WO2022215688A1 - 加工ヘンプタンパク質含有液状組成物の製造方法 - Google Patents

加工ヘンプタンパク質含有液状組成物の製造方法 Download PDF

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裕起 藤岡
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    • A23L33/185Vegetable proteins

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a liquid composition containing processed hemp protein. Specifically, the present invention relates to a method for producing a processed hemp protein-containing liquid composition with improved solubility and suppressed change in taste.
  • Vegetable protein drinks are gaining in popularity.
  • Patent Document 1 discloses that by treating vegetable milk with protein deamidase, aggregation can be suppressed when added to hot liquid food or drink.
  • the present inventors have attempted to improve the solubility of the plant milk by combining additional solubilizing means, but the solubility is still not improved, and in some cases, the additional solubilizing means is protein deamidase. Since they have different points of action, they undesirably change the component composition of the plant-based milk and even cause undesired changes in taste.
  • the present invention improves the solubility of vegetable protein-containing liquid compositions such as vegetable milk (i.e., further increases the amount of protein dissolved in water than when solubilized by protein deamidase alone). ) and change in taste can be suppressed.
  • the present inventors selected a hemp protein-containing liquid composition as a vegetable protein-containing liquid composition and treated it with a combination of bacterial-derived protease and protein deamidase to improve solubility and suppress changes in taste. I found what I could do. The present invention has been completed through further studies based on these findings.
  • Section 1 A method for producing a processed hemp protein-containing liquid composition, comprising a step of treating a liquid composition containing hemp protein with a bacterial protease and a protein deamidating enzyme.
  • Section 2. Item 2. The production method according to Item 1, wherein the bacterial protease is a protease derived from the genus Bacillus and/or Geobacillus.
  • the bacterial protease is selected from the group consisting of Bacillus stearothermophilus, Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens and proteases derived from these Geobacillus genus. 3.
  • Item 4 The production method according to any one of Items 1 to 3, wherein the liquid composition containing hemp protein is hemp milk.
  • Item 5. A solubilizer for a hemp protein-containing liquid composition comprising a bacterial protease and a protein deamidating enzyme.
  • Item 6. A solubilizer containing a bacterial protease and used for solubilizing a hemp protein-containing liquid composition treated with a protein deamidase while suppressing changes in taste.
  • a processing technology that can improve the solubility of a hemp protein-containing liquid composition and suppress changes in taste.
  • the method for producing a liquid composition containing processed hemp protein of the present invention is characterized by including a step of treating a liquid composition containing hemp protein with a bacterial protease and protein deamidase. and Hereinafter, the method for producing the processed hemp protein-containing liquid composition of the present invention will be described in detail.
  • hemp protein-containing liquid composition used in the present invention is not particularly limited as long as it is a liquid in which hemp protein is dissolved and/or dispersed in water.
  • Specific examples of the hemp protein-containing liquid composition include (i) a liquid obtained by dispersing a dry powder of a food material containing hemp protein in water; (ii) a food material containing hemp protein in water; Liquid obtained by crushing and dispersing, and optionally removing insoluble matter derived from skins of food materials by any means such as centrifugation, filtration, filter bag, sieve; (iii) above (i) or Liquid obtained by removing components other than hemp protein from the liquid of (ii) to increase the hemp protein content; (iv) Dry powder prepared from any of the liquids of (i) to (iii) above.
  • hemp protein is dissolved and/or dispersed in water.
  • a food material containing hemp protein is typically hemp seed.
  • a preferred example of a liquid composition containing hemp protein is hemp milk.
  • hemp in the present invention refers to so-called industrial hemp, and specifically refers to a variety that does not contain THC (tetrahydrocannabinol) or has a low THC concentration that causes perceptual alteration. Because industrial hemp does not contain THC or its low concentration, it has no efficacy as a sensory-altering drug and cannot lead to abuse.
  • the protein content in the liquid composition containing hemp protein used in the present invention is not particularly limited, but is, for example, 0.1% by weight or more, preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1% by weight or more, and 2% by weight. % or more, 3 wt% or more, 4 wt% or more, or 5 wt% or more.
  • the upper limit of the protein content range in the liquid composition containing hemp protein is, for example, 11% by weight or less, preferably 10% by weight or less, more preferably 9% by weight, from the viewpoint of further improving the effect of suppressing change in taste. % by weight or less, more preferably 8% by weight or less, 7% by weight or less, and even more preferably 6% by weight or less.
  • the protein deamidase used in the present invention is an enzyme that decomposes an amide group-containing side chain of a protein without cleaving peptide bonds or cross-linking the protein. is not particularly limited. In addition, as long as the above action is the main activity, it may further have the action of degrading the amide group-containing side chains of proteins, which accompanies cleavage of peptide bonds and cross-linking of proteins.
  • protein deamidase examples include enzymes that deamidate glutamine residues in proteins and convert them to glutamic acid (e.g. protein glutaminase), and enzymes that deamidate asparagine residues in proteins and convert them to aspartic acid (e.g. protein asparaginase).
  • protein deamidase examples include the genus Chryseobacterium, the genus Flavobacterium, the genus Empedobacter, the genus Sphingobacterium, the genus Aureobacterium ( Aureobacterium, Myroides, Luteimicrobium, Agromyces, Microbacterium, or Leifsonia.
  • These protein deamidase enzymes are known, and for example, JP2000-50887A, JP2001-218590A, WO2006/075772A1, WO2015/133590, etc. can be referred to.
  • One of these protein deamidase enzymes may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
  • protein deamidase is preferably derived from the genus Chryseobacterium, more preferably derived from the genus Chryseobacterium. more preferably from Chryseobacterium proteolyticum species, more preferably from Chryseobacterium proteolyticum strain 9670.
  • the protein deamidase can be prepared from the culture solution of the microorganism from which the above protein deamidase is derived.
  • a specific preparation method includes a method of recovering the protein deamidase from the culture solution or cells of the above microorganisms.
  • the enzyme can be separated and/or purified after previously collecting the cells from the culture solution by filtration, centrifugation, or the like, if necessary.
  • the cells were collected from the culture solution in advance, and then the cells were crushed by pressure treatment, ultrasonic treatment, or the like to expose the enzyme. The enzyme can then be isolated and/or purified.
  • the enzyme separation and/or purification method known protein separation and/or purification methods can be used without particular limitation.
  • Various chromatographic methods using The separated and/or purified enzyme can be pulverized by a drying method such as freeze-drying or vacuum drying, and pulverized using a suitable excipient and/or drying aid in the drying method.
  • the separated and/or purified enzyme can be liquefied by adding appropriate additives and performing filtration sterilization.
  • a commercial product can also be used as the protein deamidase, and a preferred example of a commercial product is protein glutaminase "Amano" 500 (derived from Chryseobacterium proteolyticum species) manufactured by Amano Enzyme Co., Ltd.
  • the amount of protein deamidase used is not particularly limited, but the amount used per 1 g of hemp protein is, for example, 0.1 U or more. From the viewpoint of further enhancing the solubility-improving effect and/or the effect of suppressing changes in taste, the amount of protein deamidase used per 1 g of hemp protein is preferably 1 U or more, more preferably 2 U or more, and even more preferably 3 U or more. More preferably 4U or more, still more preferably 4.5U or more.
  • the upper limit of the amount of protein deamidase to be used per gram of hemp protein is not particularly limited, but may be, for example, 50 U or less, 20 U or less, 10 U or less, 5.5 U or less, or 5 U or less.
  • the amount of protein deamidase used per 1 g of hemp seed is, for example, 0.01 U or more.
  • the amount of protein deamidase used per 1 g of hemp seed is preferably 0.1 U or more, 0.5 U or more, and more preferably 1 U or more. , more preferably 2 U or more, still more preferably 3 U or more, still more preferably 3.5 U or more.
  • the upper limit of the amount of protein deamidase used per 1 g of hemp seed is not particularly limited, but examples thereof include 50 U or less, 20 U or less, 10 U or less, 5 U or less, or 4 U or less.
  • 1 unit (1 U) is defined as the amount of enzyme that liberates 1 ⁇ mol of ammonia per minute using benzyloxycarbonyl-L-glutaminylglycine (Z-Gln-Gly) as a substrate.
  • Bacterial Protease The bacterial protease used in the present invention is not particularly limited as long as it is an enzyme derived from bacteria that hydrolyzes peptide bonds of proteins. The bacterial protease further enhances the effect of protein deamidase on improving solubility and suppresses changes in taste.
  • the bacterial-derived protease is not particularly limited, but from the viewpoint of further enhancing the solubility-enhancing effect and/or the taste-change-suppressing effect, proteases derived from the genus Bacillus and/or Geobacillus are preferred, and more preferably Bacillus. Bacillus stearothermophilus, Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus subtilis and proteases derived from these Geobacillus species.
  • one of these proteases may be used, or two or more may be used in combination.
  • these bacterial-derived proteases Geobacillus stearothermophilus, Bacillus licheniformis, and Bacillus amyloliquefaciens are more preferable from the viewpoint of further enhancing the solubility-improving effect and/or the effect of suppressing change in taste. be done.
  • a bacterial protease can be prepared by a known method.
  • it when preparing a protease derived from the genus Bacillus, it can be easily prepared by culturing a bacterium belonging to the genus Bacillus and isolating the protease using a known means, a method using genetic recombination technology, or the like.
  • you may use a commercial item as a bacterial-derived protease.
  • bacterial-derived proteases include Samoase PC10F (Geobacillus stearothermophilus-derived neutral protease), Protin SD-NY10 (Bacillus amyloliquefaciens-derived neutral protease), manufactured by Amano Enzyme Co., Ltd. Protin SD-AY10 (Bacillus licheniformis-derived alkaline protease), Protease N "Amano" G (Bacillus subtilis-derived neutral protease), Neutrase (Bacillus amyloliquefaciens-derived) manufactured by Novozymes Japan Co., Ltd.
  • Neutral protease Esperase (Bacillus sp.-derived alkaline protease), Savinase (Bacillus sp.-derived alkaline protease), Evalase (Bacillus sp.-derived alkaline protease), Alcalase (Bacillus licheniformis-derived alkaline protease); Yakult Pharmaceutical Industry Co., Ltd. and Alloase NS (Bacillus subtilis-derived neutral protease), Alloase AP-10 (Bacillus subtilis-derived neutral protease), Alloase NP-10 (Bacillus subtilis-derived neutral protease), etc., manufactured by Epson.
  • the amount of bacterial protease used is not particularly limited, but the amount used per 1 g of hemp protein is, for example, 0.1 U or more. From the viewpoint of further enhancing the solubility-improving effect, the amount of bacterial protease used per 1 g of hemp protein is preferably 1 U or more, more preferably 10 U or more, still more preferably 100 U or more, still more preferably 200 U or more, and even more preferably. 300U or more can be mentioned.
  • the upper limit of the amount of the bacterial protease used per 1 g of hemp protein is not particularly limited, but from the viewpoint of further enhancing the effect of suppressing change in taste, it is preferably 1000 U or less, more preferably 800 U or less, 700 U or less, and even more preferably 700 U or less. 600 U or less, more preferably 500 U or less.
  • the amount of bacterial protease used per 1 g of hemp seed is, for example, 0.1 U or more.
  • the amount of bacterial protease used per 1 g of hemp seeds is preferably 1 U or more, more preferably 10 U or more, and even more preferably 100 U or more, and the use of bacterial protease per 1 g of hemp seeds.
  • the upper limit of the amount range is not particularly limited, it is preferably 1000 U or less, more preferably 600 U or less, 500 U or less, still more preferably 400 U or less, and still more preferably 350 U or less from the viewpoint of further enhancing the effect of suppressing change in taste. be done.
  • the ratio of the protein deamidating enzyme and the bacterial protease to be used is determined based on the amount of each enzyme used.
  • the amount is preferably 1 U or more, more preferably 10 U or more, 20 U or more, still more preferably 30 U or more, 40 U or more, still more preferably 50 U or more, and even more preferably 60 U or more.
  • the upper limit of the amount of the bacterial protease per 1 U of protein deamidase is preferably 200 U or less, more preferably 150 U or less, 120 U or less, and even more preferably 100 U or less, from the viewpoint of further enhancing the effect of suppressing change in taste. are mentioned.
  • the protease activity shall be measured by the Folin method using casein as a substrate. That is, the activity of protease is defined as 1 unit (1U) of the amount of enzyme that causes an increase in Folin's test solution coloring substance equivalent to 1 ⁇ g of tyrosine per minute in an enzymatic reaction using casein as a substrate in a conventional manner.
  • the order in which the bacterial-derived protease and the protein deamidating enzyme are allowed to act is not particularly limited, and the order of each enzyme is arbitrary. may be caused to act sequentially, or both enzymes may be caused to act simultaneously.
  • the treatment temperature with the bacterial protease and the protein deamidase is not particularly limited, and can be appropriately determined by those skilled in the art depending on the optimum temperature of the enzyme used and/or the thermal properties of the hemp protein-containing liquid composition. , for example, 40 to 70°C, preferably 48 to 62°C.
  • the enzymatic treatment reaction time of the hemp protein-containing liquid composition is not particularly limited, and may be appropriately determined according to the preparation scale of the composition, the timing of addition of the enzyme, etc. For example, 30 minutes or longer, preferably 50 minutes or longer. are mentioned.
  • the upper limit of the enzymatic treatment reaction time range is not particularly limited, but includes, for example, 12 hours or less, 8 hours or less, or 4 hours or less.
  • the hemp protein-containing liquid composition is subjected to enzyme deactivation treatment, then cooled, and subjected to post-treatment such as filtration as necessary to obtain a processed hemp protein-containing liquid composition.
  • the resulting processed hemp protein-containing liquid composition can also be prepared as a solid hemp protein composition having improved solubility in water while suppressing change in taste through a drying process.
  • the method of drying is not particularly limited, and examples thereof include freeze drying, vacuum drying, spray drying and the like.
  • the solid hemp protein composition may also be in the form of powder, granules, granules, and the like.
  • the present invention also provides a solubilizer for a hemp protein-containing liquid composition comprising a bacterial-derived protease and a protein deamidase.
  • solubilizer the types and amounts of ingredients used are as shown in the above "1. Method for producing liquid composition containing processed hemp protein”.
  • Solubilizer for Hemp Protein-Containing Liquid Composition Treated with Protein Deamidase suppresses changes in the taste of the hemp protein-containing liquid composition treated with protein deamidase.
  • the present invention also provides a solubilizer that contains a bacterial protease and is used to solubilize a hemp protein-containing liquid composition that is treated with a protein deamidase while suppressing changes in taste.
  • solubilizing agent means solubilization that further increases the amount of protein dissolved in water as compared to the case where protein is solubilized only by protein deamidase.
  • specific usage modes of this solubilizer include a mode in which the hemp protein-containing liquid composition is treated using the solubilizer and protein deamidase at the same time, and a mode in which the hemp protein-containing liquid composition is treated with protein deamidase. and an embodiment in which the hemp protein-containing liquid composition is treated with a solubilizer and then treated with a protein deamidase.
  • solubilizer the types and amounts of ingredients used are as shown in the above "1. Method for producing liquid composition containing processed hemp protein”.
  • the amount of enzyme that causes an increase in Folin's test solution coloring substance equivalent to 1 ⁇ g of tyrosine per minute was defined as 1 unit (1 U).
  • Protein deamidase activity value measurement method 0.1 mL of a sample solution containing protein deamidase was added to 1 mL of 0.2 M phosphate buffer (pH 6.5) containing 30 mM Z-Gln-Gly, and the temperature was adjusted to 37°C. After standing for 10 minutes, 1 mL of 0.4 M TCA solution was added to stop the reaction. As a blank, 1 mL of 0.4 M TCA test solution was added to 1 mL of 0.2 M phosphate buffer (pH 6.5) containing 30 mM Z-Gln-Gly, and 0.1 mL of sample solution containing protein deamidase was added, It was left at 37°C for 10 minutes.
  • ammonia test Wako Flujifilm Wako Pure Chemical
  • the ammonia concentration in the reaction solution was obtained from a calibration curve representing the relationship between ammonia concentration and absorbance (630 nm) prepared using an ammonia standard solution (ammonium chloride).
  • the activity of protein deamidase was calculated from the following formula, with the amount of enzyme that generates 1 ⁇ mol of ammonia per minute as 1 unit (1 U).
  • the reaction liquid volume is 2.1
  • the enzyme solution volume is 0.1
  • Df is the dilution ratio of the enzyme solution.
  • 17.03 is the molecular weight of ammonia.
  • hemp milk can be produced while suppressing changes in taste compared to the case where protein deamidase is used alone. It was possible to increase the protein solubility of milk (Examples 1-11). Further, as is clear from the comparison between Comparative Examples 18, 20, 21, 23, and 25 and Examples 1 to 6 and the comparison between Comparative Example 13 and Examples 7 to 9, while suppressing the change in taste, It was shown that the effect of increasing the protein solubility of hemp milk is a unique effect of selecting hemp milk as the vegetable milk and bacterial protease as the protease.

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Abstract

本発明の目的は、ヘンプタンパク質含有液状組成物の可溶性を向上させるとともに呈味の変化を抑制できる加工技術を提供することである。ヘンプタンパク質を含む液状組成物を、細菌由来プロテアーゼ及びタンパク質脱アミド酵素で処理する工程を含む加工ヘンプタンパク質含有液状組成物の製造方法により得られる加工ヘンプタンパク質含有液状組成物は、呈味の変化が抑制されつつ可溶性が高められている。

Description

加工ヘンプタンパク質含有液状組成物の製造方法
 本発明は、加工ヘンプタンパク質含有液状組成物の製造方法に関する。具体的には、本発明は、可溶性が向上し且つ呈味変化が抑制された加工ヘンプタンパク質含有液状組成物の製造方法に関する。
 近年の健康ブーム、アレルギー問題への対処、宗教上の理由、感染症拡大等に伴う外出自粛の機会増大等の様々な背景を理由に、動物乳の代替品として、栄養豊富で保存期間が長い植物性タンパク質飲料(植物性ミルク)の人気が高まっている。
 一方、植物性タンパク質は、一般的に、動物乳に含まれるタンパク質に比べて溶解性等の特性が劣るため、その用途は不可避的に制限されている。このため、植物性ミルクは、未だ動物乳の代替品として十分に追随できず、その利用又は応用が十分に図られていない。
 植物性タンパク質の溶解性を向上させる方法として、脱アミド化、即ちタンパク質中のグルタミン残基若しくはアスパラギン残基の側鎖のアミド基を加水分解することが、効果的な方法として知られている。例えば、特許文献1には、植物性ミルクをタンパク質脱アミド酵素で処理することで、高温の液体飲食物に添加した際の凝集を抑制できることが示されている。
国際公開第2020/171106号
 植物性ミルクを一般市場により広く深く浸透させるには、加工技術のさらなる向上が望まれる。そして、加工により得るべき特性としては、依然として可溶性が重要視される。植物タンパク質の溶解性を向上させる手段としてタンパク質脱アミド酵素の使用が知られているものの、その可溶化効果には限界がある。このため、植物性ミルクに対して満足するレベルの可溶化効果を奏する加工技術は未だ知られていない。
 本発明者は、更なる可溶化手段を組み合わせて植物性ミルクの可溶性を向上させる試みを行ったが、可溶性が依然として向上せず、場合によっては、更なる可溶化手段がタンパク質脱アミド酵素とは異なる作用点を持つため植物性ミルクの成分組成を不所望に変化させ、所望しない呈味変化を招来することさえある、という課題にも新たに直面した。
 そこで本発明は、植物性ミルクのような植物性タンパク質含有液状組成物の可溶性を向上させる(つまり、タンパク質脱アミド酵素のみによって可溶化される場合よりも、水に溶解するタンパク質量をさらに増加させる)とともに呈味の変化も抑制できる加工技術を提供することを目的とする。
 本発明者は、植物性タンパク質含有液状組成物としてヘンプタンパク質含有液状組成物を選択するとともに、細菌由来プロテアーゼとタンパク質脱アミド酵素を組み合わせて処理することで、可溶性を向上させながら呈味変化も抑制できることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて、更に検討を重ねることにより完成したものである。
 即ち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項1. ヘンプタンパク質を含む液状組成物を、細菌由来プロテアーゼ及びタンパク質脱アミド酵素で処理する工程を含む、加工ヘンプタンパク質含有液状組成物の製造方法。
項2. 前記細菌由来プロテアーゼが、バチルス属及び/又はジオバチルス属由来のプロテアーゼである、項1に記載の製造方法。
項3. 前記細菌由来プロテアーゼが、バチルス・ステアロサーモフィラス(Bacillus stearothermophilus)、バチルス・リケニフォルミス(Bacillus licheniformis)、バチルス・アミロリクエファシエンス(Bacillus amyloliquefaciens)及びこれらのジオバチルス属由来のプロテアーゼからなる群より選択される、項1又は2に記載の製造方法。
項4. 前記ヘンプタンパク質を含む液状組成物がヘンプミルクである、項1~3のいずれかに記載の製造方法。
項5. 細菌由来プロテアーゼ及びタンパク質脱アミド酵素を含む、ヘンプタンパク質含有液状組成物の可溶化剤。
項6. 細菌由来プロテアーゼを含み、タンパク質脱アミド酵素で処理されるヘンプタンパク質含有液状組成物の呈味変化を抑制しながら可溶化するために用いられる、可溶化剤。
 本発明によれば、ヘンプタンパク質含有液状組成物の可溶性を向上させるとともに呈味の変化を抑制できる加工技術が提供される。
1.加工ヘンプタンパク質含有液状組成物の製造方法
 本発明の加工ヘンプタンパク質含有液状組成物の製造方法は、ヘンプタンパク質含有液状組成物を、細菌由来プロテアーゼ及びタンパク質脱アミド酵素で処理する工程を含むことを特徴とする。以下、本発明の加工ヘンプタンパク質含有液状組成物の製造方法について詳述する。
1-1.ヘンプタンパク質含有液状組成物
 本発明で用いられるヘンプタンパク質含有液状組成物は、ヘンプタンパク質が水に溶解及び/又は分散した液体であれば特に限定されない。ヘンプタンパク質含有液状組成物の具体的な例としては、(i)ヘンプタンパク質を含有する食品材料の乾燥粉末を水に分散させて得られる液体;(ii)ヘンプタンパク質を含有する食品材料を水中で破砕及び分散させ、必要に応じて食品材料の皮等に由来する不溶物を、遠心、濾過、濾し袋、篩等の任意の手段によって除去して得られる液体;(iii)上記(i)又は(ii)の液体から、ヘンプタンパク質以外の成分の除去等を行ってヘンプタンパク質の含有量を高めた液体;(iv)上記(i)~(iii)のいずれかの液体から調製された乾燥末を、水に溶解及び/又は分散させて得られる液体等が挙げられる。ヘンプタンパク質を含有する食品材料は、通常、ヘンプシードである。ヘンプタンパク質を含む液状組成物の好ましい例としては、ヘンプミルクが挙げられる。なお、本発明における「ヘンプ」とは、所謂、産業用ヘンプを指しており、具体的には、知覚変容を引き起こすTHC(テトラヒドロカンナビノール)を含まない又はTHC濃度が低い品種を指す。産業用ヘンプはTHCを含まない又はその濃度が低いことから知覚変容薬としての有効性は無く、乱用には繋がり得ない。
 本発明で用いられるヘンプタンパク質を含む液状組成物中のタンパク質含量としては特に限定されないが、例えば0.1重量%以上、好ましくは0.5重量%以上、より好ましくは1重量%以上、2重量%以上、3重量%以上、4重量%以上、又は5重量%以上が挙げられる。ヘンプタンパク質を含む液状組成物中のタンパク質含量範囲の上限としては、例えば11重量%以下が挙げられ、呈味変化抑制効果をより一層向上させる観点から、好ましくは10重量%以下、より好ましくは9重量%以下、さらに好ましくは8重量%以下、7重量%以下、一層好ましくは6重量%以下が挙げられる。
1-2.タンパク質脱アミド酵素
 本発明で用いられるタンパク質脱アミド酵素としては、ペプチド結合の切断及びタンパク質の架橋を伴わずタンパク質のアミド基含有側鎖を分解する作用を示す酵素であって、その種類及び由来等は特に限定されない。また、上記作用が主活性である限り、ペプチド結合の切断及びタンパク質の架橋を伴うタンパク質のアミド基含有側鎖を分解する作用をさらに有していても良い。
 タンパク質脱アミド酵素の例として、タンパク質中のグルタミン残基を脱アミド化し、グルタミン酸に変換する酵素(例えばプロテイングルタミナーゼ)、及びタンパク質中のアスパラギン残基を脱アミド化し、アスパラギン酸に変換する酵素(例えばプロテインアスパラギナーゼ)が挙げられる。
 タンパク質脱アミド酵素のより具体的な例としては、クリセオバクテリウム(Chryseobacterium)属、フラボバクテリウム(Flavobacterium)属、エンペドバクター(Empedobacter)属、スフィンゴバクテリウム(Sphingobacterium)属、アウレオバクテリウム(Aureobacterium)属、ミロイデス(Myroides)属、ルテイミクロビウム(Luteimicrobium)属、アグロマイセス(Agromyces)属、ミクロバクテリウム(Microbacterium)属、又はレイフソニア(Leifsonia)属由来のタンパク質脱アミド酵素が挙げられる。これらのタンパク質脱アミド酵素は公知であり、例えば、JP2000-50887A、JP2001-218590A、WO2006/075772A1、WO2015/133590等を参照することができる。これらのタンパク質脱アミド酵素は、1種を単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。
 これらのタンパク質脱アミド酵素の中でも、可溶性向上効果及び/又は呈味変化抑制効果をより一層高める観点から、好ましくはクリセオバクテリウム属由来のタンパク質脱アミド酵素、より好ましくはクリセオバクテリウム属由来のプロテイングルタミナーゼ、さらに好ましくはクリセオバクテリウム・プロテオリティカム(Chryseobacterium proteolyticum)種由来のプロテイングルタミナーゼ、一層好ましくはクリセオバクテリウム・プロテオリティカム 9670株由来のプロテイングルタミナーゼが挙げられる。
 タンパク質脱アミド酵素は、上記のタンパク質脱アミド酵素の由来元となる微生物の培養液より調製することができる。具体的な調製方法としては、上記の微生物の培養液又は菌体よりタンパク質脱アミド酵素を回収する方法が挙げられる。例えば、タンパク質脱アミド酵素分泌型微生物を用いる場合は、培養液から、必要に応じて予めろ過、遠心処理等によって菌体を回収した後、酵素を分離及び/又は精製することができる。また、タンパク質脱アミド酵素非分泌型微生物を用いる場合は、必要に応じて予め培養液から菌体を回収した後、菌体を加圧処理、超音波処理等によって破砕して酵素を露出させた後、酵素を分離及び/又は精製することができる。酵素の分離及び/又は精製法としては、公知のタンパク質分離及び/又は精製法を特に限定されることなく用いることができ、例えば、遠心分離法、UF濃縮法、塩析法、イオン交換樹脂等を用いた各種クロマトグラフィー法等が挙げられる。分離及び/又は精製された酵素は、凍結乾燥、減圧乾燥等の乾燥法により粉末化することができ、また、当該乾燥法において適当な賦形剤及び/又は乾燥助剤を用いて粉末化することもできる。また、分離及び/又は精製された酵素は、適当な添加剤を加え、ろ過滅菌することで液状化することもできる。
 タンパク質脱アミド酵素としては市販品を用いることもでき、好ましい市販品の例として、天野エンザイム株式会社製のプロテイングルタミナーゼ「アマノ」500(クリセオバクテリウム・プロテオリティカム種由来)が挙げられる。
 タンパク質脱アミド酵素の使用量としては特に限定されないが、ヘンプタンパク質1g当たりの使用量として、例えば0.1U以上が挙げられる。可溶性向上効果及び/又は呈味変化抑制効果をより一層高める観点から、タンパク質脱アミド酵素のヘンプタンパク質1g当たりの使用量としては、好ましくは1U以上、より好ましくは2U以上、さらに好ましくは3U以上、一層好ましくは4U以上、より一層好ましくは4.5U以上が挙げられる。タンパク質脱アミド酵素のヘンプタンパク質1g当たりの使用量範囲の上限としては特に限定されないが、例えば、50U以下、20U以下、10U以下、5.5U以下、又は5U以下が挙げられる。
 また、タンパク質脱アミド酵素のヘンプシード1g当たりの使用量としては、例えば0.01U以上が挙げられる。可溶性向上効果及び/又は呈味変化抑制効果をより一層高める観点から、タンパク質脱アミド酵素のヘンプシード1g当たりの使用量としては、好ましくは0.1U以上、0.5U以上、より好ましくは1U以上、さらに好ましくは2U以上、一層好ましくは3U以上、より一層好ましくは3.5U以上が挙げられる。タンパク質脱アミド酵素のヘンプシード1g当たりの使用量範囲の上限としては特に限定されないが、例えば、50U以下、20U以下、10U以下、5U以下、又は4U以下が挙げられる。
 タンパク質脱アミド酵素の活性については、ベンジルオキシカルボニル-L-グルタミニルグリシン(Z-Gln-Gly)を基質とし、1分間に1μmolのアンモニアを遊離する酵素量を1単位(1U)とする。
1-3.細菌由来プロテアーゼ
 本発明で用いられる細菌由来プロテアーゼとしては、タンパク質のペプチド結合を加水分解する細菌由来の酵素であれば特に限定されない。細菌由来プロテアーゼは、タンパク質脱アミド酵素による可溶性向上効果を更に高めるとともに、呈味の変化を抑制する。
 細菌由来プロテアーゼとしては特に限定されないが、可溶性向上効果及び/又は呈味変化抑制効果をより一層高める観点から、好ましくはバチルス属及び/又はジオバチルス属に由来するプロテアーゼが挙げられ、さらに好ましくはバチルス・ステアロサーモフィラス(Bacillus stearothermophilus)、バチルス・リケニフォルミス(Bacillus licheniformis)、バチルス・アミロリクエファシエンス(Bacillus amyloliquefaciens)、バチルス・サブティリス(Bacillus subtilis)及びこれらのジオバチルス属由来のプロテアーゼが挙げられる。
 細菌由来プロテアーゼとしては、これらのプロテアーゼから1種を用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの細菌由来プロテアーゼの中でも、可溶性向上効果及び/又は呈味変化抑制効果をより一層高める観点から、さらに好ましくはジオバチルス・ステアロサーモフィラス、バチルス・リケニフォルミス、及びバチルス・アミロリクエファシエンスが挙げられる。
 細菌由来プロテアーゼは、公知の方法により調製することができる。一例として、バチルス属由来のプロテアーゼを調製する場合、バチルス属菌を培養し、プロテアーゼを公知の手段を用いて分離する方法、及び遺伝子組み換え技術を用いる方法等によって容易に調製することができる。また、細菌由来プロテアーゼとして、市販品を用いてもよい。市販品の細菌由来のプロテアーゼとしては、天野エンザイム株式会社製の、サモアーゼPC10F(ジオバチルス・ステアロサーモフィラス由来中性プロテアーゼ)、プロチンSD-NY10(バチルス・アミロリクエファシエンス由来中性プロテアーゼ)、プロチンSD-AY10(バチルス・リケニフォルミス由来アルカリ性プロテアーゼ)、プロテアーゼN「アマノ」G(バチルス・サブティリス由来中性プロテアーゼ)、;ノボザイムズジャパン株式会社製の、ニュートラーゼ(バチルス・アミロリクエファシエンス由来中性プロテアーゼ)、エスペラーゼ(バチルス sp.由来アルカリ性プロテアーゼ)、サビナーゼ(バチルス sp.由来アルカリ性プロテアーゼ)、エバラーゼ(バチルス sp.由来アルカリ性プロテアーゼ)、アルカラーゼ(バチルス・リケニフォルミス由来アルカリ性プロテアーゼ);ヤクルト薬品工業株式会社製の、アロアーゼNS(バチルス・サブティリス由来中性プロテアーゼ)、アロアーゼAP-10(バチルス・サブティリス由来中性プロテアーゼ)、アロアーゼNP-10(バチルス・サブティリス由来中性プロテアーゼ)等が挙げられる。
 細菌由来プロテアーゼの使用量としては特に限定されないが、ヘンプタンパク質1g当たりの使用量として、例えば0.1U以上が挙げられる。可溶性向上効果をより一層高める観点から、細菌由来プロテアーゼのヘンプタンパク質1g当たりの使用量として、好ましくは1U以上、より好ましくは10U以上、さらに好ましくは100U以上、一層好ましくは200U以上、より一層好ましくは300U以上が挙げられる。細菌由来プロテアーゼのヘンプタンパク質1g当たりの使用量範囲の上限としては特に限定されないが、呈味変化抑制効果をより一層高める観点から、好ましくは1000U以下、より好ましくは800U以下、700U以下、さらに好ましくは600U以下、一層好ましくは500U以下が挙げられる。
 また、細菌由来プロテアーゼのヘンプシード1g当たりの使用量としては、例えば0.1U以上が挙げられる。可溶性向上効果をより一層高める観点から、細菌由来プロテアーゼのヘンプシード1g当たりの使用量として、好ましくは1U以上、より好ましくは10U以上、さらに好ましくは100U以上、細菌由来プロテアーゼのヘンプシード1g当たりの使用量範囲の上限としては特に限定されないが、呈味変化抑制効果をより一層高める観点から、好ましくは1000U以下、より好ましくは600U以下、500U以下、さらに好ましくは400U以下、一層好ましくは350U以下が挙げられる。
 タンパク質脱アミド酵素と細菌由来プロテアーゼとの使用比率については、各酵素についての上記使用量に基づいて定まるが、可溶性向上効果をより一層高める観点から、細菌由来プロテアーゼのタンパク質脱アミド酵素1U当たりの使用量としては、好ましくは1U以上、より好ましくは10U以上、20U以上、さらに好ましくは30U以上、40U以上、一層好ましくは50U以上、より一層好ましくは60U以上が挙げられる。細菌由来プロテアーゼのタンパク質脱アミド酵素1U当たりの使用量範囲の上限としては、呈味変化抑制効果をより一層高める観点から、好ましくは200U以下、より好ましくは150U以下、120U以下、さらに好ましくは100U以下が挙げられる。
 プロテアーゼの活性については、カゼインを基質とし、フォリン法により測定されるものとする。すなわち、プロテアーゼの活性は、カゼインを基質として常法により酵素反応を行い、1分間にチロシン1μgに相当するフォリン試液呈色物質の増加をもたらす酵素量を1単位(1U)とする。
1-4.反応条件等
 ヘンプタンパク質含有液状組成物を、細菌由来プロテアーゼ及びタンパク質脱アミド酵素で処理する工程において、細菌由来プロテアーゼ及びタンパク質脱アミド酵素を作用させる順番としては特に限定されず、各酵素を任意の順番で順次作用させてもよいし、両酵素を同時に作用させてもよい。
 細菌由来プロテアーゼ及びタンパク質脱アミド酵素による処理温度としては特に限定されず、使用酵素の至適温度及び/又はヘンプタンパク質含有液状組成物の熱特性等に応じて当業者が適宜決定することができるが、例えば40~70℃、好ましくは48~62℃が挙げられる。
 ヘンプタンパク質含有液状組成物の酵素処理反応時間としては特に限定されず、当該組成物の仕込みスケール、酵素の添加タイミング等に応じて適宜決定すればよいが、例えば30分以上、好ましくは50分以上が挙げられる。酵素処理反応時間の範囲の上限としては特に限定されないが、例えば12時間以下、8時間以下、又は4時間以下が挙げられる。
 酵素処理終了後のヘンプタンパク質含有液状組成物は、酵素失活処理を行った後に冷却し、必要に応じてろ過等の後処理を行い、加工ヘンプタンパク質含有液状組成物として得られる。
 さらに、得られた加工ヘンプタンパク質含有液状組成物は、乾燥工程を経て、呈味変化が抑制されつつ水への向上した可溶性を備える、固体のヘンプタンパク質組成物として調製することもできる。乾燥の手法としては特に限定されないが、例えば凍結乾燥、真空乾燥、噴霧乾燥等が挙げられる。また、固体のヘンプタンパク質組成物の形状としては、粉末、細粒、顆粒等が挙げられる。
2.ヘンプタンパク質含有液状組成物の可溶化剤
 上述の通り、細菌由来プロテアーゼ及びタンパク質脱アミド酵素の組み合わせは、ヘンプタンパク質含有液状組成物の可溶性を向上できる。従って、本発明は、細菌由来プロテアーゼ及びタンパク質脱アミド酵素を含む、ヘンプタンパク質含有液状組成物の可溶化剤も提供する。
 上記の可溶化剤において、使用する成分の種類、使用量等については、前記「1.加工ヘンプタンパク質含有液状組成物の製造方法」の欄に示す通りである。
3.タンパク質脱アミド酵素で処理されるヘンプタンパク質含有液状組成物の可溶化剤
 上述の通り、細菌由来プロテアーゼは、タンパク質脱アミド酵素で処理されるヘンプタンパク質含有液状組成物を、その呈味変化を抑制しながら可溶化することができる。具体的には、タンパク質脱アミド酵素で処理されたヘンプタンパク質含有液状組成物を細菌由来プロテアーゼを用いて可溶化する際に、プロテアーゼ処理によって通常起こり得る呈味性変化を引き起こすことなく可溶化することができる。従って、本発明は、細菌由来プロテアーゼを含み、タンパク質脱アミド酵素で処理されるヘンプタンパク質含有液状組成物の呈味変化を抑制しながら可溶化するために用いられる、可溶化剤も提供する。なお、この可溶化剤において、「可溶化」は、タンパク質脱アミド酵素のみによって可溶化される場合よりも、水に溶解するタンパク質量をさらに増加させる可溶化を意味する。また、この可溶化剤の具体的な使用態様には、可溶化剤とタンパク質脱アミド酵素とを同時に用いてヘンプタンパク質含有液状組成物を処理する態様、ヘンプタンパク質含有液状組成物をタンパク質脱アミド酵素で処理した後に可溶化剤で処理する態様、及びヘンプタンパク質含有液状組成物を可溶化剤で処理した後にタンパク質脱アミド酵素で処理する態様のいずれもが含まれる。
 上記の可溶化剤において、使用する成分の種類、使用量等については、前記「1.加工ヘンプタンパク質含有液状組成物の製造方法」の欄に示す通りである。
 以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定して解釈されるものではない。
[使用酵素]
・PG-500(Protein-glutaminase“Amano”500):クリセオバクテリウム・プロテオリティカム由来プロテイングルタミナーゼ(タンパク質脱アミド酵素)
・TH-PC10F(サモアーゼPC10F):ジオバチルス・ステアロサーモフィラス由来プロテアーゼ
・PR-NY(プロチンSD-NY10):バチルス・アミロリクエファシエンス由来プロテアーゼ
・PR-AY(プロチンSD-AY10):バチルス・リケニフォルミス由来プロテアーゼ
・PR-AX(プロテアックス):アスペルギルス・オリゼ由来プロテアーゼ
[酵素活性測定方法]
(1)プロテアーゼ活性測定法
 0.6%(w/v)カゼイン溶液(0.05mol/Lリン酸水素ナトリウム、pH8.0)5mLを、37℃で10分間加温した後、プロテアーゼを含む試料溶液1mLを加え、直ちに振り混ぜた。この液を37℃で10分間放置した後、トリクロロ酢酸試液(1.8%(w/v)トリクロロ酢酸、1.8%(w/v)酢酸ナトリウム及び0.33mol/L酢酸を含む)5mLを加えて振り混ぜ、再び37℃で30分間放置し、ろ過した。初めのろ液3mLを除き、次のろ液2mLを量り、0.55mol/L炭酸ナトリウム試液5mL及びフォリン試液(1→3)1mLを加え、よく振り混ぜ、37℃で30分間放置した。この液(酵素反応液)につき、水を対照とし、波長660nmにおける吸光度ATを測定した。
 別に、プロテアーゼを含む試料溶液1mLを量り、トリクロロ酢酸試液(1.8%(w/v)トリクロロ酢酸、1.8%(w/v)酢酸ナトリウム及び0.33mol/L酢酸を含む)5mLを加えて振り混ぜた後、0.6%(w/v)カゼイン溶液(0.05mol/Lリン酸水素ナトリウム、pH8.0)5mLを加え、直ちに振り混ぜ、37℃で30分間放置したことを除いて上述の酵素反応液と同様に操作した液(ブランク)について、吸光度ABを測定した。
 1分間にチロシン1μgに相当するフォリン試液呈色物質の増加をもたらす酵素量を1単位(1U)とした。
 1mg/mLチロシン標準原液(0.2mol/L塩酸)1mL,2mL,3mL及び4mLを量り、それぞれに0.2mol/L塩酸試液を加え、100mLとした。それぞれの液2mLを量り、0.55mol/L炭酸ナトリウム試液5mL及びフォリン試液(1→3)1mLを加え、直ちに振り混ぜ、37℃で30分間放置した。これらの液につき、0.2mol/L塩酸試液2mLを量り上記と同様に操作して得た液を対照とし、波長660nmにおける吸光度A1,A2,A3及びA4を測定した。縦軸に吸光度A1,A2,A3及びA4を、横軸にそれぞれの液2mL中のチロシン量(μg)をとり、検量線を作成し、吸光度差1に対するチロシン量(μg)を求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
(2)タンパク質脱アミド酵素活性値測定法
 30mM Z-Gln-Glyを含む0.2Mリン酸バッファー(pH6.5)1mLにタンパク質脱アミド酵素を含む試料溶液0.1mLを添加して、37℃、10分間放置した後、0.4M TCA溶液を1mL加えて反応を停止した。ブランクとして、30mM Z-Gln-Glyを含む0.2Mリン酸バッファー(pH6.5)1mLに0.4M TCA試液を1mL加え、さらにタンパク質脱アミド酵素を含む試料溶液0.1mLを添加して、37℃で10分間放置した。
 前記で得られた溶液についてアンモニアテストワコー(富士フイルム和光純薬)を用い、反応液中に生じたアンモニア量の測定を行った。アンモニア標準液(塩化アンモニウム)を用いて作成したアンモニア濃度と吸光度(630nm)との関係を表す検量線より、反応液中のアンモニア濃度を求めた。
 タンパク質脱アミド酵素の活性を、1分間に1μmolのアンモニアを生成する酵素量を1単位(1U)とし、以下の式から算出した。式中、反応液量は2.1、酵素溶液量は0.1、Dfは酵素溶液の希釈倍率である。また、17.03はアンモニアの分子量である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
[試験例]
(1)加工植物性ミルクの製造
 ヘンプミルク(ヘンプシードを原料とする植物性ミルク)、コメミルク(米を原料とする植物性ミルク)、アーモンドミルク(アーモンドを原料とする植物性ミルク)、ひよこ豆ミルク(ひよこ豆を原料とする植物性ミルク)、又はエンドウミルク(エンドウ豆を原料とする植物性ミルク)に、表1~3に示す酵素を表示の量となるように添加し、50℃で1.5時間処理した。処理済みの植物性ミルク組成物を90~95℃で15分間不活性化処理し、氷上で放熱させて冷却し、加工植物性ミルクを得た。
(2)可溶性向上効果の評価
 得られた加工植物性ミルクを3000rpmで10分遠心分離後、濁った上層を取らないように上清を回収する処理を2回行い、ブラッドフォード法で上清のタンパク質(水に可溶のタンパク質)濃度(mg/mL)を測定した。タンパク質脱アミド酵素を単独で用いた比較例1,5,9,14,17,19,22,24による上記タンパク質濃度をそれぞれ1とした場合の、対応する実施例及び比較例による上記タンパク質濃度の相対濃度を算出した。結果を表1~3に示す。また、タンパク質相対濃度を以下の基準で分類し、可溶性向上効果の程度を評価した。可溶性向上効果の程度が「◎」及び「○」の場合に、所望の可溶性向上効果が達成されたと評価した。結果を表1~3に示す。
    ◎ タンパク質相対濃度2.0超
    ○ タンパク質相対濃度1.5超2.0以下
    △ タンパク質相対濃度1.0超1.5以下
    × タンパク質相対濃度    1.0以下
(3)呈味変化抑制効果の評価
 タンパク質脱アミド酵素を単独で用いた比較例1,5,9,14,17,19,22,24の各加工植物性ミルクの呈味を基準とした、対応する実施例及び比較例の加工植物性ミルクの呈味を以下の基準で分類し、呈味変化抑制効果の程度を評価した。呈味変化抑制効果の程度が「◎」及び「○」の場合に、所望の呈味変化抑制効果が達成されたと評価した。結果を表1~3に示す。
    ◎ 呈味の変化が認められなった
    ○ 呈味の変化はわずかしか認められなかった
    △ 呈味の変化が認められた
    × 呈味の大きな変化が認められた

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003





Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004



Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表1~3から明らかな通り、ヘンプミルクに細菌由来プロテアーゼとタンパク質脱アミド酵素とで処理することで、タンパク質脱アミド酵素を単独で用いた場合に比べて、呈味の変化を抑制しながらヘンプミルクのタンパク質可溶性を高めることができた(実施例1~11)。また、比較例18,20,21,23,25と実施例1~6との対比、及び比較例13と実施例7~9との対比等から明らかな通り、呈味の変化を抑制しながらヘンプミルクのタンパク質可溶性を高める効果は、植物性ミルクとしてヘンプミルクを選択し、プロテアーゼとして細菌由来プロテアーゼを選択したことによる特有の効果であることが示された。

Claims (6)

  1.  ヘンプタンパク質を含む液状組成物を、細菌由来プロテアーゼ及びタンパク質脱アミド酵素で処理する工程を含む、加工ヘンプタンパク質含有液状組成物の製造方法。
  2.  前記細菌由来プロテアーゼが、バチルス属及び/又はジオバチルス属由来のプロテアーゼである、請求項1に記載の製造方法。
  3.  前記細菌由来プロテアーゼが、バチルス・ステアロサーモフィラス(Bacillus stearothermophilus)、バチルス・リケニフォルミス(Bacillus licheniformis)、バチルス・アミロリクエファシエンス(Bacillus amyloliquefaciens)及びこれらのジオバチルス属由来のプロテアーゼからなる群より選択される、請求項1に記載の製造方法。
  4.  前記ヘンプタンパク質を含む液状組成物がヘンプミルクである、請求項1に記載の製造方法。
  5.  細菌由来プロテアーゼ及びタンパク質脱アミド酵素を含む、ヘンプタンパク質含有液状組成物の可溶化剤。
  6.  細菌由来プロテアーゼを含み、タンパク質脱アミド酵素で処理されるヘンプタンパク質含有液状組成物の呈味変化を抑制しながら可溶化するために用いられる、可溶化剤。
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