KR20060133585A

KR20060133585A - 대두 단백질 함유 용액 내지 겔

Info

Publication number: KR20060133585A
Application number: KR1020067016707A
Authority: KR
Inventors: 도시오 기리야마; 에이지 이와오카; 츠토무 사이토; 교코 이시모토
Original assignee: 후지 세이유 가부시키가이샤
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2006-12-26
Also published as: WO2005082156A1; JPWO2005082156A1; US20090269456A1; CN1921770A; EP1738654A1; EP1738654A4

Abstract

용해한 대두 단백질을 고농도로 함유하고, 또한 안정제를 첨가하지 않거나 단백질을 분해하지 않더라도, 장기간 안정성이 우수한, 단백질을 함유하는 산성의 극성용매를 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 알코올 음료나 알코올 젤리 등의 겔 상태의 단백질 함유 식품의 제공을 과제로 한다.

산성 가용의 대두 단백질을 극성용매에 용해 상태에서 함유시킴으로써, 대두 단백질이 안정제 등의 첨가에 의해 분산 상태에 있는 것이 아니고, 안정하게 용해 상태에 있는 용액 내지 겔 상태의 극성용매를 제공할 수 있다.

Description

대두 단백질 함유 용액 내지 겔{SOYBEAN PROTEIN-CONTAINING SOLUTION AND GEL}

본 발명은, 산성 가용 대두 단백질(acid-soluble soybean protein)을 용해 상태에서 극성용매 중에 함유해서 된 용액 내지 겔 또는 그 건조물이다.

근년, 당질, 푸린체나 칼로리를 저감한 맥주나 발포(發泡) 주류가 시장에 보이고 있지만, 이것들은 알코올 섭취에 의한 건강에 미치는 악영향을 최소한으로 억제하고 싶어하는 소비자의 요망에 따른 것이다. 단백질은 간세포의 재생을 촉진해서 알코올 대사 효소의 활성을 높인다고 하고 있어, 음주시에 고단백질의 안주를 동시에 섭취하는 것이 숙취를 피하는데 권장되고 있다. 단백질의 공급원으로서는 육류, 유제품과 같은 동물성의 것과 식물성의 것이 있는데, 대표적인 식물성 단백질인 대두 단백질은 「밭의 고기」라고도 불릴 만큼 양질의 단백질원이며, 또한 혈(血) 중의 콜레스테롤을 저감하는 효과도 있다.

이러한 영양, 건강의 면으로부터, 단백질을 함유하는 알코올 음료가 연구되고 있는데, 구체적으로는 특허문헌 1 내지 3에 개시되어 있다. 특허문헌 1(특개소55-34034호)에서는 유주(乳酒; alcoholic drink of milk)의 제조에 대하여 개시되어 있고, 특허문헌 2(특개소61-177976호)와 특허문헌 3(특개소61-70970호)에서는 밀크 단백질을 함유하는 알코올 음료의 제조가 기재되어 있다. 그러나 이것들은 동물성의 밀크 단백질을 사용한 것이어서, 모두 백탁(白濁)으로 되어 있어 투명감은 없다. 또한, 이것들의 제조 공정 중에서 단백질에 프로테아제를 반응시키기 때문에 쓴맛이 생기기 쉬운 결점도 있었다.

한편, 대두 단백질을 사용한 알코올 음료로서는 특허문헌 4 내지 6에 개시되어 있다. 특허문헌 4(특개소62-15507호)에서는 두유 발효주의 제조가 기재되어 있고, 특허문헌 5(특개소61-47178호)에는 두유 함유의 알코올 음료의 제조가 기재되어 있다. 이것들은 단백질의 용해성을 증가하기 위해서 프로테아제에 의해서 분해할 필요가 있으므로, 공정이 번잡할 뿐만 아니라 쓴맛이 생긴다. 또한, 분해를 하지 않을 경우도 산성에서의 단백질의 침전을 억제하기 위해서 안정제를 필수로 하므로 술 맛이 무겁고 상쾌감이 부족하다. 또한, 단백질 농도나 알코올 농도가 낮은 것밖에 얻어지지 않는다. 특허문헌 6(특개2000-139442호)에서는, 안정제로서 수용성 헤미셀룰로오스를 사용함으로써 비교적 높은 알코올 농도에서도 안정한 산성의 두유를 함유하는 알코올 음료가 기재되어 있지만, 역시 안정제 사용으로 인하여, 술을 마실 때의 혀에서 느끼는 감각이 무겁게 느껴진다. 이와 같이 이들 두유 함유의 알코올 음료는, 백탁으로 되어 있어 투명감이 없거나, 또한 안정제를 사용하고 있기 때문에 목구멍을 넘어가는 맛이 나쁘고, 상쾌감이 부족한 것이었다.

이들 종래의 기술은, 모두가 단백질 자체의 극성용매 중에서의 용해성을 개선하는 것이 아니기 때문에, 백탁의 것이고, 상쾌감 내지 상쾌감이 있는 투명한 알코올 음료와는 거리가 먼 것이었다. 또한, 이것들은 안정제를 사용해도 장기간의 안정성이 뒤지고, 사용가능한 단백질 농도, pH, 알코올 함량 등이 제한되어 버린다는 문제가 있었다.

특허문헌 7(특개평11-308969)에는, 산성의 극성용매 중에서 대두 단백질을 처리함으로써, 단백질의 ２차 구조가 변화해서 열 가역성(thermal reversibility) 등의 신규의 기능을 발현하는 것이 개시되어 있다. 그러나 이것은 대두 단백질로서, 분리 대두 단백질로부터 7S대두 단백질을 제조하고, 또한 그 β-서브유닛을 원료로서 선택하는 등의 실험실적 방법에 머물고 있고, 또한 식품으로서는 지나치게 다량의 산을 사용하고 있어서 산미가 지나치게 강해 풍미를 손상하고 있다.

이상과 같이, 투명감이 있고, 안정제를 함유하지 않더라도 장기간의 보존에도 안정하며, 또한 목구멍을 넘어가는 맛이 산뜻하고 상쾌감이 있는 단백질 함유 알코올 음료나 알코올 식품 등은 얻어지지 않고 있다.

그런데 종자 저장 단백질은 옛날부터 용해성에 근거하여 글루텔린(glutelin), 글로불린, 프롤라민(prolamin), 알부민의 4가지로 대별된다. 대두 단백질, 특히 주요한 저장 대두 단백질은 이 분류법에 따르면, 염 수용액에 용해하는 글로불린에 속한다. 이 분류에서는, 수용성 알코올에 용해하는 단백질은 프롤라민으로 불리우며, 이것에 속하는 단백질은, 보리류에 함유되는 글리아딘(gliadin), 제인(zein), 호르디인(hordein) 등이 대표적이다. 이들 프롤라민은 알코올에 용해하는데, 쉘락, 로진, 코팔(copal), 단마르(dammar), 기린갈(Daemonorhops draco) 등의 천연수지와 마찬가지로 에탄올 가용성의 가식성 비히클층(ethanol-soluble edible vehicle layer)의 원료로서 이용되거나, 바니쉬 등의 도공용(塗工用) 원료 로서, 혹은 성형용 소재로서 이용할 수 있으나(예를 들면, 비특허문헌 1), 알코올 농도가 낮은 수용액에서는 백탁(白濁)으로 되는 문제가 있고, 또한 곡물 구린내가 강하며, 프롤라민은 단백질로서는 비교적 저분자이므로, 점성이 있는 용액을 얻기 위해서는 높은 단백질 농도에서 사용할 필요가 있다는 등의 사용상의 제약이 있었다.

특허문헌 1: 특개소55-34034호

특허문헌 2: 특개소61-177976호

특허문헌 3: 특개소61-70970호

특허문헌 4: 특개소62-15507호

특허문헌 5: 특개소61-47178호

특허문헌 6: 특개2000-139442호

특허문헌 7: 특개평11-308969호

비특허문헌 1: 실개평6-35165호

본 발명은, 대두 단백질을 용해된 상태로 함유하는 알코올 등의 극성용매의 용액 또는 겔을 얻는 것을 과제로 한다. 부차적으로는, 알코올 등의 극성용매의 공존하에, 단백질이 백탁하지 않고 투명감을 나타낼 수 있는 것, 안정제를 필요로 함이 없이 목구멍을 넘어가는 맛이 양호하고, 쓴맛이 적으며, 상쾌감이 있는 알코올성 음식품을 얻는 것을 과제로 한다. 또한 본 발명의 겔은 필요한 경우에는 열가역성(thermal reversibility)의 것 혹은 히이트 세트성(heat setting properties)의 것을 제조한다고 하는 다른 과제도 가진다. 또한, 원래 글로불린에 속하는 대두 단백질을, 원래 극성용매에 용해하는 프롤라민과 마찬가지의 분야, 예를 들면, 도공용이나 성형용 소재에 적용한다고 하는 기타의 부차적 과제도 가진다. 프롤라민을 이용할 경우에 비하여, 풍미가 우수하다는 것, 넓은 단백질 농도나 넓은 극성용매의 농도에서 사용할 수 있다는 것(사용 가능한 단백질 농도, pH, 알코올 함량 등의 제한이 적음), 종래에 비해 용이하게 보다 두께가 얇고, 또한 가요성이 풍부한 소재를 얻는 것, 건조한 탈(脫)알코올품도 보존성이 우수하다는 등, 본 발명에 의한 기타의 효과 내지 과제는 아래의 설명으로부터 명백해진다.

본 발명자들은 상기 과제를 감안하여, 산성 가용의 대두 단백질을 사용함으로써, 대두 단백질이 안정제 등의 첨가에 의해 분산 상태에 있는 것이 아니고, 극성 용매 중에 용해 상태에 있는 용액 내지 겔을 얻을 수 있는 것을 발견하였다.

즉, 본 발명은 아래의 것들을 제공하는 것이다.

1. 산성 가용 대두 단백질을 용해 상태에서 극성용매 중에 함유시켜서 된 용액 내지 겔;

2. 제1항에 있어서, pH가 2.5∼4.8인 용액 내지 겔;

3. 제1항에 있어서, 산성 가용 대두 단백질의 함유량이 0.5∼20 중량％인 용액 내지 겔;

4. 제1항에 있어서, 음식품 또는 도공용 혹은 성형용 소재인 용액 내지 겔;

5. 제1항에 기재한 용액 내지 겔의 건조물(乾燥物);

6. 제5항에 있어서, 도공품 또는 성형품인 건조물;

7. 산성 가용 대두 단백질의 수용액을 제조하고, 이 용액을 극성용매와 혼합하는 것을 특징으로 하는 산성 가용 대두 단백질 함유 용액 내지 겔의 제조법.

[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]

본 발명에서 사용하는 산성 가용 대두 단백질은, 산성 pH 영역에서 용해율(다음에 설명함)이 55％ 이상, 바람직하게는 60％ 이상, 보다 바람직하게는 65％ 이상, 더욱 바람직하게는 80％ 이상의 것이 좋다. 또한 단백질은 일반적으로 그 등전점(等電點)으로부터 산성쪽에서는 보다 등전점에 근접할수록 용해도가 저하하는데, pH 4.0과 같은 등전점에 가까운 산성영역에서도 상기 용해율을 나타내는 것을 적절하게 사용할 수 있다. 혹은, 0.01∼1％ 농도의 광범위한 어떠한 시트르산 수용액에 대하여도 용액에 대하여 1％의 단백질량에 상당하는 대두 단백질을 첨가해서 용해하는 성질을 가진 것을 적절하게 이용할 수 있다.

＊ 용해도: 시료 1 중량％의 수용액을 측정 pH로 조정하고, 수용액 중의 전체 단백질량과 8,000G에서 5분간의 원심분리 후의 상청 획분의 단백질량을 켈달법(Kjeldahl method)에 의해서 구하고, 수용액 중의 전체 단백질량에 대한 상청 획분의 단백질량의 비율로서 산출하였다.

산성 가용 대두 단백질의 제조법은, 상기 성질을 가진 단백질을 제조할 수 있는 것이면 특히 한정되지 않는데, 예를 들면 대두 단백질을 함유하는 용액을, 그 단백질의 등전점의 pH에 대해 산성영역에서, 100℃를 초과하는 온도에서 가열 처리함으로써, pH 4.0 이하에서의 용해율이 60％ 이상인 산성 가용 대두 단백질을 얻을 수 있다. 또한, WO2002/67690호 공보에 공개되어 있는 제조법을 본 발명에 적절하게 이용할 수 있다. 특히, 대두 단백질을 함유하는 용액에 대해서, 산성영역에서의 대두 단백질 입자의 플러스의 표면 전하를 증가시키는 처리, 즉 상세히는, (A) 이 용액 중의 원료 단백질 유래의 피트산과 같은 폴리아니온(polyanion) 물질을 제거하거나 불활성화하는 처리, 예를 들면 대두 중의 피트산을 피타아제 등에 의해서 분해하는 처리, (B) 이 용액 중에 키토산과 같은 폴리카티온(polycation) 물질을 첨가하는 처리, 혹은 (A) 또는 (B) 양쪽의 처리를 하는 것이 권장된다. 이와 같은 처리에 의해, 대두 단백질의 산성하에서의 용해율을 높이고, 산성하에서의 응집을 막을 수 있고, 보존 중에 있어서의 침전도 억제할 수 있다. 이 플러스의 표면 전하 증가 처리를 한 후에 이 단백질의 등전점의 pH에 대해 산성영역에서, 100℃를 초과하는 온도에서 이 단백질 용액을 가열 처리하면 더욱 바람직하다. 이렇게 함으로써, 보다 산성하에서의 용해율 및 투명성이 높고, 보존 중의 침전이 적은 산성 가용 대두 단백질을 얻을 수 있고, 나아가서는 산성의 극성용매 중에서의 용해성이 우수한 원료로서 사용할 수 있는 것이다.

여기서 산성 가용 대두 단백질의 원료인 대두 단백질은, 두유[전지(全脂), 탈지를 모두 포함함. 이하, 같다.), 두유를 산성 하에서 침전시켜서 얻은 커어드(curd) 상태의 것, 분리 대두 단백질, 대두 가루, 또는 대두 마쇄물 등을, 필요에 따라 물을 가해서 적당히 선택해서 이용할 수 있는데, 용액 내지 겔의 투명성의 점에서는 탈지된 원료인 것이 보다 바람직하다.

본 발명에서의 극성용매는 물에 혼화되는 것이면 어떠한 용매라도 좋다. 사 용할 수 있는 용매의 예를 들자면, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 부탄올 등의 알코올류, 혹은 맥주, 청주, 소주, 와인, 증류주 등의 식용 알코올, 아세톤, 아세토니트릴 등의 비알코올성 극성용매를 사용할 수 있다. 단, 식품에 사용할 경우는 풍미에 미치는 영향이나 식품 위생·안전 등의 점에서 에탄올이나 상기 식용 알코올류가 바람직하다.

단백질이 안정하게 용해할 수 있는 극성용매의 농도범위는 극성용매의 친수성에 따라 다소 달라지는데, 일률적으로는 규정할 수 없지만, 대체로 1∼90 중량％의 범위 내에서 사용된다. 따라서 통상적으로 물을 함유한 극성용매로서 사용된다.

물을 함유한 용액 중의 극성용매의 농도가 1％ 미만일 경우에는, 본 발명의 의미가 없어져버린다. 또한, 극성용매의 농도가 지나치게 높으면 단백질이 응집, 침전해버리므로 바람직하지 못하다. 에탄올과 같이 비교적 친수성이 높은 것에서는, 단백질 농도에도 따르지만 일반적으로 농도는 상기의 넓은 범위에서 사용할 수 있다. 에탄올을 예로 들면, 농도가 1∼90％의 물을 함유한 에탄올로 해서 사용할 수 있고, 이 범위는 투명성이 있고, 또한 단백질이 응집 침전을 일으키기 어려우므로 바람직하다. 한편, 부탄올과 같이 친수성이 낮은 것이면, 일반적으로 1∼30 중량％의 농도범위의 물을 함유한 부탄올에서의 사용이 가능하다.

시판의 맥주, 청주, 소주, 와인, 증류주 등은 알코올 이외에 폴리페놀이나 염류, 탄닌 등의 미량성분이 함유되지만, 이들은 산성 가용 대두 단백질과 반응해서 극성용매의 겔화를 촉진한다. 그러나 이들 식용 알코올도 단백질 농도, pH 등을 조정함으로써, 희석하지 않더라도 사용할 수 있고, 형태도 용액 내지 겔 상태로까 지 조정가능하다.

산성 가용 대두 단백질의 극성용매 용액 내지 겔 중의 농도는, 극성용매의 종류나 농도, pH, 더욱이는 목적으로 하는 형태에 따라 0.1∼30 중량％의 범위 내에서 최적화된다. 통상적으로 0.5∼20 중량％, 보다 바람직하게는 1∼15 중량％의 범위가 극성용매 용액 내지 겔을 제조할 때의 증점(增粘)을 억제할 수 있어 작업성이 좋고, 대두 단백질 함유의 목적에 부합한다. 그런데 대두 단백질은 프롤라민에 비해서 대체로 고분자이므로, 보다 적은 농도, 즉 용액 중의 몇 % 이하에서도 프롤라민 10으로부터 20％의 경우에서와 동일한 정도의 점도로 할 수 있으므로, 예를 들면 가식성(可食性) 비히클층(edible vehicle layer)의 점도 조정제로서 친수성의 미분말의 분산을 용이하게 유지할 수 있고, 보이드(void) 없이 두께가 얇게 도공(塗工; coating) 내지 제막(製膜; film formation) 하는데도 적합하다.

본 발명에서의 극성용매의 pH는, 식품용도의 경우는 pH 2.0∼4.8, 바람직하게는 pH 2.5∼4.5, 보다 바람직하게는 pH 2.5∼4.3의 범위이면 pH 조정이 용이하고, 또한 산에 의한 자극이 지나치게 강하지 않아서 바람직하다. 그러나 비(非)식품용도의 경우에는 pH 범위는 여기에 한정되지 않는다. 또한, pH 조정에 사용하는 산으로서는 특히 제한은 없고, 염산, 인산, 황산 등의 광산이나, 시트르산, 말산, 타르타르산, 락트산 등의 각종 유기산을 예시할 수 있는데, 식품용도의 경우에는 인산이나 유기산의 사용이 바람직하다.

본 발명에서의 산성 가용 대두 단백질을 함유하는 극성용매의 용액 내지 겔은, 산성 가용 대두 단백질을 최종적으로 용해 상태로 할 수 있으면, 특히 그 제조 법은 한정되지 않는다. 극성용매와 분말상의 산성 가용 대두 단백질을 직접 혼합해도 좋고(단, 극성용매의 pH를 미리 산성으로 해 두면 단백질이 용해하기 쉬워서 작업성이 좋음), 극성용매를 미리 제조한 대두 단백질의 산성 수성 용액과 혼합해도 좋다. 그러나 수용액 중의 극성용매의 농도가 높을 경우, 산성 가용 대두 단백질이라 할지라도 용해하기 어려운 경우가 있으므로, 대두 단백질의 수성용액을 미리 제조하고 나서 고농도의 극성용매와 혼합하는 것이 대체로 바람직하다. 여기서 수성용액은, 단백질을 용해할 수 있는 한은 그 종류를 막론하고 단순한 물이어도 좋고, 또한 이미 산성으로 조정한 물이어도 좋으며, 과즙, 야채즙 등이어도 좋다.

본 발명에서의 산성 가용 대두 단백질을 함유하는 극성용매의 용액 내지 겔은, 알코올 음료나 알코올 젤리 등의 용도 이외에, 단백질의 피막성(film forming properties)을 이용한 각종 필름이나 코우팅에도 사용할 수 있다. 즉 상기 용액 내지 겔은 음식품에 한정되지 않고, 도공용 또는 성형용 소재로서 사용할 수도 있다.

여기서, 본 발명에서의 산성 대두 단백질을 함유하는 극성용매의 용액 내지 겔은, 극성용매의 농도가 어느 정도 이상인 것에 따라 자체 소재로서의 보존성이 우수(에탄올의 경우, 그 10％ 이상의 수용액으로 하면 좋음)한 외에, 단순히 산성 대두 단백질을 물에 용해한 수용액의 경우보다도, 도포할 때의 전연성(展延性; spreadability)이 좋고, 또한 도포 후의 건조 시간을 단축할 수 있는 등의 메리트가 있다. 역으로, 극성용매의 농도를 어느 정도보다 적게 함으로써, 생산 현장의 안전성을 향상시킬 수 있지만(예를 들면, 에탄올 농도 60％ 미만으로 하면, 소방법에 의한 위험물로서의 취급도 엄격함이 완화된다), 이와 같은 낮은 에탄올 농도이 더라도, 산성 가용 대두 단백질은 용해 상태를 유지할 수 있다. 또한 낮은 알코올 농도에서 단백질이 용해 상태를 유지할 수 있기 때문에, 알코올 음료를 과즙 등의 희석제에 의해 자유롭게 희석할 수 있는 이점이 있다.

음식품인 경우에는, 극성용매 용액 중에, 상기의 산성 가용 대두 단백질과 극성용매 외에도, 목적에 따라 유지, 각종 비타민, 미네랄류, 향료, 색소, 더욱이는 탄산 가스 등의 임의의 식품소재를 함유할 수 있다. 또한 산성 가용 대두 단백질을 먹을 때에 나타날 수 있는 떫은맛을 방지하기 위해서, 수용성 다당류, 염기성 염류, 염기성 단당 또는 염기성 올리고당류로부터 선택된 염류나 당류를 함유할 수 있다. 수용성 다당류는, 예를 들자면, 수용성 대두 다당류, 아라비아 검, 트라가칸트 검, 로커스트 빈 검, 구아 검, 글루코만난, 다이륨 시드 검(thyrium seed gum), 타마린드 종자 검, 타라 검, 알긴산, 카라기난, 한천, 파셀란, 펙틴, 커어들란, 크산탄 검, 젤란 검, 풀룰란, 폴리덱스트로오스, 난(難)소화성 덱스트린, 구아 검 분해물, 다이륨 종피(種皮)(thyrium seed coat), 저분자 알긴산 나트륨, 이눌린, 혹은 에스테르화, 효소변성, 산화·산처리, 알파화 등에 의해 개질된 식품용도로 사용되는 개질 전분(modified starch) 등이 있다. 이들 수용성 다당류는, 증점제, 안정제, 혹은 식물섬유 등으로서 식품에 사용되고 있는 공지의 것을 이용할 수 있고, 식물계, 동물계, 미생물계, 화학 수식(修飾)된 것 등의 어느 것이어도 좋다.

이들 산성 가용 대두 단백질을 함유하는 극성용매를 도공용, 또는 성형용 소재로서 사용하여 필름·코우팅물·플라스틱 유사 성형물을 제조할 경우에는, 이들 소재에 공지의 물질을 공존시킬 수 있다. 예를 들면, 종래의 대두 단백질 필름을 제조할 때에 공지되어 있는, 가소제 내지 습윤제, 유지, 당류, 유화제, 색소, 조미료, 기타 종류의 단백질 등의 공지의 원료 외에, 비히클(vehicle)의 재료로서 공지된 쉘락, 로진, 코팔, 단마르, 기린갈(Daemonoropus sp.) 등의 천연수지, 글리아딘, 제인, 호르디인 등의 프롤라민, 더욱이는 각종 셀룰로오스류나 중합한 고분자물, 예를 들면, 아세틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리 아세트산 비닐 등도 극성용매 중에 공존해서 함유할 수 있다. 또한 비히클로서 공용되는 가식성(edible) 색소, 발색제, 향료, 조미료, 보존료 등과 공존시킬 수 있다. 도공(coating) 또는 성형은 공지의 방법으로 할 수 있고, 통상적으로 건조 공정을 거쳐, 도공품 또는 성형품을 얻을 수 있다. 이 도공품 또는 성형품은, 천연 유래의 대두 단백질이 원료이므로, 생분해성이나 가식성 등을 필름·코우팅물·플라스틱 유사 성형물에 용이하게 부여할 수 있다.

본 발명에서의 산성 가용 대두 단백질을 함유하는 극성용매는 그 형태가 겔일 때, 열가역성을 가진 겔을 얻을 수 있다. 단백질 입자가 상호작용에 의해 네트워크를 형성한 구조물인 겔에 열이 가해지면, 그 네트워크가 깨어져서, 용액 내지 졸 상태로 변화하고, 이것을 냉각하면 다시 겔로 되돌아온다. 그러나 본 발명에서의 극성용매는 산성 가용 대두 단백질을 사용함으로써, 단백질 농도를 높게 할 수 있고, 단백질 농도가 높을 경우, 단백질 입자끼리가 소수적(疏水的) 결합에 의해 강고한 네트워크를 만들어, 열가역성이 억제될 경우도 있다. pH나 극성용매의 농도 등에 따라서도 변하지만, 단백질 농도가 높아지면, 열가역성이 억제되어 가열 내성이 있는 겔이 된다. 일반적으로 8 중량％ 이상의 단백질 농도의 겔은 가열 내성이 현저하다.

이하, 본 발명의 실시예를 나타내지만, 본 발명은 이들에 의해 그 기술범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 특별히 명시하지 않는 한, "％"는 "중량％"를 가리킨다.

<제조예>

대두를 압착하여 플레이크(flake)로 한 것을, n-헥산을 추출 용매로 해서 기름을 추출 분리 제거하여 얻어진 저변성(低變性) 탈지 대두[질소 가용 지수(NSI; nitrogen soluble index): 91] 5kg에 35kg의 물을 가하고, 묽은 수산화 나트륨 용액에 의해서 pH 7로 조정하여, 실온에서 1시간 교반하면서 추출 후, 4,000G에서 원심분리하여 비지 및 불용분을 분리하고, 탈지 두유를 얻었다.

이 탈지 두유를 인산에 의해서 pH 4.5로 조정 후, 연속식 원심분리기(디캔터; decanter)를 사용해서 2,000G에서 원심분리하여, 불용성 획분[산 침전 커어드(acid precipitated curd)] 및 가용성 획분[훼이(whey)]을 얻었다. 산 침전 커어드를 고형분 10 중량%가 되도록 물을 가하여 산 침전 커어드 슬러리를 얻었다. 이것을 시트르산에 의해서 pH 4.0으로 조정 후, 40℃가 되도록 가온하였다. 이 용액에 고형분당 8 unit 상당의 피타아제(NOVO사제)를 가하고, 30분간 효소를 작용시켰다(피트산 함량 0.04 중량％／고형분, TCA 가용화율은 실질적으로 변화 없음).

반응 후, pH 3.5로 조정해서 연속식 직접 가열 살균 장치에서 120℃에서 7초간 가열하였다. 이것을 분무건조하여 산성 가용 대두 단백질 분말 1.5kg을 얻었다. 이 단백질의 용해율은 pH 4.0에서 90％이었다. 또한, 0.01∼1％ 농도의 광범위한 어떠한 시트르산 수용액에 대하여도 용액에 대하여 1％의 단백질량에 상당하는 대두 단백질을 첨가해서 용해하는 성질을 가지고 있었다.

<비교 제조예>

대두를 압착하여 플레이크로 한 것을, n-헥산을 추출 용매로 해서 기름을 추출 분리 제거하여 얻어진 저변성(低變性) 탈지 대두[질소 가용 지수(NSI; nitrogen soluble index): 91] 5kg에 35kg의 물을 가하고, 묽은 수산화 나트륨 용액에 의해서 pH 7로 조정하여, 실온에서 1시간 교반하면서 추출 후, 4,000G에서 원심분리하여 비지 및 불용분을 분리하고, 탈지 두유를 얻었다.

이 탈지 두유를 인산에 의해서 pH 4.5로 조정 후, 연속식 원심분리기(디캔터; decanter)를 사용해서 2,000G에서 원심분리하여, 불용성 획분[산 침전(酸沈澱) 커어드(curd)] 및 가용성 획분[훼이(whey)]을 얻었다. 산 침전 커어드를 고형분 10 중량%가 되도록 물을 가하여 산 침전 커어드 슬러리를 얻었다.

이것을 다시 물에 분산하여 pH를 7.0으로 조정해서 연속식 직접 가열 살균 장치에서 120℃에서 7초간 가열하였다. 이것을 분무건조하여 분리 대두 단백질 1.5kg을 얻었다. 이 단백질의 용해율은 pH 4.0에서 5％이었다. 또한, 약 0.1％ 농도의 시트르산 수용액에 대하여도 1％의 단백질량에 상당하는 대두 단백질을 첨가했을 때, 응집이 발생하였다.

실시예 1

제조예에서 얻은 산성 가용 대두 단백질을, 단백질 농도 2％, 각 pH에서 농도가 상이한 에탄올 수용액과 혼합한 결과를 표 1에 나타낸다.

표에 나온 바와 같이, pH 4.5 이하에서, 알코올 농도 20∼90 중량％의 넓은 범위에서 응집물의 생성이 없는, 투명감을 가진 단백질 함유 알코올을 제조할 수 있었다. 또한, pH 및 알코올 농도의 조건에 따라, 용액 내지 겔 상태의 단백질 함유 알코올을 얻을 수 있었다. 표 중의 기호의 의미는, ○: 용해, ●: 겔화, ×: 불용(不溶)이다(이하 같다).

실시예 2

제조예에서 얻은 산성 가용 대두 단백질을, pH 3.2에서 다양한 단백질 농도를 가진 여러 가지의 에탄올 수용액과 혼합한 결과를 표 2에 나타낸다.

표에 나온 바와 같이, 단백질 농도 2∼14 중량％, 알코올 농도 10∼60 중량％의 넓은 범위에 있어서, 응집물의 생성이 없는 단백질 함유 알코올을 제조할 수 있었다. 또한, pH 및 알코올 농도의 조건에 따라, 용액 내지 겔 상태의 단백질 함유 알코올을 얻을 수 있었다.

실시예 3

실시예 1에서의 에탄올 대신에 아세톤을 사용한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 단백질을 함유한 극성용매를 제조하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.

<비교예>

산성 가용 대두 단백질 대신에, 비교 제조예에서 얻어진 분리 대두 단백질을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 단백질 함유 알코올을 제조하였다. 그 결과를 표 4에 나타낸다.

표에 나온 바와 같이, 통상적인 분리 대두 단백질을 사용했을 경우는, pH를 상당히 낮게 하지 않으면 단백질이 용해하지 않고, 산성 가용 대두 단백질의 경우에서는 용해하는 조건 하에서도 응집이 발생하였다.

실시예 4 : 대두 단백질 함유 와인 음료

시판의 화이트 와인에 농도 20%가 되도록 그래뉼러 당(granulated sugar)을 첨가하고, 여기에 제조예의 산성 가용 대두 단백질을 농도 5%가 되도록 첨가하였다. 이 때의 pH는 3.1이었다. 이것을 가열 살균해서 대두 단백질 함유 와인 음료를 얻었다. 얻어진 대두 단백질 함유 와인 음료는 투명감이 있고, 상쾌한 술 맛이었다.

실시예 5 : 대두 단백질 함유 버번 젤리(bourbon jelly)

시판의 버번(bourbon)에 농도 20%가 되도록 그래뉼러 당을 첨가하고, 여기에 제조예의 산성 가용 대두 단백질을 농도 5%가 되도록 첨가하였다. 또한 시트르산에 의해서 pH를 3.2로 조정하고, 이것을 가열 살균하고, 방냉함으로써, 대두 단백질 함유 버번 젤리를 얻었다. 얻어진 대두 단백질 함유 버번 젤리는 투명감이 있는 식감 및 풍미가 양호한 젤리이었다.

실시예 6 : 대두 단백질 함유 브랜디 젤리 첨가 초콜릿

시판의 브랜디에 농도 23%가 되도록 그래뉼러 당을 첨가하고, 여기에 제조예의 산성 가용 대두 단백질을 농도 9%가 되도록 첨가하였다. 이것을 시트르산에 의해서 pH를 3.0으로 조정하고, 이것을 가열하여, 대두 단백질 함유 브랜디 젤리를 얻었다. 또한, 이 젤리를, 용해한 초콜릿 액으로 코우팅하여 대두 단백질 함유 브랜디 젤리 첨가 초콜릿을 제조하였다. 얻어진 초콜릿은, 단단한 초콜릿층의 내부에 부드러운 식감의 젤리층을 포함한, 풍미 양호한 신규 식감의 초콜릿이었다.

실시예 7

제조예에서 얻은 산성 가용 대두 단백질 3％, 에탄올 농도 50％, pH 3.5의 극성용매 수용액 A를 제조하였다. 별도로, 제인(zein)(「Showa Zein DP」) 3％, 에탄올 농도 50％, pH 3.5의 극성용매 수용액 B을 제조하였다.

극성용매 수용액 A와 극성용매 수용액 B를 1:9 내지 9:1의 임의의 비율로 혼합했지만, 이들 두가지 용액 중의 단백질은 용해 상태를 유지하고 있어, 이들 두가지 단백질은 상용성(compatibility)이 있었다.

제조예에서 얻은 산성 가용 대두 단백질을 1, 2, 3 및 4％ 함유하고, 에탄올 농도가 50％이며, pH 3.5인 극성용매 수용액을 제조한 결과, 이들 용액의 점도는 각각 7 mPas, 12 mPas, 65 mPas 및 750 mPas이었다.

별도로, 제인(zein)(「Showa Zein DP」) 10 또는 20％, 에탄올 농도 50％, pH 3.5인 극성용매 수용액도 제조한 결과, 이들 용액의 점도는 각각 15 mPas 및 53 mPas이었다. 산성 가용 대두 단백질 농도가 3％인 용액의 점도는 제인 농도가 20％인 점도에 거의 필적하였다. 또한 점도는 A & D사제의 진동식 점도계 「CJV-5000」에 의해서 상온에서 측정하였다.

또한 산성 가용 대두 단백질 4％, 에탄올 농도 50％, pH 3.5인 극성용매 수용액에 대해서는 70℃로 승온한 결과, 졸(sol)화하였고, 이 온도에서의 점도는 35 mPas이었다. 이 졸을 5℃로 냉각한 결과, 겔화하였고, 그 점도는 1000 mPas 이상이 되었다.

제조예에서 얻은 산성 가용 대두 단백질 3％, 에탄올 농도 50％, pH 3.5인 극성용매 수용액을, 한 변이 1cm인 입방체의 초콜릿에 브러시(brush)로 도포한 결과, 보이드(void) 없이 도포할 수 있었다. 또한, 제조예에서 얻은 산성 가용 대두 단백질 1％, 에탄올 농도 87.5％, pH 3.0인 극성용매 수용액을, 마찬가지로 1cm의 입방체의 초콜릿에 브러시로 도포한 결과, 보이드(void) 없이 도포할 수 있었고, 또한 상온에서 단시간 내에 건조하여, 역시 보이드가 없는 피막이 형성되었다.

별도로, 제인(zein)(「Showa Zein DP」) 20％, 에탄올 농도 70％, pH 3.5인 극성용매 수용액도 제조하여 동일한 초콜릿에 도포하였으나, 상기 산성 가용 대두 단백질을 도포한 두께보다 두꺼운 것이었다.

실시예 8

제조예의 산성 가용 대두 단백질 100부, 글리세린 40부, 및 20％ 에탄올 560부를 사일런트 커터(silent cutter)로써 혼합하고, 이어서 이 혼합물을 진공 탈포(脫泡)한 후, 「Teflon」(등록상표) 시트 위에 도포하고, 110℃의 건조기 중에서 건조한 후, Teflon 시트로부터 피막을 박리하여 피막 A를 얻었다.

20％ 에탄올 대신에 물을 사용한 것 외에는 동일한 방법으로 피막 B를 제조하였다.

피막 A 제조에서의 건조 시간은 단시간에 끝났고, 또한 가요성(flexibility)이 풍부한 것이었다.

본 발명에 의하여, 대두 단백질을 극성용매 중에서 넓은 농도범위에서 용해시킨 상태에서 함유할 수 있는 용액 내지 겔을 제공하는 것이다. 극성용매가 식용의 알코올인 경우, 알코올 음료나 알코올 젤리 등의 겔 상태의 식품의 제공도 가능하다. 또한, 본 발명은 안정제의 첨가나 단백질의 분해 없이도, 장기간 안정성이 우수한 단백질을 함유하는 산성의 용액, 겔, 또는 그 건조물(乾燥物)을 제공할 수 있다. 부차적으로는 안정제를 첨가하지 않고서도, 마실 때 목구멍이 산뜻한 상쾌감이 있는 음식품을 제조할 수 있다. 또한, 종래 불가능했던 약산성 영역에서 안정한 대두 단백질을 함유하는 극성용매의 제조가 가능해져서, 화장료, 플라스틱 등의 공업제품에의 응용이 가능하다. 더욱이 고농도의 알코올이나 단백질을 겔 상태로 휴대할 수 있으므로, 등산 등의 아웃도어 라이프에 편리하게 이용할 수 있다.

Claims

산성 가용 대두 단백질을 용해 상태에서 극성용매 중에 함유시켜서 된 용액 내지 겔.
제1항에 있어서, pH가 2.5∼4.8인 용액 내지 겔.
제1항에 있어서, 산성 가용 대두 단백질의 함유량이 0.5∼20 중량％인 용액 내지 겔.
제1항에 있어서, 음식품, 또는 도공용 혹은 성형용 소재인 용액 내지 겔.
제1항에 기재한 용액 내지 겔의 건조물(乾燥物).
제5항에 있어서, 도공품 또는 성형품인 건조물.
산성 가용 대두 단백질의 수용액을 제조하고, 이 용액을 극성용매와 혼합하는 것을 특징으로 하는 산성 가용 대두 단백질 함유 용액 내지 겔의 제조법.