JPH06505162A - えんどう豆の蛋白質水解物、その製造方法およびそれらの使用 - Google Patents
えんどう豆の蛋白質水解物、その製造方法およびそれらの使用Info
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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】
えんどう豆の蛋白質氷解物、その製造方法およびそれらの使用本発明は、えんど
う豆(pea)の蛋白質氷解物の製造方法、えんどう豆の蛋白質氷解物およびそ
れらの使用に関する。
植物性蛋白質の氷解物の製造方法は、通常加水分解および植物性蛋白質を精製す
るための後処理を含んでなる。加水分解の例は、米国特許4.324.805お
よび4.100.024から明らかであり、そして後処理の例はAmerica
n Chemical 5ociety Syrapasium No、 15
4. SyntheticMembranes、 Vol、11. Hyper
−and Ultrafiltration Usesから明らかである。
老人に対し病院および家庭で規定食をとっている人の間で、並びに低カロリー食
製品の製造業者、更に運動選手に対して、特別な蛋白質製品が必要とされる。以
下の内容はぜひほしいものである。すなわち、加熱処理したときも、溶液の粘度
を上昇させることなく、蛋白質は完全に可溶性であるべきであり、そして蛋白質
は良好な栄養学上の価値を示すべきでありそして配合中感覚刺激の問題を引き起
こすべきでないであろう。えんどう豆氷解物、大豆氷解物およびグルテンの様な
伝統的蛋白質製品は最適な性質を示さない:特に溶解性が問題である。蛋白質を
加水分解することにより、溶解性が改善する。これまで、味(苦味)および/又
は加工コストは一般的適用に対し蛋白質氷解物の可動性を制限してきた。入院し
た人々に対し食物の唯一の源として規定食事に対する野菜蛋白質材料を選択する
際、製品中のフィテートの含量を減少するため特別な注意がなされねばならない
。何故なら、フィテートはある種の鉱物の生物適合性を減少させるからである。
フィテートは異なる野菜の原材料中に種々の量で見出され、この際えんどう豆蛋
白質は極めて低いフィテート含量を示す。このことは、一般に規定食の目的のた
め、特に臨床の患者のため、えんどう豆量白質氷解物を非常に好都合な蛋白質で
ある。従って、本発明の目的は、良好な感覚刺激性を有するえんどう豆量白質氷
解物および比較的高収率で実施できる、良好な感覚刺激性を有するえんどう豆量
白質氷解物の製造方法を提供することにある。
驚くべきことに、本発明によれば以下の内容が見出された。すなわち、高純度で
かつ良好な感覚刺激特性のえんどう豆量白質氷解物を提供することが可能となり
、更に非−pH−スタット加水分解と限外濾過の一定の組合わせは良好な味と感
覚刺激的に許容できる製品を高収率で製造する方法を提供する。
従って、えんどう豆量白質氷解物を製造するための本発明に係る方法は次の1)
〜4)の事実によって特徴づけられる。
1)乾燥物質として計算して少なくとも65%の蛋白質を有するえんどう豆蛋白
質製品および水を混合し、約20%まで、好ましくは12%までの蛋白質含量を
有するスラリーとする、2)工程1)からの混合物を、少な(とも1個のプロテ
アーゼを用い非−pH−スタット法により15%ないし35%のDHまで蛋白質
を分解しつつ加水分解する、
3)加水分解は酵素の失活により完了する、次いで4)工程3からの混合物を、
5000を超えるカットオフ値を有する限外濾過装置で分離し、透過物は蛋白質
氷解物を構成する。
次のように理解されるべきである。すなわち、工程lにおいて原材料として用い
られるえんどう豆蛋白質製品は、いかなるえんどう豆蛋白質製品でもよいが、但
し、その蛋白質含量は乾燥物質として計算して少なくとも65%であり、すなわ
ちえんどう豆蛋白質濃縮物(乾燥物質として計算して70%を超える蛋白質含量
を有する)、又はえんどう豆量白質単離物(乾燥物質として計算して90%を超
える蛋白質含量を育する)である。工程2)に関して、最適pH値とプロテアー
ゼの温度に近いpH値と温度で加水分解を行うことが好ましい。
また、もしも酵素が工程4)のりテンテート(retentate)内に保持さ
れる場合、工程3)は省略できると理解されるべきである。
本発明に係る方法の好ましい態様は、えんどう豆蛋白質製品がえんどう豆蛋白質
濃縮物である。えんどう豆蛋白質の濃縮物は、商業的に入手可能な標準的製品で
ある。
本発明に係る方法の好ましい態様は、えんどう豆蛋白質製品がえんどう豆量白質
単離物であることを含んでなる。えんどう豆量白質単離物は、高純度の商業的に
入手可能な標準的製品である。
本発明に係る方法の好ましい態様は、工程l)におけるスラリーが7〜12%の
蛋白質含量を育することを含んでなる。この方法において装置は最適に利用され
、更に又粘度は取扱うために高すぎることはない。
本発明に係る方法の好ましい態様は、60℃を超える熱処理が工程1)と工程2
)の間に挿入されることを含んでなる。この方法で、蛋白質は有効に変性し、従
って引き続きの加水分解は急速に進行するであろう。また、数時間持続し得る加
水分解中の微生物の安定性が有効に確保される。
本発明に係る好ましい態様は、工程2)に於ける加水分解が20〜30、好まし
くは25〜30のDHまで行なわれることおよび1個のエンドプロテアーゼ又は
複数のプロテアーゼが蛋白質分解酵素として用いられることの事実によって特徴
づけられる。この方法で、比較的低含量の遊離アミノ酸を有するえんどう豆量白
質氷解物を得ることができる。このことは、えんどう豆氷解物をして規定食の目
的のために特に良好に適合せしめる。何故なら、短いペプチド(鎖内に2〜4個
のアミノ酸)が遊離アミノ酸よりもより早く吸収されるからである。また、容量
オスモル濃度はこのえんどう豆量白質氷解物内で比較的低く保たれる。
本発明に係る方法の好ましい態様は、工程2)に於ける加水分解が20〜30、
好ましくは25〜30のDHまで行なわれること、およアルカラーゼ(Alca
lase)(登録商標)(B、リケニホルミス)および/又はニュートラーゼ(
Neutrase)(登録商標)(B、ズブチリス)が蛋白質分解酵素として用
いられることを含んでなる。先ずアルカラーゼ(AlcalaseX登録商標)
を(高い最適pHで)用いること、次いでニュートラーゼ(NeutraseX
登録商標)を(低い最適pHモ)用いることが特に好ましい。この方法は、本発
明に係る方法に於て用いられる非−11H−スタット法に特に良好に適合する。
本発明に係る方法の好ましい態様は、酵素の失活(工程3)が熱処理によって行
なわれることを含んでなる。この失活は、最終えんどう豆蛋白質の氷解物のpH
が比較的高いものと考えられる場合に特に良好に適合する。
本発明に係る方法の好ましい態様は、酵素の失活(工程3)が酸処理によって行
なわれることを含んでなる。この失活は最終えんどう豆氷解物のpHが比較的低
いものと考えられる場合に特に良好に適合する。
本発明に係る好ましい態様は、工程3)の終了時での混合物を、乾物含量に関し
て計算して1〜5%の炭素に相当する量で、50〜70℃で5分以上活性炭で処
理することを含んでなる。この方法で、最終えんどう豆氷解物の色は改善され、
更に又オフフレーバー(off−flavor)も除去される。
本発明に係る方法の好ましい態様は、工程4)からの透過物を130〜140℃
に加熱し次いで直ちに約75℃にフラッシュ冷却し次いで熱交換器で50〜60
℃に冷却する。この方法で最終えんどう豆量白質氷解物の味が改善され、更に又
、微生物学的安定性も確保される。
本発明に係る方法の好ましい態様は、工程4)の後、濃縮を50〜70°Cの温
度でナノ濾過により行い、しかる後抑留物をえんどう豆量白質氷解物溶液として
集めることを含んでなる。ナノ濾過により、淡水化を膜の適当な選択により行う
ことができる;更にナノ濾過は水を除去するのに安価な方法である。蒸発は、乾
燥前、濃縮物中高い乾燥物質含量を得る利益がある。
本発明に係る方法の好ましい態様は、工程4)からのえんどう豆量白質氷解物溶
液を6.5%未満の含水率に噴霧乾燥することを含んでなる。この方法で、微生
物的および感覚刺激的にも安定な生成物が得られる。
また、本発明は以下の1)〜7)の事実によって特徴づけられるえんどう豆量白
質氷解物を含んでなる:■)乾燥物質基準で、ペプチドおよび遊離アミノ酸とし
て見出される、蛋白質(N” 8.25)の含量は9o%w/y超、好ましくは
92%w/W超、より好ましくは94%W/W超であり、更に最も好ましくは9
5%w/w超である、
2)フィテート(phytate)含量はo、6%w/w未満である、3)アミ
ノ酸含量は10%未満である、4) 350<Mn<6501ここでMnは数に
係る平均分子量である、5)5000超のMnを有するペプチドの含量は0.5
%W/W未満である、6)感覚刺激的性質は、えんどう豆の風味およびえんどう
豆の味を含まず又はわずかなえんどう豆の風味およびえんどう豆の味を含み、そ
して
7)加水分解の程度(DH)は20〜35%である。
本発明に係るえんどう豆量白質氷解物の好ましい態様は、えんどう豆量白質氷解
物が本発明に係る方法によって生産されるという事実によって特徴づけられる。
この方法により、高純度と秀れた感覚刺激特性を有するえんどう豆量白質氷解物
が得られる。純度94%およびそれ以上を有するえんどう豆量白質氷解物は新規
な生成物である。これまで知られた全ての蛋白質氷解物ははるかにより低い純度
を有していた。
本発明は又、滋養剤として、好ましくは食品又は飲料に対する栄養上の添加剤と
しての本発明に係るえんどう豆量白質氷解物の使用を含んでなる。
えんどう豆量白質氷解物およびその製法を以下の実施例によって説明する。
例1
えんどう豆量白質単離物からの酸性氷解物の製造混合
83.3%の蛋白質を含有する9、 6kgのえんどう豆量白質単離物(P−p
ro 2000ヌトリオ(Nutrio) /ダニスコ(Danisco)を水
と混合し、蛋白質含量8.0%を有するスラリーとする。
熱処理
混合物を85℃に加熱し次いで十分の保持時間後回たび55°Cに冷却する。
加水分解
pHを4NのNaOHで8.5に調節する。加水分解は55℃で行い、18時間
実施する。加水分解は、アルカラーゼ(A1calaseX登録商標)2.4L
を添加することにより開始する。用量は蛋白質の量の2.0%である。plを監
視しそしてpHが7.0未満に減少したら、ニュートラーゼ(Neutrase
X登録商標)0.5Lを混合物に添加する。用量は蛋白質の量の1.0%である
。
酵素の失活
18時間後、加水分解は30%HCIによってpHを4.2に低下させることに
より終了する。
氷解物の分離
氷解物に活性炭を添加する(Picatif FGV 120)。用量は” B
r1xとして測定して乾燥物質3%である。混合物を、100.000のカット
−オフ値を有するFP100膜を備えたPCIモジュールによって限外濾過する
。限外濾過中の温度は55〜65℃である。炭素含有混合物の容量を1/3に濃
縮し、引き続き2容量の水と共にダイアフィルターにかける。限外濾過は濃縮工
程によって終了する。透過物を集め次いで抑留物をすてる。
フラッシュ
限外濾過からの透過物を蒸気導入によって135℃に加熱し、次いで2.3秒以
内でフラッシュ冷却し、引続き更に処理するため55℃に冷却する。
ナノ濾過
フラッシュ方法からの流出液を濃縮し、次いでナノ濾過により乾燥物質含量的2
5%(30″Brjx)に淡水化する。ナノ濾過装置は、PCI膜システムから
のAFC30膜であった。5.0%蛋白質で測定して180a+Osa+/kg
の低容量オスモル濃度がダイアフィルトレージョンにかけることなく得られた。
滅菌濾過
適当な微生物学的品質を確保するため、ナノ濾過からの濃縮物を、クエン酸溶液
(pH4,2で507/rri)で洗浄した5upra l1iKSシート上で
約50°Cで濾過し、次いでスチーム処理する前に中性のpHまで脱イオン水処
理する。22.0%の蛋白質を含有する濾液22kgをこの工程後毎時約21の
水を蒸発させる能力を有するニロアトマイザー(Nir。
Atomizer)からの噴霧乾燥装置を用い、入口温度200°Cおよび出口
温度75℃で濾液を噴霧乾燥する。
目的生成物の特徴
蛋白質、%(N” 6.25) =89.8%乾燥物質、% = 94.0%
灰分、% =1.9%
フィテート、% =0.47%
乾燥物質中の蛋白質、% = 95.5%乾燥物質中の灰分、% =2.0%
フィテート=0.50%
加水分解の程度 = 27.6%
5.0%の蛋へとを有する
溶液中の容 オスモル濃度 = 180mOsm/ kg5.0%の蛋白質を有
する溶液中のpH=4.035.0%の蛋白質を有する溶液中、
450nmでの色彩−吸光度 = 0.665平均分子量 =380
分子量分布が図1から明らかにされ、そしてペプチドの分布が図2から明らかに
される。
例2
えんどう豆量白質単離物から中性の氷解物の製造ヌトリオ/ダニスコ)を、水と
混合し8.0%の蛋白質含量を有する混合物を85°Cに加熱し次いで十分の保
持時間後回たび55℃に冷却する。
加水分解
pHを4NのNaOHで8.5に調節する。加水分解は55℃で行い、18時間
実施する。加水分解は、アルカラーゼ(AlcalaseX登録商標)2.4L
を添加することにより開始する。用量は蛋白質の量の2.0%である。pHを監
視しそしてpHが7.0未満に減少したら、ニュートラーゼ(Neutrase
X登録商標)0.5Lを混合物に添加する。用量は蛋白質の量の1.0%である
。
酵素の失活
18時間後、加水分解は85℃に加熱することにより、この温度を3分間保持す
ることにより、更に55℃に冷却することによって終了する。
氷解物の分離
氷解物に活性炭を添加する(Picatif FGV 120)。用量は” B
r1xとして測定して乾燥物質3%である。混合物を、too、 oooのカッ
ト−オフ値を有するFP100膜を備えたPCIモジュールによって限外濾過す
る。限外濾過中の温度は55〜65°Cである。炭素含有混合物の容量を1/3
に濃縮し、引き続き2容量の水と共にダイアフィルターにかける。限外濾過は濃
縮工程によって終了する。透過物を集め次いで抑留物をすてる。
フラッシュ
限外濾過からの透過物を蒸気導入によって135℃に加熱し、次いで2.3秒以
内でフラッシュ冷却し、引続き更に処理するため55℃に冷却する。
燥物質含量約25%(30°Br1x)に淡水化する。ナノ濾過装置は、PCI
膜システムからのAFC30膜であった。7.5°Br1xで測定された161
m05m/kgの低容量オスモル濃度が、801の水を用いて176A’の濃縮
物にダイアフィルトレージョンにかけることによって得られた。
クエン酸溶液(pH4,2で501/rd>で洗浄した5upra EKSシー
ト上で約50°Cで濾過し、次いでスチーム処理する前に中性のpHまで脱イオ
ン水処理する。22,0%の蛋白質を含有する濾液22kgをこの工程後Ato
mizer)からの噴霧乾燥装置を用い、入口温度200℃および出口温度75
℃で濾液を噴霧乾燥する。
例3
すなわち蒸発により濃縮のため集める:回転真空蒸発器中でこれを乾燥物質含量
約25%まで濃縮する。
毎時21の水を蒸発させる能力を有するニロアトマイザ−(Nir。
Atoo+1zer)からの噴霧乾燥装置を用い、入口温度200℃および出口
温度75℃で濾液を噴霧乾燥する。
目的生成物の適用
pH4,5未満を有する規定食飲料 十 −一蛋白質付加、ソフト飲料
pH4,5未満の飲料 + −−
スープ、フォント等の蛋白質の強化 −+ +中性pHでの規定食飲料 −+
+
側4
えんどう豆量白質単難物から中性氷解物の製造9、53kgのえんどう豆量白質
単離物を、例2における同じプロセスパラメーターを用いることによって処理し
た。唯一の相違は、えんどう豆蛋白質がコスカ、B−4350モマーレ、ベルギ
ーから得られたことおよびナノ濾過がダイアフィルトレージョンにかけることな
く行なわれたことである。
実施例から明らかなように、本発明に係る方法を用いることにより、非常に高純
度の酸性および中性のえんどう豆量白質氷解物を製造することが可能である。こ
れに関連して、高純度は乾燥物質として計算された高い蛋白質量含量および相当
に低含量の抗栄養因子、例えばフィテートを意味する。これは驚くべきことであ
る。何故なら、このことは出願人によって検査された他の植物性蛋白質生成物の
如何なるものについても得られていない。
より良い調査をもたらすため以下の表に4種の実験を言及する。
処理の因子
加水分解におけるDH,% 25.3 25.8 25.8 23.1実験 実
験 実験 実験
目的生成物の性質
生成物のDH,% 27.6 28.5 30.9 26.7生成物のり
(5%の 白質を有する溶液中”) 4,03 6.53 6.98 6.64
生成物の容量オスモル濃度、QIOSIII/ kg(5%の蛋白質を存する溶
液中) 180 150 172 138蛋白質含量、%(N” 6.25)
89.8 91,2 89.0 94.4乾燥物質、% 94.0 95.3
94.5 96.0乾燥物質中の蛋白質、% 95.5 95.7 94.2
98.3目的生成物の適用
pH4,5未満を育する規定食飲料 +−−−蛋白質付加、ソフト飲料
pH4,5未満の飲料 +−−−
スープ、フォント等の蛋白質の強化 −+++中性pHでの規定食飲料 −++
十
例5
ソフト飲料中の滋養剤としての酸性えんどう豆量白質氷解物の適を、リンゴの風
味を添えたソフト飲料に対する製法中に述べた。
えんどう豆量白質氷解物 5.57%
クエン酸 0.3%
リンゴ酸 0.2%
アスコルビン酸 0.1%
安息香酸Na o、 02%
アスパルターメ(Aspartame) 0.025%飲料の評価は、オフフレ
ーバー(off flavour)もなく苦味もない風味の良い飲料であること
を示した。
例6
スープ中の滋養剤としての中性えんどう豆氷解物の適用他の適用試料として、例
4からの中性えんどう豆量白質氷解物生成物を温スープ(包装上の製法から調製
したクノール(Knorr)かららの飲料ブイヨン)に溶解した。スープ中のえ
んどう豆蛋白質(Nx6.25)の濃度は3.5%であった。スープの味の評価
は以下の内容であった。すなわち、蛋白質に富んだスープは蛋白質なしのスープ
と非常にわずかに異っており、更にオフフレーバーも苦味も認められなかった。
履口
国際調査報告
1M−mlMWl AspHcml艶IIs ρCT/DK 92100069
国際調査報告
Claims (16)
- 1.次の1)〜4)の事実によって特徴づけられる、えんどう豆(pea)蛋白 質水解物の製造方法: 1)乾燥物質として計算して少なくとも65%の蛋白質を有するえんどう豆蛋白 質製品および水を混合し、約20%まで、好ましくは12%までの蛋白質含量を 有するスラリーとする、2)工程1)からの混合物を、少なくとも1個のプロテ アーゼを用い非−pH−スタット法により15%ないし35%のDHまで蛋白質 を分解しつつ加水分解する、 3)加水分解は酵素の失活により完了する、次いで4)工程3からの混合物を、 5000を超えるカットオフ値を有する限外濾過装置で分離し、透過物は蛋白質 水解物を構成する。
- 2.えんどう豆蛋白質製品が、えんどう豆蛋白質濃縮物であるという事実によっ て特徴づけられる、請求の範囲第1項記載の方法。
- 3.えんどう豆蛋白質製品が、えんどう豆蛋白質単離物であるという事実によっ て特徴づけられる、請求の範囲第1又は第2項記載の方法。
- 4.工程1)におけるスラリーが、7〜12%の蛋白質含量を有するという事実 によって特徴づけられる、請求の範囲第1〜3項のいずれかに記載の方法。
- 5.60℃を超える温度までの熱処理が、工程1)と工程2)の間に挿入される という事実によって特徴づけられる、請求の範囲第1〜4項のいずれかに記載の 方法。
- 6.工程2)における加水分解が20〜30、好ましくは25〜30のDHまで 行なわれ、そして1個のエンドプロテアーゼ又は複数のエンドプロテアーゼが蛋 白質分解酵素として用いられるという事実によって特徴づけられる請求の範囲第 1〜5項のいずれかに記載の方法。
- 7.工程2)における加水分解を、20〜30、好ましくは25〜30のDHま で行ない、そしてアルカラーゼ(AlcaIase)(登録商標)(B.リケニ ホルミス)および/又はニュートラーゼ(Neutrase)(登録商標)(B .ズブチリス)を蛋白質分解酵素として用いるという事実によって特徴づけられ る、請求の範囲第1〜6項のいずれかに記載の方法。
- 8.酸素の失活(工程3)が熱処理によって行なわれるという事実によって特徴 づけられる、請求の範囲第1〜7項のいずれかに記載の方法。
- 9.酸素の失活(工程3)が熱処理によって行なわれるという事実によって特徴 づけられる、請求の範囲第1〜7項のいずれかに記載の方法。
- 10.工程3)の終了時の混合物を、乾燥物質含量に関して計算して1〜5%に 相当する量で、50〜70℃で5分以上活性炭を用いて処理するという事実によ って特徴づけられる、請求の範囲第1〜9項のいずれかに記載の方法。
- 11.工程4)からの透過物を130〜140℃に加熱し、次いで直ちに75℃ 付近までフラッシュ冷却し、次いで50〜60℃に熱交換器内で冷却するという 事実によって特徴づけられる、請求の範囲第1〜10項のいずれかに記載の方法 。
- 12.工程4)の後の濃縮を50〜70℃の温度でナノ濾過によりおよび/又は 蒸発により行ない、しかる後抑留物を蛋白質水解物溶液として集めるという事実 によって特徴づけられる、請求の範囲第1〜11項のいずれかに記載の方法。
- 13.工程4)からの蛋白質水解物溶液を6.5%未満の含水率まで噴霧乾燥す るという事実によって特徴づけられる、請求の範囲第1〜12項のいずれかに記 載の方法。
- 14.以下の1)〜7)の事実によって特徴づけられる、えんどう豆蛋白質水解 物: 1)乾燥物質基準で、ペプチドおよび遊離アミノ酸として見出される、蛋白質( N■6.25)の含量は90%w/w超、好ましくは92%w/w超、より好ま しくは94%w/w超であり、更に最も好ましくは95%w/w超である、 2)フィテート(Phytate)含量は0.6%w/w未満である、3)アミ ノ酸含量は10%未満である、4)350<Mn<650、ここでMnは数に係 る平均分子量である、5)5000超のMnを有するペプチドの含量は0.5% w/w未満である、6)感覚刺激的性質は、えんどう豆の風味およびえんどう豆 の味を含まず又はわずかなえんどう豆の風味およびえんどう豆の味を含み、そし て 7)加水分解の程度(DH)は20〜35%である。
- 15.えんどう豆蛋白質水解物が請求の範囲第1〜13項のいずれかに従って製 造されるという事実によって特徴づけられる、請求の範囲第14項記載のえんど う豆蛋白質水解物。
- 16.滋養剤として、好ましくは食品又は飲料に対する栄養添加剤としての請求 の範囲第14又は15項記載のえんどう豆蛋白質水解物の使用。
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