KR100237147B1 - 유장 단백질 가수분해물의 제조방법 - Google Patents

유장 단백질 가수분해물의 제조방법 Download PDF

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에릭센 스벤드
렉나르 한센 올레
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버크백 플레밍
단마크 프로틴 아크티에 셀스카브
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    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
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Abstract

유장단백질 가수분해물의 제조방법이 출발물질로서 건조물질로서 계산된 적어도 65％의 단백질 함량을 갖는 유장단백질 산물의 사용 및 pH 변동 가수분해후 한외여과/마이크로여과의 조합으로 이루어진다. 이 방법은 고수율의 매우 맛이 좋고 관능성이 있어서 허용할 수 있는 산물을 제공한다.

Description

유장 단백질 가수분해물의 제조방법
본 발명은 유장(whey)단백질 가수분해물의 제조방법으로 이루어진다.
양호한 관능성(organoleptic property) 을 갖는 단백질 가수분해물의 많은 제조방법은 단지 낮은 수율로 수행될 수 있다. 따라서 비교적 높은 수율로 수행될 수 있는 양호한 관능성을 갖는 단백질 가수분해물의 제조방법을 표현하는 것이 본 발명의 목적이다.
놀랍게도 본 발명에 따르면, pH-변동 가수분해(non-pH-stat hydrolysis) 및 한외여과(Ultrafiltration)/마이크로여과의 어떤 조합은 고수율의 맛이 좋고 관능적으로 허용할 수 있는 산물의 제조방법을 제공한다는 것이 발견되었다.
따라서, 유장 단백질 가수분해물의 제조를 위한 본 발명에 따른 방법은 하기의 사실들을 특징으로 한다.
1) 건조물질과 물로서 계산된 적어도 65％ 단백질을 갖는 유장단백질 산물이 약 20％ 까지, 바람직하게는 12％ 까지 단백질 함량을 갖는 슬러리로 혼합된다는 것, 2) 60℃ 이상의 온도로의 열처리가 수행되는 것, 3) 단계 2)의 혼합물이 바실루스 리케니포미스(B. licheniformis)에 의해 생성될 수 있는 프로테아제, 바람직하게는 알칼레이즈(Alcalase, 덴마크 Novo Nordisk A/S사 제조), 및/ 또는 바실루스 서브틸리스 (B. subtilis)에 의해 생성될 수 있는 프로테아제, 바람직하게는 뉴트레이즈(Ne utrase, 덴마크 Novo Nordisk A/S사 제조)에 의하여, 15와 35％ 사이의 가수분해도로 pH-변동방법에 의하여 단백질 분해적으로 가수분해되는 것, 4) 단계 3)의 혼합물이 10,000 이상의 차단값을 갖는 한외여과/ 마이크로여과 장치에서 분리되고, 투과물이 단백질 가수분해물을 구성하는 것, 및 5)가수분해가 효소(들)의 불활성화에 의해 종결된다는 것.
모든 종류의 유장단백질 산물, 예컨대 치즈제조에 관련하여 생성되는 보통의 유장단백질이 단계 1)에서 사용될 수 있다는 것이 이해되어져야 한다.
단백질 분해효소(들)에 관하여는 먼저 알칼레이즈(높은 최적 pH 를 갖는) 을 사용하고, 그 다음에 뉴트레이즈(더 낮은 최적 pH 를 갖는) 을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 이것은 특히 본 발명에 따라 이용되는 pH-변동방법에 매우 적합하다.
효소 불활성화 (단계 5)는 한외여과/마이크로여과 (단계 4)전에 수행할 수 있다는 것이 이해되어져야 한다. 또한 막의 차단값이 충분히 낮아서 농축물에 모든 효소를 보유한다면, 단계 5)를 완전히 생략할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 방법에 의해 생성된 유장단백질 가수분해물과 유사한 조성을 갖는 유장단백질 가수분해물이 US 4,427,658에서 기술되었다.
또한 EP 226221 도 유장단백질 가수분해물을 기술하는데, 그러나 이것은 본 발명에 따른 방법에 의해 생성된 유장단백질 가수분해물과는 대조구별되게 락토스가 없고 pH-안경 기술에 의해 생성된다.
또한 US 4,293,571, EP 321603 및 EP 322589 는 유장단백질 가수분해물을 기술하는데, 이것은 본 발명에 따른 방법에 의해 즉 열처리후 가수분해에 의해 생성된 유장단백질 가수분해물과는 대조구별되게 가수분해후 열처리에 의하여 생성된다. 본 발명에 따라 얻어질 수 있는 가수분해정도의 높은 값은 선행기술방법으로는 얻어질 수 없다.
EP 65663은 본 발명에 따른 방법과는 구별되게 가수분해전에 열처리없이 생성되는 유장단백질 가수분해물을 기술한다.
Research Disclosure, August 1981 no. 20826에서는 본 발명에 따른 방법과 유사한 방법이 기술되었다. 그러나 선행기술방법은 출발물질로서 혈액에 제한되고, 또한 선행 기술방법은 pH-안정 방법에 의하여 수행된다.
본 출원인의 지식의 한도내에서는, 유장단백질 가수분해물의 제조를 위한 모든 선행기술방법은 허용할 수 없는 맛을 갖는 유장단백질 가수분해물을 생성한다. 본 발명에 따른 유장단백질 가수분해물은 크게 기분좋은 맛을 가진다. 또한 유장단백질 가수분해물의 제조를 위한 많은 선행기술방법에 관하여는 최종산물이 낮은 수율 및/ 또는 높은 제조비용으로 얻어진다.
유장단백질 가수분해물의 제조를 위한 많은 선행기술방법은 열에 안정하지 않고 넓은 pH 구간에서 완전히 가용성이지 않은 유장단백질 가수분해물을 생성한다. 본 발명에 따른 방법에 의해 생성된 유장단백질 가수분해물은 열에 안정하고 넓은 pH 구간에서 완전히 가용성이다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 구체예는 단계 1)의 슬러리가 7-12％ 의 단백질 함량을 갖는 것으로 이루어진다. 이러한 방법에서 장치가 최선으로 이용되고, 또한 점도가 다루기에 너무 높지 않다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 구체예는 단계 2)의 열처리가 70과 90℃ 사이에서 수행되는 것으로 이루어진다. 이 온도구간은 보통 사용하는 열교환기의 성능과 관련하여 특히 매우 적합하다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 구체예는 단계 3)의 pH조정이 Ca(OH)2및/또는 KOH에 의해 수행되는 것으로 이루어진다. 이 방법에서는 보다 좋은 맛이 얻어지며, 또한 최종산물에서 바람직한 무기물 분포가 얻어진다. 또한 원료 유장단백질 산물에서 Ca++를 침전시키기 위해서 pH 조정에 대해 탄산나트륨 또는 인산나트륨을 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 구체쳬는 단계 3)의 가수분해가 20-30 사이의 가수분해도로 수행되는 것으로 이루어진다. 이 방법에서는 탁월한 관능성을 갖는 산물이 얻어진다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 구체예는 한외여과/마이크로여과/ 장치의 차단값이 50,000 이상인 것으로 이루어진다. 이 방법에서는 매우 높은 유동율이 얻어질 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 구체예는 효소(들)의 불활성화(단계 5)가 열처리에 의해 수행되는 것으로 이루어진다. 이 불활성화는 특히 최종 단백질 가수분해물의 pH가 비교적 높게 되는 (중성부근) 경우에 매우 적합하다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 구체예는 효소(들)의 불활성화(단계 5))가 산처리에 의해 수행되는 것으로 이루어진다. 이 불활성화는 특히 최종 단백질 가수분해물의 pH가 비교적 낮게 되는 (산성인) 경우에 매우 적합하다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 구체예는 단계 4)의 마지막에서 혼합물이 바람직하게는 건조물질 함량에 관하여 계산된, 탄소의 1％ 내지 5％에 해당하는 양으로, 50℃와 70℃사이인 온도에서 5 분이상동안 활성탄으로 처리되고 활성탄이 제거되는 것으로 이루어진다. 이 방법에서는 맛이 향상된다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 구체예는 단계 5)후에 농축이 바람직하게는 50℃와 70℃ 사이인 온도에서의 나노여과/하이퍼여과/역삼투 및/또는 증발에 의하여 수행되고, 그 후에 잔류물이 단백질 가수분해물 용액으로서 수거되는 것으로 이루어진다.
나노여과에 의하면 염분제거가 막의 적절한 선택에 의해 수행될 수 있다; 그 밖에 나노여과/하이퍼여과/역삼투는 물의 제거를 위한 값싼 방법이다. 증발은 건조전에 농축물에서 높은 건조물질 함량을 얻는 이점을 갖는다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 구체예는 단계 5)의 단백질 가수분해물 용액이 6.5％이하의 물함량으로 스프레이- 건조되는 것으로 이루어진다. 이 방법에서는 미생물에 있어서 그리고 관능성에 있어서 안정한 산물이 얻어진다.
본 발명에 따른 방법은 하기의 실시예들에서 예시될 것이다. 보다 나은 개관을 위하여 실시예들에서 변화시킨 파라미터중 일부의 개관을 하기에 나타낸 표에 표시한다.
[원료공급]
출발물질은 건조물질로서 계산된 대략 80％ 단백질을 갖는 스프레이- 건조시킨 유장단백질 농축물이다.
[혼합]
원료물질을 8％의 단백질 함량으로 탈이온수로 희석했다. 단백질이 빠른 가용화에 대한 최적온도는 55-60℃이다.
[열처리]
저온살균은 85℃에서 적어도 2 분동안 열교환기에서 수행하였다. 이 목적은 가수분해가 더 효율적이도록 단백질을 변성시키는 것이다. 또한 이 방법에서는 효소와의 배양전에 매우 낮은 세균 카운트가 얻어진다.
[pH 조정]
pH는 Ca(OH)2로 8.0 으로 조정하였다. 단백질의 양을 기준으로 약 1％의 Ca(OH)2가 필요하다.
[가수분해]
온도 53-54℃.
효소 1: 알칼레이즈2.41L. 투여량 E/S=2.2％
효소 2: 뉴트레이즈0.5L. 투여량 E/S=1.1％. pH가 7.0 이하로 감소될때 뉴트레이즈를 첨가한다.
공정시간 12시간. 효소적 가수분해를 오스몰농도(osmolality)에 의해 측정하였다.
오스몰농도의 증가가 175mOsm/kg (슬러리내의 단백질의 8％ 농도로 측정된) 이어야 한다.
[한외여과 분리 ]
사용한 UF- 플랜트는 차단값 100,000 을 갖는 FP100 막으로 장치된 PCI 모듈을 포함한다.
초기체적의 반으로 농축하고 그 다음에는 농축물의 체적의 두배로 투과성 여과(diafiltration)한다. 최대건조물질 함량으로 최종 농축한다.
온도 60-65℃.
이 공정의 주요 부산물인 잔류물은 버린다.
[불활성화]
투과물은 효소를 불활성화시키기 위하여 그리고 세균학적 이유때문에 85℃에서 3분간 열처리하였다.
[나노여과]
25-30。Brix로 농축
온도 55-60℃
부산물로서 나타나는 나노여과 투과물은 버린다.
[활성탄 처리 ]
。Brix로서 측정된 건조물질의 양을 기준으로 4％ 활성탄(Picatif FGV 120)을 55-60℃에서 나노여과 잔류물에 첨가하였다. 반응시간 30분.
[여과]
플레이트 필터상에서 활성탄의 제거.
[최종산물]
25％의 건조물질 함량을 갖는 유장단백질 가수분해물 농축물을 멸균여과 및 스프레이-건조에 의해 더 처리하였는데, 스프레이- 건조는 분무휠(atomization wheel)을 갖는 스프레이- 드라이어에서 Ti=200℃ 및 To=75℃에서 유장단백질 가수분해물 농축물을 건조 시킴으로써 수행된다.
얻어진 유장단백질 가수분해물 농축물의 특정화:
맛: 상한 맛이 없고 낮은 수준의 쓴 맛
조성: 건조물질 95％
건조물질중 단백질(N★6.38) 89.5％
건조물질중 회분 4.4％
건조물질중 지방 ＜0.1％
성질: 용해도 완전 가용성
5％ 단백질용액의 pH 5.9
5％ 단백질용액의 오스몰농도 ＜200mOsm/kg
분자분포: 가수분해도 24.8％
MW 1030
Mn 500
평균 팹티드 사슬길이 4.0
[실시예 2]
[원료공급]
출발물질은 건조물질로서 계산된 대략 80％ 단백질을 갖는 스프레이- 건조시킨 유장 단백질 농축물이다.
[혼합]
원료물질을 8％의 단백질 함량으로 탈이온수로 희석했다. 단백질의 빠른 가용화에 대한 최적온도는 55-60℃이다.
[열처리]
저온살균은 85℃에서 적어도 2 분동안 열교환기에서 수행하였다. 이 목적은 가수분해가 더 효율적이도록 단백질을 변성시키는 것이다. 또한 이 방법에서는 효소와의 배양전에 매우 낮은 세균 카운트가 얻어진다.
[pH 조정]
pH는 4N NaOH로 8.0으로 조정하였다.
[가수분해]
온도 53-54℃.
효소 1: 알칼레이즈2.4L 투여량 E/S=2.2％
효소 2: 뉴트레이즈0.5L. 투여량 E/S=1.1％. pH가 7.0 이하로 감소될때 뉴트레이즈를 첨가한다.
공정시간 12시간. 효소적 가수분해를 오스몰농도(osmolality)에 의해 측정하였다.
오스몰농도의 증가가 170mOsm/kg (슬러리내의 단백질의 8％ 농도로 측정된) 이어야 한다.
[한외여과 분리]
사용한 UF-플랜트는 차단값 100,000 을 갖는 FP100 막으로 장치된 PCI 모듈을 포함한다.
초기체적의 반으로 농축하고 그 다음에는 농축물의 체적의 두배로 투과성 여과(diariltration)한다. 최대건조물질 함량으로 최종 농축한다.
온도 60-65℃.
이 공정의 주요 부산물인 잔류물은 버린다.
[불활성화]
투과물은 효소를 불활성화시키기 위하여 그리고 세균학적 이유때문에 85℃에서 3분간 열처리한다.
[나노여과]
25-30。Brix 로 농축
온도 55-60℃
부산물로서 나타나는 나노여과 투과물은 버린다.
[활성탄 처리]
。Brix 로서 측정된 건조물질의 양을 기준으로 4％ 활성탄(Picatif FGV 120)을 55-60℃에서 나노여과 잔류뮬에 첨가하였다. 반응시간 30분.
[여과]
플레이트 필터상에서 활성탄의 제거.
[최종산물]
25％의 건조물질 함량을 갖는 유장단백질 가수분해물 농축물을 멸균여과 및 스프레이- 건조에 의해 더 처리하였는데, 스프레이- 건조는 분무휠(atomization wheel)을 갖는 스프레이- 드라이어에서 Ti=200℃ 및 To=75℃에서 유장단백질 가수분해물 농축물을 건조시킴으로써 수행된다.
얻어진 유장단백질 가수분해물 농축물의 특정화:
맛: 상한 맛이 없고 낮은 수준의 쓴 맛
조성: 건조물질 94.5％
건조물질중 단백질(N★6.38) 84％
건조물질중 회분 4％
건조물질중 지방 ＜0.1％
성질: 용해도 완전 가용성
5％ 단백질용액의 pH 6.5
5％ 단백질용액의 오스몰농도 ＜200mOsm/kg
분자분포: 가수분해도 27％
MW 800
Mn 400
평균 펩티드 사슬길이 3.5
[실시예 3]
[원료공급]
출발물질은 건조물질로서 계산된 대략 80％ 단백질을 갖는 스프레이- 건조시킨 유장단백질 농축물이다.
[혼합]
원료물질을 8％의 단백질 함량으로 탈이온수로 희석했다. 단백질의 빠른 가용화에 대한 최적온도는 55-60℃이다.
[열처리]
저온살균은 85℃에서 적어도 2분동안 열교환기에서 수행하였다. 이 목적은 가수분해가 더 효율적이도록 단백질을 변성시키는 것이다. 또한 이 방법에서는 효소와의 배양전에 매우 낮은 세균 카운트가 얻어진다.
[pH 조정]
pH는 Ca(OH)2로 8.0 으로 조정하였다. 단백질의 양을 기준으로 약 1％의 Ca(OH)2가 필요하다.
[가수분해]
온도 53-54℃.
효소 1: 알칼레이즈 2.4L. 투여량 E/S=2.2％
효소 2: 뉴트레이즈0.5L. 투여량 E/S=1.1％. pH가 7.0 이하로 감소될때 뉴트레이즈를 첨가한다.
공정시간 12시간. 효소적 가수분해를 오스몰농도(osmolality)에 의해 측정하였다.
오스몰농도의 증가가 175mOsm/kg (슬러리내의 단백질의 8％ 농도로 측정된) 이어야 한다.
[pH 조정]
산성음료를 단백질로 강화시키는데 적합한 최종산물을 얻기 위해서 30％ HCℓ에 의해 pH를 4.2로 조정하였다.
[한외여과 분리]
사용한 UF- 플랜트는 차단값 100,000 을 갖는 FP100 막으로 장치된 PCI 모듈을 포함한다.
초기체적의 반으로 농축하고 그 다음에는 농축물의 체적의 두배로 투과성 여과(diafiltration)한다. 최대건조물질 함량으로 최종 농축한다.
온도 60-65℃.
이 공정의 주요 부산물인 잔류물은 버린다.
[저온살균]
투과물을 세균학적 이유때문에 75℃에서 30초동안 열처리하였다.
[나노여과]
25-30。Brix로 농축
온도 55-60℃
부산물로서 나타나는 나노여과 투과물은 버린다.
[활성탄 처리]
。Brix 로서 측정된 건조물질의 양을 기준으로 4％ 활성탄(Picatif FGV 120)을 55-60℃에서 나노여과 잔류물에 첨가하였다. 반응시간 30분.
[여과]
플레이트 필터상에서 활성탄의 제거.
[최종산물]
25％의 건조물질 함량을 갖는 유장단백질 가수분해물 농축물을 멸균여과 및 스르페이- 건조에 의해 더 처리하였는데, 스프레이- 건조는 분무휠(atomization wheel)을 갖는 스프레이- 드라이어에서 Ti=200℃ 및 To=75℃에서 유장단백질 가수분해물 농축물을 건조시킴으로써 수행된다.
얻어진 유장단백질 가수분해물 농축물의 특정화:
맛: 상한 맛이 없고 낮은 수준의 쓴 맛
조성: 건조물질 94.5％
건조물질중 단백질(N★6.38) 84％
건조물질중 회분 4％
건조물질중 지방 ＜0.1％
성질: 용해도 완전 가용성
5％ 단백질용액의 pH 4.2
5％ 단백질용액의 오스몰농도 ＜200mOsm/kg
분자분포: 가수분해도 27％
MW 800
Mn 400
평균 펩티드 사슬길이 3.5
[실시예 4]
[원료공급]
출발물질은 건조물질로서 계산된 대략 80％ 단백질을 갖는 스프레이- 건조시킨 유장 단백질 농축물이다.
[혼합]
원료물질을 8％의 단백질 함량으로 탈이온수로 희석했다. 단백질의 빠른 가용화에 대한 최적온도는 55-60℃이다.
[열처리]
저온살균은 85℃에서 적어도 2 분동안 열교환기에서 수행하였다. 이 목적은 가수분해가 더 효율적이도록 단백질을 변성시키는 것이다. 또한 이 방법에서는 효소와의 배양전에 매우 낮은 세균 카운트가 얻어진다.
[pH 조정]
pH는 Ca(OH)2로 8.0 으로 조정하였다. 단백질의 양을 기준으로 약 1％의 Ca(OH)2가 필요하다.
[가수분해]
온도 53-54℃.
효소 1: 알칼레이즈2.4L. 투여량 E/S=2.2％
효소 2: 뉴트레이즈0.5L. 투여량 E/S=1.1％. pH가 7.0 이하로 감소될때 뉴트레이즈를 첨가한다.
공정시간 12시간. 효소적 가수분해를 오스몰농도(osmolality)에 의해 측정하였다. 오스몰 농도의 증가가 175mOsm/kg (슬러리내의 단백질의 8％ 농도로 측정된) 이어야 한다.
[한외여과 분리]
사용한 UF- 플랜트는 차단값 100,000을 갖는 GR40PP막으로 장치된 DDS 모듈을 포함한다.
초기체적의 반으로 농축하고 그 다음에는 농축물의 체적의 두배로 투과성 여과(diafiltration)한다. 최대건조물질 함량으로 최종 농축한다.
온도 60-65℃.
이 공정의 주요 부산물인 잔류물은 버린다.
[불활성화]
투과물은 효소를 불활성화시키기 위하여 그리고 세균학적 이유때문에 85℃에서 3 분간 열처리하였다.
[나노여과]
25-30。Brix 로 농축
온도 55-60℃
부산물로서 나타나는 나노여과 투과물은 버린다.
[활성탄 처리]
。Brix 로서 측정된 건조물질의 양을 기준으로 4％ 활성탄(Picatif FGV 120)을 55-60℃에서 나노여과 잔류물에 첨가하였다. 반응시간 30분.
[여과]
플레이트 필터상에서 활성탄의 제거.
[최종산물]
25％의 건조물질 함량을 갖는 유장단백질 가수분해물 농축물을 멸균여과 및 스프레이- 건조에 의해 더 처리하였는데, 스프레이- 건조는 분무휠(atomization wheel)을 갖는 스프레이- 드라이어에서 Ti=200℃ 및 To=75℃에서 유장단백질 가수분해물 농축물을 건조시킴으로써 수행된다.
얻어진 유장단백질 가수분해물 농축물의 특정화:
맛: 상한 맛이 없고 낮은 수준의 쓴 맛
조성: 건조물질 94.5％
건조물질중 단백질(N★6.38) 84％
건조물질중 회분 4％
건조물질중 지방 ＜0.1％
성질: 용해도 완전 가용성
5％ 단백질용액의 pH 6.5
5％ 단백질용액의 오스몰농도 ＜200mOsm/kg
분자분포: 가수분해도 27％
MW 800
Mn 400
평균 펩티드 사슬길이 3.5
[실시예 5]
[원료공급]
출발물질은 건조물질로서 계산된 대략 80％ 단백질을 갖는 스프레이- 건조시킨 유장 단백질 농축물이다.
[혼합]
원료물질을 8％의 단백질 함량으로 탈이온수로 희석했다. 단백질의 빠른 가용화에 대한 최적온도는 55-60℃이다.
[열처리]
저온살균은 85℃에서 적어도 2 분동안 열교환기에서 수행하였다. 이 목적은 가수분해가 더 효율적이도록 단백질을 변성시키는 것이다. 또한 이 방법에서는 효소와의 배양전에 매우 낮은 세균 카운트가 얻어진다.
[pH 조정]
pH는 Ca(OH)2로 8.0 으로 조정하여다. 단백질의 양을 기준으로 약 1％의 Ca(OH)2가 필요하다.
[가수분해]
온도 53-54℃.
효소 1: 알칼레이즈2.4L. 투여량 E/S=2.2％
효소 2: 뉴트레이즈0.5L. 투여량 E/S=1.1％. pH가 7.0 이하로 감소될때 뉴트레이즈를 첨가한다.
공정시간 12시간. 효소적 가수분해를 오스몰농도(osmolality)에 의해 측정하였다. 오스몰 농도의 증가가 175mOsm/kg (슬러리내의 단백질의 8％ 농도로 측정된) 이어야 한다.
[한외여과 분리]
사용한 UF- 플랜트는 차단값 100,000을 갖는 FP100막으로 장치된 PCI 모듈을 포함한다.
초기체적의 반으로 농축하고 그 다음에는 농축물의 체적의 두배로 투과성 여과(diafiltration)한다. 최대건조물질 함량으로 최종 농축한다.
온도 60-65℃.
이 공정의 주요 부산물인 잔류물은 버린다.
[불활성화]
투과물은 효소를 불활성화시키기 위하여 그리고 세균학적 이유때문에 85℃에서 3 분간 열처리하였다.
[나노여과]
25-30。Brix 로 농축
온도 55-60℃
부산물로서 나타나는 나노여과 투과물은 버린다.
[최종산물]
25％의 건조물질 함량을 갖는 유장단백질 가수분해물 농축물을 멸균여과 및 스프레이- 건조에 의해 더 처리하였는데, 스프레이- 건조는 분무휠(atomization wheel)을 갖는 스프레이- 드라이어에서 Ti=200℃ 및 To=75℃에서 유장단백질 가수분해물 농축물을 건조시킴으로써 수행된다.
얻어진 유장단백질 가수분해물 농축물의 특정화:
맛: 약간의 상한 맛과 낮은 수준의 쓴 맛
조성: 건조물질 94.5％
건조물질중 단백질(N★6.38) 84％
건조물질중 회분 4％
건조물질중 지방 ＜0.1％
성질: 용해도 완전 가용성
5％ 단백질용액의 pH 6.5
5％ 단백질용액의 오스몰농도 ＜200mOsm/kg
분자분포: 가수분해도 27％
MW 800
Mn 400
평균 펩티드 사슬길이 3.5
[실시예 6]
[원료공급]
출발물질은 건조물질로서 계산된 대략 80％ 단백질을 갖는 스프레이- 건조시킨 유장 단백질 농축물이다.
[혼합]
원료물질을 8％의 단백질 함량으로 탈이온수로 희석했다. 단백질의 빠른 가용화에 대한 최적온도는 55-60℃이다.
[열처리]
저온살균은 85℃에서 적어도 2 분동안 열교환기에서 수행하였다. 이 목적은 가수분해가 더 효율적이도록 단백질을 변성시키는 것이다. 또한 이 방법에서는 효소와의 배양전에 매우 낮은 세균 카운트가 얻어진다.
[pH 조정]
pH는 Ca(OH)2로 8.0 으로 조정하였다. 단백질의 양을 기준으로 약 1％의 Ca(OH)2가 필요하다.
[가수분해]
온도 53-54℃.
효소 1: 알칼레이즈2.4L. 투여량 E/S=2.2％
효소 2: 뉴트레이즈0.5L. 투여량 E/S=1.1％. pH가 7.0 이하로 감소될때 뉴트레이즈를 첨가한다.
공정시간 12시간. 효소적 가수분해를 오스몰농도(osmolality)에 의해 측정하였다. 오스몰 농도의 증가가 175mOsm/kg (슬러리내의 단백질의 8％ 농도로 측정된) 이어야 한다.
[활성탄 처리]
。Brix 로서 측정된 건조물질의 양을 기준으로 4％ 활성탄(Picatif FGV 120)을 55-60℃에서 혼합물에 첨가하였다. 한외여과는 잔류물의 활성탄으로 수행하였다.
[한외여과 분리]
사용한 UF- 플랜트는 차단값 100,000을 갖는 FP100막으로 장치된 PCI 모듈을 포함한다.
초기체적의 반으로 농축하고 그 다음에는 농축물의 체적의 두배로 투과성 여과(diafiltration)한다. 최대건조물질 함량으로 최종 농축한다.
온도 60-65℃.
활성탄을 포함하는 잔류물을 버린다.
[불활성화]
투과물은 효소를 불활성화시키기 위하여 그리고 세균학적 이유때문에 85℃에서 3 분간 열처리하였다.
[나노여과]
25-30。Brix 로 농축
온도 55-60℃
부산물로서 나타나는 나노여과 투과물은 버린다.
[최종산물]
25％의 건조물질 함량을 갖는 유장단백질 가수분해물 농축물을 멸균여과 및 스프레이- 건조에 의해 더 처리하였는데, 스프레이- 건조는 분무휠(atomization whee l)을 갖는 스프레이- 드라이어에서 Ti=200℃ 및 To=75℃에서 유장단백질 가수분해물 농축물을 건조시킴으로써 수행된다.
얻어진 유장단백질 가수분해물 농축물의 특정화:
맛: 상한 맛이 없고 낮은 수준의 쓴 맛
조성: 건조물질 94.5％
건조물질중 단백질(N★6.38) 84％
건조물질중 회분 4％
건조물질중 지방 ＜0.1％
성질: 용해도 완전 가용성
5％ 단백질용액의 pH 6.5
5％ 단백질용액의 오스몰농도 ＜200mOsm/kg
분자분포: 가수분해도 27％
MW 800
Mn 400
평균 펩티드 사슬길이 3.5
[실시예 7]
[원료공급]
출발물질은 건조물질로서 계산된 원하는 단백질 함량때까지 유장을 한외여과 및 투과성 여과시켜서 생성된, 건조물질로서 계산된 대략 80％ 단백질을 갖는 액체농축시킨 유장단백질이다.
[혼합]
원료물질을 8％의 단백질 함량으로 탈이온수로 희석했다. 단백질의 빠른 가용화에 대한 최적온도는 55-60℃이다.
[열처리]
저온살균은 85℃에서 적어도 2 분동안 열교환기에서 수행하였다. 이 목적은 가수분해가 더 효율적이도록 단백질을 변성시키는 것이다. 또한 이 방법에서는 효소와의 배양전에 매우 낮은 세균 카운트가 얻어진다.
[pH 조정]
pH는 Ca(OH)2로 8.0 으로 조정하였다. 단백질의 양을 기준으로 약 1％의 Ca(OH)2가 필요하다.
[가수분해]
온도 53-54℃.
효소 1: 알칼레이즈2.4L. 투여량 E/S=2.2％
효소 2: 뉴트레이즈0.5L. 투여량 E/S=1.1％. pH가 7.0 이하로 감소될때 뉴트레이즈를 첨가한다.
공정시간 12시간. 효소적 가수분해를 오스몰농도(osmolality)에 의해 측정하였다. 오스몰 농도의 증가가 175mOsm/kg (슬러리내의 단백질의 8％ 농도로 측정된) 이어야 한다.
[한외여과 분리]
사용한 UF- 플랜트는 차단값 100,000을 갖는 FP100 막으로 장치된 PCI 모듈을 포함한다.
초기체적의 반으로 농축하고 그 다음에는 농축물의 체적의 두배로 투과성 여과(diafiltration) 한다. 최대건조물질 함량으로 최종 농축한다.
온도 60-65℃.
이 공정의 주요 부산물인 잔류물은 버린다.
[불활성화]
투과물은 효소를 불활성화시키기 위하여 그리고 세균학적 이유때문에 85℃에서 3 분간 열처리하였다.
[나노여과]
25-30。Brix 로 농축
온도 55-60℃
부산물로서 나타나는 나노여과 투과물은 버린다.
[활성탄 처리]
。Brix 로서 측정된 건조물질의 양을 기준으로 4％ 활성탄(Picatif FGV 120)을 55-60℃에서 나노여과 잔류물에 첨가하였다. 반응시간 30분.
[여과]
플레이트 필터상에서 활성탄의 제거.
[최종산물]
25％의 건조물질 함량을 갖는 유장단백질 가수분해물 농축물을 멸균여과 및 스프레이- 건조에 의해 더 처리하였는데, 스프레이- 건조는 분무휠(atomization wheel)을 갖는 스프레이- 드라이어에서 Ti=200℃ 및 To=75℃에서 유장단백질 가수분해물 농축물을 건조시킴으로써 수행된다.
얻어진 유장단백질 가수분해물 농축물의 특정화:
맛: 상한 맛이 없고 낮은 수준의 쓴 맛
조성: 건조물질 94.5％
건조물질중 단백질(N★6.38 ) 84％
건조물질중 회분 4％
건조물질중 지방 ＜0.1％
성질: 용해도 완전 가용성
5％ 단백질용액의 pH 6.5
5％ 단백질용액의 오스몰농도 ＜200mOsm/kg
분자분포: 가수분해도 27％
MW 800
Mn 400
평균 펩티드 사슬길이 3.5
[실시예 8]
[원료공급]
출발물질은 건조물질로서 계산된 대략 80％ 단백질을 갖는 스프레이- 건조시킨 유장 단백질 농축물이다.
[혼합]
원료물질을 8％의 단백질 함량으로 탈이온수로 희석했다. 단백질의 빠른 가용화에 대한 최적온도는 55-60℃이다.
[열처리]
저온살균은 85℃에서 적어도 2 분동안 열교환기에서 수행하였다. 이 목적은 가수분해가 더 효율적이도록 단백질을 변성시키는 것이다. 또한 이 방법에서는 효소와의 배양전에 매우 낮은 세균 카운트가 얻어진다.
[pH 조정]
pH는 4N NaOH로 8.0 으로 조정하였다.
가수분해
온도 55℃.
효소 1: 알칼레이즈2.4L. 투여량 E/S=2.0％
효소 2: 트립신PTN 3.3G . 투여량 E/S=3.0％. 가수분해도가 16％에 도달할 때(3시간 30분후)트립신을 첨가한다.
전체 가수분해시간: 5시간 15분. 효소적 가수분해를 오스몰농도(osmolality)에 의해 측정하였다.
[pH 조정]
산성음료를 단백질로 강화시키는데 적합한 최종산물을 얻기 위해서 30％HCℓ에 의해 pH값을 4.2로 조정하였다.
[한외여과 분리]
사용한 UF- 플랜트는 차단값 100,000을 갖는 GR40PP막으로 장치된 DDS 모듈을 포함한다.
초기체적의 반으로 농축하고 그 다음에는 농축물의 체적의 두배로 투과성 여과(diafiltration)한다. 최대건조물질 함량으로 최종 농축한다.
온도 60-65℃.
이 공정의 주요 부산물인 잔류물은 버린다.
[저온살균]
투과물은 효소를 불활성화시키기 위하여 그리고 세균학적 이유때문에 75℃에서 30초동안 열처리하였다.
[나노여과]
25-30。Brix 로 농축
온도 55-60℃
부산물로서 나타나는 나노여과 투과물은 버린다.
[활성탄 처리]
。Brix 로서 측정된 건조물질의 양을 기준으로 4％ 활성탄(Picatif FGV 120)을 55-60℃에서 나노여과 잔류물에 첨가하였다. 반응시간 30분.
[여과]
플레이트 필터상에서 활성탄의 제거.
[최종산물]
25％의 건조물질 함량을 갖는 유장단백질 가수분해물 농축물을 멸균여과 및 스프레이- 건조에 의해 더 처리하였는데, 스프레이- 건조는 분무휠(atomization wheel)을 갖는 스프레이- 드라이어에서 Ti=200℃ 및 To=75℃에서 유장단백질 가수분해물 농축물을 건조시킴으로써 수행된다.
얻어진 유장단백질 가수분해물 농축물의 특정화:
맛: 상한 맛이 없고 낮은 수준의 쓴 맛
조성: 건조물질 94.5％
건조물질중 단백질(N★6.38) 85％
건조물질중 회분 4％
건조물질중 지방 ＜0.1％
성질: 용해도 완전 가용성
5％ 단백질용액의 pH 4.2
5％ 단백질용액의 오스몰농도 ＜200mOsm/kg
분자분포: 가수분해도 21％
MW 800
Mn 595
평균 펩티드 사슬길이 4.8

Claims (12)

  1. 유장 단백질 가수분해물의 제조방법에 있어서, 하기 단계: 1) 건조물질과 물로서 계산된 최소한 65％의 단백질을 갖는 유장단백질 산물을 약 7내지 20％ 까지의 단백질 함량을 가지는 슬러리로 혼합하는 단계: 2) 60 내지 90℃의 온도에서 열처리를 수행하는 단계: 3) 단계 2)의 혼합물을, 바실루스 리케니포미스(B. licheniformis)에 의하여 생성가능한 프로테아제 및 바실루스 서브틸리스(B. subtilis)에 의하여 생성가능한 프로테아제 중 하나 또는 양자에 의하여, pH 변동방법에 의하여, 15내지 35％의 가수분해도를 가지도록 단백질 분해적으로 가수분해하는 단계: 4) 상기 단계 3)의 혼합물을 10,000 이상의 차단값을 갖는 한외여과/마이크로 여과 장치 상에서 분리하는 단계로서, 그 투과물이 단백질 가수분해물을 구성하는 단계: 및 5) 효소(들)의 불활성에 이ㅡ하여 가수분해를 종결시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 단계 1)의 슬러리가 7내지 12％의 단백질 함량을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 단계 2)의 열처리가 70℃ 내지 90℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 단계 3)의 가수분해는, 가수분해도가 20내지 30％로 될 때 까지 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 한외여과/마이크로여과 장치의 차단값이 50,000이상인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 효소(들)의 불활성화(단계 5)가 열처리에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 효소(들)의 불활성화 (단계 5)가 산 처리에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 단계 3) 또는 단계 5)의 마지막에서, 혼합물이 5분 이상 동안 활성탄으로 처리되는데, 여기에서, 상기 활성탄은 건조물질 함량에 관하여 계산하여, 탄소의 1％ 내지 5％의 양으로 존재하며, 그리고, 활성탄이 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 단계 5)후에, 농축은, 나노여과/하이퍼여과/역삼투 및 증발 중 하나 또는 양자에 의하여 수행되고, 그 후에 잔류물이 단백질 가수분해물 용액으로서 수거되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 단계 5)로부터의 단백질 가수분해물 용액이 6.5％ 이하의 물 함량을 가지도록 스프레이-건조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제8항에 있어서, 단계 3) 또는 단계 (5)의 마지막에서, 상기 혼합물이 50℃내지 70℃의 온도에서 활성탄으로 처리되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 나노여과/하이퍼여과/역삼투는 50℃ 내지 70℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
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