馬鈴薯由来タンパク質とその部分分解物を含むタンパク質組成物並びにそれらの抽出方法
【課題】馬鈴薯由来のタンパク質の灰褐変着色を防ぎ、添加される食品中でも変色の少ない商品価値の高い馬鈴薯由来のタンパク質を提供する。
【解決手段】馬鈴薯由来のタンパク質を含み、チロシナーゼが失活していることを特徴とする馬鈴薯由来のタンパク質組成物と馬鈴薯由来のタンパク質とその部分分解物を含むタンパク質組成物であって、チロシナーゼが失活していることを特徴とする馬鈴薯由来のタンパク質とその部分分解物を含むタンパク質組成物を提供する。
【解決手段】馬鈴薯由来のタンパク質を含み、チロシナーゼが失活していることを特徴とする馬鈴薯由来のタンパク質組成物と馬鈴薯由来のタンパク質とその部分分解物を含むタンパク質組成物であって、チロシナーゼが失活していることを特徴とする馬鈴薯由来のタンパク質とその部分分解物を含むタンパク質組成物を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着色が少なく、代用タンパク質としての利用価値を向上した馬鈴薯由来のタンパク質と、このタンパク質の部分分解物を含むタンパク質組成物並びにそれらの抽出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
馬鈴薯は澱粉質抽出の原料に利用されている。澱粉質を抽出した後の残液には、馬鈴薯由来のタンパク質やオリゴ糖等の有用成分が含まれているにもかかわらず、大豆タンパク質に比べて利用価値が認められず、これまで飼料としてしか利用価値がなかった。大豆タンパク質に関しては、例えば、特許文献１や特許文献２に、大豆タンパク質を酵素によって改質して付加価値を高める方法が記載されている。
これに対し、馬鈴薯由来のタンパク質の利用価値が低かった理由は、馬鈴薯由来のタンパク質が、空気と接触することにより灰褐変することや、分離したタンパク質の変性に起因する難消化性に原因がある。
ところが、特許文献３に記載されているように、最近、馬鈴薯タンパク質をアミノ酸調味料としての活用することが試みられている。
また、特許文献４に開示されているようにＡＣＥ阻害活性を有する水溶性タンパク質を含んでいることから、馬鈴薯由来のタンパク質の活用に注目がされてきている。
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−１５４５９３号
【特許文献２】特開２０００−３１２５６１号
【特許文献３】特開平０７−１４３８６１号
【特許文献４】特開２０００−４７９９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、馬鈴薯由来のタンパク質は、馬鈴薯に含まれるチロシナーゼによるフェノール等の酸化に伴う褐変反応による着色物（灰褐色）の混在、タンパク質自体の難消化性のために、大部分が家畜用の飼料として利用されているに過ぎない。
また、アミノ酸調味料として一部活用されているが、上述した褐変反応や馬鈴薯由来の鉄分と食品中のフェノール類との結合による食品水溶液の着色という問題が指摘されている。
【０００５】
本発明は、馬鈴薯由来のタンパク質の灰褐変着色を防ぎ、添加される食品中でも変色の少ない商品価値の高い馬鈴薯由来のタンパク質を提供することを目的とする。
また、本発明は、馬鈴薯から澱粉質を抽出した後の残液からタンパク質を取り除くことによりＢＯＤ負荷の少ない処理液とし、この処理液を用いて馬鈴薯から澱粉質を抽出する工程で発生する廃液を処理する方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、馬鈴薯由来のタンパク質を含み、チロシナーゼが失活していることを特徴とする馬鈴薯由来のタンパク質組成物を提供する。また、馬鈴薯由来のタンパク質とその部分分解物を含むタンパク質組成物であって、チロシナーゼが失活していることを特徴とする馬鈴薯由来のタンパク質とその部分分解物を含むタンパク質組成物を提供する。
すなわち、本発明の馬鈴薯由来のタンパク質は、チロシナーゼが失活しているため、灰褐変による着色がほとんどない。馬鈴薯由来のタンパク質は、馬鈴薯の磨砕物が空気に触れた時に生ずる灰褐変によるものであり、着色は取り除くことが困難である。この灰褐変は、馬鈴薯に含まれるチロシナーゼが馬鈴薯由来のフェノール等を酸化してポリフェノールを生成して褐変物質となり、これがタンパク質と結合して沈着するものである。
【０００７】
また、馬鈴薯由来のタンパク質中に含まれる鉄分もキレート化しており、ポリフェノールとの結合が抑制されているため、着色がない。また、粗澱粉質除去後のろ液を硫酸で酸性にした後加熱してタンパク質を凝固させてさらにろ過しており、鉄分は硫酸鉄としてろ液に移行して除去されるために、タンパク質中には含まれず、アミノ酸等に分解されたとしても、鉄分を含まないものが得られる。したがって、食品等に添加した場合でも、食品に含まれるフェノール類と鉄分が反応することがない。このため、食品に混ぜても、馬鈴薯由来のタンパク質あるいはアミノ酸組成物中に含まれる鉄分による着色反応が起こらない。
【０００８】
本発明は、また馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕し、固形分と水溶液とに分離する工程とを含むことを特徴とする馬鈴薯由来タンパク質の抽出方法を提供する。
本発明は、さらに馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕し、固形分と水溶液とに分離する第１工程、上記第１工程で得られた水溶液を加熱した後にタンパク質を分離する第２工程、上記第２工程で得られたタンパク質をタンパク質分解酵素で分解する第３工程とを含むことを特徴とする馬鈴薯由来タンパク質組成物の抽出方法を提供する。
また、以上述べたように、馬鈴薯から澱粉質を抽出した後の残液からタンパク質成分を取り除く工程を加えることで、残液からＢＯＤ負荷成分を除去することができ、廃液処理時の負荷を低減することができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上述べたように、本発明により、灰褐変がなく、鉄分を含まない馬鈴薯由来のタンパク質が得られるので、馬鈴薯由来タンパク質の商品価値の向上を図ることができる。
さらに、これまで有効活用の難しかった馬鈴薯から澱粉質を抽出した後の残液の有効活用を図ることが可能である。
また、馬鈴薯から澱粉質を抽出した後の残液をＢＯＤ負荷の少ない溶液とすることが可能であることから、従来の活性汚泥処理で処理可能な廃液処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
本発明は、馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕し、固形分と水溶液とに分離する工程とを含むことを特徴とする馬鈴薯由来タンパク質の抽出方法および該方法によって得られる馬鈴薯由来タンパク質を提供するものである。
図１は、馬鈴薯からタンパク質を抽出する工程のフロー図である。すなわち、馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕し、固形分と水溶液とに分離する工程、得られた水溶液を等電点ｐＨに調整して加熱した後にタンパク質を分離する工程、得られたタンパク質を乾燥する工程とを含むことを特徴とする馬鈴薯由来タンパク質の抽出方法である。
図２は、図１に示すフローに加えて、プロテアーゼによるタンパク質の部分分解を行う抽出工程を示すフロー図である。
【００１１】
まず、図１に示すフローに従って本発明を説明する。
前述したように、馬鈴薯由来のタンパク質の灰褐変は、馬鈴薯に含まれるチロシナーゼがフェノール等を酸化してポリフェノールを生成して灰褐変物質となり、これがタンパク質と結合して沈着する。このポリフェノールの生成を防ぐために、本発明では馬鈴薯を還元剤の存在の下で磨砕する。
磨砕は特に限定されるものではないが、例えば、すりおろし、カッター等による裁断等の手段またはそれらの組み合わせを使用することができる。
還元剤は、特に限定されるものではないが、アスコルビン酸、エリソルビン酸塩、亜硫酸塩類（亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、次亜硫酸ナトリウム、次亜硫酸カリウム、亜硫酸ガス）が挙げられる。馬鈴薯中のチロシナーゼによる酸化を抑制するために、亜硫酸塩が好ましく、さらに好ましくは、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウムである。
また、還元剤の存在下であっても、馬鈴薯中に含まれる鉄等の金属は、フェノール類と反応してポリフェノール鉄錯体を形成して着色するため、本発明では鉄分等の金属成分をキレート化する。キレート剤は、フェノール類と鉄等の金属とのキレート生成を防ぐものであればよく、アミノカルボン酸、燐酸系のキレート剤、例えば、ＥＤＴＡ、ＮＴＡ，ＤＴＰＡなどを使用することができる。しかし、食品に使用しても問題のない化合物を使用することが好ましく、例えば、ピロリン酸塩、特にはピロリン酸ナトリウムが望ましい。
【００１２】
次に、馬鈴薯の磨砕物を固形分と水溶液とに分離する。
固形物画分には粗澱粉質が含まれ、水溶液画分にはタンパク質、オリゴペプチドやオリゴ糖が含まれる。分離手段は、ろ過、遠心分離等の方法で行うことができる。得られた水溶液を加熱して、チロシナーゼを失活させる。加熱の温度範囲は、６０〜１００℃であればよい。
なお、タンパク質の収量を高めるために、加熱前に得られた水溶液を酸でｐＨ調節してタンパク質を等電点に調整しておくことが好ましい。ｐＨは３〜５の範囲であればよく、好ましくは３．５〜４．８、さらに好ましくは４．０〜４．６である。使用する酸は、特に限定されるものではないが、鉄分を溶解させるものが好ましく、例えば希硫酸が挙げられる。
【００１３】
チロシナーゼを失活させたタンパク質を含む画分を分離して馬鈴薯由来のタンパク質を得ることができる。分離は、前述したように、ろ過、遠心分離等の方法を用いればよい。
なお、必要に応じてタンパク質の乾燥を行う場合、澱粉質が混在するとタンパク質の抽出効率が低下すること、加熱により抽出したタンパク質に不溶物が混じって好ましくないので、セルラーゼ、ヘミセルラーゼで澱粉質を前もって分解しておくことが好ましい。セルラーゼ、ヘミセルラーゼは、特に限定されるものではない。
酵素処理条件は、使用する酵素の至適ｐＨ、至適温度等により適宜条件を選択して行うことができる。酵素処理後は定法に従って、加熱し失活処理をおこなう。
得られた馬鈴薯由来のタンパク質は必要に応じて乾燥することができる。乾燥は、凍結乾燥、スプレードライ乾燥等、定法に従って行えばよい。
【００１４】
本発明は、さらに馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕し、固形分と水溶液とに分離する第１工程、上記第１工程で得られた水溶液を加熱した後にタンパク質を分離する第２工程、上記第２工程で得られたタンパク質をタンパク質分解酵素で分解する第３工程とを含むことを特徴とする馬鈴薯由来タンパク質組成物の抽出方法を提供する。この工程の簡単なフローを図２に示す。
図２に示すフローに従って本発明を説明する。
馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕して固形分と水溶液とに分離する第１工程は、前述した馬鈴薯由来のタンパク質の抽出方法における乾燥前までの処理と同じである。
馬鈴薯由来タンパク質は、加熱処理により、変性しているために、タンパク分解酵素でタンパク質を部分的に分解しておくほうが望ましい。タンパク質の部分分解は、タンパク分解酵素であればよく、例えば、酸性プロテアーゼ、中性プロテアーゼあるいはアルカリプロテアーゼを用いることができるが、酸性プロテアーゼが好ましく、低温域に至適温度範囲がある、例えばニューラーゼが好ましい。
なお、必要に応じてタンパク質の乾燥を行う場合、澱粉質が混在すると澱粉質が変性してタンパク質の品質が低下して好ましくないので、セルラーゼ、ヘミセルラーゼを併用することが好ましい。セルラーゼ、ヘミセルラーゼは、特に限定されるものではない。
酵素処理条件は、使用する酵素の至適ｐＨ、至適温度等により適宜条件を選択して行うことができる。酵素処理後は定法に従って、加熱し失活処理をおこなう。
得られた馬鈴薯由来のタンパク質は必要に応じて乾燥することができる。乾燥は、凍結乾燥、スプレードライ乾燥等、定法に従って行えばよい。
図１あるいは図２に沿った工程により得られた馬鈴薯由来タンパク質は、灰褐変色を呈さず、鉄分を含まないので、タンパク原料として、あるいはアミノ酸調味料の原料として商品価値の高いものである。
さらに、これまで有効活用の難しかった馬鈴薯から澱粉質を抽出した後の残液を活用しているので、資源の有効活用を図ることが可能である。
以下、実施例に沿って本発明を説明する。
実施例１〜４は図１の具体的な実施態様を示し、実施例５〜８は図２の具体的態様を示したものである。
【実施例１】
【００１５】
馬鈴薯８６０ｇを水洗いした後、皮を剥いて水中に浸した。亜硫酸水素ナトリウム０．２５ｇ、ピロリン酸ナトリウム０．１ｇ、水５００ｍｌ中におろし器ですりおろし、布濾した。１時間静置して澱粉を沈降した。沈殿後にさらに水４００ｍｌを加えて攪拌して静置した後、デカンテーションをして上澄み液約１０００ｍｌを得た。得られた上澄み液をｐＨ５．９５に調節すると淡褐色の液となり、これを９７℃に加熱した後、静置放冷した。再びデカンテーションを行い、上澄み液約４００ｍｌを除去して３，０００ｒｐｍの遠心分離を約１０分間行った。沈殿物を水で懸濁して１夜静置した後、デカンテーションして上澄み液を約３００ｍｌ取り除いた。得られたスラリー状物に８００ｍｌの水を加えて、４，０００ｒｐｍ、１５分遠心分離して沈殿物（白色）を得た。さらに沈殿物を６０℃で２０時間乾燥し粉砕して、淡黄褐色の乾燥物４．９ｇを得た（収率０．５７％）。得られた乾燥物の総窒素含有率は、７．１５％、タンパク質分は４４．７％であった。
【実施例２】
【００１６】
馬鈴薯１，３３０ｇを水洗いした後、亜硫酸水素ナトリウム１．２ｇ、ピロリン酸ナトリウム０．６ｇ、水６００ｍｌ中にジューサーミキサーで磨砕して、遠心分離して澱粉を除去した。上澄み液１７５０ｍｌを沸騰加熱した後、水冷して３時間静置した。デカンテーションで上澄み液を捨て、約９００ｍｌを水で希釈して１，０００ｍｌとして１夜静置した。デカンテーションで上澄み液１１５０ｍｌを捨て、残りを遠心分離し、さらに水６００ｍｌを加えて遠心分離（４，０００ｒｐｍ、１０分）を行って、スラリー状物（白色）を得た。得られたスラリー状物を６０±１℃で１８時間乾燥し粉砕して、馬鈴薯タンパク質（淡白色、水分０．３％）を１３．９ｇ得た（総窒素含有率７．００％、タンパク質４３．８７％）。
【実施例３】
【００１７】
馬鈴薯２，０７８ｇを水洗いし、亜硫酸ナトリウム１ｇ、ピロリン酸ナトリウム０．１ｇ、水１ｌ中にすりおろし、３０分静置した。デカンテーションして布濾して上澄み液を得た。上澄み液のｐＨは６．３１であった。１０ＭのＨ2ＳＯ4でｐＨ３．４８に調整した後（乳濁）、９７℃に加熱し水冷し、１夜冷蔵庫に放置した。ついで、デカンテーションを行い上澄み液（「上澄み１」という）を除去し、さらに遠心分離（４，０００ｒｐｍ、１０分）を行い、沈降画分を捕集した。遠心分離で取り除いた上澄み（「上澄み２」という）と前記上澄み１は合わせて約２．２ｌであった。
得られた沈降画分を水５００ｍｌに懸濁して再度、遠心分離（３，０００ｒｐｍ、５分）を行って、沈降画分を捕集して減圧乾燥し、淡黄褐色の馬鈴薯由来のタンパク質を含む乾燥物（「乾燥物１」という）を２０．３ｇ得た。乾燥物の総窒素含有率は、１１．１３％、タンパク質分６９．６％であった。
また、上記上澄み１、２をろ過し、イオン交換樹脂（ダイヤイオンＳＫ−１Ｂ：三菱化学（株）製およびダイヤイオンＷＡ−３０三菱化学（株）製）で処理した後、減圧乾燥を行い、乾燥物１９．５ｇ（総窒素含有率は、５．６３％、タンパク質分３５．２％、ｐＨ（４％懸濁液）７．７２）を得た。
【実施例４】
【００１８】
馬鈴薯２，０４５ｇを水洗いし、亜硫酸水素ナトリウム０．８ｇ、ピロリン酸ナトリウム０．４ｇ、水８００ｍｌ中にすりおろし、静置した。デカンテーションと布濾して上澄み液を得た。このときのｐＨは６．０１であった。１０ＭのＨ2ＳＯ4でｐＨ４．４８に調整した後（乳濁）、９０℃に加熱し水冷し、１夜冷蔵庫に放置した。ついで、デカンテーションを行い、上澄み液（「上澄み３」という）を除去し、さらに遠心分離（５，０００ｒｐｍ、１５分）を行い、上澄み液（「上澄み４」という）と分離して沈降画分を捕集した。
得られた沈降画分を水５００ｍｌに懸濁して再度、遠心分離（３，０００ｒｐｍ、５分）を行って、沈降画分を捕集して水に懸濁して３００ｍｌ（ｐＨ４．４２）とした。ｐＨを３０ｗ／ｖＮａＯＨで７．１７に調整した後、プロチンＡＣ１０Ｆ（大和化成）で１５分間処理した後、減圧濃縮、乾燥、粉砕を行い１５．２ｇの馬鈴薯由来のタンパク質を含む乾燥物（「乾燥物２」という）を得た。乾燥物の水分は０．４％、総窒素含有率は、１０．９７％、タンパク質分は６８．５％であった。
また、上記上澄み３、４をろ過し、イオン交換樹脂（ＳＫ−１ＢおよびＷＡ−３０）で処理した後、塩酸でｐＨ調整を行い（ｐＨ５．２８）、さらに減圧乾燥を行って、乾燥物２１．３ｇを得た。
【実施例５】
【００１９】
実施例３の乾燥物１が水に分散困難で、実施例４の乾燥物２が分散乳化しやすかった。これは澱粉質が熱変性によって不溶化したものと考えられたので、本実施例から実勢例８において、前処理として、ヘミセルラーゼを用いて澱粉を分解した後、プロテアーゼ処理することとした。
まず、馬鈴薯９９９ｇを水洗いし、亜硫酸ナトリウム０．４ｇ、ピロリン酸ナトリウム０．２ｇ、水４００ｍｌ中にすりおろし、３０分静置した。その後、布濾して上澄み液を得た。このときのｐＨは６．４１であった。１０ＭのＨ2ＳＯ4でｐＨ４．５０に調整した後、９０℃に加熱した。次いで５０℃に水冷し、遠心分離（６，０００ｒｐｍ、１５分）を行い、沈降画分を捕集した。
得られた沈降画分に水１５０ｍｌを加え、５０℃に温度調整した後、ヘミセルラーゼ「アマノ」９０を０．０２ｇ加えて３０分間反応させた。
用いたヘミセルラーゼ「アマノ」９０は以下の性質を有する。
商品名：ヘミセルラーゼ「アマノ」９０
由来：Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ
特徴：キシラナーゼ等の他にセルラーゼ、ペクチナーゼ、β−グルコシダーゼ
等の活性を有する
至適ｐＨ：４．５
作用ｐＨ：３．０〜６．０
至適温度：５０℃
キシラナーゼ活性：９０，０００Ｕ／ｇ以上（天野法）
メーカー：アマノエンザイム
得られたヘミセルラーゼ処理物（ｐＨ４．３２）をｐＨ７．２６に調整した後、５０℃に温度調整し、プロチンＰＣ１０Ｆを０．０４ｇ加えて１５分間反応させた。用いたプロチンＰＣ１０Ｆは以下の性質を有する。
商品名：プロチンＰＣ１０Ｆ
由来：Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ
至適ｐＨ：７．０
至適温度：５０〜５５℃
活性：１００，０００ＰＵ／ｇ
メーカー：大和化成
得られたプロテアーゼ処理物を９０℃に加熱して酵素を失活させ後、減圧濃縮、乾燥、粉砕を行い１０．９ｇの馬鈴薯由来のタンパク質を含む乾燥物を得た。
【００２０】
得られたタンパク質の物性を以下に示す。
外観：淡黄褐色
水分：７．９％
ｐＨ（４％水溶液）：６．８１
総窒素含有率：８．６２％（無水換算すると９．３６％）
可溶性窒素：２．５７％
タンパクの分解率：２９．８％
味（４％水溶液）：無味
溶解状態（４％溶液）：わずかに暗色、
３０分放置後の溶解状況：ぶつぶつなく均一（ヘミセルラーゼ不使用、プロチンＰＣ
１０Ｆ処理品（沈降嵩少なく、沈降物には膨潤しない粒粒
が多い）を比較対照とした）。
【実施例６】
【００２１】
馬鈴薯９９７ｇを水洗いし、亜硫酸ナトリウム０．４ｇ、ピロリン酸ナトリウム０．２ｇ、水３００ｍｌ中にすりおろし、３０分静置した。その後、布濾して上澄み液を得た。このときのｐＨは６．４１であった。１０ＭのＨ2ＳＯ4でｐＨ４．５１に調整した後、９０℃に加熱した。次いで５０℃に水冷し、遠心分離（６，０００ｒｐｍ、１５分）を行い、沈降画分を捕集した。
得られた沈降画分に水１５０ｍｌを加え、５０℃に温度調整した後、ヘミセルラーゼ「アマノ」９０を０．０２ｇ加えて３０分間反応させた。
得られたヘミセルラーゼ処理物（ｐＨ４．３２）を５０℃に温度調整して３０分間反応させた後、さらにニューラーゼＦ３Ｃを０．０４ｇ加えて１５分間反応させた。使用したニューラーゼＦ３Ｃの特性を以下に示す。
商品名：ニューラーゼＦ３Ｃ
由来：Ｐｈｉｇｏｐｕｓ ｎｉｇｅｒ
至適ｐＨ：３．０
作用ｐＨ：３．０〜６．０
至適温度：４５℃
活性：７０，０００Ｕ／ｇ（天野法）
メーカー：天野エンザイム
【００２２】
得られたプロテアーゼ処理物を９０℃に加熱して酵素を失活させ後、減圧濃縮、乾燥、粉砕を行い１０．９ｇの馬鈴薯由来のタンパク質を含む乾燥物を得た。
得られたタンパク質の物性を以下に示す。
外観：実施例５のものより濃い淡黄褐色、
水分：９．３％、
ｐＨ（４％水溶液）：４．５１、
総窒素含有率：８．４１％（無水換算すると９．２７％）、
可溶性窒素：１．９１％、
タンパクの分解率２２．７％、
味（４％水溶液）：酸味とえぐ味、
溶解状態（４％溶液）：淡色、
３０分放置後の溶解状況：ぶつぶつなく均一（ヘミセルラーゼ不使用、プロチンＰＣ
１０Ｆ処理品（沈降嵩少なく、沈降物には膨潤しない粒粒
が多い）を比較対照とした）。
【実施例７】
【００２３】
馬鈴薯１０１４ｇを水洗いし、亜硫酸ナトリウム０．４ｇ、ピロリン酸ナトリウム０．２ｇ、水３００ｍｌ中にすりおろし、３０分静置した。その後、布濾して上澄み液を得た。このときのｐＨは６．５３であった。１０ＭのＨ2ＳＯ4でｐＨ４．４９に調整した後、９０℃に加熱した。次いで５０℃に水冷し、遠心分離（６，０００ｒｐｍ、１５分）を行い、沈降画分を捕集した。
得られた沈降画分に水１５０ｍｌを加え、５０℃に温度調整した後、ヘミセルラーゼ「アマノ」９０を０．０２ｇ加えて３０分間反応させた。
得られたヘミセルラーゼ処理物（ｐＨ４．３０）をｐＨ７．５０に調整した後、７０℃に温度調整し、パパインＷ−４０を０．０４ｇ加えて１５分間反応させた。用いたパパインＷ−４０の特性は以下のとおり。
商品名：パパインＷ−４０
由来：Ｃａｒｉｃａ ｐａｐａｙａ
作用ｐＨ：３．０〜１２．０
至適温度：８０℃
活性：４００Ｕ／ｇ以上（天野法）
メーカー：天野エンザイム
得られたプロテアーゼ処理物を９０℃に加熱して酵素を失活させ後、減圧濃縮、乾燥、粉砕を行い１０．８ｇの馬鈴薯由来のタンパク質を含む乾燥物を得た。
【００２４】
得られたタンパク質の物性を以下に示す。
外観：実施例５のものより濃い淡黄褐色、
水分：９．９％、
ｐＨ（４％水溶液）：６．９７、
総窒素含有率：９．６０％（無水換算すると１０．６５％）、
可溶性窒素：４．６０％、
タンパクの分解率：４７．９％、
味：（４％水溶液）無味、
溶解状態（４％溶液）：わずかに褐色、
３０分放置後の溶解状況：ぶつぶつなく均一（ヘミセルラーゼ不使用、プロチンＰＣ
１０Ｆ処理品（沈降嵩少なく、沈降物には膨潤しない粒粒が
多い）を比較対照とした）。
【実施例８】
【００２５】
馬鈴薯９９８ｇを水洗いし、亜硫酸ナトリウム０．４ｇ、ピロリン酸ナトリウム０．２ｇ、水３００ｍｌ中にすりおろし、３０分静置した。その後、布濾して上澄み液を得た。このときのｐＨは６．４２であった。１０ＭのＨ2ＳＯ4でｐＨ４．５０に調整した後、９０℃に加熱した。次いで５０℃に水冷し、遠心分離（６，０００ｒｐｍ、１５分）を行い、沈降画分を捕集した。
得られた沈降画分に水１５０ｍｌを加え、５０℃に温度調整した後、ヘミセルラーゼ「アマノ」９０を０．０２ｇ加えて３０分間反応させた。
得られたヘミセルラーゼ処理物（ｐＨ４．３４）を３０ｗ／ｖ％の水酸化ナトリウムでｐＨ７．５５に調整した後、５０℃に温度調整し、アルカラーゼ２・４Ｌを０．１ｇ加えて１５分間反応させた。用いたアルカラーゼ２・４Ｌの特性を以下に示す。
商品名：アルカラーゼ２・４Ｌ
由来：Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ
至適ｐＨ：８．３
作用ｐＨ：６〜１２
至適温度：５０℃
活性：２．４ＡＵ／ｇ（アンソン単位）
メーカー：ノボノルディスク
得られたプロテアーゼ処理物を９０℃に加熱して酵素を失活させ後、減圧濃縮、乾燥、粉砕を行い１０．８５ｇの馬鈴薯由来のタンパク質を含む乾燥物を得た。
得られたタンパク質の外観は実施例５のものより濃い淡黄褐色、水分９．４％、ｐＨ（４％水溶液）６．８７、総窒素含有率（無水換算）９．３６％（無水換算すると１０．３３％）、可溶性窒素４．０７％、タンパクの分解率４３．５％、味（４％水溶液）わずかにえぐ味、溶解状態（４％溶液）わずかに褐色、３０分放置後の溶解状況：ぶつぶつなく均一（ヘミセルラーゼ不使用、プロチンＰＣ１０Ｆ処理品（沈降嵩少なく、沈降物には膨潤しない粒粒が多い）を比較対照とした）。
【００２６】
（参考例）
実施例１〜４の対照として、キレート剤と還元剤が存在しない条件で馬鈴薯を磨砕してタンパク質を抽出した。
馬鈴薯６７０ｇを水洗いして、ジューサーミキサー（日立ＶＡ２３０Ｇ型）で磨砕して遠心分離（３，０００ｒｐｍ、１０分）して上澄み液を４８０ｍｌ捕集した。得られた上澄み液を１０２℃に加熱した後、ただちに冷却した。ついでデカンテーションを行い、上澄み液約４００ｍｌを除去して遠心分離（４，０００ｒｐｍ、１０分）を行った。沈殿物を減圧乾燥し粉砕して灰褐色の乾燥物４．２ｇを得た。得られた乾燥物の総窒素含有率は、６．８９％、タンパク質分４３．１％であった。
参考例では馬鈴薯の磨砕と同時に上澄液は黒ずみ、経時的に色が濃くなった。キレート剤と還元剤が存在しない条件で馬鈴薯からタンパク質を抽出した場合、速やかにチロシナーゼによりフェノール類が酸化されて、得られたタンパク質が灰褐色を呈していた。
【００２７】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は実施形態にのみ限定されるものでなく、本発明の範囲内で適宜変更等が可能である。さらに、上記実施形態で説明した具体的数値等は、必要に応じて適宜変更可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のタンパク質抽出のフロー図（タンパク質分解酵素による処理なし）である。
【図２】本発明のタンパク質抽出のフロー図（タンパク質分解酵素による処理あり）である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着色が少なく、代用タンパク質としての利用価値を向上した馬鈴薯由来のタンパク質と、このタンパク質の部分分解物を含むタンパク質組成物並びにそれらの抽出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
馬鈴薯は澱粉質抽出の原料に利用されている。澱粉質を抽出した後の残液には、馬鈴薯由来のタンパク質やオリゴ糖等の有用成分が含まれているにもかかわらず、大豆タンパク質に比べて利用価値が認められず、これまで飼料としてしか利用価値がなかった。大豆タンパク質に関しては、例えば、特許文献１や特許文献２に、大豆タンパク質を酵素によって改質して付加価値を高める方法が記載されている。
これに対し、馬鈴薯由来のタンパク質の利用価値が低かった理由は、馬鈴薯由来のタンパク質が、空気と接触することにより灰褐変することや、分離したタンパク質の変性に起因する難消化性に原因がある。
ところが、特許文献３に記載されているように、最近、馬鈴薯タンパク質をアミノ酸調味料としての活用することが試みられている。
また、特許文献４に開示されているようにＡＣＥ阻害活性を有する水溶性タンパク質を含んでいることから、馬鈴薯由来のタンパク質の活用に注目がされてきている。
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−１５４５９３号
【特許文献２】特開２０００−３１２５６１号
【特許文献３】特開平０７−１４３８６１号
【特許文献４】特開２０００−４７９９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、馬鈴薯由来のタンパク質は、馬鈴薯に含まれるチロシナーゼによるフェノール等の酸化に伴う褐変反応による着色物（灰褐色）の混在、タンパク質自体の難消化性のために、大部分が家畜用の飼料として利用されているに過ぎない。
また、アミノ酸調味料として一部活用されているが、上述した褐変反応や馬鈴薯由来の鉄分と食品中のフェノール類との結合による食品水溶液の着色という問題が指摘されている。
【０００５】
本発明は、馬鈴薯由来のタンパク質の灰褐変着色を防ぎ、添加される食品中でも変色の少ない商品価値の高い馬鈴薯由来のタンパク質を提供することを目的とする。
また、本発明は、馬鈴薯から澱粉質を抽出した後の残液からタンパク質を取り除くことによりＢＯＤ負荷の少ない処理液とし、この処理液を用いて馬鈴薯から澱粉質を抽出する工程で発生する廃液を処理する方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、馬鈴薯由来のタンパク質を含み、チロシナーゼが失活していることを特徴とする馬鈴薯由来のタンパク質組成物を提供する。また、馬鈴薯由来のタンパク質とその部分分解物を含むタンパク質組成物であって、チロシナーゼが失活していることを特徴とする馬鈴薯由来のタンパク質とその部分分解物を含むタンパク質組成物を提供する。
すなわち、本発明の馬鈴薯由来のタンパク質は、チロシナーゼが失活しているため、灰褐変による着色がほとんどない。馬鈴薯由来のタンパク質は、馬鈴薯の磨砕物が空気に触れた時に生ずる灰褐変によるものであり、着色は取り除くことが困難である。この灰褐変は、馬鈴薯に含まれるチロシナーゼが馬鈴薯由来のフェノール等を酸化してポリフェノールを生成して褐変物質となり、これがタンパク質と結合して沈着するものである。
【０００７】
また、馬鈴薯由来のタンパク質中に含まれる鉄分もキレート化しており、ポリフェノールとの結合が抑制されているため、着色がない。また、粗澱粉質除去後のろ液を硫酸で酸性にした後加熱してタンパク質を凝固させてさらにろ過しており、鉄分は硫酸鉄としてろ液に移行して除去されるために、タンパク質中には含まれず、アミノ酸等に分解されたとしても、鉄分を含まないものが得られる。したがって、食品等に添加した場合でも、食品に含まれるフェノール類と鉄分が反応することがない。このため、食品に混ぜても、馬鈴薯由来のタンパク質あるいはアミノ酸組成物中に含まれる鉄分による着色反応が起こらない。
【０００８】
本発明は、また馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕し、固形分と水溶液とに分離する工程とを含むことを特徴とする馬鈴薯由来タンパク質の抽出方法を提供する。
本発明は、さらに馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕し、固形分と水溶液とに分離する第１工程、上記第１工程で得られた水溶液を加熱した後にタンパク質を分離する第２工程、上記第２工程で得られたタンパク質をタンパク質分解酵素で分解する第３工程とを含むことを特徴とする馬鈴薯由来タンパク質組成物の抽出方法を提供する。
また、以上述べたように、馬鈴薯から澱粉質を抽出した後の残液からタンパク質成分を取り除く工程を加えることで、残液からＢＯＤ負荷成分を除去することができ、廃液処理時の負荷を低減することができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上述べたように、本発明により、灰褐変がなく、鉄分を含まない馬鈴薯由来のタンパク質が得られるので、馬鈴薯由来タンパク質の商品価値の向上を図ることができる。
さらに、これまで有効活用の難しかった馬鈴薯から澱粉質を抽出した後の残液の有効活用を図ることが可能である。
また、馬鈴薯から澱粉質を抽出した後の残液をＢＯＤ負荷の少ない溶液とすることが可能であることから、従来の活性汚泥処理で処理可能な廃液処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
本発明は、馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕し、固形分と水溶液とに分離する工程とを含むことを特徴とする馬鈴薯由来タンパク質の抽出方法および該方法によって得られる馬鈴薯由来タンパク質を提供するものである。
図１は、馬鈴薯からタンパク質を抽出する工程のフロー図である。すなわち、馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕し、固形分と水溶液とに分離する工程、得られた水溶液を等電点ｐＨに調整して加熱した後にタンパク質を分離する工程、得られたタンパク質を乾燥する工程とを含むことを特徴とする馬鈴薯由来タンパク質の抽出方法である。
図２は、図１に示すフローに加えて、プロテアーゼによるタンパク質の部分分解を行う抽出工程を示すフロー図である。
【００１１】
まず、図１に示すフローに従って本発明を説明する。
前述したように、馬鈴薯由来のタンパク質の灰褐変は、馬鈴薯に含まれるチロシナーゼがフェノール等を酸化してポリフェノールを生成して灰褐変物質となり、これがタンパク質と結合して沈着する。このポリフェノールの生成を防ぐために、本発明では馬鈴薯を還元剤の存在の下で磨砕する。
磨砕は特に限定されるものではないが、例えば、すりおろし、カッター等による裁断等の手段またはそれらの組み合わせを使用することができる。
還元剤は、特に限定されるものではないが、アスコルビン酸、エリソルビン酸塩、亜硫酸塩類（亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、次亜硫酸ナトリウム、次亜硫酸カリウム、亜硫酸ガス）が挙げられる。馬鈴薯中のチロシナーゼによる酸化を抑制するために、亜硫酸塩が好ましく、さらに好ましくは、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウムである。
また、還元剤の存在下であっても、馬鈴薯中に含まれる鉄等の金属は、フェノール類と反応してポリフェノール鉄錯体を形成して着色するため、本発明では鉄分等の金属成分をキレート化する。キレート剤は、フェノール類と鉄等の金属とのキレート生成を防ぐものであればよく、アミノカルボン酸、燐酸系のキレート剤、例えば、ＥＤＴＡ、ＮＴＡ，ＤＴＰＡなどを使用することができる。しかし、食品に使用しても問題のない化合物を使用することが好ましく、例えば、ピロリン酸塩、特にはピロリン酸ナトリウムが望ましい。
【００１２】
次に、馬鈴薯の磨砕物を固形分と水溶液とに分離する。
固形物画分には粗澱粉質が含まれ、水溶液画分にはタンパク質、オリゴペプチドやオリゴ糖が含まれる。分離手段は、ろ過、遠心分離等の方法で行うことができる。得られた水溶液を加熱して、チロシナーゼを失活させる。加熱の温度範囲は、６０〜１００℃であればよい。
なお、タンパク質の収量を高めるために、加熱前に得られた水溶液を酸でｐＨ調節してタンパク質を等電点に調整しておくことが好ましい。ｐＨは３〜５の範囲であればよく、好ましくは３．５〜４．８、さらに好ましくは４．０〜４．６である。使用する酸は、特に限定されるものではないが、鉄分を溶解させるものが好ましく、例えば希硫酸が挙げられる。
【００１３】
チロシナーゼを失活させたタンパク質を含む画分を分離して馬鈴薯由来のタンパク質を得ることができる。分離は、前述したように、ろ過、遠心分離等の方法を用いればよい。
なお、必要に応じてタンパク質の乾燥を行う場合、澱粉質が混在するとタンパク質の抽出効率が低下すること、加熱により抽出したタンパク質に不溶物が混じって好ましくないので、セルラーゼ、ヘミセルラーゼで澱粉質を前もって分解しておくことが好ましい。セルラーゼ、ヘミセルラーゼは、特に限定されるものではない。
酵素処理条件は、使用する酵素の至適ｐＨ、至適温度等により適宜条件を選択して行うことができる。酵素処理後は定法に従って、加熱し失活処理をおこなう。
得られた馬鈴薯由来のタンパク質は必要に応じて乾燥することができる。乾燥は、凍結乾燥、スプレードライ乾燥等、定法に従って行えばよい。
【００１４】
本発明は、さらに馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕し、固形分と水溶液とに分離する第１工程、上記第１工程で得られた水溶液を加熱した後にタンパク質を分離する第２工程、上記第２工程で得られたタンパク質をタンパク質分解酵素で分解する第３工程とを含むことを特徴とする馬鈴薯由来タンパク質組成物の抽出方法を提供する。この工程の簡単なフローを図２に示す。
図２に示すフローに従って本発明を説明する。
馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕して固形分と水溶液とに分離する第１工程は、前述した馬鈴薯由来のタンパク質の抽出方法における乾燥前までの処理と同じである。
馬鈴薯由来タンパク質は、加熱処理により、変性しているために、タンパク分解酵素でタンパク質を部分的に分解しておくほうが望ましい。タンパク質の部分分解は、タンパク分解酵素であればよく、例えば、酸性プロテアーゼ、中性プロテアーゼあるいはアルカリプロテアーゼを用いることができるが、酸性プロテアーゼが好ましく、低温域に至適温度範囲がある、例えばニューラーゼが好ましい。
なお、必要に応じてタンパク質の乾燥を行う場合、澱粉質が混在すると澱粉質が変性してタンパク質の品質が低下して好ましくないので、セルラーゼ、ヘミセルラーゼを併用することが好ましい。セルラーゼ、ヘミセルラーゼは、特に限定されるものではない。
酵素処理条件は、使用する酵素の至適ｐＨ、至適温度等により適宜条件を選択して行うことができる。酵素処理後は定法に従って、加熱し失活処理をおこなう。
得られた馬鈴薯由来のタンパク質は必要に応じて乾燥することができる。乾燥は、凍結乾燥、スプレードライ乾燥等、定法に従って行えばよい。
図１あるいは図２に沿った工程により得られた馬鈴薯由来タンパク質は、灰褐変色を呈さず、鉄分を含まないので、タンパク原料として、あるいはアミノ酸調味料の原料として商品価値の高いものである。
さらに、これまで有効活用の難しかった馬鈴薯から澱粉質を抽出した後の残液を活用しているので、資源の有効活用を図ることが可能である。
以下、実施例に沿って本発明を説明する。
実施例１〜４は図１の具体的な実施態様を示し、実施例５〜８は図２の具体的態様を示したものである。
【実施例１】
【００１５】
馬鈴薯８６０ｇを水洗いした後、皮を剥いて水中に浸した。亜硫酸水素ナトリウム０．２５ｇ、ピロリン酸ナトリウム０．１ｇ、水５００ｍｌ中におろし器ですりおろし、布濾した。１時間静置して澱粉を沈降した。沈殿後にさらに水４００ｍｌを加えて攪拌して静置した後、デカンテーションをして上澄み液約１０００ｍｌを得た。得られた上澄み液をｐＨ５．９５に調節すると淡褐色の液となり、これを９７℃に加熱した後、静置放冷した。再びデカンテーションを行い、上澄み液約４００ｍｌを除去して３，０００ｒｐｍの遠心分離を約１０分間行った。沈殿物を水で懸濁して１夜静置した後、デカンテーションして上澄み液を約３００ｍｌ取り除いた。得られたスラリー状物に８００ｍｌの水を加えて、４，０００ｒｐｍ、１５分遠心分離して沈殿物（白色）を得た。さらに沈殿物を６０℃で２０時間乾燥し粉砕して、淡黄褐色の乾燥物４．９ｇを得た（収率０．５７％）。得られた乾燥物の総窒素含有率は、７．１５％、タンパク質分は４４．７％であった。
【実施例２】
【００１６】
馬鈴薯１，３３０ｇを水洗いした後、亜硫酸水素ナトリウム１．２ｇ、ピロリン酸ナトリウム０．６ｇ、水６００ｍｌ中にジューサーミキサーで磨砕して、遠心分離して澱粉を除去した。上澄み液１７５０ｍｌを沸騰加熱した後、水冷して３時間静置した。デカンテーションで上澄み液を捨て、約９００ｍｌを水で希釈して１，０００ｍｌとして１夜静置した。デカンテーションで上澄み液１１５０ｍｌを捨て、残りを遠心分離し、さらに水６００ｍｌを加えて遠心分離（４，０００ｒｐｍ、１０分）を行って、スラリー状物（白色）を得た。得られたスラリー状物を６０±１℃で１８時間乾燥し粉砕して、馬鈴薯タンパク質（淡白色、水分０．３％）を１３．９ｇ得た（総窒素含有率７．００％、タンパク質４３．８７％）。
【実施例３】
【００１７】
馬鈴薯２，０７８ｇを水洗いし、亜硫酸ナトリウム１ｇ、ピロリン酸ナトリウム０．１ｇ、水１ｌ中にすりおろし、３０分静置した。デカンテーションして布濾して上澄み液を得た。上澄み液のｐＨは６．３１であった。１０ＭのＨ2ＳＯ4でｐＨ３．４８に調整した後（乳濁）、９７℃に加熱し水冷し、１夜冷蔵庫に放置した。ついで、デカンテーションを行い上澄み液（「上澄み１」という）を除去し、さらに遠心分離（４，０００ｒｐｍ、１０分）を行い、沈降画分を捕集した。遠心分離で取り除いた上澄み（「上澄み２」という）と前記上澄み１は合わせて約２．２ｌであった。
得られた沈降画分を水５００ｍｌに懸濁して再度、遠心分離（３，０００ｒｐｍ、５分）を行って、沈降画分を捕集して減圧乾燥し、淡黄褐色の馬鈴薯由来のタンパク質を含む乾燥物（「乾燥物１」という）を２０．３ｇ得た。乾燥物の総窒素含有率は、１１．１３％、タンパク質分６９．６％であった。
また、上記上澄み１、２をろ過し、イオン交換樹脂（ダイヤイオンＳＫ−１Ｂ：三菱化学（株）製およびダイヤイオンＷＡ−３０三菱化学（株）製）で処理した後、減圧乾燥を行い、乾燥物１９．５ｇ（総窒素含有率は、５．６３％、タンパク質分３５．２％、ｐＨ（４％懸濁液）７．７２）を得た。
【実施例４】
【００１８】
馬鈴薯２，０４５ｇを水洗いし、亜硫酸水素ナトリウム０．８ｇ、ピロリン酸ナトリウム０．４ｇ、水８００ｍｌ中にすりおろし、静置した。デカンテーションと布濾して上澄み液を得た。このときのｐＨは６．０１であった。１０ＭのＨ2ＳＯ4でｐＨ４．４８に調整した後（乳濁）、９０℃に加熱し水冷し、１夜冷蔵庫に放置した。ついで、デカンテーションを行い、上澄み液（「上澄み３」という）を除去し、さらに遠心分離（５，０００ｒｐｍ、１５分）を行い、上澄み液（「上澄み４」という）と分離して沈降画分を捕集した。
得られた沈降画分を水５００ｍｌに懸濁して再度、遠心分離（３，０００ｒｐｍ、５分）を行って、沈降画分を捕集して水に懸濁して３００ｍｌ（ｐＨ４．４２）とした。ｐＨを３０ｗ／ｖＮａＯＨで７．１７に調整した後、プロチンＡＣ１０Ｆ（大和化成）で１５分間処理した後、減圧濃縮、乾燥、粉砕を行い１５．２ｇの馬鈴薯由来のタンパク質を含む乾燥物（「乾燥物２」という）を得た。乾燥物の水分は０．４％、総窒素含有率は、１０．９７％、タンパク質分は６８．５％であった。
また、上記上澄み３、４をろ過し、イオン交換樹脂（ＳＫ−１ＢおよびＷＡ−３０）で処理した後、塩酸でｐＨ調整を行い（ｐＨ５．２８）、さらに減圧乾燥を行って、乾燥物２１．３ｇを得た。
【実施例５】
【００１９】
実施例３の乾燥物１が水に分散困難で、実施例４の乾燥物２が分散乳化しやすかった。これは澱粉質が熱変性によって不溶化したものと考えられたので、本実施例から実勢例８において、前処理として、ヘミセルラーゼを用いて澱粉を分解した後、プロテアーゼ処理することとした。
まず、馬鈴薯９９９ｇを水洗いし、亜硫酸ナトリウム０．４ｇ、ピロリン酸ナトリウム０．２ｇ、水４００ｍｌ中にすりおろし、３０分静置した。その後、布濾して上澄み液を得た。このときのｐＨは６．４１であった。１０ＭのＨ2ＳＯ4でｐＨ４．５０に調整した後、９０℃に加熱した。次いで５０℃に水冷し、遠心分離（６，０００ｒｐｍ、１５分）を行い、沈降画分を捕集した。
得られた沈降画分に水１５０ｍｌを加え、５０℃に温度調整した後、ヘミセルラーゼ「アマノ」９０を０．０２ｇ加えて３０分間反応させた。
用いたヘミセルラーゼ「アマノ」９０は以下の性質を有する。
商品名：ヘミセルラーゼ「アマノ」９０
由来：Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ
特徴：キシラナーゼ等の他にセルラーゼ、ペクチナーゼ、β−グルコシダーゼ
等の活性を有する
至適ｐＨ：４．５
作用ｐＨ：３．０〜６．０
至適温度：５０℃
キシラナーゼ活性：９０，０００Ｕ／ｇ以上（天野法）
メーカー：アマノエンザイム
得られたヘミセルラーゼ処理物（ｐＨ４．３２）をｐＨ７．２６に調整した後、５０℃に温度調整し、プロチンＰＣ１０Ｆを０．０４ｇ加えて１５分間反応させた。用いたプロチンＰＣ１０Ｆは以下の性質を有する。
商品名：プロチンＰＣ１０Ｆ
由来：Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ
至適ｐＨ：７．０
至適温度：５０〜５５℃
活性：１００，０００ＰＵ／ｇ
メーカー：大和化成
得られたプロテアーゼ処理物を９０℃に加熱して酵素を失活させ後、減圧濃縮、乾燥、粉砕を行い１０．９ｇの馬鈴薯由来のタンパク質を含む乾燥物を得た。
【００２０】
得られたタンパク質の物性を以下に示す。
外観：淡黄褐色
水分：７．９％
ｐＨ（４％水溶液）：６．８１
総窒素含有率：８．６２％（無水換算すると９．３６％）
可溶性窒素：２．５７％
タンパクの分解率：２９．８％
味（４％水溶液）：無味
溶解状態（４％溶液）：わずかに暗色、
３０分放置後の溶解状況：ぶつぶつなく均一（ヘミセルラーゼ不使用、プロチンＰＣ
１０Ｆ処理品（沈降嵩少なく、沈降物には膨潤しない粒粒
が多い）を比較対照とした）。
【実施例６】
【００２１】
馬鈴薯９９７ｇを水洗いし、亜硫酸ナトリウム０．４ｇ、ピロリン酸ナトリウム０．２ｇ、水３００ｍｌ中にすりおろし、３０分静置した。その後、布濾して上澄み液を得た。このときのｐＨは６．４１であった。１０ＭのＨ2ＳＯ4でｐＨ４．５１に調整した後、９０℃に加熱した。次いで５０℃に水冷し、遠心分離（６，０００ｒｐｍ、１５分）を行い、沈降画分を捕集した。
得られた沈降画分に水１５０ｍｌを加え、５０℃に温度調整した後、ヘミセルラーゼ「アマノ」９０を０．０２ｇ加えて３０分間反応させた。
得られたヘミセルラーゼ処理物（ｐＨ４．３２）を５０℃に温度調整して３０分間反応させた後、さらにニューラーゼＦ３Ｃを０．０４ｇ加えて１５分間反応させた。使用したニューラーゼＦ３Ｃの特性を以下に示す。
商品名：ニューラーゼＦ３Ｃ
由来：Ｐｈｉｇｏｐｕｓ ｎｉｇｅｒ
至適ｐＨ：３．０
作用ｐＨ：３．０〜６．０
至適温度：４５℃
活性：７０，０００Ｕ／ｇ（天野法）
メーカー：天野エンザイム
【００２２】
得られたプロテアーゼ処理物を９０℃に加熱して酵素を失活させ後、減圧濃縮、乾燥、粉砕を行い１０．９ｇの馬鈴薯由来のタンパク質を含む乾燥物を得た。
得られたタンパク質の物性を以下に示す。
外観：実施例５のものより濃い淡黄褐色、
水分：９．３％、
ｐＨ（４％水溶液）：４．５１、
総窒素含有率：８．４１％（無水換算すると９．２７％）、
可溶性窒素：１．９１％、
タンパクの分解率２２．７％、
味（４％水溶液）：酸味とえぐ味、
溶解状態（４％溶液）：淡色、
３０分放置後の溶解状況：ぶつぶつなく均一（ヘミセルラーゼ不使用、プロチンＰＣ
１０Ｆ処理品（沈降嵩少なく、沈降物には膨潤しない粒粒
が多い）を比較対照とした）。
【実施例７】
【００２３】
馬鈴薯１０１４ｇを水洗いし、亜硫酸ナトリウム０．４ｇ、ピロリン酸ナトリウム０．２ｇ、水３００ｍｌ中にすりおろし、３０分静置した。その後、布濾して上澄み液を得た。このときのｐＨは６．５３であった。１０ＭのＨ2ＳＯ4でｐＨ４．４９に調整した後、９０℃に加熱した。次いで５０℃に水冷し、遠心分離（６，０００ｒｐｍ、１５分）を行い、沈降画分を捕集した。
得られた沈降画分に水１５０ｍｌを加え、５０℃に温度調整した後、ヘミセルラーゼ「アマノ」９０を０．０２ｇ加えて３０分間反応させた。
得られたヘミセルラーゼ処理物（ｐＨ４．３０）をｐＨ７．５０に調整した後、７０℃に温度調整し、パパインＷ−４０を０．０４ｇ加えて１５分間反応させた。用いたパパインＷ−４０の特性は以下のとおり。
商品名：パパインＷ−４０
由来：Ｃａｒｉｃａ ｐａｐａｙａ
作用ｐＨ：３．０〜１２．０
至適温度：８０℃
活性：４００Ｕ／ｇ以上（天野法）
メーカー：天野エンザイム
得られたプロテアーゼ処理物を９０℃に加熱して酵素を失活させ後、減圧濃縮、乾燥、粉砕を行い１０．８ｇの馬鈴薯由来のタンパク質を含む乾燥物を得た。
【００２４】
得られたタンパク質の物性を以下に示す。
外観：実施例５のものより濃い淡黄褐色、
水分：９．９％、
ｐＨ（４％水溶液）：６．９７、
総窒素含有率：９．６０％（無水換算すると１０．６５％）、
可溶性窒素：４．６０％、
タンパクの分解率：４７．９％、
味：（４％水溶液）無味、
溶解状態（４％溶液）：わずかに褐色、
３０分放置後の溶解状況：ぶつぶつなく均一（ヘミセルラーゼ不使用、プロチンＰＣ
１０Ｆ処理品（沈降嵩少なく、沈降物には膨潤しない粒粒が
多い）を比較対照とした）。
【実施例８】
【００２５】
馬鈴薯９９８ｇを水洗いし、亜硫酸ナトリウム０．４ｇ、ピロリン酸ナトリウム０．２ｇ、水３００ｍｌ中にすりおろし、３０分静置した。その後、布濾して上澄み液を得た。このときのｐＨは６．４２であった。１０ＭのＨ2ＳＯ4でｐＨ４．５０に調整した後、９０℃に加熱した。次いで５０℃に水冷し、遠心分離（６，０００ｒｐｍ、１５分）を行い、沈降画分を捕集した。
得られた沈降画分に水１５０ｍｌを加え、５０℃に温度調整した後、ヘミセルラーゼ「アマノ」９０を０．０２ｇ加えて３０分間反応させた。
得られたヘミセルラーゼ処理物（ｐＨ４．３４）を３０ｗ／ｖ％の水酸化ナトリウムでｐＨ７．５５に調整した後、５０℃に温度調整し、アルカラーゼ２・４Ｌを０．１ｇ加えて１５分間反応させた。用いたアルカラーゼ２・４Ｌの特性を以下に示す。
商品名：アルカラーゼ２・４Ｌ
由来：Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ
至適ｐＨ：８．３
作用ｐＨ：６〜１２
至適温度：５０℃
活性：２．４ＡＵ／ｇ（アンソン単位）
メーカー：ノボノルディスク
得られたプロテアーゼ処理物を９０℃に加熱して酵素を失活させ後、減圧濃縮、乾燥、粉砕を行い１０．８５ｇの馬鈴薯由来のタンパク質を含む乾燥物を得た。
得られたタンパク質の外観は実施例５のものより濃い淡黄褐色、水分９．４％、ｐＨ（４％水溶液）６．８７、総窒素含有率（無水換算）９．３６％（無水換算すると１０．３３％）、可溶性窒素４．０７％、タンパクの分解率４３．５％、味（４％水溶液）わずかにえぐ味、溶解状態（４％溶液）わずかに褐色、３０分放置後の溶解状況：ぶつぶつなく均一（ヘミセルラーゼ不使用、プロチンＰＣ１０Ｆ処理品（沈降嵩少なく、沈降物には膨潤しない粒粒が多い）を比較対照とした）。
【００２６】
（参考例）
実施例１〜４の対照として、キレート剤と還元剤が存在しない条件で馬鈴薯を磨砕してタンパク質を抽出した。
馬鈴薯６７０ｇを水洗いして、ジューサーミキサー（日立ＶＡ２３０Ｇ型）で磨砕して遠心分離（３，０００ｒｐｍ、１０分）して上澄み液を４８０ｍｌ捕集した。得られた上澄み液を１０２℃に加熱した後、ただちに冷却した。ついでデカンテーションを行い、上澄み液約４００ｍｌを除去して遠心分離（４，０００ｒｐｍ、１０分）を行った。沈殿物を減圧乾燥し粉砕して灰褐色の乾燥物４．２ｇを得た。得られた乾燥物の総窒素含有率は、６．８９％、タンパク質分４３．１％であった。
参考例では馬鈴薯の磨砕と同時に上澄液は黒ずみ、経時的に色が濃くなった。キレート剤と還元剤が存在しない条件で馬鈴薯からタンパク質を抽出した場合、速やかにチロシナーゼによりフェノール類が酸化されて、得られたタンパク質が灰褐色を呈していた。
【００２７】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は実施形態にのみ限定されるものでなく、本発明の範囲内で適宜変更等が可能である。さらに、上記実施形態で説明した具体的数値等は、必要に応じて適宜変更可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のタンパク質抽出のフロー図（タンパク質分解酵素による処理なし）である。
【図２】本発明のタンパク質抽出のフロー図（タンパク質分解酵素による処理あり）である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
馬鈴薯由来のタンパク質を含み、チロシナーゼが失活していることを特徴とする馬鈴薯由来のタンパク組成物質。
【請求項２】
馬鈴薯由来のタンパク質とその部分分解物を含むタンパク質組成物であって、チロシナーゼが失活していることを特徴とする馬鈴薯由来のタンパク質とその部分分解物を含むタンパク質組成物。
【請求項３】
馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕し、固形分と水溶液とに分離する工程、
上記工程で得られた水溶液を加熱した後にタンパク質を分離する工程、
とを含むことを特徴とする馬鈴薯由来タンパク質の抽出方法。
【請求項４】
馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕し、固形分と水溶液とに分離する工程、
上記工程で得られた水溶液を等電点に調整して加熱した後にタンパク質を分離する工程、
とを含むことを特徴とする馬鈴薯由来タンパク質の抽出方法。
【請求項５】
馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕し、固形分と水溶液とに分離する第１工程、
上記第１工程で得られた水溶液を加熱した後にタンパク質を分離する第２工程、
上記第２工程で得られたタンパク質をタンパク質分解酵素で分解する第３工程、
とを含むことを特徴とする馬鈴薯由来タンパク質組成物の抽出方法。
【請求項６】
馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕し、固形分と水溶液とに分離する第１工程、
上記第１工程で得られた水溶液を等電点に調整してタンパク質を分離する第２工程、
上記第工程で得られたタンパク質を加熱した後にタンパク質を分離する第３工程、
上記第３工程で得られたタンパク質をタンパク質分解酵素で分解する第４工程、
とを含むことを特徴とする馬鈴薯由来タンパク質組成物の抽出方法。
【請求項７】
馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕し、固形分と水溶液とに分離する工程、
上記工程で得られた水溶液を等電点に調整してタンパク質を分離することを特徴とする馬鈴薯澱粉抽出液の処理方法。
【請求項１】
馬鈴薯由来のタンパク質を含み、チロシナーゼが失活していることを特徴とする馬鈴薯由来のタンパク組成物質。
【請求項２】
馬鈴薯由来のタンパク質とその部分分解物を含むタンパク質組成物であって、チロシナーゼが失活していることを特徴とする馬鈴薯由来のタンパク質とその部分分解物を含むタンパク質組成物。
【請求項３】
馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕し、固形分と水溶液とに分離する工程、
上記工程で得られた水溶液を加熱した後にタンパク質を分離する工程、
とを含むことを特徴とする馬鈴薯由来タンパク質の抽出方法。
【請求項４】
馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕し、固形分と水溶液とに分離する工程、
上記工程で得られた水溶液を等電点に調整して加熱した後にタンパク質を分離する工程、
とを含むことを特徴とする馬鈴薯由来タンパク質の抽出方法。
【請求項５】
馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕し、固形分と水溶液とに分離する第１工程、
上記第１工程で得られた水溶液を加熱した後にタンパク質を分離する第２工程、
上記第２工程で得られたタンパク質をタンパク質分解酵素で分解する第３工程、
とを含むことを特徴とする馬鈴薯由来タンパク質組成物の抽出方法。
【請求項６】
馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕し、固形分と水溶液とに分離する第１工程、
上記第１工程で得られた水溶液を等電点に調整してタンパク質を分離する第２工程、
上記第工程で得られたタンパク質を加熱した後にタンパク質を分離する第３工程、
上記第３工程で得られたタンパク質をタンパク質分解酵素で分解する第４工程、
とを含むことを特徴とする馬鈴薯由来タンパク質組成物の抽出方法。
【請求項７】
馬鈴薯をキレート剤と還元剤の存在下で磨砕し、固形分と水溶液とに分離する工程、
上記工程で得られた水溶液を等電点に調整してタンパク質を分離することを特徴とする馬鈴薯澱粉抽出液の処理方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−３４０２１（Ｐ２００９−３４０２１Ａ）
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２００１２０（Ｐ２００７−２００１２０）
【出願日】平成１９年７月３１日（２００７．７．３１）
【出願人】（３９３０１７５３５）コスモ食品株式会社 (18)
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月３１日（２００７．７．３１）
【出願人】（３９３０１７５３５）コスモ食品株式会社 (18)
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