JPH03143355A - 加水分解グルテンの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、加水分解グルテンの改良された製造法に関す
る。

［従来の技術］ 植物蛋白質の有効利用を目的として、小麦蛋白質である
グルテンを遊離の又は固定化したプロテアーゼを用いて
加水分解処理して、溶解性、起泡性、乳化性等を有する
加水分解グルテンを製造することが行われている。

そして、プロテアーゼによるグルテンの加水分解処理は
、通常、小麦から得られたままの、または予め酸やアル
カリ等で処理したグルテン− をプロテアーゼで加水分解処理した後、プロテアーゼを
失活させ、次いで不溶性の不純物を分離した後の上澄液
を精製して加水分解グルテンを回収することにより行わ
れている。しかしながら、グルテンのプロテアーゼによ
る加水分解が充分に行われず不溶物の量が多くなったり
、または不溶物の分離除去が円滑に行われないことも多
く、目的とする加水分解グルテンを簡単に高収量で得る
ことが困難であった。

［発明の目的及び構成］ 本発明者等は、グルテンをプロテアーゼで加水分解処理
して加水分解グルテンを製造するに際して、簡単な操作
で加水分解グルテンを高収量で得ることを目的として長
年研究を続けてき！；。

その結果、殿粉質や繊維質等がプロテアーゼ処理後の加
水分解液中に膨潤状態で存在し、それが加水分解処理液
からの不溶物の分離除去を阻害すること、また、粗グル
テン中に存在する殿粉質や繊維質等がグルテンのプロテ
アーゼによる加水分解処理の多少妨げになることを見出
した。更に、本発明者等は、グルテンのプロテアーゼに
よる加水分解処理に際して、グルテン中に含まれるかか
る殿粉質や繊維質等の不純物をアミラーゼで加水分解物
処理すると、グルテンのプロテアーゼによる加水分解処
理および／またはその分離回収が円滑に行われ、目的と
する加水分解グルテンを簡単に高収量で得ることができ
ることを見出し本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、グルテンをプロテアーゼで処理し
て加水分解グルテンを製造するにあたり、プロテアーゼ
処理の前後またはプロテアーゼ処理と同時にアミラーゼ
処理をすることを特徴とする加水分解グルテンの製造法
である。

グルテンは主として小麦から得られるグルテニンとグリ
アジンとから主になる蛋白質の混合物であり、原料の種
類、調製法によってその組成が多少異なる。本発明では
グルテンとして、小麦から調製したものをそのまま直接
使用することができ、その組成及び調製法のいかんを問
わない。その際に、グルテンは生グルテンの状態であっ
てもこれを粉末化したものでもよい。

また、本発明ではグルテンとして、小麦から得られたグ
ルテンに予め化学的処理や酵素等による生物処理を施し
て、その分子量を低下させたものやプロテアーゼとの親
和性等を高めたものを使用することができる。そのよう
な処理グルテンの例としては、グルテンを塩酸、硫酸等
の無機酸、有機酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム
等のアルカリ、酵素（トランスグルタミナーゼ）等を使
用して温和な条件下で処理してグルテンの側鎖にあるア
ミド結合（かかるアミド結合はグルテン分子内及び分子
間において多くの水素結合を形成してグルテンを不溶性
の蛋白質にしている）を切断したいわゆる脱アミド化グ
ルテン、小麦から得られたグルテンを亜硫酸水素ナトリ
ウム、２−メルカプトエタノール、ジチオスレイトール
、Ｌ−システィン、還元性グルタチオン等の有機及び無
機還元剤で処理してグルテンの分子内及び分子間のｓｓ
結合を切断したいわゆる還元処理グルテン等がある。

そして、グルテンの種類により量の多少はあるが、いず
れのグルテンにも澱粉質や繊維質が含まれており、特に
小麦から調製したままのグルテン中にはその含有量が多
い。

本発明では、上記のような種々のグルテンのうちの１種
または２種以上をプロテアーゼを用いて加水分解処理す
ると共に、該処理の前後または該処理と同時にアミラー
ゼで処理する。

プロテアーゼによる加水分解処理とアミラーゼによる処
理とは同時に行ってもよいし、プロテアーゼによる加水
分解処理を行ってから得られた加水分解グルテンをアミ
ラーゼで処理してもよいし、または逆にアミラーゼによ
る処理を行ってからプロテアーゼによる処理を行っても
よい。あるいは、アミラーゼ処理後プロテアーゼ処理を
しさらにアミラーゼ処理をしてもよい。

ただし、プロテアーゼおよびアミラーゼの種類により、
その働＜ｐＨや温度が同じ場合、または異なる場合があ
るから、実際に使用される各々の酵素により適したｐＨ
や温度を採用することが必要であり、用いられるプロテ
アーゼとアミラーゼとが異なるｐＨや温度で働く場合に
は、プロテアーゼによる処理とアミラーゼによる処理と
は当然別々に行う必要がある。

グルテンのプロテアーゼ処理およびアミラーゼ処理は、
通常、グルテンを水等の液体中に分散または溶解させた
状態で行うのが、操作のし易さ、目的物の純度や収量等
の点から好ましい。

プロテアーゼ処理によりグルテンはその主鎖のペプチド
結合が加水分解、切断されて低分子化し水等への溶解性
が増す。

また、アミラーゼ処理により、グルテン中に不純物とし
て含まれている澱粉質および繊維質が加水分解されて低
分子化されて、グルテンのプロテアーゼ処理の妨げとな
ったり、生皮した加水分解グルテンの回収の妨害となる
のが防止− されるようになる。

プロテアーゼ処理およびアミラーゼ処理に際しては、グ
ルテン含有液のｐＨ，グルテン濃度、温度等を適宜調節
して行う。

本発明で用いるプロテアーゼとしては、グルテン中のペ
プチド結合を加水分解、切断し得るものであればいずれ
でもよくその種類は問わない。例えば、ペプシン、トリ
プシン、キモトリプシン、ヒイロタケ起源の酸性プロテ
アーゼ、アスペルギルス起源の酸性プロテアーゼ、パパ
イン、プロメラインなど多数のものを用いることができ
る。プロテアーゼ同士がお互いに悪影響を及ぼさない限
りは、複数のプロテアーゼを併用してもよく、例えばペ
プシンと他の酸性プロテアーゼを併用複合化して用いる
ことができる。

また、アミラーゼとしては、α−アミラーゼ、β−アミ
ラーゼ、グルコアミラーゼ、イソアミラーゼ、オリゴ糖
生成アミラーゼ等を使用することができ、アミラーゼ同
士がお互いに悪影響を及ぼさない限りは複数種を併用す
ることもできるが、σ−アミラーゼが加水分解グルテン
の純度や収量等の点から好ましい。

プロテアーゼ処理およびアミラーゼ処理の条件は、各々
の状況（例えばプロテアーゼやアミラーゼの種類、プロ
テアーゼ処理とアミラーゼ処理とを同時に行うかまたは
別々に行うか等の処理方法の違い、各酵素の使用形態等
）に応じて最適のｐＨ，温度等の条件を選ぶとよい。

例えばペプシン、ヒイロタケ起源の酸性プロテアーゼ、
アスペルギルス起源の酸性プロテアーゼを使用して、プ
ロテアーゼ処理を行った後、バチルス起源のσ−アミラ
ーゼを用いて処理を行う場合には、ｐＨ約１．５〜４５
、温度約３０〜５０℃でプロテアーゼ処理を行った後に
ｐＨを約４．５〜７．０に調製してアミラーゼ処理を行
うとよい。

プロテアーゼおよび／またはアミラーゼはフリーの状態
で処理液中に添加しても、または固定化して使用しても
よい。フリーの状態で使用する場合は通常乾燥したグル
デフ１００ｇ当たりプロテアーゼ約０．１〜０．５ｇ、
アミラーゼ約０．１〜５．０ｇで用いるのがよい。固定
化して用いる場合は、固定化法は問わず、担体結合法、
架橋法等のいずれもが採用できる。ビーズ、膜、網等の
担体に固定化して用いるのが実用的である。

プロテアーゼを固定化して使用する場合は、処理液中の
グルテンの量を約２０〜６０　ｇ　／　Ｑとし、この処
理液を担体の重量１ｇ当たり約ｌＯ〜５０ｍｇのプロテ
アーゼを固定化した床に約１，０〜６．０ｈｒ−’　（
滞留時間約１０〜６０分）の速度で通液すると収率、処
理時間、生成物の起泡特性等の点で良好な結果が得られ
る。またアミラーゼを固定化して使用する場合には、処
理液中のグルテンの量を約２０〜６０ｇ／（ｌとし、こ
の処理液を担体の重量１ｇ当たり約２０〜１５０ｍｇの
アミラーゼを固定化した床に約１．０〜６．０ｈｒ−’
（滞留時間約１０〜６０分）の速度で通液すると収率、
処理時間等の点で良好な結果が得られる。プロテアーゼ
および／またはアミラーゼを固定化して使用する場合に
は、処理液中のグルテンの濃度を前記範囲より高くする
と収率が低下し、処理温度６０°Ｃ以上にするとプロテ
アーゼが失活する。

プロテアーゼ処理とアミラーゼ処理とを別々に行う場合
は、初めに使用した酵素が次ぎの酵素処理の妨害になら
ない場合は、初めに使用した酵素を除去したり、完全に
失活させる必要はない。

処理液から加水分解グルテンを回収するにあたっては、
プロテアーゼ処理とアミラーゼ処理の両方の処理が終了
した時点で加水分解グルテン含有液のｐＨおよび温度を
調整して酵素を失活させる。例えば、プロテアーゼとし
て例えばペプシン、ヒイロタケ起源の酸性プロテアーゼ
、アスペルギルス起源の酸性プロテアーゼ等を用い、か
つアミラーゼとしてα−アミラーゼを使用した場合は、
約４．５〜７．０のｐＨ及び約６０〜１００°Ｃの温度
でそれらの酵素は失活する。次に失活した酵素、未分解
グルテン、殿粉質物質等からなる不溶性不純物を適当な
方法で分離除去し、不溶物除去後の残留液中に含まれる
ている加水１〇− 分解グルテンを乾燥等により回収する方法を採用するの
がよい。

本発明の方法により製造された加水分解グルテンは、通
常約５．０００〜２０，０００の平均分子量を有し、水
に可溶である。また該加水分解グルテンは一般に白色で
あり不快味及び異臭はない。

更に、本発明により製造された加水分解グルテンは、起
泡力及び泡末安定性等の起泡特性においても優れており
、分散性、加工性等がよい。

しかも小麦等の穀物に由来していて安全性が高いので、
食品加工用の添加剤として極めて有効であり、特にケー
キ、クツキー、アイシング等の製菓や製パン、蒲鉾、は
んぺん等の練製品を製造する際の起泡剤として適してい
る。また本発明により製造されｌ；加水分解グルテンは
、粉末状、ペースト状及び溶液状のいずれの形態でも貯
蔵及び使用することができる。

［発明の効果］ 本発明方法では、アミラーゼによる処理を行わずにグロ
テアーゼ処理のみを行っている従来技術に比べて、簡単
な操作で高純度の加水分解グルテンを高収量で得ること
ができる。

［実施例］ 以下に例を挙げて本発明を説明するが、本発明はそれら
の例により限定されない。

実施例　ｌ 小麦粉より調製した粉末状グルテン１３４ｇ（タンパク
質として１００ｇ）、１’Ｎ塩酸３０ｍｆｆおよび蒸留
水８３４ｍＱを混合して撹拌機で撹拌分散してＩ）８３
．０の分散液を製造した。この分散液に豚胃起源のベグ
シン（天野製薬製）０．５ｇを加えて４５°Ｃで３時間
反応させた後、この液を５つの区分に等分した。

第１の区分はそのまま８０°Ｃで３０分間加熱してペプ
シンを失活させた後、室温まで冷却し、６５００Ｇ　−
’Ｃ’　１０分間遠心分離を行い未溶解物を除いて上澄
液を得た。

また、第２の区分は５Ｎ水酸化す［・リウムで液のｐＨ
を４．７に調整した後、ａ−アミラーゼ（上田化学工業
製；液化酵素Ｔ）Ｏ，１ｇ（グルテンの重量に基づいて
０．５％）を加えて８０℃で０．５時間処理し、その後
、液の温度を９０°Ｃに３０分間保ってα−アミラーゼ
を失活させた。次いで液を室温まで冷却した後、６５０
０Ｇで１０分間遠心分離を行って未溶解物を除いて上澄
液を得た。

α−アミラーゼを０．２ｇ（グルテンの重量に基づいて
１．０％）を加えた以外は第２区分に対するのと同様に
して第３区分を処理して上澄液を得た。

σ−アミラーゼを０．４ｇ（グルテンの重量に基づいて
２．０％）を加えた以外は第２区分に対するのと同様に
して第４区分を処理して上澄液を得ｔこ。

α−アミラーゼを０．８ｇ（グルテンの重量に基づいて
４．０％）を加えた以外は第２区分に対するのと同様に
して第５区分を処理して上澄液を得Ｉこ　。

上記各々において得られた上澄液の量をメスシリンダー
で測定するとともに、分光光度計を使用して波長２８０
ｎｍにおける各上澄液の吸光度３ （以下、「Ａｂｓ！！。」という）を測定し、これを下
記の方法によって予め求めておいた検量線に当て嵌めて
上澄液中の蛋白質濃度を測定した。

「検量線の求め方１ ケルダール法で蛋白質含量を予め測定した加水分解グル
テンを、１ｍｇ／＋ｎＱとなるように水に溶解した。こ
れを希釈して、各々０．２．０．４．０．６及び１．０
ｍｇ／ｍＩ２の加水分解グルテン溶液を得た。各々の溶
液のＡｂＳ２ｓｏを測定したところ下記の結果を得た。

０．２ ０．４ ０．６ １．０ ０．１１２ ０．２３０ ０．３３４ ０．５８４ 上記の結果から、上澄液中の加水分解グルテン濃度とＡ
ｂＳ２゜。との関係、すなわち検量線１１＋ は下記の式で表わされる。

加水分解グルテン濃度（ｍｇ／ｍＱ）　＝　１．７２　
、Ｘ　Ａｂｓ２６゜上記で得た上澄液の量および加水分
解グルテン濃度を、下記の表−１に示す。

また最終的に得られた加水分解グルテンの収率を下記の
式により求めた。

加水分解グルテンの収率（％） また、各々で得た上澄液を５倍に希釈した後、その６１
０ｎｍにおける透過率を測定し、これを６１０ｎｍにお
ける蒸留水の透過率１００に対する割合（％）として示
した。

上記で得た加水分解グルテンの収率および上澄液の透過
率を併せて下記の表−１に示す。

５− ［表 １］ ０　　　　　　８５．３　　　１３６　　　　　５７．
９　　　　６４．１０．５　　　　’８５．３　　　１
５２　　　　　６４．８　　　　７３．５１　　　　　
８４．５　　　１５９　　　　　６７．２　　　　７８
．８２　　　　　　８５．７　　　１５８　　　　　６
７．８　　　　８３．０４　　　　　　８５．４　　　
１５９　　　　　６７．８　　　　８７．６上記表−１
の結果から、グルテンのプロテアーゼによる加水分解処
理に際して、アミラーゼ処理を行っている本発明では、
アミラーゼ処理を行わない場合に比べて加水分解グルテ
ンの収量が増加していることおよび上澄液の透過率も高
い。

実施例　２ 小麦粉より調製した粉末状グルテン１３４ｇ。

ＩＮクエン酸１０＋＋＋１２および蒸留水８５６ｍ＋２
を混合して撹拌機で撹拌分散してｐＨ４、５の分散液を
製造１６ した。これにアスペルギルス起源の酸性プロテアーゼ（
天野製薬製ニブロチアーゼＭ）Ｉｇ。

バチルス属起源のσ−アミラーゼ（上田化学工業製：液
化酵素Ｔ）２ｇを加えて４５°Ｃで５時間反応させた後
、８０℃に加温して６０分間保持した。

その後、液の温度を９０℃に１０分間保って酸性プロテ
アーゼとα−アミラーゼを失活させた。次いで液を室温
まで冷却した後、６５００　Ｇで１０分間遠心分離を行
って未溶解物を除いて上澄液を得ｌこ。

上澄液量は７８５ｍ１２、蛋白質濃度８５．０ｍｇ／ｉ
ｆｆであり、透過率は８６．５％であった。

実施例　３ 実施例２と同様の方法で調整したグルテン分散液に、バ
チルス属起源のα−アミラーゼ（ヤクルト薬品工業製：
ユニアーゼ）１ｇを加え、９０℃に加温後、６０℃にし
て３０分間保った。５０℃にまで冷却した後、ヒイロタ
ケ起源の酸性プロテアーゼ（武田薬品工業製：ラピダー
ゼ）を加えて７時間反応させた。その後、８０℃に３０
分間７ 保って酸性プロテアーゼを失活させた。

次いで液を室温まで冷却した後、６５００Ｇで１０分間
遠心分離を行って未溶解物を除いて上澄液を得た。

上澄液量は７８０Ｉｌｌ＋２、蛋白質濃度８５．６ｍｇ
／ｍ（２であり、透過率は８７．２％であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. グルテンをプロテアーゼで処理して加水分解グルテンを
   製造するにあたり、プロテアーゼ処理と同時または前後
   にアミラーゼ処理をすることを特徴とする加水分解グル
   テンの製造法。