JPH0693827B2

JPH0693827B2 - カツオ煮汁よりのジペプチド分取精製方法

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Publication number: JPH0693827B2
Application number: JP61279494A
Authority: JP
Inventors: 忠子小倉; 千明佐野; 重光阿部; 哲哉川喜田; 祝江口
Original assignee: Ajinomoto Co Inc
Current assignee: Ajinomoto Co Inc
Priority date: 1986-11-22
Filing date: 1986-11-22
Publication date: 1994-11-24
Anticipated expiration: 2009-11-24
Also published as: JPS63132878A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）現在、ビーフエキス素材には畜肉の煮汁濃縮液が用いら
れているが、ビーフエキスの呈味成分を鋭意検討した結
果、江口は動物体組織に存在するジペプチドであるアン
セリンおよびカルノシンに糖を反応させて生ずる褐変物
質がそのうま味成分の主要構成成分であるとの知見を得
ている（特開昭61-181357）。

カツオ煮汁より、例えば、後述のような方法でＬ−ヒス
チジン塩酸塩１水和物（以下Ｌ−His・HCl・H₂Ｏと略記
する）を回収した母液中にも、その中の固形分当り、ア
ンセリン（以下、Ansと略記する）１〜３％程度、カル
ノシン（以下、Carと略記する）0.5〜１％程度存在して
おり、これらよりAnsおよび／又はCarを含むジペプチド
画分が分取精製できれば、このジペプチド画分に糖を反
応させるだけでビーフエキスのうま味因子となる褐変物
質が得られるので、より経済的なビーフエキス素材を提
供できる。因みに、カツオ煮汁に含まれているジペプチ
ドはAnsおよびCarであることは公知である。

本発明の目的は、カツオ煮汁よりＬ−His・HCl・H₂Ｏを
分離した母液より、ビーフエキス素材に適するAnsおよ
びCarを含むジペプチド画分を安価に分取精製する技術
を提供することにある。因みに、上記母液のままでは、
その固形分の組成中に占めるAnsおよびCarの割合が小さ
く、この固形分に糖を反応させて生ずるAnsおよびCarの
褐変物質もまた少量であって、そのような反応生成物は
ビーフエキスの構成成分とはなり得ないが、前記母液を
一定の処理（後述）に付し、固形分の組成中に占めるAn
sおよびCarの割合を一定以上に大きくすると、この固形
分に糖を反応させて生ずるAnsおよびCarの褐変物質もま
た多量となり、そのような反応生成物はビーフエキスの
構成成分となり得る。本発明でジペプチド画分を分取精
製するとは、糖を反応させればビーフエキスの構成成分
を与える程度にAnsおよびCarを含有するようにカツオ煮
汁を処理することであって、必ずしもAnsおよびCarのみ
からなる100％ジペプチド画分を分取することではない
（実施例２参照）。

（従来技術）水産物煮汁液（カツオ煮汁等）よりの天然タウリンの回
収については限外過膜で高分子画分を分別後、電気透
析で脱塩、不純物除去を行ないエタノール晶析で分離す
る技術が見られる（特開昭60-61558）。しかしながら水
産物煮汁液（カツオ煮汁等）よりのジペプチドの工業的
製法に適した回収方法についての検討は、まだ報告がな
い。

AnsはＮ−β−アラニル−Ｌ−１−メチル−ヒスチジン
でpI＝8.27、CarはＮ−β−アラニル−Ｌ−ヒスチジン
でpI＝8.17の値をもちいづれもＬ−ヒスチジン（Ｌ−Hi
s）とβ−アラニンとのジペプチドである。従って、こ
れらはＬ−HisのPI＝7.47と同様、塩基性能を有してお
り、この特徴を生かした分離技術が考えられる。

Kuninは、塩基性アミノ酸の相互分離に際し、弱酸性陽
イオン交換樹脂の混合塩型（H⁺型＋Na⁺型）を用いた結
果を報告している（US Pat.2,549,378（1951））。又、
堀坂らは、畜肉よりCarおよびAnsを分離するにあたり弱
酸性陽イオン交換樹脂を用いて分離している(J.Bioche
m.54,349−354（1963）)。

（本発明が解決しようとする問題点）カツオ煮汁よりＬ−His・HCl・H₂Ｏを分離した母液を弱
酸性陽イオン交換樹脂を用いてジペプチド画分の回収を
試みたが、吸着量が僅少であり、工業的に利用し得ない
事が判明した。すなわち、Kuninの方法又は堀坂らの方
法を単にカツオ煮汁に転用したのではジペプチド画分を
精製度よく分取することは不可能であった。

（問題点を解決するための手段）本発明者は、弱酸性陽イオン交換樹脂へのカツオ煮汁中
のジペプチド画分の吸着能を向上させるべく鋭意検討し
た結果、吸着能を向上させるには、カルボン酸型弱酸
性陽イオン交換樹脂のうち素材及び使用イオン型として
はアクリル酸系弱酸性陽イオン交換樹脂のH⁺型が有効で
あること、又通液前処理としてカツオ煮汁を充分に脱
塩を行なえば、吸着能が飛躍的に向上することを発見し
た。

又、以上の方法により得られる樹脂吸着部の組成は、塩
基性画分としてAnsとCarとの混合画分以外にＬ−His、
クレアチニン（以下、Crnと略記する）、その他塩基性
タンパク質、無機塩の吸着が認められる。溶離剤として
は、アンモニア水によって無機塩以外の物質の溶出を選
択的に行なえることが認められた。又、アンモニア濃度
を変えて溶離分別能を検討したところ、0.2N〜0.5N程度
のアンモニア水によってCrnのみが溶出されることを認
め、その後アンモニア濃度を0.5N〜1.5N程度に上げて溶
離を行なえば、ジペプチドの豊富な画分が得られること
を発見した。

以下、本発明を更に詳細に説明する。

本発明による被処理液たるカツオ煮汁よりＬ−His・HCl
・H₂Ｏを回収した母液は、例えば次のようにして得られ
る。すなわち、カツオ節製造工程においてカツオ煮熟時
に産するカツオ煮汁を塩酸によりpHを１〜５望ましくは
２〜４として加熱し、上層の油分及び下層の変性タンパ
ク質を含有する水層を分層除去後、半透膜により高分子
画分を除去し、濃縮、冷却してＬ−ヒスチジンをＬ−ヒ
スチジン塩酸塩・１水和物として回収した後の母液であ
る（昭和61年10月17日特許出願参照）。このようにして
得られた母液（固形分35％含有）の固形分組成の１例
は、表１のようであった。

第１工程の脱塩は次のようにして行なうとよい。

強酸性陽イオン交換樹脂（H⁺型）による脱塩：強酸性陽イオン交換樹脂（H⁺型）に無機イオンのみを吸
着させ目的ジペプチドの吸着ロスをできるだけ少なくす
る為に、樹脂の分子篩効果とイオン交換効果を利用し、
架橋度の異なる樹脂（H⁺型）を用い、カツオ煮汁母液
（pH2〜４）のAns並びにCarの樹脂（H⁺型）への吸着挙
動を検討したところ、架橋度10％以上、好ましくは12％
以上でAns及びCarは分子篩効果によって排除されその吸
着量は架橋度８％での吸着量の1/5〜1/8に減少させるこ
とができた。一方、Na⁺及びK⁺イオンはいずれの架橋度
においても優先的に吸着された。これより架橋度12％以
上の強酸性陽イオン交換樹脂（H⁺型）を用いれば脱塩が
可能で、かつジペプチドの高収率での回収が可能である
ことがわかった。

一方本発明の第２工程たる弱酸性陽イオン交換樹脂（H⁺
型）へのジペプチド吸着において好ましい方法は、pH7.
0〜8.5に脱塩液を調整して通液する方法であるが、先に
述べた強酸性陽イオン交換樹脂（H⁺型）への通液（脱
塩）により、貫流液のpHがpH0.5〜2.0と低下しているの
で、強塩基性陰イオン交換樹脂（OH^-型）に通液し、脱C
l^-することによりpHを調整すればよい。

この方法によりAnsとCarの貫流液中への回収率75％、及
び脱塩率（Na＋Ｋとして）90％〜95％が得られた。

電気透析による脱塩：カツオ煮汁よりＬ−His・HCl・H₂Ｏを分離した母液のpH
をジペプチドの等電点付近pH7.5〜8.5にNaOH溶液で調整
した所、難溶性ピロリン酸ナトリウムカルシウム・水和
物が析出した。

この析出結晶を別後、電気透析法により温度50〜55
℃、15V定電圧の条件で電気伝導度10ms/cmになる迄脱塩
を行なった所、AnsとCarとの混合物はほぼ定量的に90〜
95％供給液中に保持され、脱塩率（Na＋Ｋとして）は93
〜95％の結果を得た。

工業的脱塩方法として、この外ドナン透析法、濃縮脱
塩法も可能でありこれらいずれの方法で行なっても良
い。

第２工程でジペプチドを弱酸性陽イオン交換樹脂に吸着
させる場合のイオン交換樹脂の素材及び使用イオン型に
ついての概要は前述したが、ここで若干付言する。

第１工程で脱塩された液の、必要に応じて調整した後の
pHは7.0〜8.5である。この液を用い、弱酸性陽イオン交
換樹脂のうち骨格構造の異なる２種類の樹脂（いずれも
三菱化成工業（株）製商品）メタアクリル酸系弱酸性陽
イオン交換樹脂ダイヤイオンWK−10およびWK−13Sとア
クリル酸系弱酸性陽イオン交換樹脂ダイヤイオンWK−20
のそれぞれH⁺型におけるCarの吸着能を調べた。その結
果、WK−10で0.1mol/l−Ｒ、WK−13Sで0.15mol/l−Ｒで
あるのに対し、WK−20では0.65mol/l−Ｒと顕著な差が
あること、又ダイヤイオンWK−20のH⁺型および▲NH₄ ⁺▼
型におけるCarの吸着能を調べた結果、H⁺型では0.65mol
/l−Ｒ、▲NH₄ ⁺▼型では0.3mol/l−ＲとなりH⁺型が有効
である事を発見した。即ち、ジペプチド画分を吸着させ
るには、ダイヤイオンWK−20などのアクリル酸系弱酸性
陽イオン交換樹脂のH⁺型を用い、pHがジペプチドの等電
点近傍での通液条件で行なうことが良い。因みに、通常
等電点では電解質は解離しない為、イオン交換されない
が、本系における等電点近傍での通液、吸着によってH⁺
型樹脂からはH⁺イオンが離脱し、樹脂層内部のpHが低下
することによってAnsおよびCarが解離して、吸着される
と考えられる。

実際に、カツオ煮汁よりＬ−His・HCl・H₂Ｏを回収した
母液のpHを8.2に調整後、ピロリン酸ナトリウムカルシ
ウム水和物の別のみを行なった母液（晶析ML）及び
別後更に電気透析法で脱塩した母液（晶析MLの脱塩液）
とを用いて（第１工程参照）、アクリル酸系弱酸性陽
イオン交換樹脂WK−20（H⁺型）での吸着状況の比較例を
表２に示す。

ジペプチドは脱塩液（晶析MLの脱塩液）では未処理液
（晶析ML）の約８倍の吸着量を示し、顕著な脱塩効果が
あることを発見した。

次に、第３工程である弱酸性陽イオン交換樹脂（H⁺型）
からの吸着物質の分別溶離について、詳述する。

溶離剤としてアンモニア水と塩酸が考えられるが、1N−
アンモニア水で溶離した所無機塩は溶離されず、塩基性
物質のみが溶離されてきた。

更に、アンモニア水濃度を0.5N、1Nの順に変化させるこ
とにより0.5Nアンモニア水区分ではCrnが溶離されてく
るが他の塩基性物質は溶離されない。その後1Nアンモニ
ア水区分では、若干のCrnおよびAns、Car、His、タンパ
ク質、ならびに褐色色素が溶離され、AnsおよびCarをよ
り豊富に含む画分を得た。この現象はCrnと、Crn以外の
吸着物質との塩基度および物理吸着力の違いに起因して
いるので、アンモニア濃度を0.5〜1Nへと僅かづつ変え
ることにより、AnsとCarの混合物及びHis及びタンパク
質と褐色色素の３画分に分別溶離が可能であることを発
見した。アンモニア水での溶離では無機塩は溶離されな
いが、アンモニア水での溶離後に行なう樹脂（▲NH₄ ⁺▼
型）のHClによるH⁺型への再生工程で、無機塩は溶離さ
れる。

以上の検討によりカツオ煮汁からＬ−His・HCl・H₂Ｏを
分離した母液より、AnsおよびCarの混合画分を分取精製
する工業的プロセスを完成した。

本発明の方法は、カツオ煮汁よりＬ−His・HCl・H₂Ｏを
回収した母液でなくても、類似の組成の他の魚類煮汁に
も適用できることは勿論である。

（実施例）以下、実施例により更に本発明を説明するが、これらは
特許請求の範囲を限定するものではない。

実施例１カツオ煮汁よりＬ−His・HCl・H₂Ｏを分離した母液（表
１の母液に同じ）100lをあらかじめH⁺型に調整した強酸
性陽イオン交換樹脂ダイヤイオンSK−116（架橋度16
％）、100l−Ｒカラムに流速SV＝1.0で通液後、0.5RVの
脱イオン水で水洗し、貫流当初の貫流液50lは廃棄し、
その後の貫流液100lを採取した。この貫流液のpHは0.8
で、AnsおよびCar回収率85％、脱塩率（Na＋Ｋとして）
90％を得た。貫流液を強塩基性陰イオン交換樹脂ダイヤ
イオンSA−10A（OH^-型）、100l−ＲにSV＝1.0で通液
し、水洗0.5RVを行ない、初流0.5RVを廃棄後に得られる
貫流液100lのpHは7.5〜8.5となり、AnsおよびCar回収率
は85％であった。

得られた貫流液を50lに濃縮後、アクリル酸系弱酸性陽
イオン交換樹脂ダイヤイオンWK−20（H⁺型）25l−ＲにS
V＝1.0で通液し水洗1.5RVを行なった後、0.5Nアンモニ
ア水4RVによりCrnのみを溶離後、0.5〜1Nまで徐々にア
ンモニア濃度を変化させながら約6RV溶離を行ない、Ans
とCarの混合物、His、タンパク質と褐色色素の３画分の
分別溶離を行なった。得られたAnsおよびCarの混合物画
分の固形分組成は、Ans51％、Car23％であった。

このAnsおよびCarの混合画分を濃縮し脱アンモニア後、
固形分濃度40％とし、当該溶液中のAnsおよびCarの総モ
ル数と等モル数のキシロースを加え、160℃、４時間、
脱気下で褐変反応させた。

以下、当該褐変物質のビーフエキス代替調味料の構成成
分としての評価を述べる。

一例として、当該褐変物質19.6g（固形分として）に、
市販のHVP(Hydrolysed Vegetable Protein)36.0g（固形
分として）、食用ゼラチンのプロテアーゼによる部分分
解物（調製法は後述する）44.0g（固形分として）、コ
ハク酸結晶0.4gおよび適量の水を加え、その固形分濃度
が70％のペースト状の調味料（pH5.6）を調製した。次
いで、当該調味料10gを500mlの蒸留水に溶解し、これを
味覚検査の被検液とした。

一方、市販のビーフエキス（南米産のビーフエキス、商
品名「Safra,CIF」）10gを500mlの蒸留水に溶解し、こ
れを味覚検査の対照液とした。

次いで、20人の熟練した味覚検査員により当該被検液お
よび対照液、それぞれ20mlずつを褐色コップに入れて、
試飲比較検査を行なった。その結果、香り、甘・酸・塩
・苦・旨等の基本味、コク・広がり、および血漿様の風
味の検査項目のいずれにおいても、被検液は対照液と全
く官能的な差がないとの結果を得た。

なお、先述のペースト状調味料の調製に用いた食用ゼラ
チンのプロテアーゼによる部分分解物は以下の方法で作
成した。即ち、５％食用ゼラチン溶液１を加温して、
その温度を50℃にした後、稀カセイソーダ溶液を摘下し
てpH7.0に調整した。次いで、当該溶液に市販のプロテ
アーゼ（商品名「ビオプラーゼ」長瀬産業（株）製）12
5mgを蒸溜水10mlに溶解した酵素液を加え、良く攪拌し
乍ら、50℃で240分間分解し、ただちに当該液を100℃、
10分間加熱し、酵素を失活せしめた後凍結乾燥した。な
お、当該部分分解物の平均分子量は、約8,000であっ
た。

実施例２カツオ煮汁よりＬ−His・HCl・H₂Ｏを分離した母液（表
１の母液に同じ）100lを実施例１と同様にして強酸性陽
イオン交換樹脂による脱塩、および強塩基性陰イオン交
換樹脂によるpH調整、および濃縮を行ない、貫流液50l
を得た。この貫流液をアクリル酸系弱酸性陽イオン交換
樹脂ダイヤイオンWK−20（H⁺型）25l−ＲにSV＝1.0で通
液し、水洗1.5RVを行なった後、0.5Nアンモニア水3RV
画分、1.0Nアンモニア水3RV画分、更に水洗１〜1.5RV
ののち、1.0NHCl再生3.5RV画分を分取したところ、
にはCrnのみが検出され、には無機イオンのみ検出さ
れた。得られた画分の組成は固形分中にAns17％、Car
8％、His22％、Crn18％、タンパク質および褐色色素35
％であった。この固形分組成を前記母液の固形分組成
（表１）と比較すると、AnsおよびCarの固形分中に占め
る割合が本発明の処理により顕著に増加していることが
明白である。

次いで得られた画分を濃縮し脱アンモニア後、固形分
含量を20％とし、これにグルコースを当該溶液中のAns
およびCarの総モル数の２倍モルになるように加え、100
℃、22時間、脱気下で加熱褐変させて本実施例の褐変物
質を得た。

次いで、この褐変物質を用いることの外は、実施例１と
全く同様の方法でペースト状の調味料を調製した。

次に、当該調味料を使用し、実施例１において用いたの
と全く同じ市販ビーフエキスを対照品として、実施例１
と全く同様の方法で味覚検査を行なった。

その結果、20人の検査員の全員が、本実施例のペースト
状調味料と対照ビーフエキスの間には、実施例１のいず
れの検査項目においても、官能的な差はないと答えた。

対照例１本対照例では、本発明の詳細な説明の箇所において説明
したカツオ煮汁からＬ−His・HCl・H₂Ｏを晶析した残り
の母液（晶析母液）を用いて、ペースト状調味料を調製
した。

即ち、当該母液のpHを稀カセイソーダ溶液にて7.0に調
整した後、その固形分濃度が20％になるように濃縮し
た。

しかる後、当該濃縮液にキシロースを、当該濃縮液中に
含まれるAnsおよびCarの総モル数の２倍モルになるよう
に加え、100℃、22時間、脱気下で加熱褐変せしめた。

次いで、当該褐変物質に、実施例１と全く同様にしてHV
P、ゼラチンのプロテアーゼによる部分分解物及びコハ
ク酸を配合して、その固形分が70％のペースト状調味料
を調製した。

次いで当該調味料を被検体とし、実施例１で用いたもの
と全く同じ市販ビーフエキスを対照として、実施例１と
全く同様の方法で味覚検査を行った。

その結果、実施例１に記載の評価項目の中で、甘・酸・
塩・苦・旨等の基本味の強さについては被検体と対照の
間に差は認められなかったが、その他の評価項目、即
ち、香り、コク・広がり、ならびに血漿様の風味の強さ
の項目において両者間に明白な官能的な差があること
を、検査員全員が指摘した。

この事から本発明の特許請求の範囲に示したジペプチド
の分取精製方法が、本発明が目的とする、当該ジペプチ
ドと糖との加熱褐変反応によるビーフエキス本来のうま
味成分の生成に必須の要件であることが明白となった。

実施例３カツオ煮汁からＬ−His・HCl・H₂Ｏを分離して得られた
母液（表１の母液に同じ）30lに98％NaOHを加えてAns、
Carが解離しないpH8.2に調整した。この時析出するピロ
リン酸ナトリウムカルシウム水和物を別後、液27l
を電気透析装置Du−ob型（旭硝子（株）製）透析槽を用
い温度50〜55℃、15V定電圧で透析液（1.8N−NaCl溶
液）に塩を移行させた。透析は、母液の電気伝導度60〜
120ms/cm程度が10ms/cmになる迄行ない脱塩液15lを得
た。AnsおよびCarの回収率は98％、脱塩率（Na＋Ｋとし
て）95％であった。

得られた脱塩液を実施例２と同様アクリル酸系弱酸性陽
イオン交換樹脂ダイヤイオンWK−20（H⁺型）7.5l−Ｒに
SV＝1.0で通液後、実施例２と同じアンモニア水での溶
離を行ない、溶離の画分（0.1Nアンモニア水3RV画
分）では、固形物中Ans20％、Car10％、His25％、Crn20
％、タンパク質及び褐色色素25％を得た。

次いで、当該画分を実施例２の画分の代りに用いるこ
との外は、実施例２と全く同様の方法でグルコースと加
熱褐変せしめた。

次いで、当該褐変物質を用いることの外は、実施例１と
全く同様の方法で本実施例のペースト状調味料を調製
し、また、これを用いて実施例１と全く同様の味覚検査
を行った。その結果、20人の検査員の全員が、当該被検
調味料と対照ビーフエキスの間に全く官能的な差が無い
と答えた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者江口祝神奈川県川崎市川崎区鈴木町１−１味の素株式会社中央研究所内審査官植野浩志

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カツオ煮汁よりＬ−ヒスチジンを回収した
母液よりカツオ煮汁に含まれるジペプチド（アンセリン
およびカルノシン）を分取精製するにあたり、該母液を
脱塩後、弱酸性陽イオン交換樹脂（H⁺型）に通液して
後、アンモニア水で吸着物質を分別溶離することを特徴
とするカツオ煮汁よりのジペプチド分取精製方法。