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高乳化性蛋清水解物.pdf

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乳化 蛋清 水解
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摘要
申請專利號:

CN201480080774.8

申請日:

20140528

公開號:

CN106572680A

公開日:

20170419

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A23J1/08,A23L15/00 主分類號: A23J1/08,A23L15/00
申請人: 天野酶株式會社,八田一,伊勢食品株式會社
發明人: 八田一,高木麻祐子,莊咲子,永田早希,伊勢俊太郎,堀本泰美,王玉
地址: 日本愛知縣
優先權: JP2014064169W
專利代理機構: 北京集佳知識產權代理有限公司 代理人: 苗堃;金世煜
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201480080774.8

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法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明的課題在于提供具有乳化性、乳化穩定性和熱凝固性的蛋清水解物。所述蛋清水解物是通過使用蛋白酶對蛋清進行水解而得到的蛋清水解物,對該蛋清水解物加入9倍量的0.4M三氯乙酸(TCA)使其沉淀時的沉淀物的重量為對蛋清同樣地進行處理時的干燥重量的60%以上。

權利要求書

1.一種蛋清水解物,是通過使用蛋白酶將蛋清水解而得到的蛋清水解物,其特征在于,對該蛋清水解物加入9倍量的0.4M三氯乙酸即TCA使其沉淀時的沉淀物的干燥重量為對蛋清同樣地進行處理時的干燥重量的60%以上。2.根據權利要求1所述的蛋清水解物,其中,蛋白酶為從芽孢桿菌屬微生物或曲霉屬微生物提取的蛋白酶。3.根據權利要求2所述的蛋清水解物,其中,芽孢桿菌屬微生物為嗜熱脂肪芽孢桿菌。4.根據權利要求2所述的蛋清水解物,其中,曲霉屬微生物為米曲霉。5.根據權利要求1~4中任一項所述的蛋清水解物,其特征在于,用等量的油使該蛋清水解物乳化,將剛乳化后和經過1小時后的乳化液用0.1%SDS液稀釋200倍時的吸光度500nm為0.1以上。6.一種乳化劑,其特征在于,含有權利要求1~5中任一項所述的蛋清水解物作為有效成分。7.一種乳化穩定劑,其特征在于,含有權利要求1~5中任一項所述的蛋清水解物作為有效成分。8.一種加工食品,其特征在于,配合權利要求1~5中任一項所述的蛋清水解物。9.一種蛋清水解物的制造方法,包含使用蛋白酶將蛋清在45~70℃以pH6~9水解0.5~2小時的工序。10.根據權利要求9所述的制造方法,還包含將水解的蛋清在75~100℃加熱5~30分鐘的工序。

說明書

技術領域

本發明涉及具有高的乳化性、乳化穩定性和加熱凝固性的蛋清水解物及其制造方法。另外,涉及含有該蛋清水解物的乳化劑及乳化穩定劑以及各種加工食品。

背景技術

雞蛋自古以來作為食品和食品材料(加工蛋)進行利用。人類開發了數量眾多的蛋菜肴、利用蛋的食品,有助于豐富的飲食生活。這是因為蛋具有優異的營養性以及蛋具有適于烹飪、食品加工的各種功能特性。

作為在食品領域所利用的加工蛋的主要的功能特性,可舉出蛋清的加熱凝固性和起泡性以及蛋黃的乳化性。若對蛋施加加熱、起泡、乳化等物理操作,則其蛋清蛋白質或蛋黃脂蛋白產生結構變化,表現出各自的功能特性。

這些功能特性表現為保持加工蛋的水的特性、保持空氣的特性和保持油的特性。現在,在食品領域,蛋清的加熱凝固性主要被利用于水產糜制品、畜肉糜制品、面等,蛋清的起泡性被利用于蛋糕、蛋白酥皮等,蛋黃的乳化性被利用于蛋黃醬、調味品等。

蛋清由水分90%、蛋白質10%和微量的維生素、礦物質構成,不含脂質。蛋清由約40種蛋白質構成,其中,含有54%的卵清蛋白,是主要的蛋白質,其次含有12%的卵轉鐵蛋白,含有11%的卵類粘蛋白,分別含有4%的G2球蛋白和G3球蛋白。含有3.5%的卵粘蛋白,含有3.4%的溶菌酶,含有1.5%的卵抑制劑,含有的1.0%卵糖蛋白。這些蛋清蛋白質的營養價值高,其氨基酸評分為100,蛋白質利用效率(PER)、生物價(BV)%與母乳的這些值相當。

另外,作為蛋清的加工蛋的功能,具有優異的加熱凝固性和起泡性,但基本沒有乳化性。

以往,已知分子內具有親水基團和疏水基團的兩親性物質具有優異的乳化性。食品蛋白質中,乳酪蛋白、小麥面筋作為兩親性物質已知,具有強的乳化性。這些蛋白質的分子表面的親水性氨基酸與疏水性氨基酸的平衡良好,具有優異的乳化性。另一方面,蛋清蛋白質也為具有親水性、疏水性氨基酸的兩親性物質。但是,通常疏水性氨基酸局部存在于分子內部,親水性氨基酸局部存在于分子表面,作為穩定的水溶性蛋白質形成膠體狀態。因此基本沒有乳化性。但是,蛋清蛋白質變性,分子內的親水性和疏水性氨基酸的局部存在性破壞時,有可能產生乳化性。

報告了例如若使蛋清蛋白質的卵清蛋白在0.5%以下的稀薄的濃度、偏離其等電點的堿性pH或低離子強度下不會加熱凝膠化的條件下變性,使其內部的疏水性在表面露出,提高卵清蛋白的表面疏水性,則起泡性、乳化性格外提高(非專利文獻1)。

根據以上的見解,若蛋清蛋白質也加熱變性,則蛋白質分子表面的疏水性提高,有可能得到優異的乳化性。但是,若對通常的蛋清進行加熱。則從60℃起開始出現白色混濁,柔軟地開始凝固,在80℃以上堅硬地凝膠化。由于蛋清蛋白質的加熱變性伴隨凝膠化,因此即使將蛋清凝膠磨碎,蛋白質也不溶化,因此無法期待乳化力的提高。

近年來,利用蛋白酶將蛋清蛋白質水解,制備消化吸收性良好的肽、具有生理活性的肽受到矚目(專利文獻1~3)。此時,蛋清蛋白質被水解,即使進行加熱也沒有凝固性,這樣得到的水溶性肽產生基于兩親性結構的乳化性。但是,該乳化性不強,至多是水解前的蛋清液的2倍左右,而且乳化穩定性差。

除這樣的蛋清的特征以外,作為加工蛋,蛋黃的需求變多,在蛋黃醬、西式點心中使用,其消費量有增加的趨勢,而伴隨水產糜制品的需求低迷,蛋清的消費量降低,現在大量的剩余蛋清被冷凍保存。該冷凍保存成本是雞蛋加工業者的較大的負擔,期望蛋清的新的利用開發。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開2005-117915號公報

專利文獻2:日本特開2007-167041號公報

專利文獻3:日本專利第4138889號公報

非專利文獻

非專利文獻1:Kato,A et al.:J.Agric.Food Chem.,33,931,1985

發明內容

本發明的目的在于提供改變蛋清的功能性而新賦予乳化性、乳化穩定性的蛋清加工品及其制造方法、含有蛋清加工品的乳化劑、乳化穩定劑以及使用它們的加工食品。

本發明人等鑒于上述課題進行了深入研究,發現用蛋白酶將蛋清水解時,若分解至使加熱凝固性完全消失的程度,則乳化性并不那么強,若分解至雖然加熱凝固性變弱但稍微殘留的程度,則意外地令人吃驚的是,得到乳化性和乳化穩定性,基于這些見解進一步反復進行了研究,以至完成了本發明。

即,本發明提供以下方案。

[1]一種蛋清水解物,是通過使用蛋白酶將蛋清水解而得到的蛋清水解物,其特征在于,對該蛋清水解物加入9倍量的0.4M三氯乙酸(TCA)使其沉淀時的沉淀物的干燥重量為對蛋清同樣地進行處理時的干燥重量的60%以上。

[2]根據[1]所述的蛋清水解物,其中,蛋白酶為從芽孢桿菌屬微生物或曲霉屬微生物提取的蛋白酶。

[3]根據[2]所述的蛋清水解物,其中,芽孢桿菌屬微生物為嗜熱脂肪芽孢桿菌。

[4]根據[2]所述的蛋清水解物,其中,曲霉屬微生物為米曲霉。

[5]根據[1]~[4]中任一項所述的蛋清水解物,其特征在于,用等量的油使該蛋清水解物乳化,將剛乳化后和經過1小時后的乳化液用0.1%SDS液稀釋200倍時的吸光度(500nm)為0.1以上。

[6]一種乳化劑,其特征在于,含有[1]~[5]中任一項所述的蛋清水解物作為有效成分。

[7]一種乳化穩定劑,其特征在于,含有[1]~[5]中任一項所述的蛋清水解物作為有效成分。

[8]一種加工食品,其特征在于,配合[1]~[5]中任一項所述的蛋清水解物。

[9]一種蛋清水解物的制造方法,包含使用蛋白酶將蛋清在45~70℃以pH6~9水解0.5~2小時的工序。

[10]根據[9]所述的制造方法,還包含將水解的蛋清在75~100℃加熱5~30分鐘的工序。

本發明的蛋清分解物不僅苦味少、風味良好,而且兼具乳化性、乳化穩定性和熱凝固性,能夠作為安全性高的來自天然物的材料有利地利用于飲食品、飼料、化妝品、醫藥品等中。

另外,能夠制備蛋清基質的蛋黃醬、調味品,蛋清冰淇淋、蛋清慕斯等,能夠以無脂肪或低脂肪、低膽固醇制造高蛋白質的乳化食品。

本發明中的乳化劑不僅乳化性優異,而且安全性極高,因此,能夠作為食品、飲料、飼料、魚貝用、觀賞魚用餌料、化妝品、醫藥品、其它需要乳化性的各種對象物的乳化劑單獨或與其它乳化劑一同安心地使用。

附圖說明

圖1表示蛋清的斷裂變形曲線。

圖2表示試樣1的斷裂變形曲線。

圖3表示試樣2的斷裂變形曲線。

圖4表示試樣3的斷裂變形曲線。

圖5表示試樣4的斷裂變形曲線。

圖6表示聚丙烯凝膠電泳中的制備例1制備的蛋清水解物的蛋白質的分子量分布。

圖7表示聚丙烯凝膠電泳中的制備例2和4中制備的蛋清水解物的蛋白質的分子量分布。

具體實施方式

本發明涉及一種蛋清水解物(以下也有時省略為本發明的蛋清水解物),是通過使用蛋白酶將蛋清水解而得到的蛋清水解物,其特征在于,對得到的蛋清水解物加入9倍量的0.4M三氯乙酸(TCA)使其沉淀時的沉淀物的干燥重量為對蛋清同樣地進行處理時的干燥重量的60%以上。

本發明中,蛋清通常可舉出從雞蛋分離的生蛋清液、加熱殺菌蛋清液、冷凍蛋清液、殺菌冷凍蛋清液、粉末蛋清等。從加工性的方面考慮,優選利用生蛋清液、加熱殺菌蛋清液。此外,從酶水解溫度的觀點考慮,也優選利用通過高壓均化器處理等將蛋清液均質液化,提高了加熱凝固溫度的蛋清液。

本發明中,蛋白酶可以將胃蛋白酶、(肝)胰蛋白酶、組織蛋白酶等動物來源的酶、木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、無花果蛋白酶等植物來源的酶、各種來自微生物的蛋白酶等已知的酶組合1種或2種以上而使用。應予說明,由于蛋清中存在卵類粘蛋白、卵抑制劑、肥胖抑制素等蛋白酶抑制劑,因此,優選利用在這些蛋清蛋白質的蛋白酶抑制活性難以起作用的溫度、即55~75℃下起作用的耐熱性蛋白酶。

其中,優選來自微生物的蛋白酶,從苦味氨基酸、肽的生成少的方面考慮,優選來自芽孢桿菌屬微生物的蛋白酶、來自曲霉屬微生物的蛋白酶。更優選可以使用來自嗜熱脂肪芽孢桿菌的蛋白酶、來自米曲霉的蛋白酶。

對本發明中使用的來自菌體的蛋白酶的提取方法沒有特別限定,可以應用通常的酶提取法,也可以使用市售的各種蛋白酶制劑。

蛋白酶的添加量根據酶的種類和酶活性適當確定,例如市售的蛋白酶制劑中,在將通常的乳酪蛋白作為底物而測定的酶活性為50000~100000單位/g的酶劑的情況下,從得到期望的分解程度的觀點考慮,相對于總蛋清重量,通常添加0.1~0.8重量%,優選為0.1~0.4重量%,更優選添加0.1~0.2重量%。

例如,在從嗜熱脂肪芽孢桿菌的菌體提取的耐熱性蛋白酶制劑(Thermoase PC10,天野酶制,90000單位/g)的情況下,相對于總蛋清重量,通常添加0.1~0.8重量%,優選添加0.1~0.4重量%,更優選添加0.1~0.2重量%。另外,在來自米曲霉的酸性蛋白酶制劑(蛋白酶M“AMANO”SD,40000單位/g)的情況下,相對于總蛋清重量,例如添加0.05~0.5重量%,優選添加0.1~0.2重量%。

本發明中,蛋清的利用蛋白酶的水解處理如下進行。

在蛋清中添加蛋白酶的溫度避開雜菌的增殖溫度,在蛋清蛋白酶抑制劑難以起作用的溫度且蛋清的加熱凝固未開始的溫度、通常在45~60℃、優選在50~60℃、更優選在50~55℃下添加蛋白酶,進行10分鐘~1小時,優選10分鐘~30分鐘的水解。可以將上述水解作為預水解,進一步對蛋清液溫加溫,進行水解。此時的加溫的溫度例如為60~80℃,優選為60~70℃,更優選為63~67℃。

作為加熱的手段,可以應用公知的方法,可以使用如下加熱方式,即,使用帶夾套的罐、板式加熱器、殼管式換熱器等的間接加熱方式和使用焦耳加熱式裝置的直接加熱方式等,從蛋清液溫的致密的控制的方面考慮,優選使用殼管式換熱器、焦耳加熱裝置。

水解的pH只要在使用的酶的最佳pH下進行即可,為了提高蛋清蛋白質的溶解性也避開等電點附近(pH5左右)的pH,且從抑制蛋清蛋白質的堿性變性的觀點考慮,通常在pH6~9,優選在6~8.5,更優選在6~8,最優選在6~7.5下進行。

pH的調節通常使用鹽酸、碳酸、磷酸、乙酸、檸檬酸、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉等,可優選舉出利用檸檬酸、磷酸和它們的鈉鹽。

作為水解的處理時間,從乳化性、乳化穩定性和加熱凝固性的觀點考慮,在使用的酶的最佳溫度下,通常為0.5~4.0小時,優選為0.5~2小時,更優選為0.5~1小時。

具體而言,可舉出將預先加溫的蛋清在50~55℃下加溫并添加蛋白酶,水解10~30分鐘,進一步將溫度提高至63~67℃,水解0.5~1小時。然后,進一步通過加溫使酶失活而得到本發明的蛋清水解物的方法。用于使酶失活的加溫例如為75℃~100℃,優選為80℃~100℃,進一步優選為80℃~95℃,最優選為80~90℃。作為酶失活的處理時間,例如為5~30分鐘,優選為5~20分鐘,更優選為5~10分鐘。

如此得到的本發明的蛋清水解物具有白色的奶油狀或漿料狀的形態。本發明的蛋清水解物可以進一步通過高壓化實施均質化處理,或者實施冷凍干燥、噴霧干燥等干燥處理而制成粉末狀或顆粒狀的干燥蛋清水解物也包含于本發明。

本發明的蛋清水解物的特征在于,對該蛋清水解物中加入9倍量的0.4M三氯乙酸(TCA)使其沉淀時的沉淀物的干燥重量為對蛋清同樣地進行處理時的干燥重量的60%以上。

具體而言,對本發明的蛋清水解物1重量份加入0.4M TCA9重量份使其沉淀時,該沉淀物的干燥重量相對于蛋清的總沉淀物的干燥重量為60重量%以上,優選為65~85重量%,更優選為70~80重量%。在此成為指標的蛋清可舉出蛋清液。

在這樣的條件下進行沉淀的是分子量約5000以上的蛋清蛋白質的水解物。該沉淀物的量越少,意味著越被低分子化,本發明的蛋清水解物含有蛋清蛋白質的60重量%以上,優選65~85重量%,更優選70~80重量%的蛋清蛋白質,得到90℃下的加熱凝膠化性殘留且自立的凝膠,可以利用凝膠壓縮試驗機測定凝膠的斷裂強度。

通過將該沉淀量調整至上述特定范圍,能夠得到優異的乳化性、乳化穩定性和加熱凝固性。

另外,本發明的蛋清水解物為干燥品時,將在該干燥品1重量份中加入水9重量份而成的液體用于上述測定。或者可以使用粉末蛋清等干燥品作為比較蛋清,將蛋清水解物和粉末蛋清溶解于9倍量的水等溶劑中,作為試樣進行測定。

進而,對于水分量小于90%的蛋清水解物,根據其水分量適當變更0.4M的TCA的量進行測定。或者將在除去水分而得到的干燥品1重量份中加入水9重量份而成的液體用于上述測定。

沉淀物量可以通過以下的方法進行測定。

在本發明的蛋清水解物1g中加入0.4M濃度的三氯乙酸(TCA)溶液9g并充分攪拌后,以10000x g的離心力離心分離20分鐘。將其上清液廢棄,回收沉淀物,進行干燥,測定得到的干燥物重量。將作為對照使用的蛋清液1g中的0.4M TCA沉淀物干燥重量設為100%,計算蛋清水解物的0.4摩爾TCA沉淀物干燥重量的比例。

本發明的蛋清水解物是依照公知方法在還原劑(2-巰基乙醇)存在下,利用聚丙烯酰胺凝膠濃度5~20%的梯度凝膠進行SDS-PAGE而測得的分子量顯示5000~45000道爾頓的多種蛋白質水解物的混合物,含有蛋清蛋白質的卵轉鐵蛋白完全消失、卵清蛋白消失40%以上而低分子化的蛋白質分解物。優選的是,在分子量37000~20000道爾頓和15000~5000道爾頓的范圍內蛋白質分解物越多越好。

若為含有分子量在該范圍的蛋白質的蛋清水解物,則具有加熱凝固性,且得到優異的乳化性、乳化穩定性。

本發明的蛋清水解物的制造方法包含使用蛋白酶將蛋清在55~65℃下以pH6~9水解0.5~4.0小時的工序。

還包含將水解的蛋清在85~95℃下加熱的工序。

經過這樣的工序得到的蛋清水解物具有加熱凝固性,且具有優異的乳化性、乳化穩定性。

上述水解的條件的定義應用與上述相同的定義。

具體而言,對于本發明的制造方法,為了形成避開雜菌并且蛋清蛋白酶抑制劑難以起作用且蛋清的加熱凝固未開始的溫度,包括在添加蛋白酶之前將蛋清加溫至45~60℃的工序,進行上述蛋清的水解的工序,進而,為了殺菌和使酶失活,包含在85~95℃下進行10~30分鐘的加熱處理的工序等。

本發明的蛋清水解物形成自立性的加熱凝膠。通常的蛋清液加熱凝膠的斷裂強度為70~100g/cm2,但本發明的蛋清水解物為5~30g/cm2,優選為5~20g/cm2,更優選為5~10g/cm2。

加熱凝膠的斷裂強度被定義使用耐熱性套管呈香腸狀地制備的具有自立性的凝膠切成一定的厚度,在食品凝膠壓縮試驗機中使用圓柱形柱塞以一定速度壓縮凝膠時,破壞凝膠組織所需要的力(g/cm2),成為凝膠的堅硬性的指標。該值越大,越是堅硬的凝膠。

加熱凝膠的斷裂強度可以由使用通常的食品凝膠壓縮試驗機,將凝膠的壓縮變形率作為橫軸、施加于柱塞的應力(載荷)作為縱軸進行標繪而成的凝膠斷裂曲線求出。

例如,將蛋清水解物填充于偏二氯乙烯制套管(折疊寬度30mm),將在90℃下加熱10分鐘~30分鐘左右后冷卻的試樣在食品凝膠壓縮試驗機中使用圓柱形柱塞測定斷裂曲線,將破壞凝膠組織所需要的力(g/cm2)作為斷裂強度進行測定。

本發明的蛋清水解物的特征在于,依照Pearce(Pearce KN and Kinsella JE:J.Agric.Food Chem.,26,716-723,1978)的方法,將蛋清水解物和等量的色拉油劇烈地上下振蕩使其乳化,在剛乳化后和經過1小時后從乳化液的底部采取試樣,用0.1%SDS溶液稀釋200倍的乳化液的吸光度(500nm)為0.1以上。

乳化活性由濁度表示,所述濁度是加入等量的本發明的蛋清水解物和色拉油等油使其乳化,將乳化液剛制備后的樣品用0.1%SDS溶液稀釋200倍(0.5%乳化液),使蛋白水解物溶解,使色拉油膠束化時的濁度(波長500nm處的吸光度)。該吸光度越高,意味著乳化活性越高。

上述蛋清水解物為干燥品時,可以將在該干燥品1重量份中加入水9重量份而成的液體用等量的色拉油等油使其乳化而同樣地進行測定。另外,水分量小于90%的蛋清水解物可以如上所述地進行測定。

乳化穩定性由濁度進行評價,所述濁度是將乳化液在一定溫度下靜置一定時間,從該乳化液的最底部采取樣品,同樣地制備的0.5%乳化液的濁度。該濁度越高,或者相對于剛乳化后的濁度的比率越大,或者在制備后越長時間維持高的濁度,意味著乳化穩定性越高。

另外,油沒有特別限定,優選色拉油、玉米油、棉籽油等植物油。

吸光度500nm可以通過公知的方法進行測定。

本發明的蛋清水解物可以測定在乳化液剛制備后、在室溫下靜置1小時后、在室溫下靜置2小時后,從乳化液的底部采取試樣,用0.1%SDS溶液稀釋200倍的吸光度。乳化液剛制備后的吸光度通常為0.1以上,優選為0.2以上,更優選為0.3以上,進一步優選為0.5以上,最優選為0.8以上。對于乳化穩定性,將乳化液剛制備后的吸光度設為100%,在室溫下靜置1小時后的吸光度例如為45%以上,優選為50%以上,更優選為60%以上,最優選為70%以上。

本發明中,乳化劑可以為本發明的蛋清水解物本身,若作為有效成分含有,則也可以含有其它添加劑。另外,可以含有其它乳化劑。

作為上述其它添加劑,可舉出蛋清、大豆蛋白質、酪蛋白、乳蛋白質、血漿蛋白質、膠原、明膠等蛋白質材料、卡拉膠、糊精等增稠多糖類、亞硝酸鈉、氯化鈉等鹽類、砂糖、淀粉等糖類、調味料、磷酸鹽等。

另外,作為其它乳化劑,可舉出甘油脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯等合成乳化劑,以及大豆卵磷脂、蛋黃卵磷脂、皂樹皂苷、酪蛋白鈉等天然物乳化劑。

由于本發明中的乳化劑不僅乳化性優異,而且安全性極高,因此,可以作為食品、飲料、飼料、魚貝用餌料、化妝品、醫藥品、其它需要乳化性的各種對象物的乳化劑單獨或者與其它乳化劑一同安心地使用。

本發明中的乳化劑向各種對象物的添加量沒有特別限定。

例如,作為本發明的蛋清水解物(干燥重量),相對于食品100重量份,優選添加1~20重量份,更優選添加1~10重量份。

另外,本發明中,乳化穩定劑可以為本發明的蛋清水解物自身,若作為有效成分含有,則也可以含有淀粉、糊精、明膠、膠原、脫脂奶粉、乳清蛋白質等其它食品材料。另外,可以含有阿拉伯膠、卡拉膠、果膠、黃原膠、結冷膠、瓜爾豆膠、刺槐豆膠等其它增稠穩定劑。

本發明中的乳化穩定劑向各種對象物的添加量可舉出與上述乳化劑相同的量。

配合本發明的蛋清水解物的加工食品也包含于本發明。

作為本發明中的加工食品,可舉出利用蛋清水解物所具有的乳化性、乳化穩定性和加熱凝固性的加工食品。

例如可舉出蛋黃醬、調味品、蒜泥蛋黃醬(アイオリソ一ス)、荷蘭醬等調味料、冰淇淋、慕斯、酸奶、果凍等甜點類、蛋糕、面包、奶油泡芙、餅干等烘焙制品、湯、飲品等飲料、咖喱、燉品、火腿、香腸、魚糕、筒狀魚卷等食品。

特別是,由于本發明的蛋清水解物具有通常蛋清不具有而蛋黃具有的乳化作用,因此,可以作為全蛋的代替物廣泛應用于各種加工食品。

另外,在本發明的蛋清分解物中可以任意地配合具有DHA、EPA等多不飽和脂肪酸的功能性脂質、類固醇激素、類花生酸、脂溶性維生素、類胡蘿卜素、卵磷脂、輔酶Q10等脂溶性生理活性物質等。另外,由于本發明的蛋清分解物具有與母乳的蛋白質相當的優質的營養性,且具有乳化穩定化作用,因此,也能夠應用于將多重維生素、礦物質、食物纖維、功能性脂質混合乳化,且在長期保存時也穩定的完全營養補充食品中應用。

以下,示出實施例對本發明更更詳細地進行說明,但這些實施例并不限定本發明的范圍。

實施例

制備例1蛋清水解物的制備(水解程度的研究)

對蛋清液(pH9.0)3L添加10%檸檬酸溶液(24ml),將調整為pH7.5的蛋清液各500g加溫至55℃,分別添加0.1%、0.2%、0.4%、0.8%的耐熱性的蛋白分解酶(Thermoase PC10F:90000單位/g,天野酶Enzyme株式會社),在55℃下一邊攪拌10分鐘一邊進行酶分解。接下來,將蛋清液的溫度提高至65℃,進一步一邊攪拌30分鐘一邊進行酶分解后,立即將蛋清液溫提高至90℃并保持10分鐘進行酶失活。將酶失活后的蛋清水解物分別攪拌均質化,制成蛋清水解物試樣1~4。應予說明,對蛋清液不添加酶,進行同樣的操作,制成加熱蛋清試樣。另外,為了進一步提高水解的程度,對于以上述Thermoase添加量0.8%另外制備的蛋清水解試樣4,將液溫降低至40℃,添加0.5%的天野蛋白酶P(300000單位/g),在pH7下進一步進行1小時水解。將該反應液在90℃下加熱10分鐘使酶失活,將得到的試樣作為蛋清水解物試樣5。

試驗例1乳化性的測定

將制備例1中制備的蛋清水解物1~5的試樣和加熱蛋清試樣以及生蛋清液各10g和色拉油10g放入50ml容量的塑料制帶帽離心管,通過劇烈上下振蕩100次使其乳化。在剛乳化后和靜置60分鐘后,120分鐘后以及240分鐘后從各離心管的底部采取乳化液0.5ml,用0.1%SDS溶液稀釋200倍后,測定吸光度500nm即濁度(Pearce KN and Kinsella JE:J.Agric.Food Chem.,26,716-723,1978)。應予說明,將使水10g和色拉油10g乳化而成的液體作為對照使用。將結果示于表1。

[表1]

水解程度不同的蛋清水解物的乳化性

濁度(吸光度500nm)

本試驗法中,乳化力由剛乳化后即靜置0分鐘的濁度(吸光度500nm)進行評價。即,從管的底部采取的乳化液中油越多,在0.1%SDS存在下越形成大量膠束,濁度越高。蒸餾水沒有乳化力,對于其以外的試樣,程度稍微不同,但具有保持油的能力,即乳化力。另外,對于乳化穩定性,可以將乳化液靜置,將從其底部經時采取的乳化液中的油量作為濁度的值進行評價。生蛋清、加熱蛋清和試樣5在靜置60分鐘后以后,濁度基本消失,表示沒有乳化穩定性。另一方面,試樣1~4即使靜置4小時濁度也基本沒有變化,表示具有優異的乳化穩定性。

另外,乳化物的目視觀察的結果中,生蛋清、加熱蛋清和試樣5從乳化2小時后開始在乳化物表面發現油的分離,但試樣1~4的乳化物即使在1天后也沒有在這些乳化物的表面發現油的分離。

試驗例2加熱凝膠化性的評價

制備例1的工序中,從在65℃下酶分解20分鐘的各蛋清液采取約30g,立即分別裝入折疊寬度30mm的聚偏二氯乙烯制套管(KUREHAPLASTIC株式會社DB577R),浸在設定為90℃的溫水中,確認液溫為90℃后,保持10分鐘。然后,在流水中冷卻,制成加熱凝膠化性測定用試樣1~4。應予說明,作為對照試樣,使用將蛋清液在同樣的加熱條件下凝固的試樣。應予說明,制備例1中制備的試樣5的天野蛋白酶P處理后的水解液約30g也同樣地裝入套管,加熱至90℃并保持10分鐘后,同樣地進行冷卻,制成加熱凝膠化性測定用試樣5。

將制備的加熱凝膠化性測定用試樣1~4和對照試樣的套管兩端用切割刀切下,進一步對管切開裂縫,將香腸狀的加熱凝膠取出。將該蛋清凝膠切成厚度10mm,調查該圓柱凝膠是否自立。對于自立的凝膠,在食品凝膠壓縮試驗機(Texo Graph)中使用截面積1.0cm2的圓柱形柱塞,在柱塞下降速度0.8mm/秒的條件下調查斷裂變形曲線,求出各自的凝膠的斷裂強度。將對照蛋清凝膠、制備的酶添加量0.1%、0.2%、0.4%、和0.8%(試樣1~4)的凝膠的斷裂變形曲線示于圖1~圖5。另外,將各自的加熱凝膠的斷裂強度示于表2。應予說明,制備例1中制備的蛋清水解物試樣5即使同樣地在90℃下加熱10分鐘也未凝膠化,得不到自立的凝膠,因此,無法測定。

[表2]

水解程度不同的蛋清水解物的加熱凝膠化性

試驗例3利用SDS-PAGE的分子量測定

使用制備例1中制備的蛋清水解物試樣1~5以及加熱蛋清試樣和對照試樣(生蛋清液),通過十二烷基硫酸鈉(SDS)存在下的聚丙烯凝膠電泳(PAGE)調查各自的蛋白質的分子量分布。電泳裝置是ATTO株式會社的AE7350,凝膠使用該公司的現成凝膠c-PAGEL(5~20%)梯度凝膠,依據Laemnli等的方法(Nature,227,680-685(1970))進行。應予說明,試樣調整為蛋白質濃度0.33%進行制備,凝膠的各泳道各供給2μL,以21mA電泳30分鐘后,用考馬斯亮藍色素染色。

將結果示于圖6。蛋清液的蛋白質從高分子側觀察到來自分子量7.7萬的卵轉鐵蛋白、分子量4.5萬的卵清蛋白和分子量1.43萬的溶菌酶的明確的染色帶。另一方面,加熱蛋清試樣看到來自同樣的蛋白質的染色帶,但染色圖像淺且模糊。蛋清水解物試樣1~4蛋清蛋白質的卵轉鐵蛋白完全消失,卵清蛋白也消失50%以上,取而代之在分子量3.7萬至2萬之間以及1.0~1.5萬出現特征性的數條來自水解物的染色帶。水解程度最高的試樣5沒有看到染色帶。

制備例2蛋清水解物的大量制備1

用溫水循環夾套罐(200L容量)將蛋清液(pH7.8)100Kg加溫,在55℃下添加溶解200g的Thermoase PC10并攪拌10分鐘。接下來將液溫提高至65±2℃,攪拌30分鐘。然后,將液溫在95±2℃保持5分鐘兼作加熱殺菌,進行酶的失活。然后,將蛋白酶處理水解蛋清用均質混合機攪拌而均質化,制備蛋清水解物97.2Kg(試樣6)。

制備例3蛋清水解物的大量制備2

將溫水循環夾套罐(200L容量)作為平衡罐,使蛋清液(pH8.5)200Kg相對于殼管式換熱器STD型(巖井機械)以每小時150Kg的流量進行循環,在平衡罐內的液溫成為55℃時添加溶解200g的Thermoase PC10,保持55±2℃并循環10分鐘。然后,迅速地使液溫上升至65℃,保持65±2℃,循環30分鐘。最后,將液溫在95±2℃保持5分鐘兼作加熱殺菌,進行酶的失活。然后,立即進行冷卻,制備蛋清水解物193Kg(試樣7)。

制備例4蛋清水解物的大量制備3

將溫水循環夾套罐(200L容量)作為平衡罐,使蛋清液(pH8.5)200Kg相對于焦耳加熱式殺菌裝置(巖井機械)以每小時150Kg的流量進行循環,在平衡罐內的液溫成為55℃時添加溶解200g的Thermoase PC10,保持55±2℃并循環10分鐘。然后,迅速地使液溫上升至65℃,保持65±2℃,循環30分鐘。最后,將液溫在95±2℃保持5分鐘兼作加熱殺菌,進行酶的失活。然后,立即進行冷卻,制備蛋清水解物198Kg(試樣8)。

試驗例4大量制備試樣的乳化性的測定

使用作為蛋清水解物的大量制備進行的制備例2~4中得到的試樣6~8,與試驗例1同樣地進行乳化性的測定。將其結果示于表3。

[表3]

蛋清水解物的乳化性

濁度(吸光度500nm)

試驗例5加熱凝膠化性的評價

將制備例2~4中得到的蛋清水解物試樣6~8進一步在65±2℃下進行酶處理30分鐘結束時采取一部分試樣,通過與試驗例2同樣的方法進行加熱凝膠化性的評價,將結果示于表4。

[表4]

水解程度不同的蛋清水解物的加熱凝膠化性

試驗例6利用SDS-PAGE的分子量測定

使用制備例2和制備例4中制備的蛋清水解物(試樣6、試樣8)、各自的各工序中采取的試樣和對照試樣(生蛋清液),通過與試驗例3同樣的方法調查各自的蛋白質的分子量分布。將其結果示于圖7。對于試樣6和試樣8,65℃的酶反應結束時蛋清蛋白質的卵轉鐵蛋白和卵清蛋白完全消失,取而代之在分子量3.7萬至2萬之間以及5000至1.5萬出現特征性的數條來自水解物的染色帶。而且,對于在90℃下加熱5分鐘使酶失活的蛋清水解物,試樣6的水解進行,發現蛋清蛋白質的低分子化。可以說這是大量制備時的加熱過程的不同。即,認為是否是分批式中升溫需要時間,相應地耐熱性蛋白酶進一步作用。

試驗例7三氯乙酸沉淀物量的測定

在15mL容量的塑料離心管中精確稱量制備例1中制備的蛋清水解物1~5的試樣和加熱蛋清試樣以及制備例2~4中得到的蛋清水解物試樣6~8以及作為對照的生蛋清液各1g,加入0.4摩爾濃度的三氯乙酸(TCA)溶液9g并充分攪拌后,以10000x g的離心力離心分離20分鐘。將該上清液廢棄,回收沉淀物,在105℃下干燥3小時,測定得到的干燥物重量。然后,將作為對照使用的蛋清液1g中的0.4摩爾TCA沉淀物干燥重量設為100%,計算各試樣的0.4摩爾TCA沉淀物干燥重量的比例。

將其結果示于表5。

[表5]

制備例5蛋清水解物的制備(水解時間的研究)

在蛋清液1000ml中加入10%檸檬酸溶液8ml調整至pH7.5,加溫至55℃,添加0.4%的耐熱性的蛋白分解酶(Thermoase PC10F:90000單位/g,天野酶株式會社),在55℃下一邊攪拌10分鐘一邊進行酶分解。接下來,將蛋清液的溫度提高至65℃,將水解時間變為0分鐘、30分鐘、1小時、2小時、4小時、8小時,一邊攪拌一邊進行酶分解后,按照各酶反應時間間隔將蛋清水解液30g分別裝入折疊寬度30mm的聚偏二氯乙烯制套管(KUREHA PLASTIC株式會社DB577R),浸在設定為90℃的溫水中,確認液溫成為90℃后,保持10分鐘。然后,在流水中冷卻,制成蛋清水解物的試樣9~14。

使用試樣9~14和作為對照的生蛋清液,通過與試驗例2同樣的方法測定各試樣的斷裂強度。接下來,通過與試驗例1同樣的方法評價乳化性和乳化穩定性。另外,通過與試驗例7同樣的方法計算各試樣的0.4摩爾TCA沉淀物干燥重量的比例。將結果匯總于表6。

[表6]

水解時間和蛋清水解物的加熱凝膠化、乳化性、TCA沉淀物干燥重量%

添加0.4%的蛋白分解酶(Thermoase PC10F:90000單位/g,天野酶株式會社),研究65℃下的水解時間,結果水解時間在4小時之前具有90℃下的加熱凝膠化性,但其斷裂凝膠強度伴隨水解時間而變弱。水解8小時的試樣的90℃下的加熱凝膠化性消失,應予說明,另外,若水解時間變長,則TCA沉淀物也從85.7%降低至61.3%。蛋清蛋白質進行水解,結果是用0.4%TCA不沉淀的低分子的肽、氨基酸變多。應予說明,乳化穩定性在水解時間4小時之前逐漸降低,但水解8小時的試樣的乳化穩定性驟減。

制備例6蛋清水解物的制備1(酶失活溫度的研究)

將對蛋清液(pH9.0)3L添加10%檸檬酸溶液(24ml)調整至pH7.5的蛋清液各500g加溫至55℃,添加0.2%的耐熱性的蛋白分解酶(Thermoase PC10F:90000單位/g,天野酶株式會社),在55℃下一邊攪拌10分鐘一邊進行酶分解。接下來,將蛋清液的溫度提高至65℃,進一步一邊攪拌30分鐘一邊進行酶分解(將其作為蛋清水解物試樣15。)。將該試樣進一步加溫,將蛋清液溫分別提高至80℃、90℃、100℃,保持10分鐘進行酶失活。將酶失活后的蛋清水解物分別進行攪拌均質化,制成蛋清水解物試樣16~18。將試樣的處理條件簡單地示于以下。

試樣15:(55℃,10分鐘處理)→(65℃,30分鐘處理)

試樣16:(55℃,10分鐘處理)→(65℃,30分鐘處理)→(80℃,10分鐘處理)

試樣17:(55℃,10分鐘處理)→(65℃,30分鐘處理)→(90℃,10分鐘處理)

試樣18:(55℃,10分鐘處理)→(65℃,30分鐘處理)→(100℃,10分鐘處理)

制備例7蛋清水解物的制備2(酶失活溫度的研究)

使蛋白分解酶(Thermoase PC10F:90000單位/g,天野酶株式會社)的添加量為0.4%,與制備例6同樣地制備蛋清水解物試樣19~22。將試樣的處理條件簡單地示于以下。

試樣19:(55℃,10分鐘處理)→(65℃,30分鐘處理)

試樣20:(55℃,10分鐘處理)→(65℃,30分鐘處理)→(80℃,10分鐘處理)

試樣21:(55℃,10分鐘處理)→(65℃,30分鐘處理)→(90℃,10分鐘處理)

試樣22:(55℃,10分鐘處理)→(65℃,30分鐘處理)→(100℃,10分鐘處理)

制備例8蛋清水解物的制備3(酶失活溫度的研究)

使蛋白分解酶(Thermoase PC10F:90000單位/g,天野酶株式會社)的添加量為0.8%,與制備例6同樣地制備蛋清水解物試樣23~26。將試樣的處理條件簡單地示于以下。

試樣23:(55℃,10分鐘處理)→(65℃,30分鐘處理)

試樣24:(55℃,10分鐘處理)→(65℃,30分鐘處理)→(80℃,10分鐘處理)

試樣25:(55℃,10分鐘處理)→(65℃,30分鐘處理)→(90℃,10分鐘處理)

試樣26:(55℃,10分鐘處理)→(65℃,30分鐘處理)→(100℃,10分鐘處理)

試驗例8乳化性的測定(酶失活溫度的研究)

將制備例6~8中制備的蛋清水解物試樣15~26自2g和橄欖油3g、水1g放入50ml容量的塑料制帶帽離心管,通過劇烈地上下振蕩100次使其乳化。在剛乳化后和靜置120分鐘后從各離心管的底部采取乳化液0.5ml,用0.1%SDS溶液稀釋200倍后,測定吸光度500nm即濁度(Pearce KN and Kinsella JE:J.Agric.Food Chem.,26,716-723,1978)。應予說明,將使生蛋清2g和水1g、橄欖油3g乳化而成的液體作為對照使用。將結果示于表7。

[表7]

使酶失活的試樣與不使酶失活的試樣相比,乳化后120分鐘的乳化性良好。另外,使酶的添加量為0.2%、0.4%時的乳化性與添加量0.8%的乳化性相比,良好。

制備例9蛋清水解物的制備1(酶反應時間的研究)

將對蛋清液(pH9.0)3L添加10%檸檬酸溶液(24ml)調整至pH6.0的蛋清液各500g加溫至50℃,作為蛋白分解酶,添加0.1%的蛋白酶M“AMANO”SD(40000單位/g,天野酶株式會社),在50℃下分別進行30分鐘、45分鐘、60分鐘、90分鐘酶分解。將其進一步加溫,將蛋清液溫提高至75℃,保持5分鐘進行酶失活,制備蛋清水解物試樣27~30。將試樣的處理條件簡單地示于以下。

試樣27:(50℃,30分鐘處理)→(75℃,5分鐘處理)

試樣28:(50℃,45分鐘處理)→(75℃,5分鐘處理)

試樣29:(50℃,60分鐘處理)→(75℃,5分鐘處理)

試樣30:(50℃,90分鐘處理)→(75℃,5分鐘處理)

制備例10蛋清水解物的制備2(酶反應時間的研究)

作為蛋白分解酶,添加0.2%的蛋白酶M“AMANO”SD(40000單位/g,天野酶株式會社),與制備例9同樣地制備蛋清水解物試樣31~34。將試樣的處理條件簡單地示于以下。

試樣31:(50℃,30分鐘處理)→(75℃,5分鐘處理)

試樣32:(50℃,45分鐘處理)→(75℃,5分鐘處理)

試樣33:(50℃,60分鐘處理)→(75℃,5分鐘處理)

試樣34:(50℃,90分鐘處理)→(75℃,5分鐘處理)

試驗例9乳化性的測定(酶反應時間的研究)

將制備例9~10中制備的蛋清水解物試樣27~34各0.8g和橄欖油3g、水1g放入50ml容量的塑料制帶帽離心管,通過劇烈地上下振蕩100次使其乳化。在剛乳化后從各離心管的底部采取乳化液0.5ml,用0.1%SDS溶液稀釋200倍后,測定吸光度500nm即濁度(Pearce KN and Kinsella JE:J.Agric.Food Chem.,26,716-723,1978)。將結果示于表8。

[表8]

制備例11蛋清水解物的制備1(酶失活溫度的研究)

將對蛋清液(pH9.0)3L添加10%檸檬酸溶液(24ml)調整至pH6.0的蛋清液各500g加溫至50℃,作為蛋白分解酶,添加0.1%的蛋白酶M“AMANO”SD(40000單位/g,天野酶株式會社),在50℃下分別進行60分鐘酶分解。將其進一步加溫,將蛋清液溫分別提高至80℃、85℃、90℃,保持5分鐘進行酶失活,制備蛋清水解物試樣35~37。將試樣的處理條件簡單地示于以下。

試樣35:(50℃,60分鐘處理)→(80℃,5分鐘處理)

試樣36:(50℃,60分鐘處理)→(85℃,5分鐘處理)

試樣37:(50℃,60分鐘處理)→(90℃,5分鐘處理)

制備例12蛋清水解物的制備2(酶失活溫度的研究)

作為蛋白分解酶,添加0.2%的蛋白酶M“AMANO”SD(40000單位/g,天野酶株式會社),與制備例9同樣地制備蛋清水解物試樣38~40。將試樣的處理條件簡單地示于以下。

試樣38:(50℃,60分鐘處理)→(80℃,5分鐘處理)

試樣39:(50℃,60分鐘處理)→(85℃,5分鐘處理)

試樣40:(50℃,60分鐘處理)→(90℃,5分鐘處理)

試驗例10乳化性的測定(酶失活時間的研究)

將制備例11~12中制備的蛋清水解物試樣35~40各0.8g和橄欖油3g、水1g放入50ml容量的塑料制帶帽離心管,通過劇烈地上下振動100次使其乳化。在剛乳化后從各離心管的底部采取乳化液0.5ml,用0.1%SDS溶液稀釋200倍后,測定吸光度500nm即濁度(Pearce KN and Kinsella JE:J.Agric.Food Chem.,26,716-723,1978)。將結果示于表9。

[表9]

食品例1蛋清蛋黃醬

對制備例2中制備的蛋清水解物250g加入醋50g并混合,向其中混合食鹽10g,芥末5g和胡椒2.5g,進而,一邊一點點地加入色拉油550g一邊攪拌乳化,制備使用蛋清水解物作為乳化劑的蛋清蛋黃醬。

食品例2蛋冰淇淋

在不銹鋼盆中放入生蛋黃80g和砂糖100g,充分混合直至發白。一邊用均質混合機將制備例2中制備的蛋清水解物300g均質化一邊使其起泡至體積為1.5~2.0倍。向其中加入蛋黃和砂糖的混合物,用小火加熱直至蛋黃的腥味消失(到約80℃為止),冷卻后,添加幾滴香草香精,放入-20℃的冷凍庫一邊1小時攪拌1次一邊使其冷凍,制成蛋冰淇淋。

食品例3蛋蓋飯用殺菌蛋液

將帶殼蛋用打蛋設備不使蛋黃膜破裂地從蛋清分離,將該生蛋黃1個(約20g)放入已殺菌的塑料容器,從其上方加入保溫為80℃的制備例4中制備的蛋清水解物40g,立即無菌地對塑料容器熱焊接塑料密封膠并蓋上蓋。通過該方法,用80℃的蛋清水解物對蛋黃膜上的細菌進行加熱殺菌,制成蛋黃整個放入的蛋蓋飯用殺菌蛋液。

食品例4蛋清營養食品(飲品基質)

一邊用均質混合機將制備例4中制備的蛋清水解物600g攪拌均質化一邊加熱至90℃,向其中混合溶解砂糖20g和食物纖維(瓜爾豆膠酶分解物)66g。將該混合液冷卻至室溫,添加混合Vitamin Premix Type RD-2001(多重維生素)1g,制成蛋清營養食品的飲品基質。

在飲品基質中,作為風味,添加等量至一半量的各種飲料、湯、高湯、肉湯等、或者作為功能性材料,添加等量至一半量的含有不飽和脂肪酸的橄欖油、精制魚油等,通過攪拌均質化,得到以優質的氨基酸作為構成成分且通過加熱變性將消化吸收性優異的蛋清水解物制備成基質的營養飲品。

食品例5蛋清營養食品(凝膠基質)

一邊用均質混合機將制備例4中制備的蛋清水解物600g攪拌均質化一邊加熱至90℃,向其中混合溶解砂糖20g和低甲氧基果膠6g、食物纖維(瓜爾豆膠酶分解物)60g。將該混合液冷卻至室溫,添加混合Vitamin Premix Type RD-2001(多重維生素)1g,制成蛋清營養食品的凝膠基質。

在該凝膠基質中混合牛乳300g并使其增稠凝膠化,得到以優質的氨基酸作為構成成分且通過加熱變性將消化吸收性優異的蛋清水解物制成成基質的蛋清營養凝膠。應予說明,作為風味,也可以適時添加混合各種飲料、果醬、煮小豆。

食品例6雞蛋打發奶油(たまごホイップクリ一ム)

對制備例3中制備的蛋清水解物2Kg添加蛋黃1Kg并混合乳化后,添加海藻糖150g和幾滴香草香精,進而,一邊用均質混合機均質化一邊使其起泡直至體積成為1.5~2.0倍為止,制備裱花蛋糕、卷蛋糕、奶油泡芙用雞蛋打發奶油3.15Kg。

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