JP4436961B2 - 蛋白質加水分解物の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着色、好ましくない風味等及びその原因物質が除去された蛋白質加水分解物の製造方法に関する。
詳しくは、本発明は、蛋白質原料を蛋白質分解酵素で分解し、酵素を加熱失活し、濾過処理し、６５乃至９０℃で加温処理し、のち活性炭処理及び限外濾過処理を行うことを特徴とする蛋白質加水分解物の製造方法に関する。
本明細書において百分率は、特に断りのない限り重量による表示である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、蛋白質加水分解物の脱色、脱臭等のために、食品工業、化学工業において広く脱色、脱臭等の処理に用いられている活性炭［柳井 弘著、「活性炭読本」、第１６２頁、第１６６頁、日刊工業新聞社、昭和５１年４月２０日］等の吸着剤を利用した処理が一般的に行われていた（以下、従来技術１と記載する。）。
【０００３】
また、蛋白質原料を蛋白質分解酵素で分解し、酵素を加熱失活し、限外濾過処理することを特徴とする風味良好な乳清蛋白加水分解物の製造法（特許第２９５９７４７号公報。以下、従来技術２と記載する。）が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の技術に開示されているとおり、着色、好ましくない風味等が除去された蛋白質加水分解物の製造のために、活性炭処理又は限外濾過処理をそれぞれ単独で行うことが知られていた。
【０００５】
しかしながら、前記従来技術の製造方法で得られる蛋白質加水分解物は、未だに、着色、好ましくない風味等及びその原因物質の除去が不十分であって、後記する試験例からも明らかなとおり、加熱による着色及び好ましくない風味の発生があるという問題点があった。
【０００６】
本発明者らは、前記従来技術に鑑みて、加熱による着色及び好ましくない風味の発生が抑制された蛋白質加水分解物の製造方法を提供することを目的として、後記する試験例に一部記載するとおり、種々の工程の組み合わせ、着色、好ましくない風味等及びその原因物質の除去条件について試験した。
【０００７】
その結果、本発明者らは、活性炭処理及び限外濾過処理と、その他の加温処理等を組み合わせた、蛋白質原料を蛋白質分解酵素で分解し、酵素を加熱失活し、濾過処理し、６５乃至９０℃で加温処理し、のち活性炭処理及び限外濾過処理を行うことを特徴とする蛋白質加水分解物の製造方法が、前記の問題点を解決し、着色、好ましくない風味等及びその原因物質である色素、多糖類、酵素等の高分子物質が除去され、加熱による着色及び好ましくない風味の発生が抑制された蛋白質加水分解物の製造方法を提供できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
本発明の目的は、着色、好ましくない風味等及びその原因物質が除去され、加熱による着色及び好ましくない風味の発生を抑制された蛋白質加水分解物が得られる新規な蛋白質加水分解物の製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明は、蛋白質原料であるカゼイン又は乳清蛋白質を蛋白質分解酵素で分解し、酵素を加熱失活し、濾過処理し、６５乃至９０℃で加温処理し、のち活性炭処理及び、分画分子量２０００乃至６０００の限外濾過膜を使用し、透過画分を回収することにより限外濾過処理を行うことを特徴とする蛋白質加水分解物の製造方法であり、活性炭処理の後に限外濾過処理を行うこと（以下、態様１と記載する。）、活性炭処理を薬品賦活した活性炭を使用し、非吸着画分を回収することにより行うこと（以下、態様２と記載する。）を望ましい態様としてもいる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について具体的に説明する。
本発明の方法に使用される蛋白質原料は、獣乳、卵、魚肉、畜肉等に由来する動物性蛋白質、大豆、小麦等に由来する植物性蛋白質、カビ、酵母、細菌等に由来する微生物蛋白質、又はこれらの任意の混合物であり、特に限定されるものではない。また、これらの蛋白質を、限外濾過、イオン交換樹脂等の処理により濃縮した蛋白質濃宿物も使用できる。更に、前記蛋白質を予め軽度に加水分解した分解物であって、比較的大きな分子量を有する蛋白質加水分解物を出発原料とすることもできる。
【００１１】
この蛋白質原料を水又は温湯に分散し、溶解する。該溶解液の濃度は格別の制限はないが、通常、５〜１５％程度の蛋白質濃度とすることが効率性及び操作性の点から望ましい。
次いで、前記蛋白質溶液を６５乃至９０℃で１０秒乃至３０分間程度加熱殺菌することが、雑菌の汚染による腐敗防止の点から望ましい。
【００１２】
本発明の蛋白質原料の蛋白質分解酵素による分解処理は、所望の蛋白質分解率に調製できる酵素の種類、量、温度、ｐＨ、加水分解時間等の蛋白質分解酵素法による加水分解条件を予備実験で設定し、のち蛋白質加水分解物を調製することにより行うことができる。
【００１３】
本発明の方法に使用される蛋白質分解酵素は、動物由来（例えば、パンクレアチン、トリプシン、キモトリプシン、ペプシン等）、植物由来（例えば、パパイン、ブロメライン等）、微生物由来（例えば、乳酸菌、酵母、カビ、枯草菌、放線菌等）のエンドプロテアーゼ及びエキソプロテアーゼ（ペプチダーゼ）、これらの粗精製物、菌体破砕物等を例示することができる。
【００１４】
前記原料に対する蛋白質分解酵素の使用量は、基質濃度、酵素力価、反応温度及び反応時間により異なるが、一般的には、原料に含有されている蛋白質１ｇ当り５０〜１００００活性単位の割合で酵素を単独、又は複数組み合わせて添加することにより加水分解が行われる。尚、酵素の添加は、一括、又は少量若しくは種類毎に分割し、逐次添加することもできる。
【００１５】
また、蛋白質加水分解反応のｐＨは、使用酵素の至適ｐＨに対応して、ｐＨ２〜１０の範囲内で酸又はアルカリ剤の添加により所望のｐＨに調整することにより実施される。この場合、酸としては塩酸、クエン酸、リン酸等を、また、アルカリ剤としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、リン酸カリウム等をそれぞれ例示することができる。
【００１６】
蛋白質加水分解反応の温度は、格別の制限はなく、酵素作用の発現する最適温度範囲を含む実用に供せられ得る範囲、即ち、通常３０〜７０℃の範囲から選択される。温度を酵素の至適温度より低温又は高温、例えば５０〜６０℃の範囲に維持することにより蛋白質加水分解中の腐敗を防止することもできる。
【００１７】
蛋白質加水分解反応の時間は、使用酵素の種類及び組合せ、反応温度、初発ｐＨ等の反応条件によって進行状態が異なることから、前記のとおり、予備実験で設定された所望の蛋白質分解率となる範囲で、反応継続時間を決定する必要がある。
【００１８】
本発明の酵素の加熱失活は、予備実験で設定された加水分解条件に基づいて加水分解の程度が、所望の蛋白質分解率となった時点で、酵素を失活し、酵素反応を停止するために行う。失活操作は加熱処理（例えば、８５℃で１０分間等）により行うことができる。
【００１９】
本発明の濾過処理は、分解液中の酵素の失活後、ケイソウ土（例えば、セライト等）、精密濾過（マイクロフィルトレーション）、限外濾過等の操作により行うことができ、この処理により分解液から沈殿を除去する。
【００２０】
本発明の加温処理は、加温温度を、後記する試験例からも明らかなとおり、６５乃至９０℃の範囲内で行うことが、最終生産物である蛋白質加水分解物から、着色、好ましくない風味等及びその原因物質を除去し、加熱による着色及び好ましくない風味の発生を抑制するために必要である。加温時間は、通常５分間乃至１時間の範囲で行う。また加温処理の後、液量の低減すること、又は着色、好ましくない風味及びその原因物質を濃縮し、吸着処理を効率化することを目的として、加温処理液を蒸発、逆浸透、ナノフィルトレーション等の処理により濃縮することもできる。
【００２１】
本発明の方法に使用される活性炭は、食品衛生法上に規定され、該当の着色、好ましくない風味等及びその原因物質を吸着、除去できるものであれば、粉末炭、破砕炭、粒状炭、セルロース繊維等に活性炭が結合された複合品等、如何なるものであってもよく、例えば市販の製品として、白鷺Ｍ、白鷺Ｐ、カルボラフィン、強力白鷺、粒状白鷺ＫＬ、及び粒状白鷺ＬＨ（いずれも武田薬品工業社製）、ＳＤ、ＢＡ、ＺＮ、ＣＬ―Ｋ、ＣＬ―Ｈ、及びＧＳーＡ （いずれも味の素ファインテクノ社製）、ダイアホープＳ８０Ｂ（三菱化学社製）、ＧＬＣ（クラレ社製）、エコソーブＳ―４０５、Ｓ−４０７、Ｓ−４１０、及びＳ―４１５（いずれも米国グレイバーケミカル社製）等を例示することができる。
【００２２】
活性炭処理は、使用する活性炭の種類に応じて、粉末炭を使用する場合にはバッチ処理、破砕炭や粒状炭を使用する場合にはカラム通液処理、セルロース繊維等に活性炭が結合された複合品を使用する場合にはフィルタープレス等の濾過機を使用した吸着濾過処理が、それぞれ通常採用される。
【００２３】
粉末炭を使用する場合には、溶液中の固形分量に対して１乃至５％の活性炭を添加し、１乃至２４時間の吸着処理を行なった後、濾過処理により添加した活性炭を除去し、非吸着画分を回収する。処理温度と処理時間は適宜設定できるが、５時間以上の吸着処理を行なう場合には細菌増殖を防止するため、１０℃以下の温度とすることが望ましい。また、活性炭の添加量が１％未満の場合には着色、好ましくない風味等及びその原因物質の低減が十分ではなく、５％超過の場合には、コストが上昇するとともに残渣の増加により濾過処理が非効率的になるため、それぞれ望ましくない。
【００２４】
破砕炭や粒状炭を使用する場合には、粉末炭と同様のバッチ処理、あるいは活性炭をカラムに一定量充填し、このカラムに一定量の溶液を通液し、非吸着画分を回収するカラム通液処理を行なう。カラム通液処理の場合、溶液と活性炭とが接触する時間は空間速度（Space Volume、以下ＳＶと記載する。吸着剤一体積に対して同体積の溶液が1時間で通過する速度がＳＶ＝１（／ｈ）である）としてＳＶ＝０．５〜１０／ｈの範囲、望ましくは１〜５／ｈの範囲が望ましい。ＳＶが０．５未満では着色、好ましくない風味及びその原因物質の低減は十分ではあるが生産効率が悪く、ＳＶが１０を超過と着色、好ましくない風味等及びその原因物質の低減が不十分となるため、それぞれ望ましくない。処理温度や処理液量は着色、好ましくない風味及びその原因物質の低減が十分となる範囲で適宜設定できるが、通液に５時間以上を要する場合には、細菌増殖を防止するため、１０℃以下の温度とすることが望ましい。
【００２５】
セルロース繊維等に活性炭が結合された複合品を使用する場合には、液量に対して１〜５％の複合品をバッチ式で添加し、次いでフィルタープレス等の濾過機器で濾過処理を行なって残渣と吸着画分を除去して非吸着画分を回収するか、あるいはフィルタープレス等の濾過機器のリーフ面積１ｍ2当たり１〜１０ｋｇの複合品をプレコートし、次いでこのプレコート層に溶液を透過させて濾過処理を行ない、着色、好ましくない風味及びその原因物質が低減された非吸着画分を回収する。この方法を採用する場合、濾過に時間を要さないので、処理温度は着色、好ましくない風味及びその原因物質の低減が十分となる範囲で適宜設定することができる。
【００２６】
また、態様２において記載されているとおり、活性炭処理を薬品賦活した活性炭を使用し、非吸着画分を回収することにより行うことが、後記する試験例からも明らかなとおり、加熱による着色及び好ましくない風味の発生を抑制された蛋白質加水分解物が得られることから望ましい。
【００２７】
活性炭の薬品賦活は、賦活薬品として、塩化亜鉛、リン酸、リン酸ナトリウム、塩化カルシウム、硫化カリウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、チオシアン酸カリウム、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、炭酸カルシウム、硫酸、ホウ酸、硝酸、塩酸等を使用して常法［真田 雄三他編、「新版 活性炭―基礎と応用―」、第５１乃至５３頁、株式会社講談社サイエンティフィク、1998年８月１０日］により賦活し、微細な多孔質の吸着炭を得ることにより行われる。簡便には、市販の薬品賦活した活性炭であるカルボラフィン（武田薬品工業社製。塩化亜鉛賦活）、ＺＮ（味の素ファインテクノ社製。塩化亜鉛賦活）等を使用することができる。
【００２８】
本発明の方法に使用される限外濾過膜は食品製造上問題が無く、着色、好ましくない風味及びその原因物質を分離、分画できるものであれば、有機膜、無機膜、複合膜等、如何なる材質のものであってもよく、また、形状も中空糸型、管状型、平膜型、スパイラル型等のいずれでも良い。例えば市販の製品として、マイクローザ（旭化成工業社製）、モルセップ（ダイセンメンブレンシステムズ社製）、ＮＴＵシリーズ（日東電工社製）、ロミコン（米国ロミコン社製）、ＡＭＴ―ＵＦ（米国ＡＭＴ社製）、ＤＤＳＳ（デンマークＤＯＷ ＤＡＮＭＡＲＫ Ａ／Ｓ社製）等を例示することができる。
【００２９】
限外濾過処理は、処理する溶液の物性や使用する限外濾過膜の形状等に応じて、ファウリングに伴う透過流束の低下や細菌増殖により汚染が起こりにくい操作圧力、循環流量、温度等を適正設定し、透過液画分を回収することにより行われる。
【００３０】
また、限外濾過処理を分画分子量２０００乃至６０００の限外濾過膜を使用し、透過画分を回収することにより行うことが、後記する試験例からも明らかなとおり、回収率よく、加熱による着色及び好ましくない風味の発生が抑制された蛋白質加水分解物が得られることから望ましい。
【００３１】
活性炭処理及び限外濾過処理の順序は特に制限されず、適宜実施することができるが、限外濾過処理の後に活性炭処理を行なうと、バッチ処理で活性炭を使用した場合には活性炭の分離操作が必要となり、更に粉末炭を使用した場合には微細な活性炭粒子の漏洩を防止するために精密な濾過操作が必要となる。また、バッチ処理、カラム処理、吸着濾過処理に限らず、限外濾過処理の後に活性炭処理を行なうと、細菌等の汚染に対して細心の留意を払う必要がある。これに対して、活性炭処理の後に限外濾過処理を行なうと、多少の微細な活性炭粒子の漏洩があっても限外濾過膜で分離が可能であり、また、基本的に限外濾過後の液は無菌であるため、濾過後の液の細菌数を非常に低減することができる。従って態様１に記載されるとおり、活性炭処理の後に限外濾過処理を行なうことが望ましい。
【００３２】
以上のとおり、本発明の製造方法により、加熱による着色及び好ましくない風味の発生が抑制された蛋白質加水分解物が得られ、また、消化吸収性が良好で、抗原性も低減された蛋白加水分解物が得られることから、得られた蛋白質加水分解物は、溶液状あるいは常法により殺菌、濃縮、乾燥して、一般食品の他、病態栄養食品や乳幼児用栄養食品等に、蛋白質源として、あるいは風味改良剤や調味剤として配合、添加することができる。
【００３３】
次に試験例を示して本発明を詳細に説明する。
試験例１
この試験は、従来技術と比較して本発明の蛋白質加水分解物の製造方法が優れていることを示すために行った。
（１）試料の調製
次に示す４種類の試料を調製した。
試料１：本発明の実施例1と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料２：従来技術１に示されるとおり、加温処理及び限外濾過処理を行わないことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料３：従来技術２に示されるとおり、加温処理及び活性炭処理を行わないことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料４：対照試料として、加温処理、活性炭処理、及び限外濾過処理を行わないことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
【００３４】
（２）試験方法
各試料の着色、好ましくない風味、及びその原因物質を、次の試験方法により各試料毎に５回測定し、それらの平均値を算出して評価した。
【００３５】
（ａ）着色の判定方法
各試料を精製水に１０％濃度で溶解し、９０℃で３０分間加熱処理し、１０℃に冷却し、分光光度計（日立製作所社製。Ｕ―３２１０）を使用して、波長４００ｎｍ、１ｃｍガラスセルにおける試料の透過率（Ｔ％）を測定した。着色すると透過率が低下することから、透過率の値が高ければ着色が弱く、透過率の値が低ければ着色が強いと判定できる。
【００３６】
（ｂ）好ましくない風味の試験方法
好ましくない風味として臭気を指標として次のとおり試験した。
各試料を精製水に１０％濃度で溶解し、９０℃で３０分間加熱処理し、１０℃に冷却し、２０歳から４０歳までの男女各２０人のパネルにより官能的に風味を試験し、臭気なし（０点）、臭気ややあり（１点）、臭気あり（２点）、臭気強くあり（３点）の４段階に評価し、評価点の平均値から、０．５点未満をなし、０．５点以上１．５点未満をややあり、１．５点以上２．５点未満をあり、及び２．５点以上３．０点未満を強くありと判定した。
【００３７】
（ｃ）原因物質の測定方法
各試料の着色及び好ましくない風味の原因物質は、アセトニトリル及び精製水を溶出液として、逆相系カラム（東ソー社製。Octadecyl-4PWカラム）を装着したHPLC（島津製作所社製）を使用して、グラジェント溶出（流速１ｍｌ／分、５０分間でアセトニトリル濃度を９％から５４％とする溶出条件）による高速液体クロマトグラフィーを行い、ＵＶ検出器（波長２１５ｎｍ）により、溶出時間３５分付近のピークとして検出する。
【００３８】
尚、原因物質の量は、対照試料である試料４のピーク面積を１００％として、試料４のピーク面積（Ａ）に対する各試料に含有される原因物質（Ｂ）のピーク面積に基づいて、次式に示す相対的な百分率で表わす。
原因物質の相対量（％）＝Ｂ／Ａ×１００
【００３９】
（３）試験結果
この試験の結果を表１に示す。表１から明らかなとおり、本発明の製造方法（試料１）は、従来技術の方法（試料２及び試料３）に比較して、透過率の値が高く、臭気がなく、及びその原因物質の量が少ないことから優れていた。即ち、本発明の製造方法は、従来技術の方法に比較して、着色、風味、及びその原因物質の量のいずれにおいても優れていることが判明した。
【００４０】
尚、本発明の製造方法において、活性炭処理工程と限外濾過処理工程の順序を入れ替えて試料を調製した場合においても、従来技術の方法に比較して、着色、風味、及びその原因物質の量のいずれにおいても優れているというほぼ同様の結果が得られた。
【００４１】
また、前記各試料の製造方法において、蛋白質原料の種類、蛋白質分解酵素の種類、加温処理温度、限外濾過膜の種類、又は活性炭の種類を適宜変更して試験したが、ほぼ同様の結果が得られた。
【００４２】
【表１】
【００４３】
試験例２
この試験は、適切な加温処理の温度範囲を調べるために行った。
（１）試料の調製
次に示す４種類の試料を調製した。
試料５：加温処理の温度を６０℃としたことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料６：加温処理の温度を６５℃としたことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料７：加温処理の温度を９０℃としたことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料８：加温処理の温度を１００℃としたことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
【００４４】
（２）試験方法
各試料の原因物質の量を、前記試験例１に記載の試験方法により各試料毎に５回測定し、それらの平均値を算出して評価した。
【００４５】
（３）試験結果
この試験の結果を表２に示す。表２から明らかなとおり、原因物質の量を低減するためには、少なくとも６５℃の温度で加温処理することが必要であることが判明した。尚、１００℃以上の温度で数分間以上の保持を行なうためにはレトルト装置等の耐圧、耐熱装置が必要であるという問題点がある。従って、製造効率を考慮すると、加温処理の温度範囲は６５乃至９０℃の範囲が適切である。
【００４６】
また、前記各試料の製造方法において、蛋白質原料の種類、蛋白質分解酵素の種類、限外濾過膜の種類、又は活性炭の種類を適宜変更して試験したが、ほぼ同様の結果が得られた。
【００４７】
【表２】
【００４８】
試験例３
この試験は、活性炭処理工程と限外濾過処理工程の望ましい順序を調べるために行った。
（１）試料の調製
次に示す２種類の試料を調製した。
試料９：本発明の実施例1と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料10：活性炭処理工程と限外濾過処理工程の順序を入れ替えたことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
【００４９】
（２）試験方法
各試料の透明度を、次の試験方法により各試料毎に５回測定し、それらの平均値を算出して評価した。
各試料を精製水に１０％濃度で溶解し、分光光度計（日立製作所社製。Ｕ―３２１０）を使用して、波長８００ｎｍ、１ｃｍガラスセルにおける試料の透過率（Ｔ％）を測定した。透過率の値が高ければ透明度が高いと判定できる。
【００５０】
（３）試験結果
この試験の結果を表３に示す。表３から明らかなとおり、活性炭処理の後に限外濾過処理を行う方法（試料９）は、限外濾過処理の後に活性炭処理を行なう方法（試料10）に比較して、微細な活性炭の漏洩に基づく透過率の低下がないことから優れていた。即ち、活性炭粒子の漏洩を防止して高い透明度の蛋白質加水分解物を製造するためには、活性炭処理の後に限外濾過処理を行う方法が望ましいことが判明した。
【００５１】
また、前記各試料の製造方法において、蛋白質原料の種類、蛋白質分解酵素の種類、加温処理温度、限外濾過膜の種類、又は活性炭の種類を適宜変更して試験したが、ほぼ同様の結果が得られた。
【００５２】
【表３】
【００５３】
試験例４
この試験は、適切な限外濾過膜の分画分子量範囲を調べるために行った。
（１）試料の調製
次に示す４種類の試料を調製した。
試料11：限外濾過処理工程において分画分子量１０００の限外濾過膜を使用したことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料12：限外濾過処理工程において分画分子量２０００の限外濾過膜を使用したことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料13：限外濾過処理工程において分画分子量６０００の限外濾過膜を使用した本発明の実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料14：限外濾過処理工程において分画分子量１００００の限外濾過膜を使用したことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
【００５４】
（２）試験方法
各試料の原因物質の量を、前記試験例１に記載の試験方法により各試料毎に５回測定し、それらの平均値を算出して評価した。
また、各試料の回収率を、次の試験方法により各試料毎に５回測定し、それらの平均値を算出して評価した。
【００５５】
蛋白質原料の乾燥重量（Ｃ）に対する前記原料から製造された蛋白質加水分解物の乾燥重量（Ｄ）に基づいて回収率を次式により算出した。
回収率（％）＝Ｄ／Ｃ×１００
【００５６】
（３）試験結果
この試験の結果を表４に示す。表４から明らかなとおり、分画分子量が１００００の限外濾過膜では原因物質の低減が十分ではなく、分画分子量が１０００の限外濾過膜では回収率が劣ることが明らかとなった。即ち、原因物質の低減が十分であり、且つ回収率に優れる限外濾過膜の分画分子量範囲は、２０００乃至６０００が望ましいことが判明した。
【００５７】
また、前記各試料の製造方法において、蛋白質原料の種類、蛋白質分解酵素の種類、加温処理温度、限外濾過膜の種類、又は活性炭の種類を適宜変更して試験したが、ほぼ同様の結果が得られた。
【００５８】
【表４】
【００５９】
試験例５
この試験は、適切な活性炭の種類を調べるために行った。
（１）試料の調製
次に示す４種類の試料を調製した。
試料15：活性炭処理に薬品賦活した活性炭（武田薬品工業社製。カルボラフィン。塩化亜鉛賦活）を使用した本発明の実施例1と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料16：活性炭処理に薬品賦活した活性炭（味の素ファインテクノ社製。ＺＮ。塩化亜鉛賦活）を使用したことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料17：活性炭処理に薬品賦活していない活性炭（武田薬品工業社製。白鷺Ｍ）を使用したことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料18：活性炭処理に薬品賦活していない活性炭（味の素ファインテクノ社製。ＳＤ）を使用したことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
【００６０】
（２）試験方法
各試料の着色及び原因物質の量を、前記試験例１に記載の試験方法により各試料毎に５回測定し、それらの平均値を算出して評価した。
【００６１】
（３）試験結果
この試験の結果を表５に示す。表５から明らかなとおり、薬品賦活していない活性炭を使用した場合に比較して、薬品賦活した活性炭を使用した場合には着色及び原因物質の低減に優れていることが明らかとなった。即ち、着色及び原因物質の低減に優れる活性炭は薬品賦活した活性炭であることが望ましいことが判明した。
【００６２】
また、前記各試料の製造方法において、蛋白質原料の種類、蛋白質分解酵素の種類、加温処理温度、又は限外濾過膜の種類を適宜変更して試験したが、ほぼ同様の結果が得られた。
【００６３】
【表５】
【００６４】
次に実施例を記載して本発明を更に詳述するが、本発明は以下の実施例により限定されるものではない。
【００６５】
【実施例】
実施例１
市販の乳酸カゼイン（ニュージーランドデイリーボード製。蛋白質含量８５％）１３０ｇを８７０ｇの精製水に分散し、水酸化ナトリウムを添加して溶液のｐＨを７．０に調整し、８５℃で１０分間加熱してカゼインを完全に溶解した。のち溶液の温度を５０℃に冷却し、滅菌パンクレアチン（天野製薬社製。１１２０００活性単位／ｇ）を１．３ｇ、及びプロテアーゼＡアマノ（天野製薬社製。１００００活性単位／ｇ）を２．６ｇ添加して、５０℃で１８時間保持し、酵素の失活と溶液の殺菌を兼ねて９０℃で１０分間加熱し、１０℃に冷却し、珪藻土シリカ＃６００Ｈ（中央シリカ社製）を使用して濾過して透過画分を回収し、８０℃で１０分間の加温処理を行い、１０℃に冷却し、固形分当り３％の活性炭（武田薬品工業社製。カルボラフィン。塩化亜鉛賦活）を添加して５時間保持した後、珪藻土シリカ＃６００Ｈを使用して濾過して透過画分を回収し、該透過画分を限外濾過膜ＳＩＰ−１０１３（旭化成工業社製。分画分子量６０００）により限外濾過処理して透過画分を回収し、次いでロータリーエバポレーターを使用して濃度１５％に濃縮し、常法により凍結乾燥して粉末状の蛋白質加水分解物約１１７ｇを得た。
【００６６】
実施例２
市販の乳酸カゼイン（ニュージーランドデイリーボード製。蛋白質含量８５％）２００ｇを１４００ｇの精製水に分散し、水酸化ナトリウムを添加して溶液のｐＨを７．０に調整し、８５℃で１０分間加熱してカゼインを完全に溶解した。のち溶液の温度を５５℃に冷却し、ＰＴＮ６.０Ｓ（ノボノルディスク社製。１２５０活性単位／ｍｇ）を１ｇ、プロテアーゼＮアマノ（天野製薬社製。１５００００活性単位／ｇ）を２ｇ、及びプロテアーゼＡアマノ（天野製薬社製。１００００活性単位／ｇ）を４ｇ添加して、５５℃で１０時間保持し、酵素の失活と溶液の殺菌を兼ねて９０℃で１５分間加熱し、１０℃に冷却し、珪藻土セライトハイフロースーパーセル（米国マンビル社製。以下、ＨＳＣと略記する。）を使用して濾過して透過画分を回収し、７０℃で３０分間の加温処理を行い、１０℃に冷却し、固形分当り３％の活性炭（武田薬品工業社製。カルボラフィン。塩化亜鉛賦活）を添加して５時間保持した後、珪藻土ＨＳＣを使用して濾過して透過画分を回収し、該透過画分を限外濾過膜ＳＩＰ−１０１３（旭化成工業社製。分画分子量６０００）により限外濾過処理して透過画分を回収し、次いでロータリーエバポレーターを使用して濃度１５％に濃縮し、常法により凍結乾燥して粉末状の蛋白質加水分解物約１８０ｇを得た。
【００６７】
実施例３
市販の乳酸カゼイン（ニュージーランドデイリーボード製。蛋白質含量８５％）２００ｇを１８００ｇの精製水に分散し、リン酸三カリウムを添加して溶液のｐＨを６.５に調整し、８０℃で１０分間加熱してカゼインを完全に溶解した。のち溶液の温度を５０℃に冷却し、滅菌パンクレアチン（天野製薬社製。１１２０００活性単位／ｇ）を２ｇ、プロテアーゼＡアマノ（天野製薬社製。１００００活性単位／ｇ）を４ｇ、及びＦＣ−Ｈ（森永乳業社製。ラクトバシラス・ヘルベチカスの菌体破砕物の濃縮凍結液）を２ｇ添加して、５０℃で１８時間保持し、酵素の失活と溶液の殺菌を兼ねて９０℃で１０分間加熱し、１０℃に冷却し、珪藻土シリカ＃６００Ｓ（中央シリカ社製）を使用して濾過して透過画分を回収し、７５℃で１０分間の加温処理を行い、ロータリーエバポレーターを使用して濃度１５％に濃縮し、１０℃に冷却し、固形分当り２％の活性炭（味の素ファインテクノ社製。ＺＮ。塩化亜鉛賦活）を添加して８時間保持し、珪藻土シリカ＃６００Ｓを使用して濾過して透過画分を回収し、該透過画分を限外濾過膜ＳＥＰ−１０１３（旭化成工業社製。分画分子量３０００）により限外濾過処理して透過画分を回収し、次いで常法により凍結乾燥して粉末状の蛋白質加水分解物約１６５ｇを得た。
【００６８】
実施例４
市販の乳酸カゼイン（ニュージーランドデイリーボード製。蛋白質含量８５％）２００ｇを１３００ｇの精製水に分散し、炭酸マグネシウムを添加して溶液のｐＨを７.５に調整し、９０℃で１０分間加熱してカゼインを完全に溶解した。のち溶液の温度を５０℃に冷却し、パパインＷ―４０（天野製薬社製。４００活性単位／ｍｇ）を２ｇ、ウマミザイム（天野製薬社製。２００００活性単位／ｇ）を２ｇ、及びスミチームＬＰ（新日本化学工業社製。５００００活性単位／ｇ）を２ｇ添加して、５０℃で８時間保持し、酵素の失活と溶液の殺菌を兼ねて８５℃で６分間、１３０℃で２秒間加熱し、１０℃に冷却し、精密濾過膜（米国グレイバー社製。商標名「セプター」）により濾過して透過画分を回収し、８５℃で１０分間の加温処理を行い、ロータリーエバポレーターを用いて濃度１５％に濃縮した後、１０℃に冷却し、固形分当り５％の活性炭／セルロース繊維複合体（米国グレイバー社製。エコソーブ）を添加して、常法によりブフナー漏斗を使用して濾過して透過画分を回収し、該透過画分を限外濾過膜ＡＩＰ−１０１３（旭化成工業社製。分画分子量６０００）により限外濾過処理して透過画分を回収し、次いで常法により凍結乾燥して粉末状の蛋白質加水分解物約１７０ｇを得た。
【００６９】
実施例５
市販の乳清蛋白質単離物（ミライ社製。蛋白質含量９０％）２００ｇを１８００ｇの精製水に分散し、水酸化カリウムを添加して溶液のｐＨを８．０に調整し、７５℃で１５秒間加熱したのち、溶液の温度を５０℃に冷却し、滅菌パンクレアチン（天野製薬社製。１１２０００活性単位／ｇ）を２ｇ、プロテアーゼＡアマノ（天野製薬社製。１００００活性単位／ｇ）を４ｇ、スミチームＦＰ（新日本化学工業社製。５００００活性単位／ｇ）を２ｇ、及びＦＣ−Ｈ（森永乳業社製。ラクトバシラス・ヘルベチカスの菌体破砕物の濃縮凍結液）を１ｇ添加して、５０℃で８時間保持し、酵素の失活と溶液の殺菌を兼ねて９０℃で１０分間加熱し、１０℃に冷却し、珪藻土ＨＳＣを使用して濾過して透過画分を回収し、８０℃で３０分間の加温処理を行い、１０℃に冷却し、固形分当り３％の活性炭（武田薬品工業社製。強力白鷺）を添加して５時間保持した後、珪藻土ＨＳＣを使用して濾過して透過画分を回収し、該透過画分を限外濾過膜ＳＥＰ−１０１３（旭化成工業社製。分画分子量３０００）により限外濾過処理して透過画分を回収し、次いでロータリーエバポレーターを使用して濃度１５％に濃縮し、常法により凍結乾燥して粉末状の蛋白質加水分解物約１７０ｇを得た。
【００７０】
【発明の効果】
以上詳記したとおり、着色、好ましくない風味等及びその原因物質が除去された蛋白質加水分解物の製造方法に関するものであり、本発明により奏せられる効果は次のとおりである。
１）本発明の蛋白質加水分解物の製造方法は、着色、好ましくない風味等及びその原因物質を除去することができる。
２）本発明の蛋白質加水分解物の製造方法によれば、加熱による着色及び好ましくない風味の発生を抑制された蛋白質加水分解物を製造できる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、着色、好ましくない風味等及びその原因物質が除去された蛋白質加水分解物の製造方法に関する。
詳しくは、本発明は、蛋白質原料を蛋白質分解酵素で分解し、酵素を加熱失活し、濾過処理し、６５乃至９０℃で加温処理し、のち活性炭処理及び限外濾過処理を行うことを特徴とする蛋白質加水分解物の製造方法に関する。
本明細書において百分率は、特に断りのない限り重量による表示である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、蛋白質加水分解物の脱色、脱臭等のために、食品工業、化学工業において広く脱色、脱臭等の処理に用いられている活性炭［柳井 弘著、「活性炭読本」、第１６２頁、第１６６頁、日刊工業新聞社、昭和５１年４月２０日］等の吸着剤を利用した処理が一般的に行われていた（以下、従来技術１と記載する。）。
【０００３】
また、蛋白質原料を蛋白質分解酵素で分解し、酵素を加熱失活し、限外濾過処理することを特徴とする風味良好な乳清蛋白加水分解物の製造法（特許第２９５９７４７号公報。以下、従来技術２と記載する。）が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の技術に開示されているとおり、着色、好ましくない風味等が除去された蛋白質加水分解物の製造のために、活性炭処理又は限外濾過処理をそれぞれ単独で行うことが知られていた。
【０００５】
しかしながら、前記従来技術の製造方法で得られる蛋白質加水分解物は、未だに、着色、好ましくない風味等及びその原因物質の除去が不十分であって、後記する試験例からも明らかなとおり、加熱による着色及び好ましくない風味の発生があるという問題点があった。
【０００６】
本発明者らは、前記従来技術に鑑みて、加熱による着色及び好ましくない風味の発生が抑制された蛋白質加水分解物の製造方法を提供することを目的として、後記する試験例に一部記載するとおり、種々の工程の組み合わせ、着色、好ましくない風味等及びその原因物質の除去条件について試験した。
【０００７】
その結果、本発明者らは、活性炭処理及び限外濾過処理と、その他の加温処理等を組み合わせた、蛋白質原料を蛋白質分解酵素で分解し、酵素を加熱失活し、濾過処理し、６５乃至９０℃で加温処理し、のち活性炭処理及び限外濾過処理を行うことを特徴とする蛋白質加水分解物の製造方法が、前記の問題点を解決し、着色、好ましくない風味等及びその原因物質である色素、多糖類、酵素等の高分子物質が除去され、加熱による着色及び好ましくない風味の発生が抑制された蛋白質加水分解物の製造方法を提供できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
本発明の目的は、着色、好ましくない風味等及びその原因物質が除去され、加熱による着色及び好ましくない風味の発生を抑制された蛋白質加水分解物が得られる新規な蛋白質加水分解物の製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明は、蛋白質原料であるカゼイン又は乳清蛋白質を蛋白質分解酵素で分解し、酵素を加熱失活し、濾過処理し、６５乃至９０℃で加温処理し、のち活性炭処理及び、分画分子量２０００乃至６０００の限外濾過膜を使用し、透過画分を回収することにより限外濾過処理を行うことを特徴とする蛋白質加水分解物の製造方法であり、活性炭処理の後に限外濾過処理を行うこと（以下、態様１と記載する。）、活性炭処理を薬品賦活した活性炭を使用し、非吸着画分を回収することにより行うこと（以下、態様２と記載する。）を望ましい態様としてもいる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について具体的に説明する。
本発明の方法に使用される蛋白質原料は、獣乳、卵、魚肉、畜肉等に由来する動物性蛋白質、大豆、小麦等に由来する植物性蛋白質、カビ、酵母、細菌等に由来する微生物蛋白質、又はこれらの任意の混合物であり、特に限定されるものではない。また、これらの蛋白質を、限外濾過、イオン交換樹脂等の処理により濃縮した蛋白質濃宿物も使用できる。更に、前記蛋白質を予め軽度に加水分解した分解物であって、比較的大きな分子量を有する蛋白質加水分解物を出発原料とすることもできる。
【００１１】
この蛋白質原料を水又は温湯に分散し、溶解する。該溶解液の濃度は格別の制限はないが、通常、５〜１５％程度の蛋白質濃度とすることが効率性及び操作性の点から望ましい。
次いで、前記蛋白質溶液を６５乃至９０℃で１０秒乃至３０分間程度加熱殺菌することが、雑菌の汚染による腐敗防止の点から望ましい。
【００１２】
本発明の蛋白質原料の蛋白質分解酵素による分解処理は、所望の蛋白質分解率に調製できる酵素の種類、量、温度、ｐＨ、加水分解時間等の蛋白質分解酵素法による加水分解条件を予備実験で設定し、のち蛋白質加水分解物を調製することにより行うことができる。
【００１３】
本発明の方法に使用される蛋白質分解酵素は、動物由来（例えば、パンクレアチン、トリプシン、キモトリプシン、ペプシン等）、植物由来（例えば、パパイン、ブロメライン等）、微生物由来（例えば、乳酸菌、酵母、カビ、枯草菌、放線菌等）のエンドプロテアーゼ及びエキソプロテアーゼ（ペプチダーゼ）、これらの粗精製物、菌体破砕物等を例示することができる。
【００１４】
前記原料に対する蛋白質分解酵素の使用量は、基質濃度、酵素力価、反応温度及び反応時間により異なるが、一般的には、原料に含有されている蛋白質１ｇ当り５０〜１００００活性単位の割合で酵素を単独、又は複数組み合わせて添加することにより加水分解が行われる。尚、酵素の添加は、一括、又は少量若しくは種類毎に分割し、逐次添加することもできる。
【００１５】
また、蛋白質加水分解反応のｐＨは、使用酵素の至適ｐＨに対応して、ｐＨ２〜１０の範囲内で酸又はアルカリ剤の添加により所望のｐＨに調整することにより実施される。この場合、酸としては塩酸、クエン酸、リン酸等を、また、アルカリ剤としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、リン酸カリウム等をそれぞれ例示することができる。
【００１６】
蛋白質加水分解反応の温度は、格別の制限はなく、酵素作用の発現する最適温度範囲を含む実用に供せられ得る範囲、即ち、通常３０〜７０℃の範囲から選択される。温度を酵素の至適温度より低温又は高温、例えば５０〜６０℃の範囲に維持することにより蛋白質加水分解中の腐敗を防止することもできる。
【００１７】
蛋白質加水分解反応の時間は、使用酵素の種類及び組合せ、反応温度、初発ｐＨ等の反応条件によって進行状態が異なることから、前記のとおり、予備実験で設定された所望の蛋白質分解率となる範囲で、反応継続時間を決定する必要がある。
【００１８】
本発明の酵素の加熱失活は、予備実験で設定された加水分解条件に基づいて加水分解の程度が、所望の蛋白質分解率となった時点で、酵素を失活し、酵素反応を停止するために行う。失活操作は加熱処理（例えば、８５℃で１０分間等）により行うことができる。
【００１９】
本発明の濾過処理は、分解液中の酵素の失活後、ケイソウ土（例えば、セライト等）、精密濾過（マイクロフィルトレーション）、限外濾過等の操作により行うことができ、この処理により分解液から沈殿を除去する。
【００２０】
本発明の加温処理は、加温温度を、後記する試験例からも明らかなとおり、６５乃至９０℃の範囲内で行うことが、最終生産物である蛋白質加水分解物から、着色、好ましくない風味等及びその原因物質を除去し、加熱による着色及び好ましくない風味の発生を抑制するために必要である。加温時間は、通常５分間乃至１時間の範囲で行う。また加温処理の後、液量の低減すること、又は着色、好ましくない風味及びその原因物質を濃縮し、吸着処理を効率化することを目的として、加温処理液を蒸発、逆浸透、ナノフィルトレーション等の処理により濃縮することもできる。
【００２１】
本発明の方法に使用される活性炭は、食品衛生法上に規定され、該当の着色、好ましくない風味等及びその原因物質を吸着、除去できるものであれば、粉末炭、破砕炭、粒状炭、セルロース繊維等に活性炭が結合された複合品等、如何なるものであってもよく、例えば市販の製品として、白鷺Ｍ、白鷺Ｐ、カルボラフィン、強力白鷺、粒状白鷺ＫＬ、及び粒状白鷺ＬＨ（いずれも武田薬品工業社製）、ＳＤ、ＢＡ、ＺＮ、ＣＬ―Ｋ、ＣＬ―Ｈ、及びＧＳーＡ （いずれも味の素ファインテクノ社製）、ダイアホープＳ８０Ｂ（三菱化学社製）、ＧＬＣ（クラレ社製）、エコソーブＳ―４０５、Ｓ−４０７、Ｓ−４１０、及びＳ―４１５（いずれも米国グレイバーケミカル社製）等を例示することができる。
【００２２】
活性炭処理は、使用する活性炭の種類に応じて、粉末炭を使用する場合にはバッチ処理、破砕炭や粒状炭を使用する場合にはカラム通液処理、セルロース繊維等に活性炭が結合された複合品を使用する場合にはフィルタープレス等の濾過機を使用した吸着濾過処理が、それぞれ通常採用される。
【００２３】
粉末炭を使用する場合には、溶液中の固形分量に対して１乃至５％の活性炭を添加し、１乃至２４時間の吸着処理を行なった後、濾過処理により添加した活性炭を除去し、非吸着画分を回収する。処理温度と処理時間は適宜設定できるが、５時間以上の吸着処理を行なう場合には細菌増殖を防止するため、１０℃以下の温度とすることが望ましい。また、活性炭の添加量が１％未満の場合には着色、好ましくない風味等及びその原因物質の低減が十分ではなく、５％超過の場合には、コストが上昇するとともに残渣の増加により濾過処理が非効率的になるため、それぞれ望ましくない。
【００２４】
破砕炭や粒状炭を使用する場合には、粉末炭と同様のバッチ処理、あるいは活性炭をカラムに一定量充填し、このカラムに一定量の溶液を通液し、非吸着画分を回収するカラム通液処理を行なう。カラム通液処理の場合、溶液と活性炭とが接触する時間は空間速度（Space Volume、以下ＳＶと記載する。吸着剤一体積に対して同体積の溶液が1時間で通過する速度がＳＶ＝１（／ｈ）である）としてＳＶ＝０．５〜１０／ｈの範囲、望ましくは１〜５／ｈの範囲が望ましい。ＳＶが０．５未満では着色、好ましくない風味及びその原因物質の低減は十分ではあるが生産効率が悪く、ＳＶが１０を超過と着色、好ましくない風味等及びその原因物質の低減が不十分となるため、それぞれ望ましくない。処理温度や処理液量は着色、好ましくない風味及びその原因物質の低減が十分となる範囲で適宜設定できるが、通液に５時間以上を要する場合には、細菌増殖を防止するため、１０℃以下の温度とすることが望ましい。
【００２５】
セルロース繊維等に活性炭が結合された複合品を使用する場合には、液量に対して１〜５％の複合品をバッチ式で添加し、次いでフィルタープレス等の濾過機器で濾過処理を行なって残渣と吸着画分を除去して非吸着画分を回収するか、あるいはフィルタープレス等の濾過機器のリーフ面積１ｍ2当たり１〜１０ｋｇの複合品をプレコートし、次いでこのプレコート層に溶液を透過させて濾過処理を行ない、着色、好ましくない風味及びその原因物質が低減された非吸着画分を回収する。この方法を採用する場合、濾過に時間を要さないので、処理温度は着色、好ましくない風味及びその原因物質の低減が十分となる範囲で適宜設定することができる。
【００２６】
また、態様２において記載されているとおり、活性炭処理を薬品賦活した活性炭を使用し、非吸着画分を回収することにより行うことが、後記する試験例からも明らかなとおり、加熱による着色及び好ましくない風味の発生を抑制された蛋白質加水分解物が得られることから望ましい。
【００２７】
活性炭の薬品賦活は、賦活薬品として、塩化亜鉛、リン酸、リン酸ナトリウム、塩化カルシウム、硫化カリウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、チオシアン酸カリウム、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、炭酸カルシウム、硫酸、ホウ酸、硝酸、塩酸等を使用して常法［真田 雄三他編、「新版 活性炭―基礎と応用―」、第５１乃至５３頁、株式会社講談社サイエンティフィク、1998年８月１０日］により賦活し、微細な多孔質の吸着炭を得ることにより行われる。簡便には、市販の薬品賦活した活性炭であるカルボラフィン（武田薬品工業社製。塩化亜鉛賦活）、ＺＮ（味の素ファインテクノ社製。塩化亜鉛賦活）等を使用することができる。
【００２８】
本発明の方法に使用される限外濾過膜は食品製造上問題が無く、着色、好ましくない風味及びその原因物質を分離、分画できるものであれば、有機膜、無機膜、複合膜等、如何なる材質のものであってもよく、また、形状も中空糸型、管状型、平膜型、スパイラル型等のいずれでも良い。例えば市販の製品として、マイクローザ（旭化成工業社製）、モルセップ（ダイセンメンブレンシステムズ社製）、ＮＴＵシリーズ（日東電工社製）、ロミコン（米国ロミコン社製）、ＡＭＴ―ＵＦ（米国ＡＭＴ社製）、ＤＤＳＳ（デンマークＤＯＷ ＤＡＮＭＡＲＫ Ａ／Ｓ社製）等を例示することができる。
【００２９】
限外濾過処理は、処理する溶液の物性や使用する限外濾過膜の形状等に応じて、ファウリングに伴う透過流束の低下や細菌増殖により汚染が起こりにくい操作圧力、循環流量、温度等を適正設定し、透過液画分を回収することにより行われる。
【００３０】
また、限外濾過処理を分画分子量２０００乃至６０００の限外濾過膜を使用し、透過画分を回収することにより行うことが、後記する試験例からも明らかなとおり、回収率よく、加熱による着色及び好ましくない風味の発生が抑制された蛋白質加水分解物が得られることから望ましい。
【００３１】
活性炭処理及び限外濾過処理の順序は特に制限されず、適宜実施することができるが、限外濾過処理の後に活性炭処理を行なうと、バッチ処理で活性炭を使用した場合には活性炭の分離操作が必要となり、更に粉末炭を使用した場合には微細な活性炭粒子の漏洩を防止するために精密な濾過操作が必要となる。また、バッチ処理、カラム処理、吸着濾過処理に限らず、限外濾過処理の後に活性炭処理を行なうと、細菌等の汚染に対して細心の留意を払う必要がある。これに対して、活性炭処理の後に限外濾過処理を行なうと、多少の微細な活性炭粒子の漏洩があっても限外濾過膜で分離が可能であり、また、基本的に限外濾過後の液は無菌であるため、濾過後の液の細菌数を非常に低減することができる。従って態様１に記載されるとおり、活性炭処理の後に限外濾過処理を行なうことが望ましい。
【００３２】
以上のとおり、本発明の製造方法により、加熱による着色及び好ましくない風味の発生が抑制された蛋白質加水分解物が得られ、また、消化吸収性が良好で、抗原性も低減された蛋白加水分解物が得られることから、得られた蛋白質加水分解物は、溶液状あるいは常法により殺菌、濃縮、乾燥して、一般食品の他、病態栄養食品や乳幼児用栄養食品等に、蛋白質源として、あるいは風味改良剤や調味剤として配合、添加することができる。
【００３３】
次に試験例を示して本発明を詳細に説明する。
試験例１
この試験は、従来技術と比較して本発明の蛋白質加水分解物の製造方法が優れていることを示すために行った。
（１）試料の調製
次に示す４種類の試料を調製した。
試料１：本発明の実施例1と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料２：従来技術１に示されるとおり、加温処理及び限外濾過処理を行わないことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料３：従来技術２に示されるとおり、加温処理及び活性炭処理を行わないことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料４：対照試料として、加温処理、活性炭処理、及び限外濾過処理を行わないことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
【００３４】
（２）試験方法
各試料の着色、好ましくない風味、及びその原因物質を、次の試験方法により各試料毎に５回測定し、それらの平均値を算出して評価した。
【００３５】
（ａ）着色の判定方法
各試料を精製水に１０％濃度で溶解し、９０℃で３０分間加熱処理し、１０℃に冷却し、分光光度計（日立製作所社製。Ｕ―３２１０）を使用して、波長４００ｎｍ、１ｃｍガラスセルにおける試料の透過率（Ｔ％）を測定した。着色すると透過率が低下することから、透過率の値が高ければ着色が弱く、透過率の値が低ければ着色が強いと判定できる。
【００３６】
（ｂ）好ましくない風味の試験方法
好ましくない風味として臭気を指標として次のとおり試験した。
各試料を精製水に１０％濃度で溶解し、９０℃で３０分間加熱処理し、１０℃に冷却し、２０歳から４０歳までの男女各２０人のパネルにより官能的に風味を試験し、臭気なし（０点）、臭気ややあり（１点）、臭気あり（２点）、臭気強くあり（３点）の４段階に評価し、評価点の平均値から、０．５点未満をなし、０．５点以上１．５点未満をややあり、１．５点以上２．５点未満をあり、及び２．５点以上３．０点未満を強くありと判定した。
【００３７】
（ｃ）原因物質の測定方法
各試料の着色及び好ましくない風味の原因物質は、アセトニトリル及び精製水を溶出液として、逆相系カラム（東ソー社製。Octadecyl-4PWカラム）を装着したHPLC（島津製作所社製）を使用して、グラジェント溶出（流速１ｍｌ／分、５０分間でアセトニトリル濃度を９％から５４％とする溶出条件）による高速液体クロマトグラフィーを行い、ＵＶ検出器（波長２１５ｎｍ）により、溶出時間３５分付近のピークとして検出する。
【００３８】
尚、原因物質の量は、対照試料である試料４のピーク面積を１００％として、試料４のピーク面積（Ａ）に対する各試料に含有される原因物質（Ｂ）のピーク面積に基づいて、次式に示す相対的な百分率で表わす。
原因物質の相対量（％）＝Ｂ／Ａ×１００
【００３９】
（３）試験結果
この試験の結果を表１に示す。表１から明らかなとおり、本発明の製造方法（試料１）は、従来技術の方法（試料２及び試料３）に比較して、透過率の値が高く、臭気がなく、及びその原因物質の量が少ないことから優れていた。即ち、本発明の製造方法は、従来技術の方法に比較して、着色、風味、及びその原因物質の量のいずれにおいても優れていることが判明した。
【００４０】
尚、本発明の製造方法において、活性炭処理工程と限外濾過処理工程の順序を入れ替えて試料を調製した場合においても、従来技術の方法に比較して、着色、風味、及びその原因物質の量のいずれにおいても優れているというほぼ同様の結果が得られた。
【００４１】
また、前記各試料の製造方法において、蛋白質原料の種類、蛋白質分解酵素の種類、加温処理温度、限外濾過膜の種類、又は活性炭の種類を適宜変更して試験したが、ほぼ同様の結果が得られた。
【００４２】
【表１】
試験例２
この試験は、適切な加温処理の温度範囲を調べるために行った。
（１）試料の調製
次に示す４種類の試料を調製した。
試料５：加温処理の温度を６０℃としたことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料６：加温処理の温度を６５℃としたことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料７：加温処理の温度を９０℃としたことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料８：加温処理の温度を１００℃としたことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
【００４４】
（２）試験方法
各試料の原因物質の量を、前記試験例１に記載の試験方法により各試料毎に５回測定し、それらの平均値を算出して評価した。
【００４５】
（３）試験結果
この試験の結果を表２に示す。表２から明らかなとおり、原因物質の量を低減するためには、少なくとも６５℃の温度で加温処理することが必要であることが判明した。尚、１００℃以上の温度で数分間以上の保持を行なうためにはレトルト装置等の耐圧、耐熱装置が必要であるという問題点がある。従って、製造効率を考慮すると、加温処理の温度範囲は６５乃至９０℃の範囲が適切である。
【００４６】
また、前記各試料の製造方法において、蛋白質原料の種類、蛋白質分解酵素の種類、限外濾過膜の種類、又は活性炭の種類を適宜変更して試験したが、ほぼ同様の結果が得られた。
【００４７】
【表２】
試験例３
この試験は、活性炭処理工程と限外濾過処理工程の望ましい順序を調べるために行った。
（１）試料の調製
次に示す２種類の試料を調製した。
試料９：本発明の実施例1と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料10：活性炭処理工程と限外濾過処理工程の順序を入れ替えたことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
【００４９】
（２）試験方法
各試料の透明度を、次の試験方法により各試料毎に５回測定し、それらの平均値を算出して評価した。
各試料を精製水に１０％濃度で溶解し、分光光度計（日立製作所社製。Ｕ―３２１０）を使用して、波長８００ｎｍ、１ｃｍガラスセルにおける試料の透過率（Ｔ％）を測定した。透過率の値が高ければ透明度が高いと判定できる。
【００５０】
（３）試験結果
この試験の結果を表３に示す。表３から明らかなとおり、活性炭処理の後に限外濾過処理を行う方法（試料９）は、限外濾過処理の後に活性炭処理を行なう方法（試料10）に比較して、微細な活性炭の漏洩に基づく透過率の低下がないことから優れていた。即ち、活性炭粒子の漏洩を防止して高い透明度の蛋白質加水分解物を製造するためには、活性炭処理の後に限外濾過処理を行う方法が望ましいことが判明した。
【００５１】
また、前記各試料の製造方法において、蛋白質原料の種類、蛋白質分解酵素の種類、加温処理温度、限外濾過膜の種類、又は活性炭の種類を適宜変更して試験したが、ほぼ同様の結果が得られた。
【００５２】
【表３】
試験例４
この試験は、適切な限外濾過膜の分画分子量範囲を調べるために行った。
（１）試料の調製
次に示す４種類の試料を調製した。
試料11：限外濾過処理工程において分画分子量１０００の限外濾過膜を使用したことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料12：限外濾過処理工程において分画分子量２０００の限外濾過膜を使用したことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料13：限外濾過処理工程において分画分子量６０００の限外濾過膜を使用した本発明の実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料14：限外濾過処理工程において分画分子量１００００の限外濾過膜を使用したことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
【００５４】
（２）試験方法
各試料の原因物質の量を、前記試験例１に記載の試験方法により各試料毎に５回測定し、それらの平均値を算出して評価した。
また、各試料の回収率を、次の試験方法により各試料毎に５回測定し、それらの平均値を算出して評価した。
【００５５】
蛋白質原料の乾燥重量（Ｃ）に対する前記原料から製造された蛋白質加水分解物の乾燥重量（Ｄ）に基づいて回収率を次式により算出した。
回収率（％）＝Ｄ／Ｃ×１００
【００５６】
（３）試験結果
この試験の結果を表４に示す。表４から明らかなとおり、分画分子量が１００００の限外濾過膜では原因物質の低減が十分ではなく、分画分子量が１０００の限外濾過膜では回収率が劣ることが明らかとなった。即ち、原因物質の低減が十分であり、且つ回収率に優れる限外濾過膜の分画分子量範囲は、２０００乃至６０００が望ましいことが判明した。
【００５７】
また、前記各試料の製造方法において、蛋白質原料の種類、蛋白質分解酵素の種類、加温処理温度、限外濾過膜の種類、又は活性炭の種類を適宜変更して試験したが、ほぼ同様の結果が得られた。
【００５８】
【表４】
試験例５
この試験は、適切な活性炭の種類を調べるために行った。
（１）試料の調製
次に示す４種類の試料を調製した。
試料15：活性炭処理に薬品賦活した活性炭（武田薬品工業社製。カルボラフィン。塩化亜鉛賦活）を使用した本発明の実施例1と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料16：活性炭処理に薬品賦活した活性炭（味の素ファインテクノ社製。ＺＮ。塩化亜鉛賦活）を使用したことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料17：活性炭処理に薬品賦活していない活性炭（武田薬品工業社製。白鷺Ｍ）を使用したことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
試料18：活性炭処理に薬品賦活していない活性炭（味の素ファインテクノ社製。ＳＤ）を使用したことを除き、実施例１と同一の方法により製造した蛋白質加水分解物
【００６０】
（２）試験方法
各試料の着色及び原因物質の量を、前記試験例１に記載の試験方法により各試料毎に５回測定し、それらの平均値を算出して評価した。
【００６１】
（３）試験結果
この試験の結果を表５に示す。表５から明らかなとおり、薬品賦活していない活性炭を使用した場合に比較して、薬品賦活した活性炭を使用した場合には着色及び原因物質の低減に優れていることが明らかとなった。即ち、着色及び原因物質の低減に優れる活性炭は薬品賦活した活性炭であることが望ましいことが判明した。
【００６２】
また、前記各試料の製造方法において、蛋白質原料の種類、蛋白質分解酵素の種類、加温処理温度、又は限外濾過膜の種類を適宜変更して試験したが、ほぼ同様の結果が得られた。
【００６３】
【表５】
次に実施例を記載して本発明を更に詳述するが、本発明は以下の実施例により限定されるものではない。
【００６５】
【実施例】
実施例１
市販の乳酸カゼイン（ニュージーランドデイリーボード製。蛋白質含量８５％）１３０ｇを８７０ｇの精製水に分散し、水酸化ナトリウムを添加して溶液のｐＨを７．０に調整し、８５℃で１０分間加熱してカゼインを完全に溶解した。のち溶液の温度を５０℃に冷却し、滅菌パンクレアチン（天野製薬社製。１１２０００活性単位／ｇ）を１．３ｇ、及びプロテアーゼＡアマノ（天野製薬社製。１００００活性単位／ｇ）を２．６ｇ添加して、５０℃で１８時間保持し、酵素の失活と溶液の殺菌を兼ねて９０℃で１０分間加熱し、１０℃に冷却し、珪藻土シリカ＃６００Ｈ（中央シリカ社製）を使用して濾過して透過画分を回収し、８０℃で１０分間の加温処理を行い、１０℃に冷却し、固形分当り３％の活性炭（武田薬品工業社製。カルボラフィン。塩化亜鉛賦活）を添加して５時間保持した後、珪藻土シリカ＃６００Ｈを使用して濾過して透過画分を回収し、該透過画分を限外濾過膜ＳＩＰ−１０１３（旭化成工業社製。分画分子量６０００）により限外濾過処理して透過画分を回収し、次いでロータリーエバポレーターを使用して濃度１５％に濃縮し、常法により凍結乾燥して粉末状の蛋白質加水分解物約１１７ｇを得た。
【００６６】
実施例２
市販の乳酸カゼイン（ニュージーランドデイリーボード製。蛋白質含量８５％）２００ｇを１４００ｇの精製水に分散し、水酸化ナトリウムを添加して溶液のｐＨを７．０に調整し、８５℃で１０分間加熱してカゼインを完全に溶解した。のち溶液の温度を５５℃に冷却し、ＰＴＮ６.０Ｓ（ノボノルディスク社製。１２５０活性単位／ｍｇ）を１ｇ、プロテアーゼＮアマノ（天野製薬社製。１５００００活性単位／ｇ）を２ｇ、及びプロテアーゼＡアマノ（天野製薬社製。１００００活性単位／ｇ）を４ｇ添加して、５５℃で１０時間保持し、酵素の失活と溶液の殺菌を兼ねて９０℃で１５分間加熱し、１０℃に冷却し、珪藻土セライトハイフロースーパーセル（米国マンビル社製。以下、ＨＳＣと略記する。）を使用して濾過して透過画分を回収し、７０℃で３０分間の加温処理を行い、１０℃に冷却し、固形分当り３％の活性炭（武田薬品工業社製。カルボラフィン。塩化亜鉛賦活）を添加して５時間保持した後、珪藻土ＨＳＣを使用して濾過して透過画分を回収し、該透過画分を限外濾過膜ＳＩＰ−１０１３（旭化成工業社製。分画分子量６０００）により限外濾過処理して透過画分を回収し、次いでロータリーエバポレーターを使用して濃度１５％に濃縮し、常法により凍結乾燥して粉末状の蛋白質加水分解物約１８０ｇを得た。
【００６７】
実施例３
市販の乳酸カゼイン（ニュージーランドデイリーボード製。蛋白質含量８５％）２００ｇを１８００ｇの精製水に分散し、リン酸三カリウムを添加して溶液のｐＨを６.５に調整し、８０℃で１０分間加熱してカゼインを完全に溶解した。のち溶液の温度を５０℃に冷却し、滅菌パンクレアチン（天野製薬社製。１１２０００活性単位／ｇ）を２ｇ、プロテアーゼＡアマノ（天野製薬社製。１００００活性単位／ｇ）を４ｇ、及びＦＣ−Ｈ（森永乳業社製。ラクトバシラス・ヘルベチカスの菌体破砕物の濃縮凍結液）を２ｇ添加して、５０℃で１８時間保持し、酵素の失活と溶液の殺菌を兼ねて９０℃で１０分間加熱し、１０℃に冷却し、珪藻土シリカ＃６００Ｓ（中央シリカ社製）を使用して濾過して透過画分を回収し、７５℃で１０分間の加温処理を行い、ロータリーエバポレーターを使用して濃度１５％に濃縮し、１０℃に冷却し、固形分当り２％の活性炭（味の素ファインテクノ社製。ＺＮ。塩化亜鉛賦活）を添加して８時間保持し、珪藻土シリカ＃６００Ｓを使用して濾過して透過画分を回収し、該透過画分を限外濾過膜ＳＥＰ−１０１３（旭化成工業社製。分画分子量３０００）により限外濾過処理して透過画分を回収し、次いで常法により凍結乾燥して粉末状の蛋白質加水分解物約１６５ｇを得た。
【００６８】
実施例４
市販の乳酸カゼイン（ニュージーランドデイリーボード製。蛋白質含量８５％）２００ｇを１３００ｇの精製水に分散し、炭酸マグネシウムを添加して溶液のｐＨを７.５に調整し、９０℃で１０分間加熱してカゼインを完全に溶解した。のち溶液の温度を５０℃に冷却し、パパインＷ―４０（天野製薬社製。４００活性単位／ｍｇ）を２ｇ、ウマミザイム（天野製薬社製。２００００活性単位／ｇ）を２ｇ、及びスミチームＬＰ（新日本化学工業社製。５００００活性単位／ｇ）を２ｇ添加して、５０℃で８時間保持し、酵素の失活と溶液の殺菌を兼ねて８５℃で６分間、１３０℃で２秒間加熱し、１０℃に冷却し、精密濾過膜（米国グレイバー社製。商標名「セプター」）により濾過して透過画分を回収し、８５℃で１０分間の加温処理を行い、ロータリーエバポレーターを用いて濃度１５％に濃縮した後、１０℃に冷却し、固形分当り５％の活性炭／セルロース繊維複合体（米国グレイバー社製。エコソーブ）を添加して、常法によりブフナー漏斗を使用して濾過して透過画分を回収し、該透過画分を限外濾過膜ＡＩＰ−１０１３（旭化成工業社製。分画分子量６０００）により限外濾過処理して透過画分を回収し、次いで常法により凍結乾燥して粉末状の蛋白質加水分解物約１７０ｇを得た。
【００６９】
実施例５
市販の乳清蛋白質単離物（ミライ社製。蛋白質含量９０％）２００ｇを１８００ｇの精製水に分散し、水酸化カリウムを添加して溶液のｐＨを８．０に調整し、７５℃で１５秒間加熱したのち、溶液の温度を５０℃に冷却し、滅菌パンクレアチン（天野製薬社製。１１２０００活性単位／ｇ）を２ｇ、プロテアーゼＡアマノ（天野製薬社製。１００００活性単位／ｇ）を４ｇ、スミチームＦＰ（新日本化学工業社製。５００００活性単位／ｇ）を２ｇ、及びＦＣ−Ｈ（森永乳業社製。ラクトバシラス・ヘルベチカスの菌体破砕物の濃縮凍結液）を１ｇ添加して、５０℃で８時間保持し、酵素の失活と溶液の殺菌を兼ねて９０℃で１０分間加熱し、１０℃に冷却し、珪藻土ＨＳＣを使用して濾過して透過画分を回収し、８０℃で３０分間の加温処理を行い、１０℃に冷却し、固形分当り３％の活性炭（武田薬品工業社製。強力白鷺）を添加して５時間保持した後、珪藻土ＨＳＣを使用して濾過して透過画分を回収し、該透過画分を限外濾過膜ＳＥＰ−１０１３（旭化成工業社製。分画分子量３０００）により限外濾過処理して透過画分を回収し、次いでロータリーエバポレーターを使用して濃度１５％に濃縮し、常法により凍結乾燥して粉末状の蛋白質加水分解物約１７０ｇを得た。
【００７０】
【発明の効果】
以上詳記したとおり、着色、好ましくない風味等及びその原因物質が除去された蛋白質加水分解物の製造方法に関するものであり、本発明により奏せられる効果は次のとおりである。
１）本発明の蛋白質加水分解物の製造方法は、着色、好ましくない風味等及びその原因物質を除去することができる。
２）本発明の蛋白質加水分解物の製造方法によれば、加熱による着色及び好ましくない風味の発生を抑制された蛋白質加水分解物を製造できる。
Claims (3)
- 蛋白質原料であるカゼイン又は乳清蛋白質を蛋白質分解酵素で分解し、酵素を加熱失活し、濾過処理し、６５乃至９０℃で加温処理し、のち活性炭処理及び、分画分子量２０００乃至６０００の限外濾過膜を使用し、透過画分を回収することにより限外濾過処理を行うことを特徴とする蛋白質加水分解物の製造方法。
- 活性炭処理の後に限外濾過処理を行う請求項１に記載の蛋白質加水分解物の製造方法。
- 活性炭処理を薬品賦活した活性炭を使用し、非吸着画分を回収することにより行う請求項１または請求項２に記載の蛋白質加水分解物の製造方法。
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