JPH0323136B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の詳細な説明］ 本発明はタンパク質性食品中に含まれるタンパ
ク質の品質を維持する方法に関するものであり、
更に詳しくは、メーラード反応の発生または厳し
い処理条件下でタンパク質の品質を維持する方法
に関する。

人間および動物には含水炭素、脂肪、ビタミン
および鉱物の外に適量の品質のよい栄養が必要で
ある。日常の飲食物に必要なタンパク質の量はタ
ンパク質が身体組織に必要なアミノ酸をいかに適
切に供給するかにより決定される。この必要比率
に近づけば近づく程、要求されるタンパク質の量
は少なくてすむ。

タンパク質は事実上炭素、水素、酸素、窒素お
よび時には硫黄を含有する複雑な高分子物質であ
る。重合体は、１つのアミン酸のカルボキシル基
と次のアミノ酸のアミノ基との間の結合により連
結された相互に結合した多数のアミノ酸で形成さ
れている。身体は窒素化合物をこれら多くのアミ
ノ酸に変換でき、しかも飲食物の窒素源がいずれ
もこれら個々のアミノ酸の欠乏の際にも身体をを
生長させ、機能をさせることができる。しかしな
がら他のアミノ酸は身体へ吸収されねばならな
い。これらのアミノ酸は必須アミノ酸といわれ
る。一般に必須アミノ酸として認められているも
のはヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジ
ン、メチオニン、フエニルアラニン、スレオニ
ン、トリプトフアンおよびバリンである。動物及
び人間の生命サイクルの各段階またはある種の疾
病または異常な条件下に更に重要となる他のアミ
ノ酸がある。しかし、上記のアミノ酸は一般に必
須アミノ酸と名付けられる。日常の飲食物は十分
な量のタンパク質を含有するのみならず、均衡の
とれたアミノ酸を含有するタンパク質を含有せね
ばならないという２つの必要性のために、従来技
術ではタンパク質材料の品質を決定する方法が定
義された。この方法によりタンパク質効率
（PER）が決定される。

PERはラツトが４週間にわたつて食餌から消
費したタンパク質重量に対する体重増加の比率に
より測定される。従つて乳離れしたラツトの子に
唯一のタンパク質源として、試験される材料また
は動物栄養評議員会［Animal Nutrition
Regent Council（ANRC）］のカゼイン（対照）
のいずれかを含有する標準食が与えられる。食餌
はタンパク質を含む全栄養物を同一水準で含有す
るように均衡がとられており、タンパク質源のみ
が異なる。天然の生物学的変化を補正するため、
試験食料のPERはANRCカゼインの観察PERで
割つた2.50に等しい因子が掛けられる。換言すれ
ばANRCカゼインは2.50の理論PERである。
PERの公式方法は政府分析化学者協会［the
Association of Official analytical Chemists
（AOAC）、1975年第12版、項目第43184号であ
る。食餌はA.O.A.C.の仕様書を次のように変更
した。即ち水分14.8％、繊維３％、ベルンハルト
トマレリー鉱物質混合物５％、とうもろこし油８
％である。したがつて、理論的に食品製品は量お
よび品質の両者に関してタンパク質の具体的な食
餌要求物を含有するように設計できる。

多くの食品製品中のタンパク質の品質は貯蔵ま
たは処理のある条件下では低下することが見出さ
れている。還元糖中に存在するアルデヒドのよう
なカルボニル基とアミノ酸との反応はメーラード
反応が進行する際に知られたアルドール縮合のよ
うな色素の黒色変化、フレーバーの変化およびタ
ンパク質品質の低下を起こすことが相当の期間知
られてきた。この反応は食品製品の全窒素含量を
減少させないが必須アミノ酸の形態から若干の窒
素を除去し、そのため食品製品の全タンパク質の
品質を低下させる。したがつて、メーラード反応
を受ける食品中のタンパク質品質を安定化する必
要性が依然として存在している。

先行技術では高品質のタンパク質を有する食用
製品を製造する重要性が認められこの目標を達成
するため多くの具体的方法が提案された。例え
ば、ブロツク等による米国特許第2344228号には
鶏用および乳牛用に特に製造された動物食品は製
品中のタンパク質の必要割合を減少させるため必
須アミノ酸で強化できることが開示された。通常
の標記したアミノ酸の外に、通常の非必須アミノ
酸とみなされるグリシンが特に解毒剤またはひよ
この成長を促進するようなある条件下に若干の動
物に必要とされることが示された。またこの線に
沿つてコルネリウス等は米国特許第4024286号に
第２のアミノ酸としてグリシン、アラニン、バリ
ンまたはグルタミン酸を含有する口当たりのよい
メチオニンジペプチドの添加による食料品の強化
を開示した。

他の特許は香味材料として具体的アミノ酸また
はこれらの混合物を添加することを提案してい
る。オハラ等による米国特許第3524747号には加
熱後肉様のフレーバーを持つといわれるアミノ
酸、有機酸、ヌクレオチドおよび還元糖を含有す
る調味料組成物の製造が教示されている。グリシ
ンがこの反応混合物の可能な成分として他の非必
須アミノ酸中に挙げられた。また他の先行技術で
はグリシンがある種の食用製品の甘味剤として使
用できることを示していることもまた注目されて
いる。またネイ等による米国特許第3922365号に
は少なくとも３種のアミノ酸とグリシンの混合物
が任意成分として食品に熟成チーズ様のフレーバ
ーをあたえるといわれる。

尚、他の特許にはタンパク質性食用製品におけ
る色素保持と種々関連してグリシンを含む非必須
アミノ酸の使用が提案された。しかしながらこれ
らの文献はメーラード反応または厳しい処理条件
に対しタンパク質の品質を有効に安定化しうるも
のではない。例えば、インクラールによる米国特
許第3552978号では、水溶液中で緩衝能力を有す
るあるアミノ酸または塩が水分保持、色素保持、
組織および味覚の品質を改良するのに使用できる
ことが開示されている。米国特許第3617307号の
公開はインクラールの特許の一部継続出願であつ
てこのような添加物は有害なゼリーおよび脂肪沈
澱物を形成することなく特殊なタンパク質を使用
できる長所を更に確認している。またハラ等によ
る米国特許第3911146号は色素安定に関するもの
で肉の色素はこれを食用植物物質の水溶性成分に
接触させることにより保持され、アミノ酸の添加
によりこの効果が増進できることを開示してい
る。従つて、広く色素の保持に関連しているが、
タンパク質および還元糖を含有する食用製品のタ
ンパク質品質を安定化するためにグリシンを使用
することを教示したりまたは提案した特許はな
い。

本発明は、通常メーラード反応が起こる条件お
よび食用製品の製造条件下においてもタンパク質
の品質を維持する方法を提供する。

本発明は、食品組成分中に0.25〜1.0重量％の
非必須アミノ酸またはその可溶性塩を混合するこ
とを特徴とする、８重量％より高い還元糖および
15〜50重量％の水分とを含有するタンパク質性食
品組成物のタンパク質効率を2.5以上に高める方
法を、その内容とする。

改良されたタンパク質性食品組成物は、メーラ
ード反応または他の処理条件により通常タンパク
質品質の低下を起こし得る量の還元糖および水分
からなり食品組成物の一部としてタンパク質品質
を安定化するのに有効な量の遊離の非必須アミノ
酸またはその可溶性塩を使用することを特徴とし
ている。本発明による方法はタンパク質品質を安
定化するのに有効な量の遊離の非必須アミノ酸ま
たはその塩を食品組成物中に混合することによ
り、メーラード反応または他の処理条件によつて
通常タンパク質品質の低下を起し易い量の還元糖
および水分からなるタンパク質性食品組成物を改
質することを特徴とする。

本発明はメーラード反応または他の処理条件に
より品質の低下を受け易いタンパク質を含有する
広範囲の食品製品に対し応用される。この損失は
相対的に短期間の処理または長期間の貯蔵中に起
る。食品組成物は消費のため準備された最終食品
生成物かまたは最終食品製品の製造中の使用を意
図した組成物またはミツクスで良い。

メーラード反応は含水量の増加につれて増加し
て活発になる。従つて食品の重量をベースにして
約12％以上の水を含有するこれらの組成物および
通常湿つたまたは半湿食用製品と考えられるもの
がメーラード反応によるタンパク質品質の低下を
最も受け易い。これら製品には人間並びに動物の
消費のため製造されたものが入る。

メーラード反応によるタンパク質品質の低下の
問題は熱により加速される。従つて、レトルト、
カン入タンパク質性食品組成物および乾燥状態の
貯蔵および流通を目的とした製品は本発明によつ
て改良する必要がある。高含水量から最終の安定
条件まで製品を乾燥するために使用される高温度
によつてタンパク質品質の低下が加速される。こ
れらの製品中にはストリンガー等による米国特許
第4104407号に記載されたような乾燥ペツト食品
がある。本発明は、包装前には湿潤加熱下でタン
パク質および還元糖をいつしよにしないが、最終
使用時には水分の存在で加熱することにより製造
しなければならない乾燥食品組成物にもまた応用
できる。

タンパク質品質を低下させる他の１つの要因は
処理条件に基づいている。PERの低下に最も影
響を与える条件は温度と圧力である。PERを維
持するのに使用される普通の方法は、処理条件下
で消耗する量よりも過剰量の必須アミノ酸を添加
することである。この方法は、メチオニンのよう
な選択された必須アミノ酸の経費および望ましく
ない臭気のため非常に不満足なことが証明され
た。メチオニンは、過剰に使用すると硫黄状の臭
気を発生する。本発明は多くの必須アミノ酸より
費用が安くてしかも望ましくない臭気を与えない
非必須アミノ酸、好ましくはグリシンを使用する
ことによりこれらの問題を解決している。更にこ
の非必須アミノ酸は事実上必須アミノ酸の身代わ
りと考えられ、必須アミノ酸より先に消耗する。

以下に、通常の当業者が理解できるように本発
明を実施するため現在考えられる最善の方法を記
載するが本発明の基礎となる原則がこの特殊の実
施態様に限定されるものではない。事実、上記の
ように本発明はメーラード反応または他の処理条
件がタンパク質品質に逆の効果を与えるいずれの
食品組成にも応用される。

メーラード反応の問題は人間及び動物の消費を
意図する中間水分の食用製品において、特に問題
となる。これらの製品は代表的には少なくとも15
％の水分を含有しているが、微生物の繁殖と生殖
作用のための水の利用性を減少する砂糖のような
水結合剤、および微生物を直接攻撃する少量の抗
微生物材料の存在により微生物による攻撃に対し
安定となる。水の結合する糖類のうちで市場で使
用されるものはフルクトーク、グルコース、デキ
ストロース、マルトース、コーンシロツプおよび
はちみつのような還元糖である。コーンシロツプ
および酸素的に変換した高フルクトースコーンシ
ロツプは特にこの型の製品に対し好適な糖源であ
る。糖類の構成成分は高い水結合能力のほかに高
い甘味度を持つ主として単糖類である。これらの
望ましい性質の組合わせはメーラード反応による
色素とタンパク質品質に悪影響を与えないならば
理想的であろう。これらの製品は通常の貯蔵期間
を過ぎると著しい褐変が起こり将来の購入者に対
し興味を減じさせ、同時に製品のタンパク質品質
を減退させ最終の消費者の利益を減じてしまう。
この反応の発生する以前にタンパク質品質の調整
を行わねばならない。従つて、極めて実用上の目
的のためブルゲス等による米国特許第3202514号
に更に具体的に記載されているように、以下の記
載はこの型の中間水分の食用製品に焦点をおく。

特殊ないずれかの理論にむすびつけようとは思
わないが、本発明により使用できる非必須アミノ
酸は食品組成物中に存在する還元糖と反応し必須
アミノ酸と反応せぬようなものであると思われ
る。従つて本発明により添加された非必須アミノ
酸は反応性の高い還元糖を補集しタンパク質の品
質に重要な役割を演ずる必須アミノ酸との反応を
妨げるので事実上身代わりである。

本発明によつて使用できる具体的な必須アミノ
酸にはグリシン、アルギニン、セリンおよびアラ
ニンがある。これらのうちグリシンが最も好まし
い。効果的に実施するには、これらの非必須アミ
ノ酸は遊離の形態でなければならない。換言すれ
ばこれらは複雑はペプチドまたはタンパク質構造
中に結合されたものであつてはならない。しかし
ながら、望ましくは、これらは非毒性の可溶性塩
の形態で使用される。

メーラード反応の起こる割合は水分含量、遊離
アミノ酸が還元糖と反応する有効性および還元糖
基の有効性によつてきまる。中間水分の食用製品
の関係において約５％またはそれ以下の水準にあ
る低水準の還元糖はタンパク質品質の低下に関し
ては格別の問題は存在しない。しかしながらこれ
以上の水準、特に組成物の全重量をベースにして
約８％以上の水準においてはこの問題が重要にな
る。還元糖が12％またはそれ以上の水準ではメー
ラード反応により極端なタンパク質品質の変化が
起こる。

本発明により前記の次数の還元糖水準を有する
中間水分の製品では組成物の全重量をベースにし
て0.25〜約1.0％の非必須アミノ酸の水準は有効
な結果を与えることを見出した。これらの製品は
代表的には約15〜25％、好ましくは約18〜22％の
タンパク質を含有している。水分、還元糖、遊離
アミノ酸含量、処理および貯蔵条件がメーラード
反応の促進に好ましくない場合にはより低い水準
およびこの範囲以下でも使用できる。しかしなが
ら、これらの要因の組合せがメーラード反応に更
に好ましければ１％に近い水準またはそれ以上の
水準が必要である。従つて、その限界が組成およ
び処理条件と反応の進行程度によつて変化しよう
としなくても上部限界が存在する。

非必須アミノ酸の添加と安定なタンパク質効率
（PER）を得ることの間には驚く程多数の関係が
ある。第一に、製品の全タンパク質品質は単に希
釈効果だけによる非必須アミノ酸の添加により減
少するであろうことが予期される。第２は不必要
な遊離アミノ酸の添加は反応を実際に促進し褐変
の増加と強い異臭について多くの望ましくない結
果を生ずるであろう。更に驚いたことには水分お
よび還元糖含量に依存する限界量以下の水準にあ
ると有効性を欠き、これに反してより高い量以上
の水準ではタンパク質品質を低下するある程度の
臨界が存在するようである。本発明によれば、乾
燥およびかん入りペツト食用製品および還元糖の
高含量を含有しない多くの外の食品組成物に対し
代表的には僅か約0.05〜0.25％の遊離アミノ酸添
加物しか必要としない。

本発明により改良された好ましいペツト食品組
成物は栄養的に均衡のとれたペツト食品である。
具体的なペツトに対し与えられる各個々の食品を
栄養的に均衡を図ることにより、ペツト所有者は
供給する複数の異なる食品の量を個別に均衡させ
る必要はない。従つて、ペツトの栄養摂取は、最
低量の一種類の食品を消費する限り保証される。
このような栄養的に均衡のとれた食品は個々の種
属のペツトの適当な成長と維持のための十分な飼
育試験により確立された量のタンパク質、含水炭
素、脂肪およびビタミンおよび鉱物質を含有す
る。最も好ましい実施態様ではペツト食用製品は
2.5またはそれ以上のPERを有している。

中間水分の犬用食品の製造はブルゲス等による
米国特許第3202514号の発明以来良く確立された
ものとなつた。本発明は以前に可能と考えられた
以上の高水準の還元糖の使用を可能にすることに
より、このような高水準の還元糖と通常関連する
タンパク質品質の低下を引き起すことなくブルゲ
ス等の発明の改良を提供している。

貯蔵安定性を得るため最終ペツト食用製品は減
少した含水量即ち約15ないし50％の水分をもつて
製造され、必要な貯蔵安定性を十分に持つよう適
当な防腐剤を含有している。これらの防腐剤には
微生物の繁殖を調整し、同時にメーラード反応に
関与するコーンシロツプおよび高フルクトースコ
ーンシロツプのような還元糖がある。防腐剤系が
最終製品中のタンパク質の品質に悪影響を与える
ことなく高水準の還元糖を含有しているのが本発
明の長所である。

たとえ１個またはそれ以上の化合物を動物の好
みおよび栄養物の必要条件により省略しても良い
が均衡の取れた完全な動物食を与えるため選択さ
れた材料は好ましくはタンパク質性肉材料、植物
性タンパク質源、食糧の均衡のとれたタンパク質
補給物および外の栄養補給物である。“タンパク
質性肉材料”の用語は肉、肉副産物および肉粗粉
からなる郡を指す。“肉”の用語は畜牛、豚、羊、
山羊の肉のみならず馬、および他の哺乳動物、鶏
および魚にも適用されるものとする。“肉副産物”
の用語は哺乳動物、家禽等に限定することなくと
殺した動物の生肉の精製しない部分を指し、アメ
リカ飼養監督官協会（Association of American
Food Control Officials.Incorporated）から出
版された飼料成分の定義（Definition of Food
Ingredients）中の“肉副産物”の用語に包含さ
れているような成分が含まれる。同様に“肉粗
粉”の用語は前記のアメリカ飼料監督官協会の公
式定義に包含された乾燥残渣を含む動物組織から
の細粉し、精製した乾燥残渣を指す。実際に
“肉”、“肉副産物”および“肉粗粉”は前記の協
会により定義された動物、家禽および海産物のす
べてに適用される。

“植物性タンパク質源”の用語は油の種子およ
び豆科植物並びに酸またはアルカリの温浸および
沈澱により回収された油−圧搾または抽出した粗
粉に適用される。即ちこのような植物タンパク質
源の代表は大豆、大豆粉、綿実粉、なんきん豆、
なんきん豆粉等であつてその用語はすべてよく理
解され同時に前記協会により定義または了解され
ている。

“食料均衡タンパク質補給物”の用語は主とし
て前記協会により定義された牛乳製品を指し、乾
燥バター牛乳、乾燥脱脂牛乳、乾燥した入漿、カ
ゼインおよびチーズ外皮のような添加物が含ま
れ、しかも前記協会により定義されている用語の
ように酵母も含まれ、従つて蒸溜乾燥酵母、第１
次乾燥酵母、照射乾燥酵母、醸造乾燥酵母および
トルーラ（torula）乾燥酵母のような材料を指
す。しかしながら、タンパク質補給物の用語は前
記の定義に限定されたようなものではない。

細菌学上の目的のため軟質組織並びに水活性
（Aw）を調整することが望ましいので可塑性多
価アルコールを使用するのが好ましい。可塑性剤
として使用するものの内、適当なものはこの目的
に効果のある通常液状、食用のジー、トリーまた
は他の多価アルコールあるいは糖アルコールであ
る。これらのうち代表的なものは１，２−プロパ
ンジオール、１，３−ブタンジオール、グリセリ
ンおよびこれらの混合物である。グリセリンはそ
の極めて有効な可塑化効果により好ましい材料で
あることが見出された。多価アルコールの正確な
水準はAw、含水量、微生物安定性および組織の
安定性を考慮して決定され、多くの変数の変化に
応じて変化する。しかし、多価アルコールは極め
て望ましい可塑剤であり、食品の全量をベースに
して約25％の水準で、好ましくは５−20％の水準
で使用されることが望ましいことが発見された。

食品は前に論じたようにAwを0.5−0.90の範囲
に置くため必要な含水量と水結合剤の有効な水準
量を持たねばならない。製品の水活性に所望の減
少を達成でき同時になお望ましい組織の性質を保
持させる材料はいずれも使用できる。これらの代
表はブルゲス等の米国特許第3202514号に論じら
れたように組成中に存在する水に強い浸透圧を与
えることのできる低分子量の可溶性固体である。
これらのうち代表的なものは塩化ナトリウムのよ
うな塩、スクロース、グルコース、フルクトー
ス、マルトース、デキストロース、高DEコーン
シロプ、高フルクト−スコーンシロツプのような
糖および上に挙げたような多価アルコールであ
る。更に、他の適当な水結合剤も使用できる。

ペツト食品を製造するために、成分は所望の味
覚、栄養および組織基準を達成するいずれかの適
当な方法で処理することができる。この食品は本
発明により添加した非必須アミノ酸を適当量含む
全成分を混合し、混合物を必要な水分と組織基準
とを達成するように形成することにより製造され
る。代わりに、この方法はこれらのパラメーター
の１個またはすべてを調整する次の加熱、注入ま
たは他の処理工程とすることができる。例えば、
前記のブルゲス等の特許中に論じたように必要な
製品を得るため製品を続いて乾燥しかつ／または
更にAw低下または可塑化材料を注入することに
より製造または処理できる。さらに他の例として
水分および可塑剤の水準は押出機を出る際直接本
発明の必要な製品特性を友好的に形成するように
使用できる。この方法の変法として本発明では水
分水準を必要よりやや高く維持して押出しを一層
有効とし次いで押出し方法を乾燥工程を行い含水
量を減少できる。更に押出された材料は乾燥工程
の前後いずれかにグリセリンまたは１，２−プロ
パンジオールのような可塑剤を注入することがで
きる。

次の実施例は本発明の具体的説明の目的に提出
されたものであつていずれの点においても限定さ
れるものではない。他に記載がなければ部および
％は重量で示される。

実施例 １ 本実施例では中間水分の犬用食用製品をタンパ
ク質品質を安定化するため本発明による非必須ア
ミノ酸のグリシンの混合を除いては普通の方法に
よつて製造した。本発明によるこの製品は本発明
によつて添加したグリシンを添加したグリシンを
含有しない以外はすべての点で同一である対照組
成物と比較した。

ペツト食品は次の成分から調整した。

成 分 重量部 塩 1.20 大豆油粉 24.50 大豆粗粉 15.02 牛 油 1.42 メチオニン 0.33 ソルビン酸カリウム 0.10 グリシン 0.50 肉副産物 25.00 コーンシロツプ 20.00 プロピレングリコール 5.20 ナトリウムカルボキシメチルセルロース
0.25 乾燥乳漿製品 0.50 ビタミン／鉱物質／色素／フレーバー
2.34 十分な処理用水 3.63 100.00 これらの材料は次のようにして処理レペツト食
品とした。乾燥成分を最初に一回分をまとめ、次
に製品によつては肉、コーンシロツプ、大豆油、
プロピレングリコール、動物脂肪および水と混合
した。材料を短時間混合し、次いで蒸気ジヤケツ
トの調理器中で熱処理した。製品を次に包装し
た。

ペツト食品組成物の全量をベースにして0.5％
のグリシンを混合した製品をグリシンを含有しな
い対照製品およびカゼイン対照と比較した。

分析の結果は次の通りであつた。

製 品 平均タンパク質効率 グリシン0.5％添加ペツト食品 2.58 対照ペツト食品 2.37 カゼイン対照 2.50 実施例 ２ 本実施例は実施例１の方法によるペツト食品の
製造法を反復したが、遊離アミノ酸のグリシン代
わりに異なる非必須アミノ酸を使用した。ゼラチ
ンはグリシンが豊富であり食品の全量をベースに
して0.5％のグリシンを十分に与える水準で添加
したことが注目すべき点である。これらの製品を
実施例１によつて製造した本発明の製品およびカ
ゼイン対照と比較した。結果は次のように要約さ
れた。

製 品 タンパク質効率 グリシン0.5％添加ペツト食品 2.59 グリシン0.3％添加ペツト食品 2.54 セリン0.5％含有ペツト食品 2.9 アルギニン0.5％含有ペツト食品 2.74 アラニン0.5％含有ペツト食品 2.73 ゼラチン1.5％含有ペツト食品 2.52 カゼイン対照 2.50 上記の記載は通常の当業者に本発明を実施させ
る目的のためである。この記載は当業者に明白で
ある明らかな改質および変更のすべてを示すもの
ではない。しかし、これらの改質および変更は本
特許請求の範囲により限定された範囲に包含され
るものとする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 食品組成物中に0.25〜1.0重量％の非必須ア
   ミノ酸またはその可溶性塩を混合することを特徴
   とする、８重量％より高い還元糖および15〜50重
   量％の水分とを含有するタンパク質性食品組成物
   のタンパク質効率を2.5以上に高める方法。 ２ 還元糖がフルクトース、デキストロース、グ
   ルコース、マルトース、コーンシロツプおよびは
   ちみつから選択される特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ３ 非必須アミノ酸がグリシンまたはその可溶性
   塩からなる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 食品組成物が栄養的に均衡のとれたペツト食
   品である特許請求の範囲第１項記載の方法。