JPS58500591A

JPS58500591A - 小麦蛋白質の製造法

Info

Publication number: JPS58500591A
Application number: JP57501784A
Authority: JP
Inventors: ウオ−カ−・ネイル・ジエイ; コノリイ・フイリツプ・ビ−
Original assignee: ニュ−・ジ−ランド・ミルク・プロダクツ・インコ−ポレイテッド
Priority date: 1981-05-01
Filing date: 1982-04-29
Publication date: 1983-04-21
Also published as: DE3272003D1; AU8526682A; EP0077821A1; EP0077821B1; IE821011L; JPH0151986B2; AU559212B2; WO1982003749A1; IE55816B1; EP0077821B2; JPS63164851A; JPS6251091B2; EP0077821A4; CA1209128A

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】蛋白質分離体及びその製造法発明の背景乳の主要蛋白質はカゼイン即ち栄養価の＾いリン蛋白質であり、これはその天然の状態で乳の中にα−１β−及びに−カゼインにリン酸塩及びカルシウムが加わったミセラ・アグロメレートのコロイド状懸濁物として存在する。重―百分率で液体牛乳の約３％を占めるカゼイン蛋白質は、その等電点であるＥＩＨ４，６に於て不溶性である点で、所謂乳漿蛋白質から区別され得る。カゼインは一般に、等電点ｐＨレベルへの脱脂乳の酸性化を含む過程により分離さへの適当な食品等級の酸の直接添加若しくは脱脂乳内のラクトースの微生物発酵による本来の場所での乳酸の生成により達成される。

脱脂乳の酸性化により生成されるカゼイン凝固物（カード）は、カードを何回か水中で洗浄することにより除かれる鉱塩及びラクトースのような幾つかの非蛋白質乳固形物を含んでいる。洗浄されたカードは次いで酸カゼインとして知られている生成物を得るべく直接に乾燥され、若しくはアルカリ又はアルカリ性塩との反応により乾燥に先立って可溶性にされ得る。可溶性誘導体はカゼイネートとして知られており、これらの生成物は様々な食品製造に於て有用な成分となる物理 −化学的、官能的及び栄養的性質を有する。例えばカゼイネートは食品内の乳化、濃厚化、水結合及び泡安定剤として作用する。幾つかの用途例えばチーズ類似物では、カゼイネートは水中の油の乳化剤として作用するだけでなく、チーズ状物質内の基準チーズ融解特性を促進する熱可塑性を呈する。この後者の特性の点で、カゼイン及びカゼイネートは処方された食品に用いるのに適した市販の蛋白質分離体及び濃縮物の中で若干独特である。

豊富な量で入手可能な蛋白質として豆類、穀粒及び木の実から誘導される植物蛋白質がある。多くの大豆蛋白質分離体及び濃縮物が既に市販品として入手可能であり、これらの蛋白質はカゼイン及びカゼイネート、の官能的性質の幾質は熱可塑性ではなく、上記のような特定の食品に使用するのには制約がある。他方、小麦グルテンは熱可塑性を呈する蛋白質濃縮物であり、グルテン蛋白質の極度な不溶性を呈さなければカゼインと共に又はカゼインの代りに処方された食品に用いられ得るであろう。

小麦グルテン蛋白質がｌ−１０１１８及び３　ｒｉｇｇｓにより“ｃｅｒｅａｔ　Ｑ　ｈｅｎ＋ｔｓｔｒｙ″第３５巻第３２１頁（１９５９年）に記載されているような部分的酸性加水分解により可溶性にされ得ることは一般に知られている。しかし、酸性−可溶化小麦グルチンの調製の過程で、ＷＬＩ　、　Ｎａｋａｉ及びｐａｗｒｉｅニヨリ“Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｆｏｏｄ　ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ”第２４巻第５０４頁＜１９７６年）に記載されているように水性グルテンスラリーを非常に低い＋１１−ルベルで超高温処理する必要がある。このような可溶化プロセスは大規模な製造プラントで実行するには実際的でないと考えられる。何故ならば、第一に非常に酸性のスラリーの超高温処理のために特殊な装置が必要とされ、第二に過度の量の酸が必要とされるからである。しかし、もし酸性化された小麦グルテン溶液が脱脂乳からの酸性カゼインの製造の際に沈澱剤として用いられるならば、過度の酸を使用するという欠点は殆ど消える。何故ならば、脱脂乳をカゼインの等電点１）Ｈに酸性化するために何れにせよほぼ等価な饅の酸が必要とされるからである。もし小麦グルテンの超高温処理がｐＨ及び反応時間の制御により回避され得るならば、脱脂乳と組合せてカゼインと同一のｐＨに於て沈澱する可溶性小麦蛋白質を酸性溶液内で生成させることができると信ぜられた。

発明の要約本発明の総括的な目的は可溶性小麦蛋白質の分離体を単独で若しくは脱脂乳からのカゼインと組合せて得るための実際的且経済的なプロセスを提供することである。更に本発明の目的は、小麦蛋白質がカゼインの官能的性質特に熱可塑性を増大させるような形態又はそれを少なくとも減少させないような形態で、カゼイン及び小麦蛋白質を共沈させるためのプロセスを提供させることである。

本発明により得られる蛋白質分離体はカゼイン及び可溶性小麦蛋白質をカゼイン約９９％対小麦蛋白質約１％からカゼイン約Ｏ％対小麦蛋白質約１００％までの比で含んでいる。蛋白質の混合物は、残留している炭水化物及び鉱塩を機械的手段により除去し易い形態のカードとして分離される。カードは小麦蛋白質対カゼインの比が増大するにつれて細かくなるが、小麦蛋白質１００％対カゼインＯ％の極限比に於てもカードは遠心分離又はスーパーデカンテーションのような通常の手段により洗浄且脱水され得る。

本発明によれば、バイタル小麦グルテン即ち６５〜７５％蛋白質を含む市販の小麦蛋白質濃縮物又は約１０〜１５％の蛋白質を含む小麦粉が約５℃から約３５℃ までの温度及び約２％から約２０％までの蛋白質Ｓ度、好ましくは５〜１０％の蛋白質濃度で水中に分散される。Ｉ）Ｈを０．５〜３．０１好ましくは１．５、に減少させるため充分な鏝の食品等級の酸が分散物に添加され、また酸性化された分散物が４０℃〜１００℃の範囲の温度、好ましくは７０℃の温度に加熱される。酸性化された分散物は、蛋白質が可溶化されるまで、静かに攪拌しながら約３０分乃至約４時間に亙りこの１１１に保たれる。約７０℃に於ける処理の際の好ましい時間は約９０分である。

こうして酸性化された小麦蛋白質溶液は次いで、カゼイン対小麦蛋白質の体積比を所望の値とするように計算された体積比で液状脱脂乳又はカゼイネート溶液に加えられる。

もし必要であれば、次いで混合物のｐＨが、アルカリ若しくは酸を用いて３．５〜６．０の範囲、好ましくは４．６、に調節される。もし１０’Ｃ％小麦蛋白質対Ｏ％カゼインの比が望ましければ、可溶化された小麦蛋白質への脱脂乳又はカゼイネートの追加は行われない。この場合、小麦蛋白質は酸性スラリーへの食品等級のアルカリの追加によりｐＨ４，６で沈澱せしめられる必要がある。

このプロセスから生ずるカードは漿液から種々の仕方で、即ち懸濁物を網目の細かい濾過フィルタに通すことにより、若しくは遠心分離器、タラリファイア又はスーパーデカンタを用い且（又は）カゼイン、ラクトアルブミン又は植物蛋白質の製造用の通常の分離装置を用いることにより分離され得る。分離されたカードは非蛋白質乳又はグルテン固形物を除去するため清浄な水で完全に洗浄され、また漿液からの沈澱カードの分離用として説明した仕方と同一の仕方で洗浄水から分離される。洗浄されたカードは次いで乾燥により保存され、又はアルカリ剤との反応により再懸濁且可溶化され得る。

本発明のプロセスから得られる洗浄されたカゼイン−小麦蛋白質は無水分ベースで少なくとも９０％の蛋白質を含んでいる。通常、９５％の蛋白質を含むカードが得られ、残余は主に灰分及び微量の油脂及び炭水化物である。共沈プロセスからの蛋白質の収率はカゼインの９０％を超過しており、また沈澱可能な小麦蛋白質は混合物の個々の組成に存在しており、−開一般的に得られる収率は約９５％である。

上記のプロセスによりカゼイン及び小麦蛋白質の共沈の結果得られる漿液は、通常の酸性カゼイン製造の副生物としての乳漿内に通常存在するような乳から誘導された可溶性乳漿蛋白質を含んでいる。小麦蛋白質は実質的に全てカゼインと共に沈澱するので、漿液は小麦蛋白質を殆ど含んでいない。漿液はラクトース、鉱塩、漿乳蛋白質、小麦グルテンからの炭水化物、ピグメント並びに乳及び小麦グルテンからの少量の非蛋白質窒素を含んでいる。

本発明のプロセスにより得られるカゼイン−小麦蛋白質は中性１）Ｈの付近でアルカリ剤中に完全に溶は得る。カードの再可溶化は、充分な量の水中にカードを再懸濁させ且蛋白質懸濁物にアルカリ剤を加えることにより達成される。

共沈されたカゼイン−小麦蛋白質カードを可溶化するのに必要なアルカリ剤の量は等価なｌ）Ｈに於て等価な量のカゼインを可溶化するときに用いられるアルカリ剤の量よ“りも僅かに少ない。

本発明により得られるカゼイン−小麦蛋白質カードは、カゼインカード及びバイタル小麦グルテンの単なる混合により得られるカード状材料とは全く異なる。例えば、カゼイン又はカゼイネート及びバイタル小麦グルテンの単なる混合により得られるチーズ代用品は、主としてバイタル小麦グルテン中の蛋白質の極度な不溶性のために、小粒状の組織を有し、融解性及び伸縮性に乏しい。それに比べて、カゼイン−小麦蛋白質共沈カード又はその可溶性誘導体は、天然チーズ又は単独蛋白質イングレディエントとしてカゼイン又はカゼイネートから得られたチーズ代用品と類似の組織、ボディ及び融解性を有するチーズ状物質の製造に用いられ得る。

本発明のプロセスの一例として、はぼ７０％の蛋白質を含む２０ｇのバイタル小麦グルテンが２５℃の温度で１８０ｇの水の中に分散された。スラリーのＤＨを１．５に減少させるため、充分な５Ｎ塩化水素酸が加えられた。酸性化されたスラリーは次いで７２℃に加熱され、静かに攪拌しながらその温度に保たれた。酸性化処理後の淡褐色でミルク・セリアル芳香を有する小麦グルテン溶液が冷却され、５００ｇの殺菌された液状脱脂乳と混合された。混合物のＥＩＨは４．６と測定され、そのｐＨでカードが生成した。

混合物は、カードを調質し且それを濾過により漿液から分離するため５０℃に加熱された。カードは脱イオンされた水の中で３回洗浄され、その都度濾過により洗浄水から分離された。その結果生じたカード及び漿液の窒素含有量がＫ　ｊｅｌｄａｈｌ法を用いて分析され、蛋白質の収率が次式で計梼された。

混合物中の沈澱可能な窒素混合物中の沈澱可能な窒素は小麦グルテン中の沈澱苛−能な窒素及び脱脂乳中の沈澱可能なカゼイン窒素の合計である。

カゼイン−小麦蛋白質カードは比較的大きな粒子がらなり、濾過により漿液から容易に分離された。洗浄されたカードには非蛋白質乳又は小麦が比較的僅かしか存在しておらず、無水ベースで９６．２％蛋白質（Ｎｘ　６．２５）であった。

漿液は酸性カゼイン乳漿に通常見出される窒素の鏝とほぼ同一の量の窒素（’０．１２％）を含んでおり、収率は９５．８％であると計算された。

対照として、脱脂乳の第二の試料が塩化水素酸を用いて前記のように調質され、分離され、且３回洗浄された。洗浄されたカードは比較的大きな粒子がらなり、濾過により乳漿から容易に分離された。カードは無水ベースで９６゜８％蛋白質を含んでおり、また乳漿は酸性カゼイン乳漿の桑型的な窒素含有量である０、１１％の窒素を含んで”いた。

沈澱可能な蛋白質の収率は前記の式から９９．２％と計禅本発明のプロセスの第二の実施例として、２０ｇのバイタル小麦グルテンが２５℃の温度で１８０ｏの水の中に分散され、且スラリーのＩＩＨを１．５に減少させるため充分な５Ｎ塩化水素酸が加えられた。分散物は７０’Ｃに加熱され、小麦蛋白質を可溶化するため静かに攪拌しながら６゜分間に亙りその温度に保たれた。次いでスラリーのｐＨが２Ｎ水酸化ナトリウムを用いてｐＨ４，７に調節され、その結果カード及び漿液が生成された。カードは漿液から吸引濾過により分離され、脱イオンされた水を用いて３回洗浄され、その都度吸引濾過により分離された。カード及び漿液の窒素含有量がＫ　ｊｅｌｄａｈｉ法を用いて分析され、次いで蛋白質の収率が計棹された。

小麦蛋白質カード粒子は淡褐色であり、且第−の実施例で説明した共沈プロセスにより得られたものに比べて著しく小さい粒子からなっていた。従って、漿液からのカードの分離は第一の実施例の場合に比べて困難であり、吸引濾過によるよりも遠心分離による方が一層容易に分離可能である。洗浄された小麦蛋白質カードは無水ベースで９５％蛋白質を含んでいた。漿液はほぼ０．１％の窒素を含んでおり、小麦グルテンから得られた蛋白質の収率は９４．５％であった。洗浄された小麦蛋白質カードは、水酸化“ナトリウムのようなアルカリ剤を用（ｔでｌ）Ｈを約７．０に増大させることにより容易に可溶化された。

実施例３カゼイン−小麦蛋白質共沈物の性質を評価するため、カードが第１及び第２の実施例で説明したような酸性化処理された小麦グルテン及び脱脂乳の混合物と、脱脂乳のみと、小麦グルテンのみとから調製された。洗浄されたカードは水中に再懸濁され、且カードスラリーのＥＩＨを２Ｎ水酸化ナトリウムにより６．８に調節することにより可溶化された。可溶化プロセスの間、スラリーの温度は６０℃ に高められた。ナトリウム蛋白化合物溶液が可溶性、乳化能力、泡立ち能力及び形状安定性について評価され、ナトリウム小麦／乳蛋白化合物、ナトリウム小麦蛋白化合物及びナトリウム・カゼイン化合物の間の直接的な比較が行われた。

その結果は次の表に示されている。

ナトリウム塩誘導体カゼイン−小麦　小麦蛋白　ナトリウム−蛋白化合物　化合物　カゼイン化合物可溶性（％）　ｉｏｏ　ｉｏｏ　ｉｏ。

乳化能力泡立ち超過（％）　７９０　７９０．５　７００形状安定性（分）：最初の破壊　２１．０　２７，５　１１，０３１液化　３０．６　３５，５　１８．０５１液化　３４．０　３８，０　２４，０１０−１液化　４２．０　４８，０　３６．０この結果は、本発明のプロセスによれば、共沈物としてカゼインと非常に類似した物理−化学的及び官能的性質を有するカゼイン−小麦蛋白質、更には可溶性小麦蛋白質分離体を得られることを示している。小麦蛋白質はカゼインと同一のｌ）Ｈ範囲でカードとして沈澱するような仕方で処理されており、類似且相補性の可溶性及び官能的性質を呈カゼインー小麦蛋白質共洗物の熱可塑性を評価するため、はぼ３００ｇのカードが８００のバイタル小麦グルテン及び２４の脱脂乳を用いて第一の実施例で説明した方法により製造された。洗浄されたカードは無水ベースで９５．６％蛋白質を含んでおり、約５１％は小麦蛋白質窒素からの寄与、また約４８％はカゼイン窒素からの寄与であった。

沈澱可能な蛋白質の収率は９８．６％、また漿液の窒素含有量は０．１０７％であった。

湿り状態のカゼイン−小麦蛋白質カードはほぼ６５％の水を含んでいた。２９６ｇのこのカードが、蒸気を通されるＨ　ｏｂａｒｔ混合ボウル内で、４８．１％水分、２３．６％蛋白質及び２２．４％植物油を含むチーズ状物質を製造するのに用いられた。チーズ状物質の製造に当って、水酸化カルシウム及びリン酸化三ナトリウム（それぞれチーズ状物質に対して重量自分率で０．５％及び０．０２％）が６５℃の温度でカードを分散させるために用いられ、その後に約５分間の合計混合時開で植物油、リン酸化二ナトリウム（乳化塩）、塩化ナトリウム及びアシデュラントが加えられた。このようにして製造されたチーズ状物質が混合装置から除かれ、型の中で成型され、夜間冷凍され、その後に外観、色、風味、スライス及びシュレッド特性、組織及び融解性の評価が行われた。

カゼイン−小麦蛋白質共沈カードから製造されたチーズ状物質は非常に淡い褐色乃至淡い灰色の色合であり、また穏やかでセリアルな風味を有した。このチーズ状物質はわざとらしい人工の風味又は色合ではなく、天然の風味又は色合であると評価され得た。このチーズ状′物質は均質な組織であり、滑らかできれいなスライス及びシュレッドが得られる。天然チーズ又は対照としてカゼインカードから同一の仕方で製造された人工チーズと同様な均質の融解性及び伸縮性が示された。

補正書の翻訳文提出Ｉｍ（特許法第１８４条の７第１項）１．特許出願の表示　ＰＣＴ／ＵＳ８２／’Ｏ’０５５４２、発明の名称　蛋白質分離体及びその製造法３、特許出願人住　所　〒６００１３アメリカ合衆国イリノイ州、ローズモント、リヴアー・ロード　６３００名　称　ニュー・シーラント・ミルク・プロダクツ・インコーホレイテッド代表者　スチュアート、ブルース・エル国　籍　アメリカ合衆国６、添付書類の目録（１）補正書の翻訳文　１通補正された請求の範囲（１）小麦蛋白質の製造方法にして、約５〜３５℃の範囲の温度及び約２〜２０％の範囲の蛋白質濃度で、バイタル小麦グルテン及び小麦粉からなるクラスから選択された小麦蛋白質を水中に分散させることと、分散物のｐＨを約０゜５〜３．０の範囲に減少させることと、蛋白質を可溶化するため分散物を約７０℃で約１．５〜４．０時間から約８５℃で約０．５〜１．５時間までの範囲にて加熱処理することと、小麦蛋白質を沈澱させるためＥＩＨを約３．５〜６゜０の範囲に調節することとを含む製造法。

（２）小麦蛋白化合物の製造法にして、約５．〜３５℃の範囲の温度及び約２〜２０％の範囲の蛋白質濃度で、バイタル小麦グルテン及び小麦粉からなるクラスから選択された小麦蛋白質を水中に分散させることと、分散物のｌ）Ｈを約０．５〜３．０の範囲の減少させることと、蛋白質を可溶化するため分散物を約７０ ℃で約１．５〜４．０時ぼから約８５℃で約０．５〜１．５時間までの範囲にて加熱処理することと、小麦蛋白質を沈澱させるためｌ）Ｈを約３．５〜６．０の範囲に調節することと、前記蛋白質を洗浄し、前記蛋白質を水中に再懸濁させ且それをアルカリ剤により可溶化することと、その結果得られた溶液をその小麦蛋白化合物溶質を得るため乾燥することとを含む製造法。

−（３）カゼイン−小麦蛋白質の製造方法にして、約５〜３５℃の範囲の温度及び約２〜２０％の範囲の蛋白質８Ｉ痩で、バイタル小麦グルテン及び小麦粉からなるクラスから選択された小麦蛋白質を水中に分散させることと、分散物のｐＨを約０．５〜３．０の範囲に減少させることと、蛋白質を可溶化するため分散物を約７０℃で約１．５〜４．０時間から約８５℃で約０．５〜１．５時間までの範囲にて加熱処理することと、混合物のｐＨを約３．５〜６．０にし、それによりカゼイン−小麦蛋白質を沈澱させるべく、分散物を液状脱脂乳及びナトリウムカゼイン化合物溶液からなるクラスから選択された材料と混合することとを含む製造法。

（４）カゼイン−小麦蛋白化合物の製造法にして、約５〜３５℃の範囲の温度及び約２〜２０％の範囲の蛋白質濃度゛で、バイタル小麦グルテン及び小麦粉からなるクラスから選択された小麦蛋白質を水中に分散させることと、分散物のＩ）Ｈを約０．５〜３．Ｏの範囲に減少させることと、蛋白質を可溶化するため分散物を約７０℃で約１．５〜”４゜０時間から約８５℃で約０．５−１．５時間までの範囲にて加熱処理することと、混合物のｌ）Ｈを約３．５〜６．０にし、それによりカゼイン−小麦蛋白質を沈澱させるべく、分散物を液状脱脂乳及びナトリウム蛋白化合物溶液からなるクラスから選択された材料と混合することと、前記蛋白質を洗浄し、前記蛋白質を水中に再懸濁させ且それをアルカリ剤により可溶化することと、その結果得られた溶液をそのカゼイン−小麦蛋白化合物溶質を得るため乾燥することとを含む製造法。

国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

（１）小麦蛋白質の製造方法にして、約５〜３５℃の範囲の温度及び約２〜２０％の範囲の蛋白質濃度で小麦蛋白質を水中に分散させることと、分散物のｐＨを約０．５〜３゜０の範囲に減少させることと、蛋白質を可溶化するため分散物を約４０〜１００℃の範囲の温度に加熱し且約０．５〜４．０時間に亙りその範囲内の温度に保つことと、小麦蛋白質を沈澱させるためｐＨを約３．５〜６．０の範囲に調節することとを含む製造法。
（２）小麦蛋白化合物の製造法にして、約５〜３５℃の範囲の温度及び約２〜２０％の範囲の蛋白質濃度で小麦蛋白質を水中に分散させることと、分散物のｐＨを約０．５〜３．０の範囲に減少させることと、蛋白質を可溶化するため分散物を約４０〜１００℃の範囲の温度に加熱し月約０゜５〜４．０時間に亙りその範囲内の温度に保つことと、小麦蛋白質を沈澱させるためｌ）Ｈを約３．５〜６．０の範囲に調節することと、前記蛋白質を洗浄し、前記蛋白質を水と、その結果得られた溶液をその小麦蛋白化合物溶質を得るため乾燥することとを含む製造法。
（３）カゼイン−小麦蛋白質の製造方法にして、約５〜３５℃の範囲の温度及び約２〜２０％の範囲の蛋白質濃度で小麦蛋白質を水中に分散させることと、分散物のＩ）Ｈを約０．５〜３．０の範囲に減少させることと、蛋白質を可溶化させるため分散物を約４０〜１　’Ｏ０℃の範囲の温度に加熱し且約０．５〜４．０時間に亙りその範囲内の温度に保つことと、分散物を冷却することと、分散物を液状脱脂乳及びナトリウムカゼイン化合物溶液からなるクラスから選択された材料と混合することと、カゼイン−小麦蛋白質を沈澱させるため混合物のｐＨを約３．５〜６．０の範囲に調節することとを含む製造法。
（４）カゼイン−小麦蛋白化合物の製造法にして、約５〜３５℃の範囲の温度及び約２〜２０％の範囲の蛋白質濃度で小麦蛋白質を水中に分散させることと、分散物のｐＨを約０．５〜３．０の範囲に減少させることと、蛋白質を可つことと、分散物を冷却することと、分散物を液状脱脂乳及びナトリウム蛋白化合物溶液からなるクラスから選択された材料と混合することと、カゼイン−小麦蛋白質を沈澱させるため混合物のＤＨを約３．５〜６．０の範囲に調節することと、前記蛋白質を洗浄し、前記蛋白質を水中に再懸濁させ且それをアルカリ剤により可溶化することと、その結果得られた溶液をそのカゼイン−小麦蛋白化合物溶質を得るため乾燥することとを含む製造法。