JPH10507641A - 乳タンパク質加水分解産物の製法、その乳タンパク質加水分解産物及びその乳タンパク質加水分解産物の使用 - Google Patents

乳タンパク質加水分解産物の製法、その乳タンパク質加水分解産物及びその乳タンパク質加水分解産物の使用

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JPH10507641A JP8514261A JP51426195A JPH10507641A JP H10507641 A JPH10507641 A JP H10507641A JP 8514261 A JP8514261 A JP 8514261A JP 51426195 A JP51426195 A JP 51426195A JP H10507641 A JPH10507641 A JP H10507641A
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Abstract

(57)【要約】 本法は、35%〜55%の間の加水分解度までのバチルス(Bacillus)及びアスペルジルス・オリザエ(Aspergil lus oryzae)由来のプロテアーゼを用いての乳タンパク質の加水分解並びにそれにより、その乳タンパク質加水分解産物がその透過物中に存在するその後の限外濾過を包含する。本加水分解産物は、ELISA技術により検出されることができる極めて低いタンパク質含量を示す。本加水分解産物は、母乳代替物及び規定食品中で使用されることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 乳タンパク質加水分解産物の製法、その乳タンパク質加水分解産物及びその乳タ ンパク質加水分解産物の使用 本発明は、乳タンパク質加水分解産物の製法、その乳タンパク質加水分解産物 、及びその乳タンパク質加水分解産物の使用を含む。 本発明は、乳タンパク質の加水分解が、その乳を幼児に与えたときその乳タン パク質がアレルギー反応を引き起こす傾向を低減するであろうという従来技術に 属する。幼児においてアレルギー反応を引き起こす可能性は、ペプチドのサイズ 、及びそれらペプチドにおけるアミノ酸の組成と配列に関係する。その良い栄養 特性、ヒト乳タンパク質との類似性及び利用可能性のために、牛乳由来のタンパ ク質が、しばしば、母乳代替物のための原材料として好まれる。ひじょうに低い アレルギー誘発性を提供する伝統的な方法は、タンパク質の過度の加水分解であ る。加水分解の程度は、ELISA技術により検出されることができる低含量のタン パク質だけその最終製品中に残存するようなやり方で選ばれる。主にその製品の 感覚特性に関係する過度の加水分解にいくつかの欠点があり、そしてひじょうに 高い含量の遊離アミノ酸は、そのタンパク質加水分解産物から高いオスモル濃度 を生じさせる。また、この過度の加水分解は、ひじょうに長い加水分解時間及び /又はひじょうに高い酵素投与量を要求し、これは、比較的高い製造コストに継 がる。しかしながら、比較的低程度の加水分解及び良い感覚刺激特性と共にELIS A技術により検出されることができるタンパク質含量の低下は、未だ改良の余地 がある。 従って、本発明の目的は、比較的低い程度の加水分解、低いアミ ノ酸含量、及びひじょうに良い感覚刺激特性と共にELISA技術により検出される ことができる極めて低い含量のタンパク質をもつ乳タンパク質加水分解産物の製 法、その乳タンパク質加水分解産物及びそれらの使用を提供することである。 乳タンパク質加水分解産物の製造のための本発明に係る方法は、第1段階にお いて、乳タンパク質が、35%〜55%の加水分解度までエンドプロテアーゼとエク ソペプチダーゼの両方を含むアスペルジルス・オリザエ(Aspergillus oryzae )プロテアーゼ複合体とバチルス(Bacillus)由来のいずれかの中性及びいずれ かのアルカリ性プロテアーゼとの組合せ物により加水分解され、そして第2段階 において、その第1段階からの混合物が、限外濾過され、その透過物がその乳タ ンパク質加水分解産物を含む事実を特徴とする。 用語“バチルス由来のいずれかの中性及びアルカリ性プロテアーゼ”とは、バ チルスにより生産されたいずれかの中性及びいずれかのアルカリ性プロテアーゼ 、そしてまた、他の宿主においてクローニングされているこの酵素群と同じプロ テアーゼを内包する。この解釈は、類似の用語“アスペルジルス・オリザエ・プ ロテアーゼ複合体”に関しても使用されるべきである。 本明細書中、用語“乳タンパク質”は、乳タンパク質、例えば、スキム・ミル ク、カゼイン、カゼイネート、又はホエー・タンパク質濃縮物を含むいずれかの 種類の乳原材料として理解されるべきである。中性プロテアーゼは、6〜7の最 適pHをもつプロテアーゼであり、そしてアルカリ性プロテアーゼは、7を超える 最適pHをもつプロテアーゼである。加水分解度(The degree of hydrolysis(DH )は、US 4,100,024,第2カラム、29−37行中に定義される。さらに、本発明に 係る方法において原材料として使用される乳タンパク質が、25%以下、好ましく は、4〜15%のタンパク質濃度をもつ溶 液又は懸濁液として存在することが、理解されるべきである。 温度、pH、反応時間、及び酵素投与量に関する加水分解のための条件は、理想 的な工程条件、例えば、温度30−65℃、pH5−9及び20時間未満の反応時間とし て選択されるべきであることも理解すべきである。上記限外濾過前の酵素の失活 のための工程段階も、酵素工程を通常終了させる段階として認められることにも 留意すべきである。上記酵素を失活させるための条件は、各ケースにおいて、そ の使用される酵素の耐熱性に従って選択されなければならない。短時間の熱処理 が上記酵素の失活のために使用される場合に、上記乳タンパク質加水分解産物の 感覚刺激特性が改善されることが発見されている。 また、上記限外濾過は、いずれの特定のタイプに属する必要はないこと、そし てその膜分子カット・オフ値は臨界的ではなく、例えば、5000〜100,000ダルト ンのカット・オフ値をもつ膜を適用することができるということは言うまでもな い。しかしながら、20,000〜100,000ダルトンの膜カット・オフ値が、好ましい 。上記工程の間の高流量そしてまた満足いく乳タンパク質加水分解産物の両方が 、この広い間隔内のカット・オフ値をもつ全ての膜を用いて得られることが発見 されている。 驚ろくべきことに、本発明に係る方法により製造された乳タンパク質加水分解 産物は、牛乳タンパク質に対する抗体を使用してELISA技術を用いて検出される ことができる極めて低い含量のタンパク質をもち、そしてまた比較的低程度の加 水分解、比較的低含量の遊離アミノ酸及び良い感覚特性を示す。さらに、驚ろく べきことに、加水分解後の乳タンパク質加水分解産物は、大きなカット・オフ値 をもつ膜を用いてマウントされた限外濾過装置を使用して透過物として単離され ることができ、それにより、本乳タンパク質加水分解 産物は、低含量の検出可能なタンパク質だけを示す。 文献、例えば、Charol Wham,Australian Journal of Nutrition and Dieteti cs,(1992)49:2,pp.45−49から、過度に加水分解 にひじょうによく検査され、そして40年以上もの間市場に出廻っていることが分 かる。牛乳タンパク質不耐をもつ幼児を処置するときほんの僅かな処置の失敗を もつことが知られている。この情報から、母乳代替物中での利用のための良いタ ンパク質加水分解産物を保 の検出可能なタンパク質の含量を選択することが妥当であろう。分 度は60%を超えると推定される。 Lee,Y.-H.,Journal of Pediatrics,1992,pp.47−50は、それと反応する重 篤なアレルギー患者についての一時的な報告により、過度に加水分解されたタン パク質成分のさらなる開発についての必要性が在ると述べている。また、低含量 の遊離アミノ酸が望ましいことが示されている。この特に必要を感ずるものは、 本発明に係る乳タンパク質加水分解産物により達成される。 EP 321,603は、熱処理を伴う2段階の酵素による加水分解により作られる乳タ ンパク質加水分解産物の製法について記載している。この従来技術は、本発明に おいて使用されるタンパク質分解酵素とは異なるタンパク質分解酵素の使用につ いて記載している。本発明に従って得られることができる高程度の加水分解は、 従来技術において記載された方法により得られることはできない。 US 4,600,588は、本発明に係る方法の間に使用されるタンパク質分解酵素の組 合せよりも、タンパク質分解酵素の他の組合せにより製造される乳タンパク質加 水分解産物について記載している。また 、従来技術の乳タンパク質加水分解産物は、乳化剤として使用され、一方、本発 明に係る乳タンパク質加水分解産物は、母乳代替物及び規定食品のために使用さ れる。 US 3,761,353は、乳タンパク質が原材料として使用されることができるところ の、タンパク質加水分解産物について記載している。この従来技術は、本発明に 係る方法と同一の、タンパク質分解酵素の組合せを使用しない。 PCT/DK92/00326は、カゼイン加水分解産物及び本加水分解産物の製法につい て記載している。しかしながら、従来技術は、最大35%の加水分解度まで加水分 解され、そして低含量の遊離アミノ酸(<10%)をもつことにより、本発明に係 る乳タンパク質加水分解産物の分子量分布とはひじょうに相違する分子量分布を もつ加水分解産物について記載している。また、Aspergillusからの酵素が、エ クソペプチダーゼとして記載され、ここで、本発明に従えば、エンドプロテアー ゼ活性をも含むAspergillus oryzaeプロテアーゼ複合体が利用される。従来技術 に従って作られた製品は、ひじょうに高く、そして本発明の範囲外にある検出可 能なタンパク質含量をも示す。 特許出願PCT/DK94/00165(係属中)においては、Aspergillu 加水分解度までの加水分解により母乳代替物のための成分の製造のために使用さ れることができる。得られる加水分解度は、35%より高く、好ましくは60%より 高く、より好ましくは70%より高く、特に80%より高くあるべきである。しかし ながら、他のプロテアーゼ 加水分解度において得られることがこできること、そしてまた、本発明に従って ひじょうに重要であることが示されているこの種のタ ンパク質加水分解産物を製造するための加工条件の詳細は全く与えられていない 。 本発明に係る方法の好ましい態様においては、その乳原材料は、牛乳からのカ ゼイン又はホエー・タンパク質から選択される。このやり方で、原材料であって 、市場における商品であり、そして良い品質で比較的低価格において得られるこ とができるものが使用される。乳カゼインは、酸凝固タンパク質又はレンネット 凝固カゼインとして製造される。この酸凝固カゼインも、塩基(例えば、NaOH,Ca (OH)2又はKOH)により中和されたカゼインであるカゼイネートとして販売されて いる。ホエー・タンパク質は、チーズ製造から又はレンネット凝固又は酸凝固カ ゼインの製造からのホエーの限外濾過により得られた濃縮タンパク質として販売 されている。ホエー・タンパク質濃縮物は、様々なタンパク質濃度をもって得ら れることができる。また、カゼインとホエー・タンパク質の両方を含む全乳タン パク質製品は、ホエー・タンパク質又はカゼインの画分だけを含むタンパク質製 品と共に知られている。 本発明に係る方法の好ましい態様においては、乳タンパク質は、牛乳からのカ ゼイネートである。これは、その乳タンパク質加水分解産物を加工し、かつ、回 収することを容易にする乾燥物に対して計算されたひじょうに高いタンパク質含 量をもつ最も安価な原材料である。 本発明に係る方法の好ましい態様においては、その中性プロテアーゼは、バチ ルス・サブチリス(Bacillus subtilis)から選ばれる。このやり方で、よく知 られ、かつ、効率的なプロテアーゼが使用される。 本発明に係る方法の好ましい態様においては、その中性プロテア のやり方で、比較的安い中性プロテアーゼが使用されることができる。 本発明に係る方法の好ましい態様においては、バチルス属からのアルカリ性プ ロテアーゼは、バチルス・リケニフォルミス(Bacillus licheniformis )から のアルカリ性プロテアーゼ、好ましくは である。これらは、よく知られ、効率的で、かつ、比較的安価なアルカリ性プロ テアーゼである。 本発明に係る方法の好ましい態様においてはアスペルジルス・オリザエ(Aspe rgillus oryzae)プロテアーゼ複合体は、Novo No s oryzaeプロテアーゼ複合体は、比較的安価で、かつ、ひじょうに効率のよいも のである。 本発明に係る方法の好ましい態様においては、その加水分解度は、35%〜50% 、好ましくは、40%〜50%の間にある。加水分解度についての上記レンジを用い て、低含量の検出可能なタンパク質、良い感覚特性、比較的低含量の遊離アミノ 酸及び低オスモル濃度に関しての本加水分解産物の最適特性が、得られる。 本発明に係る方法の好ましい態様においては、限外濾過は、5,000〜100,000ダ ルトンの間の、好ましくは90,000〜100,000ダルトンの間のカット・オフ値をも って実施される。流量(flux)に関しては、できるだけ大きなカット・オフ値を もつ限外濾過装置を使用することが有利である。驚ろくべきことに、高流量にも 拘らず、同様に、最も満足いく製品が、100,000ダルトンのカット・オフ値をも って得られることができることが発見されている。 本発明に係る方法の好ましい態様においては、その透過物は、好ましくは、10 秒未満125〜140℃の温度まで加熱し、そして好まし くは60〜80℃間で真空中にフラッシングすることにより、短時間熱処理されたも のである。このやり方で、上記膜を偶然に通り抜ける酵素活性が失活されるであ ろうし、そしてまたその乳タンパク質加水分解産物の感覚特性がフラッシングの 間に揮発性化合物を留去することにより改善されるであろう。この短時間加熱処 理は、これが要求される場合上記限外濾過の前に行われることができる。この利 点は、加水分解度のより正確なコントロール及びその加水分解産物中での微生物 増殖に伴うより良好なコントロールであることができる。 本発明に係る方法の好ましい態様においては、上記第2段階からの透過物を、 活性炭、好ましくは、乾燥物量に対して5%未満の量の活性炭で処理し、そして その活性炭を除去するために濾過する。このやり方で、その感覚特性は、改善さ れるであろうし、そしてまたその検出可能なタンパク質の含量は、有意であるが 僅かに減少されるであろう。この活性炭処理が、上記限外濾過の前又はナノフィ ルトレーション/濃縮の後に行われることができることを理解すべきである。 本発明に係る方法の好ましい態様においては、上記第2段階からの透過物又は 先に示した態様からの濾液を、ナノフィルトレーション/逆浸透及び/又は蒸発 その後の乾燥により濃縮する。このやり方で、その乳タンパク質加水分解産物を 、比較的低コストの加工段階を使用することにより長い保存寿命をもつ安定した 製品に変換する。また、濾過技術の適用は、濃縮の間の脱塩を得るために選択さ れることができる。 また、本発明は、本発明に係る方法により製造されることができる乳タンパク 質加水分解産物を内包する。 本発明に係る乳タンパク質加水分解産物の好ましい態様において 中に検出されることができる乳タンパク質含量よりも低い全N含量に対するELIS A技術により検出されることができるタンパク質含量をもつ。このやり方で、本 製品は、幼児のための栄養物として使用されるときにアレルギー反応を引き起こ す減少された機会に関して最適な特性をもつものとして説明されることができる 。 また、本発明は、母乳代替物中のタンパク質成分として本発明に係る乳タンパ ク質加水分解産物の使用を含む。本乳タンパク質加水分解産物が、それがタンパ ク質だけの成分であり又は適宜他のタンパク質成分、例えばアミノ酸と混合され ることができる、母乳代替物中のタンパク質成分として使用されることに留意す べきである。本発明に係る乳タンパク質加水分解産物は、液体配合品として及び 乾燥製品としての両方において、母乳代替物中で使用されることができる。 また、本発明は、規定食品中のタンパク質成分としての本発明に係る乳タンパ ク質加水分解産物の使用を含む。規定食品は、ダイエット用途のため、例えば、 特別な要求をもつ入院患者又はアスリートのために作られたいずれかの食品配合 物であることができると理解すべきである。この乳タンパク質加水分解産物は、 全タンパク質成分として使用され又は他のタンパク質含有成分と混合されること ができる。 本発明に係る方法を、以下の実施例において説明する。 実施例1 25kgのNaカゼイネート(MD Foods,DenmarkからのMiprodan 30)を原材料として 使用した。このカゼイネートを253リッターの70℃温水中に分散させ、そして50 ℃の加水分解温度に冷却した。このタンパク質濃度は7.9%(N×6.38)であっ た。そのオスモル濃度は、 酵素の添加前55mOsm/kgであった。加水分解後、そのオスモル濃度は、45%の加 水分解度に対応して443mOsm/kgとなるはずである。酵素添加: enmark) 加水分解の経過時間は、9時間であった。 上記混合物を、2つの等部分に分け、ここで、1部をプレート熱交換器内で蒸 気で直接加熱することにより125℃においてUHTパイロット・プラント(Pasilac ,Denmark)内で加熱処理し、そしてここで、上記混合物の他部を、パイロット ・フラッシュ加熱処理装置(APV Anhydro,Denmark)内で、125℃保持時間3秒 で加熱処理し、そして最後に、フラッシュ・チャンバー内で70℃に冷却した。 両部を同じやり方でさらに加工した: できるだけ小容量への濃縮及び出発供給容量の50%に対応する水の添加による FP100膜(カット・オフ値100,000ダルトン、PCI Membrane Systems,England)を もつPCIモジュール2.65m2内での50℃における限外濾過。濾過を、その供給タン クが空になるまでの濃縮により終了させた。 上記限外濾過からの透過物を、ナノフィルトレーション(PCI,AFC90膜、50℃ において2.65m2)により濃縮した。濃縮を、°Brixとして計測される乾燥物が25 °Brixになるまで実施した。 上記ナノフィルトレーションからの濃縮物をスプレードライした。 この乳タンパク質加水分解産物の評価を示す: 感覚特性は、6人の判定員により水中2%タンパク質として評価 された: 短時間処理製品:にがみがなくひじょうに許容される味。無色及びほとんど無 臭。 UHT処理製品:上記短時間処理製品よりも有意に良い味。 短時間処理製品とUHT処理製品の間の臭い及び色についての相異は、検出され ることができなかった。 ある含量の%におけるELISA技術により計測されたタンパク質含量は、上記UHT処 理製品及び上記短時間処理製品の両方において、Nu 実施例2 正確に実施例1と同一の実験を行った。但し、そのナノフィルトレーションか らの濃縮物を、50℃において30分間乾燥物に対して計算された3%活性炭(Picat if FGV 120EW,Pica,France)で処理した。この活性炭を、濾過により除去し、 そしてその濾液を凍結乾燥させた。 感覚評価は、その味がUHT処理サンプルについて僅かに改善されたことを示し たが、短時間処理サンプルについての差異は検出されることができなかった。 ある含量の、%におけるELISA技術により計測されたタンパク質含 ある量の65%であった。活性炭処理は、ELISAで検出可能なタンパク質含量にお ける減少を引き起こした。 実施例3 13%〜48%の範囲のさまざまな加水分解度までの実施例1に記載したような50 0mlのタンパク質混合物の加水分解についての実験は 、その検出可能なタンパク質の量が、42%,45.5%及び48%の加水分解度につい て同じであったことを示し、このことは、その使用された条件により42%を超え る加水分解度における増加について全く改善が期待できないはずであることを意 味する。 13%の加水分解度においては、42%の加水分解度に比較して20倍多い検出可能 なタンパク質があり、22%においては9倍に低下し、30%においては4倍に、そ して34%においては2.4倍に低下した。 実施例4 45%の加水分解度までの実施例1に記載したような500mlのタンパク質混合物 の加水分解についての実験を、限外濾過の効果についてテストした。その酵素を 失活させるための3分間85℃における加熱処理の後、それら混合物を、2つの混 合物に分割した。1のサンプルを凍結乾燥し、そして他を、Amicon 8400限外濾 過セル(膜カット・オフ100,000ダルトン)内で限外濾過し、そしてその透過物 を凍結乾燥した。 上記サンプル中のタンパク質の計測値についての統計的なテストは、99.99% を上廻る有意性をもって、その限外濾過が、ELISA技術により計測されたタンパ ク質の含量低下についてのポジティブな効果をもっていたことを示した。 実施例4 47%の加水分解度までの実施例1に記載したような2×500mlタンパク質混合 物の加水分解についての実験を、(実施例1と同じ投 は、タンパク質の%として計算して0.09%であった。 加水分解後、これら混合物を85℃において3分間失活させた。E LISA技術によるタンパク質含量の計測は、上記2つの加水分解産物の間で差異を 全く示さなかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,SZ,U G),AL,AM,AT,AU,BB,BG,BR,B Y,CA,CH,CN,CZ,DE,DK,EE,ES ,FI,GB,GE,HU,IS,JP,KE,KG, KP,KR,KZ,LK,LR,LS,LT,LU,L V,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI, SK,TJ,TM,TT,UA,UG,US,UZ,V N

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.乳タンパク質加水分解産物の製法であって、 a)35%〜55%の間の加水分解度まで、バチルス(Bacillus)由来のいずれか の中性及びいずれかのアルカリ性プロテアーゼと、エンドプロテアーゼとエクソ ペプチダーゼの両方を含むアスペルジルス・オリザエ(Aspergillus oryzae) プロテアーゼ複合体との組合せ物を用いて、乳タンパク質を加水分解し、そして b)段階a)からの混合物を、限外濾過し、その透過物が、上記乳タンパク質 加水分解産物を含む、 ことを特徴とする方法。 2.請求項1に記載の方法であって、その乳タンパク質が、牛乳からのカゼイ ン又はホエー・タンパク質であることを特徴とする方法。 3.請求項1又は2に記載の方法であって、その乳タンパク質が、牛乳からの カゼイネートであることを特徴とする方法。 4.請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法であって、その中性プロテアー ゼが、バチルス・サブチリス(Bacillus subtilis)由来であることを特徴とす る方法。 5.請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法であって、その中 を特徴とする方法。 6.請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法であって、そのアルカリ性プロ テアーゼが、バチルス・リケニホルミス(Bacillus licheniformis )由来であ ることを特徴とする方法。 7.請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法であって、そのア ることを特徴とする方法。 8.請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法であって、そのア ることを特徴とする方法。 9.請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法であって、アスペルジルス・オ リザエ(Aspergillus oryzae)プロテアーゼ複合体 る方法。 10.請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法であって、その加水分解度が、 35%〜50%の間、好ましくは、40%〜50%の間にあることを特徴とする方法。 11.請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法であって、その限外濾過が、5, 000〜100,000ダルトンの間の、好ましくは90,000〜100,000ダルトンの間のカッ ト・オフ値を用いて行われることを特徴とする方法。 12.請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法であって、段階b)からの混合 物を、好ましくは、10秒未満の間125〜140℃の温度まで加熱し、そして好ましく は60〜80℃の間で真空中にフラッシングすることにより、短時間加熱処理するこ とを特徴とする方法。 13.請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法であって、段階b)からの透過 物を、活性炭、好ましくは、乾燥物の量に対して5%未満の量の活性炭で処理し 、そしてその活性炭を濾過することを特徴とする方法。 14.請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法であって、段階b)からの透過 物又は請求項13に記載の濾液を、ナノフィルトレーション/逆浸透及び/又は蒸 発その後の乾燥により濃縮することを特徴とする方法。 15.請求項1〜14のいずれか1項に記載の方法により製造されることができる ことを特徴とする乳タンパク質加水分解産物。 16.請求項1〜15のいずれか1項に記載の乳タンパク質加水分解産物であって 、その乳タンパク質加水分解産物が、全N含量に対し 低い全N含量に対して ELISA技術により検出されることができるタンパク質含量 をもつことを特徴とする乳タンパク質加水分解産物。 17.母乳代替物中のタンパク質成分としての、請求項15又は16に記載の乳タン パク質加水分解産物の使用。 18.規定食品中でのタンパク質成分としての、請求項15又は16に記載の乳タン パク質加水分解産物の使用。
JP8514261A 1994-10-26 1995-10-26 乳タンパク質加水分解産物の製法、その乳タンパク質加水分解産物及びその乳タンパク質加水分解産物の使用 Ceased JPH10507641A (ja)

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