JPH0156743B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は一般に油種子粉の様な植物蛋白質物質
から蛋白質を分離する方法でありかつ工業的規模
で実施するに効率よく簡単な丈けでなく白色度の
高い蛋白質分離物を製造できる改良法に関する。 大豆や綿実等の油種子（oil seed）（以下植物
蛋白質物質と称する場合がある）から生成した蛋
白質分離物は収穫として実質的に植物蛋白質物質
の経済的重要性に貢献している。油種子から生成
した分離物は特に種々の食品および飲料の有用栄
養源となつており、更に加工して肉およびチーズ
の様な種々の天然蛋白質食品に似せてうまく組織
化されている。蛋白質分離物は一般に植物蛋白質
又は油種子物質の様な蛋白質源から蛋白質物質の
抽出、次いで濃縮および精製により得られる製品
と特徴づけられる。一般に蛋白質分離物は殆んど
の植物蛋白質物質にある非蛋白質細胞物質から蛋
白質を分離した後無水物基準として約90乃至98重
量％の蛋白質含量をもつ。 植物蛋白質物質、例えば油種子粉又はフレイク
スから蛋白質分離の普通の方法は第１工程として
植物蛋白質物質から可溶性脂質又は油を除去機の
様な機械装置又はヘキサンの様な脂肪族炭化水素
による溶剤抽出のいづれかによつて除去するので
ある。油種子又は植物蛋白質源から溶剤抽出で得
られた物質は通常脱脂油種子粉といい普通フレイ
クスの形であるが、なお複合物および蛋白質、糖
類、繊維等種々の形のものを包含する多成分を含
む。次いでフレイクスを水浴中に分散させ蛋白質
除去促進のため食品用アルカリ性物質を加えて混
合物のPHを約6.5以上に上昇して蛋白質と糖類を
フレイクスから溶出させる。代表的アルカリ性物
質にはナトリウム、カリウム又はカルシウム水酸
化物類がある。溶出蛋白質および糖類含有液は混
合物をふるい網にとおすか遠心分離によるかいづ
れかにより不溶性固体が分離される。 次いで蛋白質の等電点近くに混合物PHを下げる
ため透明となつた液のPHを約4.0乃至5.0とする。
PHの低下は鉱酸又は有機酸の様な酸性試薬添加に
よつてできる。蛋白質は溶液から“カード”
（curd）として直ちに沈澱し初める。次いでカー
ドを約20乃至30重量％の固体含量に濃縮するため
遠心分離又は過を行なう。この時点でカードの
形で“母液”又は“乳漿”が沈澱蛋白質から分離
される。操作のこの時点で、蛋白質カードは種々
の食品に十分利用できるが、沈澱蛋白質に混在し
ている不純物質が“黄味がかつた”色合いを与え
るので蛋白質はよい色をもつとはいえず、普通分
離物をある食用製品用途に十分適当する明色とす
るには更に加工が必要である。したがつて従来大
豆フレイクスのアルカリ性抽出物の酸沈澱から得
られたカードは再び水にスラリ化した後蛋白質を
遠心分離又は分離して色に影響する混在不純成分
を全部除去する。追加洗浄が含有物質の大部分を
除去すると理論的に考えられるので実質的に生成
カードの白さを向上させるには沈澱カードの反復
水洗が必要と信じられていた。しかしカードを
水、アルコール類又はそれらの混合物で反復洗浄
すればある程度白さがよくなるとはいえ、各洗浄
工程中蛋白質の幾分かは損失して収率が低下する
ので、この種の反復処理は分離法全体効率を低下
する。更にアルコール洗浄は蛋白質源の溶解度を
低下する。更に各洗浄において多量の乳漿が捨て
られる。 本発明において植物蛋白質物質から蛋白質分離
物を製造する普通の方法を簡略化する別法によつ
て根本的な解決をなし、それによつて方法を非常
に簡略化できるのみでなくまた何回も処理法をう
けた分離物の白さよりずつと白い分離物が得られ
ることをはからずも発見したのである。 この予期しない白さの改良は沈澱したカードを
約115乃至約145〓、好ましくは約130乃至135〓の
精密に規定した温度に加熱した後カードを約44重
量％を超える固体濃度に濃縮することによつて得
られた。この固体濃度への濃縮は方法の収率およ
び効率を改良するばかりでなく分離物の白さの予
期しない改良となる。 上記温度範囲は方法の経済性および収率改良す
るに必要な少なくも約44重量％の固体濃度を得る
について重要である。上記最低固体濃度に濃縮す
ることによる白さの改良は全く予期しなかつた
が、高固体濃度に濃縮することがより有効な経済
的方法となることはたしかに明白である。 したがつて本発明の目的は油種子から蛋白質分
離物製造改良法の提供にある。 本発明の目的はまた経済的な工業的規模で実施
できる蛋白質分離物改良製法を提供することにあ
る。 更に本発明の目的は十分な白色度をもちしたが
つて種々の食用製品に使用できる蛋白質分離物の
製法を提供することにある。 付図１は蛋白質沈澱加熱の使用温度と沈澱の全
固体の関係を示す曲線図である。 したがつて本発明は植物蛋白質物質から蛋白質
分離物を製造する方法である。その方法は脱脂植
物蛋白質物質を水性抽出剤で抽出して蛋白質を溶
解化し少なくも約6.5のPHをもつ蛋白質抽出液と
するのである。次いで遠心分離等の様な適当な分
離法によつて水性抽出剤から不溶固体を分離し蛋
白質抽出液のPHを蛋白質の等電点又はその近くに
下げて蛋白質を沈澱させる。蛋白質の最初の沈澱
後、従来の分離法と異なる本発明の重要な特徴は
沈澱したカードを115乃至145〓の精密に規定した
温度に加熱した後蛋白質沈澱を固体濃度少なくも
約44℃に濃縮することである。上記温度範囲を超
えると“カード”は容易に脱水できず35重量％を
超える固体含量を得ることは困難となる。同様に
低温を使うと44重量％以上の固体含量迄容易に脱
水できる沈澱とならない。乳漿部分除去による蛋
白質沈澱の濃縮は広く種々の加工法によつて行わ
れ、本発明は使用特定法によつて限定されるもの
ではない。乳漿部分を十分に除去する代表的濃縮
法は遠心分離であり、濃縮工程によつて蛋白質物
質の品質が何等変化しない又は影響をうけない限
り本発明は特定法によつて限定されるものではな
い。 蛋白質沈澱濃縮と濃縮した乳漿の実質的部分除
去の後、種々の食品用途に適する乾燥蛋白質分離
物とするため濃縮沈澱を脱水する。濃縮沈澱の脱
水は空気乾燥、凍結乾燥、真空乾燥を含む種々の
乾燥と脱水法によつて行なうことができるが、本
発明においては普通の噴霧乾燥法を行なうとよ
い。 したがつて本発明の方法は改良された白色度と
種々の食品用途に高度の機能をもつ口あたりより
均質蛋白質分離物を生成する。上記分離物は種々
の形と形態をもつ食品に変えることができ、また
肉、魚、チーズ等の様な天然蛋白質食物に似た構
造食品又は組織食品製造に特に有用である。望む
ならば本発明の蛋白質分離物は更にその味を改良
するため米国特許第3642490号に記載のフイジコ
サーモ ヴエイパーフラツシユ処理の様な処理
をうけることができる。本発明の分離法の比較的
簡単なことから追加処理又は味除去法は経済的に
便利に行なうことができる。 したがつて本発明は従来使用の方法よりも簡単
で蛋白質の収率においてより効率的でありかつ意
外に白さの改良された製品を生成する製法より成
る。本発明の乳漿部分を除去し約44％以上の高い
固体濃度に蛋白質沈澱を濃縮する独特の処理法が
主として加熱工程と組合せて使用するのでまた全
分離法を詳細説明したいので、本発明の初めから
の操作を記述説明する。本発明の方法が主として
関係する領域でありまたこの方法が大豆物質から
の望ましい分離物生成に特に適しているので本発
明操作を大豆製品に関して記述するが、本発明の
方法はそれに限定するものではなく、またそのま
ま種々の植物蛋白質源からの蛋白質分離物に一般
に適しているであろう。 全方法の概要において、本発明の出発物質をな
す大豆又は植物蛋白質物質は脱脂され油は抽出さ
れて大豆粉又はフレイクスが後に残る。詳述すれ
ば、大豆は粉砕又は摩砕され普通の油除去機をと
おされる。しかしヘクサン又はその共沸混合物の
様な脂肪族炭化水素を使つて溶剤抽出法によつて
油を除去するのがよく、この目的に普通それらが
使われている。残留脂質および油を抽出後、高度
の分散性をもつた植物蛋白質フレイクスが得られ
る。 植物蛋白質物質の粉砕又は処理後、大豆の場合
普通大豆フレイクスという生成固体は複合蛋白
質、糖類、繊維質、および種々の他の物質を含む
多成分より成る。先づこれら蛋白質と多数の可溶
性糖類を繊維素繊維を含む大豆粉の他成分から溶
解する。これはフレイクスを水浴中に入れ混合物
PHを少なくも約6.5、好ましくは約7.0乃至10.0に
して行なう。PHを6.5以上にするに使用できる代
表的アルカリ性試薬には水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、水酸化カルシウム又は他の普通使わ
れる食品級アルカリ性試薬があるが、本発明はこ
れについて限定するものではない。使用できる実
際抽出液PHは本発明を限定すると考えるべきでは
ないが、アルカリ性抽出液は蛋白質を溶解化する
ので一般に約7.0以上のPHが好ましい。一般に水
性抽出液のPHは少なくも約6.5、好ましくは約7.0
乃至10である。本発明の方法に使用する水性抽出
剤対植物蛋白質物質の重量比は約５乃至20対１で
あり、好ましくは約10：１である。抽出剤対蛋白
質物質の実際比は重要でなく、本発明の実施にお
いて限定要素と考える必要はない。 本発明の方法において水性抽出工程中蛋白質を
溶解化させるため高温を使用するとよいが、必要
ならば室温でも十分である。使用できる実際温度
は蛋白質分離用の本発明を限定するものではない
が、抽出の実際温度は大気温から120〓迄であり、
好ましい温度は90〓である。水性媒質を用いての
抽出時間は更に本発明を限定するものではなく約
５乃至120分の時間が便利に使われるが、好まし
いのは約30分である。 植物蛋白質物質抽出後、蛋白質の水性抽出液は
貯槽又は適当容器に貯える一方第１水性抽出工程
からの不溶又は残留固体について第２回抽出を行
なう。この追加抽出工程は単に本発明の好ましい
実施態様であり限定する特徴と考える必要はない
が、最初の抽出時に除去できなかつた残留蛋白質
を全部除去するため第１抽出後残つている不溶固
体の第２回水性抽出を行ないそれによつて本発明
の方法の効率と収率を増すことは非常に望まし
い。しかし必要ならば追加工程は完全に避け直ち
に蛋白質沈澱に移つてもよい。したがつてこの追
加抽出工程は単に本発明の方法の好ましい実施態
様を特徴づけるために記述したにすぎない。 第１抽出からの不溶性固体は水性抽出剤の第２
部分で抽出されて第２水性蛋白質抽出液ができ
る。消費フレイクス又は不溶性固体の第２回抽出
は第１抽出工程と同様に少なくも約6.5、好まし
くは約7.0乃至10.0のPHにおいて行なわれる。し
かし第２抽出における抽出剤対摩砕蛋白質物質の
重量比は約４乃至15対１、好ましくは約６：１と
する。第２抽出の他の条件は第１抽出の場合と本
質的に同じであり、抽出後第２蛋白質抽出水液は
残留物質から分離され下記する沈澱工程に第１蛋
白質抽出水液と合併される。 併せた少なくも6.5、好ましくは7.0乃至10.0の
PHをもつ蛋白質抽出水液は次いでそのPHを蛋白質
等電点又はその近くに調節され不溶性沈澱を生成
して沈澱する。蛋白質抽出液が調節される実際PH
は使用植物蛋白質源によつて変るが、本発明の完
全記述である限りまた大豆蛋白質に適用する方法
の記述により、このPHは一般に約4.0乃至5.0、好
ましくは約4.4乃至4.6がよい。沈澱工程は普通食
品級酸性試薬、例えば酢酸、硫酸、りん酸、塩酸
又は他の適当する酸性試薬の添加によつて便利に
行なわれる。 蛋白質沈澱後、沈澱したカードを約46〜63℃
（115〜145〓）の温度で約１乃至300秒、好ましく
は54〜57℃（130〜135〓）で約２乃至10秒間加熱
する。沈澱したカードの加熱方法は本発明におい
て重要ではないが、よい加熱方法はスラリ中に水
蒸気を吹込んで温度を上げる方法である。この目
的に種々の水蒸気注入装置が使われるが、この目
的のため使われる水蒸気注入の実際方法又は装置
は本発明を限定するものではない。 蛋白質沈澱後、乳漿のできる丈け大部分を除去
するため濃縮工程を行なう。蛋白質沈澱は固体含
量約44重量％以上に濃縮される。上限は特にな
く、蛋白質をできる丈け高濃度に濃縮する様乳漿
を除去することが望ましい。蛋白質沈澱の濃縮に
使う特定法は本発明を限定するものではなく、濃
縮は遠心分離を含む広く種々の処理法により行な
うことができる。しかし特定濃縮法は乳漿又は母
液を必ず除去しまた蛋白質の品質に悪影響をもつ
どんな条件も使用しないことが重要である。前記
したとおり濃縮工程の主要効果は沈澱から乳漿又
は母液をできる限り完全除去することにある。更
に中和された乾燥生成物が望まれるならば沈澱蛋
白質のPHを乾燥前約６〜８、好ましくは約7.0に
調節することが特に限定されないが望ましい。 蛋白質沈澱を固体含量約44重量％以上に濃縮し
た後、沈澱を便利は乾燥又は脱水できる、又は更
に米国特許第3642490号に記載のとおり処理でき
る。本発明は使用する特定脱水法によつて限定さ
れるものではないが、フラツシユ乾燥法によつて
均一な微粉製品が普通得られるので、この乾燥法
を用いるとよい。フラシシユ乾燥法は更に経済的
連続処理法でそれによつて得られる粉末のよい分
散性が特徴である。フラツシユ乾燥法のうち噴霧
乾燥が好ましく、これは本発明における好ましい
脱水又は乾燥法である。同様のフラツシユ乾燥等
も使用できるが、噴霧乾燥は選択される方法で、
他の乾燥法も使用できるが、噴霧乾燥を用いれば
その製品はよい分散特性を示し易い。 本発明の概念はこの分野の普通知識をもつ者に
は上記明細書から容易に了解されるであろうが、
次に示す実施例は更に了解を完全にするためのも
のである。 実施例 １ 抽出槽に脱脂大豆フレイクス68.1Kg／時（150
ポンド／時）を入れ一方90〓に加熱した水681
Kg／時（1500ポンド／時）を加えた。混合物のPH
を9.7とするに充分な水酸化カルシウム（約1.3重
量％）を加えた。大豆フレイクスを30分間抽出し
た後遠心分離によつて抽出したフレイクスから水
溶液を分離した。第１抽出水液をとり一方抽出し
たフレイクス残渣は32℃（90〓）の水409Kg／時
（900ポンド／時）に再分散した。この時点の混合
物PHは9.0であつた。遠心分離によりフレイクス
から第２抽出水液を得て第１抽出水液と併せた。 併せた抽出水液に85％りん酸を加えてPHを4.5
とし蛋白質を沈澱させた。次いで沈澱した蛋白質
スラリに水蒸気を吹込み蛋白質を135〓の温度に
加熱し約８乃至10秒保つた。次いで沈澱蛋白質を
遠心分離により固体含量45重量％に濃縮した。 比較のため一般に上記の方法により対照分離物
を製造した、但し蛋白質沈澱は加熱せずまた沈澱
蛋白質は遠心分離により固体含量38重量％に濃縮
した。 対照分離物および本発明による分離物の各一部
を米国特許第3642490号（参考文献として明細書
に加える）に記載の方法により更に処理した。 これについて対照分離物および本発明による分
離物からつくつた両蛋白質沈澱からスラリをつく
つた。両スラリの固体含量を水で15％としまた水
酸化ナトリウムを加えてPH約7.0とした。 各スラリを６Kg／cm²（85psig）の圧力のもとで
同時に水蒸気注入をしながらジエトクツカーをと
おし更にそれから圧力保持室に送つた。水蒸気は
ジエツトクツカー中で温度152℃（305〓）に加熱
した。９秒後加熱されたスラリは進んで急に大気
圧以下の受器中に排出された。蒸気は精製スラリ
から除去された。次いで両スラリは水分約４重量
％に噴霧乾燥された。両分離物から多数試料をと
り水分とPHを測定した。この結果を表に示して
いる。

【表】 上記試料の各々から５重量％水性スラリをつく
りハンターラブ比色計で色をしらべた。色は
“Ｌ”、“ａ”および“ｂ”スケール上の比較読み
により測定した。結果を表に示しているが、試
験した試料の平均値±標準偏差を表わしている。

【表】 上の結果から本発明の分離物を含む５％スラリ
は対照スラリよりもかなり白いことがわかる。上
記読みの“Ｌ”値は一般に分離物の白色度に対応
し、“Ｌ”読みの高い程分離物は白い。したがつ
て上の結果から本発明の分離物は対照分離物より
もかなり白いことがわかる。 実施例 ２ 蛋白質沈澱の加熱温度が重要であることを示す
ため沈澱の固体含量について次の試験を行なつ
た。一定量の大豆フレイクスを実施例１のとおり
抽出し処理して蛋白質沈澱をつくり、種々の温度
で約2.4秒加熱し遠心分離した。各試料を濃縮し
た遠心分離条件は同一であつた。得た濃縮分離物
の全固体含量を分析した。 この結果を付図１に沈澱加熱温度と濃縮後の沈
澱の全固体含量との関係曲線図で示している。固
体含量44％又はそれ以上が46〜63℃（115〜145
〓）の比較的狭い温度範囲で得られることがわか
る。そしてそれが引いて実施例１において得られ
た分離物の色に関係している。 本発明について十分記述したので、本明細書に
記述のとおりの本発明の真意又は範囲を逸脱しな
い限り多くの変更および修正法が可能なことは容
易にわかるであろう。

【図面の簡単な説明】

付図１は本発明の蛋白質沈澱加熱温度と沈澱の
全固体含量の関係を示す曲線図である。縦軸に全
固体含量（重量％）をとり横軸に温度（〓）をと
つている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 油種子を水性抽出剤で抽出して少なくも
   約6.5のPHをもつ蛋白質抽出水液を生成し、 (b) 上記抽出液のPHを蛋白質の等電点に調節して
   蛋白質を沈澱させ、 (c) 沈澱した蛋白質を約46乃至63℃（115乃至145
   〓）の温度に加熱し、かつ (d) 蛋白質沈澱を固体含量約44重量％以上に濃縮
   する工程より成ることを特徴とする蛋白質分離
   物の製法。 ２ 沈澱した蛋白質を約54乃至57℃（130乃至135
   〓）の温度に加熱する特許請求の範囲第１項に記
   載の方法。 ３ 油種子の抽出を約7.0乃至10.0のPHにおいて
   行う特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４ 水性抽出剤対油種子の重量比を約５乃至20対
   １とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５ 抽出剤対油種子の重量比を約10：１とする特
   許請求の範囲第４項に記載の方法。 ６ 水性抽出を約大気温乃至49℃（120〓）の温
   度で行う特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ７ 上記抽出を約32℃（90〓）の温度で行う特許
   請求の範囲第６項に記載の方法。 ８ PHを約4.4乃至4.6に調節する特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。 ９ 濃縮した蛋白質沈澱を脱水して乾燥蛋白質分
   離物を生成する工程を包含する特許請求の範囲第
   １項に記載の方法。 １０ 濃縮沈澱の脱水を沈澱の噴霧乾燥によつて
   行い乾燥蛋白質分離物を生成する特許請求の範囲
   第９項に記載の方法。 １１ 沈澱の加熱を約１乃至300秒間行う特許請
   求の範囲第１項に記載の方法。 １２ 沈澱の加熱を約２乃至10秒間行う特許請求
   の範囲第１１項に記載の方法。 １３ (a) 油種子を水性抽出剤の第１部分で抽出
   して少なくも約6.5のPHをもつ第１蛋白質抽出
   水液を生成し、 (b) 上記第１抽出液から不溶性固体を分離し上記
   固体を水性抽出剤の第２部分で抽出して少なく
   も約6.5のPHをもつ第２蛋白質抽出水液を生成
   し、 (c) 上記蛋白質抽出液を併せてそのPHを蛋白質の
   等電点に調節して蛋白質を沈澱させ、 (d) 沈澱した蛋白質を約46乃至63℃（115乃至145
   〓）の温度に加熱し、かつ (e) 蛋白質沈澱を固体含量約44重量％以上に濃縮
   する工程より成ることを特徴とする蛋白質分離
   物の製法。 １４ 上記第１アルカリ抽出を約7.0乃至10.0の
   PHにおいて行う特許請求の範囲第１３項に記載の
   方法。 １５ 上記水性抽出剤の第１部分対上記油種子の
   重量比が約５乃至20対１である特許請求の範囲第
   １３項に記載の方法。 １６ 上記水性抽出剤の第１部分対油種子の重量
   比が約10：１である特許請求の範囲第１５項に記
   載の方法。 １７ 上記水性抽出剤の第２部分対不溶解固体の
   重量比が約６：１である特許請求の範囲第１３項
   に記載の方法。 １８ 上記水性抽出を約大気温乃至49℃（120〓）
   の温度で行う特許請求の範囲第１３項に記載の方
   法。 １９ 上記抽出を約32℃（90〓）の温度で行う特
   許請求の範囲第１３項に記載の方法。 ２０ PHを約4.4乃至4.6に調節する特許請求の範
   囲第１３項に記載の方法。 ２１ 濃縮した蛋白質沈澱を脱水して乾燥蛋白質
   分離物を生成する工程を包含する特許請求の範囲
   第１３項に記載の方法。 ２２ 沈澱の加熱を約54乃至57℃（130乃至135
   〓）の温度で行う特許請求の範囲第１３項に記載
   の方法。 ２３ 沈澱の加熱を約１乃至300秒の間行う特許
   請求の範囲第１３項に記載の方法。 ２４ 沈澱の加熱を約２乃至10秒間行う特許請求
   の範囲第２３項に記載の方法。 ２５ (a) 油種子を水性抽出剤で抽出して約7.0
   乃至10.0のPHをもつ水性抽出液を生成し、 (b) 上記抽出液のPHを約4.0乃至5.0に調節して蛋
   白質を沈澱させ、 (c) 沈澱した蛋白質を約46乃至63℃（115乃至145
   〓）の温度に加熱し、 (d) 蛋白質沈澱を固体重量約44重量％以上に濃縮
   し、かつ (e) 濃縮した沈澱を脱水して乾燥蛋白質分離物を
   生成する 工程より成ることを特徴とする蛋白質分離物の製
   法。 ２６ 上記水性抽出からの不溶解固体を抽出剤か
   ら分離しそれを水性抽出剤の第２部分で抽出して
   少なくとも約7.0のPHをもつ第２蛋白質抽出水液
   を生成し蛋白質を沈澱させる前それを上記第１抽
   出液と合併する特許請求の範囲第２５項に記載の
   方法。 ２７ 沈澱の脱水を沈澱の噴霧乾燥によつて行い
   乾燥蛋白質分離物とする特許請求の範囲第２５項
   に記載の方法。 ２８ 上記水性抽出を約大気温乃至49℃（120〓）
   の温度で行う特許請求の範囲第２５項に記載の方
   法。 ２９ PHを約4.4乃至4.6に調節する特許請求の範
   囲第２５項に記載の方法。 ３０ 加熱を約54乃至57℃（130乃至135〓）の温
   度で行う特許請求の範囲第２５項に記載の方法。 ３１ 沈澱した蛋白質の加熱を約１乃至300秒の
   間行う特許請求の範囲第２５項に記載の方法。 ３２ 沈澱した蛋白質の加熱を約２乃至10秒間行
   う特許請求の範囲第２５項に記載の方法。