JPH05505107A - 穀物粒からタンパク質、タンパク分離物および／または澱粉を回収する方法 - 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】 穀物粒からタンパク質、タンパク分離物および／または澱粉を回収する方法。

（関連出願の引用） 本出願は穀物粒からタンパク質およびタンパク質分離物を製造する方法と題した 、１９９０年３月２日提出の係属中の米国特許出願第４８７７３９号の一部連続 出願である（発明の分野および背景） 本発明は一般に穀物粒からタンパク質またはタンパク分離物および／または澱粉 を製造する件に関するものである、特に本発明は一方では澱粉間、かつ他方では 澱粉とタンパク質との間の結合を従来の蒸煮処理法によるよりもむしろ機械的処 理法によって破壊する技術に関するものである。結果として、高品質のタンパク 質および高品質の純澱粉の損なわれていない細粒が、より高い収率で得られるこ とが認識されている。

これまでに、とうもろこしまたはその他の穀物粒からタンパク分離物を得ること が提案されて来た。栄養学者によって良く知られているように、穀物粒のような 農産商品は完全またはほとんど完全に近いタンパク質を含有しており、もしタン パク質が分離されたならば人類にとってバランスの取れた食物を準備することに なるであろう。

これまでに農産商品からタンパク分離物を抽出することは商品の構成成分である タンパク質と澱粉との間に存在する化学的結合によって困難であるとされて来た 。以前に１、とうもろこし、または穀物粒のイースト醗酵法のような、これらの 構成成分の１つを利用する、ある種の生化学的処理または段階を用いた公知の方 法においては澱粉／タンパク質結合は蒸煮処理による加水分解によって破壊され た。しかし蒸煮処理による結合の破壊は他の用途のために用いられる澱粉および 砂糖の内容を作るが、食物として利用できる形態のタンパク質の回収の可能性を 破壊する。

米国特許第４６２４８０５号においてジェームス　Ｔ。

ローホーン（ＪＡＭＥＳ　Ｔ、ＬＡＷＨＯＲＮ）は穀物粒をあう粉の寸法（２５ ｏから６００ミクロン）に摩滅させる初期摩滅段階の後で、エタノール醗酵工程 における澱粉および砂糖の利用の前においてタンパク質を分離することを提案し た。タンパク質はソニフィケーション（ＳＯＮＩＦ　Ｉ　ＣＡＴ　Ｉ　ＯＮ）の 有無にかかわらずアルカリ／アルコール溶液によって抽出される。ローホーンは タンパク質が限外濾過によって回収され、一方滲透液中に溶解された砂糖と澱粉 は逆浸透法によって濃縮され、アルコール製造に用いられることを教示している 。

ローホーンの方法を実験する試みによって、特許において公開された方法は商業 的規模においては作用しないことが発見された。まず第１に、タンパク質／澱粉 結合を化学物質とソニフィケーションに頼って破壊したがごく少量％の、利用で きるタンパク質が抽出されただけであった。第２にローホーンによって説明され た限外濾過フィルター膜は汚れ、かつ目が詰って、要求された連続操作が起らな かった。しかしローホーンの方法は、もし商業規模で運転する場合には蒸煮処理 を避けて、食物等級のタンパク分離物を回収できる方法による農業商品のタンパ ク質および他の構成成分の分離を提案している。

乾燥状態において、とうもろこしの胚乳は核の約８３％を組成しており、多量の 澱粉を含有している。他の穀物粒は胚乳のパーセント値において幾分劣っている が概念的には類似している。澱粉は大ざっばな寸法として５から３５ミクロンの 粒で、その間がタンパク質によって満たされて存在している。このタンパク質／ 澱粉母型は、それぞれ澱粉またはタンパク質として、または相方共に回収できる ように破壊されなければならない。損なわれないままの澱粉の細粒は、そうでな い澱粉の細粒よりもはるかに個値が高い、細粒の構造それ自身は、アミローゼ（ ＡＭＹＬＯＳＥ）　およＵ７ミロベ’ｙｆ才ｙ　（ＡＭＹＬＯＰＥＣＴＩ　ＯＮ ）が分子間の水素結合によって組み合わされている方法によることに注目すべき である。強力な結合は結晶領域を作り、弱い結合は非結晶領域を作る。正規のと うもろこし澱粉は１５から３９％の範囲の結晶度を有する。

澱粉からタンパク質を分離する公知の方法においては、タンパク質と澱粉の有用 性が蒸煮処理および／または浸漬処理方法によって破壊されているか、またさも なければタンパク質がローホーンの方法によって非効率的にしか回収されていな いかのいずれかである。先願の出願番号第４８７７３９号によれば、澱粉／タン パク質母型を機械的に破壊する技術では澱粉細粒は一般に損なわれないままで残 されていない。それ故、品質の良いタンパク質を効率良く回収し、かつ損なわれ ていない澱粉細粒を保有する方法はこれまでに完成されていなかった。

（発明の詳細な説明） 上記の説明を前提として、本発明は澱粉からタンパク質を溶剤によって抽出する 時に、穀物の核が効率的に処理されるような最適寸法の微粒子にする。この結果 、試験によって１から１００ミクロンの範囲内の微粒子寸法が、入手可能なタン パク質（８０％以上）の向上された収率を実現させることが判明した。さらにそ の後のマイクロ濾過によって最終製品は９０％以上のタンパク質濃度を有し、そ のタンパク分離物は、すなわち乳幼児食品、老人食品、スナック食品のための強 化成分、ミルクシェーク、栄養飲料、ピザおよび類似品、同様にハンバーガーミ ートのイースト代用品として使用されるのに適した、一層価値のあるタイプのタ ンパク質として格付けされた。

もしこのような粒子寸法が許容範囲の上端（３５から１００ミクロン）にあると 検定されていたならば、すべての澱粉細粒は損なわれないままで留っていて、そ れらはたとえば生化学的に分解できるプラスチック、外科手術用の滑り粉、制汗 剤スプレー、使い捨ての衛生製品、インスタント洗濯糊、およびその他の物、の ような新しい工業および商業用途に適しているので一層有用となる。他の応用も たとえば交差結合が破裂する細粒の感受性を克服し、かつ膨潤した細粒の強度を 改善する分野で想像することができる本発明の方法において、穀粒はまず微粒子 寸法を第２工程における脱脂後の湿式円盤による摩滅製粉に容易に導入できる範 囲内に小さくするように、乾式製粉工程に投入される。澱粉／タンパク質母型が 破壊されるのはこの工程においてである。摩滅式製粉機（たと久ばコル７［ＫＯ ＲＵＭＡＩ　）において、１つが定置され、１つが高速度で回転する、２つのカ ーボランダム円盤が用いられる。乾燥され、かつ製粉された核は上部円盤の中央 から水性スラリー形態で供給され、円盤間の水平面内で摩滅が起る。円盤間の隙 間は供給速度と同様に調節することができる。このよう−にして粒子の寸法は精 密に調節される。製粉機の円盤間の隙間、供給速度およびポンプ圧力は、もし得 られる澱粉が、澱粉細粒の分裂が製図とはならないエタノールの製造に用いられ るならば、１から５０ミクロンの微粒子寸法を与えるように適切な供給圧力に関 連して調節される。しかし澱粉細粒を損なわれないままに保持しようと要望する ならば、円盤間の間隔の配置は最大の細粒の微粒子の寸法（３５から１００ミク ロンの間で好ましくは５０ミクロン）以上とすべきである。円盤間の空間は加工 される穀粒のタイプに応じて、期待される最大の微粒子の寸法よりも少々大きく セットすることが好ましい。

１つまたはそれ以上の溶剤が添加される従来法の抽出局面の後で、かつ沈澱（遠 心分離の有無にかかわらず）の後で、タンパク質を含有する透明な表面浮遊物は 、上澄みを移されて澱粉ケーキが残る。澱粉ケーキはさらにタンパク質を除去す るために洗滌され、水でスラリーにされ、すべての非澱粉微粒子が分離された水 和クローン（ＨＹＤＲＣＬＯＮＥＳ）のセットになるように清浄化される。この 後でスラリーは重量比４ｏから７０％の乾燥固体となるように遠心脱水され、フ ラッシュ乾燥機、またはドラム乾燥機、または他の乾燥機によって乾燥される。

ｐＨは塩酸、または他の酸によって６から７に低下される。最終成生物は損なわ れていない細粒の高品質の純澱粉である。

表面浮遊物を含有するタンパク質は無機物の膜を有する連続交差流マイクロフィ ルタを通って処理される。膜は酸化アルミニウムまたは他の無機物の膜が好まし い。（現在は開発中でまだ商業的には入手不可能であるが将来入手可能となると 考えられる、ある形態の有機物の膜があることに注目すべきである）、タンパク 質またはタンパク分離物のｐＨはダイヤ濾過（Ｄ　Ｉ　ＡＦ　Ｉ　ＬＴＲＡＴ　 Ｉ○Ｎ）を通して脱イオン水によって任意の要望する値にされ、同時にそれは純 度を向上する。

タンパク分離物はタンパク質純度９０％またはそれ以上の材料である。純度９０ ％以下のタンパク質はタンパク濃縮物であると考λられる。たとえば、とうもろ こしにおいてはタンパク質は約１０％のアルブミン（ＡＬＢＵＭＩＮＳ）および グロブリン（ＧＬＯＢＵＬＩＮＳ）［特に水および中性の塩溶液に可溶］、３５ 十％のグルテリン（ＧＬＵ置ｌＮ５）［アルカリに可溶］、および５０＋％のプ ロラミン（ＰＲＯＬＡＭＩＮＳ）Ｃ主トシテゼイン（ｚＥＩＮ）であって、かつ 高濃度のエタノールに可溶］である。本発明のシステムはプロラミンおよびグル テリン、同様にグロブリンのある種のものの大部分を回収する。タンパク質の総 抽出効率は８０％以上である。

前述のことを考慮して、穀物粒から、食物とする価値のあるタンパク質と澱粉を 、他の有用な副製品を最高度に回収しながら分離することが本発明の目的である 。この目的を実現するために澱粉構成成分はタンパク質構成成分から２段階の摩 滅処理によって機械的に分離される。第１の段階において核は直径５／６４イン チまたはそれ以下のオーダーの微粒子寸法に粉砕される乾式製粉作用にもたらさ れる。その後に商品の微粒子寸法を非常に細かい範囲にまで低下させる、湿式製 粉工程が続く。この作用の期間中、タンパク質／澱粉母型は破壊され、一層効果 的なタンパク質抽出物となる。

本発明の他の目的は、細菌またはイースト醗酵法のような、有用な副製品を産出 する工程によって、とうもろこしまたは他の穀粒の残りの構成酸物の利用を可能 にしながらタンパク分離物を製造することにある。本発明のこの目的を現実化す るために、タンパク質および他の構成成分の分離が商品の有用性を制限しかねな い農産物商品の蒸煮を避けながら逐行される。

本発明のさらに他の目的は、穀物粒のタンパク質および澱粉の構成成分を澱粉細 粒の一体性を破壊することなく、タンパク質の回収を最高にするような手法で分 離することである。

とうもろこしの場合、従来法によって処理された現行の変種は通常、リジン（Ｌ ＹＳＩＮＥ）およびトリプトファン（ＴＲＹＰＴＯＰＨＡＮ）が不足している。

高リジンとうもろこしは（クローのオパキュ２号）［ＣＲＯＷ′５ＯＰＡＱＵＥ ２］　として知られているが、トリプトファンが少々不足している。しかしタン パク質含有率が高く、人間の成長に必要な８種類のアミノ酸をすべて十分な量で 含み、ＦＡＯ／ＷＨＯ（食糧農業機構／世界保健機構）の標準に合致する、新し いとうもろこしの変種はまもなく入手可能となりつつある。以降に説明される方 法は、どのような変種のとうもろこしについても有効であるが、高率でタンパク 質を含有している、本質的に完全なタンパクとうもろこしに関してもっとも有効 なものとして企画されている（図面の簡単な説明） 本発明の目的のいくつかを説明したので、他の目的は後述の説明が進むにつれて 、本発明の方法の略図的な流れ図である添付図面を参考とした時に明らかになる であろう。

（発明の詳細な説明） 本発明はその好ましい実施態様が示されている添付図面を参考として以降十分に 説明されるが、当関係技術の熟達者がここに説明された本発明を改変しても本発 明の好ましい結果に到達できるであろうことは説明の出発において理解されるべ きである。したがって以下の説明は当関係技術の熟達者を対象として広範かつ教 育的な開示を目的とするものであって、本発明を制限するためのものではないこ とが理解されなければならない。

本発明による穀物粒のような農産商品からタンパク質を分離する方法は、国際連 合の食料および農産物機構の標準によって理解される、完全なタンパク質を準備 するのに十分な量の８種類の基本的なアミノ酸をすべて含んだ適当な商品によっ て始められるのが好ましい、このような商品は全とうもろこし、またはいくつか の他の穀物粒、または植物性物質であっても良い、このような植物性物質または 適　〜当な穀粒は、図の１０で示された、方法の第１段階で準備される。この方 法は少々不完全なタンパクしか供給しないかも知れない他の商品によっても実行 可能であるように企画されている。しかし最高の便利性は使用される商品が完全 なタンパク質を備えた場合に得られ、かつそれが本発明の好ましい実施態様であ る。理解されるであろうが、この方法は全とうもろこしから出発しても良いが、 その場合タンパク質は胚および胚乳の相方から製造され、または脱胚とうもろこ しを加えたものから製造される。一般的に胚だけから製造されたタンパク分離物 は一層良い品質の分離物となる。

好ましい実施態様において、とうもろこしまたは他のものは、第１にハンマー製 粉機または同様なものによって約１／１６インチから約３／１６インチの公称直 径を持つ微粒子寸法に乾式摩滅される。摩滅されたとうもろこしは次いで脱脂さ れる。一体に結合されているタンパク質と澱粉とを含む、摩滅され脱脂されたと うもろこしまたは他の微粒子化された植物性物質は、水と混合されて、植物性物 質が重量比でスラリーの少なくとも約３５％を構成するようなスラリーを形成す る。スラリーはそれから澱粉とタンパク質構成成分の間の結合を機械的に破壊す るように微粒子寸法を１から１００ミクロンの範囲内の寸法にする特殊な摩滅製 粉機へ、湿式摩滅するために供給される。適当な製粉機はドイツ連邦共和国のコ ルマ機械製作所（ＫＯＲＵＭＡ　ＭＡＳＨＩＮＥＮＢＡＵ）で製造されて化粧品 および薬品工業で使用するために販売されている。このような製粉機はまた出発 の植物性物質に含有されている、とうもろこし油のような植物油を分散させ、も し除去しないと以下説明する次の工程において膜にちょっとした汚れが発生する 。湿式および乾式の製粉機は本質的に大気の室温において行われる。澱粉構成成 分がエタノールの製造に用いられる場合には、製粉機の円盤の間の間隔、ポンプ 圧、および供給速度は約１から１０ミクロンの範囲内の微粒子をもたらす様に調 節される。損なわれていない澱粉細粒が要望されるとするならば指標は３５から １００ミクロンの範囲内の微粒子をもたらすように調節される。

湿式製粉の後でスラリーはタンパク質抽出へ向けられる、タンパク質抽出段階の 特別な順序は出発植物性物質の本質によって異なっていても良く、本発明を実行 する、この技術の熟達者は、出発原料がここに説明されたもつとも好ましいもの から変化しても、少なくともある方法の変数が収率を最大にするために変化させ られるだけで良い。注意は以降の事情のあるものに向けられる。

本発明の好ましい形態においてスラリーの温度は以下説明する抽出段階のために 約１２５°Ｆに上昇される。この加熱は湿式製粉の側面効果および／またはスラ リーへの熱供給によって完成される。１２５°Ｆを大きく越える温度はタンパク 質を変質させ、方法が良好な機能を保って高品質のタンパク質を回収するには非 効率になる。

好ましい方法においては、抽出の第１段階はグルテリンの溶解を含んでいる。こ の段階ではスラリーのｐＨを適当なアルカリを添加することによって約９から約 １２の範囲に調節することを含んでいる。ｐＨ調節の段階は少なくとも水酸化ナ トリウムおよび水酸化カリウムの１つをスラリーのｐＨを特定の範囲内に調節す るのに十分な量だけ添加することから成っている。そこで低ナトリウムの最終製 品が得られることが重要であり、水酸化カリウムが好ましい薬剤である。スラリ ーはｐＨ調節水酸化物の添加期間中、振動させられる。

ｐＨを調節されたアルコール／水／とうもろこし、のスラリーはタンパク質を溶 解させるためにあらかじめ決められた時間、振動され続ける。３０分から６０分 の持続時間で一般的には十分である。

スラリーはそれから攪拌され、エタノールが重量比で少なくともスラリーの約５ ０％を構成する溶液に達するまで、十分なアルコールが添加される。アルコール 容量の上限は重量比で８０％以上でないことが好ましい。

アルコール／水／とうもろこし、から成るスラリーはそれからタンパク質を溶解 させるために、あらかじめ決められた時間、振動を続けられる。方法のこの時点 でタンパク質を含んだプロラミンまたはゼインは溶液中に入る。３０分から６０ 分の滞留時間が一般的に適当である。

プロラミンおよびグルテリンおよびグロブリンを抽出する、これらの２つの段階 はある植物性物の出発原料については、順序を逆にすると一層高い最終製品の収 率をもたらす。上記に説明した高リジンとうもろこしに対する好ましい順序は、 もし第１抽出がグルテリン、第２抽出がブロミランのためならば他の出発原料に 対して高い収率を得ることができるかも知れないことを企図している。さらにこ こで２つに分離され順序付けられて説明されている段階は、ある材料については ２つの処理段階を本質的に組み合わせ、全タンパク質の抽出のための滞留または 停止をただ１つの期間にさせることが可能かも知れない。

いずれにしても抽出段階はスラリーを高固形分の内容部分および高液体の内容部 分の２つに分離する段階によって続けられる。２つの部分は見分けがつかない程 、混合していると説明されているので、単一の段階で液体部分と固体部分とに完 全に分離するのは容易ではない。このようにスラリーから固形分を分離しようと するどのような試みも少量の液体を一緒に持ち出さなければならない必然性があ り、逆もまた同じである０分離は、沈澱、可能ならば生化学的ポリマーおよび急 速沈澱装置、およびさらに遠心分離のような装置の援助によって行われる。高液 体部分、または表面浮遊分は分離工程に従って引き抜かれる。

引き抜かれた表面浮遊物は次の工程で分離されるタンパク質を含有しており、次 に無機質または有機質の膜による交差流マイクロ濾過段階で精製される。現在で は無機質の膜、とりわけ酸化アルミニウムが好ましい、このマイクロ濾過は窩精 製タ〕ノバク質を含有した保留物をもたらし、進行するダイア濾過（Ｄ　ＩＡＦ 　Ｉ　ＬＴＲＡＴＩ　ＯＮ）は９０゛％を越える純度のタンパク分離物をもたら す。酸化アルミニウム膜のゼータポテンシャル（ＺＥＴＡ−ＰＯＴＥＮＴＩＡＬ ）はｐ　Ｈ８から９の付近でゼロであり、ｐＨ９から１２で高い効果庖表わし、 膜もタンパク質もマイナスに荷電されるので互いに反撥し合って製品として保留 物をもたらす。保留物は次いで食用材料または食用補助材料として有用な乾燥粉 末分離物をもたらすことができるように、噴霧乾燥また（＝他の乾燥手法に受け 入れられる濃縮度まで濃縮される。濃縮液体タンパク質また：ま分離物は、たと えば栄養飲料または薬剤応用品に使用するために製造されても良い。

マイクロ濾過の前または後においてエタノール溶剤を回収した後、濃縮または再 使用のためにスラリーの高固形分の内容部分は濃縮され、エタノールが要求され る最終製品なので供給原料として醗酵工程へ引き渡される。醗酵方法は応用され る技術の熟達者にとって知られている、ブタノール製造のための細菌培養法、ま たはブタノール製造のためのゴース１−醗酵法を含んだ任意のものであっても良 いが、他の公開された公知のこのような方法、およびそれらによって作られた他 の副製品についてはここで長々と議論しない。醗酵工程は要求される製品の流れ をもたらす滲透蒸発のような、蒸溜または他の分離手段によって完結されること もできる。

代って、要求される最終製品が損なわれない澱粉細粒の場合には、スラリーの高 固形分の内容部分は洗滌され、清浄化され、乾燥され、ｐＨは約６に低下される 。

もし使用されたとうもろこしまたは他の出発原料が不完全なアミノ酸バランスを 持っているならば、もちろん最終製品を適当なバランスにするために不足してい るタイプのいくらかの天然または合成アミノ酸を添加してやることができる。こ のような添加は流動性、取り扱い性または類似のことを与えるために必要または 適当ならば、他の任意の材料と一緒に乾燥分離粉末に対して行われても良い、正 規のとうもろこしにおいて、エタノールに可溶のタンパク質分溜物はアルカリ可 溶の分溜物よりも多く、相方合わせてとうもろこしの総タンパク質の８０％から ９０％に達する。高リシンとうもろこし、オバタ　２（○ＰＡＱＵＥ　２）にお いて遺伝因子はこれらのタンパク質分留物の比率も、いろいろなタンパク質群の 内のりシン含有量も同様に変化さゼる。いろいろな出発原料およびいろいろな工 程に対する指標は、特定の出発原料から得られる収率を最適にするように調節さ れなければならないのはこの理由による。

（例１） 本発明の発展においてクロー（ＣＲＯＷ）の高リジンとうもろこしはローラ製粉 機で約１／１６インチの微粒子寸法に製粉され、６ボンドのこの乾燥されたとう もろこし粉がスラリーを形成するように５．１リツターの純水に混合された。と うもろこしは９５％の水分および８．５６％のタンパク質を含有しており、スラ リー中に２３３グラムのタンパク質を含有する例として出発した。スラリーはそ れから、とうもろこしの澱粉／タンパク質母型の間の結合が破壊されるような十 分に小さい微粒子寸法（約１から５０ミクロン）までさらに摩滅する摩滅製粉機 を通過する。

そのスラリーは攪拌され１２５°Ｆに加熱され、苛性ソーダによってｐＨ１１， ４に調節され全容積が１８リツターになるように、十分なエタノールが添加され る。そのスラリーはタンパク質抽出のために３５分間振動され、２時間１５分沈 澱させられる。注意深く上澄みを移すことによって１８．９ｇ／βのタンパク質 （８２％抽出）を含んだ１０リッター以上の浮遊物を得て、それをマイクロ濾過 モジュールに供給する。マイクロ濾過モジュールは０．２ミクロンの酸化アルミ ニウム膜を備えている。濾過の期間中、温度は１２３°Ｆ、供給ポンプの圧力は 約９０ｐｓ　ｉ　ｇに保たれる。交差速度はｓ、３６ｍ／秒、平均膜通過圧は約 ６０ｐｓｉｇであった。４分毎に１８秒間、１２０度の水でｐ）（１２において 逆洗滌された。得られた流量は１７０リツタ一／平方メートル／時であった。工 程による保留物は純度７５％のタンパク質５．８ｇ／βを含んでいた。残留した 不純物は鉱物質と油脂であり、それらはダイアリシス（Ｄ　Ｉ　ＡＬＹＳ　Ｉ　 Ｓ）によって除去されてタンパク質純度を９０４％となった。保留物は回転真空 蒸発器によって約５０　ｇ　／　Ｉ２に濃縮され、噴霧乾燥され水分約１２％で 純度９０％を越える粉末分離物を形成した。少量のシリカを基礎とする静電防止 剤が噴霧乾燥を容易にするために添加された。工程が完了した後で濾過膜は、説 明された工程の前の状態におけると同じ流量に到達するように水を使用して再生 される。

脱脂された（例■において説明される）とうもろこしについての後の研究におい て、２段抽出工程（６０分間１２５″Ｆ、およびｐＨ１１，６において、６０分 間１２５”Ｆ、および重量比６８％のエタノールによって）によって、元来とう もろこし中に存在していたタンパク質の８３゜４％を抽出した。浮遊物を沈澱さ せ遠心脱水（１５１００ｘｇで１５分間）して純度６８．２％の純タンパクが得 られた０次の０．２ミクロンの酸化アルミニウム膜によるマイクロ濾過および圧 縮空気による逆洗滌に加λて、供給水の元の容積の５．６倍の脱イオン水（Ｄ　 Ｉ−ＷＡＴＥＲ）の供給によるダイア濾過によって、保留物はｐＨ６，９におい て９８％の一層純粋なタンパク分離を得た。噴霧乾燥によって水分７．１％、純 度９８％のタンパク分離物が得８．５％のタンパク質（重量比）を含有する１３ ボンドの全とうもろこし〔クロウのハイーリー　オバキュ　２（ｈｉ−１ｙ　０ ＰＡＱＵＥ　２　ｆｒｏｍ　ＣＲＯＷ））は５／６４インチのふるいを備久たハ ンマ一式製粉機で製粉された。利用できるタンパク質の総量は５０２グラムであ った。

とうもろこしはｎ−ヘキサンを使用して、改変されたクラウン鉄工所（ＣＲＯＷ Ｎ　Ｉ　ＲＯＮ　ＷＯＲＫＳ）製の機械で５２℃（１２５，６”Ｆ）を越えない 温度でタンパク質を変質させないように脱脂された。エタノールまたは他の溶剤 も脱脂操作のために使用しても良い。摩滅され脱脂されたとうもろこしは脱イオ ンされた水と混合され、重量比３１％のスラリーにされ、コルマ製粉機によって ５０ミクロンから１００ミクロンの微粒子寸法に粋砕される。

このようにすることによって、タンパク質／澱粉母型は破壊された。

次に１２５°Ｆを越えない温度において連続攪拌され、タンパク質は２段階工程 によって抽出される。第１の段階においてｐＨは水酸化ナトリウムによって１１ ．３に上昇され、４５分間抽出が続けられた。第２段階においてエタノールは容 積比６０％に濃縮された最終濃縮物に添加され、他の４５分間濃縮が続けられた 。混合物は２時間沈澱され浮遊物が除去された。

溶液中に総量８２１％の利用できるタンパク質が得られた。浮遊物については１ ２．０リツターが１７０００Ｘｇ、で遠心分離された。遠心分離物は１０．９７ ｇ／ｋｇの総タンパク質を含んだ１７．４３ｇ／ｋｇの総固形分を含んでいた。

（総ケルダール窒素定量法によって検定されて６．２５倍）、その純度は６２． ９％であった。次の０．２ミクロンの酸化アルミニウム膜〔アルコア（Ａ　Ｌ　 ＣＯＡ）］を用いた交差流濾過およびダイアリシスによって１５．５８ｇ／ｋｇ の総固形分および１４．０８ｇ／ｋｇのタンパク質を含んだ６，５リツターの保 留物（この場合には製品）が得られた。ここで純度は９０．４％であった。

保留物のｐＨは６３．６リツターの脱イオン水がダイアリシスに用いられた後で ７．３であった。この製品は２１８°Ｆの出口温度で並行して噴霧乾燥され、水 分８．０％のさらさらした粉末となった。

可能である。１００オングストロームの酸化アルミニウムの膜を利用して供給液 中のタンパク質の総量の約８５％が回収された。タンパク質の容量およびとうも ろこし中のタンパク質の組成によって、１プツシエル当り３から４ポンドを越え るタンパク分離物製品が製造可能である。製品のｐＨは中性またはその近辺であ っても良い。適切なｐＨが得られるまで（はとんど直線関係）ダイア濾過を通過 する純度を調節することによって、異った機能性を備えた製品を製造することが できる。粘度、水および油の吸収性、ゲル強度、エマルジョン形性性、可溶性、 湿潤性等の機能特性はこの方法で変化させることができる。

澱粉は清浄化され乾燥される。（噴霧乾燥）。処理条件が穏やかなので澱粉細粒 は依然として損なわれていない。

これは電子顕微鏡、Ｘ線回折、ディジタル走査型熱量計、顕微鏡下のサンプルへ の電子顕微鏡およびコンゴーレッド（ＣＯＮＧＯＲＥＤ）の応用によって検定さ れる。このような損なわれていない澱粉の細粒は７５％までの澱粉を含んだ新し い生化学的に劣化するプラスチックの粗原料として適当なものである。それはピ ロデキストリン（ＰＹＲＯＤＥＸＴＲＩＮ）を製造するのに利用することができ る。それは膨潤した細粒の強度を改善するので細粒の破裂に対する感受性を克服 するようにクロスリンクさせても良い。この方法によってそれは外科手術用の粉 末、使い捨て衛生製品、制汗剤スプレー等に利用することができる。それはまた インスタント洗濯糊を製造するために押し出したり、特殊な食品応用物のために あらかじめゼラチン化しておくこともできる。

理解されるように、本発明はタンパク分離物、損なわれていない澱粉細粒、およ び他の副製品を製造することができる方法を公開した。その他の製品はブタノー ル、エタノール、とうもろこし油、食Ｕ療法用の繊維等を含み、さもなければ公 知の技術を応用して製造される。図面および明細書において本発明の好ましい実 施態様が発表され、特定の用語が用いられているが、与えられた説明は一般的お よび説明的な意味においてだけ専門語を使用したのであって制限の目的で用いた のではない。

浄書（内容に変更なし） 要　約　書 タンパク質と澱粉との結合は蒸煮または化学物質だけによるよりも、湿式摩滅製 粉機によって機械的に破壊される、穀粒の微粒子は澱粉およびタンパク質との間 の結合を破壊するのに十分小さく、かつ実質的にすべＣの澱粉細粒を損なわれな いで保つのに十分に大きい微粒子寸法に粉砕される。タンパク質はそれからエタ ノールおよびアルカリ溶剤によって抽出され、タンパク質および／またはタンパ ク分離物を形成するように分離され、乾燥される。損なわれないままの澱粉細粒 は清浄され乾燥される。

手続補正書 ■　事件の表示　ＰＣＴ／ＵＳ　９１１０１３０４２、発明の名称 穀物粒からタンパク質、タンパク分離物および／または澱粉を回収する方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　エナージェネティックス　インコーホレイテッド４、代理人 住所　大阪市西区土佐堀１丁目６番２０号委任状　・明細書の翻訳文の浄書 ６、補正の内容 別紙の通りであり、明細書の翻訳文は浄書（内容に変更なし）したものでありま す。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）前記穀粒の微粒子を澱粉とタンパク質との間の結合を破壊するのに十分な 小さい寸法まで湿式摩滅法で製粉しそれから 少なくとも１種類の溶剤によって澱粉から、結合を破壊されたタンパク質を抽出 し、それから 澱粉を含有する得られた高固形分の内容部分から、抽出されたタンパク質を含有 する、得られた高液体分の内容部分を分離し、かつそれから 抽出されたタンパク質の高液体分の内容部分を、タンパク質構成物を分離するた めの無機質の膜を備えた連続交差流マイクロ濾過へもたらし、 タンパク質を乾燥粉末に濃縮する段階から成る、母型に結合されている澱粉とタ ンパク質とを含有する穀物粒からタンパク質を分離する方法。
2. （２）植物性物質がスラリーの重量比約３５％までを構成するスラリーを製造す るために、一体に結合されたタンパク質と澱粉とを含んだ前記穀物粒から得られ た、製粉された、関与する植物性物質に水を添加し、スラリーを摩滅製粉機に通 して特殊化された植物性物質を、その澱粉とタンパク質母型内のタンパク質と澱 粉との間の結合を物理的作用によって破壊するのに効果的な微粒子寸法まで摩滅 させ、 アルコールがスラリーに対し重量比で少なくとも約５０％を構成するようにアル コールを添加し、スラリーのｐＨを約９から約１２の範囲内に調節し、タンパク 質を溶解させるのに十分な時間だけスラリーを滞留させ、それから スラリーを高固形分内容および高液体分内容部分とに分離し、 溶解されたタンパク質を含有するスラリーの高液体の内容部分を、タンパク質構 成成分を分離するための無機質の膜を備えた連続交差流マイクロ濾過に供給し、 それからタンパク分離物を濃縮し乾燥する段階から成ることを特徴とする、穀物 粒からタンパク質を分離する方法。
3. （３）公称直径が約１／１６インチから約３／１６インチの範囲内の微粒子寸法 のとうもろこしを製粉し、それからスラリーの重量比において約３０％から約３ ５％を構成するとうもろこしを含有するスラリーを作るために、製粉されたとう もろこしの微粒子に水を添加し、スラリーを湿式摩滅製粉機に通して物理的作用 によってとうもろこし内のタンパク質と澱粉との間の結合を破壊するのに効果的 な微粒子寸法までとうもろこし微粒子を粉砕し、それから アルコールがスラリーに対し少なくとも５０％重量比になるようにスラリーにア ルコールを添加し、スラリーのｐＨを約９から約１２の範囲内に調節し、タンパ ク質を可溶化させるのに十分な時間だけスラリーを滞留させ、 スラリーを高固形分の内容部分および高液体の内容部分に分離し、 不溶性の部分を含有するスラリーの高液体の内容部分をタンパク質構成成分を分 離するためにマイクロ濾過に向けかつそれから タンパク分離物を濃縮し乾燥する段階から成ることを特徴とする、とうもろこし からタンパク質を分離するタンパク質製造方法。
4. （４）プロラミン、グルテリン、砂糖および澱粉構成成分を有する高リジンとう もろこしを約１／１６インチから約３／１６インチの範囲の寸法の公称直径を有 する微粒子に製粉し、それから スラリーの重量比において約３０％から約３５％を構成するとうもろこし微粒子 を有するスラリーを作るために、製粉されたとうもろこし微粒子に水を添加し、 スラリーを磨滅製粉機に通して通過させ、物理的作用によって、プロラミンおよ びグルテリンおよび澱粉構成成分間の化学的結合を機械的に破壊するのに十分な 細かい微細粒寸法にとうもろこし微細粉を粉砕し、それから細かく粉砕された微 粒子から溶液中へとうもろこしのプロラミンおよびグルテリン構成成分を抽出し 、それからスラリーを砂糖および澱粉を含有する高固形分の内容部分と、とうも ろこしの抽出されたプロラミンおよびグルテリン構成成分を含有する高液体の内 容部分とに分離し、スラリーの高液体の内容部分をタンパク質構成成分を分離す るための無機質の膜を備えた連続交差流のマイクロ濾過に供給し、 タンパク分離物を形成するようにタンパク構成成分を濃縮し乾燥する段階から成 ることを特徴とする、高リジンとうもろこしからタンパク分離物を製造する方法 。
5. （５）前記穀物粒の微粒子を澱粉とタンパク質との間の結合を破壊するのに十分 小さい寸法、かつすべての澱粉細粒を実質的に損なわないで保つに十分な大きい 寸法に湿式法で製粉し、 少なくとも１種類の溶剤で結合を破壊されたタンパク質を抽出し、 抽出されたタンパク質を含有する得られた高液体の内容部分および澱粉細粒を含 有する得られた高固形分の内容部部とを分離し、かつ澱粉細粒を清浄し乾燥する 段階から成る方法において、 母型として結合された澱粉とタンパク質を含有する穀物粒から、損なわれていな い澱粉細粒を回収する方法。
6. （６）公称直径が約１／１６インチから約３／１６インチの範囲内の微粒子寸法 を有する穀物粒を製粉し、穀粒が重量比で約２５％から約３５％のスラリーを構 成するスラリーを作るように製粉された穀粒の微粒子に水を添加し； スラリーを湿式摩滅製粉機に通し、さらに物理的作用によって澱粉とタンパク質 との間の結合を破壊するのに十分小さい微粒子寸法、かつ実質的にすべての澱粉 細粒を損なわれないで保つのに十分な大きさに、破壊された穀粒の微粒子を製粉 し； アルコールが少なくともスラリーの重量比で約５０％を構成するようにスラリー にアルコールを添加し；スラリーのｐＨを約９から約１２の範囲内に調節し；ス ラリーをプロテインの可溶化をもたらすように十分な時間滞留させ； 抽出タンパク質を含有する得られた高液体の内容部分と澱粉細粒を含有する得ら れた高固形分の内容部分とを分離し； 可溶性タンパク質を含有するスラリーの高液体の内容部分を、タンパク質構成成 分を分離するための無機質の膜を備えた交差流のマイクロ濾過に供給し、タンパ ク質分離物を濃縮し、かつ澱粉細粒を清浄し、乾燥する段階より成ることを特徴 とする、穀物粒からタンパク質および損なわれないままの澱粉細粒を製造する方 法。
7. （７）公称寸法が約１／１６インチから約３／１６インチの範囲内の寸法にとう もろこしを製粉し；製粉されたとうもろこしの微粒子を脱脂し；約１０から約３ ５重量％のスラリーを構成するとうもろこしを含有するスラリーを作るように、 粉砕されたとうもろこしの微粒子に水を添加し； スラリーを湿式摩滅製粉機に通して通過させ、物理的作用によってとうもろこし 中のタンパク質と澱粉との間の結合を破壊するのに効果的な微粒子寸法にとうも ろこし微粒子を粉砕し； アルコールがスラリーに対し重量比約５０％を構成するスラリーを作るように、 スラリーにアルコールを添加し；スラリーのｐＨを約９から約１２の範囲内とな るようにに調節し； タンパク質を可溶性とするのに十分な時間、スラリーを滞留させ； スラリーを高固形分内容と高液分内容部分とに分離し；可溶化されたタンパク質 を含有するスラリーの高液内容部分をタンパク質構成成分を分離するためのマイ クロ濾過およびダイア濾過に供給し； タンパク質分離物を濃縮し、かつ乾燥する段階から成る方法において、 母型として結合された澱粉およびタンパク質を含有する穀物粒からタンパク分離 物を製造する方法。