JP2921109B2 - 鉄強化液状栄養組成物及びその製造法 - Google Patents

鉄強化液状栄養組成物及びその製造法

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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、生体に不可欠な栄養素である鉄分とたんぱ
く質とが配合されていて、加熱殺菌または加熱滅菌等の
熱処理(以下、加熱殺菌という。特許請求の範囲におい
ても同じ)を受けても色調の変化することのない液状栄
養組成物に関する。
さらに、本発明はこの液状栄養組成物の原料及び該組
成物の製造法に関する。
本発明の液状栄養組成物は、良質なたんぱく質及び鉄
分を必要とする術前術後の患者の栄養管理、新生児、乳
幼児の栄養管理等広範囲の栄養管理に経口、経管栄養食
として使用できる。
〔従来の技術〕 近年、病院における患者の栄養管理を目的として、経
口・経管栄養食が広く利用されるようになっている。特
に液状栄養食は、種々の栄養をバランス良くしかも手軽
に取れることから、そのニーズは年々高まっており、現
在多くの製品が市場に出されている。
しかしながら、これらの液状栄養食の殆どはたんぱく
源としてカゼイン及び/またはカゼイン消化物を主体と
しており、それ以外のたんぱく質、例えば乳清たんぱく
質を使用し、かつ鉄分を強化した液状栄養食あるいは、
シスチン等の含硫アミノ酸を配合し、かつ鉄分を強化し
た液状栄養食はまだ開発されていない。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明者は乳清たんぱく質を強化した液状栄養組成物
を開発していたところ、乳清たんぱく質を加えて加熱殺
菌を行うと、殺菌や滅菌処理直後に該組成物の色が黒変
する現象を発見した。この現象は食品としての価値を著
しく損なうものであり、またこの現象は乳清たんぱく質
ばかりではなく、特定の植物たんぱく質、卵たんぱく
質、含硫アミノ酸を使用したときにも生ずることが判明
し、その原因を解明し、解決することが必要となった。
〔課題を解決するための手段〕
そこで、本発明者はその原因を解明するために次の手
段を採用した。
先ず、黒変化の原因を明らかにするために、第1表に
示す配合を基本として、添加するビタミンやミネラルを
順次除去した試料を調製し、140℃、2秒のUHT滅菌処理
を行い、目視及び色差計による色差測定により色調の変
化を判定した。そしてこのテストにより、鉄塩としての
硫酸第一鉄を添加した際に、黒変することを発見した。
一方、たんぱく質としてカゼインのみを使用した場合に
は、硫酸第一鉄を添加しても液は黒変しないことも発見
した。第2表は、これらの結果の一部を示したものであ
る。
第2表に示す結果から、熱処理後の黒変には乳清たん
ぱく質及び鉄塩としての硫酸第一鉄が関与していること
が明らかとなり、これが本発明者が目的とする液状栄養
組成物を開発しうる鍵となった。
そこで、本発明者は、カゼインと乳清たんぱく質との
相違点を足掛かりとして更に研究を進めた。
その結果、カゼインと乳清たんぱく質の構成アミノ酸
の違いが大きく影響しており、特に熱処理により反応性
が高まる−SH基を持つシスティン含量の違いが関与して
いることが明らかとなった。これは、熱処理により黒変
した液に、L−アスコルビン酸やギ酸等の還元剤を添加
するとこの色が消失することや、第3表に示す通り、N
−エチルマレイミド(NEM)により乳清たんぱく質中の
−SH基を遮蔽する前処理を行った場合に、黒変しないこ
とからも確認された。なお、この前処理は、試料組成を
基本配合通りカゼインと乳清たんぱく質を各1.6gとし、
鉄塩(硫酸第一鉄)添加前にNEM 0.005M(0.1Mリン酸緩
衝液)を添加し、80℃、10分振盪保持することによって
行った。
更に、カゼインのみを使用した試料に、L−シスチン
やタウリン等の含硫アミノ酸を添加した場合にも、同様
の黒変を呈することも明らかとなった。
以上の研究結果から、本発明者はこの黒変発生を抑え
るために、強化する鉄塩の形態を検討し、それにより熱
処理による乳清たんぱく質中の−SH基の反応性を抑える
ことを検討した。
その結果、鉄塩としてピロリン酸第一鉄及び/又はピ
ロリン酸第二鉄を使用することが最も効果的であるとい
う結論に到った。
さらに、本発明者らは、このことを植物たんぱく質、
卵たんぱく質、システィン、グルタチオン等の−SH基を
有する含硫アミノ酸、シスチンのような−S−S−基を
有する含硫アミノ酸、タウリンのような−SO3H基をもつ
含硫アミノ酸(本発明では、タウリン、グルタチオン等
をも含硫アミノ酸という)等にも応用したところ、同様
に黒変を防止できるという結論に達した。
すなわち、本発明は、−SH基、−S−S基あるいは−
SO3H基をもつ含硫アミノ酸、それを含むたんぱく質及び
/または該たんぱく質の加水分解物とピロリン酸第一鉄
及び/またはピロリン酸第二鉄とを含有させ、加熱殺菌
されており、それによって加熱殺菌時に生ずる含硫アミ
ノ酸の−SH基、−S−S−基または−SO3H基と鉄との黒
変が防止されている鉄強化液状栄養組成物に関する。
さらに、本発明は、このような含硫アミノ酸、これを
含むたんぱく質及び/または該たんぱく質の加水分解物
とピロリン酸第一鉄及び/またはピロリン酸第二鉄とを
含有する鉄強化液状栄養組成物原料及び該原料を加熱殺
菌して鉄強化液状栄養組成物を製造する方法に関する。
本発明における−SH基、−S−S−基、−SO3H基等を
もつ含硫アミノ酸を含むたんぱく質は、乳清たんぱく
質、小麦たんぱく質、分離大豆たんぱく質等の植物たん
ぱく質、卵たんぱく質等のようにたんぱく質組成中に約
1%(第4表参照)以上のシスティン等の−SH基等をも
つ含硫たんぱく質を含み、それによって鉄強化液状栄養
組成物において加熱殺菌時に黒変の生ずるものをいう。
また、本発明の液状栄養組成物は、前記したたんぱく
質に加えて糖質、脂質、ビタミン、ミネラル等を含んで
いてもよい。これらは、通常の経口栄養食あるいは経管
栄養食として用いられる成分及び組成で用いることがで
きる。
ピロリン酸第一鉄及び/またはピロリン酸第二鉄の使
用量は含硫アミノ酸の−SH基含量にもよるが、通常は液
状栄養組成物100ml当り数mg〜300mg程度の範囲で用いら
れる。
この含量が少ないと鉄強化の効果が少ない。また多い
と風味への影響がある。そして、ピロリン酸第一鉄及び
/またはピロリン酸第二鉄の人体への薬理効果としては
経口栄養食あるいは経管栄養食において通常用いられる
他の鉄塩を用いた場合と同様の薬理効果がある。
また、加熱殺菌は、高温瞬間殺菌(滅菌)あるいはレ
トルト殺菌(滅菌)等の熱処理が行われ、液状栄養組成
物の衛生効果や保存効果が高められる。
さらに、本発明の液状栄養組成物は、これを噴霧乾
燥、凍結乾燥等の乾燥手段をほどこして粉末としてもよ
い。例えば、乳清たんぱく質を用いたときは噴霧乾燥を
行って粉乳の成分として用いてもよく、またグルタチオ
ン、タウリン等を用いたときは凍結乾燥して用時溶解型
の栄養組成物としてもよい。
第5表は、食品添加物として使用可能な種々の鉄塩
を、鉄含量1mg/100ml及び2mg/100mlになるよう添加した
試料について140℃、2秒のUHT滅菌処理をした後の色調
を調べたものである。この結果から、本発明のピロリン
酸第一鉄及びピロリン酸第二鉄の黒変防止効果が明らか
となる。なお、この2種の鉄塩について、更に鉄含量を
変化させてテストしたところ、ピロリン酸第二鉄の方が
効果はやや大きいということが明らかとなった。なお、
これらの鉄塩は、市販されている溶液の他に粉末状のも
のについては、コロイドミルにより微粒化したり、乳化
剤をコーティングして水中に懸濁させる等の処理を行な
って使用することが望ましい。
育児用調製粉乳製造に当り、ホエイ粉乳原液を加熱殺
菌した後にピロリン酸第一鉄及びピロリン酸第二鉄を添
加することが知られているが(特開昭62−179341号公
報)このようにして得られる育児用調製粉乳は乳児の糞
便が緑色化するのを防止するものであり、本発明のよう
にピロリン酸第一鉄及び/またはピロリン酸第二鉄によ
る加熱殺菌時の含硫アミノ酸の−SH基と鉄との黒変反応
の発生が防止されておらず、本発明の鉄強化液状栄養組
成物とは、目的、構成及び効果において相違する。
実施例 次に本発明を実施例を示して具体的に説明する。
なお、実施例で用いる配合割合については、第6表に
まとめて掲載した。
実施例1 脱塩ホエー粉(脱塩率90%以上)10.8kgとWPC(ホエ
ー濃縮物粉末)0.4kgを温水50kgに溶解し、更にデキス
トリン6.46kgを溶解する。別に酸カゼイン1.91kgを温水
20kgに、炭酸カリウム76gを加えて溶解し、80℃にて15
分間撹拌保持した後、上記溶解液に混合する。所定量の
水溶性ビタミン類及びタウリン20gを水3kgに溶解し、混
合する。所定量のミネラル類及びピロリン酸第二鉄液
(Fe 0.73%)137g水5kgに溶解し、混合する。この混合
液を炭酸ナトリウムにてpH6.8近傍に調整する。脂溶性
ビタミン類及びレシチン80gを精製植物油2.5kgに溶解
し、これを上記混合液に混合し、150kg/cm2の圧力にて
均質化する。この最終混合液を140℃、2秒の条件にてU
HT滅菌処理し、250kg/cm2の圧力にて均質化後、5℃以
下に冷却し、無菌充填する。得られる製品は製品100ml
当り52.5mgのL−レスチンを含有している。また色調が
黒変していない。
この液状栄養組成物は、風味、色調ともに良好であ
り、保存性も良い。なお、DSI滅菌処理によっても、同
様の品質が確保される。
実施例2 カゼインナトリウム1.0kgと分離大豆たんぱく質0.86k
gを温水50kgに溶解し、更にデキストリン15.37kgを溶解
する。別に酸カゼイン2.0kgを温水20kgに、炭酸カリウ
ム80gを加えて溶解し、80℃にて15分撹拌保持した後、
上記溶解液に混合する。所定量の水溶性ビタミン類、タ
ウリン10g及びL−レスチン30gを水3kgに分散溶解し、
混合する。所定量のミネラル類及びピロリン酸第二鉄液
(Fe 0.73kg)137gを水5kgに溶解し、混合する。この混
合液を炭酸ナトリウムにてpH6.8近傍に調整する。脂溶
性ビタミン類及びレシチン100gを精製植物油3.0kgに溶
解し、これを上記混合液に混合し、150kg/cm2の圧力に
て均質化する。この最終混合液を140℃、2秒の条件に
てUHT滅菌処理し、250kg/cm2の圧力にて均質化後、5℃
以下に冷却し、無菌充填する。得られる製品は製品100m
l当り50.7mgのL−レスチンを含有している。また色調
は黒変していない。
この液状栄養組成物は、実施例1同様風味、色調とも
に良好であり、保存性も良い。そして、DSI滅菌処理や
レトルト滅菌によっても同様の品質が確保される。
〔本発明の効果〕
本発明によれば、たんぱく源としてシスティン等の含
硫アミノ酸を多く含む乳清たんぱく質、植物たんぱく質
及び卵たんぱく質等を使用する液状栄養組成物や、シス
ティン、シスチン及びタウリン、グルタチオン等の−SH
等、−S−S−基、−SO3H基等を持つ含硫アミノ酸を添
加する液状栄養組成物において、鉄塩としてピロリン酸
第一鉄及び又はピロリン酸第二鉄を使用することによ
り、熱処理を行っても黒変化しないすぐれた液状栄養組
成物を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中埜 拓 埼玉県川越市新宿町5―11―3 むさし の寮 (56)参考文献 特開 昭62−179341(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A23L 2/00 A23L 1/29 - 1/305 A23C 9/00 - 11/10 JICSTファイル(JOIS) JAFICファイル(JOIS)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スルフィド基(−SH基)、ジスルフィド基
    (−S−S−基)またはスルホン基(−SO3H基)をもつ
    含硫アミノ酸、それを含むたんぱく質及び/または該た
    んぱく質の分解物とピロリン酸第一鉄及び/またはピロ
    リン酸第二鉄とを含有させ、加熱殺菌されていて加熱殺
    菌時の含硫アミノ酸の−SH基、−S−S−基または−SO
    3H基と鉄との黒変反応の発生が防止されている鉄強化液
    状栄養組成物
  2. 【請求項2】スルフィド基(−SH基)、ジスルフィド基
    (−S−S−基)またはスルホン基(−SO3H基)をもつ
    含硫アミノ酸、それを含むたんぱく質、及び/または該
    たんぱく質の分解物と糖質、脂質、ビタミン、ミネラル
    とを主成分とし、ピロリン酸第一鉄及び/またはピロリ
    ン酸第二鉄を含有させ、加熱殺菌されていて加熱殺菌時
    の含硫アミノ酸の−SH基、−S−S−基または−SO3H基
    と鉄との黒変反応の発生が防止されている鉄強化液状栄
    養組成物
  3. 【請求項3】スルフィド基(−SH基)、ジスルフィド基
    (−S−S−基)またはスルホン基(−SO3H基)をもつ
    含硫アミノ酸を含むたんぱく質が乳清たんぱく質である
    請求項(1)または(2)に記載の鉄強化液状栄養組成
  4. 【請求項4】スルフィド基(−SH基)、ジスルフィド基
    (−S−S−基)またはスルホン基(−SO3H基)をもつ
    含硫アミノ酸を含むたんぱく質が植物たんぱく質である
    請求項(1)または(2)に記載の鉄強化液状栄養組成
  5. 【請求項5】スルフィド基(−SH基)、ジスルフィド基
    (−S−S−基)またはスルホン基(−SO3H基)をもつ
    含硫アミノ酸を含むたんぱく質が卵たんぱく質である請
    求項(1)または(2)に記載の鉄強化液状栄養組成物
  6. 【請求項6】スルフィド基(−SH基)、ジスルフィド基
    (−S−S−基)またはスルホン基(−SO3H基)をもつ
    含硫アミノ酸がL−システィン、L−シスチン、タウリ
    ン及び/またはグルタチオンである請求項(1)または
    (2)に記載の鉄強化液状栄養組成物
  7. 【請求項7】スルフィド基(−SH基)、ジスルフィド基
    (−S−S−基)またはスルホン基(−SO3H基)をもつ
    含硫アミノ酸、それを含むたんぱく質及び/または該た
    んぱく質の分解物とピロリン酸第一鉄及び/またはピロ
    リン酸第二鉄とを含有させてなる鉄強化液状栄養組成物
    原料
  8. 【請求項8】スルフィド基(−SH基)、ジスルフィド基
    (−S−S−基)またはスルホン基(−SO3H基)をもつ
    含硫アミノ酸、それを含むたんぱく質及び/または該た
    んぱく質の分解物に、鉄塩としてピロリン酸第一鉄及び
    /またはピロリン酸第二鉄を加えて溶液とし、これを加
    熱殺菌することを特徴とする鉄強化液状栄養組成物の製
    造法
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