JPH0156744B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は低溶解度をもつ植物性分離蛋白質およ
びその製法に関する。 植物性分離蛋白質、特に大豆蛋白質分離物は食
品成分として広範な用途が見出されている。一般
に大豆分離物は比較的高い窒素溶解指数（NSI）
をもつ生成物とする方法で製造される。高NSI値
をもつ分離物は一般に水性系中においてよい分散
性をもちまた蛋白質分離物が単に蛋白質源となる
他に食品製品中である程度の反応性度ももつ必要
がある場合の食品製品に好ましい。反応性度とは
食品製品中に望む化学的又は物理的性質を改良し
又は保持するために分離蛋白質の食品の他成分に
貢献する又は他成分と相互作用する能力をいう。
この例として分離蛋白質の乳化肉類への添加があ
る。この場合分離蛋白質は水分および脂肪の“結
合剤”の役をして望む蛋白質量を増す又は維持す
る他に肉類の物理的性質又は組織を改良する。 反対に高溶解度が望ましくない分離蛋白質の食
品用途がある。この例は通常クツキー又はスナツ
クに見られる型の非−水性“クリーム”フイリン
グ（filling）である。このフイリングは普通牛乳
共沈澱物、シヨートニングおよび砂糖の混合物よ
り成るものである。このフイリングは非常に広げ
易いがしかも長時間その軟らかさを保つ必要があ
る。非常によくとける分離蛋白質又は比較的高い
NSIをもつものを使用すれば牛乳蛋白質の一部代
用とした時非常にかたいまた脆いフイリングが生
成できる。なぜこうなるかは完全にはわからない
が、低溶解度分離物又は低NSI値をもつものを使
用すれば、フイリング物質は普通好ましい軟らか
さと広げ易さをもつていてずつと良好である。反
対に蛋白質が甚しく不溶解となるとフイリングは
“ざらざらした”好ましくない組織となるので不
溶解性は唯一の基準ではない。したがつて上記性
質をもつフイリングとする適当な不溶解性をもつ
分離蛋白質が製造できれば望ましいのである。 故に本発明の目適は非−水性フイリング物質と
して機能しうる低溶解度分離蛋白質を提供するこ
とにある。 またなめらかなクリーム状の広げ易いフイリン
グを生成しうる物理的性質をもつ低溶解度分離物
を提供することが本発明の目的である。 分離物に選んだ不溶解性を与える方法によつて
この様に機能する分離物を提供することが本発明
の目的である。 また本発明の目的は工業的規模で実施するに適
した便利な方法によつてこの様な分離物を製造す
ることにある。 本発明のこれらの目的は上記の様な非水性クリ
ームフイリングとして非常によく機能する低溶解
度蛋白質の製法によつて達成される。 窒素溶解指数（NSI）20以下をもつ本発明の低
溶解度分離蛋白質は次の方法によつて製造でき
る：即ち分離した大豆蛋白質の水性スラリを生成
し、上記スラリに１価アルカリ試薬を加えてスラ
リのPHを約4.5乃至5.8に調整し、上記スラリを77
〜116℃（170−240〓）の温度に加熱し、かつ上
記スラリにアルカリ土族陽イオンを加えてPH6.8
乃至7.2に中和することより成る。スラリ加熱の
温度範囲、加熱前にPH調節に使用するアルカリの
種類およびアルカリ土族陽イオンを加熱スラリに
加える操作段階はすべて良好な軟らかさ、なめら
かさおよび広げ易さを必要とする製品の牛乳蛋白
質の一部又は完全代用品として役立つ望む不溶解
度をもつ分離蛋白質を共同して与える重要な助変
数である。 たしかにスラリを更に加熱しても蛋白質を不溶
性にできるが、更に加熱することによつて窒素溶
解指数はたとい減少できても蛋白質は非水性“ク
リーム”フイリング中に“ざらざらした”組織を
生成し易い。同様に加熱前にアルカリ土族を加え
れば、スラリを上記温度範囲内に加熱した場合で
さえ、操作のこの時点でのアルカリ土族陽イオン
添加はまたざらざらした組織の欠点をもつたフイ
リングを生ずる。 故に上記工程組合せおよびその順序は結果的に
非−水性クリーム状フイリング中でよく機能する
低窒素溶解指数（NSI）をもつ分離蛋白質を生成
したなめらかさ、広げ易さおよび全体外観の良好
な製品を与える。この機能特性は蛋白質が不溶解
化された方法とその選んだ程度によつて得られる
と信じられる。 本発明の方法において出発物質として使用する
分離大豆蛋白質は次の方法によつて大豆全体から
えられる。本発明の出発物質となる全大豆又は植
物性蛋白質物質は脱脂するとよく、油は抽出して
大豆粉又はフレイクスが残る。明確にいえば大豆
を破砕又は粉砕して普通の搾油機をとおす。しか
しヘキサンの様な脂肪族炭化水素又はそれらの共
沸混合物を用いて溶媒抽出法によつて油を除去す
ることが好ましく、普通これらがこの目的に使わ
れる。残留脂質および油を抽出除去後に高分散性
をもつ植物性蛋白質フレイクスがえられる。 植物性蛋白質物質の粉砕又は処理後、大豆の場
合には普通大豆フレイクスというえられた固体は
複合蛋白質、糖、繊維および種々の他の物質を含
む多くの成分を含んでいる。先づこれら蛋白質類
と多くの可溶性糖をセルローズ繊維等を含む他の
大豆粉成分から分離溶解する。これはフレイクス
を水浴中に入れPH少なくも約6.5、好ましくは約
7.0乃至10.0をもつ混合物とする。PHを約6.5以上
としたい場合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
ルシウム又は普通使われる食品級アルカリ性試薬
があり、本発明はこれに関して限定されるもので
はない。アルカリ性抽出は蛋白質の溶解化を可能
にするので約7.0以上のPHが一般に好ましいが、
使用できる正確なPHは本発明を限定するものと考
えるべきではない。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10.0である。一
般に本発明に使用する水性抽出液の植物性蛋白質
物質に対する重量比は約５：１乃至20：１であ
り：約10：１の比が好ましい。 本発明の方法においては水性抽出工程中蛋白質
を溶解化するため高温を使用することが好ましい
が、必要ならば大気温でも同様に十分である。使
用できる正確な温度は本発明の蛋白質分離法を限
定するものではないが、実際の抽出温度は大気温
から49℃（120〓）の範囲でよく、32℃（90〓）
が好ましい。水性媒質による抽出時間はやはり本
発明を限定するものではないが、約５乃至120分
の時間が便利に使われ、好ましい時間は30分であ
る。 植物性蛋白質物質抽出後、蛋白質の水性抽出液
は貯槽又は適当容器に貯蔵し、一方で第１水性抽
出工程からの不溶解固体又は残留固体について第
２回抽出を行なう。第１抽出中に除去されなかつ
た残留蛋白質を除去して抽出工程の効率と収量を
増加するため第１抽出後残留不溶固体の第２回水
性抽出を行なうことは好ましい。しかし望むなら
ばこの第２回工程を全く行なわず直ちに蛋白質沈
澱にかかつてもよい。 第１抽出からの不溶固体を水性抽出液の第２部
分で抽出して第２水性蛋白質抽出液をうる。抽出
したフレイクス又は不溶固体の第２回抽出は少な
くも約6.5、好ましくは7.0乃至10.0のPHにおいて
第１回抽出工程と同様に行なう。しかし第２回抽
出においては抽出液の粉砕蛋白質物質に対する重
量比は約４：１乃至15：１、好ましくは約６：１
とする。そうでなければ第２抽出条件を第１抽出
と本質的に同様とし、抽出後第２回水性蛋白質抽
出液を残留物質から分離し第１水性蛋白質抽出液
と合併した後下記の沈澱工程に送る。 PH少なくも6.5、好ましくは7.0乃至10.0の混合
水性蛋白質抽出液のPHを蛋白質の等電点又はその
近くに調節して不溶性沈澱を生成させる。これは
一般に約4.0乃至5.0、好ましくは約4.4と4.6の間
とする。沈澱工程は通常の食品級酸性試薬、例え
ば酢酸、硫酸、りん酸、塩化水素酸又は他の適当
酸性試薬を加えて便利に行なうことができる。次
いで分離した又は沈澱した大豆蛋白質は蛋白質固
体濃度約４乃至25重量％、好ましくは10乃至20重
量％の水性スラリに生成される。スラリのPHは食
品級中和剤の添加により4.5乃至5.8、好ましくは
5.0乃至5.7のPH範囲に調節される。一般にこの試
薬は１価アルカリ試薬、例えば水酸化ナトリウム
又はカリウムの様なアルカリ金属水酸化物又は水
酸化アンモニウムの様な他の水酸化物でよい。ま
た他の１価アルカリ試薬、例えば１価アルカリ炭
酸塩類等も使用できる。下記および実施例１に示
すとおりこの操作工程で加熱前水酸化カルシウム
の様な２価アルカリを加えると分離生成物中に好
ましくない組織を生ずるのでこの段階でこの様な
陽イオンを用いないことが重要である。一般に室
温で又は約21℃（70〓）に加熱して比較的均一ス
ラリが生成される。 スラリ生成後約77〜116℃（170−240〓）、好ま
しくは82〜93℃（180−200〓）の温度にスラリを
加熱する。スラリは適当な水蒸気注入装置により
スラリ中に水蒸気を吹込んで又は熱交換器等の様
なスラリと加熱媒質の直接接触をさける間接加熱
法によつて加熱できる。本発明の実施に関してス
ラリ加熱に特定方法を使用することは重要ではな
い。 上記温度に到達した際アルカリ土族陽イオンを
スラリに加える。アルカリ土族陽イオンを加熱ス
ラリに直接加えるか又は別に細菌繁殖を最小とす
るためスラリを71℃（160〓）に冷却した後中和
する。前記のとおりスラリを望む温度範囲に加熱
後アルカリ土族陽イオンを加えることが重要であ
る。加熱前にそれを加えると蛋白質は不溶解化さ
れてNSI値20以下となるが、“クリーム”型フイ
リングに使用すると“ざらざらした”組織とな
り、望ましい組織のない生成物と同様に蛋白質が
陽イオンと反応したらしいことを示す。 アルカリ土族陽イオン添加は種々の方法で行な
うことができる。スラリのPH6.8−7.2への中和は
加熱後に行なわれるので、アルカリ土族陽イオン
の必要量添加のよい方法は単に望む6.8−7.2範囲
内にスラリPHを調節する水酸化カルシウム又はマ
グネシウムの様なアルカリ土族陽イオンを使用す
ればよい。この様に固体の0.25乃至1.0重量％の
アルカリ土族陽イオン必要量は同時にスラリの中
和ができる。またスラリPHの実質的変化なしにス
ラリ中の固体の0.25乃至1.0重量％の望むアルカ
リ土族陽イオン濃度とするにMg⁺⁺又はCa⁺⁺の様
なアルカリ土族陽イオンを塩の形で加えた後、水
酸化ナトリウム又はカリウムの様な適当な食品級
中和剤を加えてPH約6.8−7.2に中和してもよい。
したがつて本発明は加熱後にアルカリ土族陽イオ
ン添加又はPH調節を行なう順序によつて限定され
るものではない。 スラリ中和後に噴射乾燥の様なフラツシユ乾燥
法によつてスラリ又は懸濁液を含水量約３−５％
の粉末に乾燥する。 乾燥生成物はNSI約20以下の比較的低溶解度を
もつ分離蛋白質である。この生成物はクツキー、
スナツク等の用途の非水性フイリングにおいて牛
乳共沈物の全部又は一部代用に特異の性質をも
つ。前記のとおりこの様なフイリングはなめらか
で軟らかでよく広がる性質をもち更にこれらの性
質を貯蔵中も保持する必要がある。上記生成物は
これらの独特の諸性質を併せもつフイリングを与
える。 本発明の十分な諒解をえるため、本発明生成物
の製法、方法における重要工程およびある用途に
おける本発明生成物の独特な性質を示すため次に
実施例を記述する。 実施例 １ PH4.5と固体濃度17重量％をもつ分離大豆蛋白
質の水性スラリを生成した。スラリを21℃（70
〓）に保ち水酸化ナトリウムを添加してスラリPH
を5.0とした。 スラリに水蒸気を注入してスラリ温度を約93℃
（200〓）とし約15分間保つた。加熱スラリを140
Kg／cm²（2000psi）において均質化し全固体の1.5
重量％の水酸化カルシウムを加えてPH6.8とした。
スラリを噴射乾燥して水分約３重量％以下に乾燥
した。 噴射乾燥生成物分析の結果次の平均値をえた： 蛋白質 89.6％ 水 分 2.49 NSI^* 9.7 ＊本明細書に示す窒素溶解指数値（NSI）は次
の一般試験法に基づくものである。 蒸留水200mlを入れたウオーリング混合機コツ
プに試験試試料10ｇを入れる。 必要ならば少量の水で洗つて混合スラリ全部を
400mlビーカーに移す。スラリのPHを必要ならば
1NNaOHで6.7−6.9に調節する。次いで懸濁液を
15分間しずかに撹拌し渦流をつくつたり空気をま
ぜ入れぬ様注意する。スラリを蒸留水で500mlに
稀釈する。 250mlコツプを使用し試料250mlを2500rpm
（1600×ｇ）で10分間遠心分離する。 懸濁粒子のない上澄試料（必要ならば過す
る）50.0mlをキールダールフラスコに移しキール
ダール法によつて窒素含量を測定する。（溶解窒
素が異常に高い場合は少量試料を使う。） 試料の溶解窒素の重量パーセントを初めに使用
した物質の1/10を基準として計算する。 NSI＝溶解窒素／全窒素×100％ クリーム型フイリング中の牛乳共沈物の部分代
用品としての上記分離物の効果を検べるため上記
生成物試料をこのフイリング製造に使つた後フイ
リング物質の組織特性を検べた。 非−水性“クリーム”“フイリング”製造に用
いた配合は次のとおり：成 分 重量％ 分離した大豆蛋白質 14.86 牛乳共沈物 14.86 シヨートニング 34.69 粉末砂糖 35.59 砂糖とシヨートニングをパドル型混合器で３分
間混合して“クリーム”を生成しフイリングを製
造した。“クリーム”の温度を80〓に上げながら
分離大豆蛋白質と牛乳共沈物を直ちに加えた後３
分間混合した。 フイリングの広げ易さを主観的に検べよく広が
ることがわかつた。このフイリングは満足すべき
色と外観をもち舌ざわりもなめらかであつた。フ
イリングはまた蛋白質成分として牛乳共沈物のみ
から製造したフイリングに匹敵する軟らかさをも
つていた。１を最良とし、３を最低とする評価等
級１から３において分離大豆蛋白質を含むフイリ
ングは１級であつた。 実施例 ２ 本発明の方法のある工程の重要性を示すために
次の生成物を製造した。 PH約4.5をもつ分離大豆蛋白質272Kg（600ポン
ド）を用いて固体含量20重量％をもつ水性スラリ
を温度21℃（70〓）で生成した。 固体の1.2重量％の水酸化カルシウムを加えて
スラリPHを5.5とした。 スラリ中に水蒸気を吹込んでスラリ温度93℃
（200〓）に加熱し15分間保つた後２部分Ａと
Ｂに分割した。 加熱した蛋白質Ａは水酸化カルシウムでPH
6.5に中和した後水を加えて固体含量16−17重量
％とし噴霧乾燥した。 加熱した蛋白質Ｂは水酸化ナトリウム溶液で
PH6.8に中和した後水を加えて固体含量16−17％
とし噴霧乾燥した。 PH約4.5をもつ分離大豆蛋白質の別の272Kg
（600ポンド）を用いて固体含量17重量％をもつ温
度21℃（70〓）の水性スラリを生成した。 50％水酸化ナトリウム水溶液を加えてスラリPH
5.5とし、これに水蒸気を吹込んで温度93℃（200
〓）に加熱し15分間保つた後水を加えて固体含量
を約15重量％とし２部分ＡとＢに分割した。 加熱した蛋白質Ａに水酸化カルシウムを加え
てPH7.0に中和した後スラリを噴霧乾燥した。 加熱した蛋白質Ｂに水酸化ナトリウム水溶液
を加えてPH6.8に中和した後スラリを噴霧乾燥し
た。 蛋白質Ａ、Ｂ、ＡおよびＢからえた生
成物の各近似分析値と種々の操作条件をまとめて
表１に示している。

【表】 試験Ａ、Ｂ、ＡおよびＢからの各生成
物を実施例１に記載のとおり非水性クリームフイ
リング中に牛乳共沈物の部分代用品として用い検
べた結果を表２に示している。

【表】 上記評価から最良フイリングは加熱後の中和に
アルカリ土族水酸化物を用いかつ加熱前のPH調節
にアルカリ土族陽イオンの使用を避けて製造した
分離物からえられることがわかる。 実施例 ３ 約4.5のPHをもつ分離大豆蛋白質182Kg（400ポ
ンド）を使つて固体含量15％をもつスラリを生成
した。50％水酸化ナトリウム水溶液を加えてスラ
リPHを6.1とした。 このスラリに水蒸気を注入して152℃（305〓）
に加熱した後水酸化カルシウムを用いてスラリPH
を6.8に中和した。このスラリを噴霧乾燥して次
の近似分析値をもつ粉末とした。 蛋白質 89.4％ 水 分 3.69％ NSI 70.9 上記生成物の非水性“クリーム”型フイリング
における効果を検べるため実施例１に試載のとお
りこの生成物を製造した。このフイリングの組織
特性の結果は次のとおりである： 表 広がり易さ 舌ざわり 綜合等級^* よくない 非常にかわいた ３ ＊１を最良とし、３を最低とした１から３の等
級、 中和前のスラリ加熱温度範囲が甚しく高い場合
えられた分離物を非水性クリームフイリングに用
いるとその組織特性のわるいことがわかる。 実施例 ４ PH4.5をもつ分離大豆蛋白質91Kg（200ポンド）
から固体含量20重量％をもつ水性スラリを生成し
温度70〓に保ち水酸化ナトリウムでスラリPHを
5.5とした。 スラリに水蒸気を注入して温度約93℃（200〓）
とし15分間保つ後水酸化カルシウムを加えてPH
6.8に中和した。次いでスラリを噴霧乾燥してえ
た生成物の分析結果は次のとおりであつた： 蛋白質 88％ 水 分 4.39％ NSI 5.2 上記生成物を実施例１に記載の非水性“クリー
ム”型フイリング中で検べた。フイリングの組織
特性は表のとおりである： 表 広がり易さ 舌ざわり 綜合等級^* OK OK １ ＊１を最良とし、３を最低とした１から３の等
級 本発明記載の重要助変数によつて製造した分離
物は非水性フイリングにおいて本発明によつて製
造されなかつた分離物を用いてはえられない様な
好ましい組織特性をもつことがわかるのである。 上記実施例は本発明の特定実施態様を記述した
が、本発明の真意又は範囲から逸脱しない限り適
当する修正法又は置換法も実施できるのである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 分離した大豆蛋白質の水性スラリを生成
   し、 (b) スラリに１価アルカリ試薬を加えてスラリの
   PHを約4.5乃至5.8に調節し、 (c) 上記スラリを約77乃至116℃（170乃至240〓）
   の温度に加熱し、かつ (d) アルカリ土族陽イオンの存在で上記スラリの
   PHを6.8乃至7.2に中和する ことを特徴とする約20以下の窒素溶解指数
   （NSI）をもつ大豆蛋白質分離物の製法。 ２ 上記スラリを約77乃至93℃（170乃至200〓）
   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 上記スラリを約82乃至93℃（180乃至200〓）
   の温度に加熱する特許請求の範囲第２項に記載の
   方法。 ４ 上記スラリ中の固体含量の約0.25乃至1.0重
   量％のアルカリ土族陽イオンを加えて上記スラリ
   を中和する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５ 加熱前にスラリPHを約5.5に調節する特許請
   求の範囲第１項に記載の方法。 ６ １価アルカリ試薬がアルカリ金属水酸化物
   類、アルカリ金属炭酸塩類および水酸化アンモニ
   ウムより成る群から選ばれたものである特許請求
   の範囲第１項に記載の方法。 ７ 上記スラリの中和につづいてスラリの脱水工
   程を包含する特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 ８ アルカリ土族陽イオンがカルシウムとマグネ
   シウムより成る群から選ばれたものである特許請
   求の範囲第１項に記載の方法。 ９ スラリの固体含量が約４乃至25重量％である
   特許請求の範囲第１項に記載の方法。 １０ (a) 分離した大豆蛋白質の水性スラリを生
   成し、 (b) スラリにアルカリ金属水酸化物類、アルカリ
   金属炭酸塩類および水酸化アンモニウムより成
   る群から選ばれた１価アルカリ試薬を加えてス
   ラリのPHを約4.5乃至5.8に調節し、 (c) 上記スラリを約77乃至93℃（170乃至200〓）
   の温度に加熱し、かつ (d) アルカリ土族陽イオンの存在で上記スラリの
   PHを6.8乃至7.2に中和する ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   方法。 １１ 上記スラリを約82乃至93℃（180乃至200
   〓）の温度に加熱する特許請求の範囲第１０項に
   記載の方法。 １２ 上記スラリ中に固体含有量の約0.25乃至
   1.0重量％のアルカリ土族陽イオンの存在で上記
   スラリを中和する特許請求の範囲第１０項に記載
   の方法。 １３ 加熱前スラリのPHを約5.5に調節する特許
   請求の範囲第１０項に記載の方法。 １４ 上記スラリの中和につづいてスラリの脱水
   工程を包含する特許請求の範囲第１０項に記載の
   方法。 １５ アルカリ土族陽イオンがカルシウムとマグ
   ネシウムより成る群から選ばれたものである特許
   請求の範囲第１０項に記載の方法。 １６ スラリの固体含量が約４乃至25重量％であ
   る特許請求の範囲第１０項に記載の方法。 １７ (a) 固体含量約４乃至25重量％をもつ分離
   した大豆蛋白質の水性スラリを生成し、 (b) スラリにアルカリ金属水酸化物類、アルカリ
   金属炭酸塩類および水酸化アンモニウムより成
   る群から選ばれた１価アルカリ試薬を加えてス
   ラリのPHを約4.5乃至5.8に調節し、 (c) 上記スラリを約77乃至93℃（170乃至200〓）
   の温度に加熱し、かつ (d) 上記スラリ中の固体の約0.25乃至1.0重量％
   のアルカリ土族陽イオンの存在で上記スラリPH
   を6.8乃至7.2に中和する ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   方法。 １８ 中和後にスラリの脱水工程を包含する特許
   請求の範囲第１７項に記載の方法。 １９ 上記スラリを約82乃至93℃（180乃至200
   〓）の温度に加熱する特許請求の範囲第１７項に
   記載の方法。 ２０ アルカリ土族陽イオンがカルシウムおよび
   マグネシウムより成る群から選ばれたものである
   特許請求の範囲第１７項に記載の方法。