KR100555221B1 - 고 단백질 가수분해물의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아미노산의 최적 영양 조성을 함유하는 고 단백질 식이 식품의 제조를 위한 개선된 방법을 제공한다. 본 발명의 신규성은 최적의 원하는 영양 조성의 필수 아미노산과 양질의 단백질을 갖는 최종 생성물을 얻기 위해, 연속적이고 특정한 효소 반응을 사용하여 단백질을 가수분해함으로써, 다른 유량종자 분말로부터 최적으로 혼합된 분말을 제조하는 단계에 있다.

필수 아미노산, 유량종자, 단백질, 대두, 참깨, 땅콩, 단백질 가수분해 효소, 프로테아제, 파파인

Description

고 단백질 가수분해물의 제조 방법{A PROCESS FOR THE PREPARATION OF A HIGH PROTEIN HYDROLYSATE}

본 발명은 고 단백질 가수분해물의 제조 방법에 관한 것이다.

유량종자(oilseed) 단백질은 전세계적으로 인간 식이 단백질의 잠재적으로 중요한 공급원이다. 그러한 유량종자 단백질의 사용은 그것의 낮은 수용성, 항영양 인자, 낮은 소화율 등 때문에 제한된다. 오일 제거 후에, 탈지 케이크에 존재하는 단백질은 열 변성되고 따라서 직접 추출불가능하다. 따라서 단백질 가수분해는 케이크로부터 가용성 형태로 단백질을 회수하기 위한 매력적인 접근법이고 광범위한 식품의 단백질 강화에 적합한 고 단백질 제조를 제공한다. 또한 효소 가수분해는 그들의 영양적 가치를 손상시키지 않고 더 좋은 기능성의 식품 단백질을 얻는 매력적인 수단이다.

땅콩, 참깨, 대두등의 유량종자는 다량의 양질의 단백질을 함유하고 식물성 단백질의 우수한 공급원으로서 이용되고 있다. 단백질로부터의 분리체은 식품 보조로서 유용하다.

지난 10년간 특히 대두와 땅콩으로부터의 식물성 단백질의 이용이 주로 영양및 경제적 이유로 엄청나게 증가하였다.

Tsumura et al (2000) 미국 특허 출원 No. 6,022,702, (Fuji Oil Company Limited)를 참고하며, 여기에서는 글리시린 함량이 낮은 콩 단백질 가수분해물을 제조하는 방법이 기술된다. 상기 참고문헌에서 콩 분리체의 수성 현탁액은 분리체의 약 0.001중량% 내지 약 0.5중량%의 농도로 약 1.0 내지 약 2.8의 pH 범위에서 그리고 20-50℃의 온도 범위에서 펩신으로 가수분해되어 단백질 가수분해물을 얻는다. 공정에 사용되는 단백질 가수분해 효소(펩신)는 선택적으로 대두 단백질중의 글리신을 분해한다. 가수분해는 산성 pH 에서 수행된다. 그러한 가수분해에서의 단점은 산 가수분해물의 중화하는 동안 염의 형성으로 인해, 산성 음료에 첨가될때 짠 맛이 수반되고 침전이 있다는 것이다.

계류중인 인도 특허 출원 1355/Del/99 및 1347/Del/2000 를 참고하며, 여기서 유사한 접근이 이루어졌으나, 공정이 주로 원료 즉, 대두의 단일 공급원으로 한정되된다.

Chervan, et al. (1984) US Patent No. 4,443,540 (University of Illinois Foundation)을 참고하며, 여기서는 효소 가수분해에 의한 단백질 가수분해물의 제조 및 여과(울트라필트레이션)에 의한 저분자량 단백질 재료의 회수 방법이 기술된다. 상기 참고문헌에서, 분리된 콩 단백질이 알칼리 프로테아제(프로나제)를 사용하여 25-60℃의 온도, pH 7.0-9.0에서 가수분해된다. 가수분해된 단백질 재료가 일련의 선택된 중공 섬유막을 통해 연속적으로 여과되어 더 높은 평균 분자량 단백질 가수분해 부분과 더 낮은 평균 분자량 단백질 가수분해물 부분으로 분리된다. 이러한 가수분해에서의 단점은 만일 반응의 범위를 조심스럽게 제어하지 않으면, 이상한 맛이나 쓴 맛이 생길 수 있다는 것이다.

Hamm, D. J, (1993), US Patent No. 5180597, (CPC International Inc.)을 참고하며, 여기서 검출가능한 수준의 모노클로로디히드록시프로판올을 함유하지 않는, 강화된 맛을 갖는 가수분해된 식물 단백질을 위한 공정이 기술된다. 상기 참고문헌에서, 밀 글루텐은 Prozyme 6 (진균 프로테아제)를 사용하여 40-50℃의 온도 pH 6.5-7.0에서, 기질의 0.1-2.0% 효소 농도에서 4 시간동안 가수분해된다. 효소를 불활성화하기 위한 산을 첨가하기 전에 탈아미드화를 위해 가수분해된 단백질을 가스상 HCl로 처리한다. 이러한 가수분해의 단점은 그것이 아미노산의 라세미화를 초래할 것이고 산의 첨가는 제품에서 염 함량을 증가시킬 것이라는 점이다.

Ernster, J. H. (1991), US Patent No. 5077062, (Excelpro Inc., Los Angeles, CA, USA,)를 참고하며, 여기서 물중의 진균 프로테아제를 사용하여 콩 분말(flour), 콩 가루(meal), 콩 그리트과 같은 콩 재료로부터 제조된 저 나트륨, 저 모노 나트륨 글루타메이트 콩 가수분해물이 기술된다. 가수분해는 산 또는 염기의 부재하에서 90℃에서 2시간동안 수행된다. 효소를 불활성화하고 혼합물을 탈수한 후에 얻어진 가수분해물은 평균분자량이 670,000±50,000달톤인 콩 원료 단백질 효소 가수분해물을 45 내지 55중량% 함유한다. 여기서 사용된 진균 프로테아제는 본 발명에 사용된 효소와는 다르다. 그러한 단일 효소 시스템은 더욱 쓴 펩티드를 생성할 것이고 공정은 사용된 고온(90℃) 때문에 에너지를 대량 소비한다.

Satoh et al., (1988) US Patent No. 4757007, (Nisshin Oil Mills,Tokyo, Japan)를 참고하며, 여기서 방법은 콩 단백질로부터 프로테아제를 사용하는 두가지 의 가수분해된 생성물의 제조를 기술한다. 콩 단백질은 알코올로 침전시킨 후에 파파인 또는 펩신으로 가수분해된다. 이 공정의 단점은 그것이 가수분해된 생성물의 혼합물의 분리를 수반한다는 것이다. 가수분해가 파파인 또는 펩신을 사용하여 수행된다. 산성화를 수행하여 pH를 2.5-5.0로 낮추고 두가지 종류의 가수분해물을 분리시켜, 염 함량의 증가를 초래할 수 있다.

Cipollo, K. L. and Wagner, T. J., (1987) European Patent No.0148600 B 1, Ralston Purina Co.를 참고하며, 여기서 기술된 공정은 몇 초 동안 104℃에서 제트 쿠킹 또는 역학적 가열하고 나중에 브로멜라인을 사용하여 가수분해 하기 전에 진공 챔버에서 냉각시킨 후에, 단백질 분리체로부터 가수분해된 단백질의 제조에 관한 것이다. 가수분해 전에 재료의 수성 추출물로부터 등전기점에서 단백질을 침전시켰다. 이 공정의 단점은 더욱 고가인 출발 재료 단백질 분리체이다. 공정은 다단계 공정이고, 에너지 집중적이다. 공정은 제트 쿠커와 진공 챔버와 같은 기계들을 더욱 필요로한다.

Parker, D. M. and Pawlett, D. (1987) European Patent No.0223560 A2, Imperial Biotechnology Ltd.을 참고하며, 여기서 방법은 단백질성 식량 공급 원료(예를 들어, 대두, 글루텐, 유장(乳漿), 카제인, 헤모글로빈, 곡류 또는 미생물 단백질을 함유한다)로부터, 엔도펩티다아제를 사용하는 단계식 가수분해와 이어서 Streptococcus lactus로부터 아미노 펩티다제에 의해, 고기와 치즈 맛을 갖는 단백질 가수분해물의 분리를 기술한다. 공정의 단점은 그것이 다단계 공정이라는 점이다.

Lee, (1986) European Patent No. 0087246 B 1, Staffer Chemical Co. 을 참 고하며, 여기서는 Aspergillus 및 췌장효소(트립신, 키모트립신 A, B 및 C, 엘라스타제 및 카르복시펩티다제 A와 B)로부터 진균 프로테아제를 사용하여, 대두, 밀 글루텐과 목화씨의 가수분해를 위한 공정이 기술된다. 활성화 목탄(숯)이 가수분해물을 처리하는데 사용되고, 그것은 영양 개선에 사용된다. 공정의 단점은 많은 단계를 수반한다는 것이다.

Boyce, C. O. L. et al., (1986) European Patent No. 0187048 A2, NOVO Industries A/S를 참고하며, 여기서 미생물 레닛(Mucor miehei)을 사용하여 0.25 내지 2.5%의 가수분해 정도 (DH)를 갖고 달걀 흰자위 대용식품으로 사용되는 콩 단백질 가수분해물의 제조를 위한 공정이 기술된다. 이 공정에서 사용된 효소는 다르고 콩 단백질의 낮은 정도의 가수분해를 수반한다.

Olsen, H. S. (1981), UK Patent No. 2053228A을 참고하며, 여기서 단백질 가수 분해 효소로 가수분해에 의해, 부분적으로 탈지된 콩 재료로부터 콩 단백질 가수분해물의 제조 공정이 기술된다. 공정의 단점은 부분적인 탈지 콩 분말때문에, 나머지 오일은 단백질 상과 접촉하게 되고, 이는 특유의 맛이 떨어지게 할 수 있다.

Olsen, H. S. (1981) US Patent No. 4324805 을 참고하며, 여기서 단백질 분해 효소로 가수분해함으로써 부분적으로 탈지된 콩 재료로부터 콩 단백질 가수분해물과 오일을 제조하는 방법이 기술된다. 콩분말은 pH 3.5-4.5에서 물 세척에 의해 부분적으로 탈지되고 나중에 물과 염기로 가수분해하여 pH를 증가시킨다. 가수분해 정도(DH)는 8-12%의 범위이다. 오일은 세척수로부터 회수된다. 알칼라제는 사용된 효소이다. 공정의 단점은 그것이 다단계 공정이고 콩 분말의 부분 탈지로 인해, 나머지 오일이 단백질 상과 접촉하게 되고 이는 특유의 맛이 떨어지게 할 수 있다. 효소 불활성화는 산의 첨가에 의해 수행되고, 그것은 제품에서 증가된 염 함량을 초래할 것이다.

Sherba and Steiger (1972), US Patent No. 3640725를 참고하고, 여기서 콩 단백질 가수분해물의 제조를 위한 효소 가수분해 공정이 기술된다. 콩 종자를 제분하고 90-140℃에서 가열한다. 프로테아제(진균 및 세균)을 25-75℃에서 첨가한다. 섬유를 분리시키고 슬러리는 2상-오일과 수성상을 갖는다. 수성 상을 pH 4.5로 가져가 단백질을 침전시키고 이것을 그후 농축시킨다. 출발 물질은 탈지되지 않고 따라서 잔여 오일은 수성 상과 접촉하게 되어 특유의 맛이 떨어질 수 있다.

Gunther, R. C. (1972) Canadian Patent No. 905742를 참고하고, 여기서 콩 단백질 가수분해물은 펩신으로 변화시켜 생성물을 수득하고, 이것은 물과 당의 존재하에서 빠른 속도로 휘저어 낮은 밀도의 공기로 부푼 생성물을 제조한다.

Tsumura, K. et al., (1997) European Patent No. 0797928 Al를 참고하고, 여기서는 1.5-2.5의 pH에서 선택적으로 글리시닌을 분해하는데 사용된 프로테아제로 콩 단백질 가수분해물의 제조를 위한 공정이 기술된다. 공정에서 사용된 pH는 낮은 글리시닌 함량을 달성하기 위해 매우 낮다.

발명의 명칭 "콩 단백질의 가용성 효소 가수분해물의 산업상 제조 및 응용", Olsen, H. S., Adler Nissen, J.(1979), Process Biochemistry, 14 (7), 6,8,10-11의 공보를 참고하며, 여기서는 콩 플레이크를 pH 4.5에서 세척하고 이어서 알칼라제를 사용하여 가수분해하여 그것으로부터의 콩 단백질 가수분해물의 제조를 위한 방법이 기술된다. 기질의 용해도는 산성 pH에서 낮고 이는 낮은 수율을 초래할 것이다. 사용된 효소는 본 발명에서 사용된 효소와 다르다.

본 발명의 목적

본 발명의 주목적은 상기한 바와 같은 단점들을 제거하는 최적의 조성의 아미노산을 함유하는 단백질 가수분해물의 제조를 위한 개선된 공정을 제공하는 것이다.

또다른 목적은 단백질 가수분해 효소를 사용하는 이중 효소 가수분해를 사용하여 단백질 가수분해물을 얻는 것이다.

여전히 또다른 본 발명의 목적은 취한 원료로부터 명시한 가수분해 정도와 함께 더 높은 수율의 단백질 가수분해물을 얻는 것이다.

본 공정의 신규성은 최적의 조성의 필수 아미노산과 아미노산 조성의 관점에서 양질의 단백질을 갖는 최종 생성물을 얻기 위해, 연속적이고 특정한 효소 반응을 사용하여 다른 유량종자 분말로부터 최적으로 혼합된 분말 중의 단백질을 변환하는 단계에 있다.

발명의 개요

따라서 본 발명은 높은 단백질 가수분해물의 제조를 위한 공정을 제공하고, 공정은 하기의 단계를 포함한다:

a) 분말 형태의 단백질 재료를 선택하는 단계;

b) 분말 유량종자를 1-1.5: 1.5-2 : 0.5-1의 비로 혼합하는 단계;

c)단계 b)에서 얻어진 선택된 혼합분말을 제어된 온도와 알칼리 pH에서 1-2시간동안 수성 매질에 분산시키는 단계;

d) 슬러리(c)의 온도를 40-50℃까지 올리는 단계;

e) 진균 효소를 사용하여 제어된 온도에서 2-3시간동안 단계 (d)에서 얻어진 슬러리를 가수분해하는 단계;

f) 슬러리(e)의 온도를 50-60℃까지 올리는 단계;

g) 각각 50-60℃와 1-2시간의 제어된 온도와 시간에서 배양된 슬러리 (f)를 식물 효소로 가수분해하는 단계;

h) 90-100℃에서 10-15분동안 수욕에서 슬러리를 유지하여 잔여 효소를 불활성화하는 단계;

i) 원심분리에 의해 가수분해 단계(h)의 단백질 부분으로부터 저분자량 단백질 가수분해물을 회수하는 단계;

j) 샘플에서 단백질 함량과 아미노산 함량을 결정하는 단계.

본 발명의 구체예에서, 선택된 단백질 재료는 대두, 참깨 및 땅콩으로 구성되는 군으로부터 선택된 식물 공급원으로부터의 탈지 유량종자 분말의 혼합물을 포함한다.

본 발명의 또다른 구체예에서, 대두, 참깨 및 땅콩으로부터 얻은 탈지 유량종자 분말은 각각 1-1.5: 1.5-2 : 0.5-1의 비로 혼합된다.

본 발명의 여전히 또다른 구체예에서, 분산된 매질의 알칼리 pH는 7 내지 8 의범위에서 유지된다.

본 발명의 구체예에서, 슬러리 중의 고체 함량은 8-15% w/v의 범위에 있다.

본 발명의 여전히 또다른 구체예에서, 단백질 가수분해 효소는 진균 프로테아제와 식물 프로테아제로부터 선택된다.

본 발명의 또다른 구체예에서, 사용된 진균 프로테아제는 0.3-1 % w/w로부터의 범위에 있고 사용된 식물 프로테아제는 혼합 분말의 0.3-1% w/w의 범위에 있다.

본 발명의 구체예에서, 단백질 가수분해물은 2500±1000 달톤 내지 10000±1500 달톤의 범위에 있는 분자량을 갖는다.

본 발명의 구체예에서, 단백질 여과액은 최대 30분동안 6000 rpm에서 원심분리시키고 이어서 상청액을 냉동 건조시킨다.

본 발명의 구체예에서, 혼합된 유량종자 분말 중의 단백질 가수분해물 함량은 65-72% 이고, 기포 용적은 100-122%이다.

본 발명의 또다른 구체예에서, 단백질 가수분해물은 하기의 필수 아미노산 함량을 함유한다: 리신 3.5%, 트레오닌 2.1%, 발린 3.8%, 메티오닌 1.5%, 이소류신 2.9%, 류신 5.5%, 페닐알라닌 3.6% 및 티로신 3.5%.

발명의 상세한 설명

본 발명은 하기에 실시예를 참고하여 기술되며, 이것은 단지 예시이며 어떠한 방식으로도 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.

(a) 탈지분말의 제조

대두, 참깨 및 땅콩 종자를 미리깨끗히 손질한다. 깨끗히 손질한 종자를 크래킹 공정을 통과시키고 흡입 시스템에 의해 종자 단편들을 체위에서 분급시킨다. 깨끗히 손질한 크래킹된 종자를 조절장치 쿠커에 통과시키고 플레이크화한다. 플레이크들을 용매 추출 공정시킨다. 추출된 플레이크들을 용해시키고 100 메시로 제분한다. 3종류의 분말의 상세는 (a)수분이 질량%로 최대 9.27% (b) 단백질이 건조물 기준 질량%로 단백질, 대두, 참깨 및 땅콩 각각에 대해 최소 49%, 58% 및 55%. (c) 지방이 건조물 기준 질량%로 최대 1% (d)전회분이 건조물 기준 질량%로 최대 7.4% (e) 잔여 용매가 170ppm으로 구성된다.

(b) 혼합분말의 제조

세가지 전체 단백질(대두, 참깨 및 땅콩)의 아미노산 조성을 결정하고 대두, 참깨 및 땅콩 분말을 각각 1-1.5: 1.5-2: 0.5-1의 비로 혼합하여 균형잡힌 아미노산 조성을 갖는 혼합분말을 얻는다. 혼합분말의 상세는 (a) 수분이 질량%로 최대 9.2% (b) 단백질이 건조물 기준 질량%로 최소 49%(그러나 49-58% 범위에 있음) (c) 지방이 건조물 기준 질량%로 최대 1% (d) 전회분이 건조물 기준 질량%로 최대 7.4% (e)잔여 용매가 170ppm이다.

진균 효소

60,000 U/g 이상의 단백질 가수 분해 활성을 갖는, M/s Amano Pharmaceutical Co. Ltd., 2-7,1-Chome, Nishiki, Nak-Ku, Nagoya, 460, Japan으로부터 상업적으로 구입가능한 식품용 효소 프로테아제 P "아마노" 6.

파파인

식물 티올 프로테아제 파파인의 상세는 단백질 분해 활성이 20,000 티로신 단위(TU)/mg 이상의 단백질 가수분해 활성을 갖는 상업적으로 구입가능한 식품용 효소를 얻는 것이다.

가수분해 정도(DH)의 측정

트리니트로벤젠술폰산(TNBS) 과정은 정확하고, 복제가능하며 식품 단백질 가수분해물의 가수분해의 정도를 결정하기 위해 일반적으로 적용할 수 있는 과정이다. 단백질 가수분해물을 뜨거운 1% 나트륨 도데실 술페이트에 0.25-2.5 x 10^-3 아미노 당량/L의 농도로 용해/분산시킨다. 샘플 용액(0.25 ml)을 2 ml의 0.2 M 나트륨 포스페이트 완충액(pH 8.2)과 2 ml의 0.1 % TNBS과 혼합시키고, 이어서 어둠속에서 60분동안 50℃에서 배양한다. 반응을 0.1N의 염산(HCl) 4 ml을 첨가하여 식히고 흡광도를 340 nm에서 읽는다. 1.5mM L-류신 용액이 표준으로 사용된다. 측정된 류신 아미노 당량을 가수분해 정도로 전환하는 것은 각각 특유의 단백질 기질에 대한 표준 곡선에 의해 수행된다(Adler-Nissen, J. (1979) J. Agr. Food Chem. 27,6,12561262.)

탈지 혼합분말을 적절한 용매에 대한 용질 비로 물에 분산시키고 분산물의 pH를 6N 수산화나트륨 또는 6N 염산을 사용하여 조절하였다. 이것을 몇 분동안 기계적 교반기로 계속 교반시키고 그후 온도를 40-45℃로 올렸다. 이 단계에서 혼합분말 기준으로 0.3-1%의 진균 효소를 첨가하고 2시간동안 계속 교반하였다. 이것에, 혼합분말 기준으로 0.3-1% w/w의 파파인을 첨가하고 1-2시간동안 계속 교반하였다. 상기 시간이 경과한 후, 10-15분 동안 슬러리의 온도를 90-95℃로 올렸다. 슬러리를 실온으로 냉각시키고 원심분리에 의해 불용성 탄수화물이 풍부한 부분을 제거하였다. 정화시킨 단백질 가수분해물을 분무 건조시켜 단백질 가수분해물을 얻었다.

하기 실시예는 본 발명의 예시를 위해 주어지고 따라서 본 발명의 범위를 제한하는 것을 해석되어서는 안된다.

실시예 1

25 그람의 탈지 혼합분말을 250 ml의 물에 분산시키고 6N 수산화나트륨 용액을 이용하여 분산물의 pH를 7.2로 조절하였다. 기계 교반기로 20분 동안 교반하고 가열하여 온도를 40℃까지 올렸다. 이 단계에서, 125 mg의 진균 프로테아제를 첨가하고 2시간 동안 교반을 계속하였다. 2시간이 끝날때, 가열하여 온도를 50℃까지 올리고 제 2의 효소인 파파인 (125 mg)을 첨가한 다음 1시간 동안 교반을 유지하였다. 가수분해 후, 효소의 불활성화를 위하여 결과 용액을 10분 동안 끓였다. 바스켓 원심분리기를 이용하여 슬러리를 원심분리하였다. 투명액을 동결건조하였다. 수율은 단백질 기초에서 65%였고 TNBS 방법에 의한 가수분해의 정도는 43%인 것으로 나타났다. 단백질 가수분해물의 아미노산 조성은 HPLC에 의해 결정되었다. 필수 아미노산 함량은 다음과 같다. 리신 3.5%, 트레오닌 2.1%, 발린 3.8%, 메티오닌 1.5%, 이소류신 2.9%, 류신 5.5%, 페닐알라닌 3.6%, 및 티로신 3.5%.

실시예 2

50 그람의 혼합분말을 500 ml의 물에 분산시키고 분산물의 pH를 7.3으로 조절하였다. 기계 교반기로 20분 동안 교반하고 온도를 43℃까지 올렸다. 이 단계에서, 250 mg의 진균 프로테아제를 첨가하고 1.5시간 동안 교반을 계속하였다. 2시간이 끝날때, 가열하여 온도를 53℃까지 올리고 제 2의 효소인 파파인 (250 mg)을 첨가한 다음 1시간 동안 교반을 유지하였다. 가수분해 후, 효소의 불활성화를 위하여 가수분해물을 15분 동안 끓이고 원심분리하였다. 투명액을 동결건조 하였다. 수율은 단백질 기초에서 68.0%였고 TNBS 방법에 의한 가수분해의 정도는 39%였다. 단백질 가수분해물의 아미노산 조성은 HPLC에 의해 결정되었다. 필수 아미노산 함량은 다음과 같다. 리신 3.5%, 트레오닌 2.1%, 발린 3.8%, 메티오닌 1.5%, 이소류신 2.9%, 류신 5.5%, 페닐알라닌 3.6%, 및 티로신 3.5%.

실시예 3

100 그람의 탈지 혼합분말을 1 L의 물에 분산시키고 분산물의 pH를 7.6으로 조절하였다. 기계 교반기로 20분 동안 교반하고 온도를 45℃까지 올렸다. 이 단계에서, 500 mg의 진균 프로테아제를 첨가하고 2시간 동안 교반을 계속하였다. 2시간이 끝날때, 가열하여 온도를 55℃까지 올리고 제 2의 효소인 파파인 500 mg을 첨가한 다음 1.5시간 동안 교반을 유지하였다. 가수분해 후, 효소의 불활성화를 위하여 가수분해물을 10분 동안 끓이고 원심분리하였다. 투명액을 분무건조 하였다. 수율은 단백질 기초에서 70%였고 TNBS 방법에 의한 가수분해의 정도는 38%였다. 단백질 가수분해물의 아미노산 조성은 HPLC에 의해 결정되었다. 필수 아미노산 함량은 다음과 같다. 리신 3.5%, 트레오닌 2.1%, 발린 3.8%, 메티오닌 1.4%, 이소류신 2.9%, 류신 5.5%, 페닐알라닌 3.6%, 및 티로신 3.5%.

실시예 4

1 kg의 혼합분말을 10 L의 물에 분산시키고 분산물의 pH를 7.6으로 조절하였다. 기계 교반기로 15분 동안 교반하고 온도를 45℃까지 올렸다. 이 단계에서, 5 g의 진균 프로테아제를 첨가하고 2시간 동안 교반을 계속하였다. 2시간이 끝날때, 슬러리 온도를 55℃까지 올리고 제 2의 효소인 파파인 (5 g)을 첨가한 다음 1.5시간 동안 교반을 유지하였다. 가수분해 후, 효소의 불활성화를 위하여 가수분해물을 15분 동안 끓이고 바스켓 원심분리기에서 원심분리하였다. 투명액을 분무건조 하였다. 가수분해의 정도는 38%인 것으로 나타났고 수율은 단백질 기초에서 70%였다. 단백질 가수분해물의 아미노산 조성은 HPLC에 의해 결정되었다. 필수 아미노산 함량은 다음과 같다. 리신 3.5%, 트레오닌 2.1%, 발린 3.8%, 메티오닌 1.5%, 이소류신 2.9%, 류신 5.5%, 페닐알라닌 3.6%, 및 티로신 3.5%.

본 발명의 주요 장점은 다음과 같다.

1. 본 방법을 이용함으로써, 생성물은 최종 생성물에 대해 어떤 바람직하지 않은 특유의 맛의 떨어짐 없이 양호한 첨가물이 되는 특성을 달성한다.

2. 방법은 가수분해물이 산성 pH나 알칼리성 pH에서 적합한 첨가제가 되도록 하는 pH에 독립적인 용해도를 갖는 양질의 가수분해물을 수득한다.

3. 혼합분말로부터의 질소 회수율은 80-90%로서, 이것은 상업적 생산의 어떤 현재 방법에 비하여 더 높다.

4. 단백질 가수분해물의 수율은 65-72%이다.

5. 가수분해의 시간이 짧아서 투입 가격 및 에너지에서 모두 장점을 갖는다.

6. 사용된 효소는 시중 구입가능한 식품용 효소이다.

7. 출발 물질의 영양 수치는 필수 아미노산의 최소 손실로 보존된다.

8. 본 방법으로 얻은 단백질 가수분해물에 함유된 필수 아미노산은 필수 아미노산의 FAO 요구와 유사하다.

Claims (14)

1. 고 단백질 가수분해물의 제조 방법으로서, 상기 방법은 하기 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

   a) 탈지 유량종자 분말 형태의 2 이상의 단백질 재료를 선택하는 단계;

   b) 탈지 유량종자 분말을 혼합하는 단계;

   c)단계 (b)에서 얻어진 혼합 분말을, 제어된 온도와 알칼리 pH에서 1-2시간동안 수성 매질에 분산시켜 슬러리를 형성시키는 단계;

   d) 슬러리의 온도를 40-50℃까지 올리는 단계;

   e) 제어된 온도에서 2-3시간동안 진균 효소를 사용하여 단계(d)에서 얻어진 슬러리를 가수분해하는 단계;

   f) 단계(e)로부터의 슬러리의 온도를 50-60℃까지 올리는 단계;

   g) 50-60℃의 온도에서 1-2시간 동안 단계(f)의 슬러리를 식물 효소로 가수분해하는 단계;

   h) 90-100℃에서 10-15분동안 수욕에서 슬러리를 유지함으로써 잔여 효소를 불활성화하는 단계;

   i) 원심분리에 의해 가수분해 단계(h)의 단백질 부분으로부터 저분자량 단백질 가수분해물을 회수하는 단계.
2. 제 1항에 있어서, 단백질 재료가 대두, 참깨 및 땅콩으로부터 선택된 식물 공급원으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 2항에 있어서, 대두, 참깨 및 땅콩 분말이 각각 1-1.5: 1.5-2: 0.5-1의 비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1항에 있어서, 알칼리성 pH가 7 내지 8의 범위에서 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1항에 있어서, 슬러리 중의 고체의 양이 8-15% w/v인 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1항에 있어서, 진균 효소가 알칼리성 프로테아제인 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1항에 있어서, 사용된 알칼리성 프로테아제의 양은 혼합 분말의 0.3-1% w/w의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 1항에 있어서, 단백질 가수분해물은 2500±1000 달톤 내지 10000±1500 달톤의 범위의 분자량을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 1항에 있어서, 단백질 부분을 최대 30분동안 6000 rpm에서 원심분리시키고 이어서 상청액을 냉동 건조시키는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 1항에 있어서, 혼합된 유량종자 분말 중의 단백질 가수분해물 함량은 65-72%의 범위이고, 기포 용적이 100-122% 인 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 1항에 있어서, 단백질 가수분해물은 리신 3.5%, 트레오닌 2.1%, 발린 3.8%, 메티오닌 1.5%, 이소류신 2.9%, 류신 5.5%, 페닐알라닌 3.6% 및 티로신 3.5%의 필수 아미노산 함량을 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 1항에 있어서, 식물 효소가 식물 프로테아제인 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 1항에 있어서, 식물 효소가 파파인인 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 12항에 있어서, 식물 프로테아제의 양이 혼합 분말의 0.3-1% w/w의 범위인 것을 특징으로 하는 방법.