JP5451975B2 - コラーゲンペプチドの脱臭方法 - Google Patents

Description

本発明はコラーゲン臭を低減するコラーゲンペプチドの脱臭方法に関し、特に低分子化したコラーゲンペプチド溶液を加温し、好適にはさらに減圧するコラーゲンペプチドの脱臭方法に関する。

コラーゲンは、人間や動物の結合組織に存在する繊維状のタンパク質である。結合組織が集まる皮膚、骨、腱、血管壁等には多く存在し、細胞における骨格として働いている。コラーゲンの老化や、コラーゲン合成の低下により、皮膚や毛髪の老化、骨や関節の疾病が生じると考えられている。

従って、コラーゲンを含有することを特徴とする各種の効能を目的とする健康食品は、数多く上市されている。しかしながら、コラーゲンは特有の獣のような臭いを有し、また、食品にしばしば含有される酸性多糖類やタンニン類との反応、沈殿、白濁を起こしやすいため、各種の効能の発揮が期待される程多量に配合することは困難であった。

このような特有の臭いや酸性多糖類やタンニン類との反応の低減を図るため、コラーゲンを加水分解や酵素分解したコラーゲンペプチドを添加する飲食品が知られている。しかしながら、コラーゲンペプチドを含む飲食品においても、依然としてコラーゲン特有の臭いである獣臭が存在しており、飲食品や組成物への応用の妨げとなっていた。

今日、コラーゲン素材の不快な臭いに対応する方法がいくつか検討されている。

例えば、甘味料を添加することでコラーゲンを摂取しやすくする方法が開示されている（特許文献１）。しかしながら、これは臭いをマスキングするのみであり、臭いの成分自体に作用するものではない。

また、コラーゲン製品を製造する何れかの段階において、コラーゲンの機械的特性を改善するためにコラーゲンの架橋処理を同時に行うことができる活性物質を使用して脱臭処理が施されたコラーゲン製品が開示されている。これは海洋動物から得られたコラーゲン化合物をオゾンあるいは熱脱水による架橋処理によりコラーゲンの物性を変化させるものであり、化粧品や医薬製品に用いられるものである（特許文献２）。

また、魚類由来のコラーゲンペプチドに関し、魚皮及び／又は魚骨の抽出物の酵素分解物を逆浸透膜処理して得られる、固形分中の遊離アミノ酸含量が１．０質量％以下、ヒ素含量が２ｐｐｍ以下であるコラーゲンペプチドが開示されている。これは、主に遊離アミノ酸を除去するものであると考えられ、逆浸透膜処理工程も必要となる（特許文献３）。

また、従来技術として、動物の体組織からタンパク質を抽出するための前処理工程として、原料中の水溶性蛋白質、油脂分、臭い成分などを除く目的で、アルカリ溶液、酸溶液、エタノール溶液、有機溶媒に漬けたり、塩類を混合したりすることも試みられている。

特に、原料が水生動物由来である場合は臭い成分の除去が大きな課題であり、魚皮をエタノールなどの有機溶媒処理し、さらに遠心分離にて前処理する方法が知られている（特許文献４）。

同様に、魚皮を原料として前処理に塩漬けを行う方法も開示されている（特許文献５）。

海洋生物を原料として、精製・濃縮工程を直接限外ろ過で行う方法も知られているが、その前処理工程は、有機溶媒処理と塩溶液処理を組み合わせたものであり、有機溶媒の引火爆発の危険を防止するための防爆などの付加的な安全設備が必要となり設備投資が大きく、また、食用に供するコラーゲンの場合、有機物残留がいかに微量であろうと、健康問題の見地からは有機溶媒の採用は困難である（特許文献６）。

また、ふぐ皮に含水アルコール溶液で煮詰めてコラーゲン質を抽出する方法についても開示されている（特許文献７）。

更に、コラーゲンペプチドと含水エタノールを加熱処理およびＵＨＴ殺菌処理を施すことで悪臭（硫黄化合物）を減少させることができるコラーゲン臭の除去方法とその応用飲食品が開示されている（特許文献８）。しかしながら、いずれも有機溶媒としてエタノールなどのアルコール類を加えることが必須であり、防爆装置の設置コストや環境並びに健康に優しい材料が求められる時代には相応しくない。

また、酢酸の添加と塩析出により無色・無臭のゼラチンを回収し、酵素処理によりコラーゲンペプチドを回収することが開示されている（非特許文献１）。また、サメ皮からのコラーゲンの処理方法として、塩蔵、水漬け、石灰漬け、脱灰を行って脱臭させる方法についても開示されている（非特許文献２）。しかしながら、可溶化させる溶液のｐＨ状態によっては可溶化したコラーゲンの特性が一部異なるため、コラーゲン溶液が不均一で、純度が落ちる欠点があった。また、純度を高めるための抽出後の工程が複雑であり収率に問題があった。

更に、前処理としてアルカリ漬けによる抽出条件を制御して効率化を図った方法が開示されている（特許文献９）。しかしながら、いずれも依然として、コラーゲンペプチド特有の獣臭さを低減できる簡便で安全な方法には至っていない。

一方、健康食品に利用される従来のタンパク質の脱臭方法として、大豆の青臭みをとる方法に関し、第一次脱臭処理として脱皮大豆を攪拌しつつ１２０〜１５０℃の加熱水蒸気を加え短時間加熱し、更に第二次脱臭処理工程として、更に加熱水を加えて攪拌脱臭することによって大豆特有の青臭さをとる方法が開示されている（特許文献１０）。また、生大豆粉を熱水で８０〜９０℃の温度に分散・溶解後（第一次加熱）、９５〜１４０℃で加熱する（第二次加熱）ことによって青臭さを低減した方法が開示されている（特許文献１１）。

しかしながら、コラーゲンペプチドにおける獣臭に対する従来的な方法において、飲食品あるいは組成物に対して適用するのに最適な簡便で安全性に優れた脱臭化コラーゲンペプチドの製造においては満足する結果には至っていない。

特開２００４−２３６５２２号公報 特開２００１−９０２０号公報 特開２００３−２３８５９７号公報 特開２００４−３００１０９号公報 特開２０００−５０８１１号公報 特開２００１−２０００００号公報 特開平８−２８３６６５号公報 特開２００７−１５９５５７号公報 特開２００４−３００１０９号公報 特開２００５−５２１０６号公報 特開２００７−２２８８５１号公報 北海道立釧路水産試験場事業報告書、Ｖｏｌ.２００４，ｐ．１２１，２００５「未利用水産原料からのコラーゲン回収技術に関する調査研究」 皮革科学、Ｖｏｌ.４９（１）， ｐ．２８， ２００３「サメ皮からのコラーゲンの処理方法」

本発明はコラーゲン臭を低減するコラーゲンペプチドの脱臭方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、低分子化したコラーゲンペプチドを水に溶解後加温し、さらに高温で加熱するコラーゲンペプチドにコラーゲン特有の臭いを低減させる顕著な脱臭効果があることを見出した。

すなわち本発明は、主に以下の構成を有する。
（１）コラーゲンペプチド溶液を５０℃〜９０℃の温度で予備加熱し、さらに９０℃〜１４０℃の温度で６００〜１秒間水蒸気を吹き込むことによって本加熱をすることを特徴とするコラーゲンペプチドの脱臭方法。
（２）コラーゲンペプチド溶液のＢｒｉｘが５〜６０であることを特徴とする（１）に記載の脱臭方法。
（３）上記（１）または（２）に記載の脱臭方法において、更に減圧処理を行うことを特徴とする（１）または（２）に記載の脱臭方法。

本発明により、従来になく簡便であり且つ飲食品または組成物に対して安全性の高いコラーゲンペプチド特有の獣臭を完全に低減することができるコラーゲンペプチドの脱臭方法及び脱臭化コラーゲンペプチドおよびそれを含有する飲食品または組成物を提供することができる。

以下に、本発明について詳細に説明する。

本発明は、低分子化したコラーゲンペプチド溶液を加温し（予備加熱）、さらに高温で加熱した後（本加熱）、好適には更に減圧処理することを特徴とする、コラーゲン臭を低減する脱臭方法および処理されたコラーゲンペプチドならびにそれを含有する飲食品または組成物を特徴とする。

コラーゲンペプチドは、豚、牛及び鶏などの動物の皮膚や関節または魚のうろこや皮膚を酸又はアルカリ性の液に浸漬し、抽出によりゼラチンを得て、得られたゼラチンをタンパク質分解酵素等の酵素処理により低分子化して得る。

通常は、タンパク質分解酵素等で酵素分解し、失活後に、殺菌処理としてプレート加熱等を行うが、本発明においてはこの殺菌処理工程の代わりに本脱臭方法を行い、スプレードライ等を行うことによりコラーゲンペプチドの粉末を得ることができる。

ここで予備加熱は、コラーゲンペプチド水溶液を５０〜９０℃で加熱する工程をいう。この工程の主な目的は、本加熱の温度制御を正確に行うことであり、脱臭されたコラーゲンペプチドを安定した品質で得ることができる。

一度に高温まで加熱を行うと、温度差が大きいため熱履歴が安定せず処理温度を一定に保てないという問題があり、期待した脱臭効果を安定して得られない恐れがある。そのため、品質の安定性の観点から９０℃以下の温度で予備加熱を行うことが好ましい。

予備加熱を行う時間は、通常は連続で行われるため数秒間であるが、加工施設の配置上の観点から適宜時間の長さを変更することができる。

本発明における本加熱は、８０〜１４０℃で加熱する工程をいう。この工程の主目的は、コラーゲンペプチド原料に由来する臭い成分に対して高温の水蒸気を吹き込んで臭いを飛ばしやすくすることにある。またそれと同時に殺菌が行われるという効果がある。

本発明の脱臭方法は、コラーゲン由来の獣臭さを低減したコラーゲンペプチドおよびそれを含有する飲食品または組成物の製造を目的としている。

このコラーゲン由来の獣臭さを低減するためには、コラーゲンペプチド原料中に含まれる臭い成分を水蒸気の吹き込みにより飛ばし易くすることが必要である。しかしながら、本加熱の温度を８０℃とした場合、完全に飛ばすためには十分な吹き込み量とは言えない。従って、より完全に臭い成分を吹き飛ばし易くするためにはより高温、すなわち９０℃以上に加熱することが好ましい。なお、高温に加熱し過ぎるとコラーゲンペプチド原料中の含有成分が変性し、焦げた臭いが発生してしまい好ましくない。

従って、本発明の方法においては、含有成分の変性を防ぎながら水蒸気の圧力により水溶液中に含まれる臭い成分をコラーゲンペプチド溶液から確実に取り除くためには、更に加熱して１００℃以上１４０℃以下にして保持することが好ましい。

更に、本加熱は、殺菌処理の観点からも有効で、脱臭のための水蒸気の加圧および含有成分の変性防止に適切な温度と時間を考慮して、温度と時間の関係を決定しなければならないが、上記脱臭並びに変性防止に必要な条件は、同時に殺菌の効果も十分に満たしていた。この脱臭・殺菌の観点を加味して考慮すると、本加熱は、８０℃〜１４０℃の温度で、６００〜１秒加熱することが好ましい。より好ましくは１１０℃〜１４０℃の温度で６０〜４秒の範囲で本加熱することにより最適に脱臭並びに殺菌が行われる。

より完全に脱臭化を図るため、図１に示すように、本加熱後に更に、減圧処理を行うことができる。これは例えば真空ポンプ等で本加熱において吹き込んだ分の水蒸気を蒸発させることができる。この水分の蒸発と同時に臭い成分が飛ばされるため、より完全に脱臭化が図れる。

このようにして製造された脱臭化コラーゲンペプチドは、そのまま飲用に供してもよく、また他の成分と混合してから飲用に供してもよい。また、コラーゲンペプチドをさまざまな飲食品または組成物に含有することができ、コラーゲン由来の獣臭の全くない飲食品または組成物を提供することができる。なおコラーゲンペプチドは、健康食品等として位置付けることができる。機能性食品としては、例えば、コラーゲンペプチドに適当な助剤を添加した後、慣用の手段を用いて、食用に適した状態、例えば、顆粒状、粒状、錠剤、カプセル剤、ソフトカプセル剤、ペースト状等に形成したものを用いることができる。この飲食品は、そのまま食用に供してもよく、また種々の食品（例えばハム、ソーセージ、かまぼこ、ちくわ、パン、バター、粉乳、菓子など）に添加して使用したり、水、酒類、果汁、牛乳、清涼飲料水等の飲物に添加して使用したりしてもよい。コラーゲンペプチドをこれらの飲食品に対して配合する量は、特に制限されないが、好ましくは１〜９５重量％が効能を期待する上で好ましい。

以下に実施例を挙げて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

以下に、コラーゲンペプチド原料を水に分散・溶解する際のコラーゲンペプチド溶解性と温度との関係について検討した。

［試験例１］
低分子化した豚由来のコラーゲンペプチド溶液のＢｒｉｘが３０または４５に精製水で調製した。得られたコラーゲンペプチド溶液を８０℃に加温後、蒸気を吹き込むことで液温を１１０℃、１２０℃、１３０℃、１４０℃の条件で加熱し（本加熱）、３０秒間保持後、減圧・冷却し、処理前と同じＢｒｉｘ値のコラーゲンペプチド処理液を得た。

処理後のコラーゲンペプチド溶液を５％に希釈し、被験者５名によりコラーゲン臭を−から＋＋＋の５段階、加熱風味を＋から−−−の５段階で官能評価した。コラーゲン臭の結果を表１、加熱風味の結果を表２に示す。ここで加熱風味とはいわゆる焦げ臭のことである。

この結果から、予備加熱後、本加熱時間３０秒において本加熱温度１１０〜１４０℃で処理を行ったところ、コラーゲンペプチド溶液のＢｒｉｘ３０および４５において、脱臭処理前と比較していずれの温度においてもコラーゲン臭は良好に低減された。一方、加熱風味に関しては、脱臭処理前と比較して、Ｂｒｉｘ３０において本加熱温度１１０℃及び１２０℃において未処理と同等な結果だった。

従って、本発明のコラーゲンペプチドの脱臭化に好ましいコラーゲンペプチド溶液のＢｒｉｘは、本加熱温度１１０〜１４０℃において３０〜４５であることがわかった。更に、コラーゲン臭並びに加熱風味の両方において、コラーゲンペプチド脱臭処理方法において、本加熱時間が３０秒の場合に最適な本加熱温度は１１０℃及び１２０℃であり、コラーゲンペプチド溶液のＢｒｉｘは３０であることがわかった。

次に、本加熱時間と本加熱温度との関係について以下に検討した。

［試験例２］
低分子化した豚由来のコラーゲンペプチド溶液のＢｒｉｘを３０に精製水で調製した。得られたコラーゲンペプチド溶液を８０℃に加温後、蒸気を吹き込むことで液温を１１０℃、１２０℃、１３０℃、１４０℃の条件で加熱し（本加熱）、各温度条件下にて各々４秒間、１５秒間、３０秒間、６０秒間保持後、減圧・冷却し、処理前と同じＢｒｉｘ値のコラーゲンペプチド処理液を得た。

処理後のコラーゲンペプチド溶液を５％に希釈し、被験者５名によりコラーゲン臭を−から＋＋＋の５段階、加熱風味を＋から−−−の５段階で官能評価した。コラーゲン臭の結果を表３、加熱風味の結果を表４に示す。

この結果から、コラーゲンペプチド溶液のＢｒｉｘ３０の場合において、１１０℃にて本加熱を行った場合、１５〜６０秒間加熱を行うことにより、コラーゲン臭および加熱風味のいずれも未処理と比較して同等あるいは良好となり、１２０℃〜１４０℃にて本加熱を行った場合４〜６０秒でコラーゲン臭は良好または非常に良好となった。また、本加熱温度１２０℃では４秒〜３０秒、１３０℃では４〜１５秒、１４０℃では４秒で加熱風味は未処理と同等であった。

従って、本発明のコラーゲンペプチド溶液のＢｒｉｘ３０のコラーゲンペプチドの脱臭化に好ましい本加熱時間と加熱温度は、コラーゲン臭および加熱風味の両方において、１１０℃で３０〜６０秒、１２０℃で３０秒、１３０℃で１５秒、１４０℃で４秒であり、最適には、加熱時間が３０秒で本加熱温度１１０℃及び１２０℃及び６０秒で１１０℃であった。

以下に本発明の実施例について具体的に説明する。

［実施例１］
コラーゲンペプチド溶液（Ｂｒｉｘ３０）をプレート式熱交換器にて８０℃に加熱し、さらに加熱高圧水蒸気（１５０℃、０．４ＭＰａ）を混合することで短時間に１２０℃に加熱し、その温度で１５秒保持した。その後、真空ポンプによる減圧下（ゲージ圧−０．０５ＭＰａ）で臭い成分を含んだ水蒸気を蒸発させ、直ちにプレート熱交換器で冷却し、脱臭コラーゲンペプチド溶液を得た。なお、加熱高圧水蒸気を混合するスチームインジェクションは通常行われる一般的な方法で実施が可能であり、特殊な装置や技術を用いる必要はない。

以上の試験結果から得られた脱臭化コラーゲンペプチドを飲食品または組成物に適用した例を以下に示す。

試験例で示した方法により調製した本発明品（コラーゲンペプチド）を用いて、以下の処方により、飲料、散剤、錠剤、チューインガム、キャンディ、錠菓を製造した。

［実施例２］
飲料の処方
コラーゲンペプチド ５．０重量部
果糖ぶどう糖液糖 ８．０重量部
砂糖 ４．０重量部
香料 ０．５重量部
ビタミンＣ ５．０重量部
酸味料を用いｐＨ３．８に調整した後、精製水で１００容量部とした。

［実施例３］
飲料の処方
コラーゲンペプチド ５．０重量部
スクラロース ０．００５重量部
ステビオサイド ０．００８重量部
レバウディオサイド ０．００８重量部
アセスルファムカリウム ０．０１重量部
ピーチ香料 ０．５重量部
ビタミンＣ ０．５重量部
酸味料を用いｐＨ３．８に調整した後、精製水で１００容量部とした。

［実施例４］
飲料の処方
コラーゲンペプチド ５．０重量部
酸性乳性飲料 ５．０重量部
果糖ぶどう糖液糖 １０．０重量部
香料 ０．５重量部
ビタミンＣ ５．０重量部
酸味料を用いｐＨ３．８に調整した後、精製水で１００容量部とした。

［実施例５］
飲料の処方
コラーゲンペプチド ５．０重量部
果糖ぶどう糖液糖 １０．０重量部
蜂蜜 ５．０重量部
香料 ０．５重量部
ビタミンＣ ５．０重量部
酸味料を用いｐＨ３．８に調整した後、精製水で１００容量部とした。

［実施例６］
ゼリー飲料の処方
コラーゲンペプチド ５．０重量部
スクラロース ０．００５重量部
ステビオサイド ０．００８重量部
レバウディオサイド ０．００８重量部
アセスルファムカリウム ０．０１重量部
ピーチ香料 ０．５重量部
ビタミンＣ ５．０重量部
ゲル化用安定剤 ０．５重量部
酸味料を用いｐＨ３．８に調整した後、精製水で１００容量部とした。

［実施例７］
ゼリー飲料の処方
コラーゲンペプチド ５．０重量部
果糖ぶどう糖液糖 ８．０重量部
砂糖 ４．０重量部
香料 ０．５重量部
ビタミンＣ ５．０重量部
ゲル化用安定剤 ０．５重量部
酸味料を用いｐＨ３．８に調整した後、精製水で１００容量部とした。

［実施例８］
コーヒー飲料の処方
コラーゲンペプチド ５．０重量部
コーヒーエキス ５．０重量部
砂糖 ４．０重量部
香料 ０．５重量部
ビタミンＣ ０．５重量部
重曹を用いｐＨ６．５に調整した後、精製水で１００容量部とした。

［実施例９］
緑茶飲料の処方
コラーゲンペプチド ５．０重量部
緑茶抽出液 １０．０重量部
香料 ０．５重量部
ビタミンＣ ０．５重量部
重曹を用いｐＨ６．５に調整した後、精製水で１００容量部とした。

［実施例１０］
散剤の処方
コラーゲンペプチド ９０．０重量部
乳糖 ５．０重量部
デキストリン ４．０重量部
ビタミンＣ １．０重量部

［実施例１１］
錠剤の処方
コラーゲンペプチド ５．０重量部
Ｄ−マンニトール ４０．０重量部
乳糖 ４０．０重量部
結晶セルロース １０．０重量部
ヒドロキシプロピルセルロース ５．０重量部

［実施例１２］
チューインガムの処方
コラーゲンペプチド ５．０重量部
ガムベース ２０．０重量部
砂糖 ５５．０重量部
グルコース １０．５重量部
水飴 ９．０重量部
香料 ０．５重量部

［実施例１３］
キャンディの処方
コラーゲンペプチド ５．０重量部
砂糖 ５０．０重量部
水飴 ２９．５重量部
香料 ０．５重量部
水 １５．０重量部

［実施例１４］
錠菓の処方
コラーゲンペプチド ５．０重量部
砂糖 ７３．５重量部
グルコース １７．０重量部
ショ糖脂肪酸エステル ０．２重量部
香料 ０．２重量部
水 ４．１重量部

［実施例１５］
グミゼリーの処方
コラーゲンペプチド ５．０重量部
ゼラチン ５５．０重量部
水飴 ２３．０重量部
砂糖 ８．５重量部
植物油脂 ４．５重量部
マンニトール ３．０重量部
レモン果汁 １．０重量部

［実施例１６］
チョコレートの処方
コラーゲンペプチド ５．０重量部
粉糖 ３６．８重量部
カカオビター ２０．０重量部
全脂粉乳 ２０．０重量部
カカオバター １７．０重量部
マンニトール １．０重量部
香料 ０．２重量部

［実施例１７］
シャーベットの処方
コラーゲンペプチド ５．０重量部
オレンジ果汁 ２５．０重量部
砂糖 ２３．０重量部
卵白 ９．０重量部
水 ３８．０重量部

以上の実施例により本発明を説明したが、これらにより本発明の実施の形態に何ら限定されることなく実施が可能である。

本発明によりコラーゲンペプチド特有の獣臭を完全に低減することができるコラーゲンペプチドの脱臭方法及び脱臭化コラーゲンペプチドおよびそれを含有する飲食品または組成物を提供することが可能となり、コラーゲンペプチドの新たな用途が提供される。また、コラーゲンペプチドに対して水蒸気を利用する加熱工程及び好適には減圧工程を適用することにより、従来になく完全な脱臭化が可能となり、且つコラーゲンペプチドの品質の安定化および殺菌工程の省略によるコラーゲンペプチドの製造における効率化が図れるため非常に有用であり、更に飲食品または組成物への適用範囲が広がるため極めて有用である。

本発明のコラーゲンペプチドの脱臭化方法の概略図である。

Claims (3)

1. コラーゲンペプチド溶液を５０℃〜９０℃の温度で予備加熱し、さらに９０℃〜１４０℃の温度で６００〜１秒間水蒸気を吹き込むことによって本加熱をすることを特徴とするコラーゲンペプチドの脱臭方法。
2. コラーゲンペプチド溶液のＢｒｉｘが５〜６０であることを特徴とする請求項１に記載の脱臭方法。
3. 減圧処理を更に行うことを特徴とする請求項１または２記載の脱臭方法。