるタンパク含有量（濃度）は特に問題とならないが、
通常４−15重量％の範囲が採用される。もちろん上記範
囲に限定されるわけではない。この様な作用条件で処理
すると１分ないし３時間で適度な架橋化が起こる。

乳化剤及びTGaseの添加順序は特にこだわらない。即
ち、乳化剤を添加した後にTGase処理を行っても良い
し、またTGase処理を行った後に乳化剤を添加しても良
い。好ましくは乳化剤添加後にTGase処理を行うのが良
い。

また、最終製品の色調の改善という観点から、カルシ
ウム塩、マズネシウム塩などのアルカリ土類金属塩及び
／又は還元剤を植物性タンパク含有水溶液に添加しても
良い。還元剤としては、アスコルビン酸等食品に添加の
認められているものであれば、いずれも使用することが
でき、残存濃度の定められているものであれば、それに
従って使用すればよい。塩類はCaCl₂,CaCO₃,MgCl₂,MgCO
₃,などが用いられる。アルカリ土類金属塩の添加量はタ
ンパク重量当り、0.1−6.0重量％、好ましくは0.3−3.0
重量％である。添加量が0.1重量％以下だと色調の改善
の効果はなく、また6.0重量％以上添加しても6.0重量％
以下にくらべてさほど効果の改善はない。アルカリ土類
金属の添加量は通常0.01−0.5重量％、好ましくは0.05
−0.1重量％である。0.01重量％以下であると色調の改
善の効果がなく、0.5重量％以下添加してもさほど効果
の改善が見られない。乳化剤、TGase、アルカリ土類金
属塩及び還元剤の植物蛋白含有水溶液への添加時期は特
に限定されない。

例えば前述の分離大豆蛋白の製造においては、前述の
工程（１）〜（４）のいずれかの段階で添加すれば良
い。乳化剤、TGase,必要によりアルカリ土類金属塩、還
元剤を同じ工程で添加しても良く、またそれぞれ別の段
階で添加してもよい。それは原料として用いる植物タン
パク原料の種類、製造工程の簡略化などの観点から決定
すれば良い。

植物性タンパク含有水溶液に乳化剤及びTGase更に
は、必要によりアルカリ土類金属塩、還元剤を作用させ
た後に加熱するが、これはタンパクの腐敗防止の為の殺
菌と併せて、目的の植物タンパクの機能性を付与するた
めである。この目的からは、通常、牛乳の殺菌等に用い
られる高温短時間方式などが好ましい。本技術において
は、加熱温度は70−200℃、加熱時間は２秒−10分以
内、色調・ゲル化性、臭いの面から好ましくは100−150
℃、５秒−５分である。加熱温度が70℃以下ではタンパ
クの改質とTGaseの失活が不十分であり、200℃以上では
臭いが強くなって不適である。

次いで行う乾燥は、その条件は特に限定されるもので
はないが、所望の機能性を付与されたタンパクが更に変
性を受けるような温度などの条件を避けるべきことはも
ちろんで、通常ドライヤーの入口温度130−200℃の温度
でノズルタイプやディスクタイプのスプレードライヤー
などを用いて行うことができる。もちろん凍結真空乾燥
も差し支えない。

以上、本発明を主に分離大豆タンパクに関連させて説
明したが、もちろん本発明はこれに限られるものでない
ということは当業者であれば容易に理解できよう。つま
り、高純度小麦タンパク、高純度米タンパクなども本法
により機能性を付与したものが得られる。更にまた、従
来法で一旦製造して得た分離大豆タンパク、濃縮大豆タ
ンパクなどを本法の植物タンパクとして採用し、これに
本法を実施すれば、そのような分離大豆タンパク、濃縮
大豆タンパクなどに新たに所望の特性を付与することも
できる。

以下に本発明を実施例に基づいて説明する。

実施例１ 脱脂大豆（米国イリノイ州産大豆を剥皮後室温でｎ−
ヘキサンで抽出して得たもの）を10重量倍の水に添加し
た。該混合物のpHは6.6であった。これに水酸化ナトリ
ウムを加えてpH7.0に調整後40℃で30分間撹拌してタン
パクの抽出を行なった。抽出処理物から、スーパーデカ
ンターによりオカラを除去して抽出液を得た。

この抽出液のpHをaq,H₂SO₄にて4.5に調整してタンパ
クを等電沈殿させ、スーパーデカンターによりホエイを
除去してタンパクカード乾物（固形分33％）を得た。

カード乾物当り８重量倍の水を加えてディスパースミ
ルにより解砕してタンパクスラリーとし、NaOHを用いて
pH7.0として中和タンパクスラリーを調製した。

タンパク含量は3.2重量％であった。このスラリータ
ンパク質に対し１％のショ糖脂肪酸エステル（三菱化成
（株）製商品名「リョウトーエステルＰ−1670」）を添
加、スラリーを均一にした後タンパク質1g当りBTGase
（比活性1.04U/mg）を0.1,1,10及び100Uとなるようにそ
れぞれ添加し、室温（25℃）で30分間保持した。

このようにしてBTGaseを作用させた各サンプルをエジ
ェクター類似混合管にて高温蒸気吹込みにより120℃で
２分間加熱し、次いで500−600mmHgの減圧に保持したサ
イクロン内に噴出し、急速に60℃に冷却した。このもの
を噴霧乾燥することにより４種類の大豆タンパク粉末を
得た。尚、皮革のため乳化剤、TGaseの両者とも添加し
ない系（対照区）を上述と同様の操作にて処理し、乾燥
品を得た。

因みに、上記大豆タンパク粉末についてゲル化能の評
価を次のようにして、行なった。

（１） ゲル調製法 大豆タンパク粉末100gに水400ccを加え、擂潰機によ
り15分間混練し、この混練物を非可食性ケーシングチュ
ーブ（折幅47mm）に充填した。次いで、90℃の熱水中で
50分間加熱後、水道水にて常温まで冷却することによ
り、評価用ゲルを調製した。

（２） 官能評価 ゲルを厚さ10mmに輪切りにしたものを用い、パネル数
10名（男５名、女５名）により、10点法にてゲル物性評
価した。

評価基準： 10…非常にすぐれている。

８…かなりすぐれている。

５…普通（対照、pH7、乳化剤及びBTGase不使用）。

３…かなり劣る。

０…非常に劣る。

結果は表１に示した。この結果より、乳化剤とTGase
の併用により、ゲルの弾力が増加し、色調も白く、かつ
大豆臭が弱く風味の優れた製品が得られた 実施例２ 脱脂大豆（米国イリノイ州産大豆を剥皮後室温でｎ−
ヘキサンで抽出して得たもの）を９重量倍の水に添加し
た。該混合物のpHは6.4であった。このものを40℃に加
温し、30分間撹拌してタンパクの抽出を行なった。この
抽出処理物から、スーパーデカンターによりオカラを除
去して抽出液を得た。この抽出液のpHを希硫酸にてpH4.
5に調整し、タンパクを等電沈殿させ、スーパーデカン
ターによりホエイを除去してタンパクカード乾物（固形
分31％）を得た。

カード乾物当り６重量倍の水を加えてディスパースミ
ルにより解砕してタンパクスラリーとし、さらにNaOHを
用いてpH6.5として中和タンパクスラリーを調製した。
各サンプルのタンパク含量は3.1重量％であった。この
スラリータンパク質に対し、表２に示した各種乳化物を
種々の濃度で添加し、またBTGをタンパク1g当り0.5U添
加し、各サンプル区とも40℃で30分間保持した。

このようにしてTGaseを作用させた後、エジェクター
類似混合管にて高温蒸気吹込みにより120℃、１分間加
熱し、次いで500−600mmHgの減圧に保持したサイクロン
内に噴出し、60℃まで冷却した。このものを噴霧乾燥す
ることにより７種類の大豆タンパク粉末を得た。尚、コ
ントロールとして乳化剤無添加でBTGのみを0.5U添加し
たものも同様に調整した。この７種類の大豆タンパク粉
末を実施例１と同様の評価系を用いて評価した。

その結果を表２に示した。この結果より、乳化剤とTG
aseの組み合せによりゲルの硬さが大巾に増し、かつ弾
力性に富み、しかも嚥下性の良好な製品が得られた。

尚、念の為に申し述べるが、乳化剤の添加量はタンパ
ク重量当りの重量％、BTGaseの添加量はタンパク1g当り
のＵ数である。

実施例３ 実施例１と同様にして、タンパクカードを調製した。
このカード乾物当り８重量倍の水を加えてディスパース
ミルにより解砕してタンパクスラリーとし、NaOHを用い
てpH6.5として中和タンパクスラリーを調製した。タン
パク含量は3.1重量％であった。このスラリータンパク
質に対し、１％のショ糖脂肪酸エステル（三菱化成
（株）製商品名「リョートーエステルＰ−1670」）及び
0.5％の塩化カルシウムを添加した後、実施例１と同じB
TGaseをタンパク質1g当り1Uを加え、40℃で15分間反応
させた。ついで実施例１と同様にエジェクター類似混合
管による加熱後噴霧乾燥して、大豆タンパク粉末を得
た。対称として、ショ糖脂肪酸エステル、塩化カルシウ
ムを添加しない以外は全く同じ操作を行ったタンパク粉
末を得た。

これらの加熱ゲルは官能的には、対照のゲルにくらべ
てかたく、弾力があり、さらに明らかに白く色調のすぐ
れたものであった。

実施例４ 実施例２と同様にしてpH6.5の中和タンパクスラリー
を調製した。このスラリー中のタンパク質に対し0.5％
のショ糖脂肪酸エステル（三菱化成（株）製商品名「リ
ョートーエステルＰ−1070」）及び0.1％の亜硫酸水素
ナトリウムを添加した後、実施例１と同じBTGaseをタン
パク質1g当り1Uを加え50℃、５分間反応させた。ついで
実施例１と同様に加熱後噴霧乾燥して大豆タンパク粉末
を得た。対照区として、ショ糖脂肪酸エステル、亜硫酸
水素ナトリウムを添加しない以外は全く同じ操作を行っ
たタンパク粉末を得た。

これらの加熱ゲルは官能的には対照区のゲルにくらべ
て、かたさでは差がみられなかったが、しなやかで弾力
があり、かつ歯切れと嚥下性に優れたものであった。更
に、色調も対照区に比較して良好であった。

〔効果〕

植物性タンパク含有水溶液にタンパク重量当り、0.1
−５重量％の乳化剤及びタンパク1g当り0.1−100UのTGa
seを作用させることにより、従来にない、風味良好で、
色調が色く、しかも弾力のあるタンパクゲルを得ること
ができる。

また、本発明の技術は食品製造メーカーにとっては煩
雑な工程を行なわなくとも良いという利点もある優れた
技術である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−63548（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−265440（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−257831（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−149645（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A23J 1/00 - 7/00 ＣＡ（ＳＴＮ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】植物性タンパク含有水溶液にタンパク重量
   当り0.1−５重量％の乳化剤及びタンパク1g当り0.1−10
   0Uのトランスグルタミナーゼを添加後、加熱乾燥するこ
   とを特徴とする植物性タンパク粉末の製法。
2. 【請求項２】植物性タンパク含有水溶液に更に、タンパ
   ク重量当り0.1−６重量％のアルカリ土類金属塩及び／
   又は0.01−0.5重量％の還元剤を添加することを特徴と
   する請求項（１）記載の植物性タンパク粉末の製法。