JPS5856613B2 - 加燐酸化大豆蛋白質の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は化学的修飾、特に加燐酸化（ｐｈｏｓ。

ｐｈｏｒｙｌａｔｅｄ ）反応に依り大豆蛋白質の機能
的性質を改良する事である。

現在、食物蛋白質の研究は、低価格の蛋白質の機能的特
性を改良して、その加工適用性と利用面を拡げる傾向に
ある。

所謂機能的特性とは、その栄養価値の外に、その利用に
作為する全ての性質を謂う。

例えば、発泡性、起泡性、乳化性、ゲル化性、吸水性、
吸油（脂）性、粘着性、弾性、フィルム形成性及び組織
性（ｔｅｘｔｕｒｉｚａｔｉｏｎ ）大豆蛋白質には色
々な卓抜な潜在的、機能的特性を持つ事が知られている
ので食品加工に広く利用されている。

ベーカリ−１飲料、サラダのドレッシング、スナック肉
製品、その他はこの機能的特性の一つか以上の利用であ
る。

然し乍ら、現在市販されている大豆蛋白質の濃縮物や分
離物等はカゼイン（ｃａｓｅｉｎ ）や他の動物性蛋白
質の完壁な代替品として食物加工に利用できない。

その理由は、大豆蛋白質の脱脂工程中に於て、有機溶剤
や熱処理の為に幾らか変性されて、その水中分散性を損
う為にその機能が発揮できない為である。

現在用いられている大豆蛋白質の機能的特性の改良法と
しては、蛋白酵素を使った加水分解、亜硫酸ソーダを使
ったスルホン化、無水琥珀酸を使った琥珀酸化等である
。

特にスルホン酸や琥珀酸（５ｕｅｃｉｎａｔｅ ）の陰
イオンが蛋白質のシスチン基やリジン基と共有結合して
、ポリペプチドチェインの陰電荷を増し、為に蛋白質の
物理化学的特性が改良されて、水溶性、分散性、乳化性
、発泡性等が改善されている。

然し乍ら、酵素法では苦いペプチドができるし、化学法
では蛋白質の栄養価値を損う。

この為、スルホン化或は琥珀酸化された蛋白質は、主な
栄養蛋白質として食物添加してはならない。

本特許出願者は之に鑑み、研究の結果、大豆蛋白質の燐
酸化法を発明。

アルカリ性水溶液中で、常温の下に、トリメタ燐酸ソー
ダを用いて燐酸化された大豆蛋白質は、その栄養価値を
損う事なく、機能的特性を改良し得る事を示した。

大豆蛋白質の大部分は、等電点ｐＨ４，５〜５．０の球
状蛋白質である。

それ故ｐＨ２，５〜７．０の水溶液中では、あ１り良好
な水溶性を示さない。

然し、抽出液のｐＨを２．０〜２．５或は１１．０〜１
２．０に合わせると、大豆蛋白質、特に脱脂工程で有機
溶剤や熱処理で変性された大豆蛋白質はもつと分子量の
低い、例えば４０，０００乃至６０，０００の部分に分
解される。

この性質を利用して、変性或は未変性の脱脂大豆粉を等
電点沈澱法で可溶性物質や色素等を取除く事ができる。

この後、沈澱物に十＊倍量の水を加え、２ＮＨＣｌが４
０％ＮａＯＨでｐＨを２．０〜２．５か１１．Ｏ〜１２
．０の間に調節する。

３０分攪拌すれば、元来脱脂大豆粉に含渣れている蛋白
質の７５〜８０％を抽出する事ができる。

この後、脱脂大豆粉の乾燥重量に対して５〜５０％の粉
末トリメタ燐酸ソーダを抽出液に加えて燐酸化剤として
作用させる。

燐酸化反応は、ｐＨ１１，０〜１２．Ｏ１温度１５〜５
０°Ｃ（３０〜３５℃を良しとする）、時間１〜４時間
（２〜３時間が良い）で進行する。

反応進行中にｐＨ値が低下するので、随時４０％ＮａＯ
Ｈを滴下してｐＨを一定に保つ必要がある。

反応温度やｐＨ値が高過ぎると蛋白質が凝集したり、反
応剤が劣化したりする。

燐酸化反応の機構を解明するには、上述の燐酸化工程で
大豆蛋白質の代りに遊離アミノ酸を用いればよい。

セルローズ薄層クロマトグラフかアミノ酸自動分析機で
生成物を分析すれば、二つの燐酸化反応が併行している
事がわかる。

先ず大豆蛋白質のセリン基とトリメタ燐酸ソーダがアル
カリ性下で不可逆反応を行い安定した燐酸モノエステル
と同じ量の燐酸化副生成物を生成する。

其の反応式は次の通りである。

次に大豆蛋白質のリジン基がトリメタ燐ソーダとアルカ
リ性下で反応して、一種の酸に不安定なトリホスホラミ
テート（ｔｒｉｐｈｏｓｐｈｏｒａｍｉｄａｔｅ ）を
生成する。

これは弱酸性下で加水分解して遊離リジンが遊離される
。

その反応式は次の通りである。

他のアルコール性又はアルカリ性アミノ酸基についても
燐酸化反応が行われている事が検出されているが、微量
なので無祝してよい。

燐酸化の程度を知る為には、反応性成物を５ｍｌ取り、
セリン（５ｅｒｉｎｅ ）量とピロ燐酸（ｐｉｒ。

ｐｈｏｓｐｈａｔ）量を測定すればよい。

セリンの分析はサムプルの大豆蛋白質が２４時間１１０
℃下で６ＮＨＣ１に依って加水分解されてからベックマ
ン・モデル１２０℃を使って分析する。

ピロ燐酸イオンは、ｐＨ３，８〜３．９で、過剰の酢酸
亜鉛を加えてピロ燐酸亜鉛とする。

この沈澱物をアムモニア溶液に溶解して、ＥＤＴＡで滴
定する。

指示節としてソロクロームブラックＴを用いる。

この方法はオルト又はトリメタ燐酸塩の存在下でピロ燐
酸を測定する事ができる。

燐酸化の程度は同容量の反応溶液に含１れるピロ燐酸と
セリンのモル比をパーセンテージで表わしたものである
。

この発明では、最適条件下で２〜３時間の反応で最高の
燐酸化が得られる。

それは約３５〜４０％である。

図は大豆蛋白質の各ｐＨ値下に於ける燐酸化程度を示す
。

縦軸ばｐＨ値を表わし、横軸は、蛋白質濃度が０．０２
５％である蛋白質溶液の６００ ｎｍ波長下の吸収スペ
クトルを表わす。

図から知る如く、燐酸化の程度が高くなる程、大豆蛋白
質の中性又は弱酸性ｐＨ値の下で、その水溶性を増す。

同時に、大豆蛋白質の等電点は燐酸化によって０．８
ｐＨ程移行する。

即ちｐＨ４，５〜５．０から３．７〜４，２へ移行する
。

最後に、燐酸化大豆蛋白質は等電点沈澱法と噴霧乾燥法
で回収される。

等電点沈澱法の工程で残余の無機ピロ燐酸塩やトリメタ
燐酸塩は除去される。

本発明を下記実施例で詳解する。

実施例 １： 窒素溶解指数（ＮＳＩ）９０なる脱脂大豆粉１時を取り
、１０リツトルの水と反応窓（ｒｅａｃｔｏｒ）に混合
させた。

２ＮＨＯ１でｐＨを４．５に調節した後、３５℃下で２
０分間攪拌した。

沈澱物を取るには遠心分離機を使う。

この様な等電点沈澱を、上層液が澄む迄三階繰返した。

この沈澱物に更に１０１Ｊツトルの水を加え、２ＮＨ（
ＪでｐＨ値を２．０に落した。

３０分間攪拌して遠心分離し、素速く攪拌し乍ら必要量
の４０％ＮａＯＨを一度にに入れて、上澄液のｐＨを２
．０から一挙に１１゜５迄持って行った。

この後、１００グラムの粉末トリメタ燐酸ソーダを加え
た。

反応物を引続き３．５℃下で２時間攪拌させた。

燐酸化の進行中には、４０％ＮａＯＨでｐＨを１１．５
に保った。

反応が終ったらｐＨ値を今度はゆっくりと４．５迄落と
し、蛋白質を沈澱させた０凝乳状の蛋白質沈澱は３０％
程度燐酸化されていると測定さ力また。

中和した後、等電点沈澱と噴霧乾燥を繰返して回収され
た。

回収率は原料に合資れた粗蛋白質に対して７０〜７５％
であった。

燐酸化大豆蛋白質の遊離物（サムプルＡ）の性質は表１
に要約した。

この方法を用いる事は、単に各成作の量を比例的に弓ヒ
ヒげる丈で、他に何ら困難が伴うものではない。

実施例 ２： Ｎ５Ｉ２５の脱脂大豆粉を用いて、実施例１記載の方法
に従って、等電点洗滌と燐酸化を行った。

得られた燐酸化大豆蛋白質の遊離物（サムプルＢ）の性
質は同じく表１に要約した。

燐酸化した及びしない大豆蛋白質の性質を比較すれば、
トリメタ燐酸ソーダを使って燐酸化した大豆蛋白質の機
能的性質が大きく改善されている事が明らかである。

事実上、実施例１及び２に依って得られた燐酸化大豆蛋
白質の遊離物は、両方共カゼイン酸ソーダの代替品とし
て、広くコーヒーミルク、サラダドレッシング、イエロ
ーケーキ、クリーム、その他の加工食品等に使われてい
る。

実施例 ３： 変性したか否かを問わず、１００メツシユの脱脂大豆粉
を取り実施例１の方法で、ｐｉ（２，０で、蛋白質を抽
出する手順丈を省いて、等電点洗滌と燐酸化を行った。

得られた大豆蛋白質の濃縮物（。

。。ｃｅｎｔｒａｔｅ）は良好な水中分散性を持つ。本
発明は下記の利点を有する。

（１）燐酸化剤としてトリメタ燐酸ソーダを使えば、簡
単にしかも経済的に、大豆蛋白質の機能的性質を大きく
改良する事ができる。

更に環状トリメタ燐酸塩を用いれば、他の直鎖燐酸塩に
比べて、食品添加物として使う場合、生理的影響が少く
、毒性も小さい事が明らかにされた。

（２）本発明の方法を用いれば、変性の有否に拘らず、
脱脂大豆粉に含オれる蛋白質は容易に抽出され、燐酸化
され得る。

（３）燐酸化の工程に於て、大豆蛋白質のリジン基はト
リメタ燐酸基と結合して一種の酸に不安定はトリホスホ
ラミデート誘導体を作り、アルカリ性中で破壊されぬ様
にリジンを保護する。

このホスホラミヂン結合は簡単に加水分解でもと通りの
リジン基を遊離させる事ができ、等電点沈澱の最後の手
順で、その栄養価値を再び賦活する事になる。

同時に、残余のピロ燐酸塩や過剰のトリメタ燐酸塩は同
手順に於て完全に除去される。

【図面の簡単な説明】

図は、水溶液中に於ける大豆蛋白質の燐酸化程度とｐＨ
の関係を示したものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記工程に依る加燐酸化大豆蛋白質の製造法。 （７） 先ず、大豆蛋白質と等電点の水溶液で、脱脂
   大豆粉を酸で攪拌洗滌する工程。 （イ）脱脂大豆粉の水溶液のｐＨを２．０〜２．５間、
   或ば１１．Ｏ〜１２，０間に合せて、蛋白質を抽出する
   工程。 （つ）蛋白質抽出液に適量の４０％ＮａＯＨを加えてそ
   のｐＨ値を１１，０〜１２．０間に調節した上、トリメ
   タ燐酸ソーダの粉末を加えて、１５〜５０℃の温度下で
   １乃至４時間攪拌しながら反応させる工程。 （ｆ−）等電点沈澱法に依り、反応液より加燐酸化大豆
   蛋白質を回収し、噴霧乾燥して製品を得る工程。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法に於て、加燐酸化
   剤であるトリメタ燐酸ソーダの添加量は、脱脂大豆粉の
   乾燥重量に対して、５乃至５０％（重量）であること。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の方法に於て、加燐酸化
   反応はｐＨ値が１１．０〜１２．０間の水溶液内で反応
   温度は１５〜５０℃で、又反応時間は１〜４時間にて進
   行させること。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の方法に於て、加燐酸化
   大豆蛋白質は等電点沈澱法及び噴霧乾燥法に依り回収さ
   れる事。