WO2007139057A1 - 新規な安定性を有する水溶性多糖類及びその製造法 - Google Patents

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soluble
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protein
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Nanae Fujii
Junko Tobe
Akihiro Nakamura
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Fuji Oil Company, Limited
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    • A23C9/152—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations containing additives
    • A23C9/154—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations containing additives containing thickening substances, eggs or cereal preparations; Milk gels
    • A23C9/1542—Acidified milk products containing thickening agents or acidified milk gels, e.g. acidified by fruit juices
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A23C9/12—Fermented milk preparations; Treatment using microorganisms or enzymes
    • A23C9/13—Fermented milk preparations; Treatment using microorganisms or enzymes using additives

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a water-soluble polysaccharide from soybean seed raw material and a novel protein particle dispersion stabilizer comprising the polysaccharide as an active ingredient.
  • This water-soluble soybean polysaccharide aggregates and precipitates protein, so that protein particles can be dispersed and stabilized even under acidic conditions below pH4. It can be produced (Patent Document 2).
  • heat extraction under acidic conditions causes hydrolysis of sugar chains, particularly the arabinan chain, which is a neutral sugar chain, resulting in a low molecular weight polysaccharide.
  • this water-soluble polysaccharide did not exhibit sufficient dispersion stabilization ability of protein particles at a pH of 4.2 or higher, which is the isoelectric point of milk protein (Patent Document 3).
  • Patent Document 4 Although extraction of pectin using a chelating agent has been attempted (Patent Document 4), since it is carried out under strongly acidic conditions of 100 ° C or lower, polysaccharides are reduced in molecular weight. Dispersion stability of protein particles at pH 4.5 is not recognized. Furthermore, Patent Document 5 uses hexametaphosphoric acid adjusted to pH 3-7 as an extractant and obtained pectin at a temperature of 80 ° C or higher under acidic conditions. However, the pH of the extract after extraction is low. No sufficient dispersion / stabilization ability of protein particles at pH 4.5 is observed.
  • HM pectin and carboxymethyl cellulose are used in addition to water-soluble soybean polysaccharide as a dispersion stabilizer for protein particles under acidic conditions.
  • HM pectin or carboxymethylcellulose is used as a stabilizer for acidic milk beverages, it becomes a heavy drink with a high viscosity and a pasty feel, and the low viscosity that occurs when water-soluble soybean polysaccharides are used. It is different from the mouth of a unique light tray (Patent Document 3).
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 2688549
  • Patent Document 2 Japanese Patent No. 3280768
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 11-332476
  • Patent Document 4 JP-A-60-108402
  • Patent Document 5 JP-A-6-256402
  • An object of the present invention is to provide a water-soluble polysaccharide extracted from soybean seed raw materials and a method for producing the same. Using the obtained water-soluble polysaccharide as a dispersion stabilizer for protein particles, it is possible to provide an acidic milk drink with a mouthfeel that has no sticky feeling, and can be stabilized with conventional water-soluble soybean polysaccharides.
  • the purpose of the present invention is to provide an acidic milk drink with a mouthfeel that has a low viscosity and stabilizes protein particles at pH 4.2 to 5.2, which is near the isoelectric point.
  • a dispersion stabilizer for protein particles comprising the water-soluble polysaccharide according to (5) as an active ingredient.
  • An acidic protein food comprising the dispersion stabilizer according to (6).
  • an acidic milk drink with a mouthfeel that has a low viscosity and is stabilized by dispersing and stabilizing protein particles at a pH near the isoelectric point of the protein that could not be stabilized conventionally.
  • an acidic milk beverage in the pH range where lactic acid bacteria can grow and an acidic milk beverage containing fermented milk of a live bacterial type can be produced.
  • the soybean seed raw material in the present invention can be used in various forms such as whole soybeans, molting dehulled soybeans, soybean flour, etc.
  • Soybean defatted meal (meal) whose oil content is 5% by weight or less in solids Okara after extraction of soy milk in which the protein is 30% by weight or less in the solid content is preferable.
  • the defatted and deproteinized soybean okara which is obtained as a by-product during the production of isolated soy protein and has an oil content of 5% by weight or less and a protein content of 40% by weight or less in the solid content, has a high dietary fiber content. Most preferred as a raw material for the production of water-soluble polysaccharides.
  • a method for producing the water-soluble polysaccharide of the present invention is described below.
  • Water is added to the raw material, and high-temperature extraction is performed in the temperature range exceeding 100 ° C under conditions where the pH of the extract after extraction is 5.5 or more in the presence of a sequestering agent.
  • solid-liquid separation is performed to obtain a supernatant.
  • the obtained supernatant may be dried as it is, but it is preferable to purify by combining protein removal treatment, desalting treatment, etc. in any order.
  • it in order to decompose the methyl ester of the galataturonic acid that has been methyl esterified, it can be subjected to a demethoxy treatment by a known method.
  • the pH of the hydrolyzed raw material is adjusted before the heat extraction so that the pH of the extract cooled after the heat extraction is pH 5.5 or more, preferably pH 5.5 or more and pH 9 or less. adjust.
  • the pH of the extract varies depending on the force extraction conditions that tend to approach pH 5 due to heat extraction, so it is preferable to check the pH shift under several conditions and determine the pH before extraction. If the extraction pH is too low, the polysaccharide will be hydrolyzed, and if it is too high, the polysaccharide will be desorbed and decomposed, and the use of a high pH may increase the risk of the extraction operation.
  • the extraction of the water-soluble polysaccharide of the present invention is carried out at a temperature exceeding 100 ° C, preferably at 105 ° C or higher, more preferably at 115 ° C or higher.
  • the upper limit of the extraction temperature is not particularly set, but is preferably 130 ° C or lower, more preferably 125 ° C or lower. Yields tend to decrease significantly at temperatures below 100 ° C, and at temperatures above 130 ° C, they may not exhibit sufficient dispersion stabilization ability to cause low molecular weight by hydrolysis of polysaccharides. .
  • the extraction time is not particularly limited, but 10 to 180 minutes is appropriate. Also, heating above 100 ° C usually needs to be performed under pressure or in a pressurized container.
  • the water-soluble polysaccharide of the present invention is used as a stabilizer! /
  • the water-soluble polysaccharide of the present invention In order for the water-soluble polysaccharide to interact with a protein in a pH environment near or above the isoelectric point, Since the water-soluble polysaccharide of the present invention is desirably extracted by containing a negatively charged sugar, the present invention requires a sequestering agent at the time of extraction.
  • the type of sequestering agent used in the present invention those that can be used in foods and have a strong sequestering power in the neutral range are suitable.
  • these polyvalent phosphoric acids may impair the function of the easily charged saccharide remaining in the prepared polysaccharide, a sequestering agent that can be removed from the water-soluble polysaccharide by a simple purification process, For example, free phosphoric acid or a salt thereof, or an organic acid such as citrate or tartaric acid or a salt thereof is preferable.
  • trisodium citrate power is the most preferred from the viewpoint of the stability of acidic milk beverages, which is the main function of this water-soluble polysaccharide.
  • the concentration of the sequestering agent is not particularly limited! /, But if, for example, dry okara is used as a raw material and the solid content during extraction is 8%, 10 mM (mole / L) or more lOOmM The following is preferable and more preferably 30 mM to 70 mM. If the concentration of the sequestering agent is too low, the extraction efficiency of the water-soluble polysaccharide decreases, and if it is too high, the ash content and the crude protein content increase, and the dispersion stability of the protein particles deteriorates.
  • the amount of sequestering agent used is usually proportional to the solid content of the raw material, and it is necessary to increase the concentration of the sequestering agent as the solid content increases. For example, if the solid content is 4%, a preferable range is 5 mM or more and 50 mM or less.
  • any acid without particular limitation can be used, and examples thereof include inorganic salts such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid, and organic acids such as acetic acid, citrate, and lactic acid. It is preferable to remove proteins by combining one or more of these.
  • the extracted sugars of the water-soluble polysaccharide may contain methyl esterified galatathuronic acid, which can be deesterified to increase the dispersion stability of the protein particles.
  • S can.
  • Acid, alkali, or enzyme may be used as a demethoxylation method for removing methyl ester.
  • acid or alkali from the viewpoint of simplicity and cost. Most preferably, it is used.
  • the pH of the liquid after solid-liquid separation is adjusted to 9 to 14 and preferably 11 to 13 with alkali. The higher the pH, the higher the demethoxylation efficiency.
  • the solution is colored, it is necessary to adjust it appropriately depending on the sugar content of the solution.
  • Any alkali can be used. Examples thereof include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, and ammonia.
  • the solution is heated to room temperature or higher, preferably 40 ° C or higher.
  • the heating time is not particularly limited! /, But is preferably 10 minutes or longer and 3 hours or shorter in order to suppress the elimination and decomposition of polysaccharides.
  • Examples of the desalting and purification treatment include precipitation using a polar organic solvent such as methanol, ethanol, isopropanol and acetone, electrodialysis treatment, ion exchange resin or hydrophobic resin, membrane fractionation using UF membrane, etc. Can be illustrated. It is preferable to use one of these methods or a combination of two or more methods. Powdered water-soluble polysaccharides can be obtained by methods such as freeze-drying, spray-drying, heat-drying and pulverizing the purified water-soluble polysaccharide solution.
  • the water-soluble polysaccharide obtained by the above method was analyzed by gel filtration HPLC (TS gel-G-5000 PWXL; TOHSO), and the average molecular weight was tens of millions to millions, preferably 50,000 to 2,000,000. It is.
  • the average molecular weight of the water-soluble polysaccharide is a value measured using the standard substance pullulan (Showa Denko KK) as the standard substance.
  • the acidic protein food in the present invention is an acidic food containing protein derived from animals and plants, and beverages using animal and vegetable proteins such as milk and soy milk, or fruit juice, or organic acids such as citrate and lactic acid.
  • animal and vegetable proteins such as milk and soy milk, or fruit juice, or organic acids such as citrate and lactic acid.
  • acidic protein beverages made by adding inorganic acids such as phosphoric acid, acidic ice cream made by adding fruit juice to frozen confections containing milk components such as ice cream, acidic frozen confections such as frozen yogurt, pudding, and Novaloa Acidic desserts and coffee beverages with fruit juice added to gelled foods, acidic creams, yogurt, lactic acid bacteria beverages (including bactericidal and live bacteria types), fermented milk, kefir and other protein foods with acidity .
  • Animal and vegetable proteins are milk, goat milk and other animal milk, soy milk, processed skim milk, whole milk powder, skim milk powder, whey powder, powdered soy milk, sweetened milk, condensed milk, and concentrated milk. This refers to foods that use processed milk and fermented milk that are enriched with milk, minerals such as calcium, and vitamins.
  • the water-soluble polysaccharide of the present invention exhibits a function particularly for stabilizing an acidic protein beverage. Protein particles can be dispersed and stabilized even at a pH near the isoelectric point of the protein, which cannot be stabilized by conventional water-soluble soybean polysaccharides.
  • the protein at that time is most preferably milk protein. For acidic protein beverages with a pH close to the isoelectric point, the ability S to produce live-type lactic acid bacteria beverages using fermented milk is measured.
  • the water-soluble polysaccharide of the present invention is 0.05 to 2 • 0%, more preferably 0 ⁇ 1 to 1 ⁇ 0%, and still more preferably 0 ⁇ 2 to 0% in an acidic food having a protein concentration of 10% or less.
  • ⁇ Addition of 5% shows good dispersion stability of protein particles, mainly in the pH range near the isoelectric point of the protein.
  • protein foods of about ⁇ 4.2 to 5.2 can be prepared, and are effective at ⁇ 4.4 to 4.8, and particularly effective at ⁇ 4 ⁇ 6 to 4 ⁇ 8.
  • the dispersion stabilizer containing the water-soluble polysaccharide of the present invention as an active ingredient can be used in combination with various gums, proteins, and degradation products thereof, if necessary, to improve the texture of acidic protein foods.
  • these combinations include agar, carrageenan, ferreran and guar gum.
  • polysaccharides such as locust bean gum, tamarind seed polysaccharide, tara gum, gum arabic, tragacanth gum, cala gum, pectin, xanthan gum, pullulan, and dielan gum
  • proteins such as gelatin can be exemplified.
  • the precipitate was removed by centrifugation (8,000 rpm, 30 min), and the supernatant was obtained as a polysaccharide solution.
  • the polysaccharide solution was precipitated with 60% by weight hydrous ethanol and purified successively with 80% by weight and 90% by weight hydrous ethanol solution, and the resulting precipitate was freeze-dried to obtain water-soluble soybean polysaccharide A.
  • water-soluble soybean polysaccharide A is extracted using hydrochloric acid after extraction and adjusted to pH 4.0 to separate water-soluble soybean polysaccharide A.
  • Polysaccharide B was obtained.
  • the pH of the extract after extraction was 6.18.
  • the procedure is the same as that for water-soluble soybean polysaccharide A, except that the dry okara used in Production Example 1 is used as the raw material, the pH is adjusted to 4.5 using hydrochloric acid before extraction, and extraction is performed without adding a chelating agent. Soy polysaccharide C was obtained. The pH of the extract after extraction was 4.64.
  • water-soluble soybean polysaccharide A Same as water-soluble soybean polysaccharide A, except that the dried okara used in Production Example 1 is the raw material, the final concentration of 2% sodium hexametaphosphate is the sequestering agent, and the pH is adjusted to 6.3 before extraction.
  • the water-soluble polysaccharide E was obtained by the procedure of. The pH after extraction was 5.20.
  • the procedure was the same as for water-soluble soybean polysaccharide A, except that the dry okara used in Production Example 1 was used as the raw material, the final concentration of 2% sodium hexametaphosphate was used as a sequestering agent, and the pH was adjusted to 9.0 before extraction. Water-soluble polysaccharide E was obtained. The pH after extraction was 7.24.
  • the phenol was quantified using the phenol sulfate method
  • the starch was the iodine starch method
  • the reducing sugar was the Somodin Nelson method
  • the uronic acid was the Blumenkrantz method
  • the crude protein was quantified using the Kjeldahl method.
  • the yield is a value in which the ratio of the solid content of ethanol precipitation to the solid content of the raw material is expressed in weight%.
  • Water-soluble soybean polysaccharide C that is extracted under acidic conditions without adding a chelating agent at the time of extraction is slightly lower in yield than water-soluble soybean polysaccharide D that is extracted under neutral conditions.
  • Water-soluble soybean polysaccharide B which has been deproteinized by lowering the pH immediately after extraction, has a crude protein content that is water-soluble. It was found that the protein removal treatment, which is lower than that of soybean polysaccharide A, was performed efficiently. Compared with water-soluble soybean polysaccharide A, water-soluble soybean polysaccharide B was able to suppress the load on the separator with less precipitation during PH4.0 separation after alkaline demethoxy treatment. It was also found that water-soluble soybean polysaccharides E and F extracted with sodium hexametaphosphate have a high ash content and are not sufficient to remove sodium hexametaphosphate.
  • Water-soluble soybean polysaccharides G, H, I were obtained in the same manner as water-soluble soybean polysaccharide A, except that the pH before extraction was adjusted to 5.0, 6.5, 12.0 using hydrochloric acid and sodium hydroxide.
  • the extract pH after extraction of water-soluble soybean polysaccharides G, H, and I was 4.99, 6.02, and 6.96, respectively.
  • water-soluble soybean polysaccharide impact is the same as water-soluble soybean polysaccharide A except that the extraction temperature is 80 ° C, 95 ° C, 110 ° C, 130 ° C. , K, L, M were obtained.
  • the composition analysis values are shown below.
  • Nonfat dry milk (manufactured by Yotsuba Milk Industry Co., Ltd.) was prepared to a 21% by weight solution and sterilized by heating at 95 ° C with stirring. After cooling, a commercially available plain yogurt was inoculated and fermented in a 40 ° C incubator until pH was 5.0. The fermented yogurt was homogenized by crushing the force with a homogenizer (150 kgf).
  • Viscosity Measured with BM type viscometer (rotor No. l, 60rpm, lmin)
  • Precipitation rate Using a Kokusan centrifuge (2,000 rpm, 20 min), 20 g of acidic milk beverage was collected in a centrifuge tube, centrifuged, and the weight of the precipitate excluding the supernatant was measured. The precipitation rate was calculated by the following formula.
  • Precipitation rate (%) (precipitate weight) / (sorted acidic milk beverage weight) X 100
  • Particle size measured using a laser particle size distribution meter (SHIMADZU: SALD-2000)
  • the viscosity was measured immediately after the preparation of the acidic milk beverage, and the precipitation rate and the particle size were measured the day after the preparation. In addition, the presence or absence of aggregation after heat sterilization was judged visually.
  • the particle size is 1 11 m or less and the precipitation rate is 1% or less.
  • the particle size is 1.1 m or less, but the precipitation rate is 1% or more. .
  • the stability of acidic milk beverages was in the order of water-soluble soybean polysaccharides B, A, F, C, D, E. Acidic milk beverages made with water-soluble soybean polysaccharide B or A remained stable after refrigerated storage for 1 week. In addition, acidic milk drinks made using water-soluble soybean polysaccharide F tend to be less stable in acidic milk drinks made using water-soluble soybean polysaccharide C, which is slightly less stable. . Acidic milk beverages made using water-soluble soybean polysaccharide D or E showed protein aggregation with high viscosity, and did not have dispersion stabilizing power. E is the low pH at the end of extraction of the extract C and D are the reasons why the stability of acidic milk beverages was not obtained due to the absence of metal sequestering agent at the time of extraction X_ It is done.
  • an acidic milk beverage with a mouthfeel that stabilizes protein particles at pH 4.2 to 5.2 near the isoelectric point of a protein that could not be stabilized conventionally, and has a low viscosity.
  • This force S is possible.

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Abstract

　大豆種子原料から、従来にない分散安定能のある水溶性多糖類素材を得ること、更に、得られた水溶性多糖類素材を用いて、糊状感がなくすっきりした飲み口の酸性乳飲料を提供することを課題とした。大豆種子原料、中でも大豆の加工副産物であるオカラから金属イオン封鎖剤の存在下、中性条件で高温加圧抽出することにより、等電点付近のpH域における蛋白質粒子の分散安定性に優れた水溶性多糖類を見出し、これを用いた酸性蛋白食品を得た。

Description

明 細 書
新規な安定性を有する水溶性多糖類及びその製造法
技術分野
[0001] 本発明は、大豆種子原料からの水溶性多糖類の製造法並びに当該多糖類を有効 成分とする、新規な蛋白質粒子の分散安定剤に関する。
背景技術
[0002] 日本では年間 381万 tもの大豆油粕が生成している力 85%以上が飼料として、付 加価値が低いまま用いられている。こうした油粕を有効利用する方法の一つとして、 油粕から機能性の高いさまざまな物質の抽出が試みられてきた。例えば特許文献 1 では、大豆から油脂及び蛋白質を分離除去したオカラを原料に、酸性の条件下で高 温加圧抽出して水溶性大豆多糖類を得て!/、る。
[0003] この水溶性大豆多糖類は、蛋白質が凝集沈殿してしまう pH4付近以下の酸性下で も、蛋白質粒子を分散安定化できるために、今までにないさっぱりした飲み口の酸性 乳飲料を作製することが出来る（特許文献 2)。しかし、酸性条件下の加熱抽出は糖 鎖、特に中性糖鎖であるァラビナン鎖の加水分解を引き起こし、多糖が低分子化し てしまう。その結果、この水溶性多糖類は、乳蛋白質の等電点である pH4.2以上の pH では、蛋白質粒子の充分な分散安定化能を示さなかった (特許文献 3)。
[0004] またキレート剤を用いたぺクチンの抽出が試みられているが（特許文献 4)、 100°C 以下の強酸性の条件下で行われているため、多糖の低分子化が起こり、 pH4.5での 蛋白質粒子の分散安定能は認められない。さらに特許文献 5では、 pH3〜7に調整し たへキサメタリン酸を抽出剤として用い、酸性条件下、 80°C以上の温度でぺクチンを 得ているが、抽出後の抽出液 pHが低いため、 pH4.5での蛋白質粒子の十分な分散 安定化能は認められない。
[0005] 一方、酸性下での蛋白質粒子の分散安定剤として、水溶性大豆多糖類の他に、 H Mぺクチンやカルボキシメチルセルロースが用いられている。酸性乳飲料の安定剤と して、 HMぺクチンやカルボキシメチルセルロースを用いた場合、粘度が高く糊状感 のある重い飲み口の飲料となり、水溶性大豆多糖類を使用した際に生じる低粘度の 独特の軽レゝのみ口とは異なってしまう（特許文献 3)。
[0006] 特許文献 1：特許第 2688549号公報
特許文献 2：特許第 3280768号公報
特許文献 3：特開平 11-332476号公報
特許文献 4：特開昭 60-108402号公報
特許文献 5：特開平 6-256402号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 本発明は、大豆種子原料から抽出される水溶性多糖類並びにその製造法を提供 することにある。得られた水溶性多糖類を蛋白質粒子の分散安定剤として用い、糊 状感がなくすつきりした飲み口の酸性乳飲料を提供すること、更に、従来の水溶性大 豆多糖類では安定化できなかった、その等電点付近である pH4.2〜5.2での蛋白質 粒子の安定化を行なレ、、低粘度ですつきりした飲み口の酸性乳飲料を提供すること を目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] 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、大豆種子原料の加 ェ副産物であるオカラから、金属イオン封鎖剤の存在下、中性条件で高温加圧抽出 することにより、蛋白質粒子を、その等電点付近の pHで優位に分散安定できる性質 を持つ水溶性多糖類が得られることを見出し、本発明を完成させた。
[0009] 即ち、本発明は
(1)大豆種子由来原料より金属イオン封鎖剤の存在下、 100°Cを越える高温で、かつ 抽出後の抽出液の pHが 5.5以上となるように抽出することを特徴とする水溶性多糖類 の製造法。
(2)用いる金属イオン封鎖剤が多価リン酸類以外である、請求項 1記載の水溶性多 糖類の製造法。
(3)大豆種子由来原料が大豆オカラである、 (1)に記載の水溶性多糖類の製造法。
(4)抽出後に除蛋白質処理をおこなう、 (1 )に記載の水溶性多糖類の製造法。
(5) (1 )から (4)に記載の方法により製造された水溶性多糖類。 (6) (5)に記載の水溶性多糖類を有効成分とする、蛋白質粒子の分散安定剤。
(7) (6)に記載の分散安定剤を使用することを特徴とする、酸性蛋白食品。
である。
発明の効果
[0010] 本発明によれば、従来安定化できなかった蛋白質の等電点付近の pHで蛋白質粒 子を分散安定化し、低粘度ですつきりした飲み口の酸性乳飲料を提供することができ る。また、乳酸菌が生育可能な pH域での酸性乳飲料の作製が可能となり、生菌タイ プの発酵乳入り酸性乳飲料ができる。
発明を実施するための最良の形態
[0011] 以下、本発明を具体的に説明する。本発明における大豆種子原料とは、丸大豆， 脱皮脱胚軸大豆，大豆粉などさまざまな形態のものを用いることができる力 油分が 固形分中 5重量 %以下である大豆の脱脂柏（ミール)や、蛋白質が固形分中 30重量％ 以下である豆乳抽出後のオカラが好ましい。分離大豆蛋白質製造時に副産物として 得られる、油分が固形分中 5重量 %以下，蛋白質が固形分中 40重量 %以下である、脱 脂脱蛋白質された大豆オカラは、食物繊維含量が高ぐ本発明の水溶性多糖類の 製造原料として最も好ましい。
[0012] 本発明の水溶性多糖類の製造法を以下に示す。原料に加水を行い、金属イオン 封鎖剤の存在下、抽出後の抽出液 pHが 5.5以上となる条件下で 100°Cを超えた温度 域で高温抽出を行なう。抽出後、固液分離をおこない、上清を得る。得られた上清は そのまま乾燥しても構わないが、除蛋白質処理、脱塩処理等を任意の順に組み合わ せ、精製する方が好ましい。またメチルエステル化されたガラタツロン酸のメチルエス テルを分解する為に、公知の方法により脱メトキシ処理することも出来る。
[0013] 本発明の抽出条件として、加熱抽出後に冷却した抽出液の pH力 pH5.5以上、好 ましくは pH5.5以上 pH9以下になるように、加水した原料の pHを加熱抽出前に調整す る。抽出液 pHは、加熱抽出により、 pH5付近に近付く傾向にある力 抽出条件により 異なるので、予めいくつかの条件で pH移動を確認し、抽出前の pHを決める事が好ま しい。抽出 pHは、低すぎると多糖が加水分解を受け、高すぎると多糖の脱離分解が 起こるとともに、高 pHを使用することでの抽出操作時の危険性が増す恐れがある。 [0014] 本発明の水溶性多糖類の抽出は 100°Cを超える温度で、好ましくは 105°C以上、更 に好ましくは 115°C以上で行なう。また抽出温度の上限は特に設けないが、好ましく は 130°C以下、更に好ましくは 125°C以下で行なう。 100°C以下の温度では収率が著 しく低下する傾向があり、また 130°Cを超える温度では多糖の加水分解による低分子 化を起こし易ぐ充分な分散安定化能を示さない場合がある。抽出時間は特に制限 されるものではないが、 10分から 180分が適当である。また、通常 100°Cを超える加熱 は、加圧下や加圧容器内で行なう必要がある。
[0015] 本発明の水溶性多糖類を安定剤として用いて!/、る際、水溶性多糖類が、等電点付 近もしくは等電点以上の pH環境の蛋白質と相互作用するためには、本発明の水溶 性多糖類はマイナス電荷を持った糖を含んで抽出されることが望ましいので、本発明 は抽出時に金属イオン封鎖剤を必須とする。本発明に使用する金属イオン封鎖剤の 種類としては、食品に利用可能であり、かつ中性域で強い金属イオン封鎖力を有す るものが適当であり、例えば、へキサメタリン酸，ポリリン酸，フィチン酸に例示される 多価リン酸及びその塩類は、十分な金属イオン封鎖力を有することから、本発明に使 用できる。但し、これら多価リン酸類は、調製した多糖類中に残存し易ぐ電荷をもつ た糖の機能を損なうことがあるので、簡易な精製工程で水溶性多糖類から除去できる 金属イオン封鎖剤、例えば、遊離リン酸若しくはその塩類、または、クェン酸，酒石酸 等の有機酸若しくはその塩類が好ましい。中でもクェン酸三ナトリウム力 この水溶性 多糖類の主たる機能である、酸性乳飲料の安定性の点から最も好ましレ、。
[0016] 金属イオン封鎖剤の濃度としては特に制限されな!/、が、例えば乾燥オカラを原料と し、抽出時の固形分を 8%とした場合には、 10mM (mole/L)以上 lOOmM以下が好ま しぐ 30mM以上 70mM以下が更に好ましい。金属イオン封鎖剤の濃度は低過ぎると 水溶性多糖類の抽出効率が下がり、高すぎると灰分や粗蛋白質含量の増加に繋が り、蛋白質粒子の分散安定性が悪化する。原料の固形分と使用する金属イオン封鎖 剤添加量は通常比例の関係にあり、原料固形分が増加すると共に金属イオン封鎖 剤濃度も増加させる必要がある。例えば、固形分 4%であれば、 5mM以上 50mM以下 が好ましい範囲となる。
[0017] 抽出を中性条件下で行うことにより、水溶性多糖類と共に多量の蛋白質が溶出され る場合もある。夾雑する蛋白質は酸性乳飲料の安定性に悪影響を及ぼすため、除去 すること力 S好ましい。蛋白質の除去方法として、 pH調整し蛋白質を凝集させ、圧濾分 離，遠心分離，ろ過や膜分離等の分離手段によって除去する方法、任意のプロテア ーゼを用いて分解する方法、活性炭や樹脂を用いて吸着除去する精製方法が挙げ られる。 pH調整により蛋白質を凝集させる場合は、大豆蛋白質の等電点である pH4.5 付近、好ましくは pH3.5〜4.5に pHを調整し、沈澱した蛋白質を分離除去する。 pH調 整する際の酸には、特に制限はなぐいずれのものも利用できるが、塩酸，硫酸，リン 酸等の無機塩、または酢酸，クェン酸，乳酸等の有機酸が挙げられる。これらの 1種 、若しくは 2種以上を組み合わせて蛋白質を除去することが好ましい。
[0018] 抽出した水溶性多糖類の構成糖には、メチルエステル化されたガラタツロン酸が存 在する場合があるが、これを脱エステルすることで、蛋白質粒子の分散安定性を上げ ること力 Sできる。メチルエステルを除去する脱メトキシ処理の方法として、酸，アルカリ ,若しくは酵素を使用しても良いが、簡便性やコストの点から酸若しくはアルカリを用 いること力 S好ましく、効率の点でアルカリを用いることが最も好ましい。処理のタイミン グとしては、抽出後固液分離した液体の状態で行うことが望ましい。固液分離後の液 体の pHをアルカリにより 9以上 14以下、好ましくは 11以上 13以下に調整する。 pHが 高いほど脱メトキシ化の効率は高くなる力 溶液が着色するため、溶液の糖度などに よって適宜調整する必要がある。使用するアルカリは任意のものを使用することが出 来、例えば水酸化ナトリウム，水酸化カリウム，水酸化カルシウム，アンモニア等が挙 げられる。 pH調整後、溶液を常温以上、好ましくは 40°C以上に加熱する。加熱時間 は特に制限されな!/、が、多糖の脱離分解を抑制するため 10分以上 3時間以下が好 ましい。
[0019] 脱塩精製処理の方法として、メタノール，エタノール，イソプロパノール，アセトン等 の極性有機溶媒を用いた沈殿法、電気透析処理、イオン交換樹脂あるいは疎水性 樹脂、 UF膜を用いた膜分画等が例示できる。これらの 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。こうして精製された水溶性多糖類溶液を凍結乾燥，スプ レードライ，加熱乾燥後に粉砕する事等の方法により、粉体の水溶性多糖類が得ら れる。 [0020] 上記の方法で得られた水溶性多糖類を、ゲルろ過 HPLC (TS gel-G-5000 PWXL; TOHSO)で分析した平均分子量は数万から数百万、好ましくは 5万から 200万である。 この水溶性多糖類の平均分子量は、標準物質プルラン (昭和電工 (株) )を標準物質 として測定した値である。
[0021] 本発明における酸性蛋白食品とは、動植物由来の蛋白質を含有する酸性食品で あり、牛乳，豆乳等の動植物性蛋白質を使用した飲料、またはそれに果汁、若しくは クェン酸，乳酸などの有機酸若しくはリン酸を始めとする無機酸を添加してなる酸性 蛋白飲料、アイスクリームなどの乳成分入りの冷菓に果汁等を加えた酸性アイスタリ ーム、フローズンヨーグルト等の酸性冷菓、プリン，ノ バロア等のゲル化食品に果汁 等を加えた酸性デザート及びコーヒー飲料、酸性クリーム，ヨーグルト，乳酸菌飲料（ 殺菌タイプ、生菌タイプを含む），発酵乳，ケフィァ等の酸性を帯びた蛋白食品を包 含する。また、動植物性蛋白質とは、牛乳， 山羊乳を始めとする獣乳，豆乳、さらにそ れらを加工した脱脂乳，全脂粉乳，脱脂粉乳，ホエーパウダー，粉末豆乳，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及び発酵乳を 用いた食品を指す。
[0022] 本発明の水溶性多糖類は、特に酸性蛋白飲料の安定化に対して機能を発揮する 。従来の水溶性大豆多糖類では安定化できない、蛋白質の等電点付近の pHでも蛋 白質粒子を分散安定化できる。その際の蛋白質は乳蛋白が最も好ましい。等電点付 近の pHを持つ酸性蛋白飲料では、発酵乳を用いた、生菌タイプの乳酸菌飲料を作 製すること力 Sでさる。
[0023] 本発明の水溶性多糖類は、蛋白質濃度が 10%以下の酸性食品において、 0.05〜2 • 0%、より好ましくは 0· 1〜1·0%、更に好ましくは 0·2〜0·5%添加することにより蛋白質 の等電点付近の pH域を中心に、蛋白質粒子の良好な分散安定性を示す。例えば乳 蛋白では、 ρΗ4.2〜5.2程度の蛋白食品が調製でき、 ρΗ4.4〜4.8において効果的で あり、 ρΗ4·6〜4·8において特に効果的である。
[0024] 本発明の水溶性多糖を有効成分とする分散安定剤は必要に応じて、酸性蛋白食 品の食感を改良するため、各種ガム質及び蛋白質及びその分解物を併用することが 出来る。これら併用物としては、例えば寒天，カラギーナン，ファーセラン，グァーガム ,ローカストビーンガム，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 ，カラャガム，ぺクチン，キサンタンガム，プルラン，ジエランガム，などの多糖類の他 、ゼラチン等の蛋白質を例示できる。
実施例
[0025] 以下に実施例を記載するが、この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)
[0026] 〇水溶性多糖類の製造法 (Α)
分離大豆蛋白製造時に副産物として生じる乾燥オカラを原料とし、固形分 8%とな るように加水し、クェン酸三ナトリウムの最終濃度が 50mMとなるように加え、 120°C, 90 分間加熱抽出した。抽出後の抽出液 pHは 6.16であった。その後遠心分離 (8，000rpm ， 30min)して上清を得た。上清を脱メトキシ処理するため、水酸化ナトリウム水溶液を 用いて pHを 12.5に調整し、 60°Cの湯浴中で 1時間攪拌した。得られた溶液を塩酸に て ρΗ4·0に調整し、蛋白質を凝集させた。遠心分離（8，000rpm， 30min)によって沈殿 除去し、上清を多糖類溶液として得た。多糖類溶液を 60重量％含水エタノールで沈 殿させ、 80重量％、 90重量％の含水エタノール溶液で順次精製し、得られた沈殿を 凍結乾燥し水溶性大豆多糖類 Aを得た。
(製造例 2)
[0027] 〇水溶性多糖類の製造法 (B)
抽出後に pH未調整で分離を行なう水溶性大豆多糖類 Aとは異なり、抽出後に塩酸 を用いて、 pHを 4.0に調整した後に分離することで、水溶性大豆多糖類 Aと同様に水 溶性大豆多糖類 Bを得た。なお抽出後の抽出液 pHは 6.18であった。
(比較製造例 1)
[0028] 〇水溶性多糖類の製造法（C)
製造例 1で用いた乾燥オカラを原料とし、抽出前に塩酸を用いて pHを 4.5に調整し 、キレート剤を加えずに抽出する以外は、水溶性大豆多糖類 Aと同様の手順で水溶 性大豆多糖類 Cを得た。なお抽出後の抽出液 pHは 4.64であった。
(比較製造例 2) [0029] 〇水溶性多糖類の製造法 (D)
製造例 1で用いた乾燥オカラを原料とし、抽出前に水酸化ナトリウムを用いて PH7.0 に調整し、キレート剤を加えずに抽出する以外は、水溶性大豆多糖類 Aと同様の手 順で水溶性大豆多糖類 Dを得た。なお抽出後の抽出液 pHは 5.92であった。
(比較製造例 3)
[0030] 〇水溶性多糖類の製造法 (E)
製造例 1で用レ、た乾燥オカラを原料とし、最終濃度 2%のへキサメタリン酸ナトリウム を金属イオン封鎖剤とし、抽出前に pHを 6.3に調整する以外は、水溶性大豆多糖類 Aと同様の手順で水溶性多糖類 Eを得た。なお抽出後の pHは 5.20であった。
(製造例 3)
[0031] 〇水溶性多糖類の製造法 (F)
製造例 1で用いた乾燥オカラを原料とし、最終濃度 2%へキサメタリン酸ナトリウムを 金属イオン封鎖剤とし、抽出前に pHを 9.0に調整する以外は、水溶性大豆多糖類 Aと 同様の手順で水溶性多糖類 Eを得た。なお抽出後の pHは 7.24であった。
[0032] これら多糖類の組成分析法として、全糖はフエノール硫酸法、澱粉はヨウ素澱粉法 、還元糖はソモジ 'ネルソン法、ゥロン酸は Blumenkrantz法、粗蛋白質はケルダール 法を用いて定量した。尚、収率とは原料の固形分に対してエタノール沈澱の固形分 の割合を、それぞれ重量％で示した値である。以下に組成分析値を示す。
[0033] 〇表 1 各水溶性大豆多糖類の組成 抽出後 全糖 ゥロン酸 粗蛋白質 灰分 収率
PH (dry%) (dry%) (dry%) (dry%) (0/0) 水溶性大豆多糖類 A 6.1 6 96.1 24.6 3.5 7.4 22.7 水溶性大豆多糖類 B 6.1 8 98.5 23.6 2.0 6.5 24.8 水溶性大豆多糖類 C 4.64 93.8 25.5 4.0 4.8 1 9.2 水溶性大豆多糖類 D 5.92 1 02.7 26.2 5.9 4.1 1 3.1 水溶性大豆多糖類 E 5.20 86.3 23.4 4.6 1 3.1 22.6 水溶性大豆多糖類 F 7.24 83.5 20.7 6.1 1 7.4 1 8.6
[0034] 抽出時にキレート剤を添加せず、酸性下で抽出する水溶性大豆多糖類 Cは収率が やや低ぐ中性条件で抽出する水溶性大豆多糖類 Dは収率が低力、つた。また、抽出 後すぐに pHを下げて除蛋白処理した水溶性大豆多糖類 Bは、粗蛋白質量が水溶性 大豆多糖類 Aに比べて低ぐ除蛋白処理が効率良く行われていることがわかった。水 溶性大豆多糖類 Bは、水溶性大豆多糖類 Aと比較して、アルカリ脱メトキシ処理後の PH4.0分離時の沈澱も少なぐ分離機に与える負荷も低く抑えることができた。また、 へキサメタリン酸ナトリウムを用いて抽出した水溶性大豆多糖類 Eおよび Fは、灰分の 含量が高ぐへキサメタリン酸ナトリウムの除去が十分でないことがわかった。
(製造例 4)
[0035] 〇抽出後 pHの比較
塩酸および水酸化ナトリウムを用いて抽出前の pHが 5.0, 6.5, 12.0となるように調整 した以外は、水溶性大豆多糖類 Aと同様の手順で水溶性大豆多糖類 G, H, Iを得た 。水溶性大豆多糖類 G, H, Iの抽出後の抽出液 pHはそれぞれ 4.99, 6.02, 6.96であ つた。
(製造例 5)
[0036] 〇抽出温度の比較
水溶性大豆多糖類 Aの調製において、抽出する温度を 80°C, 95°C, 110°C, 130°C とする以外は、水溶性大豆多糖類 Aと同様の手順で水溶性大豆多糖衝， K, L, M を得た。以下に組成分析値を示す。
[0037] 〇表 2 各水溶性大豆多糖類の組成
抽 μί/皿^^ 抽出後 全糖 ゥロン酸 粗蛋白質 灰分 収率
(°C) PH (dry%) (dry%) (dry%) (dry%)
水溶性大豆多糖類」 80 6.90 42.1 1 4.4 (未測定） 31 .4 0.9 水溶性大豆多糖類 K 95 6.70 61 .9 25.9 (未測定） 1 8.8 2.0 水溶性大豆多糖類 L 1 1 0 6.33 96.0 28.2 4.3 8.0 1 1 .7 水溶性大豆多糖類 A 1 20 6.1 6 96.1 24.6 3.5 7.4 22.7 水溶性大豆多糖類 M 1 30 5.92 99.5 26.9 3.6 6.8 25.6
[0038] 95°C以下の温度で抽出した水溶性大豆多糖衝， Kは収率が非常に低ぐ得られた 多糖類に含まれる灰分も非常に多かった。よって水溶性大豆多糖類の抽出には 100 °Cを越える温度が必要であった。また収率の点では 120°C以上で非常に高くなつて いた。
(実施例 1)
[0039] 〇発酵乳の調製 脱脂粉乳 (よつ葉乳業 (株)社製)を 21重量％の溶液に調製し、攪拌しながら 95°C 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°Cの恒温器中で p Hが 5.0になるまで発酵させた。発酵したヨーグルトをホモゲナイザー（150kgf)にて力 ードを砕き、均質化した。
[0040] 〇酸性乳飲料の調製
製造例;!〜 3、比較製造例 1〜3で作製した水溶性大豆多糖類 A〜Fの各水溶液， 水，グラニュー糖溶液，発酵乳を、表 3の配合にて氷水浴中で混合した後、 50重量％ クェン酸溶液で任意の pHに氷上で調整した。調合した溶液をホモゲナイザー（150kg f)にて均質化した。これをガラス瓶に移して密閉し、 80°Cの湯浴中で 20分加熱殺菌し た。
[0041] 〇酸性乳飲料の安定性
酸性乳飲料の安定性の評価方法として、粘度、沈殿率、粒子径の 3つを用いた。 粘度： BM型粘度計（ローター No. l, 60rpm, lmin)にて測定
沈殿率：コクサン遠心機（2，000rpm， 20min)を使用し、遠沈管に酸性乳飲料 20gを分 取し遠心分離し、上清を除いた沈殿重量を測定した。沈殿率は以下の式により算出 した。
沈殿率（％) = (沈殿物重量) / (分取した酸性乳飲料重量） X 100
粒子径：レーザー粒度分布計（SHIMADZU: SALD-2000)を用いて測定
粘度は酸性乳飲料調製直後、沈殿率、粒子径は調製翌日に測定した。また、加熱殺 菌後の凝集の有無について目視により判断した。酸乳安定性評価として、粒子径 1 11 m以下かつ沈殿率 1%以下を〇、粒子径は 1 ,1 m以下であるが沈殿率 1 %以上を△ 、粒子径 1 m以上を Xとした。
[0042] 〇表 3 酸性乳飲料配合
2重量％水溶性大豆多糖類溶液 1 0部
水 62部
50重量％グラニュー糖溶液 1 4部
21重量％発酵乳溶液 1 4部 [0043] 〇表 4 酸性乳飲料の安定性
酸性飲料 粘度 沈殿率 粒子径
凝集 安定性
PH (cp) mm)
4.6 4.1 0.67 一 0.629 〇 水溶性大豆多糖類 A
4.8 4.5 6.77 + 一 X
4.6 4.4 0.55 一 0.61 2 〇 水溶性大豆多糖類 B
4.8 5.4 6.56 + 一 X
4.6 3.8 1 .98 一 0.975
水溶性大豆多糖類 C △
4.8 5.8 1 1 .39 + 一 X
4.6 7.0 8.74 + 一 X 水溶性大豆多糖類 D
4.8 7.0 9.29 + 一 X
4.6 1 0.6 1 6.50 + 一 X 水溶性大豆多糖類 E
4.8 1 5.3 1 8.20 + 一 X
4.6 9.4 1 .36 一 0.91 7
水溶性大豆多糖類 F △
4.8 1 7.5 7.65 + 一 X
[0044] 酸性乳飲料の安定性としては、水溶性大豆多糖類 B, A, F, C, D, Eの順となった 。水溶性大豆多糖類 B若しくは Aを用いて作製した酸性乳飲料は 1週間冷蔵保存後 も安定性が維持されていた。また、水溶性大豆多糖類 Fを用いて作成した酸性乳飲 料は、安定性がやや弱ぐ水溶性大豆多糖類 Cを用いて作成した酸性乳飲料は、安 定性が更に弱い傾向にあった。水溶性大豆多糖類 D若しくは Eを用いて作成した酸 性乳飲料は、粘度が高ぐ蛋白質の凝集沈殿が認められ、分散安定化力を持たなか つた。 Eは抽出液の抽出終了時の pHが低いこと力 Cおよび Dは抽出時に金属ィォ ン封鎖剤が存在しなかったことが、酸性乳飲料の安定性が得られなかった原因と考 X_られる。
[0045] (実施例 2)
製造例 4で調製した水溶性大豆多糖類 G, H, Iについて、実施例 1と同様に酸乳 安定性を評価した。尚、発酵乳の代りに脱脂粉乳 (よつ葉乳業 (株)社製)溶液を用 い、配合は表 5に示した。
[0046] 〇表 5 酸性乳飲料配合 2重量％水溶性大豆多糖類溶液 1 0部
水 71部
50重量％グラニュー糖溶液 1 4部
7.5重量％脱脂粉乳溶液 5部
[0047] 〇表 6 酸性乳飲料の安定性
多糖類 酸性飲料 粘度 沈殿率 粒子径
凝集 安定性 抽出後 pH PH (cp) ( ) (mm)
4.6 4.6 0.88 一 0.463 o 水溶性大豆多糖類 G 4.99
4.8 4.5 1 .08 0.51 8 △
4.6 4.0 0.70 一 0.452 o 水溶性大豆多糖類 H 6.02
4.8 4.2 0.74 0.446 o
4.6 4.2 0.72 一 0.452 o 水溶性大豆多糖類 1 6.96
4.8 4.4 0.88 0.479 o
[0048] 発酵乳で作製した酸性乳飲料に比べ、脱脂粉乳溶液に有機酸を添加して調製し た酸性乳飲料は、乳蛋白質の凝集が少なぐ安定剤の効果が見えにくい傾向にある 。それでも表 6に拠れば、抽出後の抽出液 pH力 .0付近になる水溶性大豆多糖類 G は、多糖の加水分解が起こり、酸性乳飲料の安定性が悪くなる傾向が判った。抽出 後の抽出液 pH力 付近の酸性乳飲料の水溶性大豆多糖類 Iは、安定性は維持され た力 抽出前の pHが 12となり、高 pHを使用することでの抽出操作時の危険性が増す 恐れがあると判断された。
[0049] (実施例 3)
〇酸性乳飲料の安定性
製造例 1で調製した水溶性大豆多糖類 A、および製造例 4で調製した水溶性大豆 多糖類 L, Mについて、実施例 1と同様に酸乳安定性を評価した。評価には発酵乳 溶液を用い、表 3の配合でおこなった。
[0050] 〇表 7 酸性乳飲料の安定性 多糖類 酸性飲料 粘度 沈殿率 粒子径
凝集 安定性 抽出後 pH PH (cp) (0/0) (mm)
4.6 4.0 0.67 0.544 O 水溶性大豆多糖類 L n o
4.8 1 2.2 1 2.36 + X
4.6 4.2 0.53 ― 0.540 O 水溶性大豆多糖類 A 1 20
4.8 8.0 7.53 X
4.6 4.0 0.84 0.630 O 水溶性大豆多糖類 M 1 30
4.8 7.5 9.23 + X
[0051] 100°Cを越えた温度で得た水溶性大豆多糖類 A, L, Mは ρΗ4·6においていずれも 沈殿率，粒子径の小さい良好な蛋白質粒子の分散安定性を示し、水溶性大豆多糖 類 Αが特に安定であった。またいずれも粘度の低い良好な食感であった。 Lは Aに次 ぐ安定性を示した力 収率の点から実用性は低!/、と考えられた。
産業上の利用可能性
[0052] 本発明によれば、従来安定化できなかった蛋白質の等電点付近の pH4.2〜5.2で の蛋白質粒子を安定化し、低粘度ですつきりした飲み口の酸性乳飲料を提供するこ と力 Sできる。また、乳酸菌が生育可能な pH域での酸性乳飲料の作製が可能となり、 生菌タイプの発酵乳入り酸性乳飲料ができる。

Claims

請求の範囲
[1] 大豆種子由来原料より金属イオン封鎖剤の存在下、 100°Cを越える高温で、かつ抽 出後の抽出液の pH力 以上となるように抽出することを特徴とする水溶性多糖類の 製造法。
[2] 用いる金属イオン封鎖剤が多価リン酸類以外である、請求項 1記載の水溶性多糖類 の製造法。
[3] 大豆種子由来原料が大豆オカラである、請求項 1に記載の水溶性多糖類の製造法。
[4] 抽出後に除蛋白質処理をおこなう、請求項 1に記載の水溶性多糖類の製造法。
[5] 請求項 1から 4に記載の方法により製造された水溶性多糖類。
[6] 請求項 5に記載の水溶性多糖類を有効成分とする、蛋白質粒子の分散安定剤。
[7] 請求項 6に記載の分散安定剤を使用することを特徴とする、酸性蛋白食品。
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