JP5541161B2 - リン酸化水溶性多糖類の製造方法 - Google Patents
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Description
(1)構成糖として酸性糖を有する水溶性多糖類に対し、二価金属イオンおよびリン酸類イオンで処理することを特徴とする、リン酸化水溶性多糖類の製造方法。
(2)構成糖として酸性糖を有する水溶性多糖類に対し、二価金属イオンで処理し、続けてリン酸類イオンで処理することを特徴とする、(1)に記載のリン酸化水溶性多糖類の製造方法。
(3)水溶性多糖類が大豆多糖類である、(1)に記載の製造方法。
(4)二価金属イオンがカルシウムまたはマグネシウムに由来するものである、(1)に記載の製造方法。
(5)リン酸類イオンがフィチン酸,メタリン酸,ポリリン酸から選ばれる1種以上に由来するものである、(1)に記載の製造方法。
(6)(1)乃至(5)に記載の方法で製造された、リン酸化水溶性多糖類。
(7)(6)に記載のリン酸化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。
(8)(6)に記載のリン酸化水溶性多糖類を含んだ酸性蛋白食品。
(9)水溶性大豆多糖類に対し、二価金属イオン、およびリン酸類イオンで処理することを特徴とする、水溶性大豆多糖類の蛋白質粒子分散能増強方法。
(10)水溶性大豆多糖類に対し、二価金属イオンで処理し、続けてリン酸類イオンで処理することを特徴とする、水溶性大豆多糖類の蛋白質粒子分散能増強方法。
である。
以下、本発明を具体的に説明する。本発明における、構成糖として酸性糖を有する水溶性多糖類とは、カルボキシル基または硫酸基を有する酸性糖を、構成糖として有する水溶性多糖類である。その酸性糖がカルボキシル基を有する水溶性多糖類として、ビートやイモ類といった根菜類およびリンゴ,柑橘等の果実類から得られるペクチン、並びに大豆等から得られる水溶性大豆多糖類、アルギン酸等が挙げられる。また、その酸性糖が硫酸基を有する水溶性多糖類として、各種のカラギーナン等が挙げられる。本発明においては、酸性糖がカルボキシル基を有する水溶性多糖類が好ましく、特に水溶性大豆多糖類が、蛋白質粒子の分散能増強が著しいことから、好適である。
本願は種々の方法で得られる水溶性大豆多糖類を用いることができるが、例えば、特許文献1に記載された様な水溶性大豆多糖類を用いることができる。製造の一例を示せば、豆腐や豆乳、分離大豆蛋白質の製造時に副産物として得られオカラや、脱脂大豆粕(ミール)を原料として、これに加水を行い、抽出前のpHが3〜7となる条件下で、好ましくは100℃を超える温度域で抽出を行なう。抽出後、固液分離をおこない、上清を得る。得られた上清はガラクツロン酸のメチルエステルを、アルカリ処理等などの公知の方法により脱メトキシ処理することで、蛋白質粒子の分散能が増強され、好ましい。
得られた水溶性大豆多糖類はそのままで用いることも可能であるが、より機能を発揮させるために蛋白質除去や脱塩等の精製を行うことが望ましい。
蛋白質の除去方法としては、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不純物を吸着除去する精製方法等が挙げられる。脱塩処理の方法としては、塩類が分離除去出来るいずれの方法でも構わない。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,イオン交換樹脂等による吸着除去,UF膜を用いた膜分画等が例示出来る。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。
これらの精製は、前述した脱メトキシ処理の前でも、後述する二価金属およびリン酸類イオン処理に続いても、行なうことができる。こうして精製された、または未精製の水溶性大豆多糖類溶液を、そのまま或いは殺菌処理や乾燥処理等を経た後、以降の処理を行なうことができる。
水溶性大豆多糖類などのこれら酸性糖を有する水溶性多糖類に、二価金属イオンおよびリン酸類イオンによる処理を行なう。二価金属イオンは、第2属として分類される元素に由来するものであり、好ましくはカルシウムまたはマグネシウムに由来するもの、またはこの併用物であり、更に好ましくはカルシウムに由来するものである。この二価金属イオンを、種々の塩、好ましくは炭酸塩,塩化物塩、水酸化物塩の形態で用いることができる。リン酸類イオンとは、リン酸,フィチン酸,ポリリン酸,メタリン酸またはその塩等に由来するものが例示でき、好ましくはキレート能を有するリン酸類イオンに由来するものであり、更に好ましくはフィチン酸若しくはヘキサメタリン酸またはそれらの塩に由来するものであり、最も好ましくはフィチン酸塩に由来するものである。
前述した酸性糖を有する水溶性多糖類に対する、二価金属イオンおよびリン酸類イオンによる処理は、まず二価金属イオンによる処理を行ない、続けてリン酸類イオンによる処理を行なうと、本願効果は更に顕著に表われ、また金属イオンやリン酸類イオンの使用量を減らすことができる。更に、二価金属イオンによる処理の後、水溶性多糖類の水溶液について、上述した各種の脱塩方法による精製を行なうと、続けて行なうリン酸類イオンによる処理が一層効果的となる。この二段階処理を行う場合、二価金属イオンの添加量は、水溶性多糖類の酸性糖残基に対して好ましくは1〜100モル%、更に好ましくは1〜80モル%である。また、リン酸類イオンの添加量は、水溶性多糖類の酸性糖残基に対して好ましくは0.1〜30モル%、更に好ましくは0.1〜15モル%、最も好ましくは0.5〜5モル%である。
同時処理または二段階処理により、二価金属イオンおよびリン酸類イオン処理を行なわれたリン酸化水溶性多糖類は、乾燥等を行ない種々の用途に用いることも可能であるが、より機能を発揮させるために、加えた過剰の二価金属イオンおよびリン酸類イオンを除去するために、上述した脱塩等の精製を行うことが望ましい。精製されたリン酸化水溶性多糖類溶液をプレート殺菌、或いは蒸気殺菌等の殺菌処理を経た後、凍結乾燥,スプレードライ,加熱乾燥後に粉砕する等の方法により、粉体のリン酸化水溶性多糖類が得られる。
本発明のリン酸化水溶性多糖類、特にリン酸化水溶性大豆多糖類は、蛋白質の粒子の凝集を防止し、分散安定状態を維持することができる、蛋白質の分散安定剤である。そのpH範囲はpH3付近よりpH4.2を超えるpH域までと広く、好ましくはpH3.4〜4.6、更に好ましくはpH3.6〜4.4の領域で効果的であり、酸性蛋白飲食品、特に酸性蛋白飲料に好適である。但し、pH4.2以下のpH領域での乳蛋白質の分散であれば、従来の水溶性大豆多糖類で達成出来るし、pH3.4未満のpH領域では、本発明でも達成が難しい場合がある。また、pH5.2を超えるpH域であれば、乳蛋白質は溶解を開始し、分散剤を用いる必要が少ない。本発明により製造されるリン酸化水溶性大豆多糖類から成る分散安定剤を用いることで、pH4.2を超えるpH域で酸性蛋白飲食品を調製することが出来る。
本発明における酸性蛋白飲食品とは、動植物由来の蛋白質を含有する酸性飲食品であり、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、若しくはクエン酸,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クリーム、フローズンヨーグルト等の酸性冷菓、プリン,ババロア等のゲル化食品に果汁等を加えた酸性デザート、並びにコーヒー飲料,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,ケフィア等の酸性を帯びた蛋白飲食品を包含する。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飲食品を指す。本発明の酸性蛋白飲食品の典型的な例示として、乳蛋白質が分散した酸性乳飲料が挙げられる。
水溶性大豆多糖類(ソヤファイブS-DA300:不二製油(株)製)の10重量%水溶液100gに、ヘキサメタリン酸ナトリウム13.78gおよび塩化カルシウム3.3g(共にキシダ化学製・試薬特級)を添加し、pH5.0にて室温下1時間撹拌した。99重量%エタノールを100g添加し、遠心分離にて沈澱を回収した。得られた沈澱を更に、70重量%、90重量%、95重量%のエタノールで順次洗浄し、更に沈澱をホットプレート上にて乾燥し、リン酸化水溶性大豆多糖類Bを得た。同様に、ヘキサメタリン酸ナトリウム1.38g,塩化カルシウム0.33gを添加したものを、リン酸化水溶性大豆多糖類C、ヘキサメタリン酸ナトリウム0.14g,塩化カルシウム0.033gを添加したものを、リン酸化水溶性大豆多糖類Dとした。尚、水溶性大豆多糖類のみをエタノール精製したものを別途調製し、比較製造例である水溶性大豆多糖類Aとした。
(発酵乳の調製)
脱脂粉乳(よつ葉乳業(株)社製)を21重量%含む水溶液を調製し、攪拌しながら95℃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℃の恒温器中でpHが4.6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)にてカードを砕いて均質化し、発酵乳とした。
発酵乳(均質化したヨーグルト)11.4gに、50%砂糖溶液を1.4g、上記各製造例で作製した水溶性大豆多糖類Aまたはリン酸化水溶性大豆多糖類B〜Dの0.8重量%各水溶液20gを加え総重量を40gとした(水溶性大豆多糖類の終濃度0.4重量%)。さらにクエン酸または水酸化ナトリウムの水溶液でpHを任意に調整した。超音波破砕機(カイジョー社製,5281型振動子)にで、30秒の処理を2回行なった。この1mlをエッペンドルフチューブに移し、80℃で30分間加熱した後に、10〜20℃まで冷却し、300rpmで20分間遠心分離を行ない、上澄を除いた沈澱重量を測定し、沈澱率を求めた。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)×100
沈澱率の評価は、沈殿率1%以下を◎、沈殿率1%を超え2%以下を○、沈殿率2%を超え4%以下を△、沈殿率4%を超えたものを×と表記した。
水溶性大豆多糖類(ソヤファイブS-DA300)の5重量%水溶液1,000gに、塩化カルシウム3.68gを添加し、pH5.0にて室温下1時間撹拌した。99重量%エタノールを1,000g添加し、遠心分離にて沈澱を回収した。得られた沈澱を更に、70重量%、90重量%のエタノールで順次洗浄し、更に風乾して、Ca処理水溶性大豆多糖類を得た。
Ca処理水溶性大豆多糖類の5重量%水溶液100gに、ヘキサメタリン酸ナトリウムを0.4g,0.2g,0.025g添加し、pH5.0にて室温下1時間撹拌した。99重量%エタノールを100g添加し、遠心分離にて沈澱を回収した。得られた沈澱を更に、70重量%、90重量%のエタノールで順次洗浄し、更に風乾して、リン酸化水溶性大豆多糖類E〜Gを得た。
製造例2と同様にし、リン酸化水溶性大豆多糖類H〜Jを得た。但し、ヘキサメタリン酸ナトリウムの代りに、フィチン酸ナトリウム(sigma社製)を0.2g,0.1g,0.05g用いて調製を行なった。
実施例1と同様にし、水溶性大豆多糖類A,およびリン酸化水溶性大豆多糖類E〜Jの評価を行なった。尚、各水溶性大豆多糖類は、酸性乳飲料に対する終濃度0.4重量%および0.8重量%の2種の系で評価した。
HM-ペクチン(CP kelco社製、YM-150-LJ)の5重量%水溶液1,000gに、塩化カルシウム3.68gを添加し、pH5.0にて室温下1時間撹拌した。99重量%エタノールを1,000g添加し、遠心分離にて沈澱を回収した。得られた沈澱を更に、70重量%、90重量%のエタノールで順次洗浄し、更に風乾して、Ca処理ペクチンを得た。
Ca処理ペクチンの5重量%水溶液100gに、フィチン酸ナトリウムを0.1g添加し、pH5.0にて室温下1時間撹拌した。99重量%エタノールを100g添加し、遠心分離にて沈澱を回収した。得られた沈澱を更に、70重量%、90重量%のエタノールで順次洗浄し、更に風乾して、フィチン酸が結合したリン酸化ペクチンを得た。
ラムダカラギーナン(三栄源FFI社製、カラゲニンCSL-1)の5重量%水溶液1,000gに、塩化マグネシウム0.032gを添加し、pH5.0にて室温下1時間撹拌した。99重量%エタノールを1,000g添加し、遠心分離にて沈澱を回収した。得られた沈澱を更に、70重量%、90重量%のエタノールで順次洗浄し、更に風乾して、Mg処理カラギーナンを得た。
Mg処理カラギーナンの1重量%水溶液500gに、フィチン酸ナトリウムを0.1g添加し、pH5.0にて室温下1時間撹拌した。99重量%エタノールを500g添加し、遠心分離にて沈澱を回収した。得られた沈澱を更に、70重量%、90重量%のエタノールで順次洗浄し、更に風乾して、フィチン酸が結合したリン酸化カラギーナンを得た。
Claims (9)
- 構成糖として酸性糖を有する水溶性大豆多糖類に対し、二価金属イオンおよびリン酸イオンで処理することを特徴とする、リン酸化水溶性大豆多糖類の製造方法。
- 構成糖として酸性糖を有する水溶性大豆多糖類に対し、二価金属イオンで処理し、続けてリン酸イオンで処理することを特徴とする、請求項1に記載のリン酸化水溶性大豆多糖類の製造方法。
- 二価金属イオンがカルシウムまたはマグネシウムに由来するものである、請求項1に記載の製造方法。
- リン酸イオンがフィチン酸,メタリン酸,ポリリン酸から選ばれる1種以上に由来するものである、請求項1に記載の製造方法。
- 請求項1乃至4に記載の方法で製造された、リン酸化水溶性大豆多糖類。
- 請求項5に記載のリン酸化水溶性大豆多糖類を有効成分とする蛋白質粒子の分散安定剤。
- 請求項5に記載のリン酸化水溶性大豆多糖類を含んだ酸性蛋白食品。
- 水溶性大豆多糖類に対し、二価金属イオン、およびリン酸類イオンで処理することを特徴とする、水溶性大豆多糖類の蛋白質粒子分散能増強方法。
- 水溶性大豆多糖類に対し、二価金属イオンで処理し、続けてリン酸類イオンで処理することを特徴とする、水溶性大豆多糖類の蛋白質粒子分散能増強方法。
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