JPWO2012176852A1

JPWO2012176852A1 - ペクチン性多糖類およびその製造方法

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Publication number: JPWO2012176852A1
Application number: JP2013521619A
Authority: JP
Inventors: 中村　彰宏; 彰宏中村; 戸邉　順子; 順子戸邉; 典史足立
Original assignee: Fuji Oil Co Ltd
Current assignee: Fuji Oil Co Ltd
Priority date: 2011-06-24
Filing date: 2012-06-21
Publication date: 2015-02-23
Anticipated expiration: 2032-06-21
Also published as: FR2976945A1; EP2725038A1; CN103608360A; AU2012274354B2; DK2725038T3; JP6131853B2; EP2725038B1; US9107450B2; EP2725038A4; US20140134310A1; AU2012274354A1; BR112013031647A2; ES2623496T3; CN103608360B; WO2012176852A1; FR2976945B1

Abstract

本発明の目的は、酸性下、特に蛋白質の等電点付近からより酸性のpH3.2〜4.8、特にpH3.4からpH4.5の広いpH全域で蛋白質の沈殿凝集を抑える分散安定剤を提供し、低粘度ですっきりとした飲み口の酸性蛋白質飲料を提供することを目的とする。豆類の細胞壁多糖類に含まれるペクチン性多糖類のうち、そのメチルエステル化度が45%以下、好ましくは30%以下であって、星型構造を持つ分子直径が100nmを超え200nm以下であるペクチン性多糖類を用いることでpH3.2〜4.8、特にpH3.4からpH4.5の広いpH域で蛋白質粒子を分散安定化できることを見出し、本発明を完成させた。多糖類の構成成分のうち、分子量１万以上の高分子成分が、水系に単分散した状態で25nmから40nmの回転分子半径と、50万から100万の平均絶対分子量を有することが好ましい。【選択図】なし

Description

本発明は、ペクチン性多糖類、その製造方法、酸性蛋白質飲料等の蛋白質の分散安定剤、それら分散剤を用いた酸性蛋白飲料に関する。より詳細には、エンドウに含まれるペクチン性多糖類を分散安定剤として用い、酸性下で生じる蛋白質の凝集沈殿を抑えることを特徴とする酸性蛋白質飲料に関する。

乳或いは豆乳等の蛋白質を含む飲料を乳酸菌で醗酵して仕上げた飲料、或いはこれら蛋白質を含む飲料に直接有機酸を添加して仕上げた飲料は酸性蛋白質飲料と呼ばれている。これら酸性蛋白質飲料はさわやかな酸味を持つ飲料として好まれるが、酸性下、特に蛋白質の等電点付近より酸性下では、蛋白質が凝集沈殿してしまい商品としての価値が著しく損なわれる。そこで、蛋白質の分散安定化を目的として、高メトキシルペクチン、カルボキシメチルセルロース等の分散安定剤が利用されてきた（特許文献１）。これら従来の分散安定剤は、蛋白質粒子と静電的に反応するとともに、飲料中に多糖類の弱いネットワークを作り、粘度を与えることで蛋白質の凝集沈殿を抑制するとされており、飲料に独特の粘性を与えてしまう問題があった（非特許文献１）。

一方、大豆種子の子葉に含まれる多糖類を抽出してなる水溶性大豆多糖類は、高メトキシペクチンやカルボキシメチルセルロースと同様に酸性下で蛋白質の凝集沈殿を抑制する機能を持ち、酸性蛋白質飲料の安定剤として利用されてきた（特許文献２）。水溶性大豆多糖類は、蛋白質粒子と静電的に反応して蛋白質粒子の表面を覆うことで凝集を抑制し、均質化処理により蛋白質粒子がブラウン運動で分散できる程度まで微細にすることで安定化している。このため、酸性乳飲料に粘度を与えず、すっきりとした軽い飲み口を与える（非特許文献２）。

ところで、酸性蛋白質飲料は蛋白質の等電点付近からそれ以下の様々なpHの飲料とすることができる。そのうちのpH4.2からpH4.5の乳蛋白質の等電点付近では、蛋白質の表面電荷は無電荷から微正電荷を帯びた状態であり、強い負電荷を帯びた多糖類が良好な分散安定化力を示す。このため、高メトキシペクチン、カルボキシメチルセルロース、高分子型水溶性大豆多糖類が良好な分散安定性を示す（特許文献３）。
一方、pH4.2未満のより酸性条件下では、蛋白質の表面電荷はより強い正電荷を帯びており、負電荷の強い上記多糖類では蛋白質粒子との強い反応が起こり、デプレッションと呼ばれる凝集沈殿を引き起こす為、良好な安定状態が得られない。このpH域では弱い負電荷を帯びた水溶性大豆多糖類が良好な分散安定性を示す。

この様に従来技術に於いては、使用するpHにより最適な安定剤を選択する必要があった。しかし、広いpH域で利用できる安定剤が得られれば、過醗酵状態の酸性蛋白質飲料の離水を防止でき、また様々なpHを終点として醗酵を行うことで、単一の素材より複数の製品を調製できるなど、産業上の効果は非常に大きい。上に説明してきた特定のpH域で使用する個々の分散安定剤ではなく、蛋白質の等電点付近から酸性の条件下、具体的にはpH3.2〜4.8、特にpH3.4からpH4.5の広いpH域で、且つ飲料に粘度を与えることなく蛋白質を分散安定化し、飲料の安定性を維持できる分散安定剤が強く求められてきた。

特許第２５９９４７７号公報特許第３２８０７６８号公報 WO2008/149738パンフレット

Food Hydrocolloids, 17, 333-343, 2003 J. Agric. Food Chem., 54 （17）, 6241-6246, 2006

本発明の目的は、酸性下、特に蛋白質の等電点付近より酸性のpH3.2〜4.8、特にpH3.4からpH4.5の広いpH全域で蛋白質の沈殿凝集を抑え、且つ低粘度ですっきりとした飲み口の酸性蛋白質飲料を提供するための、分散安定剤を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記の課題に対して鋭意研究を重ねた結果、エンドウ種子に由来する細胞壁多糖類に含まれるペクチン性多糖類のうち、構成するガラクツロン酸のメチルエステル化度が30%以下であって、分子直径が100nmを超えて200nm以下である星型構造を持つ分子が、pH3.2〜4.8、特にpH3.4からpH4.5の広いpH域で蛋白質粒子を分散安定化できること、並びに、メチルエステル化度が40%の同多糖類が3.2近辺のｐH域で蛋白質粒子を分散安定化できることを見出し、本発明を完成させた。

即ち、本発明は、
（１）構成するガラクツロン酸のメチルエステル化度が45%以下であって、原子間力顕微鏡で観察した単分子の構造が星型構造を持ち、分子直径が100nmを超えて200nm以下であることを特徴とする、ペクチン性多糖類。
（２）エステル化度が30%以下である、（１）に記載のペクチン性多糖類。
（３）エステル化度が35%〜45%である、（１）に記載のペクチン性多糖類。
（４）構成成分のうち、分子量１万以上の高分子成分が、水系に単分散した状態で25nmから40nmの回転分子半径と、50万から100万の平均絶対分子量を有するものである、（１）に記載のペクチン性多糖類。
（５）構成糖としてアラビノース，ガラクトース，グルコース，ラムノース，キシロース，フコース，及びガラクツロン酸からなり、アラビノース含量が30重量%以上である、（１）乃至（４）の何れかに記載のペクチン性多糖類。
（６）豆類に由来するものである、（１）乃至（５）の何れかに記載のペクチン性多糖類。
（７）エンドウ種子に由来するものである、（６）に記載のペクチン性多糖類。
（８）エンドウの種子またはその繊維画分を原料に、pH３からpH12の水系で抽出して得たペクチン性多糖類を、更にメチルエステル化度を45%以下になるように分解することを特長とするペクチン性多糖類の製造方法。
（９）（１）乃至（７）の何れかに記載のペクチン性多糖類、または（８）記載の製造方法で製造されたペクチン性多糖類を用いる、蛋白質用の分散安定剤。
（１０）飲料中の蛋白質含有量が１重量%以上の酸性蛋白質飲料用である、（９）記載の分散安定剤。
（１１）（９）または（１０）に記載の分散安定剤を用いる、酸性蛋白飲料。
（１２）（９）または（１０）に記載の分散安定剤を用いる、飲料中の蛋白質含有量が１重量%以上の酸性蛋白質飲料。
（１３）（１）乃至（７）の何れかに記載のペクチン性多糖類、または（８）記載の製造方法で製造されたペクチン性多糖類を用いる、蛋白質飲料の分散安定方法。
（１４）飲料中の蛋白質含有量が１重量%以上の酸性蛋白質飲料用である、（１３）に記載の蛋白質飲料の分散安定方法。
（１５）蛋白質飲料の分散安定のための、（１）乃至（７）の何れかに記載のペクチン性多糖類、または（８）記載の製造方法で製造されたペクチン性多糖類の、蛋白質飲料への使用。
（１６）蛋白質含有量が１重量%以上の酸性蛋白質飲料へ対するものである、（１５）に記載のペクチン性多糖類の使用。
である。

本発明によれば、従来、蛋白質が凝集沈殿してしまうpH3.2〜4.8、特にpH3.4からpH4.5の広いpH域にて蛋白質の凝集沈殿を抑制し、例えば無脂乳固形分３重量%（系中の蛋白質１重量%）以上の系にて低粘度ですっきりとした飲み口の酸性蛋白質飲料を提供することができる。pH4.2からpH4.5の範囲で乳酸菌の生育を維持した酸性蛋白質飲料の調製が可能となり、過醗酵による蛋白質の経時的な凝集塊の発生を抑えることができる。また、pH3.2〜4.8、特にpH3.4からpH4.5の範囲で殺菌タイプの酸性蛋白質食品を調製する場合、加熱殺菌による蛋白質の変性と凝集塊の発生を抑え、安定した品質の酸性蛋白質飲料を提供することができる。更にpH3.2以上pH3.4未満の強い酸性を有する酸性蛋白質飲料を提供することもできる。

エンドウ種子より得たペクチン性多糖類（左図）および柑橘果皮由来のペクチン分子（右図）の分子構造の原子間力顕微鏡観察像である。エンドウペクチンＡのゲル濾過による分子量分布の１例である。

（構造）
以下に本発明について具体的に説明する。本発明のペクチン性多糖類は、分岐の少ない直鎖構造を持つ従来の柑橘果皮やリンゴ果皮から抽出されるペクチンとは分子の形状が異なり、原子間力顕微鏡で観察した単分子が分子直径100nmを超えて200nm以下の星型構造を有する上に、構成するガラクツロン酸のメチルエステル化度が45%以下、好ましくは30%以下であることが特徴である。本発明において星型構造とは、直鎖状構造や球状構造に対するものであり、同程度の長さを有する直鎖の側鎖が、例えば主鎖から３〜20程度分岐した構造を有する。同じ原料を用いて得られたペクチン性多糖類であっても、100nmに満たないものや200nmを超えるもの、或いは球状や直鎖状等の星型構造を有しないものでは、本発明の分散安定効果を得ることはできないし、メチルエステル化度が45%を超えるものも同様である。本発明の一例であるエンドウ種子より得たペクチン性多糖類で本発明で用いる分子構造の観察を例示すれば、同多糖類の0.1重量%水溶液を調製し、純水と界面活性剤TWEEN20を加え、ペクチン性多糖類1ppm、1mM TWEEN20まで希釈した後、マイカ上に滴下して自然乾燥し、原子間力顕微鏡（SII社：SPI3800N, SPA300HV）のDFMモードにて、20N/mのカンチレバーで構造を観察することで構造を確認することができる。エンドウ種子より得たペクチン性多糖類の分子構造（左図）と、柑橘果皮由来のペクチン分子の分子構造（右図）の原子間力顕微鏡観察像を図１に示す。

（分子量）
本発明のペクチン性多糖類は、構成成分として分子量１万以上の高分子成分を含むが、以下の条件でのゲル濾過で分析される、分子量１万以上と認められる画分をもって、高分子成分と定義する。これらの高分子画分の回転分子半径は好ましくは25nmから40nm、更に好ましくは30nmから40nmであり、平均絶対分子量（MM）は好ましくは50万から100万、更に好ましくは80万から90万である。また、分子量は500万を超えないことが好ましい。
ゲル濾過は、HPLC（TSK-gel G-5000PWXL: 東ソー φ7.8mm×300mm）を用い、標準プルランP-82（昭和電工）より算出して分子量を求める。また、回転分子半径は、静的光散乱（HPLC-MALLS）により求める。分析条件は、溶離液：50mM酢酸ナトリウム水溶液（pH5.0）、流速：1.0mL/min、RI検出器及びMALLS検出器にて行なう。

（構成糖）
本発明のペクチン性多糖類は、構成糖としてアラビノース，ガラクトース，グルコース，ラムノース，キシロース，フコース、及びガラクツロン酸を含むものが好ましい。アラビノース含量は30%以上であることが更に好ましい。また、ガラクツロン酸は６位のカルボキシル基がメチルエステル化されているが、全ガラクツロン酸分子に占めるメチルエステル化ガラクツロン酸を示すメチルエステル化度が45%以下、好ましくは30%以下であることが重要である。エステル化度が30%以下では、pH3.2〜4.8の幅広いpH域で安定化できる。エステル化度が30〜45%でも、pH3.2〜4.4のpH域で安定化出来、エステル化度が45%を越えると蛋白質を分散安定化するpH域が3.4〜4.0と狭くなり、課題とする広いpH域全域での安定性が損なわれる。尚、ペクチン性多糖類のガラクツロン酸含量はBlumenkrantz法を用いた比色定量法にて、中性糖の組成は、硫酸分解した後、電気化学検出器を用いたイオンクロマトグラフィー法（HPLC-PAD法）を用いて測定する。

（抽出）
植物原料としては、エンドウ，インゲン，リョクトウ，ソラマメ，マローファット，ヒヨコ豆などの豆類が好ましく、エンドウが特に原料として好ましい。工業的にはこれら豆類に含まれる蛋白質画分並びに澱粉画分を除去した繊維画分を原料として抽出するのが好ましい。抽出時のpHはpH3未満の酸性条件下では多糖類の加水分解が促進され、pH12よりアルカリ側では多糖類の脱離分解が促進されるため、pH3からpH12が適切であり、pH４からpH10が好ましい。原料に加水したのち、酸或いはアルカリを添加してpH3からpH12の範囲に調整後、好ましくは60℃以上150℃以下、更に好ましくは80℃以上130℃以下の温度でペクチン性多糖類を抽出する。60℃未満の温度では、ペクチン性多糖類の抽出効率が悪く現実性が低い。150℃を超える温度では、抽出の過程でペクチン性多糖類が加水分解してしまい星型構造を保持することが出来ない場合がある。抽出時間は概ね0.5〜３時間であるが、原料の状態や温度等により、任意に調整することができる。使用する酸とアルカリに特に制限は無い。塩酸，硫酸，燐酸，クエン酸，酒石酸，酢酸，蟻酸等の酸、水酸化ナトリウム，水酸化カルシウム，炭酸水素ナトリウム，炭酸ナトリウム，アンモニア等のアルカリを使用することが出来る。また、目的とする星型構造を持つペクチンが加水分解されない高純度のセルラーゼ，ヘミセルラーゼ，ペクチナーゼを単独乃至併用して抽出しても構わない。

（精製）
抽出したペクチン性多糖類は、不溶性繊維分を分離した後、後述のエステル分解処理を施す。そのまま乾燥することもできるが、より機能を発揮させるために蛋白質の除去，脱塩，色素成分除去等の精製を行なうことが望ましい。蛋白質の除去方法としては、pH調整により蛋白質を凝集させ、圧濾分離，遠心分離，膜分離等の物理的分離手段により除去することが出来る。また、任意の蛋白質分解酵素を用いて蛋白質を分解し、分解物を透析膜，活性炭，イオン交換や疎水性樹脂を用いて吸着除去することが出来る。脱塩の方法としては、電気透析やイオン交換樹脂，UF膜分離など、これらを除去する方法であれば何れの方法も利用できる。色素成分の除去方法としては、オゾン処理やUV照射などの色素成分を分解する方法に加え、エタノールやイソプロパノール等の親水性極性溶媒による分配など何れの方法も利用できる。これら１法又は２法以上を組み合わせて用いることが好ましい。精製処理を施したペクチン性多糖類は、任意の殺菌処理を施し、凍結乾燥，噴霧乾燥，エタノール沈殿物の熱風乾燥などの方法にて乾燥物を得る。

（除澱粉）
本発明のペクチン性多糖類の豆類原料に澱粉が含まれている場合、そのままの状態でもペクチン性多糖類を得ることは可能であるが、酸性蛋白質飲料に使用した場合、澱粉が原因となり沈殿を生じる場合がある。従って、豆類原料の段階、豆類原料から分離した繊維質の段階、ペクチン性多糖類を抽出する段階、乃至抽出した後の段階で澱粉を除去することが好ましい。澱粉は、アミラーゼによる分解，冷却沈殿，乳化剤との凝集沈殿の方法を１種若しくは２種以上を組み合わせて除去することができる。原料の段階であれば乾式分画も可能であるが湿式分画が好適であり、破砕した原料に加水し、澱粉が糊化しない温度まで加温、遠心濾過により澱粉粒として分離することが出来る。また、加水した原料を澱粉が糊化する温度以上に加熱し、アミラーゼで処理することにより分解除去することも出来る。豆類原料から分離した繊維質の段階であれば、繊維質を水に分散し、澱粉が糊化する温度まで加温、アミラーゼで処理することにより、分解除去することができる。ペクチン性多糖類を抽出する過程、乃至抽出した後に除澱粉する方法としては、抽出前の加水原料にアミラーゼを添加する方法、抽出し固液分離する前のスラリーにアミラーゼを添加する方法、固液分離後の濾液にアミラーゼを添加する方法が例示できる。

アミラーゼは澱粉を加水分解する酵素の総称であり、β-アミラーゼ，α-アミラーゼ，グルコアミラーゼ，プルラナーゼが例示される。本目的ではこれら高純度のアミラーゼでも構わないが、これらが１種或いは２種以上が混在する市販のアミラーゼ製剤で構わない。尚、澱粉は酸加水分解などの化学的手法により原料、繊維質、或いはペクチン性多糖類抽出前後で分解除去することも可能であるが、同時に本発明のペクチン性多糖類が分解されるため、酵素処理による除澱粉処理が好ましい。

（エステル分解）
本発明のペクチン性多糖類は、メチルエステル化度を45%以下、好ましくは30%以下にする工程を経なければ、蛋白質を良好に分散する機能が得られない。メチルエステルの除去方法は、ペクチン性多糖類の糖鎖分解が抑えられエステルを分解できる方法であれば何れの方法でも構わない。抽出後のペクチン性多糖類に対して処理をする場合は、１重量%〜５重量%ペクチン性多糖水溶液に任意のアルカリを添加して好ましくはpH８以上、より好ましくはpH12以上に調整することでエステル分解が可能である。加熱条件としては好ましくは20℃以上、より好ましくは40℃以上であり、加熱時間は好ましくは10分間以上、より好ましくは30分間以上であり、且つ４時間以下が好ましい。抽出時pHをアルカリ側とすることで、抽出とエステル分解を同時に行うこともできる。また、市販のペクチンメチルエステラーゼや当該酵素を含む市販酵素製剤を用いてエステル分解をすることもできる。尚、エステル分解は、ペクチン性多糖類を調製する何れの段階でも処理することが可能である。抽出前の原料，抽出後のスラリー，固液分離したペクチン性多糖類溶液，精製処理液，乾燥後の粉末へのアンモニア処理などが例示できる。尚、アルカリとしては水酸化ナトリウム，水酸化カルシウム，炭酸水素ナトリウム，炭酸ナトリウム，アンモニア等の何れのものも使用可能である。また、メチルエステル化度は、Doesburg滴定法にてガラクツロン酸量とメチルエステル化ガラクツロン酸を定量し、
メチルエステル化ガラクツロン酸÷全ガラクツロン酸×100（%）
にて算出する。

（分散安定剤）
本発明の、構成するガラクツロン酸のメチルエステル化度が45%以下、好ましくは30%以下であって、分子直径が100nmを超えて200nm以下である星型構造をもつペクチン性多糖類は、蛋白質粒子の凝集を抑制し、分散安定状態を維持する分散安定剤として機能する。そのpH範囲はpH3.2からpH4.8と非常に広い。メチルエステル化度が30%以下の同ペクチン性多糖類は、pH3.4からpH4.5の領域で特に効果的であり、発酵乳を用いたドリンクヨーグルトや直接酸を添加して調製した酸性乳飲料等の酸性蛋白質飲料に好適である。また、メチルエステル化度が35%〜45%、好ましくは38%〜43%の同ペクチン性多糖類は、pH3.2以上pH3.4未満のpH域についても、蛋白質粒子の凝集を抑制し、分散安定状態を維持する分散安定剤として機能する。ペクチン，カルボキシメチルセルロース，或いは水溶性大豆多糖類など従来の分散安定剤は、無脂乳固形分の含量が３重量%以上（蛋白質濃度１重量%以上）の系、好ましくは６重量%以上（蛋白質濃度２重量%以上）の系に於いて、その安定性は低下する。例えば、無脂乳固形分の含量8.4重量%（蛋白質濃度2.8重量%）の系において２週間の保存で上透きや沈殿が生じるが、本発明のペクチン性多糖類は、同保存条件においても殆ど上透きや沈殿を生じない。

本発明の分散安定剤は、従来用いられているペクチン等と比較して、味のこもり感が少なく、酸味と乳味を強く感じる。また粘度が低い為、必要に応じてガム剤，増粘剤，蛋白質、或いはその加水分解物を配合することで、任意の粘度，飲み心地に調整することが可能である。併用できる物質としては、例えば、澱粉，加工澱粉，各種セルロース，寒天，カラギーナン，ファーゼラン，グアーガム，ローカストビーンガム，フェノグリークガム，コンニャクマンナン，タマリンド種子多糖類，タラガム，アラビアガム，トラガントガム，カラヤガム，ペクチン，キサンタンガム，プルラン，ジェランガムなどの多糖類、ゼラチン，コラーゲン等の蛋白質が例示できる。

（酸性蛋白質飲料）
本発明の酸性蛋白質飲料とは、動植物由来の蛋白質を含有する酸性蛋白質飲料であり、ドリンクベースなどの濃縮品も含む。動物由来の蛋白質を含有するものとは、主に牛乳，山羊乳を始めとする獣乳類、具体的には、牛乳，脱脂乳，全脂粉乳，脱脂粉乳，ホエーパウダー，バターミルク，バターミルクパウダー，加糖乳，練乳，濃縮乳，カルシウム等のミネラルやビタミン等を強化した加工乳若しくは発酵乳を指し、植物由来の蛋白質を含有するものとは、大豆から得られた豆乳類、具体的には、豆乳，脱脂豆乳，粉末豆乳，粉末脱脂豆乳，分離大豆蛋白質，若しくは発酵物等を示す。これら獣乳類若しくは豆乳類の１種若しくは２種以上の飲料を組み合わせ、乳酸菌等の微生物を加えて発酵し、またはそれらに果汁，若しくは乳酸，クエン酸などの有機酸，若しくはリン酸等の無機酸を添加してpHを酸性に調製した飲料が酸性蛋白質飲料である。具体的には、殺菌タイプ若しくは生菌タイプの乳酸菌飲料，ドリンクヨーグルト類，ケフィア等が例示できる。

本発明のペクチン性多糖類からなる分散安定剤は、乳性の蛋白質を用いた場合、無脂乳固形分３重量%以上、すなわち、蛋白質濃度が１重量%以上の酸性蛋白質飲料において効果的に機能を発揮し、蛋白質の凝集沈殿を抑え、長期間に渡り分散安定状態を維持する。無脂乳固形分６重量%以上（蛋白質濃度２重量%）の酸性蛋白質飲料では、機能はさらに顕著になる。
本発明のペクチン性多糖類は、酸性蛋白質飲料に対して0.05〜５重量%、より好ましくは0.1〜２重量%、更に好ましくは0.2〜１重量%を添加することにより、pH3.2〜4.8、特にpH3.4からpH4.5の広いpH範囲にて蛋白質粒子を分散安定化することができる。分散安定剤は高濃度で配合した場合、飲料の味に悪影響を与えることがあるが、エンドウ由来のペクチン性多糖類の場合、酸性蛋白質飲料に５重量%を配合しても柑橘ペクチンや水溶性大豆多糖類のような風味への影響が非常に少ない。

本発明の酸性蛋白質食品は、蛋白質粒子の分散安定性を向上する目的で均質化処理をするのが好ましい。均質化の装置に制限はないが、高圧ホモゲナイザー，ホモミキサー，クリアミックス，ナノマイザー等が例示できる。均質化する圧力は酸性蛋白質飲料の固形分濃度により流動性が一定ではない為、一義的に決めることは出来ないが、50kgf/cm2から500kgf/cm2が好ましい。また、均質化処理は酸性蛋白質飲料を製造する過程においてどの段階でも構わないが、蛋白質を水に分散した後、蛋白質を発酵若しくは酸を添加した後はもちろん、本発明の分散安定剤を添加した後に行なうのが好ましい。

以下に実施例を記載することで本発明を説明するが、本発明の技術思想がこれらの例示によって限定されるものではない。尚、例中の%は特に断らない限り重量基準を意味するものとする。

（製造例１）
エンドウの種子（Yellow Peas）50kgを脱皮した後、５倍量の水を加えて24時間浸漬した。ホモミキサー（5,000rpm, 30分間）にて種子を砕き、蛋白質と澱粉を抽出した。遠心濾過機を用いて1,500×ｇ，20分間で水に分散している蛋白質や澱粉などの成分を除去し、繊維質を回収した。更に、繊維質に5倍量の水を加えてホモミキサー（3,000rpm, 30分間）で攪拌し、遠心濾過（1,500×ｇ，20分間）により繊維質を回収した。この操作を2回繰り返し、凍結乾燥して10kgのエンドウ繊維を得た。エンドウ繊維80部を920部の水に分散し、塩酸を用いてpHを５に調整した後、120℃にて90分間加熱してペクチン性多糖類を抽出した。不溶性繊維を遠心分離（5,000rpm, 30分間）にて除去して上清を回収した。この上清を40℃に加温し、アルカリにてpH12に調製し、60分間保持して脱メチルエステル処理を施した。塩酸を加えてpH7に調整し、60℃に加温した後、固形分の0.1重量%に相当するアミラーゼ（BAN480L ノボザイム）を添加して１時間澱粉を分解した。塩酸にてpHを５に調整し、60重量%になるようにエタノールを加えてペクチン性多糖類を沈殿させ、90重量%の含水エタノールで洗浄し、得られた沈殿を風乾してエンドウペクチンＡを得た。

（製造例２）抽出時のpHの比較
エンドウペクチンＡの製造法において、抽出時のpHを２，３，４，６，９，12 ，13とし、脱メチルエステル処理を施さない以外は全く同様の方法にてエンドウペクチンＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈを得た。

（製造例３）脱メチルエステル処理の比較
エンドウペクチンＡの製造法において、脱メチルエステル処理のpHを8，10，14とする以外は全く同様の方法にてエンドウペクチンＩ，Ｊ，Ｋを得た。

（分子構造の原子間力顕微鏡観察）
エンドウペクチンＡ並びに市販のHM-ペクチン（GENUPECTIN type USP-H：CPケルコ）の分子構造を原子間力顕微鏡で観察した。結果を図１に示す。マイカ上で乾燥して観察した分子構造は、エンドウペクチンＡ（図１・左図）が星型構造を、HM-ペクチン（同右図）が直鎖構造を採ることが確認できた。

（実施例１）分子構造，分子直径，絶対分子量の測定
エンドウペクチンＡからＫの分子形状と分子直径を原子間力顕微鏡にて観察した。また、分子量１万以上の高分子成分の絶対分子量と回転分子半径を静的光散乱（HPLC-MALLS）にて測定した。HPLCのゲル濾過クロマトグラフィーの分析条件は以下の通りである。エンドウペクチンの１重量%水溶液（50mM酢酸ナトリウム水溶液, pH5.0）を調製し、0.8μmのフィルターにて濾過した濾液を分析に供した。予め、50mM酢酸ナトリウム水溶液, pH5.0, 40℃で平衡化したTSK-gel G-6000PWXLカラム（東ソー；φ7.8mm×300mm）に20μL添加し、流速：1.0mL/minで分離した。分離した多糖類は、示差屈折検出器（RI検出器）にて検出し、分子量は標準プルランP-82（昭和電工）より算出した。結果を表１に纏めた。

（表１）各抽出多糖類の分子構造

HPLCでの分析によれば、エンドウを起源とする上記多糖類は、何れも500万以下の分子量の成分より構成されており、１万以上の高分子成分は、分子量分布の50%以上を占めるものだった（図２）。エンドウペクチンＢ，Ｃ，Ｈは抽出時に分解が促進される為、星型形状は観察されず、分子直径も100nm以下と小さく、また、水系での回転分子半径は25nm未満、高分子主成分の平均絶対分子量も40万以下と小さいものだった。対して、Ｂ，Ｃ，Ｈ以外のエンドウペクチンは、その回転分子半径は25nmから40nm、平均絶対分子量(MM)は50万から100万と見積もられた。

（実施例２）糖組成とメチルエステル化度
エンドウペクチンＡからＫの糖組成とメチルエステル化度を測定した結果を表２に纏めた。

（表２）糖組成とメチルエステル化度

抽出条件に関わらずガラクツロン酸を含むペクチン性多糖類が得られるが、pH３以下の抽出条件（エンドウペクチンＢ，Ｃ）ではアラビノース含量が40%未満まで減少している。pH９以上のアルカリ抽出（エンドウペクチンＦ，Ｇ，Ｈ）でメチルエステルは顕著に分解される傾向にあった。抽出後のアルカリ処理（エンドウペクチンＩ，Ｊ，Ａ，Ｋ）では何れもメチルエステルが分解される傾向にあったが、pH10以上の処理条件（Ｊ，Ａ，Ｋ）で特に顕著に分解が認められた。

（実施例３）酸性乳飲料の作成と安定性の評価（蛋白質濃度2.8重量%、安定剤0.4重量%の系）
○発酵乳の調製
脱脂粉乳（よつ葉乳業社製）を21重量%含む水溶液を調製し、攪拌しながら95℃で加熱殺菌した。冷却後、市販のプレーンヨーグルトを接種し、40℃のインキュベーターにてpHが4.7になるまで発酵させた。発酵したヨーグルトは150kgf/cm2の圧力でホモゲナイザーを通し、均質化した。

○酸性乳飲料の調製
エンドウペクチンＡからＫの２重量%の水溶液20部、50重量%のグラニュー糖水溶液14部、水26部を混合し4℃に冷却した。これに同じく冷却した発酵乳40部を攪拌しながら加え、50重量%の乳酸溶液にてpH4.5からpH3.4（一部はpH3.2）の任意のpHに調整した。調合した溶液をホモゲナイザー（150kgf/cm2）にて均質化し、ガラス瓶に移して密閉した後、80℃の湯浴中で20分間加熱殺菌した。尚、上記配合で調製した酸性乳飲料は、無脂乳固形分8.4重量%、安定剤添加量0.4重量%となる。なお、水溶性大豆多糖類（ソヤファイブ-S-LA200：不二製油）並びにHM-ペクチン（GENUPECTIN type USP-H：CPケルコ）を比較対象とした。酸性乳飲料の蛋白質濃度は2.8重量%である。

○酸性乳飲料の安定性の評価
調製した酸性乳飲料について、粘度，沈殿率，上透き，これらを総合した総合評価により安定性を評価した。結果を以下の表３に示す。尚、各々の測定評価方法を以下に示す。
［粘度］
調製翌日と２週間保存した後、調製した酸性乳飲料の10℃における粘度をBM型粘度計にて、No.1ローター、60回転で測定する。
［沈殿率］
２週間保存した酸性乳飲料20gを遠心管に測り取り、コクサン遠心機にて2,000prmで20分間遠心する。上清をデカンテーションで除去し、沈殿重量を測定する。尚、沈殿率は以下の計算式により算出する。
沈殿率（%）＝（沈殿物重量）／（分取した酸性乳飲料重量）×100
沈殿率は、沈殿率1%未満を◎沈殿率1%以上1.5%未満を○、沈殿率1.5%以上3%未満を△、沈殿率3%以上を×と表記する。
［上透き］
加熱殺菌後の凝集の有無、１日及び２週間静置した時の溶液上面の上透きの有無を目視で観察し判断する。上透有りは＋、上透きなしは−と表記する。
［総合評価］
上記の安定性の評価項目を総括し、安定性が非常に良好を◎、良好を○、やや良好を△、悪いを×として示す。

（表３）酸性乳飲料の安定性

pH４からpH12の範囲で抽出されたエンドウペクチンは、星型構造を持ち、分子直径が100nmを越え200nm以下であり、また、高分子成分の回転分子半径が25nmから40nm、絶対分子量が50万から100万であった。中でも抽出pHが高いＧと、pH10以上のアルカリ処理を行ったＡ，Ｊ，Ｋは、ガラクツロン酸のメチルエステル化度が30%以下、アラビノース含量が30重量%以上の値を示すものだった。当該エンドウペクチンは、蛋白質濃度2.8重量%（無脂乳固形分8.4%）の高蛋白質系で蛋白質をpH3.4からpH4.6までの広いpH域で安定化することができ、特にpH3.4から4.4のpH域で強く安定化することができた。また、安定性が認められる酸性乳飲料は粘度が低く、すっきりとした飲み口に仕上がっていた。またメチルエステル化度が40.6%とやや高いＩでは、3.8〜4.4のpH域に加えて、pH3.2に於いても蛋白質の安定化が認められた。

（実施例４）酸性乳飲料の作成と安定性の評価（蛋白質濃度1.0重量%、安定剤0.05から５重量%の系）
実施例３の酸性乳飲料の調製法及び安定性評価法において、蛋白質濃度が1.0重量%（無脂乳固形分含量3.0重量%）、安定剤であるエンドウペクチンＡの配合量が0.02，0.05，0.1，0.5，１，５，10重量%である以外は全く同様にして酸性乳飲料を調製し、安定性を評価した。

（表４）酸性乳飲料の安定性

エンドウペクチンＡは、配合量0.05重量%から５重量%の範囲でpH3.4からpH4.4の広いpH域で乳蛋白質を分散安定化することが出来た。蛋白質濃度1.0重量%（無脂乳固形分3.0重量%）の酸性乳飲料中にエンドウペクチンＡを10重量%添加した場合、蛋白質の安定性は確認されたが、ペクチン自身の粘度が反映されて、特有のすっきりした飲み口は損なわれる傾向にあった。

（実施例５）酸性豆乳飲料の作成と安定性の評価
○発酵豆乳の調製
大豆由来の脱脂豆乳粉末（不二製油社製）を10.5重量%含む水溶液を調整し、攪拌しながら95℃で加熱殺菌した。冷却後、市販のプレーンヨーグルトを接種し、40℃のインキュベーターにてpHが4.7になるまで発酵させた。発酵したヨーグルトは100kgf/cm2の圧力でホモゲナイザーを通し、均質化した。

○酸性豆乳飲料の調製
エンドウペクチンＡの1重量%の水溶液20部、25重量%のグラニュー糖水溶液14部、水26部を混合し4℃に冷却した。これに同じく冷却した発酵豆乳40部を攪拌しながら加え、50重量%の乳酸溶液にてpH4.6からpH3.4の任意のpHに調整した。調合した溶液をホモゲナイザー（100kgf/cm2）にて均質化し、ガラス瓶に移して密閉した後、80℃の湯浴中で20分間加熱殺菌した。尚、上記配合で調製した酸性豆乳飲料は、蛋白質濃度2.7重量%、安定剤添加量0.2重量%となる。

（表５）酸性豆乳飲料の安定性の評価

エンドウペクチンＡは、乳蛋白質と同様に大豆蛋白質を酸性条件下で分散安定化する機能を持ち、すっきりとした飲み口の酸性豆乳飲料が得られた。

本発明は酸性蛋白質飲料の分散安定剤、すなわち酸性条件下で生じる蛋白質の沈殿凝集を抑える分散安定剤を提供するものであり、本発明の分散安定剤を利用する事で、pH3.2〜4.8、特にpH3.4からpH4.5の広範囲にわたり、粘度の低いすっきりとした飲み口の酸性蛋白質飲料の提供が可能となる。

Claims

構成するガラクツロン酸のメチルエステル化度が45%以下であって、原子間力顕微鏡で観察した単分子の構造が星型構造を持ち、分子直径が100nmを超えて200nm以下であることを特徴とする、ペクチン性多糖類。
エステル化度が30%以下である、請求項１に記載のペクチン性多糖類。
エステル化度が35%〜45%である、請求項１に記載のペクチン性多糖類。
構成成分のうち、分子量１万以上の高分子成分が、水系に単分散した状態で25nmから40nmの回転分子半径と、50万から100万の平均絶対分子量を有するものである、請求項１に記載のペクチン性多糖類。
構成糖としてアラビノース，ガラクトース，グルコース，ラムノース，キシロース，フコース，及びガラクツロン酸からなり、アラビノース含量が30重量%以上である、請求項１乃至４の何れかに記載のペクチン性多糖類。
豆類に由来するものである、請求項１乃至５の何れかに記載のペクチン性多糖類。
エンドウ種子に由来するものである、請求項６に記載のペクチン性多糖類。
エンドウの種子またはその繊維画分を原料に、pH３からpH12の水系で抽出して得たペクチン性多糖類を、更にメチルエステル化度を45%以下になるように分解することを特長とするペクチン性多糖類の製造方法。
請求項１乃至７の何れかに記載のペクチン性多糖類、または請求項８記載の製造方法で製造されたペクチン性多糖類を用いる、蛋白質用の分散安定剤。
飲料中の蛋白質含有量が１重量%以上の酸性蛋白質飲料用である、請求項９記載の分散安定剤。
請求項９または１０記載の分散安定剤を用いる、酸性蛋白飲料。
請求項９または１０記載の分散安定剤を用いる、飲料中の蛋白質含有量が１重量%以上の酸性蛋白質飲料。
請求項１乃至７の何れかに記載のペクチン性多糖類、または請求項８記載の製造方法で製造されたペクチン性多糖類を用いる、蛋白質飲料の分散安定方法。
飲料中の蛋白質含有量が１重量%以上の酸性蛋白質飲料用である、請求項１３に記載の蛋白質飲料の分散安定方法。
蛋白質飲料の分散安定のための、請求項１乃至７の何れかに記載のペクチン性多糖類、または請求項８記載の製造方法で製造されたペクチン性多糖類の、蛋白質飲料への使用。
蛋白質含有量が１重量%以上の酸性蛋白質飲料へ対するものである、請求項１５に記載のペクチン性多糖類の使用。