JP5381708B2 - 水溶性多糖類の製造法 - Google Patents

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Description

本発明は、従来の水溶性大豆多糖類では安定化が不十分であった、蛋白質の等電点付近のpH域で蛋白質を安定化できる、新規な水溶性大豆多糖類の製造法、及び製造された多糖類を有効成分とする、蛋白質の新規な分散安定剤に関する。
日本では年間約80万ｔものオカラが副生しているが、殆どは飼料や肥料として、付加価値が低いまま用いられている。こうしたオカラを有効利用する方法の一つとして、オカラから機能性の高いさまざまな物質の抽出が試みられてきた。例えば特許文献１では、蛋白質を含有する水不溶性の植物繊維を、蛋白質の等電点付近の酸性下において高温で分解させる様にして、水溶性大豆多糖類を得ている。
通常乳蛋白質はpH5.0以下では凝集沈殿が起こるが、この水溶性大豆多糖類を添加すると、pH3.8〜pH4.2の酸性下でも、蛋白質を分散安定化出来るために、低粘度の酸性乳飲料を作製することが出来る（特許文献２）。しかし、従来法で製造されたこれら水溶性大豆多糖類は、例えば乳蛋白質の等電点付近またはそれを超えるpHであるpH4.2以上のpH域では、蛋白質の充分な分散安定化能を示さなかった。
一方、酸性下での蛋白質の分散安定剤として、水溶性大豆多糖類の他に、ペクチンやカルボキシメチルセルロースが用いられている。これらを酸性乳飲料の安定剤として用いた場合、水溶性大豆多糖類では困難な、乳蛋白質の等電点付近であるpH4.2〜4.8程度のpH域で乳蛋白質を分散安定することが出来るが、糊状感や粘度のある飲料となってしまう。乳蛋白質の等電点付近のpH域で、且つ、低粘度の飲料を得ることは困難である。
乳蛋白質は、その等電点以下の酸性下で正電荷を帯びている。酸性乳飲料中の蛋白質を多糖類によって分散させるモデルについて、特にペクチンと水溶性大豆多糖類に関して研究が進められている（非特許文献１）。乳蛋白質の分散安定性に寄与する多糖類は、自身の持つ負電荷によって蛋白質表面にイオン的、または疎水的に結合することで、電気的反発や立体障害によって蛋白質の凝集沈殿が抑えられると考えられている。これまで多糖類の分散安定性を向上させるために、多糖類の持つ負電荷を増やす試みは数多く実施されてきた。例えば上述したカルボキシメチルセルロースは、セルロースにカルボキシメチル基を導入して負電荷を増やしたものである。しかし、乳蛋白質の等電点付近のpH域に於て、乳蛋白質を低粘度で分散安定させる安定剤は得るに至っていない。また、蛋白質の分散安定性に対して、安定剤の分子量に着目した検討は、これまでに知られていない。
特許第2599477号公報 特許第3280768号公報 J. Agric. Food Chem., 54 (17), 6241-6246, 2006.
水溶性大豆多糖類に蛋白質の等電点付近のpH域で蛋白質を安定化する機能を付与することで、新規な水溶性大豆多糖類を提供するとともに、蛋白質の等電点付近のpH域で蛋白質が分散安定化できる、新規な分散安定剤およびこれを用いたの酸性蛋白飲食品を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記の課題に対して鋭意研究を重ねた結果、等電点付近のpH域の蛋白質に対する分散安定性に、添加する多糖類の分子量が大きく寄与していることを発見した。水溶性大豆多糖類に対し、架橋処理を行なった水溶性多糖類は、従来の水溶性大豆多糖類では安定化出来なかった、乳蛋白質の等電点付近のpH域で蛋白質を安定化出来ることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は、
（１）水溶性大豆多糖類に架橋処理を行なうことを特徴とする、水溶性多糖類の製造法。
（２）架橋処理に、リン酸化合物またはその塩を架橋剤として用いる、（１）に記載の水溶性多糖類の製造法。
（３）架橋処理が、水溶性大豆多糖類水溶液に、リン酸化合物を添加し、アルカリ条件で加熱処理することである、（２）に記載の水溶性多糖類の製造法。
（４）架橋化水溶性大豆多糖類を有効成分とする、蛋白質の分散安定剤。
（５）（４）に記載の分散安定剤を含むことを特徴とする、酸性蛋白飲食品。
（６）リン酸ジエステル結合を分子内に含む、架橋化水溶性大豆多糖類。
である。
本発明によれば、従来とは異なる高い分子量を持った新規な水溶性大豆多糖類を得るとともに、この水溶性大豆多糖類を用いることで、従来安定化出来なかった蛋白質の等電点付近のpH域で蛋白質を分散安定化し、新規な酸性蛋白飲料及び食品を提供することが出来る。
（水溶性大豆多糖類）
以下、本発明を具体的に説明する。本発明における水溶性大豆多糖類とは、種々の方法で得られる水溶性大豆多糖類を用いることができるが、例えば、特許文献１に記載された様な水溶性大豆多糖類を用いることができる。製造の一例を示せば、豆腐や豆乳、分離大豆蛋白質の製造時に副産物として得られるオカラや、脱脂大豆粕（ミール）を原料として、水系下で蛋白質の等電点付近である弱酸性域で高温抽出し、固液分離により水溶性大豆多糖類を得ることができる。油分，蛋白質が共に少ない、分離大豆蛋白質製造時のオカラが原料に好ましく、抽出温度は100℃を超えると抽出効率が高く好ましい。この様に得られた水溶性大豆多糖類は、抽出濾液または抽出濾液の精製物に対して以下の架橋反応を行なっても良いし、抽出濾液またはその精製物を更に乾燥した物に対して架橋反応を行なっても良い。
（架橋反応）
これらの水溶性大豆多糖類に架橋処理を行なう。架橋処理としては、水溶性大豆多糖類の分子内や分子間を直接架橋させることも出来るし、架橋剤を介して架橋させることも出来る。多糖類分子間を直接架橋させる方法を例示すると、水溶性大豆多糖類に、塩酸等の鉱酸をはじめとした各種の酸水溶液を、多糖類100gに対して2〜50m mol加え、水分量を0.5〜20%とした上で100℃〜160℃で加熱する。また、水溶性大豆多糖類を酵素処理や、放射線処理によって架橋しても良い。
水溶性大豆多糖類に架橋剤を介して架橋させる方法を例示する。水溶性大豆多糖類の水溶液に対し、種々の架橋剤を添加する。ここで言う架橋剤とは、特に限定されないが、リン酸，フィチン酸，ポリリン酸，メタリン酸，無水リン酸，ヘキサメタリン酸，トリメタリン酸、等のリン酸化合物及びその塩、並びに、オキシ塩化リン、エピクロロヒドリン，ホルムアルデヒド，グルタルアルデヒド，ジエポキシアルカン及びジエポキシアルケン等が例示出来る。中でも食品に利用する場合は、反応の効率からもリン酸化合物若しくはその塩類が好ましく、中でもトリメタリン酸若しくはその塩類が最も好ましい。添加する架橋剤の量は、架橋剤の種類や水溶性大豆多糖類の濃度によっても異なるが、例えば水溶性大豆多糖類の５重量%水溶液にトリメタリン酸を用いる場合、溶液中の固形分に対して好ましくは１重量%以上100重量%以下、更に好ましくは10重量%以上80重量%以下、最も好ましくは20重量%以上50重量%以下である。架橋剤の量が少なすぎると、架橋の効率が低く、架橋剤の量が多すぎると、溶液の粘度が急激に上昇し、処理の過程でゲル化することがある。反応液中の水溶性大豆多糖類の濃度に合わせても、添加する架橋剤の濃度を調整する必要があり、水溶性大豆多糖類の濃度が高い場合、添加する架橋剤は上記値より少量にすることができる。尚、反応液中の水溶性大豆多糖類の濃度は、薄いと反応性が低く、高いと粘度上昇等が伴い取扱性が悪化するが、0.1〜20重量%が好ましい。また、架橋反応をする場合、反応時の大豆多糖類の粘性を調製するために、塩類を添加することもできる。塩類としては、水の溶解するものであって、塩化ナトリウム，塩化カルシウム，硫酸ナトリウム，炭酸ナトリウムなどが好ましいものとして例示できる。
架橋剤としてリン酸化合物またはその塩類を用いた場合、それらを添加後の水溶液は、アルカリ条件で加熱処理することで、効率よく架橋反応を行なうことが出来る。蛋白質の分散安定機能を高めるには、アルカリ条件としては、好ましくはpH10以上、更に好ましくはpH12以上であり、且つ、好ましくはpH14未満、更に好ましくはpH13以下が良好である。また、加熱条件としては、好ましくは40℃以上、更に好ましくは50℃以上、最も好ましくは55℃以上であり、且つ、好ましくは90℃以下、更に好ましくは80℃以下が良好である。加熱時間は、好ましくは10分間以上、更に好ましくは30分以上であり、且つ、好ましくは４時間以下、更に好ましくは２時間以下が良好である。加熱pHおよび加熱温度が高い場合は、水溶性大豆多糖類がβ脱離等により分解することがあり、また、加熱pHおよび加熱温度が低い場合は、架橋反応性に劣る。この操作により、水溶性大豆多糖類は架橋が起こり、高分子量画分が生成され、蛋白質の分散安定能を高めることが出来る。またこの処理によって、水溶性大豆多糖類に含まれるガラクツロン酸のメチルエステルを、架橋反応と同時に脱エステルすることが出来、蛋白質の分散安定能を更に高めることが出来る。これらの反応後に、発生する不溶化物を除去すると、水溶性画分のみを得ることができる。
架橋剤としてリン酸化合物またはその塩類を用いた水溶性大豆多糖類は、後述する実施例３で確認できる様に、その分子内にリン酸ジエステル結合を含むものであり、リン酸ジエステル結合により高分子化された水溶性大豆多糖類である。
（ヘテロ架橋反応）
前述した、水溶性大豆多糖類分子間を直接あるいは架橋剤を介して架橋させる以外に、水溶性大豆多糖類と他の高分子素材とを架橋させることも可能であり、本願の架橋化水溶性大豆多糖類はこれらも包含する。その高分子素材は特に限定されないが、デンプン，化工澱粉，デキストリン，セルロース，微結晶セルロース，発酵セルロース、各種修飾セルロース，寒天，カラギーナン，ファーセラン，グアーガム，ローカストビーンガム，タマリンド種子多糖類，タラガム，アラビアガム，トラガントガム，カラヤガム，ペクチン，キサンタンガム，プルラン，ジェランガムなどの多糖類、また乳蛋白質や大豆蛋白質などの蛋白質及びその分画物が例示される。混合する高分子素材は２種類以上であっても構わない。水溶性大豆多糖類が、架橋化物の主たる成分でなくても、蛋白質分散安定性を得ることは可能であるが、より強い効果を得るには、水溶性大豆多糖類が架橋化物の半分以上配合されていることが好ましい。
水溶性大豆多糖類と他の高分子素材を用いて架橋させる場合も、水溶性大豆多糖類単独の場合と同様であり、直接架橋させることも、他の架橋剤を介して架橋させることも可能である。また、その際の反応方法や条件も水溶性大豆多糖類単独の場合に準じる。
（精製）
得られた水溶性大豆多糖類はそのままで用いることも可能であるが、より機能を発揮させるために精製を行うことが望ましい。特に抽出した水溶性大豆多糖類をそのまま架橋した際には、水溶性大豆多糖類に夾雑する蛋白質は蛋白質の分散安定性に対し悪影響を及ぼすため、除去することが好ましい。蛋白質の除去方法として、pH調整し蛋白質を凝集させ、圧濾分離，遠心分離，ろ過や膜分離等の分離手段によって除去する方法、任意のプロテアーゼを用いて分解する方法、活性炭や樹脂を用いて不純物を吸着除去する精製方法等が挙げられる。pH調整により蛋白質を凝集させる場合は、大豆蛋白質の等電点であるpH4.5付近、好ましくはpH3.5〜5.0にpHを調整し、沈澱した蛋白質を分離除去する。pH調整する際の酸には特に制限はなく、いずれのものも利用出来るが、塩酸，硫酸，リン酸等の無機酸、または酢酸，クエン酸，乳酸等の有機酸が挙げられる。これらの１種、若しくは２種以上を組み合わせて蛋白質を除去することが好ましい。
脱塩精製処理の方法として、塩類が分離除去出来るいずれの方法でも構わない。メタノール，エタノール，イソプロパノール，アセトン等の極性有機溶媒を用いた沈殿法，電気透析処理，イオン交換樹脂あるいは疎水性樹脂，ＵＦ膜を用いた膜分画等が例示出来る。これらの１法又は２法以上を組み合わせて用いることが好ましい。こうして精製された水溶性大豆多糖類溶液をプレート殺菌、或いは蒸気殺菌等の殺菌処理を経た後、凍結乾燥，スプレードライ，加熱乾燥後に粉砕する等の方法により、粉体の水溶性大豆多糖類が得られる。
（分子量）
上記の方法で得られた水溶性大豆多糖類は、ゲルろ過HPLC (TSKgel-G-5000 PWXL;TOSOH 7.8mm×30cm)で分析すると、分子量50万から1000万の多糖類成分を含んでいた。尚、水溶性大豆多糖類の分子量は、標準物質プルランP-82（昭和電工（株））を用いて測定した値である。この際の分析条件は、移動相：50mM 酢酸ナトリウム水溶液（pH5.0）、流速 1.0mL/min、RI検出器を用いて糖の検出を行なった。総ピーク面積が多糖類の総量に相当するとし、総ピーク面積に対する、分子量50万から1000万の多糖類成分のピーク面積の比率を高分子画分含有率として計算した。得られた水溶性大豆多糖類の高分子画分含有率は、５%以上、好ましくは20%以上、更に好ましくは30%以上のものにおいて、蛋白質の分散安定性に効果的である。また、水溶性大豆多糖類の高分子画分含有率が95%を超えない場合が、粘度等による使用の制限が少なく好ましい。
（分散安定剤）
本発明は、水溶液中の蛋白質の粒子の凝集を防止し、分散安定状態を維持することができる、蛋白質の分散安定剤である。その機能はpH4.2〜5.2、好ましくはpH4.4〜4.8、更に好ましくはpH4.4〜4.6の領域で効果的であり、酸性蛋白飲食品、特に酸性蛋白飲料に好適である。pH4.2未満のpH領域での、乳蛋白質の分散であれば、従来の水溶性大豆多糖類で達成出来、pH5.2を超えるpH域であれば、乳蛋白質は溶解を開始し、分散剤を用いる必要が少ない。本発明により製造される水溶性大豆多糖類から成る分散安定剤を用いることで、pH4.2〜5.2のpH域で酸性蛋白飲食品を調製することが出来る。
本発明の分散安定剤は従来用いられているペクチン等と比較して、酸味が出やすく風味が良好であり、広い用途に使用できる。また、粘度が低い特徴もある。分散安定剤の物性を改良するために、必要に応じて、各種ガム質及び蛋白質及びその分解物を併用して使用することが出来る。これら併用物としては、例えば澱粉、加工デンプン、各種セルロース、寒天，カラギーナン，ファーセラン，グアーガム，ローカストビーンガム，タマリンド種子多糖類，タラガム，アラビアガム，トラガントガム，カラヤガム，ペクチン，キサンタンガム，プルラン，ジェランガム，などの多糖類の他、ゼラチン等の蛋白質を例示出来る。
（酸性蛋白飲食品）
本発明における酸性蛋白飲食品とは、動植物由来の蛋白質を含有する酸性飲食品であり、飲食品自体の固体，液体を問わない。動物由来の蛋白質とは、主に牛乳，山羊乳を始めとする獣乳類、具体的には、牛乳，脱脂乳，全脂粉乳，脱脂粉乳，ホエーパウダー，加糖乳，練乳，濃縮乳，カルシウム等のミネラルやビタミン等を強化した加工乳若しくは発酵乳等を指し、植物由来の蛋白質とは、主に大豆から得られる豆乳類、具体的には、豆乳，脱脂豆乳，粉末豆乳，粉末脱脂豆乳，分離大豆蛋白若しくはこれらの発酵物等を指す。
酸性蛋白飲食品の酸性蛋白飲料とは、これら獣乳類，豆乳類等を使用した飲料を発酵し、またはそれに果汁、若しくはクエン酸，乳酸などの有機酸、若しくはリン酸を始めとする無機酸を添加して、そのpH域を酸性とした蛋白飲料である。具体的には、殺菌タイプ若しくは生菌タイプの乳酸菌飲料，ドリンクヨーグルト類，ケフィア等が挙げられる。酸性蛋白飲食品の酸性蛋白食品とは、上記獣乳類，豆乳類等を原料としたもので、アイスクリームなどの乳成分入りの冷菓に有機酸類や果汁等を加えた酸性アイスクリーム、フローズンヨーグルト等の酸性冷菓、プリン，ババロア等のゲル化食品に有機酸類や果汁等を加えた酸性デザート、及びコーヒー飲料，酸性クリーム，ヨーグルト等が挙げられる。
本発明により製造される水溶性大豆多糖類は、特に酸性蛋白飲料に於て、その蛋白質の分散安定化に対して機能を発揮する。従来の水溶性大豆多糖類では安定化出来ない、蛋白質の等電点付近のpH域でも蛋白質を分散安定化出来る。その際の蛋白質種は、いずれの蛋白質でも効果は認められるが、乳蛋白質または大豆蛋白質が好ましく、乳蛋白質が酸性飲食品として最も汎用的であり、本発明の分散安定剤の効果が顕著に表われ、最も好ましい。その際の酸性蛋白飲料の粘度は、蛋白質や分散安定剤の濃度によっても異なるが、例えば後述する表１の配合では、本発明の分散安定剤を用いると10mPa・s以下の粘度の酸性蛋白飲料とすることが出来る。また、従来の水溶性大豆多糖類を用いたpH4.2未満の酸性乳飲料では乳酸菌が生存できなかったのに対し、本願発明の安定剤を用いると、乳酸菌が生存できるpH域の飲食品が出来るため、乳酸菌醗酵乳を用いた、未加熱生菌タイプの乳酸菌飲料を作製することが出来る。
本発明の蛋白質分散安定剤は、蛋白質濃度が10重量%以下の酸性飲食品において特に効果的であり、酸性飲食品に対して0.05〜2.0重量%、より好ましくは0.1〜1.5重量%、更に好ましくは0.2〜1.0重量%添加することにより、蛋白質の等電点付近のpH域を中心に、蛋白質の良好な分散安定性を示す。例えば乳蛋白質や大豆蛋白質では、pH4.2〜5.2程度の蛋白飲食品が調製出来、pH4.4〜4.6において特に効果的に凝集を抑制できる。分散安定剤が高濃度では、飲食品の風味に影響を与える場合があり、低濃度では分散安定能が発揮できない場合がある。
以下に実施例を記載するが、この発明の技術思想がこれらの例示によって限定されるものではない。尚例中の%は特に断らない限り重量基準を意味するものとする。
（製造例１）
水溶性大豆多糖類（ソヤファイブS-DA100：不二製油（株）製）の５%水溶液を調製し、沸騰水浴中で５分間加熱した。多糖類水溶液にトリメタリン酸ナトリウムを最終２%となるように溶解し、水酸化ナトリウム水溶液を用いてpH12に調整した。この反応液を60℃で１時間攪拌しながら反応させた。不溶物を遠心分離（8,000rpm, 30分）で除去し、上清を多糖類として得た。多糖類溶液を最終60重量%エタノールで沈殿させ、90重量%の含水エタノールで精製し、得られた沈殿を風乾し水溶性大豆多糖類Ａを得た。
（製造例２）
○反応pHの比較（水溶性大豆多糖類分子間の高分子化）
水溶性大豆多糖類Ａの製造法において、トリメタリン酸ナトリウムを添加した後のpH調整を８，9，10，11，13，14とする以外は、水溶性大豆多糖類Ａと同様の手順で水溶性大豆多糖類Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇを得た。
（製造例３）
○反応温度の比較（水溶性大豆多糖類分子間の高分子化）
水溶性大豆多糖類Ａの製造法において、反応温度を40，50，70，80，90℃とする以外は水溶性大豆多糖類Ａと同様の手順で水溶性大豆多糖類Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌを得た。
（製造例４）
○他の高分子素材との高分子化１
水溶性大豆多糖類（ソヤファイブS-DA100）の2.5%水溶液を調製し、デキストリン（パインデックス#100：松谷化学（株）製）を2.5%となるように溶解させ、沸騰水浴上で５分間加熱した。多糖類水溶液にトリメタリン酸を最終２%となるように溶解し、水酸化ナトリウム水溶液を用いてpH12に調整した。この反応液を60℃で１時間攪拌しながら反応させた。不溶物を遠心分離（8,000rpm, 30分）で除去し、上清を多糖類として得た。多糖類溶液を60重量%含水エタノールで沈殿させ、90重量%の含水エタノールで精製し、得られた沈殿を風乾し水溶性多糖類Ｍを得た。
（製造例５）
○他の高分子素材との高分子化２
水溶性大豆多糖類（ソヤファイブS-DA100）の2.5%水溶液を調製し、ＨＭペクチン（USP-H：三晶（株）製）を2.5%となるように溶解させ、沸騰水浴上で５分間加熱した。多糖類水溶液にトリメタリン酸を最終２%となるように溶解し、水酸化ナトリウム水溶液を用いてpH12に調整した。この反応液を60℃で１時間攪拌しながら反応させた。不溶物を遠心分離（8,000rpm, 30分）で除去し、上清を多糖類として得た。多糖類溶液を60重量%含水エタノールで沈殿させ、90重量%の含水エタノールで精製し、得られた沈殿を風乾し水溶性多糖類Ｎを得た。
（製造例６）
○脱エステルとの同時反応
乾燥オカラを原料とし、固形分10%となるように加水し、塩酸を用いて抽出前のpHが4.5となるように調整し、120℃，90分間加熱抽出した。その後遠心分離（8,000rpm, 30分）で沈殿除去し、上清を得た。上清にトリメタリン酸ナトリウムを２%となるよう溶解させ、脱メトキシ処理するため、水酸化ナトリウム水溶液を用いてpH12に調整し、60℃で１時間攪拌した。多糖類溶液を60重量%含水エタノールで沈殿させ、90重量%の含水エタノールで精製し、得られた沈殿を風乾し水溶性大豆多糖類Ｏを得た。
（実施例１）分子量測定
○分子量分布測定並びに高分子画分の定量
水溶性大豆多糖類の分子量は、前述したゲルろ過HPLCにより分子量分布を測定した。図１に水溶性大豆多糖類Ａ及び水溶性大豆多糖類（ソヤファイブS-DA100）を示す。この図から架橋により水溶性大豆多糖類が高分子化していることが確認できた。高分子画分の定量については、総ピーク面積が多糖類の総量に相当するとし、総ピーク面積に対する、分子量50万から1000万の多糖類成分のピーク面積の比率を定量した。
（実施例２）酸性乳飲料の作製と安定性評価
○発酵乳の調製
脱脂粉乳（よつ葉乳業（株）社製）を21重量%含む水溶液を調製し、攪拌しながら95℃で加熱殺菌した。冷却後、市販のプレーンヨーグルトを接種し、40℃の恒温器中でpHが4.6になるまで発酵させた。発酵したヨーグルトをホモゲナイザー（150kgf）にてカードを砕き、均質化した。
○酸性乳飲料の調製
各製造例、比較製造例で作製した水溶性大豆多糖類Ａ〜Ｏの各水溶液，水，グラニュー糖溶液，発酵乳を、表１の配合にて氷水浴中で混合した後、50重量%クエン酸溶液で任意のpHに氷上で調整した。調合した溶液をホモゲナイザー（150kgf）にて均質化した。これをガラス瓶に移して密閉し、80℃の湯浴中で20分加熱殺菌した。
○表１：酸性乳飲料配合
Figure 0005381708
○酸性乳飲料の評価
調製した酸性乳飲料を、粘度，沈殿率，上すき，更に総合的な安定性として評価した。
粘度：調製１週間後に、ＢＭ型粘度計（ローターNo.1, 60rpm, 1min）にて測定した。
沈殿率：調製１週間後に、コクサン遠心機（2,000rpm, 20min）を使用し、遠沈管に酸性乳飲料20ｇを分取し遠心分離し、上清を除いた沈殿重量を測定した。沈殿率は以下の式により算出した。
沈殿率（%）＝（沈殿物重量）／（分取した酸性乳飲料重量）×100
沈澱率は、沈殿率0.6%未満を◎、沈殿率0.6%以上１%未満を○、沈殿率1%以上1.5%未満を△、沈殿率1.5%以上を×と表記した。
上すき：加熱殺菌後の凝集の有無及び、溶液上面の上すきの有無について目視により判断した。＋は上すきあり、±は上すきなしとした。
総合評価：上記を総括し、それぞれの多糖類毎に、非常に良いを◎、良いを○、やや悪いを△、悪いを×として示した。
○表２：酸性乳飲料の安定性（反応pHの比較：水溶性大豆多糖類Ａ〜Ｇ）
Figure 0005381708
pH８，９，14（水溶性大豆多糖類Ｂ，Ｃ，Ｇ）では、得られる多糖類の中に高分子画分の増加は認められず、架橋が行なわれていなかった。これらの多糖類は酸性乳飲料に対する安定性を持たないのに対して、pH10以上pH14未満（Ａ，Ｄ〜Ｆ）では高分子画分の増加が認められ、酸性乳飲料の安定性が改善させる傾向にあった。特にpH12以上pH14未満（Ａ，Ｅ）では、飲料上面の上すきも非常に少なく高い安定性を持っていた。また、比較に用いた従来の水溶性大豆多糖類であるソヤファイブS-DA100では、pH4.2〜4.6では分散安定できず、HMペクチン（USP-H：三晶（株）製）では分散安定はできるものの、粘度の高い酸性乳飲料となった。
○表３：酸性乳飲料の安定性（反応温度の比較：水溶性大豆多糖類Ａ，Ｈ〜Ｌ）
Figure 0005381708
40℃，90℃（Ｈ，Ｌ）では高分子画分の増加が少なく、pH4.6での安定性がやや悪くなったが、50℃以上80℃以下（Ａ，Ｉ〜Ｋ）の範囲では高い安定性を示しており、中でも60℃以上70℃以下（Ａ，Ｊ）の範囲では更に安定性が向上した。
○表４：酸性乳飲料の安定性（水溶性大豆多糖類Ｍ〜Ｏ）
Figure 0005381708
デキストリン、デンプン、ペクチンそれぞれと架橋処理をした水溶性多糖類は、水溶性多糖類Ｍ，Ｎ共に安定性が向上した。また、同時脱エステル処理を行なった水溶性大豆多糖類Ｏでは、非常に高い安定性を示した。
分子量50万から1000万の高分子画分の含有率と酸乳安定性を比較すると、含有率の高いものほど、酸性乳飲料の安定性が高い傾向にあった。高分子画分含有量が５%を超える、水溶性大豆多糖類Ａ，Ｄ〜Ｆ，Ｉ〜Ｋ，Ｍ〜Ｏは、蛋白質に対する強い安定性が認められ、高分子画分含有率が30%を超える、水溶性大豆多糖類Ａ，Ｆ，Ｊ，Ｏは、非常に強い安定性が認められた。
（実施例３）
○架橋構造の確認
水溶性大豆多糖類ＡをPectinex Ultra SP-L（ノボザイム社製）を用いて分解し、質量分析用のサンプルとした。酵素分解した水溶性大豆多糖類をMALDI-TOF-MS分析、MS/MS解析を行った（図２，３）。
MALDI-TOF-MS分析によって、リン酸残基とアラビノースが２分子結合した365の質量のピークが確認された（図２）。結合の順序を確認するために、更にMS/MS解析を行った。グリコシド結合は比較的結合力が弱く、MS/MS解析で結合が外れるにも関わらず、アラビノース由来のピークが認められなかったことから（図３）、アラビノース２分子がグリコシド結合した端にリン酸残基がついている構造は存在せず、リン酸残基が中央にあって両端にアラビノースが結合している構造のみが存在していると考えられた。よって質量365のピークはリン酸残基が中央にあって両端にアラビノースが結合していると考えられ、水溶性大豆多糖類Ａはリン酸残基を介して糖鎖が架橋しているリン酸ジエステル構造を取っていると推測された。
（実施例４）酸性デザートの調製。
砂糖５部とカラギーナン0.5部、ローカストビーンガム0.1部を温湯30部に溶かした（Ａ液）。製造例１にて調製した水溶性大豆多糖類Ａの５部を温湯95部に加え80℃,10分間攪拌溶解し、更に20℃まで冷却した（Ｂ液）。乳酸菌飲料（無脂乳固形分3.6%, pH4.5）40部、Ａ液35.6部及びＢ液10部を混合し、これをヨーグルトフレーバー0.1部を加え、更に水を添加し全量を100部とし、75℃まで加熱した後にホモゲナイザー（150kgf）にて均質化した。均質化された調製液をカップ容器に充填後、冷水に浸してゼリー化させ、冷蔵庫中１週間保存した。得られたゼリーは、作業中も保存後も含め、蛋白凝集や離水現象のない、爽やかな酸味を持つゼリーであった。
（実施例５）発酵豆乳飲料の調製。
脱脂大豆より抽出した脱脂豆乳について、この11重量%溶液を殺菌後、スターターを加えpH4.5になるまで発酵した。この豆乳発酵液40部について、上記Ａ液35.6部及びＢ液10部を混合し、更に水を添加し全量を100部とし、75℃まで加熱した後ホモゲナイザー（150kgf）にて均質化し、発酵豆乳飲料を調製した。得られた飲料は、作業中も保存後も含め、蛋白凝集のない爽やかな酸味を持つ飲料であった。
水溶性大豆多糖類Ａ及び水溶性大豆多糖類（ソヤファイブS-DA100）の、HPLCゲル濾過のクロマトグラムである。 酵素分解した水溶性大豆多糖類を、MALDI-TOF-MSで分析した図である。 図２の試料に対し、更にMS/MS解析を行った図である。

Claims (5)

  1. 水溶性大豆多糖類にリン酸化合物を架橋剤として架橋処理を行うことを特徴とする、水溶性多糖類の製造法。
  2. 架橋処理が、水溶性大豆多糖類水溶液に、リン酸化合物を添加し、アルカリ条件で加熱処理することである、請求項１に記載の水溶性多糖類の製造法。
  3. リン酸化合物を架橋剤として架橋処理した架橋化水溶性大豆多糖類を有効成分とする、蛋白質の分散安定剤。
  4. 請求項３に記載の分散安定剤を含むことを特徴とする、酸性蛋白飲食品。
  5. リン酸ジエステル結合を分子内に含む、架橋化水溶性大豆多糖類。
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