JP4847035B2 - 分岐構造を有する３〜４糖類を含む非還元糖質及び／又は／還元糖質の新規用途、並びに臭い低減剤と製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、分岐３〜４糖類の非還元糖質及び／又は還元糖質の臭い低減機能に係る技術に関する。より詳しくは、前記糖質を用いて、製造物の原料に由来する臭い又はその製造工程で発生する臭いを低減するための技術に関する。

工業用酵素は、微生物、カビ、動植物などの原料素材から抽出されている。抽出された酵素は、コストを低減するためにそのまま用いるか、用途に応じた最小限の精製方法（例えば、等電点沈殿と限外濾過膜を組み合わせた方法）が施されて用いられることが多い。

このような粗精製酵素は、微生物・カビの場合は、培地由来の臭いや発酵時に発生する臭いも含めて、原料素材由来の臭いが残ってしまうため、酵素組成物の用途は限定せざるを得ない。また、酵素は反応触媒や洗浄剤として広く使用されているため、工業用の粗精製酵素から発せられる特有臭は、製造現場における作業環境の悪化の一因となっている。

また、動植物由来の原料を酵素処理することによって目的の生理活性成分や保湿成分等製造する場合がある。食品などの製造時には、酵素を「加工助剤」として使用することがある。一例を挙げると、特許文献１には、冷凍おはぎを製造する際、食感改良等を目的として、蒸し米に糖液とともにβ-アミラーゼ入り酵素製剤溶液を添加する技術が開示されている。特許文献２には、グルコースオキシダーゼに加えて、アミラーゼ、ヘミセルラーゼを組み合わせた冷蔵生地用製パン改良剤などが開示されている。

さらに、酵素の力価調整や酵素の安定化のために糖類が使用されることがある。例えば、酵素の安定化の為に使用されている糖類としては、ザルコシン・オキシダーゼの安定化物質として糖類（乳糖、グルコース、サッカロース、デキストリン、アラビット、ソルビット、マンニット、イノシット、β―サイクロデキストリン等）、アミノ酸類、キレート剤（特許文献３参照）などがある。また、セラチオペプチダーゼの安定化物質として乳糖、蔗糖、ゼラチン、アスパラギン酸、グルタミン酸がある（特許文献４参照）。酵素蛋白の保護物質として、ショ糖、ブドウ糖、グリセリン、ゼラチン、アルブミン、アミノ酸等（非特許文献１参照）、エチレングリコール、グリセロール、ソルビトール、イノシトール、グルコース、ショ糖等（非特許文献２参照）が知られている。さらに、凍結乾燥時における酵素を安定化するために、トレハロース、スクロース、マルチトール、マンニトール、コーンシロップ固体、ソルビトール、およびスクロースを添加する技術も知られている。このように、従来、糖類は酵素の力価調整や安定化のために用いられてきた。
特開２００１−１６１２７７号公報 特開平１０−３３１０９号公報 特開昭５５−３４００１号公報 特開昭５８−１３４９９１号公報 特表２０００−５１３９４０号公報 凍結・乾燥と保護物質 根井外喜男編 東大出版（１９７２年３月２０日） 蛋白質核酸酵素 Ｖｏｌ．３０，Ｎｏ．１０，１１１５（１９８５）

製造物の原料に由来する臭い、あるいは酵素、酵素含有組成物、酵素処理物などの製造工程で発生する臭いは、製品の風味や香りを損なうという技術的課題があり、また、前記臭いの発生は、製造現場の環境を悪化させるという技術的課題があった。

そこで、本発明は、前記課題を解決するべく、製造物の原料に由来する臭いや製造工程で発生する臭いを、分岐３〜４糖類の非還元糖質及び／又は還元糖質を用いて効果的に低減する技術を提供することを目的とする。

本発明は、まず、分岐構造を有する３〜４糖類を含む非還元糖質及び／又は還元糖質の新規用途を提供する。より具体的には、製造物の原料に由来する臭い又はその製造工程で発生する臭いの低減を目的としての分岐構造を有する３〜４糖類を含む非還元糖質及び／又は還元糖質の使用を提案する。なお、本発明において、「分岐構造を有する３〜４糖類を含む」とは、分岐構造を有する３糖類と同４糖類のいずれか一方を含む場合とこれらの両方を含む場合を包含する。

また、本発明は、製造物の原料に由来する臭い又はその製造工程で発生する臭いの低減剤であって、分岐構造を有する３〜４糖類を含む非還元糖質及び／又は還元糖質を有効成分とする臭い低減剤を提供する。前記製造物は、例えば、酵素、酵素含有組成物、酵素処理物の中のいずれか一つを挙げることができる。

次に本発明は、酵素、酵素含有組成物、酵素処理物のいずれかを製造する工程において、分岐構造を有する３〜４糖類を含む非還元糖質及び／又は還元糖質を用いることによって、製造物中に残存し得る原料又は製造工程に由来する臭いを低減する製造方法を提供する。

なお、この場合の「原料」としては、例えば、動植物に由来するようなタンパク質原料や多糖類原料などを挙げることができ、とりわけ、製品にまでその原料由来の臭いが強く残存する性質の原料素材を挙げることができる。

ここで、本発明に関連する主要な技術用語を定義付けする。

まず、「分岐構造」は、α-１，４グルコシド結合のみからなる直鎖構造に対して、その糖鎖中にα-１，１グルコシド結合、α-１，２グルコシド結合、α-１，３グルコシド結合、α-１，６グルコシド結合を有する構造を意味する。

「分岐構造を有する３〜４糖類」とは、糖鎖中のいずれかに前記分岐構造を備える３糖あるいは４糖のオリゴ類を意味する。一例を挙げれば、α-１，６グルコシド結合のみで構成されるイソマルトトリオース、イソマルトテトラオース、α-１、４グルコシド結合とα-１，６グルコシド結合とで構成されるパノース（マルトースの非還元性末端グルコースにグルコースがα-１，６グルコシド結合した３糖）、イソパノース（マルトースの還元性末端グルコースにグルコースがα-１，６グルコシド結合した３糖）、イソマルトトリオシルグルコース、α-１，３グルコシド結合を一つ以上有する３糖類又は４糖類のニゲロオリゴ糖、α-１，２グルコシド結合を一つ以上有する持った３糖類又は４糖類のコウジオリゴ糖などを広く含み、また、以上の分岐オリゴ糖の還元物も含む。なお、これらの分岐構造を有する３〜４糖類は、臭い成分の周囲の水分子と緩やかに結合し、包接効果を発揮することにより、臭いを低減するものと推定される。本発明では、これらの分岐オリゴ糖を単独で、あるいは複数種組み合わせて用いてもよい。

「非還元糖質」とは、アルドースの１位、またはケトースの２位、即ちアノマー炭素原子が置換を受けていない糖類組成物であり、「還元糖質」は、前記置換を受けている糖類組成物である。

「原料に由来する臭い」とは、製造物の原料となり得る細菌、酵母、カビ類などの微生物、動植物などが保有する臭いを意味する。

「製造工程で発生する臭い」とは、目的の製造物を製造する工程に係わる諸反応で発生する臭いであって、例えば、醗酵などの生物反応、熱処理、ｐＨ処理、圧力処理、ガス処理などに係わる化学反応の過程で発生する臭いを挙げることができる。

「酵素」は、生物の生産する触媒であって、特に狭く限定されないが、本発明では、とりわけ風味や香りが重視される食品や化粧品などの製品に、当該酵素が有する臭いを付加してしまう性質を有するものを対象とする。なお、理解のために、酵素を例示すると、トランスグルコシダーゼ、ＣＧＴアーゼ、トランスグルタミナーゼ等の転移酵素、αアミラーゼ、βアミラーゼ、グルコアミラーゼ、αガラクトシダーゼ、プロテアーゼ、リパーゼ、グルカナーゼ、ヘミセルラーゼ、フィターゼ、ホスファターゼ、マンナーゼ、アラバナーゼ等の分解酵素、グルコースオキシダーゼ、リポキシゲナーゼ、アスコルビン酸オキシダーゼ、カタラーゼ等の酸化酵素等を挙げることができる。これらの酵素が一つ以上含まれ、さらには、これの酵素にｐＨ調整剤、塩類、補酵素、アルコール等の有機溶媒等が含まれているものであってもよい。

「酵素処理物」とは、酵素の触媒作用を利用して、原料を加水分解、転移、酸化還元、脱離、異性化、合成等した結果により得られる物を広く意味する。例えば、生理活性物質、保湿剤、物性改良剤、調味料などを少なくとも含む。

「酵素含有組成物」とは、酵素以外の成分を含む組成物であって、例えば、粗酵素、酵素剤、補酵素組成物などを広く含む。

本発明によれば、製造物の原料に由来する臭い又はその製造工程で発生する臭いを、分岐３〜４糖類の非還元糖質及び／又は還元糖質を用いて効果的に低減することができる。また、酵素の特有臭を抑えることによって、当該酵素を用いる製造現場での環境条件を改善でき、作業者のストレスも低減できる。さらに、臭いの低減効果に加え、前記糖質によって、酵素の安定性を高めることもできる。

低温脱脂大豆粉１重量部にリン酸水10重量部を添加し、ｐH４．８、５０℃の下で１時間撹拌抽出した後、遠心分離（10000rpm，10分）で上清を集め、２０５βアミラーゼ力価/ｇ、固形分３．１％の大豆抽出液を得た。この大豆抽出液１重量部に対して、以下の「表１」に示す各糖質を１重量部添加して、噴霧乾燥（東京理化器械製、ＳＤ−１０００、入り口温度 ９５℃，出口８０℃）によって得られたβアミラーゼ酵素粉末のβアミラーゼ力価を測定した。また、糖質を添加せずに同様に噴霧乾燥して対照区を得た。糖質添加酵素粉末（実施例、比較例）及び対照区の論理力価は２０５、及び６，６００βアミラーゼ力価/ｇであった。

また、原料由来の臭いの強さについては、５名の専門パネラーにより、「かなり強い」（３点）、「強い」（２点）、「弱い」（１点）の３段階で評価を行った。

なお、上記βアミラーゼ力価の測定方法は、１．２％馬鈴薯澱粉溶液を基質とし、ｐＨ５．５，４０℃，２０分間反応させ、ソモギーネルソン法で還元糖を定量する。１単位は１０分間にグルコース１ｍｇに相当する還元力を生成するに要する酵素量とする。

本実験で用いた各糖質と酵素活性（βアミラーゼ力価）、酵素粉末の臭いの強さを評価した結果を次の「表１」に示した。

前掲した「表１」の結果から、対照区が６分の１に失活したのに対して、糖質添加酵素粉末（実施例、比較例）は力価の低下は見られなかった。実施例（イソマルトトリオース、パノース、イソマルトテトラオース、イソマルトトリオシルグルコース）では、さらに、βアミラーゼ酵素から発生するペプチド臭の優れた低減効果があることが認められた。即ち、分岐構造を有する３糖類や４糖類には、酵素粉末中の原料由来の臭いを低減する効果が顕著に認められた。

実施例１の大豆抽出液重量に対して糖質（パノース）を０．１％添加したものと（実施例）と無添加のもの（対照区）を準備し、ｐＨ５の条件で、限外濾過膜（ＤＵＳ-４０ダイセル化学社製）で１００倍に濃縮した。この得られた濃縮液を実施例１と同様に評価した。その結果を次の「表２」に示す。

前掲する「表２」に示す結果から明らかなように、酵素濃宿液においても、非還元分岐３糖であるパノースによる臭いの低減効果を確認することができた。

大豆抽出液１重量部に対して、糖質（パノース）を１重量部添加した実施例サンプルと糖無添加の対照区サンプルを凍結乾燥方法によって処理して得られたβアミラーゼ酵素粉末のβアミラーゼ力価の測定と該酵素粉末の臭いの評価を行った。その結果を次の「表３」に示す。

前掲する「表３」の結果からわかるように、実施例、対照区で際立った力価の低下はなかった。実施例では、凍結乾燥によって作製された酵素粉末においても、非還元分岐３糖であるパノースによる臭いの低減効果を確認できた。

次に、試料糖質として、粉末中の分岐構造を有する３糖類、４糖類が５０重量％含む糖質試料Ｎｏ．１（実施例）と、分岐構造を有する３糖類、４糖類を含まない糖質試料Ｎｏ．２（比較例、マルトース粉末、和光純薬社製）を用いて、実施例１と同様に酵素活性と臭いの強さを評価した。その結果を次の「表４」に示す。

前掲する「表４」の結果からわかるように、粉末中の分岐構造を有する３糖類、４糖類を５０重量％含む糖質試料Ｎｏ．１については、分岐３糖類、４糖類を全く含まない糖質試料Ｎｏ．２に比べて、臭いの顕著な低減効果を確認することができた。

実施例１で使用した糖質無添加のβアミラーゼ酵素粉末１０重量部に対して、実施例４で準備した糖質試料Ｎｏ．１を固形分換算で、１０、５、１、０．１、０．０５重量部をそれぞれ添加して、それぞれ水溶液を調製し、再度噴霧乾燥処理を行って、評価用の酵素粉末を得た。その結果を次の「表５」に示す。

前掲する「表５」に示された結果からわかるように、酵素粉末１０重量部あたりに、分岐構造を有する３糖類、４糖類を、固形分換算で０．０５重量部以上、特に、０．１重量部以上含むようにすれば、酵素安定性を保ちながら、βアミラーゼ酵素粉末中の臭いを低減できることがわかった。

３種類のタンパク質原料を酵素処理（プロテアーゼ処理）して得られる粉末に対する臭い評価試験を行なった。

タンパク質原料は、コーングルテンミール（昭和産業製）、低変性脱脂大豆粉（昭和産業製、サンリッチ４００）、無臭の高変性脱脂大豆粉（昭和産業製・フレッシュフラワーＤＰ）を用いた。

それぞれの原料に水を添加して１０重量％に調整し、実施例４で使用した試料糖質Ｎｏ．１（分岐構造を有する３糖類、４糖類を含む）と、同実施例４で使用した試料糖質Ｎｏ．２を対原料５％となるようにそれぞれ添加した後、プロテーゼ処理を行った。

プロテアーゼ処理は、プロテアーゼ（大和化成社製「サモアーゼ」）を対原料０．５％添加し、６５℃、ｐＨ８．０水酸化ナトリウムで調整し、２４時間経過後に、遠心分離（条件：10000rpm、10分）処理し、上澄み液を採取し、オートクレーブ（条件：105℃、10分）後、噴霧乾燥（入り口温度95℃、出口温度80℃）を実施し、サンプル粉末を得た。この各サンプル粉末を、実施例１同様の評価を行った。その結果を次の「表６」に示す。

前掲する「表６」に示された結果からわかるように、タンパク質原料に酵素処理、乾燥処理等を行って得られる粉末においても、分岐構造を有する３糖類、４糖類の臭い低減効果が顕著に発揮されることが明らかになった。

このことは、タンパク質原料を酵素処理して得られる酵素処理製品（例えば、生理活性成分や保湿成分等）の製造プロセスにおいて、原料中に分岐構造を有する３糖類、４糖類を添加することにより、原料由来の臭いを低減できることを示している。

（β−アガラーゼ酵素液の調整）
シュードモナス・エスピーＯ−148（ＦＥＲＭ Ｐ-１３７６）の前培養液を、オゴノリ粉末 １．５ｇ／ｄＬ、ポリペプトン ０．１ｇ／ｄＬ、酵母エキス ０．１ｇ／ｄＬ、ＭｇＳＯ_４／７Ｈ_２Ｏ ０．２５ｇ／ｄＬ、ＮａＣｌ ０．１ｇ／ｄＬ、ＣａＣｌ_２ ０．０１ｇ／ｄＬ、アデカノールＬＧ１２６（旭電化工業株式会社製）０．０３ｇ／ｄＬ、ｐＨ６．０の培地で、２８℃で３日間培養した。培養液はろ過で菌体を除去して培養ろ液を得た。

（多糖類加水分解液の調整）
オゴノリ原藻１重量部を水、温水（４０℃）、エタノール（４５℃）で順次洗浄した後、２０重量部の水（９８-１００℃）で４時間加熱濃縮した。吸引ろ過を繰り返しオゴノリ抽出ろ液として、β−アガラーゼ酵素液を得た。オゴノリ抽出ろ液１２重量部に培養ろ液１重量部を加え、３７℃で４８時間酵素処理を行った。この水溶液をおよそ４倍に濃縮し多糖類加水分解液を得た。

次に多糖類加水分解液４重量部に添加し、１重量部の実施例４で使用した糖質試料Ｎｏ．１と糖質試料Ｎｏ．２をそれぞれ添加し噴霧乾燥処理をして多糖類加水分解物粉末を得た。それぞれを実施例１と同様の評価基準で評価を行った。評価結果を次の「表７」に示す。

前掲する「表７」の結果からわかるように、多糖類酵素処理物においても、分岐構造を有する３〜４糖類を含む糖質には、臭い低減効果があることを確認することができた。

本発明は、製造物の原料に由来する臭いを低減する技術として利用できる。本発明は、製造現場での環境改善のための技術として利用できる。さらに、種々の製造工程において、熱、酸アルカリ等の添加で発生する臭い、微生物・カビの場合は培地由来の臭い、さらに、発酵時に発生する臭い等に起因する特有の臭いを低減するための技術としても応用できる。

Claims (2)

1. 工業用の粗精製酵素、工業用粗精製酵素を含有する酵素組成物、又は該酵素若しくは該組成物で処理して得られる物のいずれか１つにおいて、（ａ）該酵素中にある原料素材に由来する臭い、又は（ｂ）該酵素、該組成物若しくは該処理物を製造する工程で発生する臭いの低減を目的とする、イソマルトトリオース、パノース、イソマルトテトラオース、イソマルトトリオシルグルコースから選ばれる１種又は２種以上の分岐構造を有する３〜４糖類を含む非還元糖質及び／又は還元糖質の使用。
2. 工業用の粗精製酵素、工業用粗精製酵素を含有する酵素組成物、又は該酵素若しくは該組成物で処理して得られる物のいずれかの製造物を製造する工程において、イソマルトトリオース、パノース、イソマルトテトラオース、イソマルトトリオシルグルコースから選ばれる１種又は２種以上の分岐構造を有する３〜４糖類を含む非還元糖質及び／又は還元糖質を用いることによって、当該製造物中に残存し得る原料素材又は該製造工程に由来する臭いを低減することを特徴とする、前記製造物の製造方法。