JPWO2016143877A1

JPWO2016143877A1 - タンパク質原料中のプリン体低減方法

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Publication number: JPWO2016143877A1
Application number: JP2017505411A
Authority: JP
Inventors: 敦也桂
Original assignee: Fuji Oil Co Ltd
Current assignee: Fuji Oil Co Ltd
Priority date: 2015-03-10
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2017-12-28
Anticipated expiration: 2036-03-10
Also published as: CN107404910A; WO2016143877A1; CN107404910B; JP6801644B2

Abstract

本発明の目的は、タンパク質原料に由来するプリン体を低減する新たな技術を提供することにある。加水分解度が15％TCA可溶率として２０〜９０％となるように、タンパク質が加水分解されたタンパク質原料の水分散液を調製し、該水分散液のpHを５以下の酸性にして、生ずる不溶物を除去する工程を行うことを特徴とする、タンパク質原料中のプリン体低減方法。

Description

本発明は、タンパク質原料に由来するプリン体の低減方法に関する技術である。

近年、発泡酒やノンアルコールビールなどのビール風味飲料などにおいては、高尿酸血症や痛風の原因となるアデニン，グアニン，キサンチン，ヒポキサンチンといった「プリン体」を低減した健康志向の製品が、一つのジャンルとして販売されている。
一般に、ビール風味飲料などの原料として利用され麦類、豆類などの各種タンパク質原料は、タンパク質と共に上記のプリン体も多く含んでいる。
プリン体を低減する方法としては、活性炭などの吸着剤で原料中のプリン体を吸着して除去する方法（特許文献１）、麦類原料を高温の水と最初に混合してヌクレオシド分解酵素を失活させてプリン体の麦汁への溶出を抑制する方法（特許文献２）、大豆タンパク質原料の使用量を発酵に必要な限度でなるべく低くする方法（特許文献３）などが提案されている。

特開２００３−１６９６５８号公報特開２０１３−２５５４６４号公報特開２０１４−１１７２０４号公報

プリン体を低減したタイプのビール風味飲料などを製造するには、原料に由来するプリン体を製造工程中において如何に低減できるかが課題であり、プリン体の除去技術としては特許文献１〜３の方法などが開発されてきた。
しかし、特許文献１の方法では香味が損なわれたり、製造工程が複雑で非効率的となったりする問題がある。
また、特許文献２の方法は、麦類原料のように不溶性繊維を含みヌクレオシド分解酵素が活きている天然原料には適用できる技術であるが、例えば大豆タンパク加水分解物のような加工素材では該酵素は失活しているため、この技術を適用する必要性が低い。
また、特許文献３の方法は、配合上の技術であり、プリン体含有タンパク質原料に含まれるプリン体を除去する根本的な方法ではない。
本発明の目的は、タンパク質原料に由来するプリン体を低減する新たな技術を提供することにある。

本発明は、以下の発明を包含する。
（１）加水分解度が15％TCA可溶率として２０〜９０％となるようにタンパク質が加水分解された、タンパク質原料の水分散液を調製し、該水分散液のpHを５以下の酸性にして、生ずる不溶物を除去する工程を行うことを特徴とする、タンパク質原料中のプリン体低減方法、
（２）該タンパク質原料の水分散液は、酵素分解により生ずる不溶物が含まれる、前記（１）記載の方法、
（３）該水分散液のpHを４．５以下の酸性にする、前記（１）記載の方法、
（４）該水分散液のpHを４．５以下の酸性にする、前記（２）記載の方法、
（５）該水分散液のpHを４以下の酸性にする、前記（１）記載の方法、
（６）該水分散液のpHを４以下の酸性にする、前記（２）記載の方法、
（７）前記（１）〜（５）の何れか１項記載の工程を備えることを特徴とする、植物性タンパク加水分解物の製造法、
（８）前記（６）記載の工程を備えることを特徴とする、植物性タンパク加水分解物の製造法、
（９）植物性タンパク加水分解物が、ビール風味飲料の製造工程中において製造される、前記（７）記載の植物性タンパク加水分解物の製造法、
（10）植物性タンパク加水分解物が、ビール風味飲料の製造工程中において製造される、前記（８）記載の植物性タンパク加水分解物の製造法、
（11）前記（１）記載の工程を備えることを特徴とする、ビール風味飲料の製造法、
（12）前記（２）記載の工程を備えることを特徴とする、ビール風味飲料の製造法、
（13）前記（３）〜（６）の何れか１項記載の工程を備えることを特徴とする、ビール風味飲料の製造法。

本発明によれば、ビール風味飲料などに用いられるタンパク質原料に由来するプリン体を、吸着剤などを用いなくとも効率的に低減できる。

試験例１において、大豆タンパク加水分解物を各種pHに調整して不溶物を分離したサンプル中のプリン体含量を示したグラフである。試験例２において、エンドウタンパク加水分解物を各種pHに調整して不溶物を分離したサンプル中のプリン体含量を示したグラフである。試験例３において、酵母エキス（酵素分解タイプ）を各種pHに調整して不溶物を分離したサンプル中のプリン体含量を示したグラフである。

以下、本発明を具体的に説明する。

（プリン体）
プリン体は、プリン環を基本骨格とする塩基性物質の総称で、動植物由来の原料に通常含まれているものであり、核酸中に多く含まれる成分である。主にアデニン，グアニン，ヒポキサンチン，キサンチンの４種類の塩基がある。食品中のプリン体含有量は、これら４種の塩基を公知の方法により測定でき、過塩素酸による加水分解後にHPLCを用いた方法（日本食品分析センター：「HPLCによる核酸の測定」）により測定した。

（タンパク質原料）
タンパク質原料はその起源を問わずタンパク質を少なくとも含む原料である。植物性のタンパク質原料としては、麦類、豆類、穀類、麦芽等の天然原料や、天然原料からタンパク質を濃縮加工した大豆タンパク質、エンドウタンパク質、緑豆タンパク質、小麦タンパク質、米タンパク質、麦芽エキス等が挙げられる。また微生物由来のタンパク質原料としては、酵母エキス等が挙げられる。

（タンパク質の加水分解）
まず、本発明の方法では、タンパク質が加水分解されたタンパク質原料の水分散液を調製する。そして、その加水分解度は、１５％トリクロロ酢酸可溶率（以下、「TCA可溶率」と称する。）として表した場合に、２０〜９０％であるのが重要である。さらにTCA可溶率は、４０〜８５％が好ましく、６０〜８０％がより好ましい。該TCA可溶率が低すぎると、タンパク質が十分に加水分解されず、タンパク加水分解物が十分回収できないため好ましくない。また、該TCA可溶率が高すぎると、プリン体が十分低減化できないため好ましくない。

タンパク質の加水分解は通常プロテアーゼ等のタンパク質加水分解酵素により行われる。その酵素の種類や反応条件は公知の条件を組み合わせて目的に合わせて設定すればよい。また酵素は原料中の内在酵素でも別途添加する酵素でもよく、特に限定されない。
酵素分解によってタンパク質原料の加水分解度を上記TCA可溶率の範囲に調整するためには、タンパク質原料中に、酵素分解後に生ずる不溶物が含まれることが好ましく、該不溶物を分離せずに維持することが好ましい。

ここで、１５％ＴＣＡ可溶率は、タンパク加水分解物試料の１重量%水溶液に、30重量%のトリクロロ酢酸（TCA）を等量添加し、3,000rpm，10分間遠心分離した後、得られた上澄中の粗タンパク質量を、別途測定した全粗タンパク質量に対する割合として算出した。なお、粗タンパク質量の測定はケルダール法に拠った。

また本発明において、タンパク質が加水分解されたタンパク質原料の水分散液は、加水分解度の指標として上記TCA可溶率の代わりに、重量平均分子量で表すこともできる。すなわち、酵素分解後のタンパク質原料中のタンパク質の重量平均分子量は、4,000〜50,000が好ましく、10,000〜30,000がより好ましい。
なお、重量平均分子量は、下記の方法により測定することができる。

○重量平均分子量の測定方法
50mMリン酸緩衝液（１％(W/V)SDS，1.2％(W/V)NaCl，pH7.0）を用いて、0.１％(W/V)になるように希釈し調製したタンパク加水分解物の溶液を、0.2μmフィルターを用いて濾過した。ゲルろ過カラムとして「TSKgel^(R) G3000SW_XL」及び「TSK gel^(R) G2000SW_XL」（何れも東ソー(株)製）を連結し、これに濾液を通し、上記リン酸緩衝液を用いてタンパク加水分解物を溶出した。
タンパク加水分解物の検出は220nmの吸光度を測定して行った。これにより、各画分に分離精製されたタンパク加水分解物の重量平均分子量を、GPCソフトウェア（日本分光(株)製）を使用して得られたチャートから算出した。
なお、分子量マーカーには、150,000（γ-Globulin、和光純薬工業(株)製）、67,000（Albumin、SIGMA社製）、43,000（Peroxidase、和光純薬工業(株)製）、18,000（Myoglobin、和光純薬工業(株)製）、12,384（Cytochrome-C、和光純薬工業(株)製）、5,734（Insulin、SIGMA社製）、307（Glutathione、和光純薬工業(株)製）、137（p-アミノ安息香酸、和光純薬工業(株)製）を用いた。

タンパク質が加水分解されたタンパク質原料の水分散液を調製する具体的な工程の一つの態様は、ビール風味飲料等の飲食品の製造時において、その製造工程の中でタンパク質原料の水分散液にプロテアーゼを作用させ、該原料中のタンパク質を加水分解する態様である。プロテアーゼを作用させる該水分散液は、タンパク質原料のみが分散されたものでもよいし、タンパク質原料と他の原料とが一緒に分散されたものでもよい。

またこの具体的な工程の他の一つの態様は、ビール風味飲料等の飲食品の製造時において、すでにタンパク質が加水分解されている市販のタンパク質原料を用意し、これを水に分散させる態様である。例えば大豆タンパク加水分解物を使用する場合、不二製油(株)製の大豆ペプチド「ハイニュート^(R)‐Ｄ１」等を購入し、これを水に分散すればよい。

（pH調整）
次に、本発明の方法では、タンパク質が加水分解されたタンパク質原料の水分散液を、pH５以下の酸性に調整する。pH調整は酸の添加により実施でき、塩酸，リン酸等の無機酸や、クエン酸，乳酸，酒石酸等の有機酸を用いることができる。
調整するpHは５以下の領域でもより低い方が好ましく、pH4.5以下が好ましく、pH4.3以下がより好ましく、pH４以下がさらに好ましい。該pHの下限は特に限定されないが、プリン体の低減効果を奏するためのpHは2.5以上で充分であり、酸の添加量をなるべく低減したい場合はpH３以上が好ましい。

（不溶化物の除去）
上記の水分散液は、多くの不溶物が含まれており、次にこの不溶物を除去し、溶液を回収する。除去方法は、濾過や遠心分離によることができる。
この不溶物の除去工程によって、タンパク質原料に由来するプリン体を不溶物と一緒に除去することができ、簡便にプリン体を低減できることを発明者は見出したものである。

（実施態様）
本発明の方法は、プリン体の低減が要求される様々な分野で利用することができる。その代表的な態様の一部を以下に記載するが、かかる態様のみに限定されない。

○植物性タンパク加水分解物の製造
植物性タンパク加水分解物は、大豆，エンドウ等の豆類や小麦，大麦，トウモロコシ，米等の穀類からタンパク質が濃縮加工され、かつタンパク質が加水分解されたものである。例えば大豆タンパク加水分解物は、いわゆる大豆ペプチドと称されて「ハイニュート^(R)」シリーズとして不二製油(株)により市販されている。

本発明によれば、上記のプリン体低減工程を利用して、プリン体含有量が低減された植物性タンパク加水分解物を製造できる。例えば、大豆ペプチドの場合、分離大豆タンパクを水に分散させ、本発明のプリン体除去工程を行い、溶液を回収することにより得られる。
上記プリン体低減工程によるプリン体の低減度合は、タンパク質原料の種類によって相違するが、「タンパク質原料に含まれるプリン体含量」に対する「低減工程後のプリン体含量の減少量」を百分率で示した数値を「プリン体低減率」と定義した場合、少なくとも５０質量％以上にすることができ、６０質量％以上、あるいは７０質量％以上にすることもできる。

該加水分解物は、ビール風味飲料等の飲食品の製造工程の中においても直接製造することができ、前記溶液をそのまま、あるいは適当な加熱処理手段で殺菌することにより、プリン体含有量の低い植物性タンパク加水分解物を「中間製造品」として得ることができ、この後の工程で、該中間製造品を混合して最終の飲食品に製造できる。
また、該加水分解物は、飲食品の製造工程中とは別途に製造することができ、その場合前記溶液は粉末化され、プリン体含有量の低い植物性タンパク加水分解物として製品化される。そして飲食品の製造者はこの製品を入手し、これを混合してプリン体含有量の低い飲食品の製造に用いることができる。

○ビール風味飲料の製造
ビール風味飲料とは、アルコールの有無や酵母による発酵工程の有無にかかわらず、ビール様の風味を有する飲料である。例えば、発泡酒，リキュール類，ノンアルコールビールなどと称されるものが包含されるが、これらの呼称には限定されず、各国の飲食品の規格に拘束されるものでもない。ノンアルコールビールには酵母による発酵工程を経たタイプと原材料を調合しただけの非発酵タイプとが存在するが、いずれも包含される。

本発明によれば、上記のプリン体低減工程を利用することにより、ビール風味飲料の製造ができ、これによりビール風味飲料中のプリン体の低減化に寄与できる。また、該プリン体低減工程によるタンパク質原料の風味への影響が少ないため、これを用いたビール風味飲料の風味も損ねにくい。

上記プリン体低減工程は、ビール風味飲料の製造工程中に任意に行うことができる。例えば、タンパク質原料のみを水に分散させ、タンパク質の加水分解、pH調整、不溶物除去を行った後に他の原料と混合する態様（態様１）や、予め加水分解されたタンパク質原料を用意し、水分散液を調製し、pH調整、不溶物除去を行った後に他の原料と混合する態様（態様２）や、タンパク質原料と他の原料とを調合して水に分散させた後に、タンパク質の加水分解、pH調整、不溶物除去を行う態様（態様３）や、予め加水分解されたタンパク質原料を用意し、これと他の原料とを調合して水に分散させた後にpH調整、不溶物除去を行う態様（態様４）などが挙げられる。

上記態様の中でも、態様１や態様２がより好ましい。より具体的には、発酵タイプのビール風味飲料の場合には、タンパク質原料に対して本発明のプリン体低減工程を行った後に、他の原料と混合して酵母による発酵工程を行うのが好ましい。これは発酵工程後に清澄化のために行われる濾過工程において、タンパク質原料由来の不溶物が存在しない方が、濾過を効率的に行えるためである。この場合、不溶物の除去手段は遠心分離がより好ましい。また、非発酵タイプのノンアルコールビールにおいても最終の清澄化のための濾過工程とは別に、本発明のプリン体除去工程を予め行ったタンパク質原料を他の原料と混合するのが好ましい。

該ビール風味飲料に用いられる他の原料は、通常用いられる原料を使用できる。特にプリン体含量が低い飲料の製造を目的とする場合には、他の原料もプリン体含量の低いものを適宜選択すればよい。

以上に挙げた態様はあくまで一部であり、これらが本発明の技術思想を利用する他の態様の実施を除外するものではない。例えば、飲料としてはビール風味に限られるものではなく、ワインや日本酒のようなプリン体含量が問題となりうる酒類や、該酒類の風味を有するノンアルコール飲料にも利用できることは無論である。

以下、実施例等により本発明の実施形態についてさらに具体的に記載する。なお、以下「％」及び「部」は特に断りのない限り「質量％」及び「質量部」を意味するものとする。

（試験例１）
大豆タンパク加水分解物「ハイニュート^(R)-Ｄ１」（不二製油(株)製，15％TCA可溶率75％，プリン体含量：固形分中0.33％，重量平均分子量：16,000Da）１０部を水９０部に十分に分散させた。この水分散液のpHが7.0，6.0，5.5，5.0，4.5，4.0，3.5，3.0，2.5となるように、塩酸もしくは水酸化ナトリウムによりそれぞれ調整した。pH調整後、遠心分離（2000×Ｇ、15分間）して上清画分を回収し、凍結乾燥により乾燥させて、各タンパク加水分解物のサンプル９種類を得た。
得られた９種類の該サンプル中のプリン体含量を測定し、その結果を表１に、またこれをグラフ化したものを図１に示した。なお、プリン体低減率（Ｃ）は、大豆タンパク加水分解物の固形分中のプリン体含量をＡ％、得られたサンプルの固形分中のプリン体含量をＢ％としたときに、以下の式で算出した。
（式）Ｃ（％）＝（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００

（実施例１）
分離大豆タンパク質「フジプロ^(R)Ｆ」（不二製油(株)製，プリン体含量：固形分中0.30％）１０部を水９０部に十分に分散させた。殺菌後に該水分散液にプロテアーゼを添加して５５℃で１０時間酵素分解し、15％TCA可溶率が76％、重量平均分子量が15,000のタンパク加水分解物の水分散液を得た。
該水分散液のpHをリン酸でpH3.5に調整し、遠心分離（2000×Ｇ，15分間）して上清画分を回収し、凍結乾燥により乾燥させた。
得られたサンプルのプリン体含量を測定したところ、タンパク質原料である分離大豆タンパク質のプリン体含量が固形分中0.30％であった。一方、該サンプルのプリン体含量は固形分中0.07％であった。すなわち、該サンプルのタンパク質原料に対するプリン体低減率は、７７％となった。

（試験例２）
エンドウタンパク質「ニュートラリス^(R)Ｓ85Ｆ」（ロケットジャパン社製、プリン体含量：固形分中0.70％）を実施例１と同様にしてプロテアーゼで加水分解し、15％TCA可溶率が69％、重量平均分子量が18,000のタンパク加水分解物の水分散液を得た。
該水分散液のpHが7.0，6.0，5.0，4.0，3.0となるように、塩酸もしくは水酸化ナトリウムによりそれぞれ調整した。pH調整後、遠心分離（2000Ｇ、15分）して上清画分を回収し、凍結乾燥により乾燥させて、各タンパク加水分解物のサンプル５種類を得た。
得られた５種類の該サンプルの固形分中のプリン体含量を測定し、その結果を表２に、またこれをグラフ化したものを図２に示した。

（試験例３）
酵母エキスとして「スーパーミースト^(R)パウダーＡ-001」（アサヒフードアンドヘルスケア（株)製、酵素分解タイプ、プリン体含量：固形分中1.6％）を入手した。これらの加水分解度は15％TCA可溶率として97％、重量平均分子量が1,000であった。
この酵母エキス１０部を水９０部に十分に分散させた。この水分散液のpHが6.0，5.0，4.0，3.0となるように、塩酸もしくは水酸化ナトリウムによりそれぞれ調整した。pH調整後、遠心分離（2000×Ｇ、15分間）して上清画分を回収し、凍結乾燥により乾燥させて、各ｐＨに対して４種類のサンプルを得た。
得られた計４種類の該サンプルの固形分中のプリン体含量を測定し、その結果を表３に、またこれをグラフ化したものを図３に示した。

（実施例２）
大豆タンパク加水分解物として、実施例１で得られたサンプルを使用し、非発酵タイプのノンアルコールビールを下記の通り調製した。
表４に掲げる配合物を混合（一次混合とする）し、15分間煮沸を行った後、表５に掲げ
る配合で二次混合し、清澄化のためにろ紙によりろ過を行った。その後、得られた二次混合後の煮沸液30部に、炭酸付与のために炭酸水70部を添加した。
尚、ホップ抽出液は、水にホップペレットを１重量％となる様に配合し、１時間煮沸して苦味成分を抽出後、ろ紙によるろ過により不溶性画分を除去したものを用いた。麦芽エキスの使用量は固形分換算で最終の飲料の3.3重量％であった。

（参考例）
参考例として、大豆タンパク加水分解物として、市販の「ハイニュート^(R)-ＡＭ」（不二製油(株)製，プリン体含量：固形分中0.29％）を用い、実施例２と同様にしてノンアルコールビールを調製した。

実施例２により得られたノンアルコールビールは、参考例と同様に香味の厚み及びまとまりに優れ良好な風味であった。このため、大豆タンパク加水分解物としてプリン体除去工程を経たものを用いることによる、ビール風味飲料の品質への影響はないと考えられた。

（考察）
以上の試験例１〜２、実施例１より、適度に加水分解したタンパク質を酸性化で不溶物を除去する工程を行うことによって、タンパク質原料中のプリン体を効率的、効果的に低減することができ、５０％以上低減できることが確認された。一方、試験例３では、高度に分解されたタンパク加水分解物は、酸性下で不溶物を除去してもプリン体を効果的に低減しにくいことが確認された。
また、実施例２により、実施例１で製造されたプリン体が低減されたタンパク加水分解物を用いて、ビール風味飲料を製造しても良好な風味を与えることが確認された。
すなわち、本発明はタンパク原料中のプリン体を効率的に低減する有力な手段を提供するものであり、かつこの方法によって製造されたタンパク加水分解物はビール風味飲料などの飲食品に適する品質を持つことが確認された。

本発明のプリン体低減技術は、例えば痛風などの原因となるプリン体の含有が問題となるビール風味飲料，健康食品，健康飲料等の飲食品の製造分野に適用することができる。飲食品に限らず、プリン体が問題となる、医薬，医療食，健康食品，飼料等の様々な分野にも利用できるであろう。

Claims

加水分解度が15％TCA可溶率として２０〜９０％となるようにタンパク質が加水分解された、タンパク質原料の水分散液を調製し、該水分散液のpHを５以下の酸性にして、生ずる不溶物を除去する工程を行うことを特徴とする、タンパク質原料中のプリン体低減方法。
該タンパク質原料の水分散液は、酵素分解により生ずる不溶物が含まれる、請求項１記載の方法。
該水分散液のpHを４．５以下の酸性にする、請求項１記載の方法。
該水分散液のpHを４．５以下の酸性にする、請求項２記載の方法。
該水分散液のpHを４以下の酸性にする、請求項１記載の方法。
該水分散液のpHを４以下の酸性にする、請求項２記載の方法。
請求項１記載の工程を備えることを特徴とする、植物性タンパク加水分解物の製造法。
請求項６記載の工程を備えることを特徴とする、植物性タンパク加水分解物の製造法。
植物性タンパク加水分解物が、ビール風味飲料の製造工程中において製造される、請求項７記載の植物性タンパク加水分解物の製造法。
植物性タンパク加水分解物が、ビール風味飲料の製造工程中において製造される、請求項８記載の植物性タンパク加水分解物の製造法。
請求項１記載の工程を備えることを特徴とする、ビール風味飲料の製造法。
請求項２記載の工程を備えることを特徴とする、ビール風味飲料の製造法。
請求項６記載の工程を備えることを特徴とする、ビール風味飲料の製造法。