JPH11501207A - 小麦タンパク質加水分解物の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 タンパク質を含有する基本物質をまずプロテイナーゼにより、次にペプチダーゼにより加水分解する小麦タンパク質加水分解物を製造するための改良法が提案されている。得られる加水分解物は、長期貯蔵期間を有するわずかに着色した脂肪酸との縮合生成物の製造に特に適している。

Description

【発明の詳細な説明】 小麦タンパク質加水分解物の製法 発明の分野 本発明は、選択した酵素の存在下に多段階加水分解を行う小麦タンパク質加水 分解物の製法およびわずかに着色した貯蔵安定性誘導体の製造のための該加水分 解物の利用に関する。 従来の技術 ポリペプチドの分解産物、いわゆるタンパク質加水分解物は古くから知られて いる。これらは、親油性の基が存在しない為に洗浄性を持たないが、その分散性 と、皮膚のタンパク質分子との相互作用によって陰イオン界面活性剤の皮膚適合 性に好ましい影響を与える能力のゆえに多数の界面活性配合物において使用され 983)]：シュスター(G.Schuster)ら[Cosmet.Toil.,99,12(1984)]およびリンドナ ー(H.Lindner)[Parfum.Kosmet.,66,85(1985)]により発表されている。 通常、タンパク質加水分解物は動物コラーゲンをもとに得られる。しかし、最 近では、たとえば小麦グルテンや大豆タンパク質に基づく植物産物への傾向が強 まっている。 例えば、炭化水素の存在下での特殊な乳酸細菌による植物タンパク質の加水分 解が、FR-A 25 42 013(ABC)から既知である。US 4,757,007[ニッシン(Nissin)] には、大豆タンパク質をプロテアーゼにより部分的に加水分解してトリクロロ酢 酸中での溶解性が異なる分画とし、この分画をｐＨ７で分離し、加水分解されて いない成分を除去し、そして限外濾過によって生成物を精製することが記載され ている。ヨーロッパ特許出願EP-A-0 187 048[ノボ(Novo)]には、特別のプロテア ーゼ処理による大豆タンパク質の酵素分解が記載されている。小麦または大豆タ ンパク質の段階的なアルカリ、酸、および／または酵素分解によって、平均分子 量５００〜９０,０００のタンパク質加水分解物を製造することがEP-A 0 298 41 9[カタヤマ(Katayama)]から既知である。最後に、EP-A 0 363 771[ネッスル(Nes 水分解し、加水分解されなかった成分を除去し、この加水分解物をアルカリ化し て所望ではない塩素化化合物を破壊し、次いで得られた生成物を酸性化する製法 が報告されている。 しかし、既知の方法の全てに共通する一つの特徴は、植物粗原料である小麦に 適用したときにこれらの方法が、化学的誘導後、例えば脂肪酸塩化物との縮合後 に変色し、貯蔵安定性が十分ではない生成物を与えることである。一つの具体的 な問題は、例えば、既知の小麦タンパク質加水分解物の脂肪酸縮合物が水溶液に おいて好ましくない濁りの傾向を示すことである。 即ち、本発明の目的は、小麦タンパク質加水分解物に基づく誘導体の不適切な 貯蔵安定性の問題に対する解決を提供することであった。 発明の説明 本発明は、タンパク質を含む出発物質をまずプロテイナーゼによって、次にペ プチダーゼによって加水分解する小麦タンパク質加水分解物の製法に関する。 広範囲の研究の後に、本出願人は、貯蔵中の誘導体の不適切な安定性が前駆体 、すなわち小麦タンパク質加水分解物の好ましくない分子量分布に起因すること を見いだした。従って、この問題の解決は小麦タンパク質加水分解物の段階で為 されなければならない。驚くべきことに、注意深く選択した酵素を用いて酵素分 解すると、後に貯蔵安定な誘導体、より具体的には水溶液の形態では濁らない小 麦タンパク質脂肪酸縮合物を与える加水分解物が導かれることを見いだした。３段階酵素分解 本発明の方法の一つの好ましい態様においては、タンパク質を含む出発物質( 好ましくは小麦グルテン)および対応する化学的または酵素的に修飾した誘導体 を、 （ａ）まずｐＨ２〜５でプロテイナーゼにより処理し、 （ｂ）次いでｐＨ８〜１０で処理し、 （ｃ）最後にｐＨ６〜７でペプチダーゼにより加水分解する。 本発明において、タンパク質を含む出発物質とは、例えば既知の方法を用いる 小麦粉の抽出によって得られ、７０〜９０重量％のタンパク質含量を有していて よいタンパク質単離物であると解される。プロテイナーゼおよびペプチダーゼ プロテイナーゼおよびペプチダーゼは、プロテアーゼ群、すなわちペプチド結 合の加水分解切断を触媒し、従って系統的にはヒドロラーゼに属する酵素群に属 する。エンドペプチダーゼまたはエンドプロテアーゼとしても知られているプロ テイナーゼはタンパク質中のペプチド結合を切断する。これらは末端アミノまた はカルボキシル基の末端ペプチド結合の分解を促進する（エキソ）ペプチダーゼ とは異なる。 本発明の製法に適するプロテイナーゼの代表例は、市販品から入手可能なセリ ンプロテイナーゼ(EC 3.4.21)、システインまたはチオールプロテイナーゼ(EC 3 .4.22)、アスパルテートまたはカルボキシプロテイナーゼ型の酸性プロテイナー ゼ(EC 3.4.23)、および従属的には金属プロテイナーゼ(3.4.24)である。適当な セリンプロテイナーゼの例は、キモトリプシン、エラスターゼ、カリクレイン、 プラスミン、トリプシン、スロンビンおよびサブチリシンである。 適当なペプチダーゼには、例えば、α−アミノアシルペプチドヒドロラーゼま たはアミノペプチダーゼ(EC 3.4.11)［これらはポリペプチド末端の個々のアミ ノ酸を分離する］、ジペプチドヒドロラーゼまたはジペプチダーゼ(EC 3.4.13) ［これらはジペプチドをアミノ酸に加水分解する］、ジペプチジルペプチドヒド ロラーゼまたはジペプチジルペプチダーゼ(EC 3.4.14)［これらはポリペプチド のアミノ位においてジペプチドを遊離させる］、ペプチジルジペプチドヒドロラ ーゼまたはジペプチジルカルボキシペプチダーゼ(EC 3.4.15)［これらはカルボ キシ末端の個々のアミノ酸を分離する］、カルボキシペプチダーゼ(EC 3.4.16-3 .4.18)およびω−ペプチダーゼ(EC 3.4.19)［これらはポリペプチドの両末端か ら修飾アミノ酸を分離する］が含まれる。 基本的に、プロテイナーゼまたはペプチダーゼの使用量は限定されないが、そ の使用量は、出発物質を基準に０.１〜５重量％の範囲内であるべきであり、０. ５〜２重量％の範囲内であるのが好ましい。吸着剤 痕跡量の望ましくない着色物質を除去する為に、タンパク質含有出発物質を適 切な吸着剤と共に加水分解工程に導入するのが有利であることがわかった。適切 な吸着剤とは、例えば、シリカゲル、酸化アルミニウムおよび好ましくは活性炭 であり、これらはタンパク質含有出発物質の窒素含量を基準に０.１〜１５重量 ％、好ましくは１〜５重量％の量で用いてよい。加水分解工程の実施 酵素加水分解を行うために、タンパク質含有出発物質の水性懸濁液を、所望に より上記吸着剤と共に、使用するプロテイナーゼおよびペプチダーゼの至適温度 および至適ｐＨ、例えば４０〜７０℃で１〜２４時間分解する。タンパク質中に なお存在する炭水化物のゼラチン化温度以下で加水分解を行うのが特に有利であ る。 塩基として酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムの存在下で加水分解を行う と、可溶性のカルシウムペプチドが形成され、これを濾過により不溶性の水酸化 カルシウムまたは酸化カルシウムから分離しなければならない。アルカリペプチ ドが所望であるときには、カルシウムペプチドをソーダまたはカリ溶液で処理し 、次いで難溶性の炭酸カルシウムを除去するのが望ましい。また、カルシウムを シュウ酸カルシウムまたは硫酸カルシウムの形態で沈澱させることもできる。難 溶性塩は、好ましくは濾過助剤の存在下に通常の固体／液体分離法（例えば濾過 、分離など）によって除去するのが好ましい。 小麦タンパク質加水分解物水溶液が得られ、必要に応じてこれを、たとえば、 落下膜エバポレーターを用いて濃縮してよい。本発明の製法により得られる加水 分解物は、約５〜５０重量％の固体含量を有し、１００〜３０,０００の範囲、 好ましくは１００〜１０,０００の範囲、より好ましくは２,０００〜５,０００ の範囲の平均分子量を有する。 工業的応用 本発明の製法によって得られる植物性小麦タンパク質加水分解物は、特に好ま しい色品質によって区別され、誘導体化の後に水溶液中で特に高い貯蔵安定性を 示す物質を与える。特に、本発明の製法によって得られる小麦タンパク質加水分 解物に基づく脂肪酸縮合体は、透明な貯蔵安定性水溶液に加工することができる 。 従って、本発明はさらに、本発明の製法によって得られる小麦タンパク質加水 分解物の使用であって、わずかに着色した貯蔵安定性の誘導体、例えば、Ｎ−ア シル化、Ｎ−アルキル化、エステル化誘導体およびＮ−アシル化またはＮ−アル キル化され、さらにエステル化された誘導体などの製造のための使用に関する。 本発明の製法によって得られる小麦タンパク質加水分解物を、６〜２２個、よ り具体的には１２〜１８個の炭素原子を含有する脂肪酸または脂肪酸塩化物と、 既知の方法によって縮合させるのが好ましい。この小麦タンパク質加水分解物を 、ラウリン酸またはココナツ油脂肪酸縮合体の製造に用いるのが特に好ましい。 以下の実施例は、本発明の説明を意図するものであり、いかなる意味において も本発明を限定するものではない。 実施例 実施例１ 温水３,５００Ｌ（Ｔmax＝５０℃）を５ｍ³の撹拌タンク反応器に入れ、次い で亜硫酸ナトリウム１.３kgおよび活性炭１４kgを加えた。小麦タンパク質単離 体６５０kgを最高速度で撹拌しながら４８〜５０℃で加え、この全体を撹拌して 懸濁液を形成させた。次いで、反応混合物のｐＨ値を塩酸の添加によりｐＨ３. ０に調整した。 次いで、酸性域で至適ｐＨをもつプロテイナーゼ５kgを添加した。加水分解と 、その後の第一回目の濾過中、温度は最高５０℃に制限し、亜硫酸塩の濃度は１ ０ｐｐｍ以上に維持した。ｐＨ値は塩酸の添加により最初は３.０に維持し、２ 時間後に、水酸化カルシウムの添加により８.５に調整した。同時に、別の活性 炭１４kgとアルカリ性域に至適ｐＨをもつプロテイナーゼ５kgを添加した。次い で、この反応混合物を、さらにｐＨ補正することなく約５０℃でさらに２時間撹 拌した。この酵素加水分解工程の後に、混合物のｐＨ値を水酸化カルシウムの添 加によって７.５に調整した。このように調製した加水分解物を、濾過助剤［パ ーライト(Perlite^R)Ｐ５０］７０kgの添加後に、フィルタープレスで濾過した。 次いで、カルボパル(Carbopal^R)ＧｎＡ ２０kgを濾液に添加し、その後８０℃ に加熱した。この温度を１５分間維持した。次いで、この反応混合物を５０℃ま で冷却し、３０分間その温度で撹拌した。さらに濾過助剤１５kgを添加した後、 生成物をフィルタープレスで再濾過した。最後に、カルシウムをソーダの添加に よって沈澱させ、炭酸カルシウムをフィルタープレスで除去した。この濾液を、 落下膜エバポレーターで４４％Ｂｒｉｘ含量に濃縮した。最後に、この濃縮物を 水酸化ナトリウムでｐＨ１０に調整し、５日間の貯蔵後に濾過助剤１５kgの存在 下にフィルタープレスにおいて濾過した。実施例２ 実施例１に従って調製した小麦タンパク質加水分解物１０kgを、ラウリン酸塩 化物を用いて既知の方法でアシル化した。この反応生成物を２０重量％の乾燥物 質含量に調整し、２０℃および４０℃で３週間貯蔵した。この貯蔵期間の後、生 成物は両温度で透明であり、実質的に同じ色であった。比較例１ 市販の小麦タンパク質加水分解物を実施例２の記載のようにラウリン酸塩化物 でアシル化した。得られた小麦タンパク質脂肪酸縮合物の２０重量％溶液は、わ ずか１週間の貯蔵後に濁った。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ザンダー，アンドレアス ドイツ連邦共和国デー−89257イラーティ ッセン、カルルスバーター・シュトラーセ 19番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．小麦タンパク質加水分解物の製法であって、タンパク質含有出発物質をま ずプロテイナーゼによって、次いでペプチダーゼによって加水分解する製法。 ２．タンパク質含有出発物質を、 （ａ）まずｐＨ２〜５でプロテイナーゼにより処理し、 （ｂ）次いでｐＨ８〜１０で処理し、 （ｃ）最後にｐＨ６〜７でペプチダーゼにより加水分解する、 ことを特徴とする請求項１に記載の製法。 ３．３段階の酵素加水分解を活性炭の存在下に行うことを特徴とする請求項１ または２に記載の製法。 ４．タンパク質中になお存在する炭水化物のゼラチン化温度以下で加水分解を 行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の製法。 ５．わずかに着色した貯蔵安定なＮ−アシル化、Ｎ−アルキル化、エステル化 誘導体およびＮ−アシル化またはＮ−アルキル化され、さらにエステル化された 誘導体の製造のための、請求項１〜４のいずれかに記載の製法によって得られる 小麦タンパク質加水分解物の使用。