JPH104958A - 酵素組成物 - Google Patents

酵素組成物

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JPH104958A
JPH104958A JP9065896A JP6589697A JPH104958A JP H104958 A JPH104958 A JP H104958A JP 9065896 A JP9065896 A JP 9065896A JP 6589697 A JP6589697 A JP 6589697A JP H104958 A JPH104958 A JP H104958A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベーキング用のダウに用いることができる酵
素組成物を提供すること。 【解決手段】 (a) 酸化剤による酸化で少なくとも部分
的に不活性化されるプロテアーゼ;及び(b) 酸化剤を生
成する酵素を含有する酵素組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸化剤を生成する
酵素及び該酸化剤によって不活性化されるプロテアーゼ
を含有する組成物に関する。該組成物は、ベーキング用
の生地として用いられる。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般
に、ベーキング産業(baking industry) において、生地
を軟らかくするためにメタ重亜硫酸塩が用いられてい
る。特に、亜硫酸塩は、ビスケット産業において、生地
断片が小さくなること、及びベーキング製品が不揃いの
サイズになることを減少させるのに用いられる。生地
は、当然、酵母、糖、酵素及び炭酸水素ナトリウム等を
含むかもしれないが、生地は最小限の小麦粉及び水を含
む。亜硫酸塩は、分子間共有S−S結合(inter covalen
t S-S bridge) を形成することを妨げる方法でグルテン
蛋白と反応すると考えられる(C.E.Stauffer(1994), The
Science of Cookie and Cracker Production ed. by H
amed Faridi, Chapman & Hall New York London, Chapt
er 6. p.237-238)。生地中での亜硫酸塩の効果はほとん
ど即時で、伸びのなく弾力性のない生地となる。また、
亜硫酸塩は、グルテン構造の破壊を増強する小麦プロテ
アーゼを活性化する(H.S.Olcott, L.A.Sapirstein, M.
J.Blish, Cereal Chem.(1943) 20(1), 87-97)。システ
イン及びグルタチオンも、同様の効果を示す(C.O.Swans
on, A.C.Andrews, Cereal Chem. (1945)22(3), 134-14
9)。
【0003】パパインは、小麦グルテンの改良に適用さ
れた最初の酵素の一つである(C.O.Swanson, A.C.Andrew
s, Cereal Chem. (1945) 22(3), 134-149; R.H.Harris,
J.Jr Johnson, Cereal Chem. (1940) 17(3),203-222)
。微生物プロテアーゼの利用も、多くの特許で開示さ
れている:米国特許第3,157,513 号、米国特許第1,377,
798 号、米国特許第4,100151号、英国特許第2007960 号
及びドイツ特許出願DE 3002679 A1 。微生物プロテアー
ゼは、EP 0384303に記載されたように、ブタ膵臓酵素と
組み合わせることができる。M.Friedrich, J.Noack, R.
Noack, Die Nahrung(1982) 26(9) 811-822; J.I.Tschim
irov, K.D.Schweinke, D.Augustat, V.Tolstoguzov, Di
e Nahrung (1983) 27(7) 659-668に記載されたように、
小麦グルテンの部分酵素的加水分解が、サーモアクチノ
ミセス・ブルガリス(Thermoactinomyces vulgaris)由来
のプロテアーゼを用いて記載されている。プロテアーゼ
はグルテンのペプチド結合を加水分解するので、亜硫酸
塩と比較して、異なった様式で機能する。これも、生地
の収縮の度合いを低くし、ビスケットをより正規のサイ
ズの揃ったものとする。それにもかかわらず、このよう
なプロテアーゼの作用は時間依存性である。これは、生
地中でのプロテアーゼの利用における主要な限定要因で
ある。なぜなら、ビスケット製造業者は生地の静置時間
(resting time)についてのいくつかの自由度を必要とす
るからである。これは、亜硫酸塩等の還元剤の迅速な効
果によって可能であるが、プロテアーゼの連続的な作用
で管理するのは容易でない。
【0004】
【課題を解決するための手段】驚くべきことに、酵素の
新規な組み合わせによって、ビスケットの製造業者に生
地中の亜硫酸塩と類似の効果を容易に奏することができ
ることを見出した。本発明によれば、酸化によって不活
性化されるプロテアーゼ、及びこのような酸化を起こす
ことができる酵素の組み合わせが開示される。該酵素の
組み合わせは、生地、例えば、ビスケットの製造等のベ
ーキング用生地中のメタ重亜硫酸塩を置換することがで
きる。
【0005】
【発明の実施の形態】酸化に感受性のプロテアーゼは、
好ましくは、チオプロテアーゼ、例えば、パパイン又は
ブロメライン等である。酸化酵素は、好ましくは、一定
時間後にプロテアーゼを不活性化するH2O2(過酸化水
素)等の酸化剤を生成する。好ましくは、酵素はグルコ
ース酸化酵素、スルフヒドリル酸化酵素又はアミノ酸酸
化酵素である。良好な結果は、ギスト ブロカデスから
商標プロテアーゼ V100 で市販されている、パパイア(C
arica papaya) 由来のパパインと、好ましくは、(例え
ば、真菌由来の)ギスト ブロカデスから商標マキサザ
イム(Maxazyme) GO 1500で市販されているアスペルギル
ス・ニガー(Aspergillus niger) 由来のグルコース酸化
酵素との組み合わせで得られる。生地の調製の開始時だ
けに活性なプロテアーゼを用いることによって、生地が
小さくなることを減少し、ビスケット等のベークされた
製品の規則正しいサイズが得られるだろう。次いで、酸
化剤濃度が特定の(不活性)レベルにまで到達した時に
(各々の)プロテアーゼの作用は実質的に減少される。
従って、十分な酸化剤の生成に必要な酵素の要求量は、
プロテアーゼの酸化安定性の機能、存在するプロテアー
ゼの量、酸化剤の効果、及びプロテアーゼ活性が所望の
レベルにまで減少するまでに要する時間による。プロテ
アーゼ(NF)の活性は、pH6.0、40℃で60分間
におけるカゼインの加水分解により測定する。1NF単
位は、残留蛋白をトリクロロ酢酸で沈殿させた後の1時
間当たりの1μgチロシン当量を遊離するのに必要な酵
素量である。
【0006】酸化酵素の活性は、一般にバッファー(p
H5.4付近)中、37℃付近の温度で10分間の基質の
酸化によって測定することができる。生成した過酸化水
素は、ワサビパーオキシダーゼ及びO−ジアニシジンジ
ヒドロクロライドの存在下で測定する。一般には、生地
に105 〜109 NF/kg−小麦粉、好ましくは10
6 〜108 NF/kg−小麦粉のプロテアーゼが添加さ
れる(又は存在する)。小麦粉1kg当たり、50〜5
0000SU、好ましくは100〜200SUの、例え
ばグルコース酸化酵素等の酸化剤を生成する酵素が、生
地に添加される。例としてグルコース酸化酵素をとる
と、グルコース酸化酵素(GOX)は、ワサビパーオキ
シダーゼ(POD−IIの40mg/ml、ベーリンガー
マンハイムから入手可能)及びO−ジアニシジンジクロ
ロヒドレート(130mg/ml)の存在下、0.1Mフ
タル酸バッファー(pH5.4)中、37℃、10分間の
グルコース(0.11M)の酸化によって測定する。1S
Uは、試験条件下、0.4μモル酸素/分を消費するのに
必要な酵素の量である。過酸化水素がSOXの基質(グ
ルタチオン)と反応するので、スルフヒドリル酸化酵素
(SOX)は、上記方法で測定することができない。そ
の代わりに、スルフヒドリル酸化酵素の活性は、Young
及びNimmo (Biochem.J. 130(1972) 33)に記載されたよ
うな、基質グルタチオンの減少を測定することによって
測定される。1スルフヒドリル酸化酵素単位は、8mモ
ルのGSH(グルタチオン)及び40mモルの酢酸ナト
リウムを含む試験混合物(25℃におけるpH5.5)か
ら1μモル酸素/分を消費するのに必要な酵素量に等し
い。SOXの1単位によって生産される過酸化水素の量
は、GOXの1単位(SU)に等しい。
【0007】ファリノグラフの利用及びその解説 ファリノグラフは、混合する間の生地の抵抗を測定し、
記録する。この装置によって、メタ重亜硫酸塩及びプロ
テアーゼ等の生地の稠度に影響を及ぼす化合物の効果を
測定することが可能になる。約500BU(Brabander
単位)の稠度が、パンのベーキングに良い稠度である。
生地中のグルテンがプロテアーゼにより加水分解される
と、デンプン及び加水分解されたタンパク質を含む得ら
れた混合物は、100〜200BUの最終稠度を有す
る。ビスケットのベーキングのためには、好ましい稠度
はパンの生地の稠度と完全に加水分解された生地との間
であり、例えば、好ましくは300〜400BUであ
る。DS15単位は、最大及び最大の15分の間のファリ
ノグラフカーブにおける減少である。
【0008】
【実施例】本発明は、以下の実施例及び図面について、
例としてのみ記載される。 実施例1 生地を、300gの小麦粉及び水(最終容量188m
l)から、少なくとも20分間ファリノグラフ中で混合
することにより、コントロールとして、又はプロテアー
ゼ及び/又は酸化酵素とともに、小麦粉から調製した。
その試験において、GOXを加え、生地には、グルコー
ス(2g/小麦粉1kg)が追加された。4種の生地で
種々のパラメーターを測定し、その結果を以下の表1に
示す。
【0009】
【表1】 試験番号 酵素 濃度/kg-小麦粉 BU max DS15' BU width 関連図面 1 なし 0 500 100 70 図1 2 パパイン 14.5×106NF 450 290 10 図2 3 GOX 1000 SU 490 90 80 4 パパイン 14.5×106NF 520 130 40 図3 +GOX +1000 SU DS15; BU(Brabender 単位)における15分後の柔軟さの程度 BUwidth ; 15分の混合時間後のファリノグラフトレースの幅。典型的には、 プロテアーゼの効果は、ファリノグラフの狭いトレースをあたえている値を下げ ることである。
【0010】結果は、グルコース酸化酵素がパパイン活
性を減少することができることを示す。図から、得られ
た生地がビスケットのベーキングには不適当であるよう
に、パパインが多量のグルテンを加水分解することが明
らかである。しかし、パパイン及びGOXの組み合わせ
が、好ましいレベルへの稠度の迅速な減少を起こす。こ
のレベルは、時間が経ったら多かれ少なかれ一定のまま
である。延長された混合は、多分、GOXによって生成
されたH2O2によるグルテンの間接的酸化のために、稠度
の増加を起こすことができる。 実施例2 グルコース濃度の影響 試験を、生地中のグルコースの濃度を種々代えて実施例
1の試験番号4を実施した。
【0011】
【表2】 試験 グルコース BUmax 370BU に達するまでの混合時間 g/kg-小麦粉 1 0 490 24分 2 2 520 15分 3 10 520 14分
【0012】パパイン及びGOXの最適なレベルは、調
理方法及び処理条件に依存する。例えば、表2に示す結
果に見られるように、グルコース濃度はGOXの活性に
影響を及ぼす。グルコースは、小麦粉中に既に存在する
(追加なしで)。従って、もし必要ならGOX及びパパ
インの組み合わせはグルコースを追加せずに機能し得
る。結果は、グルコースの添加が、迅速に小麦粉が強度
(稠度)を回復するのを可能にすることを示す。ファリ
ノグラフに見られるように、稠度は最初は減少し、増加
してGOXだけが存在するときの値より高い値に戻る。
多分、GOXによって生成された過酸化水素の一部のみ
がパパインを停止するのに用いられ、一部は、グルテン
ネットワークの強化するために小麦粉中のパーオキシダ
ーゼによって用いられる。グルコースの効果は、小麦粉
の強度の回復を迅速にするようにする過酸化水素を発生
させることである。 実施例3 GOX濃度の影響 試験を、生地中に加えるGOXの濃度を種々代えて実施
例1の試験番号4を実施した(パパインは、実施例1の
試験番号4のレベルで存在させた)。
【0013】
【表3】 試験番号 GOX添加 BUmax DS15' BU width Su/-kg小麦粉 1 0 450 290 10 2 100 470 240 10 3 500 500 150 20 4 1000 520 130 40
【0014】表3に示す結果は、GOXが増加すると、
生地の稠度が高くなることを示す。 実施例4 生地の安定性 試験を、実施例1の試験番号2及び4に記載されたよう
に行い、亜硫酸塩のコントロールと比較した。最初の工
程での混合時間は15分であった。1時間及び5時間の
静置時間後に生地の粘度を測定した。グルコースは、生
地中に2g/kg-小麦粉存在した。
【0015】
【表4】 試験番号 酵素 BUmax BU1h BU5h BU width,1h DS15 1 パパイン 450 180 180 10 290 2 パパイン 520 320 240 40 130 +GOX 3 20ppm 亜硫酸塩 480 340 290 30 100 試験番号3においては、200ppmの亜硫酸塩を用いた。ビ
スケットの製造における濃度は、生産物及び必要な工程
に依存し、200〜1200ppmの範囲であるかもし
れない。BU5hは、亜硫酸塩が高濃度になることにより低
くなるだろう。パパインと連結したGOXの効果は、亜
硫酸塩と同様の方法で安定化するために十分に生地を強
くすることであった。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の試験番号1の生地のファリノグラフ
である。
【図2】実施例1の試験番号2の生地のファリノグラフ
である。
【図3】実施例1の試験番号4の生地のファリノグラフ
である。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a) 酸化剤による酸化で少なくとも部分
    的に不活性化されるプロテアーゼ;及び(b) 該酸化剤を
    生成する酵素を含有することを特徴とする酵素組成物。
  2. 【請求項2】 上記プロテアーゼが、チオプロテアー
    ゼ、任意にはパパイン又はブロメラインである、請求項
    1記載の組成物。
  3. 【請求項3】 上記酸化剤がH2O2である、請求項1又は
    2記載の組成物。
  4. 【請求項4】 上記酸化剤を生成する酵素がグルコース
    酸化酵素、スルフヒドリル酸化酵素又はアミノ酸酸化酵
    素である、請求項1〜3の何れか1項に記載の組成物。
  5. 【請求項5】 上記プロテアーゼがパパイアから得られ
    るパパインである、請求項1〜4の何れか1項に記載の
    組成物。
  6. 【請求項6】 上記(b) の酵素がアスペルギルス・ニガ
    ーから得られるグルコース酸化酵素である、請求項1〜
    5の何れか1項に記載の組成物。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6の何れか1項に記載の酵素
    組成物及び他の生地成分を含有するベーキングに適した
    生地。
  8. 【請求項8】 上記プロテアーゼが、106 〜107
    F/kg−小麦粉存在する、請求項7記載の生地。
  9. 【請求項9】 上記酵素が、500〜1500SU/k
    g−小麦粉で存在する、請求項7又は8記載の生地。
  10. 【請求項10】 下記成分を混合する工程を含む、ベー
    キングに適した生地の製造方法。 (a) 酸化剤によって少なくとも部分的に不活性化される
    プロテアーゼ; (b) 該酸化剤を生成する酵素; (c) 小麦粉;及び (d) 水
  11. 【請求項11】 小麦粉及び水を含む生地に、請求項1
    〜6の何れか1項に記載の酵素組成物を添加する、請求
    項10記載の方法。
  12. 【請求項12】(i) (a) 酸化剤によって少なくとも部分
    的に不活性化されるプロテアーゼ; (b) 酸化剤を生成する酵素; (c) 小麦粉及び水、を含有する生地を供給し; (ii)生地を焼成する、ことを特徴とする、ベークされた
    製品の製造方法。
  13. 【請求項13】 請求項12記載の方法で生成されたベ
    ークされた製品。
  14. 【請求項14】 生地の製造、又はベークされた製品の
    調製ために、酸化によってプロテアーゼを不活性化させ
    る、酸化剤を生成する酵素の使用。
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