JPH05500163A - タンパク質性脂肪代替物 - 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】 発明の名称　タンパク質性脂肪代替物 本発明は、一般的に、食品の脂肪代替物として有用な微粒子化変性タンパク質に 関し、更に詳記すると、可溶性かつ凝固性タンパク質からタンパク質性脂肪代替 物を製造する方法に関する。

背景 脂肪リッチな食品を、かなりの人々が享有し、多くの人々の食事の重要な部分を 占めている。これらのボブニラ−な食品の消費に関連する好ましくない栄養的イ ンパクトが広く認識されており、これらの食品に含まれている脂肪を低減する方 法が開発されてきており、脂肪リッチな食品を消費することによってもたらされ る問題が提起されている。

シンガー等、米国特許第４，７３４．２８７号明細書は、乳ホエータンパク質か ら作られた微粒子化変性タンパク質脂肪代替物を開示している。ホエータンパク 質脂肪代替物は、高剪断条件下、水性ホエータンパク質溶液を加熱して形成され る球形微粒子の巨大コロイドである。

脂肪の口当たり及び官能的特徴を最も似せる、微粒子サイズの範囲を有する微粒 子タンパク質を形成するために、加熱前に、酸を添加して、タンパク質溶液の等 電曲線の中間点以下の値に水性タンパク質溶液のｐＨを低下させるベきである旨 開示されている。更に、この文献は、微粒子の凝集を減少させるために、加熱処 理前に処理助剤をタンパク質に適当に添加することが望ましい旨開示している。

欧州特許出願公告番号第０　３２３　５２９号、公告日１９８９年７月１２日は 、シンガー等によって開発かつ開示された技術を、ホエータンパク質の他に、他 の可溶性かつ凝固可能タンパク質へ適用することを開示しており、これは、高剪 断条件下で加熱したとき、球形微粒子の巨大コロイドを形成する。脂肪の口当た り及び官能的特徴を最も似せるための微粒化タンパク質が開示され、タンパク質 の等電曲線の中間点以下のｐＨ値を有する水性溶液中で形成されること、及び微 粒子の凝集を防止する処理助剤の存在下が全ましいと開示している。

ＥＰＡ第０　３２３　５２９号は、シンガー等の技術を完全に行うのに必要な加 熱条件と高剪断条件を供する高剪断装置を開示している。この開示された装置は 、流体タンパク質溶液のトロイダル流を発生するローターを装着し、この流体に 制御した熱及び高剪断力を供する密閉容器である。この高剪断装置は、米国特許 第４゜７４４．５２１号にも開示されている。

米国特許第４．７’３４，２８７号及びＥＰＡ第０３２３　５２９号の両方とも 、加熱及び高剪断処理前に、可溶性かつ凝固可能タンパク質原料を、凝固阻止剤 のような種々の処理助剤と配合することを開示し、且つ勧めている。存用な凝固 阻止剤は、キサンタンガムのようなガム類、カラゲニン、アルギネート、及びカ ルシウムステアリルラクチレート、ディチムニステル、マルトデキストリン、ま たは、レシチンである。更に、変性ホエー微粒子を形成する方法において、加熱 前に適当な溶媒でホエータンパク質原料を処理することがコレステロールのよう な可溶脂質を抽出するたけてなく、加熱処理による微粒子化生成物の異臭を起こ しうるホエー蛋白質成分を除去するために有利であることが知られている。

食品工業では、適当なサイズと形の脂肪代替用途のタンパク質微粒子の改良方法 を依然として必要としている。

最適には、このような改良方法は、可溶性かつ凝固可能タンパク質溶液原料中に 、凝固阻止剤のような処理助剤を必要としないか又は省略するものである。本改 良方法は、加熱及び高剪断処理前に溶媒抽出処理工程にかけることなく所望のフ レーバ特性を有する変性ホエータンパク質微粒子の製造を可能とするものである 。

概要 本発明は、変性タンパク質微粒子の新規製造方法であって、水性タンパク質溶液 を高剪断条件下、水性溶液中のタンパク質の等電曲線の中間点以上のｐＨ値で加 熱することを特徴とする方法である。

本発明の一側面によれば、未変性の実質的に可溶かつ凝固可能なタンパク質を熱 変性温度下、水性溶液中で、タンパク質の等電曲線の中間点以上のｐＨ値で、約 ２ミクロンを越える直径を有する融合粒子タンパク質性凝集物の実質量の形成を 回避するのに十分な時間選択しかつ実施した剪断条件下、加熱し、同時に又直径 が約ｏ、　１ミクロンより大きい変性タンパク質性巨大コロイド粒子を形成する ことを含む方法を提供する。

本方法の好ましい実施では、水性タンパク質溶液は、可溶性かつ凝固可能ホエー タンパク質を含む。水性溶液には約１０−３６重量％のホエータンパク質を含む のが望ましく、更に好ましくは、この水性溶液は、約１８−２５重量％の可溶性 ホエータンパク質を含む。

本改良方法の好ましい実施によれば、加熱及び剪断処理のための水性ホエータン パク質溶液のｐＨ値は約５よりも大きく、そして好ましくは、ｐＨ値約５．８− ６．９である。

詳細な説明 シンガー等の米国特許第４．７３４，２８７号、１９８９年７月１２日に公告さ れたＥＰＡ第０３２３５２９号は、変性タンパク質微粒子の製造に適した方法と 装置および、微粒子を発生するのに使用できるホエータンパク質から異臭を発生 する成分を抽出するのに適した方法の全般的な技術の状態を述べる目的でここに 含める。

本発明は、米国特許第４，８２８，３９６号に記述される装置のような、従来の 装置において、タンパク質の等電曲線の中間点よりも大きなｐｔｔ値で、加熱及 び剪断にさらされる微粒子が可溶性かつ凝固可能なタンパク質原料水溶液から容 易に製造しつるという知見に一部ある。

タンパク質の等電曲線の中間点よりも大きなｐＨ値において、微粒子の好ましく ない凝集が避けるだけでな（、凝集阻止剤のような付加的処理剤の必要が有意に 低下したか、又は、除去されることが分った。更に、水性ホエータンパク質溶液 を微粒子形成の原料として用いるときは、異臭を避けるために、水性タンパク質 溶液原料を加熱前に抽出操作にかける必要が低下するか、無くなることが分った 。

本発明の方法は、約１０−３６重量％のタンパク質濃度の熱凝固性タンパク質に 適用するのが有利である。一般的に、本発明の実施のための出発蛋白源は、約８ ０％以上の可溶性タンパク質、そして好ましくは、約９０％以上の可溶性タンパ ク質を含むべきである。約８０％未満の可溶性蛋白質を供する蛋白源では、生成 物の所望の官能的特性を有意に減じる過大な粒子又は、粒子凝集物を含む傾向に ある。

本発明方法の実施に適した好ましい蛋白質源は、それまで蛋白変性操作を受けた ことのない可溶性、球形、非−繊維状タンパク質を供する原料である。好ましい 蛋白源は、約１８−２５重量％の蛋白質、約３７−５０重量％の固形分、及び約 ５−１３重量％のラクトースを有する液体ホエー蛋白濃縮物である。

蛋白溶液のｐＨ値は、個々の蛋白成分の各種等電点の複合曲線の中間点以上のｐ Ｈ値である、溶液中の蛋白質の等電点曲線の中間点以上に置く。

予期せざることに、等電点曲線の中間点以上にｐＨ値をおくことは、改良した生 成物を供する、適当な大きさの粒子群を形成しうる。当然ながら、蛋白の塩基加 水分解が生じる等電点の中間点を越えるようなｐＨ値を避けることに十分注意す る必要がある。

好ましくは、約１０−３６重量％の蛋白濃度を有する水性蛋白溶液を本方法では 用いる。約１５−２６重量％の蛋白濃度が最も好ましい。約１０重量％未満の蛋 白濃度を存する水性溶液も使用でき、そして所望の微粒子の形成も生じるか、得 られた微小粒子化生成物は非常に薄いので、さらに濃縮せずに、脂肪代替物とし ては機能しない。約３６重量％以上の蛋白濃度を有する水性溶液は、非常に粘性 があり、そして粘性物質に関連する一般的に操作上の欠点をもたらす微小化生成 物を供する傾向にある。

本発明によれば、水性蛋白溶液は、上昇温度下に、種種の時間、４０，０ＯＯｓ −’以上の剪断速度にかける。

普通の操作温度は、約６８−１２０°Ｃの範囲であり、典型的な操作時間は、約 ３秒から約３０分以上である。約１０秒から約２分の処理時間が好ましい。一般 的に、処理時間は低温度で長く、高温度で短い。例えば、６８°Ｃての処理時間 は約２０分でよく、９０−９５°Ｃでの処理時間は約２０秒から約５分、そして 、１２０°Ｃでの処理時間は約３秒で良い。

凝集阻止剤は、もし希望するなら、水性蛋白溶液に任意に添加してもよい。凝集 阻止剤を選び、又は、その濃度を混合物の所望のｐＨを変化しないように調整す る。

任意の成分を蛋白溶液原料に添加することができ、着色剤、フレーバ、安定剤、 保存剤等を微小化生成物の所望の特性を供するのに十分な量含んでもよい。これ らの成分に一般に悪影響を及ぼさずに蛋白溶液に存在又は添加してよい。

以下の実施例は、ｐＨ値約６の水性ホエー蛋白濃縮物から製造した変性蛋白微粒 子の好ましい製造方法に関する。

実施例１−微小粒子化ホニータンパク質市販の液体ホエータンパク質を、乾燥ベ ースで約４２重量％の固形分及び約５０−５５重量％のタンパク質を有する混合 物まで、限外濾過及び蒸発処理する。この液体ホエータンパク質濃縮物をＶｅｒ ｓａｔｏｒ脱気装置で脱気し、非−通気攪拌のサニタリータンクに底部供給する 。

脱気混合物をその後、インラインストレーナ−（３００μｍチーズクロス）を通 して、容量形ポンプ、流量計、及び混合物の温度を約１７０°Ｆに上げるプレー トヒートエクスチェンジャー（６００１ｂＳ／時）により、加熱保持装置中にポ ンプ輸送する。

加熱保持装置は、連結した２個の同心表面掻取熱交換器を含む。各熱交換器は、 流量約３００１ｂｓ／時で、約３．６分の保持時間を与える。これらの２つの熱 交換器を加熱して、プレートヒートエクスチェンジャーによって設定した保持温 度を維持する。

混合物をその後、保持装置から偏心表面掻取熱交換器にポンプで入れる。この表 面掻取熱交換器は、混合物を約１６５°Ｆの温度、熱及び高剪断発生（ｒＭｉｃ ｒｏＣｏｏｋ−ｅｒ」）装置内部の目原ピーク温度より低い温度に冷却する。混 合物をその後、入口及び出口が相互に変換する、即ち、出口が特許図面で示され ており出口が、ボウル型容器の底に位置する時、入口が設けられている点を除い て、米国特許第４．８２８．３９６号明細書に記述されたｍ１ｃｒｏｃｏｏｋｅ ｒ装置に直接流入する。混合物の温度を高剪断条件下、１０秒以内に２００°Ｆ に上げる。２０００Ｆでの混合物の温度の厳格な制御をｍ１ｃｒｏｃｏｏｋｅｒ 装置内で、カスケードコントロールループによって維持する。

このコントロールループは、ｍ１ｃｒｏｃｏｏｋｅｒ装置を出る生成物の温度を 感知し、そして偏心した表面掻取熱交換器を離れる混合物の温度を規制すること によって温度を一定に保持する。

ｍ１ｃｒｏｃｏｏｋｅｒ装置内のローターの速度は、約５２０゜ｒｐｍに一定に 維持する。このｒｐｍで、剪断速度は約７インチの直径のローターのチップで約 ４０．０ＯＯｓ−’である。

ｍ１Ｃｒ□ｃｏｏｋｅｒ装置を出た後、生成物は、偏心表面掻取熱交換器に直接 流入し、激しく攪拌して冷却して２０００Ｆ未満にする。冷却した生成物をその 後、別の熱交換器（表面掻取型又は、プレート型）を通して、その温度を５５° Ｆ未満に下げる。

当業者ならば、この好ましい例の記述を考慮したとき、本発明での実施の無数の 変形及び修正が行えるであろう。

従って、特許請求の範囲に現れた発明の範囲にのみ、そのような限定が置かれる べきである。

要　約　書 本発明は、加水状態で、実質的にスムースで、エマルジョン様で、官能的特徴を 有し、そして通常の脂肪および／または、オイル内容の全て又は部分を代替しう るタンパク質性、水分散性、微粒子化変性タンパク質を提供する。微粒子化変性 タンパク質生成物は、制御した熱変性によって、高剪断条件下ホエータンパク質 の等電点曲線の中間点より大きいｐＨで、ホエータンパク質から製造しつる。得 られた生成物は、通常の食品に見られる望ましくない脂肪と置換するのに使用し うる。

国際調査報告

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．未変性の実質的に可溶性かつ凝固可能なタンパク質を熱変性温度で水性溶液 中、タンパク質の等電曲線の中間点以上のｐＨ値で、約２ミクロンを越える直径 を有する融合粒子タンパク質性凝集物の実質的な量の形成を防止するのに十分な 時間選択しかつ実施する剪断条件下加熱すること、同時に又直径が約０．１ミク ロンより大きい変性タンパク質性巨大コロイド様粒子を形成することを含む方法 。
2. ２．タンパク質溶液はホエータンパク質を含む、請求項１記載の方法。
3. ３．水性ホエータンパク質溶液のｐＨ値は約５よりも大きい、請求項２記載の方 法。
4. ４．水性ホエータンパク質溶液のｐＨ値は約５．８−６．９である、請求項３記 載の方法。
5. ５．水性ホエータンパク質溶液は約１０−３６重量％の可溶性ホエータンパク質 を含む、請求項２記載の方法。
6. ６．水性ホエータンパク質溶液は約１８−２５重量％の可溶性ホエータンパク質 を含む、請求項５記載の方法。